KR101125848B1 - 창문용 자동 개폐장치 - Google Patents

창문용 자동 개폐장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 창문용 자동 개폐장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 정역모터의 회전력을 진퇴부가 직진 이송력으로 변환하고, 이 직진 이송력에 의해 창틀에 설치된 창문이 개폐되도록 구성한 것으로, 특히 정역모터와 진퇴부 사이에는 이들의 연결상태를 제어하는 클러치부가 형성되어, 상기 클러치부에 의해 정역모터의 비 구동상태에서는 정역모터와 진퇴부 사이의 연결상태가 해체되어서, 사용자가 수작업을 통해 창문의 개폐가 가능하도록 구성한 창문용 자동 개폐장치에 관한 것이다.
창문용 자동 개폐장치, 정역모터, 클러치부, 클러치 부재, 솔레로이드

Description

창문용 자동 개폐장치{Automatic opening and closing device for window}
본 발명은 창문용 자동 개폐장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 정역모터의 회전력을 진퇴부가 직진 이송력으로 변환하고, 이 직진 이송력에 의해 창틀에 설치된 창문이 개폐되도록 구성한 창문용 자동 개폐장치에 관한 것이다.
일반적으로 창문은 수조작을 통해 개폐가 구현되며, 최근 배연창 등지에는 전동모터의 회전력을 직진 이송으로 변환하여 창틀에 설치된 창문을 밀거나 당겨 자동으로 폐쇄하는 자동 개폐장치가 설치되고 있다.
그런데, 종래 창문용 자동 개폐장치는 회전력을 생성하는 전동모터와, 체인로프를 진출입시키는 전동모터가 항시 연결된 상태를 형성하고 있는 관계로, 상기 자동 개폐장치를 설치한 창문은, 정역모터의 제동 저항에 의해 수조작을 통한 창문의 개폐가 불가능한 문제점을 갖는다.
즉, 정전이 발생되거나 정역모터의 이상이 발생되어 정역모터의 회전력의 생성이 불가능한 경우, 창문을 임의로 개폐할 수 없는 한계성을 갖게 된다.
따라서, 당 분야에서는 전동에 의한 창문의 개폐와 수조작을 통한 창문의 개폐를 도모할 수 있는 새로운 형태의 창문용 자동 개폐장치의 개발 및 보급이 요구 되고 있는 실정이다.
상기한 요구에 의해 안출된 본 발명의 목적은, 정역모터와 진퇴부 사이에 이들의 연결상태를 제어하는 클러치부를 형성하여, 상기 클러치부에 의해 정역모터의 비 구동상태에서는 정역모터와 진퇴부 사이의 연결상태가 해체되어서, 수작업을 통해 창문의 개폐가 가능하도록 구성한 창문용 자동 개폐장치를 제공함에 있다.
상기한 목적은, 본 발명에서 제공되는 하기 구성에 의해 달성된다.
본 발명에 따른 창문용 자동 개폐장치는,
회전력을 생성하는 정역모터와; 상기 정역모터로부터 제공되는 회전력을 제공받아 회전되는 스프라켓과, 상기 스프라켓에 견착되는 작용단이 진퇴하는 체인로프를 포함하여 구성된 진퇴부; 및 상기 정역모터와 진퇴부의 설치공간을 형성하는 본체를 포함하여 구성되어, 상기 정역모터의 회전에 의해 스프라켓이 정방향, 또는 역방향으로 회전되면서 창문과 연결된 체인로프의 작용단을 진퇴시켜 창문의 개폐를 구현하는 창문용 자동 개폐장치에 있어서,
상기 정역모터의 회전축, 또는 이와 연결된 연결축을 포함하는 구동축부와; 스프라켓을 고정하는 스프라켓 축, 또는 이와 연결된 연결축을 포함하는 종동축부 사이에는, 상기 축부 중 어느 하나의 축부에 고정하여 설치되는 제 1 클러치 부재와; 나머지 하나의 축부에 진퇴구조로 설치되는 제 2 클러치 부재; 및 진퇴로드를 통해 제 2 클러치 부재를 진퇴시켜, 제 2 클러치 부재를 제 1 클러치 부재에 결합, 또는 분리시키는 솔레로이드를 포함하여 구성되어 구동축부와 종동축부의 연결상태를 설정하는 클러치부가 형성되어,
상기 클러치부에 의해 구동축부와 종동축부가 연결되면 정역모터의 구동에 의해 창문이 개폐되는 전동 개폐 상태가 형성되고, 클러치부에 의해 구동축부와 종동축부의 연결이 해체되면 수조작을 통해 창문을 개폐하는 수동 개폐 상태가 형성되도록 구성한 것을 특징으로 한다.
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바람직하게는, 상기 솔레로이드의 진퇴로드와 제 2 클러치 부재는, 솔레로이드의 진퇴로드가 제 2 클러치 부재에 견착된 상태로 연결될 수도 있고, 상기 솔레로이드의 진퇴로드에 연결되는 힘점과, 제 2 클러치 부재에 견착되는 작용점, 및 상기 힘점과 작용점 사이를 회동구조로 지지하는 지지점을 포함하여 구성된 지렛레버를 통해 연결하여, 솔레로이드에 형성된 진퇴로드의 진퇴작용에 의해 지렛레버가 회동하여 제 2 클러치 부재를 진퇴시키도록 구성할 수도 있다.
보다 바람직하게는, 상기 클러치부를 구성하는 제 1 클러치 부재와 제 2 클러치 부재는, 상호 맞물리는 치홈을 갖는 기어, 또는 상호 맞물리는 결합돌기와 결합홈을 갖는 커플링이 채택된다.
전술한 바와 같이 본 발명에 따른 창문용 자동 개폐장치는, 정역모터와 진퇴부 사이에 클러치부를 형성하여, 정역모터의 비 구동상태에서는 이들의 연결상태가 해체되도록 구성되어, 정전 시 등 정역모터의 구동이 불가능한 상태에서도 수조작을 통해 창문을 개폐하는 것이 가능하다.
특히, 본 발명에 따른 클러치부는, 솔레로이드에 형성된 진퇴로드의 진퇴작용에 의해 클러치부를 구성하는 한 쌍의 클러치 부재가 결합 또는 해체되도록 구성한 형태로, 구조가 매우 간단하고 안정된 작동성을 겸비할 수 있는 이점을 갖는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 창문용 자동 개폐장치를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 창문용 자동 개폐장치의 설치 및 작용상태를 보여주는 것이고, 도 2 내지 도 4는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 창문용 자동 개폐장치의 전체 구성과, 작용 상태를 보여주는 것이다.
본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 창문용 자동 개폐장치(1)는, 도 1 내지 도 4에서 보는 바와 같이 창틀(100)이 고정된 벽체에 설치되어, 진퇴부(30)에 형성된 체인로프(32)의 진퇴작용을 통해 창문(110)을 밀거나 당겨 창문(110)의 개폐상태를 제어하는 것으로, 본 발명은 창틀(100)에 창문이 회동구조로 설치되어 창문(110)이 회전하여 개폐가 구현되는 미닫이 창이나, 도 1에서 보는 바와 같이 창틀에 창문이 슬라이딩 구조로 설치되어 창문이 슬라이딩 이송하여 개폐되는 여닫이 창 모두에 설치되어, 창문의 자동 개폐작용을 구현할 수 있다.
본 실시예에 따르면 상기 창문용 자동 개폐장치(1)는, 기본적으로 회전력을 생성하는 정역모터(20)와; 상기 정역모터(20)로부터 제공되는 회전력을 제공받아 회전되는 스프라켓(31)과, 상기 스프라켓(31)에 견착되는 체인로프(32)를 포함하여 구성된 진퇴부(30); 및 이들의 설치공간을 형성하는 본체(10)를 포함하여 구성된다.
상기 체인로프(32)는, 도 1과 같이 연결핀(32b)을 통해 연결된 각 체인부재(32a)의 외측면에 지지편(32a-a)이 형성된 형태로 이루어져, 내측으로는 자유로운 절곡이 가능하고 외측으로는 지지편(32a-a)들의 지지에 의해 절곡이 제한되도록 구성된다.
따라서, 상기 지지편(32a-a)들의 지지에 의해 본체(10)에서 진출된 체인부재(32a)들은 일자형으로 전개된 상태를 이루어 창문을 밀거나 당기게 된다.
그리하여, 상기 정역모터(20)로부터 회전력을 인가받은 진퇴부(30)의 스프라켓(31)이 정방향, 또는 역방향으로 회전하면, 이 스프라켓(31)에 견착된 체인로프(32)는 정방향 또는 역방향으로 이송되면서 일자형으로 전개된 체인로프(32)의 작용단을 통해 창문을 밀거나 당겨 창문을 개폐한다.
한편, 본 실시예에서는 이러한 창문용 자동 개폐장치(1)를 구현함에 있어 상기 회전력을 생성하는 정역모터(20)와 상기 정역모터(20)로부터 회전력을 인가받아 체인로프(32)를 진퇴시켜 창문(110)의 개폐를 구현하는 진퇴부(30) 사이에 이들의 연결상태를 설정하는 클로치부(40)를 형성하여, 상기 정역모터(20)의 구동상태에서는 클러치부(40)에 의해 정역모터(20)와 진퇴부(30)가 연결되어 정역모터(20)의 구동을 통해 창문(110)의 개폐가 구현되도록 구성하고, 정역모터(20)의 비 구동상태에서는 클러치부(40)에 의해 정역모터(20)와 진퇴부(30)의 연결이 해체되어 수조작을 통해 창문(110)을 개폐할 수 있도록 구성하고 있으며, 이를 본원의 기술적 요지로 예정하고 있다.
본 발명에 따르면 상기 클러치부(40)는, 기본적으로 한 쌍의 클러치 부재와; 진퇴로드의 진퇴작용을 통해 한 쌍의 클러치 부재를 상호 결합, 또는 분리하는 솔레로이드(44)를 포함하는 구성된다.
상기 클러치 부재는, 도 1과 도 2에서 보는 바와 같이 대향면에 결합돌기와 결합홈이 대응되게 형성되어 이들 간의 결합을 통해 회전력을 전달하는 커플링(41A, 41B), 도 3과 도 4에서 보는 바와 같이 상호 맞물리는 치홈을 갖는 베벨기어(43A, 43B)나, 웜기어(42A와 이와 치합되는 연결기어(42B) 등의 기어가 채택될 수 있다.
그리고, 상기 한 쌍의 클러치 부재 중, 제 1 클러치 부재는 정역모터의 회전축, 또는 이와 연결된 연결축을 포함하는 구동축부와; 스프라켓의 회전축, 또는 이와 연결된 연결축을 포함하는 종동축부 중, 어느 하나의 축부에 고정하여 설치되고, 제 2 클러치 부재는 나머지 축부에 진퇴구조로 설치된다.
이때, 상기 진퇴구조로 설치된 클러치 부재는 솔레로이드의 진퇴로드와 연결되어서, 상기 진퇴로드의 진퇴작용에 의해 제 1 클러치 부재와 제 2 클러치 부재의 결합과 분리를 포함하는 연결상태가 설정된다.
바람직한 실시예를 보여주는 도 2에서는, 구동축부인 정역모터(20)의 회전축(21)에 제 1 클러치 부재인 커플링(41A)을 고정하여 설치하고, 진퇴부(30)의 스프라켓 축(31a)과 베벨기어(43A, 43B) 구조로 연결된 종동축부인 연결축(33)에 제 2 클러치 부재인 커플링(41B)을 진퇴구조로 설치하고 있다.
따라서, 도 2a와 같이 종동축부에 설치된 커플링(41B)이 전진하여 정역모터(20)의 회전축(21)에 설치된 커플링(41A)과 맞물려 결합되면, 구동축부와 종동축부의 안정된 연결상태가 이룩되고, 또 도 2b와 같이 종동축부에 설치된 커플링(41B)이 후퇴하여 정역모터(20)의 회전축(21)에 설치된 커플링(41B)과의 결합이 분리되면 구동축부와 종동축부의 연결상태는 해체된다.
그리고, 도 3에서는 구동축부인 정역모터(20)의 회전축(21)에 제 1 클러치 부재인 베벨기어(43A)를 고정하여 설치하고, 종동축부인 진퇴부(20)의 스프라켓 축(31a)에 베벨기어(43B)를 진퇴구조로 설치하여, 도 3a와 같이 종동축부에 설치된 베벨기어(43B)가 전진하여 구동축부에 설치된 베벨기어(43A)와 맞물리면 구동축부와 종동축부는 연결되고, 도 3b와 같이 종동축부에 설치된 베벨기어(43B)가 후퇴하여 구동축부에 설치된 베벨기어(43A)와의 결합이 분리되면 구동축부와 종동축부의 연결이 해체되도록 하고 있다.
또한, 도 4에서는 구동축부인 정역모터(20)의 회전축(21)에 제 1 클러치 부재인 웜기어(42A)를 고정하여 설치하고, 종동축부를 구성하는 진퇴부(30)의 스프라켓 축(31a)에 제 2 클러치 부재인 연결기어(42B)를 진퇴구조로 설치하여, 도 4a와 같이 연결기어(42B)가 전진하여 웜기어(42A)와 맞물리면 구동축부와 종동축부는 연결되고, 도 4b와 같이 연결기어(42B)가 후퇴하여 웜기어(42A)와의 결합이 분리되면 구동축부와 종동축부의 연결은 해체되도록 한다.
따라서, 상기 각 도면의 a와 같이 제 1 클러치 부재와 제 2 클러치 부재와의 결합에 의해 구동축부와 종동축부가 연결되면, 정역모터(20)의 회전력에 의해 진퇴부(30)의 체인로프(32)가 진퇴하여 전동을 통해 창문을 개폐하고, 각 도면의 b와 같이 제 1 클러치 부재와 제 2 클러치 부재와의 결합이 분리되어 구동축부와 종동축부의 연결상태가 해체되면 사용자는 정역모터(20)에 의한 제동 저항작 없이 수조작으로 창문(110)을 개폐할 수 있다.
그리고, 상기 구동축부, 또는 종동축부에 진퇴구조로 설치된 제 2 클러치 부재는 솔레로이드(44)의 진퇴로드(44a)와 견착된 상태로 연결되어, 진퇴로드(44a)의 진퇴작용에 의해 제 1 클러치 부재와의 결합되거나 분리되도록 구성된다.
상기 제 2 클러치 부재와 솔레로이드(44)의 진퇴로드(44a)는, 도 3에서 보는 바와 같이 제 2 클러치 부재에 회동구조로 견착시켜 연결할 수도 있고, 도 2와 도 4에서 보는 바와 같이 솔레로이드(44)의 진퇴로드(44a)와 제 2 클러치 부재 사이에 작용점(45c)과 힘점(45a)과 지지점(45b)을 갖는 지렛레버(45)를 설치하여, 솔레로이드(44)의 진퇴로드(44a)의 진퇴작용에 의해 지렛레버(45)가 정방향 또는 역방향으로 회전하여 제 2 클러치 부재를 진퇴하도록 구성할 수 있다.
도면을 보면 본 실시예에서는, 상기 본체(10)에 지지점(45b)을 통해 회동구조로 지지된 지렛레버(45)의 힘점(45a)에는 솔레로이드(44)의 진퇴로드(44a)가 힌지핀을 통해 연결되고, 작용점(44c)에는 제 2 클러치 부재가 회동구조로 견착된 상태로 연결되어, 제 2 클러치 부재는 회전이 가능하면서 지렛레버(44)의 작용력을 인가받아 진퇴할 수 있도록 구성된다.
여기서, 상기 구동축부, 또는 종동축부에 진퇴구조로 설치된 제 2 클러치 부 재를 진퇴시키는 솔레로이드(44)의 진퇴로드(44a)는, 기본적으로 전류가 공급되지 아니하면 스프링(44b)의 탄발력에 의해 후퇴하려는 성향을 갖도록 구성되어, 전류가 공급되지 아니하는 평상시에는 상기 제 2 클러치 부재는 후퇴하여 제 1 클러치 부재와의 결합이 분리된 상태를 이룬다.
따라서, 본 실시예에 따른 창문용 자동 개폐장치(1)는, 정역모터(20)와 솔레로이드(44)에 전류가 공급되면, 솔레로이드(44)는 진퇴로드(44a)를 전진시켜 제 2 클러치 부재를 전진시켜서 제 1 클러치 부재와 제 2 클러치 부재의 결합을 통해 구동축부와 종동축부를 상호 연결하고, 이 상태에서 정역모터(20)는 회전력을 생성하여 진퇴부(30)에 형성된 체인로프(32)를 진퇴시켜 창문(110)을 전동으로 개폐하게 된다.
그리고, 평상시 즉, 정역모터(20)와 솔레로이드(30)의 전류 공급이 차단되면, 솔레로이드(44)의 진퇴로드(44a)는 스프링(44b)의 탄발력에 의해 후퇴하고, 이에 따라 제 2 클러치 부재는 후퇴하여 제 1 클러치 부재와 제 2 클러치 부재의 결합이 분리되어 구동축부와 종동축부의 연결상태는 해체된다.
이와 같이 제 1 클러치 부재와 제 2 클러치 부재와의 결합이 분리되어 구동축부와 종동축부의 연결이 해체되면, 사용자는 정역모터(20)에 의한 제동 저항없이 수조작을 통하여 창문(110)을 개폐하는 것이 가능하게 된다.
한편, 본 실시예에서는 축부에 제 2 연결부재를 진퇴구조로 설치하여, 제 2 연결부재의 진퇴에 따라 제 1 연결부재와의 연결 상태가 설정되도록 하고 있으나, 제 2 연결부재를 설치한 축부를 본체에 진퇴구조로 설치하여도 동일 또는 유사한 기능이 발휘되며, 이는 본원의 기술적 사상을 단순히 설계 변형한 것이므로 본원의 권리범위에 포함되는 것이 자명하다 할 것이다.
도 1은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 창문용 자동 개폐장치의 설치 및 작용상태를 보여주는 것이고,
도 2 내지 도 4는 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 창문용 자동 개폐장치의 전체 구성과, 작용 상태를 보여주는 것이다.
**** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ****
1. 창문용 자동 개폐장치
10. 본체
20. 정역모터 21. 회전축
30. 진퇴부 31. 스프라켓
31a. 스프라켓 축 32. 체인
32a. 체인부재 32a-a. 지지편
32b. 연결핀 33. 연결축
40. 클러치부
41A, 41B. 커플링 42A. 웜기어
42B. 연결기어 43A. 베벨기어
43B. 베벨기어
44. 솔레로이드 44a. 진퇴로드
44b. 스프링 45. 지렛레버
45a. 힘점 45b. 지지점
45c. 작용점

Claims (4)

  1. 회전력을 생성하는 정역모터와; 상기 정역모터로부터 제공되는 회전력을 제공받아 회전되는 스프라켓과, 상기 스프라켓에 견착되는 작용단이 진퇴하는 체인로프를 포함하여 구성된 진퇴부; 및 상기 정역모터와 진퇴부의 설치공간을 형성하는 본체를 포함하여 구성되어, 상기 정역모터의 회전에 의해 스프라켓이 정방향, 또는 역방향으로 회전되면서 창문과 연결된 체인로프의 작용단을 진퇴시켜 창문의 개폐를 구현하는 창문용 자동 개폐장치에 있어서,
    상기 정역모터의 회전축, 또는 이와 연결된 연결축을 포함하는 구동축부와; 스프라켓을 고정하는 스프라켓 축, 또는 이와 연결된 연결축을 포함하는 종동축부 사이에는, 상기 축부 중 어느 하나의 축부에 고정하여 설치되는 제 1 클러치 부재와; 나머지 하나의 축부에 진퇴구조로 설치되는 제 2 클러치 부재; 및 진퇴로드를 통해 제 2 클러치 부재를 진퇴시켜, 제 2 클러치 부재를 제 1 클러치 부재에 결합, 또는 분리시키는 솔레로이드를 포함하여 구성되어 구동축부와 종동축부의 연결상태를 설정하는 클러치부가 형성되어,
    상기 클러치부에 의해 구동축부와 종동축부가 연결되면 정역모터의 구동을 통해 창문을 개폐하는 전동 개폐 상태가 형성되고, 클러치부에 의해 구동축부와 종동축부의 연결이 해체되면 수조작을 통해 창문을 개폐하는 수동 개폐 상태가 형성되도록 구성한 것을 특징으로 하는 창문용 자동 개폐장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 솔레로이드의 진퇴로드와 제 2 클러치 부재는, 솔레로이드의 진퇴로드가 제 2 클러치 부재에 견착된 상태로 연결되는 것을 특징으로 하는 창문용 자동 개폐장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 솔레로이드의 진퇴로드와 제 2 클러치 부재는 솔레로이드의 진퇴로드에 연결되는 힘점과, 제 2 클러치 부재에 견착되는 작용점, 및 상기 힘점과 작용점 사이를 회동구조로 지지하는 지지점을 포함하여 구성된 지렛레버를 통해 연결되어, 솔레로이드에 형성된 진퇴로드의 진퇴작용에 의해 지렛레버가 회동하여 제 2 클러치 부재를 진퇴시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 창문용 자동 개폐장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 클러치부를 구성하는 제 1 클러치 부재와 제 2 클러치 부재는, 상호 맞물리는 치홈을 갖는 기어, 또는 상호 맞물리는 결합돌기와 결합홈을 갖는 커플링인 것을 특징으로 하는 창문용 자동 개폐장치.
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