KR102510774B1 - 도어 힌지 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도어 힌지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 도어의 열림 또는 닫힘 동작 시, 댐퍼로 인해 부드럽게 열리거나 닫히도록 할 수 있는 도어 힌지에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 도어에 설치되어 회동되는 암(arm); 상기 도어가 마련된 기구의 본체에 설치되는 것으로, 상기 암과 힌지축으로 연결되고, 일측 부분과 중심 부분에 구비되는 제1 및 제2 개구부를 포함하는 하우징; 상기 하우징 내부에서 상기 암과 상기 힌지축으로 연결되고, 일측 부분과 타측 부분에 구비되는 제3 및 제4 개구부를 포함하며, 상기 제3 개구부에서 상기 제2 개구부와 리벳으로 연결되고, 일면이 상기 하우징의 지지부에 의해 지지되는 댐퍼 케이스; 상기 하우징 내부에서 상기 댐퍼 케이스의 양측면에 각각 구비되는 것으로, 상기 암과 링크축으로 연결되고, 일측 부분에 구비되는 제5 및 제6 개구부를 포함하며, 상기 제6 개구부에서 상기 제2 및 제3 개구부와 상기 리벳으로 연결되어 직선 이동되는 한 쌍의 메인 링크; 스프링 레버와 상기 스프링 레버에 끼워진 메인 스프링을 포함하고, 상기 제3 및 제5 개구부와 핀으로 연결되는 메인 스프링부재; 및 상기 댐퍼 케이스 내부에 구비되는 것으로, 일측 부분이 상기 리벳에 의해 지지되고, 타측 부분이 상기 제4 개구부에 핀으로 연결되어 상기 암의 외곽을 따라 이동되는 댐퍼;를 포함하고, 상기 도어 열림 시, 상기 메인 링크가 직선 이동되어 상기 리벳의 이동에 의해 상기 댐퍼가 압축되고, 상기 도어 닫힘 시, 상기 암의 회동으로 상기 댐퍼의 타측 부분에 상기 암의 외곽이 닿아 상기 댐퍼가 압축되는 것을 특징으로 한다.

Description

도어 힌지{DOOR HINGE}

본 발명은 도어 힌지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 도어의 열림 또는 닫힘 동작 시, 댐퍼로 인해 부드럽게 열리거나 닫히도록 할 수 있고, 적은 힘으로 도어를 용이하게 열거나 닫을 수 있는 도어 힌지에 관한 것이다.

일반적으로 주방가구의 찬장도어, 김치냉장고 및 세탁기 혹은 폴더식 휴대폰등 각종 전자제품에 사용되는 도어는 힌지축을 기점으로 회전하면서 상, 하로 여닫히는 상향식 여닫이 도어를 주로 사용하고 있다.

이러한 상향식 여닫이 도어에 사용되는 힌지 장치는 도어의 끝부분에 장착된 상태에서 회전동작하며 도어의 폐쇄 동작이 이루어지도록 한다.

한편, 이러한 도어 힌지에는 압축스프링이 내설되어 있으며, 압축스프링은 도어의 폐쇄동작이 이루어지는 시작구간에서 압축력을 발생시켜 도어의 회전이 천천히 이루어질 수 있도록 샤프트의 회전속도를 늦춰주게 된다.

그러나 압축스프링이 가지는 압축력은 한계가 있으며, 따라서 종래와 같이 압축스프링 하나만으로 도어의 하중을 지탱하도록 구성할 경우에는 도어의 폐쇄동작이 계속 이루어지는 진행구간에 접어들면 이때의 도어 하중을 지탱할 만큼의 더 큰 압축력을 발생시킬 수 없음으로서 샤프트의 회전속도를 효율적으로 늦추어 줄 수 없다는 단점이 있다.

이러한 단점을 통해 도어를 폐쇄시키기 위한 진행구간에 접어들면 도어가 급격한 속도로 닫히며 기기에 부딪치게 됨으로써, 각종 안전사고 발생과 함께 기기에 전해지는 충격으로 인해 각종 전자부속품들을 파손시켜 기기의 사용수명을 단축시키는 결과를 가져오게 된다.

대한민국 공개특허공보 제10-2011-0125727호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 도어의 열림과 닫힘을 용이하게 할 수 있는 도어 힌지를 제공하는데 그 목적이 있다.

그리고 댐퍼에 의해 도어의 열림 및 닫힘이 부드럽게 이루어질 수 있는 도어 힌지를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 도어 회동 시, 링크축이 힌지축을 중심으로 홀 내부에서 이동되면서 회동되도록 하여, 도어의 열림 및 닫힘이 적은 힘으로도 이루어질 수 있는 도어 힌지를 제공하는데 그 목적이 있다.

그리고 본체 내부로부터 고열의 열로 인해 도어가 열리지 못하도록 하는 도어 힌지를 제공하는데 그 목적이 있다.

이와 함께 본 발명의 기타 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 이는 본 발명의 청구범위에 기재된 사항 및 그 실시예의 개시 내용뿐만 아니라, 이들로부터 용이하게 추고할 수 있는 범위 내의 수단 및 조합에 의해 더욱 넓은 범위로 포섭될 것임을 첨언한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 도어 힌지는, 도어에 설치되어 회동되는 암(arm); 상기 도어가 마련된 기구의 본체에 설치되는 것으로, 상기 암과 힌지축으로 연결되고, 일측 부분과 중심 부분에 구비되는 제1 및 제2 개구부를 포함하는 하우징; 상기 하우징 내부에서 상기 암과 상기 힌지축으로 연결되고, 일측 부분과 타측 부분에 구비되는 제3 및 제4 개구부를 포함하며, 상기 제3 개구부에서 상기 제2 개구부와 리벳으로 연결되고, 일면이 상기 하우징의 지지부에 의해 지지되는 댐퍼 케이스; 상기 하우징 내부에서 상기 댐퍼 케이스의 양측면에 각각 구비되는 것으로, 상기 암과 링크축으로 연결되고, 일측 부분에 구비되는 제5 및 제6 개구부를 포함하며, 상기 제6 개구부에서 상기 제2 및 제3 개구부와 상기 리벳으로 연결되어 직선 이동되는 한 쌍의 메인 링크; 스프링 레버와 상기 스프링 레버에 끼워진 메인 스프링을 포함하고, 상기 제3 및 제5 개구부와 핀으로 연결되는 메인 스프링부재; 및 상기 댐퍼 케이스 내부에 구비되는 것으로, 일측 부분이 상기 리벳에 의해 지지되고, 타측 부분이 상기 제4 개구부에 핀으로 연결되어 상기 암의 외곽을 따라 이동되는 댐퍼;를 포함하고, 상기 도어 열림 시, 상기 메인 링크가 직선 이동되어 상기 리벳의 이동에 의해 상기 댐퍼가 압축되고, 상기 도어 닫힘 시, 상기 암의 회동으로 상기 댐퍼의 타측 부분에 상기 암의 외곽이 닿아 상기 댐퍼가 압축되는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 암은 상기 링크축이 끼워지는 링크홀을 더 포함하고, 상기 링크홀은 상기 힌지축을 중심으로 내측 방향으로 긴 원형으로 형성되어, 상기 도어 회동 시, 상기 링크축이 상기 링크홀을 따라 이동되며, 상기 도어 열림 시, 상기 링크축이 상기 링크홀의 일측 부분에서 타측 부분으로 이동되어 상기 도어가 부드럽게 열리고, 상기 도어 닫힘 시, 상기 링크축이 상기 링크홀의 타측 부분에서 일측 부분으로 이동되어 상기 도어가 부드럽게 닫히는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 댐퍼는, 몸체, 상기 몸체 일측 부분에서 피스톤 운동되되 상기 리벳에 지지되는 헤드, 상기 몸체 타측 부분에 구비되는 댐퍼 커버, 및 상기 댐퍼 커버 사이에 구비되어 상기 암의 외곽을 따라 이동되는 롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 암은, 상기 댐퍼의 롤러와 맞닿는 외곽에 형성되는 함몰부, 상기 함몰부에 연장 형성되는곡면부, 및 상기 곡면부에 연장 형성되는 평탄부로 이루어지는 캠 프로파일이 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 하우징 내부에 구비되는 것으로, 상기 하우징의 타측 부분에 구비되는 제4 개구부에 핀으로 연결되어 직선 이동되되, 일측 부분이 상기 하우징 내부의 서브 지지부에 의해 지지되는 서브 스프링부재를 더 포함하고, 상기 서브 스프링부재는 로드, 상기 로드에 끼워진 서브 스프링, 및 상기 로드의 타측 부분에 구비되는 서브 롤러를 포함하며, 상기 도어의 닫힘 시, 상기 함몰부에 상기 서브 롤러가 끼워지는 것을 특징으로 한다.

상술된 바와 같이 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있을 것이다.

먼저, 도어의 열림과 닫힘을 용이하게 함과 더불어, 댐퍼에 의한 압축력에 의해 도어가 부드럽게 열리고 닫히도록 함으로써 도어가 안정적으로 개폐될 수 있는 효과가 있다.

그리고 도어의 회동으로 링크축 회동 시, 링크축이 힌지축을 중심으로 홀 내부에서 이동되면서 회동되므로, 적은 힘으로도 도어의 열림 및 닫힘이 이루어지는 효과가 있다. 즉, 도어 열림 시, 중심축인 힌지축으로부터 링크축이 멀리 있으므로, 사용자가 적은 힘을 주어도 쉽게 도어가 열리게 되고, 도어 닫힘 시, 힌지축으로부터 링크축이 가까이 있으므로, 사용자가 적은 힘을 주어도 쉽게 도어가 닫히는 효과가 있다.

또한, 본체 내부로부터 고열의 열로 인해 도어가 열리는 문제가 해결될 수 있다. 즉, 하우징 내부에 구비되는 서브 스프링부가 암의 함몰부에 끼워지고, 이로 인해, 도어의 최초 열림 시, 사용자가 힘을 주어야만 도어가 열릴 수 있도록 할 수 있다.

이와 함께 본 발명의 다른 효과는 이상에서 설명한 실시예 및 본 발명의 청구범위에 기재된 사항뿐만 아니라, 이들로부터 용이하게 추고할 수 있는 범위 내에서 발생할 수 있는 효과 및 산업 발전에 기여하는 잠정적 장점의 가능성들에 의해 보다 넓은 범위로 포섭될 것임을 첨언한다.

도 1a와 도 1b는 본 발명에 따른 도어 힌지를 나타낸 사시도 및 분해 사시도이다.
도 2a와 도 2b는 본 발명에 따른 도어 힌지의 닫힘 상태를 나타낸 도면이다.
도 3a와 도 3b는 본 발명에 따른 도어 힌지의 열림 또는 닫힘 동작 중인 상태를 나타낸 도면이다.
도 4a와 도 4b는 본 발명에 따른 도어 힌지의 열림 상태를 나타낸 도면이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하고자 한다. 설명에 앞서 본 발명의 이점 및 특징 및 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그리고 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것으로 본 발명을 제한하고자 하는 것이 아니며, 이러한 용어 중 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함하는 것이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도어 힌지를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 도 1a는 본 발명에 따른 도어 힌지를 나타낸 사시도이고, 도 1b는 본 발명에 따른 도어 힌지를 나타낸 분해 사시도이다.

도 1a와 도 1b를 참조하면, 본 발명에 따른 도어 힌지(100)는 암(arm; 10), 하우징(housing; 20), 댐퍼 케이스(damper case; 30), 메인 링크(main link; 40), 메인 스프링부재(main spring ass'y; 50), 댐퍼(damper; 60), 및 서브 스프링부재(sub spring ass'y; 70)를 포함한다.

먼저, 암(10)은 도어에 설치되는 것으로, 타측 부분이 하기되는 하우징(20)에 연결되고, 도어의 회동 시, 암(10)도 함께 회동된다.

이러한 암(10)은 하기되는 댐퍼(60)의 롤러(67) 및 서브 스프링부재(70)의 롤러(77)와 맞닿는 부분에 캠 프로파일(cam profile)이 형성되는데, 캠 프로파일은 도 1b에 A로 확대하여 도시한 바와 같이, 함몰부(81), 곡면부(83), 및 평탄부(85)로 구성된다.

여기서, 함몰부(81)는 서브 스프링부재(70)가 끼워지도록 곡선으로 함몰된 형태이고, 함몰부(81)에서 연장되어 곡면부(83)가 형성되며, 곡면부(83)에서 연장되어 평탄부(85)가 형성되고, 곡면부(83)는 곡선으로 돌출된 형태이다.

이와 같은 캠 프로파일이 형성된 암(10)의 외주연으로는 하기되는 댐퍼(60) 및 서브 스프링부재(70)가 맞닿게 되고, 이에 대하여는 하기의 본 실시예에 따른 도어 힌지(100)의 동작 설명에서 상세히 설명한다.

한편, 암(10)은 힌지축(11)이 끼워지는 힌지홀과 링크축(13)이 끼워지는 링크홀(15)이 구비되는데, 링크홀(15)의 경우, 힌지축(11)을 중심으로 내측 방향, 즉 도면을 중심으로 일측 부분이 우측 방향으로 방사되어 긴 원형으로 형성되는데, 이는 도어의 개폐 시, 적은 힘으로도 도어의 개폐가 용이하도록 하기 위함이다.

상세히 설명하면, 도어를 열고자 할 때, 도어가 닫힌 상태일 때는 도어가 메인 스프링(53)에 의해 일측 부분으로 지지되고 있고, 링크축(13)이 링크홀(15)의 일측 부분, 즉 링크홀(15) 내에서 힌지축(11)으로부터 먼 곳에 있으므로, 도어의 오픈 시, 적은 힘으로도 도어가 부드럽게 열리게 되는 효과가 있다.

반면에, 도어를 닫고자 할 때, 도어가 열린 상태일 때는 메인 스프링(53)이 최대로 인장된 상태이고, 링크축(13)은 링크홀(15)의 타측 부분, 즉 링크홀(15) 내에서 힌지축(11)으로부터 가까운 곳에 있으므로, 적은 힘을 주어도 도어가 부드럽게 닫히게 되는 효과가 있다.

다음으로, 하우징(20)은 도어가 마련된 기구의 본체에 설치되는 것으로, 암(10)과 힌지축(11)으로 연결된다. 이러한 하우징(20)은 일측 부분에 구비되는 제1 개구부(21), 중심 부분에 구비되는 제2 개구부(22), 타측 부분에 구비되는 제7 개구부(27)를 포함하고, 하우징(20)의 내부에는 댐퍼 케이스(30)의 일측 부분과 맞닿도록 구비되는 지지부(25)와 서브 스프링 부재(70)의 일측 부분과 맞닿도록 구비되는 서브 지지부(29)가 더 구비된다.

좀 더 상세하게는, 제1 및 제2 개구부(21, 22)는 각 개구부(21, 22)에 연결되는 핀의 직선 이동이 가능하도록 길이 방향으로 긴 원형의 형태로 구비되며, 제1 개구부(21)는 하기되는 메인 스프링부재(50)의 일측 부분에 구비되는 핀으로 연결되고, 제2 개구부(22)는 하기되는 댐퍼 케이스(30)의 제3 개구부(33)와 메인 링크(40)의 제6 개구부(46)에 구비되는 리벳(31)으로 연결된다.

그리고 제7 개구부(27) 역시, 핀의 직선 이동이 가능하도록 길이 방향으로 긴 원형의 형태로 구비되는데, 여기서 제7 개구부(27)에는 하기되는 서브 스프링부재(70)의 서브 롤러(77)에 끼워지는 핀이 연결된다.

또한, 지지부(25)는 하우징(20)의 중심 부분에서 하우징(20)의 내부로 연장되어 구비되고, 지지부(25)를 중심으로 타측 부분에는 댐퍼 케이스(30)가 지지되며, 일측 부분에는 메인 스프링부재(50)의 메인 스프링(53)이 지지된다.

그리고 서브 지지부(29)는 하우징(20)의 타측 부분에서 하우징(20)의 내부로 연장되어 구비되고, 서브 스프링부재(70)의 일측 부분이 지지된다.

다음으로, 댐퍼 케이스(30)는 하우징(20) 내부에 구비되고, 내부에 댐퍼(60)가 구비되는 것으로, 일면이 하우징(20)의 지지부(25)에 맞닿고, 타측 부분이 암(10)과 힌지축(11)으로 연결된다.

이러한 댐퍼 케이스(30)는 일측 부분과 타측 부분에 각각 구비되는 제3 및 제4 개구부(33, 34)를 포함한다.

여기서, 제3 개구부(33)는 하우징(20)의 제2 개구부(22) 및 하기되는 메인 링크(40)의 제6 개구부(46)와 리벳(31)으로 연결되고, 이러한 연결을 통해, 도어가 회동되더라도, 댐퍼 케이스(30)는 하우징(20) 내부, 즉 지지부(25)와 힌지축(11) 사이에서 이동되지 않고 고정된다.

그리고 제3 개구부(33)에 연결되는 리벳(31)에 댐퍼(60)의 헤드(63)가 지지되고, 제4 개구부(34)에 연결되는 핀에 댐퍼(60)의 댐퍼 커버(65)가 연결되며, 이로 인해, 댐퍼 케이스(30) 내부에 댐퍼(60)가 구비될 수 있다.

한편, 도어의 회동 시, 리벳(31)의 직선 이동에 따라 댐퍼(60)가 직선 이동되고, 이러한 리벳(31)에 의해 댐퍼(60)의 헤드(63)가 압축되며, 여기서 리벳(31)에 의해 댐퍼(60)가 압축되더라도 댐퍼(60)가 안정적으로 유지될 수 있도록, 댐퍼 케이스(30) 내부에는 댐퍼(60)를 둘러싸는 커버(35)가 더 구비된다.

다음으로, 메인 링크(40)는 하우징(20) 내부에서 댐퍼 케이스(30)의 양측면에 각각 구비되어 한 쌍으로 구비되는 것으로, 타측 부분에서 암(10)과 링크축(13)으로 연결된다.

이러한 메인 링크(40)는 일측 부분에 제5 및 제6 개구부(45, 46)가 구비되고, 여기서, 제5 개구부(45)는 하기되는 메인 스프링부재(50)와 핀으로 연결되고, 제6 개구부(46)는 전술한 바와 같이, 하우징(20)의 제2 개구부(22) 및 댐퍼 케이스(30)의 제3 개구부(33)와 함께 리벳(31)으로 연결되어, 도어의 회동에 따라 메인 링크(40)가 직선 이동되도록 한다.

다음으로, 메인 스프링부재(50)는 하우징(20) 내부에 구비되는 것으로, 일측 부분이 하우징(20)의 제1 개구부(21)와 핀으로 연결되고, 타측 부분이 댐퍼 케이스(30)의 제3 개구부(33) 및 메인 링크(40)의 제5 개구부(45)와 핀으로 연결된다. 이러한 메인 스프링부재(50)는 도어의 열림 및 닫힘 동작이 안정적으로 이루어지게 하기 위하여 구비된다.

그리고 메인 스프링부재(50)는 스프링 레버(51)와 스프링 레버(51)에 끼워진 메인 스프링(53)으로 구성된다. 여기서, 스프링 레버(51)는 타측 부분에서 메인 링크(40)와 핀으로 연결되고, 도어 회동 시, 메인 링크(40)와 함께 직선 이동된다.

또한, 메인 스프링(53)은 일측 부분이 메인 스프링부재(50)의 일측 부분에 구비되는 핀에 지지되고, 타측 부분이 하우징(20)의 지지부(25)에 지지되어, 스프링 레버(51)의 직선 이동, 예컨대 타측 부분으로 이동되는 동작에 따라 압축력을 발휘하게 되며, 이러한 메인 스프링(53)의 압축력을 통해 도어의 열림 또는 닫힘 동작을 탄력적으로 지지하게 된다.

다음으로, 댐퍼(60)는 댐퍼 케이스(30) 내부에 구비되는 것으로, 댐퍼(60)의 일측 부분이 댐퍼 케이스(30) 내부의 리벳(31)에 닿도록 구비되고, 타측 부분이 댐퍼 케이스(30)의 제4 개구부(34)와 핀으로 연결된다.

즉, 댐퍼(60)는 몸체(61), 몸체(61)의 일측 부분에서 피스톤 운동되되 댐퍼 케이스(30) 내부를 가로지르는 리벳(31)에 지지되는 헤드(63), 몸체(61)의 타측 부분에 구비되는 댐퍼 커버(65), 및 댐퍼 커버(65) 사이에 구비되어 암(10)의 외곽, 예컨대 암(10)의 외곽에 형성된 캠 프로파일을 따라 이동되는 롤러(67)를 포함한다.

여기서, 댐퍼(60)의 타측 부분에 구비되는 롤러(67)는 도어의 닫힘 완료 시, 암(10)의 곡면부(83)에서 연장되는 평탄부(85) 상에 구비되며, 도어의 열림 또는 닫힘 동작이 진행될 시, 평탄부(85)를 따라 서서히 회전 되고, 도어가 완전히 열리면 암(10)으로부터 소정 간격 떨어진 위치에 구비된다.

즉, 도어의 열림 시, 암(10)은 힌지축(11)을 중심으로 회동되지만, 댐퍼 케이스(30)는 이동되지 않으므로, 암(10)의 캠 프로파일 형상에 의해 댐퍼(60)의 롤러(67)는 암(10)과 소정 간격을 두고 떨어지게 된다.

이 때, 댐퍼 케이스(30)는 이동되지 않지만, 암(10)의 회동으로 메인 링크(40)가 직선 이동되므로, 리벳(31)에 의해 댐퍼(60)의 헤드(63)가 눌려지면서 압축이 시작되고, 도어의 열림 또는 닫힘이 서서히 이루어지게 된다.

한편, 댐퍼(60)는 몸체(61) 내부에 유체가 충진되어 있고, 도어의 열림 또는 닫힘 시, 메인 링크(40)의 직선 이동으로 댐퍼(60)의 헤드(63)가 리벳(31)에 지지되면서 몸체(61) 내부에 충진되어 있는 유체에 의한 저항력이 작용하여 결과적으로 댐핑되어 도어가 서서히 열리거나 닫히게 된다.

다음으로, 서브 스프링부재(70)는 하우징(20) 내부에 구비되는 것으로, 하우징(20)의 제7 개구부(27)에 핀으로 연결되어 직선 이동되되, 일측 부분이 하우징(20) 내부의 서브 지지부(29)에 의해 지지된다.

이러한 서브 스프링부재(70)는 로드(71), 로드(71)에 끼워진 서브 스프링(73), 및 로드(71) 타측 부분에 구비되는 서브 롤러(77)를 포함한다. 여기서, 서브 스프링(73)은 로드(71)에 끼워진 상태에서 일측 부분은 서브 지지부(29)에 접촉되고, 타측 부분은 서브 롤러(77)가 구비되는 브라켓에 접촉되며, 도어의 열림과 닫힘에 따라 압축력이 발휘되어, 서브 롤러(77)가 함몰부(81)에 끼워지거나 이탈되도록 하여, 도어의 동작을 탄력적으로 지지하게 된다.

그리고 로드(71)의 타측 부분에는 서브 롤러(77)가 회전 가능하게 구비되어, 서브 롤러(77)가 암(10)의 외곽에 형성된 캠 프로파일, 즉 함몰부(81)와 곡면부(83)를 따라 용이하게 이동할 수 있다.

이로 인해, 도어의 닫힘 완료 시, 암(10)의 함몰부(81)에 서브 롤러(77)가 끼워지게 되어, 본체 내부로부터 고열의 열로 인해 도어가 열리지 않도록 지지해준다. 그리고 도어를 열고자 할 때, 함몰부(81)에 끼워진 서브 스프링부재(70)를 이탈되게 하기 위해서 사용자는 힘을 주어 도어를 열어야 한다.

전술한 내용을 토대로 본 발명에 따른 도어 힌지의 동작 과정에 대하여 설명한다. 도 2a와 도 2b는 본 발명에 따른 도어 힌지의 닫힘 상태를 나타낸 도면이고, 도 3a와 도 3b는 본 발명에 따른 도어 힌지의 열림 또는 닫힘 동작 중인 상태를 나타낸 도면이며, 도 4a와 도 4b는 본 발명에 따른 도어 힌지의 열림 상태를 나타낸 도면이다.

먼저, 도 2a와 도 2b를 참조하여 도어의 닫힘 상태를 살펴보면, 서브 스프링부재(70)는 B와 같이 암(10)의 함몰부(81)에 끼워진 상태로서, 본체 내부로부터 고열의 열로 인해 도어가 열리지 않도록 지지해준다. 여기서, 서브 스프링부재(70)는 서브 스프링(73)이 압축되지 않은 상태로서, B에 도시된 바와 같이 하우징(20)의 제7 개구부(27)의 타단에 핀이 구비된 상태이다.

그리고 암(10)은 본체로부터 힌지축(11)을 중심으로 0°를 유지하고 있고, 이 때, 서브 스프링부재(70)는 함몰부(81)에 끼워져 있으며, 댐퍼(60)는 타측 부분의 롤러(67)가 암(10)의 평탄부(85) 측에 접하여 구비되고, C와 같이 일면은 리벳(31)에 접하여 구비되며, 여기서 메인 링크(40)가 대기 상태이므로 리벳(31)은 제2 개구부(22)의 일단에 구비되어, 댐퍼(60) 및 메인 스프링부재(50)는 압축이 해제된 상태가 된다.

이어서, 도어를 여는 경우, 도 3a와 도 3b에 도시된 바와 같이, 사용자의 힘에 의해 도어가 오픈되면서 B'와 같이 서브 스프링부재(70)가 함몰부(81)에서 이탈되고, 힌지축(11)을 중심으로 암(10)이 도 3a의 화살표와 같이 회동되어, 댐퍼(60)의 롤러(67)가 곡면부(83)에서 서서히 평탄부(85)로 이동되며, 링크축(13)의 회동에 따라 메인 링크(40)가 타측 부분으로, 예컨대 도 3b를 기준으로 좌측으로 직선 이동되어, C'와 같이 리벳(31)이 제2 개구부(22)를 따라 타측 부분으로 직선 이동되고, 이로 인해, 리벳(31)에 의해 댐퍼(60)의 헤드(63)가 지지되어 압축이 시작되게 된다. 이 때, 메인 링크(40)와 연결되는 메인 스프링부재(50)도 직선 이동되어 핀이 D와 같이 제1 개구부(21)를 따라 타측 부분으로 직선 이동된다.

여기서, 암(10)의 회동으로 E와 같이 링크축(13)이 링크홀(15)을 따라 서서히 이동하게 되고, B'와 같이 서브 스프링부재(70)의 핀도 제7 개구부(27)를 따라 일측 부분으로 이동되어 서브 스프링부재(70)에 압축력이 발생된다.

이와 같이, 링크홀(15) 내에서 링크축(13)이 도 2b에서와 같이 힌지축(11)으로부터 최대한 떨어진 상태, 즉 도어의 닫힘 상태에서 중심축인 힌지축(11)을 중심으로 먼 거리에 있었으므로, 사용자는 적은 힘으로 도어를 용이하게 회동시킬 수 있는 효과가 있다.

한편, 도어는 약 20~40°의 열림 각도가 될 때, 댐퍼(50)의 압축이 시작되고, 도 3a와 도 3b의 도어는 열림 각도가 약 30~60°인 상태를 도시한 것이다.

이어서, 도 4a와 도 4b에 도시된 바와 같이, 도어가 완전히 열림 상태가 되면, 힌지축(11)에 의해 암(10)이 도 4a의 화살표와 같이 완전히 회동되고, 링크축(13)에 의해 메인 링크(40)가 도 4b에 도시된 바와 같이, 타측 방향으로 완전히 이동된다.

이러한 메인 링크(40)의 이동으로, 리벳(31)은 C"와 같이 제2 개구부(22)를 따라 타단으로 직선 이동되고, 이러한 리벳(31)에 의해 댐퍼(60)의 헤드(63)가 지지되어 최대로 압축되며, 이 때, 메인 스프링부재(50)의 핀도 D'와 같이 제1 개구부(21)를 따라 타단으로 직선 이동된다.

그리고 암(10)의 회동으로 E'와 같이 링크축(13)이 링크홀(15)을 따라 힌지축(11) 방향으로 최대로 이동하게 된다. 이 때, 도어의 열림 각도는 90°가 되고, 댐퍼(60)는 최대로 압축된다.

이러한 도어의 열림 과정에서 암(10)의 이동으로 메인 링크(40)가 직선 이동되어, 리벳(31)의 이동에 의해 댐퍼(60)가 압축되고, 링크축(13)이 상기 링크홀(15)의 일측 부분에서 타측 부분으로 이동되어, 도어가 부드럽게 적은 힘으로 열리는 효과가 있다.

다음으로, 도어의 닫힘 동작을 살펴보면, 전술한 도어의 열림 동작이 반대로 진행된다. 즉, 도 4a와 도 4b와 같이 도어의 열림 상태에서 사용자는 도어를 잡고 힘을 주어 도어를 닫게 되고, 도어의 회동에 의해, 도 3a와 도 3b에 도시된 바와 같이, 힌지축(11)을 따라 암(10)이 회동하게 된다.

도 4a와 도 4b에 도시된 바와 같이 도어의 열림 상태에서는 메인 링크(40)가 최대한 타측 부분으로 이동되어 있는 상태이고, 이로 인해, 댐퍼(60)와 메인 스프링부재(50)도 타측 부분으로 이동되어 있는 상태이며, 리벳(31) 역시 타측 부분으로 최대한 이동되어 있는 상태이다.

여기서, 링크축(13)은 중심축인 힌지축(11)에 가까운 곳에 위치해 있으므로, 즉 링크홀(15)에서 힌지축(11)에 가까운 일단에 위치해 있으므로, 사용자는 적은 힘으로도 도어를 용이하게 닫을 수 있는 효과가 있다.

다음으로, 도어가 서서히 닫히면, 도 3a와 도 3b에 도시된 바와 같이, 암(10)의 회동으로 메인 링크(40)가 일측 방향으로 직선 이동되고, 이로 인해, 댐퍼(60)의 헤드(63)를 지지하던 리벳(31)이 일측 방향으로 이동되어, 댐퍼(60)에 가해지던 압축력이 해제된다.

이어서, 도어의 계속되는 닫힘 동작에 의해 암(10)이 회동되면, 댐퍼(60)의 롤러(67)가 암(10)의 외곽과 맞닿아 회전하게 되므로, 댐퍼(60)에 압축력이 가해지기 시작하여 도어가 부드럽게 닫히기 시작한다.

다음으로, 도 2a와 도 2b에 도시된 바와 같이, 도어가 완전히 닫힘 상태가 되면, 암(10)의 회동에 의해 서브 스프링부재(70)가 암(10)의 외곽을 따라 이동되어 함몰부(81)에 끼워지게 되고, 이로 인해, 본체 내부로부터 고열의 열로 인해 도어가 열리지 않도록 지지해준다.

그리고 암(10)이 완전히 회동되어 닫힘 상태가 되면서, 메인 링크(40) 역시 최대한 직선 이동되고, 댐퍼(60)의 롤러(67)가 암(10)의 외곽을 따라 이동되므로 댐퍼(60)는 계속적으로 압축되어 도어의 닫힘이 부드럽게 이루어지게 된다.

즉, 이러한 도어의 닫힘 과정에서 암(10)의 회동으로 댐퍼(60)의 롤러(67)가 암(10)의 외곽과 맞닿아 이동되고, 댐퍼(60)의 헤드(63)는 리벳(31)에 의해 지지되므로 댐퍼(60)가 계속적으로 압축력이 가해져서, 도어의 닫힘은 서서히 이루어지게 된다.

이상의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 그리고 상술한 바와 같이 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100; 도어 힌지
10; 암
11; 힌지축
13; 링크축
15; 링크홀
20; 하우징
21, 22, 27, 33, 34, 45, 46; 개구부
25, 29; 지지부
30: 댐퍼 케이스
31; 리벳
35; 커버
40; 메인 링크
50; 메인 스프링부재
51; 스프링 레버
53,73; 스프링
60; 댐퍼
61; 몸체
63; 헤드
65; 댐퍼 커버
67, 77; 롤러
70; 서브 스프링부재
71; 로드
81; 함몰부
83; 곡면부
85; 평탄부

Claims (5)

1. 도어에 설치되어 회동되는 암(arm);
   상기 도어가 마련된 기구의 본체에 설치되는 것으로, 상기 암과 힌지축으로 연결되고, 일측 부분과 중심 부분에 구비되는 제1 및 제2 개구부를 포함하는 하우징;
   상기 하우징 내부에서 상기 암과 상기 힌지축으로 연결되고, 일측 부분과 타측 부분에 구비되는 제3 및 제4 개구부를 포함하며, 상기 제3 개구부에서 상기 제2 개구부와 리벳으로 연결되고, 일면이 상기 하우징의 지지부에 의해 지지되는 댐퍼 케이스;
   상기 하우징 내부에서 상기 댐퍼 케이스의 양측면에 각각 구비되는 것으로, 상기 암과 링크축으로 연결되고, 일측 부분에 구비되는 제5 및 제6 개구부를 포함하며, 상기 제6 개구부에서 상기 제2 및 제3 개구부와 상기 리벳으로 연결되어 상기 리벳이 상기 제2 개구부를 따라 직선 이동되는 한 쌍의 메인 링크;
   스프링 레버와 상기 스프링 레버에 끼워진 메인 스프링을 포함하고, 상기 제3 및 제5 개구부와 핀으로 연결되는 메인 스프링부재; 및
   상기 댐퍼 케이스 내부에 구비되는 것으로, 일측 부분이 상기 리벳에 닿도록 구비되어 상기 리벳에 의해 지지되고, 타측 부분이 상기 제4 개구부에 핀으로 연결되어 상기 암의 외곽을 따라 이동되는 댐퍼;를 포함하고,
   상기 도어 열림 시, 상기 힌지축을 중심으로 상기 암이 회동되어, 상기 링크축의 회동으로 상기 메인 링크가 상기 하우징 내부에서 직선 이동되고, 상기 메인링크의 이동으로 상기 리벳이 상기 제2 개구부를 따라 직선 이동되어, 상기 리벳이 지지하는 상기 댐퍼가 압축되고,
   상기 도어 닫힘 시, 상기 암의 회동으로 상기 댐퍼의 타측 부분에 상기 암의 외곽이 닿아 상기 댐퍼가 압축되는 것을 특징으로 하는 도어 힌지.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 암은 상기 링크축이 끼워지는 링크홀을 더 포함하고,
   상기 링크홀은 상기 힌지축을 중심으로 내측 방향으로 긴 원형으로 형성되어, 상기 도어 회동 시, 상기 링크축이 상기 링크홀을 따라 이동되며,
   상기 도어 열림 시, 상기 링크축이 상기 링크홀의 일측 부분에서 타측 부분으로 이동되어 상기 도어가 부드럽게 열리고, 상기 도어 닫힘 시, 상기 링크축이 상기 링크홀의 타측 부분에서 일측 부분으로 이동되어 상기 도어가 부드럽게 닫히는 것을 특징으로 하는 도어 힌지.
3. 제1 항에 있어서, 상기 댐퍼는,
   몸체,
   상기 몸체 일측 부분에서 피스톤 운동되되 상기 리벳에 지지되는 헤드,
   상기 몸체 타측 부분에 구비되는 댐퍼 커버, 및
   상기 댐퍼 커버 사이에 구비되어 상기 암의 외곽을 따라 이동되는 롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 도어 힌지.
4. 제3 항에 있어서, 상기 암은,
   상기 댐퍼의 롤러와 맞닿는 외곽에 형성되는 함몰부, 상기 함몰부에 연장 형성되는 곡면부, 및 상기 곡면부에 연장 형성되는 평탄부로 이루어지는 캠 프로파일이 형성되는 것을 특징으로 하는 도어 힌지.
5. 제4 항에 있어서,
   상기 하우징 내부에 구비되는 것으로, 상기 하우징의 타측 부분에 구비되는 제4 개구부에 핀으로 연결되어 직선 이동되되, 일측 부분이 상기 하우징 내부의 서브 지지부에 의해 지지되는 서브 스프링부재를 더 포함하고,
   상기 서브 스프링부재는 로드, 상기 로드에 끼워진 서브 스프링, 및 상기 로드의 타측 부분에 구비되는 서브 롤러를 포함하며,
   상기 도어의 닫힘 시, 상기 함몰부에 상기 서브 롤러가 끼워지는 것을 특징으로 하는 도어 힌지.

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