KR101320627B1

KR101320627B1 - 댐퍼

Info

Publication number: KR101320627B1
Application number: KR1020110105443A
Authority: KR
Inventors: 박동훈
Original assignee: 씨스톤 테크놀로지스(주)
Priority date: 2011-10-14
Filing date: 2011-10-14
Publication date: 2013-10-23
Also published as: KR20130040588A

Abstract

본 발명은 중공의 실린더와, 실린더 하부의 베이스부재와, 제1경사부가 형성되는 하부지지대와, 제1경사부에 대응되는 제2경사부가 하단에 형성되며 상기 실린더 내주면에 밀착되는 중공의 제1플레이트와, 제1플레이트 상면에 배치되는 탄성부재와, 탄성부재의 상부에 배치되는 판넬과, 판넬의 중심부를 수직으로 관통하여 결합되는 샤프트 및 상기 판넬의 이탈을 방지하기 위한 커버를 포함하고, 상기 하부지지대의 내부에는 중공의 수용부가 형성되며, 상기 샤프트의 외주면에는 상기 수용부의 내주면에 밀착되어 회동하는 회동부재가 결합하는 것을 특징으로 하는 댐퍼에 관한 것으로서, 본 발명에 따르면 종하중과 횡하중 및 롤 모멘트(Roll Moment)에 효과적으로 대응할 수 있다.

Description

댐퍼{DAMPER}

본 발명은 댐퍼에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 횡하중에 의하여 전달되는 에너지와 종하중에 의하여 전달되는 에너지 및 롤 모멘트(Roll Moment)를 모두 흡수/완화할 수 있는 댐퍼에 관한 것이다.

일반적으로 댐퍼는 물체에 가해지는 충격을 줄이고 충격에 따른 후속 진동을 줄이기 위하여 사용되는 것으로, 자동차, 산업기계, 건축물 등에서 충격을 완화시키기 위하여 사용될 뿐만 아니라 문이 급격히 개폐되는 경우 발생되는 소음을 줄이기 위하여 사용되기도 한다.

이러한 댐퍼는 탄성부재와 마찰부재를 포함하며, 상기 탄성부재는 물체에 충격이 가해지는 경우 수축 또는 팽창하게 되고 이러한 탄성부재의 수축/팽창에서 따라 물체는 진동하게 된다. 이러한 물체의 진동 과정에서 상기 마찰부재가 에너지를 흡수함으로써 충격 및 진동을 줄이게 된다.

일반적으로, 탄성부재는 일 방향의 하중을 받아 그 일 방향으로 수축/팽창하도록 되어 있으며, 타 방향의 하중에 대하여는 탄성부재의 특성을 살리기가 어렵다. 따라서, 두 방향의 하중이 작용하는 경우 두 개의 탄성부재를 사용하여 각 방향의 하중에 대응하도록 한다.

즉, 종방향의 하중에 대하여는 종방향으로 설치된 탄성부재가 대응하고 횡방향의 하중에 대하여는 횡방향으로 설치된 탄성부재가 대응하도록 설계된다.

그러나, 횡방향의 하중이 작용하는 경우에도 탄성부재는 하중이 작용할 것이라고 추정된 하나의 방향에 대해서만 정상적으로 작동하고 그 외의 방향에 대하여는 비정상적으로 작동하게 된다. 이에 따라, 횡방향 하중이 작동할 것이라고 예측되는 모든 방향에 탄성부재를 설치해야 하는 문제점이 있었다.

또한, 산업 기계 또는 건축물 등 크기가 큰 물체에 종방향 및 횡방향 하중에 각각 대응하는 두 개의 탄성부재를 사용하는 경우, 종방향 하중에 대응하는 탄성부재는 그 설치가 용이하나 횡방향 하중에 대응하는 탄성부재는 그것을 지지할 부재가 마땅치 않아 설치가 힘든 문제점이 있었다.

또한, 경우에 따라서는 종방향 하중 및 횡방향 하중에 더하여 롤 축(Roll Axis)을 기준으로 한쪽으로 기울어지게 하는 롤 모멘트(Roll Moment) 하중을 받게 되는 경우도 있다. 이럴 경우에는 종방향 댐퍼 및 횡방향 댐퍼 만으로는 완전한 충격, 진동 혹은 소음의 절연효과를 기대할 수 없게 되며 물체에 작용하는 롤 모멘트로 인하여 종방향 댐퍼 및 횡방향 댐퍼 내부에는 측면하중이 발생하여 댐퍼의 내구성을 저하시키는 문제가 있었다.

본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 횡하중과 종하중 및 롤 모멘트(Roll Moment) 모두에 대하여 대응이 가능한 댐퍼를 제공하는 것이다.

상술한 과제를 해결하기 위한 수단으로서 본 발명의 실시예에서는 댐퍼를 제공한다. 몇몇 실시예에서, 상기 댐퍼는, 중공의 실린더; 상기 실린더 하부에 배치되는 베이스부재; 상기 실린더에 내장되고 상단에 제1경사부가 형성되며 상기 베이스부재 상에서 이동 가능하도록 형성되는 하부지지대; 상기 제1경사부에 대응되는 제2경사부가 하단에 형성되며 상기 실린더 내주면에 밀착되는 중공의 제1플레이트; 상기 제1플레이트 상면에 배치되는 탄성부재; 상기 탄성부재의 상부에 배치되는 판넬; 상기 판넬의 중심부를 수직으로 관통하여 상기 판넬과 결합되는 샤프트; 및 상기 판넬의 이탈을 방지하기 위해 상기 판넬 상부의 실린더 내주면에 설치되는 커버;를 포함하고, 상기 하부지지대의 내부에는 중공의 수용부가 형성되며, 상기 샤프트의 외주면에는 상기 수용부의 내주면에 밀착되어 회동하는 회동부재가 결합할 수 있다.

상기 판넬은 상기 실린더의 내주면 보다 작은 반지름을 가진 원형의 판넬인 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 탄성부재와 상기 판넬 사이에 배치되며 상기 실린더의 내주면에 밀착되는 중공의 제2플레이트를 더 포함할 수 있다.

상기 판넬은 그 하면의 원주를 따라 돌출 형성된 돌기부를 포함할 수 있다.

상기 돌기부 하면에는 제1홈이 형성되며, 상기 제1홈에 대응되는 형상으로 배치되어 상기 제2플레이트의 상면과 접촉하는 접촉부재를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 판넬과 상기 샤프트는 일체로 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 회동부재는 상기 샤프트 상에서 섭동할 수 있도록 조립되는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 중공의 실린더의 상부 내주면을 따라 제2홈이 형성되며, 상기 제2홈에 끼워져 상기 커버의 상면을 지지하는 지지부재를 더 포함할 수 있다.

상기 베이스부재는 상기 샤프트가 소정 범위에서 회동할 수 있는 크기의 중공이 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 실린더와 상기 베이스부재는 일체로 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 수용부의 내주면은 소정의 곡률반경을 가지도록 형성되며, 상기 회동부재는 원기둥형으로 형성되되 외측면의 곡률반경이 상기 수용부 내주면의 곡률반경과 동일하게 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 수용부의 내주면은 구면으로 형성되며, 상기 회동부재는 상기 구면에 밀착되도록 외주면이 구형으로 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 제1플레이트의 외주면에는 마찰링이 장착되어 있는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 제2플레이트의 외주면에는 마찰링이 장착되어 있는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에서는 댐퍼를 제공한다. 몇몇 실시예에서, 댐퍼는, 중공의 실린더; 상기 실린더 하부에 배치되는 베이스부재; 상기 실린더에 내장되고 상기 베이스부재 상에서 설치되는 하부지지대; 상기 하부지지대의 상면에 배치되는 탄성부재; 상기 탄성부재의 상부에 배치되는 판넬; 상기 판넬의 중심부를 수직으로 관통하여 상기 판넬과 결합되는 샤프트; 및 상기 판넬의 이탈을 방지하기 위해 상기 판넬 상부의 실린더 내주면에 설치되는 커버;를 포함하고, 상기 하부지지대의 내부에는 중공의 수용부가 형성되며, 상기 샤프트의 외주면에는 상기 수용부의 내주면에 밀착되어 회동하는 회동부재가 결합할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 댐퍼에 의하면 종방향 하중과 횡방향 하중 및 롤 모멘트(Roll Moment)가 각각 작용하거나 복합적으로 작용하는 경우에 이로 인한 충격 및 진동에 대응하여 에너지를 흡수하고 완화시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 댐퍼의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 댐퍼의 분해 사시도이다.
도 3은 종하중에 대한 본 발명의 실시예에 따른 댐퍼의 작동특성을 설명하기 위한 단면도이다.
도 4는 횡하중에 대한 본 발명의 실시예에 따른 댐퍼의 작동특성을 설명하기 위한 단면도이다.
도 5는 롤 모멘트(Roll Moment)에 대한 본 발명의 실시예에 따른 댐퍼의 작동특성을 설명하기 위한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 댐퍼의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 댐퍼의 단면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 댐퍼(10)의 단면도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 댐퍼(10)의 분해 사시도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 댐퍼(10)는 중공의 실린더(20)와, 상기 실린더(20) 하부에 배치되는 베이스부재(30)와, 상기 실린더(20)에 내장되고 상단에 제1경사부(41)가 형성되며 상기 베이스부재 상에서 이동 가능하도록 형성되는 하부지지대(40)와, 상기 제1경사부(41)에 대응되는 제2경사부(51)가 하단에 형성되며 상기 실린더(20) 내주면에 밀착되는 중공의 제1플레이트(50)와, 상기 제1플레이트(50) 상면에 배치되는 탄성부재(60)와, 상기 탄성부재(60)의 상부에 배치되는 판넬(70)과, 상기 판넬(70)의 중심부를 수직으로 관통하여 상기 판넬(70)과 결합되는 샤프트(80)와, 상기 판넬(70)의 이탈을 방지하기 위해 상기 판넬(70) 상부의 실린더(20) 내주면에 설치되는 커버(100)를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 댐퍼(10)는 하부의 베이스부재(30) 위에 중공의 실린더(20)가 배치되도록 형성된다.

상기 베이스부재(30)는 댐퍼(10) 최하부에 위치하여 실린더(20)를 포함한 다른 부재를 지지하는 역할을 하는 것으로서, 지면 등에 볼트 체결 등으로 결합할 수 있다.

도 1 및 도 2에서 상기 실린더(20)는 상기 베이스부재(30)와 일체형으로 도시되어 있지만 이는 바람직한 실시예를 도시한 것으로서 반드시 일체형으로 구비될 필요는 없으며 용접 등에 의하여 상기 실린더(20)와 상기 베이스부재(30)를 결합할 수도 있고, 볼트 등 체결수단을 이용하여 상기 실린더(20)를 상기 베이스부재(30)에서 착탈 가능하게 결합할 수도 있다. 이러한 결합 방법에 대하여는 당업자에게 자명하므로 여기서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.

상기 실린더(20) 내부에서 상기 베이스부재(30)의 상면에는 상단에 제1경사부(41)가 형성된 하부지지대(40)가 구비된다. 즉, 하부지지대(40)는 도 2에 도시된 바와 같이 전체적으로는 원기둥형으로 형성되되 그 상면이 소정 기울기로 기울어져 제1경사부(41)를 형성하도록 상부로 돌출된 쐐기형의 외형을 가지도록 형성된다.

또한, 상기 하부지지대(40)는 원기둥형의 외주면이 실린더(20)의 내주면 보다 작은 반경으로 형성됨으로써 상기 실린더(20)의 내주면의 소정 범위에서 유동 가능하게 배치된다. 상기 하부지지대(40)가 횡하중을 받는 경우 상기 실린더(20) 내부에서 소정 범위에서 이동함으로써 횡하중을 종하중으로 전환하기 위함이다.

그리고 상기 하부지지대(40)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 그 상면과 하면을 관통하는 중공의 수용부(42)가 형성되어 있다. 상기 중공의 수용부(42)에는 상기 회동부재(90)가 수용되어 회동하게 되는데 구체적으로 상기 샤프트(80)에 롤 모멘트(Roll Moment)가 작용하는 경우 샤프트(80)에 결합된 회동부재(90)의 회전을 상기 중공의 수용부(42)에서 가이드하게 된다.

상기 하부지지대(40)의 상부에는 도 2 내지 도 4에 실시예로 도시된 바와 같이 상기 하부지지대(40)의 제1경사부(41)에 대응되는 제2경사부(51)가 형성된 제1플레이트(50)가 배치된다. 이로 인해 상기 하부지지대(40)에 횡하중이 가해지는 경우 상기 하부지지대(40)의 제1경사부(41)와 상기 제1플레이트(50)의 제2경사부(51) 사이에서 발생되는 웨지 효과(wedge effect)에 의하여 상기 횡하중은 종방향 하중으로 바뀌어 상기 제1플레이트(50)에 전달되게 된다.

상기 제1플레이트(50)의 외주면은 상기 실린더(20)의 내주면에 밀착되도록 설치되어 상기 제1플레이트(50)가 실린더(20) 내부에서 상하로 왕복 운동하게 되는 경우 상기 실린더(20)의 내주면과 마찰하여 에너지를 흡수/완화한다.

도 6에 도시된 바와 같이 상기 제1플레이트(50)의 외주면에는 적어도 하나 이상의 마찰링(52)이 장착될 수 있으며, 마찰링(52)은, 상기 제1플레이트(50)가 상기 실린더(20) 내주면과 밀착되어 왕복 운동을 하는 경우, 상기 실린더(20)의 내주면과 마찰하며 하중에 의하여 전달되는 에너지를 흡수/완화한다.

상기 제1플레이트(50)의 상면은 수평면으로 형성될 수 있으며 여기에는 탄성부재(60)가 배치된다. 탄성부재(60)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 중공이 형성된 다수의 탄성판을 지그재그로 배치하여 탄성력을 가지도록 형성할 수도 있고, 이 외에 종류의 스프링 등을 사용할 수도 있다.

또한, 상기 탄성부재(60)의 상부에는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 중공의 제2플레이트(110)를 더 포함할 수 있다.

상기 제2플레이트(110)는 상기 실린더(20)의 내주면에 밀착되도록 설치되어 상기 제2플레이트(110)가 실린더(20) 내부에서 왕복운동하게 되는 경우 상기 실린더(20)의 내주면과 마찰하여 에너지를 흡수/완화한다.

도 6에 도시된 바와 같이 상기 제2플레이트(110)의 외주면에는 적어도 하나 이상의 마찰링(111)이 장착될 수 있으며, 마찰링(111)은, 상기 제2플레이트(110)가 상기 실린더(20) 내주면과 밀착되어 왕복 운동을 하는 경우, 상기 실린더(20)의 내주면과 마찰하며 하중에 의하여 전달되는 에너지를 흡수/완화한다.

상기 제2플레이트(110) 상부에는 판넬(70)이 배치되며 상기 판넬(70)의 중심부를 수직으로 관통하여 상기 판넬(70)과 결합되는 샤프트(80)가 구비된다. 상기 판넬(70)과 상기 샤프트(80)는 용접 등에 의해 결합될 수도 있고, 볼트 체결 등으로 결합될 수도 있다.

또한, 바람직한 실시예로서 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 상기 판넬(70)과 상기 샤프트(80)를 일체형으로 형성할 수도 있다. 일체형으로 형성하면 상기 샤프트(80)에 종하중이나 횡하중 또는 롤 모멘트(Roll Moment)가 작용할 경우에 상기 판넬(70)을 통해 신뢰성 있게 하중이나 모멘트를 탄성부재(60)로 전달할 수 있게 된다.

상기 판넬(70)은 그 하면의 원주를 따라 돌출 형성된 돌기부(71)를 포함할 수 있다.

또한, 상기 돌기부(71) 하면에는 제1홈(72)을 형성하고, 상기 제1홈(72)에는 접촉부재(73)를 설치하여 상기 제2플레이트(110)의 상면과 접촉하도록 할 수 있다. 이를 위해서 상기 접촉부재(73)는 상기 제1홈(72)의 내주면에 대응되는 형상으로 형성된다.

도 1 및 도 2에 실시예로 도시된 바와 같이 상기 접촉부재(73)의 단면은 원형으로 형성하고 제1홈(72)도 원형의 내주면을 가지도록 형성하는 것이 바람직하다. 그 이유는 도 5에 도시된 바와 같이 상기 샤프트(80)에 롤 모멘트(Roll Moment)가 작용하는 경우 상기 판넬(70)이 상기 제2플레이트(110) 상에서 기울어지게 되는데 이때 상기 접촉부재(73)가 원형의 단면을 가지고 있으면 제2플레이트(110) 상에서 원형의 접촉부재(73)에 의해 원만하게 회전하여 기울어질 수 있지만 접촉부재(73)가 원형의 단면을 가지지 않거나 접촉부재(73)가 없는 경우에는 판넬(70) 끝단의 모서리 부분이 제2플레이트(110)에 손상을 가할 수 있기 때문이다.

상기 접촉부재(73)으로는 원형단면의 링이나 다수개의 강구(steel ball), 또는 다수개의 원형 링 조각 등이 사용될 수 있다.

한편, 도 1 및 도 5에 도시된 바와 같이 상기 샤프트(80)의 하부 외주면에는 회동부재(90)가 조립되어 상기 하부지지대(40)의 내주면에 형성된 중공의 수용부(42)의 내주면에 밀착 회동하게 된다. 상기 회동부재(90)는 상기 샤프트(80)의 축선상으로 섭동 가능하도록 조립된다.

이때 상기 하부지지대(40)의 수용부(42)의 내주면은 소정의 곡률반경을 가지도록 형성할 수 있으며, 상기 회동부재(90)는 도 1 및 도 2에 실시예로 도시된 바와 같이 소정의 두께를 가진 중공의 원기둥형으로 형성하되 외측면의 곡률반경을 상기 수용부(42) 내주면의 곡률반경과 동일하게 형성한다.

또한, 바람직하게는 상기 수용부(42)의 내주면을 구면으로 형성하고, 상기 회동부재(90)의 외주면도 상기 구면에 밀착되어 수용되도록 구형으로 형성할 수 있다.

상기 샤프트(80)는 상기 하부지지대(40)의 중공의 내주면과 이에 밀착되어 회동하는 회동부재(90)에 의해 소정 범위에서 롤축(Roll Axis)을 따라 회전하거나 기울어 질 수 있게 된다.

도 1에 실시예로 도시된 바와 같이 상기 샤프트(80)의 길이는 상기 실린더(20)의 상부와 하부로 돌출되도록 형성될 수 있기 때문에 상기 베이스부재(30)에도 중공이 형성될 수 있다. 이때 중공의 크기는 상술한 바와 같이 상기 샤프트(80)가 소정 범위에서 롤축(Roll Axis)을 따라 회전하거나 기울어지는데 방해가 되지 않도록 충분하게 큰 지름으로 형성하는 것이 바람직하다.

상기 제1플레이트(50)와 상기 제2플레이트(110) 및 상기 탄성부재(60)에도 중공이 형성되며 이러한 중공 경우에도 마찬가지로 상기 샤프트(80)가 소정 범위에서 롤축(Roll Axis)을 따라 회전하거나 기울어지는데 방해가 되지 않도록 충분하게 큰 지름으로 형성하는 것이 바람직하다.

상기 판넬(70)의 상부에는 커버(100)가 결합되어 상기 판넬(70)이 상기 실린더(20) 내부에서 이탈되지 않도록 한다. 상기 판넬(70)은 상기 샤프트(80)와 결합되어 있어 상기 샤프트(80)에 전달되는 종방향 하중이나 횡방향 하중 또는 롤 모멘트가 작용하므로 상부에서 커버(100)가 이를 지지하지 않는다면 판넬(70)이 상기 실린더(20) 외부로 이탈될 수 있기 때문이다.

상기 커버(100)의 경우에도 상기 샤프트(80)가 소정 범위에서 롤축(Roll Axis)을 따라 회전하거나 기울어지는데 방해가 되지 않도록 충분하게 큰 지름으로 중공을 형성하는 것이 바람직하다.

상기 커버(100)의 상부에는 지지부재(22)가 더 포함될 수 있고, 상기 지지부재(22)는 상기 실린더(20)의 상부 내주면에 형성된 제2홈(21)에 끼워질 수 있다.

상술한 바와 같이 상기 커버(100)의 경우 상기 판넬(70) 및 이에 결합된 샤프트(80)가 실린더(20) 내부에서 이탈되지 않도록 지지하는 역할을 한다. 그런데, 경우에 따라서는 도 5에 도시된 바와 같이 롤 모멘트가 크게 작용하는 경우에는 상기 판넬(70)의 상부 모서리가 커버(100)에 기울어진 상태로 닿을 수 있고, 이때 커버(100)의 특정 부위에 큰 힘이 가해지게 되어 커버(100)가 손상되거나 휘어져 원하는 지지력을 발휘할 수 없게 되는 경우가 생길 수 있다. 상기 지지부재(22)는 이러한 문제를 방지하기 위하여 설치되는 것으로서, 도 1에 도시된 바와 같이 커버(100) 상면에 밀착하도록 설치되어 커버(100)를 이중으로 지지하게 된다.

또한 경우에 따라서는 상기 접촉부재(73)를 상기 판넬(70)과 상기 커버(100) 사이에도 추가로 구비하여 상기 판넬(70)과 커버(100) 사이의 접촉을 원할하게 할 수 있다.

상기 지지부재(22)의 형상은 다양하게 형성할 수 있으며 도 2에 도시된 바와 같이 상기 제2홈(21)을 따라서 끼워지도록 스냅링 형상으로 제작될 수 있다.

또한 상기 커버(100)와 상기 지지부재(22)가 확실하게 밀착되도록 하기 위해서 상기 커버(100)와 상기 지지부재(22)를 용접하거나 볼트 체결 등으로 결합할 수도 있다.

도 3은 종하중에 대한 본 발명의 실시예에 따른 댐퍼(10)의 작동특성을 설명하기 위한 단면도이다.

상기와 같은 구성으로 인해, 도 3에 도시된 바와 같이 화살표 방향으로 상기 샤프트(80)에 종하중(Fv)이 가해지면 상기 종하중(Fv)은 판넬(70)을 통하여 상기 탄성부재(60)에 전달된다. 이때 판넬(70)의 돌기부(71)와 그 제1홈(72)에 설치된 접촉부재(73) 및 제1플레이트(50)에 의해 종하중이 탄성부재(60)에 신뢰성 있게 골고루 전달된다.

종하중(Fv)에 의해 상기 제2플레이트(110)는 하방향(A)으로 내려가고 이후 탄성부재(60)의 복원력에 의해 실린더(20) 내에서 왕복운동을 할 수 있으며 상기 제2플레이트(110)의 외주면과 상기 실린더(20) 내주면 사이의 마찰에 의해 종하중에 의하여 전달되는 에너지를 흡수/완화하게 된다. 이때 상기 제2플레이트(110) 외측면에 도 6에 도시된 마찰링(111)을 구비하면 더욱 많은 에너지를 흡수/완화할 수 있다.

도 4는 횡하중에 대한 본 발명의 실시예에 따른 댐퍼(10)의 작동특성을 설명하기 위한 단면도이다.

도 4에 도시된 바와 같이 화살표 방향으로 상기 샤프트(80)에 횡하중(Fh)이 가해지면 샤프트(80)에 결합된 회동부재(90)가 샤프트(80)와 함께 횡방향으로 이동한다. 그리고 상기 회동부재(90)는 상기 하부지지대(40)의 수용부(42)와 밀착되어 있으므로 상기 하부지지대(40)의 수용부(42)까지 함께 횡방향으로 이동하게 된다.

이때 상기 판넬(70) 하부에는 돌기부(71)와 돌기부(71)의 제1홈(72)에 결합된 접촉부재(73)가 구비되어 있어 이를 통해 상기 제2플레이트(110) 상면과 접촉하여 이동하게 되므로 상기 판넬(70)의 횡방향 수평 이동성이 향상된다.

상기 하부지지대(40)의 상단에는 제1경사부(41)가 형성되어 있으며 이에 대응하여 상기 제1플레이트(50) 하단에 제2경사부(51)가 형성되어 있다. 상기 하부지지대(40)가 횡방향으로 이동하면 상기 제1경사부(41)에 밀려서 상기 제2경사부(51)를 포함한 제1플레이트(50)가 상방향(B)으로 올라가게 된다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 댐퍼(10)의 구조로 인해 횡하중(Fh)이 종방향의 하중으로 전환되는 것이다.

횡하중(Fh)에서 전환된 종방향의 하중은 상기 제1플레이트(50)를 통해 상기 탄성부재(60)에 전달되어 탄성부재(60)를 상방향(B)으로 압축시키고 탄성부재(60)의 복원력에 의해 다시 제1플레이트(50)에 하방향의 힘을 가하게 된다. 하방향의 복원력에 의해 제2경사부(51)가 내려가면 제1경사부(41)가 이에 대응하여 횡하중과 반대 방향으로 이동하게 된다. 이러한 왕복과정이 반복되는 과정에서 상기 하부지지대(40) 하면과 상기 베이스부재(30) 상면의 마찰과 상기 제1경사부(41)와 상기 제2경사부(52) 사이의 마찰에 의해 에너지가 흡수/완화되며 상기 샤프트(80)는 상기 실린더(20) 중앙의 원위치로 복귀하게 된다.

또한, 이러한 과정에서 상기 제1플레이트(50)는 실린더(20) 내에서 왕복운동을 할 수 있으며 상기 제1플레이트(50)의 외주면과 상기 실린더(20) 내주면의 마찰에 의해 횡하중에 의하여 전달되는 에너지를 흡수/완화하게 된다. 이때 상기 제1플레이트(50) 외측면에 도 6에 도시된 마찰링(52)을 구비하면 더욱 많은 에너지를 흡수/완화할 수 있다.

도 5는 롤 모멘트(Roll Moment)에 대한 본 발명의 실시예에 따른 댐퍼(10)의 작동특성을 도시한 단면도이다.

도 5에 도시된 바와 같이 화살표 방향으로 상기 샤프트(80)에 롤 모멘트(Roll Moment)(M)가 가해지면 샤프트(80)가 기울어지게 되고 샤프트(80)와 결합된 판넬(70)도 같은 방향으로 기울어지게 된다. 판넬(70)의 하부에는 돌기부(71)와 접촉부재(73)가 구비되어 있고 상기 롤 모멘트(Roll Moment)(M)에 의해 판넬(70)이 기울어짐에 따라 접촉부재(73)의 일측(도 5에서 좌측)이 제2플레이트(110)를 가압하게 된다. 제2플레이트(110)의 가압에 의해 상기 탄성부재(60)가 하방향(C)으로 압축되고 그 힘은 제1플레이트(50)에 전달된다. 즉, 롤 모멘트(Roll Moment)(M)가 종방향의 힘으로 전환되는 것이다.

롤 모멘트(Roll Moment)(M)가 상당히 큰 경우 상기 탄성부재(60)의 복원력 등에 의해 상기 제2플레이트(110)는 상기 실린더(20) 내에서 왕복운동을 할 수 있으며 상기 제2플레이트(110)의 외주면과 상기 실린더(20) 내주면의 마찰에 의해 종하중에 의하여 전달되는 에너지를 흡수/완화하게 된다. 이때 상기 제2플레이트(110) 외측면에 도 6에 도시된 마찰링(111)을 구비하면 더욱 많은 에너지를 흡수/완화할 수 있다.

상기와 같이 롤 모멘트(Roll Moment)(M)에 의해 제2플레이트(110)가 왕복하게 되면 상기 샤프트(80) 역시 좌우로 왕복하여 기울어지게 된다. 이때 하부에 결합된 회동부재(90)가 상기 하부지지대(40)의 수용부(42) 내면과 소정 각도 범위에서 회전하면서 마찰하게 되어 에너지를 흡수/완화한다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 댐퍼에 의하면 종방향 하중과 횡방향 하중 및 롤 모멘트(Roll Moment)가 각각 작용하거나 어느 하나 이상의 힘이 복합적으로 작용하는 경우에도 이로 인한 충격 및 진동에 대응하여 에너지를 흡수하고 완화시킬 수 있는 효과가 있다.

한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 댐퍼(10')는, 도 7에 도시된 바와 같이 중공의 실린더(20')와, 상기 실린더(20') 하부에 배치되는 베이스부재(30')와, 상기 실린더(20')에 내장되고 상기 베이스부재(30') 상에서 설치되는 하부지지대(40')와, 상기 하부지지대(40')의 상면에 배치되는 탄성부재(60')와, 상기 탄성부재(60')의 상부에 배치되는 판넬(70')과, 상기 판넬(70')의 중심부를 수직으로 관통하여 상기 판넬(70')과 결합되는 샤프트(80')와, 및 상기 판넬(70')의 이탈을 방지하기 위해 상기 판넬(70') 상부의 실린더(20') 내주면에 설치되는 커버(100')를 포함하고, 상기 하부지지대(40')의 내부에는 중공의 수용부(42')가 형성되며, 상기 샤프트(80')의 외주면에는 상기 수용부(42')의 내주면에 밀착되어 회동하는 회동부재(90')가 결합하도록 구성할 수 있다.

이는 횡하중의 지지가 필요하지 않은 경우, 종하중과 롤 모멘트만 지지하기 위한 댐퍼(10')로서 도 5에 실시예로 도시된 댐퍼(10)의 구성과 유사하나 여기에서 제1플레이트(50)가 생략되고, 이에 따라 하부지지대(40)의 제1경사부(41)도 생략된 것을 기본적인 구성으로 한다.

또한, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 탄성부재(60')와 상기 판넬(70') 사이에 배치되며 상기 실린더(20')의 내주면에 밀착되는 중공의 제2플레이트(110')를 더 포함할 수 있다.

그리고, 상기 판넬(70')은 그 하면의 원주를 따라 돌기부(71')가 돌출 형성될 수 있고, 상기 돌기부(71') 하면에는 제1홈(72')이 형성되며,상기 제1홈(72')에 대응되는 형상으로 배치되어 상기 제2플레이트(110')의 상면과 접촉하는 접촉부재(73')를 더 포함할 수 있다.

하나 또는 다수의 실시예에서 상기 댐퍼(10')는 상기 중공의 실린더(20')의 상부 내주면을 따라 제2홈(21')을 형성하고, 상기 제2홈(21')에 끼워져 상기 커버(100')의 상면을 지지하는 지지부재(22')를 더 포함할 수 있다.

상기 댐퍼(10')의 각 구성에 대한 내용은 기본적으로 도 1 내지 도 5의 상기 댐퍼(10)에서 설명한 바와 같고, 이로 인해 상기 댐퍼(10')는 종하중과 롤 모멘트를 지지할 수 있는 효과가 있다. 다만, 본 실시예의 댐퍼(10')는 도 1 내지 도 5의 댐퍼(10)에서 제1플레이트(50)과 제2경사부(51) 및 하부지지대(40)의 제1경사부(41)가 생략된 구성을 취하므로 횡하중을 지지할 수 없는 점에서 차이가 있다.

이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.

10, 10': 댐퍼 20, 20': 실린더
21, 21': 제2홈 22, 22': 지지부재
30, 30': 베이스부재 40, 40': 하부지지대
41: 제1경사부 42, 42': 수용부
50: 제1플레이트 51: 제2경사부
52: 마찰링 60, 60': 탄성부재
70, 70': 판넬 80, 80': 샤프트
90, 90': 회동부재 100, 100': 커버
110, 110': 제2플레이트 111: 마찰링

Claims

중공의 실린더;
상기 실린더 하부에 배치되는 베이스부재;
상기 실린더에 내장되고 상단에 제1경사부가 형성되며 상기 베이스부재 상에서 이동 가능하도록 형성되는 하부지지대;
상기 제1경사부에 대응되는 제2경사부가 하단에 형성되며 상기 실린더의 내주면에 밀착되어 상기 하부 지지대의 이동에 따라 실린더 내에서 상하로 이동 가능한 중공의 제1플레이트;
상기 제1플레이트 상면에 배치되는 탄성부재;
상기 탄성부재의 상부에 배치되어 있으며, 상기 제1플레이트와 함께 상기 탄성부재를 선택적으로 압축시킬 수 있도록 된 판넬;
상기 판넬의 중심부를 수직으로 관통하여 상기 판넬과 결합되는 샤프트; 및
상기 판넬의 이탈을 방지하기 위해 상기 판넬 상부의 실린더 내주면에 설치되는 커버;를 포함하고, 상기 하부지지대의 내부에는 중공의 수용부가 형성되며, 상기 샤프트의 외주면에는 상기 수용부의 내주면에 밀착되어 회동하는 회동부재가 결합하는 것을 특징으로 하는 댐퍼.
제1항에 있어서,
상기 판넬은 상기 실린더의 내주면 보다 작은 반지름을 가진 원형의 판넬인 것을 특징으로 하는 댐퍼.
제2항에 있어서,
상기 탄성부재와 상기 판넬 사이에 배치되며 상기 실린더의 내주면에 밀착되는 중공의 제2플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 댐퍼.
제3항에 있어서,
상기 판넬은 그 하면의 원주를 따라 돌출 형성된 돌기부를 포함하는 것을 특징으로 하는 댐퍼.
제4항에 있어서,
상기 돌기부 하면에는 제1홈이 형성되며,
상기 제1홈에 대응되는 형상으로 배치되어 상기 제2플레이트의 상면과 접촉하는 접촉부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 댐퍼.
제1항에 있어서,
상기 판넬과 상기 샤프트는 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 댐퍼.
제1항에 있어서,
상기 회동부재는 상기 샤프트 상에서 상호 섭동 가능하도록 조립되는 것을 특징으로 하는 댐퍼.
제1항에 있어서,
상기 중공의 실린더의 상부 내주면을 따라 제2홈이 형성되며,
상기 제2홈에 끼워져 상기 커버의 상면을 지지하는 지지부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 댐퍼.
제1항에 있어서,
상기 베이스부재는 상기 샤프트가 소정 범위에서 회동할 수 있는 크기의 중공이 형성된 것을 특징으로 하는 댐퍼.
제1항에 있어서,
상기 실린더와 상기 베이스부재는 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 댐퍼.
제1항에 있어서,
상기 수용부의 내주면은 소정의 곡률반경을 가지도록 형성되며,
상기 회동부재는 원기둥형으로 형성되되 외측면의 곡률반경이 상기 수용부 내주면의 곡률반경과 동일하게 형성되는 것을 특징으로 하는 댐퍼.
제1항에 있어서,
상기 수용부의 내주면은 구면으로 형성되며,
상기 회동부재는 상기 구면에 밀착되도록 외주면이 구형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 댐퍼.
제1항에 있어서,
상기 제1플레이트의 외주면에는 마찰링이 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 댐퍼.
제3항에 있어서,
상기 제2플레이트의 외주면에는 마찰링이 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 댐퍼.
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