KR101102890B1

KR101102890B1 - 스크린도어 개폐용 리이드스크류

Info

Publication number: KR101102890B1
Application number: KR1020090083881A
Authority: KR
Inventors: 송태희
Original assignee: 주식회사 엔알티
Priority date: 2009-09-07
Filing date: 2009-09-07
Publication date: 2012-01-11
Also published as: KR20110026114A

Abstract

열차 승강장의 스크린도어의 개폐 구동에 사용되는 리이드스크류를 개시한다. 개시된 리이드스크류는 스크린도어의 두짝 미닫이식 가동문에 대하여, 직경이 일정한 단일한 봉체로서 일측 가동문의 개폐구간에 대응한 나선홈(52a)이 형성되어 있는 일측 이송부(51)와 타측 가동문의 개폐구간에 대응하여 그 일측의 것과 동일한 피치이고 방향이 반대인 나선홈(52b)이 형성된 타측 이송부(51b)로 이루어지고, 좌우 양 단부와 중앙부위에 베어링을 끼워 지지하기 위한 베어링지지부가 형성되고, 그 좌우 양 단부 중 일측 단부가 구동모터의 축과 연결되는 축연결부로 된다. 여기서 나선홈은 등위상차의 2중 또는 3중으로 형성 될 수 있다. 봉체는 인발가공에 의해 내구성이 향상되고, 표면이 아노다이징 처리됨으로서 내마모성이 우수하다. 따라서 스크린도어의 두짝 미닫이식 가동문의 전 개폐구간에 대해 단일한 봉체로서 충분한 성능을 발휘할 수 있다.

스크린도어, 리이드스크류, 아노다이징

Description

스크린도어 개폐용 리이드스크류{LEAD SCREW FOR SCREEN DOOR OPENING AND SHUTTING}

본 발명은 열차 승강장에 설치되는 스크린도어의 개폐 구동에 사용되는 것으로서, 특히 좌우 양 방향으로 개폐되는 스크린도어의 두짝 미닫이식(미서기식을 포함한다) 가동문을 각 개폐방향으로 왕복 이동시키기 위해 구동모터의 회전 운동을 양 방향 직선 왕복운동으로 변환하는 리이드스크류에 관한 것이다.

지하철 등의 열차용 승강장에는 이용 승객의 안전을 도모하고 쾌적한 실내 환경을 조성하기 위한 시설로서 스크린도어가 설치된다. 스크린도어는 승강장과 철로 사이의 경계를 차단하는 고정문과 열차의 각 차량 출입문에 대응하여 자동으로 개폐 제어되는 두짝 미닫이식(또는 미서기식) 가동문 그리고 각 가동문 옆에 부설되어 비상시 손으로 열고 탈출할 수 있는 비상문으로 이루어진다.

이러한 스크린도어는 가동문의 개폐 구동 방식에 따라 유압 또는 공압식과 와이어 또는 벨트구동식이 있었다. 유압 또는 공압식은 유압 또는 공압을 발생하는 압축기, 이 압축기에 의해 발생된 유압 또는 공압의 유로를 제어하는 솔레노이드밸브들, 그리고 제어된 유압 또는 공압에 의해 문을 개폐방향으로 이동시키는 유 압 또는 공압실린더 등 고가의 기기가 사용되므로 설치와 유지보수 비용이 많이 들어 비경제적이며, 특히 문 개폐시 소음이 많이 발생한다. 와이어 또는 벨트구동식은 동력을 발생하는 모터, 이 모터의 동력으로 회전 구동되는 구동풀리, 이 구동풀리와 문 개폐간격을 두고 배치된 종동풀리, 구동풀리와 종동풀리 사이에 감긴 와이어 또는 벨트가 소요되며, 설치와 조정이 용이하지 않으며, 과부하 등으로 고장이 잦으며, 응답특성이 낮아 정확한 개폐제어가 어려웠다.

그래서 본 발명자는 실용신안등록 20-0426905를 통하여 리이드스크류와 캐리어를 이용하는 새로운 방식에 관하여 제안한 바 있다. 이것은 구동모터의 축에 차례로 연결되어 회전되는 한 쌍의 리이드스크류, 각 리이드스크류와 나사 결합하여 그 회전에 따라 축 방향으로 이동하는 캐리어를 가지고 있으면서 스크린도어의 양쪽 가동문을 각각 매달아 지지하는 두 쌍의 가이드롤러, 이 가이드롤러들의 직선 운동을 안내하는 가이드레일을 포함하는 것이다. 가이드레일에는 구동원인 전기 모터를 제어하는 개별제어반과 기타 센서류가 함께 설치된다. 개별제어반은 원격 위치의 종합제어반과 유선으로 연결되고, 종합제어반은 지상 ATO(automatic train operation) 시스템과 유선으로 연결된다. 참고로 지상 ATO 시스템은 열차 내에 설치된 차상 ATO 시스템과 무선으로 교신하면서 열차 각 차량의 출입문 개폐를 포함한 차량 운행정보를 수집하고, 그 운행정보에 따라 스크린도어용 종합제어반을 통해 각 개별제어반으로 문 개폐를 위한 구동신호와 그 제어에 필요한 정보를 송수신한다.

이러한 본 발명자의 새로운 방안에 따른 스크린도어 개폐장치에 의하면, 스 크린도어 개폐 제어의 응답속도가 빠르고 정확하며, 이로써 승객의 안전과 편리성을 한층 높이고, 또 고장이 적어 유지관리에도 경제적인 효과를 거둘 수 있었다.

전술한 본 발명자의 선등록고안에 있어서, 리이드스크류는 스크린도어의 두짝 미닫이식 가동문에 대하여 각 짝에 하나씩 한 쌍으로 설치되며, 구동원인 전기 모터의 축에 일측 리이드스크류가 연결되고, 타측 리이드스크류는 축 커플러를 통해 그 일측 리이드스크류와 연결된다. 이와 같이 두 개의 리이드스크류를 연결하는 구조에 있어서는, 양측 리이드스크류의 축심이 정확히 일치해야 함은 물론, 전기 모터의 동력이 일측 리이드스크류를 통해 타측 리이드스크류로 전달되므로 양측 리이드스크류가 상호간 유동되지 않는 단일체처럼 연결될 필요가 있다. 그런데, 리이드스크류와 같은 축 부재 연결에 사용되는 커플러는 통상 축의 비틀림 등을 감안하여 약간의 유격을 필요로 하므로 일측 리이드스크류와 타측 리이드스크류를 단일체처럼 연결구동하는 것은 사실상 어렵고, 그래서 양쪽 가동문의 개폐 제어의 일체감이 떨어지기 마련이다. 이러한 문제는 시간이 지남에 따라 양측 리이드스크류의 나선 홈 등의 마모가 진행되면서 심화된다.

본 발명의 목적은 전술한 본 발명자의 선등록고안에 있어서의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 스크린도어의 두짝 미닫이식 가동문에 대해 양방향의 나선홈이 형성된 단일한 봉체로 된 리이드스크류를 제공하는 것이다.

또한 본 발명의 목적은 스크린도어의 두짝 미닫이식 가동문에 대해 양방향의 나선홈이 형성된 단일한 봉체로서 조직이 치밀하여 내구성이 향상된 리이드스크류를 제공하는 것이다.

또한 본 발명의 목적은 스크린도어의 두짝 미닫이식 가동문에 대해 양방향의 나선홈이 형성된 단일한 봉체로서 표면의 내마모성이 향상된 리이드스크류를 제공하는 것이다.

상기 목적들을 달성하는 본 발명에 따른 스크린도어 개폐용 리이드스크류의 첫 번째 특징은 열차 승강장에 설치되는 스크린도어의 두짝 미닫이식 가동문에 대하여, 직경이 일정한 단일한 봉체로서 일측 가동문의 개폐구간에 대응한 나선홈이 형성되어 있는 일측 이송부와 타측 가동문의 개폐구간에 대응하여 그 일측의 것과 동일한 피치이고 방향이 반대인 나선홈이 형성된 타측 이송부로 이루어지고, 좌우 양 단부와 중앙부위에 베어링을 끼워 지지하기 위한 베어링지지부가 형성되고, 그 좌우 양 단부 중 일측 단부가 구동모터의 축과 연결되는 축연결부로 되고, 상기 봉체의 일측 이송부와 타측 이송부의 각 나선홈이 2중 이상으로 형성된 것을 특징으로 한다.

삭제

본 발명에 따른 스크린도어 개폐용 리이드스크류의 두 번째 특징은 전술한 봉체가 그보다 큰 직경의 봉재로부터 작은 직경으로 인발된 후 상기 나선홈 및 상기 양 단부와 중앙부위의 베어링지지부를 후가공하여 되는 것이다.

본 발명에 따른 스크린도어 개폐용 리이드스크류의 세 번째 특징은 전술한 봉체의 전체 표면이 내마모성 보호층으로 도포되는 것이며, 바람직하게는 그 봉체가 알루미늄을 주성분으로 하는 합금재질이고, 보호층으로서는 그 알루미늄 합금 재질의 아노다이징에 의한 산화피막이 형성될 수 있다.

본 발명에 따른 스크린도어 개폐용 리이드스크류는 스크린도어의 두짝 미닫이식 가동문에 대한 각 방향의 나선홈이 형성된 일측 이송부와 타측 이송부가 단일한 한 몸체로 되어 있으므로, 그 일단이 연결되는 전기 모터와 구동에 따라 양측 가동문을 공차 없이 일시에 개폐하는 것이 가능하다. 따라서 설치상의 칫수공차 관리가 쉽고, 스크린도어 개폐 제어에의 정확성 및 안전성을 더욱 향상시키는 효과가 제공되는 것이다.

본 발명에 따른 스크린도어 개폐용 리이드스크류에 있어서, 전술한 2중나선홈은 거기에 결합하는 캐리어와의 부드러운 이송 운동을 꾀하여 소음을 줄이고, 전기 모터의 부하 부담을 경감시킬 수 있다.

본 발명에 따른 스크린도어 개폐용 리이드스크류에 있어서, 전술한 알루미늄 재질의 인발 가공된 본체는 내식성이 좋고, 또 조직이 치밀하여 밀도가 향상되고 따라서 비틀림이나 휨에 대한 내구성을 향상시킨다.

본 발명에 따른 스크린도어 개폐용 리이드스크류에 있어서, 전술한 아노다이징에 의한 경질의 산화피막은 표면조도와 강도를 높여 거기에 결합하는 캐리어와의 마찰에 따른 마모율을 현저히 감소시켜, 수명을 연장시킨다.

따라서 본 발명의 리이드스크류는 스크린도어의 두짝 미닫이식 가동문의 전 개폐구간에 대해 놓이는 단일한 봉체로서 충분한 성능을 발휘할 수 있게 된다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 한 실시 예를 설명한다. 참조되는 도면은 어디까지나 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 일부 구성요소가 생략되거나 과장되는 등 실제와는 차이가 날 수 있다. 또한 이하에 설명하는 각 구성 요소의 명칭 등 용어는 각 요소의 기능이나 형상을 이해시키기 위한 것이지, 그 용어의 의미로 본 발명의 기술 사상을 한정하는 것은 아니다.

본 발명의 실시에 앞서, 도 1은 본 발명이 적용된 스크린도어의 전체 구조와 그 두짝 미닫이식 가동문에 대한 개폐 제어를 위한 구동부 배치를 나타낸다. 스크린도어는 좌우 지주(1a,1b)와 인방(2)으로 짜인 프레임에 지지되는 것으로, 승강장과 철로 사이의 경계를 차단하는 고정문(3), 도시되지 않은 열차의 각 차량 출입문에 대응하여 자동으로 개폐 제어되는 두짝 미닫이식(또는 미서기식, 이하 같다) 가동문(4a,4b) 그리고 각 가동문 옆에 부설되어 비상시 손으로 열고 탈출할 수 있는 비상문(5)으로 이루어지고, 이것은 열차의 각 차량 마다 2조씩 반복하여 연속적으로 시설된다.

스크린도어의 프레임 인방(2)과 천장 사이의 공간에는 스크린도어의 두짝 미닫이식 가동문(4a,4b)의 자동 개폐 제어를 위한 구동부로서, 가이드레일(10), 이 가이드레일 상의 레일부(부호생략)를 구르는 롤러들(부호 생략됨)을 장착하고, 가동문(4a,4b)을 매단 주롤러브래킷(20a,20b)과 보조롤러브래킷(30a,30b), 주롤러브래킷(20a,20b) 사이에 설치되어 닫힘 상태를 잠그고 해제하도록 전기신호로 제어 조작되는 잠금장치(40), 본 발명의 주제인 단일한 봉체로 된 리이드스크류(50), 이 리이드스크류의 일단에 축결합된 구동원인 전기모터(60), 이 전기모터(60)를 제어하는 개별제어반(70) 등이 설치된다. 부호 80a~80d는 리이드스크류(50)의 양단과 중앙부를 끼워서 지지하는 베어링이고, 부호 90은 축커플러이다. 도면에는 없으나, 가이드레일(10)에는 가동문(4a,4b)의 개폐위치와 비상시 제어를 위한 각종 센서류가 함께 설치된다.

본 발명에 따른 리이드스크류(50)는 도 2와 같이 단일한 봉체로서 일측 이송부(51a)와 타측 이송부(51b)로 구분되고, 이들 이송부(51a,51b)에는 전술한 두짝의 미닫이식 가동문 각각의 개폐 이송구간 대응한 것으로 서로 방향이 반대이고 동일 주기와 피치의 오목한 나선홈(52a,52b)이 형성되어 있다. 그리고 일측 이송부(51a)의 단부(53)와 타측 이송부(51b)의 단부(54)는 전술한 베어링에 끼워 지지하기 위해 작은 직경으로 가공되고, 중앙부위에는 전술한 다른 베어링을 끼워 지지하도록 나선홈이 없는 휴지부(55)로 처리되어 있다. 또한 일측 단부(53)에는 전술한 전기모터와의 축결합을 위한 가공된 키홈(56)이 형성되어 있다.

전술한 나선홈은 도 3a와 같은 180° 위상차를 두고 병진하는 2중나선홈(52a;52a-1,52a-2, 52b;52b-1,52b-2)으로 또는 도 3b와 같은 120° 위상차를 두고 병진하는 3중나선홈(52a;52a-1,52a-2,52a-3, 52b;52b-1,52b-2,52b-3)으로 형성될 수 있다. 이와 같이 2중 이상의 나선홈은 캐리어(200)의 이송을 원활하게 하여 부하부담을 줄여준다.

캐리어(200)는 나선홈(52a 또는 52b)에 대응한 나선돌기(부호 생략)를 가지고 있으며, 별도의 홀더(도시 생략)를 통해 전술한 주롤러브래킷과 일체적으로 연결된다. 리이드스크류(50)가 회전 구동되면, 캐리어(200)가 그 회전방향에서 나선홈(52a 또는 52b)의 진행방향으로 직선 이송되며, 이에 따라 전술한 가동문을 각 개폐방향으로 개폐 이송되는 것이다.

상기와 같은 본 발명에 따른 리이드스크류(50)는 원재료인 봉재의 인발과 상기 각 부의 후가공 그리고 표면처리 공정을 거쳐 제작된다.

도 4는 인발공정을 예시한다. 즉, 다이헤드(100)에 설치된 입구가 넓고 출구가 좁은 다이(110)를 통해 원재료인 직경 d₀의 봉재(120)로부터 작은 직경 d₁의 봉체(130)를 얻는다. 이 경우 봉체(130)는 봉재(120)보다 조직이 치밀해지고 밀도와 강도가 높아져 휨 등의 내구성이 향상된다. 봉재(120)와 봉체(130)의 직경 비(d₀/d₁)는 재질이나 요구된 내구성을 감안하여 설정될 수 있다.

이와 같이 얻어진 봉체(130)는 상기 나선홈 등이 선반 절삭 등에 의해 후가공된 된 다음 표면처리됨으로써, 도 5와 같이 표면에 보호층(57)을 가진다. 보호층(57)은 표면의 내마모성을 향상시키기 위한 것으로, 내마모성이 좋은 재료이면 어느 것이든 페인팅, 코팅, 증착 등 다양한 방법으로 가능할 것이다. 바람직하게는 봉체(130)의 재질로서 알루미늄 합금을 사용하고, 보호층(57)으로서 그 알루미늄 합금의 표면의 아노다이징(anodizing)에 의한 산화피막, 특히 경질 산화알루미늄 피막을 형성한다. 이같은 아노다이징에 의한 경질 산화알루미늄 피막은 수 내지 수십 ㎛의 두께로 형성되며, 원 소재인 알루미늄 합금 보다 더욱 단단하여 고유 경도로서 내마모성이 요구되는 회전부품의 용도로 뛰어난 성능을 발휘한다. 경질 산화알루미늄 피막은 또한 내식성이 좋아 수명을 연장시키고, 내마모성과 함께 윤활성을 높여 개폐 이송 운동을 부드럽게 하고 소음을 저감시킨다. 산화알루미늄 피막은 또한 광택성으로 외관도 향상시킨다.

도 1은 본 발명이 적용된 스크린도어 전체의 개요도로서, 그 구조와 구동부 배치를 보인다.

도 2는 본 발명에 따른 스크린도어 개폐용 리이드스크류의 부분 생략 사시도로서, 외관 형태를 보인다.

도 3a 및 3b는 본 발명에 따른 스크린도어 개폐용 리이드스크류를 중심방향에서 본 단면도로서, 2중나선홈과 3중나선홈을 예시한다.

도 4는 본 발명에 따른 스크린도어 개폐용 리이드스크류의 봉체에 대한 인발공정도를 예시한다.

도 5는 본 발명에 따른 스크린도어 개폐용 리이드스크류의 종단면도로서, 표면처리된 상태를 보인다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

4a,4b: 두짝 미닫이식 가동문

50: 리이드스크류

52a;52a-1~3, 52b;52b-1~3: 나선홈

56: 보호층

Claims

삭제
열차 승강장에 설치되는 스크린도어의 두짝 미닫이식 가동문에 대하여, 직경이 일정한 단일한 봉체로서 일측 가동문의 개폐구간에 대응한 나선홈이 형성되어 있는 일측 이송부와 타측 가동문의 개폐구간에 대응하여 그 일측의 것과 동일한 피치이고 방향이 반대인 나선홈이 형성된 타측 이송부로 이루어지고, 좌우 양 단부와 중앙부위에 베어링을 끼워 지지하기 위한 베어링지지부가 형성되고, 그 좌우 양 단부 중 일측 단부가 구동모터의 축과 연결되는 축연결부로 되고, 상기 봉체의 일측 이송부와 타측 이송부의 각 나선홈이 2중 이상으로 형성된 것을 특징으로 하는 스크린도어 개폐용 리이드스크류.
청구항 2에 있어서, 상기 봉체가 그보다 큰 직경의 봉재로부터 인발된 후 상기 나선홈 및 상기 양 단부와 중앙부위의 베어링지지부를 후가공하여 된 것을 특징으로 하는 스크린도어 개폐용 리이드스크류.
청구항 2 또는 3에 있어서, 상기 봉체의 표면이 내마모성 보호층으로 도포된 것을 특징으로 하는 스크린도어 개폐용 리이드스크류.
청구항 4에 있어서, 상기 봉체가 알루미늄을 주성분으로 하는 합금재질이고, 상기 보호층이 그 알루미늄 합금 재질의 아노다이징에 의한 경질 산화알루미늄 피막으로 형성된 것을 특징으로 하는 스크린도어 개폐용 리이드스크류.