KR101932938B1 - 미닫이와 여닫이 겸용 문 구조물 - Google Patents

미닫이와 여닫이 겸용 문 구조물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 벽에 형성되는 출입구를 개폐하며 미닫이와 여닫이로 겸용 가능한 문 구조물로서, 출입구를 폐쇄할 수 있도록 출입구의 형상에 맞추어 형성되고, 상부와 하부에 수평으로 상부 레일(11)과 하부 레일이 설치되는 문; 출입구의 둘레의 일측의 상부와 하부에 각각 고정되는 상부 힌지 블록와 하부 힌지 블록; 상부 레일에 구속되어 상부 레일을 따라 슬라이드할 수 있도록 구성되는 상부 슬라이딩 블록; 하부 레일에 구속되어 하부 레일을 따라 슬라이드할 수 있도록 구성되는 하부 슬라이딩 블록; 상부 슬라이딩 블록에 결합되고, 상부 힌지 블록에 구속되어 상부 힌지 블록의 제1 지점으로부터 제2 지점으로 이동 가능하게 구성되는 상부 힌지축; 및 하부 슬라이딩 블록에 결합되고, 하부 힌지 블록에 구속되어 하부 힌지 블록의 제1 지점으로부터 제2 지점으로 이동 가능하게 구성되는 하부 힌지축을 포함하는 것이다.

Description

미닫이와 여닫이 겸용 문 구조물{DOOR STRUCTURE HAVING FUNCTIONS OF SLIDING DOOR AND HINGED DOOR}
본 발명은 건물 등의 출입구를 개폐하는 문 구조물에 관한 것으로서, 구체적으로는 미닫이 문과 여닫이 문으로 겸용할 수 있는 문 구조물에 관한 것이다.
건물이나 공장 또는 설비 구조물 등의 벽에 형성된 출입구를 개폐하는 문은 출입구의 한 모서리에 마련된 힌지를 중심으로 회전하여 개폐되는 여닫이 문과 출입구와 평행하게 레일을 따라 슬라이드하여 개폐되는 미닫이 문이 있다.
통상의 여닫이 문은, 문과 출입구의 한쪽 모서리 상하에 문이 회전 운동을 하는 힌지 축을 마련하고 이 힌지축을 중심으로 문이 회전하는 간단한 구조를 가지며, 문의 힌지축의 반대쪽 모서리와 출입구의 모서리 사이에 시건 장치를 설치할 수 있으므로 문의 잠금 장치를 쉽게 설치할 수 있고, 문으로 출입구를 폐쇄하였을 때 문이 출입구에 밀착되어 별도의 밀폐 요소가 없어도 방풍과 방음이 잘 되는 장점이 있다.
그러나, 여닫이 문은 그 회전으로 인하여 상당히 큰 공간을 점유하기 때문에 그 회전 경로 상의 공간이 이른바 '데드 스페이스(Dead Space)'로 되어 건물이나 구조물의 공간 활용성이 좋지 않고, 특히 문을 장시간 개방하여 놓고 사람이나 물품이 출입구를 통하여 빈번히 드나드는 경우에는 개방되어 있는 문이 출입에 상당한 지장을 초래한다. 또한, 문을 닫을 때 힌지축에 가까울수록 상당히 큰 힘이 작용하는데 힌지축 근처의 출입구 벽과 문 사이의 공간에 사람의 손 등이 끼여 부상을 당할 우려가 크다.
반면, 미닫이 문은 건물 등의 벽면과 평행하게 슬라이드되어 개폐되므로 문의 개폐를 위한 공간이 최소화되고 문을 열어 놓았을 때 문이 벽면에 밀착되어 있게 되어 여닫이 문에서 생기는 '데드 스페이스'가 거의 없다는 장점이 있고, 여닫이 문에서 발생하는 사람의 부상의 우려도 적다.
그러나, 통상의 미닫이 문은 출입구를 전부 개방할 수 없고 절반은 항상 닫혀 있게 되므로, 미닫이 문과 동일하게 출입을 위한 개방 면적을 확보하기 위해서는 건물의 벽면에 더 넓은 면적으로 출입구를 형성하여야 한다. 또한, 미닫이 문이 출입구에 대해 슬라이드하도록 하기 위해서는 출입구 모서리와 벽면을 따라 문이 슬라이드하는 레일을 길게 설치하여야 하고, 출입구와 문 사이의 밀착성이 좋지 않아 방풍과 방음을 위해서는 문의 둘레에 별도의 밀폐 장치를 마련하여야 하는 등, 여닫이 문에 비해 그 구조가 복잡하고 설치 비용이 높다는 문제점이 있다.
건물 등의 출입구에 문을 마련할 때에는 전술한 미닫이 문과 여닫이 문의 장단점을 고려하여, 예컨대 주거용 건물의 경우, 창문은 미닫이 문으로 구성하고 방문이나 현관문 등은 여닫이 문으로 하는 등, 해당 출입구의 용도에 따라 여닫이 문과 미닫이 문의 어느 하나를 선택하여 설치할 수 밖에 없다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 발명으로서, 특허공보 제10-1602660호(문헌 1)의 '미닫이와 여닫이 겸용 문 구조물'에 관한 발명이 있다.
이 문헌 1의 발명의 문 구조물은 상부 및 하부의 힌지가 각각, 문이 여닫이 문으로서 기능하도록 힌지축이 회전 가능한 제1 힌지 지점과 문이 미닫이 문으로서 기능하도록 힌지축이 회전할 수 없는 제2 힌지 지점이 마련되어 있다.
문의 상하부 힌지축은 제1 힌지 지점에서는 힌지축이 제1 힌지 지점을 중심으로 회전하게 되어, 문이 여닫이 문으로서 작동하고, 제2 힌지 지점에서는 힌지축이 회전 할 수 없게 고정되고, 힌지축과 결합된 상하부 블록이 문에 형성된 상하부 레일을 따라 슬라이드 함으로써 미닫이 문으로서 작동하게 된다.
또한, 제1 힌지 지점과 제2 힌지 지점 사이에는 슬라이드면이 형성되어 힌지축이 이 슬라이드면을 따라 제1 힌지 지점과 제2 힌지 지점 사이에서 이동하게 된다.
문헌 1의 발명의 문 구조물은 간단한 구조로 미닫이 문과 여닫이 문의 양자로서 작동한다는 장점은 있으나, 사람이 문을 밀어서 힌지축이 제1 힌지 지점과 제2 힌지 지점 사이에서 이동하게 되므로, 제1 힌지 지점과 제2 힌지 지점 사이에서의 이동이 용이하도록 슬라이드면을 구성하면 문이 의도하지 않게 힌지 지점 사이를 이동하는 문제가 있고, 역으로 제1 힌지 지점과 제2 힌지 지점 사이에서의 이동이 어렵게 슬라이드면을 구성하면 문의 전환에 상당한 힘이 소요된다는 문제가 있다.
특허공보 제10-1602660호(문헌 1)
본 발명은 전술한 미닫이 문과 여닫이 문의 장점을 활용하여 필요에 따라 미닫이 문으로 작동하거나 여닫이 문으로 작동할 수 있도록, 출입구에 하나의 문 구조물을 설치하되, 필요에 따라 문 구조물을 미닫이 문과 여닫이 문으로 전환하여 사용할 수 있는 문 구조물, 즉 미닫이와 여닫이로 겸용 가능한 문 구조물을 제공하려는 것이다.
특히, 본 발명은 그 장착을 위한 구조가 간단하고 많은 공간을 차지하지 않는 여닫이 문의 구조를 기초로 하되, 건물 등의 벽이나 출입구에 미닫이용 레일을 시공하는 일이 없이 필요에 따라 미닫이 문으로도 사용할 수 있는 문 구조물을 제공하려는 것이다.
또한, 본 발명은 문헌 1의 발명의 문제점을 고려하여 문이 의도하지 않게 미닫이 문과 여닫이 문 사이에서 전환되는 일이 없고, 그러한 전환에 상당한 힘이 소요되는 일이 없이 간편하게 전환될 수 있는 문 구조물을 제공하려는 것이다.
전술한 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 벽에 형성되는 출입구를 여닫이와 미닫이의 2가지 방식으로 개폐 가능한 것인 본 발명에 따른 문 구조물에 의해 달성된다.
본 발명의 문 구조물은,
출입구를 폐쇄할 수 있도록 출입구의 형상에 맞추어 형성되고, 상부와 하부에 수평으로 상부 레일과 하부 레일이 설치되는 문; 출입구의 둘레의 일측의 상부와 하부에 각각 고정되는 상부 힌지 블록와 하부 힌지 블록; 상부 레일에 구속되어 상부 레일을 따라 슬라이드할 수 있도록 구성되는 상부 슬라이딩 블록; 하부 레일에 구속되어 하부 레일을 따라 슬라이드할 수 있도록 구성되는 하부 슬라이딩 블록; 상부 슬라이딩 블록에 결합되고, 상부 힌지 블록에 구속되어 상부 힌지 블록의 제1 지점으로부터 제2 지점으로 이동 가능하게 구성되는 상부 힌지축; 및 상부 힌지 축과 공통 축선을 가지고 하부 슬라이딩 블록에 결합되고, 하부 힌지 블록에 구속되어 하부 힌지 블록의 제1 지점으로부터 제2 지점으로 이동 가능하게 구성되는 하부 힌지축을 포함하고,
상부 및 하부 힌지 블록의 제1 지점은 문의 둘레가 출입구의 둘레와 맞닿아 문이 출입구를 폐쇄하는 지점에 상응하는 지점이고, 제2 지점은 제1 지점으로부터 이격되고 문이 출입구와 평행하게 슬라이딩 가능한 지점에 상응하는 지점이고,
상부 및 하부 힌지 축에는 그 축선과 동심의 축을 갖는 피니언 기어가 마련되고, 상부 및 하부 힌지 블록에는 각각 상부 및 하부 힌지축의 피니언 기어와 맞물리는 랙 기어가 제1 지점과 제2 지점 사이에서 연장되어 형성되고,
상부 및 하부 힌지 축이 제1 지점에 배치된 상태에서 문을 회전시키면 상부 및 하부 힌지축의 피니언 기어가 랙 기어와 맞물려 제2 지점으로 이동함으로써 문이 출입구로부터 이격되어 출입구와 평행하게 배치되고 출입구가 개방되며,
상부 및 하부 힌지축이 제2 지점에 배치된 상태에서 문을 출입구와 평행한 방향으로 밀거나 당기면 상부 및 하부 슬라이딩 블록이 각각 문의 상부 및 하부 레일에 대해 슬라이딩하여 문이 출입구를 폐쇄하거나 개방할 수 있는 것이다.
이러한 본 발명의 문 구조물은 문이 상부 힌지 축과 하부 힌지 축의 공통 축선을 중심으로 회전을 함으로써 여닫이 문으로서 기능하고, 상부 및 하부 슬라이딩 블록이 문의 상부 및 하부 레일에 대해 슬라이딩함으로써 여닫이 문으로서 기능하게 된다.
문을 영다이 문으로서 사용할 때에는 상부 및 하부 슬라이딩 블록을 문의 상부 및 하부 레일에 대해 고정하고 문을 회전시킨다. 문의 회전에 따라 상부 및 하부 힌지 축의 피니언 기어는 각각 상부 및 하부 힌지 블록의 랙 기어에 맞물려 회전하면서 제1 지점과 제2 지점 사이를 선형 운동한다.
상부 및 하부 힌지 축의 피니언 기어가 제2 지점에 놓인 상태에서 문은 출입구에서 이격되어 출입구와 평행하게 되고, 상부 및 하부 슬라이딩 블록이 각각 상부 및 하부 레일에 대해 고정된 상태를 해제하면, 문은 상부 및 하부 레일이 각각 상부 및 하부 슬라이딩 블록에 대해 슬라이딩하여 미닫이 문으로서 기능하게 된다.
이와 같이, 본 발명의 문 구조물은 여닫이 문과 미닫이 문으로서 겸용할 수 있으며, 양자의 변환은 문 구조물에 대한 구조적인 변경이나 큰 힘을 가하는 일이 없이 이루어진다.
여닫이 문으로서 기능하는 문을 완전 개방하면 상부 및 하부 슬라이딩 블록의 고정 상태를 풀어 미닫이 문으로서 기능할 수 있게 전환되므로, 우발적으로 문이 여닫이와 미닫이 사이에서 전환되어 버리는 일이 방지되고, 문에 큰 힘을 가하는 일이 없이 미닫이 문과 여닫이 문 사이에서의 전환이 이루어진다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 문 구조물이 벽의 출입구에 설치된 상태를 보여주는 정면도이고, 도 2는 도 1의 선A-A에 따른 횡단면도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 문 구조물이 벽의 출입구에 설치된 상태에서 작동하는 과정을 순차로 보여주는 평면도이다.
도 4와 도 5는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 문 구조물의 상부 힌지 기구 및 하부 힌지 기구의 분해 사시도이다.
도 6은 도 4의 상부 힌지 기구가 문틀 및 문에 조립된 상태를 보여주는 종단면도이다.
도 7a 및 도 7b는 도 4에 도시한 상부 힌지 기구가 문 및 문틀에 조립되어 작동하는 상태를 보여주는 사시도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용으로서 본 발명의 실시예에 따른 문 구조물의 구체적인 구성과 작동을 설명한다.
먼저, 도 1과 도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 문 구조물이 건축물이나 구조물의 벽(1)에 형성되어 있는 출입구(5)에 설치되어 있는 상태를 설명한다.
출입구(5)는 개방된 공간으로서 형성되며, 출입구의 둘레에는 벽(1)에 고정된 사각형 윤곽의 문틀(2)이 마련되어 있으며, 문틀(2)의 일측 상부와 하부에는 상부 힌지 블록(20)과 하부 힌지 블록(30)이 고정되어 있고, 출입구(5)는 문(10)에 의해 개방 또는 폐쇄되도록 구성되어 있다..
본 실시예에서 상부 힌지 블록(20)과 하부 힌지 블록(30) 및 이들을 포함하는 힌지 기구는 실질적으로 동일한 구성이 대칭으로 마련되는 것인데, 여기서 '실질적'이란 표현은 그 구성 원리나 구조 원리가 동일하다는 것을 의미하며, 그 치수나 형상이 완전히 동일하다는 것을 의미하지는 않는다.
상부 및 하부 힌지 블록(20, 30)은 문틀(2)에 삽입되고, 각각 그 하단면과 상단면이 문틀의 표면으로 노출되어 있으며, 후술하겠지만, 상부 및 하부 힌지 블록(20, 30)에는 각각 상부 및 하부 힌지 축(40, 50), 상부 및 하부 슬라이딩 블록(60, 70)가 결합되어 있다.
또한, 문(10)에는 상부 및 하부 슬라이딩 블록(60, 70)이 삽입되어 구속된 상태에서 슬라이딩하는 상부 레일(11) 및 하부 레일이 서로 평행하게 마련되어 있고, 상부 및 하부 레일에 인접하게 배치되어 상부 및 하부 슬라이딩 블록(60, 70)의 슬라이딩을 제한하는 상부 및 하부 스토퍼(80, 90)가 마련되어 있다.
각각의 세부적인 구성을 설명하기에 앞서, 도 3a와 도 3b를 참조하여 이러한 문(10)이 출입구(5)에 대해 작동하는 과정을 설명한다. 도 3a와 도 3b는 도 2와 같은 종단면도이지만, 도시 및 이해의 편의를 위하여 문틀(2)은 단면도로 나타내고, 문(10) 및 하부 힌지 블록(30)은 실선으로 표시하였다.
도 3a에서 (a)는 문(10)의 둘레가 문틀(20)의 둘레에 맞닿아 출입구(5)를 폐쇄하고 있는 상태를 보여주고, (b)와 (c)는 문(10)이 문틀(2)에 대해 회전하는 상태를 보여주며, 도 3b의 (a)는 문(10)이 출입구(5)를 완전 개방한 상태를 보여준다. 이러한 상태들에서 문(10)은 회전에 의해 출입구를 개방 및 폐쇄하는 여닫이 문으로서 기능한다.
구체적인 구성 및 작동은 후술하겠지만, 문(10)의 회전은 문의 상부 및 하부 일측에 각각 결합되는 상부 및 하부 힌지 축(40, 50)의 공통 축선(도 7a의 P)을 회전축으로 하여 이루어지는데, 여닫이 문으로 작동하는 상태에서 상부 및 하부 힌지 축(40, 50)이 각각 결합되어 있는 상부 및 하부 슬라이딩 블록(60, 70)이 문(10)에 대해 일 지점에 고정된 상태를 유지한다.
본 실시예의 문(10)이 여닫이 문으로서 기능할 때, 통상의 문과 같이 문틀 또는 출입구의 특정 위치에 고정되는 축선을 중심으로 회전하는 것이 아니라, 문(10)의 회전축이 되는 상부 및 하부 힌지 축(40, 50)의 공통 축선(P)이 상부 및 하부 힌지 블록(20, 30)의 2개의 지점(도 3a와 도 3b의 P1, P2) 사이에서 이동하게 된다.
상부 및 하부 힌지 블록(20, 30)에는 제1 지점(P1) 및 제2 지점(P2)이 형성되는데, 도 3a의 (a)에 도시된 상태에서, 문(10)이 문틀(2)에 삽입되어 폐쇄된 상태에서 제1 지점(P1)에 상부 및 하부 힌지 축(40, 50)의 공통 축선이 배치된다.
이 상태에서 출입구(5)를 개방하기 위해 문(10)을 회전시키면, 상부 및 하부 힌지 축(40, 50)의 공통 축선(P)은 제1 지점(P1)으로부터 제2 지점(P2)을 향하여 도 3a의 (b) 및 (c)에 도시한 바와 같이 회전하고, 도 3b의 (a)에 도시한 상태에서는 문(10)이 180도 회전하여 완전 개방되고 상부 및 하부 힌지 축(40, 50)의 공통 축선(P)은 제2 지점(P2)에 배치된다.
이 상태에서 문(10)을 폐쇄하기 위해 역방향으로 회전시키면, 상부 및 하부 힌지 축(40, 50)의 공통 축선(P)은 제2 지점(P2)으로부터 제1 지점(P1)으로 이동하여 도 3a의 (a)에 도시한 상태로 복귀한다.
도 3b의 (a)에 도시한 문(10)의 완전 개방 상태, 즉 상부 및 하부 힌지 축(40, 50)의 공통 축선(P)이 제2 지점(P2)에 놓인 상태에서, 문(10)은 180도 회전함과 동시에 벽(1), 문틀(2) 및 출입구(5)가 이루는 평면으로부터 일측으로 평행하게 이격된 상태를 유지하게 된다.
이 상태에서 문(10)이 미닫이 문으로서 기능하도록 하기 위해서는, 상부 및 하부 힌지 축(40, 50)이 결합되어 있는 상부 및 하부 슬라이딩 블록(60, 70)의 문(10)에 대한 고정 상태를 해제하여, 상부 및 하부 슬라이딩 블록(60, 70)이 문(10)의 상부 및 하부 레일(80, 90)에 대해 슬라이딩할 수 있게 한다.
이에 따라, 문(10)은 출입구(5)와 평행한 평면 내에서 슬라이딩하게 되고, 이 때, 상부 및 하부 힌지 축(40, 50)이 결합되어 있는 상부 및 하부 슬라이딩 블록(60, 70)에 대해 문(10)의 상부 및 하부 레일(80, 90)이 슬라이딩하여, 도 3b의 (b)에 도시한 상태를 거쳐 (c)에 도시한 바와 같이 문틀(2)의 일면에 맞닿아 출입구(5)를 폐쇄하게 된다. 이로써 문(10)은 미닫이 문으로서 기능하게 된다.
문(10)을 다시 여닫이 문으로서 기능하게 하고자 할 경우에는, 문(10)을 도 3의 (a)에 도시한 상태로 밀어 개방한 후에, 상부 및 하부 슬라이딩 블록(60, 70)이 문(10)에 대한 슬라이딩하지 않도록 고정하고 문(10)을 회전시킨다.
이상과 같은 작동이 가능하게 하는 구성에 대해 구체적으로 설명한다.
도 4에는 상부 힌지 기구의 분해 사시도가 도시되어 있고, 도 5에는 하부 힌지 기구의 분해 사시도가 도시되어 있는데, 도면에서도 나타나듯이, 상부 힌지 기구와 하부 힌지 기구는 실질적으로 동일한 구조를 갖고 서로 대칭으로 배치되어 실질적으로 동일하게 작동하므로 이하에서는 상부 힌지 기구를 중심으로 설명한다.
이 명세서에서 상부 힌지 기구는 본 발명의 실시예에 따른 문 구조물을 이루는 상부 힌지 블록(20), 상부 힌지 축(40), 상부 슬라이딩 블록(60) 및 상부 스토퍼(80)로 구성되는 기구를 말하는 것이며, 하부 힌지 기구는 본 발명의 실시예에 따른 문 구조물을 이루는 하부 힌지 블록(30), 하부 힌지 축(50), 하부 슬라이딩 블록(70) 및 하부 스토퍼(90)로 구성되는 기구를 말하는 것이다.
도 4의 상부 힌지 기구의 분해 사시도와 도 6의 상부 힌지 기구가 문틀(2) 및 문(10)에 조립된 상태의 도면을 함께 참조하여 상부 힌지 기구의 구성과 작동을 설명한다.
우선 상부 힌지 블록(20)은 문틀(10)의 상부에 고정되는 것인데, 2개의 블록(211, 212)이 결합되어 본체(21)를 형성하며, 본체(21)의 내부에는 상부 힌지 축(40)의 피니언 기어(41)가 삽입되어 가동되는 내부 공간(22)이 형성되어 있다.
이 내부 공간(22)은 상부 힌지 블록(20)의 길이 방향을 따라 형성되며, 폭 방향 일측에는 랙 기어(23)가 결합되어 있고, 길이 방향 단부에는 랙 기어(23)와 동일 치형을 갖는 암형 스퍼기어(24)가 배치되어 있다. 또한, 내부 공간(22)의 저면에는 외부로 관통하는 슬롯(25)이 랙 기어(23)과 평행하게 형성되어 있다.
상부 힌지 블록의 본체(21)에서 암형 스퍼기어(24)가 배치되는 길이 방향 단부에는 측면 커버(26)가 결합되며, 측면 커버(26)에는 관통공(261)이 형성되고, 이 관통공을 통하여 암형 스퍼기어(24)의 돌기(241)가 돌출되고, 측면 커버(26)의 오측면에는 이 돌기(241)가 삽입되어 암형 스퍼기어(24)를 결합하는 블록(27)이 결합되어, 암형 스퍼기어(24)를 상부 힌지 블록(20)에 고정하고 있다. 상부 힌지 블록 본체(21)의 상면은 상면 커버(28)에 의해 덮혀 있다.
상부 힌지 축(40)은, 상부 힌지 블록의 랙 기어(23) 및 암형 스퍼기어(24)와 맞물리는 피니언 기어(41), 피니언 기어를 지지하고 그 이동을 가이드는 하우징, 및 피니언 기어를 하우징에 고정하는 덮개(43)로 이루어져 있다.
하우징(42)은 상부로부터, 피니언 기어(41)의 사각형 관통공(412)에 끼워지는 삽입부(421), 피니언 기어(41)를 받치는 원통형의 지지부(422), 상부 힌지 블록(20)의 내부 공간의 슬롯(21)의 폭보다 약간 작은 직경을 가지고 슬롯(21)의 길이 방향을 따라 슬라이딩하여 선형 이동을 하도록 길게 연장되는 형태의 원기둥 형태의 슬라이딩부(423) 및 상부 슬라이딩 블록에 결합되는 결합부(424)로 이루어져 있다.
피니언 기어(41)는 하우징의 삽입부(421)에 끼어져 지지부(422)에 의해 지지되고, 상측으로는 덮개(43)가 하우징의 삽입부(421)에 나사 결합됨으로써 하우징(421)과 일체로 고정되어 있다.
상부 힌지 블록(20)의 아래로는 상부 슬라이딩 블록(60)이 상부 힌지 축(40)과 결합되어 배치되어 있다.
상부 슬라이딩 블록(60)은 직사각형 패널 형태의 2개의 본체(61)가 서로 맞닿아 결합되는데, 본체(61)의 서로 맞닿는 내측 표면에는 상부 힌지 축의 결합부(424)가 삽입되는 홈(62)이 형성되어 있어서, 이 홈(62)에 상부 힌지 축의 결합부(424)가 삽입되고 이 결합부(424)를 관통하여 나사 체결이 됨으로써 상부 슬라이딩 블록의 본체(61)에 상부 힌지 축(40)이 결합된다.
상부 슬라이딩 블록의 각각의 본체(61)의 외측 표면에는 로울러(63)가 회전 가능하게 결합되어 있다. 로울러(63)는 본체(61) 각각에 상측에 2개, 하측에 2개가 배치되어 있고, 도시하지 않은 축으로 본체(61)에 회전 가능하게 결합되어 있다.
상부 슬라이딩 블록(60)의 하부에는 상부 스토퍼(80)가 배치되어 있다.
상부 스토퍼(80)는 문(10)의 폭방향 단부에 결합되어 설치되는 것인데, 2개의 블록(811, 812)이 결합되어 이루어지는 본체(81)와 본체(81)에 형성되는 슬라이딩 홀(82) 내에서 상하로 슬라이딩하는 잠금핀(85)으로 이루어져 있다.
슬라이딩홀(82)은 상하 방향으로 본체(81)를 관통하게 형성되어 있고, 슬라이딩홀(82)의 일측에는 슬라이딩홀(82)로부터 외부로 노출되는 'ㄱ'자 형의 조작용 개구(83)가 형성되어 있다. 조작용 개구(83)는 상측의 수평부(831)와 그 아래쪽의 수직부(832)로 구성되어 있다.
잠금핀(85)은 길게 연장되는 원기둥 형태로 형성되어 있고, 그 길이 방향 중간에 조작 레버(86)가 수직으로 돌출되어 있다. 잠금핀(85)은 상하 방향으로 슬라이딩 가능하게 본체의 슬라이딩홀(82)에 배치되어 있고, 조작 레버(86)는 본체의 조작용 개구(83)로부터 외부로 돌출되어 있다.
조작 레버(86)가 조작용 개구(83)의 수평부(831)에 놓일 때에는 잠금핀(85)이 본체(81)로부터 상측으로 돌출되어 상부 슬라이딩 블록(40)의 홈(62)의 하부에 삽입되고, 조작 레버(86)를 회전시켜 조작용 개구(83)의 수직부(832)를 통하여 아래쪽으로 내리면 잠금핀(85)은 하측으로 이동하여 상부 슬라이딩 블록(40)의 홈(62)으로부터 빠져나와 슬라이딩홀(82) 내에 배치된다.
조작용 개구(83)의 수평부(831)는 정확히 수평을 이루는 것은 아니고, 수직부(832)를 향하여 상향 경사짐으로써 사람의 인위적인 조작에 의해서만 수직부(832)로 이동할 수 있게 형성되어 있다.
한편, 도 5에 분해 사시도가 도시되어 있는 하부 힌지 기구는 그 구조 및 기능이 상부 힌지 기구와 실질적으로 동일하고 단지 대칭으로 배치될 뿐이므로 상세한 구조를 설명하지는 않는다.
하부 힌지 기구에서는, 문틀(2)의 하부 일측에 결합되는 하부 힌지 블록(30)이 하부에 배치되어 있다.
하부 힌지 블록의 커버(38)와 본체(31)의 내부 공간(32)에는 랙 기어(33)가 배치되어 있는데, 상부 힌지 블록(40)과는 달리 하부 힌지 블록(50)에서는 본체(31)가 하부 슬라이딩 블록(70)과 이격되어 최하부에 배치되고, 커버(38)가 ㅎ하부 슬라이딩 블록(70)과 인접하게 배치되며, 여기에 슬롯(35)이 형성되어 있다.
한부 힌지 블록(50)의 상측으로부터 하부 힌지 축(50)의 피니언 기어(51)가 삽입되어 랙 기어(33)와 맞물려 있고, 하부 힌지 축의 하우징(52) 하단의 결합부(524)가 하부 힌지 축(50)의 상측에 배치되는 하부 슬라이딩 블록(70)에 고정 결합되어 있다.
하부 슬라이딩 블록(70)은 양 측면에 로울러(73)가 회전 가능하게 결합되어 있고, 그 상부에 배치되고 문(10)에 고정 결합되는 하부 스토퍼(90)의 잠금핀(95)이 돌출 또는 후퇴하여 하부 슬라이딩 블록(70)과 여기에 고정 결합된 하부 힌지 축(50)을 문(10)에 대해 슬라이딩하지 않도록 고정할 수 있게 구성되어 있다.
이상과 같은 구성을 갖는 상부 힌지 기구와 하부 힌지 기구 중에서 상부 힌지 기구가 문(10) 및 문틀(2)에 결합된 상태의 단면도가 도 6에 도시되어 있다.
도 6은 문(10)이 문틀(2)의 둘레에 맞닿아 출입구(5)에 삽입되어 출입구를 폐쇄하고 있는 상태에서 문(10) 및 문틀(2)의 평면에 수직하게 절단한 종단면도이다.
상부 힌지 블록(20)은 문틀(2)의 상부에 고정 설치되는데, 상부 힌지 블록(20)의 본체(21)의 하면이 문틀(2) 상부의 하단면과 동일 평면이 되도록 하여 상부 힌지 블록이 출입구(5)로 돌출되지 않는다. 상부 힌지 블록(20)은 랙 기어(23)와 슬롯(25)의 길이 방향이 출입구(5)의 평면에 수직하게 배치되어 있다.
문(10)의 상단에는 상부 레일(11)이 형성되어 있는데, 본 실시예에서 상부 레일(11)은 별도의 레일 부재를 설치한 것이 아니고, 문(10)의 내부에 상부 슬라이딩 블록(60)이 삽입되어 그 로울러(63)가 문(10)의 내측 표면에 맞닿아 회전하면서 상부 슬라이딩 블록(60)이 문(10)의 폭방향으로 이동 가능하도록 구성된 것이다.
본 실시예에서 상부 슬라이딩 블록의 로울러(63)가 상하에서 문(10)의 내측 표면에 맞닿아 회전하도록 구성하고 있지만, 예컨대, 위쪽의 로울러는 문(10)의 상부와 맞닿고 아래쪽의 로울러는 문의 측면과 맞닿아 회전하도록 함으로써 문의 하중을 지지하면서 상부 레일(11) 내에서 문(10)의 두께 방향에서의 이동을 가이드하도록 구성할 수도 있다.
또한, 본 실시예에서는 문이 상단에 상부 슬라이딩 블록(60)이 구속되어 이탈하지 않으면서 활주할 수 있는 공간을 형성하였지만, 별도의 레일 부재를 문의 상부에 삽입하여 구성할 수도 있다.
상부 슬라이딩 블록(60)의 하부에는 문(10)에 고정된 상부 스토퍼(80)가 배치되어 있고, 잠금핀(85)이 돌출하여 상부 슬라이딩 블록(60)의 홈(62)에 삽입되어 있다.
이러한 잠금핀(85)의 삽입에 의해 상부 슬라이딩 블록(60)은 문(10)의 상부 레일(11)에서 이동할 수 없으므로, 결국 문(10)에 고정된 상태를 유지하게 되고, 상부 슬라이딩 블록(60)에 고정결합된 상부 힌지 축(40) 역시 문(10)에 고정된 상태를 유지하게 된다.
하부 힌지 기구는 상부 힌지 기구와 마찬가지의 구성으로 문(10) 및 문틀(2)에 고정되며, 상부 및 하부 힌지 축(40, 50)의 축선이 서로 일직선 상에 놓이도록 배치된다.
이러한 구성을 갖는 문 구조물의 작동을 도 7a와 도 7b를 참조하여 설명한다. 상부 및 하부 힌지 구조의 작동은 동일하므로, 상부 힌지 기구의 작동만을 설명한다.
도 7a에서 실선은 문(10)이 문틀(2)의 둘레에 맞닿아 출입구(5)에 삽입되어 출입구를 폐쇄하고 있는 상태를 나타내고, 점선은 문(10)이 90도 회전한 상태, 즉도 3의 (c)에 대응하는 상태를 나타내며, 도 7b는 문(10)이 90도 회전한 상태를 실선으로 나타내고, 점선은 문(10)이 180도 회전하여 완전 개방된 상태, 즉 도 3b의 (a))에 대응하는 상태를 나타낸다,
이 도면들에서는 도시의 편의를 위하여 상부 힌지 블록(20)이 결합되어 고정되어 있는 문틀(2)의 상부가 제거되고 상부 힌지 블록의 상부 커버(28)와 측면 커버(25)가 제거되어 있다.
상부 힌지 축(40)의 축선은 P1의 위치와 P2의 위치 사이에서 이동하게 된다.
도 7a에 도시한, 문(10)이 문틀(2)의 둘레에 맞닿아 출입구(5)에 삽입되어 출입구를 폐쇄하고 있는 상태에서, 상부 힌지 축(40)의 축선은 P1 지점에 배치되어 있다. 도 6을 참조하면, P1 지점에서 상부 힌지 축의 하우징의 슬라이딩부(423)가 슬롯(25)의 일측 종단에 맞닿아 있다.
이 상태에서는 상부 슬라이딩 블록(60)과 상부 힌지 축(40)은 문(10)의 폭방향 일측 단부에 배치되어 있고, 상부 스토퍼(80)의 잠금핀(63)이 돌출되어 상부 슬라이딩 블록(60)과 상부 힌지 축(40)이 문(10)의 상부 레일(11)에 대해 이동하지 못하고, 문(10)의 일점에 구속된 상태로 되어 있다.
이 상태에서는 하부 힌지 기구 역시 마찬가지의 상태를 유지한다.
따라서, 문(10)은 P1의 지점에 놓이는 상부 및 하부 힌지 축(40, 50)의 공통 축선(P)을 중심으로 하여 회전하는 여닫이 문으로서 기능하게 된다.
출입구(5)를 개방하기 위해 문(10)을 회전시키면, 상부 슬라이딩 블록(60)이 문(10)과 함께 회전하여 상부 힌지 축(40)이 회전하고 그 피니언 기어(41)는 상부 힌지 블록(20)의 랙 기어(23)와 맞물려 회전하면서 선형 이동하게 된다. 마찬가지의 작용이 하부 힌지 기구에서도 일어난다.
이러한 피니언 기어(41)의 회전 및 선형 이동에 의해 상부 및 하부 힌지 축(40, 50)은 공통 축선(P)은 P1 지점으로부터 P2 지점의 방향으로 랙 기어(23) 및 슬롯(25)을 따라 이동하게 된다.
점선으로 나타낸 위치에서 문(10)은 90도 개방된 상태로 되고, 상부 힌지 축(40)의 피니언 기어(41)는 P1과 P2 지점의 중간 위치에 놓이게 된다.
이어서, 도 7b를 참조하여 설명한다.
문(10)을 완전히 개방하면, 즉, 문을 180도 회전시키면 문(10)이 벽(1) 또는 출입구(5)의 평면과 수평인 상태로 되고, 피니언 기어(41)는 랙 기어(23)의 종단 지점에 배치되고 일측에서 암형 스퍼기어(24)와 맞물리고 하우징의 슬라이딩부(423)가 슬롯(25)의 반대측 종단에 맞닿아 더 이상 회전 및 선형 이동을 할 수 없는 상태로 된다. 상부 및 하부 힌지 축(40, 50)의 공통 축선(P)은 P2 지점에 놓인다.
이와 같은 작용에 의해 문(10)은 여닫이 문으로서 기능하면서 문틀(2)에 맞닿아 출입구를 폐쇄하는 상태와 완전 개방 상태에서 작동할 수 있다.
상부 및 하부 힌지 축(40, 50)의 공통 축선(P)은 P2 지점에 놓인 상태에서는 문(10)을 미닫이 문으로 전환할 수 있다.
문(10)을 미닫이 문에서 여닫이 문으로 전환하기 위해서는 상부 및 하부 스토퍼(80, 90)를 해제하여야 한다. 상부 스토퍼(80)의 조절 레버(86)와 조작용 개구(83)는 문(10)의 폭방향 단부로부터 노출되어 있으므로, 사람이 이를 조작할 수 있다. 하부 스토퍼(90)도 마찬가지이다.
미닫이 문의 상태에서 상부 스토퍼(80)의 조절 레버(86)는 조작용 개구(83)의 수평부(831)에 놓여 잠금핀(85)이 상부 슬라이딩 블록(60)으로 돌출하여 구속하고 있으며, 사람이 조절 레버(86)를 조작하여 수평부(831)로부터 수직부(832)로 돌려 내리면, 잠금핀(85)이 후퇴하고, 상부 슬라이딩 블록(60)은 문의 상부 레일(11)에 대하여 슬라이딩할 수 있게 된다.
문(10)이 미닫이 문으로서 기능할 때에는 상부 및 하부 슬라이딩 블록(60, 70)은 각각 상부 및 하부 힌지 블록(20, 30)에 구속되어 있는 상부 및 하부 힌지 축(40, 50)에 의해 이동하지 않고, 문(10)이 상부 및 하부 슬라이딩 블록(60, 70)에 대해 슬라이딩함으로써 도 3의 (d) 내지 (f)에 도시된 상태와 같이, 출입구(5)와 평행하게 이동하면서 출입구를 개방 또는 폐쇄하게 된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시예의 문 구조물은 하나의 문구조물이 사용자의 선택에 따라 미닫이 문과 여닫이 문의 양자로 이용될 수 있다.
특히 그러한 전환은 단지 문의 상하부에 고정되어 있는 상부 및 하부 스토퍼를 해제 또는 잠금 위치 사이에서 전환하는 간단한 동작으로 이루어질 수 있고, 그러한 전환에 큰 힘이나 어려운 동작이 요구되지 않는다.
또한, 본 실시예의 문 구조물은 우발적으로 미닫이 문과 여닫이 문 사이에서 전환되는 일은 발생하지 않으며, 문 구조물의 구조적 취약점을 가지지도 않는다.
이상으로 본 발명의 실시예를 설명하였는바, 이러한 실시예는 하나의 예시일 뿐이고, 본 발명은 청구범위에 기재된 범위에서 다양한 수정과 변경이 가능하고 구성의 부가가 가능하며, 그러한 수정, 변경 및 구성의 부가는 모두 청구범위에 속하는 것이다.
2: 문틀 10: 문
20: 상부 힌지 블록 30: 하부 힌지 블록
40: 상부 힌지 축 50: 하부 힌지 축
60: 상부 슬라이딩 블록 70: 하부 슬라이딩 블록
80: 상부 스토퍼 90: 하부 스토퍼

Claims (8)

  1. 벽에 형성되는 출입구를 개폐하는 문 구조물로서,
    출입구를 폐쇄할 수 있도록 출입구의 형상에 맞추어 형성되고, 상부와 하부에 수평으로 상부 레일과 하부 레일이 설치되는 문;
    출입구의 둘레의 일측의 상부와 하부에 각각 고정되는 상부 힌지 블록와 하부 힌지 블록;
    상부 레일에 구속되어 상부 레일을 따라 슬라이드할 수 있도록 구성되는 상부 슬라이딩 블록;
    하부 레일에 구속되어 하부 레일을 따라 슬라이드할 수 있도록 구성되는 하부 슬라이딩 블록;
    상부 슬라이딩 블록에 결합되고, 상부 힌지 블록에 구속되어 상부 힌지 블록의 제1 지점으로부터 제2 지점으로 이동 가능하게 구성되는 상부 힌지축; 및
    상부 힌지 축과 공통 축선을 가지고 하부 슬라이딩 블록에 결합되며, 하부 힌지 블록에 구속되어 하부 힌지 블록의 제1 지점으로부터 제2 지점으로 이동 가능하게 구성되는 하부 힌지축;
    을 포함하고,
    상부 및 하부 힌지 블록의 제1 지점은 문의 둘레가 출입구의 둘레와 맞닿아 문이 출입구를 폐쇄하는 지점에 상응하는 지점이고, 제2 지점은 제1 지점으로부터 이격되고 문이 출입구와 평행하게 슬라이딩 가능한 지점에 상응하는 지점이고,
    상부 및 하부 힌지 축에는 그 축선과 동심의 축을 갖는 피니언 기어가 마련되고, 상부 및 하부 힌지 블록에는 각각 상부 및 하부 힌지축의 피니언 기어와 맞물리는 랙 기어가 제1 지점과 제2 지점 사이에서 연장되어 형성되고,
    상부 및 하부 힌지 축이 제1 지점에 배치된 상태에서 문을 회전시키면 상부 및 하부 힌지축의 피니언 기어가 랙 기어와 맞물려 제2 지점으로 이동함으로써 문이 출입구로부터 이격되어 출입구와 평행하게 배치되고 출입구가 개방되며,
    상부 및 하부 힌지축이 제2 지점에 배치된 상태에서 문을 출입구와 평행한 방향으로 밀거나 당기면 상부 및 하부 슬라이딩 블록이 각각 문의 상부 및 하부 레일에 대해 슬라이딩하여 문이 출입구를 폐쇄하거나 개방할 수 있는 것인 문 구조물.
  2. 청구항 1에 있어서,
    문에는 상부 및 하부 슬라이딩 블록이 각각 상부 및 하부 레일을 따라 슬라이드하지 않도록 구속하는 잠금 기구가 마련되는 것인 문 구조물.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 잠금 기구는, 문에 고정되는 본체, 본체로부터 돌출 및 복귀하는 잠금핀, 이 잠금핀이 돌출되어 삽입되는 상부 및 하부 슬라이딩 블록의 홈, 및 잠금핀에 형성되어 잠금핀의 돌출 및 복귀를 조작하는 조작 레버로 이루어지는 것인 문 구조물.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상부 및 하부 힌지 블록에는 각각 내부 공간이 마련되고, 이 내부 공간에는 랙 기어가 배치되고 상부 및 하부 힌지축의 피니언 기어가 삽입되어 랙기어와 맞물리고,
    상부 및 하부 힌지 블록에는 각각 외부로부터 내부 공간으로 통하며 제1 지점으로부터 제2 지점으로 연장되는 슬롯이 각각 형성되어, 상부 및 하부 힌지 축이 이 슬롯을 관통하여 배치됨으로써 슬롯에 의해 제1 지점과 제2 지점 사이의 이동이 안내되는 것인 문 구조물.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상부 및 하부 레일은 각각 문의 상단면 및 하단면에 형성하는 홈의 형태로 마련되고, 이 홈들에 각각 상부 및 하부 슬라이딩 블록이 삽입되어 구속되며,
    상부 및 하부 힌지 블록은 각각 출입구의 상단 및 하단에 노출되도록 배치되는 것인 문 구조물.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상부 및 하부 슬라이딩 블록은 각각 2개의 패널을 맞대어 결합한 본체, 각각의 패널에 회전 가능하게 결합되어 각각 상부 및 하부 레일의 표면에 맞닿아 회전하는 복수의 로울러를 포함하여 구성되는 것인 문 구조물.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상부 및 하부 힌지 블록에는 각각 내부 공간이 마련되고, 이 내부 공간에는 랙 기어가 배치되고 상부 및 하부 힌지축의 피니언 기어가 삽입되어 랙기어와 맞물리고,
    상부 및 하부 힌지 블록에는 각각 외부로부터 내부 공간으로 통하며 제1 지점으로부터 제2 지점으로 연장되는 슬롯이 각각 형성되어, 피니언 기어가 결합되는 상부 및 하부 힌지 축의 하우징이 이 슬롯을 관통하여 배치되며, 하우징의 하단은 각각 상부 및 하부 슬라이딩 블록의 2개의 패널 사이에 형성한 홈에 삽입되어 체결되는 것인 문 구조물.
  8. 청구항 6에 있어서,
    복수의 로울러는 문의 하중을 지지하면서 상부 및 하부 레일 내에서 문의 두께 방향에서의 상부 및 하부 슬라이딩 블록의 이동을 가이드하도록 배치되는 것인 문 구조물.
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