KR102029312B1 - 댐핑힌지 - Google Patents

Abstract

본 발명은 댐핑힌지에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 세탁기 등의 문에 적용되어 문의 일정한 회전각도 내에서만 댐핑을 작용시킬 수 있는 댐핑힌지에 대한 것이다.
본 발명에 따른 댐핑힌지는 하우징과, 샤프트와, 고정캠과, 댐핑수단과, 제2스프링을 포함한다. 상기 하우징은 내부에 오일을 수용하는 수용부가 형성된다. 상기 샤프트는 일단이 상기 수용부에 삽입되고 타단이 노출되며 상기 하우징에 대하여 상대적으로 회전할 수 있게 장착된다. 상기 고정캠은 외주면에 제1스크류가 형성된 몸체부와,상기 샤프트에 대한 회전이 고정될 수 있게 상기 샤프트의 일단에 결합되도록 상기 몸체부의 일단에 결합된 결합부와, 상기 몸체부의 타단에서 축방향으로 연장된 돌기부를 구비하여 상기 수용부에 수용된다. 상기 댐핑수단은 댐핑부재와, 볼과, 제1스프링을 구비하여 상기 수용부에 회전이 구속되고 슬라이딩할 수 있게 장착된다. 상기 댐핑부재는 내주면에 상기 몸체부를 수용하여 상기 제1스크류와 맞물리는 제2스크류가 형성되고 상기 몸체부가 삽입될 수 있게 일단으로 개방된 캠결합부가 형성되고 상기 캠결합부에 상기 몸체부가 수용되면 상기 돌기부가 삽입될 수 있도록 상기 캠결합부와 연통되게 타단으로 개방되어 상기 오일이 통과될 수 있는 유로부가 형성되며 상기 유로부와 상기 캠결합부가 연통되도록 형성된 댐핌홈이 형성된다. 상기 볼은 상기 유로부를 개폐할 수 있고 상기 돌기부가 상기 유로부에 삽입되면 돌기부에 의해 이동되어 상기 유로부를 개방할 수 있도록 상기 유로부에 삽입된다. 상기 제1스프링은 상기 볼이 상기 유로부를 폐쇄할 수 있도록 상기 볼을 지지할 수 있게 상기 유로부에 장착된다. 상기 제2스프링은 상기 댐핑수단이 상기 샤프트로 가압되어 슬라이딩하면 복귀시킬 수 있도록 상기 댐핑수단을 지지할 수 있게 상기 수용부에 장착된다.

Description

댐핑힌지{Damping hinge}

본 발명은 댐핑힌지에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 세탁기 등의 문에 적용되어 문의 일정한 회전각도 내에서만 댐핑을 작용시킬 수 있는 댐핑힌지에 대한 것이다.

세탁기나 냉장고 등에는 도어가 필수적이며 도어를 회전시켜 세탁기나 냉장고를 개폐하기 위하여 세탁기나 냉장고의 하단의 측단에 힌지가 설치된다.

세탁기나 냉장고를 닫기 위하여 도어를 회전시키면 관성력에 의하여 도어는 상당한 속도를 가진다. 이때 도어와 문틀 사이에 사용자의 손 등이 있어면 도어와 문틀 사이에 끼여서 사고가 발생된다는 문제점이 있었다.

이런 문제를 해결하기 위하여 도어를 개폐시 도어의 개폐 속도를 줄여주기 위하여 댐핑힌지가 사용되고 있다.

특허등록 제10-1343915호(등록일자 2013년 12월 16일)

본 발명은 도어를 닫을 때 일정한 각도 범위 내에서만 댐핑력을 작용시킬 수 있는 댐핑힌지를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 도어를 닫을 때 탄성력을 저장하였다가 도어를 열 때 상기 탄성력을 복귀시켜 도어를 용이하게 열 수 있는 댐핑힌지를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 댐핑힌지는 하우징과, 샤프트와, 고정캠과, 댐핑수단과, 제2스프링을 포함한다. 상기 하우징은 내부에 오일을 수용하는 수용부가 형성된다. 상기 샤프트는 일단이 상기 수용부에 삽입되고 타단이 노출되며 상기 하우징에 대하여 상대적으로 회전할 수 있게 장착된다. 상기 고정캠은 외주면에 제1스크류가 형성된 몸체부와,상기 스프트에 대한 회전이 고정될 수 있게 상기 샤프트의 일단에 결합되도록 상기 몸체부의 일단에 결합된 결합부와, 상기 몸체부의 타단에서 축방향으로 연장된 돌기부를 구비하여 상기 수용부에 수용된다. 상기 댐핑수단은 댐핑부재와, 볼과, 제1스프링을 구비하여 상기 수용부에 회전이 구속되고 슬라이딩할 수 있게 장착된다. 상기 댐핑부재는 내주면에 상기 몸체부를 수용하여 상기 제1스크류와 맞물리는 제2스크류가 형성되고 상기 몸체부가 삽입될 수 있게 일단으로 개방된 캠결합부가 형성되고 상기 캠결합부에 상기 몸체부가 수용되면 상기 돌기부가 삽입될 수 있도록 상기 캠결합부와 연통되게 타단으로 개방되어 상기 오일이 통과될 수 있는 유로부가 형성되며 상기 유로부와 상기 캠결합부가 연통되도록 형성된 댐핌홈이 형성된다. 상기 볼은 상기 유로부를 개폐할 수 있고 상기 돌기부가 상기 유로부에 삽입되면 돌기부에 의해 이동되어 상기 유로부를 개방할 수 있도록 상기 유로부에 삽입된다. 상기 제1스프링은 상기 볼이 상기 유로부를 폐쇄할 수 있도록 상기 볼을 지지할 수 있게 상기 유로부에 장착된다. 상기 제2스프링은 상기 댐핑수단이 상기 샤프트로 가압되어 슬라이딩하면 복귀시킬 수 있도록 상기 댐핑수단을 지지할 수 있게 상기 수용부에 장착된다.

또한, 상기의 댐핑힌지에 있어서 상기 댐핑부재는 이동캠과 캡을 구비하는 것이 바람직하다. 상기 이동캠은 일단으로 개방된 상기 캠결합부와, 타단으로 개방된 상기 댐핑홈 및 상기 돌기부가 삽입될 수 있게 상기 유로부의 일측을 형성하는 유로홈이 형성되어 상기 수용부에 회전이 구속되고 슬라이딩할 수 있게 장착된다. 상기 캡은 상기 댐핑홈과 연통될 수 있게 상기 유로부의 타측을 형성하도록 관통된 관통공이 형성되며, 상기 댐핑홈으로 오일이 통과할 수 있는 단면적을 줄일 수 있게 상기 댐핑홈에 삽입되도록 일단에 댐핑돌기가 형성되어 상기 이동캠의 타단에 결합된다.

또한, 상기의 댐핑힌지에 있어서, 상기 이동캠은 상기 하우징에 대한 회전이 고정되도록 외주면에 고정돌기가 더 형성되며, 상기 유로홈이 상기 볼을 수용하여 상기 볼에 의하여 상기 캠결합부로 유동되는 오일을 차단할 수 있도록 상기 캠결합부 방향으로 단면이 감소되는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면 제2스프링이 댐핑수단을 지지하고 있으므로 도어가 개방시 댐핑수단을 상승시키므로 도어를 적은 힘으로 개방시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면 볼이 유로홈을 폐쇄시키면 오일은 오일홈으로 유동하므로 오일의 유동량이 줄어든다. 그래서 댐핑수단의 하강이 느려진다. 이 경우 문을 폐쇄시키는 일정한 각도의 범위 내에서만 댐핑력을 작용시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 댐핑힌지의 일 실시예의 사시도,
도 2는 도 1의 분리도,
도 3은 도 1의 단면도,
도 4는 도 1의 부분 분리단면도,
도 5는 도 1의 동작도이다.

도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 댐핑힌지의 일 실시예를 설명한다.

본 발명에 따른 댐핑힌지는 하우징(1)과, 샤프트(3)와, 고정캠(5)과, 댐핑수단(10) 및 제2스프링(29)을 포함한다.

하우징(1)은 내부에 오일을 수용하는 수용부(1a)가 형성된다. 그리고 하우징(1)은 세탁기 등의 도어 또는 바디에 결합될 수 있는 결합부(1a)가 형성된다.

샤프트(3)는 일단(3a)은 수용부(1a)에 삽입되고 타단은 세탁기 등의 바디 또는 도어에 장착될 수 있도록 노출되며, 하우징(1)에 대하여 회전할 수 있게 하우징(1)에 장착된다. 여기서 하우징(1)이 도어에 장착되면 샤프트(3)는 바디에 고정결합되고, 하우징(1)에 바디에 장착되면 샤프트(3)는 도어에 결합된다. 그래서 도어가 회전하면 샤프트(3)는 하우징(1)에 대하여 회전하게 된다.

고정캠(5)은 샤프트(3)가 하우징(1)에 대하여 회전할 때 샤프트(3)와 함께 하우징(1)에 대하여 회전하여 댐핑수단(10)을 상하로 이동시키는 역할을 한다. 이를 위하여 고정캠(5)은 몸체부(6), 결합부(7) 및 돌기부(8)를 구비한다.

몸체부(6)는 외주면에 제1스크류가 형성되며, 외경이 수용부(1a)의 내경보다 작게 형성된다. 결합부(7)는 몸체부(6)의 일단에 결합되어 샤프트(3)의 회전시 샤프트(3)와 일체로 회전하도록 샤프트(3)의 일단에 결합된다. 그리고 결합부(7)는 수용부(1a)에 수용된 오일이 샤프트(3)와 하우징(1)의 틈 사이로 누수되지 않도록 외주면에 패킹이 결합된다. 돌기부(8)는 몸체부(6)의 타단에서 축방향으로 연장된다. 여기서 돌기부(8)는 아래에서 설명하는 유로홈(16)에 삽입되며, 이 경우 돌기부(8)와 유로홈(16) 사이로 오일이 유동할 수 있도록 돌기부(8)의 단면의 직경은 유로홈(16)의 직경보다 작아야 한다.

댐핑수단(10)은 수용부(1a) 내부에 수용된 오일의 유동량을 조절하여 댐핑력을 발생시키는 역할을 한다. 이를 위하여 댐핑수단(10)은 댐핑부재(11)와, 볼(25) 및 제1스프링(27)을 구비한다.

댐핑부재(11)는 고정캠(5)이 회전하면 상하로 이동하며, 이때 상하로 이동할 수 있도록 수용부(1a) 내부의 오일을 유동시킬 수 있는 유로부가 형성되고, 유로부가 폐쇄되면 댐핑력을 발생시키기 위한 댐핑홈(18)이 형성된다. 이를 위해서 댐핑부재(11)는 이동캠(12) 및 캡(21)을 구비한다.

이동캠(12)은 고정캠(5)이 하우징(1)에 대하여 상대적으로 회전하면 수용부(1a) 내에서 상하로 슬라이딩된다. 이를 위하여 이동캠(12)은 캠결합부(14)와, 유로홈(16), 댐핑홈(18) 및 고정돌기(19)가 형성된다. 캠결합부(14)는 몸체부(6)가 삽입될 수 있게 일단이 개방되어 내주면에 몸체부(6)를 수용하여 제1스크류와 맞물리는 제2스크류가 형성된다. 유로홈(15)은 수용부(1a)에 수용된 오일이 통과하는 유로부의 일측을 형성하며 몸체부(6)가 캠결합부(14)에 수용되면 돌기부(8)가 삽입될 수 있도록 이동캠(12)의 타단에서 캠결합부(14)로 연통되도록 형성된다. 그리고 유로홈(16)은 내부에 볼(25)을 수용할 수 있게 형성되며, 또한 볼(25)이 캠결합부(14)로 가는 유로를 차단할 수 있도록 형성된다. 그래서 유로홈(16)은 캠결합부(14) 측은 직경이 볼(25)의 직경 보다 작게 형성되어 볼(25)을 수용할 수 있게 이동캠(12)의 타단 방향으로 넓어지도록 형성된다. 댐핑홈(18)은 유로홈(16) 처럼 이동캠(12)의 타단에서 캠결합부(14)로 연통되도록 형성된다. 고정돌기(19)는 이동캠(12)이 하우징(1)에 대하여 회전하지 않고 직선이동만 할 수 있도록 외주면에 돌기되어 형성된다. 물론 이 경우 하우징(1)의 수용부(1a)에는 고정돌기(19)의 이동을 가이드하기 위한 가이드홈(미도식)이 형성된다. 그래서 고정캠(5)이 회전되면 고정캠(5)과 이동캠(12)은 스크류로 맞물려 있으므로 이동캠(12)은 수용부(1a) 내에서 상하로 이동한다.

캡(21)은 이동캠(12)의 타단에 고정결합된다. 이때 캡(21)은 댐핑돌기(22) 및 관통공(24)이 형성된다. 댐핑돌기(22)는 댐핑홈(18)에 삽입되며 이때 댐핑홈(18)과 댐핑돌기(22) 사이에는 오일이 유동될 수 있는 간극이 존재하도록 형성된다. 그래서 댐핑돌기(22)의 단면적은 댐핑홈(18)의 단면적 보다 작게 형성되어야 한다. 그리고 댐핑돌기(22)와 댐핑홈(18) 사이의 간극으로는 오일이 소량 유동될 수 있도록 댐핑돌기(22)와 댐핑홈(18) 사이의 간극의 단면적은 유로홈(16)의 단면적보다 훨씬 작게 형성된다. 관통공(24)은 유로부의 타측을 형성하며, 그래서 수용부(1a)에 수용된 오일이 관통공(24)을 통하여 유로홈(16)으로 안내되어 유동될 수 있도록 형성된다. 이때 관통공(24)으로 유입된 오일은 댐핑홈(18)으로도 안내될 수 있도록 대핑홈(18)과도 연통되어야 한다.

볼(25)은 관통공(24)과 유로홈(16)으로 이루어진 유로부의 내부에 수용되어 유로부를 개폐시킨다. 즉 유로홈(16)을 개방시키거나 폐쇄시킨다.

제1스프링(27)은 볼(25)이 돌기부(8)에 의하여 유로홈(16)을 개방시키면 우로홈(16)을 폐쇄시킬 수 있게 볼(25)을 지지하도록 관통홈(24)에 장착된다.

제2스프링(29)은 댐핑수단(10)이 샤프트(3)로 가압되어 슬라이딩하면 복귀시킬 수 있도록 댐핑수단(10)을 지지할 수 있게 수용부(1a)에 장착된다

본 실시예의 경우 도 5의 (a)와 같이 도어가 개방된 상태에서는 댐핑수단(10)은 상승해 있다. 이때에는 고정캠(5)이 캠결합부(14)에 삽입되고, 돌기부(8)가 유로홈(16)에 삽입되어 볼(25)을 가압하여 유로홈(16)을 개방시키고 있다. 볼(25)은 제1스프링(27)으로 지지되어 있다. 돌기부(8)의 단면의 직경은 유로홈(16)의 직경보다 작으므로 유로부는 개방되어 오일이 유로부를 통하여 유동이 가능하다. 도어를 닫기 위하여 도어를 회전시키면 샤프트(3)가 회전하게 되고 이로인하여 도 5의 (b)와 같이 댐핑수단(10)이 고정캠(5)에서 분리되면서 하강한다. 그러면 제2스프링(29)은 압축되면서 탄성에너지가 저장되고 볼(25)은 제1스프링(27)에 의해서 유로홈(16)의 내부 전진한다. 그리고 댐핑수단(10)의 아래에 수용된 오일은 관통공(24) 및 유로홈(16)으로 형성된 유로부를 통하여 이동한다. 물론 댐핑돌기(22)가 삽입된 댐핑홈(18)을 통해서도 이동한다. 이 경우에는 유로부가 개방되어 있으므로 아직 댐핑력이 작용하지 아니하여 사용자는 도어를 작은 힘으로 회전시킬 수 있다.

그리고 도어가 도 5의 (c)와 같이 어느 각도까지 회전하면(본 실시예의 경우 도어가 70°로 개방되면) 돌기부(8)가 유로홈(16)에서 벗어나게 되어 볼(25)이 유로홈(16)을 폐쇄하게 된다. 그러면 오일은 댐핑홈(18)을 통해서만 이동할 수 있게 된다. 이 경우 오일의 유동량이 작게되므로 댐핑수단(10)의 이동속도가 낮아져서 댐핑력이 작용한다. 즉 도어가 70° 이내로 회전하게 되면 댐핑력이 작용하게 된다. 도어를 닫게 되면 도 5의 (d)와 같이 댐핑수단(10)이 하강하고 제2스프링(29)은 압축된다. 도어가 닫힌 상태에서 제2스프링(29)이 압축되어 있으므로 도어를 개방시킬 경우에는 제2스프링(29)이 복귀되므로 적은 힘으로 도어를 개방시킬 수 있다. 그리고 오일이 캠결합부(14)에서 유로홈(16)으로 이동되므로 오일의 이동에 의하여 볼(25)이 하강하여 유로부는 항상 개방되어 있다. 그래서 도어의 개방시에는 댐핑력이 작용하지 않는다.

따라서 본 실시예의 경우 도어를 개방할 경우에는 적은 힘으로 도어를 용이하게 개방시킬 수 있으며, 도어를 닫을 때에는 도어가 특정한 각도 이내로 진입하면 댐핑력을 발생시켜서 도어가 갑자기 닫히는 경우를 방지할 수 있다.

1 : 하우징 3 : 샤프트
5 : 고정캠 6 : 몸체부
7 : 결합부 8 : 돌기부
10 : 댐핑수단 11 : 댐핑부재
12 : 이동캠 14 : 캠결합부
16 : 유로홈 18 : 댐핑홈
19 : 고정돌기 21 : 캡
22 : 댐핑돌기 24 : 관통공
25 : 볼 27 : 제1스프링
29 : 제2스프링

Claims (3)

1. 내부에 오일을 수용하는 수용부가 형성된 하우징과,
   일단이 상기 수용부에 삽입되고 타단이 노출되며 상기 하우징에 대하여 상대적으로 회전할 수 있게 장착된 샤프트와,
   외주면에 제1스크류가 형성된 몸체부와, 상기 샤프트에 대한 회전이 고정될 수 있게 상기 샤프트의 일단에 결합되도록 상기 몸체부의 일단에 결합된 결합부와, 상기 몸체부의 타단에서 축방향으로 연장된 돌기부를 구비하여 상기 수용부에 수용된 고정캠과,
   내주면에 상기 몸체부를 수용하여 상기 제1스크류와 맞물리는 제2스크류가 형성되고 상기 몸체부가 삽입될 수 있게 일단으로 개방된 캠결합부가 형성되고 상기 캠결합부에 상기 몸체부가 수용되면 상기 돌기부가 삽입될 수 있도록 상기 캠결합부와 연통되게 타단으로 개방되어 상기 오일이 통과될 수 있는 유로부가 형성되며 상기 유로부와 상기 캠결합부가 연통되도록 형성된 댐핑홈이 형성된 댐핑부재와, 상기 유로부를 개폐할 수 있고 상기 돌기부가 상기 유로부에 삽입되면 돌기부에 의해 이동되어 상기 유로부를 개방할 수 있도록 상기 유로부에 삽입된 볼과, 상기 볼이 상기 유로부를 폐쇄할 수 있도록 상기 볼을 지지할 수 있게 상기 유로부에 장착된 제1스프링을 구비하여 상기 수용부에 회전이 구속되고 슬라이딩할 수 있게 장착된 댐핑수단과,
   상기 댐핑수단이 상기 샤프트로 가압되어 슬라이딩하면 복귀시킬 수 있도록 상기 댐핑수단을 지지할 수 있게 상기 수용부에 장착된 제2스프링을 포함하며,
   상기 댐핑부재는 일단으로 개방된 상기 캠결합부와, 타단으로 개방된 상기 댐핑홈 및 상기 돌기부가 삽입될 수 있게 상기 유로부의 일측을 형성하는 유로홈이 형성되어 상기 수용부에 회전이 구속되고 슬라이딩할 수 있게 장착된 이동캠과,
   상기 댐핑홈과 연통될 수 있게 상기 유로부의 타측을 형성하도록 관통된 관통공이 형성되며, 상기 댐핑홈으로 오일이 통과할 수 있는 단면적을 줄일 수 있게 상기 댐핑홈에 삽입되도록 일단에 댐핑돌기가 형성되어 상기 이동캠의 타단에 결합된 캡을 구비하는 것을 특징으로 하는 댐핑힌지.
2. 제1항에 있어서,
   상기 이동캠은 상기 하우징에 대한 회전이 고정되도록 외주면에 고정돌기가 더 형성되며, 상기 유로홈이 상기 볼을 수용하여 상기 볼에 의하여 상기 캠결합부로 유동되는 오일을 차단할 수 있도록 상기 캠결합부 방향으로 단면이 감소되는 것을 특징으로 하는 댐핑힌지.
3. 삭제

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