KR101109574B1 - 도어 개폐용 유압식 플로어힌지장치 - Google Patents

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Abstract

도어의 선회개폐를 지지하기 위한 도어 개폐용 유압식 플로어힌지장치에 있어서, 도어의 하단에 결합되는 도어 샤시 내부에 매몰되게 설치되는 하우징과; 그 내부에 유압매체가 수용되는 실린더부를 가지며, 하우징 내부에 설치되는 실린더부재와; 실린더부 내부에 왕복 이동 가능하게 설치되며, 유압매체의 이동을 위한 이동유로를 가지는 피스톤유닛과; 상단은 실린더부를 관통한 상태로 회전 가능하게 실린더부재에 회전 가능하게 설치되며, 하단은 도어가 설치되는 건물의 바닥에 고정되며, 도어의 선회시 피스톤부재를 이동시키기 위한 반원형의 캠부를 가지는 캠유닛; 및 실린더부 내부에 설치되어 피스톤유닛을 일측으로 탄력적으로 가압하며, 탄성을 조절할 수 있는 탄성조절유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 도어 개폐용 유압식 플로어힌지장치가 개시된다.
도어, 개폐, 유압, 플로어힌지, 피스톤, 실린더, 캠

Description

도어 개폐용 유압식 플로어힌지장치{AN OILPRESSURE-TYPE FLOOR HINGE APPARATUS FOR DOOR}
본 발명은 도어 개폐용 유압식 힌지장치에 관한 것으로서, 보상 상세하게는 건물의 축입구에 설치되어 선회 방식의 도어(유리문)가 유압의 작용에 의해 일정속도로 개방되고 닫혀지도록 완충력을 제공하는 도어 개폐용 유압식 플로어힌지장치에 관한 것이다.
일반적으로, 건물의 출입구에 설치되는 도어(유리문 포함)는 선회식(즉, 여닫이식)의 경우, 그 일측의 상단 및 하단이 건물 또는 건물에 설치되는 도어틀 등에 회동 가능하게 설치된다. 이와 같이 선회식으로 개폐되는 도어의 경우에는 별도의 도어 고정장치 또는 도어개폐 완충장치가 설치되지 않을 경우, 예컨대 풍력과 같은 약간의 외력에 의해서도 쉽게 열리고 닫히거나, 흔들리는 상황이 발생된다.
외력에 의해 도어가 임의로 개폐되는 경우, 출입자가 그 도어에 부딪혀 충돌하는 등의 안전사고가 발생될 가능성을 배제할 수 없으며, 도어 자체도 충돌로 인하여 파손되거나 고장이 발생하는 등의 문제점이 있다. 특히, 이러한 안전사고나, 고장, 파손 등의 경우는 도어가 강화유리를 적용한 유리문인 경우 더욱 심각한 결 과를 초래할 수 있게 된다.
이를 위해서, 출입구에 설치되는 도어 특히 유리문에 대해서는 건물의 출입구 바닥에 설치되어 해당되는 유리문의 선회식 개폐동작이 자연스럽고 천천히 유지되도록 완충력을 제공하는 소위 플로어힌지(Floor hinge) 장치가 널리 사용되고 있다.
도 1은 유리문의 개폐를 위해 플로어힌지 장치가 적용된 구조를 설명하기위한 예시적인 도면이다. 도 1에서, 출입구의 벽면에 고정되는 도어프레임(10)의 내측에는 강화유리에 의한 최소한 하나 이상의 유리문(12)이 출입시 선회식(즉, 여닫이식)으로 개폐 가능하도록 설치된다. 상기 유리문(12)은 그 상측에 도어프레임(10)에 회전 가능하게 결합되는 회전축이 설치되고, 그 하측에는 유리문(12)의 하단을 선회 가능하게 지지하도록 건물의 출입구 바닥에 설치되는 플로어힌지(16)가 설치된다.
그런데, 종래의 플로어힌지(16)는 건물의 출입구 바닥에 설치하는 경우, 대부분이 그 출입구 바닥을 일정한 너비 및 깊이로 파내어 그 플로어힌지(16)의 회전지지구조(17)가 매설되는 형태로 설치되므로, 그 설치작업이 매우 복잡하고 번거로운 문제점이 있다.
따라서 간단한 구조로서, 설치가 용이한 플로어힌지장치의 개발은 물론, 해당 유리문(12)의 개폐속도를 안정적으로 제어할 수 있으면서도, 예를 들어 풍력과 같은 외력에 의해서도 유리문(12)이 쉽게 개폐동작되지 않도록 완충작용을 해줄 수 있는 플로어힌지 장치의 개발이 요구되어 왔다.
상기와 같은 점을 고려하여 설치가 용이하면서도 유리문의 개폐동작이 급작스럽게 이루어지는 것을 방지하고, 천천히 동작되도록 완충기능을 갖는 유압식 플로어힌지장치의 개발이 활발히 이루어지고 있는데, 현재 출시되고 있는 종래의 유압식 플로어힌지장치의 경우에는 부품 수가 많고, 구조가 복잡하여 제조비용이 증가하고, 그 사이즈를 줄이는데 한계가 있으며, 또한 고장발생시 그 분리 및 수리작업이 용이하지 않은 문제점이 지적되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 창안된 것으로서, 구조가 간단하고 사이즈를 줄일 수 있으며 그 유지 보수가 용이하도록 개선된 도어 개폐용 유압식 플로어힌지장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 도어 개폐용 유압식 플로어힌지장치는, 도어의 선회개폐를 지지하기 위한 도어 개폐용 유압식 플로어힌지장치에 있어서, 상기 도어의 하단에 결합되는 도어 샤시 내부에 매몰되게 설치되는 하우징과; 그 내부에 유압매체가 수용되는 실린더부를 가지며, 상기 하우징 내부에 설치되는 실린더부재와; 상기 실린더부 내부에 왕복 이동 가능하게 설치되며, 상기 유압매체의 이동을 위한 이동유로를 가지는 피스톤유닛과; 상단은 상기 실린더부를 관통한 상태로 회전 가능하게 상기 실린더부재에 회전 가능하게 설치되며, 하단은 상기 도어가 설치되는 건물의 바닥에 고정되며, 상기 도어의 선회시 상기 피스톤부재를 이동시키기 위한 반원형의 캠부를 가지는 캠유닛; 및 상기 실린더부 내부에 설치되어 상기 피스톤유닛을 일측으로 탄력적으로 가압하며, 탄성을 조절할 수 있는 탄성조절유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 실린더부재는, 상기 실린더부가 일단으로 개방되게 형성되는 실린더몸체와; 상기 도어의 일단이 끼워져 결합되도록 상기 실린더몸체의 상단으로부터 인입형성된 도어 결합부와; 상기 실린더부 내부의 유압매체의 유출을 방지하 도록 상기 실린더부의 개방된 일단에 결합되는 캡부재; 및 상기 캠유닛이 회전 가능하게 결합되도록 상기 실린더몸체의 하단에 상기 실린더부와 연통되게 형성된 캠유닛 결합부;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 피스톤유닛은, 서로 이격되게 배치되며, 각각은 양단을 관통하는 유압매체 통과공을 가지는 제1 및 제2피스톤과; 상기 제1 및 제2피스톤을 연결하며, 서로 이격되어 나란하게 배치되는 한 쌍의 연결부재;를 포함하며, 상기 제1 및 제2피스톤 사이에 상기 캠유닛의 캠부가 개재되어, 상기 도어의 선회동작시 상기 캠부와의 상대적인 캠동작에 의해 상기 제1 및 제2피스톤의 이동이 가능한 것이 좋다.
또한, 상기 실린더부의 내부 공간은 일측에서 타측으로 제1공간부, 제2공간부 및 제3공간부로 구분되며, 상기 제1공간부와 제3공간부는 상기 피스톤유닛의 양측에 각각 마련되고, 상기 제2공간부는 상기 제1 및 제2피스톤 사이에 마련되며, 상기 실린더몸체에는 상기 제1 및 제3공간부 사이를 연결하는 유압매체 이동유로가 형성된 것이 좋다.
또한, 상기 제1공간부에는 상기 탄성조절유닛이 설치되어 상기 피스톤유닛을 상기 제3공간부쪽으로 탄성 가압하며, 상기 탄성조절유닛은 상기 도어의 선회동작시 상기 피스톤유닛의 이동에 의해 압축변형되는 것이 좋다.
또한, 상기 탄성조절유닛은, 상기 캡부내의 내부에 설치되어 상기 피스톤유닛을 탄력적으로 지지하는 탄성부재와; 상기 탄성부재와 상기 캡부재 사이에 설치되어 상기 탄성부재의 일단을 지지하며, 이동 가능하게 설치되는 가동플레이트와; 상기 캡부재에 나사 결합되며, 일단이 상기 캡부재를 통과하여 상기 가동플레이트에 접촉되게 설치되는 탄성조절부재;를 포함하며, 상기 탄성조절부재의 나사결합 정도에 따라서 상기 가동플레이트를 탄성부재 쪽으로 이동시키거나 멀어지게 이동시켜서 상기 탄성부재의 탄성정도를 조정할 수 있는 것이 좋다.
또한, 상기 캠유닛은, 상단은 상기 실린더부를 관통하여 상기 실린더몸체에 회전가능하게 연결되고, 하단은 상기 실린더몸체 외부로 돌출되어 상기 도어의 지지면에 고정되며, 중앙부분에 상기 반원형의 캠부를 가지는 캠축과; 상기 캠축을 상기 실린더몸체에 대해 회전가능하게 지지하는 베어링부재; 및 상기 캠축의 상기 캠부에 대응되는 위치에서 상기 캠부의 외주면으로 돌출되게 설치되며, 상기 캠축의 상기 피스톤유닛에 대해 상대적인 회전동작시 상기 제2피스톤에 접촉되어 마찰력을 제공하고, 반대 방향으로의 회전을 억제하도록 하는 간섭부재;를 포함하는 것이 좋다.
또한, 상기 간섭부재는, 상기 캠부에 나사 결합되어 상기 캠부의 외주로부터 높이 조절 가능하게 설치되는 것이 좋다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 도어 개폐용 유압식 플로어힌지장치는, 도어의 선회개폐를 지지하기 위한 도어 개폐용 유압식 플로어힌지장치에 있어서, 상기 도어의 하단에 결합되는 도어 샤시 내부에 매몰되게 설치되는 하우징과; 그 내부에 유압매체가 수용되는 실린더부를 가지며, 상기 하우징 내부에 설치되는 실린더부재와; 상기 실린더부 내부에 왕복 이동 가능하게 설치되며, 상기 유압매체의 이동을 위한 이동유로를 가지는 피스톤유닛과; 상단은 상기 실린더부를 관통한 상태로 회전 가능하게 상기 실린더부재에 회전 가능하게 설치되며, 하단은 상기 도어가 설치되는 건물의 바닥에 고정되며, 상기 도어의 선회시 상기 피스톤부재를 이동시키기 위한 반원형의 캠부를 가지는 캠유닛; 및 상기 실린더부 내부에 설치되어 상기 피스톤유닛을 일측으로 탄력적으로 가압하며, 탄성을 조절할 수 있는 탄성조절유닛;을 포함하며, 상기 반원형의 캠부는 캠축의 중심을 절개하여 힘의 최대점을 설정하고, 상기 절개면이 상기 피스톤부재와 접하게 되면 상기 피스톤부재의 작동이 정지되고, 상기 절개면이 상기 피스톤부재와 분리되는 위치에서는 상기 도어의 공회전이 가능한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 도어 개폐용 유압식 플로어힌지장치에 따르면, 유압을 이용하여 도어의 선회시 완충작용을 하여 천천히 동작되도록 함으로써 도어의 급작스런 동작으로 인한 안전사고 및 파손을 방지할 수 있다.
또한, 플로어힌지 하우징에 실린더부를 일체로 형성하여 도어와 직접 결합하는 구성을 가짐으로써, 전체적인 사이즈를 줄일 수 있고, 그 부품 수를 줄임으로써 비용을 절감할 수 있게 된다.
또한, 피스톤유닛의 구성 또한 간단하고, 조립 및 분해 가능한 구성이므로, 유지 보수 등이 편리한 이점이 있다.
또한, 피스톤유닛에 탄성을 가하는 탄성부재의 탄성력을 조절할 수 있는 탄성조절부를 마련함으로써, 오랜 시간 사용시 탄성을 조절하여 도어의 선회동작이 안정될 수 있도록 하여 사용할 수 있다.
또한, 캠유닛의 캠축에 반원형의 캠부를 형성시킴으로써, 캠축의 최대폭 사이즈를 줄이면서도 피스톤유닛을 왕복 이동될 수 있게 가이드할 수 있다. 따라서 피스톤유닛의 전체 길이를 줄일 수 있음은 물로, 플로어힌지 장치의 전체 사이즈 및 중량을 줄여서 제품의 경량화 소형화가 가능하게 된다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 도어 개폐용 유압식 플로어힌지장치를 자세히 설명하기로 한다.
도 2, 도 3, 도 4, 도 5, 도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 도어 개폐용 유압식 플로어힌지장치(100)는, 도어(12; 특히 유리문)의 하단에 설치되는 도어샤시(18)의 내부에 매립되어 외부로 노출되지 않게 설치된다.
여기서, 상기 도어(12)는 선회동작에 의해 개폐동작이 이루어지는 여닫이 문이며, 이러한 도어(12)의 회전중심에 대응되는 하단 일측위치에 상기 플로어 힌지장치(100)가 설치된다. 상기 도어(12)의 하단에는 도 2 및 3과 같이 도어 샤시(18)가 설치된다.
도어(12)의 상단프레임에는 건물에 회전 가능하게 지지되는 회전축(30)이 설치된다.
상기 플로어힌지장치(100)는 플로어힌지 하우징(101)과, 상기 하우징(101) 내부에 설치되는 실린더부재(110)와, 상기 실린더부재(110) 내부에 설치되는 피스톤유닛(120)과, 상기 피스톤유닛(120)과 연동되게 상기 하우징(101)에 설치되는 캠유닛(130) 및 상기 실린더부재(110)에 결합되는 탄성조절유닛(140)을 구비한다.
상기 하우징(101)은 상기 도어샤시(18) 내부에 설치되며, 상기 실린더부재(110)와 피스톤유닛(120) 및 탄성조절유닛(140)을 수용하기 위한 내부공간(102)을 가진다.
상기 실린더부재(110)는 내부에 형성된 실린더부(111)를 가지는 실린더몸체(112)와, 상기 실린더부(111)의 개방된 단부에 결합되는 캡부재(113)와, 상기 실린더부(111)와 연통되게 하우징몸체(112)의 하단에 형성된 캠유닛 결합부(115; 도 6참조)를 가진다.
상기 실린더부(111)는 일측에서 타측방향으로 제1공간부(111a), 제2공간부(111b) 및 제3공간부(111c)로 구분된다. 상기 제1공간부(111a)와 제3공간부(111c)는 피스톤유닛(120)을 사이에 두고 양측에 마련되며, 제2공간부(111b)는 피스톤유닛(120)의 제1 및 제2피스톤(121,122) 사이에 형성된다. 상기 제3공간부(111c)의 유압 매체가 제2공간부(111b)로 이동하도록 하는 유압매체 이동유로(116)가 하우징 몸체(112)에 형성된다. 상기 유압매체 이동경로(116)는 하우징 몸체(112)의 외측으로 연통되는 조절유로(117)와 연결된다. 상기 조절유로(117) 및 이동경로(116)를 이용하여 유압을 조절하기 위한 조절밸브(118)가 실린더몸체(112)에 깊이 조절 가능하게 설치된다. 상기 조절밸브(118)를 회전시켜서 그 결합깊이를 조절함으로써, 상기 이동경로(116)를 통해 이동되는 유압매체 량을 조절할 수 있게 된다.
상기 제1공간부(111a)에는 상기 탄성조절유닛(140)에 결합된다. 따라서 피스톤유닛(120)은 탄성조절유닛(140)에 의해 제3공간부(111c) 쪽으로 탄성 가압된다.
상기 캡부재(113)는 실린더몸체(112)의 제1공간부(11a) 쪽에 삽입되게 결합되어 실린더부(111)를 폐쇄시킨다. 이 캡부재(113)에는 상기 탄성조절유닛(140)이 설치된다.
상기 피스톤유닛(120)은 실린더부(111) 내부에서 왕복 이동되게 설치되며, 서로 소정 거리 이격되게 형성되는 제1 및 제2피스톤(121,122)과, 상기 제1 및 제2피스톤(121,122)을 서로 연결하는 한 쌍의 연결부(123)를 구비한다.
상기 제1피스톤(121)은 제1 및 제2공간부(111a,111b) 사이에 위치하고, 제2피스톤(122)은 제2 및 제3공간부(111b,111c) 사이에 위치한다. 상기 제1피스톤(121)은 그 중심을 관통하도록 유압매체 통과공(121a)을 가진다. 상기 유압매체 통과공(121a)을 통해서 제1 및 제2공간부(111a,111b)의 유압매체가 피스톤유닛(120)의 왕복 이동시 양방향으로 이동 가능하게 된다.
상기 제2피스톤(122)에도 제2 및 제3공간부(111b,111c)를 연통시키는 유압매체 통과공(122a)이 형성된다. 상기 유압매체 통과공(122a)을 통해서 제2공간부(111b)의 유압매체는 제3공간부(111c)로 이동되고, 반대방향 즉, 제2공간부(111c)에서 제2공간부(111b)로의 유압매체의 이동을 차단하는 체크밸브(124)가 유압매체 통과공(122a)에 설치된다. 상기 체크밸브(124)는 통과공(122a)에서 이동되며 이동위치에 따라서 통과공(122a)을 선택적으로 개폐시키는 개폐볼(124a)과, 상기 개폐볼(124a)에 의해 선택적으로 계폐되는 구멍을 가지며 상기 통과공(122a)에서 확장형성된 확장부(122b)에 결합되는 밸브부재(124b)와, 매쉬부재(124c) 및 커버부재(124d)를 구비한다. 상기 커버부재(124d)는 제2피스톤(122)의 외측으로부 터 결합되어 매쉬부재(124c), 개폐부재(124b) 및 개페볼(124a)의 이탈을 방지한다.
상기 한 쌍의 연결부(123)는 서로 이격되게 형성되어 그들 사이의 간격으로 상기 캠유닛(130)이 통과하도록 한다. 이러한 한 쌍의 연결부(123)는 제1 및 제2피스톤(121,122)들이 서로 소정 거리 이격되게 연결되며, 제1 및 제2피스톤(121,122)과 일체로 형성되는 것이 좋다. 또한 상기 한 쌍의 연결부(123)의 사이에 형성되는 공간의 좌우 길이(L1)는 제1 및 제2피스톤(121,122) 간의 간격(L2)보다 크게 형성된다. 이를 위해 제1피스톤(121)의 제2피스톤(122)과 마주하는 측면으로부터 부분적으로 단차지게 형성된 단차부(121b)가 형성된다. 상기 단차부(121b)는 매체 통과공(121a) 보다 높은 위치에 형성된다.
상기 구성에 의하면, 피스톤유닛(120)이 도 7의 상태에서 B1 방향으로 이동하게 되면, 개폐볼(124a)이 유압매체에 밀려서 왼쪽으로 이동하면서 도 6과 같이 통과공(122a)을 차단함으로써 제3공간부(111c)의 유압매체는 상기 유압매체 이동유로(116)를 통해서만 제2공간부(111b)로 이동하게 된다. 반대로 피스톤유닛(120)이 도 6의 상태에서 B2 방향으로 이동하게 되면, 도 7과 같이 제2피스톤(122)에 의해서 유압매체 이동유로(116)의 출구가 차단되고 체크밸브(124)가 개방되어 제2공간부(111b)의 유압매체가 제2피스톤(122a)의 유압매체 통과공(122)을 통해 제3공간부(111c)로 이동된다. 또한, 제1공간부(111a)의 유압매체는 제1피스톤(121)의 유압매체 통과공(121a)을 통해서 제2공간부(111b)로 이동된다.
이와 같이 피스톤유닛(120)이 좌우로 왕복이동됨에 따라서 실린더부(111) 내의 유압매체가 이동됨으로써 완충작용을 하게 된다.
상기 실린더부(111)의 개방된 일측에는 캡부재(113)가 결합되어 실린더부(111)의 개방된 부분을 밀폐시킨다. 이러한 캡부재(113)는 실린더부(111)의 일측에 나사결합될 수 있다.
상기 탄성조절유닛(140)은 상기 캡부재(113) 내부에 설치되는 탄성부재(141)와, 상기 캡부재(113) 내부에 이동가능하게 설치되는 가동플레이트(142)와, 가동플레이트(142)의 위치를 조정하는 탄성조절부재(143)를 구비한다.
상기 가동플레이트(142)는 탄성부재(141)와 캡부재(113)의 내측면 사이에 설치되며, 상기 탄성조절부재(143)에 지지되어 좌우 방향으로 이동된다.
상기 탄성조절부재(143)는 캡부재(113)의 단부에 형성된 결합홈(113a)에 안착되도록 결합되며, 캡부재(113)의 단부에 나사 결합된다. 이 탄성조절부재(143)의 단부는 캡부재(113)의 단부를 통과하여 캡부재(113) 내부의 가동플레이트(142)에 접촉되게 설치된다. 따라서 탄성조절부재(143)를 회전시켜서 그 단부가 캡부재(113)의 내부로 돌출되는 길이를 조정함으로써, 가동플레이트(142)의 위치를 조정할 수 있으며, 가동플레이트(142)의 위치조정에 의해서 탄성부재(141)의 탄성력을 조정할 수 있게 된다.
도 6 및 7에서 도면부호 144는 탄성조절부재(143)와 상기 결합홈(113a) 내부 사이에 설치되는 실링부재를 나타낸다.
상기와 같이 탄성부재(141)와, 가동플레이트(142) 및 탄성조절부재(143)를 포함하는 탄성조절유닛(140)을 설치함으로써, 오랜 시간 사용함에 따라 탄성부재(141)의 탄성력이 저하될 경우, 탄성조절부재(143)의 결합정도를 조절하여 가동 플레이트(142)의 위치를 변경함으로써, 탄성부재(141)의 탄성력을 조정할 수 있게 된다.
상기 캠유닛(130)은 실린더부(111)를 교차하여 관통하도록 실린더 몸체(112)에 회전 가능하게 설치되는 캠축(131)과, 상기 캠축(131)을 상기 실린더 몸체(112)에 대해 회전 가능하게 지지하는 베어링부재(133)를 구비한다.
상기 실린더 몸체(112)의 하측에는 베어링부재(133)가 결합되는 캠유닛 결합부(115)가 형성되어, 베어링부재(133)가 압입되어 결합된다. 상기 캠축(131)은 하단에서부터 상단까지 고정결합부(131a), 베어링결합부(131b), 캠부(131c), 가이드부(131d) 및 회전축부(131e)를 구비한다.
상기 고정결합부(131a)는 도어(12)가 상대적으로 회전가능하게 설치되어 지지되도록 지지하는 바닥부 또는 도어 프레임에 결합되며, 비원형의 단면형상으로 형성된다. 상기 고정결합부(131a)가 타 지지물에 대해 고정결합됨으로써, 캠축(131)에 대해 피스톤유닛(120) 및 실린더부재(110)가 회전되도록 하여 도어(12)가 회동되는 상태로 개폐 가능하게 된다.
상기 베어링결합부(131b)에는 베어링(133)이 결합됨으로써, 캠축(131)을 실린더 몸체징(110)에 대해 회전 가능하게 연결할 수 있게 된다.
상기 캠부(131c)는 베어링결합부(131b)의 직경과 동일 내지 그 이하의 직경을 갖도록 형성되며, 바람직하게는 상기 제1 및 제2피스톤(121,122) 사이의 간격(L2)에 대응되는 직경을 갖도록 형성된다. 다만, 캠부(131c)는 그 단면형상이 반원 형상을 갖도록 형성된 캠면(S1;절개면)을 가진다. 따라서 캠면(S1)과 캠 부(131c)의 외주면(S2) 사이의 최대 거리는 캠부(131c)의 직경의 1/2 이하가 된다. 상기 캠면(S1)은 베어링결합부(131b)와 가이드부(131d) 사이에 형성되며, 그 높이(h1)는 제1피스톤(121)의 단차부(121b)로부터 외경까지의 두께(t1) 보다 크게 형성된다.
상기 가이드부(131d)는 상기 연결부(123) 사이에 개재되어 캠축(131)과 실린더유닛(120)의 상대적인 회전운동시, 실린더유닛(120)의 중심에서 캠축(131)이 상대적으로 회전될 수 있도록 가이드한다. 그리고 회전축부(131e)는 실린더부(111) 내부의 축지지홈에 결합되어 캠축(131)이 실림더몸체(110)에 대해 회전 가능하되, 축이 흔들리지 않고 안정적으로 회전되도록 지지한다.
또한, 상기 캠부(131c)에는 상기 캠축(131)과 피스톤유닛(120) 간의 상대적인 회전 방향 및 회전각도를 제한하며, 도 6 및 도 7의 상태 각각에서 힘이 가해지지 않을 때 자유롭게 회전되는 것을 방지하기 위한 간섭부재(135)가 상기 캠면(S1)의 반대편 외주면(S2)으로 돌출되게 설치된다. 이를 위해 캠부(131c)에는 간섭부재(135)가 나사 결합되는 나사홀(131f)이 형성된다. 상기 간섭부재(135)는 일단에 상기 나사홀(131f)에 나사 결합되도록 외주에 나사선이 형성된 결합부(135a)와, 타단에 상기 제2피스톤(122)의 단면에 선택적으로 접촉되어 간섭되는 간섭부(135b)를 가진다. 상기와 같이 간섭부재(135)의 일단에 결합부(135a)를 가짐으로써 나사홀(131f)과의 결합깊이를 조절할 수 있으며, 따라서 간섭부(135b)의 돌출높이를 조정하여 제2피스톤(122)과의 간섭정도(마찰정도)를 조정할 수 있게 된다. 상기 간섭부(135b)는 도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이, 캠축(131)의 중심에서 간섭부 재(135)의 중심을 잇는 가상의 기준선(L3)에 대해 좌우 대칭되게 형성된다.
이와 같은 구성의 간섭부(135b)는, 캠축(131)이 도 8c와 같이 A1 방향으로 피스톤유닛(120)에 대해 상대적으로 회전될 때, 제2피스톤(122)에 작은 마찰력을 받을 수 있을 정도로 접촉되면서 회전된다. 즉, 외력이 가해졌을 경우, 그 외력에 의해 충분히 극복될 수 있을 정도의 접촉면적(마찰력)을 갖도록 형성됨으로써, 캠축(131)과 피스톤유닛(120)이 A1 방향으로 자유롭게 회전되는 것을 방지하면서, 외력에 의해서는 회전될 수 있도록 허용한다.
한편, 상기 간섭부(135b)는 도 8b와 같은 상태에서 캠축(131)이 A2 방향으로 이동될 경우 제1피스톤(121)에 간섭되어 회전되지 못하도록 하고, 도 8d와 같은 상태에서는 캠축(131)이 A3 방향으로는 더 회전될 수 있도록 하되, 제2피스톤(122)에 간섭되어 외력을 가했을 때에만 회전될 수 있도록 한다. 따라서 캠축(131)은 도 8d의 상태에서는 A4 방향 및 A3 방향 각각으로 90도 내지 120도 정도의 각도 회전되도록 하고, 도 8b의 상태에서는 A1 방향으로 회전되고, A2 방향으로는 90도 이하의 각도로 회전되도록 제어될 수 있게 된다.
그리고 도 8d와 같은 상태로 캠축(131)에 대해서 피스톤유닛(120)이 회전될 경우, 캠축(131)의 캠부(131c)가 반원형 형상이므로, 그 캠면(S1)이 제1피스톤(121)에 밀착되도록 피스톤유닛(120)이 도 7의 상태에서 도 6의 상태로 이동될 수 있게 된다. 즉, 캠부(131c)를 반원형상으로 형성시킴으로써, 그만큼 폭방향으로 줄어든 반경폭만큼 피스톤유닛(120)이 이동될 수 있는 공간을 제공할 수 있게 됨으로써, 결국 캠축(131)에 대한 피스톤유닛(120)의 회전위치에 따라서 캠부(131c)의 캠면(S1)이 제1피스톤(121)과 마주하거나 어긋하게 됨으로써 피스톤유닛(120)의 왕복이동이 가능하도록 한다.
상기 구성을 가지는 본 발명의 실시예에 다른 플로어힌지장치(100)에 따르면, 캠축(131)이 시설물의 바닥에 고정되며, 상기 실린더 몸체(110)는 도어(12)에 고정된다. 따라서 도어(12)를 선회시키게 되면, 실린더 몸체(110)가 캠축(131)을 중심으로 회전되고, 피스톤들(121,122)과 캠부(131c)와의 상대적인 캠운동에 의해서 실린더부(111) 내에서 피스톤유닛(120)이 도 6의 상태에서 도 7의 상태로 이동하여, 탄성부재(140)를 압축시킨다. 즉, 피스톤유닛(120)과 캠축(131)은 도 8b의 상태에서 도 8d의 상태로 단계적으로 상대적으로 회전되면서, 피스톤유닛(120)이 이동된다. 그리고 이때, 제1공간부(111a)의 유압 매체는 제1피스톤(121)의 통과공(121a)을 통해 제2공간부(111b)로 이동되고, 제2공간부(111b)의 유압매체는 제2피스톤(122)의 통과공(122a)을 통과하여 제3공간부(111c)로 강제로 밀려서 이동된다. 이때, 유압매체 이동유로(116)는 제2피스톤(122)의 이동으로 인하여 차단된 상태이므로, 제3공간부(111c) 내로 유압매체가 이동되면서 도어(12)가 급하게 선회되는 것을 방지하는 완충작용을 하게 된다.
그리고 도어(12)가 대략 90도 각도 정도로 열리게 되면, 상기 간섭부재(135)가 제2피스톤(122)의 단부면과 마주하도록 위치되어 회전시 마찰력을 제공함으로써 도어(12)가 유압에 의해 쉽게 선회되어 닫히는 것을 방지할 수 있게 된다.
그리고 도 7의 상태에서 도어(12)에 외력을 가해서 도어(12)가 반대 방향으로 선회되면, 다시 도 8d의 상태에서 도 8c 및 도 8b의 상태로 캠축(131)과 피스톤 유닛(120)이 상대적으로 회전되면서, 피스톤유닛(120)은 도 7에서 도 6의 상태로 이동하게 된다. 그러면, 제2피스톤(122)의 우측방향으로의 이동에 따라서 유압매체 이동유로(116)가 개방되고, 통과공(122a)은 폐쇄된다. 따라서 제3공간부(111c)의 유압매체가 유압매체 이동유로(116)를 통해서 제2공간부(111b)로 이동되고, 그 제2공간부(111b)의 유압매체는 제1피스톤(121)의 통과공(121a)을 통해 제1공간부(111a)로 이동하게 되면서 도어(12)의 급작스러운 선회동작이 일어나지 않도록 완충역할을 하게 된다.
상기 구성을 가지는 본 발명의 플로어힌지 장치의 경우에는, 종래에 비하여 그 부품수가 적고, 구성이 간단하여 적은 비용 및 작은 사이즈로 제작이 가능하게 된다.
또한, 부품의 고장시에는 상기 캠유닛(130)과 피스톤유닛(120)을 쉽게 분리 및 조립할 수 있으므로, 고장 수리, 부품교환 등이 용이한 이점이 있다.
또한, 캠축(131)의 캠부(131c)의 형상을 반원 형상으로 형성시킴으로써, 캠축(131)의 전체 최대폭을 줄일 수 있기 때문에, 피스톤유닛(120)의 길이를 최소로 제작할 수 있게 된다. 따라서 장치 전체의 사이즈를 줄이고 무게를 줄일 수 있는 이점이 있다.
또한, 앞서 설명한 바와 같이, 실린더실(111)에 결합되는 캡부재(113)에 설치된 탄성부재(141)를 지지하는 가동플레이트(142)의 위치를 조정할 수 있으므로, 탄성부재(141)의 탄성력을 적절히 조절하여 사용할 수 있는 이점이 있다. 따라서 오랜시간 사용시 탄성부재(141)의 탄성력이 저하되더라도 가동플레이트(142)를 실 린더실(111) 내부로 더 밀어 넣음으로써, 탄성력이 약해진 탄성부재(141)의 탄성력을 보정할 수 있게 된다. 따라서 오랜시간 사용하더라도 탄성부재(140)의 탄성력을 일정하게 유지시키면서 피스톤유닛(120)이 안정되게 동작되도록 할 수 있다.
도 1은 종래의 플로어힌지장치를 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 도어 개폐용 유압식 플로어힌지장치에 설치된 도어를 나타내 보인 도면.
도 3은 도 2에 도시된 도어 개폐용 유압식 플로어힌지장치의 분리 사시도.
도 4는 도 3에 도시된 피스톤유닛을 나타내 보인 단면도.
도 5는 도 3에 도시된 캠유닛의 종단면도.
도 6 및 도 7 각각은 본 발명의 실시예에 따른 도어 개폐용 유압식 플로어힌지장치를 동작상태별로 설명하기 위한 횡단면도.
도 8a은 도 3에 도시된 캠축의 정면도.
도 8b 내지 도 8d 각각은 캠축에 대한 실린더유닛의 회전상태를 단계별로 나타내 보인 평면도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
12..도어 100..플로어힌지장치
110..플로어힌지 하우징 120..피스톤유닛
130..캠유닛 140..탄성부재

Claims (9)

  1. 도어의 선회개폐를 지지하기 위한 도어 개폐용 유압식 플로어힌지장치에 있어서,
    상기 도어의 하단에 결합되는 도어 샤시 내부에 매몰되게 설치되는 하우징과;
    내부에 유압매체가 수용되는 실린더부를 가지며, 상기 하우징 내부에 설치되는 실린더부재와;
    상기 실린더부 내부에 왕복 이동 가능하게 설치되며, 상기 유압매체의 이동을 위한 이동유로를 가지는 피스톤유닛과;
    상단은 상기 실린더부를 관통한 상태로 회전 가능하게 상기 실린더부재에 회전 가능하게 설치되며, 하단은 상기 도어가 설치되는 건물의 바닥에 고정되며, 상기 도어의 선회시 상기 피스톤유닛을 이동시키기 위한 반원형의 캠부를 가지는 캠유닛; 및
    상기 실린더부 내부에 설치되어 상기 피스톤유닛을 일측으로 탄력적으로 가압하며, 탄성을 조절할 수 있는 탄성조절유닛;을 포함하며,
    상기 실린더부재는,
    상기 실린더부가 일단으로 개방되게 형성되는 실린더몸체와;
    상기 실린더부 내부의 유압매체의 유출을 방지하도록 상기 실린더부의 개방된 일단에 결합되는 캡부재; 및
    상기 캠유닛이 회전 가능하게 결합되도록 상기 실린더몸체의 하단에 상기 실린더부와 연통되게 형성된 캠유닛 결합부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 도어 개폐용 유압식 플로어힌지장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 피스톤유닛은,
    서로 이격되게 배치되며, 각각은 양단을 관통하는 유압매체 통과공을 가지는 제1 및 제2피스톤과;
    상기 제1 및 제2피스톤을 연결하며, 서로 이격되어 나란하게 배치되는 한 쌍의 연결부재;를 포함하며,
    상기 제1 및 제2피스톤 사이에 상기 캠유닛의 캠부가 개재되어, 상기 도어의 선회동작시 상기 캠부와의 상대적인 캠동작에 의해 상기 제1 및 제2피스톤의 이동이 가능한 것을 특징으로 하는 도어 개폐용 유압식 플로어힌지장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 실린더부의 내부 공간은 일측에서 타측으로 제1공간부, 제2공간부 및 제3공간부로 구분되며,
    상기 제1공간부와 제3공간부는 상기 피스톤유닛의 양측에 각각 마련되고, 상기 제2공간부는 상기 제1 및 제2피스톤 사이에 마련되며,
    상기 실린더몸체에는 상기 제1 및 제3공간부 사이를 연결하는 유압매체 이동유로가 형성된 것을 특징으로 하는 도어 개폐용 유압식 플로어힌지장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제1공간부에는 상기 탄성조절유닛이 설치되어 상기 피스톤유닛을 상기 제3공간부쪽으로 탄성 가압하며, 상기 탄성조절유닛은 상기 도어의 선회동작시 상기 피스톤유닛의 이동에 의해 압축변형되는 것을 특징으로 하는 도어 개폐용 유압식 플로어힌지장치.
  6. 제4항에 있어서, 상기 탄성조절유닛은,
    상기 캡부재의 내부에 설치되어 상기 피스톤유닛을 탄력적으로 지지하는 탄성부재와;
    상기 탄성부재와 상기 캡부재 사이에 설치되어 상기 탄성부재의 일단을 지지하며, 이동 가능하게 설치되는 가동플레이트와;
    상기 캡부재에 나사 결합되며, 일단이 상기 캡부재를 통과하여 상기 가동플레이트에 접촉되게 설치되는 탄성조절부재;를 포함하며,
    상기 탄성조절부재의 나사결합 정도에 따라서 상기 가동플레이트를 탄성부재 쪽으로 이동시키거나 멀어지게 이동시켜서 상기 탄성부재의 탄성정도를 조정할 수 있는 것을 특징으로 하는 도어 개폐용 유압식 플로어힌지장치.
  7. 제3항에 있어서, 상기 캠유닛은,
    상단은 상기 실린더부를 관통하여 상기 실린더몸체에 회전가능하게 연결되고, 하단은 상기 실린더몸체 외부로 돌출되어 상기 도어의 지지면에 고정되며, 중앙부분에 상기 반원형의 캠부를 가지는 캠축과;
    상기 캠축을 상기 실린더몸체에 대해 회전가능하게 지지하는 베어링부재; 및
    상기 캠축의 상기 캠부에 대응되는 위치에서 상기 캠부의 외주면으로 돌출되게 설치되며, 상기 캠축의 상기 피스톤유닛에 대해 상대적인 회전동작시 상기 제2피스톤에 접촉되어 마찰력을 제공하고, 반대 방향으로의 회전을 억제하도록 하는 간섭부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 도어 개폐용 유압식 플로어힌지장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 간섭부재는,
    상기 캠부에 나사 결합되어 상기 캠부의 외주로부터 높이 조절 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 도어 개폐용 유압식 플로어힌지장치.
  9. 도어의 선회개폐를 지지하기 위한 도어 개폐용 유압식 플로어힌지장치에 있어서,
    상기 도어의 하단에 결합되는 도어 샤시 내부에 매몰되게 설치되는 하우징과;
    내부에 유압매체가 수용되는 실린더부를 가지며, 상기 하우징 내부에 설치되는 실린더부재와;
    상기 실린더부 내부에 왕복 이동 가능하게 설치되며, 상기 유압매체의 이동을 위한 이동유로를 가지는 피스톤유닛과;
    상단은 상기 실린더부를 관통한 상태로 회전 가능하게 상기 실린더부재에 회전 가능하게 설치되며, 하단은 상기 도어가 설치되는 건물의 바닥에 고정되며, 상기 도어의 선회시 상기 피스톤유닛을 이동시키기 위한 반원형의 캠부를 가지는 캠유닛; 및
    상기 실린더부 내부에 설치되어 상기 피스톤유닛을 일측으로 탄력적으로 가압하며, 탄성을 조절할 수 있는 탄성조절유닛;을 포함하며,
    상기 반원형의 캠부는 캠축의 중심을 절개하여 힘의 최대점을 설정하고, 상기 반원형의 캠부의 절개면이 상기 피스톤유닛과 접하게 되면 상기 피스톤유닛의 작동이 정지되고, 상기 절개면이 상기 피스톤유닛과 분리되는 위치에서는 상기 도어의 공회전이 가능한 것을 특징으로 하는 도어 개폐용 유압식 플로어힌지장치.
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