KR20000011289U - 도어클로저 - Google Patents

Abstract

본 고안은 건물의 출입구와 도어에 연결 설치하여 도어를 열면 저절로 닫히게 하는 도어클로저에 관한 것으로, 특히 몸체를 구성하는 실린더와 나사식으로 결합되는 부품을 합성수지재중 강도특성 등이 우수한 재료로 사출형성하여 기밀성을 증대시키고 접동면의 소음을 저감시키며 순환되는 오일을 필터링할 필요가 없도록 한 도어클로저(doorcloser)에 관한 것이다.

본 고안의 구성상 특징은 실린더(10)에 조립되는 피스톤(20)과 피니언(40)과 실린더캡(60)과 피니언캡(70)들을 합성수지재로 사출성형하여 상기 피스톤(20)에는 랙기어(23)를 형성하고 상기 피니언(40)에는 피니언기어(41)를 형성하며 상기 실린더캡(60)과 상기 피니언캡(70)에는 각각 수나사산(61,71)을 형성한 것이다.

Description

도어클로저{DOOR CLOSER}

본 고안은 건물의 출입구와 도어에 연결 설치하여 도어를 열면 저절로 닫히게 하는 도어클로저에 관한 것으로, 특히 몸체를 구성하는 실린더와 나사식으로 결합되는 부품을 합성수지재중 강도특성 등이 우수한 재료로 사출형성하여 기밀성을 증대시키고 접동면의 소음을 저감시키며 순환되는 오일을 필터링할 필요가 없도록 한 도어클로저(doorcloser)에 관한 것이다.

본 출원은 본 출원인의 1998년 실용신안등록출원 제23292호의 우선권주장출원 입니다.

일반적으로 사용되는 도어클로저는 실린더 내부에 일정량의 오일을 수용하여 스프링으로 탄설된 피스톤의 전후진 작동에 따라 실린더 내부에서 순환되는 오일의 유압작용에 의하여 개방된 도어가 서서히 닫히도록 구성되어 있다.

도 1은 일반적인 도어클로저의 조립상태 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시한 도어클로저의 설치 상태도이다.

도 1에서, 일반적으로 도어클로저는 실린더(10)의 내부에 스프링(30)으로 탄설된 피스톤(20)이 삽입되어 있고, 상기 피스톤(20)의 저면은 외부 작동암(50)의 회동에 따라 연동되는 피니언(40)과 기어로 맞물리게 설치되어 있다. 그리고 실린더(10)의 외측벽으로는 제1포트(11)와 제2포트(12)를 연결하는 오일통로(13)가 형성되어 있다.

상기 실린더(10)의 양단에 형성한 제1암나사공(14)과 제2암나사공(15)에는 각각 실린더캡(60)이 나사체결되어 있으며, 실린더(10)의 양측에 형성한 제3암나사공(16)과 제4암나사공(17)에는 피니언캡(70)이 나사체결되어 있다.

또한, 상기 피스톤(20)의 선단부에는 피스톤(20)을 전후방향으로 연통시키는 밸브공(21)이 형성됨과 아울러 체크볼(22)이 삽입되어 있다.

이와같은 도어클로저는,도 1과 도 2에 도시한 바와같이, 도어(D)를 개방시킬 경우에는 외부 작동암(50)에 연동되는 피니언(40)이 시계방향으로 회전하게 됨으로 피니언(40)과 기어로 맞물려 있는 피스톤(20)은 스프링(30)의 탄성을 이기며 실린더(10)의 후방(오른쪽)으로 이동하게 되고, 이때 실린더(10)의 내부 및 후방에 채워져있는 오일이 압축되면서 오일이 체크볼(22)을 밀어내고 밸브공(21)을 통하여 실린더(10)의 전방으로 직접 유입됨과 아울러 피스톤(20) 내부에 채워진 오일의 일부는 체크볼(22)을 밀어내고 밸브공(21)을 통하여 실린더(10)의 전방(왼쪽)으로 직접 유입되므로 도어(D)를 원활하게 개방할 수 있게 된다.

이와같이, 도어(D)가 개방된 상태에서는 실린더(10) 내부의 피스톤(20)이 스프링(30)의 탄성을 이기고 후진되어 있고, 실린더(10)에 채워진 오일은 피스톤(20) 내부 및 그 후방에 스프링(30)과 함께 압축된 상태로 있다.

이 상태에서 도어(D)를 놓게 되면 피스톤(20)은 스프링(30)의 탄성복원력에 의하여 전진 이동하게 되며, 이에따라 피스톤(20)의 전방에 채워진 오일이 압축됨과 동시에 피스톤(20)의 밸브공(21)을 체크볼(22)이 폐쇄시키게 됨으로 오일은 제1포트(11)에서 오일통로(13)를 통하여 피니언설치 공간부로 유입된 후 제2포트(12)를 통하여 실린더(10)의 후방쪽으로 유입된다.

이때 피스톤(20)의 이동에 의하여 압축된 오일은 좁은 오일통로(13)를 통과하게 됨으로 피스톤(20)은 완만한 속도로 이동하게 되고, 그 피스톤(20)과 기어로 맞물려 있는 피니언(40)은 반시계방향으로 회전함과 동시에 이 피니언(40)과 직결된 외부 작동암(50)이 회전함에 따라 도어(D)가 자동적으로 서서히 닫히게 된다.

그런데, 이러한 일반적인 도어클로저를 구성하는 부품들이 전부 금속재로 되어 있기 때문에 사용할 때 다음과 같은 제반 문제점이 있었다.

첫째, 도어클로저의 작동시 피스톤과 피니언과의 기어로 맞물려 접동되는 부분에서 금속성 이음이 발생하게 된다.

둘째, 기어로 접동되는 부분에서 언더컷(undercut)현상에 의해 금속가루가 발생하여 오일을 오염시키므로 이를 정화하기 위하여 필터를 구비하고 있으나, 사용기간이 경과됨에 따라 필터의 기능이 저하되어 기기의 작동상태가 불량해지고 유지보수를 하여야 하는 불편함이 있었다.

셋째, 실린더의 밀봉을 위하여 각 암나사공에 나사체결되는 실린더캡과 피니언캡의 밀봉효과가 적어 나사체결부위에서 누유된다. 그리하여 오일이 기기의 주변을 오염시키고 실린더에 채워진 오일량이 부족하여 기기의 작동이 불량해지는 폐단이 있었다.

넷째, 실린더에 조립되는 피스톤, 피니언, 실린더캡, 피니언캡의 제작시 금속재를 사용하여 다이캐스팅한 후에 호빙머신으로 기어가공이나 나사가공의 후가공을 하여야 함으로 제작공정이 많고 재료비를 많이 차지하여 제품의 가격이 상승되는 단점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로, 본 고안의 목적은 랙기어가 형성된 피스톤과 피니언과 같이 기어로 접동되는 부품 및 실린더를 나사체결하여 밀봉하기 위한 실린더 캡 및 피니언캡을 합성수지재로 사출성형함으로서 소음발생방지, 밀봉성 향상, 제조공정 단축 등 유지보수가 필요없이 반영구적으로 사용할 수 있는 도어클로저를 제공하는데 있다.

도 1은 일반적인 도어클로저의 조립상태 단면도.

도 2는 도 1에 도시한 도어클로저의 설치 상태도.

도 3은 본 고안에 따른 도어클로저의 분해 사시도.

도 4는 본 고안의 또다른 실시예에 따른 도어클로저용 피스톤사시도.

도 5는 도 4의 단면도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10; 실린더 11; 제1포트 12; 제2포트 13; 오일통로

14~17; 암나사공 20; 피스톤 21; 밸브공 22; 체크볼

23; 랙기어 23a; 요홈 23b; 백첵용 홀 23c; 래칭용 홀

40; 피니언 41; 피니언기어 50; 외부 작동암 60; 실린더캡

70; 피니언캡 61,71; 수나사캡

본 고안은 실린더(10)의 내부에 스프링(30)으로 탄설된 피스톤(20)이 삽입되고, 상기 피스톤(20)은 외부 작동암(50)의 회동에 따라 연동되는 피니언(40)이 기어로 맞물리게 설치되며, 실린더(10)의 외측벽으로는 제1포트(11)와 제2포트(12)를 연결하는 오일통로(13)가 형성되고, 상기 실린더의 양단에 형성한 제1암나사공(14)과 제2암나사공(15)에는 각각 실린더캡(60)이 나사체결되며, 상기 실린더(10)의 양측에 형성한 제3암나사공(16)과 제4암나사공(17)에는 피니언캡(70)이 나사체결되는 도어클로저에 있어서, 상기 피스톤(20)과 피니언(40)과 상기 실린더캡(60)과 상기 피니언캡(70)들을 합성수지재로 사출성형하여 상기 피스톤(20)에는 랙기어(23)를 형성하고 상기 피니언(40)에는 피니언기어(41)를 형성하며 상기 실린더캡(60)과 상기 피니언캡(70)에는 각각 수나사산(61,71)을 형성한 것에 그 특징이 있다.

본 고안의 또다른 특징은 상기 피스톤(20)을 합성수지재로 성형하되, 상기 랙기어(23)는 금속재로 성형하여, 상기 피스톤(20)의 저면에 상기 랙기어(23)를 인서트몰딩으로 결합시킨 것이다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 3은 본 고안에 따른 도어클로저의 분해 사시도이다.

도 3에 도시한 바와같이, 본 고안에 따른 도어클로저는 실린더(10)의 내부에 스프링(30)으로 탄설되는 피스톤(20)이 삽입되고, 상기 피스톤(20)은 외부 작동암(50)의 회동에 따라 연동되는 피니언(40)과 기어로 맞물리게 설치되며, 상기 실린더의 양단에 형성한 제1암나사공(14)과 제2암나사공(15)에는 각각 실린더캡(60)이 나사체결되고, 상기 실린더(10)의 양측에 형성한 제3암나사공(16)과 제4암나사공(17)에는 피니언캡(70)이 나사체결된다.

본 고안의 특징은 실린더(10)에 조립되는 부품들 즉, 피스톤(20), 피니언(40), 실린더캡(60), 피니언캡(70)을 합성수지재로 사출성형하여 상기 피스톤(20)에는 랙기어(23)를 형성하고 상기 피니언(40)에는 피니언기어(41)를 형성하며 상기 실린더캡(60)과 상기 피니언캡(70)에는 각각 수나사산(61,71)을 형성한 것이다.

이들 부품들을 제조하기 위한 합성수지재로는 페놀수지, 요소수지, 테프론, 알키드, 불포화 폴리에스터수지, 테프론 등의 열경화성수지, 그리고 ABS수지, 아크릴수지, 아세타르수지, 스틸렌, 스티롤, 폴리아미드, 폴리카보네이드 등의 열가소성수지를 선택적으로 사용할 수 있다.

다만, 도어클로저와 결합되는 부품은 오일과 접촉하거나 회전력을 전달하는 특성을 감안하여 강도특성(强度特性)과 내유성(耐油性)과 밀봉성(密封性)이 우수한 재료를 선택하는 것이 바람직하다.

상기한 ABS수지는 acrylonitrile, butadadien, styrene, 충전재로 구성하여 배합에 따라 금속화된 플라스틱을 구현할 수 있고 도금도 가능하여 금속 대체품으로 적합하다.

상기한 테프론과 요소수지 등은 용매에도 녹지 않는 성질을 갖고 있고 강도와 내구성이 양호하여 도어클로저의 부품제작에 적합하다.

이와같이, 플라스틱 계열의 재료로 부품들, 즉 피스톤, 피니언, 실린더캡(60), 피니언캡(70)을 합성수지재를 사용하여 사출성형함으로써 성형과정에서 기어와 나사산을 형성할 수 있으므로 사출성형후 별도로 후가공할 필요가 없다.

그리고, 본 고안의 조립시 실린더캡(60)과 피니언캡(70)이 합성수지재로 되어 있으므로 이들을 실린더(10)의 각 암나사공(14~17)에 억지끼움식으로 체결하면 암나사산의 나사홈부위를 실린더캡(60)과 피니언캡(70)의 수나사산(61,71)이 기밀하게 채우는 일종의 충전재(filling)역할을 하여 밀봉효과가 우수해진다. 한편, 실린더(10)를 전술한 바와같은 적절한 합성수지재로 제작하였을 경우에는 실린더캡(60)과 피니언캡(70)을 실린더(10)의 암나사공들(14~17)에 접착제로 접착시키면 밀봉효과가 더욱 우수해 진다.

또한, 피스톤(20) 및 피니언(40)에 형성된 랙기어(23)와 피니언기어(41)가 합성수지재로 되어 있으므로 본 고안의 작동시 접동부위에서 금속성 이음이 발생되지도 않으며 언더컷현상이 발생하더라도 금속가루 등의 이물질이 생성되지 않으므로 오일을 정화하기 위한 필터를 별도로 장치할 필요가 없다.

도 4는 본 고안의 또다른 실시예를 나타낸 도면으로서, 피스톤(20)의 랙기어(23)만을 금속으로 별체로 구비한 것이다. 예를들어, 랙기어(23)는 야금분말로 소결성형함으로서 둘레와 상면에 요홈(23a)과 아울러 랙기어(23)의 양단에는 백첵용 홀(23b)과 래칭용 홀(23c)을 형성한 다음, 합성수지재에 인서트몰딩 방법으로 피스톤(20)의 저면에 랙기어(23)를 인서트키면, 도 5에 도시한 바와같이, 랙기어(23)의 요홈(23a)에 합성수지재가 용입되어 피스톤(20)의 저면에 랙기어(23)가 견고하게 결합된다. 이후에는, 피스톤(20)에 전술한 바와같은 밸브공(24)등을 형성하기 위한 홀가공을 하여 완성품을 제작하면 된다.

이와같이 피스톤(20)에 구비되는 랙기어(23)를 금속재로 구비하게 되면 기어변형으로 인한 도어클로저의 작동불량과 수명단축을 방지할 수 있다.

상술한 바와같이 본 고안은 실린더와 결합되는 주요부품을 합성수지재로 제작함으로 종래의 것에 비하여 다음과 같은 장점을 보유하게 된다.

첫째, 기어로 맞물리게 되는 피스톤(20)의 랙기어(23)와 피니언(40)의 피니언기어(41)의 작동시 이음이 발생되지 않으므로 도어클로저가 정숙하게 작동된다.

둘째, 기어의 접동시 금속가루 등 이물질이 발생되지 않으므로 오일이 오염되지 않으며 오일을 정화하기 위하여 별도의 필터를 장치할 필요가 없으며, 나아가 필터 교체 등의 유지보수를 할 필요 없이 반영구적으로 사용할 수 있는 장점이 있다.

셋째, 실린더(10)의 밀봉을 위하여 각 암나사공(14~17)에 나사체결되는 실린더캡(60)과 피니언캡(70)의 밀봉효과가 매우 우수하게 되어 누유의 우려가 없으며, 누유로 인한 주변의 오염과 기기의 작동이 방지되는 장점이 있다.

넷째, 피스톤(20), 피니언(40), 실린더캡(60), 피니언캡(70)의 제작시 사출성형하여 제작함으로 별도로 나사가공할 필요가 없고, 그 만큼 제작공정이 단축되는 장점이 있다.

다섯째, 도어클로저를 구성하는 주요 부품을 재료비가 저렴한 합성수지재로 대체함으로 제품의 가격이 대폭 절감되며 성형성도 양호한 장점이 있다.

Claims (4)

1. 실린더(10)의 내부에 스프링(30)으로 탄설된 피스톤(20)이 삽입되고, 상기 피스톤(20)은 외부 작동암(50)의 회동에 따라 연동되는 피니언(40)이 기어로 맞물리게 설치되며, 실린더(10)의 외측벽으로는 제1포트(11)와 제2포트(12)를 연결하는 오일통로(13)가 형성되고, 상기 실린더의 양단에 형성한 제1암나사공(14)과 제2암나사공(15)에는 각각 실린더캡(60)이 나사체결되며, 상기 실린더(10)의 양측에 형성한 제3암나사공(16)과 제4암나사공(17)에는 피니언캡(70)이 나사체결되는 도어클로저에 있어서,

   상기 피스톤(20)과 피니언(40)과 상기 실린더캡(60)과 상기 피니언캡(70)들을 합성수지재로 사출성형하여 상기 피스톤(20)에는 랙기어(23)를 형성하고 상기 피니언(40)에는 피니언기어(41)를 형성하며 상기 실린더캡(60)과 상기 피니언캡(70)에는 각각 수나사산(61,71)을 형성한 것을 특징으로 하는 도어클로저.
2. 제1항에 있어서, 상기 합성수지재는 ABS수지, 테프론 등의 금속화된 플라스틱인 것을 특징으로 하는 도어클로저.
3. 실린더(10)의 내부에 스프링(30)으로 탄설된 피스톤(20)이 삽입되고, 상기 피스톤(20)은 외부 작동암(50)의 회동에 따라 연동되는 피니언(40)이 기어로 맞물리게 설치되며, 실린더(10)의 외측벽으로는 제1포트(11)와 제2포트(12)를 연결하는 오일통로(13)가 형성되고, 상기 실린더의 양단에 형성한 제1암나사공(14)과 제2암나사공(15)에는 각각 실린더캡(60)이 나사체결되며, 상기 실린더(10)의 양측에 형성한 제3암나사공(16)과 제4암나사공(17)에는 피니언캡(70)이 나사체결되는 도어클로저에 있어서,

   상기 피스톤(20)을 합성수지재로 성형하되, 상기 랙기어(23)는 금속재로 성형하여, 상기 피스톤(20)의 저면에 상기 랙기어(23)를 인서트몰딩으로 결합시킨 것을 특징으로 하는 도어클로저.
4. 제3항에 있어서, 상기 랙기어(23)는 야금분말로 소결성형하면서 둘레와 상면에 요홈(23a)을 형성하여, 상기 피스톤(20)에 인서트몰딩할 때 상기 요홈(23a)에 상기 피스톤(20)의 합성수지재가 용입되어 랙기어(23)가 견고하게 결합될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 도어클로저.