KR20060017228A - 슬림형 자동복귀 힌지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 외통을 제거함과 동시에 챔버 직경의 축소에 따른 도어 닫힘력의 감소를 보상하도록 2이상의 독립된 유압회로를 구비함에 의해 장치의 직경을 최소화시킬 수 있고, 동일한 외경을 갖는 경우 오일 챔버와 체크밸브를 추가함에 따라 도어의 닫힘력을 증가시킬 수 있는 슬림형 자동복귀 힌지장치에 관한 것이다.

상기 본 발명은 제1 및 제2 수직 안내홀이 형성된 원통형 제1 가이드 통과; 상기 제1 가이드 통에 회전 가능하게 설치되며 제1 및 제2 승하강 안내홀이 관통 형성된 캠샤프트와; 상기 제1 및 제2 승하강 안내홀을 통하여 제1 및 제2 수직 안내홀과 결합되는 가이드 핀과; 원통형 제2 가이드 통과; 원통형 제3 가이드 통과; 캠샤프트의 회전에 연동하여 슬라이딩 되며, 상기 제2 및 제3 가이드 통의 내부공간을 제1 상/하부 챔버 및 제2 상/하부 챔버로 각각 구획함과 동시에 상기 제1 상/하부 챔버를 관통하는 제1, 제2 유로와 제2 상/하부 챔버를 관통하는 제3, 제4 유로를 형성하여 서로 독립된 유압 폐회로를 이루는 피스톤 유닛과; 피스톤 유닛에 각각 설치된 제1 및 제2 체크밸브와; 제3 가이드 통의 하단에 결합된 실링캡부와; 탄성부재로 구성되는 것을 특징으로 한다.

오일챔버, 캠샤프트, 체크밸브, 피스톤

Description

슬림형 자동복귀 힌지장치{Slim Type Hinge Apparatus Having Automatic Return Function}

도 1은 본 발명의 슬림형 자동복귀 힌지장치 길이방향 단면도,

도 2 도 1에 도시된 힌지장치의 가이드 핀을 수직으로 안내하기 위한 제1 가이드 통의 사시도,

도 3a는 도 1에 도시된 슬림형 힌지장치에서 도어의 개폐에 따라 피스톤 유닛을 상하로 이동하도록 안내하는 캠샤프트를 나타낸 사시도,

도 3b는 도 3a에 도시된 캠샤프트의 승하강 안내홀에서 힌지장치의 작동에 따른 가이드 핀의 위치와 리턴스프링의 압축상태를 나타낸 도면,

도 4는 도 1에 도시된 슬림형 힌지장치의 피스톤 유닛을 나타낸 사시도,

도 5는 피스톤 유닛의 제1 및 제2 밸브가동체에 대한 다른 실시예를 나타내는 사시도,

도 6a는 피스톤 유닛의 제1 및 제2 피스톤이 각각 상사점에 위치한 초기위치를 보여주는 피스톤 유닛과 복귀속도 조절부의 단면도,

도 6b는 도어의 오픈에 따라 제1 및 제2 피스톤부의 피스톤이 각각 하강할 때 유압 흐름도,

도 6c는 피스톤 유닛의 제1 및 제2 피스톤이 각각 하사점에 위치한 상태를 보여주는 피스톤 유닛과 복귀속도 조절부의 단면도,

도 6d는 도어의 클로징에 따라 제1 및 제2 피스톤부의 피스톤이 각각 상승할 때의 유압 흐름도,

도 6e는 도어의 클로징에 따라 도어 개방각이 0°에 도달하여 피스톤 유닛의 제1 및 제2 피스톤이 각각 상사점에 위치한 초기위치로 복귀된 상태를 보여주는 피스톤 유닛과 복귀속도 조절부의 단면도,

도 7은 도 6a에 표시된 "A"부분의 밸브가동체의 작동상태를 나타내는 확대도,

도 8은 본 발명의 슬림형 힌지장치를 냉장고 하부에 적용할 때 설치구조를 보여주는 개략 단면도,

도 9는 본 발명의 슬림형 힌지장치를 냉장고 하부에 적용할 때 다른 설치구조를 보여주는 개략 사시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1: 냉장고 3: 도어

5: 지지브라켓 10: 제1 가이드 통

10a, 20a, 30a: 삽입홀 10b, 57b: 단턱부

11: 제1 수직 안내홀 12: 제2 수직 안내홀

20: 제2 가이드 통 21: 제1 상부챔버

22: 제1 하부챔버 30: 제3 가이드 통

31: 제2 상부챔버 32: 제2 하부챔버

40: 캠샤프트 40a: 원통형 몸통

40b: 샤프트 41: 제1 승하강 안내홀

42: 제2 승하강 안내홀 50: 피스톤 유닛

52: 유로홈 51: 제1 피스톤 로드

51a: 결합홀 51b: 제1 요홈

51c, 51d: 제2 연통홀 53: 제1 피스톤

53a: 제1 중앙관통홀 54: 제1 밸브가동체

54a, 56a: 관통홀 55: 제2 피스톤 로드

55a: 제2 요홈 55b, 55c: 제2 연통홀

55d: 제3 요홈 55e, 55f: 제3 연통홀

56: 제2 밸브가동체 57: 제2 피스톤

57a: 제2 중앙관통홀 57c: 연장홀

60: 리턴스프링 70: 실링캡부

71:실링캡 73: 에어배출볼트

75: 마개 81, 82: 트러스트 베어링

91∼95: O-링 91: 세레이션

93: 스프링핀 95 높이조절볼트

97 푸시볼트 100: 힌지장치

본 발명은 슬림형 자동복귀 힌지장치에 관한 것으로, 특히 외통을 제거함과 동시에 챔버 직경의 축소에 따른 도어 닫힘력의 감소를 보상하도록 2이상의 독립된 유압회로를 구비함에 의해 장치의 직경을 최소화시킬 수 있고, 아울러 동일한 외경을 갖는 경우 오일 챔버와 체크밸브를 추가함에 따라 도어의 닫힘력을 증가시킬 수 있는 슬림형 자동복귀 힌지장치에 관한 것이다.

힌지장치는 필요에 따라 두 개의 부재가 한 축을 중심으로 상호 벌어지거나 접할 수 있도록 연결하는 장치이며, 그 대표적인 예로 도어와 문틀에 사용되는 경첩용 힌지장치(수평방향의 가동부 포함)와, 냉장고, 휴대폰, 노트북 등에 적용 사용되는 개폐용 힌지장치(수직방향의 가동부 포함)가 있다.

종래의 자동 복귀 기능을 갖는 경첩용 힌지장치가 대한민국 공개특허공보 제 2001-0027832호에 기술되어 있다.

이런 종래기술의 경첩용 힌지장치는 문틀 측에 고정되는 고정측 경첩판과, 도어 측에 고정되어 도어가 여닫힘에 따라 연동하는 가동측 경첩판을 포함한다. 또한, 상기 고정측 경첩판과 가동측 경첩판의 각 일측 단부에는 이런 경첩판의 상호 결속을 위해 원통형으로 이루어진 힌지너클 복수개가 형성된다. 고정측 힌지너클에는 상부캡이 나사 결합되며, 상부캡의 하부에는 도어의 회동력을 제공하는 압축 스프링이 설치된다.

이 경우 도어가 열릴 때 전환헤드는 가동측 힌지너클과 함께 회전하면서 압축 스프링의 반발력에 따라 상하 이동하게 되고, 안내장공의 안내에 따라 이동하는 가이드 핀에 의해 그 이동거리가 제한된다.

상기한 종래기술의 경첩용 힌지장치는 도어가 열려지는 경우에 가동측 경첩판의 회전에 따라 전환헤드가 상승하고, 도어가 닫히는 경우에 압축 스프링의 탄성 복원력에 의해 전환헤드가 하강한다. 그리고 경첩용 힌지장치는 환원유로 및 제1 , 제2 속도조절유로를 통해 유동하는 압류의 양을 조절하여 전환헤드의 승하강 속도를 달리함으로써, 도어가 닫히는 속도를 조절한다.

하지만, 상기와 같은 경첩용 힌지장치는 도어의 회전에 따라 승강/하강하는 전환헤드가 한 쌍의 가이드 핀에 의해 유도되고 있고, 가이드 핀이 힌지너클에 고정되며, 4개의 힌지너클 내부에 실린더와 전환헤드가 내장된 구조이므로 가동측 힌지너클이 큰 하중을 받으면서 장기간 회전운동을 하여야 하므로 내구성이 떨어지고 그 구성이 복잡하여 조립생산성이 나쁜 문제점이 있다.

또한, 도어의 자동 복귀를 수행하기 위한 압축스프링은 전환헤드의 상측에 배치되고, 도어의 복귀속도를 조절하기 위한 유압회로가 하측에 배치되어 있어 힌지장치의 전체적인 길이는 축소가 어렵고, 더욱이 압축스프링의 배치공간의 길이가 상측으로만 제한된 구조이므로 도어의 자동 복귀시에 큰 복원력을 제공할 수 없어 대형 도어에 적용이 어렵게 된다.

또한, 힌지장치의 내부와 고정부와 가동부의 연결구조가 경첩용 힌지장치로만 적합하고 도어의 중심과 힌지장치의 중심이 다른 구조에는 적용이 불가능한 구조를 갖고 있다.

또한, 종래기술의 경첩용 힌지장치에는 도어가 일정각도로 개방된 상태에서 회전하지 못하도록 일시 고정하는 수단이 설치되지 않아 그 사용이 불편하다는 단점이 있다.

한편, 한국 등록실용신안 제0271646호에는 유압식 도어 클로저와 스프링식 도어 클로저를 별개로 구성하여 이들이 상호 조합하여 사용함에 의해 경첩형 도어개폐장치를 구성한 예가 개시되어 있다.

한편, 종래에는 김치냉장고, 냉장고, 차량용 트렁크 등에 적용되는 좌/우 또는 상/하 회전형 도어의 힌지장치에 대하여는 최적화된 구조가 제안되지 못하였다.

또한 한국 등록특허 제435188호와 같이 다단계의 자동 복귀속도 설정 구조를 안정화시킨 나선형 캠선도를 갖는 단일의 캠샤프트를 이용한 힌지장치가 개시되어 있으나, 이와 같은 종래의 힌지장치는 외측으로 외통을 구비하고 아울러 전체적인 직경이 도어의 두께보다 크게 형성됨에 따라 도어 내로 매입하는 것이 불가능하였으며, 만일 상기 종래의 힌지장치를 도어에 매입하여 사용할 수 있도록 캠샤프트 및 챔버의 직경을 줄여서 제작할 경우 힌지장치로부터 얻을 수 있는 도어 닫힘 시 요구되는 댐핑력을 얻을 수 없어 도어 닫힘력이 감소되고 이에 따라 도어의 자동복귀가 원활하게 이루어지지 못하게 되는 문제를 안고 있다.

따라서 본 발명은 이러한 종래기술의 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 그 목적은 외통을 제거함과 동시에 챔버 직경의 축소에 따른 도어 닫힘력의 감소를 보상하도록 2이상의 독립된 유압회로를 구비함에 의해 장치의 직경을 최소화시킬 수 있는 슬림형 자동복귀 힌지장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 동일한 외경을 갖는 경우 오일 챔버와 체크밸브를 추가함에 따라 도어의 닫힘력을 증가시킬 수 있는 슬림형 힌지장치를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 도어의 닫힘 시 도어를 자동복귀 시키기 위한 힌지장치에 있어서, 서로 대향한 위치에 상하방향으로 제1 및 제2 수직 안내홀이 형성된 원통형 제1 가이드 통과; 상기 제1 가이드 통의 내주부에 회전 가능하게 설치되며 각각 원통형 몸통의 외주면을 따라 상호간에 이동 대칭 구조의 나선형상으로 이루어진 제1 및 제2 승하강 안내홀이 관통 형성되고, 상기 원통형 몸통의 상단부가 상기 제1 가이드 통의 상단을 관통하도록 샤프트가 돌출되며, 도어가 회전될 때 샤프트를 통하여 제1 가이드 통에 발생하는 상대적인 외력에 의해 회전하는 캠샤프트와; 양 단부가 각각 상기 제1 및 제2 승하강 안내홀을 통하여 제1 및 제2 수직 안내홀과 결합되는 가이드 핀과; 상측의 차단부가 상기 제1 가이드 통의 하단에 착탈 가능하게 결합되며, 차단부 하측에 상단이 상기 캠샤프트의 하단을 지지함과 동시에 제1 가이드 통과 격리된 제1 챔버를 갖는 원통형 제2 가이드 통과; 상측의 차단부가 상기 제2 가이드 통 하단에 착탈 가능하게 결합되고, 차단부 하측에 제2 가이드 통의 제1 챔버와 격리된 상태의 제2 챔버를 갖는 원통형 제3 가이드 통과; 상기 캠샤프트의 회전에 연동하여 제2 및 제3 가이드 통의 차단부 내주부를 따라 슬라이딩 되도록 상단부가 가이드 핀에 의해 관통 결합되고 연속적으로 결합된 제1 및 제2 피스톤 로드와, 상기 제1 및 제2 피스톤 로드에 각각 결합되 어 제1 및 제2 챔버를 각각 상/하부로 구획함과 동시에 상기 캠샤프트의 회전에 연동하는 피스톤 로드에 의해 구획된 제1 및 제2 챔버 내의 오일이 상/하부 챔버 내에서 상호 이동하는 유로를 포함하는 제1 및 제2 피스톤으로 이루어진 피스톤 유닛과; 상기 제1 및 제2 피스톤 내에 각각 배치되어 피스톤 유닛의 승하강에 따라 유로를 개폐하여 유로를 통해 이동하는 오일의 유동량을 증감시켜 상기 피스톤 유닛의 승/하강 속도를 제어하기 위한 제1 및 제2 체크밸브와; 상기 제3 가이드 통의 하단에 실링상태로 착탈 가능하게 결합되는 실링캡부와; 상기 피스톤 유닛을 탄성적으로 지지하도록 제2 하부 챔버에 설치되어 도어의 개방에 따라 피스톤 유닛의 하강시에 압축되며, 도어의 복귀시에 피스톤 유닛을 상승시키는 복원력을 제공하는 탄성부재로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동복귀 힌지장치를 제공한다.

이 경우 본 발명은 상기 제3 가이드 통에 연장 형성되며, 내부에 독립된 챔버를 구비하는 가이드 통과, 상기 챔버에 슬라이딩 가능하게 삽입된 피스톤과, 상기 피스톤을 상기 제2 피스톤에 연결하기 위한 피스톤 로드를 구비하여, 힌지장치의 댐핑력을 증가시키기 위한 적어도 1이상의 유압회로를 더 포함한다.

또한 상기 피스톤 유닛은 상단부가 상기 가이드 핀에 관통되고 외주부가 제2 가이드 통의 상단에 슬라이딩 가능하게 관통 결합되고 하단 중앙에 제1 상부 챔버와 연통되는 제1 요홈이 형성된 제1 피스톤 로드와; 상기 제1 피스톤 로드의 하단에 일체로 형성되어 외주부가 제2 가이드 통의 내주부를 따라 슬라이딩 가능하도록 결합되고, 하단 중앙에 상기 제1 요홈과 연통되는 제1 중앙관통홀이 형성된 제1 피스톤과; 상단이 상기 제1 피스톤의 제1 중앙관통홀에 착탈 가능하게 결합됨과 동시 에 외주부가 상기 제3 가이드 통의 상단에 슬라이딩 가능하게 관통 결합되고, 상단 중앙에 상기 제1 하부 챔버와 연통되는 제2 요홈 및 하단 중앙에 제2 상부 챔버와 연통되는 제3 요홈이 형성된 제2 피스톤 로드와; 상기 제2 피스톤 로드 하단이 착탈 가능하게 결합되고 동시에 상기 제3 요홈과 연통되는 중앙부에 제2 중앙관통홀이 형성되며, 외주부가 제3 가이드 통의 내주부에 슬라이딩 가능하게 결합되는 제2 피스톤으로 구성된다.

더욱이, 상기 제1 체크밸브는 상기 제1 피스톤의 중앙관통홀 및 제2 피스톤 로드의 상단부 요홈 사이의 공간부에 유동가능하게 배치되며 직경이 상기 중앙관통홀의 직경보다 작고 제1 피스톤 로드의 하단부 요홈 및 제2 피스톤의 상단부 요홈의 직경보다 크게 형성된 원판형 제1 밸브가동체와, 제1 피스톤이 하강함에 따라 제1 요홈이 제1 밸브가동체에 의해서 폐쇄될 때 제1 챔버의 하부 챔버로부터 상부 챔버로 이동하는 오일을 제1 오일 유동량으로 유동시키기 위해 제1 요홈의 내주단을 따라 형성된 다수의 유로홈과, 상기 제1 피스톤이 상승함에 따라 제2 피스톤 로드의 상단부 요홈이 제1 밸브가동체에 의해서 폐쇄될 때 제1 챔버의 상부 챔버로부터 하부 챔버로 이동하는 오일을 제1 오일 유동량 보다 적은 유동량인 제2 오일 유동량으로 이동시키기 위해 상기 제1 밸브 가동체에 형성된 소형 관통홀로 이루어지고; 상기 제2 체크밸브는 상기 제2 피스톤의 중앙관통홀 및 제2 피스톤 로드의 하단부 요홈 사이의 공간부에 유동가능하게 배치되며 직경이 상기 중앙관통홀의 직경보다 작고 제2 피스톤 로드의 하단부 요홈 및 제2 피스톤의 연장홀의 직경보다 크게 형성된 원판형 제2 밸브가동체와, 제2 피스톤이 하강함에 따라 제2 피스톤 로드 의 하단부 요홈이 제2 밸브가동체에 의해서 폐쇄될 때 제2 챔버의 하부 챔버로부터 상부 챔버로 이동하는 오일을 제1 오일 유동량으로 유동시키기 위해 제2 피스톤 로드의 하단부 요홈의 내주단을 따라 형성된 다수의 유로홈과, 상기 제2 피스톤이 상승함에 따라 제2 피스톤의 연장홀이 제2 밸브가동체에 의해서 폐쇄될 때 제2 챔버의 상부 챔버로부터 하부 챔버로 이동하는 오일을 제1 오일 유동량 보다 적은 유동량인 제2 오일 유동량으로 유동시키기 위해 상기 제2 밸브 가동체에 형성된 소형 관통홀로 이루어진다.

또한, 상기 제1 및 제2 체크밸브는 상기 제1 체크밸브는 상기 제1 피스톤의 중앙관통홀 및 제2 피스톤 로드의 상단부 요홈 사이의 공간부에 유동가능하게 배치되며 직경이 상기 중앙관통홀의 직경보다 작고 제1 피스톤 로드의 하단부 요홈 및 제2 피스톤의 상단부 요홈의 직경보다 크게 형성된 구형상의 제1 밸브가동체와, 제1 피스톤이 하강함에 따라 제1 요홈이 제1 밸브가동체에 의해서 폐쇄될 때 제1 챔버의 하부 챔버로부터 상부 챔버로 이동하는 오일을 제1 오일 유동량으로 유동시키기 위해 제1 요홈의 내주단을 따라 형성된 다수의 유로홈과, 상기 제1 피스톤이 상승함에 따라 제2 피스톤 로드의 상단부 요홈이 제1 밸브가동체에 의해서 폐쇄될 때 제1 챔버의 상부 챔버로부터 하부 챔버로 이동하는 오일을 제1 오일 유동량 보다 적은 유동량인 제2 오일 유동량으로 이동시키기 위해 상기 제2 피스톤 로드의 상단부 요홈의 내주단에 형성된 하나의 유로홈으로 이루어지고; 상기 제2 체크밸브는 상기 제2 피스톤의 중앙관통홀 및 제2 피스톤 로드의 하단부 요홈 사이의 공간부에 유동가능하게 배치되며 직경이 상기 중앙관통홀의 직경보다 작고 제2 피스톤 로드 의 하단부 요홈 및 제2 피스톤의 연장홀의 직경보다 크게 형성된 볼형상의 제2 밸브가동체와, 제2 피스톤이 하강함에 따라 제2 피스톤 로드의 하단부 요홈이 제2 밸브가동체에 의해서 폐쇄될 때 제2 챔버의 하부 챔버로부터 상부 챔버로 이동하는 오일을 제1 오일 유동량으로 유동시키기 위해 제2 피스톤 로드의 하단부 요홈의 내주단을 따라 형성된 다수의 유로홈과, 상기 제2 피스톤이 상승함에 따라 제2 피스톤의 연장홀이 제2 밸브가동체에 의해서 폐쇄될 때 제2 챔버의 상부 챔버로부터 하부 챔버로 이동하는 오일을 제1 오일 유동량 보다 적은 유동량인 제2 오일 유동량으로 유동시키기 위해 상기 제2 피스톤의 연장홀의 내주단에 형성된 하나의 유로홈으로 이루어지는 것도 물론 가능하다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 도어의 닫힘 시 도어를 자동복귀 시키기 위한 힌지장치에 있어서, 서로 대향한 위치에 상하방향으로 제1 및 제2 수직 안내홀이 형성된 원통형 제1 가이드 통과; 상기 제1 가이드 통의 내주부에 회전 가능하게 설치되어 도어가 회전될 때 샤프트를 통하여 제1 가이드 통에 발생하는 상대적인 외력에 의해 회전하는 승하강 수단과; 상기 제1 가이드 통에 순차적으로 연결된 다수의 가이드 통과; 상기 다수의 가이드 통 내부에 삽입된 상태로, 상부가 상기 승하강 수단에 연결되어 승하강 수단의 회전에 연동하여 승하강하는 피스톤 로드와, 상기 다수의 가이드 통 내부에 길이방향으로 서로 독립 형성된 다수의 챔버와, 상기 피스톤 로드에 의해 소정 간격으로 상호 연결되며 상기 다수의 챔버를 각각 상/하로 구획하는 다수의 피스톤을 구비하고, 상기 도어의 개방에 따라 각 피스톤이 하강할 때 각 챔버의 하부 챔버로부터 상부 챔버로 제1 오일 유동량으로 오일을 유 동시키고 도어의 닫힘에 따라 각 피스톤이 상승할 때 상기 제1 오일 유동량보다 작은 제2 오일 유동량으로 상부 챔버로부터 하부챔버로 오일을 유동시키기 위한 다수의 유압회로와; 상기 다수의 피스톤 중 최하측 피스톤을 탄성적으로 지지하도록 최하측 하부 챔버에 설치되어 도어의 개방에 따라 다수의 피스톤이 하강 시에 압축되며, 도어의 복귀시에 다수의 피스톤을 상승시키는 복원력을 제공하는 탄성부재로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동복귀 힌지장치를 제공한다.

한편, 상기 본 발명은 상기 제1 및 제2 승하강 안내홀은 각각 도어 개방각이 0-15° 사이의 제1 승하강 구간과, 도어 개방각이 15-90° 사이의 제2 승하강 구간을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동복귀 힌지장치.

더욱이, 상기 다수의 유압회로는 다수의 피스톤 내에 각각 배치된 다수의 밸브가동체를 통해, 도어 개방에 따라 다수의 피스톤이 동시에 하강할 때, 오일이 다수의 챔버의 하부 챔버로부터 각각 상부 챔버로 제1 오일 이동량으로 이동하도록 오일의 이동량을 제어하고, 도어 자동복귀 시 도어가 래치가 문틀의 잠금장치에 록킹될 수 있는 댐핑력을 갖도록 도어의 클로징에 따라 다수의 피스톤이 동시에 상승할 때, 상기 다수의 챔버의 상부 챔버로부터 각각 하부 챔버로 이동하는 오일을 제1 오일 이동량 보다 적은 제2 오일 이동량으로 이동하도록 오일의 이동량을 제어한다.

아울러 상기 본 발명은 일단이 장치 본체의 하부면 또는 상부면에 고정되고 장치 본체로부터 연장된 타단이 도어의 회전축을 선회 가능하게 지지하는 지지브라켓과; 캠샤프트의 샤프트와 지지브라켓 사이에 배치되어 캠샤프트 및 지지브라켓을 상호 연결시킴과 동시에 샤프트의 영점을 조정하기 위한 세레이션과; 지지브라켓에 결합되어 상하방향으로 회전이동함에 따라 세레이션을 밀어올리거나 내리도록하여 도어의 설정 높이를 조절할 수 있는 조절볼트를 더 포함한다.

또한, 본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 도어의 닫힘 시 도어를 자동복귀 시키기 위한 힌지장치에 있어서, 서로 대향한 위치에 상하방향으로 제1 및 제2 수직 안내홀이 형성된 원통형 제1 가이드 통과; 상기 제1 가이드 통의 내주부에 회전 가능하게 설치되며 각각 원통형 몸통의 외주면을 따라 상호간에 이동 대칭 구조의 나선형상으로 이루어진 제1 및 제2 승하강 안내홀이 관통 형성되고, 상기 원통형 몸통의 상단부가 상기 제1 가이드 통의 상단을 관통하도록 샤프트가 돌출되며, 도어가 회전될 때 샤프트를 통하여 제1 가이드 통에 발생하는 상대적인 외력에 의해 회전하는 캠샤프트와; 양 단부가 각각 상기 제1 및 제2 승하강 안내홀을 통하여 제1 및 제2 수직 안내홀과 결합되는 가이드 핀과; 상측의 차단부가 상기 제1 가이드 통의 하단에 착탈 가능하게 결합되며, 차단부 하측에 상단이 상기 캠샤프트의 하단을 지지함과 동시에 제1 가이드 통과 격리된 제1 챔버를 갖는 원통형 제2 가이드 통과; 상측의 차단부가 상기 제2 가이드 통 하단에 착탈 가능하게 결합되고, 차단부 하측에 제2 가이드 통의 제1 챔버와 격리된 상태의 제2 챔버를 갖는 원통형 제3 가이드 통과; 상단부가 상기 가이드 핀에 관통되고 외주부가 제2 가이드 통의 상단에 슬라이딩 가능하게 관통 결합되고 하단 중앙에 제1 상부 챔버와 연통되는 제1 요홈이 형성된 제1 피스톤 로드와; 상기 제1 피스톤 로드의 하단에 일체로 형성되어 외주부가 제2 가이드 통의 내주부를 따라 슬라이딩 가능하도록 결합되고, 하단 중앙에 상기 제1 요홈과 연통되는 제1 중앙관통홀이 형성된 제1 피스톤과; 상단이 상기 제1 피스톤의 제1 중앙관통홀에 착탈 가능하게 결합됨과 동시에 외주부가 상기 제3 가이드 통의 상단에 슬라이딩 가능하게 관통 결합되고, 상단 중앙에 상기 제1 하부 챔버와 연통되는 제2 요홈 및 하단 중앙에 제2 상부 챔버와 연통되는 제3 요홈이 형성된 제2 피스톤 로드와; 상기 제2 피스톤 로드 하단이 착탈 가능하게 결합되고 동시에 상기 제3 요홈과 연통되는 중앙부에 제2 중앙관통홀이 형성되며, 외주부가 제3 가이드 통의 내주부에 슬라이딩 가능하게 결합되는 제2 피스톤과; 상기 제1 중앙관통홀 및 제2 요홈 사이의 공간부에 유동가능하게 배치되며 직경이 상기 제1 중앙관통홀의 직경보다 작고 제2 요홈 및 제2 요홈의 직경보다 크게 형성된 제1 밸브가동체와, 제1 피스톤이 하강함에 따라 제1 요홈이 제1 밸브가동체에 의해서 폐쇄될 때 제1 챔버의 하부 챔버로부터 상부 챔버로 이동하는 오일을 제1 오일 유동량으로 유동시키기 위해 제1 요홈의 내주단을 따라 형성된 다수의 유로홈과, 상기 제1 피스톤이 상승함에 따라 제2 요홈이 제1 밸브가동체에 의해서 폐쇄될 때 제1 챔버의 상부 챔버로부터 하부 챔버로 이동하는 오일을 제1 오일 유동량 보다 적은 유동량인 제2 오일 유동량으로 이동시키기 위해 상기 제1 밸브 가동체에 형성된 소형 관통홀로 이루어진 제1 체크밸브와; 상기 제2 중앙관통홀 및 제2 피스톤 로드의 하단 사이의 공간부에 유동가능하게 배치되며 직경이 상기 제2 중앙관통홀의 직경보다 작고 제3 요홈 및 연장홀의 직경보다 크게 형성된 제2 밸브가동체와, 제2 피스톤이 하강함에 따라 제3 요홈이 제2 밸브가동체에 의해서 폐쇄될 때 제2 챔버의 하부 챔버로부터 상부 챔버로 이동하는 오일을 제1 오일 유동량으로 유동시키기 위해 제3 요홈의 내주단을 따라 형성된 다수의 유로홈과, 상기 제2 피스톤이 상승함에 따라 연장홀이 제2 밸브가동체에 의해서 폐쇄될 때 제2 챔버의 상부 챔버로부터 하부 챔버로 이동하는 오일을 제1 오일 유동량 보다 적은 유동량인 제2 오일 유동량으로 유동시키기 위해 상기 제2 밸브 가동체에 형성된 소형 관통홀로 이루어진 제2 체크밸브와; 상기 제3 가이드 통의 하단에 실링상태로 착탈 가능하게 결합되는 실링캡부와; 상기 피스톤 유닛을 탄성적으로 지지하도록 제2 하부 챔버에 설치되어 도어의 개방에 따라 피스톤 유닛의 하강시에 압축되며, 도어의 복귀시에 피스톤 유닛을 상승시키는 복원력을 제공하는 탄성부재로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동복귀 힌지장치를 제공한다.

상기한 바와 같이 본 발명에서는 초소형 직경이 요구되는 각종 도어의 도어 내측에 매입될 수 있도록 콤팩트하게 형성되어 도어에 설치시 전체적인 외관을 심플하게 유지할 수 있으며, 아울러 2개의 오일 폐회로 이외에 추가 오일 폐회로를 연장 형성하여 도어의 닫힘력을 증가시킬 수 있다.

(실시예)

이하에 본 발명에 따른 슬림형 자동복귀 힌지장치의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

첨부한 도 1은 본 발명의 슬림형 자동복귀 힌지장치 길이방향 단면도, 도 2 도 1에 도시된 힌지장치의 가이드 핀을 수직으로 안내하기 위한 제1 가이드 통의 사시도, 도 3a는 도 1에 도시된 슬림형 힌지장치에서 도어의 개폐에 따라 피스톤 유닛을 상하로 이동하도록 안내하는 캠샤프트를 나타낸 사시도, 도 3b는 도 3a에 도시된 캠샤프트의 승하강 안내홀에서 힌지장치의 작동에 따른 가이드 핀의 위치와 리턴스프링의 압축상태를 나타낸 도면, 도 4는 도 1에 도시된 슬림형 힌지장치의 피스톤 유닛을 나타낸 사시도, 도 7은 도 6a에 표시된 "A"부분의 밸브가동체의 작동상태를 나타내는 확대도이다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 슬림형 자동복귀 힌지장치의 전체적인 구성을 개략적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 1 내지 제3 가이드 통(10,20,30)이 순차적으로 길이방향을 따라 착탈 가능하게 연결되어 있고, 상기 제1 가이드 통(10)의 내측에는 가이드 핀(45)에 의해 상호 연결된 캠샤프트(40)가 배치되고 제2 및 제3 가이드 통(20, 30) 내측으로는 캠샤프트(40)와 연동하도록 상단이 가이드 핀(45)에 관통 연결된 피스톤 유닛(50)이 배치되어 있다.

이 경우, 상기 피스톤 유닛(50)은 하단이 리턴스프링(60)의 일단에 탄력 지지되어 있으며, 리턴스프링(60)의 타단은 제3가이드 통(30)의 개방단을 실링하기 위한 실링캡부(70)에 지지되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 힌지장치를 도면을 참고하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2와 같이, 원통형으로 형성된 상기 제1 가이드 통(10)은 서로 대향한 위치에 상하방향으로 제1 및 제2수직 안내홀(11,12)이 형성되고, 상부 내측으로는 삽입홀(10a)이 형성되어 있다.

또한 상기 캠샤프트(40)는 도 3a와 같이 외주에 180도 이동대칭 구조로 각각 대략 나선형 패턴을 이루는 제1 및 제2승하강 안내홀(41,42)이 관통 형성된 원통형 몸통(40a)을 구비하고, 또한 상기 원통형 몸통(40a)의 상단 내주에는 샤프트(40b)의 하단부가 용접 등에 의해 고정 연결되어 일체화되며, 샤프트(40b)의 상단부는 상기 제1가이드 통(10)의 삽입홀(10a)을 통하여 돌출되어 있다.

이 경우 상기 캠샤프트(40)의 샤프트(40b)에는 후술하는 바와 같이 도어의 회전축과 도어 프레임의 회전축이 서로 동일한 경우, 예를 들어, 제1 내지 제3 가이드 통(10,20,30)이 회전되는 도어에 매입 설치되므로, 도어가 회전될 때 상기 제1 내지 제3 가이드 통(10,20,30)의 회전력이 샤프트(40b)에 인가되어 샤프트의 회전이 이루어진다.

또한 상기 제1가이드 통(10)의 단턱부(10b)와 캠샤프트(40)의 원형 몸통(40a) 사이에는 상기 피스톤 유닛(50)을 탄력 지지하는 리턴스프링(60)의 반발력이 작용하고 있으므로 캠샤프트(40)가 회전할 때 회전마찰 및 소음을 감소시키기 위한 한쌍의 트러스트 베어링(81,82)이 삽입되어 있다.

더욱이, 상기 캠샤프트(40)의 원형 몸통(40a) 외주에 형성된 한쌍의 승하강 안내홀(41,42) 및 상기 제1가이드 통(10)의 한쌍의 수직 안내홀(11,12)에는 캠샤프트(40)의 회전에 따라 상하로 이동하는 가이드 핀(45)의 양단부가 각각 삽입되어 있다.

이때, 상기 가이드 핀(45)은 가이드 핀의 상/하 이동에 따라 피스톤 유닛(50)함께 상/하로 이동하도록 피스톤 유닛(50)의 결합홀(51a)에 관통 결합되어 있다.

또한 상기 가이드 핀(45)의 양단부에는 각각 승하강 안내홀(41,42) 및 상기 가이드 통(10)의 수직 안내홀(11,12)을 따라 이동할 때 마찰/소음 감소와 함께 편마모가 발생하는 것을 방지하도록 한쌍의 베어링(도시하지 않음)을 설치하는 것도 물론 가능하다.

한편, 상기 제2 및 제3 가이드 통(20, 30)은 각각 상측에 차단부(20a, 30a)를 형성하여 차단부(20a, 30a) 하측으로 제1 및 제2 챔버(21,22; 31,32)를 독립적으로 구획하고 있다.

한편, 상기 피스톤 유닛(50)은 도 1과 같이 제1 피스톤 로드 및 제1 피스톤 및 제2 피스톤 로드 및 제2 피스톤(51,53; 55,57)으로 이루어지며, 상기 제1 및 제2 피스톤 로드(51, 55)는 차단부(20a, 30a)의 내주면에 각각 슬라이딩 가능하게 결합된 상태로 상기 캠샤프트(40)의 회전 이동에 연동하여 승/하강된다.

이때, 상기 제2 가이드 통(20)의 내부공간은 제1 피스톤(51)에 의해 제1 상/하부 챔버(21, 22)로 구획되고, 이와 마찬가지로 제3 가이드 통(30)의 내부공간은 제2 피스톤(55)에 이해 제2 상/하부 챔버(31, 32)로 구획된다.

한편, 상기 제1 피스톤 로드(51)는 결합홀(51a)에 상기 가이드 핀(45)이 관통 결합되고 외주부가 제2 가이드 통(20)의 삽입홀(20a)에 슬라이딩 가능하게 관통 결합되며, 하단 중앙부에는 제1 요홈(51b)이 형성되고 아울러 제1 요홈(51b)에 직각방향으로 외주부를 관통하는 한쌍의 제1 연통홀(51c,51d)로 이루어진 제1 유로가 형성되어 있다.

또한 상기 제1 피스톤 로드(51) 하단에는 상기 제2 가이드 통(20) 내부공간 을 제1 상/하부 챔버(21,22)로 구획하는 제1 피스톤(53)이 일체로 형성되고, 제1 피스톤(53)은 중앙에 상기 제1 요홈(51b)과 연통됨과 동시에 제2 피스톤 로드(55)의 상단이 착탈 가능하게 나사 결합되는 제1 중앙관통홀(53a)이 형성되어 있다.

한편, 상기 제2 피스톤 로드(55)는 상단 외주부가 제2 가이드 통(20)의 삽입홀(20a)을 슬라이딩 가능하게 관통 결합되고, 하단 외주부가 제3 가이드 통(30)의 삽입홀(30a)에 슬라이딩 가능하게 관통 결합되어 있다

더욱이 상기 제2 피스톤 로드(55)는 상단 중앙에 제2 요홈(55a)이 형성되고 동시에 제2 요홈(55a)에 직각방향으로 외주부를 관통하는 한쌍의 제2 연통홀(55b,55c)이 각각 형성되어 있으며, 상기 제2 요홈(55a) 및 한쌍의 제2 연통홀(55b,55c)은 제2 유로를 형성한다.

이 경우, 상기 제2 피스톤 로드(55)의 상단과 제1 피스톤(53)의 중앙관통홀(53a)의 단턱부(53b) 사이에는 소정 높이의 공간이 형성되고, 이 공간에 상하로 유동할 수 있는 원반형 제1 밸브가동체(54)가 배치되어 있다.

상기 제1 밸브가동체(54)는 제1 및 제2 요홈(51b,55a) 보다 큰 직경으로 이루어지되 제1 중앙관통홀(53a)의 직경 보다는 다소 작게 형성되고 동시에 중앙에는 오일이 통과하는 소형의 관통홀(54a)이 형성되어 있다. 또한, 도 7에 도시된 바와 같이 제1 요홈(51b)에는 오일이 통과하는 다수의 유로홈(52)이 형성되어 있다.

상기 제1 밸브가동체(54), 제1 중앙관통홀(53a) 및 다수의 유로홈(52)은 도어 개폐 시 제1 피스톤(53)의 승/하강에 따라 제1 챔버의 상/하부 챔버(21, 22)로 상호 이동하는 오일의 유동량을 제어하기 위한 체크밸브의 역할을 한다.

즉, 상기 제1 밸브가동체(54)는 도어의 개방에 따라 제1 피스톤(53)의 하강할 경우, 제1 하부 챔버(22)로부터 제2 유로(55a,55b,55c)를 통과하여 제1 유로(51b,51c,51d)로 이동하는 오일에 의해 밀려 상승하게 되며, 이때 오일은 제1 밸브가동체(54)의 외주와 제1 중앙관통홀(53b)의 내주면 사이 및 관통홀(54a)로 빠져나가 제1 유로(51b,51c,51d)로 이동하게 된다. 이어서, 상승하는 제1 밸브가동체(54)에 이해 제1 요홈(51b)이 폐쇄되면 오일은 다수의 유로홈(52) 및 관통홀(54a)을 통해 제1 유로를 거쳐 제1 상부 챔버(21)로 유입된다.

반대의 경우에는 즉, 도어가 닫히기 시작하면서 제1 피스톤(53)의 상승할 경우, 제1 상부 챔버(21)로부터 제1 유로(51b,51c,51d)를 통과하여 제2 유로(55a,55b,55c)로 이동하는 오일에 의해 밀려서 상승하게 되고, 이때 오일은 도어 개방시와 마찬가지로 제1 밸브가동체(54)의 외주와 제1 중앙관통홀(53b)의 내주면 사이 및 관통홀(54a)로 빠져나가 제2 유로(55a,55b,55c)로 이동하게 된다. 이어서, 하강하는 제1 밸브가동체(54)에 이해 제2 요홈(55a)이 폐쇄되면 오일은 관통홀(54a)을 통해서만 제2 유로를 거쳐 제1 하부 챔버(22)로 유입된다.

이에 따라 제1 피스톤 하강 시의 제1 하부에서 상부 챔버로 이동한 오일의 유동량(제1 오일 유동량)에 비하여 급격히 줄어든 오일량(제2 오일 유동량)으로 상부에서 하부 챔버로 이동한다. 따라서 상기 체크밸브는 상하부 챔버간 오일량의 이동을 제어하여 도어의 닫힘속도 및 닫힘력을 제어할 수 있다.

한편, 상기 제2 피스톤 로드(55)는 하단 중앙부에 제3 요홈(55d)이 형성되고 아울러 제3 요홈(55d)에 직각방향으로 외주부를 관통하는 한쌍의 제3 연통홀 (55e,55f)이 형성되어 있으며, 이때 제3 요홈(55d) 및 제3 연통홀(55e,55f)은 제3 유로를 형성한다.

더욱이 상기 제2 피스톤 로드(55)는 하단에 제3 가이드 통(30)을 내측공간을 제2 상/하부 챔버(31,32)로 구획하는 제2 피스톤(57)이 착탈 가능하게 나사 결합되어 있다.

또한, 상기 제2 피스톤(57)은 중앙에 상기 제3 요홈(55d)과 연통되며 동시에 단차부(57b)를 갖는 제2 중앙관통홀(57a)이 형성되어 있고, 상기 제2 중앙관통홀(57a)의 일단에는 제2 중앙관통홀(57a) 보다 작은 직경으로 이루어진 연장홀(57c)이 형성되어 있다. 이 경우, 상기 연장홀(57c)은 오일의 제2 하부챔버(32) 유출입을 위한 제4 유로를 이룬다.

이 경우, 상기 제1 피스톤(53) 내에 형성된 체크밸브와 마찬가지로, 상기 단차부(57b)와 제2 중앙관통홀(57a) 사이의 공간부에는 제2 밸브가동체(56)가 형성되고, 이때 제2 밸브가동체(56)는 그 직경이 제2 중앙관통홀(57a) 보다는 다소 작고 제3 요홈(55d) 및 연장홀(57c) 보다는 크게 형성되며 동시에 중앙에 관통홀(56a)이 형성되어 있다. 또한 상기 제3 요홈(55d)의 내주단에는 도 7에 도시된 제1 요홈(51b)의 경우와 마찬가지로 다수의 오일 유로홈(도시하지 않음)이 형성되어 있다.

이에, 상기 제2 밸브가동체(56), 다수의 유로홈(52) 및 관통홀(56a)은 제1 피스톤(53)에 형성된 체크밸브와 동일한 작동 및 역할을 하는 체크밸브를 이룬다.

따라서, 본 발명의 힌지장치는 제2 및 제3 가이드 통(20,30)의 내부공간에 상기와 같은 각각 독립된 2개의 유압 폐회로를 이룸에 따라 도어의 닫힘력에 해당 하는 댐핑력을 보존하면서 전체적인 장치의 직경을 줄여 슬림타입으로 형성하는 것이 가능함에 따라 도어 내부에 매입시킨 상태로 사용할 수 있다.

한편, 상기 제1 및 제2 상/하부챔버(21,22; 31,32) 내에 충진된 오일의 누수를 방지하기 위해 다수의 O-링(91,92,93,94)이 힌지장치 내에 결합되어 있다. 즉, 각각 결합 배치된 위치는 도 1과 같이 제1 가이드 통(10)의 삽입홀(10a) 내측(91), 제2 가이드 통(20)의 상단 외측(92)과 삽입홀(20a) 내측(93) 및 제2 피스톤(57)의 외측(95)이다.

또한, 상기 제3 가이드 통(30)의 하단 내측에 결합된 실링캡부(70)는 제3 가이드 통(30)에 충진된 오일의 누수를 방지하기 위해 외주에 O-링(95)이 결합된 실링캡(71)과, 상기 실링캡(71)에 결합된 에어배출볼트(73) 및 상기 실링캡(71)을 지지하기 위해 제3 가이드 통(30) 하단에 나사 결합된 마개(75)로 이루어진다.

본 실시예에서는 상기 제1 및 제2 밸브가동체(54,56)가 원반형으로 이루어진 경우를 나타내었으나, 도 5a 및 도 5b와 같이 볼타입 제1 및 제2 밸브가동체(154,156)를 형성하고, 제1 및 제2 밸브가동체(54,56)의 관통홀(54a,54b) 역할을 하는 유로홈(154a,154b)을 제2 피스톤 로드(55)의 제2 요홈 상단과, 제2 피스톤(57)의 단턱부(57b)와 이어지는 연장홀(57c)의 상단에 각각 형성하여 사용하는 것도 물론 가능하다.

이하에 본 발명에 따른 피스톤의 상승 및 하강 안내구조에 대하여 도 3a 및 도 3b를 참고하여 상세하게 설명한다.

도 3a는 도 1에 도시된 슬림형 자동복귀 힌지장치에서 도어의 개폐에 따라 피스톤 유닛을 상하로 이동하도록 안내하는 캠샤프트를 나타낸 사시도이고, 도 3b는 도 3a에 도시된 캠샤프트의 승하강 안내홀에서 슬림형 자동복귀 힌지장치의 작동에 따른 가이드 핀의 위치와 리턴스프링의 압축상태를 나타낸 도면이다.

캠샤프트(40)의 승하강 안내홀(41,42)은 각각 도 3b와 같이 도어 개방각에 연동한 4개의 구간(a∼d), 즉, 도어 개방각이 0∼15° 사이의 제1 구간(a)과, 도어 개방각이 15∼90° 사이의 제2 구간(b)과, 도어 개방각이 90∼130° 사이의 제3 구간(c)과, 도어 개방각이 130∼160° 사이의 제4 구간(d)으로 나누어진다.

상기 제1 구간(a)은 도어의 자동 복귀시에 후술하는 도 6d의 유압회로 상태로, 오일이 유동되어 도어가 래치의 탄력을 극복하여 닫힐 수 있는 댐핑력을 갖는다. 이 경우, 유압회로의 저항과 리턴스프링(60)의 비례적인 복원력 저하로 인한 닫힘력 손실을 승하강 안내홀(41,42)의 캠선도 각도(α)를 제2구간(b)의 각도(β)보다 상대적으로 더 큰 45∼65° 범위로 설정하여 피스톤의 상승시 효율을 증대시켜서 닫힘력 손실부분을 보완하고 있다.

그 결과 도어의 자동 복귀시에 리턴스프링으로서 토션 스프링을 사용하지 않고 압축스프링을 사용할지라도 도어의 초기위치로 완전 복귀(잠금)가 이루어질 수 있다.

상기 제2 구간(b)은 도어의 자동 복귀시에 후술하는 도 6c의 유압회로 상태로, 도어를 개방할 때 개방각에 비례하여 리턴스프링(60)의 복원력도 상승하게 되어, 사용자가 도어를 여는데 필요한 힘도 개방각에 비례하여 상승하게 된다.

따라서, 제2 구간(b)에서는 승하강 안내홀(41,42)의 캠선도 각도(β)를 제1 구간(a)의 각도(α)보다 상대적으로 더 작은 10∼45° 범위로 설정하여, 도어를 열 때 캠샤프트(40)의 회전효율을 비례적으로 증대시켜 도어의 개방에 비례하여 증가하는 열림력 상승부분을 보완하게 된다.

또한, 제3 구간(c)은 캠선도 각도를 제로(0)로 설정하여 리턴스프링(60)에 의한 자동 복귀를 차단하는 구간으로서, 도어가 개방된 상태의 각도를 유지하며, 리턴스프링(60)의 복원력이 가장 크게 된다.

제4 구간(d)은 제3 구간(c)에서 상부방향으로 경사지게 형성되어 가이드 핀(45)이 걸림에 의해 이동하지 못하도록 정지되는 정지력 강화구간이다.

한편, 승하강 안내홀(41,42)은 제1 구간(a)에서 캠선도 각도가 30∼45°의 기울기로 형성될 수 있다. 이런 제1 구간(a)의 기울기가 30∼45°로 형성되는 경우에는 가이드 핀(45)에 연결되는 피스톤 유닛(50)의 승하강 거리가 짧기 때문에, 캠샤프트(40)를 회전시키는 외력에 비해 압축되는 리턴스프링(60)의 효율이 낮아지게 된다.

그러므로, 제1 구간(a)의 기울기가 30∼45°인 경우에는 상하로 개폐되는 도어에서 관성력과 같은 외력에 의해 닫히는 도어가 충격력이 흡수되면서 천천히 닫힐 수 있다.

또한, 상기와 같이 제1 구간(a)의 기울기가 45∼65°로 형성되는 경우에는 피스톤 유닛(50)의 승하강 거리가 길어져, 캠샤프트(40)를 회전시키는 외력보다 압축되는 리턴스프링(60)의 반발력이 커지게 된다. 따라서, 제1 구간(a)의 기울기가 45∼65°인 경우에는 리턴스프링(60)의 효율이 증가되어 좌우로 개폐되는 도어가 보다 용이하게 완전 복귀위치로 신속하게 닫힐 수 있다.

상기와 같이 승하강 안내홀(41,42)에 캠선도 각도를 설정하는 경우 가이드 핀(45)은 제1 구간(a) 및 제2 구간(b)에서 상하로 기울어진 승하강 안내홀(41,42)의 승하강 안내부(41a)를 따라 하강하다가, 제3 구간(c)에서 상하로 이동하지 않고 일시 정지된다. 그리고, 캠샤프트(40)의 회전이 지속되는 경우에는 가이드 핀(45)이 제3 구간(c)에서 상부방향으로 약간 기울어진 제4 구간(d)으로 진행하여, 가이드 핀(45)은 제1 정지부(41b)에 걸려 회전 이동되지 못하고 정지된다.

그리고, 승하강 안내홀(41,42)은 제4구간(d)에서 제1 정지부(41c)와 제3캠선도 유지부(41f)가 15∼60°의 기울기로 형성된다. 이런 제4 구간(d)의 기울기가 15°미만인 경우에는 리턴스프링(60)의 반발력 또는 미세한 외력에 캠샤프트(40)가 용이하게 회전함으로, 가이드 핀(45)을 정지시키는 힘이 미약함으로 부적합하다.

또한, 제4 구간(d)의 기울기가 60°를 초과하는 경우에는 제1 정지부(41b)의 걸림에 의해 가이드 핀(45)을 정지시키는 힘이 향상되나, 제4 구간(d)으로부터 제3 구간(c)으로 진입시, 즉 가이드 핀(45)의 상승시에 큰 외력이 필요하므로 부적합하다.

한편, 압축된 리턴스프링(60)의 반발력으로 가이드 핀(45)이 상승하는 경우에는 피스톤 유닛(50)이 상승할 수 있는 한계점 부근에서 피스톤 유닛(50)의 상부측 유압이 리턴스프링(60)의 탄성력보다 크게 작용하여, 피스톤 유닛(50)이 역방향으로 급격히 하강할 수 있다.

또한, 가이드 핀(45)은 제3구간(c)에서 제2 구간(b)으로 진입하는 초기에 불 규칙적인 운동으로 내부 소음과 내부 구성요소들의 파손을 일으킬 수 있다. 이를 방지하기 위해, 승하강 안내홀(41,42)에는 제1 캠선도 유지부(41d)와 제2 캠선도 유지부(41e) 사이의 경계부는 곡면으로 형성되는 것이 바람직하다.

또한 제1 캠선도 유지부(41d)와 제2 캠선도 유지부(41e)를 제1 승하강 안내홀(41a)과 일정한 간격으로 대향곡면을 설정하였다.

이하에 도 6a∼6e를 참고하여 본 발명의 슬림형 자동복귀 힌지장치에 대한 전체 동작을 설명한다.

도 6a는 피스톤 유닛의 제1 및 제2 피스톤이 각각 상사점에 위치한 초기위치를 보여주는 피스톤 유닛과 복귀속도 조절부의 단면도, 도 6b는 도어의 오픈에 따라 제1 및 제2 피스톤부의 피스톤이 각각 하강할 때 유압 흐름도, 도 6c는 피스톤 유닛의 제1 및 제2 피스톤이 각각 하사점에 위치한 상태를 보여주는 피스톤 유닛과 복귀속도 조절부의 단면도, 도 6d는 도어의 클로징에 따라 제1 및 제2 피스톤부의 피스톤이 각각 상승할 때의 유압 흐름도, 도 6e는 도어의 클로징에 따라 도어 개방각이 0°에 도달하여 피스톤 유닛의 제1 및 제2 피스톤이 각각 상사점에 위치한 초기위치로 복귀된 상태를 보여주는 피스톤 유닛과 복귀속도 조절부의 단면도이다.

본 발명의 슬림형 자동복귀 힌지장치는 도어가 열릴 때 도 6b와 같은 유압회로가 설정된다. 즉, 본 발명의 슬림형 자동복귀 힌지장치(100)는 도어가 열릴 때 캠샤프트(40)의 샤프트(40b)에 외부 회전력이 전달됨으로써, 그 내부의 구성요소들이 다음과 같이 작동된다.

도어가 닫혀져 있는 도 6a의 초기상태에서 사용자가 도어를 열면, 캠샤프트 (40)에 오른나사 방향의 회전력이 전달되므로, 한쌍의 승하강 안내홀(41,42)과 제1 가이드 통(10)의 한쌍의 수직 안내홀(11,12)에 양단부가 삽입되어 있는 가이드 핀(45)은 캠샤프트(40)의 회전에 따라 승하강 안내홀(41,42)을 따라 하부방향으로 이동된다.

이 경우, 도 6b에 도시된 바와 같이, 가이드 핀(45)과 제1 및 제2 피스톤 로드(51,55)를 통하여 연동하는 제1 및 제2 피스톤(53,57)에는 하부방향으로 이동하려는 힘이 작동한다.

이에 따라, 제1 피스톤(53) 하측 즉, 제2 하부챔버(32)에 위치한 오일은 제1 밸브가동체(54)가 제2 요홈(55a)을 개방하면서 상승하므로 제2 유로(55a,55b,55c)를 통과하여, 제1 밸브가동체(54) 외주와 제1 중앙관통홀(53a) 사이 및 관통홀(54a), 제1 유로(51b,51c,51d)를 순차적으로 통과해 제1 피스톤(53)의 상측, 즉 제1 상부챔버(21)로 쉽게 이동한다. 이 경우, 상기 제1 밸브가동체(54)가 오일에 의해 밀려 상승하여 제1 요홈(51b)을 폐쇄하게 되고, 오일은 다수의 유로홈(52)을 통해 제1 상부 챔버(21)로 유입된다.

이와 동시에 제2 피스톤(57) 하측 즉, 제2 하부챔버(32)에 위치한 오일은 제2 밸브가동체(56)가 열리므로 제4 유로(57c), 제2 밸브가동체(56) 외주와 제1 중앙관통홀(57a) 사이 및 관통홀(56a), 제3 유로(55d,55e,55f)를 순차적으로 통과해 제2 피스톤(57)의 상측, 즉 제2 상부챔버(31)로 이동한다.

마찬가지로 상기 제2 밸브가동체(56)가 오일에 의해 밀려 상승하여 제3 요홈(55d)을 폐쇄하게 되면, 오일은 다수의 유로홈(52)을 통해 제2 상부 챔버(31)로 유 입된다.

따라서, 가이드 핀(45)은 도 3b에 도시된 승하강 안내홀(41,42)에서의 작동상태와 같이 제1 및 제2구간(a, b)에서 이동하면서, 피스톤 유닛(50)은 리턴스프링(60)을 압축하며 하강한다.

그리고, 상기 가이드 핀(45)은 캠샤프트(40)가 지속적으로 회전하는 경우에 제3구간(c)에 도달하게 되고, 승하강 안내홀(41,42)의 제3구간(c)의 제1정지부(41b)에 의해 그 이동이 제한되어, 도 6c와 같이 피스톤 유닛(50)은 제1 및 제2 피스톤(53,57)가 하사점에 위치한 상태에서 정지상태로 유지된다.

한편, 도어가 닫힐 때 본 발명의 힌지장치는 사용자가 도어의 개방각이 90° 이내로 되게 도어를 닫거나 또는 도어를 열었다가 도어의 개방각이 90° 이내에서 놓게 되면 도어는 자동 복귀동작을 수행한다.

도어의 개방각이 90°일 때, 즉 정지상태일 때 사용자가 도어를 회전시켜 캠샤프트(40)에 왼나사 방향으로 약간의 외력이 전달되면, 가이드 핀(45)은 제1 정지부(41b)를 지나 제3구간(c)을 벗어나게 된다.

그러면, 피스톤 유닛(50)은 압축된 리턴스프링(60)의 반발력으로 상부방향으로 이동하기 시작하고, 피스톤 유닛(50)에 연결된 가이드 핀(45)도 승하강 안내홀(41,42)의 제2구간(b), 즉 10∼45°의 완만한 경사각도의 승하강 안내부(41a)를 따라 상승한다. 그 결과 캠샤프트(40)는 왼나사 방향으로 회전하여 도어를 초기위치로 복귀시키려고 한다.

이 때, 제1 피스톤(53)의 제1 및 제2 상부챔버(21,31)의 오일은 도 6d와 같 이 상승하는 제1 및 제2 피스톤(53,57)에 의해 각각 제1 유로(51b,51c,51d) 및 제3 유로(55d,55e,55f)를 통해 제1 및 제2 상부 챔버(21,31)로부터 각각 제1 및 제2 중앙관통홀(53a,57a)로 이동하게 된다.

이어서, 제1 밸브가동체(54)는 제1 유로(51b,51c,51d)를 통해 유입된 오일에 의해 제2 피스톤 로드(55) 상단에 안착되면서 제2 요홈(55a)을 폐쇄하게 되고, 이와 동시에 제2 밸브가동체(56)는 제3 유로(55d,55e,55f)를 통해 유입된 오일에 의해 제2 피스톤(57)의 단턱부(57b) 상단에 안착되어 연장홀(57a)을 폐쇄하게 된다.

이에 따라, 제1 및 제2 밸브가동체(54,56)에 의해 제2 및 제4 유로는 차단된 상태가 되어, 도어의 개방각이 90°부터 15°에 도달할 때 까지 상기 제1 및 제2 피스톤(53, 57)의 상부쪽 오일은 각각 제1 및 제2 밸브가동체(54,56)의 관통홀(54a,56a)만을 통해 제1 및 제2 하부챔버(22,32)로 이동하게 된다.

따라서, 도어 개방 시의 제1 오일 유동량에 비하여 도어 닫힘 시의 제2 오일 유동량은 크게 줄어들게 되면서 도어가 자동복귀에 의해 완벽하게 클로징 될 수 있는 댐핑력을 유지한 상태로 피스톤 유닛(50)은 서서히 상승하게 된다.

이 경우에도 피스톤 유닛(50)에 연결된 가이드 핀(45)은 승하강 안내홀(41,42)의 제2구간(b), 즉 완만한 각도의 승하강 안내부(41a)를 따라 상승한다.

이러한 느린 속도의 피스톤 유닛(50) 상승은 도어 개방각이 15°에 도달할 때 까지 유지되므로 사용자가 급속한 도어의 복귀에 따른 안전사고나 불편함을 막을 수 있게 된다.

그후, 도 3b와 같이 도어 개방각이 15°에 도달한 경우 피스톤 유닛(50)에 연결된 가이드 핀(45)은 승하강 안내홀(41,42)의 제1구간(a), 즉 45°∼65° 사이의 급격한 경사각도로 설정된 승하강 안내부(41a)를 따라 상승하기 시작한다.

따라서, 도어 개방각이 15°∼0° 사이일 때 도어의 개방각이 90°∼15°일 때와 동일하게 유압회로가 설정되나, 승하강 안내부(41a)의 경사각이 제2구간(b)의 경사각보다 상대적으로 크게 설정되어 있다.

그 결과 리턴스프링(60)의 복원력은 감소되고 있으나, 승하강 안내부(41a)의 마찰저항이 감소하게 되어 피스톤 유닛(50)의 상승속도는 가속이 붙게 된다.

따라서 도어는 초기위치까지 복귀되어 도어의 래치에 의한 잠금상태로 됨과 동시에 제1 및 제2 피스톤부(53,57)는 도 6e와 같이 초기상태의 위치로 복귀하게 된다.

이와 같이 본 발명의 힌지장치는 2개의 각각 독립된 오일 폐회로를 길이방향을 구성하고, 폐회로 내부에서 피스톤 유닛(50)의 승하강에 따라 각각 동시에 작동하는 체크밸브에 의해 도어의 닫힘력을 충분히 유지한 상태로 자동복귀가 이루짐에 따라 힌지장치의 직경을 도어 내로 매입될 수 있는 크기로 콤팩트하게 형성할 수 있으며, 동시에 도어의 자동 복귀시에 도어가 초기위치에 근접한 경우 스프링의 복원력이 줄어들어서 도어가 완전히 닫히지 못하는 문제를 해결할 수 있게 되었다.

더욱이, 본 발명은 제3 가이드 통(30) 후단에 상기 제3 가이드 통과 같이 내측에 피스톤 로드와 피스톤이 내장되고 피스톤에 의해 한쌍의 챔버로 분할되며, 이 챔버 사이를 오일이 이동할 수 있는 유로를 갖는 가이드 통으로 구성되는 독립된 폐유압회로를 연속적으로 연결 설치하는 것이 가능하며, 이 경우, 피스톤 로드는 상기 피스톤유닛과 연동하도록 구성하는 것이 바람직하다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 독립된 폐유압회로를 추가함에 의해 댐핑력 즉, 도어의 닫힘력을 용이하게 증가시킬 수 있다.

도 8은 본 발명의 슬림형 자동복귀 힌지장치를 냉장고 하부에 적용할 때 설치구조를 보여주는 개략 단면도이다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 힌지장치(100)는 도 8과 같이 제1 내지 제3 가이드 통(10,20,30)이 냉장고(1)의 도어(3)에 삽입 고정되고, 샤프트(40b)가 냉장고의 지지브라켓(5)의 결합부(5a)에 삽입 고정되어 도어(3)의 회전에 따라 캠샤프트(40)의 샤프트(40b)에 회전력이 인가되는 구조를 갖는다.

도 9는 본 발명의 슬림형 자동복귀 힌지장치를 냉장고 하부에 적용할 때 다른 설치구조를 보여주는 개략 사시도이다.

한편, 상기 도 8을 참고하여 설명한 바와 같이, 힌지장치(100)의 샤프트(40b)가 직접 브라켓(5)의 결합부(5a)에 고정되는 타입을 설명하였으나, 이외에도 도 9와 같이 상기 샤프트(40b)의 정확한 위치를 설정하거나 또는 캠선도의 영점을 임의대로 설정하기 위해 샤프트(40b)와 결합부(5a) 사이에 세레이션(serration)(91)을 배치하는 것도 가능하다.

이 경우, 상기 샤프트(40b)는 세레이션(91) 상부에 삽입된 상태에서 스프링핀(93)에 의해 상호 고정되고, 아울러 하측의 외주기어부(91a)가 브라켓의 결합부(5a) 의 내주기어부(5b)에 치합되도록 결합된다.

더욱이 상기 브라켓의 결합부(5a) 일측에는 결합된 세레이션의 외주기어부 (91a)를 내주기어부(5b) 일측으로 밀어서 내/외주기어부(5b,40b) 간의 유격을 방지할 수 있는 푸시볼트(97)가 결합되어 있다.

또한 상기 브라켓의 결합부(5a) 하측으로는 세레이션(91)의 하측단과 접촉된 상태에서 도어의 힌지장치를 밀어올리거나 내림으로써 도어(3)의 높이를 조절할 수 있는 높이조절볼트(95)가 힌지장치의 축방향으로 결합되어 있다.

이에 따라 높이조절볼트(95)를 세레이션(91) 방향으로 회전 이동하게 되면 높이조절볼트에 의해 세레이션(91)은 내/외주기어부(5b,40b)를 따라 상방향으로 이동하며, 결국 힌지장치(100) 및 도어(3)가 동시에 상승하게 되며, 높이조절볼트(95)를 역회전할 경우 도어가 하강하게 되면서, 적절한 높이를 용이하게 세팅시킬 수 있다.

한편, 세레이션(91)과 결합부(5a)를 키홈 결합방식으로 변형하는 것도 가능하다. 즉, 외주기어부 및 결합부의 내주기어부 대신에, 결합부 내주에 축방향을 따라 키홈을 형성하고, 이 키홈에 대응하도록 세레이션 하부 외주에 키를 돌설하여 상호 결합시킴에 따라 세레이션과 결합부 간의 유격을 줄여 정확한 회전각도를 힌지장치에 제공하는 것도 물론 가능하다.

앞서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 초소형 직경이 요구되는 각종 도어의 도어 내측에 매입될 수 있도록 콤팩트하게 형성되어 도어에 설치시 전체적인 외관을 심플하게 유지할 수 있으며, 아울러 2개의 오일 폐회로 이외에 추가 오일 폐회로를 연장 형성하여 도어의 닫힘력을 증가시킬 수 있는 이점이 있다.

이상에서 본 발명의 자동복귀 힌지장치에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

Claims (10)

1. 도어의 닫힘 시 도어를 자동복귀 시키기 위한 힌지장치에 있어서,

   서로 대향한 위치에 상하방향으로 제1 및 제2 수직 안내홀이 형성된 원통형 제1 가이드 통과;

   상기 제1 가이드 통의 내주부에 회전 가능하게 설치되며 각각 원통형 몸통의 외주면을 따라 상호간에 이동 대칭 구조의 나선형상으로 이루어진 제1 및 제2 승하강 안내홀이 관통 형성되고, 상기 원통형 몸통의 상단부가 상기 제1 가이드 통의 상단을 관통하도록 샤프트가 돌출되며, 도어가 회전될 때 샤프트를 통하여 제1 가이드 통에 발생하는 상대적인 외력에 의해 회전하는 캠샤프트와;

   양 단부가 각각 상기 제1 및 제2 승하강 안내홀을 통하여 제1 및 제2 수직 안내홀과 결합되는 가이드 핀과;

   상측의 차단부가 상기 제1 가이드 통의 하단에 착탈 가능하게 결합되며, 차단부 하측에 상단이 상기 캠샤프트의 하단을 지지함과 동시에 제1 가이드 통과 격리된 제1 챔버를 갖는 원통형 제2 가이드 통과;

   상측의 차단부가 상기 제2 가이드 통 하단에 착탈 가능하게 결합되고, 차단부 하측에 제2 가이드 통의 제1 챔버와 격리된 상태의 제2 챔버를 갖는 원통형 제3 가이드 통과;

   상기 캠샤프트의 회전에 연동하여 제2 및 제3 가이드 통의 차단부 내주부를 따라 슬라이딩 되도록 상단부가 가이드 핀에 의해 관통 결합되고 연속적으로 결합 된 제1 및 제2 피스톤 로드와, 상기 제1 및 제2 피스톤 로드에 각각 결합되어 제1 및 제2 챔버를 각각 상/하부로 구획함과 동시에 상기 캠샤프트의 회전에 연동하는 피스톤 로드에 의해 구획된 제1 및 제2 챔버 내의 오일이 상/하부 챔버 내에서 상호 이동하는 유로를 포함하는 제1 및 제2 피스톤으로 이루어진 피스톤 유닛과;

   상기 제1 및 제2 피스톤 내에 각각 배치되어 피스톤 유닛의 승하강에 따라 유로를 개폐하여 유로를 통해 이동하는 오일의 유동량을 증감시켜 상기 피스톤 유닛의 승/하강 속도를 제어하기 위한 제1 및 제2 체크밸브와;

   상기 제3 가이드 통의 하단에 실링상태로 착탈 가능하게 결합되는 실링캡부와;

   상기 피스톤 유닛을 탄성적으로 지지하도록 제2 하부 챔버에 설치되어 도어의 개방에 따라 피스톤 유닛의 하강시에 압축되며, 도어의 복귀시에 피스톤 유닛을 상승시키는 복원력을 제공하는 탄성부재로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동복귀 힌지장치.
2. 도어의 닫힘 시 도어를 자동복귀 시키기 위한 힌지장치에 있어서,

   서로 대향한 위치에 상하방향으로 제1 및 제2 수직 안내홀이 형성된 원통형 제1 가이드 통과;

   상기 제1 가이드 통의 내주부에 회전 가능하게 설치되어 도어가 회전될 때 샤프트를 통하여 제1 가이드 통에 발생하는 상대적인 외력에 의해 회전하는 승하강 수단과;

   상기 제1 가이드 통에 순차적으로 연결된 다수의 가이드 통과;

   상기 다수의 가이드 통 내부에 삽입된 상태로, 상부가 상기 승하강 수단에 연결되어 승하강 수단의 회전에 연동하여 승하강하는 피스톤 로드와, 상기 다수의 가이드 통 내부에 길이방향으로 서로 독립 형성된 다수의 챔버와, 상기 피스톤 로드에 의해 소정 간격으로 상호 연결되며 상기 다수의 챔버를 각각 상/하로 구획하는 다수의 피스톤을 구비하고, 상기 도어의 개방에 따라 각 피스톤이 하강할 때 각 챔버의 하부 챔버로부터 상부 챔버로 제1 오일 유동량으로 오일을 유동시키고 도어의 닫힘에 따라 각 피스톤이 상승할 때 상기 제1 오일 유동량보다 작은 제2 오일 유동량으로 상부 챔버로부터 하부챔버로 오일을 유동시키기 위한 다수의 유압회로와;

   상기 다수의 피스톤 중 최하측 피스톤을 탄성적으로 지지하도록 최하측 하부 챔버에 설치되어 도어의 개방에 따라 다수의 피스톤이 하강 시에 압축되며, 도어의 복귀시에 다수의 피스톤을 상승시키는 복원력을 제공하는 탄성부재로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동복귀 힌지장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 제3 가이드 통에 연장 형성되며, 내부에 독립된 챔버를 구비하는 가이드 통과, 상기 챔버에 슬라이딩 가능하게 삽입된 피스톤과, 상기 피스톤을 상기 제2 피스톤에 연결하기 위한 피스톤 로드를 구비하여, 힌지장치의 댐핑력을 증가시키기 위한 적어도 1이상의 유압회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동복귀 힌지장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 피스톤 유닛은

   상단부가 상기 가이드 핀에 관통되고 외주부가 제2 가이드 통의 상단에 슬라이딩 가능하게 관통 결합되고 하단 중앙에 제1 상부 챔버와 연통되는 제1 요홈이 형성된 제1 피스톤 로드와;

   상기 제1 피스톤 로드의 하단에 일체로 형성되어 외주부가 제2 가이드 통의 내주부를 따라 슬라이딩 가능하도록 결합되고, 하단 중앙에 상기 제1 요홈과 연통되는 제1 중앙관통홀이 형성된 제1 피스톤과;

   상단이 상기 제1 피스톤의 제1 중앙관통홀에 착탈 가능하게 결합됨과 동시에 외주부가 상기 제3 가이드 통의 상단에 슬라이딩 가능하게 관통 결합되고, 상단 중앙에 상기 제1 하부 챔버와 연통되는 제2 요홈 및 하단 중앙에 제2 상부 챔버와 연통되는 제3 요홈이 형성된 제2 피스톤 로드와;

   상기 제2 피스톤 로드 하단이 착탈 가능하게 결합되고 동시에 상기 제3 요홈과 연통되는 중앙부에 제2 중앙관통홀이 형성되며, 외주부가 제3 가이드 통의 내주부에 슬라이딩 가능하게 결합되는 제2 피스톤으로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동복귀 힌지장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 제1 체크밸브는 상기 제1 피스톤의 중앙관통홀 및 제2 피스톤 로드의 상단부 요홈 사이의 공간부에 유동가능하게 배치되며 직경이 상기 중앙관통홀의 직경보다 작고 제1 피스톤 로드의 하단부 요홈 및 제2 피스톤의 상단 부 요홈의 직경보다 크게 형성된 원판형 제1 밸브가동체와, 제1 피스톤이 하강함에 따라 제1 요홈이 제1 밸브가동체에 의해서 폐쇄될 때 제1 챔버의 하부 챔버로부터 상부 챔버로 이동하는 오일을 제1 오일 유동량으로 유동시키기 위해 제1 요홈의 내주단을 따라 형성된 다수의 유로홈과, 상기 제1 피스톤이 상승함에 따라 제2 피스톤 로드의 상단부 요홈이 제1 밸브가동체에 의해서 폐쇄될 때 제1 챔버의 상부 챔버로부터 하부 챔버로 이동하는 오일을 제1 오일 유동량 보다 적은 유동량인 제2 오일 유동량으로 이동시키기 위해 상기 제1 밸브 가동체에 형성된 소형 관통홀로 이루어지고;

   상기 제2 체크밸브는 상기 제2 피스톤의 중앙관통홀 및 제2 피스톤 로드의 하단부 요홈 사이의 공간부에 유동가능하게 배치되며 직경이 상기 중앙관통홀의 직경보다 작고 제2 피스톤 로드의 하단부 요홈 및 제2 피스톤의 연장홀의 직경보다 크게 형성된 원판형 제2 밸브가동체와, 제2 피스톤이 하강함에 따라 제2 피스톤 로드의 하단부 요홈이 제2 밸브가동체에 의해서 폐쇄될 때 제2 챔버의 하부 챔버로부터 상부 챔버로 이동하는 오일을 제1 오일 유동량으로 유동시키기 위해 제2 피스톤 로드의 하단부 요홈의 내주단을 따라 형성된 다수의 유로홈과, 상기 제2 피스톤이 상승함에 따라 제2 피스톤의 연장홀이 제2 밸브가동체에 의해서 폐쇄될 때 제2 챔버의 상부 챔버로부터 하부 챔버로 이동하는 오일을 제1 오일 유동량 보다 적은 유동량인 제2 오일 유동량으로 유동시키기 위해 상기 제2 밸브 가동체에 형성된 소형 관통홀로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동복귀 힌지장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 제1 체크밸브는 상기 제1 피스톤의 중앙관통홀 및 제2 피스톤 로드의 상단부 요홈 사이의 공간부에 유동가능하게 배치되며 직경이 상기 중앙관통홀의 직경보다 작고 제1 피스톤 로드의 하단부 요홈 및 제2 피스톤의 상단부 요홈의 직경보다 크게 형성된 구형상의 제1 밸브가동체와, 제1 피스톤이 하강함에 따라 제1 요홈이 제1 밸브가동체에 의해서 폐쇄될 때 제1 챔버의 하부 챔버로부터 상부 챔버로 이동하는 오일을 제1 오일 유동량으로 유동시키기 위해 제1 요홈의 내주단을 따라 형성된 다수의 유로홈과, 상기 제1 피스톤이 상승함에 따라 제2 피스톤 로드의 상단부 요홈이 제1 밸브가동체에 의해서 폐쇄될 때 제1 챔버의 상부 챔버로부터 하부 챔버로 이동하는 오일을 제1 오일 유동량 보다 적은 유동량인 제2 오일 유동량으로 이동시키기 위해 상기 제2 피스톤 로드의 상단부 요홈의 내주단에 형성된 하나의 유로홈으로 이루어지고;

   상기 제2 체크밸브는 상기 제2 피스톤의 중앙관통홀 및 제2 피스톤 로드의 하단부 요홈 사이의 공간부에 유동가능하게 배치되며 직경이 상기 중앙관통홀의 직경보다 작고 제2 피스톤 로드의 하단부 요홈 및 제2 피스톤의 연장홀의 직경보다 크게 형성된 볼형상의 제2 밸브가동체와, 제2 피스톤이 하강함에 따라 제2 피스톤 로드의 하단부 요홈이 제2 밸브가동체에 의해서 폐쇄될 때 제2 챔버의 하부 챔버로부터 상부 챔버로 이동하는 오일을 제1 오일 유동량으로 유동시키기 위해 제2 피스톤 로드의 하단부 요홈의 내주단을 따라 형성된 다수의 유로홈과, 상기 제2 피스톤이 상승함에 따라 제2 피스톤의 연장홀이 제2 밸브가동체에 의해서 폐쇄될 때 제2 챔버의 상부 챔버로부터 하부 챔버로 이동하는 오일을 제1 오일 유동량 보다 적은 유동량인 제2 오일 유동량으로 유동시키기 위해 상기 제2 피스톤의 연장홀의 내주단에 형성된 하나의 유로홈으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동복귀 힌지장치.
7. 제1항 및 제2항에 있어서, 상기 제1 및 제2 승하강 안내홀은 각각 도어 개방각이 0-15° 사이의 제1 승하강 구간과, 도어 개방각이 15-90° 사이의 제2 승하강 구간을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동복귀 힌지장치.
8. 제2항에 있어서, 상기 다수의 유압회로는 다수의 피스톤 내에 각각 배치된 다수의 밸브가동체를 통해, 도어 개방에 따라 다수의 피스톤이 동시에 하강할 때, 오일이 다수의 챔버의 하부 챔버로부터 각각 상부 챔버로 제1 오일 이동량으로 이동하도록 오일의 이동량을 제어하고,

   도어 자동복귀 시 도어가 래치가 문틀의 잠금장치에 록킹될 수 있는 댐핑력을 갖도록 도어의 클로징에 따라 다수의 피스톤이 동시에 상승할 때, 상기 다수의 챔버의 상부 챔버로부터 각각 하부 챔버로 이동하는 오일을 제1 오일 이동량 보다 적은 제2 오일 이동량으로 이동하도록 오일의 이동량을 제어하는 것을 특징으로 하는 자동복귀 힌지장치.
9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 일단이 장치 본체의 하부면 또는 상부면에 고정되고 장치 본체로부터 연장된 타단이 도어의 회전축을 선회 가능하게 지지하는 지 지브라켓과;

   캠샤프트의 샤프트와 지지브라켓 사이에 배치되어 캠샤프트 및 지지브라켓을 상호 연결시킴과 동시에 샤프트의 영점을 조정하기 위한 세레이션과;

   지지브라켓에 결합되어 상하방향으로 회전이동함에 따라 세레이션을 밀어올리거나 내리도록하여 도어의 설정 높이를 조절할 수 있는 조절볼트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동복귀 힌지장치.
10. 도어의 닫힘 시 도어를 자동복귀 시키기 위한 힌지장치에 있어서,

    서로 대향한 위치에 상하방향으로 제1 및 제2 수직 안내홀이 형성된 원통형 제1 가이드 통과;

    상기 제1 가이드 통의 내주부에 회전 가능하게 설치되며 각각 원통형 몸통의 외주면을 따라 상호간에 이동 대칭 구조의 나선형상으로 이루어진 제1 및 제2 승하강 안내홀이 관통 형성되고, 상기 원통형 몸통의 상단부가 상기 제1 가이드 통의 상단을 관통하도록 샤프트가 돌출되며, 도어가 회전될 때 샤프트를 통하여 제1 가이드 통에 발생하는 상대적인 외력에 의해 회전하는 캠샤프트와;

    양 단부가 각각 상기 제1 및 제2 승하강 안내홀을 통하여 제1 및 제2 수직 안내홀과 결합되는 가이드 핀과;

    상측의 차단부가 상기 제1 가이드 통의 하단에 착탈 가능하게 결합되며, 차단부 하측에 상단이 상기 캠샤프트의 하단을 지지함과 동시에 제1 가이드 통과 격리된 제1 챔버를 갖는 원통형 제2 가이드 통과;

    상측의 차단부가 상기 제2 가이드 통 하단에 착탈 가능하게 결합되고, 차단부 하측에 제2 가이드 통의 제1 챔버와 격리된 상태의 제2 챔버를 갖는 원통형 제3 가이드 통과;

    상단부가 상기 가이드 핀에 관통되고 외주부가 제2 가이드 통의 상단에 슬라이딩 가능하게 관통 결합되고 하단 중앙에 제1 상부 챔버와 연통되는 제1 요홈이 형성된 제1 피스톤 로드와;

    상기 제1 피스톤 로드의 하단에 일체로 형성되어 외주부가 제2 가이드 통의 내주부를 따라 슬라이딩 가능하도록 결합되고, 하단 중앙에 상기 제1 요홈과 연통되는 제1 중앙관통홀이 형성된 제1 피스톤과;

    상단이 상기 제1 피스톤의 제1 중앙관통홀에 착탈 가능하게 결합됨과 동시에 외주부가 상기 제3 가이드 통의 상단에 슬라이딩 가능하게 관통 결합되고, 상단 중앙에 상기 제1 하부 챔버와 연통되는 제2 요홈 및 하단 중앙에 제2 상부 챔버와 연통되는 제3 요홈이 형성된 제2 피스톤 로드와;

    상기 제2 피스톤 로드 하단이 착탈 가능하게 결합되고 동시에 상기 제3 요홈과 연통되는 중앙부에 제2 중앙관통홀이 형성되며, 외주부가 제3 가이드 통의 내주부에 슬라이딩 가능하게 결합되는 제2 피스톤과;

    상기 제1 중앙관통홀 및 제2 요홈 사이의 공간부에 유동가능하게 배치되며 직경이 상기 제1 중앙관통홀의 직경보다 작고 제2 요홈 및 제2 요홈의 직경보다 크게 형성된 제1 밸브가동체와, 제1 피스톤이 하강함에 따라 제1 요홈이 제1 밸브가동체에 의해서 폐쇄될 때 제1 챔버의 하부 챔버로부터 상부 챔버로 이동하는 오일 을 제1 오일 유동량으로 유동시키기 위해 제1 요홈의 내주단을 따라 형성된 다수의 유로홈과, 상기 제1 피스톤이 상승함에 따라 제2 요홈이 제1 밸브가동체에 의해서 폐쇄될 때 제1 챔버의 상부 챔버로부터 하부 챔버로 이동하는 오일을 제1 오일 유동량 보다 적은 유동량인 제2 오일 유동량으로 이동시키기 위해 상기 제1 밸브 가동체에 형성된 소형 관통홀로 이루어진 제1 체크밸브와;

    상기 제2 중앙관통홀 및 제2 피스톤 로드의 하단 사이의 공간부에 유동가능하게 배치되며 직경이 상기 제2 중앙관통홀의 직경보다 작고 제3 요홈 및 연장홀의 직경보다 크게 형성된 제2 밸브가동체와, 제2 피스톤이 하강함에 따라 제3 요홈이 제2 밸브가동체에 의해서 폐쇄될 때 제2 챔버의 하부 챔버로부터 상부 챔버로 이동하는 오일을 제1 오일 유동량으로 유동시키기 위해 제3 요홈의 내주단을 따라 형성된 다수의 유로홈과, 상기 제2 피스톤이 상승함에 따라 연장홀이 제2 밸브가동체에 의해서 폐쇄될 때 제2 챔버의 상부 챔버로부터 하부 챔버로 이동하는 오일을 제1 오일 유동량 보다 적은 유동량인 제2 오일 유동량으로 유동시키기 위해 상기 제2 밸브 가동체에 형성된 소형 관통홀로 이루어진 제2 체크밸브와;

    상기 제3 가이드 통의 하단에 실링상태로 착탈 가능하게 결합되는 실링캡부와;

    상기 피스톤 유닛을 탄성적으로 지지하도록 제2 하부 챔버에 설치되어 도어의 개방에 따라 피스톤 유닛의 하강시에 압축되며, 도어의 복귀시에 피스톤 유닛을 상승시키는 복원력을 제공하는 탄성부재로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동복귀 힌지장치.

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