WO2014088280A1 - 도어 클로저 - Google Patents

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WO2014088280A1
WO2014088280A1 PCT/KR2013/011083 KR2013011083W WO2014088280A1 WO 2014088280 A1 WO2014088280 A1 WO 2014088280A1 KR 2013011083 W KR2013011083 W KR 2013011083W WO 2014088280 A1 WO2014088280 A1 WO 2014088280A1
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WO
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housing
hole
coil spring
link shaft
rack gear
Prior art date
Application number
PCT/KR2013/011083
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English (en)
French (fr)
Inventor
이정우
강재복
Original Assignee
(주)다원에스디에스
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Publication date
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    • E05F—DEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION; CHECKS FOR WINGS; WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
    • E05F1/00—Closers or openers for wings, not otherwise provided for in this subclass
    • E05F1/08—Closers or openers for wings, not otherwise provided for in this subclass spring-actuated, e.g. for horizontally sliding wings
    • E05F1/10—Closers or openers for wings, not otherwise provided for in this subclass spring-actuated, e.g. for horizontally sliding wings for swinging wings, e.g. counterbalance
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    • E05F3/10—Closers or openers with braking devices, e.g. checks; Construction of pneumatic or liquid braking devices with liquid piston brakes with a spring, other than a torsion spring, and a piston, the axes of which are the same or lie in the same direction
    • E05F3/102—Closers or openers with braking devices, e.g. checks; Construction of pneumatic or liquid braking devices with liquid piston brakes with a spring, other than a torsion spring, and a piston, the axes of which are the same or lie in the same direction with rack-and-pinion transmission between driving shaft and piston within the closer housing
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    • E05Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES E05D AND E05F, RELATING TO CONSTRUCTION ELEMENTS, ELECTRIC CONTROL, POWER SUPPLY, POWER SIGNAL OR TRANSMISSION, USER INTERFACES, MOUNTING OR COUPLING, DETAILS, ACCESSORIES, AUXILIARY OPERATIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, APPLICATION THEREOF
    • E05Y2800/00—Details, accessories and auxiliary operations not otherwise provided for
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    • E05Y2800/00—Details, accessories and auxiliary operations not otherwise provided for
    • E05Y2800/73—Multiple functions

Definitions

  • the present invention relates to a door closer that automatically closes the door by an elastic force when the door is opened.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a conventional door closer.
  • the conventional door closer includes a housing 2 and a link shaft (gear) passing through the center of the housing 2.
  • Pinion gear 4 fixed to the shaft and coaxially rotated, a coil spring 9 arranged on one side of the housing 2, and pinion gear 4
  • a spring pusher having a rack gear portion 7 engaged with the spring to pressurize the coil spring 9 to accumulate elastic energy for closing the door when the door (not shown) is opened.
  • the housing 2 is attached to a door, one end of a link (also called a connecting rod) is fastened to a link shaft (not shown), and the other end of the link is connected to a door frame. Is fastened.
  • the housing 2 has an arrangement space of the pinion gear 4 at about the center, an arrangement space of the coil spring 9 on one side, and a spring pusher 6 Arrangement space is provided on the other side. Therefore, it is difficult to compactly configure the housing 2 and it is difficult to miniaturize.
  • a coil spring 9 having a large elastic force and a long elastic force is required.
  • One side of the housing 2 has a rotational axis (not shown) of the door than the other side of the housing 2. It is difficult to secure an accommodating space of the large coil spring 9 by extending one side of the housing 2 in the direction of the positive X axis (+).
  • the pinion gear 4, i.e., the position of the link shaft (not shown) is related to the length of the link and is restricted in moving in the negative direction of the X axis. It is also difficult to secure the accommodating space of the large coil spring 9 by extending the side in the negative X-axis direction.
  • the present invention provides a door closer that can be compactly constructed by compactly configuring the inside of the housing.
  • the present invention provides a door closer that can be easily extended so that the large spring can be placed inside the housing, and can be installed in the door without occurrence of an operation error such as a poor opening degree of the door.
  • the housing is fixed to the door (door), one end of the link (link) connected to the frame (frame) of the door, rotatably fitted to the housing and its upper end protruding out of the housing is A link shaft connected to the other end of the link, a pinion gear coaxially rotating with the link shaft, and inserted into the housing reciprocally in the longitudinal direction of the housing, and on one side A piston having a rack gear portion engaged with the pinion gear at its end, a piston base portion at the other end, and a piston body connecting the rack gear portion with the piston base, and the piston body And a coil spring that is compressed to accumulate elastic energy when the link shaft rotates in a direction in which the door is opened, and is mounted on the link shaft.
  • One end of the coil spring which is relatively close, is restricted in movement toward the link shaft within the housing, and the other end of the coil spring relatively far from the link shaft is pushed by the piston base part so that the link shaft is closed. Moving toward to provide a door closer configured to compress the coil spring.
  • the link shaft and the pinion gear may be located at one side in the longitudinal direction of the housing, and the coil spring and the piston base part may be located at the other side in the longitudinal direction of the housing.
  • a spring through hole into which the coil spring is inserted and a rack gear through hole having an inner diameter smaller than the spring through hole as a passage through which the rack spring is reciprocated are formed in a line with each other, and the door closer of the present invention includes the spring A damping oil filled in the through hole and a sealing unit may be further provided to prevent the damping oil from leaking into the rack gear through hole.
  • a seating groove smaller than an inner diameter of the spring through hole and larger than an inner diameter of the rack gear through hole is formed at a portion where the spring through hole and the rack gear through hole are connected, and the sealing unit is formed on an outer circumferential surface of the piston body part.
  • a sealing member in a ring shape that fits tightly, and an outer diameter larger than an inner diameter of the rack gear through hole, and fitted to the piston body so as to be positioned between the sealing member and the coil spring, and by the coil spring A washer is pressed against the rack gear through side, and the sealing member may be configured to be pressed into the rack gear through side by the washer and inserted into the seating groove.
  • the link shaft is deflected on one side inside the housing, the coil spring providing the elastic force for closing the door, and the piston for compressing the coil spring is located together on the other side inside the housing. . Therefore, it is easy to downsize the door closer housing.
  • the other side of the housing can be extended in the longitudinal direction, so that the expanded housing can be installed in the door without changing the position of the link shaft with respect to the door. Therefore, operation errors such as poor opening degree of the door and the like are reduced.
  • the door closer may be attached to the door so that the position of the link shaft is kept within a certain distance from the rotation axis of the door.
  • 180 ° opening of the door is possible without extending the length of the link.
  • the link shaft which is biased on one side of the housing may be located close to the rotation axis of the door, thereby improving the efficiency of the door closer.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a conventional door closer.
  • FIG. 2 is a perspective view illustrating a door equipped with a door closer according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 and 4 are cross-sectional views of the interior of the door closer housing of FIG. 2, FIG. 3 shows when the door is closed, and FIG. 4 shows when the door is opened.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line V-V of FIG. 3.
  • Terminology used herein is a term used to properly express a preferred embodiment of the present invention, which may vary depending on the intention of a user or an operator or customs in the field to which the present invention belongs. Therefore, the definitions of the terms should be made based on the contents throughout the specification.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a door equipped with a door closer according to an embodiment of the present invention, referring to this, the door closer 20 according to an embodiment of the present invention is rotated about the vertical axis of rotation (17) It is attached to the upper side of the sliding door 14 to be opened and closed. Specifically, a pair of flanges 22 of the housing 21 of the door closer 20 are fixedly attached by screws, and one of the links 25 to which the pair of sticks are connected. The end is connected to the upper side of the door frame 2, the other end of the link 25 is connected to the upper end of the link shaft 30 through the housing 21.
  • FIG. 3 and 4 are cross-sectional views of the interior of the door closer housing of FIG. 2, FIG. 3 is a view when the door is closed, FIG. 4 is a view when the door is opened, and FIG. 5 is a cross-sectional view taken along V-V of FIG. 3. 3 to 5,
  • the door closer 20 according to the embodiment of the present invention includes a pinion gear 32, a piston 35, and a coil spring 43 in the housing 21. ).
  • the pinion gear 32 is formed on the outer circumferential surface of the link shaft 30 and rotates coaxially with the link shaft 30 about the rotation axis of the link shaft 30 parallel to the Z axis.
  • the link shaft 30 is inserted into the link shaft through hole 26 formed in the direction parallel to the Z axis in the housing 21.
  • the piston 35 extends in the longitudinal direction of the housing 21, that is, in a direction parallel to the X axis, is inserted into the housing 21 and reciprocated in the longitudinal direction of the housing 21.
  • the piston 35 has a rack gear portion 40 engaged with the pinion gear 32 at one end, a piston base 36 at the other end, and a piston base 36 and the rack gear. And a piston body portion 38 which connects the portions 40.
  • the coil spring 43 is a compression spring in which elastic energy is accumulated when compressed, and is fitted to the piston 35, specifically, the piston body 38.
  • the coil spring 43 has an X axis positive (+) when the piston base portion 36 moves toward the link shaft 30, that is, the piston 35 in which the rack gear portion 40 engages the pinion gear 32.
  • the coil spring 43 elastically pressurizes the piston 35 so that the link shaft 30 rotates in the direction of closing the door 14 (see FIG. 2).
  • the link shaft 30 and the pinion gear 32 are located on one side (right side with respect to the center of the housing 21 with reference to FIG. 3) in the longitudinal direction of the housing 21, and the coil spring 43 and the piston base portion ( 36 is located at the other side in the longitudinal direction of the housing 21 (refer to FIG. 3 to the left with respect to the center of the housing 21).
  • the coil spring 32 and the piston 35 can be arranged so as to overlap in the housing 21, so that the inside of the housing 21 can be compactly constructed and can be miniaturized.
  • a spring through hole 23 into which the coil spring 43 is inserted and a rack gear through hole 24 having an inner diameter smaller than that of the spring through hole 23 are aligned in the housing 21 as a passage for the rack gear part 40 to reciprocate. It is formed to be connected to.
  • the piston 35 is inserted into the housing 21 through the spring through holes 23.
  • the rack gear portion 40 enters the rack gear through hole 24 through the spring through hole 23.
  • One end of the coil spring 43 is limited in movement in the positive X-axis direction due to the inner diameter narrowing at the boundary between the spring through hole 23 and the rack gear through hole 24.
  • the other end of the coil spring 43 moves in the same direction when the piston base portion 36 moves in the positive X-axis direction. Therefore, when the piston 35 moves in the positive X-axis direction, the coil spring 43 is compressed. When the piston 35 moves in the negative X-axis direction, the coil spring 43 expands. Is restored.
  • the conventional door closer 1 Comparing the conventional door closer 1 shown in FIG. 1 with the door closer 20 of the present invention in FIGS. 3 and 4, the conventional door closer 1 has a length of the coil spring 9 in order to increase the elastic force.
  • the link 25 (see Fig. 2) should be longer as the link shaft is moved away from the rotation axis 17 (see Fig. 2) of the door.
  • the door 14 (see FIG. 2) may not open wide enough to 180 °.
  • the efficiency of the door closer 1 is lowered.
  • the position of the link shaft 30 even when the large spring 35 is mounted inside the housing 21 to increase the door closing force, the position of the link shaft 30 (see FIG.
  • the door closer 20 can be attached to the door 14 to keep it within a certain distance from 17.
  • the door 14 (see FIG. 2) can be opened to 180 ° without widening the length of the link 25.
  • the link shaft 30, which is biased on one side of the housing 21 may be located close to the rotation axis 17 of the door, thereby improving the efficiency of the door closer 20. Can improve.
  • the door closer (20) is filled is provided with a damping five days (damping oil) and a sealing unit (sealing unit) so as to prevent the damping five days not leak to the rack gear through hole 24, a spring aperture (23).
  • the sealing unit has a sealing member 63 and a washer 60.
  • Sealing member 63 is typically made of a rubber material, is a ring-shaped member that is fitted in close contact with the outer peripheral surface of the piston body (38). U-packing (U-packing) having a cross-section of the letter U-shape may be applied to the sealing member (63).
  • the washer 60 is made of a metal material and has an outer diameter larger than the inner diameter of the rack gear through-hole 24 and is fitted to the piston body 38 to be positioned between the sealing member 63 and the coil spring 43.
  • the washer 60 is located in the spring through hole 23 and is pressed toward the rack gear through hole 24 by the coil spring 43.
  • a seating groove 18 smaller than the inner diameter of the spring through hole 23 and larger than the inner diameter of the rack gear through hole 24 is formed at a portion where the spring through hole 23 and the rack gear through hole 24 are connected.
  • the sealing member 63 is pressed by the washer 60 toward the rack gear through-hole 24 to be inserted into the seating groove 18.
  • the washer 60 has a protrusion 61 protruding from the inner circumference so as to push the sealing member 63 into the mounting groove 18. Not only when the piston 35 moves in the positive X-axis direction, but also when the piston 35 moves in the negative X-axis direction, the washer 60 pressurized by the coil spring 43 is sealed. The 63 is pressed toward the rack gear through-hole 24, and the sealing member 63 is not detached from the mounting groove 18 to block leakage of the damping oil.
  • the inlet of the spring through hole 23 formed on the other side of the housing 21 is sealed and closed by a cap 46, the boundary between the rack gear through hole 24 and the spring through hole 23 is made of rubber Only the piston body 38 is movable by the ring-shaped sealing member 48.
  • the piston base portion 36 is provided with an oil movement hole 37.
  • the piston 35 moves in the positive direction of the X axis, that is, when the door 14 (see Fig. 2) is opened, the damping oil that was on the coil spring 43 side inside the spring through hole 23 It moves to the cap 46 side through the oil movement through hole 37 and retards the movement speed of the piston 35 to mitigate the impact due to the sudden opening of the door 14.
  • FIGS. 3 and 4 a door opening and closing operation by the door closer 20 will be described with reference to FIGS. 3 and 4.
  • the door 14 (see FIG. 2) is closed when in the state of FIG. 3, and the pinion gear 32 formed on the link shaft 30 (see FIG. 5) is held in half when the door 14 starts to open.
  • the piston 35 is maximally moved in the X-axis positive direction as shown in FIG. 4, and the coil spring 43 is compressed to the maximum.
  • the present invention can be applied to a sliding door such as a front door of a house, an apartment, an officetel, or a fire door.

Landscapes

  • Closing And Opening Devices For Wings, And Checks For Wings (AREA)
  • Lock And Its Accessories (AREA)

Abstract

하우징 내부를 콤팩트(compact)하게 구성하여 소형화하기 용이한 도어 클로저가 개시된다. 개시된 도어 클로저는, 링크 샤프트에 상대적으로 가까운 코일 스프링의 일 측 단부는 하우징의 내부에서 링크 샤프트를 향한 이동이 제한되고, 링크 샤프트로부터 상대적으로 먼 코일 스프링의 타측 단부가 피스톤 베이스부에 의해 밀려 링크 샤프트를 향해 이동됨으로써 코일 스프링이 압축되도록 구성된다.

Description

도어 클로저
본 발명은 여닫이식 도어를 열었을 때 이를 탄성력에 의해 자동으로 닫아주는 도어 클로저에 관한 것이다.
주택, 아파트, 오피스텔 등의 현관문, 방화문과 같은 여닫이식 도어에는 통상적으로 도어를 열었을 때 이를 탄성력에 의해 자동으로 닫아주는 도어 클로저(door closer)가 부착되어 있다. 도 1은 종래의 도어 클로저의 일 예를 도시한 단면도로서, 이를 참조하면, 종래의 도어 클로저는, 하우징(2)과, 하우징(2)의 대략 중앙부를 관통하는 링크 샤프트(link shaft)(기어축이라고도 한다)에 고정되어 동축(同軸) 회전하는 피니언 기어(pinion gear)(4)와, 하우징(2) 내부의 일 측에 배치된 코일 스프링(coil spring)(9)과, 피니언 기어(4)에 치합되는 랙 기어부(rack gear portion)(7)를 구비하여 도어(미도시)가 개방될 때 코일 스프링(9)을 가압하여 도어 폐쇄를 위한 탄성 에너지를 축적하는 스프링 푸셔(spring pusher)(6)를 구비한다. 하우징(2)은 도어(door)에 부착되고, 링크 샤프트(미도시)에는 링크(link)(연결대라고도 한다)의 일 측 단부가 체결되며, 링크의 타 측 단부는 도어 프레임(door frame)에 체결된다.
도시된 종래의 도어 클로저(1)에서 하우징(2)은 피니언 기어(4)의 배치 공간을 대략 중앙에 구비하고, 코일 스프링(9)의 배치 공간을 일 측에 구비하며, 스프링 푸셔(6)의 배치 공간을 타 측에 구비한다. 따라서, 하우징(2)을 콤팩트(compact)하게 구성하기 어렵고 소형화하기 어렵다.
한편, 철제 방화문과 같이 무겁고 큰 도어를 자동으로 폐쇄하기 위해서는 탄성력이 크고 긴 코일 스프링(9)이 필요한데 상기 하우징(2)의 일 측은 상기 하우징(2)의 타 측보다 도어의 회전축(미도시)에 가까워서 상기 하우징(2)의 일 측을 X축 양(+)의 방향으로 확장하여 대형 코일 스프링(9)의 수용 공간을 확보하기는 어렵다. 또한, 피니언 기어(4), 즉 링크 샤프트(미도시)의 위치는 링크(link)의 길이와 연관되어 있어 X축 음(-)의 방향으로 이동시키는데 제한이 있기 때문에 상기 하우징(2)의 타 측을 X축 음(-)의 방향으로 확장하여 대형 코일 스프링(9)의 수용 공간을 확보하기도 어렵다. 부연하면, 종래의 도어 클로저(1)에서는 도어 폐쇄력이나 효율을 높이기 위하여 더 긴 코일 스프링(9)을 사용하고자 하면, 구조적으로 링크 샤프트(미도시)가 도어의 회전축으로부터 더 멀어져야 도어가 180°로 활짝 개방되지 않거나, 링크를 더욱 길게 구성하여야 하는 문제점이 있다.
본 발명은, 하우징 내부를 콤팩트(compact)하게 구성하여 소형화하기 용이한 도어 클로저를 제공한다.
또한 본 발명은, 대형 스프링을 하우징 내부에 배치할 수 있도록 쉽게 확장 가능함과 동시에, 도어의 개방 정도 불량 등과 같은 작동 에러의 발생 없이 도어에 설치할 수 있는 도어 클로저를 제공한다.
또한, 탄성력 증대를 위해 하우징 내부에 대형 스프링을 장착한 경우에도 링크의 길이 확장 없이 도어의 180° 개방이 가능하게 도어에 장착될 수 있는 도어 클로저를 제공한다.
본 발명은, 도어(door)에 고정되는 하우징, 일 단이 도어의 프레임(frame)에 연결되는 링크(link), 상기 하우징에 회전 가능하게 끼워지고 상기 하우징의 외부로 돌출된 자신의 상단부가 상기 링크의 타 단에 연결되는 링크 샤프트(link shaft), 상기 링크 샤프트와 동축(同軸) 회전하는 피니언 기어(pinion gear), 상기 하우징의 길이 방향으로 왕복 가능하게 상기 하우징의 내부에 삽입되며, 일 측 단부에 상기 피니언 기어에 치합되는 랙 기어부(rack gear portion), 타 측 단부에 피스톤 베이스부, 및 상기 랙 기어부와 상기 피스톤 베이스를 이어주는 피스톤 몸통부를 구비한 피스톤(piston), 및 상기 피스톤 몸통부에 끼워지며, 상기 도어가 개방되는 방향으로 상기 링크 샤프트가 회전하면 압축되어 탄성 에너지를 축적하는 코일 스프링을 구비하고, 상기 링크 샤프트에 상대적으로 가까운 상기 코일 스프링의 일 측 단부는 상기 하우징의 내부에서 상기 링크 샤프트를 향한 이동이 제한되고, 상기 링크 샤프트로부터 상대적으로 먼 상기 코일 스프링의 타측 단부가 상기 피스톤 베이스부에 의해 밀려 상기 링크 샤프트를 향해 이동됨으로써 상기 코일 스프링이 압축되도록 구성된 도어 클로저를 제공한다.
상기 피스톤 몸통부에 끼워지며, 상기 도어가 개방되는 방향으로 상기 링크 샤프트가 회전하면 상기 피스톤 베이스부에 의해 압축되어 탄성 에너지를 축적하는 코일 스프링을 구비하는 도어 클로저를 제공한다.
상기 링크 샤프트 및 상기 피니언 기어는 상기 하우징의 길이 방향으로 일 측에 위치하고, 상기 코일 스프링과 상기 피스톤 베이스부는 상기 하우징의 길이 방향으로 타 측에 위치할 수 있다.
상기 하우징 내부에는 상기 코일 스프링이 삽입되는 스프링 통공과, 상기 랙 기어부가 왕복하는 통로로서 상기 스프링 통공보다 내경이 작은 랙 기어 통공이 서로 일렬로 연결되게 형성되며, 본 발명의 도어 클로저는, 상기 스프링 통공에 채워지는 댐핑 오일(damping oil)과, 상기 댐핑 오일이 상기 랙 기어 통공으로 누출되지 않도록 막는 실링 유닛(sealing unit)을 더 구비할 수 있다.
상기 하우징 내부에는, 상기 스프링 통공과 상기 랙 기어 통공이 연결되는 부분에 상기 스프링 통공의 내경보다 작고 상기 랙 기어 통공의 내경보다 큰 안착 홈이 형성되고, 상기 실링 유닛은, 상기 피스톤 몸통부의 외주면에 밀착되게 끼워지는 링(ring) 형태의 실링 부재, 및 상기 랙 기어 통공의 내경보다 큰 외경을 가지며 상기 실링 부재와 상기 코일 스프링 사이에 위치하도록 상기 피스톤 몸통부에 끼워지고, 상기 코일 스프링에 의해 상기 랙 기어 통공 측으로 가압되는 와셔(washer)를 구비하고, 상기 실링 부재는 상기 와셔에 의해 상기 랙 기어 통공 측으로 가압되어 상기 안착 홈에 삽입 안착되도록 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 도어 클로저에 의하면, 링크 샤프트가 하우징 내부에서 일 측에 편향되어 위치하고, 도어 폐쇄를 위한 탄성력을 제공하는 코일 스프링, 및 코일 스프링을 압축하는 피스톤이 하우징 내부에서 타 측에 함께 위치한다. 따라서, 도어 클로저 하우징을 소형화하기 용이하다.
또한 대형 코일 스프링을 하우징 내부에 배치하는 경우에 하우징의 타 측을 길이 방향으로 확장할 수 있어, 도어에 대한 링크 샤프트의 위치를 변경하지 않고 확장된 하우징을 도어에 설치할 수 있다. 따라서, 도어의 개방 정도 불량 등과 같은 작동 에러가 감소된다.
또한, 도어 폐쇄력 증대를 위해 하우징 내부에 대형 스프링을 장착하는 경우에도 링크 샤프트의 위치는 도어의 회전축으로부터 일정한 거리 이내를 유지하도록 도어 클로저를 도어에 부착할 수 있다. 따라서, 링크의 길이 확장 없이 도어의 180° 개방이 가능하다.
또한, 도어 클로저를 도어에 장착하면 하우징의 일 측에 치우쳐 있는 링크 샤프트가 도어의 회전축에 가깝게 위치할 수 있어 도어 클로저의 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래의 도어 클로저의 일 예를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 도어 클로저가 장착된 도어를 도시한 사시도이다.
도 3 및 도 4는 도 2의 도어 클로저 하우징 내부의 횡단면도로서, 도 3은 도어가 닫힌 때, 도 4는 도어가 열린 때를 도시한 도면이다.
도 5는 도 3의 V-V에 따른 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 도어 클로저를 상세하게 설명한다. 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자 또는 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 도어 클로저가 장착된 도어를 도시한 사시도로서, 이를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 도어 클로저(20)는 수직 방향 회전축(17)을 중심으로 회전하여 개폐되는 여닫이식 도어(14)의 상측면에 부착된다. 구체적으로, 도어 클로저(20)의 하우징(21)의 한 쌍의 플랜지(22)가 스크류(screw)에 의해 고정 부착되며, 한 쌍의 스틱(stick)이 연결된 링크(link)(25)의 일 단은 도어 프레임(2)의 상측에 연결되고, 링크(25)의 타 단은 하우징(21)을 관통하는 링크 샤프트(30)의 상단부에 연결된다.
도 3 및 도 4는 도 2의 도어 클로저 하우징 내부의 횡단면도로서, 도 3은 도어가 닫힌 때, 도 4는 도어가 열린 때를 도시한 도면이며, 도 5는 도 3의 V-V에 따른 단면도이다. 도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 도어 클로저(20)는 하우징(21) 내에 피니언 기어(pinion gear)(32), 피스톤(piston)(35), 및 코일 스프링(43)을 구비한다.
피니언 기어(32)는 링크 샤프트(30) 외주면에 형성되어 Z축에 평행한 링크 샤프트(30)의 회전축에 대해 링크 샤프트(30)와 동축(同軸) 회전한다. 링크 샤프트(30)는 하우징(21) 내부에 Z축과 평행한 방향으로 형성된 링크 샤프트 통공(26)에 삽입 장착된다. 피스톤(35)은 하우징(21)의 길이 방향, 즉 X축과 평행한 방향으로 연장되고, 하우징(21)의 내부에 삽입되어 하우징(21)의 길이 방향으로 왕복 가능하다. 피스톤(35)은 일 측 단부에 피니언 기어(32)에 치합되는 랙 기어부(rack gear portion)(40), 타 측 단부에 피스톤 베이스부(36), 및 피스톤 베이스부(36)와 랙 기어부(40)를 이어주는 피스톤 몸통부(38)를 구비한다.
코일 스프링(43)은 압축될 때 탄성 에너지가 축적되는 압축 스프링이며, 피스톤(35), 구체적으로는 피스톤 몸통부(38)에 끼워진다. 코일 스프링(43)은 피스톤 베이스부(36)가 링크 샤프트(30)를 향해 이동할 때, 즉 랙 기어부(40)가 피니언 기어(32)에 치합된 피스톤(35)이 X축 양(+)의 방향으로 이동할 때 압축되어 탄성 에너지를 축적한다. 이때 코일 스프링(43)은 링크 샤프트(30)가 도어(14)(도 2 참조)를 폐쇄하는 방향으로 회전하도록 피스톤(35)을 탄성 가압한다.
링크 샤프트(30) 및 피니언 기어(32)는 하우징(21)의 길이 방향으로 일 측(도 3를 참조하면 하우징(21) 중앙에 대해 우측)에 위치하고, 코일 스프링(43)과 피스톤 베이스부(36)는 하우징(21)의 길이 방향으로 타 측(도 3를 참조하면 하우징(21)의 중앙에 대해 좌측)에 위치한다. 코일 스프링(32)과 피스톤(35)을 하우징(21) 내에서 겹쳐지게 배열할 수 있어 하우징(21) 내부를 콤팩트(compact)하게 구성할 수 있고, 소형화할 수 있다.
하우징(21) 내부에는 코일 스프링(43)이 삽입되는 스프링 통공(23)과, 랙 기어부(40)가 왕복하는 통로로서 스프링 통공(23)보다 내경이 작은 랙 기어 통공(24)이 서로 일렬로 연결되게 형성된다. 스프링 통공(23)에 코일 스프링(43)이 먼저 삽입된 후, 피스톤(35)이 스프링 통공(23)을 통해 하우징(21) 내부에 삽입 장착된다. 랙 기어부(40)는 스프링 통공(23)을 통과하여 랙 기어 통공(24)에 진입한다. 코일 스프링(43)의 일 측 단부는 스프링 통공(23)과 랙 기어 통공(24)의 경계에서 좁아지는 내경으로 인해 X축 양(+)의 방향으로 이동이 제한된다. 코일 스프링(43)의 타 측 단부는 피스톤 베이스부(36)가 X축 양(+)의 방향으로 이동하면 그에 밀려 같은 방향으로 이동한다. 따라서, 피스톤(35)이 X축 양(+)의 방향으로 이동하면 코일 스프링(43)이 압축되고, 피스톤(35)이 X축 음(-)의 방향으로 이동하면 코일 스프링(43)이 팽창 복원된다.
도 1에 도시된 종래의 도어 클로저(1)와 도 3 및 도 4의 본 발명의 도어 클로저(20)를 비교하면, 종래의 도어 클로저(1)는 탄성력을 높이기 위하여 코일 스프링(9)의 길이를 확장하는 경우 도어의 회전축(17)(도 2 참조)으로부터 링크 샤프트가 멀어짐에 따라 도어 클로저(1)의 링크(25)(도 2 참조)가 더 길어져야만 하며, 링크 샤프트가 더 길어지지 않으면 도어(14)(도 2 참조)가 180°까지 활짝 개방되지 않을 수도 있다. 또한, 링크 샤프트가 도어의 회전축(17)으로부터 멀어짐에 따라 도어 클로저(1)의 효율이 저하된다. 그러나, 본 발명의 도어 클로저(20)는 도어 폐쇄력 증대를 위해 하우징(21) 내부에 대형 스프링(35)을 장착하는 경우에도 링크 샤프트(30)(도 5 참조)의 위치는 도어의 회전축(17)으로부터 일정한 거리 이내를 유지하도록 도어 클로저(20)를 도어(14)에 부착할 수 있다. 따라서, 링크(25)의 길이 확장 없이 도어(14)(도 2 참조)를 180°까지 활짝 개방할 수 있다. 또한, 도어 클로저(20)를 도어(14)에 장착하면 하우징(21)의 일 측에 치우쳐 있는 링크 샤프트(30)가 도어의 회전축(17)에 가깝게 위치할 수 있어 도어 클로저(20)의 효율을 향상시킬 수 있다.
도어 클로저(20)는 스프링 통공(23)에 채워지는 댐핑 오일(damping oil)과, 댐핑 오일이 랙 기어 통공(24)으로 누출되지 않도록 막는 실링 유닛(sealing unit)을 구비한다. 상기 실링 유닛은 실링 부재(63)와 와셔(washer)(60)를 구비한다. 실링 부재(63)는 통상적으로 고무 재질로 이루어지며, 피스톤 몸통부(38)의 외주면에 밀착되게 끼워지는 링(ring) 형태의 부재이다. 실링 부재(63)에는 그 단면이 알파벳 U자 형태인 U 팩킹(U-packing)이 적용될 수 있다.
와셔(60)는 금속 재질로 이루어지며, 랙 기어 통공(24)의 내경보다 큰 외경을 가지며 실링 부재(63)와 코일 스프링(43) 사이에 위치하도록 피스톤 몸통부(38)에 끼워진다. 와셔(60)는 스프링 통공(23) 내에 위치하며, 코일 스프링(43)에 의해 랙 기어 통공(24) 측으로 가압된다. 하우징(21) 내부에는, 스프링 통공(23)과 랙 기어 통공(24)이 연결되는 부분에 스프링 통공(23)의 내경보다 작고 랙 기어 통공(24)의 내경보다 큰 안착 홈(18)이 형성되고, 실링 부재(63)는 와셔(60)에 의해 랙 기어 통공(24) 측으로 가압되어 안착 홈(18)에 삽입 안착된다. 와셔(60)에는 실링 부재(63)를 안착 홈(18) 내측으로 밀어 넣을 수 있도록 내주면 돌기(61)가 돌출 형성되어 있다. 피스톤(35)이 X축 양(+)의 방향으로 이동할 때 뿐만 아니라, 피스톤(35)이 X축 음(-)의 방향으로 이동할 때에도 코일 스프링(43)에 가압된 와셔(60)가 실링 부재(63)를 랙 기어 통공(24) 측으로 가압하고 있어, 실링 부재(63)는 안착 홈(18)에서 이탈되지 않으며, 댐핑 오일의 누유를 차단한다.
구체적으로, 하우징(21)의 타 측에 형성된 스프링 통공(23)의 입구는 캡(cap)(46)에 의해 밀봉 폐쇄되고, 랙 기어 통공(24)과 스프링 통공(23)의 경계는 고무 재질로 된 링(ring) 형상의 씰링 부재(48)에 의해 피스톤 몸통부(38)만 이동 가능하게 밀봉된다.
그리고, 피스톤 베이스부(36)에는 오일 이동 통공(37)이 마련된다. 피스톤(35)이 X축의 양(+)의 방향으로 이동할 때, 즉 도어(14)(도 2 참조)가 개방될 때에는, 스프링 통공(23) 내부에서 코일 스프링(43) 측에 있던 댐핑 오일이 오일 이동 통공(37)을 통해 캡(46) 측으로 이동하며 피스톤(35)의 이동 속도를 지연시켜 도어(14)의 급격한 개방으로 인한 충격을 완화한다. 한편, 피스톤(35)이 X축의 음(-)의 방향으로 이동할 때, 즉 도어(1)가 폐쇄될 때에는, 스프링 통공(23) 내부에서 캡(46) 측에 있던 댐핑 오일이 오일 이동 통공(37)을 통해 코일 스프링(43)으로 이동하며 피스톤(35)의 이동 속도를 지연시켜 도어(14)의 급격한 폐쇄로 인한 충격을 완화한다.
이하에서 도 3 및, 도 4를 순차적으로 참조하여 도어 클로저(20)에 의한 도어 개폐 동작을 설명한다. 먼저, 도 3의 상태인 때 도어(14)(도 2 참조)는 폐쇄되어 있고, 도어(14)가 개방되기 시작하면 링크 샤프트(30)(도 5 참조)에 형성된 피니언 기어(32)가 반시계 방향으로 회전하여 도 4에 도시된 바와 같이 피스톤(35)이 X축 양(+)의 방향으로 최대한 이동하고, 코일 스프링(43)은 최대로 압축된다.
도 4에 도시된 상태에서 도어(14)(도 2 참조)를 개방하는 힘을 거두면 코일 스프링(43)이 팽창하며 피스톤 베이스부(36)를 X축의 음(-)의 방향으로 탄성 가압하여 피스톤(35)이 X축의 음(-)의 방향으로 이동한다. 이에 따라 피니언 기어(32) 및 링크 샤프트(30)(도 5 참조)가 시계 방향으로 회전하여 도어(14)가 폐쇄된다. 피스톤(35)과 코일 스프링(43)은 도 3의 상태로 복귀한다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
본 발명은 주택, 아파트, 오피스텔 등의 현관문, 방화문과 같은 여닫이식 도어에 적용될 수 있다.

Claims (9)

  1. 도어(door)에 고정되는 하우징;
    일 단이 도어의 프레임(frame)에 연결되는 링크(link);
    상기 하우징에 회전 가능하게 끼워지고 상기 하우징의 외부로 돌출된 자신의 상단부가 상기 링크의 타 단에 연결되는 링크 샤프트(link shaft);
    상기 링크 샤프트와 동축(同軸) 회전하는 피니언 기어(pinion gear);
    상기 하우징의 길이 방향으로 왕복 가능하게 상기 하우징의 내부에 삽입되며, 일 측 단부에 상기 피니언 기어에 치합되는 랙 기어부(rack gear portion), 타 측 단부에 피스톤 베이스부, 및 상기 랙 기어부와 상기 피스톤 베이스를 이어주는 피스톤 몸통부를 구비한 피스톤(piston); 및,
    상기 피스톤 몸통부에 끼워지며, 상기 도어가 개방되는 방향으로 상기 링크 샤프트가 회전하면 압축되어 탄성 에너지를 축적하는 코일 스프링;을 구비하고,
    상기 링크 샤프트에 상대적으로 가까운 상기 코일 스프링의 일 측 단부는 상기 하우징의 내부에서 상기 링크 샤프트를 향한 이동이 제한되고, 상기 링크 샤프트로부터 상대적으로 먼 상기 코일 스프링의 타측 단부가 상기 피스톤 베이스부에 의해 밀려 상기 링크 샤프트를 향해 이동됨으로써 상기 코일 스프링이 압축되도록 구성된 것을 특징으로 하는 도어 클로저.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 링크 샤프트와 상기 피니언 기어는 상기 하우징의 길이 방향으로 일 측에 위치하고,
    상기 코일 스프링과 상기 피스톤 베이스부는 상기 하우징의 길이 방향으로 타 측에 위치하는 것을 특징으로 하는 도어 클로저.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 하우징 내부에는 상기 코일 스프링이 삽입되는 스프링 통공과, 상기 랙 기어부가 왕복하는 통로로서 상기 스프링 통공보다 내경이 작은 랙 기어 통공이 서로 일렬로 연결되게 형성되며,
    상기 스프링 통공에 채워지는 댐핑 오일(damping oil)과, 상기 댐핑 오일이 상기 랙 기어 통공으로 누출되지 않도록 막는 실링 유닛(sealing unit)을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 도어 클로저.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 하우징 내부에는, 상기 스프링 통공과 상기 랙 기어 통공이 연결되는 부분에 상기 스프링 통공의 내경보다 작고 상기 랙 기어 통공의 내경보다 큰 안착 홈이 형성되고,
    상기 실링 유닛은, 상기 피스톤 몸통부의 외주면에 밀착되게 끼워지는 링(ring) 형태의 실링 부재; 및, 상기 랙 기어 통공의 내경보다 큰 외경을 가지며 상기 실링 부재와 상기 코일 스프링 사이에 위치하도록 상기 피스톤 몸통부에 끼워지고, 상기 코일 스프링에 의해 상기 랙 기어 통공 측으로 가압되는 와셔(washer);를 구비하고,
    상기 실링 부재는 상기 와셔에 의해 상기 랙 기어 통공 측으로 가압되어 상기 안착 홈에 삽입 안착되도록 구성된 것을 특징으로 하는 도어 클로저.
  5. 도어(door)에 고정되는 하우징;
    일 단이 도어의 프레임(frame)에 연결되는 링크(link);
    상기 하우징에 회전 가능하게 끼워지고 상기 링크에 연결되는 링크 샤프트(link shaft);
    상기 링크 샤프트와 계합하여 상기 링크 샤프트를 회전시키도록 왕복운동하는 피스톤(piston); 및,
    상기 피스톤을 탄성바이어스 시키는 것으로, 상기 도어가 개방되는 방향으로 상기 링크 샤프트가 회전하면 압축되어 탄성 에너지를 축적하는 코일 스프링;을 구비하고,
    상기 링크 샤프트에 상대적으로 가까운 상기 코일 스프링의 일 측 단부는 상기 하우징의 내부에서 상기 링크 샤프트를 향한 이동이 제한되고, 상기 링크 샤프트로부터 상대적으로 먼 상기 코일 스프링의 타측 단부가 상기 링크 샤프트를 향해 이동됨으로써 상기 코일 스프링이 압축되도록 구성된 것을 특징으로 하는 도어 클로저.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 피스톤은 상기 하우징의 길이 방향으로 왕복 가능하게 상기 하우징의 내부에 삽입되며, 일 측 단부에 랙 기어부(rack gear portion), 타 측 단부에 피스톤 베이스부, 및 상기 랙 기어부와 상기 피스톤 베이스를 이어주는 피스톤 몸통부를 구비하고,
    상기 링크 샤프트에는, 상기 링크 샤프트와 동축(同軸) 회전하며 상기 랙 기어부에 치합되는 피니언 기어(pinion gear)가 결합되어서,
    상기 랙 기어부가 전방 또는 후방으로 이동함에 따라서 상기 피니언 기어가 회전함으로써, 상기 링크 샤프트가 회전되는 것을 특징으로 하는 도어 클로저.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 링크 샤프트와 상기 피니언 기어는 상기 하우징의 길이 방향으로 일 측에 위치하고,
    상기 코일 스프링과 상기 피스톤 베이스부는 상기 하우징의 길이 방향으로 타 측에 위치하는 것을 특징으로 하는 도어 클로저.
  8. 제6 항에 있어서,
    상기 하우징 내부에는 상기 코일 스프링이 삽입되는 스프링 통공과, 상기 랙 기어부가 왕복하는 통로로서 상기 스프링 통공보다 내경이 작은 랙 기어 통공이 서로 일렬로 연결되게 형성되며,
    상기 스프링 통공에 채워지는 댐핑 오일(damping oil)과, 상기 댐핑 오일이 상기 랙 기어 통공으로 누출되지 않도록 막는 실링 유닛(sealing unit)을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 도어 클로저.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 하우징 내부에는, 상기 스프링 통공과 상기 랙 기어 통공이 연결되는 부분에 상기 스프링 통공의 내경보다 작고 상기 랙 기어 통공의 내경보다 큰 안착 홈이 형성되고,
    상기 실링 유닛은, 상기 피스톤 몸통부의 외주면에 밀착되게 끼워지는 링(ring) 형태의 실링 부재; 및, 상기 랙 기어 통공의 내경보다 큰 외경을 가지며 상기 실링 부재와 상기 코일 스프링 사이에 위치하도록 상기 피스톤 몸통부에 끼워지고, 상기 코일 스프링에 의해 상기 랙 기어 통공 측으로 가압되는 와셔(washer);를 구비하고,
    상기 실링 부재는 상기 와셔에 의해 상기 랙 기어 통공 측으로 가압되어 상기 안착 홈에 삽입 안착되도록 구성된 것을 특징으로 하는 도어 클로저.
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