KR101996360B1 - 도어 클로저 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도어 클로저 장치에 관한 것으로서, 문틀에 회전가능하게 결합되는 도어의 힌지부에 구비되어 도어를 일정 각도로 개방된 상태로 유지시키는 한편 그 이외의 열린 각도에서는 도어를 자동으로 닫히도록 하는 도어 클로저 장치로서, 내부에 오일이 충진되어 있는 힌지블록; 힌지블록 내에 이동가능하게 구비되는 피스톤; 피스톤과 힌지블록 사이에 구비되는 스프링; 일단부는 문틀에 고정되게 구비되고 타단부는 힌지블록을 관통한 상태로 피스톤에 회전가능하게 결합되어 도어의 회전시 피스톤을 이동시키는 힌지축;을 포함하고, 피스톤에는 힌지축과 접하는 캠돌부가 돌출 형성되고, 힌지축에는 캠돌부와 접하는 캠블록이 편심되게 돌출 형성되는 도어 클로저 장치를 제공한다.

Description

도어 클로저 장치{Closer device for door}

본 발명은 도어 클로저 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 현관문과 같은 도어에 구비되어 도어가 90도로 개방된 상태에서는 도어를 개방된 상태로 유지시키고 90도 이외의 개방 상태에서는 도어를 자동으로 부드럽게 닫을 수 있도록 한 도어 클로저 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 아파트 건물의 세대별 현관문이나 사무실의 출입문 등에는 각각의 도어를 천천히 닫히게 하는 도어 체크(door check) 또는 도어 클로저(door closer)라고 하는 장치가 설치되어 있다.

이러한 도어 클로저(이하 '도어 클로저'라 한다)는 국내 등록특허 제10-1035121호(이하 '선행기술문헌1'이라 한다)에서 제안된 '도어클로우저를 이용한 건물용 출입문 개폐장치'에 개시된 바와 같이, 도어 또는 문틀에 고정되어 있는 본체와, 본체에 그 일단부가 회전가능하게 결합되는 한편 타단부는 본체의 반대편 즉 문틀이나 도어에 회전가능하게 결합되어 있는 2절 링크를 포함한다.

따라서, 도어를 문틀에서 회전시켜 개폐시킴에 따라 2절 링크가 도어 클로저의 본체에서 펼쳐져 도어를 개방시키고 본체에 접히면서 개방된 도어를 닫아 폐쇄시키게 된다.

그리고, 이와 같은 도어 클로저에는 열린 도어를 자동으로 닫는 기능만 있을 뿐 열린 도어를 개방된 상태로 유지시키는 기능은 없기 때문에, 도어에는 열린 도어를 개방된 상태로 지지하기 위한 별도의 지지수단이 구비된다.

이러한 지지수단은 국내 공개특허 제10-2010-0011220호(이하 '선행기술문헌2'라 한다)에서 제안된 '도어 지지장치'에 개시된 바와 같이, 도어의 하단부에 회전가능하게 결합된 일명 "노루발"이라 불리는 아암부재로 구비된다.

선행기술문헌2에 개시된 아암부재는, 그 상단부가 도어의 하단부에 회전가능하게 결합된 상태로 하단부는 상방으로 회전되어 있다가 아암부재의 사용시는 발로 아암부재의 끌어내려 회전시킴으로써 아암부재의 하단부가 하방으로 회전되면서 지면에 접하여 도어를 열린 상태로 고정시켜 지지하게 된다.

하지만, 이와 같이 도어를 개방시킨 상태로 고정한 경우에는, 대개 열린 현관문이나 출입문을 통해 짐을 옮기게 되는데, 이때 도어의 내측면에서 외측으로 돌출되어 있는 도어 클로저의 본체나 2절 링크 및 노루발 형태의 지지수단(선행기술문헌2에서 '아암부재')에 의해 옮겨지는 짐 또는 작업자의 발이 걸림되어 간섭되는 불편함이 있다.

국내 등록특허 제10-1035121호 국내 공개특허 제10-2010-0011220호

따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 열린 도어를 자동으로 부드럽게 닫을 수 있을 뿐 아니라 도어를 90도 열린 상태에서는 도어의 개방된 상태를 유지할 수 있도록 한 도어 클로저 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 도어 클로저 장치는, 문틀에 회전가능하게 결합되는 도어의 힌지부에 구비되어 도어를 일정 각도로 개방된 상태로 유지시키는 한편 그 이외의 열린 각도에서는 도어를 자동으로 닫히도록 하는 도어 클로저 장치로서, 내부에 오일이 충진되어 있는 힌지블록; 힌지블록 내에 이동가능하게 구비되는 피스톤; 피스톤과 힌지블록 사이에 구비되는 스프링; 일단부는 문틀에 고정되게 구비되고 타단부는 힌지블록을 관통한 상태로 피스톤에 회전가능하게 결합되어 도어의 회전시 피스톤을 이동시키는 힌지축;을 포함하고, 피스톤에는 힌지축과 접하는 캠돌부가 돌출 형성되고, 힌지축에는 캠돌부와 접하는 캠블록이 편심되게 돌출 형성되는 것을 포함할 수 있다.

그리고, 문틀에는 힌지브라켓이 돌출되게 구비되고, 힌지축은 문틀의 힌지브라켓에 고정되게 구비되며, 피스톤의 캠돌부에는 핀홈이 형성되고, 핀홈에는 힌지축의 회전을 용이케 하는 롤러핀이 회전가능하게 삽입될 수 있으며, 캠블록에는 힌지축과의 서로 다른 직경에 의해 형성되는 경계턱이 구비되고, 이 경계턱에는 도어의 닫힘시 캠돌부의 롤러핀이 걸림되게 구비될 수 있다.

또한, 캠돌부에는 롤러핀의 이탈을 방지하면서 롤러핀을 핀홈에 회전가능하게 구속시키는 이탈방지판이 구비될 수 있으며, 롤러핀에는 돌기가 형성되어 이탈방지판에 회전가능하게 결합될 수 있다.

그리고, 피스톤에는 힌지블록 내의 오일이 유동하는 오일로가 형성되고, 오일로에는 오일의 유속을 느리게 제어하는 체크볼이 구비될 수 있다.

또한, 힌지블록 내부에는 절삭부스러기(burr)를 부착하여 포집할 수 있는 자석이 구비될 수 있으며, 자석은 피스톤 또는 마개에 고정되게 구비되되, 자석의 내부에는 피스톤 도는 마개에 결합 고정되는 링 형태의 내부고리가 구비되고, 내부고리는 비자성체로 구비될 수 있다.

본 발명의 도어 클로저 장치에 따르면, 하나의 도어 클로저 장치로서 도어를 90도 개방된 상태로 유지할 수 있음과 동시에 90도 이외의 열린 각도에서는 도어를 자동으로 부드럽게 닫을 수 있으므로 도어의 구조적으로 심플할 뿐 아니라 출입문을 통한 운반 작업시 간섭이 최소화되어 작업을 편리하게 진행할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 도어 클로저 장치가 설치된 도어를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 도어 클로저 장치의 분리 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 도어 클로저 장치의 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 힌지축의 구성도이다.
도 5는 본 발명에 따른 힌지축에 구성되는 캠블록의 저면 구성도이다.
도 6은 본 발명에 따른 도어 클로저 장치가 닫힌 상태의 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 도어 클로저 장치가 열린 상태의 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 도어 클로저 장치에 구성되는 롤러핀의 단면도이다.
도 9는 본 발명에 따른 도어 클로저 장치의 힌지블록에 자석이 구비된 상태의 단면도이다.
도 10은 본 발명에 따른 도어 클로저 장치의 힌지블록에 구비된 자석에 쇳가루가 부착된 상태의 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에서 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 발명의 기술적 사항에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다.

아울러, 본 발명의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예이다.

그리고, 아래 실시예에서의 선택적인 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로서, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.

이에, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략하고, 종래기술과 동일한 부분에 대해서는 동일한 부호를 부여하며, 중복되는 설명은 생략한다.

첨부도면 도 1 내지 도 10은 본 발명에 따른 도어 클로저 장치를 도시한 도면들이다.

본 발명에 따른 도어 클로저 장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 아파트의 세대별 현관문이나 사무실의 출입문 등을 구성하는 도어(500)와, 이 도어(500)가 회전가능하게 힌지 결합되는 문틀(510)을 포함한다.

이러한 도어(500)는 그 상단부와 하단부가 각각 문틀(510)의 상,하부에 회전가능하게 구비되는 바, 본 실시예에서는 도어 클로저 장치가 도어(500)의 상단부에 구비된 것을 일례로 예시하여 설명하나, 이에 국한되거나 한정되지 않고 본 발명의 도어 클로저 장치가 도어(500)의 하단부에 구비될 수도 있다.

한편, 상기와 같은 도어 클로저 장치는 도어(500)의 상단부에 구비되고, 문틀(510)에는 도어 클로저 장치와 힌지 결합되는 힌지브라켓(511)이 돌출되게 구비된다.

특히, 본 발명의 도어 클로저 장치는 도어(500)에 고정되게 설치되는 힌지블록(100)을 포함한다.

여기서, 본 실시예에서는 도어 클로저 장치의 힌지블록(100)이 도어(500)의 상부에 구비된 것을 일례로 설명하나, 이러한 힌지블록(100)의 설치 위치는 이에 국한되거나 한정되지 않고, 힌지블록(100)은 도어(500)의 내부에 내장되게 구비되거나 또는 도어(500)가 회전가능하게 결합되는 문틀(510)의 힌지부 즉 힌지브라켓(511)에 구비될 수도 있다.

힌지블록(100)은 금속 재질로서 그 내부는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 후술될 힌지축(200), 피스톤(300), 스프링(400) 등이 설치되어 작동될 수 있도록 빈 내부 공간(110)이 형성되고, 이 내부 공간(110)에는 오일이 채워져 충진된 상태로 구비된다.

이러한 힌지블록(100)은 그 상면에 내부 공간(110)과 연통되는 힌지공(120)이 형성되고, 양 측면(힌지블록(100)의 길이방향으로의 양 측면) 중 일측면에는 후술될 마개(130)를 나사 결합할 수 있도록 개구된 나사공이 형성되며, 반대편 타측면은 폐쇄되게 형성될 수도 있으나, 이에 국한되거나 한정되지 않고 개구된 나사공으로 형성될 수도 있다.

따라서, 힌지블록(100)의 상면에 개구된 힌지공(120)으로는 후술될 힌지축(200)이 삽입되어 구비되고, 힌지블록(100)의 개구된 일측면으로는 후술될 피스톤(300)과, 스프링(400)이 차례로 삽입되어 구비된다.

또한, 힌지블록(100)의 개구된 힌지공(120)과 개구된 일측면에는 각각 커버(230)와 마개(130)가 착탈가능하게 결합되어 구비된다.

특히, 힌지공(120)에 결합되는 커버(230)에는 후술될 힌지축(200)이 커버(230)를 관통하여 상부로 돌출되게 구비되고, 힌지블록(100)의 개구된 일측면에 나사 결합되는 마개(130)는 내부 공간(110)의 양 입구를 마감하여 밀폐시킬 뿐 아니라 마개(130)를 힌지블록(100)에 체결하거나 또는 풀어냄에 따라 내부 공간(110)에 구비되는 스프링(400)의 탄성력을 조절할 수 있게 된다.

이러한 마개(130)의 외측면에는 플런저(132)가 나사 체결되어 구비되고, 플런저(132)는 마개(130)를 관통한 상태로 구비되어, 플런저(132)를 마개(130)에 체결하거나 풀어냄에 따라 개폐되는 도어(500)의 속도를 조절할 수 있게 된다.

즉, 플런저(132)를 마개(130)에 체결하면, 힌지블록(100)의 내부 공간(110)이 작아져 오일의 유속이 느려지므로 도어(500)가 천천히 닫히게 되고, 플런저(132)를 마개(130)에서 풀어내면, 힌지블록(100)의 내부 공간(110)이 커져 오일의 유속이 빨라지므로 도어(500)가 빠르게 닫히게 된다.

그리고, 상기와 같이 플런저(132)가 관통되는 마개(130)에는 관통 부위의 강도를 보강할 뿐 아니라 자석(131)을 장착하기 위한 링 형태의 결합보스(130a)가 돌출 형성된다.

이러한 결합보스(130a)의 중앙부에는 플런저(132)가 관통 결합되고, 결합보스(130a)의 외측면에는 자석(131)이 결합되어 장착된다.

특히, 자석(131)은 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 도어(500)의 부드러운 동작을 위하여 힌지블럭(100)의 내부 공간(110)에 구비된다.

이로써, 도어(500)가 동작을 반복하는 동안 힌지블럭(100) 내의 각 구성품들, 즉, 힌지축(200), 피스톤(300), 스프링(400) 등에 부착되어 있던 절삭부스러기(버:burr) 등이 탈락하거나 또는 작동 마찰에 의해 마모되어 탈락하는 쇳가루 등이 오일 내에서 부유하면서 도어의 부드러운 회전을 방해하고 구성품 들의 내구성을 저하시키는 문제점을 개선할 수 있다.

즉, 도어(500)가 동작을 반복하는 동안 탈락한 절삭부스러기(burr)는 피스톤의 왕복 이동 작용에 의해 오일 내에서 유동하다가 힌지블록(100)의 내부 공간(110)에 마련된 자석(131)에 의해 부착되어 포집된다.

여기서, 본 실시예에서는 자석(131)이 마개(130) 내측면의 결합보스(130a)에만 장착된 상태를 일례로 예시하였지만, 이에 대향되는 피스톤(300)의 말단부에도 구비할 수 있다.

이와 같은 자석(131)은 결합보스(130a)에 끼워 장착하기 위한 링 형태로 구비되되, 그 내부에는 결합보스(130a)의 외주면에 직접 결합되어 고정되는 링 형태의 고정링(131-1)이 구비되고, 이 고정링(131-1)에는 자력이 부여되지 않으며, 고정링(131-1)의 외주면에는 자석(131)이 결합 고정되어 구비된다. 따라서, 자석(131)은 피스톤(300)을 통한 오일의 유동시 마개(130)로부터의 탈락되는 것을 방지한 상태로 전술한 플런저(132)의 작동을 저해하지 않으면서 오일 중의 절삭부스러기(burr)를 부착하여 포집할 수 있게 된다.

게다가, 이와 같은 구조의 자석(131)을 피스톤(300)의 말단부에도 결합 고정하여, 피스톤(300)의 오일로(360)를 통해 유동되는 오일이 자석(131)의 중앙을 통해 유동할 수 있도록 구비함으로써 오일의 흐름을 저해하지 않고 오일 중 절삭부스러기(burr)를 부착하여 포집할 수 있다.

그리고, 힌지공(120)과 마주하는 힌지블록(100)의 내측 바닥면에는 홈이 형성되고, 이 홈에는 베어링(140)이 삽입되어 결합되며, 이 베어링(140)에는 후술될 힌지축(200)의 하단부가 결합된다.

따라서, 이와 같이 베어링(140)에 결합된 힌지축(200)은 힌지블록(100)에 삽입된 상태로 이동되지 않고 제자리에서 위치 고정된 상태로 회전되게 구비된다.

힌지축(200)은 그 하부가 힌지블록(100)의 힌지공(120)에 삽입되고, 상부는 힌지블록(100)에서 돌출되어 문틀(510)의 힌지브라켓(511)에 관통 결합된 상태로 고정캡(512)에 나사 체결되어 힌지브라켓(511)에 결합 고정되게 구비된다. 특히, 상기와 같이 힌지블록(100)이 도어(500)에 구비되는 경우에는 힌지축(200)의 상부 또는 하부가 도어(500)가 설치되는 문틀(510)의 상면이나 하면에 고정되게 구비될 수 있다.

이러한 힌지축(200)은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 그 형상의 전반적으로 원통형으로 형성되고, 하단부는 힌지블록(100)의 힌지공(120)을 통해 힌지블록(100)의 내측 바닥면에 고정된 베어링(140)에 삽입되며, 상단부는 일측 또는 양측에 절삭된 평탄면이 형성된 상태로 후술될 커버(230)를 관통하여 도어(500)에 상대 회전이 불가한 상태로 결합 고정된다. 따라서, 힌지축(200)은 도어(500)와 같이 일체로 회전된다.

그리고, 상기와 같은 힌지축(200)의 하부 외주면에는 힌지블록(100)에 삽입되어 후술될 피스톤(300)을 힌지블록(100) 내에서 직선 이동시키는 캠블록(220)이 돌출 형성된다.

이러한 캠블록(220)은 힌지축(200)의 하부 외주면에서 일방향으로 편심되게 돌출되되, 그 일측에는 가장 멀리 돌출된 각진 정점의 탑부(221)와, 탑부(221)의 양측에서 힌지축(200)의 외주면 측으로 점차 작아지는 직경으로 완만하게 만곡 형성된다.

이와 같이 형성된 캠블록(220)의 외주면에는 후술될 피스톤(300)의 캠돌부(330)가 접하여 구름되고, 캠블록(220)의 외주면에는 다수의 정지홈(222)이 일정 간격으로 이격되게 형성된다.

이러한 정지홈(222)은 도어(500)의 열림용 정지홈(222)으로서, 탑부(221) 양측으로 탑부(221)와 90도 각도를 이루는 위치에 형성됨이 바람직하며, 탑부(221) 양측의 90도 위치에 정지홈(222)을 구비하는 이유는 도어(500)의 열림방향 즉 시계방향으로 열 때와 반시계방향으로 열 때의 도어(500)를 모두 열린 상태로 고정시키기 위함이나, 본 실시예에서는 현관문 또는 사무실 도어의 특성상 한 방향으로만 도어(500)가 열린 상태로 고정된다. 즉, 도 7에서와 같이, 도어(500)를 열면 피스톤(300)의 양 캠돌부(330) 중 일측의 캠돌부(330)가 도어(500)와 같이 회전되는 힌지축(200)의 캠블록(220)의 양 정지홈(222) 중 일측의 정지홈(222)에 삽입되어 걸림되므로 도어(500)를 열린 상태로 고정시킬 수 있게 된다.

또한, 캠블록(220)과 힌지축(200)이 연결되는 부위에는 도 5에서와 같이 캠블록(220)과 힌지축(200) 간의 서로 다른 직경으로 인한 복수의 경계턱(223)이 형성되고, 양 경계턱(223)의 간격은 피스톤(300)의 캠돌부(330) 간의 간격과 동일하게 형성된다. 따라서, 도어(500)가 닫히면 도 6에서와 같이, 캠블록(220)의 양 경계턱(223)에 피스톤(300)의 캠돌부(330)가 각각 접하여 구비되므로 도어(500)의 닫힌 상태를 유지할 수 있게 된다.

특히, 도 6에서와 같이 도어(500)가 닫힌 상태에서는 피스톤(300)의 요홈부(331)에 힌지축(200)이 삽입되어 걸림된 상태로 구비되어 있다가 도 7에서와 같이 도어(500)가 열리면 힌지축(200)보다 큰 직경을 갖는 캠블록(220)의 경계턱(223)과 정지홈(222) 사이의 만곡돌부가 피스톤(300)의 요홈부(331)에 위치되면서 피스톤(300)을 우측으로 천천히 이동시키게 된다.

이러한 피스톤(300)의 이동과정에 의해 힌지블록(100) 내에 윤활 목적으로 충진되어 있던 오일(유압)이 피스톤(300)의 오일로(360)와 체크볼(361) 및 피스톤(300)과 힌지블록(100) 간의 틈을 통해 힌지블록(100)의 우측에서 좌측으로 천천히 이동됨으로써 개방되는 도어(500)의 회전 동작이 부드럽게 이루어지게 된다.

게다가, 캠블록(220)의 경계턱(223)과 정지홈(222) 사이의 만곡돌부는 경계턱(223)이나 정지홈(222)보다 외측으로 더 돌출되어 있으므로 도어(500)가 닫힌 상태 또는 열린 상태에서 도어(500)에 도어(500)를 회전시키고자 하는 일정한 힘 이상의 외력이 작용하지 않는 한, 경계턱(223)이나 정지홈(222)에 걸림된 피스톤(300)의 캠돌부(330)가 캠블록(220)을 타고 넘지 못하므로 바람 등에 의한 도어(500)의 임의적인 회전이 방지되어 도어(500)의 닫힘 상태 및 열림 상태를 견고히 유지할 수 있게 된다.

그리고, 만곡돌부의 정점 부위는 만곡돌부에서 가장 돌출된 부위로서, 도어(500)를 여는 과정 중 피스톤(300)의 캠돌부(330)가 정점 부위를 넘지 않은 상태에서 도어(500)를 회전시키던 외력이 제거되면 도어(500)는 자동으로 역회전되어 다시 닫히게 된다.

한편, 상기와 같은 캠블록(220) 상부의 힌지축(200)에는 캠블록(220)보다 작은 직경을 갖는 지지돌부(210)가 힌지축(200)의 외측으로 돌출 형성되고, 지지돌부(210)의 상부에는 이보다 작은 직경을 가지며 문틀(510)의 힌지브라켓(511)에 결합 고정되는 힌지축(200)의 축부가 형성된다.

따라서, 지지돌부(210)의 단턱진 상면에는 후술될 커버(230)의 베어링(231)이 안착되어 구비됨으로써 힌지공(120)에서 회전 작동되는 힌지축(200)의 들림이 사전에 방지되고, 이로써 힌지축(200)의 캠블록(220)은 후술될 피스톤(300)의 수용 공간(310) 내에서 정위치된 상태로 회전된다.

그리고, 상기와 같은 힌지축(200)이 삽입되는 힌지블록(100)의 힌지공(120)에는 힌지공(120)을 마감하는 커버(230)가 구비된다.

커버(230)는 그 중앙부에 힌지축(200)이 관통할 수 있는 관통구가 형성되고, 이 관통구를 관통한 힌지축(200)은 그 외주면이 관통구의 내주에 접하여 실링된 상태로 구비된다.

이러한 커버(230)는 힌지블록(100)의 힌지공(120)에 나사 결합되어 구비되고, 커버(230)의 내주에는 회전되는 힌지축(200)과의 마찰 저항을 최소화할 수 있는 베어링(231)이 개재되어 구비된다.

베어링(231)은 힌지축(200)의 지지돌부(210) 상면에 안착되어 구비되고, 이와 같이 구비되는 베어링(231)과 커버(230)에 의해 힌지축(200)이 걸림된 상태로 지지됨으로써 힌지축(200)의 회전시 힘의 불균형이 발생되어도 힌지축(200)의 들림이 방지되어 오작동을 사전에 예방할 수 있게 된다.

그리고, 피스톤(300)은 힌지공(120)이 있는 힌지블록(100)의 내부 공간(110)에 삽입되어 힌지블록(100)의 길이 방향으로 이동가능하게 구비된다.

이와 같은 피스톤(300)은 그 일단부에 단차진 수용 공간(310)이 형성되고, 이 수용 공간(310)의 하부 양측에는 받침돌부(311)가 나란히 돌출되게 구비되며, 양 받침돌부(311) 사이는 힌지블록(100)의 베어링(140)에 결합되는 힌지축(200)의 하단부가 관통 결합되는 이동공(340)으로 형성된다.

이로써, 피스톤(300)의 수용 공간(310)에는 힌지축(200)의 캠블록(220)이 삽입되어 회전가능하게 구비된다.

또한, 수용 공간(310)의 내측 단부 즉 후술될 스프링(400) 측의 일단부에는 한쌍의 캠돌부(330)가 이격된 상태로 나란히 돌출 형성되고, 양측의 캠돌부(330) 사이에는 반원 형상으로 함몰된 요홈부(331)가 형성된다.

이러한 캠돌부(330)는 수용 공간(310) 측으로 완만하게 돌출 형성되어, 힌지축(200)의 캠블록(220)에 각각 접한 상태로 구비되었다가 도어(500)의 닫힘시 회전되는 힌지축(200)의 경계턱(223)에 걸림되어 위치된다.

그리고, 요홈부(331)의 내측면에는 피스톤(300)의 단부까지 관통된 오일로(360)가 형성되어 도어(500)의 개폐시 힌지블록(100) 내의 오일이 오일로(360)를 통해 유동되면서 도어(500)의 회전을 부드럽게 유도할 수 있게 된다.

여기서, 도 2를 참조하면, 피스톤(300)의 캠돌부(330)에는 회전되는 힌지축(200)의 회전을 보다 용이하게 하기 위하여 핀홈(330a)이 형성되고, 이에 롤러핀(380)이 삽입되어 회전가능한 상태로 구비된다. 이로써, 롤러핀(380)은 힌지블록(100) 내에 충전된 오일에 의해 부드럽게 회전되면서 힌지축(200)의 회전 운동을 원활하게 유도하게 된다. 이러한 롤러핀(380)은 통상의 회전롤러 또는 베어링에 비해 설치가 용이하고 제작비용이 절약되는 장점이 있다.

아울러, 도 6 내지 도 8을 참조하면, 캠돌부(330)의 상면에는 롤러핀(380)의 이탈을 방지하는 이탈방지판(390)이 볼트 체결되어 구비된다.

특히, 롤러핀(380)은 핀홈(330a)에 삽입되는 삽입부(380-2) 상면에 돌기(380-1)가 이탈방지판(390)의 두께만큼 돌출된 높이로 형성되어 있고, 그 직경은 핀홈(330a)보다 작게 형성된다. 이와 같은 돌기(380-1)는 이탈방지판(390)에 회전가능하게 삽입되어 구비된 채 이탈방지판(390)이 캠돌부(330)의 상면에 볼트 체결되어 있으므로 핀홈(330a)에 삽입된 롤러핀(380)은 이탈방지판(390)에 의해 상부로 이탈되지 않고 그 자세를 유지할 수 있게 된다.

한편, 피스톤(300)의 오일로(360)에는 오일의 유속을 느리게 제어하는 체크볼(361)이 구비된다. 이때, 오일로(360)는 힌지축(200) 측에서 스프링(400) 측으로 갈수록 그 직경이 점차 커지도록 형성되고, 체크볼(361)은 구체로서 오일로(360) 내에서 이동되게 구비된다.

그리고, 피스톤(300)의 오일로(360) 단부 즉 피스톤(300) 측에 위치한 단부에는 오일로(360)에 나사 체결되어 고정되는 고정핀(362)이 구비되고, 고정핀(362)의 중앙부에는 피스톤(300)의 오일로(360)와 힌지블록(100)의 내부 공간(110)을 연통시키는 유로(362a)가 고정핀(362)의 길이 방향을 따라 형성된다.

이로써, 피스톤(300)의 오일로(360)에 삽입된 체크볼(361)은 고정핀(362) 측으로 고정핀(362)에 걸림될 때까지 이동될 수 있고, 힌지축(200) 측으로는 어느 정도 이동되다가 체크볼(361)보다 작은 오일로(360)의 내경으로 의해 체크볼(361)이 오일로(360) 내에 걸림되어 이동이 정지됨으로써 오일로(360)에서 체크볼(361)의 이탈을 방지할 수 있게 된다.

따라서, 도 6에서와 같이 도어(500)가 닫힌 상태에서는 피스톤(300)이 스프링(400)의 인장력에 의해 힌지축(200) 측으로 최대한 이동된 상태가 되고, 이에 피스톤(300)을 기준으로 힌지블록(100) 내의 오일이 피스톤(300)의 우측으로 이동되므로 체크볼(361)은 오일로(360) 내에서 좌측으로 밀려 이동된 상태가 되며, 도 7에서와 같이 도어(500)가 열린 상태에서는 힌지축(200)의 캠블록(220)에 의해 스프링(400)을 압축시키며 스프링(400) 측으로 최대한 이동된 상태가 되고, 이때 피스톤(300) 좌측으로 이동되는 오일에 의해 체크볼(361)은 오일로(360) 내에서 우측으로 이동되어 고정핀(362)에 근접하게 위치된다.

이 과정에서 체크볼(361)에 의해 피스톤(300)의 오일로(360)를 유동하는 오일이 체크볼(361)을 지날 시 발생되는 오리피스 현상에 의해 피스톤(300)이 천천히 이동되므로 도어(500)의 회전이 부드럽게 이루어지게 된다.

다만, 상기와 같은 오일로(360)의 형상과, 이 오일로(360) 내에서 이동되는 체크볼(361)의 이동방향에 따라 도어(500)를 열 때보다 닫을 때 도어(500)가 조금 더 신속하게 닫힐 수 있다.

한편, 상기와 같은 수용 공간(310)의 바닥면 즉 양 받침돌부(311) 사이에는 힌지축(200)의 하단부가 관통되는 이동공(340)이 형성되고, 이동공(340)은 힌지블록(100)의 길이 방향을 따라 긴 길이를 갖는 타원 형상으로 형성된다.

이러한 이동공(340)은 피스톤(300)의 이동시 피스톤(300)이 힌지축(200)에 간섭되지 않도록 형성된 것으로, 이동공(340)의 장방향 길이는 피스톤(300)의 이동거리를 결정하는 길이로서 피스톤(300)의 이동거리를 감안하여 형성됨이 바람직하다.

한편, 상기와 같은 피스톤(300)이 삽입되는 힌지블록(100)의 내부 공간(110)에는 스프링(400)이 구비되어 피스톤(300)을 탄력 지지한다.

이러한 스프링(400)은 압축 코일스프링으로 이루어진 하나의 단일 부재로서, 그 일단부는 피스톤(300)에 접하여 구비되고, 타단부는 힌지블록(100)에 나사 결합된 일측의 마개(130)에 접하여 구비된다.

따라서, 스프링(400)은 힌지블록(100)의 내부 공간(110)에서 이동되는 피스톤(300)을 탄력 지지하게 되고, 스프링(400)이 하나의 단일 부재로 형성됨에 따라 종래 피스톤에서 연장되는 로드와, 플랜지 및 격벽 등과 같은 불필요한 구조물을 배제할 수 있으므로 힌지장치의 전반적인 구성 및 구조를 단순화할 수 있는 장점이 있다.

또한, 스프링(400)이 단일 부재로 구비됨에 따라 피스톤(300)의 이동량에 대한 탄성 복원력이 항상 일정한 비율로 제공될 수 있는 장점이 있다.

이상과 같은 본 발명에 따른 도어 클로저 장치의 작동관계를 설명한다.

도어(500)를 닫으면 도 6에서와 같이, 스프링(400)이 완전히 인장된 상태가 되고, 이러한 스프링(400)에 의해 피스톤(300)은 힌지블록(100)의 내부 공간(110)에서 도 6을 기준으로 좌측으로 완전히 밀려 이동된 상태가 된다.

이때, 도어(500)와 같이 회전되는 힌지축(200)에 형성된 캠블록(220)의 양 경계턱(223)에는 피스톤(300)의 양 캠돌부(330)에 구비된 롤러핀(380)이 각각 걸림되어 구비되고, 캠블록(220)의 탑부(221)는 힌지블록(100)의 좌측 내측면을 향한 상태로 구비되어 힌지축(200)이 고정됨으로써 도어(500)는 닫힌 상태를 유지하게 된다.

이 상태에서 도어(500)를 열면 도 7에서와 같이, 문틀(510)의 힌지브라켓(511)에 고정된 힌지축(200)을 기준으로 도어(500)에 결합 고정된 힌지블록(100)이 도어(500)와 같이 회동되고, 힌지블록(100)의 회동에 의해 캠블록(220)의 경계턱(223)에 걸림되어 있던 피스톤(300)의 롤러핀(380)이 경계턱(223)을 빠져나와 캠블록(220)의 표면을 구르게 된다.

이에 따라, 피스톤(300)의 양 롤러핀(380) 중 일측의 롤러핀(380)이 캠블록(220)의 경계턱(223)과 정지홈(222) 사이의 만곡돌부를 지나 정지홈(222)에 삽입되어 걸림되는 과정에서 피스톤(300)은 힌지블록(100) 내에서 도 6을 기준으로 우측으로 밀려 이동되고, 이 과정에서 힌지블록(100) 내의 오일은 피스톤(300)의 오일로(360)와, 피스톤(300) 및 힌지블록(100) 간의 틈을 통해 스프링(400) 측(우측)에서 힌지축(200) 측(좌측)으로 이동되며, 이때 피스톤(300)의 이동에 의해 스프링(400)은 압축된다.

이 과정에 의해 도어(500)는 천천히 부드럽게 열리고, 캠블록(220)의 만곡돌부가 피스톤(300)의 양 롤러핀(380) 사이에 위치된 상태로 일측의 롤러핀(380)이 캠블록(220)의 정지홈(222)에 걸림됨으로써 도어(500)는 90도 회전되어 열린 상태로 고정된다.

따라서, 이와 같이 도어(500)가 열린 상태에서 도어(500)를 닫고자 하는 외력이 작용하지 않는 한, 정지홈(222)에 걸림된 피스톤(300)의 롤러핀(380)에 의해 힌지블록(100) 및 도어(500)의 회전이 방지되므로 도어(500)는 열린 상태를 유지할 수 있게 됨으로써 열린 도어(500)를 통해 물건이나 짐을 간편히 운반할 수 있게 된다.

한편, 상기와 같이 열린 도어(500)를 닫으면, 도어(500)와 같이 힌지블록(100)이 역회전되어 피스톤(300)의 롤러핀(380)이 캠블록(220)의 정지홈(222)으로부터 빠져나와 이탈되면서 캠블록(220)의 표면을 구르게 된다.

이후, 캠블록(220)의 표면을 구르던 피스톤(300)의 양 롤러핀(380)이 캠블록(220)의 양 경계턱(223)에 각각 걸림되고, 이때 양 경계턱(223) 사이의 만곡돌부는 피스톤(300)의 양 롤러핀(380) 사이의 요홈부(331)에 삽입된 상태로 위치된다.

이 과정에서 압축되어 있던 스프링(400)이 원상태로 인장되면서 이의 인장력에 의해 피스톤(300)이 도 6을 기준으로 좌측으로 밀려 이동됨으로써 도어(500)는 부드럽게 회전되어 닫히게 된다.

그리고, 상기와 같이 작용하는 스프링(400)의 인장력에 의해 피스톤(300)의 양 롤러핀(380)이 힌지축(200)의 양 경계턱(223)에 견고하게 결합됨으로써 도어(500)의 닫힘 상태를 견고히 유지할 수 있게 된다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 범주에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 명확해질 것이다.

100 : 힌지블록 110 : 내부 공간
120 : 힌지공 130 : 마개
130a : 결합보스 131 : 자석
131-1 : 고정링 132 : 플런저
140 : 베어링 200 : 힌지축
210 : 지지돌부 220 : 캠블록
221 : 탑부 222 : 정지홈
223 : 경계턱 230 : 커버
231 : 베어링 300 : 피스톤
310 : 수용 공간 311 : 받침돌부
330 : 캠돌부 330a : 핀홈
331 : 요홈부 340 : 이동공
360 : 오일로 361 : 체크볼
362 : 고정핀 362a : 유로
380 : 롤러핀 380-1 : 돌기
380-2 : 삽입부 390 : 이탈방지판
400 : 스프링 500 : 도어
510 : 문틀 511 : 힌지브라켓
512 : 고정캡

Claims (8)

1. 문틀에 회전가능하게 결합되는 도어의 힌지부에 구비되어 도어를 일정 각도로 개방된 상태로 유지시키는 한편 그 이외의 열린 각도에서는 도어를 자동으로 닫히도록 하는 도어 클로저 장치로서,
   내부에 오일이 충진되어 힌지축, 피스톤, 및 스프링이 설치되는 내부 공간을 구비한 힌지블록;
   힌지블록 내에 이동가능하게 구비되는 피스톤;
   피스톤과 힌지블록 사이에 구비되는 스프링;
   일단부는 문틀에 고정되게 구비되고 타단부는 힌지블록을 관통한 상태로 피스톤에 회전가능하게 결합되어 도어의 회전시 피스톤을 이동시키는 힌지축;을 포함하고,
   피스톤에는 힌지축과 접하는 캠돌부가 돌출 형성되고,
   힌지축에는 캠돌부와 접하는 캠블록이 편심되게 돌출 형성되되,
   문틀에는 힌지브라켓이 돌출되게 구비되고, 힌지축은 문틀의 힌지브라켓에 고정되게 구비되며, 피스톤의 캠돌부에는 핀홈이 형성되고, 핀홈에는 힌지축의 회전을 용이케 하는 롤러핀이 회전가능하게 삽입되고,
   캠돌부에는 롤러핀의 이탈을 방지하면서 롤러핀을 핀홈에 회전가능하게 구속시키는 이탈방지판이 구비되고,
   피스톤에는 힌지블록 내의 오일이 유동하는 오일로가 힌지축 측에서 스프링 측으로 갈수록 그 직경이 커지도록 형성되고, 오일로에는 오일의 유속을 느리게 제어하는 체크볼이 구비되는 도어클로저 장치.
   
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   캠블록에는 힌지축과의 서로 다른 직경에 의해 형성되는 경계턱이 구비되고, 이 경계턱에는 도어의 닫힘시 캠돌부의 롤러핀이 걸림되게 구비되는 도어 클로저 장치.
   
4. 삭제
5. 청구항 1에 있어서,
   롤러핀에는 돌기가 형성되어 이탈방지판에 회전가능하게 결합되는 도어 클로저 장치.
   
6. 삭제
7. 청구항 1에 있어서,
   힌지블록 내부에는 절삭부스러기(burr)를 부착하여 포집할 수 있는 자석이 구비되는 도어 클로저 장치.
   
8. 청구항 7에 있어서,
   자석은 마개를 관통하는 플런저의 결합보스에 고정되게 구비되되, 자석의 내부에는 결합보스에 결합 고정되는 링 형태의 내부고리가 구비되고, 내부고리는 비자성체로 구비되는 도어 클로저 장치.

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