KR101085017B1 - 감쇠력이 조절되는 오일힌지 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내부에 오일이 봉입되어 있으며, 회전력을 감쇠시키는 감쇠력의 조절이 가능한 감쇠력이 조절되는 오일힌지에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 내부에 원통형태의 수용공간을 형성하며 일측이 개구된 힌지바디, 상기 힌지바디의 개구된 부분에 결합되어 수용공간을 폐쇄하는 힌지커버, 상기 힌지바디와 힌지커버의 중앙부위를 회전가능하게 관통하며 상기 수용공간과의 사이에 오일이 채워되는 오일챔버를 형성하는 힌지 샤프트, 상기 힌지 샤프트로부터 상기 수용공간의 내측벽을 향하여 상기 힌지 샤프트를 따라 형성되어 상기 힌지 샤프트의 회전에 따라 오일 챔버내에서 상기 힌지 샤프트를 축으로 회전되면서 상기 오일 챔버내의 오일을 밀어내는 베인, 상기 베인에 의해 밀려지는 오일이 유동되는 바이패스 유로, 상기 바이패스 유로의 개도를 조절하는 조절밸브를 포함하여 이루어지는 감쇠력이 조절되는 오일힌지가 제공된다.

Description

감쇠력이 조절되는 오일힌지{Oil Hinge for Adjustable Damping Force}

본 발명은 힌지에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 내부에 오일이 봉입되어 있으며, 회전력을 감쇠시키는 감쇠력의 조절이 가능한 감쇠력이 조절되는 오일힌지에 관한 것이다.

근래에 건강에 대한 관심이 늘어나면서 도 1에 도시된 바와 같은 운동기구의 사용이 늘어나고 있다.

도 1은 일반적인 롤링 웨이스트 기구를 도시한 도면이다.

사용자가 상기 롤링 웨이스트(10)의 발판(20)에 올라선 뒤에 손잡이(30)를 잡고 발판(20) 및 발판(20)을 지지하며 본체(12)에 힌지결합된 지지로드(22)을 좌/우로 회전시키는 운동기구로서 심폐기능강화 및 옆구리 근육을 강화시킬 수 있다.

그 외에도 다양한 형상과 기능의 운동기구가 제작되어 사용자가 원하는 신체부위를 강화시킬 수 있도록 운용되고 있다.

한편, 일반적으로 운동기구는 무게추를 더 단다던지 하여 작동시 작용하는 부하량을 조절하게끔 하여 서로 다른 근력을 가진 다양한 사용자가 최적의 부하량으로 운동할 수 있도록 제작되는데, 상기와 같은 롤링 웨이스트 등의 운동기구는 그 회전력에 저항을 준다거나 또는 저항을 조절할 수 있는 장치가 구비되어 있지 않아 자기 신체에 맞는 최적의 부하량을 조절할 수 없는 문제점이 있다.

이를 해결하기 위해서는 운동하는 부분, 특히 회전운동하는 부분의 회전력을 감쇠할 수 있는 힌지를 사용할 수 있다.

종래의 회전력을 감쇠시키는 힌지는 크게 스프링 등의 탄성부재를 이용하는 탄성부재 방식과, 점성유체를 사용하여 감쇠력을 부여하는 점성유체 방식으로 구분될 수 있다.

이중 탄성부재 방식은 사용횟수가 늘어남에 따라 탄성부재의 탄성력이 약해져서 감쇠력을 일정하게 유지할 수 없는 문제점이 있었다.

한편, 점성유체 방식을 사용하는 방식은 힌지 내부에 오일을 봉입한 후 힌지의 축이 회전될 때 봉입된 오일에 의한 저항에 의해 회전력이 감쇠되도록 이루어진다. 하지만, 이러한 점성유체 방식을 사용하는 힌지 또한 그 감쇠력을 조절할 수 있는 기능은 없어 운동기구의 사용에는 적합하지 않다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 회전운동시 마찰 또는 유체의 점성에 의해 감쇠력이 조절되어 사용자가 운동기구를 사용할 때 그 작동에 필요한 힘을 조절할 수 있어 사용자에게 맞는 최적의 부하량을 조절할 수 있는 감쇠력이 조절되는 오일힌지를 제공하는 것을 과제로 한다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 내부에 원통형태의 수용공간을 형성하며 일측이 개구된 힌지바디, 상기 힌지바디의 개구된 부분에 결합되어 수용공간을 폐쇄하는 힌지커버, 상기 힌지바디와 힌지커버의 중앙부위를 회전 가능하게 관통하며 상기 수용공간과의 사이에 오일이 채워지는 오일챔버를 형성하는 힌지 샤프트, 상기 힌지 샤프트로부터 상기 수용공간의 내측벽을 향하여 상기 힌지 샤프트를 따라 형성되어 상기 힌지 샤프트의 회전에 따라 오일 챔버내에서 상기 힌지 샤프트를 축으로 회전되면서 상기 오일 챔버내의 오일을 밀어내는 베인, 상기 베인에 의해 밀려지는 오일이 유동되는 바이패스 유로, 상기 바이패스 유로의 개도를 조절하는 조절밸브를 포함하여 이루어지는 감쇠력이 조절되는 오일힌지를 제공한다.

그리고, 상기 수용공간의 내측벽으로부터 상기 힌지 샤프트를 향해 상기 수용공간 내측벽의 높이를 따라 형성되며 상기 베인에 의해 밀려지는 상기 오일 챔버 내의 오일의 이동을 차단하며 상기 베인의 회전 범위를 제한하는 차단블록이 더 구비되고, 상기 바이패스 유로는, 상기 차단블록의 일측과 타측을 연통시키도록 구비될 수 있다.

상기 바이패스 유로는, 상기 힌지바디 내부에 형성될 수 있다.

상기 조절밸브는 상기 바이패스 유로를 관통하도록 형성되는 인스톨 홈, 상기 인스톨 홈 내측에 위치되는 스프링, 상기 스프링에 의해 탄성지지되도록 상기 인스톨 홈 내측에 위치되며, 상기 인스톨 홈 내측에서의 위치에 따라 상기 바이패스 유로와 연통된 부분의 개도를 조절하는 밸브바디, 상기 인스톨 홈의 개구된 부분에 치합되어 상기 인스톨 홈을 폐쇄하면서 회전량에 따라 상기 인스톨 홈 내부 또는 외측 방향으로 이동하여 상기 밸브바디를 상기 스프링에 의해 탄성지지되는 편의 반대편에서 지지하는 조절나사를 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 밸브바디는, 상부 플랜지와 하부 플랜지를 포함하여 형성되며, 상기 상부 플랜지와 하부 플랜지의 사이에 구비되어 상기 인스톨 홈 내면에 밀착되도록 이루어지는 오링을 포함하여 이루어질 수 있다.

본 발명의 감쇠력이 조절되는 오일 힌지에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 힌지를 회전시키기 위한 감쇠력을 조절할 수 있으므로, 본 발명의 감쇠력이 조절되는 오일 힌지가 적용된 운동기구의 사용자가 자신의 체력 또는 근력에 맞도록 운동부하를 조절할 수 있는 장점이 있으며, 감쇠력을 조절하기 위한 별도의 구성이 필요하지 않으므로 운동기구의 구성이 간단해져 제작이 간편하고 고장의 위험성이 줄어들며 무게가 가벼워지는 장점이 있다.

둘째, 오일의 점성에 따른 유동저항을 이용하여 힌지의 회전 감쇠력을 조절하는 방식이므로, 작동횟수나 시간이 흐름에 따라 감쇠력이 열화되지 않으므로, 감쇠력을 일정하게 유지할 수 있어 유지보수가 간편하다는 장점이 있다.

셋째, 운동기구뿐만 아니라 소정각도 힌지결합되는 경첩이나 도어 및 축회전 부분에 공통적으로 사용될 수 있으므로, 그 적용범위가 매우 넓다는 장점이 있다.

도 1은 일반적인 롤링 웨이스트 운동기구를 도시한 사시도;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 감쇠력이 조절되는 오일힌지를 도시한 사시도;
도 3은 도 2의 힌지바디의 내측을 도시한 사시도;
도 4는 도 2의 오일힌지의 힌지바디를 삭제하고 도시한 사시도;
도 5는 도 1의 단면 사시도;
도 6은 도 1의 바이패스 유로 및 조절밸브가 위치된 부분의 단면을 도시한 단면 사시도;
도 7은 도 1의 단면도;
도 8은 도 1의 조절밸브를 도시한 사시도 이다.

이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.

본 실시예에 따른 감쇠력이 조절되는 오일힌지는 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이, 힌지 바디(210)와 힌지커버(220) 및 힌지 샤프트(230)와 베인(240), 바이패스 유로(260)와 조절밸브(270)를 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 힌지 바디(210)는 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 오일힌지(200)의 전체적인 외형을 이루며, 내부에 원통형태로 이루어진 수용공간(212)이 형성되고 일측이 개구되도록 이루어진다. 또한, 상기 힌지 바디(210)의 중앙부에는 후술하는 힌지 샤프트(230)가 관통되는 구멍(215)이 형성된다.

그리고, 상기 힌지커버(220)는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 힌지 바디(210)의 개구된 부분에 결합되어 수용공간(212)을 폐쇄하는 구성요소이다. 상기 힌지커버(220)의 중앙부에도 후술하는 힌지 샤프트(230)가 관통되는 구멍이 형성된다.

상기 힌지 샤프트(230)는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 힌지 바디(210)와 힌지커버(220)의 중앙부분을 회전 가능하게 관통하며, 상기 힌지 바디(210)의 수용공간(212) 내측벽과 상기 힌지 샤프트(230)와의 사이에는 오일이 봉입되는 오일챔버(214)가 형성된다.

또한, 상기 힌지 샤프트(230)의 상기 힌지 바디(210) 및 힌지커버(220)와 결합되는 부분에는 상기 힌지 샤프트(230)를 회전 가능하게 결합시키면서 오일이 새지 않도록 밀폐하는 베어링(232)이 구비될 수 있다.

그리고, 베인(240)은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 힌지 샤프트(230)의 일측에 결합되며, 상기 힌지 샤프트(230)로부터 상기 수용공간(212)의 내측벽을 향하여 상기 힌지 샤프트(230)를 따라 연장된 형태로 이루어진다. 따라서, 상기 베인(240)은 상기 힌지 샤프트(230)의 회전을 따라 상기 힌지 샤프트(230)를 축으로 회전되며, 상기 베인(240)은 상기 수용공간(212)의 내측벽에 밀착됨으로써 상기 오일챔버(214) 내부의 오일을 밀어내도록 이루어진다.

그리고, 상기 바이패스 유로(260)는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 일단과 타단이 상기 오일챔버(214)와 연통되도록 이루어져 상기 베인(240)에 의해 밀려지는 오일이 상기 오일챔버(214) 외측으로 우회하여 유동되는 통로이다.

또한, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 수용공간(212) 내벽에서 상기 힌지 샤프트(230)를 향해 돌출 형성되는 차단블록(250)이 더 구비될 수 있다. 상기 차단블록(250)은 상기 베인(240)에 의해 밀려지는 오일이 계속 이동되는 것을 차단하도록 이루어진다. 또한, 상기 베인(240)의 회전범위 또한 상기 차단블록(250)의 위치 및 크기에 의해 제한된다.

여기서, 상기 바이패스 유로(260)는 상기 힌지 바디(210) 내부에 형성되며, 상기 차단블록(250)이 형성된 지점의 오일챔버(214)의 일측과 타측을 연통시키도록 이루어질 수 있다.

본 실시예에서, 상기 바이패스 유로(260)는 상기 힌지 바디(210) 내부에 형성되는 것을 예로 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 상기 차단블록(250)을 관통하여 형성되도록 이루어질 수도 있다.

설명의 편의를 위해, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 베인(240)이 시계반대 방향으로 회전한다고 했을 때, 상기 베인(240)의 전측과 차단블록(250) 사이의 공간을 제1오일챔버(216)라 칭하고, 상기 베인(240)의 후측과 차단블록(250) 사이의 공간을 제2오일챔버(218)라 칭하기로 한다.

즉, 상기 베인(240)이 시계반대방향으로 회전한다면, 상기 제1오일챔버(216)내의 오일은 상기 베인(240)에 의해 밀리는데, 상기 차단블록(250)으로 인해 상기 바이패스 유로(260)를 통해 제2오일챔버(218)로 유동되는 것이다. 물론, 상기 베인(240)이 시계방향으로 회전할 때에도 상기 바이패스 유로(260)를 통해 제2오일챔버(218)의 오일이 제1오일챔버(216)로 유동된다.

도 5 및 도 7의 도면에서는 상기 바이패스 유로(260)가 힌지 바디(210)의 외부까지 연통된 것으로 도시되었으나, 이는 상기 바이패스 유로(260)를 형성할 때 제작상 편의의 이유로 외측으로부터 뚫는 것이 용이하기 때문에 형성된 것이며, 상기 바이패스 유로(260)의 제작 후에는 별도의 재료로 폐쇄되어 바이패스 유로(260)를 지나는 오일이 새지 않도록 이루어진다.

한편, 상기 조절밸브(270)는 도 6 및 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 바이패스 유로(260)의 개도를 조절하여 상기 바이패스 유로(260)내에 유동되는 오일의 유동저항을 조절하도록 이루어진다.

즉, 상기 바이패스 유로(260)의 개도가 최대로 되면, 상기 오일의 유동저항이 최소가 되므로 감쇠력은 최소가 되며, 상기 바이패스 유로(260)의 개도가 최소가 되면 상기 오일의 유동저항이 최대가 되므로 감쇠력이 최대가 되는 것이다.

상기와 같은 조절밸브(270)는 인스톨 홈(272)과, 스프링(274) 및 밸브바디(275)와 조절나사(279)를 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 인스톨 홈(272)은 상기 바이패스 유로(260)를 관통하도록 이루어진다. 본 실시예에서 상기 바이패스 유로(260)가 상기 힌지 바디(210)에 형성되었으므로, 상기 인스톨 홈(272) 또한 상기 힌지 바디(210)에 형성되도록 이루어진다.

그리고, 상기 인스톨 홈(272)의 내부에 끝단에는 상기 인스톨 홈(272)의 길이방향으로 탄성력을 작용시키는 스프링(274)이 구비된다.

그리고, 상기 밸브바디(275)는 상기 스프링(274)에 의해 탄성지지되도록 상기 인스톨 홈(272)의 내부에 삽입된다.

상기 조절나사(279)는 상기 인스톨 홈(272)의 내부에 삽입되고, 상기 인스톨 홈(272)의 내주면과 치합되어 상기 인스톨 홈(272)을 밀폐하도록 이루어진다. 또한, 상기 조절나사(279)는 상기 밸브바디(275)가 상기 스프링(274)에 의해 탄성지지되는 편의 반대편에 위치되어 상기 밸브바디(275)를 지지하도록 이루어진다.

따라서, 상기 조절나사(279)는 회전방향 및 회전량에 따라 상기 인스톨 홈(272)의 내측 또는 외측방향으로 이동하여 상기 스프링(274)에 의해 지지되는 밸브바디(275)의 위치를 변화시키는 것이다.

또한, 상기 밸브바디(275)는 상부 플랜지(276)와 하부 플랜지(277) 및 상기 상부 플랜지(276)와 하부 플랜지(277)의 사이에 구비되는 오링(278)을 포함하여 이루어질 수 있다.

여기서, 상기 오링(278)은 상기 바이패스 유로(260)를 밀폐하기 충분한 두께 또는 높이로 이루어지는 것이 바람직하다.

즉, 상기 오링(278)이 구비된 밸브바디(275)가 조절나사(279) 및 스프링(274)에 의해 상기 인스톨 홈(272) 내부에서 이동되면서 상기 바이패스 유로(260)의 개도를 조절하는 것이다.

즉, 상기 오링(278)이 구비된 밸브바디(275)가 상기 인스톨 홈(272) 내부의 바이패스 유로(260)와 연통된 부분을 완전히 막으면 상기 바이패스 유로(260)가 완전히 막힘으로써 오일의 유동이 불가능해져 감쇠력이 최대가 되며, 상기 밸브바디(275)가 상기 인스톨 홈(272)의 바이패스 유로(260)와 연통된 부분을 완전히 벗어난 곳에 위치되면 상기 바이패스 유로(260)가 완전히 개방되게 되어 감쇠력이 최소가 되는 것이다.

따라서, 본 실시예에 따른 감쇠력이 조절되는 오일힌지(200)가 운동기구등의 힌지부분에 결합된다면 상기 조절나사(279)를 조절하는 것으로서 사용자의 체력 및 근력에 따라 회전운동의 감쇠력을 적절히 조절할 수 있어 사용자에게 적절한 운동부하를 제공할 수 있어 운동효과가 높아지는 효과를 기대할 수 있다.

물론, 본 발명은 운동기구에 적용되는 것에 한정되지 않으며, 도어 및 경첩 등 힌지가 적용될 수 있는 부분에는 모두 적용 가능하다.

이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.

200: 오일힌지 210: 힌지바디
212: 수용공간 214: 오일챔버
215: 구멍 216: 제1오일챔버
218: 제2오일챔버 220: 힌지커버
230: 힌지 샤프트 232: 베어링
240: 베인 250: 차단블록
260: 바이패스 유로 270: 조절밸브
272: 인스톨 홈 274: 스프링
275: 밸브바디 276: 상부 플랜지
277: 하부 플랜지 278: 오링

Claims (5)

1. 내부에 원통형태의 수용공간을 형성하며, 일측이 개구된 힌지바디;
   상기 힌지바디의 개구된 부분에 결합되어 수용공간을 폐쇄하는 힌지커버;
   상기 힌지바디와 힌지커버의 중앙부위를 회전가능하게 관통하며, 상기 수용공간과의 사이에 오일이 채워지는 오일챔버를 형성하는 힌지 샤프트;
   상기 힌지 샤프트로부터 상기 수용공간의 내측벽을 향하여 상기 힌지 샤프트를 따라 형성되어 상기 힌지 샤프트의 회전에 따라 오일 챔버내에서 상기 힌지 샤프트를 축으로 회전되면서, 상기 오일 챔버내의 오일을 밀어내는 베인;
   상기 베인에 의해 밀려지는 오일이 유동되는 바이패스 유로;
   상기 바이패스 유로의 개도를 조절하는 조절밸브;
   를 포함하여 이루어지는 감쇠력이 조절되는 오일힌지.
2. 제1항에 있어서,
   상기 수용공간의 내측벽으로부터 상기 힌지 샤프트를 향해 상기 수용공간 내측벽의 높이를 따라 형성되며, 상기 베인에 의해 밀려지는 상기 오일 챔버 내의 오일의 이동을 차단하며 상기 베인의 회전 범위를 제한하는 차단블록이 더 구비되고,
   상기 바이패스 유로는,
   상기 차단블록의 일측과 타측을 연통시키도록 구비되는 것을 특징으로 하는 감쇠력이 조절되는 오일힌지.
3. 제1항에 있어서,
   상기 바이패스 유로는,
   상기 힌지바디 내부에 형성되는 것을 특징으로 하는 감쇠력이 조절되는 오일힌지.
4. 제1항에 있어서,
   상기 조절밸브는
   상기 바이패스 유로를 관통하도록 형성되는 인스톨 홈;
   상기 인스톨 홈 내측에 위치되는 스프링;
   상기 스프링에 의해 탄성지지되도록 상기 인스톨 홈 내측에 위치되며, 상기 인스톨 홈 내측에서의 위치에 따라 상기 바이패스 유로와 연통된 부분의 개도를 조절하는 밸브바디;
   상기 인스톨 홈의 개구된 부분에 치합되어 상기 인스톨 홈을 폐쇄하면서, 회전량에 따라 상기 인스톨 홈 내부 또는 외측 방향으로 이동하여 상기 밸브바디를 상기 스프링에 의해 탄성지지되는 편의 반대편에서 지지하는 조절나사;
   를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 감쇠력이 조절되는 오일힌지.
5. 제4항에 있어서,
   상기 밸브바디는,
   상부 플랜지와 하부 플랜지를 포함하여 형성되며,
   상기 상부 플랜지와 하부 플랜지의 사이에 구비되어 상기 인스톨 홈 내면에 밀착되도록 이루어지는 오링을 포함하여 이루어질 것을 특징으로 하는 감쇠력이 조절되는 오일힌지.

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