KR20190124943A - 변개 개폐를 위한 구동모듈 어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 변개 개폐를 위한 구동모듈 어셈블리를 개시한 것으로, 이러한 본 발명은 변개의 폐동작시에만 구동하는 것으로, 변개가 자중에 의해 자유 낙하시 그 변개의 닫힘 속도를 조절하고, 회전자에 적용되는 편심날개를 통해 회전 토크에 대응하여 강도 보강이 이루어질 수 있도록 하면서, 변개의 개폐에 따른 전력 소비를 줄이도록 한 것이다.

Description

변개 개폐를 위한 구동모듈 어셈블리{Drive module assembly for opening and closing cover}

본 발명은 변좌 덮개(이하 '변개' 라함)를 개폐시키도록 구동하는 구동모듈 어셈블리에 관한 것이다.

일반적으로 온수세정기는 세정 변좌를 일컫는 것으로, 호텔, 여관 등의 숙박업소는 물론 일반 가정 내 배변 설비인 좌변기에 설치되어 용변 후 적정 수압의 세정 수로 항문 및 그 주변을 세정함으로써, 휴지를 사용하지 않고도 뒷 처리를 할 수 있도록 하여 주는 일종의 위생 설비이다.

이러한 온수세정기는 세정수를 공급받아 일정 온도로 가열/저장하는 온수탱크와, 상기 온수탱크로부터 세정수를 공급받아 사용자의 항문 및 국부를 세정하는 세정노즐과, 상기 세정노즐을 전후로 동작시키는 구동장치 등으로 구성된다.

그리고, 사용자가 앉을 수 있도록 회동되는 변좌와, 상기 변좌를 덮는 변개가 구비되며, 상기 변개는 구동모듈(또는 개폐유닛)에 의해 자동으로 개폐되는 것으로서, 이는 일본특허공보 제3588712호(이하, '선행기술' 이라함)에 설명되어 있다.

즉, 선행기술은 기어부(선행기술의 도면부호 61)와 댐퍼기어(선행기술의 도면부호 24)의 기어 치(齒, 선행기술의 도면부호 [24a,24b],[61a,61b])가 서로 걸림이 해제되었을 때 개폐부재(변개)를 자중으로 완충수단(선행기술의 도면부호 4)에 의한 완충 작용을 받으면서 폐동작이 가능한 것이다.

그러나, 상기 선행기술은 기어부와 댐퍼기어의 기어 치(齒)가 단순하면서 기어 치의 걸림 상태가 불완전하므로, 동작 연동의 신뢰성이 저하되는 구조적인 단점을 가진 것이다.

일본특허공보 제3588712호(등록일 2004.08.27)

본 발명의 해결하고자 하는 과제는, 변개를 개폐하도록 구동하는 구동모듈을 구성함에 있어, 구동모듈이 변개의 폐동작시에만 구동될 수 있도록 하는 변개 개폐를 위한 구동모듈 어셈블리를 제공하려는 것이다.

본 발명의 해결하고자 하는 다른 과제는, 변개가 자중에 의해 일정위치까지 자유 낙하시, 변개 축에 연동된 완충부에 의해 닫힘 속도가 조절되도록 하려는 것이다.

본 발명의 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 구동모듈에 포함된 회전자에 편심 날개를 구성하여, 회전 토크에 의한 회전자의 부품 강도를 보강하려는 것이다.

본 발명의 변개 개폐를 위한 구동모듈 어셈블리는, 하우징; 상기 하우징의 일면에 결합되며, 구동축을 가지는 구동 모터; 상기 하우징내에서 상기 구동축에 결합되며, 상기 구동 모터에 의해 회전하는 구동 기어; 외주면 일부 구간에 한정하여 형성되는 피동 기어와 상기 구동 기어의 기어 맞물림으로 회전하고, 내면측에는 마주하는 한 쌍의 걸림쇠를 돌출 형성한 회전체; 변개의 축부에 결합되며 상기 걸림쇠에 의해 1차 회전하고 상기 변개의 자중에 의해 2차 자유 회전하는 회전자; 를 포함하고, 상기 회전체의 내면측에는 상기 변개가 자중에 의해 자유 낙하시 상기 회전자의 2차 자유 회전을 가이드하는 자유회전구간을 형성하는 것이다.

또한, 상기 하우징 일면에는 상기 변개가 자중에 의해 자유 낙하시 충격을 완화하면서 상기 변개의 닫힘 속도를 조절하는 완충 장치를 연결하되, 상기 축부는 상기 완충장치에 연결하는 것이다.

또한, 상기 완충 장치는 내부에 오일이 충진된 댐퍼인 것이다.

또한, 상기 회전자는, 상기 축부의 결합을 위한 축홀을 형성하고, 상기 축홀의 사선 중심라인으로부터 벗어난 제 1 방향 및 상기 제 1 방향과 반대되는 제 2 방향으로는 편심된 한 쌍의 편심 날개를 형성하는 것이다.

또한, 상기 하우징에는, 상기 구동 기어와 기어 맞물림되는 상기 피동 기어 끝단부가 접촉시 상기 회전체의 회전을 제한하는 회전 차단부를 형성하는 것이다.

또한, 상기 회전자의 2차 자유 회전은 상기 회전 차단부에 의해 상기 회전체의 회전이 제한될 때, 상기 변개의 자중에 의해 상기 자유회전구간을 따라 이루어지는 것이다.

또한, 상기 변개의 자중에 의한 상기 회전자의 2차 자유 회전 시작 각도는 변좌를 기준으로 상방으로 55°∼65°범위내인 것이다.

이와 같이, 본 발명은 변개의 폐동작시에만 구동하는 것으로, 변개가 자중에 의해 자유 낙하시 그 변개의 닫힘 속도를 조절하고, 회전자에 적용되는 편심 날개를 통해 회전 토크에 대응하여 강도 보강이 이루어질 수 있도록 하면서, 변개의 개폐에 따른 전력 소비를 줄이는 효과를 기대할 수 있는 것이다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시 예로 구동모듈 어셈블리의 구조를 보인 정면 사시도.
도 2는 본 발명의 실시 예로 구동모듈 어셈블리의 구조를 보인 배면 사시도.
도 3은 본 발명의 실시 예로 구동모듈 어셈블리의 구조를 보인 분해사시도.
도 4는 본 발명의 실시 예로 회전자의 구조를 보인 평면 개략도.
도 5는 본 발명의 실시 예로 변개의 열림 상태를 보인 측면 개략도.
도 6은 본 발명의 실시 예로 구동모터에 의해 변개가 닫혀지는 상태를 보인 측면 개략도.
도 7은 본 발명의 실시 예로 변개의 자중에 의해 자유 낙하하여 닫힘된 상태를 보인 측면 개략도.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명 기술적 사상의 실시 예에 있어서 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명 기술적 사상의 실시 예에 있어서 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.

본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 본 명세서에서 기술하는 실시 예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 필요한 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 영역은 라운드 지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 장치의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다.

명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 따라서, 동일한 참조 부호 또는 유사한 참조 부호들은 해당 도면에서 언급 또는 설명되지 않았더라도, 다른 도면을 참조하여 설명될 수 있다. 또한, 참조 부호가 표시되지 않았더라도, 다른 도면들을 참조하여 설명될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예로 구동모듈 어셈블리의 구조를 보인 정면 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예로 구동모듈 어셈블리의 구조를 보인 배면 사시도이며, 도 3은 본 발명의 실시예로 구동모듈 어셈블리의 구조를 보인 분해사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예로 회전자의 구조를 보인 평면 개략도를 도시한 것이다.

첨부된 도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 변개 개폐를 위한 구동모듈 어셈블리는, 온수 세정기에 설치되는 하우징(10)에 구동 모터(20), 구동 기어(30), 회전체(40), 회전자(50)를 구성하여둔 것이다.

상기 하우징(10)은 제 1 영역(A1)과 제 2 영역(A2)으로 분할되는 것으로, 상기 제 1 영역(A1)에는 상기 구동 모터(20) 및 상기 구동 기어(30)가 배치되고, 상기 제 2 영역(A2)에는 상기 회전체(40)와 상기 회전자(50)는 물론, 변개(100)의 축부(200)가 배치되는 것이다.

여기서, 상기 하우징(10)의 제 1 및 제 2 영역(A1, A2)은 타면이 개방된 개구부를 가지며, 상기 개구부는 덮개(11)에 의해 밀폐되도록 구성되지만, 상기 구동축(21)과 상기 축부(200)의 관통을 위한 관통구(11a, 11b)를 형성하여둔 것이다.

한편, 상기 하우징(10)의 제 2 영역(A2)에는 상기 구동 기어(20)와 기어 맞물림되는 후술하는 피동기어(41)의 끝단이 접촉될 때, 상기 회전체(40)의 회전을 제한하는 회전 차단부(12, 12')를 형성하도록 하였다.

즉, 상기 회전 차단부(12, 12')는 상기 구동 기어(20)가 상기 피동 기어(41)의 양끝단에 위치하여 기어 맞물림 상태를 유지할 때, 상기 피동 기어(41)의 일측 또는 타측이 접촉될 수 있도록 하는 것이며, 이에 따라 상기 피동 기어(41)는 물론 이를 형성한 회전체(40)의 회전이 제한될 수 있는 것이다.

상기 구동 모터(20)는 상기 변개(100)의 1차적인 초기 닫힘 동작을 위해 구동하는 것으로, 상기 하우징(10)의 일면에 결합되며, 상기 구동 모터(20)의 구동축(21)은 상기 하우징(10)의 일면에서 상기 하우징(10)의 제 1 영역(A1)내에 형성되는 것이다.

상기 구동 기어(30)는 상기 구동축(21)에 결합되며, 상기 구동축(21)에 의해 회전하는 것이다.

상기 회전체(40)는 상기 변개(100)의 1차적인 초기 닫힘 동작을 상기 구동기어(30)와 연동하여 회전하는 것으로, 외주면 일부 구간에 한정하여 상기 구동기어(30)와 기어 맞물림되는 피동기어(41)가 형성되고, 내면측에는 마주하는 한 쌍의 걸림쇠(42, 42')를 돌출 형성하여둔 것이다.

여기서, 상기 걸림쇠(42, 42')는 상기 회전체(40)가 상기 구동 기어(30)와 기어 맞물림된 상기 피동 기어(41)에 의해 회전시, 상기 피동 기어(41)가 형성된 길이만큼 동일한 회전 궤적을 가지면서 회전하여 상기 회전자(50)를 1차 회전시킬 수 있는 것이다.

이때, 상기 걸림쇠(42, 42')를 기준으로 상기 회전체(40)의 내면측은 자유회전구간(43)이 형성되는데, 상기 자유회전구간(43)은 상기 회전 차단부(12)에 의해 상기 피동 기어(41)의 회전이 제한될 때, 상기 변개(100)의 자중에 의해 자유 낙하하여 닫힘 동작을 할 때 상기 회전자(50)가 2차 자유 회전을 가이드하는 것이다.

즉, 상기 회전자(50)는 상기 걸림쇠(42, 42')에 의해 상기 피동 기어(41)의 형성된 길이만큼 1차 강제 회전한 이후에, 상기 피동 기어(41)가 상기 회전 제한부(12)에 의해 회전이 제한될 때 상기 자유회전구간(43)에서 상기 변개(100)의 자중에 의해 2차 자유 회전이 이루어질 수 있는 것이다.

이에 따라, 상기 회전자(50)는 상기 변개(100)의 상기 축부(200)에 결합될 수 있는 것이고, 따라서 상기 회전자(50)에는 상기 축부(200)의 결합을 위한 축홀(51)이 형성됨은 물론, 상기 축홀(51)의 사선 중심라인(L1)으로부터 벗어난 제 1 방향(P1) 및 상기 제 1 방향(P1)과 반대되는 제 2 방향(P2)으로는 상기 걸림쇠(42, 42')와 접촉이 가능한 편심된 한 쌍의 편심날개(52, 52')를 형성하여둔 것이다.

여기서, 상기 회전자(50)에 한 쌍의 상기 편심 날개(52, 52')를 형성하는 것은 회전 토크에 의한 강도를 보강하기 위한 목적도 있다.

즉, 상기 편심 날개(52, 52')에 상기 걸림쇠(42, 42')가 접촉할 때, 상기 편심 날개(52, 52')에는 상기 구동 모터(20)의 구동력이 구동 기어(30)와 피동 기어(41) 및 걸림쇠(42, 42')를 통해 전달되는 일정량의 회전 토크가 가해질 수 있으며, 이에 상기 구동력에 의한 회전 토크에 대응하는 강도를 가질 수 있는 것이다.

그리고, 상기 회전체(40)의 내면측에 형성되는 상기 자유회전구간(43)에서 상기 변개(100)가 자중에 의해 자유 낙하시, 상기 변개(100)의 자중에 의한 상기 회전자(50)의 2차 자유 회전 시작 각도(θ)는 첨부된 도 6에서와 같이 변좌(300)를 기준으로 상방으로 55°∼65°범위내에서 이루어질 수 있는 것이다.

즉, 상기 구동 기어(30)에 의해 상기 피동 기어(41)의 일측 끝단이 하우징(10)에 형성된 회전 제한부(12)에 접촉하면, 상기 변좌(300)를 기준으로 상기 변개(100)가 상방으로 55°∼65°범위내의 각도(θ)에 위치하는 것이고, 따라서 상기 회전체(40)의 편심 날개(52, 52')는 상기 자유회전구간(43)에서 상기 변개(100)의 자중에 의해 2차 자유 회전이 가능하게 되며, 이에 따라 상기 변개(100)는 자중에 의한 자유 낙하를 통해 2차적인 닫힘 동작이 이루어질 수 있는 것이다.

한편, 본 발명의 다른 실시 예로서, 상기 하우징(10) 일면에는 상기 변개(100)가 자중에 의해 자유 낙하시 충격을 완화하면서 상기 변개(100)의 닫힘 속도를 조절하기 위해 내부에 오일이 충진된 댐퍼로 이루어진 완충 장치(60)를 연결할 수 있으며, 이 경우 상기 완충 장치(60)에는 상기 변개(100)의 축부(200)가 연결될 수 있는 것이다.

이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 변개 개폐를 위한 구동모듈 어셈블리는 첨부된 도 1 내지 도 7에서와 같이, 우선 첨부된 도 5에서와 같이 열림 상태를 유지하는 변개(100)의 닫힘 동작을 위해 1차적으로 구동 모터(20)가 구동하면, 상기 구동 모터(20)의 구동에 따른 회전 구동력이 구동축(21) 및 이에 결합된 구동 기어(30)에 전달되어, 상기 구동 기어(30)가 회전하게 된다.

그러면, 상기 구동 기어(30)와 기어 맞물림된 피동기어(41)가 회전하고, 상기 피동 기어(41)를 외주면 일부 구간에 한정하여 형성시킨 회전체(40)의 회전이 가능하게 된다.

그리고, 상기 회전체(40)의 내면측에는 서로 마주하는 한 쌍의 걸림쇠(42, 42')가 형성되어 있으므로, 상기 걸림쇠(42, 42')는 회전자(50)에 형성되는 한 쌍의 편심 날개(52, 52')에 접촉하여, 상기 편심 날개(52, 52')를 회전시키게 되고, 이에 따라 상기 편심날개(52, 52')를 형성한 회전자(50)가 회전하게 된다.

이때, 상기 회전자(50)의 축홀(51)에는 변개(100)의 축부(200)가 결합되어 있으므로, 상기 회전자(50)의 회전에 따라 상기 축부(200)가 연동하게 되면서, 상기 축부(200)에 연결되는 변개(100)는 첨부된 도 6에서와 같이 1차적으로 강제적인 닫힘 동작이 이루어질 수 있는 것이다.

한편, 상기와 같이 변개(100)가 1차적으로 강제적인 닫힘 동작이 이루어지는 상태에서, 상기 회전체(40)의 외주면에 형성되는 피동기어(41)의 일측 끝단이 하우징(10)에 형성되는 회전 제한부(12)에 접촉하면, 상기 회전체(40)는 더 이상이 회전이 불가능하게 된다.

그러면, 상기 변개(100)는 자중에 의한 자유 낙하를 통해 2차적인 닫힘 동작이 가능하게 되는 것이다.

즉, 상기 구동 기어(30)에 의해 회전 이동하는 상기 피동 기어(41)의 일측 끝단이 하우징(10)의 회전 제한부(12)에 접촉할 때, 첨부된 도 6에서와 같이 변좌(300)를 기준으로 상기 변개(100)는 상방으로 55°∼65°범위내의 각도(θ)에 위치하게 되므로, 상기 변개(100)의 자중에 의해 축부(200)가 회전하고, 상기 축부(200)의 회전에 따라 회전자(50)가 회전시, 상기 회전자(50)에 형성되는 한 쌍의 편심 날개(52, 52')는 상기 회전체(40)의 내면측에 형성되는 자유회전구간(43)을 따라 자유 회전하게 됨으로써, 첨부된 도 7에서와 같이 변좌(300)로 상기 변개(100)는 자중을 이용하여 2차적인 닫힘 동작이 이루어질 수 있는 것이다.

여기서, 상기 변개(100)의 축부(200)에는 내부에 오일이 충진된 댐퍼와 같은 완충 장치(60)가 연결될 수 있는데, 이 경우 상기 변개(100)가 자중에 의한 자유 낙하하여 2차적인 닫힘 동작시, 상기 축부(200)를 제어하여 상기 변개(100)의 자유 낙하에 따른 충격을 완화시키면서 상기 변개(100)의 닫힘 속도를 제어할 수 있고, 이에 따라 자중에 의해 상기 변개(100)가 자유 낙하하여 변좌(300) 위를 덮을 때 발생하는 충격 소음을 방지할 수 있게 되는 것이다.

이상에서 본 발명의 변개 개폐를 위한 구동모듈 어셈블리에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

따라서, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

10; 하우징 11; 덮개
11a,11b; 관통구 12,12'; 회전 차단부
20; 구동 모터 21; 구동축
30; 구동 기어 40; 회전체
41; 피동 기어 42, 42'; 걸림쇠
50; 회전자 51; 축홀
52, 52'; 편심 날개 60; 완충 장치
100; 변개 200; 축부
300; 변좌

Claims (7)

1. 하우징; 상기 하우징의 일면에 결합되며, 구동축을 가지는 구동모터; 상기 하우징내에서 상기 구동축에 결합되며, 상기 구동모터에 의해 회전하는 구동기어; 외주면 일부 구간에 한정하여 형성되는 피동기어와 상기 구동기어의 기어 맞물림으로 회전하고, 내면측에는 마주하는 한 쌍의 걸림쇠를 돌출 형성한 회전체; 변개의 축부에 결합되며 상기 걸림쇠에 의해 1차 회전하고 상기 변개의 자중에 의해 2차 자유 회전하는 회전자; 를 포함하고,
   상기 회전체의 내면측에는 상기 변개가 자중에 의해 자유 낙하시 상기 회전자의 2차 자유 회전을 가이드하는 자유회전구간을 형성하는 것을 특징으로 하는 변개 개폐를 위한 구동모듈 어셈블리.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 하우징 일면에는 상기 변개가 자중에 의해 자유 낙하시 충격을 완화하면서 상기 변개의 닫힘 속도를 조절하는 완충장치를 연결하되, 상기 축부는 상기 완충장치에 연결하는 것을 특징으로 하는 변개 개폐를 위한 구동모듈 어셈블리.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 완충장치는 내부에 오일이 충진된 댐퍼인 것을 특징으로 하는 변개 개폐를 위한 구동모듈 어셈블리.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 회전자는, 상기 축부의 결합을 위한 축홀을 형성하고, 상기 축홀의 사선 중심라인으로부터 벗어난 제 1 방향 및 상기 제 1 방향과 반대되는 제 2 방향으로는 편심된 한 쌍의 편심날개를 형성하는 것을 특징으로 하는 변개 개폐를 위한 구동모듈 어셈블리.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 하우징에는,
   상기 구동기어와 기어 맞물림되는 상기 피동기어의 끝단이 접촉시 상기 회전체의 회전을 제한하는 회전 차단부; 를 형성하는 것을 특징으로 하는 변개 개폐를 위한 구동모듈 어셈블리.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 회전자의 2차 자유 회전은 상기 회전 차단부에 의해 상기 회전체의 회전이 제한될 때, 상기 변개의 자중에 의해 상기 자유회전구간을 따라 이루어지는 것을 특징으로 하는 변개 개폐를 위한 구동모듈 어셈블리.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 변개의 자중에 의한 상기 회전자의 2차 자유 회전 시작 각도는 변좌를 기준으로 상방으로 55°∼65°범위내인 것을 특징으로 하는 변개 개폐를 위한 구동모듈 어셈블리.

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