KR20050077023A - 댐퍼 및 이 댐퍼를 구비한 도어 핸들 - Google Patents

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Abstract

(과제) 회전방향에 따라서 변동하는 토크의 차이를 가능한 한 크게 할 수 있는 댐퍼 및 이 댐퍼를 구비한 도어 핸들을 얻는다.
(해결수단) 로터부(50)와 밸브(56)를 완전히 분리시켜서 로터부(50)만을 회전시킴으로써 로터부(50)에 걸리는 토크를 대폭적으로 저감시킬 수 있다. 또, 로터부(50)와 밸브(56)가 결합 또는 분리된 때에 로터부(50)에 걸리는 토크가 크게 변동하는 것이기 때문에, 이 토크를 로터부(50)의 회전각도에 따라서 서서히 변동시키지 않고, 토크의 변동 포인트를 소정의 위치에 설정할 수 있다.

Description

댐퍼 및 이 댐퍼를 구비한 도어 핸들{A DAMPER AND A DOOR HANDLE INCLUDING THE DAMPER}
본 발명은 댐퍼 및 이 댐퍼를 구비한 도어 핸들에 관한 것이다.
종래의 고(高)토크용 댐퍼로서, 특허문헌 1(미국 특허 제5,743,575호)에 게재된 발명에서는, 도 12에 나타낸 바와 같이, 자동차 도어 패널의 방패형상 장식판(100)에 관통구멍(100A)이 형성되어 있으며, 이 장식판(100)의 표면에 배치되는 조작 핸들(102)의 이면에 돌출형성되어 크랭크부재로서 작동하는 1쌍의 피벗암(106)이 삽입 가능하게 되어 있다.
또, 장식판(100)의 이면에는 1쌍의 돌기부(104)가 돌출형성되어 있으며, 피벗암(106)이 이들 돌기부(104)의 내측에 인접한 상태로 배치된다. 또, 돌기부(104)에는 단면 정사각형의 축구멍(110)이 형성된 축받이부(112)가 회전 가능하게 부착되어 있다.
여기서, 원통형상의 댐퍼(114)의 양 단부에는 단면 정사각형의 회전축(114A)이 돌출되어 있으며, 피벗암(106)에 형성된 사각구멍(106A) 및 축구멍(110)에 끼워맞춰져서 피벗암(106)과 일체로 회전 가능하게 되어 있다.
따라서, 조작 핸들(102)을 잡아 당겨서 피벗암(106)을 시계반대방향으로 회전시키면, 돌기부(104)에 대해서 축받이부(112)가 회전하여 회전축(114A)을 통해서 댐퍼(114) 내의 점성유체를 교반시킨다. 따라서, 조작 핸들(102)에는 토크가 부하되게 된다.
또, 회전축(114A)에는 피벗암(106)을 시계방향으로 탄지하는 스프링(116)이 장착되어 있으며, 조작 핸들(102)이 시계방향으로 이동될 때에 조작 핸들(102)에 부하되는 토크를 경감시키고 있다.
그러나, 특허문헌 1에 게재된 발명에서는 조작 핸들(102)이 시계방향으로 이동될 때에 조작 핸들(102)에 부하되는 토크를 스프링(116)에 의해서 경감시키는 것 뿐이지 댐퍼(114) 자체의 구성에 의해서 조작 핸들(102)의 회전방향에 따라서 토크를 변동시키는 것은 아니다.
한편, 특허문헌 2(일본국 공개특허 평8-109940호)에 게재된 발명에서는, 도 13에 나타낸 바와 같이, 점성유체(134)가 충전된 케이싱(120)의 내주면에 돌출부(122)가 돌출형성되어 있고, 케이싱(120) 내에는 회전부재(124)가 회전 가능하게 축지지되어 있다.
상기 회전부재(124)의 외주면에는 이 회전부재(124)의 축방향을 따라서 지지돌기(126)가 돌출형성되어 있으며, 이 지지돌기(126)의 표면에는 가동밸브(128)가 케이싱(120)의 둘레방향을 따라서 가동 가능하게 유지되어 있다.
상기 회전부재(124)를 화살표 A방향(시계반대방향)으로 회전시키면, 가동밸브(128)가 점성유체(134)에 의한 저항을 받아 회전부재(124)의 지지돌기(126)를 중심으로 화살표 A방향과는 반대방향으로 회전하게 됨으로써 가동밸브(128)의 선단부의 유체 저지면(132)과 케이싱(120)의 내측면이 밀착되기 때문에, 점성유체(134)는 가동밸브(128)의 평탄부(136)에 눌려서 돌출부(122)와 회전부재(124)와의 사이의 틈새(140)를 통해서 유동하게 되며, 이것에 의해서 높은 토크를 얻을 수 있다.
한편, 회전부재(124)를 화살표 B방향으로 회전시키면, 가동밸브(128)가 점성유체(134)에 의한 저항을 받아 회전부재(124)의 지지돌기(126)를 중심으로 화살표 B방향과는 반대방향으로 회전하게 됨으로써, 즉 가동밸브(128)의 유체 저지면(132)과 케이싱(120)의 내측면과의 밀착상태가 해제되도록 회전부재(124)의 외주면측에 위치하게 됨으로써 가동밸브(128)에 의해서 분리되어 있던 액실이 연이어 통하는 상태로 되어 점성유체(134)가 유동 가능하게 되기 때문에, 댐퍼기능이 작용하지 않는다고 기재되어 있다.
그러나, 특허문헌 2에 게재된 발명에서는, 회전부재(124)의 회전방향에 상관없이 상기 점성유체(134)가 돌출부(122)와 회전부재(124)와의 사이의 틈새(140)를 통해서 유동하기 때문에, 쌍방향에 있어서 적어도 점성유체(134)가 상기 틈새(140)를 유동하기 위한 전단저항이 회전부재(124)에 걸리게 된다. 따라서, 회전부재(124)의 B방향으로의 회전에 대해서 댐퍼기능이 작용하지 않는다고는 생각되지 않는다.
또한, 특허문헌 3(일본국 공개특허 평10-208124호)에 게재된 발명에서는, 회전부재(150)의 외주면에 축방향을 따라서 돌출부(152)가 돌출형성되어 있으며, 이 돌출부(152)의 축방향의 중간부에는 절결부(153)가 형성되어 있다. 이 돌출부(152)에는 밸브체(154)가 걸어맞춰져 있으며, 회전부재(150)의 회전에 수반하여 회전부재(150)의 외주부와 케이싱(도시생략)의 내주면과의 사이에 약간의 틈새를 두고서 회전한다.
밸브체(154)의 좌우 수하벽(158,160) 중 좌측 수하벽(158)에는 축방향을 따라서 절결부(162)가 형성되어 있으며, 이 좌측 수하벽(158)측으로 회전부재(150)가 회전할 때에는 절결부(162)에서 절결부(153)로의 점성유체의 바이패스유로가 확보됨으로써 발생하는 토크가 작아지게 된다.
한편, 우측 수하벽(160)측으로 회전부재(150)가 회전할 때에는 점성유체의 바이패스유로가 확보되지 않고, 밸브체(154)의 상면과 케이싱의 내주면과의 사이에 형성되는 약간의 틈새와 케이싱의 내주면에 돌출형성된 돌출부와 회전부재(150)의 외주면과의 사이에 형성되는 약간의 틈새가 점성유체(164)의 유로로서 확보되는데 지나지 않기 때문에, 매우 큰 회전의 저항력이 발휘됨으로써 발생하는 토크가 고(高)토크가 된다.
또, 회전부재(150)의 외주면의 중앙부분에는 홈(168)이 둘레방향으로 형성되어 있으며, 이 홈(168)은 축방향으로의 폭이 일정하고 또한 시단영역(S)에서 종단영역(E)으로 감에 따라서 그 깊이가 점차 깊어지도록 형성되어 있다.
따라서, 케이싱의 내주면에 돌출형성된 돌출부의 상면과 회전부재(150)의 외주면에 형성된 홈(168)과의 사이의 틈새에 의해서 점성유체의 바이패스유로가 형성된다. 따라서, 회전부재(150)의 회전시에 있어서는, 돌출부의 상면이 홈(168)의 시단영역(S)에 대면할 때에는 바이패스유로의 축방향의 단면적이 작기 때문에 고토크가 발생하고, 돌출부의 상면이 홈(168)의 종단영역(E)에 대면할 때에는 바이패스유로의 축방향의 단면적이 크기 때문에 발생하는 토크를 작게 할 수 있다는 것이다.
그러나, 특허문헌 3에 게재된 발명에서는 회전부재(150)와 밸브체(154)가 항상 일체로 된 상태로 회전하고 있기 때문에, 돌출부의 상면과 홈(168)과의 사이의 틈새에 의해서 점성유체(164)의 바이패스유로를 형성하여 회전부재(150)에 발생하는 토크를 저감한다 하더라도, 회전부재(150)만이 회전하는 경우와 비교하여 보면, 밸브체(154)가 걸어맞춰져 있는 만큼 회전부재(150)에 대해서는 여분의 토크가 부하되게 된다.
(특허문헌 1) 미국 특허 제5743575호 공보
(특허문헌 2) 일본국 공개특허 평8-109940호 공보
(특허문헌 3) 일본국 공개특허 평10-208124호 공보
본 발명은 상기한 사실을 고려하여, 회전방향에 따라서 변동하는 토크의 차이를 가능한 한 크게 할 수 있는 댐퍼 및 이 댐퍼를 구비한 도어 핸들을 제공하는 것을 과제로 한다.
상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 제 1 특징은, 댐퍼에 있어서, 점성유체가 충전된 통형상의 하우징과, 상기 하우징 내에 회전 가능하게 수용되며, 외부에서 회전력이 전달되는 로터부와, 상기 로터부에 대해서 결합 또는 분리 가능하게 설치되며, 로터부의 토크를 변동시키는 밸브와, 상기 로터부의 회전각도에 따라서 상기 밸브를 로터부에 결합 또는 로터부에서 완전히 분리시키는 결합ㆍ분리수단을 가지는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명의 제 1 특징에서는, 점성유체가 충전된 통형상의 하우징 내에 로터부를 회전 가능하게 수용하고 있다. 이 로터부에는 외부에서 회전력이 전달되도록 되어 있으며, 로터부에 대해서 밸브를 결합 또는 분리 가능하게 설치하고 있다. 그리고, 로터부의 회전각도에 따라서 결합ㆍ분리수단에 의해서 밸브를 로터부에 결합 또는 로터부에서 완전히 분리시킴으로써 로터부에 걸리는 토크를 변동시키고 있다.
이와 같이 로터부와 밸브를 이용하여 서로 결합 또는 완전히 분리시킴으로써 로터부에 걸리는 토크를 확실하게 변동시킬 수 있다. 즉, 로터부와 밸브를 결합시킨 상태에서는 점성유체가 하우징의 내주면과 밸브의 외주면과의 틈새를 통해서 유동하게 되고, 로터부와 밸브를 완전히 분리시킨 상태에서는 점성유체가 하우징의 내주면과 로터부의 외주면과의 틈새를 통해서 유동하게 된다. 따라서, 로터부와 밸브를 서로 결합 또는 완전히 분리시킴으로써 로터부에 걸리는 전단저항을 크게 변동시킬 수 있다.
또, 로터부와 밸브를 완전히 분리시켜서 로터부만을 회전시킴으로써 로터부에 걸리는 토크를 대폭적으로 저감시킬 수 있다. 또한, 로터부와 밸브가 결합 또는 분리된 때에 로터부에 걸리는 토크가 크게 변동하는 것이기 때문에, 이 토크를 로터부의 회전각도에 따라서 서서히 변동시키지 않고, 토크의 변동 포인트를 소정의 위치에 설정할 수 있다.
본 발명의 제 2 특징은, 상기한 제 1 특징을 가지는 댐퍼에 있어서, 상기 결합ㆍ분리수단이, 상기 로터부의 외주면에 형성된 훅부와; 상기 밸브에 형성되어 상기 훅부에 걸리는 단차부와; 상기 밸브에 형성된 핀과; 상기 하우징에 형성되어 상기 핀을 가이드하되, 상기 훅부에 상기 단차부를 걸리게 함과 아울러 훅부로 상기 밸브를 압압하여 훅부에서 단차부를 걸림해제시키는 가이드홈과; 상기 가이드홈에 형성되어 상기 핀의 이동을 규제하는 스토퍼로 구성된 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명의 제 2 특징에서는, 로터부의 외주면에 훅부를 형성하고 있다. 한편, 밸브에는 훅부에 걸리는 단차부 및 핀을 형성하고 있으며, 핀을 가이드하는 가이드홈를 하우징에 형성하여 훅부에 단차부를 걸리게 함과 아울러 훅부로 밸브를 압압하여 훅부에서 단차부를 걸림해제시키도록 하고 있다.
또, 가이드홈에는 핀의 이동을 규제하는 스토퍼를 형성하고 있으며, 훅부에서 단차부가 걸림해제된 상태에서 로터부를 더 회전시키면, 핀을 통해서 밸브의 이동이 규제됨으로써 로터부만이 회전하게 되며, 따라서 로터부와 밸브를 완전히 분리시킬 수 있다.
본 발명의 제 3 특징은, 상기한 제 1 특징 또는 제 2 특징을 가지는 댐퍼에 있어서, 상기 밸브의 중앙부에는 구멍부가 형성되어 있고, 상기 로터부의 훅부에는 로터부와 밸브가 결합된 상태에서 로터부의 일방향으로의 회전에 대해서 상기 구멍부와 연이어 통하는 홈부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명의 제 3 특징에서는, 밸브의 중앙부에 구멍부를 형성하고, 로터부의 훅부에는 홈부를 형성하고 있다. 로터부와 밸브가 결합된 상태에서, 로터부의 일방향으로의 회전에 대해서 구멍부와 홈부가 연이어 통하도록 하고 있다.
로터부의 회전에 의해서 점성유체가 훅부에 의해 압압되게 되는데, 로터부의 일방향의 회전에 대해서 밸브의 구멍부와 훅부의 홈부를 연이어 통하게 함으로써, 훅부에 의해서 압압되는 점성유체를 홈부에서 구멍부로 유동시킬 수 있다. 따라서, 로터부에 걸리는 토크를 감소시킬 수 있다.
한편, 로터부의 타방향의 회전에 대해서 밸브의 구멍부와 훅부의 홈부를 연이어 통하지 않게 함으로써, 훅부에 의해서 압압되는 점성유체를 구멍부로 유동시킬 수 없게 된다. 따라서, 로터부에 걸리는 토크를 증대시킬 수 있다.
즉, 로터부의 회전방향에 따라서 토크를 크게 변동시킬 수 있다. 이와 같이 함으로써 원웨이방식의 댐퍼를 얻을 수 있다.
본 발명의 제 4 특징은, 상기한 제 1 특징 내지 제 3 특징 중 어느 하나의 특징을 가지는 댐퍼에 있어서, 상기 밸브를 상기 로터부에 결합시킨 상태에서, 로터부의 둘레방향의 위치에 따라서 밸브의 외주면과 상기 하우징의 내주면과의 거리가 다른 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명의 제 4 특징에서는, 밸브를 로터부에 결합시킨 상태에서 로터부의 둘레방향의 위치에 따라서 밸브의 외주면과 하우징의 내주면과의 거리를 다르게 하고 있다. 따라서, 로터부의 훅부로 밸브를 압압하였을 때에, 밸브를 로터부의 둘레방향에 대해서 경사지게 한 상태로 하우징측으로 눌러 붙일 수 있어, 훅부로부터 밸브의 단차부를 용이하게 걸림해제시킬 수 있다.
본 발명의 제 5 특징은, 도어 핸들에 있어서, 상기한 제 1 특징 내지 제 4 특징 중 어느 하나의 특징을 가지는 댐퍼를 구비한 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명의 제 5 특징에서는, 도어 핸들에 댐퍼를 구비시킴으로써, 도어를 개방할 때에는 도어를 개방하기 위한 조작용 핸들을 작은 힘으로 가볍게 회전시킬 수 있고, 조작용 핸들에서 손을 떼면, 조작용 핸들을 조용히 본래의 위치로 되돌릴 수 있다. 따라서, 도어 핸들에 고급감을 줄 수 있다.
본 발명의 제 6 특징은, 차량용 도어 핸들에 있어서, 차량용 도어 패널의 고정축에 회전 가능하게 부착된 암과; 상기 암의 일측에 형성된 조작용 핸들과; 상기 고정축에 부착된 제 1 기어와; 상기 암의 타측에 부착되며, 상기 제 1 기어보다도 적은 톱니수로 형성되어 제 1 기어와 맞물리고, 암의 회전에 의해서 제 1 기어를 통해서 회전력이 전달되는 제 2 기어와, 상기 제 2 기어에 연결된 회전축을 구비하는 댐퍼를 가지는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명의 제 6 특징에서는, 도어 패널의 고정축에 암을 회전 가능하게 부착하고 있으며, 암의 일측에는 조작용 핸들을 형성하고 있다. 고정축에는 제 1 기어를 부착하고 있으며, 이 제 1 기어에는 암의 타측에 부착되며 제 1 기어보다도 적은 톱니수로 형성된 제 2 기어가 맞물리도록 하고 있으며, 암의 회전에 의해서 제 1 기어를 통해서 제 2 기어에 회전력을 전달하도록 하고 있다. 이 제 2 기어에 댐퍼의 회전축을 연결하고 있다.
여기서, 서로 맞물리는 제 1 기어와 제 2 기어에 있어서는, 제 2 기어를 제 1 기어보다도 적은 톱니수로 형성함으로써 제 1 기어의 각속도(角速度)보다도 제 2 기어의 각속도를 크게 할 수 있기 때문에, 그만큼 로터부를 더 크게 회전시킬 수 있어 댐퍼에 의한 작용을 효과적으로 이용할 수 있다.
즉, 조작용 핸들을 회전시킬 때에는 로터부에 걸리는 토크를 작게 하여 작은 힘으로 가볍게 조작용 핸들을 회전시킬 수 있고, 조작용 핸들에서 손을 떼면, 로터부에 걸리는 토크를 크게 하여 조작용 핸들을 조용히 본래의 위치로 되돌릴 수 있다. 따라서, 도어 핸들에 고급감을 줄 수 있다.
또, 제 1 기어 및 제 2 기어를 각각 단체(單體)의 부품으로서 형성하여 각각 고정축 또는 암에 부착하도록 함으로써, 제약을 받는 일 없이 기능성을 중시하여 제 1 기어 및 제 2 기어를 자유롭게 배치할 수 있다.
본 발명의 제 7 특징은, 상기한 제 6 특징을 가지는 도어 핸들에 있어서, 상기 댐퍼가 제 1 특징 내지 제 4 특징 중 어느 하나의 특징을 가지는 댐퍼인 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명의 제 7 특징에서는, 제 1 특징 내지 제 4 특징 중 어느 하나의 특징을 가지는 댐퍼를 구비함으로써, 도어 핸들에 제 1 특징 내지 제 4 특징 중 어느 하나의 특징이 가지는 효과를 부가할 수 있다.
본 발명의 제 8 특징은, 상기한 제 5 특징 내지 제 7 특징 중 어느 하나의 특징을 가지는 도어 핸들에 있어서, 상기 댐퍼의 동일 축선상에 상기 도어 핸들의 조작용 핸들과 거의 동일한 질량의 균형추가 설치된 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명의 제 8 특징에서는, 댐퍼의 동일 축선상에 조작용 핸들과 거의 동일한 질량의 균형추를 설치함으로써, 조작용 핸들이 제멋대로 외측방향으로 개방되는 것을 방지하고 있다.
(발명의 실시형태)
본 발명의 실시형태에 관한 댐퍼에 대해서 설명한다.
도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, 자동차의 도어부(도시생략)에는 이 도어부를 개폐시키기 위한 도어 핸들(10)이 설치되어 있으며, 이 도어 핸들(10)에 본 실시형태에 관한 댐퍼(12)를 적용시키고 있다.
도어 핸들(10)은 크게 본체부(14)와 조작용 핸들(16)로 구분되어 있으며, 본체부(14)가 차량용 도어 패널(도시생략)측에 고정되고, 조작용 핸들(16)이 상기 본체부(14)에 대해서 회동 가능하게 되어 있다.
본체부(14)의 이면에는 1쌍의 고정편(18,20)이 돌출형성되어 있으며, 차량용 도어 패널에 고정된다. 또, 본체부(14)의 표면에는 조작용 핸들(16)이 수용 가능한 오목부(14A)가 형성되어 있고, 이 오목부(14A)에는 개구부(22)가 형성되어 있으며, 조작용 핸들(16)의 이면에서 돌출형성되어 있는 1쌍의 암(24,26)이 삽입 가능하게 되어 있다.
고정편(18,20)에는 축구멍(18A,20A)이 형성되어 있으며, 후술하는 코일스프링(28)이 외측 끼움된 고정축(30)이 고정되어 있다. 한편, 암(24,26)의 단부에는 축판(32,34)이 형성되어 있으며, 이 축판(32,34)에 형성된 관통구멍(32A,34A)에 고정축(30)이 관통되게 끼워짐으로써 조작용 핸들(16) 및 암(24,26)이 고정축(30)의 둘레를 회전할 수 있도록 되어 있다.
또, 암(26)의 외측에는 제 1 기어로서의 섹터기어(36)가 배치되어 있으며, 이 섹터기어(36)의 중심에 고정축(30)이 관통되게 끼워짐과 아울러, 섹터기어(36)의 중심에서 벗어난 위치에서 고정편(20)에 고정되어 있다.
또, 축판(34)에는 관통구멍(34B)이 형성되어 있으며, 이 관통구멍(34B)에 댐퍼(12)의 회전축(38)이 회전 가능하게 축지지되어 있다. 회전축(38)의 선단부에는 서로 대면하는 면이 잘라 내어진 키(key)부(38A)가 형성되어 있으며, 이 키부(38A)에는, 중심부에 키부(38A)에 대응하는 끼워맞춤구멍(40A)이 형성된 제 2 기어로서의 기어(40)가 축판(34)을 사이에 두고서 고정되어 있으며, 섹터기어(36)와 맞물림 가능하게 되어 있다.
한편, 댐퍼(12)에는 균형추(counter weight)(42,44)가 고정되어 있다. 이 균형추(42,44)의 합계 질량은 조작용 핸들(16)과 거의 동일하게 되어 있다.
또, 균형추(42)에는 댐퍼(12)의 외주면에 축방향을 따라서 돌출형성된 돌기부(12A)와 걸어맞춤 가능한 오목부(42A)가 형성되어 있으며, 이들 돌기부(12A)와 오목부(42A)를 걸어맞춘 상태에서 댐퍼(12)와 균형추(42)가 고정되어 있다. 따라서, 댐퍼(12)의 하우징(46)이 회전방지된다. 또, 균형추(44)는 회전축(38)에 관통되게 끼워짐과 아울러 댐퍼(12)에 고정된다.
이상과 같이 구성된 도어 핸들(10)에 있어서는, 조작용 핸들(16)을 회전시키면, 고정축(30)을 중심으로 암(24,26)이 회전하게 됨으로써 암(26)의 축판(34)에 고정된 기어(40)가 고정축(30)을 중심으로 공전하게 되는데, 상기 기어(40)가 섹터기어(36)와 맞물려 있기 때문에, 섹터기어(36)의 둘레를 공전함과 동시에 자전하게 된다. 따라서, 기어(40)에 연결된 댐퍼(12)의 회전축(38)이 회전하게 된다.
그리고, 코일스프링(28)의 일단부가 본체부(14)에 고정되어 있고, 코일스프링(28)의 타단부가 암(26)의 축판(34)에 고정되어 있다. 따라서, 조작용 핸들(16)을 회전시키면, 암(26)의 회전에 의해서 코일스프링(28)에는 탄성력이 축적되게 된다.
따라서, 조작용 핸들(16)을 회전시키고서 손을 떼면, 코일스프링(28)의 복원력에 의해서 조작용 핸들(16)이 본래의 위치로 되돌아 가려고 한다. 이것에 의해서 기어(40)를 통해서 댐퍼(12)의 회전축(38)이 회전하게 된다.
이어서, 본 발명의 실시형태에 관한 댐퍼(12)에 대해서 설명한다.
도 5 내지 도 7의 (A),(B){또한, 도 7의 (A)는 로터부(50)와 밸브(56)의 결합상태를 나타내는 단면도이고, 도 7의 (B)는 캡(48)에 형성된 가이드홈(74)과 밸브(56)의 핀(66)과의 관계를 나타내는 단면도이다. 도 8, 도 10 및 도 11에 대해서도 같다}에 나타낸 바와 같이, 댐퍼(12)에는 원의 일부를 잘라낸 통형상의 하우징(46)이 구비되어 있으며, 캡(48)에 의해서 폐색되도록 되어 있다. 상기 하우징(46) 내에는 실리콘 오일 등의 점성유체가 충전되어 있으며, 하우징(46)의 저부 중심에는 원형 구멍(45)이 형성되어 있다.
원형 구멍(45)에는 대략 원기둥형상으로 형성된 로터부(50)의 회전축(38)이 회전 가능하게 끼워지도록 되어 있으며, 회전축(38)의 기단부에 도시하지 않은 0링을 장착하여 회전축(38)과 원형 구멍(45)과의 사이를 밀봉함으로써 점성유체가 새지 않도록 하고 있다.
여기서, 로터부(50)의 외주면에는 이 로터부(50)의 축방향을 따라서 각주(角柱)형상의 훅부(54)가 돌출형성되어 있으며, 훅부(54)의 길이방향의 측벽 중 일측에는 길이방향을 따라서 2개의 홈부(54A)가 형성되어 있다.
훅부(54)에는 밸브(56)가 걸림 가능하게 되어 있다. 이 밸브(56)는 대략 평판형상으로 형성되어 있으며, 중앙부에는 구멍부로서의 직사각형 구멍(58)이 밸브(56)의 길이방향을 따라서 형성되어 있다. 밸브(56)의 내주면(56A) 및 외주면(56B)은 곡면으로 되어 있으며, 그 내주면(56A)에는 단차부(60,62)가 밸브(56)의 길이방향에 걸쳐서 돌출형성되어 있으며, 단차부(62)측이 단차부(60)보다도 높게 되어 있다.
또, 밸브(56)의 폭방향의 양 단부에는 단차부(60)와 단차부(62)를 잇는 연결판부(64)가 형성되어 있으며, 이 양 연결판부(64)의 외측에는 1쌍의 핀(66)이 밸브(56)의 축방향을 따라서 각각 돌출형성되어 있다.
또한, 연결판부(64)의 내측에는 각각 걸림편(68)이 돌출형성되어 있으며, 로터부(50)의 훅부(54)의 양 단부에 이 로터부(50)의 둘레방향을 따라서 오목하게 형성된 피걸림부(70)에 걸리도록 되어 있다. 이와 같이 밸브(56)의 걸림편(68)이 훅부(54)의 피걸림부(70)에 걸리게 되면, 로터부(50)와 밸브(56)가 결합된 상태가 되며, 이 상태에서는 로터부(50)의 훅부(54)의 홈부(54A)와 밸브(56)의 직사각형 구멍(58)이 연이어 통하게 된다.
또, 연결판부(64)에는 로터부(50)의 외주면과 거의 동일한 곡율반경을 가지는 맞닿음면(64A)이 형성되어 있으며, 로터부(50)와 밸브(56)가 결합된 상태에서 로터부(50)의 외주면에 맞닿도록 되어 있다. 또, 로터부(50)와 밸브(56)가 결합된 상태에서는, 하우징(46)의 둘레방향에 있어서, 밸브(56)의 외주면(56B)과 하우징(46)의 내주면(46A)과의 이간(離間)거리가 다르도록 되어 있다.
한편, 하우징(46)의 저부 및 캡(48)의 저부에는 가이드홈(74)이 좌우 대칭되게 각각 형성되어 있으며{또한, 도 7의 (A),(B)에서는 캡(48)의 저부에 형성된 가이드홈(74)이 도시되어 있다. 도 8, 도 10 및 도 11에 대해서도 같다}, 밸브(56)의 핀(66)이 걸어맞춤 가능하게 되어 있다.
상기 가이드홈(74)은, 하우징(46) 내에 로터부(50)를 수용한 상태에서의 이 로터부(50)의 동심원상에 형성되며, 핀(66)을 통해서 밸브(56)를 안내한다. 좌우 가이드홈(74)의 중앙에는 스토퍼(76)가 형성되어 있으며, 핀(66)의 이동을 규제한다{도 11의 (B) 참조}. 스토퍼(76) 근방에는 가이드홈(74)의 폭이 더 넓어진 확폭부(擴幅部)(78)가 형성되어 있으며, 핀(66)의 유동이 커지게 된다.
이어서, 도 3을 참조하여 본 발명의 실시형태에 관한 댐퍼(12)의 작용에 대해서 설명한다.
도 6 및 도 7의 (A),(B)는 조작용 핸들(16)이 폐지된 상태, 구체적으로는 밸브(56)의 걸림편(68)이 훅부(54)의 피걸림부(70)에 걸림으로써 밸브(56)와 로터부(50)가 결합된 상태를 나타내며, 따라서 밸브(56)는 로터부(50)와 함께 회전 가능하게 된다.
이 상태에서 조작용 핸들(16)을 회전시키면, 암(24,26)이 고정축(30)을 중심으로 회전하게 됨으로써 기어(40)가 섹터기어(36)의 둘레를 공전하게 되고, 동시에 이 섹터기어(36)를 통해서 기어(40)가 자전하게 됨으로써 회전축(38)을 통해서 로터부(50)가 화살표 A방향으로 회전하게 된다.
또, 로터부(50)의 훅부(54)의 홈부(54A)가 화살표 A방향측으로 형성되어 있기 때문에, 로터부(50)의 화살표 A방향으로의 회전시에는 훅부(54)에 의해서 압압되는 점성유체가 훅부(54)의 홈부(54A)에서 밸브(56)의 직사각형 구멍(58)으로 유동하게 된다. 따라서, 로터부(50)의 화살표 A방향으로의 회전시에는 점성유체에 의한 점성저항을 작게 할 수 있어 로터부(50)에 걸리는 토크를 작게 할 수 있다.
그리고, 도 8의 (A),(B)에 나타낸 바와 같이, 밸브(56)의 핀(66)이 가이드홈(74)의 확폭부(78)에 도달하게 되면, 핀(66)의 유동이 커지게 됨으로써 확폭부(78)에 도달하지 않은 핀(66)을 중심으로 밸브(56)가 요동 가능하게 된다.
여기서, 로터부(50)와 밸브(56)가 결합된 상태에서는 밸브(56)의 폭방향의 위치에 따라서 밸브(56)의 외주면(56B)과 하우징(46)의 내주면(46A)과의 이간거리가 달라지도록, 즉 밸브(56)의 외주면(56B)과 하우징(46)의 내주면(46A)과의 이간거리를 화살표 A방향으로 향함에 따라서 서서히 크게 하고 있다.
따라서, 로터부(50)의 훅부(54)가 밸브(56)의 단차부(60)를 압압하면, 도 9 및 도 10의 (A),(B)에 나타낸 바와 같이, 밸브(56)를 로터부(50)의 둘레방향에 대해서 크게 경사지게 한 상태로 하우징(46)의 내주면(46A)에 눌러 붙일 수 있기 때문에, 훅부(54)는 단차부(60)를 용이하게 타고 넘을 수 있게 된다.
이 때, 훅부(54)의 피걸림부(70)와 밸브(56)의 걸림편(68)의 걸림상태가 해제됨으로써 로터부(50)와 밸브(56)가 일부 분리되게 된다. 따라서, 로터부(50)에 걸리는 토크가 더 작아지게 된다.
이어서, 도 11의 (A),(B)에 나타낸 바와 같이, 밸브(56)의 핀(66)이 가이드홈(74)의 스토퍼(76)에 도달하게 되면, 이 스토퍼(76)에 의해서 밸브(56)의 이동이 규제되어 로터부(50)와 밸브(56)가 완전히 분리되게 됨으로써 로터부(50)만이 회전하게 된다. 따라서, 로터부(50)에 걸리는 토크는 더욱더 작아지게 된다.
이 상태에서 조작용 핸들(16)에서 손을 떼면, 코일스프링(28)의 복원력에 의해서 조작용 핸들(16)이 본래의 위치로 되돌아 가려고 한다. 이 때, 암(26)을 통해서 기어(40)가 공전함과 동시에 섹터기어(36)에 의해서 화살표 B방향으로 자전하게 됨으로써 로터부(50)가 화살표 B방향으로 회전하게 된다.
그리고, 로터부(50)가 도 10의 (A),(B)에 나타낸 위치에 도달하게 되면, 로터부(50)의 훅부(54)가 밸브(56)의 단차부(60)에 맞닿게 되는데, 이 때 밸브(56)가 확폭부(78)에 의해서 로터부(50)로부터 이간되는 방향으로 요동하게 된다. 따라서, 로터부(50)의 훅부(54)가 밸브(56)의 단차부(60)를 타고 넘을 수 있게 됨으로써 도 8의 (A),(B)에 나타낸 바와 같이 단차부(60)와 단차부(62)의 사이에 배치됨과 동시에 밸브(56)의 걸림편(68)이 훅부(54)의 피걸림부(70)에 걸리게 됨으로써 로터부(50)와 밸브(56)가 결합된 상태로 되며, 따라서 로터부(50)는 밸브(56)와 함께 회전하게 된다.
또, 로터부(50)의 훅부(54)의 홈부(54A)는 화살표 B방향측으로는 형성되어 있지 않기 때문에, 로터부(50)의 화살표 B방향으로의 회전시에는 훅부(54)에 의해서 압압되는 점성유체가 밸브(56)의 직사각형 구멍(58)으로 유동되는 일이 거의 없다. 따라서, 로터부(50)의 화살표 B방향으로의 회전시에는 점성유체에 의한 점성저항이 커지게 됨으로써 로터부(50)에 걸리는 토크가 커지게 된다.
여기서, 도 7의 (A),(B)에 나타낸 바와 같이, 로터부(50)가 본래의 위치로 되돌아 가려고 함에 따라서 밸브(56)와 하우징(46)의 내주면(46A)에 의해서 구획된 액실(82)의 체적이 감소됨으로써 점성유체의 압축율이 커지게 된다. 따라서, 로터부(50) 및 밸브(56)는 점성유체가 압축됨에 의한 반력을 받게 됨으로써 로터부(50)에 걸리는 토크가 더욱더 커지게 된다.
이상과 같이, 본 발명에서는 로터부(50)의 회전방향에 따라서 토크를 크게 변동시킬 수 있으며, 조작용 핸들(16)을 화살표 A방향으로 회전시킬 때에는, 로터부(50)에 걸리는 토크가 작기 때문에, 작은 힘으로도 가볍게 조작용 핸들(16)을 회전시킬 수 있다. 그리고, 조작용 핸들(16)에서 손을 떼면, 로터부(50)에 걸리는 토크가 크기 때문에, 조작용 핸들(16)을 조용히 본래의 위치로 되돌릴 수 있다. 따라서, 도어 핸들(10)에 고급감을 부여할 수 있다.
또, 본 발명에서는 로터부(50)에 대해서 밸브(56)를 결합 또는 분리 가능하게 설치하되, 로터부(50)의 회전각도에 따라서 밸브(56)를 로터부(50)에 결합 또는 로터부(50)에서 완전히 분리시킴으로써 로터부(50)에 걸리는 토크를 변동시키고 있다.
즉, 로터부(50)와 밸브(56)를 결합시킨 상태에서는 하우징(46) 내의 점성유체가 하우징(46)의 내주면(46A)과 밸브(56)의 외주면(56B)과의 틈새를 통해서 유동하게 되고, 로터부(50)와 밸브(56)를 완전히 분리시킨 상태에서는 상기 점성유체가 하우징(46)의 내주면(46A)과 로터부(50)의 외주면과의 틈새를 통해서 유동하게 된다. 따라서, 로터부(50)에 걸리는 전단저항이 크게 변동한다.
또, 로터부(50)와 밸브(56)를 완전히 분리시켜서 로터부(50)만을 회전시킴으로써 로터부(50)에 걸리는 토크를 대폭적으로 저감시킬 수 있다. 또한, 로터부(50)와 밸브(56)가 결합 또는 분리된 때에 로터부(50)에 걸리는 토크가 크게 변동하는 것이기 때문에, 이 토크를 로터부(50)의 회전각도에 따라서 서서히 변동시키지 않고, 토크의 변동 포인트를 소정의 위치에 설정할 수 있다.
또, 본 발명에서는 조작용 핸들(16)을 회전시키면, 고정축(30)을 중심으로 암(26)이 회전하게 되는데, 이 암(26)에 기어(40)를 부착함과 아울러 고정편(20)에 기어(40)보다도 톱니수가 많은 섹터기어(36)를 고정하여, 기어(40)를 섹터기어(36)의 둘레에 공전시킴과 동시에 섹터기어(36)를 통해서 자전시키도록 하고 있다.
이와 같이, 기어(40)와 섹터기어(36)에 있어서는, 섹터기어(36)를 기어(40)보다도 많은 톱니수로 형성함으로써 섹터기어(36)의 각속도보다도 기어(40)의 각속도를 크게 할 수 있기 때문에, 그만큼 로터부(50)를 더 크게 회전시킬 수 있어 댐퍼(12)에 의한 작용을 효과적으로 이용할 수 있다.
또, 기어(40)와 섹터기어(36)를 각각 단체의 부품으로서 형성하여 각각 암(26) 또는 고정축(30)에 부착하도록 함으로써, 제약을 받는 일 없이 기능성을 중시하여 기어(40)와 섹터기어(36)를 자유롭게 배치할 수 있다.
여기서, 기어(40)를 섹터기어(36)의 둘레를 따라서 공전시킴과 동시에 섹터기어(36)를 통해서 자전시키도록 하였으나, 섹터기어(36)를 회전시켜서 기어(40)측으로 회전력을 전달하는 구성으로 하여도 된다.
또한, 본 발명에 관한 도어 핸들의 댐퍼는, 조작용 핸들이 폐지상태로 되돌아 갈 때에 이 조작용 핸들을 댐퍼로 제동할 수 있으면 되기 때문에, 본 실시예에 관한 댐퍼에 한정되는 것은 아니다. 또, 본 발명에 관한 댐퍼는 도어 핸들에 한정되는 것이 아니고, 글러브(glove) 박스, AV기기 등의 덮개체에 사용하여도 된다.
본 발명은 상기한 바와 같은 구성으로 하였기 때문에, 제 1 특징 또는 제 2 특징에 의하면, 로터부와 밸브를 이용하여 서로 결합 또는 완전히 분리시킴으로써 로터부에 걸리는 토크를 확실하게 변동시킬 수 있다. 또, 로터부와 밸브를 완전히 분리시켜서 로터부만을 회전시킴으로써 로터부에 걸리는 토크를 대폭적으로 저감시킬 수 있다. 또한, 로터부와 밸브가 결합 또는 분리된 때에 로터부에 걸리는 토크가 크게 변동하는 것이기 때문에, 이 토크를 로터부의 회전각도에 따라서 서서히 변동시키지 않고, 토크의 변동 포인트를 소정의 위치에 설정할 수 있다.
또, 본 발명의 제 3 특징에 의하면, 로터부의 회전방향에 따라서 토크를 크게 변동시킬 수 있다. 이와 같이 함으로써 원웨이방식의 댐퍼를 얻을 수 있다.
또, 본 발명의 제 4 특징에 의하면, 로터부의 훅부로 밸브를 압압하였을 때에, 밸브를 로터부의 둘레방향에 대해서 경사지게 한 상태로 하우징측으로 눌러 붙일 수 있어, 훅부로부터 밸브의 단차부를 용이하게 걸림해제시킬 수 있다.
또, 본 발명의 제 5 특징에 의하면, 도어 핸들에 댐퍼를 구비시킴으로써, 도어를 개방할 때에는 도어를 개방하기 위한 조작용 핸들을 작은 힘으로 가볍게 회전시킬 수 있고, 조작용 핸들에서 손을 떼면, 조작용 핸들을 조용히 본래의 위치로 되돌릴 수 있다. 따라서, 도어 핸들에 고급감을 줄 수 있다.
또, 본 발명의 제 6 특징에 의하면, 서로 맞물리는 제 1 기어와 제 2 기어에 있어서는, 제 2 기어를 제 1 기어보다도 적은 톱니수로 형성함으로써 제 1 기어의 각속도보다도 제 2 기어의 각속도를 크게 할 수 있기 때문에, 그만큼 로터부를 더 크게 회전시킬 수 있어 댐퍼에 의한 작용을 효과적으로 이용할 수 있다. 즉, 조작용 핸들을 회전시킬 때에는 로터부에 걸리는 토크를 작게 하여 작은 힘으로 가볍게 조작용 핸들을 회전시킬 수 있고, 조작용 핸들에서 손을 떼면, 로터부에 걸리는 토크를 크게 하여 조작용 핸들을 조용히 본래의 위치로 되돌릴 수 있다. 따라서, 도어 핸들에 고급감을 줄 수 있다. 또, 제 1 기어 및 제 2 기어를 각각 단체의 부품으로서 형성하여 각각 고정축 또는 암에 부착하도록 함으로써, 제약을 받는 일 없이 기능성을 중시하여 제 1 기어 및 제 2 기어를 자유롭게 배치할 수 있다.
또, 본 발명의 제 7 특징에 의하면, 도어 핸들에 제 1 특징 내지 제 4 특징 중 어느 하나의 특징이 가지는 효과를 부가할 수 있다.
또, 본 발명의 제 8 특징에 의하면, 댐퍼의 동일 축선상에 조작용 핸들과 거의 동일한 질량의 균형추를 설치함으로써, 조작용 핸들이 제멋대로 외측방향으로 개방되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 관한 댐퍼가 적용된 도어 핸들이 폐지된 상태를 나타내는 사시도
도 2는 본 발명의 실시형태에 관한 댐퍼가 적용된 도어 핸들이 회전된 상태를 나타내는 사시도
도 3은 본 발명의 실시형태에 관한 댐퍼가 적용된 도어 핸들의 구성을 나타내는 분해 사시도
도 4는 본 발명의 실시형태에 관한 댐퍼가 적용된 도어 핸들을 구성하는 섹터기어와 기어의 관계를 나타내는 설명도
도 5는 본 발명의 실시형태에 관한 댐퍼의 구성을 나타내는 분해 사시도
도 6은 본 발명의 실시형태에 관한 댐퍼를 구성하는 로터부와 밸브가 결합된 상태를 나타내는 사시도
도 7의 (A)는 로터부와 밸브의 결합상태를 나타내는 단면도, 도 7의 (B)는 캡에 형성된 가이드홈과 밸브의 핀과의 관계를 나타내는 단면도
도 8의 (A)는 로터부와 밸브의 결합상태를 나타내는 단면도, 도 8의 (B)는 캡에 형성된 가이드홈과 밸브의 핀과의 관계를 나타내는 단면도
도 9는 본 발명의 실시형태에 관한 댐퍼를 구성하는 로터부와 밸브가 분리되는 상태를 나타내는 사시도
도 10의 (A)는 로터부와 밸브의 분리상태를 나타내는 단면도, 도 10의 (B)는 캡에 형성된 가이드홈과 밸브의 핀과의 관계를 나타내는 단면도
도 11의 (A)는 로터부와 밸브의 분리상태를 나타내는 단면도, (B)는 캡에 형성된 가이드홈과 밸브의 핀과의 관계를 나타내는 단면도
도 12는 종래의 댐퍼를 나타내는 분해 사시도(특허문헌 1)
도 13은 종래의 댐퍼를 나타내는 분해 사시도(특허문헌 2)
도 14는 종래의 댐퍼를 나타내는 분해 사시도(특허문헌 3)
* 도면 중 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10 - 도어 핸들 12 - 댐퍼
16 - 조작용 핸들 24 - 암
26 - 암 36 - 섹터기어(제 1 기어)
40 - 기어(제 2 기어) 42 - 균형추(counter weight)
44 - 균형추 46 - 하우징
50 - 로터부 54 - 훅부(결합ㆍ분리수단)
54A - 홈부 56 - 밸브
60 - 단차부(결합ㆍ분리수단) 66 - 핀
76 - 스토퍼(결합ㆍ분리수단)

Claims (9)

  1. 점성유체가 충전된 통형상의 하우징과,
    상기 하우징 내에 회전 가능하게 수용되며, 외부에서 회전력이 전달되는 로터부와,
    상기 로터부에 대해서 결합 또는 분리 가능하게 설치되며, 로터부의 토크를 변동시키는 밸브와,
    상기 로터부의 회전각도에 따라서 상기 밸브를 로터부에 결합 또는 로터부에서 완전히 분리시키는 결합ㆍ분리수단을 가지는 것을 특징으로 하는 댐퍼.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 결합ㆍ분리수단이, 상기 로터부의 외주면에 형성된 훅부와; 상기 밸브에 형성되어 상기 훅부에 걸리는 단차부와; 상기 밸브에 형성된 핀과; 상기 하우징에 형성되어 상기 핀을 가이드하되, 상기 훅부에 상기 단차부를 걸리게 함과 아울러 훅부로 상기 밸브를 압압하여 훅부에서 단차부를 걸림해제시키는 가이드홈과; 상기 가이드홈에 형성되어 상기 핀의 이동을 규제하는 스토퍼로 구성된 것을 특징으로 하는 댐퍼.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 밸브의 중앙부에는 구멍부가 형성되어 있고,
    상기 로터부의 훅부에는 로터부와 밸브가 결합된 상태에서 로터부의 일방향으로의 회전에 대해서 상기 구멍부와 연이어 통하는 홈부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 댐퍼.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 밸브를 상기 로터부에 결합시킨 상태에서, 로터부의 둘레방향의 위치에 따라서 밸브의 외주면과 상기 하우징의 내주면과의 거리가 다른 것을 특징으로 하는 댐퍼.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 기재된 댐퍼를 구비한 것을 특징으로 하는 도어 핸들.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 댐퍼의 동일 축선상에 상기 도어 핸들의 조작용 핸들과 거의 동일한 질량의 균형추가 설치된 것을 특징으로 하는 도어 핸들.
  7. 차량용 도어 핸들에 있어서,
    차량용 도어 패널의 고정축에 회전 가능하게 부착된 암과,
    상기 암의 일측에 형성된 조작용 핸들과,
    상기 고정축에 부착된 제 1 기어와,
    상기 암의 타측에 부착되며, 상기 제 1 기어보다도 적은 톱니수로 형성되어 제 1 기어와 맞물리고, 암의 회전에 의해서 제 1 기어를 통해서 회전력이 전달되는 제 2 기어와,
    상기 제 2 기어에 연결된 회전축을 구비하는 댐퍼를 가지는 것을 특징으로 하는 도어 핸들.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 댐퍼가 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 기재된 댐퍼인 것을 특징으로 하는 도어 핸들.
  9. 청구항 7 또는 청구항 8에 있어서,
    상기 댐퍼의 동일 축선상에 상기 도어 핸들의 조작용 핸들과 거의 동일한 질량의 균형추가 설치된 것을 특징으로 하는 도어 핸들.
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