WO2018084656A1 - 냉장고 - Google Patents

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WO2018084656A1
WO2018084656A1 PCT/KR2017/012448 KR2017012448W WO2018084656A1 WO 2018084656 A1 WO2018084656 A1 WO 2018084656A1 KR 2017012448 W KR2017012448 W KR 2017012448W WO 2018084656 A1 WO2018084656 A1 WO 2018084656A1
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WO
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door
rack
gear
motor
constant speed
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Application number
PCT/KR2017/012448
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French (fr)
Inventor
이희준
김동정
Original Assignee
엘지전자 주식회사
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    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • E05F15/603—Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators using rotary electromotors
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    • E05Y2900/30—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for domestic appliances
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    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
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    • F25D2323/02—Details of doors or covers not otherwise covered
    • F25D2323/021—French doors

Definitions

  • the present invention relates to a refrigerator, and to a refrigerator in which a user can easily open a door of the refrigerator.
  • a refrigerator is a home appliance that can store an object such as food at a low temperature in a storage compartment provided in a cabinet.
  • the storage compartment is surrounded by a heat insulating wall so that the interior of the storage compartment is maintained at a temperature lower than an external temperature.
  • the storage compartment may be called a refrigerator compartment or a freezer compartment.
  • the user opens and closes the storage compartment through the door.
  • the user opens the door to put the object in or out of the storage compartment.
  • the door is rotatably provided in the cabinet, a gasket is provided between the door and the cabinet. Therefore, in the state in which the door is closed, the gasket is in close contact between the door and the cabinet to prevent leakage of cold air in the storage compartment. As the adhesion of the gasket is increased, the cold air leakage prevention effect may be increased.
  • the gasket may be formed of a rubber magnet, and a magnet may be provided inside the gasket.
  • a magnet may be provided inside the gasket.
  • the auto closing function means a function of automatically closing the door of the refrigerator when the door of the refrigerator is slightly opened by using the adhesive force of the gasket, the magnetic force and the elastic force by the spring.
  • the auto closing function means a function of preventing the door of the refrigerator from opening by itself even when the refrigerator is slightly inclined forward.
  • the user may need a force of 6kgf to open the door of the refrigerator.
  • This force is relatively large, making it difficult to open the door easily.
  • a very large force is applied to open the door, so that the door may open sharply.
  • JP2015-55130A discloses a door opening device in which a rack pushes the door to open the door automatically.
  • the rotary gear meshed with the rack gear rotates to generate a linear motion of increasing speed and decreasing force.
  • the rack moves linearly, speed increases and force decreases.
  • the force is reduced by the predetermined period, and the force for opening the initial door is inevitably lowered.
  • the present invention basically aims to solve the problems of the conventional refrigerator described above and the problems of the prior invention.
  • the present invention is intended to provide a door opening module and a refrigerator including the same, which can be easily implemented while changing the configuration of the conventional door opening module.
  • an object of the present invention is to provide a refrigerator in which the opening speed increases as the angle of opening the door automatically opens. Accordingly, an object of the present invention is to provide a refrigerator in which the door can be further opened inertia by the acceleration of opening the door.
  • the cabinet having a storage compartment; A door for opening and closing the storage compartment; And a door opening module for driving the door to be opened, wherein the door opening module comprises: a motor provided to generate a driving force; A rack provided to open the door as the motor moves by driving; And a refrigerator may be provided comprising a power transmission device for transmitting the driving force of the motor to the rack divided into a constant speed section and an acceleration section.
  • the constant speed section is a section in which the rack moves at constant speed
  • the acceleration section is preferably a section in which the rack moves at acceleration. At this time, the motor rotates at a constant speed to generate a driving force.
  • the constant speed section is a section in which the rack moves at a constant speed in the initial operation of the door opening module
  • the acceleration section is a section in which the rack moves in acceleration after the initial operation.
  • the force to open the door in the constant speed section is constant, the force to open the door in the acceleration section can be reduced.
  • the movement distance of the rack in the acceleration section may be greater than the movement distance of the rack in the constant speed section.
  • the constant speed section is set to a door opening angle at which the gasket adhesion between the door and the cabinet is released while the door is closed.
  • the constant speed section is preferably performed until the rack is drawn out and the rack is drawn out more than the gap between the door and the cabinet.
  • the power transmission device includes a reduction gear and a rack gear provided in the rack to engage with the reduction gear. It is preferable that the constant speed section and the acceleration section are formed separately by the shape and the engagement feature between the reduction gear and the rack gear.
  • the speed reduction gear includes a plurality of constant speed gear teeth having a constant radius at the center of rotation and a plurality of acceleration gear teeth gradually increasing in radius at the center of rotation, wherein the rack gear includes a plurality of linear gears meshing with the constant speed gear teeth. Teeth and a plurality of oblique gear teeth engaged with the accelerator gear teeth.
  • the door opening module may be fixedly mounted to the cabinet to push the door to open the door as the rack moves.
  • the door is preferably separated from the rack by inertia due to rotational acceleration and is further opened.
  • the door opening module may be fixedly mounted to the door to push the cabinet to open the door as the rack moves.
  • the door opening module may include a module housing accommodating the power transmission device and accommodating at least a portion of the rack. And it may include a dustproof member mounted to the module housing.
  • the door opening module may include a motor housing accommodating the motor and mounted inside the module housing. And it may include a dustproof member mounted to the motor housing.
  • the motor is a forward reverse rotation motor so that the rack moves to open the door during forward rotation and returns the rack during reverse rotation.
  • the rack may be drawn out during reverse rotation and the rack may be pulled out during forward rotation.
  • the motor may move the rack by forward rotation driving and return the rack by reverse rotation driving when the door is opened.
  • the door is provided with left and right doors, and the motor is a single motor driven to sequentially open the left and right doors.
  • the power transmission device is provided to be symmetrical to the left and right, the rack is preferably provided as a left and right rack.
  • the configurations from the central gear to the left and right racks around the center gear driven by a single motor may be provided symmetrically.
  • the power transmission device the central gear that rotates in synchronization with the motor; And right and left intermittent gears provided on left and right sides of the center gear to transmit driving force to the left and right racks and intermittently engaged with the center gear.
  • the center gear may be driven simultaneously with only one of the left and right intermittent gears. Accordingly, only one rack of the left and right racks may be drawn out or drawn out. The movement of one rack may not be performed until the movement of one rack is stopped. Thus, the left and right doors can be opened sequentially.
  • the power transmission device may include a nautilus gear provided to be engaged with the intermittent gear and having a plurality of constant speed gear teeth having a constant radius at a rotation center and a plurality of acceleration gear teeth having a radius gradually increasing at the rotation center.
  • the power transmission device includes a rack gear provided in the rack and having a plurality of linear gear teeth engaged with the constant speed gear teeth and a plurality of diagonal gear teeth engaged with the acceleration gear teeth.
  • FIG. 1 shows a state of a refrigerator according to one embodiment of the present invention
  • Figure 2 shows the inside of the door opening module in the refrigerator equipped with a door opening module according to an embodiment of the present invention
  • Figure 3 shows the appearance between the door and the door opening module in an embodiment of the present invention
  • FIG. 1 is a perspective view of a refrigerator according to an embodiment of the present invention.
  • a refrigerator according to an embodiment of the present invention.
  • two doors for opening and closing the upper refrigerating compartment 111 and two doors for opening and closing the lower freezing compartment 112 are provided.
  • an example in which the upper refrigerating chamber 111 and the lower freezing chamber 112 are divided up and down by the partition wall 11 is illustrated.
  • a refrigerator may include a cabinet 10 having a storage compartment, and may include a door 12 provided in the cabinet 10.
  • the storage compartment formed by the cabinet may be opened or closed through the door 12. Therefore, the refrigerator may have an outer shape formed by the cabinet 10 and the door 12.
  • the door Since the user uses the refrigerator in front of the refrigerator, the door is located in front of the refrigerator.
  • a refrigerating compartment door 13 for opening and closing the refrigerating compartment 111 may be provided.
  • the refrigerating compartment door 13 may be provided as left and right doors 15 and 14.
  • a freezer compartment door 16 for opening and closing the freezer compartment 112 may be provided.
  • the freezer compartment door 16 may be provided as left and right doors 18 and 17.
  • the door 12 may be rotatably provided through the door hinge 114. That is, the door 12 may be rotatably provided with respect to the cabinet through the door hinge 114.
  • the door is provided with a handle. 1 shows an example in which the doors 14, 15, 17, and 18 are provided with handles 14c, 15c, 17c, and 18c, respectively.
  • the refrigerator shown is an example of a double door refrigerator.
  • the refrigerator compartment door 13 which opens and closes the storage compartment is a double door.
  • the right refrigerating compartment door 14 may include a main door 14a and a sub door 14b.
  • the main door 14a and the sub door 14b can be opened to the refrigerating chamber 111 by holding the handle 14c and opening them together.
  • the sub storage chamber formed in the main door 14a can be accessed.
  • a door button 14d may be provided to open the sub door 14b.
  • the sub door may be rotatably provided at the main door 14 through the sub hinge 114a.
  • the left door 15 may be formed in a double. Accordingly, the left door 15 may include a main door 15a, a sub door 15b, and a door button 15d.
  • the refrigerator includes a door opening module 100 for automatically opening the left door 15 and the right door 14.
  • the door opening module 100 may be positioned above the cabinet 100, and may automatically open the left door 15 and the right door 14 by pushing them.
  • the refrigerator may automatically open the door by grasping the user's intention to open the door through a sensor or an input means not shown.
  • FIG 2 illustrates an interior view of the door opening module 100 mounted on the cabinet 10 of the refrigerator.
  • the door opening module 100 includes a housing 110, and the door opening module 100 may be mounted in the cabinet by mounting the housing 110 in the cabinet 10.
  • the motor assembly 120, the power transmission device 200, and the left and right racks 130 may be provided in the housing 110.
  • the left and right rack 130 may be drawn out and drawn in by driving the motor assembly 120 and transmitting the driving force through the power transmission device 200.
  • the left door 15 may be opened by the withdrawal of the left rack, and the right door 14 may be opened by the withdrawal of the right rack.
  • the motor assembly 120 for generating the driving force may be accommodated in the housing 110 of the door opening module 100.
  • the motor assembly 120 includes a motor housing 122 containing a motor 121.
  • the driving of the motor 121 may be transmitted to the outside through the worm gear 180.
  • the motor housing may be mounted through the dustproof member 125.
  • the driving force of the motor 121 is finally converted to the operation of the left and right rack 130. Therefore, the power transmission device 200 is provided between the motor and the left and right rack 130.
  • the worm gear 180 may also be referred to as a configuration of the power transmission device 200.
  • the power transmission device 200 may include a central gear 150.
  • a connection gear 170 may be provided between the central gear 150 and the worm gear 180.
  • the center gear 150 may also be rotated forward and backward by the forward and reverse driving of the motor 121.
  • the power transmission device 200 may be provided to be symmetrical about the center gear 150. For example, when only the right components of the center gear 150 operate when the center gear 150 operates, the right rack 130 may be drawn out and drawn in. In addition, if only the left components of the central gear 150 operate, the left rack 130 may be drawn out and drawn in.
  • both the left and right racks can be operated through a single motor or a motor assembly.
  • the left and right rack 130 may be driven sequentially. For example, the left rack may be pulled out and then the right rack may be pulled out and then drawn in. The opposite may be true.
  • the withdrawal of the left rack may be generated by forward drive of the motor and the ingress of the left rack may be generated by reverse drive of the motor.
  • the right rack may be drawn out by the reverse driving of the motor and the right rack may be drawn out by the forward driving of the motor.
  • withdrawal of the left rack and withdrawal of the right rack occurs in forward driving of the motor, and withdrawal of the left rack and withdrawal of the right rack occurs in reverse driving of the motor.
  • withdrawal of the left rack and the retraction of the right rack do not occur at the same time.
  • the entry of the left rack and the extraction of the right rack do not occur at the same time.
  • the control unit of the refrigerator detects the current state of the door opening module and controls the driving of the motor. In other words, it is possible to determine how the rack is moving due to the forward and reverse driving of the current motor. This will be described later.
  • the center gear By forward and reverse driving of the motor, the center gear also performs forward and reverse driving.
  • Intermittent gears 160 are provided on left and right sides of the central gear 150, respectively. Only one intermittent gear 160 of the left and right intermittent gears 160 may be driven by the center gear.
  • the right intermittent gear 160 may rotate 180 degrees clockwise to pull out the right rack 130.
  • the center gear rotates 180 degrees in the clockwise direction
  • the right intermittent gear 160 may rotate 180 degrees in the counterclockwise direction to introduce the right rack 130.
  • the central gear 150 may further rotate 180 degrees in the counterclockwise direction.
  • the left intermittent gear 160 may rotate in a clockwise direction to introduce the left rack 130.
  • the central gear 150 rotates 180 degrees in the clockwise direction
  • the left intermittent gear 160 may rotate in the counterclockwise direction to introduce the right rack 130.
  • a gap D is formed between the rack cover 135 and the doors 14 and 15 in a state where the rack 130 is retracted.
  • the gap D may be generated by a gasket between the door and the cabinet. This gap may be formed to about 9mm.
  • the force to open the door is most needed initially. This is because the door must be opened by overcoming the static friction force, the adhesion of the gasket, the stop inertia of the door, and the like.
  • the rack 130 may not push the door at the initial stage of the rack 130 withdrawal due to the gap D described above. In other words, while the rack 130 is drawn out by the gap D, the rack 130 does not push the door at all.
  • the driving force of the motor is divided into a constant speed section and an acceleration section and includes a power transmission device for transmitting to the rack.
  • the driving force of the motor can be transmitted to the rack by gear engagement. Therefore, the rack gear 131 is preferably formed in the rack 130.
  • the constant speed section is a section in which the rack moves at a constant speed during the operation of the door opening module.
  • the acceleration section is a section in which the rack moves to acceleration after the initial operation. That is, the constant speed section may be a section until the rack opens the door by pushing the door, the acceleration section may be a section in which the opening angle of the door increases immediately after the door is opened.
  • immediately after the door is opened it may be referred to as immediately after the adhesive force of the gasket is released. That is, the constant speed section may be referred to as a section up to the door opening angle to release the adhesion of the gasket.
  • the power transmission device 200 includes a reduction gear 140, a rack gear 131 meshing with the reduction gear 140 may be formed in the rack 130. have.
  • the reduction gear 140 may include a plurality of constant speed gear teeth 141 having a constant radius at the rotation center 143 and a plurality of acceleration gear teeth 142 gradually increasing in radius at the rotation center 143. .
  • the rack gear 131 may include a plurality of linear gear teeth 132 meshed with the constant speed gear tooth 141 and a plurality of diagonal gear teeth 133 meshed with the acceleration gear tooth 142.
  • the reduction gear 145 may be integrally formed with the transmission gear 145. That is, the reduction gear 145 may be provided to rotate together with the transmission gear 145.
  • the transmission gear 145 may be provided to mesh with the intermittent gear 160.
  • a transmission gear 170 for transmitting power may also be provided between the worm gear 180 and the central gear 150.
  • the housing 110 may be fixed to the cabinet through the plurality of dustproof members 115.
  • the through hole 115 may be formed in the housing 110.
  • the dustproof member 115 may be mounted to the housing through the through hole 115.
  • each of the left and right racks varies according to the rotation direction and the rotation angle of the single central gear 190.
  • a single motor simply performs forward and reverse rotation and cannot determine whether the forward or reverse rotation at any given time is the entry or exit of a particular rack.
  • a switch 190 for determining the rotation angle or the current state of the single central gear 190 may be provided.
  • the switch 190 may generate an on / off signal according to the rotational position of the central gear 190. Through the change of the on / off signal, it is possible to determine the rotation position of the central gear 190.
  • the rack 130 When the rack 130 moves at a constant speed, the force applied to the rack 130 is constant. That is, the driving force of the motor is constantly transmitted to the rack 130. Through this, the rack 130 may push the door with a constant force during the constant speed section.
  • the reduction gear 140 is provided with a plurality of constant speed gear teeth 141a to 141e.
  • This constant gear is provided to have the same radius at the center of rotation.
  • the rack gear is provided with a plurality of linear gear teeth 132a to 132a so as to correspond to the constant speed gear teeth.
  • the straight gear teeth may be formed along the tangential direction at the center of rotation of the constant speed gear teeth.
  • the rack moves at constant speed while the constant gear teeth and the linear gear teeth are driven in engagement.
  • this assumes that the reduction gear 140 is rotated at a constant speed.
  • the force applied to the rack is constant. Therefore, it is possible to form a constant speed section from the start time point from which the rack is drawn out to a specific time point. That is, the fixed speed section may be formed until the rack pushes the door. This can improve efficiency and the reliability of the door opening module.
  • the force required to open the door is reduced. Therefore, the force that the rack pushes the door is preferably reduced.
  • the speed at which the door is opened is preferably increased. Because, when the opening speed of the door is slow, the user has to wait boringly until the end of the opening of the door.
  • the opening angle of the door be increased rapidly once the door is opened.
  • an acceleration section may be formed after the constant speed section so that the opening angle of the door may be increased quickly. That is, the withdrawal speed of the rack 130 may be increased in the acceleration section.
  • the reduction gear 140 includes a plurality of acceleration gear teeth 142a to 142k whose radius gradually increases at the center of rotation.
  • a gear having a plurality of such acceleration gear teeth may be called a nautilus gear.
  • the rack gear is provided with a plurality of diagonal gear teeth 133a to 133l corresponding to the acceleration gear teeth.
  • FIG. 7 illustrates a process in which the right door is opened by the withdrawal and withdrawal of the right rack.
  • both the left and right racks are retracted.
  • the rack starts to be drawn out (Fig. 7 (b)). That is, at the beginning of the withdrawal of the right rack, a constant speed section is formed, and the adhesion of the gasket is released during the constant speed section.
  • the constant speed section is performed until the door is opened to the extent that the adhesive force of the gasket is released (Fig. 7 (c)).
  • the door opening angle at this time may be approximately 4 degrees.
  • the acceleration section (Fig. 7 (d)) is performed to increase the opening angle of the door. At this time, since the withdrawal speed of the right rack increases, the opening speed of the door also increases.
  • the door When the withdrawal of the rack is finished, the door may be further opened by the inertia force due to the increase in the opening speed (Fig. 7 (e)). Therefore, the door opening angle through the door opening module can be finally increased.
  • the operation of the door opening module is stopped for a predetermined time after the withdrawal of the rack is terminated, and then the rack is retracted.
  • the change in speed and force in the rack entry process is the same as the draw process. It is not visually desirable if the rack is retracted with the door open. Therefore, it is desirable to allow the rack to be pulled out quickly after being withdrawn. That is, the rack may be drawn in quickly through the acceleration section. And just before the rack is completed, the rack can be reliably terminated through the constant speed section.
  • FIG 8 illustrates a process in which the left door is opened by the withdrawal and withdrawal of the left rack.
  • the case where the door opening module opens the left door after opening the right door is shown.
  • the right door is open and the right rack is retracted before the left door is opened.
  • both the left and right racks are retracted.
  • the motor is driven in the other direction and the center gear rotates in the other direction, the left rack starts to be drawn out (Fig. 8 (b)). That is, at the beginning of the withdrawal of the left rack, a constant speed section is formed, and the adhesion of the gasket is released during the constant speed section.
  • the constant speed section is performed until the door is opened to the extent that the adhesive force of the gasket is released (Fig. 8 (c)).
  • the door opening angle at this time may be approximately 4 degrees.
  • the acceleration section (Fig. 8 (d)) is performed to increase the opening angle of the door. At this time, since the withdrawal speed of the left rack increases, the opening speed of the door also increases.
  • the door When the withdrawal of the rack is finished, the door may be further opened by the inertia force due to the increase in the opening speed (Fig. 8 (e)). Therefore, the door opening angle through the door opening module can be finally increased.
  • the operation of the door opening module is stopped for a predetermined time after the withdrawal of the rack is terminated, and then the rack is retracted.
  • the door opening module can open the left and right doors by a single motor.
  • a door opening module was mounted in the cabinet.
  • the door opening module may be provided to open only one door by a single motor.
  • it may be provided to open only the right door.
  • only one rack may be provided.
  • the door opening module may be mounted on the door, not the cabinet.
  • structures such as the center gear and the intermittent gears provided on the left and right of the center gear may be omitted.
  • the rack which is pulled backwards from the door, pushes the cabinet.
  • the door can be opened.
  • a power transmission device having a constant speed section and an acceleration section.

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Abstract

본 발명은 냉장고에 관한 것으로, 사용자가 냉장고의 도어를 용이하게 개방할 수 있는 냉장고에 관한 것이다. 본 발명의 일실시예에 따르면, 저장실을 갖는 캐비닛; 상기 저장실을 개폐하는 도어; 그리고 상기 도어가 개방되도록 구동하는 도어 개방모듈을 포함하고, 상기 도어 개방모듈은, 구동력을 발생하도록 구비되는 모터; 상기 모터의 구동에 의해서 이동함에 따라 상기 도어를 개방하도록 구비되는 랙; 그리고 상기 모터의 구동력을 정속 구간과 가속 구간으로 구분하여 상기 랙으로 전달하는 동력전달장치를 포함함을 특징으로 하는 냉장고가 제공될 수 있다.

Description

냉장고
본 발명은 냉장고에 관한 것으로, 사용자가 냉장고의 도어를 용이하게 개방할 수 있는 냉장고에 관한 것이다.
냉장고는 캐비닛에 구비된 저장실에 음식물과 같은 대상물을 저온 저장할 수 있는 가전기기이다. 상기 저장실은 단열벽으로 둘러싸이게 되어 상기 저장실 내부는 외부 온도보다 낮은 온도가 되도록 유지된다. 상기 저장실의 온도 대역에 따라 저장실이 냉장실 또는 냉동실로 불릴 수 있다.
사용자는 도어를 통해서 저장실을 개폐한다. 대상물을 저장실에 넣거나 저장실에서 꺼내기 위해서 사용자는 도어를 개방한다. 일반적으로, 상기 도어는 캐비닛에 회전 가능하게 구비되며, 도어와 캐비닛 사이에는 가스켓이 구비된다. 따라서, 도어가 닫힌 상태에서는 가스켓이 도어와 캐비닛 사이에서 밀착되어 저장실의 냉기가 누설되는 것이 방지된다. 이러한 가스켓의 밀착력이 증가될 수록 냉기 누설 방지 효과가 증가될 수 있다.
상기 가스켓의 밀착력을 증가시키기 위하여 상기 가스켓은 고무 자석으로 형성될 수 있으며, 상기 가스켓 내부에 자석이 구비될 수 있다. 그러나 이러한 가스켓의 밀착력이 증가하는 경우에는 그만큼 도어의 개방 시 큰 힘이 필요하다는 것을 의미하게 된다.
최근에는 오토 클로징 기능이 구현된 냉장고가 제공되고 있다. 이러한 오토 클로징 기능은 상기 가스켓의 밀착력, 자력 그리고 스프링에 의한 탄성력 등을 사용하여 냉장고의 도어가 조금 열려 있을 때 자동적으로 냉장고의 도어가 닫히도록 하는 기능을 의미한다. 또한, 오토 클로징 기능은 냉장고가 전방으로 조금 기울어진 경우에도 냉장고의 도어가 저절로 열리지 않도록 하는 기능을 의미한다.
따라서, 최근에 제공되는 냉장고는 이전의 냉장고에 비해서 도어를 개방하는 데 많은 힘이 소요된다. 왜냐하면, 냉장고의 도어를 열기 위해서 가스켓의 밀착력, 자력 그리고 탄성력을 이겨야만 하기 때문이다.
일례로, 사용자가 냉장고의 도어를 개방하기 위해서 6kgf의 힘이 필요할 수 있다. 이러한 힘은 상대적으로 크기 때문에 용이하게 도어를 개방할 수 없게 한다. 그리고 도어를 개방하기 위해 매우 큰 힘이 가해져서 도어가 급격히 열리는 문제도 발생될 수 있다.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 일본 특허 공개번호 JP2015-55130A(이하 선행발명)에서는 랙이 도어를 밀어서 도어를 자동으로 개방하는 도어 개방장치가 개시되어 있다.
상기 선행발명에서는 랙 기어와 맞물려 있는 회전기어가 회전하면서 속도는 증가하고 힘이 감소하는 직선 운동을 발생시킨다. 즉, 랙이 직선 운동을 하는데 속도는 증가하고 힘이 감소하게 된다.
따라서, 랙의 인출 초기에 랙이 도어에 닿기도 전에 힘이 감소하여 도어의 개방 시 효율이 감소하게 된다. 이는 인입된 랙과 상기 도어 사이에 갭이 존재하기 때문이다. 즉, 상기 갭에 의해서 상기 랙이 인출되어 상기 도어에 맞닿을 때까지의 일정 구간에서 랙의 무부하 이동이 발생하기 때문이다.
그러므로, 선행발명에서는 상기 일정 구간만큼 힘이 감소하게 되어 초기 도어를 개방하는 힘이 저하될 수 밖에 없다.
또한, 랙이 상기 일정 구간을 지나 도어에 닿기까지 힘을 유지하기 위해 기어비를 키울 경우 전체적인 속도가 감소하여 도어의 개방 각도가 감소하는 문제가 있다.
본 발명은 기본적으로 전술한 종래 냉장고의 문제와 선행 발명의 문제를 해결하고자 함을 목적으로 한다.
본 발명의 일실시예를 통하여, 자동으로 도어가 개방될 수 있는 각도를 증가시켜 사용자의 편의를 증가시킬 수 있는 냉장고를 제공하고자 한다.
본 발명의 일실시예를 통하여, 종래 도어 개방모듈의 구성을 용이하게 변경하면서도 매우 효과적으로 구현할 수 있는 도어 개방모듈 및 이를 포함하는 냉장고를 제공하고자 한다.
본 발명의 일실시예를 통하여, 도어 개방모듈에서 인출된 랙이 도어 개방을 시작할 때까지 속도와 힘을 유지할 수 있는 냉장고를 제공하고자 한다. 이를 통해, 도어의 자동 개방 각도를 키울 수 있는 냉장고를 제공하고자 한다.
본 발명의 일실시예를 통하여, 도어가 자동으로 열리는 각도가 커짐에 따라 열림 속도가 증가하는 냉장고를 제공하고자 한다. 따라서, 도어의 열림 가속도에 의해서 도어가 관성으로 더욱 개방될 수 있는 냉장고를 제공하고자 한다.
본 발명의 일실시예를 통하여, 도어의 초기 개방을 위한 힘의 크기가 유지되어 도어가 자동으로 열리는 각도를 증가시킬 수 있는 냉장고를 제공하고자 한다.
전술한 목적을 구현하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따르면, 저장실을 갖는 캐비닛; 상기 저장실을 개폐하는 도어; 그리고 상기 도어가 개방되도록 구동하는 도어 개방모듈을 포함하고, 상기 도어 개방모듈은, 구동력을 발생하도록 구비되는 모터; 상기 모터의 구동에 의해서 이동함에 따라 상기 도어를 개방하도록 구비되는 랙; 그리고 상기 모터의 구동력을 정속 구간과 가속 구간으로 구분하여 상기 랙으로 전달하는 동력전달장치를 포함함을 특징으로 하는 냉장고가 제공될 수 있다.
상기 정속 구간은 상기 랙이 정속으로 이동하는 구간이며, 상기 가속 구간은 랙이 가속으로 이동하는 구간임이 바람직하다. 이때, 상기 모터는 일정한 속도로 회전하여 구동력을 발생시킨다.
상기 정속 구간은 상기 도어 개방모듈의 작동 초기에 상기 랙이 정속으로 이동하는 구간이며, 상기 가속 구간은 상기 작동 초기 이후 상기 랙이 가속으로 이동하는 구간임이 바람직하다.
상기 정속 구간에서 상기 도어를 개방하는 힘은 일정하며, 상기 가속 구간에서 상기 도어를 개방하는 힘이 감소될 수 있다.
상기 정속 구간에서의 상기 랙의 이동 거리보다 상기 가속 구간에서의 상기 랙의 이동 거리가 더 크게 형성될 수 있다.
상기 정속 구간은 상기 도어가 닫힌 상태에서 상기 도어와 캐비닛 사이의 가스켓 밀착력이 해제되는 도어 개방 각도까지 설정됨이 바람직하다.
상기 정속 구간은 랙이 인출되어 도어와 캐비닛 사이의 갭 보다 상기 랙이 더욱 인출될 때까지 수행됨이 바람직하다.
상기 동력전달장치는 감속 기어와 상기 감속 기어와 맞물리도록 상기 랙에 구비되는 랙 기어를 포함함이 바람직하다. 상기 감속 기어와 상기 랙 기어 사이의 형상 및 맞물림 특징에 의해서 정속 구간과 가속 구간이 구분되어 형성됨이 바람직하다.
상기 감속 기어는, 회전 중심에서 일정한 반경을 갖는 복수 개의 정속 기어치와 회전 중심에서 반경이 점차 증가하는 복수 개의 가속 기어치를 포함하고, 상기 랙 기어는, 상기 정속 기어치와 맞물리는 복수 개의 직선 기어치와 상기 가속 기어치와 맞물리는 복수 개의 사선 기어치를 포함할 수 있다.
상기 랙이 이동함에 따라 상기 도어를 밀어서 상기 도어를 개방하도록, 상기 도어 개방모듈은 상기 캐비닛에 고정 장착될 수 있다.
상기 랙이 최대로 이동된 후 상기 도어는 회전 가속도에 의한 관성으로 상기 랙에서 이탈되어 더욱 개방됨이 바람직하다.
상기 랙이 이동함에 따라 상기 캐비닛을 밀어서 상기 도어를 개방하도록, 상기 도어 개방모듈은 상기 도어에 고정 장착될 수 있다.
상기 도어 개방모듈은, 상기 동력전달장치를 수용하고, 상기 랙의 적어도 일부분을 수용하는 모듈 하우징을 포함할 수 있다. 그리고 상기 모듈 하우징에 장착되는 방진부재를 포함할 수 있다.
상기 도어 개방모듈은, 상기 모터를 수용하고 상기 모듈 하우징 내부에 장착되는 모터 하우징을 포함할 수 있다. 그리고 상기 모터 하우징에 장착되는 방진부재를 포함할 수 있다.
정회전 시 상기 랙이 상기 도어를 개방하도록 이동시키고 역회전 시 상기 랙을 복귀시키도록, 상기 모터는 정역회전 회전 모터임이 바람직하다. 물론, 역회전 시 상기 랙이 인출되고 정회전 시 랙이 인입될 수도 있다.
상기 모터는, 정회전 구동으로 상기 랙을 이동시켜 도어가 개방되면 역회전 구동으로 상기 랙을 복귀킬 수 있다.
상기 도어는 좌우 도어로 구비되며, 상기 모터는 상기 좌우 도어를 순차적으로 개방하도록 구동되는 단일 모터임이 바람직하다.
상기 동력전달장치는 좌우 대칭되도록 구비되고, 상기 랙은 좌우 랙으로 구비됨이 바람직하다. 특히, 단일 모터에 의해서 구동되는 중앙 기어를 중심으로 중앙 기어로부터 좌우 랙에 이르기까지의 구성들은 좌우 대칭으로 구비될 수 있다.
상기 동력전달장치는, 상기 모터와 동기로 회전하는 중앙 기어; 그리고 상기 중앙 기어의 좌우에 각각 구비되어 상기 좌우 랙으로 구동력을 전달하고, 상기 중앙 기어와 간헐적으로 맞물리도록 구비되는 좌우 간헐 기어를 포함함이 바람직하다.
상기 중앙 기어는 상기 좌우 간헐 기어 중 어느 하나와만 동시에 구동될 수 있다. 따라서, 좌우 랙 중 어느 하나의 랙만 인출되거나 인입될 수 있다. 어느 하나의 랙의 이동이 정지되어야 비로소 다른 하나의 랙의 이동이 수행될 수 있다. 따라서, 좌우 도어는 순차적으로 개방될 수 있다.
상기 동력전달장치는, 상기 간헐 기어와 맞물리도록 구비되고, 회전 중심에서 일정한 반경을 갖는 복수 개의 정속 기어치와 회전 중심에서 반경이 점차 증가하는 복수 개의 가속 기어치를 갖는 노틸러스 기어를 포함할 수 있다.
상기 동력전달장치는, 상기 랙에 구비되고, 상기 정속 기어치와 맞물리는 복수 개의 직선 기어치와 상기 가속 기어치와 맞물리는 복수 개의 사선 기어치를 갖는 랙 기어를 포함함이 바람직하다.
본 발명의 일실시예를 통하여, 자동으로 도어가 개방될 수 있는 각도를 증가시켜 사용자의 편의를 증가시킬 수 있는 냉장고를 제공할 수 있다.
본 발명의 일실시예를 통하여, 종래 도어 개방모듈의 구성을 용이하게 변경하면서도 매우 효과적으로 구현할 수 있는 도어 개방모듈 및 이를 포함하는 냉장고를 제공할 수 있다.
본 발명의 일실시예를 통하여, 도어 개방모듈에서 인출된 랙이 도어 개방을 시작할 때까지 속도와 힘을 유지할 수 있는 냉장고를 제공하고자 한다. 이를 통해, 도어의 자동 개방 각도를 키울 수 있는 냉장고를 제공할 수 있다.
본 발명의 일실시예를 통하여, 도어가 자동으로 열리는 각도가 커짐에 따라 열림 속도가 증가하는 냉장고를 제공할 수 있다. 따라서, 도어의 열림 가속도에 의해서 도어가 관성으로 더욱 개방될 수 있는 냉장고를 제공할 수 있다.
본 발명의 일실시예를 통하여, 도어의 초기 개방을 위한 힘의 크기가 유지되어 도어가 자동으로 열리는 각도를 증가시킬 수 있는 냉장고를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 냉장고의 모습을 도시하고,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 도어 개방모듈이 장착된 냉장고에서 도어 개방모듈의 내부를 도시하고,
도 3은 본 발명의 일실시예에서 도어와 도어 개방모듈 사이의 모습을 도시하고,
도 4는 도어 개방모듈 내부의 평면도,
도 5는 도어 개방모듈 내부의 사시도,
도 6은 랙과 감속 기어의 구조 및 이들 사이의 힘과 속도의 전달 관계를 도시하고,
도 7은 우측 도어의 개방 과정을 도시하고,
도 8은 좌측 도어의 개방 과정을 도시하고 있다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대해서 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 냉장고의 사시도이다. 일례로, 상부 냉장실(111)을 개폐하는 두 개의 도어와 하부 냉동실(112)을 개폐하는 두 개의 도어가 구비된 형태가 도시되어 있다. 그리고 상부 냉장실(111)과 하부 냉동실(112)이 격벽(11)에 의해서 상하로 구획된 예가 도시되어 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 냉장고는 저장실을 갖는 캐비닛(10)을 포함하고, 상기 캐비닛(10)에 구비되는 도어(12)를 포함할 수 있다. 상기 도어(12)를 통해서 캐비닛에 의해서 형성되는 저장실이 개폐될 수 있다. 따라서, 상기 냉장고는 상기 캐비닛(10)과 도어(12)에 의해서 외형이 형성될 수 있다.
사용자는 상기 냉장고의 전방에서 상기 냉장고를 사용하므로, 상기 도어는 냉장고의 전방에 위치된다.
일례로, 냉장실(111)을 개폐하기 위한 냉장실 도어(13)가 구비될 수 있다. 상기 냉장실 도어(13)는 좌우 도어(15, 14)로 구비될 수 있다. 그리고, 냉동실(112)를 개폐하기 위한 냉동실 도어(16)가 구비될 수 있다. 상기 냉동실 도어(16)는 좌우 도어(18, 17)로 구비될 수 있다.
상기 도어(12)는 도어 힌지(114)를 통해서 회전 가능하게 구비될 수 있다. 즉, 상기 도어 힌지(114)를 통해서 상기 도어(12)가 캐비닛에 대하여 회전 가능하게 구비될 수 있다.
사용자는 상기 도어(12)를 잡고 도어를 열고 닫게 된다. 이를 위해서, 상기 도어에는 핸들이 구비된다. 도 1에는 각각의 도어(14, 15, 17, 18)에 각각 핸들(14c, 15c, 17c, 18c)가 구비된 예가 도시되어 있다.
도시된 냉장고는 이중 도어 냉장고의 일례이다. 저장실을 개폐하는 냉장실 도어(13)가 이중으로 형성된 도어이다. 일례로 우측 냉장실 도어(14)는 메인 도어(14a)와 서브 도어(14b)를 포함할 수 있다.
메인 도어(14a)와 서브 도어(14b)를 핸들(14c)를 잡고 함께 개방하면 냉장실(111)로 접근할 수 있다. 서브 도어(14b)만 개방하는 경우에는 메인 도어(14a)에 형성된 서브 저장실로 접근할 수 있다.
서브 도어(14b) 개방을 위해서는 도어 버튼(14d)가 구비될 수 있다. 그리고 서브 도어는 서브 힌지(114a)를 통해서 메인 도어(14)에 회전 가능하게 구비될 수 있다.
우측 도어(14)와 마찬가지로 좌측 도어(15)도 이중으로 형성될 수 있다. 따라서, 좌측 도어(15)는 메인 도어(15a), 서브 도어(15b) 그리고 도어 버튼(15d)를 포함할 수 있다.
본 실시예에 따른 냉장고는 좌측 도어(15)와 우측 도어(14)를 자동으로 개방하기 위한 도어 개방모듈(100)을 포함한다. 상기 도어 개방 모듈(100)은 캐비닛(100) 상부에 위치하며, 좌측 도어(15)와 우측 도어(14)의 상부를 밀어서 이들을 자동으로 개방할 수 있다. 상기 냉장고는 미도시된 센서나 입력 수단 등을 통하여 사용자의 도어 개방 의도를 파악하여 자동으로 도어를 개방하도록 할 수 있다.
도 2는 본 냉장고의 캐비닛(10) 상부에 장착된 도어 개방모듈(100)의 내부 모습을 도시하고 있다.
도어 개방모듈(100)은 하우징(110)을 포함하고 상기 하우징(110)이 캐비닛(10)에 장착됨으로써 도어 개방모듈(100)이 캐비닛에 장착될 수 있다.
하우징(110) 내부에는 모터 어셈블리(120), 동력전달장치(200) 그리고 좌우 랙(130)이 구비될 수 있다. 좌우 랙(130)은 모터 어셈블리(120)의 구동 및 동력전달장치(200)를 통한 구동력 전달에 의해서 인출 및 인입될 수 있다.
좌측 랙의 인출로 좌측 도어(15)가 개방될 수 있고, 우측 랙의 인출로 우측 도어(14)가 개방될 수 있다.
도 3 내지 도 5를 통해서 본 발명의 일실시예에 따른 도어 개방모듈(100)에 대해서 상세히 설명한다.
구동력을 발생하기 위한 모터 어셈블리(120)가 도어 개방모듈(100)의 하우징(110) 내부에 수용될 수 있다. 모터 어셈블리(120)는 모터(121)를 수용하는 모터 하우징(122)을 포함한다. 상기 모터(121)의 구동은 웜 기어(180)을 통해서 외부로 전달될 수 있다.
상기 모터 하우징은 방진부재(125)를 통해서 장착될 수 있다.
상기 모터(121)의 구동력은 최종적으로 좌우 랙(130)의 작동으로 전환된다. 따라서, 모터와 좌우 랙(130) 사이에는 동력전달장치(200)가 구비된다. 상기 웜 기어(180)도 동력전달장치(200)의 일 구성이라 할 수 있다.
상기 동력전달장치(200)는 중앙 기어(150)를 포함할 수 있다. 그리고 중앙 기어(150)와 웜 기어(180) 사이에는 연결 기어(170)이 구비될 수 있다. 상기 모터(121)의 정역 구동에 의해서 상기 중앙 기어(150)도 정역회전할 수 있다.
상기 동력전달장치(200)는 상기 중앙 기어(150)를 중심으로 좌우 대칭되도록 구비될 수 있다. 일례로, 중앙 기어(150)가 작동할 때 중앙 기어(150)의 우측 구성들만 작동하면 우측 랙(130)이 인출 및 인입될 수 있다. 그리고 중앙 기어(150)의 좌측 구성들만 작동하면 좌측 랙(130)이 인출 및 인입될 수 있다.
따라서, 본 실시예에 따르면 단일 모터 또는 모터 어셈블리를 통해서 좌우 랙 모두를 작동시킬 수 있다.
상기 좌우 랙(130)은 순차적으로 구동될 수 있다. 일례로, 좌측 랙이 인출된 후 인입되고 나서 우측 랙이 인출된 후 인입될 수 있다. 그 반대일 수도 있다.
좌측 랙의 인출은 모터의 정방향 구동에 의해 발생되고 좌측 랙의 인입은 모터의 역방향 구동에 의해 발생될 수 있다. 그리고 모터의 역방향 구동에 의해서 우측 랙이 인출되고 모터의 정방향 구동에 의해 우측 랙이 인입될 수 있다.
따라서, 모터의 정방향 구동에서 좌측 랙의 인출과 우측 랙의 인입이 발생되며, 모터의 역방향 구동에서 좌측 랙의 인입과 우측 랙의 인출이 발생된다. 그러나, 좌측 랙의 인출과 우측 랙의 인입은 동시에 발생되지 않는다. 물론 좌측 랙의 인입과 우측 랙의 인출도 동시에 발생되지 않는다.
냉장고의 제어부는 현재의 도어 개방모듈의 상태를 파악하여 상기 모터의 구동을 제어하게 된다. 즉, 현재의 모터의 정방향 구동 및 역방향 구동으로 인해 어떠한 랙이 어떻게 이동되고 있는지 파악할 수 있게 된다. 이에 대한 사항은 후술한다.
모터의 정역방향 구동에 의해서, 중앙 기어도 정역방향 구동을 한다. 상기 중앙 기어(150)의 좌우에는 각각 간헐 기어(160)가 구비된다. 상기 중앙 기어의 구동에 의해서 좌우 간헐 기어(160) 중 어느 하나의 간헐 기어(160)만 구동될 수 있다.
일례로, 중앙 기어가 반시계방향으로 180도 회전할 때 우측 간헐 기어(160)가 시계 방향으로 180도 회전하여 우측 랙(130)을 인출시킬 수 있다. 그리고 중앙 기어가 시계방향으로 180도 회전할 때 우측 간헐 기어(160)가 반시계 방향으로 180도 회전하여 우측 랙(130)을 인입시킬 수 있다.
우측 랙의 인출과 인입이 종료되며, 상기 중앙 기어(150)는 반시계 방향으로 180도 더 회전할 수 있다. 이때에는 좌측 간헐 기어(160)가 시계방향으로 회전하여 좌측 랙(130)을 인입시킬 수 있다. 그리고 중앙 기어(150)가 시계방향으로 180도 회전하면, 좌측 간헐 기어(160)가 반시계방향으로 회전하여 우측 랙(130)을 인입시킬 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 랙(130)이 인입된 상태에서 랙 커버(135)와 도어(14, 15) 사이에는 갭(D)이 형성된다. 상기 갭(D)은 도어와 캐비닛 사이의 가스켓에 의해 발생될 수 있다. 이러한 갭은 대략 9mm 정도로 형성될 수 있다.
도어를 개방하는 힘은 초기에 가장 많이 필요하다. 정지 마찰력, 가스켓의 밀착력, 도어의 정지 관성 등을 극복하고 도어를 개방하여야 하기 때문이다.
그러나, 전술한 갭(D)에 의해서 랙(130)의 인출 초기에는 랙(130)이 도어를 밀지 못하게 된다. 다시 말하면 랙(130)이 상기 갭(D)만큼 인출되는 동안 랙(130)은 전혀 도어를 밀지 못하게 된다.
따라서, 랙의 초기 인출 후 랙이 도어를 밀어서 도어가 개방될 때까지 충분한 힘이 유지되어야 함이 바람직하다. 즉, 랙의 인출력이 지속적으로 유지되어야 함이 바람직하다.
본 실시예에서는, 모터의 구동력을 정속 구간과 가속 구간으로 구분하여 랙으로 전달하는 동력전달장치를 포함한다. 모터의 구동력은 기어 맞물림으로 랙으로 전달될 수 있다. 따라서, 랙(130)에도 랙 기어(131)가 형성됨이 바람직하다.
상기 정속 구간은 상기 도어 개방모듈의 작동 초기에 상기 랙이 정속으로 이동하는 구간이다. 그리고 상기 가속 구간은 상기 작동 초기 이후 상기 랙이 가속으로 이동하는 구간이다. 즉, 정속 구간은 랙이 도어를 밀어 도어가 개방된 직후까지의 구간일 수 있으며, 가속 구간은 도어가 개방된 직후부터 도어의 개방 각도가 증가하는 구간이라 할 수 있다. 여기서, 상기 도어가 개방된 직후는 가스켓의 밀착력이 해제된 직후라 할 수 있다. 즉, 정속 구간은 가스켓의 밀착력이 해제되는 도어 개방 각도까지의 구간이라 할 수 있다.
이러한 정속 구간과 가속 구간의 형성을 위해서 상기 동력전달장치(200)는 감속 기어(140)를 포함하며, 상기 감속 기어(140)에 맞물리는 랙 기어(131)가 랙(130)에 형성될 수 있다.
상기 감속 기어(140)는 회전 중심(143)에서 일정한 반경을 갖는 복수 개의 정속 기어치(141)와 회전 중심(143)에서 반경이 점차 증가하는 복수 개의 가속 기어치(142)를 포함할 수 있다.
상기 랙 기어(131)는 상기 정속 기어치(141)와 맞물리는 복수 개의 직선 기어치(132)와 상기 가속 기어치(142)와 맞물리는 복수 개의 사선 기어치(133)을 포함할 수 있다.
상기 감속 기어(140)와 랙 기어(131)를 통한 랙의 이동 속도 및 힘의 변화에 대한 상세한 사항은 후술한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 감속 기어(145)는 전달기어(145)와 일체로 형성될 수 있다. 즉, 감속 기어(145)는 전달기어(145)와 함께 회전하도록 구비될 수 있다. 상기 전달기어(145)는 간헐 기어(160)와 맞물리도록 구비될 수 있다.
한편, 웜 기어(180)와 중앙 기어(150) 사이에도 동력 전달을 위한 전달 기어(170)가 구비될 수 있다.
하우징(110)은 복수 개의 방진부재(115)를 통해서 캐비닛에 고정될 수 있다. 상기 하우징(110)에는 통공(115)이 형성될 수 있다. 상기 통공(115)을 통해서 방진부재(115)가 하우징에 장착될 수 있다.
전술한 바와 같이, 단일 중앙 기어(190)의 회전 방향 및 회전 각도에 따라서 좌우 랙 각각의 인출 및 인입이 달라진다. 단일 모터는 단순히 정역회전을 수행할뿐 특정 시점에서의 정회전이나 역회전이 특정 랙의 인입 내지는 인출인지 판단할 수 없다.
따라서, 도 4에 도시된 바와 같이, 단일 중앙 기어(190)의 회전 각도 내지는 현재 상태를 판단하기 위한 스위치(190)가 구비될 수 있다. 상기 스위치(190)는 중앙 기어(190)의 회전 위치에 따라서 온/오프 신호를 발생시킬 수 있다. 이러한 온/오프 신호의 변화를 통해서 중앙 기어(190)의 회전 위치를 파악할 수 있다.
이하에서는, 도 6을 참조하여 랙(130)의 정속 구간 이동 및 가속 구간 이동 사이에서 힘의 변화에 대해서 상세히 설명한다.
랙(130)이 정속으로 이동할 때에는 랙(130)에 가해지는 힘은 일정하다. 즉, 모터의 구동력이 일정하게 랙(130)에 전달된다. 이를 통해서 랙(130)은 정속 구간 동안 일정한 힘으로 도어를 밀 수 있다.
랙(130)이 가속으로 이동할 때에는 랙(130)에 가해지는 힘은 감소된다. 즉, 속도가 증가함에 따라 랙을 통해서 도어를 미는 힘이 감소하게 된다.
따라서, 랙(130)의 정속 구간 및 가속 구간 이동이 가능하도록 독특한 형태의 기어 구조가 필요하게 된다.
먼저, 감속 기어(140)에는 복수 개의 정속 기어치(141a 내지 141e)가 구비된다. 이러한 정속 기어치는 회전 중심에서 동일한 반경을 갖도록 구비된다.
상기 정속 기어치와 대응되도록 랙 기어에는 복수 개의 직선 기어치(132a 내지 132a)가 구비된다. 상기 직선 기어치는 상기 정속 기어치의 회전 중심에서 접선 방향을 따라서 형성될 수 있다.
따라서, 상기 정속 기어치와 직선 기어치가 맞물려서 구동되는 동안 상기 랙은 정속으로 이동하게 된다. 물론, 이는 감속 기어(140)가 일정한 속도로 회전됨을 전제로 한다. 이러한 정속 구간에서는 랙에 가해지는 힘이 일정하게 된다. 그러므로, 랙이 인출되는 시작 시점으로부터 특정 시점까지 정속 구간을 형성할 수 있다. 즉, 랙이 도어를 밀어낼 때까지 정속 구간을 형성할 수 있다. 이를 통해서 효율 증진 및 도어 개방모듈의 신뢰성을 증진시킬 수 있다.
도어가 일단 개방되면, 즉 가스켓의 밀착력이 해제되면 도어를 개방하는데 필요한 힘은 감소된다. 따라서, 랙이 도어를 밀어내는 힘은 감소됨이 바람직하다.
반면에 도어가 개방되는 속도는 증가됨이 바람직하다. 왜냐하면, 도어의 개방속도가 느린 경우 사용자가 도어의 개방 종료까지 지루하게 기다려야 하는 문제가 있다.
따라서, 일단 도어가 개방되면 도어의 개방 각도는 빠르게 증가되도록 함이 바람직하다.
본 실시예에서는 정속 구간 후 가속 구간을 형성하여 도어의 개방 각도가 빠르게 증가되도록 할 수 있다. 즉, 상기 가속 구간에서는 랙(130)의 인출 속도를 증가킬 수 있다.
감속기어(140)는 회전 중심에서 반경이 점차 증가하는 복수 개의 가속 기어치(142a 내지 142k)를 포함한다. 이러한 복수 개의 가속 기어치를 갖는 기어를 노틸러스(nautilus) 기어라 명명할 수 있다. 그리고 상기 가속 기어치에 대응되어, 상기 랙 기어에는 복수 개의 사선 기어치(133a 내지 133l)가 구비된다.
상기 가속 기어치와 사선 기어치가 맞물려 회전하면 랙의 인출 속도는 점차 증가한다. 그러나 랙으로 전달되는 힘은 점차 감소하게 된다. 따라서, 도어가 일단 개방되고 나면 개방 각도는 더욱 빨리 증가하게 된다.
도 7은 우측 랙의 인출 및 인입으로 우측 도어가 개방되는 과정을 도시하고 있다.
좌우 도어가 모두 닫힌 초기 상태(도 7(a))에서 좌우 랙은 모두 인입된 상태이다. 모터가 일방향으로 구동하여 중앙 기어가 일방향으로 회전하면, 랙은 인출되기 시작한다(도 7(b)). 즉, 우측 랙의 인출 초기에는 정속 구간이 형성되며 정속 구간 동안 가스켓의 밀착력이 해제된다.
정속 구간은 가스켓의 밀착력이 해제되는 정도로 도어가 개방될 때까지 수행된다(도 7(c)). 이 때의 도어 개방 각도는 대략 4도일 수 있다. 정속 구간이 종료되면, 가속 구간(도 7(d))가 수행되어 도어의 개방 각도가 증가된다. 이때, 우측 랙의 인출 속도는 증가하므로 도어의 개방 속도 또한 증가하게 된다.
랙의 인출이 종료되면 도어는 개방 속도 증가에 의한 관성력에 의해서 더욱 더 개방될 수 있다(도 7(e)). 따라서, 최종적으로 도어 개방모듈을 통한 도어 개방 각도가 증가될 수 있다. 랙의 인출 종료 후 기설정된 시간 동안 도어 개방모듈의 작동은 정지된 후 랙의 인입이 수행된다.
랙의 인입 과정에서 속도 및 힘의 변화는 인출 과정과 동일하다. 도어가 개방된 상태에서 랙이 천천이 인입되는 경우 시각적으로 바람직하지 않다. 따라서, 랙이 인출된 후 빠르게 인입되도록 함이 바람직하다. 즉, 가속 구간을 통해서 랙이 빠르게 인입될 수 있다. 그리고 랙의 인입이 완료되기 직전에는 정속 구간을 통해서 랙의 인입이 안정적으로 종료될 수 있다.
도 8은 좌측 랙의 인출 및 인입으로 좌측 도어가 개방되는 과정을 도시하고 있다. 도어 개방모듈이 우측 도어를 개방한 후 좌측 도어를 개방하는 경우를 도시하고 있다. 따라서, 좌측 도어가 개방되기 전에 우측 도어는 개방된 상태이며 우측 랙은 인입된 상태이다.
우측 도어가 열리고 좌측 도어가 닫힌 초기 상태(도 8(a))에서 좌우 랙은 모두 인입된 상태이다. 모터가 타방향으로 구동하여 중앙 기어가 타방향으로 회전하면, 좌측 랙은 인출되기 시작한다(도 8(b)). 즉, 좌측 랙의 인출 초기에는 정속 구간이 형성되며 정속 구간 동안 가스켓의 밀착력이 해제된다.
정속 구간은 가스켓의 밀착력이 해제되는 정도로 도어가 개방될 때까지 수행된다(도 8(c)). 이 때의 도어 개방 각도는 대략 4도일 수 있다. 정속 구간이 종료되면, 가속 구간(도 8(d))가 수행되어 도어의 개방 각도가 증가된다. 이때, 좌측 랙의 인출 속도는 증가하므로 도어의 개방 속도 또한 증가하게 된다.
랙의 인출이 종료되면 도어는 개방 속도 증가에 의한 관성력에 의해서 더욱 더 개방될 수 있다(도 8(e)). 따라서, 최종적으로 도어 개방모듈을 통한 도어 개방 각도가 증가될 수 있다. 랙의 인출 종료 후 기설정된 시간 동안 도어 개방모듈의 작동은 정지된 후 랙의 인입이 수행된다.
전술한 실시예를 통해서, 도어 개방모듈은 단일 모터에 의해서 좌우 도어를 개방할 수 있다. 이를 위해서 도어 개방모듈이 캐비닛에 장착되었다.
그러나, 상기 도어 개방모듈은 단일 모터에 의해서 어느 하나의 도어만 개방하도록 구비될 수 있다. 일례로 우측 도어만 개방하도록 구비될 수 있다. 이 경우, 하나의 랙만 구비될 수 있다. 하나의 도어만 개방하는 경우, 도어 개방모듈은 캐비닛이 아닌 도어에 장착될 수 있다. 그리고 중앙 기어와 상기 중앙 기어와 좌우에 구비되는 간헐 기어 등의 구조들도 생략될 수 있다.
도어에서 후방으로 인출되는 랙은 캐비닛을 밀게 된다. 따라서, 도어가 개방될 수 있다. 물론, 이 경우에도 도어와 캐비닛 사이에 갭이 형성되므로 정속 구간 및 가속 구간을 갖는 동력전달장치가 적용됨이 바람직할 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 자동으로 도어가 개방될 수 있는 각도를 증가시켜 사용자의 편의를 증가시킬 수 있는 냉장고를 제공할 수 있으므로, 산업상 이용가능성이 현저하다.

Claims (20)

  1. 저장실을 갖는 캐비닛;
    상기 저장실을 개폐하는 도어; 그리고
    상기 도어가 개방되도록 구동하는 도어 개방모듈을 포함하고,
    상기 도어 개방모듈은,
    구동력을 발생하도록 구비되는 모터;
    상기 모터의 구동에 의해서 이동함에 따라 상기 도어를 개방하도록 구비되는 랙; 그리고
    상기 모터의 구동력을 정속 구간과 가속 구간으로 구분하여 상기 랙으로 전달하는 동력전달장치를 포함함을 특징으로 하는 냉장고.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 정속 구간은 상기 도어 개방모듈의 작동 초기에 상기 랙이 정속으로 이동하는 구간이며, 상기 가속 구간은 상기 작동 초기 이후 상기 랙이 가속으로 이동하는 구간임을 특징으로 하는 냉장고.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 정속 구간에서 상기 도어를 개방하는 힘은 일정하며, 상기 가속 구간에서 상기 도어를 개방하는 힘이 감소됨을 특징으로 하는 냉장고.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 정속 구간에서의 상기 랙의 이동 거리보다 상기 가속 구간에서의 상기 랙의 이동 거리가 더 크게 형성됨을 특징으로 하는 냉장고.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 정속 구간은 상기 도어가 닫힌 상태에서 상기 도어와 캐비닛 사이의 가스켓 밀착력이 해제되는 도어 개방 각도까지 설정됨을 특징으로 하는 냉장고.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 동력전달장치는 감속 기어와 상기 감속 기어와 맞물리도록 상기 랙에 구비되는 랙 기어를 포함함을 특징으로 하는 냉장고.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 감속 기어는, 회전 중심에서 일정한 반경을 갖는 복수 개의 정속 기어치와 회전 중심에서 반경이 점차 증가하는 복수 개의 가속 기어치를 포함하고,
    상기 랙 기어는, 상기 정속 기어치와 맞물리는 복수 개의 직선 기어치와 상기 가속 기어치와 맞물리는 복수 개의 사선 기어치를 포함함을 특징으로 하는 냉장고.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 랙이 이동함에 따라 상기 도어를 밀어서 상기 도어를 개방하도록, 상기 도어 개방모듈은 상기 캐비닛에 고정 장착됨을 특징으로 하는 냉장고.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 랙이 최대로 이동된 후 상기 도어는 회전 가속도에 의한 관성으로 상기 랙에서 이탈되어 더욱 개방됨을 특징으로 하는 냉장고.
  10. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 랙이 이동함에 따라 상기 캐비닛을 밀어서 상기 도어를 개방하도록, 상기 도어 개방모듈은 상기 도어에 고정 장착됨을 특징으로 하는 냉장고.
  11. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도어 개방모듈은,
    상기 동력전달장치를 수용하고, 상기 랙의 적어도 일부분을 수용하는 모듈 하우징; 그리고
    상기 모듈 하우징에 장착되는 방진부재를 포함함을 특징으로 하는 냉장고.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 도어 개방모듈은,
    상기 모터를 수용하고 상기 모듈 하우징 내부에 장착되는 모터 하우징; 그리고
    상기 모터 하우징에 장착되는 방진부재를 포함함을 특징으로 하는 냉장고.
  13. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    정회전 시 상기 랙이 상기 도어를 개방하도록 이동시키고 역회전 시 상기 랙을 복귀시키도록, 상기 모터는 정역회전 회전 모터임을 특징으로 하는 냉장고.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 모터는, 정회전 구동으로 상기 랙을 이동시켜 도어가 개방되면 역회전 구동으로 상기 랙을 복귀시키는 것을 특징으로 하는 냉장고.
  15. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도어는 좌우 도어로 구비되며,
    상기 모터는 상기 좌우 도어를 순차적으로 개방하도록 구동되는 단일 모터임을 특징으로 하는 냉장고.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 동력전달장치는 좌우 대칭되도록 구비되고, 상기 랙은 좌우 랙으로 구비됨을 특징으로 하는 냉장고.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 동력전달장치는,
    상기 모터와 동기로 회전하는 중앙 기어; 그리고
    상기 중앙 기어의 좌우에 각각 구비되어 상기 좌우 랙으로 구동력을 전달하고, 상기 중앙 기어와 간헐적으로 맞물리도록 구비되는 좌우 간헐 기어를 포함함을 특징으로 하는 냉장고.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 중앙 기어는 상기 좌우 간헐 기어 중 어느 하나와만 동시에 구동됨을 특징으로 하는 냉장고.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 동력전달장치는,
    상기 간헐 기어와 맞물리도록 구비되고, 회전 중심에서 일정한 반경을 갖는 복수 개의 정속 기어치와 회전 중심에서 반경이 점차 증가하는 복수 개의 가속 기어치를 갖는 노틸러스 기어를 포함함을 특징으로 하는 냉장고.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 동력전달장치는,
    상기 랙에 구비되고, 상기 정속 기어치와 맞물리는 복수 개의 직선 기어치와 상기 가속 기어치와 맞물리는 복수 개의 사선 기어치를 갖는 랙 기어를 포함함을 특징으로 하는 냉장고.
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