KR101252099B1 - 내마모성이 개선된 회전 캠이 구비되는 도어용 힌지 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도어용 힌지 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 수용부가 구비되는 하우징과, 상기 하우징 내부에 삽입되는 샤프트와, 상기 하우징에 수용되어 샤프트와 함께 회전하는 회전 캠과, 상기 하우징에 수용되어 회전 캠의 회전에 따라 슬라이드 운동하는 슬라이드 캠과, 상기 슬라이드 캠에 복원력을 제공하는 스프링과, 상기 하우징을 밀폐하는 덮개를 포함하여 이루어지는 도어용 힌지 장치로서, 상기 슬라이드 캠은 합성수지 재질로 이루어지며, 상기 회전 캠은 합성수지 재질로 이루어지며 일 측에 안치 홈이 구비되는 회전 캠 몸체와, 금속 재질로 이루어지며 관통 홀이 구비되어 상기 안치 홈에 삽입되는 회전 캠 부싱으로 구성되는 것을 특징으로 하는 도어용 힌지 장치에 관한 것이다.

Description

내마모성이 개선된 회전 캠이 구비되는 도어용 힌지 장치{Hinge apparatus for a door which having improved abrasion resistance rotation cam}

본 발명은 도어용 힌지 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 수용부가 구비되는 하우징과, 상기 하우징 내부에 삽입되는 샤프트와, 상기 하우징에 수용되어 샤프트와 함께 회전하는 회전 캠과, 상기 하우징에 수용되어 회전 캠의 회전에 따라 슬라이드 운동하는 슬라이드 캠과, 상기 슬라이드 캠에 복원력을 제공하는 스프링과, 상기 하우징을 밀폐하는 덮개를 포함하여 이루어지는 도어용 힌지 장치로서, 상기 슬라이드 캠은 합성수지 재질로 이루어지며, 상기 회전 캠은 합성수지 재질로 이루어지며 일 측에 안치 홈이 구비되는 회전 캠 몸체와, 금속 재질로 이루어지며 관통 홀이 구비되어 상기 안치 홈에 삽입되는 회전 캠 부싱으로 구성되는 것을 특징으로 하는 도어용 힌지 장치에 관한 것이다.

반복적으로 개폐 동작하는 도어에는 힌지가 필수적으로 사용되며 제품의 특성에 맞는 적절한 힌지 장치가 채택되어 사용된다. 힌지 장치 중에서 특히, 냉장고 도어에 적용되는 힌지 장치는 기본적으로는 열리고 닫힘이 원활하게 이루어져야 함은 물론이며, 나아가 도어가 너무 세게 닫혀 충격이 발생하는 것을 방지할 수 있는 댐핑 기능이 추가적으로 필요하다.

도어용 힌지 장치와 관련된 기술은 다수 알려져 있으며, 그 중의 하나가 발명의 명칭을“ 냉장고 도어의 힌지 장치 ”로 하고 있는 대한민국 공개특허 제2011-0043046호가 있다. 도면에 개시되지는 않았지만, 이 기술은 기본적으로 내부 수용 공간이 구비되는 하우징, 하우징 내부에 삽입되어 회전하는 샤프트, 그리고 도 5에 개시된 것과 같이 하우징 내부에 삽입되어 샤프트의 회전에 따라 회전 운동하는 고정 캠(50) 및 고정 캠(50)의 회전 운동에 따라 슬라이드 운동하는 슬라이드 캠(45)과, 슬라이드 캠에 복원력을 제공하는 스프링을 포함하여 구성된다.

이러한 구성의 상기 기술은 도 5와 같이, 외력이 작용하여 샤프트가 회전하면 고정 캠(50)이 함께 회전하며, 고정 캠(50)의 회전에 따라 슬라이드 캠(45)은 고정 캠의 가이드부(52)를 따라 상방으로 슬라이드 운동하면서 도어는 열리게 된다. 한편, 슬라이드 캠(45)이 상방으로 슬라이드 운동하면, 슬라이드 캠과 접하고 있는 스프링(미도시)은 압축된 상태를 유지하게 되는데, 이후 샤프트에 더 이상 외력이 작용하지 않으면 스프링의 복원력에 의해 슬라이드 캠(45)은 하방으로 슬라이드 운동하게 되고, 이에 따라 도어는 자연스럽게 닫히게 되는 것이다.

이러한 도어용 힌지 장치에 있어 도어의 개페 과정은 캠 구성과 직접적인 관련성이 있는데, 상기 기술을 포함하여 종래 기술들을 적용하여 힌지 장치를 구성하는 경우 근본적으로 해결해야 할 문제가 있는데, 그것은 도어의 자연스러운 개폐 동작과 그 내구성을 어떻게 조화시키는가 하는 것이다.

먼저, 도어가 자연스럽게 개폐되기 위해서는 캠 상호 간의 접촉에 있어 마찰이 작아야 하는데, 이를 위해서는 캠들을 합성수지 재질로 구성하는 것이 바람직하다. 그런데, 캠들을 합성수지 재질로 구성하는 경우, 외력이 크게 작용하는 샤프트 단부와 접하는 캠 부위는 변형이 발생하게 되는데, 이러한 캠의 변형은 결국 도어의 닫히는 힘을 약화시키는 문제가 있다. 이러한 캠의 특정 부위 변형은 캠들을 금속 재질로 구성함으로써 방지할 수 있다. 그러나, 캠을 금속 재질로 구성하는 경우에는 캠 상호 간의 접촉 마찰력을 증대시켜, 도어의 개폐 과정이 합성수지 재질에 비해 자연스럽지 못한 문제가 있다.

대한민국 공개특허 제2004-0092571호, 대한민국 공개특허 제2011-0043046호, 대한민국 공개특허 제2011-0057722호

본 발명의 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명은 도어의 개폐 과정이 자연스러우면서 이와 동시에 캠의 특정 부위 변형을 원천적으로 방지할 수 있는 힌지 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 종래 캠과 샤프트 사이 공간에 별도의 부품으로서 와셔가 구비되지 않더라도 내마모성을 담보할 수 있는 힌지 장치를 제공함에 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 수용부가 구비되는 하우징과, 상기 하우징 내부에 삽입되는 샤프트와, 상기 샤프트에 관통된 상태로 상기 하우징의 수용부에 수용되며 상기 샤프트와 함께 회전하는 회전 캠과, 상기 샤프트에 관통된 상태로 상기 하우징의 수용부에 수용되며 상기 회전 캠의 회전에 따라 슬라이드 운동하는 슬라이드 캠과, 상기 샤프트에 관통된 상태로 상기 하우징의 수용부에 수용되며 상기 슬라이드 캠에 복원력을 제공하는 스프링과, 상기 하우징을 밀폐하는 덮개를 포함하여 이루어지는 도어용 힌지 장치로서, 상기 슬라이드 캠은 합성수지 재질로 이루어지며, 상기 회전 캠은 합성수지 재질로 이루어지며 일 측에 안치 홈이 구비되는 회전 캠 몸체와, 금속 재질로 이루어지며 관통 홀이 구비되어 상기 안치 홈에 삽입되는 회전 캠 부싱으로 구성되는 것을 그 기술적 특징으로 한다.

상기 회전 캠 부싱의 수직 높이는 상기 회전 캠 몸체의 안치 홈깊이보다 크게 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 회전 캠 부싱의 단부는 외부로 확장되어 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명은 상호 접하는 회전 캠 및 슬라이드 캠을 합성수지 재질로 구성하되, 회전 캠 중에서 샤프트 단부와 접하는 부싱 부위만은 금속 재질로 구성함으로써, 회전 캠 및 슬라이드 캠 상호 간의 접촉 마찰은 감소시키면서 잦은 반복 운동에 따라 회전 캠이 마모되는 것을 원천적으로 방지할 수 있도록 해준다.

또한, 본 발명은 샤프트 단부와 접하는 회전 캠의 부싱 부위를 금속 재질로 구성함으로써 종래 별도 부품으로서 와셔가 개재되지 않더라도 회전 캠이 충분히 높은 내마모도를 가질 수 있게 해준다.

도 1은 본 발명에 따른 도어용 힌지 장치의 개략적인 분해도.
도 2는 본 발명에 따른 도어용 힌지 장치의 개략적인 단면도.
도 3a 및 도 3b 각각은 본 발명에 따른 도어용 힌지 장치의 다른 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 도어용 힌지 장치의 회전 캠 및 슬라이드 캠 구성도.
도 5는 종래 도어용 힌지 장치의 캠 작동 구성도.

본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 살펴보면 다음과 같은데, 본 발명의 실시예를 상술함에 있어 본 발명의 기술적 특징과 직접적인 관련성이 없거나, 또는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 사항에 대해서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 도어용 힌지 장치의 개략적인 분해도이며, 도 2는 본 발명에 따른 도어용 힌지 장치의 개략적인 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 도어용 힌지 장치의 회전 캠 및 슬라이드 캠 구성도이다. 개시된 것과 같이 본 발명은 기본적으로, 하우징(10)과 샤프트(20), 회전 캠(30)과 슬라이드 캠(40), 그리고 스프링(50) 및 덮개(60)를 포함하여 이루어진다.

상기 하우징(10)은 냉장고 등의 도어 내부에 장착되는 부분으로서, 일 측에는 관통 홀(14)이 형성되고 타 측은 개구되며, 그 내부에는 각종 부품을 수용하기 위한 수용부(12)가 구비된다. 상기 수용부(12)의 내주 면에는 후술할 슬라이드 캠(40)의 체결 턱(46)이 활주할 수 있도록 일정 간격 이격되어 체결 홈(미도시)이 복수 개 형성된다.

상기 샤프트(20)는 외력에 의해 회전하는 부분으로서, 일 측 단부는 하우징(10) 일 측의 관통 홀(12)을 통해 삽입된 상태로 하우징의 수용부(12)에 수용된다. 상기 샤프트(20)에는 후술할 회전 캠(30)과의 결합을 위한 결합부(22)가 구비되며, 일 측에는 걸림 턱(26)이 구비되어 하우징(10)의 수용부(12)에 안정적으로 위치할 수 있게 된다.

상기 회전 캠(30)은 샤프트(20)의 회전 운동에 연동되어 후술할 슬라이드 캠(40)을 슬라이드 운동시키는 부분으로서, 중앙부에 형성되는 결합 홀(32)이 샤프트(20)의 결합부(22)에 관통 삽입된 상태로 하우징의 수용부(12)에 수용되며, 그 하부에는 경사부(34)가 구비된다.

본 발명은 회전 캠(30)의 구성을 회전 캠 몸체(31)와 회전 캠 부싱(35)로 이루어지는 것을 제안한다. 상기 회전 캠 몸체(31)는 후술할 슬라이드 캠(40)과 연동되는 부분으로서, 일 측에는 안치 홈(33)이 구비된다. 상기 안치 홈(33)은 결합 홀(32)을 중심으로 대칭 구조로 일정 깊이로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 회전 캠 부싱(35)은 상기 안치 홈(33) 형상에 대응되는 구조로 이루어지며 중앙부에 삽입 홀(36)이 구비되는 것이 바람직하다.

본 발명의 회전 캠은 그 재질 구성에 있어, 회전 캠 몸체(31)는 합성수지 재질로 이루어지는 특징이 있으며, 회전 캠 부싱(35)은 금속 재질로 이루어지는 특징이 있다. 본 발명이 회전 캠 몸체(31)를 합성수지 재질로 한정한 것은 슬라이드 캠(40)과의 상호 접촉시 마찰력을 감소시켜 도어의 자연스러운 개폐를 유도하기 위함이며, 회전 캠 부싱(35)을 금속 재질로 한정한 것은 외력이 가해지는 샤프트(20)와의 접하는 회전 캠 부위의 내마모도를 증대시키기 위함이다.

이러한 구성으로 인해 본 발명은 도어의 자연스러운 개폐 동작을 구현할 수 있을 뿐 아니라, 잦은 반복 작동에 따라 샤프트와 접하는 회전 캠 부위가 마모되어 변형되는 것을 방지할 수 있게 되는 것이다.

한편, 본 발명은 회전 캠 부싱(35)의 다른 실시예으로서 도 4a 및 도 4b 각각에 개시된 구성을 제안한다. 이 실시예들은 회전 캠 부싱의 수직 높이를 크게 형성하거나, 또는 회전 캠 부싱의 단부를 확장 형성한 점에 그 기술적 특징이 있다. 즉, 회전 캠 부싱의 수직 높이를 안치 홈(33)의 깊이보다 크게 하고, 확장되도록 하여 그 단부(38, 39)가 안치 홈(33)의 상면으로부터 상향 돌출되도록 구성함으로써, 돌출된 단부(38, 39) 부위가 도 2 실시예의 와셔(70) 기능을 수행하게 된다. 따라서, 이 실시예들을 힌지 장치에 적용하는 경우에는 별도 부품으로써 와셔가 없더라도 힌지 장치가 정상적으로 작동될 수 있게 되는 것이다.

상기 슬라이드 캠(40)은 회전 캠(30)의 회전 운동에 따라 슬라이드 운동하는부분으로서, 이를 위하여 회전 캠의 경사부(34)에 대응하는 경사부(44)가 구비되며, 샤프트(20)에 관통된 상태로 하우징(10)의 수용부(12)에 수용된다. 외력에 의해 샤프트(20)가 회전하면 회전 캠(30)이 이에 연동되어 함께 회전하며, 회전 캠의 회전 운동은 경사부에 의해 슬라이드 캠이 직선으로 슬라이드 운동하도록 작동한다. 미설명 도면부호 46은 하우징의 수용부 내주 면에 구비되는 체결 홈에 대응되는 부분이다.

상기 스프링(50)은 슬라이드 캠(40)에 복원력을 제공하는 수단으로서, 단부가 슬라이드 캠(4)에 접한 상태로 하우징(10)의 수용부(12)에 수용된다. 외력에 의해 슬라이드 캠(40)이 슬라이드 운동하면, 슬라이드 캠과 접하고 있는 스프링은 압축된 상태를 유지하게 되며(도어 개방), 더 이상 외력이 작용하지 않으면 스프링의 복원력에 의해 슬라이드 캠은 원래 위치로 슬라이드 운동하며 복귀하게 된다(도어 밀폐). 스프링(50)은 주된 복원력을 제공하는 제1 스프링(52)와, 제1스프링의 대칭적 압축을 보장하며 보조 복원력을 제공하는 제2 스프링(56)으로 구성될 수도 있다.

상기 덮개(60)는 하우징(10)의 개구부를 밀페하는 부분으로서 볼트와 같은 체결수단(도면부호 미도시)을 이용하여 하우징과 결합된다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들에 한정하여 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐이며, 본 발명은 이에 한정되지 않고 여러 다양한 방법으로 변경되어 실시될 수 있으며, 나아가 개시된 기술적 사상에 기초하여 별도의 기술적 특징이 부가되어 실시될 수 있음은 자명하다 할 것이다.

10 : 하우징 20 : 샤프트
30 : 회전 캠 31 : 회전 캠 몸체
35 : 회전 캠 부싱 40 : 슬라이드 캠
50 : 스프링 60 : 덮개
70 : 와셔

Claims (3)

1. 수용부(12)가 구비되는 하우징(10)과, 상기 하우징(10) 내부에 삽입되는 샤프트(20)와, 상기 샤프트(20)에 관통된 상태로 상기 하우징(10)의 수용부(12)에 수용되며 상기 샤프트(20)와 함께 회전하는 회전 캠(30)과, 상기 샤프트(20)에 관통된 상태로 상기 하우징(10)의 수용부(12)에 수용되며 상기 회전 캠(30)의 회전에 따라 슬라이드 운동하는 슬라이드 캠(40)과, 상기 샤프트(20)에 관통된 상태로 상기 하우징(10)의 수용부(12)에 수용되며 상기 슬라이드 캠(40)에 복원력을 제공하는 스프링(50)과, 상기 하우징(10)을 밀폐하는 덮개(60)를 포함하여 이루어지는 도어용 힌지 장치로서,
   상기 슬라이드 캠(40)은 합성수지 재질로 이루어지며, 상기 회전 캠(30)은 합성수지 재질로 이루어지며 일 측에 안치 홈(33)이 구비되는 회전 캠 몸체(31)와 금속 재질로 이루어지며 관통 홀(36)이 구비되어 상기 안치 홈(33)에 삽입되는 회전 캠 부싱(35)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 도어용 힌지 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 회전 캠 부싱(35)의 수직 높이는 상기 회전 캠 몸체(31)의 안치 홈(33) 깊이보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 도어용 힌지 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 회전 캠 부싱(35)의 단부는 외부로 확장되어 형성되는 것을 특징으로 하는 도어용 힌지 장치.
   

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