KR20150004417U - 세탁기용 도어 힌지 - Google Patents

Abstract

도어의 닫힘 속도를 조절하는 스프링의 동작 기구가 간단하며, 제조하는 단가가 상대적으로 낮으며, 쉽게 조립할 수 있는 세탁기용 도어 힌지를 제시한다. 그 힌지는 도어 프레임의 내부에 회전 가능하도록 설치되며, 도어에 고정되어 설치된 작동 프레임과 구동축에 의해 축 결합되어 작동 프레임의 회전에 따라 구동축에 의해 회전운동을 하는 작동 캠과, 도어 프레임의 내부에 위치하고 작동 캠과는 이격되어 있으며, 스프링을 수용하는 스프링 수용체를 고정하는 지지대와, 스프링 수용체의 외경에 끼워지며 스프링 수용체를 왕복운동을 하는 왕복부재와, 스프링 수용체의 중공을 따라 연장되며 양 끝이 왕복부재 및 작동 캠에 고정되는 와이어와, 와이어의 경로를 따라 설치되며 스프링 수용체의 외측에 설치된 제1 고정핀 및 와이어의 경로를 따라 설치되며 작동 캠의 외측에 설치된 제2 고정핀을 포함한다.

Description

세탁기용 도어 힌지{Door hinge for washing machine}

본 고안은 도어 힌지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 세탁기에 사용되는 도어의 닫힘 동작을 안정적으로 수행할 수 있는 도어 힌지에 관한 것이다.

세탁기는 세탁물과 세탁수 및 적당한 양의 세제를 세탁조에 넣고, 세탁수의 기계적인 충격에 의해 세탁물의 세탁, 헹굼, 탈수 등을 자동으로 수행하는 장치이다. 세탁기는 세탁조를 포함하는 세탁기 본체 및 본체를 개폐시키는 도어를 구비한다. 세탁기 본체와 도어는 도어 힌지에 의해 연결되며, 도어 힌지의 일측은 세탁기 본체 그리고 타측은 도어와 결합한다. 도어 힌지는 도어가 닫히는 속도를 인위적으로 조절하기 위하여, 통상적으로 스프링의 탄성력을 이용한다. 도어의 닫힘 속도를 조절하면, 빠른 도어 담힘으로 사용자의 손 등이 도어에 부딪쳐 발생하는 안전사고를 방지할 수 있다.

국내등록특허 제10-1255516호는 작동 캠의 회전 동작을 직선 이동 동작으로 변환시키는 링크와, 링크의 직선 이동 동작에 따라 전후 및 수평 이동하는 슬라이더 및 슬라이더의 수평 이동 동작에 따라 압축되며 도어의 폐쇄 동작을 탄력적으로 지탱하는 스프링을 포함하는 도어 힌지를 제시하고 있다. 그런데, 상기 특허는 캠, 링크, 슬라이더, 스프링 등의 구조가 복잡하고, 제조하는 단가가 비싸며, 조립하는 방법이 어렵다는 문제가 있다. 또한, 캠, 링크, 슬라이더 및 스프링의 연계 동작이 제대로 이루어지기 위해서는, 상대적으로 정밀한 가공 및 조립이 필요하다.

본 고안이 해결하고자 하는 과제는 도어의 닫힘 속도를 조절하는 스프링의 동작 기구가 간단하며, 제조하는 단가가 상대적으로 낮으며, 쉽게 조립할 수 있는 세탁기용 도어 힌지를 제공하는 데 있다.

본 고안의 과제를 해결하기 위한 도어 힌지는 도어 프레임의 내부에 회전 가능하도록 설치되며, 도어에 고정되어 설치된 작동 프레임과 구동축에 의해 축 결합되어, 상기 작동 프레임의 회전에 따라 상기 구동축에 의해 회전운동을 하는 작동 캠 및 상기 도어 프레임의 내부에 위치하고, 상기 작동 캠과는 이격되어 있으며, 스프링을 수용하는 스프링 수용체를 고정하는 지지대를 포함한다. 또한, 상기 스프링 수용체의 외경에 끼워지며, 상기 스프링 수용체를 왕복운동을 하는 왕복부재 및 상기 스프링 수용체의 중공을 따라 연장되며 양 끝이 상기 왕복부재 및 상기 작동 캠에 고정되는 와이어를 포함한다. 상기 와이어의 경로를 따라 설치되며, 상기 스프링 수용체의 외측에 설치된 제1 고정핀 및 상기 와이어의 경로를 따라 설치되며, 상기 작동 캠의 외측에 설치된 제2 고정핀을 포함한다.

본 고안의 도어 힌지에 있어서, 상기 스프링 수용체는 상기 와이어에 의해 상기 왕복부재의 가이드바가 움직이도록 하는 제1 가이드가 형성되어 있을 수 있다. 이때, 상기 도어가 닫히면, 상기 와이어에 의해 상기 왕복부재는 상기 스프링을 압축하는 방향으로 움직일 수 있다.

본 고안의 세탁기용 도어 힌지에 의하면, 와이어를 이용하여 스프링의 탄성력을 조절함으로써, 도어의 닫힘 속도를 조절하는 스프링의 동작 기구가 간단하다. 또한, 도어 힌지의 소정부분을 조립하지 않고 일체로 성형함으로써, 제조하는 단가가 상대적으로 낮으며, 쉽게 조립할 수 있다.

도 1a는 본 고안에 의한 세탁기용 도어 힌지에 연결된 도어가 개방된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 1b는 도 1a의 상기 도어가 닫히는 과정을 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1a의 왕복부재, 스프링 및 스프링 수용체의 역할을 설명하기 위한 분해사시도이다.
도 3은 본 고안의 세탁기용 도어 힌지에 적용된 고정핀을 설명하기 위한 단면도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다음에서 설명되는 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 고안의 범위가 아래에서 상술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 고안의 실시예는 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 고안을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다.

본 고안의 실시예는 와이어를 이용하여 스프링의 탄성력을 조절함으로써, 도어의 닫힘 속도를 조절하는 스프링의 동작 기구가 간단하며, 제조하는 단가가 상대적으로 낮으며, 쉽게 조립할 수 있는 세탁기용 도어 힌지를 제시한다. 이를 위해, 와이어를 활용한 도어 힌지의 구조를 상세하게 살펴보고, 와이어에 의해 도어 힌지가 동작하는 기구(mechanism)를 구체적으로 설명하기로 한다. 본 고안의 도어 힌지는 세탁기 본체와 도어를 연결하며, 도어 힌지의 일측은 세탁기 본체 그리고 타측은 도어에 결합된다. 본 고안의 도어 힌지는 도어를 아래에서 위쪽 방향으로 개방시키므로, 탑 로드 타입 도어 힌지라고도 한다.

도 1a는 본 고안의 실시예에 의한 세탁기용 도어 힌지에 연결된 도어가 개방된 상태를 나타내는 단면도이고, 도 1b는 상기 도어가 닫히는 과정을 나타내는 단면도이다. 도 2는 도 1a의 왕복부재(16), 스프링(24) 및 스프링 수용체(22)의 역할을 설명하기 위한 분해사시도이다.

도 1a 내지 도 2를 참조하면, 도어 힌지는 세탁기의 도어(100)를 도어 프레임(200)으로부터 개폐 가능하도록 연결하는 수단으로, 크게 지지대(10), 커버 하우징(12) 및 작동 프레임(50)을 포함하여 이루어진다. 지지대(10)는 본 고안의 와이어(20)에 의해 스프링(24)이 움직이는 공간을 제공하며, 스프링(24)의 움직임을 제한하고 고정하는 역할을 한다. 커버 하우징(12)은 도어 프레임(200)의 상부에 고정되며, 지지대(10)와 함께 스프링(24)이 회동하는 공간을 정의하여, 작동 프레임(50)의 동작을 지탱한다. 지지대(10) 및 커버 하우징(12)은 굳이 이에 한정하지 않으나, 일측은 덮개(14) 그리고 타측은 고정대(26)에 의해 고정된다.

스프링(24)은 이를 수용하는 스프링 수용체(22)에 감겨 있다. 스프링 수용체(22)는 스프링(24)이 끼워져 수용되도록 원통형이 바람직하며, 내부에는 와이어(20)가 내재되는 중공이 확보되어 있다. 스프링 수용체(22)의 내부의 와이어(20)는, 스프링 수용체(22)의 외경에 끼워지고 왕복운동을 하는 왕복부재(16)에 고정된다. 왕복부재(16)는 내부에 스프링 수용체(22)가 삽입되는 공간이 형성되어 있고, 중심부에는 와이어(20)가 고정되는 제1 와이어 고정부(18)가 위치한다. 와이어(20)는 제1 와이어 고정부(18)에 고정되어, 스프링 수용체(22)의 중공을 따라 연장된다. 와이어(20)에 힘이 가해지면, 그 힘은 제1 와이어 고정부(18)를 통하여 왕복부재(16)에 전달된다.

왕복부재(16)의 중심에는 와이어(20)에 의해 왕복부재(16)의 움직임을 유도하는 가이드바(16a)를 포함하며, 가이드바(16a)는 스프링 수용체(22)에 형성된 제1 가이드(23)를 따라 이동한다. 가이드바(16a)의 형태는 바 형태가 바람직하나, 본 고안의 범주 내에서 다양하게 변경될 수 있다. 제1 가이드(23)는 가이드바(16a)에 의한 왕복부재(16)가 움직이는 공간을 제한하는 것으로, 폭은 가이드바(16a)가 흔들림이 없이 움직이도록 수용할 수 있는 정도이면 충분하다. 또한, 제1 가이드(23)의 길이는 본 고안의 스프링(24)에 허용되는 최대 압축거리(a_max)를 고려하여 설정할 수 있다. 최대 압축거리(a_max)는 본 고안에서 스프링(24)이 압축될 수 있는 최대 거리를 말한다. 압축거리(a)는 최대 압축거리(a_max)의 범위 내에 존재한다.

도 1a와 같이, 도어(100)가 개방되면, 스프링(24)은 이완된 상태이다. 이때, 왕복부재(16)는 덮개(14)와 접할 수 있다. 경우에 따라, 덮개(14)는 스프링(24)이 이완되는 정도를 결정할 수 있다. 왕복부재(16)는 스프링(24)의 일측 끝단이 삽입되어 고정되는 날개(17)를 포함할 수 있다. 고정대(26)는 와이어(20)의 운동 경로를 조정하는 제1 고정핀(32)을 포함하고, 고정대(26)를 도어 프레임(200)에 결합시키는 다수개의 결합부(30)를 구비한다. 결합부(30)에 의한 결합은 볼트와 너트 등의 통상의 방법을 적용할 수 있다. 제1 고정핀(32)은 와이어(20)가 둘레의 일부를 따라 걸쳐지며, 그 구조는 도 2를 참조하여 추후에 상세하게 설명하기로 한다.

작동 캠(36)은 작동 프레임(50)과 구동축(40)이 결합되어, 작동 프레임(50)의 동작에 따라 구동축(40)을 중심으로 하는 회전운동을 일으킨다. 구동축(40)은 잘 알려진 키홈 방식으로 작동 캠(36)에 연결될 수 있다. 작동 캠(36)은 구동축(40)과 일정한 거리만큼 떨어져 배치된 제2 와이어 고정부(38)를 포함한다. 제2 고정핀(34)은 고정대(26)와 작동 캠(36) 사이에 설치되어 있다. 제2 고정핀(34)은 제1 고정핀(32)과 마찬가지로 와이어(20)가 둘레를 따라 걸쳐진다. 이때, 제2 고정핀(34)의 변위를 조절하기 위하여, 제2 가이드(35)를 별도로 둘 수 있다. 제2 가이드(35)를 통하여 제2 고정핀(34)을 움직이면, 와이어(20)의 장력이 조정되므로, 와이어(20)가 팽팽한 상태로 유지시킬 수 있다.

와이어(20)는 제1 와이어 고정부(18)에 고정되어 와이어 수용체(22)의 중공을 거쳐 제1 고정핀(32), 제2 고정핀(34)을 거쳐 제2 와이어 고정부(38)에 고정된다. 와이어(20)의 단면은 원통, 직사각형 또는 모서리가 만나는 부분이 라운딩된 직사각형 중에 선택된 어느 하나일 수 있다. 와이어(20)의 재질은 금속 또는 고분자 중의 어느 하나 또는 이들의 조합일 수 있다. 와이어(20)는 외력에 의해 변형이 일어나지 않도록, 상기 재질의 섬유들로 이루어진 복합섬유일 수 있다. 예를 들어, 금속 섬유와 고분자 섬유를 조합하여, 외력에 의한 변형을 최대한 줄일 수 있다. 와이어(20)는 상기 변형을 최소로 하기 위하여, 상기 복합섬유가 꼬인 형태로 제작될 수 있다.

도 1b와 같이, 작동 프레임(50)을 움직여 도어(100)를 닫히게 되면, 작동 캠(36)은 시계 방향, 즉 스프링(24) 방향으로 회전한다. 작동 캠(36)의 회전은 와이어(20)를 끌어당긴다. 와이어(20)를 끌어당기는 힘은 왕복부재(16)에 전달되어, 스프링(24)을 압축거리(a) 만큼 압축시킨다. 압축거리(a)는 도어(100)의 개폐 거리에 따라 조절된다. 스프링(24)의 압축에 의해 발생한 압축력은 도어(100)를 닫는 과정에서 도어(100)를 지탱하는 힘으로 작용한다. 압축력은 도어(100)가 급격하게 닫히지 않고, 서서히 닫히도록 도어(100)의 하중을 받쳐준다. 압축력에 의해 도어(100)의 닫힘 속도를 조절하면, 도어(100)가 너무 빠르게 닫히게 되어 사용자의 손 등이 도어에 부딪쳐 발생하는 안전사고를 방지할 수 있다.

본 고안에서 지지대(10), 커버 하우징(12), 스프링 수용체(22) 및 고정대(26)는 일체로 성형할 수 있다. 종래에는 스프링(24)을 동작시키는 부품을 각각 조립하여 도어 힌지를 제작하였다. 하지만, 본 고안에서는 사출 등으로 일체로 성형함으로써, 도어 힌지를 간단하면서도 낮은 단가로 제작할 수 있다. 또한, 와이어(20)가 연결된 왕복부재(16)를 스프링 수용체(22)에 끼우고, 와이어(20)를 제1 및 제2 고정핀(32, 34)을 걸쳐 제2 와이어 고정부(38)에 고정시키면 되므로, 조립하는 방법도 간단하다.

도 3은 본 고안의 실시예의 세탁기용 도어 힌지에 적용된 고정핀을 설명하기 위한 단면도이다. 앞에서 설명한 바와 같이, 고정핀은 제1 및 제2 고정핀(32, 34)로 구분되며, 모두 동일한 구조 및 기능을 하므로, 여기서는 제1 고정핀(32)을 중심으로 설명하기로 한다.

도 3에 의하면, 제1 고정핀(32)은 헤드(32a), 몸체(32b) 및 나사와 같은 밑동(32c)로 구성될 수 있다. 몸체(32b)는 부시와 같은 완충부(33)로 감싸여 있을 수 있다. 완충부(33)는 헤드(32a)에 의해 탈락이 방지되며, 와이어(20)의 이동으로 발생하는 충격을 흡수하는 방향으로 회전할 수 있다. 완충부(33)는 반드시 이에 한정되는 것은 아니나, 금속 또는 고분자 수지 중의 어느 하나 또는 그들의 적층체가 바람직하며, 특히 고무 성분이 포함된 고분자로 이루어지는 것이 더욱 좋다. 필요에 따라, 완충부(33) 및 몸체(32b) 사이에 적절한 윤활성 물질을 도포할 수 있다. 밑동(32c)은 몸체(32b)의 직경보다 작은 것이 좋으며, 몸체(32b)의 길이는 완충부(33)에 비해 큰 것이 바람직하다. 몸체(32b)의 길이가 완충부(33)보다 크면, 완충부(33)의 움직임을 위한 마진을 확보할 수 있다.

이상, 본 고안은 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 고안은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 고안의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

100; 도어 200; 도어 프레임
10; 지지대 12; 커버 하우징
14; 덮개 16; 왕복부재
16a; 가이드바 18; 제1 와이어 고정부
20; 와이어 22; 와이어 수용체
23; 제1 가이드 24; 스프링
26; 고정대 30; 결합부
32; 제1 고정핀 33; 완충부
34; 제2 고정핀 35; 제2 가이드
36; 작동 캠 38; 제2 와이어 고정부
40; 구동축 50; 작동 프레임

Claims (3)

1. 도어 프레임의 내부에 회전 가능하도록 설치되며, 도어에 고정되어 설치된 작동 프레임과 구동축에 의해 축 결합되어, 상기 작동 프레임의 회전에 따라 상기 구동축에 의해 회전운동을 하는 작동 캠;
   상기 도어 프레임의 내부에 위치하고, 상기 작동 캠과는 이격되어 있으며, 스프링을 수용하는 스프링 수용체를 고정하는 지지대;
   상기 스프링 수용체의 외경에 끼워지며, 상기 스프링 수용체를 왕복운동을 하는 왕복부재;
   상기 스프링 수용체의 중공을 따라 연장되며 양 끝이 상기 왕복부재 및 상기 작동 캠에 고정되는 와이어;
   상기 와이어의 경로를 따라 설치되며, 상기 스프링 수용체의 외측에 설치된 제1 고정핀; 및
   상기 와이어의 경로를 따라 설치되며, 상기 작동 캠의 외측에 설치된 제2 고정핀을 포함하는 세탁기용 도어 힌지.
2. 제1항에 있어서, 상기 스프링 수용체는 상기 와이어에 의해 상기 왕복부재의 가이드바가 움직이도록 하는 제1 가이드가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 세탁기용 도어 힌지.
3. 제1항에 있어서, 상기 도어가 닫히면, 상기 와이어에 의해 상기 왕복부재는 상기 스프링을 압축하는 방향으로 움직이는 것을 특징으로 하는 세탁기용 도어 힌지.
   

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