KR100676281B1 - Method and apparatus for shocker absorber of a car bumper in a electroreholigical/magnetorehological fluid-filled - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래 기술에 따른 자동차의 범퍼용 충격 완충장치가 자동차에 설치된 모습을 개략적으로 나타내는 단면도,1 is a cross-sectional view schematically showing a state in which a shock absorber for a bumper of a vehicle according to the prior art is installed in a vehicle;
도 2, 도 3은 본 발명에 의한 ER/MR 유체가 충진되는 자동차의 범퍼용 충격 완충장치에 따른 완충장치의 제1 실시예를 개략적으로 나타내는 단면도, 2 and 3 are cross-sectional views schematically showing a first embodiment of a shock absorber according to the bumper shock absorber of an automobile in which an ER / MR fluid is filled according to the present invention;
도 4는 본 발명에 의한 ER/MR 유체가 충진되는 자동차의 범퍼용 충격 완충장치에 따른 안전 공압장치를 개략적으로 나타내는 사시도,4 is a perspective view schematically illustrating a safety pneumatic device according to a shock absorber for a bumper of an automobile in which an ER / MR fluid is filled according to the present invention;
도 5는 본 발명에 의한 ER/MR 유체가 충진되는 자동차의 범퍼용 충격 완충장치의 댐핑력 프로파일을 나타내는 도면,FIG. 5 is a view showing a damping force profile of a shock absorber for a bumper of a vehicle filled with ER / MR fluid according to the present invention; FIG.
도 6은 본 발명에 의한 ER/MR 유체가 충진되는 자동차의 범퍼용 충격 완충장치의 제1 실시예에 따른 충격 완충장치가 자동차의 범퍼에 설치된 모습을 개략적으로 나타내는 단면도,FIG. 6 is a cross-sectional view schematically illustrating a shock absorber according to a first embodiment of a bumper shock absorber of an automobile in which an ER / MR fluid is filled according to the present invention;
도 7은 본 발명에 의한 ER/MR 유체가 충진되는 자동차의 범퍼용 충격 완충장치의 제1 실시예에 따른 충격 완충방법을 나타내는 흐름도,7 is a flowchart illustrating a shock buffering method according to a first embodiment of a shock absorber for a bumper of a vehicle filled with ER / MR fluid according to the present invention;
도 8, 도 9는 본 발명에 의한 제1 실시예에 따른 완충장치 다른 실시예를 개 략적으로 나타내는 단면도,8 and 9 are cross-sectional views schematically showing another embodiment of the shock absorber according to the first embodiment of the present invention;
도 10은 본 실시예에 의한 ER/MR 유체가 충진되는 자동차의 범퍼용 충격 완충장치의 충격 완충방법을 나타내는 흐름도,10 is a flowchart illustrating a shock absorbing method of the shock absorber for a bumper of a vehicle filled with ER / MR fluid according to the present embodiment;
도 11, 도 12는 본 발명에 의한 제1 실시예에 따른 완충장치의 또 다른 실시예를 개략적으로 나타내는 단면도,11 and 12 are cross-sectional views schematically showing still another embodiment of the shock absorber according to the first embodiment of the present invention;
도 13은 본 실시예에 의한 ER/MR 유체가 충진되는 자동차의 범퍼용 충격 완충장치의 충격 완충방법을 나타내는 흐름도,FIG. 13 is a flowchart illustrating a shock buffering method of a shock absorber for a bumper of a vehicle filled with ER / MR fluid according to the present embodiment; FIG.
도 14, 도 15는 본 발명에 의한 ER/MR 유체가 충진되는 자동차의 범퍼용 충격 완충장치에 따른 완충장치의 제2 실시예를 개략적으로 나타내는 단면도,14 and 15 are cross-sectional views schematically showing a second embodiment of a shock absorber according to the shock absorber for a bumper of a vehicle filled with ER / MR fluid according to the present invention;
도 16은 본 실시예에 의한 ER/MR 유체가 충진되는 자동차의 범퍼용 충격 완충장치의 충격 완충방법을 나타내는 흐름도,16 is a flowchart illustrating a shock absorbing method of the shock absorber for a bumper of a vehicle filled with ER / MR fluid according to the present embodiment;
도 17, 18은 본 발명에 의한 ER/MR 유체가 충진되는 자동차의 범퍼용 충격 완충장치에 따른 완충장치의 제3 실시예를 개략적으로 나타내는 단면도,17 and 18 are cross-sectional views schematically showing a third embodiment of the shock absorber according to the shock absorber for a bumper of a vehicle filled with ER / MR fluid according to the present invention;
도 19, 20은 본 발명에 의한 제3 실시예에 따른 충격 완충장치의 실린더를 개략적으로 나타내는 단면도,19 and 20 are cross-sectional views schematically showing a cylinder of the shock absorber according to the third embodiment of the present invention;
도 21은 본 발명에 의한 제3 실시예에 따른 충격 완충장치가 자동차의 범퍼에 설치된 모습을 개략적으로 나타내는 단면도,21 is a cross-sectional view schematically showing how the shock absorber according to the third embodiment of the present invention is installed in a bumper of a vehicle;
도 22는 본 실시예에 의한 ER/MR 유체가 충진되는 자동차의 범퍼용 충격 완충장치의 충격 완충방법을 나타내는 흐름도,22 is a flowchart illustrating a shock buffering method of the shock absorber for a bumper of a vehicle filled with ER / MR fluid according to the present embodiment;
도 23, 24는 본 발명에 의한 ER/MR 유체가 충진되는 자동차의 범퍼용 충격 완충장치에 따른 완충장치의 제4 실시예를 개략적으로 나타내는 단면도,23 and 24 are cross-sectional views schematically showing a fourth embodiment of a shock absorber according to the bumper shock absorber of an automobile in which an ER / MR fluid is filled according to the present invention;
도 25는 본 발명에 의한 제4 실시예에 따른 충격 완충장치가 자동차의 범퍼에 설치된 모습을 개략적으로 나타내는 단면도,25 is a cross-sectional view schematically showing how the shock absorber according to the fourth embodiment of the present invention is installed in a bumper of a vehicle;
도 26은 본 실시예에 의한 ER/MR 유체가 충진되는 자동차의 범퍼용 충격 완충장치의 충격 완충방법을 나타내는 흐름도,FIG. 26 is a flowchart illustrating a shock buffering method of a shock absorber for a bumper of a vehicle filled with ER / MR fluid according to the present embodiment; FIG.
도 27은 본 발명에 의한 ER/MR 유체가 충진되는 자동차의 범퍼용 충격 완충장치에 따른 완충장치의 제5 실시예를 개략적으로 나타내는 사시도, 27 is a perspective view schematically showing a fifth embodiment of a shock absorber according to the shock absorber for a bumper of an automobile in which an ER / MR fluid is filled according to the present invention;
도 28은 본 발명에 의한 제5 실시예에 따른 충격 완충장치가 자동차의 범퍼에 설치된 모습을 개략적으로 나타내는 단면도,28 is a cross-sectional view schematically showing how the shock absorber according to the fifth embodiment of the present invention is installed in a bumper of a vehicle;
도 29는 본 실시예에 의한 ER/MR 유체가 충진되는 자동차의 범퍼용 충격 완충장치의 충격 완충방법을 나타내는 흐름도.29 is a flowchart illustrating a shock buffering method of the shock absorber for a bumper of a vehicle filled with ER / MR fluid according to the present embodiment.
** 도면 중 주요부분에 대한 부호의 설명 **** Explanation of symbols for main parts of the drawing **
1 : 충격 완충장치, 3 : 범퍼 커버,1: shock absorber, 3: bumper cover,
5 : 충격 흡수부재, 6 : 범퍼 레일,5: shock absorbing member, 6: bumper rail,
7 : 프레임, 8 : 섀시,7: frame, 8: chassis,
100 : 완충장치, 110, 110' : 실린더,100: shock absorber, 110, 110 ': cylinder,
111 : 전극부재, 111a : + 전극,111: electrode member, 111a: + electrode,
111b : - 전극, 111c : 유동로,111b: electrode, 111c flow path,
112 : 전극지그, 112a : 배출공,112: electrode jig, 112a: discharge hole,
112b : 보조 배출공, 113 : 자극부재,112b: auxiliary discharge hole, 113: magnetic pole member,
113a : 코일, 113b : 유동로,113a: coil, 113b: flow path,
114 : 자극지그, 114a : 배출공,114: magnetic pole jig, 114a: discharge hole,
115 : 상판, 115a : 보조 유동로,115: top plate, 115a: auxiliary flow path,
116 : 하판, 116a : 보조 유동로,116: lower plate, 116a: auxiliary flow path,
117, 117' : 유로, 118 : 가이드편,117, 117 ': Euro, 118: guide,
119 : 단턱, 130 : 피스톤,119: step, 130: piston,
131 : 피스톤 로드, 133 : 피스톤 헤드,131: piston rod, 133: piston head,
135 : 상판부재, 136 : 연결부재,135: upper plate member, 136: connecting member,
141 : 고무막, 143 : 씰,141: rubber film, 143: seal,
144 : 안전핀, 150, 150' : 하우징,144: safety pin, 150, 150 ': housing,
160 : 어큐물레이터, 161 : 다이아프램,160: accumulator, 161: diaphragm,
170 : 완충부재, 171 : 고정부재,170: cushioning member, 171: fixing member,
173 : 상부판, 174 : 하부판,173: upper plate, 174: lower plate,
180 : 밸브, 181 : 유로,180 valve, 181 euro,
200 : 안전 공압장치, 210 : 구리판,200: safety pneumatic device, 210: copper plate,
220 : 가압부재, 230 : 질소가스.220: pressurizing member, 230: nitrogen gas.
본 발명은 자동차의 범퍼용 충격 완충장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전기장 또는 자기장의 인가에 따라 그 상태를 가역적으로 변화시킬 수 있는 ER/MR 유체가 충진되는 충격 완충장치를 자동차의 범퍼에 설치함으로써 외부에서 인가되는 충격에 따라 전기장 또는 자기장의 세기를 제어하여 ER/MR 유체의 상태를 가역적으로 변화시켜 자동차에 인가되는 다양한 충격 및 자동차의 속도에 따른 강성(Stiffness) 및 댐핑역의 조절이 가능하고, 이로 인해 자동차의 충돌 시 발생되는 충격 에너지를 효과적으로 흡수하여 자동차의 차체 손실을 최소화할 수 있으며, 이로 인해 자동차의 충격을 최소화하여 운전자 및 탑승자의 안전을 도모할 수 있는 ER/MR 유체가 충진되는 자동차의 범퍼용 충격 완충장치에 관한 것이다.The present invention relates to a shock absorber for a bumper of an automobile, and more particularly, to install a shock absorber filled with an ER / MR fluid that can reversibly change its state according to the application of an electric or magnetic field. By controlling the intensity of electric or magnetic field according to the impact applied from the outside, the state of the ER / MR fluid can be reversibly changed to adjust the stiffness and damping area according to the various impacts applied to the vehicle and the speed of the vehicle. In this way, it is possible to effectively absorb the impact energy generated during the collision of the vehicle to minimize the loss of the vehicle body, thereby filling the ER / MR fluid that can minimize the impact of the vehicle to promote the safety of the driver and passengers The present invention relates to a shock absorber for a bumper of a vehicle.
일반적으로, 자동차의 바디 전방과 후방에는 자동차의 충돌에 의한 안전 사고 시 차체의 충격을 최소화하고, 운전자 및 탑승자의 안전을 도모하기 위한 범퍼가 설치되며, 이렇게 자동차에 설치되는 범퍼의 충격 완충 및 흡수에 의하여 자동차의 충돌에 따른 충격이 최소화된다.In general, bumpers are installed at the front and rear of the body of the vehicle to minimize the impact of the vehicle body in the event of a safety accident caused by a collision of the vehicle, and to promote the safety of the driver and the occupant. This minimizes the impact of a car collision.
이러한 범퍼(Bumper)의 구조는 도 1에서 도시하고 있는 바와 같이, 크게 범퍼 커버(300)와 충격 흡수부재(500)와 범퍼 레일(600)로 구성된다.As illustrated in FIG. 1, the bumper structure includes a
여기서, 상기 범퍼 커버(300)는 자동차의 전방 및 후방에 설치되는 외장재로서, 수지재 또는 충격의 효율적인 흡수 및 완충을 위한 우레탄 등으로 제작되고, 자동차의 전, 후방에 착탈가능하게 결합되는 구조로 설치된다.Here, the
여기서, 상기 충격 흡수부재(500)는 자동차의 충돌 시 범퍼 커버(300)를 통하여 전달되는 충격력을 일정 범위 내에서 흡수하도록 이루어지고, 상기 범퍼 레일(600)은 충격 흡수부재(500)와 범퍼 커버(300)를 차체에 설치하기 위하여 상기 충격 흡수부재(500)의 일측면에 구비되고, 상기 범퍼 레일(600)의 근접되는 적소에 차체 프레임(700)과 섀시(800)가 위치한다.Here, the
이러한 종래의 범퍼는 자동차의 정면 충돌 시 발생되는 충격이 범퍼 커버를 거쳐 충격 흡수부재에 이르러 충격력이 어느 정도 감쇄되지만, 상기 충격 흡수부재의 형상과 재질의 특성 때문에 효과적으로 자동차에 인가되는 충격을 흡수하지 못하는 문제점이 있으며, 이로 인해 자동차의 안전성이 결여되고, 자동차의 운전자 및 탑승자의 안전을 도모하기 어렵다는 문제점이 있었다.In the conventional bumper, the impact generated when the front collision of the vehicle reaches the shock absorbing member through the bumper cover is reduced to some extent, but the shock absorbing member does not effectively absorb the shock applied to the vehicle due to the shape and material properties of the shock absorbing member. There is a problem that can not be, due to this lack of safety of the car, there is a problem that it is difficult to promote the safety of the driver and the passenger of the car.
한편, 각종 자동차의 안전 규격의 향상과 자동차의 안전성에 대한 소비자들의 관심이 집중되면서 신차 개발 시 에어백을 포함하는 각종 안전장치 등의 도입이 날로 증대되고 있는 실정이다.On the other hand, as the attention of consumers to safety standards of automobiles and the improvement of safety standards of various automobiles is increasing, the introduction of various safety devices including air bags is increasing day by day when developing new vehicles.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 전기장 또는 자기장의 인가에 따라 그 상태를 가역적으로 변화시킬 수 있는 ER/MR 유체가 충진되는 충격 완충장치를 자동차의 범퍼에 설치함으로써 외부에서 인가되는 충격에 따라 전기장 또는 자기장의 세기를 제어하여 ER/MR 유체의 상태를 가역적으로 변화시켜 자동차에 인가되는 다양한 충격 및 자동차의 속도에 따른 강성(Stiffness) 및 댐핑 역의 조절이 가능하고, 이로 인해 자동차의 충돌 시 발생되는 충격 에너지를 효과적으로 흡수하여 자동차의 차체 손실을 최소화할 수 있으며, 이로 인해 자동차의 충격을 최소화하여 운전자 및 탑승자의 안전을 도모할 수 있으며, 다양한 형태를 갖는 완충장치의 제공이 가능하여 상용차, 특장차 등 각종 자동차에 적용가능하고, 소형으로 제작하여 기타 내용물의 보호를 위한 각종 충격 완충장치에 응용가능할 뿐만 아니라, 각종 패키징에도 활용할 수 있는 ER/MR 유체가 충진되는 자동차의 범퍼용 충격 완충장치 및 그에 따른 충격 완충방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above problems, it is applied from the outside by installing a shock absorber filled with ER / MR fluid that can reversibly change the state according to the application of the electric or magnetic field to the bumper of the vehicle By controlling the strength of the electric or magnetic field according to the impact, the state of the ER / MR fluid can be reversibly changed to adjust the stiffness and the damping station according to various impacts and the speed of the vehicle. By effectively absorbing the impact energy generated during the collision of the vehicle, it is possible to minimize the loss of the vehicle body, thereby minimizing the impact of the vehicle to promote the safety of the driver and passengers, and to provide a variety of shock absorbers It can be applied to various vehicles such as commercial vehicles, special vehicles, etc. It is an object of the present invention to provide a shock absorber for an automobile bumper filled with ER / MR fluid which can be applied not only to various shock absorbers for protecting the contents but also to various packages, and a shock absorbing method accordingly.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 자동차의 범퍼용 충격 완충장치에 있어서, 원통형상체로서, 그 내부에 소정의 공간을 갖는 실린더와, 상기 실린더에 삽설되되, 피스톤 로드와 피스톤 헤드를 갖는 피스톤과, 상기 실린더 내부에 충진되되, 전기장 또는 자기장의 인가에 따라 그 상태가 가역적으로 변화하는 ER/MR 유체로 이루어지는 완충장치; 및 원통형상체로서, 그 내부에 질소가스가 충진되고, 그 내측 하부면에 원판형상체로 형성되는 구리판이 구비되되, 그 상부에 가압부재가 소정부분 인입되게 설치되며, 외부에서 인가되는 충격값에 따라 상기 완충장치를 작동시키기 위하여 그 적소에 구비되는 안전 공압장치; 를 포함하여 이루어지되, 자동차의 범퍼 커버 내에 설치되어 자동차에 인가되는 충격을 흡수하도록 이루어지는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a shock absorber for an automobile bumper, comprising a cylinder having a predetermined space therein and a cylinder rod and a piston rod and a piston head. A shock absorber comprising a piston having an ER / MR fluid which is filled in the cylinder and whose state is reversibly changed according to the application of an electric or magnetic field; And a cylindrical body, the inside of which is filled with nitrogen gas and provided with a copper plate formed as a disc-shaped body on the inner lower surface thereof. A safety pneumatic device provided in place to operate the shock absorber accordingly; It is made, including, characterized in that made in the bumper cover of the vehicle is made to absorb the shock applied to the vehicle.
여기서, 상기 실린더 내에 ER 유체가 충진될 경우, 상기 실린더 내부의 하측 적소에 원통형상으로 형성되되, 그 중심부를 향하여 + 전극과 - 전극이 소정간격 이격되어 순차적으로 다수 배열되는 전극부재가 구비된다.In this case, when the ER fluid is filled in the cylinder, a cylindrical shape is formed at a lower position inside the cylinder, and an electrode member having a plurality of + electrodes and-electrodes sequentially spaced apart at predetermined intervals toward the center thereof is sequentially arranged.
바람직하게는, 상기 전극부재의 하부면 적소에 원판형상체로서, 그 중심부에 배출공이 관통형성되되, 상기 배출공의 가장자리에 원주방향으로 다수개의 보조 배출공이 관통형성되는 전극지그가 구비된다.Preferably, the lower surface of the electrode member has a disk-shaped body, the discharge hole is formed in the center thereof, the electrode jig is provided with a plurality of auxiliary discharge holes in the circumferential direction through the edge of the discharge hole.
한편, 상기 실린더 내에 MR 유체가 충진될 경우, 상기 실린더의 내부 하측에 원통형상으로 형성되되, 실린더의 내경보다 작은 직경을 갖고, 그 외주연에 환형으로 형성되는 코일이 매설되는 자극부재가 구비된다.On the other hand, when the MR fluid is filled in the cylinder, the inner side of the cylinder is formed in a cylindrical shape, having a diameter smaller than the inner diameter of the cylinder, the magnetic pole member is embedded in the outer periphery of the coil is formed in an annular shape .
바람직하게는, 상기 자극부재의 하측 적소에 원판형상체로서, 그 가장자리 적소에 원주방향으로 배출공이 연장형성되는 자극지그가 구비된다.Preferably, as a disk-shaped body in the lower place of the magnetic pole member, the magnetic pole jig is provided with the discharge hole extending in the circumferential direction at the edge position.
여기서, 상기 실린더의 상부면 적소에 적어도 하나 이상의 유로가 관통형성된다.Here, at least one flow passage is formed through the upper surface of the cylinder.
그리고, 상기 실린더의 하부면은 개방되게 형성되되, 합성수지 재질의 고무막이 파열가능하게 구비된다.In addition, the lower surface of the cylinder is formed to be open, the rubber film of the synthetic resin material is provided with a tear.
또한, 상기 피스톤 헤드 외주연에 합성수지 재질로 이루어지는 환형의 씰이 구비된다.In addition, an annular seal made of a synthetic resin material is provided at the outer periphery of the piston head.
한편, 실린더와 피스톤과 상기 실린더의 내부에 충진되는 ER/MR 유체 및 전극부재/자극부재로 이루어지는 완충장치; 및 외부에서 인가되는 충격값에 따라 상기 완충장치를 작동시키기 위하여 그 적소에 구비되는 안전 공압장치; 를 포함하여 이루어지는 ER/MR 유체가 충진되는 자동차의 범퍼용 충격 완충장치를 자동차의 범 퍼 커버 내에 설치하여 자동차에 인가되는 충격을 완충시키는 방법에 있어서, 자동차의 범퍼에 충격이 인가되는 단계; 인가되는 충격이 설정된 기준 충격 높은 충격일 경우, 충격 흡수부재의 충격이 안전 공압장치로 충격이 인가되는 단계; 인가되는 충격에 의하여 안전 공압장치가 가압되어 파열되는 단계; 상기 안전 공압장치에 인가되는 충격값에 따라 제어부 또는 마이컴이 상기 완충장치에 전압/전류를 인가하는 단계; 인가되는 전압/전류에 의해 실린더 내부에 구비되는 전극부재/자극부재에 전기장/자기장이 생성되는 단계; 인가되는 충격에 의하여 상기 피스톤이 실린더 내부로 이동하여 ER/MR 유체를 가압하는 단계; 가압되는 ER/MR 유체가 상기 전극부재/자극부재를 통과하면서 그 상태가 가역적으로 변화하는 단계; 가역적으로 변화된 ER/MR 유체가 전극지그/자극지그를 통과하는 단계; 및 상기 전극지그/자극지그를 통과한 ER/MR 유체가 실린더의 하부면에 구비되는 고무막을 파열시키고, 실린더 외부로 배출되는 단계; 를 포함하여 이루어진다.On the other hand, the shock absorber consisting of a cylinder and a piston and the ER / MR fluid and the electrode member / stimulation member filled in the cylinder; And a safety pneumatic device provided in place for operating the shock absorber according to the shock value applied from the outside. A method of buffering an impact applied to an automobile by installing a shock absorber for an automobile bumper filled with an ER / MR fluid including a bumper cover, the method comprising: applying an impact to a bumper of the automobile; When the applied shock is a predetermined reference high impact impact, the impact of the shock absorbing member being applied to the safety pneumatic device; Pressurizing and rupturing the safety pneumatic device by an applied shock; Applying a voltage / current to the shock absorber by the controller or the microcomputer according to the shock value applied to the safety pneumatic device; Generating an electric field / magnetic field in an electrode member / stimulus member provided inside the cylinder by an applied voltage / current; Pressurizing the ER / MR fluid by moving the piston into the cylinder by an impact applied; Reversibly changing its state while the pressurized ER / MR fluid passes through the electrode member / stimulus member; Passing the reversibly changed ER / MR fluid through an electrode jig / stimulus jig; And ER / MR fluid passing through the electrode jig / stimulus jig ruptures a rubber film provided on the lower surface of the cylinder and is discharged out of the cylinder. It is made, including.
여기서, 상기 충격 흡수부재에서 인가되는 충격으로 안전 공압장치의 가압부재가 가압되는 단계; 상기 가압부재의 가압에 의하여 내부에 충진되는 질소가스가 압축되는 단계; 및 상기 질소가스의 압축에 의하여 그 하측면에 구비되는 구리판이 파열되는 단계; 를 더 포함하여 이루어진다.Here, the step of pressing the pressing member of the safety pneumatic device by the impact applied from the shock absorbing member; Compressing the nitrogen gas filled therein by pressurizing the pressing member; And rupturing the copper plate provided on the lower side by compression of the nitrogen gas. It further comprises.
바람직하게는, 상기 제어부 또는 마이컴이 완충장치의 전극부재/자극부재에 미리 설정해 놓은 전압/전류 프로파일에 따라 자동차의 주행 속도 및 자동차에 인가되는 충격에 대응되는 전압/전류를 인가하는 단계; 를 더 포함하여 이루어진다.Preferably, the control unit or the microcomputer to apply a voltage / current corresponding to the traveling speed of the vehicle and the impact applied to the vehicle in accordance with the voltage / current profile preset to the electrode member / stimulation member of the shock absorber; It further comprises.
한편, 상기 피스톤 헤드의 이동에 의해 실린더의 상부면에 관통형성되는 유 로를 통하여 피스톤 헤드의 체적만큼 외부의 공기가 유입되는 단계; 유입되는 외부의 공기 및 상기 피스톤 헤드의 이동에 의하여 그 외주연에 구비되는 씰이 이탈되는 단계; 를 더 포함하여 이루어진다.On the other hand, by the movement of the piston head through the flow path formed in the upper surface of the cylinder through the flow of external air by the volume of the piston head; A seal provided at an outer circumference of the seal due to the movement of the external air and the piston head which is introduced; It further comprises.
여기서, 상기 실린더 내부에 ER 유체가 충진될 경우, 상기 피스톤 헤드의 가압에 의하여 실린더 내부에 충진되는 ER 유체가 전극부재의 + 전극과 - 전극 사이에 관통형성되는 각 유동로를 통하여 유동하는 단계; 유동하는 ER 유체가 상기 + 전극과 - 전극 사이에 형성되는 전기장을 따라 체인 형태를 형성하는 단계; 및 전기장에 의해 점성 및 항복 응력이 높아져 ER 유체의 유동이 억제되는 단계; 를 더 포함하여 이루어진다.Here, when the ER fluid is filled in the cylinder, ER fluid filled in the cylinder by the pressure of the piston head flows through each flow path formed between the + electrode and the-electrode of the electrode member; Forming a chain shape along the electric field between the flowing ER fluid and the + and-electrodes; And increasing viscosity and yield stress by the electric field to suppress flow of the ER fluid. It further comprises.
더불어, 상기 전극부재의 각 유동로를 통과한 ER 유체가 그 하부에 구비되는 전극지그의 배출공 및 보조 배출공을 통하여 유동하는 단계; 를 더 포함하여 이루어진다.In addition, ER fluid passing through each flow path of the electrode member flows through the discharge hole and the auxiliary discharge hole of the electrode jig provided in the lower portion; It further comprises.
한편, 상기 실린더 내부에 MR 유체가 충진될 경우, 상기 피스톤 헤드의 가압에 의하여 실린더 내부에 충진되는 MR 유체가 그 외주연에 코일이 매설되는 자극부재의 외주연과 실린더의 내주연 사이를 통하여 유동하는 단계; 유동하는 MR 유체가 상기 코일에 형성되는 자기장을 따라 체인 형태를 형성하는 단계; 및 자기장에 의해 점성 및 항복 응력이 높아져 MR 유체의 유동이 억제되는 단계; 를 더 포함하여 이루어진다.On the other hand, when the MR fluid is filled in the cylinder, the MR fluid filled in the cylinder by the pressure of the piston head flows between the outer periphery of the pole member in which the coil is embedded in the outer periphery and the inner periphery of the cylinder Doing; Flowing MR fluid to form a chain along a magnetic field formed in the coil; And increasing the viscosity and yield stress by the magnetic field to suppress the flow of the MR fluid. It further comprises.
더불어, 상기 자극부재의 외주연을 통과한 MR 유체가 그 하부에 구비되는 자극지그의 배출공을 통하여 유동하는 단계; 를 더 포함하여 이루어진다.In addition, the MR fluid passing through the outer periphery of the magnetic pole member flows through the discharge hole of the magnetic pole jig provided therein; It further comprises.
한편, 자동차의 범퍼용 충격 완충장치에 있어서, 원통형상체로서, 그 내부에 소정의 공간을 갖는 실린더와, 상기 실린더에 삽설되되, 피스톤 로드와 상기 피스톤 로드의 단부에 구비되는 전극부재/자극부재로 이루어지는 피스톤과, 상기 실린더 내부에 충진되되, 전기장 또는 자기장의 인가에 따라 그 상태가 가역적으로 변화하는 ER/MR 유체로 이루어지는 완충장치; 및 원통형상체로서, 그 내부에 질소가스가 충진되고, 그 내측 하부면에 원판형상체로 형성되는 구리판이 구비되되, 그 상부에 가압부재가 소정부분 인입되게 설치되며, 외부에서 인가되는 충격값에 따라 상기 완충장치를 작동시키기 위하여 그 적소에 구비되는 안전 공압장치; 를 포함하여 이루어지되, 자동차의 범퍼 커버 내에 설치되어 자동차에 인가되는 충격을 흡수하도록 이루어진다.On the other hand, in a shock absorber for a bumper of an automobile, it is a cylindrical body having a cylinder having a predetermined space therein and an electrode member / stimulus member which is inserted into the cylinder and is provided at an end of the piston rod and the piston rod. A buffer device comprising a piston formed in the cylinder and an ER / MR fluid filled in the cylinder and whose state is reversibly changed in accordance with the application of an electric or magnetic field; And a cylindrical body, the inside of which is filled with nitrogen gas and provided with a copper plate formed as a disc-shaped body on the inner lower surface thereof. A safety pneumatic device provided in place to operate the shock absorber accordingly; It is made, including, but is installed in the bumper cover of the vehicle is made to absorb the shock applied to the vehicle.
바람직하게는, 상기 실린더의 상부면 적소에 적어도 하나 이상의 유로가 관통형성된다.Preferably, at least one flow passage is formed through the upper surface of the cylinder.
더불어, 상기 실린더의 입구 내주연에 피스톤 로드를 감싸는 형상의 가이드편이 하방향으로 내향돌출되게 형성된다.In addition, the guide piece of the shape surrounding the piston rod is formed to protrude inward in the inner periphery of the inlet of the cylinder.
한편, 상기 실린더의 하부면이 폐색되게 형성되고, 상기 가이드편의 단부에 파열가능하게 형성되는 고무막이 구비된다.On the other hand, the lower surface of the cylinder is formed to be closed, a rubber film is provided at the end of the guide piece to be rupturable.
여기서, 상기 실린더 내부에 ER 유체가 충진될 경우, 상기 전극부재는 원통형상체로서, 그 중심부를 향하여 + 전극과 - 전극이 소정간격 이격되어 순차적으로 다수 배열되도록 이루어진다.Here, when the ER fluid is filled in the cylinder, the electrode member is a cylindrical body, the + electrode and the-electrode toward the central portion is made so that a plurality of sequentially arranged at a predetermined interval.
대안적으로는, 상기 전극부재의 외주연에 원주방향으로 합성수지 재질의 씰 이 구비된다.Alternatively, the outer peripheral edge of the electrode member is provided with a seal made of synthetic resin in the circumferential direction.
한편, 상기 실린더 내에 ER 유체가 충진될 경우, 상기 피스톤 로드의 단부에 피스톤 헤드가 구비되되, 상기 피스톤 헤드가 + 전극으로 이루어지고, 실린더가 - 전극으로 이루어진다.On the other hand, when the ER fluid is filled in the cylinder, a piston head is provided at the end of the piston rod, the piston head is made of + electrode, the cylinder is made of-electrode.
여기서, 상기 실린더 내부에 MR 유체가 충진될 경우, 상기 자극부재는 원통형상체로서, 중심부의 가장자리에 원주방향으로 슬롯형상의 유동로가 형성되되, 그 상부면에는 중심부 가장자리에 슬롯형상의 보조 유동로가 원주방향으로 소정간격 이격되어 다수개 관통형성되는 상판과 그 하부면에는 중심부 가장자리에 슬롯형상의 보조 유동로가 원주방향으로 연장형성되는 하판으로 이루어진다.Here, when the MR fluid is filled in the cylinder, the magnetic pole member is a cylindrical body, a slot-shaped flow path is formed in the circumferential direction at the edge of the center, the upper surface of the slot-shaped auxiliary flow path at the center edge The upper plate is formed through a plurality of spaced apart circumferentially spaced in the circumferential direction and the lower surface is formed with a lower plate extending in the circumferential direction in the slot-shaped auxiliary flow path at the center edge.
바람직하게는, 상기 자극부재의 중심부에 형성되는 유동로의 내주연에 환형의 코일이 매설된다.Preferably, the annular coil is embedded in the inner circumference of the flow path formed in the center of the magnetic pole member.
그리고, 상기 자극부재의 외주연에 원주방향으로 합성수지 재질의 씰이 구비되는 것을 특징으로 하는 ER/MR 유체가 충진되는 자동차의 범퍼용 충격 완충장치.And, bumper shock absorber of the vehicle is filled with ER / MR fluid, characterized in that the outer peripheral edge of the magnetic pole member is provided with a synthetic resin seal in the circumferential direction.
여기서, 상기 실린더 내에 MR 유체가 충진될 경우, 상기 피스톤 로드의 단부에 피스톤 헤드가 구비되되, 상기 피스톤 헤드의 외주연 중심측에 환형의 코일이 매설된다.Here, when the MR fluid is filled in the cylinder, the piston head is provided at the end of the piston rod, the annular coil is embedded in the outer peripheral center side of the piston head.
한편, 실린더와 피스톤 로드 및 전극부재/자극부재로 이루어지는 피스톤과 상기 실린더의 내부에 충진되는 ER/MR 유체로 이루어지는 완충장치; 및 외부에서 인가되는 충격값에 따라 상기 완충장치를 작동시키기 위하여 그 적소에 구비되는 안전 공압장치; 를 포함하여 이루어지는 ER/MR 유체가 충진되는 자동차의 범퍼용 충격 완충장치를 자동차의 범퍼 커버 내에 설치하여 자동차에 인가되는 충격을 완충시키는 방법에 있어서, 자동차의 범퍼에 충격이 인가되는 단계; 인가되는 충격이 설정된 기준 충격 높은 충격일 경우, 충격 흡수부재의 충격이 안전 공압장치로 충격이 인가되는 단계; 인가되는 충격에 의하여 안전 공압장치가 가압되어 파열되는 단계; 상기 안전 공압장치에 인가되는 충격값에 따라 제어부 또는 마이컴이 상기 완충장치에 전압/전류를 인가하는 단계; 인가되는 전압/전류에 의해 피스톤 로드의 단부에 구비되는 전극부재/자극부재에 전기장/자기장이 생성되는 단계; 인가되는 충격에 의하여 상기 피스톤 로드의 단부에 구비되는 전극부재/자극부재가 실린더 내부로 이동하면서 ER/MR 유체를 가압하는 단계; 상기 피스톤 로드의 단부에 구비되는 전극부재/자극부재의 이동에 의한 외부의 공기 유입으로 고무막이 파열되는 단계; 가압되는 ER/MR 유체가 상기 전극부재/자극부재를 통과하면서 그 상태가 가역적으로 변화하는 단계; 및 가역적으로 변화된 ER/MR 유체가 실린더의 상부면에 관통형성되는 유로를 통하여 외부로 배출되는 단계; 를 포함하여 이루어진다.On the other hand, a piston comprising a cylinder, a piston rod and an electrode member / stimulation member and a buffer device consisting of ER / MR fluid filled in the interior of the cylinder; And a safety pneumatic device provided in place for operating the shock absorber according to the shock value applied from the outside. A method of buffering an impact applied to an automobile by installing a shock absorber for an automobile bumper filled with an ER / MR fluid filled in a bumper cover of the automobile, the method comprising: applying an impact to the bumper of the automobile; When the applied shock is a predetermined reference high impact impact, the impact of the shock absorbing member being applied to the safety pneumatic device; Pressurizing and rupturing the safety pneumatic device by an applied shock; Applying a voltage / current to the shock absorber by the controller or the microcomputer according to the shock value applied to the safety pneumatic device; Generating an electric field / magnetic field at an electrode member / stimulus member provided at the end of the piston rod by an applied voltage / current; Pressurizing the ER / MR fluid while the electrode member / stimulus member provided at the end of the piston rod is moved into the cylinder by an applied impact; Rupturing a rubber film due to the inflow of external air by the movement of the electrode member / stimulus member provided at the end of the piston rod; Reversibly changing its state while the pressurized ER / MR fluid passes through the electrode member / stimulus member; And reversibly discharging the ER / MR fluid to the outside through a passage formed through the upper surface of the cylinder. It is made, including.
여기서, 상기 충격 흡수부재에서 인가되는 충격으로 안전 공압장치의 가압부재가 가압되는 단계; 상기 가압부재의 가압에 의하여 내부에 충진되는 질소가스가 압축되는 단계; 및 상기 질소가스의 압축에 의하여 그 하측면에 구비되는 구리판이 파열되는 단계; 를 더 포함하여 이루어진다.Here, the step of pressing the pressing member of the safety pneumatic device by the impact applied from the shock absorbing member; Compressing the nitrogen gas filled therein by pressurizing the pressing member; And rupturing the copper plate provided on the lower side by compression of the nitrogen gas. It further comprises.
한편, 상기 제어부 또는 마이컴이 완충장치의 전극부재/자극부재에 미리 설정해 놓은 전압/전류 프로파일에 따라 자동차의 주행 속도 및 자동차에 인가되는 충격에 대응되는 전압/전류를 인가하는 단계; 를 더 포함하여 이루어진다.On the other hand, the control unit or the microcomputer to apply a voltage / current corresponding to the traveling speed of the vehicle and the impact applied to the vehicle in accordance with the voltage / current profile preset to the electrode member / stimulation member of the shock absorber; It further comprises.
그리고, 상기 전극부재/자극부재의 이동에 의해 실린더의 상부면에 관통형성되는 유로를 통하여 피스톤 헤드의 체적만큼 외부의 공기가 유입되는 단계; 유입되는 외부의 공기 및 상기 전극부재/자극부재의 이동에 의하여 그 외주연에 구비되는 씰이 이탈되는 단계; 를 더 포함하여 이루어진다.And, the outside air flows by the volume of the piston head through the flow path formed through the upper surface of the cylinder by the movement of the electrode member / magnetic pole member; A seal provided at an outer circumference of the seal by a movement of the external air and the electrode member / stimulus member that are introduced into the outer portion; It further comprises.
여기서, 상기 실린더 내부에 ER 유체가 충진될 경우, 상기 피스톤 로드의 단부에 구비되는 전극부재의 가압에 의하여 실린더 내부에 충진되는 ER 유체가 전극부재의 + 전극과 - 전극 사이에 관통형성되는 각 유동로를 통과하면서 상방향으로 유동하는 단계; 유동하는 ER 유체가 상기 + 전극과 - 전극 사이에 형성되는 전기장을 따라 체인 형태를 형성하는 단계; 및 전기장에 의해 점성 및 항복 응력이 높아져 ER 유체의 유동이 억제되는 단계; 를 더 포함하여 이루어진다.Here, when the ER fluid is filled in the cylinder, each flow in which the ER fluid filled in the cylinder is penetrated between the + and-electrodes of the electrode member by the pressure of the electrode member provided at the end of the piston rod Flowing upwardly through the furnace; Forming a chain shape along the electric field between the flowing ER fluid and the + and-electrodes; And increasing viscosity and yield stress by the electric field to suppress flow of the ER fluid. It further comprises.
한편, 상기 실린더 내부에 ER 유체가 충진되되, 상기 피스톤 로드의 단부에 피스톤 헤드가 구비될 경우, 상기 피스톤 로드의 단부에 구비되는 피스톤 헤드의 가압에 의하여 실린더 내부에 충진되는 ER 유체가 + 전극으로 이루어지는 피스톤 헤드의 외주연과 - 전극으로 이루어지는 실린더의 내주연 사이의 소정공간을 통과하면서 상방향으로 유동하는 단계; 유동하는 ER 유체가 상기 + 전극으로 이루어지는 피스톤 헤드의 외주연과 - 전극으로 이루어지는 실린더 내주연 사이에 형성되는 전기장을 따라 체인 형태를 형성하는 단계; 및 전기장에 의해 점성 및 항복 응력이 높아져 ER 유체의 유동이 억제되는 단계; 를 더 포함하여 이루어진다.On the other hand, when the ER fluid is filled in the cylinder, but the piston head is provided at the end of the piston rod, the ER fluid filled in the cylinder by the pressure of the piston head provided at the end of the piston rod to the + electrode Flowing upward while passing through a predetermined space between the outer periphery of the piston head and the inner periphery of the cylinder consisting of electrodes; Forming a chain shape along the electric field formed between the ER fluid flowing between the outer periphery of the piston head consisting of the + electrode and the inner periphery of the cylinder consisting of the-electrode; And increasing viscosity and yield stress by the electric field to suppress flow of the ER fluid. It further comprises.
그리고, 상기 실린더 내부에 MR 유체가 충진될 경우, 상기 피스톤 로드의 단부에 구비되는 자극부재의 가압에 의하여 실린더 내부에 충진되는 MR 유체가 자극 부재의 하판에 관통형성되는 보조 유동로를 통하여 유동로로 유동하는 단계; 상기 MR 유체가 유동로의 내주연에 구비되는 코일에 형성되는 자기장을 따라 체인 형태를 형성하는 단계; 및 자기장에 의해 점성 및 항복 응력이 높아져 MR 유체의 유동이 억제되면서 상판에 관통형성되는 보조 유동로를 통하여 유동하는 단계; 를 더 포함하여 이루어진다.In addition, when the MR fluid is filled in the cylinder, the flow path through the auxiliary flow path through which the MR fluid filled in the cylinder penetrates the lower plate of the magnetic pole member by the pressure of the magnetic pole member provided at the end of the piston rod Flowing into; Forming a chain shape along the magnetic field formed in the coil of the MR fluid provided on the inner circumference of the flow path; And flowing through an auxiliary flow path formed through the upper plate while suppressing the flow of the MR fluid by increasing the viscosity and yield stress by the magnetic field. It further comprises.
더불어, 상기 실린더 내부에 MR 유체가 충진되되, 상기 피스톤 로드의 단부에 피스톤 헤드가 구비될 경우, 상기 피스톤 로드의 단부에 구비되는 피스톤 헤드의 가압에 의하여 실린더 내부에 충진되는 MR 유체가 피스톤 헤드의 외주연과 실린더의 내주연 사이의 소정공간을 통과하면서 상방향으로 유동하는 단계; 유동하는 MR 유체가 피스톤 헤드의 외주연에 매설되는 코일에 형성되는 자기장을 따라 체인 형태를 형성하는 단계; 및 자기장에 의해 점성 및 항복 응력이 높아져 MR 유체의 유동이 억제되는 단계; 를 더 포함하여 이루어진다.In addition, the MR fluid is filled in the cylinder, when the piston head is provided at the end of the piston rod, the MR fluid is filled in the cylinder by the pressure of the piston head provided at the end of the piston rod of the piston head Flowing upward while passing through a predetermined space between the outer periphery and the inner periphery of the cylinder; Forming a chain shape along a magnetic field formed in a coil in which the flowing MR fluid is embedded in the outer circumference of the piston head; And increasing the viscosity and yield stress by the magnetic field to suppress the flow of the MR fluid. It further comprises.
한편, 자동차의 범퍼용 충격 완충장치에 있어서, 원판형상체로 형성되는 상판부재와, 상기 상판부재의 하부면에 구비되는 연결부재와, 상기 연결부재의 하부에 구비되되, 하방향으로 이동가능하게 이루어지는 피스톤 로드 및 피스톤 헤드를 갖는 피스톤과, 상기 피스톤의 하부에 구비되는 실린더와 상기 실린더 내부에 충진되되, 전기장 또는 자기장의 인가에 따라 그 상태가 가역적으로 변화하는 ER/MR 유체로 이루어지는 완충장치; 및 원통형상체로서, 그 내부에 질소가스가 충진되고, 그 내측 하부면에 원판형상체로 형성되는 구리판이 구비되되, 그 상부에 가압부재가 소정부분 인입되게 설치되며, 외부에서 인가되는 충격값에 따라 상기 완충장치 를 작동시키기 위하여 그 적소에 구비되는 안전 공압장치; 를 포함하여 이루어지되, 자동차의 범퍼 커버 내에 설치되어 자동차에 인가되는 충격을 흡수하도록 이루어진다.On the other hand, in the bumper shock absorber of the vehicle, the upper plate member formed of a disc-shaped body, the connecting member provided on the lower surface of the upper plate member, and provided in the lower portion of the connecting member, so as to be movable downward A piston comprising a piston having a piston rod and a piston head, and an ER / MR fluid filled in a cylinder provided below the piston and inside the cylinder, the ER / MR fluid being reversibly changed in response to the application of an electric or magnetic field; And a cylindrical body, the inside of which is filled with nitrogen gas and provided with a copper plate formed as a disc-shaped body on the inner lower surface thereof. A safety pneumatic device provided in place for operating the shock absorber accordingly; It is made, including, but is installed in the bumper cover of the vehicle is made to absorb the shock applied to the vehicle.
여기서, 상기 실린더 내부에 ER 유체가 충진될 경우, 상기 피스톤이 + 전극으로 이루어지고, 상기 피스톤 헤드의 하측에 소정간격 이격되어 판체형상으로 형성되는 - 전극이 구비된다.Here, when the ER fluid is filled in the cylinder, the piston is made of a + electrode, the lower electrode of the piston head is formed in a plate-like spaced apart a predetermined interval is provided.
한편, 상기 피스톤 헤드와 - 전극의 직경이 상기 실린더의 내경보다 약간 작게 형성된다.On the other hand, the diameter of the piston head and the electrode is formed slightly smaller than the inner diameter of the cylinder.
그리고, 상기 실린더의 내부에 MR 유체가 충진될 경우, 상기 실린더의 내주연에 원주방향으로 환형의 코일이 구비된다.When the MR fluid is filled in the cylinder, an annular coil is provided at the inner circumference of the cylinder in the circumferential direction.
여기서, 상기 실린더의 입구측 내주연 원주방향으로 단턱이 내향돌출되게 형성되되, 상기 단턱의 내경이 상기 피스톤 헤드의 직경과 대응되게 형성된다.Here, the stepped portion is formed to protrude inwardly in the circumferential direction of the inlet side of the cylinder, and the inner diameter of the stepped portion is formed to correspond to the diameter of the piston head.
한편, 상판부재와, 연결부재와, 피스톤 로드 및 피스톤 헤드를 갖는 피스톤과, 상기 피스톤의 하부에 구비되는 실린더와 상기 실린더 내부에 충진되는 ER/MR 유체로 이루어지는 완충장치; 및 외부에서 인가되는 충격값에 따라 상기 완충장치를 작동시키기 위하여 그 적소에 구비되는 안전 공압장치; 를 포함하여 이루어지는 ER/MR 유체가 충진되는 자동차의 범퍼용 충격 완충장치를 자동차의 범퍼 커버 내에 설치하여 자동차에 인가되는 충격을 완충시키는 방법에 있어서, 자동차의 범퍼에 충격이 인가되는 단계; 인가되는 충격이 설정된 기준 충격 높은 충격일 경우, 충격 흡수부재에 인가되는 충격이 안전 공압장치로 충격이 인가되는 단계; 인가되는 충 격에 의하여 안전 공압장치가 가압되어 파열되는 단계; 상기 안전 공압장치에 인가되는 충격값에 따라 제어부 또는 마이컴이 상기 완충장치에 전압/전류 프로파일에 따라 전압/전류를 인가하는 단계; 인가되는 전압/전류에 의해 실린더 내부에 전기장/자기장이 생성되는 단계; 인가되는 충격에 의하여 상기 피스톤 헤드가 실린더 내부로 이동하면서 ER/MR 유체를 가압하는 단계; 가압되는 ER/MR 유체가 인가되는 전기장/자기장에 의해 그 상태가 가역적으로 변화하는 단계; 및 가역적으로 변화된 ER/MR 유체의 유동이 억제되는 단계; 를 포함하여 이루어진다.On the other hand, a buffer comprising an upper plate member, a connecting member, a piston having a piston rod and a piston head, a cylinder provided below the piston, and an ER / MR fluid filled in the cylinder; And a safety pneumatic device provided in place for operating the shock absorber according to the shock value applied from the outside. A method of buffering an impact applied to an automobile by installing a shock absorber for an automobile bumper filled with an ER / MR fluid filled in a bumper cover of the automobile, the method comprising: applying an impact to the bumper of the automobile; When the applied shock is a predetermined reference high impact shock, the impact applied to the shock absorbing member is applied to the safety pneumatic device; Pressurizing and rupturing the safety pneumatic device by an applied shock; Applying a voltage / current to the shock absorber according to a voltage / current profile by a controller or a microcomputer according to an impact value applied to the safety pneumatic device; Generating an electric field / magnetic field inside the cylinder by an applied voltage / current; Pressurizing an ER / MR fluid while the piston head moves inside the cylinder by an applied impact; Reversibly changing its state by an electric / magnetic field to which pressurized ER / MR fluid is applied; And inhibiting the flow of the reversibly changed ER / MR fluid; It is made, including.
여기서, 상기 실린더 내부에 ER 유체가 충진될 경우, 상기 피스톤 헤드의 가압에 의하여 실린더 내부에 충진되는 ER 유체가 + 전극으로 이루어지는 피스톤 헤드와 그 하측에 구비되는 - 전극 사이에 형성되는 전기장을 따라 체인 형태를 형성하는 단계; 전기장에 의해 점성 및 항복 응력이 높아져 ER 유체의 유동이 억제되는 단계; 를 더 포함하여 이루어진다.Here, when the ER fluid is filled in the cylinder, the ER fluid filled in the cylinder by the pressure of the piston head is a chain along the electric field formed between the piston head consisting of the + electrode and the lower electrode- Forming a form; Viscosity and yield stress is increased by the electric field to suppress the flow of the ER fluid; It further comprises.
그리고, 상기 실린더 내부에 MR 유체가 충진될 경우, 상기 피스톤 헤드의 가압에 의하여 실린더 내부에 충진되는 MR 유체가 실린더 내주연에 구비되는 코일에 형성되는 자기장을 따라 체인 형태를 형성하는 단계; 자기장에 의해 점성 및 항복 응력이 높아져 MR 유체의 유동이 억제되는 단계; 를 더 포함하여 이루어진다.And, when the MR fluid is filled in the cylinder, the step of forming a chain shape along the magnetic field formed in the coil provided in the cylinder inner circumference MR fluid filled in the cylinder by the pressure of the piston head; Viscosity and yield stress is increased by the magnetic field to suppress the flow of MR fluid; It further comprises.
한편, 자동차의 범퍼용 충격 완충장치에 있어서, 그 내부에 ER/MR 유체가 충진되는 하우징; 상기 하우징의 단부에 구비되되, 원통형상체로 형성되되, 그 내부에 다수개의 유로가 관통형성되는 실린더; 및 상기 실린더의 단부에 분리가능하게 연결되는 어큐물레이터; 를 포함하여 이루어지되, 자동차의 범퍼 커버 내에 설치되 어 자동차에 인가되는 충격을 흡수하도록 이루어진다.On the other hand, a bumper shock absorber of an automobile, comprising: a housing in which the ER / MR fluid is filled; A cylinder provided at an end of the housing, the cylinder being formed in a cylindrical shape and having a plurality of passages formed therein; And an accumulator detachably connected to an end of the cylinder; It is made, including, is installed in the bumper cover of the vehicle is made to absorb the shock applied to the vehicle.
바람직하게는, 상기 하우징은 그 형태가 변형되기 위하여 플렉시블한 재질로 이루어진다.Preferably, the housing is made of a flexible material to change its shape.
더불어, 상기 실린더와 어큐물레이터 사이에 원판형상으로 형성되는 다이아프램이 개재된다.In addition, a diaphragm formed in a disc shape is interposed between the cylinder and the accumulator.
그리고, 상기 실린더의 외주연 적소에 상기 실린더와 어큐물레이터의 분리를 제어하기 위한 안전핀이 구비된다.In addition, a safety pin for controlling separation of the cylinder and the accumulator is provided at an outer peripheral position of the cylinder.
여기서, 상기 하우징 내부에 ER 유체가 충진될 경우, 상기 실린더의 길이방향 외주연 적소에 수평방향으로 + 전극이 설치되되, 상기 + 전극은 그 일단부가 실린더의 외주연에서 내측을 향하여 소정부분 노출되게 관통설치되고, 상기 실린더의 유로 내주연이 - 전극으로 이루어진다.Here, when the ER fluid is filled in the housing, the + electrode is installed in the horizontal direction in the longitudinal outer periphery of the cylinder, the + electrode so that one end thereof is exposed to a predetermined portion toward the inside from the outer periphery of the cylinder It is installed through, and the inner circumference of the flow path of the cylinder is made of-electrode.
그리고, 상기 하우징 내부에 MR 유체가 충진될 경우, 상기 실린더에 형성되는 각 유로의 길이방향 내주연 적소에 코일이 각각 매설된다.When the MR fluid is filled in the housing, coils are embedded in the longitudinally inner peripheral locations of the respective flow paths formed in the cylinder.
한편, ER/MR 유체가 충진되는 하우징과, 그 내부에 다수개의 유로가 관통형성되는 실린더와, 상기 실린더에 분리가능하게 연결되는 어큐물레이터;를 포함하여 이루어지되, 상기 실린더와 어큐물레이터 사이에 다이아프램이 개재되고, 실린더 외주연 적소에 안전핀이 구비되는 ER/MR 유체가 충진되는 자동차의 범퍼용 충격 완충장치를 자동차의 범퍼 커버 내에 설치하여 자동차에 인가되는 충격을 완충시키는 방법에 있어서, 자동차의 범퍼에 충격이 인가되는 단계; 인가되는 충격이 설정된 기준 충격 높은 충격일 경우, 충격 흡수부재를 통하여 하우징에 인가되는 충격에 의해 안전핀이 해제되는 단계; 상기 안전핀이 해제되면서 하우징에 인가되는 충격값에 따라 제어부 또는 마이컴이 전압/전류 프로파일에 따라 실린더 내부에 전압/전류를 인가하는 단계; 인가되는 전압/전류에 의해 실린더 내부에 전기장/자기장이 생성되는 단계; 상기 안전핀이 해제에 따라 실린더에 연결되는 어큐물레이터가 분리되는 단계; 상기 하우징에 인가되는 충격에 의하여 그 내부에 충진되는 ER/MR 유체가 실린더의 유로를 통하여 유동하는 단계; 상기 유로를 유동하는 ER/MR 유체가 인가되는 전기장/자기장에 의해 그 상태가 가역적으로 변화하는 단계; 및 가역적으로 변화된 ER/MR 유체의 유동이 억제되면서 외부로 배출되는 단계; 를 포함하여 이루어진다.On the other hand, the housing is filled with ER / MR fluid, a cylinder through which a plurality of flow paths formed therein, and an accumulator that is detachably connected to the cylinder; and comprises, between the cylinder and the accumulator In a method of cushioning a shock applied to a vehicle by installing a bumper shock absorber of an automobile filled with an ER / MR fluid filled with a diaphragm and provided with a safety pin at an outer circumference of the cylinder, Applying an impact to the bumper of the vehicle; Releasing the safety pin by an impact applied to the housing through the shock absorbing member when the applied shock is a predetermined reference high impact impact; Applying a voltage / current to a cylinder according to a voltage / current profile by a controller or a microcomputer according to an impact value applied to a housing while the safety pin is released; Generating an electric field / magnetic field inside the cylinder by an applied voltage / current; Separating the accumulator connected to the cylinder as the safety pin is released; Flow of ER / MR fluid filled therein by an impact applied to the housing through a flow path of the cylinder; Reversibly changing its state by an electric field / magnetic field to which an ER / MR fluid flowing through the flow path is applied; And discharged to the outside while the flow of the reversibly changed ER / MR fluid is suppressed; It is made, including.
바람직하게는, 상기 어큐물레이터의 분리 시 실린더와 어큐물레이터 사이에 개재되는 다이아프램이 파열 또는 분리되는 단계; 를 더 포함하여 이루어진다.Preferably, when the accumulator is separated, the diaphragm interposed between the cylinder and the accumulator is ruptured or separated; It further comprises.
여기서, 상기 하우징 내부에 ER 유체가 충진될 경우, 상기 각 유로를 통하여 유동하는 ER 유체가 실린더 외주연에서 내측을 향하여 관통설치되는 + 전극과 - 전극으로 이루어지는 유로에 형성되는 전기장을 따라 체인 형태를 형성하는 단계; 및 전기장에 의해 점성 및 항복 응력이 높아져 ER 유체의 유동이 억제되면서 각 유로를 통하여 외부로 배출되는 단계; 를 더 포함하여 이루어진다.In this case, when the ER fluid is filled in the housing, the ER fluid flowing through each of the flow paths has a chain shape along the electric field formed in the flow path consisting of a + electrode and a-electrode which penetrate inwardly from the outer circumference of the cylinder. Forming; And discharged to the outside through each passage while the viscosity and the yield stress are increased by the electric field to suppress the flow of the ER fluid. It further comprises.
그리고, 상기 하우징 내부에 MR 유체가 충진될 경우, 상기 각 유로를 통하여 유동하는 MR 유체가 실린더 각 유로의 내주연에 매설되는 각 코일에 형성되는 자기장을 따라 체인 형태를 형성하는 단계; 자기장에 의해 점성 및 항복 응력이 높아져 MR 유체의 유동이 억제되면서 각 유로를 통하여 외부로 배출되는 단계; 를 더 포함 하여 이루어진다.And, when the MR fluid is filled in the housing, forming a chain shape along the magnetic field formed in each coil embedded in the inner circumference of each cylinder flow path MR fluid flowing through each flow path; Viscosity and yield stress is increased by the magnetic field is discharged to the outside through each flow path while suppressing the flow of MR fluid; It is made to include more.
한편, 자동차의 범퍼용 충격 완충장치에 있어서, 판체형상체로서, 그 내부에 ER/MR 유체가 충진되되, 길이방향으로 소정각도 절곡형성되어 판스프링 형태를 이루는 다수개의 완충부재; 및 상기 각 완충부재를 고정시키기 위하여 그 중심부에 구비되는 고정부재; 를 포함하여 이루어지되, 자동차의 범퍼 커버 내에 설치되어 자동차에 인가되는 충격을 흡수하도록 이루어진다.On the other hand, in the bumper shock absorber of the vehicle, a plate-shaped body, filled with ER / MR fluid therein, a plurality of shock absorbing members to be bent in the longitudinal direction by a predetermined angle to form a leaf spring; And a fixing member provided at a central portion thereof to fix each of the buffer members. It is made, including, but is installed in the bumper cover of the vehicle is made to absorb the shock applied to the vehicle.
여기서, 상기 완충부재 내부에 ER 유체가 충진될 경우, 상기 완충부재의 상부면이 + 전극으로 이루어지고, 상기 완충부재의 각 측면이 - 전극으로 이루어진다.Here, when the ER fluid is filled in the buffer member, the upper surface of the buffer member is made of a + electrode, each side of the buffer member is made of-electrode.
그리고, 상기 완충부재의 내부에 MR 유체가 충진될 경우, 상기 완충부재의 내부 각 측면 적소에 코일이 매설된다.When the MR fluid is filled in the buffer member, a coil is embedded in each side of the buffer member.
한편, 판체형상체로서, 그 내부에 ER/MR 유체가 충진되되, 길이방향으로 소정각도 절곡형성되어 판스프링 형태를 이루는 다수개의 완충부재와, 상기 각 완충부재를 고정시키기 위하여 그 중심부에 구비되는 고정부재; 를 포함하여 이루어지는 ER/MR 유체가 충진되는 자동차의 범퍼용 충격 완충장치를 자동차의 범퍼 커버 내에 설치하여 자동차에 인가되는 충격을 완충시키는 방법에 있어서, 자동차의 범퍼에 충격이 인가되는 단계; 인가되는 충격이 충격 흡수부재를 통하여 상기 완충부재 중 충격 흡수부재에 근접되는 완충부재에 인가되는 단계; 인가되는 충격에 의하여 상기 완충부재에 근접되는 나머지 완충부재들이 순차적으로 변형되는 단계; 인가되는 충격이 설정된 기준 충격 보다 높은 충격일 경우, 충격값에 따라 제어부 또 는 마이컴이 전압/전류 프로파일에 따라 완충부재 내부에 전압/전류를 인가하는 단계; 인가되는 전압/전류에 의해 완충부재 내부에 전기장/자기장이 생성되는 단계; 상기 각 완충부재를 유동하는 ER/MR 유체가 인가되는 전기장/자기장에 의해 그 상태가 가역적으로 변화하는 단계; 및 가역적으로 변화된 ER/MR 유체의 유동이 억제되는 단계; 를 포함하여 이루어진다.On the other hand, as a plate-shaped body, the ER / MR fluid is filled therein, a plurality of buffer members formed in the form of a leaf spring bent at a predetermined angle in the longitudinal direction and provided in the central portion for fixing the respective buffer members Fixing member; A method of buffering an impact applied to an automobile by installing a shock absorber for an automobile bumper filled with an ER / MR fluid filled in a bumper cover of the automobile, the method comprising: applying an impact to the bumper of the automobile; Applying an applied shock to a shock absorbing member, the shock absorbing member among the shock absorbing members, through the shock absorbing member; Sequentially deforming the remaining shock absorbing members close to the shock absorbing member by an applied shock; When the applied shock is higher than the set reference shock, the controller or the microcomputer applying the voltage / current to the buffer member according to the voltage / current profile according to the shock value; Generating an electric field / magnetic field inside the buffer member by an applied voltage / current; Reversibly changing its state by an electric field / magnetic field to which an ER / MR fluid flowing through each of the buffer members is applied; And inhibiting the flow of the reversibly changed ER / MR fluid; It is made, including.
여기서, 상기 완충부재의 내부에 ER 유체가 충진될 경우, 상기 완충부재의 내부에 유동하는 ER 유체가 + 전극으로 이루어지는 상부면과 - 전극으로 이루어지는 각 측면 사이에 형성되는 전기장을 따라 체인 형태를 형성하는 단계; 전기장에 의해 점성 및 항복 응력이 높아져 ER 유체의 유동이 억제되면서 완충부재의 변형을 억제하는 단계; 를 더 포함하여 이루어진다.Here, when the ER fluid is filled in the buffer member, the ER fluid flowing in the buffer member forms a chain shape along an electric field formed between the upper surface of the + electrode and each side of the-electrode. Doing; Viscosity and yield stress is increased by the electric field to suppress the deformation of the buffer member while the flow of the ER fluid is suppressed; It further comprises.
더불어, 상기 완충부재의 내부에 MR 유체가 충진될 경우, 상기 완충부재의 내부에 유동하는 MR 유체가 완충부재의 내측면에 매설되는 코일에 형성되는 자기장을 따라 체인 형태를 형성하는 단계; 자기장에 의해 점성 및 항복 응력이 높아져 MR 유체의 유동이 억제되면서 완충부재의 변형을 억제하는 단계; 를 더 포함하여 이루어진다.In addition, when the MR fluid is filled in the buffer member, forming a chain shape along the magnetic field formed in the coil embedded in the inner surface of the buffer member MR fluid flowing in the buffer member; Viscosity and yield stress is increased by the magnetic field to suppress the deformation of the buffer member while the flow of MR fluid is suppressed; It further comprises.
한편, 자동차의 범퍼용 충격 완충장치에 있어서, 상부판과 하부판으로 이루어지되, 상기 상부판과 하부판 사이에 수축가능하게 형성되고, 그 내부에 ER/MR 유체가 충진되는 자바라 형태의 하우징이 개재되고, 상기 하부판의 타측면에 그 내부에 다수개의 유로가 관통형성되는 밸브를 갖는 완충장치; 및 원통형상체로서, 그 내부에 질소가스가 충진되고, 그 내측 하부면에 원판형상체로 형성되는 구리판이 구비되되, 그 상부에 가압부재가 소정부분 인입되게 설치되며, 외부에서 인가되는 충격값에 따라 상기 완충장치를 작동시키기 위하여 그 적소에 구비되는 안전 공압장치; 를 포함하여 이루어지되, 자동차의 범퍼 커버 내에 설치되어 자동차에 인가되는 충격을 흡수하도록 이루어진다.On the other hand, in the bumper shock absorber of the vehicle, consisting of a top plate and a bottom plate, is formed so as to be contractible between the top plate and the bottom plate, the bellows-shaped housing is filled therein is filled with ER / MR fluid therein, A shock absorber having a valve through which a plurality of flow paths are formed in the other side of the lower plate; And a cylindrical body, the inside of which is filled with nitrogen gas and provided with a copper plate formed as a disc-shaped body on the inner lower surface thereof. A safety pneumatic device provided in place to operate the shock absorber accordingly; It is made, including, but is installed in the bumper cover of the vehicle is made to absorb the shock applied to the vehicle.
바람직하게는, 상기 밸브의 내부에 관통형성되는 각 유로가 상기 하우징의 일측면에 연설된다.Preferably, each flow passage formed through the inside of the valve is delivered to one side of the housing.
대안적으로는, 상기 밸브의 일측면에 원판형상으로 형성되는 다이아프램이 구비된다.Alternatively, a diaphragm formed in a disk shape is provided on one side of the valve.
여기서, 상기 하우징의 내부에 ER 유체가 충진될 경우, 상기 하우징의 내부 적소에 + 전극이 구비되고, 하우징이 - 전극으로 이루어진다.Here, when the ER fluid is filled in the housing, the + electrode is provided in the inner position of the housing, the housing is made of-electrode.
그리고, 상기 하우징의 내부에 MR 유체가 충진될 경우, 상기 하우징의 내주연 적소에 원주방향으로 코일이 매설된다.When the MR fluid is filled in the housing, the coil is embedded in the circumferential direction at the inner circumferential position of the housing.
한편, 상부판과 하부판으로 이루어지되, 상기 상부판과 하부판 ER/MR 유체가 충진되는 자바라 형태의 하우징이 개재되고, 상기 하부판에 다수개의 유로가 관통형성되는 밸브를 갖는 완충장치; 및 외부에서 인가되는 충격값에 따라 상기 완충장치를 작동시키기 위하여 그 적소에 구비되는 안전 공압장치; 를 포함하여 이루어지는 ER/MR 유체가 충진되는 자동차의 범퍼용 충격 완충장치를 자동차의 범퍼 커버 내에 설치하여 자동차에 인가되는 충격을 완충시키는 방법에 있어서, 자동차의 범퍼에 충격이 인가되는 단계; 인가되는 충격이 설정된 기준 충격 높은 충격일 경우, 충격 흡수부재에 인가되는 충격이 안전 공압장치로 충격이 인가되는 단계; 인가되 는 충격에 의하여 안전 공압장치가 가압되어 파열되는 단계; 상기 안전 공압장치에 인가되는 충격값에 따라 제어부 또는 마이컴이 상기 완충장치에 전압/전류를 인가하는 단계; 인가되는 전압/전류에 의해 완충장치의 하우징 내부에 전기장/자기장이 생성되는 단계; 인가되는 충격에 의하여 상기 하우징이 압착되어 변형되는 단계; 상기 하우징의 변형에 따라 가압되는 ER/MR 유체가 하우징에 발생되는 전기장/자기장에 의해 그 상태가 가역적으로 변화하는 단계; 및 가역적으로 변화된 ER/MR 유체의 유동이 억제되면서 밸브의 유로를 통하여 외부로 배출되는 단계; 를 포함하여 이루어진다.On the other hand, the upper plate and the lower plate, the upper plate and the lower plate is filled with a bellows-shaped housing is filled with the ER / MR fluid, the shock absorber having a valve through which a plurality of flow paths formed in the lower plate; And a safety pneumatic device provided in place for operating the shock absorber according to the shock value applied from the outside. A method of buffering an impact applied to an automobile by installing a shock absorber for an automobile bumper filled with an ER / MR fluid filled in a bumper cover of the automobile, the method comprising: applying an impact to the bumper of the automobile; When the applied shock is a predetermined reference high impact shock, the impact applied to the shock absorbing member is applied to the safety pneumatic device; Pressurizing and rupturing the safety pneumatic device by an applied shock; Applying a voltage / current to the shock absorber by the controller or the microcomputer according to the shock value applied to the safety pneumatic device; Generating an electric / magnetic field inside the housing of the shock absorber by an applied voltage / current; Compressing and deforming the housing by an impact applied; Reversibly changing the state of the ER / MR fluid pressurized by the deformation of the housing by an electric / magnetic field generated in the housing; And discharged to the outside through the flow path of the valve while suppressing the flow of the reversibly changed ER / MR fluid; It is made, including.
바람직하게는, 상기 제어부 또는 마이컴이 완충장치의 전극부재/자극부재에 미리 설정해 놓은 전압/전류 프로파일에 따라 자동차의 주행 속도 및 자동차에 인가되는 충격에 대응되는 전압/전류를 인가하는 단계; 를 더 포함하여 이루어진다.Preferably, the control unit or the microcomputer to apply a voltage / current corresponding to the traveling speed of the vehicle and the impact applied to the vehicle in accordance with the voltage / current profile preset to the electrode member / stimulation member of the shock absorber; It further comprises.
여기서, 상기 하우징의 내부에 ER 유체가 충진될 경우, 상기 하우징의 내부를 유동하는 ER 유체가 하우징 내부에 구비되는 + 전극과 - 전극으로 이루어지는 하우징 사이에 형성되는 전기장을 따라 체인 형태를 형성하는 단계; 상기 ER 유체가 전기장에 의하여 점성 및 항복 응력이 높아져 그 유동이 억제되어 하우징의 변형을 억제하는 단계; 를 더 포함하여 이루어진다.Here, when the ER fluid is filled in the housing, forming a chain shape along the electric field formed between the housing consisting of the + electrode and the-electrode the ER fluid flowing inside the housing is provided inside the housing; ; Inhibiting deformation of the housing by inhibiting the flow of the ER fluid due to an increase in viscosity and yield stress due to an electric field; It further comprises.
한편, 상기 하우징의 내부에 MR 유체가 충진될 경우, 상기 하우징의 내부를 유동하는 MR 유체가 하우징 내주연에 원주방향으로 매설되는 코일에 형성되는 자기장을 따라 체인 형태를 형성하는 단계; 상기 MR 유체가 자기장에 의하여 점성 및 항복 응력이 높아져 그 유동이 억제되어 하우징의 변형을 억제하는 단계; 를 더 포 함하여 이루어진다.On the other hand, when the MR fluid is filled in the housing, the step of forming a chain shape along the magnetic field formed in the coil circumferentially embedded in the housing circumferential MR fluid flowing inside the housing; The MR fluid is increased in viscosity and yield stress due to a magnetic field to inhibit the flow thereof to suppress deformation of the housing; It is made to include more.
이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 예시도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다. 도 2, 도 3은 본 발명에 의한 ER/MR 유체가 충진되는 자동차의 범퍼용 충격 완충장치에 따른 완충장치의 제1 실시예를 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 4는 본 발명에 의한 ER/MR 유체가 충진되는 자동차의 범퍼용 충격 완충장치에 따른 안전 공압장치를 개략적으로 나타내는 사시도로서, 도 2는 ER 유체가 충진되는 완충장치를 도시한 것이고, 도 3은 MR 유체가 충진되는 완충장치를 도시한 것이다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 2 and 3 are cross-sectional views schematically showing a first embodiment of a shock absorber according to the shock absorber for a bumper of a vehicle filled with ER / MR fluid according to the present invention, and FIG. 4 is an ER / MR according to the present invention. A perspective view schematically showing a safety pneumatic device according to a shock absorber for a bumper of a vehicle in which fluid is filled, FIG. 2 shows a shock absorber filled with ER fluid, and FIG. 3 shows a shock absorber filled with MR fluid. It is.
도 1을 참조하여 설명하면, 도면에서 도시하고 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 ER/MR 유체가 충진되는 자동차의 범퍼용 충격 완충장치(1)는 완충장치(100)와 안전 공압장치(200)로 구성된다.Referring to Figure 1, as shown in the figure, the
상기 완충장치(100)는 원통형상체로서, 그 내부에 소정의 공간을 갖는 실린더(110)와 상기 실린더(110) 내에 삽설되되, 피스톤 로드(131)와 피스톤 헤드(133)로 이루어지는 피스톤(130)과 상기 실린더(110) 내부에 충진되는 ER/MR 유체로 구성된다.The
여기서, 상기 ER/MR 유체는 전기장 또는 자기장의 인가에 따라 그 상태가 가역적으로 변화하도록 이루어진다. 즉, 상기 ER(Electroreholigical) 유체는 전기장에 의하여 그 상태가 가역적으로 변화하여 점성이 가변되고, 상기 MR(Magnetorehological) 유체는 자기장에 의하여 그 상태가 가역적으로 변화하여 점성이 가변되도록 이루어진다.Here, the ER / MR fluid is made so that its state reversibly changes depending on the application of an electric or magnetic field. That is, the ER (Electroreholigical) fluid is reversibly changed in its state by an electric field, and the viscosity is changed, and the MR (Magnetorehological) fluid is reversibly changed in its state by a magnetic field so that the viscosity is varied.
한편, 상기 피스톤(130)이 삽설되는 실린더(110)의 상부면 적소에는 적어도 하나 이상의 유로(117)가 관통형성된다. 즉, 상기 피스톤(130)이 삽설되는 실린더(110)의 상부면 중심부의 근접되는 적소에는 실린더(110) 내에 충진되는 ER/MR 유체가 외부로 배출될 경우, 상기 피스톤(130)의 이동에 따라 발생되는 공간의 보상을 위한 외부 공기의 유입을 위하여 유로(117)가 관통형성되되, 상기 유로(117)는 상기 실린더(110)의 상부면 가장자리에 원주방향으로 소정간격 이격되어 다수개 형성된다.On the other hand, at least one
본 실시예에서는 상기 실린더(110)의 상부면 적소에 다수개의 유로(117)가 원주방향으로 소정간격 이격되어 다수개 관통형성되어 있으나, 상기 실린더(110)의 상부면에 원주방향으로 슬롯형상의 유로(117)가 연장형성되는 것도 가능하다.In the present embodiment, although a plurality of
여기서, 상기 실린더(110)의 하부면은 개방되게 형성되되, 합성수지 재질의 고무막(141)이 파열가능하게 구비된다. 즉, 상기 실린더(110) 내에 충진되는 ER/MR 유체의 유동을 고정시켜 외부로 배출 및 이탈되는 것을 방지하기 위하여 개방되는 형성되는 상기 실린더(110)의 하부면에 합성수지 재질의 고무막(141)이 구비되되, 상기 고무막(141)은 실린더(110) 내부에 충진되는 ER/MR 유체의 가압에 의하여 파열가능하게 이루어진다.Here, the lower surface of the
상기한 바와 같이, 개방되게 형성되는 실린더(110)의 하부면에 파열가능하게 구비되는 고무막(141)에 의하여 외부에서 소정의 충격이 인가되는 경우를 제외하고, ER/MR 유체가 실린더(110) 내부에 존재하게 되며, 외부에서 충격이 인가될 경우, ER/MR 유체의 유동 및 가압에 의하여 실린더(110)의 하부에 구비되는 고무막 (141)이 파열 및 해제되도록 이루어진다.As described above, the ER / MR fluid is applied to the
본 실시예에서는 상기 실린더(110)의 하부면에 파열가능하게 구비되는 고무막(141)이 합성수지 재질로 이루어져 있으나, 상기 실린더(110)의 하부면에 파열 또는 탈착가능하게 구비되어 외부에서 인가되는 충격력에 의한 ER/MR 유체의 유동에 의하여 파열 또는 탈착되어 ER/MR 유체를 외부로 배출시키기 용이하다면 상기 고무막(141)이 금속재질 또는 기타 다양한 재질로 이루어지는 것도 가능하다.In this embodiment, the
한편, 상기 피스톤(130)의 피스톤 헤드(133) 외주연에 환형의 씰(143)이 구비되되, 상기 씰(143)은 합성수지 재질로 이루어진다. 즉, 상기 실린더(110)의 내부에 삽설되는 피스톤 헤드(133)의 외주연에 합성수지 재질로 이루어지는 환형의 씰(143)이 구비되되, 상기 씰(143)은 피스톤(130)의 이동에 의하여 피스톤 헤드(133)의 외주연에서 이탈가능하도록 구비된다.On the other hand, the
본 실시예에서는 상기 피스톤 헤드(133)의 외주연에 구비되는 환형의 씰(143)이 합성수지 재질로 이루어져 있으나, 금속 재질 또는 기타 다양한 재질로 이루어지는 것도 가능하다.In this embodiment, the
여기서, 상기 실린더(110) 내에 ER 유체가 충진될 경우, 상기 실린더(110) 내부의 하측 적소에 원통형상으로 형성되되, 그 중심부를 향하여 + 전극(111a)과 - 전극(111b)이 소정간격 이격되어 순차적으로 다수 배열되는 전극부재(111)가 구비되고, 상기 전극부재(111)의 하부면 적소, 즉 상기 실린더(110)의 하부면에 원판형상체로 형성되되, 그 중심부에 배출공(112a)이 관통형성되고, 상기 배출공(112a)의 가장자리에 원주방향으로 다수개의 보조 배출공(112b)이 관통형성되는 전극지그 (112)가 구비된다.Here, when the ER fluid is filled in the
즉, 상기 실린더(110) 내에 전기장에 의하여 그 상태가 가역적으로 변화하는 ER 유체가 충진될 경우, 기설정된 전압 프로파일에 의하여 외부에서 인가되는 충격에 따른 소정의 전압을 인가하여 ER 유체의 점성을 변화시키기 위한 전극부재(111)가 구비되되, 상기 전극부재(111)는 원통형상체로서, 그 중심부를 향하여 + 전극(111a)과 - 전극(111b)이 순차적으로 다수 배열되고, 상기 + 전극(111a)과 - 전극(111b) 사이에 ER 유체가 유동하기 위한 유동로(111c)가 형성되며, 상기 전극부재(111)의 하부에는 유동로(111c)를 통하여 유동하는 ER 유체를 배출하기 위하여 그 중심부에 배출공(112a)이 관통형성되고, 상기 배출공(112a)의 가장자리에 원주방향으로 다수개의 보조 배출공(112b)이 관통형성되는 전극지그(112)가 구비된다.That is, when the ER fluid whose state is reversibly changed by the electric field is filled in the
한편, 상기 실린더(110) 내에 MR 유체가 충진될 경우, 상기 실린더(110)의 내부 하측에 원통형상으로 형성되되, 실린더(110)의 내경보다 작은 직경을 갖고, 그 외주연에 환형으로 형성되는 코일(113a)이 매설되는 자극부재(113)가 구비되고, 상기 자극부재(113)의 하측 적소에 원판형상체로 형성되되, 그 가장자리 적소에 원주방향으로 배출공(114a)이 연장형성되는 자극지그(114)가 구비된다.On the other hand, when the MR fluid is filled in the
즉, 상기 실린더(110) 내에 자기장에 의하여 그 상태가 가역적으로 변화하는 MR 유체가 충진될 경우, 기설정된 전압 프로파일에 의하여 외부에서 인가되는 충격에 따른 소정의 전류를 인가하여 MR 유체의 점성을 변화시키기 위한 자극부재(113)가 구비되고, 상기 자극부재(113)의 외주연과 실린더(110)의 내주연 사이에 형성되는 소정의 공간을 통하여 유동하는 MR 유체를 배출하기 위하여 그 가장자리 적소에 원주방향으로 환형의 배출공(114a)이 연장형성되는 자극지그(114)가 구비된다.That is, when the MR fluid whose state is reversibly changed by the magnetic field is filled in the
상기 안전 공압장치(200)는 원통형상체로서, 그 내부에 질소가스(230)가 충진되고, 그 내측 하부면에 원판형상체로 형성되는 구리판(210)이 구비되되, 그 상부에 가압부재(220)가 소정부분 인입되게 설치된다.The
여기서, 상기 안전 공압장치(200)는 상기 완충장치(100)에 전기적으로 연결되며, 안전 공압장치(200)는 인가되는 충격값이 설정해 놓은 기준 충격값 보다 높을 경우, 구동함과 동시에 완충장치(100)를 구동시키도록 이루어진다. 즉, 상기 안전 공압장치(200)는 자동차의 범퍼에 인가되는 충격값이 설정해 놓은 기준 충격값 보다 높을 경우, 인가되는 충격값을 측정한 후 제어부(미도시) 또는 자동차의 마이컴(미도시)에 전송하고, 전송된 데이터에 따라 기설정된 전압/전류 프로파일을 통하여 상기 완충장치(100)에 소정의 전압 또는 전류를 인가하여 완충장치(100)의 실린더(110) 내에 전기장 또는 자기장의 크기를 제어함으로써 ER/MR 유체의 상태를 가역적으로 변화시킨다.Here, the
여기서, 자동차에 인가되는 충격에 따른 댐핑력은 도 5에 도시하고 있는 바와 같이, 주행 중인 자동차의 속도가 저속, 중속, 고속일 경우 및 이에 따라 자동차에 인가되는 외부의 충격량에 따라 상기 완충장치(100)의 실린더(110) 내에 인가되는 전기장 또는 자기장의 크기를 달리하여 ER/MR 유체의 점성을 달리함으로써 자동차에 인가되는 외부의 충격을 보다 효과적으로 완충 및 댐핑할 수 있다.Here, the damping force according to the impact applied to the vehicle, as shown in Figure 5, when the speed of the vehicle being driven at low speed, medium speed, high speed, and according to the amount of external impact applied to the vehicle according to the shock absorber ( By varying the viscosity of the ER / MR fluid by varying the magnitude of the electric or magnetic field applied to the
한편, 상기 전압/전류 프로파일은 속도에 따라 자동차에 인가되는 각 충격에 따른 ER/MR 유체의 점성을 각각의 충격에 맞도록 변화시키기 위하여 자동차의 제어 부 또는 마이컴에 미리 설정해 높은 값으로서, 자동차의 속도, 자동차 내부의 탑승객, 자동차의 중량 등 기타 각각의 상황에 맞게 상기 자동차의 범퍼용 충격 완충장치(1)에 소정값의 전압/전류를 인가함으로써 자동차에 인가되는 충격에 따라 ER/MR 유체의 점성을 변화시켜 자동차에 인가되는 충격을 최소화시킨다.On the other hand, the voltage / current profile is a high value set in advance in the control unit or the microcomputer of the vehicle in order to change the viscosity of the ER / MR fluid according to each impact applied to the vehicle according to the speed to match each impact, According to the impact applied to the vehicle by applying a predetermined voltage / current to the
이하, 본 실시예에 의한 ER/MR 유체가 충진되는 자동차의 범퍼용 충격 완충장치의 작동과정을 도 1, 도 6, 도 7을 참조하여 설명한다.Hereinafter, the operation of the bumper shock absorber of the vehicle in which the ER / MR fluid is filled according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1, 6, and 7.
먼저, 본 실시예에 의한 ER/MR 유체가 충진되는 자동차의 범퍼용 충격 완충장치(1)를 자동차의 범퍼에 설치한다. 이때, 상기 충격 완충장치(1)의 완충장치(100) 및 안전 공압장치(200)는 자동차의 전방 또는 후방에 구비되는 범퍼 내의 길이방향에 순차적으로 배열설치한다.First, the
상기한 바와 같이, 본 실시예에 의한 ER/MR 유체가 충진되는 자동차의 범퍼용 충격 완충장치(1)가 설치된 자동차의 범퍼에 충격이 인가될 경우(S11), 범퍼 커버(3) 내에 구비되는 충격 흡수부재(5)와 범퍼 레일(6)을 통하여 자동차의 프레임(7) 및 섀시(8)로 외부의 충격이 흡수되되, 상기 충격 흡수부재(5)로 인가되는 충격값이 미리 설정해 놓은 기준 충격값 보다 높을 경우, 충격 흡수부재(5)를 통하여 흡수되지 못한 충격이 범퍼 레일(6)로 인가되고, 상기 범퍼 레일(6)로 인가되는 충격이 범퍼 레일(6)과 맞닿은 안전 공압장치(200)에 인가되고(S12), 이로 인해 상기 안전 공압장치(200)가 파열된다(S13).As described above, when an impact is applied to the bumper of the vehicle in which the
이때, 상기 안전 공압장치(200)의 가압부재(220)에 인가되는 충격에 의하여 가압부재(220)가 충격을 흡수하면서 가압되어(S13-1) 그 내부로 이동하고, 이동하는 가압부재(220)에 의하여 안전 공압장치(200)의 내부에 충진되는 질소가스(230)가 압축되며(S13-2), 계속적으로 인가되는 충격에 의하여 가압부재(220)가 내부로 이동함으로써 그 내부 하측면에 구비되는 구리판(210)이 파열된다(S13-3).At this time, by the impact applied to the
상기한 바와 같이, 상기 안전 공압장치(200)의 내부 하측면에 구비되는 구리판(210)이 파열되면, 파열에 따른 충격값이 별도로 구비되는 제어부 또는 자동차의 마이컴에 전송되고, 전송되는 충격값에 따른 데이터에 의해 상기 완충장치(100)에 소정의 전압 또는 전류를 인가한다(S14). 즉, 상기 안전 공압장치(200)의 내부 하측면에 구비되는 구리판(210)이 파열되면, 상기 제어부 또는 마이컴이 미리 설정해 놓은 충격 보다 높은 충격이 인가되었음을 인지하여 미리 설정해 놓은 전압/전류 프로파일에 따라 완충장치(100)의 실린더(110)에 소정의 전압 또는 전류를 인가한다(14-1).As described above, when the
여기서, 제어부 또는 자동차의 마이컴에 의하여 인가되는 전압/전류에 의하여 실린더(110) 내부에 구비되는 전극부재/자극부재(111, 113))에 전기장/자기장이 생성된다(S15).Here, the electric field / magnetic field is generated in the electrode member / stimulation member (111, 113) provided in the
그리고, 계속적인 충격의 인가에 의해 피스톤(130)이 ER/MR 유체를 가압하고(S16), 이로 인해 ER/MR 유체가 전극부재/자극부재(111, 113))를 통과하면서 그 상태가 가역적으로 변화한다(S17).In addition, the
여기서, 상기 실린더(110) 내부에 삽설되는 피스톤 헤드(133)가 하방향으로 이동할 경우, 상기 실린더(110)의 상부면 적소에 관통형성되는 유로(117)를 통하여 피스톤 헤드(133)의 체적만큼 외부의 공기가 유입되고(S16-1), 이로 인해 상기 피스톤 헤드(133)의 외주연에 구비되는 씰(143)이 이탈된다(S16-2).Here, when the
한편, 상기 전극부재/자극부재(111, 113))를 통하여 상태가 가역적으로 변화한 ER/MR 유체는 전극지그/자극지그(112, 114)를 통과하고(S18), 상기 전극지그/자극지그(112, 114)를 통과한 ER/MR 유체는 고무막(141)을 파열시킨 후 실린더(110)의 외부로 배출된다(S19). Meanwhile, the ER / MR fluid whose state is reversibly changed through the electrode members /
여기서, 상기 완충장치(100)의 실린더(110) 내부에 ER 유체가 충진될 경우, 상기 안전 공압장치(200)를 통하여 측정되는 충격값에 따른 데이터에 의해 실린더(110) 내부에 구비되는 전극부재(111)에 소정의 전압이 인가되고, 이로 인해 상기 전극부재(111)에 전기장이 형성된다. Here, when the ER fluid is filled in the
상기한 바와 같이, 외부에서 인가되는 충격에 따라 상기 실린더(110)에 소정의 전압이 인가되어 전기장이 형성된 후 계속적인 외부의 충격 인가에 의해 상기 범퍼 레일(6)이 완충장치(100)의 피스톤(130)을 가압하고, 상기 범퍼 레일(6)의 가압에 의하여 피스톤(130)이 실린더(110) 내부로 이동하게 되며, 실린더(110) 내에서 이동하는 피스톤 헤드(133)가 ER 유체를 가압하여 실린더(110)의 내부 하방향으로 유동시킨다.As described above, after the predetermined voltage is applied to the
이때, 상기 피스톤 헤드(133)의 이동에 의해 실린더(110)의 상부면에 관통형성되는 각 유로(117)를 통하여 피스톤 헤드(133)의 체적만큼 외부의 공기가 유입되면서 피스톤 헤드(133)가 이동하게 되고, 상기 피스톤 헤드(133)의 이동에 따른 ER 유체의 유동에 의하여 피스톤 헤드(133)의 외주연에 구비되는 환형의 씰(143)이 이탈되면서 상기 유로(117)를 통하여 ER 유체가 소정량 배출된다.At this time, the outside of the
그리고, 계속적인 피스톤 헤드(133)의 가압에 의하여 실린더(110) 내에서 하방향으로 유동하는 ER 유체는 실린더(110)의 내부 하측에 구비되는 전극부재(111)를 통과하면서 그 상태가 가역적으로 변화하여 피스톤(130)을 통하여 인가되는 충격을 완충시킨다.In addition, the ER fluid flowing downward in the
이렇게 상기 ER 유체가 소정의 전압이 인가되어 전기장을 갖는 전극부재(111)를 통과하면서 그 상태가 가역적으로 변화하고, 점성이 변화하여 유동이 원할하지 않은 상태의 ER 유체는 전극지그(112)를 통과하고, 상기 전극지그(112)를 통과한 ER 유체는 실린더(110)의 내부 하측면에 파열가능하게 구비되는 고무막(141)을 파열시킨 후 실린더(110)의 외부로 배출된다.In this way, the ER fluid is applied with a predetermined voltage and passes through the
여기서, 상기 피스톤 헤드(133)의 가압에 의하여 실린더(110)의 내부 하측으로 유동하는 ER 유체는 + 전극(111a)과 - 전극(111b)이 순차적으로 다수 배열되는 전극부재(111)의 + 전극(111a)과 - 전극(111b) 사이에 관통형성되는 각 유동로(111c)를 통하여 유동하고, 이로 인해 ER 유체에 전기장이 인가되어 그 상태가 가역적으로 변화한다.Here, the ER fluid flowing downwardly inside the
이때, 상기 완충장치(100)는 자동차에 구비되는 전압 증폭기(미도시)에 연결되어 상기 전압 증폭기에서 제공하는 전압을 완충장치(100)의 실린더(110) 내에 구비되는 전극부재(111)에 제공하며, 이로 인해 상기 전극부재(111)의 + 전극(111a)과 - 전극(111b)에 전기장이 형성된다. In this case, the
상기한 바와 같이, 자동차에 인가되는 다양한 충격력의 크기에 맞게 미리 설정해 놓은 전압 프로파일에 의한 전압이 전극부재(111)의 + 전극(111a)과 - 전극(111b)에 인가되면 상기 ER 유체의 입자들이 전극부재(111)의 각 유동로(111c)를 통과하면서(S17-1) + 전극(111a)과 - 전극(111b) 사이에 형성되는 전기장을 따라 체인 형태를 형성하고(S17-2), 이에 따라 ER 유체의 점성이 높아지면서 ER 유체의 항복 응력이 높아지게 되며, 높아진 항복 응력이 ER 유체의 유동이 억제되어(S17-3) 완충장치(100)로 전달되는 충격력을 흡수함으로써 외부에서 인가되는 충격을 완충시킬 수 있다.As described above, when the voltage by the voltage profile preset in accordance with the magnitude of the various impact force applied to the vehicle is applied to the + electrode 111a and-
한편, 상기 유동로(111c)를 통하여 그 상태가 가역적으로 변화한 ER 유체는 전극지그(112)에 형성되는 배출공(112a) 및 보조 배출공(112b)을 통해 유동하여 고무막(141)을 파열한 후 외부로 배출된다(18-1).Meanwhile, the ER fluid whose state is reversibly changed through the
한편, 상기 전압 증폭기는 별도로 구비되는 제어부 또는 자동차의 마이컴에 전기적으로 연결되어 외부에서 인가되는 충격의 크기에 따라 기설정된 전압 프로파일에 의해 상기 실린더(110) 내에 구비되는 전극부재(111)에 소정의 전압을 인가한다. On the other hand, the voltage amplifier is electrically connected to a separate control unit or a microcomputer of the car is predetermined to the
한편, 상기 완충장치(100)의 실린더(110) 내부에 MR 유체가 충진될 경우, 상기 안전 공압장치(200)를 통하여 입력되는 충격값에 따른 데이터에 의해 실린더(110) 내부에 구비되는 자극부재(113)의 코일(113a)에 소정의 전류가 인가되고, 이로 인해 상기 자극부재(113)에 자기장이 형성된다.On the other hand, when the MR fluid is filled in the
상기한 바와 같이, 외부에서 인가되는 충격에 따라 상기 실린더(110)에 소정의 전압이 인가되어 자기장이 형성된 후 계속적인 외부의 충격 인가에 의해 상기 범퍼 레일(6)이 완충장치(100)의 피스톤(130)을 가압하고, 상기 범퍼 레일(6)의 가압에 의하여 피스톤(130)이 실린더(110) 내부로 이동하게 되며, 실린더(110) 내에서 이동하는 피스톤 헤드(133)가 MR 유체를 가압하여 실린더(110)의 내부 하방향으로 유동시킨다.As described above, after the predetermined voltage is applied to the
이때, 상기 피스톤 헤드(133)의 이동에 의해 실린더(110)의 상부면에 관통형성되는 각 유로(117)를 통하여 피스톤 헤드(133)의 체적만큼 외부의 공기가 유입되면서 피스톤 헤드(133)가 이동하게 되고, 상기 피스톤 헤드(133)의 이동에 따른 MR 유체의 유동에 의하여 피스톤 헤드(133)의 외주연에 구비되는 환형의 씰(143)이 이탈되면서 상기 유로(117)를 통하여 MR 유체가 소정량 배출된다.At this time, the outside of the
그리고, 계속적인 피스톤 헤드(133)의 가압에 의하여 실린더(110) 내에서 하방향으로 유동하는 MR 유체는 실린더(110)의 내부 하측에 구비되는 자극부재(113)를 통과하면서 그 상태가 가역적으로 변화하여 피스톤(130)을 통하여 인가되는 충격을 완충시킨다.In addition, the MR fluid flowing downward in the
이렇게 상기 MR 유체가 소정의 전류가 인가되어 자기장을 갖는 자극부재(113)를 통과하면서 그 상태가 가역적으로 변화하고, 점성이 변화하여 유동이 원할하지 않은 상태의 MR 유체는 자극지그(114)를 통과하고, 상기 자극지그(114)를 통과한 MR 유체는 실린더(110)의 내부 하측면에 파열가능하게 구비되는 고무막(141)을 파열시킨 후 실린더(110)의 외부로 배출된다.As such, the MR fluid is reversibly changed in a state where a predetermined current is applied and passes through the
여기서, 상기 피스톤 헤드(133)의 가압에 의하여 실린더(110)의 내부 하측으로 유동하는 MR 유체는 코일(113a)이 매설되는 자극부재(113)의 외주연과 실린더(110)의 내주연 사이를 통하여 유동하고(S17-4), 이로 인해 MR 유체에 자기장이 인가되어 그 상태가 가역적으로 변화하고, 자동차에 인가되는 다양한 충격력의 크기에 맞게 미리 설정해 놓은 전류 프로파일에 의한 전류가 자극부재(113)의 외주연에 구비되는 코일(113a)에 인가되면 상기 MR 유체의 입자들이 자극부재(113)의 외주연과 실린더(110)의 내주연 사이의 공간을 통과하면서 코일(113a)에 의하여 형성되는 자기장을 따라 체인 형태를 형성하고(S17-5), 이에 따라 MR 유체의 점성이 높아지면서 MR 유체의 항복 응력이 높아지게 되며, 높아진 항복 응력이 MR 유체의 유동을 억제하여(S17-6) 완충장치(100)로 전달되는 충격력을 흡수함으로써 외부에서 인가되는 충격을 완충시킬 수 있다.Here, the MR fluid flowing downward in the interior of the
한편, 가역적으로 상태가 변화된 MR 유체는 상기 자극지그(114)에 연장형성되는 배출공(114a)을 통하여 유동하여 고무막(141)을 파열한 후 외부로 배출된다(S18-2).On the other hand, the MR fluid reversibly changed state flows through the
이렇게 자동차의 범퍼에 인가되는 충격값이 미리 설정되어 있는 기준 충격값 보다 클 경우, 안전 공압장치(200)에 의하여 충격값이 측정되고, 측정된 충격값에 따라 전압/전류 프로파일에 설정되는 데이터에 의해 소정의 전압 및 전류를 전극부재(111) 또는 자극부재(113)에 전송함으로써 ER/MR 유체가 상기 전극부재(111) 및 자극부재(113)를 통과하면서 소정의 점성을 갖도록 가변되며, 이로 인해 자동차의 범퍼에 인가되는 다양한 충격을 완충시킬 수 있다.When the impact value applied to the bumper of the vehicle is larger than the preset reference shock value, the shock value is measured by the
또한, 자동차의 주행 속도 및 자동차에 인가되는 충격, 즉 저속 주행, 중속 주행, 고속 주행 및 저속 충돌, 중속 충돌, 고속 충돌 등의 상황에 대응되도록 ER/MR 유체의 점성을 조절함으로써 각각의 주행 또는 충돌에 관계없이 자동차에 인가되는 충격을 완충시킬 수 있을 뿐만 아니라, 운전자 및 탑승자에게 전달되는 충격 에너지를 흡수할 수 있다.In addition, each vehicle may be adjusted by adjusting the viscosity of the ER / MR fluid so as to correspond to the driving speed of the vehicle and the impact applied to the vehicle, that is, low speed driving, medium speed driving, high speed driving and low speed collision, medium speed collision, high speed collision, or the like. Not only can the shock applied to the vehicle be dampened regardless of the collision, but it can also absorb the shock energy delivered to the driver and occupant.
도 8, 도 9는 본 발명에 의한 제1 실시예에 따른 완충장치 다른 실시예를 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 10은 본 실시예에 의한 ER/MR 유체가 충진되는 자동차의 범퍼용 충격 완충장치의 충격 완충방법을 나타내는 흐름도로서, 도 8은 ER 유체가 충진되는 완충장치를 도시한 것이고, 도 9는 MR 유체가 충진되는 완충장치를 도시한 것으로 ER/MR 유체가 충진되는 자동차의 범퍼용 충격 완충장치에 따른 완충장치의 실린더 및 피스톤의 구조를 일부 달리한 것이다.8 and 9 are cross-sectional views schematically showing another embodiment of the shock absorber according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 10 is a shock absorber for a bumper of a vehicle filled with ER / MR fluid according to the present embodiment. 8 shows a shock absorber in which an ER fluid is filled, and FIG. 9 shows a shock absorber in which an MR fluid is filled, and a bumper for an automobile bumper in which an ER / MR fluid is filled. Some of the structures of the cylinder and the piston of the shock absorber according to the shock absorber.
도 1을 참조하여 설명하면, 도면에서 도시하고 있는 바와 같이, 본 실시예에서는 상기 완충장치(100)에서 피스톤 로드(131)가 삽설되는 실린더(110)의 입구 내주연에 상기 피스톤 로드(131)를 감싸는 형상으로 형성되는 가이드편(118)이 내향돌출되게 형성된다. 즉, 상기 피스톤 로드(131)가 삽설되는 실린더(110)의 입구 내주연에 상기 피스톤 로드(131)의 외주연을 감싸는 원통형상의 가이드편(118)이 하방향을 향하여 내향돌출되게 형성되되, 상기 가이드편(118)은 소정길이를 갖는다.Referring to FIG. 1, as shown in the drawing, in the present embodiment, the
여기서, 상기 실린더(110)의 하부면은 폐색되게 이루어지고, 상기 가이드편(118)의 단부에 파열가능하게 형성되는 고무막(141)이 구비되며, 상기 고무막(141) 은 피스톤 로드(131)의 원할한 이동을 위하여 그 중심부에 상기 피스톤 로드(131)의 직경과 대응되는 형상의 구멍이 관통형성된다.Here, the lower surface of the
여기서, 상기 완충장치(100)의 실린더(110) 내부에 ER 유체가 충진될 경우, 상기 피스톤(130)의 피스톤 로드(131) 단부에 원통형상체로서, 그 중심부를 향하여 + 전극(111a)과 - 전극(111b)이 순차적으로 다수 배열되되, 상기 + 전극(111a)과 - 전극(111b) 사이에 소정간격으로 형성되는 유동로(111c)를 갖는 전극부재(111)가 구비되고, 상기 전극부재(111)의 외주연에 원주방향으로 합성수지 재질의 씰(143)이 구비된다.Here, when the ER fluid is filled in the
한편, 상기 완충장치(100)의 실린더(110) 내부에 MR 유체가 충진될 경우, 상기 피스톤(130)의 피스톤 로드(131) 단부에는 원통형상체로서, 중심부의 가장자리에 원주방향으로 슬롯형상의 유동로(113b)가 형성되되, 그 상부면에는 중심부 가장자리에 슬롯형상의 보조 유동로(115a)가 원주방향으로 소정간격 이격되어 다수개 관통형성되는 상판(115)이 구비되고, 그 하부면에는 중심부 가장자리에 슬롯형상의 보조 유동로(116a)가 원주방향으로 연장형성되는 하판(116)이 구비되는 자극부재(113)가 설치된다.On the other hand, when the MR fluid is filled in the
여기서, 상기 자극부재(113)의 외주연에 원주방향으로 합성수지재질의 씰(143)이 구비되고, 자극부재(113)의 내주연 중심부에 자기장이 인가되기 위한 환형의 코일(113a)이 매설된다.Here, a
이하, 본 실시예에 의한 ER/MR 유체가 충진되는 자동차의 범퍼용 충격 완충 장치의 작동과정을 설명한다.Hereinafter, the operation of the bumper shock absorber of the vehicle in which the ER / MR fluid is filled according to the present embodiment will be described.
먼저, 상기 완충장치(100)와 안전 공압장치(200)를 자동차 범퍼 내의 길이방향에 순차적으로 다수 설치한다.First, a plurality of the
상기한 바와 같이, 완충장치(100)와 안전 공압장치(200)를 설치한 후 자동차의 범퍼에 충격이 인가되면(S21) 충격이 안전 공압장치(200)로 인가되며(S22), 인가되는 충격에 의하여 안전 공압장치(200)가 파열된다(S23).As described above, after the
이때, 상기 안전 공압장치(200)의 가압부재(220)가 충격을 흡수하면서 가압되어(S23-1) 그 내부로 이동하고, 이동하는 가압부재(220)에 의하여 그 내부에 충진되는 질소가스(230)가 압축되며(S23-2), 계속적으로 인가되는 충격에 의하여 가압부재(220)가 내부로 이동함으로써 그 내부 하측면에 구비되는 구리판(210)이 파열된다(S23-3).At this time, the pressurizing
상기한 바와 같이, 안전 공압장치(200)가 파열되면 제어부 또는 마이컴이 완충장치(100)에 소정의 전압 또는 전류를 인가한다(S24). 즉, 상기 안전 공압장치(200)의 내부 하측면에 구비되는 구리판(210)이 파열되면, 상기 제어부 또는 마이컴이 미리 설정해 놓은 충격 보다 높은 충격이 인가되었음을 인지하여 미리 설정해 놓은 전압/전류 프로파일에 따라 완충장치(100)의 실린더(110)에 소정의 전압 또는 전류를 인가한다(24-1).As described above, when the
여기서, 제어부 또는 자동차의 마이컴에 의하여 인가되는 전압/전류에 의하여 피스톤 로드(131)의 단부에 구비되는 전극부재/자극부재(111, 113))에 전기장/자기장이 생성된다(S25).Here, the electric field / magnetic field is generated in the electrode member / magnetic member (111, 113) provided at the end of the
그리고, 계속적인 충격의 인가에 의해 전극부재/자극부재(111, 113))가 ER/MR 유체를 가압하고(S26), 상기 실린더(110)의 상부면 적소에 관통형성되는 유로(117)를 통하여 외부의 공기가 유입되면서 고무막(141)이 파열된다(S27).Then, the electrode member / stimulating
한편, 상기 실린더(110) 내부에 삽설되는 전극부재/자극부재(111, 113))의 이동 시 상기 전극부재/자극부재(111, 113))의 체적만큼 실린더(110)의 상부면에 관통형성되는 유로(117)를 통하여 외부의 공기가 유입되고(S26-1), 이로 인해 전극부재/자극부재(111, 113))의 외주연에 구비되는 환형의 씰(143)이 이탈한다(S26-2).On the other hand, when the electrode member / stimulation member (111, 113) inserted into the
그 다음, 상기 ER/MR 유체가 전극부재/자극부재(111, 113))를 통과하면서 그 상태가 가역적으로 변화하고(S27), 실린더(110)의 상부면에 관통형성되는 유로(117)를 통하여 외부로 배출된다(S28).Next, while the ER / MR fluid passes through the electrode members /
한편, 상기 완충장치(100)의 실린더(110) 내부에 ER 유체가 충진될 경우, 상기 피스톤 로드(131)의 단부에 구비되는 전극부재(111)의 가압에 의하여 실린더(110) 내에 충진되는 ER 유체가 전극부재(111)의 + 전극(111a)과 - 전극(111b) 사이에 형성되는 각 유동로(111c)를 통하여 실린더(110)의 상방향으로 유동된 후(S28-1) 상기 전극부재(111)의 + 전극(111a)과 - 전극(111b) 사이에 형성되는 각 유동로(111c)를 통하여 유동하는 ER 유체의 입자들이 전기장을 따라 체인 형태를 형성하고(S28-2), 높아진 항복 응력으로 인해 ER 유체의 유동이 억제되어(S28-3) 완충장치(100)로 전달되는 충격력을 흡수함으로써 외부에서 인가되는 충격을 완충 시킬 수 있다.On the other hand, when the ER fluid is filled in the
상기 전극부재(111)에 인가되는 전기장에 의하여 그 상태가 가역적으로 변화함으로써 피스톤(130)을 통하여 인가되는 외부의 충격을 완충킨 후 실린더(110)의 상부면에 관통형성되는 유로(117)를 통하여 외부로 배출된다.The state is reversibly changed by the electric field applied to the
여기서, 가역적으로 변화하는 ER 유체의 점도는 다양한 충격력의 크기에 맞게 미리 설정해 높은 전압 프로파일에 의해 소정의 전압이 인가되는 전극부재(111)에 의해 조절된다.Here, the viscosity of the reversibly changing ER fluid is adjusted by the
한편, 상기 완충장치(100)의 실린더(110) 내부에 MR 유체가 충진될 경우, 자동차에 인가되는 충격에 따라 상기 피스톤 로드(131)의 단부에 구비되는 자극부재(113)에 미리 설정된 전류 프로파일에 의한 소정의 전류가 인가된다.On the other hand, when the MR fluid is filled in the
그리고, 계속적인 외부의 충격 인가에 의해 자동차의 범퍼에 인가된 충격이 범퍼 레일(6)에 인가되고, 인가되는 충격에 의하여 상기 범퍼 레일(6)이 피스톤(130)을 가압하며, 상기 범퍼 레일(6)의 가압에 의하여 피스톤 로드(131)가 실린더(110) 내부로 이동하게 되면 상기 피스톤 로드(131)의 단부에 구비되는 자극부재(113)가 실린더(110)의 내부 하방향으로 이동하면서 그 외주연에 구비되는 합성수지 재질의 씰(143)이 이탈된다.Then, the impact applied to the bumper of the vehicle by the continuous external shock is applied to the
상기한 바와 같이, 상기 범퍼 레일(6)의 가압에 의하여 피스톤(130)의 피스톤 로드(131)가 실린더(110) 내부로 이동하게 되고, 상기 실린더(110) 로드의 이동에 의해 그 단부에 구비되는 자극부재(113)가 실린더(110) 내에 하방향으로 이동하 면서 상기 자극부재(113) 체적만큼의 MR 유체를 실린더(110)의 상방향으로 유동시킨다.As described above, the
이때, 상기 피스톤 로드(131)의 단부에 구비되는 자극부재(113)의 이동에 의하여 실린더(110)의 상부면에 관통형성되는 각 유로(117)를 통하여 외부의 공기가 유입되면서 실린더(110) 내부에 충진되는 MR 유체가 실린더(110)의 상방향을 향하여 유동하고, 이로 인해 실린더(110)의 가이드편(118) 단부에 구비되는 고무막(141)이 파열된다.At this time, by the movement of the
그 다음, 상기 피스톤 로드(131)의 단부에 구비되는 자극부재(113)의 가압에 의하여 실린더(110) 내에 충진되는 MR 유체는 자극부재(113)의 하판(116)에 원주방향으로 연장형성되는 보조 유동로(116a)를 통과하고(S28-4), 상기 보조 유동로(116a)를 통과한 MR 유체는 자극부재(113) 내주연의 유동로(113b)에 환형으로 구비되는 코일(113a)에 인가되는 자기장을 따라 체인 형태를 형성하고(S28-5), 높아진 항복 응력으로 MR 유체의 유동을 억제되면서 상판(115)에 형성되는 다수개의 보조 유동로(115a)를 통과하고(S28-6), 상기 보조 유동로(115a)를 통과한 MR 유체는 상기 실린더(110)의 상부면에 관통형성되는 유로(117)를 통하여 외부로 배출된다.Then, the MR fluid filled in the
이때, 상기 자극부재(113)의 유동로(113b) 및 각 보조 유동로(115a, 116a)를 통하여 실린더(110) 내부에서 상방향으로 유동하는 MR 유체는 상기 자극부재(113)에 인가되는 자기장에 의하여 그 상태가 가역적으로 변화함으로써 피스톤(130)을 통하여 인가되는 외부의 충격을 완충시킨다.At this time, the MR fluid flowing upward in the
여기서, 가역적으로 변화하는 MR 유체의 점도는 다양한 충격력의 크기에 맞 게 미리 설정해 높은 전류 프로파일에 의해 소정의 전류가 인가되는 자극부재(113)에 의해 조절된다.Here, the viscosity of the reversibly varying MR fluid is adjusted by the
한편, 상기 피스톤 로드(131)의 단부에 피스톤 헤드(133)가 구비될 경우, 도 11, 도 12에서 도시하고 있는 바와 같이, 상기 피스톤 로드(131)가 삽설되는 실린더(110)의 입구 내주연에 상기 피스톤 로드(131)를 감싸는 형상으로 형성되는 가이드편(118)이 하방향으로 내향돌출되게 형성되되, 상기 가이드편(118)은 실린더(110)의 중심부까지 연장형성된다.On the other hand, when the
여기서, 상기 완충장치(100)의 실린더(110) 내부에 ER 유체가 충진될 경우, 상기 피스톤(130)의 피스톤 로드(131) 단부에 구비되는 피스톤 헤드(133)가 + 전극으로 이루어지고, 상기 실린더(110)의 내주연이 - 전극으로 이루어진다. 즉, 상기 완충장치(100)의 실린더(110) 내부에 ER 유체가 충진될 경우, 상기 피스톤 헤드(133)가 + 전극으로 이루어지고, 상기 실린더(110)의 내주연이 - 전극으로 이루어짐으로써 미리 설정해 놓은 전압 프로파일에 의한 전압의 인가 시 발생되는 전기장에 의하여 ER 유체의 상태가 가역적으로 변화한다.Here, when ER fluid is filled in the
한편, 상기 완충장치(100)의 실린더(110) 내부에 MR 유체가 충진될 경우, 상기 피스톤(130)의 피스톤 로드(131) 단부에 구비되는 피스톤 헤드(133)의 외주연 중심부에 환형의 코일(113a)이 매설된다. 즉, 상기 완충장치(100)의 실린더(110) 내부에 MR 유체가 충진될 경우, 상기 피스톤 헤드(133)의 외주연 중심부에 환형의 코일(113a)이 매설되도록 이루어짐으로써 미리 설정해 놓은 전류 프로파일에 의한 전류 인가시 발생되는 자기장에 의하여 MR 유체의 상태가 가역적으로 변화한다.On the other hand, when the MR fluid is filled in the
상기한 바와 같이, 상기 완충장치(100)의 실린더(110) 내부에 ER 유체가 충진될 경우, 도 13에 도시하고 있는 바와 같이, 자동차에 인가되는 충격에 따라 상기 피스톤 로드(131)의 단부에 + 전극으로 이루어지는 피스톤 헤드(133)와 - 전극으로 이루어지는 실린더(110)의 내주연에 미리 설정된 전압 프로파일에 따른 소정의 전압이 인가된다.As described above, when the ER fluid is filled in the
여기서, + 전극으로 이루어지는 피스톤 헤드(133)와 - 전극으로 이루어지는 실린더(110)의 내주연 사이에 형성되는 소정공간을 통하여 ER 유체가 상방향으로 유동되고(S28'-1), 상기 피스톤 헤드(133)와 실린더(110)의 내주연에 소정의 전압이 인가되면 피스톤 헤드(133)의 외주연과 실린더(110)의 내주연 사이를 통하여 유동하는 ER 유체의 입자들이 전기장을 따라 체인 형태를 형성하고(S28'-2), 높아진 항복 응력으로 인해 ER 유체의 유동이 억제되어(S28'-3) 완충장치(100)로 전달되는 충격력을 흡수함으로써 외부에서 인가되는 충격을 완충시킬 수 있다.Here, the ER fluid flows upward through a predetermined space formed between the
상기한 바와 같이, 전기장에 의하여 ER 유체의 점성이 변화함으로써 유동이 억제되면서 상기 실린더(110)의 상부면에 관통형성되는 유로(117)를 통하여 외부로 배출된다.As described above, while the viscosity of the ER fluid is changed by the electric field, the flow is suppressed and discharged to the outside through the
이때, 상기 피스톤 헤드(133)의 외주연과 실린더(110)의 내주연 사이에 형성되는 소정 공간을 통하여 상방향으로 유동되는 ER 유체는 인가되는 전압에 따라 형성되는 전기장에 의하여 그 상태가 가역적으로 변화함으로써 피스톤(130)을 통하 여 인가되는 외부의 충격을 완충시킨다.At this time, the state of the ER fluid flowing upward through a predetermined space formed between the outer periphery of the
여기서, 가역적으로 변화하는 ER 유체의 점도는 다양한 충격력의 크기에 맞게 미리 설정해놓은 전압 프로파일에 의해 소정의 전압이 인가되는 피스톤 헤드(133)와 실린더(110)의 내주연에 의해 조절된다.Here, the viscosity of the reversibly changing ER fluid is controlled by the inner circumference of the
한편, 상기 완충장치(100)의 실린더(110) 내부에 MR 유체가 충진될 경우, 자동차에 인가되는 충격에 따라 상기 피스톤 로드(131)의 단부에 구비되는 피스톤 헤드(133)의 외주연에 매설되는 코일(113a)에 미리 설정된 전류 프로파일에 따른 소정의 전류가 인가된다.On the other hand, when the MR fluid is filled in the
여기서, 상기 피스톤 헤드(133)의 외주연과 실린더(110)의 내주연 사이에 형성되는 소정공간을 통하여 MR 유체가 상방향으로 유동되고(S28'-4), 상기 피스톤 헤드(133)의 외주연에 매설되는 코일(113a)에 소정의 전류가 인가되면 피스톤 헤드(133)의 외주연을 유동하는 MR 유체의 입자들이 자기장에 따라 체인 형태를 형성하고(S28'-5), 높아진 점성 및 항복 응력으로 인해 ER 유체의 유동이 억제된다(28'-6).Here, the MR fluid flows upward through a predetermined space formed between the outer periphery of the
상기한 바와 같이, 자기장에 의하여 MR 유체의 점성이 변화함으로써 유동이 억제되면서 상기 실린더(110)의 상부면에 관통형성되는 유로(117)를 통하여 외부로 배출된다.As described above, while the viscosity of the MR fluid is changed by the magnetic field, the flow is suppressed and discharged to the outside through the
이때, 상기 피스톤 헤드(133)의 외주연과 실린더(110)의 내주연 사이에 형성되는 소정 공간을 통하여 상방향으로 유동되는 MR 유체는 인가되는 전류에 따라 형성되는 전기장에 의하여 그 상태가 가역적으로 변화함으로써 피스톤(130)을 통하여 인가되는 외부의 충격을 완충시킨다.At this time, the MR fluid flowing upward through a predetermined space formed between the outer periphery of the
여기서, 가역적으로 변화하는 MR 유체의 점도는 다양한 충격력의 크기에 맞게 미리 설정해놓은 전류 프로파일에 의해 소정의 전류가 인가되는 피스톤 헤드(133)의 코일(113a)에 의하여 조절된다.Here, the viscosity of the reversibly changing MR fluid is controlled by the
상기한 바와 같이, 자동차의 범퍼에 인가되는 충격값이 미리 설정해 놓은 기준 충격값 보다 클 경우, 안전 공압장치(200)에 의하여 그 충격값이 측정되고, 측정된 충격값에 따라 미리 설정되어 있는 전압/전류 프로파일의 데이터를 제공받고, 제공받은 데이터에 따른 전압 또는 전류를 피스톤 헤드(133)와 실린더(110) 또는 피스톤 헤드(133)에 제공함으로써 상기 피스톤 헤드(133)의 외주연을 통과하는 ER/MR 유체가 소정의 점성을 갖도록 가변되며, 이로 인해 ER/MR 유체가 자동차의 범퍼에 인가되는 충격값과 대응되는 점성을 갖도록 이루어져 자동차의 범퍼에 인가되는 충격에 따라 그에 적합한 완충력을 갖게된다.As described above, when the shock value applied to the bumper of the vehicle is larger than the preset reference shock value, the shock value is measured by the
도 14, 도 15는 본 발명에 의한 ER/MR 유체가 충진되는 자동차의 범퍼용 충격 완충장치에 따른 완충장치의 제2 실시예를 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 16은 본 실시예에 의한 ER/MR 유체가 충진되는 자동차의 범퍼용 충격 완충장치의 충격 완충방법을 나타내는 흐름도로서, 도 14는 ER 유체가 충진되는 완충장치를 도시한 것이고, 도 15는 MR 유체가 충진되는 완충장치를 도시한 것으로 ER/MR 유체가 충진되는 자동차의 범퍼용 충격 완충장치에 따른 완충장치의 실린더 및 피스톤의 구조를 일부 달리한 것이다.14 and 15 are cross-sectional views schematically showing a second embodiment of the shock absorber according to the bumper shock absorber of the vehicle filled with the ER / MR fluid according to the present invention, and FIG. 16 is a ER / MR according to the present embodiment. FIG. 14 is a flow chart illustrating a shock absorbing method of a shock absorber for an automobile bumper filled with MR fluid, and FIG. 14 shows a shock absorber filled with ER fluid, and FIG. 15 shows a shock absorber filled with MR fluid. Some of the structure of the cylinder and the piston of the shock absorber according to the shock absorber for the bumper of the vehicle filled with ER / MR fluid.
도 1을 참조하여 설명하면, 도면에서 도시하고 있는 바와 같이, 본 실시예에서는 상기 완충장치(100)가 원판형상체로 형성되는 상판부재(135)와 상기 상판부재(135)의 하부면에 구비되는 연결부재(136)와 상기 연결부재(136)의 하부에 구비되되, 가압에 의하여 하방향으로 이동가능하게 이루어지는 피스톤 로드(131) 및 피스톤 헤드(133)를 갖는 피스톤(130)과 상기 피스톤(130)의 하부에 구비되는 실린더(110)로 구성된다.Referring to Figure 1, as shown in the figure, in the present embodiment, the
여기서, 상기 완충장치(100)의 실린더(110) 내부에 ER 유체가 충진될 경우, 상기 피스톤(130)이 + 전극으로 이루어지고, 상기 피스톤(130)의 하부에 - 전극(111b)이 구비된다. 즉, 상기 실린더(110)의 내부에 ER 유체가 충진될 경우, 상기 실린더(110) 내부에 충진되는 ER 유체의 상태를 가역적으로 변화시키기 위하여 상기 피스톤 로드(131)와 피스톤 헤드(133)로 이루어지는 피스톤(130)이 + 전극으로 이루어지고, 상기 피스톤 헤드(133)의 하측에 소정간격 이격되어 판체형상으로 형성되는 - 전극(111b)이 구비된다.Here, when ER fluid is filled in the
이때, + 전극으로 이루어지는 상기 피스톤 헤드(133)와 - 전극(111b)의 직경은 상기 실린더(110)의 내경보다 약간 작게 형성된다.At this time, the diameter of the
한편, 상기 완충장치(100)의 실린더(110) 내부에 MR 유체가 충진될 경우, 상기 실린더(110)의 입구측 내주연에 내향돌출되는 단턱(119)이 원주방향으로 형성되고, 상기 단턱(119)의 내경이 상기 피스톤 헤드(133)의 직경과 동일하게 형성된다. On the other hand, when the MR fluid is filled in the
여기서, 상기 실린더(110)의 내부에 충진되는 MR 유체의 상태를 가역적으로 변화시키기 위하여 실린더(110)의 내주연에 원주방향으로 환형의 코일(113a)이 구비된다.Here, in order to reversibly change the state of the MR fluid filled in the
이하, 본 실시예에 의한 ER/MR 유체가 충진되는 자동차의 범퍼용 충격 완충장치의 작동과정을 설명한다.Hereinafter, the operation of the bumper shock absorber of the vehicle in which the ER / MR fluid is filled according to the present embodiment will be described.
자동차의 범퍼에 충격이 인가되면(S31) 충격이 안전 공압장치(200)로 인가되며(S32), 인가되는 충격에 의하여 안전 공압장치(200)가 파열된다(S33).When an impact is applied to the bumper of the vehicle (S31), the impact is applied to the safety pneumatic device 200 (S32), and the
상기한 바와 같이, 안전 공압장치(200)가 파열되면 제어부 또는 마이컴이 완충장치(100)에 소정의 전압 또는 전류를 인가한다(S34). 즉, 상기 안전 공압장치(200)의 내부 하측면에 구비되는 구리판(210)이 파열되면, 상기 제어부 또는 마이컴이 미리 설정해 놓은 충격 보다 높은 충격이 인가되었음을 인지하여 미리 설정해 놓은 전압/전류 프로파일에 따라 완충장치(100)의 + 전극으로 이루어지는 피스톤(130)과 - 전극(111b) 또는 실린더(110)의 내주연에 매설되는 코일(113a)에 소정의 전압 또는 전류를 인가함으로써 전기장/자기장이 생성된다(S35).As described above, when the
그리고, 계속적인 충격의 인가에 의해 자동차의 범퍼 레일(6)이 상판부재(135)를 가압하고, 상기 상판부재(135)에 연결되는 연결부재(136)로 연결되는 피스톤(130)이 가압되어 상기 피스톤(130)의 피스톤 헤드(133)가 실린더(110) 내부로 이동하면서 ER/MR 유체를 가압하고(S36), 상기 + 전극으로 이루어지는 피스톤 헤드(133)와 그 하측에 구비되는 - 전극(111b) 사이에 충진되는 ER 유체 및 실린더(110)의 내주연에 매설되는 코일(113a)에 의하여 MR 유체가 전기장 또는 자기장에 의하여 그 상태가 가역적으로 변화한다(S37).In addition, the
그 다음, 상기 ER/MR 유체가 + 전극으로 이루어지는 피스톤(130)과 - 전극(111b) 사이 또는 실린더(110)의 내주연에 매설되는 코일(113a) 내를 유동하면서 그 상태가 가역적으로 변화한 후 실린더(110)의 상부면에 관통형성되는 유로(117)를 통하여 외부로 배출된다(S38).Then, the state of the ER / MR fluid is reversibly changed while flowing between the
여기서, 상기 완충장치(100)의 실린더(110) 내부에 ER 유체가 충진될 경우, 자동차에 인가되는 충격에 따라 + 전극으로 이루어지는 피스톤(130)과 상기 피스톤(130)의 하측에 위치하는 - 전극(111b)에 미리 설정된 전압 프로파일에 따른 소정의 전압이 인가된다.Here, when the ER fluid is filled in the
상기한 바와 같이, 가역적으로 변화하는 ER 유체의 점도는 다양한 충격력의 크기에 맞게 미리 설정해놓은 전압 프로파일에 의해 소정의 전압이 + 전극으로 이루어지는 피스톤(130)과 상기 피스톤(130)의 하측에 구비되는 - 전극(111b)에 인가되어 피스톤 헤드(133)와 - 전극(111b) 사이를 통하여 유동하는 ER 유체의 입자들이 전기장을 따라 체인 형태를 형성하고(S37-1), 높아진 항복 응력으로 인해 ER 유체의 유동이 억제되어(S38-2) 완충장치(100)로 전달되는 충격력을 흡수함으로써 외부에서 인가되는 충격을 완충시킬 수 있다.As described above, the viscosity of the reversibly changing ER fluid is provided at the lower side of the
한편, 상기 완충장치(100)의 실린더(110) 내부에 MR 유체가 충진될 경우, 자동차에 인가되는 충격에 따라 실린더(110)의 내주연에 환형으로 구비되는 코일(113a)에 미리 설정해 놓은 전류 프로파일에 따른 소정의 전류가 인가된다.On the other hand, when the MR fluid is filled in the
여기서, 가역적으로 변화하는 MR 유체의 점도는 다양한 충격력의 크기에 맞게 미리 설정해놓은 전류 프로파일에 의해 소정의 전류가 인가되는 코일(113a)에 인가되어 상기 코일(113a)이 매설되는 실린더(110)의 내주연과 피스톤 헤드(133)의 외주연 사이를 유동하는 MR 유체의 입자들이 자기장을 따라 체인 형태를 형성하고(S37-3), 높아진 항복 응력으로 인해 MR 유체의 유동이 억제되어(S37-4) 완충장치(100)로 전달되는 충격력을 흡수함으로써 외부에서 인가되는 충격을 완충시킬 수 있다.Here, the viscosity of the reversibly changing MR fluid is applied to the
도 17, 18은 본 발명에 의한 ER/MR 유체가 충진되는 자동차의 범퍼용 충격 완충장치에 따른 완충장치의 제3 실시예를 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 19, 20은 본 발명에 의한 제3 실시예에 따른 충격 완충장치의 실린더를 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 21은 본 발명에 의한 제3 실시예에 따른 충격 완충장치가 자동차의 범퍼에 설치된 모습을 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 22는 본 실시예에 의한 ER/MR 유체가 충진되는 자동차의 범퍼용 충격 완충장치의 충격 완충방법을 나타내는 흐름도로서, 도 19은 ER 유체가 충진되는 완충장치의 실린더 내부 구조를 나타내는 것이고, 도 20는 MR 유체가 충진되는 완충장치의 실린더 내부 구조를 나타내는 것이다.17 and 18 are cross-sectional views schematically showing a third embodiment of the shock absorber according to the bumper shock absorber of the vehicle filled with the ER / MR fluid according to the present invention, and FIGS. 19 and 20 are the third embodiment according to the present invention. FIG. 21 is a cross-sectional view schematically showing a cylinder of a shock absorber according to an embodiment, FIG. 21 is a cross-sectional view schematically showing a state in which a shock absorber according to a third embodiment of the present invention is installed in a bumper of an automobile, and FIG. FIG. 19 is a flowchart illustrating a shock absorbing method of a shock absorber for a bumper of an automobile in which an ER / MR fluid is filled, and FIG. 19 illustrates an internal structure of a cylinder of a shock absorber filled with an ER fluid, and FIG. 20 illustrates an MR fluid. It shows the internal structure of the cylinder of the shock absorber is filled.
도 1을 참조하여 설명하면, 도면에서 도시하고 있는 바와 같이, 본 실시예에서는 상기 충격 완충장치(1)가 그 내부에 ER/MR 유체가 충진되는 하우징(150)과 상기 하우징(150)의 단부에 구비되되, 원통형상체로 형성되는 실린더(110')와 상기 실린더(110')의 단부에 분리가능하게 연결되는 어큐물레이터(160)로 구성된다.Referring to FIG. 1, as shown in the drawing, in this embodiment, the
여기서, 상기 하우징(150)은 외부에서 인가되는 충격에 의하여 그 형태가 변형되도록 플렉시블한 재질로 형성되는 것이 바람직하며, 이를 위하여 상기 하우징(150)은 합성수지 재질 또는 직물 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.Here, the
한편, 상기 실린더(110') 내에는 다수개의 유로(117')가 관통형성되되, 상기 각 유로(117')의 일단부는 상기 하우징(150)에 연설되고, 타단부는 상기 어큐물레이터(160)에 연결된다.Meanwhile, a plurality of flow passages 117 'are formed in the cylinder 110', one end of each of the flow passages 117 'is addressed to the
여기서, 상기 실린더(110')와 어큐물레이터(160) 사이에는 다이아프램(161)이 개재되고, 상기 다이아프램(161)에 의하여 상기 어큐물레이터(160)에 연결되는 실린더(110')의 타단부가 폐색된다. 즉, 상기 하우징(150)과 어큐물레이터(160) 사이에 개재되는 실린더(110')는 그 내부에 다수개의 유로(117')가 관통형성되되, 상기 실린더(110')의 일측면은 하우징(150)에 연설되고, 그 타측면은 다이아프램(161)에 맞닿아 폐색된다.Here, a
이로 인해, 상기 실린더(110')의 각 유로(117')는 상기 하우징(150)에 충진되는 ER/MR 유체가 유동하기 위한 유로(117')로 사용된다.For this reason, each flow path 117 'of the cylinder 110' is used as a flow path 117 'for the flow of the ER / MR fluid filled in the
그리고, 상기 실린더(110')의 외주연 적소에는 안전핀(144)이 구비되되, 상기 안전핀(144)은 외부의 충격이 미리 설정해 놓은 기준 충격값 보다 높을 경우, 상기 실린더(110')와의 결합이 해제되면서 상기 실린더(110')의 단부에 연결되는 어큐물레이터(160)를 분리시킨다.In addition, a safety pin 144 is provided at an outer circumferential position of the cylinder 110 ', and the safety pin 144 is coupled to the cylinder 110' when an external shock is higher than a predetermined reference shock value. As it is released, the
여기서, 상기 충격 완충장치(1)에 인가되는 충격값이 기준 충격값 보다 낮을 경우, 상기 실린더(110')의 외주연에 구비되는 안전핀(144)은 해제되지 않으면, 이로 인해 상기 어큐물레이터(160)는 실린더(110')의 단부에 연결된 상태를 유지하게 된다.Here, when the shock value applied to the
본 실시예에서는 상기 충격 완충장치(1)만이 자동차에 설치된 모습을 도시하고 있으나, 상기 충격 완충장치(1)에 상기한 안전 공압장치가 더 포함되어 자동차에 인가되는 충격에 따른 데이터를 자동차의 마이컴 또는 별도의 제어부에 전송하고 이로 인해 충격 완충장치(1)에 전압/전류 프로파일에 따른 전압/전류를 인가하도록 이루어지는 것이 바람직하다.In the present embodiment, only the
한편, 상기 하우징(150) 내에 ER 유체가 충진될 경우, 상기 실린더(110')의 길이방향 적소에 + 전극(111a)이 구비되되, 상기 + 전극(111a)이 상기 유로(117')에 관통설치되고, 상기 실린더(110')가 - 전극으로 이루어진다. 즉, 상기 실린더(110')의 길이방향 외주연 적소에 수평방향으로 + 전극(111a)이 설치되되, 상기 + 전극(111a)의 일단부가 실린더(110')의 외주연에서 내측을 향하여 관통설치되어 실린더(110') 내에 형성되는 유로(117')를 통하여 소정부분 노출되게 이루어지고, 상기 실린더(110'), 즉 각 유로(117')의 내주연이 - 전극으로 이루어진다.On the other hand, when the ER fluid is filled in the
여기서, 상기 하우징(150) 내에 MR 유체가 충진될 경우, 상기 실린더(110') 내에 관통형성되는 각 유로(117')의 길이방향 적소에 코일(113a)이 각각 구비된다. 즉, 상기 실린더(110') 내에 관통형성되는 다수개의 유로(117') 내주연 적소에 자기장을 발생시키기 위한 코일(113a)이 각각 매설된다.In this case, when the MR fluid is filled in the
이하, 본 실시예에 의한 ER/MR 유체가 충진되는 자동차의 범퍼용 충격 완충장치의 작동과정을 설명한다.Hereinafter, the operation of the bumper shock absorber of the vehicle in which the ER / MR fluid is filled according to the present embodiment will be described.
자동차의 범퍼에 충격이 인가되면(S41) 충격 흡수부재(5)를 통하여 하우징(150)에 인가되는 충격에 의해 실린더(110')의 적소에 구비되는 안전핀(144)이 해제된다(S42).When an impact is applied to the bumper of the vehicle (S41), the safety pin 144 provided in place of the
상기한 바와 같이, 실린더(110')에 구비되는 안전핀(144)이 해제되면 제어부 또는 마이컴이 실린더(110')에 소정의 전압 또는 전류를 인가한다(S43). As described above, when the safety pin 144 provided in the cylinder 110 'is released, the control unit or the microcomputer applies a predetermined voltage or current to the cylinder 110' (S43).
이렇게 상기 안전 공압장치(200)의 실린더(110') 적소에 구비되는 안전핀(144)이 해제되면 상기 제어부 또는 마이컴이 미리 설정해 놓은 충격 보다 높은 충격이 인가되었음을 인지하여 미리 설정해 놓은 전압/전류 프로파일에 따라 실린더(110')에 전압/전류가 인가되어 전기장/자기장이 생성된다(S44).When the safety pin 144 provided in the
한편, 상기 안전핀(144)의 해제에 의하여 실린더(110')에 연결되는 어큐물레이터(160)가 분리되고(S45), 외부에서 인가되는 충격에 의하여 상기 ER 유체가 실린더(110')의 각 유로(117')를 통하여 유동하며(S46), 실린더(110') 내부에 인가되는 전기장/자기장에 의하여 그 상태가 가역적으로 변화하여(S47) 유동이 억제되면서 실린더(110') 외부로 배출된다(S48).On the other hand, the
여기서, 상기 ER/MR 유체의 유동에 의하여 실린더(110')와 어큐물레이터(160) 사이에 개재되어 실린더(110')의 각 유로(117')를 폐색시키는 다이아프램(161)을 파열 또는 분리시키고(S45-1), 상기 다이아프램(161)의 파열로 인해 하우징(150) 내부에 충진되는 ER 유체가 실린더(110')의 각 유로(117')를 통하여 실린 더(110') 외부로 배출된다.Here, the
한편, 상기 범퍼에 인가되는 충격값이 기준 충격값 보다 낮은 충격이 입력되었을 경우, 상기 충격 완충장치(1)의 어큐물레이터(160)의 탄성력에 의하여 충격 완충장치(1)는 작동하지 않는다.On the other hand, when the impact value applied to the bumper is lower than the reference shock value is input, the
여기서, 상기 충격 완충장치(1)의 실린더(110') 내부에 ER 유체가 충진될 경우, 자동차에 인가되는 충격에 따라 실린더(110')에 설치되는 + 전극(111a)과 - 전극으로 이루어지는 실린더(110')에 미리 설정된 전압 프로파일에 따른 소정의 전압이 인가된다.Here, when the ER fluid is filled in the cylinder 110 'of the
그리고, 외부에서 인가되는 충격에 의하여 + 전극(111a)과 - 전극으로 이루어지는 실린더(110'), 즉 유로(117')에 관통설치되는 + 전극(111a)과 - 전극으로 이루어지는 유로(117')를 유동하는 ER 유체는 인가되는 전압에 따라 형성되는 전기장에 의해 체인 형태를 형성하고(S46-1), 전기장에 의하여 점성 및 항복 응력이 높아진 ER 유체는 유동이 억제되면서 각 유로(117')를 통하여 외부로 배출되어(S46-2) 하우징(150)을 통하여 인가되는 외부의 충격을 완충시킨다.In addition, a flow path 117 'consisting of a
이렇게 가역적으로 변화하는 ER 유체의 점도는 다양한 충격력의 크기에 맞게 미리 설정해놓은 전압 프로파일에 의해 소정의 전압이 + 전극(111a)과 - 전극으로 이루어지는 실린더(110')의 유로(117')를 통하여 유동하는 ER 유체의 입자들이 전기장을 따라 체인 형태를 형성하고, 높아진 항복 응력으로 인해 ER 유체의 유동을 방해하여 충격 완충장치(1)로 전달되는 충격력을 흡수함으로써 외부에서 인가되는 충격을 완충시킬 수 있다.The viscosity of the ER fluid, which is reversibly changed, is determined by a voltage profile preset according to various magnitudes of impact force, through a flow path 117 'of a cylinder 110' having a positive electrode having a
한편, 상기 충격 완충장치(1)의 하우징(150)에 MR 유체가 충진될 경우, 자동차에 인가되는 충격에 따라 실린더(110')의 각 유로(117')에 매설되는 코일(113a)에 미리 설정된 전류 프로파일에 따른 소정의 전류가 인가된다.On the other hand, when the MR fluid is filled in the
그리고, 외부에서 인가되는 충격에 의하여 코일(113a)이 매설되는 실린더(110')의 각 유로(117')를 통하여 유동하는 MR 유체는 인가되는 자기장에 의해 체인 형태를 형성하고(S46-3), 자기장에 의하여 점성 및 항복 응력이 높아진 MR 유체는 유동이 억제되면서 각 유로(117')를 통하여 외부로 배출되어(S46-4) 하우징(150)을 통하여 인가되는 외부의 충격을 완충시킨다.In addition, the MR fluid flowing through each of the flow paths 117 'of the cylinder 110' in which the
여기서, 가역적으로 변화하는 MR 유체의 점도는 다양한 충격력의 크기에 맞게 미리 설정해놓은 전류 프로파일에 의해 코일(113a)이 매설되는 실린더(110')의 유로(117')를 통하여 유동하는 MR 유체의 입자들이 전기장을 따라 체인 형태를 형성하고, 높아진 항복 응력으로 인해 MR 유체의 유동을 방해하여 충격 완충장치(1)로 전달되는 충격력을 흡수함으로써 외부에서 인가되는 충격을 완충시킬 수 있다.Here, the reversibly varying viscosity of the MR fluid particles of the MR fluid flowing through the flow path 117 'of the cylinder 110' in which the
도 23, 24는 본 발명에 의한 ER/MR 유체가 충진되는 자동차의 범퍼용 충격 완충장치에 따른 완충장치의 제4 실시예를 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 25는 본 발명에 의한 제4 실시예에 따른 충격 완충장치가 자동차의 범퍼에 설치된 모습을 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 26은 본 실시예에 의한 ER/MR 유체가 충 진되는 자동차의 범퍼용 충격 완충장치의 충격 완충방법을 나타내는 흐름도로서, 도 23은 ER 유체가 충진된 완충장치를 나타내는 것이고, 도 24는 MR 유체가 충진된 완충장치를 나타낸 것이다.23 and 24 are cross-sectional views schematically showing a fourth embodiment of a shock absorber according to a shock absorber for a bumper of a vehicle filled with ER / MR fluid according to the present invention, and FIG. 25 is a fourth embodiment according to the present invention. Is a cross-sectional view schematically showing a shock absorber according to the present invention installed on a bumper of a vehicle, and FIG. 26 is a flowchart illustrating a shock buffering method of a shock absorber for a bumper of a vehicle filled with ER / MR fluid according to the present embodiment. 23 shows a buffer filled with ER fluid, and FIG. 24 shows a buffer filled with MR fluid.
도 1을 참조하여 설명하면, 도면에서 도시하고 있는 바와 같이, 본 실시예에서는 상기 충격 완충장치(1)가 판체형상체로서, 인가되는 외부의 충격을 완충하기 위하여 그 길이방향으로 소정각도 절곡형성되어 판스프링 형태로 형성되는 다수개의 완충부재(170)로 구성되고, 상기 각 완충부재(170)의 내부에는 ER/MR 유체가 충진된다.Referring to FIG. 1, as shown in the drawing, in the present embodiment, the
한편, 상기 완충부재(170)는 자동차의 범퍼 내부에 소정간격 이격되어 다수개 적층설치되되, 상기 각 완충부재(170)는 그 중심부에 구비되는 고정부재(171)에 의하여 고정된다. On the other hand, the
본 실시예에서는 상기 충격 완충장치(1)만이 자동차에 설치된 모습을 도시하고 있으나, 상기 충격 완충장치(1)에 상기한 안전 공압장치가 더 포함되어 자동차에 인가되는 충격에 따른 데이터를 자동차의 마이컴 또는 별도의 제어부에 전송하고 이로 인해 충격 완충장치(1)에 전압/전류 프로파일에 따른 전압/전류를 인가하도록 이루어지는 것이 바람직하다.In the present embodiment, only the
여기서, 상기 충격 완충장치(1)의 완충부재(170) 내부에 ER 유체가 충진될 경우, 상기 완충부재(170)의 상부면이 + 전극(111a)으로 이루어지고, 상기 완충부재(170)의 각 측면이 - 전극(111b)으로 이루어진다. 즉, 상기 각 완충부재(170)의 내부에 ER 유체가 충진될 경우, 상기 ER 유체에 전기장을 인가하여 그 상태를 가역 적으로 변화시키기 위해 상기 완충부재(170)의 상부면과 각 측면이 + 전극(111a)과 - 전극(111b)으로 이루어진다.Here, when the ER fluid is filled in the
한편, 상기 충격 완충장치(1)의 완충부재(170) 내부에 MR 유체가 충진될 경우, 상기 완충부재(170) 내부의 각 측면에 코일(113a)이 매설된다. 즉, 상기 완충부재(170)의 내부에 MR 유체가 충진될 경우, 상기 MR 유체에 자기장을 인가하여 그 상태를 가역적으로 변화시키기 위해 상기 충격 완충장치(1)의 내측면 중심부에 코일(113a)이 매설된다.On the other hand, when the MR fluid is filled in the
이하, 본 실시예에 의한 ER/MR 유체가 충진되는 자동차의 범퍼용 충격 완충장치의 작동과정을 설명한다.Hereinafter, the operation of the bumper shock absorber of the vehicle in which the ER / MR fluid is filled according to the present embodiment will be described.
자동차의 범퍼에 충격이 인가되면(S51) 인가되는 충격이 충격 흡수부재(5)를 통하여 상기 완충부재(170) 중 충격 흡수부재(5)에 근접되는 완충부재(170)에 충격이 인가되고(S52), 인가되는 충격에 의하여 상기 완충부재(170)에 근접되는 나머지 완충부재(170)들이 순차적으로 변형된다(S53).When the shock is applied to the bumper of the vehicle (S51), the applied shock is applied to the
한편, 인가되는 충격이 설정된 기준 충격 보다 높은 충격일 경우, 충격값에 따라 제어부 또는 마이컴이 전압/전류 프로파일에 따라 + 전극(111a)으로 이루어지는 각 완충부재(170)의 상부면과 - 전극(111b)으로 이루어지는 각 완충부재(170)의 측면 및 각 완충부재(170)의 내측면에 매설되는 코일(113a)에 소정의 전압/전류를 인가하고(S54), 인가되는 전압/전류에 의해 완충부재(170) 내부에 전기장/자기장이 생성된다(S55).On the other hand, if the applied shock is a shock higher than the set reference shock, according to the shock value, the control unit or the microcomputer according to the voltage / current profile the upper surface of each
여기서, 자동차의 범퍼에 기준 충격값 보다 낮은 충격이 입력되었을 경우, 다수개의 완충부재(170)로 이루어지는 충격 완충장치(1)는 작동하지 않으며, 기준 충격치보다 높은 충격이 인가되면 충격 흡수부재(5)에 의하여 상기 충격 완충장치(1)의 완충부재(170) 중 상기 충격 흡수부재(5)와 근접되는 완충부재(170)에 충격이 인가되어 변형되고, 상기 완충부재(170)에 근접되는 나머지 완충부재(170)들이 순차적으로 변형된다.Here, when a shock lower than the reference shock value is input to the bumper of the vehicle, the
그리고, 각 완충부재(170)의 내부를 유동하는 ER/MR 유체가 전기장/자기장에 의해 그 상태가 가역적으로 변화하고(S56), 가역적으로 변화된 ER/MR 유체의 유동이 억제된다(S57).Then, the state of the ER / MR fluid flowing inside each of the
한편, 상기 충격 완충장치(1)의 내부에 ER 유체가 충진될 경우, 자동차에 인가되는 충격에 따라 + 전극(111a)으로 이루어지는 각 완충부재(170)의 상부면과 - 전극(111b)으로 이루어지는 각 완충부재(170)의 측면에 미리 설정된 전압 프로파일에 따른 소정의 전압이 인가된다.On the other hand, when the ER fluid is filled in the
그리고, 외부에서 인가되는 충격에 의하여 + 전극(111a)으로 이루어지는 완충부재(170)의 상부면 및 - 전극(111b)으로 이루어지는 완충부재(170)의 각 측면을 유동하는 ER 유체는 인가되는 전압에 따라 형성되는 전기장에 의해 체인 형태를 형성하고(S56-1), 전기장에 의하여 점성 및 항복 응력이 높아진 ER 유체는 유동이 억제되면서 각 완충부재(170)의 변형, 즉 휨을 억제하여(S56-2) 충격 완충장치(1)로 전달되는 충격력을 흡수함으로써 외부에서 인가되는 충격을 완충시킬 수 있다.In addition, the ER fluid flowing through the upper surface of the
이렇게 가역적으로 변화하는 ER 유체의 점도는 다양한 충격력의 크기에 맞게 미리 설정해놓은 전압 프로파일에 의해 소정의 전압이 + 전극(111a)으로 이루어지는 완충부재(170)의 상부면 및 - 전극(111b)으로 이루어지는 완충부재(170)의 각 측면으로 인가됨으로써 조절가능하게 이루어진다.The reversibly varying viscosity of the ER fluid consists of the upper surface of the
한편, 상기 충격 완충장치(1)의 내부에 MR 유체가 충진될 경우, 자동차에 인가되는 충격에 따라 각 완충부재(170)의 내측면에 매설되는 코일(113a)에 미리 설정된 전류 프로파일에 따른 소정의 전류가 인가된다.On the other hand, when the MR fluid is filled in the
그리고, 외부에서 인가되는 충격에 의하여 각 완충부재(170)의 내측면에 매설되는 코일(113a) 주변을 유동하는 MR 유체는 인가되는 전류에 따라 형성되는 자기장에 의해 체인 형태를 형성하고(S56-3), 자기장에 의하여 점성 및 항복 응력이 높아진 MR 유체는 유동이 억제되면서 각 완충부재(170)의 변형, 즉 휨을 억제하여(S56-4) 충격 완충장치(1)로 전달되는 충격력을 흡수함으로써 외부에서 인가되는 충격을 완충시킬 수 있다.In addition, the MR fluid flowing around the
이렇게 가역적으로 변화하는 MR 유체의 점도는 다양한 충격력의 크기에 맞게 미리 설정해놓은 전류 프로파일에 의해 소정의 전류가 각 완충부재(170)의 내측면에 매설되는 코일(113a)로 인가됨으로써 조절가능하게 이루어진다.The reversibly varying viscosity of the MR fluid can be adjusted by applying a predetermined current to the
도 27은 본 발명에 의한 ER/MR 유체가 충진되는 자동차의 범퍼용 충격 완충장치에 따른 완충장치의 제5 실시예를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 28은 본 발명에 의한 제5 실시예에 따른 충격 완충장치가 자동차의 범퍼에 설치된 모습을 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 29는 본 실시예에 의한 ER/MR 유체가 충진되는 자동차의 범퍼용 충격 완충장치의 충격 완충방법을 나타내는 흐름도이다.27 is a perspective view schematically showing a fifth embodiment of the shock absorber according to the bumper shock absorber of an automobile in which an ER / MR fluid is filled according to the present invention, and FIG. 28 is a fifth embodiment according to the fifth embodiment of the present invention. FIG. 29 is a cross-sectional view schematically illustrating a shock absorber installed in a bumper of a vehicle, and FIG. 29 is a flowchart illustrating a shock buffering method of a shock absorber for a bumper of a vehicle in which an ER / MR fluid is filled according to the present embodiment.
도 1을 참조하여 설명하면, 도면에서 도시하고 있는 바와 같이, 본 실시예에서는 상기 완충장치(100)가 상부판(173)과 하부판(174)으로 이루어지되, 상기 상부판(173)과 하부판(174) 사이에 수축가능하게 형성되고, 그 내부에 ER/MR 유체가 충진되는 자바라 형태의 하우징(150')이 개재된다.Referring to FIG. 1, as shown in the drawing, in the present embodiment, the
그리고, 상기 하부판(174)의 타측면에 다수개의 유로(181)가 관통형성되는 밸브(180)가 구비되되, 상기 각 유로(181)는 자바라 형태의 하우징(150')에 연설된다.In addition, a
한편, 상기 밸브(180)의 일측면에 다이아프램(161)이 구비되는 것도 바람직하다. 즉, 상기 하우징(150')의 내부에 충진되는 ER/MR 유체가 외부에서 충격이 인가될 경우에만 밸브(180)의 각 유로(181)를 통하여 배출되도록 상기 밸브(180)의 일측면에 파열 또는 탈착가능하게 이루어지는 다이아프램(161)이 구비되는 것도 바람직하다.On the other hand, the
여기서, 자바라 형태로 형성되는 하우징(150')에 ER 유체가 충진될 경우, 상기 하우징(150')의 내부 적소에 + 전극(미도시)이 구비되고, 하우징(150')이 - 전극으로 이루어진다. 즉, 자바라 형태로 형성되는 상기 하우징(150') 내부에 ER 유체가 충진될 경우, 외부에서 인가되는 충격을 완충시키기 위하여 ER 유체의 상태를 가역적으로 변화시키기 위한 전기장의 형성을 위해 상기 하우징(150') 내부 적소에 + 전극이 구비되고, 상기 하우징(150')이 - 전극으로 이루어진다.In this case, when the ER fluid is filled in the housing 150 'formed in a bellows shape, a + electrode (not shown) is provided at an inner position of the housing 150', and the housing 150 'is formed of a-electrode. . That is, when ER fluid is filled in the
한편, 자바라 형태로 형성되는 하우징(150')에 MR 유체가 충진될 경우, 상기 하우징(150') 내주연에 원주방향으로 코일(113a)이 구비된다. 즉, 자바라 형태로 형성되는 상기 하우징(150')의 내부에 MR 유체가 충진될 경우, 외부에서 인가되는 충격을 완충시키기 위하여 MR 유체의 상태를 가역적으로 변화시키기 위한 자기장의 형성을 위해 상기 하우징(150')의 내주연에 원주방향으로 코일(113a)이 매설된다.On the other hand, when the MR fluid is filled in the housing 150 'formed in the bellows shape, the
한편, 상기 완충장치(100)를 자동차의 범퍼 내에 설치 시 상기 완충장치(100)의 적소에 원통형상체로 형성되되, 그 내부에 질소가스(230)를 갖으며, 하부에 원판형상체로 형성되는 구리판(210)이 구비되고, 그 상부에 가압부재(220)가 소정부분 인입되게 이루어지는 안전 공압장치(200)가 구비된다.On the other hand, when the
여기서, 상기 안전 공압장치(200)는 상기 완충장치(100)에 전기적으로 연결되며, 안전 공압장치(200)에 인가되는 충격값이 기설정해놓은 기준 충격값보다 높을 경우 구동함과 동시에 상기 완충장치(100)를 구동시킨다.Here, the
이하, 본 실시예에 의한 ER/MR 유체가 충진되는 자동차의 범퍼용 충격 완충장치의 작동과정을 설명한다.Hereinafter, the operation of the bumper shock absorber of the vehicle in which the ER / MR fluid is filled according to the present embodiment will be described.
먼저, 자동차의 범퍼에 충격이 인가될 경우(S61), 전달되는 충격이 안전 공압장치(200)로 인가되고(S62), 이로 인해 안전 공압장치(200)가 가압에 의해 파열된다(S63).First, when an impact is applied to the bumper of the vehicle (S61), the transmitted shock is applied to the safety pneumatic device 200 (S62), and thus the
이렇게 상기 안전 공압장치(200)의 파열에 따른 충격값이 제어부 또는 자동 차의 마이컴에 전송되고, 전송되는 충격값에 따른 데이터에 의해 상기 완충장치(100)에 소정의 전압/전류를 인가한다(S64).The shock value resulting from the rupture of the
이때, 상기 제어부 또는 자동차의 마이컴은 미리 설정해 놓은 전압/전류 프로파일에 따라 자바라 형태의 하우징(150') 내부에 소정의 전압/전류를 인가하도록 이루어진다(S64-1).In this case, the control unit or the microcomputer of the vehicle is configured to apply a predetermined voltage / current to the inside of the bellows-shaped housing 150 'according to a preset voltage / current profile (S64-1).
여기서, 인가되는 전압/전류에 의해 자바라 형태로 형성되는 하우징(150') 내에 구비되는 + 전극과 - 전극 및 하우징(150') 내주연에 매설되는 코일(113a)에 전기장/자기장이 생성되고(S65), 계속적으로 인가되는 충격에 의하여 상기 하우징(150')이 압착되어 변형된다(S66).Here, an electric field / magnetic field is generated in the + electrode and the negative electrode and the
그리고, 상기 하우징(150')의 변형에 따라 가압되는 ER/MR 유체가 하우징(150')에 발생되는 전기장/자기장에 의해 그 상태가 가역적으로 변화하고(S67), 가역적으로 변화된 ER/MR 유체의 유동이 억제되면서 하우징(150')의 단부에 구비되는 밸브(180)의 각 유로(181)를 통하여 외부로 배출된다(S68).In addition, the ER / MR fluid pressurized according to the deformation of the housing 150 'is reversibly changed by an electric field / magnetic field generated in the housing 150' (S67), and the ER / MR fluid is reversibly changed. While the flow of the gas is suppressed, it is discharged to the outside through each
여기서, 상기 완충장치(100)의 하우징(150') 내부에 ER 유체가 충진될 경우, 상기 안전 공압장치(200)를 통하여 입력되는 충격값에 따른 데이터에 의해 자바라 형태로 형성되는 하우징(150') 내에 구비되는 + 전극과 - 전극으로 이루어지는 하우징(150')에 미리 설정된 전압 프로파일에 따른 소정의 전압이 인가된다.Here, when ER fluid is filled in the
그리고, 외부에서 인가되는 충격에 의하여 상기 하우징(150')의 내부에서 하부판(174) 방향으로 유동하는 ER 유체는 하우징(150') 내부에 구비되는 + 전극과 - 전극으로 이루어지는 하우징(150')에 인가되는 전압에 따라 형성되는 전기장에 의해 체인 형태를 형성하고 (S67-1), 전기장에 의하여 점성 및 항복 응력이 높아진 ER 유체는 유동이 억제되면서 자바라 형태의 하우징(150')의 변형을 억제하여(S67-2) 하우징(150')에 전달되는 충격력을 흡수함으로써 외부에서 인가되는 충격을 완충시킬 수 있다.In addition, the ER fluid flowing in the direction of the
이렇게 가역적으로 변화하는 ER 유체의 점도는 다양한 충격력의 크기에 맞게 미리 설정해놓은 전압 프로파일에 의해 소정의 전압이 하우징(150') 내부에 구비되는 + 전극과 - 전극으로 이루어지는 하우징(150')에 인가됨으로써 조절가능하게 이루어진다.The reversibly changing viscosity of the ER fluid is applied to a housing 150 'consisting of a + electrode and a-electrode provided with a predetermined voltage inside the housing 150' by a voltage profile preset for various magnitudes of impact force. Thereby making it adjustable.
한편, 상기 완충장치(100)의 하우징(150') 내부에 MR 유체가 충진될 경우, 상기 안전 공압장치(200)를 통하여 입력되는 충격값에 따른 데이터에 의해 자바라 형태로 형성되는 하우징(150')의 내주연에 매설되는 코일(113a)에 미리 설정된 전류 프로파일에 따른 소정의 전류가 인가된다.On the other hand, when MR fluid is filled in the housing 150 'of the
그리고, 외부에서 인가되는 충격에 의하여 상기 하우징(150')의 내주연에 구비되는 코일(113a) 주변을 유동하는 MR 유체는 코일(113a)에 인가되는 전류에 따라 형성되는 자기장에 의해 체인 형태를 형성하고 (S67-3), 자기장에 의하여 점성 및 항복 응력이 높아진 MR 유체는 유동이 억제되면서 자바라 형태의 하우징(150')의 변형을 억제하여(S67-4) 하우징(150')에 전달되는 충격력을 흡수함으로써 외부에서 인가되는 충격을 완충시킬 수 있다.In addition, the MR fluid flowing around the
이렇게 가역적으로 변화하는 MR 유체의 점도는 다양한 충격력의 크기에 맞게 미리 설정해놓은 전류 프로파일에 의해 소정의 전류가 하우징(150') 내부에 매설되는 코일(113a)에 인가됨으로써 조절가능하게 이루어진다.The reversibly varying viscosity of the MR fluid is adjustable by applying a current to the
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이같은 특정 실시예에만 한정되지 않으며 해당분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 특허청구범위내에 기재된 범주내에서 적절하게 변경이 가능할 것이다.While the exemplary embodiments of the present invention have been described above by way of example, the scope of the present invention is not limited to the specific embodiments, and those skilled in the art are appropriate within the scope described in the claims of the present invention. It will be possible to change.
이상에서 설명한 바와 같이 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명은 전기장 또는 자기장의 인가에 따라 그 상태를 가역적으로 변화시킬 수 있는 ER/MR 유체가 충진되는 충격 완충장치를 자동차의 범퍼에 설치함으로써 외부에서 인가되는 충격에 따라 전기장 또는 자기장의 세기를 제어하여 ER/MR 유체의 상태를 가역적으로 변화시켜 자동차에 인가되는 다양한 충격 및 자동차의 속도에 따른 강성(Stiffness) 및 댐핑역의 조절이 가능하고, 이로 인해 자동차의 충돌 시 발생되는 충격 에너지를 효과적으로 흡수하여 자동차의 차체 손실을 최소화할 수 있으며, 이로 인해 자동차의 충격을 최소화하여 운전자 및 탑승자의 안전을 도모할 수 있으며, 다양한 형태를 갖는 완충장치의 제공이 가능하여 상용차, 특장차 등 각종 자동차에 적용가능하고, 소형으로 제작하여 기타 내용물의 보호를 위한 각종 충격 완충장치에 응용가능할 뿐만 아니라, 각종 패키징에도 활용할 수 있는 등의 효과를 거둘 수 있다.As described above, the present invention having the configuration as described above is applied from the outside by installing an impact buffer device filled with an ER / MR fluid that can reversibly change its state according to the application of an electric or magnetic field to a bumper of a vehicle. By controlling the intensity of electric or magnetic field according to the impact, the state of the ER / MR fluid can be reversibly changed to adjust the stiffness and damping area according to the various impacts applied to the vehicle and the speed of the vehicle. By effectively absorbing the impact energy generated during the collision of the vehicle, it is possible to minimize the loss of the vehicle body, thereby minimizing the impact of the vehicle to promote the safety of the driver and passengers, and to provide a variety of shock absorbers It can be applied to various vehicles such as commercial vehicles, special vehicles, etc. Not only can be applied to various shock absorbers for the protection of other contents, it can also be used for various packaging.
Claims (68)
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KR1020060001975A KR100676281B1 (en) | 2006-01-06 | 2006-01-06 | Method and apparatus for shocker absorber of a car bumper in a electroreholigical/magnetorehological fluid-filled |
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