KR102683148B1 - 철도차량용 플러그 인/아웃 도어 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 철도차량용 플러그 인/아웃 도어 시스템에 관한 것으로, 철도 차량의 차체 출입구를 개폐시키는 출입용 도어의 테두리 기밀 구조를 개선하여 출입용 도어를 닫은 상태에서 차체의 출입구를 폐쇄시 기밀 상태를 유지하며 소음 발생 및 외부로부터의 빗물유입을 최소화 또는 방지하면서도 출입용 도어의 개폐시 승객의 손끼임 등으로 인한 부상 방지에 효과적이며 방탄 구조의 출입용 도어를 채용하여 견고해 안전성을 높인 철도차량용 플러그 인/아웃 도어 시스템을 제공한다.

Description

철도차량용 플러그 인/아웃 도어 시스템 {Plug-in/out door sysytem for rail vehicles}

본 발명은 철도차량용 플러그 인/아웃 도어 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 출입용 도어가 닫힌 상태에서는 출입구와 기밀 상태를 유지하여 방음 및 방수 기능을 충실히 수행하면서도 출입용 도어의 개폐시 승객의 손끼임이 발생하더라도 부상을 방지할 수 있으며 방탄기능을 구비하여 견고한 철도차량용 플러그 인/아웃 도어 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 철도 차량에는 승/하차를 위한 출입구에 운전자나 승무원이 간단한 조작을 통해 열고 닫을 수 있는 자동 도어가 설치된다.

이러한 자동 개폐식 도어의 일 예로 전동식이나 유압식 등 다양한 방식의 구동장치에 의해 작동되며 일 예로 지하철 차량의 출입구에 슬라이딩 방식으로 설치되는 도어가 있다.

그런데, 종래 슬라이딩 방식 도어 시스템은 구조가 간단하고 제조비용이 적게 소요됨에도 불구하고 도어가 차체에 밀착될 수 없는 구조를 갖기 때문에, 도어가 닫혔을 때에도 도어와 차체 간에 이격된 공간이 형성될 수밖에 없어 차량의 내부와 외부 간의 밀폐가 제대로 이루어 지지 못하여 차량의 주행 소음을 비롯한 외부 소음이 그대로 실내에 유입되고, 냉방 및 난방에 소요되는 에너지가 낭비되며, 차량의 주행 중에 도어의 요동으로 인한 소음과 진동이 발생하는 등 다양한 문제점이 있다. 이는 특히 차량의 운행 속도가 높아질수록 심해짐에 따라 고속 차량의 경우 이상의 문제점이 더욱 커지게 된다.

물론, 상기 슬라이딩 방식 도어 장치의 문제를 해결하기 위한 방안으로 플러그 인/아웃 도어 시스템이 제안된 바 있다. 플러그 인/아웃 도어 시스템은 도어가 출입구에 삽입되는 방식으로 개폐되는 것으로, 도어가 차체의 벽면 또는 포켓 내부를 따라 출입구의 전방 또는 후방으로 이동된 후 출입구의 내측으로 삽입되어 차체에 밀착된 상태로 폐쇄 동작이 이루어지고, 도어가 출입구의 외측으로 인출된 후 차체의 벽면 또는 포켓 내부를 따라 출입구의 측방으로 이동되는 방식으로 개방 동작이 이루어진다.

이러한 플러그 인/아웃 도어 시스템에 관련된 선행기술로 등록특허 제10-1191565호(참고문헌 1) 등이 제안된 바 있다. 상기 참고문헌 1은 철도 차량의 출입문 기밀성 향상을 위한 플러그 인/아웃 개폐 및 잠금장치에 관한 것으로, 철도 차량의 출입구에 설치된 출입문을 개폐시키는 데 있어서, 출입구의 일측 측면에 배치되어 차체측에 고정 설치된 잠금장치 베이스와; 상기 잠금장치 베이스의 상부 및 하부측에 각기 피봇 연결되어 회전 방향에 따라 출입문의 일측 옆면에 설치된 상,하부 잠금핀을 각기 걸어 잠금 및 해제시키는 상,하부 후크와; 상기 잠금장치 베이스에 고정 설치되어 회전 동력을 발생시키는 출입문 잠금용 구동모터와; 상기 출입문 잠금용 구동모터의 출력단에 연동하여 상호 직각 방향인 후크 작동용 출력축 및 잠금로드 작동용 출력축에서 동시에 회전력이 출력되도록 상기 잠금장치 베이스에 설치된 2축변환기어장치와; 상기 후크 작동용 출력축에 일단이 고정 설치된 후크 작동용 엘보브라켓과; 상기 후크 작동용 엘보브라켓의 타단에 피봇 연결된 후크 작동용 커넥터와; 일단이 상기 후크 작동용 커넥터의 양단에 각기 피봇 연결되고 타단이 상기 상부 후크와 하부 후크에 각기 피봇 연결되어 승강 작동하는 상,하부 후크 잠금용 로드를 포함한 것을 특징으로 한다.

그런데, 상기 참고문헌 1에 제안된 개폐 및 잠금장치가 적용되는 플러그 인/아웃 도어 장치(또는 시스템)의 출입문은 차체의 출입구를 폐쇄시 기밀 상태를 유지하여야 철도 차량의 주행 중 발생하는 소음을 최소화할 수 있고 외부의 빗물 등이 차체 내부로 유입되는 것을 방지하면서도 출입문의 개폐시 승객의 손끼임 등이 발생하는 경우 부상을 방지할 수 있어야 함에도 그러한 기밀 구조가 제안된 바 없다.

특히, 이러한 플러그 인/아웃 도어 장치(또는 시스템)의 출입문 기밀구조는 예를 들어 160km/h로 고속 주행하는 철도 차량의 경우 단순 구조를 탈피하여 개선된 구조를 적용함이 필요하다.

아울러, 상기 참고문헌 1에 제안된 개폐 및 잠금장치가 적용되는 플러그 인/아웃 도어 장치(또는 시스템)의 출입문은 실내에 설치되는 도어에 비해 방탄기능을 갖도록 견고하게 제작되어야 함에도 출입문 판넬의 두께 자체를 두껍게 하게 되면 중량이 상승하여 출입구 개폐에 많은 동력을 요하는 문제가 있어 이의 개선이 필요함에도 그러한 방탄 구조에 관해 제안된 바도 없다.

참고문헌 1: 등록특허 제10-1191565호

따라서, 본 발명은 이러한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서 본 발명은 철도차량의 출입용 도어가 닫힌 상태에서는 출입구와 긴밀한 기밀 상태를 유지하여 방음 및 방수 기능을 더욱 충실히 수행하면서도 출입용 도어의 개폐시 승객의 손끼임이 발생하더라도 부상을 방지하는데에도 효과적이며 방탄기능을 구비하여 견고한 철도차량용 플러그 인/아웃 도어 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

특히, 본 발명은 철도 차량의 출입구를 개폐시키는 출입용 도어의 테두리 기밀 구조를 개선하여 출입용 도어를 닫은 상태에서 차체의 출입구를 폐쇄시 기밀 상태를 유지하며 소음 발생 및 외부로부터의 빗물유입을 최소화 또는 방지하면서도 출입용 도어의 개폐시 승객의 손끼임 등으로 인한 부상 방지에 효과적이며 방탄 구조의 출입용 도어를 채용하여 견고한 철도차량용 플러그 인/아웃 도어 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은;

철도차량 차체의 출입구를 개폐시키는 출입용 도어와, 상기 출입구를 닫은 상태의 출입용 도어를 잠금 또는 해제하는 도어 잠금장치와, 상기 출입구를 개폐하도록 상기 출입용 도어를 개폐하는 도어 개폐장치를 포함하는 철도차량용 플러그 인/아웃 도어 시스템에 있어서, 상기 출입용 도어의 테두리에는 출입용 도어를 전체적으로 감싸는 실링용 패킹부재가 장착되고, 상기 출입용 도어의 일측단 테두리에는 세이프티 패킹부재가 장착되는 것을 특징으로 하는 철도차량용 플러그 인/아웃 도어 시스템을 제공한다.

이때, 상기 출입용 도어는 도어 형상을 유지하는 도어 프레임과, 상기 도어 프레임을 감싸 고정되는 인사이드 판넬 및 아웃사이드 판넬을 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 도어 프레임은 복수의 가로 및 세로 프레임이 교차되어 일체로 결합되며 알루미늄재로 이루어지되 강도와 내식성 향상을 위해 아노다이징 처리를 수행한 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 도어 프레임에는 방탄부재가 고정되되, 상기 방탄부재는 일정 두께의 방탄필름으로 이루어져 미들 판넬의 내측면에 부착된 상태로 상기 도어 프레임에 고정되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 미들 판넬은 알루미늄 재질로 이루어지되 강도와 내식성 향상을 위해 크롬도금 처리를 수행한 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 인사이드 판넬과 아웃사이드 판넬은 알루미늄 재질로 이루어지되 강도와 내식성 향상을 위해 크롬도금 처리를 수행한 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 방탄부재와 인사이드 판넬 사이에는 알루미늄 허니콤 코어가 더 장착되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 방탄부재가 부착된 미들 판넬과 알루미늄 허니콤 코어를 전체적으로 감싸 지지하는 고정용 브라켓을 매개로 도어 프레임에 고정되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 세이프티 패킹부재는 상기 출입용 도어의 일측단 테두리에 장착되되 상기 실링용 패킹부재의 후측에 위치하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 세이프티 패킹부재는 몸체의 일단에는 단부로 갈수록 외경이 협소해지며 중공부가 가운데에 형성되는 안전돌부가 형성되고, 상기 몸체의 타단에는 출입용 도어의 일측단 테두리에 장착되도록 직경이 확장되는 끼움돌기가 형성되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 세이프티 패킹부재의 안전돌부는 단부로 갈수록 외경이 협소해지면서도 중공부 역시 단부로 갈수록 폭이 협소해지며 상기 중공부의 전단 내측에는 복귀용 돌기가 형성되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 끼움돌기는 목부를 통해 몸체와 연결되며, 상기 끼움돌기는 쐐기 형상으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 끼움돌기에는 출입용 도어의 일측단 테두리에 끼우기 쉽도록 가운데에 관통부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

이에 더해 상기 중공부에는 엣지센서가 장착되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 출입용 도어는 방탄부재를 포함하여 출입용 도어가 견고하고 안전성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라 상기 출입용 도어의 테두리에는 출입용 도어를 전체적으로 감싸는 실링용 패킹부재와 상기 출입용 도어의 일측단 테두리에 장착되는 세이프티 패킹부재를 구비하여 출입용 도어가 닫힌 상태에서는 출입구와 긴밀한 기밀 상태를 유지하여 방음 및 방수 기능을 더욱 충실히 수행하면서도 출입용 도어의 개폐시 승객의 손끼임이 발생하더라도 부상 방지 효과가 크다.

도 1은 본 발명에 따른 철도차량용 플러그 인/아웃 도어 시스템의 전체 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 철도차량용 플러그 인/아웃 도어 시스템의 설치한 상태를 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 출입용 도어를 구성하는 도어 프레임을 도시한 정면도이다.
도 4a는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 출입용 도어의 정면도이다.
도 4b는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 출입용 도어의 평단면도이다.
도 4c는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 출입용 도어의 측단면도이다.
도 4d는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 출입용 도어를 구성하는 도어 프레임을 도시한 정면도이다.
도 4e는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 출입용 도어의 단면을 확대 도시한 도면이다.
도 5a는 본 발명에 따른 출입용 도어에 적용되는 실링용 패킹부재의 단면도이다.
도 5b는 본 발명에 따른 출입용 도어에 적용되는 세이프티 패킹부재의 단면도이다.
도 6a는 본 발명에 따른 도어 잠금 장치의 정면도이다.
도 6b는 본 발명에 따른 도어 잠금 장치의 일측면도이다.
도 7a는 본 발명에 따른 도어 개폐 장치의 정면도이다.
도 7b는 본 발명에 따른 도어 개폐 장치의 고정 파트를 도시한 도면이다.
도 7c는 본 발명에 따른 도어 개폐 장치의 무빙 파트를 도시한 도면이다.

이하, 본 발명에 따른 철도차량용 플러그 인/아웃 도어 시스템을 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 기술되는 실시 예에 의하여 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명에 따른 철도차량용 플러그 인/아웃 도어 시스템은 철도 차량의 차체(1) 측면에 형성되는 출입구(10)에 설치되어 출입구(10)를 개폐하는 출입용 도어(100)가 처음 개방되거나 마지막으로 닫힐 때 철도 차량의 차체(1) 내외측으로 플러깅 동작을 하고, 플러깅 동작 이외 상황에서는 차체(1)의 벽면을 따라서 슬라이딩 방식으로 이동하는 도어 시스템으로, 예를 들어 160km/h급 또는 그 이상의 고속 여객열차에 적용함이 바람직하다.

이와 같은 본 발명은 철도차량의 차체(1)에 형성되는 출입구(10)를 개폐시키는 출입용 도어(100)와, 상기 차체(1)의 출입구(10)를 닫은 상태의 출입용 도어(100)를 잠금 또는 해제하는 도어 잠금장치(200)와, 상기 도어 잠금장치(200)가 해제된 상태에서 상기 출입용 도어(100)를 플러깅 및 슬라이딩시키며 상기 출입구(10)를 개폐하는 도어 개폐장치(300)를 포함한다.

이하, 본 발명의 각부 구성을 구체적으로 설명한다.

상기 출입용 도어(100)는 철도차량의 차체(1)에 형성되는 출입구(10)를 개폐하기 위해 출입구(10)에 설치되는 것으로, 출입용 도어(100)의 형상으로 이루어지는 도어 판넬(101)과, 상기 도어 판넬(101)이 고정되는 도어 프레임(110)으로 이루어진다.

이때, 상기 출입용 도어(100)는 외곽이 전체적으로 사각 형상으로 이루어지는 것으로, 도 1 내지 도 3을 참고하면 도어 프레임(110)은 복수의 가로 및 세로 프레임(111,112)이 교차되는 구조로서, 별도로 윈도우용 유리판(102)을 설치하기 위한 윈도우 프레임(113) 등을 일체로 구비한 구조로 이루어지거나, 도 4에서와 같이 윈도우가 구비되지 않은 방탄 구조로 이루어질 수도 있다.

도 3에서와 같이 출입용 도어(100)는 윈도우용 유리판(102)이 가운데에 설치되며 수동으로 출입용 도어(100)를 개폐 가능하도록 손잡이(103)가 상기 출입용 도어(100)의 중앙 일측 및 하부 일측에 각각 더 구비된다.

한편, 윈도우가 구비되지 않은 방탄구조의 출입용 도어(100)는 도 4a 내지 도 4e를 참고로 이하에서 구체적으로 설명한다.

방탄구조의 출입용 도어(100)는 도어 형상을 유지하는 도어 프레임(110)과, 상기 도어 프레임(110)에 고정되는 판 형상의 방탄부재(120)와, 상기 판 형상의 방탄부재(120)가 고정된 도어 프레임(110)을 감싸 고정되는 인사이드 판넬(130) 및 아웃사이드 판넬(140)을 포함한다.

물론, 상기 출입용 도어(100)는 수동으로 출입용 도어(100)를 개폐 가능하도록 손잡이(103)가 상기 출입용 도어(100)의 중앙 일측 및 하부 일측에 각각 더 구비된다.

여기서, 출입용 도어(100)의 내측(인사이드)은 차체(1)의 실내측을 의미하며, 출입용 도어(100)의 외측(아웃사이드)은 차체(1)의 실외측을 의미한다.

따라서, 상기 인사이드 판넬(130)은 차체(1)의 실내측 방향으로 설치되는 판넬을 의미하며, 상기 아웃사이드 판넬(140)은 차체(1)의 실외측 방향으로 설치되는 판넬을 의미한다.

상기 도어 프레임(110)은 전체적으로 외곽이 사각형 구조로 이루어지는 것으로, 복수의 가로 및 세로 프레임(111,112)이 교차되어 일체로 결합된 구조로 이루어진다. 이러한 도어 프레임(110)을 이루는 복수의 가로 및 세로 프레임(111,112)은 모두 방탄 기능을 갖는 재질로 이루어짐이 바람직하다. 일 예로 도어 프레임(110)은 알루미늄 특히 A6063S로 이루어지며, 강도와 내식성 향상을 위해 아노다이징 처리를 수행한 것을 사용함이 바람직하다.

이와 같은 도어 프레임(110)에는 판 형상의 방탄부재(120)가 제1 체결수단(121)으로 일체로 고정된다. 이 경우 상기 제1 체결수단(121)은 나사, 볼트 및 너트, 리벳 등 결합 가능한 다양한 수단을 적용할 수 있다.

그리고, 상기 판 형상의 방탄부재(120)는 사각 판 형상의 필름 또는 플레이트 형태로 이루어질 수 있으며, 바람직하게는 일정 두께의 방탄필름을 사용한다. 일 예로 방탄필름은 복수의 필름을 결합한 구조로 이루어지는 것으로 주재질로는 다양한 재질로 이루어질 수 있지만 PE(Polyethylene) 재질로 이루어지며 두께는 8mm인 것을 사용함이 바람직하다.

이때, 상기 도어 프레임(110)에는 판 형상의 미들 판넬(150)의 내측면에 상기 판 형상의 방탄부재(120)를 부착한 상태에서 제1 체결수단(121)으로 일체로 고정된다.

즉, 상기 미들 판넬(150)의 일면인 외측면은 상기 도어 프레임(110)에 지지되고, 상기 미들 판넬(150)의 타면인 내측면에는 판 형상의 방탄부재(120)가 부착된 상태이다.

여기서, 상기 미들 판넬(150)은 방탄 기능을 갖는 재질로 이루어짐이 바람직하다. 일 예로 상기 미들 판넬(150)은 알루미늄 특히 A50502P로 이루어지며, 강도와 내식성 향상을 위해 크롬도금 처리를 수행한 것을 사용한다.

그리고, 상기 판 형상의 방탄부재(120) 및 미들 판넬(150)이 고정된 도어 프레임(110)은 인사이드 판넬(130)과 아웃사이드 판넬(140)이 감싸면서 일체로 고정된다.

이때, 상기 인사이드 판넬(130)과 아웃사이드 판넬(140) 역시 상기 미들 판넬(150)과 마찬가지로 방탄 기능을 갖는 재질로 이루어짐이 바람직하다. 일 예로 상기 인사이드 판넬(130)과 아웃사이드 판넬(140) 역시 미들 판넬(150)과 동일하게 알루미늄 특히 A50502P로 이루어지며, 강도와 내식성 향상을 위해 크롬도금 처리를 수행한 것을 사용한다.

한편, 상기 인사이드 판넬(130)과 판 형상의 방탄부재(120) 사이에는 허니콤(Honeycomb) 구조로 이루어진 보강부재로서 알루미늄 허니콤 코어(160)가 더 장착된다.

상기 알루미늄 허니콤 코어(160)는 알루미늄 박판을 벌집 모양으로 가공한 구조로서 90 ∼ 99%가 빈 공간으로 되어 있어 가볍고 에너지 흡수성과 내충격성이 우수해 출입용 도어(100)의 강도를 더욱 향상시킬 수 있다.

이때, 상기 알루미늄 허니콤 코어(160)는 A3104로 이루어지며, 일 예로 두께 19mm인 것을 사용함이 바람직하다.

상기 알루미늄 허니콤 코어(160)는 미들 판넬(150)의 내측면에 부착되는 판 형상의 방탄부재(120)의 내측면에 배치되는 것으로, 판 형상의 방탄부재(120)가 부착된 미들 판넬(150)과 알루미늄 허니콤 코어(160)를 전체적으로 감싸 지지하는 고정용 브라켓(170)을 매개로 도어 프레임(110)에 고정된다.

물론, 상기 고정용 브라켓(170)은 상기 도어 프레임(110)에 상기 제1 체결수단(121)인 볼트 및 너트에 의해 일체로 고정된다.

이때, 상기 고정용 브라켓(170)은 하나의 구성으로 이루어질 수 있으나, 체결부위의 제작 용이성 등을 고려하여 2개 이상의 구성으로 분할 제작하여 사용할 수 있다. 이러한 고정용 브라켓(170)은 도어 프레임(110)과 마찬가지로 알루미늄 특히 A6063S로 이루어지며, 강도와 내식성 향상을 위해 아노다이징 처리를 수행한 것을 사용함이 바람직하다.

이와 같이 알루미늄 허니콤 코어(160)와 판 형상의 방탄부재(120)가 부착된 미들 판넬(150)을 전체적으로 감싸 지지하는 고정용 브라켓(170)에는 인사이드 판넬(130)이 제2 체결수단(131)에 의해 일체로 고정된다. 이 경우 제2 체결수단(131)은 나사, 볼트 및 너트, 리벳 등 결합 가능한 다양한 수단으로 이루어질 수 있다.

따라서, 상기 출입용 도어(100)는 차체(1)를 기준으로 실내측으로부터 실외측으로 인사이드 판넬(130), 고정용 브라켓(170), 알루미늄 허니콤 코어(160), 판 형상의 방탄부재(120), 미들 판넬(150), 도어 프레임(110) 및 아웃사이드 판넬(140)이 배치 및 결합된 구조로 이루어진다.

그리고, 상기 도 3 내지 도 4에 도시된 출입용 도어(100)들은 차체(1)의 출입구(10)를 닫는 경우 기밀구조를 유지할 수 있어야 한다.

이러한 기밀구조는 윈도우가 구비되는 출입용 도어(100) 구조는 물론 윈도우가 구비되지 않은 방탄구조로 이루어지는 출입용 도어(100) 역시 동일하게 적용되며, 이하에서는 도 4를 기준으로 설명한다.

본 발명의 출입용 도어(100)의 테두리에는 출입용 도어(100)를 전체적으로 감싸는 실링용 패킹부재(180)가 전방측에 장착되어 출입용 도어(100)가 차체(1)의 출입구(10)를 닫는 경우 외부에서의 빗물 등이 차체(1)의 실내로 유입되는 등을 방지함은 물론 소음을 차단하는 기능을 한다.

도 5a에 도시된 바와 같이 상기 실링용 패킹부재(180)는 몸체(181)의 가장자리를 따라 내측으로 탄성 밀착날개(182)가 일체로 형성되어 출입용 도어(100)가 차체(1)의 출입구(10)를 닫는 경우 출입용 도어(100)와 출입구(10) 사이의 기밀을 유지하여 빗물 등이 출입용 도어(100)와 출입구(10) 사이의 틈새로 유입되는 것을 방지한다.

또한, 도 5b에 도시된 바와 같이 상기 출입용 도어(100)의 일측단 테두리에는 승객의 손끼임 등을 더욱 보호하기 위해 세이프티 패킹부재(190)가 더 장착되며, 이는 상기 실링용 패킹부재(180)의 후측에 위치하도록 장착된다.

따라서, 상기 출입용 도어(100)의 일측단 테두리에는 세이프티 패킹부재(190)가 실링용 패킹부재(180) 후측에 이중으로 장착되어 승객의 손끼임 등을 효과적으로 방지한다.

이러한 세이프티 패킹부재(190)는 몸체(191)의 일단에는 단부로 갈수록 외경이 협소해지며 중공부(192a)가 가운데에 형성되는 안전돌부(192)가 형성되어 승객의 손끼임 등이 발생한 경우 승객의 부상을 방지하고, 상기 몸체(191)의 타단에는 직경이 확장되는 끼움돌기(193)가 형성되어 출입용 도어(100)의 일측단 테두리에 간단히 끼워 고정하여 장착할 수 있다.

좀 더 구체적으로 설명하면, 상기 세이프티 패킹부재(190)의 안전돌부(192)는 단부로 갈수록 외경이 협소해지면서도 중공부(192a) 역시 단부로 갈수록 폭이 협소해지는 것으로, 상기 중공부(192a)의 전단 내측에는 복귀용 돌기(192b)가 형성되어 승객의 손끼임 등이 해제된 경우 안전돌부(192)의 형상이 변형된 상태에서 신속하게 원래 형상으로 복원되도록 유도함은 물론 안전돌부(192)의 파손을 방지한다.

또한, 상기 끼움돌기(193)는 목부(194)를 통해 몸체(191)와 연결되는 것으로, 상기 끼움돌기(193)는 단면이 삼각형상 즉 쐐기 형상으로 이루어지는 것으로 출입용 도어(100)의 일측단 테두리에 끼우기 쉽도록 가운데에 관통부(193a)가 형성된다.

물론, 상기 실링용 패킹부재(180)의 몸체(181) 역시 상기 세이프티 패킹부재(190)의 안전돌부(192)와 동일하게 중공부(181a) 구조로 이루어져 승객의 손끼임 등으로 인한 부상을 방지할 수도 있다.

이러한 실링용 패킹부재(180)와 세이프티 패킹부재(190)의 중공부(181a,192a)에는 차체(1) 출입구(10)의 일측면 또는 승객을 감지하기 위한 엣지센서(105,106)가 각각 장착된다.

이때, 상기 실링용 패킹부재(180)와 세이프티 패킹부재(190)는 모두 고무(rubber) 재질로 제조함이 바람직하나, 밀착력이 우수하고 탄성을 갖는다면 다양한 합성수지재 등으로 제조함도 가능하다.

이상에서 설명한 출입용 도어(100)는 열차 제어기와 도어 작동 명령을 송수신하는 도어 제어유닛(400)에 의해 도어 잠금장치(200) 및 도어 개폐장치(300)가 구동되어 잠금 및 개폐 기능을 수행하게 된다.

우선 상기 도어 잠금장치(200)는 차체(1)의 출입구(10)를 닫은 상태의 출입용 도어(100)를 출입구(10)에 잠금 또는 해제하는 기능을 수행하는 구성으로, 출입용 도어(100)를 상하는 물론 좌우측을 함께 잠금 또는 해제시킨다.

이러한 도어 잠금장치(200)는 도 6a 내지 도 6c를 참고하면 출입구(10) 타측면 차체(1) 측에 고정 설치되는 도어잠금 베이스 프레임(210)과, 상기 도어잠금 베이스 프레임(210)에 설치되는 도어 잠금용 모터(220)와, 상기 도어 잠금용 모터(220)의 회전력을 전달받아 출입용 도어(100)의 상측 및 하측에 구비되는 상부 및 하부 잠금핀(107,108)을 잠금 또는 해제하는 상부 및 하부 후크(230,232)와, 상기 도어 잠금용 모터(220)의 회전력을 전달받아 상기 출입용 도어(100)의 폭 방향으로 작동하여 상기 출입용 도어(100)를 차체(1)의 출입구(10)에 잠금 또는 해제하는 제1 및 제2 도어 잠금로드(240,242)를 포함한다.

이때, 상기 도어잠금 베이스 프레임(210)은 출입구(10)의 높이 방향으로 배치되는 구조로서 도어잠금 베이스프레임(210) 중앙에 도어 잠금용 모터(220)가 구비되며, 상기 도어 잠금용 모터(220)의 출력단은 동력변환기(222)와 연결되어 상부 및 하부 후크(230,232)와 제1 및 제2 도어 잠금로드(240,242)를 구동하게 된다.

상기 동력변환기(222)는 도어 잠금용 모터(220)의 회전축(221)이 연결되어 출력(동력)을 90°방향으로 전환하는 것으로, 플랜지 부시(224)가 동력변환기(222) 출력측의 회전축(222a)과 디바이스 블럭(227)에 상하로 승강가능하게 장착되는 에 구비되는 슬라이딩 블럭(228)에 연결된다. 이 경우 동력변환기(222)와 디바이스 블럭(227)이 고정되며, 상기 디바이스 블럭(227)에서 상기 슬라이딩부재(227a)가 상하로 슬라이딩된다.

따라서, 상기 동력변환기(222)의 회전축(222a)이 회전하면 디바이스 블럭(227)에 구비되는 슬라이딩 블럭(228)이 상하로 왕복운동을 하게 된다. 이때 상기 슬라이딩 블럭(228)의 상단에는 상부 커넥팅 로드(225)의 하단에 연결되고, 상기 슬라이딩 블럭(228)의 하단에는 하부 커넥팅 로드(226)의 상단에 연결된다. 이러한 슬라이딩 블럭(228)의 가운데에는 플랜지 부시(224)의 단부가 연결되는 플랜지 부시 지지축(228a)이 구비된다.

그리고, 상기 슬라이딩 블럭(228)의 상측 및 하측에는 상기 상부 커넥팅 로드(225)의 하단이 연결되는 상부 로드 지지축(228a)과, 상기 하부 커넥팅 로드(226)의 상단이 연결되는 하부 로드 지지축(228b)이 구비된다. 아울러 상기 디바이스 블럭(227)의 상단에는 슬라이딩 블럭(228)이 상승을 제한하기 위한 스토퍼(227a)가 더 구비된다.

이에 상기 동력변환기(222)의 출력측으로 전달되는 동력은 브리지 부시(224) 및 슬라이딩 블럭(228)을 통해 상측 및 하측에 수직으로 배치되는 상부 및 하부 커넥팅 로드(225,226)의 일단에 전달되며, 상기 상부 및 하부 커넥팅 로드(225,226)의 타단에 피봇 연결되어 회전 운동하는 상부 및 하부 후크(230,232)의 회동에 의해 상기 출입용 도어(100)의 상측 및 하측에 구비되는 상부 및 하부 잠금핀(107,108)을 잠금 또는 해제시키게 된다.

좀더 구체적으로 설명하면, 상기 도어 잠금용 모터(220)가 일방향으로 회전하면 상기 슬라이딩 블럭(228)이 상부 및 하부 커넥팅 로드(225,226)를 하강시켜 상부 및 하부 후크(230,232)가 회동하여 상부 및 하부 잠금핀(107,108)에 체결되어 잠금 작동시키게 된다. 이 경우 상기 상부 및 하부 후크(230,232)는 차체(1)의 출입구(10)의 바깥측에서 안쪽으로 회전 동작하면서 출입용 도어(100)의 타측면 상부 및 하부에 각기 고정 설치된 상부 및 하부 잠금핀(107,108)을 걸어 고정시키면 출입용 도어(100)가 출입구(10)의 바깥측에서 안쪽으로 당겨져 기밀성을 갖게 되어 있다.

물론, 상기 도어 잠금용 모터(210)가 타방향으로 회전하면 슬라이딩 블럭(228)이 상부 및 하부 커넥팅 로드(225,226)을 상승시켜 상부 및 하부 후크(230,232)가 회동하여 상부 및 하부 잠금핀(107,108)에서 이탈하여 해제되며 이에 따라 출입용 도어(100)의 이동이 가능하다.

한편, 상기 동력변환기(222)의 동력은 제1 및 제2 도어 잠금로드(240,242)도 구동시키게 되며, 그에 따라 제1 및 제2 도어 잠금로드(240,242)가 좌우 양측으로 출몰 이동하며 출입용 도어(100)를 출입구(10)에 잠금 또는 해제시키게 된다.

좀 더 구체적으로 설명하면, 상기 도어 잠금용 모터(220)가 일방향으로 회전하면 제1 도어 잠금로드(240)가 출입용 도어(100)의 측면에 침입하고 제2 도어 잠금로드(242)는 차체(1)에 침입하여 출입용 도어(100)의 닫힘을 유지한다.

물론, 상기 도어 잠금용 모터(220)가 타방향으로 회전하면 제1 및 제2 도어 잠금로드(240,242)가 잠금 상태와는 반대로 진행하여 출입용 도어(100)가 출입구(10)에서 해제된다.

그리고, 상기 도어 개폐장치(300)는 차체(1)의 출입구(10)에서 출입용 도어(100)를 플러깅 및 슬라이딩시키는 구성으로, 출입구(10)에서 출입용 도어(100)를 플러그 인/아웃시킨다.

이러한 도어 개폐장치(300)는 도 7a 내지 도 7c를 참고하면 차체(1) 출입구(10)의 상부측에 위치하여 차체(1)측에 고정 설치되는 고정 프레임(310)과, 상기 고정 프레임(310)에 구비되는 도어 개폐용 구동기(320)와, 상기 고정 프레임(310)에 수평으로 구비되어 도어 개폐용 구동기(320)와 연동하여 정역회전하는 플러그 샤프트 로드(330)와, 상기 플러그 샤프트 로드(330)의 정역회전에 따라 출입구(10)에서 진퇴 운동하여 인/아웃 동작하는 무빙 프레임(340)과, 상기 무빙 프레임(340)에 구비되어 상기 플러그 샤프트 로드(330)의 회전력을 전달받아 회전하는 도어 이송스크류(350)와, 상기 무빙 프레임(340)에 수평설치되는 가이드 샤프트(360)와, 상기 출입용 도어(100)에 일체로 설치되되 상기 가이드 샤프트(360)에 끼워지며 상기 도어 이송스크류(350)의 회전력에 따라 출입용 도어(100)를 차체(1)의 출입구(10) 양측으로 슬라이딩 시키는 슬라이더(370)를 포함한다.

이때, 상기 플러그 샤프트 로드(330)와 도어 이송스크류(350) 및 가이드 샤프트(360)는 나란하게 수평으로 설치된다.

그리고, 상기 플러그 샤프트 로드(330)는 링크(341)를 매개로 무빙 프레임(340)과 연결되어 플러그 샤프트 로드(330)가 정역회전시 무빙 프레임(340)을 인/아웃 동작시킨다.

또한, 이러한 플러그 샤프트 로드(330)는 양단이 소켓으로 상기 고정 프레임(310)에 회전이 자유롭게 설치되는 것으로 상기 도어 개폐용 구동기(320)의 출력을 전달받아 회전하게 되며, 상기 플러그 샤프트로드(330)의 일측에는 회전력을 상기 도어 이송스크류(350)에 전달하기 위한 기어(331)가 장착되고 타측에는 한쌍의 비상풀리(332,333) 및 플러그 수동핸들(334)이 구비된다.

물론, 상기 도어 이송스크류(350)에도 상기 플러그 샤프트로드(330)에 장착된 기어(331)와 치합되는 기어가 일체로 결합되며, 상기 도어 이송스크류(350)에는 이송너트(351)가 체결되고 상기 이송너트(351)의 일측은 상기 슬라이더(370)에 결합된 구조로 이루어져, 상기 도어 이송스크류(350)가 회전하면 상기 이송너트(351)가 직선 왕복운동하면서 슬라이더(370)가 가이드 샤프트(360)를 따라 이동한다. 그에 따라 슬라이더(360)에 결합된 출입용 도어(100)가 차체(1)의 외측에서 좌우측으로 이동하며 차체(1)의 출입구(10)를 개폐한다.

한편, 상기 고정 프레임(310)에는 일측에는 곡선로(381)가 형성되고 타측방향으로는 직선로(382)가 형성되는 가이드레일(380)이 구비되고, 상기 슬라이더(370)에는 상기 가이드레일(380)를 따라 안내되는 팔로워가 위치하게 되어 상기 무빙 프레임(340)이 인/아웃시에는 팔로워가 곡선로로 이동하고, 슬라이딩시에는 직선로를 따라 이동한다.

그리고 도 1을 참고하면 상기 차체(1)의 출입구(10)의 타측면에는 수직으로 도어 지지축(390)이 설치되며, 상기 도어 지지축(390)의 상하단에는 상부 및 하부 아암(391,392)의 일단이 고정되고, 상기 상부 아암(391)의 타단은 무빙 프레임(340)에 장착된 로케이팅 브라켓(342)에 힌지결합되고, 하부 아암(392)의 타단은 출입용 도어(100)의 하부측에 피봇 연결된다. 이러한 구조에 의하면 상기 상부 및 하부 아암(391,392)에 의해 출입용 도어(100)가 회동하면서 인/아웃되는 경우 원활하게 슬라이더(370)의 곡선 구간을 이동할 수 있다.

한편, 이러한 도어 잠금장치(200) 및 도어 개폐장치(300)는 도어 제어유닛(400)에 의해 구동된다. 상기 제어유닛(400)는 도어잠금 베이스 프레임(310)에 설치함이 바람직하다.

이하, 도 1 내지 도 7을 참고로 본 발명에 따른 철도차량용 플러그 인/아웃 도어 시스템의 구동 예를 설명한다.

우선 출입용 도어(100)의 잠금을 해제하고 차체(1)의 출입구(10)를 개방하고자 하는 경우는 다음과 같이 동작한다. 이는 출입용 도어(100)의 잠금 해제를 위해 도어 제어유닛(400)은 도어 잠금장치(200)의 도어 잠금용 모터(220)를 구동하여 동력변환기(222)를 통해 전달되는 동력에 의해 상기 상부 및 하부 커넥팅 로드(225,226)가 상승하여 상부 및 하부 후크(230,232)를 상부 및 하부 잠금핀(107,108)에서 이탈시키고 제1 및 제2 도어 잠금로드(240,242) 역시 작동시켜 출입용 도어(100)를 출입구(10)에서 잠금을 해제하여 출입용 도어(100)의 이동이 가능하다.

이와 같이 잠금 장치가 해제되면, 도어 제어유닛(400)은 도어 개폐장치(300)의 도어 개폐용 구동기(320)를 제어하여 플러그 샤프트 로드(330)를 일방향으로 회전시키면 링크(341)를 매개로 무빙 프레임(340)을 출입구(10) 외측으로 이동시킨다.

이때, 무빙 프레임(340)은 출입구(10)의 타측면에 수직으로 설치되는 도어 지지축(390)의 상하단에 구비되는 상부 및 하부 아암(391,392)에 의해 출입용 도어(100)가 회동하면서 슬라이더(370)의 곡선 구간을 따라 이동한다.

이후 도어 이송스크류(350)가 일방향으로 회전하면 출입용 도어(100)가 결합된 슬라이더(370)가 가이드 샤프트(360)를 따라 출입구(10)의 타측으로 이동함에 따라 출입용 도어(100)가 차체(1)의 외부에서 타측으로 이동하며 차체(1)의 출입구(10)를 개방한다.

한편, 출입용 도어(100)를 차체(1)의 출입구(10)를 닫고 잠금시키는 경우는 다음과 같이 동작한다. 이는 출입용 도어(100) 개방의 반대 작용으로서 출입용 도어(100)로 차체(1)의 출입구(10)를 닫기 위해 도어 제어유닛(400)은 도어 개폐장치(300)를 제어하여 도어 이송스크류(350)가 타방향으로 회전하면 출입용 도어(100)가 결합된 슬라이더(370)가 가이드 샤프트(360)를 따라 출입구(10)의 일측으로 이동함에 따라 출입용 도어(100)가 차체(1)의 외부에서 일측으로 이동하며 차체(1)의 출입구(10)가 닫히게 된다.

이후 출입용 도어(100)의 잠금을 위해 도어 제어유닛(400)은 도어 잠금장치(200)의 도어 잠금용 모터(220)를 구동하여 동력변환기(222)를 통해 전달되는 동력에 의해 상기 상부 및 하부 커넥팅 로드(225,226)가 하강하여 상부 및 하부 후크(230,232)를 상부 및 하부 잠금핀(107,108)에 체결하고 제1 및 제2 도어 잠금로드(240,242) 역시 출입용 도어(100)를 출입구(10)에 잠금시킨다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형 가능한 것으로, 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1: 차체 10: 출입구
100: 출입용 도어 110: 도어 프레임
120: 방탄부재 130: 인사이드 판넬
140: 아웃사이드 판넬 150: 미들 판넬
160: 알루미늄 허니콤 코어 170: 고정용 브라켓
180: 실링용 패킹부재 190: 세이프티 패킹부재
200: 도어 잠금장치 300: 도어 개폐장치
400: 도어 제어유닛

Claims (14)

1. 철도차량 차체의 출입구를 개폐시키는 출입용 도어와, 상기 출입구를 닫은 상태의 출입용 도어를 잠금 또는 해제하는 도어 잠금장치와, 상기 출입구를 개폐하도록 상기 출입용 도어를 개폐하는 도어 개폐장치를 포함하는 철도차량용 플러그 인/아웃 도어 시스템에 있어서,
   상기 출입용 도어의 테두리에는 출입용 도어를 전체적으로 감싸는 실링용 패킹부재가 장착되고, 상기 출입용 도어의 일측단 테두리에는 세이프티 패킹부재가 장착되며,
   상기 출입용 도어는 도어 형상을 유지하는 도어 프레임과, 상기 도어 프레임에 고정되는 판 형상의 방탄부재와, 상기 도어 프레임을 감싸 고정되는 인사이드 판넬 및 아웃사이드 판넬을 포함하되,
   상기 방탄부재는 일정 두께의 방탄필름으로 이루어져 미들 판넬의 내측면에 부착된 상태로 상기 도어 프레임에 고정되고,
   상기 방탄부재와 인사이드 판넬 사이에는 알루미늄 허니콤 코어가 더 장착되며,
   상기 알루미늄 허니콤 코어는 방탄부재가 부착된 미들 판넬과 알루미늄 허니콤 코어를 전체적으로 감싸 지지하는 고정용 브라켓을 매개로 도어 프레임에 고정되는 것을 특징으로 하는 철도차량용 플러그 인/아웃 도어 시스템.
   
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   상기 도어 프레임은 복수의 가로 및 세로 프레임이 교차되어 일체로 결합되며 알루미늄재로 이루어지되 강도와 내식성 향상을 위해 아노다이징 처리를 수행한 것을 특징으로 하는 철도차량용 플러그 인/아웃 도어 시스템.
   
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서,
   상기 미들 판넬은 알루미늄 재질로 이루어지되 강도와 내식성 향상을 위해 크롬도금 처리를 수행한 것을 특징으로 하는 철도차량용 플러그 인/아웃 도어 시스템.
   
6. 제 1항에 있어서,
   상기 인사이드 판넬과 아웃사이드 판넬은 알루미늄 재질로 이루어지되 강도와 내식성 향상을 위해 크롬도금 처리를 수행한 것을 특징으로 하는 철도차량용 플러그 인/아웃 도어 시스템.
   
7. 삭제
8. 삭제
9. 제 1항에 있어서,
   상기 세이프티 패킹부재는 상기 출입용 도어의 일측단 테두리에 장착되되 상기 실링용 패킹부재의 후측에 위치하는 것을 특징으로 하는 철도차량용 플러그 인/아웃 도어 시스템.
   
10. 제 1항에 있어서,
    상기 세이프티 패킹부재는 몸체의 일단에는 단부로 갈수록 외경이 협소해지며 중공부가 가운데에 형성되는 안전돌부가 형성되고, 상기 몸체의 타단에는 출입용 도어의 일측단 테두리에 장착되도록 직경이 확장되는 끼움돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 철도차량용 플러그 인/아웃 도어 시스템.
    
11. 제 10항에 있어서,
    상기 세이프티 패킹부재의 안전돌부는 단부로 갈수록 외경이 협소해지면서도 중공부 역시 단부로 갈수록 폭이 협소해지며 상기 중공부의 전단 내측에는 복귀용 돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 철도차량용 플러그 인/아웃 도어 시스템.
    
12. 제 10항에 있어서,
    상기 끼움돌기는 목부를 통해 몸체와 연결되며, 상기 끼움돌기는 쐐기 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 철도차량용 플러그 인/아웃 도어 시스템.
    
13. 제 10항에 있어서,
    상기 끼움돌기에는 출입용 도어의 일측단 테두리에 끼우기 쉽도록 가운데에 관통부가 형성되는 것을 특징으로 하는 철도차량용 플러그 인/아웃 도어 시스템.
    
14. 제 10항에 있어서,
    상기 중공부에는 엣지센서가 장착되는 것을 특징으로 하는 철도차량용 플러그 인/아웃 도어 시스템.