KR20030035857A

KR20030035857A - 회전댐퍼

Info

Publication number: KR20030035857A
Application number: KR1020020055393A
Authority: KR
Inventors: 고이즈미가즈요시; 진보나오토
Original assignee: 가부시키가이샤 니프코
Priority date: 2001-10-24
Filing date: 2002-09-12
Publication date: 2003-05-09
Also published as: TWM248932U; JP2003130112A

Abstract

(과제) 하우징과 회전자가 상대적으로 회전하기 시작하는 초기의 제동토크를 작게 함으로써, 피제동체의 동작을 정지시키는 일 없이 제동시킬 수 있는 회전댐퍼를 제공한다.

(해결수단) 하우징(1) 내에 충전된 점성유체(31) 내에서 회전축(21)과 일체적으로 회전하는 회전자(11)가 회전함으로써 상대적으로 회전하는 하우징(1)과 회전자(11)와의 사이에 제동토크가 발생하는 회전댐퍼(D)에 있어서, 회전자(11)를, 회전축(21)과 일체적으로 회전하는 메인 회전자(12)와, 상기 메인 회전자(12)가 소정 각도 회전한 후, 메인 회전자(12)와 걸어맞춰져서 메인 회전자(12)와 일체적으로 회전하는 보조 회전자(15)로 구성한다.

Description

회전댐퍼{ROTARY DAMPER}

본 발명은 래크나 기어와 맞물리는 피구동기어의 회전을 제동하는 회전댐퍼에 관한 것이다.

이러한 종류의 종래 회전댐퍼는, 하우징 본체에 형성된 오목부를 캡으로 폐색한 하우징과, 상기 하우징의 오목부 내에서 회전하는 회전자와, 상기 회전자에 일체적으로 형성되며 일단부가 캡에서 돌출되는 회전축과, 하우징의 오목부 내에 충전된 점성유체와, 캡과 회전축과의 사이를 밀봉하는 밀봉부재로 구성되어 있다.

이와 같이 구성된 회전댐퍼는, 하우징 내에 충전된 점성유체 내에서 회전자가 회전함으로써 상대적으로 회전하는 하우징과 회전자와의 사이에 제동토크가 발생하기 때문에, 캡에서 돌출된 회전축의 부분에 피구동기어를 부착하고, 이 피구동기어를 래크나 기어에 맞물리게 함으로써, 래크가 부착된 이동체(피제동체)의 이동을 제동하거나 기어를 회전시키는 회전체(피제동체)의 회전을 제동할 수 있다.

그러나, 회전자에 대한 O링의 정지마찰계수가 크기 때문에, 하우징과 회전자가 상대적으로 회전하기 시작하는 초기의 제동토크가 크게 되어, 예를 들면 프린터에 있어서의 카트리지 교환용 덮개를 직립상태로 개방시킨 상태에서 덮개를 그 자중(自重)에 의해서 폐쇄시킬 경우, 덮개가 도중에 정지됨으로써 폐쇄되지 않게 되는 일이 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해소하기 위해서 이루어진 것으로서, 하우징과 회전자가 상대적으로 회전하기 시작하는 초기의 제동토크를 작게 함으로써, 피제동체의 작동을 정지시키는 일 없이 제동시킬 수 있는 회전댐퍼를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시형태인 회전댐퍼의 단면도

도 2는 도 1의 A-A선을 따르는 메인 회전자와 보조 회전자의 확대 단면도

도 3은 도 1에 나타낸 메인 회전자의 걸어맞춤 오목부와 보조 회전자의 걸어맞춤 돌기를 나타내는 사시도

도 4는 본 발명의 제 2 실시형태인 회전댐퍼의 단면도

도 5는 도 4의 B-B선을 따르는 메인 회전자와 보조 회전자의 확대 단면도

도 6은 도 4에 나타낸 메인 회전자의 걸어맞춤 돌기와 보조 회전자의 걸어맞춤 오목부를 나타내는 사시도

* 도면 중 주요부분에 대한 부호의 설명 *

D - 회전댐퍼1 - 하우징

2 - 하우징 본체3 - 수용 오목부

4 - 둘레벽5 - 지지축

6 - 고정 암6a - 부착구멍

7 - 캡8 - 관통구멍

9 - 환형상 홈11,11A - 회전자

12,12A - 메인 회전자14 - 걸어맞춤 오목부

14A - 걸어맞춤 돌기15,15A - 보조 회전자

16 - 축부17 - 삽입구멍

18 - 걸어맞춤 돌기18A - 걸어맞춤 오목부

19 - 축지지 오목부21 - 회전축

22 - 평면23 - 절결부

31 - 점성유체41 - O링

61 - 기어62 - 삽입구멍

63 - 걸어맞춤 돌조

본 발명은, 하우징 내에 충전된 점성유체 중에서 회전축과 일체적으로 회전하는 회전자가 회전함으로써 상대적으로 회전하는 하우징과 회전자와의 사이에 제동토크가 발생하는 회전댐퍼에 있어서, 회전자를, 회전축과 일체적으로 회전하는 메인 회전자와, 상기 메인 회전자가 소정 각도 회전한 후, 메인 회전자와 걸어맞춰져서 메인 회전자와 일체적으로 회전하는 보조 회전자로 구성한 것이다.

그리고, 메인 회전자와 보조 회전자를 돌기와 오목부에 의해서 또는 돌기끼리에 의해서 걸어맞추거나, 또한 메인 회전자와 보조 회전자를 회전축의 축방향으로 겹쳐지게 하거나 또는 회전축의 축과 직교하는 면(面)상에 배치하여도 된다.

(발명의 실시형태)

이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 의거하여 설명한다.

(제 1 실시형태)

도 1은 본 발명의 제 1 실시형태인 회전댐퍼의 단면도, 도 2는 도 1의 A-A선을 따르는 메인 회전자와 보조 회전자의 확대 단면도, 도 3은 도 1에 나타낸 메인 회전자의 걸어맞춤 오목부와 보조 회전자의 걸어맞춤 돌기를 나타내는 사시도이다.

도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, 회전댐퍼(D)는 하우징(1)과, 상기 하우징(1)의 수용 오목부(3) 내에서 회전하는 회전자(11)와, 상기 회전자(11)와 일체적으로 회전하며 일단부가 하우징(1)의 캡(7)에서 돌출되는 회전축(21)과, 하우징(1)의 수용 오목부(3) 내에 충전된 실리콘 오일 등의 점성유체(31)와, 밀봉부재로서의 O링(41)으로 구성되어 있다.

그리고, 캡(7)에서 돌출되는 회전축(21)에는 합성수지로 성형된 기어(61)가 부착된다.

상기 하우징(1)은 합성수지로 성형된 하우징 본체(2)와, 상기 하우징 본체(2)에 부착되는 합성수지로 성형된 캡(7)으로 구성되어 있다.

그리고, 하우징 본체(2)에는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 평면형상이 원형인 수용 오목부(3)와, 상기 수용 오목부(3)의 내주연을 따라서 돌출형성되는 평면형상이 원환형상인 둘레벽(4)과, 상기 수용 오목부(3)의 중심에 위치하는 원기둥형상의 지지축(5)과, 외주면의 180도 대칭위치에 반경방향으로 연장되며 부착구멍(6a)을 가지는 고정 암(6)이 형성되어 있다.

또, 캡(7)에는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 상기 회전축(21)이 회전가능하게 관통하는 평면형상이 원형인 관통구멍(8)과, 상기 둘레벽(4)이 끼워맞춰지는 평면형상이 원환형상인 환형상 홈(9)이 형성되어 있다.

상기 회전자(11)는 합성수지로 성형된 평면형상이 원형인 메인 회전자(12)와, 합성수지로 성형된 평면형상이 메인 회전자(12)와 같은 크기의 원형인 보조 회전자(15)로 구성되어 있다.

그리고, 메인 회전자(12)에는, 도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, 일측 표면(상면)의 중심에 회전축(21)이 일체적으로 형성됨과 아울러, 타측 표면(하면)의 중심에 평면형상이 원형인 축지지 오목부(13)가 형성되어 있다. 또한, 상기 축지지 오목부(13)의 내주면에는, 축지지 오목부(13)의 축방향으로의 전 영역에 걸쳐서 둘레방향의 각도(폭)가 약 50도이고 소정 깊이(반경방향으로의 깊이)로 형성된 걸어맞춤 오목부(14)가 둘레방향을 따라서 동일한 간격으로 3개 형성되어 있다.

또, 보조 회전자(15)에는, 도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, 일측 표면(상면)의 중심에 상기 축지지 오목부(13)에 삽입되는 원기둥형상의 축부(16)가 형성됨과 아울러, 타측 표면(하면)의 중심에 상기 지지축(5)이 회동가능하게 삽입되는 축지지 오목부(19)가 형성되어 있다. 또한, 상기 축부(16)의 외주면에는, 축부(16)의 축방향으로의 전 영역에 걸쳐서 둘레방향의 각도(폭)가 약 10도이고 소정 돌출길이(반경방향으로의 돌출길이)로 형성된 상기 걸어맞춤 오목부(14)에 삽입되는 걸어맞춤 돌기(18)가 둘레방향을 따라서 동일한 간격으로 3개 형성되어 있다.

상기 회전축(21)에는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 캡(7)에서 돌출되는 일단부의 외주면이 I커트된 대향하는 평면(22)에 각각 절결부(23)가 형성되어 있다(도 6 참조).

상기 기어(61)에는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 회전축(21)의 일단부가 삽입되는 I커트형상의 삽입구멍(62)이 형성됨과 아울러, 상기 삽입구멍(62)의 대향하는 평면에 상기 회전축(21)의 절결부(23)의 상단 가장자리에 걸어맞춰지는 걸어맞춤 돌조(63)가 각각 형성되어 있다.

그리고, 각 걸어맞춤 돌조(63)의 상기 회전축(21)에 맞닿는 내측면은, 상기 회전축(21)을 용이하게 삽입하기 위해서, 서로가 하측에서 상측으로 갈수록 좁아지는 경사면으로 되어 있다.

계속해서, 회전댐퍼(D)의 조립의 일례에 대해서 설명한다.

우선, 하우징 본체(2)의 수용 오목부(3)의 개방단부측을 상측으로 한 상태에서, 수용 오목부(3) 내에 소정량의 점성유체(31)를 주입(충전)한다.

그리고, 축지지 오목부(19)를 지지축(5)에 대응시키면서 보조 회전자(15)를 수용 오목부(3) 내로 삽입함과 동시에, 지지축(5)을 축지지 오목부(19) 내로 삽입한다.

또, 축지지 오목부(13)를 축부(16)에 또한 각 걸어맞춤 오목부(14)를 각 걸어맞춤 돌기(18)에 대응시키면서 메인 회전자(12) 및 회전축(21)의 일부를 수용 오목부(3) 내로 삽입함과 동시에, 축부(16)를 축지지 오목부(13) 내로 또한 각 걸어맞춤 돌기(18)를 대응하는 각 걸어맞춤 오목부(14) 내로 삽입한다.

이어서, O링(41)을 회전축(21)에 외측 끼움하여 메인 회전자(12)의 상면에 위치시킨다.

그리고, 캡(7)의 환형상 홈(9)을 하측으로 한 상태에서, 상기 캡(7)의 관통구멍(8) 내로 회전축(21)을 관통시키면서 둘레벽(4)을 환형상 홈(9)에 삽입하여 끼워맞춘다.

이와 같이 둘레벽(4)을 환형상 홈(9)에 삽입하여 끼워맞추면, O링(41)이 캡(7)에 의해서 압압되어 변형됨으로써 캡(7)과 회전축(21)과의 사이가 밀봉된다.

이 상태에서는 하우징 본체(2), 캡(7) 및 O링(41)에 의해서 형성되는 구획{수용 오목부(3)} 내에 점성유체(31)가 충전된 상태가 된다.

상기한 바와 같이 하우징 본체(2)에 캡(7)을 덮은 상태에서 둘레벽(4)과 캡(7)을 열용착하여 둘레벽(4)과 캡(7)과의 사이를 밀봉함으로써 도 1에 나타내는 상태로 회전댐퍼(D)를 조립할 수 있다.

계속해서, 기어(61)의 회전축(21)에 대한 부착에 대해서 설명한다.

상기한 바와 같이 하여 조립된 회전댐퍼(D)의 회전축(21)을 상측으로 하고, 또한 기어(61)의 각 걸어맞춤 돌조(63)의 내측면을 하측에서 상측으로 갈수록 좁아지도록 위치시킨 상태에서, 삽입구멍(62)으로 회전축(21)의 일단부를 삽입하면, 각 걸어맞춤 돌조(63)가 회전축(21)에 부딪치게 되나, 기어(61)가 자신의 탄성에 의해서 벌어지기 때문에, 삽입구멍(62)으로 회전축(21)을 삽입할 수 있다.

그리고, 각 걸어맞춤 돌조(63)의 상단이 절결부(23)의 상단에 대응하는 위치까지 하강하게 되면, 기어(61)가 자신의 탄성에 의해서 축소되기 때문에, 도 1에 나타낸 바와 같이 각 걸어맞춤 돌조(63)가 대응하는 절결부(23) 내로 돌입하여 절결부(23)의 상단 가장자리에 맞닿음으로써 기어(61)를 회전측(21)에 빠지지 않게 부착할 수 있다.

계속해서, 동작에 대해서 설명한다.

도 1에 나타낸 바와 같이 조립된 회전댐퍼(D)를 고정 암(6)의 부착구멍(6a)을 이용하여 예로서 프린터 본체에 부착함과 아울러, 기어(61)에 예로서 카트리지 교환용 덮개에 형성된 래크를 맞물리게 한 상태에서, 상기 덮개를 직립상태로 개방시키면, 걸어맞춤 오목부(14)와 걸어맞춤 돌기(18)의 위치관계는 도 2에 나타낸 상태로 된다.

또한, 도 2에 있어서, 회전자(11)가 시계방향으로 회전하는 방향이 덮개의 개방방향이고, 또 회전자(11)가 시계반대방향으로 회전하는 방향이 폐쇄방향이다.

상기한 바와 같이, 덮개를 개방시킨 상태에서 덮개를 폐쇄시키면, 덮개는 자중에 의해서 폐쇄방향으로 회동하기 시작한다.

이와 같이 덮개가 자중에 의해서 폐쇄방향으로 회동하기 시작하는 상태에서는, 걸어맞춤 돌기(18)가 걸어맞춤 오목부(14) 내를 이동하게 됨으로써 메인 회전자(12)만이 회전하기 때문에, 즉 제동토크가 메인 회전자(12)의 제동토크만으로 되어 작기 때문에, 덮개는 폐쇄방향으로 빠른 회전속도로 회동하게 된다.

그리고, 덮개가 폐쇄방향으로 소정 각도(40도) 회동된 상태에서는, 걸어맞춤 돌기(18)가 걸어맞춤 오목부(14)의 가장자리에 맞닿게 됨으로써(걸어맞춰져지게 됨으로써) 메인 회전자(12)와 일체적으로 보조 회전자(15)가 회전하기 때문에, 즉 제동토크가 메인 회전자(12)의 제동토크와 보조 회전자(15)의 제동토크를 합한 제동토크로 되어 크기 때문에, 덮개는 폐쇄방향으로 제동되면서 회동하여 폐쇄된다.

또한, 덮개를 개방하는 경우의 걸어맞춤 오목부(14)와 걸어맞춤 돌기(18)의 위치관계는 덮개를 폐쇄하는 경우와 반대가 된다. 즉, 도 2에 있어서, 회전자(11)가 시계방향으로 회전하는 방향이 된다.

따라서, 덮개를 폐쇄하는 경우와 마찬가지로, 덮개를 개방시키기 시작할 때의 제동토크는 작게 되고, 덮개를 소정 각도(40도) 개방시킨 상태에서 제동토크가 크게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명의 제 1 실시형태에 의하면, 회전자(11)를 회전축(21)과 일체적으로 회전하는 메인 회전자(12)와, 상기 메인 회전자(12)가 소정 각도 회전한 후, 메인 회전자(12)와 걸어맞춰져서 메인 회전자(12)와 일체적으로 회전하는 보조 회전자(15)로 구성하였기 때문에, 하우징(1)과 회전자(11)가 상대적으로 회전하기 시작하는 초기의 제동토크를 작게 할 수 있다.

따라서, 덮개 등의 피제동체의 동작을 정지시키는 일 없이 제동시킬 수 있다.

(제 2 실시형태)

도 4는 본 발명의 제 2 실시형태인 회전댐퍼의 단면도, 도 5는 도 4의 B-B선을 따르는 메인 회전자와 보조 회전자의 확대 단면도, 도 6은 도 4에 나타낸 메인 회전자의 걸어맞춤 돌기와 보조 회전자의 걸어맞춤 오목부를 나타내는 시시도이다. 또한, 도 1 내지 도 3과 동일 또는 상당한 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.

도 4 내지 도 6에 나타낸 바와 같이, 회전댐퍼(D)는 하우징(1)과, 상기 하우징(1)의 수용 오목부(3) 내에서 회전하는 회전자(11A)와, 상기 회전자(11A)와 일체적으로 회전하며 일단부가 하우징(1)의 캡(7)에서 돌출되는 회전축(21)과, 하우징 (1)의 수용 오목부(3) 내에 충전된 점성유체(31)와, O링(41)으로 구성되어 있다.

그리고, 캡(7)에서 돌출되는 회전축(21)에는 기어(61)가 부착되어 있다.

상기 회전자(11A)는 합성수지로 성형된 평면형상이 원형인 메인 회전자(12A)와, 합성수지로 성형된 평면형상이 원환형상인 보조 회전자(15A)로 구성되어 있다.

그리고, 메인 회전자(12A)에는, 도 4 내지 도 6에 나타낸 바와 같이, 일측 표면(상면)의 중심에 회전축(21)이 일체적으로 형성됨과 아울러, 타측 표면(하면)의 중심에 지지축(5)이 회전가능하게 삽입되는 평면형상이 원형인 축지지 오목부 (13A)가 형성되어 있다. 또한, 메인 회전자(12A)의 외주면에는, 둘레방향의 각도(폭)가 약 10도이고 소정 돌출길이(반경방향으로의 돌출길이)로 형성된 걸어맞춤 돌기(14A)가 둘레방향을 따라서 동일한 간격으로 3개 형성되어 있다.

또, 보조 회전자(15A)에는, 도 4 내지 도 6에 나타낸 바와 같이, 중심에 평면형상이 원형인 삽입구멍(17)이 형성됨과 아울러, 상기 삽입구멍(17)의 내주면에 축방향으로의 전 영역에 걸쳐서 둘레방향의 각도(폭)가 약 50도이고 소정 깊이(반경방향으로의 깊이)로 형성된 상기 걸어맞춤 돌기(14A)가 삽입되는 걸어맞춤 오목부(18A)가 둘레방향을 따라서 동일한 간격으로 3개 형성되어 있다.

계속해서, 회전댐퍼(D)의 조립의 일례에 대해서 설명한다.

그리고, 축지지 오목부(13A)를 지지축(5)에 대응시키면서 메인 회전자(12A)를 수용 오목부(3) 내로 삽입함과 동시에, 지지축(5)을 지지축 오목부(13A) 내로 삽입한다.

또한, 걸어맞춤 오목부(18A)를 걸어맞춤 돌기(14A)에 대응시키면서 보조 회전자(15A)를 수용 오목부(3) 내에 삽입함과 동시에, 각 걸어맞춤 돌기(14A)를 대응하는 각 걸어맞춤 오목부(18A) 내로 삽입한다.

이어서, O링(41)을 회전축(21)에 외측 끼움하여 메인 회전자(12A)의 상면에 위치시킨다.

이 상태에서는 하우징 본체(2), 캡(7) 및 O링(41)에 의해서 형성되는 구획{수용오목부(3)} 내에 점성유체(31)가 충전된 상태가 된다.

상기한 바와 같이 하우징 본체(2)에 캡(7)을 덮은 상태에서 둘레벽(4)과 캡(7)을 열용착하여 둘레벽(4)과 캡(7)과의 사이를 밀봉함으로써 도 4에 나타내는 상태로 회전댐퍼(D)를 조립할 수 있다.

또한, 제 2 실시형태의 회전댐퍼(D)의 동작은 제 1 실시형태의 회전댐퍼(D)와 동작과 같으므로 그 설명을 생략한다.

본 발명의 제 2 실시형태에 의하면, 제 1 실시형태의 회전댐퍼(D)와 같은 효과가 얻어지는 것 외에, 메인 회전자(12A)와 보조 회전자(15A)를 회전축(21)의 축과 직교하는 면(面)상에 배치하였기 때문에, 회전댐퍼(D)를 얇게 할 수 있다.

상기한 실시형태에서는 메인 회전자(12,12A)와 보조 회전자(15,15A)가 돌기{걸어맞춤 돌기(14A,18)}와 오목부{걸어맞춤 오목부(14,18A)}에 의해서 걸어맞춰지는 예에 대해서 설명하였으나, 메인 회전자와 보조 회전자 중 어느 일측에 원의 둘레방향으로 소정 간격으로 돌기를 형성하고, 메인 회전자와 보조 회전자 중 어느 타측에 상기 돌기의 사이를 이동하여 상기 돌기에 걸어맞춰지는 돌기를 형성함으로써, 메인 회전자가 소정 각도 회전한 후, 메인 회전자와 걸어맞춰져서 메인 회전자와 일체적으로 보조 회전자를 회전시킬 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 회전자를 회전축과 일체적으로회전하는 메인 회전자와, 상기 메인 회전자가 소정 각도 회전한 후, 메인 회전자와 걸어맞춰져서 메인 회전자와 일체적으로 회전하는 보조 회전자로 구성하였기 때문에, 하우징과 회전자가 상대적으로 회전하기 시작하는 초기의 제동토크를 작게 할 수 있다.

그리고, 메인 회전자와 보조 회전자를 회전축의 축과 직교하는 면상에 배치하였기 때문에, 회전댐퍼를 얇게 할 수 있다.

Claims

하우징 내에 충전된 점성유체 내에서 회전축과 일체적으로 회전하는 회전자가 회전함으로써, 상대적으로 회전하는 상기 하우징과 상기 회전자와의 사이에 제동토크가 발생하는 회전댐퍼에 있어서,

상기 회전자를, 상기 회전축과 일체적으로 회전하는 메인 회전자와, 상기 메인 회전자가 소정 각도 회전한 후, 상기 메인 회전자와 걸어맞춰져서 상기 메인 회전자와 일체적으로 회전하는 보조 회전자로 구성한 것을 특징으로 하는 회전댐퍼.
청구항 1에 있어서,

상기 메인 회전자와 상기 보조 회전자는 돌기와 오목부에 의해서 또는 돌기끼리에 의해서 걸어맞춰지는 것을 특징으로 하는 회전댐퍼.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

상기 메인 회전자와 상기 보조 회전자는 상기 회전축의 축방향으로 겹쳐져 있는 것을 특징으로 하는 회전댐퍼.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

상기 메인 회전자와 상기 보조 회전자는 상기 회전축의 축과 직교하는 면상에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 회전댐퍼.