KR102290869B1 - Drum type mr brake and auto door closer using the same - Google Patents
Drum type mr brake and auto door closer using the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR102290869B1 KR102290869B1 KR1020200026434A KR20200026434A KR102290869B1 KR 102290869 B1 KR102290869 B1 KR 102290869B1 KR 1020200026434 A KR1020200026434 A KR 1020200026434A KR 20200026434 A KR20200026434 A KR 20200026434A KR 102290869 B1 KR102290869 B1 KR 102290869B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- rotating
- electromagnet
- differential pressure
- pressure forming
- fluid
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
- E05F—DEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION; CHECKS FOR WINGS; WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
- E05F3/00—Closers or openers with braking devices, e.g. checks; Construction of pneumatic or liquid braking devices
- E05F3/14—Closers or openers with braking devices, e.g. checks; Construction of pneumatic or liquid braking devices with fluid brakes of the rotary type
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
- E05Y—INDEXING SCHEME RELATING TO HINGES OR OTHER SUSPENSION DEVICES FOR DOORS, WINDOWS OR WINGS AND DEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION, CHECKS FOR WINGS AND WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
- E05Y2201/00—Constructional elements; Accessories therefore
- E05Y2201/20—Brakes; Disengaging means, e.g. clutches; Holders, e.g. locks; Stops; Accessories therefore
- E05Y2201/21—Brakes
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
- E05Y—INDEXING SCHEME RELATING TO HINGES OR OTHER SUSPENSION DEVICES FOR DOORS, WINDOWS OR WINGS AND DEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION, CHECKS FOR WINGS AND WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
- E05Y2201/00—Constructional elements; Accessories therefore
- E05Y2201/20—Brakes; Disengaging means, e.g. clutches; Holders, e.g. locks; Stops; Accessories therefore
- E05Y2201/218—Holders
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
- E05Y—INDEXING SCHEME RELATING TO HINGES OR OTHER SUSPENSION DEVICES FOR DOORS, WINDOWS OR WINGS AND DEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION, CHECKS FOR WINGS AND WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
- E05Y2201/00—Constructional elements; Accessories therefore
- E05Y2201/40—Motors; Magnets; Springs; Weights; Accessories therefore
- E05Y2201/404—Motors; Magnets; Springs; Weights; Accessories therefore characterised by the function
- E05Y2201/408—Motors; Magnets; Springs; Weights; Accessories therefore characterised by the function for braking
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
- E05Y—INDEXING SCHEME RELATING TO HINGES OR OTHER SUSPENSION DEVICES FOR DOORS, WINDOWS OR WINGS AND DEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION, CHECKS FOR WINGS AND WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
- E05Y2201/00—Constructional elements; Accessories therefore
- E05Y2201/40—Motors; Magnets; Springs; Weights; Accessories therefore
- E05Y2201/46—Magnets
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
- E05Y—INDEXING SCHEME RELATING TO HINGES OR OTHER SUSPENSION DEVICES FOR DOORS, WINDOWS OR WINGS AND DEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION, CHECKS FOR WINGS AND WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
- E05Y2900/00—Application of doors, windows, wings or fittings thereof
- E05Y2900/50—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for vehicles
- E05Y2900/53—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for vehicles characterised by the type of wing
- E05Y2900/531—Doors
Abstract
Description
본 발명은 드럼식 MR브레이크 및 이를 이용한 오토 도어클로저에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 회전부재의 회전을 구속하는 제동력을 향상시키기 위한 드럼식 MR브레이크 및 이를 이용한 오토 도어클로저에 관한 것이다.The present invention relates to a drum-type MR brake and an auto door closer using the same, and more particularly, to a drum-type MR brake for improving the braking force that restricts the rotation of a rotating member, and an auto door closer using the same.
일반적으로 자기변성유체(MR fluid, Magneto Rheological fluid)는 실리콘오일에 철입자들이 분포하는 유체를 일컬으며, MR댐퍼나 밸브에 적용되어 감쇠력이나 압력을 제어하거나, MR브레이크나 클러치에 적용되어 상대 움직임 제어를 통해 토크를 전달하는 역할을 수행하는 데 이용되고 있다.In general, MR fluid (Magneto Rheological fluid) refers to a fluid in which iron particles are distributed in silicone oil. It is applied to MR dampers or valves to control damping force or pressure, or applied to MR brakes or clutches for relative movement. It is used to transmit torque through control.
기존의 MR브레이크는 회전운동을 하는 회전부재의 회전을 구속하는 제동력을 안정적으로 구현하기 위해, 대형의 사이즈로 제작 적용되거나 복잡한 구조를 가지나, 보다 다양한 분야에의 적용을 위해 소형화하고자 하는 노력이 이루어지고 있다.Existing MR brakes are manufactured and applied in a large size or have a complex structure in order to stably implement the braking force that restricts the rotation of the rotating member in rotational motion. is losing
한편, 차량의 도어를 개폐함에 있어서 사용자의 편의를 도모하기 위해 도어를 자동으로 개폐하는 오토 도어클로저(auto door closer) 시스템이 적용되고 있다. 오토 도어클로저 시스템에서는 도어를 움직이는 개폐 작동 뿐만 아니라, 안전을 위해 도어의 움직임을 멈추거나 제약하는 홀딩 작동 또한 주요한 요소로 다루어지고 있다.On the other hand, an auto door closer system for automatically opening and closing a door for user convenience in opening and closing a vehicle door is applied. In the auto door closer system, not only the opening/closing operation that moves the door, but also the holding operation that stops or restricts the movement of the door for safety is treated as a major factor.
기존의 오토 도어클로저 시스템에서는 모터의 구동, 정지시키는 것에 의해 도어의 개폐 작동과 홀딩을 수행하고 있다. 즉, 모터의 작동에만 의존하여 도어를 개폐 및 홀딩시키고 있다. 그러나, 모터의 오작동이 발생되는 경우를 배제할 수 없어 이에 대한 대비가 필요한 실정이다. 따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.In the existing auto door closer system, opening and closing operation and holding of the door are performed by driving and stopping the motor. That is, the door is opened/closed and held depending only on the operation of the motor. However, the occurrence of a malfunction of the motor cannot be excluded, so preparation for this cannot be ruled out. Therefore, there is a need to improve it.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2019-0006197호(2019.01.17 공개, 발명의 명칭: 차량 도어 자동 개폐 장치의 제어 방법)에 개시되어 있다.The background technology of the present invention is disclosed in Korean Patent Application Laid-Open No. 2019-0006197 (published on January 17, 2019, title of the invention: a control method of an automatic vehicle door opening and closing device).
본 발명은 보다 소형화된 사이즈로 우수한 제동력을 구현할 수 있고, 오토 도어클로저에 적용 시 도어의 움직임을 보다 안정적으로 홀딩시킬 수 있는 드럼식 MR브레이크 및 이를 이용한 오토 도어클로저를 제공하는데 그 목적이 있다. the present invention An object of the present invention is to provide a drum-type MR brake capable of realizing excellent braking force with a smaller size and more stably holding the door movement when applied to an auto door closer and an auto door closer using the same.
본 발명에 따른 드럼식 MR브레이크는, 회전축과 동축 상에 연결되는 회전체; 상기 회전축의 둘레에 설치되고, 상기 회전체가 수용되는 하우징; 상기 하우징에 설치되고, 상기 회전체와 마주하게 배치되는 고정체; 상기 고정체와 상기 회전체의 사이에 형성되고, 자기변성유체(MR fluid, Magneto Rheological fluid)가 충진되는 유체충진부; 상기 고정체에 설치되고, 상기 회전체, 상기 유체충진부, 상기 고정체를 연속하여 통과하는 자기장을 형성하는 전자석; 및 상기 회전체에서 상기 유체충진부로 돌출되게 형성되고, 회전방향의 상류측과 하류측 간에 압력차를 형성하는 차압형성부;를 포함하고, 상기 회전체는, 상기 전자석의 축방향 일측에 위치되는 제1회전부; 상기 전자석과 동일한 반경방향 연장선상 위치되는 제2회전부; 및 상기 전자석의 축방향 타측에 위치되는 제3회전부;를 포함하고, 상기 차압형성부는, 상기 제1회전부, 상기 제2회전부, 상기 제3회전부 중 적어도 일측에 형성되는 것을 특징으로 한다.The drum-type MR brake according to the present invention includes a rotating body connected on the same axis as a rotating shaft; a housing installed around the rotation shaft and accommodating the rotation body; a fixture installed in the housing and disposed to face the rotating body; a fluid filling part formed between the fixed body and the rotating body and filled with a magneto-rheological fluid (MR fluid, Magneto Rheological fluid); an electromagnet installed on the fixed body and configured to generate a magnetic field continuously passing through the rotating body, the fluid filling part, and the fixed body; and a differential pressure forming part which is formed to protrude from the rotation body to the fluid filling part, and forms a pressure difference between the upstream side and the downstream side in the rotational direction, wherein the rotation body is located on one side in the axial direction of the electromagnet a first rotation unit; a second rotating part positioned on the same radial extension line as the electromagnet; and a third rotating part positioned on the other side of the electromagnet in the axial direction, wherein the differential pressure forming part is formed on at least one side of the first rotating part, the second rotating part, and the third rotating part.
상기 전자석은 상기 고정체와 동일한 내경을 가지고 상기 회전체와 제1너비의 간격을 두고 배치되며, 상기 차압형성부는, 상기 제1회전부, 상기 제2회전부, 상기 제3회전부 상에 상기 제1너비만큼 돌출되게 형성되는 것을 특징으로 한다.The electromagnet has the same inner diameter as the fixed body and is disposed at a distance of a first width from the rotating body, and the differential pressure forming part is on the first rotating part, the second rotating part, and the third rotating part, the first width It is characterized in that it is formed to protrude as much as possible.
상기 회전체와 상기 고정체는 제1너비의 간격을 두고 배치되고, 상기 전자석은 상기 고정체보다 상기 제1너비만큼 작은 내경을 가지며, 상기 차압형성부는, 상기 제1회전부에서 상기 고정체를 향해 돌출되게 형성되는 제1차압형성부; 및 상기 제3회전부에서 상기 고정체를 향해 돌출되게 형성되는 제3차압형성부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The rotating body and the fixed body are disposed with a distance of a first width, the electromagnet has an inner diameter smaller than that of the fixed body by the first width, and the differential pressure forming part is, from the first rotating part toward the fixed body a first differential pressure forming part protrudingly formed; and a third differential pressure forming part formed to protrude from the third rotating part toward the fixed body.
상기 회전체는, 상기 회전체와 연결되는 회전중심부; 및 상기 회전중심부와 연결되고, 부채꼴 형상의 단면 형상을 가지는 회전본체부;를 포함하고, 상기 차압형성부는, 상기 회전본체부의 원주방향 양단부의 사이에 반경방향으로 돌출되게 형성되는 것을 특징으로 한다.The rotating body, the rotating center portion connected to the rotating body; and a rotating body part connected to the rotation center part and having a sector-shaped cross-sectional shape, wherein the differential pressure forming part is formed to protrude in a radial direction between both ends of the rotating body part in a circumferential direction.
상기 제1차압형성부와 상기 제3차압형성부는 상기 고정체를 향해 제2너비만큼 돌출되게 형성되고, 상기 차압형성부는, 상기 제2회전부에서 상기 전자석을 향해 상기 제2너비에서 상기 제1너비를 뺀 제3너비만큼 돌출되게 형성되는 제2차압형성부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The first differential pressure forming part and the third differential pressure forming part are formed to protrude toward the fixed body by a second width, and the differential pressure forming part may include the first width at the second width from the second rotating part toward the electromagnet. It characterized in that it further comprises; a second differential pressure forming portion formed to protrude by the third width minus the.
본 발명에 따른 드럼식 MR브레이크를 이용한 오토 도어클로저는, 도어에 설치되는 액추에이터; 상기 액추에이터에 연동하여 회전되는 회전축; 상기 회전축과 차체를 연결하고, 상기 회전축의 회전에 따라 상기 차체에 대한 도어의 위치를 가변시키는 차체연결부; 상기 회전축과 동축 상에 연결되는 회전체; 상기 회전축의 둘레에 설치되고, 상기 회전체가 수용되는 하우징; 상기 하우징에 설치되고, 상기 회전체와 마주하게 배치되는 고정체; 상기 고정체와 상기 회전체의 사이에 형성되고, 자기변성유체(MR fluid, Magneto Rheological fluid)가 충진되는 유체충진부; 상기 고정체에 설치되고, 상기 회전체, 상기 유체충진부, 상기 고정체를 연속하여 통과하는 자기장을 형성하는 전자석; 및 상기 회전체에서 상기 유체충진부측으로 돌출되게 형성되고, 회전방향의 상류측과 하류측 간에 압력차를 형성하는 차압형성부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.An auto door closer using a drum-type MR brake according to the present invention includes: an actuator installed on a door; a rotating shaft rotated in association with the actuator; a vehicle body connection part connecting the rotation shaft and the vehicle body, and varying a position of the door with respect to the vehicle body according to the rotation of the rotation shaft; a rotating body coaxially connected to the rotating shaft; a housing installed around the rotation shaft and accommodating the rotation body; a fixture installed in the housing and disposed to face the rotating body; a fluid filling part formed between the fixed body and the rotating body and filled with a magneto-rheological fluid (MR fluid, Magneto Rheological fluid); an electromagnet installed on the fixed body and configured to generate a magnetic field continuously passing through the rotating body, the fluid filling part, and the fixed body; and a differential pressure forming part which is formed to protrude from the rotating body toward the fluid filling part and forms a pressure difference between the upstream side and the downstream side in the rotational direction.
상기 차체연결부는, 상기 도어의 내부에 배치되고, 상기 회전축에 연동하여 회동되는 제1링크바; 및 일단부가 상기 제1링크바와 연결되고, 타단부가 상기 차체와 연결되며, 상기 제1링크바에 연동하여 회동되면서 상기 제1링크바와의 상대각도가 가변되는 제2링크바;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The vehicle body connection unit may include: a first link bar disposed inside the door and rotatable in association with the rotation shaft; and a second link bar having one end connected to the first link bar, the other end connected to the vehicle body, and rotating in conjunction with the first link bar to change a relative angle with the first link bar. do it with
본 발명에 따른 드럼식 MR브레이크 및 이를 이용한 오토 도어클로저는, 차압형성부를 형성하는 것에 의해, 자기변성유체의 전단모드 제동력 외에, 유동모드 제동력이 추가로 회전체의 회전을 구속하는 제동력으로서 작용하게 되므로, 전단모드 제동력이나 유동모드 제동력 중 일측만을 이용하는 실시예나, 디스크 구조를 가지는 실시예와 비교해, 보다 우수한 제동력을 구현할 수 있고, 동일한 제동력을 구현함에 있어서는 보다 소형화가 가능하다.In the drum type MR brake and the auto door closer using the same according to the present invention, by forming the differential pressure forming part, the flow mode braking force in addition to the shear mode braking force of the magnetostrictive fluid acts as a braking force that further restricts the rotation of the rotating body. , compared to the embodiment using only one side of the shear mode braking force or the flow mode braking force, or the embodiment having a disk structure, it is possible to implement a superior braking force, and to realize the same braking force, a smaller size is possible.
또한, 본 발명에 의하면, 유체충진부 중 자기장의 영향을 받지 않게 되는 구간에 전자석을 배치하는 경우, 유체충진부 전체를 전단력, 제동력 생성에 유효하게 활용할 수 있고, 자기변성유체의 양을 전자석의 돌출량만큼 줄일 수 있어 고가의 자기변성유체를 적용함에 따른 비용의 부담을 보다 감소시킬 수 있으면서도, 보다 소형화를 구현할 수 있다. 그리고, 동일한 사이즈로 구현함에 있어서는 전자석의 권선 공간을 보다 안정적으로 확보할 수 있어, 코일의 권선 수를 보다 증가시킴으로써 자기장 및 제동력의 증가를 구현할 수 있다.In addition, according to the present invention, when the electromagnet is disposed in a section of the fluid-filled part that is not affected by the magnetic field, the entire fluid-filled part can be effectively utilized to generate shear force and braking force, and the amount of the magnetostrictive fluid can be adjusted to that of the electromagnet. Since it can be reduced by the amount of protrusion, it is possible to further reduce the burden of cost due to the application of an expensive magnetostrictive fluid, and to realize further miniaturization. And, when implemented with the same size, it is possible to more stably secure the winding space of the electromagnet, so that the magnetic field and braking force can be increased by further increasing the number of windings of the coil.
또한, 본 발명에 의하면, 유체충진부의 유효 원주길이 감소를 최소화하면서 차압형성부의 면적을 보다 증가시키는 경우, 동일한 사이즈에서 유동모드 제동력을 극대화할 수 있고, 동일한 제동력을 구현함에 있어서는 보다 소형화가 가능하다.In addition, according to the present invention, when the area of the differential pressure forming part is further increased while minimizing the decrease in the effective circumference length of the fluid filling part, the flow mode braking force can be maximized at the same size, and the size can be further reduced in implementing the same braking force. .
또한, 본 발명은, 차량의 오토 도어클로저에 적용 시 회전축의 회전에 연동하여 도어를 이동시키면서 개폐 작동시킬 수 있고, 필요 시 회전축에 대한 이동 저항성이 증가되게 MR브레에크에 구비되는 자기변성유체의 상태를 가변시킴으로써 도어의 움직임을 안정적으로 홀딩시킬 수 있다.In addition, when the present invention is applied to an auto door closer of a vehicle, it is possible to open and close the door while moving the door in conjunction with the rotation of the rotation shaft, and when necessary, the magnetostrictive fluid provided in the MR brake to increase the movement resistance to the rotation shaft. By changing the state, it is possible to stably hold the movement of the door.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 드럼식 MR브레이크를 개략적으로 도시한 요부 단면 사시도이다.
도 2는 도 1의 요부 횡단면도이다.
도 3은 도 2의 A-A'선 단면도이다.
도 4는 도 2의 B부분 확대도이다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 드럼식 MR브레이크를 개략적으로 도시한 요부 단면 사시도이다.
도 6은 도 5의 C-C'선 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 드럼식 MR브레이크를 개략적으로 도시한 요부 단면 사시도이다.
도 8은 도 7의 요부 횡단면도이다.
도 9는 도 8의 D-D'선 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제4실시예에 따른 드럼식 MR브레이크를 개략적으로 도시한 요부 횡단면도이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 드럼식 MR브레이크를 이용한 오토 도어클로저를 설명하고자 도시한 개념도이다.1 is a cross-sectional perspective view schematically showing a drum type MR brake according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part of FIG. 1 .
3 is a cross-sectional view taken along line A-A' of FIG. 2 .
FIG. 4 is an enlarged view of part B of FIG. 2 .
5 is a cross-sectional perspective view schematically showing a drum type MR brake according to a second embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view taken along line C-C' of FIG. 5 .
7 is a cross-sectional perspective view schematically showing a drum type MR brake according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a cross-sectional view of a main part of FIG. 7 .
9 is a cross-sectional view taken along line D-D' of FIG. 8 .
10 is a cross-sectional view schematically showing a drum type MR brake according to a fourth embodiment of the present invention.
11 is a conceptual diagram illustrating an auto door closer using a drum type MR brake according to an embodiment of the present invention.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 드럼식 MR브레이크 및 이를 이용한 오토 도어클로저의 실시예를 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, an embodiment of a drum type MR brake and an auto door closer using the same according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In this process, the thickness of the lines or the size of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, the terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to intentions or customs of users and operators. Therefore, definitions of these terms should be made based on the content throughout this specification.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 드럼식 MR브레이크를 개략적으로 도시한 요부 단면 사시도이고, 도 2는 도 1의 요부 횡단면도이며, 도 3은 도 2의 A-A'선 단면도이고, 도 4는 도 2의 B부분 확대도이다.1 is a cross-sectional perspective view schematically showing a drum-type MR brake according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view of the main part of FIG. 1, and FIG. 4 is an enlarged view of part B of FIG. 2 .
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 드럼식 MR브레이크(2)는 회전체(20), 하우징(30), 고정체(40), 유체충진부(50), 전자석(60), 차압형성부(70)를 포함한다.1 to 3, the drum
회전체(20)는 회전축(10)과 동축 상에 연결된다. 회전축(10)은 액추에이터(4)에 연동하여 회전되는 회전부재로, 본 발명에 따른 드럼식 MR브레이크(2)에 의해 그 회전이 구속되는, 즉 제동이 이루어지는 대상체가 된다. 회전체(20)는 기둥 형상을 가지고 회전축(10)의 둘레에 일체로 결합되고, 회전축(10)과 동일한 각변위, 각속도로 회전된다.The rotating
여기서, 기둥 형상을 가진다는 것은 회전축(10)과 나란한 축방향 길이가 회전축(10)을 중심으로 하는 반경방향 길이보다 상대적으로 긴 형상을 가지는 것을 전제할 수 있다.Here, having a columnar shape may presuppose that an axial length parallel to the
본 발명의 제1실시예에 따른 회전체(20)는 제1회전부(21), 제2회전부(22), 제3회전부(23)를 포함한다. 제1회전부(21)는 전자석(60)의 축방향 일측에 위치된다. 제2회전부(22)는 전자석(60)과 동일한 반경방향 연장선상 위치된다. 제3회전부(23)는 전자석(60)의 축방향 타측에 위치된다.The rotating
본 발명의 제1실시예에 따른 회전체(20)는 회전체(20)의 둘레에 원주 형상으로 결합된다. 여기서, 원주 형상은 회전축(10)을 중심으로 하는 반경방향 길이, 즉 반경보다, 축방향 길이와 비교해 같거나 상대적으로 긴 기둥 형상을 가지는 것을 전제할 수 있다. 또한, 회전체(20)의 가장자리부가 전체적으로 원형의 단면 형상을 가지는 것을 의미한다.The rotating
하우징(30)은 회전체(20)와 차압형성부(70), 고정체(40)와 전자석(60)을 수용가능한 드럼 형상을 가지고, 회전축(10)의 둘레에 설치된다. 하우징(30)은 회전축(10)에 결합된 회전체(20)와 차압형성부(70)가 함께 회전되더라도, 정지된 상태를 유지가능하게, 본 발명에 따른 드럼식 MR브레이크(2)의 적용 대상이 되는 적용대상체(예를 들어, 차량의 도어(3) 등)에 그 설치가 이루어진다.The
하우징(30)은 회전축(10)의 둘레를 따라 원형으로 연장되게 배치되고, 'ㄷ'자 단면 형상을 가진다. 하우징(30)은 본 발명에 따른 드럼식 MR브레이크(2)의 외관을 형성하고, 내부 구성요소들을 보호하는 커버의 기능을 함과 동시에, 고정체(40)와 전자석(60)을 정위치에서 지지가능한 골조를 제공한다.The
고정체(40)와 전자석(60)은 하우징(30) 상의 설정위치에 고정설치된 상태로 유지된다. 하우징(30), 고정체(40)와 전자석(60), 회전체(20)와 차합형성부(70)의 사이에는 자기변성유체(MR fluid, Magneto Rheological fluid)가 충진될 수 있는 유체충진부(50)가 형성된다.The
고정체(40)는 고정체(40)는 내경과 직경을 가지는 원통 형상을 가지고, 하우징(30)에 설치된다. 고정체(40)는 회전체(20)의 반경방향 외측에 회전체(20)와 마주하게 배치된다. 회전체(20)의 외경부와 고정체(40)의 내경부 사이에는 제1너비(d1)만큼의 이격간격이 형성된다.The
유체충진부(50)는 자기변성유체가 충진되는 공간부로, 고정체(40)와 회전체(20)의 사이에 형성된다. 회전체(20)의 외경부와 고정체(40)의 내경부 사이에는 제1너비(d1)만큼의 이격간격이 형성됨에 따라, 유체충진부(50)는 회전체(20)와 고정체(40)의 사이에 제1너비(d1)로 형성된다.The
전자석(60)은 고정체(40)의 내경부에 회전체(20)와 마주하게 설치되고, 전류의 공급에 의해 회전체(20), 유체충진부(50), 고정체(40)를 연속하여 통과하는 자기장(MF)을 형성하여 점성가변유체부(26)의 점성을 조절한다. 전자석(60)에 전류 공급 시 전자석(60)의 주변에는 자기장(MF)이 도 3에 도시된 바와 같이 전자석(60)의 둘레를 따라 폐루프 형태로 연속하여 연장되게 형성된다.The
전자석(60)의 축방향 일측과 타측에서 자기장(MF)은 반경방향 또는 역반경방향으로 진행되고, 전자석(60)의 반경방향 및 역반경방향측에서 자기장(MF)은 축방향으로 진행된다. 유체충진부(50)는 자기장(MF)이 반경방향 또는 역반경방향으로 진행되는 경로 상에 위치된다.At one side and the other side in the axial direction of the
전자석(60)에 전류 공급 시 도 4에 도시된 바와 같이 자기변성유체의 입자가 자기장(MF)의 영향으로 반경방향으로 배열되면서 고체화, 결정화된다. 이러한 전자석(60)의 작용에 의해 유체충진부(50)에 충진된 자기변성유체의 점성을 가변시키면서, 고정체(40)를 기준으로 하여 회전체(20)의 상대 이동에 대한 저항성을 증감 조절할 수 있다.When a current is supplied to the
회전체(20)와 고정체(40)는 자기장(MF)에 대한 저항이 자기변성유체보다 낮은 소재로 이루어진다. 또한, 전자석(60)은 고정체(40)의 축방향 중간부에 설치된다. 이에 따라, 회전체(20)와 고정체(40)는 전자석(60)을 기준으로 하여 반경방향 일측과 타측에 각각 설정 두께로 배치될 뿐만 아니라, 고정체(40)의 축방향 일측부와 타측부는 각각 전자석(60)의 축방향 일측과 타측에 설정 두께로 배치된다.The rotating
따라서, 고정체(40)와 회전체(20)의 사이에 유체충진부(50)를 배치하더라도, 도 3에 도시된 바와 같이 유체충진부(50)를 반경방향 및 역반경방향으로 통과하는 경로를 가지는 자기장(MF)을 안정적으로 형성할 수 있다. 전자석(60)은 전류의 공급에 의해 자기장(MF)을 형성하는 자기장형성부(61)와, 자기장형성부(61)를 지지하는 전자석보빈(62)을 포함한다.Therefore, even if the
자기장형성부(61)는 전류의 공급에 의해 자기장(MF)을 형성가능한 권취 코일(미도시)의 구조를 가진다. 전자석보빈(62)은 자기장형성부(61)를 수용가능한 축통의 형상을 가지고, 고정체(40)의 내경부에 결합된다. 전자석보빈(62)은 전체적으로 원형 링의 형상을 가지고, 자기장형성부(61))의 내경부와 축방향 양단부를 지지가능한 'ㄷ'자 단면형상을 가진다. 전자석(60) 중 유체충진부(50), 회전체(20), 차압형성부(70)와 접하는 부분은 전자석보빈(62)에 의해 커버링된다.The magnetic
차압형성부(70)는 회전체(20)에서 유체충진부(50) 상으로 돌출되게 형성된다. 회전체(20)의 회전 시 차압형성부(70)는 유체충진부(50) 상에서 유체충진부(50)의 연장방향을 따라 원형의 경로로 연속하여 이동된다. 이러한 차압형성부(70)의 이동에 의해 유체충진부(50) 상에서 자기변성유체를 원주방향으로 유동시킬 수 있다.The differential
상기와 같이 회전체(20)와 차압형성부(70)가 이동되는 중에 전자석(60)에 전류를 인가 시 자기장(MF)은 자기변성유체의 유동방향(원주방향)과 수직한 방향(반경방향)으로의 진행경로를 가지게 되며, 특히, 차압형성부(70)를 기준으로 하여 그 회전방향의 상류측과 하류측 간에는 압력차가 명확하게 발생된다.As described above, when a current is applied to the
도 4를 참조하면, 회전체(20)가 시계방향으로 회전 시, 특히 상기와 같이 자기장(MF)이 형성된 상태에서는, 차압형성부(70)를 기준으로 하여 시계방향측(상류측)에 위치되는 유체충진부(50)의 압력(P1)과, 반시계방향(하류측)에 위치되는 유체충진부(50)의 압력(P2)은 명확한 차이를 가지게 된다.Referring to FIG. 4 , when the
보다 구체적으로, 차압형성부(70)의 상류면(74)에 작용하는 유체충진부(50)의 압력(P1)은, 하류면(75)에 작용하는 유체충진부(50)의 압력(P2)과 비교해 상대적으로 높은 압력을 가지게 된다. 본 발명의 설명에서는 설명의 편의 상 차압형성부(70) 중 상류측 유체충진부(50)와 접하는 일단부를 상류면(74)이라 하고, 차압형성부(70) 중 하류측 유체충진부(50)와 접하는 타단부를 하류면(75)이라 한다. More specifically, the pressure P 1 of the
이에 따라 유체충진부(50)에 의한 제동력은, 자기장(MF)의 영향에 의해 입자들이 규칙적으로 배열되며 고체 상태에 근접하게, 다른 표현으로는 점성이 증가하게 그 상태가 변함에 따른 제동력(F1)(이하 '전단모드 제동력(F1)'이라 한다) 외에, 차압형성부(70)의 상류와 하류간의 차압으로 인한 제동력(F2)(이하 '유동모드 제동력(F2)'이라 한다)이 추가적으로 작용하게 된다.Accordingly, the braking force by the
전단모드 제동력(F1)은 회전체(20)의 외주면에 작용하게 되는데, 이는 '자기변성유체의 전단력'과 '회전중심점으로부터 전단력 작용지점까지의 거리'에 비례한다. 이러한 본 발명의 제1실시예와 같은 드럼식 구조에 의하면, 동일한 직경의 사이즈를 가지는 디스크식 구조와 비교해, 즉 회전체(20)가 납작한 원판형 디스크 형태를 가지고 그 상면부와 저면부 상에 자기변성유체를 배치하는 구조와 비교해 명확하게 증가된 제동력을 구현할 수 있다.The shear mode braking force F 1 acts on the outer peripheral surface of the
보다 구체적으로, 본 발명의 제1실시예와 같이 드럼 형태를 가지는 고정체(40)나 하우징(30)이 원주 내지 기둥 형상을 가지는 회전체(20)의 반경방향 외측에 배치되고, 회전체(20)와 고정체(40)의 사이에 자기변성유체가 원통 형상으로 배치되는 드럼식 구조에 의하면, '회전중심점으로부터 전단력작용지점까지의 거리'는 회전체(20)의 반경(r)이 되므로, '회전중심점으로부터 전단력작용지점까지의 거리'가 실질적으로 회전체(20)의 반경(r)의 평균인 r/2가 되는 디스크식 구조와 비교해 명확하게 우수한 제동력을 구현할 수 있다.More specifically, as in the first embodiment of the present invention, the fixed
본 발명에 따른 차압형성부(70)는 제1회전부(21), 제2회전부(22), 제3회전부(23) 중 적어도 일측에 형성된다. 본 발명의 설명에서는 차압형성부(70) 중 제1회전부(21)에서 고정체(40)를 향해 돌출되게 형성되는 부분을 제1차압형성부(71), 제2회전부(22)에서 고정체(40)를 향해 돌출되게 형성되는 부분을 제2차압형성부(72), 제3회전부(23)에서 고정체(40)를 향해 돌출되게 형성되는 제3차압형성부(73)라 한다.The differential
본 발명의 제1실시예에 따른 전자석(60)은 고정체(40)와 동일한 내경을 가지고 회전체(20)와 제1너비(d1)의 간격을 두고 배치된다. 차압형성부(70)는 제1회전부(21), 제2회전부(22), 제3회전부(23) 상에 제1너비(d1)만큼 돌출되게 형성된다.즉, 본 발명의 제1실시예에 따른 차압형성부(70)는 제1차압형성부(71), 제2차압형성부(72), 제3차압형성부(73)가 축방향과 나란한 방향으로 연속하여 연장된 형상을 가진다.The
본 발명의 제1실시예에 따른 차압형성부(70)는 상기와 같이 직선형으로 연속하여 연장된 형상을 가지고, 전체적으로 길이(L)을 가진다. 이때, 유동모드 제동력(F2)은 차압형성부(70)의 단면적(A)과, 상하류간 압력차(P1-P2)의 곱으로 정의될 수 있다(F2=(P1-P2)×A). 그리고, 차압형성부(70)의 단면적(A)은 제1너비(d1)와 차압형성부(70)의 축방향 길이(L)의 곱이 된다(A=d1×L).The differential
그리고, 차압형성부(70)를 기준으로 하는 상하류간 압력차(P1-P2)는 유체충진부(50)의 반경방향 너비(t, d1)에 반비례하고, 유체충진부(50)의 유효 원주길이, 즉 자기변성유체에 의한 제동력을 실질적으로 구현하게 되는 구간의 길이 R(=2πr), 유체의 압력강하 계수(c, 예를들어 2.07), 유체의 항복응력 τy에 비례한다(P1-P2 ∝ 2πr·c·τy/ d1). 항복 응력(yield stress)이란 유체에 힘을 가했을 때 변형이 시작되는 시점을 힘(dyne/cm2)로 나타낸 것이다. And, the pressure difference (P 1 -P 2 ) between upstream and downstream based on the differential
본 발명에 따른 드럼식 MR브레이크(2)에 의하면, 자기변성유체의 전단모드 제동력(F1)과 유동모드 제동력(F2)이 함께 회전체(20)의 회전을 구속하는 제동력으로서 작용하게 되므로, 전단모드 제동력이나 유동모드 제동력 중 일측만을 이용하는 실시예나, 디스크 구조를 가지는 실시예와 비교해, 보다 우수한 제동력을 구현할 수 있고, 동일한 제동력을 구현함에 있어서는 보다 소형화가 가능하다.According to the drum type MR brake (2) according to the present invention, the shear mode braking force (F 1 ) and the flow mode braking force (F 2 ) of the magnetostrictive fluid act together as a braking force to restrict the rotation of the
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 드럼식 MR브레이크를 개략적으로 도시한 요부 단면 사시도이고, 도 6은 도 5의 C-C'선 단면도이다.5 is a cross-sectional perspective view schematically showing a drum type MR brake according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line C-C' of FIG.
도 5, 도 6을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 드럼식 MR브레이크(2)는, 도 1 내지 도 4에 도시된 본 발명의 제1실시예에 따른 드럼식 MR브레이크(2)와 비교해, 전자석(60)이 고정체(40)보다 제1너비(d1)만큼 작은 내경을 가지고, 유체충진부(50)의 축방향 중간부에 배치되는 구조를 가진다.5 and 6, the drum-
회전체(20)와 고정체(40)가 제1너비(d1)의 간격을 두고 배치되고, 전자석(60)이 고정체(40)보다 제1너비(d1)만큼 작은 내경을 가짐에 따라, 유체충진부(50)는 전자석(60)을 기준으로 하여 축방향 양측으로 분할된다. 보다 구체적으로 유체충진부(50)는 전자석(60)의 축방향 일측에 위치되는 제1유체충진부(51)와, 축방향 타측에 위치되는 제2유체충진부(52)로 구획된다. As the
본 발명의 제2실시예에 따른 드럼식 MR브레이크(2)를 설명함에 있어서, 도 1 내지 도 4에 도시된 본 발명의 제1실시예에 따른 드럼식 MR브레이크(2)와 동일, 유사하거나 대응되는 부분에 대해서는 그 설명의 중복을 생략한다.In describing the drum
본 발명의 제1실시예에 의하면, 유체충진부(50) 중 전자석(60)과 접하는 부분은 자기장(MF)의 영향을 받지 않게 되는데(도 3 참조), 본 발명의 제2실시예에 의하면 유체충진부(50) 중 자기장(MF)의 영향을 받지 않게 되는 구간에 전자석(60)을 배치함으로써, 유체충진부(50) 전체를 전단력, 제동력 생성에 유효하게 활용할 수 있다.According to the first embodiment of the present invention, the portion of the
자기변성유체의 양을 전자석(60)의 돌출량만큼 줄일 수 있어 고가의 자기변성유체를 적용함에 따른 비용의 부담을 보다 감소시킬 수 있으면서도, 보다 소형화를 구현할 수 있다. 동일한 사이즈로 구현함에 있어서는 전자석(60)의 권선 공간을 보다 안정적으로 확보할 수 있어, 코일의 권선 수를 보다 증가시킴으로써 자기장 및 제동력의 증가를 구현할 수 있다.Since the amount of the magnetostrictive fluid can be reduced by the amount of protrusion of the
이때, 차압형성부(70)는, 전자석(60)과 간섭되지 않게, 제2차압형성부(72) 없이, 제1회전부(21)에서 고정체(40)를 향해 제1너비(d1)만큼 돌출되게 형성되는 제1차압형성부(71)와, 제3회전부(23)에서 고정체(40)를 향해 제1너비(d1)만큼 돌출되게 형성되는 제3차압형성부(73) 만을 포함하는 구조를 가진다.At this time, the differential
도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 드럼식 MR브레이크를 개략적으로 도시한 요부 단면 사시도이고, 도 8은 도 7의 요부 횡단면도이며, 도 9는 도 8의 D-D'선 단면도이고, 도 10은 본 발명의 제4실시예에 따른 드럼식 MR브레이크를 개략적으로 도시한 요부 횡단면도이다.7 is a cross-sectional perspective view schematically showing a drum-type MR brake according to a third embodiment of the present invention, FIG. 8 is a cross-sectional view of the main part of FIG. 7, and FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing a drum type MR brake according to a fourth embodiment of the present invention.
도 7 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 제3실시예에 따른 드럼식 MR브레이크(2)는, 도 1 내지 도 4에 도시된 제1실시예, 도 5, 도 6에 도시된 제2실시예와 비교해, 회전체(20)가 원주 형상이 아니라, 원주 형상의 일부를 절개한 형상을 가진다.7 to 9, the drum-
보다 구체적으로, 본 발명의 제3실시예에 따른 회전체(20)는 반경방향 연장선을 기준으로 하여 원주방향으로 대칭되게 일부를 절개, 절단시킨 형상을 가진다. 본 발명의 제3실시예에 따른 회전체(20)는 회전중심부(24)와 회전본체부(25)를 포함한다. 회전중심부(24)는 회전체(20)와 동일한 각변위, 각속도로 회전되게 일체로 연결된다. 회전본체부(25)는 회전중심부(24)와 연결되고, 부채꼴 형상의 단면 형상을 가진다.More specifically, the rotating
차압형성부(70)는 회전본체부(25)의 원주방향 양단부(26, 27)의 사이에 반경방향으로 돌출되게 형성된 구조를 가진다. 차압형성부(70)의 반경방향 일단부는 회전중심부(24)와 접하고, 반경방향 타단부는 고정체(40), 전자석(60)과 접한다. 또한, 차압형성부(70)의 상류면(74), 하류면(75)은 각각 회전본체부(25)의 원주방향 일단부(26), 원주방향 타단부(27)와 마주하게 배치된다.The differential
제1차압형성부(71)와 제3차압형성부(73)는 회전중심부(24)에서 고정체(40)까지의 거리에 해당되는 제2너비(d2>d1)만큼 고정체(40)를 향해 돌출되게 형성된다. 제2차압형성부(72)는 제2회전부(22)에서 전자석(60)을 향해 돌출되게 형성되되, 전자석(60)과 간섭되지 않게 제2너비(d2)에서 제1너비(d1)를 뺀 제3너비(d3=d2-d1)만큼 돌출되게 형성된다.The first differential
전자석(60)의 축방향 일측에 형성되는 제1유체충진부(51)가 형성되고, 전자석(60)의 축방향 타측에는 전자석(60)에 의해 제1유체충진부(51)와 구획되는 제2유체충진부(52)가 형성되되, 차압형성부(70)가 배치되는 회전본체부(25)의 원주방향 양단부(26, 27)의 사이에는 제3유체충진부(53)가 제1유체충진부(51), 제2유체충진부(52)와 연통되게 형성된다.A first fluid filled
앞서 본 발명의 제1실시예에 관하여 설명함에 있어서, 유동모드 제동력(F2)은 차압형성부(70)의 단면적(A)과, 상하류간 압력차(P1-P2)의 곱으로 정의될 수 있으며(F2=(P1-P2)×A), 차압형성부(70)를 기준으로 하는 상하류간 압력차(P1-P2)는 유체충진부(50)의 반경방향 너비(t, d1)에 반비례하고, 반경방향 너비(t)를 가지는 유체충진부(50)의 유효 원주길이 R(=2πr), 유체의 압력강하 계수(c, 예를들어 2.07), 유체의 항복응력 τy에 비례한다(P1-P2 ∝ 2πr·c·τy/ d1)고 설명한 바 있다.In the description of the first embodiment of the present invention, the flow mode braking force (F 2 ) is defined as the product of the cross-sectional area (A) of the differential pressure forming unit (70) and the pressure difference (P 1 -P 2 ) between the upstream and downstream (P 1 -P 2 ) (F 2 =(P 1 -P 2 )×A), and the pressure difference (P 1 -P 2 ) between upstream and downstream based on the differential
본 발명의 제1실시예에 따른 차압형성부(70)의 단면적(A)은 제1너비(d1)와 차압형성부(70)의 축방향 길이(L)의 곱이므로(A=d1×L), 본 발명의 제1실시예에 따른 유동모드 제동력(F2)은 최종적으로 2πr·c·τy·L에 비례하게 된다(F2 ∝ 2πr·c·τy·L).Since the cross-sectional area A of the differential
이와 비교해, 본 발명의 제3실시예에 따른 차압형성부(70)의 단면적(A)은 대략 제2너비(d2>d1)와 차합형성부(70)의 축방향 길이(L)의 곱이 되므로, 본 발명의 제3실시예에 따른 유동모드 제동력(F2)은 최종적으로 R·c·τy·L ·d2/d1에 비례하게 된다(F2 ∝ R·c·τy·L ·d2/d1). In comparison, the cross-sectional area (A) of the differential
이때, 본 발명의 제3실시예 중 d2는 대략 r+d1에 대응되므로 (d2/d1)에 해당되는 요소는 대략 {(r+d1)/d1}로서, 1의 값을 가지는 제1실시예와 비교해 명확하게 증가시킬 수 있으나, 유체충진부(50)의 유효 원주길이(R)는 본 발명의 제1실시예의 R(=2πr)과 비교해 감소하게 된다.At this time, in the third embodiment of the present invention, d2 corresponds to approximately r+d1, so the element corresponding to (d2/d1) is approximately {(r+d1)/d1}, which has a value of 1 in the first embodiment. It can be clearly increased compared to, but the effective circumferential length (R) of the
따라서, 도 10에 도시된 본 발명의 제4실시예와 같이 유체충진부(50)의 길이 R를 보다 길게 형성하면, 바람직하게는 회전체(20)의 원주방향 양단부(26, 27)와 차압형성부(70)가 자기변성유체의 유입이 가능한 정도의 유격만 가진다면, 제3실시예에 따른 유체충진부(50)의 유효 원주길이(R)의 감소를 보상할 수 있고, 차압형성부(70)의 단면적을 유체충진부(50)의 반경방향 너비(t, d1)과 관계없이 확장 적용할 수 있다. 이에 따라, F2 ∝ 2πr·c·τy·L ·d2/d1 에 따라 유동모드 제동력(F2)을 극대화할 수 있다.Therefore, if the length R of the
본 발명의 제3실시예, 제4실시예에 따른 드럼식 MR브레이크(2)를 설명함에 있어서, 도 1 내지 도 6에 도시된 본 발명의 제1실시예, 제2실시예에 따른 드럼식 MR브레이크(2)와 동일, 유사하거나 대응되는 부분에 대해서는 그 설명의 중복을 생략한다.In describing the drum-
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 드럼식 MR브레이크를 이용한 오토 도어클로저를 설명하고자 도시한 개념도이다.11 is a conceptual diagram illustrating an auto door closer using a drum type MR brake according to an embodiment of the present invention.
도 11을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 드럼식 MR브레이크(2)를 이용한 오토 도어클로저(1)는 액추에이터(4), 회전축(10), MR브레이크(2), 차체연결부(5)를 포함한다.11, the
액추에이터(4)는 도어(3)의 내부에 고정설치된다. 액추에이터(4)로는 모터를 적용할 수 있고, 모터의 출력축의 회전속도와 토크를 조절하기 위한 감속기를 더 포함할 수 있다. The
회전축(10)은 액추에이터(4)의 구동에 연동하여 정위치에서 회전된다. 회전축(10)의 일단부는 액추에이터(4)와 연결되고, 회전축(10)의 타단부는 감속기 구조를 가지는 기어부(7)를 매개로 하여 차체연결부(5)와 연결된다. MR브레이크(2)는 회전축(10)의 중간부에 설치된다.The rotating
본 발명에 따른 MR브레이크(2)는 도 1 내지 도 10에 도시된 바와 같은 본 발명의 제1실시예 내지 제4실시예에 따른 구조를 가지고, 회전축(10)에 설치된다. 본 발명에 따른 MR브레이크(2)는 회전체(20), 하우징(30), 고정체(40), 유체충진부(50), 전자석(60), 차압형성부(70)를 포함한다. 회전체(20), 하우징(30), 고정체(40), 유체충진부(50), 전자석(60), 차압형성부(70)에 대해서는 도 1 내지 도 10을 참조하여 본 발명에 따른 MR브레이크(2)에 대해 기 설명한 바에 따르므로 그 상세한 설명을 생략한다.The
차체연결부(5)는 회전축(10)과 차체(9)를 연결하고, 회전축(10)의 회전에 따라 차체(9)에 대한 도어(3)의 위치를 가변시킨다. 예를 들어, 회전축(10)의 정방향 회전 시 차체(9)에 대해 도어(3)가 일방향으로 회동되고, 회전축(10)의 역방향 회전 시 차체(9)에 대해 도어(3)가 반대방향으로 회동되게 차체(9)와 회전축(10)을 연결한다. 발명의 일실시예에 따른 차체연결부(5)는 제1링크바(6)와 제2링크바(8)를 포함한다.The vehicle
제1링크바(6)는 도어(3)의 내부에 배치되고, 회전축(10)에 연동하여 회동된다. 제1링크바(6)의 일단부를 회전축(10)과 연결함에 있어서는, 감속 기어구조를 가지는 기어부(7)를 매개로 하여 회전축(10)과 이격된 위치에 자유롭게 배치할 수 있다. 이때, 제1링크바(6)의 일단부는 기어부(7) 중 종동기어의 출력축(미도시)과 동일한 각속도, 각변위로 회전되게 키 결합, 스플라인 결합될 수 있다.The
제2링크바(8)는 일단부가 제1링크바(6)의 타단부와 힌지연결되고, 타단부가 차체(9)와 힌지연결된다. 제2링크바(8)는 제1링크바(6)에 연동하여 차체(9)와의 연결부(타단부)를 중심으로 회동되면서, 제1링크바(6)와의 상대각도가 가변된다. 회전축(10)의 정방향, 역방향 회전 시 상기와 같이 제1링크바(6)와 제2링크바(8)간의 상대각도가 가변됨과 동시에 차체(9)와 도어(3)간의 상대각도가 가변되면, 도어(3)를 개폐시킬 수 있다.One end of the second link bar 8 is hinge-connected to the other end of the
그리고, 도어(3)가 열리고 닫히는 작동을 수행하는 중에 센서(미도시) 등을 통해 이러한 도어(3)의 이동을 중지시킬 필요가 있는 상황이 감지되면, 전자석(60)에 전류를 공급함으로써, 유체충진부(50)에 충진된 자기변성유체의 전단모드 제동력(F1)과 유동모드 제동력(F2)에 의해 회전축(10)의 회전을, 즉 도어(3)의 동작 상태를 그대로 정지, 홀딩시킬 수 있다.And, when a situation in which it is necessary to stop the movement of the
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 드럼식 MR브레이크(2) 및 이를 이용한 오토 도어클로저(1)에 의하면, 차압형성부(70)를 형성하는 것에 의해, 자기변성유체의 전단모드 제동력(F1) 외에, 유동모드 제동력(F2)이 추가로 회전체(20)의 회전을 구속하는 제동력으로서 작용하게 되므로, 전단모드 제동력이나 유동모드 제동력 중 일측만을 이용하는 실시예나, 디스크 구조를 가지는 실시예와 비교해, 보다 우수한 제동력을 구현할 수 있고, 동일한 제동력을 구현함에 있어서는 보다 소형화가 가능하다.According to the drum
또한, 본 발명에 의하면, 유체충진부(50) 중 자기장(MF)의 영향을 받지 않게 되는 구간에 전자석(60)을 배치하는 경우, 유체충진부(50) 전체를 전단력, 제동력 생성에 유효하게 활용할 수 있고, 자기변성유체의 양을 전자석(60)의 돌출량만큼 줄일 수 있어 고가의 자기변성유체를 적용함에 따른 비용의 부담을 보다 감소시킬 수 있으면서도, 보다 소형화를 구현할 수 있다. 그리고, 동일한 사이즈로 구현함에 있어서는 전자석(60)의 권선 공간을 보다 안정적으로 확보할 수 있어, 코일의 권선 수를 보다 증가시킴으로써 자기장 및 제동력의 증가를 구현할 수 있다.In addition, according to the present invention, when the
또한, 본 발명에 의하면, 유체충진부(50)의 유효 원주길이(R) 감소를 최소화하면서 차압형성부(70)의 면적을 보다 증가시키는 경우, 동일한 사이즈에서 유동모드 제동력(F2)을 극대화할 수 있고, 동일한 제동력을 구현함에 있어서는 보다 소형화가 가능하다.In addition, according to the present invention, when the area of the differential
또한, 본 발명에 의하면, 차량의 오토 도어클로저(1)에 적용 시 회전축(10)의 회전에 연동하여 도어(3)를 이동시키면서 개폐 작동시킬 수 있고, 필요 시 회전축(10)에 대한 이동 저항성이 증가되게 MR브레에크(2)에 구비되는 자기변성유체의 상태를 가변시킴으로써 도어(3)의 움직임을 안정적으로 홀딩시킬 수 있다.In addition, according to the present invention, when applied to the
이제까지 본 발명에 대하여 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.Up to now, the present invention has been looked at mainly with respect to the embodiments. Those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention can be implemented in a modified form without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments are to be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of the present invention is indicated in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the present invention.
1 : 오토 도어클로저 2 : MR브레이크
3 : 도어 4 : 액추에이터
5 : 차체연결부 6 : 제1링크바
7 : 기어부 8 : 제2링크바
9 : 차체 10 : 회전축
20 : 회전체 21 : 제1회전부
22 : 제2회전부 23 : 제3회전부
24 : 회전중심부 25 : 회전본체부
26 : 원주방향 일단부 27 : 원주방향 타단부
30 : 하우징 40 : 고정체
50 : 유체충진부 51 : 제1유체충진부
52 : 제2유체충진부 53 : 제3유체충진부
60 : 전자석 61 : 자기장형성부
62 : 전자석보빈 70 : 차압형성부
71 : 제1차압형성부 72 : 제2차압형성부
73 : 제3차압형성부 74 : 상류면
75 : 하류면1: Auto door closer 2: MR brake
3: Door 4: Actuator
5: body connection part 6: first link bar
7: gear part 8: second link bar
9: body 10: rotation shaft
20: rotating body 21: first rotating part
22: second rotation part 23: third rotation part
24: rotation center portion 25: rotation body portion
26: one end in the circumferential direction 27: the other end in the circumferential direction
30: housing 40: fixed body
50: fluid filling part 51: first fluid filling part
52: second fluid filling part 53: third fluid filling part
60: electromagnet 61: magnetic field forming part
62: electromagnet bobbin 70: differential pressure forming part
71: first differential pressure forming part 72: second differential pressure forming part
73: third differential pressure forming part 74: upstream surface
75: downstream side
Claims (7)
상기 회전축의 둘레에 설치되고, 상기 회전체가 수용되는 하우징;
상기 하우징에 설치되고, 상기 회전체와 마주하게 배치되는 고정체;
상기 고정체와 상기 회전체의 사이에 형성되고, 자기변성유체(MR fluid, Magneto Rheological fluid)가 충진되는 유체충진부;
상기 고정체에 설치되고, 상기 회전체, 상기 유체충진부, 상기 고정체를 연속하여 통과하는 자기장을 형성하는 전자석; 및
상기 회전체에서 상기 유체충진부로 돌출되게 형성되고, 회전방향의 상류측과 하류측 간에 압력차를 형성하는 차압형성부;를 포함하고,
상기 회전체는,
상기 전자석의 축방향 일측에 위치되는 제1회전부;
상기 전자석과 동일한 반경방향 연장선상 위치되는 제2회전부; 및
상기 전자석의 축방향 타측에 위치되는 제3회전부;를 포함하며,
상기 회전체와 상기 고정체는 제1너비의 간격을 두고 배치되고,
상기 전자석은 상기 고정체보다 상기 제1너비만큼 작은 내경을 가지며,
상기 차압형성부는,
상기 제1회전부에서 상기 고정체를 향해 돌출되게 형성되는 제1차압형성부; 및
상기 제3회전부에서 상기 고정체를 향해 돌출되게 형성되는 제3차압형성부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 드럼식 MR브레이크.
a rotating body connected on the same axis as the rotating shaft;
a housing installed around the rotation shaft and accommodating the rotation body;
a fixture installed in the housing and disposed to face the rotating body;
a fluid filling part formed between the fixed body and the rotating body and filled with a magneto-rheological fluid (MR fluid, Magneto Rheological fluid);
an electromagnet installed on the fixed body and configured to generate a magnetic field continuously passing through the rotating body, the fluid filling part, and the fixed body; and
and a differential pressure forming part which is formed to protrude from the rotating body to the fluid filling part and forms a pressure difference between the upstream side and the downstream side in the rotational direction;
The rotating body is
a first rotating part located on one side in the axial direction of the electromagnet;
a second rotating part positioned on the same radial extension line as the electromagnet; and
and a third rotating part located on the other side of the electromagnet in the axial direction.
The rotating body and the fixed body are disposed with an interval of a first width,
The electromagnet has an inner diameter smaller than the first width by the first width,
The differential pressure forming unit,
a first differential pressure forming part formed to protrude from the first rotating part toward the fixed body; and
and a third differential pressure forming part formed to protrude from the third rotating part toward the fixed body.
상기 회전체는,
상기 회전체와 연결되는 회전중심부; 및
상기 회전중심부와 연결되고, 부채꼴 형상의 단면 형상을 가지는 회전본체부;를 포함하고,
상기 차압형성부는,
상기 회전본체부의 원주방향 양단부의 사이에 반경방향으로 돌출되게 형성되는 것을 특징으로 하는 드럼식 MR브레이크.
According to claim 1,
The rotating body is
a rotation center connected to the rotation body; and
It includes a; is connected to the rotation center portion, the rotating body having a sector-shaped cross-sectional shape;
The differential pressure forming unit,
A drum type MR brake, characterized in that it is formed to protrude in a radial direction between both ends of the rotating body in the circumferential direction.
상기 제1차압형성부와 상기 제3차압형성부는 상기 고정체를 향해 제2너비만큼 돌출되게 형성되고,
상기 차압형성부는,
상기 제2회전부에서 상기 전자석을 향해 상기 제2너비에서 상기 제1너비를 뺀 제3너비만큼 돌출되게 형성되는 제2차압형성부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드럼식 MR브레이크.
5. The method of claim 4,
The first differential pressure forming part and the third differential pressure forming part are formed to protrude toward the fixture by a second width,
The differential pressure forming unit,
The drum type MR brake further comprising a; a second differential pressure forming part formed to protrude from the second rotating part toward the electromagnet by a third width obtained by subtracting the first width from the second width.
상기 액추에이터에 연동하여 회전되는 회전축;
상기 회전축과 차체를 연결하고, 상기 회전축의 회전에 따라 상기 차체에 대한 도어의 위치를 가변시키는 차체연결부;
상기 회전축과 동축 상에 연결되는 회전체;
상기 회전축의 둘레에 설치되고, 상기 회전체가 수용되는 하우징;
상기 하우징에 설치되고, 상기 회전체와 마주하게 배치되는 고정체;
상기 고정체와 상기 회전체의 사이에 형성되고, 자기변성유체(MR fluid, Magneto Rheological fluid)가 충진되는 유체충진부;
상기 고정체에 설치되고, 상기 회전체, 상기 유체충진부, 상기 고정체를 연속하여 통과하는 자기장을 형성하는 전자석; 및
상기 회전체에서 상기 유체충진부측으로 돌출되게 형성되고, 회전방향의 상류측과 하류측 간에 압력차를 형성하는 차압형성부;를 포함하고,
상기 회전체는,
상기 전자석의 축방향 일측에 위치되는 제1회전부;
상기 전자석과 동일한 반경방향 연장선상 위치되는 제2회전부; 및
상기 전자석의 축방향 타측에 위치되는 제3회전부;를 포함하며,
상기 회전체와 상기 고정체는 제1너비의 간격을 두고 배치되고,
상기 전자석은 상기 고정체보다 상기 제1너비만큼 작은 내경을 가지며,
상기 차압형성부는,
상기 제1회전부에서 상기 고정체를 향해 돌출되게 형성되는 제1차압형성부; 및
상기 제3회전부에서 상기 고정체를 향해 돌출되게 형성되는 제3차압형성부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 드럼식 MR브레이크를 이용한 오토 도어클로저.
actuators installed on the door;
a rotating shaft rotated in association with the actuator;
a vehicle body connection part connecting the rotation shaft and the vehicle body, and varying a position of the door with respect to the vehicle body according to the rotation of the rotation shaft;
a rotating body coaxially connected to the rotating shaft;
a housing installed around the rotation shaft and accommodating the rotation body;
a fixture installed in the housing and disposed to face the rotating body;
a fluid filling part formed between the fixed body and the rotating body and filled with a magneto-rheological fluid (MR fluid, Magneto Rheological fluid);
an electromagnet installed on the fixed body and configured to generate a magnetic field continuously passing through the rotating body, the fluid filling part, and the fixed body; and
and a differential pressure forming part which is formed to protrude from the rotating body toward the fluid filling part and forms a pressure difference between the upstream side and the downstream side in the rotational direction;
The rotating body is
a first rotating part located on one side in the axial direction of the electromagnet;
a second rotating part positioned on the same radial extension line as the electromagnet; and
and a third rotating part located on the other side of the electromagnet in the axial direction.
The rotating body and the fixed body are disposed with an interval of a first width,
The electromagnet has an inner diameter smaller than the first width by the first width,
The differential pressure forming unit,
a first differential pressure forming part formed to protrude from the first rotating part toward the fixed body; and
and a third differential pressure forming part formed to protrude from the third rotating part toward the fixture.
상기 차체연결부는,
상기 도어의 내부에 배치되고, 상기 회전축에 연동하여 회동되는 제1링크바; 및
일단부가 상기 제1링크바와 연결되고, 타단부가 상기 차체와 연결되며, 상기 제1링크바에 연동하여 회동되면서 상기 제1링크바와의 상대각도가 가변되는 제2링크바;를 포함하는 것을 특징으로 하는 드럼식 MR브레이크를 이용한 오토 도어클로저.7. The method of claim 6,
The vehicle body connection part,
a first link bar disposed inside the door and rotatable in association with the rotation shaft; and
and a second link bar having one end connected to the first link bar, the other end connected to the vehicle body, and the relative angle with the first link bar being variable while being rotated in conjunction with the first link bar. Automatic door closer using drum type MR brake.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020200026434A KR102290869B1 (en) | 2020-03-03 | 2020-03-03 | Drum type mr brake and auto door closer using the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020200026434A KR102290869B1 (en) | 2020-03-03 | 2020-03-03 | Drum type mr brake and auto door closer using the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR102290869B1 true KR102290869B1 (en) | 2021-08-20 |
Family
ID=77466476
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020200026434A KR102290869B1 (en) | 2020-03-03 | 2020-03-03 | Drum type mr brake and auto door closer using the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102290869B1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20100231069A1 (en) * | 2009-03-11 | 2010-09-16 | The Chinese University Of Hong Kong | Magnetorheological actuators |
JP2017071965A (en) * | 2015-10-07 | 2017-04-13 | 三井金属アクト株式会社 | Door opening/closing device |
KR20180005809A (en) * | 2016-07-07 | 2018-01-17 | 인하대학교 산학협력단 | Magneto-rheological fluid brake system having increased brake torque |
-
2020
- 2020-03-03 KR KR1020200026434A patent/KR102290869B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20100231069A1 (en) * | 2009-03-11 | 2010-09-16 | The Chinese University Of Hong Kong | Magnetorheological actuators |
JP2017071965A (en) * | 2015-10-07 | 2017-04-13 | 三井金属アクト株式会社 | Door opening/closing device |
KR20180005809A (en) * | 2016-07-07 | 2018-01-17 | 인하대학교 산학협력단 | Magneto-rheological fluid brake system having increased brake torque |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101351656B (en) | Shock absorber | |
US3861503A (en) | Dampers | |
US6318522B1 (en) | Rotary damper with magnetic seals | |
KR0183065B1 (en) | Torsional vibration damper with a planetary gearset | |
CN107339399B (en) | Drive device | |
JP4450574B2 (en) | Torsional vibration damper | |
JP6735180B2 (en) | A cam mechanism and a clutch device using this cam mechanism. | |
JP2009545292A (en) | Electric motor having an axially deformable rotor assembly | |
KR102290869B1 (en) | Drum type mr brake and auto door closer using the same | |
JP2018151000A (en) | Rotary damper | |
US20130213756A1 (en) | Fluid brake device and valve timing control apparatus having the same | |
KR102290868B1 (en) | Auto door closer using mr damper | |
JP6695201B2 (en) | Rotating damper | |
KR101861424B1 (en) | Rotary fluid regulator | |
US10774884B2 (en) | Torque transmission device, braking apparatus, and power transmission apparatus | |
US20060016657A1 (en) | Clutch having a variable viscosity fluid | |
WO2021176489A1 (en) | Throttle device | |
US6883655B2 (en) | Variable torsional damper having magneto-rheological fluid damping in parallel with a spring damper | |
US20210317883A1 (en) | Magnetorheological fluid clutch apparatus with low permeability drums | |
JP2006207671A (en) | Rocking type damping device and belt tensioner device equipped therewith | |
US20170370477A1 (en) | External control type fluid coupling | |
JP2015081629A (en) | Suspension device | |
JPH04211728A (en) | Torsional vibration damper | |
JP3828853B2 (en) | Multi-plate clutch | |
JPH082512Y2 (en) | Hydraulic shock absorber |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |