KR100586262B1 - Hinge Apparatus for Heavy Door Having Automatic Return Function - Google Patents
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Abstract
본 발명은 장치의 외경을 증가시키지 않고서 서로 다른 캠선도 길이를 갖는 한쌍의 캠샤프트를 통해 대형도어의 닫힘력을 보존함과 동시에 도어의 개방 시 발생되는 열림력을 최소화하여 무거운 대형도어를 적은 힘으로 용이하게 개방할 수 있는 대형도어용 힌지장치에 관한 것이다.The present invention preserves the closing force of a large door through a pair of camshafts having different cam lead lengths without increasing the outer diameter of the device, and minimizes the opening force generated when the door is opened. It is related with a hinge device for a large door that can be easily opened.
상기 본 발명은 제1 경첩에 고정 결합된 중앙 몸통과; 제2 경첩 상/하측단에 각각 고정 결합된 제1 및 제2 가이드 통과; 도어가 회전될 때 제1 및 제2 가이드 통에 발생하는 상대적인 외력에 의해 회전하는 제1 및 제2 캠샤프트와; 제1 및 제2 가이드 핀과; 제1 및 제2 캠샤프트의 회전에 연동하여 각각 제1 및 제2 캠샤프트의 원통형 몸통 내주면을 따라 승하강하는 제1 및 제2 피스톤 로드와; 제1 및 제2 상/하부 챔버를 각각 연통하는 유로를 포함하는 제1 및 제2 피스톤과; 제1 및 제2 상/하부 챔버를 이동하는 오일의 양을 제어하기 위한 제1 및 제2 체크밸브와; 제1 및 제2 가이드 통의 상/하단에 각각 실링상태로 결합된 다수의 실링캡부와; 제1 및 제2 피스톤을 탄성적으로 지지하는 탄성부재로 구성되는 것을 특징으로 한다.The present invention includes a central body fixedly coupled to the first hinge; Passing first and second guides fixedly coupled to the upper and lower ends of the second hinge, respectively; First and second camshafts that rotate by relative external forces generated in the first and second guide barrels when the door is rotated; First and second guide pins; First and second piston rods which move up and down along the cylindrical body inner circumferential surfaces of the first and second camshafts respectively in association with rotation of the first and second camshafts; First and second pistons including flow paths communicating with the first and second upper and lower chambers, respectively; First and second check valves for controlling the amount of oil moving through the first and second upper and lower chambers; A plurality of sealing caps coupled to the upper and lower ends of the first and second guide barrels in a sealing state, respectively; It is characterized by consisting of an elastic member for elastically supporting the first and second piston.
대형도어, 복귀속도 조절, 캠선도 각도Large door, return speed adjustment, cam lead angle
Description
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 대형도어용 자동복귀 힌지장치 길이방향 단면도,1 is a longitudinal cross-sectional view of an automatic return hinge device for a large door according to a first embodiment of the present invention,
도 2a는 도 1에 도시된 대형도어용 자동복귀 힌지장치에서 도어의 개폐에 따라 피스톤 로드를 상하로 이동하도록 안내하는 한쌍의 캠샤프트를 나타낸 사시도,Figure 2a is a perspective view showing a pair of camshaft for guiding the piston rod to move up and down in accordance with the opening and closing of the door in the automatic door hinge for the large door shown in Figure 1,
도 2b는 도 2a에 도시된 한쌍의 캠샤프트의 승하강 안내홀에서 힌지장치의 작동에 따른 가이드 핀의 위치와 리턴 스프링의 압축상태를 나타낸 도면,Figure 2b is a view showing the position of the guide pin and the return spring in accordance with the operation of the hinge device in the lifting guide hole of the pair of camshaft shown in Figure 2a,
3a 및 도 3b는 도 1에 표시된 "A" 및 "B"부분의 원판형 밸브가동체의 작동상태를 각각 나타내는 확대도3A and 3B are enlarged views showing the operating states of the disk-shaped valve actuators of the parts “A” and “B” shown in Fig. 1, respectively.
도 4a 및 도 4b는 도 3a 및 도 3b에 나타낸 체크밸브의 다른 예 즉, 볼타입 밸브가동체를 나타내는 확대도,4A and 4B are enlarged views showing another example of the check valve shown in FIGS. 3A and 3B, that is, a ball type valve movable member;
도 5a는 제1 및 제2 피스톤이 각각 하사점 및 상사점에 위치한 초기위치를 보여주는 피스톤과 복귀속도 조절부의 단면도,Figure 5a is a cross-sectional view of the piston and the return speed control unit showing the initial position where the first and second pistons are located at the bottom dead center and the top dead center, respectively;
도 5b는 도어의 개방에 따라 도어 개방각이 0°에서 15°에 도달하는 과정에서 제1 및 제2 피스톤부의 피스톤이 각각 승하강할 때 유압 흐름도,FIG. 5B is a hydraulic flow chart when the pistons of the first and second pistons are lifted and lowered in the process of reaching the door opening angle from 0 ° to 15 ° according to the opening of the door.
도 5c는 도어의 개방에 따라 도어 개방각이 15°에서 90°에 도달하는 과정 에서 제1 피스톤이 정지한 상태에서 제2 피스톤이 하강할 때의 유압 흐름도,5C is a hydraulic flow diagram when the second piston descends while the first piston is stopped while the door opening angle reaches 15 ° to 90 ° according to the opening of the door;
도 5d는 도어의 클로징에 따라 도어 개방각이 90°에서 15°에 도달할 때까지 제1 피스톤이 정지한 상태에서 제2 피스톤이 상승할 때의 유압 흐름도,FIG. 5D is a hydraulic flow diagram when the second piston is raised with the first piston stopped until the door opening angle reaches 90 ° to 15 ° according to the closing of the door; FIG.
도 5e는 도어의 클로징에 따라 도어 개방각이 15°에서 0°로 도달하는 과정 중 제1 및 제2 피스톤이 동시에 승하강할 때의 유압 흐름도,FIG. 5E is a hydraulic flow chart when the first and second pistons are simultaneously raised and lowered while the door opening angle reaches from 15 ° to 0 ° according to the closing of the door.
도 5f는 도어의 클로징에 따라 도어 개방각이 0도에 도달하여 제1 및 제2 피스톤이 각각 하사점 및 상사점에 위치한 초기위치로 복귀된 상태를 보여주는 피스톤과 복귀속도 조절부의 단면도,5F is a cross-sectional view of the piston and the return speed adjusting unit showing a state in which the door opening angle reaches 0 degrees according to the closing of the door and the first and second pistons are returned to their initial positions located at the bottom dead center and the top dead center, respectively;
도 6은 도 1에 도시된 실링캡에 리턴스프링의 탄성력을 조정하기 위한 탄성력 설정부를 나타낸 일부단면도,6 is a partial cross-sectional view showing an elastic force setting unit for adjusting the elastic force of the return spring to the sealing cap shown in FIG.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 대형도어용 힌지장치 길이방향 단면도,7 is a longitudinal sectional view of a hinge device for a large door according to a second embodiment of the present invention;
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 대형도어용 힌지장치 길이방향 단면도이다.8 is a longitudinal sectional view of a hinge device for a large door according to a third embodiment of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10: 제1 경첩 11: 중앙 몸통10: first hinge 11: center torso
20: 제2 경첩 21: 제1 가이드 통20: second hinge 21: first guide barrel
21a: 제1 상부 챔버 21b: 제1 하부 챔버21a: first
22a, 22b: 제1 수직 안내홈 23: 제2 가이드 통22a, 22b: first vertical guide groove 23: second guide barrel
23a: 제2 상부 챔버 23b: 제2 하부 챔버23a: second
24a, 24b: 제2 수직 안내홈 30: 제1 캠샤프트24a, 24b: second vertical guide groove 30: first camshaft
31: 샤프트 31a: 제1 스프링 핀31:
33: 원형 몸통 34a, 34b: 제1 승하강 안내홀33:
41: 제1 가이드 핀 43: 제2 가이드 핀41: first guide pin 43: second guide pin
51: 제1 피스톤 로드 51a: 절곡 관통홀51:
52, 55: 유로홈 53: 제1 피스톤52, 55: Euro groove 53: First piston
53a: 제1 중앙 관통홀 53b: 결합홀53a: first central through
54: 제1 밸브가동체 54a: 소형 관통홀54: first valve
60: 제2 캠샤프트 61: 샤프트60: second camshaft 61: shaft
61a: 제2 스프링 핀 63: 원형 몸통61a: second spring pin 63: round body
64a, 64b: 제2 승하강 안내홀 81: 제2 피스톤 로드64a, 64b: 2nd lifting guide hole 81: 2nd piston rod
81a: 절곡 관통홀 82, 85: 유로홈81a: Bending through
83: 제2 피스톤 83a: 제2 중앙 관통홀83:
83b: 결합홀 84: 제2 밸브가동체83b: coupling hole 84: second valve movable body
84a: 소형 관통홀 91: 제1 엔드캡84a: small through hole 91: first end cap
91a: 에어배출볼트 93: 제1 실링캡91a: air discharge bolt 93: first sealing cap
95: 제2 실링캡 95a: 에어배출볼트95:
100, 200, 300: 힌지장치 131∼137: O-링100, 200, 300: Hinges 131 to 137: O-ring
950: 푸시볼트 951: 헤드부950: push bolt 951: head
952: 몸체부 960: 가압판952: body portion 960: pressure plate
본 발명은 자동 복귀 기능을 갖는 대형도어용 힌지장치에 관한 것으로, 특히 2개의 폐유압회로를 구비하고 이에 대응하는 서로 다른 캠선도 길이를 갖는 2개의 캠샤프트를 설치함에 따라, 장치의 외경을 증가시키지 않고서 서로 다른 캠선도 길이를 갖는 한쌍의 캠샤프트를 통해 대형도어의 닫힘력을 보존함과 동시에 도어의 개방 시 발생되는 열림력을 최소화하여 무거운 대형도어를 적은 힘으로 용이하게 개방할 수 있는 대형도어용 힌지장치에 관한 것이다.The present invention relates to a hinge device for a large door having an automatic return function, and in particular, by installing two camshafts having two closed hydraulic circuits and correspondingly different cam lead lengths, the outer diameter of the device is increased. A large cam that can easily open heavy large doors with a small force by preserving the closing force of the large doors while minimizing the opening force generated when the door is opened through a pair of cam shafts having different cam lead lengths. A hinge device for a door.
일반적으로 힌지장치는 필요에 따라 두 개의 부재가 한 축을 중심으로 상호 벌어지거나 접할 수 있도록 연결하는 장치이며, 그 대표적인 예로 도어와 문틀에 사용되는 경첩용 힌지장치(수평방향의 가동부 포함)와, 냉장고, 휴대폰, 노트북 등에 적용 사용되는 개폐용 힌지장치(수직방향의 가동부 포함)가 있다.In general, the hinge device is a device that connects two members so as to open or contact each other about one axis as needed. As a representative example, a hinge device for a door and a frame (including a movable part in a horizontal direction) and a refrigerator There is a hinge for opening and closing (including a movable part in the vertical direction) used in mobile phones, laptops, and the like.
이와 같은 종래기술인 등록실용신안 제0271646호에는 유압식 도어 클로저와 스프링식 도어 클로저를 별개로 구성하여 이들이 상호 조합하여 사용함에 의해 경첩형 도어개폐장치를 구성한 예가 개시되어 있다.In this prior art, registered utility model No. 0181646 discloses an example in which a hinged door opening and closing device is configured by separately configuring a hydraulic door closer and a spring door closer and using them in combination with each other.
이와 같이 스프링방식 및 유압을 혼용한 힌지장치는 도어를 여는데 드는 힘이 도어의 개방각 증가에 비례하여 증가되므로 특히 대형도어를 열 경우 사용자는 큰 힘으로 도어를 열어야 하기 때문에 문제점이 있었다.Thus, the hinge device using a combination of the spring method and hydraulic pressure has a problem because the force required to open the door increases in proportion to the increase in the opening angle of the door, especially when the user opens a large door.
더욱이, 이러한 힌지장치는 닫힘 방향으로 발생되는 회전관성력이 도어의 개방각에 비례하여 증가되므로 대형도어가 닫힐 때 과속으로 닫히게 되므로, 이에 따라 사용자가 빠르게 닫히는 무거운 대형도어에 의해 상해를 입게 되는 문제점이 있었다.Moreover, since the inertia force generated in the closing direction is increased in proportion to the opening angle of the door, the hinge device is closed at an excessive speed when the large door is closed, thereby causing a problem of injury to the user by a large large door that is quickly closed. there was.
또한, 한국 등록특허 제435188호에는 상기와 같은 문제점을 해결할 수 있도록 도어의 마지막 닫힘을 정확하게 설정하고 동시에 닫힘 시 도어의 과속을 방지할 수 있도록 다단계의 자동 복귀속도 설정 구조를 안정화시킨 나선형 캠선도를 갖는 단일의 캠샤프트를 이용한 힌지장치가 개시되어 있다.In addition, Korean Patent No. 435188 discloses a spiral cam diagram that stabilizes the multi-step automatic return speed setting structure to accurately set the last closing of the door and prevent the door from overspeed when closing the door. A hinge device using a single camshaft having is disclosed.
그러나, 상기 힌지장치는 주로 냉장고 또는 김치냉장고와 같은 닫힘력이 큰힘을 요구하지 않는 무게가 가벼운 소형도어에 적용하고 있으며, 소형도어에 비하여 무게 차가 큰 대형도어에 적용하는 것은 힌지장치의 댐핑력이 크게 부족하기 때문에 현실적으로 매우 어려운 문제점이 있었다.However, the hinge device is mainly applied to a light weight small door that does not require a large closing force, such as a refrigerator or a kimchi refrigerator, and is applied to a large door with a large weight difference compared to the small door. There is a very difficult problem in reality because of the large lack.
만일, 상기 힌지장치를 대형도어의 무게를 고려하여 대형도어에 대응하는 적정한 댐핑력을 구비하도록 하기 위해서는, 대형도어의 무게를 고려하여 도어의 마지막 닫힘력을 증가시켜야 하므로 이를 위해 필연적으로 힌지장치의 외경을 증가 시켜야 한다. 즉, 대형도어의 무게에 대응하는 적정한 댐핑력을 갖도록 챔버의 직경 및 유압회로를 구성하는 모든 부품들의 크기를 대형화 하여 도어의 댐핑력을 증가시켜야 한다.If the hinge device has a proper damping force corresponding to the large door in consideration of the weight of the large door, it is necessary to increase the last closing force of the door in consideration of the weight of the large door. The outer diameter should be increased. That is, the damping force of the door must be increased by increasing the diameter of the chamber and the size of all components constituting the hydraulic circuit to have an appropriate damping force corresponding to the weight of the large door.
하지만, 이처럼 힌지장치의 직경이 크게 증가되면 대형도어의 열림 시 그 열림력이 도어의 개방각도의 증가에 비례하여 계속 증가됨에 따라 무거운 대형도어를 열기가 더욱 힘들어지는 심각한 문제가 발생한다.However, if the diameter of the hinge device is greatly increased in this way, as the opening force of the large door is continuously increased in proportion to the increase in the opening angle of the door, there is a serious problem that it is more difficult to open the heavy large door.
더욱이, 상기와 같이 힌지장치의 외경을 증가시킬 경우, 힌지장치의 중심 즉 , 도어의 회전 중심이 도어의 원활한 회전을 위해 일반적으로 설정된 도어 회전중심 설정기준치를 넘어서게 되어 심할 경우 도어가 열리지 않거나 반대로 닫히지 않게 되는 치명적인 문제가 발생하게 된다.In addition, when the outer diameter of the hinge device is increased as described above, the center of the hinge device, that is, the center of rotation of the door, exceeds the door rotation center setting reference value generally set for smooth rotation of the door. A fatal problem arises.
이외에도, 증가된 외경으로 인해 도어로부터 심하게 돌출된 힌지장치에 의해 도어 주위를 지나는 사람 또는 부피가 큰 물건을 운반할 경우, 보행의 장애가 되는 문제가 발생할 수 있다.In addition, when carrying a person or a bulky object passing around the door by a hinge device protruding badly from the door due to the increased outer diameter may cause a problem of walking.
따라서 본 발명은 이러한 래기술의 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 그 목적은 2개의 폐유압회로를 구비하고 이에 대응하는 서로 다른 캠선도 길이를 갖는 2개의 캠샤프트를 설치함에 따라, 장치의 외경을 증가시키지 않고서 서로 다른 캠선도 길이를 갖는 한쌍의 캠샤프트를 통해 대형도어의 닫힘력을 보존함과 동시에 도어의 개방 시 요구되는 열림력을 최소화하여 무거운 대형도어를 적은 힘으로 용이하게 개방할 수 있는 대형도어용 힌지장치를 제공하는 데 있다.Accordingly, the present invention has been made in view of the problems of the related art, and an object thereof is to provide an outer diameter of the apparatus by installing two camshafts having two closed hydraulic circuits and correspondingly different cam lead lengths. A pair of camshafts with different cam lead lengths without increasing the preservation of the closing force of the large door and minimizing the opening force required to open the door can easily open the heavy large door with little force. The present invention provides a hinge device for a large door.
즉, 본 발명의 목적은 도어의 개방 시에 한쌍의 피스톤을 동시에 승하강하도록 안내하는 승하강 안내홀의 캠선도 각도와 유압회로의 구조에 의해 도어 개방각이 0°∼15° 사이에 도어에 가해주는 힘이 가장 큰 제1 열림력, 15°∼90° 사이에 한쌍의 피스톤 중 어느 하나의 피스톤을 하강시켜 제1 열림력에 비해 약 1/2로 줄어드는 제2 열림력을 통해 대형도어를 손쉽게 개방시킬 수 있는 대형도어용 힌지장치를 제공하는 데 있다.That is, an object of the present invention is to apply to the door between the door opening angle of 0 ° to 15 ° by the cam diagram angle of the lifting guide hole for guiding the lifting and lowering of the pair of pistons at the time of opening the door and the structure of the hydraulic circuit. A large door is easily opened by a second opening force, which is the first opening force with the greatest force, and the piston is lowered by about one half of the first opening force by lowering one of the pair of pistons between 15 ° and 90 °. The present invention provides a hinge device for a large door that can be opened.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 문틀 및 도어에 각각 고정되는 한 쌍의 제1 및 제2 경첩을 갖고 도어 닫힘 시 자동복귀되는 대형도어용 자동복귀 힌지장치에 있어서, 상기 제1 경첩의 중앙에 일주면이 고정 결합된 중앙 몸통과; 상기 중앙 몸통의 높이에 대응하는 간격을 유지하도록 상기 제2 경첩 상/하측단에 일주면이 각각 고정 결합되고 내측에 서로 대향한 위치에 상하방향으로 각각 제1, 제2 수직 안내홈 및 제3, 제4 수직 안내홈이 형성되고, 내측에는 각각 오일이 장입되는 제1 및 제2 챔버를 갖는 된 제1 및 제2 가이드 통과; 상기 중앙 몸통에 한쌍의 샤프트가 각각 서로 대향하도록 고정 삽입되고 한쌍의 샤프트에 각각 연장형성된 원형몸통이 각각 제1 및 제2 가이드 통의 내주부에 회전 가능하게 설치되며, 원통형 몸통의 외주면을 따라 상호간에 이동 대칭 구조의 나선형상으로 이루어진 캠선도를 갖는 제1, 제2 승하강 안내홀 및 제3, 제4 승하강 안내홀이 각각 관통 형성되고, 도어가 회전될 때 제1 및 제2 가이드 통에 발생하는 상대적인 외력에 의해 회전하는 제1 및 제2 캠샤프트와; 양 단부가 각각 상기 제1, 제2 승하강 안내홀 및 제3, 제4 승하강 안내홀을 통하여 제1, 제2 수직 안내홈 및 제3, 제4 수직 안내홈과 각각 결합되는 제1 및 제2 가이드 핀과; 상기 제1 및 제2 가이드 핀의 중앙부가 각각 일단부에 관통 결합되어 상기 제1 및 제2 캠샤프트의 회전에 연동하여 상기 제1, 제2 수직 안내홈 및 제3, 제4 수직 안내홈을 따라 슬라이딩 방식으로 각각 제1 및 제2 캠샤프트의 원형몸통 내주면을 따라 승하강하며, 타단에 외주부와 수직으로 연통하는 절곡 관통홀이 각각 형성된 제1 및 제2 피스톤 로드와; 일측 중앙에 상기 제1 및 제2 피스톤 로드의 타단이 각각 결합되는 제1 및 제2 결합홀이 형성되고, 타측에는 상기 제1 및 제2 결합홀과 연통하는 제1 및 제2 중앙 관통홀이 형성되며, 외주부가 각각 제1 및 제 2 가이드 통 내주부를 따라 슬라이딩 가능하도록 배치됨과 동시에 상기 제1 및 제2 챔버를 각각 상/하부로 구획하는 제1 및 제2 피스톤과; 상기 제1 및 제2 피스톤에 내에 형성되어 제1 및 제2 피스톤의 승/하강에 따라 상기 제1 및 제2 상/하부 챔버 내에서 상호 이동하는 오일의 유동량을 증감시켜 상기 제1 및 제2 피스톤의 승/하강 속도를 제어하기 위한 제1 및 제2 체크밸브와; 상기 제1 및 제2 가이드 통 내부가 서로 독립된 유압 폐회로를 이루도록 제1 및 제2 가이드 통의 상/하단에 각각 실링상태로 결합된 제1 및 제2 실링캡부와; 상기 제1 및 제2 피스톤을 탄성적으로 지지하도록 제1 상부챔버 및 제2 하부 챔버에 각각 설치되어, 도어의 복귀시에 제1 및 제2 피스톤을 원위치로 복귀시키는 복원력을 제공하는 제1 및 제2 탄성부재로 구성되는 것을 특징으로 하는 대형도어용 자동복귀 힌지장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is a self-returning hinge device for a large door having a pair of first and second hinges fixed to the door frame and the door, respectively, which is automatically returned when the door is closed, the first hinge A central body having one circumferential surface fixedly coupled to the center; One or more circumferential surfaces are fixedly coupled to upper and lower ends of the second hinge so as to maintain a distance corresponding to the height of the central body, respectively, and the first and second vertical guide grooves and the third vertical guide grooves are respectively positioned at positions opposite to each other. A fourth vertical guide groove formed therein, the first and second guide passages having first and second chambers into which oil is charged, respectively; A pair of shafts are fixedly inserted into the central body so as to face each other, and a circular body extending in the pair of shafts is rotatably installed on the inner circumferences of the first and second guide barrels, respectively, along the outer circumferential surface of the cylindrical body. First and second elevating guide holes and third and fourth elevating guide holes each having a cam diagram formed in a spiral shape having a symmetrical moving structure in the through hole, and the first and second guide barrels when the door is rotated. First and second camshafts that are rotated by a relative external force generated in the; First and second ends of the first and second lifting guide holes and the third and fourth lifting guide holes respectively coupled to the first and second vertical guide grooves and the third and fourth vertical guide grooves, respectively. A second guide pin; The central portions of the first and second guide pins are respectively penetrated through one end thereof so that the first and second vertical guide grooves and the third and fourth vertical guide grooves are linked to the rotation of the first and second cam shafts. First and second piston rods which are moved up and down along the circular body inner circumferential surfaces of the first and second cam shafts, respectively, in a sliding manner, and bent through-holes communicating with the outer circumferential portion at the other ends thereof, respectively; First and second coupling holes are formed at the center of one side and the other ends of the first and second piston rods are coupled, respectively, and the first and second central through holes communicating with the first and second coupling holes are formed at the other side. First and second pistons formed on the outer circumferential portion to be slidable along the inner circumference of the first and second guide barrels, and partitioning the first and second chambers up and down, respectively; The first and second pistons are formed in the first and second pistons to increase or decrease the flow amount of oil moving in the first and second upper / lower chambers according to the rise / fall of the first and second pistons. First and second check valves for controlling the piston's rising / falling speed; First and second sealing cap portions coupled to the upper and lower ends of the first and second guide cylinders in a sealing state, respectively, such that the insides of the first and second guide barrels form independent hydraulic closed circuits; First and second lower chambers respectively installed to elastically support the first and second pistons, the first and second pistons providing a restoring force for returning the first and second pistons to their original positions upon return of the door; It provides an automatic return hinge device for a large door, characterized in that composed of a second elastic member.
또한, 본 발명의 다른 특징에 따르면, 문틀 및 도어에 각각 고정되는 한 쌍의 제1 및 제2 경첩을 갖고 도어 닫힘 시 자동복귀되는 대형도어용 자동복귀 힌지장치에 있어서, 상기 제1 경첩의 중앙에 일주면이 고정 결합되고, 내측이 격벽에 의해 제1 및 제2 챔버로 양분되며, 제1 및 제2 챔버 내측으로 서로 대향한 위치에 상하방향으로 각각 제1, 제2 수직 안내홈 및 제3, 제4 수직 안내홈이 형성된 중앙 몸통과; 상기 중앙 몸통이 삽입될 수 있는 거리를 유지한 상태로 일측이 각각 제2 경첩의 상하부 측단에 각각 결합된 제1 및 제2 고정몸통과; 상기 제1 및 제2 고정몸통에 각각 샤프트가 고정 삽입되고 상기 샤프트에 각각 착탈 가능하게 결합된 제1 및 제2 원형몸통이 각각 중앙 몸통의 제1 및 제2 챔버 내주에 회전 가능하게 삽입되며, 원형몸통의 외주면을 따라 상호간에 이동 대칭 구조의 나선형상으로 이루어진 캠선도를 갖는 제1, 제2 승하강 안내홀 및 제3, 제4 승하강 안내홀이 각각 관통 형성되고, 도어가 회전될 때 제1 및 제2 고정몸통에 발생하는 상대적인 외력에 의해 회전하는 제1 및 제2 캠샤프트와; 양 단부가 각각 상기 제1, 제2 승하강 안내홀 및 제3, 제4 승하강 안내홀을 통하여 제1, 제2 수직 안내홈 및 제3, 제4 수직 안내홈과 각각 결합되는 제1 및 제2 가이드 핀과; 상기 제1 및 제2 가이드 핀에 의해 각각 상단부가 관통 결합되고, 상기 제1 및 제2 캠샤프트의 회전에 연동하여 상기 제1, 제2 수직 안내홈 및 제3, 제4 수직 안내홈을 따라 슬라이딩 방식으로 각각 제1 및 제2 캠샤프트의 원형몸통 내주면을 따라 승하강하며, 일단에 외주부와 수직으로 연통하는 절곡 관통홀이 각각 형성된 제1 및 제2 피스톤 로드와; 일측 중앙에 상기 제1 및 제2 피스톤 로드의 타단이 각각 결합되는 제1 및 제2 결합홀이 형성되고, 타측에는 상기 제1 및 제2 결합홀과 연통하는 제1 및 제2 중앙 관통홀이 형성되며, 외주부가 각각 중앙 몸통의 내주부를 따라 슬라이딩 가능하도록 배치됨과 동시에 상기 제1 및 제2 챔버를 각각 상/하부로 구획하는 제1 및 제2 피스톤과; 상기 제1 및 제2 피스톤에 내에 형성되어 제1 및 제2 피스톤의 승/하강에 따라 상기 제1 및 제2 상/하부 챔버 내에서 상호 이동하는 오일의 유동량을 증감시켜 상기 제1 및 제2 피스톤의 승/하강 속도를 제어하기 위한 제1 및 제2 체크밸브와; 상기 중앙 몸통의 제1 및 제2 공간부가 서로 독립된 유압 폐회로를 이루도록 중앙 몸통의 상/하단에 각각 실링상태로 결합된 한쌍의 실링캡부와; 상기 제1 및 제2 피스톤을 탄성적으로 지지하도록 제1 하부챔버 및 제2 상부 챔버에 각각 설치되어, 도어의 복귀시에 제1 및 제2 피스톤을 원위치로 복귀시키는 복원력을 제공하는 탄성부재로 구성되는 것을 특징으로 하는 대형도어용 자동복귀 힌지장치를 제공한다.In addition, according to another feature of the present invention, in the automatic return hinge device for a large door having a pair of first and second hinges fixed to the door frame and the door, respectively, which is automatically returned when the door is closed, the center of the first hinge One surface is fixedly coupled to the inside, and the inner side is divided into the first and second chambers by the partition wall, and the first and second vertical guide grooves and the first and the second vertical guide grooves respectively at positions opposite to each other inside the first and second chambers. 3, the central body and the fourth vertical guide groove is formed; First and second fixed bodies each having one side coupled to upper and lower side ends of the second hinge, respectively, while maintaining a distance from which the central body can be inserted; Shafts are fixedly inserted into the first and second fixing bodies, respectively, and first and second circular bodies respectively detachably coupled to the shafts are rotatably inserted into the first and second chamber inner circumferences of the central body, respectively. When the first and second elevating guide holes and the third and fourth elevating guide holes each having a cam diagram consisting of spirally symmetrical moving structures along the outer circumferential surface of the circular body are formed through each other, and the door is rotated. First and second camshafts that are rotated by relative external forces generated in the first and second fixed bodies; First and second ends of the first and second lifting guide holes and the third and fourth lifting guide holes respectively coupled to the first and second vertical guide grooves and the third and fourth vertical guide grooves, respectively. A second guide pin; An upper end portion is penetrated by the first and second guide pins, respectively, and along the first and second vertical guide grooves and the third and fourth vertical guide grooves in association with rotation of the first and second camshafts. First and second piston rods which are moved up and down along the inner circumferential surfaces of the first and second camshafts in a sliding manner, respectively, and have bent through holes at one end thereof, the bending through-holes communicating vertically with the outer circumference; First and second coupling holes are formed at the center of one side and the other ends of the first and second piston rods are coupled, respectively, and the first and second central through holes communicating with the first and second coupling holes are formed at the other side. First and second pistons formed on the outer circumference thereof so as to be slidable along the inner circumference of the central body, and simultaneously partitioning the first and second chambers up and down; The first and second pistons are formed in the first and second pistons to increase or decrease the flow amount of oil moving in the first and second upper / lower chambers according to the rise / fall of the first and second pistons. First and second check valves for controlling the piston's rising / falling speed; A pair of sealing caps coupled to the upper and lower ends of the central body in a sealing state, respectively, so that the first and second spaces of the central body form independent hydraulic closed circuits; An elastic member installed in each of the first lower chamber and the second upper chamber to elastically support the first and second pistons, and providing a restoring force for returning the first and second pistons to their original positions upon return of the door; It provides an automatic return hinge device for a large door, characterized in that configured.
더욱이 본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 문틀 및 도어에 각각 고정되는 한 쌍의 제1 및 제2 경첩을 갖고 도어 닫힘 시 자동복귀되는 대형도어용 자동복귀 힌지장치에 있어서, 상기 제1 경첩의 중앙에 일주면이 고정 결합되고, 상/하측 내주부에 서로 대향한 위치에 상하방향으로 각각 제1, 제2 수직 안내홈 및 제3, 제4 수직 안내홈이 형성되며, 내측에 챔버를 갖는 중앙 몸통과; 상기 중앙 몸통이 삽입될 수 있는 거리를 유지한 상태로 일측이 각각 제2 경첩의 상하부 측단에 각각 결합된 제1 및 제2 고정몸통과; 상기 제1 및 제2 고정몸통에 각각 샤프트가 고정 삽입되고 상기 샤프트에 각각 착탈 가능하게 결합된 원형몸통이 각각 중앙 몸통의 챔버 내주에 회전 가능하게 설치되며, 원통형 몸통의 외주면을 따라 상호간에 이동 대칭 구조의 나선형상으로 이루어진 캠선도를 갖는 제1, 제2 승하강 안내홀 및 제3, 제4 승하강 안내홀이 각각 관통 형성되고, 도어가 회전될 때 제1 및 제2 가이드 통에 발생하는 상대적인 외력에 의해 회전하는 제1 및 제2 캠샤프트와; 양 단부가 각각 상기 제1, 제2 승하강 안내홀 및 제3, 제4 승하강 안내홀을 통하여 제1, 제2 수직 안내홈 및 제3, 제4 수직 안내홈과 각각 결합되는 제1 및 제2 가이드 핀과; 상기 제1 가이드 핀의 중앙부가 일단부에 관통 결합되어 상기 제1 캠샤프트의 회전에 연동함에 따라 상기 제1 및 제2 수직 안내홈을 따라 슬라이딩 방식으로 제1 캠샤프트의 원통형 몸통 내주면을 따라 승하강하는 제1 피스톤 로드와; 상기 제1 피스톤 로드의 타단에 일체로 연장 형성되고 외주부가 중앙 몸통의 내주부에 슬라이딩 가능하게 결합된 제1 피스톤과; 상기 제2 가이드 핀의 중앙부가 일단부에 관통 결합되어 상기 제2 캠샤프트의 회전에 연동하여 상기 제3 및 제4 수직 안내홈을 따라 슬라이딩 방식으로 제2 캠샤프트의 원통 몸통 내주면을 따라 승하강하며, 일단에 외주부와 수직으로 연통하는 절곡 관통홀이 형성된 제2 피스톤 로드와; 일측 중앙에 상기 제2 피스톤 로드의 타단이 각각 결합되는 결합홀이 형성되고, 타측에는 상기 결합홀과 연통하는 중앙 관통홀이 형성되며, 외주부가 각각 중앙 몸통의 챔버 내주부를 따라 슬라이딩 가능하도록 배치됨과 동시에 상기 챔버를 각각 상/하부로 구획하는 제2 피스톤과; 상기 제2 피스톤에 내에 형성되어 제2 피스톤의 승/하강에 따라 상기 상/하부 챔버 내에서 상호 이동하는 오일의 유동량을 증감시켜 상기 제1 및 제2 피스톤의 승/하강 속도를 제어하기 위한 체크밸브와; 상기 중앙 몸통의 상하단에 실링상태로 결합된 한쌍의 실링캡부와; 상기 제1 및 제2 피스톤을 탄성적으로 지지하도록 상부 챔버에 설치되어, 도어의 복귀시에 제1 및 제2 피스톤을 원위치로 복귀시키는 복원력을 제공하는 탄성부재로 구성되는 것을 특징으로 하는 대형도어용 자동복귀 힌지장치를 제공한다.Furthermore, according to another feature of the present invention, in the automatic return hinge device for a large door having a pair of first and second hinges fixed to the door frame and the door, respectively, which is automatically returned when the door is closed, the center of the first hinge One main surface is fixedly coupled to the upper and lower inner peripheral portions of the first and second vertical guide grooves and the third and fourth vertical guide grooves are formed in the vertical direction, respectively, the center having a chamber inside Torso; First and second fixed bodies each having one side coupled to upper and lower side ends of the second hinge, respectively, while maintaining a distance from which the central body can be inserted; Circular bodies fixedly inserted into the first and second fixed bodies respectively and detachably coupled to the shafts are rotatably installed on the inner circumference of the chamber of the central body, respectively, and are symmetrically moved along the outer circumferential surface of the cylindrical body. The first and second elevating guide holes and the third and fourth elevating guide holes each having a cam diagram made of a spiral shape of the structure are formed therethrough, and are formed in the first and second guide barrels when the door is rotated. First and second camshafts rotating by relative external force; First and second ends of the first and second lifting guide holes and the third and fourth lifting guide holes respectively coupled to the first and second vertical guide grooves and the third and fourth vertical guide grooves, respectively. A second guide pin; As the central portion of the first guide pin penetrates through one end and cooperates with the rotation of the first camshaft, the first guide pin moves up and down along the cylindrical body inner circumferential surface of the first camshaft in a sliding manner along the first and second vertical guide grooves. The drop has a first piston rod; A first piston integrally formed at the other end of the first piston rod and having an outer circumference portion slidably coupled to an inner circumference portion of the central body; The central portion of the second guide pin is coupled to one end portion and is moved up and down along the cylindrical body inner circumferential surface of the second cam shaft in a sliding manner along the third and fourth vertical guide grooves in association with rotation of the second cam shaft. A second piston rod having a bent through hole at one end formed in communication with the outer circumference; Coupling holes are formed at the other end of the second piston rod is coupled to each other, the center through-hole is formed in communication with the coupling hole on the other side, the outer circumference is arranged so as to slide along the inner circumference of the chamber of the central body, respectively And a second piston for partitioning the chambers up and down at the same time; A check for controlling the rising / falling speed of the first and second pistons by increasing or decreasing the flow amount of oil which is formed in the second piston and moves mutually in the upper / lower chamber according to the rising / falling of the second piston. A valve; A pair of sealing caps coupled to the upper and lower ends of the central body in a sealing state; A large view, comprising: an elastic member installed in the upper chamber to elastically support the first and second pistons to provide a restoring force for returning the first and second pistons to their original positions upon return of the door; Provides an automatic return hinge device for fishing.
상기와 같이 구성된 본 발명의 힌지장치는 한쌍의 캠샤프트 중 어느 하나의 캠선도 길이를 나머지 하나보다 더 길게 형성하여 도어의 개방각이 0∼15°에서 한쌍의 캠샤프트에 의해 한쌍의 피스톤이 동시에 승하강하고, 도어의 개방각이 15∼90°에서 한쌍의 캠샤프트 중 캠선도 길이가 긴 캠샤프트에 연동하는 피스톤에 국한하여 승하강됨에 따라, 장치의 외경을 증가시키지 않고 도어의 닫힘력을 보존하 면서 동시에 도어의 개방 시 0∼15°에서의 도어 개방각에서 필요한 열림력 보다 적은 열림력으로 도어를 개방할 수 있다.In the hinge device of the present invention configured as described above, the length of one of the pair of camshafts is longer than the other one, so that a pair of pistons are simultaneously opened by a pair of camshafts at an opening angle of 0 to 15 °. Preserves the closing force of the door without increasing the outer diameter of the device by raising and lowering and raising and lowering only to the piston connected to the long camshaft of the camshaft of the pair of camshafts at the opening angle of 15 to 90 °. At the same time, the door can be opened with less opening force than is necessary at the door opening angle from 0 to 15 °.
상기한 바와 같이 본 발명에서는 대형도어에 사용되는 경첩타입의 힌지장치 내에 서로 다른 캠선도 길이를 갖는 한쌍의 캠샤프트와 이에 각각 결합된 한쌍의 피스톤을 설치하여 도어의 개방 초기 및 복귀 말기에 한쌍의 피스톤이 동시에 승하강토록 하여 도어의 닫힘력을 보존하면서 동시에 도어의 열림력을 감소시켜 무거운 대형도어를 적은 힘으로 손쉽게 개방할 수 있으며 아울러, 도어의 정확한 개폐를 구현함에 따라 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.As described above, in the present invention, a pair of camshafts having different cam lead lengths and a pair of pistons coupled thereto are installed in a hinge type hinge device used for a large door, so that a pair of pairs can be installed at the beginning and end of opening the door. The piston can be raised and lowered at the same time to preserve the closing force of the door and at the same time reduce the opening force of the door to open the heavy and large doors with little force, and also to improve the reliability of the product by realizing the precise opening and closing of the door. Can be.
(실시예)(Example)
이하에 본 발명에 따른 대형도어용 힌지장치의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the hinge device for a large door according to the present invention will be described in detail.
첨부한 도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 대형도어용 힌지장치 길이방향 단면도이고, 도 2a는 도 1에 도시된 대형도어용 힌지장치에서 도어의 개폐에 따라 피스톤 로드를 상하로 이동하도록 안내하는 한쌍의 캠샤프트를 나타낸 사시도이고, 도 2b는 도 2a에 도시된 한쌍의 캠샤프트의 승하강 안내홀에서 대형도어용 힌지장치의 작동에 따른 가이드 핀의 위치와 리턴 스프링의 압축상태를 나타낸 도면, 도 3a 및 도 3b는 도 1에 표시된 "A" 및 "B"부분의 원판형 밸브가동체의 작동상태를 각각 나타내는 확대도이다.1 is a longitudinal cross-sectional view of a hinge device for a large door according to the first embodiment of the present invention, Figure 2a is to move the piston rod up and down in accordance with the opening and closing of the door in the hinge device for a large door shown in FIG. Figure 2b is a perspective view showing a pair of camshaft to guide, Figure 2b shows the position of the guide pin and the compression state of the return spring according to the operation of the hinge device for a large door in the lifting guide hole of the pair of camshaft shown in Figure 2a 3A and 3B are enlarged views showing the operating states of the disk-shaped valve actuators of the parts "A" and "B" shown in FIG. 1, respectively.
도 1∼도 3b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 대형도어용 힌지장치(100)의 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.As shown in Figures 1 to 3b, the configuration of the
먼저, 본 발명의 제1 실시예는 문틀에 고정되는 제1 경첩(10)의 중앙에 일주면이 고정 결합된 중앙 몸통(11)이 형성되고, 도어에 고정되는 제2 경첩(20) 상/하측단에 일주면이 각각 고정 결합됨과 동시에 내측에 서로 대향한 위치에 상하방향으로 각각 제1, 제2 수직 안내홈(22a,22b) 및 제3, 제4 수직 안내홈(24a,24b)이 형성된 제1 및 제2 가이드 통(21, 23)이 형성되어 있다.First, the first embodiment of the present invention is formed in the center of the
이 경우, 상기 제1 및 제2 가이드 통(21, 23) 사이에는 중앙 몸통(11)이 유격없이 삽입된 상태되도록 제1 및 제2 가이드 통(21, 23)의 간격이 중앙 몸통(11)의 높이에 대응하는 간격으로 이루어지는 것이 바람직하다.In this case, the interval between the first and second guide barrels 21 and 23 is such that the
상기 제1 및 제2 경첩은 설명의 편의상 문틀 및 도어에 각각 고정된다고 명시하였으나, 사용시에는 이에 국한되지 않고 제1 및 제2 경첩 중 어느 하나가 문틀에 결합될 때 나머지 하나는 도어에 고정 결합하여 사용하는 것이 가능하다.Although the first and second hinges are stated to be fixed to the door frame and the door, respectively, for convenience of description, the present invention is not limited thereto, and when one of the first and second hinges is coupled to the door frame, the other one is fixedly coupled to the door. It is possible to use
또한 상기 제1 및 제2 가이드 통(21, 23)은 내측에 장입되는 오일의 누수를 방지하기 위해 중앙 몸통과 마주하는 일단에 각각 제1 및 제2 실링캡(93, 97)이 결합되어 있고, 타단에는 에어배출볼트(91a, 95a)가 결합된 제1 및 제2 엔드캡(91, 95)이 각각 결합되어 있다.In addition, the first and second guide barrels 21 and 23 are coupled to the first and second sealing caps 93 and 97 at one end facing the central body, respectively, to prevent leakage of oil charged into the inside. At the other end, first and second end caps 91 and 95 having
한편, 도어가 회전될 때 제1 및 제2 가이드 통(21, 23)에 발생하는 상대적인 외력에 의해 회전하는 제1 및 제2 캠샤프트(30, 60)는 한쌍의 샤프트(31, 61)가 상기 중앙 몸통(11)에 각각 서로 대향하도록 삽입된 상태에서 스프링 핀(31a, 61a)에 의해 고정되고, 상기 한쌍의 샤프트(31, 61)에 각각 연장 형성된 원형몸통(33, 63)이 각각 제1 및 제2 가이드 통(21, 23)의 내주부에 회전 가능하게 설치되어 있다.On the other hand, the first and
이때 상기 원통형 몸통(33, 63)은 외주면을 따라 상호간에 이동 대칭 구조의 나선형상으로 이루어진 제1, 제2 승하강 안내홀(34a, 34b) 및 제3, 제4 승하강 안내홀(64a, 64b)이 각각 관통 형성되어 있다.At this time, the cylindrical body (33, 63) along the outer circumferential surface of the first and second elevating guide hole (34a, 34b) and the third, fourth elevating guide hole (64a) 64b) are respectively penetrated.
상기 제1 캠샤프트(30)의 제1, 제2 승하강 안내홀(34a, 34b)은 도 2a와 같이 제2 캠샤프트(60)의 제3, 제4 승하강 안내홀(64a, 64b)에 비하여 짧은 구간으로 이루어져 있으며, 일단이 원형몸통(33)의 끝단까지 개방되도록 형성되어 있으며, 아울러 제2 캠샤프트(60)의 제3, 제4 승하강 안내홀(64a, 64b)은 양단이 폐쇄되도록 원형몸통(63) 내에 형성되어 있다.The first and second
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이에 따라 도어 자동복귀 말기에는 하기에 설명하는 한쌍의 피스톤(53, 83)이 동시에 승하강하여 댐핑력을 크게 상승시킴에 따라 도어의 닫힘력을 증대시킬 수 있다.Accordingly, at the end of the automatic door return, the pair of
또한 상기 중앙 몸통(11)의 내주부와 샤프트(31, 61) 사이에는 하기에 설명되는 한쌍의 피스톤(53, 83)을 각각 탄력 지지하는 리턴스프링(111, 113)의 반발력이 작용하고 있으므로 캠샤프트(30, 60)가 회전할 때 회전마찰 및 소음을 감소시키기 위한 제1 및 제2 트러스트 베어링(71a, 71b)이 각각 삽입되어 있다.Also, between the inner circumference of the
아울러 제1 캠샤프트(30)의 원형몸통(33) 상단과 제1 실링캡(93) 사이와 제2 캠샤프트(60)의 원형몸통(63) 상단과 제2 실링캡(97) 사이에는 각각 제1 및 제2 레이디얼 베어링(75a, 75b)이 결합되어 있어 상기 트러스트 베어링(71a, 71b)과 마찬가지로 제1 및 제2 캠샤프트(30, 60)가 회전할 때 회전마찰 및 소음을 감소시킨다.In addition, between the upper end of the
이 경우, 상기 제1 트러스트 베어링(71a)과 제1 실링캡(93) 사이 및 제2 트러스트 베어링(71b)과 제2 실링캡(97) 사이에는 제1 및 제2 스프링 와셔(73a, 73b)가 각각 배치되어 있으며, 상기 제1 및 제2 스프링 와셔(73a, 73b)에 의해 중앙몸통(11)과 제1 및 제2 가이드 통(21, 23)의 서로 맞닿는 측의 마찰저항을 제거하여 제1 및 제2 가이드 통의 회전력이 저하되는 것을 사전에 방지할 수 있다.In this case, first and
한편, 제1 및 제2 가이드 핀(41, 43)은 양 단부가 각각 상기 제1, 제2 승하강 안내홀(34a, 34b) 및 제3, 제4 승하강 안내홀(64a, 64b)을 통하여 제1, 제2 수직 안내홈(22a, 22b) 및 제3, 제4 수직 안내홈(24a, 24b)과 각각 결합되어 있다.Meanwhile, both ends of the first and second guide pins 41 and 43 respectively have the first and second elevating
또한 상기 제1 및 제2 가이드 핀(41, 43)의 중앙부가 각각 일측에 관통 결합된 제1 및 제2 피스톤 로드(51, 81)는 제1 및 제2 캠샤프트(30, 60)의 회전에 연동하여 상기 제1, 제2 수직 안내홈(22a, 22b) 및 제3, 제4 수직 안내홈(24a, 24b)을 따라 슬라이딩 방식으로 각각 제1 및 제2 캠샤프트(30, 60)의 원형 몸통(33, 63)의 내주부를 따라 승하강하며, 일단에 외주부와 수직으로 절곡 관통하는 관통홀(51a, 81a)이 각각 형성되어 있다.In addition, the first and
더욱이, 제1 및 제2 피스톤(53, 83)의 중앙에 형성된 결합홀(53b, 83b)에는 상기 관통홀(51a, 81a)이 형성된 제1 및 제2 피스톤 로드(51, 81)의 일단이 착탈 가능하게 결합되어 있다.Furthermore, one end of the first and
따라서 상기 제1 및 제2 피스톤(53, 83)은 상기 제1 및 제2 피스톤 로드(51, 81)과 연동하여 외주부가 상기 제1 및 제2 가이드 통(21, 23)의 내주부를 따라 슬라이딩 가능하게 배치되어 있으며 아울러, 제1 및 제2 가이드 통(21, 23)의 내부공간을 제1 상/하부 챔버(21a, 21b) 및 제2 상/하부 챔버(23a, 23b)로 각각 구획하고 있다.Accordingly, the first and
또한 상기 제1 및 제2 피스톤(53, 83)은 상기 결합홀(53b, 83b)의 직경보다 작게 형성됨과 동시에 결합홀(53b, 83b)과 각각 연통되는 제1 및 제2 중앙 관통홀(53a, 83a)이 형성되어 있다.In addition, the first and
이에 따라, 상기 힌지장치는 제1 상/하부 챔버(21a, 21b)를 연통하는 제1 유로 즉, 제1 피스톤 로드(51)의 관통홀(51a)과 제1 중앙 관통홀(53a) 및 제2 상/하부 챔버(24a, 24b)를 연통하는 제2 유로 즉, 제2 피스톤 로드(81)의 관통홀(81a)과 제2 중앙 관통홀(83a)을 갖는다.Accordingly, the hinge device includes a first flow path communicating with the first upper /
한편, 상기 제1 및 제2 피스톤(53, 83) 내측에는 제1 및 제2 피스톤(53, 83)의 승하강에 따라 상기 제1 및 제2 유로를 각각 개폐하여 제1 및 제2 상/하부 챔버(21a, 21b; 23a, 23b)를 상호 이동하는 오일의 유동량을 증감시켜 제1 및 제2 피스톤(53, 83)의 승/하강 속도를 제어하기 위한 제1 및 제2 밸브가동체(54, 84)가 유동가능하게 배치된다.Meanwhile, the first and second flow paths may be opened and closed inside the first and
상기 제1 및 제2 밸브가동체(54, 84)는 제1 및 제2 관통홀(53b, 83b) 보다 큰 직경으로 이루어지되 제1 및 제2 중앙관통홀(53a, 83a)의 직경 보다는 다소 작게 형성되고, 중앙에는 오일을 통과시키기 위한 작은 관통홀(54a, 84a)이 형성되어 있다.The first and
또한 도 3a와 같이 제1 피스톤 로드의 관통홀(51a)이 제1 밸브가동체(54)에 의해 폐쇄될 때, 계속해서 오일을 상부 챔버(21a)로부터 하부 챔버(21b)로 제1 오일 유동량으로 유동시킬 수 있도록 제1 피스톤 로드의 관통홀(51a)에는 그 내주면을 따라 다수의 유로홈(52)을 형성되어 있다.In addition, when the through
마찬가지로, 도 3b와 같이 제2 피스톤 로드의 관통홀(81a)이 제2 밸브가동체(84)에 의해 폐쇄될 때, 계속해서 오일을 하부 챔버(23b)로부터 상부 챔버(23a)로 제1 오일 유동량으로 유동시킬 수 있도록 제2 피스톤 로드의 관통홀(81a)에는 그 내주면을 따라 다수의 유로홈(82)이 형성되어 있다.Similarly, when the through
한편, 상기 힌지장치의 도어 개폐에 따라 작동하는 체크밸브의 작용을 살펴보면 다음과 같다.On the other hand, look at the action of the check valve operating in accordance with the opening and closing of the door of the hinge device as follows.
먼저, 도어 개방 시, 상기 제1 밸브가동체(54)는 제1 피스톤(53)의 상승에 따라 제1 상부챔버(21a)에서 제1 유로(53a, 54a, 51a)를 순차적으로 통과한 오일에 의해 결합홀(53b) 내에서 하강하게 되며, 이와 동시에 제2 밸브가동체(84)는 제2 피스톤(83)의 하강에 따라 제2 하부챔버(23b)에서 제2 유로(83a, 84a, 81a)를 순차적으로 통과한 오일에 의해 결합홀(83b) 내에서 상승하게 된다.First, when the door is opened, the
이 과정에서 제1 상부 챔버(21a)에 충진된 오일은 제1 중앙관통홀(53a)을 지나서 제1 밸브가동체(54)의 외주와 결합홀(53b)의 내주면 사이 및 소형 관통홀(54a)을 거쳐 절곡 관통홀(51a)로 빠져나가다가 제1 밸브가동체(54)가 절곡 관통홀(51a)을 폐쇄하면, 계속해서 다수의 유로홈(52)과 소형 관통홀(54a)을 통해 제1 오일 유동량으로 제1 하부 챔버(21b)로 유동한다.In this process, the oil filled in the first
이와 동시에 제2 하부 챔버(23b)에 충진된 오일은 제2 중앙관통홀(83a)을 지나서 제2 밸브가동체(84)의 외주와 결합홀(83b)의 내주면 사이 및 소형 관통홀(84a)을 거쳐 절곡 관통홀(81a)로 빠져나가다가 제2 밸브 가동체(84)가 절곡 관통홀(81a)을 폐쇄하면, 계속해서 다수의 유로홈(82) 및 소형 관통홀(84a)을 통해 제1 오일 유동량으로 제2 상부 챔버(23a)로 유동한다.At the same time, the oil filled in the second
이와 반대로, 도어 닫힘 시, 제1 피스톤(53)의 하강에 따라 상기 제1 밸브가동체(54)는 제1 하부 챔버(21b)에서 제1 유로(51a, 54a, 53a)를 순차적으로 통과하는 오일에 의해 결합홀(53b) 내에서 상승하면서 제1 밸브가동체(54)의 저면이 제1 피스톤(53)의 제1 중앙관통홀(53a)을 폐쇄하게 되고, 이어서 상기 제1 상부 챔버(21a)로 이동하는 오일의 유출통로는 소형 관통홀(54a)로 제한됨에 따라 상기 제1 오일 유동량에 비하여 적은 유동량인 제2 오일 유동량으로 유동하게 된다. 따라서 도어 개방 시에 비하여 유동하는 오일의 유동량이 크게 줄어들게 되어 제1 피스톤(53)의 상승속도는 감소하게 되며 결국, 도어의 회전속도를 늦추는 역할을 한다. On the contrary, when the door is closed, the
이와 동시에 상기 제2 밸브가동체(84)는 제2 상부 챔버(23a)에서 제2 유로(83a, 84a, 81a)를 순차적으로 통과하는 오일에 의해 결합홀(83b) 내에서 하강하면서 제2 밸브가동체(84)의 저면이 제2 피스톤(83)의 제2 중앙관통홀(83a)을 폐쇄하게 되고, 이어서 상기 제2 하부 챔버(23b)로 이동하는 오일의 유출통로는 소형 관통홀(84a)로 제한됨에 따라 상기 제1 오일 유동량에 비하여 적은 유동량인 제2 오일 유동량으로 유동하게 된다. 따라서 제1 밸브가동체(54)와 마찬가지로 도어 개방 시에 비하여 유동하는 오일의 유동량이 크게 줄어들게 되어 제2 피스톤(83)의 하강속도는 감소하게 되며 결국, 도어의 회전속도를 늦추는 역할을 한다.At the same time, the second valve
한편 상기 제1 상부 챔버(21a)의 상측 및 제2 하부 챔버(23b)의 하측에는 상기 제1 및 제2 피스톤(53, 83)을 탄성적으로 지지하도록 제1 및 제2 리턴스프링(111, 113)이 각각 설치되어 있다.On the other hand, the first and second return springs 111 and 111 to elastically support the first and
상기 제1 및 제2 리턴스프링(111, 113)은 도어의 개방 시에 압축되었다가 도어의 복귀시에 제1 및 제2 피스톤(53, 83)을 원위치로 복귀시키는 복원력을 제공한다.The first and second return springs 111 and 113 are compressed when the door is opened and provide a restoring force for returning the first and
도면에 표시된 미설명부호 131, 132, 133, 134, 135, 136은 모두 오일의 누설을 방지하기 위한 O-링을 각각 나타낸다.
도 4a 및 도 4b는 도 3a 및 도 3b에 나타낸 체크밸브의 다른 예 즉, 볼타입 밸브가동체를 나타내는 확대도이다.4A and 4B are enlarged views showing another example of the check valve shown in FIGS. 3A and 3B, that is, a ball type valve movable member.
본 실시예에서는 상기 제1 및 제2 밸브가동체(54, 84)가 원반형으로 이루어진 경우를 나타내었으나, 이와 같은 밸브가동체를 볼타입으로 형성하는 것도 가능하다. 즉, 도 4a와 같이 직경이 상기 제1 피스톤의 제1 중앙관통홀(53a) 및 제1 피스톤 로드의 절곡 관통홀(51a)의 직경보다 크게 형성된 구형상의 제1 밸브가동체(154)를 구비하고, 상기 제1 피스톤(53)이 하강함에 따라 제1 피스톤의 제1 중앙관통홀(53a)이 제1 밸브가동체(154)에 의해서 폐쇄될 때 오일을 제1 챔버의 하부 챔버로부터 상부 챔버로 유동시키기 위해 제1 피스톤의 제1 중앙관통홀(53a) 내주단에 형성된 하나의 유로홈(55)을 구비함에 따라 원판형 밸브가동체의 경우와 마찬가지로 오일의 유동량을 증감시킬 수 있다.In the present embodiment, the first and
마찬가지로 도 4b와 같이 직경이 상기 제2 피스톤의 제2 중앙관통홀(83a) 및 제2 피스톤 로드의 절곡 관통홀(81a)의 직경보다 크게 형성된 구형상의 제2 밸브가동체(184)를 구비하고, 상기 제2 피스톤(83)이 상승함에 따라 제2 피스톤의 제2 중앙관통홀(83a)이 제2 밸브가동체(184)에 의해서 폐쇄될 때 오일을 제2 챔버의 상부 챔버로부터 하부 챔버로 유동시키기 위해 제2 피스톤의 제2 중앙관통홀(83a) 내주단에 형성된 하나의 유로홈(85)을 구비함에 따라 원판형 밸브가동체의 경우와 마찬가지로 오일의 유동량을 증감시킬 수 있다.Similarly, as shown in FIG. 4B, the second
이하에 본 발명에 따른 피스톤의 상승 및 하강 안내구조에 대하여 도 2a 및 도 2b를 참고하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the lifting and lowering guide structure of the piston according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2A and 2B.
먼저, 제1 캠샤프트(30)의 제1 및 제2 승하강 안내홀(34a, 34b)은 각각 도 2b와 같이 도어 개방각에 연동한 1개의 구간(a), 즉, 도어 개방각이 0∼15° 사이의 제1 구간(a)과, 도어의 개방각이 15∼160° 사이일 때 제1 피스톤(53)이 정지된 상태의 제2 구간(b∼d)으로 나누어진다.First, the first and second
여기서, 상기 제1 및 제2 승하강 안내홀(34a, 34b)은 상기 제2 구간(b∼d)에 해당하는 패턴이 생략되어 있다. 즉, 제1 구간(a)에 해당하는 길이만으로 이루어져 있다.Here, the patterns corresponding to the second sections b to d are omitted in the first and second
또한, 제2 캠샤프트(60)의 제3 및 제4 승하강 안내홀(64a, 64b)은 각각 도 2b와 같이 도어 개방각에 연동한 4개의 구간(a-d), 즉, 도어 개방각이 0-15° 사이의 제1 구간(a)과, 도어 개방각이 15-90° 사이의 제2 구간(b)과, 도어 개방각이 90-130° 사이의 제3 구간(c)과, 도어 개방각이 130-160° 사이의 제4 구간(d)으로 나누어진다.In addition, the third and fourth lifting and lowering
상기 제1 및 제2 피스톤(53, 83)이 동시에 작동하는 상기 제1 구간(a)은 도어의 자동 복귀 시 도어에 설치된 래치가 문틀에 설치된 잠금장치에 결합될 수 있는 정도의 닫힘력을 갖도록 하기 위한 유압회로 상태이다(도 5e 참조).The first section a, in which the first and
이 경우, 유압회로의 저항과 리턴스프링(111, 113)의 비례적인 복원력 저하로 인한 닫힘력 손실을 승하강 안내홀(34a, 34b; 64a, 64b)의 캠선도 각도(α)를 제2구간(b)의 각도(β)보다 상대적으로 더 큰 45∼65° 범위로 설정하여 피스톤의 상승시 효율을 증대시켜서 닫힘력 손실부분을 보완하고 있다.In this case, the cam diagram angle α of the elevating
그 결과 도어의 자동복귀 시에 리턴스프링으로서 토션스프링을 사용하지 않고 압축스프링을 사용할지라도 도어의 초기위치로 완전 복귀(잠금)가 이루어질 수 있다.As a result, even when the compression spring is used without using the torsion spring as the return spring in the automatic return of the door, it can be completely returned (locked) to the initial position of the door.
또한 상기 제1 피스톤(53)이 정지된 상태에서 제2 피스톤(83)만 작동하게 되는 상기 제2 구간(b)은 도어의 자동 복귀 시의 후술하는 도 5c의 유압회로 상태이다. 이 경우, 도어를 개방할 때 제1 피스톤(53)이 정지된 상태에서 제2 리턴스프링(113)에 탄지된 제2 피스톤(83)만 작동하게 된다.In addition, the second section b in which only the
이에 따라, 종래기술의 도어 개방 시 도어를 0°에서부터 완전 개방되는 160°까지 갈수록 열림력은 개방각에 정비례하여 증가하게 되어 제2 구간 이후부터는 도어를 개방하는데 많은 힘을 필요로 하였으나, 본 발명의 경우에는 제1 구간(a)에서는 도어의 닫힘력을 보존하기 위해 종래와 유사한 열림력이 필요로 하지만 제2 구간(b)부터는 제1 구간(a)에 비하여 열림력이 크게 감소되어 무거운 대형도어를 손쉽게 개방할 수 있다.Accordingly, the opening force is increased in direct proportion to the opening angle as the door is opened from 0 ° to 160 ° when the door of the prior art is fully opened, and since the second section requires a lot of force to open the door. In the case of the first section (a) in order to preserve the closing force of the door similar to the conventional opening force is required, but from the second section (b) compared to the first section (a) the opening force is greatly reduced and heavy large The door can be opened easily.
한편, 제2 구간(b)에서는 제3 및 제4 승하강 안내홀(64a, 64b)의 캠선도 각도(β)를 제1구간(a)의 각도(α)보다 상대적으로 더 작은 10-45° 범위로 설정하여, 도어를 열 때 캠샤프트(30, 60)의 회전효율을 비례적으로 증대시켜 도어의 개방에 비례하여 증가하는 열림력 상승부분을 보완하게 된다.On the other hand, in the second section b, the cam line angle beta of the third and fourth elevating
또한, 제1 및 제2 피스톤(53, 83)이 모두 정지한 상태인 제3 구간(c)은 캠선도 각도를 제로(0)로 설정하여 리턴스프링(113)에 의한 자동 복귀를 차단하는 구간으로서, 도어가 개방된 상태의 각도를 유지하며, 리턴스프링(113)의 복원력이 가장 크게 된다. 제4 구간(d)은 제3 구간(c)에서 상부방향으로 경사지게 형성되어 제2 가이드 핀(43)이 걸림에 의해 이동하지 못하도록 정지되는 정지력 강화구간이다. 이 경우 제4 구간(d)은 도어 개방각이 130-180° 사이로 되도록 연장 형성되는 것도 가능하다.In addition, the third section (c) in which both the first and second pistons (53, 83) are stopped is a section in which the automatic return by the
한편, 압축된 리턴스프링(113)의 반발력으로 가이드 핀(43)이 상승하는 경우에는 제2 피스톤(83)이 상승할 수 있는 한계점 부근에서 피스톤(83)의 상부측 유압이 리턴스프링(113)의 탄성력보다 크게 작용하여, 피스톤(83)이 역방향으로 급격히 하강할 수 있다.On the other hand, when the
또한, 가이드 핀(43)은 제3구간(c)에서 제2 구간(b)으로 진입하는 초기에 불규칙적인 운동으로 내부 소음과 내부 구성요소들의 파손을 일으킬 수 있다. 이를 방지하기 위해, 제3 및 제4 승하강 안내홀(64a, 64b)에는 제1 캠선도 유지부(644)와 제2 캠선도 유지부(645) 사이의 경계부는 곡면으로 형성되는 것이 바람직하다.In addition, the
또한 제1 캠선도 유지부(644)와 제2 캠선도 유지부(645)를 제3 승하강 안내홀(64a)과 일정한 간격으로 대향곡면을 설정하였다.In addition, the first cam line
이하에 도 5a 내지 도 5f를 참고하여 본 발명의 대형도어용 힌지장치에 대한 전체 동작을 설명한다.Hereinafter, the overall operation of the hinge apparatus for a large door of the present invention will be described with reference to FIGS. 5A to 5F.
도 5a는 제1 및 제2 피스톤이 각각 하사점 및 상사점에 위치한 초기위치를 보여주는 피스톤과 복귀속도 조절부의 단면도, 도 5b는 도어의 개방에 따라 도어 개방각이 0°에서 15°에 도달하는 과정에서 제1 및 제2 피스톤부의 피스톤이 각각 승하강할 때 유압 흐름도, 도 5c는 도어의 개방에 따라 도어 개방각이 15°에서 90°에 도달하는 과정에서 제1 피스톤이 정지한 상태에서 제2 피스톤이 하강할 때의 유압 흐름도, 도 5d는 도어의 클로징에 따라 도어 개방각이 90°에서 15°에 도달할 때까지 제1 피스톤이 정지한 상태에서 제2 피스톤이 상승할 때의 유압 흐름도, 도 5e는 도어의 클로징에 따라 도어 개방각이 15°에서 0°로 도달하는 과정 중 제1 및 제2 피스톤이 동시에 하강/승강할 때의 유압 흐름도, 도 5f는 도어의 클로징에 따라 도어 개방각이 0도에 도달하여 제1 및 제2 피스톤이 각각 하사점 및 상사점에 위치한 초기위치로 복귀된 상태를 보여주는 피스톤과 복귀속도 조절부의 단면도이다.Figure 5a is a cross-sectional view of the piston and the return speed control showing the initial position where the first and second pistons are located at the bottom dead center and the top dead center, respectively, Figure 5b is a door opening angle of 0 ° to 15 ° according to the opening of the door When the pistons of the first and the second piston unit in the process of lifting and lowering, respectively, Figure 5c shows the second piston in a state in which the first piston is stopped in the process of the door opening angle reaches 15 ° to 90 ° according to the opening of the door 5D is a hydraulic flow chart when the piston descends, FIG. 5D is a hydraulic flow chart when the second piston ascends while the first piston is stopped until the door opening angle reaches 90 ° to 15 ° according to the closing of the door, 5E is a hydraulic flow chart when the first and second pistons are simultaneously lowered / ascended during the process of reaching the door opening angle from 15 ° to 0 ° according to the closing of the door, and FIG. 5F is the door opening angle according to the closing of the door. Reaching zero degrees A cross-sectional view of the piston and the return speed control unit showing the state where the first and second pistons are returned to their initial positions located at the bottom dead center and the top dead center, respectively.
본 발명의 제1 실시예에 따른 대형도어용 힌지장치는 도 5a와같이 도어가 닫힌 상태에서 이를 개방시키면 도 5b와 같이 유압회로가 설정된다.In the hinge apparatus for a large door according to the first embodiment of the present invention, the hydraulic circuit is set as shown in FIG. 5B by opening the door in the closed state as shown in FIG. 5A.
즉, 본 발명의 제1 실시예에 따른 대형도어용 힌지장치(100)는 도어가 열릴 때 제1 및 제2 캠샤프트(30, 60)의 샤프트(31, 61)에 외부 회전력이 전달됨으로써, 그 내부의 구성요소들이 다음과 같이 작동된다.That is, in the
도어가 닫혀져 있는 도 5a의 초기상태에서 사용자가 도어를 열면, 제1 가이드통(21)에 오른나사 방향의 회전력이 전달되므로, 제1, 제2 승하강 안내홀(34a, 34b)과 제1 가이드 통(21)에 형성된 한쌍의 수직 안내홈(22a, 22b)에 양단부가 삽입되어 있는 가이드 핀(41)은 제1 가이드통(21)의 회전에 따라 함께 회전하면서 제1 캠샤프트(30)의 제1, 제2 승하강 안내홀(34a, 34b)을 따라 상부방향으로 이동된다.When the user opens the door in the initial state of FIG. 5A in which the door is closed, since the rotational force in the right-hand direction is transmitted to the
이와 동시에 제2 가이드통(23)에도 제1 캠샤프트와 마찬가지로 오른나사 방향의 회전력이 전달되므로, 제3, 제4 승하강 안내홀(64a, 64b)과 제2 가이드 통(23)에 형성된 한쌍의 수직 안내홈(24a, 24b)에 양단부가 삽입되어 있는 가이드 핀(43)은 캠샤프트(60)의 회전에 의해 제3, 제4 승하강 안내홀(64a, 64b)을 따라 하부방향으로 이동된다.At the same time, since the rotational force in the right-hand direction is transmitted to the
이 경우, 도 5b에 도시된 바와 같이, 서로 멀어지는 방향으로 이동한 한쌍의 가이드 핀(41, 43)과 제1 및 제2 피스톤 로드(51, 81)를 통하여 연동하는 제1 및 제2 피스톤(53, 83)에는 각각 상부 및 하부방향으로 이동하려는 힘이 작동한다.In this case, as illustrated in FIG. 5B, the pair of guide pins 41 and 43 moving in a direction away from each other and the first and second pistons interlocking with each other through the first and
이에 따라, 제1 피스톤(53) 상측 즉, 제1 상부 챔버(21a)에 위치한 오일은 제1 밸브가동체(54)가 열리므로 제1 유로(53a, 54a, 51a) 및 제1 밸브가동체(54) 외주와 요홈(53b)의 내주 사이를 통과해 제1 피스톤(53)의 하측, 즉 제1 하부챔버(21b)로 쉽게 이동한다.Accordingly, the oil located above the
이와 동시에 제2 피스톤(83) 하측 즉, 제2 하부챔버(23b)에 위치한 오일은 제2 밸브가동체(84)가 열리므로 제2 유로(83a, 84a, 81a) 및 제2 밸브가동체(84) 외주와 요홈(83b) 내주 사이를 통과해 제2 피스톤(83)의 상측, 즉 제2 상부챔버(23a)로 이동한다.At the same time, the oil located under the
그러면, 제1 가이드 핀(41)은 도 2b에 도시된 제1 및 제2 승하강 안내홀(34a, 34b)에서의 작동상태와 같이 제1 구간(a)에서 이동하면서 제1 피스톤(53)은 리턴스프링(111)을 압축하며 상승하게 되며, 이와 동시에 제2 가이드 핀(113)은 제3 및 제4 승하강 안내홀(64a, 64b)에서의 작동상태와 같이 제1 및 제2 구간(a, b)에서 이동하면서 제2 피스톤(83)은 리턴스프링(113)을 압축하며 하강하게 된다.Then, the
그리고, 상기 제1 가이드 핀(41)이 정지된 상태에서 도 5c와 같이 상기 제2 가이드 핀(43)은 제2 캠샤프트(60)가 지속적으로 회전하는 경우에 제3구간(c)에 도달하게 되고, 제3 및 제4 승하강 안내홀(64a, 64b)의 제3구간(c)의 제1정지부(642)에 의해 그 이동이 제한됨에 따라 제2 피스톤(83)은 하사점에 위치한 상태에서 정지상태로 유지된다.In addition, as shown in FIG. 5C, the
한편, 도어가 닫힐 때 본 발명의 힌지장치는, 도 5d와 같이 사용자가 도어의 개방각이 90° 이내로 되게 도어를 닫거나 또는 도어를 열었다가 도어의 개방각이 90° 이내에서 놓게 되면 도어는 자동 복귀동작을 수행한다.On the other hand, when the door is closed, the hinge device of the present invention, as shown in FIG. 5D, when the user closes the door so that the opening angle of the door is within 90 °, or opens the door and releases the door within 90 °, the door automatically opens. Perform the return operation.
도어의 개방각이 90°일 때, 즉 정지상태일 때 사용자가 도어를 회전시켜 제2 캠샤프트(60)에 왼나사 방향으로 약간의 외력이 전달되면, 제2 가이드 핀(43)은 제1 정지부(642)를 지나 제3구간(c)을 벗어나게 된다.When the opening angle of the door is 90 °, that is, when the user rotates the door and a slight external force is transmitted to the
그러면, 제2 피스톤(83)은 압축된 리턴스프링(113)의 반발력으로 상부방향으로 이동하기 시작하고, 제2 피스톤(83)에 연결된 가이드 핀(43)도 제3 및 제4 승하강 안내홀(64a, 64b)의 제2구간(b), 즉 10∼45°의 완만한 경사각도의 승하강 안내부(641)를 따라 상승한다. 그 결과 제2 가이드통(23)은 왼나사 방향으로 회전하여 도어를 초기위치로 복귀시키려고 한다.Then, the
이 때, 제2 상부챔버(23a)의 오일은 도 5d와 같이 상승하는 제2 피스톤(83)에 의해 각각 제2 유로(81a, 84a, 83a)를 통해 제2 상부챔버(23a)로부터 제2 중앙관통홀(83a)로 이동하게 된다.At this time, the oil of the second
그 결과, 제2 밸브가동체(84)는 제2 유로(81a, 84a, 83a)를 통해 유입된 오일에 의해 제2 피스톤(83)의 제2 중앙 관통홀(83a)을 폐쇄하는 상태로 피스톤(83)의 요홈(83b) 내에 안착되면서 제2 중앙 관통홀(83a)을 차단하게 된다.As a result, the
그 후, 도어의 개방각이 30°에 도달한 경우 제2 유로는 제2 밸브가동체(84)에 의해 차단된 상태이므로 제2 피스톤(83)의 상부측 오일은 제2 밸브가동체(84)의 관통홀(84a)만을 통하여 제2 하부챔버(23b)로 흐르게 되므로 오일의 유동량이 1/2로 감소하여 도어개방시의 제1 속도보다 느린 제2 속도로 느리게 상승한다.Thereafter, when the opening angle of the door reaches 30 °, since the second flow path is blocked by the
이 경우 제2 피스톤(83)에 연결된 가이드 핀(43)은 승하강 안내홀(34a, 34b)의 제2구간(b), 즉 완만한 각도의 승하강 안내부(641)를 따라 상승한다.In this case, the
이러한 느린 제2속도의 제2 피스톤(83) 상승은 도어 개방각이 15°에 도달할 때 까지 유지되므로 사용자가 급속한 도어의 복귀에 따른 안전사고를 막을 수 있게 된다.The
그후, 도 5e와 같이 도어 개방각이 15°를 지나게 되면, 지속적으로 상사점을 향해 상승하고 있는 제2 피스톤(83)과 함께 정지해 있던 제1 피스톤(53)이 하강하기 시작한다. 즉, 제1 및 제2 피스톤(53, 83)에 각각 연결된 가이드 핀(41, 43)은 각각 승하강 안내홀(34a, 34b; 64a, 64b)의 제1구간(a), 즉 45°-65° 사이의 급격한 경사각도로 설정된 승하강 안내부(641)를 따라 하강 및 상승하기 시작한다.Then, as the door opening angle passes 15 degrees as shown in FIG. 5E, the
이 때, 제1 하부챔버(21b)의 오일은 도 5e와 같이 하강하는 제1 피스톤(53)에 의해 각각 제1 유로(51a, 54a, 53a)를 통해 제1 상부 챔버(21a)로부터 제1 중앙관통홀(53a)로 이동하게 되어, 상기 제1 밸브가동체(54)는 제1 유로(51a, 54a, 53a)를 통해 유입된 오일에 의해 제1 피스톤(53)의 제1 중앙 관통홀(53a)을 폐쇄하는 상태로 피스톤(53)의 요홈(53b) 내에 안착되면서 제1 중앙 관통홀(53a)을 차단하게 된다.At this time, the oil of the first
이에 따라 제1 피스톤(53)의 하부측 오일은 제1 밸브가동체(54)의 관통홀(54a)만을 통하여 제1 상부 챔버(21a)로 흐르게 되므로 오일의 유동량이 크게 감소하여 상기 제2 피스톤(83)의 제1 속도보다 느린 제2 속도로 느리게 상승한다.Accordingly, since the oil on the lower side of the
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따라서, 도어 개방각이 15∼0° 사이일 때 도어의 개방각이 90∼15°일 때와 동일하게 유압회로가 설정되나, 승하강 안내부(641)의 경사각이 제2구간(b)의 경사각보다 상대적으로 크게 설정되어 있다. 그 결과 제1 및 제2 리턴스프링(111, 113)의 복원력은 감소되고 있으나, 승하강 안내부(641)의 마찰저항이 감소하게 되어 제1 및 제2 피스톤(53, 83)의 하강 및 승강속도는 제3속도로 가속이 붙게 된다. 따라서, 도어는 초기위치까지 복귀되어 도어의 래치에 의한 잠금상태로 된다.Therefore, when the door opening angle is between 15 ° and 0 °, the hydraulic circuit is set in the same manner as when the door opening angle is between 90 ° and 15 °, but the inclination angle of the elevating
이때, 제1 및 제2 피스톤(53, 83)은 도 5f와 같이 초기상태의 위치로 복귀하게 된다.At this time, the first and
이와 같이 본 발명에서는 승하강 안내홀(34a, 34b; 64a, 64b)의 승하강 안내부(641)에 대한 캠선도 각도를 적절하게 설정함에 의해 리턴스프링으로서 압축 스프링을 사용할지라도 도어의 자동 복귀시에 도어가 초기위치에 근접한 경우 스프링의 복원력이 줄어들어서 도어가 완전히 닫히지 못하는 문제를 해결할 수 있게 되었다.As described above, in the present invention, when the cam spring angle of the elevating
상기와 같이 본 발명의 힌지장치에서는 도어 닫힘 시, 도어의 닫힘력을 보존하는 것은 물론, 도어 개방 시에 도어를 15°이상 개방할 때부터 열림력을 0∼15°사이의 개방시에 비하여 약 1/2정도 감소시켜 적은 힘으로 손쉽게 대형도어를 개방시킬 수 있다.As described above, the hinge device of the present invention preserves the closing force of the door when the door is closed, as well as the opening force of about 15 ° or more from opening the door at least 15 ° when the door is opened. It can be reduced by 1/2 to easily open large doors with less force.
또한, 본 발명은 도어의 자동 복귀시에 리턴스프링의 복원력, 유압회로의 유로 제어 및 승하강 안내홀의 캠선도 각도 변경에 의한 마찰저항의 변경에 의해 도어의 자동 복귀속도와 복귀력을 제어할 수 있다.In addition, the present invention can control the automatic return speed and the return force of the door by changing the frictional resistance by the restoring force of the return spring at the automatic return of the door, the control of the flow path of the hydraulic circuit and the angle of the cam diagram of the elevating guide hole. have.
도 6은 도 1에 도시된 실링캡에 리턴스프링의 탄성력을 조정하기 위한 탄성력 설정부를 나타낸 일부단면도이다.6 is a partial cross-sectional view showing an elastic force setting unit for adjusting the elastic force of the return spring to the sealing cap shown in FIG.
한편, 본 발명에 따른 제1 실시예에서는 도 6과 같이 스프링의 탄성력을 사용자 임의로 설정함에 따라 도어의 열림력 및 닫힘력을 조절할 수 있는 구조를 갖는 것도 가능하다.On the other hand, in the first embodiment according to the present invention it is also possible to have a structure that can adjust the opening and closing force of the door according to the user arbitrarily set the elastic force of the spring as shown in FIG.
즉, 도 1에 도시된 제1 또는 제2 실링캡(91, 95)에 별도의 탄성력 설정부를 설치할 수 있으며, 상기 도 6에서는 제2 실링캡(95)에 설치된 예를 도시하였다.That is, a separate elastic force setting unit may be installed in the first or second sealing caps 91 and 95 illustrated in FIG. 1, and FIG. 6 illustrates an example installed in the
먼저, 상기 제2 실링캡(95)의 중앙에는 제2 실링캡(95)을 관통하는 나사결합홈(95b) 및 슬라이딩 홀(95c)이 동일 축상에서 단차지게 형성되어 있고, 아울러 푸시볼트(950)은 헤드부(951)가 상기 나사결합홈(95b)에 나사 결합되며 상기 헤드부(951) 일단에 연장형성된 몸체부(952)는 슬라이딩 홀(95c)에 슬라이딩 가능하게 삽입되어 있다.First, the
아울러, 상기 푸시볼트(950)는 렌치 등의 툴을 이용하여 회전시킬 수 있도록 헤드부(951) 일면에 렌치 홈(도시하지 않음)이 형성되어 있다.In addition, the
또한 제2 실링캡(95)과 제2 리턴스프링(113) 사이에는 푸시볼트(950)에 의해 제2 가이드통(23) 내주면을 따라 상승하면서 제2 리턴스프링(113)을 가압하기 위한 가압판(960)이 배치되어 있다. 더욱이 상기 가압판(960)은 제2 리턴스프링(113)의 지름보다 큰 지름으로 이루어지는 것이 바람직하다.In addition, the pressing plate for pressing the
따라서 상기 제2 리턴스프링(113)의 탄성력을 상승시킴에 따라 도어의 닫힘력을 상승시킬 경우, 푸시볼트(951)을 회전시켜 헤드부(951)가 나사결합홈(95b)을 따라 힌지장치 내측으로 이동하게 되면 몸체부(952)가 가압판(960)의 일면을 밀어 리턴스프링(113)을 수축시키게 된다.Therefore, when the closing force of the door is increased by increasing the elastic force of the
이에 따라 리턴스프링(113)은 그 수축되는 거리만큼 탄성력이 증가하게 되어 결국, 도어의 닫힘력을 증대시킬 수 있으며, 반대로 푸시볼트(950)를 힌지장치 외측으로 회전 이동시키게 되면 리턴스프링(113)의 탄성력이 감소되므로 도어의 닫힘력을 감소시킬 수 있어, 상기 푸시볼트(950)의 조정을 통해 도어의 닫힘력의 세기를 손쉽게 제어할 수 있다.Accordingly, the
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 대형도어용 힌지장치 길이방향 단면도이다.7 is a longitudinal sectional view of a hinge device for a large door according to a second embodiment of the present invention.
한편, 본 발명의 제2 실시예는 전제적인 구성 및 그 작동이 제1 실시예와 다소 유사하게 이루어져 있으며, 다만 상기 본 발명에 따른 제1 실시예의 힌지장치는 중앙 몸통(11)을 중심으로 대향 배치된 제1 및 제2 가이드 통(21, 23)에 각각 유압 폐회로를 형성하고 있으나, 본 발명의 제2 실시예에 따른 힌지장치(200)의 경우에는 도 4와 같이 중앙 몸통(210)이 제1 및 제2 상/하측 몸통(221, 223)에 비하여 상대적으로 길게 형성되고, 내측 중앙에 격벽(211)을 형성하며 동시에 양단에 각각 제1 및 제2 실링캡(293, 297)을 결합하여 하나의 중앙 몸통(210) 내에 2개의 유압 폐회로를 구성하고 있는 점이 상이하다.On the other hand, the second embodiment of the present invention is a premise configuration and its operation is made somewhat similar to the first embodiment, except that the hinge device of the first embodiment according to the present invention is opposed to the
또한 제1 및 제2 캠샤프트(230, 260)의 샤프트(231, 261)가 각각 제1 및 제2 상/하측 몸통(221, 223) 내측에 키(299a, 299b)를 통해 각각 삽입 고정되는 키 고정방식으로 형성되어 있으나, 이외 에도 상기 샤프트(231, 261)의 제1 및 제2 상/하측 몸통(221, 223)에 삽입되는 부분을 다각형으로 형성하고 제1 및 제2 상/하측 몸통(221, 223)의 내주를 이에 대응하는 형상으로 고정시키는 것도 가능하며, 아울러 제1 실시예와 같이 샤프트에 직각으로 관통하는 스프링 핀에 의한 고정방식을 채택하는 것도 물론 가능하다.In addition, the
이와 같은 본 발명의 제2 실시예에 따른 힌지장치(200)는 제1 실시예와 마찬가지로, 상기 제1 및 제2 캠샤프트(230, 260)의 캠선도 길이를 서로 달리 설정하여 도어의 개방각이 0∼15° 사이에서는 한쌍의 피스톤이 동시에 승하강하도록 하여 도어어 닫힘 시에 도어의 닫힘력을 보존하는 것은 물론, 도어 개방 시에 도어를 15°이상 개방할 때부터 열림력을 개방 시에 비하여 약 1/2로 감소시켜 적은 힘으로 무거운 대형도어를 손쉽게 개방시킬 수 있다.In the
미 설명 부호 233, 263은 캠샤프트의 원형 몸통을 각각 나타낸다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 대형도어용 힌지장치 길이방향 단면도이다.8 is a longitudinal sectional view of a hinge device for a large door according to a third embodiment of the present invention.
본 발명의 제3 실시예에 따른 힌지장치(300)는 제1 및 2 실시예와 같이 한쌍의 캠샤프트를 채용하면서 동시에 전체적인 구성이 유사하게 형성되고 그 작동 또한 유사하게 이루어진다.The
다만, 제1 및 제2 실시예에서 유압 폐회로가 2개인 반면 제3 실시예는 제2 피스톤(383)에 의해 상하 챔버(323a, 323b)로 구획되는 유압 폐회로를 갖는 구성으로 이루어져 있으며, 이와 더불어 오일이 상하 챔버(323a, 323b)를 이동하기 위한 하나의 유로(383a, 384a, 381a)가 존재한다.However, while the first and second embodiments have two hydraulic closed circuits, the third embodiment has a configuration having a hydraulic closed circuit partitioned into upper and
즉, 제1 피스톤(353)의 경우에는 별도의 유로 및 이를 제어하기 위한 밸브가동체가 존재하지 않고 단순히 리턴스프링(311)에 의해 탄지된 상태로 피스톤 역할을 하도록 이루어져 있다.That is, in the case of the
한편, 상기 제1 및 제2 실시예의 경우에도 한쌍의 피스톤 중 어느 하나를 제3 실시예와 같이 별도의 유로 및 이를 제어하기 위한 밸브가동체를 생략하고 단순히 리턴스프링에 의해 탄지된 상태로 형성하는 것도 가능하며, 이 경우 단순화된 피스톤이 존재하는 챔버는 오일을 제거하여 주는 것이 바람직하다.Meanwhile, in the case of the first and second embodiments, any one of a pair of pistons is omitted in a separate flow path and a valve moving body for controlling the same as in the third embodiment, and is simply formed in a state supported by a return spring. It is also possible, in this case, to remove the oil from the chamber where the simplified piston is present.
상기 본 발명에 따른 제2 및 제3 실시예에서도 제1 실시예와 마찬가지로 밸브가동체를 원판형은 물론이고 볼타입으로 형성하여 적용하는 것도 물론 가능하다.In the second and third embodiments according to the present invention as well as the first embodiment, it is also possible to form and apply the valve mover to a disc type as well as a ball type.
앞서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 대형도어용 자동복귀 힌지장치는 대형도어에 사용되는 경첩타입의 힌지장치 내에 서로 다른 캠선도 길이를 갖는 한쌍의 캠샤프트와 이에 각각 결합된 한쌍의 피스톤을 설치하여 도어의 개방 초기 및 복귀 말기에 한쌍의 피스톤이 동시에 승하강토록 하여 도어의 닫힘력을 보존하면서 동시에 도어의 열림력을 감소시켜 무거운 대형도어를 적은 힘으로 손쉽게 개방할 수 있으며 아울러, 도어의 정확한 개폐를 구현함에 따라 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.As described in detail above, the automatic return hinge device for a large door according to the present invention installs a pair of camshafts having different cam lead lengths and a pair of pistons coupled thereto in a hinge type hinge device used for a large door. At the beginning and the end of door opening, a pair of pistons can be raised and lowered simultaneously to preserve the closing force of the door and at the same time reduce the opening force of the door, making it easier to open heavy doors with less force. By implementing this there is an advantage to improve the reliability of the product.
이상에서 본 발명의 대형도어용 힌지장치에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.Although the technical idea of the hinge apparatus for a large door of the present invention has been described above with the accompanying drawings, this is illustrative of the best embodiment of the present invention and is not intended to limit the present invention. In addition, it is obvious that any person skilled in the art can make various modifications and imitations without departing from the scope of the technical idea of the present invention.
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