KR102083974B1 - 승강식 자동문 - Google Patents

Abstract

본 발명은 승강식 자동문에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 상하로 접히거나 펼쳐지면서 전방을 개폐하는 자동문에 있어서 다수의 바가 마름모 형태로 체결되어 접히거나 펼쳐지는 신축프레임에 수평방향으로 다수의 로프를 연결 설치하여 승강 구동함으로써 이용자의 진입을 제어하되, 상단에 위치하는 신축프레임의 바의 크기를 크게 형성하여 신축 정도를 크게 조정함에 따라 전체적인 수직 길이를 줄여 천장의 높이가 낮은 장소에도 적용 가능하도록 하는 승강식 자동문에 관한 것이다.

Description

승강식 자동문 {LIFTING TYPE AUTOMATIC DOOR}

본 발명은 본 출원인의 특허출원 제2016-123881호에 대한 개량 발명으로서, 보다 구체적으로는 도어부를 구성하는 신축프레임(신축형 셔터)에 있어서, 중,하단에 위치하는 신축프레임의 크기는 종래와 동일하게 함과 아울러 상단에 위치하는 신축프레임의 크기는 크게 형성하여 신축 정도를 크게 조정함으로써 전체적인 수직 길이를 줄여 천장의 높이가 낮은 장소에도 적용 가능하도록 하는 승강식 자동문에 관한 것이다.

일반적으로, 지하철 승강장에는 차량 대기나 차량 진입 중에 선로에 추락하는 등의 안전사고를 방지하기 위하여 이용자의 접근을 일시 차단하는 스크린 도어가 설치된다.

종래의 스크린 도어는 강화유리 소재로 된 스크린이 좌우 슬라이딩 방식으로 작동되면서 이용자의 전방을 개방 또는 차단하는데, 이러한 방식의 스크린 도어는 차량 종류가 다양한 일반 열차 승강장에는 적용하기 어려운바, 예컨대 일반 열차는 차량의 종류가 다양하여 출입문의 크기나 높이, 출입문 사이 간격이 다를 수 있고, 또한 차량 출입문과 스크린 도어의 위치가 맞지 않으면 도어가 열리지 않으므로 출입문의 크기가 규격화된 지하철 승강장에 한정하여 좌우 슬라이딩 방식의 스크린 도어가 적용되고 있는 실정이다.

이에 따라 최근에는 상하 승강식 스크린 도어에 대한 개발이 이루어지고 있는데, 그 예로서 로프형 플랫폼 스크린 도어(RPSD, Rope Platform Screen Door)를 예시할 수 있으며, 이러한 로프형 스크린 도어는 현재 논산역, 신길역에도 설치되어 시범 운영되고 있는 중이다.

상기 로프형 스크린 도어는 차량 출입문의 개폐와 연동하는 다수의 로프를 좌우 지주 사이에 설치하여 선로와 승강장을 분리하고, 차량이 승강장에 진입하여 출입문이 열리면 로프형 스크린이 상향 이동하면서 승하차가 가능하도록 함과 아울러 차량 출입문이 닫히면 로프형 스크린이 하향 이동하면서 이용자의 접근을 차단하는 방식이며, 스크린이 하향 이동하는 과정에서 이용자가 부상을 당하지 않도록 감지센서가 구비된다.

또한, 로프형 스크린 도어로서 한국 특허등록 제601112호의 전동차 플랫폼의 안전장치가 개시되어 있는데, 그 구성을 살펴보면 다수의 로프에 가이더가 체결되고 각 가이더는 와이어를 통해 일정 중량을 갖는 인장수단에 연결됨과 더불어 모터를 포함한 이동수단과 체결된 것으로서, 이동수단에 의해 로프 일부 또는 전부가 상향 이동하거나 인장수단에 의해 로프 일부 또는 전부가 하향 이동하면서 선로와 승강장을 분리 및 이용자의 출입이 통제하도록 이루어진다.

그러나 상기 발명은 로프를 각각 승강시키기 위해 하나 이상의 이동수단과 인장수단 외에도 다수의 부재들이 복잡한 구조로 설치되고, 승강 시 다수의 로프가 전후방으로 겹치도록 배치되어 넓은 설치 공간을 필요로 하며, 가이드 블록의 무게를 보상하는 웨이트 밸런스를 포함하여 높은 하중을 갖는다는 문제점이 있었다.

이를 위하여 도6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 출원인은 특허출원 제2016-123881호에서 마름모 형태의 신축형 셔터(610)에 다수의 로프(630)가 설치되고, 신축형 셔터가 상방향로 접히거나 하방향으로 펼쳐지면서 로프를 이동시켜 전방 출입문을 개폐하도록 구성함으로써 설치 구조를 단순화 및 경량화하고 설치 공간을 줄이는 승강식 자동문을 출원하였으나, 상기 선출원 발명은 신축형 셔터(610)를 접었을 때 필요로 하는 소정 높이 이상을 확보해야 하므로 천장의 높이가 낮은 장소에는 다소 설치하기 어렵다는 단점이 있음에 따라 본 발명에서는 이점을 보완하여 개량하기에 이르렀다.

한국 특허등록 제601112호 "전동차 플랫폼의 안전장치" (2006.07.07) 한국 특허공개 제2014-9813호 "전동차 플랫폼 안전장치" (2014.01.23)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 다수의 로프에 마름모 형태로 설치된 신축프레임을 설치하되 상단에 위치하는 신축프레임의 크기를 크게 하여 스크린 도어의 수직 높이를 필요에 따라서는 낮게 조정할 수 있어 천장이 낮은 장소에도 적용할 수 있도록 하는 승강식 자동문을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 승강식 자동문은, 양측에 일정 간격을 두고 배치되는 지주; 양측 지주의 내부에 각각 설치되어 신축되는 신축프레임 및 양측 신축프레임 사이에 수평방향으로 연결 설치되는 로프를 구비한 도어부; 및 신축프레임에 연결되어 신축프레임이 접히거나 펼쳐지도록 승강시키는 승강부재 및 승강부재를 승강시키는 승강수단을 구비한 구동부;를 포함하며, 상기 신축프레임은 한 쌍의 바가 축회전 가능하게 X자 형태로 체결됨과 아울러 X형 바가 수직으로 연속하여 연결되어 상하로 신축 가능하게 구성되되, 상단에 위치하는 X형 바의 크기가 중,하단에 위치하는 X형 바의 크기보다 크게 형성되어 신축프레임의 신축 시 상단 부위가 큰 폭으로 신축됨을 특징으로 한다.

여기에서, 상기 승강수단은, 동력을 제공하도록 지주에 설치되는 동력원; 동력원에 의해 정역방향으로 회전하는 스크루; 및 스크루에 상하 승강 가능하도록 장착되는 승강부;를 포함하는 것이다.

상기 승강부는, 스크루의 회전에 따라 상하로 승강하는 너트부; 너트부에 결합되고 스크루의 회전에 의해 축 방향으로 회전하고 상부에 한 쌍의 걸림턱이 돌출 형성되는 회전부; 및 상기 걸림턱에 걸리도록 단부가 돌출 형성되어 회전부의 회전을 소정 각도 범위 이내로 제어하는 캠스프링;을 포함하는 것이다.

또한 본 발명에 따른 승강식 자동문은 상기 구동부의 신축프레임이 접히거나 펼쳐진 상태에서 고정되도록 설치된 잠금부를 더 포함함을 특징으로 한다.

이때, 상기 잠금부는 승강부를 이루는 회전부의 양측에 돌출되게 설치되는 걸림부재; 및 스크루의 상부 좌우 일측 및 하부 좌우 타측에 각각 장착되는 잠금부재를 포함하는 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 승강식 자동문에 따르면, 신축프레임과 로프로 구성된 도어부를 상하로 승강하면서 접히거나 펼쳐지도록 구성하되, 신축프레임을 이루는 상단 X형 바의 개수와 크기를 변경하여 전체적인 수직 길이를 짧게 줄임에 따라 천장의 높이가 낮은 장소에도 설치 가능함과 아울러 단순한 동작에 의해 도어부의 개방 또는 폐쇄 상태를 용이하게 유지할 수 있다는 장점을 가진 것이다.

도1은 본 발명에 따른 승강식 자동문이 개략적으로 도시된 정면도
도2는 도1의 부분 확대도
도3은 본 발명에 따른 구동부의 일부를 도시한 사시도
도4는 도3의 분해 사시도
도5(A) 및 (B)는 본 발명에 따른 잠금부의 작동 상태를 부분적으로 도시한 도면
도6은 종래의 신축프레임을 도시한 도면

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있도록 첨부된 도면들을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되는 것은 아니다.

도1은 본 발명에 따른 승강식 자동문이 개략적으로 도시된 정면도이고, 도2는 도1의 부분 확대도(지주의 커버가 분리된 상태)이며, 도3은 본 발명에 따른 구동부의 일부를 도시한 사시도이고, 도4는 도3의 분해 사시도이며, 도5(A) 및 (B)는 본 발명에 따른 잠금부의 작동 상태를 부분적으로 도시한 도면이다.

도면에 따르면, 본 발명의 승강식 자동문은, 좌우 양측에 수평으로 설치되는 지주(10); 양측 지주 내부에 각각 설치되어 신축되는 신축프레임(21)과, 양측 신축프레임 사이에 다수 연결되는 로프(22)를 구비하여 상하로 승강하는 도어부(20); 및 신축프레임에 고정된 승강부재(31)와, 지주에 설치되어 승강부재를 상하 승강시키는 승강수단(32)을 구비하는 구동부(30);를 포함하고, 도어부의 개폐 상태를 유지하는 잠금부(40);를 더 포함하여 구성된다.

이에 대하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도1 및 도2에 도시된 바와 같이, 지주(10)는 소정 높이로 이루어지고 승강장 등에 직립하여 설치되되 일정 간격(폭)을 두고 배치된다.

지주(10)는 그 내부에 후술하는 구동부(30)와 잠금부(40)가 설치되고, 구동부에 체결되는 도어부(20)를 지지하는 역할을 한다.

상기 지주(10)는 후술하는 신축프레임의 체결핀(21a)이 삽입된 상태에서 안정된 승강을 유도하도록 내측에 상하 수직방향으로 슬라이딩홈(미도시)이 길게 형성되며, 구동부의 승강부재(31)가 신축프레임의 일단부에 고정된 상태에서 승강 시 신축프레임의 승강을 지지하는 역할을 한다.

또한, 지하철 승강장에 길이 방향으로 반복하여 지주를 설치 시 종래의 지주가 지하철 출입문의 크기에 부합하도록 규격화된 스크린 도어(좌우 슬라이딩)가 장착된 상태에서 지하철 출입문의 위치와 상응하는 위치에 각각 설치되는 것과는 달리, 본 발명에서는 도어부(20)의 로프(상하 승강)가 종래의 규격화된 좌우 슬라이딩 도어보다 길이에 제한을 덜 받음에 따라 양측 지주(10) 사이의 간격을 보다 자유롭게 조정할 수 있음에 따라 출입문의 크기가 다양한 일반 열차 승강장에도 설치할 수 있다.

이러한 양측 지주(10)의 상부에는 상부프레임(100)이 연결 배치되고, 상부프레임에는 도어부의 신축프레임(21) 상부를 고정하여 신축프레임의 상승을 저지하도록 고정프레임(101)이 설치될 수 있으며, 이러한 고정프레임(101)은 상부프레임 대신에 지주(10)에 설치될 수도 있다.

도어부(20)는 양측 지주 사이에 배치되어 상하 승강하는 것으로서, 양측 지주(10)의 내부에 각각 설치되는 신축프레임(21) 및 양측 신축프레임 사이에 수평방향으로 연결 설치되는 로프(22)를 포함한다.

신축프레임(21)은 소정 길이를 가진 한 쌍의 바가 중앙의 축을 기준으로 X자 형태로 체결되되, 이러한 X형 바가 수직방향으로 연속하여 연결 설치되어 상하방향으로 신축 가능하게 구성된다.

즉, 상측에 위치하는 X형 바의 좌우 하단부에 하측에 위치하는 X형 바의 좌우 상단부가 각각 축 결합되어 마름모 형태로 설치되며, 이러한 신축 타입(자바라 타입)의 신축프레임(21)이 승강수단에 의해 축 회전되어 상방으로 접히거나 하방으로 펼쳐지게 된다.

로프(22)는 양측 신축프레임(21) 사이에 수평방향으로 다수 연결되어 신축프레임의 신축에 의해 상하 승강 및 간격이 신축되면서 이용자의 전방을 개폐하는 것이다.

이때, 상하로 다수 배치되는 로프(22)의 간격은 신축프레임(21)의 X형 바의 크기에 따라 정해지는데, 본 발명에서는 상기 신축프레임 중 상단에 위치하는 X형 바(211)의 크기를 중,하단에 위치하는 X형 바(212)의 크기보다 크게 설정함이 바람직하다.

이는 이용자가 로프(22)와 로프(22) 사이로 넘어가는 것을 방지할 만큼 중,하단에 위치하는 신축프레임의 X형 바(212)를 소정 크기 이하로 형성하여 로프와 로프 사이를 일정 간격 이하로 좁게 유지하도록 하되, 상단에 위치하는 신축프레임의 X형 바(211)는 이보다 크게 형성함으로써 전체적인 X형 바의 개수를 줄임과 아울러 신축프레임의 신축 정도(접히고 펼쳐지는 폭)를 크게 하기 위해서이다.

이와 같이 상단에 위치하는 신축프레임의 X형 바(211)의 개수와 크기를 변경함으로써 신축프레임(21)을 완전히 접었을 때 전체적인 수직 길이를 짧게 줄일 수 있으므로 천장의 높이가 낮은 장소에도 제약을 적게 받으면서 설치할 수 있게 된다.

구동부(30)는 지주 내부에 설치되어 도어부를 승강 구동하는 것으로서, 도3 및 도4에 도시된 바와 같이, 신축프레임(21)이 접히거나 펼쳐지도록 승강시키는 승강부재(31) 및 승강부재를 승강시키는 승강수단(32)을 포함한다.

승강부재(31)는 수평방향으로 소정 길이를 가지며 그 일단부(311)가 신축프레임(21)에 결합되어 상하 이동에 의해 신축프레임을 신축 승강시키면서 로프(22)의 간격을 좁히거나 벌어지도록 하는 것이다.

승강부재(31)의 타단부(312)에는 후술하는 승강부의 결합하우징에 결합되도록 제1나사공(312a)이 관통 형성되고, 이러한 승강부재는 승강부와 결합된 상태에서 스크루(322)의 회전에 따라 상하 이동하게 된다.

승강수단(32)은 동력원(321)과, 스크루(322)와, 승강부(323)를 포함한다.

동력원(321)은 지주 상에 설치되어 도어부(20)가 승강하도록 동력을 제공하는 것으로서, 스크루(322)를 회전 구동한다.

스크루(322)는 지주에 수직방향으로 길게 설치되고 동력원에 의해 정역방향으로 회전된다. 이러한 스크루(322)에 승강부(323)가 상하 승강 가능하도록 장착된다.

승강부(323)는 스크루에 장착되어 스크루의 회전에 따라 상하로 승강하는 너트부(3231)와, 너트부에 결합되고 스크루의 회전에 의해 축 방향으로 회전하는 회전부(3232)와, 상기 회전부의 상부에 탄성 지지되면서 회전부의 회전을 소정 각도 범위 이내로 제어하는 캠스프링(3233)을 포함한다. 상기 회전부(3232)의 상부에는 캠스프링의 양측 스프링 단부(3233a)가 걸리도록 한 쌍의 걸림턱(3232a)이 돌출 형성된다.

즉, 캠스프링(3233)은 너트부에 결합된 회전부(3232)와 함께 회전되되, 회전부가 회전하면서 걸림턱(3232a)이 스프링 단부(3233a)에 걸리면 회전부가 더 이상 회전할 수 없도록 이루어진다. 이에 따라 스크루(322)가 정역 일방향으로 회전 시 캠스프링의 스프링 단부(3233a)가 회전부의 걸림턱(3232a)에 걸릴 때까지만 회전부(3232)가 회전되며, 이 상태에서 회전부(3232)가 스크루(322)를 따라 상승하거나 하강할 수 있게 된다.

승강부(323)는 너트부(3231)와 회전부(3232) 및 캠스프링(3233)을 외부에서 감싸도록 상하부에 각각 보호캡(3234)이 결합되고, 이러한 상하부 보호캡은 스크루(322)에 관통 설치된다.

또한 승강부(323)는 승강부재(31)와 연결되도록 결합하우징(3235)이 구비되며, 상기 결합하우징은 상하부 보호캡(3234)의 외측을 밀착되게 감싸도록 전방이 개방 형성됨과 아울러 후방부에는 승강부재의 타단부(312)와 나사결합에 의해 일체화된다. 이를 위하여 결합하우징(3235)의 후방부에는 승강부재(31)의 일단부에 형성된 제1나사공에 대응하도록 제2나사공(3235a)이 관통 형성된다.

이때, 상기 승강부재(31)의 상부에 위치하도록 결합하우징(3235)의 후방부 상부 측에는 지주(10)의 내측면에 수직방향으로 길게 형성된 레일홈(미도시)을 따라 이동하도록 이동레일(3236)이 설치되어 스크루(322)를 따라 상하 이동하는 승강부(323)을 안전하게 이동 가능하게 한다.

상기와 같은 구성을 가진 승강식 자동문은 구동부의 신축프레임(21)이 접히거나 펼쳐진 상태에서 고정되도록 설치된 잠금부(40)를 더 포함한다.

잠금부(40)는 승강부를 이루는 회전부(3232)의 양측에 돌출되게 설치되는 걸림부재(41)와, 스크루의 상부 좌우 일측 및 하부 좌우 타측에 각각 장착되는 잠금부재(42)를 포함한다.

걸림부재(41)는 회전부(3232)와 함께 소정 회전 범위 이내로 회전 및 스크루(322)를 따라 상하로 승강되며, 스크루의 상부 및 하부에 근접한 위치에서 회전부(3232)의 회전에 의해 잠금부재(42)에 걸리면서 수직 이동이 제한된다.

이를 위하여 잠금부재(42)는 소정 회전 범위로 회전되는 걸림부재(41)가 걸리도록 형성된 걸림홈(421) 및 걸림홈으로 걸림부재를 안내하여 걸림부재의 이동을 구속하도록 형성된 경사면(422)이 구비된다.

이에 따라 도5(A)에서와 같이 스크루(322)의 회전에 의해 회전부(3232)와 함께 상하 승강하는 걸림부재(41)는 스크루의 정방향(또는 역방향) 회전에 의해 상향 이동하면서 스크루의 상부 좌측(또는 우측) 주변에 있는 잠금부재의 경사면(422)을 따라 이동하여 걸림홈(421)에 걸리면서 잠금 상태에 있게 되어 승강부재(31)의 하강 즉, 신축프레임(21)이 펼쳐지는 것을 방지하게 된다(도어부 개방 유지).

역으로 도5(B)에서와 같이 스크루(322)의 역방향(또는 정방향) 회전에 의해 하향 이동하면서 스크루의 하부 우측(또는 좌측) 주변에 있는 잠금부재의 경사면(422)을 따라 이동하여 걸림홈(421)에 걸리면서 잠금 상태에 있게 되어 승강부재(31)의 상승 즉, 신축프레임(21)이 접히는 것을 방지하게 된다(도어부 폐쇄 유지).

본 발명에서는 지하철 승강장을 예시하여 설명하였으나 이에 한정되는 것은 아니며, 승강식 자동문이 사용되는 곳이라면 어디에든 적용 가능하다.

10 : 지주 20 : 도어부
21 : 신축프레임 211 : 신축프레임의 상단 X형 바
212 : 신축프레임의 중하단 X형 바 21a : 체결핀
22 : 로프 30 : 구동부
31 : 승강부재 31a : 제1나사공
32 : 승강수단 321 : 동력원
322 : 스크루 323 : 승강부
3231 : 너트부 3232 : 회전부
3233 : 캠스프링 3234 : 상하부 보호캡
3235 : 결합하우징 3236 : 이동레일
40 : 잠금부 41 : 걸림부재
42 : 잠금부재 100 : 상부프레임
101 : 고정프레임

Claims (5)

1. 양측에 일정 간격을 두고 배치되는 지주(10);
   양측 지주의 내부에 각각 설치되어 신축되는 신축프레임(21) 및 양측 신축프레임 사이에 수평방향으로 연결 설치되는 로프(22)를 구비한 도어부(20); 및
   신축프레임에 연결되어 신축프레임이 접히거나 펼쳐지도록 승강시키는 승강부재(31) 및 승강부재를 승강시키는 승강수단(32)을 구비한 구동부(30);를 포함하며,
   상기 신축프레임(21)은 한 쌍의 바가 축회전 가능하게 X자 형태로 체결됨과 아울러 X형 바가 수직으로 연속하여 연결되어 상하로 신축 가능하게 구성되되,
   상단에 위치하는 X형 바(211)의 크기가 중,하단에 위치하는 X형 바(212)의 크기보다 크게 형성되어 신축프레임의 신축 시 상단 부위가 큰 폭으로 신축되며,
   상기 승강수단(32)은,
   동력을 제공하도록 지주에 설치되는 동력원(321);
   동력원에 의해 정역방향으로 회전하는 스크루(322); 및
   스크루(322)에 상하 승강 가능하도록 장착되는 승강부(323);을 포함하되,
   상기 승강부(323)는,
   스크루(322)의 회전에 따라 상하로 승강하는 너트부(3231);
   너트부에 결합되고 스크루의 회전에 의해 축 방향으로 회전하고 상부에 한 쌍의 걸림턱이 돌출 형성되는 회전부(3232); 및
   상기 걸림턱에 걸리도록 단부가 돌출 형성되어 회전부의 회전을 소정 각도 범위 이내로 제어하는 캠스프링(3233);을 포함함을 특징으로 하는 승강식 자동문.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 구동부(30)의 신축프레임(21)이 접히거나 펼쳐진 상태에서 고정되도록 설치된 잠금부(40)를 더 포함하고,
   상기 잠금부(40)는 상기 회전부(3232)의 양측에 돌출되게 설치되는 걸림부재(41); 및 상기 스크루(322)의 상부 좌우 일측 및 하부 좌우 타측에 각각 장착되는 잠금부재(42)로 구성됨을 특징으로 하는 승강식 자동문.
5. 삭제

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