KR100768702B1 - 수동 및 반능동 동작이 가능한 현가장치용 자기유변유체댐퍼 - Google Patents

수동 및 반능동 동작이 가능한 현가장치용 자기유변유체댐퍼 Download PDF

Info

Publication number
KR100768702B1
KR100768702B1 KR1020060061813A KR20060061813A KR100768702B1 KR 100768702 B1 KR100768702 B1 KR 100768702B1 KR 1020060061813 A KR1020060061813 A KR 1020060061813A KR 20060061813 A KR20060061813 A KR 20060061813A KR 100768702 B1 KR100768702 B1 KR 100768702B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
damper
magnetorheological fluid
suspension
pressure
spring
Prior art date
Application number
KR1020060061813A
Other languages
English (en)
Inventor
이은준
이중하
김종건
Original Assignee
주식회사 로템
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 로템 filed Critical 주식회사 로템
Priority to KR1020060061813A priority Critical patent/KR100768702B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100768702B1 publication Critical patent/KR100768702B1/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32Details
    • F16F9/53Means for adjusting damping characteristics by varying fluid viscosity, e.g. electromagnetically
    • F16F9/535Magnetorheological [MR] fluid dampers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G17/00Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
    • B60G17/015Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F6/00Magnetic springs; Fluid magnetic springs, i.e. magnetic spring combined with a fluid
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F2222/00Special physical effects, e.g. nature of damping effects
    • F16F2222/06Magnetic or electromagnetic
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F2224/00Materials; Material properties
    • F16F2224/04Fluids
    • F16F2224/045Fluids magnetorheological

Abstract

본 발명은 로봇, 무인차량, 항공, 전투차량, 선박, 정밀기계요소 등에 사용되는 현가장치용 댐퍼에 관한 것으로서, 좀 더 구체적으로는 수동 및 반능동 동작이 가능한 현가장치용 자기유변유체 댐퍼에 관한 것이다. 본 발명의 구성은, 외부실린더와; 이 외부실린더의 내측으로 수용 형성되는 내부실린더와; 상기 내부실린더의 내측으로 수용 형성되고, 그 내부에는 질소가스 및 가스실피스톤이 형성되며, 일단부로는 댐퍼를 갖는 피스톤으로 이루어지는 현가장치에 있어서, 상기 댐퍼(105)는, 그 중앙부에 제어기의 제어에 의해 동작가능한 코일(111a)을 갖는 전자석(111)이 형성되고, 현가장치의 압력이 설정압 이하일 경우, 유출/입하는 자기유변유체(107)의 유량 및 속도를 조절하는 중앙 오리피스(113)와; 상기 중앙 오리피스(113)의 주위로 형성되어 현가장치의 압력이 설정압 이상일 경우, 유출/입하는 자기유변유체(107)의 유량 및 속도를 조절하는 복수의 주변 오리피스(114)와; 상기 중앙 오리피스(113) 및 주변 오리피스(114)의 한쪽 끝 부분 측에 형성되어 현가장치의 압력이 설정압 이상일 경우, 상기 주변 오리피스(114)를 유출/입하는 자기유변유체(107)에 의해 동작되는 스프링(112)으로 이루어진다.
MR유체, ER유체, 자성유체, 현가장치, 반능동형 댐퍼, 수동형 댐퍼, 스프링

Description

수동 및 반능동 동작이 가능한 현가장치용 자기유변유체 댐퍼{Suspension and MR Damper with function of Semi-Active and Passive Damper}
도 1은 본 발명에 따른 자기유변유체 댐퍼의 단품을 단면으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 자기유변유체 댐퍼를 장착한 현가장치의 단면 상태를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 수동 및 반능동 동작이 가능한 자기유변유체 댐퍼가 장착된 현가장치가 약간의 압축된 상태를 나타낸 도면이다.
도 4는, 본 발명에 따른 수동 및 반능동 동작이 가능한 자기유변유체 댐퍼가 장착된 현가장치가 완전 압축된 상태를 나타낸 도면이다.
도 5는, 본 발명에 따른 수동 및 반능동 동작이 가능한 자기유변유체 댐퍼가 장착된 현가장치에 설정압 이상의 큰 감쇠력이 요구될 경우, 실린더 안쪽에서 실린더 바깥 쪽으로 자기유변유체가 이동될 때의 댐퍼의 상태를 나타낸 도면이다.
도 6은, 본 발명에 따른 수동 및 반능동 동작이 가능한 자기유변유체 댐퍼가 장착된 현가장치에 설정압 이상의 큰 감쇠력이 요구될 경우, 피스톤에 의해 실린더 안쪽으로 자기유변유체가 이동될 때의 댐퍼의 상태를 나타낸 도면이다.
※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ※
101 : 외부 실린더 102 : 내부 실린더
103 : 가스실 피스톤 104 : 피스톤
105 : 자기유변유체 댐퍼 106 : 질소가스
107 : 자기유변유체 111 : 전자석
112 : 디스크형 스프링 113 : 중앙 오리피스
114 : 주변 오리피스
본 발명은 로봇, 무인차량, 항공, 전투차량, 선박, 정밀기계요소 등에 사용되는 현가장치용 댐퍼에 관한 것으로서, 좀 더 구체적으로는 수동 및 반능동 동작이 가능한 현가장치용 자기유변유체 댐퍼에 관한 것이다.
자기유변유체(magneto-rheological fluid; MRF)는, 일반조건에서는 엔진오일과 유사한 점도를 갖는 액체이지만 전자석 등에 의해 자기장이 형성되는 경우에 한해 수백분의 일초만에 거의 고체와 같은 특성을 나타낸다. 그러나 자기유변유체는 자기장이 사라지면 다시 일반 액체와 같은 특성으로 돌아간다.
이러한 자기유변유체는 1940년대 Jacob Rainbow에 의해 개발되어, 지난 수년간 자기유변유체(magneto-rheological fluid)를 응용할 수 있는 기술들이 발전하기 전까지 자기유변유체는 그 원리적인 응용단계를 벗어나지 못했으나 MR유체 제작기술의 발달, 정교한 알고리듬, 빠른 제어회로, 센서들이 자기유변유체를 실제산업에 서 응용할 수 있는 단계로 부상시켰다.
미국 North Carolina주의 Lord Corp에 따르면, 1991년부터 개발되기 시작한 자기유변유체(magneto-rheological fluid)를 이용한 다양한 응용제품이 개발됐다. Lord Corp.의 가장 큰 기술적인 장벽은 자기유변유체를 사용하면서도 침전을 야기하지 않는 기술을 개발하는 것이었는데 이를 극복하기 위해 약 6년이 투자됐다. Lord사의 자기유변유체는 기름과 같은 액체에 의해 운반되는 마이크론 크기의 철 입자들이다.
1997년 Lord사는 자기유변유체를 트럭의 완충장치에 사용해 도로 조건과 운전조건에 따라 완충정도를 조절 가능하게 했다. 자기장의 변화에 따라 자기유변유체의 완충특성은 최고 1초에 500번까지 변한다. 다시 설명하면 완충 기능이 실시간으로 변하는 능동적인 특성이 있다.
또, 미국 자동차용 부품 제작 업체중 하나인 Delphi사는 자기유변유체를 이용한 자동차 부품 제작에 관심을 갖고 Lord사와 비슷한 시기에 연구를 해 왔다. 1999년 Delphi사는 Lord사로부터 MagneRide 반능동(semi-active) 자동차 완충기 제작을 수주했었다. 이 완충기에는 기존의 완충기에 비해 40% 정도 적은 수의 부속이 이용됐고 기존의 shock absorber 액체가 불필요하게 됐다.
이와 같이, 자기유변유체가 완충기에 전격적으로 쓰이기까지는 최신 센서 기술과 제어 기술이 커다란 몫을 했다. GM이 사용할 MagneRide에는 바퀴와 차체의 상대 거리를 측정하는 네 개의 센서를 포함한 센서 배열과 제어 모듈이 연결돼 있다. 댐핑(Damping)은 매 1/1000초 마다 조정된다. Delphi사의 초기 문제는 내구성이었 지만 지속적인 연구 결과 기존의 기계식 완충기 수준의 내구성이 갖춰졌다.
Lord사는 완충기 이외에도 자기유변유체의 응용범위를 넓혀갔다. By-wire 제어 시스템의 tactile feedback과 건물과 교량의 seismic 및 wind mitigation 시스템, 자동차용 방열기 클러치 등이 그 단적인 예이고 현재 많은 응용범위의 산업기기가 자기유변 유체를 이용해 연구되고 있다.
그러나, 종래에는 이러한 기술의 발전에도 불구하고, 아직까지 완충기용 댐퍼의 구성에 의해서는 수동 감쇠 기능과 능동 감쇠 기능을 동시에 수행하지 못하고 있다.
이에 따라, 차량 등에 큰 감쇠력이 급격히 요구될 경우, 현가장치의 감쇠력이 가변범위를 벗어날 수 있기 때문에, 제대로 감쇠력을 발휘하지 못하여 과도한 충격이 탑승자뿐만 아니라, 차량의 다른 부품에까지 전달되어 승차감 저하는 물론 위험을 초래하는 등의 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 매우 극한 조건에서 주행하는 차량, 항공, 정밀기계 요소, 전투차량 등 지상에서 주행가능한 모든 차량에 적용할 수 있도록, 디스크형 스프링 및 전자석에 의해 제어 가능한 자기유변유체 등을 결합 형성한 댐퍼를 제공함으로써, 수동적 감쇠력과 능동적 감쇠력을 구현할 수 있도록 하여, 통상의 주행상태에서의 감쇠력을 발휘하는 반 능동 동작뿐만 아니라, 큰 감쇠력이 급격히 요구될 경우에도 큰 감쇠력을 발휘할 수 있고, 또 오동작에 의한 위험성을 줄일 수 있도록 한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 수동 및 반능동 동작이 가능한 현가장치용 자기유변유체 댐퍼는, 외부실린더와; 이 외부실린더의 내측으로 수용 형성되는 내부실린더와; 상기 내부실린더의 내측으로 수용 형성되고, 그 내부에는 질소가스 및 가스실피스톤이 형성되며, 일단부로는 댐퍼를 갖는 피스톤으로 이루어지는 현가장치에 있어서, 상기 댐퍼는, 그 중앙부에 제어기의 제어에 의해 동작가능한 코일을 갖는 전자석이 형성되고, 현가장치의 압력이 설정압 이하일 경우, 유출/입하는 자기유변유체의 유량 및 속도를 조절하는 중앙 오리피스와; 상기 중앙 오리피스의 주위로 형성되어 현가장치의 압력이 설정압 이상일 경우, 유출/입하는 자기유변유체의 유량 및 속도를 조절하는 복수의 주변 오리피스와; 상기 중앙 오리피스 및 주변 오리피스의 한쪽 끝 부분 측에 형성되어 현가장치의 압력이 설정압 이상일 경우, 상기 주변 오리피스를 유출/입하는 자기유변유체(107)에 의해 동작되는 스프링(112)으로 이루어진다.
선택적으로 상기 스프링은 디스크형인 것을 특징으로 한다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 수동 및 반능동 동작이 가능한 현가장치용 자기유변유체 댐퍼를 첨부된 도면을 참조하여 좀 더 구체적으로 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 댐퍼(105)의 중앙부에는 제어기(미도시)와 연결되어 제어기의 제어에 의해 동작가능한 코일(111a)을 갖는 전자석(111)이 형성된 중앙 오리피스(113)가 형성된다.
상기 중앙 오리피스(113)는, 현가장치의 압력이 기 설정된 압력 이하일 경 우, 유출/입하는 자기유변유체(107)의 유량 및 속도를 조절한다.
또, 상기 중앙 오리피스(113)의 주위에는 주변 오리피스(114)가 복수로 형성되고, 이 복수의 주변 오리피스(114) 들은 현가장치의 압력이 기 설정된 압력 이상일 경우, 유출/입하는 자기유변유체(107)의 유량 및 속도를 조절한다.
또한, 상기 중앙 오리피스(113) 및 주변 오리피스(114)의 한쪽 끝 부분 측으로는 현가장치의 압력이 기 설정된 압력 이상일 때, 상기 주변 오리피스(114)를 유출/입하는 자기유변유체(107)에 의해 동작되는 스프링(112)이 형성된다. 이 스프링(112)은 디스크형으로 이루어진다.
여기서, 상기 댐퍼(damper)는, 제진기(制振器) 흡진기(吸振器)라고도 하며, 완충기가 주로 최초의 1 행정에 대한 힘의 상태를 문제로 하는 데 견줘, 댐퍼는 그후의 진동경과 및 정상상태에서의 진동을 그 대상으로 한다. 그러나 실제로는 이 두 가지를 겸한 장치가 적지 않다.
또, 상기 오리피스(orifice)는, 유체가 흐르는 관로 속에 설치된 조리개 기구로서, 유량의 조절·측정 등에 사용되며, 가공하기 쉬워 보통 원형으로 만든다. 지름 D인 유관(流管) 도중에 관의 지름 d(D>d)의 오리피스를 삽입하면, 그 직후에서 유속이 변화하여 압력이 떨어진다(베르누이의 정리). 오리피스의 바로 앞과 직후에서의 유체의 압력차를 검출함으로써 유량을 구할 수 있다. 또, 그것을 모니터로 하여 유량을 조절할 수도 있다. 따라서, 오리피스는 기화기의 연료유(燃料油) 도입부분을 비롯하여 공기, 증기, 기름, 가스 등의 유량제한에 쓰이며, 기체의 공급원과 배기펌프 사이의 관에 오리피스를 덧대면, 그 사이에 적당한 압력기울기를 형성시킬 수 있다.
본 발명에서는 상기한 중앙 오리피스에 형성되어, 제어기에 의해 제어되는 전자석과 이 전자석에 의해 그 유동이 제어되는 자기유변유체 및 상기 자기유변유체의 설정압력 이상일 경우 동작하는 디스크형 스프링을 형성함으로써, 수동 및 반능동 동작이 가능한 현가장치용 자기유변유체 댐퍼를 제공하는 것이 특징이다.
그리고, 상기 댐퍼에 적용시키는 유체는 전자석부의 전원 인가 방법을 변경시키면 MR유체 뿐 아니라, 자성유체(Magnetic Fluid), ER유체(Electro-Rheological Fluid, 전기유변유체)등과 같이 전기장이나 자기장과 같은 외부조건에 따라 물리적 특성이 변하는 모든 유체의 적용이 가능하다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 수동 및 반능동 동작이 가능한 현가장치용 자기유변유체 댐퍼를 현가장치에 장착한 상태를 살펴보면 도 2에 도시된 바와 같다.
현가장치는, 가장 외측으로 외부 실린더(101)가 형성된다.
또, 상기 외부 실린더(101)의 일측으로는 차체 등에 연결을 위한 연결구멍을 갖는 연결부가 형성되어 있다.
상기 외부 실린더(101)의 내부로는, 그 일단부가 막혀져 있는 내부 실린더(102)가 내접 하여 결합 형성된다.
여기서, 상기 내부 실린더(102)는 상기 외부 실린더(101)와 견고하게 결합되어 있으나, 필요시에는 분리 가능함은 물론이다.
또, 상기 내부 실린더(102)의 내부로는 피스톤(104)이 결합 형성된다.
그리고, 상기 피스톤(104)의 내측 단부로는 본 발명에 따른 수동 및 반능동 동작이 가능한 현가장치용 자기유변유체 댐퍼(105)가 형성된다.
또, 상기 피스톤(104)의 내부에는 질소가스(106)의 충진과 함께 가스실 피스톤(103)이 형성된다.
상기 가스실 피스톤(103)과 상기 자기유변유체 댐퍼(105)의 사이와, 또 상기 자기유변유체 댐퍼(105)의 외측 즉, 내부 실린더(102)의 내부 단부 측으로는 자기유변유체(107)가 주입 형성되어 피스톤(104)의 작동에 따라 이동 되게 된다.
이러한 본 발명에 따른 수동 및 반능동 동작이 가능한 현가장치용 자기유변유체 댐퍼의 동작 관계를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 수동 및 반능동 동작이 가능한 현가장치용 자기유변유체 댐퍼(105)는, 현가장치(100)에 설치한 후, 현가장치(100)의 피스톤(104)의 내부에 질소가스(106)를 일정 압력으로 충진시키면, 가스실 피스톤(103)이 질소가스(106)의 압력 때문에 상기 피스톤(104)의 일측 끝부분에 형성된 자기유변유체 댐퍼(105)에 까지 이동하여 밀착된다.
이에 따라, 상기 가스실피스톤(103)과 자기유변유체 댐퍼(105)의 사이에는 공간이 거의 존재하지 않게 된다.
그리고, 상기 자기유변유체(107)를 현가장치(100)의 내부 실린더(102)에 가득 차도록 주입한다.
즉, 내부 실린더(102)의 내부공간으로 자기유변유체(107)를 주입하면, 내부 실린더(102)의 내부에 이동가능하도록 결합 형성된 피스톤(104)이 자기유변유 체(107)의 압력에 의해 좌측으로 이동하여, 실린더로부터 피스톤이 완전히 늘어난 상태를 이루게 된다.
이와 같이, 상기 내부 실린더(102)로부터 피스톤(104)이 완전히 늘어난 상태의 현가장치(100)를 차량 등에 장착하게 되면, 차량의 무게에 의해, 피스톤(104)이 동작하면서 도 3과 같은 중간 정도의 압축 상태를 이루게 된다.
이때, 내부 실린더(102)의 내부공간에 주입된 자기유변유체(107)는, 자기유변유체 댐퍼(105)의 중앙 오리피스(113)를 통과하게 되면서 상기 가스실 피스톤(103)을 밀고, 상기 가스실 피스톤(103)과 자기유변유체 댐퍼(105)의 사이에 유입된다.
따라서, 상기 가스실 피스톤(103)과 자기유변유체 댐퍼(105)의 사이에 유입된 자기유변유체(107)의 양만큼 가스실 피스톤(103)은 일측으로 밀리게 되고, 상기 가스실 피스톤(103)이 밀린 만큼 상기 피스톤(104)의 내부에 충진된 질소가스(106)가 압축되고, 이 압축력에 의해 스프링력이 발생하게 된다.
또, 외부 실린더(101)가 완전히 압축되면 상기 외부 실린더(101)와 상기 피스톤(104)이 밀착된다. 이때, 상기 내부 실린더(102)에 존재하고 있던 자기유변유체 (107)는 상기 자기유변유체 댐퍼(105)를 통해 완전히 상기 피스톤(104)의 내부로 이동하게 된다.
그리고, 상기 자기유변유체 (107)는, 상기 피스톤(104)의 내부로 이동되면서 상기 가스실 피스톤(103)을 밀어 이동시키게 되어, 질소가스(106)는 최대의 압축 상태가 되면서 스프링력이 가장 크게 발생하게 된다.
이와 같이, 급격한 감쇠력을 요하지 않는 통상의 주행조건에서는 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같은 상태로 동작 된다.
그러나, 현가장치에 미리 설정해 놓은 일정 압력 이상 즉, 감쇠력의 가변범위를 벗어난 큰 감쇠력이 급격히 요구될 경우에는, 도 5의 본 발명에 따른 수동 및 반능동 동작이 가능한 자기유변유체 댐퍼가 장착된 현가장치에 설정압 이상의 큰 감쇠력이 요구될 경우, 실린더 안쪽에서 실린더 바깥 쪽으로 자기유변유체가 이동될 때의 댐퍼의 상태 및 도 6의 본 발명에 따른 수동 및 반능동 동작이 가능한 자기유변유체 댐퍼가 장착된 현가장치에 설정압 이상의 큰 감쇠력이 요구될 경우, 피스톤에 의해 실린더 안쪽으로 자기유변유체가 이동될 때의 댐퍼 상태에 도시된 바와 같이, 전자석(111)에 의한 제어하에서는 자기유변유체(107)가 중앙 오리피스(113)의 내에서 급격하고, 빠른 이동을 이룰 수 없어 큰 감쇠력을 나타낼 수 없게 된다.
따라서, 현가장치(100)에 갑자기 큰 감쇠력이 요구될 경우, 자기유변유체(107)는 주변 오리피스(114)를 통해 많은 양이 빠르게 이동하게 되면서 디스크형 스프링(112)을 일측으로 이동시키게 된다. 이때, 디스크형 스프링(112)이 크랙킹 되면서 오리피스의 유로를 넓게 확보하여 상기 피스톤(104)의 내부로 빠르게 이동하는 수동적인 동작과 함께 큰 감쇠력을 나타내게 된다.
한편, 상기한 압축 상태와는 반대의 동작을 위해서는 상기 현가장치의 각 구성들이 그 역순으로 동작 된다.
즉, 상기 외부 실린더(101)를 동작시켜 길이를 늘어나게 하면, 상기 피스 톤(104)의 내부에 이동되어 있던 자기유변유체 (107)는 상기 자기유변유체 댐퍼(105)를 통과하여 상기 내부 실린더(102)의 내부 공간으로 이동하고, 상기 자기유변유체 (107)의 이동한 양만큼 상기 질소가스(106)의 압축력이 상기 가스실 피스톤(103)을 밀어내면서 압축력이 줄어들게 되고, 이에 따라 스프링력도 감소하게 된다.
다시 말해, 상기 피스톤(104)의 내부에는 스프링 역할을 위해 충진된 질소가스(106)의 압축 및 팽창을 이루게 하는 상기 내부 실린더(102)에 주입된 자기유변유체 (107)가, 디스크형 스프링(112)과 전자석(111)으로 구성된 자기유변유체 댐퍼(105)의 중앙 오리피스를 통해 유출/입 조절됨에 따라 감쇠력을 발생시키게 된다.
상기 디스크형 스프링(112)과 전자석(111)으로 구성된 자기유변유체 댐퍼(105)는 미리 설정된 일정 압력 이하에서는 중앙 오리피스(113)에서만 유출/입 량 및 속도 조절이 이루어지고, 설정 압력 이상의 큰 감쇠력이 요구되면, 자기유변유체(107)가 주변 오리피스(114)에 의해 유출/입 량 및 속도가 조절되어, 상기 디스크형 스프링(112)을 일측으로 이동시킴에 따라 디스크형 스프링(112)이 크랙킹 되면서 큰 감쇠력을 나타내게 된다.
다시 큰 감쇠력이 요구되지 않는 설정된 압력 이하에서는 자기유변유체(107)는 전자석(111)이 설치된 상기 중앙 오리피스(113)에 의해 점도가 조절되면서 감쇠력이 가변 된다.
이와 같이, 종래의 일반적인 기계식, 공압식, 유압식 등에 의해 구성된 현가 장치와의 달리 자기장의 변화에 따라 점도가 변하는 성질을 가진 자기유변유체 와 자기유변유체 댐퍼를 구비한 현가장치를 구성함으로써, 점도 변화에 따른 감쇠력 가변구간 내에서 감쇠력 제어가 가능하고, 차량 등에 큰 감쇠력이 급격히 요구되어 가변가능한 감쇠력 제어구간을 초과할 경우, 디스크형 스프링 작동에 의한 수동형 댐퍼기능을 수행하여 현가장치의 성능을 유지시키는 효과가 있다.
여기에, 상기 댐퍼에 적용한 MR유체 대신, ER유체(Electro-Rheological Fluid)나, 자성유체(Magnetic Fluid) 등 다양한 종류의 스마트유체를 적용하고, 상기 스마트유체의 점도를 변화시키기 위한 전자석의 전원 인가 방법을 변경할 수도 있다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 수동 및 반능동 동작이 가능한 현가장치용 자기유변유체 댐퍼에 의하면, 설정압력 이하에서는 전자석에 의한 자기장의 형성 유무에 따라 그 점도가 변화하는 성질을 가진 자기유변유체의 흐름을 제어하고, 설정압력 이상에서는 자기유변유체의 급격한 이동을 이루게 함으로써, 디스크형 스프링이 크랙킹 동작을 이루도록 설치함으로써, 수동 및 반능동 동작에 의한 감쇠력이 모두 구현가능할 뿐만 아니라, 특히 작은 적체공간으로 매우 컴팩트한 구조를 갖게 되는 등의 뛰어난 효과가 있다. 또, 댐핑력 제어를 위한 제어장치의 고장 시에도 디스크형 스프링이 형성된 오리피스에 의해, 수동형 댐퍼의 역할을 구현할 수 있으므로 오동작에 의한 위험성을 줄일 수 있는 등의 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 외부실린더와; 이 외부실린더의 내측으로 수용 형성되는 내부실린더와; 상기 내부실린더의 내측으로 수용 형성되고, 그 내부에는 질소가스 및 가스실피스톤이 형성되며, 일단부로는 댐퍼를 갖는 피스톤으로 이루어지는 현가장치에 있어서,
    상기 댐퍼(105)는, 그 중앙부에 제어기의 제어에 의해 동작가능한 코일(111a)을 갖는 전자석(111)이 형성되고, 현가장치의 압력이 설정압 이하일 경우, 유출/입하는 자기유변유체(107)의 유량 및 속도를 조절하는 중앙 오리피스(113)와;
    상기 중앙 오리피스(113)의 주위로 형성되어 현가장치의 압력이 설정압 이상일 경우, 유출/입하는 자기유변유체(107)의 유량 및 속도를 조절하는 복수의 주변 오리피스(114)와;
    상기 중앙 오리피스(113) 및 주변 오리피스(114)의 한쪽 끝 부분 측에 형성되어 현가장치의 압력이 설정압 이상일 경우, 상기 주변 오리피스(114)를 유출/입하는 자기유변유체(107)에 의해 동작되는 스프링(112)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수동 및 반능동 동작이 가능한 현가장치용 자기유변유체 댐퍼.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 스프링(112)은 디스크형인 것을 특징으로 하는 수동 및 반능동 동작이 가능한 현가장치용 자기유변유체 댐퍼.
KR1020060061813A 2006-07-03 2006-07-03 수동 및 반능동 동작이 가능한 현가장치용 자기유변유체댐퍼 KR100768702B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060061813A KR100768702B1 (ko) 2006-07-03 2006-07-03 수동 및 반능동 동작이 가능한 현가장치용 자기유변유체댐퍼

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060061813A KR100768702B1 (ko) 2006-07-03 2006-07-03 수동 및 반능동 동작이 가능한 현가장치용 자기유변유체댐퍼

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100768702B1 true KR100768702B1 (ko) 2007-10-19

Family

ID=38815317

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060061813A KR100768702B1 (ko) 2006-07-03 2006-07-03 수동 및 반능동 동작이 가능한 현가장치용 자기유변유체댐퍼

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100768702B1 (ko)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101200395B1 (ko) 2010-07-09 2012-11-16 (주)엔티텍 반능동형 댐퍼 조립체
KR101308545B1 (ko) 2011-11-02 2013-09-13 인하대학교 산학협력단 Er 유체 및 mr 유체를 이용한 베이스오일 유동형 밸브 메커니즘
US9381653B2 (en) 2014-03-10 2016-07-05 Samsung Electronics Co., Ltd. Robot and substrate handling apparatus including the same
CN110273962A (zh) * 2019-06-14 2019-09-24 嘉兴学院 一种通过手动调节改变阻尼力大小的盘式磁流变阻尼器
CN110630865A (zh) * 2019-09-12 2019-12-31 上海出版印刷高等专科学校 一种带有防抖动功能的摄像固定装置
KR20220109503A (ko) 2021-01-28 2022-08-05 현대로템 주식회사 차량용 mr댐퍼

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101200395B1 (ko) 2010-07-09 2012-11-16 (주)엔티텍 반능동형 댐퍼 조립체
KR101308545B1 (ko) 2011-11-02 2013-09-13 인하대학교 산학협력단 Er 유체 및 mr 유체를 이용한 베이스오일 유동형 밸브 메커니즘
US9381653B2 (en) 2014-03-10 2016-07-05 Samsung Electronics Co., Ltd. Robot and substrate handling apparatus including the same
CN110273962A (zh) * 2019-06-14 2019-09-24 嘉兴学院 一种通过手动调节改变阻尼力大小的盘式磁流变阻尼器
CN110273962B (zh) * 2019-06-14 2024-02-02 嘉兴学院 一种通过手动调节改变阻尼力大小的盘式磁流变阻尼器
CN110630865A (zh) * 2019-09-12 2019-12-31 上海出版印刷高等专科学校 一种带有防抖动功能的摄像固定装置
CN110630865B (zh) * 2019-09-12 2021-08-10 上海出版印刷高等专科学校 一种带有防抖动功能的摄像固定装置
KR20220109503A (ko) 2021-01-28 2022-08-05 현대로템 주식회사 차량용 mr댐퍼

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102121484B1 (ko) 개방 블리드를 가지는 피스톤 조립체
EP2969608B1 (en) Multi-path fluid diverter valve
US8511444B2 (en) Shock absorber having a continuously variable valve with base line valving
US7654369B2 (en) Hydraulic vibration damper piston with an integral electrically operated adjustment valve
EP2158416B1 (en) Junction bleed
KR100768702B1 (ko) 수동 및 반능동 동작이 가능한 현가장치용 자기유변유체댐퍼
US8196723B1 (en) Pneumatic damper
EP2118515B1 (en) Shock absorber with hydraulic flow ducts
CN107091294B (zh) 具有用于孔口通路的止回盘的减振器
WO2013015358A1 (ja) 鉄道車両用ダンパ
CN111971485B (zh) 具有内部液压止动件的阻尼器
JP2013518217A (ja) 流体イナーター
CN1965174A (zh) 电控频率相依型阻尼
JP2010535320A (ja) ショックアブソーバ
US11524544B2 (en) Spring-absorber system with variable spring rate
US20160146286A1 (en) Shock absorber having orifice check disc
WO2015179477A1 (en) Variable radius spring disc for vehicle shock absorber
CN106838104A (zh) 使用压电装置的可变阻尼系统
JP4487192B2 (ja) ショック・アブソーバ用の制御可能なピストン・バルブおよび/またはボトム・バルブ
KR101008298B1 (ko) 자기유변유체를 이용한 일체형 현가장치
WO2008018848A3 (fr) Amortisseur autoréglable à écoulement de fluide unidirectionnel et à réglage externe de la force de résistance
EP1176333A2 (en) Solenoid actuated continuously variable shock absorber
KR101993645B1 (ko) 직선형 한 방향 댐퍼
Vetal et al. Development of Semi-Active Suspension System-Variable Orifice based Damper Prototype

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120914

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130917

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140925

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150925

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160928

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170927

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180927

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190926

Year of fee payment: 13