KR20220008156A - 공압식 도어클로저 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 공압식 도어클로저는 도어에 고정 설치되는 하우징의 내부에 스프링과 스프링푸셔, 기어구동축, 실린더, 체크밸브가 설치될 뿐만 아니라 실린더 내부의 공기의 흡입 및 배출을 안내하는 공기가이드부재가 상기 스프링푸셔의 피스톤부에 설치되고, 상기 공기가이드부재의 선단 내부에 실링이 설치되고, 상기 실링에 삽입되는 공기흐름제어부재가 상기 실린더의 내부면에 밀봉 설치되어 도어의 개방 각도에 따라 실링의 내부면에 밀착되어 공기의 흐름을 차단할 뿐만 아니라 실링의 내부면과 틈을 형성하여 공기를 유통하거나 댐핌력으로 작용하는 공기를 실린더 내부로부터 하우징의 내부로 흐르게 하며, 상기 기어구동축에서 출력되는 회전력을 증가하는 폐쇄력증가수단이 상기 하우징의 상부면에 설치되고, 상기 폐쇄력증가수단을 통해 전달되는 상기 스프링 탄성력을 도어 닫힘 방향으로 전달하는 두 개의 암대가 상기 폐쇄력증가수단과 도어프레임 사이에 설치되는 것으로 이루어진다.
따라서 본 발명은 도어가 완전히 개방되었을 때 공기흐름제어부재의 선단경사부가 실링의 내부면에 위치하기 때문에 도어가 완전 개방시에 실린더 내부의 공기압이 대기압이 되는 것이어서 체크밸브에 의해 실린더 내부의 공기압이 대기압 미만이 되는 것이 방지되어 실린더 내부에 공기를 원활하게 채울 수 있고, 도어가 닫히는 과정에서는 공기흐름제어부재의 공기압축부가 실링에 밀착되는 것이어서 실린더 내부의 공기압을 증대하여 도어의 닫힘 속도를 원활하게 줄일 수 있으며, 도어가 완전히 닫힘 직전 즉 통상 도어 개방 각도 15 ~ 30도부터 공기흐름제어부재의 댐핌부와 실링의 내부면 사이에 형성되는 미세한 틈을 실린더 내부의 공기를 배출하기 때문에 도어의 닫힘 속도를 줄이면서 도어의 완전 닫힘을 원활하게 할 수 있는 등의 효과를 발휘한다.

Description

공압식 도어클로저{AIR DOOR CLOSER}

본 발명은 도어를 닫히게 하면서 공압으로 도어의 닫힘 속도를 줄이는 공압식 도어클로저에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 공압 댐핑 방식을 용이하게 단순화하고, 작은 사양의 도어클로저로 보다 큰 도어에 사용할 수 있을 뿐만 아니라 도어의 닫힘력의 약화로 인한 도어의 미닫힘 현상을 용이하게 방지할 수 있으며, 특히 닫힌 도어를 초기에 보다 원활하게 개방할 수 있도록 하는 공압식 도어클로저에 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 피니언기어와, 하우징 내부의 일 측에 배치된 스프링과, 피니언기어에 치합되는 랙기어를 구비하여 도어가 개방될 때 스프링을 가압하여 도어 폐쇄를 위한 탄성에너지를 축적하는 스프링푸셔를 구비한다.

여닫이식 도어에는 도어의 닫힘 방향으로 힘을 작용하기 위한 도어클로저가 설치되어 있으며, 특히 일 예로서 방화문에는 도어닫힘장치인 도어클로저(door closer)에 의해 닫히게 되며, 화재시 연기 및 유독가스의 확산을 방지하거나 불길의 확산을 방지하기 위하여 도어닫힘장치인 도어클로저에 의해 닫히게 되며, 평상시에는 도어해정장치에 의해 방화문이 개방된 상태를 유지하게 된다.

다시 말하면 평상시에는 도어닫힘장치와 도어해정장치가 구비된 방화문이 개방된 상태를 유지하게 되고, 연기 발생이나 유독가스 발생 등과 같은 화재발생 감지시에는 도어해정장치가 작동되어 방화문의 도어걸림상태를 해제하게 되며, 이에 따라 도어닫힘장치인 도어클로저의 폐쇄력(방화문이 닫히는 방향으로 작용하는 힘)에 의해 방화문이 닫힘으로써 화재로 인한 연기 및 유독성 가스의 확산이 방지되고 불길의 확산도 방지할 수 있는 것이다.

즉 종래의 도어클로저의 내부에는 스프링이 구비되어 있으며, 이 스프링인 방화문을 개방할 때 압축되어 있다가 방화문을 닫히게 하는 힘을 갖추고 있으므로, 방화문이 닫히는 과정에서 압축된 스프링이 인장되어 탄성력이 떨어진다.

예컨대 종래에는 본 출원인에 의해 특허출원 제10-2018-0007747호와 제10-2018-90206호 등이 출원 및 등록된 기술이 있으나, 이미 개발된 공압식 도어클로저는 공기를 흡입 및 배출할 때의 구조가 다소 복잡하고, 부품의 소형화로 인하여 가공 등에 많이 제약이 있는 것이다.

또한 종래에는 도어가 닫힐 때, 폐쇄력을 보충하는 장치가 많이 개발되어 있으며, 종래에는 특허출원 제10-2007-38194호와 제10-2007-89963호, 제10-2008-30941호 등으로 출원 및 등록된 기술이 개발되었다.

이러한 종래의 폐쇄력 보충장치는 도어가 완전 닫힘 직전에서 폐쇄력을 보충하는 구조이며, 회전되는 캠에 형성되는 홈에 힘을 보충하기 위한 볼 등이 삽입되어 도어의 특정 개방각도에서 캠의 홈에 볼 등이 삽입되면서 힘을 보충하는 구조가 대부분이다.

그러나 종래의 폐쇄력 보충장치는 캠의 홈에 볼이 삽입되기 직전에 마찰력이 크게 작용하여 도어클로저의 내부 스프링의 탄성력으로 도어를 닫힘력이 저하되어 도어가 정지하는 현상이 발생된다.

그래서 도어클로저의 탄성력을 조정하기 위한 기술이 개발되어 도어의 폐쇄력을 증대하는 시도가 많이 있었으나, 현재 유압 방식의 도어클로저의 경우에는 유압의 누출 염려로 인하여 도어클로저 내의 탄성력을 조정하는 기술이 적용되기 힘들며, 이에 따라 도어의 폐쇄력이 보다 큰 사양의 도어클로저를 이용하는 사례가 많이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 도어가 닫힐 때 도어의 개방 각도에 따라 실린더 내부의 공기를 압축하고 도어가 닫히는 전에 실린더 내부의 공기를 천천히 배출시키는 구조를 단순화함과 아울러 두 개의 암대가 연결되는 도어클로저의 폐쇄력을 보조하는 구조를 결합함으로써, 공압 댐핑 방식을 용이하게 단순화 하고, 작은 사양의 도어클로저로 보다 큰 도어에 사용할 수 있을 뿐만 아니라 도어의 닫힘력의 약화로 인한 도어의 미닫힘 현상을 용이하게 방지할 수 있으며, 특히 닫힌 도어를 초기에 보다 원활하게 개방할 수 있는 공압식 도어클로저를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 도어와 도어프레임 사이에 설치되어 하우징 내의 스프링으로 도어를 닫히게 함과 아울러 공기압으로 도어의 닫힘 속도를 줄이는 것으로 이루어지는 공압식 도어 클로저에 있어서, 도어에 고정 설치되는 하우징의 내부에 스프링이 설치되고, 선단부에 피스톤부를 구비하는 스프링푸셔가 상기 스프링의 탄성력에 의해 탄성 지지되어 하우징 내부에 직선 이동 가능하게 설치되고, 상기 스프링푸셔와 치합되어 회전되는 기어구동축이 하우징 내부에 회전 가능하게 설치되고, 상기 스프링푸셔의 피스톤부를 삽입하는 실린더가 하우징 내부에 설치되고, 상기 실린더 내부로 외부의 공기를 일방향으로 흐르게 하는 체크밸브가 상기 실린더 내부면에 설치되고, 상기 실린더 내부의 공기의 흡입 및 배출을 안내하는 공기가이드부재가 상기 스프링푸셔의 피스톤부에 설치되고, 상기 공기가이드부재의 선단 내부에 실링이 설치되고, 상기 실링에 삽입되는 공기흐름제어부재가 상기 실린더의 내부면에 밀봉 설치되어 도어의 개방 각도에 따라 실링의 내부면에 밀착되어 공기의 흐름을 차단할 뿐만 아니라 실링의 내부면과 틈을 형성하여 공기를 유통하거나 댐핌력으로 작용하는 공기를 실린더 내부로부터 하우징의 내부로 흐르게 하며, 상기 기어구동축에서 출력되는 회전력을 증가하는 폐쇄력증가수단이 상기 하우징의 상부면에 설치되고, 상기 폐쇄력증가수단을 통해 전달되는 상기 스프링 탄성력을 도어 닫힘 방향으로 전달하는 두 개의 암대가 상기 폐쇄력증가수단과 도어프레임 사이에 설치되는 것으로 이루어지는 공압식 도어클로저를 제공한다.

상기 공기흐름제어부재의 선단부에는 선단경사부가 형성되어 도어가 완전 개방되었을 때 상기 실링의 내부면과 상기 선단경사부 사이를 통하여 상기 하우징의 내부와 실린더 내부 사이로 공기를 유통하게 하고, 상기 공기흐름제어부재의 중앙부에는 상기 실링의 내부면과 밀착되는 공기압축부가 형성되어 도어가 닫힘 직전까지 상기 공기가이드부재를 통하는 공기의 흐름을 차단하고, 상기 공기흐름제어부재의 후단부에는 댐핌부가 형성되어 도어가 닫히기 전에 상기 실링이 내부면과 댐핌부 사이를 통하여 흐르는 공기의 댐핑력을 갖게 하는 것을 특징으로 한다.

상기 폐쇄력증가수단은 상기 하우징의 외부면에 설치되는 케이스의 내부에 기어구동축의 단부와 결합되는 구동선기어가 회전 가능하게 설치되고, 상기 구동선기어의 피치원 보다 큰 피치원을 구비하는 링기어가 상기 구동선기어의 중심에서 상기 케이스 내부에서 일정한 각도로 회전되고, 상기 구동선기어의 외부 치형과 상기 링기어의 내부 치형에 치합되는 캐리어기어가 상기 구동선기어의 외부 둘레를 따라 회전되면서 상기 링기어의 내부 둘레를 따라 이동하며, 암대의 회전 중심이 상기 구동선기어와 링기어의 중심과 일치하도록 상기 케이스의 외부면에 설치됨과 아울러 상기 캐리어기어의 중심이 상기 암대 상에 설치되고, 상기 캐리어기어의 중심을 안내하는 원호형가이드구멍이 상기 케이스에 형성되는 것으로 이루어진다.

이와 같이 이루어지는 본 발명에 의한 공압식 도어클로저는 도어가 완전히 개방되었을 때 공기흐름제어부재의 선단경사부가 실링의 내부면에 위치하기 때문에 도어가 완전 개방시에 실린더 내부의 공기압이 대기압이 되는 것이어서 체크밸브에 의해 실린더 내부의 공기압이 대기압 미만이 되는 것이 방지되어 실린더 내부에 공기를 원활하게 채울 수 있고, 도어가 닫히는 과정에서는 공기흐름제어부재의 공기압축부가 실링에 밀착되는 것이어서 실린더 내부의 공기압을 증대하여 도어의 닫힘 속도를 원활하게 줄일 수 있으며, 도어가 완전히 닫힘 직전 즉 통상 도어 개방 각도 15 ~ 30도부터 공기흐름제어부재의 댐핌부와 실링의 내부면 사이에 형성되는 미세한 틈을 실린더 내부의 공기를 배출하기 때문에 도어의 닫힘 속도를 줄이면서 도어의 완전 닫힘을 원활하게 할 수 있다는 이점이 있다.

더우기 폐쇄력증가수단이 유성기어방식으로 폐쇄력을 증가하기 때문에, 구동선기어로 입력되는 회전력이 캐리어기어로 전달되어 회전력를 증대시킬 뿐만 아니라 힘이 가해지는 위치가 암대의 회전중심과 이격되어 있어 회전력을 더욱 증대하며, 이에 따라 작은 사양의 도어클로저로 보다 큰 사양의 도어클로저를 사용할 수 있을 뿐만 아니라 도어의 닫힘력의 약화로 인한 도어의 미닫힘 현상을 용이하게 방지할 수 있다는 것이다.

또한 닫혀서 정지된 도어를 개방할 때, 링기어가 일정한 각도로 회전되기 때문에, 초기 개방력을 감소시킬 수 있어 방화문 등과 같은 중량의 도어의 닫힘력보다 작은 크기로 초기에 도어를 원활하게 개방할 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 공압식 도어클로저가 설치되는 여닫이 문이나 방화문의 일부를 나타내는 정면도이다.
도 2는 도 1의 A - A선 단면도이다.
도 3은 본 발명에 의한 폐쇄력증가수단을 나타내는 도 1의 B - B선 단면도이다,
도 4는 도 3의 C - C선 단면도이다.
도 5는 본 발명에 의한 공압식 도어클로저에 적용되는 공기흐름제어부재를 나타내는 측면도이다.
도 6 내지 도 18은 본 발명에 의한 공압식 도어클로저를 설명하는 사용상태도이다.

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

도 1 내지 도 18은 본 발명에 의한 공압식 도어클로저를 나타내는 도면으로서, 상기 공압식 도어클로저는 도어(1)와 도어프레임(2) 사이에 설치되어 하우징(11) 내의 스프링(12)의 탄성력으로 도어(1)를 닫히게 함과 아울러 도어의 닫힘 속도를 줄이기 위한 공기압의 형성과 공기의 흐름을 제어하여 도어(1)의 닫힘 속도를 줄이는 구조이다.

즉 본 발명은 하우징(11), 스프링(12), 스프링푸셔(13), 기어구동축(14), 실린더(15), 공기가이드부재(17), 실링(18) 및 공기흐름제어부재(19)로 구성되는 도어클로저부, 상기 기어구동축(14)으로부터 출력되는 회전력을 증가하기 위한 폐쇄력증가수단, 그리고 상기 폐쇄력증가수단을 통해 전달되는 상기 스프링(12) 탄성력을 도어 닫힘 방향으로 전달하는 두 개의 암대(20)로 대별된다.

여기서 상기 하우징(11)은 상기 도어(1)에 고정 설치되는 것이며, 상기 스프링(12)는 상기 하우징(11)의 내부에 설치되고, 상기 스프링푸셔(13)는 선단부에 피스톤부(13a)를 구비하고 있고 상기 스프링(12)의 탄성력에 의해 탄성 지지되어 하우징(11) 내부에 직선 이동 가능하게 설치된다.

물론 상기 스프링푸셔(13)의 피스톤부(13a)의 둘레면에는 합성수지 또는 고무 재질의 압축링(13b)을 구비하여 실린더(15)의 내부면과 스프링푸셔(13)의 피스톤부(13a) 사이에 공기 누출이 되지 않도록 함이 바람직하다.

아무튼 상기 기어구동축(16)은 상기 스프링푸셔(13)와 치합되어 상기 하우징(11) 내부에 회전 가능하게 설치되며, 통상적인 도어클로저와 마찬가지로 기어구동축(16)의 단부가 하우징(11)의 외부면으로 돌출되는 것이다.

상기 실린더(15)는 상기 하우징(11)의 내부에 고정 설치되고, 상기 실린더(15)의 내부면에는 상기 스프링푸셔(13)의 피스톤부(13a)가 삽입되어 피스톤부(13a)과 실린더(15)의 내부면 사이에 공기가 형성된다.

상기 체크밸브(16)는 상기 실린더(15) 내부면에 설치되어 상기 실린더(15) 내부로 외부의 공기를 일방향으로 흐르게 하는 것이고, 상기 스프링푸셔(13)의 피스톤부(13a)가 도면 상 좌측으로 이동할 때에 실린더(15) 내부의 공기압이 대기압 아래로 떨어지면 외부의 공기를 유입하게 되고, 상기 스프링푸셔(13)의 피스톤부(13a)가 도면 상 우측으로 이동할 때에 실린더(15) 내부의 공기 유출을 막아서 실린더(15)의 내부에 공기압이 형성되도록 한다.

상기 공기가이드부재(17)는 상기 스프링푸셔(13)의 피스톤부(13a)에 설치되어 상기 실린더(15) 내부의 공기의 흡입 및 배출을 안내하는 것이고, 상기 공기가이드부재(17)의 선단 내부에 실링(18)이 설치됨에 따라 공기흐름제어부재(19)의 위치에 따라 상기 실린더(15) 내부의 공기의 유통, 압축, 댐핑 흐름을 실현하게 된다.

상기 공기흐름제어부재(19)는 상기 실린더(15)의 내부면에 밀봉 설치되어 상기 실링(18)에 삽입되는 자세를 갖추고 있으며, 도어(1)의 개방 각도에 따라 실링(18)의 내부면에 밀착되어 공기의 흐름을 차단할 뿐만 아니라 실링(18)의 내부면과 틈을 형성하여 공기를 유통하거나 댐핌력으로 작용하는 공기를 실린더(15) 내부로부터 하우징(11)의 내부로 흐르게 한다.

즉 도 5와 나머지 도면을 참조하여 살펴보면, 상기 공기흐름제어부재(19)의 선단부에는 선단경사부(19a)가 형성되어 도어(1)가 완전 개방되었을 때 상기 실링(18)의 내부면과 상기 선단경사부(19a)의 외부면 사이를 통하여 상기 하우징(11)의 내부와 실린더(15) 내부 사이로 공기를 유통하게 하고, 상기 공기흐름제어부재(19)의 중앙부에는 상기 실링(18)의 내부면과 밀착되는 공기압축부(19b)가 형성되어 도어(1)가 닫힘 직전까지 상기 공기가이드부재(17)를 통하는 공기의 흐름을 차단하고, 상기 공기흐름제어부재(19)의 후단부에는 댐핌부(19c)가 형성되어 도어(1)가 닫히기 전에 상기 공기가이드부재(17)와 댐핌부(19c) 사이를 통하여 흐르는 공기의 댐핑력을 갖게 하는 것이다.

물론 도면 상으로는 설명의 편의성을 위하여 공기가이드부재(17)의 내부면과 공기흐름제어부재(19)의 댐핑부(19c) 사이의 틈이 크게 형성되었으나 공기가 작은 저항을 받으면서 흐르게 하는 것이고, 특히 실링(18)의 내부면과 공기흐름제어부재(19)의 외부면 사이에 형성된 틈은 공기가 큰 저항을 받으면서 흐르게 할 정도로 공기흐름제어부재(19)의 압축부(19b)의 직경보다 댐핑부(19c)의 직경이 가공 오차 이하로 작게 형성함이 바람직하다.

또한 상기 공기흐름제어부재(19)의 댐핑부(19c)는 도면상 우측으로 갈수록 이의 직경이 작아지게 하여도 무방하다.

한편 상기 폐쇄력증가수단은 유성기어방식으로 상기 기어구동축(14)에서 출력되는 회전력을 증가하여 두 개의 암대(20) 중에 폐쇄력증가수단에 결합되는 암대의 회전력을 종래에 비하여 증가하게 된다.

여기서 상호 결합된 두 개의 암대 중의 하나의 암대(20)의 회전 중심은 도어클로저(1)의 기어구동축(14)의 회전 중심과 일치하도록 후술하는 폐쇄력증가수단의 케이스(21)의 외부면에 연결되고, 다른 하나의 암대(20)는 도어프레임(2)에 결합되는 것이다.

아무튼 상기 폐쇄력증가수단은 도어의 폐쇄력을 증가하면서도 폐쇄력에 비하여 초기 개방력을 감소시키기 위하여 암대(20)와 기어구동축(14) 사이에 설치되는 유성기어방식을 이용한 것으로서, 상기 하우징(11) 외부면에서 기어구동축(14)과 암대(20) 사이에 유성기어가 입력되는 기어구동축(14)의 회전력보다 큰 회전력으로 암대(20)를 회전하는 구조이다.

즉 사익 폐쇄력증가수단은 상기 하우징(11)의 외부면에 설치되는 케이스(21)의 내부에 기어구동축(14)의 단부와 결합되는 구동선기어(22)가 회전 가능하게 설치된다.

상기 구동선기어(22)의 피치원 보다 큰 피치원을 구비한 링기어(23)가 상기 구동선기어(22)의 동심원 상으로 상기 케이스(21)에 일정한 각도로 회전 가능하게 설치된다.

특히 상기 링기어(23)는 도어의 초기 개방력을 줄이기 위하여 3 ~ 20°각도로 회전되는 것이며, 초기 도어 개방시 도 7에 도시한 바와 같이 반시계 방향으로 회전되는 것이어서, 도어의 초기 개방시 도어의 폐쇄력에 비하여 작은 힘으로 개방할 수 있는 것이다.

물론 상기 링기어(23)를 원활하게 회전되도록 하기 위하여, 링기어(23)를 지지하는 다수의 롤러가 케이스 내부에 회전 가능하게 설치됨을 자명한 것이다.

상기 구동선기어(22)의 외부 치형과 링기어(23)의 내부 치형에 치합되는 캐리어기어(24)가 상기 구동선기어(22)에 의해 회전되면서 상기 링기어(23)의 외부 둘레면을 따라 이동하는 것이어서 상기 링기어(23)의 외부 둘레면에 회전되는 캐리어기어(24)는 구동선기어(22)의 회전력보다 크게 작용하게 된다.

그리고 암대(20)의 회전 중심이 구동선기어(22)와 링기어(23)의 중심과 일치하도록 상기 케이스(21)의 외부면에 설치됨과 아울러 상기 캐리어기어(24)의 중심이 상기 암대(20) 상에 설치되고, 상기 캐리어기어(24)의 중심을 안내하는 원호형가이드구멍(21a)이 상기 케이스(21)에 형성된다.

물론 상기 암대(20) 상에는 캐리어기어(24) 중심에 삽입 체결되는 볼트 형태의 캐리어축(25), 핀(미도시) 등에 의해 암대(20)와 캐리어기어(24)가 상호 결합하는 것이며, 이에 따라 상기 캐리어기어(24)가 원호형가이드구멍(21a)을 따라 이동하면 암대(20)가 회전되는 구조이며, 반대로 도어가 개방되는 각도에 따라 상기 암대(20)가 회전할 때에는 상기 캐리어기어(24)가 원호형가이드구멍(21a)을 따라 이동하면서 회전되어 구동선기어(22)와 기어구동축(24)을 회전하게 된다.

이와 같이 이루어지는 본 발명에 의한 공압식 도어클로저는 다음과 같이 작용한다.

닫힌 도어를 개방하면 도 6에 도시한 바와 같이, 암대(20)이 회전되면서 기어구동축(14)가 회전됨과 동시에 스프링푸셔(13)이 이동하면서 스프링(12)를 압축하게 된다.

그리고 닫힌 도어를 개방하는 초기에는 도어(1)의 개방에 따라 회전되는 암대(20)가 도 7와 같이 도면상 반시계방향으로 회전되는데, 캐리어기어(24)가 붉은 화살표와 같이 링기어(23)의 치형에 따라 이동하려고 하면서 반시계방향으로 회전되려고 하지만, 도 6과 같이 도면상 스프링(12)의 탄성력에 의해 시계방향 회전력을 가지고 있는 기어구동축(14)와 구동선기어(22)에 의해 캐리어기어(24)가 검은색 화살표와 같이 링기어(23)를 시계방향으로 회전하는 힘이 발생되어 도 8과 같이 링기어(23)가 정지될 때까지 캐리어기어(24)가 링기어(23)를 회전하는 것이다.

따라서 캐리어기어(24)가 링기어(23)를 회전시키는 만큼의 힘이 작아지게 되어 도어의 초기 개방력이 작아진다.

도어를 계속해서 개방하면 도 9와 같이 암대(20)이 계속 회전되면서 기어구동축(14)가 회전됨과 동시에 스프링푸셔(13)이 이동하면서 스프링(12)를 압축하게 된다.

그리고 도 8와 같이 링기어(23)가 정지된 상태에서 암대(20)가 회전되면서 캐리어기어(24)가 반시계방향으로 회전되면서 원호형가이드홈(21a)을 따라 이동하고, 캐리어기어(24)의 회전에 따라 구동선기어(12)가 시계 방향으로 회전한다.

물론 도 10과 같이 도어를 개방하다가 정지하게 되면, 기어구동축(14)과 함께 회전되는 구동선기어(22)가 시계방향으로 회전에 의해 캐리어기어(24)가 반시계 방향으로 회전되며, 이에 따라 링기어(23)이 반시계방향으로 다시 회전된다.

이러한 상태에서 도어를 다시 개방하게 되면, 상술한 바와 같이 초기에 작은 힘으로 도어를 개방할 수 있고, 도 11과 도 12와 같이 암대(20)이 계속 회전되면서 기어구동축(14)가 회전됨과 동시에 스프링푸셔(13)이 이동하면서 스프링(12)를 압축하게 되고, 링기어(23)가 시계방향으로 회전되어 정지되면서 도어의 계속적인 개방에 따라 캐리어기어(24)가 회전된다.

물론 도어를 개방하는 과정에서 스프링푸셔(13)의 피스톤(13a)의 선단면과 실린더(15)의 내부면 사이이 공간이 커지면서 공기압이 낮아짐에 따라 체크밸브(16)을 통하여 외부의 공기가 내부로 유입된다.

그리고 도 13과 같이 도어가 완전히 개방된 상태에서는 공기제어흐름부재(19)의 선단경사부(19a)와 실링(18)의 내부면 사이에 틈이 형성되면서 하우징(11) 내부의 공기가 스프링푸셔(13)의 피스톤(13a)의 선단면과 실린더(15)의 내부면 사이의 공간으로 유입됨에 따라 실린더(15) 내부의 공기압이 대기압과 동일하게 되는 것이다.

즉 실린더(15) 내부의 압력이 떨어지면 체크밸브(16)으로부터 외부의 공기가 유입되더라도 체크밸브(16)의 입구측과 출구측의 압력 차이가 일정 압력이 넘어야만 공기가 흐르는 것이므로 체크밸브(16)를 통해서만 공기를 유입하게 되면 최종 개방 상태에서 실린더 내부의 압력이 대기압 미만이 되는 것이어서, 본 발명에서는 상술한 바와 같이 도어의 완전 개방 상태에서는 공기제어흐름부재(19)의 선단경사부(19a)와 실링(18)의 내부면 사이에 틈을 형성하여 외부의 공기를 유입할 필요가 있는 것이다.

또한 도 14와 같이 도어를 완전히 개방한 후에 도어를 정지시키면 위에서 설명한 바와 같이 링기어(23)가 다시 반시계방향으로 일정한 각도로 회전한 후에 정지하게 된다.

그리고 도어를 개방한 후에 도어를 정지하고 있는 외력을 제거하면 스프링(12)의 탄성력에 의해 도어가 닫히게 되는데, 도 15에 도시한 바와 같이 실링(18)이 내부면이 공기흐름제어부재(19)의 압축부(19b) 상에 위치하는 동안에는 스프링푸셔(13)의 피스톤(13a)의 선단면과 실린더(15)의 내부면 사이의 공간에서 공기가 압축된다.

또한 도 16와 도 18과 같이 구동선기어(22)와 링기어(23) 사이의 캐리어기어(24)가 회전되면서 원호형가이드홈(21a)을 따라 이동하는 것이어서, 기어구동축과 구동선기어의 회전력보다 큰 회전력으로 암대(20)가 회전되는 것이다.

그리고 통상 도어 개방 각도 15 ~ 30도에서는 도 17에 도시한 바와 같이, 실링(18)의 내부면이 공기흐름제어부재(19)의 댐핑부(19c)에 위치함에 따라 실링(18)의 내부면이 공기흐름제어부재(19)의 댐핑부(19c) 사이에 형성된 틈으로 실린더(15) 내부에서 압축된 공기가 저항을 받으면서 외부로 배출되며, 이에 따라 도어가 도 2와 도 3과 같은 상태로 원활하게 닫히게 된다.

이렇게 본 발명에 의한 공압식 도어클로저는 단순한 구조인 공기흐름제어부재에 의해 도어의 개방 각도에 따라 실린더 내부의 공기를 압축함과 아울러 댐핑 공기를 흐르게 하여 도어의 닫힘 속도를 줄일 수 있으며, 기어구동축의 회전력을 줄이더라도 도어를 원활하게 닫을 수 있을 뿐만 아니라 작은 용량의 도어클로저에 본 발명의 유성기어방식을 부가하면 큰 용량의 도어클러저의 폐쇄력을 갖출 수 있어 일반 여닫이 개폐문에는 물론 방화문 등과 같은 도어에 효과적으로 적용할 수 있다.

1 : 도어 2 : 도어프레임
11 : 하우징 12 : 스프링
13 : 스프링푸셔 14 : 기어구동축
15 : 실린더 16 : 체크밸브
17 : 공기가이드부재 18 : 실링
19 : 공기흐름제어부재 19a : 선단경사부
19b : 압축부 19c : 댐핑부
20 : 암대
21 : 케이스 21a : 원호형가이드구멍
22 : 구동선기어 23 : 링기어
24 : 캐리어기어 25 : 케리어축

Claims (4)

1. 도어와 도어프레임 사이에 설치되어 하우징 내의 스프링으로 도어를 닫히게 함과 아울러 공기압으로 도어의 닫힘 속도를 줄이는 것으로 이루어지는 공압식 도어 클로저에 있어서,
   도어에 고정 설치되는 하우징의 내부에 스프링이 설치되고, 선단부에 피스톤부를 구비하는 스프링푸셔가 상기 스프링의 탄성력에 의해 탄성 지지되어 하우징 내부에 직선 이동 가능하게 설치되고, 상기 스프링푸셔와 치합되어 회전되는 기어구동축이 하우징 내부에 회전 가능하게 설치되고, 상기 스프링푸셔의 피스톤부를 삽입하는 실린더가 하우징 내부에 설치되고, 상기 실린더 내부로 외부의 공기를 일방향으로 흐르게 하는 체크밸브가 상기 실린더 내부면에 설치되고, 상기 실린더 내부의 공기의 흡입 및 배출을 안내하는 공기가이드부재가 상기 스프링푸셔의 피스톤부에 설치되고, 상기 공기가이드부재의 선단 내부에 실링이 설치되고, 상기 실링에 삽입되는 공기흐름제어부재가 상기 실린더의 내부면에 밀봉 설치되어 도어의 개방 각도에 따라 실링의 내부면에 밀착되어 공기의 흐름을 차단할 뿐만 아니라 실링의 내부면과 틈을 형성하여 공기를 유통하거나 댐핌력으로 작용하는 공기를 실린더 내부로부터 하우징의 내부로 흐르게 하며, 상기 기어구동축에서 출력되는 회전력을 증가하는 폐쇄력증가수단이 상기 하우징의 상부면에 설치되고, 상기 폐쇄력증가수단을 통해 전달되는 상기 스프링 탄성력을 도어 닫힘 방향으로 전달하는 두 개의 암대가 상기 폐쇄력증가수단과 도어프레임 사이에 설치되는 것으로 이루어지는 공압식 도어클로저.
2. 제1항에 있어서,
   상기 공기흐름제어부재의 선단부에는 선단경사부가 형성되어 도어가 완전 개방되었을 때 상기 실링의 내부면과 상기 선단경사부 사이를 통하여 상기 하우징의 내부와 실린더 내부 사이로 공기를 유통하게 하고, 상기 공기흐름제어부재의 중앙부에는 상기 실링의 내부면과 밀착되는 공기압축부가 형성되어 도어가 닫힘 직전까지 상기 공기가이드부재를 통하는 공기의 흐름을 차단하고, 상기 공기흐름제어부재의 후단부에는 댐핌부가 형성되어 도어가 닫히기 전에 상기 실링와 댐핌부 사이를 통하여 흐르는 공기의 댐핑력을 갖게 하는 것을 특징으로 하는 공압식 도어클로저.
3. 제1항에 있어서,
   상기 폐쇄력증가수단은 상기 하우징의 외부면에 설치되는 케이스의 내부에 기어구동축의 단부와 결합되는 구동선기어가 회전 가능하게 설치되고, 상기 구동선기어의 피치원 보다 큰 피치원을 구비하는 링기어가 상기 구동선기어의 중심에서 상기 케이스 내부에서 일정한 각도로 회전되고, 상기 구동선기어의 외부 치형과 상기 링기어의 내부 치형에 치합되는 캐리어기어가 상기 구동선기어의 외부 둘레를 따라 회전되면서 상기 링기어의 내부 둘레를 따라 이동하며, 암대의 회전 중심이 상기 구동선기어와 링기어의 중심과 일치하도록 상기 케이스의 외부면에 설치됨과 아울러 상기 캐리어기어의 중심이 상기 암대 상에 설치되고, 상기 캐리어기어의 중심을 안내하는 원호형가이드구멍이 상기 케이스에 형성되는 것으로 이루어지는 공압식 도어클로저.
4. 제3항에 있어서,
   상기 링기어는 3 ~ 20°로 회전되는 것을 특징으로 하는 공압식 도어클로저.

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