KR100498315B1 - 댐퍼 - Google Patents

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KR100498315B1 KR10-2003-0006601A KR20030006601A KR100498315B1 KR 100498315 B1 KR100498315 B1 KR 100498315B1 KR 20030006601 A KR20030006601 A KR 20030006601A KR 100498315 B1 KR100498315 B1 KR 100498315B1
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Abstract

본 발명은 댐퍼에 관한 것으로서, 내부에 일측이 개방된 수용공간이 형성되어 있는 실린더와; 상기 실린더의 길이방향을 따라 일측이 상기 실린더의 내부에 상대운동 가능하게 삽입되는 로드와; 상기 실린더의 반경방향을 따라 상기 실린더의 내경면과 상기 실린더의 내부에 삽입된 상기 로드의 외경 사이에 상기 실린더 및 상기 로드에 대해 상기 실린더의 길이방향을 따라 상대운동 가능하게 배치되는 질량체와; 상기 실린더의 길이방향을 따라 상기 질량체를 사이에 두고 상기 질량체와 탄성적으로 접촉되어 신축가능하게 배치되는 스프링과; 상기 로드와 상기 질량체 사이에 배치되어 점성력에 의해 댐핑력이 발생되도록 하는 점성댐핑요소를 포함하여 구성되며; 상기 실린더 및 로드 중 어느 하나는 상기 질량체 및 상기 스프링 구조체의 1차공진주파수를 초과하도록 가진되는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 상대운동하는 두 요소의 상대속도를 증가시켜 댐핑력을 증대시킬 수 있도록 한 댐퍼가 제공된다.

Description

댐퍼{DAMPER}
본 발명은, 댐퍼에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 상대운동하는 두 요소의 상대속도를 증가시켜 댐핑력이 증대될 수 있도록 한 댐퍼에 관한 것이다.
댐퍼는 주지된 바와 같이 진동에너지를 흡수하는 장치를 일컬으며, 제진기 또는 흡진기라고도 한다.
도 1은 종래의 댐퍼의 단면도이다. 도시된 바와 같이, 댐퍼(10)는, 내부에 길이방향을 따라 일측이 개방된 수용공간이 형성되어 있는 실린더(11)와, 실린더(11)의 길이방향을 따라 일측이 실린더(11)의 내부에 상대운동 가능하게 삽입되는 로드(17)와, 실린더(11)와 로드(17)사이에 개재되어 마찰력을 발생시키는 마찰부재(21)를 구비하고 있다.
실린더(11)의 내부에는 길이방향을 따라 마찰면(12)이 형성되어 있으며, 일측에는 진동체 또는 고정체중 어느 하나에 상대운동 가능하게 결합될 수 있도록 결합공(13)이 형성되어 있다. 실린더(11)의 입구영역에는 로드(17)와 슬라이딩 접촉가능하게 가이드부시(15)가 구비되어 있다.
로드(17)는 통상 실린더(11)의 내경에 비해 축소된 외경을 가지는 봉상물로 형성되며, 일측에는 진동체 또는 고정체중 다른 하나에 상대운동 가능하게 결합될 수 있도록 결합공(18)이 형성되어 있다. 로드(17)의 외경면에는 마찰부재(21)가 삽입되어 로드(17)의 길이방향에 대해 고정지지될 수 있도록 삽입홈(19)이 반경방향을 따라 함몰되게 형성되어 있다.
이러한 구성에 의하여, 로드(17) 및 실린더(11)중 어느 하나는 진동체에 일체로 운동가능하게 결합되도록 하고, 다른 하나는 고정체에 상대운동 가능하게 연결되도록 하면, 마찰부재(21)는 마찰면(12)에 소정의 마찰력을 가지고 상대운동 함으로써 진동체의 진동을 감쇠시키게 된다.
도 2는 종래의 댐퍼의 다른 예를 도시한 도면이다. 도시된 바와 같이, 댐퍼(30)는, 내부에 일측이 개방된 수용공간이 형성되어 있는 실린더(31)와, 실린더(31)의 길이방향을 따라 일측이 상대운동 가능하게 삽입되는 로드(35)와, 로드(35)의 삽입측과 실린더(31)의 내경면 사이에 형성되어 실린더(31) 및 로드(35)의 상대운동시 점성력에 의해 댐핑력을 발생시키는 점성댐핑요소(39)를 구비하고 있다. 실린더(31) 및 로드(35)의 각 일측 단부에는 진동체 또는 고정체에 결합될 수 있도록 결합공(33,66)이 각각 관통형성되어 있으며, 실린더(31)의 입구영역에는 로드(35)와 슬라이딩 접촉되게 가이드부시(34)가 구비되어 있다.
그런데, 이러한 종래의 댐퍼(10,30)에 있어서는, 댐핑력을 증대시키기 위해서는 모두 상대운동하는 두 요소, 즉 실린더(11) 및 마찰부재(21) 또는 로드(35)와 점성댐핑요소(39)의 상호 접촉면적을 증대시켜야만 한다고 하는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, 상대운동하는 두 요소의 상대속도를 증가시켜 댐핑력을 증대시킬 수 있도록 한 댐퍼를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 내부에 일측이 개방된 수용공간이 형성되어 있는 실린더와; 상기 실린더의 길이방향을 따라 일측이 상기 실린더의 내부에 상대운동 가능하게 삽입되는 로드와; 상기 실린더의 반경방향을 따라 상기 실린더의 내경면과 상기 실린더의 내부에 삽입된 상기 로드의 외경 사이에 상기 실린더 및 상기 로드에 대해 상기 실린더의 길이방향을 따라 상대운동 가능하게 배치되는 질량체와; 상기 실린더의 길이방향을 따라 상기 질량체를 사이에 두고 상기 질량체와 탄성적으로 접촉되어 신축가능하게 배치되는 스프링과; 상기 로드와 상기 질량체 사이에 배치되어 점성력에 의해 댐핑력이 발생되도록 하는 점성댐핑요소를 포함하여 구성되며; 상기 실린더 및 로드 중 어느 하나는 상기 질량체 및 상기 스프링 구조체의 1차공진주파수를 초과하도록 가진되는 것을 특징으로 하는 댐퍼에 의해 달성된다.
여기서, 상기 실린더의 내경면에는 윤활면이 형성되어 있으며, 상기 질량체는 상기 윤활면에 슬라이딩 가능하게 접촉되는 것이 바람직하다.
삭제
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 댐퍼의 단면도이고, 도 4는 도 3의 요부확대도이며, 도 5 및 도 6은 각각 도 3의 댐퍼의 작용을 설명하기 위한 도면이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 댐퍼(40)는, 내부에 길이방향을 따라 일측이 개구된 수용공간이 형성되는 실린더(41)와, 실린더(41)의 길이방향을 따라 일측이 상대운동 가능하게 삽입되는 로드(51)와, 실린더(41)의 내경과 로드(51)의 외경사이에 실린더(41) 및 로드(51)에 대해 각각 상대운동 가능하게 배치되는 질량체(55)와, 로드(51)의 길이방향을 따라 질량체(55)를 사이에 두고 로드(51)의 길이방향을 따라 신축가능하게 배치되는 제1스프링(57a) 및 제2스프링(57b)과, 질량체(55)와 로드(51) 사이에서 점성력에 의해 댐핑력을 발생시키는 점성댐핑요소(61)를 포함하여 구성되어 있다.
길이방향을 따라 실린더(41)의 일측에는 진동체 또는 고정체에 상대운동 가능하게 결합될 수 있도록 결합공(45)이 형성되어 있으며, 중앙영역에는 내부에 질량체(55)와, 제1스프링(57a) 및 제2스프링(57b)을 수용할 수 있도록 반경방향을 따라 확장된 확장구간부(42)가 형성되어 있다. 확장구간부(42)의 내경면에는 질량체(55)가 슬라이딩 접촉될 수 있도록 윤활면(43)이 형성되어 있으며, 실린더(41)의 개방측에는 로드(51)와 슬라이딩 접촉되게 가이드부시(47)가 구비되어 있다.
로드(51)는 실린더(41)의 내부에 삽입될 수 있도록 실린더(41)의 내경에 비해 축소된 외경을 가지는 봉형상으로 형성되며, 길이방향을 따라 일측에는 진동체 또는 고정체에 상대운동 가능하게 결합될 수 있도록 결합공(52)이 형성되어 있다.
한편, 확장구간부(42)의 내부에 배치되는 질량체(55)는 실린더(41)의 내경에 비해 축소된 외경을 가짐과 동시에 로드(51)가 중앙에 상대운동 가능하게 수용결합될 수 있도록 로드(51)의 외경에 비해 확장된 내경을 가지는 원형 고리형상으로 형성되어 있으며, 질량체(55)의 내경면과 로드(51)의 외경면 사이에는 점성력에 의해 댐핑력을 발생시키는 점성댐핑요소(61)가 구비되어 있다.
로드(51)의 길이방향을 따라 질량체(55)의 양측에는 로드(51)의 길이방향을 따라 신축되는 제1스프링(57a) 및 제2스프링(57b)의 각 일단이 각각 탄성접촉되어 있다. 여기서, 질량체(55)의 질량과 제1스프링(57a) 및 제2스프링(57b)의 스프링정수(상수)는 진동체의 가진주파수를 고려하여 진동체의 가진주파수보다 질량체(55)와 제1스프링(57a) 및 제2스프링(57b) 구조체의 제1차 공진주파수가 낮아지도록 적절히 설정한다.
이러한 구성에 의하여, 실린더(41) 및 로드(51)중 어느 하나를 진동체에 결합하고, 다른 하나를 고정체에 결합되도록 한다. 이하에서는 실린더(41)가 고정체에 상대운동 가능하게 결합되고 로드(51)가 진동체에 일체로 유동가능하게 결합된 경우로 한정하여 설명하기로 한다.
진동체에 일체로 결합된 로드(51)가 길이방향을 따라 질량체(55)와, 제1스프링(57a) 및 제2스프링(57b) 구조체의 제1차 공진주파수를 초과한 주파수로 가진되면, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 질량체(55)는 로드(51)와 180도의 위상차를 가지고 병진운동하게 됨으로써 질량체(55) 및 로드(51)의 상대속도는 증가하게 되고, 이에 기인하여 점성댐핑요소(61)의 점성력이 증가하게 된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 일측이 개방된 수용공간이 형성되는 실린더와, 실린더의 길이방향을 따라 일측이 상대운동 가능하게 삽입되는 로드와, 실린더와 로드의 사이에 실린더 및 로드에 대해 상대운동 가능하게 배치되는 질량체와, 실린더의 길이방향을 따라 질량체를 사이에 두고 각각 배치되어 실린더의 길이방향을 따라 신축되는 스프링과, 질량체와 로드사이에서 점성력에 의해 댐핑력을 발생시키는 점성댐핑요소를 마련하고, 실린더 및 로드 중 어느 하나가 질량체 및 스프링 구조체의 1차공진주파수를 초과하도록 가진되도록 함으로써 접촉면적으로 증대시키지 아니하면서 큰 댐핑력을 얻을 수 있는 댐퍼가 제공된다.
도 1은 종래의 댐퍼의 단면도,
도 2는 종래의 댐퍼의 다른 예를 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 댐퍼의 단면도,
도 4는 도 3의 요부확대도,
도 5 및 도 6은 각각 도 3의 댐퍼의 작용을 설명하기 위한 도면이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
41 : 실린더 42 : 확장구간부
43 : 윤활면 51 : 로드
55 : 질량체 57a : 제1스프링
57b : 제2스프링 61 : 점성댐핑요소

Claims (3)

  1. 내부에 일측이 개방된 수용공간이 형성되어 있는 실린더와; 상기 실린더의 길이방향을 따라 일측이 상기 실린더의 내부에 상대운동 가능하게 삽입되는 로드와; 상기 실린더의 반경방향을 따라 상기 실린더의 내경면과 상기 실린더의 내부에 삽입된 상기 로드의 외경 사이에 상기 실린더 및 상기 로드에 대해 상기 실린더의 길이방향을 따라 상대운동 가능하게 배치되는 질량체와; 상기 실린더의 길이방향을 따라 상기 질량체를 사이에 두고 상기 질량체와 탄성적으로 접촉되어 신축가능하게 배치되는 스프링과; 상기 로드와 상기 질량체 사이에 배치되어 점성력에 의해 댐핑력이 발생되도록 하는 점성댐핑요소를 포함하여 구성되며; 상기 실린더 및 로드 중 어느 하나는 상기 질량체 및 상기 스프링 구조체의 1차공진주파수를 초과하도록 가진되는 것을 특징으로 하는 댐퍼.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 실린더의 내경면에는 윤활면이 형성되어 있으며, 상기 질량체는 상기 윤활면에 슬라이딩 가능하게 접촉되는 것을 특징으로 하는 댐퍼.
  3. 삭제
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