KR20230096369A - 금속 분말 포집이 가능한 플로어 힌지장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 플로어 힌지장치에 관한 것으로서, 상세하게는 실린더 모듈의 외측면에 미세 금속 분말을 수집하는 분말 수집홈을 형성하고, 하우징의 유압 채널에 분말 수집홈에서 수집된 미세 금속 분말이 낙하되어 포집되는 분말 포집홈을 형성하여 실린더 모듈의 이동시 발생하여 오일 속에 포함된 미세 금속 분말을 1차로 분말 수집홈에서 수집한 다음, 미작동시 자중에 의해 미세 금속 분말이 분말 포집홈으로 낙하되어 포집되도록 함으로써 미세 금속 분말에 의해 표면에 흡집이 발생하는 것과 이동을 방해하는 것을 방지하도록 하는 금속 분말 포집이 가능한 플로어 힌지장치에 관한 것이다.

Description

금속 분말 포집이 가능한 플로어 힌지장치{FLOOR HINGE DEVICE CAPABLE OF COLLECTING METAL POWDER}
본 발명은 플로어 힌지장치에 관한 것으로서, 상세하게는 실린더 모듈의 외측면에 미세 금속 분말을 수집하는 분말 수집홈을 형성하고, 하우징의 유압 채널에 분말 수집홈에서 수집된 미세 금속 분말이 낙하되어 포집되는 분말 포집홈을 형성하여 실린더 모듈의 이동시 발생하여 오일 속에 포함된 미세 금속 분말을 1차로 분말 수집홈에서 수집한 다음, 미작동시 자중에 의해 미세 금속 분말이 분말 포집홈으로 낙하되어 포집되도록 함으로써 미세 금속 분말에 의해 표면에 흡집이 발생하는 것과 이동을 방해하는 것을 방지하도록 하는 금속 분말 포집이 가능한 플로어 힌지장치에 관한 것이다.
일반적으로, 실내의 출입구에 설치되는 도어는 선회식(즉, 여닫이식)의 경우, 그 일측의 상단 및 하단이 문틀에서 회동 가능하게 설치된다. 이와 같이 선회식으로 개폐되는 도어의 경우에는 별도의 도어 고정장치 또는 도어개폐 완충장치가 설치되지 않을 경우, 예컨대 풍력과 같은 약간의 외력에 의해서도 쉽게 열리고 닫히거나, 흔들리는 상황이 발생된다.
외력에 의해 도어가 임의로 개폐되는 경우, 출입자가 그 도어에 부딪혀 충돌하는 등의 안전사고가 발생될 가능성을 배제할 수 없으며, 도어 자체도 충돌로 인하여 파손되거나 고장이 발생하는 등의 문제점이 있다. 특히, 이러한 안전사고나, 고장, 파손 등의 경우는 도어가 강화유리를 적용한 강화도어인 경우 더욱 심각한 결과를 초래할 수 있게 된다.
이를 위해서, 출입구에 설치되는 강화도어에 설치되어 강화도어의 선회식 개폐동작이 자연스럽고 천천히 유지되도록 완충력을 제공하는 소위 플로어 힌지(Floor hinge) 장치가 널리 사용되고 있다.
플로어 힌지장치의 일례로, 국내 등록특허 제10-1476352호가 게시되어 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 플로어 힌지장치(100)는 강화도어(10)의 하단에 결합되어 사용된다. 강화도어(10)는 사용자의 가압에 의해 회동되며 개폐된다. 강화도어(10)의 상부에는 강화도어(10)를 지지하는 문틀(11)이 결합되고, 문틀(11) 상단에는 건물에 도어(10)가 회전 가능하게 지지하는 회전축(13)이 구비된다.
플로어 힌지장치(100)는 사용자가 강화도어(10)를 가압하여 90ㅀ로 열리거나 개방될 때 빠른 속도로 열리거나 빠른 속도로 닫히는 것을 방지한다. 플로어 힌지장치(100)는 탄성부재(140)의 탄성력과 내부에 수용된 작동유체에 의해 피스톤 유닛(120)의 이동에 의해 강화도어(10)의 회전시 감속되도록 한다.
즉, 플로어 힌지장치(100)는 강화도어(10)에 결합되는 하우징(110)과, 하우징(110)의 내부에 직선이동가능하게 구비되는 피스톤 유닛(120)과, 하우징(110)과 피스톤 유닛(120)에 삽입되어 강화도어(10)의 개폐와 회전속도를 조절하는 캠 유닛(130)과, 피스톤 유닛(120)과 하우징(110)의 일측 사이에 결합되어 강화도어(10)가 자동으로 닫히도록 탄성력을 제공하는 탄성 부재(140)로 구성된다.
한편, 이러한 플로어 힌지장치는 강화도어(10)의 개폐속도를 안정적으로 제어할 수 있으면서도, 예를 들어 풍력과 같은 외력에 의해서도 강화도어(10)이 쉽게 개폐동작되지 않도록 완충작용을 해줄 수 있는 플로어 힌지장치의 개발이 요구되어 왔다.
이러한 요구에 부응하기 위하여 본 출원인에 의해 개발된 국내 등록특허 제10-1997196호인 댐핑력 조절이 가능한 플로어 힌지장치가 게시되어 있다.
도 3 내지 도 7에 도시된 바와 같이 상기 댐핑력 조절이 가능한 플로어 힌지장치(200)는 하우징(210)과, 실린더 모듈(220)과, 캠 모듈(230) 및 탄성 모듈(240)을 포함한다.
먼저, 하우징(210)은 직육면체 형태로서 도어(미도시)의 하단에 결합되고, 내부가 길이 방향으로 관통되어 작동 유체가 수용되는 유압 채널(C)이 형성되며, 유압 채널(C)을 수직으로 관통하는 캠홀(211)이 형성된다.
하우징(210)은 실린더 모듈(220)의 댐핑력을 조절하도록 일측에 2개의 댐핑 유로(DL)가 형성되고, 댐핑 유로(DL)에 조절 볼트(B3)가 각각 체결된다. 이때, 댐핑 유로(DL)는 실린더 모듈(220)의 이동시 실린더 모듈(220)의 제 2피스톤(223) 전방으로 유압을 공급하여 댐핑력을 발생시키도록 디귿자 형태로 형성되고, 각기 다른 위치에 형성되고, 조절 볼트(B3)는 오링이 구비되어 작동 유체의 유출을 막는다.
그리고, 실린더 모듈(220)은 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 제 1피스톤(221)과, 제 2피스톤(223) 및 연결 로드(225)로 구성된다.
제 1피스톤(221)은 유압 채널(C)의 일측에 직선 이동 가능하게 결합되며, 작동 유체의 이동을 이용하여 후방으로 이동되도록 유체 이동 유로(L1)가 형성된다.
제 2피스톤(223)은 제 1피스톤(221)과 동일한 크기와 형태로 제작되고, 유체 이동 유로(L1)가 형성되고, 유체 이동 유로(L1)에는 작동 유체를 일방으로 배출하는 볼 밸브(250)가 설치된다.
연결 로드(225)는 제 1, 2피스톤(221, 223)이 서로 대향되도록 제 1, 2피스톤(221, 223)의 하부를 일체로 상호 연결하고, 서로 이격되어 나란하게 배치된다.
또한, 제 1, 2피스톤(221, 223)은 댐핑 유로(DL)의 작동 유체가 유입될 수 있도록 내측 끝단은 지름이 축소된 형태로 형성된다.
이어서, 캠 모듈(230)은 캠축(231)의 상단이 유압 채널(C)을 관통한 상태로 회전 가능하도록 실린더 모듈(220)에 설치되고, 캠축(231)의 하단이 도어가 설치되는 건물의 바닥에 고정된다.
한편, 탄성 모듈(240)은 코일 스프링 구조로서, 유압 채널(C)의 타측에 설치되어 실린더 모듈(220)의 직선 이동에 의해 압축 및 신장되고, 도어가 닫히는 방향으로 탄성력을 작용한다.
그러나, 이러한 종래의 댐핑력 조절이 가능한 플로어 힌지장치를 포함한 모든 플로어 힌지장치는 하우징 내에서 이동가능하도록 실린더 모듈(실린더 유닛)이 원통형으로 형성되는 데, 하우징 내에서 이동됨에 따라 마찰에 의해 미세 금속 분말(칩)이 발생하게 되고, 이로 인해 실린더 모듈의 외측면과 하우징 내측면에 미세 금속 분말이 표면에 부착되어 표면에 흡집을 발생하거나 이동을 방해하는 문제점이 있다.
국내 등록특허 제10-1476352호 국내 등록특허 제10-1997196호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 실린더 모듈의 외측면에 미세 금속 분말을 수집하는 분말 수집홈을 형성하고, 하우징의 유압 채널에 분말 수집홈에서 수집된 미세 금속 분말이 낙하되어 포집되는 분말 포집홈을 형성하여 실린더 모듈의 이동시 발생하여 오일 속에 포함된 미세 금속 분말을 1차로 분말 수집홈에서 수집한 다음, 미작동시 자중에 의해 미세 금속 분말이 분말 포집홈으로 낙하되어 포집되도록 함으로써 미세 금속 분말에 의해 표면에 흡집이 발생하는 것과 이동을 방해하는 것을 방지하도록 하는 금속 분말 포집이 가능한 플로어 힌지장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은,
하우징과, 실린더 모듈과, 캠 모듈 및 탄성 모듈로 이루어지는 플로어 힌지장치에 있어서, 상기 실린더 모듈은 제 1피스톤 또는 제 2피스톤의 외측면에 둘레 방향으로 미세 금속 분말을 수집하는 분말 수집홈이 형성되고, 상기 하우징은 유압 채널에 상기 실린더 모듈의 분말 수집홈에서 수집된 미세 금속 분말이 자중에 의해 낙하될 시 포집하는 분말 포집홈을 구비한다.
여기에서, 상기 분말 포집홈은 상기 실린더 모듈의 정지 위치에서 상기 분말 수집홈과 대응되는 위치에서 상기 유압 채널의 바닥부에서 "U"자 형태로 형성된다.
여기에서 또한, 상기 분말 포집홈은 상기 분말 수집홈에서 미세 금속 분말이 낙하시 이탈되는 것을 방지하도록 상기 분말 수집홈의 폭과 동일하거나 더 넓은 폭으로 형성된다.
여기에서 또, 상기 분말 포집홈은 포집된 금속 분말이 이탈되는 것을 방지하도록 상단 양측에 이탈 방지턱이 형성된다.
여기에서 또, 상기 분말 포집홈은 내부에 금속 분말이 자력에 의해 부착되는 자석이 구비된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명인 금속 분말 포집이 가능한 플로어 힌지장치에 따르면, 실린더 모듈의 외측면에 미세 금속 분말을 수집하는 분말 수집홈을 형성하고, 하우징의 유압 채널에 분말 수집홈에서 수집된 미세 금속 분말이 낙하되어 포집되는 분말 포집홈을 형성하여 실린더 모듈의 이동시 발생하여 오일 속에 포함된 미세 금속 분말을 1차로 분말 수집홈에서 수집한 다음, 미작동시 자중에 의해 미세 금속 분말이 분말 포집홈으로 낙하되어 포집되도록 함으로써 미세 금속 분말에 의해 표면에 흡집이 발생하는 것과 이동을 방해하는 것을 방지할 수 있다.
도 1 및 도 2는 종래의 플로어 힌지장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3 내지 도 7은 종래의 댐핑력 조절이 가능한 플로어 힌지장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 금속 분말 포집이 가능한 플로어 힌지장치의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 9는 도 8의 A-A 부분 단면도이다.
도 10은 도 9의 B-B 부분 단면도이다.
도 11은 본 발명에 따른 금속 분말 포집이 가능한 플로어 힌지장치중 분말 포집홈의 구성을 나타낸 부분 확대도이다.
도 12는 본 발명에 따른 금속 분말 포집이 가능한 플로어 힌지장치에서 분말이 포집되는 상태를 나타낸 동작 설명도이다.
이하, 본 발명에 따른 금속 분말 포집이 가능한 플로어 힌지장치의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 8은 본 발명에 따른 금속 분말 포집이 가능한 플로어 힌지장치의 구성을 나타낸 사시도이고, 도 9는 도 8의 A-A 부분 단면도이며, 도 10은 도 9의 B-B 부분 단면도이고, 도 11은 본 발명에 따른 금속 분말 포집이 가능한 플로어 힌지장치중 분말 포집홈의 구성을 나타낸 부분 확대도이다.
도 7 내지 도 11을 참조하면, 본 발명에 따른 금속 분말 포집이 가능한 플로어 힌지장치(1)는 하우징(10)과, 실린더 모듈(20)과, 캠 모듈(30) 및 탄성 모듈(40)을 포함한다.
먼저, 캠 모듈(30, 도 3 내지 도 5의 230) 및 탄성 모듈(40, 도 3 내지 도 5의 240)은 본 출원인에 의해 등록된 국내 등록특허 제10-1997196호와 동일 구성으로 그 중복 설명은 생략한다.
그리고, 하우징(10)은 직육면체 형태로서 도어(미도시)의 하단에 결합되고, 내부가 길이 방향으로 관통되어 작동 유체가 수용되는 유압 채널(C)이 형성되며, 유압 채널(C)을 수직으로 관통하는 캠홀(11)이 형성되고, 유압 채널(C)에 미세 금속 분말을 포집하는 분말 포집홈(13)이 구비된다.
분말 포집홈(13)은 실린더 모듈(20)의 분말 수집홈(27)에서 수집된 미세 금속 분말이 자중에 의해 낙하될 시 포집하는 데, 포집된 금속 분말이 이탈되는 것을 방지하도록 상단 양측면에 이탈 방지턱(13a)이 구비된다.
분말 포집홈(13)은 실린더 모듈(20)의 정지 위치에서 분말 수집홈(27)과 대응되는 위치에서 유압 채널(C)의 바닥부에서 "U"자 형태로 형성된다.
분말 포집홈(13)은 분말 수집홈(27)에서 미세 금속 분말이 낙하시 이탈되는 것을 방지하도록 분말 수집홈(27)의 폭과 동일하거나 더 넓은 폭으로 형성되는 것이 바람직하다.
분말 포집홈(13)은 내부에 금속 분말이 자력에 의해 부착되는 자석(29)이 구비된다.
그리고, 실린더 모듈(20)은 도 10에 도시된 바와 같이 제 1피스톤(21)과, 제 2피스톤(23)과, 연결 로드(25) 및 분말 수집홈(27)으로 구성된다.
제 1피스톤(21)은 유압 채널(C)의 일측에 직선 이동 가능하게 결합되며, 작동 유체의 이동을 이용하여 후방으로 이동되도록 유체 이동 유로(L1)가 형성된다.
제 2피스톤(23)은 제 1피스톤(21)과 동일한 크기와 형태로 제작되고, 유체 이동 유로(L1)가 형성되고, 유체 이동 유로(L1)에는 작동 유체를 일방으로 배출하는 볼 밸브(23a)가 설치된다.
연결 로드(25)는 제 1, 2피스톤(21, 23)이 서로 대향되도록 제 1, 2피스톤(21, 23)의 하부를 일체로 상호 연결하고, 서로 이격되어 나란하게 배치된다.
분말 수집홈(27)은 제 1피스톤(21) 또는 제 2피스톤(23)의 외측면에 둘레 방향으로 형성된다. 도면상에서는 제 2피스톤(23)에 도시하였다.
분말 수집홈(27)은 금속 분말이 원활하게 수집되도록 양측면에 수집용 경사면(27a)이 형성된다.
이하, 본 발명에 따른 금속 분말 포집이 가능한 플로어 힌지장치의 동작을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 12는 본 발명에 따른 금속 분말 포집이 가능한 플로어 힌지장치에서 분말이 포집되는 상태를 나타낸 동작 설명도이다.
도어를 열면 캠 모듈(30)의 캠축이 일방향으로 회전되면서, 실린더 모듈(20)이 탄성 모듈(40)의 탄발력을 이기면서 전진하게 되고, 유압 채널(C)중 탄성 모듈(40) 측에 위치한 작동 유체가 유체 이동 유로(L1)를 통해 이동된다.
반대로, 도어를 닫으면 작동 유체는 댐핑 유로(DL)를 통해 실린더 모듈(20)의 제 1, 2피스톤(21, 23) 사이, 즉 연결 로드(25)로 공급된다.
그러면, 실린더 모듈(20)이 탄성 모듈(40)의 복원력에 의해 원위치로 후진되는 데, 캠홀(11)의 우측의 유압 채널(C)의 작동 유체는 제 1, 2피스톤(21, 23) 사이, 즉 연결 로드(25) 측으로 상대적으로 많은 량의 유체가 공급되어 댐핑력이 발생하게 되면서 실린더 모듈(20)이 고속으로 후진된다.
실린더 모듈(20)이 후진되면서 유로를 폐쇄시키면, 캠홀(11)의 우측의 유압 채널(C)의 작동 유체는 제 1, 2피스톤(21, 23) 사이, 즉 연결 로드(25) 측으로 유체가 공급되기 때문에, 결국 작동 유체의 공급량이 적어져서 댐핑력이 발생하게 되어 실린더 모듈(20)이 저속으로 이동되고, 이로 인해 캠 모듈(30)의 캠축이 서서히 회전되면서 도어가 천천히 닫히게 된다.
한편, 실린더 모듈(20)이 유압 채널(C)에서 전후로 이동되는 데, 이때 유체가 채워져 있다 하여도 금속 간의 마찰로 인해 미세 금속 분말이 발생한다.
발생된 미세 금속 분말은 실린더 모듈(20)의 전후진에 따라 분말 수집홈(27)으로 유입된다.
분말 수집홈(27)으로 미세 금속 분말이 유입된 상태에서 도어가 정지상태가 되면, 분말 수집홈(27)의 미세 금속 분말이 자중에 의해 낙하되어 분말 포집홈(13)에 포집된다.
그리고, 분말 포집홈(13)에서 포집된 미세 금속 분말은 이탈 방지턱(13a)에 의해 유체와 함께 빠져 나가는 것이 억제되고, 더욱이 자석(29)의 자력에 의해 이탈이 방지된다.
따라서, 본 발명에 따르면 실린더 모듈의 전후진시 발생되는 미세 금속 분말이 실린더 모듈에 형성된 분말 수집홈에서 수집된 후 정지시 분말 포집홈으로 낙하되어 포집됨으로써 미세 금속 분말에 의해 표면에 흡집이 발생하는 것과 이동을 방해하는 것을 방지할 수 있다.
본 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
10 : 하우징 13 : 분말 포집홈
13a : 이탈 방지턱 20 : 실린더 모듈
27 : 분말 수집홈 29 : 자석
30 : 캠 모듈 40 : 탄성 모듈
C : 유압 채널

Claims (5)

  1. 하우징과, 실린더 모듈과, 캠 모듈 및 탄성 모듈로 이루어지는 플로어 힌지장치에 있어서,
    상기 실린더 모듈은,
    제 1피스톤 또는 제 2피스톤의 외측면에 둘레 방향으로 미세 금속 분말을 수집하는 분말 수집홈이 형성되고,
    상기 하우징은,
    유압 채널에 상기 실린더 모듈의 분말 수집홈에서 수집된 미세 금속 분말이 자중에 의해 낙하될 시 포집하는 분말 포집홈을 구비하는 것을 특징으로 하는 금속 분말 포집이 가능한 플로어 힌지장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 분말 포집홈은,
    상기 실린더 모듈의 정지 위치에서 상기 분말 수집홈과 대응되는 위치에서 상기 유압 채널의 바닥부에서 "U"자 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 금속 분말 포집이 가능한 플로어 힌지장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 분말 포집홈은,
    상기 분말 수집홈에서 미세 금속 분말이 낙하시 이탈되는 것을 방지하도록 상기 분말 수집홈의 폭과 동일하거나 더 넓은 폭으로 형성되는 것을 특징으로 하는 금속 분말 포집이 가능한 플로어 힌지장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 분말 포집홈은,
    포집된 금속 분말이 이탈되는 것을 방지하도록 상단 양측에 이탈 방지턱이 형성되는 것을 특징으로 하는 금속 분말 포집이 가능한 플로어 힌지장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 분말 포집홈은,
    내부에 금속 분말이 자력에 의해 부착되는 자석이 구비되는 것을 특징으로 하는 금속 분말 포집이 가능한 플로어 힌지장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101997196B1 (ko) 2019-02-15 2019-07-08 (주)디앤아이 댐핑력 조절이 가능한 플로어 힌지장치

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