KR20120036545A - 냉장고 홈바 도어의 힌지 어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉장고 홈바 도어의 힌지 어셈블리에 관한 것으로서, 특히 홈바 도어 내부에 고정되는 케이스와; 일단에 제1마찰부가 구비되어 상기 케이스 내부에 회전 가능하게 수용되는 샤프트와; 중앙 홀을 통해 상기 샤프트의 제1마찰부에 관통 결합되는 고정판과; 상기 샤프트를 내부에 수용하며 일정 각도만큼 뒤틀린 상태로 일단은 상기 샤프트 일 측에 고정되며 타단은 상기 고정판의 일 측에 고정되는 스프링과; 상기 고정판의 상면에 설치되며 상기 샤프트의 제1마찰부와 면 접촉하는 제2마찰부와; 상기 케이스를 밀폐하는 덮개를; 포함하여 이루어지는 것을 구성을 제안한다.
본 발명에 의하면 일단 홈바 도어가 개방되면 외력이 작용하지 않더라도 스프링의 복원력만으로 일정 각도 범위까지는 자연스럽게 홈바 도어가 개방되며, 일정 각도 범위를 초과하면 스프링의 반대 복원력 및 스토퍼의 압축 복원력에 의해 홈바 도어가 서서히 감속되어 자연스럽게 정지할 수 있다는 이점이 기대된다.

Description

냉장고 홈바 도어의 힌지 어셈블리{Hinge assembly for home bar door}

본 발명은 힌지 어셈블리에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 홈바 도어 내부에 고정되는 케이스와; 일단에 제1마찰부가 구비되어 상기 케이스 내부에 회전 가능하게 수용되는 샤프트와; 중앙 홀을 통해 상기 샤프트의 제1마찰부에 관통 결합되는 고정판과; 상기 샤프트를 내부에 수용하며 일정 각도만큼 뒤틀린 상태로 일단은 상기 샤프트 일 측에 고정되며 타단은 상기 고정판의 일 측에 고정되는 스프링과; 상기 고정판의 상면에 설치되며 상기 샤프트의 제1마찰부와 면 접촉하는 제2마찰부와; 상기 케이스를 밀폐하는 덮개를; 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 냉장고 홈바 도어의 힌지 어셈블리에 관한 것이다.

냉장고는 냉동 사이클을 이용하여 식품 보관실을 저온으로 유지함으로써 사용자가 식품을 장기간 신선하게 보관하면서 식용할 수 있도록 구성된 장치이다. 식품을 장기간 신선하게 보관하기 위하여 식품 보관실에 공급되는 냉기는 냉장고의 벽체를 통해 외부로 누설되기도 하지만, 냉장고 도어가 열릴 때 상당량이 외부로 유출된다. 도어 개방에 따른 냉기의 유출은 소비 에너지의 증가를 가져올 뿐만 아니라, 일정하게 유지되어야 하는 식품 보관실의 온도 변화를 야기하여 보관된 식품의 신선도를 떨어뜨리고 보관 기간을 단축시킨다.

이러한 문제를 해결하기 위한 방편으로 최근에는 냉장고 도어에 별도의 홈바 도어가 구비된 제품이 널리 보급되고 있다. 홈바 도어는 냉장고 도어를 관통하여 형성된 인출구를 개폐하도록 냉장고 도어에 힌지 결합된 별도의 작은 도어를 말한다. 이와 같이 냉장고 도어에 홈바 도어가 구비되면, 냉장고 도어의 개방 횟수를 상당히 줄임으로써 냉기 유출에 따른 에너지 소비를 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 냉장고 도어를 열지 않고도 음료수 등을 꺼낼 수 있어 편의성을 제공해주는 장점이 있다.

그런데, 이러한 홈바의 도어는 단열재가 내장되어 일정 두께 이상으로 구성됨에 따라 도어를 개방하는데 일정 크기 이상의 힘이 필요하다. 홈바의 도어를 개방하는데 필요한 힘은 여성, 어린이 및 노약자에게는 부담이 될 수 있기 때문에, 도어의 개방에 필요한 힘을 보상하기 위하여 스프링과 같은 보조 수단이 장착된 구성이 다수 제안되고 있는데, 대한민국 등록실용신안 제0389157호, 대한민국 등록특허 제0746420호, 대한민국 공개특허 제2010-0005427호 등이 이러한 구성 중의 일례들이다.

이 중에서 특히, 대한민국 공개특허 제2010-0005427호는 홈바 도어가 일정 각도 이상으로 개방되는 경우에는 그 하중에 의한 가속도가 발생하여 도어에 충격을 가할 수 있기 때문에, 이를 감안하여 홈바 도어의 개방에 필요한 힘을 제공함과 동시에 적절한 범위 내에서 홈바 도어의 개방 속도를 감속할 수 있는 구성을 제안하고 있다. 그러나, 이 기술은 부가적인 감속 수단으로서 오일을 사용한다는 점에서 그 구조가 복잡한 단점이 있으며, 부품이 마모되거나 또는 오일이 누수되는 경우 이에 대한 수선이 쉽지 않다는 문제가 있다.

대한민국 등록실용신안 제0389157호, 대한민국 등록특허 제0746420호, 대한민국 공개특허 제2010-0005427호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 홈바 도어가 일정 각도 범위 내에서는 외력을 가하지 않더라도 자연스럽게 개방되며, 일정 각도 범위를 벗어나는 경우에는 적절하게 감속되어 급격한 홈바 개방을 방지할 수 있는 냉장고 홈바 도어의 힌지 어셈블리를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 보다 간단하면서도 적절하게 개방 속도를 제어할 수 있는 힌지 어셈블리를 구성함으로써 장치 수선작업이나 부품 교체 작업을 보다 용이하게 할 수 있는 냉장고 홈바 도어의 힌지 어셈블리를 제공함에 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 홈바 도어 내부에 고정되는 케이스와; 일단에 제1마찰부가 구비되어 상기 케이스 내부에 회전 가능하게 수용되는 샤프트와; 중앙 홀을 통해 상기 샤프트의 제1마찰부에 관통 결합되는 고정판과; 상기 샤프트를 내부에 수용하며 일정 각도만큼 뒤틀린 상태로 일단은 상기 샤프트 일 측에 고정되며 타단은 상기 고정판의 일 측에 고정되는 스프링과; 상기 고정판의 상면에 설치되며 상기 샤프트의 제1마찰부와 면 접촉하는 제2마찰부와; 상기 케이스를 밀폐하는 덮개를; 포함하여 이루어지는 것을 그 기술적 특징으로 한다.

상기 제1마찰부는 타원 형상으로 이루어지며, 상기 제2마찰부에는 상기 제1마찰부의 형상에 대응하여 호가 형성될 수 있다.

상기 제2마찰부는, 상기 고정판의 상면에 설치되며 상기 고정판의 중앙 홀을 통해 돌출되는 상기 샤프트의 제1마찰부 중심 축에 대하여 좌우에 대향하는 한 쌍의 마찰 판과, 상기 각 마찰 판과 밀착하여 설치되는 스토퍼로 이루어질 수 있다.

상기 제1마찰부는 타원 형상으로 이루어지며, 상기 제2마찰부의 마찰 판에는 상기 제1마찰부의 형상에 대응하여 호가 형성될 수 있다.

상기 제2마찰부는 탄성체로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 제2마찰부의 스토퍼는 탄성체로 이루어질 수 있다.

본 발명은 스프링을 뒤틀린 상태로 장착하고, 샤프트의 회전 운동에 따라 압축 복원력이 발생할 수 있도록 구성함으로써, 일단 홈바 도어가 개방되면 외력이 작용하지 않더라도 스프링의 복원력만으로 일정 각도 범위까지는 자연스럽게 홈바 도어가 개방되며, 일정 각도 범위를 초과하면 스프링의 반대 복원력 및 스토퍼의 압축 복원력에 의해 홈바 도어가 서서히 감속되어 자연스럽게 정지할 수 있도록 해준다.

또한, 본 발명은 샤프트의 회전 운동에 따라 효과적으로 압축 복원력을 발생할 수 있는 마찰 판 및 스토퍼 조합을 주된 감속 수단으로 제안함으로써, 잦은 사용으로 인해 장치 수선 작업이나 부품 교체 작업이 필요한 경우 이를 매우 손쉽게 수행할 수 있다는 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 냉장고 홈바 도어의 힌지 어셈블리의 분해 사시도.
도 2a 내지 도 2e 각각은 본 발명에 따른 냉장고 홈바 도어의 힌지 어셈블리 작동 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 냉장고 홈바 도어의 힌지 어셈블리 작동하는 경우 탄성력 및 압축 반발력의 개략적인 작용 구간 개념도.

본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 살펴보면 다음과 같은데, 본 발명의 실시예를 상술함에 있어 본 발명의 기술적 특징과 직접적인 관련성이 없거나, 또는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 사항에 대해서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 일 실시예로서 냉장고 홈바 도어의 힌지 어셈블리 분해 사시도를 보여주는데, 개시된 것과 같이 본 발명은, 케이스(10)와, 샤프트(20) 및 스프링(30)과, 고정판(40)과, 제2마찰부 그리고 덮개(70)를 포함하여 이루어지는 기술적 특징이 있다.

상기 케이스(10)는 본 발명에 따른 힌지 어셈블리의 구성품들을 수용하는 부분으로서, 개시된 것과 같이 상부는 개구되는 것이 바람직하며, 하부에는 후술할 샤프트의 연결축(26)이 관통 삽입된 상태에서 돌출될 수 있도록 관통 홀(도면 미도시)이 형성되는 것이 바람직하다. 케이스(10)는 고정부(14)를 통해 냉장고 홈바 도어 내부에 고정 장착된다. 미 설명도면 12는 후술할 고정판(40)의 안치를 위한 안치 홈부이다.

상기 샤프트(20)는 케이스(10) 내부에 수용된 상태로 스프링의 복원력 등에 의해 회전하는 부분으로서, 일단에는 제1마찰부가 구비된다. 상기 제1마찰부는 외력이 작용하는 경우 후술할 제2마찰부와 면 접촉하여 마찰력을 발생시키는 부분으로서 후술할 제2마찰부와 더불어 본 발명의 주요한 특징 중의 하나이다. 본 발명에 따른 제1마찰부는 특별히 그 형상에 제한이 없으나, 샤프트가 회전 운동함을 감안하면 도면에 개시된 것과 같이 타원 형상의 마찰 핀(22) 구조로 이루어지는 것이 바람직하다. 또한, 상기 샤프트에는 연결축(26)의 이탈을 방지하기 위한 환형의 단차부(24)가 구비되는 것이 바람직하며, 상기 단차부의 일측에는 후술할 스프링(30)의 고정을 위한 고정 홈(25)이 구비되는 것이 바람직하다.

상기 스프링(30)은 냉장고 홈바 도어가 외력이 작용하지 않더라도 자연스럽게 개방되도록 하는 부분으로서, 샤프트(10)를 내부에 수용한 상태에서 일정 각도만큼 인위적으로 뒤튼 다음 상부 및 하부 각각의 고정단(32, 36)을 샤프트의 고정 홈(25) 및 후술할 고정판(40)의 고정 홈(42) 각각에 고정 장착하는 것이 바람직하다. 스프링을 어느 각도만큼 뒤트는지 여부는 전적으로 임의 사항이나, 홈바 도어가 밀폐된 상태에서 개방되는 경우 외력이 작용하지 않더라도 홈바 도어가 50°- 70°정도 범위까지 자연스럽게 개방될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

상기 고정판(40)은 스프링(30)이 케이스 내부에 수용된 상태에서 안정적인 기능을 발휘할 수 있도록 하는 부분으로서, 일 측면에는 스프링의 일 고정단(32)이 고정 결합되는 고정 홈(42)이 구비되며 중앙에는 샤프트의 제1마찰부로서 마찰 핀(22)이 관통 결합하는 홀(46)이 구비되는 것이 바람직하다. 고정판(40)은 케이스의 안치 홈부(12)를 따라 가이드 되어 케이스 내부에 장착된다.

상기 제2마찰부는 샤프트의 제1마찰부에 대응하는 부분으로서 상기 제1마찰부와 면 접촉한다. 본 발명에 따른 제2마찰부는 제1마찰부와 면 접촉하여 적절한 마찰력을 발생시킬 수만 있다면 특별히 그 형상 및 구조에 제한이 없으나, 상기 제1마찰부가 도면에 개시된 것과 같이 타원 형상으로 이루어진다면 적절한 마찰력 발생을 위하여 상기 제1마찰부와 면 접촉하는 제2마찰부의 부위는 호 형상의 가이드부가 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따라 제2마찰부에 가이드부가 형성되는 경우, 본 발명은 상기 가이드부의 곡률 반경을 제1마찰부의 반경보다 작게 형성하는 경우를 배제하지 않는다. 이럴 경우, 제1마찰부는 가이드부와 면 접촉하며 회전 운동하기 위해서는 마찰력을 넘어서는 일정 크기 이상의 외력이 작용하여야 하므로, 스프링의 복원력이 종료된 상태에서 홈바 도어가 하중에 의해 급격하게 개방되는 것을 적극적으로 방지할 수 있도록 해준다. 상기 가이드부의 형상은 제1마찰부의 형상에 따라 다양하게 변경될 수 있음은 자명하다.

상기 제2마찰부는 제1마찰부가 면 접촉하면서 미는 경우 그 힘에 의해 고정판(40) 상면에서 일정 간격만큼 자유롭게 왕복 유동할 수 있도록 유동 공간 △h을 두고 설치될 수도 있다. 또한, 본 발명은 제1마찰부로부터 전달되는 외력을 적절하게 흡수하면서 제1마찰부의 회전 운동을 제어하기 위하여 상기 제2마찰부가 일정 범위 내에서 복원력을 가지는 탄성체로 이루어지는 경우를 배제하지 않는다. 탄성체의 일례로 우레탄을 상정할 수 있으나 그 재질에 특별히 제한이 없음은 물론이다.

한편, 본 발명은 상기 제2마찰부가 단일 구조가 아닌 분리된 구조로 이루어지는 경우를 배제하지 않는데, 도 1에 개시되어 있는 마찰 판(50) 및 스톱퍼(60)의 실시예가 그것이다. 즉, 고정판(40)의 상면에서 상기 제1마찰부(도 1의 마찰 핀(22))의 중심 축에 대하여 한 쌍이 상호 대향하여 설치되어 상기 제1마찰부와 면 접촉하는 마찰 판(50)과, 고정판(40) 상면에서 상기 마찰 판(50)과 밀착하여 설치되며 샤프트(10)의 회전 운동을 제어하는 스톱퍼(60)의 구성이다.

이 실시예에서는, 도 2a에 개시된 것과 같이, 상기 마찰 판(50)은 마찰 핀(22)의 미는 힘에 의해 고정판(40) 상면에서 일정 간격만큼 유동될 수 있도록 유동 공간 △h을 두고 설치되는 것이 바람직하다. 본 발명에 따른 제1마찰부가 도면에 개시된 것과 같이 타원 형상의 마찰 핀(22)으로 이루어진다면, 마찰 판(50)에는 마찰 핀(22)의 형상에 대응하여 호 형상의 가이드부(52)가 구비되는 것이 바람직하다. 제2마찰부가 이러한 구성으로 이루어지는 경우 마찰 핀과 마찰 판의 면 접촉을 강화하기 위하여 상기 가이드부의 곡률 반경을 마찰 핀의 반경보다 작게 형성할 수 있음은 전술한 바와 같다.

한편, 이 실시예에 따라 마찰 핀(22)이 마찰 판(50)과 면 접촉하며 회전 운동을 하면, 그 외력은 마찰 판(50)을 거쳐 스토퍼(60)로 전달되며, 스토퍼는 전달되는 외력을 적절하게 흡수하면서 마찰 핀의 회전 운동을 정지시키게 된다. 이를 위하여 본 발명은 상기 스토퍼(60)의 재질을 일정 범위 내에서 복원력을 가지는 탄성체로 구성하는 경우를 배제하지 않는다.

상기 덮개(80)는 케이스(10)의 개구부를 밀폐하는 부분으로서, 결합 방식은 개시된 것과 같이, 덮개 측면부에 다수 형성되는 체결 홈(72)과 이에 대응하여 케이스 측벽부에 형성되는 체결 홈(16)을 일치시킨 다음, 별도 마련되는 체결구(80)를 이들 체결 홈 각각에 삽입하여 이루어질 수 있다.

본 발명의 작동 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 살펴보면 다음과 같은데, 설명의 편의를 위하여 제1마찰부는 타원 형상의 마찰 핀 구조로 이루어지며 제2마찰부는 상기 제1마찰부의 형상에 대응하되 분리된 구조로 이루어지는 경우를 상정한다. 먼저, 본 발명에 따른 힌지 어셈블리의 스프링(30)은 일정 각도만큼 뒤틀린 상태로(도 1의 b 방향으로 뒤틀림) 양 고정단(32, 36)이 샤프트(20) 및 고정판(40)의 각 고정 홈(26, 42)에 고정되는데, 이때 홈바 도어는 냉장고 도어에 닫힌 상태를 유지한다(도 2a 참조). 외력에 의해 일단 홈바 도어가 개방되면, 더 이상의 외력이 작용하지 않더라도 스프링(30)의 복원력만으로(도 1의 a 방향으로 작용) 홈바 도어는 샤프트의 연결축(26)을 회전 축으로 하여 일정 각도 범위 내에서(도 3의 ① 구간 범위) 자연스럽게 개방되며 가속된다(도 2b 참조).

홈바 도어가 개방된 이후 스프링(30)의 a 방향 복원력만으로 자연스럽게 개방되어 가속되던 홈바 도어는 도 2c에 개시된 것과 같이, 샤프트의 마찰 핀(22)이 마찰 판의 가이드부(52)와 면 접촉하는 도 3의 ①′구간 시작 지점부터는 마찰 핀과 가이드부 사이에 작용하는 마찰력에 의해 홈바 도어 개방 속도가 둔해지기 시작한다. 이때부터 마찰 판(50)은 바깥 방향으로 밀려나가면서 스토퍼(60)를 압축하게 된다(△h 폭이 감소).

홈바 도어가 ② 구간에 진입하여 계속 회전 운동하게 되면, 마찰 핀(22)과 가이드부(52)의 마찰력은 증대되고, 도 2d에 개시된 것과 같이 회전하는 마찰 핀(22)이 가이드부(52)를 미는 외력(압축력)에 의해 스토퍼(60)는 계속 압축된다. 외력에 의해 스토퍼(60)가 계속 압축되면서 압축 방향과 반대 방향의 복원력이 동시에 증대된다. 따라서, 홈바 도어는 ② 구간을 진행하는 동안, 홈바 도어의 자체 하중 및 관성력에 의한 순 방향 힘과, 스프링의 b 방향 복원력 및 스토퍼 복원력에 의한 역 방향 힘을 동시에 받으면서 운동한다.

최종적으로 홈바 도어는 도 2e(도 3의 ② 구간 종점)와 같이 정지하게 된다. 즉, 스프링의 홈바 도어는 급격하게 정지하는 것이 아니라 스프링 및 스토퍼의 합성 복원력에 의해 서서히 정지하게 되는 것이다. 사용자가 일정 크기 이상의 외력을 가하여 홈바 도어를 밀면 홈바 도어는 원 상태로 복귀하게 되며, 이 과정에서 △h가 증대되면서 스토퍼의 압축 상태는 해제되며, 스프링은 다시 b 방향으로 뒤틀리면서 다음 개방 운동을 대비하게 되는 것이다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들에 한정하여 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐이며, 본 발명은 이에 한정되지 않고 여러 다양한 방법으로 변경되어 실시될 수 있으며, 나아가 개시된 기술적 사상에 기초하여 별도의 기술적 특징이 부가되어 실시될 수 있음은 자명하다 할 것이다.

10 : 케이스 20 : 샤프트
30 : 스프링 40 : 고정판
50 : 마찰판 60 : 스토퍼
70 : 덮개 80 : 체결구

Claims (6)

1. 홈바 도어 내부에 고정되는 케이스와;
   일단에 제1마찰부가 구비되어 상기 케이스 내부에 회전 가능하게 수용되는 샤프트와;
   중앙 홀을 통해 상기 샤프트의 제1마찰부에 관통 결합되는 고정판과;
   상기 샤프트를 내부에 수용하며 일정 각도만큼 뒤틀린 상태로 일단은 상기 샤프트 일 측에 고정되며 타단은 상기 고정판의 일 측에 고정되는 스프링과;
   상기 고정판의 상면에 설치되며 상기 샤프트의 제1마찰부와 면 접촉하는 제2마찰부와;
   상기 케이스를 밀폐하는 덮개를;
   포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 냉장고 홈바 도어의 힌지 어셈블리.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1마찰부는 타원 형상으로 이루어지며, 상기 제2마찰부에는 상기 제1마찰부의 형상에 대응하여 호가 형성되는 것을 특징으로 하는 냉장고 홈바 도어의 힌지 어셈블리.
3. 제1항에 있어서,
   상기 제2마찰부는, 상기 고정판의 상면에 설치되며 상기 고정판의 중앙 홀을 통해 돌출되는 상기 샤프트의 제1마찰부 중심 축에 대하여 좌우에 대향하는 한 쌍의 마찰 판과, 상기 각 마찰 판과 밀착하여 설치되는 스토퍼로 이루어지는 것을 특징으로 하는 냉장고 홈바 도어의 힌지 어셈블리.
4. 제3항에 있어서,
   상기 제1마찰부는 타원 형상으로 이루어지며, 상기 제2마찰부의 마찰 판에는 상기 제1마찰부의 형상에 대응하여 호가 형성되는 것을 특징으로 하는 냉장고 홈바 도어의 힌지 어셈블리.
5. 제1항 또는 제2항 중 어느 하나의 항에 있어서,
   상기 제2마찰부는 탄성체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 냉장고 홈바 도어의 힌지 어셈블리.
6. 제3항에 있어서,
   상기 제2마찰부의 스토퍼는 탄성체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 냉장고 홈바 도어의 힌지 어셈블리.

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