KR20200133163A - 자동닫힘형 도어 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 도어가 닫힐 때의 충격을 완화하여 고정 힌지부재의 파손 우려를 낮출 수 있는 자동닫힘형 힌지, 도어의 밑틈 조정이 가능한 피벗지지구, 그리고 의장지를 쉽고 바르게 부착할 수 있는 문설주로 이뤄지는 자동닫힘형 도어 시스템을 제공하려는 것으로서, 문틀의 윗인방 저면에 형성된 상부 피벗공에 끼워서 도어의 상단을 지지하는 상부 피벗의 평면 중심에 천공된 축공으로 머리가 달린 장척의 보울트형 힌지축이 내리 끼워지고, 상부 피벗을 관통해 내린 힌지축 부분에 브래킷과 하단이 빗면인 단관형 고정 힌지부재 그리고 상단이 빗면인 단관형 회전 힌지부재와 와셔 및 회전 힌지부재 압박용 스프링의 순으로 잇달아 끼워지고, 상기 스프링의 하단으로 노출된 힌지축의 축단에 와셔를 끼우고너트를 체결한 자동닫힘형 도어 힌지를 바탕으로 하되, 상기 회전 힌지부재와 고정 힌지부재 사이의 힌지축 상에 상기 스프링의 탄력을 일부 잠식하는 고정 힌지부재용 완충스프링이 추가 장전된 자동닫힘형 도어 힌지와; 출입구 바닥이나 문지방에 부착되는 기판의 피벗판공에 피벗공이 천공된 피벗판을 삽입하여 횡볼트로 측면을 압박해 고정하는 피벗지지구를 피벗판의 높낮이 조정이 가능하도록 개조한 피벗지지구와; 표면에서 도어홈의 폭을 경계로 그 양측에 종형 형 돌출부를 형성하여 빈틈없이 바르게 의장지를 부착할 수 있게 한 문설주;로 이뤄지는 자동닫힘형 도어 시스템을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 도어가 닫힐 때의 충격 완화로 회전 힌지부재의 파손 방지에 유효한 구조의 자동닫힘형 도어 힌지와, 도어의 밑틈 조정이 가능한 피벗지지구와, 의장지를 쉽고 바르게 부착할 수 있는 문설주로 이뤄지는 자동닫힘형 도어 시스템에 관한 것이다.
도어가 열린 채로 머물고, 열린 도어를 가볍게 밀면 자동으로 닫히게 하는 이른 바 자동닫힘형 도어 힌지는 등록실용신안 제20-0246029호에 기재된 바와 같이, 문지방 또는 출입구의 바닥 한쪽에 부착되는 고정 힌지부재와, 상기 고정 힌지부재에 대응하도록 도어의 저면에 부착되는 회전 힌지부재, 그리고 고정 힌지부재의 중심에 설치된 종형 힌지축으로 구성된다.
고정 힌지부재는 상단에 그리고 회전 힌지부재는 하단에 빗면이 형성되어 있으며, 회전 힌지부재는 도어가 여닫힐 때 따라 돌면서 그 빗면이 고정 힌지부재의 빗면을 미끄럼타고 올라가다가 회전 힌지부재측 빗면의 하사점이 고정 힌지부재측 빗면의 정점에 당도할 때 개문폭이 가장 크다. 어떤 자동닫힘형 도어 힌지는 도어가 완전히 열린 상태로 머물게 한 것도 있다.
이런 류의 자동닫힘형 도어 힌지는 닫힐 때의 충격이 커 가동 힌지부재가 파손될 우려가 있기 때문에 대형 도어보다는 빌딩 등의 화장실문처럼 경량 도어에 주로 쓰인다.
그 중에는 공개특허 제10-2009-0038198호와 같이, 하위의 고정 힌지부재와 상위의 회전 힌지부재를 서로의 빗면이 마주보도록 힌지축에 끼우고, 고정 힌지부재 아래와 회전 힌지부재 위에 스프링을 장전하여 도어가 여닫힐 때의 충격을 완화시킨 것도 있는 데, 도어의 중량에 제한을 받는 건 상기한 전례의 자동닫힘형 도어 힌지와 마찬가지다.
도어의 무게 제한을 극복하고자 제안된 것이 도 1의 자동닫힘 도어 힌지(1)이다. 이 자동닫힘형 도어 힌지(1)는 고정 힌지부재(2)와 브래킷(3), 회전 힌지부재(4)와 힌지축(5), 와셔(6)와 스프링(7) 그리고 뒷막이 와셔(8)와 너트(9) 및 상부 피벗(10)과의 조합체이다.
부연하면, 문틀의 윗인방(A) 저면에 형성된 피벗공(B)에 끼워서 여닫히는 도어의 상단을 지지하는 상부 피벗(10)의 평면 중심에 천공된 축공으로 머리가 달린 장척의 보울트형 힌지축(5)을 내리끼우고, 상부 피벗(10)을 관통한 힌지축(5) 부분에 브래킷(3)과 하단이 빗면(2a)인 단관형 고정 힌지부재(2)와 상단이 빗면(4a)인 단관형 회전 힌지부재(4) 및 와셔(6)와 스프링(7)의 순으로 잇달아 끼우고, 스프링(7)의 하단으로 노출된 상기 힌지축(5)의 축단에 와셔(8)를 끼우고 너트(9)를 체결한 것이다.
고정 힌지부재(2)와 회전 힌지부재(4)는 제조원가 절감과 내마모성을 고려한 경질 합성수지 사출물이다.
너트(9)의 조임량으로 회전 힌지부재(4)를 가압하는 스프링(7)의 탄력을 조절하여 고정 힌지부재(2)에 대한 회전 힌지부재(4)의 접촉압을 늘리거나 줄인다.
상기 자동닫힘형 도어 힌지(1)는 도어(D)의 힌지쪽 측단을 끼워 부착하는 측면 프레임(C)의 상단에 브래킷(3)을 얹고 피스를 박아 측면 프레임(C)에 고정하고, 측면 프레임(C)에 상,하단 일측면에 횡형 도어 프레임(F)의 단부를 끼워 고정한 후 횡형 도어 프레임(F)의 앞뒤에 문판을 부착하여 자동닫힘형 힌지 도어를 완성하게 된다.
도면 부호 (12)는 상기 측면 프레임(C)의 하단에 부착된 하부 피벗, (13)은 하부 피벗지지구를 표시한다.
상기 자동닫힘형 도어 힌지는 출입문과 같이 무게부담이 큰 대형 도어에 적합한 데, 문제는 열린 도어가 닫힐 때 고정 힌지부재의 빗면에서 회전 힌지부재의 빗면이 급하게 미끄러져 충돌하기 때문에, 특히 고정 힌지부재처럼 빗면의 반대쪽 단면이 고정되지 아니한 회전 힌지부재가 파손될 우려가 크다는 점이다. 만에 하나, 도어가 닫힐 때의 충격에 회전 힌지부재가 깨지면 튕겨나가서 자동닫힘형 도어 힌지로서의 기능이 마비된다.
이런 점에서, 폐문 시의 충격으로부터 회전 힌지부재의 안전을 지킬 수 있는 방향으로의 새로운 모색이 필요하다.
다음은 상기한 종래의 자동닫힘형 도어 힌지와 짝을 이루는 하부 피벗용 피벗지지구에 대해 살펴본다. 하부 피벗은 상기한 자동닫힘형 도어 힌지의 힌지축과 동축선 상에서 도어의 하단에 장착하는 것으로, 알려진 바에 따르면, 등록특허 제10-1458549호와 공개특허 제10-2018-0091592호와 같이, 바닥에 부착되는 피벗지지구는 피벗판공이 천공된 기판과 피벗공이 천공된 피벗판으로 이뤄지고, 상기 피벗판공에 피벗판을 삽입한 후 옆에서 나사를 체결하여 안정시킨 것으로, 나사의 체결량으로 피벗과 피벗판공의 중심간 편차를 조정하게 된다.
상기 선행기술의 피벗지지구는 피벗판의 높낮이를 조정할 수 없기 때문에 문틀에 도어를 설치할 때, 예를들면 건물의 출입구 바닥과 도어의 저면 사이에 남기 마련인 문틈이 평형을 이루지 못했거나 문틈이 과하여 조정이 필요한 경우, 피벗지지구 자체로는 문틈 조정을 구현할 수 없다.
따라서, 이 부분에 대한 장래의 과제는 도어와 바닥간의 틈을 미조정할 수 있는 방향으로의 대안이 마련되어야 할 것이다.
한편, 문틀용 문설주 중에는, 도 2와 같이, 표면에 도어의 두께 보다 약간 넓고 각이 진 종형 도어홈(15)이 형성된 알루미늄 압출물제 문설주(14)도 있다.
개인의 취향에 따라서는 그 문설주(14)의 표면에 상품화된 점착성 의장지(도시하지 않음)를 부착하여 시각미를 돋워 색다른 분위기를 조성하려는 생각이 날 수도 있을 것이다.
의장지의 두께에 따라 미차는 있겠으나, 상기와 같이 각이 진 도어홈 의 각진 부분은 의장지가 완전히 밀착되지 않고 들뜨는 경향이 있어서 의장지의 모양새가 바르지 못하다.
표면에 바르고 쉽게 의장지를 부착하여 문설주의 심미감을 개선할 수 있는 방안도 함께 마련해야 될 필요가 있다.
본 발명의 목적은 도어가 닫힐 때의 충격을 완화하여 회전 힌지부재의 파손을 빙지할 수 있는 자동닫힘형 도어 힌지, 도어의 밑틈 조정이 가능한 피벗지지구, 그리고 의장지를 쉽고 바르게 부착할 수 있는 문설주로 이뤄지는 자동닫힘형 도어 시스템을 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 과제는, 문틀의 윗인방 저면에 설치되는 고정홀더에 형성된 고정공에 끼워서 도어의 상단을 지지하는 상부 피벗의 평면 중심에 천공된 축공으로 머리가 달린 장척의 보울트형 힌지축이 내리 끼워지고, 상부 피벗을 관통해 내린 힌지축 부분에 브래킷과 하단이 빗면인 단관형 고정 힌지부재 그리고 상단이 빗면인 단관형 회전 힌지부재와 와셔 및 회전 힌지부재 압박용 스프링의 순으로 잇달아 끼워지고, 상기 스프링의 하단으로 노출된 힌지축의 축단에 와셔를 끼우고 너트를 체결한 자동닫힘형 도어 힌지를 바탕으로 하되, 상기 회전 힌지부재와 고정 힌지부재 사이의 힌지축 상에 상기 스프링의 탄력을 일부 잠식하는 회전 힌지부재용 완충스프링이 추가 장전된 자동닫힘형 도어 힌지와; 출입구 바닥이나 문지방에 부착되는 기판의 피벗판공에 피벗공이 천공된 피벗판을 삽입하여 횡볼트로 측면을 압박해 고정하는 피벗지지구를 피벗판의 높낮이 조정이 가능하도록 개조한 피벗지지구와; 표면에서 도어홈의 폭을 경계로 그 양측에 종형 형 돌출부를 형성하여 빈틈없이 바르게 의장지를 부착할 수 있게 한 문설주;로 이뤄지는 자동닫힘형 도어 시스템을 통해 달성할 수 있다.
상기 완충스프링은 도어에 구속되는 회전 힌지부재와 윗인방에 구속되는 고정 힌지부재 사이에서 기존의 회전 힌지부재 압박용 스프링에 대한 저항성 탄력이 상기 스프링의 탄력을 일부 잠식하여 도어가 닫힐 때 고정 힌지부재의 빗면측 골에 회전 힌지부재의 빗면측 정부가 가닿을 때의 충격이 완화시킨다.
기판의 피벗판공에 삽입된 피벗판은 횡볼트를 풀어 느슨하게 한 다음에 높이를 맞춰 도어의 밑틈을 좁히거나 도어의 높낮이를 맞추고 풀었던 횡볼트를 다시 조여서 피벗판을 고정한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 고정 힌지부재 쪽으로 회전 힌지부재를 가압하는 스프링이 힌지축 상에 장전된 채로 도어의 상단에 설치되어 열린 도어를 자동으로 닫히게 하는 자동닫힘형 도어 힌지에서, 회전 힌지부재와 고정 힌지부재 사이에 상기 스프링과는 반대로 팽창성 탄력을 발휘하는 완충스프링이 장전됨에 따라 도어가 닫힐 때 회전 힌지부재와 고정 힌지부재간 충격이 완화되므로 도어가 닫힐 때의 충격으로 회전 힌지부재가 파손될 우려가 대폭 줄어든다.
또한, 고정판 상에서 높낮이 조정이 가능하게 결합된 피벗지지구는 도어의 밑틈을 좁히거나 밑틈을 균일하게 간편 용이하게 조정할 수 있다.
도 1은 종래의 자동닫힘형 도어 힌지의 설치상태를 도시해 보인 정면예시도.
도 2는 종래의 문설주를 도시해 보인 평 단면도.
도 3은 본 발명에 의한 도어 상단 장착형 자동닫힘형 도어 힌지의 정면 예시도.
도 4는 본 발명에 의한 도어 상단 장착형 자동닫힘형 도어 힌지의 분리 상태를 도시해 예시도.
도 5는 피벗지지구의 분해도.
도 6은 피벗지지구의 조립도.
도 7은 문설주를 도시해 보인 평 단면도.
도 8은 문틀에 설치되는 고정홀더를 도시해 보인 사시도.
도 9은 본 발명에 의한 자동닫힘형 도어 시스템의 개념도.
도 2는 종래의 문설주를 도시해 보인 평 단면도.
도 3은 본 발명에 의한 도어 상단 장착형 자동닫힘형 도어 힌지의 정면 예시도.
도 4는 본 발명에 의한 도어 상단 장착형 자동닫힘형 도어 힌지의 분리 상태를 도시해 예시도.
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도 6은 피벗지지구의 조립도.
도 7은 문설주를 도시해 보인 평 단면도.
도 8은 문틀에 설치되는 고정홀더를 도시해 보인 사시도.
도 9은 본 발명에 의한 자동닫힘형 도어 시스템의 개념도.
다음으로, 본 발명의 바람직한 실시예를 바탕으로 작성한 도 3 이하의 도면을 참조하여 자동닫힘형 도어 힌지, 피벗지지구, 문설주의 순으로 상세히 설명한다.
도 3 및 도 4는 본 발명에 의한 도어 상단 장착형 자동닫힘형 도어 힌지(1a)의 정면 예시도 및 분리된 상태를 도시해 보인 예시도이고, 도 8은 문틀에 설치되는 고정홀더를 도시해 보인 사시도이다. 도면에서와 같이, 문틀(A)의 윗인방 저면에는 일정 두께의 고정홀더(20)가 피스로 고정설치되며, 이 고정홀더(21)에 형성된 고정공(12)에 상부 피벗(10)이 끼워져 도어의 상단이 지지된다.
상기 상부 피벗(10)에서 그 평면 중심에 종방향으로 천공된 축공에는 머리가 달린 장척 보울트형 힌지축(5)이 아래를 향해 끼워졌고, 상부 피벗(10)을 관통한 힌지축(5) 부분에는 브래킷(3)과 하단이 빗면(2a)으로 된 단관형 고정 힌지부재(2)와 상단이 빗면(4a)으로 된 단관형 회전 힌지부재(4)가 상기 빗면(2a)(4a)끼리 맞물리게 끼워진다.
이때, 상기 고정 힌지부재(2)와 회전 힌지부재(4)의 빗면은 ""형태 즉, 물결 모양으로 형성되어 상기 회전 힌지부재(4)의 회전시 부드럽게 작동하여 소음 발생을 최소화하고, 상기 빗면(2a)(4a)의 마모를 최소화하여 유지보수에 따른 비용을 크게 절감할 수 있다.
이어서, 상기 고정 힌지부재(4)의 아래로는 와셔(6)와 스프링(7)의 순으로 잇달아 끼워졌으며, 상기 스프링(7)의 하단으로 노출된 상기 힌지축(5)의 축단에는 하나 또는 복수의 와셔(8)와 하나 또는 복수의 너트(9)를 체결하여 고정한 자동닫힘형 도어 힌지부분은 앞서 설명한 바와 같다.
한편, 본 발명은 상기 고정 힌지부재(2)와 회전 힌지부재(4) 사이의 힌지축(5) 부분에 완충스프링(22)이 추가 장전되어 있다. 이 완충스프링(30)은 도어가 닫힐 때 상기 스프링(7)에 대항해 그 탄력의 일부 잠식하여 고정 힌지부재(2)에 압력적으로 접촉할 회전 힌지부재(4)의 충격을 완화시킨다.
상기 완충스프링(22)은 상기 스프링(7) 보다 짧고 반경도 작다. 그래서 스프링(7)의 탄력을 크게 잠식하지 않고, 다만 그 탄력의 일부를 잠식하여 도어가 닫힐 때 고정 힌지부재(2)의 골에 회전 힌지부재(4)의 정부(꼭지점)가 가닿을 때의 충격을 완화시켜 부드럽게 안착되도록 할 정도면 충분하다.
또한, 상기 완충스프링(22)은 고정 힌지부재(2)의 내측 상면과 회전 힌지부재(4)의 내부 바닥 사이에 갇혀서 도어가 열릴 때에는 회전 힌지부재(4)의 빗면(4a)의 꼭지점이 고정 힌지부재(2)의 빗면(2a) 하사점에 올라탈 때까지 스프링(7)이 압축되고 그 압축량에 상응하는 만큼 탄력적으로 팽창된다.
회전 힌지부재(4)의 빗면(2a) 꼭지점이 고정 힌지부재(2)의 빗면(4a)측 하사점을 벗어나 미끄러져 올라가는, 다시 말해 도어가 닫히는 과정에서는 움추러들었던 양만큼 스프링(7)이 팽창하고, 그 힘에 완충스프링(22)이 압도당해 수축되면서 고정 힌지부재(2)측 빗면(2a)의 가장 높은 부분(골)과 회전 힌지부재(4)측 빗면(4a)의 상사점간에 일어나는 과격한 충격을 완화한다.
이러한 완충스프링(22)의 작용에 따라 도어가 닫힐 때의 충격으로 회전 힌지부재(4)가 받을 피해가 눈에 띄게 감소된다.
도 5는 피벗지지구(30)의 분해도이고, 도 6은 동 조립도이다. 이들 그림에서, 문설주(14)의 하단에 피스로 체결되는 기판(31)의 피벗판공(32)에 피벗공(34)이 천공된 피벗판(33)을 삽입하고, 기판(31)의 측면에 천공된 횡볼트공(35)에 횡볼트(36)를 체결하여 피벗판(33)을 고정한 것이다. 피벗공(34)에는 피벗(12)의 원활한 회전을 돕는 베어링이 내장된다.
횡볼트(36)를 풀면 피벗판(33)이 느슨해진다. 기판(31) 상에서 피벗판(33)의 높낮이 또는 좌,우 이동을 조정할 때 가장 먼저 취할 조치이다. 도어의 높낮이를 미조정하거나, 문지방 또는 출입구의 바닥과 도어의 하단 사이의 틈이 안쪽은 넓고 그 반대쪽은 좁은 경우에 틈맞추기를 할 때 횡볼트(36)를 푼 다음에 피벗판(33)의 높낮이를 조정하고 횡볼트(36)를 잠가 고정한다.
또한, 상기 피벗판(33)을 피벗판공(32) 내에서 좌,우로 이동시켜 미세 조정을 한 후 상기 횡볼트(36)를 고정한 다음 상기 피벗(12)이 베어링의 중앙에 축설될 수 있도록 하면 되는 것이다. 즉, 상기 피벗(12)이 돌출된 위치에 상기 베어링의 중앙이 위치할 수 있도록 상기 피벗판(33)의 위치를 좌,우로 조절할 수 있어 설치 작업을 용이하게 할 수 있는 것이다.
종래의 피벗공 위치 가변형 피벗지지구로는 도저히 구현할 수 없는 본 발명만의 특징이다.
도 7은 본 발명에서 처음으로 선을 뵈는 문설주(40)를 예시한 것이다. 이 문설주(40)는 알루미늄 압출물 또는 목제 가공물이며, 표면에 소정의 간격을 두고 한 쌍의 형 돌조(41)가 나란히 형성되어 있다. 형 돌조(41) 사이는 도어홈(42)이다.
상기한 바와 같이 완충스프링(22)이 내장된 자동닫힘형 힌지(1a)와 개조된 피벗지지구(30) 및 새로운 구조의 문설주(40)로 이뤄지는 자동닫힘형 도어 시스템의 개념도는 도 9에 예시한 바와 같다.
거듭 밝히거니와, 회전 힌지부재(2)와 고정 힌지부재(4) 사이의 힌지축(5) 상에 장전된 완충스프링(22)은 도어가 닫힐 때 회전 힌지부재(2)와 고정 힌지부재(4)간의 과격한 충돌을 막아 회전 힌지부재(4)의 파손을 방지하는 데 유효하다.
또, 피벗판(33)의 높낮이 및 좌,우 조정이 가능한 하부 피벗용 피벗지지구(30)는 높낮이 또는 위치를 좌,우 미세하게 조정할 수 있어 문틀에 도어(D)를 간편하고 용이하게 설치할 수 있다.
게다가, 의장적으로 유의미한 한 쌍의 형 돌조(41)를 도어홈(42)에 상응하는 폭을 띄우고 나란히 형성한 문설주(40)는 문설주(40)를 미적으로 돋보이게 할 의장지를 들뜨지 않게 빈틈없이 부착할 수 있다.
이상의 설명은 어디까지나 본 발명의 바람직한 실시예에 근거한 것으로, 이에 한정되는 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 첨부된 도면 및 이에 기초한 발명의 상세한 설명으로부터 용이하게 추고 실시할 수 있는 단순한 설계변경도 본 발명과 기술적 사상을 같이하는 발명으로 이해해야 할 것이다.
Claims (3)
- 문틀의 윗인방 저면에 설치되는 고정홀더에 형성된 고정공에 끼워서 도어의 상단을 지지하는 상부 피벗의 평면 중심에 천공된 축공으로 머리가 달린 장척의 보울트형 힌지축이 내리 끼워지고, 상부 피벗을 관통해 내린 힌지축 부분에 브래킷과 하단이 빗면인 단관형 고정 힌지부재 그리고 상단이 빗면인 단관형 회전 힌지부재와 와셔 및 고정 힌지부재 압박용 스프링의 순으로 잇달아 끼워지고, 상기 스프링의 하단으로 노출된 힌지축의 축단에 와셔를 끼우고 너트를 체결한 자동닫힘형 도어 힌지에 있어서,
상기 회전 힌지부재와 고정 힌지부재 사이의 힌지축 상에 상기 스프링의 탄력을 일부 잠식하는 완충스프링이 장전된 자동닫힘형 도어 힌지와;
출입구 바닥이나 문지방에 부착되는 기판의 피벗판공에 피벗공이 천공된 피벗판을 삽입하여 피벗판의 높낮이 조정이 가능하도록 구성한 피벗지지구와;
표면에서 도어홈의 폭을 경계로 그 양측에 종형 형 돌조를 형성한 문설주;로 이뤄지는 것을 특징으로 하는 자동닫힘형 도어 시스템.
- 제1항에 있어서, 완충스프링은 스프링 보다 짧고 반경도 작은 자동닫힘형 도어시스템.
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