KR102255003B1 - 여닫이문 귀환장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 여닫이문 귀환장치에 관한 것으로, 문틀(F)의 상측 가로프레임(F1)에 설치되며, 외부몸체를 이루는 힌지하우징(3); 일단이 상기 힌지하우징(3)에 장착되고, 타단이 상기 문틀(F)에 여닫이식으로 설치되는 문짝(D)에 장착되어, 상기 문짝(D)이 상기 문틀(F)에 대해 피벗 가능하게 지지되도록 하는 힌지핀(5); 및 상기 힌지핀(5)과 연동하도록 상기 힌지하우징(3)에 장착되어, 상기 문틀(F)로부터 개방된 상기 문짝(D)을 폐쇄위치로 복귀시키는 문짝귀환뭉치(7);를 포함하여 구성되며, 상기 힌지핀(5)은 상기 일단이 상기 힌지하우징(3) 내에 상대 회전 가능하게 장착되고, 상기 타단이 상기 문짝(D)에 함께 회전하도록 착탈 가능하게 장착되고, 상기 문짝귀환뭉치(7)는, 상기 통공(17)을 따라 이동하는 피스톤(31); 상기 문짝(D)의 복원력을 발생시키는 스프링(33); 및 상기 스프링(33)을 변형시키는 플런저(35);를 포함하는 것을 특징으로 하며, 따라서 문틀 상측의 가로프레임 내에 설치할 수 있으므로, 시공 및 유지보수를 용이하게 할 수 있고, 문짝의 외관을 보다 미려하게 할 수 있고, 문틀의 내구성을 일층 향상시킬 수 있게 되며, 문틀 및 문짝과의 결합을 견고하게 유지할 수 있고, 힌지팔과 받이대를 맞춰 끼우면서 문짝을 앞쪽으로 비스듬히 기울여 위로 들어 올리는 동작에 의해 문틀에 쉽게 조립할 수 있으므로, 문틀과 문짝의 분해 및 조립을 매우 용이하게 할 수 있게 된다.

Description

여닫이문 귀환장치{Auto Return Device For Hinged Door}

본 발명은 여닫이문 귀환장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 문틀에 힌지식으로 결합된 문짝을 개방 후 자동으로 폐쇄되도록 하면서도, 문틀에 대해 문짝을 보다 용이하게 착탈할 수 있고, 문짝이나 문틀 외부로의 노출을 최소화시킬 수 있도록 한 여닫이문 귀환장치에 관한 것이다.

출입이 잦은 여닫이문이 설치된 건물의 경우, 출입자가 여닫이문을 통과한 다음 문짝이 계속 열려 있는 경우, 실내 냉난방 효과가 떨어져 에너지 손실이 상당히 발생되고, 건물 내부로 유입되는 실외 매연이나 먼지 등에 의해 실내 환경이 열악하게 될 수 있고, 이를 극복하기 위한 방편 중의 하나로 자동 귀환 기능이 있는 여닫이문 귀환장치를 문짝에 적용하여 사용하고 있다.

이러한 목적으로 사용되는 종래의 여닫이문 귀환장치는 도 1에 도시된 것처럼 콘크리트 바닥면(C)을 일정깊이로 굴착한 후 그 굴착지점에 매설하고, 바닥면 상측으로 돌출된 힌지축(H)을 문짝(D)의 하단에 연결하는 방식으로 시공되는데, 이때 힌지축(H)은 양측면이 테이퍼진 형상으로 되어 있어서 문짝(D)의 하단에 형성된 삽입홈에 힌지축(H)을 끼우면 문짝(D)의 자중(自重)에 의해 힌지축(H)과 문짝(D)의 삽입홈 사이에 빈틈이 없이 문짝(D)이 견고하게 연결됨으로써, 힌지축(H)에서 문짝(D)이 흔들거리거나 덜컥거리는 현상을 방지할 수 있다. 그러나 이와 같은 장점에도 불구하고 위와 같은 여닫이문 귀환장치는 시공이 어려울 뿐만 아니라 바닥면 굴착 비용이 추가로 발생되는 문제점이 있었다.

또한, 위와 같은 문제를 해소하기 위해, 바닥면에는 힌지축만을 매설하고, 여닫이문 귀환장치는 문짝의 하단에 설치하는 시공 방식도 제안된 바 있으나, 귀환장치가 대부분 문짝 외부로 노출되므로, 문짝의 미관을 크게 손상시키는 문제점이 있었다.

또한, 힌지축이 문틀 세로프레임 하단의 내측 모서리 부분에서 돌출된 받이편에서 돌출된 경우, 문짝 개방 시 여닫이문 귀환장치로부터 전해지는 하중을 모두 받이편에 의해 받아야 하기 때문에, 받이편 및 인접한 문틀 부위의 구조강도가 저하되고, 따라서 여닫이문의 내구성가 취약하게 되고, 가용수명이 짧아지는 문제점이 있었다.

이에 따라, 시공을 용이하게 하고 바닥면을 굴착하지 않기 위해서, 공개특허 제10-2006-0100016호에 개시된 도어의 힌지축 제어장치(101)가 제안된 바 있다. 이 제어장치(101)는 도 2에 도시된 바와 같이, 문틀과 유리문을 연결하는 힌지축(111)이 사각기둥 형태로 되어 있고 또 힌지축(111)이 끼워지는 유리문의 지지구(135) 또한 중공의 사각기둥 형태로 되어 있으므로, 유리문(110) 개폐 시 사각 단면을 갖는 힌지축(111)과 지지구(135)의 결합 구조에 의해 유리문(110)의 회전을 제어장치(101)에 전달하는 바, 힌지축(111)과 지지구(35)의 횡단면적이 작기 때문에, 힌지축(111)과 지지구(135)에 큰 모먼트 하중이 걸리게 되며, 따라서 제어장치(101)의 내구성을 떨어뜨리며, 가용수명을 단축시키는 문제점이 있었다.

또한, 힌지축(111)과 지지구(135)의 횡단면적이 작기 때문에, 문틀에 유리문(110)을 조립 또는 재조립할 때, 힌지축(111)에 지지구(135)를 끼워맞추는 작업이 매우 까다롭거나, 불가할 경우 문틀 프레임(113)까지 분해해야 하는 등 시공 및 유지보수가 매우 불편한 문제점도 있었다.

또한, 힌지축(111) 밑부분에서부터 지지구(135)를 끼우도록 되어 있으므로, 힌지축(111)과 지지구(135)는 상하로 상대이동이 허용된 상태로 조립되어야 하며, 따라서 조립 이후 유리문(110)이 문틀 즉, 제어장치(101)에 대해 상하로 덜컥거리는 것을 막을 수 없는 문제점도 있었다.

또한, 지지구(135)는 가이드(136)와 조절볼트를 통해서 문짝에 고정되는 바, 장시간 사용 시 조절볼트에 의한 지지구조가 점차 취약해지므로, 유리문(110)에 흔들림이 발생하거나 틀어짐이 발생하고, 유리문(110)이 일단 한 쪽으로 틀어지면 원래의 정상 위치로 되돌릴 수 없는 문제점도 있었다.

KR 10-1069636

본 발명은 위와 같은 종래의 여닫이문 귀환장치가 가지고 있는 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 문틀의 상측 가로프레임 내부에 설치함으로써, 시공 바닥을 굴착하지 않아도 되는 등 시공 및 유지보수가 용이하면서도, 외부 노출을 막아 문짝의 외관을 훼손시키지 않는 여닫이문 귀환장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한, 위와 같이 문틀의 상측 가로프레임 내부에 설치되면서도, 문틀 또는 문짝과의 결합이 견고하게 유지되고, 또 문틀과 문짝의 분해 및 조립이 용이하게 이루어질 수 있도록 하는 여닫이문 귀환장치를 제공하는 데 다른 목적이 있다.

또한, 문짝 개폐 시 자체에 걸리는 하중을 문틀의 상측 가로프레임 전체로 받아내므로, 하중이 집중되는 것을 방지하여 내구 강도를 향상시킬 수 있도록 한 여닫이문 귀환장치를 제공하는 데 또 다른 목적이 있다.

또한, 문짝 폐쇄 시 문짝이 문틀에 대해 정렬되지 않을 경우, 문짝을 기준위치 즉, 영점에 정렬시킬 수 있는 여닫이문 귀환장치를 제공하는 데 또 다른 목적이 있다.

또한, 문짝의 개방 속도는 빠르게 유지하면서도, 폐쇄 속도는 완만하게 되도록 조절할 수 있고, 따라서 문짝 개폐에 따른 편리성과 안전성을 모두 확보할 수 있는 여닫이문 귀환장치를 제공하는 데 또 다른 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 문틀의 상측 가로프레임에 설치되며, 외부몸체를 이루는 힌지하우징; 일단이 상기 힌지하우징에 장착되고, 타단이 상기 문틀에 여닫이식으로 설치되는 문짝에 장착되어, 상기 문짝이 상기 문틀에 대해 피벗 가능하게 지지되도록 하는 힌지핀; 및 상기 힌지핀과 연동하도록 상기 힌지하우징에 장착되어, 상기 문틀로부터 개방된 상기 문짝을 폐쇄위치로 복귀시키는 문짝귀환뭉치;를 포함하여 구성되며, 상기 힌지핀은 상기 일단이 상기 힌지하우징 내에 상대 회전 가능하게 장착되고, 상기 타단이 상기 문짝에 함께 회전하도록 착탈 가능하게 장착되고, 상기 문짝귀환뭉치는, 상기 힌지축 일단에 결합되도록 상기 힌지하우징의 통공에 장착되어, 상기 힌지축의 회전에 의해 상기 통공을 따라 이동하도록 되어 있는 피스톤; 상기 피스톤과 인접하도록 상기 통공에 장착되어, 상기 문짝이 개방된 때 탄성변형되어 상기 문짝에 대해 복원력을 발생시키는 스프링; 및 상기 통공을 따라 연동하도록 상기 피스톤에 연결되어, 상기 문짝이 개방된 때 상기 스프링을 탄성변형시키는 플런저;를 포함하여 이루어지는 여닫이문 귀환장치를 제공한다.

또한, 상기 힌지핀은, 일단이 상기 힌지하우징에 상대 회전 가능하게 장착되는 힌지축; 및 상기 힌지축의 타단에서 상기 문짝의 회전방향과 법선을 이루는 방향으로 연장되어, 상기 문짝에 함께 회전하도록 착탈 가능하게 장착되는 힌지팔;을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 힌지하우징은 상기 문틀에 대한 고정이 해제된 상태에서 상기 문짝을 상기 힌지팔에 끼워 맞추면서 상기 문틀에 조립할 수 있도록, 상기 문틀에 대하여 상하방향 이동을 허용하는 유격을 두고 상기 문틀 내에 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 문짝은 상단 모서리면에 장착되는 받이대를 포함하되, 상기 받이대는 상기 힌지팔과 착탈 가능하게 결합된 조립 상태에서 상기 힌지축을 상기 문짝과 함께 회전시키는 것이 바람직하다.

또한, 상기 힌지하우징의 제1 및 제2 세로유로 및 가로유로의 개폐정도를 조절하는 유압조절부는 상기 플런저 외주면과 상기 통공의 내주면 사이에 개재되는 일방향 밀봉링을 포함하되, 상기 일방향 밀봉링은 상기 문짝이 개방되는 방향으로 갈수록 외경이 점차 작아지도록 테이퍼져 있으며, 장반경면에 팽창홈이 단반경면을 향하여 오목하게 형성되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 힌지하우징은 상기 문틀에 대하여 상기 문짝 개폐방향으로 회동 가능하게 고정되며, 상기 문틀과의 고정이 해제된 상태에서 상기 문짝과 함께 회전하여 상기 문짝을 영점에 정렬시킬 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 힌지하우징은, 상기 힌지하우징을 상기 문짝과 함께 상기 문틀에 대해 피벗 회동 가능하도록 지지하는 영점회동축; 및 상기 문틀 내에 외부에서 회전시킬 수 있도록 장착되며, 회전 조작시 상기 힌지하우징을 상기 문짝과 함께 상기 영점회동축을 중심으로 하여 피벗 회동시키는 영점조절핀;을 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 여닫이문 귀환장치에 따르면, 귀환장치 자체를 문틀 상측의 가로프레임 내에 설치할 수 있으므로, 문틀이 설치되는 바닥을 굴착하지 않아도 되는 등 시공 및 유지보수를 용이하게 할 수 있고, 귀환장치 자체의 외부 노출을 최소화하여 문짝의 외관을 보다 미려하게 할 수 있으며, 문짝 개폐 시 발생하는 하중을 상측 가로프레임 전체로 분산시킬 수 있게 되어 문틀의 내구성을 일층 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 위와 같이 상측 가로프레임 내부에 설치되면서도, 힌지하우징을 지지볼트에 의해 가로프레임 천장면에 강하게 압박할 수 있으므로 문틀과의 결합을 일층 견고하게 유지할 수 있게 되며, 힌지핀의 힌지팔을 문짝의 받이대에 끼워 힌지핀을 문짝에 연결하므로 문짝과의 결합도 일층 견고하게 유지할 수 있게 된다.

또한, 위와 같이 문틀 또는 문짝과의 결합을 견고하게 유지하면서도, 힌지하우징에 대한 지지볼트의 지지를 해제한 상태에서, 힌지팔과 받이대를 맞춰 끼우면서 문짝(D)을 앞쪽으로 비스듬히 기울여 위로 들어 올리는 간단한 동작에 의해 문틀(F)에 쉽게 조립할 수 있으므로, 문틀과 문짝의 분해 및 조립을 매우 용이하게 할 수 있게 된다.

또한, 폐쇄위치에서 문짝이 문틀에 대해 정렬되지 않을 경우, 지지볼트를 푼 상태에서 영점조절핀을 돌려 영점회동축을 중심으로 힌지하우징을 회동시킬 수 있으므로, 오정렬된 문짝을 빠르고 편리하게 영점 즉, 기준위치에 정렬시킬 수 있게 된다.

또한, 유압조절부에 의해 힌지하우징 통공 내의 유압을 조절함에 있어, 플런저의 외주면에 앞쪽으로 벌어지게 테이퍼진 일방향 밀봉링을 채용하고 있으므로, 문짝 개방에 따라 플런저가 전진할 때는 통공 전방측 오일이 플런저 외주면을 통해 후방측으로 원활히 이동되도록 하되, 반대로 문짝 폐쇄에 따라 플런저가 후퇴할 때는 통공 후방측 오일이 전방측으로 이동하지 못하도록 할 수 있고, 따라서 문짝 개방은 신속하게 이루어지게 하여 사용 편리성을 높이고, 문짝이 폐쇄될 때는 고속으로 회전하지 못하게 폐쇄 속도를 제어하여 사용 안전성을 향상시킬 수 있게 된다.

도 1은 종래의 여닫이문 귀환장치를 도시한 부분 확대 정면도.
도 2는 종래의 또 다른 여닫이문 귀환장치를 도시한 부분 확대 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 여닫이문 귀환장치가 적용된 문틀과 문짝을 문짝 폐쇄 상태로 도시한 부분 절결 사시도.
도 4는 도 3에 A로 표시된 여닫이문 귀환장치의 부분 반단 사시도.
도 5는 도 4에 도시된 여닫이문 귀환장치를 도시한 정단면도,
도 6은 도 4의 BB선 단면도,
도 7은 도 4의 분해 사시도.
도 8은 힌지팔과 받이대의 결합 관계를 설명하는 부분 사시도.
도 9는 도 5의 C 부분 확대도.
도 10은 도 9의 저면도.
도 11은 도 6의 힌지하우징을 고정 해제된 상태를 도시한 도면.
도 12는 도 3의 조립 상태가 되도록 문짝이 문틀에 조립되는 동작을 설명하는 사시도.
도 13은 도 5의 여닫이문 귀환장치를 문짝 개방 상태로 도시한 정단면도.
도 14는 힌지하우징의 영점조절 동작을 설명하는 평면도.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 여닫이문 귀환장치를 첨부 도면을 참조로 상세히 설명한다.

본 발명의 귀환장치는 도 3에 도면부호 1로 여닫이문의 문틀(F) 상측에 내장되어 열린 문짝(D)을 원위치로 자동 귀환시키는 장치로서, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 크게 힌지하우징(3), 힌지핀(5), 및 문짝귀환뭉치(7)를 포함하여 이루어진다.

여기에서, 상기 힌지하우징(3)은 귀환장치(1)의 외부 몸체를 이루는 부분으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 외부로 노출되지 않도록 가로프레임(F1)과 세로프레임(F2)으로 이루어진 문틀(F)의 상측 가로프레임(F1) 내부에 설치되는 바, 외부로 노출되지 않으므로 문짝의 미관을 염려할 필요없이 원하는 데로 크기를 늘릴 수 있으며, 따라서 문짝귀환뭉치(7) 즉, 후술하는 스프링(33)의 제원과 그에 따른 탄성력을 원하는 만큼 증대시킬 수 있도록 한다. 다만, 상측 가로프레임(F1)은 외부에서 귀환장치(1)에 접근할 수 있도록 도 4 및 도 6에 도시된 것처럼, 저면이 축선을 따라 길게 절개되어 있으며, 절개된 부분은 아래쪽에서 스냅식으로 착탈되는 마감판(P)에 의해 마감된다.

이와 같이, 마감판(P)은 귀환장치(1)의 조정을 위해 상측 가로프레임(F1)으로부터 분리 가능하게 되어 있으므로, 힌지하우징(3)은 상측 가로프레임(F1)의 하부턱(J)에 의해 지지되는 하나 이상의 브래킷(11,12)을 통해 지지된다. 보다 구체적으로, 힌지하우징(3)은 브래킷(11,12)을 관통하여 나사 결합되는 복수의 지지볼트(13)를 통해 지지된다. 즉, 힌지하우징(3)은 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 복수의 지지볼트(13) 위에 놓여 지지되되, 지지볼트(13)를 돌려 최대로 상승시킨 때, 도 6과 같이 상면(14)이 가로프레임(F1) 천장면에 밀착됨으로써, 비로소 가로프레임(F1) 내에 고정된다. 따라서, 힌지하우징(3)은 도 11에 도시된 바와 같이, 지지볼트(13)를 충분히 하강시켜 고정을 해제시킨 때, 상면(14)이 가로프레임(F1) 천장면과의 사이에 유격(g)만큼 이격된다. 즉, 힌지하우징(3)은 유격(g)만큼 위 천장면에 대하여 상하방향으로 이동할 수 있는 여유공간을 확보하게 된다.

위와 같이, 힌지하우징(3)은 브래킷(11,12)에 의해 지지되고, 가로프레임(F1)의 천장면에 밀착되어 고정되므로, 귀환장치(1)에 걸리는 하중을 가로프레임(F1) 전체로 받아낼 수 있게 된다.

또한, 힌지하우징(3)은 여닫이문의 시공이 완료된 이후에도 문틀(F)을 완전 분해하지 않고 문틀(F)에서 마감판(P)만 떼어낸 상태에서, 지지볼트(13)를 풀어 가로프레임(F1) 천장면으로부터 이격될 수 있으며, 이에 따라 가로프레임(F1) 내에서 상하로 요동칠 수 있으므로, 도 12에 도시된 것처럼 문짝(D)을 앞쪽으로 비스듬히 기울여 위로 들어 올리는 간단한 동작에 의해, 후술하는 받이대(29)와 힌지팔(23)을 맞춰 끼우면서 문짝(D)을 문틀(F)에 쉽게 조립할 수 있도록 한다.

한편, 힌지하우징(3)은 힌지핀(5)을 끼우도록 저면 일측에 삽입구(15)가 상하 방향으로 형성되며, 문짝귀환뭉치(7)를 조립하기 위한 통공(17)이 삽입구(15)와 직교하면서 축선을 따라 관통되며, 통공(17)은 전후방 캡(18)에 의해 선후단이 마감된다.

상기 힌지핀(5)은 문짝(D)을 문틀(F)에 힌지식으로 여닫을 수 있도록 조립하는 연결수단으로서, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상단이 힌지하우징(3)에 장착되고, 하단이 문짝(D) 상면에 함께 회전하도록 착탈 가능하게 장착되는 바, 문짝(D)이 문틀(F)에 대해 피벗 가능하게 지지되도록 한다. 이를 위해, 힌지핀(5)은 도 4 내지 도 7에 도시된 것처럼, 힌지축(21)과 힌지팔(23)로 이루어진다.

여기에서, 상기 힌지축(21)은 힌지핀(5)의 몸체를 이루는 부분으로, 힌지하우징(3)의 삽입구(15)에 상대 회전 가능하게 끼워져, 통공(17)을 따라 장착된 문짝귀환뭉치(7)의 피스톤(31)과 직교 상태로 맞물림된다. 이때, 힌지축(21)은 상단이 도 6에 도시된 것처럼 환형 링체(24)에 의해 힌지하우징(3) 천장면에 형성된 고정홈(27)에 끼워져 회전 가능하게 지지되며, 상측부에 예컨대 반원형의 횡단면을 갖는 캠(25)이 형성된다. 따라서, 캠(25)은 문짝(D)이 개폐를 위해 정역방향으로 회전할 때 함께 자전하면서 후술하는 것처럼 통공(17)을 따라 피스톤(31)을 왕복 운동시킨다.

또한, 상기 힌지팔(23)은 문짝(D)을 밀어 여는 힘이 일정하다고 할 때, 문짝귀환뭉치(7)에 대한 작동력 즉, 문짝귀환뭉치(7)의 후술하는 스프링(33)에 대한 가압력을 팔 길이만큼 경감시키는 수단으로, 도 4, 도 5, 및 도 7에 도시된 바와 같이, 힌지축(21)의 하단에 결합되어, 문짝(D)의 회전방향과 법선을 이루는 방향으로 즉, 힌지축(21)의 회전 반경방향으로 연장된다. 이에 따라, 힌지팔(23)은 예컨대 도 8에 도시된 받이대(29) 등을 통해 문짝(D)에 결합됨으로써, 문짝(D)의 회전에 따라 힌지핀(5)을 회전시키게 된다.

이때, 문짝(D)은 받이대(29) 외에 다른 수단 또는 방식으로 힌지팔(23)을 착탈 가능하게 수용할 수 있으며, 받이대(29)의 경우 도 8에 도시된 것처럼, 힌지팔(23)과 대응하는 형태로 대응하는 위치에서 문짝(D)의 상단 모서리면에 장착되는 바, 마치 신발을 신고 벗듯이 힌지팔(23)과 착탈 가능하게 결합된다. 따라서, 도 12와 같이 문짝(D)을 앞쪽으로 비스듬히 기울인 상태에서 위로 들어 올려 문틀(F)에 끼울 때, 힌지팔(23)은 어렵지 않게 받이대(29)와 결합될 수 있으며, 또한 전술한 바와 같이 지지볼트(13)를 해제한 때 힌지하우징(3) 전체가 상하 요동이 가능하므로, 더욱 편리하게 힌지팔(23)과 받이대(29)를 맞춰 가면서 끼워 조립할 수 있게 되며, 더 나아가 문짝(D)을 문틀(F)에 쉽게 조립할 수 있게 된다.

상기 문짝귀환뭉치(7)는 문틀(F)로부터 개방된 문짝(D)을 원래의 폐쇄위치 복귀시키는 수단으로서, 도 4, 도 5 및 도 7에 도시된 바와 같이, 힌지핀(5)과 연동하도록 힌지하우징(3)의 통공(17)을 따라 장착되는 바, 크게 피스톤(31), 스프링(33), 및 플런저(35)를 포함하여 이루어진다.

여기에서, 상기 피스톤(31)은 힌지핀(5)의 회전력을 스프링(33)에 전달하는 수단으로, 힌지핀(5)의 캠(25)과 결합되도록 하부 중간에 캠홈(37)이 절결되어 있으며, 이 캠홈(37)의 수압면(38)이 힌지핀(5)과 함께 회전하는 캠(25)에 의해 가압 또는 해제됨으로써, 힌지하우징(3)의 통공(17)을 따라 왕복 운동한다.

상기 스프링(33)은 귀환장치(1)의 복원력을 만들어내는 부재로서, 피스톤(31)과 인접하도록 힌지하우징(3)의 통공(17)에 장착되는 바, 도 4, 도 5 및 도 13에 도시된 바와 같이 압축스프링을 채용하는 경우에는 반동스프링으로서 통공(17) 내주면에 고정된 지지링(36)에 의해 지지되므로, 문짝(D)이 개방됨에 따라 회전하는 캠(25)에 의해 피스톤(31)이 멀어지면서 압축 변형되며, 문짝(D)이 폐쇄된 때는 무부하 상태를 유지한다. 그러나, 스프링으로는 인장스프링을 채용하는 것도 가능하며, 달리 도시하지 않았지만, 이 경우에는 문짝(D)이 개방됨에 따라 회전하는 캠(25) 등에 의해 피스톤(31)이 가까워지면서 탄성 변형된다. 따라서, 어느 경우이든 스프링(33)은 문짝(D)이 개방된 때 탄성 변형되어 역으로 피스톤(31)에 의해 힌지축(21)의 캠(25)을 원위치로 가압함으로써, 힌지팔(23)을 통해 문짝(D)에 복원력을 발생시킨다.

상기 플런저(35)는 피스톤(31)과 연계되어 스프링(33)을 직접 변형시키는 부분으로, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 통공(17)의 축선을 따라 연장된 로드(39)에 스프링(33)을 끼우도록 되어 있으며, 이 로드(39)에 의해 피스톤(31)에 연결되어 통공(17)을 따라 연동한다. 따라서, 플런저(35)는 문짝(D)이 개방된 때 도 13에 도시된 것처럼, 피스톤(31)과 함께 이동하면서 스프링(33)을 압축시킨다.

한편, 귀환장치(1)는 위와 같은 문짝귀환뭉치(7)의 작동을 보다 원활하게 하기 위해 유압조절부(40)를 구비하는 바, 이 유압조절부(40)는 도 4, 도 5 및 도 9에 도시된 바와 같이, 플런저(35)를 경계로 구획되는 통공(17)의 내부공간 양측을 연결하는 바, 플런저(35) 앞쪽과 뒤쪽에 배치되도록 상하방향으로 관통된 제1 및 제2 세로유로(41,42), 제1 및 제2 세로유로(41,42)를 연결하는 가로유로(43), 플런저(35) 외주면과 통공(17) 내주면 사이에 개재되는 일방향 밀봉링(45), 그리고 제2 세로유로(42)에 체결되어 제1 및 제2 세로유로(41,42)와 가로유로(43)의 개도와 유압을 조절하는 유압조절밸브(47)를 포함하여 구성된다. 이때, 특히 일방향 밀봉링(45)은 도 9에 도시된 것처럼, 문짝(D)이 개방되는 방향 즉 뒤쪽으로 갈수록 외경이 점차 작아지도록 테이퍼져 있으며, 장반경면 즉, 전면에 팽창홈(46)이 단반경면 즉, 후면을 향하여 오목하게 형성된다.

또한, 본 발명의 귀환장치(1)는 문짝(D)의 영점을 조절할 수 있도록 되어 있다. 이를 위해, 힌지하우징(3)은 도 14에 도시된 바와 같이 문짝(D)이 개폐되는 방향으로 함께 회동할 수 있도록 문틀(F)에 고정되며, 이와 같이 회동하기 위해서는 지지볼트(13)를 풀어 문틀(F)과의 고정을 해제시킨 상태라야 한다. 따라서, 통상의 문짝(D) 개폐 동작 시와는 반대로 힌지하우징(3)을 회동시킴으로써 문짝(D)을 회전시켜 영점에 정렬시킬 수 있게 된다.

이를 위해, 힌지하우징(3)은 영점회동축(51)과 영점조절핀(53)을 더 포함하는 바, 상기 영점회동축(51)은 도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 힌지하우징(3)의 받이공(52)에 끼워지도록 상측 가로프레임(F1)의 내주면에서 돌출된다. 이때, 받이공(52)은 삽입구(15)와 간섭을 일으키지 않는 범위 내에서 되도록 힌지하우징(3)의 후단과 가까운 상면 중앙부위에 오목하게 형성된다. 따라서, 힌지하우징(3)은 문틀(F)에 대해 영점회동축(51)을 중심으로 하여 문짝(D)과 함께 피벗 회동 가능하도록 지지된다.

또한, 상기 영점조절핀(53)은 힌지하우징(3)이 문틀(F)에 대해 영점회동축(51)을 중심으로 하여 회동하도록 하는 조절수단으로서, 도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 회전 조작이 가능하도록 상측 가로프레임(F1) 즉, 브래킷(11,12)을 관통하여 장착되는 바, 도 10에 도시된 것처럼, 브래킷(11,12) 위로 노출되는 편심헤드(55)와 브래킷(11,12)에 관통, 삽입되어 밑면이 아래로 노출되는 핀몸체(56)로 이루어진다. 이때, 핀몸체(56)의 밑면에는 영점조절핀(53)을 회전 조작할 수 있도록 조정홈(57)이 가공된다. 또한, 힌지하우징(3)의 저면에는 편심헤드(55)와 끼워맞춤되는 U자형 영점조절홈(59)이 절결되어 형성된다. 이때, 영점조절홈(59)은 지지볼트(13)와 영점조절핀(53)의 높이차를 고려하여 2 단으로 턱지게 형성되며, 좌우폭을 편심헤드(55)의 직경과 동일하게 형성하면, 별도의 복원수단 없이도 영점조절핀(53)의 정역회전에 의해 힌지하우징(3)을 정역방향으로 회동시킬 수 있게 된다.

따라서, 편심헤드(55)는 핀몸체(56)에 대해 편심을 이룸으로써, 핀몸체(56)를 회전시킨 때, 핀몸체(56) 중심으로부터의 편심 거리차에 따라 점진적으로 회전반경이 증감하게 되며, 회전반경이 증가되는 방향으로 영점조절홈(59)의 내벽을 밀어 같은 방향으로 힌지하우징(3)을 회동시키게 된다. 이렇게 해서, 힌지하우징(3)이 영점회동축(51)을 중심으로 회동한 만큼 문짝(D)도 회전하게 되며, 이를 통해 폐쇄 시 즉, 무부하 시 영점 즉, 기준위치에서 벗어나 있는 문짝(D)의 배치를 영점에 정렬시킬 수 있게 된다.

이제, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 여닫이문 귀환장치(1)의 작용을 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 귀환장치(1)에 의하면, 도 4 및 도 5에 도시된 문짝(D) 폐쇄 상태에서, 힌지핀(5)은 회전하지 않은 따라서 스프링(33)은 압축되지 않은 무부하 상태를 유지한다.

그러나, 문짝(D)이 개방되어 회전하면, 도 13에 도시된 바와 같이, 받이대(29)와 힌지팔(23)의 결합에 의해 문짝(D)에 연결된 힌지핀(5)이 같은 방향으로 회전한다. 이에 따라, 캠(25)이 회전하면서 수압면(38)을 가압하여 문짝귀환뭉치(7)의 피스톤(31)을 후진시킨다. 피스톤(31)이 후진하면 연동하여 플런저(35)도 후진하고, 따라서 스프링(33)이 플런저(35)에 의해 압축된다.

이와 같이 개방된 상태에서, 문짝(D)을 회전시킨 힘이 제거되면, 스프링(33)은 무부하 상태로 복귀하며, 이때의 반발력에 의해 플런저(35)와 피스톤(31)을 전방으로 가압한다. 이에 따라, 피스톤(31)은 역으로 수압면(38)을 통해 캠(25)을 역방향으로 회전시키며, 따라서 힌지핀(5)도 원래의 위치로 회전시켜 복귀시킨다. 결과적으로, 문짝(D)은 개방 전 무부하 상태인 폐쇄 위치로 복귀하며, 이렇게 해서 일련의 문짝 귀환동작이 마무리된다.

이때, 힌지하우징(3)은 도 4에 도시된 조립 상태에서, 브래킷(11,12)에 아래에서 위로 체결된 복수의 지지볼트(13)에 의해 지지되며, 지지볼트(13)에 의해 위쪽으로 가압되어 그 상면(14)이 상측 가로프레임(F1)의 내주면에 밀착됨으로써, 가로프레임(F1) 내부에 고정된다. 따라서, 지지볼트(13)를 풀어 내리면 가로프레임(F1) 내주면과 힌지하우징(3) 상면(14) 사이에 유격(g)이 발생하므로, 힌지하우징(3)은 분해하지 않은 상태에서도 가로프레임(F1) 내에서 상하로 움직일 수 있게 된다. 따라서, 힌지핀(5)도 힌지하우징(3)과 함께 상하로 요동이 가능하게 되므로, 도 12에 도시된 것처럼, 문짝(D)을 앞쪽으로 비스듬히 기울인 상태에서 문틀(F) 안에서 위로 들어 올려 문틀(F)에 조립할 때, 받이대(29)를 힌지팔(23)에 쉽게 끼워 넣을 수 있게 되고, 따라서 받이대(29)와 힌지팔(23)의 조립이 동시에 이루어져야 하는 문짝(D)과 문틀(F)의 조립 작업을 매우 간단하고 용이하게 수행할 수 있게 된다.

또한, 위와 같이 힌지하우징(3)의 고정이 해제된 상태에서, 영점조절핀(53)을 회전시키게 되면, 도 14에 따라 상술한 바와 같이 핀몸체(56)의 회전축에 대해 편심인 편심헤드(55)가 회전하는 방향으로 영점조절홈(59)을 밀게 되고, 영점조절홈(59)이 밀리는 방향으로 힌지하우징(3)이 영점회동축(51)을 중심으로 서서히 피벗 회전하게 된다. 따라서, 도 5의 폐쇄 상태에서 문짝(D)이 문틀(F)의 영점에 정렬되어 있지 않다면, 위와 같이 영점회동축(51)을 중심으로 힌지하우징(3)과 문짝(D)을 함께 회동시킴으로써, 문짝(D)의 영점을 조절할 수 있게 된다.

또한, 귀환장치(1)는 도 9에 확대 도시된 바와 같이, 유압조절부(40)를 구비하므로, 유압조절밸브(47)에 의해 조정되는 제2 세로유로(42)의 개도에 따라 플런저(35)에 의해 구획된 통공(17) 내 공간의 유압 전달속도를 조절할 수 있게 된다. 특히, 플런저(35)는 일방향 밀봉링(45)을 구비하는 바, 도 9와 같이 플런저(35)가 앞쪽에서 뒤쪽으로 이동하는 도중에는 팽창홈(46)이 눌리면서 통공(17) 내주면에 밀착된 일방향 밀봉링(45)의 외주면이 반경방향으로 쉽게 변형되므로, 플런저(35) 후방 공간의 오일은 수월하게 일방향 밀봉링(45)을 통과하여 전방 공간으로 이동한다. 반대로, 도 13에 도시된 상태에서 플런저(35)가 앞쪽으로 이동하면, 일방향 밀봉링(45)은 팽창홈(46)의 폭이 넓어지면서 전방모서리가 더욱 통공(17) 내주면에 밀착되므로, 플런저(35) 전방 공간의 오일은 일방향 밀봉링(45)을 지나 후방 공간으로 이동하지 못한다.

따라서, 플런저가 도 5의 상태에서 도면 상 우측으로 즉, 후방으로 이동할 때는 문짝(D)이 개방되는 것이므로, 유로(41,42,43) 외에 일방향 밀봉링(45)을 통해서 플런저(35) 후방의 오일이 빠르게 전방 공간으로 이동하여도 무방하다. 그러나, 플런저(35)가 도 13의 상태에서 도면 상 좌측으로 즉, 전방으로 이동할 때는 문짝(D)이 폐쇄되는 것이므로, 오일은 유로(41,42,43)를 통해서만 플런저(35) 전방 공간으로 이동하게 된다. 이때, 플런저(35) 이동속도는 유압조절밸브(47)에 의해 유로(41,42,43)의 개도를 변경함으로써 조절할 수 있다. 따라서, 문짝(D)이 폐쇄될 때, 유압조절부(40)는 안전사고 등이 발생하지 않도록, 플런저(35)를 충분히 조절된 속도로 천천히 이동시킨다.

1 : 여닫이문 귀환장치 3 : 힌지하우징
5 : 힌지핀 7 : 문짝귀환뭉치
11, 12 : 브래킷 13 : 지지볼트
17 : 통공 21 : 힌지축
23 : 힌지팔 25 : 캠
29 : 받이대 31 : 피스톤
33 : 스프링 35 : 플런저
40 : 유압조절부 41 : 제1 세로유로
42 : 제2 세로유로 43 : 가로유로
45 : 일방향 밀봉링 47 : 유압조절밸브
51 : 영점회동축 53 : 영점조절핀
D : 문짝 F : 문틀
F1 : 가로프레임 F2 : 세로프레임

Claims (7)

1. 문틀(F)의 상측 가로프레임(F1)에 설치되며, 외부몸체를 이루는 힌지하우징(3);
   일단이 상기 힌지하우징(3)에 장착되고, 타단이 상기 문틀(F)에 여닫이식으로 설치되는 문짝(D)에 장착되어, 상기 문짝(D)이 상기 문틀(F)에 대해 피벗 가능하게 지지되도록 하는 힌지핀(5); 및
   상기 힌지핀(5)과 연동하도록 상기 힌지하우징(3)에 장착되어, 상기 문틀(F)로부터 개방된 상기 문짝(D)을 폐쇄위치로 복귀시키는 문짝귀환뭉치(7);를 포함하여 구성되며,
   상기 힌지핀(5)은 일단이 상기 힌지하우징(3) 내에서 회전 가능하게 장착되고, 타단이 상기 문짝(D)에 상기 문짝과 함께 회전하도록 착탈 가능하게 장착되고,
   상기 문짝귀환뭉치(7)는,
   상기 힌지핀(5)에 형성된 힌지축(21) 일단에 결합되도록 상기 힌지하우징(3)의 통공(17)에 장착되어, 상기 힌지축(21)의 회전에 의해 상기 통공(17)을 따라 이동하도록 되어 있는 피스톤(31);
   상기 피스톤(31)과 인접하도록 상기 통공(17)에 장착되어, 상기 문짝(D)이 개방된 때 탄성변형되어 상기 문짝(D)에 대해 복원력을 발생시키는 스프링(33); 및
   상기 통공(17)을 따라 이동하도록 상기 피스톤(31)에 연결되어, 상기 문짝(D)이 개방된 때 상기 스프링(33)을 탄성변형시키는 플런저(35);를 포함하여 이루어지고,
   상기 힌지하우징(3)의 제1 및 제2 세로유로(41,42) 및 가로유로(43)의 개폐정도를 조절하는 유압조절부(40)는 상기 플런저(35) 외주면과 상기 통공(17)의 내주면 사이에 개재되는 일방향 밀봉링(45)을 포함하되,
   상기 일방향 밀봉링(45)은 상기 문짝(D)이 개방되는 방향으로 갈수록 외경이 점차 작아지도록 테이퍼져 있으며, 장반경면에 팽창홈(46)이 단반경면을 향하여 오목하게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 여닫이문 귀환장치.
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