KR200282082Y1 - 철도차량용 도어 개폐장치 - Google Patents

Abstract

크랭크축의 양단에 균일한 하중이 작용하도록 함으로써 이들 사이의 편마모를 방지하고, 이로인한 소음을 감소시킬 수 있으며, 마모 및 편심 하중으로 인한 회전지지기능을 유지할 수 있고, 도어와 크랭크축 사이의 동력전달기능을 수행하기에 적합한 철도차량용 도어개폐장치를 제공하는데 있다.

본 고안은, 상,하부 가이드레일(31,32)을 따라 도어(30)가 직선왕복운동하도록 설치되고, 아암(34)의 일단은 도어(30)의 슬라이드레일(33)에 연결되고, 다른 일단은 도어개폐작동기구(40)의 케이스(42)내에 베어링(44)으로 회전지지된 크랭크축(41)에 연결되어 이루어지는 철도차량용 도어개폐장치에 있어서, 상기 크랭크축 (41)의 양끝단을 케이스(42)의 양쪽 외부로 노출시키고, 한쪽 끝단에는 아암(34)의 일단을 고정하고, 다른쪽 끝단에는 보강아암(45)의 일끝단을 고정하며, 상기 보강아암(45)의 다른 끝단은 아암(34)에 고정하여 구성된다. 또한 상기 아암(34) 및 보강아암(45)의 대향하는 위치에 절곡부분(34b,45b)을 대칭되게 형성한다.

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 케이스를 이루고있으며, 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 닫히게 된다.

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 조절함으로써이루어진다. 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, 도 4에 도시된 바와 같이, 도어개폐작동기구(10)의 크랭크축(11)과 아암(5)의 연결구조가 크랭크축 (11)의 한쪽 끝단에서만 이루어지도록 되어 있다.

따라서, 양쪽에 오일리스베어링(18)으로 지지된 크랭크축(11)은 아암(5)과의 연결부위에서 축방향에 대하여 수직인 지름방향으로 아암(5)의 도어개폐운동에 따른 하중을 받게 되고, 이로써 오일리스베어링(18)과 크랭크축(11) 사이에 편심하중이 작용하여 심한 마모와 소음을 유발하게 된다.

오일리스베어링(18)이 마모되면, 크랭크축(11)과의 사이에 유격이 발생하게 되고, 이 유격에 의해서는 크랭크축(11)의 회전지지기능을 저하시키는 것은 물론, 더 큰 소음을 유발하게 된다. 또한 오일리스베어링(18)의 심한 마모로, 수시로 부품을 교체하는 등 유지관리에 어려움이 있고, 유지보수 비용도 증가하게 되는 문제가 있었다.

그리고, 아암(5)은 도어(1)의 직선운동을 크랭크축(11)의 회전운동으로 전달하거나 또는 크랭크축(11)의 회전운동을 도어(1)의 직선운동으로 전달하는 기능을 하는데, 아암(5)은 크랭크축(11)의 한쪽에 연결되어 있을 뿐만아니라, 공간이 협소한 관계로 아암(5)의 도중에 절곡부분(5a)을 형성하고 있다.

따라서 아암(5)이 도어(1) 또는 크랭크축(11)으로 동력을 전달하는 힘이 한쪽으로 편중되어 전달될 뿐만아니라, 아암(5) 자체도 균형이 유지되지 않아 동력전달기능을 수행하기에는 구조적 강도면에서 취약한 문제가 있었다.

본 고안은, 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 도어개폐작동기구의 크랭크축과 아암의 연결구조가 크랭크축의 양쪽 끝단에서 이루어지도록 하여 크랭크축의 양단에 균일한 하중이 작용하도록 함으로써 이들 사이의 편마모를 방지하고, 이로인한 소음을 감소시킬 수 있으며, 마모 및 편심 하중으로 인한 회전지지기능을 유지할 수 있고, 도어와 크랭크축 사이의 동력전달기능을 수행하기에 적합한 철도차량용 도어개폐장치를 제공하는데 있다.

도 1은 일반적인 철도차량용 도어 개폐장치를 개략적으로 나타낸 정면도.

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

도 3은 도 2a의 측면에서 본 부분 절결단면도.

도 4는 종래의 아암과 도어개폐작동기구의 크랭크축과의 조립상태를 나타낸 단면도.

도 5는 본 고안에 따른 철도차량용 도어개폐장치를 나타낸 정면도.

도 6은 본 고안의 아암과 도어개폐작동기구의 크랭크축과의 조립상태를 나타낸 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

30 : 도어 31,32 : 가이드레일

33 : 슬라이드레일 34 : 아암

34a : 사각구멍 34b : 절곡부분

35 : 로울러 40 : 도어개폐작동기구

41 : 트랭크축 41a : 회전지지부

41b : 고정부 42 : 케이스

43 : 덮개 44 : 베어링

45 : 보강아암 45a : 사각구멍

45b : 절곡부분 46 : 보울트

47 : 너트

상기의 목적은, 상,하부 가이드레일을 따라 도어가 직선왕복운동하도록 설치되고, 아암의 일단은 도어의 슬라이드레일에 연결되고, 다른 일단은 도어개폐작동기구의 케이스내에 베어링으로 회전지지된 크랭크축에 연결되어 이루어지는 철도차량용 도어개폐장치에 있어서, 상기 크랭크축의 양끝단을 케이스의 양쪽 외부로 노출시키고, 한쪽 끝단에는 아암의 일단을 고정하고, 다른쪽 끝단에는 보강아암의 일끝단을 고정하며, 상기 보강아암의 다른 끝단은 아암에 고정하여 구성됨을 특징으로 하는 철도차량용 도어 개폐장치에 의해 달성될 수 있다.

이때, 상기 아암 및 보강아암의 대향하는 위치에 절곡부분을 대칭되게 형성하는 것이 바람직하다.

이하, 본 고안에 따른 철도차량용 도어 개폐장치를 첨부도면에 따라 상세하게 설명한다. 도 5에 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.

도 6에 도시된 바와 같이, 크랭크축(41)은 도어개폐작동기구(40)의 케이스 (42)내에 설치되는 것으로, 크랭크축(41)의 양끝단은 케이스(42) 양쪽의 덮개(43)에 설치된 베어링(44)에 의해 회전지지되는 원통형의 회전지지부(41a)와, 이 회전지지부(41a)에 축방향으로 연이어 형성된 단면이 사각인 고정부(41b)로 이루어진다.

또한, 상기 크랭크축(41)의 양쪽 고정부(41b)는 케이스(42)의 양쪽으로 외부에 노출되고, 이 노출된 양쪽 고정부(41b)에 아암(34) 및 보강아암(45)의 일끝단이 고정되는 것으로, 아암(34) 및 보강아암(45)의 일끝단에는 상기 고정부(41b)에 끼워맞춤되는 사각구멍(34a,45a)이 형성되어 있다.

이때, 상기 아암(34) 및 보강아암(45)의 일끝단과 크랭크축(41)의 양쪽 고정부(41b)와의 고정수단은 특별히 한정하는 것은 아니지만, 이들의 고정부분에 지름방향으로 관통하는 핀구멍을 형성하여 이 핀구멍에 고정핀이나 분할핀등을 끼워넣어 고정할 수도 있고, 고정부의 치수보다 사각구멍의 치수를 작게 하여 억지끼워맞춤으로 고정할 수도 있으며, 아암에 나사구멍을 형성하고 보울트 또는 무두볼트를 나사결합하여 고정부와 고정할 수도 있다. 그 외에 고정부에 사각구멍을 끼워 상호 고정할 수 있는 수단이라면 모두 가능하다.

또한, 상기 보강아암(45)의 다른 한쪽은 아암(34)에 보울트(46,47)등의 고정수단으로 고정되고, 아암(34)과 보강아암(45)의 대향위치에는 절곡부분(34b,45b)이 대칭적으로 형성된 구성이다.

이러한 구성의 본 고안은, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 도어(30)와 도어개폐작동기구(40)의 크랭크축(41) 사이에 아암(34)이 설치되어, 도어(30)의 직선운동을 크랭크축(41)의 회전운동으로, 또는 크랭크축(41)의 회전운동을 도어(30)의 직선운동으로 전달함으로써 도어개폐작동을 하게 된다.

이와 같이 작동하는 철도차량용 도어 개폐장치는, 도 6에 도시된 바와 같이, 도어개폐작동기구(40)의 크랭크축(41)과 아암(34)의 연결구조가 크랭크축(41)의 양쪽 끝단에서 이루어지도록 되어 있다.

따라서, 도어(30)의 개폐시 아암(34)의 동력전달기능 수행에 의해 크랭크축 (41)에 지름방향으로 작용하는 하중은 크랭크축(41)의 양쪽에서 균등하게 작용하게 된다. 이로써 베어링(44)과 크랭크축(41) 사이에 편심하중에 의한 편마모가 생기지 않게 되고, 편마모로 인한 소음도 감소시킬 수 있게 되며, 크랭크축(41)의 원활한 회전지지기능을 수행할 수 있게 된다.

그리고, 아암(34)은 도어(30)의 직선운동을 크랭크축(41)의 회전운동으로 전달하거나 또는 크랭크축(41)의 회전운동을 도어(30)의 직선운동으로 전달하는 기능을 하는데, 아암(34)에 보강아암(45)이 설치되고, 이 아암(34) 및 보강아암(45)의 일끝단이 크랭크축(41)의 양쪽에 고정되는 것이므로, 크랭크축(41)에 작용하는 하중이 양쪽으로 균일하게 전달될 뿐만아니라, 아암(34) 자체에도 균형이 유지되고 구조적으로 보강되어 안정된 동력전달기능을 수행할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 철도차량용 도어 개폐장치에 의하면, 크랭크축의 양쪽에 하중이 균일하게 작용되어 이를 회전지지하는 베어링 사이에서 발생되었던 편마모가 방지됨으로써 마모로 인한 소음을 줄일 수 있으며, 부품 교체로 인한 유지관리의 번거로움을 해소함과 동시에, 이로 인한 유지관리 비용을 절감할 수 있게 된다.

또한 아암에 설치된 보강아암은, 아암과 더불어 크랭크축 또는 도어로 동력을 전달할 때, 힘의 균형을 이룰 수 있으며, 구조적으로도 보강되어 안정적인 동력전달기능을 수행할 수 있는 효과를 가진다.

Claims (2)

1. 상,하부 가이드레일(31,32)을 따라 도어(30)가 직선왕복운동하도록 설치되고, 아암(34)의 일단은 도어(30)의 슬라이드레일(33)에 연결되고, 다른 일단은 도어개폐작동기구(40)의 케이스(42)내에 베어링(44)으로 회전지지된 크랭크축(41)에 연결되어 이루어지는 철도차량용 도어개폐장치에 있어서,

   상기 크랭크축(41)의 양끝단을 케이스(42)의 양쪽 외부로 노출시키고, 한쪽 끝단에는 아암(34)의 일단을 고정하고, 다른쪽 끝단에는 보강아암(45)의 일끝단을 고정하며, 상기 보강아암(45)의 다른 끝단은 아암(34)에 고정하여 구성됨을 특징으로 하는 철도차량용 도어 개폐장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 아암(34) 및 보강아암(45)의 대향하는 위치에 절곡부분(34b,45b)을 대칭되게 형성하는 것을 특징으로 하는 철도차량용 도어개폐장치.