KR100739293B1 - 회전 댐퍼 - Google Patents

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KR100739293B1
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Abstract

제 1 실(R1)내에 캠부재(5)를 회동가능하게, 또한 축선방향으로 이동불가능하게 설치한다. 캠부재(5)는 피스톤(4)을 관통하는 연결축부(52)에 의해서 로터 (3)에 회동불가능하게 연결한다. 캠부재(5)와 피스톤(4)의 사이에는, 제 2 캠기구 (10)를 설치한다. 제 2 캠기구(10)는 로터(3)가 한방향으로 회전하고, 그 회전에 따라 캠기구(7)가 피스톤(4)을 제 2 실(R2)측에서 제 1 실(R1)측으로 이동시킬 때는, 피스톤(4)의 같은 방향으로의 이동을 허용하고, 로터(3)가 다른 방향으로 회전하여, 그 회전에 따라 캠기구(7)가 피스톤(4)의 제 1 실(R1)측에서 제 2 실(R2)측으로의 이동을 허용하는 경우에는 피스톤(4)을 같은 방향으로 동일량만큼 이동시킨다.

Description

회전 댐퍼{ROTATING DAMPER}
본 발명은 변기 본체와 변기 뚜껑과 같은 기기본체와 여기에 회전자유롭게 지지된 회전체와의 사이에 설치되어, 회전체의 적어도 한방향으로의 고속회전을 저지하여, 저속으로 회전시키는 회전 댐퍼에 관한 것이다.
종래의 이러한 종류의 회전 댐퍼로서는, 예를 들면 일본 특개평10-311359호 공보에 기재된 것이 있다. 이 회전 댐퍼는 바닥이 있는 통형상의 케이싱과, 이 케이싱의 개구측단부에 회전이 자유롭게, 또한 축선방향으로 이동불가능하게 끼워맞춤된 로터와, 이 로터와 바닥부의 사이의 케이싱내에, 축선방향으로 이동가능하게, 또한 회전불가능하게 설치된 피스톤과, 이 피스톤을 로터에 압착하는 코일스프링(가압수단)을 구비하고 있고, 피스톤과 로터가 서로 압착된 면에는 캠면이 각각 형성되어 있다. 이 캠면에 의해, 로터가 한방향으로 회전할 때에는 피스톤이 제 2 실(室)측에서 제 1 실(室)측으로 이동시켜진다. 로터가 다른 방향으로 회전할 때에는 피스톤이 코일스프링에 의해서 제 1 실측에서 제 2 실측으로 이동시켜지도록 되어 있다. 제 1 실과 제 2 실의 사이에는, 각 실에 충전된 점성유체를 거의 저항없이 흐르게 하는 연통로와, 큰 저항으로 흐르게 하는 오리피스(저항로)가 형성되어 있고, 연통로에는 이것을 개폐하는 개폐밸브가 설치된다. 개폐밸브는 예컨대 제 1 실내의 점성유체가 제 2 실에 흐를 때에 밸브가 닫히고, 제 2 실에서 제 1 실로 흐를 때에는 밸브가 열리도록 되어 있다.
이렇게 구성된 회전 댐퍼에 있어서, 로터가 한방향으로 회전하여, 피스톤이 제 2 실측에서 제 1 실측으로 이동하면, 제 1 실내의 점성유체가 제2 실내에 유입하려고 한다. 그런데, 이 때에는 개폐밸브가 연통로를 닫고 있기 때문에, 제 1 실내의 점성유체는 오리피스를 통해 제 2 실로 흐른다. 이 결과, 피스톤의 제 1 실측으로의 고속이동이 저지되고, 나아가서는 로터의 고속회전이 저지된다. 반대로, 로터가 다른 방향으로 회전하여, 피스톤이 제 1 실측에서 제 2 실측으로 이동하면, 제 2 실내의 점성유체가 제 1 실로 유입한다. 이 때에는, 개폐밸브가 연통로를 열기 때문에, 제 2 실내의 점성유체는 연통로를 다니며 거의 저항없이 제 1 실로 흐른다. 따라서, 로터는 고속회전할 수 있다.
상기 종래의 회전 댐퍼를 변기에 사용할 경우에는, 예를 들어 케이싱을 변기본체에 회전불가능하게 연결하고, 로터를 변기뚜껑에 회전불가능하게 연결한다. 이 경우, 로터의 고속회전이 저지되는 회전방향을 변기뚜껑의 폐회전방향으로 일치시킨다. 회전 댐퍼를 이렇게 부착하는 것에 의해, 변기뚜껑을 닫을 때에는 그 회전속도를 저속으로 억제하여 변기본체에 고속으로 충돌하는 것을 방지할 수 있고, 변기뚜껑을 열 때에는 고속으로 회전시킬 수 있다.
로터가 다른 방향(고속회전이 허용되는 회전방향)으로 회전하는 경우, 피스톤은 코일스프링의 가압력에 의해서 제 1 실측에서 제 2 실측으로 이동시켜진다. 이 때, 로터가 저속회전하고 있는 것이면, 피스톤은 로터의 캠면에 접촉한 상태를 유지하면서 제 2 실측으로 이동한다. 그러나, 로터가 다른 방향으로 고속회전한 경우에는, 실린더의 안둘레면과 피스톤의 바깥둘레면의 사이에 존재하는 점성유체의 점성저항에 의해서 피스톤의 고속이동이 저지된다. 그 결과, 피스톤은 코일스프링에 의해 로터측으로 가압되어 있음에도 불구하고, 로터의 캠면에서 떨어져 버리는 경우가 있다. 피스톤이 로터로부터 떨어진 상태에서 로터를 한방향으로 회전시키면, 로터의 캠면이 피스톤에 접촉하기까지의 사이에는, 로터가 저항없이 회전할 수가 있다. 이 때문에, 예컨대 변기뚜껑을 닫힌 위치에서 고속으로 여는 동작시키고 있는 도중에 변기뚜껑에서 손이 빠진 것과 같은 경우에는, 변기뚜껑을 고속으로 폐회동하여 변기본체에 부딪친다고 하는 문제가 생기는 경우가 있었다.
[발명의 개시]
본 발명은 상기의 문제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 수용구멍을 가진 케이싱과, 상기 수용구멍에, 그 축선방향으로 이동불가능하게, 또한 회전가능하게 끼워맞춤된 로터와, 이 로터와 상기 수용구멍의 바닥부의 사이의 상기 수용구멍내에, 그 축선방향으로 이동가능하게, 또한 회전불가능하게 삽입되어, 상기 수용구멍내를 상기 바닥부측의 제 1 실과 상기 로터측의 제 2 실로 구분하는 피스톤과, 상기 제 1, 제 2 실에 충전된 점성유체를 구비하고, 상기 로터와 상기 피스톤의 사이에는, 상기 로터의 한방향으로의 회전시에 상기 피스톤을 상기 제 2 실측에서 상기 제 1 실측으로 이동시키는 캠기구가 설치된 회전 댐퍼에 있어서, 상기 제 1 실내에 캠부재를 상기 수용구멍의 축선방향으로 이동불가능하게, 또한 회전가능하게 설치하고, 이 캠부재를 상기 로터에 회전불가능하게 연결하여, 상기 캠부재와 상기 피스톤과의 사이에는, 상기 로터의 회전시에, 상기 피스톤을 상기 캠기구에 의한 이동방향과 역방향으로 동일거리만큼 이동시키는 제 2 캠기구를 설치한 것을 특징으로 한다.
이 경우, 상기 제 1, 제 2 실의 사이에는, 상기 점성유체를 저항없이 흐르게 하는 연통로와, 소정 크기의 저항으로 흐르게 하는 저항로를 설치하고, 상기 연통로에는, 상기 점성유체가 상기 연통로내를 한방향으로 흐를 때에는 상기 연통로를 열고, 상기 점성유체가 상기 연통로내를 다른 방향으로 흐를 때는 상기 연통로를 닫는 개폐밸브를 설치하는 것이 바람직하다. 상기 피스톤의 중앙부에는 그 축선방향으로 관통하는 관통구멍을 형성하고, 상기 로터와 상기 캠부재를, 상기 관통구멍에 회전가능하게 삽입된 연결축을 따라서 회전불가능하게 연결하는 것이 바람직하다.
상기 저항로에는, 외부에서 조작이 가능하고, 상기 저항로의 유로면적을 조절하는 조절부재를 설치하는 것이 바람직하다. 상기 피스톤의 중앙부에는 그 축선방향으로 관통하는 관통구멍을 형성하여, 상기 로터와 상기 캠부재를, 상기 관통구멍을 회전가능하게 관통하는 연결축을 통해 회전불가능하게 연결하는 것이 바람직하다. 상기 저항로가 상기 캠부재의 중앙부를 그 축선방향으로 관통하는 제 1 구멍과, 상기 연결축(52)의 중앙부를 그 축선방향으로 관통하는 제 2 구멍과, 이 제 2 구멍으로부터 상기 제 2 실에 임하는 상기 연결축의 바깥둘레까지 이어지는 가로구멍을 가지며, 상기 로터의 중앙부에는 그 축선방향으로 관통하는 삽입구멍이 형성되고, 이 삽입구멍의 외측의 개구부에서 상기 조절부재가 적어도 상기 제 2 구멍 에 삽입되고 있는 것이 바람직하다.
또한, 상기 점성유체를 외부에서 상기 제 1 실 또는 제 2 실에 도입하는 도입로를 더욱 구비하고, 상기 도입로에는, 도입로에 대한 삽입량을 외부에서 조작가능한 조량부재가 시일상태로 설치되는 것이 바람직하다. 상기 피스톤의 중앙부에는 그 축선방향으로 관통하는 관통구멍을 형성하여, 상기 로터와 상기 캠부재를, 상기 관통구멍을 회전가능하게 관통하는 연결축을 통해 회전불가능하게 연결하는 것이 바람직하다. 상기 도입로가 상기 캠부재의 중앙부를 그 축선방향으로 관통하는 제 1 구멍과, 상기 연결축(52)의 중앙부를 그 축선방향으로 관통하는 제 2 구멍과, 상기 로터의 중앙부를 그 축선방향으로 관통하는 삽입구멍을 가지며, 상기 삽입구멍의 외측의 개구부에서 상기 조량부재가 상기 도입로에 삽입되어 있는 것이 바람직하다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태를 나타낸 단면도로서, 피스톤이 가장 제 2 실측으로 이동하였을 때의 상태를 나타내고 있다.
도 2는 도 1의 X-X선에 따른 단면도이다.
도 3은 피스톤이 제 1 실과 제 2 실의 중간으로 이동하였을 때의 상태를 나타낸 도 1과 같은 단면도이다.
도 4는 피스톤이 가장 제 1 실측으로 이동하였을 때의 상태를 나타낸 도 1과 같은 단면도이다.
도 5는 동 실시형태의 분해사시도이다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시형태를 나타낸 단면도로서, 조절부재를 밸브시트에 착석시켰을 때의 상태를 나타내고 있다.
도 7은 조절부재를 밸브시트로부터 이간시켰을 때의 상태를 나타낸 도 6과 같은 단면도이다.
도 8은 동 실시형태의 분해사시도이다.
도 9는 본 발명의 제 3 실시형태를 나타낸 단면도로서, 조량부재의 눌러 넣는 양이 비교적 클 때의 상태를 나타내고 있다.
도 10은 조량부재의 눌러 넣는 양이 비교적 작을 때의 상태를 나타낸 도 9와 같은 단면도이다.
[발명을 실시하기 위한 최선의 형태]
이하, 본 발명의 실시형태에 대하여 도 1∼도 10을 참조하여 설명한다.
도 1∼도 5는 본 발명의 제 1 실시형태를 나타낸다. 이 실시형태의 회전 댐퍼(1)는 케이싱(2), 로터(3), 피스톤(4), 캠부재(5) 및 코일스프링(6)을 주된 구성요소로 하며, 케이싱(2)과 로터(3)의 어느 한쪽이 변기본체 등의 기기본체에 회동 불가능하게 연결되고, 다른쪽이 변기뚜껑 등의 회전체에 회동불가능하게 연결된다.
케이싱(2)은 바닥이 있는 통형상을 이루는 것으로, 통부(21)와, 이 통부(21)의 일끝단개구부를 닫는 바닥부(22)를 가진다. 통부(21)는 개구부측의 원통부(21 a)와, 바닥부(22)측의 편평한 통부(21b)로 구성되어 있다. 원통부(21a)는 단면원형이고, 내경 및 외경이 일정하게 되어 있다. 편평한 통부(21b)는 원통부(21a)와 동일한 단면형상으로 형성한 후, 둘레방향에 180°떨어진 양 측부를 프레스성형하여 평탄부(21c,21c)를 형성함으로써, 양측이 평탄한 단면타원형상으로 형성되어 있다. 편평한 통부(21b)가 기기본체 또는 회전체에 회전불가능하게 연결된다. 통부(21)의 내부가 수용구멍(23)으로 되어 있다. 따라서, 수용구멍(23)의 안둘레면은 원통부(21a)에 대응하는 부분에는 단면원형으로 되어 있지만, 편평한 통부(21b)에 대응하는 부분에는, 양측에 평면부를 가진 단면타원형상으로 되어 있다. 바닥부(22)의 중앙부에는, 수용구멍(23)의 축선상을 안쪽을 향하여 돌출한 지지돌기부 (22a)가 형성되어 있다.
로터(3)는 서로의 축선을 일치시켜 형성된 로터부(31)와 연결축부(32)를 가진다. 로터부(31)는 케이싱(2)의 원통부(21a)의 안둘레에 회전자유롭게 끼워맞춤되어 있고, 원통부(21a)의 개구측단부에 끼워맞춤고정된 리테이닝 링(11:retaining ring)에 의해서 빠짐방지되고 있다. 로터부(31)의 바깥둘레면과 원통부(21a)의 안둘레면의 사이는 O 링 등의 시일부재(S)에 의해 밀봉되어 있다. 연결축부(32)는 케이싱(2)으로부터 외부에 돌출하고 있고, 거기에는 두개의 평면부(32a,32a)가 둘레방향으로 180°떨어져 배치형성되어 있다. 연결축부(32)가 기기본체 또는 회전체에 회전불가능하게 연결된다.
피스톤(4)은 로터(3)측에서 바닥부(22)측을 향하여 차례로 형성된 슬라이드부(41), 걸어멈춤부(42) 및 캠부(43)를 가지고 있다. 슬라이드부(41)는 편평한 통부(21b)의 내부와 거의 동일한 단면형상을 갖고 있고, 바닥부(22)측의 대부분이 편평한 통부(21b)에 슬라이드 자유롭게 끼워맞춤되어 있다. 이에 따라, 피스톤(4)이 수용구멍(23)에 회전불가능하게, 또한 축선방향으로 이동가능하게 수용되어 있다. 걸어멈춤부(42)는 편평한 통부(21b)에 삽입 가능한 판형상을 하고 있고, 편평한 통부(21b)의 두개의 평탄부(21c,21c)와 거의 직교하는 방향을 향한 양측부에는, 평면절결부(42a,42a)가 형성되어 있다. 이에 따라, 걸어멈춤부(42)는 전체적으로 양측이 평탄한 타원형상으로 형성되어 있다. 또한, 걸어멈춤부(42)의 슬라이드부(41)에 접하는 끝단부에는, 고리형상 오목부(44)가 형성되어 있다. 이 고리형상 오목부(44)의 바닥부의 직경은 평면절결부(42a,42a)의 간격보다 작아지고 있다. 캠부 (43)는 단면원형으로 형성되어 있고, 그 외경은 평면절결부(42a,42a)의 간격과 거의 동등하거나 그것보다 약간 작아지고 있다.
로터(3)의 로터부(31)와 피스톤(4)의 슬라이드부(41)와의 대향면사이에는 캠기구(7)가 설치된다. 이 캠기구(7)는 로터부(31)의 슬라이드부(41)와의 대향면에 형성된 한 쌍의 캠면(71,71)과, 슬라이드부(41)의 로터부(31)와의 대향면에 형성된 한 쌍의 캠면(72,72)으로 구성되어 있고, 캠면(71,72)은 서로 접촉하고 있다. 그리고, 로터(3)가 한방향으로 회동하면, 피스톤(4)이 로터(3)측에서 바닥부(22)측으로 이동하도록 되어 있다. 후술하는 바와 같이, 피스톤(4)의 바닥부(22)측에서 로터(3)측으로의 이동은 제 2 캠기구(10)에 의해서 행하여진다.
피스톤(4)의 슬라이드부(41)가 편평한 통부(21b)에 슬라이드 가능하게 끼워맞춤함으로써, 바닥부(22)와 로터(3)와의 사이의 케이싱(2)의 내부[수용구멍(23)의 내부]가 바닥부(22)측의 제 1 실(R1)과, 로터(3)측의 제 2 실(R2)로 구분되어 있다. 각 실(R1,R2)에는 점성유체(도시하지 않음)가 충전되어 있다. 제 1 실(R1)과 제 2 실(R2)은 연통로(8)를 통해 연통하고 있다.
즉, 상기 피스톤(4)의 슬라이드부(41)의 바깥둘레면에는, 그 축선방향의 일끝단으로부터 다른 끝단까지 이어지는 2개의 연통 홈(81)이 형성되어 있다. 따라서, 연통 홈(81)의 일끝단부[로터(3)측의 끝단부]는 제 2 실(R2)에 상시 연통하고, 연통 홈(81)의 다른 끝단부는 고리형상 오목부(44)에 연통하고 있다. 더구나, 고리형상 오목부(44)는 걸어멈춤부(42)의 바깥둘레면에 형성된 평면절결부(42a)와 편평한 통부(21b)의 안둘레면의 사이에 형성된 빈틈을 통해 제 1 실(R1)에 연통하고 있다. 따라서, 제 1, 제 2 실(R1,R2)은 평면절결부(42a)와 편평한 통부(21b)의 안둘레면과의 사이의 빈틈, 고리형상 오목부(44) 및 연통 홈(81)을 통해 연통하고 있고, 그에 의해서 연통로(8)가 구성되고 있다. 연통로(8)는 어느 쪽 부분에서도 점성유체가 거의 저항없이 흐를 수 있도록 하는 단면적을 가진다.
연통로(8)는 개폐밸브(9)에 의해서 개폐되도록 되어 있다. 개폐밸브(9)는 밸브 본체(91)를 가진다. 밸브 본체(91)의 안둘레면의 단면형상은 걸어멈춤부(42)와 거의 동일하게 되어 있다. 따라서, 밸브 본체(91)의 내부에는, 캠부(43) 및 걸어멈춤부(42)가 삽입 가능하며, 밸브 본체(91)의 내부를 캠부(43) 및 걸어멈춤부 (42)가 통과하면, 밸브 본체(91)의 안둘레면이 고리형상 오목부(44)와 대향하게 된다. 그 상태로 밸브 본체(91)를 걸어멈춤부(42)에 대하여 거의 90°회동시키면, 밸브 본체(91)의 장축방향과 걸어멈춤부(42)의 장축방향이 거의 직교하고, 밸브 본체(91)의 단축방향이 걸어멈춤부(42)의 장축방향과 거의 일치한다. 이 결과, 밸브 본체(91)의 내부를 걸어멈춤부(42)가 빠짐 불가능하게 되고, 밸브 본체(91)는 걸어멈춤부(42)에 의해서 바닥부(22)측에의 이동이 저지된다.
밸브 본체(91)의 바깥둘레의 단면형상은 편평한 통부(21b)와 거의 동일하게 되어 있다. 더구나, 밸브 본체(91)에 걸어멈춤부(42)를 삽입통과한 후, 밸브 본체 (91)를 90°회전시킨 상태에서는, 밸브 본체(91)의 자세가 슬라이드부(41)와 동일하게 되어 있다. 따라서, 밸브 본체(91)는 슬라이드부(41)와 함께 편평한 통부(21 b)에 삽입가능하고, 편평한 통부(21b)의 내부에 회동불가능하게, 또한 슬라이드 자유롭게 끼워맞춤시켜지고 있다. 따라서, 밸브 본체(91)는 걸어멈춤부(42)에 대하여 90°회동한 자세를 유지하게 되어, 바닥부(22)측으로 이동하면 반드시 걸어멈춤부(42)에 맞부딪친다. 그에 따라, 바닥부(22)측으로의 이동이 저지되고 있다.
밸브 본체(91)의 두께는 고리형상 오목부(44)의 폭보다 좁게 되어 있다. 따라서, 밸브 본체(91)는 그 두께와 고리형상 오목부(44)의 폭과의 차이분만큼 축선방향으로 이동이 가능하다. 요컨대, 밸브 본체(91)는 고리형상 오목부(44)의 양측면(44a,44b) 사이를 이동할 수 있다. 밸브 본체(91)는 제 1 실(R1)내의 점성유체가 연통로(8)를 통하여 제 2 실(R2)측으로 흐르고자 하면, 점성유체에 눌러져 고리형상 오목부(44)의 슬라이드부(41)측의 측면(44a)에 맞부딪친다. 반대로, 제 2 실(R2)내의 점성유체가 연통로(8)를 통하여 제 1 실(R1)측으로 흐르고자 하면, 점성유체에 눌러져 고리형상 오목부(44)의 걸어멈춤부(42)측의 측면(44b)에 맞부딪친다.
고리형상 오목부(44)의 측면(44a)은 개폐밸브(9)의 밸브 시트로 되어 있고, 밸브 본체(91)가 측면(44a)에 맞부딪치면, 밸브 본체(91)의 일끝단 개구부가 측면 (44a)에 의해서 차폐된다. 더구나, 상기한 바와 같이, 밸브 본체(91)의 바깥둘레 는 편평한 통부(21b)의 안둘레의 단면형상과 동일하게 되어 있고, 연통 홈(81)을 제외하면 슬라이드부(41)의 단면형상과도 동일하게 되어 있다. 따라서, 밸브 본체(91)가 측면(44a)에 맞부딪친 상태에서는 연통 홈(81)의 고리형상 오목부(44)에 임하는 끝단부가 밸브 본체(91)에 의해서 차폐되어, 연통 홈(81)과 고리형상 오목부(44)와의 사이가 밸브 본체(91)에 의해서 차단된다. 이에 따라, 연통로(8)가 닫힌다. 요컨대, 개폐밸브(9)가 닫힌 상태가 된다. 이 결과, 제 1 실(R1)내의 점성유체가 연통로(8)를 통하여 제 2 실(R2)로 유입할 수 없게 된다.
단지, 피스톤(4) 및 밸브 본체(91)는 편평한 통부(21b)의 안둘레를 슬라이드하기 때문에, 피스톤(4) 및 밸브 본체(91)의 각 바깥둘레면과 편평한 통부(21b)의 안둘레면의 각 사이에는, 불가피한 미소한 틈이 존재한다. 또한, 후술하는 연결축부(52)와 피스톤(4)의 관통구멍(45)의 사이에도 불가피한 미소한 틈이 존재한다. 제 1 실(R1)내의 점성유체는 개폐밸브(9)가 닫힌 상태에 있을 때에는, 이들 미소한 틈을 통하여 제 2 실(R2)로 유입한다. 그러나, 점성유체는 미소한 틈을 통과할 때에 큰 유통저항을 받는다. 여기서 분명하듯이, 이 실시형태의 회전 댐퍼(1)에 있어서는, 제 1 실(R1)과 제 2 실(R2)을 연통시키는 미소한 틈이 저항로로서 이용되고 있다. 물론, 피스톤(4) 또는 밸브 본체(91)에, 오리피스를 가지며, 또한 제 1, 제 2 실(R1,R2)을 연통시키는 연통구멍을 형성하여, 이 연통구멍을 저항로로 하여도 좋다.
한편, 밸브 본체(91)가 고리형상 오목부(44)의 측면(44b)에 맞부딪치고 있을 때에는, 연통 홈(81)이 고리형상 오목부(44)와 연통하고 있다. 더구나, 밸브 본체 (91)의 안둘레면의 장축방향에 있어서의 치수가 걸어멈춤부(42)의 평면절결부(42a, 42a)사이의 거리보다 커지고 있기 때문에, 평면절결부(42a)와 밸브 본체(91)의 안둘레면의 사이에 빈틈이 형성된다. 이 빈틈 및 평면절결부(42a)와 편평한 통부 (21b)의 내면과의 사이의 빈틈을 통해 고리형상 오목부(44)가 제 1 실(R1)에 연통한다. 따라서, 밸브 본체(91)가 측면(44b)에 맞부딪치고 있을 때에는, 개폐밸브 (9)가 열린 상태가 되어, 연통로(8)가 열린다. 따라서, 제 2 실(R2)내의 점성유체는 거의 저항없이 제 1 실(R1)에 유입할 수 있다.
케이싱(2)의 내부의 바닥부(22)측에는, 캠부재(5)가 그 축선을 케이싱(2)의 축선과 일치시켜 삽입되어 있다. 이 캠부재(5)의 일끝단면은 바닥부(22)에 맞부딪치고 있고, 해당 일끝단면의 중앙부에는, 지지돌출부(22a)가 상대회전자유롭게 끼워맞춤하는 지지구멍(51)이 형성되어 있다. 캠부재(5)의 다른 끝단면 중앙부에는, 케이싱(2)의 축선상에 이어지는 연결축부(연결축)(52)가 형성되어 있다. 이 연결축부(52)는 피스톤(4)의 중앙부에 형성된 관통구멍(45)을 회동가능하게 관통하고, 더욱 로터(3)의 중앙부에 형성된 연결구멍(33)에 삽입되어 있다. 연결축부(52)의 선단면은 연결구멍(33)의 바닥면에 맞부딪치고 있다. 따라서, 로터(3) 및 캠부재 (5)는 바닥부(22)와 리테이닝 링(11)에 의해 끼워져 지지되어 있고, 그에 따라 로터(3) 및 캠부재(5)가 축선방향으로 이동불가능하게 되어 있다. 또한, 연결축부 (52)의 선단부에는 판부(53)가 형성되어 있고, 이 판부(53)는 연결구멍(33)의 바닥면에 형성된 구동구멍부(34)에 회동불가능하게 삽입되어 있다. 이에 따라, 캠부재 (5)가 로터(3)에 회동불가능하게 연결되어, 로터(3)와 일체로 회전하도록 되어 있 다.
캠부재(5)와 피스톤(4)의 캠부(43)의 대향면사이에는, 제 2 캠기구(10)가 설치된다. 이 캠기구(10)는 캠부재(5)의 캠부(43)와의 대향면에 형성된 한 쌍의 캠면(101,101)과, 캠부(43)의 캠부재(5)와의 대향면에 형성된 한 쌍의 캠면(102,102)으로 구성되어 있다. 캠면(101,102)은 서로 접촉하고 있어, 캠부재(5)가 로터(3)와 일체로 회전하면, 피스톤(4)을 상기 캠기구(7)와 같은 방향으로 이동시키도록 되어 있다. 즉, 로터(3) 및 캠부재(5)가 한방향으로 회전할 때에는, 캠기구(7)가 피스톤(4)을 제 2 실(R2)측에서 제 1 실(R1)측으로 이동시킨다. 이 때, 제 2 캠기구(10)는 피스톤(4)의 같은 방향으로의 이동을 단지 허용한다. 로터(3) 및 캠부재 (5)가 다른 방향으로 회동할 경우에는, 제 2 캠기구(10)가 피스톤(4)을 제 1 실(R 1)측에서 제 2 실(R2)측으로 이동시킨다. 이 때, 캠기구(7)는 피스톤(4)의 같은 방향으로의 이동을 단지 허용한다.
바닥부(22)와 피스톤(4)의 사이의 케이싱(2)의 내부에는 가압수단으로서의 코일스프링(6)이 설치된다. 이 코일 스프링(6)은 피스톤(4)을 제 1 실(R1)측에서 제 2 실(R2)측으로 가압하는 것이지만, 상기한 바와 같이 피스톤(4)은 제 2 캠기구 (10)에 의해서 같은 방향으로 이동시켜진다. 따라서, 코일스프링(6)은 제 2 캠기구(10)의 보조로서 피스톤(4)을 제 2 실(R2)측으로 가압하는 것이며, 반드시 설치할 필요는 없다. 단지, 캠부재(5) 및 캠부(43)의 외경이 작은 관계로, 캠면(101, 102)에 큰 하중이 작용하면 그들이 조기에 마모할 우려가 있다. 그러한 불량을 방지하기 위해서, 코일스프링(6)을 설치하는 것이 바람직하다.
상기 구성의 회전 댐퍼(1)에 있어서, 로터(3) 및 캠부재(5)가 한방향으로 회전하면, 캠기구(7)가 피스톤(4)을 제 2 실(R2)측에서 제 1 실(R1)측으로 이동시킨다. 그렇게 되면, 제 1 실(R1)내의 점성유체가 연통로(8)를 통하여 제 2 실(R2)에 유입하려고 한다. 그런데, 개폐밸브(9)의 밸브 본체(91)가 점성유체에 눌러져 밸브시트인 고리형상 오목부(44)의 측면(44a)에 착석한다. 그 결과, 개폐밸브(9)가 닫힌 상태가 되어, 연통로(8)가 차단된다. 따라서, 로터(3)의 회전속도가 저속으로 억제된다. 이 때, 제 2 캠기구(10)의 캠면(101,102)은 접촉상태를 유지하면서, 피스톤(4)의 같은 방향으로의 이동을 허용한다.
로터(3) 및 캠부재(5)가 다른 방향으로 회전하면, 제 2 캠기구(10)가 피스톤 (4)을 제 1 실(R1)측에서 제 2 실(R2)측으로 이동시킨다. 그렇게 되면, 제 2 실(R 2)내의 점성유체가 연통로(8)를 통하여 제 1 실(R1)측으로 흐르려고 한다. 이 점성유체에 의해서 밸브 본체(91)가 측면(44a)에서 떨어지도록 이동시켜지고, 개폐밸브(9)가 열린 상태가 된다. 따라서, 제 2 실(R2)내의 점성유체는 연통로(8)를 통하여 거의 저항없이 제 1 실(R1)에 유입한다. 따라서, 로터(3)의 고속회전이 허용된다.
이와 같이, 회전 댐퍼(1)에서는, 제 1 실(R1)측에서 제 2 실(R2)측으로의 이동을 제 2 캠기구(10)에 의해서 행하고 있기 때문에, 로터(3)가 다른 방향으로 고속회전하였다고 해도, 피스톤(4)이 로터(3)로부터 떨어지는 경우가 없다. 요컨대, 캠기구(7)의 캠면(71,72)끼리는 상시 접촉상태를 유지한다. 따라서, 로터(3)를 다른 방향으로 고속회전시킨 직후에 한방향으로 회전시킬 경우에는, 로터(3)가 한방 향으로 회전하기 시작하면 즉시 점성유체에 의한 저항에 의해서 그 고속회전이 저지된다. 따라서, 회전 댐퍼(1)를 변기본체와 변기뚜껑의 사이에 설치한 경우에는, 변기뚜껑이 변기본체에 고속으로 충돌하는 사태를 미연에 방지할 수가 있다.
다음에, 본 발명의 다른 실시형태에 대하여 설명한다. 또, 이하에 상술하는 실시형태에 있어서는, 상기의 실시형태와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 하며, 상기 실시형태와 동일한 부분에는 동일부호를 붙여 그 설명을 생략한다.
도 6∼도 8은 본 발명의 제 2 실시형태를 나타낸다. 이 실시형태의 회전 댐퍼(1A)에서는, 캠부재(5)에 그 축선상을 이어지는 세로구멍(제 1, 제 2 구멍)(54)이 형성되어 있다. 이 세로구멍(54)은 캠부재(5)를 관통하고 있다. 따라서, 세로구멍(54)의 일끝단부(도 6에 있어서 좌단부)는 제 1 실(R1)에 연통하고 있다.
캠부재(5)의 연결축부(52)에는 가로구멍(55)이 형성되어 있다. 이 가로구멍 (55)은 일끝단이 세로구멍(54)의 안둘레면에 개구하고, 다른끝단이 제 2 실(R2)에 임하는 연결축부(52)의 바깥둘레면에 개구하고 있다. 따라서, 제 1, 제 2 실(R1, R2)은 세로구멍(54) 및 가로구멍(55)에 의해서 연통되고 있다. 세로구멍 (54)의 제 1 실(R1)측단부의 안둘레면에는, 테이퍼면상을 이루는 밸브시트(56)가 형성되어 있다.
로터(3)에는 그 축선위를 이어지는 삽입구멍(35)이 형성되어 있다. 이 삽입구멍(35)의 일끝단(도 6에 있어서 오른쪽 끝단)은 로터(3)의 외면에 개구하고 있다. 삽입구멍(35)의 다른 끝단은 구동구멍(34)의 바닥면에 개구하고 있으며, 구동구멍(34) 및 연결구멍(33)을 통해 세로구멍(54)에 연통하고 있다. 삽입구멍(35)에는, 축형상의 조절부재(12)가 슬라이드 자유롭게 삽입하여 통과하고 있다. 조절부재(12)의 머리부(12a)의 바깥둘레면과 삽입구멍(35)의 안둘레면의 사이는, O 링 등의 시일부재(13)에 의해서 밀봉되고 있다. 따라서, 머리부(12a)의 바깥둘레면과 삽입구멍(35)의 안둘레면의 사이에서 점성유체가 외부로 누출하는 일은 없다. 조절부재(12)의 머리부(12a)보다 내측 부분에 나사부(12b)를 가지며, 이 나사부(12b)는 삽입구멍(35)에 나사맞춤시켜지고 있다. 따라서, 조절부재(12)의 머리부(12a)를 삽입구멍(35)의 외부에서 회동조작함으로써, 조절부재(12)를 삽입구멍(35)의 축선방향으로 전진, 후퇴시킬 수 있다.
조절부재(12)의 나사부(12b)보다 선단측의 부분은 세로구멍(54)의 내경보다 작은 직경이고, 세로구멍(54)에 빈틈을 두고 삽입되어 있다. 조절부재(12)의 선단부에는, 밸브부(12c)가 형성되어 있다. 이 밸브부(12c)는 조절부재(12)의 머리부 (12a)를 삽입구멍(35)의 안쪽을 향하여 소정 위치까지 이동시키면, 밸브시트(56)에 착석하도록 되어 있다. 밸브부(12c)가 밸브시트(56)에 착석하면, 세로구멍(54)의 제 1 실(R1)측 부분과 제 2 실(R2)측 부분과의 사이가 밸브부(12c)에 의해서 차단된다. 따라서, 세로구멍(54) 및 가로구멍(55)내를 점성유체가 흐르는 일은 없다. 한편, 밸브부(12c)가 밸브시트(56)로부터 제 2 실(R2)측을 향하여 이간되면, 제 1 실(R1)내의 점성유체가 세로구멍(54) 및 가로구멍(55)을 통하여 제 2 실(R2)에 흐른다. 이 때, 점성유체는 밸브시트(56)와 밸브부(12c)와의 간격에 따른 유통저항을 받는다. 이 점성유체에 대한 유통저항에 의해서 로터(3)의 한방향으로의 회전속도가 규제된다. 따라서, 로터(3)의 한방향으로의 회전속도는 밸브시트(56)와 밸브부(12c)와의 간격을 대소로 조절함으로써 조절이 가능하다.
또, 상기의 내용으로부터 명백하듯이, 세로구멍(54), 가로구멍(55), 밸브시트(56) 및 밸브부(12c)에 의해서 저항로가 구성되어 있다. 또한, 제 2 실(R2)내의 유체는 연통로(8)를 통하여 제 1 실(R1)에 흐르기 때문에, 밸브부(12c)가 밸브시트 (56)에 착석하고 있더라도 큰 유통저항을 받는 일은 없다.
상기 구성의 회전 댐퍼(1A)에서, 로터(3)가 한방향으로 회전하여 피스톤(4)이 제 2 실(R2)측에서 제 1 실(R1)측으로 이동하면, 제 1 실(R1)내의 점성유체가 저항로인 세로구멍(54) 및 가로구멍(55)을 통하여 제 2 실(R2)에 유입하려고 한다. 이 때, 밸브부(12c)가 밸브시트(56)에 착석하고 있으면, 세로구멍(54)이 밸브부 (12c)에 의해서 차단되어 있기 때문에, 제 1 실(R1)내의 점성유체는 세로구멍(54)을 지날 수 없다. 따라서, 제 1 실(R1)내의 점성유체는 상기의 실시형태와 같이, 제 1 실(R1)과 제 2 실(R2)의 사이의 각부에 존재하는 불가피한 빈틈을 통하여 제 2 실(R2)에 유입한다. 따라서, 점성유체가 큰 유통저항을 받아, 그에 따라 로터 (3)의 고속회전이 저지된다. 한편, 밸브부(12c)가 밸브시트(56)로부터 제 2 실(R 2)측으로 이간하고 있을 때에는, 제 1 실(R1)내의 점성유체가 밸브시트(56)와 밸브부(12c)의 사이의 간격을 지나, 더욱 세로구멍(54) 및 가로구멍(55)을 통하여 제 2 실(R2)내로 유입한다. 따라서, 이 경우에는, 제 1 실(R1)내의 점성유체가 세로구멍(54) 및 가로구멍(55)을 통하여 흐르는 분만큼 점성유체가 받는 유통저항이 감소하고, 그 만큼 로터(3)가 고속회전할 수 있다. 로터(3)의 회전속도는 밸브시트 (56)와 밸브부(12c)의 사이의 간격을 조절함으로써 조절이 가능하다.
로터(3)가 다른 방향으로 회전하여 피스톤(4)이 제 1 실(R1)측에서 제 2 실(R2)측으로 이동하는 경우에는, 상기의 실시형태와 같이, 제 2 실(R2)내의 점성유체가 연통로(8)를 통하여 제 1 실(R1)로 유입한다. 물론, 밸브부(12c)가 밸브시트(56)로부터 이간하고 있을 때에는, 제 2 실(R2)내의 점성유체의 일부는 가로구멍 (55) 및 세로구멍(54)을 통해 제 1 실(R1)내로 유입한다. 따라서, 로터(3)는 보다 한층 고속회전이 가능해진다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 제 3 실시형태를 나타낸다. 이 실시형태의 회전 댐퍼(1B)에서는, 상기 제 2 실시형태에 있어서의 밸브시트(56) 대신에, 세로구멍 (54)의 안둘레면에 작은 직경 구멍부(57)가 형성되어 있다. 이 작은 직경 구멍부 (57)에는, 조량부재(14)의 선단부가 슬라이드 가능하게 끼워맞춤되어 있다. 조량부재(14)는 밸브부(12c)가 형성되어 있지 않은 점을 제외하고 조절부재(12)와 같이 형성되어 있고, 머리부(14a)가 시일부재(13)를 통해 삽입구멍(35)의 안둘레면에 밀봉되어, 나사부(14b)가 삽입구멍(35)에 나사맞춤되어 있다.
이 실시형태의 회전 댐퍼(1B)에서는 조량부재(14)를 떼어냄으로써, 삽입구멍 (35) 및 세로구멍(54)을 통해서 점성유체를 제 1 실(R1)로 도입할 수 있고, 더욱 제 1 실(R1)에서 제 2 실(R2)로 점성유체를 도입할 수 있다. 삽입구멍(35) 및 세로구멍(54)에 의해서 도입로가 구성되어 있다. 제 1 및 제 2 실(R1,R2)로의 점성유체의 도입량은 각 회전 댐퍼에 오차가 생긴다. 그 오차에 대해서는, 조량부재 (14)의 작은 직경 구멍부(57)에의 삽입량에 의해 보상할 수 있다. 즉, 제 1, 제 2 실(R1,R2)로의 점성유체의 충전량이 적은 경우에는, 도 9에 도시한 바와 같이, 조 량부재(14)의 작은 직경 구멍부(57)로의 삽입량을 많이 하면 좋고, 점성유체의 충전량이 많은 경우에는, 도 10에 도시한 바와 같이, 조량부재(14)의 작은 직경 구멍부(57)에의 삽입량을 적게 하면 좋다.
또, 본 발명은 상기의 실시형태의 한정되는 것이 아니라, 적절히 변경할 수 있다.
예를 들면, 상기의 실시형태에 있어서는, 제 1, 제 2 실(R1,R2) 사이를 연통로(8)에 의해서 연통하게 함과 동시에, 연통로(8)를 개폐밸브(9)에 의해서 개폐하도록 하고 있지만, 이들 연통로(8) 및 개폐밸브(9)를 설치하지 않고, 저항로만으로 제 1, 제 2 실(R1,R2)을 연통시켜도 좋다. 그 경우에는, 로터가 어느 방향으로 회전할 때에도 고속회전이 저지된다. 특히, 세로구멍(54), 가로구멍(55), 밸브시트 (56) 및 밸브부(12c)에 의해서 저항로를 구성한 제 2 실시형태에 있어서, 연통로 (8)를 설치하지 않은 경우에는, 로터(3)가 어느 쪽 방향으로 회전할 경우에도, 밸브시트(56)와 밸브부(12c)와의 간격을 조절하는 것에 의해 로터(3)의 회전속도를 조절할 수 있다.
또한, 상기의 실시형태에 있어서는, 캠부재(5)에 연결축부(52)를 설치하여, 이 연결축부(52)를, 피스톤(4)을 관통시켜 로터(3)에 회전불가능하게 연결하고 있지만, 로터(3)에 연결축부를 설치하여, 피스톤(4)을 관통시켜 캠부재(5)에 회동불가능하게 연결하여도 좋다. 혹은, 연결부재(52)를 캠부재(5) 및 로터(3)의 양자와 별개로 형성하여, 그 양 끝단부를 캠부재(5)와 로터(3)와 회동 불가능하게 연결하더라도 좋다.
또한, 캠기구(7)를 로터(3)에 형성된 캠면(71)과, 피스톤(4)에 형성된 캠면 (72)에 의해 구성하고 있지만, 로터(3)와 피스톤(4)의 어느 한편에만 캠면을 형성하고, 다른쪽에는 캠면에 눌러 맞닿는 돌기를 형성하여도 좋다. 이것은 제 2 캠기구(10)에 대해서도 동일하다.
본 발명에 관한 회전 댐퍼는 변기본체와 변기뚜껑과 같은 기기본체와 이것에 회전자유롭게 지지된 회전체와의 사이에 설치되어, 회전체의 적어도 한방향으로의 고속회전을 저지하여, 저속으로 회전시키는 회전 댐퍼로서 유용하고, 특히 회전체의 한방향으로의 고속회전을 확실히 저지하는 데 적합하다.

Claims (9)

  1. 수용구멍(23)을 가진 케이싱(2)과, 상기 수용구멍(23)에, 그 축선방향으로 이동불가능하게, 또한 회전가능하게 끼워맞춤된 로터(3)와, 이 로터(3)와 상기 수용구멍(23)의 바닥부(22)와의 사이의 상기 수용구멍(23)내에, 그 축선방향으로 이동가능하게, 또한 회전불가능하게 삽입되어, 상기 수용구멍(23)내를 상기 바닥부 (22)측의 제 1 실(R1)과 상기 로터(3)측의 제 2 실(R2)로 구분하는 피스톤(4)과, 상기 제 1, 제 2 실(R1,R2)에 충전된 점성유체를 구비하여, 상기 로터(3)와 상기 피스톤(4)과의 사이에, 상기 로터(3)의 한방향으로의 회전시에는 상기 피스톤(4)을 상기 제 2 실(R2)측에서 상기 제 1 실(R1)측으로 이동시키고, 다른 방향으로의 회전시에는 상기 피스톤(4)이 상기 제 1 실(R1)측에서 상기 제 2 실(R2)측으로 이동하는 것을 허용하는 캠기구(7)가 설치된 회전 댐퍼에 있어서,
    상기 제 1 실(R1)내에 캠부재(5)를 상기 수용구멍(23)의 축선방향으로 이동불가능하게, 또한 회전가능하게 설치하여, 이 캠부재(5)를 상기 로터(3)에 회전불가능하게 연결하여, 상기 캠부재(5)와 상기 피스톤(4)과의 사이에, 상기 로터(3)의 상기 한방향으로의 회전시에는 상기 캠기구(7)에 의한 상기 피스톤(4)의 상기 제 2 실(R2)측에서 상기 제 1 실(Rl)측으로의 이동을 허용하고, 상기 로터의 상기 다른 방향으로의 회전시에는 상기 피스톤(4)을 상기 제 1 실(R1)측에서 상기 제 2 실(R 2)측으로 이동시키는 제 2 캠기구(10)를 설치하여, 이 제 2 캠기구(10)와 상기 캠기구(7)에 의한 상기 로터(3)의 회전에 대응하는 상기 피스톤(4)의 이동량을 동일하게 설정하고, 상기 피스톤(4)의 중앙부에는 그 축선방향으로 관통하는 관통구멍(45)을 형성하고, 상기 로터(3)와 상기 캠부재(5)를, 상기 관통구멍(45)을 회전가능하게 관통하는 연결축(52)을 통해 회전불가능하게 연결한 것을 특징으로 하는 회전 댐퍼.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1, 제 2 실(R1,R2)의 사이에는, 상기 점성유체를 저항없이 흐르게 하는 연통로(8)와, 소정 크기의 저항으로 흐르게 하는 저항로를 형성하고, 상기 연통로(8)에는, 상기 점성유체가 상기 연통로(8)내를 한방향으로 흐를 때에는 상기 연통로(8)를 열고, 상기 점성유체가 상기 연통로(8)내를 다른 방향으로 흐를 때에는 상기 연통로(8)를 닫는 개폐밸브(9)를 설치한 것을 특징으로 하는 회전 댐퍼.
  3. 삭제
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 저항로에는 외부에서 조작이 가능하고, 상기 저항로의 유로면적을 조절하는 조절부재(12)를 설치한 것을 특징으로 하는 회전 댐퍼.
  5. 삭제
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 저항로가 상기 캠부재(5)의 중앙부를 그 축선방향으로 관통하는 제 1 구멍(54)과, 상기 연결축(52)의 중앙부를 그 축선방향으로 관통하는 제 2 구멍(54)과, 이 제 2 구멍(54)으로부터 상기 제 2 실(R2)에 임하는 상기 연결축(52)의 바깥둘레면까지 이어지는 가로구멍(55)을 가지며, 상기 로터(3)의 중앙부에는 그 축선방향으로 관통하는 삽입구멍(35)이 형성되고, 이 삽입구멍(35)의 외측의 개구부에서 상기 조절부재(12)가 적어도 상기 제 2 구멍(54)에 삽입되어 있는 것을 특징으로 하는 회전 댐퍼.
  7. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 실(R1) 또는 제 2 실(R2)에 외부에서 연통하는 도입로(35,54)를 더욱 구비하며, 상기 도입로(35,54)에는, 도입로(35,54)에 대한 삽입량을 외부에서 조작가능한 조량부재(14)가 시일상태로 설치되는 것을 특징으로 하는 회전 댐퍼.
  8. 삭제
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 도입로(35,54)가 상기 캠부재(5)의 중앙부를 그 축선방향으로 관통하는 제 1 구멍(54)과, 상기 연결축(52)의 중앙부를 그 축선방향으로 관통하는 제 2 구멍(54)과, 상기 로터(3)의 중앙부를 그 축선방향에 관통하는 삽입구멍(35)을 가지며, 상기 삽입구멍(35)의 외측의 개구부에서 상기 조량부재 (14)가 상기 도입로에 삽입되어 있는 것을 특징으로 하는 회전 댐퍼.
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