KR100492734B1

KR100492734B1 - 도어 개폐제어를 위한 힌지

Info

Publication number: KR100492734B1
Application number: KR10-2002-0022763A
Authority: KR
Inventors: 인은영
Original assignee: 인은영
Priority date: 2002-03-29
Filing date: 2002-04-25
Publication date: 2005-06-07
Also published as: KR20020060107A

Abstract

본 발명은 상하방향으로 개폐되는 여닫이식 도어의 힌지를 제공함에 의해 달성되게 되는데, 이 힌지는 본체에 설치되는 고정자를 가지며, 이 본체의 상면에서 상하여닫이식으로 개폐되도록 설치된 도어에 설치되는 회전자 그리고, 이들의 고정자와 회전자를 별도의 축핀으로 자유로이 회전가능하게 결합하여서된 힌지로서, 상기 회전자의 하단부에 일체로 구성되고 상기 축핀을 중심으로 회전하는 소정의 원호상으로 이루어지는 캠과; 상기 고정자내에 종방향으로 형성된 작동 공간부에서 안내핀들을 이용해 자유로이 승강가능안내되게 설치되고, 상기 회전자의 캠이 상면으로 접촉되어 활주되며 그 상면은 도어의 폐문을 위한 폐문부와 일측으로 가며 점차적으로 내려앉는 소정의 기울기를 가지는 구배면의 개문부로 이루어진 슬라이드블럭 및; 상기 슬라이드블럭과 공간부사이에서 각기 서로 다른 이종의 탄성계수와 길이를 가지고 설치되어 상기 슬라이드블럭의 복원을 이루게하는 이종의 제1 및 제2탄성부재들를 포함하며, 여기서, 상기 도어가 상기 제1탄성부재 및 상기 제2탄성부재들과 인의적인 개.폐문력에 의해 3단계적으로 개.폐문을 수행하며 도어를 안정되게 조작시키고 임의적인 위치에서 자유로이 정치시킬 수 있게 된다.

Description

도어 개폐제어를 위한 힌지{Hinge for controlling open and close the door}

본 발명은 상하방향으로 개폐되는 여닫이식 도어의 힌지에 관한 것으로, 특히 개.폐문이 안정되고 임의적이고 선택적인 위치에 자유로이 정치시킬 수 있는 도어 개폐제어를 위한 힌지에 관한 것이다.

실온유지를 위해 제품의 상면에서 상하방향으로 개폐되도록 설치되는 여닫이식 도어, 예를 들어 냉동.냉장식품고나 김치 냉장고등의 항온고 또는 그 이외 각종 제품의 상면에 설치되어 상하로 개폐되는 여닫이식 도어의 힌지는 현재까지 여러가지가 개발되어 사용되고 있는데, 그러한 힌지는 개폐문 조작시 도어의 자중 상쇄와 개폐문 제어를 위한 구조를 필수적으로 갖추어 이루어져 있다. 이를 더 구체적으로 설명하면, 힌지는 도 1에서와 같이 대략 2개 요소 즉, 제품의 본체(1)에 부착되는 고정자(2)와 도어(3)에 부착되는 회전자(4)로 구성되고, 이들 고정자(2)와 회전자(4)를 별도의 축핀(5)으로 자유로이 회전가능하게 결합하여 소기의 도어 개폐동작을 이루게 하고 있다. 여기서, 상하여닫이식으로 개폐되는 도어(3)는 자체중량을 가지고 있는 것으로 개.폐문 조작시 도어의 하중이 작용하게 되고, 이러한 도어의 하중은 개문 또는 폐문시 충격이 발생하게 되어서 이를 완화시키기 위한 완충구조를 필수적으로 갖추고 있다.

이러한 완충구조는 통상 상하방향으로 자유로이 승강하는 슬라이드블럭과 이 슬라이드블럭을 동일 탄성계수와 동일한 길이를 갖는 단일종의 탄성부재들로 1단 또는 2단계적으로 떠받쳐 탄력적으로 설치되게 하여서 도어의 개문 또는 폐문충격이 완화되게 하고 있다.

그런데 이렇게 구성되는 완충구조는 동일한 탄성계수와 길이로 신장.수축되는 동일성의 탄성부재를 이용해 도어의 개.폐문 동작이 일시적으로 이루게 하고 있으며, 이렇게 일시적으로 도어의 개.폐문을 이루는 완충구조에서는 개.폐문각 위치변경에 따른 도어의 하중이동이 고려되지 않아 도어의 최종 위치 즉, 특히 도어가 완전 개문시 탄성부재의 복원력과 도어자중에 의한 개문 관성이 합산되며 급격한 개문이 일어나고, 이렇게 급격히 일어나는 개문현상은 힌지의 축수분에 개문충격이 가해져 반복적으로 계속사용할 경우 힌지가 쉬웁게 손상되는등의 내구성이 저조한 문제점이 따랐다.

그리고 도어의 개문 또는 폐문 진행시 임의적이고 자유로운 위치에서 도어의 정치가 원할히 이루어지지 않는등 도어의 개.폐문 제어가 불안정하며, 또한 도어의 폐문 역시 안정되지 못하여 특히, 항온고의 경우 실온이 유지되지 않아 저장성을 저하시킴과 동시에 불필요한 전력소비가 따르는 비경제적인 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 사정을 고려하여 이루어진 것으로, 그 목적은 서로 다른 길이와 탄성계수를 가지는 이종의 탄성부재들과 소정의 구배를 가지는 개문부를 가지는 슬라이드블럭을 이용해 도어의 개.폐문을 3단계적으로 이루게 함으로서, 개.폐문충격 없이 도어가 안정되고 부드럽게 개폐되게한 도어 개폐제어를 위한 힌지를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 도어가 개.폐문 진행시 인의적인 개.폐문력이 제거됨과 동시에 그 자리에서 바로 정치되도록 함으로서, 도어의 개.폐문제어가 안정된 도어 개폐제어를 위한 힌지를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 힌지의 가동자 외향면에 개문시 고정자의 상면과 접촉되는 부분에 충격 흡수성이 완충부재를 구비하여서, 개문충격을 부가적으로 완화시킬 수 있는 도어 개폐제어를 위한 힌지를 제공하는 것이다.

이러한 본 발명의 목적은 상하방향으로 개폐되는 여닫이식 도어의 힌지를 제공함에 의해 달성되게 되는데, 이 힌지는 본체에 설치되는 고정자를 가지며, 이 본체의 상면에서 상하여닫이식으로 개폐되도록 설치된 도어에 설치되는 회전자 그리고, 이들의 고정자와 회전자를 별도의 축핀으로 자유로이 회전가능하게 결합하여서된 힌지로서, 상기 회전자의 하단부에 일체로 구성되고 상기 축핀을 중심으로 회전하는 소정의 원호상으로 이루어지는 캠과; 상기 고정자내에 종방향으로 형성된 작동 공간부에서 안내핀들을 이용해 자유로이 승강가능안내되게 설치되고, 상기 회전자의 캠이 상면으로 접촉되어 활주되며 그 상면은 도어의 폐문을 위한 폐문부와 일측으로 가며 점차적으로 내려앉는 소정의 기울기를 가지는 구배면의 개문부로 이루어진 슬라이드블럭 및; 상기 슬라이드블럭과 공간부사이에서 각기 서로 다른 이종의 탄성계수와 길이를 가지고 설치되어 상기 슬라이드블럭의 복원을 이루게하는 이종의 제1 및 제2탄성부재들를 포함하며, 여기서, 상기 도어가 상기 제1탄성부재 및 상기 제2탄성부재들과 인의적인 개.폐문력에 의해 3단계적으로 개.폐문을 수행하며 도어를 안정되게 조작시키고 임의적인 위치에서 자유로이 정치시킬 수 있게 된다.

다음 본 발명의 일 실시예를 도면에 의거하여 구체적으로 설명하겠다. 본 발명은 실온유지를 위해 제품의 상면에서 상하방향으로 개폐되도록 설치되는 여닫이식 도어, 예를 들어 냉동.냉장식품고나 김치 냉장고등의 항온고 또는 그 이외 각종 제품의 상면에 설치되어 상하로 개폐되는 여닫이식 도어의 힌지를 제공하는 것으로, 이 힌지는 도 2에서와 같이 대략 크게 나누어 고정자(10)와 회전자(20)로 분리 구성되고 이들 고정자(10)와 회전자(20)를 별도의 축핀(30)으로 하여 자유로이 회전가능하게 결합하여 목적하는 도어 개폐를 위한 회전조작이 이루게 된다. 이와같은 구성은 종래와 동일한 구조로서, 본 발명은 이와같은 힌지에 새로운 완충구조 즉, 고정자(10)내에 자유로이 승강가능하게 설치되는 슬라이드블럭(40)과 이 슬라이드블럭(40)을 서로 다른 길이와 탄성계수를 갖는 이종의 제1탄성부재(50) 및 제2탄성부재들(52)에 의해 탄력적으로 설치하여서 도어의 개폐 안정성은 물론 개.폐문 진행시 임의적인 위치에서 정치되도록한 것이다.

도 3에는 본 발명 힌지가 제품에 장착된 모습을 상세히 보이고 있다. 본 발명 힌지는 제품의 본체(1)와 도어(3) 각각에 고정 설치되는 고정자(10)와 회전자(20)로 구성되고, 이들 고정자(10)와 회전자(20)들을 별도의 축핀(30)으로 자유로이 회전가능하게 결합하여 상하여닫이식으로 도어(3)의 개.폐문을 이루게 된다.

고정자(10)는 그 몸체내에 적당한 너비를 가지고 형성되는 작동 공간부(12)에 슬라이드블럭(40)이 자유로이 승강가능하게 설치된다.

슬라이드블럭(40)은 그 몸체 하부로 일정길이 연장설치되고 작동 공간부(12) 바닥면을 통하여 하부로 관출되게 설치되는 적어도 2개이상의 안내핀들(42a,42b,42c)에 의해 안내되며 승강작용을 이룬다. 여기서, 슬라이드블럭(40)은 회전자(20)의 회전중심 즉, 축핀(30)을 중심으로 하여 우향측에 위치되어 승강작용을 이룬다. 이렇게 슬라이드블럭(40)이 축핀(30) 일측에 치우쳐 위치되게 한 것은 도어의 폐문과 개문을 이루게하는 중요한 요소이다.

이러한 슬라이드블럭(40)은 이후에 설명할 탄성부재들에 의해 탄력적으로 설치되고 도어 개.폐문시 회전자(20)의 하단부에 일체로 형성되어 축핀(30)을 중심으로 하여 회전하는 캠(22)의 원운동이 직선운동으로 변환하여 수직방향으로 승강구동을 이루면서 소기의 도어 개.폐문 충격을 완화시키는 작용을 이루게 할 것이다.

슬라이드블럭(40)은 상면에 도어의 폐문시 회전자(20)의 캠(22) 정점을 기준으로 하여 좌측으로 수평면의 폐문부(44), 그리고 우측으로는 폐문부(44) 우단을 기점으로 하여 우향으로 가면서 점차적으로 내려앉는 소정의 기울기를 갖는 구배면의 개문부(46)를 갖추고 있다. 여기서, 개문부(46)의 구배는 본원인이 실시한바에 의하면 약 20도 정도가 바람직하다.

이러한 폐문부(44)와 개문부(46)는 회전자(20)의 캠(22)이 미끄럼접촉되는 마찰력과 탄성부재의 복원력이 상호 작용하며 소기의 개.폐문동작을 이루게 된다. 더 상세하게는 슬라이드블럭(40)은 고정자(10)의 작동 공간부(12)내에서 서로 다른 길이와 탄성계수로 이루어지는 이종의 제1탄성부재(50)와 제2탄성부재(52)로 떠받쳐 탄력적으로 설치되어 이후에 설명하는 바와같이 도어가 3단계적으로 개.폐문동작을 수행하게 될 것이다. 본 발명에서 핵심적인 기술은 슬라이드블럭(40)의 상면에 구비되는 구배면의 개문부(46)와 서로 다른 길이와 탄성계수를 가지는 이종의 탄성부재들(50,52)의 사이에서 마찰작용과 복원력의 상호작용을 적절히 이용하는데 있다. 여기서, 제1 및 제2탄성부재들(50,52)의 상호 조건은

탄성계수 : 제1탄성부재 > 제2탄성부재

길이 : 제1탄성부재 < 제2탄성부재

상기 제1 및 제2탄성부재(50,52)들의 상호 조건에서와 같이 탄성계수는 제1탄성부재(50)가 제2탄성부재(52)보다는 크고 이에 반하여 길이는 제1탄성부재(50)가 제2탄성부재(52) 보다는 짧게 가지고 이러한 이종의 탄성부재들을 적절히 이용하여 소기의 개.폐문조작을 이루게 하였다.

그리고 이러한 제1 및 제2탄성부재들(50,52)은 여러형태로 배치되는데, 본 실시예에서는 슬라이드블럭(40)의 하부 양측에 2조의 제1탄성부재들(50)을 배치하고 이의 제1탄성부재들(50)의 사이에 1조의 제2탄성부재(52)를 병렬로 배치하고 있는 것을 보이고 있는데, 이러한 병렬 배치 이외 제1 및 제2탄성부재들(50,52)을 내외 중첩적으로 배치하여 사용할 수 있을 것이다.

또한 회전자(20)의 하부측 적당한 장소에 완충부재(24)를 갖추어서 도어의 완전개문시 고정자(10)측과 접촉되는 부분에서 개문충격을 완화시키게 하였다.

도 4 및 도 5는 본 발명 힌지의 작동과정을 상세히 보이고 있다. 먼저 도 4에서는 회전자(20)의 캠(22)이 슬라이드블럭(40)의 상면에서 수평면으로 이루어지는 폐문부(44)와 소정의 구배면으로 이루어지는 개문부(46)들에 활주되어 이동되는 모습을 보여 주고 있는데, 도어의 폐문시 캠(22)은 슬라이드블럭(40)의 폐문부(44)의 우단에 위치된다. 이때 폐문부(44)우단과 캠(22)의 정점이 일치되는점은 도 3에서와 같이 슬라이드블럭(40)의 중심(또는 탄성부재들의 축길이방향 중심에서 좌향에 위치함)을 지나 좌향측에 위치됨과 동시 제1 및 제2탄성부재들(50,52)은 최대로 압축된 상태에서 복원력이 억제되고, 이러한 억제된 복원력은 회전자(20)를 시계방향으로 회전시키려는 힘이 작용해 도어의 폐문력을 제공하게 된다.

그리고 도어에 인의적인 개문력이 가해져 회전자(20)의 캠(22)이 반시계방향으로 회전하여 폐문부(44)의 우단을 벗어나 구배면의 개문부(46)측으로 이동하면, 이때부터 도어의 개문이 수행 되는데, 캠(22)이 폐문부(44) 우단을 벗어남과 동시에 압축되어 억제되어 있던 제1 및 제2탄성부재들(50,52)의 복원력이 작용해 인의적인 개문력과 합산되어 도어의 개문을 수행하게 된다. 이때 회전자(20)의 캠(22)은 슬라이드블럭(40)의 축길이방향 중심을 지나 우측으로 향함과 동시에 개문부(46)의 구배면이 회전자(20)의 캠(22)을 반시계방향으로 밀어올리는 힘이 작용해 개문을 수행시키게 되는데, 이렇게 개문부(46)상에서 미끄럼접촉되어 활주되는 캠(22)은 제1 및 제2탄성부재(50,52)들의 복원력에 의해 개문부(46)상에서 적당한 마찰작용이 일어나게 된다. 여기서, 인의적인 개문력이 배제되면 도어는 그 자리에서 정치되는 즉, 인의적인 개문력이 배제됨과 동시에 도어의 자중이 하향으로 작용하나 제1 및 제2탄성부재들(50,52)의 복원력과 개문부(46)상에서 미끄럼접촉되어 있는 캠(22)의 마찰력이 도어의 자중을 상쇄시키어 무부하상태로 그 위치를 유지하게 되어서 임의적이고 선택적인 어느 위치에서도 정치가 가능하게 된다.

한편 회전자(20)의 캠(22)이 계속 반시계방향으로 회전되어 슬라이드블럭(40)의 개문부(46) 최우단에 이르기 직전에 위치되면, 이때 슬라이드블럭(40)은 제1 및 제2탄성부재(50,52)들의 복원력에 의해 상승 되는데, 여기서, 제1탄성부재(50)는 그 길이가 제한되어 최대길이로 신장되고 더이상의 복원력이 작용되지 못한다. 이같은 상태에서 제1탄성부재(50)보다 다소 긴 길이를 가지는 제2탄성부재(52)의 복원력에 의해 슬라이드블럭(40)을 계속 밀어올려 회전자(20)을 반시계방향으로 회전시켜 캠(22)이 개문부(46)의 최우단에 이르게 하여서 잔여개문을 제1탄성부재(50)보다는 다소 약한 탄성계수를 가지는 제2탄성부재(52)의 복원력과 캠(22)의 마찰계수 및 개문각에 따른 도어의 무게중심 변위 하중이 합산되어 도어를 충격없이 부드럽게 개문을 수행하게 할 것이다.

도어의 폐문은 상기와 같은 개문수행을 역순으로 이룰 것이다.

도 5는 본 발명의 힌지에 의해 도어가 개.폐문되는 모습을 보여 주는 설명도로서, 본 발명 힌지는 대략 도어의 개.폐문이 3단계적으로 수행된다. 그 일례를 들어 설명하면 1단계의 개문은 도어의 폐문상태에서 인의적인 개문력을 가하여 도어를 약 15도 까지 들어올려진 모습이다. 이와같은 상태에서 인의적인 개문력이 배제되면 도어의 자중과 제1 및 제2탄성부재들(50,52)들의 복원력에 의해 도어는 자동적으로 폐문을 이룬다.

2단계의 개문은 1단계의 개문위치(약 15도개문)에서 인의적인 개문력을 가하여 도어를 약 16도에서 약 75도 사이로 들어올린 모습이다. 이와같은 2단계의 개문은 이후에 설명할 3단계의 개문 수행을 위한 진행으로서, 이때 도어의 하중이 거의 작용하지 않는 다시설명하면 캠과 슬라이드블럭의 상호 마찰작용 및 제1 및 제2탄성부재들의 복원력이 적절히 작용하여서 도어의 자중을 상쇄시키고 따라서, 도어의 개문동작이 부드럽게 하고, 더욱이, 2단계의 개문 수행중 인위적인 개문력이 배제되면 곧바로 도어는 그 자리에서 정치되어 개문을 임의적이고 자유로운 위치에서 유지한다.

3단계의 개문은 2단계의 개문위치에서 인의적인 개문력을 가하여 도어를 약 76도 이상으로 들어올린 모습이다. 이러한 3단계의 개문은 완전개문한 상태이다. 이때 3단계의 개문은 제2탄성부재(52)의 복원력과 변위되는 도어의 중심이동에 의한 하중이 적절히 상호작용하여 도어를 충격없이 부드럽게 개문을 이루게 된다.

도어의 폐문은 상기와는 역순으로 이루게 될 것이다.

본 발명 도어 개폐제어를 위한 힌지는 도어의 개.폐문이 개.폐문 충격없이 안정되고 스므스하게 이루며, 개문진행 도어가 사용자의 임의적이고 선택적인 어느 위치에서 자유로이 정치시킬 수 있어 개.폐문제어가 월등한 효과가 있다.

이상에서와 같이 본 발명의 일 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명은 이에 국한되지 않고 청구범위에 기재된 범위내에서 변경이 가능할 것이다.

도 1은 일반적인 힌지가 장착된 김치냉장고를 보여 주는 측면도,

도 2는 본 발명 도어 개폐제어를 위한 힌지를 보여 주는 분해 사시도,

도 3은 본 발명 도어 개폐제어를 위한 힌지가 제품에 장착된 모습을 보여 주는 단면도,

도 4는 본 발명 도어 개폐제어를 위한 힌지의 적용되는 캠이 슬라이드블럭의 폐문부와 개문부들이 위치이동하며 도어의 개폐문을 수행하는 과정을 보인 설명도,

도 5는 본 발명 힌지를 이용해 개폐되는 도어의 개.폐문 진행 과정을 보여 주는 설명도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 고정자 12 : 작동 공간부

20 : 회전자 22 : 캠

30 : 축핀 40 : 슬라이드블럭

42a,42b,42c : 안내핀

44 : 폐문부 46 : 개문부

50 : 제1탄성부재 52 : 제2탄성부재

Claims

본체에 설치되는 고정자를 가지며, 이 본체의 상면에서 상하여닫이식으로 개폐되도록 설치된 도어에 설치되는 회전자 그리고, 이들의 고정자와 회전자를 별도의 축핀으로 자유로이 회전가능하게 결합하여서된 힌지로서,

상기 회전자의 하단부에 일체로 구성되고 상기 축핀을 중심으로 회전하는 소정의 원호상으로 이루어지는 캠;

상기 고정자내에 종방향으로 형성된 작동 공간부에서 안내핀들을 이용해 자유로이 승강가능안내되게 설치되고, 상기 회전자의 캠이 상면으로 접촉되어 활주되며 그 상면은 도어의 폐문을 위한 폐문부와 일측으로 가며 점차적으로 내려앉는 소정의 기울기를 가지는 구배면의 개문부로 이루어진 슬라이드블럭; 및

상기 슬라이드블럭과 공간부사이에서 각기 서로 다른 이종의 탄성계수와 길이를 가지고 설치되어 상기 슬라이드블럭의 복원을 이루게하는 이종의 제1 및 제2탄성부재들를 포함하며,

여기서, 상기 도어가 상기 제1탄성부재 및 상기 제2탄성부재와 인의적인 개.폐문력에 의해 3단계적으로 개.폐문을 이루도록한 것을 특징으로 하는 도어 개폐제어를 위한 힌지.
제1항에 있어서,

상기 제1탄성부재는 상기 제2탄성부재 보다 다소 큰 탄성계수를 갖는 도어 개폐제어를 위한 힌지.
제1항에 있어서,

상기 제1 및 제2탄성부재들이 상기 고정자의 공간내에서 병렬로 배치된 것을 포함하는 도어 개폐제어를 위한 힌지.
제1항에 있어서,

상기 제1 및 제2탄성부재들이 내외 이중적으로 중첩되게 배치된 것을 포함하는 도어 개폐제어를 위한 힌지.
제1항에 있어서,

상기 제2탄성부재는 상기 제1탄성부재의 길이 보다 다소 긴 길이를 갖는 도어 개폐제어를 위한 힌지.
제1항에 있어서,

상기 회전자의 캠이 상기 슬라이드블럭의 개문부에 위치된 상태에서 인의적인 도어의 개.폐문력이 제거되면 그 위치에서 제1 및 제2탄성부재의 복원력과, 상기 캠 및 상기 슬라이드블럭의 개문부사이에서 발생하는 마찰력이 합산되어 상기 도어의 자중을 상쇄시켜 도어를 임의적이고 선택적인 자리에서 정치되도록한 도어 개폐제어를 위한 힌지.
제1항에 있어서,

상기 제2탄성부재에 의해 도어의 최종적인 개.폐문을 이루도록한 것을 포함하는 도어 개폐제어를 위한 힌지.
제1항에 있어서,

상기 회전자의 외향면에 상기 도어의 완전 개문시 상기 고정자의 상면과 접하는 부분에 도어 개문충격을 보조적으로 완화시키기 위한 완충부재를 더 갖춘 것을 포함하는 도어 개폐제어를 위한 힌지.