KR20180086097A - 클로저의 토션장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 힌지장치 중 어느 하나의 힌지에 고정되는 토션하우징부; 상기 토션하우징부 내에 길이방향으로 탄성력을 제공하도록 설치되는 스프링; 상기 스프링에 탄성 지지되어 상기 토션하우징부 내에 회전이 억제된 상태에서 상기 길이방향으로 왕복 이동할 수 있도록 설치되고, 댐핑장치의 피스톤이 함께 왕복 이동하도록 결합되는 슬라이딩부재; 상기 슬라이딩부재에 대하여 상대적인 회전이 가능하도록 상기 슬라이딩부재에 끼워지고, 상기 힌지장치 중 다른 하나의 힌지에 고정되는 회전부재; 및 상기 슬라이딩부재와 상기 회전부재가 서로 끼워지는 부분 중 어느 하나에 가이드돌기가 형성되고, 다른 하나에 상기 가이드돌기가 결합되는 가이드홈이 상기 왕복 이동 방향에 경사지도록 형성됨으로써 상기 회전부재의 회전운동과 상기 슬라이딩부재의 직선운동을 상호간에 변환시키는 회전운동변환부를 포함하도록 한 클로저의 토션장치에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 스프링의 탄성력 축적과 이를 이용한 복원 동작에 대한 신뢰성을 높일 수 있고, 구조적으로 내구성 증진에 기여할 수 있으며, 제작의 어려움 해소 및 제조 비용의 절감을 도모할 수 있다.

Description

클로저의 토션장치{Torsion device of closer}

본 발명은 클로저의 토션장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 제작이 용이할 뿐만 아니라 제작 비용을 절감하고, 스프링의 정확한 복원력과 토션 작용의 신뢰성을 향상시키는 클로저의 토션장치에 관한 것이다.

일반적으로, 클로저(closer)는 도어 등에 설치되는데, 도어를 회전시켜서 개방시킨 후 도어에 가해지는 힘을 제거하면, 도어가 스스로 회전하여 닫히도록 하는 장치이다. 이러한 클로저는 작동유체에 의해 댐핑력을 발생시키는 댐핑장치와, 스프링에 의해 복원력을 발생시키는 토션장치를 포함한다.

이와 같은 클로저의 토션장치로는 종래 기술로서, 한국공개특허 제10-2011-0103510호의 "토션부를 구비한 도어힌지"가 제시된 바 있는데, 이는 도어 및 도어 프레임의 상부 또는 하부에 장착되어 도어를 개방한 후 자동으로 복귀하도록 구성된 도어힌지에 있어서, 상기 도어힌지는 토션 스프링에 회전력을 부여하여 도어가 개방된 후 자동으로 복귀하도록 구성된 토션부를 포함하고, 상기 토션부는, 일 단부에는 토션 스프링과 결합되도록 홈이 형성되어 있으며, 타 단부에는 일 방향으로 회전 가능하도록 머리부가 형성되어 있으며, 양 단부 사이에는 원통 형상으로 이루어지고 일 측에 형성된 홈을 구비하는 토션 축, 중공 형상으로 이루어지고 중공 내면에는 원주 방향을 따라 일정한 형상의 홈이 연속적으로 형성되고 중공 외면에는 하나 이상의 돌출부가 형성되는 가이드 랙, 일 단부는 돌출 형상으로 이루어짐으로써 상기 가이드 랙에 형성된 홈에 안착되고, 타 단부는 상기 토션 축의 몸톰부에 형성된 홈에 결합됨으로써 상기 토션 축을 원주방향으로 구속하고 일 방향으로만 회전 가능하도록, 내부에 구멍이 형성된 가이드 랙 키 및 상기 가이드 랙 키에 형성된 구멍에 끼워지는 고정 핀으로 이루어진 가이드 랙 고정부, 상기 가이드 랙 하부에 배치되어 상기 가이드 랙의 상하 이동시 함께 이동하도록 구성된 푸쉬 스프링, 상기 푸쉬 스프링, 가이드 랙, 토션 축이 안착되도록 내부가 비어 있으며, 내부에 축 방향으로 하나 이상의 홈이 형성됨으로써 상기 가이드 랙이 원주방향으로 회전하는 것을 방지하도록 구성된 토션 하우징을 포함한다.

그러나, 이와 같은 종래 기술은 스프링의 탄성력 축적과 이를 이용한 복원 동작에 대한 신뢰성과 구조적인 내구성에 대한 고려가 없으며, 실제 제작에서의 어려움 해소 및 제조 비용 절감을 개선시킬 필요가 있었다.

상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 스프링의 탄성력 축적과 이를 이용한 복원 동작에 대한 신뢰성을 높이고, 구조적으로 내구성 증진에 기여하며, 제작의 어려움 해소 및 제조 비용의 절감을 도모하는데 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적들은 이하의 실시례에 대한 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일측면에 따르면, 힌지장치 중 어느 하나의 힌지에 고정되는 토션하우징부; 상기 토션하우징부 내에 길이방향으로 탄성력을 제공하도록 설치되는 스프링; 상기 스프링에 탄성 지지되어 상기 토션하우징부 내에 회전이 억제된 상태에서 상기 길이방향으로 왕복 이동할 수 있도록 설치되고, 댐핑장치의 피스톤이 함께 왕복 이동하도록 결합되는 슬라이딩부재; 상기 슬라이딩부재에 대하여 상대적인 회전이 가능하도록 상기 슬라이딩부재에 끼워지고, 상기 힌지장치 중 다른 하나의 힌지에 고정되는 회전부재; 및 상기 슬라이딩부재와 상기 회전부재가 서로 끼워지는 부분 중 어느 하나에 가이드돌기가 형성되고, 다른 하나에 상기 가이드돌기가 결합되는 가이드홈이 상기 왕복 이동 방향에 경사지도록 형성됨으로써 상기 회전부재의 회전운동과 상기 슬라이딩부재의 직선운동을 상호간에 변환시키는 회전운동변환부를 포함하고, 상기 힌지장치가 설치된 도어의 개방시 상기 회전부재와 상기 슬라이딩부재의 상대적인 회전에 의해 상기 슬라이딩부재가 이동하여 상기 스프링을 압축시키고, 상기 도어에 가해지는 힘이 해제시 상기 스프링에 의한 상기 슬라이딩부재의 복귀에 의해 상기 슬라이딩부재와 상기 회전부재의 상대적인 회전으로 상기 도어가 닫히도록 하는, 클로저의 토션장치가 제공된다.

상기 토션하우징부는, 상기 슬라이딩부재가 내측에 슬라이딩 결합되기 위하여 길이방향을 따라 슬라이딩홈이 형성되고, 일단 내주면에 나사홈이 형성되며, 상기 나사홈에 상기 스프링을 지지함과 아울러 회전량에 따라 상기 스프링의 텐션을 조절하기 위한 텐션조절볼트가 나사 결합될 수 있다.

상기 슬라이딩부재는, 외주면에 회전이 억제된 상태에서 상기 슬라이딩홈에 슬라이딩 결합되기 위한 슬라이딩돌기가 형성될 수 있다.

상기 토션하우징부와 상기 회전부재 각각은, 상기 힌지장치의 하우징 각각에 고정되기 위한 고정돌기가 외측면에 적어도 하나 이상 각각 형성될 수 있다.

상기 회전운동변환부는, 상기 가이드돌기가 상기 회전부재의 끼움부 외주면을 따라 다수로 형성되고, 상기 가이드홈이 상기 가이드돌기 각각에 대응하도록 상기 슬라이딩부재에서 상기 끼움부가 끼워지는 부분에 형성될 수 있다.

상기 가이드돌기는, 상기 왕복 이동 방향에 경사지도록 형성될 수 있다.

상기 슬라이딩부재는, 상기 가이드홈으로부터 이탈되는 상기 가이드돌기가 걸림으로써 상기 도어가 외력을 인가받기 전까지 닫히는 것을 멈추도록 끝단을 따라 멈춤돌기가 다수로 형성될 수 있다.

상기 가이드돌기는, 상기 가이드홈을 따라 이동시 회전하는 회전링이 외측에 삽입될 수 있다.

상기 회전운동변환부는, 상기 가이드돌기가 상기 슬라이딩부재의 끼움부에 관통하여 양단이 돌출되는 축부재로 이루어지고, 상기 가이드홈이 상기 가이드돌기 각각에 대응하도록 상기 회전부재에서 상기 끼움부가 끼워지는 부분에 형성될 수 있다.

상기 회전부재는, 상기 가이드홈으로부터 이탈되는 상기 가이드돌기가 걸림으로써 상기 도어가 외력을 인가받기 전까지 닫히는 것을 멈추도록 끝단을 따라 멈춤돌기가 다수로 형성될 수 있다.

상기 슬라이딩부재는, 상기 피스톤에 고정되는 결합부재의 끝단이 결합홈에 폭방향으로 유동 가능하게 결합될 수 있다.

본 발명에 따른 클로저의 토션장치에 의하면, 스프링의 탄성력 축적과 이를 이용한 복원 동작에 대한 신뢰성을 높일 수 있고, 구조적으로 내구성 증진에 기여할 수 있으며, 제작의 어려움 해소 및 제조 비용의 절감을 도모할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시례에 따른 클로저를 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시례에 따른 클로저를 가진 힌지장치를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시례에 따른 클로저를 도시한 단면도로서, 클로저가 닫힌 상태를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시례에 따른 클로저의 댐핑장치의 하우징부를 도시한 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시례에 따른 클로저의 댐핑장치의 댐핑챔버와 피스톤을 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제 1 실시례에 따른 클로저의 댐핑장치의 댐핑챔버를 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제 1 실시례에 따른 클로저의 토션장치를 도시한 분해 사시도이다.
도 8은 본 발명의 제 1 실시례에 따른 클로저의 토션장치의 토션하우징부를 도시한 사시도이다.
도 9는 본 발명의 제 1 실시례에 따른 클로저의 토션장치의 회전운동변환부를 도시한 분해 사시도이다.
도 10은 본 발명의 제 1 실시례에 따른 클로저가 45도로 개방된 상태를 도시한 단면도이다.
도 11은 본 발명의 제 1 실시례에 따른 클로저가 90도로 개방된 상태를 도시한 단면도이다.
도 12는 본 발명의 제 2 실시례에 따른 클로저를 도시한 분해 사시도이다.
도 13은 본 발명의 제 2 실시례에 따른 클로저를 가진 힌지장치를 도시한 사시도이다.
도 14는 본 발명의 제 2 실시례에 따른 클로저를 도시한 단면도로서, 클로저가 닫힌 상태를 나타낸 도면이다.
도 15는 본 발명의 제 2 실시례에 따른 클로저의 댐핑챔버와 피스톤을 도시한 사시도이다.
도 16은 본 발명의 제 2 실시례에 따른 클로저의 댐핑챔버를 도시한 사시도이다.
도 17은 본 발명의 제 2 실시례에 따른 클로저의 토션장치를 도시한 분해 사시도이다.
도 18은 본 발명의 제 2 실시례에 따른 클로저가 45도로 개방된 상태를 도시한 단면도이다.
도 19는 본 발명의 제 2 실시례에 따른 클로저가 90도로 개방된 상태를 도시한 단면도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고, 여러 가지 실시례를 가질 수 있는 바, 특정 실시례들을 도면에 예시하고, 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니고, 본 발명의 기술 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 식으로 이해되어야 하고, 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시례에 한정되는 것은 아니다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시례를 상세히 설명하며, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 부여하고, 이에 대해 중복되는 설명을 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시례에 따른 클로저를 도시한 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제 1 실시례에 따른 클로저를 가진 힌지장치를 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명의 제 1 실시례에 따른 클로저를 도시한 단면도로서, 클로저가 닫힌 상태를 도시한 도면이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시례에 따른 클로저의 토션장치(200)는 댐핑장치(100)와 함께 클로저(10)에 사용될 수 있는데, 토션장치(200)는 도어의 개방력에 의해 탄성에너지가 축적되고, 도어에 가해지는 힘이 해제시 축적된 탄성에너지를 도어에 제공하여 도어가 스스로 닫히도록 하며, 댐핑장치(100)는 토션장치(200)를 통해 댐핑력을 제공함으로써 도어가 닫히는 속도를 조절하게 된다.

본 발명의 제 1 실시례에 따른 클로저의 토션장치(200)는 예컨대 댐핑장치(100)와 함께, 힌지장치(300)에서 서로 상대적인 회전이 가능하도록 일렬로 배열되는 제 1 및 제 2 하우징(311,321) 내에 설치된다. 클로저의 토션장치(200)는 토션에 의한 복원력을 제공하기 위하여 제 1 및 제 2 하우징(311,321)에 각각 고정될 수 있고, 댐핑장치(100)는 제 1 및 제 2 하우징(311,321) 중 어느 하나, 예컨대 제 1 하우징(311)의 일측에 설치될 수 있다.

본 실시례에서 힌지장치(300)는 한 쌍의 힌지, 예컨대 제 1 및 제 2 힌지(310,320)로 이루어질 수 있다. 여기서 제 1 힌지(310)는 도어나 도어 프레임 중 어느 하나에 스크루나 볼트 등으로 고정되기 위한 제 1 날개(312)가 제 1 하우징(311)에 마련될 수 있다. 제 2 힌지(320)는 도어나 도어 프레임 중 나머지 다른 하나에 스크루나 볼트 등으로 고정되기 위한 제 2 날개(322)가 제 2 하우징(321)에 마련될 수 있다. 또한 제 1 하우징(311)은 본 실시례에서처럼 다수, 예컨대 2개로 이루어져서 제 2 하우징(321)의 양단에 위치하거나, 다른 예로서 다수, 예컨대 2개의 제 2 하우징(321) 사이에 위치할 수도 있다.

도 1, 도 3 및 도 7을 참조하면, 토션장치(200)는 토션하우징부(210), 스프링(220), 슬라이딩부재(230), 회전부재(240) 및 회전운동변환부(250)를 포함할 수 있다.

도 3, 도 7 및 도 8을 참조하면, 토션하우징부(210)는 힌지장치(300) 중 어느 하나의 힌지, 예컨대 제 1 힌지(310)에 고정되며, 일단이 차단되고, 슬라이딩부재(230)가 내측에 슬라이딩 결합되기 위하여, 내주면에 길이방향을 따라 슬라이딩홈(211)이 다수로 형성될 수 있고, 일단 내주면에 나사홈(212)이 형성되며, 나사홈(212)에 스프링(220)을 지지함과 아울러 회전량에 따라 스프링(220)의 텐션을 조절하기 위한 텐션조절볼트(213)가 나사 결합된다. 텐션조절볼트(213)는 회전에 의해 토션하우징부(210) 내의 위치가 가변됨으로써 스프링(220)의 압축량 내지 탄성력 조절을 가능하도록 하며, 오링 등의 실링부재에 의해 토션하우징부(210)의 일단을 차단시키는 역할을 할 수 있고, 회전을 위하여 일자홈이나 십자홈 또는 렌치홈 등의 지그 결합을 위한 홈이 형성될 수 있다.

토션하우징부(210)는 힌지장치(300)에서 제 1 날개(312)에 의해 스크루나 볼트 등으로 도어와 프레임 중 어느 하나에 고정되는 제 1 힌지(310)의 제 1 하우징(311)에 삽입된 상태에서, 제 1 하우징(311)의 내측에 형성되는 고정홈에 끼워짐으로써 제 1 하우징(311)에 일체를 이루도록 고정되기 위하여, 고정돌기(214)가 외측면에 적어도 하나 이상 형성될 수 있고, 제 1 하우징(311)에 삽입시 걸림으로써 설치 위치가 고정되도록 걸림턱(215)이 끝단에 형성될 수 있다.

도 1, 도 3 및 도 7을 참조하면, 스프링(220)은 토션하우징부(210)의 내측에 길이방향으로 탄성력을 제공하도록 설치되고, 본 실시례에서처럼 코일 압축스프링으로 이루어질 수 있으며, 일단이 텐션조절볼트(213)에 지지되고, 타단이 슬라이딩부재(230)에 지지될 수 있다.

슬라이딩부재(230)는 스프링(220)에 탄성 지지되어 토션하우징부(210) 내에 회전이 억제된 상태에서 길이방향으로 왕복 이동할 수 있도록 설치되고, 댐핑장치(100)의 피스톤(120)이 함께 왕복 이동하도록 결합된다. 슬라이딩부재(230)는 토션하우징부(210)로부터 회전이 억제된 상태에서 왕복 이동이 가능하도록, 슬라이딩홈(211) 각각에 슬라이딩 결합되기 위한 슬라이딩돌기(231)가 외측면 둘레를 따라 다수로 형성될 수 있다. 슬라이딩부재(230)는 피스톤(120)의 끝단에 마련된 결합부(122)가 끼워져서 일체를 이루도록 결합되기 위하여 결합홀(232)이 형성될 수 있고, 볼트나 스크루 등의 결합부재를 사용하여 피스톤(120) 끝단의 결합부(122)가 고정될 수 있다.

회전부재(240)는 피스톤(120)의 외측에 삽입되어 슬라이딩부재(230)에 끼워져서 슬라이딩부재(230)에 대하여 상대적인 회전이 가능하도록 설치되고, 상기의 길이방향으로 이동이 억제된 상태에서 도어의 회전시 슬라이딩부재(230)에 대하여 상대적으로 회전하도록 설치되며, 힌지장치(300) 중 다른 하나의 힌지, 예컨대 제 2 힌지(320)에 고정된다. 회전부재(240)는 도어의 회전시 슬라이딩부재(230)에 대하여 상대적인 회전을 하게 되는데, 힌지장치(300)에서 도어와 도어 프레임 중 다른 하나에 제 2 날개(322)에 의해 볼트나 스크루 등으로 고정되는 제 2 힌지(320)의 제 2 하우징(321)에 마련되는 고정홈에 고정되기 위한 고정돌기(241)가 외측면에 적어도 하나 이상 마련될 수 있다.

회전부재(240)는 슬라이딩부재(230)의 내측에 끼워지기 위하여 끼움부(242)가 형성될 수 있는데, 이러한 끼움부(242)는 반대로 슬라이딩부재(230)에 형성될 수도 있다. 또한 회전부재(240)와 댐핑장치(100)의 제 2 밀폐부(112) 사이에 와셔(243)가 개재될 수 있는데, 이러한 와셔(243)는 피스톤(120)에 삽입되어 제 2 하우징(321) 내에 설치될 수 있다. 또한 회전부재(240)의 상대적인 회전은, 힌지장치(300)의 제 1 힌지(310)가 도어측에 고정되고, 제 2 힌지(320)가 도어프레임측에 고정되는 경우와, 이와는 반대로 제 1 힌지(310)가 도어프레임측에 고정되고, 제 2 힌지(320)가 도어측에 고정되는 경우 모두를 고려한 것으로서, 일례로 회전부재(240)가 힌지장치(300)에 의해 도어측에 결합되고, 토션하우징부(210)가 힌지장치(300)에 의해 도어프레임에 결합되는 경우, 다른 예로서 회전부재(240)가 힌지장치(300)에 의해 도어프레임에 결합되고, 토션하우징부(210)가 힌지장치(300)에 의해 도어에 결합되는 경우, 2가지 모두를 고려할 때, 회전부재(240)가 토션하우징부(210)에 대하여 상대적으로 회전하게 되는 것을 의미할 수 있다.

도 3, 도 7 및 도 9를 참조하면, 회전운동변환부(250)는 슬라이딩부재(230)와 회전부재(240)가 서로 끼워지는 부분 중 어느 하나에 상기의 왕복 이동 방향에 경사지도록 가이드돌기(251)가 형성되고, 다른 하나에 가이드돌기(251)가 결합되는 가이드홈(252)이 상기의 왕복 이동 방향에 경사지도록 형성됨으로써 회전부재(240)의 회전운동과 슬라이딩부재(230)의 직선운동을 상호간에 변환시킨다. 회전운동변환부(250)는 가이드돌기(251)가 회전부재(240)의 끼움부(242) 외주면을 따라 다수, 예컨대 2개로 형성될 수 있고, 가이드홈(252)이 가이드돌기(251) 각각에 대응하도록 슬라이딩부재(230)에서 끼움부(242)가 끼워지는 부분에 다수, 예컨대 2개가 형성될 수 있다.

슬라이딩부재(230)는 가이드홈(252)으로부터 이탈되는 가이드돌기(251)가 걸림으로써 도어가 외력을 인가받기 전까지 닫히는 것을 멈추도록 끝단을 따라 멈춤돌기(233)가 다수로 형성될 수 있다.

본 발명의 제 1 실시례에 따른 클로저의 토션장치(200)와 함께 클로저(10)에 사용되는 댐핑장치(100)는 예컨대 댐핑하우징부(110), 피스톤(120), 댐핑챔버(130) 및 일방향제어부(140)를 포함하는데, 이를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1, 도 3 및 도 4를 참조하면, 댐핑하우징부(110)는 내측에 작동유체, 예컨대 오일이 채워지고, 양단에 밀폐를 위하여 제 1 및 제 2 밀폐부(111,112)가 마련되며, 제 1 밀폐부(111)에 피스톤(120)을 향하는 측의 중심부와 가장자리를 서로 연결하는 연결유로(113,114,115)가 형성된다. 여기서 제 1 밀폐부(111)는 댐핑하우징부(110)의 일단 내측에 나사 결합에 의해 분리 가능하게 고정될 수 있다. 제 2 밀폐부(112)는 댐핑하우징부(110)의 타단 내측에 나사 결합에 의해 분리 가능하게 고정될 수 있는데, 피스톤(120)이 관통하기 위하여 관통홀이 마련될 수 있다. 또한 제 1 및 제 2 밀폐부(111,112)는 다른 구성들과의 결합부위에 기밀을 유지하기 위하여 오링 등과 같은 실링부재가 설치될 수 있다. 이러한 오링 등의 실링부재는 이 밖에도 클로저(10)에서 기밀을 요하는 부분에 설치될 수 있다.

댐핑하우징부(110)는 제 1 밀폐부(111)에 연결유로(113,114,115)의 개폐정도를 조절하는 댐핑조절볼트(116)가 외부로 노출되도록 나사 결합될 수 있다. 댐핑하우징부(110)는 제 1 하우징(311)에 끼워져서 걸리도록 걸림턱(117)이 형성될 수 있다.

연결유로(113,114,115)는 제 1 공간(131)에 연결되도록 제 1 밀폐부(111)의 중심부에 형성되는 제 1 연결유로(113)와, 제 1 연결유로(113)로부터 제 1 밀폐부(111)의 가장자리까지 연장 형성되는 적어도 하나 이상의 제 2 연결유로(114)와, 제 2 연결유로(114)에 연결되도록 제 1 밀폐부(111)에서 댐핑챔버(130)가 접하는 측에 가장자리를 따라 형성되는 제 3 연결유로(115)를 포함할 수 있다. 여기서, 제 2 연결유로(114)는 제 1 연결유로(113)로부터 다수, 예컨대 3개로 분기되어 제 3 연결유로(115)에 연결될 수 있다. 제 3 연결유로(115)는 제 1 밀폐부(111)의 끝단 모서리 부분에 가장자리를 따라 링 형상의 홈 형태로 형성될 수 있다.

댐핑조절볼트(116)는 제 1 밀폐부(111)에 제 1 연결유로(113)와 일렬을 이루도록 나사 결합될 수 있고, 조임과 풀림에 의해 제 1 및 제 2 연결유로(113,114)의 개폐량을 조절할 수 있으며, 이러한 작동유체의 통과량 조절에 의해 댐핑력을 조절할 수 있게 되며, 회전시 지그의 삽입을 위하여 일자홈이나 십자홈 또는 렌치홈 등이 형성될 수 있다.

도 1, 도 3 및 도 5를 참조하면, 피스톤(120)은 제 2 밀폐부(112)를 관통하여 댐핑하우징부(110)의 내측에 삽입되고, 작동유체의 압력을 받도록 헤드(121)가 마련된다. 피스톤(120)은 로드의 끝단에 마련된 결합부(122)가 토션장치(200)의 슬라이딩부재(230)에 끼워져서 볼트 등에 의해 고정됨으로써 슬라이딩부재(230)와 함께 일체로 왕복 운동하게 된다.

도 3, 도 5 및 도 6을 참조하면, 댐핑챔버(130)는 헤드(121)가 내측에 삽입되도록 댐핑하우징부(110)의 내측에 고정되고, 헤드(121)에 의해 내측 공간이 제 1 및 제 2 밀폐부(111,112) 측 각각에 접하는 제 1 및 제 2 공간(131,132)으로 분할되며, 제 1 공간(131)이 연결유로(113,114,115)의 중심부, 예컨대 제 1 연결유로(113)에 연결되고, 끝단에 의해 차단되는 연결유로(113,114,115)의 가장자리 측, 예컨대 제 3 연결유로(115)와 제 2 공간(132)을 서로 연결시키는 메인유로(133,134)가 형성됨으로써, 댐핑을 위한 제 1 및 제 2 공간(131,132) 사이의 작동유체 이동통로를 제공한다.

메인유로(133,134)는 본 실시례에서처럼 제 2 공간(132)을 외측과 연결시키도록 댐핑챔버(130)의 측부에 형성되는 연결홀(133)과, 연결홀(133)과 연결유로(113,114,115)의 가장자리 측, 예컨대 제 3 연결유로(115)를 서로 연결시키도록 댐핑챔버(130)의 외측면에 길이방향을 따라 연장되도록 형성되는 유로홈(134)을 포함할 수 있다.

댐핑챔버(130)는 내주면에 작동유체가 헤드(121)를 바이패스함으로써 제 1 및 제 2 공간(131,132) 사이를 이동하도록, 조절유로(135,136)가 적어도 하나 이상 형성될 수 있다. 조절유로(135,136)는 본 실시례에서처럼 다수, 예컨대 2개가 형성될 수 있고, 댐핑챔버(130) 내에서 피스톤(120)의 헤드(121)가 이동시, 헤드(121)에 의해 압력이 가해지는 작동유체가 헤드(121)를 바이패스함으로써 제 1 공간(131)에서 제 2 공간(132)으로, 또는 그 역방향으로 이동하게 된다. 이러한 조절유로(135,136)의 형성에 의해 댐핑챔버(130) 내의 헤드(121) 위치에 상응하는 도어의 개폐 영역에 대한 구간별 댐핑력 내지 구간별 닫히는 속도의 조절이 가능하도록 한다. 이러한 조절유로(135,136)는 헤드(121)의 두께보다 큰 길이를 가지도록 형성되되, 도어의 닫히는 속도 조절이 필요한 구간에 해당하는 헤드(121)의 위치를 고려하여, 댐핑챔버(130) 내에서의 형성 위치 및 길이가 정해질 수 있다. 또한 조절유로(135,136)는 일례로 일부가 서로 겹쳐지도록 형성되거나, 다른 예로서 전부가 겹쳐지도록 형성되거나, 또 다른 예로서 서로 겹쳐지지 않도록 형성될 수 있으며, 이 밖에도 단일로 형성될 수 있으며, 댐핑 조절에 필요한 작동유체의 바이패스량을 고려하여 단면적이 정해질 수 있다.

도 1, 도 3 및 도 5를 참조하면, 일방향제어부(140)는 피스톤(120)에 마련되고, 피스톤(120)이 운동시 작동유체가 제 1 및 제 2 공간(131,132) 사이를 일방향으로 이동하도록 하는데, 일례로 본 실시례에서처럼 도어가 개방시 댐핑력을 줄이는 방향, 예컨대 제 1 공간(131)으로부터 제 2 공간(132)으로 일방향 이동하도록 설치될 수 있다. 일방향제어부(140)는 예컨대 피스톤(120)에 제 1 및 제 2 공간(131,132)을 서로 연결시키도록 형성되는 제어유로(141,142)와, 제어유로(141,142)에 설치되고, 제 1 공간(131)으로부터 제 2 공간(132)으로의 일방향 이동만을 허용하는 체크밸브(143)를 포함할 수 있다. 여기서 제어유로(141,142)는 피스톤(120)에서 헤드(121) 끝단 중심으로부터 내측까지 연장되도록 형성되는 제 1 제어유로(141)와, 제 1 제어유로(141)의 끝단으로부터 피스톤(120)의 측부까지 개방되도록 형성되는 제 2 제어유로(142)를 포함할 수 있다. 피스톤(120)이 어떠한 위치에 있더라도 제 1 제어유로(141)는 제 1 공간(131)에 연결되고, 제 2 제어유로(142)는 제 2 공간(132)에 연결된다. 체크밸브(143)는 제 1 제어유로(141) 내에 나사 결합 또는 억지 끼움 등에 의해 설치될 수 있고, 스프링에 의해 탄성지지되는 볼에 의해 작동유체의 이동방향을 제한함으로써 제 1 제어유로(141)를 일방향으로 개폐시키도록 구성될 수 있다.

이와 같은 본 발명의 제 1 실시례에 따른 클로저의 토션장치에 대한 작용을 설명하기로 한다.

도 3에서와 같이, 도어프레임에 도어의 설치를 매개하는 힌지장치(300)의 제 1 및 제 2 힌지(310,320; 도 1 및 도 2에 도시)가 도어의 닫힘에 의해, 서로 이루는 각도가 0도인 경우, 토션장치(200)의 스프링(220)으로부터 탄성력이 슬라이딩부재(230)에 제공되고, 슬라이딩부재(230)로부터 가해지는 힘이 회전운동변환부(250; 도 7 및 도 8에 도시)에 의해 회전부재(240)에 전달되어 도어가 닫힌 상태를 유지하도록 한다. 이때, 회전운동변환부(250)의 가이드돌기(251; 도 7 및 도 8에 도시)는 가이드홈(252; 도 7 및 도 8에 도시) 내에 위치하게 된다.

이때, 도 10에서와 같이, 도어에 힘을 가하여 도어를 45도 정도로 열게 되면, 힌지장치(300)의 제 1 및 제 2 힌지(310,320; 도 1 및 도 2에 도시)는 서로 45도의 각도를 이루게 되는데, 이러한 도어의 개방력에 의해, 제 2 힌지(320)의 제 2 하우징(321)에 고정된 회전부재(240)가 슬라이딩부재(230)에 대하여 상대적으로 회전하게 되고, 이러한 회전부재(240)의 회전에 의해 회전운동변환부(250)의 가이드돌기(251; 도 7 및 도 8에 도시)가 가이드홈(252; 도 7 및 도 8에 도시)을 따라 이동함으로써, 슬라이딩부재(230)가 직선 운동을 시작하여 스프링(220)을 압축시키도록 하고, 이로 인해 스프링(220)에 탄성력이 보다 더 축적되기 시작한다.

이때, 슬라이딩부재(230)와 함께 댐핑장치(100)의 피스톤(120)이 이동하게 됨으로써 피스톤(120)에 의해 제 2 공간(132) 측으로 작동유체의 압축이 시작되고, 이때, 제 2 공간(132) 내의 작동유체는 메인유로(133,134)와, 연결유로(113,114,115), 즉 연결홀(133)과 유로홈(134), 그리고 제 3 연결유로(115), 제 2 연결유로(114) 및 제 1 연결유로(113)를 순차적으로 통과하여 제 1 공간(131)으로 이동하고, 체크밸브(143)의 개방에 의해 제어유로(141,142) 즉, 제 1 제어유로(141) 및 제 2 제어유로(142)를 작동유체가 순차적으로 통과함으로써 제 1 공간(131)에서 제 2 공간(132)으로 이동하게 된다. 이러한 일방향제어부(140)에 의해 도어가 비교적 용이하게 개방되도록 한다. 한편, 도어가 45도 개방인 상태의 피스톤(120) 위치는 도어가 닫힌 상태에서의 위치에 대하여 적은 이동을 보이는데, 이는 가이드돌기(251)와 가이드홈(252)의 정해진 기울기 내지 곡률에 따른 것이며, 필요에 따라 달리 설계될 수도 있다.

도 11에서와 같이, 도어의 계속적인 개방에 의해 90도로 개방됨으로써 제 1 및 제 2 힌지(310,320; 도 1 및 도 2에 도시)가 90도를 이루게 되면, 앞서 설명한 45도 개방에서와 같은 스프링(220) 압축과 작동유체의 이동이 보다 크게 발생하게 되고, 이러한 스프링(220)의 압축에 의한 탄성력이 슬라이딩부재(230) 및 회전부재(240)를 통해서 도어가 닫히려는 복귀력으로 제공된다.

도어에 가해지는 힘을 제거하면, 스프링(220)에 축적된 탄성력이 슬라이딩부재(230)를 직선 운동시켜서 복귀시키고, 회전운동변환부(250)의 가이드돌기(251)가 가이드홈(252)을 따라 복귀함으로써 회전부재(240)를 회전시켜서 도어가 닫히도록 한다. 이때, 슬라이딩부재(230)와 함께 피스톤(120)이 이동하여, 제 1 공간(132) 측으로 작동유체를 압축시킴으로써, 제 1 공간(131) 내의 작동유체는 연결유로(113,114,115)와 메인유로(133,134), 즉 제 1 내지 제 3 연결유로(113,114,115), 그리고 유로홈(134) 및 연결홀(133)을 순차적으로 통과하여, 제 2 공간(132)으로 이동하는데, 이때 체크밸브(143)는 차단됨으로써 제어유로(141,142)를 통한 작동유체의 이동을 차단하여, 댐핑력이 도어에 제대로 전달되도록 한다.

이와 같이, 힌지장치(300)에 의해 설치된 도어의 개방시, 회전부재(240)와 슬라이딩부재(230)의 상대적인 회전에 의해 슬라이딩부재(230)가 이동하여 스프링(220)을 압축시키고, 도어에 가해지는 힘이 해제시 스프링(220)에 의한 슬라이딩부재(230)의 복귀에 의해 슬라이딩부재(230)와 회전부재(240)의 상대적인 회전으로 도어가 닫히도록 한다. 이때 슬라이딩부재(230)와 함께 이동하는 피스톤(120)의 이동에 의해 작동유체를 압축시키고, 이로 인해 댐핑장치(100)에서 작동유체가 제 1 및 제 2 공간(131,132) 사이를 유로(113,114,115,133,134,141,142) 전체 또는 일부를 통해 이동함으로써 댐핑력을 발생시키게 된다.

이러한 댐핑장치(100)의 댐핑력은 댐핑챔버(130)에 피스톤(120)의 헤드(121)를 바이패스하도록 마련된 조절유로(135,136)에 의해 구간별로 조절될 수 있으며, 이로 인해 도어가 닫히는 속도를 구간별로 제어할 수 있다.

도 12는 본 발명의 제 2 실시례에 따른 클로저를 도시한 분해 사시도이고, 도 13은 본 발명의 제 2 실시례에 따른 클로저를 가진 힌지장치를 도시한 사시도이고, 도 14는 본 발명의 제 2 실시례에 따른 클로저를 도시한 단면도로서, 클로저가 닫힌 상태를 나타낸 도면이고, 도 17은 본 발명의 제 2 실시례에 따른 클로저의 토션장치를 도시한 분해 사시도이다.

도 12 내지 도 14 및 도 17을 참조하면, 본 발명의 제 2 실시례에 따른 클로저의 토션장치(500)는 이전 실시례와 마찬가지로, 댐핑장치(400)와 함께 클로저(20)에 사용될 수 있는데, 토션장치(500)는 도어의 개방력에 의해 탄성에너지가 축적되고, 도어에 가해지는 힘이 해제시 축적된 탄성에너지를 도어에 제공하여 도어가 스스로 닫히도록 하며, 댐핑장치(400)는 토션장치(500)를 통해 댐핑력을 제공함으로써 도어가 닫히는 속도를 조절하게 된다.

본 발명의 제 2 실시례에 따른 클로저의 토션장치(500)는 예컨대 댐핑장치(400)와 함께, 힌지장치(300)에서 서로 상대적인 회전이 가능하도록 일렬로 배열되는 제 1 및 제 2 하우징(311,321) 내에 설치된다. 클로저의 토션장치(500)는 토션에 의한 복원력을 제공하기 위하여 제 1 및 제 2 하우징(311,321)에 각각 고정될 수 있고, 댐핑장치(400)는 제 1 및 제 2 하우징(311,321) 중 어느 하나, 예컨대 제 1 하우징(311)의 일측에 설치될 수 있다. 힌지장치(300)는 이전 실시례에서 상세히 설명하였으므로 그 설명을 생략하기로 한다.

본 발명의 제 2 실시례에 따른 클로저의 토션장치(500)는 토션하우징부(510), 스프링(520), 슬라이딩부재(530), 회전부재(540) 및 회전운동변환부(550)를 포함할 수 있다.

토션하우징부(510)는 힌지장치(300) 중 어느 하나의 힌지, 예컨대 제 1 힌지(310)에 고정되며, 일단이 차단되고, 슬라이딩부재(530)가 내측에 슬라이딩 결합되기 위하여, 길이방향을 따라 슬라이딩홈(511)이 다수, 예컨대 2개로 형성될 수 있고, 일단 내주면에 나사홈(512)이 형성되며, 나사홈(512)에 스프링(520)을 지지함과 아울러 회전량에 따라 스프링(520)의 텐션을 조절하기 위한 텐션조절볼트(513)가 나사 결합된다. 텐션조절볼트(513)는 회전에 의해 토션하우징부(510) 내의 위치가 가변됨으로써 스프링(520)의 압축량 내지 탄성력 조절을 가능하도록 하며, 오링 등의 실링부재에 의해 토션하우징부(510)의 일단을 차단시키는 역할을 할 수 있고, 회전을 위하여 일자홈이나 십자홈 또는 렌치홈 등의 지그 결합을 위한 홈이 형성될 수 있다.

토션하우징부(510)는 힌지장치(300)에서 제 1 날개(312)에 의해 스크루나 볼트 등으로 도어와 프레임 중 어느 하나에 고정되는 제 1 힌지(310)의 제 1 하우징(311)에 삽입된 상태에서, 제 1 하우징(311)의 내측에 형성되는 고정홈에 끼워짐으로써 제 1 하우징(311)에 일체를 이루도록 고정되기 위하여, 고정돌기(514)가 외측면에 적어도 하나 이상 형성될 수 있고, 제 1 하우징(311)에 삽입시 걸림으로써 설치 위치가 고정되도록 걸림턱(515)이 끝단에 형성될 수 있다.

스프링(520)은 토션하우징부(510)의 내측에 길이방향으로 탄성력을 제공하도록 설치되고, 본 실시례에서처럼 코일 압축스프링으로 이루어질 수 있으며, 일단이 텐션조절볼트(513)에 지지되고, 타단이 슬라이딩부재(530)에 지지될 수 있다.

슬라이딩부재(530)는 스프링(520)에 탄성 지지되어 토션하우징부(510) 내에 회전이 억제된 상태에서 길이방향으로 왕복 이동할 수 있도록 설치되고, 댐핑장치(400)의 피스톤(420)이 함께 왕복 이동하도록 결합된다. 슬라이딩부재(530)는 토션하우징부(510)로부터 회전이 억제된 상태에서 왕복 이동이 가능하도록, 슬라이딩홈(511) 각각에 슬라이딩 결합되기 위한 슬라이딩돌기(531)가 외측면 둘레를 따라 다수로 형성될 수 있다.

슬라이딩부재(530)는 피스톤(420)에 고정되는 결합부재(535)의 끝단이 결합홈(532)에 폭방향으로 유동 가능하게 결합됨으로써, 동작시 피스톤(420)과 편심을 이루거나, 편심된 압축력 등이 작용하더라도, 어느 정도 자유도를 허용하여 자신이나 결합부재(535) 또는 피스톤(420) 등이 응력 집중 등에 의해 파손되는 것을 방지할 수 있다. 여기서 결합홈(532)은 예컨대, 슬라이딩부재(530)의 끝단에 폭방향으로 연장되도록 형성될 수 있고, 결합부재(535)의 끝단이 폭방향으로 삽입되도록 개방된 구조를 가질 수 있다.

회전부재(540)는 슬라이딩부재(530)에 대하여 상대적인 회전이 가능하도록 슬라이딩부재(530)에 끼워지고, 상기의 길이방향으로 이동이 억제된 상태에서 도어의 회전시 슬라이딩부재(530)에 대하여 상대적으로 회전하도록 설치되며, 힌지장치(300) 중 다른 하나의 힌지, 예컨대 제 2 힌지(320)에 고정될 수 있다. 회전부재(540)는 도어의 회전시 슬라이딩부재(530)에 대하여 상대적인 회전을 하게 되는데, 힌지장치(300)에서 도어와 도어 프레임 중 다른 하나에 제 2 날개(322)에 의해 볼트나 스크루 등으로 고정되는 제 2 힌지(320)의 제 2 하우징(321)에 마련되는 고정홈에 고정되기 위한 고정돌기(541)가 외측면에 적어도 하나 이상 마련될 수 있다.

회전부재(540)와 댐핑장치(400)의 제 2 밀폐부(412) 사이에는 스러스트베어링(543)이 개재될 수 있으며, 필요에 따라 와셔(미도시) 등이 단일 또는 다수로 스러스트베어링(543)과 함께 개재될 수 있는데, 스러스트베어링(543)은 결합부재(535)에 삽입되어 제 2 하우징(321) 내에 설치될 수 있다. 또한 회전부재(540)의 상대적인 회전은, 힌지장치(300)의 제 1 힌지(310)가 도어측에 고정되고, 제 2 힌지(320)가 도어프레임측에 고정되는 경우와, 이와는 반대로 제 1 힌지(310)가 도어프레임측에 고정되고, 제 2 힌지(320)가 도어측에 고정되는 경우 모두를 고려한 것으로서, 일례로 회전부재(540)가 힌지장치(300)에 의해 도어측에 결합되고, 토션하우징부(510)가 힌지장치(300)에 의해 도어프레임에 결합되는 경우, 다른 예로서 회전부재(540)가 힌지장치(300)에 의해 도어프레임에 결합되고, 토션하우징부(510)가 힌지장치(300)에 의해 도어에 결합되는 경우, 2가지 모두를 고려할 때, 회전부재(540)가 토션하우징부(510)에 대하여 상대적으로 회전하게 되는 것을 의미할 수 있다.

회전운동변환부(550)는 슬라이딩부재(530)와 회전부재(540)가 서로 끼워지는 부분 중 어느 하나에 가이드돌기(551)가 형성되고, 다른 하나에 가이드돌기(551)가 결합되는 가이드홈(552)이 상기의 왕복 이동 방향에 경사지도록 형성됨으로써 회전부재(540)의 회전운동과 슬라이딩부재(530)의 직선운동을 상호간에 변환시킨다.

가이드돌기(551)는 가이드홈(552)을 따라 이동시 회전하는 회전링(553)이 외측에 삽입될 수 있으며, 회전링(553)에 의해 가이드홈(552)을 따라 이동시 마찰력에 의한 저항을 최소화하여 원활한 동작을 가능하도록 할 뿐만 아니라, 마찰로 인한 마모 내지 손상을 방지할 수 있다. 또한 가이드돌기(551)는 내구성 및 조립성 등을 고려하여, 본 실시례에서처럼 슬라이딩부재(530)의 끼움부(534)에 형성된 고정홀(533)을 관통하여 양단이 돌출되는 축부재로 이루어질 수 있다.

가이드홈(552)은 예컨대 가이드돌기(551) 각각에 대응하도록 회전부재(540)에서 끼움부(534)가 끼워지는 부분에 형성될 수 있으며, 회전링(553)을 수용하기에 적합한 폭을 가지도록 형성될 수 있다.

한편, 회전부재(540)는 본 실시례에서처럼, 가이드홈(552)으로부터 이탈되는 가이드돌기(551)가 걸림으로써 도어가 외력을 인가받기 전까지 닫히는 것을 멈추도록 끝단을 따라 멈춤돌기(542)가 다수로 형성될 수 있다.

가이드돌기(551)가 회전부재(540)의 끼움부(542) 외주면을 따라 다수, 예컨대 2개로 형성될 수 있고, 가이드홈(552)이 가이드돌기(551) 각각에 대응하도록 슬라이딩부재(530)에서 끼움부(542)가 끼워지는 부분에 다수, 예컨대 2개가 형성될 수 있다.

회전부재(540)는 가이드홈(552)으로부터 이탈되는 가이드돌기(551)가 걸림으로써 도어가 외력을 인가받기 전까지 닫히는 것을 멈추도록 끝단을 따라 멈춤돌기(542)가 다수로 형성될 수 있다.

본 발명의 제 2 실시례에 따른 클로저의 토션장치(500)와 함께 클로저(20)에 사용되는 댐핑장치(400)는 예컨대 댐핑하우징부(410), 피스톤(420), 댐핑챔버(430) 및 일방향제어부(440)를 포함하는데, 이를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 12 및 도 14를 참조하면, 댐핑하우징부(410)는 내측에 작동유체, 예컨대 오일이 채워지고, 양단에 밀폐를 위하여 제 1 및 제 2 밀폐부(411,412)가 마련될 수 있다. 여기서 제 1 밀폐부(411)는 본 실시례에서처럼 댐핑하우징부(410)의 일단에 일체를 이루도록 마련될 수 있으며, 피스톤(420)이 관통하기 위하여 관통홀이 형성될 수 있다. 제 2 밀폐부(412)는 댐핑하우징부(410)의 타단 내측에 나사 결합에 의해 분리 가능하게 고정될 수 있고, 피스톤(420)이 관통하기 위하여 관통홀이 형성될 수 있으며, 다른 구성들과의 결합부위에 기밀을 유지하기 위하여 오링 등과 같은 실링부재가 설치될 수 있다. 이러한 오링 등의 실링부재는 이 밖에도 클로저(20)에서 기밀을 요하는 부분에 설치될 수 있다. 또한 댐핑하우징부(410)는 제 1 하우징(311)에 끼워져서 걸리도록 걸림턱(417)이 형성될 수 있다.

도 12, 도 14 및 도 15를 참조하면, 피스톤(420)은 제 2 밀폐부(412)를 관통하여 댐핑하우징부(410)의 내측에 삽입되고, 작동유체의 압력을 받도록 헤드(421)가 마련된다. 피스톤(420)은 예컨대 로드의 끝단에 형성된 암나사인 결합부(422)에 나사 결합되는 결합부재(535)를 매개로 하여 토션장치(500)의 슬라이딩부재(530)에 결합 내지 고정됨으로써 슬라이딩부재(530)와 함께 일체로 왕복 운동하게 된다.

피스톤(420)은 예컨대 로드가 헤드(421)의 양측으로 연장되도록 마련될 수 있고, 양단이 제 1 및 제 2 밀폐부(411,412)에 슬라이딩 가능하게 결합될 수 있으며, 헤드(421)를 바이패스하도록 헤드(421)의 양측을 연결시키는 바이패스유로(423)가 형성될 수 있으며, 이로 인해 댐핑챔버(430)의 제 1 및 제 2 공간(431,432) 간에 압력 조절이 가능하도록 하고, 제 1 밀폐부(411)로부터 노출되는 일단에 나사 결합되는 댐핑조절볼트(424)에 의해 바이패스유로(423)의 개방 정도가 조절되도록 할 수 있다. 댐핑조절볼트(424)는 조임과 풀림에 의해 바이패스유로(423)의 개폐량을 조절할 수 있으며, 이러한 작동유체의 통과량 조절에 의해 댐핑력을 조절할 수 있게 되며, 이로 인해 댐핑 스피드를 조절할 수 있고, 회전시 지그의 삽입을 위하여 일자홈이나 십자홈 또는 렌치홈 등이 형성될 수 있다.

도 12 및 도 14 내지 도 16을 참조하면, 댐핑챔버(430)는 몸체(438)와 메인유로(433,434,435)를 포함할 수 있다.

몸체(438)는 댐핑장치(400)의 댐핑하우징부(410) 내측에 삽입되어 고정됨으로써 내측공간(439)에 작동유체가 채워지고, 댐핑장치(400)의 피스톤(420)의 헤드(421)가 내측에 삽입됨으로써 헤드(421)에 의해 제 1 및 제 2 공간(431,432)으로 분할된다. 몸체(438)는 헤드(421)에 의해 내측공간(439)이 제 1 및 제 2 밀폐부(411,112) 측 각각에 접하는 제 1 및 제 2 공간(431,432)으로 분할되며, 제 1 및 제 2 공간(431,432) 사이의 작동유체 이동통로를 제공한다.

몸체(438)는 예컨대 양단이 개방되는 원통형의 중공부재로 이루어질 수 있고, 댐핑하우징부(410) 내에서 제 1 및 제 2 밀폐부(411,112)에 의해 양단이 고정될 수 있다.

몸체(438) 또는 피스톤(420) 등에는 도어 등이 열린 후 닫히고자 하는 경우 작동 유체의 과도한 압력에 의한 파손을 방지하기 위하여, 다양한 방식 내지 구조로 작동유체의 이동을 허용하도록 구성될 수 있으며, 본 실시례에서처럼 몸체(438)에는 제 1 공간(431) 내의 압력이 정해진 압력 이상일 때 제 1 공간(431)으로부터 제 2 공간(432)으로 작동유체가 이동하도록 하는 압력해제부(450)가 마련될 수 있다. 압력해제부(450)는 예컨대, 몸체(438)의 측부에 제 1 및 제 2 공간(431,432)을 서로 연결시키도록 형성되는 압력해제유로(451)와, 압력해제유로(451)에 설치되고, 제 1 공간(431) 내의 압력이 정해진 압력 이상일 때, 개방되는 압력제한밸브(pressure-relief valve; 452)를 포함할 수 있다. 여기서 압력제한밸브(452)는 예컨대 도어를 닫히고자 할 때, 작동유체에 의해서 몸체(438)의 파손을 유발할 수 있는 압력을 초과할 경우 개방되도록 동작할 수 있다.

메인유로(433,434,435)는 제 1 및 제 2 공간(431,432)을 연결시키도록 댐핑챔버(430)의 몸체(438)에 형성됨으로써 댐핑을 위한 제 1 및 제 2 공간(431,432) 사이의 작동유체 이동통로를 제공한다. 메인유로(433,434,435)는 제 2 공간(432)을 외측과 연결시키도록 댐핑챔버(430)의 몸체(438)의 측부에 형성되는 연결홀(433)과, 연결홀(433)을 제 1 공간(431) 측에 연결시키기 위하여 몸체(438)의 외측면에 형성되는 유로홈(434)과, 유로홈(434)이 제 1 공간(431)에 연결되도록 몸체(438)의 끝단에 형성되는 연결홈(435)을 포함할 수 있다. 따라서 메인유로(433,434,435)는 다른 유로의 도움없이 자신만으로 왕복 운동하는 헤드(421)로부터 격리되는 작동유체의 제 1 및 제 2 공간(431,432) 간 이동 통로를 제공할 수 있다.

유로홈(434)은 원통형인 몸체(438)의 외측면에서 연결홀(433)로부터 연결홈(435)까지 길이방향으로 연장되도록 면깎기에 의해 평면으로 형성될 수 있고, 이로 인해 유로 형성을 용이하도록 한다.

댐핑챔버(430)는 내주면에 작동유체가 헤드(421)를 바이패스함으로써 제 1 및 제 2 공간(431,432) 사이를 이동하도록, 조절유로(436,437)이 적어도 하나 이상 형성될 수 있다. 조절유로(436,437)는 본 실시례에서처럼 다수, 예컨대 2개가 형성될 수 있고, 댐핑챔버(430) 내에서 피스톤(420)의 헤드(421)가 이동시, 헤드(421)에 의해 압력이 가해지는 작동유체가 헤드(421)를 바이패스함으로써 제 1 공간(431)에서 제 2 공간(432)으로, 또는 그 역방향으로 이동하게 된다. 이러한 조절유로(436,437)의 형성에 의해 댐핑챔버(430) 내의 헤드(421) 위치에 상응하는 도어의 개폐 영역에 대한 구간별 댐핑력 내지 구간별 닫히는 속도의 조절이 가능하도록 한다.

조절유로(436,437)는 헤드(421)의 두께보다 큰 길이를 가지도록 형성되되, 도어의 닫히는 속도 조절이 필요한 구간에 해당하는 헤드(421)의 위치를 고려하여, 댐핑챔버(430) 내에서의 형성 위치 및 길이가 정해질 수 있다. 또한 조절유로(436,437)는 각각이 일례로 댐핑력 변화 구간이 자연스럽게 이어지도록 헤드(421)의 왕복 이동방향을 기준으로 일부 겹쳐지도록 형성되거나, 다른 예로서 전부 겹쳐지도록 형성되거나, 또 다른 예로서 댐핑력 변화 구간이 단속적이 되도록 서로 겹쳐지지 않도록 형성될 수 있으며, 이 밖에도 단일로 형성될 수 있고, 댐핑 조절에 필요한 작동유체의 바이패스량을 고려하여 단면적이 정해질 수 있다.

도 14를 참조하면, 일방향제어부(440)는 댐핑챔버(430)의 메인유로(433,434,435)에 마련되고, 피스톤(420)이 운동시 작동유체가 제 1 및 제 2 공간(431,432) 사이를 일방향으로 이동하도록 하는데, 일례로 본 실시례에서처럼 도어가 개방시 댐핑력을 줄이는 방향, 예컨대 제 1 공간(431)으로부터 제 2 공간(432)으로 일방향 이동하도록 설치되는 체크밸브로 이루어질 수 있다. 본 실시례에서처럼 일방향제어부(440)의 일례인 체크밸브는, 예컨대 메인유로(433,434,435) 중에서 연결홀(433) 내에 나사 결합 또는 억지 끼움 등에 의해 설치될 수 있고, 스프링에 의해 탄성 지지되는 볼에 의해 작동유체의 이동방향을 제한함으로써 메인유로(433,434,435)를 일방향으로 개폐시키도록 구성될 수 있다.

이와 같은 본 발명의 제 2 실시례에 따른 클로저의 토션장치에 대한 작용을 설명하기로 한다.

도 14에서와 같이, 도어프레임에 도어의 설치를 매개하는 힌지장치(300)의 제 1 및 제 2 힌지(310,320; 도 12 및 도 13에 도시)가 도어의 닫힘에 의해, 서로 이루는 각도가 0도인 경우, 토션장치(500)의 스프링(520)으로부터 탄성력이 슬라이딩부재(530)에 제공되고, 슬라이딩부재(530)로부터 가해지는 힘이 회전운동변환부(550)에 의해 회전부재(540)에 전달되어 도어가 닫힌 상태를 유지하도록 한다. 이때, 회전운동변환부(550)의 가이드돌기(551)는 가이드홈(552) 내에 위치하게 된다.

이때, 도 18에서와 같이, 도어에 힘을 가하여 도어를 45도 정도로 열게 되면, 힌지장치(300)의 제 1 및 제 2 힌지(310,320; 도 12 및 도 13에 도시)는 서로 45도의 각도를 이루게 되는데, 이러한 도어의 개방력에 의해, 제 2 힌지(320)의 제 2 하우징(321; 도 12 및 도 13에 도시)에 고정된 회전부재(540)가 슬라이딩부재(530)에 대하여 상대적으로 회전하게 되고, 이러한 회전부재(540)의 회전에 의해 회전운동변환부(550)의 가이드돌기(551)가 가이드홈(552)을 따라 이동함으로써, 슬라이딩부재(530)가 직선 운동을 시작하여 스프링(520)을 압축시키도록 하고, 이로 인해 스프링(520)에 탄성력이 보다 더 축적되기 시작한다.

이때, 슬라이딩부재(530)와 함께 댐핑장치(400)의 피스톤(420)이 이동하게 됨으로써 피스톤(420)에 의해 제 2 공간(432) 측으로 작동유체의 압축이 시작되고, 이때, 제 2 공간(432) 내의 작동유체는 일방향제어부(440)에 해당하는 체크밸브를 개방시키고서 메인유로(433,434,435)를 통과하여 제 1 공간(431)으로 이동하게 된다. 한편, 도어가 45도 개방인 상태의 피스톤(420) 위치는 도어가 닫힌 상태에서의 위치에 대하여 적은 이동을 보이는데, 이는 가이드돌기(551)와 가이드홈(552)의 정해진 기울기 내지 곡률에 따른 것이며, 필요에 따라 달리 설계될 수도 있다.

도 19에서와 같이, 도어의 계속적인 개방에 의해 90도로 개방됨으로써 제 1 및 제 2 힌지(310,320; 도 12 및 도 13에 도시)가 90도를 이루게 되면, 앞서 설명한 45도 개방에서와 같은 스프링(520) 압축과 작동유체의 이동이 보다 크게 발생하게 되고, 이러한 스프링(520)의 압축에 의한 탄성력이 슬라이딩부재(530) 및 회전부재(540)를 통해서 도어가 닫히려는 복귀력으로 제공된다.

도어에 가해지는 힘을 제거하면, 스프링(520)에 축적된 탄성력이 슬라이딩부재(530)를 직선 운동시켜서 복귀시키고, 회전운동변환부(550)의 가이드돌기(551)가 가이드홈(552)을 따라 복귀함으로써 회전부재(540)를 회전시켜서 도어가 닫히도록 한다. 이때, 슬라이딩부재(530)와 함께 피스톤(420)이 이동하여, 제 1 공간(432) 측으로 작동유체를 압축시킴으로써, 제 1 공간(431) 내의 작동유체는 바이패스유로(423)를 통과하여, 제 2 공간(432)으로 이동하는데, 이때 바이패스유로(423)를 통한 작동유체의 이동량은 댐핑조절볼트(424)에 조절될 수 있다.

이와 같이, 힌지장치(300)에 의해 설치된 도어의 개방시, 회전부재(540)와 슬라이딩부재(530)의 상대적인 회전에 의해 슬라이딩부재(530)가 이동하여 스프링(520)을 압축시키고, 도어에 가해지는 힘이 해제시 스프링(520)에 의한 슬라이딩부재(530)의 복귀에 의해 슬라이딩부재(530)와 회전부재(540)의 상대적인 회전으로 도어가 닫히도록 한다. 이때 슬라이딩부재(530)와 함께 이동하는 피스톤(420)의 이동에 의해 작동유체를 압축시키고, 이로 인해 댐핑장치(400)에서 작동유체가 제 1 및 제 2 공간(431,432) 사이를 이동함으로써 댐핑력을 발생시키게 된다.

이러한 댐핑장치(400)의 댐핑력은 댐핑챔버(430)에 피스톤(420)의 헤드(421)를 바이패스하도록 마련된 조절유로(436,437)에 의해 구간별로 조절될 수 있으며, 이로 인해 도어가 닫히는 속도를 구간별로 제어할 수 있다.

이와 같은 본 발명에 따른 클로저의 토션장치에 따르면, 스프링의 탄성력 축적과 이를 이용한 복원 동작에 대한 신뢰성을 높일 수 있고, 구조적으로 내구성 증진에 기여할 수 있으며, 제작의 어려움 해소 및 제조 비용의 절감을 도모할 수 있다.

이와 같이 본 발명에 대해서 첨부된 도면을 참조하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시례에 한정되어서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이러한 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

100 : 댐핑장치 110 : 댐핑하우징부
111 : 제 1 밀폐부 112 : 제 2 밀폐부
113,114,115 : 연결유로 116 : 댐핑조절볼트
117 : 걸림턱 120 : 피스톤
121 : 헤드 122 : 결합부
130 : 댐핑챔버 131 : 제 1 공간
132 : 제 2 공간 133,134 : 메인유로
135.136 : 조절유로 137 : 몸체
138 : 내측공간 140 : 일방향제어부
141,142 : 제어유로 143 : 체크밸브
200 : 토션장치 210 : 토션하우징부
211 : 슬라이딩홈 212 : 나사홈
213 : 텐션조절볼트 214 : 고정돌기
215 : 걸림턱 220 : 스프링
230 : 슬라이딩부재 231 : 슬라이딩돌기
232 : 결합홀 233 : 멈춤돌기
240 : 회전부재 241 : 고정돌기
242 : 끼움부 243 : 와셔
250 : 회전운동변환부 251 : 가이드돌기
252 : 가이드홈 300 : 힌지
310 : 제 1 힌지 311 : 제 1 하우징
312 : 제 1 날개 320 : 제 2 힌지
321 : 제 2 하우징 322 : 제 2 날개
400 : 댐핑장치 410 : 댐핑하우징부
411 : 제 1 밀폐부 412 : 제 2 밀폐부
417 : 걸림턱 420 : 피스톤
421 : 헤드 422 : 결합부
423 : 바이패스유로 424 : 댐핑조절볼트
430 : 댐핑챔버 431 : 제 1 공간
432 : 제 2 공간 433,434,435 : 메인유로
436,437 : 조절유로 438 : 몸체
439 : 내측공간 440 : 일방향제어부
450 : 압력해제부 451 : 압력해제유로
452 : 압력제한밸브 500 : 토션장치
510 : 토션하우징부 511 : 슬라이딩홈
512 : 나사홈 513 : 텐션조절볼트
514 : 고정돌기 515 : 걸림턱
520 : 스프링 530 : 슬라이딩부재
531 : 슬라이딩돌기 532 : 결합홈
533 : 고정홀 534 : 끼움부
535 : 결합부재 540 : 회전부재
541 : 고정돌기 542 : 멈춤돌기
543 : 스러스트베어링 550 : 회전운동변환부
551 : 가이드돌기 552 : 가이드홈
553 : 회전링

Claims (11)

1. 힌지장치 중 어느 하나의 힌지에 고정되는 토션하우징부;
   상기 토션하우징부 내에 길이방향으로 탄성력을 제공하도록 설치되는 스프링;
   상기 스프링에 탄성 지지되어 상기 토션하우징부 내에 회전이 억제된 상태에서 상기 길이방향으로 왕복 이동할 수 있도록 설치되고, 댐핑장치의 피스톤이 함께 왕복 이동하도록 결합되는 슬라이딩부재;
   상기 슬라이딩부재에 대하여 상대적인 회전이 가능하도록 상기 슬라이딩부재에 끼워지고, 상기 힌지장치 중 다른 하나의 힌지에 고정되는 회전부재; 및
   상기 슬라이딩부재와 상기 회전부재가 서로 끼워지는 부분 중 어느 하나에 가이드돌기가 형성되고, 다른 하나에 상기 가이드돌기가 결합되는 가이드홈이 상기 왕복 이동 방향에 경사지도록 형성됨으로써 상기 회전부재의 회전운동과 상기 슬라이딩부재의 직선운동을 상호간에 변환시키는 회전운동변환부를 포함하고,
   상기 힌지장치가 설치된 도어의 개방시 상기 회전부재와 상기 슬라이딩부재의 상대적인 회전에 의해 상기 슬라이딩부재가 이동하여 상기 스프링을 압축시키고, 상기 도어에 가해지는 힘이 해제시 상기 스프링에 의한 상기 슬라이딩부재의 복귀에 의해 상기 슬라이딩부재와 상기 회전부재의 상대적인 회전으로 상기 도어가 닫히도록 하는, 클로저의 토션장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 토션하우징부는,
   상기 슬라이딩부재가 내측에 슬라이딩 결합되기 위하여 길이방향을 따라 슬라이딩홈이 형성되고, 일단 내주면에 나사홈이 형성되며, 상기 나사홈에 상기 스프링을 지지함과 아울러 회전량에 따라 상기 스프링의 텐션을 조절하기 위한 텐션조절볼트가 나사 결합되는, 클로저의 토션장치.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 슬라이딩부재는,
   외주면에 회전이 억제된 상태에서 상기 슬라이딩홈에 슬라이딩 결합되기 위한 슬라이딩돌기가 형성되는, 클로저의 토션장치.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 토션하우징부와 상기 회전부재 각각은,
   상기 힌지장치의 하우징 각각에 고정되기 위한 고정돌기가 외측면에 적어도 하나 이상 각각 형성되는, 클로저의 토션장치.
5. 청구항 1 또는 청구항 4에 있어서,
   상기 회전운동변환부는,
   상기 가이드돌기가 상기 회전부재의 끼움부 외주면을 따라 다수로 형성되고, 상기 가이드홈이 상기 가이드돌기 각각에 대응하도록 상기 슬라이딩부재에서 상기 끼움부가 끼워지는 부분에 형성되는, 클로저의 토션장치.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 가이드돌기는,
   상기 왕복 이동 방향에 경사지도록 형성되는, 클로저의 토션장치.
7. 청구항 5에 있어서,
   상기 슬라이딩부재는,
   상기 가이드홈으로부터 이탈되는 상기 가이드돌기가 걸림으로써 상기 도어가 외력을 인가받기 전까지 닫히는 것을 멈추도록 끝단을 따라 멈춤돌기가 다수로 형성되는, 클로저의 토션장치.
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 가이드돌기는,
   상기 가이드홈을 따라 이동시 회전하는 회전링이 외측에 삽입되는, 클로저의 토션장치.
9. 청구항 1 또는 청구항 8에 있어서,
   상기 회전운동변환부는,
   상기 가이드돌기가 상기 슬라이딩부재의 끼움부에 관통하여 양단이 돌출되는 축부재로 이루어지고, 상기 가이드홈이 상기 가이드돌기 각각에 대응하도록 상기 회전부재에서 상기 끼움부가 끼워지는 부분에 형성되는, 클로저의 토션장치.
10. 청구항 1 또는 청구항 8에 있어서,
    상기 회전부재는,
    상기 가이드홈으로부터 이탈되는 상기 가이드돌기가 걸림으로써 상기 도어가 외력을 인가받기 전까지 닫히는 것을 멈추도록 끝단을 따라 멈춤돌기가 다수로 형성되는, 클로저의 토션장치.
11. 청구항 1 또는 청구항 8에 있어서,
    상기 슬라이딩부재는,
    상기 피스톤에 고정되는 결합부재의 끝단이 결합홈에 폭방향으로 유동 가능하게 결합되는, 클로저의 토션장치.

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