KR101257346B1 - Hydraulic damper with variable flow passage - Google Patents
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Abstract
본 발명은 내부에 소정 공간을 갖는 실린더; 상기 실린더의 상부를 수직방향으로 관통하는 피스톤 로드 및 상기 피스톤 로드의 단부에 연결되어 상기 실린더 내부에서 수직방향으로 이동하는 피스톤 헤드를 구비한 피스톤; 상기 실린더의 내부에 충진된 작동 유체; 상기 피스톤 헤드를 수직방향으로 관통하여 형성된 제1오리피스; 상기 피스톤 헤드의 중심축으로부터 상기 제1오리피스와 일정간격 이격되고, 상기 피스톤 헤드를 수직방향으로 관통하여 형성되며, 상기 제1오리피스보다 작은 유로 크기를 갖는 제2오리피스; 및 상기 제1오리피스의 개방된 상단 및 하단에 각각 개폐 가능하게 설치되어 상기 피스톤 헤드의 이동 방향 및 진동 크기에 따라 개방 또는 폐쇄되는 오리피스 캡을 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 유로를 구비한 유압 댐퍼에 관한 것으로서, 외부 진동의 크기에 따라 제1오리피스의 유로가 선택적으로 개폐되어 넓은 주파수 범위의 진동에 대응할 수 있는 댐핑력을 발생시킬 수 있다.The present invention is a cylinder having a predetermined space therein; A piston having a piston rod penetrating the upper portion of the cylinder in the vertical direction and a piston head connected to an end of the piston rod and moving in the cylinder in the vertical direction; A working fluid filled in the cylinder; A first orifice formed through the piston head in a vertical direction; A second orifice spaced apart from the central axis of the piston head by a predetermined distance and penetrating the piston head in a vertical direction, the second orifice having a smaller flow path size than the first orifice; And an orifice cap installed on the open top and bottom of the first orifice so as to be opened and closed, respectively, the orifice cap being opened or closed according to the direction of movement and the magnitude of vibration of the piston head. In this regard, the flow path of the first orifice may be selectively opened and closed according to the magnitude of external vibration to generate a damping force that may correspond to a vibration in a wide frequency range.
Description
본 발명은 가변 유로를 구비한 유압 댐퍼에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 외부 진동의 크기에 따라 제1오리피스의 유로가 선택적으로 개폐되어 넓은 주파수 범위의 진동에 대응할 수 있는 댐핑력을 발생시킬 수 있는 가변 유로를 구비한 유압 댐퍼에 관한 것이다.
The present invention relates to a hydraulic damper having a variable flow path, and more particularly, a flow path of the first orifice can be selectively opened and closed according to the magnitude of external vibration to generate a damping force that can cope with vibration in a wide frequency range. A hydraulic damper having a variable flow path.
일반적으로 유압 댐퍼는 유체의 난류 저항을 감쇠력으로 이용하는 댐퍼로서, 유체가 통과하는 오리피스의 유로 크기를 적당한 수단으로 제어하여 유체 저항을 발생시키는 장치이다.In general, the hydraulic damper is a damper that uses the turbulent resistance of the fluid as a damping force, and is a device that generates fluid resistance by controlling the flow path size of the orifice through which the fluid passes.
이러한 유압 댐퍼는 직동식과 레버식으로 나뉘며, 직동식에는 피스톤형이 있고 레버식에는 회전 날개형과 피스톤형이 있다. 이 중 직동식 피스톤형 유압 댐퍼는 자동차, 철도 차량, 항공기의 바퀴 장치, 세탁기, 배관 계통 등의 완충이나 도어 개폐시의 충격 방지에 사용된다.These hydraulic dampers are divided into a direct type and a lever type, the direct type has a piston type and the lever type has a rotary wing type and a piston type. Among these, the linear piston type hydraulic damper is used for shock absorbing of automobiles, railway vehicles, aircraft wheels, washing machines, piping systems, and the like when the doors are opened and closed.
도 1은 종래 기술에 따른 직동식 피스톤형 유압 댐퍼를 개략적으로 도시한 단면도로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 유압식 댐퍼는 피스톤(10)과 실린더(20)를 포함하여 구성된다.1 is a cross-sectional view schematically showing a linear piston type hydraulic damper according to the prior art. As shown in FIG. 1, the hydraulic damper according to the prior art includes a
피스톤(10)은 피스톤 헤드(11)와 피스톤 로드(12)로 이루어지며, 피스톤 헤드(11)에는 원주방향으로 오리피스(14)가 관통되어 형성되고, 피스톤 헤드(11)의 외주연 단부에는 환형의 오링(13)이 구비된다.The
실린더(20)는 그 내부에 삽입되는 피스톤(10)의 피스톤 헤드(11)를 기준으로 상부 챔버(21)와 하부 챔버(22)로 분리되며, 하부 챔버(22)의 내부에는 판 형상으로 형성되는 가스 챔버 부동 피스톤(24)이 구비되고, 가스 챔버 부동 피스톤(24)의 외주연 단부는 오링(25)의 결합이 용이하도록 오링(25)의 형상과 대응되는 라운딩 형상을 갖는다. 그리고, 실린더(20) 내부에는 소정의 유체가 충진된다.The
이러한 구조 및 형태에 의하여, 피스톤 헤드(11)와 피스톤 로드(12)로 이루어진 피스톤(10)이 상부 챔버(21)와 하부 챔버(22)로 이루어진 실린더(20) 내에서 상하 방향으로 이동하고, 피스톤(10)의 이동에 따라 실린더(20) 내에 충진되는 유체가 상부 챔버(21) 또는 하부 챔버(22) 방향으로 유동된다.By this structure and form, the
이렇게 실린더(20) 내부에서의 피스톤 헤드(11) 이동에 따른 유체의 유동에 의해, 상부 챔버(21)와 하부 챔버(22) 사이에 압력차가 발생되고, 이에 따라 유압 댐퍼 내에 감쇠력이 생성된다.As a result of the flow of the fluid according to the movement of the
한편, 피스톤 로드(12)의 이동에 따른 유압 댐퍼 내의 체적 증가 및 감소를 보상하기 위하여, 하부 챔버(22) 내에 설치되는 가스 챔버 부동 피스톤(24)의 하부에 고압의 가스를 주입함으로써 가스 챔버 부동 피스톤(24)이 상하로 자유롭게 이동되고, 이에 따라 피스톤(10)의 상하 이동에 의한 체적 변화에 따른 실린더(20) 내의 체적 증가 및 감소의 보상이 이루어진다.On the other hand, in order to compensate for the volume increase and decrease in the hydraulic damper according to the movement of the
그러나, 이러한 종래 기술에 따른 유압 댐퍼는 피스톤 헤드(11)의 이동에 따라 상부 챔버(21)와 하부 챔버(22) 사이에 발생하는 압력차에 의해 발생되는 감쇠력이 일정한 값으로 고정되어 있어 다양한 감쇠력의 요구를 동시에 만족시킬 수 없다는 문제점이 있었다.However, in the hydraulic damper according to the related art, the damping force generated by the pressure difference generated between the
예를 들면, 세탁기용 댐퍼와 같은 특수한 용도의 댐퍼의 경우, 댐핑력이 거의 없는 방진 능력과 댐핑력이 큰 제진 능력을 모두 갖출 필요성이 있다. 그러나, 고주파수의 진동시 종래 기술에 따른 댐퍼는 댐퍼로서 거동하지 못하고 마찰 등에 의해 탄성체로 거동하여 결국 진동을 전달하기 때문에 방진 능력을 상실하게 되는 문제점이 있었다.
For example, in the case of a special use damper, such as a damper for washing machines, there is a need to have both a vibration damping capability with little damping force and a damping ability with a large damping force. However, the damper according to the prior art at the time of high frequency vibration has a problem in that it does not behave as a damper but loses the dust-proofing ability because the damper behaves as an elastic body by friction and the like and eventually transmits vibration.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 낮은 댐핑력이 요구되는 경우와 높은 댐핑력이 요구되는 경우 모두를 충족시킬 수 있는 가변 유로를 구비한 유압 댐퍼를 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention has been invented to solve the above problems, and an object thereof is to provide a hydraulic damper having a variable flow path that can satisfy both a case where a low damping force is required and a case where a high damping force is required.
다시 말해, 본 발명은 저주파수의 큰 진동이 인가되는 경우에는 댐퍼로 작동하여 진동을 제진하고, 고주파수의 작은 진동이 인가되는 경우에는 댐핑력을 낮추어 방진 성능을 확보할 수 있는 가변 유로를 구비한 유압 댐퍼를 제공하는데 그 목적이 있다.
In other words, the present invention operates as a damper when a large vibration of a low frequency is applied to damp the vibration, and when a small vibration of a high frequency is applied, the hydraulic pressure having a variable flow path that can secure the dustproof performance by lowering the damping force. The purpose is to provide a damper.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 형태에 따르면, 내부에 소정 공간을 갖는 실린더; 상기 실린더의 상부를 수직방향으로 관통하는 피스톤 로드 및 상기 피스톤 로드의 단부에 연결되어 상기 실린더 내부에서 수직방향으로 이동하는 피스톤 헤드를 구비한 피스톤; 상기 실린더의 내부에 충진된 작동 유체; 상기 피스톤 헤드를 수직방향으로 관통하여 형성된 제1오리피스; 상기 피스톤 헤드의 중심축으로부터 상기 제1오리피스와 일정간격 이격되고, 상기 피스톤 헤드를 수직방향으로 관통하여 형성되며, 상기 제1오리피스보다 작은 유로 크기를 갖는 제2오리피스; 및 상기 제1오리피스의 개방된 상단 및 하단에 각각 개폐 가능하게 설치되어 상기 피스톤 헤드의 이동 방향 및 진동 크기에 따라 개방 또는 폐쇄되는 오리피스 캡을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention for achieving the above object, a cylinder having a predetermined space therein; A piston having a piston rod penetrating the upper portion of the cylinder in the vertical direction and a piston head connected to an end of the piston rod and moving in the cylinder in the vertical direction; A working fluid filled in the cylinder; A first orifice formed through the piston head in a vertical direction; A second orifice spaced apart from the central axis of the piston head by a predetermined distance and penetrating the piston head in a vertical direction, the second orifice having a smaller flow path size than the first orifice; And an orifice cap installed on the open top and bottom of the first orifice so as to be openable and closed, respectively, the orifice cap being opened or closed according to the moving direction and the magnitude of vibration of the piston head.
바람직하게는, 상기 작동 유체는 자기 유동 유체이고, 상기 피스톤 헤드에는 외부의 전류 인가에 따라 자기장이 형성되도록 하는 자기 유도 코일이 구비된 것을 특징으로 한다.Preferably, the working fluid is a magnetic flow fluid, characterized in that the piston head is provided with a magnetic induction coil to form a magnetic field according to the application of an external current.
바람직하게는, 상기 제1오리피스는 상기 피스톤 헤드의 원주방향을 따라 방사상으로 서로 일정간격 이격된 복수개로 이루어진 것을 특징으로 한다.Preferably, the first orifice is characterized by consisting of a plurality of radially spaced apart from each other radially along the circumferential direction of the piston head.
바람직하게는, 상기 오리피스 캡은 제1오리피스를 통과하는 작동 유체의 압력에 의해 개방 또는 폐쇄되는 것을 특징으로 한다.Preferably, the orifice cap is opened or closed by the pressure of the working fluid passing through the first orifice.
바람직하게는, 상기 제2오리피스는 상기 피스톤 헤드의 중심축 주변을 둘러싸는 환형의 단면을 갖는 것을 특징으로 한다.Preferably, the second orifice has an annular cross section surrounding the central axis of the piston head.
바람직하게는, 상기 피스톤 헤드는 상기 실린더의 내벽과 유격을 갖는 것을 특징으로 한다.
Preferably, the piston head is characterized in that it has a play with the inner wall of the cylinder.
본 발명에 따른 가변 유로를 구비한 유압 댐퍼는 외부 진동의 크기에 따라 제1오리피스의 유로가 선택적으로 개폐되어 넓은 주파수 범위의 진동에 대응할 수 있는 댐핑력을 발생시킬 수 있는 효과가 있다.The hydraulic damper having a variable flow path according to the present invention has an effect of generating a damping force capable of responding to a vibration in a wide frequency range by selectively opening and closing the flow path of the first orifice according to the magnitude of the external vibration.
더욱이 본 발명에 따른 가변 유로를 구비한 유압 댐퍼는 제1오리피스의 유로 가변과 더불어 자기 유동 유체의 유동학적 특성을 변화시킴으로써, 더욱 넓은 주파수 범위의 진동에 대응할 수 있는 댐핑력을 발생시킬 수 있는 효과가 있다.
Furthermore, the hydraulic damper having a variable flow path according to the present invention is capable of generating a damping force that can cope with vibration in a wider frequency range by changing the flow characteristics of the magnetic fluid along with the flow rate of the first orifice. There is.
도 1은 종래 기술에 따른 직동식 피스톤형 유압 댐퍼를 개략적으로 도시한 단면도,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 가변 유로를 구비한 유압 댐퍼를 개략적으로 도시한 단면도이고, 고주파수의 진동이 발생한 경우 오리피스 캡의 작동 상태를 도시한 도면,
도 3 및 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 가변 유로를 구비한 유압 댐퍼를 개략적으로 도시한 단면도로서, 저주파수의 진동이 발생한 경우 오리피스 캡의 작동 상태를 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 가변 유로를 구비한 유압 댐퍼를 개략적으로 도시한 단면도로서, 고주파수의 진동이 발생한 경우 오리피스 캡의 작동 상태를 도시한 도면,
도 6 및 도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 가변 유로를 구비한 유압 댐퍼를 개략적으로 도시한 단면도로서, 저주파수의 진동이 발생한 경우 오리피스 캡의 작동 상태를 도시한 도면.1 is a cross-sectional view schematically showing a linear piston type hydraulic damper according to the prior art,
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically illustrating a hydraulic damper having a variable flow path according to a first embodiment of the present invention, and showing an operating state of an orifice cap when vibration of high frequency occurs.
3 and 4 are cross-sectional views schematically showing a hydraulic damper having a variable flow path according to a first embodiment of the present invention, showing the operating state of the orifice cap when a low frequency vibration occurs;
FIG. 5 is a cross-sectional view schematically illustrating a hydraulic damper having a variable flow path according to a second embodiment of the present invention, illustrating an operation state of an orifice cap when vibration of high frequency occurs.
6 and 7 are cross-sectional views schematically showing a hydraulic damper having a variable flow path according to a second embodiment of the present invention, and showing an operating state of an orifice cap when vibration of a low frequency occurs.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 가변 유로를 구비한 유압 댐퍼의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 참고로, 아래에서 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 구성요소를 지칭하는 용어들은 각각의 구성요소들의 기능을 고려하여 명명된 것이므로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 안 될 것이다.
Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of a hydraulic damper having a variable flow path according to the present invention. In the following description of the present invention, it is to be understood that the terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the technical scope of the present invention. Will be.
(제1실시예)(Embodiment 1)
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 가변 유로를 구비한 유압 댐퍼를 개략적으로 도시한 단면도로서, 고주파수의 진동이 발생한 경우 오리피스 캡의 작동 상태를 도시한 도면이며, 도 3 및 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 가변 유로를 구비한 유압 댐퍼를 개략적으로 도시한 단면도로서, 저주파수의 진동이 발생한 경우 오리피스 캡의 작동 상태를 도시한 도면이다.FIG. 2 is a cross-sectional view schematically illustrating a hydraulic damper having a variable flow path according to a first embodiment of the present invention, illustrating an operation state of an orifice cap when vibration of high frequency occurs, and FIGS. 3 and 4 3 is a cross-sectional view schematically illustrating a hydraulic damper having a variable flow path according to a first embodiment of the present invention, and illustrates an operation state of an orifice cap when vibration of a low frequency occurs.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 가변 유로를 구비한 유압 댐퍼는 실린더(110), 피스톤(120), 작동 유체(130), 제1오리피스(140), 제2오리피스(150) 및 오리피스 캡(160)을 포함하여 구성된다.2 to 4, the hydraulic damper having the variable flow path according to the first embodiment of the present invention includes a
실린더(110)는 원통 형상체로서, 그 내부에 피스톤(120)이 수직방향으로 이동될 수 있는 소정의 공간을 구비한다.The
피스톤(120)은 피스톤 로드(121)와 피스톤 헤드(122)로 이루어진다. 피스톤 로드(121)는 실린더(110)의 상부를 수직방향으로 관통하여 실린더(110)의 외부에 위치한 진동 발생 매체(미도시) 및 실린더(110) 내부에 위치한 피스톤 헤드(122)를 연결한다. 여기서, 진동 발생 매체란 세탁기의 터브 또는 냉장고의 압축기 등을 의미한다. 피스톤 헤드(122)는 실린더(110)의 내부에서 피스톤 로드(121)의 단부에 연결되어 실린더(110) 내부에서 피스톤 로드(121)와 일체로 이동된다. 즉 피스톤(120)은 실린더(110) 내부에서 수직방향으로 이동된다.The
작동 유체(130)는 실린더(110) 내부에 충진되어 상방 또는 하방으로 이동되는 피스톤 헤드(122)에 저항으로서 작용하고, 따라서 댐핑력을 발생시킨다. 바람직하게는 작동 유체(130)는 점성을 갖는 오일이다.The working
제1오리피스(140)는 피스톤 헤드(122)를 수직방향으로 관통하여 형성된다. 제1오리피스(140)는 피스톤 헤드(122)의 이동에 따라 작동 유체(130)가 이동하는 통로로서, 후술되는 오리피스 캡(160)에 의해 그 유로가 개방 또는 폐쇄된다. 따라서 작동 유체(130)의 댐핑력을 가변시킬 수 있다.The
바람직하게는, 제1오리피스(140)는 피스톤 헤드(122)의 중심으로부터 외측 방향에 위치되고, 피스톤 헤드(122)의 중심축으로부터 방사상으로 서로 일정간격 이격된 복수개로 이루어진다. 이에 따라 제1오리피스(140)가 형성된 피스톤 헤드(122)는 볼을 제거한 볼 베어링과 유사한 형태를 갖는다. 이러한 제1오리피스(140)의 배열은 피스톤 헤드(122)의 상하 이동시 피스톤 헤드(122)의 균형을 잡아주는 역할을 한다.Preferably, the
제2오리피스(150)는 제1오리피스(140)와 마찬가지로 피스톤 헤드(122)를 수직방향으로 관통하여 형성된다. 제2오리피스(150)는 피스톤 헤드(122)의 중심축으로부터 제1오리피스(140)와는 일정간격 이격되어 위치된다. 이때, 제2오리피스(150)는 제1오리피스(140)보다 작은 유로 크기를 갖는다. 제2오리피스(150)의 유로 크기는 제1오리피스(140)의 유로 크기의 대략 1/4 정도이다.Like the
바람직하게는, 제2오리피스(150)는 피스톤 헤드(122)의 중심축 주변을 둘러싸는 환형의 단면을 갖는다. 즉, 제2오리피스(150)는 제1오리피스(140)보다 피스톤 헤드(122)의 중심축과 더 인접한 위치에 형성된다. Preferably, the
오리피스 캡(160)은 제1오리피스(140)의 개방된 상단 및 하단에 각각 개폐가능하게 설치된다. 오리피스 캡(160)은 외부의 진동에 의해 피스톤 헤드(122)가 상방 또는 하방으로 이동될 때, 개방 또는 폐쇄되어 작동 유체(130)의 유체 저항 크기를 조절한다.The
구체적으로, 오리피스 캡(160)은 외부에서의 진동 발생에 따라 피스톤 헤드(122)가 이동되면, 제1오리피스(140)를 통과하는 작동 유체(130)의 압력에 의해 개방 또는 폐쇄되어, 실린더(110) 내부의 유체 저항을 변화시킨다. 다시 말하면, 오리피스 캡(160)은 평상시 제1오리피스(140)가 개방된 상태를 유지하도록 예를 들면 탄성 지지된 상태로 피스톤 헤드(122)에 설치되어 있다. 따라서, 피스톤 헤드(122)의 상하이동시 발생하는 유체 압력에 의해 제1오리피스(140)를 폐쇄할 수 있다.Specifically, the
한편, 피스톤 헤드(122)는 실린더(110)의 내벽과 최소한의 유격을 갖는 것이 바람직하다. 이러한 피스톤 헤드(122)와 실린더(110) 내벽 사이의 유격은 오리피스 캡(160)에 의해 제1오리피스(140)가 폐쇄되어 있는 경우, 실린더(110) 내부의 작동 유체(130)가 이동될 수 있는 최소한의 통로를 확보하기 위한 것이다.On the other hand, the
그리고, 실린더(110)의 내측 하부에는 부동 피스톤(미도시)이 설치되어 실린더(110)를 상하로 구획한다. 이 부동 피스톤의 하부에는 질소 등의 가스가 충진되어 있다. 부동 피스톤은 피스톤(110)의 상하 이동에 의한 체적 변화에 따라 상하이동함으로써 실린더(110) 내의 체적 증가 및 감소를 보상한다.In addition, a floating piston (not shown) is installed at an inner lower portion of the
이하, 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 가변 유로를 구비한 유압 댐퍼의 작동예를 설명한다.Hereinafter, an operation example of a hydraulic damper having a variable flow path according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 to 4.
먼저, 고주파수의 작은 진동이 발생한 경우, 피스톤 헤드(122)에는 작은 힘이 전달되고, 이에 따라 피스톤 헤드(122)의 작동 변위 역시 오리피스 캡(160)이 폐쇄되기 위한 요구 변위보다 작게 된다. 따라서, 도 2에 도시된 것처럼, 오리피스 캡(160)은 모두 개방된 상태를 유지하게 된다.First, when a small vibration of a high frequency occurs, a small force is transmitted to the
그 결과, 실린더(110) 내부의 유체는 제1오리피스(140) 및 제2오리피스(150) 모두를 통해 자유롭게 이동되기 때문에, 유체 저항에 의한 댐핑력이 거의 발생하지 않게 된다. 따라서, 고주파수의 작은 진동에 대응할 수 있는 방진 능력을 갖게 된다.As a result, since the fluid inside the
한편, 저주파수의 큰 진동이 발생한 경우, 피스톤 헤드(122)에는 큰 힘이 전달되고, 이에 따라 피스톤 헤드(122)의 작동 변위 역시 오리피스 캡(160)이 폐쇄되기 위한 요구 변위보다 크게 된다. 따라서, 도 3 및 도 4에 도시된 것처럼, 오리피스 캡(160)은 폐쇄된 상태가 된다. On the other hand, when a large vibration of the low frequency is generated, a large force is transmitted to the
이때, 피스톤 헤드(122)의 작동 방향이 도 3에 도시된 것처럼 하방을 향하는 경우, 피스톤 헤드(122)의 하부에 있는 오리피스 캡(160)만이 폐쇄된 상태가 된다. 반면, 피스톤 헤드(122)의 작동 방향이 도 4에 도시된 것처럼 상방으로 향하는 경우, 피스톤 헤드(122)의 상부에 있는 오리피스 캡(160)만이 폐쇄된 상태가 된다.At this time, when the operation direction of the
그 결과, 실린더(110) 내부의 작동 유체(130)는 제1오리피스(140)를 통해서는 이동되지 못하고, 제1오리피스(140)보다 작은 유로 크기를 갖는 제2오리피스(150)를 통해서만 이동되어, 유체 저항에 의한 큰 댐핑력이 발생된다. 따라서, 저주파수의 큰 진동에 대응할 수 있는 제진 능력을 갖게 된다.As a result, the working
이와 같이 본 발명의 제1실시예에 따른 가변 유로를 구비한 유압 댐퍼는 전류량에 비례하는 댐핑력을 발생하기 때문에, 인가되는 진동의 크기에 대응하는 댐핑 성능을 확보할 수 있다.
As described above, the hydraulic damper having the variable flow path according to the first embodiment of the present invention generates a damping force proportional to the amount of current, thereby ensuring a damping performance corresponding to the magnitude of the applied vibration.
(제2실시예)(Second Embodiment)
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 가변 유로를 구비한 유압 댐퍼를 개략적으로 도시한 단면도로서, 고주파수의 진동이 발생한 경우 오리피스 캡의 작동 상태를 도시한 도면이며, 도 6 및 도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 가변 유로를 구비한 유압 댐퍼를 개략적으로 도시한 단면도로서, 저주파수의 진동이 발생한 경우 오리피스 캡의 작동 상태를 도시한 도면이다.FIG. 5 is a cross-sectional view schematically illustrating a hydraulic damper having a variable flow path according to a second embodiment of the present invention, illustrating an operation state of an orifice cap when vibration of high frequency occurs. FIGS. 6 and 7 2 is a cross-sectional view schematically illustrating a hydraulic damper having a variable flow path according to a second exemplary embodiment of the present invention, and illustrates an operation state of an orifice cap when vibration of a low frequency occurs.
도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 가변 유로를 구비한 유압 댐퍼는 제1실시예에 따른 가변 유로를 구비한 유압 댐퍼와 거의 동일한 구성이며, 작동 유체(130)에 있어서 제1실시예와 차이가 있다.5 to 7, the hydraulic damper having the variable flow path according to the second embodiment of the present invention is almost the same configuration as the hydraulic damper having the variable flow path according to the first embodiment, and the working fluid ( 130 is different from the first embodiment.
본 발명의 제2실시예에 따른 가변 유로를 구비한 유압 댐퍼는 자기 유동 유체(Magneto-rheological Fluid)가 작동 유체(130)로 사용된다. 따라서, 본 발명의 제2실시예는 자기 유동 유체 즉, MR 유체의 유동학적 성질(점성, 가소성, 탄성)을 변화시키기 위한 자기 유도 코일(170)을 더 구비한다.In the hydraulic damper having the variable flow path according to the second embodiment of the present invention, a magneto-rheological fluid is used as the working
이 자기 유도 코일(170)은 피스톤 헤드(122)의 중심부 측에 삽입 설치되어 외부의 전류 인가에 따라 자기장을 형성하게 된다.The
한편, 자기 유동 유체에 대해 간략히 설명하면, 자기 유동 유체는 그 유동학적 성질(점성, 가소성, 탄성)이 자기장의 크기에 반응하여 가역적으로 변화할 수 있는 유체를 발하며, 자기장의 세기가 증가되면 항복응력이 증가되어 외부의 운동에 저항할 수 있는 성질을 갖는다. 이러한 자기 유동 유체는 우수한 제어 성능과 함께 각종 기계 시스템 설계의 단순화를 가져다줄 수 있어 조화 감쇄기, 진동 절연 시스템, 클러치, 브레이크, 마찰 장치, 및 로봇 팔 등 여러 기계 장치에 응용되고 있다.On the other hand, when the magnetic flow fluid is briefly described, the magnetic flow fluid emits a fluid whose rheological properties (viscosity, plasticity, elasticity) can be reversibly changed in response to the magnitude of the magnetic field, and yields when the strength of the magnetic field increases. The stress is increased to have the property of resisting external movement. These magnetic fluids can be used in a variety of mechanical devices, such as harmonic dampers, vibration isolation systems, clutches, brakes, friction devices, and robotic arms.
이와 같은 자기 유동 유체를 작동 유체(130)로 사용하는 본 발명의 제2실시예에 따른 가변 유로를 구비한 유압 댐퍼의 작동예를 도 5 내지 도 7을 참조하여 설명한다.An operation example of the hydraulic damper having the variable flow path according to the second embodiment of the present invention using such a magnetic flow fluid as the working
먼저, 고주파수의 작은 진동이 발생한 경우, 피스톤 헤드(122)에는 작은 힘이 전달되고, 이에 따라 피스톤 헤드(122)의 작동 변위 역시 오리피스 캡(160)이 폐쇄되기 위한 요구 변위보다 작게 된다. 따라서, 도 5에 도시된 것처럼, 오리피스 캡(160)은 모두 개방된 상태를 유지하게 된다. 이때, 자기 유도 코일(170)에는 전류가 인가되지 않기 때문에, 작동 유체(130) 즉, 자기 유동 유체의 유동학적 특성 역시 변화되지 않는다. First, when a small vibration of a high frequency occurs, a small force is transmitted to the
그 결과, 실린더(110) 내부의 작동 유체(130)는 제1오리피스(140) 및 제2오리피스(150) 모두를 통해 자유롭게 이동되기 때문에, 유체 저항에 의한 댐핑력이 거의 발생하지 않게 된다. 따라서, 고주파수의 작은 진동에 대응할 수 있는 방진 능력을 갖게 된다.As a result, since the working
반면, 저주파수의 큰 진동이 발생한 경우, 피스톤 헤드(122)에는 큰 힘이 전달되고, 이에 따라 피스톤 헤드(122)의 작동 변위 역시 오리피스 캡(160)이 폐쇄되기 위한 요구 변위보다 크게 된다. 따라서, 도 6 및 도 7에 도시된 것처럼, 오리피스 캡(160)은 폐쇄된 상태가 된다. 이때, 자기 유도 코일(170)에 전류가 인가되어, 자기 유도 코일(170)이 자기장을 생성하게 된다. 이에 따라 작동 유체(130) 즉, 자기 유동 유체의 유동학적 특성이 변화된다. 즉, 자기 유동 유체의 항복 응력이 증가하게 된다.On the other hand, when a large vibration of the low frequency occurs, a large force is transmitted to the
따라서, 본 발명에 따른 유압 댐퍼는 제1오리피스(140)가 개방된 경우에 비해 더 큰 크기의 댐핑력을 발생할 뿐만 아니라, 자기 유동 유체의 항복 응력 증가에 따라 본 발명의 제1실시예에서 제1오리피스(140)가 폐쇄된 경우보다 더 큰 크기의 댐핑력을 발생하게 된다. 따라서, 저주파수의 매우 큰 진동에 대응할 수 있는 제진 능력을 갖게 된다.Therefore, the hydraulic damper according to the present invention not only generates a damping force of a greater magnitude than that of the case where the
구체적으로, 피스톤 헤드(122)의 작동 방향이 도 6에 도시된 것처럼 하방을 향하는 경우, 피스톤 헤드(122)의 하부에 있는 오리피스 캡(160)만이 폐쇄된 상태가 된다. 반면, 피스톤 헤드(122)의 작동 방향이 도 7에 도시된 것처럼 상방으로 향하는 경우, 피스톤 헤드(122)의 상부에 있는 오리피스 캡(160)만이 폐쇄된 상태가 된다.Specifically, when the operation direction of the
그 결과, 실린더(110) 내부의 작동 유체(130)는 제1오리피스(140)를 통해서는 이동되지 못하고, 제1오리피스(140)보다 작은 유로 크기를 갖는 제2오리피스(150)를 통해서만 이동되어, 유체 저항에 의한 큰 댐핑력이 발생된다. As a result, the working
더욱이, 전술한 것처럼, 본 발명의 제2실시예에 따른 가변 유로를 구비한 유압 댐퍼는 오리피스 캡(160)에 의해 제1오리피스(140)의 유로가 폐쇄될 뿐만 아니라, 전류 인가에 따른 자기 유동 유체의 항복 응력이 증가될 수 있기 때문에, 그 댐핑력이 제1실시예에서의 댐핑력보다 더욱 크게 발생하게 되고, 따라서 제1실시예보다 더 넓은 주파수 범위의 진동 크기에 대응하는 댐핑 성능을 확보할 수 있다. Furthermore, as described above, in the hydraulic damper having the variable flow path according to the second embodiment of the present invention, not only the flow path of the
한편, 본 발명에서는 작동 유체를 자기 유동 유체를 사용하는 것으로 설명하고 도시하였으나, 본 발명에 따른 가변 유로를 구비한 유압 댐퍼에는 전기장의 세기에 대응하여 그 유동학적 특성이 가역적으로 변화되는 전기 유동 유체(Electro-rheological Fluid) 즉, ER 유체가 사용될 수도 있다는 사실을 쉽게 알 수 있다.
Meanwhile, in the present invention, the working fluid is described and illustrated as using a magnetic flow fluid, but the hydraulic damper having the variable flow path according to the present invention has an electric flow fluid whose reversible rheological properties are changed corresponding to the strength of the electric field. It is easy to see that Electro-rheological Fluid, ie, ER fluid, may be used.
이상에서 설명된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 보여준 것에 불과하며, 본 발명의 보호 범위는 이하 특허청구범위에 의하여 해석되어야 마땅할 것이다. 또한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것인 바, 본 발명과 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
The embodiments of the present invention described above are merely illustrative of the technical idea of the present invention, and the scope of protection of the present invention should be interpreted according to the claims. In addition, one of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be capable of various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present invention, all technical ideas within the scope equivalent to the present invention of the present invention It should be interpreted as being included in the scope of rights.
110: 실린더 120: 피스톤
121: 피스톤 로드 122: 피스톤 헤드
130: 작동 유체 140: 제1오리피스
150: 제2오리피스 160: 오리피스 캡
170: 자기 유도 코일110: cylinder 120: piston
121: piston rod 122: piston head
130: working fluid 140: first orifice
150: second orifice 160: orifice cap
170: magnetic induction coil
Claims (6)
상기 실린더(110)를 수직방향으로 관통하는 피스톤 로드(121) 및 상기 피스톤 로드(121)의 단부에 연결되어 상기 실린더(110) 내부에서 수직방향으로 이동하는 피스톤 헤드(122)를 구비한 피스톤(120);
상기 실린더(110)의 내부에 충진된 자기 유동 유체(130);
상기 피스톤 헤드(122)에 설치되어 외부의 전류 인가에 따라 자기장이 형성되도록 하는 자기 유도 코일(170);
상기 피스톤 헤드(122)를 수직방향으로 관통하여 형성된 제1오리피스(140);
상기 피스톤 헤드(122)의 중심축으로부터 상기 제1오리피스(140)와 일정간격 이격되고, 상기 피스톤 헤드(122)를 수직방향으로 관통하여 형성되며, 상기 제1오리피스(140)보다 작은 유로 크기를 갖는 제2오리피스(150); 및
상기 제1오리피스(140)의 상단 및 하단에 각각 설치되고, 상기 제1오리피스(140)를 통과하는 자기 유동 유체(130)의 압력, 상기 피스톤 헤드(122)의 이동 방향 및 작동 변위에 따라 선택적으로 개폐되는 오리피스 캡(160)을 포함하고,
상기 자기 유도 코일(170)은 저주파의 진동 발생에 따라 상기 제1오리피스(140)가 폐쇄된 상태일 때 전류가 인가되어 상기 피스톤 헤드(122) 주변의 자기 유동 유체(130)의 항복 응력을 증가시키는 것을 특징으로 하는 가변 유로를 구비한 유압 댐퍼.
A cylinder 110 having a predetermined space therein;
A piston having a piston rod 121 penetrating the cylinder 110 in a vertical direction and a piston head 122 connected to an end of the piston rod 121 and moving vertically in the cylinder 110. 120);
A magnetic flow fluid 130 filled in the cylinder 110;
A magnetic induction coil 170 installed at the piston head 122 to form a magnetic field according to the application of an external current;
A first orifice 140 formed through the piston head 122 in a vertical direction;
The first orifice 140 is spaced apart from the central axis of the piston head 122 by a predetermined distance, and is formed by penetrating the piston head 122 in the vertical direction, the flow path size smaller than the first orifice 140 A second orifice 150 having; And
Installed at the top and bottom of the first orifice 140, respectively, depending on the pressure of the magnetic flow fluid 130 passing through the first orifice 140, the moving direction and the operation displacement of the piston head 122 And includes an orifice cap 160 to be opened and closed with,
The magnetic induction coil 170 is applied with a current when the first orifice 140 is closed in response to low frequency vibration to increase the yield stress of the magnetic flow fluid 130 around the piston head 122. Hydraulic damper having a variable flow path, characterized in that.
상기 제1오리피스(140)는 상기 피스톤 헤드(122)의 원주방향을 따라 방사상으로 서로 일정간격 이격된 복수개로 이루어진 것을 특징으로 하는 가변 유로를 구비한 유압 댐퍼.
The method of claim 1,
The first orifice 140 is a hydraulic damper having a variable flow path, characterized in that consisting of a plurality of radially spaced apart from each other radially along the circumferential direction of the piston head (122).
상기 제2오리피스(150)는 상기 피스톤 헤드(122)의 중심축 주변을 둘러싸는 환형의 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 가변 유로를 구비한 유압 댐퍼.
The method of claim 1,
The second orifice (150) is a hydraulic damper having a variable flow path characterized in that it has an annular cross-section surrounding the central axis of the piston head (122).
상기 피스톤 헤드(122)는 상기 실린더(110)의 내벽과 유격을 갖는 것을 특징으로 하는 가변 유로를 구비한 유압 댐퍼.The method of claim 1,
The piston head 122 has a hydraulic damper having a variable flow path, characterized in that it has a clearance to the inner wall of the cylinder (110).
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104613125A (en) * | 2015-02-05 | 2015-05-13 | 成都北方石油勘探开发技术有限公司 | Drilling magneto-rheological shock absorption device |
CN115076283A (en) * | 2022-06-27 | 2022-09-20 | 西格迈股份有限公司 | Magnetorheological damper with magnetorheological fluid E-shaped circulation channel for new energy automobile |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6224142U (en) * | 1985-07-29 | 1987-02-14 | ||
JP2004270719A (en) * | 2003-03-05 | 2004-09-30 | Bando Chem Ind Ltd | Adjustable damping force type damper |
JP2004301271A (en) * | 2003-03-31 | 2004-10-28 | Tokico Ltd | Damping force adjustment type shock absorber |
KR20090131479A (en) * | 2008-06-18 | 2009-12-29 | 현대모비스 주식회사 | Magneto-rheological damper |
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6224142U (en) * | 1985-07-29 | 1987-02-14 | ||
JP2004270719A (en) * | 2003-03-05 | 2004-09-30 | Bando Chem Ind Ltd | Adjustable damping force type damper |
JP2004301271A (en) * | 2003-03-31 | 2004-10-28 | Tokico Ltd | Damping force adjustment type shock absorber |
KR20090131479A (en) * | 2008-06-18 | 2009-12-29 | 현대모비스 주식회사 | Magneto-rheological damper |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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