KR102262283B1 - 마찰 댐핑장치 - Google Patents

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Abstract

로드부의 신장시 저항마찰댐핑부가 피스톤을 공기의 흐름에 대한 저항성과 하우징에 대한 마찰력으로 댐핑시키는 마찰 댐핑장치에 대한 발명이 개시된다.
개시된 마찰 댐핑장치는 일측이 개방된 형성되는 하우징과, 상기 하우징에 수용되어 상기 하우징의 내측면에 밀착되는 피스톤을 구비하는 로드부와, 상기 로드부가 축 방향으로 슬라이드 이동 가능하도록 상기 하우징의 개방 부위에 설치되어 상기 하우징을 밀폐시키는 실링부 및 상기 로드부가 신장되도록 슬라이드 이동시 공기의 흐름에 대한 저항성과 상기 하우징에 대한 마찰력으로 상기 피스톤을 댐핑시키는 저항마찰댐핑부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

마찰 댐핑장치{FRICTION DAMPING DEVICE}
본 발명은 마찰 댐핑장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 로드부의 신장시 저항마찰댐핑부가 피스톤을 공기의 흐름에 대한 저항성과 하우징에 대한 마찰력으로 댐핑시키는 마찰 댐핑장치에 관한 것이다.
일반적으로 해치백, 왜건, RV 차량 등은 트렁크가 위쪽으로 열리는 구조를 가지며, 트렁크와 차체 사이에는 트렁크를 열거나 닫을 때 댐핑 작용을 하는 댐핑장치가 설치된다.
이러한 댐핑장치는 내부에 가스가 충진되어 오리피스를 통과하는 유동저항에 의해 댐핑작용을 하는 것으로서, 트렁크의 일측에 힌지 연결되고 내부에 가스가 충진된 실린더와, 실린더의 내주면에 슬라이딩 가능하도록 배치되고, 실린더에 충진된 가스가 통과하는 오리피스가 형성된 피스톤과, 피스톤과 연결되고 차체 측에 힌지 연결되는 연결로드로 구성된다.
이와 같은 종래기술에 따른 댐핑장치는 사용자가 트렁크를 위로 들어올리면, 실린더에서 연결로드가 빠지면서 길어질 경우, 피스톤이 실린더의 내부에서 슬라이딩 이동된다. 그러면, 피스톤에 형성된 오리피스를 가스가 통과하면서 유동 저항을 발생시키고 유동 저항에 의해 댐핑력이 발생된다. 반대로, 사용자가 트렁크를 닫으면, 피스톤이 복원 가능하게 이동되고 실린더에 충진된 가스가 피스톤에 형성된 오리피스를 통과하면서 유동 저항을 발생시켜 댐핑작용을 한다.
그러나, 상기한 바와 같이 구성된 종래기술에 따른 댐핑장치는 실린더 내부에 충진되어 있는 가스를 장기간 사용함에 따라 압력이 저하되는 문제점이 있으며, 압력 저하를 방지하기 위해 압력을 조절하는 압력조절수단이 별도로 구비되어 있으나 압력 저하의 근본적으로 원인을 해결하지는 못하고 있는 실정이다.
따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.
관련 배경기술로는 대한민국 등록특허공보 제10-1438333호(2014.08.29. 등록, 명칭: 스프링 실린더)가 있다.
본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 창출된 것으로서, 로드부의 신장시 저항마찰댐핑부가 피스톤을 공기의 흐름에 대한 저항성과 하우징에 대한 마찰력으로 댐핑시키는 마찰 댐핑장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 마찰 댐핑장치는 일측이 개방된 형성되는 하우징과, 상기 하우징에 수용되어 상기 하우징의 내측면에 밀착되는 피스톤을 구비하는 로드부와, 상기 로드부가 축 방향으로 슬라이드 이동 가능하도록 상기 하우징의 개방 부위에 설치되어 상기 하우징을 밀폐시키는 실링부 및 상기 로드부가 신장되도록 슬라이드 이동시 공기의 흐름에 대한 저항성과 상기 하우징에 대한 마찰력으로 상기 피스톤을 댐핑시키는 저항마찰댐핑부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 저항마찰댐핑부는 상기 하우징의 내측면에 함몰 형성되어 상기 피스톤이 공기의 흐름에 저항 가능하게 이동되도록 안내하는 저항이동안내부 및 상기 피스톤과 이웃하도록 상기 로드부에 구비되어 상기 하우징에 대해 마찰력을 형성하는 마찰형성부를 포함한다.
상기 마찰형성부는 상기 로드부에 고정 가능하게 끼워지는 끼움부재 및 상기 끼움부재의 둘레면에 구비되고, 펠트 재질로 이루어져 상기 하우징의 내측면을 접촉 가압하는 마찰부재를 포함한다.
상기 마찰형성부는 상기 로드부에 고정 가능하게 끼워지고, 직경이 상기 피스톤 측으로 갈수록 줄어들어 둘레면에 경사면을 형성하는 끼움부재 및 상기 끼움부재의 둘레면에 이동 가능하게 구비되고, 상기 하우징의 내측면에 탄성적으로 접촉되는 패킹부재를 포함하고, 상기 끼움부재에는 상기 로드부가 신장되도록 슬라이드 이동시 상기 패킹부재의 이탈을 방지하도록 이탈방지턱이 형성될 수 있다.
상기 마찰형성부는 상기 로드부에 고정 가능하게 끼워지는 끼움부재와, 상기 끼움부재에 끼움 결합되어 상기 하우징의 내측면에 접촉되는 접촉부재 및 상기 접촉부재가 상기 하우징의 내측면을 탄성적으로 가압하도록 상기 접촉부재에 탄성력을 제공하는 탄성제공부를 포함하고, 상기 끼움부재에는 상기 로드부가 신장되도록 슬라이드 이동시 상기 접촉부재의 이탈을 방지하도록 이탈방지턱이 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 마찰 댐핑장치는 로드부의 신장시 저항마찰댐핑부가 피스톤을 공기의 흐름에 대한 저항성과 하우징에 대한 마찰력으로 댐핑시키는 구조를 가짐에 따라, 하우징 내부에 별도의 가스를 충진시킬 필요가 없어 제작이 용이할 뿐만 아니라, 내구성을 향상시키는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마찰 댐핑장치를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 마찰 댐핑장치를 분해 도시한 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 마찰 댐핑장치의 작동 상태를 작동 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 마찰 댐핑장치에서 변형예를 보인 요부 단면 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 마찰 댐핑장치에서 다른 변형 예를 보인 요부 단면 사시도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 마찰 댐핑장치의 일 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마찰 댐핑장치를 도시한 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 마찰 댐핑장치를 분해 도시한 분해 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 마찰 댐핑장치의 작동 상태를 작동 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 마찰 댐핑장치에서 변형예를 보인 요부 단면 사시도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 마찰 댐핑장치에서 다른 변형 예를 보인 요부 단면 사시도이다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 마찰 댐퍼장치는 하우징(10), 로드부(20), 실링부(30) 및 저항마찰댐핑부(40)를 포함한다.
하우징(10)은 일측이 개방된 관체 형상으로 형성되어 로드부(20), 실링부(30) 및 저항마찰댐핑부(40)가 설치 가능한 공간을 제공한다. 이때, 하우징(10)의 폐쇄된 단부에는 별도의 너트의 체결을 통해 제1설치대상물에 고정되는 제1볼트부재(11)가 축 방향으로 돌출 형성된다.
로드부(20)는 하우징(10)에 수용되고, 하우징(10)의 내측면에 밀착되는 피스톤(21)을 구비한다. 이러한 로드부(20)는 하우징(10)에 축 방향으로 슬라이드 이동 가능하게 구비되는 슬라이드로드부(20a)와, 슬라이드로드부(20a)의 직경보다 작은 직경으로 슬라이드로드부(20a)에 연장 형성되어 피스톤(21)을 지지하는 지지로드부(20b)를 포함한다. 이때, 슬라이드로드부(20a)의 단부에는 제2설치대상물에 고정되는 제2볼트부재(22)가 축 방향으로 돌출 형성된다.
아울러, 피스톤(21)은 지지로드부(20b)에 끼움 결합되고, 외주연이 하우징(10)의 내측면에 이격 배치되는 고정부재(21a)와, 고정부재(21a)에 이웃하게 배치되도록 지지로드부(20b)에 끼움 결합되고, 고정부재(21a)와 하우징(10) 사이에 형성된 이격공간을 통과한 공기가 실링부(30) 측으로 이동 가능하도록 안내하는 가이드부재(21b) 및 가이드부재(21b)에 축 방향으로 이동 가능하게 배치되어 로드부(20)의 이동 방향에 따라 고정부재(21a)와 하우징(10)의 내측면 사이에 형성되는 이격공간을 개폐하는 개폐부재(21c)를 포함한다.
즉, 도 3에서 도시된 바와 같이 로드부(20)가 신장된 상태에서 수축되도록 하우징(10)으로 삽입되면 개폐부재(21c)는 하우징(10)의 내측면에 접촉된 채로 가이드부재(21b)에 밀착 가능하게 이동되어 고정부재(21a)와 하우징(10)의 내측면 사이에 형성된 이격공간으로 공기가 통과 가능하도록 안내한다.
반대로, 도 3에서 도시된 바와 같이 로드부(20)가 수축된 상태에서 신장되도록 하우징(10)에서 돌출되면 개폐부재(21c)는 하우징(10)의 내측면에 접촉된 채로 고정부재(21a)에 밀착 가능하게 이동되어 고정부재(21a)와 하우징(10)의 내측면 사이에 형성된 틈새로 공기가 통과 방지되도록 안내한다.
실링부(30)는 로드부(20)가 축 방향으로 슬라이드 이동 가능하도록 하우징(10)에 수용되어 하우징(10)을 밀폐시킨다. 이를 위해, 실링부(30)는 로드부(20)의 둘레면에 유막을 형성하여 소음 발생이 방지되도록 하우징(10)에 수용되는 오일챔버(31)와, 오일챔버(31)에 이웃하게 배치되도록 하우징(10)에 수용되어 하우징(10)의 내측면과 슬라이드로드부(20a)의 둘레면에 탄성적으로 밀착되는 실링부재(32) 및 실링부재(32)가 하우징(10)에서 이탈 방지되도록 하우징(10)에 걸림 지지되도록 수용되는 이탈방지부재(33)를 포함한다.
한편, 저항마찰댐핑부(40)는 로드부(20)가 하우징(10)에서 신장되도록 슬라이드 이동시 공기의 흐름에 대한 저항성과 하우징(10)에 대한 마찰력으로 피스톤(21)을 댐핑시키는 것으로서, 저항이동안내부(41) 및 마찰형성부(42)를 포함한다.
여기서, 저항마찰댐핑부(40)는 하우징(10)의 내측면에 함몰 형성되어 피스톤(21)이 공기의 흐름으로 저항 가능하게 이동되도록 안내한다.
이러한 저항이동안내부(41)는 하우징(10)의 내측면에 일정 깊이로 함몰 형성되어 피스톤(21)이 공기의 흐름에 대한 저항성이 일정하도록 안내하는 직선홈부(41a) 및 직선홈부(41a)에 경사지게 연장 형성되어 피스톤(21)이 공기의 흐름에 대한 저항성이 강화되도록 안내하는 경사홈부(41b)를 포함한다.
즉, 피스톤(21)은 로드부(20)가 하우징(10)으로부터 돌출되는 과정에서 직선홈부(41a)가 형성된 부위에 배치되면 공기의 흐름에 대한 저항성이 일정하게 유지되다가 경사홈부(41b)가 형성된 부위에 배치되는 순간 공기의 흐름에 대한 저항성이 점차적으로 강화되어 댐핑력을 발휘하게 된다.
그리고, 마찰형성부(42)는 피스톤(21)과 이웃하도록 로드부(20)에 구비되어 하우징(10)에 대해 마찰력을 형성한다. 이러한 마찰형성부(42)는 하우징(10)의 내측면에 접촉된 상태로 이동되어 하우징(10)에 대해 마찰력을 부여하는 역할을 수행한다.
이를 위해, 마찰형성부(42)는 도 1 내지 도 3에서 도시된 바와 같이 로드부(20)의 지지로드부(20b)에 고정 가능하게 끼워지는 끼움부재(42a)와, 끼움부재(42a)의 둘레면에 고정 가능하게 구비되고, 펠트(Felt) 소재로 이루어져 하우징(10)의 내측면에 접촉 가압되는 마찰부재(42b)를 포함한다. 물론, 마찰부재(42b)는 끼움부재(42a)의 둘레면에 다양한 방식으로 고정될 수 있다. 이때, 끼움부재(42a)에는 로드부(20)가 하우징(10)에서 돌출되도록 슬라이드 이동시 마찰부재(42b)를 걸림 지지하도록 이탈방지턱(42c)이 연장 형성될 수 있다.
이로써, 마찰형성부(42)는 로드부(20)가 신장 또는 수축되도록 슬라이드 이동시 마찰부재(42b)의 둘레면이 하우징(10)의 내측면을 항상 접촉 가압한 상태로 이동됨으로써, 피스톤(21)에 대해 일정한 마찰 댐핑력을 제공할 수 있다.
또한, 마찰형성부(42)는 도 4에서 도시된 바와 같이, 로드부(20)의 지지로드부(20b)에 고정 가능하게 끼워지고, 직경이 피스톤(21) 측으로 갈수록 줄어들어 둘레면에 경사면이 형성되는 끼움부재(42a) 및 끼움부재(42a)의 둘레면에 이동 가능하게 지지되고, 하우징(10)의 내측면에 탄성적으로 접촉되는 패킹부재(42d)를 포함하고, 끼움부재(42a)에는 로드부(20)가 하우징(10)에서 돌출되도록 슬라이드 이동시 패킹부재(42d)를 걸림 지지하도록 이탈방지턱(42c)이 연장 형성된다.
즉, 패킹부재(42d)는 로드부(20)가 하우징(10)에서 돌출되도록 슬라이드 이동되면 하우징(10)의 내측면을 탄성적으로 접촉 가압하여 마찰력을 발휘할 수 있게 이탈방지턱(42c)에 걸림 지지되도록 이동되고, 로드부(20)가 하우징(10)에 삽입되도록 슬라이드 이동되면 끼움부재(42a)의 경사면에 의해 마찰력이 상쇄될 수 있게 피스톤(21)에 걸림 지지되도록 이동된다.
아울러, 마찰형성부(42)는 도 5에 도시된 바와 같이, 로드부(20)의 지지로드부(20b)에 고정 가능하게 끼워지는 끼움부재(42a)와, 끼움부재(42a)에 끼움 결합되어 하우징(10)의 내측면에 접촉되는 접촉부재(42e) 및 접촉부재(42e)가 하우징(10)의 내측면을 탄성적으로 가압하도록 접촉부재(42e)에 탄성력을 제공하는 탄성제공부(42f)를 포함하고, 끼움부재(42a)에는 로드부(20)가 하우징(10)에서 돌출되도록 슬라이드 이동시 접촉부재(42e)의 이탈을 방지하도록 이탈방지턱(42c)이 형성된다.
이때, 탄성제공부(42f)는 끼움부재(42a)의 둘레면에 복수개가 함몰 형성되는 함몰홈부(42g) 및 함몰홈부(42g)에 돌출 가능하게 수용되어 접촉부재(42e)를 탄성적으로 지지하는 탄성지지링부재(42h)를 포함한다.
이에 따라, 접촉부재(42e)는 로드부(20)가 슬라이드 이동시 이탈방지턱(42c)과 피스톤(21)에 걸림 지지된 채로 탄성지지링부재(42h)의 탄성력으로 하우징(10)의 내측면을 접촉 가압하기 때문에 피스톤(21)에 대해 일정한 마찰 댐핑력을 계속적으로 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 조립시 하우징(10)으로 진입시키기가 용이하여 조립성을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10: 하우징 11: 제1볼트부재
20: 로드부 21: 피스톤
22: 제2볼트부재 30: 실링부
31: 오일챔버 32: 실링부재
33: 이탈방지부재 40: 저항마찰댐핑부
41: 저항이동안내부 41a: 직선홈부
41b: 경사홈부 42: 마찰형성부
42a: 끼움부재 42b: 마찰부재
42c: 이탈방지턱 42d: 패킹부재
42e: 접촉부재 42f: 탄성제공부
42g: 함몰홈부 42h: 탄성지지링부재

Claims (5)

  1. 일측이 개방된 형성되는 하우징;
    상기 하우징에 수용되어 상기 하우징의 내측면에 밀착되는 피스톤을 구비하는 로드부;
    상기 로드부가 축 방향으로 슬라이드 이동 가능하도록 상기 하우징의 개방 부위에 설치되어 상기 하우징을 밀폐시키는 실링부; 및
    상기 로드부가 신장되도록 슬라이드 이동시 공기의 흐름에 대한 저항성과 상기 하우징에 대한 마찰력으로 상기 피스톤을 댐핑시키는 저항마찰댐핑부를 포함하고,
    상기 저항마찰댐핑부는 상기 하우징의 내측면에 함몰 형성되어 상기 피스톤이 공기의 흐름에 저항 가능하게 이동되도록 안내하는 저항이동안내부 및 상기 피스톤과 이웃하도록 상기 로드부에 구비되어 상기 하우징에 대해 마찰력을 형성하는 마찰형성부를 포함하며,
    상기 마찰형성부는 상기 로드부에 고정 가능하게 끼워지는 끼움부재와, 상기 끼움부재에 끼움 결합되어 상기 하우징의 내측면에 접촉되는 접촉부재 및 상기 접촉부재가 상기 하우징의 내측면을 탄성적으로 가압하도록 상기 접촉부재에 탄성력을 제공하는 탄성제공부를 포함하고,
    상기 끼움부재에는 상기 로드부가 신장되도록 슬라이드 이동시 상기 접촉부재의 이탈을 방지하도록 이탈방지턱이 형성되는 것을 특징으로 하는 마찰 댐핑장치.
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