KR20220138944A - 3 연동 슬라이딩 도어 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 3 장의 단위 미닫이 도어들이 연동하도록 구성하여, 출입구를 개폐하는 3 연동 슬라이딩 도어 장치와 관련되며 실시예로, 틀 프레임에 나란히 형성된 각자의 레일을 타고 슬라이딩 이동하는 제1 내지 제3 단위 도어를 연동시키는 도어 장치에 있어서, 제1 단위 도어가 작동하는 레일을 따라 상기 틀 프레임에 고정되는 제1 래크, 기어 이가 상기 제1 단위 도어를 향하면서 제1 래크와는 평행하게 상기 제2 단위 도어에 고정되는 제2 래크 및 상기 제1 단위 도어에 장착되며, 상기 제1 래크와 제2 래크에 결합되어 상기 제1 단위 도어의 이동 거리의 1/2 만큼 상기 제2 단위 도어를 이동시키는 기어모듈을 포함하는 3 연동 슬라이딩 도어 장치를 제시한다.

Description

3 연동 슬라이딩 도어 장치{Sliding door device for interlocking}

본 발명은 3 장의 단위 미닫이 도어들이 연동하도록 구성하여, 출입구를 개폐하는 3 연동 슬라이딩 도어 장치와 관련된다.

연동식 슬라이딩 도어는 아파트 중문 등에서 미닫이 형식으로 중첩되며 열리는 도어로, 2 중 레일 또는 3 중 레일을 타고 이동하는 단위 미닫이 도어들을 연동시켜 어느 하나가 이동하였을 때에 나머지 도어도 같은 방향으로 이동하도록 구성한 것이다. 아파트 현관이나 중문 정도의 사이즈에서는 출입구를 넓게 사용할 수 있도록 3 연동 슬라이딩 도어가 주로 사용된다.

종래의 기술에 따른 연동 도어들은, 공개특허 제10-1616523호나 등록실용신안 제20-0481779호에 기재된 바와 같이 주로 와이어나 벨트를 사용하는 것이다.

와이어를 이용하여 도어들의 작동을 연동시키는 종래의 기술은, 와이어에 부여된 장력을 크게 하여 즉각적인 연동이 이루어지도록 구성하는 것이 특징이다. 다만 작업 공간이 협소하므로 슬라이딩 도어의 설치 시에 와이어에 장력을 부여하기가 어렵고, 사용 중에 와이어가 거치한 풀리 등에 마모가 쉽게 진행되며, 장력이 풀린 와이어에 다시 장력을 부여하기가 어려워 유지 보수면에서 애로사항이 많은 단점이 있다.

한편 벨트 타입의 경우, 중간 위치의 도어에 벨트를 걸어두고, 벨트의 전면부와 배면부 각각에 이웃한 도어를 연결한 것으로 조용하며 부드러운 작동이 가능한 장점이 있다. 그러나 벨트에 모든 도어가 물려지므로 설치와 분리가 어려운 단점이 있다. 사용 기간이 늘어남에 따라 벨트가 경화되어 추후 교체되어야 하는데, 좁은 문틀의 틈새로 앞뒤 도어와 벨트를 분리하기가 쉽지 않다.

또한 이들 종래의 기술은 다수의 부품이 요구됨에 따라 공차에 의한 유격 발생 등 작동 신뢰성이 낮으며, 조립 불량이 발생하기 쉬운 단점이 있다. 또한 도어의 잦은 개폐에 따라 피로 파괴가 발생하기 쉬우며, 생산 비용도 높은 단점이 있다.

대한민국 공개특허 제10-1616523호 (2016.04.22) 대한민국 등록실용신안 제20-0481779호 (2016.11.02)

본 발명은 종래의 기술이 가진 여러 문제점을 개선하여 공간 활용도를 개선하여 좁은 공간에도 설치 가능하고, 부품 수를 줄여 고장을 줄이고 비용을 절감할 수 있는 연동 장치를 제시하고자 한다.

그 외 본 발명의 세부적인 목적은 이하에 기재되는 구체적인 내용을 통하여 이 기술분야의 전문가나 연구자에게 자명하게 파악되고 이해될 것이다.

위 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 실시예로, 틀 프레임에 나란히 형성된 각자의 레일을 타고 슬라이딩 이동하는 제1 내지 제3 단위 도어를 연동시키는 도어 장치에 있어서, 제1 단위 도어가 작동하는 레일을 따라 상기 틀 프레임에 고정되는 제1 래크, 기어 이가 상기 제1 단위 도어를 향하면서 제1 래크와는 평행하게 상기 제2 단위 도어에 고정되는 제2 래크 및 상기 제1 단위 도어에 장착되며, 상기 제1 래크와 제2 래크에 결합되어 상기 제1 단위 도어의 이동 거리의 1/2 만큼 상기 제2 단위 도어를 이동시키는 기어모듈을 포함하는 3 연동 슬라이딩 도어 장치를 제시한다.

여기서 상기 기어모듈은 제1 단위 도어에 회전 가능하게 설치되어 상기 제1 래크와 결합하는 제1 피니언, 상기 제1 피니언과 동심이면서 일체로 회전하며, 제1 피니언의 지름에 대하여 1/2 지름인 제2 피니언 및 상기 제1 단위 도어에 회전 가능하게 설치되며, 상기 제2 피니언 및 상기 제2 래크와 기어 결합하면서, 상기 제1 피니언과 같은 지름의 제3 피니언을 포함할 수 있다.

나아가 상기 제1, 2 피니언은 상기 레일에 접촉하는 구름롤러의 축에 회전 가능하게 장착될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 설치, 유지 보수가 용이하면서 공간 활용도를 개선하여 출입구를 넓게 사용할 수 있게 된다. 다양한 사이즈의 3 연동 도어에 적용 가능하여, 기존 연동 장치를 대체하여 설치 가능하다.

그 외 본 발명의 효과들은 이하에 기재되는 구체적인 내용을 통하여, 또는 본 발명을 실시하는 과정 중에 이 기술분야의 전문가나 연구자에게 자명하게 파악되고 이해될 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 3 연동 슬라이딩 도어 장치의 주요부를 나타낸 부분 단면도.
도 2는 도 1에 도시된 실시예의 주요부에 대한 분해도.
도 3은 도 1에 도시된 실시예의 평면도.
도 4는 도 1에 도시된 실시예의 측면도.
도 5는 도 1에 도시된 실시예의 사용 상태를 나타낸 평면도.
도 6은 도 1에 도시된 실시예의 또 다른 사용 상태를 나타낸 평면도.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 3 연동 슬라이딩 도어 장치의 구성, 기능 및 작용을 설명한다. 단, 도면들에 걸쳐 동일하거나 유사한 구성요소에 대한 도면번호는 통일하여 사용하기로 한다.

또한 이하의 설명에서 '제1', '제2' 등의 용어는 기술적 의미가 동일성 범위에 있는 구성요소를 편의상 구별하기 위하여 사용된다. 즉, 어떠한 하나의 구성은 임의적으로 '제1구성' 또는 '제2구성'으로 명명될 수 있다.

첨부된 도면은 본 발명의 적용된 실시예를 나타낸 것으로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 통하여 제한 해석해서는 아니된다. 이 기술분야에 속하는 전문가의 견지에서 도면에 도시된 일부 또는 전부가 발명의 실시를 위하여 필연적으로 요구되는 형상, 모양, 순서가 아니라고 해석될 수 있다면, 이는 청구범위에 기재된 발명을 한정하지 아니한다.

도 1 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 3 연동 슬라이딩 도어 장치와 관련된다.

본 발명의 실시예에 따른 3 연동 슬라이딩 도어 장치(100)는 3 중 레일(210)을 구비한 틀 프레임(200)에 각자의 레일(210)을 타고 슬라이딩 이동하는 제1 내지 제3 단위 도어(41,42,43)를 연동시키는 것이다. 도 1 내지 도 2를 기준으로 가장 전방에 위치한 단위 도어를 제1 단위 도어(41)라 하고, 그 뒤로 차례로 제2 단위 도어(42) 및 제3 단위 도어(43)로 설명한다.

사용자는 제1 단위 도어(41)를 파지하여 미닫이 방식으로 밀거나 당기게 된다. 제1 단위 도어(41)가 좌우로 이동함에 따라 이웃하는 제2 단위 도어(42)가 연동하여 같은 방향으로 제1 단위 도어(41)의 이동 거리의 반을 이동하여, 이때 제3 단위 도어(43)를 고정되어 움직이지 않는다.

따라서 도 3에 도시한 바와 같이, 제1 내지 3 단위 도어(41,42,43)가 한 편에 겹쳐지면서 출입구가 개방되고, 도 6에 도시된 바와 같이, 각 단위 도어의 가로 끝부분이 조금씩 중첩되는 상태로 전개되어 출입구를 폐쇄하게 된다.

각 단위 도어는 세로가 가로보다 길게 짜인 도어 프레임(401), 도어 프레임(401) 내측에 설치되는 유리(402) 및 상부 도어 프레임(401)의 위에 설치되는 구름롤러(404)를 포함한다. 적어도 한 쌍의 축 부재(403)가 상부 도어 프레임에 설치되며, 각 축 부재(403)의 선단부에는 베어링을 구비하는 구름롤러(404)가 장착된다.

구름롤러(404)는 틀 프레임(200)의 레일(210) 안쪽에 들어가 틀 프레임(200)의 내벽 또는 레일을 구획하는 격벽(211)을 타고 회전하면서, 단위 도어가 레일을 타고 이동하도록 구속, 지지하게 된다.

도시한 실시예의 도어 장치(100)는 제1 래크(1), 제2 래크(2) 및 기어모듈(3)을 포함한다.

제1 래크(1)는 제1 단위 도어(41)가 작동하는 레일을 따라 길게 설치되는 것으로, 기어 이가 제1 단위 도어(41)를 바라보도록 틀 프레임(200) 내측에 고정된다.

도 4를 참고하면, 틀 프레임(200)의 내측에는 제1 래크(1)가 삽입되는 장착홈(213)이 형성되어 있다. 장착홈(213)은 틀 프레임의 내면에서 돌출된 한 쌍의 고리형 구조물에 의해 형성되며, 사출 방식으로 제작되는 틀 프레임의 형상에 따라 레일(210)의 길이 방향과 평행하다.

제1 래크(1)는 얇고 긴 바 형 부재의 일면에 기어 이가 형성된 것으로, 바 형 부재가 장착홈(213)에 삽입되어 틀 프레임(200)에 설치된다. 이로써 틀 프레임(200)보다 견고한 재질의 제1 래크(1)를 틀 프레임(200)에 고정시킬 수 있다.

제2 래크(2)는 제2 단위 도어(42)에 고정되는 것으로, 제1 래크(1)와 평행하면서, 기어 이들이 제1 단위 도어(41)를 향하게 장착된다.

제2 래크(2)는 제1 래크(1)보다 높은 위치에 장착되는 것으로, 제2 단위 도어(42)의 상부에 제2 래크(2)를 안치하는 거치 구조물(406)이 구비된다. 거치 구조물(406)은 제2 단위 도어(42)의 상부 도어 프레임에 고정되며, 제1 래크(1)보다 높게 장착홈(213)을 형성한다. 여기서 제2 래크(2)의 형상은 제1 래크(1)와 사실상 동일하며, 장착홈(213)은 앞서 설명한 틀 프레임의 장착홈과 사실상 동일할 수 있다.

기어모듈(3)은 제1 단위 도어(41)에 구비되는 것으로, 제1 래크(1)와 제2 래크(2)를 기계적으로 연결하는 구성이다. 기어모듈(3)은 제1 단위 도어(41)가 이동한 거리의 반(1/2)만큼 제2 단위 도어(42)를 이동시키는 수단이다.

도시한 실시예에서 기어모듈(3)은 제1 피니언(31), 제2 피니언(32) 및 제3 피니언(33)을 포함한다.

제1 피니언(31)과 제2 피니언(32)은 제1 단위 도어(41)의 상부 도어 프레임(401)에 세워진 축에 회전 가능하게 결합된다.

제1 피니언(31)과 제2 피니언(32)은 상하로 적층되어 하나의 회전 축을 공유하는 것이고, 이 둘을 일체로 결속하거나, 처음부터 일체로 제작할 수 있다.

제1 피니언(31)은 제1 래크(1)와 기어 결합하여, 제1 단위 도어(41)가 레일(210)을 타고 좌우로 슬라이딩 이동할 때에 제1,2 피니언(31,32)이 함께 정, 역 방향으로 회전하게 된다.

제2 피니언(32)은 제1 피니언(31)의 지름에 대하여 1/2 짧은 지름으로 형성된다. 여기서 지름은 피니언의 피치원이 될 수 있다. 즉 제1 피니언(31)이 1 회전 할 때에 제2 피니언은 2 회전하게 되며, 이러한 회전 수 차이는 제1 단위 도어(41)와 제2 단위 도어(42)의 이동 거리의 차이를 발생시킨다.

이러한 제1,2 피니언(31,32)은 구름롤러(404)의 축 부재(403)를 회전 축으로 삼을 수 있다. 구름롤러(404)와 그의 축 부재(403)는 도어 프레임(401)의 폭 길이의 중심선(405)에 맞춰 구비되는 데, 이 축 부재에 제1,2 피니언(31,32)이 장착되는 것이다.

이로써 제1,2 피니언(31,32)을 위한 축 부재를 별도로 설치할 필요가 없게 되어, 부품 수를 줄일 수 있으며 그에 따른 조립 편의성, 구조적 강성의 증대, 비용 절감 등의 효과가 있다.

한편 제3 피니언(33)의 지름은 제1 피니언(31)과 동일하다. 이러한 제3 피니언(33)은 제2 피니언(32)과 제2 래크(2)에 기어 결합한다.

제3 피니언(33)의 회전 축은 제2 래크(2)가 위치한 제2 단위 도어(42)측으로 치우쳐 있다. 따라서 제3 피니언(33)은 제1 래크(1)와 접촉하지 않는다.

도시한 바와 달리, 기어모듈은 제1 래크와 제2 래크를 기계적으로 연결하면서, 회전비를 1/2로 낮추는 다양한 구성으로 대체될 수 있다. 기어를 대신하여 스프라킷과 체인, 타이밍 벨트 등이 사용될 수 있다.

다시 도 4를 참고하면, 제1 래크(1)가 설치되는 틀 프레임(200)의 전면부(212)는, 접시머리 볼트 등을 통해 나머지 부분과 분리 가능하게 제작할 수 있다. 제1 래크(1)가 구비된 전면부(212)를 분리함으로써 기어 물림을 수반하는 제1 단위 도어(41)와 제2 단위 도어(42)의 분리, 재조립이 용이하게 된다.

이하에서는 첨부된 도면을 참고하여, 본 발명의 실시예에 따른 도어 장치의 작동을 설명한다.

도 3과 도 5를 참고하면, 제1 단위 도어(41)를 도면의 아래로 슬라이딩 이동시킴에 따라 기어모듈(3)에 의해 기계적으로 연결된 제2 단위 도어(42)도 도면의 아래 방향으로 이동하게 된다.

만일 이동 거리를 반으로 줄이는 기어모듈이 생략되며, 단순히 제1,2 단위 도어가 결합된 구조라면, 제1,2 단위 도어는 같은 거리를 이동하게 된다. 그러나 본 발명에서는 기어모듈(3)이 작동하면서, 제1 단위 도어(41)가 이동한 거리의 반만큼 제2 단위 도어(42)를 뒤로 밀어주고, 이러한 상대적인 운동으로 제2 단위 도어(42)의 이동 거리는 제1 단위 도어(41)의 이동 거리의 1/2 이 된다.

구체적으로 제1 단위 도어(41)가 닫히는 방향으로 이동하면서, 도 5의 (b)에 도시한 바와 같이, 제1,2 피니언(31,32)이 반시계 방향으로 회전한다. 제2 피니언(32)에 물린 제3 피니언(33)은 시계 방향으로 회전하는데, 제2 피니언(32)의 지름이 제1 피니언(31) 지름의 1/2 이므로, 제3 피니언(33)은 제1 피니언의 회전 수의 반만큼만 회전하게 된다. 따라서 제3 피니언(33)에 기어 결합한 제2 래크(2), 즉 제2 단위 도어(42)는 제1 단위 도어(41)가 이동한 방향과 반대 방향으로, 제1 단위 도어(41)가 이동한 거리의 1/2 만큼 이동하게 된다.

그 결과, 제2 단위 도어(42)는 제1 단위 도어(41)가 이동하는 방향으로 함께 이동하되, 그 이동 거리는 제1 단위 도어(41)가 이동한 거리의 1/2 이 된다.

제1 단위 도어(41)가 이동하는 매 순간 같은 작용이 이루어지므로, 제1,2 단위 도어(41,42)가 넓게 펼쳐지면서 출입구가 닫히기 시작하고, 종국에는 도 6에 도시한 바와 같이, 제1 내지 제3 단위 도어가 전후로 조금씩 겹치면서 출입구를 닫게 된다.

제1,2 단위 도어(41,42)의 연동을 위해 기어모듈(3)은 제1 단위 도어(41)의 상부 도어 프레임의 우측에 설치된다. 그에 따라 제1 래크(1)는 출입구를 개방함에 단위 도어들이 중첩되어 모아지는 일단부부터 닫힌 상태에서 기어모듈(3)이 위치하는 지점까지 연장되어 있다.

한편 제2 래크(2)는 제2 단위 도어(42)의 가로 길이 전체에 걸쳐 형성되어, 기어모듈(3)이 제2 래크(2)의 양단부를 왕복하면서, 제2 단위 도어(42)가 열고 닫히게 된다.

도시하지 아니하였으나 래크, 피니언은 헬리컬 기어와 같이 톱니 줄기를 경사지게 형성하여 작동 소음을 더욱 줄일 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 3 연동 슬라이딩 도어 장치는 간명한 구성으로 설치 공간을 크게 절약할 수 있는 장점이 있다. 단위 도어들을 연동시키는 상부 구조물을 설치하기 위한 공간을 따로 요구하지 않기 때문에 출입구의 높이를 크게 희생하여야 하는 종래의 기술에 비하여 개방된 출입구의 높이를 높게 할 수 있는 장점이 있다.

기어 결합만으로 기계적 결합이 이루어지므로 단위 도어의 설치와 함께 연동을 위한 도어 장치의 시공이 함께 이루어질 수 있다. 종래의 기술에서는 연동 장치를 먼저 설치하고, 이에 단위 도어를 장착하는 구조를 채택함으로써 시공 절차가 복잡하였고, 고장 시에 분리, 재조립이 매우 어려운 단점이 있었다. 그러나 본 발명은 이러한 종래의 기술이 가진 문제점들을 해소하였다.

또 종래의 기술에서는 출입구의 가로 폭에 맞추어 그에 따른 작동 거리를 재어 부품 설계에 반영해야 하는 번거로움이 있으나, 기어 결합에 따른 감속비로 연동을 구현하는 본 발명의 도어 장치는 다양한 가로 폭의 출입구에 범용적으로 사용할 수 있는 장점이 있다.

100 : 도어 장치
1 : 제1 래크 2 : 제2 래크 3 : 기어모듈
31 : 제1 피티언 32 : 제2 피니언 33 : 제3 피니언
200 : 틀 프레임 210 : 레일 211 : 격벽 212 : 전면부 213 : 장착홈
41 : 제1 단위 도어 42 : 제2 단위 도어 43 : 제3 단위 도어
401 : 도어 프레임 402 : 유리 403 : 축 부재
404 : 구름롤러 405 : 중심선 406 : 거치 구조물

Claims (3)

1. 틀 프레임에 나란히 형성된 각자의 레일을 타고 슬라이딩 이동하는 제1 내지 제3 단위 도어를 연동시키는 도어 장치에 있어서,
   제1 단위 도어가 작동하는 레일을 따라 상기 틀 프레임에 고정되는 제1 래크,
   기어 이가 상기 제1 단위 도어를 향하면서 제1 래크와는 평행하게 상기 제2 단위 도어에 고정되는 제2 래크 및
   상기 제1 단위 도어에 장착되며, 상기 제1 래크와 제2 래크에 결합되어 상기 제1 단위 도어의 이동 거리의 1/2 만큼 상기 제2 단위 도어를 이동시키는 기어모듈을 포함하는
   3 연동 슬라이딩 도어 장치.
   
2. 제1항에서
   상기 기어모듈은
   제1 단위 도어에 회전 가능하게 설치되어 상기 제1 래크와 결합하는 제1 피니언,
   상기 제1 피니언과 동심이면서 일체로 회전하며, 제1 피니언의 지름에 대하여 1/2 지름인 제2 피니언 및
   상기 제1 단위 도어에 회전 가능하게 설치되며, 상기 제2 피니언 및 상기 제2 래크와 기어 결합하면서, 상기 제1 피니언과 같은 지름의 제3 피니언을 포함하는
   3 연동 슬라이딩 도어 장치.
   
3. 제1항에서
   상기 제1, 2 피니언은
   상기 레일에 접촉하는 구름롤러의 축에 회전 가능하게 장착되는 것을 특징으로 하는
   3 연동 슬라이딩 도어 장치.

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