KR101054566B1 - 회전식 오일댐퍼 - Google Patents

Abstract

본 발명은 회전식 오일댐퍼에 관한 것으로서, 더욱 더 상세하게는 구조가 단순하면서도 안정적인 감쇠 성능을 발휘하며, 회전 위치에 따라 감쇠력을 자유롭게 조절할 수 있는 회전식 오일댐퍼에 관한 것이다.

본 발명은 스톱퍼(113)를 갖는 수용공간이 내부에 형성된 하우징(110)과, 상기 하우징(110)의 상부에 결합되는 커버(120)와, 상기 하우징(110)의 수용공간에 형성된 스톱퍼(113)에 걸리어 일정치 이상 회전되지 않도록 하는 블레이드(133b)가 댐핑부(133)의 상하부에 돌출형성된 회전 샤프트(130)로 구성되고, 상기 회전 샤프트(130)의 댐핑부(133)에는 오일유량을 결정하는 가변오리피스(133a)가 상하부에 각각 대향지게 파여져 형성되고,

상기 블레이드(133b)에는 중앙부가 절개되어 유로(133b')가 형성되고, 상기 유로(133b')가 형성되어 있는 블레이드(133b)에는 회전 샤프트(130)의 회전방향에 따라 유로(133b')를 개폐시키는 일방향밸브(140)가 설치되며,

상기 회전샤프트(130)의 구획부(131) 상하부에는 공기도피홈(131b) 각각 형성되는 것이다.

회전식 오일댐퍼, 하우징, 스톱퍼, 커버, 회전 샤프트, 댐핑부, 가변오리피스, 블레이드, 유로, 일방향밸브

Description

회전식 오일댐퍼{ROTARY TYPE OIL DAMPER}

본 발명은 회전식 오일댐퍼에 관한 것으로서, 더욱 더 상세하게는 구조가 단순하면서도 안정적인 감쇠 성능을 발휘하며, 회전 위치에 따라 감쇠력을 자유롭게 조절할 수 있는 회전식 오일댐퍼에 관한 것이다.

일반적으로, 도어, 덮개, 뚜껑 등을 개폐하는 과정에서는 회전력을 제어하여 도어나 덮개 등이 급격하게 닫히지 않도록 하기 위하여 회전식 댐퍼를 사용하고 있다. 종래의 회전식 댐퍼는 크게 스프링 등의 탄성부재를 이용하는 탄성부재 방식과, 점성유체를 사용하여 감쇠력을 부여하는 점성유체 방식으로 구분될 수 있다.

이중 탄성부재 방식은 감쇠력이 시계 방향과 반시계 방향 모두에 대하여 발생하기 때문에 일 방향으로만 감쇠력이 필요한 경우에는 채용할 수 없으며, 사용횟수가 늘어남에 따라 탄성부재의 탄성력이 약해져서 감쇠력을 일정하게 유지할 수 없는 문제점이 있었다.

한편, 점성유체 방식을 사용하는 회전식 오일댐퍼는 하우징의 내부에 점성유 체를 채우고, 상기 하우징에서 회전하는 밸브가 하우징의 내주면에 밀착된 상태로 가동시킨다.

그리고, 상기 밸브 상에는 점성유체가 통과하는 유체 통로가 형성되어 있어, 점성유체의 유동에 의한 저항에 의해 감쇠력을 얻게 된다.

이러한 종래의 회전식 오일댐퍼로는, 대한민국 특허 제414520호나 대한민국 실용신안 제422594호 등이 공개되어 있다.

하지만, 이러한 종래 회전식 오일댐퍼는 다음과 같은 문제점이 있었다.첫째, 종래 회전식 오일댐퍼는 점성유체의 밀폐 및 회전에 의한 감쇠력을 얻기 위하여 많은 부품들이 하우징 내부에 구성되어 있어, 구조가 복잡하고 조립과정이 복잡하여 생산성이 낮은 문제점이 있었다.

또한, 이러한 복잡한 구조로 인하여 제작원가가 고가이며, 오일댐퍼의 전체적인 크기가 커져서 다양한 분야에 적용하는데 있어 많은 제약이 있었다.

둘째, 종래 오일식 댐퍼는 하우징 내부에서 완벽한 밀폐구조를 이루지 못하고, 하우징 내의 점성유체가 외부로 유출됨으로 인해 사용 정도에 따라 점차 감쇠력이 떨어지는 문제점이 있었다.

또한, 점성유체의 외부 누출에 의하여 오일댐퍼 주변이 지저분해지는 문제점도 가지고 있었다.

셋째, 오일댐퍼는 적용대상에 따라 회전 정도에 따라 감쇠력을 조절할 필요가 있는데, 종래 오일댐퍼는 하우징내의 밸브는 일률적인 감쇠력을 받기 때문에 이와 같은 감쇠력의 제어가 불가능한 문제점이 있었다.

넷째, 점성유체가 유동하는 유체통로가 하우징의 축 방향을 따라 비대칭적으로 구성되어 있어 감쇠력이 일정 지점에 집중하기 때문에, 오일댐퍼가 구조적으로 불안정한 문제점이 있었다.

즉, 유체통로가 존재하는 곳에서만 집중적으로 감쇠력이 발생하여, 축회전하는 밸브의 회전구조가 불안정하였다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 단순한 구조로 이루어져 생산성이 향상된 회전식 오일댐퍼를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 점성유체의 외부 유출을 방지하여 안정적인 감쇠 성능을 나타내는 회전식 오일댐퍼를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 회전 위치에 따라 회전 위치에 따라 감쇠력을 자유롭게 조절할 수 있는 회전식 오일댐퍼를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 하우징 내에서 일정 부분에 감쇠력이 집중되는 것을 방지하여 구조적으로 안정된 회전식 오일댐퍼를 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 스톱퍼(113)를 갖는 수용공간이 내부에 형성된 하우징(110)과, 상기 하우징(110)의 상부에 결합되는 커버(120)와, 상기 하우징(110)의 수용공간에 형성된 스톱퍼(113)에 걸리어 일정치 이상 회전되지 않도록 하는 블레이드(133b)가 댐핑부(133)의 상하부에 돌출형성된 회전 샤프트(130)로 구성되고, 상기 회전 샤프트(130)의 댐핑부(133)에는 오일유량을 결정하는 가변오리피스(133a)가 상하부에 각각 대향지게 파여져 형성되고,
상기 블레이드(133b)에는 중앙부가 절개되어 유로(133b')가 형성되고, 상기 유로(133b')가 형성되어 있는 블레이드(133b)에는 회전 샤프트(130)의 회전방향에 따라 유로(133b')를 개폐시키는 일방향밸브(140)가 설치되며,
상기 회전샤프트(130)의 구획부(131) 상하부에는 공기도피홈(131b) 각각 형성되는 것에 의해 달성된다.

상기의 구성을 가지는 본 발명에 따른 회전식 오일댐퍼는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 하우징 내에서 회전하는 회전 샤프트의 구조를 최적화함으로써, 구조를 단순화하고 부품을 최소화하여 생산성을 향상시키는 이점이 있다.

둘째, 점성유체가 오일댐퍼의 외측으로 유출되는 것을 방지하여 사용 횟수에 따른 감쇠성능의 감소를 방지할 수 있어, 안정적인 감쇠성능을 유지할 수 있는 이점이 있다.

이와 함께, 점성유체의 유출 방지를 통해, 오일댐퍼 주위에 점성유체에 의해 지저분해지는 것을 방지하여, 오일댐퍼의 청결도를 유지시킬 수 있게 된다.

셋째, 하우징의 수용공간에 인입되는 회전샤프트의 댐핑부 형상을 블레이드의 회전 방향에 따라 다르게 형성함으로써, 블레이드의 회전 정도에 따라 오일댐퍼의 감쇠력을 자유롭게 조절할 수 있는 이점이 있다.

특히, 블레이드의 회전에 따라 하우징의 수용공간 내부를 점차적으로 증가시 켜, 처음에는 감쇠력이 거의 작용하지 않다가 회전이 진행됨에 따라 감쇠력이 점차적으로 증가하도록 설계하는 등, 적용 대상에 맞추어 자유롭게 감쇠력 정도를 제어할 수 있게 된다.

넷째, 블레이드와 유로홀을 대칭적으로 설계함으로써 점성유체가 채워지는 밀폐공간 내에서 감쇠력이 일정부분에서 집중적으로 발생하는 것을 방지하여, 결과적으로 오일댐퍼의 구조를 안정적으로 설계할 수 있다.

이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

본 발명을 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.

도 1 내지 도 6를 참조하여, 본 발명에 따른 회전식 오일댐퍼의 구성을 설명하면 다음과 같다.

여기서, 도 1은 본 발명인 회전식 오일댐퍼를 나타내는 분해사시도 이고, 도 2는 본 발명인 회전식 오일댐퍼가 설치된 상태를 보인 사용상태도 이며, 도 3은 본 발명인 회전식 오일댐퍼를 보인 단면도이고, 도 4는 본 발명인 회전식 오일댐퍼의 요부를 보인 확대단면도 이며, 도 5는 본 발명인 회전식 오일댐퍼가 작동된 상태를 단면도이고, 도 6은 본 발명인 회전식 오일댐퍼의 구획부를 보인 확대도 이다.

본 발명인 회전식 오일댐퍼(100)는, 크게 하우징(110), 상기 하우징(110)의 상부에 결합되는 커버(120) 및 하우징(110)의 수용공간에 구비되는 회전 샤프트(130)를 포함한다.

상기 하우징(110)의 내부에는 수용공간이 형성되어 있어, 회전 샤프트(130)가 삽입될 수 있도록 한다. 본 실시 예에서는 상기 하우징(110)의 수용공간이 대략 원통 형상으로 구비된다.

본 발명에서는 상기 하우징(110)의 외부가 원통형의 형상으로 이루어져 있지만, 이와 달리 하우징(110)의 외부 형상은 장착하려고 하는 대상에 따라 자유롭게 변형이 가능하다.

그리고, 상기 하우징(110)은 장착 대상물에 다양한 방식으로 고정 설치되며, 예를 들어 상기 하우징(110)이 장착 대상물에 삽입되거나 하우징(110)의 외측에 외부 장치와의 결합을 위한 별도의 결합부(112)가 형성되어 장착 대상물에 결합되도록 구성된다.

상기 커버(120)는 상기 하우징(110)의 상부에 결합되며, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 커버(120)의 중앙부에는 상기 하우징(110)의 내측에 삽입되는 회전 샤프트(130)와 외부의 장치가 구조적으로 연결될 수 있도록 연결홀(122)이 형성되어 있다.

상기 회전 샤프트(130)는 상기 하우징(110)의 내부에 형성된 수용공간 상에 회전 가능하게 구비되며, 상기 커버(120)에 형성된 연결홀(122)을 통해 외부의 장치와 구조적으로 연결된다.

상기 회전 샤프트(130)는 하우징(110) 내부에 채워지는 점성유체에 의해 감 쇠력이 발생되고, 이러한 감쇠력을 이에 구조적으로 연결된 외부의 장치에 전달하게 한다.

상기 회전 샤프트(130)는 구체적으로 구획부(131), 댐핑부(133) 및 구동부(132)를 포함한다.

상기 구획부(131)는 수용공간의 측면과 대응된 형상으로 이루어져 수용공간의 측면에 밀착됨으로써, 수용공간을 상부와 하부로 구획한다.

이에 따라, 상기 구획부(131)의 하부에는, 구획부(131)와 하우징(110)에 의해 둘러싸인 밀폐공간이 형성된다.

여기서, 상기 밀폐공간내에는 점성유체가 채워지게 된다.

상기 구획부(131)와 수용공간 측면간의 밀폐력을 향상시키기 위하여, 구획부(131)의 외측면에는 접촉 링(ring)형태의 씰링부재(172)가 끼워진다.

한편, 상기 구획부(131) 상에는 씰링부재(172)의 장착을 위한 내측홈(131a)이 형성된다.

상기 댐핑부(133)는 구획부(131)에 가변오리피스(133a)가 제공되고, 밀폐공간을 분리하는 블레이드(133b)가 한 쌍으로 이루어져 서로 대향하는 방향에 배치됨으로써, 일정 부분에 감쇠력이 집중되는 것을 방지하여, 구조적으로 안정될 수 있도록 한다.

또한, 상기 블레이드(133b)에는 중앙부가 절개되어 유로(133b')가 형성되며, 상기 유로(133b')가 형성되어 있는 블레이드(133b)에는 회전 샤프트(130)의 회전방향에 따라 유로(133b')를 개폐시키는 일방향밸브(140)가 설치된다.

그리고, 상기 블레이드(133b)에 설치되어 있는 일방향밸브(140)의 외측면과 댐핑부(133)와 밀폐공간을 형성하고 있는 하우징(110)의 내측벽면 사이에는 도 4에 도시하고 있는 바와 같이 유로홀(150)이 형성되어 있어, 상기 댐핑부(133)의 블레이드(133b)에 설치된 일방향밸브(140)가 하우징(110)과 접촉한 상태에서 일방향으로 이동시 유로홀(150)을 통해 점성 유체가 통과할 수 있도록 구성된다.

한편, 상기 유로홀(150)에는 밀폐공간에 채워진 점성유체가 흐르게 되며, 유로홀(150)을 통한 점성유체의 유동에 의한 저항에 의해 감쇠력을 얻게 된다.

또한, 상기 회전 샤프트(130)의 댐핑부(133)에는 오일유량을 결정하는 가변오리피스(133a)를 파여지게 상하부에 각각 대향지게 형성하여, 회전체의 회전발생시 회전각도별로 오일의 유량이 각도별로 조절되어지게 된다.

이때, 상기 회전샤프트(130)가 일방향밸브(140)가 개방되는 방향으로 회전되는 경우에는 도 5에 도시하고 있는 바와 같이, 상기 일방향밸브(140)의 외측면에 유압이 작용하여 일측으로 이동이 이루어지면서 유로가 형성되도록 이동이 이루어지고, 상기 일방향밸브(140)가 이동되어 형성된 유로로는 오일이 흐르게 된다.

한편, 상기 구획부(131)의 상하부에는 도 6에 도시하고 있는 바와 같이. 공기도피홈(131b) 각각 형성되어, 점성유체의 주입에 따라 밀폐공간의 내부로 공기가 유입되어도 원활하게 공기도피홈(131b)을 원활히 배출될 수 있게 된다.

또한, 상기 구동부(132)는 상술한 구획부(131) 및 댐핑부(133)와 일체로 형성되어 상기 댐핑부(133)와 함께 회전하며, 외부의 장치가 구조적으로 연결될 수 있도록 내측에 장착홈(162)이 형성된다.

한편, 상기 구동부(132)의 끝단부는 상기 커버(120)와의 관계에서 상대적인 운동이 발생하므로, 상기 커버(120)와 구동부(132) 사이에는 와셔(washer)가 구비될 수 있다.

본 발명에서는 회전 샤프트(130)를 구성하는 구획부(131), 댐핑부(133) 및 구동부(132)가 일체로 형성된 형태를 예시하고 있으나, 별도의 부재로 제작하여 상호 결합하여 구성하는 것도 가능함은 물론이다.

이와 같이, 결합에 의해 회전 샤프트(130)를 구성하는 경우에는 점성유체의 밀폐와 토크 전달을 위한 강도 등을 고려하여 재질 및 결합구조를 설계하는 것이 바람직하다.

다음으로, 상술한 회전식 오일댐퍼(100)의 조립과정을 설명한다.

먼저, 회전 샤프트(130)의 구획부(131)에 씰링부재(172)를 장착하고, 씰링부재(172)가 장착된 회전 샤프트(130)를 하우징(110)의 수용공간 내에 삽입한다.

이때, 회전 샤프트(130)는 수용공간의 바닥까지 삽입하여, 회전 샤프트(130)의 끝단 즉, 댐핑부(133)의 끝단이 수용공간의 바닥과 접촉하도록 한다.

다음으로, 와셔(174)를 하우징(110)과 커버(120) 사이에 끼운 상태로, 커버(120)를 하우징(110)에 결합시킨다.

물론, 상기 회전 샤프트(130)가 인입되는 하우징(110)의 수용공간 내에는 점성유체가 주입된 상태에서 하우징(100)의 수납공간 내에 회전 샤프트(130)가 인입된다.

이로 인해 상기 점성유체는 구획부(131)와 하우징(110)에 의해 둘러싸인 밀 폐공간 내로 유입되다.

이때, 점성유체가 유입되면서, 밀폐공간 내에 존재하는 공기는 공기도피홈(131b)을 통해 외부로 원활히 배출된다.

이와 같이, 밀폐공간으로 점성유체가 주입된 회전식 오일댐퍼(100)의 작동과정을 설명하면 다음과 같다.

도 5는 본 발명인 회전식 오일댐퍼(100)의 회전 샤프트(130)가 회전되는 과정을 나타내는 단면도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 하우징(110)의 수용공간에는, 하우징(110)의 중심 방향으로 돌출 형성된 스토퍼(116)가 구비된다.

상기 스토퍼(116)는 회전 샤프트(130)의 댐핑부(133)와 접촉되면서 상기 하우징(110)의 내부공간을 구획하게 된다.

본 발명에서는 도 5에 도시된 바와 같이, 블레이드(133b)가 서로 대향하여 배치된 한 쌍으로 이루어지며, 상기 스토퍼(116)도 이에 대응하여 서로 대향하여 배치된 한 쌍으로 이루어진다.

한편, 본 발명에 따른 회전식 오일댐퍼(100)의 회전 샤프트(130) 댐핑부(133)에는 오일유량을 결정하는 가변오리피스(133a)를 파여지게 상하부에 각각 대향지게 형성되어 회전체의 회전발생시 회전각도별로 오일의 유량이 각도별로 조절되어지도록 되어 있다.

즉 도 2 및 도 5를 참조하면 하우징(110)의 수용공간 단면 반지름이 블레이드(133b)의 회전방향 및 각도에 따라 수용공간의 내측벽면과 블레이드(133b)의 간 격이 변화되어 지게 된다.

즉, 댐핑부(133)의 회전방향 및 각도에 따라 유로가 변화되고, 상기 변화된 유로를 따라 점성유체가 블레이드(133b)와 수용공간의 측면 사이로 유동하는 것에 의해 감쇠력이 변화되어지게 된다.

이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다.

그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.

도 1은 본 발명인 회전식 오일댐퍼를 나타내는 분해사시도

도 2는 본 발명인 회전식 오일댐퍼가 설치된 상태를 보인 사용상태도

도 3은 본 발명인 회전식 오일댐퍼를 보인 단면도

도 4는 본 발명인 회전식 오일댐퍼의 요부를 보인 확대단면도

도 5는 본 발명인 회전식 오일댐퍼가 작동된 상태를 단면도

도 6은 본 발명인 회전식 오일댐퍼의 구획부를 보인 확대도

< 도면의 주요부분에 대한 부호 설명 >

100: 회전식 오일댐퍼 110: 하우징

113 : 스톱퍼 120 : 커버

130 : 회전 샤프트 133 : 댐핑부

133a: 가변오리피스 133b: 블레이드

133b': 유로 140 : 일방향밸브

Claims (3)

1. 스톱퍼(113)를 갖는 수용공간이 내부에 형성된 하우징(110)과, 상기 하우징(110)의 상부에 결합되는 커버(120)와, 상기 하우징(110)의 수용공간에 형성된 스톱퍼(113)에 걸리어 일정치 이상 회전되지 않도록 하는 블레이드(133b)가 댐핑부(133)의 상하부에 돌출형성된 회전 샤프트(130)로 구성되고, 상기 회전 샤프트(130)의 댐핑부(133)에는 오일유량을 결정하는 가변오리피스(133a)가 상하부에 각각 대향지게 파여져 형성되고,

   상기 블레이드(133b)에는 중앙부가 절개되어 유로(133b')가 형성되고, 상기 유로(133b')가 형성되어 있는 블레이드(133b)에는 회전 샤프트(130)의 회전방향에 따라 유로(133b')를 개폐시키는 일방향밸브(140)가 설치되며,

   상기 회전샤프트(130)의 구획부(131) 상하부에는 공기도피홈(131b) 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 회전식 오일댐퍼.
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