KR100847226B1 - 속도 응답형 댐퍼 및 충격흡수 댐퍼장치 - Google Patents

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Abstract

(과제) 공기의 파열음을 저감시킬 수 있음과 아울러, 부하가 급변한 경우에도 피스톤 로드가 기울어지는 일이 없는 속도 응답형 댐퍼를 제공하는 것.
(해결수단) 유체가 봉입된 실린더와, 상기 실린더 내에 슬라이드 가능하게 끼워짐과 아울러 유체가 통과하는 오리피스를 가지는 피스톤과, 일단이 상기 피스톤에 고정됨과 아울러 타단이 상기 실린더의 외부까지 연이어 설치된 피스톤 로드와, 상기 실린더 내에 설치됨과 아울러 피스톤에 대해서 소정 범위에서 이동 가능하게 부설되어 상기 피스톤을 통과하는 유체량을 조정하는 슬라이더를 구비한 속도 응답형 댐퍼로서, 상기 피스톤의 선단 측에 상기 오리피스를 형성하였기 때문에, 공기의 파열음의 저감을 도모함과 아울러 오일의 소용돌이나 거품의 발생을 미연에 방지하여, 피스톤 로드가 기울어지는 것을 방지할 수 있다.

Description

속도 응답형 댐퍼 및 충격흡수 댐퍼장치{RESPONSIVE TYPE DAMPER FOR SPEED AND IMPACT ABSORBING DAMPER DEVICE}
도 1은 본 발명에 관한 속도 응답형 댐퍼의 전체 구성을 나타내는 단면도
도 2는 상기 속도 응답형 댐퍼의 일례를 나타내는 분해도
도 3은 상기 속도 응답형 댐퍼의 작동상태를 나타내는 단면도
도 4는 상기 속도 응답형 댐퍼에 있어서의 피스톤과 슬라이더의 관계를 나타내는 요부 확대 단면도
도 5는 도 4의 A~A선 단면도
도 6은 슬라이더의 확대 배면도
도 7은 슬라이더의 확대 종단면도
도 8은 슬라이더의 확대 정면도
도 9는 피스톤의 확대 정면도
도 10은 피스톤의 확대 일부 단면도
도 11은 피스톤의 확대 배면도
도 12는 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 피스톤의 배면도
도 13은 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 피스톤의 사시도
도 14는 종래의 댐퍼의 일례를 나타내는 요부 단면도
* 도면 중 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10 - 속도 응답형 댐퍼 11 - 실린더
13,40 - 피스톤 14 - 피스톤 로드
15 - 슬라이더 16 - 정류돌편(整流突片)
17 - 걸림 링 18 - 관통구멍
19 - 환형상부 19a - 오리피스
19b - 리브 19c - 확대 오목부
19d - 확대부 20 - 제 1 원통부
21 - 제 2 원통부 22 - 저부
23 - 관통구멍 24 - 통과구멍
26 - 코일스프링 27 - 이너 라이너
28 - 어큐뮬레이터 29 - 오목부
33 - 오일 실 34 - 캡
41 - 오목부
일본국 공개특허 2004-28167호
본 발명은 실린더형 오일 피스톤 댐퍼에 관한 것으로서, 특히 피스톤이 고속으로 변위한 때에 오리피스를 통과하는 공기의 파열음의 저감과 급격한 반발력이 발생하지 않도록 한 속도 응답형 댐퍼 및 이것을 사용한 충격흡수 댐퍼장치에 관한 것이다.
일반적으로, 실린더형 오일 피스톤 댐퍼는 반발력을 변화시키기 위해서 실린더의 내경을 부분적으로 변화시키는 구조의 것이 제출되고 있다. 예를 들면, 일본국 공개특허 2004-28167호 공보에 개시된 것은, 실린더의 단부를 확대하여 확경부(擴徑部)를 형성하고, 이 확경부 내에 큰 탄성력을 가지는 리바운드 스프링을 설치하여, 피스톤이 확경부에 왔을 때에 탄성력에 의해서 반발력을 얻는 구성이다.
또, 도 14에 나타낸 바와 같이, 실린더(1)에 내장되는 피스톤(2)에 형성되어 있는 유체가 통과하는 오리피스(3)가 피스톤(2)의 후단 측에 형성되어 있다.
그러나, 상기한 바와 같은 구성의 실린더형 오일 피스톤 댐퍼는 실린더의 내경이 부분적으로 변화되어 있기 때문에, 피스톤 로드에 걸리는 부하가 급변한 경우에 작동 유체에 기포가 발생할 우려가 존재하였다. 작동 유체에 기포가 발생하면, 좌우 밸런스가 무너져서 피스톤 로드가 기울어지는 문제점이 있었다. 또, 도 14에 나타낸 예에서는, 발생한 기포가 피스톤(2)의 오리피스(3)를 통과한 후에 파열되어 파열음이 발생하는 등의 문제점이 존재하였다.
본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 제안된 것으로서, 피스톤 통과시의 공기의 파열음을 저감시킬 수 있음과 아울러, 피스톤 로드에 걸리는 부하가 급변한 경우에도 피스톤 로드가 기울어지는 일이 없는 속도 응답형 댐퍼를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 유체가 봉입된 실린더와, 상기 실린더 내에 슬라이드 가능하게 끼워짐과 아울러 유체가 통과하는 오리피스를 가지는 피스톤과, 일단이 상기 피스톤에 고정됨과 아울러 타단이 상기 실린더의 외부까지 연이어 설치된 피스톤 로드와, 상기 실린더 내에 설치됨과 아울러 피스톤에 대해서 소정 범위에서 이동 가능하게 부설되어 상기 피스톤을 통과하는 유체량을 조정하는 슬라이더를 구비한 속도 응답형 댐퍼로서, 상기 피스톤의 선단 측에 상기 오리피스를 형성한 것에 있어서,
상기 슬라이더는 그 내주벽에 복수의 정류돌편을 구비한 것을 특징으로 하고 있다.
삭제
또, 본 발명에 있어서, 상기 정류돌편은 그 단면이 중앙부가 볼록한 산(山) 형상으로 구성된 것을 특징으로 하고 있다.
또, 본 발명에 있어서, 상기 정류돌편은 그 선단에 테이퍼부를 가지는 것을 특징으로 하고 있다.
또, 본 발명에 있어서, 상기 피스톤과 슬라이더는 이격(離隔)방향으로 스프링에 의해 탄지되어 있으며, 피스톤이 고속으로 전진하였을 때에 상기 슬라이더가 탄성력에 저항하면서 후퇴하는 것을 특징으로 하고 있다.
또, 본 발명은 상기한 속도 응답형 댐퍼를 미닫이, 들창문, 개폐문에 조립한 인출 조립형의 충격흡수 댐퍼장치이다.
본 발명은 피스톤의 선단 측에 오리피스를 형성하여 피스톤의 환형상부 내에서 공기가 파열되도록 하였기 때문에 발생하는 파열음의 저감을 도모할 수 있음과 아울러, 피스톤을 통과하는 유체량을 조정할 수 있는 슬라이더의 내주벽에 복수의 정류돌편을 구비하였기 때문에, 고속 작동시에 반발력의 급변이나 피스톤 로드의 기울어짐을 방지할 수 있다.
(발명의 실시형태)
이하, 본 발명의 일 실시형태를 도면에 의거하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 관한 속도 응답형 댐퍼의 전체 구성을 나타내는 단면도, 도 2는 본 발명의 속도 응답형 댐퍼의 일례를 나타내는 분해도, 도 3은 본 발명의 속도 응답형 댐퍼의 작동 상태를 나타내는 단면도이다.
여기서, 속도 응답형 댐퍼(10)는 유체가 봉입된 실린더(11)와, 상기 실린더 내에 슬라이드 가능하게 끼워짐과 아울러 유체가 통과하는 오리피스(19a)를 가지는 피스톤(13)과, 일단이 상기 피스톤(13)에 고정됨과 아울러 타단이 상기 실린더(11)의 외부까지 연이어 설치된 피스톤 로드(14)와, 상기 실린더(11) 내에 설치됨과 아 울러 피스톤(13)에 대해서 소정 범위에서 이동 가능하게 부설되어 상기 피스톤(13)을 통과하는 유체량을 조정하는 슬라이더(15)를 구비한 속도 응답형 댐퍼로서, 상기 피스톤(13)의 선단 측에 상기 오리피스(19a)를 형성하고 있다.
피스톤(13)은 도 9 내지 도 11에 나타낸 바와 같이, 그 중심에 피스톤 로드(14)가 관통하는 관통구멍(18)을 가지고 있다. 관통구멍(18)은 대경부(大徑部)(18a)와 소경부(小徑部)(18b)를 가지고 있으며, 피스톤 로드(14)의 선단 근방에 형성된 단차부(14a)가 상기 소경부(18b)를 통과할 수 없도록 되어 있다. 또, 피스톤 로드(14)의 선단홈(14b)에는 걸림 링(17)이 걸어 맞춰짐으로써 피스톤(13)이 피스톤 로드(14)에 고정된다.
피스톤(13)의 환형상부(19)의 외경은 실린더(11)의 내경보다 작게 형성되어 있으며, 유체가 통과 가능하게 되어 있다. 또, 도 9 내지 11에 나타낸 바와 같이, 피스톤(13)의 선단 측, 즉 피스톤(13)의 환형상부(19)의 전방 단면에는 유체가 통과하는 오리피스(19a)가 형성되어 있으며, 환형상부(19) 내측에 형성된 확대 오목부(19c)에 연이어 통하여 있다. 또한, 환형상부(19)에는 축선방향으로 복수의 리브(19b)가 형성되어 있다. 본 실시형태에서는 90도 간격으로 4개 형성되어 있다. 또, 피스톤(13)은 제 1 원통부(20)와 이것보다 가는 제 2 원통부(21)를 가지고 있으며, 이것들이 슬라이더(15) 내에 슬라이드 가능하게 끼워진다.
슬라이더(15)는 도 6 내지 도 8에 나타낸 바와 같이, 일단측이 개방되고 타단측에 저부(22)를 가지는 원통형상으로 형성되어 있으며, 저부(22)의 중심에 형성된 관통구멍(23)에 피스톤(13)의 제 2 원통부(21)가 관통되도록 끼워져 있다. 또, 저부(22)에는 유체를 통과시키기 위한 통과구멍(24)이 복수개 형성되어 있다. 본 실시형태에서는 상기 통과구멍(24)이 긴 구멍형상으로 형성되어 있으나 원형이어도 괜찮다. 또한, 슬라이더(15)의 내주벽에는 축선방향을 따라서 복수의 정류돌편(整流突片)(16)이 형성되어 있다. 정류돌편(16)은 도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 그 단면이 중앙부가 볼록한 산(山) 형상으로 구성되어 있다. 즉, 슬라이더(15)의 내주벽에서 완만한 곡선으로 돌출되도록 형성되어 있다. 또, 정류돌편(16)은 그 선단부에 모따기된 테이퍼부(16a)를 가지고 있다.
또, 어큐뮬레이터(28)는 도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, 중앙에 이너 라이너(27)를, 외주부에 탄성을 가지는 원통형상 부재(28a)를 구비하며, 양자의 사이에 오목부(29)가 형성되어 있다.
이상과 같이 구성된 피스톤(13)과 슬라이더(15)는 도 3 및 도 4 등에 나타낸 바와 같이, 피스톤 로드(14)의 선단 근방에 코일스프링(26)을 개재한 상태로 서로 조립되며, 피스톤 로드(14)의 선단홈(14b)에 걸림 링(17)을 걸어 맞춤으로써 상기 조립상태가 유지된다. 또, 실린더(11)의 기단부분에는 일체로 조립된 어큐뮬레이터(28)가 피스톤 로드(14)를 끼워넣은 후에 장착할 수 있도록 되어 있다. 어큐뮬레이터(28)를 구성하는 이너 라이너(27)는 피스톤(13)의 후퇴위치를 설정함과 아울러, 원통형상 부재(28a)와의 사이에 형성되는 오목부(29)에 유체가 충전되게 된다. 또, 이너 라이너(27)의 후단에는 오일 실(33)을 개재하고서 캡(34)이 끼워 맞춰진다. 이와 같이 구성된 어큐뮬레이터(28)는 일체적으로 조립한 후에 피스톤 로드(14)의 후단에서 조립할 수 있기 때문에, 생산성을 향상시킴과 아울러 작은 스페이스화(공간절약화)를 달성할 수 있다.
이너 라이너(27)는 통로(27a)를 가지고 있으며, 이 통로(27a)를 통해서 유체가 오목부(29) 내로 흘러들어간다. 오일 실(33)은 피스톤 로드(14)의 주위에 설치되어 있으며, 실린더(11)에서 유체가 새는 것을 방지한다.
계속해서, 본 발명의 속도 응답형 댐퍼(10)의 동작에 대해서 설명한다.
우선, 도 1에 나타낸 바와 같이 피스톤(13)이 후퇴한 위치에 있어서, 피스톤 로드(14)에 어떠한 부하도 걸리지 않는 경우에는 피스톤(13)과 슬라이더(15)가 코일스프링(26)의 탄성력에 의해서 이격(離隔)되어 있다.
이 상태에서 피스톤 로드(14)에 화살표 X방향으로 급격한 부하가 가해지면, 도 4에 나타낸 바와 같이 피스톤(13)이 전진함과 동시에 슬라이더(15)가 코일스프링(26)의 탄성력에 저항하면서 후퇴한다. 즉, 피스톤(13)이 슬라이더(15)의 내부로 진입하고, 실린더(11) 내의 유체는 통과구멍(24)과 정류돌편(16)의 주위를 통과한 후, 환형상부(19)의 전방 단면에 형성된 오리피스(19a)와 이너 라이너(27)의 통로(27a)를 거쳐 어큐뮬레이터(28)에 이른다.
따라서, 급격한 부하가 가해졌을 경우에는 보다 완화된 반발력을 얻을 수 있다. 또, 이때에는 오리피스(19a)가 환형상부(19)의 전방 단면에, 즉 피스톤(13)의 선단 측에 형성되어 있기 때문에, 피스톤 통과시의 초기단계에서 제동저항을 발생시키고, 오리피스 통과 후의 공기의 파열이 피스톤(13)의 내부, 즉 환형상부(19)의 확대 오목부(19c) 내에서 발생하므로 파열음이 외부까지 전해지기 어렵게 된다. 또한, 정류돌편(16)에 의해서 소용돌이나 기포의 발생이 방지되기 때문에, 피스톤 로 드(14)가 기울어지는 등의 문제점이 해소된다.
피스톤 로드(14)에 완만한 부하가 가해진 경우에는 피스톤(13)과 슬라이더(15)의 간격이 코일스프링(26)에 의해서 유지되기 때문에, 통상의 반발력이 얻어진다.
도 3은 본 발명의 속도 응답형 댐퍼가 수축된 상태를 나타내는 단면도이다. 이 상태에서 피스톤 로드(14)에 화살표 Y방향으로 부하가 가해지면, 유체는 피스톤(13)의 오리피스(19a), 정류돌편(16)의 주위, 슬라이더(15)의 통과구멍(24)을 통과하여 흐른다. 작동 유체는 정류돌편(16)의 주위를 흐르기 때문에 소용돌이나 기포의 발생이 방지된다.
도 12는 본 발명의 다른 실시형태를 나타내는 피스톤의 배면도, 도 13은 그 사시도이다. 본 실시형태에 있어서, 피스톤(40)은 그 중심에 피스톤 로드(14)가 관통하는 관통구멍(18)을 가지고 있다. 관통구멍(18)은 대경부(18a)와 소경부(18b)를 가지고 있으며, 피스톤 로드(14)의 선단 근방에 형성된 단차부(14a)가 상기 소경부(18b)를 통과할 수 없도록 되어 있다.
피스톤(40)의 환형상부(19)의 외경은 실린더(11)의 내경보다 작게 형성되어 있으며, 유체가 통과 가능하게 되어 있다. 또, 도 12에 나타낸 바와 같이, 피스톤(40)의 선단 측, 즉 환형상부(19)의 전방 단면에는 유체가 통과하는 오리피스(19a)가 형성되어 있으며, 환형상부(19) 내측에 형성된 확대부(19d)에 연이어 통하여 있다. 또한, 환형상부(19)의 후단 측에는 원호형상의 오목부(41)가 형성되어 있다. 또, 피스톤(40)은 제 1 원통부(20)와 이것보다 가는 제 2 원통부(21)를 가지 고 있으며, 이것들이 슬라이더(15) 내에 슬라이드 가능하게 끼워진다.
이상과 같이 구성된 피스톤(40)은, 피스톤(40)이 전진하는 선단 측에 오리피스(19a)가 형성됨과 아울러 환형상부(19)의 내측에 확대부(19d)가 형성되어 있기 때문에, 공기가 오리피스(19a)를 통과할 때의 파열이 환형상부(19)의 내측에서 발생하므로, 공기의 파열음이 외부로 전달되는 것을 저감시킬 수 있다.
또, 본 발명의 속도 응답형 댐퍼는 건구(建具)에 있어서의 미닫이, 들창문, 개폐문 등에 조립하여 인출 조립형의 충격흡수 댐퍼장치로서 사용할 수 있다. 미닫이 등의 충격흡수 댐퍼장치로서 사용한 경우, 문을 급격하게 개폐하였을 때에도 반발력의 발생을 완화시켜 문의 충격를 억제함과 아울러 감쇠력을 손상시키는 일도 없다.
본 발명은 상기한 바와 같은 구성으로 되어 있기 때문에 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명에서는, 유체가 봉입된 실린더와, 상기 실린더 내에 슬라이드 가능하게 끼워짐과 아울러 유체가 통과하는 오리피스를 가지는 피스톤과, 일단이 상기 피스톤에 고정됨과 아울러 타단이 상기 실린더의 외부까지 연이어 설치된 피스톤 로드와, 상기 실린더 내에 설치됨과 아울러 피스톤에 대해서 소정 범위에서 이동 가능하게 부설되어 상기 피스톤을 통과하는 유체량을 조정하는 슬라이더를 구비한 속도 응답형 댐퍼로서, 상기 피스톤의 선단 측에 상기 오리피스를 형성하였기 때문 에, 오일의 소용돌이나 기포의 발생을 미연에 방지함으로써 반발력의 급변이나 피스톤 로드의 기울어짐을 방지할 수 있다. 또, 공기의 파열음을 저감시킬 수 있다.
또, 본 발명에 있어서, 상기 슬라이더는 그 내주벽에 복수의 정류돌편을 구비하였기 때문에, 정류효과가 증대되어 오일의 소용돌이나 기포의 발생을 방지할 수 있다.
또, 본 발명에 있어서, 상기 정류돌편은 그 단면이 중앙부가 볼록한 산(山) 형상으로 구성되었기 때문에, 정류효과가 증대되어 오일의 소용돌이나 기포의 발생을 방지할 수 있다.
또, 본 발명에 있어서, 상기 정류돌편은 그 선단에 테이퍼부를 가지기 때문에, 오일의 정류효과를 향상시킬 수 있다.
또, 본 발명에 있어서, 상기 피스톤과 슬라이더는 이격(離隔)방향으로 스프링에 의해 탄지되어 있으며, 피스톤이 고속으로 전진하였을 때에 상기 슬라이더가 탄성력에 저항하면서 후퇴하기 때문에, 고속 작동시에 반발력이 급변하거나 피스톤 로드가 기울어진다고 하는 문제점을 해소할 수 있다.
또, 본 발명의 속도 응답형 댐퍼를 미닫이, 들창문, 개폐문에 조립한 인출 조립형의 충격흡수 댐퍼장치로 하면, 미닫이 등의 개폐시에 충격을 미연에 방지할 수 있다.

Claims (6)

  1. 유체가 봉입된 실린더와,
    상기 실린더 내에 슬라이드 가능하게 끼워짐과 아울러 유체가 통과하는 오리피스를 가지는 피스톤과,
    일단이 상기 피스톤에 고정됨과 아울러 타단이 상기 실린더의 외부까지 연이어 설치된 피스톤 로드와,
    상기 실린더 내에 설치됨과 아울러, 피스톤에 대해서 소정 범위에서 이동 가능하게 부설되어 상기 피스톤을 통과하는 유체량을 조정하는 슬라이더를 구비한 속도 응답형 댐퍼로서,
    상기 피스톤의 선단 측에 상기 오리피스를 형성한 것에 있어서,
    상기 슬라이더는 그 내주벽에 복수의 정류돌편을 구비한 것을 특징으로 하는 속도 응답형 댐퍼.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 정류돌편은 그 단면이 중앙부가 볼록한 산(山) 형상으로 구성된 것을 특징으로 하는 속도 응답형 댐퍼.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 정류돌편은 그 선단에 테이퍼부를 가지는 것을 특징으로 하는 속도 응답형 댐퍼.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 피스톤과 슬라이더는 이격(離隔)방향으로 스프링에 의해 탄지되어 있으며, 피스톤이 고속으로 전진하였을 때에 상기 슬라이더가 탄성력에 저항하면서 후퇴하는 것을 특징으로 하는 속도 응답형 댐퍼.
  6. 상기 청구항 1 및 청구항 3 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 기재된 속도 응답형 댐퍼를 미닫이, 들창문, 개폐문에 조립한 인출 조립형의 충격흡수 댐퍼장치.
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