KR200282081Y1 - 철도차량용 도어 개폐장치 - Google Patents

Abstract

도어가 닫히기 직전에 일단정지하는 것처럼 닫힘속도를 급격히 감소시킨후, 천천히 닫히도록 하여 충격을 최소화함으로써 충격으로 인한 고장발생등을 대폭 줄일 수 있고, 이로인해 유지관리를 용이하게 할 수 있는 철도차량용 도어 개폐장치를 제공한다.

본 고안의 철도차량용 도어 개폐장치는, 아암(34)의 일단이 도어(30)의 슬라이드레일(33)에 연결되고, 다른 일단은 도어개폐작동기구(40)의 크랭크축(41)에 연결되어 이루어지며, 상기 도어개폐작동기구(40)는, 상기 크랭크축(41)이 설치되는 크랭크실(46)과 피스톤(49)이 설치되는 제 1 및 제 2 실린더실(47,48)을 구비하고 유체로 채워진 몸체와, 상기 크랭크축(41)과 피스톤(49)을 연결하여 크랭크축(41)의 회전운동을 피스톤(49)의 직선운동으로 전환하는 컨넥팅로드(50)와, 상기 피스톤(49)에 탄력설치된 압축코일스프링(51)과, 상기 제 1 및 제 2 실린더실(47,48)에 제 1 및 제 2 포트(54,55)가 각각 위치되어 피스톤(49)의 직선운동시 제 1 실린더실(47)과 제 2 실린더실(48) 사이에 유체가 이동하도록 하는 제 1 통로(52)와, 상기 피스톤(49)에 형성되어 유체가 제 1 실린더실(47)에서 제 2 실린더실(48)로만 이동하도록 하는 체크밸브수단으로 구성된다.

또한 상기 제 1 통로(52)의 단면적보다 작은 단면적을 가지고 제 1 실린더실 (47)과 제 2 실린더실(48)을 연통하는 제 2 통로(56)를 상기 피스톤(49)에 구비하고, 제 1 통로(52)의 제 2 포트(55)는, 도어(30)가 완전히 닫히기 전인 일정구간을감속구간(S)으로 설정하여 도어(30)가 이 감속구간(S)에 도달할 때 피스톤(49)에 의해 막히는 위치에 형성함을 특징으로 하는 철도차량용 도어 개폐장치.

Description

철도차량용 도어 개폐장치{Door-Operating Apparatus for trail vehicle}

본 고안은 철도차량용 도어 개폐장치를 나타낸 것으로, 차량과 차량사이의 통로에 설치되어 도어를 열면 자동으로 닫히도록 된 반자동의 철도차량용 도어 개폐장치에 관한 것이다.

도 1은 상기한 반자동의 철도차량용 도어 개폐장치의 구성 및 작동을 설명하기 위하여 개략적으로 도시한 정면도로서, 도어(1)는 차량과 차량 사이의 통로에 설치되고, 상,하의 가이드레일(2,3)을 따라 개폐되는 미닫이식으로 설치되어 있다.

또한, 도어(1)의 후단부에는 상하방향으로 슬라이드레일(4)이 설치되고, 도어의 후단부와 대향하는 벽체에는 도어개폐작동기구(10)가 설치되며, 도어개폐작동기구(10)와 도어(1)는 아암(5)으로 연결되어 연동하도록 되어 있다. 아암(5)은 일단이 도어개폐작동기구(10)의 크랭크축(11) 한쪽 끝단에 고정되고, 타단에는 로울러(6)가 설치되어 도어(1)의 슬라이드레일(4)에 안내되도록 되어 있다.

도어개폐작동기구(10)는, 도 2a, 도 2b 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상부케이스(12), 중간케이스(13) 및 하부케이스(14)가 조립되어 하나의 몸체를 이루고 있으며, 상부케이스(12)에는 크랭크실(15)이 구비되고, 중간케이스(13) 및 하부케이스 (14)에는 제 1 및 제 2 실린더실(16,17)이 구비되어 있다.

크랭크실(15)에는 크랭크축(11)이 오일리스베어링(18)에 의해 회전이 자유롭도록 지지되어 설치되고, 제 1 및 제 2 실린더실(16,17)에는 피스톤(19)이 상,하이동이 자유롭게 설치되며, 크랭크실(15)과 피스톤(19)는 컨넥팅로드(20)로 연결되어 있다.

제 1 실린더실(16)에는 압축코일스프링(21)이 설치되고, 유체가 충전되어 있으며, 하부케이스(14)에는 피스톤(19)이 상,하이동(도어의 개폐구간)할 때, 제 1 및 제 2 실린더실(16,17)내의 유체가 서로 유동되게 하는 제 1 및 제 2 유체포트 (22,23)와, 이를 연결하는 통로(24)가 형성되어 있으며, 통로(24)에는 개도(開度)를 조절하는 개도조절밸브(25)가 설치되어 있다.

또한, 피스톤(19)의 대략 중앙에는 유체가 제 1 실린더실(16)에서 제 2 실린더실(17)로만 이동하도록 하는 체크밸브수단이 설치되어 있다. 이 체크밸브수단은 제 1 실린더실(16)과 제 2 실린더실(17) 사이를 통하는 관통구멍(26)을 형성하고, 이 관통구멍(26)을 스프링(27)으로 탄력설치한 볼(28)로 막은 구성이다.

이와 같이 구성된 도어개폐장치의 작동을 설명하면 다음과 같다. 먼저 도 1에 도시된 바와 같이 실선으로 나타낸 도어닫힘상태에서 가상선으로 나타낸 도어열림상태를 도어 개폐구간(L)으로 하고, 도어(1)를 사용자가 인위적인 힘으로 열면, 아암(5)의 로울러(6)가 슬라이드레일(4)에 안내되면서 도어개폐작동기구(10)의 크랭크축(11)을 중심으로 아암(5)이 시계방향으로 소정각도 회전하게 된다.

아암(5)이 회전하게 되면, 이에 고정된 크랭크축(11)이 소정각도 회전하게 되고, 이로써 도 2a에 도시된 상태에서 도 2b에 도시된 상태로 피스톤(19)이 상승하게 된다.

따라서 피스톤(19)은 도어개폐구간(L)에 비례하여 일정거리 상승하게 되고, 이로인해 제 1 실린더실(16)내의 압축코일스프링(21)이 압축됨과 동시에, 유체가 제 1 유체포트(22) →통로(24) → 제 2 유체포트(23)의 경로를 통해 제 2 실린더실 (17)내로 이동하게 되고, 피스톤(19)에 형성한 관통구멍(26)도 볼(28)이 밀려 개방되므로 제 1 실리더실(16)내의 유체가 제 2 실린더실(17)내로 빠르게 이동하게 된다.

이 상태에서 도어(1)에 작용한 힘을 제거하게 되면, 압축되어 있던 압축코일스프링(21)의 복원력에 의해 피스톤(19)은 다시 도 2a의 상태로 하강하게 되고, 이로써 제 2 실린더실(17)내의 유체는 제 2 유체포트(23) →통로(24) → 제 1 유체포트(22)의 경로로만 제 1 실린더실(16)내로 이동하고, 피스톤(19)에 형성한 관통구멍(26)은 볼(28)에 의해 막히게 되므로 이동할 수 없게 된다.

피스톤(19)의 하강으로 컨넥팅로드(20)와 연결된 크랭크축(11)이 시계반대방향으로 회전하게 되면, 이 크랭크축(11)과 고정된 아암(5)도 시계반대방향으로 회전하게 되므로, 아암(5)의 로울러(6)가 도어(1)를 밀어 도어(1)가 자동으로 닫히게된다.

이때, 도어(1)의 개폐속도는 도어개폐작동기구(10)의 제 1 실린더실(16)과 제 2 실린더실(17)을 통하는 통로(24)의 개도를 개도조절밸브(25)로 조절함으로써 이루어진다. 즉 통로(24)의 개도를 작게 조절하면, 유체가 신속하게 이동할 수 없어 도어의 개폐속도는 느려지고, 개도를 크게 조절하면, 유체가 신속하게 이동할 수 있어 도어의 개폐속도는 빨라지게 된다.

또한 도어(1)를 열때에는 통로(24)와 관통구멍(26)을 통해 유체가 이동하고, 도어(1)가 자동으로 닫힐 때에는 유체가 통로(24)로만 이동하므로, 도어(1)를 열 때보다 닫을 때의 속도가 더 느리도록 되어 있다. 따라서 도어(1)를 열 때는 신속하게 열 수 있고, 닫을 때는 천천히 닫히도록 함으로써 도어를 닫을 때의 충격이나 소음을 작게 할 수 있게 된다.

그러나, 이와 같이 작동하는 철도차량용 도어 개폐장치는, 도어(1)의 개폐를 신속하게 하기 위해 통로(24)의 개도를 크게하는 경우, 도어(1)를 신속하게 열고 닫을 수는 있지만, 도어의 닫힘속도가 빨라 도어에 큰 충격을 주게 되므로, 이 충격으로 인해 도어 개폐장치는 물론 주변장치에도 고장을 발생시키게 된다. 따라서 고장으로 인해 도어의 유지관리에 어려움이 있을 뿐만아니라, 관리 및 부품교체등 많은 유지비용이 지출되는 문제가 있다.

또한 도어가 천천히 닫히도록 하기 위해 통로(24)의 개도를 너무 좁게 조절하는 경우에는, 충격을 줄여 고장발생을 감소시킬 수는 있지만, 도어가 너무 천천히 개폐되므로 도어를 신속하게 개폐할 수 없는 사용상의 불편함이 있고, 또 도어를 열 때도 큰 힘이 필요하게 되는 문제가 있다.

본 고안은, 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 도어를 열고 닫는 동작이 신속하게 이루어지도록 하여 사용을 매우 편리하게 함과 동시에, 도어가 닫히기 직전에 일단정지하는 것처럼 닫힘속도를 급격히 감소시킨후, 천천히 닫히도록 하여 충격을 최소화함으로써 충격으로 인한 고장발생등을 대폭 줄일 수 있고, 이로인해 유지관리를 용이하게 할 수 있고, 유지관리비용을 대폭 절감할 수 있는 철도차량용 도어 개폐장치를 제공하는데 있다.

도 1은 일반적인 철도차량용 도어 개폐장치를 개략적으로 나타낸 정면도.

도 2는 종래의 도어개폐작동기구를 나타낸 단면도로서, 도 2a는 도어가 완전히 닫혔을 때의 작동상태도, 도 2b는 도어가 완전히 열렸을 때의 작동상태도.

도 3은 도 2의 측면에서 본 부분 절결단면도.

도 4는 본 고안에 따른 철도차량용 도어 개폐장치를 나타낸 정면도.

도 5는 본 고안에 따른 철도차량용 도어 개폐장치에서 도어개폐작동기구를 나타낸 단면도로서, 도 5a는 도어가 완전히 닫혔을 때의 작동상태도, 도 5b는 도어가 완전히 열렸을 때의 작동상태도, 도 5c는 도어가 완전히 닫히기 직전의 감속구간에 도달한 상태의 작동상태도.

도 6은 본 고안의 제 2 통로를 나타낸 다른 실시예도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

30 : 도어 31,32 : 가이드레일

33 : 슬라이드레일 34 : 아암

40 : 도어개폐작동기구 41 : 크랭크축

45 : 몸체 46 : 크랭크실

47,48 : 실린더실 49 : 피스톤

50 : 컨넥팅로드 51 : 압축코일스프링

52 : 제 1 통로 53 : 개도조절밸브

54 : 제 1 포트 55 : 제 2 포트

56 : 제 2 통로 57 : 쵸크(Chock)

58 : 감속구멍 59 : 조립구멍

60 : 필터 61 : 관통구멍

L : 개폐구간 S : 감속구간

상기의 목적은, 아암의 일단은 도어의 슬라이드레일에 연결되고, 다른 일단은 도어개폐작동기구의 크랭크축에 연결되어 이루어지며, 상기 도어개폐작동기구는, 상기 크랭크축이 설치되는 크랭크실과 피스톤이 설치되는 제 1 및 제 2 실린더실을 구비하고 내부에 유체가 채워진 몸체와, 상기 크랭크축과 피스톤을 연결하여 크랭크축의 회전운동을 피스톤의 직선운동으로 전환하는 컨넥팅로드와, 상기 피스톤에 탄력설치된 압축코일스프링과, 상기 제 1 및 제 2 실린더실에 제 1 및 제 2 유체포트가 각각 위치되어 피스톤의 직선운동시 제 1 실린더실과 제 2 실린더실 사이에 유체가 이동하도록 하는 제 1 통로와, 상기 피스톤에 형성되어 유체가 제 1 실린더실에서 제 2 실린더실로만 이동하도록 하는 첵크밸브수단으로 구성된 철도차량용 도어 개폐장치에 있어서, 상기 제 1 통로의 단면적보다 작은 단면적을 가지고 제 1 실린더실과 제 2 실린더실을 연통하는 제 2 통로를 상기 피스톤에 구비하고,제 1 통로의 제 2 포트는, 도어가 완전히 닫히기 전인 일정구간을 감속구간으로 설정하여 도어가 이 감속구간에 도달할 때 피스톤에 의해 막히는 위치에 형성함을 특징으로 하는 철도차량용 도어 개폐장치에 의해 달성될 수 있다.

또한, 상기 제 2 통로는, 피스톤에 제 1 실린더실과 제 2 실린더실 사이를 관통하는 조립구멍을 형성하고, 이 조립구멍에 쵸크(Chock)를 나사맞춤하며, 이 쵸크의 중앙에 제 1 실린더실과 제 2 실린더실을 연통하는 감속구멍을 형성하여 구성하는 것이 바람직하다.

또한, 도어가 완전히 닫히기 직전인 감속구간은, 도어가 완전히 닫힌 위치로부터 도어개폐구간의 1/3∼1/5 되는 거리로 설정하는 것이 바람직하다.

이하, 본 고안에 따른 철도차량용 도어 개폐장치를 첨부도면에 따라 상세하게 설명한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 도어(30)는 상,하부의 가이드레일(31,32)을 따라 미닫이식으로 개폐되도록 설치되고, 도어(30)의 후단부에는 상하방향으로 슬라이드레일(33)이 설치되어 있다.

슬라이드레일(33)에는 아암(34)의 일단에 구비한 로울러(35)가 안내되도록 설치되며, 아암(34)의 타단은 벽체에 설치된 도어개폐작동기구(40)의 크랭크축(41)에 연결되어 있다.

도어개폐작동기구(40)는, 상부케이스(42), 중간케이스(43) 및 하부케이스 (44)가 조립되어 하나의 몸체(45)를 이루고 있다. 상부케이스(42)에는 상기 크랭크축(41)이 회전자유롭게 지지됨과 동시에, 액밀(液密) 유지된 크랭크실(46)이 구비되고, 중간케이스(43) 및 하부케이스(44)에 걸쳐서는 액밀 유지된 제 1 및 제 2실린더실(47,48)이 구비되며, 이 제 1 및 제 2 실린더실(47,48)에는 피스톤(49)이 설치된다.

또한 제 1 및 제 2 실린더실(47,48)은 유체로 채워지고, 크랭크축(41)과 피스톤(49)은 커넥팅로드(50)로 연결되어 크랭크축(41)의 회전운동을 피스톤(49)의 직선운동으로 전환하거나, 피스톤(49)의 직선운동을 크랭크축(41)의 회전운동으로 전환하도록 되어 있으며, 피스톤(49)에는 압축코일스프링(51)이 설치되어 있다.

상기 하부케이스(44)에는 피스톤(49)이 직선운동할 때, 제 1 및 제 2 실린더실(47,48) 사이에 유체가 이동하도록 하는 제 1 통로(52)가 형성되고, 제 1 통로 (52)의 도중에는 개도를 조절하는 개도조절밸브(53)가 설치되어 있다. 이 제 1 통로(52)의 제 1 포트(54)는 제 1 실린더실(47)에 위치되고, 제 2 포트(55)는 도 4 및 도 5c에 도시된 바와 같이 도어(30)가 완전히 닫히기 전인 일정구간을 감속구간 (S, S')으로 설정하고, 도어(30) 및 피스톤(49)이 감속구간(S)에 도달할 때 피스톤 (49)에 의해 막히는 위치에 형성한다.

상기 감속구간(S,S')은 도어(30)가 완전히 닫힌 위치로부터 도어(30)의 개폐구간(L,L')의 1/3∼1/5 로 설정하는 것이 바람직하다.

또한, 피스톤(49)에는 피스톤(49)의 직선운동시 제 1 실린더실(47)과 제 2 실린더실(48) 사이에 유체가 이동하도록 하는 제 2 통로(56)와, 제 1 실린더실(47)에서 제 2 실린더실(48)로만 유체가 이동하도록 하는 체크밸브수단이 구비되어 있다.

상기 제 2 통로(56)의 단면적은 제 1 통로(52)의 단면적보다 작게 형성되며,한쪽 끝단에 필터(60)가 설치되어 제 2 통로(56)가 유체에 섞인 이물질에 의해 막히는 것이 방지되도록 되어 있다.

도 6은 상기 제 2 통로의 다른 실시예를 나타낸 것으로, 쵸크(Chock : 57)의 중심에 감속구멍(58)을 형성하고, 피스톤(49)에는 제 1 실린더실(47)과 제 2 실린더실(48)로 관통하는 조립구멍(59)을 형성하여 이 조립구멍(59)에 쵸크(57)를 나사맞춤하여 구성할 수도 있다. 또한 조립구멍(59)의 일측에 필터(60)를 설치하여, 감속구멍(58)이 이물질에 의해 막히는 것을 방지하는 것이 좋다.

체크밸브수단은 피스톤(49)의 중앙부에 형성한 관통구멍(61)과, 스프링(62)으로 탄력설치되어 상기 관통구멍(61)을 막는 볼(63)으로 이루어진다.

이러한 구성의 작동을 설명하면 다음과 같다. 도 4의 실선으로 도시된 바와 같이, 도어(30)가 닫힌 상태에서는 도 5a에서와 같이 피스톤(49)은 하강한 상태에 있게 되고, 대부분의 유체는 제 1 실린더실(47)내에 있게 된다.

이 상태에서 사용자가 도어(30)를 열면, 도 4에 가상선으로 도시된 바와 같이 도어(30)가 이동하면서 아암(34)이 시계방향으로 회전하게 되고, 이로써 도어개폐작동기구(40)의 크랭크축(41)이 소정각도 시계방향으로 회전하게 되므로, 도 5b에 도시된 바와 같이 피스톤(49)이 상승하게 된다.

이때 피스톤(49)이 상승하게 되면, 압축코일스프링(51)은 압축되고, 감속구간(S)에서는 피스톤(49)에 의해 제 1 통로(52)의 제 2 포트(55)가 막혀있는 것이므로, 제 2 통로(56) 및 체크밸브수단의 관통구멍(61)을 통해 유체가 제 1 실린더실 (47)에서 제 2 실린더실(48)내로 이동하게 되고, 감속구간(S,S')을 벗어나게 되면,피스톤(49)에 의해 막혀있던 제 1 통로(52)의 제 2 포트(55)가 개방되어 제 1 통로 (52)로도 유체가 이동하므로 도어(30)를 신속하게 열 수 있다.

이렇게 하여 도어(30)를 완전히 연상태에서 사용자가 도어(30)에 작용하던 힘을 제거하면, 압축되어 있던 압축코일스프링(51)의 복원력에 의해 피스톤(49)은 하강하게 된다. 피스톤(49)이 하강하게 되면, 이번에는 제 1 통로(52) 및 제 2 통로(56)를 통해 유체가 제 2 실린더실(48)에서 제 1 실린더실(47)로 이동하게 되고, 이 때는 체크밸브수단으로는 관통구멍(61)이 볼(63)에 의해 막혀 유체가 이동되지 않게 되므로, 도어(30)를 열 때보다는 속도가 느리게 된다.

이어서, 도어(30)가 완전히 닫히기 직전인 감속구간(S,S')에 피스톤(49)이 도달하게 되면, 피스톤(49)이 제 1 통로(52)의 제 2 포트(55)를 막게 되고, 이로써 유체는 단면적이 작은 제 2 통로(56)로만 이동되므로, 감속구간(S,S')동안은 도어 (30)의 닫힘속도가 급격히 감소되면서 서서히 닫히게 된다. 이로인해 도어(30)가 닫힐 때의 충격이 최소화될 수 있고 이 충격으로 인한 고장을 줄일 수 있게 된다.

또한, 도어(30)의 감속구간(S,S')은 도어(30) 개폐구간(L,L')의 1/5∼1/3범위로 설정하는 것이 좋고, 이 범위보다 길게 설정하는 경우, 도어(30)의 닫힘시간이 길어질 수 있고, 너무 짧게 설정하는 경우는, 도어(30)에 몸이 끼일 수 있으며, 도어(30)와의 충돌로 인해 부상의 염려도 있다.

그리고, 제 2 통로(56)에 설치된 필터(60)에 의해서는, 유체에 섞인 이물질에 의해 작은 감속구멍(58)이 막히는 것이 방지되고, 제 1 통로(52)의 도중에 설치된 개도조절밸브(53)에 의해서는 제 1 통로(52)의 개도를 조절하여 도어개폐속도를조절할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 철도차량용 도어 개폐장치에 의하면, 도어가 완전히 닫히기 직전의 감속구간에서 도어의 닫힘속도를 급격히 감소시킴으로써 도어가 닫힐 때의 충격을 최소화할 수 있고, 이로인해 도어의 개폐시 충격에 의한 고장을 대폭 줄일 수 있어 유지관리가 매우 용이하며, 유지관리에 드는 비용도 대폭 절감할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 아암(34)의 일단은 도어(30)의 슬라이드레일(33)에 연결되고, 다른 일단은 도어개폐작동기구(40)의 크랭크축(41)에 연결되어 이루어지며, 상기 도어개폐작동기구(40)는, 상기 크랭크축(41)이 설치되는 크랭크실(46)과 피스톤(49)이 설치되는 제 1 및 제 2 실린더실(47,48)을 구비하고 유체로 채워진 몸체(45)와, 상기 크랭크축(41)과 피스톤(49)을 연결하여 크랭크축(41)의 회전운동을 피스톤(49)의 직선운동으로 전환하는 컨넥팅로드(50)와, 상기 피스톤(49)에 탄력설치된 압축코일스프링 (51)과, 상기 제 1 및 제 2 실린더실(47,48)에 제 1 및 제 2 포트(54,55)가 각각 위치되어 피스톤(49)의 직선운동시 제 1 실린더실(47)과 제 2 실린더실(48) 사이에 유체가 이동하도록 하는 제 1 통로(52)와, 상기 피스톤(49)에 형성되어 유체가 제 1 실린더실(47)에서 제 2 실린더실(48)로만 이동하도록 하는 체크밸브수단으로 구성된 철도차량용 도어 개폐장치에 있어서,

   상기 제 1 통로(52)의 단면적보다 작은 단면적을 가지고 제 1 실린더실(47)과 제 2 실린더실(48)을 연통하는 제 2 통로(56)를 상기 피스톤(49)에 구비하고, 제 1 통로(52)의 제 2 포트(55)는, 도어(30)가 완전히 닫히기 전인 일정구간을 감속구간(S,S')으로 설정하여 도어(30) 및 피스톤(49)이 감속구간(S,S')에 도달할 때 피스톤(49)에 의해 막히는 위치에 형성함을 특징으로 하는 철도차량용 도어 개폐장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 통로(56)는, 피스톤(49)에 제 1 실린더실(47)과 제 2 실린더실(48) 사이를 관통하는 조립구멍(59)을 형성하고, 이 조립구멍(59)에 쵸크(57)를 나사맞춤하며, 이 쵸크(57)의 중앙에 제 1 실린더실(47)과 제 2 실린더실(48)을 연통하는 감속구멍(58)을 형성하여 이루어짐을 특징으로 하는 철도차량용 도어 개폐장치.
3. 제 1 항에 있어서, 도어(30)가 완전히 닫히기 직전인 감속구간(S,S')은, 도어(30)가 완전히 닫힌 위치로부터 도어 개폐구간(L,L')의 1/3∼1/5 되는 거리로 설정하는 것을 특징으로 하는 철도차량용 도어 개폐장치.