KR101251053B1 - 버스용 도어실린더의 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 드라이브샤프트의 상승하강에 따라 볼리테이너에 구속된 스틸볼을 통하여 드라이브케이싱이 회전하여 도어를 개폐하는 버스용 도어실린더의 구조에 있어서, 상기 볼리테이너는 드라이브샤프트의 상승하강에 따라 드라이브케이싱 내에서 상승 또는 하강하며 상기 드라이브케이싱에 삽입된 스토퍼스페이서에 의해 이동이 단속되고 상기 스토퍼스페이서는 드라이브케이싱에 결합된 스냅링에 의해 고정되되, 상기 스토퍼스페이서와 드라이브케이싱 사이에는 볼리테이너의 가압에 따라 탄성변형하는 탄성부재가 장착된 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성의 본 발명은 스토퍼스페이서와 스냅링 사이에 탄성부재가 장착되어 스토퍼스페이서와 스냅링 사이에 발생되는 충격을 완충하여 내구 수명을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

버스용 도어실린더의 구조{Structure of door-cylinder for bus}

본 발명은 버스용 도어실린더의 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 도어에 작용하는 외부충격으로 인한 파손을 방지하여 내구 성능을 향상시킨 버스용 도어실린더의 구조에 관한 것이다.

고속버스 및/또는 관광버스용 도어의 경우 회전하며 개폐가 이루어지는 스윙형 도어가 적용되고 있다.

상기 스윙형 도어는 도 1a 에 도시된 바와 같이 차량의 출입구 일측으로 실린더바디와 스트러트부로 구성된 도어실린더가 장착되고 상기 스트러트부가 연결바를 통하여 도어에 결합되는 구성으로서 스트러트부의 회전(및 소정의 높이로 상승하강함)에 따라 도어의 개폐가 이루어진다.

도 1b 과 1c 에는 버스용 도어실린더의 구조의 모습이 더 상세히 도시되어 있다. 도면을 참조하면, 상기 도어실린더는 에어탱크로부터 공급되는 압축공기를 이용하여 작동하되 제어밸브의 조작에 따라 동작한다. 상기 제어밸브는 운전석의 스위치 신호에 따라 작동하며 상기 스위치는 배터리를 전원으로 전기적신호를 이용해 제어밸브를 작동시키도록 구성된다. 상기 제어밸브와 에어탱크 사이에는 차내측과 차외측의 비상밸브들이 설치되어 비상시에도 도어를 개폐시킬 수 있도록 구성된다.

상기 도어실린더의 실린더바디는 양측으로 공압을 제어할 수 있는 복동식 실린더로 구성된다. 상기 실린더바디는 드라이브샤프트의 끝단이 결합되어 상기 드라이브샤프트를 상승하강시키도록 구성된다.

상기 실린더바디와 결합된 스트러트부는, 길이방향을 따라 나선형 스크류홈이 형성된 드라이브샤프트; 상기 드라이브샤프트가 삽입되며 길이방향을 따라 나선형 스크류홀이 형성되는 드라이브케이싱; 상기 드라이브샤프트의 구동력을 드라이브케이싱으로 전달하는 다수개의 스틸볼; 원통형 형상이되 상기 스틸볼이 안착되는 다수개의 홀들이 나선형으로 배열되어 상기 스틸볼이 드라이브샤프트와 드라이브케이싱 내에서 구름운동하도록 위치를 유지시켜주는 볼리테이너; 상기 드라이브케이싱의 양측에 장착되어 볼리터이너를 정지시키는 스토퍼스페이서; 및 드라이브케이싱의 내주면에 형성된 홈(도 1c 의 스냅링안착부)에 끼워져 상기 스토퍼스페이서의 위치를 고정시키는 스냅링;을 포함하여 구성된다. 그리고, 드라이브샤프트의 상단측으로는 소정의 탄성력을 같은 스프링이 부설된다.

상기와 같은 구성의 도어실린더는 승객 안전장치로서 도어의 닫힘 중에 예기치 못한 (승객 또는 이물질 끼임 등과 같은) 구속부하가 발생하면 도어를 열림방향으로 전환시키는 전환스위치가 추가되기도 한다.

그리고, 도어가 열린상태에서 닫히는 동작을 예시하여 도어실린더의 동작 원리를 설명하면, 실린더바디 내의 공압에 의해 드라이브샤프트가 상승함에 따라 스틸볼을 통하여 드라이브케이싱으로 힘이 전달된다. 이러한 상승력은 도어의 자중 및 스프링의 탄성력에 의하여 (스틸볼의 구름운동을 통해) 회전력 전환되어 드라이브샤프트는 회전하게 된다. 연결바의 회전에 의해 도어가 닫힘 방향으로 회전한 후 도어가 차체의 출입구에 밀착되어 회전력이 단속되면, 드라이브샤프트로 작용하는 상승력은 도어의 자중 및 스프링의 반력을 극복하고 상기 드라이브샤프트를 소정의 높이로 들어올려 도어를 차체에 완전히 닫히도록 한다.

반대로, 도어의 열림 작동은, 드라이브샤프트가 하강(후진)하면 드라이브케이싱이 하강한다. 이때는, 도어의 자중 및 스프링의 반력이 추가된다. 도어의 하강이 완료되면 드라이브케이상의 하강력은 스틸볼의 구름운동을 통해 회전력으로 전환되어 도어를 개방시킨다.

상기와 같은 도어 개폐시 회전력은 스틸볼의 구름운동을 통해 드라이브샤프트에서 드라이브케이싱으로 전달된다. 이때, 드라이브샤프트와 드라이브케이싱 사이에서 스틸볼의 위치를 유지시켜주는 볼리테이너는 회전과 동시에 상승 또는 하강하게된다. 상기 볼리테이너는 (드라이브케이싱의 내주면 상단과 하단에 각각 장착된) 스토퍼스페이서에 의해 이동이 정지된다.

그러나, 도 1c 에 도시된 바와 같이 도어를 닫을 때 개문발차 또는 장애물 걸림 등에 의하여 역방향 하중이 발생하면 볼리테이너는 더 힘으로 하단의 스토퍼스페이서 및 스냅링을 가압하게 된다.

이러한 초과 하중 및 충격은 스토퍼스페이서 및 스냅링의 스트레스로 작용하며 스냅링의 파손을 유발할 수 있는 문제점이 있었다. 상기 스냅링의 파손은 스토퍼스페이서 및 볼리테이너의 이탈을 유발하며 샤프트가이드의 상단까지 파손시킬 수 있는 문제점이 있었다.

따라서, 상기와 같은 상황에서 (하단의) 스냅링에 작용하는 충격을 분산 또는 해소할 수 있는 버스용 도어실린더의 구조의 개발이 요구되었다. 본 발명은 스냅링에 작용하는 충격을 저감시켜 내구성능을 더욱 향상시킬 수 있는 버스용 도어실린더의 구조를 제공하는 것에 주목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 드라이브샤프트의 상승하강에 따라 볼리테이너에 구속된 스틸볼을 통하여 드라이브케이싱이 회전하여 도어를 개폐하는 버스용 도어실린더의 구조에 있어서, 상기 볼리테이너는 드라이브샤프트의 상승하강에 따라 드라이브케이싱 내에서 상승 또는 하강하며 상기 드라이브케이싱에 삽입된 스토퍼스페이서에 의해 이동이 단속되고 상기 스토퍼스페이서는 드라이브케이싱에 결합된 스냅링에 의해 고정되되, 상기 스토퍼스페이서와 드라이브케이싱 사이에는 볼리테이너의 가압에 따라 탄성변형하는 탄성부재가 장착된 것을 특징으로 한다.

상기 탄성부재는 합성고무재로 제조되는 것이 바람직하며, 스토퍼스페이서와 결합되는 상측탄성부재와 드라이브케이싱과 결합되는 하측탄성부재로 구성된다. 상기 상측탄성부재와 하측탄성부재는 밀착되며 그 사이에 간극이 발생하도록 접촉면에는 각각 돌기부들이 돌출된다.

상기 돌기부들의 상단은 일정한 곡률의 포물선이 반복되는 형상으로서 스토퍼스페이서 또는 드라이브케이싱의 둘레를 따라 형성된다.

그리고, 각각의 돌기부들에는 상측탄성부재와 하측탄성부재의 압축시 탄성변형을 촉진하도록 완충홀이 타공된다.

상기와 같은 구성의 본 발명은 스토퍼스페이서와 스냅링 사이에 탄성부재가 장착되어 스토퍼스페이서와 스냅링 사이에 발생되는 충격을 완충하여 내구 수명을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

상기 탄성부재는 스토퍼스페이서와 결합되는 상측탄성부재와 드라이브케이싱과 결합되는 하측탄성부재로 구성되며, 그 사이에는 간극이 발생하도록 접촉면에는 각각 돌기부들이 돌출되어 더 효율적으로 탄성변형을 발생시킬 수 있는 효과가 있다.

아울러, 각각의 돌기부에 대응하여 완충홀들이 소정의 거리를 타공되어 탄성변형을 더욱 촉진하며 소음을 저감시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1a 는 버스용 도어실린더가 장착되는 위치를 도시한 도면과 사진,
도 1b 는 버스용 도어실린더의 스트러트부의 부분단면도 및 각 부품의 실제 모습을 도시한 사진,
도 1c 는 종래 구조의 버스용 도어실린더 작동시 모습을 도시한 단면도,
도 2 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 버스용 도어실린더의 모습을 도시한 투영도 및 부분확대도,
도 3 은 본 발명의 다른 실시예에 따른 버스용 도어실린더의 모습을 도시한 투영도 및 부분확대도.

본 발명에 따른 도어실린더는 종래의 구조와 같이 드라이브샤프트(50)를 상승 또는 하강시키는 실린더바디와 드라이브샤프트(50)의 직선운동을 회전운동으로 전환시키는 스트러트부로 구성되며, 상기 스트러트부는 드라이브샤프트(50)의 스크류홈을 따라 구름운동하는 스틸볼(41)의 위치를 유지시키는 볼리테이너(40) 및 상기 스틸볼(41)을 통하여 회전력을 생성하는 드라이브케이싱(60)을 포함한다. 상기 드라이브샤프트(50)의 상승하강에 따라 볼리테이너(40)는 상승하강하며, 드라이브케이싱(60) 내에 고정된 스냅링(20)에 의하여 지지되는 스토퍼스페이서(10)에 의해 이탈이 방지되되, 상기 스토퍼스페이서(10)와 스냅링(20) 사이에는 볼리테이너(40)를 통하여 전달된 충격 및 하중을 완충하도록 탄성부재(30)가 구비된다. 즉, 종래의 구조에서는 도 1b, 도 1c 에 도시된 바와 같이 스토퍼스페이서가 드라이브케이싱 내주면 상에 끼워진 스냅링에 거치되어 고정되는 구조이나, 본 발명에서는 볼리테이터의 하강에 따라 스토퍼스페이서에서 발생된 충격이 스냅링으로 직접적으로 전달되지 않도록 상기 스냅링과 스토퍼스페이서 사이에 탄성부재가 추가적으로 형성된다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 버스용 도어실린더를 더욱 상세히 설명한다.

도 2 를 참조하면, 본 발명의 도어실린더는, 도어의 닫힘시 드라이브샤프트(50)의 회전이 완료되고 볼리테이너(40)의 하단에 스토퍼스페이서(10)가 밀착될 때, (장애물 끼임 등과 같은 사유에 의해 발생되는) 역방향 힘에 따른 충격이 스냅링(20)으로 그대로 전달되는 것을 방지하도록 스토퍼스페이서(10)와 스냅링(20) 사이로 탄성부재(30)가 장착된다.

상기 탄성부재(30)는 소정의 탄성을 갖는 합성 고무 또는 합성 수지재로 제조된다. 그리고, 상기 탄성부재(30)는 스토퍼스페이서(10)와 결합되는 상측탄성부재(30a)와 드라이브케이싱(60)과 결합되는 하측탄성부재(30b)로 분리되어 제조된다. 참고적으로, 상기 상측탄성부재(30a)와 하측탄성부재(30b)는 접착재를 이용하여 각각이 스토퍼스페이서(10)와 스냅링(20)과 접착될 수도 있으며, 스토퍼스페이서(10)와 스냅링(20)이 (끼움방식 등으로) 결합될 수 있도록 일정한 크기의 홈이 형성될 수도 있다. 또한, 스토퍼스페이서(10)와 스냅링(20)이 상측탄성부재(30a)와 하측탄성부재(30b)의 사출성형시 금형에 미리 삽입되어 일체로 인서트사출형성(insert moulding)될 수도 있다.

한편, 상기 상측탄성부재(30a)와 하측탄성부재(30b)는 서로 마주하여 밀착되되 그 사이에 간극이 생성되도록 접촉면에는 각각 돌기부들(31a, 31b)이 돌출된다. 상기 돌기부들(31a, 31b)은 상단 모양이 일정한 곡률의 포물선이 반복되는 형상으로서 스토퍼스페이서(10) 또는 드라이브케이싱(60)의 둘레를 따라 형성된다.

한편, 다른 실시예로서 도 3 에 도시된 바와 같이 돌기부들(31a, 31b) 주변으로 탄성변형이 더 효율적으로 발생할 수 있도록 각각의 돌기부들(31a, 31b)에는 소정의 거리를 두고 완충홀(32a, 32b)이 타공될 수 있다. 이와 같은 완충홀(32a, 32b)은 상측탄성부재(30a)와 하측탄성부재(30b) 사이에 발생하는 미세한 충격음을 감소시킬 수 있으며 내구성을 향상시킬 수 있다.

이상과 같이 본 명세서와 도면에 개시된 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

10 : 스토퍼스페이서
20 : 스냅링
30 : 탄성부재

Claims (5)

1. 드라이브샤프트의 상승하강에 따라 볼리테이너에 구속된 스틸볼을 통하여 드라이브케이싱이 회전하여 도어를 개폐하는 버스용 도어실린더의 구조에 있어서,
   상기 볼리테이너는 드라이브샤프트의 상승하강에 따라 드라이브케이싱 내에서 상승 또는 하강하며 상기 드라이브케이싱에 삽입된 스토퍼스페이서에 의해 이동이 단속되고,
   상기 스토퍼스페이서는 드라이브케이싱의 내주면에 끼워진 스냅링에 의해 상기 드라이브케이싱 내에서 위치가 단속되되,
   상기 스토퍼스페이서와 스냅링 사이에는 볼리테이너가 스토퍼스페이서를 가압함에 따라 탄성변형하는 탄성부재가 형성된 것을 특징으로 하는 버스용 도어실린더의 구조.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 탄성부재는, 스토퍼스페이서와 결합되는 상측탄성부재와 드라이브케이싱과 결합되는 하측탄성부재로 구성되는 것을 특징을 버스용 도어실린더의 구조.
   
3. 제 2 항에 있어서, 상기 상측탄성부재와 하측탄성부재는 밀착되되 그 사이에 간극이 발생하도록 접촉면에는 각각 돌기부들이 돌출된 것을 특징으로 하는 버스용 도어실린더의 구조.
   
4. 제 3 항에 있어서, 상기 돌기부의 상단은 일정한 곡률의 포물선이 반복되는 형상으로서 스토퍼스페이서 또는 드라이브케이싱의 둘레를 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 버스용 도어실린더의 구조.
   
5. 제 4 항에 있어서, 각각의 돌기부들에는 상측탄성부재와 하측탄성부재의 압축시 탄성변형을 촉진하도록 완충홀이 타공된 것을 특징으로 하는 버스용 도어실린더의 구조.
   

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