KR200406892Y1 - 전기밥솥용 힌지 모듈 - Google Patents

Abstract

본 고안은 전기밥솥의 뚜껑의 개방을 위한 토션스프링의 탄성력에 의해 발생하는 뚜껑의 개방속도를 효과적으로 감속하고 또한 뚜껑이 최대 개방위치에 도달하는 순간에 정지충격이 발생하지 않을 뿐 아니라 전후 요동없이 정해진 위치에 부드럽게 정지되도록 할 수 있는 새로운 구조의 힌지 모듈을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

이를 위해 본 고안에 의하면, 본체와 뚜껑을 구비하는 전기밥솥에 사용되는 일체식 힌지 모듈로서: 상기 전기밥솥의 본체에 고정되며, 그 길이방향 양단에 축 지지 구멍이 형성된 프레임과; 상기 프레임의 길이방향 중앙부에 부착되는 댐퍼스프링으로서, 탄성의 플레이트를 대략 타원의 단면 형상으로 절곡하여 형성한 암댐퍼부와 상기 프레임에 부착되는 장착부로 이루어지는 댐퍼스프링과; 상기 축 지지 구멍과 댐퍼스프링의 타원단면의 중심부를 관통하는 힌지 축으로서, 그 중앙부에 대략 타원단면의 수댐퍼부가 형성되어 있고, 상기 수댐퍼부가 상기 댐퍼스프링의 상기 암댐퍼부 내부에 위치하여 상기 암댐퍼부와 상호작용하도록 되어 있는 힌지 축과; 상기 힌지 축에 제공되어 전기밥솥의 뚜껑이 개방되도록 탄성력을 가하는 토션스프링과; 상기 힌지 축의 양단에 고정되는 한편 상기 전기밥솥의 뚜껑에 고정되어, 상기 힌지 축이 상기 전기밥솥의 뚜껑과 일체로 회전할 수 있도록 하는 고정구;를 포함하는 일체식 힌지 모듈을 제공한다.

전기밥솥, 힌지 모듈, 댐퍼스프링, 암댐퍼부, 수댐퍼부, 토션스프링, 고정구, 스토퍼부

Description

전기밥솥용 힌지 모듈 {HINGE MODULE FOR ELECTRIC RICE COOKER}

도 1은 본 고안의 힌지 모듈이 전기밥솥에 장착된 상태를 나타내는 도면

도 2는 본 고안의 힌지 모듈의 분해사시도

도 3은 본 고안의 힌지 모듈의 사시도

도 4a는 본 고안의 전기밥솥의 닫혀있는 상태를 나타내는 도면

도 4b는 도 4a에 도시된 상태의 본 고안의 암댐퍼부와 수댐퍼부의 상태를 나타내는 도면

도 5a는 본 고안의 전기밥솥에 있어서 최대 댐핑토크가 발생하는 상태는 나타내는 도면

도 5b는 도 5a에 도시된 상태의 본 고안의 암댐퍼부와 수댐퍼부의 상태를 나타내는 도면

도 6a는 본 고안의 전기밥솥의 완전 개방상태를 나타내는 도면

도 6b는 도 6a에 도시된 상태의 본 고안의 암댐퍼부와 수댐퍼부의 상태를 나타내는 도면

본 고안은 전기밥솥에 사용되는 힌지 모듈에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전기밥솥의 뚜껑을 개방할 때 뚜껑이 적정 수준으로 감속되어 최대개방위치에서 충격없이 정지되도록 하는 기능을 가지는 일체식 힌지 모듈에 관한 것이다.

종래 전기밥솥에서는, 걸음장치에 의해 본체에 고정되어 있던 뚜껑이 걸음장치의 해제에 따라 본체와 뚜껑 사이에 장착되어 있는 힌지의 토션스프링의 작용에 의해 회동 개방되고, 소정의 완전 개방위치에서 본체와 뚜껑에 각각 형성된 멈춤부의 작용에 의해 그 상태가 유지되는 구조로 되어 있다. 그런데 이 경우, 토션스프링의 탄성력에 의해 발생한 뚜껑의 개방 회전력이 뚜껑의 개방각도 증가에 수반되는 회전가속력의 증가에 대응하여 적정수준으로 댐핑되지 않으면, 완전 개방위치에서 부딛힘 소음을 동반한 정지충격이 발생함은 물론 뚜껑이 정지하지 않고 요동할 가능성이 있다. 또한 일상 사용상의 반복적 충격에 의해 전기밥솥 내부의 전기회로에 손상을 발생시키거나 밥솥의 사용수면을 단축시킬 수 있다. 또한 토션스프링의 탄성력에 의해 발생한 뚜껑의 개방 회전력이 지나치게 감쇠되면 뚜껑이 소정의 완전 개방위치까지 밀려 올라가지 않게 되어 조작자가 이를 잡아 당겨 개방상태가 유지되는 위치까지 끌어 올려야 하는 문제가 있다. 따라서 토션스프링의 탄성력에 의해 발생하는 뚜껑의 개방 회전속도를 적절하게 감속하기 위한 댐핑부재의 필요성이 제기되고 있다.

대한민국 공개특허 제10-2004-0040182호 등에 개시된 전기밥솥의 경우, 댐핑판과 댐핑스프링을 구비하여, 댐핑판의 압축수직면이 댐핑스프링의 마찰안내곡면과 접촉하여 이 마찰력에 의해 뚜껑의 회전력과 회전관성력을 감쇄시킴으로써 뚜껑의 소위 "오버 리프팅 현상"을 방지하고 있다. 그러나 이러한 구성에 의하면, 댐핑력의 적절한 제어가 어려워 뚜껑이 완전히 개방되지 않는 경우가 종종 발생하고 또한 반복사용에 의해 댐핑스프링의 마모나 손상이 발생하면 원하는 댐핑력을 충분히 얻을 수 없게 되는 문제점이 있다. 또한 개시된 구성은 별개로 된 부품을 전기밥솥의 본체와 뚜껑에 일일이 조립하여야 하므로 조립이 복잡하다는 문제점과 조립 자동화가 어렵다는 문제점 역시 가지고 있다.

본 고안은 이러한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 전기밥솥의 뚜껑의 개방을 위한 토션스프링의 탄성력에 의해 발생하는 뚜껑의 개방속도를 효과적으로 감속하고 또한 뚜껑이 최대 개방위치에 도달하는 순간에 정지충격이 발생하지 않을 뿐 아니라 전후 요동없이 정해진 위치에 부드럽게 정지되도록 할 수 있는 새로운 구조의 일체식 힌지 모듈을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

이와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 고안에 의하면, 본체와 뚜껑을 구비하는 전기밥솥에 사용되는 일체식 힌지 모듈로서: 상기 전기밥솥의 본체에 고정되며, 그 길이방향 양단에 축 지지 구멍이 형성된 프레임과; 상기 프레임의 길이방향 중앙부에 부착되는 댐퍼스프링으로서, 탄성의 플레이트를 대략 타원의 단면 형상으로 절곡하여 형성한 암댐퍼부와 상기 프레임에 부착되는 장착부로 이루어지는 댐퍼스프링과; 상기 축 지지 구멍과 댐퍼스프링의 타원단면의 중심부를 관통하는 힌지 축으로서, 그 중앙부에 대략 타원단면의 수댐퍼부가 형성되어 있고, 상기 수댐퍼부가 상기 댐퍼스프링의 상기 암댐퍼부 내부에 위치하여 상기 암댐퍼부와 상호작용하도록 되어 있는 힌지 축과; 상기 힌지 축에 제공되어 전기밥솥의 뚜껑이 개방되도록 탄성력을 가하는 토션스프링과; 상기 힌지 축의 양단에 고정되는 한편 상기 전기밥솥의 뚜껑에 고정되어, 상기 힌지 축이 상기 전기밥솥의 뚜껑과 일체로 회전할 수 있도록 하는 고정구;를 포함하는 힌지 모듈을 제공한다.

또한 상기 힌지 모듈은, 상기 댐퍼스프링의 암댐퍼부에, 상기 전기밥솥의 뚜껑이 완전히 개방된 위치에 있을 때 상기 수댐퍼부의 타원단면 중 장축방향 양단이 수용되는 스토퍼부가 형성되어 있는 것이 바람직하다.

이하 첨부도면을 참조하여 본 고안의 실시예에 대하여 설명한다.

도 1은 본체(10)와 뚜껑(20)을 구비하는 전기밥솥(1)에 본 고안의 힌지 모듈(100)이 사용되는 상태를 나타내고 있다. 즉 전기밥솥(1)의 뚜껑(20)은 본 고안의 힌지모듈(100)을 통해 본체(10)에 대해 회동하도록 되어 있다. 이 때 힌지 모듈(100)에 제공된 토션스프링(140, 140')을 통해 전기밥솥(1)의 뚜껑(20)이 개방되는 방향으로 탄성력이 가해지기 때문에 본체(10)와 뚜껑(20)을 잠금하고 있는 걸음장치(도시생략)를 해제함에 의해 전기밥솥(1)의 뚜껑(20)은 힌지 모듈(100)을 중심으로 회동하면서 위로 들어 올려져 개방된다.

도 2는 본 고안의 힌지 모듈(100)의 분해사시도이고, 도 3은 본 고안의 힌지 모듈(100)의 조립된 상태의 사시도이다. 힌지 모듈(100)의 프레임(110)은 전기밥솥(1)의 본체(10)에 나사 등을 이용하여 고정되도록 파스너용 구멍(112, 112')이 형성되어 있고, 또한 조립의 편의를 위해 전기밥솥(1)의 본체(10)에 형성된 가이드 돌기와 맞물리는 가이드 구멍(113)이 형성되어 있다. 한편 프레임(110)의 길이방향 양단에는 힌지 축(130)을 수용하는 축 지지 구멍(111, 111')이 형성되어 있어서, 힌지 축(130)의 양단을 회동가능하게 지지하고 있다.

프레임(110)의 길이방향 중앙부에는 댐퍼스프링(120)이 부착된다. 댐퍼스프링(120)은 탄성의 플레이트를 대략 타원의 단면 형상으로 절곡하여 형성한 암댐퍼부(121)와 암댐퍼부(121)로부터 절곡되어 연설되는 장착부(122)로 이루어져 있다. 이 댐퍼스프링(120)은 전체적으로 변형에 대하여 복귀력을 가지는 고탄성 스프링강으로 이루어지는 것이 바람직하다. 이 때 댐퍼스프링(120)의 탄성가압력은 암댐퍼부(121)의 타원 단면의 장축방향 양단 부근에서 생성되므로 반복작동에 의한 마모에도 불구하고 탄성가압력이 일정하게 유지된다.

댐퍼스프링(120)의 장착부(122)는 프레임(110)에 부착되는데, 이는 양자간의 리벳팅 또는 관통구멍을 통한 볼트·너트 체결 등에 의해 이루어진다.

또한 댐퍼스프링(120)의 암댐퍼부(121)에는 스토퍼부(123, 123')가 형성되어 있어서, 전기밥솥(1)의 뚜껑(20)이 완전히 개방된 위치에 있을 때 후술하는 수댐퍼부(131)의 타원방향에 있어서 장축방향 양단을 수용되게 된다.

힌지 축(130)은 축 지지 구멍(111)과 댐퍼스프링(120)의 타원단면의 중심부를 관통한다. 힌지 축(130)에는, 그 중앙부에 대략 타원단면의 수댐퍼부(131)가 형성되어 있는데, 이 수댐퍼부(131)는 댐퍼스프링(120)의 암댐퍼부(121) 내부에 위치하여 암댐퍼부(121)와 상호작용하도록 되어 있다. 이 때, 수댐퍼부(131)는 장기간의 반복작동시 마무에 의한 댐핑력 저하를 최소화하기 위하여 침탄 열처리나 경질 크롬도금 같은 표면경화 후처리로 내마모성을 확보하는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의해 수댐퍼부(131)와 댐퍼스프링의 암댐퍼부(121)는 전기밥솥(1)의 뚜껑(20)의 개방시 개방각도에 따라 댐핑량을 달리하면서 효과적인 감속을 유도하게 된다.

힌지 축(130)에는 전기밥솥(1)의 뚜껑(20)이 개방되도록 탄성력을 가하는 토션스프링(140, 140')이 제공된다. 이 토션스프링(140, 140')은 축 지지공(111, 111')과 암댐퍼부(121) 사이에 하나씩 힌지 축(130)에 끼워져 배열되는 것이 바람직하다.

또한 힌지 축(130)의 양단에는 고정구(150, 150')가 고정되며, 이 고정구(150, 150')는 전기밥솥(1)의 뚜껑(20)에도 고정되어서, 힌지 축(130)이 전기밥솥(1)의 뚜껑(20)과 일체로 회전할 수 있도록 한다. 이는 힌지 축(130)에 형성된 수댐퍼부(131)가 뚜껑(20)의 회전에 따라 회전한다는 것을 의미한다.

이하에서는, 본 고안의 힌지 모듈(100)의 작동에 대하여 설명한다.

도 4a는 전기밥솥(1)의 뚜껑(20)이 닫혀있는 상태를 도시하고 있고, 도 4b는 이 상태에서의 힌지 모듈(100)의 암댐퍼부(121) 및 수댐퍼부(131)의 배치를 도시하고 있다.

도 4b에 도시된 바와 같이, 탄성의 플레이트를 대략 타원 단면 형상으로 절곡하여 형성한 암댐퍼부(121)의 내부에 힌지 축(130)에 타원단면으로 형성된 수댐퍼부(131)가 위치되게 된다. 이 상태에서는 특히, 암댐퍼부(121)에 아무런 변형이 일어나지 않아 탄성부하가 걸리지 않은 채로, 2개의 위치에서 암댐퍼부(121)와 수 댐퍼부(131)가 선접촉을 이루도록 이들의 배치가 이루어진다. 이 때 수댐퍼부(131)의 타원단면에 있어서의 장축방향 축선과 암댐퍼부(121)의 타원단면에 있어서의 장축방향 축선이 이루는 각도(θ)는 예각이 된다. 이 상태는 전기밥솥(1)의 뚜껑(20)이 개방되도록 토션스프링(140, 140')의 탄성력이 작용하나 걸음장치가 걸려있어 뚜껑(20)이 본체(10)에 맞물려 있는 상태이다. 물론, 이 상태에서는 암댐퍼부(121)에 아무런 변형이 일어나지 않아 댐핑토크는 0이다.

이 상태에서 걸음장치를 해제해주면, 전기밥솥(1)의 뚜껑(20)의 개방이 시작되어 전기밥솥(1)의 뚜껑(20)이 힌지 모듈(100)을 중심으로 하여 회전 개방되게 된다. 이 때 전기밥솥(1)의 뚜껑(20)의 회전은 점차 가속되게 되나, 힌지 모듈(100)의 암댐퍼부(121) 및 수댐퍼부(131)의 상호작용에 의해 댐핑이 이루어지게 된다. 즉, 수댐퍼부(131)가 상술한 바와 같이 전기밥솥(1)의 뚜껑(20)과 일체로 회전함에 따라 그 타원단면에 있어서의 장축방향 양단(132, 132')이 암댐퍼부(121)를 가압 변형하여 댐핑토크를 발생시키는데, 암댐퍼부(121)의 변형이 커짐에 따라 본래의 타원형으로 복귀하려는 힘 역시 커지기 때문에 전기밥솥(1)의 뚜껑(20)의 회전 가속도의 증가에 대응하여 감속력 역시 점차 증가시키게 된다. 따라서 전기밥솥(1)의 뚜껑(20)의 개방속도를 적정수준으로 낮출 수 있다.

한편 전기밥솥(1)의 뚜껑(20)이 도 5a에 도시된 상태에 이르게 되면, 힌지 모듈(100)의 암댐퍼부(121) 및 수댐퍼부(131)의 상호작용에 의해 최대 댐핑토크가 작용하게 된다. 즉, 이 상태에서는 도 5b에 도시된 바와 같이, 암댐퍼부(121)의 타원단면에 있어서의 단축 부분에 수댐퍼부(131)의 타원단면에 있어서의 장축부분이 위치하게 되어 암댐퍼부(121)의 변형이 최대가 되어 이에 따라 최대의 댐핑토크가 발생하게 되는 것이다. 이 때 수댐퍼부(131)의 타원단면에 있어서의 장축방향 축선과 암댐퍼부(121)의 타원단면에 있어서의 장축방향 축선이 이루는 각도(θ)는 직각이며, 도 5b에 도시된 각도(θ)와 도 4b에 도시된 각도(θ)와의 차이는 도 5a에서의 전기밥솥(1)의 뚜껑(20)의 열린 각도임을 알 수 있다.

전기밥솥(1)의 뚜껑(20)의 개방이 점점 진행되면, 도 6a에 도시된 바와 같이 뚜껑(20)이 완전 개방 위치에 이르게 된다. 이 상태에서는 도 6b에 도시된 바와 같이, 수댐퍼부(131)의 타원단면에 있어서의 장축방향 축선과 암댐퍼부(121)의 타원단면에 있어서의 장축방향 축선이 이루는 각도(θ)는 둔각이며, 도 6b에 도시된 각도(θ)와 도 4b에 도시된 각도(θ)와의 차이는 도 6a에서의 전기밥솥(1)의 뚜껑(20)의 완전 개방 각도임을 알 수 있다.

이 때, 수댐퍼부(131)의 타원단면에 있어서 장축방향 양단(132, 132')이 암댐퍼부(121)의 스토퍼(123, 123')에 밀려들어가 수용되어 이와 연동하는 전기밥솥(1)의 뚜껑(20)이 부드럽게 정지되도록 하는 동시에, 수댐퍼부(131)의 타원단면에 있어서 장축방향 양단(132, 132')이 암댐퍼부(121)의 스토퍼(123, 123')에 걸려 되돌아가지 못하게 함으로써 완전 개방위치에서 뚜껑(20)과 본체(10)에 형성된 멈춤부의 반동력에 의해 뚜껑(20)이 요동하는 것을 방지한다.

본 고안에 의하면, 전기밥솥의 뚜껑의 개방시 개방각도에 따라 댐핑토크를 달리하면서도 효과적인 감속작용을 유도하게 되는 바, 전기밥솥의 뚜껑의 개방을 위한 토션스프링의 탄성력에 의해 발생하는 뚜껑의 개방속도를 효과적으로 감속하고 또한 뚜껑이 최대 개방위치에서 정지충격이 없음은 물론 전후 요동없이 정지되도록 할 수 있는 새로운 구조의 힌지 모듈을 제공할 수 있다.

또한 종래 기구와는 달리 일체식 모듈도 되어 있으므로, 본 고안에 의한 힌지 모듈을 이용하는 전기밥솥의 조립이 간편하고 조립시간을 단축할 수 있다.

또한 암댐퍼부와 수댐퍼부가 2개의 위치에서 선접촉을 이루도록 되어 있고 이 접촉포인트는 계속 변화하게 되므로 마모가 좀처럼 발생하지 않을 뿐만 아니라, 수댐퍼부(131)는 표면경화 후처리를 거침에 따라 내마모성이 크기 때문에, 댐핑성능이 저하되지 않는다.

가사 반복작동에 의해 마모가 실제로 이루어진 경우에도 탄성가압력이 마모와는 무관한 위치에서 생성되는 특징을 가지기 때문에 댐핑성능이 저하되지 않는다. 즉 댐퍼스프링의 탄성가압력은 암댐퍼부의 타원 단면의 장축방향 양단 부근에서 생성되기 때문에 수댐퍼부와 맞닿는 암댐퍼부분이 다소 마모된다 하더라도 탄성가압력에는 영향을 미치지 않으므로, 댐핑력이 일정하게 된다.

Claims (2)

1. 본체와 뚜껑을 구비하는 전기밥솥에 사용되는 일체식 힌지 모듈로서,

   상기 전기밥솥의 본체에 고정되며, 그 길이방향 양단에 축 지지 구멍이 형성된 프레임과,

   상기 프레임의 길이방향 중앙부에 부착되는 댐퍼스프링으로서, 탄성의 플레이트를 대략 타원의 단면 형상으로 절곡하여 형성한 암댐퍼부와 상기 프레임에 부착되는 장착부로 이루어지는 댐퍼스프링과,

   상기 축 지지 구멍과 스프링의 타원단면의 중심부를 관통하는 힌지 축으로서, 그 중앙부에 대략 타원단면의 수댐퍼부가 형성되어 있고, 상기 수댐퍼부가 상기 댐퍼스프링의 상기 암댐퍼부 내부에 위치하여 상기 암댐퍼부와 상호작용하도록 되어 있는 힌지 축과,

   상기 힌지 축에 제공되어 전기밥솥의 뚜껑이 개방되도록 탄성력을 가하는 토션스프링과,

   상기 힌지 축의 양단에 고정되는 한편 상기 전기밥솥의 뚜껑에 고정되어, 상기 힌지 축이 상기 전기밥솥의 뚜껑과 일체로 회전할 수 있도록 하는 고정구를 포함하는 것을 특징으로 하는 힌지 모듈.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 댐퍼스프링의 암댐퍼부에는, 상기 전기밥솥의 뚜껑이 완전히 개방된 위치에 있을 때 상기 수댐퍼부의 타원단면에 있어서 장축방향 양 단이 수용되도록 스토퍼부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 힌지 모듈.

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