KR102179930B1 - 도어 힌지장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 도어 힌지장치는 도어에 장착되는 제1힌지부와, 문틀에 장착되는 제2힌지부; 및 상기 제1힌지부에 연결되는 케이싱과, 상기 케이싱의 일측에 돌출되어 제2힌지부에 연결되는 샤프트가 구비되고 도어가 자동으로 열리고 닫힐 수 있도록 탄성력을 제공하는 스프링 장치 또는 도어가 열리고 닫힐 때 충격을 흡수하는 댐핑장치를 포함하고, 상기 제1힌지부는 상기 케이싱이 삽입되어 고정되는 제1원통부와, 상기 제1원통부의 일측에 형성되고 도어에 볼트 체결되는 슬롯 형태의 볼트 체결홀이 형성되는 제1브라켓부와, 상기 제1브라켓부의 후면에 장착되어 볼트의 체결 위치를 고정하는 볼트 위치 고정부로 구성되어, 볼트의 위치를 고정할 수 있어 볼트가 이탈되는 것을 방지할 수 있다.

Description

도어 힌지장치{HINGE APPARATUS FOR DOOR}
본 발명은 도어에 설치되어 도어를 회전 가능하게 지지하는 도어 힌지장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 도어가 닫히거나 열릴 때 발생되는 충격을 흡수하는 댐핑장치와 도어가 자동으로 열리거나 닫히도록 하는 스프링 장치 중 적어도 하나가 구비된 도어 힌지장치에 관한 것이다.
현재, 도어 힌지장치는 도어와 문틀 사이에 장착되어 도어가 회전되면서 열리고 닫히도록 회전 가능하게 지지하는 것이고, 도어가 자동으로 열리거나 닫힐 수 있도록 하는 스프링 장치가 구비된다.
종래의 도어힌지는 한국 등록특허공보 10-1947919(2019년 02월 07일)에 개시된 바와 같이, 상하편으로 나누어져 샤프트가 내부에 구비되는 아웃경첩프레임과, 샤프트에 의해 회전되어 아웃경첩프레임에 대해 회동되는 이너경첩프레임과, 아웃경첩프레임에 대해서 이너경첩프레임이 회전상태를 이루는 회전축을 이루는 샤프트를 포함하고, 샤프트에 설치되는 압축 스프링과 캠 구조에 의해 도어가 열림 상태를 유지함과 아울러 도어가 닫힘 상태를 유지한다.
이와 같은 종래의 도어힌지는 압축 스프링의 탄성력에 의해 도어가 열림상태 및 닫힘상태를 유지할 수 있지만 도어가 열리고 닫힐 때 자동으로 열리고 닫히도록 하는 기능을 수행할 수 없는 문제가 있다.
또한, 종래의 도어힌지는 도어의 높낮이 조절이 불가능하여 도어를 문틀에 설치하기 어렵고 추후 도어의 높낮이를 조절할 수 없는 문제가 있다.
한국 등록특허공보 10-1947919(2019년 02월 07일)
따라서, 본 발명의 목적은 도어가 열리고 닫힐 때 도어에 탄성력을 제공하여 도어가 자동으로 열리도록 하는 도어 힌지장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 도어가 열리고 닫힐 때 발생되는 충격을 흡수할 수 있는 도어 힌지장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 다른 목적은 도어를 문틀에 장착할 때 또는 도어를 문틀에 장착 후 도어의 높낮이를 힌지장치에서 조절할 수 있는 도어 힌지장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 문틀 또는 도어에 힌지장치를 볼트 체결하면 볼트의 체결 위치를 고정할 수 있어 볼트의 체결위치가 변경되는 것을 방지할 수 있는 도어 힌지장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 도어 힌지장치는 도어에 장착되는 제1힌지부와, 문틀에 장착되는 제2힌지부와, 상기 제1힌지부에 연결되는 케이싱과, 상기 케이싱의 일측에 돌출되어 제2힌지부에 연결되는 샤프트가 구비되고 도어가 자동으로 열리고 닫힐 수 있도록 탄성력을 제공하는 스프링 장치 또는 도어가 열리고 닫힐 때 충격을 흡수하는 댐핑장치를 포함하고, 상기 제1힌지부는 상기 케이싱이 삽입되어 고정되는 제1원통부와, 상기 제1원통부의 일측에 형성되고 도어에 볼트 체결되는 슬롯 형태의 볼트 체결홀이 형성되는 브라켓부와, 상기 브라켓부의 후면에 장착되어 볼트의 체결 위치를 고정하는 볼트 위치 고정부를 포함한다.
상기 브라켓부의 전면에는 덮개부가 장착되고, 상기 브라켓부의 일측 및 타측에는 제1걸림부 및 제2걸림부가 형성되어 상기 덮개부가 걸림되고, 상기 브라켓부에는 제1나선홀이 관통되게 형성되어 볼트를 제1나선홀에 나사결합하여 상기 덮개부를 가압하여 덮개부를 상기 브라켓부에 고정하도록 구성된다.
상기 볼트 위치 고정부는 상기 브라켓부의 후면에 배치되고 볼트 체결홀과 동일한 슬롯부가 형성되고 그 전면에 제1요철부가 형성되는 제1위치 고정부재와, 상기 제1요철부와 맞물리는 제2요철부가 형성되고 볼트 사이즈에 맞는 원형의 위치 고정홀이 형성되며, 제1위치 고정부재에 비해 폭이 작게 형성되는 제2위치 고정부재를 포함한다.
상기 제2힌지부는 상기 제1힌지부의 일측에 배치되고 케이싱의 일측이 삽입되는 상부 힌지부와, 상기 제1힌지부의 타측에 배치되고 상기 케이싱의 타측이 삽입되는 하부 힌지부를 포함한다.
상기 상부 힌지부는 케이싱의 일측이 삽입되는 제2원통부와, 문틀에 고정되는 제2브라켓부를 포함하고, 상기 제2원통부 내면에는 케이싱의 일측에 회전 가능하게 삽입되는 수지재질의 제1부싱부재가 장착되고, 상기 제1부싱부재의 외면에는 길이방향으로 돌기부가 형성되어 제2원통부의 내면에 형성되는 그루브에 삽입되어 제1부싱부재가 제2원통부에 고정되는 것을 특징으로 한다.
상기 제1부싱부재의 내면에는 상기 케이싱이 회전될 수 있도록 그리스가 채워지는 그리스 홈이 형성될 수 있다.
상기 하부 힌지부는 케이싱의 타측이 삽입되는 제3원통부와, 문틀에 고정되는 제3브라켓를 포함하고, 상기 제3원통부에는 케이싱의 타측이 회전 가능하게 삽입되는 수지재질의 제2부싱부재가 장착되고 그 하단에는 샤프트가 삽입되어 샤프트와 같이 회전되는 샤프트 고정부가 형성될 수 있다.
상기 제3원통부에는 제1힌지부의 높낮이를 조절하여 제1힌지부가 장착된 도어의 높낮이를 조절하는 도어 높낮이 조절부가 설치되고, 상기 도어 높낮이 조절부는 상기 제3원통부의 하측 내면에 형성되는 암나사부와, 상기 암나사부에 나사 결합되도록 외면에 숫나사부가 형성되고 공구가 삽입되는 공구 삽입홀이 형성되는 조절부재를 포함하고, 상기 조절부재를 일방향으로 회전시키면 조절부재가 상승하여 제2부싱부재를 밀어주면 제2부싱부재가 상승하여 제1힌지부를 상승시키는 것을 특징으로 한다.
상기 스프링 장치는 상기 제1힌지부에 연결되는 케이싱과, 상기 케이싱의 일측에 돌출되어 제2힌지부에 연결되는 샤프트와, 상기 케이싱 내부에 설치되고 케이싱과 샤프트 사이에 연결되어 비틀림 탄성력을 제공하는 토션 스프링과, 상기 토션 스프링의 일측에 설치되어 토션 스프링을 수축 및 이완시켜 토션 스프링의 탄성력을 조절하는 탄성력 조절유닛과, 상기 토션 스프링의 타측에 설치되어 도어의 회전각도에 따라 토션 스프링의 탄성력을 전달 및 차단하는 클러치부를 포함한다.
상기 댐핑장치는 내부에 오일이 채워지는 챔버를 갖는 케이싱과, 상기 케이싱의 내면에 밀착된 상태로 직선 이동되며 케이싱의 내부를 제1챔버와 제2챔버로 구획하고 중앙에 관통홀이 형성되는 피스톤 부재와, 상기 피스톤 부재가 고정되고 중앙에 길이방향으로 통로가 형성되는 피스톤 로드와, 상기 피스톤 부재의 관통홀에 슬라이드 이동 가능하게 삽입되고 오일이 통과하는 유로가 형성되는 파이프 부재와, 상기 파이프 부재의 타단에 설치되어 댐핑력을 조절하는 댐핑력 조절부와, 상기 케이싱의 타단에서 인출되는 연결되는 샤프트와, 상기 샤프트와 피스톤 로드 사이에 설치되어 샤프트의 회전 운동을 피스톤 로드에 직선 운동으로 변환하여 전달하는 운동 변환부를 포함한다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 도어 힌지장치는 스프링 장치가 일체로 구비되어 도어가 열리고 닫힐 때 도어에 탄성력을 제공하여 도어가 자동으로 열릴 수 있도록 한다.
또한, 댐핑장치가 일체로 구비되어 도어가 열리고 닫힐 때 발생되는 충격을 흡수할 수 있다.
또한, 도어를 문틀에 장착할 때 또는 도어를 문틀에 장착 후 도어의 높낮이를 힌지장치에서 조절할 수 있다.
또한, 도어 또는 문틀에 힌지장치를 볼트 체결할 때 볼트의 체결위치를 고정할 수 있어 볼트의 체결위치가 변경되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도어 힌지장치의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 도어 힌지장치의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스프링 장치의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스프링 장치의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 도어 힌지장치의 제1힌지부의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 도어 힌지장치의 제1힌지부의 분해 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 도어 힌지장치의 도어 높낮이 조절부의 작동 상태도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 댐핑장치의 분해 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 댐핑장치의 단면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 댐핑장치의 조절부재의 평면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 댐핑장치의 작동 상태도이다.
도 12는 본 발명의 제2실시예에 따른 도어 힌지장치의 평면도이다.
도 13은 본 발명의 제2실시예에 따른 도어 힌지장치의 제1힌지부의 단면도이다.
도 14는 본 발명의 제2실시예에 따른 도어 힌지장치의 제1힌지부의 평면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도어 힌지장치의 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 도어 힌지장치의 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 도어 힌지장치는 도어에 장착되는 제1힌지부(10)와, 제1힌지부(10)의 양쪽에 배치되고 문틀에 장착되는 제2힌지부(12)와, 제1힌지부(10)와 제2힌지부(12) 사이에 설치되어 도어가 자동으로 열리고 닫힐 수 있도록 탄성력을 제공하는 스프링 장치(20) 및 도어가 열리고 닫힐 때 충격을 흡수하는 댐핑장치(30)를 포함한다.
스프링 장치(20)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제1힌지부(10)에 연결되는 케이싱(22)과, 케이싱(22)의 일측에 돌출되어 제2힌지부(12)에 연결되는 샤프트(40)와, 케이싱(22) 내부에 설치되고 케이싱(22)과 샤프트(40) 사이에 연결되어 비틀림 탄성력을 제공하는 토션 스프링(24)과, 토션 스프링(24)의 일측에 설치되어 토션 스프링(24)을 수축 및 이완시켜 토션 스프링(24)의 탄성력을 조절하는 탄성력 조절유닛(26)와, 토션 스프링(24)의 타측에 설치되어 도어의 회전각도에 따라 토션 스프링(24)의 탄성력을 전달 및 차단하는 클러치부(28)를 포함한다.
케이싱(22)은 그 중앙부분에는 케이싱(22)의 양쪽 부분에 비해 외경이 더 크게 형성되고, 둘레방향으로 적어도 하나의 평면 형태인 제1평면부(23)가 형성되어 제1힌지부(10)에 고정된다.
그리고, 케이싱(22)의 일단에는 샤프트(40)가 돌출되고, 샤프트(40)는 제2힌지장치(20)와 연결된다.
제1힌지부(10)는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 케이싱(22)의 제1평면부(23)에 위치되는 제1원통부(200)와, 제1원통부(200)의 일측에 형성되어 도어에 장착되는 제1도어 장착부(202)를 포함한다.
제1원통부(200)는 내면에는 케이싱(22)의 외면에 형성되는 제1평면부(23)에 삽입되어 제1힌지장치(10)와 케이싱(22)이 같이 회전되도록 하는 제2평면부(204)가 형성된다.
제1도어 장착부(202)는 제1원통부(200)의 측면에 평판 형태로 연장되고 볼트 체결홀(206)이 형성되는 제1브라켓부(208)와, 제1브라켓부(208)의 전면에 배치되어 볼트 체결홀(206)이 외부로 노출되지 않도록 덮어주는 덮개부(210)와, 제1브라켓부(208)의 후면에 장착되어 브래켓부(208)를 도어에 볼트(212) 체결한 후 볼트(212)의 체결 위치를 고정하는 볼트 위치 고정부(220,222)를 포함한다.
덮개부(210)는 제1브라켓부(208)에서 이탈되지 않도록 걸림되도록 제1브라켓부(208)의 전면에 슬라이드 방식으로 삽입된다. 덮개부(210)의 일측 가장자리가 걸림되도록 제1브라켓부(208)의 일측에는 제1걸림부(224)가 형성되고, 제1브라켓부(208)의 타측에는 덮개부(210)의 타측 가장자리가 걸림되는 제2걸림부(226)가 형성된다.
이와 같이, 덮개부(210)를 제1브라켓부(208)의 측면에서 슬라이드 방식으로 삽입하면 제1걸림부(224)에 덮개부(210)의 일측 가장자리가 걸림되고, 제2걸림부(226)에 덮개부(210)의 타측 가장자리가 걸림되어 덮개부(210)가 제1브라켓부(208)에서 이탈되지 않도록 한다.
그리고 제1브라켓부(208)에는 볼트(230)가 나사 결합되는 제1나선홀(232)이 관통되게 형성되어 제1브라켓부(208)의 후방에서 볼트(230)를 제1나선홀(232)을 통과하여 덮개부(210)에 가압하면 덮개부(210)가 고정된다.
제1브라켓부(208)에 형성되는 볼트 체결홀(206)은 볼트(212)의 체결 위치를 원활하게 조절할 수 있도록 일정 길이를 갖는 슬롯 형태로 형성된다. 하지만 볼트 체결홀(206)이 슬롯 형태이기 때문에 제1브라켓부(208)를 도어에 체결한 상태에서 사용중 볼트(212)가 슬롯 형태의 볼트 체결홀(206)에서 이동되어 제1브라켓부(208)를 도어에 체결한 위치가 변경될 우려가 있다.
볼트 위치 고정부(220,222)는 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로, 제1브라켓부(208)의 후면에 배치되고 볼트 체결홀(206)과 동일한 슬롯부(240)가 형성되고 그 전면에 제1요철부(242)가 형성되는 제1위치 고정부재(220)와, 제1위치 고정부재(220)의 배면에 접촉되고 볼트(212)가 통과하도록 볼트 사이즈에 맞는 원형의 위치 고정홀(244)이 형성되며 제1요철부(242)에 맞물리는 제2요철부(246)가 형성되며 제1위치 고정부재(220)에 비해 폭이 작게 형성되는 제2위치 고정부재(222)를 포함한다.
제1요철부(242) 및 제2요철부(246)는 슬롯 형태의 볼트 체결홀(206)의 길이방향으로 일정 간격으로 볼록과 오목이 반복되도록 형성되어 제1요철부(242)와 제2요철부(246)가 맞물리면 제2위치 고정부재(222)가 제1위치 고정부재(220)에 고정된다.
이와 같은 볼트 위치 고정부(220,222)는 제1브라켓부(208)를 도어에 볼트 체결할 때 도어의 체결 위치에 맞게 제2위치 고정부재(222)의 이동하여 볼트 체결 위치를 맞춘다.
그러면 제2위치 고정부재(222)의 제2요철부(246)가 제1위치 고정부재(220)의 제1요철부(242)에 맞물리게 되어 제2위치 고정부재(222)가 볼트 체결홀(206)의 길이방향으로 이동되지 않도록 걸림된다.
이러한 상태에서 볼트(212)를 체결하면 볼트(212)는 볼트 체결홀(206), 제1위치 고정부재(220)의 슬롯부(240) 및 제2위치 고정부재(222)의 위치 고정홀(244)을 통과하여 도어에 체결된다.
따라서, 볼트(212)는 위치 고정홀(244)에 고정되므로 볼트 체결홀(206)의 길이방향으로 이동되는 것이 제한되어 사용중 볼트(212)의 체결 위치가 변경되는 것을 방지할 수 있다.
제2힌지부(12)는 케이싱(22)의 일측이 삽입되는 상부 힌지부(14)와, 케이싱(22)의 타측이 삽입되는 하부 힌지부(16)를 포함한다.
상부 힌지부(14)는 케이싱(22)의 일측이 삽입되는 제2원통부(250)와, 문틀에 고정되는 제2브라켓부(252)를 포함하고, 제2브라켓부(252)에는 위에서 설명한 덮개부(210)가 장착된다.
제2원통부(250) 내면에는 케이싱(22)의 일측에 삽입되어 원활하게 회전될 수 있도록 하는 수지재질의 제1부싱부재(254)가 장착되고 제1부싱부재(254)의 외면에는 길이방향으로 돌기부(256)가 형성되어 제2원통부(250)의 내면에 형성되는 그루브(258)에 삽입되어 제1부싱부재(254)가 제2원통부(250)에 고정되도록 한다.
제1부싱부재(254)는 제2원통부(250)에 삽입되도록 양측이 개구된 원통 형태로 형성되고, 그 일면에는 제2원통부(250)의 일측 외면을 일정 길이만큼만 덮어주는 커버부(260)가 형성된다. 그리고 제1부싱부재(254)의 내면에는 그 길이방향으로 케이싱(22)이 원활하게 회전될 수 있도록 그리스가 채워지는 그리스 홈(262)이 형성된다. 제2원통부(250)의 끝부분에는 제1캡 부재(264)가 장착된다.
하부 힌지부(16)는 케이싱(22)의 타측이 삽입되는 제3원통부(270)와, 문틀에 고정되는 제3브라켓부(272)를 포함하고, 제3브라켓부(272)에는 위에서 설명한 덮개부(210)가 장착된다.
제3원통부(270)에는 케이싱(22)의 타측이 삽입되어 원활하게 회전될 수 있도록 하는 수지재질의 제2부싱부재(274)가 장착되고 제2부싱부재(274)의 외면에는 길이방향으로 돌기부(276)가 형성되어 제3원통부(270)의 내면에 형성되는 그루브(278)에 삽입되어 제2부싱부재(274)가 제3원통부(270)에 고정되도록 한다.
제2부싱부재(274)는 내면에 그리스가 충진되는 그리스 홈(280)이 형성되고, 상단에는 제3원통부(270)를 일정 길이로 덮어주는 커버부(282)가 형성된다.
그리고, 제2부싱부재(274)의 하단에는 샤프트(40)가 삽입되어 샤프트(40)와 같이 회전되는 샤프트 고정부(282)가 형성된다.
샤프트 고정부(282)는 제2부싱부재(274)의 끝부분에 형성되어 샤프트(40)가 삽입되는 홀이고, 샤프트(40)의 끝부분에는 평면부가 형성되고, 샤프트 고정부(282)에도 평면부가 형성되어 샤프트(40)가 회전되면 제2부싱부재(274)도 같이 회전된다.
제3원통부(270)에는 제1힌지부(10)의 높낮이를 조절하여 제1힌지부(10)가 장착된 도어의 높낮이를 조절하는 도어 높낮이 조절부(290)가 설치된다.
도어 높낮이 조절부(290)는 제3원통부(270)의 하측 내면에 형성되는 암나사부(292)와, 암나사부(292)에 나사 결합되도록 외면에 숫나사부(298)가 형성되고 공구가 삽입되는 공구 삽입홀(294)이 형성되는 원판 형태의 조절부재(296)를 포함한다.
이와 같은 도어 높낮이 조절부(290)는 도 7에 도시된 바와 같이, 조절부재(296)에 형성된 공구 삽입홀(294)에 공구를 삽입한 후 조절부재(296)를 일방향으로 회전시키면 조절부재(296)가 상승된다. 그러면 조절부재(296)는 제2부싱부재(274)를 밀어주면 제2부싱부재(274)가 제3원통부(270)에서 상측방향으로 인출되고, 제2부싱부재(270)가 제1힌지부(10)를 밀어주면 제1힌지부(10)가 상승된다.
이와 같이, 도어 높낮이 조절부(290)는 도어에 처짐이 발생되거나 기타의 요인으로 인하여 도어의 높낮이가 달라질 경우 도어의 높낮이를 조절할 수 있다.
탄성력 조절부(26)는 토션 스프링(24)을 수축 및 이완시켜 토션 스프링(24)의 탄성력을 조절하는 것으로, 케이싱(22)의 일단에 고정되는 제1캡 부재(50)와, 제1캡 부재(50)의 내면에 나사 결합되어 조이거나 풀면 캡 부재(50)에서 직선 이동되고 토션 스프링(24)의 일단이 고정되는 제1시트부재(52)를 포함한다.
여기에서, 제1시트부재(52)는 그 외면에 캡 부재(50)에 나사 결합되는 나사부(54)가 형성되고, 그 내면에는 공구가 삽입되는 공구 삽입홈(56)이 형성되며, 그 하측에는 토션 스프링(24)의 일단이 연결되는 시트부(58)가 형성된다.
이와 같은 탄성력 조절장치(26)는 공구 삽입홈(56)으로 공구를 삽입하여 제1시트부재(52)를 회전시키면 제1시트부재(52)가 직선 이동되면서 토션 스프링(24)을 수축하거나 이완시켜 토션 스프링(24)의 탄성력을 조절한다.
클러치 장치(28)는 도어 개방 시 연결로드(40)로부터 전달되는 회전력을 토션 스프링(24)에 전달해주며, 일정한 각도 이상이 되면 연결로드(40)의 회전력을 토션 스프링(24)에 전달하지 않는 구조를 갖는다.
이러한 클러치 장치(28)는 케이싱(22)의 일측에 밀봉 가능하게 장착되고 연결로드가 인출되는 제2캡부재(60)와, 연결로드(40)에 일체로 형성되고 둘레방향으로 적어도 두 개의 홈(62)이 형성되는 내부 클러치(64)와, 내부 클러치(64)의 홈(62)에 삽입되는 적어도 두 개의 롤러 볼(66)과, 일단이 토션 스프링(24)과 연결되고 내부 클러치(64)가 삽입되며 둘레방향으로 롤러 볼(66)이 삽입되는 적어도 두 개의 홈(70)이 형성되는 외부 클러치(68)를 포함한다.
제2캡 부재(60)의 외면에는 제2캡 부재(60)와 케이싱(22)을 강제 고정시키기 위한 고정부(72)가 형성되어 제1캡부재와 케이싱(22) 사이의 기밀을 유지한다.
이와 같은 클러치 장치(28)는 내부 클러치(64)의 홈(62)에 롤러 볼(66)이 위치하고 롤러볼(66) 외부로 외부 클러치(68)에 형성된 홈(70)이 위치할 경우 롤러 볼(66)이 내부 클러치(64)의 회전력을 외부 클러치(68)에 전달하게 되고, 이에 따라 연결로드(40)의 회전력이 토션 스프링(24)으로 전달된다.
그리고 일정 각도 이상 회전이 되면 롤러 볼(66)이 내부 클러치(64)에 형성된 홈(62)에서 이탈하게 되고, 이경우 내부 클러치(64)와 외부 클러치(68)는 서로 헛돌게 되어 연결로드(40)의 회전력이 토션 스프링(24)에 회전력이 전달되지 않는다.
반대로 도어의 클로징 시 도어의 회전각이 일정 각도 이하에 도달할 경우 이탈해 있던 롤러 볼(66)이 다시 내부 클러치(64)의 홈(62)에 결합되어 토션 스프링(24)의 회전력이 외부 클러치(68)를 통해 내부 클러치(64)에 전달되어 도어가 자동으로 닫히게 된다.
댐핑장치(30)는 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 양측에 개방되고 내부에 오일이 채워지는 챔버(80,82)를 갖는 케이싱(22)과, 케이싱(22)의 내면에 밀착된 상태로 직선 이동되며 케이싱(22)의 내부를 제1챔버(80)와 제2챔버(82)로 구획하고 중앙에 관통홀(84)이 형성되는 피스톤 부재(34)와, 피스톤 부재(34)가 고정되고 중앙에 길이방향으로 통로(38)가 형성되는 피스톤 로드(36)와, 피스톤 부재(34)의 관통홀(84)에 슬라이드 이동 가능하게 삽입되고 오일이 통과하는 유로(88)가 형성되는 파이프 부재(86)와, 파이프 부재(86)의 타단에 설치되어 댐핑력을 조절하는 댐핑력 조절부(90)와, 케이싱(22)의 타단에서 인출되는 연결되는 샤프트(102)와, 샤프트(102)와 피스톤 로드(36) 사이에 설치되어 샤프트(102)의 회전 운동을 피스톤 로드(36)에 직선 운동으로 변환하여 전달하는 운동 변환부(110)를 포함한다.
피스톤 로드(36)는 그 일단에 피스톤 부재(34)가 고정되는 고정부(104)가 형성되고, 고정부(104)의 외면에는 케이싱(22)의 내면과 기밀을 유지하는 시일링(106)이 장착되며, 그 길이 방향으로 통로(38)가 형성되고, 그 측면에는 통로(38)와 연통되어 통로(38)로 유입된 오일을 제2챔버(82)로 안내하는 구멍(108)이 형성된다.
피스톤 부재(34)는 피스톤 로드(36)의 고정부(104) 내면에 고정되고, 중앙에는 파이프 부재(86)가 밀봉 가능하게 슬라이드 이동되는 관통홀(84)이 형성되며, 그 일측에는 제1챔버(80)에서 제2챔버(82)로의 오일 흐름은 가능하게 하고, 제2챔버(82)에서 제1챔버(80)로의 오일 흐름을 차단하는 체크밸브(113)가 장착된다.
여기에서, 피스톤 부재(34)의 관통홀(84)과 파이프 부재(86)의 외면 사이는 기밀을 유지하는 상태로 슬라이드 이동되도록 형성되어 관통홀(84)을 통해 오일이 새는 것을 방지한다.
파이프 부재(86)는 유로(88)가 길이방향으로 형성되고, 그 일단은 댐핑력 조절부(90)의 조절부재(92)에 고정된다.
그리고, 파이프 부재(86)의 끝부분 측면에는 유로(88)와 연통되는 구멍(89)이 형성되어 파이프 부재(86)가 피스톤 부재(34)에서 인출되어 제1챔버(80)에 구멍(89)이 노출되면 제2챔버(82)의 오일이 구멍(89)을 통해 제1챔버(80)로 배출되므로 댐핑력이 거의 없는 상태가 되어 도어가 빠르게 닫힐 수 있도록 한다.
댐핑력 조절부(90)는 케이싱(22)의 일단에 일단 밀봉 가능하게 장착되는 제3캡 부재(94)와, 제3캡 부재(94)에 회전 가능하게 설치되고 파이프 부재(86)가 고정되어 회전되면 댐핑력이 조절되는 조절부재(92)를 포함한다.
제3캡 부재(94)의 외면에는 시일 링(120)이 장착되어 기밀을 유지하고, 조절부재(92)의 외면에도 시일 링(122)이 장착되어 제3캡 부재(94)와 조절부재(92) 사이의 기밀을 유지한다.
제3캡 부재(92)의 내면에는 축방향으로 제1챔버(80)와 연통되는 그루브(124)가 형성되다. 조절부재(92)에는 도 10에 도시된 바와 같이, 파이프 부재(86)가 삽입되도록 축방향으로 삽입홈(126)이 형성되고, 삽입홈(126)의 끝부분에서 조절부재(92)의 외면과 연통되는 연통홀(128)이 형성된다. 그리고, 조절부재(92)의 상면에는 조절부재(92)를 회전시키는 상면에 공구가 삽입되는 공구 삽입홈(132)이 형성되고, 그 외주면에는 원주방향으로 일정 깊이로 패인 형태로 형성되고 연통홀(128)과 연결되는 오리피스(130)가 형성된다. 이때, 오리피스(130)는 연통홀(128)에서부터 시작하여 연통홀(128)에서 멀어질수록 점차적으로 폭 및 깊이가 좁아지는 형태로 형성된다.
따라서, 오리피스(130)가 제3캡 부재(92)의 그루브(124)와 연결되는 위치에 따라 오일의 흐름량이 달라지게 되고 이에 따라 댐핑력을 조절할 수 있다.
오리피스(130)는 하나 또는 수평하게 배치되는 두 개로 형성될 수 있고, 둘 이상도 형성이 가능하다. 오리피스(130)는 15도에서 360도 범위로 형성될 수 있다.
[0058] 이와 같이 구성되는 댐핑력 조절부(90)의 작용을 살펴보면, 공구 등을 이용하여 조절부재(92)를 회전시키면 오리피스(130)의 일정 구간이 제3캡 부재(94)의 그루브(124)와 연결되고, 제3캡 부재(94)의 그루브(124)에 연결되는 부분의 오리피스(130) 깊이와 폭 사이즈에 따라 오일의 흐름량이 결정되고, 이에 따라 댐핑력을 조절할 수 있다.
즉, 조절부재(92)의 연통홀(128)과 가까운 위치의 오리피스(130) 구간과 제3캡 부재(94)의 그루브(124)가 연결되면 오리피스의 폭과 깊이가 크기 때문에 댐핑력은 작아지게 되고, 조절부재(92)의 연통홀(128)과 먼 위치의 오리피스(130) 구간과 제3캡 부재(94)의 그루브(124)가 연결되면 오리피스의 폭과 깊이가 작기 때문에 댐핑력은 커지게 된다.
이와 같이, 본 발명의 댐핑력 조절부(90)는 조절부재(92)가 360도 이내에서 회전되면서 댐핑력을 조절하기 때문에 댐핑력을 정밀하게 조절할 수 있고, 댐핑력 조절이 편리하다.
운동 변환부(110)는 케이싱(22) 타단에 삽입되고 원통 형태로 형성되며 그 내주면에 나선형상의 한 쌍의 승강 안내홀(142)이 형성되는 제1원통부(140)와, 샤프트(102)에서 연장 형성되고 축방향으로 한 쌍의 수직 가이드홀(148)이 관통 형성된 제2원통부(144)와, 제2원통부(144)의 수직 가이드홀(148)을 통과하고, 그 양단이 승강 안내홀(142)에 삽입되며, 그 중앙부가 피스톤 로드(61)의 상단부에 형성된 구멍(150)에 결합되는 가이드 핀(67)을 포함한다.
제1원통부(140)의 외면에는 시일 링(160)이 장착되어 케이싱(22)와 제1원통부(140) 사이의 기밀을 유지하고, 샤프트(102)의 외면에는 부싱(162) 및 시일 링(164)이 장착되어 샤프트(102)를 회전가능하게 지지함과 아울러 기밀을 유지한다.
이와 같은 운동 변환부(110)는 사용자에 의해 도어가 회전될 때 제4힌지부(16)에 연결된 샤프트(102)가 회전되고, 샤프트(102)와 일체로 형성된 제2원통부(144)가 회전된다.
그러면, 제2원통부(144)에 삽입된 가이드 핀(146)의 양단이 원형을 그리며 회전된다. 이때, 가이드 핀(146)의 양단이 승강 안내홀(142)에 삽입되어 있어 가이드 핀(146)은 승강 안내홀(142)을 따라 슬라이드 이동되고 이에 따라 가이드 핀(146)은 길이방향으로 직선 이동되고, 가이드 핀(146)에 연결된 피스톤 로드(36)가 직선 운동하게 된다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 댐핑장치의 작동 상태도이다.
이와 같이, 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 댐핑장치의 작용을 다음에서 설명한다.
샤프트(102)가 회전되면 위에서 설명한 운동 변환부(110)의 작용에 의해 피스톤 로드(36)가 직선 왕복 이동된다. 즉, 샤프트(102)가 일방향으로 회전되면 피스톤 로드(36)가 전진된다. 그러면 제1챔버(80) 내의 오일이 파이프 부재(86)의 유로(88)를 통해 흐르게 되고, 위에서 설명한 댐핑력 조절부(92)의 작용에 따라 댐핑력 조절부를 통과하여 제2챔버(82)로 유입된다. 그리고, 체크밸브(113)가 바이패스 통로(112)를 개방하는 상태로 작동되므로 제1챔버(80) 내의 오일이 바이패스 통로(112)를 통해 제2챔버(82)로 유입되어 댐핑력이 작게 되고, 이에 따라 도어가 보다 쉽게 열릴 수 있도록 한다.
이와 반대로, 샤프트(102)가 타방향으로 회전되면, 피스톤 로드(36)는 후퇴된다. 그러면 제2챔버(82) 내의 오일이 파이프 부재(86)의 유로(88)를 통해 제1챔버(80)로 이동된다. 이때, 댐핑력 조절부(92)의 작용에 따라 댐핑력이 조절된다.
그리고, 체크밸브(113)는 바이패스 통로(112)를 닫아주어 바이패스 통로(112)를 통해 오일이 흐르지 않도록 한다.
이와 같이, 도어가 닫힐 때 오일은 파이프 부재(86)를 통해서만 흐르므로 댐핑력 조절부의 조절에 따라 조절된 댐핑력으로 도어가 닫히게 되고, 도어가 거의 닫히는 위치에 도달하면, 파이프 부재에 형성된 구멍을 통해 오일이 배출되어 댐핑력이 작게 되고, 이에 따라 도어가 보다 쉽게 닫힐 수 있도록 한다.
도 12는 본 발명의 제2실시예에 따른 도어 힌지장치의 평면도이다.
제2실시예에 따른 도어 힌지장치(300)는 도 12에 도시된 바와 같이, 도어에 장착되는 제1힌지부(310)와, 제1힌지부(310)의 양쪽에 배치되고 문틀에 장착되는 제2힌지부(400)와, 제1힌지부(310)와 제2힌지부(400) 사이에 설치되어 도어가 자동으로 열리고 닫힐 수 있도록 탄성력을 제공하는 스프링 장치(20) 및 도어가 열리고 닫힐 때 충격을 흡수하는 댐핑장치(30)를 포함한다.
제1힌지부(310)는 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 케이싱이 삽입되어 고정되는 원통부(320)와, 원통부(320)의 일측에 평판 형태로 연장되고 그 길이방향으로 슬롯(324)이 관통되게 형성되는 평판부(322)와, 평판부(322)의 슬롯(324)을 따라 직선 이동 가능하게 장착되고 도어에 볼트 체결되어 도어와 제1힌지부(310) 사이의 길이를 조절하는 길이조절부재(330)와, 평판부(322)에 나사 결합되고 길이 조절부재(330)에 연결되어 조이거나 풀면 직선 이동되면서 길이조절부재(330)를 직선 이동시키는 조절볼트(340)를 포함한다.
길이조절부재(330)는 평판부(322)의 상면에 안착되고 하면에 슬롯(324)에 삽입되는 슬롯 삽입돌기(332)가 형성되어 슬롯(324)을 따라 이동되고, 길이방향으로 복수의 볼트 체결홀(334)이 형성되어 도어에 볼트 체결된다. 그리고, 길이조절부재(330)의 후면에는 도어에 체결되는 위치를 정렬시키기 위한 위치 정렬핀(336)이 돌출되게 형성된다.
평판부(322)의 상면에는 내면에 암나사부가 형성되는 너트부(342)가 고정되고, 조절볼트(340)는 너트부(342)에 나사 결합되고 길이조절부재(330)에 연결되어 조절볼트(340)를 조이거나 풀면 전진 및 후퇴되면서 길이조절부재(330)를 직선 이동시킨다.
일 예로, 길이조절부재(330)의 하면에는 원형 홈이 형성되고 원형 홈에 조절볼트의 머리부가 삽입되어 조절볼트가 직선 이동되면 길이조절부재도 같이 직선 이동된다.
제2힌지부(400)는 제1힌지부(310)와 상면에 배치되는 상부 힌지부(410)와 제1힌지부(310)의 하부에 배치되는 하부 힌지부(430)와, 상부 힌지부(410)와 하부 힌지부(430) 사이를 연결하는 연결부(420)를 포함한다. 즉, 제2힌지부(400)는 상부 힌지부(410)와 하부 힌지부(420)가 연결부(420)에 의해 연결되어 일체로 형성될 수 있다.
그리고, 도어 힌지장치는 제2힌지부가 제1힌지부의 상부 또는 하부에 한 개로 설치되는 구조도 적용될 수 있다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
10: 제1힌지부 12: 제2힌지부
14: 상부 힌지부 16: 하부 힌지부
20: 스프링 장치 30: 댐핑장치
22; 케이싱 40: 샤프트
200; 제1원통부 208: 제1브라켓부
242: 제1위치 고정부재 246: 제2위치 고정부재
290: 도어 높낮이 조절부

Claims (13)

  1. 도어에 장착되는 제1힌지부; 문틀에 장착되는 제2힌지부; 및 상기 제1힌지부에 삽입되고 제1힌지부와 같이 회전되도록 그 외면에 제1평면부가 형성되어 제1힌지부의 내면에 걸림되는 케이싱과, 상기 케이싱의 일측에 돌출되어 제2힌지부에 고정되는 샤프트가 구비되고 도어가 자동으로 열리고 닫힐 수 있도록 탄성력을 제공하는 스프링 장치 또는 도어가 열리고 닫힐 때 충격을 흡수하는 댐핑장치;를 포함하고,
    상기 제2힌지부는 상기 제1힌지부의 일측에 배치되고 케이싱의 일측이 삽입되는 상부 힌지부; 및 상기 제1힌지부의 타측에 배치되고 상기 케이싱의 타측이 삽입되는 하부 힌지부를 포함하며,
    상기 상부 힌지부는 케이싱의 일측이 삽입되는 제2원통부와, 문틀에 고정되는 제2브라켓부를 포함하고, 상기 제2원통부 내면에는 케이싱의 일측에 회전 가능하게 삽입되는 수지재질의 제1부싱부재가 장착되고, 상기 제1부싱부재의 외면에는 길이방향으로 돌기부가 형성되어 제2원통부의 내면에 형성되는 그루브에 삽입되어 제1부싱부재가 제2원통부에 고정되며,
    상기 하부 힌지부는 케이싱의 타측이 삽입되는 제3원통부와, 문틀에 고정되는 제3브라켓를 포함하고, 상기 제3원통부에는 케이싱의 타측이 회전 가능하게 삽입되는 수지재질의 제2부싱부재가 장착되고, 상기 제2부싱부재에는 샤프트가 삽입되어 샤프트를 고정하는 샤프트 고정부가 형성되며, 상기 하부 힌지부에는 도어의 높낮이를 조절하는 도어 높낮이 조절부가 설치되고,
    상기 샤프트 고정부는 제2부싱부재의 끝부분에 형성되어 샤프트의 끝부분에형성되는 평면부가 삽입되어 샤프트가 회전되면 제2부싱부재도 같이 회전되며,
    상기 도어 높낮이 조절부는 상기 제3원통부의 하측 내면에 형성되는 암나사부와, 상기 암나사부에 나사 결합되도록 외면에 숫나사부가 형성되고 공구가 삽입되는 공구 삽입홀이 형성되는 조절부재를 포함하고, 상기 조절부재를 일방향으로 회전시키면 조절부재가 상승하여 제2부싱부재를 밀어주면 제2부싱부재가 상승하여 제1힌지부를 상승시키는 것을 특징으로 하는 도어 힌지장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1힌지부는 상기 케이싱이 삽입되어 고정되는 제1원통부와,
    상기 제1원통부의 일측에 형성되고 도어에 볼트 체결되는 슬롯 형태의 볼트 체결홀이 형성되는 제1브라켓부와,
    상기 제1브라켓부의 후면에 배치되고 볼트 체결홀과 동일한 슬롯부가 형성되고 그 전면에 제1요철부가 형성되는 제1위치 고정부재와,
    상기 제1요철부와 맞물리는 제2요철부가 형성되고 볼트 사이즈에 맞는 원형의 위치 고정홀이 형성되며, 제1위치 고정부재에 비해 폭이 작게 형성되는 제2위치 고정부재를 포함하는 도어 힌지장치.
  3. 삭제
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1브라켓부의 전면에는 덮개부가 장착되고, 상기 제1브라켓부의 일측 및 타측에는 제1걸림부 및 제2걸림부가 형성되어 상기 덮개부가 걸림되고,
    상기 제1브라켓부에는 제1나선홀이 관통되게 형성되어 볼트를 제1나선홀에 나사결합하여 상기 덮개부를 가압하여 덮개부를 상기 제1브라켓부에 고정하는 도어 힌지장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1힌지부는 케이싱이 삽입되어 고정되는 원통부;
    상기 원통부의 일측에 평판 형태로 연장되고 그 길이방향으로 슬롯이 관통되게 형성되는 평판부;
    상기 평판부의 슬롯을 따라 직선 이동 가능하게 장착되고 도어에 볼트 체결되어 도어와 제1힌지부 사이의 길이를 조절하는 길이조절부재; 및
    상기 평판부에 나사 결합되고 길이 조절부재에 연결되어 조이거나 풀면 직선 이동되면서 길이조절부재를 직선 이동시키는 조절볼트를 포함하는 도어 힌지장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 길이조절부재는 평판부의 상면에 안착되고 하면에 슬롯에 삽입되는 슬롯 삽입돌기가 형성되어 슬롯을 따라 이동되고, 길이방향으로 복수의 볼트 체결홀이 형성되어 도어에 볼트 체결되며, 하면에는 도어에 체결되는 위치를 정렬시키기 위한 위치 정렬핀이 돌출되는 도어 힌지장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1부싱부재 및 제2부싱부재 중 적어도 하나에는 상기 케이싱이 회전될 수 있도록 그리스가 채워지는 그리스 홈이 형성되는 도어 힌지장치.
  10. 삭제
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제2힌지부는 상기 제1힌지부의 일측에 배치되는 상부 힌지부;
    상기 제1힌지부의 타측에 배치되는 하부 힌지부; 및
    상기 상부 힌지부와 하부 힌지부 사이를 연결하고 문틀에 볼트 체결되는 연결부를 포함하는 도어 힌지장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 스프링 장치는 상기 제1힌지부에 연결되는 케이싱;
    상기 케이싱의 일측에 돌출되어 제2힌지부에 연결되는 샤프트;
    상기 케이싱 내부에 설치되고 케이싱과 샤프트 사이에 연결되어 비틀림 탄성력을 제공하는 토션 스프링;
    상기 토션 스프링의 일측에 설치되어 토션 스프링을 수축 및 이완시켜 토션 스프링의 탄성력을 조절하는 탄성력 조절유닛; 및
    상기 토션 스프링의 타측에 설치되어 도어의 회전각도에 따라 토션 스프링(24)의 탄성력을 전달 및 차단하는 클러치부를 포함하는 도어 힌지장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 댐핑장치는 내부에 오일이 채워지는 챔버를 갖는 케이싱;
    상기 케이싱의 내면에 밀착된 상태로 직선 이동되며 케이싱의 내부를 제1챔버와 제2챔버로 구획하고 중앙에 관통홀이 형성되는 피스톤 부재;
    상기 피스톤 부재가 고정되고 중앙에 길이방향으로 통로가 형성되는 피스톤 로드;
    상기 피스톤 부재의 관통홀에 슬라이드 이동 가능하게 삽입되고 오일이 통과하는 유로가 형성되는 파이프 부재;
    상기 파이프 부재의 타단에 설치되어 댐핑력을 조절하는 댐핑력 조절부;
    상기 케이싱의 타단에서 인출되는 연결되는 샤프트; 및
    상기 샤프트와 피스톤 로드 사이에 설치되어 샤프트의 회전 운동을 피스톤 로드에 직선 운동으로 변환하여 전달하는 운동 변환부를 포함하는 도어 힌지장치.
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