(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドアの長手方向に形成され、その上下部分が上部キャップと下部キャップとによってそれぞれブロックされる溝に移動可能に埋め込まれる単体と、
その一端が前記上部キャップから突出し、回転自在に支持され、その他端が前記単体に延びる軸と、
その外周面が前記単体の内周面に沿って摺動自在に設置され、前記単体の内部部分を上部チャンバと下部チャンバとに区切るピストンと、
ドアの開閉に応じてドアの回転力が前記軸に適用されると、前記軸の回転運動を前記ピストンの軸線方向の直線運動に変換する回転／直線運動変換ユニットと、
前記ピストン内に設置され、ドアの開閉に応じて前記ピストンの昇降速度を制御し、前記ピストンが上昇する場合に制動機能を選択的に提供する制動ユニットと、
ドアの閉鎖時にドアがその初期位置に復帰するように復元力を前記回転／直線運動変換ユニットに提供する復帰ユニットと、
ドア内に埋め込まれている前記単体の高さを変える高さ調整ユニットと、
前記復帰ユニットの一端が前記上部キャップに固定されるように前記単体内に設置され、復元力を前記軸に提供して前記軸をドアの閉じ方向に対して逆の方向に回転させるトーションスプリングと、
前記トーションスプリングに関連して、ドアの開閉時に現開口角度が所定の開口角度を超える場合に前記トーションスプリングの弾性力の増加を妨げ、ドアの開閉時に現開口角度が前記所定の開口角度を超えない場合に前記トーションスプリングの弾性力を回復するクラッチユニットと、
からなり、
前記クラッチユニットは、
その外周が前記単体の内周に固定される外側クラッチと、
前記外側クラッチの上端部に回転自在に挿入され、その内部空間には前記軸が回転自在の接触状態で支持され、その上端部に前記トーションスプリングの下端部が結合される内部クラッチと、
前記外側クラッチと内部クラッチ間に配置され、ドアの開口角度に応じて前記内部クラッチを前記軸に連結する役割を果たすか、または前記内部クラッチを前記軸から分離する役割を果たす一対のローラーボールとが含まれ、
前記一対のローラーボールの一部に対応する一対の第１半球挿入溝が互いに対向して前記軸の外周に形成され、
前記一対のローラーボールの一部に対応する一対の第２半球挿入溝が互いに対向して前記外側クラッチの内周に形成され、
前記第１及び第２半球挿入溝に対応する一対の貫通孔が、前記一対のローラーボールに前記一対の貫通孔を貫通させるように前記内部クラッチ内に形成される、
ことを特徴とする自動復帰機能を有する埋込型ヒンジ装置。
【請求項２】
前記回転／直線運動変換ユニットは、
前記本体の内周に設置され、互いに垂直に対向して形成される第１及び第２垂直ガイド孔を含む第１円筒部と、
前記軸から延び、その中に対称構造のスパイラル形状をなす前記第１及び第２上昇ガイド孔が相互に移動可能なようにそれぞれ貫通形成され、当該第２円筒部がドア回転時に前記本体に適用される相対外力によって旋回されることを特徴とする第２円筒部と、
その一端が前記ピストンに接続され、その他端が前記第２円筒部の内周に摺動自在に挿入されるピストンロッドと、
その両端が前記第１及び第２上昇ガイド孔を介して前記第１及び第２垂直ガイド孔に結合され、その中央部分が前記ピストンロッドの他端に結合されるガイドピンと、
からなることを特徴とする請求項１に記載の埋込型ヒンジ装置。
【請求項３】
前記回転／直線運動変換ユニットは、
前記本体の内周に設置され、その中に対称構造のスパイラル形状をなす第１及び第２上昇ガイド孔が前記本体の外周に沿ってそれぞれ相互に移動可能なように貫通形成される第１円筒部と、
前記軸から前記第１円筒部の内部部分に向かって延び、その中に第１及び第２垂直ガイド孔が互いに垂直に対向して貫通形成される第２円筒部と、
その一端が前記ピストンに接続され、その他端が前記第２円筒部の内周に摺動自在に挿入されるピストンロッドと、
その両端が前記第２円筒部の第１及び第２垂直ガイド孔を介して前記第１円筒部の第１及び第２上昇ガイド孔に結合され、その中央部分が前記ピストンロッドの上端部に結合されるガイドピンと、
からなることを特徴とする請求項１に記載の埋込型ヒンジ装置。
【請求項４】
前記回転／直線運動変換ユニットは、
その中に対称構造のスパイラル形状をなす第１及び第２上昇ガイド孔がそれぞれ相互に移動可能なように貫通形成される第１円筒部と、
前記軸から前記第１円筒部の内部部分に向かって延び、垂直に貫通形成されるガイド孔を含む延長軸と、
前記ピストンから延び、その上端部に一対の対向するピンホールが形成され、その内周が前記第１円筒部の外周に摺動自在に結合される円筒状ピストンロッドと、
前記第１円筒部の第１及び第２上昇ガイド孔、前記円筒状ピストンロッドの一対のピンホール、及び前記延長軸の垂直ガイド孔に結合され、それによって、ドアの回転時に前記ピストンロッドと共に回転しながら昇降するガイドピンと、
からなることを特徴とする請求項１に記載の埋込型ヒンジ装置。
【請求項５】
前記回転／直線運動変換ユニットは、
その上端部が前記本体の内周に設置され、その中に対称構造のスパイラル形状をなす第１及び第２上昇ガイド孔がそれぞれ相互に移動可能なように貫通形成される第１円筒部と、
前記軸から前記第１円筒部の内部部分に向かって延び、垂直に貫通形成されるガイド孔を含む延長軸と、
前記ピストンから延び、その上端部に一対の対向するピンホールが形成される、その内周に前記延長軸が挿入され、その外周に前記第１円筒部が摺動自在に結合される円筒状ピストンロッドと、
前記第１円筒部の第１及び第２上昇ガイド孔、前記円筒状ピストンロッドの一対のピンホール、及び前記延長軸の垂直ガイド孔に結合され、それによって、ドアの回転時に前記ピストンロッドと共に回転しながら昇降するガイドピンと、
からなることを特徴とする請求項１に記載の埋込型ヒンジ装置。
【請求項６】
前記回転／直線運動変換ユニットは、
その上端部が前記本体の内周に設置され、その中に対称構造のスパイラル形状をなす第１及び第２上昇ガイド孔がそれぞれ相互に移動可能なように貫通形成される第１円筒部と、
前記軸から前記第１円筒部の内部部分に向かって延び、前記延長端部に垂直に形成される複数の垂直ガイド突起を含む延長軸と、
前記ピストンから延び、その上端部に一対の対向するピンホールが形成され、その内周には前記延長軸の複数の垂直ガイド突起に対応する溝が形成され、その外周に前記第１円筒部の内周が摺動自在に結合される円筒状ピストンロッドと、
前記円筒状ピストンロッドと前記第１円筒部の第１及び第２上昇ガイド孔とにそれぞれ形成される一対の対向するピンホールに結合され、それによってドアの回転時に前記ピストンロッドと共に回転しながら昇降する第１及び第２ガイドピンと、
からなることを特徴とする請求項１に記載の埋込型ヒンジ装置。
【請求項７】
前記回転／直線運動変換ユニットは、
その上端部が前記本体の内周に設置され、その下端部が延出し、その中に一対の対向するピンホールが前記第１円筒部の下端部に形成される第１円筒部と、
前記第１円筒部の内部部分に向かって延び、その外周にスパイラル形状をなす２条おねじ部が形成される延長軸と、
前記ピストンから延び、互いに垂直に対向して貫通形成される一対の垂直ガイド孔を含み、その内周に前記延長軸における前記２条おねじ部に対応する２条めねじ部が形成され、その外周に前記第１円筒部が摺動自在に結合される円筒状ピストンロッドと、
前記円筒部に形成される一対の対向するピンホールと、前記円筒状ピストンロッドに形成された前記一対の垂直ガイド孔とにそれぞれ結合されることによって、ドアの回転時に前記円筒状ピストンロッドが垂直に昇降することを特徴とする第１及び第２ガイドピンと、
からなることを特徴とする請求項１に記載の埋込型ヒンジ装置。
【請求項８】
前記第１及び第２上昇ガイド孔が、第１カム線図角度をなす第１上昇セクションと、第２カム線図角度をなす第２上昇セクションと、からなり、前記第２カム線図角度は前記第１カム線図角度と比べて比較的に小さく、停止セクションのカム線図角度が零（ゼロ）であることを特徴とする請求項３に記載の埋込型ヒンジ装置。
【請求項９】
前記制動ユニットは、
ドアの復帰に応じて前記ピストンが上昇する場合に制動機能を選択的に提供すると共に、
前記上部チャンバと前記下部チャンバ間をオイルが流れることができるように前記ピストンの中心に貫通形成される第１油路と、
その一端が前記回転／直線運動変換ユニットに接続され、その他端が前記ピストンの中心に摺動自在に接続され、前記第１油路に連通する第２油路を含み、さらに、前記上部チャンバに連通するピストンロッドと、
前記ピストンの第１油路に設置され、ドア開口時に前記第１油路を開いてオイルを前記下部チャンバから前記上部チャンバに高速で移動させ、ドアの閉鎖時に前記第１油路をブロックして前記オイルを貫通孔を介して前記上部チャンバから前記下部チャンバに低速で移動させる板状逆止弁と、
ドアの閉鎖時に前記板状逆止弁の貫通孔を制限して昇降する前記ピストンの上昇速度を制御する上昇速度制御ユニットと、
からなることを特徴とする請求項１に記載の埋込型ヒンジ装置。
【請求項１０】
前記上昇速度制御ユニットが、その最先端部を前記板状逆止弁の貫通孔に挿入することで前記貫通孔を介して前記上部チャンバから前記下部チャンバに移動するオイルの流量を制御する液圧制御ロッドを含むことを特徴とする請求項９に記載の埋込型ヒンジ装置。
【請求項１１】
前記液圧制御ロッドは、ドアの開口角度に応じて前記逆止弁の貫通孔を介して移動する前記オイルの流量を変化させるために高速セクション設定器と低速セクション設定器とを含むことを特徴とする請求項１０に記載の埋込型ヒンジ装置。
【請求項１２】
前記液圧制御ロッドの最先部分の高さを変化させる高さ調整ユニットをさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の埋込型ヒンジ装置。
【請求項１３】
前記逆止弁には、前記ピストンが高速で上昇することが求められることから、前記上部チャンバが所定の圧力まで加圧される場合に過圧を解除する過圧防止ユニットがさらに含まれることを特徴とする請求項９に記載の埋込型ヒンジ装置。
【請求項１４】
前記制動ユニットは、
ドアの復帰に応じて前記ピストンが上昇する場合に制動機能を選択的に提供すると共に、
前記上部チャンバと前記下部チャンバ間をオイルが流れることができるように前記ピストンの中心に貫通形成される第１油路と、
その一端が前記回転／直線運動変換ユニットに接続され、その他端が前記ピストンの中心に接続され、前記第１油路に連通する第２油路を含み、さらに、前記上部チャンバに連通するピストンロッドと、
前記ピストンの第１油路に設置され、ドア開口時に前記第１油路を開いてオイルを前記下部チャンバから前記上部チャンバに高速で移動させ、ドアの閉鎖時に前記第１油路をブロックして前記オイルを貫通孔を介して前記上部チャンバから前記下部チャンバに低速で一貫して移動させる板状逆止弁と、
からなることを特徴とする請求項１に記載の埋込型ヒンジ装置。
【請求項１５】
締め付けねじまたはピンを用いて前記上部キャップの少なくとも一部分に固定されて、
ドアを前記上部キャップの少なくとも他の部分に固定させる固定ブラケットをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の埋込型ヒンジ装置。
【請求項１６】
前記復帰ユニットが前記下部チャンバ内に設置され、ドア開口時に圧縮され、ドアの閉鎖時に前記ピストンを上昇させる復元力を提供する復帰ばねを含むことを特徴とする請求項１に記載の埋込型ヒンジ装置。
【請求項１７】
冷蔵庫のドア内に埋め込まれ、その上下部分が上部キャップと下部キャップとによってそれぞれブロックされる単体と、
その一端が前記上部キャップから突出し、その他端が前記単体に延びる軸と、
その外周面が前記単体の内周面に沿って摺動自在に設置され、前記単体の内部部分を上部チャンバと下部チャンバとに区切るピストンと、
ドアの開閉に応じてドアの回転力が前記軸に適用されると、前記軸の回転運動を前記ピストンの軸線方向の直線運動に変換する回転／直線運動変換ユニットと、
前記ピストン内に設置され、ドアの開閉に応じて前記ピストンの昇降速度を制御し、前記ピストンが上昇する場合に制動機能を選択的に提供する制動ユニットと、
トーションスプリングの一端が前記軸の上端部に固定されるように前記単体内に設置され、復元力を前記軸に提供して前記軸をドアの閉じ方向に対して逆の方向に回転させるトーションスプリングと、
前記トーションスプリングに関連して、ドアの開閉時に現開口角度が所定のクラッチ作動開始角度を超える場合に前記トーションスプリングの弾性力の増加を妨げ、ドアの開閉時に現開口角度が前記所定のクラッチ作動開始角度を超えない場合に前記トーションスプリングの弾性力を回復し、そこで、前記クラッチ作動開始角度が３０°〜５０°に設定されることを特徴とするクラッチユニットと、
からなり、
前記クラッチユニットには、その外周が前記単体の内周に固定される外側クラッチと、前記外側クラッチの上端部に回転自在に挿入され、その内部空間には前記軸が回転自在の接触状態で支持され、その上端部に前記トーションスプリングの下端部が結合される内部クラッチと、前記外側クラッチと内部クラッチ間に配置され、ドアの開口角度に応じて前記内部クラッチを前記軸に連結する役割を果たすか、または前記内部クラッチを前記軸から分離する役割を果たす一対のローラーボールとが含まれ、前記一対のローラーボールの一部に対応する一対の第１半球挿入溝が互いに対向して前記軸の外周に形成され、前記一対のローラーボールの一部に対応する一対の第２半球挿入溝が互いに対向して前記外側クラッチの内周に形成され、前記第１及び第２半球挿入溝に対応する一対の貫通孔が、前記一対のローラーボールに前記一対の貫通孔を貫通させるように前記内部クラッチ内に形成されることを特徴とする自動復帰機能を有する埋込型ヒンジ装置。
【請求項１８】
２節リンクユニットであって、
自動復帰力をドアに伝達し、前記ヒンジ装置の軸に対する出力であると共に、
冷蔵庫の本体の下端部に固定され、その中にドアの回転軸が設置される支持ブラケットと、
その一端が前記ヒンジ装置の軸に結合され、ドアの閉鎖時に前記ヒンジ装置の自動復帰力を伝達する駆動リンクと、
その一端が前記駆動リンクの他端に旋回可能に結合され、その他端が前記支持ブラケットに旋回可能に結合されることで、前記駆動リンクの自動復帰動作に応じてドアが前記回転軸の周りに復帰することを強要するフォロアーリンクと、
前記フォロアーリンクの両端を前記駆動リンクと前記支持ブラケットとに旋回可能に結合し、前記旋回軸を同時に移動可能に支持する第１及び第２ボールジョイントと、
からなる２節リンクユニットをさらに含む請求項１７に記載の埋込型ヒンジ装置。
【請求項１９】
ドア内に埋め込まれる前記本体の高さを変化させる高さ調整ユニットをさらに含むことを特徴とする請求項１７に記載の埋込型ヒンジ装置。
【請求項２０】
第１及び第２直径部分が段差部分を介して互いに連通するドアの回転軸と同じ軸上でドアの下端部から上方に延びる第１溝と、
ドアが所定の開口角度以内で開いている場合に、自動復帰力が下方に突出する軸に適用されることにより前記ヒンジ装置が自動的に復帰できる前記第１溝内に埋め込まれるヒンジ装置モジュールと、
前記ヒンジ装置モジュールの高さを調整する高さ調整ユニットと、
からなり、
前記ヒンジ装置モジュールは、
下端部に形成された下部キャップ及び上端部に形成された上部キャップによってブロックされる単体と、
ドアの閉鎖時にドアがその初期位置に復帰するように復元力を前記回転／直線運動変換ユニットに提供する復帰ユニットと、
前記復帰ユニットの一端が前記下部キャップに固定され、前記本体の下部分に組み込まれ、復元力を前記軸に提供して前記軸をドアの閉じ方向に回転させるトーションスプリングと、
が含まれ、
前記高さ調整ユニットは、
ドアの下端部に形成された前記第１溝の第２直径部分内に埋め込まれ、その中に複数のガイド溝がドアの内側に形成された円形内周部分から所定の同一角度で半径方向に長手方向に沿って形成されるガイドハウジングと、
その貫通孔には前記ヒンジ装置モジュールから突出する軸が回転自在に支持され、その上端部の外周部分は前記ヒンジ装置モジュールの本体の内側に挿入され、その中間部分では前記ガイドハウジングのガイド溝に対応する複数の連結突起が所定の角度で半径方向に長手方向に沿って突出し、その下端部の外周部分では第１ねじ山が形成される下部キャップと、
制限された回転を有する前記下部キャップの貫通孔を介して外側に向かって突出する前記軸に連結する固定ナットと、
前記下部キャップの下端部が通過する貫通孔を有し、前記第１溝の進入をドアの下端部で部分的に阻止するために設置される固定ブラケットと、
前記調整ナットの内周部分に形成された第２ねじ山が前記固定ブラケットの貫通孔を介して突出する前記下部キャップの第１ねじ山に螺合する調整ナットと、
からなり、それによって前記ヒンジ装置モジュールは前記調整ナットの回転に応じて昇降する、
ことを特徴とする請求項１７に記載の埋込型ヒンジ装置。
【請求項２１】
前記固定ナットと軸が支持ブラケットの貫通孔に挿入かつ固定され、ドアの回転に応じて発生する摩擦抵抗を減少させるために前記下部キャップと前記固定ナット間に挿入されるスラスト軸受をさらに含むことを特徴とする請求項２０に記載の埋込型ヒンジ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動復帰機能を有する埋込型ヒンジ装置に関し、特に、復帰ばねを除去することにより、前記ヒンジ装置の全長を短縮し、クラッチユニットに関連するトーションスプリングのみによってドアの閉じ力を提供することで前記トーションスプリングの効率を向上させてドアの開閉力を高め、ドアの閉じ力を補償するために前記トーションスプリングの長さを増加し、ドアの閉じ力を増強するようにカム線図の傾き角度を設定することにより、コンパクトな構造を実現し、ドアの自動復帰機能を確実に実現する自動復帰機能を有する埋込型ヒンジ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ヒンジ装置は、必要に応じて２つの部材を間隔を置いて配置させたり、一部材を軸の周りで別部材に折り重ねたりするための装置である。前記ヒンジ装置の代表例は、ドアまたは窓枠に使用される水平アクチュエータ、または冷蔵庫、携帯電話またはノートブックコンピュータに使用される垂直アクチュエータを含む上下回転ヒンジ装置を含む左右回転ヒンジ装置である。
【０００３】
従来の自動復帰機能を有するヒンジ装置が韓国特許出願公開第２００１−００２７８３２号で開示されている。
【０００４】
従来のヒンジ装置の場合、ドアの回転に応じて昇降する変換ヘッドが一対のガイドピンによってガイドされ、前記ガイドピンは４つのヒンジナックルに固定される。加えて、シリンダーと前記変換ヘッドとは前記４つのナックルに組み込まれる。それ故、前記可動ヒンジナックルは大きな負荷を受け、長い間回転すると前記ヒンジ装置の耐久性が低下し、その構造は複雑である。その結果、組立生産性が劣化する。
【０００５】
加えて、ドアの自動復帰機能を実行する圧縮ばねはドアの自動復帰時に大きな復元力を提供できないので、従来の埋込型の小型ヒンジ装置を冷蔵庫のドアなどの大型ドアに適用することは困難である。また、一時的にドアを固定する固定具が従来のヒンジ装置に設置されないため、前記ドアは所定の角度で開かれている状態で回転しない。それ故、従来のヒンジ装置はユーザーにとって不便である。
【０００６】
なお、韓国実用新案登録第０２７１６４６号では、油圧式ドアクローザーとスプリング式ドアクローザーが別々に構成され前者と後者が互いに結合されるヒンジ式ドア開閉装置が開示されている。
【０００７】
加えて、韓国特許登録第４３５１８８号では、スパイラルカム線図を有する単一カムシャフトを用いたヒンジ装置が開示されており、その多段自動復帰速度設定構造が安定化されているが、ドアの閉鎖時に必要な復元力は前記ヒンジ装置から得られない。その結果、ドアの閉じ力は低く、それ故、ドアの自動復帰は円滑に達成されない。さらに、前記ヒンジ装置の直径が大きいので、埋込型ヒンジ装置にすることは困難である。また、制動ユニットの構造も複雑になる。
【０００８】
また、韓国特許出願公開第２００６−１７２２８号で開示されているスリム型の自動復帰機能を有するヒンジ装置の場合、上記の韓国特許第４３５１８８号の問題点を考慮して提案がなされており、前記ヒンジ装置の直径は外部ハウジングを除去することによって小さくなっている。しかしながら、前記ヒンジ装置の直径が小さくされているのでその制動力も低くなっており、多段階制動構造を採用することによって、かかる制動力の低下問題を解決することが試みられている。
【０００９】
なお、大型ドア用の自動復帰機能を有するヒンジ装置が韓国特許出願公開第２００６−１８４６１号（２００６年３月２日）で開示されており、上記の韓国特許第４３５１８８の号問題点を考慮した提案がなされ、ダブルカムシャフトを採用している。ドアの閉じ力の低下を補償するために設置される上部カムシャフトには下部カムシャフト様の一対のスパイラル昇降孔が含まれる。前記スパイラル昇降孔は、ピストンロッドとバルブが前記回転カムシャフトによって作動される際にその回転力を垂直方向に変動させて３０％ほどの損失を引き起こす可能性もある。その結果、前記上部カムシャフトはドアの閉じ力を向上させる上に大きな役割を果たさず、前記上部カムシャフトの全長が若干長くなるという問題点もある。
【００１０】
なお、ピストンの昇降をガイドするカム線図は、油圧回路が従来のヒンジ装置の制動機能を提供する場合にカムシャフトの円筒部に形成されることから、その長さは比較的に長くない。それ故、前記ピストンの上下移動距離とオイルの移動速度が小さい場合、著しい温度変化が起こると過敏に反応することから、前記ピストンの昇降速度を制御することは困難である。その結果、流量制御に関与する制御ロッドなどの作動精度を高めることが必要であった。
【００１１】
また、トーションスプリングやクラッチ機器を含む従来のヒンジ装置の場合では、外側クラッチを本体に固定させるために締め付けねじが使用されたが、前記クラッチユニットの動作時に強力なねじりモーメントを発生する前記トーションスプリングの一端が前記外側クラッチに固定されるので、長い時間の経過後に前記締め付けねじの緩み現象が起こる可能性もある。この現象が起こる場合、前記ヒンジ装置の自動復帰機能は失われる可能性もある。同様に、従来のヒンジ装置における上部キャップの場合でさえも前記トーションスプリングの一端は固定されることから、前記外側クラッチを前記本体に確実に固定することが必要になる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上記問題点を解決するため、本発明の目的は自動復帰機能を有する埋込型ヒンジ装置を提供することにあり、そこで、該ヒンジ装置は、復帰ばねを除去することにより、前記ヒンジ装置の全長を短縮し、クラッチユニットに関連するトーションスプリングのみでドアの閉じ力を提供することで、ドアの開閉力に一層効果的に寄与するように前記トーションスプリングの効率を向上させることを特徴とし、さらに、ドアの閉じ力を最終段階で増強するようにカム線図の傾き角度を設定することにより、コンパクトな構造を達成し、ドアの自動復帰機能を確実に実現できることを特徴とする。
【００１３】
本発明の別の目的は、復帰ばねが除去されていることから下部チャンバ内のさまざまな種類の組立部品を容易に組み立てることができると共に、その他の関連部品をさらに除去することもできるのでコストを削減することを特徴とする自動復帰機能を有する埋込型ヒンジ装置を提供することにある。
【００１４】
本発明のさらに別の目的は回転／直線運動変換ユニットを含む自動復帰機能を有するヒンジ装置を提供することにあり、該変換ユニットは、カム線図がそれぞれ形成される一対の昇降孔を大径の第１円筒部内に形成することにより、前記カム線図の全長を増加させ、ピストンの上下移動距離とオイルの移動速度とを増加させることで、オイル流量制御に関与する外部温度変化に伴う制御ロッドなどの処理精度の低下に起因する過敏な反応を抑制することを特徴とする。
【００１５】
本発明のまた別の目的は、過圧防止弁と逆止弁とを結合して簡単な構造に統合できるピストンを含む自動復帰機能を有するヒンジ装置を提供することある。
【００１６】
その上、本発明のさらに別の目的は冷蔵庫のドア用の自動復帰機能を有するヒンジ装置を提供することにあり、該ヒンジ装置では、クラッチユニットのクラッチ開口角度が４５度に設定されていることを特徴とし、４５度以上の開口角度では前記クラッチユニットの動作が停止されてトーションスプリングのねじれ歪みを止め、４５度以下の開口角度では前記クラッチユニットの動作が回復されて自動復帰機能を実行することを特徴として、さらに、特定の開口角度以上ではドアの停止状態が保持されて冷蔵庫を便利に使用できることを特徴とする。
【００１７】
本発明のさらなる目的はリンクユニットを含む冷蔵庫のドア用の自動復帰機能を有するヒンジ装置を提供することにあり、該ヒンジ装置では、移動可能な旋回軸を有するボールジョイントがフォロアーリンクの両端に含まれていることで、冷蔵庫のドアが不正確に設置されている場合でさえもフレームヒンジや冷蔵庫のドアの高さの許容範囲内で前記ヒンジ装置の高さを調整したり、前記ヒンジ装置を再設置することなしに負荷／ノイズを吸収して、前記リンクユニットは負荷／ノイズを発生することなしに円滑に動作できることを特徴とする。
【００１８】
本発明のさらに別の目的は、ドアの回転に応じてドアの回転力が軸に適用される際に、その軸の回転運動をピストンの軸線方向の直線運動に変換する回転／直線運動変換ユニットを含む自動復帰機能を有するヒンジ装置を提供することにある。
【００１９】
本発明のさらにまた別の目的は、高さ調整機能を下部キャップに提供することにより、不完全なドアでも容易かつ正確にドアフレームに設置することができる自動復帰機能を有するヒンジ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明の上記目的を達成するため、本発明の一態様によれば、
ドアの長手方向に形成され、その上下部分が上部キャップと下部キャップとによってそれぞれブロックされる溝に移動可能に埋め込まれる単体と、
その一端が前記上部キャップから突出し、回転自在に支持され、その他端が前記単体に延びる軸と、
その外周面が前記単体の内周面に沿って摺動自在に設置され、前記単体の内部部分を上部チャンバと下部チャンバとに区切るピストンと、
ドアの開閉に応じてドアの回転力が前記軸に適用されると、前記軸の回転運動を前記ピストンの軸線方向の直線運動に変換する回転／直線運動変換ユニットと、
前記ピストン内に設置され、ドアの開閉に応じて前記ピストンの昇降速度を制御し、前記ピストンが上昇する場合に制動機能を選択的に提供する制動ユニットと、
ドアの閉鎖時にドアがその初期位置に復帰するように復元力を前記回転／直線運動変換ユニットに提供する復帰ユニットと、
ドア内に埋め込まれている前記単体の高さを変える高さ調整ユニットと、
からなる自動復帰機能を有する埋込型ヒンジ装置が提供される。
【００２１】
本発明によれば、前記復帰ユニットは、
前記復帰ユニットの一端が前記上部キャップに固定されるように前記単体内に設置され、復元力を前記軸に提供して前記軸をドアの閉じ方向に対して逆の方向に回転させるトーションスプリングと、
前記トーションスプリングに関連して、ドアの開閉時に現開口角度が所定の開口角度を超える場合に前記トーションスプリングの弾性力の増加を妨げ、ドアの開閉時に現開口角度が前記所定の開口角度を超えない場合には前記トーションスプリングの弾性力を回復するクラッチユニットと、
からなる。
【００２２】
好ましくは、しかし必ずしも必要ではないが、前記ヒンジ装置はさらに、自動復帰力をドアに伝達する２節リンクユニットであって、
冷蔵庫の本体の下端部に固定され、その中にドアの回転軸が設置される支持ブラケットと、
その一端が前記ヒンジ装置の軸に結合され、ドアの閉鎖時に前記ヒンジ装置の自動復帰力を伝達する駆動リンクと、
その一端が前記駆動リンクの他端に旋回可能に結合され、その他端が前記支持ブラケットに旋回可能に結合されることで、前記駆動リンクの自動復帰動作に応じてドアが前記回転軸の周りに復帰することを強要するフォロアーリンクと、
前記フォロアーリンクの両端を前記駆動リンクと前記支持ブラケットとに旋回可能に結合し、前記旋回軸を同時に移動可能に支持する第１及び第２ボールジョイントと、
からなる２節リンクユニットをさらに含む。
【００２３】
本発明の別の一態様によれば、
第１及び第２直径部分が段差部分を介して互いに連通するドアの回転軸と同じ軸上でドアの下端部から上方に延びる第１溝と、
ドアが所定の開口角度以内で開いている場合に、自動復帰力が下方に突出する軸に適用されることにより前記ヒンジ装置が自動的に復帰できる前記第１溝内に埋め込まれるヒンジ装置モジュールと、
前記ヒンジ装置モジュールの高さを調整する高さ調整ユニットと、
からなり、前記高さ調整ユニットは、
ドアの下端部に形成された前記第１溝の第２直径部分内に埋め込まれ、その中に複数のガイド溝がドアの内側に形成された円形内周部分から所定の同一角度で半径方向に長手方向に沿って形成されるガイドハウジングと、
その貫通孔には前記ヒンジ装置モジュールから突出する軸が回転自在に支持され、その上端部の外周部分は前記ヒンジ装置モジュールの本体の内側に挿入され、その中間部分では前記ガイドハウジングのガイド溝に対応する複数の連結突起が所定の角度で半径方向に長手方向に沿って突出し、その下端部の外周部分では第１ねじ山が形成される下部キャップと、
制限された回転を有する前記下部キャップの貫通孔を介して外側に向かって突出する前記軸に連結する固定ナットと、
前記下部キャップの下端部が通過する貫通孔を有し、前記第１溝の進入をドアの下端部で部分的に阻止するために設置される固定ブラケットと、
前記調整ナットの内周部分に形成された第２ねじ山が前記固定ブラケットの貫通孔を介して突出する前記下部キャップの第１ねじ山に螺合する調整ナットと、
からなり、それによって前記ヒンジ装置モジュールは前記調整ナットの回転に応じて昇降する、
ことからなる埋込型ヒンジ装置も提供される。
【発明の効果】
【００２４】
上記のように、本発明に係る自動復帰機能を有するヒンジ装置の場合、復帰ばねを前記ヒンジ装置から除去することにより、前記ヒンジ装置の全長を短縮し、それによって、クラッチユニットに関連するトーションスプリングのみでドアの閉じ力を提供することで、ドアの開閉力に一層効果的に寄与するように前記トーションスプリングの効率を向上させ、それによって、ドアの閉じ力を増強させるようにカム線図の傾き角度を設定することで、コンパクトな構造を達成し、ドアの自動復帰機能を確実に実現する。
【００２５】
本発明では、復帰ばねが除去されていることから下部チャンバ内のさまざまな種類の組立部品を容易に組み立てることができると共に、その他の関連部品をさらに除去することもできるのでコストを削減する。
【００２６】
本発明では、過圧防止弁と逆止弁とを結合して簡単な構造に統合することができるので、前記ヒンジ装置をコンパクトに統合し、本体の気密を保つさまざまな種類のＯリングとピストンが、強風などの外力によってドアが急に閉じられる場合に前記上部チャンバ内で発生する過圧によって損傷を受けることを防止する。
【００２７】
本発明では、カム線図がそれぞれ形成される一対の昇降孔が大径のカムインサートの円筒部内に形成されることにより、前記カム線図の全長を増加させ、ピストンの上下移動距離とオイルの移動速度とを増加させることで、オイル流量制御に関与する外部温度変化に伴う制御ロッドなどの処理精度の低下に起因する過敏な反応を抑制する。
【００２８】
本発明では、２節リンクユニットが設けられ、その中ではボールジョイントがフォロアーリンクの両端に含まれている。それ故、冷蔵庫のドアが不正確に設置されている場合でさえも、または不正確に設置されたドアを補正するためにドアの高さが調節されているときでさえも、前記ヒンジ装置の高さを調整したり、または前記ヒンジ装置を再設置することなしに負荷／ノイズを吸収することによってドアを円滑に自動復帰させることができる。
【００２９】
本発明では、高さ調整ナットがドアの下部キャップに設けられ、前記高さ調整ナットをドアの回転軸と同じ軸上で埋込状態に設置した後には、ドアがそのサイズまたは設置状態の観点から不良の場合でさえも前記高さ調整ナットを回転させることによって、不完全なドアでも容易かつ正確にドアフレームに設置することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
本発明の上記乃至その他の目的乃至利点は、下記の添付図面を参照して本発明の好適な実施形態を詳細に説明することによって、より明確になるであろう。
【図１】本発明の第１実施形態に係る回転／直線運動変換ユニットを用いて例示される冷蔵庫のドア用の自動復帰機能を有するヒンジ装置を示す断面図である。
【図２Ａ】本発明の第１実施形態に係る回転／直線運動変換ユニットを用いて例示される冷蔵庫のドア用の自動復帰機能を有するヒンジ装置がリンクユニットを用いて冷蔵庫に設置されている状態を示す正面図である。
【図２Ｂ】図２Ａのリンクユニットを示す拡大断面図である。
【図２Ｃ】前記リンクユニットと図２Ａのヒンジ装置の分解斜視図である。
【図２Ｄ】前記リンクユニットと図２Ｃのヒンジ装置の組立斜視図である。
【図３Ａ】本発明の第１実施形態に係る、軸の回転運動をピストンの軸線方向の直線運動に変換する回転／直線運動変換ユニットを示す組立斜視図である。
【図３Ｂ】本発明の第１実施形態に係る、軸の回転運動をピストンの軸線方向の直線運動に変換する回転／直線運動変換ユニットを示す分解斜視図である。
【図３Ｃ】本発明の第１実施形態に係る、軸の回転運動をピストンの軸線方向の直線運動に変換する回転／直線運動変換ユニットを示す長手方向の断面図である。
【図４】図３Ａに示したカムインサートの昇降ガイド孔のカム線図を説明するために平面上に図示する図表である。
【図５Ａ】図１に示した自動復帰ヒンジ装置の外側クラッチと一体的に形成される第１円筒部を示す断面図である。
【図５Ｂ】図５ＡのＡ−Ａ１線に沿った前記第１円筒部を示す断面図である。
【図５Ｃ】図５ＡのＢ−Ｂ１線に沿った前記第１円筒部を示す断面図である。
【図５Ｄ】図１に示した自動復帰ヒンジ装置の内部クラッチを示す正面図である。
【図５Ｅ】図１のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。
【図６Ａ】図１に示した上部キャップを示す正面図である。
【図６Ｂ】図１に示した上部キャップを示す平面図である。
【図６Ｃ】図１に示した上部キャップを示す底面図である。
【図６Ｄ】図６ＡのＤ〜Ｄ１線に沿った上部キャップの断面図である。
【図７Ａ】本発明に係る、過圧防止弁と逆止弁とを含むピストンを示す断面図である。
【図７Ｂ】図７Ａの過圧防止弁と前記逆止弁との構成要素を示す分解斜視図である。
【図７Ｃ】その過圧防止弁と逆止弁の構成要素が除去されている図７Ａのピストンを示す断面図である。
【図８Ａ】ドア開閉時の前記逆止弁の動作と前記過圧防止弁の動作を説明する断面図である。
【図８Ｂ】ドア開閉時の前記逆止弁の動作と前記過圧防止弁の動作を説明する断面図である。
【図８Ｃ】ドア開閉時の前記逆止弁の動作と前記過圧防止弁の動作を説明する断面図である。
【図９】本発明に係る液圧制御ロッドを示す正面図である。
【図１０Ａ】本発明に係る冷蔵庫のドア用のリンクユニットを含む前記自動復帰ヒンジ装置の開口角度に応じた動作状態を例示する概略図である。
【図１０Ｂ】本発明に係る冷蔵庫のドア用のリンクユニットを含む前記自動復帰ヒンジ装置の開口角度に応じた動作状態を例示する概略図である。
【図１０Ｃ】本発明に係る冷蔵庫のドア用のリンクユニットを含む前記自動復帰ヒンジ装置の開口角度に応じた動作状態を例示する概略図である。
【図１１】本発明の第１実施形態に係る自動復帰ヒンジ装置から液圧ロッドが除去されている、本発明の第１変更形態に係る冷蔵庫のドア用の自動復帰ヒンジ装置を示す断面図である。
【図１２Ａ】本発明の第２実施形態に係る軸の回転運動をピストンの軸線方向の直線運動に変換する回転／直線運動変換ユニットの組立斜視図である。
【図１２Ｂ】本発明の第２実施形態に係る軸の回転運動をピストンの軸線方向の直線運動に変換する回転／直線運動変換ユニットの分解斜視図である。
【図１２Ｃ】図１２ＢのＢ−Ｂ’線に沿った回転／直線運動変換ユニットの断面図である。
【図１２Ｄ】図１２ＢのＢ−Ｂ’線に沿った回転／直線運動変換ユニットの長手方向の断面図である。
【図１３Ａ】本発明の第３実施形態に係る、軸の回転運動をピストンの軸線方向の直線運動に変換する回転／直線運動変換ユニットの組立斜視図である。
【図１３Ｂ】本発明の第３実施形態に係る、軸の回転運動をピストンの軸線方向の直線運動に変換する回転／直線運動変換ユニットの分解斜視図である。
【図１３Ｃ】本発明の第３実施形態に係る、軸の回転運動をピストンの軸線方向の直線運動に変換する回転／直線運動変換ユニットの第１長手方向の断面図である。
【図１３Ｄ】本発明の第３実施形態に係る、軸の回転運動をピストンの軸線方向の直線運動に変換する回転／直線運動変換ユニットの第２長手方向の断面図である。
【図１４Ａ】本発明の第４実施形態に係る、軸の回転運動をピストンの軸線方向の直線運動に変換する回転／直線運動変換ユニットの組立斜視図である。
【図１４Ｂ】本発明の第４実施形態に係る、軸の回転運動をピストンの軸線方向の直線運動に変換する回転／直線運動変換ユニットの分解斜視図である。
【図１４Ｃ】本発明の第４実施形態に係る、軸の回転運動をピストンの軸線方向の直線運動に変換する回転／直線運動変換ユニットの第１長手方向の断面図である。
【図１４Ｄ】本発明の第４実施形態に係る、軸の回転運動をピストンの軸線方向の直線運動に変換する回転／直線運動変換ユニットの第２長手方向の断面図である。
【図１５Ａ】本発明の第５実施形態に係る、軸の回転運動をピストンの軸線方向の直線運動に変換する回転／直線運動変換ユニットの組立斜視図である。
【図１５Ｂ】本発明の第５実施形態に係る、軸の回転運動をピストンの軸線方向の直線運動に変換する回転／直線運動変換ユニットの分解斜視図である。
【図１５Ｃ】本発明の第５実施形態に係る、軸の回転運動をピストンの軸線方向の直線運動に変換する回転／直線運動変換ユニットの第１長手方向の断面図である。
【図１５Ｄ】本発明の第５実施形態に係る、軸の回転運動をピストンの軸線方向の直線運動に変換する回転／直線運動変換ユニットの第２長手方向の断面図である。
【図１６Ａ】本発明の第６実施形態に係る、軸の回転運動をピストンの軸線方向の直線運動に変換する回転／直線運動変換ユニットの組立斜視図である。
【図１６Ｂ】本発明の第６実施形態に係る、軸の回転運動をピストンの軸線方向の直線運動に変換する回転／直線運動変換ユニットの分解斜視図である。
【図１６Ｃ】本発明の第６実施形態に係る、軸の回転運動をピストンの軸線方向の直線運動に変換する回転／直線運動変換ユニットの第１長手方向の断面図である。
【図１６Ｄ】本発明の第６実施形態に係る、軸の回転運動をピストンの軸線方向の直線運動に変換する回転／直線運動変換ユニットの第２長手方向の断面図である。
【図１７】露出型構造の液圧制御ロッドの高さ調整機構を示す断面図である。さらに、
【図１８】埋込型構造の液圧制御ロッドの高さ調整機構を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の好適な実施形態に係る自動復帰機能を有する埋込型ヒンジ装置を添付図面を参照して説明する。以下の実施形態を通して、同様の符号を同様の要素に割り当てる。
【００３２】
図１は本発明の第１実施形態に係る回転／直線運動変換ユニットを用いて例示される冷蔵庫のドア用の自動復帰機能を有するヒンジ装置を示す断面図である。図２Ａは本発明の第１実施形態に係る回転／直線運動変換ユニットを用いて例示される冷蔵庫のドア用の自動復帰機能を有するヒンジ装置がリンクユニットを用いて冷蔵庫に設置されている状態を示す正面図である。図２Ｂは、図２Ａのリンクユニットを示す拡大断面図である。図２Ｃは前記リンクユニットと図２Ａのヒンジ装置の分解斜視図である。図２Ｄは前記リンクユニットと図２Ｃのヒンジ装置の組立斜視図である。
【００３３】
以下の説明では、例として、本発明に係る埋込型ヒンジ装置が冷蔵庫のドア設置されている構造を用いて本発明を説明するが、本発明に係る埋込型ヒンジ装置を、冷蔵庫を含む家電製品など、ならびにドア、消火ドア、及び地下鉄に設置されるスライドドアとして使用される非常ドアなどの建物構造埋込型として用いられるヒンジ装置に適用することも可能である。
【００３４】
１．  ヒンジ装置の全体構造
図２Ａに示すようにドア２，３の下端部にそれぞれ埋め込まれ、リンクユニット１０に結合されて自動復帰機能を提供する自動復帰ヒンジ装置２０を図１を参照して以下に詳細に説明する。
【００３５】
前記自動復帰ヒンジ装置２０は図３Ａ〜図３Ｄに示すように軸の回転運動をピストンの軸線方向の直線運動に変換する回転／直線運動変換ユニット５９を用いて完成されるが、本発明は後述する他の構造の回転／直線運動変換ユニットを採用する自動復帰ヒンジ装置２０に実装することもできる。
【００３６】
図１に例示する本発明に係る自動復帰ヒンジ装置２０では、前記ヒンジ装置の内部部分をそれぞれ閉じるために上部キャップ３１と下部キャップ３３が本体２１の上下側に圧入され、環状溝３１ａ，３３ａは、前記本体２１と前記上部キャップ３１間と前記本体２１と前記下部キャップ３３間の相互固定性をそれぞれ達成するために、前記上部３１と下部キャップ３３の外周部分に形成され、前記上部キャップ３１と前記下部キャップ３３の溝３１ａ，３３ａに対応する前記本体２１はそれぞれカシメ工程によって圧縮結合される。
【００３７】
加えて、図６Ａ〜図６Ｄに示すように、環状溝３１ａが前記上部キャップ３１の外周部分に形成され、所定の角度で円状に形成される８つのトレンチ溝３１ｂが、前記本体２１と前記上部キャップ３１間の連結力をさらに高めるために前記溝３１ａに付加的に形成され、前記連結力は前記８つのトレンチ溝３１ｂをさらに圧縮することによって大いに高められる。
【００３８】
軸５１を結合させる貫通孔３１ｃが前記上部キャップ３１の中央部分に形成され、固定ブラケット１５の固定時に一対のクランプねじ２２と固定ピン２３を連結させる一対のめねじ孔３１ｄと一対のピン・ユニオン孔３１ｅが前記上部キャップ３１の上側面に形成され、トーションスプリング７６の一端に固定される挿入孔３１ｆが前記上部キャップ３１の下側面に形成される。よって、前記単体２１と前記上部キャップ３１は一体化される。
【００３９】
また、前記軸５１が前記上部キャップ３１を貫通し、次いで、上記のように前記固定ナット１８に連結し、駆動リンク１４が、例えば、溶接などによって前記固定ナット１８に固定される場合、ユーザーが冷蔵庫のドア３を開くにつれて前記ドア３が回転すると、図１０Ａ〜１０Ｃに示すように、前記軸５１は前記冷蔵庫ドア３の開口角度に比例して反時計回りに回転する。
【００４０】
以下、前記軸５１がドアの開口度に応じて反時計回りに回転する場合を例として説明する。
【００４１】
図１に示すように、本発明に係る冷蔵庫用の自動復帰ヒンジ装置２０には、
その上端部が上部キャップに結合され、その下部分が、密閉されている下部キャップ３３によってブロックされる円筒体２１と、
その上端部が前記上部キャップ３１を介して外側に向かって露出し、前記本体２１から下方に延びる軸５１と、
その外周面が前記本体２１の内周面に沿って摺動自在に設置され、前記本体の内部部分を上部チャンバと下部チャンバとに区切るピストン６２と、
前記冷蔵庫ドア３の開閉に応じて冷蔵庫のドアの回転力が前記軸５１に適用されると、前記軸５１の回転運動を前記ピストン６２の軸線方向の直線運動に変換する回転／直線運動変換ユニット５９と、
前記ピストン６２内に設置され、前記ドア３の開閉に応じて前記ピストン６２の昇降速度を制御し、前記ピストン６２が上昇する場合に制動機能を選択的に提供する制動ユニット１００と、
その一端が前記上部キャップ３１に固定されて前記本体２１の上部分に収納され、前記軸５１を前記ドア３の閉じ方向に回転させる復元力を提供するトーションスプリング７６と、
前記トーションスプリング７６に関連して、ドアの開閉時に現開口角度が所定の開口角度を超える場合に前記トーションスプリングの弾性力の増加を妨げ、ドアの開閉時に現開口角度が前記所定の開口角度を超えない場合に前記トーションスプリング７６の弾性力を回復するクラッチユニット７０と、
が含まれる。
【００４２】
前記トーションスプリング７６と前記クラッチユニット７０とは、前記ドア３の閉鎖時に前記ドア３が元の位置に復帰するように前記復元力を回転／直線運動変換ユニット５９に提供する復帰ユニットに実装される。
【００４３】
符号６９は図１における気密用のＯリングを示す。
【００４４】
２．  前記ヒンジ装置の設置構造（リンクユニット）
図２Ａ〜図２Ｄに示すように、本発明に係るヒンジ装置２０は２ドア冷蔵庫１の冷蔵室と冷凍室の前記ドア２，３の下端部に埋め込まれ、リンクユニット１０を用いて実装されて前記ドア２，３の自動復帰をそれぞれ実現する。
【００４５】
前記２ドア冷蔵庫１が前記冷蔵室ドア２内にディスペンサーを含む場合には、前記ディスペンサーから発生する余分な水を冷蔵庫の外側に排出するホースは前記ドア２の回転軸４を介してその外側に延びる。従って、前記ドア２，３がそれぞれ所定の角度以内にある場合は、自動復帰機能を有する前記自動復帰ヒンジ装置２０は、図２Ａに示すように、前記ドア２，３の回転軸４，５から間隔を置き、前記ドア２，３の下端部での妨害がない位置に埋め込まれ、冷蔵庫の設置時に平行を保つ高さ調整ねじ６，７は前記冷蔵庫１の両側下端部本体１ａで回転自在に支持される。
【００４６】
しかしながら、本発明に係るヒンジ装置２０には前記冷蔵室ドア２内にディスペンサーが含まれないか、または、前記冷凍室ドア３の場合、前記ヒンジ装置は前記ドア２の回転軸４に直接に設置される。この場合、前記リンクユニット１０は前記ヒンジ装置２０で使用されない。
【００４７】
なお、前記２ドア２，３の場合、連結孔３ａが挿入され、図２Ａの構造と同様の構造によって前記冷蔵庫１の本体１ａの下側で固設される支持ブラケット１１の回転軸５に対して回転自在に支持される。
【００４８】
まず、前記リンクユニット１０には、その一端が前記ヒンジ装置２０の軸に結合される直線状レバー型駆動リンク１４と、その一端が第１ボールジョイント１６を介して前記駆動リンク１４に旋回可能に結合され、その他端が第２ボールジョイント１７を介して支持ブラケット１１に結合される湾曲状レバー型フォロアーリンク１３と、が含まれる。
【００４９】
前記フォロアーリンク１３は、好ましくは、前記駆動リンク１４をオーバーラップする部分を最小化することを目的に設計され、以上に示したように、前記フォロアーリンク１３の形状は一度ほぼ屈曲され、Ｌ字形の曲線に形成される。前記フォロアーリンク１３の形状は前記駆動リンク１４と前記フォロアーリンク１３間のリンク比のためにＬ字形状として決定される。加えて、前記フォロアーリンク１３の形状は前記ヒンジ装置２０の埋込位置に応じて、前記Ｌ字形でなくＩ字形の直線状レバー型に形成することもできる。その結果、前記フォロアーリンク１３の形状は前記ヒンジ装置２０の埋込位置と前記リンク比を考慮して柔軟に変更されることが好ましい。
【００５０】
なお、前記ヒンジ装置２０は、図１に示すように一対のクランプねじ２２と固定ピン２３を用いて前記ヒンジ装置２０が固定ブラケット１５に固定されている状態で前記４つのクランプねじ１９によって前記ドア２，３の下端面に固定される。前記ヒンジ装置２０は、前記固定ブラケット１５の貫通孔を介して下方に抜き出され、前記固定ナット１８によって外部から突出する前記軸５１に結合される。
【００５１】
この場合、前記ヒンジ装置２０の外部から突出する前記軸５１の最先端部分は対向する両面が平行になり直線状対向面をなし、その他部分が対向曲面を有する構造をなすように等分に切断される。前記軸５１の最先端部分に対応する前記形状の貫通孔１８ａは前記軸５１に結合された前記固定ナット１８に形成される。従って、前記固定ナット１８は制限された回転で前記軸５１に結合され、前記大径の固定ナット１８を介して前記軸５１の回転力を前記リンクユニット２０に伝達することができる。
【００５２】
図１に示すように、前記固定ナット１８は前記ヒンジ装置２０の軸５１に結合され、前記リンクユニット１０の駆動リンク１４は前記固定ナット１８の外周上で結合され、クランピングボルト２５が前記露出した軸５１の上側で係合されることにより、前記固定ナット１８の前記軸５１からの離脱を防止する。前記固定ナット１８と前記駆動リンク１４は溶接などによって互いに固定される。
【００５３】
この場合、その内周が前記固定ナット１８の外周に結合される一対のスラストワッシャー２４ａと２４ｂは前記固定ブラケット１５と前記駆動リンク１４間に挿入される。それ故、一対の前記スラストワッシャー２４ａと２４ｂが前記軸５１と前記駆動リンク１４の回転時に前記固定ブラケット１５との摩擦抵抗を低減するために挿入されることが好ましい。しかしながら、一対の前記スラストワッシャー２４ａと２４ｂは、本発明に係るヒンジ装置に必要不可欠な要素ではないので前記ヒンジ装置から省略することもできる。
【００５４】
なお、前記ドア３を支持する支持ブラケット１１は直角にて一度屈曲されてなる形状を有する。前記支持ブラケット１１の一側面は複数のクランピングボルト１２によって前記冷蔵庫１の本体１ａの下側で固設される。加えて、円筒状の回転軸５が前記支持ブラケット１１の他側で突出して、次いで、前記ドア３の連結孔３ａに挿入されている。
【００５５】
前記フォロアーリンク１３の両端部分で結合されている前記第１及び第２ボールジョイント１６，１７は同等の構造と機能を有する。前記第１ボールジョイント１６では、その内周が内向曲面をなす貫通孔１６３を有する軸受支持部１６ｃが前記フォロアーリンク１３の片側で固定的に連結されている。
【００５６】
その中央部分に貫通孔１６２形成され、その外周が前記貫通孔１６３の内向曲面に対応する曲面形状をなすジョイントボール１６ｂが前記軸受支持部１６ｃの貫通孔１６３に遊挿されていて、正常状態では、前記ジョイントボール１６ｂは前記軸受支持部１６ｃの貫通孔１６３から分離されない。つまり、前記ジョイントボール１６ｂの曲面の直径は前記貫通孔１６３の内周の上下進入部の直径よりも大きくなっていて、前記ジョイントボール１６ｂの上下部分はそれぞれ前記軸受支持部１６ｃから外側に向かって突出する。
【００５７】
ヒンジ軸の役割を果たす連結ボルト１６ａは、前記ジョイントボール１６ｂの貫通孔１６２と、前記駆動リンク１４の片側に形成された前記貫通孔１４ａとに貫入してから、固定六角ナット１６ｄに係合される。前記軸５１に結合された固定ナット１８が、後述のように前記駆動リンク１４の他側に形成された貫通孔１４ｂに固定される。この場合、前記ボールジョイントの組立及び分解時に使用される六角ナット用の溝１６１が前記連結ボルト１６ａのヘッドに形成される。
【００５８】
なお、前記第２ボールジョイント１７の場合でさえも、ジョイントボール１７ｂが前記フォロアーリンク１３の他側に固定された軸受支持部１７ｃによって移動可能に支持される。連結ボルト１７ａが前記ジョイントボール１７ｂの貫通孔１７２と、前記支持ブラケット１１ａの貫通孔１１ｂとを貫通し、次いで、前記連結ボルト１７ａの最先部分は六角ナット１７ｄに係合される。
【００５９】
従って、前記駆動リンク１４と前記フォロアーリンク１３とは前記第１ボールジョイント１６を介して前記連結ボルト１６ａによって前記リンクユニット１０で旋回可能に接続される。つまり、前記ジョイントボール１６ｂは前記フォロアーリンク１３の片側に移動可能に支持される。前記フォロアーリンク１３の他側は前記第２ボールジョイント１７を介して前記支持ブラケット１１に移動可能かつ旋回可能に接続される。
【００６０】
その結果、前記フォロアーリンク１３と前記リンクユニット１０の駆動リンク１４が不完全な設置位置または前記冷蔵庫ドア３の寸法不良のために水平性を保たない場合でさえも、前記第１及び第２ボールジョイント１６，１７のジョイントボール１６ｂ，１７ｂは前記ヒンジ軸の役割を果たす前記連結ボルト１６ａ，１７ａのねじれを防止する。従って、前記接続部分のねじられたヒンジ軸によって発生する摩擦と負荷はドア２，３の開閉時に発生しない。その結果、前記自動復帰機能を有するヒンジ装置２０の使用時にはノイズと部分的な摩耗は発生せずに円滑な動作を実現する。
【００６１】
また、冷蔵庫前記ドア２，３が不正確に配置されている場合でさえも、または不正確に設置されたドアを補正するためにドアの高さが調節されているときでさえも、前記ヒンジ装置の使用時に発生する負荷／ノイズを吸収することによって前記自動復帰ヒンジ装置２０を円滑に自動復帰させることができる。
【００６２】
３．  クラッチユニット
図５Ａは、図１に示した自動復帰ヒンジ装置の外側クラッチと一体的に形成される第１円筒部を示す断面図である。図５Ｂは、図５ＡのＡ−Ａ１線に沿った前記第１円筒部を示す断面図である。図５Ｃは、図５ＡのＢ−Ｂ１線に沿った前記第１円筒部を示す断面図である。図５Ｄは、図１に示した自動復帰ヒンジ装置の内部クラッチを示す正面図である。図５Ｅは前記自動復帰ヒンジ装置を示す図１のＣ−Ｃ’線に沿った断面図である。
【００６３】
図５Ａ〜図５Ｅに示すように、トーションスプリング７６は前記ドア３の閉鎖時にその閉じ力を高めるために前記本体２１の内部部分の上側に前記軸５１を包囲するように配設され、クラッチユニット７０はドアの回転に応じて発生するねじれ弾性力を制御するために前記トーションスプリング７６にその下端部で関連されるように前記トーションスプリング７６に配設される。この場合、前記トーションスプリング７６は円形状構造、より好ましくは、角形状構造として形成することでより大きなねじり復元力を得るようにする。
【００６４】
図５Ｅに示すように、前記クラッチユニット７０には、
その外周が強制的な圧入構造によって前記本体２１の中間内周に固定され、円筒状の内周を有する外側クラッチ７１と、
その上端部が前記本体２１の内周に接触し、その下端部が前記外側クラッチ７１の内周に回転自在に挿入され、しかも、その内部円形空間では前記軸５１が回転可能な接触状態で支持される内部クラッチ７３と、
前記外側クラッチ７１と内部クラッチ７３間に配置され、前記軸５１、つまりドアの開き角度に応じて前記内部クラッチ７３と前記軸５１とを結合・分離させる役割を果たす一対のローラーボール７５ａ，７５ｂと、
が含まれる。
【００６５】
ここで、前記一対のローラーボール７５ａ，７５ｂの一部に対応する一対の第１半球挿入溝７４ａが互いに対向して前記軸５１の外周に形成される。図５Ａ及び図５Ｃ１に示すように、前記一対のローラーボール７５ａ，７５ｂの一部に対応する一対の第２半球挿入溝７４ｃが互いに対向して前記外側クラッチ７１の内周に形成される。前記第１及び第２半球挿入溝７４ａ，７４ｃに対応する一対の貫通孔７４ｂが、前記一対のローラーボール７５ａ，７５ｂに前記一対の貫通孔７４ｂを貫通させるように前記内部クラッチ７３内に形成される。
【００６６】
図５Ａ及び図５Ｂに示すように、第１環状溝７１ｂが前記外側クラッチ７１と第１円筒部７１ａ間の前記外側クラッチ７１の外周において形成される。さらに、前記外側クラッチ７１と前記第１円筒部７１ａ間の連結力を高めるために、複数のトレンチ型溝７１ｃが追加的に設定される角度の全てにおいて前記第１環状溝７１ｂ内に形成される。前記第１円筒部７１ａと一体的に形成されている前記外側クラッチ７１は前記本体２１の外側から前記溝７１ｂ，７１ｃを圧縮することによって前記本体２１に固定される。加えて、円環状の突起７１ｅが前記内部クラッチ７３の下端部によって係止されるように前記外側クラッチ７１と前記第１円筒部７１ａ間の前記外側クラッチ７１の内周において突起する。
【００６７】
加えて、前記トーションスプリング７６の上端部は上部キャップ３１の下端部に形成されている挿入孔３１ｆに挿入され、その下端部は前記内部クラッチ７３の上端部に形成されている固定する孔７３ａによって固定される。
【００６８】
従って、前記軸５１がドア開口時に回転する場合、前記内部クラッチ７３は前記軸５１に関連して、例えば、０〜４５°の範囲内で共に回転し、前記トーションスプリング７６のねじれ変形が得られる。その後、前記クラッチユニット７０のクラッチ作動開始角度が４５°に到達する場合、前記クラッチユニットが動作して前記トーションスプリング７６のねじれ変形は停止し、前記軸５１のみが回転する。
【００６９】
図５Ｅに示したクラッチユニット７０は前記クラッチユニット７０のクラッチ作動開始角度が９０°に達する場合を例示する。本発明が前記冷蔵庫１に適用される場合、前記ドア２または３に主に使用されるドア開口角度は３０〜５０°の範囲内であるので、前記クラッチユニット７０のクラッチ作動開始角度は例えば４５°に設定される。
【００７０】
前記クラッチ作動開始角度４５°の角度に設定するために、前記外側クラッチ７１の上端部に形成される第２挿入溝７４ｃは、前記軸５１の外周に形成された第１挿入溝７４ａと、前記内部クラッチ７３に形成された貫通孔７４ｂとが前記軸５１が初期状態にある時間に基づいて４５°だけ回転する位置に配置される。これは本発明が、復帰ばねを使用しないがトーションスプリングのみを使用するドアに適切なスリム型自動復帰ヒンジ装置に適用される例である。
【００７１】
従って、前記復帰ばねと前記トーションスプリングの両方を必要とする大型ドア用の自動復帰ヒンジ装置の場合では、前記クラッチユニット７０のクラッチ作動開始角度を所望の角度、例えば３０°に設定することが可能である。
【００７２】
前記一対のローラーボール７５ａ，７５ｂは、ピン形状をなして形成されるその断面図がそれぞれ円形で、は前記一対の第１挿入溝７４ａと前記貫通孔７４ｂ間、及び前記一対の第１挿入溝７４ａと前記第２挿入溝７４ｃ間に遊挿される。前記一対のローラーピン７５ａ，７５ｂによる係止工程を、後述する前記ヒンジ装置の動作と共に詳細に説明する。
【００７３】
４．  回転／直線運動変換ユニット（第１実施形態）
図３Ａ〜図３Ｃはそれぞれ、本発明の第１実施形態に係る、軸の回転運動をピストンの軸線方向の直線運動に変換する回転／直線運動変換ユニットを示す組立斜視図、分解斜視図、及び長手方向の断面図である。
【００７４】
図１、図３Ａ〜図３Ｃ、及び図４に示すように、本発明の第１実施形態に係る回転／直線運動変換ユニット５９には、
前記本体２１の内周内に設置され、それぞれ相互に移動可能なように対称構造のスパイラル形状をなす第１及び第２上昇ガイド孔５４ａ，５４ｂがその外周に沿って貫通形成される第１円筒部７１ａと、
前記第１円筒部７１ａの内部部分に向かって前記軸５１から延び、第１及び第２垂直ガイド孔７８が互いに垂直に対向して貫通形成される第２円筒部５３ａと、
その両端が前記第１円筒部７１ａの第１及び第２上昇ガイド孔５４ａ，５４ｂを介して前記第２円筒部５３の第１及び第２垂直ガイド孔７８に結合され、その中央部分がピストン６２に接続されたピストンロッド６１の上端部に結合されるガイドピン６７と、
が含まれる。
【００７５】
この場合、前記カム線図が形成される前記一対の上昇ガイド孔５４ａ，５４ｂは図４に示すように形成される。
【００７６】
従って、前記冷蔵庫ドア３がユーザーによって回転されると、前記回転／直線運動変換ユニット５９はその回転力を前記軸５１に前記リンクユニット１０を介して伝達する。前記軸５１が反時計回りまたは時計回りに回転すると、前記ガイドピン６７は前記軸５１と共に前記一対の上昇ガイド孔５４ａ，５４ｂに沿って回転し、前記一対の垂直ガイド孔７８内で下方にまたは上方に移動する。その結果、前記ピストンロッド６１に接続された前記ピストン６２は回転し、所定の距離だけ下方にまたは上方に下降または上昇する。最後に、前記回転／直線運動変換ユニット５９は前記軸５１に適用された回転運動を前記ピストン６２の直線運動に変換する役割を果たす。
【００７７】
前記カム線図をなす前記一対の上昇ガイド孔，５４ａ，５４ｂは前記回転／直線運動変換ユニット５９内の大径の前記第１円筒部７１ａ内に形成されるので、前記カム線図の長さを比較的に増加させる。よって、前記カム線図の長さが増加する場合、前記ピストン６２の上下移動距離もまた増加する。それ故、前記ピストン６２を介して上部チャンバ３４と下部チャンバ３５の間を移動するオイルの移動速度もまた増加する。
【００７８】
その結果、従来のヒンジ装置の油圧回路内のオイル移動速度が小さい場合に温度が著しく変化すると、前記ピストンの上昇速度の制御を行うことが困難であったが、本発明のヒンジ装置ではオイルの移動速度が増加される。それ故、温度が著しく変化すると前記ピストンの上昇速度の制御を行うことが困難になるという従来の問題は感知されない。よって、その上昇速度制御に関与する制御ロッド４５、アクチュエータ６０、逆止弁８１などの処理精度を低下させることが可能である。
【００７９】
前記回転／直線運動変換ユニット５９と前記第１及び第２上昇ガイド孔５４ａ，５４ｂのカム線図を本発明に係るヒンジ装置の動作の説明と共に以下に詳細に説明する。
【００８０】
５．  アクチュエータの上昇ガイド構造
以下、前記アクチュエータ６０の上昇ガイド構造と前記ヒンジ装置の動作を図４を参照して詳細に説明する。加えて、ドアの閉じ力を提供する前記トーションスプリング７６の弾性力を制御する前記クラッチユニットのクラッチ工程を共に説明する。
【００８１】
まず、前記外側クラッチ７１と一体的に形成されている前記第１円筒体７１ａ内に形成された前記第１及び第２上昇ガイド孔５４ａ，５４ｂは図４に示すようにドア開口角度に関連して動作し、３つのセクション「ａ」〜「ｃ」に分かれていて前記ピストン６２の上昇をガイドする。つまり、第１セクション「ａ」はドアの開口角度０〜５０°、第２セクション「ｂ」はドアの開口角度５０〜９９°、及び第３セクション「ｃ」は９９〜１６０°のドア開口角度をガイドする。一般的な冷蔵庫用のドアでは実際の許容開口角度がドアの開口角度を制限するストッパーのために１３５〜１４０°の範囲に制限されるので、そのドアを使用する上の障害とならないが、前記第３セクション「ｃ」の最大開口角度は１６０°に設定される。
【００８２】
前記３つのセクション「ａ」〜「ｃ」のうち、前記第１セクション「ａ」は前記アクチュエータ６０のピストン６２が昇降する開口角度は０〜５０°の範囲で決定され、前記第１及び第２上昇ガイド孔５４ａ，５４ｂのカム線図角度αは前記第２セクション「ｂ」の角度βよりも比較的に大きく設定されることで、前記ピストン６２の上昇の効率を高め、前記油圧回路の抵抗と前記トーションスプリング７６の復元力の比例的な劣化に起因するその閉じ力の損失を補充するセクションである。
【００８３】
前記第１セクション「ａ」、つまり、その開口角度が０〜５０°の範囲では、ドアの復帰速度は一定の速度に制限され、ユーザーの安全を確保するための逆止弁８１と前記ピストン６２を含む制動ユニット１００によって遅延される。しかしながら、ドアの自動復帰を完了するために、ドアに設置されたラッチには、ドアがドアフレームに設置されたロックに結合されるような最終閉じ力がなければならない。
【００８４】
本発明の上記実施形態では復帰ばねが省略されているので、前記クラッチユニット７０は４５°のドア開口角度にて係合される。ドア開口角度が４５°を超えると、前記トーションスプリング７６の逆ねじり作用は停止する。その開口角度が４５°未満であると前記クラッチ動作は解除されて、前記軸５１に対して逆にねじられている前記トーションスプリング７６の復元力を伝達する。それ故、前記クラッチユニットはドアの復帰時に直接影響するように設定されている。
【００８５】
従って、前記第１セクション「ａ」では、前記逆止弁８１は動作せず、前記トーションスプリング７６は、その開口角度が４５°を超えるまで開口角度に比例して逆にねじられる。前記内部クラッチ７３と前記軸５１が左ねじ方向に回転するので、前記アクチュエータ６０、つまり、前記ピストン６２はドア開口時に下降する。
【００８６】
しかしながら、ドアの自動復帰時には、前記クラッチユニット７０のクラッチ動作は開口角度４５°未満から解除され、逆にねじられた状態の前記トーションスプリング７６から供給される復元力は前記内部クラッチ７３と前記軸５０を時計回りに回転させる。その必然的結果、前記トーションスプリング７６の弾性力は前記ピストン６２に加えられて、ドアを初期位置に戻った状態、つまり、係止状態にさせる。
【００８７】
その開口角度が４５°を超えて５０°に達するまで、前記クラッチユニット７０はクラッチ状態、つまり、前記トーションスプリング７６が逆ねじり作用が停止されている状態を保つ。前記ピストン６２は連続的に下降する。それ故、前記逆止弁８１は動作しない。その結果、前記内部クラッチ７３と前記軸５１が容易に左ねじ方向に回転して、ユーザーは大きな力を用いることなしにドアを開くことができる。
【００８８】
なお、本発明では、ドアの自動復帰時にラッチをドアフレームに設置された係止ユニットに結合させる閉じ力を増強するための復帰ばねを含んで下部チャンバを設計することが可能である。この場合、前記クラッチユニット７０のクラッチ作動開始角度は３０°に設定され、前記クラッチユニット７０は３０°の開口角度で係合される。その開口角度が３０°の開口角度を超えると、前記トーションスプリング７６の逆ねじり作用は停止される。その開口角度が３０°の開口角度未満であると、前記クラッチ動作は解除されて、逆にねじられていた前記トーションスプリング７６の復元力は前記復帰ばねの復元力に加えられる。それ故、前記軸５１は動作することができる。
【００８９】
また、前記第２セクション「ｂ」、つまり、その開口角度が９５〜９９°の範囲では、前記クラッチユニット７０はクラッチ状態、つまり、前記トーションスプリング７６が逆ねじり作用が停止されている状態を保つ。前記ピストン６２は底点に至るまで連続的に下降する。それ故、前記逆止弁８１は動作しない。その結果、前記内部クラッチ７３と前記軸５１がドアの開口度に応じて容易に左ねじ方向に回転して、ユーザーは大きな力を用いることなしにドアを開くことができる。
【００９０】
なお、前記第２セクション「ｂ」では、前記第１及び第２上昇ガイド孔５４ａ，５４ｂのカム線図角度βは前記第１セクション「ａ」のカム線図角度αよりも比較的に小さく設定される。これは、昇降用のカム線図を前記第１円筒部７１ａの限定された領域以内で０〜１６０°の範囲において前記ピストン６２に配置することに他ならない。
【００９１】
本発明では、圧縮ばねである前記復帰ばねが除去される。それ故、自動復帰は前記トーションスプリング７６のみで達成される。上記のように、前記クラッチユニット７０は４５°の開口角度からクラッチ状態になる。それ故、前記カム線図角度は前記ヒンジ装置の動作に影響をおよばさない。
【００９２】
また、前記ピストン６２が底点に到達している前記第３セクション「ｃ」、つまり、９９〜１６０°の開口角度の範囲では、前記カム線図角度は零（ゼロ）に設定されて、オイルの流量を零（ゼロ）させることでドアの一時停止を達成する。よって、ユーザーは前記ドア２または３を便利に開閉することができる。加えて、前記第３セクション「ｃ」では、前記自動復帰が前記復帰ばね６７を前記下部チャンバに追加することによってブロックされる。ここで、前記ドア２または３が開かれた状態の角度は維持される。
【００９３】
従来のヒンジ装置では、開口角度ドアがドアの開口時、０°、つまり、完全に閉じられた状態から１８０°、つまり、完全に開かれた状態に変わることから、ドアを開くために必要な開き力はその開口角度に直接比例して増加する。それ故、ドアを開くためにより大きな力を必要とする。しかしながら、本発明は、前記第１セクション「ａ」では４５°のドア開口角度までドアの閉じ力を保持するために従来と同様の開き力を必要とするが、実際に主に使用される３０〜６０°の開口角度の場合には４５°未満の開口角度のセクションと比較して著しく小さい開き力しか必要としない。前記トーションスプリング７６の逆ねじり作用を前記クラッチユニット７０の動作に応じて前記第１セクション「ａ」の４５°の開口角度から停止できるので、ドアは容易に開ける。
【００９４】
６．  制動ユニット
本発明で適用される制動ユニット１００は、前記ピストン６２内に設置され、前記ピストン６２の昇降速度をドア３の開閉に関連して制御する。加えて、前記制動ユニット１００は前記ピストン６２がドアの復帰に応じて上昇する場合に制動機能を選択的に提供する。
【００９５】
６−１  制動ユニットの全体構造
前記制動ユニット１００には、
その最先端部が前記ガイドピン６７に連結され、前記軸５１の第２円筒部５３の内部部分に上下摺動自在に結合され、さらに、その下端部が前記ピストン６２の中心に一体的に接続され、しかも、オイルがそれを介して前記上部／下部チャンバ３４，３５間を流れることができる貫通孔９０を含むピストンロッド６１と、
前記ピストンロッド６１の貫通孔９０に連通する前記ピストン６２の中心に形成され、ドア開口時にオイルがそれに沿って前記下部チャンバ３５から前記上部チャンバ３４に移動する油路を開き、さらにオイルがドアの閉鎖時にそれに沿って前記上部チャンバ３４から前記下部チャンバ３５に移動する前記油路を制限し、前記油路を介して流れるオイルを少量にさせる逆止弁８１と、
その最先端部が前記ピストンロッド６１の溝９４に挿入され、ドアの閉鎖時に昇降する前記ピストン６２の昇降速度を制御する液圧制御ロッド４５、
が含まれる。
【００９６】
前記逆止弁８１は前記ピストンを高速で上昇させるために必要であるため、前記上部チャンバ内の圧力が所定の圧力まで増加する場合に過圧を解放する過圧防止弁８０が含まれる。
【００９７】
６−２  過圧防止弁と逆止弁
以下、前記過圧防止弁と一体的に形成されている前記逆止弁の構造と動作を図７Ａ〜図８Ｃを参照して説明する。
【００９８】
図７Ａは、本発明に係る、過圧防止弁と逆止弁とを含むピストンを示す断面図である。図７Ｂは、図７Ａの過圧防止弁と前記逆止弁との構成要素を示す分解斜視図である。図７Ｃは、その過圧防止弁と逆止弁の構成要素が除去されている図７Ａのピストンを示す断面図である。図８Ａと図８Ｂはそれぞれ、ドア開閉時の前記逆止弁の動作を説明する図表であり、図８Ｃは前記過圧防止弁の動作を説明する図表である。
【００９９】
図７Ａ〜図７Ｃに示すように、ピストンロッド６１は過圧防止弁と逆止弁を含むピストン６２内に一体的に形成されることによりアクチュエータ６０を形成する。前記ピストン６２の下端部から前記ピストンロッド６１の内側に連通する溝９７は前記アクチュエータ６０の中央部分に形成される。前記ピストン６２内に形成された前記溝９７は第１〜第３の直径部分９１〜９３を有するように形成され、その直径は３つの段差で漸減する。
【０１００】
その直径が最小の第３直径部分９３は、前記ピストンロッド６１に広範囲にわたって形成される溝９４の直径と同様に形成される。また、貫通孔９０は前記溝９４内に形成されて前記上部チャンバ３４に連通する。
【０１０１】
図７Ｂに示すように、貫通孔８１ａがその中央部分に形成され、その向かい合う両面が切開されて互いに並行になり、他の向かい合う両側面が湾曲状になっているシート状の板から構成される逆止弁８１が前記溝９７の第２直径部分９２に挿入されている。その外径が前記第２直径部分９２を超えるが前記第１直径部分９１よりも小径で、貫通孔８２ａがその中央部分に形成される過圧防止弁８２が前記逆止弁８１の下部分に挿入されている。その外径が前記過圧防止弁８２の外径を超えず、貫通孔８３ａがその中央部分に形成される皿状ばね８３が前記過圧防止弁８２の下側に挿入されている。過圧防止リング８４が前記過圧防止弁８及び前記皿状ばね８３と、前記第１直径部分９１の内周間に挿入されている。過圧防止クランピングボルト８５の外周は、前記過圧防止リング８４と前記皿状ばね８３が前記溝から離脱せず、前記皿状ばね８３を前記過圧防止弁８２と密着状態に保つために前記溝９７の最下部分で前記溝９７の内周に螺合される。
【０１０２】
また、前記過圧防止弁８２の外径は前記過圧防止リング８４の内径よりも小さくなるように設定される。過圧が発生する際に、過圧を除去する過圧解放油路（ＯＰ）が形成される。過圧が発生する際に過圧を除去する前記過圧解放油路（ＯＰ）を形成するために、貫通孔８５ａが前記過圧防止クランピングボルト８５の中央部分に形成され、少なくとも１対の貫通孔８５ｂ，８５ｃが前記過圧防止クランピングボルト８５の外側に形成される。
【０１０３】
液圧制御ロッド４５が、前記逆止弁８１の中央部分、前記過圧防止弁８２、前記皿状ばね８３及び前記過圧防止クランピングボルト８５に形成されている前記貫通孔８１ａ〜８３ａ及び８５ａに挿入される。前記過圧防止弁８２、前記皿状ばね８３及び前記過圧防止クランピングボルト８５の中央部分に形成された前記貫通孔８２ａ，８３ａ、及び８５ａは前記逆止弁８１の貫通孔８１を超えるように大きく形成される。
【０１０４】
前記逆止弁８１は、その油圧に応じて前記第２直径部分９２内で上下に移動するように配置される。前記第２直径部分９２と前記第３直径部分９３は上方向勾配９５を介して互いに接続され、前記第２直径部分９２と前記第１直径部分９１は垂直段差部分９６を介して互いに接続される。前記過圧防止弁８２、前記皿状ばね８３、前記過圧防止リング８４、及び前記過圧防止クランピングボルト８５は、溝１０９がその上に形成される前記ピストン６２と共に過圧防止ユニット８０を形成する。
【０１０５】
前記ピストン６２は、前記ドア２または３が開くと前記回転／直線運動変換器５９によって下降する。その結果、前記下部チャンバ３５内のオイルは図８Ａの矢印に沿って前記上部チャンバ３４に流入する。この場合、前記下部チャンバ３５内のオイルは前記過圧防止クランピングボルト８５、前記皿状ばね８３及び前記過圧防止弁８２の中央部分に形成された前記貫通孔８５ａ，８３ａ、及び８２ａに流入し、次いで、前記逆止弁８１を移動させるので、前記逆止弁８１の上面の外周が前記第２直径部分９２と前記第３直径部分９３間の前記勾配９５に接触する。次いで、前記オイルは、前記逆止弁８１の中央部分に形成された小さい貫通孔８１ａと共に、前記逆止弁８１の両切開側面と前記勾配９５間の大きな空間を介して容易に移動する。その結果、前記下部チャンバ３５内のオイルのために、前記ピストン６２は下降する際に制動圧力の影響を著しく受けない。
【０１０６】
上記の場合と逆に前記ドアが閉じられると、前記ピストン６２は上昇する。それ故、前記上部チャンバ３４内のオイルは図８Ｂの矢印に沿って前記下部チャンバ３５に流入する。この場合、前記逆止弁８１はその上側に圧力を受け、前記逆止弁８１の下面が前記過圧防止弁８２の上面に接触するように移動する。その結果、前記過圧防止弁８２の上面が前記垂直段差部分９６に密着するため、前記上部チャンバ３４内のオイルは前記逆止弁８１の外周部分の間隙に応じて油路を形成しないが、前記逆止弁８１、前記過圧防止弁８２、前記皿状ばね８３及び前記過圧防止クランピングボルト８５の中央部分に形成される前記貫通孔８１ａ〜８３ａ、及び８５ａを貫通する正常油路（ＮＰ）を介してわずかな量だけ移動する。その結果、前記ピストン６２が上昇すると、前記ピストン６２は前記上部チャンバ３４内のオイルのために制動圧力の影響を著しく受けて、低速で上昇する。
【０１０７】
なお、上記のように、前記過圧防止弁ユニット８０はユーザーが正常速度で前記ドア２または３を閉じる場合に動作しないが、強風などの大きな外力を受けてドアが急激に閉じると動作する。つまり、ドアが上記のように正常速度で開閉される場合、前記油路は前記逆止弁８１において設定された位置に応じて選択的にブロックされる。
【０１０８】
前記ドア２または３が開かれている状態で強力な閉じ力が強風または人間によって人工的にドアに適用される場合、前記ピストン６２は前記回転／直線運動変換器５９を介して高速で上昇することが求められる。
【０１０９】
前記ピストン６２が前記外力によって高速で強力な力で瞬間的に上昇する場合、前記上部チャンバ３４内のオイルのために過圧が前記逆止弁８１の上側面にかかる。前記前記逆止弁８１と前記過圧防止弁８２とにかけられる圧力が前記皿状ばね８３の弾性力を超えると、前記皿状ばね８３は前記オイルの圧力のために平坦に展開され、前記垂直段差部分９６に密着している前記過圧防止弁８２の上面は下方に移動する。前記過圧防止弁８２が下方に移動する場合、過圧解放油路（ＯＰ）が前記過圧防止クランピングボルト８５の貫通孔８５ｂ，８５ｃに沿って、前記逆止弁８１の外周と前記ピストン６２の内周間と、前記過圧防止弁８２と前記過圧防止リング８４間とに形成されて、前記オイルは図８Ｃの矢印に従って前記下部チャンバ３５に流入する。
【０１１０】
従って、前記上部チャンバ３４内のオイルは前記過圧解放油路（ＯＰ）と、その中央部分に形成された前記貫通孔８５ａ，８３ａ、及び８２ａを通過する前記正常油路（ＮＰ）とを介して大量に前記下部チャンバ３５に流入することにより過圧状態を解除する。
【０１１１】
その結果、前記本体２１と前記ピストン６２の周りに気密用に配設されたさまざまな種類のＯリングの１つが前記上部チャンバ３４内の過圧によって破壊されたり、前記本体が損傷したりすることがなく、漏出を事前に防止する。
【０１１２】
しかしながら、正常なドアの閉じ動作に応じて前記上部チャンバ３４内に発生する圧力が前記皿状ばね８３の弾性力よりも小さいと、前記過圧防止弁８３は油圧によって下方に移動しない。上記のように、前記過圧防止弁８３が下方に移動しないが、前記ピストン６２の垂直段差部分９６との弾性接触状態が保たれる場合、前記過圧解放油路（ＯＰ）は前記垂直段差部分９６と前記過圧防止弁８３間に形成されない。従って、前記皿状ばね８３は、所定の過圧が起こる場合に変更できるような弾性を持たせて設計されることが好ましい。
【０１１３】
６−３  液圧制御ロッド
前記液圧制御ロッド４５はロッド形状をなして形成され、前記液圧制御ロッド４５の下端部は下部キャップ３３の中央部分に螺合されるプラグ３６の溝に固定され、所定の長さの突起は前記液圧制御ロッド４５の上側に形成される。
【０１１４】
前記液圧制御ロッド４５には、
ドアの開口角度に応じて前記貫通孔８５ａ，８３ａ、及び８２ａを貫通する正常油路（ＮＰ）を介して移動し、特に、小径の前記逆止弁８１の貫通孔８１ａを介して移動し、図９に示すように、オイルの流量をさまざまに変えるように前記円形ロッド形状の一側面が長手方向に大きく切り込まれている多量のオイルの流量を有する第１及び第２高速セクション設定器４５ａ，４５ｃと、
少量のオイルの流量を有する低速セクション設定器４５ｂと、
が含まれ、前記低速セクション設定器４５ｂは前記第１及び第２高速セクション設定器４５ａ，４５ｃ間に配置され、前記円形ロッド形状の一側面が長手方向にわずかに切り込まれている。
【０１１５】
前記液圧制御ロッド４５の第１高速セクション設定器４５ａは０〜１５°のドア開口角度に対応するように設定され、前記液圧制御ロッド４５の低速セクション設定器４５ｂは１５〜４５°のドア開口角度に対応するように設定され、さらに、前記液圧制御ロッド４５の第２高速セクション設定器４５ｃは４５〜１６０°のドア開口角度に対応するように設定される。
【０１１６】
本発明において、前記液圧制御ロッド４５の低速セクション設定器４５ｂが１５〜４５°のドア開口角度に対応するように設定される理由は、前記クラッチユニット７０のクラッチ作動開始角度が４５°の開口角度に設定されているためである。つまり、ドアの復帰時にドア開口角度が４５°以下になる場合、クラッチ状態は解除され、前記トーションスプリング７６の復元力が作動状態になることで、前記ドア２または３を急に復帰させる。ユーザーの安全を確保するため、オイルの流量は、ドアが１５〜４５°のドア開口角度のセクションにおける低速で復帰するように低減され、それによって制動力を増加させる。
【０１１７】
加えて、前記液圧制御ロッド４５の第１高速セクション設定器４５ａが０〜１５°のドア開口角度に対応するように設定される理由は、ドアのラッチによって係止状態に保つように前記ドア２または３を完全にその初期位置に復帰させるために、オイルの流量を増加させることによって前記ピストン６２の上昇速度、つまり、ドアの閉じ速度を高めるためである。
【０１１８】
加えて、前記液圧制御ロッド４５の第２高速セクション設定器４５ｃが４５〜１６０°のドア開口角度に対応するように設定される理由は、ドアのラッチによって係止状態に保つように前記ドア２または３を完全にその初期位置に復帰させるために、オイルの流量を増加させることによって前記ピストン６２の上昇速度、つまり、ドアの閉じ速度を制御できるようにするためである。
【０１１９】
この場合、前記高速セクション設定器４５ａ，４５ｃが、現オイルの流量と、前記逆止弁８１がオフ状態で動作しない状態、つまり、ドアの開口時における（つまり、前記ピストンの下降時の）オイルの流量とを比較することで、比較的に大きなオイルの流量を可能にするように設定されることが好ましい。
【０１２０】
また、前記低速セクション設定器４５ｂの一部ですら、前記ピストン６２の上昇時に前記逆止弁８１の貫通孔８１ａの内側に入るセクションでは、前記上部チャンバ３４から前記下部チャンバ３５に移動するオイルの流量は前記ピストン６２の上昇位置に応じて徐々に増加して、前記制動力を低下させ、ドアの復元力を増加させる。前記高速セクション設定器４５ａ，４５ｃと前記低速セクション設定器４５ｂとは各セクションの長さを前記自動復帰ヒンジ装置が適用される物体に応じて変化するように設定する。さらに、前記低速セクション設定器４５ｂにおけるテーパー量も決定される。
【０１２１】
７．  ヒンジ装置の全動作
本発明に係るヒンジ装置の全動作を図８Ａ〜図８ｂ、図１０Ａ〜図１０Ｃを参照して以下に例示する。
【０１２２】
図１０Ａ〜図１０Ｃはそれぞれ、本発明に係る冷蔵庫のドア用のリンクユニットを含む前記自動復帰ヒンジ装置の開口角度に応じた動作状態を例示する概略図である。
【０１２３】
７−１  ドア開口時
まず、前記ドア３が、閉じている状態、つまり、図１０Ａに示すように停止している初期状態から、図１０Ｂに示すように開かれると、つまり、冷蔵庫の冷凍室ドア３が時計回りに開かれると、リンクユニット１０の駆動リンク１４は前記ドア３の開口度に応じて反時計回りに回転し、フォロアーリンク１３は時計回りに回転する。
【０１２４】
前記駆動リンク１４が反時計回りに回転すると、その外部回転力が伝達されるので、前記固定ナット１８を介して接続された前記ヒンジ装置２０の軸５１もまた反時計回りに回転するようになる。それ故、前記内部構成要素以下のように動作する。
【０１２５】
つまり、ドアが閉じている状態を示す図１０Ａの初期状態でユーザーが前記ドア３を開くと、前記トーションスプリング７６は逆にねじられることで弾性力を発生し、それと同時に前記軸５１と前記内部クラッチ７３とは一対の前記ローラーボール７５ａ，７５ｂを含んだ状態で左ねじ方向に回転する。
【０１２６】
同時に、前記左ねじ方向の回転力は前記軸５１に伝達される。従って、前記外側クラッチ７１と一体的に形成されている前記第１円筒部７１ａの第１及び第２上昇ガイド孔５４ａ，５４ｂと、前記軸５１と一体的に形成されている前記第２円筒部５３の一対の垂直ガイド孔７８とにその両端部分が挿入されている前記ガイドピン６７は、前記軸５１の回転に応じて前記第１及び第２上昇ガイド孔５４ａ，５４ｂに沿って下方に移動する。この場合、前記ピストン６２が下方向に移動するように強要する力が下方向に移動する前記ガイドピン７０と前記ピストンロッド６１で動作する前記ピストン６２に適用される。
【０１２７】
つまり、ドア開口時に、前記ピストン６２は前記回転／直線運動変換ユニット５９によって下降する。それ故、前記下部チャンバ３５内に位置するオイルは、逆止弁８１が上方に移動すると同時に図８Ａに示すように上に移動する。つまり、ドア開口時に前記逆止弁８１は閉じられ多状態、つまり、オフ状態になる。その結果、多量のオイルが前記下部チャンバ３５から前記上部チャンバ３４に急速に移動する。それ故、前記ピストン６２が下降する際に前記ピストン６２は前記下部チャンバ３５内のオイルに起因する制動圧力の影響を大きく受けない。
【０１２８】
このような事情から、前記ガイドピン７０は前記第１及び第２上昇ガイド孔５４ａ，５４ｂにおける動作状態のように前記第１セクション「ａ」内で移動する。この場合、前記アクチュエータ６０は前記トーションスプリング７６を逆にねじりながら下降する。
【０１２９】
また、前記ピストンロッド６１は下方に移動し、テーパー状に形成された前記液圧制御ロッド４５は連続的に前記第１油路６８ａに入る。その結果、前記逆止弁８１の貫通孔８１ａを通過するオイル量は徐々に減少される。ドアの開口角度が１５°になり、前記低速セクション設定器４５ｂに入るが、ほとんどの多量のオイルがオフ状態の前記逆止弁８１の外周を介して前記下部チャンバ３５から前記上部チャンバ３４に急速に移動するので、前記ピストン６２は急速に下降する。
【０１３０】
さらに、ドアの開口角度が４５°になると、一対の前記ローラーボール７５ａ，７５ｂは前記内部クラッチ７３の第１挿入溝７４ａから離脱し、前記外側クラッチ７１の第２挿入溝孔７４ｃに挿入される。ドアの開口角度が４５°以上になると、前記内部クラッチ７３の回転は中断され、前記軸５１のみが回転する。それ故、前記トーションスプリング７６の弾性力の増加は４５°のドア開口角度に基づいて停止する。
【０１３１】
この場合、前記第１挿入溝７４ａに残留する前記ローラーボール７５ａ，７５ｂはその中心以下に挿入される。従って、前記ローラーボール７５ａが前記トーションスプリング７６によってねじられる場合、外側への展開力が作用し、前記第２挿入溝７４ｃに到達すると前記第２挿入溝７４ｃを介して外側に移動する。
【０１３２】
また、ユーザーが冷凍室ドア３を連続的に回転させることで、前記トーションスプリング７６の弾性力の増加が停止されている状態で前記軸５１を連続的に回転させる場合、前記逆止弁８１もまたオフ状態になる。それ故、前記ガイドピン７０は、ドア開口角度が５０°である前記第２セクション「ｂ」に到達することができる。前記ガイドピン７０が底点である９９°の開口角度に到達するまでは、前記ピストン６２は前記第１及び第２上昇ガイド孔５４ａ，５４ｂの第２セクション「ｂ」に沿って連続的に下降し、それによってユーザーはドアを大きな抵抗なしに苦なく開くことができる。
【０１３３】
その後、ユーザーが連続的にドアを回転させる場合、前記ヒンジ装置はドア開口角度が９９〜１６０°の範囲である前記第３セクション「ｃ」に移行する。それ故、前記ドア３の回転運動は図１０Ｃに示すようにドアの開口角度１３５°に制限され、前記ピストン６２はそれ以上下降せず、前記底点に位置付けされた状態で静止状態を保つ。つまり、前記軸５１のみが回転する状態、つまり、一時的なドア３の停止状態が保たれる。
【０１３４】
７−２  ドアの閉鎖時に
なお、図１０Ｃ〜１０Ａに示すように前記冷凍室ドア３が閉じられると、前記リンクユニット１０の駆動リンク１４は前記ドア３の反時計回りの回転に応じて時計回りに回転し、前記フォロアーリンク１３は反時計回りに回転する。
【０１３５】
ドアが前記一時的な静止状態から逸脱する９９〜５０°の開口角度の前記第２セクション「ｂ」では、ユーザーがようにドアを回転する場合、前記外力が時計回りに前記軸５１に伝達され、一対の垂直ガイド孔７８にその両端が挿入される前記ガイドピン７０は前記軸５１の回転に応じて前記第１及び第２上昇ガイド孔５４ａ，５４ｂに沿って上方に移動する。
【０１３６】
上記のように、上記の場合とは逆に、前記回転／直線運動変換ユニット５９によって所定の力でドアの閉鎖時に前記ガイドピン７０が前記軸５１の回転に応じて前記第１及び第２上昇ガイド孔５４ａ，５４ｂと前記垂直ガイド孔７８に沿って垂直上方に移動する場合、前記ガイドピン６７で接続された前記ピストンロッド６１と前記ピストン６２は上方への移動を開始する。
【０１３７】
ここで、前記上部チャンバ３４内のオイルが前記ピストン６２の上昇によって圧力を受ける場合、図８Ｂに示すように、前記逆止弁８１はその上面に圧力を受けることで移動して前記過圧防止弁８２の上面に接触する。その結果、前記逆止弁８１はオン状態になる。それ故、前記上部チャンバ３４内のオイルは、前記逆止弁８１、前記過圧防止弁８２、前記皿形ばね８３及び前記過圧防止クランプ式バルブ８５の中心に形成されている前記貫通孔８１ａ〜８１ｃ及び８５ａを通過する前記正常油路（ＮＰ）を介して少しずつ移動する。その結果、前記ピストン６２が上昇すると、前記ピストン６２は前記上部チャンバ３４内のオイルに起因する制動圧力の影響を著しく受け、前記ピストン６２はユーザーが前記ドア３にかける外力に比例して第１速度で上昇する。
【０１３８】
つまり、９９〜５０°の開口角度の前記第２セクション「ｂ」では、前記正常油路（ＮＰ）に挿入されている前記油圧制御ロッド４５は前記第２高速セクション設定器４５ｃ内に位置し、前記クラッチユニット７０はクラッチ状態になる。それ故、ドア閉じ速度、つまり、前記ピストンの上昇速度はユーザーによってドアにかけられた外力に比例して決定されるが、前記外力が一定であると仮定すると、前記正常油路（ＮＰ）を通過するオイルは高速で移動する。それ故、前記ピストン６２は比較的に高速で上昇する。
【０１３９】
その後、前記ピストン６２が上昇し、前記第１セクション「ａ」での５０〜４５°の開口角度範囲に入る場合、前記油圧制御ロッド４５は前記第２高速セクション設定器４５ｃ内に位置し、前記クラッチユニット７０はクラッチ状態になっているが、前記第１セクション「ａ」のカム線図角度αは前記第２セクション「ｂ」の角度βよりも比較的に大きく設定される。それ故、摩擦抵抗は低下する。その結果、前記正常油路（ＮＰ）を通過するオイルの流量はますます増加される。この観点では、前記ピストン６２の上昇速度は前記第１速度よりも少し速い第２速度となる。速度の変化がユーザーによってかけられる回転力に基づくことから、ユーザーは前記ピストン６２の上昇速度を制御することができる。この場合、ユーザーはドアを閉じる際にわずらわしさを感じない。加えて、ユーザーによってドアにかけられる外力が一定と仮定すると、閉じ速度の増加はドアを小さい力でも閉じられることを意味する。
【０１４０】
その後、前記ピストン６２が上昇してその開口角度が４５〜０°のセクションに入る場合、前記軸５１は前記ピストン６２の上昇に応じて時計回りに回転し、ドアの開口角度は４５°以下になる。この場合、前記ローラーボール７５ａ，７５ｂは前記外側クラッチ７１の第２挿入溝７４ｃから離脱し、前記軸５１の第１挿入溝７４ａに挿入される。ここで、前記第２挿入溝７４ｃに残留する前記ローラーボール７５ａ，７５ｂはその中心以下に挿入される。従って、初期設定方向、つまり、前記トーションスプリング７６の弾性復元力によって時計回りに方向にから回転力を受ける前記内部クラッチ７３は、回転力を前記ローラーボール７５ａ，７５ｂに適用する。次いで、前記ローラーボール７５ａ，７５ｂは前記第２挿入溝７４ｃから離脱し、前記内部クラッチ７３と共に時計回りに回転する。
【０１４１】
それ故、前記停止された内部クラッチ７３は初期設定方向から、つまり、前記トーションスプリング７６の弾性復元力によって時計回りに方向に回転力を受け、前記ローラーボール７５ａ，７５ｂを介して時計回りに方向の回転力を前記軸５１に適用する。その結果、ドアの閉じ力がドアに提供される。
【０１４２】
よって、前記ピストン６２は前記軸５１に関連して前記トーションスプリング７６の強力な弾性復元力を受ける。その結果、９９〜４５°の範囲よりも大量のオイルの流量が前記正常油路（ＮＰ）を介して前記上部チャンバ３４から前記下部チャンバ３５に流れる。よって、前記ピストン６２はより高速で上昇する。
【０１４３】
上記のように、前記クラッチユニット７０が解除され、前記ドア２または３が前記トーションスプリング７６の復元力によって急に復帰される場合、ユーザーの安全性は保証されない。よって、ユーザーによって頻繁に使用されている４５〜１５°のドア開口角度のセクションでドアが低速にて復帰するように、オイルの流量を減少させることによって制動力を増加させることが必要である。しかしながら、前記液圧制御ロッド４５の低速セクション設定器４５ｂはその直径が徐々に減少するテーパー構造をなし、前記正常油路（ＮＰ）を通過するオイルの流量を徐々に増加させる。前記低速セクション設定器４５ｂは、その直径が徐々に減少する前記テーパー構造以外に、一定の直径を有するように設計することも可能である。
【０１４４】
一般に、前記制動ユニット１００では、特に、前記逆止弁８１がドアの閉鎖時にオン状態であり、それ故、オイルが前記正常油路（ＮＰ）のみを介して前記上部チャンバ３４から前記下部チャンバ３５に少しずつ流れ、それによって制動機能が実行される。特に、前記液圧制御ロッド４５が同期されて、前記クラッチユニットの解除と同時に前記低速セクション設定器４５ｂを開始させることが好ましい。
【０１４５】
また、前記ピストン６２が４５〜１５°の開口角度のセクション後の１５〜０°の開口角度に入る場合、前記ドア２または３は完全に初期位置に復帰し、ドアのラッチによって係止された状態にあることが必要とされる。それ故、前記液圧制御ロッド４５はオイルの流量を増加させるように前記第１高速セクション設定器４５ａに入る。その結果、前記ピストン６２の上昇速度、つまり、ドアの閉じ速度は増加する。よって、ドアは初期位置に復帰し、前記ピストン６２は前記初期状態の位置に復帰する。
【０１４６】
なお、ドアの開口角度が４５°の所定のドア開口角度に到達する場合、前記冷凍室ドア３が閉じられる場合に、自動復帰機能を有する前記ヒンジ装置２０は前記ドア３が初期位置に復帰するように前記リンクユニット１０を介して復元力を提供する働きをする。
【０１４７】
まず、前記ドア３がユーザーの回転力の適用に応じて４５°の所定のドア開口角度まで反時計回りに回転する場合、前記リンクユニット１０の駆動リンク１４は時計回りに回転し、前記フォロアーリンク１３は反時計回りに回転する。
【０１４８】
前記ヒンジ装置２０が前記トーションスプリング７６と前記クラッチユニット７０を採用する場合では、前記軸５１が時計回りに回転し、ドア開口角度が前記ドア３が所定の力で閉じられる際の前記クラッチ作動開始角度である４５°以下になる場合、前記クラッチユニットは解除され、前記トーションスプリングの弾性復元力は時計回り方向の回転力として前記軸５１に適用される。それ故、前記閉じ力は前記リンクユニット１０を介してドアに適用されて、前記ドア３はその初期位置に自動的に復帰する。
【０１４９】
つまり、前記ドア３が反時計回りに回転し、前記トーションスプリング７６が前記復元力を提供するドア開口角度に到達する場合、前記弾性復元力は前記軸５１に適用される。それ故、前記軸５１と、溶接によって前記固定ナット１８の外周に固定される前記リンクユニット１０の駆動リンク１４とに結合された固定ナット１８は、前記軸５１が時計回りに回転すると同時に、時計回りに回転する。
【０１５０】
また、前記駆動リンク１４の最先端部が、旋回軸の役割を果たす前記軸５１の周りに時計回りに回転する場合、その他端が第２ボールジョイント１７を介して支持ブラケット１１に対して旋回可能に支持される前記フォロアーリンク１３の一端は時計回りに引っ張られる。最後に、前記ドア３は、前記フォロアーリンク１３と共に前記ドア３の回転軸５の周りで反時計回りに回転してから閉じられる。
【０１５１】
この場合、本発明では、前記フォロアーリンク１３と前記リンクユニット１０の駆動リンク１４とが前記冷凍室ドア３の不完全な設置位置と寸法に起因して水平状態を維持しない場合でさえも、前記第１及び第２ボールジョイント１６，１７のジョイントボール１６ｂ，１７ｂはヒンジ軸の役割を果たす連結ボルト１６ａ，１７ａのそれぞれのねじれを防止することができ、それによってドア２または３の開閉時に前記接続部分のヒンジ軸がねじられると発生する可能性もある摩擦と負荷をブロックする。その結果、自動復帰機能を有する前記ヒンジ装置２０はノイズと部分的な摩耗を発生せずに円滑に動作する。
【０１５２】
上記のように本発明に係るヒンジ装置がドアの閉鎖時に前記トーションスプリング７６のみを利用するので、前記ピストン６２の正常油路（ＮＰ）によって形成される油圧回路は前記ヒンジ装置のみの観点からドア閉じ速度低下させる制動器のみとして機能する役割を果たす。しかしながら、本発明に係るヒンジ装置は多段階速度制御を達成しない。
【０１５３】
しかしながら、前記単一のトーションスプリング７６を採用する場合、トーションスプリングと復帰ばねとを同時に採用する従来技術よりも効率の良いドアの閉じ力を使用できる。
【０１５４】
つまり、復帰ばねとして用いられる圧縮ばねは前記ピストンを垂直に移動させる。前記垂直移動は前記カムシャフトの回転運動に変換され、ドアの復元力に対して提供される。前記直線移動の前記回転運動への変換時には、エネルギー損失が起こる可能性もある。ドア開口時に必要な開き力の３０％のみがドアの閉じ力として必要とされる。
【０１５５】
逆に、ドアの開口度に応じて逆にねじられている前記トーションスプリング７６の復元力は回転モーメントである。それ故、前記クラッチユニット７０のクラッチ動作が解除される場合、前記トーションスプリング７６の復元力は単に前記カムシャフトに回転運動をさせる働きをする。それ故、前記直線運動の前記回転運動への変換時起こる可能性もあるエネルギー損失は比較的に少ない。その結果、前記開き力の５０〜７０％がドアの閉じ力として提示され、それによって変換効率を２０〜４０％向上させる効果を提供する。
【０１５６】
従って、前記単一のトーションスプリング７６が本発明において採用される場合でさえも、前記ばねの閉じ力に寄与する効率は高い。加えて、前記復帰ばねの除去のために短縮されているその長さの一部は前記トーションスプリングの長さを増加させるために利用される。それ故、ドアの閉じ力を補償することができる。その結果、本発明では、前記下部チャンバ内に挿入される前記復帰ばねが除去され、封止キャップ、ボールベアリング、調整ボルトなども除去することができることにより、部品の簡素化と組立性の向上を達成し、前記ヒンジ装置の長さの短縮を図れる。
【０１５７】
８．  第１変更形態に係るヒンジ装置
上記の本発明の第１実施形態では、前記ピストンロッド６１に形成された溝４４に挿入される前記液圧制御ロッド４５は、ドアが閉じられるに従って前記ピストン６２が上昇するテーパー形状を有するので、オイルの流量は前記ピストンの昇降に応じて一貫して増加し、それによってドアの閉じ力が増強される。
【０１５８】
図１１に示した前記第１変更形態に係るヒンジ装置では、前記液圧制御ロッド４５を除去し、前記逆止弁８１の貫通孔の直径を小さくする。それ故、オイルの流量は著しく減少される同時に、ドアが閉じられるに従って前記ピストンが昇降する際に一定に維持され、それによって微細な速度制御を不要とする。
【０１５９】
つまり、前記第１変更形態に係るヒンジ装置を上記の第１実施形態と比較すると、前記逆止弁８１に係る第１変更形態はドアの閉鎖時に均一な制動力を提供する。さらに、前記第１変更形態に係るヒンジ装置は液圧制御ロッド４５と、前記液圧制御ロッド４５を支持する下部キャップ３３とのより簡素化された構造を提供する。
【０１６０】
前記第１変更形態に係るヒンジ装置でのドア開口時における動作は前記第１実施形態の動作とほぼ同様であるが、ドアの閉鎖時において相違点がある。つまり、前記ピストン６２がドアの閉鎖に応じて上昇する場合、前記上部チャンバ３４内のオイルは前記上昇ピストン６２によって加圧される。それ故、オイルは前記逆止弁８１に形成された小径の貫通孔を介して前記下部チャンバ３５に少しずつ一貫して流出し、次いで、前記ピストン６２を緩慢に上昇させる。
【０１６１】
前記第１変更形態に係るヒンジ装置はオイルの流量を著しく減少させて、一定速度で緩慢に上昇する。その結果、前記第１変更形態に係るヒンジ装置は、微細な速度制御を行う必要がなく、ドア閉鎖が所定の時間内に必要とされる場合に適切な油圧回路である。さらに、前記液圧制御ロッド、前記プラグなどが第１変更形態に係るヒンジ装置から除去されているので、前記ヒンジ装置の全長をさらに短縮して、簡素化と部品の組立性の向上を図れる。
【０１６２】
本発明の第１実施形態と前記第１変更形態に係る回転／直線運動変換ユニット５９では、前記第１及び第２上昇ガイド孔は大径の前記第１円筒部内に形成され、前記第１及び第２垂直ガイド孔は前記第１円筒部内に配置された前記第２円筒部内に形成され、それによって前記カム線図の長さを増加させ、外部温度変化に応じた過敏な反応を抑制する。しかしながら、以下の本発明の。第２〜第６実施形態に係る回転／直線運動変換ユニットを具体化（例示する）ことはもとより可能である。
【０１６３】
９．  第２実施形態に係る回転／直線運動変換ユニット
図１２Ａ及び図１２Ｂはそれぞれ、本発明の第２実施形態に係る軸の回転運動をピストンの軸線方向の直線運動に変換する回転／直線運動変換ユニットの組立斜視図及び分解斜視図である。図１２Ｃ及び図１２Ｄは、図１２ＢのＢ−Ｂ’線に沿った回転／直線運動変換ユニットの断面図及び長手方向の断面図である。
【０１６４】
以下、本発明の第１実施形態と比較して、同様の符号を同様の要素に割り当てる。よって、その説明を省略する。本発明の第２実施形態に係る回転／直線運動変換ユニット５９ａは前記軸５１の上端部に形成された前記クラッチユニット７０に影響をおよぼすことなしに変更することもできる。
【０１６５】
本発明の第２実施形態に係る回転／直線運動変換ユニット５９ａには、
本発明の第１実施形態とは逆に前記軸５１と一体的に形成されている前記第２円筒部５３に形成された第１及び第２上昇ガイド孔５４ａ，５４ｂと、
前記円筒部７１ａに形成された第１及び第２垂直ガイド孔７８と、
が含まれる。
【０１６６】
つまり、本発明の第２実施形態に係る回転／直線運動変換ユニット５９ａには、
前記本体２１の内周に設置され、第１及び第２垂直ガイド孔７８が互いに垂直に対向してその中に貫通形成される前記第１円筒部７１ａと、
前記軸５１から前記第１円筒部７１ａの内部部分に向かって延び、それぞれ相互に移動可能なように対称構造のスパイラル形状をなす第１及び第２上昇ガイド孔５４ａ，５４ｂがその中に貫通形成される前記第２円筒部５３と、
その両端が前記第２円筒部５３の第１及び第２上昇ガイド孔５４ａ，５４ｂを介して前記第１円筒部７１ａの第１及び第２垂直ガイド孔７８に結合され、その中央部分が前記ピストン６２に接続された前記ピストンロッド６１の上端部に結合されるガイドピン６７と、
が含まれる。
【０１６７】
この場合、カム線図がその中に形成される前記一対の上昇ガイド孔５４ａ，５４ｂは図４に示した第１実施形態と同様に形成される。加えて、前記第１円筒部７１ａは前記外側クラッチ７１と一体的に形成される。
【０１６８】
従って、第２実施形態に係る回転／直線運動変換ユニット５９ａの場合では、前記冷蔵庫ドア３が回転させられると、回転力は前記リンクユニット１０を介して前記軸５１に伝達され、前記軸５１が反時計回りまたは時計回りに回転すると、前記ガイドピン６７は前記一対の上昇ガイド孔５４ａ，５４ｂに沿って前記軸５１と共に回転して、前記一対の垂直ガイド孔７８内で下方または上方に移動する。その結果、前記ピストン６２に接続された前記ピストンロッド６１は回転して、所定の距離だけ下方に下降するかまたは上方に上昇する。最後に、前記回転／直線運動変換ユニット５９ａは前記軸５１に適用された回転運動を前記ピストン６２の直線運動に変換する役割を果たす。
【０１６９】
図１２Ｃでは、符号７４ａは、前記クラッチユニット７０で前記一対のローラーボール７５ａ，７５ｂの一部に対応する一対の第１半球挿入溝を示す。
【０１７０】
１０．  第３実施形態に係る回転／直線運動変換ユニット
図１３Ａ〜図１３Ｄはそれぞれ、本発明の第３実施形態に係る、軸の回転運動をピストンの軸線方向の直線運動に変換する回転／直線運動変換ユニットの組立斜視図、分解斜視図、第１長手方向の断面図及び第２長手方向の断面図である。
【０１７１】
第３実施形態に係る回転／直線運動変換ユニット５９ｂでは、カム線図がその中に形成される一対の上昇ガイド孔５４ａ，５４ｂは、外側クラッチ７１の下側に広範にわたって中径で形成される第２円筒部７２内に形成される。一対の垂直ガイド孔７８は、前記軸５１の下端部分における前記軸５１の直径と同様に小径で延びる延長軸１５１に上部方向と底部方向に貫通形成される。ピストンロッド１６１は一体的かつ円筒状に延び、ピストン６２から形成される。
【０１７２】
加えて、ガイドピン６７は、前記円筒状ピストンロッド１６１に形成された一対の対向するピンホール１６２と、カム線図が前記円筒部７２内に形成される一対の上昇ガイド孔５４ａ，５４ｂと、前記延長軸１５１で上部方向と底部方向に貫通形成される一対の垂直ガイド孔７８と、に結合される。
【０１７３】
この場合、カム線図がその中に形成される前記一対の上昇ガイド孔５４ａ，５４ｂは第１実施形態と同様に形成される。
【０１７４】
従って、第３実施形態に係る回転／直線運動変換ユニット５９ｂの場合では、前記軸５１がドアの開口度に応じて回転する場合、前記ガイドピン６７は前記一対の上昇ガイド孔５４ａ，５４ｂに沿って前記軸５１と共に回転して、前記一対の垂直ガイド孔７８内で下方に移動する。その結果、前記ガイドピン６７と前記ピストン６２に接続された前記円筒状ピストンロッド１６１も回転して、前記ピストン６２は所定の距離だけ下方に下降する。
【０１７５】
第３実施形態に係る回転／直線運動変換ユニット５９ｂの場合では、前記軸５１と前記延長軸１５１は同一の直径をなして形成され、それ故に作動効率を向上させる。
【０１７６】
１１．  第４実施形態に係る回転／直線運動変換ユニット
図１４Ａ〜図１４Ｄはそれぞれ、本発明の第４実施形態に係る、軸の回転運動をピストンの軸線方向の直線運動に変換する回転／直線運動変換ユニットの組立斜視図、分解斜視図、第１長手方向の断面図及び第２長手方向の断面図である。
【０１７７】
第４実施形態に係る回転／直線運動変換ユニット５９ｃでは、カム線図がその中に形成される一対の上昇ガイド孔５４ａ，５４ｂは、その外周が本体２１に固定される外側クラッチ７１の下側に広範にわたって形成される第１円筒部７１ａ内に形成される。一対の垂直ガイド孔７８は、前記軸５１の下端部分における軸５１の直径と同様に小径で延びる延長軸１５２に上部方向と底部方向に貫通形成される。ピストンロッド１６３は一体的かつ円筒状に延び、中径でピストン６２から形成される。
【０１７８】
加えて、ガイドピン６７は、カム線図が前記第１円筒部７１ａ内に形成される一対の上昇ガイド孔５４ａ，５４ｂと、前記第１円筒部７１ａに挿入される前記円筒状ピストンロッド１６３に形成された一対の対向するピンホール１６２と、前記延長軸１５１において上部方向と底部方向に貫通形成される一対の垂直ガイド孔７８と、に結合される。
【０１７９】
この場合、カム線図がその中に形成される前記一対の上昇ガイド孔５４ａ，５４ｂは第１実施形態と同様に形成される。
【０１８０】
従って、第４実施形態に係る回転／直線運動変換ユニット５９ｃの場合では、前記軸５１がドアの開口度に応じて回転する場合、前記ガイドピン６７は前記一対の上昇ガイド孔５４ａ，５４ｂに沿って前記軸５１と共に回転して、前記一対の垂直ガイド孔７８内で下方に移動する。その結果、前記ガイドピン６７と前記ピストン６２に接続された前記円筒状ピストンロッド１６３も回転して、前記ピストン６２は所定の距離だけ下方に下降する。
【０１８１】
第４実施形態に係る回転／直線運動変換ユニット５９ｃでは、前記カム線図がその中に形成される前記一対の上昇ガイド孔５４ａ，５４ｂは前記第２実施形態と同様の大径の前記第１円筒部７１ａ内に形成される。
【０１８２】
それ故、前記カム線図の長さは増加され、それによってオイル量制御を有利に行える。さらに、前記軸５１と前記延長軸１５２は同一の直径をなして形成され、それ故に作動効率を向上させる。
【０１８３】
１２．  第５実施形態に係る回転／直線運動変換ユニット
図１５Ａ〜図１５Ｄはそれぞれ、本発明の第５実施形態に係る、軸の回転運動をピストンの軸線方向の直線運動に変換する回転／直線運動変換ユニットの組立斜視図、分解斜視図、第１長手方向の断面図及び第２長手方向の断面図である。
【０１８４】
本発明の第５実施形態に係る回転／直線運動変換ユニット５９ｄには、
その上端部分が前記本体２１の内周面に設置され、それを介して相互にスパイラル形状をなす対称構造の第１及び第２上昇ガイド孔５４ａ，５４ｂが貫通形成される円筒部７１ａと、
前記軸５１から前記第１円筒部７１ａの内側に延び、垂直方向に複数の垂直ガイド突起１５２ａを有する延長軸１５２と、
前記ピストン６２から延び、その上端部分に一対のピンホール１６２が形成されて向き合っており、その内周に溝１６３ｂが複数の前記延長軸１５２の垂直ガイド突起１５２ａに対応して形成され、さらに、その外周に前記円筒部７１ａが摺動自在に結合されている円筒状ピストンロッド１６３と、
前記円筒状ピストンロッド１６３に形成されて向き合う前記一対のピンホール１６２に結合され、前記第１円筒部７１ａ内に形成される前記第１及び第２上昇ガイド孔５４ａ，５４ｂに結合される第１及び第２ガイドピン６７ａ，６７ｂと、
が含まれる。
【０１８５】
この場合、カム線図がその中に形成される前記一対の上昇ガイド孔５４ａ，５４ｂは第１実施形態と同様に形成される。
【０１８６】
従って、第５実施形態に係る回転／直線運動変換ユニット５９ｄでは、前記軸５１がドアの開口度に応じて回転する場合、前記ガイドピン６７ａ，６７ｂは前記一対の上昇ガイド孔５４ａ，５４ｂに沿って回転する。その結果、前記ピストンロッド１６３も前記ガイドピン６７ａ，６７ｂと共に回転して、前記ピストンロッド１６３は所定の距離だけ下方に下降する。
【０１８７】
第５実施形態に係る前記回転／直線運動変換ユニット５９ｄでは、前記軸５１と前記延長軸１５２とに貫通孔が含まれない。よって、第５実施形態に係る回転／直線運動変換ユニット５９ｄは一種の塑性加工工程である転造加工によって製作できる。従って、前記第１〜第４実施形態で使用される軸にはそれぞれ貫通孔が含まれているため、切削工具を用いる切削加工によって製作されるが、前記第５実施形態で使用される軸は転造加工によって製作できることにより、加工コストを低減させ、切削加工のために生じる材料の無駄を回避できる。
【０１８８】
１３．  第６実施形態に係る回転／直線運動変換ユニット
図１６Ａ〜図１６Ｄはそれぞれ、本発明の第６実施形態に係る、軸の回転運動をピストンの軸線方向の直線運動に変換する回転／直線運動変換ユニットを示す組立斜視図、分解斜視図、及び長手方向の断面図である。
【０１８９】
本発明の第６実施形態に係る回転／直線運動変換ユニット５９ｅでは、カム線図がその中に形成される一対の上昇ガイド孔の代わりにスパイラル形状をなす２条めねじ部１６３ａが前記ピストン６２から延びる中径の円筒状ピストンロッド１６３の内周に形成される。一対の垂直ガイド孔７８がそれぞれ前記円筒状ピストンロッド１６３内で垂直方向に向かい合って貫通形成される。前記２条めねじ部１６３ａに対応する２条おねじ部１５３ａは、軸５１の下端部で前記軸５１の直径と同じ直径で延びる延長軸１５１にスパイラル形状をなして形成される。
【０１９０】
本発明の第６実施形態に係る回転／直線運動変換ユニット５９ｅでは、一対の対向するピンホール１６２は、その外周が本体２１に固定される外側クラッチ７１の下端部分に延び形成される第１円筒部７１ａ内に形成される。一対のガイドピン６７ａ，６７ｂは、前記円筒状ピストンロッド１６３内に形成される一対の垂直ガイド孔７８間と、前記一対のピンホール１６２を介して前記円筒部７１ａ内に形成される一対の前記ピンホール１６２とに結合される。
【０１９１】
従って、本発明の第６実施形態に係る回転／直線運動変換ユニット５９ｅでは、前記軸５１がドアの開口度に応じて右ねじ方向に回転するにつれて、右ねじ方向の回転力は、前記延長軸１５１の２条おねじ部１５３ａに螺合された前記２条めねじ部１６３ａを有する前記ピストンロッド１６３に適用される。ここで、前記ガイドピン６７ａ，６７ｂの一端は前記第１円筒部７１ａのピンホール１６２にそれぞれ結合され、前記ガイドピン６７ａ，６７ｂの他端は前記ピストンロッド１６３の垂直ガイド孔７８にそれぞれ挿入される。それ故、前記ピストンロッド１６３は回転しない。その結果、前記円筒状ピストンロッド１６３と前記ピストン６２は所定の距離だけ垂直方向に下方に下降する。
【０１９２】
第６実施形態に係る回転／直線運動変換ユニット５９ｅでは、前記第５実施形態と同様に前記軸５１と前記延長軸１５３とはそれぞれ貫通孔を含まないが、前記ねじ山のみは含まれる。よって、第６実施形態に係る回転／直線運動変換ユニット５９ｅは一種の塑性加工工程である転造加工によって製作できる。従って、前記第１〜第４実施形態で使用される軸にはそれぞれ貫通孔が含まれているため、切削工具を用いる切削加工によって製作されるが、前記第６実施形態で使用される軸は転造加工によって製作できることにより、加工コストを低減させ、切削加工のために生じる材料の無駄を回避できる。
【０１９３】
第２〜第６実施形態に係る回転／直線運動変換ユニット５９ｂ〜５９ｅの場合では、前記軸の回転運動５１を前記ピストン６２の軸線方向の直線運動に変換する動作、つまり、ドアの開口度に応じた下降動作を説明したが、前記ピストン６２の軸線方向の直線運動に応じて前記軸５１を回転させる動作、つまり、ドアの閉鎖時の上昇動作はドア開口時の順序と逆の順序で行われる。
【０１９４】
この場合、前記ピストン６２の軸線方向の直線運動、つまり、上昇動作は、前記下部チャンバに挿入される前記復帰ばねの復元力ないしは前記クラッチユニット７０に関連する前記トーションスプリングの復元力に応じる上昇力によって実現する。
【０１９５】
１４．  液圧制御ロッド用の高さ調整構造
１４−１  露出型構造
図１で例示した実施形態では、前記液圧制御ロッド４５の高さは固定されているが、図１７に示すように、前記液圧制御ロッド４５の高さを変えることは可能である。図１７に例示した前記液圧制御ロッド４５の高さ調整制御機構には以下が含まれる。
その外周が上昇するように下部キャップ２１の中央部に形成される貫通孔に挿入され、その内周が前記液圧制御ロッド４５の下端部に結合される設定ナット４３と、
その下端部が、回転されるように下部キャップ３３の中央部に形成される貫通孔に対して支持され、その中央突起が前記設定ナット４３の内周部分に螺合し、それによって前記液圧制御ロッド４５を左右回転に応じて制御する設定ボルト４１。
【０１９６】
前記本体２１をカシメるために使用される環状溝３３ａが前記下部キャップ３３の外周に形成される。設定ナット４３が前記下部キャップの貫通孔から逸脱することを制限する突起３３ｂは前記下部キャップ３３の内周の上部分に形成される。前記設定ボルト４１の下端部が上昇することを制限する段差部分３３Ｃは前記下部キャップ３３の内周の下側に形成される。前記設定ボルト４１が前記下部キャップ３３の外側に離脱することを制限する停止リング４２は前記下部キャップ３３の下端部に形成される。設定ナット４３の上端部の外周は小径を有するように形成される。その結果、前記設定ナット４３の上端部の外周は前記突起３３ｂに接触せず、前記下部チャンバの内部部分に所定の長さだけ上昇する。
【０１９７】
従って、前記設定ボルト４１の下部分に形成された溝４１ａにレンチが挿入され、次いで、回転される場合、前記設定ボルト４１はその位置で回転し、前記設定ナット４３に螺合する前記設定ナット４３と前記液圧制御ロッド４５は上昇される。それ故、前記逆止弁を通過するオイルの速度を制御できる。従って、前記液圧制御ロッド４５を用いて、前記ピストン上昇速度、つまり、ドアの閉じ速度を設定することができる。符号４４は封止Ｏリングを示す。
【０１９８】
１４−２  ヒンジ装置の埋込型構造及び高さ調整機構
図１７は露出型構造の液圧制御ロッドの高さ調整機構を示す断面図であり、図１８は埋込型構造の液圧制御ロッドの高さ調整機構を示す断面図である。
【０１９９】
また、図１８に例示した埋込型ヒンジ装置は前記液圧制御ロッドの高さを調整する構造を有する。図１８に例示した本発明の変更形態に係る高さ調整可能なヒンジ装置３００を自動復帰機能を有するヒンジ装置を用いて例示する。
【０２００】
図１に例示する第１実施形態に係るヒンジ装置２０は、前記ヒンジ装置２０が前記ドアの下端部２または３におけるドア２または３の回転軸４または５から干渉されない位置に間隔を置いて埋め込まれる実施例を示すものであるが、図１８に例示する前記変更形態に係るヒンジ装置は、前記ヒンジ装置が前記ドア２の回転軸４または５に直接設置される実施例を示す。
【０２０１】
以下、本発明の変更形態に係るヒンジ装置３００を図１８を参照して説明する。図１と比較して同様の符号を図１８の同様の要素に割り当てる。それ故、その説明を省略する。
【０２０２】
本発明の変更形態に適用された自動復帰ヒンジ装置モジュール１１０は自動復帰機能を有する。自動復帰機能を有する全ての自動復帰ヒンジ装置モジュール１１０を本発明に適用することができる。
【０２０３】
例えば、前記自動復帰ヒンジ装置モジュール１１０は２００７年２月１日付けの韓国特許出願公開第２００７−１４７１３号で開示されている自動復帰機能を有するヒンジ装置に適用することができる。前記自動復帰ヒンジ装置モジュール１１０はドア内に埋め込むことができる。加えて、前記自動復帰ヒンジ装置モジュール１１０はヒンジ装置の軸が外側に突起する場合に適用することもできる。
【０２０４】
前記自動復帰ヒンジ装置モジュール１１０の場合、上部キャップと下部キャップ１４４は、前記ヒンジ装置モジュール１１０の内側を閉じるために円筒体２１の上側と下側にそれぞれ固定的に結合される。
【０２０５】
加えて、前記自動復帰ヒンジ装置モジュール１１０の場合、復帰力を前記ドア３に伝達する軸５１は下部キャップ１４４を貫通すると同時に下方に突起する。固定ナット１８は前記軸５１の突起部に結合される。停止リング１５０は前記軸５１の下端部に係合され、それによって、前記固定ナット１８が前記軸５１から離脱することを阻止する。
【０２０６】
この場合、その内周が前記軸５１の外周に結合される一対のワッシャーで構成されるスラスト軸受１５２は前記下部キャップ１４４の下側面と前記固定ナット１８の上側面間に挿入される。前記軸５１と前記固定ナット１８の回転時に前記下部キャップ１４４と前記固定ナット１８間の摩擦抵抗を減少できるように前記スラスト軸受１５２を挿入することが好ましい。
【０２０７】
なお、段差部分が前記ドア３の溝１０３に形成され、ガイドハウジング１３８が前記進入部で溝１０３ａに固定され、前記ガイドハウジング１３８には例えば、長手方向に沿って９０度の角度で半径方向に形成される４つのトレンチ型溝１３８ａが含まれる。
【０２０８】
前記ヒンジ装置モジュール１１０における前記下部キャップ１４４の上部分は前記本体２１の内部部分に固定的に挿入される。４つの矩形突起１４４ａが長手方向に沿って９０度の角度で半径方向に突起するので、前記下部キャップ１４４の中間部分が前記下部キャップ１４４の外周に形成される前記４つのトレンチ型溝１３８ａに対応するようになっている。おねじ部は前記下部キャップ１４４の下端部の外周に形成される。従って、前記ヒンジ装置モジュール４０が前記ドア３の溝１０３または１０３ａに挿入されることにより高さ調整が行われると、前記下部キャップ１４４の中間部分の矩形突起１４４ａは、前記円筒状溝１０３と前記トレンチ型溝１３８ａ間の段差部分に接触させられ、それ故に、前記ヒンジ装置モジュール１１０が上昇できる上限レベルを設定する。
【０２０９】
前記ガイドハウジング３８のトレンチ型溝１３８ａの数と前記下部キャップ１４４の矩形突起１４４ａの数が２つ以上の全ての場合に上記の実施形態を適用することができる。
【０２１０】
固定ブラケット１３２が、クランプねじまたは連結ボルト（図示せず）を用いてドアの下端面にフラッシュになるように前記ドア３の溝１０３ａに固定される。前記下部キャップ１４４の下端部の外周よりも大きな内径を有する貫通孔が前記固定ブラケット１３２に形成される。
【０２１１】
前記ヒンジ装置モジュール１１０では、その内周中にめねじ部が形成される調整ナット１３４は、前記固定ブラケット１３２の貫通孔を介して下方に抜き出され、外側に突起する前記下部キャップ１４４の下端部に螺合する。
【０２１２】
段差部分が前記ヒンジ装置モジュール１１０の固定ナット１８の外周に形成される。前記段差部分は、冷蔵庫またはドアフレームの軸受（または支持ブラケット）１３６に設置されるブラケットに固定的に挿入されるように挿入孔に結合される。
【０２１３】
この場合、例えば、前記ヒンジ装置モジュール１１０の外部から突出する前記軸５１の最先端部は対向する両面が平行になり直線状対向面をなし、その他部分が対向曲面を有する構造をなすように等分に切断される。前記軸５１の最先端部分に対応する前記形状の貫通孔は前記軸５１に結合された前記固定ナット１８にも形成される。従って、前記固定ナット１８は制限された回転で前記軸５１に結合される。その結果、前記軸５１は冷蔵庫の軸受（または支持ブラケット）１３６に前記大径の固定ナット１８と共に接触かつ固定される。よって、接触面積が増加して、安定したフィクスチャを実現する。
【０２１４】
なお、図１８に示すように、前記自動復帰ヒンジ装置モジュール１１０には、例えば、
その下端部に下部キャップ１４４（上記の実施形態では「上部キャップ」と呼ばれる）が形成され、その上端部が上部キャップ３３（上記の実施形態では「下部キャップ」と呼ばれる）によってブロックされる本体２１と、
その上端部が前記下部キャップから突出し、前記本体の下側に延びる軸５１と、
その外周面が前記本体２１の内周面に沿って摺動自在に設置され、前記本体２１の内部部分を上部チャンバと下部チャンバとに区切るピストン６２と、
ドアの開閉に応じてドアの回転力が前記軸に適用されると、前記軸の回転運動を前記ピストンの軸線方向の直線運動に変換する回転／直線運動変換ユニット５９と、
前記ピストン内に設置され、ドアの開閉に応じて前記ピストンの昇降速度を制御し、前記ピストンが上昇する場合に制動機能を選択的に提供する制動ユニット１００と、
ドアの閉鎖時にドアがその初期位置に復帰するように復元力を前記回転／直線運動変換ユニットに提供する復帰ユニット５９と、
が含まれる。
【０２１５】
この場合、圧縮ばねが前記復帰ユニットとして用いられるが、さもなければ、前記復帰ユニットには、好ましくは、
その一端が前記下部キャップ１４４に固定され、前記本体の下部分に組み込まれ、復元力を前記軸５１に提供して前記軸５１をドアの閉じ方向に回転させるトーションスプリング７６と、
前記トーションスプリング７６に関連して、ドアの開閉時に現開口角度が所定の開口角度を超える場合に前記トーションスプリングの弾性力の増加を妨げ、ドアの開閉時に現開口角度が前記所定の開口角度を超えない場合に前記トーションスプリングの弾性力を回復するクラッチユニット７０と、
が含まれる。この場合では、現開口角度が前記所定の開口角度を超える場合、ドアをユーザーによって設定された角度にて一時的な停止状態に維持することが可能である。
【０２１６】
以下、ドア３の下端部に埋め込まれ、ドアに自動復帰機能を提供する変更形態に係るヒンジ装置３００の動作を詳細に説明する。
【０２１７】
上記の構造を有する本発明に係るヒンジ装置３００の場合では、前記調整ナット１３４は、前記調整ナット１３４の上昇がブロックされ、回転のみするように前記固定ブラケット１３２によって支持される。それ故、前記調整ナット１３４が回転させられる場合、前記調整ナット１３４に螺合する前記ヒンジ装置モジュール１１０の下部キャップ１４４は昇降する。従って、前記下部キャップ１４４によって支持される前記ヒンジ装置モジュール１１０は前記ドア３の溝１０３，１０３ａ内で共に昇降する。
【０２１８】
従って、ユーザーは前記ドア３が前記軸受（または前記支持ブラケット）１３６または冷蔵庫のドアフレームに設置されている状態を確認し、次いで、単に前記調整ナット１３４を反時計回りまたは時計回りに回転させる。それ故、前記下部キャップ１４４、つまり、前記固定ナット１８と前記軸５１は前記溝１０３，１０３ａ内で上昇（挿入）または下降（突起）する。その結果、前記軸受（または前記支持ブラケット）１３６またはドアフレームから設置ドア３の高さを調整することが可能である。
【０２１９】
その結果、２ドア冷蔵庫での２つのドアの設置レベルを設定することが非常に容易になる。
【０２２０】
なお、前記ヒンジ装置３００が本発明の変更形態におけると同様に自動復帰機能を有する場合では、現ドア開口角度が、ドア開口時に自動復帰機能を事前設定できるドア開口角度に達する場合、内蔵自動復帰ヒンジ装置モジュール１１０が動作して、前記ドア３が自動的にその初期位置に復帰するように前記軸５１と前記固定ナット１８とに復元力を提供する。
【０２２１】
つまり、前記圧縮ばねまたは前記トーションスプリングが、ドアの閉鎖時に前記ドア３が時計回りに回転する際に復元力を可能にするドア開口角度に到達する場合、前記弾性復元力は前記軸５１に適用されて、前記軸５１が時計回りに回転することができ、前記軸５１に結合された固定ナット１８も共に時計回りに回転できる。しかしながら、この場合では、前記軸５１と前記固定ナット１８とが前記支持ブラケット１３６に固定されるので、前記ドア３は回転することができる。
【０２２２】
なお、図１８に例示した本発明の変更形態に係るヒンジ装置３００は埋込型で前記ドア３の溝１０３に設置される。前記液圧制御ロッド４５の高さ調整を行って、前記ヒンジ装置における前記ピストン６２の下降速度を制御するために、その外周上で歯などの複数の不規則部分が形成される制御板４６は固定リング４７によって支持される。それに対応して、前記溝１０３に連通する通路１０３ｂが前記ドア３の側面に形成される。前記通路１０３ｂが前記制御板４６の直径に対応する長さを有するように形成される必要があることが好ましい。
【０２２３】
この場合、前記制御板４６は前記通路１０３ｂを介して制御設置機器を用いて回転させられる。それ故、前記液圧制御ロッド４５は回転させられる。その結果、前記液圧制御ロッド４５の高さを図１７に示した前記液圧制御ロッド４５の高さ調整機構と同様に制御することもできる。
【０２２４】
図１８では、符号４８は前記設定ボルト４１の離脱を妨げる停止リングを示し、符号４９は封止用のＯリングを示す。
【０２２５】
本発明の変更形態では、前記ヒンジ装置は冷蔵庫用の自動復帰機能を有する前記ヒンジ装置に適用される。しかしながら、本発明に係るヒンジ装置は大きな転換なしに前記自動復帰を必要とするさまざまな家電製品や建物のドア、防火ドア、または非常ドア、地下鉄に設置されるスライドドアなどに適用できる。
【０２２６】
なお、本発明は、ドア開口時に前記クラッチユニット７０のクラッチ動作が達成される４５°のドア開口角度から前記トーションスプリング７６の圧縮反力を打ち消す。その結果、本発明により、ユーザーはクラッチの無い場合よりもドアを比較的に小さい力で容易に開くことができる。
【０２２７】
本発明においてドアが閉じられる場合には、ユーザーが４５°以下のドア開口角度でドアを開閉し、次いで、４５°以下のドア開口角度でドアを解放する場合、ドアは初期位置に自動的に復帰する。
【０２２８】
上記のように、前記クラッチ作動開始角度が４５°に設定されると、ユーザーによって通常のドアの開口角度は４５°以下のドア開口角度以内で達成される。それ故、ドアの自動復帰速度が正しく設定される場合、ドアの急速復帰に起因する安全事故を防止することができる。さらに、自動復帰ドアの制御負担を軽減することもできる。
【０２２９】
上記の実施形態では、前記クラッチ作動開始角度は４５°に設定されるが、前記クラッチ作動開始角度は必要に応じて正しく設定される。
【０２３０】
本発明の上記実施形態に係るヒンジ装置は、例えば、冷蔵庫ドア用の埋込型に適用されるように小径の本体を有するスリム型ヒンジ装置として使用することができるが、前記トーションスプリングの直径がそのまま維持され、その長さのみが増加されるようにやり方で前記トーションスプリングの長さが増加される場合、本発明に係るヒンジ装置は少なくとも１つの大型重量ドアを有する大型冷蔵庫に使用できる。
【０２３１】
加えて、上記の実施形態は単一のトーションスプリングを採用する場合に関連して説明したが、小さい復元力を有するトーションスプリングと、前記トーションスプリングと共に使用される圧縮ばねとを採用することも可能である。
【０２３２】
また、前記第１実施形態では過圧防止弁を有するシート型逆止弁を説明したが、ボール型逆止弁を採用することもできる。
【０２３３】
加えて、前記上部チャンバと前記下部チャンバがオイルで満たされる場合を実施例として説明したが、その中には空気または気体窒素などのガスを満たすことも可能である。
【０２３４】
よって、本発明では下部チャンバ３５内に挿入される復帰ばねの使用が取り消される。加えて、封止キャップとボールベアリングとを両方共に前記ヒンジ装置から除去して、部品の簡素化と組立性の向上を図ることもできる。
【０２３５】
前記リンクユニットと前記ヒンジ装置が前記自動復帰冷蔵庫ドアに適用されている場合を本発明の実施形態で説明したが、本発明に係るリンクユニットと、前記リンクユニットを有する前記ヒンジ装置は、大きな変更修正なしに、さまざまな家電製品及び建物ドアに適用することができる。
【０２３６】
また、本発明の実施形態に係るヒンジ装置を、前記ヒンジ装置がドア埋込型で使用される場合に関連して説明したが、前記ヒンジ装置はコンパクトかつスリムな形態、またはその他の周知の形態で製作することができる。
【０２３７】
上記のように、本発明を特に好適な実施形態に関連して説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、当業者であれば本発明の真の趣旨から逸脱することなしにさまざまな変更形態やさまざまな変形形態を行うことが可能である。よって、本発明の保護範囲は、その詳細説明によって限定されるものではなく、以降に記載する特許請求の範囲及び本発明の技術の趣旨によって規定されるものである。
【産業上の利用可能性】
【０２３８】
上記のように、本発明に係るヒンジ装置は冷蔵庫ドアなどのさまざまな家電製品及び建物ドアに使用することができる。また、本発明に係るヒンジ装置はドアの内装用の埋込型で製作できるばかりでなく、コンパクトかつスリム型、またはその他の周知形態で製作することもできる。さらに、本発明に係るヒンジ装置にはドア復帰力をドアに伝達する形態に適用することができるリンクユニットが含まれる。
【図１】
0005607932.tif 000002
【図２Ａ】
0005607932.tif 000003
【図２Ｂ】
0005607932.tif 000004
【図２Ｃ】
0005607932.tif 000005
【図２Ｄ】
0005607932.tif 000006
【図３Ａ】
0005607932.tif 000007
【図３Ｂ】
0005607932.tif 000008
【図３Ｃ】
0005607932.tif 000009
【図４】
0005607932.tif 000010
【図５Ａ】
0005607932.tif 000011
【図５Ｂ】
0005607932.tif 000012
【図５Ｃ】
0005607932.tif 000013
【図５Ｄ】
0005607932.tif 000014
【図５Ｅ】
0005607932.tif 000015
【図６Ａ】
0005607932.tif 000016
【図６Ｂ】
0005607932.tif 000017
【図６Ｃ】
0005607932.tif 000018
【図６Ｄ】
0005607932.tif 000019
【図７Ａ】
0005607932.tif 000020
【図７Ｂ】
0005607932.tif 000021
【図７Ｃ】
0005607932.tif 000022
【図８Ａ】
0005607932.tif 000023
【図８Ｂ】
0005607932.tif 000024
【図８Ｃ】
0005607932.tif 000025
【図９】
0005607932.tif 000026
【図１０Ａ】
0005607932.tif 000027
【図１０Ｂ】
0005607932.tif 000028
【図１０Ｃ】
0005607932.tif 000029
【図１１】
0005607932.tif 000030
【図１２Ａ】
0005607932.tif 000031
【図１２Ｂ】
0005607932.tif 000032
【図１２Ｃ】
0005607932.tif 000033
【図１２Ｄ】
0005607932.tif 000034
【図１３Ａ】
0005607932.tif 000035
【図１３Ｂ】
0005607932.tif 000036
【図１３Ｃ】
0005607932.tif 000037
【図１３Ｄ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１４Ｃ】
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【図１４Ｄ】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１５Ｃ】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１６Ｃ】
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【図１６Ｄ】
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【図１７】
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【図１８】
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