KR101728297B1 - 자동 도어 개폐장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동 도어 개폐장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 문에 설치된 가이드레일의 레일을 따라 작동 암의 회전 롤러가 회전하면서 이동하므로 문이 소음 없이 부드럽게 개폐되며, 문의 손잡이를 잡지 않고 출입해야 하는 병원이나 실험실 또는 음식을 만드는 공장의 문에 적용하여 세균 감염을 차단하고, 청결을 유지하며, 환자의 수송을 원활하게 할 수 있는 것이다.
이는 ㄷ자 형태의 홈과 돌기가 연속 반복되면서 가로 방향으로 길게 형성된 고정판과, 상기 고정판의 돌기에 맞닿아 설치되며 다수의 레일과 지지판이 가로 방향으로 길게 형성된 고정 레일과, 고정 레일의 전면을 덮는 덮개로 이루어진 하우징과; 상기 고정 레일의 레일에 고정 설치되며 내부에 다수의 기어가 맞물려 있고 하측 외부로 회전축이 문을 개폐하도록 돌출되고 상측 기어와 맞물려 있는 회전 풀리가 형성된 감속기와, 모터의 동력에 의해 회전되며 회전 풀리와 연결된 다수의 회전 기어가 서로 맞물려 회전하면서 회전축의 회전 속도를 감속시키는 모터 풀리가 형성된 구동모터와, 감지센서 및 구동 모터의 작동을 제어하는 제어부와, 회전 풀리와 모터 풀리를 연결하는 타이밍벨트로 이루어진 구동부와; 상기 하우징의 하면 한쪽에 배출된 회전축에 체결되며, 한쪽 끝에는 외부로 돌출되게 회전 롤러가 설치되고, 다른 쪽 끝에는 삽입공을 갖는 고정판이 형성된 작동 암과; 문의 상측에 설치되며 양쪽에 나사가 체결되는 나사공이 형성된 지지판을 형성하고, 지지판의 전면에 외부로 돌출된 ㄷ자 형태의 레일이 형성된 가이드레일로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

자동 도어 개폐장치{Automatic door opening and closing device}

본 발명은 자동 도어 개폐장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 문에 설치된 가이드레일의 레일을 따라 작동 암의 회전 롤러가 회전하면서 이동하므로 문이 소음 없이 부드럽게 개폐되며, 문의 손잡이를 잡지 않고 출입해야 하는 병원이나 실험실 또는 음식을 만드는 공장의 문에 적용하여 세균 감염을 차단하고, 청결을 유지하며, 환자의 수송을 원활하게 할 수 있는 것이다.

일반적으로 도어 클로우저(Door Closer)는 도어와 도어 틀에 설치하여 열린 도어를 천천히 닫히게 하는 장치로서, 도어의 강한 닫힘으로부터 안전사고를 방지하기 위하여 도어 클로우저가 사용되고 있다.

종래의 도어클로우저는 크게 기계적인 방식과 유압방식으로 나누어져 있으며, 기계적인 방식은 도어와 도어 틀에 고정 설치되는 링크에 스프링을 걸어 스프링의 탄력을 이용한 방법으로서 구조가 복잡하고, 스프링의 탄력만을 이용함으로써 도어가 강하게 닫히게 되는 단점이 있고, 이로 인하여 클로우저의 역할을 완벽하게 할 수가 없었다.

또한, 유압이나 공압을 이용한 유압방식은 유압이나 공압이 작동 중에 새므로 수명이 짧으며, 이로 인하여 잦은 수리를 함으로써 불필요한 지출을 초래할 수 있고, 별도의 유압이나 공압 실린더가 설치됨으로써 구조가 복잡하고 고가인 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 공개특허 제10-2008-0096916호인 '도어 클로우저' 가 개시되어 있다.

상기 도어 클로우저는 첨부된 도면 도 1에서 보는 바와 같이 도어(1)의 상부 한쪽에 고정볼트로 고정되는 고정구(2)와 고정구(2)의 전면으로 돌출된 고정판(3)에 와이어(4)가 고정되도록 하여서 된 것과,

문틀(5)에 체결공(6)을 형성하여 내외측으로 와이어(4)의 방향을 바꿔주는 로울러장치(7)를 삽입 체결하여서 된것과,

문틀(5)의 내부 하단에 하중작동부(8)를 설치하되 하중작동부(8)는 무게추(9)를 문틀(5)의 내부에 삽입하여 문틀(5)을 가이드레일 삼아 상하 작동되도록 하고, 무게추(9)의 상측에 와이어(4)를 고정하여서 된 것이다.

그러나 상기 도어 클로우저도 종래와 동일하게 사용자가 문의 손잡이를 잡고 문을 개방한 후에 출입해야하는 단점이 있다.

또한, 장시간 사용시 와이어의 장력이 늘어나거나 느슨해져 문이 완벽하게 닫히지 않는 단점이 있으며, 문틀의 내부에 별도의 무게추를 삽입 설치하는 작업이 매우 어렵고 비용이 많이 소요되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로 그 목적은 업무상 문의 손잡이를 잡지 않고 출입해야 하는 병원이나 실험실 및 음식제조 공장 등에 설치 사용하므로, 세균 감염을 차단하거나 환자 수송을 신속하게 할 수 있으며, 작동 암의 회전 롤러가 가이드레일을 따라 회전하면서 이동하므로 소음 없이 부드럽게 개폐가 이루어지는 자동 도어 개폐 장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 ㄷ자 형태의 홈과 돌기가 연속 반복되면서 가로 방향으로 길게 형성된 고정판과, 상기 고정판의 돌기에 맞닿아 설치되며 다수의 레일과 지지판이 가로 방향으로 길게 형성된 고정 레일과, 고정 레일의 전면을 덮는 덮개로 이루어진 하우징과; 상기 고정 레일의 레일에 고정 설치되며 내부에 다수의 기어가 맞물려 있고 하측 외부로 회전축이 문을 개폐하도록 돌출되고 상측 기어와 맞물려 있는 회전 풀리가 형성된 감속기와, 모터의 동력에 의해 회전되며 회전 풀리와 연결된 다수의 회전 기어가 서로 맞물려 회전하면서 회전축의 회전 속도를 감속시키는 모터 풀리가 형성된 구동모터와, 감지센서 및 구동 모터의 작동을 제어하는 제어부와, 회전 풀리와 모터 풀리를 연결하는 타이밍벨트로 이루어진 구동부와; 상기 하우징의 하면 한쪽에 배출된 회전축에 체결되며, 한쪽 끝에는 외부로 돌출되게 회전 롤러가 설치되고, 다른 쪽 끝에는 삽입공을 갖는 고정판이 형성된 작동 암과; 문의 상측에 설치되며 양쪽에 나사가 체결되는 나사공이 형성된 지지판을 형성하고, 지지판의 전면에 외부로 돌출된 ㄷ자 형태의 레일이 형성된 가이드레일로 이루어진 것을 특징으로 한다.

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상기와 같은 본 발명의 자동 도어 개폐장치는 문에 설치된 가이드레일의 레일을 따라 작동 암의 회전 롤러가 회전하면서 이동하므로 문이 소음 없이 부드럽게 개폐되며, 업무상 문의 손잡이를 잡지 않고 출입해야 하는 병원이나 실험실 또는 음식을 만드는 공장의 문에 적용하여 사용자가 편리하게 출입할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 종래의 도어 클러우저의 구성을 나타낸 사시도
도 2는 본 발명의 전체 구성을 나타낸 정면도
도 3은 본 발명인 하우징의 구성을 나타낸 사시도
도 4~5는 본 발명인 감속기의 회전축에 작동 암이 결합되는 상태를 나타낸 사시도
도 6은 본 발명인 가이드레일의 구성을 나타낸 사시도
도 7~10은 본 발명의 사용상태를 나타낸 단면도 및 정면도

이하에서 본 발명의 바람직한 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 전체 구성을 나타낸 정면도이며, 도 3은 본 발명인 하우징의 구성을 나타낸 사시도 이고, 도 4~5는 본 발명인 감속기의 회전축에 작동 암이 결합되는 상태를 나타낸 사시도 이며, 도 6은 본 발명인 가이드레일의 구성을 나타낸 사시도 이고, 도 7~10은 본 발명의 사용상태를 나타낸 단면도 및 정면도이다. 도면 중 부호 200은 본 발명의 자동 도어 개폐장치를 나타내고 있다.

상기 자동 도어 개폐장치(200)는 고정판(220)과 고정판의 전면에 고정 설치되는 고정 레일(230)과 고정 레일(230)의 전면에 체결되는 덮개(240)로 이루어진 하우징(210)과, 고정 레일(230)에 설치되는 감속기(250)와 구동모터(260)와 제어부(270)로 이루어진 구동부와, 문(1)의 외부에 설치되는 감지센서(275)와, 구동모터(250)의 동력에 의해 가이드레일(295)을 따라 이동하면서 문(1)을 개방 및 폐쇄하는 작동 암(290)으로 구성한다.

상기 하우징(210)은 첨부된 도면 도 3에서 보는 바와 같이 고정판(220)과, 구동부의 부품이 설치되는 고정 레일(230)과, 고정 레일(230)의 외부를 덮어 밀폐하는 덮개(240)로 구성한다.

상기 고정판(220)은 ㄷ자 형태의 홈(221)과 돌기(222)를 연속적으로 형성하며 그 형태는 가로 방향으로 길게 형성한다.

상기 ㄷ자 홈(221)의 내면과 돌기(222)의 표면에 길이 방향으로 길게 다수 개의 볼트공(223)(224)을 형성한다.

상기 볼트공(223)에 볼트를 체결하여 고정판(220)을 문(1)이 설치된 문틀(5)의 상측 벽면에 가로 방향으로 길게 고정하게 된다.

상기 고정 레일(230)은 ㄷ자 형태인 레일(231)과 ㄷ자 형태의 홈(232)이 형성된 지지판(233)을 연속적으로 형성하여 그 형태는 가로 방향으로 길게 형성한다.

그리고 상기 레일(231)의 내면에 길이 방향으로 다수 개의 볼트공(232)을 형성하고, 지지판(233)의 양쪽 끝 상측과 하측에 볼트공(234)을 형성한다.

상기 레일(231)의 후면을 고정판(220)의 돌기(222)의 표면에 밀착시킨 후에 볼트공(223)을 일치시키고 볼트와 너트를 이용하여 고정판(220)에 고정 레일(230)을 견고하게 고정한다.

그리고 상기 지지판(233)의 볼트공(234)과 고정판(220)의 홈(221)에 형성된 볼트공(223)을 서로 일치시킨 후에 볼트를 삽입하여 지지판을 문틀의 상측 벽면에 고정 설치한다.

상기 덮개(240)는 후방과 측면이 개방되고 내부에 삽입 공간(241)을 가지면서 고정 레일(230)의 전면에 설치되며, 측면에 별도의 측면판을 체결한다.

상기 삽입 공간(241)에는 구동부의 부품들이 삽입되어 구동부의 작동을 원활하게 함과 동시에 외부 충격으로부터 보호하게 된다.

상기 고정 레일(230)의 레일(231) 부분에는 구동부의 부품들을 설치하고 지지판(281)에 볼트와 너트를 체결하여 부품들을 고정한다.

상기 고정 레일(230)에 설치되는 구동부의 부품들은 회전 풀리(255)와 회전축(252)을 갖는 감속기(250)와, 모터 풀리(261)가 구비된 구동모터(260)와, 회전 풀리(255)와 모터 풀리(261)에 체결되어 회전축(252)을 회전시키는 타이밍벨트(265)와, 문(1)의 외부에 설치된 감지센서(275)의 신호에 감지하여 구동 모터(260)를 회전시키는 제어부(270)로 이루어진다.

상기 감속기(250)는 첨부된 도면 도 2에서 보는 바와 같이 내부에 개의 회전 기어(251)가 서로 맞물려 회전하며, 첫 번째 회전 기어(251')에는 회전축(252)이 하측 방향으로 돌출되게 형성하고, 세 번째 회전 기어(251'')에는 회전 풀리(255)가 상측으로 노출되게 형성한다.

상기 회전축(252)의 형태는 첨부된 도면 도 4에서 보는 바와 같이 원형의 축이며 하측 면에 ㄷ 자 형태의 체결홈(253)을 형성하고 그 표면에 두 개의 원형 삽입공(254)이 형성한다.

상기 구동 모터(260)는 외부 전원에 의해 구동되며, 모터 축에는 모터 풀리(261)을 장착한다.

상기 모터 축에 체결된 모터 풀리(261)는 모터 축의 회전과 동일하게 회전되고, 모터 풀리(261)와 회전 풀리(255)에는 타이밍 벨트(265)를 설치한다.

상기 모터 풀리(261)가 모터의 구동에 의해 빠르게 회전할 때, 회전축(252)은 다수의 회전 기어(251)가 서로 맞물려 회전하면서 속도를 줄여 감속이 이루어지진 상태에서 회전축(252)이 회전하게 된다.

상기 제어부(270)는 문(1)의 외부에 설치된 감지 센서(275)의 신호를 감지한 후 구동 모터(260)를 작동시키고, 모터 축에 장착된 모터 풀리(261)를 회전시키는 역할을 한다.

상기 작동 암(290)을 첨부된 도면 도 5에서 보는 바와 같이 한쪽 끝단에 구멍(291)이 형성된 체결판(292)을 형성하고, 다른 쪽 끝단의 하측에는 하향 돌출된 돌기(293)를 형성하고, 돌기(293)의 하면에 회전 롤러(294)를 회전 가능하게 체결한다.

또한, 상기 작동 암(290)은 무게를 줄이기 위해 다수의 살빼기용 장공(295)을 형성한다.

상기 회전축(252)의 하측에 형성된 체결홈(253)에 작동 암(290)의 체결판(292)을 삽입하고, 구멍(254)(291)을 일치시킨 후에 볼트를 체결하여 회전축(252)에 체결판(292)을 고정한다.

이때, 체결홈(292)의 넓이와 체결판(292)의 넓이를 동일하여 형성하여 체결판(292)이 좌, 우로 흔들림 없이 견고하게 결합된다.

상기 가이드 레일(295)은 첨부된 도면 도 6에서 보는 바와 같이 문(1)의 상면에 세로 방향으로 길게 설치되며, 그 형태는 양쪽에 나사가 체결되는 나사공(296)이 형성된 판재 형태의 지지판(297)을 형성하고, 지지판(297)의 전면에 외부로 돌출된 ㄷ자 형태의 레일(298)을 일체로 형성한다.

상기 레일(298)의 내부 간격은 작동 암(290)의 한쪽 끝에 체결된 회전 롤러(294)의 크기와 동일하게 형성한다.

즉, 회전 롤러(294)가 레일(298)의 내부에 삽입 설치된 후에 회전하면서 레일(298)을 따라 직선 운동하면서 문(1)을 자동으로 개방 및 폐쇄하게 된다.

상기 구동 모터(260)의 모터 풀리(261)가 회전하게 되면, 타이밍 벨트(265)로 연결된 회전 풀리(255)가 회전함과 동시에 회전 풀리(255)에 연결된 회전 기어(251) 및 회전 기어(251)와 맞물려 있는 회전 기어(251')(251'')도 함께 회전하면서 감속이 이루어지게 된다.

그리고 회전축(252)은 감속된 상태로 회전하면서 작동 암(290)의 회전 롤러(294)가 가이드 레일(295)의 레일(298)을 따라 직선 이동하면서 문을 자동으로 개방하게 된다.

개방된 문으로 사람이 통과한 후에는 이를 감지하여 개방된 문을 밀폐하게 된다. 상기와 같이 본 발명은 회전축(252)의 회전 운동을 작동 암(290)을 통해 직선 운동으로 변환시켜 문(1)을 안전하게 개방 및 폐쇄한다.

상기와 같은 본 발명인 자동 도어 개폐장치(200)의 작동 상태를 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도면 도 7 및 도 8에서 보는 바와 같이 문(1)이 화살표 방향인 전방으로 개폐되는 상태를 설명하면 다음과 같다.

문(1)이 전방으로 개폐될 때는 작동 암(290)이 문틀(5)의 방해를 받지 않아 회전축(252)의 길이를 짧게 형성하여 사용한다.

먼저, 문틀(1)의 한쪽 벽면에 설치된 감지센서(275)를 통해 사람을 감지하게 되면, 감지 신호를 제어부(270)가 인지하여 구동 모터(260)에 전원을 공급하여 모터 풀리(261)가 회전한다.

이때, 모터 풀리(261)와 타이밍벨트(265)로 연결된 감속기(250)의 회전 풀리(255)가 모터 풀리(261)와 동일한 속도로 회전하게 되고, 회전 풀리(255)와 연결된 감속기(250)의 내부에 설치된 3개의 회전 기어(251)가 서로 맞물려 회전하면서 감속이 이루어진다.

그리고 마지막 회전 기어(251'')에 설치된 회전축(252)은 감속이 완성된 상태에서 회전하게 되고 이와 동시에 회전축(252)에 체결된 작동 암(290)의 회전 롤러(294)가 가이드레일(295)의 레일(298) 벽면을 따라 회전 이동하면서 문(1)을 전방으로 개방하게 된다.

문(1)을 개방한 후에 사람이 통과하고 나면, 문(1)은 자동으로 원위치로 복귀하게 된다. 상기 회전 롤러(294)가 회전하면서 이동하므로 문(1)이 소음 없이 부드럽게 개방되는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 첨부된 도면 도 9 및 도 10에서 보는 바와 같이 문(1)이 화살표 방향인 후방으로 개폐되는 상태를 설명하면 다음과 같다.

문(1)이 후방으로 개폐될 때는 작동 암(290)이 문틀(5)의 방해를 받을 수 있어 회전축(252)의 길이를 길게 형성하여 사용하게 된다.

먼저, 감지센서(275)를 통해 사람을 감지하게 되면, 감지 신호를 제어부(270)가 인지하여 구동 모터(260)에 전원을 공급하여 모터 풀리(261)가 회전한다.

그리고 모터 풀리(261)와 타이밍벨트(265)로 연결된 감속기(250)의 회전 풀리(255)가 회전하게 되고, 회전 풀리(255)와 연결된 감속기(250)의 내부에 설치된 3개의 회전 기어(251)가 서로 맞물려 회전하면서 감속이 이루어지고, 회전축(252)이 감속된 상태로 회전하게 되고 이와 동시에 작동 암(290)의 회전 롤러(294)가 가이드레일(295)의 레일(298) 벽면을 따라 회전 이동하면서 문(1)을 후방으로 개방하게 된다.

문(1)을 개방한 후에 사람이 통과하고 나면, 문(1)은 자동으로 원위치로 복귀하게 된다.

200:자동 도어 개폐장치
210:하우징 220:고정판
230:고정 레일 240:덮개
250:감속기 260:구동모터
270:제어부 275:감지센서
290:작동 295:가이드레일

Claims (3)

1. ㄷ자 형태의 홈과 돌기가 연속 반복되면서 가로 방향으로 길게 형성된 고정판과, 상기 고정판의 돌기에 맞닿아 설치되며 다수의 레일과 지지판이 가로 방향으로 길게 형성된 고정 레일과, 고정 레일의 전면을 덮는 덮개로 이루어진 하우징과;
   상기 고정 레일의 레일에 고정 설치되며 내부에 다수의 기어가 맞물려 있고 하측 외부로 회전축이 문을 개폐하도록 돌출되고 상측 기어와 맞물려 있는 회전 풀리가 형성된 감속기와, 모터의 동력에 의해 회전되며 회전 풀리와 연결된 다수의 회전 기어가 서로 맞물려 회전하면서 회전축의 회전 속도를 감속시키는 모터 풀리가 형성된 구동모터와, 감지센서 및 구동 모터의 작동을 제어하는 제어부와, 회전 풀리와 모터 풀리를 연결하는 타이밍벨트로 이루어진 구동부와;
   상기 하우징의 하면 한쪽에 배출된 회전축에 체결되며, 한쪽 끝에는 외부로 돌출되게 회전 롤러가 설치되고, 다른 쪽 끝에는 삽입공을 갖는 고정판이 형성된 작동 암과;
   문의 상측에 설치되며 양쪽에 나사가 체결되는 나사공이 형성된 지지판을 형성하고, 지지판의 전면에 외부로 돌출된 ㄷ자 형태의 레일이 형성된 가이드레일로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동 도어 개폐장치.
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