KR102070695B1 - 냉장고용 멀티링크 힌지 - Google Patents

Abstract

본 발명은 신뢰성이 높은 냉장고용 힌지를 제안한다. 본 발명의 힌지는, 냉장고 본체에 고정되는 힌지바디(10)와, 상기 힌지바디(10)의 일측에 힌지핀(Ha)으로 연결되는 가이드바디(12), 냉장고 도어에 설치되어 일정 각도 열리는 도어가이드(20), 상기 힌지바디(10)와 도어가이드(20) 사이에서 일정 간격을 가지고 각각 힌지핀으로 연결되는 내부죠인트(24) 및 외부죠인트(30), 그리고 도어가이드(20)의 열림 각도에 따라서 탄성력을 인가하기 위하여 외부죠인트(30)에 설치되는 스프링(S)을 포함한다. 여기서 스프링(S)의 하부는 스프링케이스(34)에 삽입된 상태로 지지되고, 가이드바디(12)와 외부죠인트(30)를 연결하는 힌지핀(Hc)이 스프링케이스(34) 하부의 지지공(34a)을 관통하면서 스프링케이스(34)를 지지하며, 상기 힌지핀(Hc)과 지지공(34a) 사이에는 보호파이프(36)가 개재된다.

Description

냉장고용 멀티링크 힌지{A multi-link hinge for refrigerator}

본 발명은 냉장고용 멀티링크 힌지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 힌지를 구성하는 각 부품 사이의 마모 및 응력 집중을 방지함으로써 장기간 사용에도 신뢰성을 충분히 유지할 수 있도록 구성되는 냉장고용 멀티링크 힌지에 관한 것이다.

냉장고용 또는 가구용으로 사용되는 힌지는 다수의 링크가 관절 운동을 수행하도록 결합되어, 냉장고 또는 가구의 도어를 개폐 가능하도록 지지하고 있다. 이러한 멀티링크를 이용하는 힌지에 대한 선행 기술로써 한국 특허 제10-1225097호를 들 수 있다. 이러한 한국의 선행 특허 문헌 이외에도 이와 유사한 멀티링크를 이용하는 힌지들은 예를 들어 독일의 특허 GB 1 066 710호 또는 US 5,035,026호 등과 같은 선행 기술에 충분히 많이 공개되어 있다.

이와 같은 선행 기술의 힌지는 일정한 각도를 넘으면 스프링의 탄성력을 이용하여 자동으로 열리거나 닫히도록 하는 기능을 가지고 있다. 이러한 기능을 부여하기 위한 스프링은 힌지핀에 의하여 지지되고 있는데, 도어의 개폐에 기인하여 스프링이 힌지핀에 가하고 있는 하중이 반복되는 피로 하중은 실질적으로 멀티링크 힌지의 부품을 손상시킬 우려가 있다.

그리고 예를 들어 냉장고 도어의 경우에는 단열의 목적으로 매우 두꺼운 도어 바디가 사용되기 때문에, 힌지바디로부터 멀어지는 방향(전방)으로 원하는 정도의 개폐각을 가지도록 하기 위하여 힌지는 긴 관절형 레버를 가질 수밖에 없다. 이러한 필요에 따라서 힌지의 개방 위치에 따라 상이한 크기의 간극(공간)이 형성되고, 이러한 간극은 도어 작동시 확대되거나 또는 축소될 수 있다. 이와 같이 다수의 관절형 레버 사이에 생성되는 공간은 실사용에 있어서는 안전상의 문제로 나타날 수 있다.

본 발명의 목적은, 스프링에 의하여 구성 부품의 일부가 손상되는 것을 방지하고 원활한 동작 특성을 보일 수 있는 냉장고용 힌지를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 냉장고 도어와 같이 움직임이 큰 부품의 원활한 동작을 제공할 수 있는 냉장고용 힌지를 제공하는데 있다.

이하 본 발명의 설명을 통하여 본 발명의 다른 목적 및 특성에 대하여 더욱 상세하게 알 수 있을 것으로 생각된다.

본 발명에 의한 냉장고용 힌지는, 냉장고 본체에 고정되는 힌지바디와, 상기 힌지바디의 일측에 힌지핀으로 연결되는 가이드바디, 냉장고 도어에 설치되어 일정 각도 열리는 도어가이드, 상기 힌지바디와 도어가이드 사이에서 일정 간격을 가지고 각각 힌지핀으로 연결되는 내부죠인트 및 외부죠인트, 그리고 도어가이드의 열림 각도에 따라서 탄성력을 인가하기 위하여 외부죠인트에 설치되는 스프링을 포함하여 구성된다.

여기서 힌지에 탄성력을 부여하기 위한 스프링의 하부는 스프링케이스에 삽입된 상태로 지지되고, 가이드바디와 외부죠인트를 연결하는 힌지핀이 스프링케이스 하부의 지지공을 관통하면서 스프링케이스를 지지하며, 상기 힌지핀과 지지공 사이에는 보호파이프가 개재된다.

그리고 본 발명의 다른 실시 예에 의하면, 도어가이드와 외부죠인트 및 내부죠인트 사이에는 합성수지재로 만들어지는 윤활판이 개재되는데, 이러한 윤활판은 도어가이드와 외부죠인트 및 내부죠인트를 각각 연결하는 힌지핀(Hd,He)에 동시에 결합되는 하나로 구성된다.

본 발명의 또 다른 실시 예에 의하면, 바디와 내부죠인트를 연결하는 바디죠인트를 더 포함하고, 이러한 바디죠인트는 다이캐스팅에 의하여 성형되고 있다.

이상과 같은 구성을 가지고 있는 본 발명의 냉장고용 힌지는 기본적으로 스프링에서 발생하는 탄성력에 의하여 스프링과 인접한 힌지핀이 받을 수 있는 응력집중을 최대한 방지하고 있음을 알 수 있다. 즉 본 발명의 보호파이프가 스프링에 의하여 발생하는 외력을 최대한 분산시키고 있어서, 스프링 주위의 부품의 손상을 최대한 방지하면서, 보다 원활한 동작 특성을 확보하고 있는 작용 효과를 기대할 수 있을 것이다.

본 발명의 다른 실시 예에 의하면, 도어의 개폐시 가장 움직임이 큰 도어가이드 및 그것과 접촉하는 주변 부품 사이에 개재되는 윤활판에 의하여, 도어가이드 주변의 원활한 동작이 가능하게 될 수 있다. 그리고 이러한 윤활판의 형상을 연장함으로써, 동작시 필요한 안전성도 더욱 확보할 수 있는 장점도 기대할 수 있다.

도 1은 본 발명 힌지의 예시 사시도.
도 2는 본 발명 힌지의 예시 단면도.
도 3은 본 발명 힌지의 개폐 상태 예시도.
도 4는 본 발명 힌지의 예시 사시도.

다음에는 도시한 실시 예를 참고하면서 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 살펴보기로 한다.

본 발명 힌지는, 예를 들면 냉장고의 본체(캐비넷)에 부착되어 고정된 상태를 가지는 힌지바디(10)와, 냉동고의 도어에 부착되어 일정 각도 범위 내에서 회전하는 도어가이드(20)를 포함하여 구성되고 있다. 그리고 고정된 힌지바디(10)에는 힌지핀(Ha)을 중심으로 가이드바디(12)의 일단이 회전 가능하게 결합되어 있다. 본 발명에서, 힌지핀이라고 함은 위에서와같이 가이드바디(12)와 힌지바디(10)를 서로 회전 가능하게 연결하는 요소라고 할 수 있고, 이하에서도 동일하다.

그리고 가이드바디(12)에는 일정한 간격을 가지고, 내부죠인트(24)와 외부죠인트(30)가 각각 힌지핀(Hb,Hc)으로 연결되어 있다. 이러한 내부죠인트(24)와 외부죠인트(30)의 외측은 도어가이드(20)와 각각 힌지핀(Hd,He)를 통하여 연결되어 있다. 또한 힌지바디(10)와 내부죠인트(24) 사이에는 바디죠인트(22)가 각각 힌지핀(Hm,Hn)을 통하여 연결되어 있다.

위에서 설명한 구성 자체는 종래의 기술에서 언급한 선행 특허문헌에도 공개되어 있는 것이라고 할 수 있고, 여기서 상술한 힌지바디(10) 및 도어가이드(20), 그리고 그 사이의 구성 부품도 실질적으로는 각각 링크라고 말할 수 있으며, 이와 같이 다수의 링크를 이용하는 힌지는 다양한 사양의 것이 시판 중에 있다고 할 수 있다. 그리고 링크끼리의 결합 조건 등에 따라서 도어의 개폐 각도 등이 운동 조건이 결정될 것임은 당연하다.

위에서 언급한 바와 같이 각각의 힌지핀은 실질적으로 서로 연결되는 것을 회전 가능하도록 지지하는 것임을 알 수 있다. 그리고 위와 같은 기본적인 구성을 가지는 힌지는, 도 3에 도시한 바와 같이, 고정된 힌지바디(10)에 대하여 도어가이드(20)가 완전히 닫힌 상태(a)와 도어가이드(20)가 완전히 열린 상태(e) 사이의 개폐가 가능하게 지지된다.

그리고 이와 같은 개폐 과정에서, 도어가이드(20)가 일정 각도로 열릴 때까지는 탄성적으로 닫히는 방향으로 지지되고, 일정 각도를 넘게 되면 도어가이드(20)는 열리는 방향으로 탄성력을 받게 된다. 즉, 도어가이드(20)는 일정한 열림 각도를 기준으로 열리는 방향 또는 닫히는 방향으로 탄성력을 공급받게 되는 것이다. 이와 같이 탄성력을 인가하는 것은, 위에서 언급한 선행 특허에서와 동일하게 외부가이드(30)에 내장된 스프링(S)에 의한 것이다.

위에서 설명한 힌지바디(10) 및 도어가이드(20), 그리고 그 사이에 연결되는 죠인트(22,24,30)는 한 쌍의 측벽을 구비하고 있으며, 위에서 언급한 각각의 힌지핀은 이러한 한 쌍의 측벽을 관통하면서 설치된다고 할 수 있다. 여기서 도 2를 참조하면 알 수 있는 바와 같이, 도어가이드(20)에 내장된 어퍼캠(Upper Cam)(20A)의 단부는, 외부죠인트(30)에 내장된 로어캠(Lower Cam)(32)과 접촉하고 있다. 여기서 로어캠(32)은 상술한 스프링(S)에 의하여 어퍼캠(20A) 측으로 탄성적으로 지지되고 있다.

도어가이드(20)의 열림 각도와 관련하여 스프링(S)의 기능을 살펴보면, 도어가이드(20)의 열림 각도에 따라서 어퍼캠(20A)의 움직임과 로어캠(32)과의 상대적인 위치 변경이 일어나고, 스프링(S)에서 발생하는 반발력은 로어캠(32)을 밀게 됨으로써 도어가이드(20)의 일정한 각도를 기준으로 열리는 방향 또는 닫히는 방향으로 자동으로 탄성력을 인가받게 되는 것이다.이러한 스프링(S) 자체의 기능은 위에서 언급한 다수의 선행 특허 문헌 등에서 공개됨과 동시에 다양한 형태의 제품이 이미 시판 중이어서 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.

여기서 스프링(S)의 상부는 어퍼캠(32)과 접촉하고 있으며, 스프링(S)의 하단부는 스프링케이스(34) 속으로 삽입되어 있다. 그리고 이와 같은 스프링(S)은 힌지핀(Hc)에 의하여 지지되면서, 그 상부의 로어캠(32)을 밀고 있는 상태라고 할 수 있다. 도어가이드(20)가 열리면 일정 각도에서 로어캠(32)이 약간 하방으로 움직인 후 다시 상방으로 움직이면서, 자동으로 열리거나 닫히는 힘을 스프링(S)이 발생시키게 된다.

따라서 스프링(S)을 지지하는 것은 실질적으로 힌지핀(Hc)이라고 할 수 있고, 이러한 힌지핀(Hc)은 실제로 리벳(Rivet)으로 구성되고 있다. 냉장고 또는 가구의 장기간 사용에 의한 도어가이드(20)의 반복되는 개폐는, 실질적으로 스프링(S)의 반복되는 압축 및 신축, 그리고 이에 대응하여 힌지핀(Hc)이 응력을 받게 되는 것으로 나타나게 된다.

즉, 장기간 사용에 의하여 스프링(S)에 기인하여 발생하는 반력은 실제로 리벳으로 구성되는 힌지핀(Hc)에 대하여 손상을 일으킬 수 있는 것이다. 본 발명에서는 이와 같은 힌지핀(Hc)의 손상을 방지하기 위하여, 힌지핀(Hc)의 외측면에 보호파이프(36)을 설치하고 있다. 그리고 스프링(S)을 내부에 삽입한 상태의 스프링케이스(34)의 하단부에는 지지공(34a)을 성형하고, 보호파이프(36)를 그 내부에 넣어서 지지하고 있다.

따라서 스프링(S)이 스프링케이스(34)를 누르는 힘은 지지공(34a)의 전체 외측면을 통하여 보호파이프(36)로 전달될 것이다. 그리고 스프링에 의하여 보호파이프(36)에 가해지는 힘은 파이프의 전체 내주면을 통하여 힌지핀(Hc)으로 전달될 것이다. 이와 같이 스프링케이스(34)에서 보호파이프(36)에 전체적으로 분산된 힘이 가해지고, 더욱이 보호파이프의 내측면은 힌지핀의 외측면에 전체적으로 접촉한다고 할 수 있기 때문에, 보호파이프(36)에서 힌지핀(Hc)으로도 전체적으로 힘이 분산되는 상태로 가해지게 된다.

그리고 도어가이드(20)가 열림에 따라서 외부죠인트(30)가 정해진 각도 만큼 회전하게 되고, 이러한 외부죠인트(30)의 회전은 실질적으로 보호파이프(36)도 같이 회전시킨다고 할 수 있다. 이러한 보호파이프(36)는 힌지핀(Hc)과 전체적으로 접촉하면서 회전하기 때문에, 실질적으로 힌지핀(Hc)에 전달되는 하중은 부분적으로 집중된 것이 아니라 전체 표면에 걸쳐 분사된 것이라고 할 수 있어서, 하중의 집중에 의한 손상은 최대한 방지할 수 있을 것으로 생각된다.

즉, 본 발명에서는 보호파이프(36)를 설치함으로써, 스프링이 스프링케이스(34)를 밀어서 힌지핀(Hc)과 마찰에 의하여 스프링케이스(34)의 마모가 발생하면서 스프링 계수의 변화가 발생하여 닫힘력이 낮아지는 것을 방지하고 있음을 알 수 있다. 이러한 보호파이프와 외부죠인트가 일체화되어 스프링의 힘이 힌지핀에 직접 전달되지 않도록 함으로써 마모의 최소화 및 내구성의 증대를 도모할 수 있다.

여기서 외부죠인트(30)는, 상술한 바와 같이, 한 쌍의 측벽과 이러한 측벽을 연결하는 외벽을 가지고 있다. 그리고 상술한 스프링케이스(34)는 외부죠인트(30)의 내측에 삽입된 상태로 지지되고 있다. 여기서 힌지핀(Hc)은 스프링케이스(34)의 지지공(34a)을 관통하고 있음은 물론이고 외부죠인트(30)의 양 측벽도 관통한 상태로 지지되고 있다.

그리고 도 2를 참고하면, 바디죠인트(22)가 힌지바디(10)와 내부죠인트(24)를 연결하고 있음을 알 수 있다. 바디죠인트(22)가 내부죠인트(24)와 연결되는 지점은 상부 및 하부의 힌지핀(Hd,Hb) 사이의 중간부분이라고 할 수 있다. 바디죠인트(22)가 힌지바디(10)와 연결되는 힌지핀(Hm)은 힌지바디(10)의 힌지핀(Ha) 보다 상부에 위치하고 있음을 알 수 있다.

이와 같은 바디죠인트(22)은 종래에는 금속플레이트를 프레스 가공하는 것에 의하여 만들어졌다. 그러나 프레스 가공하여 바디죠인트(22)를 만들게 되면, 각각의 힌지핀(Hm,Hn)의 정확한 중심을 만드는 것이 그리 쉽지 않기 때문에, 본 발명에서는 다이캐스팅에 의하여 만들고 있다. 바디죠인트(22)를 성형하는 재료(알미늄)를 다이캐스팅으로 만들게 되면, 힌지핀(Hm,Hn)에 대응하는 위치 및 부품 사양이 정확하게 만들어질 수 있기 때문에 전체적인 힌지의 신뢰도 향상에 충분한 도움이 될 것으로 기대된다.

다음에는 이러한 힌지를 구성하는 부품들의 원활한 동작을 위한 윤활성 및 사용상 안전성을 확보하기 위한 구성에 대하여 살펴본다. 위에서 설명한 바와 같이, 내부죠인트(24) 및 외부죠인트(30), 그리고 힌지바디(10) 및 도어가이드(20)에 의하여 그 내부에는 대략 사각형상의 공간이 형성되고, 이는 위에서 언급한 한국 선행 특허 문헌에서도 안전 상의 문제점을 유발하는 것이라고 설명되어 있다.

그리고 본 발명에서와 같은 멀티링크 힌지에서, 도어에 부착되어 같이 움직이는 도어가이드(20)가 가장 큰 운동 범위를 가지고 있다. 즉, 힌지핀(Hd) 및 힌지핀(He)을 지지점으로 도어가이드(20)가 가장 큰 회전 각도를 가짐과 동시에 이동 거리를 가지고 있다고 할 수 있다. 이러한 점은 도어가이드(20)와 내부죠인트(24) 및 외부죠인트(30)가 힌지핀(Hd,He)을 중심으로 가장 큰 상대운동을 일으키는 것이라고 할 수 있다.

따라서 도어가이드(20)와 내부죠인트(24) 사이 및 도어가이드(20)와 외부죠인트(30) 사이에 윤활 기능을 수행할 수 있는 부품이 개재되면 더욱 바람직할 것이라고 할 수 있다. 도 2 및 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명에서는 도어가이드(20)와 내부죠인트(24) 사이 및 도어가이드(20)와 외부죠인트(30) 사이에 합성수지재로 성형되는 윤활판(40)을 설치하고 있다.

이러한 합성수지재 윤활판(40)은 힌지핀(Hd) 및 힌지핀(He)에 같이 설치될 수 있는 크기를 가지고 있는데, 이와 하나의 윤활판(40)이 한 쌍의 힌지핀(Hd,He)에 삽입됨으로써 조립 공정의 편의성을 높일 수 있을 것이다. 이러한 윤활판(40)을 개재함으로써, 도어가이드(20)와 내부죠인트(24) 사이 및 도어가이드(20)와 외부죠인트(30) 사이에는 금속부품의 접촉에 의한 마찰이 발생하지 않도록 하면서 합성수지재와 금속 사이의 접촉에 의한 윤활성을 확보할 수 있게 될 것으로 기대된다.

이러한 윤활판(40)이 도어가이드(20)와 내부죠인트(24) 사이 및 도어가이드(20)와 외부죠인트(30) 사이에 개재된다고 하는 것은, 각각의 측벽 사이에 개재된다는 것을 의미한다. 즉, 도어가이드(20)의 측벽과 내부죠인트(24)의 측벽 사이 및 도어가이드(20)의 측벽과 외부죠인트(30)의 측벽 사이에 윤활판(40)이 개재된다는 것을 의미하는 것이다.

이와 같은 본 발명의 윤활판(40)은, 도어가이드(20)와 내부죠인트(24) 사이 및 도어가이드(20)와 외부죠인트(30) 사이에 개재됨과 같이, 한 쌍의 힌지핀(Hd,He)에 끼워지는 하나로 구성하고 있음을 알 수 있다. 그리고 도시한 실시 예에서, 윤활판(40)은 하방으로 연장되어 있어서 도어가이드(20), 내부죠인트(24), 외부죠인트(30), 그리고 힌지바디(10) 사이에서 만들어지는 구멍의 적어도 일부를 막는 기능을 같이 구비하고 있음을 알 수 있다. 이와 같이 금속성 윤활판(40)을 연장하는 구성은 냉장고의 사용시 안전을 위한 것임은 상술한 바와 같다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 다른 여러 가지 변형이 가능할 것임은 물론이다. 그리고 본 발명의 보호범위는 특허청구범위에 기재된 바에 기초하여 해석되어야 할 것임도 특허법의 규정취지상 당연하다고 할 수 있다.

10 ..... 힌지바디
20 ..... 도어가이드
20A ..... 어퍼캠
22 ..... 바디죠인트
24 ..... 내부죠인트
30 ..... 외부죠인트
32 ..... 로어캠
34 ..... 스프링케이스
34a ..... 지지공

Claims (3)

1. 냉장고 본체에 고정되는 힌지바디(10)와, 상기 힌지바디(10)의 일측에 힌지핀(Ha)으로 연결되는 가이드바디(12), 냉장고 도어에 설치되어 일정 각도 열리는 도어가이드(20), 상기 힌지바디(10)와 도어가이드(20) 사이에서 일정 간격을 가지고 각각 힌지핀으로 연결되는 내부죠인트(24) 및 외부죠인트(30), 그리고 도어가이드(20)의 열림 각도에 따라서 탄성력을 인가하기 위하여 외부죠인트(30)에 설치되는 스프링(S)을 포함하는 냉장고용 힌지에 있어서;
   상기 스프링(S)의 하부는 스프링케이스(34)에 삽입된 상태로 지지되고, 상기 가이드바디(12)와 외부죠인트(30)를 연결하는 힌지핀(Hc)은 스프링케이스(34) 하부의 지지공(34a)을 관통하면서 스프링케이스(34)를 지지하며, 상기 힌지핀(Hc)과 지지공(34a) 사이에는 보호파이프(36)가 개재되어 있어서 스프링(S)의 힘은 보호파이프(36)를 통하여 힌지핀(Hc)에 전달되고;
   상기 도어가이드(20)와 외부죠인트(30) 및 내부죠인트(24) 사이에는 합성수지재로 만들어지는 윤활판(40)이 개재되는데, 이러한 윤활판(40)은 도어가이드(20)와 외부죠인트(30), 그리고 도어가이드(20)와 내부죠인트(24)를 각각 연결하는 힌지핀(Hd,He)에 동시에 결합되는 하나로 구성되는 냉장고용 힌지.
   
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서, 상기 힌지바디(10)와 내부죠인트(24)를 연결하는 바디죠인트(22)를 더 포함하고, 이러한 바디죠인트는 다이캐스팅에 의하여 형성되는 냉장고용 힌지.

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