WO2012153953A2 - 로터리타입 댐퍼 - Google Patents

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WO2012153953A2
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    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/10—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using liquid only; using a fluid of which the nature is immaterial
    • F16F9/12—Devices with one or more rotary vanes turning in the fluid any throttling effect being immaterial, i.e. damping by viscous shear effect only
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E05F—DEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION; CHECKS FOR WINGS; WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
    • E05F3/00—Closers or openers with braking devices, e.g. checks; Construction of pneumatic or liquid braking devices
    • E05F3/14—Closers or openers with braking devices, e.g. checks; Construction of pneumatic or liquid braking devices with fluid brakes of the rotary type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16F15/10—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
    • F16F15/16—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using a fluid or pasty material
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    • F16F9/10—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using liquid only; using a fluid of which the nature is immaterial
    • F16F9/14—Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect
    • F16F9/145—Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect involving only rotary movement of the effective parts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32—Details
    • F16F9/50—Special means providing automatic damping adjustment, i.e. self-adjustment of damping by particular sliding movements of a valve element, other than flexions or displacement of valve discs; Special means providing self-adjustment of spring characteristics
    • F16F9/516—Special means providing automatic damping adjustment, i.e. self-adjustment of damping by particular sliding movements of a valve element, other than flexions or displacement of valve discs; Special means providing self-adjustment of spring characteristics resulting in the damping effects during contraction being different from the damping effects during extension, i.e. responsive to the direction of movement

Definitions

  • the present invention relates to a rotary type damper, and more particularly, to minimize wear and tear at operation by minimizing contact points between components, thereby increasing durability and use cycles, and controlling rotation in one direction of damping and damping. It relates to a rotary type damper to enable control.
  • a damper is a device that absorbs vibration energy and is also called a vibration damper or a reducer.
  • rotary dampers are used to smoothly control the rotational speed by applying a predetermined braking force to the rotating bodies when the object to be controlled is the rotating bodies.
  • FIG. 1 is a sectional view showing a rotary type oil damper according to the prior art, which is a "key cover opening and closing device of a keyboard musical instrument using an oil damper" of Korean Patent Registration No.0205091.
  • the conventional oil damper 3 is filled with a viscous fluid 7 inside the hollow cylindrical chamber 6 with one end in the axial direction closed and the other open.
  • Pivoting member (not shown) having a casing 8 and a shaft portion 9 rotatably assembled relative to the casing 8 and disposed inside the chamber 6 so as to be rotatable about an axis of the casing 8.
  • a projection 10 extending in the axial direction along the circumferential surface of the shaft 9 and a gap in the rotational direction, and one side contacting the projection 10 along the rotational direction of the casing 8.
  • Sealing means comprising, for example, an O-shaped ring installed between the casing 8 and a pivoting member (not shown) to seal the viscous fluid 7 with the fluid passages 12, 13, 14 ( Not shown).
  • the casing 8 is installed by screwing where the oil damper 3 is applied. More specifically, the movable valve 11 is actually formed in the form of a channel in cross section. When viewed in the direction of rotation, the distance between the vertical walls 17, 18 with respect to both sides is substantially greater than the width of the protrusion 10 when viewed in the direction of rotation.
  • the movable valve 11 is placed on the protrusion 10 with a gap in the rotational direction and slidably contacts the inner wall surface 19 of the casing 8.
  • the fluid passages 12, 13 are actually formed on the vertical walls 17, 18 of the movable valve 11, respectively, and the fluid passages 14 are formed by partial cutting of the protrusion 10.
  • the stop device 23 extends in the axial direction on the inner wall 19 of the chamber 6.
  • the conventional rotary type oil damper is not only difficult to precisely control the working fluid, but also requires a high degree of precision in the processing of the constituent members to solve this problem, thereby increasing the difficulty and cost of manufacturing there was.
  • the conventional rotary type oil damper has a problem in that the structure for generating the resistance of the working fluid in operation is not only complicated, but also has a limitation in accurately controlling the resistance of the working fluid, thereby reducing the reliability of the damping action. .
  • the conventional oil damper has a problem in that it is impossible to control the one-way control of the damping and the rotational speed of the rotating body to be damped, and thus it is not applicable to a rotating body requiring one-way damping or variable rotational speed.
  • the present invention has the object of increasing the durability and the cycle of use by reducing the wear during operation by minimizing the contact between the components.
  • the present invention has an object to reduce the effort and cost required for manufacturing by precisely controlling the working fluid, thereby not requiring a high degree of precision in the processing of the component.
  • the present invention has an object of improving the reliability of the damping action by accurately controlling the resistance of the working fluid.
  • the present invention has an object of enabling one-way control of damping and control of the rotational speed of the rotating body to be damped so that it can be easily applied to a rotating body requiring one-way damping or variable rotational speed.
  • the working fluid is filled;
  • a shaft rotatably installed to penetrate the inside of the housing;
  • a housing pin provided on an inner circumferential surface of the housing so as to reach a side of the shaft and limiting movement of the working fluid;
  • an axis pin coupled to the shaft to rotate together with the shaft, the attitude pin being in close contact with the side of the shaft and the inner circumferential surface of the housing by varying a posture according to a rotational direction of the shaft.
  • the axis pin may be coupled to the side of the shaft to rotate in the opposite direction by the resistance with the working fluid in accordance with the rotation direction of the shaft.
  • the axis pin may be in close contact with the side of the shaft and the inner peripheral surface of the housing, respectively, with respect to the center by the resistance of the working fluid.
  • the axis pin may be unevenly coupled to the shaft to have a play along the circumferential direction.
  • a first insertion groove having a curvature may be formed in one of the axis pin and the side of the shaft, and a first insertion protrusion having a curvature for being inserted into the first insertion groove may be formed in the other.
  • Each of the first insertion groove and the second insertion protrusion may be formed in a pair and formed side by side with a distance from each other.
  • the Axis pins may be provided with line contact portions at both sides to be in line contact with the inner circumferential surface of the housing.
  • the axis pin, both sides may be formed to be inclined with respect to the rotation radius of the shaft.
  • the axis pin, the resistance reducing groove may be formed to allow the passage of the working fluid when the shaft rotates in only one direction.
  • the axis pin, the resistance reducing groove may be formed on one side of the surface facing the inner peripheral surface of the housing.
  • the axis pin, the friction reducing groove which is connected to the resistance reducing groove on the surface facing the inner peripheral surface of the housing may be formed along the longitudinal direction.
  • the housing pin may be installed in the housing to be in close contact with the side of the shaft and the inner peripheral surface of the housing by changing the posture by the resistance of the working fluid in accordance with the rotation direction of the shaft.
  • the housing pin may be unevenly coupled to the inner circumferential surface of the housing to have a play along the circumferential direction.
  • a second insertion groove having a curvature may be formed on one of the housing pin and an inner circumferential surface of the housing, and a second insertion protrusion having a curvature for being inserted into the second insertion groove may be formed at the other one.
  • the housing pin may be axially coupled to the bottom of the housing to be rotatable.
  • the housing pin may be formed in each of the line contact portion to be in line contact when in close contact with the shaft on both sides of the portion facing the shaft.
  • the housing pin, both sides may be formed to be inclined with respect to the rotation radius of the shaft.
  • the rotary type damper by minimizing the contact between the components to reduce wear during operation to increase the durability and use cycle, it is easy to precisely control the working fluid, thereby By eliminating the need for high precision, it is possible to reduce the effort and cost of manufacturing, and to accurately control the resistance of the working fluid to improve the reliability of the damping action, to control the damping one-way and the rotational speed of the rotor to be damped. This makes it possible to easily apply to a rotating body that requires one-way damping or variable rotation speed.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a rotary type oil damper according to the prior art
  • FIG. 2 is an exploded perspective view illustrating a rotary damper according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a side cross-sectional view showing a rotary type damper according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is an enlarged view illustrating main parts of FIG. 3;
  • FIG. 5 is a perspective view illustrating a rotary damper according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a plan view showing a closed state of the axis pin in the rotary type damper according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 7 is an enlarged plan view of a main portion of FIG. 6;
  • FIG. 8 is a plan view showing another closed state of the axis pin in the rotary type damper according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 9 is an enlarged plan view of a main portion of FIG. 8;
  • FIGS. 10 and 11 are plan views illustrating the operation of the housing pin in the rotary type damper according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a plan view showing other embodiments of the housing pin in the rotary type damper according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is an exploded perspective view illustrating a rotary damper according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 to 16 are plan views showing a state in which an axis pin is closed in a rotary type damper according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 is an enlarged plan view of a main portion of the rotary damper according to the second embodiment of the present invention with the axis pin closed;
  • FIGS. 18 to 20 are plan views illustrating a state in which an axis pin is opened in a rotary type damper according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 21 is an enlarged plan view of a main part of an axis pin in an open state in a rotary type damper according to a second exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view showing a rotary damper according to a first embodiment of the present invention
  • Figure 3 is a side cross-sectional view showing a rotary damper according to a first embodiment of the present invention.
  • the rotary type damper 100 is a housing 110 is filled with a working fluid, a shaft 120 is installed in the housing 110 and
  • the housing 110 may include a housing pin 130 provided on an inner circumferential surface of the housing 110 and an axis pin 140 provided to vary the posture of the shaft 120.
  • the housing 110 has a structure in which the working fluid is filled inside so that the working fluid does not leak to the outside, and the cap 111 is detachably coupled to one side to open the inside.
  • the housing 110 may be interposed between the cap 111 and the sealing member for airtightness.
  • a bracket or a separate member may be fixed to a support for supporting the rotating body, or may be directly fixed. Can be.
  • the housing 110 allows the flow of the working fluid by tolerance or processing between the inner side and the housing pin 130 (shown in FIG. 3) or between the inner side and the axis pin 140. It may have a gap G1. Accordingly, the working fluid may pass through the housing 130 and the axis pin 140 through the gap G1.
  • the gap G1 may have different dimensions depending on damping characteristics.
  • the inner surface of the housing 110 such that the working fluid flows in and out of the housing 110 by the housing pin 130 and the axis pin 140 in spite of the housing pin 130 and the axis pin 140.
  • Grooves in the shaft, grooves in the outer circumferential surface of the shaft 120, holes formed to penetrate the shaft 120, or tolerances between the components, such as the housing 110, the shaft 120, the housing pin ( 130) and assembly tolerances such as the axis pin 140 may be used. All of the above-described embodiments may be applied to the flow of the working fluid, and the above-mentioned methods may be used singly or mixed.
  • the shaft 120 may be changed through a change in the cross-sectional area or size of the flow path groove 122. ), For example, the rotation speed of the rotating body can be easily controlled.
  • the shaft 120 is rotatably installed to penetrate the inside of the housing 110, and one or both ends of the shaft 120 are exposed or protruded from the housing 110 to fix the rotor to be damped. Accordingly, the rotary damper 100 absorbs rotational energy due to the rotational motion of the rotating body. On the other hand, the rotating body may be returned to its original position by a return member such as a spring to enable the return, and the rotational energy may be absorbed by the rotary type damper 100 upon return.
  • a return member such as a spring to enable the return
  • the shaft 120 may be rotatably installed through a bearing when installed in the housing 110, and a sealing member may be installed at a contact portion with the housing 110.
  • the rotation of the shaft 120 means a relative rotation with the housing 110, which is equally applied throughout the present specification, whereby the shaft 120 acts as a fixed shaft to the housing 110 The whole can be fixed.
  • the housing pin 130 is provided on the inner circumferential surface of the housing 110 to reach the side of the shaft 120, to limit the movement of the working fluid.
  • the movement restriction of the working fluid completely blocks the movement of the working fluid through the housing pin 130, as well as permits fine movement of the working fluid through the clearance between the housing pin 130 and the shaft 120. It includes. Therefore, in the rotary type damper according to the present embodiment and the following embodiments, the housing pin 130 and the axis pin 140 are configured to completely block the movement of the working fluid, and limit the movement of the working fluid as described above. By means of allowing the fine movement of the working fluid by means it may allow the rotation of the shaft 120.
  • the axis pin 140 is coupled to the shaft 120 to rotate together with the shaft 120, the posture is changed according to the rotation direction of the shaft 120 of the shaft 120.
  • the sides and the inner peripheral surface of the housing 110 are in close contact with each other.
  • Axis pin 140 may be coupled to the side of the shaft 120 to move in the opposite direction by the resistance with the working fluid in accordance with the rotation direction of the shaft 120, respectively.
  • the axis pin 140 is rotated in one direction by the resistance of the fluid 1 so that the contact portion ( 141, 142, 143 are in close contact with the inner circumferential surface of the housing 110 and the side of the shaft 120, respectively, to suppress movement of the working fluid, and when the shaft 120 rotates clockwise as shown in FIG.
  • the axis pin 140 is rotated in the opposite direction by the resistance of the fluid 1 so that the other contact portions 144, 145, and 146 are in close contact with the inner circumferential surface of the housing 110 and the side of the shaft 120, respectively, thereby moving the working fluid. Can be suppressed.
  • the axis pin 140 may be formed with line contact portions 141 and 144 at both sides such that the axis pin 140 is in line contact with the inner circumferential surface of the housing 110 among the contact portions 141, 142, 143, 144, 145, and 146.
  • the line contacts 141 and 144 may have various shapes for line contact with the inner circumferential surface of the housing 110, and reduce the wear caused by the contact and facilitate the manufacture.
  • the axis pin 140 may have a shape such that the remaining contact parts 142, 143, 145, and 146 except for the line contact parts 141 and 144 may be in line contact with the side portions of the shaft 120, respectively.
  • Axis pin 140 may be formed so that the side opposite to the inner peripheral surface of the housing 110 has the same or similar curvature as the housing 110, it is not limited to this may have a variety of forms.
  • Axis pin 140 as in the present embodiment, both sides of the shaft 120 and the housing 110 of both sides relative to the center by the resistance of the working fluid 1, for example, specifically about the rotation radius passing through the center.
  • the inner circumferential surface may be in close contact with each other.
  • both sides may be formed symmetrically as in the present embodiment with respect to the center, and alternatively, both sides may be formed asymmetrically.
  • the axis pin 140 may be unevenly coupled to the shaft 120 to have a clearance along the circumferential direction.
  • a first insertion groove 121 having a curvature may be formed on any one side of the side), and a first insertion protrusion 147 having a curvature for being inserted into the first insertion groove 121 may be formed on the other side thereof.
  • the first insertion groove 121 is formed in the shaft 120
  • the first insertion protrusion 147 has been shown to be formed in the axis pin 140, but is not limited to this, the formation position of each other You can do the opposite.
  • Each of the first insertion groove 121 and the first insertion protrusion 147 may be formed in a single form or a plurality thereof. As in this embodiment, the axis pin 140 is stably rotated and moved from the shaft 120 to posture. Each of the insertion grooves 121 and the insertion protrusions 147 may be formed in a pair so as to be variable, and may be formed side by side with a distance from each other.
  • the axis pin 140 may have both side surfaces 148a and 148b inclined with respect to the rotation radius of the shaft 120 to facilitate rotational movement by the pressure of the working fluid.
  • the housing pin 130 may be formed to protrude on the inner circumferential surface of the housing 110 to form an integrated body.
  • the housing pin 130 may be installed in the housing 110 as a separate member from the housing 110 as in this embodiment. Since the posture is changed by the resistance of the working fluid according to the rotational direction of the shaft 120, the shaft 110 may be installed on the inner circumferential surface of the housing 110 such as the inner circumferential surface of the housing 110 to be in close contact with the inner circumferential surface of the housing 110. have.
  • the housing pin 130 may be unevenly coupled to the inner circumferential surface of the housing 110 in a circumferential direction, for example, the housing pin 130 and the housing 110.
  • a second insertion groove 112 having a curvature is formed on any one of the inner circumferential surface of the second insertion protrusion 131 having a curvature for being inserted into the second insertion groove 112 on the other.
  • the second insertion protrusion 131 may be formed in the housing pin 130 and the second insertion groove 112 may be formed in the inner circumferential surface of the housing 110, but the present invention is not limited thereto. It can be formed in reverse.
  • the housing pins 130 may be asymmetrical shapes as well as asymmetrical shapes as in the present embodiment, or may have various shapes as shown in FIGS. 12A and 12B, by forming shaft holes, shaft grooves, or shafts, as in (b). It may be axially coupled to the bottom of the housing 110 to be rotatable.
  • the housing pins 130 may be formed with line contact portions 132 and 133 to be in line contact when the housing pin 130 is in close contact with the shaft 120 at both sides of the portion facing the shaft 120.
  • the line contacts 132 and 133 may be formed in a straight line as in the present embodiment.
  • the line contacts 132 and 133 may be formed in a curved line or a combination of a curved line and a straight line. Therefore, as shown in FIG. 6, when the shaft 120 rotates in the counterclockwise direction, as shown in FIG. 10, the housing pin 130 rotates to one side by the pressure of the working fluid compressed by the axis pin 140.
  • one side of the line contact portion 132 is in close contact with the inner circumferential surface of the shaft 120, the second insertion protrusion 131 is in close contact with the second insertion groove 112, thereby the operation of the working fluid Suppress movement.
  • the housing pin 130 is moved to the other side by the pressure of the working fluid compressed by the axis pin 140.
  • the line contact portion 133 of the other side is in close contact with the inner peripheral surface of the shaft 120
  • the second insertion protrusion 131 is in close contact with the second insertion groove 112, the working fluid by itself Suppress the movement of
  • the housing pin 130 may have both side surfaces 134 and 135 inclined with respect to the rotation radius of the shaft 120. Therefore, the housing pin 130 can be easily subjected to the action of the moment to the rotation or rotational movement by the pressure of the working fluid.
  • FIG. 13 is an exploded perspective view illustrating a rotary damper according to a second embodiment of the present invention
  • FIG. 14 is a plan view illustrating a rotary damper according to a second embodiment of the present invention.
  • the rotary type damper 200 according to the second embodiment of the present invention as in the rotary type damper 100 according to the first embodiment, the housing 210, the shaft ( 220, the housing pin 230 and the axis pin 240, the difference between the rotary type damper 100 according to the first embodiment is that the axis pin 240 is the shaft 220 in either direction
  • the resistance reducing groove 241 is formed to allow the passage of the working fluid when it is rotated only. Therefore, the rotary damper 200 according to the second embodiment restricts the movement of the working fluid in only one direction in both directions by the axis pin 240, and allows one-way damping by allowing the working fluid to move in the other direction. Make it possible.
  • Axis pin 240 may be considered that the resistance reducing groove 241 is formed in a variety of forms in various positions in order to enable one-way passage of the working fluid, for example, one side of the surface of the housing 210 is opposed to the inner peripheral surface Can be formed on.
  • Axis pin 240 may be formed along the longitudinal direction of the friction reducing groove 242 connected to the resistance reducing groove 241 on the surface facing the inner peripheral surface of the housing (210). Therefore, the contact area with the inner peripheral surface of the housing 210 is minimized to reduce friction with the housing 210.
  • the axis pin 240 of the rotary damper 100 when the shaft 220 rotates counterclockwise, as shown in Fig. 17, the axis pin 240 of the rotary damper 100 according to the first embodiment Like the axis pin 140, the contact portions 243, 244, 245 are in close contact with the inner circumferential surface of the housing 210 and the outer circumferential surface of the shaft 220, respectively, to suppress the movement of the working fluid through itself.
  • the axis pin 240 is a rotary type damper 100 according to the first embodiment Similar to the axis pin 140, the other contact portions 246, 247, 248 are in close contact with the inner circumferential surface of the housing 210 and the outer circumferential surface of the shaft 220, respectively, and the resistance is near the contact portion 246 on the side in contact with the inner circumferential surface of the housing 210.
  • the reduction groove 241 is formed to allow the working fluid to pass along the gap G2 formed between the axis pin 240 and the inner circumferential surface of the housing 210 through the resistance reduction groove 241 to weaken or suppress damping. do.
  • the housing fluid is filled;
  • a shaft rotatably installed to penetrate the inside of the housing;
  • a housing pin provided on an inner circumferential surface of the housing so as to reach a side of the shaft and limiting movement of the working fluid;
  • an axis pin coupled to the shaft to rotate together with the shaft, the attitude pin being in close contact with the side of the shaft and the inner circumferential surface of the housing by varying a posture according to a rotational direction of the shaft.
  • the axis pin may be coupled to the side of the shaft to rotate in the opposite direction by the resistance with the working fluid in accordance with the rotation direction of the shaft.
  • the axis pin may be in close contact with the side of the shaft and the inner peripheral surface of the housing, respectively, with respect to the center by the resistance of the working fluid.
  • the axis pin may be unevenly coupled to the shaft to have a play along the circumferential direction.
  • a first insertion groove having a curvature may be formed in one of the axis pin and the side of the shaft, and a first insertion protrusion having a curvature for being inserted into the first insertion groove may be formed in the other.
  • Each of the first insertion groove and the second insertion protrusion may be formed in a pair and formed side by side with a distance from each other.
  • the Axis pins may be provided with line contact portions at both sides to be in line contact with the inner circumferential surface of the housing.
  • the axis pin, both sides may be formed to be inclined with respect to the rotation radius of the shaft.
  • the axis pin, the resistance reducing groove may be formed to allow the passage of the working fluid when the shaft rotates in only one direction.
  • the axis pin, the resistance reducing groove may be formed on one side of the surface facing the inner peripheral surface of the housing.
  • the axis pin, the friction reducing groove which is connected to the resistance reducing groove on the surface facing the inner peripheral surface of the housing may be formed along the longitudinal direction.
  • the housing pin may be installed in the housing to be in close contact with the side of the shaft and the inner peripheral surface of the housing by changing the posture by the resistance of the working fluid in accordance with the rotation direction of the shaft.
  • the housing pin may be unevenly coupled to the inner circumferential surface of the housing to have a play along the circumferential direction.
  • a second insertion groove having a curvature may be formed on one of the housing pin and an inner circumferential surface of the housing, and a second insertion protrusion having a curvature for being inserted into the second insertion groove may be formed at the other one.
  • the housing pin may be axially coupled to the bottom of the housing to be rotatable.
  • the housing pin may be formed in each of the line contact portion to be in line contact when in close contact with the shaft on both sides of the portion facing the shaft.
  • the housing pin, both sides may be formed to be inclined with respect to the rotation radius of the shaft.
  • the present invention is applicable to door hinges and fluid control devices.
  • cap 112 second insertion groove
  • first and second contact portion 147 first insertion protrusion

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Abstract

본 발명은 작동유체가 채워지는 하우징; 하우징의 내측을 관통하여 회전 가능하게 설치되는 샤프트; 샤프트의 측부에 도달하도록 하우징의 내주면에 마련되고, 작동유체의 이동을 제한하는 하우징핀; 및 샤프트와 함께 회전하도록 샤프트에 결합되되, 샤프트의 회전 방향에 따라 자세가 가변됨으로써 샤프트의 측부와 하우징의 내주면에 밀착되는 액시스핀을 포함하도록 한 로터리타입 댐퍼에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 구성부재들간에 접촉부위를 최소화함으로써 동작시 마모를 줄이도록 하여 내구성과 사용주기를 증대시키고, 작동유체의 정확한 단속이 용이하고, 이로 인해 구성부재의 가공에 고도의 정밀도를 요구하지 않게 됨으로써 제작에 소요되는 노력과 비용을 줄이도록 하며, 작동유체의 저항을 정확하게 제어하도록 함으로써 댐핑 작용의 신뢰성을 향상시키고, 댐핑의 일방향 제어와 댐핑 대상인 회전체의 회전 속도 제어가 가능하도록 하여 일방향 댐핑 또는 회전 속도의 가변이 필요한 회전체에 쉽게 적용할 수 있도록 한다.

Description

로터리타입 댐퍼
본 발명은 로터리타입 댐퍼에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 구성부재들간에 접촉부위를 최소화함으로써 동작시 마모를 줄이도록 하여 내구성과 사용주기를 증대시키고, 댐핑의 일방향 제어와 댐핑 대상인 회전체의 회전 속도 제어가 가능하도록 하는 로터리타입 댐퍼에 관한 것이다.
일반적으로, 댐퍼란 진동 에너지를 흡수하는 장치로서, 제진기(製振器) 또는 흡진기(吸振器)라고도 한다. 이러한 댐퍼 중에서 로터리 댐퍼는 제어의 대상이 회전체인 경우 이러한 회전체에 소정의 제동력을 인가함으로써 회전 속도를 완만하게 제어하도록 사용된다.
종래의 로터리 댐퍼 중에서 댐핑 기능이 오일로 발휘되는 로터리타입의 오일 댐퍼를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래의 기술에 따른 로터리타입의 오일 댐퍼를 도시한 단면도로서, 국내 특허등록 제0205091호의 "오일 댐퍼를 사용한 건반악기의 건반덮개 개폐장치"이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 오일 댐퍼(3)는 축 방향의 한 단부가 닫혀 있고, 다른 한 단부가 개방되어 있는 중공의 실린더형 챔버(6)의 내부가 점성 유체(7)로 채워진 케이싱(8)과, 케이싱(8)에 대해 회전 가능하도록 조립되고, 케이싱(8)의 축선 둘레로 회전 가능하도록 챔버(6)의 내부에 배치되는 축부(9)를 갖는 피벗팅 부재(미도시)와, 축부(9)의 주위 표면을 따라 축 방향으로 연장 설치된 돌출부(10)와 회전 방향으로의 틈새를 가지고 결합하고, 한 측부가 케이싱(8)의 회전 방향에 따라 돌출부(10)와 접촉하는 가동 밸브(11)와, 점성 유체(7)가 케이싱(8)과 피벗팅 부재(미도시) 사이의 상대 회전에 따라 다른 저항을 가지고 가동 밸브(11)를 통과하도록 가동 밸브(11)의 돌출부(10)와의 접촉 부분뿐만 아니라 가동 밸브(11)의 한 측부와 다른 한 측부에 각각 형성되는 유체 통로(12, 13, 14)와, 점성 유체(7)를 밀봉하기 위해 케이싱(8)과 피벗팅 부재(미도시) 사이에 설치된 예를 들면, O자 형상 링을 포함하는 실링 수단(미도시)을 포함한다.
케이싱(8)은 오일 댐퍼(3)가 적용되는 곳에 나사 체결에 의해 설치된다. 더 상세하게는, 가동 밸브(11)는 실제로 단면이 채널 형태로 형성된다. 회전 방향에서 볼 때, 실질적으로 양측부에 대한 수직벽(17, 18) 사이의 거리는 회전 방향에서 볼 때의 돌출부(10)의 폭보다 더 크다. 가동 밸브(11)는 회전 방향으로 틈새를 가지고 돌출부(10) 위에 놓이며, 케이싱(8)의 내벽 표면(19)에 미끄럼 이동 가능하게 접촉한다. 유체 통로(12, 13)는 실제로 가동 밸브(11)의 수직벽(17, 18)에 각각 형성되고, 유체 통로(14)는 돌출부(10)의 부분 절단에 의해 형성된다. 정지 장치(23)는 챔버(6)의 내벽(19)에 축 방향으로 연장되어 형성된다.
이와 같은 종래의 로터리 타입의 오일 댐퍼(3)는 케이싱(8)이 화살표 방향, 즉 반시계 방향으로 회전을 시작하면, 가동 밸브(11)는 정지 장치(23)의 회전에 따라 점성 유체(7)에 의해 밀려 회전하며, 수직벽(18)은 돌출부(10)에 접촉하게 된다. 결과적으로, 점성 유체(7)는 유체 통로(13)에서 다른 유체 통로(14)를 거쳐 수직벽(17)과 돌출부(10) 사이의 틈새의 방향으로 흐르며, 이로 인해 저항은 작아진다.
또한, 정지 장치(23)가 가동 밸브(11)를 거쳐 돌출부(10)에 접촉하는 완전 개방된 상태에서 케이싱(8)이 화살표의 반대 방향, 즉 시계 방향으로 회전을 시작하면, 결과적으로 가동 밸브(11)의 수직벽(17)은 돌출부(10)에 접촉한다. 이때, 점성 유체(7)가 작은 단면적의 유체 통로(12)로 흐르기 때문에 매우 큰 저항이 생긴다.
그러나, 이와 같은 종래의 로터리타입의 오일 댐퍼는 구성부재들간에 면접촉으로 인해 동작시 마모를 유발하고, 이로 인해 내구성과 사용주기를 감소시키는 문제점을 가지고 있었다.
또한, 종래의 로터리타입의 오일 댐퍼는 작동유체의 정확한 단속이 어려울 뿐만 아니라, 이를 해결하기 위하여 구성부재의 가공에 고도의 정밀도를 요구하게 되며, 이로 인해 제작의 어려움과 비용을 증가시키는 문제점을 가지고 있었다.
또한, 종래의 로터리타입의 오일 댐퍼는 동작시 작동유체의 저항을 발생시키기 위한 구조가 복잡할 뿐만 아니라, 작동유체의 저항을 정확하게 제어하는데 한계를 가짐으로써 댐핑 작용의 신뢰성이 저하되는 문제점을 가지고 있었다.
또한, 종래의 오일 댐퍼는 댐핑의 일방향 제어와 댐핑 대상인 회전체의 회전 속도를 제어가 불가능하여 일방향 댐핑 또는 회전 속도의 가변이 필요한 회전체에 적용할 수 없는 문제점을 가지고 있었다.
상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 구성부재들간에 접촉부위를 최소화함으로써 동작시 마모를 줄이도록 하여 내구성과 사용주기를 증대시키는 목적을 가진다.
본 발명은 작동유체의 정확한 단속이 용이하고, 이로 인해 구성부재의 가공에 고도의 정밀도를 요구하지 않게 됨으로써 제작에 소요되는 노력과 비용을 줄이도록 하는 목적을 가진다.
본 발명은 작동유체의 저항을 정확하게 제어하도록 함으로써 댐핑 작용의 신뢰성을 향상시키는 목적을 가진다.
본 발명은 댐핑의 일방향 제어와 댐핑 대상인 회전체의 회전 속도 제어가 가능하도록 하여 일방향 댐핑 또는 회전 속도의 가변이 필요한 회전체에 쉽게 적용할 수 있도록 하는 목적을 가진다.
본 발명의 다른 목적들은 이하의 실시예에 대한 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 측면에 따르면, 작동유체가 채워지는 하우징; 상기 하우징의 내측을 관통하여 회전 가능하게 설치되는 샤프트; 상기 샤프트의 측부에 도달하도록 상기 하우징의 내주면에 마련되고, 상기 작동유체의 이동을 제한하는 하우징핀; 및 상기 샤프트와 함께 회전하도록 상기 샤프트에 결합되되, 상기 샤프트의 회전 방향에 따라 자세가 가변됨으로써 상기 샤프트의 측부와 상기 하우징의 내주면에 밀착되는 액시스핀을 포함하는 로터리타입 댐퍼가 제공된다.
상기 액시스핀은, 상기 샤프트의 회전 방향에 따라 작동유체와의 저항에 의해 각각 반대 방향으로 회전 이동하도록 상기 샤프트의 측부에 결합될 수 있다.
상기 액시스핀은, 상기 작동유체의 저항에 의해 중심을 기준으로 양측이 상기 샤프트의 측부와 상기 하우징의 내주면에 각각 밀착될 수 있다.
상기 액시스핀은, 상기 샤프트에 원주방향을 따라 유격을 가지도록 요철 결합될 수 있다.
상기 액시스핀과 상기 샤프트의 측부 중 어느 하나에 곡률을 가지는 제 1 삽입홈이 형성되고, 다른 하나에 상기 제 1 삽입홈에 삽입되기 위한 곡률을 가지는 제 1 삽입돌기가 형성될 수 있다.
상기 제 1 삽입홈과 상기 제 2 삽입돌기 각각은, 한 쌍으로 이루어져서 서로 간격을 가지고서 나란하게 형성될 수 있다.
상기 액시스핀은, 상기 하우징의 내주면에 밀착시 선접촉되도록 양측에 선접촉부가 형성될 수 있다.
상기 액시스핀은, 양측면이 상기 샤프트의 회전반경에 대하여 경사지게 형성될 수 있다.
상기 액시스핀은, 상기 샤프트가 어느 한 방향으로만 회전시 작동유체의 통과를 허용하도록 저항감소홈이 형성될 수 있다.
상기 액시스핀은, 상기 하우징의 내주면과 대향되는 면의 일측에 상기 저항감소홈이 형성될 수 있다.
상기 액시스핀은, 상기 하우징의 내주면과 대향되는 면에 상기 저항감소홈에 연결되는 마찰감소홈이 길이방향을 따라 형성될 수 있다.
상기 하우징핀은, 상기 샤프트의 회전 방향에 따라 작동유체의 저항에 의해 자세가 가변됨으로써 상기 샤프트의 측부와 상기 하우징의 내주면에 밀착되도록 상기 하우징에 설치될 수 있다.
상기 하우징핀은, 상기 하우징의 내주면에 원주방향을 따라 유격을 가지도록 요철 결합될 수 있다.
상기 하우징핀과 상기 하우징의 내주면 중 어느 하나에 곡률을 가지는 제 2 삽입홈이 형성되고, 다른 하나에 상기 제 2 삽입홈에 삽입되기 위한 곡률을 가지는 제 2 삽입돌기가 형성될 수 있다.
상기 하우징핀은, 상기 하우징의 저면에 회전 가능하도록 축결합될 수 있다.
상기 하우징핀은, 상기 샤프트와 마주 대하는 부분의 양측에 상기 샤프트에 밀착시 선접촉되도록 선접촉부가 각각 형성될 수 있다.
상기 하우징핀은, 양측면이 상기 샤프트의 회전반경에 대하여 경사지게 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 로터리타입 댐퍼에 의하면, 구성부재들간에 접촉부위를 최소화함으로써 동작시 마모를 줄이도록 하여 내구성과 사용주기를 증대시키고, 작동유체의 정확한 단속이 용이하고, 이로 인해 구성부재의 가공에 고도의 정밀도를 요구하지 않게 됨으로써 제작에 소요되는 노력과 비용을 줄이도록 하며, 작동유체의 저항을 정확하게 제어하도록 함으로써 댐핑 작용의 신뢰성을 향상시키고, 댐핑의 일방향 제어와 댐핑 대상인 회전체의 회전 속도 제어가 가능하도록 하여 일방향 댐핑 또는 회전 속도의 가변이 필요한 회전체에 쉽게 적용할 수 있도록 한다.
도 1은 종래의 기술에 따른 로터리타입의 오일 댐퍼를 도시한 단면도이고,
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 로터리타입 댐퍼를 도시한 분해 사시도이고,
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 로터리타입 댐퍼를 도시한 측단면도이고,
도 4는 도 3의 요부를 확대하여 도시한 도면이고,
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 로터리타입 댐퍼를 도시한 사시도이고,
도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 로터리타입 댐퍼에서 액시스핀의 닫힌 모습을 도시한 평면도이고,
도 7은 도 6의 요부를 확대하여 도시한 평면도이고,
도 8은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 로터리타입 댐퍼에서 액시스핀의 다른 닫힌 모습을 도시한 평면도이고,
도 9는 도 8의 요부를 확대하여 도시한 평면도이고,
도 10 및 도 11은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 로터리타입 댐퍼에서 하우징핀의 동작을 설명하기 위한 평면도이고,
도 12는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 로터리타입 댐퍼에서 하우징핀의 다른 실시예들을 도시한 평면도이고,
도 13은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 로터리타입 댐퍼를 도시한 분해 사시도이고,
도 14 내지 도 16은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 로터리타입 댐퍼에서 액시스핀이 닫힌 상태의 모습을 도시한 평면도이고,
도 17은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 로터리타입 댐퍼에서 액시스핀이 닫힌 상태의 요부를 확대하여 도시한 평면도이고,
도 18 내지 도 20은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 로터리타입 댐퍼에서 액시스핀이 개방된 상태의 모습을 도시한 평면도이고,
도 21은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 로터리타입 댐퍼에서 액시스핀이 개방된 상태의 요부를 확대하여 도시한 평면도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고, 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고, 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니고, 본 발명의 기술 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 식으로 이해 되어야 하고, 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명하며, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 부여하고, 이에 대해 중복되는 설명을 생략하기로 한다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 로터리타입 댐퍼를 도시한 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 로터리타입 댐퍼를 도시한 측단면도이다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 로터리타입 댐퍼(100)는 작동유체가 채워지는 하우징(110)과, 하우징(110)에 설치되는 샤프트(120)와, 하우징(110)의 내주면에 마련되는 하우징핀(130)과, 샤프트(120)에 자세 가변되도록 마련되는 액시스핀(140)을 포함할 수 있고, 댐핑의 대상이 되는 회전체로는 각종 도어, 로봇 아암, 휠, 로터리 기구 등을 비롯하여 각종 회전 부재나 회전 장치 등이 있으며, 여기서 작동유체는 오일을 비롯하여 점성을 가지는 다양한 유체가 적용될 수 있다.
하우징(110)은 내측에 작동유체가 채워져서 외부로 작동유체가 누출되지 않도록 하는 구조를 가지는데, 내부를 개방시킬 수 있도록 일측에 캡(111)이 분리 가능하도록 결합된다. 하우징(110)은 캡(111)과의 결합부위에 기밀유지를 위한 실링부재가 개재될 수 있으며, 일례로 회전체를 지지하기 위한 지지물에 브라켓이나 별도의 부재를 사용하여 고정되거나, 직접 고정될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 하우징(110)은 내측과 하우징핀(130; 도 3에 도시) 사이 또는 내측과 액시스핀(140)과의 사이에 공차 또는 가공에 의해 작동유체의 흐름을 허용하는 갭(G1)을 가질 수 있다. 따라서, 이러한 갭(G1)을 통해서 작동유체가 하우징(130)과 액시스핀(140)을 통과하도록 할 수 있다. 여기서 갭(G1)은 댐핑 특성에 따라 그 치수를 달리할 수 있다.
하우징(110) 내에서 하우징핀(130)과 액시스핀(140)에 의해 구획되는 양측 공간으로 작동유체가 하우징핀(130)과 액시스핀(140)에도 불구하고 왕래하도록 하우징(110)의 내측면에 홈을 형성하거나, 샤프트(120)의 외주면에 홈을 형성하거나, 샤프트(120)를 관통하도록 홀을 형성하거나, 구성부재들간에 공차, 예컨대 하우징(110), 샤프트(120), 하우징핀(130) 및 액시스핀(140) 등의 조립 공차를 이용할 수 있다. 이러한 작동유체의 흐름 허용에 대해서 이후의 실시예에도 모두 적용될 수 있으며, 위에서 언급한 방식들을 단일로 이용하거나, 다수로 혼용할 수도 있다. 한편, 샤프트(120)의 외주면에 유로홈(122)을 형성함으로써 하우징핀(130)을 우회하여 작동유체의 이동을 허용할 경우, 유로홈(122)의 단면적이나 규격의 변화를 통해서 샤프트(120), 예컨대 회전체의 회전 속도를 용이하게 제어할 수 있다.
샤프트(120)는 하우징(110)의 내측을 관통하여 회전 가능하게 설치되는데, 일단 또는 양단이 하우징(110)으로부터 노출 내지 돌출됨으로써 댐핑 대상인 회전체가 고정될 수 있다. 따라서, 로터리타입 댐퍼(100)는 회전체의 회전 운동에 의한 회전 에너지를 흡수하도록 한다. 한편, 회전체는 복귀가 가능하도록 스프링 등의 복귀부재에 의해 원위치로 복귀할 수 있으며, 복귀시 로터리타입 댐퍼(100)에 의하여 회전 에너지가 흡수될 수 있다.
샤프트(120)는 하우징(110)에 설치시 베어링을 매개로 회전 가능하게 설치될 수 있고, 하우징(110)과의 접촉 부위에 실링부재가 설치될 수 있다.
한편, 샤프트(120)의 회전은 하우징(110)과의 상대적인 회전을 의미하고, 이는 본 명세서 전반에 걸쳐서 동일하게 적용되며, 이로 인해 샤프트(120)가 고정축의 역할을 함으로써 하우징(110)에 회전체가 고정될 수 있다.
하우징핀(130)은 샤프트(120)의 측부에 도달하도록 하우징(110)의 내주면에 마련되고, 작동유체의 이동을 제한하도록 한다. 여기서, 작동유체의 이동 제한은 하우징핀(130)을 통해서 작동유체가 이동하는 것을 완전하게 차단함은 물론, 하우징핀(130)과 샤프트(120)와의 유격을 통한 작동유체의 미세한 이동을 허용함을 포함한다. 따라서, 본 실시예와 이후의 실시예에 따른 로터리타입 댐퍼에서 하우징핀(130)과 액시스핀(140)이 작동유체의 이동을 완전하게 차단하도록 구성됨과 아울러, 상기한 바와 같은 작동유체의 이동 제한 의미에 의해 작동유체의 미세한 이동을 허용할 수 있도록 함으로써 샤프트(120)의 회전을 허용할 수도 있다.
도 5 내지 9에 도시된 바와 같이, 액시스핀(140)은 샤프트(120)와 함께 회전하도록 샤프트(120)에 결합되되, 샤프트(120)의 회전 방향에 따라 자세가 가변됨으로써 샤프트(120)의 측부와 하우징(110)의 내주면에 각각 밀착된다.
액시스핀(140)은 샤프트(120)의 회전 방향에 따라 작동유체와의 저항에 의해 각각 반대 방향으로 회전 이동하도록 샤프트(120)의 측부에 결합될 수 있다. 예컨대, 도 6에 도시된 바와 같이 샤프트(120)가 반시계방향으로 회전시, 도 7에 도시된 바와 같이 액시스핀(140)은 유체(1)의 저항에 의해 어느 일방향으로 회전 이동하여 접촉부(141,142,143)가 하우징(110)의 내주면과 샤프트(120)의 측부에 각각 밀착됨으로써 작동유체의 이동을 억제하고, 도 8에 도시된 바와 같이 샤프트(120)가 시계방향으로 회전시, 도 9에 도시된 바와 같이 액시스핀(140)은 유체(1)의 저항에 의해 반대 방향으로 회전 이동하여 다른 접촉부(144,145,146)가 하우징(110)의 내주면과 샤프트(120)의 측부에 각각 밀착됨으로써 작동유체의 이동을 억제할 수 있다.
본 실시예에서처럼 액시스핀(140)은 접촉부(141,142,143,144,145,146) 중에서 하우징(110)의 내주면에 밀착시 선접촉되도록 양측에 선접촉부(141,144)가 형성될 수 있다. 선접촉부(141,144)는 하우징(110)의 내주면과의 선접촉을 위하여 다양한 형상을 가질 수 있으며, 접촉에 의한 마모를 감소시킴과 아울러 제작을 용이하도록 한다. 한편, 액시스핀(140)은 선접촉부(141,144)를 제외한 나머지 접촉부(142,143,145,146)가 샤프트(120)의 측부에 각각 선접촉되기 위한 형상을 가질 수도 있다.
액시스핀(140)는 하우징(110)의 내주면과 대향되는 측이 하우징(110)과 동일하거나 유사한 곡률을 가지도록 형성될 수 있으며, 이에 한하지 않고 다양한 형태를 가질 수 있다.
액시스핀(140)은 본 실시예에서처럼 작동유체(1)의 저항에 의해 중심을 기준으로, 예컨대 구체적으로는 중심을 지나는 회전반경을 기준으로 양측이 샤프트(120)의 측부와 하우징(110)의 내주면에 각각 밀착될 수 있는데, 이 경우 중심을 기준으로 본 실시예에서처럼 양측이 대칭적으로 형성될 수 있으며, 이와 달리, 양측이 비대칭적으로 형성될 수 있다.
도 7 및 도 9에 도시된 바와 같이, 액시스핀(140)은 샤프트(120)에 원주방향을 따라 유격을 가지도록 요철 결합될 수 있는데, 이를 위해 일례로, 액시스핀(140)과 샤프트(120)의 측부 중 어느 하나에 곡률을 가지는 제 1 삽입홈(121)이 형성되고, 다른 하나에 제 1 삽입홈(121)에 삽입되기 위한 곡률을 가지는 제 1 삽입돌기(147)가 형성될 수 있다. 본 실시예에서, 제 1 삽입홈(121)은 샤프트(120)에 형성되고, 제 1 삽입돌기(147)는 액시스핀(140)에 형성됨을 나타내었으나, 이에 한하지 않고, 그 형성위치를 서로 반대로 할 수 있다.
제 1 삽입홈(121)과 제 1 삽입돌기(147) 각각은 단일로 형성되거나, 다수로 형성될 수 있는데, 본 실시예에서처럼 액시스핀(140)이 샤프트(120)로부터 안정적으로 회전 이동하여 자세 가변이 가능하도록 삽입홈(121)과 삽입돌기(147) 각각은, 한 쌍으로 이루어져서 서로 간격을 가지고서 나란하게 형성될 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 액시스핀(140)은 작동유체의 압력에 의해 회전 이동이 용이하도록 양측면(148a,148b)이 샤프트(120)의 회전반경에 대하여 경사지게 형성될 수 있다.
하우징핀(130)은 하우징(110)의 내주면에 돌출되도록 형성되어 일체를 이룰 수 있는데, 본 실시예에서처럼 하우징(110)과는 별개의 부재로 이루어져서 하우징(110)에 설치될 수 있으며, 일례로 샤프트(120)의 회전 방향에 따라 작동유체의 저항에 의해 자세가 가변됨으로써 샤프트(120)의 측부와 하우징(110)의 내주면에 밀착되도록 하우징(110), 예컨대 하우징(110) 내주면에 설치될 수 있다.
도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 하우징핀(130)은 하우징(110)의 내주면에 원주방향을 따라 유격을 가지도록 요철 결합될 수 있는데, 일례로 하우징핀(130)과 하우징(110)의 내주면 중 어느 하나에 곡률을 가지는 제 2 삽입홈(112)이 형성되고, 다른 하나에 제 2 삽입홈(112)에 삽입되기 위한 곡률을 가지는 제 2 삽입돌기(131)가 형성될 수 있다. 여기서, 본 실시예에서처럼 제 2 삽입돌기(131)는 하우징핀(130)에, 제 2 삽입홈(112)은 하우징(110)의 내주면에 각각 형성될 수 있으나, 이에 한하지 않고, 그 위치를 반대로 하여 형성될 수 있다.
하우징핀(130)은 본 실시예에서처럼 서로 대칭적인 형상뿐만 아니라, 비대칭 형상이거나, 도 12의 (a) 및 (b)에서처럼 다양한 형상을 가질 수 있는데, (b)에서처럼 축홀이나 축홈 또는 축을 형성함으로써 하우징(110)의 저면에 회전 가능하도록 축결합될 수도 있다.
하우징핀(130)은 샤프트(120)와 마주 대하는 부분의 양측에 샤프트(120)에 밀착시 선접촉되도록 선접촉부(132,133)가 각각 형성될 수 있다. 여기서, 선접촉부(132,133)는 본 실시예에서처럼 직선으로 이루어질 수 있으며, 이와 달리 곡선으로 이루어지거나, 곡선과 직선의 조합으로 이루어질 수도 있다. 따라서, 도 6에서와 같이 샤프트(120)가 반시계방향으로 회전시, 도 10에 도시된 바와 같이 하우징핀(130)은 액시스핀(140)에 의해 압축되는 작동유체의 압력에 의해 일측으로 회전 내지 회전 이동하고, 이로 인해 일측의 선접촉부(132)가 샤프트(120)의 내주면에 밀착되며, 제 2 삽입돌기(131)가 제 2 삽입홈(112) 내에 밀착됨으로써, 자신에 의한 작동유체의 이동을 억제한다. 또한, 도 8에 도시된 바와 같이 샤프트(120)가 시계방향으로 회전시, 도 11에 도시된 바와 같이 하우징핀(130)은 액시스핀(140)에 의해 압축되는 작동유체의 압력에 의해 타측으로 회전 내지 회전 이동하고, 이로 인해 타측의 선접촉부(133)가 샤프트(120)의 내주면에 밀착되며, 제 2 삽입돌기(131)가 제 2 삽입홈(112) 내에 밀착됨으로써, 자신에 의한 작동유체의 이동을 억제한다.
하우징핀(130)은 도 6에 도시된 바와 같이, 양측면(134,135)이 샤프트(120)의 회전반경에 대하여 경사지게 형성될 수 있다. 따라서, 하우징핀(130)은 작동유체의 압력에 의하여 회전 내지 회전 운동을 하도록 모멘트의 작용을 쉽게 받을 수 있다.
도 13은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 로터리타입 댐퍼를 도시한 분해 사시도이고, 도 14는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 로터리타입 댐퍼를 도시한 평면도이다.
도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 로터리타입 댐퍼(200)는 제 1 실시예에 따른 로터리타입 댐퍼(100)에서와 마찬가지로, 하우징(210), 샤프트(220), 하우징핀(230) 및 액시스핀(240)를 포함할 수 있으며, 제 1 실시예에 따른 로터리타입 댐퍼(100)와의 차이점은 액시스핀(240)이 샤프트(220)가 어느 한 방향으로만 회전시 작동유체의 통과를 허용하도록 저항감소홈(241)이 형성되는 것이다. 따라서, 제 2 실시예에 따른 로터리타입 댐퍼(200)는 액시스핀(240)에 의해 양방향 중에서 일방향으로만 작동유체의 이동을 제한하게 되고, 다른 방향으로의 작동유체 이동을 허용하도록 함으로써 일방향 댐핑이 가능하도록 한다.
액시스핀(240)은 저항감소홈(241)이 작동유체의 일방향 통행을 가능하도록 하기 위하여 다양한 위치에 다양한 형태로 형성됨이 고려될 수 있으며, 일례로 하우징(210)의 내주면과 대향되는 면의 일측에 형성될 수 있다.
액시스핀(240)은 하우징(210)의 내주면과 대향되는 면에 저항감소홈(241)에 연결되는 마찰감소홈(242)이 길이방향을 따라 형성될 수 있다. 따라서, 하우징(210) 내주면과의 접촉 면적을 최소화하여 하우징(210)과의 마찰을 감소시키게 된다.
도 14 내지 도 16에 도시된 바와 같이, 샤프트(220)가 반시계방향으로 회전시, 도 17에 도시된 바와 같이, 액시스핀(240)은 제 1 실시예에 따른 로터리타입 댐퍼(100)의 액시스핀(140)과 마찬가지로 접촉부(243,244,245)가 하우징(210)의 내주면과 샤프트(220)의 외주면에 각각 밀착되어 자신을 통한 작동유체의 이동을 억제하게 된다.
반면, 도 18 내지 도 20에 도시된 바와 같이, 샤프트(220)가 시계방향으로 회전시, 도 21에 도시된 바와 같이, 액시스핀(240)은 제 1 실시예에 따른 로터리타입 댐퍼(100)의 액시스핀(140)과 마찬가지로, 다른 접촉부(246,247,248)가 하우징(210)의 내주면과 샤프트(220)의 외주면에 각각 밀착되되, 하우징(210)의 내주면에 접하는 측의 접촉부(246) 부근에 저항감소홈(241)이 형성됨으로써, 저항감소홈(241)을 통해서 액시스핀(240)과 하우징(210)의 내주면 사이에 형성된 갭(G2)을 따라 작동유체가 통과하도록 함으로써 댐핑을 약화 내지 억제시키게 된다.
이와 같이 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이러한 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 작동유체가 채워지는 하우징; 상기 하우징의 내측을 관통하여 회전 가능하게 설치되는 샤프트; 상기 샤프트의 측부에 도달하도록 상기 하우징의 내주면에 마련되고, 상기 작동유체의 이동을 제한하는 하우징핀; 및 상기 샤프트와 함께 회전하도록 상기 샤프트에 결합되되, 상기 샤프트의 회전 방향에 따라 자세가 가변됨으로써 상기 샤프트의 측부와 상기 하우징의 내주면에 밀착되는 액시스핀을 포함하는 로터리타입 댐퍼가 제공된다.
상기 액시스핀은, 상기 샤프트의 회전 방향에 따라 작동유체와의 저항에 의해 각각 반대 방향으로 회전 이동하도록 상기 샤프트의 측부에 결합될 수 있다.
상기 액시스핀은, 상기 작동유체의 저항에 의해 중심을 기준으로 양측이 상기 샤프트의 측부와 상기 하우징의 내주면에 각각 밀착될 수 있다.
상기 액시스핀은, 상기 샤프트에 원주방향을 따라 유격을 가지도록 요철 결합될 수 있다.
상기 액시스핀과 상기 샤프트의 측부 중 어느 하나에 곡률을 가지는 제 1 삽입홈이 형성되고, 다른 하나에 상기 제 1 삽입홈에 삽입되기 위한 곡률을 가지는 제 1 삽입돌기가 형성될 수 있다.
상기 제 1 삽입홈과 상기 제 2 삽입돌기 각각은, 한 쌍으로 이루어져서 서로 간격을 가지고서 나란하게 형성될 수 있다.
상기 액시스핀은, 상기 하우징의 내주면에 밀착시 선접촉되도록 양측에 선접촉부가 형성될 수 있다.
상기 액시스핀은, 양측면이 상기 샤프트의 회전반경에 대하여 경사지게 형성될 수 있다.
상기 액시스핀은, 상기 샤프트가 어느 한 방향으로만 회전시 작동유체의 통과를 허용하도록 저항감소홈이 형성될 수 있다.
상기 액시스핀은, 상기 하우징의 내주면과 대향되는 면의 일측에 상기 저항감소홈이 형성될 수 있다.
상기 액시스핀은, 상기 하우징의 내주면과 대향되는 면에 상기 저항감소홈에 연결되는 마찰감소홈이 길이방향을 따라 형성될 수 있다.
상기 하우징핀은, 상기 샤프트의 회전 방향에 따라 작동유체의 저항에 의해 자세가 가변됨으로써 상기 샤프트의 측부와 상기 하우징의 내주면에 밀착되도록 상기 하우징에 설치될 수 있다.
상기 하우징핀은, 상기 하우징의 내주면에 원주방향을 따라 유격을 가지도록 요철 결합될 수 있다.
상기 하우징핀과 상기 하우징의 내주면 중 어느 하나에 곡률을 가지는 제 2 삽입홈이 형성되고, 다른 하나에 상기 제 2 삽입홈에 삽입되기 위한 곡률을 가지는 제 2 삽입돌기가 형성될 수 있다.
상기 하우징핀은, 상기 하우징의 저면에 회전 가능하도록 축결합될 수 있다.
상기 하우징핀은, 상기 샤프트와 마주 대하는 부분의 양측에 상기 샤프트에 밀착시 선접촉되도록 선접촉부가 각각 형성될 수 있다.
상기 하우징핀은, 양측면이 상기 샤프트의 회전반경에 대하여 경사지게 형성될 수 있다.
본 발명은 도어 힌지 및 유체 제어 장치에 이용 가능하다.
1 : 작동유체 110,210 : 하우징
111 : 캡 112 : 제 2 삽입홈
120,220 : 샤프트 121 : 제 1 삽입홈
130,230 : 하우징핀 131 : 제 2 삽입돌기
132,133 : 선접촉부 134,135 : 양측면
140,240 : 액시스핀 141,144 : 선접촉부
142,143,145,146 : 제 1 및 제 2 접촉부 147 : 제 1 삽입돌기
148a,148b : 양측면 241 : 저항감소홈
242 : 마찰감소홈 243,244,245,246,247,248 : 접촉

Claims (17)

  1. 작동유체가 채워지는 하우징;
    상기 하우징의 내측을 관통하여 회전 가능하게 설치되는 샤프트;
    상기 샤프트의 측부에 도달하도록 상기 하우징의 내주면에 마련되고, 상기 작동유체의 이동을 제한하는 하우징핀; 및
    상기 샤프트와 함께 회전하도록 상기 샤프트에 결합되되, 상기 샤프트의 회전 방향에 따라 자세가 가변됨으로써 상기 샤프트의 측부와 상기 하우징의 내주면에 밀착되는 액시스핀
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 로터리타입 댐퍼.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 액시스핀은,
    상기 샤프트의 회전 방향에 따라 작동유체와의 저항에 의해 각각 반대 방향으로 회전 이동하도록 상기 샤프트의 측부에 결합되는 것을 특징으로 하는 로터리타입 댐퍼.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 액시스핀은,
    상기 작동유체의 저항에 의해 중심을 기준으로 양측이 상기 샤프트의 측부와 상기 하우징의 내주면에 각각 밀착되는 것을 특징으로 하는 로터리타입 댐퍼.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 액시스핀은,
    상기 샤프트에 원주방향을 따라 유격을 가지도록 요철 결합되는 것을 특징으로 하는 로터리타입 댐퍼.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 액시스핀과 상기 샤프트의 측부 중 어느 하나에 곡률을 가지는 제 1 삽입홈이 형성되고, 다른 하나에 상기 제 1 삽입홈에 삽입되기 위한 곡률을 가지는 제 1 삽입돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 로터리타입 댐퍼.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 제 1 삽입홈과 상기 제 2 삽입돌기 각각은,
    한 쌍으로 이루어져서 서로 간격을 가지고서 나란하게 형성되는 것을 특징으로 하는 로터리타입 댐퍼.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 액시스핀은,
    상기 하우징의 내주면에 밀착시 선접촉되도록 양측에 선접촉부가 형성되는 것을 특징으로 하는 로터리타입 댐퍼.
  8. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 액시스핀은,
    양측면이 상기 샤프트의 회전반경에 대하여 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 로터리타입 댐퍼.
  9. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 액시스핀은,
    상기 샤프트가 어느 한 방향으로만 회전시 작동유체의 통과를 허용하도록 저항감소홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 로터리타입 댐퍼.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 액시스핀은,
    상기 하우징의 내주면과 대향되는 면의 일측에 상기 저항감소홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 로터리타입 댐퍼.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 액시스핀은,
    상기 하우징의 내주면과 대향되는 면에 상기 저항감소홈에 연결되는 마찰감소홈이 길이방향을 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 로터리타입 댐퍼.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 하우징핀은,
    상기 샤프트의 회전 방향에 따라 작동유체의 저항에 의해 자세가 가변됨으로써 상기 샤프트의 측부와 상기 하우징의 내주면에 밀착되도록 상기 하우징에 설치되는 것을 특징으로 하는 로터리타입 댐퍼.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 하우징핀은,
    상기 하우징의 내주면에 원주방향을 따라 유격을 가지도록 요철 결합되는 것을 특징으로 하는 로터리타입 댐퍼.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 하우징핀과 상기 하우징의 내주면 중 어느 하나에 곡률을 가지는 제 2 삽입홈이 형성되고, 다른 하나에 상기 제 2 삽입홈에 삽입되기 위한 곡률을 가지는 제 2 삽입돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 로터리타입 댐퍼.
  15. 제 12 항에 있어서, 상기 하우징핀은,
    상기 하우징의 저면에 회전 가능하도록 축결합되는 것을 특징으로 하는 로터리타입 댐퍼.
  16. 제 1 항 또는 제 12 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하우징핀은,
    상기 샤프트와 마주 대하는 부분의 양측에 상기 샤프트에 밀착시 선접촉되도록 선접촉부가 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 로터리타입 댐퍼.
  17. 제 1 항 또는 제 12 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하우징핀은,
    양측면이 상기 샤프트의 회전반경에 대하여 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 로터리타입 댐퍼.
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