KR101179120B1

KR101179120B1 - 회전식 오일 댐퍼

Info

Publication number: KR101179120B1
Application number: KR1020110020905A
Authority: KR
Inventors: 이영수
Original assignee: 동우정밀(주)
Priority date: 2011-03-09
Filing date: 2011-03-09
Publication date: 2012-09-07

Abstract

본 발명은 회전식 오일 댐퍼에 관한 것으로서, 내부 수용 공간이 구비되는 몸체와; 일단에 삽입 단이 구비되어 상기 몸체 내부에 회전 가능하게 수용되는 샤프트와; 중앙 홀을 통해 상기 샤프트의 삽입 단에 관통 결합되는 고정 판과; 상기 샤프트를 내부에 수용하며 일정 각도만큼 뒤틀린 상태로 일단은 상기 샤프트 일 측에 고정되며 타단은 상기 고정 판의 일 측에 고정되는 스프링과; 상기 고정 판의 상부에 위치하며, 일측에는 상기 삽입 단이 삽입되는 삽입 홈이 구비되고 타측에는 블레이드가 돌출 형성되는 댐핑 판과; 상기 블레이드가 운동하는 제1 공간부 및 상기 제1 공간부와 연통되는 오일 유로가 형성되는 제2 공간부가 구비되어 상기 댐핑 판을 수용한 상태로 상기 몸체를 밀폐하는 덮개와; 상기 제2 공간부에 수용되며 상기 블레이드의 운동에 따라 상기 제1 공간부에 채워진 오일의 흐름을 조절하는 제어 핀을; 포함하여 이루어지는 것을 그 기술적 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 댐핑 판의 블레이드가 직접 댐핑력을 발생시키는 것이 아니라 별도의 제어 핀을 이용하여 특정 오일 유로를 개폐하는 방식을 도입함으로써 보다 효과적인 댐핑력을 기대할 수 있으며, 블레이드가 회전하는 공간과 분리된 별도의 공간에서 댐핑력을 발생시킬 수 있다는 점에서 장시간 사용하더라도 오일 댐퍼가 안정적인 댐핑력을 제공해 주는 이점이 있다.

Description

회전식 오일 댐퍼{Rotary type oil-damper}

본 발명은 냉장고, 세탁기 등의 도어에 장착되는 회전식 오일 댐퍼에 관한 것으로서, 특히 내부 수용 공간이 구비되는 몸체와; 일단에 삽입 단이 구비되어 상기 몸체 내부에 회전 가능하게 수용되는 샤프트와; 중앙 홀을 통해 상기 샤프트의 삽입 단에 관통 결합되는 고정 판과; 상기 샤프트를 내부에 수용하며 일정 각도만큼 뒤틀린 상태로 일단은 상기 샤프트 일 측에 고정되며 타단은 상기 고정 판의 일 측에 고정되는 스프링과; 상기 고정 판의 상부에 위치하며, 일측에는 상기 삽입 단이 삽입되는 삽입 홈이 구비되고 타측에는 블레이드가 돌출 형성되는 댐핑 판과; 상기 블레이드가 수용된 상태로 운동하는 제1 공간부 및 상기 제1 공간부와 연통되는 오일 유로가 형성되는 제2 공간부가 구비되어 상기 몸체를 밀폐하는 덮개와; 상기 제2 공간부에 수용되며 상기 블레이드의 운동에 따라 상기 제1 공간부에 채워진 오일의 흐름을 조절하는 제어 핀을; 포함하여 이루어지는 회전식 오일 댐퍼에 관한 것이다.

통상적으로 냉장고, 세탁기 등의 도어에는 열고 닫힘을 적절하게 제어할 수 있는 장치로서 회전식 댐퍼가 사용되고 있는데, 이러한 회전식 댐퍼는 탄성 부재와 같이 장치를 사용하는 기계 방식과 오일과 같은 점성 유체를 사용하는 유압 방식으로 대별된다. 기계 방식은 장치의 구성이 간단하다는 장점이 있으나, 특정 방향으로만 댐핑이 작용하도록 구성할 수 없을 뿐 아니라 사용 횟수가 증가함에 따라 탄성 부재의 복원력이 약해지는 단점이 있다. 이해 비해 유압 방식은 복잡한 구조로 인하여 많은 부품을 조립해야 한다는 점에서 생산성이 떨어지는 단점이 있으며, 특히 적절한 기밀 유지가 이루어지지 않는 경우에는 댐핑 기능이 현저히 감소하는 단점이 있으나, 기계 방식에 비하여 장기간 사용하더라도 장치가 안정적으로 작동하는 장점이 있어 여러 다양한 구조가 제안되고 있는데 대한민국 등록특허 제0841898호도 이러한 기술들 중의 하나이다.

이 기술은 회전 샤프트를 하우징 내부 공간에 회전 가능하게 수용하되, 회전 샤프트 하부에는 하나 이상의 블레이드를 돌출 형성시켜 하우징 내부 공간을 분리함과 동시에 하우징 내부 공간의 구조를 비대칭으로 형성하여 블레이드가 회전 운동하는 경우 간격의 크기를 변화시킬 수 있는 구조를 제안함에 그 특징이 있다. 이처럼 블레이드와 하우징 내부 면 사이의 공간 간격이 블레이드의 회전 운동에 따라 좁아지게 되면, 그 공간을 통한 오일의 흐름이 방해받게 되어 댐핑 기능이 강화될 수 있음은 어느 정도 기대된다.

그러나, 당초 의도하는 소정의 댐핑 효과를 기대하기 위해서는 블레이드와 하우징 내부 면이 매우 좁게 형성될 필요가 있는데, 이럴 경우 반복적인 오일 흐름 압력에 의해 하우징 내부 면과 대향하는 블레이드의 단부가 필연적으로 손상되는 현상이 발생하게 된다. 따라서 이 기술을 사용하는 경우 초기에는 어느 정도의 댐핑 효과를 기대할 수 있으나 시간이 지남에 따라 블레이드의 단부와 하우징 내부 면 사이 간격이 점차 넓어져 댐핑 기능이 서서히 감소하는 문제점이 있어 이를 개선하기 위한 방안이 필요하다.

대한민국 등록특허 제0497144호, 대한민국 등록특허 제0841898호, 대한민국 공개특허 제2010-0026281호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 특정 방향에 대한 오일의 흐름을 적절하게 제어함으로써 효율적인 댐핑이 가능한 회전식 오일 댐퍼를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 댐핑 기능이 반복되더라도 장시간 안정적으로 작동할 수 있는 회전식 오일 댐퍼를 제공함에 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 내부 수용 공간이 구비되는 몸체와; 일단에 삽입 단이 구비되어 상기 몸체 내부에 회전 가능하게 수용되는 샤프트와; 중앙 홀을 통해 상기 샤프트의 삽입 단에 관통 결합되는 고정 판과; 상기 샤프트를 내부에 수용하며 일정 각도만큼 뒤틀린 상태로 일단은 상기 샤프트 일 측에 고정되며 타단은 상기 고정 판의 일 측에 고정되는 스프링과; 상기 고정 판의 상부에 위치하며, 일측에는 상기 삽입 단이 삽입되는 삽입 홈이 구비되고 타측에는 블레이드가 돌출 형성되는 댐핑 판과; 상기 블레이드가 운동하는 제1 공간부 및 상기 제1 공간부와 연통되는 오일 유로가 형성되는 제2 공간부가 구비되어 상기 댐핑 판을 수용한 상태로 상기 몸체를 밀폐하는 덮개와; 상기 제2 공간부에 수용되며 상기 블레이드의 운동에 따라 상기 제1 공간부에 채워진 오일의 흐름을 조절하는 제어 핀을; 포함하여 이루어지는 것을 그 기술적 특징으로 한다.

상기 블레이드 및 상기 제1 공간부 각각은 한 쌍으로 이루어지며, 상기 제2 공간부는 상기 제1 공간부 사이에 형성될 수 있다.

상기 삽입 홈에는 상기 삽입 단이 삽입 홈에 대하여 독립적으로 일정 각도만큼 회전할 수 있는 이격부가 형성될 수 있다.

상기 제어 핀에는 상기 오일 유로 중 선택되는 어느 하나를 개폐할 수 있는 날이 구비될 수 있다.

본 발명은 댐핑 판의 블레이드가 직접 댐핑력을 발생시키는 것이 아니라 별도의 제어 핀을 이용하여 특정 오일 유로를 개폐하는 방식을 도입함으로써 보다 효과적인 댐핑력을 기대할 수 있다.

또한, 본 발명은 블레이드가 회전하는 공간과 분리된 별도의 공간에서 댐핑력을 발생시킬 수 있다는 점에서 장시간 사용하더라도 오일 댐퍼가 안정적인 댐핑력을 제공해 줄 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 회전식 오일 댐퍼의 개략적인 분해 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 회전식 오일 댐퍼에 있어 몸체를 제외한 각 부품의 결합 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 회전식 오일 댐퍼의 덮개, 제어 핀, 댐핑 판 상호 간의 결합 관계도
도 4는 본 발명에 따른 회전식 오일 댐퍼의 덮개, 제어 핀의 결합 관계도.
도 5는 본 발명에 따른 회전식 오일 댐퍼의 회전 각도와 관련된 샤프트의 삽입 단과 댐핑 판의 삽입 홈 상호 간의 연동 구성도.
도 6은 본 발명에 따른 회전식 오일 댐퍼의 회전 각도와 관련된 샤프트의 블레이드와 제어 핀 상호 간의 연동 구성도.

본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 살펴보면 다음과 같은데, 본 발명의 실시예를 상술함에 있어 본 발명의 기술적 특징과 직접적인 관련성이 없거나, 또는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 사항에 대해서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 회전식 오일 댐퍼의 개략적인 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 회전식 오일 댐퍼에 있어 몸체를 제외한 각 부품의 결합 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 회전식 오일 댐퍼의 덮개, 제어 핀, 댐핑 판 상호 간의 결합 관계도, 그리고 도 4는 본 발명에 따른 회전식 오일 댐퍼의 덮개, 제어 핀의 결합 관계도이다. 도면에 개시된 것과 같이 본 발명의 기본 구성은, 몸체(110)와, 상기 몸체(110) 내부에 수용되는 스프링(130)과, 상기 스프링(130) 내부에 회전 가능하게 수용되는 샤프트(120)와, 고정 판(140)과, 내부 공간이 구비되어 상기 몸체(110)와 결합되는 덮개(180)와, 상기 덮개(180) 내부에 단부가 수용되는 댐핑 판(160), 그리고 제어 핀(170)을 포함하여 이루어지는 특징이 있다.

상기 몸체(110)는 도어의 일측 내부에 고정되는 부분으로서 후술할 샤프트(120), 스프링(130), 고정 판(140)을 수용하기 위한 내부 공간(112)이 구비된다. 상기 내부 공간(112)의 일측에는 고정 판(142)의 돌출 단(146)이 안치되는 가이드 홈(도면 부호 미도시)이 구비되며, 타측에는 샤프트(120)의 단턱(126)을 위한 걸림 단(114)이 구비된다.

상기 스프링(130)은 본 발명에 따른 오일 댐퍼에 복원력을 부여하는 부분으로서 일정 각도만큼 뒤틀린 상태로 몸체의 내부 공간(112)에 수용된다. 본 발명은 외력이 작용하지 않은 상태에서 스프링(130)이 몸체의 내부 공간에서 일정 각도만큼 뒤틀린 상태를 유지할 수 있도록 스프링의 양 끝단(132)을 샤프트의 단 턱(126) 일측에 형성되는 홀(128)과 고정 판의 일측에 형성되는 홀(148) 각각에 삽입 고정하는 방식을 제안한다. 스프링을 어느 정도의 각도만큼 뒤틀어 고정할지 여부는 순전히 임의 사항이다.

상기 샤프트(120)는 몸체(110)를 통해 외력이 전달되는 경우 그 회전력을 전달하는 부분으로서 스프링(130)에 수용된 상태로 몸체의 내부 공간(112)에 위치하며, 일측에는 삽입 단(122)이 형성되며 타측에는 단 턱(126)이 형성된다.

상기 고정 판(140)은 스프링(130)이 몸체(110) 내부에서 안정적으로 작동할 수 있도록 기능하는 부분으로서 샤프트의 삽입 단(122)이 관통하는 중앙 홀(142)이 구비되며, 외주 면에는 하나 이상의 돌출 단(146)이 형성된다. 상기 고정 판(140)은 돌출 단(146)이 몸체(110)의 구비되는 가이드 홈(미도시)을 따라 밀려들어 감으로써 몸체의 내부 공간(112)의 내부 면에 안치된다.

상기 댐핑 판(160)은 샤프트(120)의 회전 운동에 연동하여 일정 각도만큼 회동하는 부분으로서, 일측에는 샤프트의 삽입 단(122)이 삽입되는 삽입 홈(166)이 구비되고 타측에는 블레이드(162)가 돌출 형성된다. 상기 삽입 홈(166)이 형성되는 부분은 고정 판(140)의 일면과 접하게 되며, 블레이드(162)가 형성되는 부분은 후술할 덮개(180)의 제1 공간부(182) 내부에 위치하게 된다.

한편, 본 발명은 도 3에서 알 수 있듯이, 상기 삽입 홈(166)의 내부 형상이 샤프트의 삽입 단(122)의 단면 형상과 동일하지 않고, 삽입 단(122)이 삽입 홈(166)에 삽입된 상태에서 외력이 지속적으로 작용하면 일정 각도만큼 회전할 수 있는 이격부(168)가 구비되는 경우를 제안한다. 상기 이격부(168)의 작동 구성은 후술한다. 미 설명 도면부호 164는 오링(150)이 결합되는 부분으로서 환형의 홈으로 이루어진다.

상기 덮개(180)는 댐핑 판(160)의 블레이드(162)가 운동할 수 있는 공간을 제공하는 부분으로서 상기 댐핑 판(160)을 수용한 상태로 몸체(110)의 일측과 결합하여 상기 몸체를 밀폐한다. 상기 공간은 블레이드(162)가 수용되어 운동하는 제1 공간부(182)와 오일 유로(186)에 의해 상기 제1 공간부(182)와 연통되는 제2 공간부(184)로 이루어진다. 본 발명은 도면에 개시된 것과 같이 상기 제1 공간부(182)가 구획 칸(188)에 의해 나누어지며 상호 대향하는 한 쌍으로 이루어지는 구조를 제안한다. 상기 제1 공간부(182)가 한 쌍으로 이루어지는 경우, 상기 제2 공간부(184)는 제1 공간부(182) 사이에 형성되는 것이 바람직하며, 오일 유로(186)는 인접하는 제1 공간부 및 제2 공간부 각각을 연결하게 된다. 상기 공간에는 오일이 채워진다. 미설명 도면부호 190은 체결 볼트이다.

상기 제어 핀(170)은 덮개의 제2 공간부(184)에 수용되는 부분으로서, 블레이드(162)의 운동에 따라 오일 유로(186)의 특정 부분을 개폐함으로써 제1 공간부(182)에 채워진 오일의 흐름을 조절한다. 오일 유로의 특정 부분을 원활하게 개폐하기 위하여 본 발명은 상기 제어 핀(170)의 일측에 날(172)이 구비되는 것을 제안한다. 상기 날(172)은 일면은 완만한 곡선으로 이루어지고 타면은 직선으로 이루어질 수 있다.

이러한 구성으로 이루어지는 본 발명에 따른 회전식 오일 댐퍼의 작동 구성을 첨부된 도 1 내지 도 4, 그리고 도 5와 도 6 각각을 참조하여 살펴본다. 특히 도 5는 도 2의 A-A′라인 단면에 대하여 오일 댐퍼의 회전 각도와 관련된 샤프트의 삽입 단과 댐핑 판의 삽입 홈 상호 간의 연동 구성도를 보여주며, 도 6은 도 2의 B-B′라인 단면에 대하여 오일 댐퍼의 회전 각도와 관련된 샤프트의 블레이드와 제어 핀 상호 간의 연동 구성도를 보여준다.

먼저, 본 발명에 따른 회전식 오일 댐퍼가 장착된 도어가 닫혀 있다가 외력이 작용하여 열리게 되면, 일정 각도만큼 뒤틀려 있던 스프링(130)이 풀리면서 복원력이 작용하여 도어는 힘차게 열리게 된다(도 5 및 도 6 각각의 a 단계). 이에 따라 댐핑 판의 삽입 홈(166)에 삽입되어 있던 샤프트의 삽입 단(122)은 삽입 홈(166)과 무관하게 삽입 홈의 이격부(167) 간격만큼 개별 회전한다(도 5의 b 단계). 또한, 몸체(110)가 회전함에 따라 몸체와 결합되어 있는 덮개(180)도 함께 회전하게 되는데, 댐핑 판의 블레이드(162)는 덮개의 제1 공간부(182) 내부 면에 밀착된 상태를 유지한다. 따라서, 제1 공간부(182) 내부에 채워져 있는 오일의 흐름은 발생하지 않아 도어는 스프링의 복원력(및 도어의 자체 무게)에 비례하여 빠른 속도를 열리게 된다(도 6의 b 단계).

샤프트의 삽입 단(122)이 삽입 홈(166)의 내주 면에 밀착된 상태에서 스프링의 복원력이 계속 작용하면, 삽입 단(122)이 삽입 홈 내부에서 개별적으로 회전할 수 없게 됨에 따라 삽입 단(122)의 회전 운동은 댐핑 판의 블레이드(162)에 그대로 전달된다(도 5의 c 단계 및 d 단계. 이에 따라 블레이드(162)는 제1 공간부(182) 내부에서 회전하며, 블레이드의 회전에 따라 제1 공간부에 채워져 있던 오일은 오일 유로(186) 중에 선택되는 어느 하나의 유로를 통해 제2 공간부(184)로 유입된다. 오일의 유입이 계속되면, 오일의 유동 압력에 의해 제어 핀(170)이 밀려나가게 되고, 제어 핀의 날(172)과 오일 유로 사이의 간격은 점점 좁아져서 오일의 흐름은 방해받게 된다(도 6의 c 단계). 즉, 오일 흐름 변화에 따라 댐핑이 발생하며 그 크기는 점점 커지면서 도어의 열림 속도는 점차 감소한다. 최종적으로 날(172)이 오일 유로 중의 나머지 하나를 막아버리면서 댐핑력은 최대가 되고 도어의 열림 운동은 정지된다(도 6의 c 단계).

외력에 의해 도어가 닫히는 경우, 샤프트(120)는 몸체(110)와 일체로 회전하게 되고, 스프링(130)은 샤프트의 회전 방향으로 일정 각도만큼 다시 뒤틀리게 되며(도 5의 e 단계), 이때 샤프트의 삽입 단(122)은 삽입 홈(166)의 내주 면을 따라 이격부(167) 간격만큼 회전하여 원래 위치로 복원된다(도 5의 f 단계). 이 과정에서 블레이드(162)는 제1 공간부(182) 내부에서 회전하지 않으며 이에 따라 오일 유로(186)를 통한 오일의 유동은 없다(도 6의 e 단계에서 f 단계).

외력이 지속적으로 작용하면, 스프링(130)의 복원력 때문에 샤프트(120)의 회전 운동은 정지되고, 덮개(180)가 샤프트에 대하여 회전하게 된다(도 5의 g 단계). 샤프트(120)가 정지한 상태에서 덮개(180)가 회전한다는 것은 제1 공간부(182)가 블레이드(162)에 대하여 회전하는 것을 의미하며, 이에 따라 오일은 도어가 열릴 때와 반대 방향으로 오일 유로를 통해 유동하면서 제어 핀의 날(172)을 민다(도 6의 g 단계). 덮개(180)가 일정 각도만큼 회전하여 블레이드(162)가 제1 공간부(182)의 일측 내부 면과 접하면서 도어는 닫히게 되고 스프링(130)은 일정 각도만큼 뒤틀린 상태를 유지하며 다음 도어의 작동을 대비하게 된다(도 5의 h 단계, 도 6의 h 단계).

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들에 한정하여 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐이며, 본 발명은 이에 한정되지 않고 여러 다양한 방법으로 변경되어 실시될 수 있으며, 나아가 개시된 기술적 사상에 기초하여 별도의 기술적 특징이 부가되어 실시될 수 있음은 자명하다 할 것이다.

110 : 본체 112 : 내부 공간
120 : 샤프트 122 : 삽입 단
130 : 스프링 140 : 고정 판
150 : 오 링 160 : 댐핑 판
162 : 블레이드 166 : 삽입 홈
167 : 이격부 170 : 제어 핀
172 : 날 180 : 덮개
182 : 제1 공간부 184 : 제2 공간부
186 : 오일 유로 188 : 구획 칸
190 : 체결 볼트

Claims

내부 수용 공간(112)이 구비되는 몸체(110)와;
일단에 삽입 단(122)이 구비되어 상기 몸체(110) 내부에 회전 가능하게 수용되는 샤프트(120)와;
중앙 홀(142)을 통해 상기 샤프트의 삽입 단에 관통 결합되는 고정 판(140)과;
상기 샤프트(120)를 내부에 수용하며 일정 각도만큼 뒤틀린 상태로 일단은 상기 샤프트(120) 일 측에 고정되며 타단은 상기 고정 판(140)의 일 측에 고정되는 스프링(130)과;
상기 고정 판(140)의 상부에 위치하며, 일측에는 상기 삽입 단(122)이 삽입되는 삽입 홈(166)이 구비되고 타측에는 블레이드(162)가 돌출 형성되는 댐핑 판(160)과;
상기 블레이드(162)가 운동하는 제1 공간부(182) 및 상기 제1 공간부(182)와 연통되는 오일 유로(186)가 형성되는 제2 공간부(184)가 구비되어 상기 댐핑 판(160)을 수용한 상태로 상기 몸체(110)를 밀폐하는 덮개(180)와;
상기 제2 공간부(184)에 수용되며 상기 블레이드(162)의 운동에 따라 상기 제1 공간부(182)에 채워진 오일의 흐름을 조절하는 제어 핀(170)을;
포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 회전식 오일 댐퍼.
제1항에 있어서,
상기 블레이드(162) 및 상기 제1 공간부(182) 각각은 한 쌍으로 이루어지며, 상기 제2 공간부(184)는 상기 제1 공간부(182) 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 회전식 오일 댐퍼.
제1항 또는 제2항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 삽입 홈(166)에는 상기 삽입 단(122)이 삽입 홈에 대하여 독립적으로 일정 각도만큼 회전할 수 있는 이격부(167)가 형성되는 것을 특징으로 하는 회전식 오일 댐퍼.
제1항 또는 제2항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 제어 핀(170)에는 상기 오일 유로(186) 중 선택되는 어느 하나를 개폐하는 날(172)이 구비되는 것을 특징으로 하는 회전식 오일 댐퍼.