KR102289512B1 - 여닫이문 귀환장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 여닫이문 귀환장치에 관한 것으로, 문짝을 회전 가능하게 지지하기 위한 문틀의 상측 가로프레임에 내장되며, 내부에는 작동유체가 유동되는 유체통로가 형성된 하우징; 상기 하우징의 유체통로 내부에 직선 이동 가능하게 장착되는 피스톤; 상기 유체통로를 제1챔버와 제2챔버로 구분되도록 상기 유체통로 내에 이동가능하게 설치되며, 상기 피스톤이 이동할 때 상기 피스톤과 함께 이동되어 상기 제1챔버와 상기 제2챔버 사이에서 작동유체가 이동하도록 하는 플런저; 상기 하우징의 유체통로 내부에 설치되어 상기 문짝이 개방될 때 상기 피스톤의 직선 이동에 의하여 압축되고, 상기 문짝이 폐쇄될 때 신장되는 스프링; 상기 피스톤을 관통한 상태로 상기 하우징에 회전가능하게 설치되며, 상기 문짝의 개방시에 상기 문짝과 함께 회전할 때, 상기 피스톤을 직선이동시키도록 하는 캠부를 가지는 힌지축; 및 상기 문짝의 개폐시에 상기 피스톤이 이동함에 따라서 상기 제1챔버와 상기 제2챔버의 압력을 조절하여 상기 문짝의 개폐속도를 조절하는 유압조절부;를 포함하여 구성된다.

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 제어장치가 제안된 바 있다. 이 제어장치는 도 2에 도시된 바와 같이, 문틀 프레임(113)의 내부에 케이싱부(101)를 내장하고, 케이싱부(101)의 내부에 구동기어(131)와 다수의 실린더(140)와 래크기어를 설치하고, 구동기어(131)의 하부에는 회전축(111)이 케이싱부(101)의 하부에 돌출되도록 하여, 회전축(111)이 유리문(110)의 상부에 이동가능하게 설치되는 지지구(135)에 끼워맞추도록 함으로써, 유리문(110)의 개폐 시에 래크기어들이 이동되면서 유압의 힘으로 작동되는 실린더(140)에 의하여 완충되어 유리문(110)이 열고 닫히도록 하고 있다.

위와 같은 구조의 힌지축 제어장치는 문틀의 상부에 위치하는 프레임(113)의 내부에 케이싱부(101)를 설치함에 의해서 힌지축 제어장치의 설치가 신속 간편하게 이루어질 수 있으므로 전술한 바와 같은 문제점들이 해결될 수는 있으나, 그러나, 위의 힌지축 제어장치는 힌지축(111)을 회전시키기 위해서는 케이싱부(101)의 내부에 구동기어(131)와 다수의 실린더(140)와 래크기어와 같은 복잡한 구조를 설치하여야 하므로 그 구조가 너무 복잡하고, 또 부품의 증대에 따른 조립의 효율성과 생산성이 저하되는 문제점이 있다.

더욱이, 위의 힌지축 제어장치는 케이싱부(101)와 유리문(110)을 연결하는 힌지축(111)이 사각기둥 형태로 되어 있고, 또 힌지축(111)이 끼워지는 유리문의 지지구(135) 또한 중공의 사각기둥 형태로 되어 있으므로, 유리문(110)의 개폐 시 사각 단면을 갖는 힌지축(111)과 지지구(135)의 결합 구조에 의해 유리문(110)의 회전을 케이싱부(101)에 전달하는 바, 힌지축(111)과 지지구(135)의 횡단면적이 작기 때문에, 유리문(110)의 개폐 시에 힌지축(111)과 지지구(135)에 큰 모먼트 하중이 걸리게 되며, 따라서 제어장치의 내구성을 떨어뜨리며, 가용수명을 단축시키는 문제점이 있다.

또한, 힌지축(111)과 지지구(135)의 횡단면적이 작기 때문에, 문틀 프레임(113)에 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, 지지구(135)는 가이드(136)와 조절볼트를 통해서 문짝(D)에 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 10-1476352 KR 10-2006-0100016 A

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 문짝을 회전 가능하게 지지하기 위한 문틀의 상측 가로프레임에 내장되며, 내부에는 작동유체가 유동되는 유체통로가 형성된 하우징; 상기 하우징의 유체통로 내부에 직선 이동 가능하게 장착되는 피스톤; 상기 유체통로를 제1챔버와 제2챔버로 구분되도록 상기 유체통로 내에 이동가능하게 설치되며, 상기 피스톤이 이동할 때 상기 피스톤과 함께 이동되어 상기 제1챔버와 상기 제2챔버 사이에서 작동유체가 이동하도록 하는 플런저; 상기 하우징의 유체통로 내부에 설치되어 상기 문짝이 개방될 때 상기 피스톤의 직선 이동에 의하여 압축되고, 상기 문짝이 폐쇄될 때 신장되는 스프링; 상기 피스톤을 관통한 상태로 상기 하우징에 회전가능하게 설치되며, 상기 문짝의 개방시에 상기 문짝과 함께 회전할 때, 상기 피스톤을 직선이동시키도록 하는 캠부를 가지는 힌지축; 및 상기 문짝의 개폐시에 상기 피스톤이 이동함에 따라서 상기 제1챔버와 상기 제2챔버의 압력을 조절하여 상기 문짝의 개폐속도를 조절하는 유압조절부;를 포함하여 구성되는 여닫이문 귀환장치를 제공한다.

또한, 상기 유체통로에 제3챔버가 더 형성되도록 상기 플런저와 상기 피스톤 사이의 상기 유체통로 내의 일 지점에 분리벽이 고정설치되고, 상기 분리벽은 중앙에 상기 로드가 이동가능하게 관통되는 관통구멍이 형성되고, 상기 제2챔버와 상기 제3챔버 내의 작동유체는 상기 분리벽을 통해서는 서로 연통되지 않는 것이 바람직하다.

또한, 상기 힌지축의 하단에는 상기 힌지축의 회전방향과 법선을 이루는 방향으로 결합되는 힌지팔이 장착되고, 상기 힌지팔은 상기 문짝의 상단 일측에 착탈 가능하게 결합되어, 상기 문짝의 개방시에 상기 문짝의 회전력을 상기 힌지축에 전달하여 상기 힌지축이 회전되도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 하우징은 상기 상측 가로프레임의 하부턱에 의해 지지되는 하나 이상의 브래킷을 통해 지지되고, 상기 브래킷을 관통하여 나사 결합되는 지지볼트를 상승시킴에 따라서, 상기 하우징이 상기 상측 가로프레임의 천정벽에 접촉함으로서, 상기 하우징이 상기 상측 가로프레임 내에 고정되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 유압조절부는, 상기 제1챔버에서 상하방향으로 관통되도록 상기 하우징에 형성되는 제1세로유로; 상기 제2챔버에서 상하방향으로 관통되도록 상기 하우징에 형성되는 제2세로유로; 상기 제3챔버에서 상하방향으로 관통되도록 상기 하우징에 형성되는 제3세로유로; 상기 제1세로유로와 상기 제2세로유로와 상기 제3세로유로가 서로 연통되도록 상기 하우징에 가로 방향으로 형성되는 가로유로; 및 상기 제2세로유로에 설치되어 상기 제2세로유로의 개도와 유압을 조절하는 유압조절밸브;를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 유압조절부는 상기 플런저의 외주면에 설치되는 일방향 밀봉링을 포함하고, 상기 일방향 밀봉링은 상기 문짝이 개방되게 될 때, 상기 제1챔버의 유체가 제2챔버로 이동되는 것은 허용하지만, 상기 문짝이 폐쇄되게 될 때에는, 상기 제2챔버의 유체가 제1챔버로 이동되는 것은 허용하지 않는 것이 바람직하다.

또한, 상기 하우징은 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 하우징은, 상기 하우징을 상기 문짝과 함께 상기 문틀에 대해 피벗 회동 가능하도록 지지하는 영점회동축; 및 상기 문틀 내에 외부에서 회전시킬 수 있도록 장착되며, 회전 조작시 상기 하우징을 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, 하우징을 지지볼트에 의해 가로프레임 천장면에 강하게 압박할 수 있으므로 문틀과의 결합을 일층 견고하게 유지할 수 있게 되며, 힌지축의 힌지팔을 문짝의 받이대에 끼워 힌지축을 문짝에 연결하므로 문짝과의 결합도 일층 견고하게 유지할 수 있게 된다.

또한, 위와 같이 문틀 또는 문짝과의 결합을 견고하게 유지하면서도, 힌지팔과 받이대를 맞춰 끼우면서 문짝을 앞쪽으로 비스듬히 기울여 위로 들어 올리는 간단한 동작에 의해 문틀에 쉽게 조립할 수 있으므로, 문틀과 문짝의 분해 및 조립을 매우 용이하게 할 수 있게 된다.

또한, 하우징 내부의 작동유체가 유체통로 일측의 밀봉캡이나, 힌지축 하단의 밀봉링을 통하여 외부로 누설되는 것을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.

또한, 하우징 내부의 유체통로 내에 장착되는 플런저의 이동이 효율적으로 제어될 수 있는 여닫이문 귀환장치가 제공될 수 있다.

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

또한, 유압조절부에 의해 하우징 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 본 발명의 일 실시예에 따른 여닫이문 귀환장치의 분해 사시도.
도 6은 본 발명의 여닫이문 귀환장치를 문짝 폐쇄 상태로 도시한 정단면도,
도 7은 본 발명의 여닫이문 귀환장치를 문짝 개방 상태로 도시한 정단면도.
도 8은 도 4의 BB선 단면도,
도 9는 도 8의 하우징을 고정 해제된 상태를 도시한 도면.
도 10은 힌지팔과 받이대의 결합 관계를 설명하는 부분 사시도.
도 11은 도 3의 조립 상태가 되도록 문짝이 문틀에 조립되는 동작을 설명하는 사시도.
도 12는 도 7의 일부 저면도.
도 13은 하우징의 영점조절 동작을 설명하는 평면도.

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

본 발명의 여닫이문 귀환장치는 도 3에 도면부호 1로 도시된 바와 같이 여닫이문의 문틀(F) 상측에 내장되어 열린 문짝(D)을 원위치로 자동 귀환시키는 장치로서, 도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이 하우징(3), 피스톤(30), 플런저(35). 스프링(33), 힌지축(20), 및 유압조절부(40)를 구비한다.

하우징(3)은 귀환장치(1)의 외부 몸체를 이루는 부분으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 문짝(D)을 회전 가능하게 지지하기 위한 문틀(F) 즉, 가로프레임(F1)과 세로프레임(F2)으로 이루어지는 문틀(F)의 상측 가로프레임(F1) 내부에 내장되어 외부로 노출되지 않도록 설치되는 바, 외부로 노출되지 않으므로 문짝(D)의 미관을 염려할 필요가 없고, 또 종래의 귀환장치에 비하여 설치에 따른 번거로움이나 복잡함을 피할 수 있어 편리하고 간단하게 설치할 수가 있다.

여기서, 상측 가로프레임(F1)은 외부에서 귀환장치(1)에 접근할 수 있도록 도 4 및 도 8에 도시된 것처럼, 저면이 축선을 따라 길게 절개되어 있으며, 절개된 부분은 아래쪽에서 마감판(P)에 의해 마감되며, 마감판(P)은 스냅식으로 착탈되도록 할 수가 있다.

위와 같이 마감판(P)은 상측 가로프레임(F1) 내부에 내장되는 귀환장치(1)에 접근이 가능하도록 상측 가로프레임(F1)으로부터 분리 가능하게 되어 있으므로 하우징(3)은 상측 가로프레임(F1)의 하부턱(J)에 의해 지지되는 하나 이상의 브래킷(11,12)을 통해 지지된다. 보다 구체적으로, 하우징(3)은 브래킷(11,12)을 관통하여 나사 결합되는 복수의 지지볼트(13)를 통해 지지된다. 즉, 하우징(3)은 도 4에 도시된 바와 같이, 복수의 지지볼트(13) 위에 놓여 지지되되, 지지볼트(13)를 돌려 최대로 상승시킨 때, 도 8과 같이 상면(14)이 가로프레임(F1) 천장면에 밀착됨으로써, 비로소 가로프레임(F1) 내에 고정된다. 따라서, 하우징(3)은 도 9에 도시된 바와 같이, 지지볼트(13)를 충분히 하강시켜 고정을 해제시킨 때, 상면(14)이 가로프레임(F1) 천장면과의 사이에 유격(g)만큼 이격된다. 즉, 하우징(3)은 유격(g)만큼 위 천장면에 대하여 상하방향으로 이동할 수 있는 여유공간을 확보하게 된다.

위와 같이, 하우징(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, 하우징(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 이동이 가능하게 된다.

한편, 하우징(3)은 도 5에 도시된 바와 같이, 작동유체가 유동되는 유체통로(17)가 내부에 길이방향으로 형성되고, 유체통로(17)의 일 지점에는 후술하는 힌지축(20)을 끼우도록 저면 일측에 삽입구(15)가 상하 방향으로 형성된다. 미설명부호 18은 유체통로(17)의 양단을 각각 밀봉하기 위한 밀봉캡이고, 19는 밀봉캡(18)을 고정하기 위한 고정링이다.

피스톤(30)은 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 문짝(D)이 개방되게 될 때, 문짝(D)의 회전과 함께 회전되는 힌지축(20)의 회전력을 스프링(33)에 전달하는 수단으로서, 하우징(3)의 유체통로(17) 내부에 직선 이동 가능하게 장착되며, 후술하는 힌지축(20)의 캠부(25)와 결합되도록 하부 중간에 캠홈(31)이 절결되어 있고, 이 캠홈(31)의 수압면(32)이 힌지축(20)과 함께 회전하는 캠부(25)에 의해 가압 또는 해제됨으로써, 스프링(33)을 압축하거나 신장시키면서 하우징(3)의 유체통로(17)를 따라 왕복 운동한다. 캠홈(31)의 일측에는 로드(39)를 연결볼트(37)에 의해서 결합하기 위한 관통공(36)이 형성되어 있고, 상부에는 힌지축(20)이 관통되어 하우징(3)에 회전가능하게 지지되도록 하기 위한 관통홀(34)이 천공되어 있다.

플런저(35)는 하우징(3) 내부의 유체통로(17)를 제1챔버(C1)와 제2챔버(C2)로 구분되도록 유체통로(17) 내에 이동가능하게 설치되며, 피스톤(30)에 연결된 로드(39)의 선단에 형성되어 피스톤(30)이 이동할 때 피스톤(30)과 함께 이동됨으로써 제1챔버(C1)와 제2챔버(C2) 사이에서 작동유체가 이동하도록 하는 것으로서, 보다 구체적으로는 플런저(35)의 외주에 장착되는 후술하는 일방향 밀봉링(45)에 의해서 문짝(D)의 개방시에는 제1챔버(C1) 내부의 작동유체가 제2챔버(C2)로 이동되도록 하고, 문짝(D)의 폐쇄시에는 제2챔버(C2) 내부의 작동유체가 제1챔버(C1)로 이동되지 못하도록 한다. 미설명부호 35a는 플런저(35)를 로드(39)에 고정하기 위한 고정볼트이다.

스프링(33)은 귀환장치(1)의 복원력을 만들어내는 부재로서, 하우징(3)의 유체통로(17) 내부에서 피스톤(30)과 인접 설치되어, 문짝(D)이 개방될 때에는 피스톤(30)의 직선 이동에 의하여 압축되고, 문짝(D)이 폐쇄될 때에는 신장되면서 피스톤(30)을 이동시켜 힌지축(20)이 회전되도록 한다. 여기서 미설명 부호 69는 스프링(33)의 양단을 각각 지지하기 위한 지지링이다.

한편, 하우징(3)의 유체통로(17)에는 제2챔버(C2) 내부의 압력 변동을 효과적으로 제어하기 위하여 제2챔버(C2) 내부의 일부를 구획하여 제3챔버(C3)로 형성할 수도 있으며, 제3챔버(C3)는 플런저(35)와 피스톤(30) 사이의 유체통로(17) 내의 일 지점에 분리벽(60)을 고정설치함에 의하여 형성토록 할 수가 있다.

이와 같이 하우징(3)의 유체통로(17)에 제3챔버(C3)를 더 형성하게 되면, 제3챔버(C3)와 별도로 형성되는 제2챔버(C2)의 크기가 제3챔버(C3)에 비해서 현저히 줄어들게 구획하는 경우, 크기가 작아진 제2챔버(C2)의 작동유체를 제어함에 의해서 플런저(35)의 이동이 제어되게 되므로 그 만큼 플런저(35)와 피스톤(30)의 이동을 보다 용이하게 제어할 수가 있게 되고, 또 제3챔버(C3) 내부의 압력 변동을 보다 작게 할 수 있으므로 제3챔버(C3) 내의 작동유체가 힌지축(20) 하단의 밀봉링(66)이나 하우징(3)의 밀봉캡(18)과 같은 밀봉부에서 외부로 누설되는 것을 효과적으로 방지할 수가 있다.

여기서, 분리벽(60)은 중앙에 로드(39)가 이동가능하게 관통되는 관통구멍(63)이 형성되며, 제2챔버(C2)와 제3챔버(C3) 내의 작동유체는 분리벽(60)을 통해서는 서로 연통되지 않도록 하기 위하여 분리벽(60)의 외주면과 관통구멍(63)의 내면에 밀봉수단(61, 62)을 형성한다. 미설명부호 64는 분리벽(60)을 유체통로(17) 내에서 이동되지 않도록 고정하기 위한 고정링이다.

힌지축(20)은 문짝(D)을 문틀(F)에 힌지식으로 여닫을 수 있도록 조립하는 연결수단으로서, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 피스톤(30)을 관통한 상태로 하우징(3)에 회전가능하게 설치되며, 캠부(25)와, 축부(21)와, 상측지지부(22)와, 하단결합부(23)를 구비한다.

캠부(25)는 문짝(D)의 개방시에 문짝(D)과 함께 회전할 때, 피스톤(30)을 직선이동시키도록 하는 부분으로서, 피스톤(30)의 캠홈(31)에 맞물림되어 축부(21)가 회전하게 될 때, 피스톤(30)을 직선이동시킬 수 있도록 반원형의 횡단면을 가진다.

축부(21)는 캠부(25)의 하부에 형성되어 힌지축(20)의 몸체를 이루는 부분으로서, 하우징(3)의 삽입구(15)에 회전 가능하게 끼워질 수 있도록 원통체로 이루어진다.

상측지지부(22)는 캠부(25)의 상측으로 연장 형성되어 도 4 및 도 5에 도시된 것처럼 환형 링체(26)에 의해 하우징(3) 천장면에 형성된 고정홈(27)에 끼워져 회전 가능하게 지지된다.

하단결합부(23)는 축부(21)의 하부에 돌출 연장 형성되어 문짝(D)과 결합되도록 하는 부분으로서, 후술하는 힌지팔(28)의 연결구멍(28a)에 끼워져 조립되어 문짝(D)과 하우징(3)을 연결토록 한다. 미설명부호 65는 부싱이고, 66은 밀봉링, 67은 고정링, 68은 지지링이다.

한편, 힌지축(20)의 하단에는 문짝(D)의 회전력을 힌지축(20)에 효율적으로 전달되도록 하기 위하여 힌지축(20)의 하단에 결합되는 힌지팔(28)이 장착되는 것이 바람직하다.

힌지팔(28)은 문짝(D)을 밀어 여는 힘이 일정하다고 할 때, 스프링(33)에 대한 가압력을 팔 길이만큼 경감시키는 수단으로, 도 4, 도 5, 및 도 10에 도시된 바와 같이, 힌지축(20)의 하단의 하단결합부(23)가 끼워지는 연결구멍(28a)과, 연결구멍(28a)로부터 문짝(D)의 회전방향과 법선을 이루는 방향으로 즉, 힌지축(20)의 회전 반경방향으로 연장되는 연장부(28b)로 이루어진다. 이에 따라, 힌지팔(28)은 예컨대 도 10에 도시된 받이대(29) 등을 통해 문짝(D)에 결합됨으로써, 문짝(D)의 회전에 따라 즉 문짝(D)의 개방시에 문짝(D)의 회전력을 힌지축(20)에 효과적으로 전달하여 힌지축(20)이 회전되도록 한다.

이때, 받이대(29)는 도 10에 도시된 것처럼, 힌지팔(28)과 대응하는 형태로 대응하는 위치에서 문짝(D)의 상단 모서리면에 장착되는 바, 마치 신발을 신고 벗듯이 힌지팔(28)과 착탈 가능하게 결합된다. 따라서, 도 11과 같이 문짝(D)을 앞쪽으로 비스듬히 기울인 상태에서 위로 들어 올리는 동작에 의하여 문짝(D)을 문틀(F)에 끼울 때, 힌지팔(28)을 동일한 형태와 크기를 갖는 커다란 구멍이 형성된 받이대(29)에 간단히 삽입이 가능하게 되므로 힌지팔(28)과 받이대(29)의 조립이 보다 용이하게 결합되도록 할 수 있으므로 조립에 따른 생산성이 보다 향상되도록 할 수가 있다.

유압조절부(40)는 문짝(D)의 개폐시에 피스톤(30)이 이동함에 따라서 유체통로(17) 내의 각 챔버 내의 압력을 조절하여 문짝(D)의 개폐속도를 조절하는 부분으로서, 유체통로(17) 내에 제3챔버(C3)를 형성하기 위한 분리벽(60)을 형성하여 유체통로(17)를 제1챔버(C1)와 제2챔버(C2)와 제3챔버(C3)로 형성되는 경우에는 도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 제1챔버(C1)에서 상하방향으로 관통되도록 하우징(3)에 형성되는 제1세로유로(41), 제2챔버(C2)에서 상하방향으로 관통되도록 하우징(3)에 형성되는 제2세로유로(42), 제3챔버(C3)에서 상하방향으로 관통되도록 하우징(3)에 형성되는 제3세로유로(43), 제1세로유로(41)와 제2세로유로(42)와 제3세로유로(43)가 서로 연통되도록 하우징(3)에 가로 방향으로 형성되는 가로유로(44), 제2세로유로(42)에 설치되어 제2세로유로(42)의 개도와 유압을 조절하는 유압조절밸브(47)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기에서 유체통로(17) 내에 제3챔버(C3)가 형성되지 않는 경우에는 하우징(3)에 제3세로유로(43)를 설치하지 않는 것만 제외하고, 나머지 유로는 모두 동일하게 설치된다.

또한, 유압조절부(40)는 플런저(35) 외주면과 유체통로(17) 내주면 사이에서 개재되는 일방향 밀봉링(45)이 장착될 수 있으며, 일방향 밀봉링(45)은 제1챔버(C1)와 제2챔버(C2) 사이에서 작동유체의 이동을 제어한다.

일방향 밀봉링(45)은 도 6에 도시된 것처럼, 플런저(35)의 외주면에 장착될 때, 도 6의 도면에서 좌측 방향으로 외경이 점차 작아지도록 테이퍼져 있으며, 우측면에는 내부에 오목하게 형성되는 가변홈(46)이 형성되며, 이와 같은 일방향 밀봉링(45)은 문짝(D)이 개방되게 될 때, 제1챔버(C1)의 유체가 제2챔버(C2)로 이동되는 것은 허용하지만, 문짝(D)이 폐쇄되게 될 때에는, 제2챔버(C2)의 유체가 제1챔버(C1)로 이동되는 것은 허용하지 않게 된다.

또한, 본 발명의 귀환장치(1)는 문짝(D)의 영점을 조절할 수 있도록 되어 있다. 이를 위해, 하우징(3)은 도 13에 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 하우징(3)을 회동시킴으로써 문짝(D)을 회전시켜 영점에 정렬시킬 수 있게 된다.

이를 위해, 하우징(3)은 영점회동축(51)과 영점조절핀(53)을 더 포함하는 바, 영점회동축(51)은 도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 하우징(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 하우징(3)의 후단과 가까운 상면 중앙부위에 오목하게 형성된다. 따라서, 하우징(3)은 문틀(F)에 대해 영점회동축(51)을 중심으로 하여 문짝(D)과 함께 피벗 회동 가능하도록 지지된다.

또한, 영점조절핀(53)은 하우징(3)이 문틀(F)에 대해 영점회동축(51)을 중심으로 하여 회동하도록 하는 조절수단으로서, 도 4에 도시된 바와 같이, 회전 조작이 가능하도록 상측 가로프레임(F1) 즉, 브래킷(11,12)을 관통하여 장착되는 바, 도 12에 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, 하우징(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 하우징(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 하우징(3)을 회동시키게 된다. 이렇게 해서, 하우징(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.

위와 같은 구조로 이루어지는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 여닫이문 귀환장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 여닫이문 귀환장치에 의하면, 도 4 및 도 6에 도시된 문짝(D) 폐쇄 상태에서, 힌지축(20)은 회전하지 않은, 따라서 스프링(33)은 압축되지 않은 무부하 상태를 유지한다.

이러한 문짝(D)의 폐쇄 상태에서 문짝(D)이 개방되어 회전하면, 도 10에 도시된 바와 같이, 받이대(29)와 힌지팔(28)의 결합에 의해 문짝(D)에 연결된 힌지축(20)이 같은 방향으로 회전한다. 이때, 문짝(D)과 힌지축(20) 사이에는 받이대(29)와 힌지팔(28)이 결합되어 있으므로 문짝(D)의 회전력이 힌지축(20)에 보다 용이하게 전달되게 되며, 힌지축(20)이 회전되게 되면, 힌지축(20)의 캠부(25)가 회전하면서 수압면(32)을 가압하여 피스톤(30)을 도 6의 도면에서 좌측방향으로 이동시킨다. 피스톤(30)이 좌측방향으로 이동되기 시작하면, 그와 연동하여 플런저(35)도 좌측 방향으로 이동하고, 또 스프링(33)도 도 7에 도시된 바와 같이 압축되게 되면서 문짝(D)이 개방되게 된다.

이와 같이 문짝(D)이 개방된 상태에서, 문짝(D)을 회전시킨 힘이 제거되면, 스프링(33)은 압축된 상태에서 다시 신장되게 되며, 스프링(33)이 신장되기 시작하면, 그에 따라 피스톤(30)도 도 7의 상태에서 우측으로 이동하기 시작하여 도 6에 도시된 바와 같이 이동하면서 힌지축(20)의 캠부(25)를 회전시키게 되고, 캠부(25)가 회전되게 되면, 그에 따라 힌지축(20)도 회전하게 되면서 힌지축(20)의 하단에 결합된 힌지팔(28)을 함께 회전시키게 되어 문짝(D)이 다시 개방 전 무부하 상태인 폐쇄 위치로 복귀하며, 이렇게 해서 일련의 문짝(D) 귀환동작이 마무리된다.

그런데, 본 발명의 여닫이문 귀환장치는 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 유압조절부(40)를 구비하므로, 유압조절밸브(47)에 의해 조정되는 제2 세로유로(42)의 개도에 따라 플런저(35)에 의해 구획된 유체통로(17) 내 공간의 유압 전달속도를 조절할 수 있게 된다. 특히, 플런저(35)는 일방향 밀봉링(45)을 구비하는 바, 플런저(35)가 도 6의 도면에서 좌측으로 이동하는 도중에는 제1챔버(C1) 내의 작동유체가 일방향 밀봉링(45)의 외주를 누르게 되므로 가변홈(46)이 눌리면서 유체통로(17) 내주면에 밀착된 일방향 밀봉링(45)의 외주면이 반경방향으로 쉽게 변형되므로, 유체통로(17) 내주면과 일방향 밀봉링(45)의 외주면 사이에 작동유체가 통과될 수 있는 통로가 형성되어 제1챔버(C1) 내의 작동유체는 수월하게 일방향 밀봉링(45)을 통과하여 제2챔버(C2)로 이동한다. 반대로, 도 7에 도시된 상태에서 플런저(35)가 우측으로 이동하면, 일방향 밀봉링(45)은 가변홈(46)의 폭이 넓어지면서 전방모서리가 더욱 유체통로(17) 내주면에 밀착되므로, 제2챔버(C2) 내의 작동유체는 일방향 밀봉링(45)을 지나 제1챔버(C1)로 이동하지 못한다.

따라서, 플런저(35)가 도 6의 상태에서 도면 상 좌측으로 이동할 때는 문짝(D)이 개방되는 것이므로, 유로(41,42,43) 외에 일방향 밀봉링(45)을 통해서 제1챔버(C1) 내의 작동유체가 빠르게 제2챔버(C2)로 이동하여도 무방하다. 그러나, 플런저(35)가 도 7의 상태에서 도면 상 우측으로 이동할 때는 문짝(D)이 폐쇄되는 것이므로, 작동유체는 유체통로(17) 내주면과 일방향 밀봉링(45)의 외주면 사이로는 통과될 수 없고, 단지 유로(41,42,43)를 통해서만 제2챔버(C2) 내의 작동유체가 제1챔버(C1)와 제3챔버(C3) 로 이동하게 된다. 이때, 플런저(35) 이동속도는 제2세로유로(42)에 설치되는 유압조절밸브(47)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.

한편, 본 발명의 여닫이문 귀환장치의 하우징(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 하우징(3) 상면(14) 사이에 유격(g)이 발생하므로, 하우징(3)은 분해하지 않은 상태에서도 가로프레임(F1) 내에서 상하로 움직일 수 있게 된다.

위와 같이 하우징(3)의 고정이 해제된 상태에서, 영점조절핀(53)을 회전시키게 되면, 도 13에 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 하우징(3)이 영점회동축(51)을 중심으로 서서히 피벗 회전하게 된다. 따라서, 도 6의 폐쇄 상태에서 문짝(D)이 문틀(F)의 영점에 정렬되어 있지 않다면, 위와 같이 영점회동축(51)을 중심으로 하우징(3)과 문짝(D)을 함께 회동시킴으로써, 문짝(D)의 영점을 조절할 수 있게 된다.

1 : 여닫이문 귀환장치 3 : 하우징
11 : 브래킷 12 : 브래킷
13 : 지지볼트 15 : 삽입구
17 : 유체통로 20 : 힌지축
21 : 축부 22 : 상측지지부
23 : 하단결합부 25 : 캠부
28 : 힌지팔 29 : 받이대
30 : 피스톤 31 : 캠홈
33 : 스프링 35 : 플런저
40 : 유압조절부 41 : 제1 세로유로
42 : 제2 세로유로 43 : 제2 세로유로
44 : 가로유로 45 : 일방향 밀봉링
46 : 가변홈 47 : 유압조절밸브
51 : 영점회동축 53 : 영점조절핀
60 : 분리벽 63 : 관통구멍
D : 문짝 F : 문틀
F1 : 가로프레임 F2 : 세로프레임

Claims (8)

1. 삭제
2. 문짝(D)을 회전 가능하게 지지하기 위한 문틀(F)의 상측 가로프레임(F1)에 내장되며, 내부에는 작동유체가 유동되는 유체통로(17)가 형성된 하우징(3);
   상기 하우징(3)의 유체통로(17) 내부에 직선 이동 가능하게 장착되는 피스톤(30);
   상기 유체통로(17)를 제1챔버(C1)와 제2챔버(C2)로 구분되도록 상기 유체통로(17) 내에 이동가능하게 설치되며, 상기 피스톤(30)이 이동할 때 상기 피스톤(30)과 함께 이동되어 상기 제1챔버(C1)와 상기 제2챔버(C2) 사이에서 작동유체가 이동하도록 하는 플런저(35);
   상기 하우징(3)의 유체통로(17) 내부에 설치되어 상기 문짝(D)이 개방될 때 상기 피스톤(30)의 직선 이동에 의하여 압축되고, 상기 문짝(D)이 폐쇄될 때 신장되는 스프링(33);
   상기 피스톤(30)을 관통한 상태로 상기 하우징(3)에 회전가능하게 설치되며, 상기 문짝(D)의 개방시에 상기 문짝(D)과 함께 회전할 때, 상기 피스톤(30)을 직선이동시키도록 하는 캠부(25)를 가지는 힌지축(20); 및
   상기 문짝(D)의 개폐시에 상기 피스톤(30)이 이동함에 따라서 상기 제1챔버(C1)와 상기 제2챔버(C2)의 압력을 조절하여 상기 문짝(D)의 개폐속도를 조절하는 유압조절부(40);를 포함하여 구성되고,
   상기 유체통로(17)에 제3챔버(C3)가 더 형성되도록 상기 플런저(35)와 상기 피스톤(30) 사이의 상기 유체통로(17) 내의 일 지점에 분리벽(60)이 고정설치되고,
   상기 분리벽(60)은 중앙에 로드(39)가 이동가능하게 관통되는 관통구멍이 형성되고,
   상기 제2챔버(C2)와 상기 제3챔버(C3) 내의 작동유체는 상기 분리벽(60)을 통해서는 서로 연통되지 않는 것을 특징으로 하는 여닫이문 귀환장치.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 힌지축(20)의 하단에는 상기 힌지축(20)의 회전방향과 법선을 이루는 방향으로 결합되는 힌지팔(28)이 장착되고,
   상기 힌지팔(28)은 상기 문짝(D)의 상단 일측에 착탈 가능하게 결합되어, 상기 문짝(D)의 개방시에 상기 문짝(D)의 회전력을 상기 힌지축(20)에 전달하여 상기 힌지축(20)이 회전되도록 하는 것을 특징으로 하는 여닫이문 귀환장치.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 하우징(3)은 상기 상측 가로프레임(F1)의 하부턱(J)에 의해 지지되는 하나 이상의 브래킷(11,12)을 통해 지지되고,
   상기 브래킷(11,12)을 관통하여 나사 결합되는 지지볼트(13)를 상승시킴에 따라서, 상기 하우징(3)이 상기 상측 가로프레임(F1)의 천정벽에 접촉함으로서, 상기 하우징(3)이 상기 상측 가로프레임(F1) 내에 고정되는 것을 특징으로 하는 여닫이문 귀환장치.
5. 청구항 2에 있어서,
   상기 유압조절부(40)는,
   상기 제1챔버(C1)에서 상하방향으로 관통되도록 상기 하우징(3)에 형성되는 제1세로유로(41);
   상기 제2챔버(C2)에서 상하방향으로 관통되도록 상기 하우징(3)에 형성되는 제2세로유로(42);
   상기 제3챔버(C3)에서 상하방향으로 관통되도록 상기 하우징(3)에 형성되는 제3세로유로(43);
   상기 제1세로유로(41)와 상기 제2세로유로(42)와 상기 제3세로유로(43)가 서로 연통되도록 상기 하우징(3)에 가로 방향으로 형성되는 가로유로(44); 및
   상기 제2세로유로(42)에 설치되어 상기 제2세로유로(42)의 개도와 유압을 조절하는 유압조절밸브(47);를 포함하는 것을 특징으로 하는 여닫이문 귀환장치.
6. 청구항 2에 있어서,
   상기 유압조절부(40)는 상기 플런저(35)의 외주면에 설치되는 일방향 밀봉링(45)을 포함하고,
   상기 일방향 밀봉링(45)은 상기 문짝(D)이 개방되게 될 때, 상기 제1챔버(C1)의 유체가 제2챔버(C2)로 이동되는 것은 허용하지만, 상기 문짝(D)이 폐쇄되게 될 때에는, 상기 제2챔버(C2)의 유체가 제1챔버(C1)로 이동되는 것은 허용하지 않는 것을 특징으로 하는 여닫이문 귀환장치.
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