KR20210038213A

KR20210038213A - 회전도어용 힌지장치

Info

Publication number: KR20210038213A
Application number: KR1020190121084A
Authority: KR
Inventors: 이영탁; 정길석; 조인호; 정재영
Original assignee: 주식회사 파츠텍
Priority date: 2019-09-30
Filing date: 2019-09-30
Publication date: 2021-04-07
Also published as: BR102020016014A2; US20210095510A1; CN112577253A; JP2021055524A; KR102464961B1; EP3798400A3; EP3798400A2

Abstract

본 발명은 회전도어용 힌지장치에 관한 것으로서, 특히 회전하는 도어에 장착되어 도어가 다양한 방식으로 회전하면서 개폐될 수 있도록 하는 회전도어용 힌지장치에 관한 것이다.
본 발명의 회전도어용 힌지장치는, 외력에 의해 회전된 후 일정구간에서 프리스탑 방식으로 회전되고, 프리스탑 회전 후 역회전하는 구간에서는 자동으로 역회전되도록 하는 것을 특징으로 한다.

Description

회전도어용 힌지장치 { HINGE DEVICE FOR ROTATING DOOR }

본 발명은 회전도어용 힌지장치에 관한 것으로서, 특히 회전하는 도어에 장착되어 도어가 다양한 방식으로 회전하면서 개폐될 수 있도록 하는 회전도어용 힌지장치에 관한 것이다.

어떠한 본체대상물에 도어가 힌지 결합되어, 본체대상물의 내부를 열거나 닫일 수 있는 구조는 널리 알려져 있다.

일예로, 냉장고는 음식물을 보관하는 본체와, 이를 개폐하는 도어로 이루어진다.

크거나 무거운 물건 또는 많은 수의 물건을 냉장고 내부에 넣거나 뺄 경우, 냉장고 도어를 장시간 열어두어야 할 필요가 있다.

종래의 일반적인 냉장고는 냉장고 내부에 많은 물건을 넣거나 뺄 때, 도어가 자동으로 닫혀 사용자가 냉장고 도어가 닫히지 않도록 잡은 상태에서 냉장고 내부에 물건을 넣거나 빼내야 하는 불편한 점이 있었다.

공개특허 제10-2006-0119459호 공개특허 제10-2006-0099355호

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본체대상물(냉장고 등)로부터 회전하여 개방된 도어가 열린 상태를 그대로 유지하도록 하여, 본체대상물의 내부에 물건을 넣거나 뺄 때 사용자가 도어에 간섭됨이 없이 편리하게 물건을 넣거나 뺄 수 있는 회전도어용 힌지장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 회전도어용 힌지장치는, 중공형상의 하우징과; 상기 하우징의 내부에 회전 가능하게 장착되면서, 일단이 상기 하우징의 일단을 통해 외부로 노출되고, 타단이 상기 하우징의 내부에 배치되며, 타단의 외주면에 제1안착홈이 형성된 샤프트와; 상기 제1안착홈에 삽입 배치되는 클러치롤과; 일단이 상기 샤프트의 타단을 감싸고, 타단에 제1체결돌기가 돌출 형성되며, 상기 샤프트를 감싸는 일단에는 상기 클러치롤이 삽입 배치되는 관통공이 형성된 클러치부재와; 상기 하우징의 타단의 장착되고, 상기 하우징의 내부 방향으로 제2체결돌기가 돌출 형성된 지지부재와; 상기 하우징의 내부에 배치되면서, 일단이 상기 제1체결돌기에 결합되고 타단이 상기 제2체결돌기에 결합된 토션스프링;을 포함하여 이루어지되, 상기 하우징의 내주면에는 상기 관통공에 삽입된 상기 클러치롤이 안착되는 제2안착홈이 형성되고, 상기 클러치롤이 상기 제1안착홈과 관통공에 함께 삽입된 상태에서 상기 샤프트의 회전시 상기 샤프트의 회전력은 상기 클러치롤을 통해 상기 클러치부재에 전달되어 상기 클러치부재는 상기 샤프트와 함께 회전되고, 상기 클러치롤이 상기 관통공과 제2안착홈에 함께 삽입된 상태에서 상기 샤프트의 회전시 상기 클러치롤 및 클러치부재의 회전없이 상기 샤프트만 독립적으로 회전하는 것을 특징으로 한다.

회전도어용 힌지장치은, 외력에 의한 상기 샤프트의 정회전시, 초기정지위치에서 미리 설정된 제1각도까지 상기 클러치부재가 상기 샤프트와 함께 회전하면서 상기 토션스프링을 압축시키는 압축구간과; 상기 제1각도를 초과한 상태에서 상기 샤프트의 정방향 또는 역방향 회전시 상기 토션스프링의 압축 또는 해제없이 상기 샤프트가 자유롭게 회전하는 프리스탑구간과; 상기 프리스탑구간에서 상기 제1각도 안쪽으로 상기 샤프트의 역회전시, 상기 토션스프링의 탄성복원력에 의해 상기 샤프트가 자동으로 역회전하여 초기정지위치로 복원되는 복원구간;으로 이루어진다.

상기 제2안착홈은 상기 제1각도에 대응되는 위치에 형성되고, 상기 압축구간 및 복원구간에서 상기 클러치롤은 상기 제1안착홈과 관통공에 삽입 배치되어 상기 샤프트, 클러치롤 및 클러치부재가 함께 회전되며, 상기 프리스탑구간에서 상기 클러치롤은 상기 관통공과 제2안착홈에 삽입 배치되어 상기 샤프트는 상기 클러치롤 및 클리치부재와 독립적으로 회전한다.

상기 제1안착홈의 깊이, 상기 제2안착홈의 깊이 및 상기 관통공의 깊이는 각각 상기 클러치롤의 직경보다 작되, 상기 클러치롤이 상기 제1안착홈과 관통공에 삽입 배치된 상태에서 상기 클러치롤의 중심점은 상기 제1안착홈의 외부에 배치되고, 상기 클러치롤이 상기 제2안착홈과 관통공에 삽입 배치된 상태에서 상기 클러치롤의 중심점은 상기 제2안착홈의 외부에 배치된다.

상기 클러치롤이 상기 제1안착홈과 관통공에 삽입 배치된 상태에서, 상기 샤프트가 정회전하여 상기 제1각도를 지나게 되면, 상기 제1안착홈과 관통공과 제2안착홈은 연통되면서 상기 샤프트의 회전에 의해 상기 클러치롤은 상기 제1안착홈에서 이탈되어 상기 제1관통공과 제2안착홈에 삽입배치되고, 상기 클러치롤이 상기 제2안착홈과 관통공에 삽입 배치된 상태에서, 상기 샤프트가 역회전하여 상기 제1각도를 지나게 되면, 상기 제1안착홈과 관통공과 제2안착은 연통되면서 상기 클러치롤은 상기 토션스프링의 탄성복원력에 의한 상기 클러치부재의 회전에 의해 상기 제1안착홈에서 이탈되어 상기 제1관통공과 제2안착홈에 삽입배치된다.

상기 초기정지위치에서 상기 샤프트에는 상기 토션스프링의 탄성복원력에 의한 역회전력이 부가된다.

상기 제1안착홈은 120도 간격으로 형성되고, 상기 클러치롤은 3개로 이루어지며, 상기 제2안착홈은 120도 간격으로 형성되되, 상기 제1각도는 초기정지위치에서 90보다 작은 각도에 형성된다.

상기 하우징은, 내부에 상기 샤프트가 배치되는 제1하우징과; 일단이 상기 제1하우징의 타단에 결합되고, 타단에 상기 지지부재가 장착되며, 내부에 상기 토션스프링이 배치되는 제2하우징;으로 이루어지되, 상기 클러치부재의 일단과 타단 사이에는 원주방향으로 걸림돌기가 돌출 형성되고, 상기 걸림돌기는 상기 제1하우징과 제2하우징 사이에서 회전은 가능하지만 직선이동이 저지되게 장착된다.

상기 클러치부재의 타단을 감싸는 베어링을 더 포함하여 이루어지되, 상기 베어링의 일단은 상기 제2하우징의 일단 내주면에 걸려 결합되고, 상기 걸림돌기는 상기 베어링과 상기 제1하우징의 타단 사이에 배치되어 회전은 가능하지만 직선이동이 저지되게 장착된다.

상기 샤프트의 외주면에는 원주방향으로 회전홈이 길게 형성되고, 상기 하우징에는 일단이 상기 회전홈에 삽입 배치되는 스토퍼가 장착되되, 상기 샤프트의 회전시 상기 샤프트는 상기 회전홈에 삽입된 상기 스토퍼에 걸려 회전각도가 제한된다.

상기 하우징의 일단에 나사 결합되는 높이조절너트와; 일단이 상기 높이조절너트의 일단 및 상기 하우징의 일단 외부로 노출되고, 타단이 상기 높이조절너트와 하우징 사이에 삽입 배치되는 높이조절링과; 상기 높이조절너트와 높이조절링이 상기 하우징의 길이방향으로 함께 이동하도록 결합시키는 스냅링;을 더 포함하여 이루어지되, 상기 하우징에 대한 상기 높이조절너트의 회전시 상기 스냅링을 통해 결합된 상기 높이조절링은 상기 하우징의 길이방향으로 이동하여 상기 하우징의 일단과의 거리가 조절된다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 회전도어용 힌지장치에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

본체대상물(냉장고 등)로부터 회전하여 개방된 도어가 열린 상태를 그대로 유지하도록 하여, 본체대상물의 내부에 물건을 넣거나 뺄 때 사용자가 도어에 간섭됨이 없이 편리하게 물건을 넣거나 뺄 수 있다.

특히, 본 발명은 제1각도를 초과한 구간에서는 외력이 작용하지 않은 경우 회전되지 않는 프리스탑 방식으로 이루어지고, 제1각도 미만에서는 자동으로 회전하도록 되어 있어, 도어가 자동으로 회전하여 편리하게 닫히도록 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 회전도어용 힌지장치가 냉장고에 장착된 상태의 구성도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 회전도어용 힌지장치의 사시도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 회전도어용 힌지장치의 일방향 분해사시도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 회전도어용 힌지장치의 타방향 분해사시도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 회전도어용 힌지장치의 샤프트의 클러치부재의 결합상태를 도시한 사시도,
도 6은 도 2의 A-A선을 취하여 본 단면도,
도 7은 도 2의 B-B선을 취하여 본 단면도,
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 회전도어용 힌지장치의 회전시 각도별 동작을 설명하기 위한 설명도,
도 9는 도 7에서 본 발명의 실시예에 따른 회전도어용 힌지장치의 샤프트가 정회전하는 과정의 상태를 도시한 단면도,
도 10은 도 9에서 본 발명의 실시예에 따른 회전도어용 힌지장치의 샤프트가 역회전하는 과정의 상태를 도시한 단면도,
도 11은 도 2의 C-C선을 취하여 본 단면에서 샤트프의 회전과정을 도시한 단면도.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 높이조절너트 및 높이조절링의 작동과정도.

본 발명의 회전도어용 힌지장치는, 도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 하우징(10)과, 샤프트(20)와, 클러치롤(45)과, 클러치부재(40)와, 지지부재(50)와, 토션스프링(60)을 포함하여 이루어진다.

본 발명에서 상기 하우징(10)과 샤프트(20)는 그 장착위치에 따라 어느 하나가 나머지 하나에 대하여 상대적으로 회전하게 된다.

도 1에 도시된 바와 같이 일반적으로 상기 하우징(10)은 회전하는 도어(81)의 상부 또는 하부에 고정 장착되고, 상기 샤프트(20)는 상기 도어(81)가 힌지결합된 본체대상물(82, 냉장고 등)에 연결되어, 상기 도어(81)의 회전시 상기 하우징(10)이 상기 샤프트(20)에 대하여 회전한다.

본 실시예에서는 설명의 편의를 위해 상기 샤프트(20)가 상기 하우징(10)에 대하여 회전하는 것을 전제로 설명한다.

물론, 상기 샤프트(20)가 고정되고, 상기 하우징(10)이 상기 샤프트(20)에 대하여 회전되게 설치할 수도 있으며, 그 작동과정 및 본 발명이 추구하고자 하는 기술적 구성 및 특징은 동일하다.

상기 하우징(10)은 중공 기둥형상으로 이루어진다.

상기 하우징(10)의 내주면에는 상기 클러치롤(45)이 안착되는 제2안착홈(11)이 형성되어 있다.

상기 제2안착홈(11)은 후술하는 바와 같이 미리 설정된 제1각도에 대응되는 위치에서 상기 하우징(10)의 내주면에 오목하게 형성되어 있다.

본 실시예에서 상기 하우징(10)은, 제1하우징(13)과 제2하우징(14)이 상호 결합되어 이루어진다.

상기 제1하우징(13)은 내부에 상기 샤프트(20)가 배치된다.

상기 제2하우징(14)은 일단이 상기 제1하우징(13)의 타단에 결합되고, 타단에 상기 지지부재(50)가 장착되며, 내부에 상기 토션스프링(60)이 배치된다.

상기 제2안착홈(11)은 상기 제1하우징(13)의 타단 내주면에 형성된다.

상기 샤프트(20)는 상기 하우징(10)의 내부 자세하게는 상기 제1하우징(13)의 내부에 회전 가능하게 장착되면서, 일단이 상기 하우징(10)의 일단을 통해 외부로 노출되고, 타단이 상기 하우징(10)의 내부에 배치된다.

상기 샤프트(20)의 타단 외주면에는 제1안착홈(21)이 형성되어 있다.

상기 클러치롤(45)은 원기둥 형태로 이루어지고, 상기 제1안착홈(21)에 삽입 배치된다.

상기 클러치부재(40)는 일단이 상기 샤프트(20)의 타단을 감싸고, 타단에 제1체결돌기(42)가 돌출 형성되어 있다.

상기 클러치부재(40)의 일단과 타단 사이에는 원주방향으로 걸림돌기(43)가 돌출 형성되고, 상기 걸림돌기(43)는 도 6에 도시된 바와 같이 상기 제1하우징(13)과 제2하우징(14) 사이에서 회전은 가능하지만 직선이동이 저지되게 장착된다.

그리고, 상기 클러치부재(40)의 타단에는 상기 클러치부재(40)의 타단을 감싸는 베어링(65)이 장착된다.

상기 베어링(65)의 일단은 상기 제2하우징(14)의 일단 내주면에 걸려 결합되고, 상기 걸림돌기(43)는 상기 베어링(65)과 상기 제1하우징(13)의 타단 사이에 배치되어 회전은 가능하지만 직선이동이 저지되게 장착된다.

이러한 구조에 의해 상기 클러치부재(40) 및 베어링(65)은 상기 하우징(10) 내부에서 회전은 가능하지만 직선이동이 이루어지지 않게 된다.

상기 샤프트(20)를 감싸는 상기 클러치부재(40)의 일단에는 상기 클러치롤(45)이 삽입 배치되는 관통공(41)이 형성되어 있다.

도 7, 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 관통공(41)은 상기 샤프트(20)의 회전에 따라 상기 제1안착홈(21) 또는 제2안착홈(11)과 연통된다.

상기 관통공(41)에 삽입된 상기 클러치롤(45)은 상기 관통공(41)에 배치된면서, 상기 샤프트(20)의 회전각도에 따라 상기 제1안착홈(21) 또는 제2안착홈(11)에 선택적으로 삽입 배치된다.

상기 클러치롤(45)이 상기 제1안착홈(21)과 관통공(41)에 함께 삽입된 상태에서 상기 샤프트(20)의 회전시 상기 샤프트(20)의 회전력은 상기 클러치롤(45)을 통해 상기 클러치부재(40)에 전달되어 상기 클러치부재(40)는 상기 샤프트(20)와 함께 회전하게 된다.

그리고, 상기 클러치롤(45)이 상기 관통공(41)과 제2안착홈(11)에 함께 삽입된 상태에서 상기 샤프트(20)의 회전시 상기 클러치롤(45) 및 클러치부재(40)의 회전없이 상기 샤프트(20)만 독립적으로 회전하게 된다.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 상기 제1안착홈(21)은 120도 간격으로 형성되고, 상기 클러치롤(45)은 3개로 이루어지며, 상기 제2안착홈(11)은 120도 간격으로 형성되어 있다.

본 실시예와 달리 상기 제1안착홈(21), 클러치롤(45) 및 제2안착홈(11)의 갯수 및 각도를 조절할 수도 있다.

상기 지지부재(50)는 상기 하우징(10)의 타단 자세하게는 상기 제2하우징(14)의 타단에 장착되고, 상기 하우징(10)의 내부 방향으로 제2체결돌기(52)가 돌출 형성된다.

상기 토션스프링(60)은 상기 하우징(10)의 내부 자세하게는 상기 제2하우징(14)의 타단에 배치되면서, 일단이 상기 클러치부재(40)에 형성된 상기 제1체결돌기(42)에 결합되고 타단이 상기 지지부재(50)에 형성된 상기 제2체결돌기(52)에 결합된다.

이러한 상기 토션스프링(60)은 상기 클러치부재(40)를 역회전 방향으로 회전시키려는 힘을 가하고 있다.

이러한 상기 토션스프링(60)은 상기 샤프트(20)가 회전되지 않은 초기정지위치에서도 어느 정도의 압축된 상태로 놓여 있어, 초기정지위치에서 상기 샤프트(20)에는 상기 토션스프링(60)의 탄성복원력에 의한 역회전력이 부가된다.

따라서, 외력이 작용하지 않는 상태에서도 상기 샤프트(20)에는 역회전력이 작용하여, 상기 도어(81)가 상기 본체대상물(82)에 밀착된 상태를 구현하도록 할 수 있다.

본 발명의 회전도어용 힌지장치는, 압축구간, 프리스탑구간, 복원구간으로 구분되어 작동된다.

상기 압축구간은 상기 토션스프링(60)을 압축시키는 구간으로서, 외력에 의한 상기 샤프트(20)의 정회전시 초기정지위치에서 미리 설정된 제1각도까지 상기 클러치부재(40)가 상기 샤프트(20)와 함께 회전하면서 상기 토션스프링(60)을 압축시키는 구간이다.

상기 제1각도는 초기정지위치에서 90보다 작은 각도에 형성되면 된다.

본 실시예의 도면에서는 일예로 상기 제1각도를 75도로 표시하고 있고, 초기정지위치 즉 0도부터 75도까지 정회전하는 구간을 압축구간으로 도시하고 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.

상기 압축구간은 상기 클러치롤(45)이 상기 관통공(41)과 제1안착홈(21)에 함께 삽입 배치되어, 상기 샤프트(20)의 회전시 상기 클러치롤(45)이 상기 샤프트(20)와 클러치부재(40)를 상호 연결하여, 상기 샤프트(20), 클러치롤(45) 및 클러치부재(40)가 함께 회전하면서 상기 샤프트(20)의 회전력이 상기 클러치부재(40)에 전달되고, 상기 클러치부재(40)의 회전에 의해 상기 토션스프링(60)이 압축되는 것이다.

상기 프리스탑구간은 상기 토션스프링(60)의 힘이 작용함이 없이 상기 샤프트(20)가 자유롭게 회전할 수 있는 구간으로서, 상기 샤프트(20)가 상기 제1각도를 초과한 상태에서 상기 샤프트(20)의 정방향 및/또는 역방향 회전시 상기 토션스프링(60)의 압축 또는 해제없이 상기 샤프트(20)가 자유롭게 회전하는 구간이다.

본 실시예의 도면에서는 제1각도 즉 75도를 초과한 상태부터 180도까지를 프리스탑구간으로 도시하였다.

상기 프리스탑구간은 상기 클러치롤(45)이 상기 제1안착홈(21)에 안착됨이 없이 상기 관통공(41)과 제2안착홈(11)에 함께 삽입 배치되어, 상기 샤프트(20)의 회전시 상기 샤프트(20)가 상기 클러치롤(45) 및 클러치부재(40)와 독립적으로 회전하는 것이다.

상기 복원구간은 회전된 상기 샤프트(20)가 초기정지위치로 역회전하여 복원되는 구간으로서, 상기 프리스탑구간에서 상기 제1각도 안쪽으로 상기 샤프트(20)의 역회전시, 상기 토션스프링(60)의 탄성복원력에 의해 상기 샤프트(20)가 자동으로 역회전하여 초기정지위치로 복원되는 구간이다.

본 실시예의 도면에서는 제1각도 즉 75도부터 0도로 역회전하는 구간을 복원구간으로 도시하였다.

상기 샤프트(20)의 회전시 상기 클러치롤(45)이 상기 제1안착홈(21)과 제2안착홈(11)으로 원활하게 이동하여 삽입 배치되도록 하기 위해, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 제1안착홈(21)의 깊이와 상기 제2안착홈(11)의 깊이와 상기 관통공(41)의 깊이는 각각 상기 클러치롤(45)의 직경보다 작게 형성된다.

그리고, 상기 클러치롤(45)이 상기 제1안착홈(21)과 관통공(41)에 삽입 배치된 상태에서 상기 클러치롤(45)의 중심점은 상기 제1안착홈(21)의 외부에 배치되고, 상기 클러치롤(45)이 상기 제2안착홈(11)과 관통공(41)에 삽입 배치된 상태에서 상기 클러치롤(45)의 중심점은 상기 제2안착홈(11)의 외부에 배치된다.

위와 같이 상기 클러치롤(45)의 중심점이 상기 제1안착홈(21) 및 제2안착홈(11)의 외부에 배치됨으로서, 상기 샤프트(20)의 회전시 상기 클러치롤(45)이 상기 제1안착홈(21)과 제2안착홈(11)으로 용이하게 이동하여 삽입 배치될 수 있게 된다.

보다 구체적으로, 상기 클러치롤(45)이 상기 제1안착홈(21)과 관통공(41)에 삽입 배치된 상태에서, 상기 샤프트(20)가 정회전하여 상기 제1각도를 지나게 되면, 상기 제1안착홈(21)과 관통공(41)과 제2안착홈(11)은 연통된다.

이때, 중심점이 상기 제1안착홈(21)의 외부에 존재하는 상기 클러치롤(45)은, 상기 샤프트(20)의 회전에 의해 상기 제1안착홈(21)에서 이탈되어 상기 제1관통공(41)과 제2안착홈(11)에 삽입배치되게 된다.

그리고, 상기 클러치롤(45)이 상기 제2안착홈(11)과 관통공(41)에 삽입 배치된 상태에서, 상기 샤프트(20)가 역회전하여 상기 제1각도를 지나게 되면, 상기 제1안착홈(21)과 관통공(41)과 제2안착은 연통된다.

이때, 중심점이 상기 제2안착홈(11)의 외부에 존재하는 상기 클러치롤(45)은 압축되어 있던 상기 토션스프링(60)의 탄성복원력에 의한 상기 클러치부재(40)의 역회전에 의해 상기 제1안착홈(21)에서 이탈되어 상기 제1관통공(41)과 제2안착홈(11)에 삽입배치되게 된다.

또한, 상기 샤프트(20)의 회전각도를 제한하도록 하기 위해, 상기 샤프트(20)의 외주면에는 원주방향으로 회전홈(22)이 길게 형성되어 있다.

그리고, 상기 하우징(10)에는 일단이 상기 회전홈(22)에 삽입 배치되는 스토퍼(12)가 장착된다.

이러한 상기 회전홈(22) 및 스토퍼(12)에 의해, 도 11에 도시된 바와 같이 상기 샤프트(20)의 회전시 상기 샤프트(20)는 상기 회전홈(22)에 삽입된 상기 스토퍼(12)에 걸려 회전각도가 제한되게 된다.

한편, 본 발명은 높이조절너트(71), 높이조절링(72) 및 스냅링(73)을 더 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 높이조절너트(71)는 상기 제1하우징(13)의 일단 외주면에 나사 결합된다.

상기 높이조절링(72)은 일단이 상기 높이조절너트(71)의 일단 및 상기 하우징(10)의 일단 외부로 노출되고, 타단이 상기 높이조절너트(71)와 하우징(10) 사이에 삽입 배치된다.

상기 스냅링(73)은 상기 높이조절너트(71)와 높이조절링(72) 사이에 배치되어, 상기 높이조절너트(71)와 높이조절링(72)이 상기 하우징(10)의 길이방향으로 함께 이동하도록 결합시킨다.

도 12에 도시된 바와 같이, 상기 하우징(10)에 대한 상기 높이조절너트(71)의 회전시 상기 높이조절너트(71)는 상기 하우징(10)에 나사결합되어 있기 때문에, 상기 높이조절너트(71)는 상기 하우징(10)의 길이방향으로 이동하게 된다.

이때, 상기 스냅링(73)을 통해 상기 높이조절너트(71)에 결합된 상기 높이조절링(72)은 상기 하우징(10)의 길이방향으로 이동하면서 상기 하우징(10)의 일단과의 거리가 조절된다.

이를 통해 상기 하우징(10)이 냉장고 도어 등에 수직으로 배치되어 장착되었을 때, 상기 높이조절링(72)이 상기 하우징(10)의 길이방향으로 이동함으로서 상기 하우징(10)과 본체대상물 즉 내장고본체와의 거리가 조절되어 상기 힌지장치의 전체적인 높낮이를 조절할 수 있게 된다.

이하, 상술한 구성으로 이루어진 본 발명의 작동과정에 대하여 살펴본다.

도 8은 본 발명이 실시예에 따른 회전도어용 힌지장치의 회전시 각도별 동작을 설명하기 위한 설명도이다.

도 8에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 상기 샤프트(20)는 0도부터 75도까지 시계방향으로는 외력에 의해 상기 토션스프링(60)을 압축시키면서 정회전되고 압축구간이고, 75도를 초과하는 구간에서는 상기 샤프트(20)가 독립적으로 자유롭게 회전되는 프리스탑구간이며, 75도부터 0도까지 반시계방향으로는 압축되어 있던 상기 토션스프링(60)의 탄성복원력에 의해 상기 샤프트(20)가 자동으로 역회전하는 복원구간이다.

상기 샤프트(20)가 회전되지 않은 초기정지위치에서는 도 9(a)에 도시된 바와 같이, 상기 클러치롤(45)은 상기 관통공(41) 및 제1안착홈(21)에 삽입되어 있다.

이때, 상기 토션스프링(60)은 상기 샤프트(20)를 역회전 방향으로 회전시키려는 힘을 발생시키고 있다.

외력에 의해 상기 샤프트(20)가 정회전하게 되면, 도 9(b)에 도시된 바와 같이 상기 샤프트(20)의 제1안착홈(21)에 삽입된 상기 클러치롤(45)에 의해 상기 클러치부재(40)도 함께 회전하게 된다.

이때, 상기 클러치부재(40)에 결합된 상기 토션스프링(60)은 상기 클러치부재(40)가 회전됨에 따라 점점 더 압축되게 된다.

상기 샤프트(20)가 더 회전됨에 따라 상기 제1안착홈(21), 관통공(41) 및 제2안착홈(11)이 서로 연통되는 구간 즉 제1각도에 도달하게 되고, 이는 본 실시예에서 75도이다.

즉, 상기 샤프트(20)의 정방향 회전시 상기 제1각도까지 상기 샤프트(20)와 클러치부재(40)는 상기 클러치롤(45)에 의해 함께 회전하면서 상기 토션스프링(60)을 압축시키게 된다.

이러한 상태에서 상기 샤프트(20)가 더 정회전하게 되면, 도 9(c)에 도시된 바와 같이, 상기 샤프트(20)의 회전에 의해 상기 클러치롤(45)은 밀려 상기 제1안착홈(21)에서 이탈되면서 상기 관통공(41)을 가로질러 일부가 상기 제2안착홈(11)으로 이동하게 된다.

상기 클러치롤(45)이 상기 관통공(41)과 상기 제2안착홈(11)에 삽입됨에 따라 상기 클러치부재(40)는 상기 클러치롤(45)을 통해 상기 하우징(10)에 걸려 더 이상 회전하지 않게 된다.

따라서, 도 9(c) 내지 (d)에 도시된 바와 같이 상기 샤프트(20)가 제1각도를 초과하여 회전함에 따라 상기 클러치롤(45)은 상기 제1안착홈(21)에서 완전 이탈되어 상기 관통공(41) 및 제2안착홈(11)에 삽입 배치되게 되며, 이로 인해 상기 샤프트(20)가 회전하더라도 상기 샤프트(20)의 회전력은 상기 클러치부재(40)에 전달되지 않게 되는 프리스탑구간이 발생하게 된다.

그 이후에는 도 9(e) 내지 (f)에 도시된 바와 같이 상기 샤프트(20)가 180도까지 회전하더라도, 상기 샤프트(20)의 회전력은 상기 클러치부재(40) 및 클러치롤(45)에 전달되지 않아, 상기 클러치부재(40) 및 클러치롤(45)의 회전없이 상기 샤프트(20)만 회전하게 되고 상기 토션스프링(60)에도 작용하지 않게 된다.

이때, 상기 클러치부재(40)에는 상기 토션스프링(60)에 의한 역회전력이 작용하게 되는데, 상기 클러치부재(40)는 상기 클러치롤(45)을 통해 상기 하우징(10)에 걸려 있기 때문에, 상기 토션스프링(60)에 의한 역회전력이 가해지더라도 상기 클러치부재(40)는 제1각도까지 회전된 상태를 그대로 유지하게 된다.

그리고, 상기 클러치롤(45)은 중심점이 상기 제2안착홈(11)의 바깥쪽에 위치하고 있기 때문에, 상기 토션스프링(60)에 의한 상기 클러치부재(40)의 역회전력에 의해 상기 클러치롤(45)에 상기 제2안착홈(11)에서 안쪽 방향으로 이동하려는 힘이 작용하더라도, 상기 클러치롤(45)은 상기 샤프트(20)의 외주면에 걸려 이동하지 못하고, 상기 관통공(41)과 제2안착홈(11)에 삽입 배치되게 된다.

위와 같이, 상기 샤프트(20)는 상기 제2안착홈(11)이 형성된 제1각도 이후부터는 프리스탑 방식으로 정회전 및 역회전을 자유롭게 할 수 있게 된다.

한편, 상기 샤프트(20)가 정회전하여 상기 제1각도를 초과한 상태에서 외력에 의해 상기 샤프트(20)를 역회전시킬 경우에는, 도 10(a) 내지 (c)에 도시된 바와 같이 상기 토션스프링(60)의 탄성복원력 없이 상기 샤프트(20)만 자유롭게 회전하게 된다.

그러다가 도 10(d)에 도시된 바와 같이, 상기 샤프트(20)가 더 역회전하여 상기 제1안착홈(21)이 상기 관통공(41)과 연통되게 되면, 상기 토션스프링(60)에 의한 상기 클러치부재(40)의 역회전력에 의해 상기 클러치롤(45)은 상기 제2안착홈(11)에서 안쪽 방향으로 이동하게 되고, 상기 샤프트(20)가 제1각도에 도달하게 되면 상기 클러치롤(45)은 상기 제2안착홈(11)에서 점점 이탈되어 상기 관통공(41) 및 제1안착홈(21)에 점점 삽입 안착되게 된다.

이때부터는 상기 클러치롤(45)이 상기 제2안착홈(11)에서 이탈되어 상기 클러치부재(40)에 작용하는 상기 토션스프링(60)의 탄성복원력에 의한 역회전력에 의해, 상기 클러치부재(40)는 역방향으로 회전하게 된다.

상기 토션스프링(60)에 의한 상기 클러치부재(40)에 역방향으로 회전력이 작용함에 따라, 도 10(e)에 도시된 바와 같이 상기 클러치부재(40)는 상기 클러치롤(45)을 통해 상기 샤프트(20)와 함께 자동으로 역회전하게 되는 복원구간이 발생하게 된다.

따라서, 상기 샤프트(20)는 도 10(f)에 도시된 바와 같이 상기 토션스프링(60)의 탄성복원력에 의해 초기정치위치로 복귀하게 된다.

위와 같이 본 발명은 냉장고 도어 등에 장착하여 사용될 수 있다.

본체대상물(82, 냉장고 본체)에 하우징(10)이 장착되고, 회전하는 도어에 상기 샤프트(20)가 연결된 상태에서, 냉장고 도어(81)를 열고자 할 경우에는 미리 설정된 제1각도까지 상기 샤프트(20)가 사용자가 외력에 의해 강제로 회전시키고, 제1각도를 초과한 나머지 각도 구간에서는 자동으로 회전되지 않는 프리스탑방식으로 회전이 이루어지며, 냉장고 도어(81)를 닫고자 할 경우에는 회전된 샤프트(20)가 미리 설정된 제1각도에 도달하게 되면 토션스프링(60)의 탄성복원력에 의해 상기 샤프트(20) 및 냉장고 도어(81)가 자동으로 회전하여 닫히게 된다.

위와 같이 본 발명은 제1각도를 초과한 구간에서 프리스탑 방식으로 샤프트(20)의 회전 및 냉장고 도어가 회전하기 때문에, 제1각도를 초과한 상태에서는 사용자가 냉장고 도어를 잡지 않아도 냉장고 도어가 개방된 상태를 유지하도록 할 수 있어 냉장고 도어를 열어 놓은 상태에서 무겁고 큰 물건을 두손으로 잡거나 많은 물건을 냉장고 내부에 용이하게 넣거나 뺄 수 있으며, 역회전에 회전에 의해 제1각도에 도달하게 되면 냉장고 도어가 자동으로 닫히도록 할 수 있는 편리함이 있다.

이와 반대로 상기 본체대상물(82)에 상기 샤프트(20)가 연결되고, 상기 도어(81)에 상기 하우징(10)이 장착될 수도 있으며, 이때에는 상기 하우징(10)이 회전하게 된다.

본 발명의 회전 도어용 힌지모듈은 냉장고 뿐만 아니라, 도어가 회전하도록 장착된 세탁기, 스타일러, 유리문, 방문 등에 적용될 수 있다.

본 발명인 회전도어용 힌지장치는 전술한 실시예에 국한하지 않고, 본 발명의 기술 사상이 허용되는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.

10 : 하우징, 11 : 제2안착홈, 12 : 스토퍼, 13 : 제1하우징, 14 : 제2하우징,
20 : 샤프트, 21 : 제1안착홈, 22 : 회전홈,
40 : 클러치부재, 41 : 관통공, 42 : 제1체결돌기, 43 : 걸림돌기,
45 : 클러치롤,
50 : 지지부재, 52 : 제2체결돌기,
60 : 토션스프링, 65 : 베어링,
71 : 높이조절너트, 72 : 높이조절링, 73 : 스냅링,
81 : 도어, 82 : 본체대상물.

Claims

중공형상의 하우징과;
상기 하우징의 내부에 회전 가능하게 장착되면서, 일단이 상기 하우징의 일단을 통해 외부로 노출되고, 타단이 상기 하우징의 내부에 배치되며, 타단의 외주면에 제1안착홈이 형성된 샤프트와;
상기 제1안착홈에 삽입 배치되는 클러치롤과;
일단이 상기 샤프트의 타단을 감싸고, 타단에 제1체결돌기가 돌출 형성되며, 상기 샤프트를 감싸는 일단에는 상기 클러치롤이 삽입 배치되는 관통공이 형성된 클러치부재와;
상기 하우징의 타단의 장착되고, 상기 하우징의 내부 방향으로 제2체결돌기가 돌출 형성된 지지부재와;
상기 하우징의 내부에 배치되면서, 일단이 상기 제1체결돌기에 결합되고 타단이 상기 제2체결돌기에 결합된 토션스프링;을 포함하여 이루어지되,
상기 하우징의 내주면에는 상기 관통공에 삽입된 상기 클러치롤이 안착되는 제2안착홈이 형성되고,
상기 클러치롤이 상기 제1안착홈과 관통공에 함께 삽입된 상태에서 상기 샤프트의 회전시 상기 샤프트의 회전력은 상기 클러치롤을 통해 상기 클러치부재에 전달되어 상기 클러치부재는 상기 샤프트와 함께 회전되고,
상기 클러치롤이 상기 관통공과 제2안착홈에 함께 삽입된 상태에서 상기 샤프트의 회전시 상기 클러치롤 및 클러치부재의 회전없이 상기 샤프트만 독립적으로 회전하는 것을 특징으로 하는 회전도어용 힌지장치.
청구항1에 있어서,
회전도어용 힌지장치은,
외력에 의한 상기 샤프트의 정회전시, 초기정지위치에서 미리 설정된 제1각도까지 상기 클러치부재가 상기 샤프트와 함께 회전하면서 상기 토션스프링을 압축시키는 압축구간과;
상기 제1각도를 초과한 상태에서 상기 샤프트의 정방향 또는 역방향 회전시 상기 토션스프링의 압축 또는 해제없이 상기 샤프트가 자유롭게 회전하는 프리스탑구간과;
상기 프리스탑구간에서 상기 제1각도 안쪽으로 상기 샤프트의 역회전시, 상기 토션스프링의 탄성복원력에 의해 상기 샤프트가 자동으로 역회전하여 초기정지위치로 복원되는 복원구간;으로 이루어진 것을 특징으로 하는 회전도어용 힌지장치.
청구항2에 있어서,
상기 제2안착홈은 상기 제1각도에 대응되는 위치에 형성되고,
상기 압축구간 및 복원구간에서 상기 클러치롤은 상기 제1안착홈과 관통공에 삽입 배치되어 상기 샤프트, 클러치롤 및 클러치부재가 함께 회전되며,
상기 프리스탑구간에서 상기 클러치롤은 상기 관통공과 제2안착홈에 삽입 배치되어 상기 샤프트는 상기 클러치롤 및 클리치부재와 독립적으로 회전하는 것을 특징으로 하는 회전도어용 힌지장치.
청구항3에 있어서,
상기 제1안착홈의 깊이, 상기 제2안착홈의 깊이 및 상기 관통공의 깊이는 각각 상기 클러치롤의 직경보다 작되,
상기 클러치롤이 상기 제1안착홈과 관통공에 삽입 배치된 상태에서 상기 클러치롤의 중심점은 상기 제1안착홈의 외부에 배치되고,
상기 클러치롤이 상기 제2안착홈과 관통공에 삽입 배치된 상태에서 상기 클러치롤의 중심점은 상기 제2안착홈의 외부에 배치되는 것을 특징으로 하는 회전도어용 힌지장치.
청구항4에 있어서,
상기 클러치롤이 상기 제1안착홈과 관통공에 삽입 배치된 상태에서, 상기 샤프트가 정회전하여 상기 제1각도를 지나게 되면, 상기 제1안착홈과 관통공과 제2안착홈은 연통되면서 상기 샤프트의 회전에 의해 상기 클러치롤은 상기 제1안착홈에서 이탈되어 상기 제1관통공과 제2안착홈에 삽입배치되고,
상기 클러치롤이 상기 제2안착홈과 관통공에 삽입 배치된 상태에서, 상기 샤프트가 역회전하여 상기 제1각도를 지나게 되면, 상기 제1안착홈과 관통공과 제2안착은 연통되면서 상기 클러치롤은 상기 토션스프링의 탄성복원력에 의한 상기 클러치부재의 회전에 의해 상기 제1안착홈에서 이탈되어 상기 제1관통공과 제2안착홈에 삽입배치되는 것을 특징으로 하는 회전도어용 힌지장치.
청구항3에 있어서,
상기 초기정지위치에서 상기 샤프트에는 상기 토션스프링의 탄성복원력에 의한 역회전력이 부가되는 것을 특징으로 하는 회전도어용 힌지장치.
청구항6에 있어서,
상기 제1안착홈은 120도 간격으로 형성되고,
상기 클러치롤은 3개로 이루어지며,
상기 제2안착홈은 120도 간격으로 형성되되,
상기 제1각도는 초기정지위치에서 90보다 작은 각도에 형성된 것을 특징으로 하는 회전도어용 힌지장치.
청구항1에 있어서,
상기 하우징은,
내부에 상기 샤프트가 배치되는 제1하우징과;
일단이 상기 제1하우징의 타단에 결합되고, 타단에 상기 지지부재가 장착되며, 내부에 상기 토션스프링이 배치되는 제2하우징;으로 이루어지되,
상기 클러치부재의 일단과 타단 사이에는 원주방향으로 걸림돌기가 돌출 형성되고,
상기 걸림돌기는 상기 제1하우징과 제2하우징 사이에서 회전은 가능하지만 직선이동이 저지되게 장착된 것을 특징으로 하는 회전도어용 힌지장치.
청구항8에 있어서,
상기 클러치부재의 타단을 감싸는 베어링을 더 포함하여 이루어지되,
상기 베어링의 일단은 상기 제2하우징의 일단 내주면에 걸려 결합되고,
상기 걸림돌기는 상기 베어링과 상기 제1하우징의 타단 사이에 배치되어 회전은 가능하지만 직선이동이 저지되게 장착된 것을 특징으로 하는 회전도어용 힌지장치.
청구항1에 있어서,
상기 샤프트의 외주면에는 원주방향으로 회전홈이 길게 형성되고,
상기 하우징에는 일단이 상기 회전홈에 삽입 배치되는 스토퍼가 장착되되,
상기 샤프트의 회전시 상기 샤프트는 상기 회전홈에 삽입된 상기 스토퍼에 걸려 회전각도가 제한되는 것을 특징으로 하는 회전도어용 힌지장치.
청구항1에 있어서,
상기 하우징의 일단에 나사 결합되는 높이조절너트와;
일단이 상기 높이조절너트의 일단 및 상기 하우징의 일단 외부로 노출되고, 타단이 상기 높이조절너트와 하우징 사이에 삽입 배치되는 높이조절링과;
상기 높이조절너트와 높이조절링이 상기 하우징의 길이방향으로 함께 이동하도록 결합시키는 스냅링;을 더 포함하여 이루어지되,
상기 하우징에 대한 상기 높이조절너트의 회전시 상기 스냅링을 통해 결합된 상기 높이조절링은 상기 하우징의 길이방향으로 이동하여 상기 하우징의 일단과의 거리가 조절되는 것을 특징으로 하는 회전도어용 힌지장치.