KR101794811B1 - 버스의 스윙도어 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 두 개의 도어들 각각에 도어암이 회동가능하게 결합되고, 상기 도어암들의 회전에 따라 개폐가 이뤄지는 버스의 스윙도어 구조에 있어서, 내부에 공간이 형성된 박스 형상으로 형성된 하우징;과 상기 하우징 내에서 활주가능하도록 장착되며 대칭을 이루는 두 개의 경사면들이 형성된 피스톤;과 하우징에 고정된 실린더에서 플런저와 함께 활주가능하도록 장착되되, 일측끝단은 도어암을 회전시키도록 결합되고 타측끝단은 피스톤의 경사면에 마주하도록 피스톤의 양측으로 두 개가 배치되는 로드;와 상기 피스톤이 활주하여 로드가 길이방향을 따라 일측으로 이동하도록 하우징으로 작동유체를 공급하는 제1라인; 및 상기 플런저가 활주하여 로드가 길이방향을 따라 타측으로 이동하도록 실린더로 작동유체를 공급하는 제2라인;포함한다.
상기와 같은 구성의 본 발명은 양측의 도어암을 회전시키는 각각의 로드가 동일한 압력으로 작동함에 따라 양측의 도어를 동일한 속도로 개폐할 수 있는 효과가 있다. 아울러, 대칭으로 이뤄진 경사면을 갖는 피스톤의 활주에 따라 양측 도어가 개폐되므로 초기 셋팅이 불필요하여 생산 효율을 더 향상시킬 수 있다.

Description

버스의 스윙도어 구조{Structure of swing-door for bus}

본 발명은 버스의 스윙도어 구조에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 조립성을 향상시키고, 지면 경사에 상관없이 양측 도어의 개폐속도가 동일하게 유지시킬 수 있는 버스의 스윙도어 구조에 관한 것이다.

최근에는 장애인 및 노약자가 더 편리하게 승하차할 수 있도록 차체가 낮고 앞쪽 출입구와 뒷쪽 출입구에 계단이 없는 저상버스가 대중교통 수단으로서 투입되고 있다.

상기 저상버스에 장착되는 도어는 구동방식에 따라 공압식과 전기식으로 나눠지며, 도어의 개폐방식에 따라 스윙도어, 슬라이딩도어, 폴딩도어 등으로 나눠진다.

이중, 공압식 스윙도어는 버스의 내부로 개방되는 방식으로 개폐시간이 다른 방식에 비해 길다는 단점이 있는 반면 도어에 신체일부가 끼이는 것과 같은 안전사고에는 대응이 유리하여 교통약자를 위한 저상버스에서 널리 사용되고 있다.

종래의 공압식 스윙도어의 구조는 도 1 에 도시된 바와 같다. 도 1 을 참조하면, 버스의 출입구 양측에는 평행하게 배치된 도어빔과 도어가 장착되되, 각각의 도어에서 활주가능하게 도어암이 양측으로 장착된다.

각각의 도어암은 도어를 활주함으로서 도어를 회전시킬 수 있도록 구성되되, 상단에 장착된 공압식 개폐장치의 작동에 따라 회전하도록 장착된다.

상기 개폐장치는, 실린더에 장착되고 일측끝단이 도어암의 끝단에 연결된 힌지축과 결합되는 피스톤과, 상기 실린더의 일측과 타측 각각으로 압축공기를 공급하는 라인1과 라인2, 및 상기 라인1 또는 라인2로 압축공기의 제공경로를 제어하는 밸브를 포함하는 구성이 하나의 도어빔을 회전시키는 한 세트로 구성된다. 따라서, 종래의 구조에서 도어의 개폐장치는 각각의 도어암을 회전시키도록 대향하여 배치되어 두 세트가 제공되는 구조를 갖는다.

한편, 전술한 바와 같은 구성을 갖는 스윙도어의 개폐장치는, 도어 열림시 라인1로 압축공기가 유입되면 피스톤이 활주하여 힌지축을 회전시킴으로서 도어암이 회동하여 도어를 개방하였으며, 도어 닫힘시에는 라인2로 압축공기가 유입되면 도어가 닫히도록 피스톤이 활주하여 힌지축을 회전시켰다.

상기와 같은 구성의 스윙도어는 양측의 실린더로 동일한 압력의 압축공기가 동일한 속도로 주입되어야 양측의 도어가 정상적으로 개방된다. 하지만. 초기설치 시 조립공차 및 라인1,2 의 길이차이에 따라 압축공기의 주입속도 및 압력 등이 달라질 수 있었다. 이를 조절하기 위하여 차체에 조립 시 초기 셋팅을 위해서 각각의 에어배출구와 에어흡입구를 조절함으로서 양측을 동일하게 셋팅하여야 하나 전문적으로 숙련된 작업자가 아니면 이를 셋팅하기가 쉽지 않았다.

또한, 차량이 경사로 또는 지면이 고르지 못한 곳에서 정차한 후 도어가 개방될 경우, 양측의 (각각의 실린더로 주입된) 압축공기 압력이 달라지거나 부하량이 달라져 도어의 개폐속도가 달라질 수 있는 문제점이 있었다. 이는 승객의 상해를 유발할 수 있었으며 장치의 내구성에도 문제를 발생시킬 수 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 발명된 것으로서 조립공정이 용이하며, 차체의 경사도에 상관없이 동일한 속도로 양측의 도어들을 개폐할 수 있는 버스의 스윙도어 구조를 제공하는 것에 주목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 두 개의 도어들 각각에 도어암이 회동가능하게 결합되고, 상기 도어암들의 회전에 따라 개폐가 이뤄지는 버스의 스윙도어 구조에 있어서, 내부에 공간이 형성된 박스 형상으로 형성된 하우징;과 상기 하우징 내에서 활주가능하도록 장착되며 대칭을 이루는 두 개의 경사면들이 형성된 피스톤;과 하우징에 고정된 실린더에서 플런저와 함께 활주가능하도록 장착되되, 일측끝단은 도어암을 회전시키도록 결합되고 타측끝단은 피스톤의 경사면에 마주하도록 피스톤의 양측으로 두 개가 배치되는 로드;와 상기 피스톤이 활주하여 로드가 길이방향을 따라 일측으로 이동하도록 하우징으로 작동유체를 공급하는 제1라인; 및 상기 플런저가 활주하여 로드가 길이방향을 따라 타측으로 이동하도록 실린더로 작동유체를 공급하는 제2라인;포함한다.

상기 하우징은 일측의 경사면과 타측의 경사면이 대칭을 이루는 이등변 삼각형 모양으로 형성된다.

그리고, 상기 제1라인과 제2라인으로 공급되는 본 발명의 작동유체(working fIuid)는 압축공기이다.

상기 피스톤의 경사면에는 변(邊)을 따라서 가이드홈이 형성되고 상기 가이드홈에는 다수 개의 볼들이 열(列)을 이루도록 장착되고, 상기 로드의 끝단에는 피스톤의 활주 시 회전하는 롤러가 장착된다.

본 발명의 롤러에는 둘레를 따라서 볼들이 맞물릴 수 있도록 기어치(gear tooth)가 형성된다.

상기와 같은 구성의 본 발명은 양측의 도어암을 회전시키는 각각의 로드가 동일한 압력으로 작동함에 따라 양측의 도어를 동일한 속도로 개폐할 수 있는 효과가 있다.

아울러, 대칭으로 이뤄진 경사면을 갖는 피스톤의 활주에 따라 양측 도어가 개폐되므로 초기 셋팅이 불필요하여 생산 효율을 더 향상시킬 수 있다.

그리고, 본 발명은 양측에서 압축공기가 제공되는 복동식(double-acting)으로 구성되어 도어의 개폐를 더욱 효율적으로 수행할 수 있다.

또한, 상기 피스톤의 경사면에는 구름 가능한 볼들이 열을 이루도록 배치되고 로드의 끝단에는 롤러가 장착되어 마찰력을 줄일 수 있는 효과가 있으며, 이에 따라 소음 및 마모를 억제할 수 있는 효과가 있다.

도 1 은 종래의 버스용 스윙도어의 사시도 및 개폐장치를 확대하여 도시한 도면,
도 2 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스윙도어의 구조를 도시한 사시도 및 부분확대도,
도 3 은 도어가 개방되었을 때 하우징 내부를 부분적으로 투시하여 도시한 도면,
도 4 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 피스톤과 상기 피스톤에 볼과 씰링을 장착한 모습을 도시한 도면,
도 5 는 본 발명의 로드 및 상기 로드 끝단에 롤러가 장착된 모습을 도시한 도면,
도 6 은 피스톤이 상승하여 도어가 닫힌 모습을 도시한 도면,
도 7 은 피스톤이 하강한 모습을 도시한 도면.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시에에 따른 버스의 스윙도어 구조를 더욱 상세히 설명한다.

도 2 와 도 3 을 참조하면, 본 발명에 따른 버스의 스윙도어 구조는 두 개의 도어들(70)이 출입구를 닫도록 양측에 결합되되 각각의 도어(70)와 연결된 도어암(60)은 도어빔(62) 및 힌지축(61) 사이에서 로드(20)에 의해 회동가능하게 장착된다.

그리고, 상기 도어(70)의 상측에 부설된 개폐장치는 중앙에 배치되는 하우징(10), 상기 하우징(10) 양측 각각에 연결되는 로드(20)를 포함한다.

상기 하우징(10)은 내부에 소정의 공간이 형성된 박스 모양으로서 내부가 밀폐된 구조를 갖는다. 그리고, 상기 하우징(10) 내에는 내부에서 활주가능하도록(더 상세하게는 로드의 배치방향과 수직을 이루는 방향을 따라 활주가능하도록) 피스톤(11)이 장착된다.

상기 피스톤(11)는 양측으로 대칭을 이루는 경사면(13)이 형성되는 구조로서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 피스톤(11)은 도 4 에 도시된 바와 같이 양측 변(邊)이 대칭을 이루는 이등변 삼각형 모양으로 형성되며 내부에는 소정의 공간(12)이 형성되는 모양으로 이뤄진다.

상기 하우징(10)의 양측으로는 실린더(22)가 각각 배치된다. 상기 실린더(22)는 내부에 압축공기가 유입될 수 있도록 소정의 공간이 형성된 관(管) 모양을 가지며, 로드(20)의 일측이 삽입된다. 상기 로드(20)는 플런저(23)가 결합되어 실린더(22)에서 활주가능하도록 장착되되, 일측끝단은 (도 2 에서 확대된 부분에 도시된 바와 같이) 도어암(60)을 회전시키도록 연결되며 타측끝단은 피스톤(11)의 경사면(13)에 마주하도록 배치된다. 즉, 양측의 로드(20)의 두 끝단 사이에 피스톤(11)이 배치되도록 장착된다.

아울러, 전기적 신호에 따라 에어컴프레서(미도시)에서 생성된 압축공기의 공급을 제어하는 제어밸브(50)가 장착되며, 상기 제어밸브(50)에는 압축공기를 제공하는 제1라인(30)과 제2라인(40)이 각각 연결된다. 상기 제1라인(30)은 피스톤(11)이 활주하도록 하우징(10) 내부로 압축공기를 제공하는 통로를 제공하며, 상기 제2라인(40)은 플런저(23)가 활주하도록 실린더(22) 내부로 압축공기를 제공하는 통로를 제공한다.

전술한 바와 같이 본 발명의 피스톤(11)은, 일측의 경사면과 타측의 경사면이 대칭을 이루는 이등변 삼각형 모양으로 형성된다. 그리고, 도 4 에 도시된 바와 같이, 상기 피스톤(11)의 경사면(13)에는 변(邊)을 따라서 (한 줄 또는 그 이상의) 가이드홈(들)(14)이 형성되고 상기 가이드홈(14)에는 다수 개의 볼들(15)이 열(列)을 이루도록 장착된다. 본 발명의 실시예에서 상기 볼들(15)은 마찰력을 저감하기 위하여 구름(rolling) 운동이 가능하도록 장착된다. 또한, 상기 피스톤(11)이 하우징(10) 내주면에 맞닿게 되는 끝단(또는 테두리)에는 밀폐를 위해 씰링(16)이 장착된다.

그리고, 도 5 에 도시된 바와 같이, 상기 로드(20)의 끝단에는 피스톤(11)의 활주 시 상기 볼들(15)에 맞물려 회전하는 롤러(21)가 장착된다. 즉, 본 발명의 롤러(21)에는 둘레를 따라서 볼들이 맞물릴 수 있도록 기어치(gear tooth)가 형성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 스윙도어는 도 6 과 7 에 도시된 바와 같이 작동이 이뤄진다. 즉, 도어(70)의 닫힘 시에는 (제1라인은 압축공기의 공급이 차단된 상태에서) 제2라인(40)을 통해 양측의 실린더(22)로 압축공기가 주입된다. 이러한 압축공기의 압력에 따라 플런저(23)에 압력이 가해지면 상기 플런저(23)와 결합된 로드(20)는 서로를 향하여 접근하게 된다. 이때, 상기 로드들(20)의 이동에 따라 피스톤(11)은 도 6 에 도시된 바와 같이 (도면상) 상측으로 이동하게 되며 로드들(20)의 끝단에 연결된 각각의 도어암(60)의 회전에 따라 도어(70)는 닫혀지게 된다.

반대로, 도어(70)의 열림시에는 (제2라인은 압축공기의 공급이 차단된 상태에서) 제1라인(30)을 통해 하우징(10) 내부로 압축공기가 주입된다. 압축공기의 압력에 따라 피스톤(11)은 (도면상) 아래쪽으로 이동하게 되며, 양측의 로드들(20)은 도 7 에 도시된 바와 같이 서로를 향하여 멀어지도록 이동된다. 이때, 로드들(20)의 끝단에 연결된 각각의 도어암(60)의 회전에 따라 도어(70)는 열려지게 된다(도 3 참조).

상기와 같이 구성된 본 발명의 스윙도어 구조는 두 개의 도어(70) 중 어느 한쪽의 도어에 더 큰 부하가 걸릴지라도 피스톤(11)과 양측의 로드(20)는 상대적으로 일정한 거리만큼 활주하도록 구성되므로 지면의 경사도에 상관 없이 일정하게 도어를 개폐할 수 있는 효과가 있으며, 구조가 복잡하지 않으므로 도어 조립 시 불필요한 셋팅을 삭제 또는 감축할 수 있는 효과가 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 : 하우징
11 : 피스톤
13 : 경사면
15 : 볼
20 : 로드
21 : 롤러
22 : 실린더
23 : 플런저
30 : 제1라인
40 : 제2라인
60 : 도어암
70 : 도어

Claims (5)

1. 두 개의 도어들 각각에 도어암이 회동가능하게 결합되고, 상기 도어암들의 회전에 따라 개폐가 이뤄지는 버스의 스윙도어 구조에 있어서,
   내부에 공간이 형성된 박스 형상으로 형성된 하우징;과
   상기 하우징 내에서 활주가능하도록 장착되며 대칭을 이루는 두 개의 경사면들이 형성된 피스톤;과
   하우징에 고정된 실린더에서 플런저와 함께 활주가능하도록 장착되되, 일측끝단은 도어암을 회전시키도록 결합되고 타측끝단은 피스톤의 경사면에 마주하도록 피스톤의 양측으로 두 개가 배치되는 로드;와
   상기 피스톤이 활주하여 로드가 길이방향을 따라 일측으로 이동하도록 하우징으로 작동유체를 공급하는 제1라인; 및
   상기 플런저가 활주하여 로드가 길이방향을 따라 타측으로 이동하도록 실린더로 작동유체를 공급하는 제2라인;포함하는 버스의 스윙도어 구조.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 하우징은 일측의 경사면과 타측의 경사면이 대칭을 이루는 이등변 삼각형 모양으로 형성된 것을 특징으로 하는 버스의 스윙도어 구조.
   
3. 제 2 항에 있어서, 상기 제1라인과 제2라인으로 공급되는 작동유체는 압축공기인 것을 특징으로 하는 버스의 스윙도어 구조.
   
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 피스톤의 경사면에는 변(邊)을 따라서 가이드홈이 형성되고 상기 가이드홈에는 다수 개의 볼들이 열(列)을 이루도록 장착되고,
   상기 로드의 끝단에는 피스톤의 활주 시 회전하는 롤러가 장착된 것을 특징으로 하는 버스의 스윙도어 구조.
   
5. 제 4 항에 있어서, 상기 롤러에는 둘레를 따라서 볼들이 맞물릴 수 있도록 기어치(gear tooth)가 형성된 것을 특징으로 하는 버스의 스윙도어 구조.

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