KR20160149222A - 문 또는 문짝 등의 회전성 움직임을 위한 힌지 - Google Patents

문 또는 문짝 등의 회전성 움직임을 위한 힌지 Download PDF

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Abstract

본 발명은 벽, 마루, 프레임 등과 같은, 고정 지지 구조물에 고정된, 문, 셔터 등과 같은 적어도 하나의 밀폐 요소의 제어된 회전성 움직임을 위한 힌지에 관한 것이다. 이러한 힌지는 제1 축(X) 주위를 회전하게 서로 결합된 힌지 몸체(10)와 피벗(20); 상기 제1 축(X)에 실질적으로 수직인 제2 축(Y)을 형성하는 작용 챔버(40); 작용 챔버(40)의 뒤 벽(45)에 인접한 위치와 작용 챔버(40)의 뒤 벽(45)에서 먼 위치 사이에서 상기 제2 축(Y)을 따라 이동하는 플런저 요소(50)를 포함한다.

Description

문 또는 문짝 등의 회전성 움직임을 위한 힌지{HINGE FOR THE ROTATABLE MOVEMENT OF A DOOR, A DOOR LEAF OR THE LIKE}
본 발명은 일반적으로 힌지를 닫거나 체크하는 기술 분야에 적용 가능하고, 특히 문, 셔터 등의 회전성 움직임을 위한 힌지에 관한 것이다.
상자 모양의(box-shaped) 힌지 몸체와, 문, 셔터 등과 같은 닫는 요소가 열린 위치와 닫힌 위치 사이에서 회전하는 것을 허용하기 위해 서로 결합된 피벗(pivot)을 포함하는 닫는(closing) 힌지들이 알려져 있다.
일반적으로, 이들 힌지는 힌지 몸체와, 열린 위치와 닫힌 위치 사이에서 닫는 요소가 회전하는 것을 허용하기 위해 서로 결합된 피벗을 포함한다.
이들 공지된 힌지는 플런저(plunger) 부재를 이동하며 수용하는 상자 모양의 힌지 몸체 내부에 작용(working) 챔버를 더 포함한다.
상기 알려진 힌지들의 예는 특허 문헌 EP0756663, US5867869, 및 EP2148033으로부터 알려져 있다.
이들 힌지는 특히 그것들의 지속적인 스루 타임(through time)에 관해 개선될 여지가 있다.
본 발명의 목적은 매우 기능적이고 비용이 적게 드는 힌지를 제공함으로써, 전술한 결점들을 적어도 부분적으로 극복하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 매우 높은 지속적인 스루 타임을 가지는 힌지를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 부피의 크기가 작은 힌지를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 높은 추진력을 가지는 힌지를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 열린 문 위치로부터 밀폐 요소의 자동 닫힘을 보장하는 힌지를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 거동을 변경시키지 않으면서, 매우 무거운 밀폐 요소들도 지지할 수 있는 힌지를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 최소 개수의 구성 부품을 가지는 힌지를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 정확한 닫힘 위치 스루 타임을 유지할 수 있는 힌지를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 대단히 안전한 힌지를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 설치하기가 대단히 쉬운 힌지를 제공하는 것이다.
이들 목적과, 이후 더 명확히 나타나게 되는 다른 것들은, 본 명세서에서 설명 및/또는 주장 및/또는 보여지는 것에 따른 힌지에 의해 실현된다.
본 발명의 유리한 실시예는 종속 청구항들에 따라 형성된다.
본 발명의 추가 특징 및 장점은 부가된 도면들의 도움을 가지고 비제한적인 예로서 보여지는, 힌지(1)의 배타적이지 않은 몇몇 바람직한 실시예들의 상세한 설명을 읽음으로써 더 명백하게 나타나게 된다.
도 1은 힌지(1)의 일 실시예의 분해된 부등각 투명도.
도 2는 도 1의 힌지(1)의 실시예의 측면도.
도 3a 및 도 3b는 평면 Ⅲ-Ⅲ을 따라 단면이 취해진, 도 1의 힌지(1)의 실시예의 단면도들.
도 4는 힌지(1)의 또 다른 실시예의 분해된 부등각 투명도.
도 5a 및 도 5b는 사실상 Y축에 평행하고, 사실상 X축에 수직인 평면을 따라 단면이 취해진, 도 4의 힌지(1)의 실시예의 단면도들.
도 6a 및 도 6b는 사실상 X축과 Y축에 평행한 평면을 따라 단면이 취해진, 도 4의 힌지(1)의 실시예의 단면도들.
도 7은 힌지(1)의 또 다른 실시예의 일부 상세부의 단면도.
위 도면들을 참조하면, 힌지(1)는 문, 셔터 등과 같은 적어도 하나의 밀폐 요소의 회전성 움직임을 체크하기 위해 유리하게 사용되고, 이러한 밀폐 요소는 그 자체가 알려진 방식으로 벽, 마루, 프레임과 같은, 고정 지지 구조물에 고정될 수 있다.
비제한적인 예로서, 힌지(1)는 유리문, 나무, 알루미늄 또는 PVC로 된 내부 문들, 샤워 셔터 또는 차가운 방 문(cold room door)용으로 사용될 수 있다.
부가된 도면에서, 밀폐 요소와 고정 지지 구조물은, 그 자체로 알려져 있기 때문에 도시되어 있지 않다. 이들 요소 모두가 첨부된 청구항들에서 주장된 본 발명의 부분은 아니라는 점이 이해되어야 한다.
그러므로 힌지(1)는 고정 지지 구조물과 밀폐 요소 중 하나에 고정 가능한 상자 모양의 힌지 몸체(10)와, 고정 지지 구조물과 밀폐 요소 중 나머지 하나에 고정 가능한 피벗(20)을 포함할 수 있다.
부가된 도면들에 도시된 모든 실시예에서, 상자 모양의 힌지 몸체(10)는 고정 지지 구조물에 고정되고, 피벗(20)은 밀폐 요소에 고정된다. 그러므로 상자 모양의 힌지 몸체(10)는 고정되고, 피벗(20)은 회전 가능하다.
하지만, 상자 모양의 힌지 몸체(10)는 밀폐 요소에 고정될 수 있는데 반해, 피벗(20)은 첨부된 청구항들의 범주로부터 벗어나지 않으면서, 고정 지지 구조물에 고정될 수 있다는 점을 알아야 한다.
적절하게, 피벗(20)과 상자 모양의 힌지 몸체(10)는, 예를 들면 실질적으로 수직일 수 있는, 축(X) 주위를 회전하기 위해 서로 결합된다.
유리하게, 축(X)은 또한 밀폐 요소의 회전축을 형성할 수 있다.
힌지(1)는 또한 축(Y)을 형성하는 작용 챔버(working chamber)(40)를 포함하고, 이러한 축(Y)은 예를 들면 실질적으로 수평인, 축(X)에 실질적으로 수직일 수 있다. 상자 모양의 힌지 몸체(10)에 대해 내부일 수 있는 작용 챔버(40) 내에서는, 플런저 부재(50)가 탄성 대응(counteracting) 수단(60)이 작용할 수 있는 축(Y)을 따라 이동될 수 있다.
이러한 식으로, 플런저 부재(50)가 작용 챔버(40)의 바닥 벽(45)에 인접한 위치와 바닥 벽(45)으로부터 먼 위치 사이의 축(Y)을 따라 이동될 수 있다. 본 발명을 제한하고자 하는 것이 아니고 오로지 예시의 목적으로 제공되는 도면들에서 도시된 실시예에서는, 인접 위치가 열린 밀폐 요소의 위치에 대응할 수 있고, 먼 위치는 닫힌 밀폐 요소의 위치에 대응할 수 있다.
반면에, 인접 위치는 탄성 대응 수단(60)의 최대 압축에 대응할 수 있고, 먼 위치는 탄성 대응 수단(60)의 최대 신장(elongation)에 대응할 수 있다.
탄성 대응 수단(60)의 구성에 따라, 힌지(1)가 닫는 힌지 또는 체크하는(checking) 힌지일 수 있다.
실제로, 탄성 대응 수단(60)은 열린 것으로부터 닫힌 위치에서 닫는 요소를 돌려줄 수 있거나 그 역도 성립하는 하나 이상의 미는 스프링(thrust spring) 또는 열린 것으로부터 닫힌 위치에서 닫는 요소를 돌려줄 수는 없지만 플런저 부재의 본래 위치를 복원할 수 있고, 그 역도 성립하는 리턴 스프링을 포함할 수 있다.
비배타적 바람직한 실시예에서는, 플런저 부재(50)가 바람직하게는 작용 챔버(40) 내로 밀봉되게 삽입되는 원통형 몸체(100)를 포함할 수 있다.
피벗(20)과 플런저 부재(50)는, 피벗(20)의 축(X) 주위의 회전이 인접 위치와 먼 위치 사이의 축(Y)을 따라 플런저 부재(50)의 이동에 대응하거나 그 역도 성립하고, 인접 위치와 먼 위치 사이의 축(Y)을 따라 플런저 부재(50)가 이동하는 것이 축(X) 주위의 피벗(20)의 회전에 대응하도록 서로 맞물릴 수 있다.
이를 위해, 피벗(20)은 먼 위치로부터 인접한 위치까지 플런저 부재(50)를 되돌리기 위해 축(X) 주위를 회전하는 캠 수단(70)을 포함할 수 있다.
반면에, 캠 수단(60)과 상호 작용하고, 예를 들면 인접 위치와 먼 위치 사이에서 축(Y)을 따라 이동하기 위해 샤프트(30)를 통해 플런저 부재(50)와 일체로 결합된 폴로워 수단(80)이 제공될 수 있다.
적합하게, 탄성 대응 수단(60)은 그것을 인접 위치로부터 먼 위치까지 되돌리기 위해 플런저 부재(50)에 작용할 수 있다.
비배타적 바람직한 실시예에서는, 캠 공이 수단(80)이 축(X)에 실질적으로 평행하고 축(X)으로부터 이격된 축(X') 주위를 회전하는 회전 요소(81)를 포함할 수 있다.
유리하게, 회전 요소(81)는 원통 모양을 가질 수 있다. 예를 들면, 회전 요소(81)는 휠(wheel)로 구성될 수 있고, 이러한 휠은 서로 중첩되고 결합된 수 부재(male member)(82')와 암 부재(female member)(82")를 제공할 수 있다. 이러한 특징으로 인해, 캠 수단(70)과의 상호 작용으로부터 생기는 작용력은 수 부재(82')와 암 부재(82") 사이에서 고르게 분배되고, 힌지(1)의 시간 지속 시간에 관한 명백한 이익이 존재한다.
적합하게, 휠(81)은 축(X') 주위를 회전하기 위해, 샤프트(30)의 끝(31)의 시트에 회전 가능하게 수용될 수 있다.
이를 위해, 휠(81)은 시트(31) 내로 삽입 가능한 중앙 원통형 부분(83)과, 캠 수단(70)과 접촉하여 맞물리게 될 수 있는 중앙 부분보다 큰 직경을 가진 2개의 디스크 모양의 상부 부분(84')과 하부 부분(84")을 가질 수 있다.
유리하게, 휠(81)은 마찰을 최소화하도록 부싱(bushing)(85) 상의 축(X') 주위를 회전할 수 있다.
캠 수단(70)은 제1 받침대(abutment) 요소(71)와 제2 받침대 요소(72)를 포함할 수 있고, 이들 요소는 모두 휠(81)과 접촉하여 맞물릴 수 있다.
한편, 휠(81)은 첨부된 청구항들의 범주로부터 벗어나지 않으면서 하나의 디스크 모양의 부분을 포함할 수 있다. 하지만, 2개의 중첩된 디스크 모양 부분이 있는 휠(81)은, 작용력들의 최적의 분포를 보장하고, 따라서 일반적으로 매우 높은 힌지(1)의 평균 수명을 보장한다는 점이 이해된다.
유리하게, 제1 받침대 요소(71)와 제2 받침대 요소(72)는 모두 적어도 하나의 각각의 굽은 영역을 가질 수 있다.
예를 들면, 도 1 내지 3b에 도시된 실시예에서는, 축(X)에 실질적으로 평행하고 축(Y)에 실질적으로 수직인 각각의 축(X", X'")을 형성하는 한 쌍의 원통형 핀(71, 72)이 형성될 수 있고, 이들은 휠(81)과 선택적으로 상호 작용할 수 있다.
더 구체적으로, 핀(71, 72)은 휠(81)의 상부 부분(84')과 하부 부분(84")의 주변 가장자리(85, 85")와 접촉하여 맞물릴 수 있는 각각의 측벽(73, 74)을 가질 수 있다.
한편, 도 4 내지 6b에 도시된 실시예에서는 적어도 오목부(24) 사이에 개재된 캠 요소(70)의 끝(75, 76)의 각각의 볼록한 굽은 부분의 영역에 의해 제1 받침대 요소(71)와 제2 받침대 요소(72)가 형성될 수 있다.
끝(75, 76)의 볼록한 굽은 부분의 영역들은 휠(81)의 상부 부분(84')과 하부 부분(84")의 주변 가장자리(85', 85")를 갖는 하나 이상의 접촉점에 의해 형성될 수 있다. 한편, 그러한 영역들은 끝(75, 76)의 볼록한 굽은 부분의 거의 연장된 연속 부분에 의해 형성될 수 있다.
이러한 경우에서도, 끝(75, 76)의 볼록한 굽은 부분들의 영역은 축(X)에 실질적으로 평행하고 축(Y)에 실질적으로 수직인 각각의 축(X", X'")을 형성할 수 있고, 휠(81)의 상부 부분(84')과 하부 부분(84")의 주변 가장자리(85', 85")와 접촉하여 맞물릴 수 있다.
이러한 식으로, 축(X) 주위의 캠 수단(70)과, 특히 2개의 받침대 요소(71, 72)의 회전시에 이루어지는, 밀폐 요소를 열고 닫을 때 모두의 경우에, 축(Y)을 따라 이루어지는 병진 운동뿐만 아니라 축(X') 주위의 휠(81)의 회전에 대응한다.
더 구체적으로, 축(X) 주위에서의 피벗(20)의 회전시 밀폐 요소를 열고 닫을 때, 축(X", X'")은 예를 들면 도 3a, 5a, 및 6a에 도시되고, 2개의 축(X", X'")이 Y축으로부터 이격되어 있고 등거리에 있는 닫힌 밀폐 요소의 위치를 형성하는 쉼(rest) 위치와, 예를 들면 도 3b, 5b, 및 6b에 도시되고, 2개의 축(X", X'")이 Y축과 일렬로 세워지는 열린 밀폐 요소의 위치를 형성하는 작용 위치 사이에서 X축 자체에 대해 중심을 벗어나게 회전한다.
여기에 도시된 실시예들에서, 힌지(1)는 예를 들면 도 3a, 5a, 및 6a에 도시된 닫힌 위치와, 닫힌 위치에 대한 서로 마주보는 2개의 열린 위치 사이에서 밀폐 요소가 회전하도록 구성되고, 이러한 2개의 열린 위치 중 하나는 도 3b, 5b, 및 6b에서 일 예로서 도시된다.
도면들로부터 휠(81)은 받침대 요소(71, 72) 모두와 접촉하여 맞물려 있고, 밀폐 요소가 닫힌 위치에 있고, 열린 위치들 각각에 있을 때 받침대 요소(71, 72) 중 하나하고만 선택적으로 접촉할 때 꾸준히 놓여 있다.
동시에, 밀폐 요소가 열리고 닫힐 때, 즉 축(X) 주위를 피벗(20)이 회전할 때에는, 플런저 부재(50)의 먼 위치 및 닫힌 밀폐 요소의 위치 모두와 일치하고, 예를 들면 도 3a, 5a, 및 6a에 도시된 축(X)에 동일한 축(X')이 인접하는 위치와, 플런저 부재(50)의 인접한 위치 및 열린 밀폐 요소의 위치 모두와 일치하고, 도 3b, 5b, 및 6b에 도시된 동일한 축(X)으로부터 먼 위치 사이에서 축(Y)을 따라 휠(81)에 의해 형성된 축(X')의 병진 운동에 대응한다.
축(X') 주위의 휠(81)의 회전은 접촉하여 맞물리는 부분들, 즉 본질적으로 동일한 휠(81)과 받침대 요소(71, 72) 사이의 마찰을 최소화하여 힌지(1)의 지속 시간을 최대화하는 것이 명백하다.
접촉하여 맞물리는 부분들 사이에서 마찰을 최소화하는 것은, 또한 탄성 수단(60)의 추력을 최대화하는 것을 허용한다. 실제로 후자의 경우로서, 힌지(1)는 종래 기술의 힌지들의 것보다 훨씬 큰 추력을 만들어낸다.
마찰을 최소화하기 위해, 받침대 요소들(71, 72)과 휠(81) 사이의 접촉 맞물림이 상호 접선 포인트들(P', P", P'")에서 일어날 수 있고, 이는 접촉이 하나의 점에서 일어나는 것을 보장한다.
더 구체적으로, 포인트들(P', P")은 도 3b 및 5b에 도시된 것처럼, 닫힌 밀폐 요소의 위치에서 휠(81)과 받침대 요소들(71, 72) 사이에 있는 접촉 포인트들이다. 한편, 포인트(p'")는 도 3b 및 5b에 도시된 것처럼, 열린 밀폐 요소의 위치들 중 하나에서의 받침대 요소(72)와 휠(81) 사이의 접촉 포인트이다.
휠(81)의 회전으로 인해, 포인트(p'")는 포인트들(P', P") 모두와 다르다는 점이 이해된다.
도 3b에 도시된 것과 반대인, 열린 밀폐 요소의 다른 위치에서는, 휠(81)이 또 다른 하나의 접촉 포인트에서 받침대 요소(71)와 접촉하는 점이 이해된다.
비배타적 바람직한 실시예에서, 받침대 요소들(71, 72)은 각각의 축(X", X'")이 축들(X, X')에 실질적으로 평행하고 축(Y)에 실질적으로 수직인 평면(π)을 형성하도록 서로 위치가 정해질 수 있다.
적합하게, 또한 접선 포인트들(P', P")은 축(X)에 또한 실질적으로 평행하고, 축(Y)에 실질적으로 수직인 평면(π')을 형성할 수 있다. 평면들(π, π')은 축(X')이 인접 위치에 있을 때, 즉 플런저 부재(50)가 예를 들면 도 3a 및 5a에 도시된 것처럼 먼 위치에 있을 때, 서로 평행할 수 있다.
힌지(1)는 기계식 또는 유압식일 수 있다.
유압식 힌지의 경우, 작용 챔버(40)는 어떤 행동과 반대로 행동하기 위해, 플런저 부재(50)에 작용하는, 일반적으로 오일인 작용 유체를 포함할 수 있어서, 밀폐 요소의 닫히거나 열리는 움직임을 유압식으로 확인한다.
원통형 몸체(100)는 작용 챔버(40)를 제1 가변 부피 구획(compartment)과 제2 가변 부피 구획으로 분리하는 요소로서 기능을 한다. 서로 유동적으로 통해있는 이들 제1 가변 부피 구획과 제2 가변 부피 구획은 바람직하게는 인접해 있다.
유리하게, 제1 가변 부피 구획과 제2 가변 부피 구획은 밀폐 요소의 닫힌 위치에 대응하여, 각각 최대 부피와 최소 부피를 가지도록 구성될 수 있다. 이를 위해 탄성이 있고 반대로 행동하는 수단(60)이 제1 구획(41)에 놓일 수 있다.
적합하게, 원통형 몸체(100)는 작용 챔버(40)에 밀봉되게 삽입될 수 있다.
본 명세서에서, "밀봉되게 삽입된 원통형 몸체"라는 표현과 파생된 것으로, 내부에서 이동하는 것을 허용하기 위한 하지만 작용 챔버의 내부 표면과 원통형 몸체의 옆 표면 사이의 케이싱(casing)을 통해 작용 유체가 통과하는 것을 방지하기 위한 것과 같이, 원통형 몸체(100)가 최소 플레이(play)로 작용 챔버 내에 삽입된다는 것을 의미한다.
비배타적 바람직한 실시예에서, 원통형 몸체(100)는 적어도 하나의 밀폐 요소가 열리거나 닫히는 것 중 하나가 일어날 때, 제1 구획(41)과 제2 구획(42) 사이에 작용 유체가 통과하는 것을 허용하기 위해, 적어도 하나의 제1 통로(passage)(101)를 포함할 수 있다.
적어도 하나의 밀폐 요소가 열리는 것과 닫히는 것 사이에서 나머지 것이 일어날 때, 제1 구획(41)과 제2 구획(42) 사이에서 작용 유체가 통과하는 것을 허용하기 위해, 힌지 몸체(10)를 통과하는 유압 회로가 제공될 수 있다.
부가된 도면들에 도시된 비배타적 바람직한 실시예에서는, 밀폐 요소가 열릴 때, 작용 유체가 개구(101)를 통해 제1 구획(41)으로부터 제2 구획(42)으로 흐르고, 밀폐 요소가 닫힐 때에는, 유압 회로를 통해 제2 구획(42)으로부터 제1 구획(41)으로 작용 유체가 지나간다.
하지만, 밀폐 요소가 열릴 때에는 작용 유체가 유압 회로를 통해 제1 구획(41)으로부터 제2 구획(42)까지 지나갈 수 있고, 밀폐 요소가 닫힐 때에는, 작용 유체가 첨부된 청구항들에 의해 형성된 범주로부터 벗어나지 않으면서, 개구(101)를 통해 제2 구획(42)으로부터 제1 구획(41)까지 지나갈 수 있다는 점이 이해된다.
밀폐 요소가 열릴 때에는 유압 회로와 적어도 하나의 개구(1010) 중 하나를 통해 제2 구획(42)으로부터 제1 구획(41)까지 작용 유체가 지나갈 수 있고, 밀폐 요소가 닫힐 때에는 첨부된 청구항들에 의해 형성된 범주로부터 벗어나지 않으면서, 유압 회로와 적어도 하나의 개구(101) 중 나머지 것을 통해 제1 구획(41)으로부터 제2 구획(42)까지 작용 유체가 지나갈 수 있다는 점이 또한 형성될 수 있다.
작용 유체의 리턴(return) 속도를 조절하도록, 유압 회로의 통로 섹션(passage section)을 조정하기 위한 조정 나사(115)가 또한 제공될 수 있다.
이는 간단하고 신속한 방식으로 유압 회로를 통한 작용 유체가 흐름을 조절하는 것을 허용하고, 이를 닫힘 및/또는 열림 움직임 동안 밀폐 요소의 거동 시간 내내 불변성(constancy)을 최대로 보장하면서 이루어진다.
조정 나사(115)의 특별한 구성에 대한, 더 상세한 내용은 본 출원인을 대신하여, 자문(consultation)을 위한 참고하기(reference)가 이루어지는 이탈리아 특허 출원 VI2013A000195에 도시되어 있다.
유리하게, 원통형 몸체(100)는 또한 밸브 수단을 포함할 수 있고, 이러한 밸브 수단은 밀폐 요소를 닫을 때 작용 유체가 통과하는 것을 선택적으로 방지하여, 유압 회로를 통해 작용 유체가 강제로 지나가게 하도록 통과 구멍(passing-through hole)(101)과 서로 작용하는 비-리턴(non-return) 밸브(105)로 구성될 수 있다.
이러한 비-리턴 밸브(105)는 밀폐 요소가 열릴 때, 통과 구멍(101)을 통해 작용 유체가 지나가는 것을 선택적으로 허용하도록 추가 구성될 수 있다.
비배타적 바람직한 실시예에서는, 동일한 출원인의 이름으로 출원된 국제 출원 PCT/IB2015/052674에 의해 교시된 것처럼, 비-리턴 밸브(105)는 작은 스프링에 의해 닫힐 때 강제된 스토퍼(stopper)를 제공할 수 있다.
비배타적 바람직한 실시예에서는, 샤프트(30)가 나사(32)에 의해 원통형 몸체(100)에 연결될 수 있다.
이들 요소, 그리고 특히 구멍(101), 비-리턴 밸브(105), 및 원통형 몸체(100), 샤프트(30), 및 인터페이스 요소(107) 사이의 기계적 연결의 구성에 대한 에 대한 더 상세한 내용은 본 출원인의 이름으로 출원되고, 자문을 위한 참고하기가 이루어지는 국제 특허 출원 PCT/IB2012/051006에 도시되어 있다.
또 다른 바람직한 하지만 독점적이지 않는 실시예에서는, 본 출원인의 이름으로 출원된 국제 특허 출원 PCT/IB2015/052674에서 교시된 바와 같이, 샤프트(30)가 스레딩(threading)과 카운터-스레딩(counter-threading)을 통해 원통형 몸체(100)에 직접 연결될 수 있다.
이들 특징 덕분에, 양 방향으로 제1 구획(41)과 제2 구획(42) 사이의 작용 유체의 흐름을 효과적으로 체크하는 것이 가능하다.
예를 들면, 도 4 내지 6b에서 도시된, 비배타적 바람직한 실시에에서는 피벗(20)이 함께 조립된 2개의 절반 부분(21', 21")으로 구성될 수 있다.
이를 위해, 예컨대 나사(22)와 한 쌍의 회전방지(anti-rotation) 핀(23', 23")과 같은 한번 조립된 동일한 것을 결합하기 위한 수단이 제공될 수 있다. 이러한 식으로, 2개의 절반 부분(21', 21")이 서로 일체로 된다.
이는 임의의 형태의 캠 요소(70)를 얻는 것을 허용하고, 특히 도 4 내지 6b에서 도시된 것을 얻는 것을 허용한다. 이 경우, 실제로 한 개로 구성된 피벗을 가지고서는, 끝 부분(75, 76)의 볼록한 굽은 부분들 사이에 개재된 오목부(24)를 제작하는 것이 매우 어렵게 된다.
2개의 절반 부분(21', 21")으로 구성된 피벗(20)은 또한 한 개로 구성된 피벗보다 더 단단하고 오래 지속되는데, 이는 플런저 부재(50)와 상호 작용하는 동안 생기는 힘들의 더 나은 분포를 허용하기 때문이다.
힌지(1)는 첨부된 청구항들의 범주로부터 벗어나지 않으면서, 1개로 구성된 피벗(20) 또는 2개의 절반 부분(21', 21")으로 제작될 수 있다는 점이 이해된다.
특히, 도 4 내지 6b의 끝 부분(75, 76)의 볼록한 굽은 부분들 사이에 개재된 오목부(24)를 가지는 피벗(20)은, 첨부된 청구항들의 범주로부터 벗어나지 않으면서, 하나의 조각(piece)으로 또는 2개의 절반 부분(21', 21")으로 제작될 수 있다.
예를 들면, 도 4 내지 6b에 도시된 비배타적 바람직한 실시예에서는, 피벗(20)이 삽입되는 힌지 몸체(10)의 시트(11)와 그것과 마주보는, 적어도 하나의 부싱(26)이 개재될 수 있는 힌지 몸체(10)의 부분(25) 사이는, 예컨대 테프론(Teflon
Figure pct00001
)과 같은 중합체 재료로 만들어진다. 예를 들면, 부싱(26)은 IGUS에 의해 판매된 최신 기술의 플라스틱 재료로 만들어진 부싱일 수 있다.
부싱(26)은 힌지 몸체(10)의 실질적으로 원통형인 시트(11)를 서로 마주보는 외부 표면(28')과, 피벗(20)의 부분(25)과 서로 마주보는 내부 표면(28")을 포함할 수 있다.
유리하게, 부싱(26)의 외부 표면(28')의 영역들(26', 26", 26'")에 작용하는 제동(braking) 수단이, 피벗(20)의 부분(25)에 대항하여 동일한 부싱(26)의 내부 표면(28')을 국부적으로 밀기 위해 제공될 수 있다.
예를 들면 도 7에 도시된, 비배타적 바람직한 실시예에서는, 그러한 제동 수단이 예를 들면 부싱(26)의 외부 표면(28')의 영역들(26', 26", 26'")에 대항하여 작용을 허용하는 힌지 몸체(10)의 실질적으로 원통 모양인 시트(11)의 편평하게 성형된(shaped) 부분(11', 11", 11'")을 포함하고, 그러한 성형된 부분(11', 11", 11'")으로 각각 구성될 수 있다.
적합하게, 성형된 부분(11', 11", 11'")은 X축 상에 중심을 가지고, 내부에 성형된 부분(11', 11", 11'")과 대응하여 취해지지 않은 실질적으로 원통 모양인 시트(11)의 반경과 일치하는 반경(r)을 가지는 원주(C) 상에 놓일 수 있다. 예를 들면, 반경(r)은 2개의 연속 부분(11', 11") 사이에서 취해질 수 있다.
따라서, 성형된 부분(11', 11", 11'") 중 하나에 대응하는 반경(r')은 성형된 부분(11', 11", 11'")과 대응하여 취해지지 않은 반경(r)보다 작다.
이러한 식으로, 국부적으로 변형되는 부싱(26)이 축(X) 주위의 피벗(20)의 회전성 움직임에 제동을 건 다음 밀폐 요소의 회전에 제동을 걸음으로써, 피벗(20)의 부분(25)에 대하여 누른다.
힌지(1)는 첨부된 청구항들의 범주로부터 벗어나지 않으면서, 예를 들면 1개, 2개, 또는 4개 이상인 임의의 개수의 성형된 부분(11', 11", 11'")을 포함할 수 있다는 점이 이해된다.
또 다른 비배타적 바람직한 실시예에서는, 제동 수단이 힌지 몸체(10)를 통과하고 축(X)과 축(Y) 모두에 평행한 평면에 대해 반대 측(side)들에 놓인 한 쌍의 조정 나사(27)를 포함할 수 있다.
조정 나사(27)들 각각은 사용자에 의해 외측으로부터 접근 가능한 조작(operative) 부분(29')과, 피벗(20)의 부분(25)에 대하여 내부 표면(28")을 국부적으로 밀기 위해 부싱(26)의 외부 표면(28')의 영역들(26', 26", 26'")과 접촉하여 맞물릴 수 있는 작용 부분(29")을 가질 수 있다.
이러한 식으로, 사용자는 축(X) 주위의 피벗(20)의 회전성 움직임에 조정 가능한 방식으로 제동을 걸 수 있다. 조정 나사(27)들 모두에 작용함으로써, 밀폐 요소의 열림/닫힘의 2개의 방향에서 구별할 수 있는 방식으로 제동 효과를 조절하는 것이 가능하다.
힌지(1)는 또한, 첨부된 청구항들의 범주로부터 벗어나지 않으면서, 오직 하나의 조정 나사, 또는 3개 이상의 조정 나사를 포함할 수 있다는 점이 이해된다.
또한 힌지(1)는 첨부된 청구항들의 범주로부터 벗어나지 않으면서, 전술한 제동 수단들 모두를 포함할 수 있다는 점이 이해된다.
위 설명으로부터, 본 발명에 따른 힌지가 의도된 목적을 달성하는 것이 분명하게 나타난다.
본 발명에 따른 힌지는, 첨부된 청구항들에서 표현된 본 발명이 개념 내에 모두가 있는 한, 다수의 수정예와 변형예가 있을 수 있다. 모든 세부적인 것은 다른 기술적으로 동등한 요소들로 대체될 수 있고, 본 발명의 범주를 넘어서지 않으면서 필요에 따라 그 재료들이 달라질 수 있다.
비록, 힌지가 첨부된 도면들을 특별히 참조하여 도시되었지만, 상세한 설명과 청구항들에서 사용된 참조 번호들은 본 발명의 이해력을 개선하기 위해 사용되고, 주장된 보호의 한계(limit)를 구성하는 것은 아니다.

Claims (23)

  1. 벽, 마루(floor), 프레임과 같은 고정 지지 구조물에 고정되고, 문, 셔터와 같은 적어도 하나의 밀폐 요소의 제어된 회전성 움직임을 위한 힌지로서,
    상기 고정 지지 구조물과 적어도 하나의 상기 밀폐 요소 중 하나에 고정 가능한 힌지 몸체(10);
    상기 고정 지지 구조물과 상기 밀폐 요소 중 나머지 하나에 고정되어 제1 축(X)을 형성하는 적어도 하나의 피벗(20)으로서, 상기 적어도 하나의 피벗(20)과 상기 힌지 몸체(10)가 서로 결합되어 상기 밀폐 요소가 적어도 하나의 열린 위치와 적어도 하나의 닫힌 위치 사이에서 회전하는 적어도 하나의 피벗(20);
    상기 제1 축(X)에 실질적으로 수직인 제2 축(Y)을 형성하는 상기 힌지 몸체(10) 내부에 있고, 바닥 벽(45)을 포함하는 적어도 하나의 작용 챔버(40);
    상기 적어도 하나의 작용 챔버(40)의 상기 바닥 벽(45)에 인접하는 위치와 상기 위치로부터 먼 위치 사이에서, 상기 제2 축(Y)을 따라 상기 적어도 하나의 작용 챔버(40) 내에서 이동하는 적어도 하나의 플런저(plunger) 부재(50)를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 피벗(20)은 상기 먼 위치로부터 상기 인접 위치까지 상기 적어도 하나의 플런저 부재(50)를 움직이기 위해 상기 제1 축(X) 주위를 회전하는 캠 수단(70) 및 상기 제2 축(Y)을 따라 이동하는 상기 적어도 하나의 플런저 부재(50)와 일체로 결합된 상기 캠 수단(70)과 상호 작용하는 캠 공이(follower) 수단(80)을 포함하는 힌지.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 피벗(20)은 상기 제1 축(X)과 일치하는 축을 가지는 상기 힌지 몸체(10)를 통과하는 실질적으로 원통형인 시트(11)에 삽입되는 힌지.
  3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 피벗(20)은,
    함께 조립되는 제1 부분(21') 및 제2 부분(21"); 및 일단 조립되면 상기 제1 부분(21')과 상기 제2 부분(21")을 서로 일체로 만들도록 상기 제1 부분(21')과 상기 제2 부분(21")을 결합하는 수단(22, 23', 23")에 의해 형성되는 힌지.
  4. 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 피벗(20)의 상기 캠 수단(70)은 한 쌍의 볼록한 단부(75, 76) 사이에 개재된 오목부(24)를 포함하는 힌지.
  5. 제1 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 피벗(20)은, 상기 힌지 몸체(10)의 상기 실질적으로 원통형인 시트(11)와, 서로 마주보는 적어도 하나의 부분(25); 하단부와 상기 적어도 하나의 피벗(20)의 상기 적어도 하나의 부분(25) 사이에 개재되고, 바람직하게 중합체 재료로 만들어진 부싱(26);
    상기 힌지 몸체(10)의 상기 실질적으로 원통형인 시트(11)와 서로 마주보는 외부 표면(28')과 상기 적어도 하나의 피벗(20)의 상기 적어도 하나의 부분(25)과 서로 마주보는 내부 표면(28")을 포함하는 하단부; 및
    상기 적어도 하나의 피벗(20)의 상기 적어도 하나의 부분(25)에 대하여 내부 표면(28')을 국부적으로 밀기 위해 상기 부싱(26)의 상기 외부 표면(28')의 하나 이상의 영역(26', 26", 26'")에서 작용하는 제동 수단을 포함하는, 힌지.
  6. 제1 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제동 수단은 상기 부싱(26)의 상기 외부 표면(28')의 상기 하나 이상의 영역(26', 26", 26'")에 대하여 작용을 허용하는 상기 힌지 몸체(10)의 상기 실질적으로 원통형인 시트(11)의 하나 이상의 성형된(shaped) 부분(11', 11", 11'")을 포함하고,
    상기 제동 수단은 각각 상기 성형된 부분(11', 11", 11'")으로 구성되는 힌지.
  7. 제1 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 축(X) 상에 위치하는 중심과, 상기 하나 이상의 성형된 부분(11', 11", 11'")에 대응하는 부분은 취하지 않은 상기 실질적으로 원통형인 시트의 반경과 일치하는 반경을 가지는 원주 안쪽에 상기 힌지 몸체(10)의 상기 실질적으로 원통형인 시트(11)의 상기 하나 이상의 성형된 부분(11', 11", 11'")이 놓이는 힌지.
  8. 제5 항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    사용자가 상기 제1 축(X) 주위를 상기 적어도 하나의 피벗(20)의 회전성 움직임을 조정 가능한 방식으로 제동하는 것을 허용하도록, 상기 제동 수단은 사용자에 의해 외측으로부터 접근 가능한 조작 부분(29'); 및 상기 적어도 하나의 피벗(20)의 상기 적어도 하나의 부분(25)에 대하여 상기 부싱(26)을 밀기 위해 상기 부싱(26)과 접촉하여 맞물릴 수 있도록 허용하는 작용 부분(29")을 가지는 적어도 하나의 조정 나사(27)로서, 상기 힌지 몸체(10)를 통과하는 적어도 하나의 조정 나사(27)를 포함하고,
    상기 제동 수단은 각각 상기 적어도 하나의 조정 나사(27)로 구성되는 힌지.
  9. 제1 항 내지 제8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 부싱(26)은 상기 적어도 하나의 조정 나사(27)의 상기 작용 부분(29")과 접촉하여 맞물릴 수 있는 상기 외부 표면(28')과, 상기 적어도 하나의 피벗(20)의 상기 적어도 하나의 부분(25)과 접촉하여 맞물릴 수 있는 상기 내부 표면(28")을 포함하는 힌지.
  10. 제8 항 또는 제9 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 피벗(20)은 상기 제1 축(X) 주위를 시계방향 또는 반시계방향 양쪽 모두로 회전 가능하고, 사용자가 밀폐 요소가 열리고 닫히는 양쪽 모두에 대한 제동 효과를 구별할 수 있는 방식으로 조정하는 것을 허용하기 위해, 상기 제1 축(X)과 상기 제2 축(Y)에 실질적으로 평행한 평면에 대해 반대 측들에 놓인 적어도 한 쌍의 상기 조정 나사(27)가 제공되는 힌지.
  11. 제1 항 내지 제10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    인접 위치로부터 먼 위치까지 옮기기 위해 상기 적어도 하나의 플런저 부재(50)에 작용하는 탄성 대응 수단(60)을 더 포함하는, 힌지.
  12. 제1 항 내지 제11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 캠 수단(70)과 상기 캠 공이 수단(80) 중 하나는 상기 제1 축(X)에 실질적으로 평행하고 이격된 제3 축(X') 주위를 회전하는 적어도 하나의 회전 요소(81)를 포함하고, 상기 캠 수단(70)과 상기 캠 공이 수단(80) 중 나머지 하나는 상기 적어도 하나의 회전 요소(81)와 접촉하여 맞물릴 수 있는 적어도 하나의 제1 받침대 요소(71)를 포함하여, 밀폐 요소가 열리고 닫힐 때 상기 제1 축(X) 주위의 상기 캠 수단(70)의 회전은 상기 제3 축(X') 주위의 상기 적어도 하나의 회전 요소(81)의 회전에 대응하는 힌지.
  13. 제1 항 내지 제12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 회전 요소(81)는 상기 적어도 하나의 제1 받침대 요소(71)와 접촉하여 맞물리는 적어도 하나의 일반적으로 굽은 영역(85', 85")을 가지는 힌지.
  14. 제1 항 내지 제13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제1 받침대 요소(71)는 적어도 하나의 접선 포인트(P')에서 상기 적어도 하나의 회전 요소(81)의 상기 일반적으로 굽은 영역(85', 85")과 접촉하여 맞물리는 적어도 하나의 성형된 영역(73)을 가지는 힌지.
  15. 제1 항 내지 제14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제1 받침대 요소(71)의 상기 적어도 하나의 성형된 영역(73)의 모양은 상기 적어도 하나의 회전 요소(81)의 회전이 최소 마찰을 가지고 일어나게 단일 접선 포인트(P')에서 접촉 맞물림이 일어나도록 되어 있는 힌지.
  16. 제12 항 내지 제15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제1 받침대 요소(71)는 상기 제3 축(X')에 실질적으로 평행한 제4 축(X")을 형성하고, 상기 적어도 하나의 회전 요소(81)와 상기 적어도 하나의 제1 받침대 요소(71) 중 하나는 상기 제1 축(X)에 대해 중심을 벗어나게 회전하는 각각의 제3 축(X') 또는 제4 축(X")을 가지는 캠 수단(710)에 속하며, 상기 적어도 하나의 회전 요소(81)와 상기 적어도 하나의 제1 받침대 요소(71) 중 나머지 하나는 캠 공이 수단(80)에 속하고, 상기 캠 공이 수단(80)은 상기 적어도 하나의 플런저 부재(50)의 먼 위치와 일치하는 상기 제1 축(X)에 인접한 위치와 상기 적어도 하나의 플런저 부재(50)의 인접 위치와 일치하는 상기 제1 축(X)에 먼 위치 사이에서 상기 제2 축(Y)에 실질적으로 평행하거나 상기 제2 축(Y)과 일치하는 방향을 따라 이동하는 각각의 제3 축(X') 또는 제4 축(X")을 가지는 힌지.
  17. 제1 항 내지 제16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 회전 요소(81)는 적어도 하나의 제1 굽은 영역을 가지고, 상기 적어도 하나의 제1 받침대 요소(71)는 상기 제4 축(X")을 형성하는 적어도 하나의 제2 굽은 영역을 포함하는 힌지.
  18. 제15 항 내지 제17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 캠 공이 수단(80)은 상기 적어도 하나의 회전 요소(81)를 포함하고, 상기 캠 수단(70)은 상기 적어도 하나의 제1 받침대 요소(71)를 포함하며, 상기 제3 축(X')은 상기 제3 축(X')과 일치하는 방향으로 하락하도록 상기 제2 축(Y)과 교차하고, 상기 제4 축(X")은 상기 제3 축(X')이 먼 위치에 있을 때에는 상기 제2 축(Y)과 교차하고 상기 제3 축(X')이 인접 위치에 있을 때에는 상기 제2 축(Y)으로부터 이격되어 있으며, 상기 캠 수단(70)은 상기 제3 축(X')이 인접 위치에 있을 때에는 상기 적어도 하나의 회전 요소(81)와 접촉하여 맞물릴 수 있고 상기 제3 축(X')이 먼 위치에 있을 때에는 상기 제2 축(Y)으로부터 이격된 채로 남아 있을 수 있는 제2 받침대 요소(72)를 포함하는 힌지.
  19. 제1 항 내지 제18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 받침대 요소(72)는 상기 제1 축(X), 제3 축(X') 및 제4 축(X")에 실질적으로 평행한 제5 축(X'")을 형성하여, 상기 제1 축(X) 및 제3 축(X')에 실질적으로 평행하고 상기 제2 축(Y)에 실질적으로 수직인 제1 평면(π)을 형성하는 힌지.
  20. 제1 항 내지 제19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 밀폐 요소는 닫힌 위치와 상기 닫힌 위치에 대해 반대 측의 적어도 2개의 열린 위치 사이에서 회전하고, 상기 제3 축(X')이 인접 위치에 있을 때 상기 적어도 하나의 회전 요소(81)는 각각의 접선 포인트(P', P")에서 상기 제1 받침대 요소(71) 및 상기 제2 받침대 요소(72) 모두와 서로 접촉하여 맞물리며, 상기 접선 포인트(P', P")는 상기 제1 축(X)에 실질적으로 평행하고 상기 제2 축(Y)에 실질적으로 수직인 제2 평면(π')을 형성하고, 제3 축(X')이 인접 위치에 있을 때 상기 제2 평면(π')과 상기 제1 평면(π)이 서로에 대해 실질적으로 평행한 힌지.
  21. 제12 항 내지 제20 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 받침대 요소(71)와 상기 제2 받침대 요소(72)는 한 쌍의 핀을 포함하고, 상기 제1 받침대 요소(71)와 상기 제2 받침대 요소(72)는 각각 상기 한 쌍의 핀으로 구성되며, 상기 적어도 하나의 회전 요소(81)는 상기 핀들(71, 72)과 상호 작용하는 휠(81)을 포함하고, 상기 적어도 하나의 회전 요소(81)는 각각 상기 휠(81)로 구성되는 힌지.
  22. 제12 항 내지 제20 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 피벗(20)의 상기 캠 수단(70)은 한 쌍의 볼록한 단부(75, 76) 사이에 개재된 오목부(24)를 포함하고,
    상기 제1 받침대 요소(71)와 상기 제2 받침대 요소(72)는 상기 적어도 하나의 피벗(20)의 상기 볼록한 단부(75, 76)의 적어도 하나의 영역을 포함하고, 상기 제1 받침대 요소(71)와 상기 제2 받침대 요소(72)는 각각 상기 볼록한 단부(75, 76)의 적어도 하나의 영역으로 구성되는 힌지.
  23. 제12 항 내지 제22 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 힌지가 열린 상태의 적어도 하나의 밀폐 요소를 자동으로 닫을 수 있도록, 밀폐 힌지가 되어, 상기 탄성 대응 수단(60)이 작용 스프링을 포함하는 힌지.
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