KR101121307B1 - Shock Absorber Filled with Bead - Google Patents

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Abstract

본 발명은 각종 장치로부터 가해지는 충격과 진동을 완충함에 있어서 보다 유연하게 충격과 진동을 감쇠할 수 있는 완충기에 관한 것이다. 본 발명에 따른 비드가 충전된 완충기(1)는, 실린더(10), 상기 실린더(10)에 충전된 오일(20), 상기 실린더(10)에 상하 왕복 운동 가능하게 장착되고 외력에 의해 상기 오일(20)을 압축하는 피스톤(30), 상기 피스톤(30)을 이완 상태로 복귀시키는 스프링(40), 상기 실린더(10)의 상기 오일(20)에 혼합되어 하강하는 상기 피스톤(30)에 저항력을 가하여 충격을 감쇠하고 상기 오일(20)보다 비중이 큰 비드들(50), 및 상기 피스톤(30)의 최대 하강 위치보다 아래의 상기 실린더(10)의 내측벽에 피복된 탄성시트(60)를 포함한다. The present invention relates to a shock absorber capable of more flexibly damping shock and vibration in absorbing shock and vibration applied from various devices. The bead-filled shock absorber 1 according to the present invention is a cylinder 10, the oil 20 filled in the cylinder 10, the cylinder 10 is mounted to enable the vertical reciprocating movement and the oil by an external force A resistance force to the piston (30) for compressing (20), the spring (40) for returning the piston (30) to a relaxed state, and the piston (30) mixed and lowered in the oil (20) of the cylinder (10) A bead 50 to dampen the impact and have a specific gravity greater than that of the oil 20, and an elastic sheet 60 coated on the inner wall of the cylinder 10 below the maximum lowered position of the piston 30. It includes.

Description

비드가 충전된 완충기{Shock Absorber Filled with Bead}Shock Absorber Filled with Bead}

본 발명은 완충기에 관한 것이며, 보다 상세하게는 각종 장치로부터 가해지는 충격과 진동을 완충함에 있어서 보다 유연하게 충격과 진동을 감쇠할 수 있는 완충기에 관한 것이다. The present invention relates to a shock absorber, and more particularly, to a shock absorber capable of more flexibly damping shock and vibration in absorbing shock and vibration applied from various devices.

널리 알려진 바와 같이, 각종 장치의 진동과 충격을 완화시키는 장치로서, 쇼크업소버 또는 댐퍼라고도 불리는 완충기가 널리 사용된다. As is widely known, shock absorbers, also referred to as shock absorbers or dampers, are widely used as devices for damping vibrations and shocks of various devices.

완충기는 사용 대상이 되는 장치의 완충 특성에 따라 매우 다양하게 개발되어 있으며, 일반적으로 오일을 채운 실린더에서 피스톤을 상하 왕복 이동 가능하도록 장착된 구성으로 되어 있고, 외력이 가해질 때 피스톤에 의해 가압된 오일이 밸브를 통해 이동하는 과정에서 오일의 운동에너지가 열에너지 등으로 전환되면서 완충기에 가해진 충격과 진동을 흡수하는 원리로 작동한다. 일반적으로 완충기에는 압축된 피스톤을 이완 위치로 복귀시키는 스프링이 설치된다. The shock absorber is developed in various ways according to the shock absorbing characteristics of the device to be used. In general, the shock absorber is configured to move the piston up and down in an oil-filled cylinder, and is pressurized by the piston when an external force is applied. As the kinetic energy of the oil is converted into thermal energy in the process of moving through the valve, it operates on the principle of absorbing the shock and vibration applied to the shock absorber. Generally, the shock absorber is provided with a spring for returning the compressed piston to the relaxed position.

이와 같은 완충기는 자동차, 자전거, 선박, 항공기와 같은 운송수단, 각종 산업용 기계장치는 물론, 헬스기구, 침대, 안마기, 소파, 의자를 포함한 생활용품, 그리고 각종 무기 등, 그 사용 과정에서 충격과 진동이 발생하고 이를 완충해야할 필요가 있는 모든 장치에 폭넓게 사용되고 있다. Such shock absorbers are shock and vibration in the process of their use, such as automobiles, bicycles, ships, vehicles such as aircraft, various industrial machinery, fitness equipment, beds, massagers, sofas, chairs, household goods, and various weapons. This is widely used in all devices where this occurs and need to be buffered.

지금까지 개발된 종래 완충기들의 완충 성능은 상당한 수준에 이르러 있지만, 완충 과정에서 발생하는 미세한 충격과 진동을 감쇠시키는 측면에서 만족스럽지 못하였다. The shock absorbing performance of the conventional shock absorbers developed to date has reached a considerable level, but was not satisfactory in terms of damping the minute shock and vibration generated during the shock absorbing process.

본 발명의 목적은 오일이 충전된 실린더 속을 피스톤이 상하 운동하면서 충격을 완충하는 완충기에 관련하여, 완충과정에서 오일로부터 피스톤에 가해지는 충격을 마찰에 의해 감쇠시킴으로써, 완충기의 충격 완충 성능을 더욱 유연하게 하고자 하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention relates to a shock absorber that cushions an impact while the piston moves up and down in an oil-filled cylinder, and further attenuates the shock absorbing performance of the shock absorber by friction attenuating the shock applied to the piston from the oil during the cushioning process. I want to be flexible.

본 발명에 따라, 비드가 충전된 완충기가 제공된다. According to the invention, a buffer filled with beads is provided.

본 발명에 따른 비드가 충전된 완충기는, 실린더, 상기 실린더에 충전된 오일, 상기 실린더에 상하 왕복 운동 가능하게 장착되고 외력에 의해 상기 오일을 압축하는 피스톤, 상기 피스톤을 이완 상태로 복귀시키는 스프링, 및 상기 실린더의 상기 오일에 혼합되어 하강하는 상기 피스톤에 저항력을 가하여 충격을 감쇠하고 상기 오일보다 비중이 큰 비드들을 포함한다. The bead-filled shock absorber according to the present invention includes a cylinder, oil filled in the cylinder, a piston mounted to the cylinder so as to reciprocate vertically and compressing the oil by external force, a spring returning the piston to a relaxed state, And beads that are mixed with the oil of the cylinder and apply resistance to the descending piston to dampen the impact and have a specific gravity greater than that of the oil.

바람직하게, 상기 피스톤의 저면은 다양한 형상의 굴곡이 형성된 마찰면이다. Preferably, the bottom of the piston is a friction surface is formed bent in various shapes.

바람직하게, 상기 피스톤의 최대 하강 위치보다 아래의 상기 실린더의 내측 벽에는 탄성시트가 피복되어 있다. Preferably, an elastic sheet is coated on the inner wall of the cylinder below the maximum lowered position of the piston.

본 발명에 따른 완충기에 의하면, 외력에 의해 피스톤이 하강할 때 피스톤에 가해진 충격과 진동은 실린더에 충전된 오일에 의해 흡수되는 것과 함께, 오일과 함께 실린더에 충전된 비드들이 피스톤과 마찰접촉하면서 그 충격을 흡수하게 되므로, 완충기의 완충작용이 보다 유연하고 부드럽게 이루어지는 효과가 있다. According to the shock absorber according to the present invention, when the piston is lowered by external force, the shock and vibration applied to the piston are absorbed by the oil filled in the cylinder, and the beads filled in the cylinder together with the oil are in frictional contact with the piston. Since the shock is absorbed, there is an effect that the buffer action of the shock absorber is more flexible and smooth.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 비드가 충전된 완충기를 상세히 설명한다. 이하의 구체예는 본 발명에 따른 비드가 충전된 완충기를 예시적으로 설명하는 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 의도되지 아니한다. Hereinafter, a bead-filled shock absorber according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following embodiments merely illustrate the bead-filled buffer according to the present invention, but are not intended to limit the scope of the present invention.

도1 내지 도3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 완충기(1)는, 종래의 일반적인 완충기와 마찬가지로, 실린더(10), 오일(20), 피스톤(30) 및 스프링(40)을 포함하고, 본 발명의 특징에 따라 실린더(10)의 오일(20)에 혼합된 비드들(50)을 더 포함한다. As shown in Figs. 1 to 3, the shock absorber 1 according to the present invention includes a cylinder 10, an oil 20, a piston 30 and a spring 40, similar to a conventional general shock absorber. , In accordance with the features of the invention further comprises beads 50 mixed in the oil 20 of the cylinder 10.

본 발명의 완충기(1)에서 그 특징을 이루는 비드를 제외하고, 실린더(10), 오일(20), 피스톤(30) 및 스프링(40)의 구조와 그 상호 작동관계는, 첨부도면에 한정되지 않고 다양하게 적용될 수 있으며, 실린더(10), 오일(20), 피스톤(30) 및 스프링(40)의 구체적인 구조와 상호 작동관계는 종래의 완충기에 관한 기술을 그대로 적용할 수 있고, 이들 자체는 본 발명과 직접적으로 관련이 없으므로, 그에 대한 상세한 설명은 생략한다. Except for the beads that characterize the shock absorber 1 of the present invention, the structure of the cylinder 10, the oil 20, the piston 30, and the spring 40 and their interworking relationship are not limited to the accompanying drawings. It can be applied variously without, and the specific structure and the interaction relationship of the cylinder 10, oil 20, piston 30 and the spring 40 can be applied to the conventional buffer technology as it is, these themselves Since it is not directly related to the present invention, a detailed description thereof will be omitted.

본 발명의 특징에 따라, 실린더(10)에는 비드들(50)이 충전되어서 오일(20)에 혼합된 상태로 존재한다. 즉 비드들(50)은 실린더(10)의 피스톤(30)의 아래의 공간에 오일(20)과 혼합된 상태로 충전된다. According to a feature of the invention, the cylinder 10 is filled with beads 50 and is present in a mixed state with the oil 20. That is, the beads 50 are filled in the space below the piston 30 of the cylinder 10 mixed with the oil 20.

본 발명에 적용되는 비드들(50)은 적용된 오일(20) 보다 그 비중이 크며, 따라서 비드들(50)은 일반적인 상태에서 실린더(10)에서 오일(20) 속에 가라앉은 상태로 실린더(10)의 아래쪽 공간에 모여 있게 된다. The beads 50 applied to the present invention have a greater specific gravity than the applied oil 20, and thus the beads 50 sink in the oil 20 in the cylinder 10 in a general state, and thus the cylinder 10 Will gather in the space below.

비드들(50)은 피스톤의 충격에 의해서 파손되지 아니하는 정도의 강도와 내구성을 가지는 알갱이 부재(즉, 구슬)로서, 바람직하게 구형 또는 타원구형(예, 대략 쌀알 형상)의 고강도 세라믹 비드들이며, 실린더(10)와 피스톤(30) 사이의 틈새에 끼거나 빠져나가지 않을 정도의 직경, 바람직하게 상기 틈새의 크기보다 2배 이상의 직경을 가지는, 예를 들어 0.1mm 내지 2mm 정도의 평균직경을 가진다. Beads 50 are granular members (i.e., beads) having strength and durability that are not broken by the impact of the piston, preferably high-strength ceramic beads of spherical or ellipsoidal shape (e.g., roughly grain shaped), It has a diameter such that it does not fit or escape into the gap between the cylinder 10 and the piston 30, preferably an average diameter of about 0.1 mm to 2 mm, which is more than twice the diameter of the gap.

본 발명에 바람직하게 적용되는 세라믹 비드들(50)은, 대한민국 등록특허 제0262141호(2000. 07. 15. 공고)의 '소형 세라믹 비드의 제조방법', 대한민국 등록특허 제10-0522460호(2005. 10. 19. 공고)의 '소형 세라믹 비드 성형장치' 등을 응용한 다양한 방법과 장치로 제조할 수 있고, 시중에서 본 발명의 목적에 맞는 물성을 가지는 비드를 구입하여 적용할 수 있다. Ceramic beads 50 that are preferably applied to the present invention, 'the method of manufacturing small ceramic beads' of Republic of Korea Patent No. 0026141 (announced July 15, 2000), Republic of Korea Patent No. 10-0522460 (2005) 10. 19. can be manufactured by various methods and apparatuses applying the 'small ceramic bead forming apparatus', etc., and bead commercially available bead having a physical property suitable for the purpose of the present invention.

이와 같은 구조의 본 발명에 따른 완충기(1)에 의하면, 외력에 의해 피스톤(30)이 하강할 때 피스톤(30)에 가해진 충격과 진동은, 종래의 일반적인 완충기와 마찬가지로, 우선 실린더(10)의 오일(20)에 의해 흡수되고, 실린더(10)와 피스톤(30)에 형성된 밸브(도시 생략)를 통해 오일(20)이 빠져나가 피스톤(30)이 비드 들(50)을 가압하기 시작하면, 마치 모래사장에 골프공을 떨어뜨렸을 때 모래알갱이들이 골프공의 충격을 감쇠시키는 것과 같은 원리로, 피스톤(30)의 충격을 비드들(50)이 감쇠시키게 된다. According to the shock absorber 1 according to the present invention having such a structure, the shock and vibration applied to the piston 30 when the piston 30 is lowered by an external force are first applied to the cylinder 10, similarly to the conventional shock absorber. When the oil 20 is absorbed by the oil 20 and the oil 20 exits through a valve (not shown) formed in the cylinder 10 and the piston 30, and the piston 30 starts to pressurize the beads 50, In the same principle that the grains of attenuate the impact of the golf ball when the golf ball is dropped on the sandy beach, the beads 50 damp the impact of the piston 30.

즉, 피스톤(30)이 하강하여 비드들(50)들과 접하게 되면, 마치 물체를 모래 위에 떨어지면 그 아래의 모래들의 위치가 그 물체의 접면 형상에 맞게 변화하는 것과 같이, 비드들(50)들은 피스톤(30)의 마찰면(31)의 행태에 맞게 그 위치가 변화하면서 마찰력이 발생하여 피스톤(30)의 충격을 감쇠시키게 된다. That is, when the piston 30 descends and comes into contact with the beads 50, the beads 50 are formed as if the object falls on the sand, and the position of the sand below it changes to match the contact shape of the object. As the position thereof changes according to the behavior of the friction surface 31 of the piston 30, a friction force is generated to dampen the impact of the piston 30.

보다 구체적으로, 본 발명에 따른 완충기(1)는, 오일(20)의 완충 작용 이외에, 피스톤(30)이 비드들(50)들에 접하는 순간부터 피스톤(30)의 충격이 인접한 비드들(50)에 전달된 이후 멀리 있는 비드들(50)로 순차적으로 도미노 현상과 같이 전달되면서, 피스톤(30)과 비드들(50)의 마찰, 비드들(50) 상호간의 마찰, 및 비드들(50)과 실린더(10)의 마찰을 통해, 피스톤(30)의 충격을 유연하게 감쇠시키게 되는 것이다. More specifically, the shock absorber 1 according to the present invention, in addition to the buffering action of the oil 20, from the moment when the piston 30 comes into contact with the beads 50, the impact of the piston 30 is adjacent to the beads 50. And then sequentially transferred to the far-away beads 50 as domino phenomenon, friction between the piston 30 and the beads 50, friction between the beads 50, and beads 50 Through friction between the cylinder and the 10, the shock of the piston 30 is to be softly damped.

이때, 피스톤(30)이 받게 되는 비드들(50)에 의한 충격 감쇠의 정도는 비드들(50)이 접하게 되는 피스톤(30)의 접촉 면적에 영향을 받게 되는 바, 피스톤(30)의 저면(31), 즉 피스톤(30)이 비드들(50)에 접하는 마찰면(31)에는 다양한 형태의 굴곡(32: 요철)을 형성함으로써 본 발명의 완충기(1)가 적용되는 장치에서 요구하는 충격 감쇠의 특성에 맞도록 마찰력의 크기와 특성을 변화시킬 수 있다. At this time, the degree of impact attenuation by the beads 50 received by the piston 30 is affected by the contact area of the piston 30 to which the beads 50 come into contact, and thus, the bottom surface of the piston 30 ( 31, i.e., the friction surface 31 in which the piston 30 is in contact with the beads 50 forms a variety of bends 32 (unevenness) so that the shock attenuation required in the device to which the shock absorber 1 of the present invention is applied. The size and characteristics of the friction force can be changed to suit the characteristics of.

오일(20)에 혼합된 비드들(50)은 오일(20)의 윤활작용에 의해 실린더(10)나 피스톤(30)의 내벽에 달라붙지 않지만, 필요하다면 이런 비드들(50)의 부착을 방지 하기 위한 윤활 성분을 오일(20)에 첨가할 수 있다. The beads 50 mixed in the oil 20 do not stick to the inner wall of the cylinder 10 or the piston 30 by lubrication of the oil 20, but prevent the attachment of these beads 50 if necessary. A lubricating component to be added to the oil 20 can be added.

피스톤(30)의 압축 행정이 완료된 후에 스프링(40)에 의해 피스톤(30)이 상승하는 인장행정이 진행되면, 오일(20)에 의해 일부의 비드들(50)이 오일(20) 속에서 요동할 수 있지만, 오일(20) 보다 비중이 큰 비드들(50)이 자중에 의해 다시 오일(20) 속에 가라앉아 실린더(10)의 아래에 모이게 됨으로써, 이어지는 피스톤(30)의 압축 행정에 대비하게 된다. After the compression stroke of the piston 30 is completed, when the tension stroke in which the piston 30 rises by the spring 40 proceeds, some of the beads 50 are shaken in the oil 20 by the oil 20. However, the beads 50 having a higher specific gravity than the oil 20 are again submerged in the oil 20 by their own weight and are collected under the cylinder 10, thereby preparing for the subsequent compression stroke of the piston 30. do.

바람직하게, 피스톤(30)이 하강할 수 있는 최대 위치 보다 아래에 위치하는 실린더(10)의 내측벽에는 고무와 같은 탄성시트(60)를 피복하여 비드들(50)에 의한 피스톤(30)에의 마찰저항이 탄성적으로 작용하도록 할 수 있다. 탄성시트(60)는 피스톤(30)의 상승 이후에 피스톤(30)에 의해 압박된 비드들(50)을 탄성에 의해 원위치(실린더 바닥에 가라앉은 상태)로 복귀시키는 작용도 한다. Preferably, the inner wall of the cylinder 10 positioned below the maximum position at which the piston 30 can descend is covered with an elastic sheet 60 such as rubber to the piston 30 by the beads 50. Friction resistance can be made to act elastically. The elastic sheet 60 also serves to return the beads 50 pressed by the piston 30 to their original positions (sink to the bottom of the cylinder) by elasticity after the piston 30 is raised.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 압축기(1)는 원상회복보다는 충격감쇠를 더 중요시 여기는 기계장치(예, 일반승용차에 대비되는 고급승용차)에 적합하다. The compressor 1 according to the present invention described above is suitable for a mechanical device (for example, a high-grade passenger car as compared to a general passenger car) in which impact attenuation is more important than the original recovery.

구체적으로, 본 발명의 압축기(1)는 충격이 복합적으로 작용하는 정밀기기나 요철이 적은 도로에서 운행하는 고급자동차나 항공기 또는 세탁기나 정밀기기 대형발전기나 선박 탱크 중장비등의 충격흡수가 생명인 장치에서 바람직하게 사용할 수 있다. Specifically, the compressor 1 of the present invention is a device in which shock absorption is vital, such as a high-grade automobile or an aircraft or a washing machine or a precision device, a large power generator, a marine tank, heavy equipment, etc., which operate on a precision device or a road having a low unevenness, in which an impact is complex. It can be used preferably.

또한 본 발명의 완충기는 각종 원동기의 엔진, 발전기, 선박 등 대형 기기들의 진동충격감쇠용, 대포와 같이 진동이 심한 무기의 충격 감쇠용, 세탁기나 안마기 등의 가전기구의 진동감쇠용, 자동차나 비행기의 운행 중 인체에 가해지는 진동 을 감쇠하기 위한 침대나 의자의 진동감쇠용, 헬스기구 등에서 인체에 가해지는 충격을 감쇠하기 위한 충격감쇠용, 신발 등에서 발목에 가해지는 충격을 감쇠시키기 위한 충격감쇠용 등, 충격과 진동의 완충 및 감쇠를 필요로 하는 모든 장치에 적용할 수 있다. In addition, the shock absorber of the present invention for vibration shock attenuation of large-scale devices such as engines, generators, ships of various prime movers, for shock damping of heavy vibration weapons such as cannons, for vibration damping of household appliances such as washing machines and massagers, automobiles and airplanes For damping the vibrations of the bed or chair to attenuate the vibrations to the human body during driving, for the damping of the shocks to the human body in fitness equipment, for the damping of the shocks to the ankles in shoes, etc. It can be applied to all devices requiring shock and vibration dampening and damping.

도1은 본 발명에 따른 예시적인 완충기의 이완 상태의 개략도, 1 is a schematic diagram of a relaxed state of an exemplary shock absorber in accordance with the present invention;

도2는 본 발명에 따른 예시적인 완충기의 압축 상태의 개략도, 2 is a schematic representation of the compressed state of an exemplary shock absorber in accordance with the present invention;

도3은 본 발명에 따른 완충기에 적용될 수 있는 피스톤의 개략도. Figure 3 is a schematic diagram of a piston that can be applied to the shock absorber according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

1: 본 발명의 완충기 10: 실린더1: Shock Absorber 10 of the Invention: Cylinder

20: 오일 30: 피스톤20: oil 30: piston

31: 마찰면 32: 굴곡 31: friction surface 32: bending

40: 스프링 50: 비드들40: spring 50: beads

60: 탄성시트60: elastic sheet

Claims (3)

실린더(10), 상기 실린더(10)에 충전된 오일(20), 상기 실린더(10)에 상하 왕복 운동 가능하게 장착되고 외력에 의해 상기 오일(20)을 압축하는 피스톤(30), 상기 피스톤(30)을 이완 상태로 복귀시키는 스프링(40), 상기 실린더(10)의 상기 오일(20)에 혼합되어 하강하는 상기 피스톤(30)에 저항력을 가하여 충격을 감쇠하고 상기 오일(20)보다 비중이 큰 비드들(50), 및 상기 피스톤(30)의 최대 하강 위치보다 아래의 상기 실린더(10)의 내측벽에 피복된 탄성시트(60)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 비드가 충전된 완충기. A cylinder 10, an oil 20 filled in the cylinder 10, a piston 30 mounted on the cylinder 10 so as to reciprocate up and down and compressing the oil 20 by an external force, the piston ( 30 is applied to the spring 40 to return to a relaxed state, the piston 30 is mixed with the oil 20 of the cylinder 10 to lower the impact by damping the impact and the specific gravity is higher than the oil 20 A bead-filled shock absorber, characterized in that it comprises large beads (50), and an elastic sheet (60) coated on the inner wall of the cylinder (10) below the maximum lowered position of the piston (30). 제1항에 있어서, 상기 피스톤(30)의 저면은 다양한 형상의 굴곡(32)이 형성된 마찰면(31)인 것을 특징으로 하는, 비드가 충전된 완충기. The bead-filled shock absorber according to claim 1, characterized in that the bottom surface of the piston (30) is a friction surface (31) in which curves (32) of various shapes are formed. 삭제delete
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