KR20200006219A - 여닫이 자동문 - Google Patents

Abstract

본 발명은 여닫이 자동문에 관한 것으로, 본 발명에 따른 여닫이 자동문은 도어 본체; 상기 도어 본체 상부에 위치하고 내부에 중공이 형성된 람마부; 상기 람마부의 내부에 설치되는 모터; 상기 모터에 연결되는 모터 샤프트; 상기 모터 샤프트의 하단에 연결되는 회전바; 상기 회전바 일단에 형성되는 롤러; 및 상기 도어 본체 상부에 형성되며, 상기 롤러가 슬라이딩되도록 형성되는 가이드 레일을 포함하여 구성되는 것에 기술적 특징이 있다.

Description

여닫이 자동문 {AUTOMATIC DOOR}

본 발명은 여닫이 자동문에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 모터 내장형 여닫이 자동문에 관한 것이다.

일반적으로 자동문은 대부분 와이어 또는 벨트 타입의 무한궤도식으로 도는 벨트에 출입문을 매달고 여닫히도록 한 구성이 대부분이다. 그러나, 이와 같은 종래의 구조는 벨트의 양측으로 풀리를 설치하고, 한쪽 풀리는 감속모터와 연결시키는 구성이므로 구조가 복잡하고 부품 수가 많으며, 부피를 많이 차지하므로 저렴하게 자동문을 구성할 수 없었다.

또한, 이와 같은 종래의 기술은 미관상 좋지 않고 부피를 많이 차지하며, 특히 수동조작시 감속모터와 구동기어를 이격시키기 위하여 별도의 솔레노이드 및 연결링크의 클러치 수단을 갖는 것이므로 구성이 복잡하고 제작이 어려워서 자동 출입문에 적용하기 어려운 단점이 있었다.

이러한 단점을 해결하기 위한 기술로 등록특허공보 제10-1705319호(발명의 명칭: 출입구 자동 회전문 장치)가 있으나, 이러한 기술은 크기가 출입구에 적용되는 대규모의 회전형 자동문에 적용되는 것으로 일반적인 여닫이 문에 적용이 힘든 문제점이 있다.

반면, 일반적인 여닫이 문에 자동 도어 개폐장치가 적용된 기술로 등록특허공보 제10-1728297호(발명의 명칭: 자동 도어 개폐장치)가 있으나, 이러한 기술은 모터가 외부로 노출되어 있기 때문에 미관상 좋지 않은 문제점이 있고, 방의 공간 활용이 부족하며, 가이드 레일 역시 외부로 노출되기 때문에 외부 자극이나 충격에 의해 쉽게 열화되거나 파손될 수 있는 문제점이 있다.

KR 10-1705319 B1 (2017. 06. 19.) KR 10-1728297 B1 (2017. 04. 13.)

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 모터 및 가이드 레일이 외부로 노출되지 않는 여닫이 자동문을 제공하는 것에 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 여닫이 자동문은 도어 본체; 상기 도어 본체 상부에 위치하고 내부에 중공이 형성된 람마부; 상기 람마부의 내부에 설치되는 모터; 상기 모터에 연결되는 모터 샤프트; 상기 모터 샤프트의 하단에 연결되는 회전바; 상기 회전바 일단에 형성되는 롤러; 및 상기 도어 본체 상부에 형성되며, 상기 롤러가 슬라이딩되도록 형성되는 가이드 레일을 포함하여 구성될 수 있다.

또한 본 발명에 따른 여닫이 자동문은 상기 도어 본체가 주변 구조물과 힌지 구조로 결합되어 회전 되도록 구성될 수 있다.

또한 본 발명에 따른 여닫이 자동문은 상기 회전바가 복수 개로 구비되며, 상기 복수 개의 회전 바가 링크 구조를 갖도록 구성될 수 있다.

또한 본 발명에 따른 여닫이 자동문은 상기 회전바가 텔레스코픽 구조로 형성될 수 있다.

또한 본 발명에 따른 여닫이 자동문은 상기 도어 본체 내부의 일측에 형성되며, 상기 도어 본체의 회전 중심축이 되는 도어 샤프트를 더 포함하여 구성될 수 있다.

또한 본 발명에 따른 여닫이 자동문은 상기 모터 샤프트가 상기 도어 샤프트와 동일 선상에 배치되도록 구성될 수 있다.

본 발명에 따른 여닫이 자동문은 모터 및 가이드 레일이 외부로 노출되지 않는 구조를 갖기 때문에, 모터 및 가이드 레일이 외부 자극이나 충격에 의해 쉽게 열화되거나 파손될 수 있는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 여닫이 자동문을 정면에서 바라본 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 모터의 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 여닫이 자동문을 측면에서 바라본 도면이다.
도 4는 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 여닫이 자동문의 동작 상태도이다.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.

본 발명의 개념에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 명세서에서 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. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 여닫이 자동문을 정면에서 바라본 도면, 도 2는 본 발명에 따른 모터의 사시도, 도 3은 본 발명에 따른 여닫이 자동문을 측면에서 바라본 도면이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 여닫이 자동문은 도어 본체(100); 도어 본체(100) 상부에 위치하고 내부에 중공이 형성된 람마부(200); 람마부(200)의 내부에 설치되는 모터(300)를 포함하여 구성될 수 있다. 참고적으로 본 발명에 따른 여닫이 자동문은 도어 본체(100)를 자동으로 개폐하기 위해 감지부(미도시)를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다. 즉, 본 발명에 따른 여닫이 자동문은 감지부가 사람을 감지하면 자동으로 도어 본체(100)가 개방되고, 사람이 지나가거나 더 이상 사람이 감지되지 않으면 자동으로 도어 본체(100)가 폐쇄된다.

이러한 본 발명에 따른 여닫이 자동문은 본체 도어(100)의 높이가 천장에 닿을 정도의 높이로 형성되지 않고, 천장으로부터 어느 정도 여유를 두도록 하는 높이로 형성되는 것이 바람직하다. 이처럼 본체 도어(100)와 천장 사이에 여유 간격이 생기고, 이 여유 간격에 람마부(200)가 형성될 수 있다. 참고적으로 이러한 천장과 문 사이의 여유 간격은 람마 구조라고 불리기도 한다.

본 발명에 따른 람마부(200)는 일반적인 람마 구조와 달리 내부에 중공이 형성되는 것이 바람직하다. 이렇게 람마부(200) 내부에 중공이 형성됨으로써 모터(300)가 설치될 수 있는 공간이 확보될 수 있다.

또한 본 발명에 따른 여닫이 자동문은 모터(300)에 연결되는 모터 샤프트(310); 모터 샤프트(310)의 하단에 연결되는 회전바(320); 회전바(320)의 일단에 형성되는 롤러(330); 및 도어 본체(100) 상부에 형성되며, 롤러(330)가 슬라이딩되도록 형성되는 가이드 레일(110)을 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

이러한 구성에 의해 본 발명에 따른 여닫이 자동문은 모터(300) 및 가이드 레일(110)이 외부로 노출되지 않게 되고, 이로 인해 모터(300) 및 가이드 레일(110)이 외부 자극이나 충격에 의해 쉽게 열화되거나 파손될 수 있는 것을 방지할 수 있다.

본 발명에 따른 모터(300)는 다양한 종류의 모터가 사용될 수 있는데, DC 전원으로 작동하는 모터가 사용될 수 있으며, 내부에 엔코더가 장착되어 모터의 회전수를 감지하도록 구성될 수도 있다. 내부에 엔코더가 장착되어 회전수를 감지하는 경우 보다 정확한 모터의 동작을 구현할 수 있다.

엔코더는 서보모터의 회전방향을 포함한 회전속도 및 회전각도를 정확하게 알아보기 위한 검출기로 사용될 수 있는데, 이러한 엔코더로는 광학식 엔코더, 자기식 엔코더 등이 사용될 수 있다. 광학식 엔코더는 처리 회로가 간단하고, 디지털 신호를 이용하여 노이즈 마진이 크며, 고분능화가 용이한 특징이 있다. 그리고 자기식 엔코더는 처리 회로가 간단하고, 디지털 신호를 이용하여 노이즈 마진이 크며, 광학식 엔코더에 비해 상대적으로 진동 및 충격에 강하며 소비 전력이 적은 특징이 있다. 본 발명에서는 광학식 엔코더 및 자기식 엔코더 중 상황에 따라 적절한 엔코더가 선택되어 모터(300)에 포함되도록 구성될 수 있다.

또한 엔코더의 검출 방식에는 크게 앱솔루트 방식과 인크리멘탈 방식이 있다. 먼저 앱솔루트 방식은 전원 상태와 무관하게 항상 절대 위치 값을 유지할 수 있는 특성이 있는데, 이러한 특성은 회전원판에 광학적으로 이진부호화된 위치코드를 스캐닝함으로써 가능하며 따라서 전원이 공급되지 않는 상태에서 위치 이동이 발생하여도 전원 투입 후 곧바로 현재의 위치정보를 확인할 수 있다.

그리고 인크리멘탈 방식은 회전원판의 원주상에 일정간격으로 배열된 슬롯의 수를 광학적으로 카운트하여 회전각을 산출하는 방식으로, 절대위치를 측정할 수 없으며 기점으로부터 상대적인 위치만을 측정할 수 있으며, 전원 중단 및 복구 후 초기위치를 다시 검출해야 하는 단점이 있다. 그러나 구조가 비교적 간단하여 저렴한 비용으로 인크리멘탈 방식의 엔코더를 구성할 수 있는 장점이 있다.

또한 본 발명에 따른 모터(300)는 헤리컬(helical) 감속기를 더 포함하여 구성될 수 있는데, 헤리컬 감속기에 의해 소음 발생을 최소화할 수 있다.

본 발명에 따른 여닫이 자동문은 모터(300)의 동작을 제어하기 위한 제어부(340)가 설치되는 것이 바람직하다. 도 2에는 모터(300)의 옆에 제어부(340)가 설치된 것이 도시되었지만, 이는 하나의 실시예에 불과할 뿐이며, 모터(300)에 전기 신호를 보내어 모터(300)의 동작을 제어할 수 있기만 하면 되고, 제어부(340)의 설치 위치에 제한이 있는 것은 아니다.

이처럼 제어부(340)는 모터(300)의 동작을 제어할 수 있는데, 특히 모터(300)에 직접 연결된 모터 샤프트(310)가 회전하는 정도, 즉 모터 샤프트(310)의 회전각을 제어할 수 있다. 이렇게 제어부(340)가 모터 샤프트(310)의 회전각을 제어함으로써 도어 본체(100)가 열리는 정도를 제어할 수 있다.

그리고 제어부(340)가 모터 샤프트(310)의 회전각을 제어하는 것은 모터(300) 내부의 설치된 엔코더를 활용하여 구현될 수 있다. 예를 들어 도어 본체(100)가 열리는 정도가 결정되면, 이에 대응되도록 모터 샤프트(310)의 회전각이 결정될 수 있고, 이에 따라 모터(300)의 회전수가 결정될 수 있다. 결국 모터(300)의 회전수에 따라 도어 본체(100)가 열리는 정도가 결정되는 것인데, 제어부(340)에 이러한 정보들이 미리 저장됨으로써 모터(300)의 회전수로 도어 본체(100)가 열리는 정도를 조절할 수 있다.

예를 들어 도어 본체(100)가 열리는 정도가 90도로 미리 저장되고, 이에 대응하는 회전수가 1,000인 경우 모터(300)가 회전되기 시작한 다음 1,000의 회전수를 모터(300) 내부의 설치된 엔코더가 감지하면 모터(300)가 정지하도록 제어부(340)가 동작할 수 있다. 이러한 방식으로 도어 본체(100)를 90도 만큼 열 수 있다. 이러한 방식은 본 발명에 따른 여닫이 자동문의 이해를 돕기 위한 하나의 실시예일 뿐 다양한 방식으로 모터(300)를 제어하여 도어 본체(100)를 열거나 닫을 수 있다.

도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 여닫이 자동문의 동작 상태도이다. 도 4 및 도 5를 참고하여 본 발명의 다양한 실시예를 통해, 본 발명에 대해 더욱 상세하게 살펴본다.

도 4에는 도어 본체(100)가 힌지 구조로 결합된 것이 도시되어 있다. 건물 내의 실내 도어는 힌지 구조로 결합된 것들이 많은데, 도 4에 도시된 바와 같이 도어 본체(100)가 힌지 구조로 결합되어 있더라도 본 발명에 따른 여닫이 자동문의 구성이 적용되어 동작이 가능하다.

도 5에는 도어 본체(100)가 힌지 구조가 아닌 상태가 도시되어 있다. 이때 본 발명에 따른 여닫이 자동문은 도어 본체(100) 내부의 일측에 형성되어 도어 본체(100)의 회전 중심축이 되는 도어 샤프트(140)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 즉 힌지 구조로 도어 본체(100)가 결합되는 것이 아니라, 도어 샤프트(140)를 중심축으로 하여 도어 본체(100)가 회전되도록 구성될 수 있다.

이때 도어 샤프트(140)는 모터(300)의 하단에 연결되는 모터 샤프트(310)와동일 선상에 배치되는 것이 바람직하다. 도어 샤프트(140)와 회전 샤트프(310)가 동일 선상에 배치되지 않는다고 하여도 본 발명에 따른 여닫이 자동문이 동작하지 않는 것을 아니지만, 만일 도어 샤프트(140)와 회전 샤트프(310)가 동일 선상에 배치되지 않는다고 하면, 도어 본체(100)가 개방되도록 회전할 때와 도어 본체(100) 폐쇄도도록 회전할 때 가해지는 무게(힘)가 다르기 때문에 장기적으로 내구성이 저하될 수 있다. 그러나 본 발명에 따른 여닫이 자동문 도어 샤프트(140)와 회전 샤트프(310)가 동일 선상에 배치됨으로써 위와 같이 내구성이 저하될 수 있는 것을 미연에 방지할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 여닫이 자동문은 도어 본체(100)가 열리는 각도가 90도(도 4 및 도 5에서와 같이 위에서 바라 보았을 때) 이상이 되도록 회전바(320)가 복수 개로 구비되고, 복수 개의 회전 바(320)가 링크 구조를 갖도록 구성될 수 있다. 이러한 링크 구조는 도어 본체(100)가 힌지 구조로 결합되는 경우에 더 유용할 수 있다.

그리고 도면에 도시되지는 않았지만 회전바(320)가 텔레스코픽(telescopic) 구조로 형성된다면, 본 발명에 따른 여닫이 자동문은 도어 본체(100)가 열리는 각도가 90도 이상이 될 수 있다. 텔레스코픽 구조는 일 부분이 겹치게 해서 늘였다 줄였다 할 수 있는 구성으로, 일반적으로 널리 사용되는 주지의 기술이므로 구체적인 설명은 생략한다.

또한 본 발명에 따른 여닫이 자동문은 적어도 하나의 전자석을 포함하도록 구성될 수 있다. 도 1에는 가이드 레일(110)의 양단에 전자석(120, 130)이 설치된 것이 도시되어 있다. 이때 롤러(330)는 가이드 레일(110)의 양단에 설치되는 전자석(120, 130)에 대응하여 동작할 수 있도록 금속을 포함하여 구성되는 것이 바람직하다. 롤러(330) 전체가 금속으로 형성될 수 있고, 롤러(330)의 일 부분만 금속이 포함되도록 형성될 수도 있다. 그리고 이때, 전자석(120, 130)은 제어부(340)에 의해 온/오프(on/off)되도록 구현될 수 있다.

이와 같은 구성의 본 발명에 따른 여닫이 자동문의 동작을 설명한다. 먼저 도어 본체(100)가 폐쇄되어 있는 경우, 롤러(330)는 도 4에서 도어 본체(100)의 왼쪽에 있는 전자석(120)에 가깝게 위치한 상태이고, 이때 왼쪽의 전자석(120)이 온(on)되어 있는 상태에서는 도어 본체(100)가 더욱 강하게 고정될 수 있다. 참고적으로 본 발명에 따른 여닫이 자동문은 별도의 잠금 구조를 더 포함하여 구성될 수도 있다.

이렇게 도어 본체(100)가 폐쇄되어 있는 상태에서 감지부가 사람을 감지하면 제어부(340)는 왼쪽의 전자석(120)을 오프(off)시켜 도어 본체(100)의 고정을 해제하고, 모터(300)를 회전시켜 도어 본체(100)를 개방시킬 수 있다.

도어 본체(100)의 개방이 완료되면, 롤러(330)가 도 4에서 도어 본체(100) 오른쪽에 있는 전자석(130)에 가깝게 위치한 상태가 된다. 이때 제어부(340)가 오른쪽의 전자석(130)을 온(on)시킴으로써 도어 본체(100)가 개방된 상태로 강하게 고정될 수 있다.

이러한 구성은 사용자에게 유용하게 활용될 수 있는데, 예를 들어 본 발명에 따른 여닫이 자동문에 사용자가 누르거나 터치할 수 있는 버튼이 형성될 수 있는데, 사용자가 이 버튼을 누르거나 터치하여 도어 본체(100)가 개방된 상태가 유지되도록 도 4에서 오른쪽의 전자석(130)을 온(on)시킬 수 있다. 예를 들어 사용자가 다수의 물건을 도어 본체(100)를 왔다 갔다 하면서 반복하여 옮겨야 하는 경우, 사용자가 상기 버튼을 눌러 도어 본체(100)를 개방시킨 상태를 유지하여 활용할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 여닫이 자동문은 가이드 레일(110)의 일단 또는 양단에 윤활유 공급부가 더 설치될 수 있다. 도 6에 가이드 레일(110)의 양단에 윤활유 공급부(150, 160)가 설치된 상태가 도시되어 있다. 이때 가이드 레일(110)에는 윤활유 공급부(150, 160)로부터 윤활유가 공급되기 위한 윤활유 공급구(미도시)가 더 형성되는 것이 바람직하다.

예를 들어 윤활유 공급부(150, 160)는 가이드 레일(110)의 양단에 설치되며 롤러(330)에 의해 가압되는 가압부, 가압부에 연결되어 내부에 윤활유를 저장하는 윤활유 저장부를 포함하여 구성될 수 있고, 이때 모터(300)가 회전하기 시작하여 롤러(330)가 가압부를 가압하면 윤활유 저장부에 저장된 윤활유가 윤활유 공급구를 통해 가이드 레일(110) 내측으로 유입될 수 있다.

더욱 구체적으로, 가압부는 스프링과 같은 탄성 소재로 구성되고, 윤활유 저장부는 스펀지와 같은 소재로 구성될 수 있고, 이때 스펀지에 윤활유가 저장될 수 있다. 이 상태에서 롤러(330)에 의해 스프링을 가압하고, 스프링은 스펀지를 가압하여 스펀지 내부의 윤활유가 윤활유 공급구를 통해 가이드 레일(110) 내측으로 유입될 수 있다.

이와 같은 형태 이외에도 압력 차이를 이용하는 펌프의 구성이 적용되어 윤활유 공급부(150, 160)가 가이드 레일(110) 내측으로 윤활유를 공급할 수도 있다.

도 6을 살펴보면, 도어 본체(100)가 개방될 때에는 가이드 레일(110)의 왼쪽에 설치된 윤활유 공급부(150)가 롤러(330)에 의해 가압되어 윤활유를 공급할 수 있고, 도어 본체(100)가 폐쇄될 때에는 가이드 레일(110)의 오른쪽에 설치된 윤활유 공급부(160)가 롤러(330)에 의해 가압되어 윤활유를 공급할 수 있다.

상기에서 설명한 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술적 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

100: 도어 본체 110: 가이드 레일
120, 130: 전자석 140: 도어 샤프트
150, 160: 윤활유 공급부 200: 람마부
300: 모터 310: 모터 샤프트
320: 회전바 330: 롤러
340: 제어부

Claims (6)

1. 도어 본체;
   상기 도어 본체 상부에 위치하고 내부에 중공이 형성된 람마부;
   상기 람마부의 내부에 설치되는 모터;
   상기 모터에 연결되는 모터 샤프트;
   상기 모터 샤프트의 하단에 연결되는 회전바;
   상기 회전바 일단에 형성되는 롤러; 및
   상기 도어 본체 상부에 형성되며, 상기 롤러가 슬라이딩되도록 형성되는 가이드 레일을 포함하는 것을 특징으로 하는 여닫이 자동문.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 도어 본체가 주변 구조물과 힌지 구조로 결합되어 회전 되는 것을 특징으로 하는 여닫이 자동문.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 회전바가 복수 개로 구비되며,
   상기 복수 개의 회전 바가 링크 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 여닫이 자동문.
   
4. 제2항에 있어서,
   상기 회전바가 텔레스코픽 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 여닫이 자동문.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 도어 본체 내부의 일측에 형성되며, 상기 도어 본체의 회전 중심축이 되는 도어 샤프트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 여닫이 자동문.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 모터 샤프트가 상기 도어 샤프트와 동일 선상에 배치되는 것을 특징으로 하는 여닫이 자동문.
   

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