KR20030072759A

KR20030072759A - 도어 개폐용 완충경첩

Info

Publication number: KR20030072759A
Application number: KR1020020011945A
Authority: KR
Inventors: 정순자
Original assignee: 정순자
Priority date: 2002-03-06
Filing date: 2002-03-06
Publication date: 2003-09-19
Also published as: KR100470568B1

Abstract

본 발명의 도어 개폐용 완충경첩은 다수개의 체결공(131)을 형성시킨 도어 회동플레이트(130)를 접합한 상부하우징(110)의 내주연에 스프링(140)의 비틀림 장력을 이용하여 도어의 개폐를 자동으로 복귀시키는 개폐장치(100)를 설치하고 상기 상부하우징(110)의 하방 일측에 수직으로 연접되게 결합시킨 하부하우징(210)의 내부에는 캠(221)의 회전운동으로 피스톤(230)을 상하로 이동시켜 상기 하부하우징(210)의 내부에 충진된 유압의 흐름에 의해 도어(1) 개폐속도를 제어하는 완충장치(200)를 설치한 유압식 완충경첩(10)과, 상기 유압식 완충경첩(10)이 설치된 도어(1)의 하측방에 상하로 연접되게 상부 하우징(110)과 하부 하우징(210)을 결합하고 그 내주연에 스프링(350,360)을 복수개로 내입하여 스프링의 비틀림 장력을 배가시켜 도어(1)의 개폐를 더욱 탄력적으로 복귀시킬 수 있도록 하는 스프링완충경첩(30)으로 구성하여 도어를 자동으로 개폐하는 스프링의 비틀림 장력의 강약을 쉽게 조절할 수 있으며 도어를 급작스럽게 열거나 급속하게 열어도 일정하게 완충력을 유지시킴으로서 노약자나 어린이 등의 도어 개폐로 인한 안전사고 발생을 억제시킬 수 있는 있고 또한 구성의 복잡성을 배재시킴으로서 유동인구가 많아 도어의 개폐사용량이 많은 곳이나 무거운 중량의 도어에 적용될 수 있어 설치 및 유지에 고스트를 최소화하고 경첩의 수명을 연장할 수 있는 효과가 있다.

Description

도어 개폐용 완충경첩{BUFFER OF A HINGE TO OPEN AND SHUT A DOOR}

본 발명은 유압식 완충용 경첩에 관한 것으로 상세하게는 도어를 개폐할 때 도어의 열림과 닫힘이 원활하고 부드럽게 하고 도어의 개폐속도를 손쉽고 간편하게 조절할 수 있을 뿐만 아니라 무거운 중량의 도어에도 적용이 가능한 도어 개폐용 완충경첩에 관한 것이다.

일반적으로 도어 완충장치는 도어를 개폐 할 때 출입자가 도어를 열고 닫음을 적정속도로 유지시킬 수 있도록 하는 것으로, 통상 문틀과 도어의 상측에 별도의 완충장치인 도어 크로져를 부착하여 도어의 개폐속도를 변환시켜 사용하거나 기존 경첩의 내부에 스프링을 설치한 자유경첩을 사용하였다.

그러나 이러한 종래의 도어 완충장치 중 도어 크로져의 경우 설치 공정상의 번거로움과 설치에 대한 고스트가 상승하는 문제점이 있었으며, 또한 자유경첩의 경우에는 도어의 개폐량이 많은 곳에서 사용하는 경우 피로한계에 다다른 스프링이 끊어지는 현상이 발생하거나 일반 사용자가 도어의 개폐속도를 미세하고 손 쉽하게 조절하기 힘들어 이와 같은 도어를 이용하는 노약자나 어린이의 안전사고가 두드러지게 발생하는 문제점이 있었다.

특히, 이러한 현상을 보완하기 위하여 유압식 완충경첩이 안출되어 있기는 하지만 상기와 같은 유압식 완충경첩은 완충기능을 갖기 위한 구성이 상당히 복잡할 뿐만 아니라, 그 복잡한 구성으로 인하여 잦은 고장이 발생하는 문제점이 있었다.

더불어, 상기와 같은 유압식 완충경첩을 설치한 도어를 급작스럽게 열거나 닫게 될 경우 유압식 완충경첩 내에서 유압이 과부하가 발생하면서 경첩을 중심으로 도어는 개폐되다 멈추는 현상이 반복적으로 나타나 도어의 자연스러운 개폐가 이루어지지 않는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명의 주 목적은 경첩 내부에 설치되어 도어를 자동으로 개폐하는 스프링의 비틀림 장력의 강약을 쉽게 조절할 수 있도록 하여 도어의 개폐속도를 쉽고도 간편하게 조절할 수 있도록 하는 도어 개폐용 완충경첩을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 도어의 개폐속도에 의해 경첩 내부에서 발생할 수 있는 유압의 과부하를 억제하여 일정하게 완충력을 유지시킴으로서 도어를 원활하고도 자연스럽게 개폐시킬 수 있도록 하여 노약자나 어린이 등의 도어 개폐로 인한 안전사고 발생을 억제시킬 수 있는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 도어의 상부에는 유압식 완충경첩을 설치하고 하부에는 복수개의 스프링이 내재된 스프링식 완충경첩을 설치하여 개폐의 사용량이 많은 도어나 무거운 중량의 도어에도 스프링이 쉽게 끊어지지 않으면서 탄력을 상승시켜 경첩의 수명을 연장하면서 쉽게 고장이 발생되지 않도록 하는 도어 개폐용 완충경첩을 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명의 도어개폐용 완충경첩을 부착한 도어를 나타낸 정면도.

도 2은 본 발명의 도어개폐용 완충경첩의 유압식 완충경첩을 나타낸 분해사시도.

도 3는 본 발명의 도어개폐용 완충경첩의 스프링식 완충경첩을 나타낸 분해사시도.

도 4 a,b는 본 발명의 도어개폐용 완충경첩의 유압식 완충경첩의 작동상태 나타낸 단면도.

도 5 a,b는 본 발명의 도어개폐용 완충경첩의 스프링식 완충경첩의 작동상태를 나타낸 단면도.

도 6은 본 발명의 유압식 완충경첩의 비틀림 장력을 해제시키는 상태를 나타낸 단면도.

도 7은 본 발명의 스프링식 완충경첩의 비틀림 장력을 해제시키는 상태를 나타낸 단면도.

도 8 a,b,c는 본 발명의 유압식 완충경첩의 유압입력수단을 나타낸 부분확대 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 도어 10 : 유압식 완충경첩

30 : 스프링식 완충경첩 100 : 개폐장치

110 : 상부하우징 111 : 메인클러치

112 : 고정블럭 112a : 장착홈

115 : 고정핀 120 : 장력조절수단

121 : 조절블럭 121a : 렌치홈

121b : 나사공 122 : 서브클러치

123 : 지지블럭 124 : 밀착스프링

125 : 지지핀 130 : 도어 회동플레이트

131 : 체결공 140 : 스프링

200 : 완충장치 210 : 하부 하우징

211 : 제 1실린더부 213 : 바이패스 통로

214 : 결합공 214a : 유량조절볼트

220 : 유압입력수단 221 : 회전캠

222 : 샤프트 223 : 걸림돌기

224 : 오목부 225 : 볼록부

226 : 가이드돌기 227 : 가이드공

228 : 오일실링 230 : 피스톤

231 : 관통공 231a : 미세통로

232 : 걸림홈 232a : 걸림볼트

233 : 체크밸브 240 : 유압축

241 : 유압통로 250 : 텐션스프링

260 : 도어 고정플레이트 300 : 스프링 완충장치

310 : 상부하우징 311 : 메인클러치

313 : 고정편 314 : 도어회동플레이트

320 : 하부하우징 321 : 도어 고정플레이트

330 : 장력조절수단 331 : 플랜지

331a : 렌치홈 331b : 다각형 구멍

340 : 다각형 샤프트 341 : 서브클러치

341a : 스냅링 350 : 제 1스프링

360 : 제 2스프링

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 도어 개폐용 완충경첩은 다수개의 체결공(131)을 형성시킨 도어 회동플레이트(130)를 접합한 상부하우징(110)의 내주연에 스프링(140)의 비틀림 장력을 이용하여 도어의 개폐를 자동으로 복귀시키는 개폐장치(100)를 설치하고 상기 상부하우징(110)의 하방 일측에 수직으로 연접되게 결합시킨 하부하우징(210)의 내부에는 캠(221)의 회전운동으로 피스톤(230)을 상하로 이동시켜 상기 하부하우징(210)의 내부에 충진된 유압의 흐름에 의해 도어(1) 개폐속도를 제어하는 완충장치(200)를 설치한 유압식 완충경첩(10)과, 상기 유압식 완충경첩(10)이 설치된 도어(1)의 하측방에 상하로 연접되게 상부 하우징(110)과 하부 하우징(210)을 결합하고 그 내주연에 스프링(350,360)을 복수개로 내입하여 스프링의 비틀림 장력을 배가시켜 도어(1)의 개폐를 더욱 탄력적으로 복귀시킬 수 있도록 하는 스프링완충경첩(30)으로 구성함을 그 기술적 구성상의 기본 특징으로 한다.

위와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하면서 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 도어개폐용 완충경첩을 부착한 도어를 나타낸 정면도이고, 도 2은 본 발명의 도어개폐용 완충경첩의 유압식 완충경첩을 나타낸 분해사시도이며, 도 3는 본 발명의 도어개폐용 완충경첩의 스프링식 완충경첩을 나타낸 분해사시도이고, 도 4 a,b는 본 발명의 도어개폐용 완충경첩의 유압식 완충경첩의 작동상태 나타낸 단면도이며, 도 5 a,b는 본 발명의 도어개폐용 완충경첩의 스프링식 완충경첩의 작동상태를 나타낸 단면도이고, 도 6은 본 발명의 유압식 완충경첩의 비틀림 장력을 해제시키는 상태를 나타낸 단면도이며, 도 7은 본 발명의 스프링식 완충경첩의 비틀림 장력을 해제시키는 상태를 나타낸 단면도이고, 도 8 a,b,c는 본 발명의 유압식 완충경첩의 유압입력수단을 나타낸 부분확대 사시도이다.

도 1 내지 도 8 에서 나타낸 바와 같이, 본 발명의 도어 개폐용 완충경첩(10)은 다수개의 체결공(131)을 형성시킨 도어 회동플레이트(130)를 접합한 상부하우징(110)의 내주연에 스프링(140)의 비틀림 장력을 이용하여 도어의 개폐를 자동으로 복귀시키는 개폐장치(100)를 설치하고 상기 상부하우징(110)의 하방 일측에 수직으로 연접되게 결합시킨 하부하우징(210)의 내부에는 캠(221)의 회전운동으로 피스톤(230)을 상하로 이동시켜 상기 하부하우징(210)의 내부에 충진된 유압의 흐름에 의해 도어(1) 개폐속도를 제어하는 완충장치(200)를 설치한 유압식 완충경첩(10)과,상기 유압식 완충경첩(10)이 설치된 도어(1)의 하측방에 상하로 연접되게 상부 하우징(110)과 하부 하우징(210)을 결합하고 그 내주연에 스프링(350,360)을 복수개로 내입하여 스프링의 비틀림 장력을 배가시켜 도어(1)의 개폐를 더욱 탄력적으로 복귀시킬 수 있도록 하는 스프링완충경첩(30)으로 구성한다.

상기 개폐장치(100)는 상부하우징(110)과 하부하우징(210)이 연접된 위치의 내주연에 고정블럭(112)을 고정하고 상부하우징(110)의 내주연 상부에는 톱니바퀴로 상호 맞물려 한 쪽방향으로만 회전력을 전달하는 메인클러치(111)와 서브클러치(122)를 연접시켜 결합한다.

여기서 상기 메인클러치(111)를 상부하우징(110)의 내주연에서 고정핀(115)으로 회전이 불가능하도록 고정시키고 상기 서브클러치(122)는 상부하우징(110)의 상단에 설치시켜 메인클러치(111)를 관통하는 장력조절수단(120)의 조절블럭(121)의 하부 외주연에 접합하여 고정시킨다.

또한 개폐장치(100)의 서브클러치(122)와 고정블럭(112) 사이에는 스프링(140)을 내재시키되 서브클러치(122)의 하단과 고정블럭(112)의 상단에 형성된 장착홈(112a)에 스프링(140)의 상하단을 절곡하여 끼워 넣어 고정한 다음 도어(1)가 개폐될 때마다 상부하우징(110)과 연동하여 회전하는 유압입력수단(220)을 상부하우징(110)의 내주연 하부를 통하여 장력조절수단(120)의 조절블럭(121)까지 결합시킨다.

상기 완충장치(200)는 상부 하우징(110)에 결합되어 하부로 부분 돌출된 유압입력수단(220)을 하부 하우징(210)의 상부측에 입설하되 상기 도어(1)의 개폐시 상부하우징(110)과 연동하는 유압입력수단(220)의 회전운동에 의해 상하 직선왕복운동을 하는 피스톤(230)을 하부하우징(210)에 중앙에 상부를 개구시킨 제 1실린더부(211)에 입설하되 그 하방에 텐션스프링(250)을 개재하여 피스톤(230)을 제 1실린더(211)의 탄력적으로 밀어 올린다.

여기서 피스톤(230)은 원통형의 외주연 하부에 오일실링(228)을 결합하고 상단이 개구되도록 내부공간을 형성하여 그 중앙에 관통공(231)을 관통시키고 그 측방으로 체크밸브(233)를 설치한다.

더불어, 피스톤(230)의 관통공(231)에는 유압통로(241)가 하단 내부에 상부외주연측으로 개방되게 형성시킨 유압축(240)을 관통시켜 유압축(240)의 외주연을 따라 상하로 이동될 수 있도록 하되 그 결합오차 범위를 미세하게 형성시킨 미세통로(231a)를 형성시켜 유압이 과부하 걸리기 전에 소량의 유압을 통과시킬 수 있도록 한다.

여기서, 유압축의 외주연은 상부에서 하부측으로 점차 직경이 작게 테이퍼지도록 형성하여 유압축의 외주연 하부로 피스톤이 내려올수록 미세통로의 틈새가 점차 커지도록 하여 좀더 많은 유량이 통과할 수 있도록 한다.

상기 피스톤의 외주연에는 길이방향으로 걸림홈(232)을 형성시켜 하부하우징의 외주연을 통하여 결합시킨 걸림볼트(232a)에 의해 제 1실린더부(211)에서 회전은 되지 않으면서 상하방향의 이동길이만을 제한할 수 있도록 한다.

특히, 하부하우징(210)의 제 1실린더부(211)의 하단에는 내부로 바이패스통로(213)를 절곡되게 형성시켜 유압축(240)의 유압통로(241)와 상호 연통시키고 하부하우징(210)의 외주연에서 바이패스통로(213)와 연동되는 결합공(214)을 천공하되 상기 결합공(214)에는 유량조절볼트(214a)를 결합하여 상기 유량조절볼트(214a)의 끝단이 바이패스 통로(213)의 개방을 조절하도록 한다.

상기 유압입력수단(220)은 원통형으로 형성되어 그 외주연에 오일실링(228)을 결합하고 외주연을 사선방향으로 절개하여 그 중앙 내부측으로 공간을 갖는 회전캠(221)의 일측 중앙에 원통형의 샤프트(222)를 일체로 형성시키되 샤프트(222)의 끝측 외주연에는 톱니바퀴의 걸림돌기(223)를 다수개로 형성시켜 구성한다.

상기 유압입력수단(220)의 회전캠(221)은 상단에서 그 중심측으로 사선방향으로 대응되게 절개하여 2개의 오목부(224)와 볼록부(225)를 외주연을 따라 대응되게 형성시키고 이와 밀착되는 피스톤(230)의 상단을 회전캠(221)의 캠 선도와 동일하게 형성시키면서 볼록부(225)의 꼭지점에 홈을 형성시켜 회전시 마다 피스톤(230)의 볼록부(225)에 걸리도록 하여 도어(1)를 개폐시 유압입력수단(220)이 90° 마다 정지되면서 회전 될 수 있도록 형성시킬 수 도 있다.

상기 유압입력수단(220)은 회전캠(221)의 외주연에 가이드돌기(226)를 돌출시키고 피스톤(230)은 일측으로 내부공간과 연통되도록 외주연에 나선형의 가이드공(227)을 형성시켜 회전캠(221)을 피스톤(230)의 내부공간에 내입하여 가이드돌기(226)가 가이드공(227)의 안내를 받으며 유압입력수단(220)을 180°도로 회전시킬 수 있도록 하되 90°씩 분할 정지되면서 회전할 수 있도록 구성할 수도 있다.

상기 유압입력수단(220)은 회전캠(221)의 외주연에 가이드돌기(226)를 나선형으로 일정 길이만큼 형성시키고 이와 동일한 선형을 갖는 가이드공(227)을 피스톤(230)의 중앙에 내부공간과 연통되는 외주연을 형성시켜 가이드돌기(226)가 가이드공(227)의 안내를 받으며 유압입력수단(220)을 180°로 회전시킬 수 있도록 하되 90°씩 분할 정지되면서 회전할 수 있도록 구성한다.

상기와 같이 구성되는 유압식 완충경첩(100)의 스프링(140) 장력의 강약을 조절하기 위하여 상부하우징에 설치되는 장력조절수단(120)은 원통형으로 다단의 조절블럭(121)에 렌치홈(121a)을 형성시키고 하단 중앙의 내부로 일정깊이의 구멍을 형성시켜 상부하우징(110)의 상부로 부분 돌출된 유압입력수단(220)의샤프트(222) 끝단에 걸림돌기(223)가 형성된 부분을 결합한다.

상기 조절블럭(121)의 외주연 측방에는 나사공(121b)을 조절블럭(121)의 중앙에 형성된 구멍과 연통시켜 상기 외주연에 나사공(121b)이 형성된 지지블럭(123)을 결합하되 상기 지지블럭(123)에는 밀착스프링(124)에 의해 탄력적으로 외부로 돌출되거나 내입되는 지지핀(125)을 내재시켜 상기 지지핀(125)의 일측이 유압입력수단(220)의 걸림돌기(223)에 탄력적으로 걸리도록 한다.

상기 스프링완충장치(300)는 상부하우징(310)의 내주연에 제 1스프링(350)과 제 2스프링(360)을 내입시키고 상기 복수개의 스프링(350,360)사이에 톱니바퀴로 상호 연접되어 한쪽 방향으로만 회전력을 전달하면서 중앙에 다각형 구멍(331b)를 일치시켜 관통한 메인클러치(311)와 서브클러치(341)를 입설시키되 상기 제 1스프링과 제 2스프링이 맞닿는 플랜지(331)과 클러치(311,341)의 상하단에는 장착홈(112a)을 형성시켜 각각의 스프링(350,360)의 상하부를 끼워 고정시킨다.

여기서 스프링완충장치(300)는 상부하우징(310)의 내주연 상부와 하부하우징(320) 하부에 플랜지(331)를 각각 결합하되 상기 상부하우징(310)에 결합되는 플랜지(331)의 상단에는 렌치홈(331a)을 형성시키면서 그 중앙으로 다각형 구멍(331b)을 관통시켜 이와 동일한 각형을 갖는 다각형 샤프트(340)를 하부하우징(320)에 결합된 플랜지(331)의 상단까지 내입시킨다.

또한 상기 플랜지(331)와 메인클러치(311)는 상부하우징(310)과 하부하우징(320)의 내주연에 고정편(313)으로 각각 고정시키고 상부하우징(310)에 결합되는 플랜지(331)와 메인클러치(311)는 다각형샤프트(340)와 연동하면서 회전이 가능하도록 결합하고 서브클러치(341)는 다각형 샤프트(340)에 완전 고정되도록 구성한다.

이러한 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

상기 도어(1)의 상, 하부에 결합된 유압식 완충경첩(100)과 스프링식 완충경첩(200)이 도어(1)가 열릴 때 작동되는 방법을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 유압식 완충경첩(100)의 작동방법은 아래와 같다.

도 4b에서 나타낸 바와 같이, 도어(1)를 열면 도어(1)에 결합되어 있는 회동플레이트(130)에 의해 상부하우징(110)이 일측으로 회전하면 상기 상부하우징(110)의 내주연에 고정된 메인클러치(111)에 의해 상호 톱니바퀴로의 맞물림이 래칫 구동방식으로 서브클러치(122)를 회전시킨다.

이때 상기 장력조절수단(120)의 조절블럭(121)은 서브클러치(122)에 의해 함께 회전하고, 더불어 유압입력수단(220)은 걸림돌기(223)에 레칫구동방식으로 걸리면서 조절블럭(121)에 결합된 지지핀(125)에 의해 연동하여 회전하게 된다.

동시에 상기 스프링(140)은 서브클러치(122)의 회전에 의해 더욱 꼬아짐과 동시에 유압입력수단(220)의 회전운동으로 인하여 회전캠(221)은 피스톤(230)을 하부하우징(210)의 제 1실린더부(211)의 하방으로 밀어 내린다.

상기 피스톤(230)에 의해 제 1실린더부(211)에 충진되어 있어 압력이 높아진 유압은 바이패스통로(213)를 거쳐 유압축(240)의 하단에서 외주연 상부 방향으로 개구되어 있는 유압통로(241)를 따라 이동시킨다.

이렇게 유압이 직경이 작은 바이패스 통로(213)와 유압통로(241)를 따라 유압입력수단(220)의 회전캠(221)과 피스톤(230)에 각각 대응되게 개구된 내부공간 측으로 천천히 이동되면 유압입력수단(220)의 회전캠(221)과 연접된 피스톤(230)의 마찰력이 상승하면서 유압입력수단(220)의 회전력은 크게 상실되어 도어를 부드럽게 열 수 있게 된다.

만약 도어(1)를 급작스럽고 급속하게 열 경우 제 1실린더부(211)에 충진된 유압은 유압축(240)의 외주연과 피스톤(230)의 관통공(231) 사이에 미세하게 형성된 미세통로(231a)를 통하여 피스톤(230)과 상기 회전캠(221)의 내부공간으로 소량의 유압을 이동시킴으로서 제 1실린더부(211)에서 받을 수 있는 유압의 과부하를 억제하여 도어가 개폐되다 멈추는 현상이 없이 부드럽고 원활하게 열릴 수 있게 된다.

또한, 유압축(240)의 외주연이 상부에서 하부로 점차 좁은 형태로 테이퍼 되어 있음으로서 피스톤(230)이 유압축(240)의 외주연을 따라 하방으로 이동할 때 미세통로(231a)를 통하여 점차 많은 양의 유압이 통과함으로서 도어가 거의 열리거나 닫힐 경우 도어의 개페속도를 점차 가속시킬 수 있도록 한다.

다음으로 도어(1)의 하부에 결합되어 있는 스프링식 완충 경첩(30)의 작동방법은 아래와 같다.

도 5b에서 나타낸 바와 같이, 도어(1)가 열리게 되면 상부하우징(310)에 고정되어 있는 플렌지(331)가 회전하면서 제 1 스프링(350)을 더욱 꼬이게 하고 동시에 상기 상부하우징(310)에 결합되어 있는 플랜지(331)의 다각형 구멍(331b)에 결합되어 있는 다각형 샤프트(340)에 의해 메인클러치(311) 및 서브클러치(341)는 연동하면서 회전하게 되어 제 2스프링(360)을 더욱 꼬이게 하여 상기 복수개의 스프링(350,360)으로 비틀림 장력이 배가된 도어(1)를 열 때 도어(1)의 열리는 속도를 일정속도 이상으로 열 수 없도록 한다.

이후, 도어(1)를 열고 난 다음의 유압식 완충경첩(10)은 작동방법은 다음과 같다.

먼저, 도 4a에서 나타낸 바와 같이, 도어(1)를 열고 난 다음의 유압식 완충경첩(10)의 스프링(140)은 비틀림 장력이 해제되면서 서브클러치(122)를 타측방향으로 역회전 시키면서 동시에 유압입력수단(220)을 연동되게 역회전시킨다.

상기 유압입력수단(220)의 회전캠(221)이 역회전하면 피스톤(230)을 누르고 있던 누름력은 해제되면서 피스톤(230)은 하방에 위치한 텐션스프링(250)에 의해 제 1실린더부(211)의 상방으로 점차 이동하게 된다.

이때 회전캠(221)과 피스톤(230)의 내부공간 사이에 충진되어 있는 유압은 피스톤(230)의 체크밸브(233)를 통하여 제 1실린더부(211)로 빠져오면서 유압입력수단(220)의 회전력을 크게 상실토록 하여 유압입력수단(220)과 연동하는 상부하우징(110)을 천천히 회전시키게 됨으로서 최종 도어(1)의 닫히는 속도를 더욱 완만하고 부드럽게 닫힐 수 있도록 한다.

다음으로 도어(1)가 열리고 난 다음의 유압식 완충경첩(10)과 동시에 도어를 닫게 하는 스프링식 완충 경첩(30)의 작동은 다음과 같다.

도 5a에서 나타낸 바와 같이, 도어(1)를 열고 난 후 상부하우징(310)과 하부하우징(320) 내부에 설치된 제 1스프링(350)과 제 2스프링(360)은 비틀림 장력이해제되면서 복수개의 스프링(350,360) 상,하단이 각기 끼워져 결합되어 있는 플랜지(331) 및 메인클러치(311)와 서브클러치(341)는 다각형 샤프트(340)에 인해 일체로 역회전되면서 도어회동플레이트(314)와 접합되어 있는 상부하우징(310)을 역회전시켜 최종 도어(1)를 닫히게 한다.

이때 스프링식 완충경첩(30)내에 복수개로 내입되어 있는 제 1스프링(350)과 제 2스프링(360)은 그 탄성계수와 직경의 차이에 따라 비틀림 장력을 조절할 수 도 있고, 더불어 직경이 작고 길이방향으로 길이가 긴 스프링을 사용할 경우 도어를 더욱 탄력적이면서 부드럽게 개폐시킬 수 도 있다.

이와 같이 도어(1)의 상,하부에 결합되어 작동되는 유압식 완충경첩(10)과 스프링식 완충경첩(30)은 각각 내부에 설치된 스프링의 비틀림 장력을 조절하게 하면 도어(1)를 사용자가 원하는 개폐속도로 쉽게 조절할 수 있게 되는데 그 방법은 다음과 같다.

먼저, 유압식 완충경첩(10)의 스프링(140)의 비틀림 장력을 높이는 방법과 이를 해제하는 방법은 아래와 같다.

도 4b에서 나타낸 바와 같이, 상부하우징(110)의 상단에 일정간격으로 이격되어 있는 장력조절수단(120)의 조절블럭(121) 상단의 렌치홈(121a)에 렌치를 이용하여 일측 방향으로 회전시키면 유압입력수단(220)의 걸림돌기(223)에 탄력적으로 걸려있는 지지핀(125)에 의해 레칫 구동방식으로 유압입력수단(220)을 회전시킨다.

상기 회전되는 유압입력수단(220)의 샤프트(222)에 고정되어 있는 서브클러치(122)는 동일하게 연동되어 회전하면서 스프링(140)을 더욱 꼬이게 하여스프링(140)의 비틀림 장력을 높이다.

이때 서브클러치(122)와 톱니바퀴로 맞물려 있는 메인클러치(111)는 레칫구동방식으로 서브클러치(122)의 역방향으로의 회전을 방지시켜 스프링(140)을 꼬면서 회전하는 서브클러치(122)의 회전상태를 유지시킨다.

이와 같이 장력조절수단(120)의 조절블럭(121)을 회전시켜 스프링을 꼬는 회전수에 따라 도어(1)의 개폐속도는 변화하게 되며 이러한 방법으로 사용자는 도어(1)의 개폐속도를 미세하고도 손쉽게 도어(1)의 개폐속도를 조절할 수 있게 된다.

이와 반대로 도어(1) 개폐속도를 스프링(140)의 장력을 조절하기 전의 상태로 복원하려 하거나 처음부터 다시 스프링(140)의 장력을 새롭게 조절하려면 도 6에서 나타낸 바와 같이, 먼저 사용자는 조절블럭(121)의 상단을 망치 등의 도구를 이용하여 타격한다.

상기 타격된 조절블럭(121)은 상부하우징(110)의 상단과 이격된 길이(A)만큼 하방으로 이동되면서 유압입력수단(220)을 하방으로 이동시킨다.

동시에 유압입력수단(220)의 샤프트(222)에 접합되어 있는 서브클러치(122)는 유압입력수단(220)과 연동하면서 메인클러치(111)와 톱니바퀴로의 맞물림이 순간 해제된다. 이때 꼬여 있던 스프링(140)은 비틀림 장력을 유지하던 힘이 해제되면서 서브클러치(122)와 유압입력수단(220)을 역회전시키면서 처음의 비틀림 장력을 가하지 않았던 상태로 복원되어 스프링(140)의 비틀림 장력은 해제시킨다.

이때 유압입력수단(220)의 걸림돌기(223)에 걸려 있는 지지핀(125)은 유압입력수단(220)이 역회전을 하면 레칫구동방식에 의해 톱니바퀴의 경사면을 따라 탄력적으로 지지블럭(123) 내부로 이동되어 유압입력수단(220)의 역회전을 제어하지 않는다.

이후, 스프링(140) 비틀림 장력이 해제되면 서브클러치(122)는 다시 스프링(140)의 텐션에 의해 메인클러치(111)와 상호 톱니바퀴가 맞물려 처음 비틀림 장력이 셋팅되게 전 상태로 복원된다.

다음으로 스프링식 완충경첩(30)의 복수개 스프링(350,360)의 비틀림 장력을 높이는 방법과 이를 해제하는 방법은 다음과 같다.

도 4b에서 나타낸 바와 같이, 상기 스프링식 완충경첩(30)의 상부하우징(310) 상부에 결합된 플랜지(331)의 렌치홈(331a)에 렌치를 이용하여 일측방향으로 회전시키면 상기 플랜지(331)는 상부하우징(310)의 내주연에서 회전되어 하단에 제 1스프링(350)를 회전시킨다.

상기 제 1스프링(350)의 회전에 의해 메인클러치(311) 및 이와 톱니바퀴로 맞물려 있는 서브클러치(341)는 회전을 할 때 특히 상부하우징(310)에 결합된 플랜지(331) 및 메인클러치(311)와 서브클러치(341)의 다각형 구멍(331b)에 관통되어 결합된 다각형 샤프트(340)에 의해 일체로 회전을 하게 된다.

또한 서브클러치(341)의 하단에 결합된 제 2스프링(360)은 하부하우징(320)의 내주연에 결합된 플랜지(331)의 상단에 제 2스프링(360)의 하부가 고정된 채 서브클러치(341)에 의해 회전되면서 제 1스프링(350)과 제 2스프링(360)의 비틀림 장력이 높아져 도어(1)를 개폐속도를 상승시킨다.

이와 반대로 제 1스프링(350)과 제 2스프링(360)의 비틀림 장력을 조절하기 전의 상태로 도어(1)의 개폐속도를 다시 복원하려 거나 처음부터 다시 제 1스프링(350)과 제 2스프링(360)의 장력을 새롭게 조절하려면 다음과 같다.

먼저 도 7에서 나타낸 바와 같이, 사용자는 상부하우징(310)에 결합된 플랜지(331)를 고정하는 고정편(313)을 해체시킨 다음 상부하우징(310)에 결합된 플랜지(331)의 렌치홈(331a)에서 부분 돌출된 다각형 샤프트(340)의 상단을 망치 등과 같은 도구를 이용하여 타격한다.

상기 타격된 다각형 샤프트(340)는 하방으로 슬라이딩되어 다각형 샤프트(340)의 하부에 고정되어 있는 서브클러치(341)와 같이 연동하면서 하방으로 이동하면 상기 서브클러치(341)는 제 2스프링(360)을 압축하면서 하방으로 이동되어 메인클러치(311)와 톱니바퀴로 맞물림이 순간 해제된다.

이렇게 서브클러치(341)에 의해 꼬여 있던 제 2스프링(360)의 비틀림 장력 유지력이 상실되면 제 2스프링(360)은 하부 하우징(320)에 결합된 플랜지(331)의 상단에 제 2스프링(360)의 하단이 고정된 채 서브클러치(341)와 함께 역회전하면서 제 2스프링(360)의 비틀림 장력은 해제되게 된다.

동시에 제 1스프링(350)은 상부하우징(310)에 고정편(313)으로 이탈된 상태이므로 다각형 샤프트(340)에 의해 일체로 서브클러치(341)와 메인클러치(311)와 함께 역회전하면서 비틀림 장력을 해제하게 된다.

이와 같이 직경이 크고 길이가 짧은 스프링을 사용할 경우 상대적으로 텐션이 상승하여 스프링이 잘 끊어지는 현상이 발생하였으나 본 발명의 스프링식 완충경첩(30)과 같이 스프링의 직경을 상대적으로 작게 하고 전체길이를 길게 한 스프링을 2개 사용함으로서 더 큰 탄성계수를 갖게 됨으로서 도어(1)가 개폐될 때 탄력이 상승하여 원할한 개폐를 도울 수 있도록 하는 것이다.

또한 도 8에서 나타낸 바와 같이, 피스톤의 상단과 밀착되면서 회전하는 유압입력수단(220)의 회전캠(221)의 캠선상을 90°마다 분할하여 회전시킬 수 있도록 하면 도어(1)를 90°각도로 열리거나 닫히게 하는 상태를 유지할 수도 있도록 하였다.

즉, 도 8a의 경우 회전캠의 볼록부가 피스톤의 오목부에 상호 밀착되었다가 유압입력수단이 회전하게 되면 상기 회전캠의 볼록부는 동일한 캠선상을 갖는 피스톤의 상단과 마찰되면서 피스톤을 하방으로 이동시킨다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 도어 개폐용 완충경첩은 다수개의 체결공(131)을 형성시킨 도어 회동플레이트(130)를 접합한 상부하우징(110)의 내주연에 스프링(140)의 비틀림 장력을 이용하여 도어의 개폐를 자동으로 복귀시키는 개폐장치(100)를 설치하고 상기 상부하우징(110)의 하방 일측에 수직으로 연접되게 결합시킨 하부하우징(210)의 내부에는 캠(221)의 회전운동으로 피스톤(230)을 상하로 이동시켜 상기 하부하우징(210)의 내부에 충진된 유압의 흐름에 의해 도어(1) 개폐속도를 제어하는 완충장치(200)를 설치한 유압식 완충경첩(10)과, 상기 유압식 완충경첩(10)이 설치된 도어(1)의 하측방에 상하로 연접되게 상부 하우징(110)과하부 하우징(210)을 결합하고 그 내주연에 스프링(350,360)을 복수개로 내입하여 스프링의 비틀림 장력을 배가시켜 도어(1)의 개폐를 더욱 탄력적으로 복귀시킬 수 있도록 하는 스프링완충경첩(30)으로 구성하여 도어를 자동으로 개폐하는 스프링의 비틀림 장력의 강약을 쉽게 조절할 수 있도록 하여 도어의 개폐속도를 미세하고도 간편하게 조절 할 수 있도록 하고, 또한 도어를 급작스럽게 열거나 급속하게 열 경우 도어의 개폐속도에 의해 경첩 내부에서 발생할 수 있는 유압의 과부하를 억제하여 일정하게 완충력을 유지시킴으로서 도어를 원활하고도 자연스럽게 개폐시킬 수 있도록 하여 노약자나 어린이 등의 도어 개폐로 인한 안전사고 발생을 억제시킬 수 있는데 있다.

또한 상기와 같이 경첩에 기계적으로 무리를 주거나 구성의 복잡성이 배재됨으로서 유동인구가 많아 도어의 개폐사용량이 많은 곳이나 무거운 중량의 도어에도 효과적으로 적용될 수 있어 설치 및 유지에 따른 고스트를 최소화하고 경첩의 수명을 연장할 수 있는 효과가 있다.

Claims

도어(1)의 일측 상 하부에 각각 부착되어 도어의 개폐를 원활하게 하는 한 쌍의 경첩에 있어서,

다수개의 체결공(131)을 형성시킨 도어 회동플레이트(130)를 접합한 상부하우징(110)의 내주연에 스프링(140)의 비틀림 장력을 이용하여 도어의 개폐를 자동으로 복귀시키는 개폐장치(100)를 설치하고 상기 상부하우징(110)의 하방 일측에 수직으로 연접되게 결합시킨 하부하우징(210)의 내부에는 캠(221)의 회전운동으로 피스톤(230)을 상하로 이동시켜 상기 하부하우징(210)의 내부에 충진된 유압의 흐름에 의해 도어(1) 개폐속도를 제어하는 완충장치(200)를 설치한 유압식 완충경첩(10)과,

상기 유압식 완충경첩(10)이 설치된 도어(1)의 하측방에 상하로 연접되게 상부 하우징(110)과 하부 하우징(210)을 결합하고 그 내주연에 스프링(350,360)을 복수개로 내입하여 스프링의 비틀림 장력을 배가시켜 도어(1)의 개폐를 더욱 탄력적으로 복귀시킬 수 있도록 하는 스프링완충경첩(30)으로 구성한 것을 특징으로 하는 도어개페용 완충경첩.
제 1항에 있어서,

상기 개폐장치(100)는 상부하우징(110)과 하부하우징(210)이 연접된 위치의내주연에 고정블럭(112)을 고정하고 상부하우징(110)의 내주연 상부에는 톱니바퀴로 상호 맞물려 역회전을 방지하는 메인클러치(111)와 서브클러치(122)를 연접시켜 결합하되 상기 메인클러치(111)는 상부하우징(110)에 고정시키고 서브클러치(122)는 상부하우징(110)의 상단에 설치시켜 메인클러치(111)를 관통하는 장력조절수단(120)의 조절블럭(121)에 고정시키며 또한 서브클러치(122)와 고정블럭(112) 사이에는 스프링(140)을 내재시켜 서브클러치(122)의 하단과 고정블럭(112)의 상단에 형성된 스프링(140)의 상하단을 끼워 고정한 다음 도어(1)가 개폐될 때마다 상부하우징(110)과 연동하여 회전하는 유압입력수단(220)을 상부하우징(110)의 내주연 하부를 통하여 장력조절수단(120)의 조절블럭(121)까지 결합시켜 구성한 것을 특징으로 하는 도어개폐용 완충 경첩.
제 1항에 있어서,

상기 완충장치(200)는 상부 하우징(110)에 결합되어 하부로 부분 돌출된 유압입력수단(220)을 하부 하우징(210)의 상부측에 입설하되 상기 도어(1)의 개폐시 연동하는 유압입력수단(220)의 회전운동에 의해 상하 직선왕복운동을 하는 피스톤(230)을 하부하우징(210) 제 1실린더부(211)에 입설하며 상기 피스톤(230)의 중앙에 유압통로(241)가 내부에 형성되어 상부로 개구부를 형성시킨 유압축(240)을 관통되게 결합시키되 상기 제 1실린더부(211)의 하단에서 내부로 형성된 바이패스통로(213)와 유압통로(241)를 상호 연통시켜 구성한 것을 특징으로 하는 도어 개폐용 완충 경첩.
제 2항에 있어서,

상기 유압입력수단(220)은 원통형으로 형성되어 그 외주연에 오일실링(228)을 결합하고 외주연을 사선방향으로 절개하여 그 중앙 내부측으로 공간을 갖는 회전캠(221)의 일측 중앙에 원통형의 샤프트(222)를 일체로 형성시키되 샤프트(222)의 끝측 외주연에는 톱니바퀴의 걸림돌기(223)를 다수개로 형성시켜 구성한 것을 특징으로 하는 도어 개폐용 완충경첩.
제 2항에 있어서,

상기 유압입력수단(220)의 회전캠(221)은 상단에서 그 중심측으로 사선방향으로 대응되게 절개하여 2개의 오목부(224)와 볼록부(225)를 외주연을 따라 대응되게 형성시키고 이와 밀착되는 피스톤(230)의 상단을 회전캠(221)의 캠 선도와 동일하게 형성시키면서 볼록부(225)의 꼭지점에 홈을 형성시켜 회전시 마다 피스톤(230)의 볼록부(225)에 걸리도록 하여 도어(1)를 개폐시 유압입력수단(220)이 90° 마다 정지되면서 회전 될 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 도어 개폐의 완충경첩.
제 2항에 있어서,

상기 유압입력수단(220)은 회전캠(221)의 외주연에 가이드돌기(226)를 돌출시키고 피스톤(230)은 일측으로 내부공간과 연통되도록 외주연에 나선형의 가이드공(227)을 형성시켜 회전캠(221)을 피스톤(230)의 내부공간에 내입하여 가이드돌기(226)가 가이드공(227)의 안내를 받으며 유압입력수단(220)을 90°로만 회전할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 도어 개폐용 완충경첩.
제 2항에 있어서,

상기 유압입력수단(220)은 회전캠(221)의 외주연에 가이드돌기(226)를 나선형으로 일정 길이만큼 형성시키고 이와 동일한 선형을 갖는 가이드공(227)을 피스톤(230)의 중앙에 내부공간과 연통되는 외주연을 형성시켜 가이드돌기(226)가 가이드공(227)의 안내를 받으며 유압입력수단(220)을 180°회전시 90°씩 정지되면서 회전할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 도어 개폐용 완충경첩.
제 1항 또는 3항에 있어서,

상기 피스톤(230)은 상부가 개구되도록 내부공간을 형성하여 중앙에 관통공(231)을 관통시켜 그 측방으로는 체크밸브(233)를 설치하며 상기유압축(240)을 관통하는 피스톤(230)의 관통공(231)은 유압축(240)의 외주연 사이에 미세한 틈새를 형성시켜 소량의 유압이 통과할 수 있도록 하여 유압의 과부하를 억제시킬 수 있도록 하면서 유압축의 외주연이 상부에서 하부로 좁게 테이퍼 되도록 구성한 것을 특징으로 하는 도어 개폐용 완충경첩.
제 2항에 있어서,

상기 장력조절수단(120)은 플랜지형상의 조절블럭(121)에 렌치홈(121a)을 형성시키고 하단 중앙의 내부로 일정깊이의 구멍을 형성시켜 상부하우징(110)의 상부로 부분 돌출된 유압입력수단(220)의 샤프트(222) 끝단에 걸림돌기(223)가 형성된 부분을 결합하고 상기 조절블럭(121)의 외주연 측방에는 나사공(121b)을 조절블럭(121)의 중앙에 형성된 구멍과 연통시켜 상기 외주연에 나사공(121b)이 형성된 지지블럭(123)을 결합하되 상기 지지블럭(123)에는 밀착스프링(124)에 의해 탄력적으로 외부로 돌출되거나 내입되는 지지핀(125)을 내재시켜 상기 지지핀(125)의 일측이 유압입력수단(220)의 걸림돌기(223)에 탄력적으로 걸리도록 구성한 것을 특징으로 하는 도어 개폐용 완충 경첩.
제 1항에 있어서,

상기 스프링완충경첩(30)은 상부하우징(310)의 내주연에 제 1스프링(350)과제 2스프링(360)을 내입시키고 상기 복수개의 스프링(350,360)사이에 톱니바퀴로 상호 한쪽방향으로만 회전력을 전달하는 메인클러치(311)와 서브클러치(341)를 연접되게 입설시켜 그 중앙에 다각형 구멍(331b)을 일치되도록 관통시키고 상기 상부하우징(310)의 내주연 상부와 하부하우징(320) 하부에는 플랜지(331)를 각각 결합하되 상기 상부하우징(310)에 결합되는 플랜지(331)의 상단에는 렌치홈(331a)을 형성시키면서 그 중앙으로 다각형 구멍(331b)을 관통시켜 다각형 샤프트(340)를 하부하우징(320)에 결합된 플랜지(331)의 상단까지 내입시키며 상기 플랜지(331)와 메인클러치(311)는 상부하우징(310)과 하부하우징(320)의 내주연에 고정편(313)으로 각각 고정시킨 다음 상부하우징(310)에 결합되는 플랜지(331)와 메인클러치(311)는 다각형샤프트(340)와 연동하면서 회전이 가능하도록 결합하고 서브클러치(341)는 다각형 샤프트(340)에 완전 고정되도록 구성한 것을 특징으로 하는 도어 개폐용 완충 경첩.