KR100968516B1 - 차량용 도어 개폐장치의 제어방법 - Google Patents

Abstract

임의의 장애 발생에도 안정적으로 동작하여 좌우 이동변위가 유지되는 차량용 도어 개폐장치를 제공하기 위하여, 본 발명은 차량용 도어의 열림 동작 중 구동모터의 전류변화량을 감지하되, 상기 전류 변화량이 설정치 이상인 것으로 제어부에 의하여 감지된 경우 제1장애감지 모드제어를 수행하는 단계; 상기 전류변화량이 설정치 이하로 유지되는 경우 상기 차량용 도어의 변위가 일측 힌지형 스위치에 의하여 검출되어 상기 제어부가 동력차단 신호를 발신할 때까지 열림 동작을 수행하는 단계; 상기 차량용 도어의 담힘 동작 중 구동모터의 전류변화량을 감지하되, 상기 전류변화량이 설정치 이상으로 상기 제어부에 의하여 감지된 경우 제2장애감지 모드제어를 수행하는 단계; 및 상기 전류변화량이 설정치 이하로 유지되는 경우 상기 차량용 도어의 변위가 타측 힌지형 스위치에 의하여 검출되어 상기 제어부가 동력차단 신호를 발신할 때까지 닫힘 동작을 수행하는 단계를 포함하여 이루어지는 차량용 도어 개폐장치의 제어방법를 제공한다.

도어, 개폐장치, 제어, 롤러, 강봉

Description

차량용 도어 개폐장치의 제어방법{method for controlling apparatus for opening and closing door of vehicle}

본 발명은 차량용 도어 개폐장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 보다 원활하고 안정적으로 작동되는 차량용 도어 개폐장치의 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 전동차와 같은 차량에는 전기적인 구동원에 의하여 작동되는 도어가 객차의 외측 프레임에 구비되거나, 객차와 객차 간의 통로측에 설치된다. 이러한 전동차용 도어는 승객의 승하차시 내지는 통과시 열리거나 닫히도록 전기적으로 제어될 수 있도록 제공된다.

한편, 종래의 차량용 도어는 외주에 스크류형 기어가 외주에 형성된 회전축과 상기 회전축의 회전에 따라 좌우방향으로 선택적으로 이동되는 지지체에 결합된 도어가 제어부의 제어신호에 따른 구동모터의 작동에 의하여 선택적으로 개폐되도록 설치되었다. 물론, 이러한 스크류형 기어가 형성된 회전축은 랙과 피니언의 결합장치로 대체되어 사용되는 경우도 있었다.

그러나, 이러한 구조의 차량용 도어의 개폐를 위하여 작동되는 구동모터는 많은 동력을 소모함에도 불구하고 원활하고 부드러운 개폐를 보장하지 못할 뿐만 아니라 상기 차량용 도어에 동력을 제공하는 구조가 복잡한 문제점으로 인하여 상기 차량용 도어의 개폐시 좌우 변위량을 검출하기 위하여 비교적 고가의 광센서 등이 사용되어야 하는 문제점이 있었다.

또한, 차량용 도어의 개폐동작 중 장애물 발생시 안전을 도모하는 제어구조가 완전하기 않아서 안전사고에 대한 위험성에 노출되는 문제점이 있었다.

상기 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 일반적인 전동모터를 사용하여 차량용 도어를 개폐하도록 함으로써 간단한 구조의 힌지형 스위치를 통해 그의 좌우 변위량을 용이하게 검출함과 아울러 장애물 감지시 안전성이 더욱 개선된 차량용 도어 개폐장치의 제어방법을 제공하는 것을 과제로 한다.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 차량용 도어의 열림 동작 중 구동모터의 전류변화량을 감지하되, 상기 전류 변화량이 설정치 이상인 것으로 제어부에 의하여 감지된 경우 제1장애감지 모드제어를 수행하는 단계; 상기 전류변화량이 설정치 이하로 유지되는 경우 상기 차량용 도어의 변위가 일측 힌지형 스위치에 의하여 검출되어 상기 제어부가 동력차단 신호를 발신할 때까지 열림 동작을 수행하는 단계; 상기 차량용 도어의 닫힘 동작 중 구동모터의 전류변화량을 감지하되, 상기 전류변화량이 설정치 이상으로 상기 제어부에 의하여 감지된 경우 제2장애감지 모드제어를 수행하는 단계; 및 상기 전류변화량이 설정치 이하로 유지되는 경우 상기 차량용 도어의 변위가 타측 힌지형 스위치에 의하여 검출되어 상기 제어부가 동력차단 신호를 발신할 때까지 닫힘 동작을 수행하는 단계를 포함하여 이루어지는 차량용 도어 개폐장치의 제어방법을 제공한다.

여기서, 상기 힌지형 스위치는 그의 접촉단이 상기 차량용 도어에 연결된 롤러 어셈블리의 일측에 접촉 및 가압되어 힌지를 중심으로 소정각도 이상 회전되는 경우 상기 차량용 도어의 변위를 검출함이 바람직하다.

또한, 상기 제1장애감지 모드제어는 상기 차량용 도어의 닫힘 동작을 수행하고, 제1설정시간 후 상기 차량용 도어의 열림 동작을 수행하는 과정을 상기 전류변화량이 설정치 이하로 유지될 때까지 설정횟수만큼 반복하는 단계와, 설정횟수만큼 반복하는 과정에서 상기 전류변화량이 설정치 이하로 유지되지 않는 경우 상기 제어부가 에러신호를 발신하는 단계와, 상기 제어부가 에러신호를 발신한 경우 운전자의 리셋조작을 요하는 리셋상태로 상기 제어부의 설정을 전환하는 단계를 포함하여 이루어짐이 바람직하다.

그리고, 상기 제2장애감지 제어모드는 상기 차량용 도어의 다시 열림 동작을 수행하고, 제2설정시간 후 상기 차량용 도어의 닫힘 동작을 수행하는 과정을 상기 전류변화량이 설정치 이하로 유지될 때까지 설정횟수만큼 반복하는 단계와, 설정횟수만큼 반복하는 과정에서 상기 전류변화량이 설정치 이하로 유지되지 않는 경우 상기 제어부가 에러신호를 발신하는 단계와, 상기 제어부가 에러신호를 발신한 경우 운전자의 리셋조작을 요하는 리셋상태로 상기 제어부의 설정을 전환하는 단계를 포함하여 이루어짐이 바람직하다.

한편, 본 발명은 차량용 도어의 외곽에 배치되되, 상호 이격되어 대향되는 한쌍의 고정홈이 형성된 고정프레임; 상기 고정홈에 압입되어 상호 대향되게 고정배치된 한쌍의 강봉; 일단부가 상기 차량용 도어의 테두리와 연결되고, 타단부에는 상기 한쌍의 강봉을 따라 구름운동을 하는 롤러를 포함하되, 구동원으로부터 동력을 전달받아 좌우로 선택적으로 이동되는 롤러 어셈블리; 상기 고정프레임에 좌우 방향을 따라 소정간격을 가지고 배치되어 상기 롤러어셈블리에 접촉 및 가압되면 회전되는 접촉단을 갖는 한쌍의 힌지형 스위치; 및 상기 접촉단이 힌지를 중심으로 소정각도 이상 회전시 상기 힌지형 스위치에 의하여 발생된 검출신호를 전달받아 상기 롤러 어셈블리 로 공급되는 동력을 선택적으로 차단하는 제어부를 포함하여 이루어지는 차량용 도어 개폐장치를 제공한다.

본 발명에 따른 차량용 도어 개폐장치의 제어방법은 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 차량용 도어의 테두리에 연결된 롤러 어셈블리의 롤러가 상기 고정프레임에 압입되어 안정적인 고정구조로써 배치된 강봉을 따라서 부드럽고 원활하게 구름운동을 하므로 마찰로 인한 동력 손실을 최소화할 수 있고, 상기 구동모터의 동력이 비교적 작은 경우에도 차량용 도어의 원활한 개폐를 가능하게 한다.

둘째, 상기 롤러 어셈블리가 강봉을 따라 부드럽고 원활하게 이동되므로 구동모터로서 일반적인 저출력 DC 모터가 사용될 수 있고, 간단한 구조의 힌지형 스위치에 의한 변위 검출신호에도 상기 차량용 도어의 이동이 신속하고 정확히 설정된 위치에서 개폐가 제어되므로 신뢰성 및 경제성을 현저히 향상시킬 수 있다.

셋째, 상기 차량용 도어의 개폐시 전류변화량의 과소여부에 따라 장애물 발생 여부를 감지하는 효율적인 제어방법을 제공하여 경제적이며, 장애물 발생의 감지시 그의 제거를 위한 장애감지 모드제어를 수행함으로써 승하차시 승객을 안전도를 개선할 수 있다.

넷째, 상기 장애감지 모드제어를 통해서도 장애물 제거가 이루어지지 않는 경우 어떠한 입력에 대해서도 리셋이 수행되도록 함으로써 안전성능을 더욱 개선할 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 도어 개폐장치를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 도어 개폐장치를 나타낸 사시도이다.

도 1에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 도어 개폐장치는 고정프레임(20), 상기 고정프레임(20)에 압입되어 상호 대향되게 배치되는 강봉(30), 그리고 구동원으로부터 동력을 전달받아 좌우로 이동되는 롤러 어셈블리(40)를 포함하여 이루어진다. 여기서, 상기 롤러 어셈블리(40)를 좌우방향으로 선택적으로 이동시키는 이동장치로서 벨트, 피니언-랙 조합, 스크류 기어 등 다양한 변경수단이 고려될 수 있으며, 본 실시예에서는 상기 이동장치가 체인 어셈블리(50)인 경우를 설명한다.

상기 차량용 도어(10)는 그의 일측에 설치된 스위치버튼(11)이 눌러지면 케이블캐리어(15)를 통하여 연결된 전선을 따라 신호가 제어부(100)로 전달되고, 상기 제어부(100)는 구동모터(70)를 제어하여 벨트 어셈블리(50)와 같은 이동수단을 선택적으로 구동한다. 이때, 상기 벨트 어셈블리(50)와 연결된 롤러 어셈블리(40)가 선택적으로 좌우방향으로 이동되고, 이를 통하여 상기 롤러 어셈블리(40)와 연 결된 차량용 도어(10)가 개폐되는 구조를 이룬다.

상세히, 상기 고정프레임(20)은 상기 차량용 도어(10)의 상측부 외곽에 배치되며, 상기 고정프레임(20)의 상측에는 구동모터(70)로의 전원공급을 제어하는 제어부(100)를 비롯한 각종 전장부품이 배치된다.

도 2a는 본 발명의 일실시예에 적용되는 고정프레임에 강봉이 압입된 상태를 나타낸 전면도이고, 도 2b는 상기 고정프레임에 강봉이 압입된 구조를 나타낸 단면도이다.

도 2a 및 도 2b에서 보는 바와 같이, 상기 고정프레임(20)은 대략 'ㄷ'자 형 단면을 가지며, 상하부를 따라 상호 이격되어 대향되는 한쌍의 고정홈(20a)이 형성된다.

상기 고정프레임(20)에 형성된 한쌍의 고정홈(20a)에는 한쌍의 강봉(30)이 각각 압입되어 상호 대향되게 고정배치되며, 상기 강봉(30)은 차량용 도어(10)의 개폐시 롤러 어셈블리(40)의 롤러가 이동되는 레일로서 기능한다. 이를 위하여, 상기 강봉(30)은 강성을 갖는 재질로 이루어지되, 바람직하게는 중공형 금속재로 이루어질 수 있다.

이때, 상기 강봉(30)은 상기 고정홈(20a)의 좌우측 외곽으로부터 슬라이딩 되면서 삽입되어 이탈되지 않고 고정될 수 있도록, 상기 고정홈(20a)의 개구부가 상기 강봉(30)의 직경보다 작게 현성된다. 또한, 상기 강봉(30)이 고정홈(20a)에 압입된 후 삽입되는 방향을 따라서 이탈되는 것을 방지하기 위하여, 상기 강봉(30)의 압입되는 상기 고정홈(20a)의 최외곽측 양단은 단면이 감소되도록 가압되어 감 관 프레스가공됨이 바람직하다.

도 3a는 본 발명의 일실시예에 적용되는 차량용 도어 개폐장치의 측단면도이고, 도 3b는 도 3a의 'A' 부분의 확대도이다.

도 3a 및 도 3b에서 보는 바와 같이, 상기 롤러 어셈블리(40)는 일단부가 상기 차량용 도어(10)의 테두리와 연결되고, 타단부에는 한쌍의 롤러(45,46)가 구비되며 상기 벨트 어셈블리(50)의 벨트로부터 동력이 전달되도록 연결되는 지지프레임(41)을 포함하여 이루어진다. 이때, 상기 지지프레임(41)과 벨트 사이에는 별도의 연장프레임(42)이 연장되어 체결됨이 바람직하나, 이에 국한하지 않고 상기 지지프레임(41)과 연장프레임(42)은 일체로 형성될 수도 있다.

여기서, 상기 지지프레임(41)에 회전가능하게 설치되는 한쌍의 롤러(45,46) 중 상측롤러(46)는 상기 한쌍의 강봉(30) 중 상측 강봉의 외주를 감싸는 레일면(46a)을 가지고 구름운동을 하도록 배치된다. 또한, 한쌍의 롤러 중 하측롤러(45)는 하측 강봉의 외주를 감싸는 레일면(45a)을 가지고 구름운동을 하도록 배치된다.

이와 같이, 상기 차량용 도어(10)의 테두리에 연결된 롤러 어셈블리(40)의 롤러(45,46)가 상기 강봉(30)을 따라서 부드럽고 원활하게 구름운동을 하므로 마찰로 인한 동력 손실을 최소화할 수 있고, 상기 구동모터(70)의 동력이 비교적 작은 경우에도 차량용 도어(10)의 원활한 개폐를 가능하게 한다.

또한, 각각의 롤러(45,46)의 외주면에는 상기 강봉(30)의 외면에 형합되는 레일면(45a,46a)이 형성됨으로써 상기 롤러(45,46)가 상기 강봉(30)으로부터 이탈 되는 것을 방지한다. 즉, 상기 상하측 강봉(30)에 각각 상측 및 하측 방향으로 레일면(45a,46a)이 형합되는 롤러(45,46)가 한쌍이 존재하므로, 상하측 롤러(45,46)의 레일면(45a,46a)이 안정적으로 형합된 상태를 유지함으로써 외부 충격이나 유동에 의하여 상기 롤러 어셈블리(40)가 상기 강봉(30)으로부터 이탈되는 것을 충분히 방지함으로써 안정적인 구동을 보장할 수 있다.

한편, 상기 롤러 어셈블리의 한쌍의 롤러의 배치구조를 설명하면 다음과 같다.

도 4a는 본 발명의 일실시예에 적용되는 롤러 어셈블리의 롤러 배치구조를 나타낸 전면도이고, 도 4b는 상기 롤러 배치구조의 단면도이다.

도 4a 및 도 4b에서 보는 바와 같이, 상기 롤러 어셈블리(40)의 지지프레임(41)에는 한쌍의 롤러(45,46)가 설치된다. 여기서, 하측롤러(45)는 하측의 강봉(30)에 구름접촉되는 위치에 설치되며, 상측롤러(46)는 상측의 강봉(30)에 구름접촉되는 위치에 설치된다. 상기 롤러의 내측에는 각각 베어링(45b)이 내설되어 상기 지지프레임(41)에 고정되어 회전될 수 있도록 설치됨이 바람직하다.

이를 통하여, 상기 롤러 어셈블리(40)는 그의 하측에 연결되는 차량용 도어(10)를 좌우방향으로 균일하게 지지함으로써 상기 차량용 도어(10)의 개폐동작 중 바닥면과의 마찰에 의하여 기울어지는 것을 방지할 수 있다.

한편, 상기 상측롤러(46) 및 하측롤러(45) 중 적어도 어느 하나의 회전축이 체결되기 위하여 상기 롤러 어셈블리(40)의 지지프레임(41)에 형성되어 회전축 체결볼트(48)가 체결되는 체결홀(47)은 경사진 방향으로 여유부(47a)를 가지고 형성 됨이 바람직하다.

도 4a에서 보는 바와 같이, 상측롤러(46)가 체결되는 체결홀(47)은 비스듬하게 경사진 방향으로 여유부(47a)를 가진다. 즉, 도 4a에서 좌측의 하측롤러(45)가 하측 강봉(도 1의 30)에 로딩되도록 설치된 후 차량용 도어(10)의 전체적인 수평이 유지되도록 하는 상태에서, 상기 우측의 상측 강봉(도 1의 30)에 정확히 로딩되도록 상측롤러(46)를 여유부(47a)를 갖는 체결홀(47)을 따라 위치를 정렬한 후 회전축 체결볼트(48)를 사용하여 체결할 수 있다.

이를 통하여, 상기 롤러 어셈블리(40)의 한쌍의 롤러들(45,46)이 각각 상측 및 하측의 강봉(30)에 정확히 구름접촉되도록 용이하게 조립될 수 있다.

한편, 전술된 바와 같이, 상기 롤러 어셈블리(40)의 롤러들(45,46)이 강봉(30)에 정확히 로딩된 상태에서, 상기 롤러 어셈블리(40)의 지지프레임(41)은 벨트 어셈블리(50)의 벨트로부터 구동력을 전달받도록 연결된다.

도 1에서 보는 바와 같이, 상기 벨트 어셈블리(50)는 제어부(100)에 의하여 제어되는 구동모터(70)와 같은 구동원으로부터 동력을 전달받으며, 상기 롤러 어셈블리(40)를 선택적으로 좌우 이동시키도록 순환되는 벨트(51)를 포함한다.

상세히, 상기 벨트 어셈블리(50)는 상기 롤러 어셈블리(40)의 지지프레임(41)에 동력을 전달하는 벨트(51)와, 상기 벨트(51)의 양단을 지지하는 지지풀리(52,53)를 포함하여 이루어진다. 이때, 일측의 지지풀리(52)는 구동모터(70)와 회전축이 연결됨이 바람직하다.

여기서, 본 발명에 따른 차량용 도어(10)와 연결된 롤러 어셈블리(40)의 롤 러(45,46)는 강봉(10)에 의하여 부드럽게 이동이 안내되므로, 상기 구동모터(70)는 상대적으로 저출력 모터를 사용할 수 있고, 바람직하게는 일반적인 DC 모터로 이루어질 수 있다.

한편, 상기 지지프레임의 상측에 연장프레임이 조립되는 과정을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 및 도 3b에서 보는 바와 같이, 상기 차량용 도어(10)의 상단부에는 하중의 균등하고 효율적인 분상을 위하여 2개 이상의 롤러 어셈블리(40)가 설치됨이 바람직하다. 이때, 상기 벨트 어셈블리(50)는 하나의 롤러 어셈블리(40)에만 연결되면 되므로, 상기 롤러 어셈블리들 중에 하나에는 상기 벨트(51)에 연결되기 위하여 연장되는 연장프레임(42)이 설치됨이 바람직하다.

즉, 모든 롤러 어셈블리의 지지프레임에 상기 연장프레임에 대응되는 부분이 일체로 형성되도록 금형을 제작할 수도 있으나 이러한 경우 상기 연장프레임에 대응되는 부분의 금속재료가 불필요하게 낭비되므로, 이를 방지하기 위하여 연장프레임에 대응되는 부분이 없이 지지프레임의 단품을 제작하도록 하고 하나의 롤러 어셈블리(41)에만 연장프레임(42)을 별도로 연장 체결함으로써 금속재료비의 절감 및 조립성의 개선하면서 금형의 단일화를 도모할 수 있다.

한편, 도 3b에서 보는 바와 같이, 상기 지지프레임(41)과 연장프레임(42) 간의 체결시 조립성 및 생산성을 개선하기 위하여, 한쌍의 롤러(45,46)가 장착되는 상기 지지프레임(41) 외면에는 조립위치정렬홈(41a)이 형성된다. 또한, 상기 지지프레임(41)에 연장체결되는 상기 연장프레임(42)에는 상기 조립위치정렬홈(41a)에 삽입되어 체결위치를 정렬하는 조립위치정렬돌기(42a)가 형성된다. 물론, 이러한 조립위치정렬홈(41a)과 조립위치정렬돌기(42a)의 형성위치는 상호 반대로 변경될 수도 있다.

이를 통하여, 조립작업자는 상기 조립위치정렬홈(41a)에 상기 조립위치정렬돌기(42a)가 삽입되도록 가조립만 하면 정확한 위치가 정렬되므로 볼트 체결을 보다 신속히 함으로써 조립생산성을 개선할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 벨트의 연결구조를 나타낸 분해사시도이다.

도 5에서 보는 바와 같이, 상기 롤러 어셈블리(40)의 지지프레임(41) 일측에는 연장프레임(42)이 볼트(44b) 등으로 체결되고, 상기 연장프레임(42)의 외측에는 보조프레임(43)이 연장프레임에 형성된 관통홀(42b)을 관통하여 체결되는 고정볼트(44a) 등을 사용하여 체결된다. 여기서, 상기 연장프레임(42)과 보조프레임(43)의 사이에는 상기 벨트(51)가 클램핑되어 고정됨으로써 상기 벨트(51)의 동력을 전달받도록 구성됨이 바람직하다.

도 1을 참조하면, 상기 제어부(100)에 의하여 구동모터(70)로 전원이 공급되면, 상기 구동모터(70)의 회전축과 연결된 지지풀리(52)가 회전되면서 상기 벨트(51)를 순환이동시킨다. 이때, 상기 벨트(51)는 상기 연장프레임(42)과 보조프레임(43) 사이에 연결되므로, 상기 롤러 어셈블리(40)를 좌우방향을 따라서 이동시키도록 동력을 전달한다. 이를 통하여, 상기 롤러 어셈블리(40)와 연결된 차량용 도어(10)가 부드럽게 개폐된다.

한편, 도 5를 참조하면, 상기 벨트(51)의 일면에는 요철부(51a)가 형성되며, 상기 연장프레임(42)의 내면에는 상기 벨트(51)의 요철부(51a)가 형합되는 형합부(42c)가 형성된다. 따라서, 상기 벨트(51)의 동력은 상기 요철부(51a) 및 형합부(42c)의 결합부분을 통하여 보다 원활히 상기 롤러 어셈블리(40)로 전달되어, 차량용 도어(10)의 개폐를 위한 동력으로 사용될 수 있다. 물론, 상기 요철부(51a) 및 형합부(42c)의 형성 위치는 상호 반대로 변경될 수도 있다.

또한, 전술된 바와 같이, 연장프레임(42)에 형성된 조립위치정렬돌기(42a)는 지지프레임(41)에 형성된 조립위치정렬홈(41a)에 삽입되면서, 상호 간의 용이한 조립을 도모한다.

한편, 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 도어 개폐장치의 제어흐름을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 6a는 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 도어의 좌우 이동변위를 측정하는 구조를 나타낸 사시도이고, 도 6b는 본 발명의 일실시예에 적용되는 힌지형 스위치의 확대도이다.

도 6a 및 도 6b에서 보는 바와 같이, 상기 고정프레임(20)에 구비된 강봉(30)을 따라 좌우방향으로 선택적으로 이동되는 롤러 어셈블리(40)의 좌우 이동변위는 힌지형 스위치(80)에 의하여 감지된다. 여기서, 상기 힌지형 스위치(80)는 상기 고정프레임(20)에 상호 소정간격을 가지고 한쌍이 배치되며, 이러한 소정간격은 상기 차량용 도어(10)의 바람직한 좌우 이동간격인 개폐간격에 상응하는 설정된 위치에 제공됨이 바람직하다.

상기 힌지형 스위치(80)는 상기 롤러 어셈블리(40)에 접촉 및 가압되면서 힌지(82)를 중심으로 시계방향 또는 반시계방향으로 회전되는 접촉단(81)을 가지며, 상기 접촉단(81)이 상기 힌지(82)를 중심으로 소정각도 이상 회전시 상기 힌지형 스위치(80)에 의하여 발생된 변위검출 신호가 제어부(10)로 전달된다. 이때, 상기 제어부(100)는 상기 롤러 어셈블리(40)를 구동하는 동력을 선택적으로 차단함으로써 상기 차량용 도어(10)의 좌우방향 이동을 상기 설정된 위치에서 구속한다.

즉, 상기 힌지형 스위치(80)가 소정각도 이상으로 회전되면 구속신호가 발생되어 상기 제어부(100)로 전달되며, 상기 제어부(100)는 벨트 어셈블리(50)를 구동하는 구동모터(70)로 전달되는 전원을 차단함으로써 상기 롤러 어셈블리(40)의 이동을 중지하도록 한다. 이를 통하여, 상기 롤러 어셈블리(40)의 하단부에 연결된 차량용 도어(10)의 개폐 간격를 효율적으로 제어할 수 있다.

만일 고출력 모터가 구동원으로서 사용되어야 하는 경우에는 진행되는 방향으로의 관성의 영향을 감소시키기 위하여 상기 힌지형 스위치보다 고가의 광센서 등으로 실시간 위치를 측정하여 설정된 위치 도달 전에 미리 구동원의 동력을 차단하여야 하는 문제점이 있다. 이와 같이, 본 발명에서는 상기 롤러 어셈블리(40)가 강봉(30)을 따라 부드럽고 원활하게 이동되므로 구동모터(70)로서 일반적인 저출력 DC 모터가 사용될 수 있고, 간단한 구조의 힌지형 스위치(80)에 의한 간격 검출신호에도 상기 차량용 도어(10)의 이동이 신속하고 정확히 설정된 위치에서 제어될 수 있다.

한편, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 도어 개폐장치의 제어 흐름 도이다.

도 7에서 보는 바와 같이, 먼저 상기 제어부(100)를 통하여 차량용 도어 열림신호가 입력되면(S100), 상기 구동모터(70)로 전원이 공급되어 동력이 벨트 어셈블리(50) 및 롤러 어셈블리(40)로 전달되어 차량용 도어(10)의 열림 동작이 수행된다(S200).

이때, 상기 차량용 도어(10) 틈새에 장애물이 발생되었는지 감지하는데(S300), 이와 같은 장애물 발생 여부는 상기 차량용 도어(10)의 열림 동작 중 구동모터(70)의 전류변화량을 감지하여 판단한다. 즉, 상기 전류 변화량이 설정치 이상인 것으로 제어부(100)에 의하여 감지된 경우 장애물이 발생된 것으로 판단하여 제1장애감지 모드제어를 수행한다(S11~S15).

상기 제1장애감지 모드제어는 차량용 도어(10)의 열림 동작 중에 장애물이 감지된 것으로 판단된 경우 수행되는 것이다. 먼저 장애물 제거를 위하여 상기 차량용 도어의 닫힘 동작을 수행하고(S11), 제1설정시간 후 상기 차량용 도어의 열림 동작을 수행하는 과정(S12)을 상기 전류변화량이 설정치 이하로 유지될 때까지 설정횟수만큼 반복한다(S13). 이때, 상기 상기 닫힘 및 열림 동작은 3회까지 반복되도록 함이 바람직하다.

상기 전류변화량이 설정치 이하로 유지되지 않는 경우에는 상기 제어부(100)가 에러신호를 발신하고(S14), 안전을 위하여 어떠한 입력에 대하여도 운전자의 리셋조작을 요하는 리셋상태로 상기 제어부의 설정이 전환됨이 바람직하다(S15).

반면에, 상기 설정횟수만큼 반복하는 과정에서 상기 전류변화량이 설정치 이 하로 유지되는 경우에는 장애물이 제거된 것으로 판단하여 상기 차량용 도어의 완전 열림 동작을 수행한다(S400). 이때, 상기 차량용 도어의 변위가 일측 힌지형 스위치(80)에 의하여 검출되어 상기 제어부가 동력차단 신호를 발신할 때까지 완전한 열림 동작을 수행한다.

한편, 전동차 등과 같은 차량용 도어는 열린 후 설정된 시간이 경과하면 자동으로 닫히도록 설정된 제어부에 의해 자동 닫힘 동작이 진행됨이 바람직하며(S500), 그에 따라 상기 차량용 도어의 닫힘 동작이 수행된다(S600).

상기 차량용 도어의 닫힘 동작 중 구동모터의 전류변화량을 감지하되, 상기 전류변화량이 설정치 이상으로 상기 제어부에 의하여 감지된 경우 상기 차량용 도어에 장애물이 발견된 것으로 판단한다(S700). 이러한 경우에는 제2장애감지 모드제어가 수행된다(S21~S25).

상기 제2장애감지 모드제어는 차량용 도어(10)의 닫힘 동작 중에 장애물이 감지된 것으로 판단된 경우 수행되는 것이다. 먼저 장애물 제거를 위하여 상기 차량용 도어의 열림 동작을 수행하고(S21), 제2설정시간 후 상기 차량용 도어의 열림 동작을 수행하는 과정(S22)을 상기 전류변화량이 설정치 이하로 유지될 때까지 설정횟수만큼 반복한다(S23). 이때, 상기 상기 열림 및 닫힘 동작은 3회까지 반복되도록 함이 바람직하다.

상기 전류변화량이 설정치 이하로 유지되지 않는 경우에는 상기 제어부(100)가 에러신호를 발신하고(S24), 안전을 위하여 어떠한 입력에 대하여도 운전자의 리셋조작을 요하는 리셋상태로 상기 제어부의 설정이 전환됨이 바람직하다(S25).

반면에, 상기 설정횟수만큼 반복하는 과정에서 상기 전류변화량이 설정치 이하로 유지되는 경우에는 장애물이 제거된 것으로 판단하여 상기 차량용 도어의 완전 닫힘 동작을 수행한다(S800). 이때, 상기 상기 차량용 도어의 변위가 일측 힌지형 스위치(80)에 의하여 검출되어 상기 제어부가 동력차단 신호를 발신할 때까지 완전한 닫힘 동작을 수행한다.

한편, 본 발명은 전동차의 도어를 개폐하는 장치에만 한정되는 것은 아니며, 동일한 기술적 사상이 적용되는 한 일반적인 차량 내지는 철도차량의 도어 개폐장치에 적용되는 경우에도 그의 권리범위에 포함된다고 할 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 특정한 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구되는 본 발명의 기술적 사상에 벗어남 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 자명한 변형실시가 가능하며 이러한 변형실시는 본 발명의 범위에 속한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 도어 개폐장치를 나타낸 사시도.

도 2a는 본 발명의 일실시예에 적용되는 강봉이 압입된 고정프레임의 전면도

도 2b는 본 발명의 일실시예에 적용되는 강봉이 압입된 고정프레임의 단면도.

도 3a는 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 도어 개폐장치의 측단면도.

도 3b는 도 3a의 "A" 부분의 확대도.

도 4a는 본 발명의 일실시예에 적용되는 롤러 어셈블리의 전면도.

도 4b는 본 발명의 일실시예에 적용되는 롤러 어셈블리의 단면도.

도 5는 본 발명의 일실시예에 적용되는 체인과 롤러 어셈블리의 결합구조를 나타낸 분해 사시도.

도 6a는 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 도어의 변위를 검출하는 구조를 나타낸 사시도.

도 6b는 본 발명의 일실시예에 적용되는 힌지형 스위치를 나타낸 확대도.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 도어 개폐장치의 제어방법을 나타낸 흐름도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 차량용 도어 11 : 스위치버튼

20 : 고정프레임 30 : 강봉

40 : 롤러 어셈블리 41 : 지지프레임

41a : 조립위치정렬홈 42 : 연장프레임

42a : 조립위치정렬돌기 43 : 보조프레임

45 : 하측롤러 46 : 상측롤러

50 : 벨트 어셈블리 70 : 구동모터

100 : 제어부

Claims (5)

1. 차량용 도어의 열림 동작 중 구동모터의 전류변화량을 감지하되, 상기 전류 변화량이 설정치 이상인 것으로 제어부에 의하여 감지된 경우 제1장애감지 모드제어를 수행하는 단계;

   상기 전류변화량이 설정치 이하로 유지되는 경우 상기 차량용 도어의 변위가 일측 힌지형 스위치에 의하여 검출되어 상기 제어부가 동력차단 신호를 발신할 때까지 열림 동작을 수행하는 단계;

   상기 차량용 도어의 닫힘 동작 중 구동모터의 전류변화량을 감지하되, 상기 전류변화량이 설정치 이상으로 상기 제어부에 의하여 감지된 경우 제2장애감지 모드제어를 수행하는 단계; 및

   상기 전류변화량이 설정치 이하로 유지되는 경우 상기 차량용 도어의 변위가 타측 힌지형 스위치에 의하여 검출되어 상기 제어부가 동력차단 신호를 발신할 때까지 닫힘 동작을 수행하는 단계를 포함하여 이루어지는 차량용 도어 개폐장치의 제어방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 힌지형 스위치는 그의 접촉단이 상기 차량용 도어에 연결된 롤러 어셈블리의 일측에 접촉 및 가압되어 힌지를 중심으로 소정각도 이상 회전되는 경우 상기 차량용 도어의 변위를 검출하는 것을 특징으로 하는 차량용 도어 개폐장치의 제 어방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 제1장애감지 모드제어는

   상기 차량용 도어의 닫힘 동작을 수행하고, 제1설정시간 후 상기 차량용 도어의 열림 동작을 수행하는 과정을 상기 전류변화량이 설정치 이하로 유지될 때까지 설정횟수만큼 반복하는 단계와,

   설정횟수만큼 반복하는 과정에서 상기 전류변화량이 설정치 이하로 유지되지 않는 경우 상기 제어부가 에러신호를 발신하는 단계와,

   상기 제어부가 에러신호를 발신한 경우 운전자의 리셋조작을 요하는 리셋상태로 상기 제어부의 설정을 전환하는 단계를 포함하여 이루어지는 차량용 도어 개폐장치의 제어방법.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 제2장애감지 제어모드는

   상기 차량용 도어의 다시 열림 동작을 수행하고, 제2설정시간 후 상기 차량용 도어의 닫힘 동작을 수행하는 과정을 상기 전류변화량이 설정치 이하로 유지될 때까지 설정횟수만큼 반복하는 단계와,

   설정횟수만큼 반복하는 과정에서 상기 전류변화량이 설정치 이하로 유지되지 않는 경우 상기 제어부가 에러신호를 발신하는 단계와,

   상기 제어부가 에러신호를 발신한 경우 운전자의 리셋조작을 요하는 리셋상태로 상기 제어부의 설정을 전환하는 단계를 포함하여 이루어지는 차량용 도어 개폐장치의 제어방법.
5. 차량용 도어의 외곽에 배치되되, 상호 이격되어 대향되는 한쌍의 고정홈이 형성된 고정프레임;

   상기 고정홈에 압입되어 상호 대향되게 고정배치된 한쌍의 강봉;

   일단부가 상기 차량용 도어의 테두리와 연결되고, 타단부에는 상기 한쌍의 강봉을 따라 구름운동을 하는 롤러를 포함하되, 구동원으로부터 동력을 전달받아 좌우로 선택적으로 이동되는 롤러 어셈블리;

   상기 고정프레임에 좌우방향을 따라 개폐간격을 가지고 배치되어 상기 롤러어셈블리에 접촉 및 가압되면 회전되는 접촉단을 갖는 한쌍의 힌지형 스위치; 및

   상기 접촉단이 힌지를 중심으로 소정각도 이상 회전시 상기 힌지형 스위치에 의하여 발생된 검출신호를 전달받아 상기 롤러 어셈블리 로 공급되는 동력을 선택적으로 차단하는 제어부를 포함하여 이루어지는 차량용 도어 개폐장치.

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