KR20040003752A - 도어용 힌지 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상/하 회전 여닫이식으로 개폐되는 도어용 힌지에 관한 것으로써, 종래의 캠을 이용한 힌지는 그 부품수가 많고 조립공정이 많아서 작업성 및 생산성이 상당히 떨어지는 문제점이 있다.

이에 따라 본 발명은 상케이스(140)의 축공(141)을 통해 핀샤프트(131)가 돌출되는 도어용 힌지를 구성함에 있어서, 양쪽 내주벽에 가이드홈(111)이 형성되고 그 가이드 홈(111) 내에 고정리브(110)가 세워져 있는 하케이스(100)와; 양단은 상기 가이드홈(111)내에 끼워지고 중앙부는 반원형으로 둥글게 만곡된 상태에서 걸림돌기(122)가 서로 대향된 양쪽 판스프링(120)과; 상기 핀샤프트(131) 후미에 일체로 형성되면서 양쪽 판스프링(120) 사이에 끼워져서 그 판스프링(120) 장력에 의해 회전이 제어되는 캠(130) 으로 이루어진 것으로서, 힌지를 구성하는 부품수가 적어 조립성과 생산성이 높으므로 원가절감을 이룰 수 있고, 또한 양쪽 판스프링의 강력한 장력과 토션스프링의 장력에 의해 도어의 무게균형을 균등하게 분산시켜서 도어의 여닫힘 각도를 원하는 곳에서 그대로 유지시킬 수 있는 매우 유용한 발명이다.

Description

도어용 힌지{Hinge for door}

본 발명은 상/하 회전 여닫이식으로 개폐되는 도어용 힌지에 관한 것으로써, 더욱 상세히는 케이스의 일측 외부로 핀샤프트가 돌출되는 도어 힌지를 구성할 때 그 힌지축 후미에 캠을 일체로 형성한 후 그 힌지축의 캠 회전을 한쌍의 판스프링으로 제어하여 도어의 여닫힘 상태가 매우 양호하게 조절될 수 있도록 하므로서 구성 부품수를 줄여 조립성과 생산성을 높히고, 원가절감을 이룰 수 있는 도어용 힌지에 관한 것이다.

일반적으로 주방가구의 찬장도어, 김치냉장고 및 세탁기 등의 전자제품용 도어들은 힌지축을 기점으로 회전되면서 위/아래로 여닫히는 여닫이식 도어를 많이 사용하고 있다. 그리고, 이러한 여닫이식 도어용 힌지들은 대부분 힌지축에 설치된 코일스프링의 장력을 이용하여 도어가 완전히 열렸을 때 그 상태가 코일스프링 장력에 의해 유지되도록 하고 있다.

그런데, 이러한 여닫이식 도어용 힌지는 도어가 완전히 닫히거나 완전히 열린 상태로만 개폐되는 것이므로 도어의 여닫힘 각도가 원하는 곳에서 그대로 유지되지 못하여 사용상의 불편함이 있으며, 해치백 자동차와 같이 설치공간이 충분한 경우에는 가스실린더를 사용하여 도어의 여닫음 각도를 자유롭게 하고 있다.

하지만, 주방가구의 찬장도어나 김치냉장고 및 세탁기 등의 전자제품용 도어들은 설치장소의 제약과 외관상의 문제점으로 인해 가스실린더를 사용할 수 없기 때문에 이들 제품에는 대부분 코일스프링의 장력과 캠장치를 이용한 힌지를 주로 사용하고 있으며, 그러한 힌지로 개발된 것으로는 국내에서 특허 제227866호로 등록된 "힌지기구 및 힌지유니트"가 있다.

상기 특허등록된 힌지는 도 1a 및 도 1b 에서 표현된 바와 같이 서로 맞물림되게 캠면(13)이 대향으로 형성되면서 외주면에 가이드돌기(14)가 각각 형성되어 본체와 덮개에 각 설치되는 제1,제2 캠체(11)(12)와; 일단에 플랜지(21)가 형성된 상태에서 키홈(22)이 형성된 타단을 상기 제1,제2 캠체(11)(12)가 회전 가능하게 그 중앙에 관통시켜 끼우는 핀샤프트(20)와; 상기 제2캠체(12) 외부로 돌출되는 핀샤프트(20)에 끼워진 후 키홈(22)에 결합되는 E링(23)에 받쳐지면서 제2캠체(12)를 제1캠체(11) 쪽으로 탄압하는 코일스프링(30)으로 구성되어 있다.

그런데, 상기 힌지는 제1캠체(11), 제2캠체(12), 핀샤프트(20), E링(23), 코일스프링(30) 등 그 조립되는 부품수가 상당히 많고 조립작업이 까다로워 조립에 따른 공정과 시간이 많이 걸려서 생산성이 떨어지고, 위에서 언급한 것처럼 덮개가 완전히 닫히거나 완전히 열린 상태로만 작동하는 단조로운 것이다.

즉, 김치냉장고의 도어처럼 그 하중이 많이 나가는 도어에 상기 힌지를 사용할 경우 상기 힌지는 그 도어의 하중을 덮개의 힌지부에 균등하게 배분하지 못하므로 도어의 무게균형을 잡아주지 못하여 도어가 무겁게 느껴지고, 또한 캠면이 골짜기부(15b)와 정상부(15a)로만 구분되어 있어서 도어의 열림각도가 일정 각도를 넘어서면 도어가 급격하게 완전 개방되는 경향이 있으므로 김치냉장고 등과 같은 대형 제품에는 사용상의 위험이 있다.

그리고, 상기와 같은 점을 감안하여 김치냉장고 등의 가전제품처럼 하중이 많이 나가는 여닫이식 도어에 적용하기 위한 힌지가 국내 실용신안등록 제249985호로 등록된 것이 있으며, 그 실용신안등록된 힌지의 구성은 도 2a 및 도 2b 에서 도시한 바와 같다.

상기 힌지는 서로 이격된 제1,제2 고정부재(51)(52) 사이에는 힌지축(70)을 회전 가능하게 끼워 설치하고, 그러한 힌지축(70)에는 수평으로 이동 가능하게 슬라이더(60)와 그 슬라이더(60)를 탄지하는 탄성스프링(80)을 설치하며, 상기 슬라이더(60)의 외측에는 캠곡면(61)이 대향 형성된 돌출부(62)를 형성하고, 상기 캠곡면(61)에는 힌지축(70)을 관통하는 핀(71)의 양단이 접촉되는 구성으로 되어 있으며, 상기 슬라이더(60)는 힌지축(70)의 양쪽에 설치된 가이드축(53)에 끼워져 수평으로 이동되도록 구성되어 있다.

하지만, 상기 힌지는 제1,제2 고정부재(51)(52), 힌지축(70), 캠 돌출부(62)가 형성된 슬라이더(60), 탄성스프링(80), 핀(71), 가이드축(53) 등 더 많은 부품으로 이루어져 있어서 상기 선발명보다 더 조립 생산성이 떨어진다고 할 수 있다.

그리고, 상기 힌지 역시 캠곡면(61)이 형성된 슬라이더(60)의 일측에만 탄성스프링(80)의 장력이 작용하므로 도어의 하중을 본체의 힌지부와 덮개의 힌지부에균등하게 배분하지 못함에 따라 도어의 무게 균형을 잘 잡아주지 못하여 도어가 무겁게 느껴지고, 도어의 열림각도가 일정 각도를 넘어서면 도어가 급격하게 완전 개방되는 경향이 있어 이 역시 사용상의 위험함이 있다고 할 수 있다.

또한, 탄성스프링(80)으로 탄발되는 슬라이더(60)의 캠곡면(61)과 핀(71)의 접촉작용에 의해 도어가 닫힐 때 서서히 닫히도록 되어 있다고는 하지만, 그 도어의 무게균형을 균등하게 분산시키지 못하므로 도어의 여닫힌 각도를 그대로 유지하기는 힘들다고 할 수 있다.

그리고, 이 역시 캠곡면(61)이 골짜기부와 정상부로만 구분되어 있어서 도어의 열림각도가 일정 각도를 넘어서면 도어가 급격하게 완전 개방되는 경향이 있으므로 김치냉장고 등과 같이 벽면에 근접시켜 설치 사용하는 대형 제품에 적용할 경우 도어를 벽면에 부딪게 되는 등 사용상의 위험함이 항시 내재되어 있어 안전사고를 유발하는 문제점이 있다.

또한, 상기 선 발명 및 고안은 다같이 샤프트와 양쪽 캠 및 스프링 등이 일렬로 나열되는 구조이므로 케이스 커버의 전장 길이가 상당히 길게 형성될 수 밖에 없으며, 이로 인해 설치공간의 제약과 외관이 미려하지 못한 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 개발된 것으로서, 본 발명의 목적은 힌지의 구성 부품수를 최소한으로 줄이면서 케이스의 전장 길이를 반으로 줄일 수 있도록 하여 설치공간의 제약을 별로 받지 않고 조립 작업성과생산성을 높혀서 원가절감을 이룰 수 있는 도어용 힌지를 제공하는데 있다.

이러한 본 발명은 도어의 힌지를 판스프링의 양단을 지지하도록 양쪽 내면에 가이드홈과 고정리브가 형성된 하케이스, 핀샤프트공이 형성된 상케이스, 후미에 일체로 타원형의 캠이 형성된 핀샤프트, 상기 캠의 양쪽에서 캠을 압박하는 한쌍의 판스프링만으로 도어용 힌지를 구성토록 한 것으로서, 이러한 본 발명은 구성 부품수가 적어 조립 생산성이 향상되고, 또한 캠의 외주면 또는 캠을 강하게 압박하는 판스프링에 다수의 홈이나 돌기를 형성하면 그 홈과 돌기의 치합에 의해 도어의 여닫힘 을 여러 각도에서 양호하게 유지할 수 있으므로 상기 목적을 효과적으로 달성할 수 있다.

도 1a 는 종래의 힌지 구조를 보인 분해 사시도

도 1b 는 도 1a 에서 표현된 종래 힌지를 결합한 상태의 사시도

도 2a 는 종래의 다른 힌지 구조를 보인 분해 사시도

도 2b 는 도 2a 에서 표현된 힌지를 결합한 상태의 사시도

도 3a 는 본 발명이 실시된 도어용 힌지의 조립상태를 예시한 사시도

도 3b 는 본 발명의 힌지 구성 일례를 분해하여 예시한 사시도

도 4 는 본 발명의 힌지가 조립된 상태의 횡단면도

도 5a,5b 는 도 4 의 본 발명 힌지가 동작되는 상태를 예시한 종단면도

도 6 은 본 발명 힌지에 토숀스프링을 적용한 상태를 일례로 보인 횡단면도

도 7 은 본 발명의 판스프링을 다른 실시예로 적용한 상태를 보인 종단면도

도 8 , 도 9 는 본 발명의 힌지가 다단으로 제어되는 구조를 다른 실시예로 보인 종단면도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100 : 하케이스 110 : 고정리브

111 : 가이드홈 120 : 판스프링

121 : 양단 122 : 걸림돌기

130 : 캠 132 : 걸림홈

140 : 상케이스 141 : 축공

이하, 본 발명의 상기 목적을 효과적으로 달성할 수 있는 바람직한 실시예의 기술구성 및 작용을 첨부한 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3a 는 본 발명의 도어용 힌지를 조립한 상태의 사시도이고, 도 3b 는 본 발명의 힌지를 분해한 상태의 사시도이며, 도 4 는 본 발명의 힌지가 조립된 상태의 횡단면도로서, 본 발명의 구성중 상케이스(140)의 축공(141)을 통해 힌지축인 핀샤프트(131)가 돌출되게 한 점은 종래와 같다고 할 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 구성에 있어서, 양쪽 내주벽에 길이방향을 따라 가이드홈(111)이 형성되고 그 가이드홈(111) 내에 고정리브(110)가 일체로 형성된 하케이스(100)와; 양단(121)은 상기 가이드홈(111)내에 끼워지고 중앙부는 반원형으로둥글게 만곡된 상태에서 걸림돌기(122)가 서로 대향된 양쪽 판스프링(120)과; 상기 핀샤프트(131) 후미에 일체로 형성되면서 양쪽 판스프링(120) 사이에 끼워져 그 판스프링(120) 장력으로 회전이 제어되는 캠(130)으로 이루어진 것을 특징으로 하며, 상기 캠(130)은 부드럽게 동작되게 하기 위해 타원형으로 하는 것이 바람직하다.

이러한 본 발명은 다른 실시예인 도 7 과 같이 양쪽 판스프링(120)의 양단을 서로 분리형으로 형성하는 경우는 상기 가이드홈(111)을 가운데가 볼록한 항아리 형태로 형성하고, 이에 끼워지는 양쪽 판스프링(120)의 양단(121)을 같은 형태로 절곡하여 끼운 것을 특징으로 한다.

한편, 다른 실시예인 도 6 과 같이 상기의 캠(130)과 상케이스(140) 사이에 소정의 공간부를 형성한 후 토션스프링(150)을 일단은 캠(130)에 연결하고 타단은 상케이스(140)에 연결되게 설치한 것을 특징으로 한다. 여기서 도면중 미설명 부호 (142)는 고정리브(110)의 선단이 끼워져 지지될 수 있도록 상케이스(140) 이면에 형성한 삽입부 이다.

이와 같이 형성된 본 발명의 힌지는 도 3a 와 같이 핀샤프트(131)가 상케이스(140)의 축공(141)을 통해 노출되게 조립된 상태에서 하케이스(100)는 가전제품 본체에 고정시키고, 상기 외부로 돌출된 핀샤프트(131)는 도어에 부착된 힌지의 핀공에 끼워서 여닫히는 도어와 핀샤프트(131)가 함께 회전되는 상태로 사용하는 것으로서 이는 종래 제품들과 같다.

이때, 본 발명은 도어가 닫혀 있을 때에는 도 5a 와 같이 핀샤프트(131) 후미의 캠(130) 양단 걸림홈(132)이 판스프링(120)의 양단(121)을 향하고 있으므로그 양쪽의 판스프링(120)은 서로의 간격이 최대한 좁혀진 상태에서 캠(130)의 양쪽면을 밀착 압박함에 따라 도어는 닫힌 상태를 그대로 유지하게 된다.

이러한 상태에서 도어를 열면 도어의 힌지에 끼워진 핀샤프트(131)는 열리는 도어를 따라 함께 회전하게 되며, 이와 같이 회전되면 그 후미에 일체로 형성된 캠(130)의 양단 걸림홈(132) 부위는 양쪽 판스프링(120) 사이의 간격을 점차 벌리면서 회전하게 되며, 양쪽 판스프링(120) 사이의 간격이 벌어질 때 판스프링(120)의 양단(121)은 도 5b 와 같이 가이드홈(111)에서 점차 안쪽으로 당겨지게 되므로 그만큼 양쪽 판스프링(120)은 원활하게 벌어지게 된다.

이때, 판스프링(120)의 양단(121)이 도 5b 와 같이 서로 연결된 타입의 경우에는 상기 가이드홈(111) 내에 고정리브(110)를 형성하며, 이와 같이 하면 양쪽 판스프링(120)의 양단(121)이 안쪽으로 너무 과다하게 당겨져 가이드홈(111)에서 이탈되는 것을 방지할 수 있으므로 바람직하다고 할 수 있다.

여기서, 도 7 은 본 발명에서 양쪽 판스프링(120)의 양단이 서로 분리형으로 된 것을 보인 다른 실시예로서, 이때는 상기 가이드홈(111)을 가운데가 볼록한 항아리 형태로 형성하고 이에 끼워지는 양쪽 판스프링(120)의 양단을 같은 형태로 절곡하여 끼우는 것이 좋으며, 그래야만 상기와 같이 양쪽 판스프링(120) 사이의 간격이 신축 동작될 때 그 판스프링(120)의 양단(121)이 가이드홈(111)에서 이탈되지 않아 바람직한 것이다.

그리고, 상기 과정에 의해 점차 열리는 도어가 90도 정도로 열리게 되면 도 5b 와 같이 캠(130)의 양단 걸림홈(132)이 양쪽 판스프링(120)의 걸림돌기(122)에끼워지면서 강한 판스프링(120)의 장력을 받으므로 도어는 직각으로 열린 상태를 매우 이상적으로 유지하게 된다.

여기서, 도 6 은 본 발명 힌지에 토숀스프링을 적용한 상태를 일례로 보인 횡단면도로서, 상기의 캠(130)과 상케이스(140) 사이에 형성된 소정의 공간부에 토션스프링(150)을 설치하되 그 양단을 캠(130)과 상케이스(140)에 각각 연결한 것이다. 이러한 본 발명은 상기와 같이 도어를 열때 상기 토션스프링(150)이 점차 감기면서 그 장력이 도어에 전달되므로 도어가 급하게 열리는 것을 방지하여 준다.

또한, 도어가 점차 열리면 열릴 수록 상기 토션스프링(150)은 점점 더 감기면서 강한 장력을 도어에 가하게 되며, 상기 도어가 정해진 각도(예를들어 김치냉장고의 도어는 95~100도 정도)로 열리게 되면 토션스프링(150)은 더 이상 감기지 않게 되므로 도어는 그 열린 상태가 매우 안정적으로 유지되는 것으로서, 본 발명의 힌지는 사용상의 안전을 기할 수 있다.

그리고, 상기와 같이 도어가 열린 상태에서 도어를 내려 닫으면 도어와 함께 회전되는 핀샤프트(131) 후미의 캠(130)이 반대방향으로 회전됨에 따라 양쪽 판스프링(120)은 중앙부가 다시 점차 좁혀지게 되고, 그 좁혀지는 만큼 판스프링(120)의 양단은 고정리브(110)의 가이드홈(111)에서 뒤로 밀려나게 되므로 캠(130)은 좁혀지는 판스프링(120)의 중앙부 장력에 의해 닫힌 상태를 견고하게 유지하게 된다.

이때, 상기 토션스프링(150)이 설치된 경우에는 그 감겼던 토션스프링(150)의 풀림 장력이 도어에 전달되는 상태에서 도어가 닫히게 되므로 도어를 보다 힘들이지 않고 부드럽게 닫을 수 있으며, 도어가 완전히 닫혔을 때의 기밀력도 향상시키게 된다.

도 8 과 도 9 는 본 발명의 또 다른 실시예로서, 이중 도 8 은 양쪽 판스프링(120)에 걸림돌기(122)를 다단으로 여러개 형성한 것이며, 이러한 본 발명은 도어를 여닫는 각도에 따라 캠(130) 양단의 걸림홈(132)이 여러 걸림돌기(122)중 하나에 끼워져 걸리면서 그 여닫힘 각도가 그대로 유지된다.

그리고, 도 9 는 캠(130)에 걸림홈(132)을 다단으로 여러개 형성한 것으로서, 이와 같이 하면 도어의 열리는 각도에 따라 캠(130)의 외주면에 형성한 다단의 걸림홈(133)중 하나에 판스프링(120)의 걸림돌기(122)가 끼워져 걸리면서 그 도어의 여닫힘 각도가 그대로 유지되므로 사용상의 편리함을 추구할 수 있는 것이다.

이상에서와 같이 본 발명은 가이드홈이 구비된 하케이스와 상케이스, 핀샤프트가 일체로 형성된 캠, 한쌍의 판스프링, 토션스프링을 구성부품으로 하여 그 부품수를 최소한으로 하면서도 그 전장 길이를 종래에 비해 반으로 줄일 수 있으므로 본 발명의 힌지는 설치공간의 제약을 별로 받지 않고 조립성이 좋아 생산성을 높힐 수 있으므로 상당한 원가절감을 이룰 수 있다.

그리고, 핀샤프트와 일체인 캠에 양쪽 판스프링의 강한 장력이 가해지면서 도어의 무게균형을 균등하게 분산시켜 주면서도 토션스프링의 장력이 어우러져 도어의 여닫힘 각도를 원하는 곳에서 그대로 유지시킬 수 있어 사용상의 편리함이 있는 매우 유용한 발명이다.

Claims (5)

1. 상케이스(140)의 축공(141)을 통해 핀샤프트(131)가 돌출되는 도어용 힌지를 구성함에 있어서,

   양쪽 내주벽에 길이방향을 따라 가이드홈(111)이 형성되고 그 가이드홈(111) 내에 고정리브(110)가 일체로 형성된 하케이스(100)와;

   양단(121)은 상기 가이드홈(111)내에 끼워지고 중앙부는 반원형으로 둥글게 만곡된 상태에서 걸림돌기(122)가 서로 대향된 양쪽 판스프링(120)과;

   상기 핀샤프트(131) 후미에 일체로 형성되면서 양쪽 판스프링(120) 사이에 끼워져서 그 판스프링(120) 장력에 의해 회전이 제어되는 캠(130);

   으로 이루어진 것을 특징으로 하는 도어용 힌지.
2. 제1항에 있어서,

   상기 하케이스(100)의 가이드홈(111)에 양단(121)이 끼워지는 양쪽 판스프링 (120) 내에 위치되는 캠(130)과 상케이스(140) 사이에 소정의 공간부를 형성한 후 핀샤프트(131)의 회전에 따라 장력이 작용하는 토션스프링(150)을 캠(130) 전면에 설치하여 된 것을 특징으로 하는 도어용 힌지.
3. 제1항에 있어서,

   상기 하케이스(100)의 가이드홈(111)은 가운데가 볼록한 항아리 형태로 형성하고, 상기 핀샤프트(131)의 캠(130)을 압박하는 양쪽 판스프링(120)의 양단(121)은 서로 분리된 상태에서 상기 가이드홈(111)과 같은 형태로 절곡하여 상기 가이드홈(111)에 끼운 것을 특징으로 하는 도어용 힌지.
4. 제3항에 있어서,

   상기 양단(121)이 분리된 상태에서 항아리 형태로 절곡된 판스프링(120)의 장력으로 압박되는 캠(130) 전면에는 핀샤프트(131)의 회전에 따라 장력이 작용하는 토션스프링(150)을 설치하여 된 것을 특징으로 하는 도어용 힌지.
5. 제1항 또는 제2항 또는 제3항 또는 제4항에 있어서,

   상기의 양쪽 판스프링(120)에 걸림돌기(122)를 다단으로 여러개 형성하거나 캠(130) 외주면에 걸림홈(132)을 여러개 다단으로 형성하여 도어의 여닫힘 각도가 다단으로 제어되게 한 것을 특징으로 하는 도어용 힌지.