KR100627889B1

KR100627889B1 - 도어 개폐용 자유경첩

Info

Publication number: KR100627889B1
Application number: KR1020050078951A
Authority: KR
Inventors: 장종복
Original assignee: 장종복
Priority date: 2005-08-26
Filing date: 2005-08-26
Publication date: 2006-09-25
Also published as: WO2007024070A1

Abstract

본 발명은 도어 개폐용 자유 경첩에 관한 것으로, 하부하우징(110)의 내부에 고정된 하부고정구(132) 중앙을 관통하여 회전되게 하되 하부고정구(132)의 하향으로 하단이 돌출되게 하는 샤프트어셈블리(120)와, 상기 샤프트어셈블리(120)의 돌출된 하단에 결합하여 연동되게 하고 내주연에 작동공간(152)을 형성하여 내주연에 걸림턱(153)을 형성시킨 회전캡(150)과, 상기 회전캡(150)의 하측에 결합하여 하부하우징(110)에 고정시키되 작동공간(152)에 위치하는 편심캠(163)을 상면에 결합하고 회전각만큼의 공간(162)을 절개한 작동구(160), 및 상기 하부하우징(110)의 내부에 설치하되 작동구(160)의 편심캠(163)에 상단을 결합시킨 비틀림스프링(170)으로 구성하므로 열린 도어가 닫힐 때 사용자가 원하는 안전한 속도로 닫히도록 하되 최종적으로 닫히는 순간 스프링의 탄성을 효과적으로 작용되도록 하여 도어의 닫힘 동작이 완전하게 이루어지도록 하는 것이다.

Description

도어 개폐용 자유경첩{Free Hinge for Opening and Closing a Door}

도 1 은 본 발명에 따른 도어 개폐용 자유경첩을 나타낸 단면도.

도 2 는 본 발명에 따른 도어 개폐용 자유경첩을 나타낸 분해 사시도.

도 3 은 본 발명에 따른 도어 개폐용 자유경첩의 요부를 나타낸 분해 사시도.

도 4 는 본 발명에 따른 도어 개폐용 자유경첩의 동작상태를 설명하기 위해 나타낸 단면도로서,

가)도는 열린 상태 단면도이고,

나)도는 닫히기 직전의 동작 상태 단면도이며,

다)도는 닫힌 상태 단면도 이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 개폐경첩 110 : 상·하부하우징

111 : 플레이트 112 : 핀공

120 : 샤프트어셈블리 121 : 메인샤프트

122 : 키홈 123 : 스플라인

124 : 압축스프링 125 : 보조샤프트

126 : 키 127 : 스플라인

130 : 탄성부 131 : 비틀림스프링

132 : 하부고정구 133 : 센터공

134 : 고정핀 140 : 탄성조절구

141 : 보스 142 : 키홈

143 : 클러치 150 : 회전캡
151 : 보스 152 : 작동공간
153 : 걸림턱 160 : 작동구
161 : 고정핀 162 : 작동공간
163 : 편심캠 164 : 회전핀
170 : 비틀림스프링 180 : 탄성조절구
181 : 키홈 182 : 클러치
190 : 마감캡 191 : 관통공
192 : 고정핀 193 : 클러치

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본 발명은 도어 개폐용 자유경첩에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스프링식 자유경첩으로 설치한 도어가 닫힐 때 최종 순간 스프링의 탄성이 보다 적극적으로 작용하여 도어의 닫힘 동작이 완전하게 마무리되도록 하는 도어 개폐용 경첩에 관한 것이다.

일반적으로 도어의 경첩은 수동으로 동작시키는 경첩과 스프링이나 유압 또는 이들을 조합하여 열린 도어가 자동으로 닫히도록 하는 자유경첩으로 이루어진다.

이러한 종래의 자유경첩은 도어를 열고난 후 유압이나 스프링의 탄성에 의해 일정한 힘을 유지하도록 하여 서서히 도어가 닫히게 된다.

그러나 이러한 종래의 자유경첩은 도어가 거의 닫히기 직전에 문틀과의 마찰 등으로 인하여 저항이 커지게 되고, 상대적으로 탄성과 유압은 조금씩 떨어지게 되므로 도어를 완전하게 닫지 못하는 경우가 자주발생하게 된다.

이러한 결점을 해소하게 위하여 종래에는 유압과 탄성을 크게하여 도어가 닫힐 때 보다 큰 힘으로 작동되도록 하므로 장기 사용으로 자유경첩에 스트레스가 누적되고 이로 인하여 수명을 단축시킬 뿐만 아니라 빠른 닫힘으로 원하는 안전한 닫힘 속도를 얻기 어려운 문제점이 있었다.

특히 스프링식 자유경첩에 있어서는 이러한 문제점이 더욱 심화될 뿐만 아니 라 닫힘 속도의 증가로 노약자가 사용하기 불편할 뿐만 아니라 심지어 안전사고가 발생하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 열린 도어가 닫힐 때 사용자가 원하는 안전한 속도로 닫히도록 하되 최종적으로 닫히는 순간 스프링의 탄성을 효과적으로 작용하게 하여 도어의 닫힘 동작이 완전하게 이루어지도록 하여 제품에 대한 신뢰도를 증대시키도록 하는 도어 개폐용 자유경첩을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 도어 개폐용 자유경첩은 도어개폐용 자유경첩에 있어서, 상부하우징에 설치하되 하부하우징의 상부에 고정된 하부고정구의 중앙을 관통하여 하향으로 돌출된 하단이 회전되게 하는 샤프트어셈블리와, 상기 샤프트어셈블리의 돌출된 하단에 결합하여 연동되게 하고 내주연에 작동공간을 형성하여 내주연에 걸림턱을 형성시킨 회전캡과, 상기 회전캡의 하측에 결합하여 하부하우징에 고정시키되 작동공간에 위치하는 편심캠을 상면에 결합하고 회전각만큼의 공간을 절개한 작동구, 및 상기 하부하우징의 내부에 설치하되 작동구의 편심캠에 상단을 결합시킨 비틀림스프링으로 구성함을 그 기술적 구성상의 기본 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하면서 상세히 설명하기로 한다.

도 1 은 본 발명에 따른 도어 개폐용 자유경첩을 나타낸 단면도이고, 도 2 는 본 발명에 따른 도어 개폐용 자유경첩을 나타낸 분해 사시도이며, 도 3 은 본 발명에 따른 도어 개폐용 자유경첩의 요부를 나타낸 분해 사시도이고, 도 4 는 본 발명에 따른 도어 개폐용 자유경첩의 동작상태를 설명하기 위해 나타낸 단면도로서, 가)도는 열린 상태 단면도이고, 나)도는 닫히기 직전의 동작 상태 단면도이며, 다)도는 닫힌 상태 단면도 이다.

도 1 내지 도 4에 나타낸 바와 같이 본 발명의 도어 개폐용 자유경첩은 좌우로 도어(1) 결합을 위한 플레이트(111)를 각각 형성한 상·하부하우징(110)과, 상기 상부하우징(110)의 내부에 메인샤프트(121)를 삽입하고 메인샤프트(121)의 하단에 보조샤프트(125)를 결합하되 그 사이에 압축스프링(124)을 끼워 상하로 탄력 설치한 샤프트어셈블리(120)와, 상기 샤프트어셈블리(120)의 외주연에 비틀림스프링(131)을 끼워 비틀림스프링(131)의 상·하단을 고정시키되 비틀림스프링(131)의 하단을 센터공(133)이 형성된 하부고정구(132)에 고정시킨 탄성부(130)와, 상기 샤프트어셈블리(120)의 상측에 결합하여 회전되게 하되 탄성부(130)의 비틀림스프링(131)을 결합한 탄성조절구(140)와, 상기 탄성부(130)의 하부고정구(132)를 관통한 샤프트어셈블리(120)의 하단에 연동되게 결합하되 내주연에 걸림턱(153)이 형성된 작동공간(152)을 형성시킨 회전캡(150)과, 상기 회전캡(150)의 하부에 결합하여 하부하우징(110)에 고정시키되 상면에 편심캠(163)을 결합하고 몸체에 공간(162)을 형성시킨 작동구(160)와, 상기 작동구(160)의 편심캠(163)에 상단을 결합하고 하단을 고정시킨 비틀림스프링(170)과, 상기 비틀림스프링(170)의 하단을 고정시킨 탄성조절구(180), 및 상기 탄성조절구(140,180)에 결합하여 이를 고정시키는 마감캡(190)으로 구성한다.

상기 샤프트어셈블리(120)는 메인샤프트(121)의 하단에 상향으로 키홈(122)을 형성하고 보조샤프트(125)의 상단에 키(126)를 형성하여 결합하되 키홈(122)의 내부에 압축스프링(124)을 삽입하여 키(126)가 이를 가압하여 메인샤프트(121)가 상하로 탄력 설치되게 한다.

나아가, 메인샤프트(121)의 상부 외주연과 보조샤프트(125)의 하부 외주연에 스플라인(123)을 각각 형성함이 바람직하다.

상기 탄성부(130)는 비틀림스프링(131)의 하단을 고정시킨 하부고정구(132)로 하부하우징(110)의 상측에 고정시키되 하부고정구(132)의 센터공(133)을 보조샤프트(125)의 스플라인(127)의 직경보다 크게하여 관통되는 보조샤프트(125)의 회전이 원활하도록 한다.

상기 탄성조절구(140)는 수직으로 구멍을 천공하여 구멍의 하측에 보스(141)를 형성하고 구멍의 상측에 키홈(142)을 형성하되 외주연의 상단에 클러치(143)를 형성한다.

상기 회전캡(150)은 상부 중앙에는 보스(151)를 형성하여 탄성부(130)의 하부고정구(132)를 관통한 보조샤프트(125)의 스플라인(127)에 끼워 고정시키므로 샤프트어셈블리(120)와 회전캡(150)이 연동되게 함이 바람직하다.

상기 작동구(160)는 고정핀(161)으로 하부하우징(110)의 상측에 고정시키되 편심캠(163)을 상면의 일측에 회전핀(164)으로 고정시켜 회전되게 한다.

여기서 편심캠(163)은 그 회전으로 최외단이 회전캡(150)의 작동공간(152)을 거치면서 걸림턱(153)에 충분히 걸릴 수 있도록 결합한다.

나아가 작동구(160)의 공간(162)은 편심캠(163)에 고정되는 비틀림스프링(170)의 상단이 도어(1)의 최대 회전각 보다 약간 크게 형성함이 바람직하다.

상기 탄성조절구(180)는 하측의 중앙에 수직으로 키홈(181)을 형성하고 외주연의 하단에 클러치(182)를 형성한다.

상기 마감캡(190)은 탄성조절구(140,180)의 클러치(143,182)와 대응되는 클러치(193)를 형성하고 중앙에 탄성조절구(140,180)의 키홈(142,181) 보다 직경이 큰 관통공(191)을 형성하되 고정핀(192)으로 상·하부하우징(110)에 각각 결합하여 고정시킨다.

이러한 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

도어(1)를 열면 동일 방향으로 형성된 비틀림스프링(131,170)이 감기면서 도어(1)가 일정각도로 열리게 된다.

이때 하부하우징(110)은 고정되어 있고 상부하우징(110)이 회전하여 도어(1)가 열리게 되므로 샤프트어셈블리(120)가 회전함과 동시에 비틀림스프링(131)도 회전되어 감기게 되다.

나아가 샤프트어셈블리(120)의 회전으로 하단에 부착된 하부하우징(110) 내의 회전캡(150)도 연동하여 회전하게 된다.

이와 같이 회전캡(150)이 회전하면 하부하우징(110)에 고정된 작동구(160)의 편심캠(163)이 밀리면서 걸림턱(153)을 빠져나오게 되고 편심캠(163)이 회전캡(150)의 내주연을 따라 어느 정도 회전하게 된다.

따라서 편심캠(163)에 상단이 고정된 비틀림스프링(170)도 어느 정도 회전하여 감기게 된다.

이러한 상태에서 도어(1)를 놓으면 감긴 비틀림스프링(131,170)이 복원되면서 도어(1)가 원위치 되어 닫히게 된다.

이때 비틀림스프링(131,170)의 탄성에 의해 복원될 때 상부하우징(110) 내의 비틀림스프링(131)은 직접적인 복원력을 행사하지만, 하부하우징(110)내의 비틀림스프링(170) 복원력은 편심캠(163)을 통해 회전캡(150)의 내주연에 비스듬하게 간접 전달되어 도어(1)가 서서히 닫히게 된다.

도어(1)가 닫히기 직전이 되면 편심캠(163)이 작동공간(152)에 위치하게 됨과 동시에 걸림턱(153)에 걸리게 되어 비틀림스프링(170)의 복원력을 직접 회전캡(150)에 전달하므로 이로 인하여 도어(1)의 닫힘이 최종 순간 힘의 증가로 이어져 완전하게 닫히게 된다.

한편 이러한 비틀림스프링(131,170)은 마감캡(190)의 관통공(191)을 통해 탄성조절구(140,180)를 가압하여 누르면 클러치(143,182,193)가 해제되고 이때 탄성조절구(140,180)를 회전 또는 역회전시켜 비틀림스프링(131,170)을 감거나 풀어 탄성을 조절하므로 쉽게 도어(1)의 원하는 복원력 얻을 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 도어 개폐용 자유경첩은 좌우로 도어(1) 결합을 위한 플레이트(111)를 각각 형성한 상·하부하우징(110)과, 상기 상부하우징(110)의 내부에 메인샤프트(121)를 삽입하고 메인샤프트(121)의 하단에 보조샤프트(125)를 결합하되 그 사이에 압축스프링(124)을 끼워 상하로 탄력 설치한 샤프트어셈블리(120)와, 상기 샤프트어셈블리(120)의 외주연에 비틀림스프링(131)을 끼워 비틀림스프링(131)의 상하단을 고정시키되 비틀림스프링(131)의 하단을 센터공(133)이 형성된 하부고정구(132)에 고정시킨 탄성부(130)와, 상기 샤프트어셈블리(120)의 상측에 결합하여 회전되게 하되 탄성부(130)의 비틀림스프링(131)을 결합한 탄성조절구(140)와, 상기 탄성부(130)의 하부고정구(132)를 관통한 샤프트어셈블리(120)의 하단에 연동되게 결합하되 내주연에 걸림턱(153)이 형성된 작동공간(152)을 형성시킨 회전캡(150)과, 상기 회전캡(150)의 하부에 결합하여 하부하우징(110)에 고정시키되 상면에 편심캠(163)을 결합하고 몸체에 공간(162)을 형성시킨 작동구(160)와, 상기 작동구(160)의 편심캠(163)에 상단을 결합하고 하단을 고정시킨 비틀림스프링(170)과, 상기 비틀림스프링(170)의 하단을 고정시킨 탄성조절구(180), 및 상기 탄성조절구(140,180)에 결합하여 이를 고정시키는 마감캡(190)으로 구성하므로 열린 도어가 닫힐 때 사용자가 원하는 안전한 속도로 닫히도록 하되 최종적으로 닫히는 순간 비틀림스프링의 복원력이 효과적으로 작용하게 되어 도어의 닫힘 동작이 완전하게 이루어지도록 하여 제품에 대한 신뢰도를 증대할 수 있도록 하는 효과가 있다.

Claims

도어개폐용 자유경첩에 있어서,

상부하우징(110)에 설치하되 하부하우징(110)의 상부에 고정된 하부고정구(132)의 중앙을 관통하여 하향으로 돌출되어 회전하는 샤프트어셈블리(120)와,

상기 샤프트어셈블리(120)의 돌출된 하단에 결합하여 연동되게 하고 내주연에 작동공간(152)을 형성하여 내주연에 걸림턱(153)을 형성시킨 회전캡(150)과,

상기 회전캡(150)의 하측에 결합하여 하부하우징(110)에 고정시키되 작동공간(152)에 위치하는 편심캠(163)을 상면에 결합하고 회전각만큼의 공간(162)을 절개한 작동구(160), 및

상기 하부하우징(110)의 내부에 설치하되 작동구(160)의 편심캠(163)에 상단을 결합시킨 비틀림스프링(170)으로 구성한 것을 특징으로 하는 도어 개폐용 자유경첩.
제 1 항에 있어서,

상기 샤프트어셈블리(120)는 상부하우징(110)의 내부에 메인샤프트(121)를 삽입하고 메인샤프트(121)의 하단에 보조샤프트(125)를 결합하며 메인샤프트(121)와 보조샤프트 사이에 압축스프링(124)을 끼워 상하로 탄력 설치하되 메인샤프트(121)의 하단에 상향으로 키홈(122)을 형성하고 보조샤프트(125)의 상단에 키(126) 를 형성하여 결합하되 키홈(122)의 내부에 압축스프링(124)을 삽입하여 메인샤프트(121)를 상하로 탄력 설치하고 메인샤프트(121)의 상부 외주연과 보조샤프트(125)의 하부 외주연에 스플라인(123)을 각각 형성시켜 구성한 것을 특징으로 하는 도어 개폐용 자유경첩.
제 1 항에 있어서,

상기 상부하우징(110)에 탄성조절구(140)를 형성하되 수직으로 구멍을 천공하고 구멍의 내주연 하측에 보스(141)를 형성하고 구멍의 내주연 상측에 키홈(142)을 형성하며 외주연의 상단에 클러치(143)를 형성하고 탄성조절구(140)에 대응되는 마감캡(190)을 구비하여 구성한 것을 특징으로 하는 도어 개폐용 자유경첩.
제 1 항에 있어서,

상기 회전캡(150)은 상부 중앙에 보스(151)를 형성하여 하부고정구(132)를 관통한 보조샤프트(125)의 스플라인(127)을 끼워서 고정시켜 샤프트어셈블리(120)와 연동되게 구성한 것을 특징으로 하는 도어 개폐용 자유경첩.
제 1 항에 있어서,

상기 작동구(160)는 고정핀(161)으로 하부하우징(110)의 상측에 고정시키고 편심캠(163)을 상면의 일측에 회전핀(164)으로 고정시켜 회동되게 하되 그 회전으로 편심캠(163)의 최외단이 작동공간(152)에 형성된 걸림턱(153)에 충분히 걸릴 수 있도록 형성하여 구성한 것을 특징으로 하는 도어 개폐용 자유경첩.
제 1 항에 있어서,

상기 작동구(160)의 공간(162)은 편심캠(163)에 고정되는 비틀림스프링(170)의 상단이 도어(1)의 최대 회전각 보다 약간 크게 형성하여 구성한 것을 특징으로 하는 도어 개폐용 자유경첩.
제 1 항에 있어서,

상기 비틀림스프링(170)은 하단을 탄성조절구(180)에 결합하여 고정시키되, 탄성조절구(180)는 중앙에 하향으로 노출되는 키홈(181)을 형성하고 하단에 클러치(182)를 형성하며 탄성조절구(180)에 대응되는 마감캡(190)을 구비하여 구성한 것을 특징으로 하는 도어 개폐용 자유경첩.
제 3 항 또는 제 7 항에 있어서,

상기 마감캡(190)은 탄성조절구(140,180)의 클러치(143,182)와 대응되는 클러치(193)를 형성하고 중앙에 탄성조절구(140,180)의 키홈(142,181) 보다 직경이 큰 관통공(191)을 형성하되 고정핀(192)으로 상·하부하우징(110)에 각각 결합하여 구성한 것을 특징으로 하는 도어 개폐용 자유경첩.