KR20040092571A

KR20040092571A - 힌지조립체

Info

Publication number: KR20040092571A
Application number: KR1020030026054A
Authority: KR
Inventors: 임병택
Original assignee: 임병택
Priority date: 2003-04-24
Filing date: 2003-04-24
Publication date: 2004-11-04

Abstract

본 발명은 보다 개선된 형태의 힌지조립체에 관한 것으로서, 본체에 고정되는 하우징(10)과; 커버 또는 도어(D)에 일체로 연결되어 그 도어 또는 커버의 회동에 따라 상기 하우징(10) 내에서 회전가능한 회전캠(20)과; 상기 회전캠(20)과 상호작용하여 왕복운동가능하게 설치된 슬라이딩캠(30)과; 상기 슬라이딩캠(30)의 왕복운동에 의해 압축 또는 신장되어 상기 커버 또는 도어에 소정의 회전토크를 부여하는 메인토크스프링(2)과; 상기 메인토크스프링(2)에 대항하여 도어 또는 커버를 정해진 위치에서 감쇄시키는 댐핑스프링(4)과; 상기 회전캠(20)과 상호작용하여, 상기 회전캠(20)의 회전구간 중 적어도 일 부분의 회전구간에서 상기 회전캠(20)과 함께 회전가능한 회전환봉(40)과; 상기 하우징(10) 내에서 회전되는 상기 회전환봉(40)의 적어도 일면과 상호작용하여 마찰저항을 일으키는 마찰저항발생부(5)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

힌지조립체{hinge assembly}

본 발명은 회전토크에 의해 미리 정해진 위치에서 자체 회동되는 도어 또는 커버가 미리 정해진 구간에서 회동속도의 감소가 달성되도록 구성된 힌지조립체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 도어 또는 커버의 회동구간 내에서 그 도어 또는 커버가 보다 다양한 양상으로 회동가능하게 하는 힌지조립체에 관한 것이다.

종래에, 두 캠간의 상호작용 및 이에 따른 메인토크스프링의 압축 및 신장에 의해 도어 또는 커버의 회전토크를 변화시키는 힌지구조가 개발되어 예를 들면, 휴대폰, 냉장고(특히, 김치 냉장고) 또는 각종의 도어 등에 널리 사용되고 있다.

하지만, 이러한 힌지구조는 도어 또는 커버의 닫힘위치 또는 열림위치에서 그 도어 또는 커버에 의한 충격이 커서 힌지구조 자체 및 기기 본체에 악영향을 끼치는 경우가 많았다.

이에 대해, 본 출원인은 상기와 같은 메인토크스프링에 대항하는 댐핑스프링을 자체 내에 구비하여 도어 또는 커버의 끝단 충격을 감소시키기 위한 힌지구조에 대해 제안한 바 있다.

이러한 종래의 힌지구조는 휴대폰 또는 김치냉장고 등에 적용되어 도어의 끝단 충격을 감소시키는데는 매우 유리한 효과를 갖는 반면, 그 회동구간 내에서의 개폐 양상이 규격화되어 다양한 도어의 힌지구조에 이용되기에는 부적합하였다.

특히, 상기 종래의 힌지구조는 도어 또는 커버를 일정지점에서 거의 정지상태로 유지시키는 것이 불가능하다는 문제점을 가지고 있었다.

이에 대해, 본 발명자는 보다 매끄러운 감쇄를 가능하게 하고 도어 또는 커버의 보다 다양한 개폐양상을 또한 가능하게 하는 새롭게 개선된 힌지조립체를 개발하게 되었다.

본 발명은, 회전캠과 슬라이딩캠을 구비한 채, 그 캠들의 상호작용 및 이에 따른 스프링들의 작용에 의해, 도어에 회전토크가 부여되고 또한 도어의 끝단충격이 감소되게 하는 종래 힌지조립체에 있어서, 회전캠의 회전에 따라 도어의 다양한 개폐양상을 가능하게 하는 마찰저항이 더 발생되어지도록 구성된 힌지조립체를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 힌지조립체를 도시한 사시도이다.

도 2는 도 1 힌지조립체의 분해사시도이다.

도 3a는 도 1의 I-I를 따라 취해진 단면도로서, 도어의 닫힘위치에서의 힌지조립체를 도시한 단면도이다.

도 3b는 도 3a의 Ⅱ-Ⅱ를 따라 취해진 도 1 힌지조립체의 단면도이다.

도 4a 및 도 4b는 도어가 저항발생개시위치에 있을 때를 도시한 도 1 힌지조립체의 단면도들로서, 도 4b는 도 4a의 Ⅱ-Ⅱ를 따라 취해진 단면도이다.

도 5a 및 도 5b는 도어가 스위칭위치에 있을 때의 도 1 힌지조립체를 도시한 단면도들로서, 도 5b는 도 5a의 Ⅱ-Ⅱ를 따라 취해진 단면도이다.

도 6a 및 도 6b는 도어가 댐핑스프링 및 마찰저항에 의한 감쇄가 공존하는 공존위치에 있을 때의 도 1 힌지조립체의 단면도들로서, 도 6b는 도 6a의 Ⅱ-Ⅱ를 따라 취해진 단면도이다.

도 7a 및 도 7b는 도어가 열림위치에 있을 때 도 1 힌지조립체를 도시한 단면도들로서, 도 6b는 도 6a의 Ⅱ-Ⅱ를 따라 취해진 단면도이다.

도 8은 도어가 닫힘위치로부터 열림위치로 이동되는 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 힌지조립체를 도시한 분해사시도이다.

도 10은 도 9 힌지조립체의 종단면도이다.

도 11은 본 발명에 따른 힌지조립체의 응용예들을 도시한 도면이다.

상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 본체에 고정되는 하우징과; 도어 또는 커버에 일체로 연결되어 그 도어 또는 커버의 회동에 따라 상기 하우징 내에서 회전가능한 회전캠과; 상기 회전캠과 상호작용하여 왕복운동가능하게 설치된 슬라이딩캠과; 상기 슬라이딩캠의 왕복운동에 의해 압축 또는 신장되어 상기 도어에 소정의 회전토크를 부여하는 메인토크스프링과; 상기 메인토크스프링에 대항하여 도어 또는 커버를 정해진 위치에서 감쇄시키는 댐핑스프링과; 상기 회전캠과 상호작용하여, 상기 회전캠의 회전구간 중 적어도 일 부분의 회전구간에서 상기 회전캠과 함께 회전가능한 회전환봉과; 상기 하우징 내에서 회전되는 상기 회전환봉의 적어도 일면과 상호작용하여 마찰저항을 일으키는 마찰저항발생부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기에서, 상기 마찰저항발생부는 상기 하우징에 고정된 채 상기 회전환봉의 외주면에 접하여 마찰저항을 상기 회전환봉과 접하는 부분에 발생시키는 중공형의 내부하우징을 포함하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 마찰저항발생부는 상기 내부하우징에서 회전불가능하게 고정되어 있는 테이퍼핀을 더 포함하며, 상기 회전환봉은 상기 테이퍼핀의 삽입을 허용하도록 상기 테이퍼핀의 외주면에 상응하는 테이퍼형의 중공을 자체에 구비하며, 상기 회전환봉의 중공 내측면과 상기 테이퍼핀의 외주면 사이에 마찰저항이 발생하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 회전환봉의 중공 내측면과 상기 테이퍼핀의 외주면 사이, 그리고, 상기 회전환봉의 외주면과 그 외주면에 접하는 상기 내부 하우징의 내측면 사이에는 유체 마찰저항 발생용 오일이 개재되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 테이퍼핀이 그 외주면의 일부에 수나사부를 구비하며, 상기 회전환봉은 그 수나사부에 상응하는 암나사부를 상기 수나사부보다 긴 길이로 중공 내측면에 구비하며, 상기 내부하우징은 상기 테이퍼핀의 핀헤드에 걸리는 부분을 자체에 구비하며, 상기 핀헤드가 상기 수나사부 및 암나사부의 상호작용으로 전진 및 후진되는 것에 의해, 상기 회전환봉의 중공 내측면과 상기 테이퍼핀의 외주면 사이, 그리고, 상기 회전환봉의 외주면과 그 외주면에 접하는 상기 내부 하우징의 내측면 사이의 마찰저항이 조절되어는 것이 바람직하다.

상기 회전캠은 중공구조로 이루어져 그 중공의 내측면에 형성된 돌출형의 걸음편을 구비하며, 상기 회전환봉은 상기 걸음편과 상호작용하도록 형성된 걸림홈을 자체의 외주면에 구비하며, 상기 회전캠이 회전되는 동안, 상기 회전캠의 회전각도 구간 중 적어도 일부의 구간에서, 상기 걸음편이 상기 걸림홈과 맞물려 상호작용하여 정해진 각도구간에 상기 회전캠과 상기 회전환봉의 회전이 함께 일어나는 것이 바람직하다. ,

한편, 상기 도어 또는 커버가 개폐될 때, 일정 각도구간 동안 상기 회전캠의 걸음편과 상기 회전환봉의 걸림홈 상호작용이 존재하지 않도록 조립되어, 상기 도어 또는 커버의 개폐시 상기 일정각도 구간동안, 상기 회전캠은 공회전하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 하우징 및 상기 내부하우징은 각각 서로 상응하는 걸음공 및 걸림턱을 각각 구비하여, 상기 걸림턱이 상기 걸음공에 걸려지는 것에 의해, 상기 내부하우징이 상기 하우징에 고정되게 조립되며, 상기 하우징은 일단에 하우징의 일단이 벌어지는 것을 가능하게 하도록 형성된 파단홈을 구비하여, 상기 걸림턱을 갖는 내부하우징이 상기 하우징 내로 삽입될 때 상기 내부하우징의 삽입을 가능하게 하는 것이 바람직하다

상기 회전환봉은 외주면 상에서 일단을 향해 수렴되는 테이퍼부를 구비하며, 상기 내부하우징은 상기 테이퍼부에 상응하는 테이퍼형의 중공을 구비하며, 상기내측하우징의 테이퍼부와 상기 내부하우징의 중공의 면이 서로 접하여 마찰저항을 일으키는 것이 바람직하다.

대안적으로, 상기 내부하우징은, 본체와, 상기 본체의 중공에 억지끼워맞춤되는 테이퍼형의 중공을 이루는 테이퍼중공봉을 포함하며, 상기 테이퍼중공봉의 테이퍼형 중공이 상기 회전환봉의 테이퍼부와 상호작용하여 마찰저항을 일으키고, 그 테이퍼 중공부는 불소 또는 우레탄계열의 고무재질인 것이 바람직하다.

이제, 첨부된 도면을 참조로 하여, 본 발명의 바람직한 실시예가 상세히 설명될 것이다.

도 1은 본 실시예에 따른 힌지조립체(hinge assembly;1)를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1 힌지조립체(1)의 분해사시도이고, 도 3a는 도 1의 I-I를 따라 취해진 단면도이고, 도 3b는 도 3a의 П- П를 따라 취해진 단면도이다.

도 1 내지 도 3b참조하면, 본 힌지조립체(1)가 하우징(10)과, 회전캠(20)과, 슬라이딩캠(30)과, 상기의 캠들간의 상호작용에 의해 압축 또는 신장하는 메인토크스프링(2) 및 댐핑스프링(4)을 포함함을 알 수 있다.

회전캠(20)은, 하우징 일단의 축공(12)을 통해 연장되어 커버 또는 도어에 일체로 연결되는 사각단면의 연결부(22)와, 두개의 정점부(top portion) 및 밸리부를 연속적인 캠곡선 형태로 갖는 캠프로파일(24)을 일체로 구비하고 있다.

슬라이딩캠(30)은, 회전캠(20)의 캠프로파일(24)에 상응하는 다른 캠프로파일(34)을 일단에 구비하여, 상기 회전캠(20)의 회전에 의해 전후로 왕복운동할 수 있도록 되어 있다.

또한, 이 슬라이딩캠(30)은 전체적으로 중공구조로 되어 있어서, 회전캠(20)으로부터 일체로 연장된 중공형로드(26)가 슬라이딩캠(30) 자체의 중공(36) 내측에 위치되는 것을 가능하게 한다.

한편, 메인토크스프링(2)은 회전캠(20)과 슬라이딩캠간(30)의 상호작용에 의해 신장 또는 압축되어 힌지구조의 개폐구간에 따라 다양한 회전토크값을 제공하도록 설치되어진다.

본 실시예에서, 이 메인토크스프링(2)은 슬라이딩캠(30)과 상기 하우징(10)의 타단에 고정된 내부 하우징(50) 사이에 개재되어 있다. 여기에서, 그 내부 하우징(50)은 이하 기술될 마찰저항 발생수단에 관여하는 부분이다.

또한, 댐핑스프링(4)은 메인토크스프링(2)과 함께 힌지조립체(1)의 회전토크에 영향을 주는 요소이며, 특히, 도어 또는 커버가 개폐될 때, 메인토크스프링(2)의 신장력에 대항함으로써 도어 또는 커버의 회전에 대한 댐핑력을 제공하여 그 도어 또는 커버에 의한 충격을 감소시켜 힌지조립체(1) 및 본체(미도시됨)의 고장을 방지하거나 도어 또는 커버의 쿵하고 닫히는 소리를 감소시키는 기능을 한다.

본 실시예에서, 이 댐핑스프링(4)은 회전캠(20)의 중공형로드(26) 말단과 슬라이딩캠(30)의 중공(36)의 내측단차벽(36a) 사이에 개재되어 있다.

이제, 앞서 간략히 언급한 마찰저항 발생수단을 보다 구체적으로 설명할 것이며, 이 마찰저항 발생수단은 도어 또는 커버의 개폐시 적어도 미리 정해진 위치에서 저항력을 발생시켜 상기 댐핑스프링(4)과 함께 도어 또는 커버의 보다 부드러운 개폐작동을 가능하게 하며, 특히, 그 댐핑스프링(4)과 시차를 두고 작동되도록하여 더욱 다변화되고 부드러운 도어 또는 커버의 개폐작동을 가능하게 할 수 있다.

본 실시예에서, 마찰저항 발생수단은, 회전환봉(40)과, 그 회전환봉(40)과 상호작용하는 테이퍼핀(60) 및 내부하우징(50)을 포함하고 있다.

내부하우징(50)은, 앞서 간략히 언급된 바와 같이, 상술한 하우징(10)의 타단에 일체로 조립되어지는 부분으로서, 상술한 메인토크스프링(2)을 지지하는 넓은 단면의 지지부(52)를 구비하고 그 지지부(52)의 외주면에 하우징(10)의 걸음공(14)에 상응하는 걸림턱(54)이 형성되어 있는 전체적으로 원통형인 중공체이다.

이 때, 하우징(10)은 내부하우징(50)이 삽입되어 그 걸림턱(54)이 용이하게 상기 걸음공(12)에 걸려 두 부분(10, 50)을 서로 고정시킬 수 있도록 하우징(10)의 타단부로부터 길이방향으로 연장되어 있는 복수의 파단홈(13)을 구비하고 있다. 즉, 이 파단홈(13)에 의해, 상기 하우징(10)은 그 단부에서 소정크기로 탄성변형 가능하며, 그 탄성변형에 의해, 내부하우징(50)이 하우징(10) 내에 바람직하게 장착되어질 수 있다.

또한, 회전환봉(40)은 일단이 회전캠(20)의 중공형로드(26)의 내측 중공(26a)에 위치되어 있고 타단이 내부하우징(50)의 중공 내에 위치되어 있다. 이 때, 도 3a로부터, 내부하우징(50)의 중공이 상기 회전환봉(40)의 테이퍼부(42)에 상응하는 테이퍼 형태를 이룸을 알 수 있다.

회전캠(20)의 중공형로드(26)는 내측으로 돌출되어 있는 걸음편(262)을 일체로 구비하고 있는데, 상기 회전환봉(40)은 외주면에 오목하게 구획형성되어 그 걸음편(262)과 상호작용할 수 있는 검림홈(44)을 구비하고 있다.

이 걸음편(262)과 걸림홈(44)의 상호작용은, 도어 또는 커버가 회동되고 이에 따른 회전캠(20)이 회전될 때, 회전캠(20)과 함께 회전환봉(40)이 함께 회전되는 것을 가능하게 해준다.

본 실시예에서는, 그 걸림홈(44)이 형성된 각도범위가 걸음편(262)이 형성된 각도범위보다 크게 되어 있는데, 이는 소정 각도구간에서만 회전캠(20)과 회전환봉(40)이 함께 회전된다는 것을 의미한다.

그리고, 상기 회전환봉(40)은 슬라이딩캠(34)의 중공(36)을 지나 길게 연장되어 자체의 테이퍼부(42)가 내부하우징(50)의 테이퍼형 내측중공(56) 내에 헐겁게 삽입 유지되어 있으며, 그 회전환봉(40)이 회전될 때, 그 회전환봉(40)의 외측면과 내부하우징(50)의 내측면 사이에는 마찰저항 저항이 발생된다.

본 실시예에서는, 매끄러운 마찰저항, 즉 유체저항을 발생시키기 위해 회전환봉(40)의 외측면과 내부하우징(50)의 내측면 사이에 그리스유와 같은 오일을 개재되어 있다.

한편, 상기의 회전환봉(40)은 그 내측에 테이퍼 중공(46)을 구비하고 있으며, 그 테이퍼 중공(46)에는 앞서 언급된 테이퍼핀(60)이 위치되어 그 테이퍼핀(60)의 테이퍼진 외주면과 회전환봉(40)의 테이퍼진 중공면 사이에 또 다른 저항, 보다 바람직하게는 오일에 의한 유체저항을 발생시키는 것을 가능하게 한다.

이 때, 상기 테이퍼핀(60)은 본 발명의 큰 특징을 이루는 구성요소로서 테이퍼 형상을 가짐으로써 상기 테이퍼 중공(46) 내에 최적의 상태로 헐겁게 끼워맞추어질 수 있다.

특히, 본 실시예에서, 상기 테이퍼핀(60)이 자체의 핀헤드(62) 부근으로부터 테이퍼핀(60)의 외주면 상의 소정 위치까지 형성된 수나사부(63)를 구비하고, 회전환봉(40)의 테이퍼 중공면 일부에 그 수나사부(63)에 형성된 암나사부(43)가 형성되어, 핀헤드(62)를 돌리는 것에 의해 회전환봉(40)의 테이퍼 중공(46)에 대한 테이퍼핀(60)의 끼움 정도를 미세하게 조절할 수 있다. 이 때, 테이퍼핀(60)은 그 핀헤드(62)에 상기 테이퍼핀(60)을 드라이버를 돌려 삽입시키기 위한 일자형 일자홈(62a)이 마련되어 있다.

이 때, 테이퍼핀(60)의 일자홈(62a)가 도어 또는 커버에 고정되는데 이용될 수 있음은 당업자에게 자명할 것이며, 상기의 테이퍼핀(60)이 상기 하우징(10) 내에서 고정상태로 유지되어야 함은 당업자에게 자명할 것이다.

앞선 설명에서, 상기의 회전환봉(40), 특히, 상기 회전환봉(40)의 외주면 및/또는 중공면은 내부하우징(50) 및/또는 테이퍼핀(60)과 마찰접촉, 보다 상세하게는 유체저항 접촉을 하여 마찰저항을 발생시키며, 본 명세서에서는, 이와 같이 회전환봉(40)과 상호작용하여 마찰저항을 일으키는 부분들을 통틀어 마찰저항발생부(5)라 한다.

이제, 도 3a 내지 도 8을 참조로 하여, 도어 또는 커버(이하, 도어로 통일하여 칭함)에 의한 본 힌지조립체(1)의 작용에 대해 설명될 것이다.

도 4a 및 도 7b는, 커버의 닫힘위치, 즉 도 3a 및 도 3b의 힌지조립체상태(1)로부터 어떠한 개폐특성을 보이며 열려지는 지를 나타내는 도면들이다.

또한, 도 8은 본 힌지조립체(1)가 조립된 제품을 개략적으로 나타낸 도면으로서, 도 3a 내지 도 7b와 함께 힌지조립체의 작용을 설명하기 위해 도시된 개략적인 도면이다.

도 8에는 도어(D)의 닫힘위치(P1), 회전캠(20)과 회전환봉(30)의 상호작용에 의해 마찰저항 발생이 시작되는 저항발생개시위치(P2), 메인토크스프링(2)이 최대로 압축되는 스위칭위치(P3), 마찰저항에 의한 감쇄 및 스프링에 의한 감쇄가 함께 존재하는 공존위치(P4), 그리고 도어(D)가 완전히 열려진 열림위치(P5)가 표시되어 있다.

도8의 도어(D)가 닫힘위치(P1)에 있을 때, 본 힌지조립체(1)는, 도 3a에 도시된 바와 같이, 자체의 메인토크스프링(2)이 제 1 기준선(TSR) 상에 위치하는 있으며, 상기 메인토크스프링(2) 및 이와 상응하는 댐핑스프링(4)은 초기 압축상태로 존재한다.

또한, 도어의 닫힘위치(P1)에서, 도 3b에 도시된 바와 같이, 회전캠(20)은 정지상태이고 회전캠(20)의 걸음편(262)은 이와 상응하는 회전환봉(40)에 어떠한 작용도 하지 않는 상태이다.

그 후, 도 8의 도어가 담힘위치(P1)로부터 저항발생개시위치(P2)까지 각도구간( θ1) 만큼 회동될 때, 도 3a 및 도 4a로 알 수 있는 바와 같이, 메인토크 스프링(2)이 회전캠(20)과 슬라이딩캠(30)의 상호작용에 의해 보다 압축되게 되고, 댐핑스프링(4)은 이와 상응하게 신장되어진다.

또한, 도 3b 및 도 4b를 참조하면, 도어가 닫힘위치(P1)로부터 저항발생개시위치(P2)까지 회동하는 동안, 회전캠(20)의 걸음편(262)과 회전환봉(40)의 걸림홈(44)은 서로 상호작용하지 않으며, 이에 따라, 이 각도구간( θ1)에서는 어떠한 회전캠(20)과 회전환봉(40)의 상호작용에 의한 어떠한 마찰저항의 발생도 일어나지 않는다.

따라서, 도어가 열려질 때, 이 각도구간간( θ1)에서는 어떠한 마찰저항의 발생도 없으므로 이하의 다른 구간에 비해 도어가 열려지는 것이 보다 용이하여 보다 가벼운 힘으로 도어를 여는 것을 가능하게 한다.

그 후, 도 8의 도어가 저항발생개시위치(P2)로부터 스위칭위치(P3)까지 회동될 때, 도 4a 및 도 5a로 알 수 있는 바와 같이, 메인토크스프링(2)이 회전캠(20)과 슬라이딩캠(30)의 상호작용에 의해 최대로 압축되게 되며, 댐핑스프링(4)은 이와 상응하게 릴리즈되어 제 2 기준선(DSR) 상에 위치되게 된다.

또한, 도 4b 및 도 5b를 참조하면, 저항발생위치(P2)에서 회전환봉(40)의 걸림홈(44)에 걸린 회전캠(20)의 걸음편(262)이 회전캠(20)의 회전에 따라 회전환봉(40)을 회전시키게 되며, 이와 같이 회전되는 회전환봉(40)은 내부하우징 (50)및 테이퍼핀(60)과 상호작용하여 마찰저항, 바람직하게는 유체저항을 발생시키게 됨을 알 수 있다.

그 후, 도 8의 도어(D)가 스위칭위치(P3)로부터 공존위치(P4)까지 회동될 때, 도 5a 및 도 6a로 알 수 있는 바와 같이, 메인토크스프링(2)은 릴리즈되며, 댐핑스프링(4)은 이와 상응하게 그 메인토크스프링(2)의 신장력에 대항하면서 약간압축되어진다.

또한, 도 5b 및 도 6b를 참조하면, 회전환봉(40)은 회전캠(20)과 상호작용하면서 그 회전을 지속하고 있으며, 따라서, 이 회동구간 내에서는 마찰저항 발생에 의한 감쇄와 댐핑스프링(2)에 의한 감쇄가 동시에 일어나는 구간(θ3)이 존재한다.

그 후, 도어(D)가 공존위치(P4)를 지난 열림위치(P5)로 회동될 때, 도 6a 및 도 7a로 알 수 있는 바와 같이, 상기의 메인 토크스프링(1)은 압축이 보다 해제되어 닫힘위치(P5)에서 도 3a의 제 1 기준선(TSR)에 다시 위치되게 되어 초기상태가 되며, 이에 상응하게, 댐핑스프링(4) 또한 초기상태로 다시 돌아가게 된다.

또한, 이 구간에서는, 도 6b 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 회전환봉(40)과 회전캠(20)의 상호작용이 여전히 지속되어, 도어가 완전히 열려지는 동안, 상술한 댐핑스프링과 함께 감쇄기능을 할 뿐 아니라, 도어(D)가 완전히 열려진 열림위치(P5)에서는, 그 도어가 다시 열려질 때, 소정구간동안 회전환봉(40)의 걸림홈(44)과 회전캠(20)의 걸음편(262)이 서로 상호작용하지 않아, 도어가 열려지는데 많은 힘을 소모하지 않아도 되게 한다.

결과적으로, 본 힌지조립체(1)는, 도어(D)가 닫힘위치로(P1)부터 열림위치(P4)까지 회동되는 동안, 마찰저항을 발생되지 않는 각도구간(θ1), 마찰저항의 발생되는 각도구간(θ2)을 가지게 되며, 특히, 마찰저항이 발생되는 각도구간(θ2)에는 상기 마찰저항에 의한 감쇄 및 댐핑스프링에 의한 감쇄가 동시에 존재하는 각도구간(θ3)이 포함되어 있다.

이하에서는 도 9 및 도 10을 참조로 하여, 본 발명의 다른 실시예가 설명되어질 것이다. 본 실시예에서, 앞선 실시예와 같은 기능을 하는 부재에 대해서는 같은 부재번호가 쓰였고, 앞선 실시예에서 이미 설명된 내용은 중복을 피하기 위해 그 설명이 생략되어질 것이다.

도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 힌지조립체(1)는 자체의 내부하우징(50)이 본체부(50a)와 그 본체부(50a)의 중공 내면에 억지끼워맞춤되는 테이퍼 중공봉(50b)을 포함한다.

이 테이퍼 중공봉(50)은, 앞선 실시예에서의 내부하우징(50)과 마찬가지로, 내측의 중공면이 회전환봉(40)의 외주면과 상호작용한다. 이 때, 그 중공봉(50b)이 불소 또는 우레탄 계열의 강화고무로 이루어져 있기 때문에 큰 개폐토크가 발생되는 대형의 도어구조에 바람직하게 이용될 수 있다.

이 때, 그 중공봉(50b)의 중공면과 회전환봉(40)의 외주면 사이에는 앞선 실시예와 유사하게 그리스`유등의 유체저항 발생용 오일이 개재된다.

도 11은 앞선 실시예들의 다른 응용예들을 도시하고 있으며, 도 11의 (a)는 회전캠(20)의 걸음편(262) 크기가 앞선 실시예에 비해 상대적으로 작아서 앞선 실시예와 같은 크기를 갖는 회전환봉(40)의 걸림홈(44)과 상호작용하는 시간이 보다 짧아지고, 이에 따라, 마찰저항이 발생되는 구간이 짧아지는 힌지조립체(1)의 예를 나타낸다.

또한, 도 11의 (b)는 회전캠(20)의 걸음편(26) 크기가 앞선 실시예에 비해 상대적으로 커서 앞선 실시예와 같은 크기를 갖는 회전환봉(40)의 걸림홈(44)과 상호작용하는 시간이 보다 길고, 이에 따라 마찰저항이 발생되는 구간이 보다 길어지는 힌지조립체(1)의 예를 나타낸다.

도 11의 (c)는 회전캠(20)의 걸음편(262)이 회전환봉(40)의 걸림홈(44)에 거의 꼭 맞게 되어 있어서, 도어(D)가 회동되는 전구간에 걸쳐 마찰저항이 발생되어지는 힌지조립체(1)의 예를 나타낸다.

본 발명은 도어의 회동구간 내에서 종래에 비해 도어 또는 커버의 보다 다양한 개폐양상을 가능하게 하여 다양한 종류의 도어 또는 커버의 힌지구조에 이용가능하다는 효과를 갖는다.

특히, 본 발명에 따른 힌지조립체는 종래의 자동 회동기능, 감쇄기능은 물론이고, 정해진 위치에서 도어가 정지되는 것을 가능하게 하여, 사용자가 도어를 정해진 위치에서 고정시키면서 이용하는 것을 가능하게 한다.

또한, 본 발명은 그 힌지조립체의 감쇄가 종래에 비해 보다 매끄럽다는 효과를 추가로 갖는다.

Claims

본체에 고정되는 하우징(10)과;

커버 또는 도어(D)에 일체로 연결되어 그 도어 또는 커버의 회동에 따라 상기 하우징(10) 내에서 회전가능한 회전캠(20)과;

상기 회전캠(20)과 상호작용하여 왕복운동가능하게 설치된 슬라이딩캠(30)과;

상기 슬라이딩캠(30)의 왕복운동에 의해 압축 또는 신장되어 상기 커버 또는 도어에 소정의 회전토크를 부여하는 메인토크스프링(2)과;

상기 메인토크스프링(2)에 대항하여 도어 또는 커버를 정해진 위치에서 감쇄시키는 댐핑스프링(4)과;

상기 회전캠(20)과 상호작용하여, 상기 회전캠(20)의 회전구간 중 적어도 일 부분의 회전구간에서 상기 회전캠(20)과 함께 회전가능한 회전환봉(40)과;

상기 하우징(10) 내에서 회전되는 상기 회전환봉(40)의 적어도 일면과 상호작용하여 마찰저항을 일으키는 마찰저항발생부(5)를 포함하는 것을 특징으로 하는 힌지조립체.
제 1항에 있어서,

상기 마찰저항발생부(5)는 상기 하우징(10)에 고정된 채 상기 회전환봉(40)의 외주면에 접하여 마찰저항을 상기 회전환봉(40)과 접하는 부분에 발생시키는 중공형의 내부하우징(50)을 포함하는 것을 특징으로 하는 힌지조립체
제 2항에 있어서,

상기 마찰저항발생부(5)는 상기 내부하우징(50)에서 회전불가능하게 고정되어 있는 테이퍼핀(60)을 더 포함하며,

상기 회전환봉(40)은 상기 테이퍼핀(60)의 삽입을 허용하도록 상기 테이퍼핀(60)의 외주면에 상응하는 테이퍼형의 중공(46)을 자체에 구비하며,

상기 회전환봉의 중공(46)의 중공면과 상기 테이퍼핀(60)의 외주면 사이에 마찰저항이 발생하는 것을 특징으로 하는 힌지조립체.
제 3항에 있어서,

상기 회전환봉(40)의 중공의 중공면과 상기 테이퍼핀(60)의 외주면 사이, 그리고, 상기 회전환봉(40)의 외주면과 그 외주면에 접하는 상기 내부 하우징(50)의 내측면 사이에는 유체 마찰저항 발생용 오일이 개재되어 있는 것을 특징으로 하는 힌지조립체.
제 3항에 있어서,

상기 테이퍼핀(60)이 그 외주면의 일부에 수나사부(63)를 구비하며,

상기 회전환봉(40)은 그 수나사부(63)에 상응하는 암나사부(43)를 상기 수나사부(63)보다 긴 길이로 중공 내측면에 구비하며,

상기 내부하우징(50)은 상기 테이퍼핀(60)의 핀헤드(62)에 걸리는 부분(52)을 자체에 구비하며,

상기 핀헤드(62)가 상기 수나사부(63) 및 상기 암나사부(46)의 상호작용으로 전진 및 후퇴되는 것에 의해, 상기 상기 회전환봉(40)의 중공(46)의 중공면과 상기 테이퍼핀(60)의 외주면 사이, 그리고, 상기 회전환봉(40)의 외주면과 그 외주면에 접하는 상기 내부 하우징(50)의 내측면 사이의 마찰저항이 조절되어는 것을 특징으로 하는 힌지조립체.
제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 회전캠(20)은 중공구조로 이루어져 그 중공(26a)의 중공면에 형성된 돌출형의 걸음편(262)을 구비하며,

상기 회전환봉(40)은 상기 걸음편(262)과 상호작용하도록 형성된 걸림홈(44)을 자체의 외주면에 구비하며,

상기 회전캠(20)이 회전되는 동안, 상기 회전캠(20)의 회전각도 구간 중 적어도 일부의 구간에서, 상기 걸음편(262)이 상기 걸림홈(44)과 맞물려 상호작용하여 정해진 각도구간에 상기 회전캠(20)과 상기 회전환봉(40)의 회전이 함께 일어나는 것을 특징으로 하는 힌지조립체.
제 6항에 있어서,

상기 도어 또는 커버가 개폐될 때, 일정 회동 각도구간 동안 상기회전캠(20)의 걸음편(262)과 상기 회전환봉(40)의 걸림홈(44)의 상호작용이 존재하지 않도록 조립되어, 상기 도어 또는 커버의 개폐시 상기 일정각도 구간동안, 상기 회전캠(20)은 공회전하는 것을 특징으로 하는 힌지조립체.
제 2항에 있어서,

상기 하우징(10) 및 상기 내부하우징(50)은 각각 서로 상응하는 걸음공(12) 및 걸림턱(54)을 각각 구비하여, 상기 걸림턱(54)이 상기 걸음공(12)에 걸려지는 것에 의해, 상기 내부하우징(50)이 상기 하우징(10)에 고정되게 조립되어며,

상기 하우징(10)은 그 하우징(10)이 단부에서 벌어지는 것을 가능하게 하도록 형성된 파단홈(13)을 구비하여, 상기 걸림턱(54)을 갖는 내부하우징(50)이 상기 하우징(10) 내로 삽입될 때 상기 내부하우징(50)의 삽입을 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 힌지조립체.
제 2 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 회전환봉(40)은 외주면 상에서 일단을 향해 수렴되는 테이퍼부(42)를 구비하며,

상기 내부하우징(50)은 상기 테이퍼부(42)에 상응하는 테이퍼형의 중공(56)을 구비하며,

상기 내측하우징(50)의 테이퍼부(42)와 상기 내부하우징(50)의 중공(56)의 면이 서로 접하여 마찰저항을 일으키는 것을 특징으로 하는 힌지조립체.
제 9항에 있어서,

상기 내부하우징(50)은, 본체(50a)와, 상기 본체(50a)의 중공에 억지끼워맞춤되는 테이퍼중공봉(50b)을 포함하며,

상기 테이퍼 중공봉(50b)의 테이퍼형 중공면이 상기 회전환봉(40)의 테이퍼부(42)와 상호작용하여 마찰저항을 일으키고,

그 테이퍼 중공봉(50b)는 불소 또는 우레탄계열의 고무재질인 것을 특징으로 하는 힌지조립체.