KR102177817B1 - 복합도르래를 이용한 미서기 창호용 자동닫힘장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 복합도르래모듈과 스프링 구조를 조합하여 창짝의 닫힘 조작 시 일정 구간에서 창짝이 자동으로 닫히도록 할 수 있으며, 창짝의 개방 시에는 적은 힘으로도 용이하게 개방 조작할 수 있도록 한 복합도르래를 이용한 미서기 창호용 자동닫힘장치에 관한 것이다.
이를 실현하기 위한 본 발명은, 창틀프레임(10)에 설치되는 본체부(100); 상기 본체부(100) 내에 일측이 고정되는 스프링(210)과, 상기 스프링(210)의 타측에 연결됨과 아울러 창짝(20)의 개폐 시 와이어(225)를 매개로 연동되는 움직도르래(222)와 고정도르래(223)를 혼합한 복합도르래모듈(220)이 구비되는 구동부(200); 및 상기 와이어(225)가 연결될 수 있도록 상기 창짝(20)에 구비되는 와이어 고정부(300);를 포함하여, 상기 창짝(20)의 닫힘 조작 시 스프링(210)의 탄성 복원력에 의해 창짝(20)이 일정 구간에서 자동으로 닫히고, 창짝(20)의 개방 시에는 상기 복합도르래모듈(220)을 통해 스프링(210)을 인장시킴으로써 적은 힘으로 상기 창짝(20)을 개방할 수 있다.

Description

복합도르래를 이용한 미서기 창호용 자동닫힘장치{Self-closing device for sliding window}

본 발명은 미서기 창호용 자동닫힘장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 창짝의 닫힘 조작 시 일정 구간에서 창짝이 자동으로 닫히도록 할 수 있으며, 창짝의 개방 조작 시에는 적은 힘으로 용이하게 개방할 수 있는 복합도르래를 이용한 미서기 창호용 자동닫힘장치에 관한 것이다.

일반적으로, 창호는 실내와 실외를 격리시키는 벽체의 역할을 함과 동시에, 햇빛과 외부의 신선한 공기를 유입시켜 실내 환기를 가능하게 해준다.

이러한 창호는 개폐방법에 따라 여닫이 창호, 미서기 창호, 리프트 기능의 하드웨어를 사용하여 개폐 시 창짝이 레일 위로 들어 올려져 움직이는 리프트 슬라이딩(Lift sliding) 창호 등이 있다.

이러한 창호는 창짝의 닫힘 조작 시 사용자의 실수나 부주의로 인해 필요 이상의 힘을 주는 경우가 발생할 수 있다. 이때 닫히는 창짝은 관성에 의해 창틀프레임에 강한 충격을 가하게 된다. 이로 인해 소음이 발생할 수 있으며, 창짝이 닫히는 순간 창틀프레임과 창짝 사이의 틈새에 손이 끼이는 경우 안전사고가 발생할 수 있다.

이를 방지하기 위해 종래에 대한민국 공개특허 제10-2010-0001776호(공개일: 2010년 01월 06일)로 미서기 창호의 안전 닫힘장치가 제안된 바 있다.

즉 종래 미서기 창호의 창틀에 댐퍼를 설치함으로써, 미서기 창짝이 강하게 닫히는 것을 방지할 수 있도록 하였다.

그러나 상기 미서기 창짝은 기밀유지용 모헤어, 필링피스 등에 의해 개폐 조작 시 마찰저항이 높으며, 이에 따라 창짝을 초기에 개폐하는데 소정의 힘이 필요하다. 특히 상기 마찰저항으로 인해 창짝을 닫는 마지막 순간에 힘이 많이 소요되는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 복합도르래모듈과 스프링 구조를 조합하여 창짝의 닫힘 조작 시 일정 구간에서 창짝이 자동으로 닫히도록 할 수 있으며, 창짝의 개방 시에는 적은 힘으로도 용이하게 개방 조작할 수 있도록 한 복합도르래를 이용한 미서기 창호용 자동닫힘장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명에 따른 미서기 창호용 자동닫힘장치는, 창틀프레임에 설치되는 본체부; 상기 본체부 내에 일측이 고정되는 스프링과, 상기 스프링의 타측에 연결됨과 아울러 창짝의 개폐 시 와이어를 매개로 연동되는 움직도르래와 고정도르래를 혼합한 복합도르래모듈이 구비되는 구동부; 및 상기 와이어가 연결될 수 있도록 상기 창짝에 구비되는 와이어 고정부;를 포함하여 상기 창짝의 닫힘 조작 시 스프링의 탄성 복원력에 의해 창짝이 일정 구간에서 자동으로 닫히고, 창짝의 개방 시에는 상기 복합도르래모듈을 통해 스프링을 인장시킴으로써 적은 힘으로 상기 창짝을 개방할 수 있다.

이상과 같은 구성에 따른 본 발명은, 스프링과 복합도르래모듈의 구조를 조합한 구동부를 통해 창짝의 닫힘 조작 시 스프링의 탄성 복원력에 의해 창짝이 일정 구간에서 자동으로 닫히도록 할 수 있고, 창짝의 개방 시에는 복합도르래모듈을 통해 스프링을 인장시킴으로써 적은 힘으로도 창짝을 용이하게 개방 조작할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 복합도르래를 이용한 미서기 창호용 자동닫힘장치가 설치된 미서기 창호의 실내측입면도,
도 2는 도 1의 'A' 부분 상세도,
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 자동닫힘장치의 분해사시도,
도 5는 본 발명에 따른 자동닫힘장치에 댐퍼부가 구비된 다른 실시예,
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 복합도르래를 이용한 미서기 창호용 자동닫힘장치의 작동상태도를 보여주는 도면이다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

여기서, 각 도면의 구성요소들에 대해 참조부호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 복합도르래를 이용한 미서기 창호용 자동닫힘장치가 설치된 미서기 창호의 실내측입면도이고, 도 2는 도 1의 'A' 부분 상세도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 복합도르래를 이용한 미서기 창호용 자동닫힘장치(1)는, 본체부(100), 구동부(200), 와이어 고정부(300)를 포함한다.

이러한 본 발명의 구성에 대해 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

본체부(100)는 자동닫힘장치(1)의 주된 몸체를 이루는 것으로, 창틀프레임(10)에 설치된다. 구체적으로, 본체부(100)는 슬라이딩 개폐 가능하게 결합된 창짝(20)이 닫히게 되는 창틀프레임(10)의 상부 일측에 설치된다. 이러한 본체부(100) 내부에는 구동부(200)를 이루는 복수의 구성요소를 설치할 수 있도록 수납공간이 마련된다.

도 3을 참조하면, 본체부(100)의 내부에는 창짝(20)의 개폐방향을 따라 가이드레일(110)이 형성된다. 가이드레일(110)은 후술할 복합도르래모듈(220)의 구동이 가능하도록 마련된 것으로, 이러한 가이드레일(110)을 포함한 복합도르래모듈(220)에 대한 구체적인 구조는 후술할 구동부(200)와 함께 설명하기로 한다.

구동부(200)는 본체부(100)의 수납공간 내에 설치되는 것으로, 창짝(20)의 닫힘 조작 시 일정구간에서 창짝(20)이 스프링(210)의 탄성 복원력에 의해 자동으로 닫힐 수 있도록 조작해주는 역할을 한다.

도 4를 참조하여 구체적으로 설명해보면, 구동부(200)는 본체부(100) 내에 일측이 고정되는 스프링(210)과, 스프링(210)의 타측에 연결됨과 아울러 창짝(20)의 개폐 시 와이어(225)를 매개로 연동되는 움직도르래(222)와 고정도르래(223)를 혼합한 복합도르래모듈(220)을 포함한다.

이 경우 상기 스프링(210)은 창짝(20)이 닫히는 방향인 본체부(100) 일측에 설치되고, 복합도르래모듈(220)은 창짝(20)이 개방되는 방향인 본체부(100) 타측에 설치된다.

즉 스프링(210)은 창짝(20)의 닫힘 조작 시 탄성 복원력에 의해 창짝(20)이 소정 구간에서 자동으로 닫힐 수 있도록 하고, 복합도르래모듈(220)은 창짝(20)의 개방 조작 시 적은 힘으로 창짝(20)을 용이하게 개방할 수 있도록 조작해주는 역할을 한다.

상기 복합도르래모듈(220)은 스프링(210)의 타측에 연결됨과 아울러 본체부(100) 내의 가이드레일(110)에 롤러(221a)를 매개로 왕복이동 가능하게 결합되는 이동부재(221)와, 이동부재(221) 상에 설치되어 일체로 왕복 이동되는 하나 이상의 움직도르래(222)와, 본체부(100)의 타측에 설치되며 와이어(225)를 매개로 움직도르래와 연결되는 하나 이상의 고정도르래(223)로 구성될 수 있다.

이 경우 스프링(210)은 이동부재(221)를 창짝(20)이 닫히는 방향으로 상시 잡아당겨줌에 따라 움직도르래(222)와 고정도르래(223)에 감긴 와이어(225)의 장력을 유지해줄 수 있다.

참고로, 복합도르래는 힘의 방향을 바꾸거나 적은 힘으로 큰 힘을 내는 장치로, 고정도르래와 움직도르래가 있다. 고정도르래를 사용하면 힘의 이득은 없고 단지 힘의 방향만을 바꿔주지만 움직도르래는 힘의 이득을 본다.

즉 움직도르래를 이용하여 물체를 들어올리려면 물체 무게의 반의 힘이 필요하다. 그러나 움직도르래를 사용하면 움직도르래를 사용하지 않을 때보다 2배를 잡아당겨야 하기 때문에 한 일의 양은 같다. 즉 도르래와 같은 도구를 사용하면 힘이 이득은 볼 수 있지만 일의 이득은 없다.

일례로, 고정도르래(223)와 움직도르래(222)가 각각 2개인 경우 와이어(225)를 당기는 힘은 1/4배 줄어들고, 잡아당기는 와이어(225) 끝단의 이동거리는 4배가 늘어난다.

다른 예로, 고정도르래(223)와 움직도르래(222)가 각각 3개인 경우 와이어(225)를 당기는 힘은 1/6배 줄어들고, 잡아당기는 와이어(225) 끝단의 이동거리는 6배가 늘어난다.

본 발명에서는 고정도르래(223)와 움직도르래(222)가 각각 두 개씩 구성된 경우의 일례를 들기로 한다. 물론 이에 한정되지 않으며 창짝(20)의 크기나 무게에 따라 고정도르래(223)와 움직도르래(222)의 개수를 변경 적용할 수 있다.

다시 도 2를 참조하면, 와이어 고정부(300)는 창틀프레임(10)에 슬라이딩 개폐 가능하게 결합된 창짝(20)의 상부 일측에 설치되어 복합도르래모듈(220)에 감긴 와이어(225)를 당김 조작할 수 있도록 마련된 것으로, 와이어 고정부(300)는 와이어(225)의 끝단을 창짝(20)에 고정해줄 수 있는 고리 또는 고정핀 등의 다양한 구조물로 형성될 수 있다.

즉 와이어(225)는 일단(225a)이 이동부재(221)에 고정된 상태에서 고정도르래(223)와 움직도르래(222)에 순차적으로 감기게 되고, 최종적으로 스프링(210) 측에 근접하게 위치한 움직도르래(222)를 감싼 후 와이어(225)의 타단(225b)이 와이어 고정부(300)에 고정된다.

이러한 와이어 고정부(300)는 구동부(200)가 설치된 본체부(100)와 대응되는 위치에 설치되어, 창짝(20)의 개폐 조작과 연동되어 구동부(200)를 작동시켜준다.

이 경우 와이어 고정부(300)에 의해 당겨지는 와이어(225)는 창짝(20)이 개방되는 너비와 대응되는 길이로 형성된다.

또한 와이어 고정부(300)의 일측에는 창짝(20)의 닫힘 조작 시 소정지점에서 이동부재(221)의 일측 돌부(221b)에 맞닿아 가압됨과 아울러, 스프링(210)의 탄성 복원력에 의해 이동부재(221)가 이동하면서 창짝이 자동으로 닫히도록 조작해주는 액티베이터(310)가 구비될 수 있다.

아울러 상기 본체부(100) 내에는 창짝(20)의 닫힘 조작 시 연동되는 움직도르래(222)의 이동에 의해 스프링(210)과 함께 작동되면서 스프링(210)의 탄성 복원력을 상쇄시켜 창짝(20)의 자동 닫힘 속도를 제어해주는 댐퍼부(400)가 구비될 수 있다.

구체적으로, 상기 댐퍼부(400)는 본체부(100)의 내부 일측에 고정되는 댐퍼실린더(410)와, 댐퍼실린더(410) 내에 창짝(20)의 개폐방향을 따라 전·후진 가능하게 결합되며 선단이 이동부재(221)에 고정되는 댐퍼로드(420)로 구성된다.

그러면, 이상과 같은 구성의 본 발명에 따른 복합도르래를 이용한 미서기 창호용 자동닫힘장치(1)의 작동원리에 대하여 설명해보기로 한다.

먼저, 도 6을 참조하면, 창짝(20)의 개방 조작 시 와이어 고정부(300)에 고정된 와이어(225)가 당겨지게 되고, 와이어(225)가 당겨지면서 본체부(100) 내의 이동부재(221)에 연결된 스프링(210)이 인장된다. 이 경우 스프링(210)은 복합도르래모듈(220)에 의해 인장됨에 따라 적은 힘으로도 용이하게 당김 조작할 수 있다. 예컨대, 스프링(210)이 대량 50㎜ 인장될 때 와이어(225) 타단이 연결된 창짝(20)은 대략 200㎜ 개방된다.

아울러 창짝(20)의 개폐 시 필요한 개폐력을 4㎏f라 했을 때, 스프링(210)의 힘은 4㎏f가 필요하다. 즉 창을 개방할 때 소요되는 힘은 8㎏f(창 개폐력 4㎏f + 스프링 4㎏f)가 된다. 본 발명에서는 움직도르래(222)와 고정도르래(223)가 각각 2개씩 적용된 복합도르래모듈(220)을 사용함에 따라 스프링(210)을 당기는 힘이 1/4로 줄게 되며, 결국 창짝(20)을 개방할 때 소요되는 힘은 5㎏f(창 개폐력 4㎏f + 스프링 1㎏f)가 된다.

반대로, 도 7에서와 같이 창짝(20)의 닫힘 조작 시에는 와이어 고정부(300)에 의해 당겨진 와이어(225)가 스프링(210)의 탄성복원력에 의해 반대 방향으로 풀어지게 되고, 이와 동시에 이동부재(221)가 창짝(20)의 닫힘 방향으로 이동하게 된다.

아울러 창짝(20)의 개방 간격이 대략 50㎜ 남았을 경우 창짝(20)에 구비된 액티베이터(310)가 이동부재(221)의 일측 돌부(221b)에 맞닿아 가압됨과 아울러, 스프링(210)의 탄성 복원력에 의해 이동부재(221)가 함께 이동하면서 창짝(20)이 닫히게 된다(도 2 상태). 즉 이 순간에는 창짝(20)에 별도의 외력을 가하지 않아도 스프링(210)의 탄성복원력 만으로 창짝(20)의 자동 닫힘이 가능하다.

이 경우 본체부(100) 내에 댐퍼부(400)가 구비된 경우에는(도 5 참조) 창짝(20)의 닫힘 시 연동되는 움직도르래(222)의 이동에 의해 스프링(210)과 함께 작동되면서 스프링(210)의 탄성 복원력을 상쇄시켜 창짝(20)의 자동 닫힘 속도를 제어해줄 수 있으며, 이에 따라 창짝(20)이 강하게 닫히는 것을 방지해줄 수 있다.

이처럼 본 발명에 따른 복합도르래를 이용한 미서기 창호용 자동닫힘장치(1)는, 스프링(210)과 복합도르래모듈(220)의 구조를 조합한 구동부(200)를 통해 창짝(20)의 닫힘 조작 시 스프링(210)의 탄성 복원력에 의해 창짝(20)이 일정 구간에서 자동으로 닫히도록 할 수 있고, 창짝(20)의 개방 시에는 복합도르래모듈(220)을 통해 스프링(210)을 인장시킴으로써 적은 힘으로도 창짝(20)을 용이하게 개방 조작하는 것이 가능하다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않으며 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변경과 수정이 가능함은 물론이다.

특히, 본 발명에서는 자동닫힘장치(1)가 창호의 상부 일측에 설치된 경우의 일례를 들어 도시하고 설명하였으나, 이에 한정하지 않으며 창호의 하부 일측에 형성될 수 있다. 그러나 자동닫힘장치(1)가 창호의 하부에 설치되는 경우 사용자의 부주의로 인한 안전사고가 발생할 수 있는 우려가 있음에 따라 자동닫힘장치(1)는 사용자의 손이나 발이 닿지 않는 창호의 상부에 설치되는 것이 바람직하다.

1 : 자동닫힘장치 10 : 창틀프레임
20 : 창짝 100 : 본체부
110 : 가이드레일 200 : 구동부
210 : 스프링 220 : 복합도르래모듈
221 : 이동부재 221a : 롤러
221b : 돌부 222 : 움직도르래
223 : 고정도르래 225 : 와이어
300 : 와이어 고정부 310 : 액티베이터
400 : 댐퍼부 410 : 댐퍼실린더
420 : 댐퍼로드

Claims (6)

1. 창틀프레임(10)에 설치되는 본체부(100);
   상기 본체부(100) 내에 일측이 고정되는 스프링(210)과, 상기 스프링(210)의 타측에 연결됨과 아울러 창짝(20)의 개폐 시 와이어(225)를 매개로 연동되는 움직도르래(222)와 고정도르래(223)를 혼합한 복합도르래모듈(220)이 구비되는 구동부(200); 및
   상기 와이어(225)가 연결될 수 있도록 상기 창짝(20)에 구비되는 와이어 고정부(300);를 포함하여
   상기 창짝(20)의 닫힘 조작 시 스프링(210)의 탄성 복원력에 의해 창짝(20)이 일정 구간에서 자동으로 닫히고, 창짝(20)의 개방 시에는 상기 복합도르래모듈(220)을 통해 스프링(210)을 인장시킴으로써 적은 힘으로 상기 창짝(20)을 개방할 수 있도록 구성하고,
   상기 복합도르래모듈(220)은,
   상기 스프링(210)의 타측에 연결됨과 아울러, 상기 본체부(100) 내의 가이드레일(110)에 왕복이동 가능하게 결합되는 이동부재(221);
   상기 이동부재(221) 상에 설치되어 일체로 왕복 이동되는 하나 이상의 움직도르래(222); 및
   상기 본체부(100)의 타측에 설치되며 와이어(225)를 매개로 움직도르래(222)와 연결되는 하나 이상의 고정도르래(223);를 포함하며,
   상기 와이어 고정부(300)의 일측에는,
   상기 창짝(20)의 닫힘 조작 시 소정지점에서 상기 이동부재(221)의 일측과 맞닿아 가압됨과 아울러, 상기 스프링(210)의 탄성 복원력에 의해 상기 이동부재(221)가 이동하면서 창짝(20)이 자동으로 닫히도록 조작해주는 액티베이터(310)를 더 포함하는 미서기 창호용 자동닫힘장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 스프링(210)은,
   상기 창짝(20)이 닫히는 방향인 본체부(100) 일측에 설치되고,
   상기 복합도르래모듈(220)은,
   상기 창짝(20)이 개방되는 방향인 본체부(100) 타측에 설치되는 것인 미서기 창호용 자동닫힘장치.
   
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 본체부(100) 내에는,
   상기 창짝(20)의 닫힘 조작 시 연동되는 움직도르래(222)의 이동에 의해 스프링(210)과 함께 작동되면서 스프링(210)의 탄성 복원력을 상쇄시켜 창짝(20)의 자동 닫힘 속도를 제어해주는 댐퍼부(400);를 더 포함하는 미서기 창호용 자동닫힘장치.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 댐퍼부(400)는,
   상기 본체부(100)의 내부 일측에 고정되는 댐퍼실린더(410); 및
   상기 댐퍼실린더(410) 내에 창짝(20)의 개폐방향을 따라 전·후진 가능하게 결합되며, 선단이 상기 이동부재(221)에 고정되는 댐퍼로드(420);를 포함하는 미서기 창호용 자동닫힘장치.

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