KR20140106075A - 도어 완충 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도어 완충 장치에 관한 것으로, 도어 일측에 형성되어 자기력을 발생하는 자력발생부와, 도어틀에 형성되되, 상기 자력발생부에 대응되는 위치에 형성되어 상기 자력발생부의 접근에 따라 와전류를 발생하는 와전류발생부를 포함한다. 상기 자력발생부는 영구자석을 포함하고, 상기 와전류발생부는 일정 두께를 갖는 구리 재질의 금속판으로 형성되고, 그 중심부에 철심이 구비될 수 있다. 따라서, 도어 및 도어틀의 일면에 직접 자석을 부착하기 때문에 와전류에 의한 반발력에 의하여 문닫힘 방지 효과를 상승시키고, 그 설치 구조가 견고하여 고장 발생이 적어지는 효과가 있다. 또한, 미닫이식 자동도어에도 용이하게 적용할 수 있으므로 도어가 닫힐 때의 충격이나 소음을 방지함과 아울러, 사용자의 부주의로 문틈에 끼이는 것을 방지할 수도 있는 다양한 효과가 있다.

Description

도어 완충 장치{DOOR DAMPENERS}

본 발명은 도어 완충 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 여닫이식 또는 미닫이식 도어에 있어서, 도어가 빠른 시간에 닺히는 것을 방지하는 도어 완충 장치에 관한 것이다.

일반적으로 여닫이식 도어에 있어서, 도어가 열려져 있는 상태에서 바람 등 기타 외부요인에 의하여 도어가 빠르게 닫힘으로써 발생하는 소음 및 충격을 방지하여 위하여 도어 클로우져가 설치되어 있다.

도어 클로우져(10)는, 도어가 자동적으로 천천히 닫히도록 하는 장치로서, 도 1에 도시된 바와 같이 도어(1)의 상측에 클로우져 본체(11)가 설치되고, 이 클로우져 본체(11)의 입력회전축(13)과 도어틀(2)을 링크(12)가 연결하는 상태로 설치된다.

이러한 도어 클로우져(10)의 종래 구조는 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 유체를 사용하는 유압식으로서, 피스톤(14)이 내장된 실린더(15)를 본체(11) 내부에 구비하며, 실린더(15)의 일측에는 압축스프링(16)이 설치되어 있다. 그리고 피스톤(14)의 일측에는 랙(17)이 설치되어 있고, 이 랙(17)에는 입력회전축(13)의 일단에 설치된 피니언(18)이 치합되어 있으며, 입력회전축(13)의 타단에는 링크(12)가 연결되어 있다.

이와 같이 구성된 종래 유압식 클로우져(10)는, 도어(1)를 연 채로 손을 놓으면, 압축 스프링(16)의 복원력에 의해 도어(1)가 회전 운동을 하게되고, 도어(1)의 회전 운동이 링크(12)를 통해 입력회전축(13)으로 전달되어 피니언(18)과 랙(17)을 구동시킴으로써 피스톤(14)이 실린더(15) 내부를 직진 운동을 하게 된다.

그리고 피스톤(14)의 직진 운동은 실린더(15) 내부에 개재된 오일의 반발력에 의해서 둔화됨으로서 결과적으로는 도어(1)의 회전 속도가 감소되어 도어(1)가 서서히 닫히게 된다.

그러나 이와 같이 구성된 종래의 유압식 도어 클로우져(10)는, 피스톤(14)과 실린더(15) 사이의 마찰로 인해 마모가 발생하게 되고, 이로 인하여 도어(1)의 회전 속도를 감소시키기 위한 오일의 반발력이 감소하여 도어의 회전 속도 즉, 도어의 닫히는 속도를 일정하게 조절할 수 없는 문제점이 있었다. 또한, 도어 클로우져의 수명이 다해 해체후 재활용을 하고자 할 때에는 실린더 내부에 개재된 오일로 인한 환경오염을 가져올 수 있는 문제점이 있었다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 대한민국 공개특허공보 제10-2009-0110604호(2009.10.22)에는 도어에 부착바를 설치하고 도어틀에는 마그네틱이 장착된 고정바를 설치하여 도어가 열린 상태에서 상기 도어의 부착바가 고정바의 마그네틱에 부착되어 마그네틱의 자력에 의해 도어가 임의적으로 닫히지 않도록 함으로써, 바람과 같은 외력에 의해 도어가 닫히는 것을 방지할 수 있는 자석을 이용한 문닫힘 방지구가 개시되어 있다.

그러나, 상기와 같이 개시된 종래의 자석을 이용한 문닫힘 방지구는, 도어 일측의 경첩 위에 일반적인 자석을 부착하기 때문에 문닫힘 방지 효과가 미약하고, 구성이 견고하지 못하여 쉽게 고장이 발생할 우려가 있는 문제점이 있었다.

또한, 최근의 미닫이식 자동도어의 경우에도 도어가 닫힐때의 충격이나 소음을 방지할 필요성이 대두되고 있으나, 이러한 미닫이식 도어에는 개시된 바와 같은 종래구조의 문닫힘 방지구를 사용할 수 없는 문제점도 있었다.

대한민국 공개특허공보 제2001-0045272호(2001년06월05일)

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 와전류에 의한 자석의 반발력을 이용하여 여닫이식 또는 미닫이식 도어에 있어서, 도어가 빠른 시간에 닺히는 것을 방지하는 효과를 더욱 상승시킨 도어 완충 장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 도어 일측에 형성되어 자기력을 발생하는 자력발생부; 도어틀에 형성되되, 상기 자력발생부에 대응되는 위치에 형성되어 상기 자력발생부의 접근에 따라 와전류를 발생하는 와전류발생부;를 포함하는 도어 완충 장치를 제공한다.

상기 자력발생부는 영구자석을 포함한다.

상기 와전류발생부는 일정 두께를 갖는 구리 재질의 금속판으로 형성되고, 그 중심부에 철심이 구비된다.

상기 와전류발생부는 사각형의 블록형상으로 형성되고, 그 중심부에 원통형의 상기 철심이 내장되는 것이 바람직하다.

상기 자력발생부 및 이에 대응되는 상기 와전류발생부는 상기 도어의 윗면 또는 옆면을 따라 일정 간격으로 다수개가 형성될 수 있다.

상기 도어는 상기 도어틀에 힌지부에 고정되어 일측으로 회동되는 여닫이식 도어일 수 있다.

상기 도어는 상기 도어틀을 따라 출입구의 측방향으로 슬라이드되는 미닫이식 도어일 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 도어 완충 장치에 의하면, 도어 및 도어틀의 일면에 직접 자석을 부착하기 때문에 와전류에 의한 반발력에 의하여 문닫힘 방지 효과를 상승시키고, 그 설치 구조가 견고하여 고장 발생이 적어지는 효과가 있다.

또한, 미닫이식 자동도어에도 용이하게 적용할 수 있으므로 도어가 닫힐 때의 충격이나 소음을 방지함과 아울러, 사용자의 부주의로 문틈에 끼이는 것을 방지할 수도 있는 다양한 효과가 있다.

도 1은 종래의 일반적인 도어 클로우져를 나타낸 사시도,
도 2는 도 1의 도어 클로우져의 구조를 나타낸 단면도,
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 도어 완충 장치를 나타낸 사시도,
도 4a 및 4b는 본 발명에 따른 작용을 설명하기 위한 도면,
도 5는 본 발명의 금속판의 구조를 나타낸 도면,
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 도어 완충 장치를 나타낸 사시도,
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 도어 완충 장치를 나타낸 사시도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 도어 완충 장치를 나타낸 사시도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 도어 완충 장치는, 도어(100), 자력발생부(110), 영구자석(120), 도어틀(130), 와전류발생부(140), 철심(150) 및 힌지(160)로 구성된다.

상기 자력발생부(110)는 도어(100) 일측에 형성되어 자기력을 발생한다.

이때, 상기 자력발생부(110)는 영구자석(120)을 포함한다. 특히, 상기 영구자석(120)은 네오디움자석을 적용하는 것이 바람직하다.

네오디움자석이란 철과 붕소로 이루어지며, 영구자석 중 자력이 강한 자석으로 가공성이 좋아 원형, 사각혀, 링형, 접시홀 등 다양한 가공이 가능하다.

한편, 상기 와전류발생부(140)은 도어틀(130)에 형성되되, 상기 자력발생부(110)에 대응되는 위치에 형성되어 상기 자력발생부(110)의 접근에 따라 와전류를 발생한다.

상기 와전류발생부(140)는 일정두께를 갖는 구리 재질의 금속판으로 형성되고, 그 중심부에 철심(150)이 구비된다.

상기 와전류발생부(140)는 와전류를 발생시키는 금속으로는 베릴륨-동을 적용하는 것이 바람직하나, 알루미늄, 산화알루미늄 등 와전류의 발생이 가능한 금속재료가 모두 적용 가능하다.

상기 철심(150)은 자성 재료를 분말로 하여 전기적 절연 피막을 붙여서 압축 성형한 압분 철심(dust core)이 사용될 수 있다. 상기 와전류발생부(140)는 사각형의 블록형상으로 형성되고, 그 중심부에 원통형의 상기 철심(150)이 내장된다(도 5참조).

여기서, 상기 와전류는 '전자기 유도'에 의한 작용을 말하는데, 도체의 내부에서 국부적으로 소용돌이 모양으로 닫힌 통로를 흐르는 전류로서, 도체 내부를 지나는 자기력선속(磁氣力線束)의 변화로 인해서 생기는 전류로서 이 원리는 적산전력계(積算電力計)나 맴돌이 브레이크 등에 이용되고 있다.

즉, 구리 주변에서 자석이 움직이면 금속을 통과하는 자기장이 따라서 움직이며 변하게 되고, 이러한 자기장의 변화로 인해 금속에 전자기 유도현상으로 전류가 발생하게 된다. 이 와전류는 다시 자석처럼 자기장을 만들게 되는데 자기장의 변화를 방해하는 것을 목적으로 생기기 때문에 자석과 반대의 극을 가지게 되고 따라서 자석의 N극이 아래로 내려온다면 와전류에 의한 자기장은 N극을 위로 발생하여 자석의 낙하를 방해하게 된다. 따라서 다른 동력이 필요없이 가운데 금속에서 발생하는 와전류에 의해 낙하속력은 급격히 줄어들게 되며, 특히 상기 낙하체의 속력이 빠를수록 자기장의 변화가 커지고 와전류도 커져 방해하는 힘도 함께 커지게 된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4a 및 4b는 본 발명에 따른 작용을 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 본 발명의 금속판의 구조를 나타낸 도면이다.

도 4a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 자력발생부(110)의 영구자석(120)의 주위에는 도시된 바와 같이 화살표 방향의 자력선이 발생한다.

이러한 상태에서 도어(100)가 닫힐 경우, 도어(100)에 형성된 자력발생부(110)와 도어틀(130)에 형성된 와전류발생부(140)가 빠르게 가까워지게 된다.

이에 따라, 상기 와전류발생부(140)에서는 상기 자력발생부(110)의 영구자석(120)의 빠른 접근에 따라 도 4b에 도시된 바와 같이 화살표 방향으로 와전류가 발생하고, 이에 따른 반발력이 발생하여 상기 영구자석(120)의 접근을 저지하게 된다.

따라서, 도어(100)가 도어틀(130)에 천천히 접근하여 도어가 급속하게 닫히는 것을 방지할 수 있다.

이를 패러데이의 법칙으로 설명하면, 전자기유도에 의해 회로 내에 유발되는 기전력의 크기는, 회로를 관통하는 자기력선속(磁氣力線束)의 시간적 변화율에 비례한다. 기전력의 방향을 정하는 렌츠의 법칙과 함께 전자기유도가 일어나는 방식을 나타낼 수 있다.

상기 패러데이의 법칙은 다음의 수학식 1과 같이 정의할 수 있다.

여기서, V_emf는 기전력, Φ는 자속, t는 시간을 나타낸다.

상기 수학식 1로부터 임의의 폐회로에 유기되는 기전력(V_emf)은 폐회로와 쇄교하는 자속의 시간변화율과 같다는 것을 알 수 있다.

또한, 렌츠의 법칙에 의하여 상기 기전력(V_emf)을 발생시키는 자속의 속도 방향을 방해하는 방향으로 전류가 흐를 수 있도록 전압을 유도한다는 것을 알 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 도어 완충 장치에 의하면, 도어 및 도어틀의 일면에 직접 자석을 부착하기 때문에 와전류에 의한 반발력에 의하여 문닫힘 방지 효과를 상승시키고, 그 설치 구조가 견고하여 고장 발생이 적어지는 효과가 있다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 도어 완충 장치를 나타낸 사시도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 도어 완충 장치는, 도어(200), 자력발생부(210), 영구자석(220), 도어틀(230), 와전류발생부(240), 철심(250) 및 힌지(260)로 구성될 수 있으며, 이와 같은 구성은 상기 도 3을 통하여 설명한 바와 대동소이하므로 여기서 이에 대한 세세한 설명은 생략한다.

다만, 본 발명의 다른 실시예에서는 도시된 바와 같이, 본 발명의 상기 자력발생부(210) 및 이에 대응되는 상기 와전류발생부(240)는 상기 도어(200)의 윗면 또는 옆면을 따라 일정 간격으로 다수개가 형성될 수 있다.

따라서, 본 발명의 도어 닫힘 방지 효과를 더욱 상승시킬 수 있다.

전술한 바와 같이, 상기 도어(100)(200)는 상기 도어틀(130)(230)의 힌지부(160)(260)에 각각 고정되어 일측으로 회동되는 여닫이식 도어인 것이 바람직하다.

한편, 도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 도어 완충 장치를 나타낸 사시도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 도어 완충 장치는, 도어(300), 자력발생부(310), 도어틀(330), 와전류발생부(340), 철심(350) 및 힌지(360)로 구성될 수 있으며, 이와 같은 구성은 상기 도 3을 통하여 설명한 바와 대동소이하므로 여기서 이에 대한 세세한 설명은 생략한다.

다만, 본 발명의 또 다른 실시예에서는 도시된 바와 같이, 본 발명의 상기 도어(300)는 상기 도어틀(330)을 따라 출입구의 측방향으로 슬라이드되는 미닫이식 도어 형태로 구성할 수 있다.

따라서, 도 1에 도시된 바와 같은 종래의 도어 클로우져는 미닫이식 도어에는 적용이 불가능하였으나, 본 발명은 이와 같은 미닫이식 자동 도어에도 용이하게 적용할 수 있으므로 도어가 닫힐 때의 충격이나 소음을 방지함과 아울러, 사용자의 부주의로 문틈에 끼이는 것을 방지할 수도 있다.

본 명세서에 기재된 본 발명의 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 관한 것이고, 발명의 기술적 사상을 모두 포괄하는 것은 아니므로, 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 따라서 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 권리범위 내에 있게 된다.

100 : 도어 110 : 자력발생부
120 : 영구자석 130 : 도어틀
140 : 와전류발생부 150 : 철심
160 : 힌지부

Claims (7)

1. 도어 일측에 형성되어 자기력을 발생하는 자력발생부;
   도어틀에 형성되되, 상기 자력발생부에 대응되는 위치에 형성되어 상기 자력발생부의 접근에 따라 와전류를 발생하는 와전류발생부;를 포함하는 도어 완충 장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 자력발생부는 영구자석을 포함하는 것을 특징으로 하는 도어 완충 장치.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 와전류발생부는;
   일정 두께를 갖는 구리 재질의 금속판으로 형성되고, 그 중심부에 철심이 구비되는 것을 특징으로 하는 도어 완충 장치.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 와전류발생부는 사각형의 블록형상으로 형성되고, 그 중심부에 원통형의 상기 철심이 내장되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 도어 완충 장치.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 자력발생부 및 이에 대응되는 상기 와전류발생부는
   상기 도어의 윗면 또는 옆면을 따라 일정 간격으로 다수개가 형성되는 것을 특징으로 하는 도어 완충 장치.
6. 제 1항에 있어서,
   상기 도어는 상기 도어틀에 힌지부에 고정되어 일측으로 회동되는 여닫이식 도어인 것을 특징으로 하는 도어 완충 장치.
7. 제 1항에 있어서,
   상기 도어는 상기 도어틀을 따라 출입구의 측방향으로 슬라이드되는 미닫이식 도어인 것을 특징으로 하는 도어 완충 장치.
   

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