KR101629176B1

KR101629176B1 - 창문 개폐장치용 클러치 조립체

Info

Publication number: KR101629176B1
Application number: KR1020140126322A
Authority: KR
Inventors: 김광태
Original assignee: (주) 금강씨에스
Priority date: 2014-09-23
Filing date: 2014-09-23
Publication date: 2016-06-21
Also published as: KR20160035214A

Abstract

본 발명은 창문 개폐장치용 클러치 조립체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제연창을 구성하는 창문과 창틀 사이에 설치되어 화재 발생시 창문을 창틀의 내측으로 견인하여 제연창을 자동 폐쇄하는 창문 개폐장치에 설치되어, 구동축과 작동축의 연결상태를 전환하는 창문 개폐장치용 클러치 조립체에 관한 것이다.

Description

창문 개폐장치용 클러치 조립체{Clutch assembly for window opening and closing apparatus}

일반적으로 주택용 또는 상업용 건축물의 제연구역에 설치되는 통상의 제연창은, 창문틀의 상측에 창문이 힌지로 연결된 형태로 이루어져 하측 부위가 창문틀의 외측 방향으로 소정의 각도로 개방되도록 된다.

상기 창문의 개방각도는, 통상 18 ∼ 25°의 범위가 보편적이며, 너무 많이 개방될 경우에는 고층에서 추락과 같은 안전사고의 우려 때문에 배제하고 있는 실정이다.

그리고, 개정 소방법규에 따르면 피난계단과 연결되는 구역 또는 피난계단과 같은 제연구역에 설치되는 창문의 경우에는 화재 발생시 신속하게 창문을 닫아 연기 등이 제연구역으로 들어오는 것을 방지하여 사람들이 안전하게 대피할 수 있게하도록 규정하고 있다.

따라서, 당업자들은 제연공간에 마련된 제연창에 화재신호가 인가되면 창문을 강제로 내측으로 선회시켜서 제연창의 개방된 창틀을 폐쇄하는 제연창 자동 개폐장치를 설치하여, 제연댐퍼를 통해 유입된 외기의 배출을 차폐시켜 차압 형성을 통한 제연구역의 안정된 제연상태를 형성하고 있다.

상기 제연창 자동 개폐장치는, 대표적으로 환기창의 창틀 및 환기창 테두리부에 그 양단을 힌지 고정하고 있는 하나 이상의 링크가 외력에 의해 전개 또는 압입되면서 환기창을 개폐하는 링크형과, 환기창의 창틀이나 기타 상기 창틀에 설치되는 하우징 상에 체인로프를 내장시키고, 상기 체인로프의 인출을 통해 제연창을 개폐하는 체인형으로 대별된다.

여기서, 체인형의 제연창 자동 개폐장치는, 구조가 간단할 뿐아니라 체인로프의 진출입을 통해 제연창의 개폐를 도모하므로 소형화가 가능하고, 설치공간의 제약없이 안정적인 설치가 가능한 이점을 갖는다.

한편, 본 발명자는 이러한 제연창 자동 개폐장치를 구성하는 구동축과 작동축 사이에 클러치 구조를 마련하여, 평상시에는 구동축과 작동축이 분리되어 작동축의 독립 회전을 통해서 창문의 수동 개폐가 가능하고, 화재 발생시 작동축과 구동축이 상호 연결되어서 구동모터의 구동에 의해 창문이 자동 폐쇄되도록 하고 있다.

이와 같이 구성하면, 평상시 창문의 수동 개폐가 가능하고 또 화재 발생시 창문의 자동 폐쇄가 가능하므로, 사용에 따른 편리성과 소방 안정성이 확보될 수 있다.

그런데, 상기 창문 자동 개폐장치에 마련된 클러치 조립체는 평상시 작동축과 구동축을 분리시키는 관계로, 창문이 완전히 폐쇄되지 아니한 상태에서 태풍 등의 강한 외풍이 불어오면 창문이 순간적으로 닫히거나 열리는 문제점이 발생되고, 이러한 순간적인 창문의 개폐에 의한 충격에 의해 창문이 파손되는 문제점이 지적된다.

또한, 전동 가력을 통해 분리된 클러치 부재들이 안정되게 규합되지 아니하거나, 분리된 클러치 부재의 틈 사이로 이물질이 진입된 경우 구동축과 작동축 사이의 안정된 연결상태가 불량해지고, 결과적으로 창문의 안정된 전동 폐쇄를 통한 소방 안전성을 담보하기 어려운 문제점이 야기될 수도 있다.

그리고, 본 발명자는 대한민국 특허 등록공고 제 10-1040403호를 통해 스프링에 의해 클러치 부재들을 밀착시켜 수조작을 통한 창문의 개폐과정에서는 클러치 부재들이 탄력적으로 분리되고, 또 구동모터의 구동과정에서는 이들이 상호 연동하여 구동축과 작동축이 함께 회전하면서 창문을 전동 개폐하도록 한 창문 자동 개폐장치를 제안하고 있다.

그러나, 상기 창문 개폐장치를 구현한 결과 전동 폐쇄과정에 클러치 부재들이 미끌림하여 구동축이 공회전하는 현상이 발생되고, 결과적으로 화재 발생시 창문이 제대로 닫히지 아니하여 소방 안전에 따른 신뢰성을 담보하기 어려운 한계성이 지적되고 있다.

(특허문헌 1) KR10-1040403 B1

(특허문헌 2) KR10-1414149 B1

상기한 문제점을 해소하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 평상시에는 고정클러치와 가동 클러치가 탄력적으로 밀착되어 개폐된 창문의 탄력적인 고정을 도모하여 외풍 등에 의한 창문의 임의 개폐를 방지하면서 수조작을 통한 창문의 수동 개폐가 가능하고,

화재 발생시에는 구동축과 작동축의 안정적인 연결을 통해 전동력을 통한 창문의 안정적인 전동 폐쇄를 도모함으로써 향상된 소방 안전성을 확보하는 한편, 전동 폐쇄 과정에 전류 소비량이 저감되도록 한 창문 개폐장치용 클러치 조립체를 제공함에 있다.

상기한 목적은, 본 발명에서 제공되는 하기 구성에 의해 달성된다.

본 발명에 따른 창문 개폐장치용 클러치 조립체는,

창틀에 힌지 고정된 창문에 체인 스프라킷 구조로 연결된 작동축과; 화재 신호에 의해 정역으로 구동하는 정역모터의 구동축 사이에 배치되어 이들의 연결상태를 설정하는 창문 개폐장치용 클러치 조립체에 있어서,

상기 클러치 조립체는, 구동축의 단부에 고정하여 설치되는 고정 클러치와; 상기 구동축과 마주하는 작동축의 각축부에 진퇴구조로 설치되는 가동 클러치를 포함하여 고정 클러치와 가동 클러치의 고착에 의해 구동축과 작동축이 연결되도록 구성되고,

상기 작동축의 각축부에 진퇴구조로 설치된 가동 클러치에는, 탄력 가력을 통해 가동 클러치를 밀어 고정 클러치에 상시 밀착시키는 탄성 가력부와; 전류의 공급에 의해 생성된 전동 가력을 통해 탄성 가력된 가동 클러치를 고정 클러치에 고착시키는 전동 가력부가 각각 형성되어,

상기 가동 클러치는, 탄성 가력부에서 제공되는 탄성 가력에 의해 고정 클러치에 상시 탄성 밀착된 상태를 형성하고, 상기 구동모터의 구동을 통해 창문의 전동 폐쇄시 전동 가력부는 전류를 인가받아 탄성 가력에 의해 고정 클러치에 탄성 밀착된 가동 클러치에 전동 가력을 더 제공하도록 구성되어서,

평상시에는, 상기 가동 클러치는 탄성 가력부에 의한 탄성 가력에 의해 고정 클러치에 탄력적으로 밀착되어 창문과 체인 스프라켓 구조로 연결된 작동축의 탄성 제동하고,

창문의 전동 폐쇄시, 상기 가동 클러치는 탄성 가력부에서 제공되는 탄성 가력과 전동 가력부에서 생성된 전동 가력에 의해 고정 클러치에 고착되어서, 탄성 가력부와 전동 가력부의 상호 보완적인 작용에 의해 구동축과 작동축의 안정된 연결을 도모하도록 구성되며,
상기 탄성 가력부는 가동 클러치를 탄지하는 압축 스프링으로 구성되고, 상기 전동 가력부는 전류의 공급에 의해 일시적으로 전자력을 생성시켜 가동 클러치를 전동 가력하는 전자석을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 마주하는 고정 클러치의 일면과 가동 클러치의 일면에는 치홈들이 방사구조로 배치된 스플라인형의 규합부가 형성되어, 상기 고정 클러치와 가동 클러치는 스플라인형의 규합부를 통해 상호 규합하여 밀착된다.

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전술한 바와 같이 본 발명에서는, 가동 클러치의 탄성 가력을 도모하는 탄성 가력부와 전동 가력을 도모하는 전동 가력부를 유기적으로 조합시켜, 이들 가력부에서 제공되는 탄성 가력과 전동 가력이 상호 보완되도록 한 클러치 조립체를 제안하고 있다.

따라서, 이러한 클러치 조립체를 마련한 창문 자동 개폐장치는 평상시에도 가동 클러치는 고정 클러치와 분리되지 아니하고 고정 클러치에 탄성 밀착되어서 창문과 체인 스프라켓 구조로 연결된 작동축의 탄성 제동을 도모하므로, 평상시 외풍에 의해 창문이 임의 개폐되는 현상을 해소하면서 수조작을 통한 창문의 수동 개폐가 가능하고, 또 클러치 사이에 이물질이 진입되어 추후 클러치의 고착이 불량해지는 문제점을 해소할 수 있다.

특히, 화재 발생시 탄성 가력부에서 제공되는 탄성가력과 전동 가력부에서 제공되는 전동가력에 의해 가동 클러치는 고정 클러치에 고착되어 작동축과 구동축의 안정된 연결을 도모한다.

그리하여, 종래 고정 클러치와 가동 클러치의 밀착력이 약화되어 구동축과 작동축의 연결, 및 동력전달이 불량해짐에 따라 창문이 제대로 전동 폐쇄되지 못하는 소방 안전상의 문제점이 해소된다.

또한, 상기 가동 클러치는 전동가력에만 의존하지 아니하고 탄성 가력과 전동 가력의 상호 보완에 의해 고정 클러치에 안정되게 고착되므로, 전동 가력부의 용량의 축소, 그리고 전류 소비량의 절감이 가능하다.

더욱이, 상기 가동 클러치는 탄성 가력부에서 제공되는 탄성가력에 의해 고정 클러치에 상시 밀착되어 고정 클러치와의 고착과정에 미세한 이송거리를 갖는 관계로, 근거리에서 강한 결합력을 제공하고 또 전류 소비량이 적은 전자석을 통해 안정된 전동 가력을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 클러치 조립체를 구비한 창문 자동 개폐장치의 전체 구성을 보여주는 것이고,
도 2과 도 3은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 클러치 조립체를 구비한 창문 자동 개폐장치의 시공상태 및 작용을 보여주는 것으로, 도 2는 창문의 수동 개폐상태를 보여주고 있고, 도 3은 창문의 전동 개폐상태를 보여주고 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 창문 개폐장치용 클러치 조립체를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 클러치 조립체를 구비한 창문 개폐장치(1)는, 도 1 내지 도 3에서 보는 바와 같이 기동전류를 인가받아 생성된 회전력을 구동축(121)을 통해 출력하는 구동모터(120)와; 상기 구동모터(120)로부터 회전력을 제공받아 정역으로 회전하는 작동축(130)과; 상기 작동축(130)에 고정되어 구동모터(120)의 정역 구동에 의해 정역으로 회전하는 스프라켓(140)과; 창틀에 고정되어 상기 구동모터(120)와 작동축(130) 및 스프라켓(140)의 설치공간을 제공하는 베이스(110); 및 상기 스프라켓(140)에 견착되며 단부를 창문에 고정시킨 체인로프(150)를 포함한다.

상기 창문 개폐장치(1)는, 화재 발생시 도 3에서 보는 바와 같이 구동모터(120)의 정방향 구동에 의해 스프라켓(140)에 견착된 체인로프(150)를 베이스(110) 내로 진입시키고, 이러한 체인로프(150)의 견인작용에 의해 창문은 전동 폐쇄된다.

그리고, 본 실시예에서는 상기 구동축(121)과 작동축(130) 사이에 이들의 연결상태를 설정하는 클러치 조립체(1)를 제안 및 마련하여 클러치 조립체(1)에 의해 구동축(121)과 작동축(130)의 연결상태가 전환되도록 구성함으로써, 평상시에는 작동축(130)과 구동축(121)의 연결이 분리되어 수조작을 통한 창문의 수동 개폐가 가능하고, 또 화재 발생시에는 작동축(130)과 구동축(121)이 안정되게 연결되어 구동모터(120)의 구동에 의해 창문의 전동 폐쇄가 구현되도록 한다.

상기 클러치 조립체(1)는, 도 1 내지 도 3에서 보는 바와 같이 구동축(121)의 단부에 고정하여 설치되는 고정 클러치(10)와; 상기 구동축(121)과 마주하는 작동축(130)의 각축부(131)에 진퇴구조로 설치되는 가동 클러치(20)를 포함한다.

본 실시예에 따르면, 상기 마주하는 고정 클러치(10)의 일면과 가동 클러치(20)의 일면에는 'V'형의 치홈들이 방사구조로 배치된 스플라인형의 규합부(11, 21)가 형성되어, 상기 고정 클러치(10)와 가동 클러치(20)는 규합부의 'V'형의 치홈들을 상호 밀착시킨 상태로 규합 및 고착된다.

한편, 본 실시예에서는 이러한 클러치 조립체(1)에 탄성 가력부(30)와 전동 가력부(40)를 부가하여, 평상시에는 도 2와 같이 탄성 가력부(30)에 의해 가동 클러치(20)와 고정 클러치(10)가 탄력적으로 밀착되고 화재 발생시에는 도 3에서 보는 바와 같이 탄성 가력부(30)와 전동 가력부(40)의 상호 보완작용에 의해 가동 클러치(20)와 고정 클러치(10)는 고착되어 작동축(130)과 구동축(121)의 안정된 연결이 도모되도록 하고 있으며, 이를 본 발명의 기술적 요지로 예정하고 있다.

여기서, 상기 탄성 가력부(30)는 탄성 가력을 통해 가동 클러치(20)를 밀어 고정 클러치(10)에 상시 밀착시키는 수단이며, 상기 전동 가력부(40)는 전류의 공급에 의해 생성된 전동 가력을 통해 탄성 가력된 가동 클러치(20)를 고정 클러치(10)에 고착시키는 수단이다.

그리고, 본 발명에서는 일예로, 상기 탄성 가력부(30)로 가동 클러치(20)를 고정 클러치(10)가 배치된 일편으로 탄지하는 압축 스프링(31)을 채택하고 있고, 필요에 따라 도 2 내지 도 3에서 보는 바와 같이 상기 고정 클러치, 또는 가동 클러치에 영구자석(32)을 부가 배치하여, 영구자력(32)에 의한 자기 결합력을 통해서 이들이 보다 상시 안정되게 밀착되도록 구성하는 것도 가능하다.

상기 전동 가력부(40)로는 전류의 공급에 의해 일시적으로 전자력을 생성하여 가동 클러치(20)를 고정 클러치(10)가 위치한 일편으로 당겨 전동 가력하는 전자석(41)을 채택하고 있다.

도면을 보면, 상기 베이스(110)에는 고정 브라켓(111)이 형성되고, 상기 고정 브라켓(111)에는 힌지축(42a)을 통해 힌지구조로 고정되며 강자성체로 이루어진 회동 자성편(42)이 배치된다.

따라서, 상기 가동 클러치(20)는 탄성 가력부(30)의 탄성 가력, 및 전동 가력부(40)의 전동 가력에 의해 일방향으로 선회하는 회동 자성편(42)에 의해 작동축(130)의 각축부(131)를 따라 고정 클러치(10)가 위치한 일측으로 진출하도록 구성된다.

그리고, 상기 탄성 가력부(30)의 압축 스프링(31)은 회동 자성편(42)을 일방향으로 밀어 회동 자성편(42)을 일방향으로 선회시키고, 상기 전동 가력부(40)의 전자석(41)은 전류의 공급에 의해 생성된 전자력을 통해 회동 자성편(42)의 자유단을 당겨서, 회동 자성편(42)에 의해 가동 클러치(20)가 작동축(130)의 각축부(131)를 따라 일측으로 더 진출하여 고정 클러치(10)에 고착되도록 한다.

따라서, 상기 가동 클러치(20)는 도 2b와 도 3b와 같이 탄성 가력부(30)에서 제공되는 탄성 가력에 의해 가동 클러치(20)에 상시 탄성 밀착되고, 상기 구동모터(120)의 구동을 통해 창문의 전동 폐쇄시 전동 가력부(40)는 도 3c와 같이 소방 전원부(미도시)로부터 전류를 인가받아 탄성 가력에 의해 고정 클러치(10)에 탄성 밀착된 가동 클러치(20)에 전동 가력을 더 제공하여 탄성 밀착된 가동 클러치(20)를 고정 클러치(10)에 고착시키게 된다.

그리하여, 본 발명에 따른 클러치 조립체(1)가 구비된 창문 개폐장치(100)는, 평상시에는 탄성 가력부(30)에 의한 탄성 가력에 의해 고정 클러치(10)에 가동 클러치(20)를 탄력적으로 밀착시켜 창문과 체인 스프라켓 구조로 연결된 작동축(130)을 탄성 제동한다.

이러한 상태에서는, 상기 창문은 작동축(130)의 탄성 제동에 의해 외풍에 의해 임의로 개폐되지 아니하며, 사용자가 상기 탄성 제동력 보다 상대적으로 큰 작용력을 창문에 제공하면 스프라인형의 규합부(11, 21)에 의해 규합된 상태로 탄성 제동된 고정 클러치(10)와 가동 클러치(20)는 단계적으로 미끄림되면서 창문의 수동 개폐가 구현된다.

그리고, 화재 발생시 구동모터(120)의 정방향 구동에 의해 스프라켓(140)에 견착된 체인로프(150)를 베이스(110) 내로 진입시키고, 이러한 체인로프(150)의 견인작용에 의해 창문은 전동 폐쇄된다.

이때, 상기 가동 클러치(20)는 탄성 가력부(30)에서 제공되는 탄성 가력과 전동 가력부(40)에서 생성된 전동 가력에 의해 고정 클러치(10)의 일면에 고착된다.

즉, 상기 가동 클러치(20)는 전동 가력부(40)에서 제공되는 전동 가력에만 의존하지 아니하고, 도 3c와 같이 탄성 가력부(30)에서 제공되는 탄성 가력과 전동 가력부(40)에서 제공되는 전동 가력에 의해 고정 클러치(10)에 고착되어 구동축(121)과 작동축(130)의 안정된 연결을 도모한다.

그리하여, 본 발명에 따른 클러치 조립체(1)를 마련한 창문 개폐 장치(100)는 전동 가력부(40)의 용량의 축소와 전류 소비량의 절감이 가능하고, 특히 구동축(121)과 작동축(130)의 안정된 연결을 통해 창문의 전동 폐쇄에 따른 신뢰성의 확보가 가능하다.

1. 클러치 조립체
10. 고정 클러치 11. 스플라인형 규합부
20. 가동 클러치 21. 스플라인형 규합부
30. 탄성 가력부 31. 압축 스프링
40. 전동 가력부 41. 전자석
42. 회동 자성편 42a. 힌지축
100. 창문 개폐장치
110. 베이스 111. 고정 브라켓
120. 구동모터 121. 구동축
130. 작동축 131. 각축부
140. 스프라켓 150. 체인로프

Claims

창틀에 힌지 고정된 창문에 체인 스프라킷 구조로 연결된 작동축과; 화재 신호에 의해 정역으로 구동하는 구동모터의 구동축 사이에 배치되어 이들의 연결상태를 설정하는 창문 개폐장치용 클러치 조립체에 있어서,
상기 클러치 조립체는, 구동축의 단부에 고정하여 설치되는 고정 클러치와; 상기 구동축과 마주하는 작동축의 각축부에 진퇴구조로 설치되는 가동 클러치를 포함하여 고정 클러치와 가동 클러치의 고착에 의해 구동축과 작동축이 연결되도록 구성되고,
상기 작동축의 각축부에 진퇴구조로 설치된 가동 클러치에는, 탄성 가력을 통해 가동 클러치를 밀어 고정 클러치에 상시 밀착시키는 탄성 가력부와; 전류의 공급에 의해 생성된 전동 가력을 통해 탄성 가력된 가동 클러치를 고정 클러치에 고착시키는 전동 가력부가 각각 형성되어,
상기 가동 클러치는, 탄성 가력부에서 제공되는 탄성 가력에 의해 고정 클러치에 항시 탄성 밀착된 상태를 형성하여 작동축을 탄성 제동하고,
상기 구동모터의 구동을 통해 창문의 전동 폐쇄시 전동 가력부는, 전류를 인가받아 탄성 가력부에서 제공되는 탄성 가력에 의해 고정 클러치에 탄성 밀착된 가동 클러치에 전동 가력을 더 제공하여 고정 클러치와 가동 클러치를 고착시켜서,
상기 탄성 가력부와 전동 가력부의 상호 보완적인 작용에 의해 구동축과 작동축의 안정된 연결이 도모되도록 구성하며,
상기 탄성 가력부는 가동 클러치를 탄지하는 압축 스프링으로 구성되고, 상기 전동 가력부는 전류의 공급에 의해 일시적으로 전자력을 생성시켜 가동 클러치를 전동 가력하는 전자석을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 창문 개폐장치용 클러치 조립체.
제 1항에 있어서, 상기 마주하는 고정 클러치의 일면과 가동 클러치의 일면에는 치홈들이 방사구조로 배치된 스플라인형의 규합부가 형성되어, 상기 고정 클러치와 가동 클러치는 스플라인형의 규합부를 통해 상호 규합하여 밀착되도록 구성한 것을 특징으로 하는 창문 개폐장치용 클러치 조립체.
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