KR101976333B1

KR101976333B1 - 피난용 갱문의 타임장치

Info

Publication number: KR101976333B1
Application number: KR1020180150322A
Authority: KR
Inventors: 이창수
Original assignee: 이창수
Priority date: 2018-11-29
Filing date: 2018-11-29
Publication date: 2019-05-07

Abstract

본 발명은 스윙도어가 회전되게 하는 도어축과 연동하며, 상기 도어축이 일정한 회전각 범위에서 공회전하게 하는 구동축에 축설된 회전체와, 상기 스윙도어가 개방된 후 폐쇄되도록 회전체에 회전력을 제공하는 자동폐쇄장치를 포함하는 피난용 갱문의 타임장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 상기 도어축에 축설된 피니언에 의해 스윙도어 개방 시 일측으로 이동하며, 가이드부재에 안착되어 왕복동하는 래크기어가 상부에 형성된 래크부재와; 상기 래크부재의 일측 이동 시 래크부재에 간섭되어 일측방향으로 회동하며, 타임축에 축설된 가동부재와; 상기 타임축에 다수 개의 감속기어가 연동되도록 설치되어 타임축이 일측 회동 후 타측으로 복귀 회동 시 일정시간 동안 타임축의 회전속도를 감속시키는 감속부와; 상기 가동부재가 일측 회동 후 타측으로 복귀 회동되도록 가동부재에 탄성력을 제공하는 제1탄성부재와; 상기 가동부재가 일측 회동 후 회전체로 자동폐쇄장치의 동력이 전달되지 못하게 하고, 가동부재가 복귀 회동 후 회전체로 자동폐쇄장치의 동력이 전달되게 하는 잠금장치를 포함한다.
따라서, 스윙도어 개방 후 일정 시간이 기계식으로 정속으로 경과되게 하고, 설정된 지연시간이 경과된 후에는 안정적으로 스윙도어의 폐쇄동작이 이루어질 수 있게 하는 피난용 갱문의 타임장치에 관한 것이다.

Description

피난용 갱문의 타임장치{Timining Apparatus of Escape Door for Tunnel}

본 발명은 스윙도어가 회전되게 하는 도어축과 연동하며, 상기 도어축이 일정한 회전각 범위에서 공회전하게 하는 구동축에 축설된 회전체와, 상기 스윙도어가 개방된 후 폐쇄되도록 회전체에 회전력을 제공하는 자동폐쇄장치를 포함하는 피난용 갱문의 타임장치에 관한 것으로, 스윙도어가 개방된 후 일정시간이 경과된 후 회전체로 회전력이 전달되어 자동으로 스윙도어가 폐쇄될 수 있도록 하되, 스윙도어 개방 후 일정 시간동안 정속으로 시간이 경과될 수 있게 하고, 설정된 지연시간이 기계식으로 경과되도록 하면서 안정적으로 폐쇄동작이 이루어질 수 있게 하는 피난용 갱문의 타임장치에 관한 것이다.

일반적으로, 터널과 같은 인공 시설에는 붕괴 또는 화재 등과 같은 사고발생시, 상기 터널에 위치한 사람들이 대피하거나 의료진 또는 소방관 등과 같은 응급복구반 등이 사고 현장에 진입할 수 있도록 하는 비상 통로(대피로)가 설치된다.

또한, 터널에는 어느 하나의 차선에서 화재 등의 재난이 발생되는 경우 다른 차선으로 대피하기 위하여 터널 사이를 연결시킨 피난터널이 형성되어 있고, 이 피난터널에는 피난갱문 또는 비상통로가 설치되어 있다.

또한, 이러한 비상 통로에는 화재시 발생하는 유해가스가 외부로 확산되는 것을 방지할 목적으로 갱문(차단문)이 보조적으로 설치된다.

종래 갱문은 도어축을 중심으로 회전하는 스윙도어와, 상기 스윙도어가 일정 각도 범위에서 회전하도록 하는 회전체 및, 상기 스윙도어가 개방 후 설정 시간이 경과되면 자동으로 폐쇄하도록 하는 자동 폐쇄수단으로 이루어져 상기 스윙도어의 측방을 밀어 도어축을 중심으로 회전시켜 개방하므로 대피하고, 설정 시간 경과 후 스윙도어가 자동 폐쇄수단에 의해 자동으로 폐쇄되도록 하는 것이다.

특히, 상기한 종래 피난 갱문은 회전체와 자동 폐쇄수단을 다수의 기어 치합 구조에 의해 연동하도록 구성하여 자동 폐쇄 작동하게 되는 것이다.

본 발명은 갱문을 폐쇄하기 위하여 설정된 지연시간이 기계식으로 경과되도록 하면서 안정적으로 폐쇄될 수 있게 하는 피난용 갱문의 타임장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기한 목적은, 스윙도어(도시하지 않음)가 개방되면, 스윙도어가 회전되게 하는 도어축(102)과 연동하는 구동축(104)으로 회전력을 제공하여 스윙도거가 폐쇄되게 하는 자동폐쇄장치(108)를 포함하는 피난용 갱문의 타임장치에 있어서, 상기 도어축(102)에 축설된 피니언(110)에 의해 스윙도어 개방 시 일측으로 이동하며, 가이드부재(112)에 안착되어 왕복동하는 래크기어(114a)가 상부에 형성된 래크부재(114)와; 상기 래크부재(114)의 일측 이동 시 래크부재(114)에 간섭되어 일측방향으로 회동하며, 타임축(116)에 축설된 가동부재(118)와; 상기 타임축(116)에 다수 개의 감속기어(120a)가 연동되도록 설치되어 타임축(116)이 일측 회동 후 타측으로 복귀 회동 시 일정시간 동안 타임축(116)의 회전속도를 감속시키는 감속부(120)와; 상기 가동부재(118)가 일측 회동 후 타측으로 복귀 회동되도록 가동부재(118)에 탄성력을 제공하는 제1탄성부재(122)와; 상기 가동부재(118)가 일측 회동 후 회전체(106)로 자동폐쇄장치(108)의 동력이 전달되지 못하게 하고, 가동부재(118)가 복귀 회동 후 회전체(106)로 자동폐쇄장치(108)의 동력이 전달되게 하는 잠금장치(130)를 포함하는 것을 특징으로 하는 피난용 갱문의 타임장치에 의해 달성된다.

그리고, 상기 잠금장치(130)는, 상기 구동축(104)에 축설되며, 스윙도어 개방 시 구동축(104)이 회전하는 순방향으로 비스듬한 경사면의 산이 형성되고, 스윙도어 폐쇄 시 구동축(104)이 역회전하는 역방향으로 수직한 면의 산으로 형성된 톱니가 원주방향을 따라 외경면에 다수 개 연계돌출된 제어기어(132)와; 타단이 회동가능하도록 설치되고, 제어기어(132)의 상부에서 승하강 회동하면서 하강 시 제어기어(132)의 상부에 치합되도록 스토퍼(134a)가 하부에 형성되며, 일단에는 판상의 받침부(134b)가 형성된 누름부재(134)와; 상기 가동부재(118)에 형성되어 가동부재(118)의 복귀 회동 시 받침부(134b)의 하부에 간섭되어 누름부재(134)를 승강 회동하게 하는 작동부(136)와; 상기 누름부재(134)가 승강 회동 시 누름부재(134)의 받침부(134b) 하부를 지지하여 승강 회동 후 멈춤유지되도록 고정축(138a)을 중심으로 하부의 무게가 상부보다 무겁게 성형되어 자중에 의하여 수직으로 기립 회동하는 트리거부(138)와; 상기 래크부재(114)의 상부에 설치고정되어 래크부재(114)가 일측 이동 시 트리거부(138)의 하단에 간섭되어 트리거부(138)가 수직 기립상태에서 일정각도로 회동하여 받침부(134b)로부터 이탈되게 하여 누름부재(134)가 하강 회동하게 하는 스위치부(140)를 포함한다.

또한, 상기 가동부재(118)에 설치고정되는 받침봉(118a)과; 상기 받침봉(118a)에서 인접한 상부 위치에서 상단이 회동가능하게 설치되어 하부방향으로 일정길이 연장형성되며, 하단이 라운드형상으로 이루어진 가동아암(118b)과; 상기 래크부재(114)의 일단에서 측면방향으로 돌출형성되어 래크부재(114)가 타측으로 이동할 때 가동아암(118b)에 접촉하도록 된 래크봉(114b)을 포함하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 래크부재(114)의 래크기어(114a) 일측 끝단부에 위치되도록 래크부재(114)의 일단 측면에 회동가능하게 설치되며, 제2탄성부재(142)가 탄력설치되어 래크기어(114a)의 높이로 상향 돌출되는 제1래치(144)와; 상기 래크부재(114)의 래크기어(114a) 타측 끝단부에 위치되도록 래크부재(114)의 타단 측면에 회동가능하게 설치되며, 제3탄성부재(146)가 탄력설치되어 래크기어(114a)의 높이로 상향 돌출되는 제2래치(148)를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 감속부(120)의 끝단 감속기어(120a)축에 축설되며, 외경에 회전방향을 향한 순방향으로 비스듬한 각도의 산과 골이로 이루어진 톱니(150a)가 연계형성된 정속기어(150)와; 상기 정속기어(150)로부터 인접하게 설치되며, 정속기어(150)의 일측 톱니(150a)의 산과 골, 타측 톱니(150a)의 골과 산에 간섭되도록 양측에 유도봉(152a)이 각각 돌출형성된 정속유도부재(152)와; 상기 유도봉(152a) 중 적어도 어느 하나를 하향 또는 상향으로 탄력지지하도록 된 제4탄성부재(도시하지 않음)를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명은 스윙도어가 완전히 개방된 후가 아니더라도 스위치부가 트리거부를 회동시켜 누름부재의 스토퍼가 제어기어에 치합되게 할 수 있으므로, 소망하는 지연시간을 설계에 따라 얻을 수 있고, 타임축이 일측 회동 후 정속으로 감속기어가 감속회전할 수 있게 유도함으로써, 안정적으로 지연시간을 확보할 수 있으며, 구성요소들이 금속재로 성형된 상태로 유기적인 결합관계를 가지므로, 화재에 의해서 구성요소들이 파손되거나 훼손되는 일이 발생하지 않게 되므로, 내구성이 보장되며, 이에 따라, 안정적인 작용을 얻을 수 있는 효과를 가진다.

도 1은 본 발명에 따른 피난용 갱문의 타임장치 작동구조를 도시한 단면도.
도 2는 도 1에서 기어구조만을 발췌하여 도시한 도면.
도 3a 내지 도 3c은 본 발명에 따른 피난용 갱문의 타임장치의 정속유도부재의 작동상태를 도시한 작용도.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명에 따른 피난용 갱문의 타임장치의 타임장치의 작용상태를 도시한 도면.

본 발명의 구성 및 작용을 첨부된 도 1 내지 도 4c를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1에 도시된 바와 같이 스윙도어(도시하지 않음)의 도어축(102)은 구동축(104)과 연동하도록 구성되어 있으며, 스윙도어가 개방된 후 자동폐쇄장치(108)로부터 회전력을 제공받은 구동축(104)의 회전력에 의하여 도어축(102)이 복귀 회동하게 되므로, 스윙도어가 폐쇄되는 구조를 가진다.

여기서, 상기 스윙도어가 개방된 후 자동폐쇄장치(108)의 회전력이 구동축(104)을 복귀 회동시키기 위해서는 일정시간의 지연시간이 요구되며, 상기한 지연시간이 경과된 후에는 지연시간 경과 후 스윙도어의 폐쇄동작 개시를 알리는 트리거(trigge)가 요구된다.

본 발명은 상기한 바와 같이 스윙도어가 개방된 후 구동축(104)의 회전력이 도어축(102)으로 전달되는 것을 잠금시킨 후, 일정시간이 경과한 후에 구동축(104)의 회전력이 도어축(102)으로 전달되도록 잠금을 해제시키기 위한 기술적인 매커니즘에 대한 것이다.

본 발명의 구성을 도 1 내지 도 4c를 참조하여 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 상기 스윙도어는 도어축(102)에 설치되며, 스윙도어가 개방, 폐쇄됨에 따라 도어축(102)이 일측 또는 타측으로 회전하게 된다.

그리고, 상기 도어축(102)과 연동하도록 된 구동축(104)에 축설되어 도어축(102)이 일정한 회전각 범위에서는 공회전하게 하며, 스윙도어가 개방된 후에는 자동폐쇄장치(108)에서 제공되는 회전력에 의하여 구동축(104)이 도어축(102)을 회전시켜 스윙도어가 폐쇄되게 하는 것이다.

본 발명에서는, 도 1과 도 2, 도 4a에 도시된 바와 같이 도어축(102)에 피니언(110)을 축설하고, 이 피니언(110)에는 래크부재(114)의 래크기어(114a)가 치합되며, 이때, 상기 래크부재(114)는 가이드부재(112)에 안착되어 피니언(110)의 회전방향에 따라 일측과 타측으로 왕복동할 수 있게 된다.

따라서, 상기 스윙도어 개방 시에는 도어축(102)에 축설된 피니언(110)이 회전하면서 그 하부에 치합된 래크부재(114)가 일측방향으로(도면 상 좌측) 이동하게 된다.

한편, 상기 도어축(102)의 일측에는 도시된 바와 같이 타임축(116)에 축설된 가동부재(118)가 마련되어 있으며, 래크부재(114)가 일측방향으로 이동하면, 래크부재(114)의 일단 또는 도 4a에 도시된 래크봉(114b)이 가동부재(118) 또는 가동부재(118)에 돌출형성된 가동아암(118b)과 간섭되면서 가동부재(118)를 일측방향으로 밀고, 이때, 가동부재(118)가 일측방향으로 회동하게 되는 것이다.

여기서, 상기 가동아암(118b)는, 도 4a에 도시된 바와 같이 가동부재(118)의 하단에 돌출고정된 받침봉(118a)에 밀착되도록 받침봉(118a)으로부터 인접한 상부의 위치에 상단이 회동가능하게 결합된다.

그리고, 상기 가동아암(118b)의 하단은 도시된 바와 같이 라운딩된 형상을 갖는다.

상기 가동아암(118b)을 실제적으로 밀어주는 구성요소는, 래크부재(114)의 일단에서 측면방향으로 돌출성형된 래크봉(114b)이다.

따라서, 상기 래크부재(114)가 일측 방향으로 이동하면, 래크봉(114b)이 도 4b와 같이 가동아암(118b)와 간섭되고, 이때, 래크부재(114)가 일측 방향으로 더 이동하게 됨으로써, 래크봉(114b)이 가동아암(118b)을 일측방향으로 밀면서 가동부재(118)이 회동하게 되는 것이다.

여기서, 상기 스윙도어가 개방될 때, 래크부재(114)가 일측 방향으로 이동한 후에도 도어축(102)과 피니언(110)은 계속해서 회전하게 되는 바, 이때, 가동아암(118b)의 하단 끝부분은, 가동부재(118)이 타임축(116)을 중심으로 회동하기 때문에 받침봉(114b)을 타고 넘어가므로, 도 4c와 같은 상태로 전환된다.

한편, 상기한 바와 같이 가동부재(118)가 일측방향으로 회동된 후에는 도 4a에 도시된 바와 같이 가동부재(118)와 이 가동부재(118)로부터 원격의 위치에 설치된 제1탄성부재(122)에 의하여 타측방향으로 복귀하려하는 회동을 시작하게 된다.

상기 가동부재(118)가 축설된 타임축(116)에는 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 타임축(116)이 감속회전할 수 있도록 다수 개의 감속기어(120a)가 서로 치합된 구조의 감속부(120)가 설치된다.

여기서, 상기 감속부(120)의 감속기어(120a) 중 최후단에 위치되는 감속기어(120a)에는 도 3a 내지 도 3c에 도시된 바와 같이 정속유도부재(152)가 설치되어 감속회전과 함께 정속회전이 이루어질 수 있도록 유도된다.

즉, 도 1과 도 3a에 도시된 바와 같이 상기 감속부(120)의 감속기어(120a) 중 최후단에 위치하는 감속기어(120a)의 감속기어(120a)축에는 정속기어(150)를 축설시킨다.

상기 정속기어(150)는, 도 3a 내지 도 3c에 도시된 바와 같이 회전방향을 향한 순방향으로 비스듬한 각도의 산과 골이 반복형성되는 톱니(150a)가 외경으로 돌출형성되어 있으며, 도 1에 도시된 바와 같이 이 정속기어(150)로부터 인접하게 정속유도부재(152)를 설치한다.

상기 정속유도부재(152)는, 정속기어(150)의 일측 톱니(150a)의 산과 골에 일측 유도봉(152a)이 간섭되게 하고, 타측 톱니(150a)의 골과 산에 타측 유도봉(152a)이 도 3a와 같이 간섭되도록 양측으로 유도봉(152a)이 돌출형성되며, 상기 유도봉(152a) 중 적어도 어느 하나를 하향 또는 상향으로 탄력지지하도록 제4탄성부재(도시하지 않음)를 설치하여 정속기어(150)가 회전함에 따라 어느 하나의 유도봉(152a)이 톱니(150a)의 산에 간섭되면 다른 하나의 유도봉(152a)은 톱니(150a)의 골에 간섭되면서 톱니(150a)가 일정한 속도로 회전될 수 있게 유도한다.

즉, 도 3a에 도시된 바와 같이 일측 유도봉(152a)이 톱니(150a)의 골과 산에 간섭되면 톱니(150a)의 회전이 정지된 상태를 가지게 되는데, 이때, 타측 유도봉(152a)은 톱니(150a)의 산과 골에서 이탈되는 위치에 놓이게 되고, 이때, 정속유도부재(152)와 타측 유도봉(152a)이 제4탄성부재에 의하여 하향으로 회동하면서 일측 유도봉(152a)이 상향으로 회동되게 함으로써, 톱니(150a)가 한 칸 회동된다.

여기서, 상기 타측 유도봉(152a)은 도 3b에 도시된 바와 같이 톱니(150a)의 산에 간섭되며, 일측 유도봉(152a)은 톱니(150a)의 산으로부터 벗어나려하는 위치에 놓이게 된다.

따라서, 상기 톱니(150a)는 타측 유도봉(152a)을 강제적으로 승강시키면서 한 칸 회동하고, 이때, 일측 유도봉(152a)이 하강하면서 톱니(150a)의 회전을 억제시키는 역할을 하게 됨으로써, 정속기어(150)의 회전이 정속유도부재(152)의 양측 유도봉(152a)에 의하여 교번적으로 간섭되어 일정한 속도로 회전될 수 있게 되는 것이다.

여기서, 상기 감속부(120)는 통상적으로 어느 하나의 축이 회전하는 회전비를 감속시키기 위한 통상적인 기술적 사상으로서, 도 2에 도시된 바와 같이 감속기어(120a)의 개수나 감속 회전비에 대한 설계는 설계자에 의하여 얼마든지 변경가능한 것이므로, 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.

한편, 상기 가동부재(118)가 도어축(102) 및 래크부재(114)에 의하여 일측으로 회동한 후에는 구동축(104)으로 자동폐쇄장치(108)의 동력(회전력)이 전달되지 못하게 하고, 가동부재(118)가 복귀방향으로 완전히 회동한 후(일정 시간 경과 후) 구동축(104)으로 자동폐쇄장치(108)의 동력(회전력)이 전달되게 하는 잠금장치(130)를 이하에서 설명하면 다음과 같다.

도 1과 도 4a에 도시된 바와 같이 상기 잠금장치(130)는 제어기어(132), 누름부재(134), 작동부(136), 트리거부(138), 스위치부(140)로 구성되며, 누름부재(134)는, 타단이 회동가능하도록 설치되어 누름부재(134)의 일단이 타단을 중심으로 상하방향으로 회동하는 구조를 가진다.

상기 누름부재(134)에는 구동축(104)에 축설된 제어기어(132)의 상부에서 승강 또는 하강하면서 제어기어(132)에 치합되도록 스토퍼(134a)가 하부에 형성되어 있으며, 일단에는 판상의 받침부(134b)가 형성된다.

상기 제어기어(132)는, 상기 구동축(104)에 축설되며, 스윙도어 개방 시 구동축(104)이 회전하는 순방향으로 비스듬한 경사면의 산이 형성되고, 스윙도어 폐쇄 시 구동축(104)이 역회전하는 역방향으로 수직한 면의 산으로 형성된 톱니(132a)가 원주방향을 따라 외경면에 다수 개 연계돌출된 구조이다.

따라서, 상기 스토퍼(134a)가 제어기어(132)의 톱니(132a)와 톱니(132a) 사이의 골에 삽입되면, 제어기어(132)는 스윙도어가 개방되는 방향으로는 회전이 가능하지만, 역방향으로는 회전하지 못하게 되므로, 결국, 자동폐쇄장치(108)의 동력이 구동축(104)에서 도어축(102)으로 전달되지 못하게 되는 것이다.

그리고, 상기 가동부재(118)에는 누름부재(134)의 일단에 형성되는 받침부(134b)의 하부에 간섭되어 가동부재(118)가 복귀 회동을 하면, 누름부재(134)의 일단을 승강시키는 작용을 하게 되는 작동부(136)가 형성된다.

아울러, 상기 누름부재(134)가 상부방향을 향하여 승강 회동을 하게 되면, 누름부재(134)의 받침부(134b) 하부를 지지함으로써, 누름부재(134)의 일단(받침부(134b))가 하강하지 못하도록 멈춤유지시켜주는 트리거부(138)가 고정축(138a)을 중심으로 회동가능하게 설치된다.

상기 트리거부(138)는 도 4a 내지 도 4c와 같이 고정축(138a)을 중심으로 회동가능하게 기립설치되며, 이때, 고정축(138a)을 중심으로 하부의 무게가 상부보다 더 무겁게 성형되도록 함으로써, 하부의 무게에 의하여 항상 수직으로 기립 회동하려하는 힘이 작용되도록 한다.

그리고, 상기 래크부재(114)의 상부에는 스위치부(140)를 설치하여 이 래크부재(114)가 도어축(102) 및 피니언(110)에 의하여 일측 방향으로 이동하게 되면, 스위치부(140)가 동반하여 이동하게 함으로써, 이 스위치부(140)가 트리거부(138)의 하부를 일측방향으로 밀어줌으로써, 트리거부(138)의 상부가 도 4c에 도시된 바와 같이 고정축(138a)을 중심으로 회동하면서 누름부재(134)의 받침부(134b)로부터 이탈되게 한다.

한편, 상기 래크부재(114)의 래크기어(114a) 일측 끝단부에는 상향으로 제1래치(144)가 돌출되도록 설치하고, 이 제1래치(144)는 도어축(102)이 복귀 회전(스윙도어 폐쇄 시)할 때, 피니언(110)에 의해 래크기어(114a) 및 래크부재(114)가 타측 방향으로 이동하더라도, 끝단에 도달하면, 피니언(110)에 영향을 받지 않고 헛돌도록 일측면은 비스듬한 경사각을 유지하게 하되, 도어축(102)이 개방방향으로 회전하면 피니언(110)에 맞물려 일측 방향으로 래크부재(114)를 이동시킬 수 있도록 타측면은 수직면의 구조를 갖게 한다.

아울러, 상기 제1래치(144)는 도 4a에 도시된 바와 같이 제2탄성부재(142)에 의해 항상 상향으로 돌출되려하는 힘이 작용되게 한다.

그리고, 상기 래크부재(114)의 래크기어(114a) 타측 끝단부에는 상향으로 제2래치(148)가 돌출되도록 설치되게 하고, 이 제2래치(148)는 도어축(102)이 개방 회전(스윙도어 개방 시)할 때, 피니언(110)에 의해 래키기어 및 래크부재(114)가 일측 방향으로 이동하더라도, 끝단에 도달하면 피니언(110)에 영향을 받지 않고 헛돌도록 타측면은 비스듬한 경사각을 유지하게 하되, 도어축(102)이 폐쇄방향으로 회전하면 피니언(110)에 맞물려 타측 방향으로 래크부재(114)를 이동시킬 수 있도록 일측면은 수직면의 구조를 갖게 한다.

아울러, 상기 제2래치(148)는 도 4a에 도시된 바와 같이 제3탄성부재(146)에 의해 항상 상얗으로 돌출되려하는 힘이 작용되게 한다.

상기한 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 피난용 갱문의 타임장치의 작용을 첨부된 도 4a 내지 도 4c를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 스윙도어가 폐쇄된 상태에서는 도 4a와 같이 타임축(116)의 가동부재(118)에 축설된 가동부재(118) 및 가동부재(118)에 형성된 작동부(136)는 도면 상 반시계방향으로 회동된 상태로서, 작동부(136)의 끝단이 누름부재(134)의 받침부(134b) 하부를 들어올려 누름부재(134)가 타단을 중심으로 승강회동되게 한 상태를 유지하며, 이때, 고정축(138a)에 회동가능하게 설치된 트리거부(138)는 고정축(138a)의 하부가 상부보다 무거운 상태이므로 수직으로 기립된 상태를 유지하게 됨으로써, 트리거부(138) 상단이 누름부재(134)의 받침부(134b) 하부를 받쳐주는 구조를 가지게 된다.

이때, 상기 가이드부재(112)에 안착되어 있는 래크부재(114)는 타단(도면상 우측)으로 이동되어 있는 상태이다.

상기한 바와 같이 도 4a의 구조는 스윙도어가 폐쇄된 상태의 각 구성요소의 초기 상태를 표현한 것이며, 스윙도어가 개방되면서 도어축(102)이 도면 상 시계방향으로 회전하게 되면, 도어축(102)에 축설된 피니언(110)이 회전하면서 피니언(110)에는 래크부재(114)의 래크기어(114a)가 치합된 상태이므로, 래크부재(114)가 피니언(110)의 회전에 따라 일측 방향으로 이동하게 된다.(도면 상 좌측)

이때, 도 4b에 도시된 래크부재(114)의 일단에 설치된 래크봉(114b)은 트리거부(138)와 동일선상(이동경로 상)에 설치된 것이 아니므로, 옆으로 통과되기 때문에 상호 간섭현상은 발생하지 않는다.

따라서, 도 4c와 같이 트리거부(138)를 지나쳐 가동부재(118)에 간섭되는 바, 이때, 상기 래크부재(114)의 래크봉(114b)은 가동부재(118)에서 하향으로 연장형성된 가동아암(118b)과 간섭되도록 하는 것이 바람직하며, 래크봉(114b)이 가동아암(118b)을 일측 방향으로 밀면서 가동부재(118)는 시계방향으로 회동하게 된다.

여기서, 상기 가동부재(118)의 작동부(136)가 누름부재(134)의 받침부(134b)로부터 하향으로 이격된다 하더라도 트리거부(138)는 도 4b와 같이 수직으로 기립된 상태에서 받침부(134b)를 지속적으로 받쳐줄 수 있게 되는 것이며, 이에 따라, 누름부재(134)는 승강회동된 상태를 그대로 유지하게 된다.

한편, 상기한 바와 같이 래크부재(114)가 일측 방향으로 이동하면서 가동부재(118)를 회동시키면, 도 4d와 같이 래크부재(114)에 설치된 스위치부(140)가 트리거부(138)에 간섭되어 트리거부(138)의 하부를 밀면, 트리거부(138)는 고정축(138a)을 중심으로 시계방향으로 회동하고, 이때, 도 4c에 도시된 바와 같이 트리거부(138)의 상단은 우측으로 회동게 되므로, 누름부재(134)의 받침부(134b)로부터 이탈되며, 이에 따라, 누름부재(134)가 타단을 중심으로 하강 회동하게 된다.

따라서, 상기 누름부재(134)가 하강 회동하면, 누름부재(134)에 형성된 스토퍼(134a)가 구동축(104)에 축설된 제어기어(132)의 상부로 하강하함으로써, 구동축(104)의 동력(회전력)은 도어축(102)으로 전달되지 않게 된다.

여기서, 상기 도어축(102)과 피니언(110)이 스윙도어의 개방방향으로 계속 회전한다하더라도 제어기어(132)가 헛돌고, 이때, 제2래치(148)도 헛돌게 되므로, 일측 방향으로 래크부재(114)는 더이상 이동하지 못하며, 도어축(102)과 피니언(110)이 반시계방향으로 회전하면 제2래치(148)와 피니언(110)은 치합된 상태이므로 래크부재(114)를 일측방향으로 이동할 수 있는 상태가 된다.

따라서, 상기 가동부재(118)를 일측으로 밀어주는 힘은 해제되고, 구동축(104)과 도어축(102)은 스윙도어의 복귀 동력이 차단된 상태이며, 도어축(102)과 피니언(110)은 양방향으로 공회전만 가능한 상태가 된다.

결국, 상기 타임축(116)은 제1탄성부재(122)의 탄성복원력에 의해서 반시계방향으로 회동하려는 힘이 작용하고, 이때, 타임축(116)에 설치된 감속부(120)에 의하여 타임축(116)은 천천히 감속회동하게 된다.

그리고, 상기 감속부(120)에 설치된 감속기어(120a) 중 최후단에 설치된 감속기어(120a)는 정속유도부재(152)에 의하여 일정한 속도로 회전한다.

상기한 바와 같이 가동부재(118)가 제1탄성부재(122)에 의하여 반시계방향으로 복귀 회동한다.

그리고, 상기 가동부재(118)의 작동부(136)가 도 4a와 같이 누름부재(134)의 받침부(134b)를 승강시키면, 상기한 바와 같이 누름부재(134)가 승강 회동하게 되고, 이때, 상기 구동축(104)의 제어기어(132)에 치합되어 있던 스토퍼(134a)가 승강하게 되므로, 구동축(104)으로부터 도어축(102)으로 동력(회전력)이 전달되고, 이에 따라, 도어축(102)과 피니언(110)이 반시계방향으로 회전하면서 래크부재(114)를 타측방향으로 이동시키면서 스윙도어가 폐쇄되며, 이때, 상기 피니언(110)에는 래크부재(114)의 래크기어(114a)가 치합된 상태이므로, 래크부재(114)는 타측 방향 끝단까지 이동하게 된다.

이때, 비스듬하게 회동되어 있던 트리거부(138)는 스위치부(140)가 이격된 상태이고, 트리거부(138)의 상단과 하단에 어떠한 장애물도 없기 때문에 자중에 의하여 고정축(138a)을 중심으로 기립회동함으로써, 받침부(134b)의 하부를 받쳐줄 수 있게 된다.

여기에서도, 상기 래크기어(114a)의 일단에는 제1래치(144)가 설치되어 있으므로, 래크기어(114a)에 피니언(110)이 치합된 상태에서 끝단까지 이동하게 되면, 그 끝단에는 제1래치(144)가 치합되고, 제1래치(144)의 비스듬한 경사면과 제2탄성부재(142)에 의하여 피니언(110)이 반시계방향으로 회전한다 하더라도 래크부재(114)는 그 자리에서 이동하지 않게 되며, 피니언(110)이 시계방향으로 회전하게되면, 그제서야 제1래치(144)가 이동하면서 래크기어(114a)와 피니언(110)이 치합되게 하여 래크부재(114)를 이동시킬 수 있게 되는 것이다.

상기한 바와 같이 본 발명은 스윙도어가 개방된 후, 타이머가 작동되게 하고, 일정시간이 경과되면, 구동축(104)의 동력이 도어축(102)으로 전달되게 하는 트리거(trigger)가 기계적이면서 안정적으로 이루어지게 하여 오작동 없이 안정적인 갱문의 개방과 폐쇄동작이 이루어지게 된다.

102 : 도어축 104 : 구동축
106 : 회전체 108 : 자동폐쇄장치
110 : 피니언 112 : 가이드부재
114 : 래크부재 114a : 래크기어
114b : 래크아암 116 : 타임축
118 : 가동부재 118a : 가동아암
120 : 감속부 120a : 감속기어
122 : 제1탄성부재
130 : 잠금장치 132 : 제어기어
134 : 누름부재 134a : 스토퍼
134b : 받침부 136 : 작동부
138 : 트리거부 138a : 고정축
140 : 스위치부 142 : 제2탄성부재
144 : 제1래치 146 : 제3탄성부재
148 : 제2래치 150 : 정속기어
150a : 톱니 152 : 정속유도부재
152a : 유도봉

Claims

스윙도어가 개방되면, 스윙도어가 회전되게 하는 도어축(102)과 연동하는 구동축(104)으로 회전력을 제공하여 스윙도거가 폐쇄되게 하는 자동폐쇄장치(108)를 포함하는 피난용 갱문의 타임장치에 있어서,
상기 도어축(102)에 축설된 피니언(110)에 의해 스윙도어 개방 시 일측으로 이동하며, 가이드부재(112)에 안착되어 왕복동하는 래크기어(114a)가 상부에 형성된 래크부재(114)와;
상기 래크부재(114)의 일측 이동 시 래크부재(114)에 간섭되어 일측방향으로 회동하며, 타임축(116)에 축설된 가동부재(118)와;
상기 타임축(116)에 다수 개의 감속기어(120a)가 연동되도록 설치되어 타임축(116)이 일측 회동 후 타측으로 복귀 회동 시 일정시간 동안 타임축(116)의 회전속도를 감속시키는 감속부(120)와;
상기 가동부재(118)가 일측 회동 후 타측으로 복귀 회동되도록 가동부재(118)에 탄성력을 제공하는 제1탄성부재(122)와;
상기 가동부재(118)가 일측 회동 후 회전체(106)로 자동폐쇄장치(108)의 동력이 전달되지 못하게 하고, 가동부재(118)가 복귀 회동 후 회전체(106)로 자동폐쇄장치(108)의 동력이 전달되게 하는 잠금장치(130)를 포함하고,
상기 래크부재(114)의 래크기어(114a) 일측 끝단부에 위치되도록 래크부재(114)의 일단 측면에 회동가능하게 설치되며, 제2탄성부재(142)가 탄력설치되어 래크기어(114a)의 높이로 상향 돌출되는 제1래치(144)와;
상기 래크부재(114)의 래크기어(114a) 타측 끝단부에 위치되도록 래크부재(114)의 타단 측면에 회동가능하게 설치되며, 제3탄성부재(146)가 탄력설치되어 래크기어(114a)의 높이로 상향 돌출되는 제2래치(148)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피난용 갱문의 타임장치.
제1항에 있어서,
상기 잠금장치(130)는,
상기 구동축(104)에 축설되며, 스윙도어 개방 시 구동축(104)이 회전하는 순방향으로 비스듬한 경사면의 산이 형성되고, 스윙도어 폐쇄 시 구동축(104)이 역회전하는 역방향으로 수직한 면의 산으로 형성된 톱니가 원주방향을 따라 외경면에 다수 개 연계돌출된 제어기어(132)와;
타단이 회동가능하도록 설치되고, 제어기어(132)의 상부에서 승하강 회동하면서 하강 시 제어기어(132)의 상부에 치합되도록 스토퍼(134a)가 하부에 형성되며, 일단에는 판상의 받침부(134b)가 형성된 누름부재(134)와;
상기 가동부재(118)에 형성되어 가동부재(118)의 복귀 회동 시 받침부(134b)의 하부에 간섭되어 누름부재(134)를 승강 회동하게 하는 작동부(136)와;
상기 누름부재(134)가 승강 회동 시 누름부재(134)의 받침부(134b) 하부를 지지하여 승강 회동 후 멈춤유지되도록 고정축(138a)을 중심으로 하부의 무게가 상부보다 무겁게 성형되어 자중에 의하여 수직으로 기립 회동하는 트리거부(138)와;
상기 래크부재(114)의 상부에 설치고정되어 래크부재(114)가 일측 이동 시 트리거부(138)의 하단에 간섭되어 트리거부(138)가 수직 기립상태에서 일정각도로 회동하여 받침부(134b)로부터 이탈되게 하여 누름부재(134)가 하강 회동하게 하는 스위치부(140)를 포함하는 것을 특징으로 하는 피난용 갱문의 타임장치.
제1항에 있어서,
상기 가동부재(118)에 설치고정되는 받침봉(118a)과;
상기 받침봉(118a)에서 인접한 상부 위치에서 상단이 회동가능하게 설치되어 하부방향으로 일정길이 연장형성되며, 하단이 라운드형상으로 이루어진 가동아암(118b)과;
상기 래크부재(114)의 일단에서 측면방향으로 돌출형성되어 래크부재(114)가 타측으로 이동할 때 가동아암(118b)에 접촉하도록 된 래크봉(114b)을 포함하는 것을 특징으로 하는 피난용 갱문의 타임장치.
제1항에 있어서,
상기 감속부(120)의 끝단 감속기어(120a)축에 축설되며, 외경에 회전방향을 향한 순방향으로 비스듬한 각도의 산과 골이로 이루어진 톱니(150a)가 연계형성된 정속기어(150)와;
상기 정속기어(150)로부터 인접하게 설치되며, 정속기어(150)의 일측 톱니(150a)의 산과 골, 타측 톱니(150a)의 골과 산에 간섭되도록 양측에 유도봉(152a)이 각각 돌출형성된 정속유도부재(152)와;
상기 유도봉(152a) 중 적어도 어느 하나를 하향 또는 상향으로 탄력지지하도록 된 제4탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 피난용 갱문의 타임장치.
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