KR101718721B1 - 피스톤과 하우징 내면의 이격거리 조절 형태의 힌지댐퍼 및 힌지장치 - Google Patents

피스톤과 하우징 내면의 이격거리 조절 형태의 힌지댐퍼 및 힌지장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101718721B1
KR101718721B1 KR1020160002420A KR20160002420A KR101718721B1 KR 101718721 B1 KR101718721 B1 KR 101718721B1 KR 1020160002420 A KR1020160002420 A KR 1020160002420A KR 20160002420 A KR20160002420 A KR 20160002420A KR 101718721 B1 KR101718721 B1 KR 101718721B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
housing
piston
distance
viscoelastic fluid
hinge
Prior art date
Application number
KR1020160002420A
Other languages
English (en)
Inventor
함대영
용석필
최정흠
Original Assignee
주식회사 케이오비에이
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 케이오비에이 filed Critical 주식회사 케이오비에이
Priority to KR1020160002420A priority Critical patent/KR101718721B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101718721B1 publication Critical patent/KR101718721B1/ko

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E05LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05FDEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION; CHECKS FOR WINGS; WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
    • E05F5/00Braking devices, e.g. checks; Stops; Buffers
    • E05F5/06Buffers or stops limiting opening of swinging wings, e.g. floor or wall stops
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E05LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05DHINGES OR SUSPENSION DEVICES FOR DOORS, WINDOWS OR WINGS
    • E05D11/00Additional features or accessories of hinges
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E05LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05DHINGES OR SUSPENSION DEVICES FOR DOORS, WINDOWS OR WINGS
    • E05D7/00Hinges or pivots of special construction
    • E05D7/0009Adjustable hinges
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E05LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05FDEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION; CHECKS FOR WINGS; WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
    • E05F3/00Closers or openers with braking devices, e.g. checks; Construction of pneumatic or liquid braking devices
    • E05F3/14Closers or openers with braking devices, e.g. checks; Construction of pneumatic or liquid braking devices with fluid brakes of the rotary type
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E05LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05FDEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION; CHECKS FOR WINGS; WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
    • E05F3/00Closers or openers with braking devices, e.g. checks; Construction of pneumatic or liquid braking devices
    • E05F3/20Closers or openers with braking devices, e.g. checks; Construction of pneumatic or liquid braking devices in hinges
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E05LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05FDEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION; CHECKS FOR WINGS; WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
    • E05F5/00Braking devices, e.g. checks; Stops; Buffers
    • E05F5/02Braking devices, e.g. checks; Stops; Buffers specially for preventing the slamming of swinging wings during final closing movement, e.g. jamb stops

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Fluid-Damping Devices (AREA)
  • Pivots And Pivotal Connections (AREA)

Abstract

본 발명에 따른 피스톤과 하우징 내면의 이격거리 조절 형태의 힌지댐퍼는 내부에 점탄성유체가 충전되며 일측에 슬라이딩 관통홀이 구비된 하우징, 하우징 내부에 구비된 피스톤헤드 및 일측이 피스톤헤드와 결합되고 타측은 슬라이딩 관통홀을 통과하여 하우징 외부로 노출된 피스톤로드를 포함하며, 하우징의 길이방향을 따라 왕복운동하는 피스톤 및 피스톤로드의 타측에 구비되어 왕복운동을 회전운동으로, 축회전운동을 왕복운동으로 상호 변환하는 변환모듈을 포함하며, 피스톤헤드와 하우징의 내면은 일정한 이격거리를 유지하며, 이격거리는 피스톤헤드의 왕복운동에 따른 점탄성유체의 복원력이 최대가 되는 제1영역 또는 점탄성유체의 복원력이 최소가 되는 제2영역 중 어느 한 영역에서의 이격거리보다 중간영역에서의 이격거리가 더 좁은 것을 특징으로 한다.

Description

피스톤과 하우징 내면의 이격거리 조절 형태의 힌지댐퍼 및 힌지장치{A HINGE DAMPER AND A HINGE APPARATUS HAVING GAP BETWEEN PISTON AND INSIDE HOUSING}
본 발명은 힌지댐퍼 및 이를 포함하는 힌지장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 점탄성유체를 이용하여 구성이 간소하면서도 회전속도를 제어할 수 있는 힌지댐퍼 및 이를 포함하는 힌지장치에 관한 것이다.
일반적으로 힌지장치는 연결부에 모이는 부재들을 접합하여 고정하는 것으로 부재가 힌지장치를 회전축으로 하여 자유롭게 회전할 수 있다. 즉, 부재들이 서로 연결된 부분서 회전축 역할을 하는 장치를 힌지장치라고 한다.
최근 설비의 고급화 추세에 따라 유압 피스톤 장치와 스프링 힌지장치를 결합함으로써 자동 닫힘 및 완충 기능을 제공하는 힌지댐퍼를 구비한 힌지장치가 가전제품, 건축물, 가구, 자동차의 트렁크, 산업장비의 여닫이문 등에 다양하게 사용되고 있다.
종래의 힌지댐퍼로서 도어 상부에 장착되어 사용되는 Arm type Door Closer는, 장기간 사용 시 도어 뒤틀림 발생하는 단점이 있다.
그리고 유압식 힌지댐퍼는 충격에 약하고 내구성 떨어지는 단점이 있다.
특허문헌 1은 또 다른 힌지댐퍼를 개시하는데, 힌지장치를 구성하는 한 벌의 날개판의 한편에 실린더을 일체적으로 마련해 그 실린더 내에 한편의 날개판의 회전에 연동해 진퇴하는 피스톤을 마련함과 동시에, 개방시의 피스톤의 전진 동작에 의해서 수축하는 압축 코일 용수철를 상기 실린더 내에 수용배치해, 그 압축 코일 용수철의 복원력에 의한 피스톤의 반환 동작에 연동해 상기 한편의 날개판을 개폐방향으로 회전시킴과 동시에, 상기 피스톤의 귀가 동작에 의한 실린더 내의 에어쿠션 작용으로 개폐시의 충격을 완충하는 것이다. 그러나 특허문헌 1과 같은 힌지댐퍼는 복귀 스프링을 포함하는 복잡한 구조로 제작된다.
JP2000-136669A
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 발명으로서, 장기간 사용 시 도어 뒤틀림이 없고, 충격에 강하고, 내구성이 높으면서도 필요에 따른 회전속도제어가 가능한 힌지댐퍼를 제공하기 위함이다.
또한 스프링과 같은 별도의 복귀장치가 불필요하여 구성이 간소하면서도 대용량 댐핑이 가능한 힌지댐퍼를 제공하기 위함이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 피스톤과 하우징 내면의 이격거리 조절 형태의 힌지댐퍼는 내부에 점탄성유체가 충전되며 일측에 슬라이딩 관통홀이 구비된 하우징, 하우징 내부에 구비된 피스톤헤드 및 일측이 피스톤헤드와 결합되고 타측은 슬라이딩 관통홀을 통과하여 하우징 외부로 노출된 피스톤로드를 포함하며, 하우징의 길이방향을 따라 왕복운동하는 피스톤 및 피스톤로드의 타측에 구비되어 왕복운동을 회전운동으로, 축회전운동을 왕복운동으로 상호 변환하는 변환모듈을 포함하며,
피스톤헤드와 하우징의 길이방향에 따른 내면은 일정한 이격거리를 유지하며, 이격거리는 피스톤헤드의 왕복운동에 따른 점탄성유체의 복원력이 최대가 되는 제1영역 또는 점탄성유체의 복원력이 최소가 되는 제2영역 중 어느 한 영역에서의 이격거리보다 중간영역에서의 이격거리가 더 좁은 것을 특징으로 한다.
그리고 피스톤로드는 타측이 변환모듈과 맞닿으며 맞닿은 면에서의 피스톤로드의 회전에 대하여 구속되지 않는다.
그리고 변환모듈은 회전운동에 따라 회전하는 원통캠 및 원통캠의 회전운동을 왕복운동으로 변환하는 종동절을 포함하여 이루어진다.
그리고 하우징은 본체 및 슬라이딩 관통홀이 구비되는 하우징캡으로 이루어진다.
그리고 슬라이딩 관통홀에는 씰링부재가 구비된다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 피스톤과 하우징 내면의 이격거리 조절 형태의 힌지댐퍼를 구비하는 힌지장치는 내부에 점탄성유체가 충전되며 일측에 슬라이딩 관통홀이 구비된 하우징, 하우징 내부에 구비된 피스톤헤드 및 일측이 피스톤헤드와 결합되고 타측은 슬라이딩 관통홀을 통과하여 하우징 외부로 노출된 피스톤로드를 포함하며, 하우징의 길이방향을 따라 왕복운동하는 피스톤, 피스톤로드의 타측에 구비되어 왕복운동을 회전운동으로, 축회전운동을 왕복운동으로 상호 변환하는 변환모듈 및 고정체와 회전체에 각각 고정결합되는 한쌍의 장착부를 포함하며, 하우징과 결합되고, 변환모듈과 연동되어 회전운동하는 회전모듈을 포함하며, 피스톤헤드와 하우징의 내면은 일정한 이격거리를 유지하며, 이격거리는 피스톤헤드의 왕복운동에 따른 점탄성유체의 복원력이 최대가 되는 제1영역 또는 점탄성유체의 복원력이 최소가 되는 제2영역 중 어느 한 영역에서의 이격거리보다 중간영역에서의 이격거리가 더 좁은 것을 특징으로 한다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 피스톤과 하우징 내면의 이격거리 조절 형태의 힌지댐퍼 및 이를 구비하는 힌지장치는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 필요에 따른 회전속도를 설정함에 따라 사용성이 좋다.
둘째, 힌지장치가 소형화되어 설치상 공간제약이 줄어들며, 힌지장치가 설치된 공간의 활용도가 높일 수 있다.
셋째, 무거운 제품도 안정적으로 지지할 수 있다.
넷째, 스프링과 같은 복귀장치가 불필요하여 구조가 간단하여 제작이 용이하다.
다섯째, 유압식 댐퍼와 비교하여 온도에 따른 성능변화가 적으며, 내구성이 높다.
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 일 실시예에 따른 힌지장치의 일 사용 상태도;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 힌지장치의 분해 사시도;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 힌지장치의 절개 단면도;
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 힌지장치와 힌지댐퍼의 작동 상태도;
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 힌지댐퍼의 댐핑 원리를 나타낸 도면;
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 힌지댐퍼의 피스톤이 점탄성유체를 압축하는 과정에서 이격거리 조절에 따른 유속변화를 나타낸 도면; 및
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 힌지댐퍼의 피스톤이 점탄성유체를 압축하는 과정에서 이격거리 조절에 따른 유속변화를 나타낸 도면이다.
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.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 힌지장치(1)의 일 사용 상태도이다. 회전체(10)의 일 예로서 도어를 도시하고, 고정체(20)의 일 예로서 벽체를 도시한다. 도 1은 일 사용상태일 뿐이므로 힌지장치(1)가 도어와 벽체를 결합하는 것에 한정되지 않고, 가전제품, 가구, 자동차의 트렁크, 산업장비의 여닫이 문 등에 다양하게 사용될 수 있다.
힌지장치(1)는 회전체(10)와 고정체(20)에 접합하여 회전체(10)의 회전에 대해 회전축 역할을 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 힌지장치의 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 힌지장치의 절개 단면도이다.
도 2를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 힌지장치(100)는 하우징(110), 피스톤(120), 캠모듈(130) 및 회전모듈(140)를 포함하여 이루어진다.
도 3을 참조하여 각 구성요소의 역할 및 각 구성요소간의 결합관계를 상세하게 살펴본다.
하우징(110)의 내부에는 점탄성유체(111)가 충전된다. 점탄성유체는 외력을 가했을 때 고체의 탄성변형과 유체의 점성이 동시에 나타내는 물질이다. 예를 들어 콜로이드용액이나 진한 고분자 용액의 경우, 점성이 나타나는 동시에 복원력을 가지고 있기 때문에 탄성변형을 일으킨다.
본 발명의 일 실시예에 따른 힌지댐퍼(100)는 점탄성유체(111)의 탄성응력과 전단응력과 댐핑을 구현하고 점탄성유체(111)의 탄성 복원력에 의해 피스톤(120)의 복원을 위한 별도의 스프링을 구비하지 않고도 복원된다.
점탄성유체(111)의 일 실시예로써 PDMS(폴리디메틸실록산)를 이용할 수 있다. PDMS는 점성과 탄성을 동시에 가진 물체로서, 광범위한 온도 범위에서 사용이 가능하며, 사용 수명이 영구적이고, 인체에 무해하다.
하우징(110)은 하우징캡(113)을 포함하여 이체(二體)로 형성할 수 있다. 이는 조립의 편리성을 위한 일 실시예이므로, 하우징(110)이 이체(二體)인지 일체(一體)인지는 본 발명의 실시에 영향을 미치지 않는다. 다시 말해 도면들에는 하우징(110)과 하우징캡(113)을 분리하여 도시하였으나 하우징(110)을 일체(一體)로 형성하는 것은 통상의 기술자에게 용이하며 본 도면으로 인해 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니다.
그리고 하우징(110)의 일측에는 슬라이딩 관통홀(110a)이 구비된다. 슬라이딩 관통홀(110a)은 하기할 피스톤로드(122)가 통과하는 구성요소로서, 슬라이딩 관통홀(110a)에는 하우징(110)에 충전된 점탄성유체(111)의 누출을 막기 위해 씰링부재(112)가 더 구비된다.
본 발명의 일 실시예는 슬라이딩 관통홀(110a)을 하우징캡(113)에 형성하였으며, 하우징캡(113)은 하우징(110)과 일체(一體)로 형성할 수 있음을 상술하였으므로, 슬라이딩 관통홀(110a)이 하우징(110)에 형성되는지 하우징캡(113)에 형성되는지는 본 발명의 실시에 영향을 미치지 않으며, 통상의 기술자가 용이하게 변경 설계 가능하므로 본 도면으로 인해 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니다.
피스톤(120)은 점탄성유체(111)를 압축하는 구성요소로서, 피스톤헤드(121)와 피스톤로드(122)로 구성된다. 피스톤헤드(121)는 하우징(110)의 내부에 구비되고, 피스톤로드(122)는 일단이 피스톤헤드(121)와 결합되고 슬라이딩 관통홀(110a)를 통과하여 타단은 하우징(110) 밖으로 노출된다. 피스톤(120)이 외력에 의해 하우징(110)의 길이방향을 따라 하우징(110) 내부로 전진함에 따라 점탄성유체(111)가 압축된다.
또한 피스톤(120)은 하우징(110)의 길이방향에 따른 내면과 이격이 발생하는 크기로 형성된다. 그리하여 피스톤(120)이 이동에 따라 점탄성유체(111)가 이격된 공간으로 흐르게되고, 이 흐름에 의해 저항력이 발생한다. 이러한 저항력에 의해 댐핑이 구현된다.
그리고 피스톤(120)의 이동지점에 따라 하우징(110)의 길이방향에 따른 내면과 피스톤헤드(121)의 이격거리를 달리하면 점탄성유체(111)의 이동속력이 변화하므로, 피스톤(120)의 이동에 따른 댐핑력을 변화시킬 수 있다. 피스톤(120)의 이동지점에 따른 댐핑력 변화는 회전체(10)의 회전각속도 변화를 구현한다. 이는 도 6에서 상세하게 설명한다.
한편 하우징(110) 내부로 유입된 피스톤로드(122)의 체적만큼 압축된 점탄성유체(111)는 탄성 복원력을 가지므로 외력이 제거되면 원상태로 복원된다.
변환모듈(130)은 피스톤(120)의 왕복운동을 회전체(10)의 회전운동으로, 회전체(10)의 회전운동을 피스톤(120)의 왕복운동으로 상호 변환하는 구성요소로서, 피스톤로드(122)의 타측에 구비된다.
피스톤로드(122)의 타측과 변환모듈(130)은 결합되지 않고 잇닿아 피스톤로드(122)는 축회전에 대해서 구속되지 않는다.
본 발명의 일 실시예에 의한 변환모듈(130)은 원통캠(131)과 이에 대응하는 종동절(132, 133)로 구성된다.
원통캠(131)은 피스톤로드(122)의 타측에 구비된다. 원통캠(131)의 곡면에는 나선곡선형의 안내부(131a)가 형성된다. 안내부(131a)에 형성된 나선곡선의 나선각에 따라 피스톤(120)의 왕복운동과 회전체(10)의 회전운동의 변환율을 달리할 수 있다. 안내부(131a)는 하우징(110)의 내면에 구비될 수 있으므로 실시예에 따른 형상에 한정되는 것은 아니다.
종동절(132, 133)은 트래킹볼(132), 볼고정부재(133)로 이루어진다,
트래킹볼(132)은 안내부(131a)를 따라 트래킹하는 돌기이다. 본 발명의 일 실시예에서 돌기를 볼(ball)로 구현함에 따라, 돌기와 안내부(131a) 사이에 발생하는 마찰력을 줄여 내구성을 높일 수 있다. 그러나 트래킹볼(132)이 아니어도 안내부를 트래킹할 수 있으면 충분하다.
볼고정부재(133)는 트래킹볼(132)을 지지하는 구성요소로서. 트래킹볼(132)의 수직/수평이동을 구속하면서도 결합면에서는 자유회전하도록 지지한다. 본 발명의 일 실시예에 따라 볼고정부재(133)를 하기할 제2장착부(140-2)에 결합하도록 형성함에 따라, 트래킹볼(132)의 결합을 용이하게 할 수 있다. 트래킹볼(132)과 볼고정부재(133)를 일체화하여 본 발명을 구현할 수 있음은 통상의 기술자에게 용이하게 도출되며, 본 실시예로 인해 권리범위를 한정하는 것은 아니다.
만약 상술한 바와 같이 안내부(131a)가 하우징(110)의 내면에 구비된다면 트래킹볼(132)은 이에 대응되도록 원통캠(131)에 포함되어야 할 것이므로 트래킹볼(132)의 위치와 형상의 범위를 본 실시 예에 의해 한정하는 것이 아니다.
즉, 변환모듈(130)은 회전체(10)의 축회전으로부터 회전력을 제공받아 운동방향을 변환하여 피스톤(120)에 전달하고, 점탄성유체(111)의 복원력에 의해 밀려나는 피스톤(120)의 운동을 변환하여 회전체(10)에 전달한다.
회전모듈(140)은 변환모듈(130)과 연동되어 회전운동하는 구성요소로서 회전체(10)와 고정체(20)에 각각 고정결합하는 한쌍의 장착부(140-1, 140-2)를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 한쌍의 장착부(140-1, 140-2)는 제1장착부(140-1)와 제2장착부(140-2)로 구성된다. 제2장착부(140-2)와 제1장착부(140-1) 중 어느 것이 고정체(20)에 결합되는 무관하나, 둘 중 하나는 고정체(20)에 결합되고 나머지 하나는 회전체(10)에 결합된다.
제1장착부(140-1)와 원통캠(131)은 슬라이딩 가능하게 결합된다. 그러나 회전에 대해서는 고정결합되므로 상기 원통캠(131)과 제2장착부(140-2)는 각각의 회전과 연동하여 회전한다. 즉, 원통캠(131)의 회전에 의해 제1장착부(140-1)가 회전하며, 제1장착부(140-1)의 회전에 의해 상기 원통캠이 회전하는 것이다.
제2장착부(140-2)은 하우징(110)에 고정 결합된다. 그리고 볼고정부재(133)와 결합하여 원통캠(131)에 대응하는 종동절(132, 133)을 고정한다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 힌지장치와 힌지댐퍼의 작동 상태도이다. 도 4를 참조하여 작동 상태를 설명한다.
도 4의 (a)는 점탄성유체(111)의 최대 압축상태이다. 점탄성유체(111)는 탄성을 지니고 있으므로 삽입된 피스톤로드(122)의 체적만큼 피스톤(120)을 밀어냄으로써 압축 전의 원상태로 복귀한다. 피스톤(120)의 복귀로 인해 원통캠(131)이 피스톤(120)의 복귀방향(화살표)으로 외력을 받으면 트래킹볼(132)과 안내부(131a)에 의해 원통캠(131)이 회전하며 피스톤(120)의 복귀방향으로 이동한다. 그리고 원통캠과 회전에 대해 구속 결합되어 있던 제1장착부(140-1)가 원통캠(131)을 회전축으로하여 회전한다.
도 4의 (b)는 점탄성유체(111)의 복귀상태이다. 도 4 (b)에 도시된 상태에서는 점탄성유체(111)에 의한 피스톤(120)의 이동은 없다. 그러나 회전체(10)와 결합된 제1장착부(140-1)의 회전에 의해 원통캠(131)이 회전력을 제공받으면 트래킹볼(132)과 안내부(131a)에 의해 원통캠(131)이 피스톤(120)을 밀어내는 방향(화살표)으로 진행하여 피스톤(120)이 점탄성유체(111)를 압축하며 하우징(110) 내부로 삽입된다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 힌지댐퍼(100)의 댐핑 원리를 나타낸 도면이다. 도 4의 (b)에서와 같이 피스톤(120)이 점탄성유체(111)를 압축하는 방향으로 진행할 때 피스톤헤드(121)와 하우징(110)의 내면 사이의 틈새로 점탄성유체(111)가 통과하면서 전단응력이 발생한다. 점탄성유체(111)는 전단변형에 대한 복원력이 존재하므로, 이에 따라 회전에 대한 댐핑이 발생한다.
도 6은 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 힌지댐퍼(100)의 피스톤(120)이 점탄성유체(111)를 압축하는 과정에서 이격거리 조절에 따른 유속변화를 나타낸 도면 이다.
도 6의 (a)는 변환모듈(130)이 회전체(10)의 회전을 피스톤(120)의 왕복운동으로 변환하여 피스톤(120)이 점탄성유체(111)를 압축하기 시작할 때 발생하는 점탄성유체(111)의 흐름과 이동속력을 나타낸다. 즉, 점탄성유체(111)의 복원력이 적은 제1영역(A)이다. 제1영역(A)에서 하우징(110)의 내면과 피스톤헤드(121)의 측면 사이에 이격거리를 da로, 점탄성유체(111)의 이동속력을 va로 정의한다.
도 6의 (b)는 제1영역(A)에서 시작하여 피스톤(120)이 점탄성유체(111)를 계속해서 압축하여 점탄성유체(111)의 복원력이 제1영역(A)보다 큰 중간영역(B)이다. 중간영역(B)에서 하우징(110)의 내면과 피스톤헤드(121)의 측면 사이에 이격거리를 db로, 점탄성유체(111)의 이동속력을 vb로 정의한다.
도 6의 (c)는 도 6의 (b)의 중간영역(B)을 지나 피스톤(120)이 점탄성유체(111)를 계속해서 압축하여 점탄성유체(111)의 복원력이 중간영역(B)보다 큰 제2영역(C)이다. 제2영역(C)에서 하우징(110)의 내면과 피스톤헤드(121)의 측면 사이에 이격거리를 dc로, 점탄성유체(111)의 이동속력을 vc로 정의한다.
da > db 이고 dc > db 일 때, va < vb 이고 vc < vb 이다.
이는 베르누이의 방정식에 따라, 관 내부에 유체가 흐를 때 속력과 압력은 반비례하는 것과 관련된다. 베르누이의 방정식에 따르면 관 내부의 단면적이 줄어들면 압력은 감소하므로 속력은 증가하게 된다. 이처럼, 하우징(110)의 내면과 피스톤헤드(121)의 측면 사이의 이격거리(d)가 좁아짐에 따라 점탄성유체(111)의 이동속력은 증가한다.
이처럼 하우징(110)의 내면과 피스톤헤드(121)의 측면 사이의 이격거리를 피스톤(120)의 이동지점에 따라 달리하면 점탄성유체의 유동속력이 변화하므로, 이동지점에 따른 댐핑력을 변화시킬 수 있다. 이동지점에 따른 댐핑력 변화는 회전체(10)의 회전각속도 변화를 구현할 할 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 힌지댐퍼(200)의 피스톤(220)이 점탄성유체(211)를 압축하는 과정에서 이격거리에 따른 유속변화를 나타낸 도면이다.
도 7에서는 이격거리(d')를 연속적으로 변하도록 형성하였다.
도 7의 (a)는 점탄성유체(211)의 복원력이 적은 영역을 나타낸 것이고, 도 7의 (b)는 점탄성유체(211)의 복원력이 큰 영역을 나타낸 것이다. 이격거리는 필요에 따라 임의로 결정할 수 있다. 도 7에서는 복원력이 가장 적은 영역의 이격거리(d'a)가 복원력이 가장 적은 영역의 이격거리(d'c)보다 넓게 형성되므로 도 7의 점탄성유체(211)의 복원력이 적은 영역에서 점탄성유체(211)의 이동속력(v'a)가 점탄성유체(211)의 복원력이 큰 영역에서 점탄성유체(211)의 이동속력(v'c)보다 작다. 즉, 필요에 따라 이격거리를 조절하여 회전각속도를 조절할 수 있다.
힌지댐퍼(100)에 관한 설명은 힌지장치(1)의 설명에 녹아있으므로 중복하여 설명하지 않는다.
이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 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.
1: 힌지장치
1001 200: 힌지댐퍼
1101 210: 하우징 120, 220: 피스톤
121, 221: 피스톤헤드 122, 222: 피스톤로드
130: 변환모듈 140: 장착부

Claims (6)

  1. 내부에 점탄성유체가 충전되며 일측에 슬라이딩 관통홀이 구비된 하우징;
    상기 하우징 내부에 구비된 피스톤헤드 및 일측이 상기 피스톤헤드와 결합되고 타측은 상기 슬라이딩 관통홀을 통과하여 상기 하우징 외부로 노출된 피스톤로드를 포함하며, 상기 하우징의 길이방향을 따라 왕복운동하는 피스톤; 및
    상기 피스톤의 왕복운동을 회전운동으로, 상기 회전운동을 상기 피스톤의 왕복운동으로 상호 변환하는 변환모듈;
    상기 피스톤헤드와 상기 하우징의 길이방향에 따른 내면은 일정한 이격거리를 유지하며, 상기 이격거리는 상기 피스톤헤드의 왕복운동에 따른 상기 점탄성유체의 복원력이 최대가 되는 제1영역 또는 상기 점탄성유체의 복원력이 최소가 되는 제2영역 중 어느 한 영역에서의 이격거리보다 중간영역에서의 이격거리가 더 좁은 것을 특징으로 하는 피스톤과 하우징 내면의 이격거리 조절 형태의 힌지댐퍼.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 피스톤로드는,
    타측이 상기 변환모듈과 맞닿으며 맞닿은 면에서의 상기 피스톤로드의 회전에 대하여 구속되지 않은 피스톤과 하우징 내면의 이격거리 조절 형태의 힌지댐퍼.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 변환모듈은,
    상기 회전운동에 따라 회전하는 원통캠 및 상기 원통캠의 회전운동을 왕복운동으로 변환하는 종동절을 포함하여 이루어지는 피스톤과 하우징 내면의 이격거리 조절 형태의 힌지댐퍼.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 하우징은,
    본체 및 상기 슬라이딩 관통홀이 구비되는 하우징캡으로 이루어지는 피스톤과 하우징 내면의 이격거리 조절 형태의 힌지댐퍼.
  5. 제1항 내지 제2항, 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 슬라이딩 관통홀에는 씰링부재가 구비되는 피스톤과 하우징 내면의 이격거리 조절 형태의 힌지댐퍼.
  6. 내부에 점탄성유체가 충전되며 일측에 슬라이딩 관통홀이 구비된 하우징;
    상기 하우징 내부에 구비된 피스톤헤드 및 일측이 상기 피스톤헤드와 결합되고 타측은 상기 슬라이딩 관통홀을 통과하여 상기 하우징 외부로 노출된 피스톤로드를 포함하며, 상기 하우징의 길이방향을 따라 왕복운동하는 피스톤;
    상기 피스톤로드의 타측에 구비되어 상기 왕복운동을 회전운동으로, 축회전운동을 상기 왕복운동으로 상호 변환하는 변환모듈; 및
    고정체와 회전체에 각각 고정결합되는 한쌍의 장착부를 포함하며, 상기 하우징과 결합되고, 상기 변환모듈과 연동되어 회전운동하는 회전모듈을 포함하며,
    상기 피스톤헤드와 상기 하우징의 내면은 일정한 이격거리를 유지하며, 상기 이격거리는 상기 피스톤헤드의 왕복운동에 따른 상기 점탄성유체의 복원력이 최대가 되는 제1영역 또는 상기 점탄성유체의 복원력이 최소가 되는 제2영역 중 어느 한 영역에서의 이격거리보다 중간영역에서의 이격거리가 더 좁은 것을 특징으로 하는 피스톤과 하우징 내면의 이격거리 조절 형태의 힌지댐퍼를 구비하는 힌지장치.
KR1020160002420A 2016-01-08 2016-01-08 피스톤과 하우징 내면의 이격거리 조절 형태의 힌지댐퍼 및 힌지장치 KR101718721B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160002420A KR101718721B1 (ko) 2016-01-08 2016-01-08 피스톤과 하우징 내면의 이격거리 조절 형태의 힌지댐퍼 및 힌지장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160002420A KR101718721B1 (ko) 2016-01-08 2016-01-08 피스톤과 하우징 내면의 이격거리 조절 형태의 힌지댐퍼 및 힌지장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101718721B1 true KR101718721B1 (ko) 2017-03-22

Family

ID=58497107

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160002420A KR101718721B1 (ko) 2016-01-08 2016-01-08 피스톤과 하우징 내면의 이격거리 조절 형태의 힌지댐퍼 및 힌지장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101718721B1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0651582U (ja) * 1992-12-16 1994-07-15 バンドー化学株式会社 ダンパー装置
JPH07233670A (ja) * 1994-02-24 1995-09-05 Totsuku Bearing Kk ダンパ内蔵ヒンジ
JP2000136669A (ja) 1998-11-02 2000-05-16 Sawa:Kk 緩衝機構付き自動閉扉蝶番
US8104142B2 (en) * 2006-03-02 2012-01-31 Southco, Inc. Drop-in damped hinge module
KR101442186B1 (ko) * 2014-05-21 2014-09-24 피케이텍시스템 주식회사 도어 완충장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0651582U (ja) * 1992-12-16 1994-07-15 バンドー化学株式会社 ダンパー装置
JPH07233670A (ja) * 1994-02-24 1995-09-05 Totsuku Bearing Kk ダンパ内蔵ヒンジ
JP2000136669A (ja) 1998-11-02 2000-05-16 Sawa:Kk 緩衝機構付き自動閉扉蝶番
US8104142B2 (en) * 2006-03-02 2012-01-31 Southco, Inc. Drop-in damped hinge module
KR101442186B1 (ko) * 2014-05-21 2014-09-24 피케이텍시스템 주식회사 도어 완충장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10253541B2 (en) Hinge assembly
CN110234830B (zh) 改进的阻尼器组件
RU2566936C1 (ru) Мебельный шарнир
US20120216370A1 (en) Damped door hinge
US9414724B2 (en) Damped hinge assemblies
US20110302743A1 (en) Hinge apparatus for a door
GB2484527A (en) A self centering glass door hinge having at least one stop surface
JP2019517630A (ja) 緩衝ヒンジ・アセンブリー
KR101718720B1 (ko) 점탄성유체를 이용한 힌지댐퍼 및 이를 포함하는 힌지장치
CN104812984A (zh) 铰链组件的改进
KR101718721B1 (ko) 피스톤과 하우징 내면의 이격거리 조절 형태의 힌지댐퍼 및 힌지장치
KR101849716B1 (ko) 캠궤도 가변형 힌지댐퍼 및 힌지장치
KR101907703B1 (ko) 피스톤 댐퍼
JP4248175B2 (ja) ダンパ
EP3456908A1 (en) Closer apparatus
KR20180086097A (ko) 클로저의 토션장치
KR101745641B1 (ko) 클로저의 토션장치
CN112469920B (zh) 阻尼器的改进
KR101527511B1 (ko) 댐퍼 조립체 및 이를 가지는 도어 회전장치
CN114278665A (zh) 转轴组件及电子设备
CN113167091B (zh) 具有阻尼调节结构的家具铰链
CN109385826B (zh) 用于衣物处理装置的减震器和衣物处理装置
CN109385828B (zh) 用于衣物处理装置的减震器和衣物处理装置
KR101896673B1 (ko) 클로저의 복동실린더 타입 댐핑장치
KR101887344B1 (ko) 클로저의 댐핑챔버 및 이를 가지는 댐핑장치

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200311

Year of fee payment: 4