KR102040485B1

KR102040485B1 - 플로어 힌지의 피스톤 변형방지 구조

Info

Publication number: KR102040485B1
Application number: KR1020170113288A
Authority: KR
Inventors: 박형태
Original assignee: 박형태
Priority date: 2017-09-05
Filing date: 2017-09-05
Publication date: 2019-11-08
Also published as: KR20190026406A

Abstract

본 발명은 여닫이문의 잦은 개폐동작에 따른 피스톤의 변형을 방지하여 수평의 진퇴운동으로 인한 실린더실의 편중마모 최소화로 사용수명을 최대한 보장할 수 있어 제품의 신뢰성이 보장되는 플로어 힌지의 피스톤 변형방지 구조를 제공한다.
본 발명의 상기 목적은 내부에 유체가 충전되는 작동공간(110)이 형성되고, 하부에 캠(210)이 구비된 힌지축(200)이 관통 설치되는 힌지공(120)이 형성된 케이싱(100)과, 상기 케이싱(100) 내에 배치된 스프링(400)이 구비되고, 상기 작동공간(110) 내에 길이방향으로 설치되고, 상기 캠(210)의 회전에 의해 좌우 왕복운동가능함과 아울러 상기 스프링(400)에 의해 탄성지지되며, 몸체 중앙에 횡방향으로 형성된 캠 수용공간(310)의 가장자리에 축 고정되어 상기 캠(210)을 지지하는 롤러(320)를 갖는 피스톤(300)을 포함하는 플로어 힌지에 있어서,
상기 피스톤(300)의 캠 수용공간(310) 상부 개방부(A)의 길이에 맞게 변형방지구(500)를 조립하여 상기 힌지축(200)의 회전에 따른 캠(210)의 회전에 연동하는 피스톤(300)의 진퇴운동에 대응한 상기 작동공간(110) 유체의 반발유압에 상기 상부개방부(A)가 내측으로 오그라드는 변형을 방지하는 것을 특징으로 하는 플로어 힌지의 피스톤 변형방지 구조.

Description

플로어 힌지의 피스톤 변형방지 구조{STRUCTURE FOR PROTECTING PISTON DEFORMATION OF FLOOR HINGE}

본 발명은 여닫이문용 플로어 힌지에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 선출원의 구조개선에 의해 여닫이문의 잦은 개폐동작에 따른 피스톤의 변형을 방지하여 수평의 진퇴운동으로 인한 실린더실의 편중마모 최소화로 사용수명을 최대한 보장할 수 있어 제품의 신뢰성이 보장되는 플로어 힌지의 피스톤 변형방지 구조에 관한 것이다.

일반적으로 밀거나 당김에 의한 회전 개폐되는 여닫이문은 회전에 따른 축기능을 하는 플로어 힌지가 여닫이문의 일측의 하측에 구비되고, 대응한 상측에는 회전축으로 구비되어 회전이 지지된다.

이러한 플로어 힌지는 여닫이문의 개폐 안전을 위해 급격하게 열거나 닫히는 속도의 감속 완충을 위해 완충기능이 구비되어 있다.

종래에도 다양한 기술의 플로어 힌지가 개시되어 있으나, 일 예로 특허문헌 1에서는 케이싱 내부에 수직방향으로 힌지축이 축조립으로 입설되어 있으며, 여닫이문과 결합한 힌지축의 회전에 의한 일체구조의 캠의 회전으로 피스톤이 종속적으로 후진하면서 상기 캠의 90도 방향으로 형성된 일측 캠홈이 피스톤의 일측 롤러에 맞결합되면서 여닫이문의 개방상태를 고정하고, 상기 여닫이문을 닫을 경우에는 피스톤의 일측에 설치된 압축스프링이 탄성력에 의해 원상태로 밀어 타측 캠홈에 롤러를 맞결합에 의해 고정하도록 되어 있다.

물론, 이러한 동작시에 케이싱의 내부인 작동공간(실린더실)에 충전된 유체에 의해 피스톤의 진퇴운동이 감속 완충되면서 개폐동작이 제공되고 상기 케이싱의 작동공간(실린더실)의 축소에 의해 완충정도를 조절할 수 있다.

이러한 특허문헌 1에는 종래의 문제점인 플로어 힌지는 구조를 단순화하여 부품수의 최소화 및 조립성을 개선의 장점을 제공하고 있다.

그러나 상기한 특허문헌 1은 도 1에 도시된 것과 같이, 케이싱(10)과 피스톤(30), 상기 피스톤(30)에 조립되는 힌지축(20)의 조립구조의 특성상 케이싱(10)의 작동공간에 수용되는 피스톤(30)에는 수직방향으로 조립되는 상기 힌지축(20)에 일체화된 캠(21)의 작동을 위해 캠수용공간(31)은 반드시 상부개방부(A)를 형성하여 조립된 구조를 취하고 있다.

따라서 특허문헌 1은 힌지축(20)에 조립되는 여닫이문의 반복적인 개폐동작에 따른 반복적인 하중회전에 미치게 되어 상기 피스톤(30)은 진퇴운동에 따른 실린더실(작동공간)의 상대적인 전, 후방 측의 반발 유압에 의해 캠수용공간(31)의 상부 개방부가 오그라드려는 변형력에 의해 피스톤의 전방 상단부와 후방의 상단부 측이 실린더실(작동공간)을 깍아먹는 편중마모가 발생되어 시간이 갈수록 피스톤의 진퇴운동에 따른 완충감속 작동의 작동저하로 사용수명을 보장하지 못하는 단점이 있었다.

그리고 특허문헌 2는 특허문헌 1의 구조를 크게 변형하지 않고 케이싱(10)에 여닫이문을 조립하고, 힌지축(20)을 바닥과 축 조립하는 설치방향을 반대로 취하고 있으나, 특허문헌 1과 같은 피스톤의 변형력에 따른 케이싱의 작동공간(실린더실)의 편중마모가 발생하는 동일한 문제점이 있었다.

특허문헌 1 : 한국 등록특허 제10-1031513호(2011. 04. 20. 등록) 특허문헌 2 : 한국 등록특허 제10-1186017호(2012. 09. 19. 등록)

본 발명은 상기와 같은 선원기술이 갖는 문제점을 해소하고자 안출된 것으로서, 여닫이문의 하중 회전을 지지하는 힌지축 캠의 회전으로 진퇴작동하는 피스톤의 캠수용공간의 상부개방부가 상대적으로 작용하는 반발유압에 의해 오그라드는 변형을 방지하여 케이싱의 작동공간 편중마모를 방지하여 원활한 감속완충의 작동 수명을 극대화하는 플로어 힌지의 피스톤 변형방지 구조를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 플로어 힌지의 피스톤 변형방지 구조는,

피스톤의 상부 개방부에 변형방지구를 조립하여 피스톤의 전진운동에 따른 상대적 작용의 반발유압에 의해 상부 개방부 측이 오그라드는 변형을 방지하여 피스톤의 전,후방측의 상단부분이 케이싱의 실린더실의 편중마모를 차단함으로 해서 피스톤에 의해 구획된 양측의 실린더실(작동공간)의 반발유압작동의 균형으로 피스톤의 완충감속운동의 정확한 작동을 제공하도록 구성한 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 변형방지구는 상기 피스톤의 상부 개방부의 길이에 맞는 길이로서 일측이 개방된 U자형 개방끼움홈으로 힌지축의 외주면에 끼움조립되는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 변형방지구는 피스톤의 상부개방부의 양측에서 힌지축의 캠과 접동하는 롤러의 축에 조립되는 스냅링으로 받침 지지되어 힌지축의 캠과 롤러의 회전간섭이 없도록 설치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 여닫이문의 반복적인 개폐동작에도 피스톤의 수평 진퇴운동으로 피스톤 및 실린더의 실리더실(작동공간)의 편중마모를 최대한 방지하여 플로어힌지의 정확한 작동수명을 최대한 연장하는 효과를 지속할 수 있으며, 단순구조의 개선으로 제조원가를 크게 증가하지 않고 소비자에게 공급할 수 있어 제품의 신뢰성이 보장되는 이점이 있다.

도 1은 종래의 플로어힌지의 피스톤의 작동을 보여주는 발췌 단면도이다.
도 2는 본 발명이 적용된 플로어 힌지의 일부 단면 분해사시도이다.
도 3은 본 발명이 적용된 플로어 힌지의 종단면도이다.
도 4는 본 발명의 요부구성인 피스톤에 조립되는 변형방지구의 조립를 예시한 사시도이다.
도 5은 도 3의 일부 발췌 확대도로서, 본 발명에 의한 피스톤의 진퇴운동에 따른 반발유압에 대한 상부개방부의 변형을 저지하는 작동 설명도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 설치상태에 의한 여닫이문의 개폐에 따른 힌지축의 캠 작동에 따른 피스톤의 진,퇴작동을 보여주는 작동상태도이다.

이하, 첨부되는 도면과 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.

즉, 본 발명은 도 2 내지 도 3에 도시된 것과 같이, 특허문헌 1에서 개시된 실린더실의 작동공간(110)을 갖는 케이싱(100), 힌지축(200) 및 힌지축 캠(210), 캠 수용공간(310)을 갖도록 상부 개방부(A)를 갖는 피스톤(300), 상기 피스톤(300)의 일측에서 탄력지지하는 압축스프링(400)의 구성요소를 포함한다.

상기 케이싱(100)은 상기 작동공간(110)에 연통하는 힌지공(120)이 가공되고, 상기 작동공간(110)은 양측에서 나사조립되는 밀폐캡(130,130)에 의해 기밀된다.

그리고 힌지공(120) 역시, 상기 힌지축(200)의 외주면을 축기밀한 상태로 나사조립되는 밀폐캡(230)에 의해 기밀된다.

따라서 상기 작동공간에는 완충을 위해 충전되는 유체의 외부누설이 없는 상태에서 힌지축(200)의 회전에 따른 캠(210)의 진퇴운동하는 피스톤(300)의 운동에도 유체의 누설이 없게 된다.

즉, 힌지축(200)은 밀폐캡(230)에 의해 힌지공(120)에서 축설치되고 상단부는 외부로 돌출되어 여닫이문과 고정되고, 케이싱(100)은 바닥면에 고정되어 설치된다.

이렇게 구성된 플로어 힌지는 피스톤(300)은 케이싱(100)의 작동공간(110)에 끼워져 힌지축(200)의 캠(210)의 회전에 의해 전진방향에 대응한 유체의 반발유압에 의한 감속 완충된다.

즉, 상기 피스톤(300)은 그 길이방향에 관통된 오리피스의 전방측에 볼과 스프링으로 구성된 체크밸브(C/V)가 설치되어 상기 피스톤(300)의 급격한 전진시에는 체크밸브(C/V)의 작용에 의해 유체의 흐름을 차단하여 완충하여 급격한 닫힘동작이 차단된다.

물론, 이러한 플로어 힌지는 피스톤(300)을 구성하는 몸체 중앙부에 형성된 횡방향의 캠 수용공간(310)에는 양측에 롤러(320)이 축설치되고, 상부개방부(A)을 통해 캠(210)이 수용된 상태로 힌지축(200)이 축설치되며 밀폐캡(230)에 의해 축회전이 고정된 상태로 상단부가 노출된다.

이러한 본 고안은 힌지축(200)의 캠(210)은 반복적으로 정/역회전에 의해 90도 방향에 형성된 걸림홈에 롤러(320)가 걸림되어 개폐상태가 고정된다.

물론, 이러한 힌지축(200)의 고정은 일측에서 피스톤(300)을 탄력 지지하는 압축스프링(400)의 탄성력에 의해 캠(210)의 걸림홈에 피스톤(300)의 일측 롤러(320)이 맞결합하여 회전상태가 고정된다.

이때, 상기 힌지축(200)에 여닫이문이 축 고정된 상태에서 도 6과 같은 열음동작에는 케이싱(100)의 작동공간(110)에 충전된 유체의 반발유압의 작용이 배제되나, 도 7에 도시된 것과 같은 여닫이문의 닫음동작에는 피스톤(300)의 전진에 대응하여 체크밸브(C/V)가 유체관로인 오리피스를 차단함으로 반발유압이 발생하면서 완충/감속된다.

이러한 여닫이문의 개폐동작에 있어 여닫이문의 닫힘동작은 반복적인 하중회전으로 피스톤(300)은 케이싱(100)의 작동공간(110)에서 전진운동과 동시에 충전된 유체의 반발유압, 즉 체크밸브(C/V)의 차단으로 작용함으로 인해서 상기 피스톤(300)의 캠 수용공간(310)의 상부개방부(A)는 내측으로 오그라드는 변형이 발생하려 하나, 도 5에 도시된 것과 같이, 본 발명의 변형방지구(500)에 의해 상부개방부(A)의 내측 수축(오그라듬) 변형이 방지되어 수평의 진퇴동작으로 케이싱(100)의 작동공간(110)과 피스톤(300)의 편마모가 방지되어 상기 피스톤(300)의 원할한 진퇴작동으로 피스톤(300)과 케이싱(100)의 작동공간(110)의 편중마모의 변형이 없이 원활한 작동수명이 보장된다.

본 발명에 적용된 변형방지구(500)는 도 3 및 도 4에 도시된 것과 같이, 상기 상부 개방부(A)의 길이(L)에 맞는 길이로서 일측이 개방되어 힌지축(200)의 외주면에 끼움되는 U자형 개방끼움홈(510)을 통해 상기 피스톤(300)의 캠수용공간(310)에 캠(210)이 안착된 상태에서 그 상부에 끼움으로 조립된다.

이때, 상기 변형방지구(500)는 양측의 상기 롤러(320)의 축에 조립되는 스냅링(S/N)에 의해 하부면이 받침 지지되어 상기 롤러(320)과 캠(210)의 회전에 따른 간섭이 없게된다.

이러한 스냅링(S/N)은 그 형상이 한정되지 않고, 상기 변형방지구(500)의 하부에 받침상태로 지지되어 롤러(320), 캠(210)과의 간섭이 차단되면 다른 구조이어도 무관하다.

상기 캠(210)을 안착한 상태로 힌지축(200)의 조립 후에는 밀폐캡(230)을 힌지축(200)의 외주면에 중앙의 축공으로 결합한 상태에서 힌지공(120)에 나사조립으로 밀봉설치한다.

이렇게 설치된 본 발명은 장기간의 반복적인 힌지축(200)의 정/역회전에도 피스톤(300)의 상부개방부(A)의 오그라드는 변형이 변형방지구(500)에 의해 차단됨으로서 피스톤(300)의 일정한 수평 진퇴운동으로 케이싱(100)의 작동공간(110)의 편중마모를 없애서 장기간 작동수명이 보장으로 사용수명이 최대한 연장된다.

이상에서 설명한 본 발명은 그 권리요지로 청구된 특허청구범위의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능하다.

100 : 케이싱 110 : 작동공간
120 : 힌지공 130, 230 : 밀폐캡
200 : 힌지축 210 : 캠
300 : 피스톤 310 : 캠 수용공간
320 : 롤러 400 : 스프링
500 : 변형방지구 510 : 개방끼움홈
A : 상부 개방부 S/N : 스냅링
C/V : 체크밸브

Claims

내부에 유체가 충전되는 작동공간(110)이 형성되고, 하부에 캠(210)이 구비된 힌지축(200)이 관통 설치되는 힌지공(120)이 형성된 케이싱(100)과, 상기 케이싱(100) 내에 배치된 스프링(400)이 구비되고, 상기 작동공간(110) 내에 길이방향으로 설치되고, 상기 캠(210)의 회전에 의해 좌우 왕복운동가능함과 아울러 상기 스프링(400)에 의해 탄성지지되며, 몸체 중앙에 횡방향으로 형성된 캠 수용공간(310)의 가장자리에 축 고정되어 상기 캠(210)을 지지하는 롤러(320)를 갖는 피스톤(300)을 포함하는 플로어 힌지에 있어서,
상기 피스톤(300)의 캠 수용공간(310) 상부 개방부(A)의 길이에 맞는 길이로서 일측이 개방된 U자형 개방끼움홈(510)으로 상기 힌지축(200)의 외주면에 끼움 조립되는 변형방지구(500)를 조립하여 상기 힌지축(200)의 회전에 따른 캠(210)의 회전에 연동하는 피스톤(300)의 전진운동에 대응한 상기 작동공간(110) 유체의 반발유압에 의해 상기 상부개방부(A)가 내측으로 오그라드는 변형을 방지하는 것을 특징으로 하는 플로어 힌지의 피스톤 변형방지 구조.
삭제
제1항에 있어서,
상기 변형방지구(500)는 피스톤(300)의 상부개방부(A)의 양측에서 힌지축(200)의 캠(210)과 접동하는 롤러(320)의 축에 조립되는 스냅링(S/N)으로 받침 지지되어 상기 캠(210)과 롤러(320)의 회전간섭이 없도록 설치되는 것을 특징으로 하는 플로어 힌지의 피스톤 변형방지구조.