KR20120022556A - 댐퍼 - Google Patents

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KR20120022556A
KR20120022556A KR1020110069744A KR20110069744A KR20120022556A KR 20120022556 A KR20120022556 A KR 20120022556A KR 1020110069744 A KR1020110069744 A KR 1020110069744A KR 20110069744 A KR20110069744 A KR 20110069744A KR 20120022556 A KR20120022556 A KR 20120022556A
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시게미츠 토미타
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가부시키가이샤 니프코
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Abstract

본 발명은 피스톤 로드의 이동 속도가 상정 사용 속도 이상으로 된 경우의 파손을 방지할 수 있는 댐퍼를 얻는 것을 과제로 한다.
이를 위하여, 본 발명은, 피스톤(14)의 이동 속도가 상정 사용 속도 이상으로 되고, 피스톤(14)에 소정 값 이상의 압력이 가해지면, 피스톤(14)의 외주부(14C)의 변형부(38)이 피스톤(14)의 축 방향으로 탄성 변형하도록 되어 있다. 이 때문에, 피스톤(14)의 외주부(14C)와, 실린더(12)의 내주부(12C) 사이에 오리피스(40)가 형성되어, 이 오리피스(40)를 실리콘 오일이 통과함으로써, 실린더(12) 내의 내압이 소정 값 이상으로 되는 것을 방지할 수 있다. 이 결과, 피스톤 로드(16)의 이동 속도가 상정 사용 속도 이상으로 된 경우에, 댐퍼(10)가 파손되는 것을 방지할 수 있도록 되어 있다.

Description

댐퍼{DAMPER}
본 발명은 댐퍼에 관한 것으로, 특히, 주택용 문이나 서랍 등에 사용되는 댐퍼에 관한 것이다.
종래의 이 종류의 댐퍼로서, 예를 들면, 특허문헌1에 개시하는 것이 알려져 있다. 이 댐퍼는 축 방향으로 연통(連通)하는 오리피스(orifice)를 구비한 피스톤에 의해, 실린더를 축 방향에 대하여 2분할하고, 피스톤이 실린더 내를 축 방향으로 이동할 때의 오리피스를 통과하는 점성유체(粘性流體)의 저항에 의해 제동력을 발생시키는 구성으로 되어 있다.
[특허문헌1] 일본특허공개 2005-188693호 공보
그러나, 특허문헌1에 기재한 댐퍼 등에서는, 피스톤 로드의 이동 속도가 상정(想定) 사용 속도 이상으로 되어 과부하가 발생한 경우의 점성유체 누설 대책으로서, 내부 부품의 강도를 하우징의 강도보다 약하게 설정하고 있다. 이 때문에, 하우징이 파괴되어 점성유체가 새는 것을 방지할 수 있지만, 댐퍼의 내부 부품이 파손되어 버리므로 다시 이용할 수 없게 된다.
본 발명은 상기 사실을 고려하여, 피스톤 로드의 이동 속도가 상정 사용 속도 이상으로 된 경우의 파손을 방지할 수 있는 댐퍼를 얻는 것을 과제로 한다.
청구항 1에 기재한 발명의 댐퍼는 유체가 봉입(封入)된 실린더와, 상기 실린더 내에 슬라이딩 가능하게 설치되어, 탄성체로 구성된 외주부(外周部)를 구비하고, 상기 실린더 내의 내압(耐壓)이 소정 값에 도달하면 상기 외주부가 탄성 변형함으로써 상기 실린더의 내주부(內周部) 사이에 오리피스를 형성하는 피스톤과, 일단이 상기 피스톤에 고정되고, 타단이 상기 실린더의 외부에 연장 설치된 피스톤 로드를 갖는다.
청구항 1에 기재한 발명의 댐퍼에서는, 일단이 피스톤에 고정되고, 타단이 실린더의 외부에 연장 설치된 피스톤 로드의 이동 속도가 상정 사용 속도 이상으로 되고, 유체가 봉입된 실린더 내에 슬라이딩 가능하게 설치된 피스톤의 이동 속도가 상정 사용 속도 이상으로 되고, 실린더 내의 내압이 소정 값에 도달하면, 탄성체로 구성된 피스톤의 외주부가 탄성 변형함으로써, 피스톤의 외주부와 실린더의 내주부 사이에 오리피스가 형성된다. 이 때문에, 형성된 오리피스를 유체가 통과함으로써, 실린더 내의 내압이 소정 값 이상으로 되는 것을 방지할 수 있다. 이 결과, 피스톤 로드의 이동 속도가 상정 사용 속도 이상으로 된 경우에, 댐퍼가 파손되는 것을 방지할 수 있다.
청구항 2에 기재한 발명은 청구항 1에 기재한 댐퍼에 있어서, 상기 피스톤에는, 축 방향을 따른 관통구멍과, 상기 관통구멍을 통과하는 상기 유체의 양을 조정하여 제동력의 전환을 행하기 위한 유량조정부가 형성되어 있다.
청구항 2에 기재한 발명의 댐퍼에서는, 피스톤에 형성한 유량조정부에 의해, 피스톤에 축 방향을 따라 형성한 관통구멍을 통과하는 유체의 양을 조정함으로써, 제동력의 전환을 행할 수 있다.
청구항 3에 기재한 발명의 댐퍼는, 유체가 봉입된 실린더와, 상기 실린더 내에 슬라이딩 가능하게 설치되어, 탄성체로 구성된 외주부를 구비하고, 상기 실린더 내의 내압이 소정 값에 도달하면 상기 외주부가 탄성 변형함으로써 상기 실린더의 내주부 사이에 오리피스를 형성하는 피스톤과, 상기 피스톤에 축 방향을 따라 형성된 관통구멍과, 상기 실린더 내에 슬라이딩 가능하게 설치되어, 상기 피스톤의 관통구멍을 통과하는 상기 유체의 양을 조정하여 제동력의 전환을 행하기 위한 유량조정수단과, 일단이 상기 피스톤에 고정되고, 타단이 상기 실린더의 외부에 연장 설치된 피스톤 로드를 갖는다.
청구항 3에 기재한 발명의 댐퍼에서는, 피스톤에 설치된 유량조정수단에 의해, 피스톤에 축 방향을 따라 형성한 관통구멍을 통과하는 유체의 양을 조정함으로써, 제동력의 전환을 행할 수 있다. 또한, 일단이 피스톤에 고정되고, 타단이 실린더의 외부에 연장 설치된 피스톤 로드의 이동 속도가 상정 사용 속도 이상으로 되고, 유체가 봉입된 실린더 내에 슬라이딩 가능하게 설치된 피스톤의 이동 속도가 상정 사용 속도 이상으로 되고, 실린더 내의 내압이 소정 값에 도달하면, 탄성체로 구성된 피스톤의 외주부가 탄성 변형함으로써, 피스톤의 외주부와 실린더의 내주부 사이에 오리피스가 형성된다. 이 때문에, 형성된 오리피스를 유체가 통과함으로써, 실린더 내의 내압이 소정 값 이상으로 되는 것을 방지할 수 있다. 이 결과, 피스톤 로드의 이동 속도가 상정 사용 속도 이상으로 된 경우에, 댐퍼가 파손되는 것을 방지할 수 있다.
청구항 4에 기재한 발명은 청구항 1?3 중 어느 한 항에 기재한 댐퍼에 있어서, 상기 피스톤은 상기 외주부에 상기 피스톤 축 방향을 따라 소정 폭으로 되고, 상기 내압에서 변형하는 변형부를 갖는다.
청구항 4에 기재한 발명의 댐퍼에서는, 피스톤에 내압이 작용한 경우에, 피스톤의 외주부에 피스톤 축 방향을 따라 소정 폭으로 한 변형부가 변형한다. 이 때문에, 변형부의 폭을 조정함으로써, 내압에 의한 변형부의 변형량을 용이하게 조정할 수 있다.
청구항 5에 기재한 발명은 청구항 1?4 중 어느 한 항에 기재한 댐퍼에 있어서, 상기 피스톤은 상기 외주부의 일부에, 상기 피스톤 축 방향을 따른 폭이 상기 외주부의 다른 부위에 비하여 좁은 박육부(薄肉部)를 갖는다.
청구항 5에 기재한 발명의 댐퍼에서는, 피스톤에 압력이 작용한 경우에, 피스톤의 외주부의 일부에 형성되어, 피스톤 축 방향을 따른 폭이 외주부의 다른 부위에 비하여 좁은 박육부가 용이하게 변형한다. 이 때문에, 피스톤의 외주부에서의 소정의 위치에 오리피스가 형성된다.
청구항 6에 기재한 발명은 청구항 3?5 중 어느 한 항에 기재한 댐퍼에 있어서, 상기 실린더 내에 설치되어, 상기 내압에 대하여 상기 유량조정수단을 상기 피스톤으로부터 이간되는 방향으로 가세(加勢)하는 가세수단을 갖는다.
청구항 6에 기재한 발명의 댐퍼에서는, 실린더 내에 설치된 가세수단이 내압에 대하여 유량조정수단을 피스톤으로부터 이간되는 방향으로 가세한다. 이 때문에, 가세수단의 가세력(加勢力)을 조정함으로써, 제동력의 전환을 용이하게 행할 수 있다.
청구항 1에 기재한 본 발명의 댐퍼는 상기 구성으로 하였으므로, 피스톤 로드의 이동 속도가 상정 사용 속도 이상으로 된 경우의 파손을 방지할 수 있다.
청구항 2에 기재한 본 발명의 댐퍼는 상기 구성으로 하였으므로, 제동력의 전환을 행할 수 있다.
청구항 3에 기재한 본 발명의 댐퍼는 상기 구성으로 하였으므로, 피스톤 로드의 이동 속도가 상정 사용 속도 이상으로 된 경우의 파손을 방지할 수 있다.
청구항 4에 기재한 본 발명의 댐퍼는 상기 구성으로 하였으므로, 내압에 의한 변형부의 변형량을 용이하게 조정할 수 있다.
청구항 5에 기재한 본 발명의 댐퍼는 상기 구성으로 하였으므로, 피스톤의 외주부에서의 소정의 위치에 오리피스를 형성할 수 있다.
청구항 6에 기재한 본 발명의 댐퍼는 상기 구성으로 하였으므로, 제동력의 전환을 용이하게 행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 의한 댐퍼를 나타내는 측단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시형태에 의한 댐퍼를 나타내는 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시형태에 의한 댐퍼 피스톤을 나타내는 사시도이다.
도 4(A)는 본 발명의 제1 실시형태에 의한 댐퍼 피스톤의 요부를 나타내는 단면도이며, (B)은 본 발명의 제1 실시형태의 변형예에 의한 댐퍼 피스톤의 요부를 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시형태에 의한 댐퍼 피스톤의 작용 설명도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시형태에 의한 댐퍼 피스톤을 나타내는 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시형태에 의한 댐퍼 피스톤의 작용 설명도이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시형태에 의한 댐퍼 피스톤을 나타내는 사시도이다.
도 9는 본 발명의 제4 실시형태에 의한 댐퍼 피스톤을 나타내는 사시도이다.
도 10은 본 발명의 제5 실시형태에 의한 댐퍼 피스톤을 나타내는 사시도이다.
도 11은 본 발명의 제6 실시형태에 의한 댐퍼를 나타내는 측단면도이다.
도 12는 본 발명의 제6 실시형태에 의한 댐퍼 피스톤의 요부를 나타내는 확대 단면도이다.
도 13은 본 발명의 제6 실시형태에 의한 댐퍼 피스톤의 요부를 나타내는 확대 단면도이다.
본 발명의 제1 실시형태에 의한 댐퍼에 대하여 도 1?도 5을 따라 설명한다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 본 실시형태의 댐퍼(10)의 실린더(12)는 저면(底面)(12A)이 폐쇄되어 있고, 실린더(12)의 내부에는, 피스톤(14)이 실린더(12)의 축 방향을 따라 슬라이딩 가능하게 설치되어 있다. 또한, 피스톤(14)에는, 피스톤 로드(16)의 일단(16A)이 고정되어 있고, 피스톤 로드(16)의 타단(16B)은 실린더(12)의 외부에 연장 설치되어 있다.
실린더(12)의 최상부(12B)측에는, 어큐물레이터(18)가 설치되어 있다. 어큐물레이터(18)는 적당한 탄발력을 갖고 또한 소정의 압력이 가해지면 부풀어 오르는, 예를 들면, 고무 등으로 북형태로 형성되어 있고, 실린더(12)의 최상부(12B)측의 내주면에 인너 라이너(inner liner)(19)를 통하여 유지되어 있다. 한편, 인너라이너(19)에는, 실린더(12)의 내부와 어큐물레이터(18)의 내측부를 연통하는 오리피스(21)가 형성되어 있고, 실린더(12)의 개구부는 캡(20)으로 밀폐되어 있다.
캡(20)의 중심부에는, 관통구멍(22)이 형성되어 있다. 이 관통구멍(22)에는, 피스톤 로드(16)가 오일씰(oil seal)(24)을 통하여 삽입 통과되어 있고, 피스톤 로드(16)의 타단(16B)이 실린더(12)의 바깥쪽으로 돌출하여 있다. 한편, 실린더(12)의 내부에는, 적당한 점도의 유체의 하나의 예로서의 실리콘 오일이 봉입되어 있다.
피스톤(14)은 피스톤 로드(16)의 일단(16A)에 고정되어 있다. 또한, 피스톤(14)은 대직경부(14A)와, 대직경부(14A)보다 소직경으로 되고, 대직경부(14A)의 단면(端面)으로부터 실린더(12)의 저면(12A)측을 향하여 연장 설치된 소직경부(14B)를 구비하고 있다. 또한, 피스톤(14)의 소직경부(14B)의 외주에는, 유량조정수단으로서의 슬라이더(26)가 피스톤(14)의 축 방향을 따라 이동 가능하게 배치되어 있다. 또한, 피스톤 로드(16)의 일단(16A)의 선단(先端)부에는, E링(E-ring)(17)이 설치되어 있어, 피스톤 로드(16)의 일단(16A)으로부터 피스톤(14)과 슬라이더(26)가 빠지지 않도록 되어 있다.
도 4(A)에 도시하는 바와 같이, 슬라이더(26)는 내주벽부(26A), 외주벽부(26B) 및 내주벽부(26A)와 외주벽부(26B)의 실린더(12)의 저면(12A)측의 단부(端部)를 서로 연결하는 저벽부(26C)를 구비하고 있다. 또한, 슬라이더(26)의 저벽부(26C)와, 피스톤(14)의 대직경부(14A) 사이에는, 코일 스프링(30)이 배치되어 있다. 이 코일 스프링(30)은 피스톤(14)과 슬라이더(26)를 피스톤(14)의 축 방향에 대하여 도 1에 나타내는 이간(離間)(28)이 형성되게 하는 방향(도 4의 화살표 C방향)으로 가세되고 있다. 또한, 슬라이더(26)의 저벽부(26C)에는, 실리콘 오일을 유과(流過)시키기 위한 적당한 구경의 오리피스(32)가 적어도 하나 형성되어 있다.
따라서, 코일 스프링(30)의 가세력에 저항하여, 슬라이더(26)가 피스톤(14)에 접근하면, 슬라이더(26)와 피스톤(14)과의 이간(28)이 좁아지도록 되어 있다. 이 때문에, 실리콘 오일의 유동 저항에 의한 제동력이 향상되도록 되어 있다.
또한, 도 4에 도시하는 바와 같이, 코일 스프링(30)의 가세력에 저항하여, 슬라이더(26)가 피스톤(14)에 맞닿으면, 슬라이더(26)와 피스톤(14)과의 이간(28)이 없어지도록 되어 있다.
도 3에 도시하는 바와 같이, 피스톤(14)의 대직경부(14A)에는, 피스톤(14)의 축 방향을 따라 관통구멍(27)이 형성되어 있다. 또한, 관통구멍(27)은 피스톤(14)의 둘레방향으로 간격을 두고 복수(본 실시형태에서는, 4개) 형성되어 있고, 관통구멍(27)의 단면형상은 피스톤(14)의 둘레방향을 따른 원호형상으로 되어 있다.
도 4(A)에 도시하는 바와 같이, 피스톤(14)의 관통구멍(27)은 슬라이더(26)에서의 내주벽부(26A)와 외주벽부(26B) 사이의 내부공간(29)에 연통되어 있다. 또한, 피스톤(14)의 대직경부(14A)의 외주부(14C)는 탄성체로서의 고무, TPE(열가소성 엘라스토머) 등 엘라스토머나 PP(폴리프로필렌)로 구성되어 있다. 한편, 피스톤(14)의 대직경부(14A)의 내주부(14D)와 소직경부(14B)는 외주부(14C)보다 강성이 높은 POM(polyacetal)이나 PP(폴리프로필렌)의 수지 등으로 구성되어 있다.
또한, 피스톤(14)의 대직경부(14A)의 외주부(14C)를 구성하는 재료와, 피스톤(14)의 대직경부(14A)의 내주부(14D)를 구성하는 재료와의 접합성이 좋지 않을 경우에는, 도 4(B)에 도시하는 바와 같이, 피스톤(14)의 대직경부(14A)의 외주부(14C)의 내주측에 형성한 오목부(凹部)(14E)에, 내주부(14D)의 외주측에 형성한 볼록부(凸部)(14F)를 끼워 넣는 구조로 하여도 좋다.
도 3에 도시하는 바와 같이, 피스톤(14)의 대직경부(14A)의 외주부(14C)에서의, 소직경부(14B)측의 단부는 소정 폭(W1)의 변형부(38)로 되어 있다. 이 변형부(38)는 대직경부(14A)의 다른 부위보다 더 대직경으로 되어 있고, 도 4(A)에 도시하는 바와 같이, 피스톤(14)의 변형부(38)의 외주면(38A)이 실린더(12)의 내주부(12C)와 슬라이딩 하도록 되어 있다.
따라서, 도 5에 도시하는 바와 같이, 피스톤 로드(16)의 이동 속도가 상정 사용 속도 이상으로 되고, 소정 값 이상의 압력(내압)(P1)이 피스톤(14)의 변형부(38)에 가해진 경우에는, 피스톤(14)의 변형부(38)가 압력(P1)의 작용 방향으로 도 5에 일점쇄선 또는 이점쇄선으로 나타내는 바와 같이, 탄성 변형하도록 되어 있다. 이 때문에, 피스톤(14)의 변형부(38)와 실린더(12)의 내주부(12C) 사이에 오리피스(40)가 형성되도록 되어 있다.
다음으로, 본 실시형태의 작용 및 효과를 설명한다.
피스톤 로드(16)가 캡(20)의 관통구멍(22)으로부터 실린더(12)의 외부에 도 1에 나타내는 상태보다 크게 돌출하여 있는 상태로부터, 실린더(12)의 내측 방향(도 1의 화살표 A방향)으로 압입되면, 슬라이더(26)와 실린더(12)의 저면(12A) 사이의 실리콘 오일이 슬라이더(26)의 오리피스(32), 피스톤(14)과 슬라이더(26)와의 이간(28) 및 피스톤(14)의 관통구멍(27)을 통하여 실린더(12)의 최상부(12B)측으로 이동한다. 이 때의 실리콘 오일의 유동 저항에 의해, 피스톤 로드(16)에 가해지는 에너지가 감쇠된다.
이 때, 피스톤(14)과 슬라이더(26)가 코일 스프링(30)의 가세력으로 이간되어 있고, 피스톤(14)과 슬라이더(26)와의 이간(28)이 넓게 유지되어 있으므로, 제동력은 낮은 범위로 유지된다.
또한, 피스톤 로드(16)가 실린더(12)의 내부로 들어가면, 그만큼, 실린더(12)의 내용적이 감소하여 실리콘 오일의 봉입압이 높아지지만, 이는 어큐물레이터(18)의 변형으로 흡수된다.
또한, 실리콘 오일의 유동 저항은 피스톤(14)의 이동 속도에 대하여 누진적으로 증대하므로, 예를 들면, 어떤 속도 이상으로 피스톤(14)이 이동할 때에 피스톤(14)에 가해지는 실리콘 오일의 저항으로 코일 스프링(30)이 수축되도록 설정하여 두면, 어떤 속도 이상으로 슬라이더(26)가 변하기 어려워지므로 코일 스프링(30)이 수축되어, 슬라이더(26)가 피스톤(14)에 접근한다. 이 결과, 피스톤(14)과 슬라이더(26)와의 이간(28)이 좁아지므로, 실리콘 오일의 유동 저항에 의한 제동력이 향상된다.
이 때문에, 본 실시형태에서는, 코일 스프링(30)의 강도를 조정함으로써, 제동력의 전환을 용이하게 행할 수 있다.
또한. 본 실시형태에서는, 피스톤(14)의 대직경부(14A)의 외주부(14C)가 탄성체로 구성되어 있다. 이 때문에, 피스톤 로드(16)가 도 1의 화살표 A방향으로 이동할 때에, 피스톤 로드(16)의 이동 속도가 상정 사용 속도 이상으로 되어, 피스톤(14)의 이동 속도가 상정 사용 속도 이상으로 된 경우에는, 도 5에 도시하는 바와 같이, 피스톤(14)에 소정 값 이상의 압력(P1)이 가해져, 피스톤(14)의 외주부(14C)의 변형부(38)가 도 5에 일점쇄선 또는 이점쇄선으로 나타내는 바와 같이 탄성 변형한다.
이 결과, 피스톤(14)의 외주부(14C)의 변형부(38)와, 실린더(12)의 내주부(12C) 사이에 오리피스(40)가 형성되며, 형성된 오리피스(40)를 실리콘 오일이 통과함으로써, 실린더(12) 내의 내압이 소정 값 이상으로 되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 피스톤 로드(16)가 도 1의 화살표 A방향과 반대 방향(도 1의 화살표 B방향)으로 이동할 때에, 피스톤 로드(16)의 이동 속도가 상정 사용 속도 이상으로 되어, 도 5에 도시하는 바와 같이, 피스톤(14)에 소정 값 이상의 압력(P2)이 가해진 경우에도, 피스톤(14)의 외주부(14C)의 변형부(38)가 도 5에 일점쇄선 또는 이점쇄선으로 나타내는 방향과 역방향으로 탄성 변형하기 때문에, 실린더(12) 내의 내압이 소정 값 이상으로 되는 것을 방지할 수 있다.
따라서, 본 실시형태의 댐퍼(10)에서는, 피스톤 로드(16)의 이동 속도가 상정 사용 속도 이상으로 된 경우에, 실린더(12) 내의 내압이 소정 값 이상으로 상승되는 것을 방지할 수 있다. 이 결과, 실리콘 오일 누설도 방지하기 때문에, 실린더(12) 등의 하우징의 강도를 강하게 설정하여도, 댐퍼(10)의 피스톤(14) 등의 내부 부품이 파손되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 변형부(38)의 피스톤(14)의 축 방향을 따른 폭(W1)을 좁게 함으로써, 피스톤(14)에 압력(도 5의 화살표 P1, P2)이 작용한 경우에, 피스톤(14)의 외주부(14C)와 실린더(12)의 내주부(12C) 사이에 오리피스(40)를 용이하게 형성할 수 있다. 한편, 변형부(38)의 폭(W1)을 조정함으로써, 압력(도 5의 화살표 P1, P2)에 의한 변형부(38)의 변형량을 용이하게 조정할 수 있다. 이 때문에, 변형부(38)의 폭(W1)은 변형부(38)의 통상 사용시의 강성과, 피스톤 로드(16)의 이동 속도가 상정 사용 속도 이상으로 되었을 때의 탄성 변형을 고려하여 적당히 결정한다.
또한, 본 실시형태의 댐퍼(10)에서는, 피스톤 로드(16)의 이동 속도가 상정 사용 속도 이상으로 되고, 피스톤(14)의 외주부(14C)과 실린더(12)의 내주부(12C) 사이에 오리피스(40)가 형성될 때까지는 슬라이더(26)에 피스톤(14)이 압압됨으로써, 피스톤(14)이 탄성 변형에 의해 외주방향으로 부풀어 오른다. 이 때문에, 피스톤(14)의 외주부(14C)의 실린더(12)의 내주부(12C)에 대한 치수 추종성이 높아진다. 이 결과, 피스톤(14)의 외주부(14C)와, 실린더(12)의 내주부(12C)와의 치수 정밀도에 대한 허용 범위가 커지므로, 상기 치수 정밀도의 요구 레벨을 내리는 것이 가능하게 된다. 바꿔 말하면, 같은 성능을 내기 위한 제조가 용이하게 된다.
또한, 도 5에 도시하는 바와 같이, 피스톤(14)의 변형부(38)를 외팔보라고 고려하면, 그 휨(꺽임양)은 길이(직경 방향을 따른 길이)(L1)와 하중(압력)(P1)에 비례하고, 두께(축 방향을 따른 길이)(W1), 영계수(Young's modulus)(고무 스프링 정수) 및 ２차 모멘트(형상에 따라 결정됨)에 반비례한다. 이 때문에, 두께(폭)(W1)를 두껍게 하여, 스프링 정수가 큰 고무, 통상은 경도k 높은 고무를 사용함으로써, 변형부(38)의 내하중(內荷重)을 높일 수 있다.
다음으로, 본 발명의 제2 실시형태에 의한 댐퍼에 대하여 도 6 및 도 7을 따라 설명한다.
또한, 제1 실시형태와 동일 부재는 동일 부호를 붙여 그 설명을 생략한다.
도 6에 도시하는 바와 같이, 본 실시형태에서는, 피스톤(14)에서의 변형부(38)의 외주연부(外周緣部)에서의 소직경부(14B)측의 단부에, 피스톤(14)의 축 방향을 따라 볼록벽부(凸壁部)(38B)가 형성되어 있다.
따라서, 본 실시형태에서는, 도 7에 도시하는 바와 같이, 피스톤 로드(16)의 이동 속도가 상정 사용 속도 이상으로 되고, 피스톤(14)에 소정 값 이상의 압력(P1)이 가해진 경우에, 피스톤(14)의 외주부(14C)의 변형부(38)가 도 7에 일점쇄선 또는 이점쇄선으로 나타내는 바와 같이 탄성 변형하도록 되어 있다. 이 때문에, 실린더(12)의 내주부(12C)와의 사이에 오리피스(40)가 형성되어, 오리피스(40)를 실리콘 오일이 통과함으로써, 실린더(12) 내의 내압이 소정 값 이상으로 되는 것을 방지할 수 있도록 되어 있다. 이 결과, 피스톤 로드(16)의 이동 속도가 상정 사용 속도 이상으로 된 경우에, 댐퍼(10)가 파손되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 피스톤(14)의 변형부(38)에 볼록벽부(38B)를 형성함으로써, 압력(P1)에 의한 변형부(38)의 변형이 작아지기 때문에, 변형부(38)의 내하중을 크게 할 수 있다. 한편, 변형부(38)의 외주연부에서의 축 방향의 양단부에 볼록벽부(38B)를 형성하고, 변형부(38)의 내하중을 더 크게 하는 구성으로 하여도 좋다.
다음으로, 본 발명의 제3 실시형태에 의한 댐퍼에 대하여 도 8을 따라 설명한다.
또한, 제2 실시형태와 동일 부재는 동일 부호를 붙여 그 설명을 생략한다.
도 8에 도시하는 바와 같이, 본 실시형태에서는, 피스톤(14)의 대직경부(14A)의 외주부(14C)에서의 전체 영역이 변형부(38)으로 되어 있어, 변형부(38)의 두께(W1)가 두꺼워져 있다. 따라서, 본 실시형태의 댐퍼(10)에서는, 변형부(38)의 내하중을 더 크게 할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 제4 실시형태에 의한 댐퍼에 대하여 도 9를 따라 설명한다.
또한, 제2 실시형태와 동일 부재는 동일 부호를 붙여 그 설명을 생략한다.
도 9에 도시하는 바와 같이, 본 실시형태에서는, 피스톤(14)의 대직경부(14A)의 외주부(14C)에 형성한 변형부(38)에, 둘레방향으로 소정의 간격을 두고 절결부(50)가 대직경부(14A)측으로부터 소직경부(14B)측을 향하여 형성되어 있다. 이 때문에, 절결부(50)에 의해, 피스톤(14)의 축 방향을 따른 폭(W2)이 변형부(38)의 다른 부위의 폭(W1)에 비하여 좁은 박육부(52)가 1곳 또는 둘레방향으로 소정의 간격으로 복수 형성되어 있다.
따라서, 본 실시형태에서는, 소정 값 이상의 압력이 피스톤(14)의 변형부(38)에 가해진 경우에는, 피스톤(14)의 변형부(38)에서의 박육부(52)가 도 5에 일점쇄선 또는 이점쇄선으로 나타내는 것과 마찬가지이면서 용이하게 탄성 변형한다. 이 때문에, 피스톤(14)의 외주부(14C)와 실린더(12)의 내주부(12C) 사이에 오리피스(40)가 제2 실시형태보다 용이하게 형성된다.
또한, 본 실시형태에서는, 피스톤(14)의 변형부(38)에서의 박육부(52)가 변형부(38)의 변형 포인트가 되어, 변형부(38)의 같은 부위를 같은 형상으로 안정하게 변형시킬 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 피스톤(14)의 변형부(38)에서의 박육부(52)를 복수 설치한 경우에는, 변형시의 하중이 1곳에 집중하여, 변형부(38)의 내하중이 낮아지는 것을 방지할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 제5 실시형태에 의한 댐퍼에 대하여 도 10을 따라 설명한다.
또한, 제2 실시형태와 동일 부재는 동일 부호를 붙여 그 설명을 생략한다.
도 10에 도시하는 바와 같이, 본 실시형태에서는, 피스톤(14)의 소직경부(14B)에서의 선단(14G)의 근방의 외주부(14H)에 결합턱부(56)가 돌출 형성되어 있다. 이 결합턱부(56)는 피스톤(14)의 선단(14G)측이 경사면(56A)으로 되어 있고, 피스톤(14)의 선단(14G)과 반대측이 수직면(56B)으로 되어 있다.
또한, 피스톤(14)의 소직경부(14B)에는, 원웨이(one-way)용 덮개(58)가 장착되어 있다. 이 덮개(58)는 고무 등의 탄성체로 구성되고, 중앙부에 원형의 관통구멍(60)이 형성된 원형의 얇은 판형상으로 되어 있다. 또한, 덮개(58)는 관통구멍(60)에 피스톤(14)의 소직경부(14B)가 삽입되어, 덮개(58)의 내주부가 결합턱부(56)의 경사면(56A)과 슬라이딩하여 탄성 변형함으로써, 결합턱부(56)를 타고 넘어, 결합턱부(56)와 대직경부(14A) 사이에 설치되어 있다. 이 때문에, 덮개(58)는 피스톤(14)의 소직경부(14B)를 따라 피스톤(14)의 축 방향으로 이동 가능하게 되어 있고, 선단(14G) 방향(도 10의 화살표 D방향)으로 이동한 경우에는, 결합턱부(56)의 수직면(56B)과 맞닿음으로써, 피스톤(14)의 소직경부(14B)로부터 빠지지 않도록 되어 있다.
한편, 덮개(58)는 선단(14G)과 역방향(도 10의 화살표 E방향)으로 이동한 경우에는, 피스톤(14)의 대직경부(14A)에 맞닿아, 피스톤(14)의 모든 관통구멍(27)을 폐쇄하도록 되어 있다. 이 때문에, 피스톤 로드(16)가 실린더(12) 내측 방향(도 1의 화살표 A방향)으로 압입되어 피스톤(14)이 도 10의 화살표 A방향으로 이동하는 경우에는, 실리콘 오일에 의한 압력에 의해, 덮개(58)가 화살표 E방향으로 이동하여, 피스톤(14)의 모든 관통구멍(27)을 폐쇄하도록 되어 있다.
한편, 피스톤(14)이 도 1의 화살표 A방향과 반대 방향(화살표 B방향)으로 이동하는 경우에는, 실리콘 오일에 의한 압력에 의해, 덮개(58)가 도 10의 화살표 D방향으로 이동하여, 피스톤(14)의 모든 관통구멍(27)이 개방되도록 되어 있다.
따라서, 본 실시형태에서는, 덮개(58)에 의해, 댐퍼(10)에 원웨이(one-way) 기능을 갖게 할 수 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 슬라이더(26) 및 코일 스프링(30)은 설치되어 있지 않다.
본 발명의 제6 실시형태에 의한 댐퍼에 대하여 도 11?도 13을 따라 설명한다.
또한, 제1 실시형태와 동일 부재는 동일 부호를 붙여 그 설명을 생략한다.
도 11에 도시하는 바와 같이, 본 실시형태의 피스톤(14)에는, 피스톤(14)의 관통구멍(27)을 통과하는 실리콘 오일의 양을 조정하여 제동력의 전환을 행하기 위한 유량조정부로서의 연결부(70)를 구비하고 있다. 이 연결부(70)는 고무 등의 탄성체로 구성되어 있고, 피스톤(14)에 고정되어 일체로 되어 있다. 또한, 연결부(70)는 일체 성형에 의해 피스톤(14)과 일체로 하여도 좋다.
도 12에 도시하는 바와 같이, 연결부(70)는 내주벽부(70A), 외주벽부(70B) 및 내주벽부(70A)와 외주벽부(70B)의 실린더(12)의 저면(12A)측의 단부를 서로 연결하는 저벽부(70C)를 구비하고 있다. 또한, 연결부(70)의 외주벽부(70B)의 단부와 피스톤(14)의 대직경부(14A) 사이에는, 실리콘 오일을 유과시키기 위한 적당한 간극(間隙)(72)이 형성되어 있고, 연결부(70)의 저벽부(70C)에는, 실리콘 오일을 유과시키기 위한 적당한 구경의 오리피스(74)가 적어도 하나 형성되어 있다.
도 13에 도시하는 바와 같이, 피스톤(14)의 이동에 의해, 고무 등의 탄성체로 구성된 연결부(70)의 저벽부(70C)에, 실리콘 오일에 의해 소정의 압력(P1)이 작용하면, 연결부(70)의 저벽부(70C)기 탄성 변형하여, 외주벽부(70B)의 단부가 피스톤(14)의 대직경부(14A)에 접근 또는 맞닿도록 되어 있다. 이 때문에, 간극(72)이 작아지고 또는 폐쇄됨으로써, 관통구멍(27)을 통과하는 실리콘 오일의 유량이 적어지고 또는 없어지도록 되어 있다.
이 결과, 본 실시형태에서는, 제1 실시형태와 같은 작용 효과를 얻을 수 있음과 함께, 제1 실시형태의 슬라이더(26)와 코일 스프링(30)을 필요로 하지 않기 때문에, 댐퍼(10)의 구성을 간략화할 수 있다.
(그 밖의 실시형태)
이상에 있어서는, 본 발명을 특정한 실시형태에 대하여 상세하게 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범위 내에서 다른 각종의 실시형태가 가능함은 당업자에게 있어 자명하다. 예를 들면, 상기 각 실시형태에서는, 피스톤(14)의 대직경부(14A)의 외주부(14C)는 탄성체로서의 고무, TPE(열가소성 엘라스토머)등 엘라스토머나 PP(폴리프로필렌)로 구성하고, 피스톤(14)의 대직경부(14A)의 내주부(14D)와 소직경부(14B)를, 외주부(14C)보다 강성이 높은 POM(polyacetal)이나 PP(폴리프로필렌)의 수지 등으로 구성하였지만, 이를 대신하여, 피스톤(14)의 전체를 탄성체로서의 고무 등으로 구성하여도 좋다.
또한, 상기 각 실시형태에서는, 댐퍼(10)가 피스톤 로드(16)를 실린더(12)로부터 압출하는 방향으로 피스톤(14)을 가세하는 스프링을 구비하지 않는 구성으로 하였지만, 댐퍼(10)가 피스톤 로드(16)를 실린더(12)로부터 압출하는 방향으로 피스톤(14)을 가세하는 스프링을 구비한 구성으로 하여도 좋다. 또한, 상기 각 실시형태는 적당히 조합하여 실시할 수 있다.
10 : 댐퍼
12 : 실린더
12C : 실린더의 내주부
14 : 피스톤
14C : 피스톤의 외주부
16 : 피스톤 로드
26 : 슬라이더(유량조정수단)
27 : 관통구멍
30 : 코일 스프링(가세수단)
32 : 오리피스
38 : 피스톤의 변형부
38A : 피스톤의 변형부의 외주면
38B : 피스톤의 볼록벽부
40 : 오리피스
50 : 절결부
52 : 피스톤의 변형부의 박육부
56 : 결합턱부
58 : 덮개
70 : 피스톤의 연결부 (유량조정부)
74 : 오리피스

Claims (6)

  1. 유체가 봉입된 실린더와,
    상기 실린더 내에 슬라이딩 가능하게 설치되어, 탄성체로 구성된 외주부를 구비하고, 상기 실린더 내의 내압이 소정 값에 도달하면 상기 외주부가 탄성 변형함으로써 상기 실린더의 내주부 사이에 오리피스를 형성하는 피스톤과,
    일단이 상기 피스톤에 고정되고, 타단이 상기 실린더의 외부에 연장 설치된 피스톤 로드를 갖는 댐퍼.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 피스톤에는, 축 방향을 따른 관통구멍과, 상기 관통구멍을 통과하는 상기 유체의 양을 조정하여 제동력의 전환을 행하기 위한 유량조정부가 형성되어 있는 댐퍼.
  3. 유체가 봉입된 실린더와,
    상기 실린더 내에 슬라이딩 가능하게 설치되어, 탄성체로 구성된 외주부를 구비하고, 상기 실린더 내의 내압이 소정 값에 도달하면 상기 외주부가 탄성 변형함으로써 상기 실린더의 내주부와의 사이에 오리피스를 형성하는 피스톤과,
    상기 피스톤에 축 방향을 따라 형성된 관통구멍과,
    상기 실린더 내에 슬라이딩 가능하게 설치되어, 상기 피스톤의 관통구멍을 통과하는 상기 유체의 양을 조정하여 제동력의 전환을 행하기 위한 유량조정수단과,
    일단이 상기 피스톤에 고정되고, 타단이 상기 실린더의 외부에 연장 설치된 피스톤 로드를 갖는 댐퍼.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 피스톤은 상기 외주부에 상기 피스톤 축 방향을 따라 소정 폭으로 되고, 상기 내압으로 변형하는 변형부를 갖는 댐퍼.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 피스톤은 상기 외주부의 일부에, 상기 피스톤 축 방향을 따른 폭이 상기 외주부의 다른 부위에 비하여 좁은 박육부(薄肉部)를 갖는 댐퍼.
  6. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 실린더 내에 설치되어, 상기 내압에 대하여 상기 유량조정수단을 상기 피스톤으로부터 이간되는 방향으로 가세(加勢)하는 가세수단을 갖는 댐퍼.
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