KR200228240Y1 - 수직형 도어 클로져 - Google Patents

Abstract

본 고안은 출입도어가 열릴 때 빠르게 열리고 닫힐 때 유압에 의해 서서히 닫히도록 하여 도어에 의한 소음 방지 및 사용자의 편의성을 확보를 위한 수직형 도어 클로져로서 특히 개폐 각을 확장한 수직형 도어클로져에 관한 고안이다.

이를 위해, 본 고안은 종래의 수직형 도어 클로져에 있어서, 핀틀의 하면에 소정각도로 경사되어 형성되는 평활면이 동심인 내주평활면과 외주평활면으로 되데, 내외주 평활면의 상사점 또는 하사점이 서로 다른 각도에서 형성되고, 피스톤의 상면이 평활면에 면착되는 구조로 형성되게 구성된 것이다.

따라서, 본 고안은 종래의 모든 수직형 도어 클로져에 적용이 되는 것으로, 일반적인 수직형 도어클로져의 모든 기능 즉, 완만하고 부드러운 작동을 보장하여 소음이나 안전사고 등이 발생될 소지를 원천 봉쇄할 수 있도록 하며, 높은 성능과 컴펙트한 구조를 가지면서도 그 내구성 및 성능은 오히려 높일 수 있도록 하고, 경제성까지 가지면서 도어의 완전 개방각(180°이상)을 보장하도록 한 유용하고 효과적인 고안이다.

Description

수직형 도어 클로져{VERTICAL TYPE DOOR CLOSER}

본 고안은 출입도어가 열릴 때 빠르게 열리고 닫힐 때 유압에 의해 서서히 닫히도록 하여 도어에 의한 소음 방지 및 사용자의 편의성을 확보를 위한 수직형 도어 클로져로서 특히 개폐각을 확장한 수직형 도어클로져에 관한 고안이다.

도어 클로져(Door closer)는 도어를 자동으로 닫히도록 하는 것으로, 현재는 사무용 및 거주용 건물의 일반 출입도어 또는 방화도어의 자동 폐쇄에 널리 사용되며, 따라서 이에 대한 많은 제안과 개선이 이루어져 왔는데, 예컨대 초기의 수평형 도어 클로져는 링크의 회전을 통해 수평으로 설치된 본체 내부의 피스톤을 병진운동시키므로 도어의 폐쇄속도를 제한하도록 하는 것으로, 가장 단순히 기능을 실현하는 것으로서, 본체의 길이도 길고, 링크가 상당히 대형으로서 도어와 문틀에서 돌출하여 도어의 외관이 손상되는 문제와 안전사고의 위험이 있었다.

이러한 문제를 해결하고자 안출된 수직형 도어 클로져로서는 다수가 제시되고 있으나, 가장 바람직한 형태로서는 본인의 특허등록 출원 제2000-69240호의 기능이 강화된 수직형 도어클로져(2000. 11. 21 출원)가 있으며. 이는 도 1에 구성상태를 전개하여 도시하고, 도 2에는 조립상태에서 횡단하여 절단한 단면으로 도시하고, 도 3에서는 설치상태로 도시된 바와 같이, 내부면 중앙부에 공간을 형성하는 실린더(31)와, 상기 실린더(31)내에 수납되어 도어(2)의 회전을 전달하는 핀틀(34)과, 상기 실린더(31)와 핀틀(34)간의 회전을 지지하는 스프링과, 상기 실린더(31)의 하단을 밀폐하는 아래마개(39)로 이루어지는 도어 클로져(3)에 있어서, 상기 스프링을 비틀림스프링(33)으로 하여 상기 도어(2)와 핀틀(34)간의 상대적 회전을 지지하도록 하고, 상기 핀틀(34)의 하면은 소정각도로 경사되어 형성되는 평활면(341)으로 되고, 그 중앙에는 지축홀(342)이 형성되고, 상기 평활면(341)에 면착되는 상면을 가지고, 그 중앙에 수직으로 다수 수직홈(322b)이 형성된 축홀(321b)이 천공되는 피스톤(32b)과, 상기 아래마개(39)는 그 중앙 상부로 돌출되는 지축(392)의 외주에 상기 수직홈(322b)과 합치하는 수직돌기(393)가 형성되어 상기 피스톤(32b)을 관통하여 상기 핀틀(34)의 지축홀(342)에 삽착되고, 상기 피스톤(32b)과 아래마개(39) 간에 삽입되는 탄지스프링(331)과, 상기 피스톤(32b)의 상하에 형성되는 상하부오일룸(35, 36)간의 연통로에 설치되는 유로(37)와 다른 연통로에 설치되는 체크밸브(371)로 구성된 것이다.

따라서, 상기한 고안은 문틀(1)측 및 도어(2)측에 부착구(11,21)들 각각을 개재하여 체결하여 설치되며, 이는 실린더(31)와, 실린더(31)내에 수납되어 도어(2)의 회전을 전달하는 핀틀(34)과, 실린더(31)와 핀틀(34)간의 회전을 지지하는 스프링과, 실린더(31)의 하단을 밀폐하는 아래마개(39)로 이루어지는 통상적인 수직형 도어 클로져(3)를 기본 구성으로 하고 있고, 게다가 비틀림스프링(33)이 상대적 회전을 지지하며, 압축력은 탄지스프링(331)이 전적으로 지지하며, 핀틀(34)의 하면의 경사진 평활면(341)과 평활면(341)에 면착되는 상면이 상대적 회전운동에 의해 회전력이 상하진력으로 변경되고, 이는 비틀림스프링(33)의 비틀림모멘트 및 탄지스프링(331)의 탄지력에 의하여 지지되어 도어의 개폐속도를 조절하면서 도어가 항상 폐쇄되도록 하는데, 특히 피스톤(32b)의 상하에 형성되는 상하부오일룸(35, 36)간의 연통로에 설치되는 유로(37)와 다른 연통로에 설치되는 체크밸브(371)가 있어서, 피스톤(32b)에 의해 격리되는 상하부오일룸(35, 36)은 피스톤(32b)의 상하진에 따라 그 체적이 변동하므로 이들 내부에 채워진 오일이 유로(37)를 따라 이동하며, 유로(37)의 단면적은 적절한 도어의 폐쇄속도에 맞추어져 있으므로 개폐속도를 일정하게 제한하게 되며, 또한 도어 클로져의 기능이 개방 시에는 신속하게 개방이 되나 폐쇄 시에 완만한 속도를 허여하는 것이므로, 개방이 신속히 이루어지도록 피스톤(32b)에 별도의 연통로를 형성하여 이에 체크밸브(371)를 설치하도록 한 것이다.

그런데, 이러한 고안에 있어서 뿐만 아니라 일반적인 수직형 도어클로져(예컨대, 특허등록 제263,251호의 '도어용 힌지' 등록일 2000. 05. 15)들은 공히 핀틀과 피스톤의 접촉에 의해 회전력을 상하진력으로 전환하고자 경사면을 활용하는 것으로, 이 경우, 경사면의 상사점(경사면이 시작되는 최선단)과 하사점(경사면이 끝나는 최하단; 단, 그 역으로 하여도 이론상은 동일함)간은 180°가 최대이나, 상사점과 하사점 근처에서는 핀틀과 피스톤의 선단의 에지(Edge)부분만이 접촉되어 손마모가 심하게 되고 더구나 180°를 넘어서면 상하사점 간의 단차 만큼이 떨어지므로서 도어클로져의 기능을 상실하기 쉬우므로(이 경우는 도어가 완전 개방 상태나 폐쇄상태에서 그 역으로의 진행이 차단됨), 이를 방지하고자 전후 15°내지 30°씩 약 30°∼60°정도는 사용하지 못하며, 따라서 상하사점 근방의 15°∼30°씩을 제외하면 최대 120°∼150°만큼의 개방각 밖에 가질 수 없는데, 이렇게 도어(2)가 문틀(1)에서 완전 개방이 되지 않는다는 것은 특히 방화문 같이 완전 개방이 반드시 되어야 하는 문에서는 지양해야 할 필수 사항으로 문제가 있었다.

본 고안은 상기한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 일차적인 과제는 종래의 모든 수직형 도어 클로져에 적용이 되는 것으로, 일반적인 수직형 도어클로져의 모든 기능 즉, 완만하고 부드러운 작동을 보장하여 소음이나 안전사고 등이 발생될 소지를 원천봉쇄 할 수 있도록 하며, 높은 성능과 컴펙트한 구조를 가지면서도 그 내구성 및 성능은 오히려 높일 수 있도록 하고, 경제성까지 가지면서 도어의 완전 개방각(180°이상)을 보장하는 것으로, 이를 이하에 도면을 참고로 상세히 설명한다.

도 1은 종래 고안의 구성상태 전개도,

도 2는 종래 고안의 조립상태 횡단면도,

도 3은 종래 고안의 설치 상태도,

도 4는 본 고안의 구성상태 전개도,

도 5는 본 고안의 조립상태 횡단면도이다.

* 도면의 주요부 부호 설명 *

1. 문틀 11. 부착구 12. 스토퍼

2. 도어 21. 부착구 22. 스토퍼

3. 도어 클로져 H. (나비형)힌지

30. 오링

301. 스톱링 302. 부쉬 303. 위칼라

304. 아래칼라

31. 실린더

311. 상부캡 312. 하부캡 313. 스프링요홈

32a. 완충구 321a. 윤활면 322a. 리테이너

323a. 피스톤로드 324a. 소형실린더

32b. 피스톤 321b. 축홀 322b. 수직홈

323b. 내주상면 324b. 외주상면

33. 비틀림스프링 331. 탄지스프링 332. 복원스프링

34. 핀틀 341. 평활면 341a. 내주평활면

341b. 외주평활면 342. 지축홀 343. 스프링요홈

344. 피봇

35. 상부오일룸

36. 하부오일룸

37. 유로 371. 체크밸브 371a. 볼 371b. 체크스프링

38.조절봉 381. 테이퍼부 382. 나선부 383. 머리부

384. 치구부

39. 아래마개 391. 나선부 392. 지축 393. 수직돌기

도 4는 본 고안의 구성상태를 전개하여 도시한 도이고, 도 5는 본 고안의 조립상태에서 횡으로 절단한 단면을 도시한 단면이다.

본 고안은 도면에 도시된 바와 같이, 외피를 이루는 실린더(31)와, 상기 실린더(31)내에 수납되어 도어(2)의 회전을 전달하는 핀틀(34)과, 상기 실린더(31)와 핀틀(34)간의 회전 및 상하로 작용되는 힘을 지지하는 탄성수단과, 상기 핀틀(34)에 의해 상하진되는 피스톤(32b)과, 상기 실린더(31)의 밀폐된 내부로서 상기 피스톤(32b)에 의하여 나뉘어 상하에 형성되는 상하부오일룸(35, 36)간의 연통로에 설치되는 유로(37)와, 상기 피스톤(32b)에 형성되는 다른 연통로에 설치되는 체크밸브(371)와, 상기 실린더(31)의 하단을 밀폐하는 아래마개(39)로 이루어지는 공지의 도어 클로져(3)에 있어서, 상기 핀틀(34)의 하면에 소정각도로 경사되어 형성되는 평활면(341)이 동심인 내주평활면(341b)과 외주평활면(341c)의 2단으로 되데, 상기 내외주 평활면(341b, 341c)의 상사점 또는 하사점이 서로 다른 각도에서 형성되고, 상기 피스톤(32b)의 상면이 상기 평활면(341)에 정확히 면착되는 구조로 형성된 것임을 특징으로 한다.

상기한 구성에 있어서, 상기 내외주 평활면(341a, 341b)의 상사점 또는 하사점이 서로 180°의 위상차를 가지고 형성된 것임을 특징으로 한다.

상기한 구성에 있어서, 상기 내외주 평활면(341a, 341b)이 각각 인볼류트곡선면으로 이루어지는 것임을 특징으로 한다.

상기와 같이 이루어지는 본 고안은 수직형 도어클로져라면 공지의 어떠한 형태일지라도 적용이 가능한 것이므로, 특히 본 고안의 구조의 적용이 어려운 것을 제외하고는 그 내부적인 구조는 제한이 없으나, 고안의 용이한 이해를 도모하고자 전제부에 특정의 형태를 예시하는 것임으로 전제부의 구성은 고안의 완성을 위한 필요적 기재이지 필수 구성요소로서 한정하는 것이 아님은 명백하며, 따라서, 본 고안의 수직형 도어클로져는 그 적용되는 예시로서 기재한 본인의 선출원의 구조를 채택하여 사용한다면, 설치시방은 동일하게 이루어지게 되며, 즉, 문틀(1)측에 부착구(11)가 착설되는 자리를 마련하고 부착구(11)를 요입부에 끼운 후{물론, 요입부 없이 부착할 수도 있으나 이 경우에는 부착구(11)가 문틀(1)에서 돌출되어 미관이나 기능상 바람직하지는 않음} 소정 수량의 나사로 체결하여 고정하고, 도어(2)측에도 상기와 동일하게 부착구(21)를 부착한 후{물론 본 고안이 적용되는 도어(2) 및 문틀(1)에서는 부착구(11, 21)들이 이미 부착되어 제공되나, 여기서는 통상적인 도어라도 적용될 수 있음을 보이고자 일반적인 도어에 적용되는 예를 설명함}, 문틀(1)측의 부착구(11)에 삽착된 피봇(344)을 핀틀(34)의 상단에 삽입시켜서 지지하면{이 상태에서는 도어(2)의 하부는 통상의 힌지가 상부는 본 도어클로져(3)가 지지하므로 도어(2)가 문틀(1)에 정착된 상태를 그대로 유지할 수 있음}, 도어(2)측의 부착구(21)가 실린더(31)를 지지하게 되며, 이후 스토퍼(12, 22)를 각각 체결하므로서 설치를 완료한다. 이때, 탄성수단인 비틀림스프링(33)의 상단부는 도어(2)측의 실린더(31)의 상단을 관통하여 부착구(21)에 삽지되게 할 수도 있으나, 통상은 부착구(21)가 실린더(31)에 결합된 상태로 제공되므로 설치에 편의를 위하여는 실린더(31)의 상단 내부에 스프링요홈(313)을 형성시켜서 이에 끼우는 것이 바람직하며, 상술한 다른 구조에 적용시키는 경우에는 부착구(21)에 형성한 요홈에 비틀림스프링(33)을 먼저 끼우고, 도어(2)에 부착구(21)를 설치하는 과정만 추가되면 된다. 그리고, 피봇(344)은 핀틀(34)의 상단이 통과되는 관통구멍이 중앙에 천공되는 형태이므로 도시된 바와 같이 'E'형상의 링으로 더 이상 내려가지 않게 설치함이 바람직하다.

그리고, 본 고안의 도어클로져는 상기와 같이 설치되어 도어(2)를 여닫으면, 내부적인 구조에 의하여 도어(2)와 문틀(1)간의 상대적인 작용은 거의 동일하며, 다만, 본 고안의 특징부의 차이에 의하여 다음과 같은 작용을 더 가지게 된다.

본 고안의 일 구성에 의하면, 공지의 도어클로져에 있어서, 핀틀(34)의 하면에 소정각도로 경사되어 형성되는 평활면(341)이 동심인 내주평활면(341a)과 외주평활면(341b)의 2단으로 되데, 상기 내외주 평활면(341a, 341b)의 상사점 또는 하사점이 서로 다른 각도에서 형성되어 있으며, 게다가 피스톤(32b)의 상면이 상기 평활면(341)에 정확히 면착되는 구조로 형성된 것으로, 이렇게 정확히 면착된다 함은, 도면에 도시된 바와 같이, 피스톤(32b)의 상면이 동심으로 2단으로 형성되는 내주상면(323b)과 외주상면(324b)으로 되는 것이고, 핀틀(34)의 내주평활면(341a)은 피스톤(32b)의 내주상면(323b)에 면착되고, 외주평활면(341b)은 피스톤(32b)의 외주상면(324b)에 각각 면착되게 되며, 이들은 서로 경사면으로 면착되므로 핀틀(34)이 회전됨에 따라 피스톤(32b)이 밀려 내려가거나 올라가게 되는데, 이렇게 피스톤(32b)과 핀틀(34)을 2중의 내외주면으로 형성하여 이들간에 서로 면착되도록 하는 것이므로 경사면을 종래보다 더 연장하여(180°이상) 상술한 종래 고안의 문제점인 완전개방이 가능하도록 하게 되며, 예컨대, 종래의 2중이 아닌 구조에서는 경사면이 구조상 반바퀴 돌면 되돌아가는 구조일 수밖에 없었으나, 본 고안과 같이 2중으로 경사면을 형성시키면 경사면을 한바퀴(360°)이상을 할 수도 있으며, 그밖에 내주면(323b, 341a)간에 먼저 면착이 되고 대략 180°를 회전하여 외주면{핀틀(34)의 외주평활면(341b)과 피스톤(32b)의 외주상면(324b)}간에 서로 면착되는 구조도 가능하여 핀틀(34)과 피스톤(32b)간의 상대적인 거리 차를 보다 더 확장 또는 축소시키게 되며(이 경우 내외주면의 면착 순서를 바꾸어도 그 기능은 완전히 동일함), 따라서, 핀틀(34)과 피스톤(32b)간의 상대적인 회전각도를 180°이상으로 할 수 있으며, 게다가 평활면(341)과 피스톤(32b) 상면(323b, 324b)은 동심의 2중원으로 되는 경사면으로 면착되어 2개의 경사면은 서로 다른 각도로 교차됨으로서 2점에서 회전력이 상하진력으로 전환되므로 대칭적인 힘이 작용하여 짝힘의 작용을 원천적으로 배제할 수 있는 구조를 이루게 되어 내구성도 함께 개선되게 된다.

게다가, 본 고안의 다른 구성에 있어서는, 특히 상기 내외주 평활면(341a, 341b)의 상사점 또는 하사점이 서로 180°의 위상차를 가지고 형성된 것이므로, 상술한 바와 같이, 최대 개방각을 얻을 수 있으며, 짝힘도 서로 완전대칭으로 작용되어 서로 상쇄되도록 됨으로서 보다 좋은 내구성을 얻게 된다.

또한, 본 고안의 다른 구성에 있어서는, 특히 상기 내외주 평활면(341a, 341b)이 각각 인볼류트곡선면으로 이루어지는 것인데, 인볼류트곡선면이란 경사면의 회전방향의 변이(X축 방향)와 이에 따른 높이차(Y축 방향)가 서로 비례되도록 하는 곡선면으로서, 예컨대 종래의 고안들 대다수는 원기둥을 비스듬히 절단한(떡국용 떡을 써는 식의 경사) 경사면을 형성하는 것이 일반적인데, 이 경우에는 회전 초반(약60°정도)에는 회전각에 따른 수직이동거리가 상대적으로 작아서 원활한 동작을 하게되나, 회전 종반(약 120°∼180°정도)에서는 회전각에 따른 수직이동거리가 상대적으로 커서 급속한 폐쇄가 이루어져 도어(2)가 충돌적으로 닫히게 되며, 또한 반대의 경우, 즉 마지막에 수직이동 거리를 작게 하는 경우에는 오일의 이동량이 적어서 서서히 닫히도록 하는 도어클로져로서의 기능이 전혀 없어진다는 등의 문제가 있어서, 안전사고라던가 부품의 손망실로 인한 내구성이나 기능이 없는 제품이 된다는 등 큰 영향을 미치는데, 본 고안에서와 같이 인볼류트곡선면으로 되는 경사면은 상술한 바와 같이 모든 각도 변이에 높이 변이가 비례되므로 처음부터 끝까지 정숙한 동작을 보장할 수 있게 된다.

본 고안은 종래의 모든 수직형 도어 클로져에 적용이 되는 것으로, 일반적인 수직형 도어클로져의 모든 기능 즉, 완만하고 부드러운 작동을 보장하여 소음이나 안전사고 등이 발생될 소지를 원천 봉쇄할 수 있도록 하며, 높은 성능과 컴펙트한 구조를 가지면서도 그 내구성 및 성능은 오히려 높일 수 있도록 하고, 경제성까지 가지면서 도어의 완전 개방각(180°이상)을 보장하도록 한 유용하고 효과적인 고안이다.

Claims (3)

1. 외피를 이루는 실린더(31)와, 상기 실린더(31)내에 수납되어 도어(2)의 회전을 전달하는 핀틀(34)과, 상기 실린더(31)와 핀틀(34)간의 회전 및 상하로 작용되는 힘을 지지하는 탄성수단과, 상기 핀틀(34)에 의해 상하진되는 피스톤(32b)과, 상기 실린더(31)의 밀폐된 내부로서 상기 피스톤(32b)에 의하여 나뉘어 상하에 형성되는 상하부오일룸(35, 36)간의 연통로에 설치되는 유로(37)와, 상기 피스톤(32b)에 형성되는 다른 연통로에 설치되는 체크밸브(371)와, 상기 실린더(31)의 하단을 밀폐하는 아래마개(39)로 이루어지는 도어 클로져(3)에 있어서,

   상기 핀틀(34)의 하면에 소정각도로 경사되어 형성되는 평활면(341)이 동심인 내주평활면(341a)과 외주평활면(341b)의 2단으로 되데, 상기 내외주 평활면(341a, 341b)의 상사점 또는 하사점이 서로 다른 각도에서 형성되고,

   상기 피스톤(32b)의 상면이 상기 평활면(341)에 면착되는 구조로 형성된 것임을 특징으로 하는 수직형 도어 클로져.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 내외주 평활면(341a, 341b)의 상사점 또는 하사점이 서로 180°의 위상차를 가지고 형성된 것임을 특징으로 하는 수직형 도어 클로져.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 내외주 평활면(341a, 341b)이 각각 인볼류트곡선면으로 이루어지는 것임을 특징으로 하는 수직형 도어 클로져.