KR101665047B1

KR101665047B1 - 창문 자동개폐장치

Info

Publication number: KR101665047B1
Application number: KR1020150003577A
Authority: KR
Inventors: 김한수
Original assignee: 김한수
Priority date: 2014-07-01
Filing date: 2015-01-09
Publication date: 2016-10-14
Anticipated expiration: 2035-01-09
Also published as: KR20160003542A

Abstract

창문틀에 설치되는 랙기어와, 랙기어에 기어 연결되게 창문에 회전 가능하게 설치되는 연동기어와, 창문에 상하 이동 가능하게 설치되며, 상부위치, 중간위치 및 하부위치 각각에 위치시 자동개폐기능 해제모드, 자동 닫힘모드, 자동 열림모드로 설정되는 장치 하우징, 장치 하우징의 하부에 설치되어 자동 열림모드시에만 상기 연동기어와 기어연결되는 평기어, 평기어를 정방향으로 회전시 태엽이 감기도록 평기어의 축에 연결되는 태엽유닛, 자동 열림모드시에만 연동기어와 평기어를 기어연결시키는 스윙기어, 창문틀에 회동 가능하게 설치되어 스윙기어를 지지하며 자동 열림모드에 위치되는 장치 하우징에 밀려서 스윙기어가 연동기어에서 분리되도록 하고 자동 닫힘모드에서는 스윙기어가 연동기어와 평기어를 연결하도록 위치되는 스윙레버, 스윙레버가 평기어에 기어연결되도록 탄성 가압하는 탄성부재, 평기어의 정방향 및 역방향으로의 회전을 선택적으로 차단 및 해제하도록 장치 하우징에 설치되는 래치유닛, 장치 본체에 설치되어 창문의 자동 개폐동작 시점을 설정하도록 태엽으로 이루어진 타이머유닛 및, 타이머유닛에 의해 회전되며 타이머유닛에서 설정된 시간의 경과시 회전되어 래치유닛을 간섭하여 평기어가 정방향(태엽이 풀리는 방향)으로 회전 가능하게 허용하는 캠축을 포함하는 것을 특징으로 하는 창문 자동개폐장치가 게시된다.

Description

창문 자동개폐장치{WINDOW AUTOMATIC OPEN ANN CLOSE APPARATRUS}

본 발명은 창문 자동개폐장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 창문을 자동으로 별도의 동력 없이도 기계식 타이머를 이용하여 자동으로 개폐시킬 수 있는 창문 도어 자동개폐장치에 관한 것이다.

창문은 실내와 실외를 선택적으로 차단하거나 통하게 하여 겨울철에는 외부의 차가운 공기가 실내로 들어오는 것을 막고, 여름철에는 실내 냉방 시 실내의 차가운 공기가 외부로 나가는 것을 차단하는 역할을 한다. 물론, 실내공기를 환기시키기 위해서는 창문을 열어서 실외공기가 실내를 들어오고 실내공기가 외부로 나가도록 하여 실내 환경을 개선하는데 사용하게 된다.

이러한 창문은 대부분의 건물에 설치된 것으로서, 대부분은 사람이 수작업으로 일일이 수동으로 열거나 닫을 수 있도록 구성된다.

이와 같이, 창문을 여닫는 작업을 사람이 직접 수작업으로 해야 하므로, 매우 번거롭고 불편하다. 예를 들어, 가정에서 여름철 에어컨을 켜고 자는 경우가 많은데, 이때 덥다고 에어컨을 잠을 자는 동안 계속 틀어놓는 경우에는 감기에 걸릴 수 있어 시간 예약으로 설정하여 에어컨이 일정시간 후에 꺼지도록 할 수 있다. 그러나 에어컨을 켜기 위해 닫은 창문으로 인하여 새벽에 에어컨이 꺼지면 실내온도가 올라가서 더워져서 밤중에 잠에서 깨고, 따라서, 다시 일어나서 창문을 열고 자거나 다시 에어컨을 켜야 하는 등의 불편함이 있다.

이러한 여러 가지 문제점을 해결하기 위해서, 종래에는 창문을 자동으로 개폐할 수 있는 장치가 제안된 바 있는데, 이러한 종래의 자동개폐장치의 경우에는 타이머를 이용하거나 센서 등을 이용하여 설정된 시간이 되었을 때, 또는 센서에서의 측정값(실내온도, 실내공기 오염농도 등)이 기준값에 도달할 때 창문을 자동으로 개폐하도록 전기에 의해 동작하는 전동모터를 포함하는 구성이 대부분이었다.

그런데 이와 같이 창문을 자동으로 개폐하기 위해서 전기에너지를 사용하게 되면, 전기사용량이 증가하고, 부품 수가 늘게 되어 설치비용이 증가하는 문제점이 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-1998-050112호

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 창안된 것으로서, 창문을 전기를 사용하지 않고 기계적으로 설정된 시간에 자동으로 개폐시킬 수 있는 창문 자동개폐장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 창문 자동개폐장치는, 창문틀에 창문 이동방향으로 나란하게 설치되는 랙기어와; 상기 랙기어에 기어 연결되게 창문에 회전 가능하게 설치되는 연동기어와; 상기 창문에 상하 이동 가능하게 설치되며, 상부위치, 중간위치 및 하부위치 각각에 위치시 자동개폐기능 해제모드, 자동 닫힘모드, 자동 열림모드로 설정되는 장치 하우징; 상기 장치 하우징의 하부에 설치되어, 상기 자동 열림모드시에만 상기 연동기어와 기어연결되는 평기어; 상기 평기어를 정방향으로 회전시 태엽이 감기도록 상기 평기어의 축에 연결되는 태엽유닛; 상기 자동 닫힘모드시에만 상기 연동기어와 상기 평기어를 기어연결시키는 스윙기어; 상기 창문틀에 회동 가능하게 설치되어, 상기 스윙기어를 지지하며, 상기 자동 열림모드에 위치되는 장치 하우징에 밀려서 상기 스윙기어가 상기 연동기어에서 분리되도록 하고, 상기 자동 닫힘모드에서는 상기 스윙기어가 상기 연동기어와 평기어를 연결하도록 위치되는 스윙레버; 상기 스윙레버가 상기 평기어에 기어연결되도록 탄성 가압하는 탄성부재; 상기 평기어의 정방향 및 역방향으로의 회전을 선택적으로 차단 및 해제하도록 상기 장치 하우징에 설치되는 래치유닛; 상기 장치 본체에 설치되어, 상기 창문의 자동 개폐동작 시점을 설정하도록 태엽으로 이루어진 타이머유닛; 및 상기 타이머유닛에 의해 회전되며, 상기 타이머유닛에서 설정된 시간의 경과시 회전되어 상기 래치유닛을 간섭하여 상기 평기어가 상기 정방향(태엽이 풀리는 방향)으로 회전가능하게 허용하는 캠축;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 래치유닛은, 상기 장치 하우징 내부에 회동 가능하게 설치되며, 상기 캠축에 의해 각각이 위치 제어되며, 상기 캠축을 중심으로 서로 대칭되게 배치되며, 상기 캠축에 접촉간섭되어 위치 이동되는 제1 및 제2래치부재와; 상기 제1 및 제2래치부재 각각을 상기 캠축 쪽으로 탄성 가압하여, 그 단부가 상기 평기어에 연결되도록 하는 탄성부재;를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 장치 하우징의 배면에는 상기 창문에 설치되는 가이드레일을 따라 상하 이동되게 연결되는 가이드부가 설치되는 것이 좋다.

본 발명의 창문 자동개폐장치에 따르면, 창문을 전기없이도 기계적으로 자동으로 개폐시킬 수 있게 된다.

그리고 자동으로 닫힘 동작 또는 열림 동작 후에는 창문을 자동으로 잠그는 동작까지 실행할 수 있어 방범의 효과까지 볼 수 있다.

또한, 기존 창문틀에 부착하여 설치할 수 있으므로, 비용을 줄일 수 있고 경제적이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 창문 자동개폐장치를 나타내 보인 개략적인 정면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 창문 자동개폐장치의 평면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 창문 자동개폐장치의 우측면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 창문 자동개폐장치의 내부의 요부(캠축)를 발췌하여 보인 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 창문 자동개폐장치의 동작모드를 설명하기 위ㅎ나 개략적인 구성도이다.
도 6은 자동열림모드 설정시의 상태를 보인 도면이다.
도 7 및 도 8은 자동닫힘모드 설정시의 상태를 보인 도면이다.
도 9 및 도 10은 자동개폐 해제모드 설정시의 상태를 보인 도면이다.
도 11은 타이머유닛과 캠축의 연결관계 및 동작관계를 나타내 보인 도면이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 창문 자동개폐장치를 자세히 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 11을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 창문 자동개폐장치는 창문틀에 대해 창문을 자동으로 슬라이딩시켜서 열림 및 닫힘 동작이 이루어지도록 하기 위한 것이다. 이러한 창문 자동개폐장치는, 창문틀(10)에 형성된 랙기어(110)와 맞물리도록 창문(20)에 설치되는 연동기어(210)와, 상기 창문(20)에 상하 이동 가능하게 설치되는 장치 하우징(220)과, 장치 하우징(220)에 회전 가능하게 설치되며 상기 연동기어(210)에 선택적으로 기어 연결 및 분리되는 평기어(230)와, 상기 평기어(230)와 상기 연동기어(210)를 선택적으로 기어 연결시키며 상기 장치 하우징(220)에 의해 위치 변경되는 스윙기어(240), 상기 장치 하우징(220)에 설치되어 상기 평기어(230)를 회전구동시키는 회전력을 발생시키도록 연결되는 태엽유닛(250), 상기 평기어(230)의 정방향 또는 역방향으로의 회전만을 허용하는 래치유닛(260), 상기 래치유닛(260)의 래치 해제동작을 동작을 제어하기 위한 캠축과(270), 상기 캠축(270)의 동작시간과 동작방향을 설정하기 위해 상기 장치 하우징(220)에 설치되는 태엽식 타이머(280)를 구비한다.

여기서, 상기 장치 하우징(220)은 창문(20)에 설치되는 레일(30)을 따라 상하로 왕복 슬라이딩 가능하며, 상하 위치에 따라서 본 발명의 창문 자동개폐장치의 동작모드를 설정할 수 있다. 즉, 장치 하우징(220)을 연동기어(210)로부터 완전히 분리되도록 최상부로 위치하면 기능해제모드(자동 개폐기능 해제, 도 5 및 도 6의 상태)로 설정되고, 중간위치에 위치되면 창문의 잠금모드(자동 잠금모드; 도 7의 상태)로 설정되며, 최하부위치로 위치되면 창문의 열림모드(자동 열림모드; 도 도 9의 상태)로 설정된다.

구체적으로 보면, 장치 하우징(220)은 내부에 래치유닛(260), 캠축(27), 태엽유닛(250)이 설치된다. 장치 하우징(220)의 배면에 설치된 가이드부(221)가 창문(20)에 설치된 가이드레일(30)을 따라서 상하로 위치 이동 가능하게 된다. 그리고 장치 하우징(220)의 하단은 개방되어 평기어(230)가 일부 노출되어 스윙기어(240) 및 연동기어(210)와 선택적으로 기어 연결 가능하게 구성된다.

연동기어(210)는 창문에 회전 가능하게 설치되고, 창틀(10)에 설치된 랙기어(110)에 기어 연결된다.

평기어(230)는 장치 하우징(220)의 하부에 회전 가능하게 설치되어, 스윙기어(240) 및 연동기어(210)와 선택적으로 즉, 장치 하우징(220)의 위치에 따라 선택적으로 연결 및 분리 가능하게 된다.

상기 구성에 있어서, 도 9 및 도 10과 같이, 연동기어(210)와 평기어(230)가 기어연결되고 수윙기어(240)는 분리된 상태에서는 평기어(230)가 태엽유닛(240)에 의한 회전방향과 반대방향으로 연동기어(210)가 회전되며, 이 경우는 창문을 닫는 동작(화살표 A 방향으로 이동)으로 태엽유닛(250)의 태엽을 감을 수 있다. 그리고 도 7 및 도 8과 같이 연동기어(210), 스윙기어(240) 및 평기어(230)가 서로 기어 연결된 상태에서는 평기어(230)와 연동기어(210)의 회전방향이 동일하게 동작되며, 이 경우에는 창문을 여는 동작(화살표 B 방향으로 이동)에 의해 태엽유닛(250)의 태엽을 감을 수 있다.

그리고 연동기어(210)와 평기어(230)가 맞물리지 않은 경우에는 창문을 일반 창문처럼 사용할 수 있다.

상기 스윙기어(240)는 창문(20)에 일단이 회동 가능하게 설치되는 스윙레버(241)의 타단에 회전 가능하게 설치되고, 스윙레버(241)는 스윙기어(240)가 평기어(230) 측으로 이동되도록 스프링(242)에 의해 탄력적으로 지지된다. 장치 하우징(220)이 해제모드(도 5 및 도 6의 상태; 최상부 위치)일 경우에는, 스윙기어(240)가 평기어(230)와만 기어 연결된 상태로 연동기어(210)로부터 분리된다. 그리고 열림 닫힘모드(도 7 및 도 8의 상태)에서는 장치하우징(220)이 중간위치로 위치되므로, 스윙기어(240)가 연동기어(210)와 평기어(230) 각각에 연결된다. 이 상태에서는 창문(20)의 열림동작(A 방향 이동)에 의해 태엽유닛(250)의 태엽이 감기게 되어, 타이머유닛(280)에서 설정된 시간이 경과하여 래치유닛(260)이 해제되면(도 8의 상태에서 도 7의 상태로 자세 전환), 자동 닫힘모드가 실행되어 감긴 태엽의 풀리는 힘에 의해 창문(20)이 자동으로 B 방향으로 이동되어 닫히게 된다.

그리고 자동 열림모드시에는 장치 하우징(220)이 최하부로 위치(도 9 및 도 10의 상태)되고, 이때 장치 하우징(220)의 하단에 의해 스윙레버(241)가 눌려서 더 회동되어 연동기어(210)로부터도 완전히 분리되고, 평기어(230)가 연동기어(210)에 직접 기어 연결된다. 이때에는 창문(20)의 닫힘 동작에 의해 태엽유닛(250)의 태엽이 감기게 된다. 따라서 자동 열림모드에서 창문을 닫을 경우, 타이머유닛(280)에서 설정된 시간이 되면, 캠축(270)이 동작되어 래치유닛(260)을 해제함으로써 태엽의 풀림동작에 의해 평기어(230)와 연동기어(210)가 회전되어 창문(20)이 자동으로 열리게 된다(도 10에서 도 9의 상태로 이동).

상기 태엽유닛(250)은 장치 하우징(220)에 설치되며, 예를 들어 줄자 태엽의 구성을 가질 수 있으며, 태엽의 회전축이 평기어(230)에 연결될 수 있다. 따라서, 창문(20)의 이동시 평기어(230)가 연동기어(210)의 회전력에 의해 회전되면서 태엽유닛(250)이 감길 수 있으며, 평기어(230)를 구속하는 래치유닛(260)의 해제시 감겨 있던 태엽이 풀리면서 평기어(230)를 회전시킴으로써, 창문이 자동으로 이동되어 개폐될 수 있게 된다.

상기 래치유닛(260)은 장치 하우징(220) 내부에 회동 가능하게 설치되며, 상기 캠축(270)에 의해 각각이 위치 제어되는 제1래치부재(261)와 제2래치부재(262) 및 탄성부재들(263)를 구비한다. 제1 및 제2래치부재(261)(262)는 평기어(230)를 캠축(270)을 사이에 두고 서로 대칭되게 배치되며, 각각의 일단이 장치 하우징(220) 내부에 회동 가능하게 연결되고, 타단은 평기어(230)의 기어이에 선택적으로 걸리는 래치부(261a,262a)가 구비된다. 제1래치부재(261;도면에서 캠축(270의 좌측에 배치됨)는 평기어(230)에 걸릴 경우, 평기어(230)의 정방향(시계방향)으로의 회전을 차단하고, 역방향(반시계방향)으로의 회전만을 허용한다. 그리고, 제2래치부재(262;도면에서 캠축의 우측에 배치됨)는 평기어(230)에 걸릴 경우, 평기어(230)의 정방향으로의 회전만을 허용하게 된다.

상기 탄성부재들(263)은 제1 및 제2래치부재(261,262) 각각이 평기어(230)에 접촉되도록 탄성가압할 수 있게 장치 하우징(220) 내에 설치된다.

상기 타이머유닛(280)으로 창문(20)의 개폐동작의 동작시점을 설정하게 되면, 창문의 초기상태에서는 도 8과 같이, 제1래치부재(261)는 평기어(261)에서 분리되고, 제2래치부재(262)만이 평기어(230)에 연결되도록 캠축(270)이 위치되어 태엽유닛(250)이 풀리는 것이 방지된다. 타이머유닛(280)은 장치 하우징(220)의 외부에 노출되게 설치되고, 그 회전중심은 상기 캠축(270)에 연결된다. 따라서 외부로 노출된 타이머유닛(280)을 회전시켜서 시간을 설정하게 되면, 일정 시간 경과 후 캠축(270)이 원하는 위치로 이동되어 작동될 수 있다. 이러한 타이머유닛(280)은 공지의 기술에 해당되는 것으로서, 그 구체적인 구성이 본 발명을 한정하는 것은 아니므로, 자세한 설명은 생략한다.

그리고 타이머유닛(280)이 설정된 시간이 되면, 태엽식 타이머에 연결된 캠축(270)이 도 9와 같이 회전하여, 제2래치부재(262)를 간섭하여 평기어(230)에서 제2래치부재(262)가 분리되도록 하고, 제1래치부재(261)만이 평기어(230)에 연결되게 한다. 이 상태에서는 태엽유닛(250)의 태엽이 풀릴 수 있게 됨으로써, 태엽유닛(250)의 풀림 동작에 의해 평기어(230)가 회전되고, 평기어(230)의 회전력을 전달받은 연동기어(210)가 회전됨으로써 창문(20)이 자동으로 이동될 수 있게 된다. 그리고 창문(20)의 초기위치에서 태엽을 이용하여 타이머를 설정하면, 시간설정을 위해 태엽을 회전함에 따라서 캠축(270)이 회전하여 제2래치부재(270)를 간섭하여 평기어(230)에서 분리시킴으로써 평기어(230)가 정방향으로 회전되어 창문을 자동으로 개폐시킬 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 2개의 기어가 맞물릴 때는 창문을 받는 동작으로 태엽을 감을 수 있고, 3개의 기어가 맞물린 상태에서는 창문을 여는 동작으로 태엽을 감을 수 있다. 그리고 기어들이 서로 분리된 상태에서는 일반 창문처럼 사용할 수 있게 된다.

따라서, 창문을 열어 놓은 상태 또는 닫아 놓은 상태에서, 설정된 시간이 지나면 창문이 자동으로 닫히거나 열리도록 할 수 있게 되어 편리하게 사용할 수 있게 된다. 특히, 기존의 창문에 그대로 적용하여 사용할 수 있으며, 별도의 전기에너지를 사용하지 않아도 되므로, 경제적으로 사용할 수 있는 이점이 있다.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범위를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.

Claims

창문틀에 창문 이동방향으로 나란하게 설치되는 랙기어와;
상기 랙기어에 기어 연결되게 창문에 회전 가능하게 설치되는 연동기어와;
상기 창문에 상하 이동 가능하게 설치되며, 상부위치, 중간위치 및 하부위치 각각에 위치시 자동개폐기능 해제모드, 자동 닫힘모드, 자동 열림모드로 설정되는 장치 하우징;
상기 장치 하우징의 하부에 설치되어, 상기 자동 열림모드시에만 상기 연동기어와 기어연결되는 평기어;
상기 평기어를 정방향으로 회전시 태엽이 감기도록 상기 평기어의 축에 연결되는 태엽유닛;
상기 자동 닫힘모드시에만 상기 연동기어와 상기 평기어를 기어연결시키는 스윙기어;
상기 창문틀에 회동 가능하게 설치되어, 상기 스윙기어를 지지하며, 상기 자동 열림모드에 위치되는 장치 하우징에 밀려서 상기 스윙기어가 상기 연동기어에서 분리되도록 하고, 상기 자동 닫힘모드에서는 상기 스윙기어가 상기 연동기어와 평기어를 연결하도록 위치되는 스윙레버;
상기 스윙레버가 상기 평기어에 기어연결되도록 탄성 가압하는 탄성부재;
상기 평기어의 정방향 및 역방향으로의 회전을 선택적으로 차단 및 해제하도록 상기 장치 하우징에 설치되는 래치유닛;
상기 장치 본체에 설치되어, 상기 창문의 자동 개폐동작 시점을 설정하도록 태엽으로 이루어진 타이머유닛; 및
상기 타이머유닛에 의해 회전되며, 상기 타이머유닛에서 설정된 시간의 경과시 회전되어 상기 래치유닛을 간섭하여 상기 평기어가 상기 정방향(태엽이 풀리는 방향)으로 회전 가능하게 허용하는 캠축;을 포함하는 것을 특징으로 하는 창문 자동개폐장치.
제1항에 있어서, 상기 래치유닛은,
상기 장치 하우징 내부에 회동 가능하게 설치되며, 상기 캠축에 의해 각각이 위치 제어되며, 상기 캠축을 중심으로 서로 대칭되게 배치되며, 상기 캠축에 접촉간섭되어 위치 이동되는 제1 및 제2래치부재와;
상기 제1 및 제2래치부재 각각을 상기 캠축 쪽으로 탄성 가압하여, 그 단부가 상기 평기어에 연결되도록 하는 탄성부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 창문 자동 개폐장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 장치 하우징의 배면에는 상기 창문에 설치되는 가이드레일을 따라 상하 이동되게 연결되는 가이드부가 설치되는 것을 특징으로 하는 창문 자동 개폐장치.