KR100235446B1 - Double cylinder type shock absorber - Google Patents
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Abstract
본 발명은 요동하는 두 부재사이에 취부되어 진동 및 충격을 흡수하는 정치에 관한 것으로, 특히 실린더를 이중으로 설치하여 가진력에 따라 댐핑상수를 변화사킴으로써 가진력에 맞는 적절한 완충력을 갖도록 하여 기기를 보호하고 수명을 연장할 수 있는 이중실린더형 충격흡수장치에 관한 것이다. 본 장치는 제 1실린더의 내부에 제 2실린더를 삽입하여 두 개의 공동으로 구획하고 이 공간상을 제 2실린더가 이동케 설치한다. 그리고, 제 2실린더의 양단부상에 제 1, 제 2탄성부재를 탄설하여 압착력을 받도록 한다. 또한, 제 2실린더의 내부에 피스톤을 장착하여 두 개의 공동으로 분할하고 피스톤에 제 2오리피스를 설치하여 이 오리피스를 통하여 유체가 유동하도록 구성했다. 아울러, 제 2실린더에도 제 1오리피스를 형성하여 작은 충격이 미칠 경우 제 2오리피스를 통하여 유체가 흐르도록 하며, 중간정도의 힘이 작용하면 제 2실린더가 이동하여 탄성부재에 의해 완충된다. 또한, 큰 힘이 작용할 경우는 제 1오리피스를 통하여 유체가 흘러 가진력에 크기에 따라 댐핑상수가 변화되도록 구성했다. 이와같이 구성함으로 기기의 수명을 연장시킬 수 있으며,가진력에 따른 적절한 완충효과를 가질 수 있다.The present invention relates to a stationary device mounted between two oscillating members to absorb vibration and shock, and in particular, by installing a double cylinder to change the damping constant according to the excitation force to protect the device by having an appropriate buffering force suitable for the excitation force The present invention relates to a double cylinder type shock absorber capable of extending the life. The apparatus inserts a second cylinder into the interior of the first cylinder and divides it into two cavities so that the second cylinder moves in this space. Then, the first and second elastic members are coalesced on both ends of the second cylinder to receive the compressive force. In addition, the piston was mounted inside the second cylinder to divide into two cavities, and a second orifice was installed on the piston to configure the fluid to flow through the orifice. In addition, the first cylinder orifice is also formed in the second cylinder to allow fluid to flow through the second orifice when a small impact is applied, and when a medium force is applied, the second cylinder is moved and cushioned by the elastic member. In addition, when a large force is applied, the damping constant is changed according to the magnitude of the force of the fluid flowing through the first orifice. In this way, it is possible to extend the life of the device and have an appropriate cushioning effect according to the vibration force.
Description
제1도는 본 발명에 따른 이중실린더형 충격흡수장치의 구조도.1 is a structural diagram of a double cylinder-type shock absorbing device according to the present invention.
제2도는 본 장치의 일 사용예를 나타낸 트럭전면부의 구조도.2 is a structural diagram of a front surface of a truck showing an example of use of the apparatus.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
10 : 제1실린더 11 : 실린더로드10: first cylinder 11: cylinder rod
12 : 실린더지지부 13 : 제1로드공12: cylinder support portion 13: first rod hole
20 : 제2실린더 21 : 제1오리피스20: second cylinder 21: the first orifice
22 : 제3오리피스 23 : 제2로드공22: the third orifice 23: the second rod ball
30 : 제1탄성부재 31 : 제2탄성부재30: first elastic member 31: second elastic member
40 : 피스톤 41 : 제2오리피스공40: piston 41: second orifice ball
42 : 피스톤로드 43 : 피스톤지지부42: piston rod 43: piston support
50 : 기밀부재 60 : 샤시프레임50: airtight member 60: chassis frame
70 : 캡 80, 90 : 충격흡수장치70: cap 80, 90: shock absorber
본 발명은 요동하는 두 부재사이에 취부되어 진동 및 충격을 흡수하는 장치에 관한 것으로, 특히 실린더를 이중으로 설치하여 가진력에 따라 댐핑상수를 변화시킴으로써 가진력에 맞는 적절한 완충력을 갖도록 하여 기기를 보호하고 수명을 연장할 수 있는 이중실린더형 충격흡수장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device mounted between two swinging members to absorb vibration and shock, in particular, by installing a double cylinder to change the damping constant according to the excitation force to have a proper buffering force suitable for the excitation force to protect the device and life It relates to a double cylinder-type shock absorbing device that can extend.
일반적으로, 기계는 작동시에 어느 정도의 요동이 발생한다. 이러한 기계는 요동을 흡수하는 장치가 필요하다. 이와같은 충격흡수장치가 많이 사용되는 것이 차량이며, 차량은 차축과 차체가 연결되어 있어 차량이 주행할 때 차축이 노면에서 받는 진동이나 충격이 차체에 전달된다. 이때, 이러한 진동이나 충격이 직접 전달되지 않도록 하여 차체나 화물의 손상을 방지하고 승차감을 향상시키기 위하여 차량에는 현가장치가 설계되어 있다. 이와같은 현가장치는 노면에서 받은 충격을 완화하는 샤시스프링, 샤시스프링의 자유진동을 억제하여 승차감을 향상시키는 쇽업소버, 및 차량이 옆으로 흔들리는 것을 방지하기 위한 스테이빌라이저를 조합하여 구성된다. 특히, 현가장치중 쇽업소버, 즉 충격흡수장치는 스프링, 고무, 공기압, 유압등을 이용하여 운동에너지를 흡수한다. 이러한 충격흡수장치는 실린더내부에 유체등을 삽입시켜 오리피스를 통해 이동시킴으로써 기계적충격을 흡수한다.In general, the machine may cause some fluctuations in operation. Such a machine needs a device to absorb shaking. Such a shock absorber is often used in a vehicle, and the vehicle is connected to the axle and the vehicle body so that the vibration or shock received from the road surface is transmitted to the vehicle body when the vehicle travels. At this time, the suspension is designed on the vehicle in order to prevent such vibrations or shocks to be directly transmitted to prevent damage to the vehicle body or cargo and to improve ride comfort. Such a suspension system is configured by combining a chassis sheath spring to alleviate the impact received from the road surface, a shock absorber that suppresses the free vibration of the chassis sheath spring to improve ride comfort, and a stabilizer for preventing the vehicle from shaking sideways. In particular, the shock absorber in the suspension system, that is, the shock absorber absorbs the kinetic energy by using a spring, rubber, air pressure, hydraulic pressure. Such a shock absorbing device absorbs mechanical shock by inserting a fluid or the like into the cylinder to move through the orifice.
그러나, 이와같은 장치는 댐핑계수가 속도에만 관계되고 압축이나 인장에 따른 변위에는 무관하여 완충효과가 떨어지는 문제점이 있었다.However, such a device has a problem that the damping coefficient is related only to the speed and the buffering effect is inferior regardless of the displacement due to compression or tension.
따라서, 본 발명의 목적은 가진력의 크기에 따라 댐핑상수가 변화를 갖도록 함으로써 다양한 가진력과 가진주파수에도 적절한 댐핑력을 갖도록 하여 어떠한 운행조건상에서도 안정된 작동이 이루어지도록 한 이중실린더형 충격흡수장치를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a double-cylinder type shock absorbing device to have a stable damping under any driving conditions by having a damping constant to vary according to the magnitude of the excitation force to have an appropriate damping force at various excitation forces and excitation frequencies. have.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이중실린더형 충격흡수장치는 상기 두 부재중 제1부재에 고정되고 밀폐된 소정공간을 구비한 제1실린더를 구비하고 있다. 상기 제1실린더의 공간을 구획하여 이동가능하게 설치되고, 소정크기의 내부공간이 형성되며 유체가 내부공간과 상기 구획된 공간사이를 유동하도록 형성된 제1오리피스를 구비한 제2실린더를 구비하고 있다. 상기 제1실린더의 구획된 두개의 내부공간에 각각 탄설되어 상기 제2실린더를 소정의 압력으로 압착하는 제1, 제 2탄성부재를 구비하고 있다. 상기 제 2부재에 고정되며, 상기 제 2실린더를 두개의 공간으로 분할하고, 상기 두개의 공간을 연통하는 제 2오리피스를 구비한 피스톤을 구비하고 있다.The double cylinder-type shock absorbing device according to the present invention for achieving the above object is provided with a first cylinder having a predetermined space fixed and sealed to the first member of the two members. And a second cylinder having a first orifice formed to partition and move the space of the first cylinder, the inner space having a predetermined size, and a fluid to flow between the inner space and the partitioned space. . The first and second elastic members are respectively installed in two partitioned inner spaces of the first cylinder and press the second cylinder to a predetermined pressure. The piston is fixed to the second member, and divides the second cylinder into two spaces, and has a piston having a second orifice communicating the two spaces.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제1도는 본 발명에 따른 이중실린더형 충격흡수장치의 구조도이다. 도시된 바와 같이, 제1실린더(10)는 실린더로드(11)로 실린더지지부(12)에 고정되어 있다. 아울러, 제1실린더(10)에는 유체가 만입된 밀폐된 내부공간을 갖고 있다. 이 공간에는 제 2실린더(20)가 회동가능케 삽입고정되어 있다. 특히, 제2실린더(20)는 제 1실린더(10)의 내부공간을 두개의 제 1,제 2공동(A,B)으로 분할한다. 분활된 1공동(A)에는 제 1탄성부재(30)가 탄설되어 있으며, 제 2공동(B)에도 제 2탄성부재(31)가 탄설되어 있다. 이때 제 1, 제 2탄성부재(30,31)는 장력이 서로 다른 스프링으로 구성되어 좌우압착에 대한 각각 다른 복원력을 제공한다. 제 2실린더(20)의 내부공간에는 피스톤(40)이 회전자재케 삽입고정되어 있으며, 제 2실린더(20)의 내부공간을 제 3,제 4공동(C,D)으로 구획한다. 전술한 제 2실린더(20)는 또한 제 1, 제 3오리피스(21,22)를 구비하고 있다. 특히,제 1공동(A)과 대면한 제 2실린더(20)의 측벽상에는 제 1오리피스(21)가 형성되어 제 1공동(A)과 제 3공동(C)을 연통하도록 구성되어 있다. 아울러, 제 1오리피스(21)와 대면하여 설치된 제 3오리피스(22)는 제 2공동(B)과 제 4공동(D)을 연통하도록 형성되어 있다. 피스톤(40)에는 제 2오리피스 (41)가 형성되어 제 3공동(C)과 제 4공동(D)을 연통하도록 구성되어 있다. 물론, 이 제 2오리피스(41)를 통해 제 3공동(C)과 제 4공동(D)에 만입된 유체가 왕래하게 된다. 또한, 피스톤(40)에는 피스톤로드(42)가 취부되어 있으며, 이 피스톤로드(42)로 피스톤(40)은 피스톤지지부(43)에 고정된다. 이때, 피스톤로드(43)는 제 1실린더(10)의 제 1로드공(13)과 제 2실린더(20)의 제 2로드공(23)을 관통하여 피스톤지지부(43)에 고정된다. 특히, 제 1실린더(10)의 제 1로드공(13)에는 유체가 누설되는 것을 방지하기 위하여 기밀부재(50)가 취부되어 있다. 아울러,제 2실린더(20)의 제 1, 제 3오리피스(21,22)보다 제 2오리피스(41)의 구경을 크게 형성한다.1 is a structural diagram of a double cylinder-type shock absorbing device according to the present invention. As shown, the first cylinder 10 is fixed to the cylinder support 12 by the cylinder rod 11. In addition, the first cylinder 10 has a sealed inner space in which the fluid is indented. The second cylinder 20 is rotatably inserted into this space. In particular, the second cylinder 20 divides the internal space of the first cylinder 10 into two first and second cavities A and B. The first elastic member 30 is piled up in the divided one cavity A, and the second elastic member 31 is piled up in the second cavity B. At this time, the first and second elastic members 30 and 31 are composed of springs having different tensions to provide different restoring forces for left and right compression. The piston 40 is fixedly inserted into the internal space of the second cylinder 20, and the internal space of the second cylinder 20 is divided into third and fourth cavities C and D. The second cylinder 20 described above is further provided with first and third orifices 21 and 22. In particular, the first orifice 21 is formed on the side wall of the second cylinder 20 facing the first cavity A, and is configured to communicate the first cavity A and the third cavity C. In addition, the third orifice 22 provided to face the first orifice 21 is formed to communicate the second cavity B and the fourth cavity D. The second orifice 41 is formed in the piston 40 so as to communicate with the third cavity C and the fourth cavity D. Of course, the fluid infiltrated into the third cavity C and the fourth cavity D passes through the second orifice 41. In addition, a piston rod 42 is attached to the piston 40, and the piston 40 is fixed to the piston support 43 by the piston rod 42. At this time, the piston rod 43 is fixed to the piston support 43 through the first rod hole 13 of the first cylinder 10 and the second rod hole 23 of the second cylinder 20. In particular, an airtight member 50 is attached to the first rod hole 13 of the first cylinder 10 to prevent the fluid from leaking. In addition, the diameter of the second orifice 41 is larger than that of the first and third orifices 21 and 22 of the second cylinder 20.
제2도는 본 장치가 트럭의 현가장치에 취부되어 사용된 일예를 도시하고 있다. 샤시프레임(60)의 상부에는 캡(70)이 설치되어 있다. 이 샤시프레임(60)과 캡(70)사이에는 샤시프레임(60)의 진동을 완충하여 캡(70)의 승차감을 향상시키고 기기를 보호하기 위하여 서스펜션장치가 설치되어 있다. 도시한 바와같이 본 장치인 충격흡수장치(80,90)는 샤시프레임(60)의 전·후면에 배설되어 샤시프레임(60)의 진동을 흡수하여 캡(70)에 전달한다.2 shows an example in which the apparatus is mounted on a suspension of a truck and used. The cap 70 is provided at the upper portion of the chassis frame 60. A suspension device is installed between the chassis frame 60 and the cap 70 to cushion the vibration of the chassis frame 60 to improve the riding comfort of the cap 70 and to protect the device. As illustrated, the shock absorbing devices 80 and 90 of the present apparatus are disposed on the front and rear surfaces of the chassis frame 60 to absorb the vibration of the chassis frame 60 and transmit the vibrations to the cap 70.
이제, 상술한 도면들을 참고하여 본 장치의 동작을 상세히 설명한다.Now, the operation of the apparatus will be described in detail with reference to the above-mentioned drawings.
외력이 작용하면 피스톤(40)이 우측방향으로 이동하면서 제 4공동(D)의 유체를 밀착한다. 이때, 제 4공동(D)은 축소되고 제 3공동(C)은 확대되어 제 4공동(D)에 있던 유체는 제 2오리피스(41)를 통해 제 3공동(C)으로 유입된다. 물론, 이때 제 2실린더(20)는 제 1탄성부재(30)와 제 2탄성부재(31)의 압축력에 의하여 제 1실린더(10)의 중간지점에 위치한다. 이 상태에서 피스톤(40)이 제 4공동(D)에 있던 유체를 미는 압력이 제 2탄성부재(31)의 압축력보다 크면 제 2실린더(20)가 제 1실린더(10)상에서 이동하게 된다. 이때, 제 2실린더(20)의 내부에 위치한 피스톤(40)도 계속하여 제 4공동(D)을 압축하여 제 2실린더(20)의 제 4공동(D)측 벽면과 당접한다. 그러면, 제 2오리피스(41)와 제 3오리피스(22)가 겹치게 되고, 그 상태에서 더 큰 힘이 작용하면 구형이 작은 제 3오리피스(22)를 통해 제 2공동(B)에 있던 유체는 제 1공동(A)쪽으로 이동한다. 이와 같이 가진력의 크기에 따라 유체가 이동되는 오리피스가 다르므로 댐핑상수가 변하게 된다.When an external force is applied, the piston 40 moves in a right direction to closely contact the fluid of the fourth cavity D. At this time, the fourth cavity (D) is reduced and the third cavity (C) is enlarged so that the fluid in the fourth cavity (D) flows into the third cavity (C) through the second orifice (41). Of course, at this time, the second cylinder 20 is located at an intermediate point of the first cylinder 10 by the compressive force of the first elastic member 30 and the second elastic member 31. In this state, when the pressure for pushing the fluid in the fourth cavity D is greater than the compressive force of the second elastic member 31, the second cylinder 20 moves on the first cylinder 10. At this time, the piston 40 located inside the second cylinder 20 also continuously compresses the fourth cavity D to contact the wall surface of the fourth cavity D side of the second cylinder 20. Then, the second orifice 41 and the third orifice 22 overlap, and when a larger force is applied in the state, the fluid in the second cavity B through the small third orifice 22 is removed. Move to cavity 1 (A). In this way, the damping constant is changed because the orifice through which the fluid is moved varies according to the magnitude of the excitation force.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 이중실린더형 충격흡수장치는 가진력에 따라 댐핑상수가 변하므로 다양한 가진력에 맞는 완충작용을 할 수 있으며, 이로 인해 기기의 파손방지 및 수명을 연장할 수 있는 효과를 갖는다.As described above, the double-cylinder-type shock absorbing device according to the present invention can be buffered according to various excitation force because the damping constant is changed according to the excitation force, thereby preventing the damage and extend the life of the device Has
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