KR102019588B1 - 도어 클로저 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 도어 클로저는 도어를 닫히게 하는 도어 클로저에 있어서, 하우징의 내부에 탄성부재가 배치되고, 일측에 치형을 구비한 이동체가 상기 탄성부재에 탄성 지지되어 상기 하우징의 내부에서 직선 이동 가능하게 배치되고, 도어의 개폐에 따라 회전되는 링크에 연결되면서 둘레면에 치형을 구비하는 회전체가 상기 이동체의 치형과 치합되어 상기 하우징의 내부에 회전 가능하게 설치되고, 상기 이동체의 선단면에 피스톤이 설치되고, 상기 피스톤을 감싸는 공기실린더가 상기 하우징의 내부에 설치되고, 상기 피스톤으로 공기실린더 내부의 공기를 압축할 때 공기실린더 내부의 공기 유출을 차단함과 아울러 상기 피스톤으로 공기실린더 내부의 공기를 팽창할 때 공기실린더 내부로 외부의 공기를 유입하는 일방향개폐구가 상기 피스톤 또는 공기실린더의 일측에 설치되며, 상기 공기실린더 내부의 공기가 배출될 때에 댐핑하기 위한 댐핑공기배출구가 상기 공기실린더의 내부 안쪽에 형성되며, 상기 댐핑공기배출구의 개폐력을 탄성력으로 가변하여 상기 실린더 내부의 공기압이 일정 압력 이상이 되었을 때에 공기실린더 내부의 공기가 댐핑공기배출구로 배출되는 것을 조정하는 공기압조정수단이 상기 댐핑공기배출구의 출구측에 설치되는 것으로 이루어진다.
따라서 본 발명은 댐핑공기배출구를 탄성력으로 차단하는 공기압조정수단을 이용하기 때문에, 공기실린더 내의 공기압이 일정한 압력 이상이 되었을 때에 공기실린더 내의 공기가 외부로 배출되도록 하여 공기실린더 내에 일정한 압력이 항상 작용하도록 하여 도어의 닫힘 방향에서 보다 신속하게 닫힘 속도를 줄일 수 있으며, 도어가 닫히다가 도어를 정지시킨 뒤에 다시 도어를 닫히게 하더라도 공기실린더 내부의 공기압이 일정한 압력을 유지하도록 함으로써, 닫히는 도어를 정지시킨 뒤에 다시 도어를 닫을 때 도어의 닫힘 속도를 보다 신속하게 줄일 수 있어, 공기압으로 도어 닫힘력을 댐핑하는 시기를 앞당길 수 있는 등의 효과를 발휘한다.

Description

도어 클로저{DOOR CLOSER}

본 발명은 방화문 등과 같은 여닫이식 도어를 닫히게 하는 도어 클로저에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 공기압 댐핑구조를 적용하면서 공기실린더 내의 공기압을 조정함으로써, 공기압으로 도어 닫힘력을 댐핑하는 시기를 앞당길 수 있도록 하는 도어 클로저에 관한 것이다.

일반적으로 주택, 아파트, 오피스텔 등의 방화문 또는 현관문과 같은 여닫이식 도어에는 통상적으로 도어를 닫히게 하는 도어 클로저가 도어에 설치되며, 종래에는 하우징과, 하우징의 대략 중앙부를 관통하는 링크샤프트(기어축이라고도 함)에 결합되는 피니언기어와, 하우징 내부의 일 측에 배치된 스프링과, 피니언기어에 치합되는 랙기어를 구비하여 도어가 개방될 때 스프링을 가압하여 도어 폐쇄를 위한 탄성에너지를 축적하는 스프링푸셔를 구비한다.

이러한 도어 클로저의 하우징은 도어에 부착되고, 링크샤프트에는 링크의 한쪽 단부가 체결되며, 링크의 다른쪽 단부는 도어프레임에 체결된다.

그리고 일 예로서 하우징을 콤팩트하게 구성하기 위하여, 종래에는 특허출원 제10-2012-0139177호로 출원되어 등록된 기술이 개발되었는 바, 이는 도어(door)에 고정되는 하우징; 일단이 도어의 프레임(frame)에 연결되는 링크(link); 상기 하우징에 회전 가능하게 끼워지고 상기 하우징의 외부로 돌출된 자신의 상단부가 상기 링크의 타단에 연결되는 링크샤프트(link shaft); 상기 링크샤프트와 동축(同軸) 회전하는 피니언기어(pinion gear); 상기 하우징의 길이 방향으로 왕복 가능하게 상기 하우징의 내부에 삽입되며, 일측 단부에 상기 피니언기어에 치합되는 랙기어부(rack gear portion), 타측 단부에 피스톤베이스부, 및 상기 랙기어부와 상기 피스톤베이스를 이어주는 피스톤몸통부를 구비한 피스톤(piston); 및 상기 피스톤몸통부에 끼워지며, 상기 도어가 개방되는 방향으로 상기 링크샤프트가 회전하면 압축되어 탄성에너지를 축적하는 코일스프링;을 구비하고, 상기 하우징 내부에는 상기 코일스프링이 삽입되는 스프링통공과, 상기 랙기어부가 왕복하는 통로로서 상기 랙기어통공이 서로 일렬로 연결되게 형성되며, 상기 스프링통공에 채워지는 댐핑오일(damping oil)과, 상기 댐핑오일이 상기 랙기어통공으로 누출되지 않도록 막는 실링유닛(sealing unit)을 더 구비하는 구조를 이루고 있다.

물론 상기 오일 방식의 댐핑 구조를 공기압으로 대체하는 구조도 개발되어 있으며, 공기압을 서서히 빠지는 댐핑구멍을 구비한 공기실린더를 사용함으로써, 도어가 닫힐 때 피스톤으로 공기실린더 내의 공기를 압축하여 공기실린더 내의 압축공기량에 비하여 댐핑구멍으로 배출되는 공기량을 작게하여 도어의 닫힘력에 대응하여 댐핑되도록 한 구조이다.

그러나 종래에는 공기실린더 내에 공기압이 형성되면 댐핑구멍을 통하여 계속하여 배출되는 것이어서, 공기실린더 내의 공기압의 변화량이 작아서 초기에 도어가 닫히는 과정에서는 공기실린더 내의 공기압이 낮아 도어의 닫힘 속도를 줄이지 못한다는 단점이 있다.

또한 도어가 닫히는 중에 도어를 정지시키면 공기실린더 내의 공기가 댐핑구멍을 통하여 계속하여 배출되는 것이어서, 닫히는 도어를 정지시킨 뒤에 다시 도어를 닫을 때에는 공기실린더 내의 공기압이 형성되기까지 도어의 닫힘 속도를 실린더 내의 공기압으로 줄이지 못하는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 공기실린더 내의 공기압이 일정한 압력 이상이 되었을 때에 공기실린더 내의 공기가 외부로 배출됨과 아울러 피스톤에 의해 압축될 때 공기실린더 내의 공기의 부피변화량보다 공기실린더의 공기배출량을 작게 하여 공기압으로 댐핑함으로써, 공기압으로 도어 닫힘력을 댐핑하는 시기를 앞당길 수 있는 도어 클로저를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 도어를 닫히게 하는 도어 클로저에 있어서, 하우징의 내부에 탄성부재가 배치되고, 일측에 치형을 구비한 이동체가 상기 탄성부재에 탄성 지지되어 상기 하우징의 내부에서 직선 이동 가능하게 배치되고, 도어의 개폐에 따라 회전되는 링크에 연결되면서 둘레면에 치형을 구비하는 회전체가 상기 이동체의 치형과 치합되어 상기 하우징의 내부에 회전 가능하게 설치되고, 상기 이동체의 선단면에 피스톤이 설치되고, 상기 피스톤을 감싸는 공기실린더가 상기 하우징의 내부에 설치되고, 상기 피스톤으로 공기실린더 내부의 공기를 압축할 때 공기실린더 내부의 공기 유출을 차단함과 아울러 상기 피스톤으로 공기실린더 내부의 공기를 팽창할 때 공기실린더 내부로 외부의 공기를 유입하는 일방향개폐구가 상기 피스톤 또는 공기실린더의 일측에 설치되며, 상기 공기실린더 내부의 공기가 배출될 때에 댐핑하기 위한 댐핑공기배출구가 상기 공기실린더의 내부 안쪽에 형성되며, 상기 댐핑공기배출구의 개폐력을 탄성력으로 가변하여 상기 실린더 내부의 공기압이 일정 압력 이상이 되었을 때에 공기실린더 내부의 공기가 댐핑공기배출구로 배출되는 것을 조정하는 공기압조정수단이 상기 댐핑공기배출구의 출구측에 설치되는 것으로 이루어지는 도어 클로저를 제공한다.

이와 같이 이루어지는 본 발명에 의한 도어 클로저는 댐핑공기배출구를 탄성력으로 차단하는 공기압조정수단을 이용하기 때문에, 공기실린더 내의 공기압이 일정한 압력 이상이 되었을 때에 공기실린더 내의 공기가 외부로 배출되도록 하여 공기실린더 내에 일정한 압력이 항상 작용하도록 하여 도어의 닫힘 방향에서 보다 신속하게 닫힘 속도를 줄일 수 있으며, 도어가 닫히다가 도어를 정지시킨 뒤에 다시 도어를 닫히게 하더라도 공기실린더 내부의 공기압이 일정한 압력을 유지하도록 함으로써, 닫히는 도어를 정지시킨 뒤에 다시 도어를 닫을 때 도어의 닫힘 속도를 보다 신속하게 줄일 수 있어, 공기압으로 도어 닫힘력을 댐핑하는 시기를 앞당길 수 있다는 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 의한 도어 클로저가 적용되는 도어와 도어프레임의 일부를 나타내는 정면도이다.
도 2는 본 발명에 의한 도어 클로저의 일 예를 나타내는 도 1의 A - A선 단면도이다.
도 3과 도 4는 본 발명에 의한 도어 클로저를 설명하는 단면도이다.
도 5와 도 6은 본 발명에 의한 도어 클로저의 다른 예를 각각 나타내는 단면도이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 더욱 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 6은 본 발명에 의한 도어 클로저를 나타내는 도면으로서, 상기 도어 클로저는 종래와 마찬가지로 도어(1)를 개방할 때에는 하우징(11) 내부의 탄성부재(12)를 압축하게 되고, 도어(1)를 닫을 때에는 상기 탄성부재(12)의 탄성력에 의해 닫히는 것이며, 통상적으로 도어 클로저의 하우징(11)은 도어(1)에 설치되고, 도어 크로저와 연결되는 링크(2)는 도어프레임(1a)에 연결된다.

아무튼 본 발명에서는 이동체(13)가 상기 하우징(11) 내부의 탄성부재(12)에 의해 탄성 지지되어 상기 하우징(11)의 내부에서 직선 이동 가능하게 배치된다.

물론 종래와 마찬가지로 상기 탄성부재(12)의 압축력을 조정하기 위한 조정볼트가 상기 탄성부재(12)의 단부에 밀착되도록 상기 하우징(11)에 치합되는 것을 자명한 것이다.

상기 이동체(13)의 일측에는 치형이 형성되는 것이며, 상기 이동체(13)의 치형과 동일한 치형을 구비한 회전체(14)가 상기 하우징(11)의 내부에 회전 가능하게 설치되는 것을 포함된다.

물론 상기 회전체(14)의 치형의 마모를 줄이기 위하여 회전체(14)의 양측에 아이들회전체(14a)가 설치되고, 상기 아이들회전체(14a)의 치형에 상기 이동체(13)의 치형이 결합될 수 있는 것이며, 최종적으로 이동체(13)의 이동에 따라 상기 회전체(14)와 링크(2)가 회전되는 것이다.

상기 이동체(13)의 선단면에는 피스톤(15)이 각각 설치되고, 상기 피스톤(15)를 감싸는 공기실린더(16)가 상기 하우징(11)에 설치되며, 상기 피스톤(15)에 도 2와 같이 일방향개폐구(17)가 설치되거나 도 6과 같이 상기 공기실린더(16)의 내부 일측에 일방향개폐구(17)가 설치될 수 있다.

물론 상기 일방향개폐구(17)는 피스톤(15)으로 공기실린더(16)의 내부 공간을 압축할 때에는 공기실린더(16) 내부의 공기가 외부로 배출되지 않도록 공기의 흐름을 차단하고, 피스톤(15)으로 공기실린더(16)의 내부 공간을 팽창할 때에는 외부의 공기가 공기실린더(16)의 내부로 쉽게 흐르도록 하는 것으로서, 본 실시예와 같이 체크볼 방식을 이용함이 바람직하나, 현재 시중에 공개된 체크밸브(일방향으로 공기를 흐르게 하고 다른 방향으로 공기를 흐르지 못하게 하는 구조) 내의 개폐구조를 채택할 수 있는 것이다.

그리고 본 발명에서는 상기 피스톤(15)으로 공기실린더(16)의 내부 공간을 압축할 때, 공기실린더(16) 내부 공간의 공기를 서서히 배출함으로써, 이동체(13)의 이동 속도를 제어할 수 있다.

예컨대 도 2와 같이 공기실린더(16)의 바닥쪽에 공기압통로 형태의 댐핑공기배출구(18)가 형성되며, 도 5와 같이 공기실린더(16)의 내부 안쪽 일측에 파이프 형태의 댐핑공기배출구(18)이 설치될 수 있으며, 도 6과 같이 공기실린더(16)의 내부 안쪽 바닥면에 구멍 형태의 댐핑공기배출구(18)이 형성될 수 있다.

특히 본 발명에서는 상기 댕핌공기배출구(18)의 출구측의 개폐를 탄성력으로 조정하여 공기실린더(16) 내부의 공기압이 일정 압력 이상이 되었을 때에 공기를 배출하도록 하기 위한 공기압조정수단이 설치된다.

즉 상기 공기압조정수단은 상기 댐핑공기배출구(18)의 개폐력을 탄성력으로 가변하는 것이며, 상기 실린더(16) 내부의 공기압이 일정 압력 이상이 되었을 때에 공기실린더(16) 내부의 공기가 댐핑공기배출구(18)로 배출되는 것을 조정하는 것이다.

일 예로 도 2와 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 공기압조정수단은 상기 댐핑공기배출구(18)를 개폐하는 댐핑구멍개폐구(21)가 상기 댐핑공기배출구(16)의 출구측에 설치되며, 상기 댐핑구멍개폐구(21)로 댐핌공기배출구(18)를 밀폐하는 방향으로 탄성력을 가하는 댐핑탄성부재(22)가 상기 댐핑구멍개폐구(21)의 일측에 배치되고, 상기 댐핑탄성부재(22)의 탄성력을 조정하기 위한 댐핑조정볼트(23)가 상기 댐핑탄성부재(22)의 일측에 배치되어 상기 하우징(11)에 체결되는 구조로 이루어진다.

또한 다른 예로서 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 공기압조정수단은 상기 하우징(11)의 내부에 회전 가능하게 설치되는 댐핑구멍개폐링크(24)의 일측이 상기 댐핑공기배출구(18)의 출구를 개폐함과 아울러 이의 타측에 댐핑탄성부재(22)가 설치되고, 상기 댐핑탄성부재(22)의 탄성력을 조정하기 위한 댐핌조정볼트(23)가 상기 댐핑탄성부재(22)의 일측에 배치되어 상기 하우징(11)에 체결되는 구조로 이루어진다.

이와 같이 이루어지는 본 발명에 의한 도어 클로저는 도어의 개폐에 따라 포괄적인 작용효과가 비슷하므로, 도 2의 실시예를 참조하여 설명하고자 한다.

도 2는 도어가 완전히 닫힌 상태를 나타내는 것이며, 이러한 상태에서 도어를 완전 개방하면 회전체(14)의 회전에 따라 이동체(13)가 탄성부재(12)를 압축하는 방향으로 이동하여 도 3과 같은 도어의 완전 개방 상태가 된다.

도 3과 같이 도어가 개방된 상태에서 도어(1)의 정지 상태를 유지하는 외부의 힘을 제거되면 탄성부재(12)의 탄성력에 의해 도어(1)가 닫히면서 도 3의 링크(2)가 화살표 방향으로 회전하게 된다.

그러면 상기 링크(2)의 회전과 동시에 회전체(14)가 회전됨과 더불어 이동체(13)가 이동하면서 피스톤(15)이 공기실린더(16)의 내부 공간을 압축하게 되며, 공기실린더(16) 내부 공기의 압력이 일정 압력이 될 때까지 공기실린더(16) 내부의 공기를 피스톤(15)로 압축하게 된다.

그리고 도 4와 같이 상기 피스톤(15)과 같이 이동하는 이동체(13)의 이동 속도가 줄기는 하지만 공기실린더(16) 내부의 공기압이 일정 압력 이상에 도달할 때까지이동체(13)의 이동 속도의 변화량이 발생되나, 공기실린더(16) 내부의 공기압이 일정 압력 이상이 되면 공기압에 의한 반력으로 이동체(13)의 이동 속도가 줄게 되며, 이 때에는 도 4와 같이 댐핑탄성부재(22)에 의해 탄성 지지되는 댐핑공기개폐구(21)가 댐핑공기배출구(16)를 개방하면서 공기실린더(16) 내부의 공기가 댐핑공기배출구(16)를 통하여 외부로 배출되면서 도 2와 같이 도어의 완전 밀폐가 될 때까지 이동체(13)의 이동 속도를 줄이게 되는 것이다.

이렇게 본 발명에서는 유압을 사용하지 않고도 도어의 닫힘 속도를 원활하게 줄일 수 있는 것이다.

1 : 도어 2 : 링크
11 : 하우징 12 : 탄성부재
13 : 이동체 14 : 회전체
15 : 피스톤 16 : 공기실린더
17 : 일방향개폐구 18 : 댐핑공기배출구
21 : 댐핑공기개폐구 22 : 댐핑탄성부재
23 : 댐핑조정볼트 24 : 댕핌공기개폐링크

Claims (3)

1. 도어를 닫히게 하는 도어 클로저에 있어서,
   하우징의 내부에 탄성부재가 배치되고,
   일측에 치형을 구비한 이동체가 상기 탄성부재에 탄성 지지되어 상기 하우징의 내부에서 직선 이동 가능하게 배치되고,
   도어의 개폐에 따라 회전되는 링크에 연결되면서 둘레면에 치형을 구비하는 회전체가 상기 이동체의 치형과 치합되어 상기 하우징의 내부에 회전 가능하게 설치되고,
   상기 이동체의 선단면에 피스톤이 설치되고,
   상기 피스톤을 감싸는 공기실린더가 상기 하우징의 내부에 설치되고,
   상기 피스톤으로 공기실린더 내부의 공기를 압축할 때 공기실린더 내부의 공기 유출을 차단함과 아울러 상기 피스톤으로 공기실린더 내부의 공기를 팽창할 때 공기실린더 내부로 외부의 공기를 유입하는 일방향개폐구가 상기 피스톤 또는 공기실린더의 일측에 설치되며,
   상기 공기실린더 내부의 공기가 배출될 때에 댐핑하기 위한 댐핑공기배출구가 상기 공기실린더의 내부 안쪽에 형성되며,
   상기 댐핑공기배출구의 개폐력을 가변하여 상기 실린더 내부의 공기압이 일정 압력 이상이 되었을 때에 공기실린더 내부의 공기가 댐핑공기배출구로 배출되는 것을 조정하는 공기압조정수단이 상기 댐핑공기배출구의 출구측에 설치되는 것으로 이루어지는 도어 클로저.
2. 제1항에 있어서,
   상기 공기압조정수단은 상기 댐핑공기배출구를 개폐하는 댐핑구멍개폐구가 상기 댐핑공기배출구의 출구측에 설치되며, 상기 댐핑구멍개폐구로 댐핌공기배출구를 밀폐하는 방향으로 탄성력을 가하는 댐핑탄성부재가 상기 댐핑구멍개폐구의 일측에 배치되고, 상기 댐핑탄성부재의 탄성력을 조정하기 위한 댐핑조정볼트가 상기 댐핑탄성부재의 일측에 배치되어 상기 하우징에 체결되는 것으로 이루어지는 도어 클로저.
3. 제1항에 있어서,
   상기 공기압조정수단은 상기 하우징의 내부에 회전 가능하게 설치되는 댐핑구멍개폐링크의 일측이 상기 댐핑공기배출구의 출구를 개폐함과 아울러 이의 타측에 댐핑탄성부재가 설치되고, 상기 댐핑탄성부재의 탄성력을 조정하기 위한 댐핑조정볼트가 상기 댐핑탄성부재의 일측에 배치되어 상기 하우징에 체결되는 것으로 이루어지는 도어 클로저.

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