KR101729915B1 - 가구용 댐퍼 - Google Patents

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KR101729915B1
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Abstract

본 발명은 가구용, 특히 힌지용 댐퍼(1,1')에 관한 것으로, 피스톤 로드(3,3')에 연결된 피스톤(8,8')이 변위될 수 있도록 수용된 하우징(2,2')을 포함한다. 상기 하우징(2,2') 내부에서 피스톤(8,8')이 움직이는 동안 상기 피스톤(8,8') 위 또는 그 내부의 적어도 하나의 유동 채널(11,11')을 통해 유체가 흐르고, 상기 피스톤(8,8')의 운동은 상이한 방향에서 상이한 감쇠력을 유발한다. 상기 피스톤(8,8')에 대해 상대적으로 플레이트(12,12')가 움직임으로써, 적어도 하나의 그루브(20,20')에서 상기 유동 채널의 일부 섹션의 단면이 변화될 수 있다. 상기 적어도 하나의 그루브(20,20')에서, 실질적으로 깔대기형 출구(20,20') 및/또는 상기 그루브(20')는 공동현상을 피하기 위해 반경 방향에 대해 소정 각도로 배치된 섹션을 갖는다.

Description

가구용 댐퍼{DAMPER FOR FURNITURE}
본 발명은 가구용, 특히 힌지용 댐퍼에 관한 것으로, 상기 댐퍼는 피스톤 로드에 연결된 피스톤이 변위될 수 있도록 수용된 하우징을 포함하며, 상기 하우징 내부에서 피스톤이 움직이는 동안 상기 피스톤 위 또는 그 내부의 유동 채널을 통해 유체가 흐르고, 상기 피스톤이 상이한 방향으로 움직일 때 상이한 감쇠력이 얻어지며, 상기 피스톤에 대해 상대적으로 플레이트가 움직일 수 있는 적어도 하나의 그루브에서 상기 유동 채널의 일부 섹션의 단면이 변화될 수 있다.
국제공개번호 제 WO 2007/099100 A2호는 피스톤이 원통형 하우징 내에서 변위가능한 가구용 댐퍼를 개시하고 있다. 상기 하우징은 유체로 충진되어 있으며, 피스톤이 움직일 때, 운동의 감쇠가 이루어지고, 감쇠력은 피스톤의 운동방향에 따라 상이하다. 이를 위하여, 상기 피스톤에 대해 상대적으로 이동가능한 플레이트가 제공되며, 이로 인해, 유동 채널의 단면이 그루브에서 변화될 수 있다.
이러한 댐퍼는 성공적인 것으로 밝혀졌지만, 유동 채널에서 유체의 유속이 매우 높다. 특히, 가구 부품이 빠르게 움직일 때, 높은 피크 부하가 댐퍼에 작용할 수 있다. 그 결과, 상당한 압력차로 인하여 댐퍼에서 공동현상이 발생할 수 있다.
이에, 본 발명의 목적은 공동현상의 위험없이 높은 피크 부하를 수용할 수 있는 가구용 댐퍼를 제공하는 것이다.
이 목적은 청구항 제 1 항의 특징을 가진 댐퍼를 통해 실현된다.
본 발명에 따르면, 상기 적어도 하나의 그루브에 실질적으로 깔대기형 출구가 형성되고, 및/또는 상기 그루브는 공동현상을 피하기 위해 반경 방향으로 각을 이루며 배치된 섹션을 갖는다. 상기 깔대기형 출구로 인하여, 축방향의 유동 채널과 상기 그루브 사이의 이행(transition) 영역에 깔대기형의 이행부가 제공될 수 있음으로써, 단면의 팽창으로 인해 상기 이행 영역에서 유속이 더 이상 급감하지 않고 점진적으로 감소하게 된다. 이러한 맥락에서, 용어 '깔대기형 출구'는 또한, '깔대기형 이행부'로 지칭될 수 있다. 이 깔대기형의 이행부는 유체가 더 이상 급격하게 흐르지 않고 피스톤의 축방향으로 상기 유동 채널로 점진적으로 이행하도록 하는 효과가 있다. 이는 속도와 압력의 관계를 개선하여 공동현상을 피하도록 한다. 또한, 반경 방향에 대해 각을 이루며 배치된 섹션을 가진 그루브를 제공할 수 있다. 그 결과, 상기 그루브는 순수하게 반경 방향으로 연장된 경우와 비교하여 더 길어질 수 있으며, 따라서 상기 그루브의 스로틀 효과가 더 긴 거리에 걸쳐 분포하게 되고, 상기 그루브는 더 큰 단면으로 구성될 수 있다. 또한, 이러한 수단은 그루브의 큰 단면으로 인하여 유속이 다소 낮아지기 때문에 공동현상의 발생 가능성을 저감시킨다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 그루브는 절곡부를 갖는다. 이 경우, 상기 그루브는 파형 또는 나선형으로 구성될 수 있다. 이로 인해, 상기 그루브는 순수하게 반경 방향으로 연장된 경우와 비교하여 더 길어질 수 있으며, 따라서 상기 그루브의 스로틀 효과가 더 긴 거리에 걸쳐 분포하게 되고 상기 그루브는 더 큰 단면으로 구성될 수 있다. 이 경우, 상기 그루브는 적어도 0.5 내지 15㎜의 길이를 가질 수 있고, 이는 피스톤의 일반적인 직경에 비해 상대적으로 더 길다.
다른 실시예에서, 상기 깔대기형 출구는 라운드형 이행부를 갖는다. 따라서, 상기 깔대기형 출구는 깔대기형으로 구성됨으로써, 상기 그루브의 스로틀 갭으로부터 특히 완만한 이행부가 만들어진다. 바람직하게, 상기 깔대기형 출구는 피스톤의 축방향 유동 채널 근처에 배치되는데, 그 이유는 상기 스로틀 갭과 상기 축방향 유동 채널 사이의 이행부에서 공동현상이 특히 발생하기 때문이다.
상기 댐퍼는 압력 댐퍼와 인장 댐퍼 모두로 구성될 수 있다. 그러나, 그들의 디자인의 결과로서 로딩될 수 있는 것은 압력 댐퍼이다.
이하, 첨부도면을 참조하여, 2개의 예시적 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 댐퍼를 도시한 사시도이고,
도 2는 하우징을 절개하여 도 1의 댐퍼를 도시한 도면이며,
도 3은 도 1의 댐퍼를 분해하여 도시한 분해도이고,
도 4는 도 1의 댐퍼의 단면을 도시한 측단면도이며,
도 5 및 도 6은 도 1의 댐퍼의 피스톤을 확대하여 도시한 2개의 확대도이고,
도 7은 본 발명에 따른 댐퍼의 제 2 예시적 실시예를 도시한 사시도이며,
도 8 및 도 9는 하우징을 절개하여 도 7의 댐퍼를 도시한 2개의 도면이고,
도 10은 도 7의 댐퍼의 피스톤을 상세하게 도시한 사시도이다.
댐퍼, 특히, 가구용 댐퍼(1)는 피스톤 로드(3)가 돌출하는 실질적으로 원통형의 하우징(2)을 포함한다. 축 방향에 대해 수직하게 배치된 통공(5)을 가진 연결 요소(4)가 상기 피스톤 로드(3)의 일 단부에 형성되며, 상기 통공에는 연결 요소, 예를 들어, 힌지의 볼트가 결합될 수 있다. 마찬가지로, 길이 방향에 대해 수직하게 연장하는 통공(6)이 다른 힌지에 대한 연결을 위해 상기 하우징(2)의 대향측에 형성된다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 하우징(2)의 내부(7)에는 축 방향으로 변위할 수 있는 피스톤(8)이 배치된다. 상기 피스톤(8)은 실링 링(10)을 위한 환형 그루브(9)를 갖고, 상기 실링 링은 하우징(2)의 내벽을 따라 상기 피스톤(8)을 안내하며 실링한다. 하우징(2) 내부에서 피스톤(8)이 움직이는 동안 피스톤(8) 상의 또는 피스톤(8) 내의 하나 이상의 유동 채널(11)을 통해 유체가 흐른다. 유동 채널(11)은 도 2, 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 통공(11)의 형상을 가질 수 있다. 상기 축 방향으로 연장하며 긴 절곡된 단면을 가진 복수의 통공(11)이 상기 피스톤(8)에 형성되며, 상기 통공을 통해 유체가 흐를 수 있다. 상기 통공(11) 중 적어도 하나에 반경 방향 채널(20)이 형성된다. 상기 반경 방향 채널(20)은 도 5에 도시된 바와 같이 반경 방향 그루브(20)의 형상을 가질 수 있다. 상기 피스톤(8)의 일단부는 플레이트(12)에 의해 폐쇄되는데 상기 플레이트(12)가 상기 피스톤(8)에 안착될 때 상기 플레이트(12)는 상기 통공(11)을 덮는다. 이는 피스톤(8)이 실린더 내로 이동한 상태를 도시하고 있는 예시적 실시예의 경우이며, 여기서, 상기 댐퍼는 압력 댐퍼로 구성되어 있다. 역으로, 상기 댐퍼를 인장 댐퍼로 구성하는 것도 물론 가능하다.
상기 플레이트(12)는 탄성 재료로 형성되며, 중앙 개구(13)를 갖는다. 상기 플레이트(12)의 개구(13)는 피스톤(8)에 고정된다. 상기 피스톤(8)이 움직일 때, 바람직하게, 상기 플레이트(12)는 피스톤(8)으로부터 멀어지도록 절곡되거나 피스톤 상으로 압축될 수 있으며, 따라서, 상기 플레이트(12)의 위치에 따라 상기 통공(11)이 완전히 또는 단지 부분적으로 폐쇄된다. 상기 통공(11)이 플레이트(12)에 의해 폐쇄되면, 유체는 반경 방향 그루브(20)를 통해서만 흐르게 된다. 탄성적인 구성 대신, 상기 플레이트(12)는 피스톤(8)에서 변위가능하게 될 수도 있다. 상기 피스톤(8)은 피스톤 로드(3)의 단부에서 그루브(14)에 고정된다. 상기 플레이트(12)는 피스톤 페이스에 나사로 나사결합되거나, 상기 플레이트(12)는 상기 피스톤 페이스에 스탬핑(stamping)된다. 중요한 것은 상기 이동가능한 플레이트(12)가 댐핑을 위해 피스톤(8) 상으로 압축되고, 그에 따라 상기 유체의 스로틀 효과를 위해 상기 그루브 상으로 압축된다는 것이다.
상기 피스톤(8)이 움직일 때 체적을 보상할 수 있도록 하기 위해, 상기 하우징(2)의 개방측의 커버(18)에는 링(16) 위에 배치된 실링 디스크(15)를 포함하는 보상 요소가 제공되며, 상기 링은 스프링(17)의 일측에 접촉한다. 상기 스프링(17)의 대향 단부는 상기 커버(18)의 환형 리셉터클(receptacle) 상에 지지되며, 이로 인해 상기 피스톤 로드(3)가 통과할 수 있는 개구(19)가 형성된다.
도 4는 하우징(2) 내에서 상기 피스톤(8)의 단부측 위치를 도시하고 있다. 상기 피스톤 로드(3)는 댐퍼의 하우징(2) 내로 삽입되어 있으며, 이제 인출될 수 있어서, 상기 피스톤(8)은 우측으로 움직이게 되고, 유체는 통공(11)을 통해 흐르게 된다. 상기 플레이트(12)가 탄성적으로 휘어지거나 약간 변위되기 때문에, 이 방향으로 단지 약한 감쇠력이 발생하며, 따라서 피스톤(8)의 내부 또는 위에서의 유동 단면이 유체에 대하여 상대적으로 크게 유지된다. 그러나, 반대 방향으로 움직일 때, 상기 플레이트(12)가 통공(11) 상으로 압축됨으로써, 유체는 단지 반경 방향 그루브(20)를 통해 상기 통공(11) 중 하나로 흐를 수 있다.
도 5 및 도 6은 피스톤(8)의 외측 페이스를 확대하여 도시한 도면으로서, 통공(11)과 반경 방향 그루브(20)를 볼 수 있다. 상기 통공(11)으로의 이행부에서, 상기 반경 방향 그루브(20)에 깔대기형 출구(22)가 제공되며, 상기 깔대기형 출구는 통공(11)을 향해 라운드져서 트럼펫 형태로 연장되도록 구성된다. 상기 그루브(20)와 축방향 통공(11) 간의 이행부 영역에서의 곡률 반경은 0.3 내지 2㎜ 사이의 범위일 수 있다.
도 7 내지 도 10은 본 발명에 따른 댐퍼(1')의 제 2 실시예를 도시하고 있으며, 상기 댐퍼는 피스톤(8')을 구비한 피스톤 로드(3')가 변위가능하게 장착된 원통형 하우징(2')을 포함한다. 상기 하우징(2')으로부터 피스톤 로드(3')가 돌출하며, 그 단부 섹션에 통공(5')을 가진 연결 요소(4')가 형성되어 있다. 또한, 상기 하우징(2')의 대향측에는 다른 부품에 대한 연결을 위해 개구(6')가 제공되어 있다.
이전의 예시적 실시예와 마찬가지로, 상기 댐퍼(1')는 댐핑을 위해 사용되는 유체 충진식 내부(7')를 포함한다. 하우징(2') 내부에서 피스톤(8')이 움직이는 동안 피스톤(8') 상의 또는 피스톤(8') 내의 하나 이상의 유동 채널(11')을 통해 유체가 흐른다. 유동 채널(11')은 도 7, 도 8 및 도 10에 도시된 바와 같이, 통공(11')의 형상을 가질 수 있다. 상기 피스톤(8')은 그 외주연에 실링 링(10')을 갖고, 2개의 원형 통공(11')을 가지며, 그루브(20')가 상기 피스톤(8')의 페이스 상의 하나의 통공(11')으로부터 연장한다.
상기 하우징(2')에서, 개방측에 커버(18')가 제공되며, 상기 커버에 체적 보상을 위한 실링 요소(16')를 포함하는 보상 요소가 제공되고, 압축성 요소, 예를 들어, 스프링 장착형 보상 피스톤 또는 탄성 압축 요소가 상기 보상 요소에 제공된다. 또한, 다른 탄성 요소를 제공하는 것도 가능하다.
상기 하우징(2')의 내벽에 축방향으로 연장하는 하나 또는 그 이상의 그루브(21')가 형성되며, 이는 피스톤(8')에 의해 분리된 2개의 챔버 사이의 영역이 연결될 수 있도록 한다. 그러나, 상기 그루브(21')는 피스톤(8')의 단부 섹션 전에 종료됨으로써, 피스톤(8')이 삽입될 때, 대응하는 압력이 피스톤(8')의 상기 단부 섹션에서 먼저 발생할 수 있으며, 이 압력은 스로틀 갭을 통해서만 감소될 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 깔대기형의 이행부(22')가 축방향으로 연장된 통공(11')과 피스톤(8')의 페이스에 수직하게 배치된 그루브(20') 사이에 위치되고, 상기 이행부는 이전의 예시적 실시예와 마찬가지로 트럼펫 형태로 라운드형으로 구성된다. 예를 들어, 그루브(20')와 축방향 유동 채널(11') 사이의 이행부의 곡률 반경이 0.3 내지 2㎜이다. 또한, 상기 그루브(20')는 반경 방향으로 연장할 뿐만 아니라, 상기 피스톤(8')의 하나의 페이스에 파형으로 상당히 길게 연장되어 있다. 따라서, 상기 그루브(20')는 피스톤의 중심(3') 주위로 안내됨으로써, 상기 그루브(20')의 길이는 5 내지 15㎜ 사이가 될 수 있으며, 이는 이미 알려진 유동 채널과 비교하여 상당히 길다. 따라서, 상기 그루브(20')의 단면이 더 커질 수 있기 때문에, 스로틀 효과가 짧은 섹션에 한정되지 않고 휠씬 더 긴 구성으로 인해 그루브(20')의 전체 길이에 걸쳐 분포될 수 있다. 또한, 그루브(20')의 다른 형태도 가능하며, 특히 상기 그루브(20')는 피스톤 중심(3') 주위의 스레드(thread) 방식으로 안내될 수 있거나, 상이한 곡률 또는 기하학적 형상을 가질 수 있다.

Claims (6)

  1. 가구용 댐퍼(1,1')로서, 피스톤 로드(3,3')에 연결된 피스톤(8,8')이 변위될 수 있도록 수용된 하우징(2,2')을 포함하며, 상기 하우징(2,2') 내부에서 피스톤(8,8')이 움직이는 동안 상기 피스톤(8,8') 상의 또는 상기 피스톤(8, 8') 내의 하나 이상의 유동 채널(11,11')을 통해 유체가 흐르고, 상기 피스톤(8,8')이 상이한 방향으로 움직일 때 상이한 감쇠력이 얻어지며, 상기 피스톤(8,8')에 대해 플레이트(12,12')가 움직일 수 있어서 하나 이상의 그루브(20,20') 상의 일부 섹션에서 상기 하나 이상의 유동 채널의 단면이 변화될 수 있는, 댐퍼에 있어서,
    공동현상(cavitation)을 방지하기 위해 상기 하나 이상의 그루브(20,20')에 깔대기형 출구(22,22')가 형성되고,
    상기 깔대기형 출구(22,22')가 라운드형 이행부(transitions)를 가지며,
    상기 깔대기형 출구(22,22')가 상기 피스톤(8,8') 상의 축방향 유동 채널(11,11') 근처에 배치되며,
    상기 그루브(20, 20')와 축방향 유동 채널(11, 11') 사이의 이행부의 곡률 반경이 0.3 내지 2㎜인 것을 특징으로 하는,
    댐퍼.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 그루브(20')는 절곡부를 구비하는 것을 특징으로 하는,
    댐퍼.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 그루브(20')는 파형 또는 나선형으로 구성된 것을 특징으로 하는,
    댐퍼.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 그루브(20')는 5㎜ 이상의 길이를 가진 것을 특징으로 하는,
    댐퍼.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 그루브(20')는 반경 방향에 대하여 각을 이루며 배치되는 섹션을 구비하는 것을 특징으로 하는,
    댐퍼.
  6. 삭제
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