KR20190009155A - 도어 클로저 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 도어 클로저는 도어를 닫히게 하는 도어 클로저에 있어서, 하우징의 내부에 탄성부재가 배치되고, 일측에 치형을 구비한 제1이동체가 상기 탄성부재에 탄성 지지되어 상기 하우징의 내부에서 직선 이동 가능하게 배치되고, 일측에 치형을 구비한 제2이동체가 상기 하우징의 내부에서 직선 이동 가능하게 배치되고, 도어의 개폐에 따라 회전되는 링크에 연결되는 회전체가 상기 제1이동체와 제2이동체 사이에서 상기 제1,2이동체의 치형과 치합되어 상기 하우징의 내부에 회전 가능하게 설치되고, 상기 제1이동체와 제2이동체의 선단면에 피스톤이 각각 설치되되 상기 제1이동체와 제2이동체의 선단면과 피스톤 사이에 일방향개폐구가 설치되고, 상기 제1이동체와 제2이동체의 피스톤을 각각 감싸는 두 개의 실린더부가 상기 하우징의 내부에 형성되며, 두 개의 실린더부의 바닥쪽에 공기압통로가 각각 형성됨과 아울러 상기 공기압통로의 개방량을 각각 조정하기 위한 압력조절구가 상기 하우징의 양쪽에 각각 체결되는 것으로 이루어진다.
따라서 본 발명은 두 개의 실리더부의 내부 공간을 제1이동체와 제2이동체로 압축하는 구조이어서 두 개의 공기압에 의하 댐핑력으로 제1이동체와 제2이동체의 이동 속도를 줄이기 때문에, 공기압에 의한 감쇄력으로 방화문 등과 같은 도어의 회전력을 용이하게 감쇄할 수 있는 등의 효과를 발휘한다.

Description

도어 클로저{DOOR CLOSER}

본 발명은 방화문 등과 같은 여닫이식 도어를 닫히게 하는 도어 클로저에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 두 개의 공기압 댐핑 구조를 이용함으로써, 공기압에 의한 감쇄력으로 용이하게 도어의 회전력을 감소할 수 있도록 하는 도어 클로저에 관한 것이다.

일반적으로 주택, 아파트, 오피스텔 등의 방화문 또는 현관문과 같은 여닫이식 도어에는 통상적으로 도어를 닫히게 하는 도어 클로저가 도어에 설치되며, 종래에는 하우징과, 하우징의 대략 중앙부를 관통하는 링크샤프트(기어축이라고도 함)에 결합되는 피니언기어와, 하우징 내부의 일 측에 배치된 스프링과, 피니언기어에 치합되는 랙기어를 구비하여 도어가 개방될 때 스프링을 가압하여 도어 폐쇄를 위한 탄성에너지를 축적하는 스프링푸셔를 구비한다.

이러한 도어 클로저의 하우징은 도어에 부착되고, 링크샤프트에는 링크의 한쪽 단부가 체결되며, 링크의 다른쪽 단부는 도어프레임에 체결된다.

그리고 일 예로서 하우징을 콤팩트하게 구성하기 위하여, 종래에는 특허출원 제10-2012-0139177호로 출원되어 등록된 기술이 개발되었는 바, 이는 도어(door)에 고정되는 하우징; 일단이 도어의 프레임(frame)에 연결되는 링크(link); 상기 하우징에 회전 가능하게 끼워지고 상기 하우징의 외부로 돌출된 자신의 상단부가 상기 링크의 타단에 연결되는 링크샤프트(link shaft); 상기 링크샤프트와 동축(同軸) 회전하는 피니언기어(pinion gear); 상기 하우징의 길이 방향으로 왕복 가능하게 상기 하우징의 내부에 삽입되며, 일측 단부에 상기 피니언기어에 치합되는 랙기어부(rack gear portion), 타측 단부에 피스톤베이스부, 및 상기 랙기어부와 상기 피스톤베이스를 이어주는 피스톤몸통부를 구비한 피스톤(piston); 및 상기 피스톤몸통부에 끼워지며, 상기 도어가 개방되는 방향으로 상기 링크샤프트가 회전하면 압축되어 탄성에너지를 축적하는 코일스프링;을 구비하고, 상기 하우징 내부에는 상기 코일스프링이 삽입되는 스프링통공과, 상기 랙기어부가 왕복하는 통로로서 상기 랙기어통공이 서로 일렬로 연결되게 형성되며, 상기 스프링통공에 채워지는 댐핑오일(damping oil)과, 상기 댐핑오일이 상기 랙기어통공으로 누출되지 않도록 막는 실링유닛(sealing unit)을 더 구비하는 구조를 이루고 있다.

물론 상기 오일 방식의 댐핑 구조를 공기압으로 대체하는 구조도 개발되어 있다.

그러나 종래에는 공기압으로 댐핑하는 방식은 하나의 공기실린더를 이용하기 때문에, 도어의 닫힘 속도를 제어하기에 한계가 있었을 뿐만 아니라 도어의 닫히기 직전의 속도를 제어하기 힘들었다는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 두 개의 공기압 댐핑 구조를 이용함으로써, 공기압에 의한 감쇄력으로 방화문 등과 같은 도어의 회전력을 용이하게 감소할 수 있으며, 두 개의 공기실린더 내의 공간의 부피와 2차적인 공기압 작용 시점을 가변시켜서 도어의 닫힘 직전의 속도를 용이하게 제어할 수 있는 도어 클로저를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 도어를 닫히게 하는 도어 클로저에 있어서, 하우징의 내부에 탄성부재가 배치되고, 일측에 치형을 구비한 제1이동체가 상기 탄성부재에 탄성 지지되어 상기 하우징의 내부에서 직선 이동 가능하게 배치되고, 일측에 치형을 구비한 제2이동체가 상기 하우징의 내부에서 직선 이동 가능하게 배치되고, 도어의 개폐에 따라 회전되는 링크에 연결되는 회전체가 상기 제1이동체와 제2이동체 사이에서 상기 제1,2이동체의 치형과 치합되어 상기 하우징의 내부에 회전 가능하게 설치되고, 상기 제1이동체와 제2이동체의 선단면에 피스톤이 각각 설치되되 상기 제1이동체와 제2이동체의 선단면과 피스톤 사이에 일방향개폐구가 설치되고, 상기 제1이동체와 제2이동체의 피스톤을 각각 감싸는 두 개의 실린더부가 상기 하우징의 내부에 형성되며, 두 개의 실린더부의 바닥쪽에 공기압통로가 각각 형성됨과 아울러 상기 공기압통로의 개방량을 각각 조정하기 위한 압력조절구가 상기 하우징의 양쪽에 각각 체결되는 것으로 이루어지는 도어 클로저를 제공한다.

또한 본 발명은 하우징에 형성된 두 개의 실린더부 중의 어느 하나를 크게 형성하며, 크게 형성된 실린더부의 내부 공간의 크기를 조정하는 공간크기조정구가 상기 실린더부의 안쪽 바닥에 형성되며, 압축 시점을 조정하기 위한 홈 또는 구멍 형태의 통기구가 두 개의 실린더부 중의 어느 하나에 형성되며, 상기 공기압통로의 출구가 하우징의 내부에 형성되는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 이루어지는 본 발명에 의한 도어 클로저는 두 개의 실리더부의 내부 공간을 제1이동체와 제2이동체로 압축하는 구조이어서 두 개의 공기압에 의하 댐핑력으로 제1이동체와 제2이동체의 이동 속도를 줄이기 때문에, 공기압에 의한 감쇄력으로 용이하게 도어의 회전력을 감쇄할 수 있으며, 특히 방화문과 같이 일반 출입문 보다 스프링계수가 높은 탄성계수를 가진 도어 클로저에 적용하더라도 두 개의 공기압으로 방화문을 용이하게 닫을 수 있다는 이점이 있다.

더우기 두 개의 공기실린더 내의 공간의 부피의 차이를 줌으로써, 도어가 닫히는 초기 상태에서는 댐핑력을 작게 형성하게 함과 아울러 도어가 닫히는 직전 단계에서의 댐핑력을 크게 형성할 수 있어 도어의 닫힘 직전에 도어가 급속하게 닫히는 것을 방지하여 도어의 완전히 닫히는 시점에서 발생되는 안전 사고를 용이하게 방지할 수 있다는 이점이 있다.

또한 공기압통로의 출구를 하우징 내부로 통하도록 형성하기 때문에, 공기 배출 시에 발생되는 소음을 최소화할 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 도어 클로저가 적용되는 도어와 도어프레임의 일부를 나타내는 정면도이다.
도 2는 본 발명에 의한 도어 클로저의 일 예를 나타내는 도 1의 A - A선 단면도이다.
도 3은 도 2의 B부의 확대 단면도이다.
도 4는 본 발명에 의한 도어 클로저의 다른 예를 나타내는 도 1의 A - A선 단면도이다.
도 5 내지 도 9는 본 발명에 의한 도어 클로저의 또다른 예를 각각 나타내는 도 1의 A - A선 단면도이다.
도 10 과 도 11은 본 발명에 의한 도어 클로저의 일 실시예를 설명하기 위한 단면도이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 더욱 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 9은 본 발명에 의한 도어 클로저를 나타내는 도면으로서, 상기 도어 클로저는 종래와 마찬가지로 도어(1)를 개방할 때에는 하우징(11) 내부의 탄성부재(12)를 압축하게 되고, 도어(1)를 닫을 때에는 상기 탄성부재(12)에 의해 닫히는 것이며, 통상적으로 도어 클로저의 하우징(11)은 도어(1)에 설치되고, 도어 크로저와 연결되는 링크(2)는 도어프레임(1a)에 연결된다.

아무튼 본 발명에서는 제1이동체(13)가 상기 하우징(11) 내부의 탄성부재(12)에 의해 탄성 지지되어 상기 하우징(11)의 내부에서 직선 이동 가능하게 배치되며, 제2이동체(14)가 상기 하우징(11)의 내부에서 직선 이동 가능하게 배치된다.

물론 종래와 마찬가지로 상기 탄성부재(12)의 압축력을 조정하기 위한 조정볼트가 상기 탄성부재(12)의 단부에 밀착되도록 상기 하우징(11)에 치합되는 것을 자명한 것이다.

상기 제1이동체(13)과 제2이동체(14)의 일측에는 치형이 각각 형성되는 것이며, 상기 제1,제2이동체(13,14)와 동일한 치형을 구비한 회전체(15)가 포함된다.

즉 상기 도어(1)의 개폐에 따라 회전되는 링크(2)에 연결되는 회전체(15)가 상기 제1이동체(13)와 제2이동체(14) 사이에서 상기 제1,2이동체(13,14)의 치형과 치합되어 상기 하우징(11)의 내부에 회전 가능하게 설치된다.

상기 제1이동체(13)와 제2이동체(14)의 선단면에는 피스톤(16)이 각각 설치되되, 상기 제1이동체(13)와 제2이동체(14)의 선단면과 상기 피스톤(16) 사이에 일방향개폐구(17)가 설치되며, 상기 제1이동체(13)와 제2이동체(14)에 결합된 피스톤(16)을 각각 감싸는 두 개의 실린더부(11a)가 상기 하우징(11)의 내부에 형성되며,

물론 상기 일방향개폐구(17)는 피스톤(16)으로 실린더부(11a)의 내부 공간을 압축할 때에는 공기의 흐름을 차단하고, 피스톤(16)으로 실린더부(11a)의 내부 공간을 압축하지 않을 때에는 공기의 흐름이 쉽게 되도록 하는 것으로서, 본 실시예와 같이 체크볼을 이용함이 바람직하나, 현재 시중에 공개된 체크밸브(일방향으로 공기를 흐르게 하고 다른 방향으로 공기를 흐르지 못하게 하는 구조) 내의 개폐구조를 채택할 수 있는 것이다.

또한 상기 실린더부(11a)는 하우징(11)에 형성되는 구조이나, 실린더부를 별도로 구성할 수 있음은 자명한 것이다.

그리고 본 발명에서는 상기 피스톤(16)으로 실린더부(11a)의 내부 공간을 압출할 때, 실린더부(11a) 내부 공간의 공기압을 서서히 배출함으로써, 제1,제2이동체(13,14)의 이동 속도를 제어할 수 있다.

그리고 두 개의 실린더부(11a)의 바닥쪽에 공기압통로(18)가 각각 형성되며, 상기 공기압통로(18)의 개방량을 각각 조정하여 댐핑력을 조정하기 위한 압력조절구(19)가 상기 공기압통로(18)의 출구측 단면적을 줄이 수 있도록 상기 하우징(11)의 양쪽에 각각 체결된다.

한편 상술한 바와 같이 동일한 크기를 가진 두 개의 실린더부(11a)의 경우에는 도어의 닫히면서 피스톤(16)의 이동에 의한 실린더부(11a) 내부의 공기압이 균일하게 증대하는 것이어서, 도어의 초기 닫힘 시점과 도어의 최종 단힘 시점의 공기압에 의한 댐핑력을 조정할 수가 없었다.

그래서 본 발명에서는 압력조절구(19)에 의한 댐핑력 조절 이외에도 도 4에 도시한 바와 같이 상기 하우징(11)에 형성된 두 개의 실린더부(11a) 중의 어느 하나를 실린더부의 길이 방향으로 크게 형성함으로써, 도어의 초기 닫힘 시기에는 보다 빠르게 닫히도록 할 수 있다.

즉 공기압은 피스톤(16)에 의해 압축되는 실린더부(11a) 내의 공간 부피에 반비례하여 공기압이 증가되는 것인 바, 작게 형성된 실린더부(11a)의 길이보다 크게 형성된 실린더부(11a)의 길이를 1.5 ~ 2.5배로 형성함이 바람직한 바, 크게 형성된 실린더부(11a) 내의 부피 변화량을 줄임으로써, 도어의 초기 닫힘 시기에는 작게 형성된 실린더부(11a) 내부에 형성된 공기압을 주로 이용하여 댐핑력을 발휘하게 하고, 도어가 최종 닫힌 시기에는 상기 피스콘(16)에 의해 압축되는 두 개의 실린더부(11a) 내부의 공기압 모두가 제1,제2이동체(13,14)의 이동을 방해하게 하는 것이다.

특히 본 발명에서는 도 5에 도시한 바와 같이, 상기와 같이 크게 형성된 실린더부(11a) 내부의 공간을 조정할 필요가 있으므로, 크게 형성된 실린더부의 내부 공간의 크기를 조정하는 공간크기조정구(20)가 상기 실린더부의 안쪽 바닥에 형성됨을 특징으로 한다.

다른 한편 위와 같이 도어의 초기 닫힘 속도와 도어의 최종 닫힌 속도를 조정하기 위해서, 도 8과 도 9에 도시한 바와 같이 압축 시점을 조정하기 위한 홈 또는 구멍 형태의 통기구(11aa)가 두 개의 실린더부(11a) 중의 어느 하나에 형성된다.

특히 본 발명에서는 피스톤(16)이 실린더부(11a)를 압축할 때, 실린더부(11a) 내부의 공기가 공기압통로(18)를 통하여 외부로 배출되면서 소음이 발생될 수 있으므로, 이를 줄이거나 제거하기 위하여 본 발명에서는 상기 공기압통로(18)의 출구가 상기 하우징(11)의 내부에 형성되는 것을 특징으로 한다.

도어(1)가 개방될 때에 회전되는 링크(2)에 의해 회전체(15)가 회전되면서 제1이동체(13)가 탄성부재(12)를 압축하는 방향으로 직선 이동되고, 도어(1)가 닫힐 때에 탄성부재(12)의 탄성력에 의해 이동체(13)가 이동되면서 회전체(15)가 회전되어 링크(2)가 회전되어 도어(1)가 탄성부재(12)에 의해 닫히는 것이다.

여기서 하나의 탄성부재를 사용할 경우, 도어가 개폐될 때에 탄성부재의 탄성력이 탄성부재가 설치된 이동체의 치형과 회전체의 치형 사이에서 마찰력으로 작용하게 되어 이 부위의 치형 마모가 크게 발생되어 제품의 수명을 단축하게 된다.

그래서 본 발명에서는 도 6과 도 7에 도시한 바와 같이, 하나의 탄성부재를 사용하지 않고 상기 탄성부재의 탄성계수를 낮추어서 상기 제1이동체(13)와 제2이동체(14)에 탄성부재(12)를 각각 배치할 수 있다.

또한 제1이동체(13)와 제2이동체(14)가 별도로 구성되어 있어 제품이 폭이 커질 수 있으므로, 제품의 폭을 줄이기 위하여 도 7에 도시한 바와 같은 제2이동체(14)로 변형할 수 있는 것이다.

예컨대 하나의 탄성부재를 사용할 경우의 탄성부재의 탄성계수를 1이라고 가정하면, 두 개의 탄성부재를 사용할 경우에는 탄성부재의 탄성계수를 1/2로 줄이더라도 동일하게 작용하면서도 제1이동체와 회전체 사이 및 제2이동체와 회전체 사이에서 마찰력이 분산될 수 있어 이 부위의 마모를 줄일 수 있다.

특히 종래에는 하나의 탄성부재를 사용하기 때문에, 이동체와 회전체 사이의 마찰력에 의한 마모, 조립 과정의 위험성 등으로 인하여 탄성부재의 탄성계수를 보다 높이기 어려워서 방화문에는 방화문의 폐쇄력을 보충하는 장치가 별도로 구비되어 있으나, 본 발명과 같이 두 개의 탄성부재를 사용할 경우에는 종래의 탄성부재의 탄성계수를 1이라 가정할 때 두 개의 탄성부재의 탄성계수를 2/3 ~ 3/4으로 적용하더라도 폐쇄력을 보충하는 별도를 장치를 구비하지 않아도 방화문의 폐쇄력을 원활하게 구현할 수 있는 것이다.

본 실시예에서는 상세하게 도시하지 않았지만, 상기 탄성부재(12)와 제1,제2이동체(13,14), 회전체(15) 등이 하우징(11)에 설치될 때, 하우징(11)에 설치홈과 가이드홈 등과 같은 형태를 내부에 형성함이 바람직하다.

이와 같이 이루어지는 본 발명에 의한 도어 클로저는 도어의 개폐에 따라 포괄적인 작용효과가 비슷하므로, 도 6의 실시예를 참조하여 설명하고자 한다.

도 6은 도어가 닫힌 상태를 나타내는 것이며, 이러한 상태에서 도어를 완전 개방하면 회전체(15)의 회전에 따라 제1이동체(13)가 탄성부재(12)를 압축하는 방향으로 이동하여 도 7과 같은 상태가 된다.

도 7과 같이 도어가 개방된 상태에서 도어(1)의 정지 상태를 유지하는 외부의 힘을 제거되면 탄성부재(12)의 탄성력에 의해 도어(1)가 닫히면서 도 7의 링크(2)가 화살표 방향으로 회전하게 된다.

그러면 상기 링크(2)의 회전과 동시에 회전체(15)가 회전됨과 더불어 제1,제2이동체(13,14)가 이동하면서 피스톤(16)이 실린더부(11a)의 내부 공간을 압축하게 된다.

그러면 실린더부(11a)의 내부 공간에서는 피스톤(16)의 압축에 따라 부피의 변화량보다 공기압통로(18)를 통하여 배출되는 공기량이 작기 때문에, 실린더부(11a)의 내부에서 공기압이 형성됨으로써 제1,제2이동체(13,14)의 이동 속도를 줄이게 된다.

그리고 도 8에서 도 9로 도달하기까지는 제1이동체(13)에 결합된 피스톤(16)과 실린더부(11a) 사이의 내부 공간에만 공기압이 작용하는 것이어서, 제1이동체(13)의 이동 속도를 제어하기 위한 댐핑력이 후술하는 댐핑력보다 상대적으로 작게 된다.

즉 도 9와 같이 제2이동체(13)에 결합된 피스톤(16)이 통기구(11aa)를 지나면서 제2이동체(13)에 결하된 피스톤(16)이 해당 실린더부(11aa)의 내부 공간을 압축하면서 두 번째 댐핑력이 추가됨으로써 제2이동체(14)의 이동 속도를 제어하여 도어의 최종 닫힘 시점에서는 두 개의 피스톤(16)의 선단면과 실린더부(11a)의 내부면 사이의 공간에서 발생되는 공기압이 댐핑력으로 작용되어 제1,제2이동체(13,14)의 이동 속도를 더 줄여서 최종적으로 도어(1)의 완전 닫힘 시점에서 보다 천천히 닫힌다.

이렇게 본 발명에서는 유압을 사용하지 않고도 도어의 닫힘 속도를 원활하게 줄일 수 있는 것이다.

1 : 도어 2 : 링크
11 : 하우징 11a : 실린더부
12 : 탄성부재 13,14 : 제1,제2이동체
15 : 회전체 16 : 피스톤
17 : 일방향개폐구 18 : 공기압통로
19 : 압력조절구 20 : 공간크기조정구

Claims (6)

1. 도어를 닫히게 하는 도어 클로저에 있어서,
   하우징의 내부에 탄성부재가 배치되고, 일측에 치형을 구비한 제1이동체가 상기 탄성부재에 탄성 지지되어 상기 하우징의 내부에서 직선 이동 가능하게 배치되고, 일측에 치형을 구비한 제2이동체가 상기 하우징의 내부에서 직선 이동 가능하게 배치되고, 도어의 개폐에 따라 회전되는 링크에 연결되는 회전체가 상기 제1이동체와 제2이동체 사이에서 상기 제1,2이동체의 치형과 치합되어 상기 하우징의 내부에 회전 가능하게 설치되고, 상기 제1이동체와 제2이동체의 선단면에 피스톤이 각각 설치되되 상기 제1이동체와 제2이동체의 선단면과 피스톤 사이에 일방향개폐구가 설치되고, 상기 제1이동체와 제2이동체의 피스톤을 각각 감싸는 두 개의 실린더부가 상기 하우징의 내부에 형성되며, 두 개의 실린더부의 바닥쪽에 공기압통로가 각각 형성됨과 아울러 상기 공기압통로의 개방량을 각각 조정하기 위한 압력조절구가 상기 하우징의 양쪽에 각각 체결되는 것으로 이루어지는 도어 클로저.
2. 제1항에 있어서,
   상기 하우징에 형성된 두 개의 실린더부 중의 어느 하나를 크게 형성함을 특징으로 하는 도어 클로저.
3. 제2항에 있어서,
   크게 형성된 실린더부의 내부 공간의 크기를 조정하는 공간크기조정구가 상기 실린더부의 안쪽 바닥에 형성됨을 특징으로 하는 도어클로저.
4. 제1항에 있어서,
   압축 시점을 조정하기 위한 홈 또는 구멍 형태의 통기구가 두 개의 실린더부 중의 어느 하나에 형성됨을 특징으로 하는 도어 클로저.
5. 제1항에 있어서,
   상기 공기압통로의 출구가 하우징의 내부에 형성되는 것을 특징으로 하는 도어 클로저.
6. 제1항에 있어서,
   상기 제2이동체를 탄성 지지하는 탄성부재가 상기 하우징의 내부에 설치되는 것을 포함하여 이루어지는 도어 클로저.

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