KR100639666B1 - 전동식 창호 작동장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모터에 의한 주행 작동 중 외부로부터 주행 방향 역방향으로의 힘이 가해지는 경우에도 모터에 과부하가 부가되지 않도록 한 전동식 창호 작동장치에 관한 것으로,

본 발명에 따른 전동식 창호 작동장치는, 구동모터와, 창짝의 하부에 고정되어 창틀의 가이드 레일 상에 슬라이드 가능하게 설치되는 작동롤러와, 상기 작동롤러의 외측에 설치되어 상기 작동 롤러를 회전시키는 작동기어와, 상기 구동 모터의 회전력을 작동기어에 전달하는 전동기어를 구비하여, 상기 구동모터의 회전의 의해 상기 작동롤러가 회전하여 창호를 개폐하는 전동식 창호 개폐장치에 있어서, 상기 작동롤러와 상기 작동기어 사이에, 작동기어로부터의 회전력을 상기 작동롤러에 전달하고, 상기 작동롤러부터의 회전력은 상기 작동기어에 전달되지 않도록 하는 차동수단이 설치되는 것을 특징으로 하는 바,

본 발명에 따르면, 창호의 개폐 도중에 작동롤러가 이물질에 걸려 급속히 정지하거나, 창문틀 사이에 어린 아이의 손이 끼는 등의 긴급 상황에서 도어를 개폐 작동 방향의 역방향으로 이동시키는 경우, 작동롤러의 역방향 회전력이 구동모터측으로 전달되지 않고, 작동롤러만 자체적으로 역회전하게 되므로, 역방향의 급속한 반력으로 인한 구동모터나 전동기어의 손상을 확실하게 방지할 수 있게 된다.

전동, 창문, 창호, 차동, 내접, 외접, 피니언, 슬라이딩 도어

Description

전동식 창호 작동장치{Door/Window Actuating Device}

도 1은 종래의 전동식 창호 작동장치의 일예를 나태내는 개념도.

도 2는 도 1의 전동식 창호 작동장치의 저면도.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전동식 창호 작동장치의 분해 사시도.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전동식 창호 작동장치의 외관 측면도.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 전동식 창호 작동장치의 부품 배치 상태를 나타내는 측면도.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 전동식 창호 작동장치의 저면도.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 전동식 창호 작동장치의 주요 부품의 배치 상태를 나타내는 저면도.

도 8은 차동수단의 일시예를 나타내는 분해 사시도.

도 9 및 도 10은 차동 수단의 작동 원리를 설명하기 위한 도면으로, 도 9는 주행 상태, 도 10은 사용자의 외력에 기인한 역주행 상태를 나타내는 개념도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 구동모터 20 : 작동부 케이싱

30 : 고정 프레임 13 : 완충 스프링

22 : 작동 롤러 25 : 중간 전동기어

31 ; 작동기어 31a : 외접기어

31b : 내접기어 32 : 회전판

33 : 피니언

본 발명은 전동식 창호 작동장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 모터에 의한 주행 작동 중 외부로부터 주행 방향 역방향으로의 힘이 가해지는 경우에도 모터에 과부하가 부가되지 않도록 한 전동식 창호 작동장치에 관한 것이다.

일반적으로, 아파트나 대형 사무실의 베란다 측 창이나 도어에는 창틀의 레일을 따라 로울러가 슬라이드 됨으로서 개폐되는 슬라이드 방식의 창호가 설치되는 데, 최근 들어, 로울러를 모터를 사용하여 회전 구동시킴으로서 창문이나 도어를 자동적으로 개폐시키는 전동식 창호가 홈 오토메이션의 발전과 더불어 점차 그 적용범위를 넓혀 가고 있다.

도 1 및 도 2는 종래 전동식 창호의 일예를 나타내는 도면으로, 전동식 창호는, 작동 스위치(7a) 또는 리모콘(7b)의 신호를 받아 모터의 구동을 제어하는 제어기(6)와, 내측에 브레이크와 감속기가 내장되어 있으며 제어기(6)의 신호에 의해 작동되는 구동모터(3)와, 창짝의 하부에 고정되어 창틀의 가이드 레일(8)상에 슬라이드 가능하게 설치되는 작동롤러(1)와, 작동롤러(1)의 외측에 일체로 고정 설치되는 작동기어(2)와, 모터의 회전력을 작동기어에 전달하는 전동기어(4, 5)로 구성되며, 하나의 정역 구동모터를 사용하여 모터를 정회전 또는 역회전 구동함으로서 창문을 좌측 또는 우측으로 이동시키거나, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 정역 구동모터를 좌우 한 쌍 설치하여 양측을 반대 방향으로 회전시킴으로서 구동력을 배가시키는 방식이나, 일방향 구동모터 및 전동 기어를 작동롤러의 좌우에 한 쌍 설치하여 이동 방향에 따라 어느 일측의 구동 모터를 구동하는 방식 등이 사용되고 있으며, 좁은 폭의 창틀 하부에 효과적으로 설치하기 위해 모터축의 전동기어로는 베벨기어(4)가 사용되고, 중간 전동기어(5)는 베벨기어(5a) 및 평기어(5b)가 일체로 형성된 기어가 사용된다.

상기와 같이 구성되는 전동식 창호는, 작동 스위치(7a)나 리모콘(7b)의 개방 또는 폐쇄 버튼을 조작함으로서, 구동모터(3)의 구동력을 이용해 작동롤러(1)를 회전시켜 창호를 자동으로 개방 또는 폐쇄시키는 것으로, 창호가 원하는 만큼 이동된 상태에서 개폐 버튼을 놓아주면 모터의 구동이 정지되어 창호가 정지하게 되며, 창호가 완전히 개방되거나 폐쇄되는 경우 리미트 스위치 등의 위치 감지 센서에 의해 이를 감지하여 버튼을 누르고 있더라도 모터의 구동을 정지시키게 되는 바, 창호를 힘 들이지 않고 보다 간편하게 열고 닫을 수 있으며, 창호 제품을 고급화함으로써 소비자의 다양한 욕구를 충족시킬 수 있었다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래의 전동식 창호는, 창호의 개폐 도중에 작동롤러가 이물질에 걸리거나, 창문틀 사이에 어린 아이의 손이 끼는 등의 긴급 상황에서 도어를 개폐 작동 방향의 역방향으로 이동시키는 경우, 작동롤러가 급속히 정지하거나 구동모터의 작동 방향과 역방향으로 회전하여 그 반력에 의해 구동모터나 전동기어에 과도한 부하가 가해짐으로서, 구동모터나 전동기어가 손상될 우려가 있으며, 따라서, 전동 작동장치의 전반적인 내구성이 낮다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 전동식 창호의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 구동모터에 의한 주행 작동 중 외부로부터 주행 방향 역방향으로의 힘이 가해지는 경우에도 모터에 과부하가 부가되지 않도록 한 전동식 창호 작동장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전동식 창호 작동장치는, 구동모터와, 창짝의 하부에 고정되어 창틀의 가이드 레일 상에 슬라이드 가능하게 설치되는 작동롤러와, 상기 작동롤러의 외측에 설치되어 상기 작동 롤러를 회전시키는 작동기어와, 상기 구동 모터의 회전력을 작동기어에 전달하는 전동기어를 구비하여, 상기 구동모터의 회전의 의해 상기 작동롤러가 회전하여 창호를 개폐하는 전동식 창호 개폐장치에 있어서, 상기 작동롤러와 상기 작동기어 사이에, 작동기어로부터의 회전력을 상기 작동롤러에 전달하고, 상기 작동롤러부터의 회전력은 상기 작 동기어에 전달되지 않도록 하는 차동수단이 설치되는 것을 특징으로 하는 바,

본 발명에 따르면, 창호의 개폐 도중에 작동롤러가 이물질에 걸려 작동롤러가 급속히 정지하거나, 창문틀 사이에 어린 아이의 손이 끼는 등의 긴급 상황에서 도어를 개폐 작동 방향의 역방향으로 이동시키는 경우, 작동롤러의 역방향 회전력이 구동모터측으로 전달되지 않고, 작동롤러만 자체적으로 역회전하게 되므로, 역방향의 급속한 반력으로 인한 구동모터나 전동기어의 손상을 확실하게 방지할 수 있게 된다.

차동수단은, 바람직하게, 외주에는 외접기어가 형성되고, 내주에는 내접기어가 형성되어 상기 작동롤러의 측면에 상기 작동롤러와 동심으로 회전가능하게 설치되는 작동기어와; 작동롤러의 측벽에 회전가능하게 설치되되, 상기 작동롤러의 중심축과 편심되게 설치되어, 상기 작동기어의 내접기어와 치합되는 피니언;에 의해 구성되는 바,

상기의 차동수단에 따르면, 작동기어의 외접기어를 통해 전달된 회전력의 대부분은 내접 기어에 치합되어 있는 피니언에 작동롤러의 회전축을 중심으로한 우력으로 전달되어 작동롤러를 회전시키게 되며, 이 상태에서 작동롤러가 정지하거나 역방향으로 회전하는 경우, 피니언이 내접기어를 따라 공전함으로서 작동기어의 회전 방향과 반대 방향으로의 작동롤러의 회전이 가능하게 되므로, 작동롤러의 역방향회전에 의한 반력이 구동모터쪽으로 전달되는 것이 방지되는 것으로, 최소한의 부품을 추가하는 간단한 구성으로 창호 하부의 제한된 면적에 차동수단을 구현할 수 있게 된다.

전술한 바와 같이, 작동기어는 작동롤러의 측면에, 작동롤러와 동심으로 회전가능하게 설치되는 바, 작동롤러에 고정되어 작동롤러와 함께 회전하는 회전판을 피니언과 작동기어 사이에 설치한 후, 회전판의 외측면에 작동기어를 회전가능하게 설치하는 것도 가능하다.

한편, 구동모터의 회전력을 작동기어에 전달하는 전달기어는, 모터축에 결합되는 구동측 베벨기어와; 구동측 베벨기어와 치합되는 종동측 베벨기어와 작동기어의 외접기어와 치합되는 평행축 전동기어, 예를 들어 스퍼어 기어나 헬리컬기어가 일체로 형성되어 있는 중간 전동기어;로 구성하여, 하부에 상기 작동롤러가 돌출되는 개구부가 형성되어 있는 작동부 케이싱 내부에 차동수단 및 작동롤러와 함께 설치되는 것이 바람직하며,

전동롤러의 정지나 역방향 회전시 구동모터의 회전축 방향으로의 반력에 의한 악영향을 최소화하기 위해 작동부 케이싱을 구동모터의 축방향에 대해 슬라이딩 가능하게 설치하고, 구동측 베벨기어과 모터축은 스플라인 결합 등에 의해 축방향으로 슬라이드 가능하게 결합하는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

전술하였듯이, 전동식 창호 작동장치는, 하나의 정역 구동모터를 사용하여 모터를 정회전 또는 역회전 구동함으로서 창문을 좌측 또는 우측으로 이동시키거나, 정역 구동모터를 좌우 한 쌍 설치하여 양측을 반대 방향으로 회전시킴으로서 구동력을 배가시키거나, 일방향 구동모터 및 전동 기어를 작동롤러의 좌우에 한 쌍 설치하여 이동 방향에 따라 어느 일측의 구동 모터를 구동하는 방식 등이 적용될 수 있는 바, 본 실시예는 정역 구동모터를 좌우 한 쌍 설치하여 양측을 반대 방향으로 회전시킴으로서 구동력을 배가시키는 방식을 예로들어 설명하기로 하며, 양측의 구동모터 및 전동장치 등은 그 구성 및 작용이 동일하므로 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전동식 창호 작동장치의 분해 사시도, 도 4는 외관 측면도, 도 5는 주요 부품의 배치 상태를 나타내는 측면도, 도 6은 창짝하부에서 본 저면도, 도 7은 주요 부품의 배치 구성을 나타내는 저면도, 도 8은 차동수단의 일시예를 나타내는 분해 사시도, 도 9 및 도 10은 차동 수단의 작동 원리를 설명하기 위한 도면으로, 도 9는 주행 상태, 도 10은 사용자의 외력에 기인한 역주행 상태를 나타내는 개념도를 각각 나타내는 바,

본 실시예의 전동식 창호 작동장치는, 좌우 한 쌍의 정역 구동모터(10)와, 하부에 작동롤러(22)가 돌출되는 개구부가 형성되어 있는 작동부 케이싱(20)과, 창틀의 하부에 결합되어 그 양단부에 한 쌍의 구동모터(10)가 고정되고, 양측 구동모터의 사이에 작동부 케이싱(20)이 슬라이드 가능하게 설치되는 고정 프레임(30)으로 크게 구분된다.

고정 프레임(30)은, 전후 대칭으로 형성되어, 다수의 지지편(30a, 30b, 30c)에 의해 구동 모터 및 작동부 케이싱을 감싸는 형태로 지지하는 것으로, 구동모터(10)는 지지편(30c)에 볼트 등에 의해 견고히 고정되며, 작동부 케이싱의 양측면에는 슬라이드부(21a)가 돌출 형성되어 있어서, 이 슬라이드부(21a)가 지지편(30a) 하부의 사각홈에 의해 형성되는 안내공에 슬라이드 가능하게 지지됨으로서 작동부 케이싱(20)이 양측 구동모터의 사이에 슬라이드 가능하게 설치된다.

이와 같이, 고정프레임에 고정 설치되는 구동모터(10)와 고정 프레임에 슬라이드 가능하게 설치되는 작동부 케이싱(20) 사이의 동력 전달이 가능토록 하기 위해, 구동모터의 회전축(11)과 작동부 케이싱에 설치되는 베벨기어(24)의 축(23)에는 길이 방향으로의 상대적인 변위가 가능함과 동시에 회전력 전달이 가능한 스플라인을 형성하여 결합하거나, 본 실시예와 같이, 양측 회전축의 단부에 비원형 돌기(11a) 및 홈(23a)을 형성하여 상호 결합하게 되며, 본 실시예의 경우, 작동부 케이싱(20)의 급격한 변위를 방지하기 위해, 슬라이드부(21a)의 단부 및 구동모터(10)의 내측면에 스프링 설치홈(21b, 12)을 형성하고, 양측 스프링 설치홈(21b, 12) 사이에 완충 스프링(13)을 설치한 실시예를 나타내고 있다.

한편, 작동부 케이싱(20)의 중앙에는, 작동롤러(22)의 일부가 작동부 케이싱 하부의 개구부를 통해 노출되도록 설치되어 있으며, 작동롤러(22)의 좌우에는 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 구동모터의 축(11)에 슬라이드 가능하게 결합되는 구동측 베벨기어(24) 및 중간 전동기어(25)가 설치되어 있고, 작동롤러(22)의 전후 양측면에는 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 차동 수단이 설치되는 바, 중간 전동기어(25)는, 제한된 면적에 효과적으로 설치될 수 있도록, 구동측 베벨기어(24)와 치합되는 종동측 베벨기어(25a)와 작동기어(31)의 외접기어와 치합되는 스퍼어 기어(25b)가 일체로 형성되어 배치된다.

도 8은 차동수단의 분해 사시도를 나타내는 도면으로, 본 실시예의 차동수단 은, 외주에 외접기어(31a)가 형성되고, 내주에 내접기어(31b)가 형성되어 있으며, 작동롤러와 동심으로 회전가능하게 설치되는 작동기어(31)와; 작동롤러의 측벽에 고정되는 고정핀(34)상에 부시 등을 매개로 회전가능하게 설치되며, 작동롤러의 중심축과 편심되게 설치되어 작동기어의 내접기어(31b)와 치합되는 피니언(33)과; 작동롤러의 측벽에 고정되는 양측 고정핀(35)에 고정홀(32b)이 삽입되어 작동롤러와 함께 회전하며, 그 외측의 작동기어 설치축(32a)에 작동기어(31)가 회전 가능하게 설치됨으로서, 작동기어(31)가 작동기어(31)에 대해 안정적으로 동심 회전할 수 있도록 하는 회전판(32);으로 구성된다.

도 9 및 도 10은 상기와 같이 구성되는 차동장치의 작동을 설명하기 위한 도면으로, 도어를 개방하거나 폐쇄하기 위해 조작 버튼을 누르면, 양측의 구동모터(M1, M2)가 반대 방향으로 회전 구동되고, 구동모터의 회전력은 전달기어(25b)를 통해 작동기어의 외접기어(31a)에 전달되어 작동기어(31)를 회전시킨다.

이와 같이 작동기어(31)에 전달된 구동모터의 회전력의 대부분은, 도 9에 도시되어 있는 바와 같이, 내접 기어(31b)에 치합되어 있는 피니언(33)에 작동롤러의 회전축을 중심으로 한 우력으로 전달되어 작동롤러(22)를 회전시킴으로서 창문을 도 9의 우측 화살표 방향으로 이동시키게 된다.

이와 같이 창문이 구동모터의 구동력에 의해 이동하는 도중, 작동롤러가 이물질에 걸리거나, 창문틀 사이에 어린 아이의 손이 끼는 등의 긴급 상황이 발생하여 도어를 작동 방향의 역방향으로 힘을 가하여 이동시키는 경우, 다시 말해 작동롤러가 정지하거나 구동방향과 역방향으로 회전하는 경우, 작동롤러와 작동기어가 상대적인 회전이 가능하게 설치되어 있으므로, 도 10에 도시된 바와 같이, 피니언(33)이 내접기어(31b)를 따라 자전과 동시에 공전함에 따라, 작동기어(31)의 회전에 크게 영향을 주지 않으면서 작동롤러가 작동기어의 회전 방향과 역방향으로 회전할 수 있게 되며, 따라서, 작동기어에 대한 작동롤러의 역방향 상대 회전에 따른 반력이 작동기어를 통해 구동모터나 기타 전동부재 쪽으로 전달되는 것을 방지할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 전동식 창호 작동장치에 따르면, 창호의 개폐 도중에 작동롤러가 이물질에 걸려 작동롤러가 급속히 정지하거나, 창문틀 사이에 어린 아이의 손이 끼는 등의 긴급 상황에서 도어를 개폐 작동 방향의 역방향으로 이동시키는 경우, 작동롤러의 역방향 회전력이 구동모터측으로 전달되지 않고, 작동롤러만 자체적으로 역회전하게 되므로, 역방향의 급속한 반력으로 인한 구동모터나 전동기어의 손상을 확실하게 방지할 수 있게 되며,

또한, 작동부 케이싱이 구동모터의 축방향에 대해 슬라이딩 가능하게 설치되어 있으므로, 전동롤러의 정지나 역방향 회전시 구동모터의 회전축 방향으로의 반력에 의한 악영향을 최소화시킬 수 있게 된다.

Claims (8)

1. 삭제
2. 구동모터와, 창짝의 하부에 고정되어 창틀의 가이드 레일 상에 슬라이드 가능하게 설치되는 작동롤러와, 상기 작동롤러의 외측에 설치되어 상기 작동 롤러를 회전시키는 작동기어와, 상기 구동 모터의 회전력을 작동기어에 전달하는 전동기어를 구비하여, 상기 구동모터의 회전의 의해 상기 작동롤러가 회전하여 창호를 개폐하는 전동식 창호 개폐장치에 있어서,

   상기 작동롤러와 상기 작동기어 사이에, 작동기어로부터의 회전력을 상기 작동롤러에 전달하고, 상기 작동롤러부터의 회전력은 상기 작동기어에 전달되지 않도록 하는 차동수단이 설치되며,

   상기 차동수단은,

   외주에는 외접기어가 형성되고, 내주에는 내접기어가 형성되어 상기 작동롤러의 측면에 상기 작동롤러와 동심으로 회전가능하게 설치되는 작동기어와;

   상기 작동롤러의 측벽에 회전가능하게 설치되되, 상기 작동롤러의 중심축과 편심되게 설치되어, 상기 작동기어의 내접기어와 치합되는 피니언을 구비하는 것을 특징으로 하는 전동식 창호 작동장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 피니언과 상기 작동기어 사이에 배치되되, 상기 작동롤러에 고정되어 작동롤러와 함께 회전하는 회전판을 더 구비하며, 상기 작동기어는 상기 회전판에 회전가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 전동식 창호 개페장치.
4. 제 2 항에 있어서, 상기 전동기어는,

   모터축에 결합되는 구동측 베벨기어와;

   상기 구동측 베벨기어와 치합되는 종동측 베벨기어와 상기 작동기어의 외륜과 치합되는 평행축 기어가 일체로 형성되어 있는 중간 전동기어;를 구비하는 것을 특징으로 하는 전동식 창호 작동장치.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 구동측 베벨기어는 상기 모터축과 축방향으로 슬라이드 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 전동식 창호 작동장치.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 구동측 베벨기어, 상기 중간 전동기어, 상기 차동수단 및 상기 작동롤러는, 하부에 상기 작동롤러가 돌출되는 개구부가 형성되어 있는 작동부 케이싱 내부에 설치되는 것을 특징으로 하는 전동식 창호 작동장치.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 구동모터는 창틀의 하부에 결합되는 고정 프레임의 하부에 고정 설치되며, 상기 작동부 케이싱은 상기 고정 프레임의 하부에 슬라이드 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 전동식 창호 작동장치.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 작동부 케이싱은 상기 구동모터의 측벽에 스프링에 의해 탄성 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 전동식 창호 작동장치.

Images