KR100502581B1 - 회전댐퍼 - Google Patents

Abstract

(과제) 그 회전한도위치에서 더욱 과대한 회전력이 가동체에 가해진 경우에도 파손되지 않도록 구성된 회전댐퍼를 제공한다.

(해결수단) 점성유체가 충전된 원통실(2)의 내주면에 반경선을 따르는 벽(8)을 구비한 실린더부재(3)와, 원통실의 내주면을 따라서 이동하는 베인(7)을 구비한 회전자부재(4)를 가지며, 이들 실린더부재와 회전자부재의 사이에 점성유체에 의한 회전저항력이 가해지도록 해서 이루어진 회전댐퍼에 있어서, 상기 회전저항력보다도 큰 회전저항력을 발생하고, 또한 실린더부재와 회전자부재의 상대회전이 제한되었을 때에는 공전(空轉) 가능하게 되는 토크캔슬수단(5)을 실린더부재 또는 회전자부재의 축방향단부에 형성해서 이루어진 것으로 한다. 이에 의해서, 회전댐퍼의 회전한도위치에서 더욱 회전력이 가해지면, 토크캔슬러가 작용해서 실린더부재 또는 회전자부재에 대한 과대한 토크의 전달이 끊어진다.

Description

회전댐퍼{ROTARY DAMPER}

본 발명은 회전댐퍼에 관한 것으로서 특히 개폐체의 힌지축에 회전저항을 작용시키기 위한 회전댐퍼에 관한 것이다.

자동차의 콘솔 박스나 글러브 박스의 리드, 또는 랩톱컴퓨터의 디스플레이 패널이나 프린터의 서비스 리드 등, 가동체를 고정체(가동체와 고정체는 편의적인 구별이고, 반드시 일측이 고정되어 있는 것은 아니다)에 회동 가능하게 연결하기 위한 힌지축에는 가동체가 급격하게 회전 작동하지 않도록, 적당한 회전저항을 작용하게 하기 위한 회전댐퍼가 설치되는 일이 있다.

이 회전댐퍼로서는 액체의 점성저항을 이용한 것이 잘 알려져 있고, 예를 들면 일본국 특개소64-30938호 공보에 개시되어 있는 바와 같이, 원통실의 내주면에 반경선을 따르는 벽이 형성된 실린더부재와 원통실의 내주면을 따라서 이동하는 베인이 형성된 회전자부재를 구비하고 원통실내에 충전된 점성유체의 저항을 베인이 받음으로써 실린더부재와 회전자부재의 상대회전에 제동력을 부여하도록 한 것이 알려져 있다.

그런데, 상기 종래의 구조에 의하면 예를 들면 실린더부재를 고정체에 고착하고, 회전자부재를 가동체에 고착한 경우 원통실 내의 벽에 베인이 맞닿음함으로써 고정체에 대한 가동체의 기계적인 회전범위가 규정되는 것이 된다. 따라서, 회전자부재가 회전한도에 도달해 있는 상태시에 다시 회전시키고자 하는 힘이 가동체에 가해지면 최악의 경우 힌지축이 파손될 가능성이 있었다.

본 발명은, 이와 같은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 그 주된 목적은 그 회전한도위치에서 더욱 과대한 회전력이 가동체에 가해진 경우에도 파손되지 않도록 구성된 회전댐퍼를 제공하는 것에 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 청구항 1에서는, 점성유체가 충전된 원통실(2)의 내주면에 반경선을 따르는 벽(8)을 구비한 실린더부재(3)와 원통실의 내주면을 따라서 이동하는 베인(7)을 구비한 회전자부재(4)를 가지며, 이들 실린더부재와 회전자부재의 사이에 점성유체에 의한 회전저항력이 가해지도록 해서 이루어진 회전댐퍼에 있어서, 상기 회전저항력보다도 큰 회전저항력을 발생하고, 또한 실린더부재와 회전자부재의 상대회전이 제한되었을 때에는 공전 가능하게 되는 토크캔슬수단(5)을 실린더부재 또는 회전자부재의 축방향단부에 형성해서 이루어진 것을 특징으로 하는 회전댐퍼를 제공하는 것으로 하였다. 특히, 상기 토크캔슬수단이 축방향에 대해서 서로 압접 적층된 복수의 판으로 이루어지고, 그 중의 일부가 축방향에 대한 탄발력을 발생 가능한 것으로 하면 된다(청구항 2).

또 상기 구성에 부가해서 상기 복수의 판 중 한쌍의 판 간에, 소정 위치에서 서로 걸어맞춰지는 축선방향의 오목부와 볼록부로 이루어진 클릭수단을 형성하면 된다(청구항 3). 또한, 상기 한쌍의 판의 일측에 형성한 볼록부가 소정 위치 이외의 영역에서는 타측의 판의 축방향면에 점접촉 또는 선접촉하도록 하거나(청구항 4), 상기 한쌍의 판 중 어느 일측이 직경방향의 볼록부 또는 오목부를 가지며, 가동체와 고정체 중 어느 일측에 회전방지되는 것으로 하거나 하면 된다(청구항 5).

이와 같이 하면, 유체저항식 회전댐퍼의 회전한도위치에서 더욱 회전력이 가해진 경우에는 토크캔슬러가 작용하여, 실린더부재 또는 회전자부재의 사이에 과대한 토크가 가해지지 않도록 할 수 있다. 또 토크캔슬러에는 프리스톱 기능을 부가할 수 있기 때문에 토크캔슬러가 작용해도 가동체의 회전저항을 유지할 수 있다.

(발명의 실시형태)

이하에 첨부된 도면을 참조해서 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 의거해서 구성된 회전댐퍼를 나타내고 있다. 이 회전댐퍼(1)는 그 내측에 원통실(2)이 형성된 실린더부재(3)와 원통실(2) 내에 회전이 자유롭게 수용되고, 또한 실린더부재(3)의 일단부측에서 일측의 축단부(4a)를 돌출되게 한 회전자부재(4)와 실린더부재(3)의 타단부에 연결된 토크캔슬러(5)로 이루어져 있다. 이 회전댐퍼(1)는 예를 들면 프린터에 개폐 자유롭게 설치되는 서비스리드의 힌지축에 장착되고, 회전자부재(4)의 일측의 축단부(4a)가 프린터의 본체부(B)에 고정되고, 토크캔슬러(5)의 일부가 리드부(L)에 고정된다.

회전자부재(4)는 원통실(2)의 저벽에 형성된 중심구멍(6)에 타측의 축단부를 돌입하게 하고 있다. 그리고 회전자부재(4)의 외주면에는, 도 3에 나타낸 바와 같이 직경선상에 한쌍의 베인(7)이 형성되어 있다.

원통실(2)의 내주면에는 회전자부재(4)의 외주면에 그 직경방향 내측 단부 가장자리를 접한 한쌍의 벽(8)이 직경선상에 형성되어 있다. 원통실(2)은 그 직경이 2단계로 변경되어 있어, 소경부의 내주면(9)은 베인(7)의 직경방향 외측 단부 가장자리에 대부분 접촉되고, 대경부의 내주면(10)은 베인(7)의 직경방향 외측 단부 가장자리와 적당한 간격을 두어서 대향되고 있다(도 3 참조).

회전자부재(4)의 일측의 축단부(4a)측은 원통실(2)의 개구단부에 0링(11)을 통해서 밀접하게 끼워져 부착되어 있다. 그리고 일측의 축단부(4a)를 관통한 캡부재(29)를 원통실(2)의 개구단부에 초음파 녹여붙임함으로써 실린더부재(3)로부터 회전자부재(4)의 빠짐방지가 이루어지고 있다. 그리고 원통실(2) 내에는, 예를 들면 실리콘 오일 등의 점성유체가 봉입되어 있다.

이 회전댐퍼(1)에 의하면 실린더부재(3)와 회전자부재(4)가 상대회전하면 원통실(2) 내에 봉입된 실리콘 오일의 유동저항이 베인(7)에 작용하여, 실린더부재(3)와 회전자부재(4)의 상대회동에 제동력이 가해진다. 그리고 틈새가 작은 소경부 내주면(9)을 베인(7)이 통과할 때에는 비교적 큰 회전저항이 작용하고, 틈새가 큰 대경부 내주면(10)을 베인(7)이 통과할 때에는 비교적 작은 회전저항이 작용한다. 이것을 예를 들면 하향으로 개방되는 리드부(L)에 적용하여, 초기의 저항토크를 작게 설정하면 개방조작력을 경감할 수 있고, 리드부(L)의 자중(自重)이 가해지는 개방각도가 커지는 영역에서의 저항토크를 크게 설정하면, 개방속도를 저감할 수 있다.

한편, 토크캔슬러(5)는 도 2에 아울러 나타낸 바와 같이, 실린더부재(3)의 타단부에 축방향으로 돌출 형성된 볼록부(12)에 핀(13)으로 결합되는 2분기 조인트(14)를 구비하고, 또한 2면 생산(15)이 실시된 샤프트(16)와 샤프트(16)의 2면 생산(15)에 대응되는 회전방지구멍(17)을 구비하고, 또한 대략 원판형상을 이루는 제 1 마찰판(18)과 샤프트(16)에 회전 자유롭게 걸어맞춰지는 진원구멍(19)을 구비한 회전 가능판(20)과 제 1 마찰판(18)과 같이 샤프트(16)의 2면 생산(15)에 대응되는 회전방지구멍(21)을 구비한 제 2 마찰판(22)과 2매의 웨이브 와셔(23)와 제 1·제 2 양 마찰판(18·22)과 같이 샤프트(16)의 2면 생산(15)에 대응되는 회전방지구멍(24)을 구비한 스토퍼 플레이트(25)로 이루어져 있고, 샤프트(16)에 대해 제 1 마찰판(18), 회전 가능판(20), 제 2 마찰판(22), 2매의 웨이브 와셔(23) 및 스토퍼 플레이트(25)를 이 순서대로 장착하고, 또한 샤프트(16)의 자유단을 코킹함으로써 이들 각 부재가 일체화되어 있다.

제 1 마찰판(18)의 외주부에서의 중심을 사이에 둔 대칭위치에는 직경방향의 외향으로 개방된 U자형을 이루는 오목개소(26)가 형성되어 있다. 그리고 회전 가능판(20)에는 오목개소(26)에 대응되는 위치에 프레스 가공에 의해서 축방향 볼록부(27)가 형성되어 있다. 또 회전 가능판(20)의 외주부의 적소에는 가동체인 리드부(L)에 회전방지 걸어맞춤하기 위한 직경방향 볼록부(28)가 형성되어 있다.

그런데, 원통실(2) 내에서의 베인(7)의 회전 가능 범위에서는 점성유체로부터의 회전저항이 가해지지만, 이 상용 범위에 있어서는, 제 1 마찰판(18)의 오목개소(26)에 회전 가능판(20)의 축방향 볼록부(27)가 2매의 웨이브 와셔(23)가 일으키는 축방향 탄발력에 의해 걸어맞춤하고 있고, 이 상태에서 토크캔슬러(5)가 발생하는 정지(靜止)토크측이 점성유체의 회전저항보다도 크기 때문에, 회전 가능판(20)에 대해서 직경방향 볼록부(28)를 통해 회전방지되며 결합된 리드부(L)는 실린더부재(3)와 일체로 회전한다. 따라서 리드부(L)에는 점성유체에 의한 적당한 회전저항이 작용해서 완속으로 개방동작을 행한다.

벽(8)에 베인(7)이 맞닿아서 정지(停止)된 리드부(L)에 더욱 더 회전력이 가해지면 웨이브 와셔(23)가 축방향으로 휘고, 제 1 마찰판(18)의 직경선상에 있는 오목개소(26)에 대한 회전 가능판(20)의 축방향 볼록부(27)의 걸어맞춤이 빠진다. 그러면 웨이브 와셔(23)가 일으키는 축력에 의해 결정되는 회전저항이 가해지면서 회전 가능판(20)이 회전한다. 이에 의해서 실린더부재(3)와 관계없이 리드부(L)가 회전 가능하게 되고, 또한 웨이브 와셔(23)의 축력에 의해서 제 1 마찰판(18)에 회전 가능판(20)의 축방향 볼록부(27)가 압접되기 때문에 프리스톱 기능이 부여된다. 여기서 제 1 마찰판(18)의 축방향면에 대해서 회전 가능판(20)의 축방향 볼록부(27)가 선접촉되고 있어, 양자 간에 안정적인 마찰압접력이 작용하기 때문에, 웨이브 와셔(23)의 축력 설정이 용이하다. 또 제 1 마찰판(18)의 오목개소(26)와 회전 가능판(20)의 축방향 볼록부(27)가 걸어맞춤해서 클릭감을 발생하기 때문에 토크캔슬러(5)가 작동하지 않는 상용 범위의 정지토크를 확실히 또한 용이하게 설정할 수 있다.

상기한 제 1·제 2 양 마찰판(18·22) 및 회전 가능판(20)의 재질은 금속, 합성수지 또는 세라믹스 등 소망에 따라서 적당히 선택 설정할 수 있다. 또 상기한 바와 같이 회전댐퍼(1)와 토크캔슬러(5)를 볼록부(12), 핀(13) 및 2분기 조인트(14)에 의해 상호 결합하는 것으로 하면 회전댐퍼(1)와 토크캔슬러(5)의 조합을 대상기기의 사양 차이에 따라서 간단히 변경할 수 있다.

또한 상기 실시예에 있어서는 토크캔슬러(5)를 실린더부재(3)에 연결하는 것으로 하였으나, 이것은 회전자부재(4)에 연결하도록 해도 된다. 또 회전자(4)를 본체부(B)에 고착하고, 회전 가능판(20)을 리드부(L)에 고착하는 것으로 하였으나, 이 관계도 상기와 반대로 해도 된다. 또한 리드부(L)에 대한 회전 가능판(20)의 회전방지는 회전 가능판(20)에 형성한 오목개소에 리드부(L)에 형성한 볼록부가 걸어맞춰지도록 해도 된다.

이상 상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 회전자부재와 실린더부재 간의 상대회전이 기계적으로 제한된 상태에서 더욱 고정체와 가동체의 사이에 과대한 상대회전 토크가 작용하면, 예를 들면 축방향에 대해서 서로 압접 적층된 복수의 판으로 이루어진 토크캔슬수단이 공전해서 고정체와 가동체 간의 토크전달을 끊도록 할 수 있다. 따라서, 힌지축이 파손될 염려가 없고, 회전댐퍼의 적용 범위를 확대함에 있어서 큰 효과를 나타낼 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 회전댐퍼의 축선을 따르는 단면도

도 2는 토크캔슬러의 분해 사시도

도 3은 회전댐퍼의 축방향 중간부의 축선에 직교하는 단면도

* 도면 중 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 - 회전댐퍼 2 - 원통실

3 - 실린더부재 4 - 회전자부재

5 - 토크캔슬러 6 - 중심구멍

7 - 베인 8 - 벽

9 - 소경부 내주면 10 - 대경부 내주면

11 - O링 12 - 볼록부

13 - 핀 14 - 2분기 조인트

15 - 2면 생산 16 - 샤프트

17 - 회전방지구멍 18 - 제 1 마찰판

19 - 진원구멍 20 - 회전 가능판

21 - 회전방지구멍 22 - 제 2 마찰판

23 - 웨이브 와셔 24 - 회전방지구멍

25 - 스토퍼 플레이트 26 - 오목개소

27 - 축방향 볼록부 28 - 직경방향 볼록부

Claims (5)

1. 점성유체가 충전된 원통실의 내주면에 반경선을 따르는 벽을 구비한 실린더부재와, 상기 원통실의 내주면을 따라서 이동하는 베인을 구비한 회전자부재를 가지며, 상기 실린더부재와 상기 회전자부재의 사이에 상기 점성유체에 의한 회전저항력이 가해지도록 해서 이루어진 회전댐퍼로서,

   상기 회전저항력보다도 큰 회전저항력을 발생하고, 또한 상기 실린더부재와 상기 회전자부재의 상대회전이 제한되었을 때에는 공전 가능하게 되는 토크캔슬수단을 상기 실린더부재 또는 상기 회전자부재의 축방향단부에 형성해서 이루어진 것을 특징으로 하는 회전댐퍼.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 토크캔슬수단은 축방향에 대해서 서로 압접 적층된 복수의 판으로 이루어지고, 그 중 일부가 축방향에 대한 탄발력을 발생가능한 것임을 특징으로 하는 회전댐퍼.
3. 청구항 2에 있어서,

   상기 복수의 판 중 한쌍의 판 간에, 소정 위치에서 서로 걸어맞춰지는 오목부와 볼록부로 이루어진 클릭수단을 형성한 것을 특징으로 하는 회전댐퍼.
4. 청구항 3에 있어서,

   상기 한쌍의 판의 일측에 형성한 볼록부는, 상기 소정 위치 이외의 영역에서는 타측의 판의 축방향면에 점접촉 또는 선접촉하는 것을 특징으로 하는 회전댐퍼.
5. 청구항 3에 있어서,

   상기 한쌍의 판 중 어느 일측이 직경방향의 볼록부 또는 오목부를 가지며 가동체와 고정체 중 어느 일측에 회전방지되는 것을 특징으로 하는 회전댐퍼.