KR20010049828A - 오일식 원통형 회전댐퍼 - Google Patents

Abstract

(과제) 하우징의 오일저장실내에서 회전하는 회전자의 일단부에, 상기 하우징의 개방단부를 실부재를 개재하여 덮는 캡을 설치함에 의한 실(seal)성 및 토크의 안전성의 저하를 방지하고 또한 저렴하게 성형할 수 있는 오일식 원통형 회전댐퍼를 제공한다.

점성유체(52)가 충진되는 오일저장실(13)을 가진 하우징(10)과, 상기 오일저장실(13)에 삽입되어 점성유체(52)와의 사이에서 토크를 발생하는 회전자(30)와, 상기 하우징(10)에 형성된 단부에 배치되어 오일저장실(13)에서 점성유체(52)가 외부로 누출되는 것을 방지하는 실부재(53,54)를 가지며, 상기 하우징(10)과 회전자(30)에 축부재(51)를 삽입하는 개구부를 형성한 오일식 원통형 회전댐퍼에 있어서, 하우징(10)의 개방단부에 걸어맞춰져서 회전자(30) 및 실부재(53,54)의 빠짐을 방지하는 캡(40)을 회전자(30)와는 별체로 형성한다.

Description

오일식 원통형 회전댐퍼{oil type cylindrical rotary damper}

본 발명은 실리콘 오일등의 점성저항에 의해서 축의 회전을 제동하는 오일식 원통형 회전댐퍼에 관한 것이다.

종래에는 점성유체가 충진되는 오일저장실을 가진 하우징과, 상기 오일저장실에 삽입되어 점성유체와의 사이에서 토크를 발생하는 회전자와, 상기 하우징에 형성된 단부에 배치되어 오일저장실에서 점성유체가 외부로 누출되는 것을 방지하는 실부재를 가지며, 상기 하우징과 회전자에 축부재를 삽입하는 개구부를 형성한 오일식 원통형 회전댐퍼가 공지되어 있다(독일 실용신안 296 04260 U1참조).

상기한 종래의 오일실 원통형 회전댐퍼에서는, 하우징의 오일저장실에 삽입되는 회전자의 일단부에 하우징의 개구단부에 걸어맞춰지는 캡을 일체로 형성하고, 회전자를 하우징의 오일저장실에 삽입하면, 그 일단부에 일체로 형성된 캡이 하우징의 개구단부에 걸어맞취짐으로써 회전자 및 실부재가 하우징에서 외부로 탈출하는 것을 방지하고 있다. 그러나, 이와 같이 회전자에 하우징의 캡을 겸하도록 하면, 실(seal)성이 나빠짐과 아울러 토크의 안전성이 결여된다는 문제점이 발생한다. 이것은, 상기한 오일실 원통형 댐퍼에서는 회전자와 하우징의 벽부와의 틈새에 채워지는 점성유체와의 전단력이 저항으로 되어 토크가 발생하는 것이고, 이 틈새는 매우 작다. 회전자가 하우징의 캡을 겸한다는 것은 양 부재 모두가 원형이라는 것이고, 양 부재의 동축도(同軸度)가 약간이라도 어긋나면, 실부재의 스퀴즈 값이 부위에 따라 달라지게 되고, 회전자와 하우징의 벽면간의 거리(틈새)도 일정하지 않게 된다. 또, 회전자의 캡과 하우징의 걸어맞춤부가 슬라이드 동작에 의해서 걸어맞춤력(면적)이 작어지게 되는 것도 생각할 수 있다. 이상의 이유로 실(seal)성능의 저하, 토크의 불안정이 발생한다. 그리고, 이것을 해소하기 위해서는 회전자와 하우징의 성형 정밀도를 향상시킬 필요가 있으므로 제조비용이 매우 높아지게 된다.

도 1에 있어서, (a)는 (b)의 a-a선 확대 횡단면도, (b)는 (a)의 b-b선 방향에서 본 일부를 단면으로 한 정면도, (c)는 (a)의 c-c선 방향에서 본 일부를 단면으로 한 측면도

도 2는 도 1의 평면도

도 3은 부품의 분해사시도

도 4는 도 3의 일부를 단면으로 한 정면도

도 5에 있어서, (a)는 실부재(53)의 평면도, (b)는 상기 실부재(53)의 b-b선 확대 단면도

도 6에 있어서, (a)는 실부재(54)의 평면도, (b)는 상기 실부재(54)의 b-b선 확대 단면도

도면중 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 - 하우징 11 - 내통(內筒)

12 - 외통(外筒) 13 - 오일저장실

14 - 저벽 15 - 소경(小經) 환형상 단부

16 - 대경(大徑) 환형상 단부 17 - 걸어맞춤구멍

18 - 원호상부 19 - 요철 맞물림부

21 - 키형상 돌조 22 - 편평면

30 - 회전자 31 - 제동 원통부

32 - 편평면 33 - 슬릿

34 - 환형상 단부 35 - 원통형 헤드

36 - 대경 외측둘레부 37 - 소경 외측둘레부

38 - 소판형부(小判形部) 39 - 돌기

40 - 캡 41 - 역지돌기

42 - 원호상 돌출부 43 - 요철 맞물림부

44 - 환형상 돌출부 45 - 하향 통부

51 - 축부재 52 - 점성유체

53 - 실부재 54 - 실부재

본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위해서 개발된 것으로, 점성유체가 충진되는 오일저장실을 가진 하우징과, 상기 오일저장실에 삽입되어 점성유체와의 사이에서 토크를 발생하는 회전자와, 상기 하우징에 형성된 단부에 배치되어 오일저장실에서 점성유체가 외부로 누출되는 것을 방지하는 실부재를 가지며, 상기 하우징과 회전자에 축부재를 삽입하는 개구부를 형성한 오일식 원통형 회전댐퍼에 있어서, 하우징의 개방단부에 걸어맞춰져서 회전자 및 실부재의 빠짐을 방지하는 캡을 회전자와는 별체로 형성한 것을 특징으로 한다.

(발명의 실시형태)

이하, 본 발명의 일 실시형태를 도면에 의거하여 상세하게 설명한다.

도면에 있어서, 10은 하우징, 30은 회전자, 40은 캡을 나타내며, 이것들은 플라스틱으로 성형되어 있다. 또한, 이후의 설명에서 상하(上下)란 도면을 기준으로 한 편의적인 방향 내지 위치를 나타내며 절대적인 것은 아니다.

하우징(10)은 동일한 축중심을 가지는 내통(11)과 외통(12), 상기 내통(11)과 외통(12) 사이의 환형상 공간인 오일저장실(13)의 하단을 막는 저벽(14)을 일체로 구비하며, 내통(11)의 내측둘레인 개구부에 축부재(51)를 회전가능하게 관통시키고, 오일저장실(13)에 실리콘 오일등의 점성유체(52)를 수용한다. 외통(12)의 상단부는 내통(11)의 상단부보다도 길게 상측으로 돌출되어 있다.

내통(11)은 그 상단부에 내향의 돌출벽에 의해서 형성된 소경 원통부를 가지며, 이 소경 원통부의 외측둘레에는 소경 환형상 단부(15)가 형성되어 있다. 또, 내통(11)의 상단부보다도 길게 상측으로 돌출되어 있는 외통(12)의 상단부에는 그 내측둘레에 대경 환형상 단부(16)가 형성되어 있다.

회전자(30)는 상기 하우징(10)의 오일저장실(13)내에 삽입되는 제동 원통부 (31)와, 상기 하우징(10)의 외통(12)의 상단부 내부에 수용되며, 내통(11)을 관통한 축부재(51)가 삽입되는 개구부로서의 중공부를 가지는 원통형 헤드(35)를 구비하고 있다. 원통형 헤드(35)의 중공부의 내경은 하우징(10)의 내통(11)의 내경보다 작게 되어 있다.

회전자(30)의 원통형 헤드(35)는, 상기 외통(12)의 대경 환형상 단부(16) 아래에서 이 외통(12)의 내측둘레에 끼워맞춰지는 대경 외측둘레부(36)와, 이 대경 외측둘레부(36) 위에서 상기 외통(12)의 대경 환형상단부(16)에 둘러싸이는 소경 외측둘레부(37)와, 이 소경 외측둘레부(37) 위에서 이 소경 외측둘레부(37)보다도 곡률이 작은 직경방향으로의 1쌍의 원호면을 가지는 소판형부(38)을 구비하며, 이 소판형부(38)의 1쌍의 원호면 위에는, 회전자(30)의 제동 원통부(31)를 하우징(10)의 오일저장실(13)에 삽입하였을 때에 하우징(10)의 외통(12)의 상단에서 상측으로 돌출되는 상향 돌기(39)가 각각 형성되어 있다.

상기 원통형 헤드(35)의 대경 외측둘레부(36)에는 상기 제동 원통부(31)가 하측으로 연이어 돌출형성되어 있다. 이 제동 원통부(31)에는 그 외측둘레에 상기 소판형부(38)에 형성된 편평면과 방향이 같은 편평면(32,32)이 직경방향으로 대향되게 형성되어 있다. 이 편평면(32,32)은 제동 원통부(31)의 하단까지 형성되며, 또한 편평면(32,32)에는 상하방향으로 길게 관통된 슬릿(33)이 형성되어 있다. 따라서, 제동 원통부(31)가 하우징(10)의 오일저장실(13)내에 삽입되었을 때에는 이 편평면(32,32)이 점성유체(52)내에 잠기게 된다. 이 결과, 오일저장실(13)에는 편평면(32,32)과 슬릿(33)에 의해서 다량의 점성유체(52)를 수용할 수 있음과 아울러, 점성유체(52)가 슬릿(33)내에 채워지기 때문에 댐퍼효과가 증대하게 된다.

오일저장실(13)내의 점성유체(52)의 외부로의 누출을 방지하기 위해서, 회전자(30)의 제동 원통부(32)가 하우징(10)의 오일저장실(13)내로 삽입되었을 때에, 제동 원통부(32)의 상단부의 내측둘레에 형성되는 환형상 단부(34)와 하우징(10)의 내통(11)의 소경 환형상 단부(15)와의 사이에서 압축되는 환형상 실부재(53) 및 하우징(10)의 외통(12)의 대경 환형상 단부(16)와 회전자(30)의 원통형 헤드(35)의 소경 외측둘레부(37)와의 사이에서 압축되는 환형상 실부재(54)를 각각 끼워 부착한다.

환형상 실부재(53,54)로서 도 4에 나타낸 단면이 원형인 통상의 O링을 사용하면, 실부재(53)는 회전자(30)의 환형상 단부(34)의 내측둘레면과 하우징(10)의 내통(11)의 소경 환형상 단부(15)의 외측둘레면과의 사이에서 압축되고, 또 실부재 (54)는 하우징(10)의 외통(12)의 대경 환형상 단부(16)의 내측둘레면과 회전자(30)의 소경 외측둘레부(37)의 외측둘레면과의 사이에서 압축되어 각각 소판형 내지 타원형으로 변형한다. 이 결과, 압축된 실부재(53)의 회전하는 회전자(30)의 환형상 단부(34)의 내측둘레면과의 접촉면적과, 정지한 하우징(10)의 소경 환형상 단부 (15)의 외측둘레면과의 접촉면적이 거의 같게 되고, 마찬가지로 실부재(54)의 회전하는 회전자(30)의 소경 외측둘레부(37)의 외측둘레면과의 접촉면적과, 정지한 하우징(10)의 외통(12)의 대경 환형상부(16)의 내측둘레면과의 접촉면적도 거의 같게 되므로, 회전자의 회전에 대한 저항력과 하우징이 실부재를 회전하지 못하도록 유지하는 유지력이 같게 된다.

따라서, 동일한 실효과를 가지면서 회전자의 회전에 대한 저항력을 경감시키기 위해서, 도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이 실부재의 단면형상을 2개의 산(山) (62,62)을 가지는 M형 단면부분(61)과, 1개의 산(64)을 가지는 V형 단면부분(63)을 서로 등지게 하는 형상으로 하고, 회전자의 내측둘레면에 접촉하는 실부재(53)에는 V형 단면부분의 산(64)이 외측둘레측으로 향하게 한 것(도 5)을 사용하고, 회전자의 외측둘레면에 접촉하는 실부재(54)에는 V형 단면부부의 산(64)이 내측둘레측으로 향하게 한 것(도 6)을 사용하는 것이 바람직하다.

이와 같이 함으로써, 실부재(53,54)에 있어서의 하우징(10)에 접촉하는 M형 단면부분(61)은 2개의 산(62,62)이 압축되어 하우징(1)에 넓은 면적으로 접촉하게 되고, 한편 회전자(30)에 접촉하는 V형 단면부분(63)은 1개의 산(64)이 압축되어 회전자(30)에 접촉하기 때문에, 하우징이 실부재를 회전하지 못하도록 유지하는 유지력이 커짐과 동시에 회전자의 회전에 대한 저항력이 현저하게 경감된다. 따라서, 회전자의 회전기동토크가 작아지게 됨과 아울러, 회전중인 회전자를 제동하면서 정지시키기 위한 제동력도 작아기게 된다.

캡(40)은 환형상을 이루며, 하우징(10)의 개구단부인 외통(12)의 대경 환형상 단부(16)에 스냅끼움에 의해서 회전불능하게 부착됨으로써, 회전자(30), 실부재 (54)의 하우징(10)에서의 탈출을 방지한다.

따라서, 캡(40)이 스냅끼움되는 상기 외통(12)의 대경 환형상 단부(16)에는 직경방향으로 대향한 1쌍의 원주방향으로 긴 걸어맞춤구멍(17,17)이 형성되어 있으며, 캡(40)의 외측둘레에는 외통(12)의 대경 환형상 단부(16)의 내측둘레에 개방단부측에서 압입됨과 아울러 상기 1쌍의 걸어맞춤구멍(17,17)에 걸어맞춰지는 톱니형상의 역지돌기(41,41)가 돌출형성되어 있다. 또, 외통(12)의 대경 환형상 단부(16)의 상단부는 상기 1쌍의 걸어맞춤구멍(17,17)을 가지는 원호상부(18,18)를 제외하고 요철 맞물림부(19.19)로 되어 있다. 이것에 대응하여 캡(40)은 역지돌기(41,41)에서 원주방향으로 떨어져서 상기 요철 맞물림부(19,19)의 상측에 위치하는 1쌍의 원호상 돌출부(42,42)를 상단부 외측둘레에 직경방향으로 대향되게 가지며, 각 원호상 돌출부(42)의 하면은 요철 맞물림부(19)에 걸어맞춰지는 요철 맞물림부(43)로 되어 있다. 역지돌기(41,41)의 걸어맞춤구멍(17,17)에 대한 걸어맞춤에 의해서 캡(40)은 하우징(10)의 외통(12)에서 상측으로 빠지지 않게 됨과 아울러, 상기 걸어맞춤과 요철 맞물림부(19,43)끼리의 맞물림에 의해서 캡(40)은 하우징(10)의 외통(12)에 대하여 회동하는 것이 저지된다.

그리고, 캡(40)에는 그 내측둘레에서 회전자(30)의 소경 외측둘레부(37)의 상면과 간격을 두고서 돌출형성되며, 제동 원통부(31)가 하우징(10)의 오일저장실 (13)에 삽입된 회전자(30)가 하우징(10)에서 상측으로 탈출되는 것을 방지하는 환형상 돌출부(44)와, 회전자(30)의 소경 외측둘레부(37)와 하우징(10)의 외통(12)의 대경 환형상부(16)와의 사이에서 압축된 실부재(53)를 위에서 억눌러서 이 실부재 (54)가 상측으로 탈출하는 것을 방지하는 하향 원통부(45)가 형성되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 오일식 원통형 회전댐퍼는 다음과 같이하여 조립된다.

우선, 하우징(10)의 오일저장실(13)에 소정량의 점성유체(52)를 주입함과 아울러, 내통(11)의 소경 환형상부(15)에 실부재(53)를 끼워 부착한다. 그리고, 회전자(30)의 원통형 헤드(35)의 소경 외측둘레부(37)에 실부재(54)를 끼운 후, 제동 원통부(31)를 오일저장실(13)에 삽입함과 동시에 실부재(53)를 내통(11)의 소경 환형상부(15)와 회전자(30)의 제동 원통부(31)의 환형상 단부(34)와의 사이에서 압축하고, 또 실부재(54)를 회전자(30)의 원통형 헤드(35)의 소경 외측둘레부(37)와 외통(12)의 대경 환형상 단부(16)와의 사이에서 압축하여, 회전자(30)의 제동 원통부 (31)의 삽입에 의해서 오일저장실(13)내에 채워진 점성유체(52)가 오일저장실(13)에서 외부로 누출되는 것을 방지한다.

그리고, 캡(40)을 외통(12)의 대경 환형상 단부(16)에 삽입하되, 캡(40)의 역지돌기(41,41)를 상기 대경 환형상 단부(16)의 걸어맞춤구멍(17,17)에 걸어맞춰서 회전자(30)와 실부재(54)가 하우징(10)에서 탈출하는 것을 저지함과 아울러, 상기 걸어맞춤과 캡(40)의 요철 맞물림부(43)와 외통(12)의 요철 맞물림부(19)끼리의 이맞물림에 의해서 캡(40)이 하우징(10)에 대하여 회동하는 것을 방지한다.

본 오일식 원통형 회전댐퍼는, 예를 들면 상기한 종래예에서도 기재되어 있는 바와 같이, 자동차의 차실내의 조수석이나 후부 좌석에 있어서의 좌우 유리창의 상측벽에 회동가능하게 부착된 어시스트 그립을 탑승원이 손으로 쥐고서 스프링의 탄지력에 저항하여 어시스트 그립을 측벽에서 떨어지는 방향으로 회동시켜서 사용한 후에 승무원이 손을 떼면, 어시스트 그립이 스프링의 탄지력에 의해서 급격히 측벽을 향하여 회동하는 것을 제동함으로써, 즉 정숙하게 회동시켜서 본래의 상태로 복원시킴으로써 고급감을 주기 위해서 사용한다.

따라서, 예를 들면 하우징(10)의 내통(11), 회전자의 원통형 헤드(35)의 중공부, 캡(40)의 중심을 관통한 축부재(51)의 각 단부를 차실내의 측벽에 고정한 1쌍의 브래킷(도시생략)으로 지지함과 아울러, 어시스트 그립의 일측 암의 내부에 설치된 축받이편(도시생략)을 캡(40)에 근접하게 하여 캡(40)에서 외부로 돌출되는 회전자(30)의 원통형 헤드(35)의 돌기(39,39)를 상기 축받이편에 형성된 구멍에 삽입하고, 하우징(10)의 외통(12)에 축방향으로 돌출형성된 키형상의 돌조(21)를 차체측에 걸어맞춰서 하우징(10)을 차체에 고정하여 회전자(30)를 어시스트 그립과 일체로 회동하게 한다. 또한, 어시스트 그립의 타측 암도 차체에 회전가능하게 부착하고, 이 암의 내부에 어시스트 그립을 측벽에 맞닿을 때까지 회동하여 탄지하는 스프링, 예를 들면 코일스프링을 수용한다. 상기 구조는 본 발명의 요지외의 사항이므로 상기 종래예를 참조하기 바랍니다.

이와 같이 하우징(10)을 고정하고서 회전자(30)를 정/역으로 회전시키면, 회전자(30)의 제동 원통부(31)가 점성유체(52)를 수용한 하우징(10)의 오일저장실 (13)내에서 점성유체(52)의 점성저항에 저항하여 회전함으로써, 회전자(30)를 회동시키는 외력을 제동할 수 있다. 이것은 회전자(30)를 고정하고서 하우징(10)을 회동시키는 별도의 용도로 사용하더라도 상기한 바와 마찬가지로 하우징(10)을 회동시키는 외력을 제동할 수 있다.

또한, 하우징(10)의 내통(11)의 소경 환형상 단부(15) 아래에 직경방향으로 대향한 편평면(22)을 그 외측둘레에 형성하고 있는데, 이것에 의해서 오일저장실 (13)에 수용할 수 있는 점성유체(52)의 양을 그 만큼 많게 할 수 있기 때문에 댐퍼효과를 높일 수 있다.

이상 상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 하우징의 개구단부에 걸어맞춰져서 회전자 및 실부재의 빠짐을 방지하는 캡을 회전자와는 별체로 형성하여 회전하지 못하도록 하였기 때문에, 실성이 개선되어 하우징의 오일저장실에 충진된 점성유체가 외부로 누출되는 것을 확실하게 방지할 수 있으며, 이것에 의해서 토크도 안정하게 된다. 또한, 회전자와 캡을 일체로 성형하는 경우와 같은 정밀도를 필요로 하지 않기 때문에, 회전자와 캡을 각각 성형하는 제조비용도 높아지지 않는다.

Claims (1)

1. 점성유체가 충진되는 오일저장실을 가진 하우징과, 상기 오일저장실에 삽입되어 점성유체와의 사이에서 토크를 발생하는 회전자와, 상기 하우징에 형성된 단부에 배치되어 오일저장실에서 점성유체가 외부로 누출되는 것을 방지하는 실부재를 가지며, 상기 하우징과 회전자에 축부재를 삽입하는 개구부를 형성한 오일식 원통형 회전댐퍼에 있어서,

   하우징의 개방단부에 걸어맞춰져서 회전자 및 실부재의 빠짐을 방지하는 캡을 회전자와는 별체로 형성한 것을 특징으로 하는 오일식 원통형 회전댐퍼.