KR102127472B1 - 마그네트 자동 도어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 마그네트 자동 도어장치에 관한 것으로서, 도어 프레임과, 상기 도어 프레임에 배치되어 닫힘 위치와 열림 위치 사이에서 수평방향으로 슬라이딩 이동하는 슬라이딩 도어와, 상기 도어 프레임에 고정된 구동모터와, 상기 구동모터의 구동력을 전달하여 상기 슬라이딩 도어를 슬라이딩 이동시키는 동력전달부를 포함하는 자동 도어장치에 있어서, 상기 슬라이딩 도어에 제공되고, 상기 슬라이딩 도어를 따라 수평방향으로 연장 형성된 지지부를 포함하고, 상기 동력전달부는, 상기 구동모터에 연결되어 회전하는 모터연결축을 둘러싸고 배치되는 복수개의 마그네트를 포함하는 회전자석부와, 상기 지지부의 상기 회전자석부의 외주 측에 대향하는 표면을 따라 직선으로 연장 형성되고, 상기 회전자석부에 제공하는 자력에 의해 인력이 작용하여, 상기 회전자석부의 회전 시에 상기 슬라이딩 도어와 함께 직선 운동을 하는 수평이동부를 포함하는 마그네트 자동 도어장치를 제공한다.

Description

마그네트 자동 도어장치{MAGNET AUTOMATIC DOOR APPARATUS}

본 발명은 마그네트 자동 도어장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 구동모터의 동력을 자력을 이용하여 슬라이딩 도어에 전달하여 도어가 자동으로 개폐할 수 있도록 한 마그네트 자동 도어장치에 관한 것이다.

일반적으로, 자동문은 백화점, 각종 공공장소, 대형 건물 등에 채용되어 도어 앞에 방문자가 서게 되면 상부의 센서에 의해 감지하여 자동으로 도어를 개폐하는 장치로서, 최근에는 지하철 역 등에도 적용되고 있는 추세이다.

자동문은 동력전달장치에 의해 전달된 동력을 통해 개폐되는데, 동력전달장치의 구조에 따라 자동문의 개폐 성능이 좌우된다.

종래의 자동 도어장치와 관련하여 가장 많이 사용되는 개폐 방식은 타이밍 벨트 타입, 실린더 타입, 그리고 스크류 타입이 있다.

타이밍 벨트 타입의 경우, 도어와 구동체가 조인트블럭(joint block)으로 연결되는 구조인데, 벨트와 풀리가 접촉식으로 이루어져 있어 마모 및 파손이 발생하기 쉬워 교체 및 유지 보수가 필수적이고, 사용자에 의해 도어에 외력이 가해질 경우 파손에 취약한 문제점이 있다.

또한, 실린더 타입의 경우, 작업자에 따라 실린더 에어압력을 세팅하는 값이 달라져 도어의 개폐 속도가 달라질 수 있으며, 에어를 세팅하는 콘트롤러의 경우 장기간 사용 시 누수가 발생하므로 겨울철에는 결로 현상이 발생하고 그에 따른 오작동이나 작동이 멈추는 문제점이 있다.

스크류 타입의 경우, 타이밍 벨트나 실린더 타입보다 정밀한 구동이 가능하므로 비용이 저렴하지 않으며, 접촉 부위에 윤활제가 도포되어야 하는 유지 보수 관리가 필수적이고, 스크류와 스크류너트 사이에 유입되는 먼지 및 이물질로 인해 오작동이나 작동이 멈추는 현상이 발생하는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 구동모터의 동력을 자력을 이용하여 슬라이딩 도어에 전달하여 도어가 자동으로 개폐될 수 있게 한, 마그네트 자동 도어장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 실시예에 의하면, 도어프레임과, 상기 도어프레임에 배치되어 닫힘 위치와 열림 위치 사이에서 수평방향으로 슬라이딩 이동하는 슬라이딩 도어와, 상기 도어프레임에 고정된 구동모터와, 상기 구동모터의 구동력을 전달하여 상기 슬라이딩 도어를 슬라이딩 이동시키는 동력전달부를 포함하는 자동 도어장치에 있어서, 상기 슬라이딩 도어에 제공되고, 상기 슬라이딩 도어를 따라 수평방향으로 연장 형성된 지지부를 포함하고, 상기 동력전달부는, 상기 구동모터에 연결되어 회전하는 모터연결축을 둘러싸고 배치되는 복수개의 마그네트를 포함하는 회전자석부와, 상기 지지부의 상기 회전자석부의 외주 측에 대향하는 표면을 따라 직선으로 연장 형성되고, 상기 회전자석부에 제공하는 자력에 의해 인력이 작용하여, 상기 회전자석부의 회전 시에 상기 슬라이딩 도어와 함께 직선 운동을 하는 수평이동부를 포함하는 마그네트 자동 도어장치를 제공한다.

본 발명의 실시예에 의하면, 상기 도어프레임에는 수평방향으로 가이드부가 연장 형성되되, 상기 가이드부에는 가이드홈이 형성된 가이드홈부가 구비되고, 상기 가이드홈부의 가이드홈 내부 하면을 따라 직선형으로 배치된 마그네트를 포함하는 고정자석레일과, 상기 슬라이딩 도어 측에 고정되고 상기 가이드홈부의 가이드홈 내부 상면에 따라 직선형으로 배치된 마그네트를 포함하는 이동자석레일을 포함하고, 상기 고정자석레일에 구비된 마그네트와 상기 이동자석레일에 구비된 마그네트는 동일한 극성을 가져 대향하는 표면 사이에 척력이 작용하도록 하는 자기부상부를 포함한다.

본 발명의 실시예에 의하면, 상기 지지부는 상기 슬라이딩 도어의 상부로 형성되고 상기 가이드홈부에 대응하는 측면에 상기 이동자석레일이 고정되어 상기 가이드홈 내부로 연장되고, 상기 지지부의 상면을 따라 상기 수평이동부가 배치되고, 상기 회전자석부는 상기 수평이동부의 상부로 배치된다.

본 발명의 실시예에 의하면, 상기 회전자석부의 복수의 마그네트들은, 인접한 마그네트들 사이에서 외주 측의 표면 극성이 서로 반대되도록 N극과 S극이 번갈아 배치되며, 상기 수평이동부는 복수의 마그네트들이 1개 이상의 열로 직선으로 배치되어 형성되되, 상기 마그네트들은 인접한 마그네트들 사이에서 상기 회전자석부에 대응하는 표면의 극성이 서로 반대되도록 N극과 S극이 번갈아 배치된다.

본 발명의 실시예에 의하면, 상기 회전자석부 및 상기 수평이동부의 상기 마그네트들은 영구자석이다

본 발명의 실시예에 의하면, 상기 수평이동부(30)의 상기 마그네트(31)는 상기 수평이동부에 매립되어 외부로 노출되지 않게 설치된다.

본 발명의 실시예에 의하면, 상기 회전자석부의 마그네트와 상기 수평이동부의 마그네트의 서로 대응하는 면의 폭이 서로 동일한 크기로 형성된다.

본 발명의 실시예에 의하면, 상기 회전자석부의 상기 모터회전축을 둘러싸고 배치되는 복수의 마그네트들은 간격을 두고 서로 이격하여 배치되며, 상기 수평이동부는 상기 회전자석의 마그네트에 대응하여 돌출된 돌출부를 가진다.

본 발명의 실시예에 의하면, 상기 수평이동부는 자력에 의해 인력이 작용하는 자성체로 형성된다.

본 발명의 실시예에 의하면, 상기 회전자석부의 상기 마그네트의 폭과 상기 수평이동부의 상기 돌출부는 대응하는 면의 폭이 동일한 크기로 형성된다.

본 발명의 실시예에 의하면, 상기 회전자석부는 상기 수평이동부 와의 사이에 갭을 가지며 비접촉식으로 배치된다.

본 발명의 실시예 의하면, 상기 회전자석부의 측면으로 상기 수평이동부와 접촉하여 구름운동하는 보조롤러를 구비한다.

본 발명의 실시예에 의하면, 상기 도어프레임에는 측면으로 상기 슬라이딩 도어의 열림 폭을 조절할 수 있는 스톱퍼가 설치된다.

전술한 바와 같은 구성의 본 발명에 따른 마그네트 자동 도어장치에 의하면, 구동모터의 동력을 자력을 통해 슬라이딩 도어에 전달하므로, 소음, 마모 없이 동력을 전달하는 것이 가능하다. 따라서 자동 도어장치에 대한 유지 보수를 줄여 반영구적 사용이 가능하게 한다.

특히 슬라이딩 도어가 도어 프레임에 자기부상 방식으로 지지되는 경우 슬라이딩 도어의 여닫이를 위한 구동력을 최소화하면서 슬라이딩 도어를 여닫을 수 있다.

본 발명에 의하면, 동력전달부를 이루는 회전자석부와 수평이동부가 비접촉 상태에서도 동력전달이 가능한 장점이 있다. 또한, 보조롤러 가이드롤러 등을 통해 외력에 의한 슬라이딩 도어의 진동에도 효과적으로 대응할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마그네트 자동 도어장치를 나타내는 측단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 마그네트 자동 도어장치의 동력전달부를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 마그네트 자동 도어장치의 동력전달부의 부분 확대도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 마그네트 자동 도어장치의 동력전달부를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 마그네트 자동 도어장치의 정면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동문의 열림 동작을 나타내는 작동도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동문의 닫힘 동작을 나타내는 작동도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.

상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마그네트 자동 도어장치를 나타내는 측단면도이다. 도 1 에서, 도면부호 100은 슬라이딩 도어를 나타내며, 도면부호 300은 슬라이딩 도어(100)가 닫힌 위치(closed position)와 열림 위치(open position) 사이에서 수평방향으로 슬라이딩 가능하게 슬라이딩 도어(100)를 유지시키는 도어프레임(300)을 나타낸다.

슬라이딩 도어(100)는 도어프레임(300)의 가이드부(310)를 따라 수평방향으로 이동하면서 닫힘 위치와 열림 위치 사이에서 이동한다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 마그네트 자동 도어장치에 의하면, 슬라이딩 도어(100)의 상부에 지지부(200, door support)가 슬라이딩 도어(100)를 따라 수평방향으로(도 1 에서 깊이(depth) 방향, 슬라이딩 도어를 정면에서 바라볼 때 좌우 방향)연장 형성되어 고정된다.

또한, 도어프레임(300)의 상부에는 슬라이딩 도어(100)의 지지부(200)와 연관되어 슬라이딩 도어(100)를 닫힌 위치와 열림 위치 사이에서 슬라이딩 가능하게 지지하는 가이드부(310)가 수평방향으로 연장 형성되어 설치된다.

가이드부(310)는 도어프레임(300)의 전면에 고정되는 'ㄷ'자 형상의 가이드홈을 구비한 가이드홈부(320)를 포함한다. 가이드홈부(320)의 가이드홈 내부에는 고정자석레일(331)과 이동자석레일(332)이 설치된다. 고정자석레일(331)과 이동자석레일(332)은 슬라이딩 도어(100)가 도어프레임(300)에 대해 자기 부상 방식으로 유지되는 자기부상부(330)를 형성한다.

본 발명에 따른 자기부상부(330)의 구성을 살펴보면 다음과 같다.

고정자석레일(331)은 가이드홈부(320)의 가이드홈의 내부 하면에 고정되고 직선형의 레일 형태로 배열된 마그네트를 포함한다. 이송자석레일(332)은 지지부(200)의 측면에 고정되고, 가이드홈부(320)의 가이드홈의 내부 상면에 직선형의 레일 형태로 배열된 마그네트를 포함한다. 이송자석레일(332)은 가이드홈부(320) 내부에서 고정자석레일(331)에 대하여 대향하는 배치를 갖는다. 이동자석레일(332)은 지지부(200)를 통해 슬라이딩 도어(100)에 고정되므로, 슬라이딩 도어(100)와 함께 수평방향으로 이동한다.

자기부상부(330)의 고정자석레일(331)과 이송자석레일(332)의 마그네트들은 서로 대향하는 표면이 서로 동일한 극성을 가지도록 배치되어, 고정자석레일(331)과 이송자석레일(332) 사이에 척력이 발생하도록 배치된다. 예컨대, 고정자석레일(331)에서 마그네트들이 상부표면에 N극이 위치하도록 배치된다면, 이송자석레일(332)에서 마그네트들은 대향하는 표면인 하부표면에 N극이 위치하도록 배치된다. 반대로 고정자석레일(331)에서 마그네트들이 상부표면에 S극이 위치하도록 배치된다면, 이송자석레일(332)에서 마그네트들은 대향하는 표면인 하부표면에 S극이 위치하도록 배치된다. 본 명세서에 첨부된 도면에서 마그네트들의 극성 표시는 대향하는 표면의 극성을 나타낸다.

이러한 자기 부상부(330)의 구성에 의해, 슬라이딩 도어(100)는 도어프레임(300)에 자기 부상 방식으로 지지되면서 닫힌 위치와 열림 위치 사이에서 슬라이딩 하는 것이 가능하다.

자기 부상부(330)의 고정자석레일(331) 및 이동자석레일(332)의 마그네트는 영구자석이나 전자석이 가능하며, 구조의 단순화 측면에서 영구자석이 유리하다.

그러나, 본 발명은, 도어프레임(300)에 슬라이딩 도어(100)가 슬라이딩 가능하게 지지되는 방식으로서, 자기 부상부(330) 방식에 한정되지 않는다. 예컨대, 지지부(200)에 도어프레임(300)의 가이드홈부(320) 내부에 수용되어 물리적으로 접촉하여 구름운동하는 가이드 롤러가 구비될 수 있다. 또한, 다른 예로서, 가이드부(310)에 가이드홈부(320)를 형성함이 없이 가이드레일을 형성하고, 도어(100) 측의 지지부(200)에 가이드레일을 따라 구름운동 하는 가이드롤러를 구비할 수 있다. 그러나 본 발명에 따르면 접촉 부품의 마모 방지 및 부품의 수리 및 교체 필요성을 제거하거나 최소화하는 측면 및 상대적으로 작은 구동모터의 구동력으로 슬라이딩 도어를 개폐하도록 하는 측면에서 자기부상부(300)를 구비하는 것이 유리하다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 마그네트 자동 도어장치의 동력전달부를 개략적으로 도시한 구성도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 마그네트 자동 도어장치에서는, 도어프레임(300) 측의 가이드부(310)에 정역회전 구동하는 구동모터(400)가 설치된다. 그리고 구동모터(400)의 동력을 슬라이딩 도어(100)의 개폐를 위한 구동력으로 전달하는 동력전달부(10)가 구비된다.

동력전달부(10)는, 도어프레임(300)에 고정된 구동모터(400)에 의해 회전구동하는 회전자석부(20)와, 지지부(200)에서 회전자석부(20)의 외주 측에 대향하는 상면(202)에 설치되어, 회전자석부(20)가 회전하면서 제공하는 구동력을 자력을 통해 전달하여 슬라이딩 도어(100)를 직선 운동시키는 수평이동부(30)를 포함한다.

회전자석부(20)는 구동모터(400)에 연결되어 구동모터(400)의 회전에 의해 회전하는 모터연결축(401)에 설치된다. 이로 인해 회전자석부(20)는 구동모터(400)에 연결되어 회전구동될 수 있다. 구동모터(400)는 가이드홈부(320)의 상면에 고정되고, 구동모터(400)에 연결된 모터연결축(401)이 지지부(220)의 상면(202)으로 연장된다. 모터연결축(401)은 구동모터(400)의 동력을 전달받도록 구동모터(400)에 연결된 것으로 구동모터(400)는 모터연결축(401)에 직접 연결될 수 있고, 그 사이에 기어 등의 동력전달 수단들을 개재하여 연결될 수 있다.

도어프레임(300)으로부터 지지부(200)의 상면(202) 상부로 연장되는 고정브라켓(250)이 도어프레임(300)에 고정된다. 고정브라켓(250)은 도어프레임(300)에 일단이 고정되어 지지부(200)의 상부로 연장되는 수평연장부와 수평연장부의 단부에서 하부로 연장되는 수직연장부(251)를 갖는 "ㄱ"자 형상으로 형성된다. 모터연결축(401)은 지지부(200)의 상면(202) 상부에서 연장되어 그 단부가 고정브라켓(250)의 수직연장부(251)에 회전가능하게 지지되도록 결합된다. 수직연장부(251)에는 모터연결축(401)을 회전자유롭게 지지하는 베어링 부재 등이 설치될 수 있다. 지지부(200)의 상면(202)에 수평이동부(30)가 설치되므로, 회전지지부(20)는 수평이동부(30) 상에 회전가능하게 배치되는 배치관계를 형성한다.

회전자석부(20)는, 모터연결축(401)을 둘러싸고 회전방향으로 배치된 다수개의 마그네트(21)를 포함한다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 마그네트(21)는 인접한 마그네트(21) 끼리의 외주 측의 표면 극성이 서로 반대되도록, 즉, N극과 S극이 번갈아 반복적으로 배치된다. 회전자석부(20)는 전체적으로 원형 형상을 이루도록 각 마그네트(21)의 외주 측 표면이 호형으로 형성될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 즉, 마그네트(21)의 외주 측 표면이 직선으로 형성되어 회전자석부(20)가 정다각형의 외주면을 가질 수 있다.

수평이동부(30)는 지지부(200)의 상면(202), 즉, 회전자석부(20)의 외주 측에 대향하는 표면을 따라, 지지부(200)를 따라 직선으로 연장 형성된다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 수평이동부(30)는, 지지부(200)의 상면을 따라 길게 레일 형태로 배치된 복수개의 마그네트(31)를 포함한다. 수평이동부(30)의 마그네트(31)는 지지부(200)의 상면을 따라 1개 이상의 열로 직선으로 배치될 수 있다. 도 1은 수평이동부(30)가 2열의 마그네트(31) 배치를 갖는 실시예를 도시하고 있다.

수평이동부(30)의 다수의 마그네트(31)가 지지부(200)의 연장 방향을 따라, 도 2에서 보이는 바와 같이, 인접한 마그네트(31) 끼리의 회전자석부(20)에 대향하는 방향의 표면 극성이 서로 반대되도록, 즉, N극과 S극이 번갈아 반복적으로 위치하도록 지지부(200)의 상면(202) 상에 직선형으로 배열된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 회전자석부(20)가 회전하는 경우에, 서로 대면하는 수평이동부(30)의 마그네트(31)와 회전자석부(21)의 마그네트(21) 사이에서 서로 반대되는 극성의 마그네트들(21, 31) 사이에서 작용하는 인력(attractive force)이 회전자석부(20)의 회전에 의해, 수평이동부(30)의 직선이동을 일으킨다. 이에 따라, 회전자석부(20)가 회전하면, 수평이동부(30)가 이동하고, 수평이동부(30)가 고정된 슬라이딩 도어(100)가 이동한다.

도 2를 참조하면, 회전자석부(20)가 회전하면, 회전자석부(20)와 수평이동부(30)가 대면하는 위치에서, 회전자석부(20)의 접선 방향으로 수평이동부(30)가 이동한다. 도 2의 (a)를 보면, 회전자석부(20)가 반시계방향으로 회전하면, 수평이동부(30)는 우측 방향으로 힘을 받아 이동하고, 도 2의 (b)를 보면, 회전자석부(20)가 시계방향으로 회전하면, 수평이동부(30)는 좌측 방향으로 힘을 받아 이동하게 된다. 따라서, 구동모터(400)의 회전력이 전달되어 회전자석부(20)가 회전할 때 수평이동부(30)는 직선 운동을 하게 되므로, 구동모터(400)의 회전방향에 맞추어 도어(100)가 자동으로 개폐 가능하게 된다.

도 3의 회전자석부(20)와 수평이동부(30)의 대면 위치에서의 확대도에서 보이는 바와 같이, 회전자석부(20)의 마그네트(21)와 수평이동부(30)의 마그네트(31)는 서로 대응하는 대응 면의 폭(w1, w2)이 동일한 크기로 형성된다. 이를 통해 힘의 전달이 보다 원활하여, 슬라이딩 도어(100)가 정확하고 원활하게 구동할 수 있다.

본 발명에 의하면, 수평이동부(30)의 마그네트(31)들은 도 1에 보이는 바와 같이 상기 수평이동부(30)에 매립되어 외부로 노출되지 않게 형성될 수 있다. 그러나, 도 5 등에 보이는 바와 같이 수평이동부(30)의 상부로 노출되게 형성될 수 있다. 마드네트(31)들이 매립되는 경우에 마모, 파손 가능성을 추가로 줄일 수 있는 효과가 있다.

본 발명에 따르면, 동력전달부(10)를 이루는 회전자석부(20)와 수평이동부(30)는 서로 이격하여 비접촉식으로 배치된다(도 5 참조). 본 발명에서, 회전자석부(20)로부터 수평이동부(30)로의 회전력 전달은 자력을 이용하여 이루어지므로, 비접촉식의 배치가 가능하다. 이를 통해 회전자석부(20)와 수평이동부(30) 사이의 접촉에 의한 마모를 방지한다. 그러나, 본 발명은 이러한 비접촉식 배치에 한정되지 않는다. 회전자석부(20)의 표면과 수평이동부(30)의 표면 사이에 작용하는 자력에 의해 회전자석부(20)의 회전력이 수평이동부(30)의 직선 운동으로 전환되므로, 도 1에서 도시된 바와 같이, 회전자석부(20)의 표면과 수평이동부(30)의 표면이 서로 접촉하는 경우에도 자력의 작용이 방해되지 않는다. 그러나 마모로 인한 정비 필요성을 제거하는 측면에서 자력이 전달되는 범위 내에서 비접촉식 배치를 이루는 것이 유리하다.

다시 도 1을 참조하면, 고정브라켓(250)의 수직연장부(251)의 하단에는 지지부(200)의 상면(202) 아래측에 면접촉하여 구름운동하는 가이드롤러(410)가 설치된다. 가이드롤러(410)들은 슬라이딩도어(100)가 도어프레임(300)의 가이드부(310)를 원활히 슬라이딩 이동하는 것을 돕는다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 마그네트 자동 도어장치의 구성을 나타내는 도면이다. 이하 본 발명에 따른 마그네트 자동 도어장치의 다른 실시예를 설명함에 있어 본 발명의 일 실시예와 동일한 구성과 동일한 기능을 갖는 구성에 대해서는 동일한 명칭 및 구성부호를 사용하며 반복적인 구성을 피하기 위하여 이들 구성에 대한 자세한 설명은 생략한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 회전자석부(20')의 모터연결축(401)을 둘러싸고 회전방향으로 배치되는 마그네트(21')들은, 연속적으로 배치되지 않고 회전 방향으로 간격을 두고 서로 이격하여 배치될 수 있다.

수평구동부(30')에는 회전자석부(20')의 마그네트(21')에 대응하는 돌출부(31')가 간격을 두고 반복적으로 돌출되어 형성된 요철을 구비한다. 수평구동부(30')는 마그네트의 자력에 의해 인력이 작용하는 자성체로 형성된다. 예컨대, 수평구동부(30')는 스틸 소재로 형성될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예서는 도 4의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 회전자석부(20')의 마그네트(21')는 동일 극성의 마그네트(21')들이 이격되어 배치되거나, 서로 반대의 극성의 마그네트(21')들이 번갈아 배치될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에서는 회전자석부(20')와 수평이동부(30') 사이에서 마그네트들 사이의 인력을 이용하는 것이 아니라, 회전자석부(20')의 마그네트(21')가 수평이동부(30')의 돌출부(31')를 이루는 자성체를 당기는 힘을 이용하므로, 회전자석부(20')에 배치된 마그네트(21')의 극성에 제한되지 않는다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 본 일 실시예와 유사하게 회전자석부(20')의 마그네트(21')와, 마그네트(21')에 대응하는 수평이동부(30')의 돌출부(31')의 대응면의 폭이 동일하게 형성된다. 이때 간격 역시 일치한다. 이와 같이 폭 및 간격이 서로 일치시키게 되면 회전자석부(20')의 자력이 수평구동부(30')의 자성체를 끌어당기는 인력이 보다 원할하게 작용하여 동력전달이 보다 원활하게 이루어진다.

본 발명의 실시예들에서, 회전자석부(20) 및 수평이동부(30)의 마그네트들은 영구자석이나 전자석 어느 하나로 형성될 수 있다. 그러나, 회전자석부(20, 20') 및 수평이동부(30, 30')의 마그네트들이 영구자석으로 형성되는 경우 관련 구조를 보다 단순화할 수 있다는 측면에서 보다 유리하다.

도 5는 본 발명의 제1실시에에 따른 마그네트 자동 도어장치를 정면에서 바라본 구성도이다.

도 1 및 도 5를 참조하면, 회전자석부(20)는 도어프레임(300)의 고정 설치되고, 슬라이딩 도어(100)는 도어프레임을 따라 좌우 방향으로 이동하면서 열림 위치와 닫힘 위치 상에 이동하게 설치된다. 구동모터(400)는 도어프레임(300)에 고정적으로 설치되고, 회전자석부(20)를 시계방향 또는 반시계방향으로 회전시켜, 슬라이딩 도어가 열림 위치와 닫힘 위치 사이에 이동시킨다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 마그네트 자동 도어장치는 동력전달부(10)가 슬라이딩 도어(100)의 상부 측으로 설치하는 것으로 작성하였으나, 반드시 이에 한정되지 않으며, 반대로 슬라이딩 도어의 하부에 설치할 수도 있다.

도 5를 참조하면, 회전자석부(20)는 슬라이딩 도어(100)의 상면으로 배치된 수평이동부(30)에 소정의 갭을 가지면서 이격하여 설치된다. 또한 회전자석부(20)의 좌우 측면 위치에 보조롤러(30)가 설치된다. 보조롤러(40)는 회전자석부(20)와 수평이동부(30)의 사이에서, 외력에 의해 도어(100)가 상하로 요동치는 기계적인 진동이 발생할 때, 회전자석부(20)와 수평이동부(30)의 접촉을 방지하여 비접촉 상태를 유지시킨다. 또한 슬라이딩 도어(100)의 좌우 이동이 원활하게 이루어지도록 안내한다.

한편, 도 6에서 보이는 바와 같이, 도어프레임(300)에는 슬라이딩 도어(100)가 열림 위치로 이동할 때, 슬라이딩 도어(100)가 자동으로 정지하도록, 슬라이딩 도어(100)의 열림 폭을 조절할 수 있는 스톱퍼(500)가 설치된다. 도 6의 실시예는 서로 반대되는 방향으로 이동하는 한 쌍의 슬랑이딩 도어(101, 102)가 배치된 예를 도시한 것으로, 각각의 슬라이딩 도어(101, 102)를 위한 스톱퍼(500)가 서로 반대되는 위치로 설치되어 있다. 슬라이딩 도어(101, 102)가 스톱퍼(500)에 접촉하면 열림 동작이 완료된 것으로 판단하고, 제어부에 의해 구동모터(400)에 회전이 차단됨으로써 슬라이딩 도어는 정지한다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 마그네트 자동 도어장치의 개폐 동작을 설명하기로 한다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동문의 열림 동작을 나타내는 작동도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동문의 닫힘 동작을 나타내는 작동도이다.

마그네트 자동 도어장치를 정면에서 바라볼 때, 좌측 슬라이딩 도어(101)와 우측 슬라이딩 도어(102)의 이동 방향이 반대되고, 각각의 슬라이딩 도어(101, 102)를 위한 회전자석부(20)의 회전방향이 서로 반대된다.

따라서, 아래에서는 좌측 슬라이딩 도어(101)를 기준으로 동력전달부(10)의 동작을 설명한다.

먼저, 도 7에서 보이는 바와 같은 닫힘 위치에서, 열림 동작이 시작되면, 도 6에서 도시된 바와 같이, 좌측 슬라이딩 도어(101)를 위한 구동모터(400)의 회전에 의해 좌측 슬라이딩 도어(101)를 위한 회전자석부(20)가 시계방향으로 회전한다. 회전자석부(20)가 시계방향으로 회전하면, 회전자석부(20)의 자력에 의해 견인되는 수평이동부(30)가 좌측 방향으로 직선 운동을 하는 힘을 받게 된다. 따라서 좌측 슬라이딩 도어(101)는 좌측으로 이동하면서 닫힘 위치에서 열림 위치로 이동한다. 회전자석부(20)에 원주 방향으로 번갈아 반복 배치된 마그네트(21)는 수평구동부(30)의 대응 배치되고 극성이 반대되는 마그네트(31)에 인력을 작용하게 되므로 회전자석부(20)의 회전력이 슬라이딩 도어(30)에 전달되어 직선운동을 일으키게 되는 것이다.

도 6은 좌우 슬라이딩 도어(101, 102)가 닫힘 위치에서 열림 위치로 이동하는 열림 동작을 보여주는 것으로서, 좌측에 설치된 좌측 슬라이딩 도어(101)가 좌측 방향으로 이동하고, 우측에 설치된 우측 슬라이딩 도어(102)는 우측 방향으로 이동하면서, 좌측 슬라이딩 도어(101)와 우측 슬라이딩 도어(102)가 서로 벌어지고, 좌우 슬라이딩 도어(101,102)가 스톱퍼(500)에 접촉하여 정지하게 되어 열림 동작 상태가 된다.

도 7은 도 6의 열림 동작 상태에서 좌우 슬라이딩 도어(101, 102)가 동작하여 닫힘 동작 상태가 되는 것을 보여주는 도면으로, 좌측 슬라이딩 도어(101)를 위한 회전자석부(20)는 닫힘 동작이 시작되면 반시계방향으로 회전한다. 이에 따라 좌측 슬라이딩 도어(101)는 우측방향으로 이동한다. 우측 슬라이딩 도어(102)를 위한 회전자석부(20)는 시계방향으로 회전하고, 이에 따라 우측 슬라이딩 도어(102)는 좌측 방향으로 이동한다. 좌측 슬라이딩 도어(101)와 우측 슬라이딩 도어(102)가 서로 만나 닫힘 동작이 완료된다. 좌우 슬라이딩 도어(101, 102)에는 좌우 슬라이딩 도어(101, 102) 닫힘 위치로 이동한 것을 감지하고 구동모터(400)의 회전을 차단하기 위한 감지센서(미도시)가 설치된다.

본 발명은 구동모터(400)의 동력을 자력을 이용하여 슬라이딩 도어(100)에 전달하여 슬라이딩 도어(100)가 개폐되도록 한다. 따라서 본 발명에 따르면, 슬라이딩 도어(100)는, 소음, 마모 없이 반영구적으로 동작할 수 있다. 특히 자기부상부(330)와 함께 사용되는 경우에 동력을 전달 및 하중의 지지가 자력에 의해 이루어지므로, 도어프레임(300)과 슬라이딩 도어(100) 사이에 마찰 접촉을 최소화하는 것이 가능하며, 마찰 접촉이 이루어지는 롤러 등의 부분에서도 동력 및 하중의 전달이 최소화되는 것이 가능하므로, 마모 등에 의한 부품 교체를 최소화하거나, 반영구적으로 사용할 수 있게 된다. 더구나, 본 발명에 의하면 동력전달부(10)의 파손 우려가 없게 되므로 동력전달부(10)의 유지 보수가 필요 없게 된다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예의 기재에 한정되지 않으며, 본 발명의 특허청구범위의 기재를 벗어나지 않는 한 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 다양한 변형 실시 또한 본 발명의 보호범위 내에 있는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 슬라이딩도어 200 : 지지부
300 : 도어 프레임 310 : 가이드부
320 : 가이드홈부 330 : 자기부상부
400 : 구동모터 410 : 가이드롤러
500 : 스톱퍼 10 : 동력전달부
20 : 회전자석부 30 : 수평이동부
40 : 보조롤러

Claims (13)

1. 도어 프레임(300)과, 상기 도어 프레임(300)에 배치되어 닫힘 위치와 열림 위치 사이에서 수평방향으로 슬라이딩 이동하는 슬라이딩 도어(100)와 상기 도어 프레임(300)에 고정된 구동모터(400)와, 상기 구동모터(400)의 구동력을 전달하여 상기 슬라이딩 도어(100)를 슬라이딩 이동시키는 동력전달부(10)를 포함하는 자동 도어장치에 사용되는 것으로,
   상기 슬라이딩 도어(100)에 제공되고, 상기 슬라이딩 도어(100)를 따라 수평방향으로 연장형성된 지지부(200)를 포함하고,
   상기 동력전달부(10)는,
   상기 구동모터(400)에 연결되어 회전하는 모터연결축(401)을 둘러싸고 배치되는 복수개의 마그네트(21)를 포함하는 회전자석부(20)와,
   상기 지지부(200)의 상기 회전자석부(20)의 외주 측에 대향하는 표면을 따라 직선으로 연장 형성되고, 상기 회전자석부(20)에 제공하는 자력에 의해 인력이 작용하여, 상기 회전자석부(20)의 회전 시에 상기 슬라이딩 도어(100)와 함께 직선 운동을 하는 수평이동부(30)를 포함하되,
   상기 도어프레임(300)에는 수평방향으로 가이드부(310)가 연장 형성되되, 상기 가이드부(310)에는 가이드홈이 형성된 가이드홈부(320)가 구비되고,
   상기 가이드홈부(320)의 가이드홈 내부 하면을 따라 직선형으로 배치된 영구자석으로 이루어진 마그네트를 포함하는 고정자석레일(331)과, 상기 슬라이딩 도어(100) 측에 고정되고 상기 가이드홈부(320)의 가이드홈 내부 상면에 따라 직선형으로 이동가능하게 배치되고 영구자석으로 이루어진 마그네트를 포함하는 이동자석레일(332)을 포함하고, 상기 고정자석레일(331)에 구비된 마그네트와 상기 이동자석레일(332)에 구비된 마그네트는 동일한 극성을 가져 대향하는 표면 사이에 척력이 작용하도록 하는 자기부상부(330)를 포함하며,
   상기 지지부(200)는 상기 슬라이딩 도어(100)의 상부로 형성되고 상기 가이드홈부에 대응하는 측면에 상기 이동자석레일(332)이 고정되어 상기 가이드홈 내부로 연장되는 것을 허용하고,
   상기 지지부(200)는 상면을 따라 상기 수평이동부(30)가 배치되고, 상기 회전자석부(20)는 상기 수평이동부(30)의 상부로 배치되되, 상기 회전자석부(20)와 상기 수평이동부(30) 사이에 갭을 가지며 비접촉식으로 배치되며,
   상기 도어프레임(300)에는 고정브라켓(250)이 고정되되, 상기 고정브라켓(250)은 상기 모터연결축(401)의 단부가 회전가능하게 지지되는 수직연장부(251)를 구비하고, 상기 수평이동부(30)가 배치된 상기 지지부(200)의 상면의 아래측에 면접촉하면서 구름운동을 하는 가이드롤러(410)를 포함하고, 상기 회전자석부(20)의 측면으로 상기 수평이동부(30)와 접촉하여 구름운동하면서 상기 회전자석부(20)와 상기 수평이동부(30)의 접촉을 방지하는 보조롤러(40)를 포함하며,
   상기 회전자석부(20)의 복수의 마그네트(21)들은, 인접한 마그네트(21)들 사이에서 외주 측의 표면 극성이 서로 반대되도록 N극과 S극이 번갈아 배치되며,
   상기 수평이동부(30)는 복수의 마그네트들이 1개 이상의 열로 직선으로 배치되어 형성되되, 마그네트(31)들은 인접한 마그네트(31)들 사이에서 표면의 극성이 서로 반대되도록 N극과 S극이 번갈아 배치되되, 상기 마그네트들(21, 31)은 영구자석으로 형성된 것을 특징으로 하는 마그네트 자동 도어장치.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 수평이동부(30)의 상기 마그네트(31)는 상기 수평이동부(30)에 매립되어 외부로 노출되지 않는 것을 특징으로 하는 마그네트 자동 도어장치.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 회전자석부(20)의 마그네트(21)와 상기 수평이동부(30)의 마그네트(31)의 서로 대응하는 면의 폭(w1, w2)이 서로 동일한 크기로 형성되는 것을 특징으로 하는 마그네트 자동 도어장치
   
8. 도어 프레임(300)과, 상기 도어 프레임(300)에 배치되어 닫힘 위치와 열림 위치 사이에서 수평방향으로 슬라이딩 이동하는 슬라이딩 도어(100)와 상기 도어 프레임(300)에 고정된 구동모터(400)와, 상기 구동모터(400)의 구동력을 전달하여 상기 슬라이딩 도어(100)를 슬라이딩 이동시키는 동력전달부(10)를 포함하는 자동 도어장치에 사용되는 것으로,
   상기 슬라이딩 도어(100)에 제공되고, 상기 슬라이딩 도어(100)를 따라 수평방향으로 연장형성된 지지부(200)를 포함하고,
   상기 동력전달부(10)는,
   상기 구동모터(400)에 연결되어 회전하는 모터연결축(401)을 둘러싸고 배치되는 복수개의 마그네트(21)를 포함하는 회전자석부(20)와,
   상기 지지부(200)의 상기 회전자석부(20)의 외주 측에 대향하는 표면을 따라 직선으로 연장 형성되고, 상기 회전자석부(20)에 제공하는 자력에 의해 인력이 작용하여, 상기 회전자석부(20)의 회전 시에 상기 슬라이딩 도어(100)와 함께 직선 운동을 하는 수평이동부(30)를 포함하되,
   상기 도어프레임(300)에는 수평방향으로 가이드부(310)가 연장 형성되되, 상기 가이드부(310)에는 가이드홈이 형성된 가이드홈부(320)가 구비되고,
   상기 가이드홈부(320)의 가이드홈 내부 하면을 따라 직선형으로 배치된 영구자석으로 이루어진 마그네트를 포함하는 고정자석레일(331)과, 상기 슬라이딩 도어(100) 측에 고정되고 상기 가이드홈부(320)의 가이드홈 내부 상면에 따라 직선형으로 이동가능하게 배치되고 영구자석으로 이루어진 마그네트를 포함하는 이동자석레일(332)을 포함하고, 상기 고정자석레일(331)에 구비된 마그네트와 상기 이동자석레일(332)에 구비된 마그네트는 동일한 극성을 가져 대향하는 표면 사이에 척력이 작용하도록 하는 자기부상부(330)를 포함하며,
   상기 지지부(200)는 상기 슬라이딩 도어(100)의 상부로 형성되고 상기 가이드홈부에 대응하는 측면에 상기 이동자석레일(332)이 고정되어 상기 가이드홈 내부로 연장되는 것을 허용하고,
   상기 지지부(200)의 상면을 따라 상기 수평이동부(30)가 배치되고, 상기 회전자석부(20)는 상기 수평이동부(30)의 상부로 배치되되, 상기 회전자석부(20)와 상기 수평이동부(30) 사이에 갭을 가지며 비접촉식으로 배치되며,
   상기 도어프레임(300)에는 고정브라켓(250)이 고정되되, 상기 고정브라켓은 상기 모터연결축(401)의 단부가 회전가능하게 지지되는 수직연장부(251)를 구비하고, 상기 수평이동부(30)가 배치된 상기 지지부(200)의 상면의 아래측에 면접촉하면서 구름운동을 하는 가이드롤러(410)를 포함하고, 상기 회전자석부(20)의 측면으로 상기 수평이동부(30)와 접촉하여 구름운동하면서 상기 회전자석부(20)와 상기 수평이동부(30)의 접촉을 방지하는 보조롤러(40)를 포함하며,
   회전자석부(20')의 상기 모터연결축(401)을 둘러싸고 배치되는 복수의 마그네트(21')들은 간격을 두고 서로 이격하여 배치되며,
   수평이동부(30')는 상기 회전자석부(20')의 마그네트(21')에 대응하여 돌출된 돌출부(31')와 돌출부(31')들 사이의 홈부를 구비하며, 회전자석부(20')의 상기 마그네트(21')들은 영구자석으로 형성되며, 수평이동부(30')는 자력에 의해 인력이 작용하는 자성체로 형성된 것을 특징으로 하는 마그네트 자동 도어장치.
   
9. 삭제
10. 제8항에 있어서,
    상기 회전자석부(20')의 상기 마그네트(21')의 폭과 상기 수평이동부(30')의 상기 돌출부(31')는 대응하는 면의 폭이 동일한 크기로 형성되는 것을 특징으로 하는 마그네트 자동 도어장치.
    
11. 제8항에 있어서,
    상기 회전자석부(20, 20')는 상기 수평이동부(30, 30')와의 사이에 갭을 가지며 비접촉식으로 배치된 것을 특징으로 하는 마그네트 자동 도어장치.
    
12. 제1항 또는 제8항에 있어서,
    상기 회전자석부의 측면으로 상기 수평이동부와 접촉하여 구름운동하는 보조롤러를 구비하는 것을 특징으로 하는 마그네트 자동 도어장치.
    
13. 제1항 또는 제8항에 있어서,
    상기 도어 프레임에는 측면으로 상기 슬라이딩 도어의 열림 폭을 조절할 수 있는 스톱퍼가 설치된 것을 특징으로 하는 마그네트 자동 도어장치.

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