KR20220080371A - 기어를 이용한 문 경첩 - Google Patents

Abstract

본 발명은 문틀과 문에 설치되어 문을 열고 닫기 위한 경첩에 있어서, 문에 고정될 수 있도록 일정 두께를 가지는 장방형으로 형성되는 제1베이스에 고정되는 제1기어와; 상기 제1기어와 상기 제1기어와 맞물리는 제2기어와; 상기 제2기어와 맞물리는 제3기어와; 상기 제3기어와 일정거리 이격되어 형성되는 관통홀이 형성되고 상기 제3기어의 단부와 연결되는 일정 두께의 연결판을 구비하는 회전부재와, 문틀에 고정될 수 있도록 소정의 두께를 가지는 장방형으로 형성되며, 상기 관통홀에 삽입되는 관통축을 고정하는 제1고정홀이 형성된 브라켓이 상부에 구비되는 제2베이스;가 구비되며, 상기 제1,2,3기어의 결합관계에 의해 상기 제1기어가 회전하는 방향과 상기 제3기어가 회전하는 방향이 동일하여, 상기 제1베이스가 회전함에 따라 같은 방향으로 상기 제3기어가 회전하여, 상기 문의 회전각도에 따라 상기 제3기어가 동일하게 회전하여 문이 열리는 것을 특징으로 하는 기어를 이용한 문 경첩을 개시한다.

Description

기어를 이용한 문 경첩{GEAR-OPERATED DOOR HINGE}

본 발명은 문틀과 문에 설치되어 문을 열고 닫기 위한 경첩에 있어서, 문에 고정될 수 있도록 일정 두께를 가지는 장방형으로 형성되는 제1베이스에 고정되는 제1기어와; 상기 제1기어와 상기 제1기어와 맞물리는 제2기어와; 상기 제2기어와 맞물리는 제3기어와; 상기 제3기어와 일정거리 이격되어 형성되는 관통홀이 형성되고 상기 제3기어의 단부와 연결되는 일정 두께의 연결판을 구비하는 회전부재와, 문틀에 고정될 수 있도록 소정의 두께를 가지는 장방형으로 형성되며, 상기 관통홀에 삽입되는 관통축을 고정하는 제1고정홀이 형성된 브라켓이 상부에 구비되는 제2베이스;가 구비되며, 상기 제1,2,3기어의 결합관계에 의해 상기 제1기어가 회전하는 방향과 상기 제3기어가 회전하는 방향이 동일하여, 상기 제1베이스가 회전함에 따라 같은 방향으로 상기 제3기어가 회전하여, 상기 문의 회전각도에 따라 상기 제3기어가 동일하게 회전하여 문이 열리는 것을 특징으로 하는 기어를 이용한 문 경첩에 관한 것이다.

일반적으로, 경첩은 문에 고정되어 회전하는 가동판과 문틀에 고정되어 가동판을 회전시키는 회전축을 포함하는 고정판의 구조로 이루어지는데, 여기서 경첩은 단순히 가동판이 회전축을 중심으로 회전하여 문을 개방시키는데 주로 사용 되고 있다.

문에 고정되는 가동판과 문틀에 고정되는 고정판의 단부에 회전축을 고정할 수 있도록 홀이 형성되고, 상기 홀을 기준으로 회전축이 조립되어 회전축을 중심으로 문과 문틀이 회전할 수 있도록 구성된다.

문틀은 벽에 고정되므로, 상기 회전축을 중심으로 문이 회전하면서 경첩을 이용한 문의 개폐가 가능하도록 한다.

이러한, 상기 종래의 경첩은 문틀과 문을 연결할 경우 힌지부의 체척만 큰 문짝이 문틀에서 이격되어 틈새가 발생되어, 사용자의 손가락이 끼어져 안전사고가 빈번하게 발생되는 문제점이 있었다.

또한, 상기 종래의 경첩은 외부에 노출된 경첩을 절단시키면 문을 개방시킬 수 있어서 보안에 취약한 문제점이 있었다.

이에 따라, 손가락 등이 문틀과 문짝 사이에 끼이는 안전사고를 예방하고, 보안 기능이 강화되며, 부드러운 작동과 소음이 발생되지 않도록 개선된 경첩의 개발이 요구되는 실정이다.

이러한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 등록특허 10-1402822의 손가락 끼임을 방지하고, 설치편의성이 향상된 경첩 및 이를 이용한 도어시스템이 제시된 바 있다.

국내등록특허 제1402822호

따라서, 본 발명은 종래 기술의 문제점을 극복하기 위하기 위해 안출된 것으로, 구성을 단순화하여 내구성을 향상시키고 제조비용을 절감하며, 우수한 설치편의성을 가지도록 하는데에 목적이 있다.

또한, 본 발명은 손가락 끼임을 방지하고 설치편의성이 향상된 경첩을 제공하는데에 목적이 있다.

또한, 본 발명은 문짝과 문틀 사이에 틈새가 발생되지 않도록 하여 사용자의 손가락이 끼이는 안전사고가 발생되는 것을 예방할 수 있고, 설치편의성이 향상된 도어시스템을 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은 문틀과 문에 설치되어 문을 열고 닫기 위한 경첩에 있어서, 문에 고정될 수 있도록 일정 두께를 가지는 장방형으로 형성되는 제1베이스에 고정되는 제1기어와, 상기 제1기어와 상기 제1기어와 맞물리는 제2기어와, 상기 제2기어와 맞물리는 제3기어와, 상기 제3기어와 일정거리 이격되어 형성되는 관통홀이 형성되고 상기 제3기어의 단부와 연결되는 일정 두께의 연결판을 구비하는 회전부재와, 문틀에 고정될 수 있도록 소정의 두께를 가지는 장방형으로 형성되며, 상기 관통홀에 삽입되는 관통축을 고정하는 제1고정홀과 제2고정홀이 형성된 브라켓이 상부에 구비되는 제2베이스와, 상기 제1,2,3기어의 축이 고정될 수 있도록 좌우를 관통하는 제1,2,3기어고정홀 및 제3고정홀이 구비되고, 상기 제1기어, 제2기어, 제3기어 및 회전부재의 외측을 감싸는 케이스와, 상기 제2고정홀과 상기 제3고정홀을 연결할 수 있도록 양단부에 제1돌출부 및 제2돌출부가 형성되는 일정 길이를 가지는 로드가 구비되어, 상기 제1,2,3기어의 결합관계에 의해 상기 제1기어가 회전하는 방향과 상기 제3기어가 회전하는 방향이 동일하여, 상기 제1베이스가 회전함에 따라 같은 방향으로 상기 제3기어가 회전하며, 상기 로드에 의해 회전반경이 일정하게 유지되면서 문이 열리는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제3고정홀의 위치와, 상기 로드의 길이 및 상기 회전부재의 길이를 조절하여, 문이 열리는 최대 각도를 조절할 수 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 경첩은 일반 사용자의 수준에서도 문짝과 문틀에 시공하는 것이 간편하다.

또한, 각 구성요소의 위치를 임의적으로 설정하여 문짝이나 문틀에 시공할 필요가 없으며, 각 구성요소를 조립한 상태로 구성요소에 형성된 관통홀에 나사 등의 체결수단을 삽입시키는 것만으로 시공이 간단하게 가능하다.

또한, 본 발명에 따른 도어시스템을 사용하면, 문짝과 문 사이에 손가락 끼임이 발생될 수 있는 틈새가 최소화되어 사용자의 안전사고 발생을 예방할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 기어를 이용한 문 경첩의 분해 사시도를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 회전부재의 사시도를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 제1,2,3기어의 결합관계를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 기어를 이용한 문 경첩의 문의 개폐를 순서대로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예를 변형하여 더 큰 각도로 문이 열리는 것을 나타낸 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 기어를 이용한 문 경첩에 대하여 더욱 상세하게 설명하도록 한다.

이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되어서는 아니된다. 발명자는 그 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위한 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 따라, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

본 발명은 문틀(20)과 문(10)에 설치되어 문을 열고 닫기 위한 경첩에 있어서, 문에 고정될 수 있도록 일정 두께를 가지는 장방형으로 형성되는 제1베이스(110)에 고정되는 제1기어(100)와; 상기 제1기어(100)와 상기 제1기어(110)와 맞물리는 제2기어(200)와; 상기 제2기어(200)와 맞물리는 제3기어(300)와; 상기 제3기어(300)와 일정거리 이격되어 형성되는 관통홀(311)이 형성되고 상기 제3기어(300)의 단부와 연결되는 일정 두께의 연결판(312)을 구비하는 회전부재(310)와, 문틀에 고정될 수 있도록 소정의 두께를 가지는 장방형으로 형성되며, 상기 관통홀(311)에 삽입되는 관통축(313)을 고정하는 제1고정홀(411)이 형성된 브라켓(410)이 상부에 구비되는 제2베이스(400);가 구비되며, 상기 제1,2,3기어의 결합관계에 의해 상기 제1기어가 회전하는 방향과 상기 제3기어가 회전하는 방향이 동일하여, 상기 제1베이스가 회전함에 따라 같은 방향으로 상기 제3기어가 회전하여, 상기 문(10)의 회전에 따라 상기 제3기어가 회전하여 문이 열리는 것을 특징으로 하는 기어를 이용한 문 경첩에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 문 경첩의 사시도를 나타낸 도면이다.

상기한 바와 같이, 본 발명은 크게 문과 문틀에 고정되는 판 형상의 제1베이스(110) 및 제2베이스(400)와, 상기 제1,2베이스와 결합되며 서로 맞물려 각각 회전력을 전달하는 제1,2,3기어(100,200,300)로 구성된다.

상기 제1기어(100)는 상기 제1베이스(110)의 상부에 실장되어 있다. 상기 제1기어의 기어 이빨 일부가 생략되고, 축에 수직된 방향으로 연장되어 상기 제1베이스(110)와 직접 결합된다.

상기 제1베이스(110)는 얇은 플레이트 형상으로 이루어져, 상기 문(10)에 피스와 같은 연결구로 결합할 수 있도록 홀이 형성되어 있다.

따라서, 상기 제1베이스가 회전함에 따라 상기 제1기어도 함께 회전하도록 구성된다.

상기 제1기어(100)는 직경, 모듈이 동일한 제2기어(200)가 맞물려있다.

상기 제2기어는 상기 제1기어가 회전함에 따라 반대 방향으로 회전하게 된다.

상기 제2기어와 맞물리는 제3기어(300) 또한, 상기 제2기어와 반대 방향으로 회전하게 된다.

즉, 상기 제1기어와 제3기어는 같은 방향으로 회전하게 된다.

도 3에서 본 발명의 일부를 생략하여 상기 제1,2,3기어가 맞물린 형상과 회전방향을 도시하였다.

도 1 및 도 2에서와 같이, 상기 제3기어(300)의 단부에는 상기 회전부재(310)가 구비되어 있다. 상기 회전부재(310)는 상기 제3기어와 일정거리 이격되어 형성되는 관통홀(311)과, 상기 제1고정홀과 제3기어를 연결하는 연결판(312)으로 구성된다.

상기 회전부재(310)는 단부에 연결된 제3기어(300)가 회전함에 따라 함께 회전하게 된다.

상기 관통홀(311)에는 관통축(313)이 삽입되며, 상기 관통축(313)은 상기 제2베이스(400)의 제1고정홀(411)에 삽입된다. 즉, 상기 관통홀(311)과 제1고정홀(411)은 상기 관통축(313)에 의해 축 고정된다.

상기 제1고정홀(411)은 문 틀 또는 문이 설치되는 벽면에 피스 등으로 연결되어 설치되는 상기 제2베이스의 상부에 구비되는 브라켓에 형성된다.

상기 브라켓(410)은 상기 제1고정홀(411)과, 상기 제1고정홀과 일정거리 이격된 제2고정홀을 가진다.

따라서, 상기 제1기어가 회전되는 만큼 같은 방향으로 상기 제3기어가 회전하게 되고, 상기 제3기어를 중심으로 상기 회전부재의 관통홀(313)이 회전하여, 상기 관통홀과 축 연결된 브라켓(410)이 구비되는 상기 제2베이스가 회전된다.

또한, 상기 제1,2,3기어를 감싸는 것과 동시에 상기 제1,2,3기어의 축을 고정하는 케이스(500)가 구비된다.

상기 케이스(500)에는 상기 제1,2,3기어의 축을 고정하기 위한 제1기어고정홀(510), 제2기어고정홀(520) 및 제3기어고정홀(530)이 구비된다.

즉, 상기 제1기어, 제2기어 및 제3기어의 회전축은 상기 케이스(500)에 고정되어 있어, 상기 제1기어와 제2기어가 맞물려서 회전함에 따라 상기 케이스(500)도 함께 회전하게 된다.

따라서, 도 4에서와 같이 문과 문틀이 직각으로 닫혀있는 상태에서, 문틀에 연결된 상기 제2베이스가 고정된 상태로 문에 연결된 상기 제1베이스(100)를 회전시키면 상기 제1,2,3기어가 맞물려서 회전함과 동시에 상기 제1,2,3기어축이 고정되어 상기 케이스(500)가 함께 회전하면서 문틀과 일정거리를 유지하면서 문이 회전하여, 틈을 만들지 않고 문을 열 수 있다.

즉, 상기 문(10)의 회전이 이루어질 때, 함께 결합되어 있는 제1베이스(110)와 상기 제1기어(100)가 회전하게 되면, 기어결합된 상기 제2기어(200)가 제1기어(100)와 역방향으로 회전하고, 상기 제2기어와 기어결합된 상기 제3기어(300)가 다시 제2기어(200)와 역방향으로 회전하게 된다. 즉, 도 3에서 표현된 바와 같이, 상기 제1기어와 3기어는 일정거리 이격되어 같은 회전방향으로 회전한다.

따라서, 상기 문(10)이 회전할 때, 상기 문(10)의 회전축이 되는 상기 제1기어(100)가 상기 제3기어(300)와 일정거리 이격되어 같은 방향으로 회전하게 되므로, 도 4에서와 같이 문이 문틀로부터 일정거리 이격된 위치에서 회전하고, 일정 각도 이상이 되면 다시 상기 문이 문틀로 접촉할 수 있도록 각도가 조정된다.

즉, 상기 문(10)의 회전축이 한 곳에 고정되지 않고, 상기 제1,2,3기어를 통해 조금 이격된 위치에서 상기 문의 회전축이 형성되어 문틈을 최소화할 수 있는 것이다.

이는 반대로 문이 열려있는 상태에서 문틀과 평행하도록 문을 닫는 과정도 역순으로 동일하게 구동된다.

이때, 문이 안정적으로 열고 닫히게 하기 위해서 상기 케이스(500)와 상기 제2베이스(400)가 일정 거리를 가질 수 있도록 구속하는 로드(600)를 구비한다.

상기 로드(600)는 도 1 및 도 4에서와 같이 상기 브라켓(410)의 제1고정홀과 인접하여 형성되는 제2고정홀(412)과 상기 케이스(500)에 구비되는 제3기어고정홀(530)과 일정거리 이격된 위치에 형성되는 제3고정홀(540)을 연결할 수 있도록 형성된다.

상기 제2고정홀(412)과 제3고정홀(540)에 끼워질 수 있도록 단부가 상기 제2,3고정홀의 직경과 동일한 크기로 돌출되어, 도 1에서와 같이 양쪽으로 끼워질 수 있도록 한다.

상기 로드(600)는 도 1에서와 같이 상기 케이스(500)의 양측에서 끼워지는 형태로, 상기 케이스(500)의 제3고정홀(540)과 상기 제2베이스(400)에 구비된 브라켓의 제2고정홀(412)이 일정거리를 유지할 수 있도록 형성되어, 안정적으로 문이 개폐될 수 있도록 고정한다.

본 발명에서는 기어 3개가 연속적으로 연결되므로, 상기 제1기어와 제2기어는 회전방향이 반대이며, 상기 제3기어와는 회전방향이 일치한다.

따라서, 상기 제1기어가 회전함에 따라 상기 제3기어가 상기 제1기어와 동일한 방향으로 움직이도록 형성한다.

이러한 구성을 가지고서 문에 직접 설치된 모식도를 도 4에서 나타내었다. 상기 제1베이스는 문에 고정되고, 상기 제2베이스는 문틀 혹은 벽에 고정되어, 상기 제1베이스가 연결된 문에 힘을 가해 문을 열고 닫을 때, 상기 문틀과 문의 틈이 형성되지 않도록 문이 유동적인 회전축을 가지고서 움직이도록 한다.

도 4에서와 같이, 단순히 문틀과 문의 사이에서 고정적인 회전축이 형성되어 문이 회전하면서 개폐되는 일반적인 문 경첩과 달리, 상기 제1,2,3기어가 전달하는 회전력과, 상기 케이스와 로드로 상기 제1,2,3기어가 회전하는 반경을 제어하여 문과 문틀 사이에 발생하는 문틈을 최소화하면서 문을 개폐할 수 있다.

따라서, 본 발명을 이용하면 일반적인 힌지형으로 구성되는 문에서는 도에서와 같이 발생할 수 있는 손 끼임 사고를 예방할 수 있다.

또한, 상기 케이스(500)의 외측을 다시 감싸는 커버를 추가로 구비하여, 내부의 부품들을 보호하고, 상기 케이스(500)에 고정된 축들이 이탈되지 않도록 고정할 수 있다.

또한, 도 1에서와 같이 본 발명의 실시예에서는 문의 개폐각도가 직각을 이루지만, 상기 제2,3고정홀의 위치와 상기 로드의 길이, 상기 회전부재의 길이 등을 조절하여 더 크거나 작은 회전반경으로 문을 열고 닫을 수 있도록 변형하여 구성할 수 있다. 도 5에서는 문을 120도의 각도까지 열 수 있도록 각 부품의 크기를 변형한 실시예를 나타내었다.

도 5에서와 같이, 본 발명의 문 경첩을 이용할 때, 각 부품들의 길이를 조절하여, 문 개폐시 원하는 회전반경을 얻을 수 있다.

본 발명에 따른 경첩은 일반 사용자의 수준에서도 문짝과 문틀에 시공하는 것이 간편하며,각 구성요소의 위치를 임의적으로 설정하여 문짝이나 문틀에 시공할 필요가 없으며, 각 구성요소를 조립한 상태로 구성요소에 형성된 관통홀에 나사 등의 체결수단을 삽입시키는 것만으로 시공이 간단하게 가능하다.

또한, 본 발명에 따른 도어시스템을 사용하면, 문짝과 문 사이에 손가락 끼임이 발생될 수 있는 틈새가 최소화되어 사용자의 안전사고 발생을 예방할 수 있다.

100 : 제1기어 110 : 제1베이스
200 : 제2기어
300 : 제3기어 310 : 회전부재 311 : 관통홀
312 : 연결판 313 : 관통축
400 : 제2베이스 410 : 브라켓 411 : 제1고정홀
412 : 제2고정홀
500 : 케이스 510 : 제1기어고정홀 520 : 제2기어고정홀
530 : 제3기어고정홀 540 : 제3고정홀
600 : 로드

Claims (2)

1. 문틀(20)과 문(10)에 설치되어 문을 열고 닫기 위한 경첩에 있어서,
   문에 고정될 수 있도록 일정 두께를 가지는 장방형으로 형성되는 제1베이스(110)에 고정되는 제1기어(100)와;
   상기 제1기어(100)와 상기 제1기어(110)와 맞물리는 제2기어(200)와;
   상기 제2기어(200)와 맞물리는 제3기어(300)와;
   상기 제3기어(300)와 일정거리 이격되어 형성되는 관통홀(311)이 형성되고 상기 제3기어(300)의 단부와 연결되는 일정 두께의 연결판(312)을 구비하는 회전부재(310)와,
   문틀에 고정될 수 있도록 소정의 두께를 가지는 장방형으로 형성되며, 상기 관통홀(311)에 삽입되는 관통축(313)을 고정하는 제1고정홀(411)과 제2고정홀(412)이 형성된 브라켓(410)이 상부에 구비되는 제2베이스(400)와;
   상기 제1,2,3기어의 축이 고정될 수 있도록 좌우를 관통하는 제1,2,3기어고정홀(510,520,530) 및 제3고정홀(540)이 구비되고, 상기 제1기어(100), 제2기어(200), 제3기어(300) 및 회전부재(310)의 외측을 감싸는 케이스(500)와;
   상기 제2고정홀(412)과 상기 제3고정홀(540)을 연결할 수 있도록 양단부에 제1돌출부 및 제2돌출부가 형성되는 일정 길이를 가지는 로드(600);가 구비되어,
   상기 제1,2,3기어의 결합관계에 의해 상기 제1기어가 회전하는 방향과 상기 제3기어가 회전하는 방향이 동일하여, 상기 제1베이스가 회전함에 따라 같은 방향으로 상기 제3기어가 회전하며, 상기 로드(600)에 의해 회전반경이 일정하게 유지되면서 문이 열리는 것을 특징으로 하는 기어를 이용한 문 경첩.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제3고정홀(540)의 위치와, 상기 로드(600)의 길이 및 상기 회전부재(310)의 길이를 조절하여, 문이 열리는 최대 각도를 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 기어를 이용한 문 경첩.
   
   

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