KR101556361B1 - 문 개폐장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동 및 수동 개폐 전환이 가능한 문 개폐장치에 있어서, 수동 개폐시에 무부하 상태로 동작 되도록 하여 힘들지 않고 매우 수월하게 문을 개폐할 수 있도록 개선된 문 개폐장치에 관한 것이다.
본 발명은 모터기어(11)를 갖는 정역모터(10)와, 상기 모터기어(11)의 회전동력을 전달받아 감속되게 하는 감속기어수단(20)과, 상기 감속기어수단(20)에서 동력 전달받는 체인기어(30)와, 상기 체인기어(30)에 맞물려서 수평방향으로 이동되어 문(1)을 개폐되게 하는 체인(40)으로 이루어지는 것에 있어서, 상기 감속기어수단(20)의 기어(21')와 연동 되는 공전기어(52)에 동력이 전달되도록 하되, 상기 공전기어(52)가 수 회전 공회전하여 동력이 전달되는 것이 유보된 후에 체어기어(40) 쪽으로 동력이 전달되도록 하는 동력전달유보수단(50)을 포함하여 이루어지도록 된 것이다.

Description

문 개폐장치{Door opening and closing device}

본 발명은 창문이나 여닫이문 및 미닫이문과 같은 문을 화재 발생과 같은 비상시에는 자동으로 동작 되고 평상시에는 수동으로 개폐 가능하게 하는 문 개폐장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 수동 개폐시에 무부하 상태로 동작 되도록 하여 힘들지 않게 문을 개폐할 수 있도록 개선된 문 개폐장치에 관한 것이다.

일반적으로 선행기술문헌의 특허문헌에 제시된 선행기술들은 화재시에 창문을 강제적으로 폐쇄시키고 평상시에는 수동으로 문을 개폐할 수 있도록 된 문 개폐장치들이 개시되고 있다.

그러나 상기한 선행기술들은 구조가 복잡하여 평상시 문을 손으로 열고 닫을 때 부하가 발생하여 힘이 드는 단점이 있고 고장 우려성이 높아서 장치를 설치한 후에 수년이 지나서 화재 발생이 실제 발생 되었을 때 동작이 되지 않아서 본연의 기능을 수행하지 못하는 문제점이 초래되고 있다.

그리고 평상시 수동으로 문을 개폐할 때에는 문이 개폐되는 동작력이 모터의 모터축까지 연동 되는 구조이기 때문에 모터의 회전자까지 회전되어야만이 문이 개폐되도록 되어 있어서 문을 개폐하기가 매우 힘이 많이 드는 문제점이 있다.

KR 10-1997-0011808 B1 1997.07.16 KR 20-0215954 Y1 2001.03.15 KR 10-0814745 B1 2008.03.19 KR 10-1125848 B1 B1 2012.03.28 KR 10-1187938 B1 2012.10.04 KR 10-1225960 B1 2013.01.24

본 발명은 자동 및 수동 개폐 전환이 가능한 문 개폐장치에 있어서, 수동 개폐시에 무부하 상태로 동작 되도록 하여 힘들지 않고 매우 수월하게 문을 개폐할 수 있도록 개선된 문 개폐장치를 제공하려는데 그 목적이 있는 것이다.

본 발명은, 모터기어를 갖는 정역모터와, 상기 모터기어의 회전동력을 전달받아 감속되게 하는 감속기어수단과, 상기 감속기어수단에서 동력 전달받는 체인기어와, 상기 체인기어에 맞물려서 수평방향으로 이동되어 문을 개폐되게 하는 체인으로 이루어지는 것에 있어서, 상기 감속기어수단의 기어와 연동 되는 공전기어에 동력이 전달되도록 하되, 상기 공전기어가 수 회전 공회전하여 동력이 전달되는 것이 유보된 후에 체어기어 쪽으로 동력이 전달되도록 하는 동력전달유보수단을 포함하여 이루어지는 것을 그 특징으로 한다.

상기 동력전달유보수단은, 체인기어의 체인기어축에 고정되는 동력전달부재의 일면에 원중심부쪽에서 외주연부쪽으로 직선방향으로 구비되는 이동홈부와, 감속기어수단과 연동되게 하되 체인기어축의 한지점에서 공회전되면서 동력전달부재에 밀착되는 공전기어의 상부면에 이동홈부의 직선길이 범위 내에서 형성되고 내측홈끝단부와 외측홈끝단부를 갖는 스파이럴홈부와, 상기 이동홈부와 스파이럴홈부내에 반반씩 게재되게 삽입되어 이동 가능하게 구비되는 이동볼을 포함하여 이루어지는 것을 다른 특징으로 한다.

상기 공전기어의 하면부에 이동홈부가 더 구비되게 하고, 상기 이동홈부와 밀착되어 이동볼이 삽입되게 게재되는 스파이럴홈부를 가진 제2공전기어를 더 구비하여 상기 제2공전기어가 감속기어수단의 기어와 연동되도록 이루어지는 것을 또 다른 특징으로 한다.

본 발명은 자동으로 문을 개폐할 수 있으면서도 수동으로만 문을 개폐할 시에는 무부하 상태로 동작 되기 때문에 힘들지 않고 매우 수월하게 문을 개폐할 수 있게 되는 효과가 있다.

그리고 무부하 상태로 동작되므로 고장이 없고 수명이 증대되는 효과가 있을 뿐만 아니라 제품 신뢰성이 크게 향상되는 효과가 있는 것이다.

도 1은 본 발명이 실시된 문 개폐장치의 작용 설명도,
도 2는 도 1의 X-X'선 단면 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 동력전달유보수단을 보인 분리 사시도,
도 4는 도 3의 Y-Y'선 조립 단면 구성도,
도 5는 도 4의 Z-Z'선 단면 구성도,
도 6은 본 발명의 동력전달유보수단의 작용을 설명하는 요부 작용 설명도,
도 7은 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 단면 구성도,
도 8 및 도 9는 본 발명의 사용상태를 설명하는 개략 설명도이다.

본 발명을 첨부된 바람직한 실시 도면에 의거하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명은 모터기어(11)를 갖는 정역모터(10)를 구비하고, 상기 모터기어(11)의 회전동력을 전달받아 감속되게 하는 감속기어수단(20)을 구비한다. 부호 21,21'는 감속기어수단(20)의 기어들을 나타낸다.

그리고 본 발명은 감속기어수단(20)에서 동력 전달받는 체인기어(30)가 있고, 상기 체인기어(30)에 맞물려서 수평방향으로 이동되어 문(1)을 개폐되게 하는 체인(40)으로 이루어지도록 되어 있다.

도 1은 문(1)이 창문으로 된 실시예에 본 발명의 장치가 설치된 것을 나타낸 것이다.

따라서, 정역모터(10)가 정회전하게 되면 체인기어(30)가 시계반대방향으로 회전됨에 따라 체인(40)이 문(1)을 밀어서 열리게 되고, 반대로 정역모터(10)가 역회전하게 되면 체인기어(30)가 시계방향으로 회전됨에 따라 체인(40)이 문(1)을 당기게 됨에 따라 닫히게 되는 것이다.

정역모터(10)는 제어회로부(미도시됨)의 명령에 의해서 정역회전하게 되는 것으로서, 예를 들면 문(1) 열려 있는 상태에서 화재가 발생 되면 화재감지기(미도시됨)가 이를 감지하여 제어회로부에 감지신호를 인가하게 되면 제어회로부가 정역모터(10)를 가동시켜서 문(1) 닫히도록 하는 것이며, 이러한 기술들은 이미 알려져 있는 것이므로 상세한 도면 및 설명은 생략하는 것으로 한다.

그리고 다른 예를 들면 리모컨으로 제어회로부를 동작시켜서 정역모터(10)를 정역회전되게 제어하여 문(1)이 닫히고 열리도록 할 수도 있는 것이다.

따라서, 본 발명은 상기와 같이 자동으로 문(1)을 열고 닫을 수 있도록 하면서도 수동으로 문(1)을 열고 닫을 때 매우 수월하게 열고 닫힐 수 있도록 하는 동력전달유보수단(50)을 구비하게 된다.

도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 동력전달유보수단(50)은 체인기어(30)의 동력을 전달받는 동력전달부재(51)가 수회전 공회전한 후에 감속기어수단(20)의 기어(21')와 연동 되는 공전기어(52)에 동력이 전달되도록 하는 것이다.

따라서, 동력전달유보수단(50)은, 체인기어(30)의 체인기어축(31)에 고정되는 동력전달부재(51)의 일면에 원중심부쪽에서 외주연부쪽으로 직선방향으로 구비되는 이동홈부(53)를 구비한다.

또한, 감속기어수단(20)의 기어(21')와 연동되게 하되 체인기어축(31)의 한지점에서 공회전되면서 동력전달부재(51)에 밀착되는 공전기어(52)의 상부면(52a)에 이동홈부(53)의 직선길이 범위내에서 형성되고 내측홈끝단부(54a)와 외측홈끝단부(54b)를 갖는 스파이럴홈부(54)를 구비한다.

그리고 이동홈부(53)와 스파이럴홈부(54)내에 반반씩 게재되게 삽입되어 이동 가능하게 구비되는 이동볼(55)을 구비하도록 되어 있다. 도 2의 부호 F는 프레임을 나타내고, 도 3의 부호 32는 축공(51a)에 억지끼움되어 동력전달부재(51)가 체인기어축(31)에 고정되게 하는 스플라인을 나타내고, 도 4의 부호 R은 공전기어(52)가 체인기어축(31)의 한지점에서 공회전할 수 있게 하는 스냅링을 나타낸다.

다시 도 1를 참조하면, 정역모터(10)가 정지된 상태에서 수동으로 문을 열고 닫게 되면 체인(40)이 수평방향으로 이동되어 체인기어(30)가 회전하게 되고, 그로 인해 체인기어축(31)이 회전됨으로써 여기에 고정되어 있는 동력전달부재(51)가 동시적으로 회전하게 된다.

도 1 및 도 6을 참조하면, 도 1에서 문(1)이 가상선 도시와 같이 열려 있는 상태에서는 도 6에서 이동볼(55)이 스파이럴홈부(54)의 외측홈끝단부(54b)에 위치하는 상태이다.

상기 상태에서 문(1)을 닫게 되면 체인(40)이 문틀(부호없음)쪽으로 이동됨에 따라 체인기어(30)가 시계방향으로 회전되고 그로 인해 체어기어축(31)과 동력전달부재(51)가 시계방향으로 회전되기 시작한다.

따라서, 이동홈부(53)도 시계방향으로 회동되는 상태가 됨으로써 여기에 걸려있는 이동볼(55)이 밀리는 상태가 됨에 따라 이동볼(55)은 스파이럴홈부(54)를 따라 이동하게 되어 내측홈끝단부(54a)까지 도달되어 걸리는 상태가 되고, 이 상태가 되면 문(1)은 완전히 닫힌 상태가 되는 것이다.

이때, 공전기어(52)는 감속기어수단(20)의 기어(21')와 맞물려 있는 상태이기 때문에 회동 되지 않게 되는 상태에서 동력전달부재(51)만 회동되는 상태가 되는 것이다.

그리고 문(1)이 닫히는 동작에 의해 동력전달부재(51)가 회전되는 동안에는 이동볼(55)은 스파이럴홈부(54)를 따라 이동하는 동시에 이동홈부(53)의 외측에서 내측방향으로 이동되는 상태가 됨으로써 이동볼(55)이 원만하게 스파이럴홈부(54)를 따라 이동할 수 있게 되는 것이다.

한편, 문(1)을 다시 열고자 할 때에는 도 6에서 이동볼(55)이 스파이럴홈부(54)의 내측홈끝단부(54a)에 위치하는 상태에서 문(1)을 열게 된다.

따라서, 문(1)을 수동으로 열게 되면 체인(40)이 당겨지는 상태가 됨으로써 체인기어(30)가 시계반대방향으로 회전되고 그로 인해 체어기어축(31)과 동력전달부재(51)도 시계반대방향으로 회전되기 시작한다.

따라서, 이동홈부(53)도 시계반대방향으로 회동되는 상태가 됨으로써 여기에 걸려있는 이동볼(55)이 밀리는 상태가 됨에 따라 이동볼(55)은 스파이럴홈부(54)를 따라 이동하게 되어 다시 외측홈끝단부(54b)까지 도달되어 걸리는 상태가 되고, 이 상태가 되면 문(1)은 완전히 열린 상태가 되는 것이다.

이때에도 공전기어(52)는 감속기어수단(20)의 기어(21')와 맞물려 있는 상태이기 때문에 회동 되지 않게 되는 상태에서 동력전달부재(51)만 시계반대방향으로 회동되는 상태가 되는 것이다.

그리고 스파이럴홈부(54)의 내측홈끝단부(54a)에서 외측홈끝단부(54b)까지의 스파이럴홈부(54)의 전체길이와, 도 1에서 문(1)을 열고 닫게 되는 문이동거리(L)가 동일한 길이가 되도록 사전에 설계하여 채용하게 된다.

그러므로 수동으로 문(1)을 열고 닫을 때는 이동볼(55)이 스파이럴홈부(54)의 내측홈끝단부(54a)에서 외측홈끝단부(54b)까지만 왕복 이동할 뿐이므로 공전기어(52)는 동력전달부재(51)로부터 아무런 힘을 전달 받지 않게 되고, 단지 동력전달부재(51)만 시계방향 또는 시계반대방향으로 회전만 될 뿐이다.

따라서, 수동으로 문(1)을 열고 닫을 때에는 동력전달부재(51)만 회전되고 공전기어(52)쪽으로는 회전력이 전달되지 않기 때문에 동력전달부재(51)는 무부하상태에서 회전되게 된다.

그러므로 문(1)을 수동으로 열고 닫을 때에 아무런 부하가 걸리지 않게 되기 때문에 문(1)을 힘들지 않고 수월하게 열고 닫을 수 있게 되는 것이다.

그리고 본 발명의 이해를 돕기 위해, 예전에는 문을 수동으로 열고 닫을 때 감속기어수단(20)과 정역모터(20)까지 억지로 회전됨에 따라 문을 열고 닫을 때 힘이 들고 고장이 발생 되었다.

그러나 본 발명은 수동으로 문(1)을 열고 닫을 때 문(1)을 개폐하는 회전력이 동력전달유보수단(50)에 의해 감속기어수단(20)과 정역모터(20) 쪽으로 전달되는 것이 차단되므로 감속기어수단(20)과 정역모터(20)의 고장 발생을 미연에 방지하고 수명증대가 도모되게 한다.

한편, 도 1에서 문(1)이 가상선 도시와 같이 열려 있는 상태에서는 도 6에서 이동볼(55)이 스파이럴홈부(54)의 외측홈끝단부(54b)에 위치하는 상태이다.

상기 상태에서 화재가 발생되면 제어회로부의 명령에 의해서 구동모터(10)가 구동됨에 따라 감속기어수단(20)과 연동되는 공전기어(52)가 회전되는데 이때 공전기어(52)는 시계방향으로 회전되는 상태가 되고, 그로 인해 도 6에서 외측홈끝단부(54b)에 걸림 되어 있는 이동볼(55)을 시계방향으로 당겨지게 한다.

따라서, 이동볼(55)이 시계방향으로 당겨지게 됨에 따라 그 이동볼(55)은 이동홈부(53) 내에서 동력전달부재(51)에 걸림되는 상태이므로 동력전달부재(51)가 시계방향으로 회동되는 상태가 되고 구동모터(10)가 정지될 때까지 상기 상태가 그대로 유지되므로 공전기어(52)와 이동볼(55)과 동력전달부재(51)는 계속적으로 시계방향으로 회전되는 상태가 된다.

그러므로 도 1에서 체인기어축(31)과 체인기어(30)가 시계방향으로 회전됨으로써 체인(40)이 문(1)을 당겨서 닫혀 지게 되는 것이다.

따라서, 정역모터(10) 동력으로 문(1) 자동으로 닫혔을 때에는 도 6에서 이동볼(55)이 스파이럴홈부(54)의 외측홈끝단부(54b)에 그대로 위치하는 상태이다.

상기 상태에서 다시 자동으로 문(1)이 열리도록 할 때에는 제어회로부의 명령에 의해서 정역모터(10)가 역회전 되게 하면 공전기어(52)가 시계반대방향으로 회전됨에 따라 스파이럴홈부(54)도 시계반대방향으로 회전되는 상태가 된다.

이때, 체인기어축(31)은 회동되지 않는 상태로 정지된 상태이기 때문에 동력전달부재(51)도 회동되지 않는 상태이고, 이러한 정지된 상태의 동력전달부재(51)에 이동볼(55) 일부가 걸려있는 있는 상태이다.

그러므로 스파이럴홈부(54)만 시계반대방향으로 회전되면서 이동볼(5)는 회전되지 않고 단지 외측홈끝단부(54b) 쪽에서 내측홈끝단부(54a) 쪽으로 이동홈부(53)를 따라 이동할 뿐이므로 공전기어(52)만 회전되고 이동볼(55)과 동력전달부재(51)는 시계반대방향으로 회전되지 않게 된다.

따라서, 스파이럴홈부(54)의 외측홈끝단부(54b)에 위치하던 이동볼(55)이 쪽에서 내측홈끝단부(54a) 쪽으로 직선방향으로 이동할 동안에만 공전기어(52)만 회전되고 동력전달부재(51)는 회전되지 않게 되다가 이동볼(55)이 내측홈끝단부(54a)에 걸림되는 상태가 되면 그때부터 이동볼(55)도 시계반대방향으로 회동되는 상태가 되는 것이고, 그로 인해 이동볼(55) 일부가 걸림 되어 있는 동력전달부재(51)가 시계반대방향으로 회전되기 시작한다.

따라서, 동력전달부재(51)가 시계반대방향으로 회전므로 도 1에서 체어기어축(31) 및 체인기어(30)도 시계반대방향으로 회동됨에 따라 체인(40)이 문(1)을 바깥쪽으로 밀게 되어 문(1)이 자동으로 열리게 되는 것이다.

한편, 상기와 같이 문(1)이 자동으로 열린 다음 정지되거나 또는 닫힌 다음 정지되게 하는 것은 문(1)이나 체인(40) 등과 같이 이동되는 부품을 위치감지센서(미도시됨)에 감지되게 하여 그 감지신호를 제어회로부로 인가시켜 제어회로부가 정역모터(10) 구동을 정지되게 하는 것으로서, 이러한 감지 기술은 이미 널리 알려져 있는 것이므로 여기서의 상세한 도면 및 설명은 생략하는 것으로 한다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 것으로서, 이 경우는 공전기어(52)의 하면부(52b)에 이동홈부(53')가 더 구비되게 하고, 상기 이동홈부(53')와 밀착되어 이동볼(55')이 삽입되게 게재되는 스파이럴홈부(54')를 가진 제2공전기어(52')를 더 구비하여 상기 제2공전기어(52')가 감속기어수단(20)의 기어(21')와 연동되도록 이루어지게 한 것이다.

이 경우에도 이동홈부(53')와 이동볼(55') 및 스파이럴홈부(54')의 동작 및 기능은 앞서 설명된 도 이동홈부(53)와 이동볼(55) 및 스파이럴홈부(54)와 동일하므로 상세한 설명은 생략하는 것으로 한다.

따라서, 정역모터(10) 동력으로 자동으로 문(1)을 개폐시킬 때는 기어(21') 동력을 전달받게 되는 제2공전기어(52')가 먼저 회전하다가 이동볼(55')과 연계된 공전기어(52)가 회전되고 다음에 동력전달부재(51)가 회전되어 체인기어축(31)과 체인기어(30)가 회전되는 것으러서, 도 6에 의해서 앞서 설명된 것과 동작원리는 동일하므로 상세한 동작 설명은 생략하는 것으로 한다.

한편, 수동으로 문(1)을 개폐할 경우에는 체인기어축(31)이 회전되면 도 7에서 먼저 윗 쪽에 있는 동력전달부재(51)가 회전되다가 이동볼(55)이 아래쪽에 있는 공전기어(52)를 걸고 회전하게 되는 것으로서, 도 6에 의해서 앞서 설명된 것과 동작원리는 동일하므로 상세한 동작 설명은 생략하는 것으로 한다.

따라서, 이 경우는 스파이럴홈부(54,54')가 2개이므로 앞서 설명된 한개의 스파이럴홈부(54) 길이보다 2배가 많은 스파이럴홈부(54,54') 길이만큼 회전하게 되기 때문에 도 1에 나타낸 문이동거리(L)가 2배가 되도록 할 수 있게 되는 것이다.

그러므로 이 경우에는 도 8에 나타낸 바와 같이 문(1)이 여닫이 문일 경우에 문이 열리고 닫히는 거리가 길므로 문(1)이 여닫이 문일 경우에 채용되게 하는 것이 바람직하다.

또한, 도 9에 나타낸 바와 같이 문(1)이 미닫이 문일 경우에도 문이 열리고 닫히는 거리가 길므로 문(1)이 미닫이 문일 경우에도 채용되게 하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명은 동력전달부재(51)에는 이동홈부(53)가 구비되고 하고, 이와 대향되는 공전기어(52)에는 스파이럴홈부(54)를 구비되는 것으로 설명되었으나, 그러나 본 발명은 동력전달부재(51)에 스파이럴홈부(54)가 구비되게 하고, 이와 대향되는 공전기어(52)에는 이동홈부(53)가 구비되도록 하여도 동일한 동작과 기능을 할 수 있다.

그러므로 본 발명은 도면으로 도시되고 설명된 것에 반드시 국한되는 것은 아니고 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해서 여러 가지 형태로 변형 실시될 수도 있는 것이므로 청구범위를 크게 벗어나지 않는 한 폭넓게 보호되어야 하는 것은 자명한 것이다.

1:문 10:정역모터
11:모터기어 20:감속기어수단
21,21':기어 30:체인기어
31:체인기어축 32:스플라인
40:체인 50:동력전달유보수단
51:동력전달부재 52:공전기어
52':제2공전기어 53,53':이동홈부
54,54':스파이럴홈부 54a:내측홈끝단부
54b:외측홈끝단부 55,55':이동볼

Claims (3)

1. 모터기어(11)를 갖는 정역모터(10)와;
   상기 모터기어(11)의 회전동력을 전달받아 감속되게 하는 감속기어수단(20)과;
   상기 감속기어수단(20)에서 동력 전달받는 체인기어(30)와;
   상기 체인기어(30)에 맞물려서 수평방향으로 이동되어 문(1)을 개폐되게 하는 체인(40)으로 이루어지는 것에 있어서;
   상기 감속기어수단(20)의 기어(21')와 연동 되는 공전기어(52)에 동력이 전달되도록 하되, 상기 공전기어(52)가 수 회전 공회전하여 동력이 전달되는 것이 유보된 후에 체어기어(40) 쪽으로 동력이 전달되도록 하는 동력전달유보수단(50)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 문 개폐장치.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 동력전달유보수단(50)은;
   체인기어(30)의 체인기어축(31)에 고정되는 동력전달부재(51)의 일면에 원중심부쪽에서 외주연부쪽으로 직선방향으로 구비되는 이동홈부(53)와;
   감속기어수단(20)과 연동되게 하되 체인기어축(31)의 한지점에서 공회전되면서 동력전달부재(51)에 밀착되는 공전기어(52)의 상부면(52a)에 이동홈부(53)의 직선길이 범위내에서 형성되고 내측홈끝단부(54a)와 외측홈끝단부(54b)를 갖는 스파이럴홈부(54)와;
   상기 이동홈부(53)와 스파이럴홈부(54)내에 반반씩 게재되게 삽입되어 이동 가능하게 구비되는 이동볼(55)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 문 개폐장치.
   
3. 제 2 항에 있어서, 상기 공전기어(52)의 하면부(52b)에 이동홈부(53')가 더 구비되게 하고, 상기 이동홈부(53')와 밀착되어 이동볼(55')이 삽입되게 게재되는 스파이럴홈부(54')를 가진 제2공전기어(52')를 더 구비하여 상기 제2공전기어(52')가 감속기어수단(20)의 기어(21')와 연동되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 문 개폐장치.
   
   
   

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