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KR101798987B1 - 자동문 도어 구동장치 - Google Patents

자동문 도어 구동장치 Download PDF

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KR101798987B1
KR101798987B1 KR1020170024624A KR20170024624A KR101798987B1 KR 101798987 B1 KR101798987 B1 KR 101798987B1 KR 1020170024624 A KR1020170024624 A KR 1020170024624A KR 20170024624 A KR20170024624 A KR 20170024624A KR 101798987 B1 KR101798987 B1 KR 101798987B1
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timing belt
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meshed
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KR1020170024624A
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방호근
Original Assignee
방호근
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Abstract

본 발명의 자동문 도어 구동장치는 3 연동 도어를 자동으로 개폐하는 도어 구동장치이고, 문틀의 상부에 설치되는 도어 프레임의 일단에 고정되는 구동모터와, 상기 구동모터의 구동축에 장착되는 구동풀리와, 상기 도어 프레임의 타단에 회전 가능하게 장착되는 피동 풀리와, 상기 구동풀리와 피동풀리 사이에 감겨지고 제1도어가 연결되는 타이밍 벨트와, 상기 타이밍 벨트에 기어 물림되고 도어 프레임에 설치된 랙 기어에 기어 물림되며 제2도어와 연결되며, 제1도어의 이동속도에 비해 1/2로 감속된 속도로 제2도어를 구동하는 연동장치로 구성되어, 도어 구동시의 소음 및 충격을 최소화할 수 있다.

Description

자동문 도어 구동장치{DOOR DRIVING SYSTEM FOR AUTOMATIC DOOR}
본 발명은 3 연동 도어를 자동으로 연동하여 열고 닫는 자동문 도어 구동장치에 관한 것이다.
일반적으로 3 연동 도어는 일반 건축물의 출입문, 아파트 현관문 또는 실내 중문 등에 설치되는 것으로, 3 개의 도어가 연동하여 자동으로 열고 닫기 위해 연동장치가 설치된다.
종래의 연동식 자동 미닫이 도어는 등록실용신안공보 20-0462624(2012년 09월 13일)에 개시된 바와 같이, 문틀 상면 양측에 구비되는 제1회전부재 및 제2회전부재, 제1회전부재와 제2회전부재에 결합되어 회전되는 회전벨트와, 제1회전부재에 결합되어 회전력을 제공하는 모터와, 일측이 회전벨트에 결합된 연결바의 타측에 결합되어 출입구의 개방을 위해 연결바의 이동에 따라 이동되는 우도어와, 우도어에 연동되는 중도어와, 중도어와 연결되며 우도어와 중도어의 이동에 의해 중첩되는 좌도어와, 모터의 회전을 제어하는 콘트롤러를 포함한다.
이와 같은 종래의 자동 미닫이 도어는 우도어가 모터의 구동에 의해 이동되고, 중도어를 이동시키기 위한 별도의 구동장치가 없고, 우도어의 이동시 우도어에 연동하여 중도어가 기구적으로 이동하는 구조이기 때문에 중도어의 이동시 소음이 발생되고, 도어의 닫히고 열릴 때 충격이 발생되는 문제가 있다.
등록실용신안공보 20-0462624(2012년 09월 13일)
따라서, 본 발명의 목적은 제1도어를 구동시키는 구동장치와, 구동장치의 동력원을 이용하여 제2도어를 제1도어와 연동하여 구동시키는 연동장치가 구비되어 제1도어의 이동시 제2도어가 제1도어의 이동속도의 1/2의 속도로 이동되도록 하여 소음 및 충격을 최소화할 수 있는 자동문 도어 구동장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 연동장치가 랙 기어와 피니언 기어의 기어 물림에 의해 구동되므로 내구성을 향상시키고 도어의 정확한 연동을 가능하게 할 수 있는 자동문 도어 구동장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 자동문 도어 구동장치는 3 연동 도어를 자동으로 개폐하는 도어 구동장치이고, 문틀의 상부에 설치되는 도어 프레임의 일단에 고정되는 구동모터와, 상기 구동모터의 구동축에 장착되는 구동풀리와, 상기 도어 프레임의 타단에 회전 가능하게 장착되는 피동 풀리와, 상기 구동풀리와 피동풀리 사이에 감겨지고 제1도어가 연결되는 타이밍 벨트와, 상기 타이밍 벨트에 기어 물림되고 도어 프레임에 설치된 랙 기어에 기어 물림되며 제2도어와 연결되며, 제1도어의 이동속도에 비해 1/2로 감속된 속도로 제2도어를 구동하는 연동장치를 포함한다.
상기 구동모터는 BLDC 모터인 것을 특징으로 한다.
상기 도어 구동장치는 상기 구동모터를 제어하여 제1도어 및 제2도어의 이동속도를 제어하는 컨트롤러를 더 포함한다.
상기 연동장치는 상기 제2도어의 상단에 고정되는 지지 프레임과, 상기 지지 프레임에 회전 가능하게 장착되고 타이밍 벨트에 기어 물림되는 제1기어와, 상기 제1기어와 동일축에 장착되어 제1기어와 같이 회전되는 제2기어와, 상기 제2기어와 기어 물림되고 도어 프레임에 고정된 랙 기어에 기어 물림되어 랙 기어를 따라 이동되는 피니언 기어를 포함한다.
상기 지지 프레임에 연결된 제2도어는 상기 타이밍 벨트에 연결된 제1도어의 이동속도의 1/2의 속도로 이동되는 것을 특징으로 한다.
상기 랙 기어는 상기 타이밍 벨트와 동일한 기어치를 갖는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 자동문 도어 구동장치는 제1도어를 구동시키는 구동장치와, 구동장치의 동력원을 이용하여 제2도어를 제1도어와 연동하여 구동시키는 연동장치가 구비되어 제1도어의 이동시 제2도어가 제1도어의 이동속도의 1/2의 속도로 이동되도록 하여 소음 및 충격을 최소화할 수 있다.
또한, 연동장치가 랙 기어와 피니언 기어의 기어 물림에 의해 구동되므로 내구성을 향상시키고 도어의 정확한 연동을 가능하게 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도어 구동장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 도어 구동장치의 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 연동장치의 정면 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 연동장치의 후면 사시도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 도어 구동장치의 측면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 연동장치의 사시도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동문 도어 구동장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동문 도어 구동장치의 측면도이다.
일 실시예에 따른 3 연동 도어는 건물 입구 또는 실내 중문의 문틀에 슬라이드 이동 가능하게 설치되는 제1도어(10)와, 제1도어(10)와 연동하여 개폐되는 제2도어(12)와, 문틀에 배치되어 제1도어(10) 및 제2도어(12) 개방시 겹쳐지는 제3도어(14)와, 제1도어(10)를 자동으로 개폐시키고 제2도어(12)가 제1도어(10)와 연동하여 개폐하는 도어 구동장치(20)를 포함한다.
도어 구동장치(20)는 문틀의 상부에 설치되는 도어 프레임(22)의 일단에 고정되는 구동모터(24)와, 구동모터(24)의 구동축에 장착되는 구동기어(26)와, 도어 프레임(22)의 타단에 회전 가능하게 장착되는 피동기어(28)와, 구동기어(26)와 피동기어(28) 사이에 감겨지는 타이밍 벨트(30)와, 타이밍 벨트(30)와 제1도어(10) 사이를 연결하여 타이밍 벨트(30)가 이동될 때 제1도어(10)가 타이밍 벨트(30)와 같이 이동되도록 하는 연결 브라켓(32)과, 타이밍 벨트(30)에 기어 물림되고 도어 프레임(22)에 고정된 랙 기어에 기어 물림되며 제2도어(12)와 연결되어 타이밍 벨트(30)의 이동속도에 비해 속도가 1/2로 감속된 속도로 제2도어(12)를 구동하는 연동장치(40)를 포함한다.
구동모터(24)는 제어유닛에 의한 회전속도를 제어하기 용이하고, 소형이면서 고출력이고, 소음이 적고 내구성이 뛰어난 BLDC 모터가 사용된다.
구동모터(24)는 제1고정 브라켓(34)에 의해 도어 프레임(22)의 일단에 고정되고, 피동기어(28)는 제2고정 브라켓(36)에 회전 가능하게 지지되고, 제2고정 브라켓(36)은 도어 프레임(22)의 타단에 고정된다.
연결 브라켓(32)은 일단이 타이밍 벨트(30)에 고정되고, 타단은 제1도어(10)의 상단에 고정되어 타이밍 벨트(30)가 이동되면 제1도어(10)는 타이밍 벨트(30)와 같은 속도로 이동되도록 한다.
연동장치(40)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제2도어(12)의 상단에 고정되는 지지 프레임(42)과, 지지 프레임(42)에 회전 가능하게 장착되고 타이밍 벨트(30)에 기어 물림되는 제1기어(44)와, 제1기어(44)와 동일한 힌지축에 고정되어 제1기어(44)와 같이 회전되는 제2기어(46)와, 제2기어(46)와 기어 물림되고 도어 프레임(22)에 고정된 랙 기어(50)에 기어 물림되어 랙 기어(50)를 따라 이동되는 피니언 기어(48)를 포함한다.
여기에서, 도어 프레임(22)은 직각으로 절곡된 수직부(22a)와 수평부(22b)로 이루어지고, 수직부(22a)에는 제1고정 브라켓(34) 및 제2고정 브라켓(36)이 고정되고, 수평부(22b)에는 랙 기어(50)가 고정된다.
제1기어(44)의 하측에는 타이밍 벨트(30)를 제1기어(44) 측으로 밀어주어 타이밍 벨트(30)와 제1기어(44) 사이의 기어 물림 상태를 유지하여 타이밍 벨트(30)에서 제1기어(44)가 이탈되는 것을 방지하는 제1롤러(60)가 회전 가능하게 설치되고, 랙 기어(50)의 하측 또는 피니언 기어(48)의 상측에는 피니언 기어(48) 또는 랙 기어(50)를 푸시하여 피니언 기어(48)와 랙 기어(50)의 기어 물림 상태를 유지할 수 있도록 하는 제2롤러(62)가 회전 가능하게 장착된다.
그리고, 제1기어(44)의 상부에는 제1기어(44)의 상부를 통과하는 상측 타이밍 벨트(30)를 지지하여 상측 타이밍 벨트(30)가 제1기어(44)와 간섭되는 것을 방지하는 제3롤러(64)가 장착된다.
그리고, 제1기어(44)의 양쪽 측면에는 원판 형태의 제1이탈 방지링(70)이 장착되고, 제1이탈 방지링(70)은 타이밍 벨트(30)의 양쪽 측면에 배치되어 타이밍 벨트(30)와 제1기어(44) 사이가 이탈되는 것을 방지한다.
그리고, 피니언 기어(48)의 양쪽 측면에도 제2이탈 방지링(72)이 장착되어 제2이탈 방지링(72)이 랙 기어(50)의 양쪽 측면에 배치되어 피니언 기어(48)와 랙 기어(50)가 상호 이탈되는 것을 방지한다.
이와 같은 연동장치는 피니언 기어(48)가 랙 기어(50)를 따라 이동되고, 제1기어(44), 제2기어(46) 및 피니언 기어(48)가 장착된 지지 프레임(42)이 타이밍 벨트(30)의 이동속도의 1/2의 속도로 타이밍 벨트(30)의 이동방향과 동일한 방향으로 이동된다. 따라서, 지지 프레임(42)에 연결된 제2도어(12)가 타이밍 벨트(30)에 연결된 제1도어(10)의 이동속도에 비해 1/2의 속도로 이동된다.
랙 기어(50)는 타이밍 벨트(30)의 기어치와 동일한 기어치를 갖는다. 일 예로, 타이밍 벨트(30)의 일부를 잘라서 랙 기어로 사용할 수 있다.
본 발명의 도어 구동장치는 구동모터(24)를 제어하는 제어유닛이 구비되고, 제어유닛은 도어의 이동속도 및 도어가 열리고 닫힐 때 충격이 발생되지 않도록 구간별 이동속도를 제어한다.
이와 같이, 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 도어 구동장치의 작용을 다음에서 설명한다.
구동모터(24)가 구동되면 구동모터(24)의 구동기어(24)에 감겨진 타이밍 벨트(30)가 이동되고, 타이밍 벨트(30)에 연결된 제1도어(10)가 타이밍 벨트(30)와 동일한 속도로 이동되면서 열리거나 닫힌다.
그리고, 연동장치(40)가 작동되어 타이밍 벨트(30)의 이동속도의 1/2의 속도로 제2도어(12)가 제1도어(10)와 연동하여 열리거나 닫힌다. 즉, 연동장치(40)는 타이밍 벨트(30)에 기어 물림된 제1기어(44)가 타이밍 벨트(30)의 이동에 따라 회전되고, 제1기어(44)와 동일축에 배치되는 제2기어(46)가 제1기어(44)와 동일한 속도로 회전되고, 제2기어(46)와 기어 물림된 피니언 기어(72)가 회전되면서 피니언 기어(48)가 기어 물림된 랙 기어(50)를 따라 이동된다. 이때, 제1기어(44), 제2기어(46) 및 피니언 기어(48)가 설치된 지지 프레임(42)이 이동되고, 지지 프레임(42)에 고정된 제2도어(12)가 제1도어 이동속도의 1/2의 속도로 이동된다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 도어 구동장치의 측면도이고, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 연동장치의 사시도이다.
다른 실시예에 따른 도어 구동장치는 도 5 및 도 6을 참조하면, 문틀의 상부에 설치되는 도어 프레임(22)의 일단에 고정되는 구동모터(24)와, 구동모터(24)의 구동축에 장착되는 구동기어(26)와, 도어 프레임(22)의 타단에 회전 가능하게 장착되는 피동기어(28)와, 구동기어(26)와 피동기어(28) 사이에 감겨지는 타이밍 벨트(30)와, 상부 타이밍 벨트(110)에 장착되고 제1도어(10)가 연결되어 상부 타이밍 벨트(110)와 동일한 방향으로 이동되는 연결 브라켓(120)과, 하부 타이밍 벨트(112)에 기어 물림되고 도어 프레임(22)에 고정된 랙 기어(132)에 기어 물림되며 제2도어(12)와 연결되어 타이밍 벨트(30)의 이동속도에 비해 속도가 1/2로 감속된 속도로 제2도어(12)를 구동하는 연동장치(130)를 포함한다.
타이밍 벨트(30)는 그 양단이 구동기어(26)와 피동기어(28)에 감겨진 상태이므로 상부에 배치되는 상부 타이밍 벨트(110)와, 하부에 배치되는 하부 타이밍 벨트(112)로 구분되고, 상부 타이밍 벨트(110)와 하부 타이밍 벨트(112)는 서로 반대방향으로 이동된다.
제1도어(10)는 연결 브라켓(120)에 의해 상부 타이밍 벨트(110)에 연결되므로 상부 타이밍 벨트(110)의 이동방향과 동일한 방향으로 이동된다.
그리고, 연동장치(130)는 하부 타이밍 벨트(112)에 기어 물림되고 랙기어(132)에 기어 물림되며, 제2도어(12)에 연결되어 하부 타이밍 벨트(112)의 이동방향과 반대방향으로 제2도어(12)가 이동되도록 한다.
즉, 제1도어(10)는 상부 타이밍 벨트(110)에 연결되어 상부 타이밍 벨트(110)와 같은 방향으로 이동되고, 연동장치(130)가 하부 타이밍 벨트(112)에 기어 물림되고, 하부 타이밍 벨트(112)의 이동방향과 반대방향으로 이동되고, 연동장치(130)가 연결된 제2도어(12)가 제1도어(10)와 동일한 방향으로 이동되고, 제1도어(10) 속도의 1/2의 속도로 이동된다.
다른 실시예에 따른 연동장치(130)는 제2도어(12)의 상단에 고정되는 지지 프레임(134)과, 지지 프레임(42)에 회전 가능하게 장착되고 하부 타이밍 벨트(112)에 기어 물림되는 제1기어(136)와, 제1기어(136)와 동일한 회전축(140)에 고정되어 제1기어(136)와 같이 회전되고 랙 기어(132)에 기어 물림되는 제2기어(138)를 포함한다.
이와 같이, 다른 실시예에 따른 도어 구동장치는 제1도어(10)는 상부 타이밍 벨트(110)에 연결되어 상부 타이밍 벨트(110)의 이동방향과 동일한 방향으로 이동되고, 연동장치(130)는 하부 타이밍 벨트(112)와 기어 물림되어 하부 타이밍 벨트(112)의 이동방향과 반대방향으로 이동되도록 하여 제1도어(10)가 이동되는 방향과 동일한 방향으로 제2도어(12)가 제1도어(10)의 이동속도의 1/2의 속도로 이동된다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
10: 제1도어 12: 제2도어
14: 제3도어 20: 도어 구동장치
22: 도어 프레임 24: 구동모터
26: 구동기어 38: 피동기어
30: 타이밍 벨트 40: 연동장치
42: 지지 프레임 44: 제1기어
46: 제2기어 48: 피니언 기어
50: 랙 기어

Claims (8)

  1. 3 연동 도어를 자동으로 개폐하는 도어 구동장치이고,
    문틀의 상부에 설치되는 도어 프레임의 일단에 고정되는 구동모터;
    상기 구동모터의 구동축에 장착되는 구동풀리;
    상기 도어 프레임의 타단에 회전 가능하게 장착되는 피동 풀리;
    상기 구동풀리와 피동풀리 사이에 감겨지고 제1도어가 연결되는 타이밍 벨트;
    상기 제1도어의 이동속도에 비해 1/2로 감속된 속도로 제2도어를 구동하는 연동장치를 포함하고,
    상기 연동장치는 상기 제2도어의 상단에 고정되는 지지 프레임;
    상기 지지 프레임에 회전 가능하게 장착되고 타이밍 벨트에 기어 물림되는 제1기어;
    상기 제1기어와 동일축에 장착되어 제1기어와 같이 회전되는 제2기어;
    상기 제2기어와 기어 물림되고 도어 프레임에 고정된 랙 기어에 기어 물림되어 랙 기어를 따라 이동되는 피니언 기어를 포함하는 자동문 도어 구동장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 구동모터는 BLDC 모터인 것을 특징으로 하는 자동문 도어 구동장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 도어 구동장치는 상기 구동모터를 제어하여 제1도어 및 제2도어의 이동속도를 제어하는 컨트롤러를 더 포함하는 자동문 도어 구동장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 지지 프레임에 연결된 제2도어는 상기 타이밍 벨트에 연결된 제1도어의 이동속도의 1/2의 속도로 이동되는 것을 특징으로 하는 자동문 도어 구동장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 랙 기어는 상기 타이밍 벨트와 동일한 기어치를 갖는 것을 특징으로 하는 자동문 도어 구동장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 타이밍 벨트는 그 양쪽이 상기 구동풀리와 피동풀리에 연결되어 상부 타이밍 벨트와 상기 상부 타이밍 벨트와 반대로 이동되는 하부 타이밍 벨트로 구성되고,
    상기 제1도어는 상기 상부 타이밍 벨트에 연결되며,
    상기 연동장치는 하부 타이밍 벨트에 기어 물림되고 제2도어와 연결되는 것을 특징으로 하는 자동문 도어 구동장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 연동장치는 상기 제2도어의 상단에 고정되는 지지 프레임;
    상기 지지 프레임에 회전 가능하게 장착되고 하부 타이밍 벨트에 기어 물림되는 제1기어; 및
    상기 제1기어와 동일한 회전축에 고정되어 제1기어와 같이 회전되고 랙 기어에 기어 물림되는 제2기어를 포함하는 자동문 도어 구동장치.
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