(57)【要約】【課題】回転軸とドアの回転軸の合致に無関係にどんなドアにも適用することができ、多段階の自動復帰速度設定構造が安定し信頼性が高い多用途ヒンジ装置を提供する。【解決手段】昇降されるピストンロッド１５０の下端には、一方向チェックバルブ１５３ａ，１５３ｂが設けられたピストン１５１が連結され、ハウジング１１０のオイルが充填された内部空間を上下部チャンバー１５６，１６０に区画している。ピストンロッド１５０の下部を介してチャンバー１５６，１６０を連通させる第１流路１５０ａは制御管１８０に連結され、制御管１８０は外管１７５及び内管１７０に挿入される。外管１７５及び内管１７０には、内管１７０の上部領域を下部チャンバー１６０と連通させるための第１及び第２速度調節流路１７９ａ，１７９ｂと、内管１７０の下部領域を下部チャンバー１６０と連通させるための第３流路１７９ｃが設けられている。【選択図】      図２
2005002782.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管状のハウジングと、
中央部に貫通孔を有し、前記ハウジングの上部をシールするために上端部に結合された上部シールパッキングと、
円筒状本体の外周面に沿って第１及び第２螺旋形昇降案内孔が移動対称構造に貫設され、前記円筒状本体の上端部から上部パッキングの貫通孔を介してハウジングの外部にシャフトが突出し、ドアの回転時、ハウジングに対する相対的な外力により回転するカムシャフトと、
前記ハウジングの内周面に固着され、対向位置に上下方向に第１及び第２垂直案内孔が形成され、前記カムシャフトの円筒状本体が内部に回転可能に挿合される円筒状ガイド筒と、
両端部がそれぞれ前記第１及び第２昇降案内孔を介して前記第１及び第２垂直案内孔に挿設されるガイドピンと、
前記ガイドピンの中央部が上端部に貫設され、前記カムシャフトの回転により前記第１及び第２垂直案内孔に沿って、かつカムシャフトの円筒状本体の内周面に沿ってスライド方式で昇降し、外周面に連通する凹部が下面に形成されたピストンロッドと、
外周面が前記ハウジングの内周面にスライド可能に挿入され、ハウジングの内部空間を上部チャンバーと下部チャンバーに区画し、中央部に形成された中央貫通孔に前記ピストンロッドの下端部が結合され、ピストンロッドと中央貫通孔を介して上部チャンバーと下部チャンバーを連通する第１流路を有し、ピストンロッドの運動に連動して昇降するピストンと、
前記ピストンに設けられ、ピストンの下降時に開放され、ピストンの上昇時に閉塞され、上部チャンバーと下部チャンバーを連通する第２流路を選択的に形成する少なくとも一つのチェックバルブと、
前記ピストンを弾支するように下部チャンバーに設けられ、ドアの開放につれてピストンが下降してから復帰するとき、ピストンを上昇させる反発力を提供する弾性部材と、
前記ドアの復帰の際、ピストンの上昇によりピストンロッドがカムシャフトの本体内周面に沿って上昇するとき、ピストンロッドの上昇高さに応じて、上部チャンバーから第１流路を介して下部チャンバーに流動するオイル流動量を調節して、ピストンの上昇速度を多段に調節する速度調節手段と、
前記下部チャンバーをシールするため、ハウジングの下部に結合された下部パッキングとを含んでなることを特徴とする多用途ヒンジ装置。
【請求項２】
前記速度調節手段は、前記ピストンロッドの外周面に直角に第１流路と連通するピストンロッドの凹部に内部的に連結される少なくとも一つの速度調節流路からなり、
前記ドアの開放角が設定角度に到達すると、前記速度調節流路がカムシャフトの内周面により閉塞されることを特徴とする請求項１に記載の多用途ヒンジ装置。
【請求項３】
前記第１及び第２昇降案内孔は、ドア開放角が０〜１５°の第１昇降区間と、ドア開放角が１５〜９０°の第２昇降区間と、ドア開放角が９０〜１３０°の第１停止区間と、ドア開放角が１３０〜１６０°の第２停止区間とに区画されることを特徴とする請求項１に記載の多用途ヒンジ装置。
【請求項４】
前記ドアが左右開閉型ドアである場合、前記第１昇降区間のカム線図角度が４５〜６５°、第２昇降区間のカム線図角度が１０〜４５°に設定されることを特徴とする請求項３に記載の多用途ヒンジ装置。
【請求項５】
前記ドアが上下開閉型ドアである場合、前記第１昇降区間のカム線図角度が３０〜４５°、第２昇降区間のカム線図角度が１０〜４５°に設定されることを特徴とする請求項３に記載の多用途ヒンジ装置。
【請求項６】
前記第１昇降区間はドアの自動復帰時に低速復帰区間であって、カム線図角度が第２昇降区間のカム線図角度より大きく設定され、ピストンの上昇時に効率を向上させて閉鎖力損失分を補完し、
前記第２昇降区間はドアの自動復帰時に高速復帰区間であって、第２昇降区間のカム線図角度が第１昇降区間のカム線図角度より小さく設定され、ドアの開放時にカムシャフトの回転効率を比例的に増大させて開放力上昇分を補完し、
前記第１停止区間はカム線図角度がゼロに設定され、ドアの自動復帰を遮断してドアが開放角度を維持するようにし、
前記第２停止区間は昇降案内孔の方向が第１及び第２昇降区間と反対方向に設定されてドアの停止力を増大させることを特徴とする請求項３に記載の多用途ヒンジ装置。
【請求項７】
前記ピストンの中央貫通孔に結合されたピストンロッドの下端の凹部に内蔵され、ピストンが過速で上昇すると、第１流路を遮断する過速防止手段をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の多用途ヒンジ装置。
【請求項８】
一端が対象装置本体の下面又は上面に固定され、装置本体から延長される他端がドアの回転軸を旋回可能に支持する支持ブラケットと、
前記ドアの回転軸から一定距離だけ離れてドアの下面又は上面に形成された凹孔に埋め込まれたハウジングを支持するため、前記ハウジングの上部パッキング及びドアの下面又は上面に固定されるフランジと、
前記カムシャフトのシャフトに一端が固定された駆動リンクと、
一端が前記駆動リングの他端にピボット方式で連結され、他端が支持ブラケットの、対象装置本体に位置するヒンジ軸にヒンジで連結された従動リンクとをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の多用途ヒンジ装置。
【請求項９】
前記カムシャフトのシャフトは可動側蝶番板の第１ヒンジナックルに結合され、ハウジングは固定側蝶番板の第２ヒンジナックルに結合される方式で、前記ヒンジ装置がドアとドア枠間に蝶番型として取り付けられることを特徴とする請求項１に記載の多用途ヒンジ装置。
【請求項１０】
前記ヒンジ装置のハウジングはドアに埋め込まれ、前記カムシャフトのシャフトはドア枠に結合されることを特徴とする請求項１に記載の多用途ヒンジ装置。
【請求項１１】
前記ヒンジ装置のハウジングが埋め込まれるように、前記ドアの両端に形成される１対の埋込孔と、
それぞれ前記ドアの両端に隣接して突出し、内部にスプラインボス孔が形成された１対の本体固定部と、
前記カムシャフトの断面多角形のシャフトと嵌合するように、内周面及び外周面が多角形になった１対のヒンジピンと、
前記ヒンジピンの多角形外周面と嵌合するように多角形の内周面を有し、外周面がスプライン形状に加工され、前記スプラインボス孔に挿合される１対の停止角調整ナットとをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の多用途ヒンジ装置。
【請求項１２】
前記ピストンの中央貫通孔に上端部が結合され、第１流路に連通する第３流路を形成し、下端部に下端部をシールするヘッドが結合され、ヘッドの上方に外部に連通する第１貫通孔を有し、ピストンの運動に連動して昇降する制御管と、
上側に下部チャンバーと連通する第２及び第３貫通孔を有し、下側に下部チャンバーと連通する第４貫通孔を有する外管と、
前記下部チャンバーをシールするため、ハウジングの下端部に結合され、中央部の貫通孔に外管の下端部が固定された下部チャンバーシールパッキングと、
前記ヘッドがスライド可能に結合されるように前記制御管のヘッドの外径に対応する内径を有し、前記外管の内径に対応する外径を有し前記外管の内部に結合され、前記ヘッドにより区別される上部領域を下部チャンバーに連通させるため、前記第２及び第３貫通孔に対応する第５及び第６貫通孔を有し、ヘッドの下部を下部チャンバーに連通させるため、第４貫通孔に対応する第７貫通孔を有する内管と、
前記制御管の外周面と外管の上部に結合され、前記内管の上部領域を下部チャンバーから隔離するとともに、制御管をスライド可能に支持する外管上部シールパッキングと、
上側凹部に前記内管の下部が固定されて内管の下部をシールするための内管下部シールパッキングとをさらに含み、
前記第２及び第５貫通孔と第３及び第６貫通孔はそれぞれ第１及び第２速度調節流路を形成し、第４貫通孔と第７貫通孔は第４流路を形成することを特徴とする請求項１に記載の多用途ヒンジ装置。
【請求項１３】
前記ピストンの中央貫通孔に上端部が結合され、第１流路に連通する第３流路を形成し、下端部に下端部をシールするヘッドが結合され、ヘッドの上方に外部に連通する第１貫通孔を有し、ピストンの運動に連動して昇降する制御管と、
前記制御管のヘッドを上端の内周面に収容する外管と、
前記下部チャンバーをシールするため、ハウジングの下端部に結合され、中央部の貫通孔に外管の下端部が固定された下部チャンバーシールパッキングと、
前記ヘッドがスライド可能に結合されるように前記制御管のヘッドの外径に対応する内径を有し、内部が前記ヘッドにより上部領域と下部領域に区画され、前記外管の内部に回転可能に嵌合される内管と、
前記制御管の外周面と外管の上部間に介設され、前記内管の上部領域を下部チャンバーから隔離するとともに、制御管をスライド可能に支持する外管上部シールパッキングと、
上側凹部に前記内管の下部が固定されて内管の下部をシールするための内管下部シールパッキングと、
前記内管及び外管の上側の同一レベルに所定の間隔を置いて形成され、内管の上部領域を下部チャンバーに連通させるための第１及び第２速度調節流路と、
前記内管の下部領域を下部チャンバーに連通させるための第４流路とをさらに含み、
前記ドアの自動復帰の際、ドアが初期状態に近接すると、制御管の上昇につれて制御管のヘッドにより第２速度調節流路が閉塞されて、ピストンの上昇速度が減少することを特徴とする請求項１に記載の多用途ヒンジ装置。
【請求項１４】
前記第１及び第２速度調節流路を介して下部チャンバーに流動するオイルの流量量を調節して、ドアの自動復帰時にピストンの上昇速度を変更させるための速度変更手段をさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載の多用途ヒンジ装置。
【請求項１５】
管状のハウジングと、
中央部に貫通孔を有し、前記ハウジングの上部をシールするために上端部に結合された上部シールパッキングと、
円筒状本体の外周面に沿って第１及び第２螺旋形昇降案内孔が移動対称構造に貫設され、前記円筒状本体の上端部から上部パッキングの貫通孔を介してハウジングの外部にシャフトが突出し、ドアの回転時、ハウジングに対する相対的な外力により回転するカムシャフトと、
前記ハウジングの内周面に固着され、対向位置に上下方向に第１及び第２垂直案内孔が形成され、前記カムシャフトの円筒状本体が内部に回転可能に挿合される円筒状ガイド筒と、
両端部がそれぞれ前記第１及び第２昇降案内孔を介して前記第１及び第２垂直案内孔に挿設されるガイドピンと、
前記ガイドピンの中央部が上端部に貫設され、前記カムシャフトの回転により前記第１及び第２垂直案内孔に沿って、かつカムシャフトの円筒状本体の内周面に沿ってスライド方式で昇降し、外周面に直角に連通する多数の水平貫通孔を介して外周面に連通し、相互連結された垂直方向の凹部が下部に形成されたピストンロッドと、
外周面が前記ハウジングの内周面にスライド可能に挿入され、ハウジングの内部空間を上部チャンバーと下部チャンバーに区画し、中央部に形成された中央貫通孔に前記ピストンロッドの下端部が結合され、上部チャンバーからピストンロッドの多数の水平貫通孔と中央貫通孔を介して下部チャンバーに連通する第１流路を有し、ピストンロッドの運動に連動して昇降するピストンと、
前記ピストンに設けられ、ピストンの下降時に開放され、ピストンの上昇時に閉塞され、上部チャンバーと下部チャンバーを連通する第２流路を選択的に形成する少なくとも一つのチェックバルブと、
前記ピストンを弾支するように下部チャンバーに設けられ、ドアの開放につれてピストンが下降してから復帰するとき、ピストンを上昇させる反発力を提供する弾性部材と、
前記下部チャンバーをシールするため、ハウジングの下部に結合された下部パッキングとを含んでなり、
前記中央貫通孔の出口直径はチェックバルブの直径より小さく形成されることにより、ドアの復帰の際、チェックバルブが閉塞され、第１流路を介して上部チャンバーから下部チャンバーにオイルが流動して、遅い速度でピストンが上昇し、
前記ピストンロッドの多数の水平貫通孔は、ドアの復帰時、ピストンの上昇速度を調節するための速度調節手段を形成することを特徴とする多用途ヒンジ装置。
【請求項１６】
内周面が断面円形になったハウジングと、
中央部に貫通孔を有し、前記ハウジングの上部をシールするために上端部に結合された上部シールパッキングと、
円筒状本体の外周面に沿って第１及び第２螺旋形昇降案内孔が移動対称構造に貫設され、前記円筒状本体の上端部から上部パッキングの貫通孔を介してハウジングの外部にシャフトが突出し、ドアの回転時、ハウジングに対する相対的な外力により回転するカムシャフトと、
前記ハウジングの内周面に固着され、対向位置に上下方向に第１及び第２垂直案内孔が形成され、前記カムシャフトの円筒状本体が内部に回転可能に挿合される円筒状ガイド筒と、
両端部がそれぞれ前記第１及び第２昇降案内孔を介して前記第１及び第２垂直案内孔に挿設されるガイドピンと、
前記ガイドピンの中央部が上端部に貫設され、前記カムシャフトの回転により前記第１及び第２垂直案内孔に沿って昇降し、下方に開放された流路長孔に、外周面と連通する還元流路が形成されたピストンロッドと、
前記ピストンロッドの流路長孔に設けられ、流路長孔より小さい内部断面直径を有し、内部に、オイル流動量を調節するために断面直径が次第に小さくなるオリフィス状の第１速度調節流路が形成された流路調節具と、
外周面が前記ハウジングの内周面にスライド可能に挿入され、ハウジングの内部空間を上部チャンバーと下部チャンバーに区画し、中央部に形成された中央貫通孔に前記ピストンロッドの下端部が結合され、ピストンロッドの運動に連動して昇降するピストンと、
前記ピストンに設けられ、ピストンの下降時に開放され、ピストンの上昇時に閉塞され、上部チャンバーと下部チャンバーを連通する第２速度流路を選択的に形成する少なくとも一つのチェックバルブと、
前記ピストンを弾支するように下部チャンバーに設けられ、ドアの開放につれてピストンが下降するときに圧縮され、ドアの復帰時にピストンを上昇させる復元力を提供する弾性部材と、
前記ハウジングの下部に結合されたハウジング下部シールパッキングと、
一端がハウジング下部パッキングに支持され、他端が前記第１速度調節流路に挿入され、ピストンロッドの昇降にしたがって、オイルが流動する第１速度調節流路の断面積を多段に変更させるように、他端の直径が多段に形成された油圧制御棒とを含んでなり、
前記油圧制御棒の他端部は、第１直径を有する第１直径部、第１直径より小さい第２直径部、及び第１直径と同一直径の球形を有する上端部からなり、ドアの自動復帰速度は、低速、高速及び低速に変更されることを特徴とする多用途ヒンジ装置。
【請求項１７】
前記第１及び第２昇降案内孔は、
前記カムシャフトの外周面の平面形状において、前記ガイドピンが挿入されるように一定の幅で下方に斜めに形成された昇降区間と、
前記ガイドピンが昇降できないようにするため、前記昇降区間の下端と同一レベルに形成された第１停止区間と、
前記ガイドピンが前記昇降区間に移動できないようにするため、前記第１停止区間の終端から上方に斜めに形成された第２停止区間とからなることを特徴とする請求項１６に記載の多用途ヒンジ装置。
【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多用途ヒンジ装置に係り、より詳しくは左右回転型ドアの蝶番型ヒンジ装置、又は上下回転型ドアのヒンジ装置において、回転軸とドアの回転軸とが同一である、又は回転軸の相違したどんなヒンジ装置にも適用することができ、多段階の自動復帰速度設定構造が安定し、信頼性が高い多用途ヒンジ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ヒンジ装置は、必要に応じて、二つの部材が一軸を中心に相互拡開又は折畳するように連結する装置であって、その代表的な例としては、ドアとドア枠間に用いられる蝶番型ヒンジ装置（水平方向の可動部含み）と、冷蔵庫、携帯電話、ノートブックなどに適用される上下開閉型ヒンジ装置（垂直方向の可動部含み）とがある。
【０００３】
従来の自動復帰機能を有する蝶番用ヒンジ装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
このような従来技術による蝶番用ヒンジ装置は、ドア枠に固定される固定側蝶番板と、ドア側に固定され、ドアの開閉に連動する可動側蝶番板とを含む。また、前記固定側蝶番板の一側端部と可動側蝶番板の一側端部には、この蝶番板の相互結束のため、円筒状のヒンジナックルが複数設けられる。固定側ヒンジナックルには上部キャップが螺合され、上部キャップの下部にはドアの回動力を提供する圧縮スプリングが設けられる。
【０００５】
このような蝶番用ヒンジ装置において、ドアが開く場合、転換ヘッドが可動側ヒンジナックルとともに回転しながら圧縮スプリングの反発力により上下に移動し、案内長孔の案内により移動するガイドピンによりその移動距離が制限される。
【０００６】
前記のような従来の蝶番用ヒンジ装置は、ドアが開く場合、可動側蝶番板の回転により転換ヘッドが上昇し、ドアが閉じる場合、圧縮スプリングの弾性復元力により転換ヘッドが下降する。そして、蝶番用ヒンジ装置は、還元流路及び第１及び第２速度調節流路を介して流動する圧油の量を調節して、転換ヘッドの昇降速度を異ならせることで、ドアの閉鎖速度を調節する。
【０００７】
しかし、前記のような蝶番用ヒンジ装置は、ドアの回転により昇降する転換ヘッドが一対のガイドピンにより誘導され、ガイドピンがヒンジナックルに固定され、四つのヒンジナックルの内部にシリンダ及び転換ヘッドが内蔵された構造であるので、可動側ヒンジナックルが高い荷重を受けながら長期間にわたって回転運動を行わなければならないので、耐久性に劣り、その構成が複雑で組立生産性が悪い問題点がある。
【０００８】
また、ドアの自動復帰をなすための圧縮スプリングは 転換ヘッドの上側に配置され、ドアの復帰速度を調節するための油圧回路が下側に配置されているため、ヒンジ装置の全長の縮小が難しく、さらに圧縮スプリングの配置空間の長さが上側にだけ制限された構造であるため、ドアの自動復帰時に高い復元力を与えることができず、よって大型ドアへの適用が難しくなる。
【０００９】
また、ヒンジ装置の内部と固定部と可動部の連結構造が蝶番用ヒンジ装置にのみ適用できるばかりで、ドアの中心とヒンジ装置の中心が相違した構造には適用できない構造を持っている。
【００１０】
また、前記蝶番用ヒンジ装置には、ドアが一定角度に開放された状態で回転できないように一時固定する手段が設けられていないため、その使用が不便であるという欠点がある。
【００１１】
一方、油圧式ドアクロージャとスプリング式ドアクロージャを別に構成し、これらを相互に組み合わせることで、蝶番型ドア開閉装置を構成した（例えば、特許文献２参照）。
【００１２】
前記ドア開閉装置は、二つのクロージャを組み合わせて使用するため、小型化し難く、ドアが一定角度に開放された状態で回転できないように一時固定する手段が設けられていないため、使用が不便であり、強風のような大きい外力がドアに加わるとき、ドアの過速動作を防止することができない欠点がある。
【００１３】
また、油圧回路を採用していない上部ヒンジと下部ヒンジを備えて自動復帰機能を具現したドア用ヒンジ構造が開示されている（例えば、特許文献３参照）。
【００１４】
この特許文献３は、前記特許文献１と同様に、過速防止機能を持っておらず、復帰速度の調節がただ前もって設定された軌道溝のカム線図角度とスプリングの復元力によって設定された速度に応じて速度が決定されるもので、使用者の必要に応じて速度を調節することができない。
【００１５】
一方、ステムとスライダの周壁に穿孔された螺旋形長孔にステムを貫通して固定されたピンの両端部にベアリングを介して結合させ、スライダの外周にキーを備え、ハウジングの内壁にキー溝を形成することにより、ステムの回転によりスライダを昇降させる構造と、スライダの下降により弾発スプリングが圧縮されるとともにオイルが圧縮され、圧縮されたオイルが、ベースと棒体内に設けられた二つの油路とチェックバルブを介して上側に移動する油圧制御構造とを有するドア用ヒンジが開示されている（例えば、特許文献４参照）。
【００１６】
しかし、前記ヒンジは、油路の形状及び構造が大変複雑であって加工性が非常に悪く、ドアの開放時に一時停止する機能がなく、強風のような高い外力がドアに加わるばあい、ドアの過速を防止することができない欠点がある。また、オイル収容空間が全体として不足するため、大型ドアに適用する場合、ドアの開閉の際、各構成部品に無理な負荷がかかり、使用者が相対的に大きな力を加えなければならない問題点がある。
【００１７】
一方、従来には、キムチ冷蔵庫などに適用される上下回転型ドアのヒンジ装置に対しては、最適化された構造が提案されていない。
【特許文献１】大韓民国公開特許公報第２００１−２７８３２号明細書
【特許文献２】大韓民国登録実用新案第２７１６４６号明細書
【特許文献３】大韓民国公開特許公報第２００１−７７１４２号明細書
【特許文献４】大韓民国登録実用新案第２３８７１２号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
したがって、本発明はこのような従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、その第１目的は、一般の左右回転型ドアの蝶番型ヒンジ装置、又はキムチ冷蔵庫などに適用される上下回転型ドアのヒンジ装置の如く、ヒンジ装置の回転軸とドアの回転軸が合致するか又は合致しないかにかかわらず、どんな構造にも適用可能な多用途ヒンジ装置を提供することにある。
【００１９】
本発明の第２目的は、ドアの自動復帰の際、復帰スプリングの復元力と油圧回路の流路制御とともにピストンの上昇を案内する昇降案内孔のカム線図角度の変更により、ドアの自動復帰速度と復帰力を制御することができる自動復帰機能を有する多用途ヒンジ装置を提供することにある。
【００２０】
本発明の第３目的は、０〜１５°のドア開放角範囲で昇降案内孔のカム線図角度を１５〜９０°のドア開放角範囲より相対的に大きく設定することにより、ドアの自動復帰の際、復帰スプリングとしてトーションスプリングを使用せずに圧縮スプリングを使用しても、ドアの初期位置に完全復帰が可能である多用途ヒンジ装置を提供することにある。
【００２１】
本発明の第４目的は、ドアの自動復帰の際、ピストンの上昇を案内する昇降案内孔のカム線図角度と油圧回路の構造により、ドア開放角が９０〜３０°で最も速い第１速度、３０〜１５°で最も遅い第２速度、１５〜０°で第１速度より遅いが第２速度よりは速い大３速度に復帰速度を設定することにより、ドアが初期位置に近接するまでは高速、近接した後には低速に変速しながら自動に閉じられる多用途ヒンジ装置を提供することにある。
【００２２】
本発明の第５目的は、ピストンの上昇を案内する昇降案内孔のカム線図角度を、ドアの開放角が９０〜１３０°にあるとき、ゼロ（０）に設定して、復帰スプリングによるドアの自動復帰を防ぎ、ドアの開放状態を維持させることができ、任意の開放角度設定ができる多用途ヒンジ装置を提供することにある。
【００２３】
本発明の第６目的は、強風のような大きな力により過速でドアが復帰することを遮断して事故を防止することができる過速防止機能を有する多用途ヒンジ装置を提供することにある。
【００２４】
本発明の第７目的は、ドアの自動復帰の際、復帰速度を決定するオイル流動量を使用者が装置の外部で自由で容易に設定することができる多用途ヒンジ装置を提供することにある。
【００２５】
本発明の第８目的は、ドアの復帰速度を制御する構造と復帰速度設定構造が簡単で安定し、動作の信頼性が高く、組立／加工性に優れた構造を有する多用途ヒンジ装置を提供することにある。
【００２６】
本発明の第９目的は、装置の全長に対してできる限り大きな復帰スプリングを収容し得る縦方向の空間構造を備えて、ドアの自動復帰時に大きな復元力を提供することにより、使用者が小さな力でも大型ドアを復帰させることができる多用途ヒンジ装置を提供することにある。
【００２７】
本発明の第１０目的は、固定部と回転軸間の摩擦を最小化するためのベアリング構造の適用及びガイドピンへのローラの採用により、摩擦による騒音発生と偏磨耗を最小に抑制する多用途ヒンジ装置を提供することにある。
【００２８】
本発明の第１１目的は、上下回転型ドアに対して最適化され、コンパクトで、低価の構造を有する多用途ヒンジ装置を提供することにある。
【００２９】
本発明の第１２目的は、外観が美麗な埋込型及び非埋込型の多用途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】
【００３０】
前記のような目的を達成するため、本発明の第１特徴によると、本発明は、管状のハウジングと、中央部に貫通孔を有し、前記ハウジングの上部をシールするために上端部に結合された上部シールパッキングと、円筒状本体の外周面に沿って第１及び第２螺旋形昇降案内孔が移動対称構造に貫設され、前記円筒状本体の上端部から上部パッキングの貫通孔を介してハウジングの外部にシャフトが突出し、ドアの回転時、ハウジングに対する相対的な外力により回転するカムシャフトと、前記ハウジングの内周面に固着され、対向位置に上下方向に第１及び第２垂直案内孔が形成され、前記カムシャフトの円筒状本体が内部に回転可能に挿合される円筒状ガイド筒と、両端部がそれぞれ前記第１及び第２昇降案内孔を介して前記第１及び第２垂直案内孔に挿設されるガイドピンと、前記ガイドピンの中央部が上端部に貫設され、前記カムシャフトの回転により前記第１及び第２垂直案内孔に沿って、かつカムシャフトの円筒状本体の内周面に沿ってスライド方式で昇降し、外周面に直角に連通する凹部が下面に形成されたピストンロッドと、外周面が前記ハウジングの内周面にスライド可能に挿入され、ハウジングの内部空間を上部チャンバーと下部チャンバーに区画し、中央部に形成された中央貫通孔に前記ピストンロッドの下端部が結合され、ピストンロッドと中央貫通孔を介して上部チャンバーと下部チャンバーを連通する第１流路を有し、ピストンロッドの運動に連動して昇降するピストンと、前記ピストンに設けられ、ピストンの下降時に開放され、ピストンの上昇時に閉塞され、上部チャンバーと下部チャンバーを連通する第２流路を選択的に形成する少なくとも一つのチェックバルブと、前記ピストンを弾支するように下部チャンバーに設けられ、ドアの開放につれてピストンが下降してから復帰するとき、ピストンを上昇させる反発力を提供する弾性部材と、前記ドアの復帰の際、ピストンの上昇によりピストンロッドがカムシャフトの本体内周面に沿って上昇するとき、ピストンロッドの上昇高さに応じて、上部チャンバーから第１流路を介して下部チャンバーに流動するオイル流動量を調節して、ピストンの上昇速度を多段に調節する速度調節手段と、前記下部チャンバーをシールするため、ハウジングの下部に結合された下部パッキングとを含んでなる多用途ヒンジ装置を提供する。
【００３１】
本発明の第２特徴によると、本発明は、管状のハウジングと、中央部に貫通孔を有し、前記ハウジングの上部をシールするために上端部に結合された上部シールパッキングと、円筒状本体の外周面に沿って第１及び第２螺旋形昇降案内孔が移動対称構造に貫設され、前記円筒状本体の上端部から上部パッキングの貫通孔を介してハウジングの外部にシャフトが突出し、ドアの回転時、ハウジングに対する相対的な外力により回転するカムシャフトと、前記ハウジングの内周面に固着され、対向位置に上下方向に第１及び第２垂直案内孔が形成され、前記カムシャフトの円筒状本体が内部に回転可能に挿合される円筒状ガイド筒と、両端部がそれぞれ前記第１及び第２昇降案内孔を介して前記第１及び第２垂直案内孔に挿設されるガイドピンと、前記ガイドピンの中央部が上端部に貫設され、前記カムシャフトの回転により前記第１及び第２垂直案内孔に沿って、かつカムシャフトの円筒状本体の内周面に沿ってスライド方式で昇降し、外周面に直角に連通する多数の水平貫通孔を介して外周面に連通し、相互連結された垂直方向の凹部が下部に形成されたピストンロッドと、外周面が前記ハウジングの内周面にスライド可能に挿入され、ハウジングの内部空間を上部チャンバーと下部チャンバーに区画し、中央部に形成された中央貫通孔に前記ピストンロッドの下端部が結合され、上部チャンバーからピストンロッドの多数の水平貫通孔と中央貫通孔を介して下部チャンバーに連通する第１流路を有し、ピストンロッドの運動に連動して昇降するピストンと、前記ピストンに設けられ、ピストンの下降時に開放され、ピストンの上昇時に閉塞され、上部チャンバーと下部チャンバーを連通する第２流路を選択的に形成する少なくとも一つのチェックバルブと、前記ピストンを弾支するように下部チャンバーに設けられ、ドアの開放につれてピストンが下降してから復帰するとき、ピストンを上昇させる反発力を提供する弾性部材と、前記下部チャンバーをシールするため、ハウジングの下部に結合された下部パッキングとを含んでなり、前記中央貫通孔の出口直径はチェックバルブの直径より小さく形成されることにより、ドアの復帰の際、チェックバルブが閉塞され、第１流路を介して上部チャンバーから下部チャンバーにオイルが流動して、遅い速度でピストンが上昇し、前記ピストンロッドの多数の水平貫通孔は、ドアの復帰時、ピストンの上昇速度を調節するための速度調節手段を形成する多用途ヒンジ装置を提供する。
【００３２】
本発明の第３特徴によると、本発明は、内周面が断面円形になったハウジングと、中央部に貫通孔を有し、前記ハウジングの上部をシールするために上端部に結合された上部シールパッキングと、円筒状本体の外周面に沿って第１及び第２螺旋形昇降案内孔が移動対称構造に貫設され、前記円筒状本体の上端部から上部パッキングの貫通孔を介してハウジングの外部にシャフトが突出し、ドアの回転時、ハウジングに対する相対的な外力により回転するカムシャフトと、前記ハウジングの内周面に固着され、対向位置に上下方向に第１及び第２垂直案内孔が形成され、前記カムシャフトの円筒状本体が内部に回転可能に挿合される円筒状ガイド筒と、両端部がそれぞれ前記第１及び第２昇降案内孔を介して前記第１及び第２垂直案内孔に挿設されるガイドピンと、前記ガイドピンの中央部が上端部に貫設され、前記カムシャフトの回転により前記第１及び第２垂直案内孔に沿って昇降し、下方に開放された流路長孔に、外周面と連通する還元流路が形成されたピストンロッドと、前記ピストンロッドの流路長孔に設けられ、流路長孔より小さい内部断面直径を有し、内部に、オイル流動量を調節するために断面直径が次第に小さくなるオリフィス状の第１速度調節流路が形成された流路調節具と、外周面が前記ハウジングの内周面にスライド可能に挿入され、ハウジングの内部空間を上部チャンバーと下部チャンバーに区画し、中央部に形成された中央貫通孔に前記ピストンロッドの下端部が結合され、ピストンロッドの運動に連動して昇降するピストンと、前記ピストンに設けられ、ピストンの下降時に開放され、ピストンの上昇時に閉塞され、上部チャンバーと下部チャンバーを連通する第２速度流路を選択的に形成する少なくとも一つのチェックバルブと、前記ピストンを弾支するように下部チャンバーに設けられ、ドアの開放につれてピストンが下降するときに圧縮され、ドアの復帰時にピストンを上昇させる復元力を提供する弾性部材と、前記ハウジングの下部に結合されたハウジング下部シールパッキングと、一端がハウジング下部パッキングに支持され、他端が前記第１速度調節流路に挿入され、ピストンロッドの昇降にしたがって、オイルが流動する第１速度調節流路の断面積を多段に変更させるように、他端の直径が多段に形成された油圧制御棒とを含んでなり、前記油圧制御棒の他端部は、第１直径を有する第１直径部、第１直径より小さい第２直径部、及び第１直径と同一直径の球形を有する上端部からなり、ドアの自動復帰速度は、低速、高速及び低速に変更される多用途ヒンジ装置を提供する。
【発明の効果】
【００３３】
以上のような本発明のヒンジ装置は、オイルの流動量と昇降案内孔のカム線図角度を調節してドアの復帰速度と復帰力を同時に調節することにより、ドアの自動開閉を可能にし、カム線図角度のパターンにより一定の角度に開放された状態のドアを一時停止させることができる利点がある。
【００３４】
また、０〜１５°のドア開放角範囲で昇降案内孔のカム線図角度を１５〜９０°のドア開放角範囲より相対的に大きく設定することにより、ドアの自動復帰の際、復帰スプリングとしてトーションスプリングを使用せずに圧縮スプリングを使用しても、ドアの初期位置に完全復帰が可能であり、また、０〜１５°のドア開放角範囲で昇降案内孔のカム線図角度を１５〜９０°のドア開放角範囲より相対的に小さく設定することにより、上下開閉用ドアの自動復帰速度を遅くすることができる。
【００３５】
また、本発明は、ドアの自動復帰の際、ピストンの上昇を案内する昇降案内孔のカム線図角度と油圧回路構造により、ドア開放角に応じて復帰速度を３段階に制御することで、ドアが初期位置に近接するまでは高速に、近接した後には低速に変速しながら自動に閉じるようにする。
【００３６】
また、本発明によると、ピストンの上昇を案内する昇降案内孔のカム線図角度を、ドアの開放角が９０〜１３０°の範囲にあるときは、ゼロ（０）に設定して、復帰スプリングによるドアの自動復帰を防ぎ、ドアの開放状態を維持することができる。
【００３７】
本発明は、強風のような大きな外力によりドアが過速で復帰することを遮断して事故を防止し得る過速防止機能を有し、ドアの自動復帰時の復帰速度を決定するオイルの流動量を使用者が装置の外部から自由で容易に設定することができ、固定部と回転軸間の摩擦を最小化するためのベアリング構造を適用しガイドピンにローラを採用することで、摩擦による騒音発生と偏磨耗を最小限に抑制する。
【００３８】
さらに、本発明は、ドアの復帰速度を制御する構造と復帰速度設定構造が簡単で安定するので、動作の信頼性が高く組立生産性に優れた構造を有し、装置の全長に対して相対的に大きな復帰スプリングを収容する長手方向の空間を備えて、ドアの自動復帰時に大きな復元力を提供することにより、使用者が小さな力でも大型ドアを復帰させることができる。
【００３９】
また、本発明は、一般の左右回転型ドアとドア枠間のヒンジ装置、又はキムチ冷蔵庫などに適用される上下回転型ドアのヒンジ装置の如く、ヒンジ装置の回転軸とドアの回転軸が合致するか、又は合致しないかにかかわらず、どんな構造にも適用することができる。
【００４０】
本発明のヒンジ装置は、冷蔵庫のような上下回転型ドアの内部に埋め込むことにより、冷蔵庫の外観を美麗にすることができ、閉鎖速度の多段階調節と開放状態の角度設定が容易であるので、冷蔵庫の使用が便利である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
以下、本発明による多用途ヒンジ装置の良好な実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
【００４２】
図１は本発明の第１実施形態による多用途ヒンジ装置の平面図、図２は図１の線Ａ−Ａについて取った本発明の第１実施形態による多用途ヒンジ装置の長手方向の断面図、図３は図２の多用途ヒンジ装置の内部で上下運動するガイドピンを垂直方向に案内するための垂直ガイドの斜視図、図４は図２の多用途ヒンジ装置において、ピストンロッドが上下に移動するように案内するカムシャフトを示す斜視図である。
【００４３】
図１ないし図４に示すように、本発明の第１実施形態による多用途ヒンジ装置１０は内部構成要素を収容する円筒状ハウジング１１０を含む。前記円筒状ハウジング１１０の上端内周面には、その上端部をシールするための円筒状上部パッキング１２０が結合され、上部パッキング１２０の外周面及び内周面の凹溝には、それぞれハウジング１１０の内周面及び後述するカムシャフトの外周面に対するシールのためのＯ−リング１２１、１２２が挿設されている。
【００４４】
前記上部パッキング１２０の下端部には、図３に示すように、対向する位置に上下方向に一対の垂直案内孔１１３ａ、１１３ｂが形成された円筒状ガイド筒１１３の上端部が結合された後、例えば相互接合部が溶接などにより固定される。
【００４５】
前記ガイド筒１１３の内周面には、図４に示すように、円筒状本体１３０ａの外周に一対の螺旋形昇降案内孔１３２、１３３が１８０°移動対称構造に形成されたカムシャフト１３０が回転可能に内蔵されている。また、カムシャフト１３０の円筒状本体１３０ａの上端内周にはシャフト１３０ｂの下端部が溶接などにより一体的に連結され、シャフト１３０ｂの上端部は前記ハウジング１１０の外部に、上部パッキング１２０の中央貫通孔を介して突出されている。
【００４６】
前記カムシャフト１３０のシャフト１３０ｂには、後述するように、ヒンジ装置の応用形態に応じて、ドアの回転軸とドア支持フレームの回転軸が相違した場合、リンクの一端が結合されるか（図１４参照）、あるいはドアの回転軸とフレームの回転軸が同一である場合、例えば回転ドアのドアとドア枠間に取り付けられる蝶番型ヒンジ装置である場合（図１０参照）、ドア支持フレームに固定されるヒンジナックルが結合されるか、あるいはキムチ冷蔵庫のような上下回転型ドアに適用されるヒンジ装置の場合、ドアに埋め込まれた軸支持部に連結できる。その結果、ヒンジ装置はハウジング１１０が回転するドアに埋め込まれるか又は支持フレームに固定的に取り付けられるので、ドアが回転するとき、前記ハウジングドアの回転力がシャフト１３０ｂに印加されることにより、シャフトが回転される。
【００４７】
また、前記上部パッキング１２０とカムシャフト１３０の円筒状本体１３０ａ間には、後述する復帰スプリング１６９の反発力が作用するので、カムシャフト１３０が回転するとき、回転摩擦及び騒音を減少させるため、スラストベアリング１２５が介在されている。
【００４８】
さらに、前記カムシャフト１３０の円筒状本体１３０ａの外周に形成された昇降案内孔１３２、１３３と前記ガイド筒１１３の垂直案内孔１１３ａ、１１３ｂには、カムシャフト１３０の回転により上下移動するガイドピン１４０の両端部がそれぞれ挿入され、前記ガイドピン１４０には、ガイドピン１４０の上下移動により上下移動するピストンロッド１５０の上端部が連結される。
【００４９】
前記ガイドピン１４０の両端部には、昇降案内孔１３２、１３３及び前記ガイド筒１１３の垂直案内孔１１３ａ、１１３ｂに沿って移動するとき、摩擦及び騒音を減少させるとともに偏磨耗の発生を防止するため、第１及び第２ローラベアリング１４１、１４２が設けられる。また、ガイドピン１４０には、第１ローラベアリング１４１とピストンロッド１５０間に第１ワッシャ１４３が嵌合され、第１及び第２ローラベアリング１４１、１４２間に第２ワッシャ１４４が嵌合されるので、第１及び第２ローラベアリング１４１、１４２により、ガイドピン１４０の長手方向に第１及び第２ローラベアリング１４１、１４２が隙間なしに密着される。
【００５０】
すなわち、第１ローラベアリング１４１はカムシャフト１３０の昇降案内孔１３２、１３３と接するガイドピン１４０の位置に、第２ローラベアリング１４２はガイド筒１１３の垂直案内孔１１３ａ、１１３ｂと接するガイドピン１４０の位置にそれぞれ挿着される。
【００５１】
一方、前記ピストンロッド１５０の下部にはピストン１５１が結合され、ピストン１５１の中央部には、ドアが閉じるとき、すなわちピストン１５１が上昇するとき、ピストン１５１上の上部チャンバー１５６のオイルがピストン下側の下部チャンバー１６０に移動する流路をなす中央貫通孔１５４が形成され、中央貫通孔の両側には、ドアが開放されるとき、すなわちピストン１５１が下降するとき、流路をなす左右貫通孔１５３ｃ、１５３ｄが設けられる。
【００５２】
この際、左右貫通孔１５３ｃ、１５３ｄには、ドアの開放につれてピストン１５１が下降する場合、内蔵されたチェックボール１５３ｅ、１５３ｆが上側に移動して貫通孔１５３ｃ、１５３ｄを開放することにより、下部チャンバー１６０のオイルが上部チャンバー１５６に容易に移動できるようにする反面、ドアの閉鎖につれてピストン１５１が上昇する場合、チェックボール１５３ｅ、１５３ｆが下降して貫通孔１５３ｃ、１５３ｄを閉塞することにより、上部チャンバー１５６のオイルが下部チャンバー１６０に移動することを防止するための一方向性の第１及び第２チェックバルブ１５３ａ、１５３ｂが設けられる。
【００５３】
また、前記中央貫通孔１５４は直径が３段階に減少する段差構造をなし、中央貫通孔１５４の上端及び下端の内周面１５４ａ、１５４ｂには雌ネジ部が形成されている。前記中央貫通孔１５４の上端内周面１５４ａには前記ピストンロッド１５０の下部が螺合され、下端内周面１５４ｂには、ピストン１５１の下部に対する第２流路１８１を形成し、ピストン１５１の上下移動に連動して移動する制御管１８０の上端が螺合されている。
【００５４】
前記ピストンロッド１５０の下部には、ピストン１５１との結合部の上側部の外周面からピストンロッド１５０の中心に延長された後、中心部から下方に折曲して貫通された第１流路１５０ａが形成される。また、前記第１流路１５０ａをなす下方折曲部１５０ｂは相対的に小さい内径を有し、その下部には、中央貫通孔１５４の中間内周面１５４ｃと同一内径に拡張された凹部１５０ｃが形成される。
【００５５】
前記ピストンロッドの拡張凹部１５０ｃと中央貫通孔１５４の中間内周面１５４ｃには、段差構造を有し、中央部が突出した下端部の外径が制御管１８０の内径より小さく、上端部の外径が前記折曲部１５０ｂの内径より大きくて拡張凹部１５０ｃの内径よりは小さい過速防止バルブ可動体１５２ａと、過速防止バルブ可動体１５２ａを上方に付勢して支持するスプリング１５２ｂと、中央貫通孔１５４の中間内周面１５４ｃに挿入され、過速防止バルブ可動体１５２ａと共に作用してバルブをなす過速防止ブッシュ１５２ｅとからなる過速防止バルブ（ＯＳＶ）１５２が設けられる。
【００５６】
前記過速防止バルブ可動体１５２ａは、上側の折曲部１５０ｂの内径と同一内径の凹部１５２ｃが中央部に形成され、前記凹部には、バルブ可動体１５２ａの外周面まで連通する流路をなす貫通孔１５２ｄが少なくとも一つ形成される。
【００５７】
前記過速防止バルブ１５２は、ドアの正常復帰の際、図１１及び図１２に示すように、スプリング１５２ｂの復元力により過速防止バルブ可動体１５２ａが上方に押し付けられているので、第２流路１８１をなす制御管１８０の上端部を開放して、第１流路１５０ａ及び第２流路１８１を介して上部チャンバー１５６から下部チャンバー１６０にオイルが移動できるようにする。
【００５８】
しかし、図１３に示すように、強風のような大きな力がドアに加わるときは、過速でドアが閉じることを防止して事故を防止する過速復帰防止機能を与える。すなわち、強風によりドアが過速で回転すると、ピストン１５１が急激に上昇することにより、第１及び第２チェックバルブ１５３ａ、１５３ｂが閉じるとともに、過速防止バルブ可動体１５２ａがスプリング１５２ｂの弾性力を克服しながら下降して、過速防止バルブ可動体１５２ａの下部面が過速防止ブッシュ１５２ｅの貫通孔を密閉させることで、第１流路１５０ａと第２流路１８１の連結を遮断することになる。したがって、強風によりドアが過速で復帰しようとする場合、ピストン１５１の上昇を抑制させる役割を果たす。その結果、事故の発生を防止することができる。
【００５９】
また、円形ピストン１５１の外周面の溝部には、ハウジング１１０の内壁に沿って移動するとき、外周部を介してオイルが漏れることを防止するためのＯ−リング１５５が挿設される。
【００６０】
一方、第２流路１８１をなす制御管１８０の下端部にはカップ形ヘッド１８２が取り付けられて下端部を密封し、後述する内管１７０及び外管１７５に形成された第１及び第２速度調節流路の第２速度調節流路を開放又は閉塞してピストン１５１の上昇速度を制御し、ヘッド１８２が取り付けられた制御管１８０の下端部の直上部には、制御管１８０の第２流路１８１に連通する貫通孔１８３が形成されている。
【００６１】
このため、制御管１８０の下部に取り付けられたヘッド１８２は、ドアの自動復帰の際、ピストン１５１の上昇位置、すなわちドアの開放角度に応じて、ピストンの下側の第２流路１８１から下部チャンバー１６０に流れるオイルの流動量を変化させることでピストン１５１の上昇速度（つまり、ドアの復帰速度）を制御するよう、１対の内管１７０及び外管１７５に挿設されている。
【００６２】
前記外管１７５の下部は、下部チャンバー１６０をシールするための下部シールパッキング１９１の内周面に螺合されており、下部シールパッキング１９１の外周面の溝にはシール用Ｏ−リング１９４が挿着されている。前記外管１７５の内部には、内管１７０が回転可能に相互密着しており、内管の下部は速度調節ナット１９２の上側円形凹部の内周面に螺合されている。
【００６３】
また、ピストン１５１と下部シールパッキング１９１間の空間、つまり下部チャンバー１６０には、前記ピストン１５１に対して上方に弾性力を与える復帰スプリング１６９が内蔵されるので、ドアの自動復帰の際、ピストンを上昇させる役割を果たす。
【００６４】
一方、前記外管１７５の上部には、外管１７５の内周面と制御管１８０の外周面間に介在されて、外管１７５及び内管１７０の上端部を下部チャンバー１６０から遮断するためのシールパッキング１６１が介設されている。シールのため、シールパッキング１６１の外周面及び内周面の溝にはそれぞれシール用Ｏ−リング１６２、１６３が挿着され、その下部は内管１７０の上部と螺合されている。
【００６５】
また、前記速度調節ナット１９２の外周面の溝部には、下部シールパッキング１９１の内周面に対するシールのためのＯ−リング１９５が挿着され、下側部は段差構造になり、その中央部が円筒状に突出している。前記速度調節ナット１９２の段差部と下部シールパッキング１９１の下側には、内周面に前記速度調節ナット１９２の円筒状突出部が挿合され、外周面がハウジング１１０の下端部と螺合されて、速度調節ナット１９２及び下部シールパッキング１９１の離脱を防止する下部パッキング１９０が設けられる。
【００６６】
一方、前記速度調節ナット１９２の円筒状突出部には、ハウジング１１０の内部に全ての部品を組み立て、オイルを充填した後、オイル内のエアを排出させるための貫通孔が形成され、この貫通孔にはエア排出用ボルト１９７がシール用Ｏ−リング１９８を介して螺合されている。
【００６７】
前記速度調節ナット１９２の円筒状突出部には、使用者の必要に応じてドアの復帰速度を調節するため、速度調節ナット１９２をハウジング１１０の下部で回転させるための速度調節ハンドル１９３がネジ１９６により固定されている。
【００６８】
以下、本発明の第１実施形態に採用されるドアの復帰速度制御構造について説明する。
【００６９】
前記内管１７０は、図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に示すように、上側に１対の第１及び第２偏心溝１７１、１７２が所定の間隔を置いて形成される。この１対の第１及び第２偏心溝１７１、１７２は一側外周地点から反対側外周地点に次第に深く形成される。そして、第１及び第２偏心溝１７１、１７２の最も深い地点には内部と連通する貫通孔１７３ａ、１７３ｂが形成される。また、内管１７０の下部には一つの長孔１７４が形成される。
【００７０】
また、外管１７５には、図８に示すように、前記内管の第１及び第２偏心溝１７１、１７２と同一レベルにそれぞれ貫通孔１７６、１７７が形成され、その下側には、前記内管１７０の長孔１７４に対応して同一レベルに貫通孔１７８が形成される。
【００７１】
したがって、外管１７５の貫通孔１７６、１７７がそれぞれ内管１７０の第１及び第２偏心溝１７１、１７２のどの部分に対向して位置するかによって、オイルの通過可能な偏心溝の断面積が変わる。したがって、使用者が前記速度調節ハンドル１９３を回転させると、速度調節ナット１９２と内管１７０が共に回転するので、外管の貫通孔１７６、１７７と対向する内管の偏心溝１７１、１７２の断面積が変化することにより、第２流路１８１から下部チャンバー１６０に移動するオイルの流動量が変わる。その結果、同一条件において、速度調節ハンドル１９３を左右に回転させることにより、オイルの流動量が変化し、ピストン１５１の上昇速度、つまりドアの復帰速度が調節される。
【００７２】
以下の説明においては、便宜上、内管１７０の貫通孔１７３ａ、第１偏心溝１７１、及び外管１７５の貫通孔１７６を連結する流路を第１速度調節流路１７９ａといい、内管１７０の貫通孔１７３ｂ、第２偏心溝１７２、及び外管１７５の貫通孔１７７を連結する流路を第２速度調節流路１７９ｂという。また、内管１７０の長孔１７４、外管１７５の貫通孔１７８を連結する流路は第３流路１７９ｃという。
【００７３】
以下、本発明の第１実施形態によるピストンの昇降案内構造について、図４及び図５に基づいて詳細に説明する。
【００７４】
図４は図２に示す多用途ヒンジ装置のピストンロッドを上下に移動させるように案内するカムシャフトを示す斜視図、図５は図４に示すカムシャフトの昇降案内孔による多用途ヒンジ装置の作動によるガイドピンの位置と復帰スプリングの圧縮状態を示す図である。
【００７５】
カムシャフト１３０の昇降案内孔１３２、１３３の各々は、図５に示すように、ドア開放角に係る四つの区間（ａ〜ｄ）、つまりドア開放角が０〜１５°の第１区間（ａ）と、ドア開放角が１５〜９０°の第２区間（ｂ）と、ドア開放角が９０〜１３０°の第３区間（ｃ）と、ドア開放角が１３０〜１６０°の第４区間（ｄ）とに区画される。
【００７６】
前記第１区間（ａ）はドアの自動復帰時の低速復帰区間であって、後述する図１２の油圧回路状態（すなわち、内管１７０及び外管１７５に形成された二つの流路のいずれか一方のみが開放された状態）でオイルが流動して、ドアが低速で閉じるようにする。この場合、低速時の油圧回路の抵抗と復帰スプリング１６９の比例的な復元力の低下による閉鎖力損失は、昇降案内孔１３２、１３３のカム線図角度（α）を第２区間（ｂ）の角度（β）より相対的に大きい４５〜６５°の範囲に設定して、上昇時の効率を増大させることで補完している。その結果、ドアの自動復帰の際、復帰スプリングとしてトーションスプリングを使用せずに圧縮スプリングを使用しても、ドアの初期位置に完全に復帰（ロック）することができる。
【００７７】
前記第２区間（ｂ）はドアの自動復帰時の高速復帰区間であって、後述する図１１の油圧回路状態（すなわち、内管１７０及び外管１７５に形成された二つの流路が共に開放された状態）でオイルが流動して、ドアが高速で閉じるようにする。一方、ドアを開放するとき、開放角に比例して復帰スプリング１６９の復元力も上昇するため、使用者がドアを開けるのに必要な力も開放角に比例して上昇することになる。したがって、第２区間（ｂ）においては、昇降案内孔１３２、１３３のカム線図角度（β）を第１区間（ａ）の角度（α）より相対的に小さい１０〜４５°の範囲に設定することにより、ドアを開けるとき、カムシャフト１３０の回転効率を比例的に増大させて、ドアの開放に比例して増加する開放力の上昇分を補完することになる。
【００７８】
また、第３区間（ｃ）はカム線図の角度をゼロに設定して、復帰スプリング１６９による自動復帰を遮断する区間であって、ドアが開放された状態の角度を維持し、復帰スプリング１６９の復元力が最大になる。第４区間（ｄ）は第３区間（ｃ）から上方に斜めに形成され、ガイドピン１４０が係止によりそれ以上移動できないようにする停止力強化区間である。この場合、第４区間（ｄ）はドア開放角が１３０〜１８０°となるように延長して形成することもできる。
【００７９】
一方、昇降案内孔１３２、１３３は、第１区間（ａ）において、カム線図の角度が３０〜４５°の傾きに形成できる。このように、第１区間（ａ）の傾きが３０〜４５°に形成される場合は、ガイドピン１４０に連結されるピストン１５１の昇降距離が短いため、カムシャフト１３０を回転させる外力に比べ、圧縮される復帰スプリング１６９の効率が低くなる。したがって、第１区間（ａ）の傾きが３０〜４５°の場合には、上下に開閉されるドアにおいて、慣性力のような外力により閉じるドアが衝撃力を吸収しながら徐々に閉じることができる。
【００８０】
また、前記のように、第１区間（ａ）の傾きが４５〜６５°に形成される場合は、ピストン１５１の昇降距離が長くなるため、カムシャフト１３０を回転させる外力より圧縮される復帰スプリング１６９の反発力が大きくなる。したがって、第１区間（ａ）の傾きが４５〜６５°の場合は、復帰スプリング１６９の効率が増加するので、左右に開閉されるドアをより容易に完全復帰位置に迅速に閉じることができる。
【００８１】
そして、昇降案内孔１３２、１３３は、ガイドピン１４０に結合された第１ローラベアリング１４１が密着するよう、一定の幅に形成されることが好ましい。
【００８２】
前記のように、昇降案内孔１３２、１３３にカム線図角度を設定する場合、ガイドピン１４０は第１区間（ａ）及び第２区間（ｂ）で傾いた昇降案内孔１３２、１３３の昇降案内部１３２ａに沿って下降し、第３区間（ｃ）では上下に移動せずに一時停止する。そして、カムシャフト１３０の回転が続く場合は、ガイドピン１４０が第３区間（ｃ）で上方にやや傾いた第４区間（ｄ）に進み、ガイドピン１４０は第１停止部１３２ｂにかかり、回転できず停止する。
【００８３】
そして、昇降案内孔１３２、１３３は、第４区間（ｄ）において、第２停止部１３２ｃと第３カム線図維持部１３２ｆが１５〜６０°の傾きに形成される。この第４区間（ｄ）の傾きが１５°未満の場合は、復帰スプリング１６９の反発力又は微細外力によりカムシャフト１３０が容易に回転するので、ガイドピン１４０を停止させる力が弱いため、適切でない。また、第４区間（ｄ）の傾きが６０°を超える場合は、第１停止部１３２ｂによる係止により、ガイドピン１４０を停止させる力が増大するが、第４区間（ｄ）から第３区間（ｃ）への進入の際、すなわちガイドピン１４０の上昇時、大きな外力が必要であるため、適切でない。
【００８４】
一方、圧縮された復帰スプリング１６９の反発力によりガイドピン１４０が上昇する場合は、ピストン１５１の上昇限界点の付近でピストン１５１の上部側油圧が復帰スプリング１６９の弾性力より大きく作用するため、ピストン１５１が逆方向に急激に下降することもできる。したがって、昇降案内孔１３２、１３３には、第１カム線図維持部１３２ｄがガイドピン１４０に結合された第１ローラベアリング１４１と密着して、ガイドピン１４０が昇降線図を外れないようにすることが必要である。
【００８５】
ガイドピン１４０は、第３区間（ｃ）から第２区間（ｂ）に進入する初期に、不規則な運動により、内部騒音及び内部構成要素の破損を引き起こすことがある。これを防止するため、昇降案内孔１３２、１３３の第１カム線図維持部１３２ｄと第２カム線図維持部１３２ｅ間の境界部は曲面に形成することが好ましい。
【００８６】
以下、図９ないし図１２に基づいて本発明の第１実施形態の多用途ヒンジ装置の全動作を説明する。
【００８７】
図９はピストンが上死点に位置する初期位置を示すピストンと復帰速度調節部の断面図、図１０はドアの開放によりピストンが下降するときの圧油流れを示す断面図、図１１はドアの閉鎖によりドアの開放角が３０°に到達するまで、ピストンが第１速度で上昇するときの圧油流れを示す断面図、図１２はドアの閉鎖によりドアの開放角が０°に到達するまで、ピストンが第２速度で上昇するときの圧油流れを示す断面図である。
【００８８】
まず、本発明の第１実施形態のヒンジ装置１０は多用途に使用可能であるが、これについては後に詳細に説明する。つぎの説明においては、ハウジング１１０がドア又はフレームに取り付けられるか、又はヒンジ装置が設置される冷蔵庫、家具などの本体に取り付けられ、ドアの回転によりカムシャフト１３０のシャフト１３０ｂに回転力が印加される構造を例として説明する。
【００８９】
本発明の第１実施形態の多用途ヒンジ装置は、ドアが開放されるとき、図９及び図１０のように油圧回路が設定される。
【００９０】
すなわち、本発明の第１実施形態の多用途ヒンジ装置１０は、ドアが開放されるとき、カムシャフト１３０のシャフト１３０ｂに外部回転力が伝達されることにより、その内部の構成要素がつぎのように作動する。
【００９１】
ドアが閉じている図９の初期状態において、使用者がドアを開けると、カムシャフト１３０に時計方向の回転力が伝達されるので、昇降案内孔１３２、１３３と円筒状ガイド筒１１３の１対の垂直案内孔１１３ａ、１１３ｂに両端部が挿入されたガイドピン１４０は、カムシャフトの回転により昇降案内孔１３２、１３３に沿って下方に移動する。
【００９２】
この場合、図１０に示すように、ガイドピン１４０とピストンロッド１５０に連動するピストン１５１には下方に移動させようとする力が作用し、ピストン１５１の下側の下部チャンバー１６０に位置するオイルは、第１及び第２チェックバルブ１５３ａ、１５３ｂが開くことにより、チェックバルブを介してピストンの上側、つまり上部チャンバー１５６に容易に移動し、ピストン１５１の下降により、内管１７０の内部オイルは内管１７０及び外管１７５の下側に設けられた第３流路１７９ｃを介して下部チャンバー１６０に流出される。
【００９３】
すると、ガイドピン１４０は、図５に示す昇降案内孔１３２、１３３内での作動のように、第１区間（ａ）及び第２区間（ｂ）で移動し、ピストンロッド１５０とピストン１５１は復帰スプリング１６９を圧縮しながら下降する。
【００９４】
そして、カムシャフト１３０が回転し続ける場合、ガイドピン１４０は第３区間（ｃ）に到達し、昇降案内孔１３２、１３３の第３区間（ｃ）の第１停止部２３２ｂによりその移動が制限され、ピストン１５１が停止状態に維持される。
【００９５】
一方、ドアが閉じるとき、本発明の第１実施形態のヒンジ装置は、使用者がドアの開放角が９０°以内でドアを閉じるか、又はドアを開けてから、ドアの開放角が９０°以内で放すと、ドアは自動復帰動作を行う。この際、ドアの開放角によって、図１１及び図１２のように、２種類の油圧回路が設定される。
【００９６】
まず、ドアの開放角が９０°から３０°に到達するとき、ピストン１５１は、図１１のように油圧回路が設定されることにより、第１速度で迅速に上昇する。すなわち、ドアの開放角が９０°であるとき、つまり停止状態にあるとき、使用者がドアを回転させて、カムシャフト１３０に反時計方向に少しの外力を加えると、ガイドピン１４０は第１停止部１３２ｂを通り第３区間（ｃ）から外れる。
【００９７】
すると、ピストン１５１は、圧縮された復帰スプリング１６９の反発力により、上方に移動し始め、ピストン１５１に連結されたガイドピン１４０も昇降案内孔１３２、１３３の第２区間（ｂ）、つまり１０〜４５°の緩やかな傾斜角度の昇降案内部１３２ａに沿って上昇する。その結果、カムシャフト１３０は反時計方向に回転して、ドアを初期位置に復帰させようとする。
【００９８】
この際、ピストン１５１の上側、つまり上部チャンバーのオイルは、図１１のように、チェックバルブ１５３ａ、１５３ｂのチェックボール１５３ｅ、１５３ｆにより貫通孔１５３ｃ、１５３ｄが閉塞されるので、貫通孔１５３ｃ、１５３ｄを通過することができなく、ピストンロッド１５０に設けられた第１流路１５０ａ、過速防止バルブ１５２、制御管１８０の内部の第２流路１８１、及び第１及び第２速度調節流路１７９ａ、１７９ｂを順次通過してピストン１５１の下側の下部チャンバー１６０に移動する。
【００９９】
このように、ドアの開放角が９０°から３０°に到達するまでピストン１５１が上昇するとき、第２速度調節流路１７９ｂは制御管１８０のヘッド１８２により遮断された状態でないので、ピストン１５１の上側のオイルは第１及び第２速度調節流路１７９ａ、１７９ｂを介して下部チャンバー１６０に流動するので、ピストンが第１速度で迅速に上昇することができる。
【０１００】
この場合、ピストン１５１の上昇により、下部チャンバー１６０内のオイルは内管１７０及び外管１７５の下側に設けられた第３流路１７０ｃを介して内管１７０に進入し始める。
【０１０１】
その後、ドアの開放角が３０°に到達すると、図１２のような由圧回路が設定され、第２速度調節流路１７９ｂは制御間８０のヘッドにより遮断された状態であるので、ピストン１５１の上側オイルは第１速度調節流路１７９ａのみを介して下部チャンバー１６０に流動する。したがって、オイルの流動量が１／２に減少して、ピストンは前記第１速度よりは遅い第２速度で上昇する。
【０１０２】
この場合にも、ピストン１５１に連結されたガイドピン１４０は昇降案内孔１３２、１３３の第２区間（ｂ）、つまり緩やかな角度の昇降案内部１３２ａに沿って上昇する。
【０１０３】
このような遅い第２速度でのピストン１５１の上昇はドア開放角が１５°に到達するまで維持されるので、急速なドアの復帰による使用者の事故及び不便さを防止することができる。
【０１０４】
その後、図５に示すように、開放角が１５°に到達した場合、ピストン１５１に連結されたガイドピン１４０は昇降案内孔１３２、１３３の第１区間（ａ）、つまり４５〜６５°の急激な傾斜角度に設定された昇降案内部１３２ａに沿って上昇する。
【０１０５】
したがって、ドア開放角が１５〜０°であるとき、ドアの開放角が３０〜１５°の場合と同様に油圧回路が設定されるが、昇降案内部１３２ａの傾斜角が第２区間（ｂ）の傾斜角より相対的に大きく設定されている。その結果、復帰スプリング１６９の復元力は減少しているが、昇降案内部１３２ａの摩擦抵抗が減少するので、ピストン１５１の上昇速度は加速して第３速度になる。したがって、ドアは初期位置まで復帰して、ドアのラッチによるロック状態になる。
【０１０６】
このように、本発明の第１実施形態によると、昇降案内孔１３２、１３３の昇降案内部１３２ａに対するカム線図角度を適切に設定することにより、復帰スプリングとして圧縮スプリングを使用しても、ドアの自動復帰時にドアが初期位置に近接した場合、スプリングの復元力が減少してドアが全く閉じられない問題点を解決することができる。
【０１０７】
このように、本発明の第１実施形態のヒンジ装置は、ドアの自動復帰の際、復帰スプリングの復元力、油圧回路の流路制御、及び昇降案内孔のカム線図角度の変更による摩擦抵抗の変化によりドアの自動復帰速度及び復帰力を制御することができる。
【０１０８】
また、強風によりドアが過速で回転する場合は、ピストン１５１が急激に上昇して、図１３のように、第１及び第２チェックバルブ１５３ａ、１５３ｂが閉じるとともに、過速防止バルブ可動体１５２ａがスプリング１５２ｂの弾性力を克服しながら下降して、過速防止ブッシュ１５２ｅの貫通孔を閉塞させる。したがって、強風によりドアが過速で復帰する場合、過速防止バルブ１５２がピストン１５１の上昇を抑制させる役割を果たす。
【０１０９】
本発明の第１実施形態の多用途ヒンジ装置はつぎのように多様な用途に適用可能である。
【０１１０】
まず、冷蔵庫、大型ドアの如く、ドアの回転中心とヒンジ装置の回転中心を合致させて設置することが好ましくない場合を、図１４及び図１５ないし図１８に基づいて説明する。図１４は本発明の第１実施形態の多用途ヒンジ装置を冷蔵庫の下部に適用する場合の設置構造を示す分解斜視図、図１５ないし図１８はドア開放角によるヒンジ装置の説明図である。
【０１１１】
図１及び図２に示すように、上部パッキング１２０に多数の固定ボルト１１１を締結することにより、ハウジング１１０の上部に四角形フランジ１１２が固定され、このフランジ１１２は多数の固定ボルト１１１ａにより、図１４のように、ドア１００の下端溝に埋め込まれて固定される。この場合、美観を考慮しないか、又は大型門である場合は、ドアの上端に設置することもできる。
【０１１２】
ここで、フランジ１１２とハウジング１１０との接触部には、結合強度を高めるため、溶接が実施でき、カムシャフト１３０の突出シャフト１３０ｂは端部を六角形のように多角形に形成することが、ほかの部材と結合するとき、結合が容易であり、大きな力を伝達することができる。
【０１１３】
本発明の第１実施形態のヒンジ装置は、２節リンク１０３と支持ブラケット１０５を用いて、冷蔵庫のような左右回転型ドアに設置することができる。カムシャフト１３０には、冷蔵庫本体１０２の下端に設けられたヒンジ軸１０１に一端が旋回可能に連結された２節リンク１０３の他端が固定的に結合され、ドア１００の回転軸１０４は、一端が本体１０２の上端に固定された支持ブラケット１０５から延長された先端部に回転可能に支持されている。２節リンク１０３は従動リンク１０３ａと駆動リンク１０３ｂとからなる。
【０１１４】
この場合、上部パッキング１２０の上部には、２節リンク１０３を介して回転力がシャフト１３０ｂに印加されるので、偏磨耗を防止するため、シャフト１３０ｂの周囲にラジアルベアリング１１４を設けることが好ましい。
【０１１５】
使用者がドア１００を開けるときは、図１０に示すように、第１及び第２チェックバルブ１５３ａ、１５３ｂが開放されるので、ドアが支持ブラケット１０５に設けられた回転軸１０４を中心に容易に開き、ドアを閉じるときは、図１１及び図１２に示すように、オイル流動量が第２速度調節流路１７９ｂの開閉によって変化することにより、ドア１００の復帰速度が調節される。
【０１１６】
しかし、この場合、ドアの開放角（θ）と図５のヒンジ装置で説明したドア開放角（つまり、シャフト１３０ｂの回転角）間には差がある。例えば、図１７のようにドアの開放角（θ）が約９０°である場合、ヒンジ装置のシャフトは約１４０°だけ回転され、図１８のように約１０５°である場合、ヒンジ装置のシャフト１３０ｂは約１８０°だけ回転される。
【０１１７】
冷蔵庫のドアの場合、使用者は、冷蔵庫を開けるとき、冷蔵庫から冷気が漏出することを最小にするため、一般に３０〜５０°の範囲でドアを開け、冷蔵庫の内部の飲食物又は水容器を取り出す場合が最も頻繁に発生する。
【０１１８】
したがって、前記のような通常の使用範囲内でドアを開放するときは、ヒンジ装置のシャフト１３０ｂの回転角が９０°内の範囲にあるため、自動に復帰される。一方、より多くの飲食物を取り出すか又は入れる場合は、作業の便宜上、ドアを６０°以上に開放することになる。この場合、本発明の第１実施形態のヒンジ装置のシャフト１３０ｂは９０°以上に回転された状態にあるので、冷蔵庫のドア１００は使用者が開放した状態に維持される。
【０１１９】
したがって、ドアの開放角が６０°内の場合は、前記第１速度、第２速度、及び第３速度の高速及び低速でドアが自動に閉じるので、使用者が両手で冷蔵庫内の飲食物容器を取り出すとき、冷気の損失を最小にしながらドアが閉じる。
【０１２０】
このように、ドアの回転中心とヒンジ装置の回転中心を合致させるのが適切でない場合、２節リンク１０３の従動リンク１０３ａと駆動リンク１０３ｂのレバー比と回転中心の変更で、ドアの回転に対するヒンジ装置の回転量と閉鎖力を効果的に変更することができる。
【０１２１】
一方、本発明の第１実施形態のヒンジ装置は、ヒンジ装置の回転中心とドアの回転中心が合致する場合、多用途ヒンジ装置をドアとドア枠間に蝶番型として取り付けて使用することができる。
【０１２２】
この場合、図２の実施形態において、フランジ１１２を結合する代わりに、図１９のように、可動側蝶番板３０２がドアに固定され、固定側蝶番板３０４がドア枠に固定され、可動側蝶番板３０２の一側に固定された上部ヒンジナックル３０１と、固定側蝶番板３０４の一側に固定された下部ヒンジナックル３０３間には、回転による摩擦の減少のため、スラストベアリング３０５が介設される。
【０１２３】
そして、上下部ヒンジナックル３０１、３０３の内部に前記実施形態のヒンジ装置１０が挿設される。上部パッキング１２０の上部に突出するカムシャフト１３０の突出シャフト１３０ｂに停止角連結板３１４が係合され、停止角連結板３１４は停止角調整ボルト３０６により上部ヒンジナックル３０１に固定される。これにより、カムシャフト１３０はドアの開放につれて回転することになる。
【０１２４】
この場合、本発明の第１実施形態の多用途ヒンジ装置は、カムシャフト１３０に係合された停止角連結板３１４を予め一定量だけ回転させた後、停止角調整ボルト３０６で固定させて、カムシャフト１３０が回転する角度範囲を調節することで、ドアの開閉回転範囲と停止される角度を調整することができる。
【０１２５】
さらに、本発明の第１実施形態のヒンジ装置は、キムチ冷蔵庫のドアの如く、上下方向に開閉される場合にも、ヒンジ装置をドアに埋設し、ヒンジ装置のシャフト１３０ｂに連結用ヒンジピンを結合した後、ヒンジピンを冷蔵庫本体の支持部にスプライン結合などの方式で固定して使用するか、あるいは連結用ヒンジピンの代わりに、ヒンジ装置のシャフト１３０ｂを延長させて直接本体に固定して使用することもできる。
【０１２６】
このように、ドアが上下方向に開閉される場合は、ドアが閉じるとき、ドアの自重による復帰力増大を考慮し、昇降案内孔１３２、１３３の第１区間（ａ）に対するカム線図角度（α）を第２区間（ｂ）の角度（β）より相対的に小さいか又は同等に設定することが好ましい。したがって、ドアが初期位置に復帰するとき、ドアの復帰速度が速い場合、本体に装着された電子制御部の部品が損傷することを防止することができる。
【０１２７】
本発明は前述した実施形態に限らなく、下記のように多様な変形が可能なものである。
【０１２８】
例えば、前記カムシャフトは、図４に示すような螺旋状に形成された第１及び第２昇降案内孔を図示の実施形態とは反対方向に形成することもできる。この場合にも、カムシャフトの回転によりガイドピンの昇降を案内する。
【０１２９】
また、前記実施形態においては、制御管１８０の昇降によって単に第２速度調節流路１７９ｂのみが開閉されるが、内管１７０及び外管１７５の第２速度調節流路１７９ｂの下側に第３速度調節流路を有する場合、制御管１８０の昇降に応じて、ピストン１５１の上昇速度をより細分化して制御することもできる。
【０１３０】
さらに、前記実施形態においては、ドアの復帰速度を、制御管１８０の昇降による第２速度調節流路１７９ｂの開閉を用いてオイル流動量を制御することによりピストンの上昇速度を細分化して調節しているが、キムチ冷蔵庫のような上下開閉型ドアを本体に連結するためのヒンジ装置に適用する場合は、つまり、使用者による復帰速度の制御が不要な場合、オイル流動量の制御を単純化することができる。
【０１３１】
すなわち、図２に示す第１実施形態において、多段速度調節に必要な制御管１８０、これに連結された内管１７０及び外管１７５、速度調節ハンドル１９３などを除去し、図２０に示す第２実施形態のように構成することもできる。
【０１３２】
この場合、ピストン１５１の中央貫通孔１５４に配置された過速防止バルブをそのまま使用する場合は、別途に中央貫通孔１５４の出口直径を変動させる必要がないが、過速防止バルブを除去する場合は、上部チャンバー１５６と下部チャンバー１６０を連通する第１流路１５０ａの出口直径をチェックバルブ１５３ａ、１５３ｂの直径より相対的に小さく形成することが必要である。
【０１３３】
このような上下開閉型ドアの専用ヒンジ装置において、ドアの復帰速度を多段に制御しようとする場合は、図２０に示すように、ピストンロッド１４９の下部の、上部チャンバー１５６と下部チャンバー１６０を連通する第１流路１５０ａの構造を変更して、第１流路１５０ａの上側に、ピストンロッド１４９の外周面に直角に形成された少なくとも一つの水平貫通孔を形成することで、第１流路１５０ａに内部で連結される速度調節流路１４９ａをさらに形成することができる。
【０１３４】
前記速度調節流路１４９ａの位置は、第１実施形態の第１及び第２速度調節流路１７９ａ、１７９ｂの間隔に対応して設定して、ドアの開放角が３０°に到達した場合、カムシャフト１３０の内周面により閉塞される位置に設定することが好ましい。この場合、前記速度調節流路１４９ａと同一機能を有するほかの流路を付け加えることにより、速度を微細に制御することもできる。
【０１３５】
このような第２実施形態においては、カムシャフト１３０の内周面とピストンロッド１４９の外周面がスライド可能に接触することが必要である。
【０１３６】
前記第２実施形態においては、ドアの復帰の際、ピストン１５１の上昇に連動してピストンロッド１４９がカムシャフト１３０の内周面に沿って上昇するとき、ピストンロッド１４９の昇降した高さ、つまり開放角によって速度調節流路１４９ａが閉塞して、上部チャンバー１５６から第１流路１５０ａと過速防止バルブ１５２を経て下部チャンバー１６０に流動するオイルの流動量を調節するので、ピストン１５１の上昇速度は第１実施形態と類似して多段に調節される。
【０１３７】
このような上下開閉型ヒンジ装置において、ドアが自重により下方に復帰するときは、閉鎖速度を減らさなければならないので、第１流路１５０ａを介して上部チャンバー１５６から下部チャンバー１６０にオイルが流動するとき、ピストン１５１が遅い速度で上昇するよう、オイル流動量を制御しなければならない。このため、ドアの自重、復帰スプリング１６９の復元力、速度調節流路１４９ａの位置、第１流路１５０ａの出口直径、及び昇降案内孔１３２，１３３のカム線図角度を適宜設定することが必要である。
【０１３８】
前記第２実施形態は、上下開閉型ドアのほかにも、左右開閉型ドアに適用することも可能であり、使用者による速度調節機能はないが、第１実施形態に比べて構造が単純化したので、軽くて組立性が向上し、部品原価の節減による製品の原価節減の効果とともに、径×長さ(２４×１５３ｍｍ)を持つ最小型のスリム型ヒンジ装置を得ることができる。
【０１３９】
また、前記第１及び第２実施形態は、前記応用のほかにも、ヒンジ軸がドア枠から突出した構造に適用して、前記ヒンジ装置のハウジングはドア側ピボットヒンジに取り付け、前記カムシャフトのシャフトはドア枠側ヒンジに回転できないように結合することができる。
【０１４０】
さらに、前記第２実施形態の速度調節メカニズムは第１実施形態と組み合わせて使用することもできる。すなわち、第１実施形態は、第２実施形態のように、ピストンロッドの第１流路１５０ａの上側外周面に直角に形成された少なくとも一つの水平貫通孔を形成して、第１流路１５０ａに内部で連結される速度調節流路１４９ａをさらに設けることにより、第１実施形態にほかの速度調節手段を提供することができる。この場合、第１及び第２実施形態に比べ、より細密な速度調節が可能である。
【０１４１】
一方、図２１は本発明の第３実施形態による多用途ヒンジ装置の分解斜視図、図２２は組み立てられた第３実施形態の多用途ヒンジ装置の縦断面図、図２３は図２２のカムシャフト、ピストンロッド及びカムシャフトガイド部の結合関係を示す分解斜視図である。
【０１４２】
図２１ないし図２３に示すように、本発明の第３実施形態の多用途ヒンジ装置は、内部構成要素を収容するハウジング２１０と、前記ハウジング２１０の上部に一部が突出し、外力により回転するカムシャフト２３０と、前記カムシャフト２３０の外周面に形成された昇降案内孔２３２及び前記ハウジング２１０の内面に形成された溝２１３に沿って移動するガイドピン２４０と、前記ガイドピン２４０に連結され、上下に移動するピストンロッド２５０と、前記ピストンロッド１５０の下部に連結され、その内部にオイル流路が形成されるピストン２６０と、前記ピストン２６０の下部から上方に付勢する復帰スプリング２７０と、前記ピストン２６０の断面中心に形成された流路にその端部が挿設され、前記ピストン２６０の上下移動によりオイル流動量を変化させる油圧制御棒２８０とを含む。
【０１４３】
前記ハウジング２１０は一定の長さを有する円筒状本体であって、その中心に縦方向に貫通孔が形成される。ハウジング２１０の内面はその縦方向位置によって違って形成されるが、上部内面２１１は、上部パッキング２２０が挿合されるように、上部パッキング２２０と同一の内周形状を有する。そして、ハウジング２１０の内部の上部内面２１１の下部側には、上部内面２１より小さな外形を有するカムシャフトガイド部２１２が形成され、カムシャフトガイド部２１２には相互対面する１対の溝２１３が縦方向に形成される。このカムシャフトガイド部２１２には、本発明の第３実施形態のヒンジ装置が組み立てられた状態で、カムシャフト２３０が位置し、１対の溝２１３にはカムシャフト２３０の外部に突出するガイドピン２４０が挿入される。また、ハウジング２１０の内面には、カムシャフトガイド部２１２の下側に、ピストン２６０及び復帰スプリング２７０が位置する下部内面２１４が形成される（図２１及び図２３参照）。
【０１４４】
前記ハウジング２１０の上部内面２１１には上部パッキング２２０が挿設され、上部パッキング２２０の下部には、カムシャフト２３０の回転による面摩擦を相殺させるスラストベアリング２２１が設けられる。上部パッキング２２０の断面中心には、カムシャフト２３０のシャフト２３１が貫通するように上部パッキング孔が形成され、この上部パッキング孔を介してシャフト２３１が上部パッキング２２０の外部に突出する。
【０１４５】
カムシャフト２３０のシャフト２３１の端部は断面多角形に形成されるので、このシャフト２３１にドアのような可動体が連結されるとき、外部からの回転力が効率よく伝達される。また、カムシャフト２３０には、シャフト２３１より大きい断面直径を有する円筒状本体２３３が段差をなして形成され、円筒状本体２３３の内部には、ピストンロッド２５０が挿入されるよう、縦方向に孔が形成される。そして、円筒状本体２３３の外周面には相互対向する１対の昇降案内孔２３２がそれぞれ形成される（図２４（Ａ）及び図２４（Ｂ）参照）。
【０１４６】
図２４（Ａ）は、図２３に示す多用途ヒンジ装置において、ピストンロッドが上下に移動するように案内するカムシャフトを示す斜視図、図２４（Ｂ）は図２４（Ａ）のカムシャフトの昇降案内孔において、多用途ヒンジ装置の作動によるガイドピンの位置を示す図、図２５及び図２６は第３実施形態の多用途ヒンジ装置の相対的な回転力の作用により発生する内部作動状態の一部を示す断面図、図２７、図２８及び図２９は第３実施形態の多用途ヒンジ装置の相対的な回転復帰力の作用により発生する内部作動状態の一部を示す断面図である。
【０１４７】
図２４（Ａ）ないし図２９に示すように、昇降案内孔２３２はカムシャフト２３０の外周面に沿って反時計方向に形成され、平面形状においては、下方に斜めに形成される昇降区間（ａ）と、前記昇降区間（ａ）に沿って移動したガイドピン２４０が昇降できないように、前記昇降区間（ａ）の下端から同一レベルに形成される第１停止区間（ｂ）、及び第１停止区間（ｂ）から短距離だけ上方に斜めに形成され、ガイドピン２４０の係止によりガイドピン２４０がそれ以上移動できずに停止する第２停止区間（ｃ）とからなる。そして、昇降案内孔２３２は、ガイドピン２４０に嵌合された第１ローラベアリング２４１が密着するように一定の幅に形成される。
【０１４８】
また、昇降案内孔２３２は、昇降区間（ａ）において、昇降部２３２ａと第１カム線図維持部２３２ｄが３０〜６０°の同じ傾きに形成される。この昇降区間（ａ）の傾きが３０〜４５°に形成される場合は、制限された長さのカムシャフト２３０の場合、ガイドピン２４０に連結されるピストン２６０の昇降距離が短いため、カムシャフト２３０を回転させる外力に比べ、復帰スプリング２７０の効率が低下する。したがって、昇降区間（ａ）の傾きが３０〜４５°の場合には、上下に開閉されるドアにおいて、ドアの自重のような慣性力などの外力により閉じるドアを、衝撃力を吸収しながら徐々に閉じるようにする。また、昇降区間（ａ）の傾きが４５〜６０°に形成される場合は、ピストン２６０の昇降距離が長くなるので、カムシャフト２３０を回転させる外力より、圧縮された復帰スプリング２７０の反発力が大きくなる。したがって、昇降区間（ａ）の傾きが４５〜６０°の場合は、左右に開閉されるドアをより容易で迅速に閉じられる。
【０１４９】
ガイドピン２４０は上下に傾いた昇降区間（ａ）に沿って下降し、第１停止区間（ｂ）で上下に移動せずに一時停止する。そして、カムシャフト２３０が回転し続けると、ガイドピン２４０が第１停止区間（ｂ）から上方にやや傾いた第２停止区間（ｃ）に進行し、ガイドピン２４０は屈曲された第１停止部２３２ｂに係止されるため、回転移動されなく停止する。
【０１５０】
前記昇降案内孔２３２は、第２停止区間（ｃ）において、第２停止部２３２ｃと第３カム線図維持部２３２ｆが１５〜６０°の同じ傾きに形成される。この第２停止区間（ｃ）の傾きが１５°未満の場合は、復帰スプリング２７０の反発力又は微細な外力によってもカムシャフト２３０が容易に回転するので、ガイドピン２４０を停止させる力が弱くなるため、適切でない。
【０１５１】
一方、圧縮された復帰スプリング２７０の反発力によりガイドピン２４０が上昇する場合は、ピストン２６０が上昇限界点の付近でピストン２６０の上部側油圧が復帰スプリング２７０の弾性力より大きく作用するため、ピストン２６０が逆方向に急激に下降することがある。したがって、昇降案内孔２３２には、第１カム線図維持部２３２ｄがガイドピン２４０に結合された第１ローラベアリング２４１と密着して、ガイドピン２４０が昇降線図を外れないようにすることが必要である。
【０１５２】
ガイドピン２４０は、第１停止区間（ｂ）から昇降区間（ａ）に進入する初期に、不規則的な運動により、内部騒音及び内部構成要素の破損を引き起こすことがある。これを防止するため、昇降案内孔２３２には第１及び第２カム線図維持部２３２ｄ、２３２ｅ間の境界部は曲面に形成する。
【０１５３】
このように、１対の昇降案内孔２３２にはガイドピン２４０が挿設され、ガイドピン２４０は１対の昇降案内孔２３２により形成された経路に沿って移動する。そして、ガイドピン２４０は、カムシャフト２３０の外面から突出した部分が前記ハウジング２１０の１対の溝２１３内に位置してその溝に沿って移動することになる。
【０１５４】
また、ガイドピン２４０には、昇降案内孔２３２及び溝２１３との摩擦を減少させるため、第１及び第２ローラベアリング２４１、２４２がそれぞれ設けられる。すなわち、第１ローラベアリング２４１はカムシャフト２３０の昇降案内孔２３２と接するガイドピン２４０の位置に、第２ローラベアリング２４２はハウジング２１０の溝２１３と接するガイドピン２４０の位置にそれぞれ嵌合される。そして、ガイドピン２４０には、第１ワッシャ２４３が第１ローラベアリング２４１とピストンロッド２５０間に嵌合され、第２ワッシャ２４４が第１及び第２ローラベアリング２４１、２４２間に嵌合されるので、第１及び第２ローラベアリング２４１、２４２はガイドピン１４０の長手方向に隙間なしに密着される。
【０１５５】
前記カムシャフト２３０には、ガイドピン２４０に連結されたピストンロッド２５０が連結される。ピストンロッド２５０は円筒状を有し、その上部にガイドピン２４０が結合され、その下部にはピストン２６０が一体的に連結される。ピストンロッド２５０にはその断面中心に縦方向に流路長孔が形成され、この流路長孔にはスプリング２５２が設けられる。ピストンロッド２５０の流路長孔には、流路長孔より小さい断面直径を有する流路調節具２５４が設けられる。流路調節具２５４には、その内部のオイル流動量を調節するように断面直径が次第に小さくなるオリフィス形状の第１速度調節流路２５４ａが形成される。これにより、第１速度調節流路２５４ａに油圧制御棒２８０が位置する場合は、ピストンロッド２５０の上下移動により、オイルが流動し得る断面積が変化し、オイルの流動量が調節される。また、ピストンロッド２５０には、ピストン２６０よりやや高い上部側に、還元流路２５３がピストンロッド２５０の内外部を連結するように形成される。
【０１５６】
前記ピストン２６０はピストンロッド２５０に一体的に連結され、油圧又は弾性力によりハウジング２１０の下部内面２１４で昇降する。この際、ピストン２６０は、その上端がカムシャフトガイド部２１２と当接することにより、上方への移動が制限される。また、ピストン２６０の外周面にはオイルリング２６４が挿着されることにより、ピストン２６０が下部内面２１４に密着するので、ピストン２６０と下部内面２１４間の隙間を介してオイルが漏出することが防止される。
【０１５７】
そして、ピストン２６０には、ハウジング２１０の内部に充填されたオイルが下部から上部への一方向にだけ流動し得るようにする一方向性チェックバルブからなる、ピストン２６０を貫通する第２速度調節流路２６１が形成される。第２速度調節流路２６１は下部から上部に行くほど断面積が大きくなる形状を有し、その内側にはチェックボール２６２が設けられる。チェックボール２６２は第２速度調節流路２６１の下部直径より大きいが、上部直径よりは小さい断面直径を有する。これにより、チェックボール２６２は、オイルがピストン２６０の下側から上側に流動する場合、上方に移動することにより、オイルが容易に流動し得るようにする。反面、チェックボール２６２は、オイルがピストン２６０の下方に流動しようとする場合、下方に移動して第２速度調節流路２６１の下部側で詰まってオイルの流動を遮断させる。
【０１５８】
ピストン２６０の下側には、復帰スプリング２７０であるコイルスプリングがハウジング２１０の内部に挿設され、復帰スプリング２７０の中心には油圧制御棒２８０が位置する。
【０１５９】
油圧制御棒２８０は、そのヘッド部２８１がピストンロッド２５０の第１速度調節流路２５４ａに挿入され、オイルの流動量を制御して、ピストンロッド２５０とピストン２６０の下降速度を制御する。油圧制御棒２８０のヘッド部２８１は球形に形成され、ピストンロッド２５０の第１速度調節流路２５４ａよりやや小さい断面直径を有し、ヘッド部２８１の下端であるネック部２８３はヘッド部２８１より小さい断面直径を有するように細く形成される。前記油圧制御棒２８０の下部２８２はピボット方式で流量制御ボルト２８５に連結される。
【０１６０】
復帰スプリング２７０の下部には、復帰スプリング２７０を支持する弾性力調節板２７２が位置し、この弾性力調節板２７２の中心には、油圧制御棒２８０が貫通するように、孔が形成される。
【０１６１】
弾性力調節板２７２の下側には弾性力調節具２７４が接触し、弾性力調節具２７４は、外周面にネジ部が形成され、ハウジング２１０の下部に結合される下部パッキング２９０の貫通孔に螺合される。従って、復帰スプリング２７０の弾性力を調節しようとする場合は、弾性力調節具２７４を回転させて弾性力調節板２７２を上下に昇降させることで、復帰スプリング２７０の圧縮率を調節することができる。弾性力調節具２７４の内部には、油圧制御棒２８０の下部２８２及び流量制御ボルト２８５が挿入される。
【０１６２】
つぎに、前記のような構成される第３実施形態による多用途ヒンジ装置の作動について詳細に説明する。
【０１６３】
図２１ないし図２９に示すように、本発明の第３実施形態の多用途ヒンジ装置は、カムシャフト２３０のシャフト２３１に外部回転力が伝達されることにより、その内部の構成要素がつぎのように作動する。
【０１６４】
まず、本発明の第３実施形態の多用途ヒンジ装置のハウジング２１０が回転ドアの一側上端及び下端に埋め込まれて固定され、カムシャフト２３０のシャフト２３１がドア枠に固定されている場合を例として説明する。
【０１６５】
使用者がドアを開けるとき、カムシャフト２３０に回転力が伝達されると、ガイドピン２４０は昇降案内孔２３２に沿って下方に移動しようとする。すると、図２５及び図２６に示すように、ガイドピン２４０に連動するピストン２６０には下方力が作用し、ピストン２６０の下側に位置する下部チャンバー２６５のオイルは、チェックバルブの開放により、第２速度調節流路２６１を介して上部チャンバー２６６に流動し始める。
【０１６６】
その結果、ガイドピン２４０は、図２４（Ｂ）に示す昇降案内孔２３２での作動状態のように、昇降区間（ａ）で移動し、ピストンロッド２５０とピストン２６０は復帰スプリング２７０を圧縮しながら下降する。その後、ガイドピン２４０は、カムシャフト２３０が回転しつづける場合、第２停止区間（ｃ）に到達し、昇降案内孔２３２の屈曲された第１停止区間（ｂ）の第１停止部２３２ｂによりその移動が制限されるので、ピストン２６０は停止状態で維持される。
【０１６７】
一方、第３実施形態の多用途ヒンジ装置は、カムシャフト２３０が回転した反対方向に少しの外力が加わると、つまりドアが閉じるとき、ガイドピン２４０は屈曲された第１停止部２３２ｂを通り第２停止区間（ｃ）を外れる。この場合、ピストン２６０は圧縮された復帰スプリング２７０の反発力により上方に移動し始め、ピストン２６０に連結されたガイドピン２４０も昇降案内孔２３２の昇降区間（ａ）に沿って上昇する。
【０１６８】
この際、ピストン２６０上側の上部チャンバー２２６内のオイルはチェックバルブ内のチェックボール２６２により第２速度調節流路２６１を通過し得ず、還元流路２５３と第１速度調節流路２５４ａを介してピストン２６０下側の下部チャンバー２６５側に移動する。このオイルの流動量は、図２７に示すように、第１速度調節流路２５４ａに油圧制御棒２８０が位置するため、ピストン２６０の上昇初期には流動量が少なく、ピストン２６０も低速で上昇する。
【０１６９】
その後、図２８に示すように、第１速度調節流路２５４ａに油圧制御棒２８０の縮径部が位置すると、オイル流動量が増加することにより、ピストン２６０が高速で上昇し、図２９に示すように、第１速度調節流路２５４ａに油圧制御棒２８０のヘッド部が位置すると（つまり、ピストンの上昇限界点に近接した地点に位置すると）、オイルの流動量が再度減少するので、ピストン２６０が低速で上昇する。
【０１７０】
前記のように、本発明の第３実施形態によるヒンジ装置において、ドアの開閉によりピストンロッドを昇降させる手段は同様になされ、ドアの復帰の際、ピストンの上昇により、上部チャンバーから下部チャンバーに流動するオイルの流動量を調節してピストンの上昇速度を多段に調節するための速度調節手段は変形された。
【０１７１】
その結果、第３実施形態のヒンジ装置においても、ドアの開放によりチェックバルブが開き、第２速度調節流路２６１を介してオイルが上部チャンバー２６６に流動するので、ピストン２６０が容易に下降してドアが開き、第１及び第２停止区間（ｂ、ｃ）では停止状態を維持することになる。
【０１７２】
また、ドアが閉じるときは、チェックバルブが閉鎖状態を維持するので、還元流路２５３と第１速度調節流路２５４ａを介して上部チャンバー２６６のオイルが下部チャンバー２６５側に流動する。この際、油圧制御棒２８０の構造により、ピストン２６０の上昇速度が低速、高速及び低速の３段に制御され、ドアも３段階の速度で閉じる。
【０１７３】
第３実施形態によるヒンジ装置は、図１９に示す第１実施形態と同様に、蝶番型ヒンジ装置にも適用することができる。図３０は第３実施形態を蝶番型ヒンジ装置に適用する場合の設置構造を示す断面図である。
【０１７４】
ドアとドア枠間に取り付けられる蝶番型ヒンジ装置は、図３０に示すように、可動側蝶番板３０２がドアに固定され、固定側蝶番板３０４がドア枠に固定され、可動側蝶番板３０２の一側に固着された上部ヒンジナックル３０１と固定側蝶番板３０４の一側に固着された下部ヒンジナックル３０３間には、回転による摩擦を減少させるため、スラストベアリング３０５が設けられる。
【０１７５】
また、ヒンジ装置は、上下部ヒンジナックル３０１、３０３の内部に前記第３実施形態の構成要素が挿入されて組み立てられる。この場合、上部パッキング３２０の上部に突出するカムシャフト３３０のシャフト３３１に停止角連結板３１４が係合され、停止角連結板３１４は停止角調整ボルト３０６により上部ヒンジナックル３０１に固定される。したがって、カムシャフト３３０はドアの開放につれて回転することになる。
【０１７６】
カムシャフト３３０が回転すると、前記第３実施形態の作動のように、昇降案内孔３３２に沿ってガイドピン３４０が下降し、ガイドピン３４０に連結されたピストンロッド３５０とピストン３６０が復帰スプリング３７０を圧縮させながら下降する。
【０１７７】
そして、ドアが閉じる方向に外力が少し加わると、ガイドピン３４０が昇降案内孔３３２の停止区間から外れ、復帰スプリング３７０の反発力によりガイドピン３４０とピストン３６０が上昇し、ドアが速度調節しながら閉じる。
【０１７８】
このような本発明の第３実施形態の多用途ヒンジ装置は、カムシャフト３３０に係合された連結板３１４を予め一定量だけ回転させた後、停止角調整ボルト３０６で固定させてカムシャフト３３０の回転角度範囲を調節することにより、ドアの開閉回転範囲と停止角度を調整することができる。
【０１７９】
また、前記ヒンジ装置は、弾性力調節具２７４、３７４で弾性力調節板２７２、３７２を昇降させて復帰スプリング２７０、３７０の圧縮率を調節し、これによるオイル流動量の変化で、ドアの閉鎖速度を調節することができる。
【０１８０】
また、本発明の第３実施形態の多用途ヒンジ装置は、オイルの通路である第１速度調節流路２５４ａに挿入される油圧制御棒２８０、３８０を流量制御ボルト２８５、３８５で昇降させてオイル流動量を変化させることで、ドアの閉鎖速度を調節することができる。
【０１８１】
以下、本発明の第３実施形態のヒンジ装置をボックス状の上下回転型冷蔵庫のドアに適用した構造について説明する。
【０１８２】
図３１及び図３２は、例えば、本発明の第３実施形態による多用途ヒンジ装置を上下回転型ドアに適用する場合の連結構造を示す分解斜視図及び組立斜視図、図３３は図３１に示すハウジングの拡大図である。しかし、第３実施形態のほかに、第１及び第２実施形態のヒンジ装置も同一方式で適用することができ、冷蔵庫以外の装置にも適用することができる。
【０１８３】
図示のように、本発明の第３実施形態の多用途ヒンジ装置２００は、ボックス状の冷蔵庫用上下回転型ドアに適用する場合、冷蔵庫ドア２０１の両端に形成された埋込孔２０４に挿設され、ドア２０１の両端を軸としてドア２０１が冷蔵庫本体２０２に対して上下方向に回転可能に連結される。この場合、好ましくは、ドアの回転の際、ハウジングの回転を防ぐため、ハウジング２１０と埋込孔２０４は、図３３に示すように、断面四角形を有することが好ましい。
【０１８４】
前記多用途ヒンジ装置２００は、カムシャフト２３０のシャフト２３１がヒンジピン２０６と嵌合される。すなわち、カムシャフト２３０のシャフト２３１は外周面が断面多角形に形成され、ヒンジピン２０６は内面が前記シャフト２３１の多角形外周面と同一の多角形に形成され、カムシャフト２３０とヒンジピン２０６は相互嵌合される。
【０１８５】
また、ヒンジピン２０６の外周面も多角形に形成されるが、本発明の第３実施形態においては、一例として六角形断面を有する。ヒンジピン２０６は停止角調整ナット２０７の内部に形成された貫通孔とさらに嵌合される。ここで、停止角調整ナット２０７の貫通孔はヒンジピン２０６の外周面の形状と同一に形成されるので、互いにぴったりと嵌合される。
【０１８６】
前記停止角調整ナット２０７はその外周面がスプライン状に加工され、この停止角調整ナット２０７と噛み合う本体固定部２０３の内部にはスプラインボス孔２０５が形成される。このような構成により、前記停止角調整ナット２０７はスプラインボス孔２０５に挿入、固定され、必要に応じて、分離されてから再び挿入できる。
【０１８７】
したがって、本発明の第３実施形態の多用途ヒンジ装置を、前記ドア連結構造を用いて、上下回転型冷蔵庫ドアに適用すると、ドア２０１は使用者により上方に開く。ドアが閉じるとき、多用途ヒンジ装置２００は、第３実施形態の動作のように、低速、高速及び低速の３段階に速度が調節されながら下方に閉じる。
【０１８８】
その結果、ヒンジ装置が外部に露出することを防いで冷蔵庫の外観を美麗にし、適切な油圧制御により、できる限り高速で閉じるようにし、ドアの閉鎖の際、自重により冷蔵庫本体に大きな衝撃が伝達される問題を解決することができる。
【０１８９】
また、本発明の第３実施形態による冷蔵庫用ドア連結構造においては、ドア２０１の停止角度を使用者の選択に応じて調整することができる。すなわち、使用者はヒンジピン２０６を回転させることで、カムシャフト２３０を予め任意の設定角度に回転させる。その後、ヒンジピン２０６を停止角調整ナット２０７に挿入し、停止角調整ナット２０７を本体固定部２０３のスプラインボス孔２０５に挿合して固定する。
【０１９０】
その結果、多用途ヒンジ装置２００のカムシャフト２３０が前記のように予め一定の角度だけ回転されている状態であるので、図２４（Ｂ）に示す昇降区間（ａ）でガイドピン２４０が移動すべき距離が、例えば縮小するか又は伸張し、よって第１及び第２停止区間（ｂ、ｃ）に到達するカムシャフト２３０の回転角度（つまり、ドアの開放角度）も変更されるので、ドア２０１の停止角度と回転範囲を調整することができる。
【０１９１】
したがって、使用者が最も頻繁に使用する冷蔵庫ドアの開放角度を考慮して前記方式でドア２０１の停止角度及び回転範囲を予め設定すると、使用が便利になる。
【０１９２】
また、本発明の第３実施形態のヒンジ装置は、図３４及び図３５に示すように、ヒンジ装置の回転軸とドアの回転軸が合致する左右回転型ドア、例えば冷蔵庫ドアの連結にも適用することができる。
【０１９３】
冷蔵庫用ドア連結構造は、ドア４０１の一側端を軸として、ドア４０１が冷蔵庫本体４０２に対して左右に回転できるように、ドア４０１が多用途ヒンジ装置４００により冷蔵庫本体４０２に連結される。このため、ドア４０１の上端及び／又は下端には、多用途ヒンジ装置４００の形状に相応する埋込孔４０４がそれぞれ形成され、それぞれの埋込孔４０４には多用途ヒンジ装置４００が挿合される。この際、埋込孔４０４の形状は多用途ヒンジ装置４００のハウジングの外形に対応し、回転を阻止するために断面四角形になることが好ましい。
【０１９４】
多用途ヒンジ装置４００は、ハウジングの上端がドアの上部支持バー４０３にボルトにより結合され、ドアの上部支持バー４０３には、多用途ヒンジ装置４００の締結力向上のため、第１補強板４０５が付着される。
【０１９５】
このように取り付けられた多用途ヒンジ装置４００は、そのカムシャフトのシャフト４０９がドアの上部支持バー４０３の上部に突出する。カムシャフトのシャフト４０９はその外周が断面多角形に形成され、停止角調整ボルト４０８の内側に嵌合される。
【０１９６】
停止角調整ボルト４０８は、その一端の内周形状が前記シャフト４０９の外周形状に対応するように形成され、他端の外周面はスプライン形状に形成され、本体固定具４０６の固定孔と噛み合う。
【０１９７】
本体固定具４０６は一定長さの“フ”状に形成され、一側が停止角調整ボルト４０８に噛み合って、その他側が固定ボルト４０７により冷蔵庫本体４０２に固定される。本体固定具４０６の一側には、前記停止角調整ボルト４０８と噛み合うスプライン形状を有するボス孔が形成され、本体固定具４０６の一側には、結合力向上のため、第２補強板を重ねて固定することもできる。
【０１９８】
前記本発明の第３実施形態の冷蔵庫用ドア連結構造は、多用途ヒンジ装置４００のシャフトが本体固定具４０６により連結されるので、多用途ヒンジ装置４００が前記実施形態のように作動してドア４０１が閉鎖されるようにする。
【０１９９】
また、本発明の第３実施形態のヒンジ装置を適用するためのドア連結構造は、冷蔵庫だけでなく、二つの部材が１軸を中心に拡開又は折畳される携帯電話、ノートブックのような開閉装置に適用することができる。
【０２００】
以上、本発明の第１乃至第３の実施形態の多用途ヒンジ装置についての技術思想を添付図面に基づいて説明したが、これは本発明の最良の実施形態を例示したものであるばかりで、本発明を限定するものではない。また、当該技術分野の通常の知識を持つ者であれば、誰でも本発明の技術思想の範疇を逸脱しない範囲内で多様に変形及び模倣することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【０２０１】
【図１】本発明の第１実施形態による多用途ヒンジ装置の平面図。
【図２】図１の線Ａ−Ａについて取った本発明の第１実施形態による多用途ヒンジ装置の縦断面図。
【図３】図２の多用途ヒンジ装置の内部で上下運動するガイドピンを垂直方向に案内するための垂直ガイドの斜視図。
【図４】図２の多用途ヒンジ装置において、ドアの開閉につれてピストンロッドを上下に移動させるように案内するカムシャフトを示す斜視図。
【図５】図４に示すカムシャフトの昇降案内孔による多用途ヒンジ装置の作動によるガイドピンの位置と復帰スプリングの圧縮状態を示す図。
【図６】（Ａ）はピストンの平面図、（Ｂ）は（Ａ）の線Ａ−Ａについての断面図。
【図７】（Ａ）はドアの復帰速度調節用内管の正面図、（Ｂ）はドアの復帰速度調節用内管の側面図。
【図８】ドアの復帰速度調節用外管の縦断面図。
【図９】ピストンが上死点に位置する初期位置を示すピストンと復帰速度調節部の断面図。
【図１０】ドアの開放によりピストンが下降するときの圧油流れを示す断面図。
【図１１】ドアの閉鎖によりドアの開放角が３０°に到達するまで、ピストンが第１速度で上昇するときの圧油流れを示す断面図。
【図１２】ドアの閉鎖によりドアの開放角が０°に到達するまで、ピストンが第２速度で上昇するときの圧油流れを示す断面図。
【図１３】強風によりドアが過速回転されるときの圧油流れを示す断面図。
【図１４】本発明の第１実施形態による多用途ヒンジ装置を蝶番型ヒンジ装置に適用する場合の設置構造を示す分解斜視図。
【図１５】図１４のドアの開放角度によるヒンジ装置の動作を示す、開放角度が約０°の状態での図。
【図１６】図１４のドアの開放角度によるヒンジ装置の動作を示す、開放角度が約３０°〜５０°の状態での図。
【図１７】図１４のドアの開放角度によるヒンジ装置の動作を示す、開放角度が約９０°の状態での図。
【図１８】図１４のドアの開放角度によるヒンジ装置の動作を示す、開放角度が約１０５°の状態での図。
【図１９】本発明の第２実施形態による多用途ヒンジ装置を蝶番型ヒンジ装置に適用する場合の設置構造を示す分解斜視図。
【図２０】本発明の第２実施形態による多用途ヒンジ装置の要部を示す断面図。
【図２１】本発明の第３実施形態による多用途ヒンジ装置の分解斜視図。
【図２２】図２１の多用途ヒンジ装置の組立状態を示す縦断面図。
【図２３】図２２の多用途ヒンジ装置のカムシャフト、ピストンロッド及びカムシャフトガイド部の結合関係を示す分解斜視図。
【図２４】（Ａ）は図２３のカムシャフトを示す拡大斜視図、（Ｂ）は（Ａ）のカムシャフトの昇降案内孔において、多用途ヒンジ装置の作動によるガイドピンの位置を示す図。
【図２５】図２２の多用途ヒンジ装置の相対的な回転力の作用によりピストンが下降するときの内部作動状態を示す部分断面図。
【図２６】図２５と同様の図。
【図２７】図２２の多用途ヒンジ装置の相対的な回転復帰力の作用によりピストンが上昇するときの内部作動状態を示す、第１速度調節流路に油圧制御棒が位置する状態での部分断面図である。
【図２８】図２２の多用途ヒンジ装置の相対的な回転復帰力の作用によりピストンが上昇するときの内部作動状態を示す、第１速度調節流路に油圧制御棒の縮径部が位置する状態での部分断面図である。
【図２９】図２２の多用途ヒンジ装置の相対的な回転復帰力の作用によりピストンが上昇するときの内部作動状態を示す、第１速度調節流路に油圧制御棒のヘッド部が位置する状態での部分断面図である。
【図３０】本発明の第３実施形態による多用途ヒンジ装置を蝶番型ヒンジ装置に適用する場合の連結構造を示す縦断面図。
【図３１】本発明の第３実施形態による多用途ヒンジ装置を上下回転型ドアに適用する場合の連結構造を示す分解斜視図。
【図３２】図３１の連結構造を示す組立斜視図。
【図３３】図３１のハウジングの拡大図。
【図３４】本発明の第３実施形態の多用途ヒンジ装置を左右回転型ドアに適用する場合の連結構造を示す分解斜視図。
【図３５】図３４の連結構造を示す部分拡大図。
【符号の説明】
【０２０２】
１００，２００，４００…ヒンジ装置、１００，２０１，４０１…ドア、１０１…ヒンジ軸、１０２，２０２，４０２…冷蔵庫本体、１０３…リンク、１１０，２１０…ハウジング、１１２…フランジ、１１３…ガイド筒、１２０，２２０…上部パッキング、１３０，２３０…カムシャフト、１３２，１３３，２３２…昇降案内孔、１４０，２４０…ガイドピン、１４１，１４２，２４１，２４２…ローラベアリング、１４９，１５０，２５０…ピストンロッド、１５０ａ…第１流路、１５１，２６０…ピストン、１５２…過速防止バルブ、１５３ａ，１５３ｂ…チェックバルブ、１５６，２６６…上部チャンバー、１６０，２６５…下部チャンバー、１７０…内管、１７１，１７２…偏心溝、１７３ａ，１７３ｂ，１７６，１７７，１７８…貫通孔、１７５…外管、１４９ａ，１７９ａ，１７９ｂ…速度調節流路、１７９ｃ…第３流路、１８２…ヘッド、１９０，２９０…下部パッキング、１９１…下部シールパッキング、１９２…速度調節ナット、１９３…速度調節ハンドル、１９７…エア排出ボルト、２５３…還元流路、２５４…流路調節具、２５４ａ…第１速度調節流路、２６１…第２速度調節流路、２６２…チェックボール、２７２…弾性力調節板、２７４…弾性力調節具、２８０…油圧制御棒、２８５…流量制御ボルト、３０１，３０３…ヒンジナックル、３０２，３０４…蝶番板、３０５…スラストベアリング、３０６…停止角連結ボルト、３１４…停止角連結板。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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