KR100835989B1 - 출입문 자동개폐장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 출입구의 상단에 고정된 랙 기어와 치합된 구동기어를 감속모터로 구동시켜 출입문이 자동으로 여닫히도록 하되 상기 구동기어와 감속모터의 기어비를 저단으로 제작함으로써, 별도의 클러치구조 없이 구동기어로부터 감속모터로 역방향 회전전달이 이뤄지므로 구조가 간단하고, 기어들이 강제로 맞물려 동력전달되므로 슬립이 발생될 우려가 없으며, 사용자가 직접 문을 여닫을 때 감속모터를 작동시켜 여닫는 힘이 경감되도록 한 출입문 자동개폐장치에 관한 것이다.

이를 위하여 본 발명은 출입구 상단 벽면에 고정되고 랙 기어가 형성된 레일 프레임; 상기 랙 기어와 치합되는 구동기어를 감속모터로 회전시켜 상기 레일 프레임에서 슬라이딩 되는 구동 프레임 그리고 상기 구동 프레임과 연결 프레임으로 결합되어 상기 출입구를 여닫는 출입문으로 구성한 특징이 있다.

레일 프레임, 구동 프레임, 랙 기어, 구동기어

Description

출입문 자동개폐장치{Door automatic open and shut apparatus}

본 발명은 출입문 자동개폐장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 출입구의 상단에 고정된 랙 기어와 치합된 구동기어를 감속모터로 구동시켜 출입문이 자동으로 여닫히도록 하되 상기 구동기어와 감속모터의 기어비를 저단으로 조절함으로써, 별도의 클러치수단 없이 구동기어로부터 감속모터로 역회전이 이뤄지므로 구조가 간단하고, 반자동 설정에서 손으로 문을 여닫을 때 감속모터를 작동시켜 여닫는 힘이 경감되도록 한 출입문 자동개폐장치에 관한 것이다.

일반적으로 출입구 자동문은 대부분 와이어 또는 벨트 타입의 무한궤도식으로 도는 벨트에 출입문을 매달고 여닫히도록 한 구성이다.

그러나 벨트의 양측으로 풀리를 설치하고 한쪽 풀리는 감속모터와 연결시키는 구성이므로 구조가 복잡하고 부품수가 많으며 부피를 많이 차지하므로 저렴하게 자동문을 구성할 수 없었다.

창문에는 랙 기어 타입의 구동장치가 개시된 바 있다. 국내 실용등록 제216904호는 창문 외측으로 고정된 구동박스를 설치하고 상기 구동박스 내부에 모터로 동작되는 구동기어를 내장시킨 기술이다.

그러나 종래의 자동 창문은 상기 구동박스가 창문 외측에 장착되므로 미관상 좋지 않고 부피를 많이 차지하며, 특히 수동조작시 감속모터와 구동기어를 이격시키기 위하여 별도의 솔레노이드 및 연결링크의 클러치 수단을 갖는 것이므로 구성이 복잡하고 제작이 어려워 자동 출입문에 적용하기 어려운 단점이 있었다.

국내 특허 제704451호는 이러한 단점을 감안하여 모터 및 구동롤러가 출입문과 함께 이동되도록 하고, 워엄 및 워엄휠이 역방향으로 동력 전달되도록 만들어 구조가 간단해진 자동 출입문이 본 발명자에 의해 개발되었다.

그러나 상기 본 발명자의 특허는 구동롤러가 출입문틀에 형성된 레일을 타고 구름접촉되는 방식이므로 동력전달과정에서 마찰력이 떨어지면 슬립이 발생 될 우려가 있었다.

본 발명은 종래의 자동 출입문들이 갖고 있는 제반 문제점들을 감안하여 개발한 것으로서, 본 발명의 목적은 출입구의 상단에 고정된 랙 기어와 치합된 구동기어를 감속모터로 구동시켜 출입문이 자동으로 여닫히도록 하되 상기 구동기어와 감속모터의 기어비를 저단으로 설정함으로써, 별도의 클러치구조 없이 구동기어로부터 감속모터로 역방향 회전전달이 이뤄지므로 수동조작의 구조가 간단하고, 기어들이 강제로 맞물려 동력전달되므로 슬립이 발생 될 우려가 없으며, 사용자가 직접 문을 여닫을 때 감속모터를 작동시켜 여닫는 힘이 경감되도록 한 출입문 자동개폐장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 자동, 반자동 및 수동방식으로 출입문을 조작할 수 있으며, 반자동의 경우 출입문을 손으로 밀거나 당겨주면 상기 구동기어의 역회전을 감지하여 감속모터로 전원이 인가되도록 제어함으로써, 전동력으로 출입문을 여닫을 수 있으며, 출입구에 사람이 감지되면 출입에 관계없이 항상 여닫도록 한 자동설정에 비하여 전기료가 절감되고 불필요하게 감속모터를 작동시키지 않아도 되므로 부품수명을 연장시킬 수 있는 출입문 자동개폐장치를 제공함에 있다.

본 발명은 출입구 상단 벽면에 고정되고 랙 기어가 형성된 레일 프레임; 상기 랙 기어와 치합되는 구동기어를 감속모터로 회전시켜 상기 레일 프레임에서 슬라이딩 되는 구동 프레임 그리고 상기 구동 프레임과 연결 프레임으로 결합되어 상기 출입구를 여닫는 출입문으로 구성한 특징이 있다.

본 발명은 출입구 상단에 고정되는 레일 프레임에 랙 기어가 형성되고 상기 레일 프레임을 따라 이동되는 구동 프레임에 출입문이 연결되는 구성이며, 상기 구동 프레임에는 상기 랙 기어와 치합되는 구동기어가 감속모터로 회전되는 구성이므로 슬립이 발생되지 않고 전동력이 전달되어 출입문이 자동으로 여닫힌다. 그리고 기어비가 저단으로 설정된 것이므로 수동으로 출입문을 여닫으면 구동기어로부터 감속모터로 역방향의 동력전달이 가능하므로 모터에 무리가 없으며, 수동 조작시 감속모터와 구동기어의 연결을 단속하는 클러치수단이 불필요하므로 구성이 간단해지는 이점이 있다.

또한 본 발명의 출입문은 자동, 반자동 및 수동방식으로 설정되며, 반자동의 경우 출입문을 손으로 밀거나 당겨주면 상기 구동기어의 회전을 감지하여 감속모터로 전원을 인가시키도록 제어되므로, 전동력으로 출입문을 여닫게 되어 편리하며, 출입구에 사람이 감지되면 출입에 관계없이 항상 여닫도록 한 자동설정에 비하여 전기료가 절감되고 불필요하게 감속모터를 작동시키지 않아도 되므로 부품수명을 연장시킬 수 있는 등의 효과가 있다.

도 1은 본 발명 한 실시예의 출입문의 개념도 이고, 도 2는 본 발명 한 실시예의 자동개폐장치의 정단면도 이며, 도 3은 본 발명 한 실시예의 자동개폐장치의 평단면도 이다. 본 발명 한 실시예의 개폐장치는 출입구(11)의 실내측 상단 벽면(12)에 고정되는 레일 프레임(20), 상기 레일 프레임(20)에 설치된 랙 기어(22)와 치합된 구동기어(41)를 감속모터(40)로 회전시키는 구동 프레임(30) 그리고 상기 구동 프레임(30)과 연결 프레임(50)으로 연결되어 상기 출입구(11)를 여닫는 출입문(10)으로 구성된다.

상기 레일 프레임(20)은 상부로 개방된 다수개의 지지벽(21)이 나란하게 돌출 형성되고, 상기 구동 프레임(30)에는 상기 지지벽(21)들 사이로 끼워져 상기 출입문(10)의 흔들림을 잡아주는 흔들림 방지판(31)이 구비되며, 상기 흔들림 방지판(31) 하단에는 상기 레일 프레임(20)의 바닥면(23)에서 주행되는 다수개의 롤러(32)가 구비된다.

상기 구동기어(41)는 제1 및 제2베벨기어(42)(43)를 통하여 상기 감속모 터(40)와 연결되고 상기 구동기어(41)는 상기 제2베벨기어(43)와 동일 축상에 설치된다. 본 발명은 베벨기어를 통하여 동력이 전달되는 구성이나, 상기 구동 프레임(30) 내부에서 공간이 허용될 경우 상기 구동기어(41)와 상기 감속모터(40)의 모터축을 직접 연결하여 동력전달효율성을 높일 수 있다.

상기 구동 프레임(30)에는 제어부(60)가 구비된다. 상기 제어부(60)는 자동, 반자동 및 수동으로 작동된다. 자동의 경우 출입구(11) 상단에 설치된 열감지 센서에 사람이 감지되면 상기 출입문(10)이 자동으로 개폐되도록 하는 것이다.

반자동의 경우 출입구에 설치된 열감지 센서와 관계없이 사람이 출입문(10)을 잡고 약간의 힘으로 밀거나 당길 경우 이를 감지하여 감속모터(40)로 전원을 공급하는 역할도 한다. 따라서 직접 문을 열고 닫을 때에도 감속모터(40)가 작동되므로 전동력으로 출입문을 여닫을 수 있다.

상기 감속모터(40) 및 구동기어(41)는 역회전 되도록 기어비가 저단으로 구성된 것이므로 출입문(10)을 직접 밀거나 당기는 순간 구동기어(50)가 회전되는데, 이를 감지하기 위하여 상기 구동 프레임(30) 내부에 회전을 감지하는 감지센서(61)가 구비되어 상기 제어부(60)로 제어신호를 입력한다. 따라서 상기 제어부(60)는 사용자가 직접 문을 여닫을 때 상기 감지센서(61)의 입력신호에 따라 상기 감속모터(40)로 전원을 공급한다.

본 발명 한 실시예의 감속모터(40)는 기어비가 150 : 1 이하의 저단이고, 직접 문을 밀었을 때 상기 구동기어(41)와 감속모터(40)가 치합된 상태로 역회전되도록 하기 위하여 웜기어 및 리드스크류 형식의 감속기를 사용하지 않는다. 본 발명 의 감속모터(40)는 유성기어, 스퍼어기어 및 헬리컬기어 타입의 감속기로 구성되어 출입문의 직접 개폐조작시 기어가 맞물린 상태로 역회전 가능하므로 별도의 클러치수단이 필요없어 구성이 간단하며, 특히 화재시 또는 정전시 신속하게 문을 수동으로 열 수 있다. 미설명부호 13은 출입문(10)의 하부 흔들림 막기 위해 건물 바닥면에 형성한 안내롤러를 나타낸다.

이처럼 구성된 본 발명 한 실시예의 자동개폐장치는 레일 프레임(20)에 구동 프레임(30)이 놓인 상태에서 흔들림 방지판(31)에 형성된 다수의 롤러(32)가 레일 프레임(20)의 바닥면(23)을 따라 이동되는 구성이다. 따라서 상기 구동 프레임(30)은 흔들림 방지판(31)이 다수의 지지벽(21)들 사이에 놓여 전,후측 방향으로 흔들리지 않고 전복되지 않으며 정숙하게 좌,우측으로 왕복이동된다. 특히 상기 레일 프레임(20)에 형성된 랙 기어(22)와 치합되는 구동기어(41)가 상기 구동 프레임(30)에 설치되고 상기 구동기어(41)는 감속모터(40)와 연결되어 전동력으로 회전되는 것이므로, 간단한 구성으로 상기 구동 프레임(30)이 자동 왕복이동된다.

그리고 상기 구동 프레임(30)은 연결 프레임(50)을 통하여 출입문(10)과 결합된 것이므로 상기 출입문(10)의 자동 개폐가 가능하다.

상기 구동기어(41) 및 감속모터(40)는 별도의 클러치수단 없이 상기 구동기어로 부터 감속모터로 역회전 되도록 형성되어 구성이 간단하다. 또한 상기 감속모터(40)는 제어부(60)에 의해 전원 공급이 제어되는데, 상기 제어부(60)는 자동, 반자동 및 수동 방식으로 동작된다.

특히 반자동의 경우 출입구(11) 상단에 형성된 열감지 센서에 의해 사람이 감지되면 출입에 관계없이 무조건 출입문(10)을 여닫는 자동방식에 비해 모터 수명을 연장시킬 수 있다. 즉 반자동의 경우 출입문(10)을 직접 손으로 밀거나 당기면 구동기어(41)가 회전되는데, 이때 감지센서(61)가 이를 감지하여 제어부(60)로 제어신호를 보내면 상기 제어부는 감속모터(40)로 전원을 인가시켜 전동력으로 출입문이 여닫히도록 하는 것이므로 적은 힘으로 출입문(10)을 여닫을 수 있다. 그리고 출입구에 설치된 열감지 센서와 무관하게 작동되므로 필요 이상으로 출입문이 자동 개폐되지 않아 전기료도 절감할 수 있다.

도 5는 본 발명 다른 실시예의 자동개폐장치의 측단면도 로써, 본 발명 한 실시예와 동일 구성을 갖는다. 단지 레일 프레임(20)의 수직면(24)에 랙 기어(22a)를 설치하여 이물질이 쌓이지 않고 흘러내리는 구성이며, 상기 랙 기어(22a)와 치합된 구동기어(41)는 감속모터(40)와 직접 결합되어 회전력 전달이 효과적 이도록 한 것이다.

그리고 상기 레일 프레임(20)에 삼방향으로 접촉되는 다수의 롤러(32a)를 구동 프레임(30)에 설치하여 상기 구동 프레임(30)의 흔들림이 방지되도록 한 것이다.

이처럼 구성된 본 발명 다른 실시예의 자동개폐장치는 랙 기어(22a)가 수직으로 세워져 있으므로 이물질이 쌓여 오동작을 일으킬 우려가 없으며, 별도의 흔들림 방지판이 불필요하므로 구성이 간단해지는 특징을 갖는다.

도 1은 본 발명 한 실시예의 출입문의 개념도

도 2는 본 발명 한 실시예의 자동개폐장치의 정단면도

도 3은 본 발명 한 실시예의 자동개폐장치의 평단면도

도 4는 본 발명 한 실시예의 자동개폐장치의 측단면도

도 5는 본 발명 다른 실시예의 자동개폐장치의 측단면도

<도면의 주요부분에 대한 부호설명>

10 : 출입문 11 : 출입구

20 : 레일 프레임 21 : 지지벽

22 : 랙 기어 30 : 구동 프레임

31 : 흔들림 방지판 32 : 롤러

40 : 감속모터 41 : 구동기어

50 : 연결 프레임 60 제어부

61 : 감지센서

Claims (5)

1. 삭제
2. 출입구 상단 벽면에 고정되고 랙 기어가 형성된 레일 프레임; 상기 랙 기어와 치합되는 구동기어를 감속모터로 회전시켜 상기 레일 프레임에서 슬라이딩 되는 구동 프레임 그리고 상기 구동 프레임과 연결 프레임으로 결합되어 상기 출입구를 여닫는 출입문으로 구성된 출입문 자동개폐장치에 있어서,

   상기 레일 프레임에는 다수개의 지지벽이 돌출 형성되고,

   상기 구동 프레임에는 상기 지지벽들 사이로 들어가 상기 출입문의 흔들림을 막는 흔들림 방지판이 구비되며,

   상기 흔들림 방지판에는 상기 레일 프레임의 바닥면에서 주행되는 롤러가 다수개 구비됨을 특징으로 하는 출입문 자동개폐장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 감속모터는 유성기어, 스퍼어기어 및 헬리컬기어 타입의 감속기 중 어느 하나이며,

   상기 출입문을 사용자가 직접 여닫을 때 상기 구동기어가 상기 랙 기어를 따라 회전되면 상기 감속모터가 함께 회전되면서 상기 출입문이 개폐되도록 한 것을 특징으로 하는 출입문 자동개폐장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 구동 프레임 내부에는 상기 감속모터로 공급되는 전원을 제어하는 제어부, 그리고

   상기 구동기어의 회전을 감지하는 감지센서가 각각 구비되어, 출입문을 직접 여닫을 때 상기 구동기어의 회전을 상기 감지센서가 감지하면 상기 제어부는 상기 감속모터로 전원을 공급하여 전동력으로 출입문이 여닫히도록 한 것을 특징으로 하는 출입문 자동개폐장치.
5. 제 2 항에 있어서,

   상기 레일 프레임에 수직벽이 형성되고,

   상기 수직벽에는 상기 구동기어와 치합되는 상기 랙 기어가 형성되어 이물질이 상기 랙 기어에 쌓이지 않도록 한 것을 특징으로 하는 출입문 자동개페장치.

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