KR20180096264A - Linear Actuator based on Magneto-rheological Fluid - Google Patents

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KR20180096264A
KR20180096264A KR1020170022743A KR20170022743A KR20180096264A KR 20180096264 A KR20180096264 A KR 20180096264A KR 1020170022743 A KR1020170022743 A KR 1020170022743A KR 20170022743 A KR20170022743 A KR 20170022743A KR 20180096264 A KR20180096264 A KR 20180096264A
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변상규
최동수
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한국기술교육대학교 산학협력단
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Abstract

The present invention prevents friction between metals. A magnetorheological fluid-based linear actuator having a multi-stack disk structure according to an embodiment of the present invention comprises: a housing in which a storage chamber in which MR fluid is filled is formed; a piston coupled to the inner surface of the storage chamber; and a plurality of discs provided below the storage chamber and spaced apart from each other.

Description

자기유변유체 기반 리니어 액추에이터{Linear Actuator based on Magneto-rheological Fluid}[0001] The present invention relates to a linear actuator based on a magneto-rheological fluid,

본 발명은 멀티 스택 디스크 구조를 가진 자기유변유체 기반 리니어 액추에이터에 관한 것이다.The present invention relates to a magnetorheological fluid-based linear actuator having a multi-stack disk structure.

일반적으로 자기유변유체(Magnetorheological fluid)는 10-4 ~10-3㎝ 크기의 강자성 입자를 포함하는 비콜로이드 용액으로 자기장을 인가하지 않을 경우 상온에서 0.20~0.30Pa-sec의 점성을 가지고 150~250㎄/m(2~3kOe)의 자기장이 가해지면 50~100㎪의 높은 항복응력을 갖는다. 또한, 자기유변유체는 자기 포화(magnetic saturation)에 의해 최대 항복 응력이 제한되기는 하지만, 빠른 응답시간[1~2msec(msec ; 10-3 sec)]을 가지며, 또한 -40~150℃의 작동 범위와 유입되는 불순물에 대해서 상당히 둔감한 특성을 갖는다. 이런 특성을 갖는 자기유변유체는 자기장이 가해질 경우에 유체에 포함된 입자가 체인을 형성하게 되어 유체의 전단 항복 응력이 변화하게 된다. 따라서, 자기장 비인가 시에 뉴토니안 유체(newtonian fluid)의 거동을 나타내지만 자기장 인가 시에는 유체 중에 분산된 입자가 체인을 형성하게 되어 전단 변형률이 발생하지 않은 상태에서도 항복 응력을 가지며 각속도의 증가에 따라서 소산되는 토크가 증가하는 빙햄 유체(bingham fluid)의 거동을 나타낸다. 즉, 자기유변유체는 자기장 비인가 시 액체 상태이던 것이 자기장 인가 시 젤 상태로 변하게 된다.Generally, a magnetorheological fluid is a non-colloidal solution containing ferromagnetic particles having a size of 10 -4 to 10 -3 cm. When the magnetic field is not applied, the magnetorheological fluid has a viscosity of 0.20 to 0.30 Pa-sec at a room temperature, When a magnetic field of ㎄ / m (2 ~ 3 kOe) is applied, it has a high yield stress of 50 ~ 100.. In addition, the magnetorheological fluid has a fast response time [1 to 2 msec (10 -3 sec)], although the maximum yield stress is limited by magnetic saturation, and the operating range of -40 to 150 ° C And has a characteristic that it is considerably insensitive to the influent impurities. In a magnetorheological fluid with such a characteristic, when the magnetic field is applied, the particles contained in the fluid form a chain, and the shear yield stress of the fluid changes. Therefore, when the magnetic field is not applied, it shows the behavior of the newtonian fluid, but when the magnetic field is applied, the particles dispersed in the fluid form a chain, so that even in the state where the shear strain is not generated, It shows the behavior of bingham fluid with increasing torque dissipation. That is, the magnetorheological fluid changes into the gel state when the magnetic field is applied, when the magnetic field is not applied.

자기유변유체(magnetorheological fluid)를 이용하여 승용차, 트럭, 군용차량, 기차 등의 쇽업소버, 엔진마운트, 브레이크시스템, 충돌방지시스템, 팬클러치시스템, 햅틱시스템 등에 활용할 수 있다.Using magnetorheological fluid, it can be used for shock absorbers such as passenger cars, trucks, military vehicles, trains, engine mounts, brake systems, anti-collision systems, fan clutch systems, and haptic systems.

대한민국 특허등록 제10-0445988호는 "자기유변유체를 이용한 쇽 업소버"를 개시한다. 대한민국 특허등록 제10-1153447호는 "자기유변유체를 이용한 외력 반응형 강성발생장치 및 그를 이용한 햅틱제공장치"를 개시한다. 대한민국 특허등록 제10-1357183호는 "유체를 이용한 멀티 모드의 근감각-촉각 발생기 및 그의 설계방법, 근감각-촉각 발생기를 이용한 댐퍼장치 및 휴대용 기기, 저항력 발생방법 및 그 기록매체"를 개시한다.Korean Patent Registration No. 10-0445988 discloses a "shock absorber using a magnetorheological fluid ". Korean Patent Registration No. 10-1153447 discloses an external force-responsive stiffness generating apparatus using a magnetorheological fluid and a haptic providing apparatus using the same. Korean Patent Registration No. 10-1357183 discloses "a multi-mode kinesthetic-tactile generator using fluid and its design method, a damper device and a portable device using a kinesthetic-tactile generator, a resistance generating method and a recording medium thereof" .

그런데 기존 액추에이터에서 전단모드를 사용한 구조는 피스톤과 외부 하우징 간의 간격이 좁아져야 하기 때문에 금속 마찰이 발생하고 이는 내구성 약화 요인으로 작용할 수 있다. 또한, 액추에이터에 압축모드를 사용하게 될 경우 액추에이터의 저항력이 강해질 수 있지만 액추에이터가 누르는 거리에 따라 저항력이 일정하지 않으므로 별도의 제어장치와 센서가 필요하다. 또한, 압축모드는 행정거리가 길어질수록 저항력의 생성 구간이 효율적이지 못한 단점이 있다.However, in the conventional actuator using the shear mode, metal friction occurs because the gap between the piston and the outer housing must be narrowed, which may act as a durability weakening factor. In addition, when the compression mode is used in the actuator, the resistance of the actuator can be strengthened. However, since the resistance is not constant depending on the distance that the actuator is pressed, a separate control device and sensor are needed. Also, in the compression mode, there is a disadvantage that the generation interval of the resistance is not efficient as the stroke distance becomes longer.

전술한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예는 액추에이터의 저항력이 누르는 거리에 따라 일정하게 생성될 수 있으며, 자성체 사이에서 유체가 흐르기 때문에 금속 간에 마찰이 발생하지 않는 자기유변유체 기반 리니어 액추에이터를 제공하고자 한다.In order to solve the above-described problems, the embodiment of the present invention is a magnetorheological fluid-based linear actuator which can be constantly generated according to the pressing force of the actuator, and friction does not occur between the metals because the fluid flows between the magnetic bodies. .

전술한 목적을 이루기 위해 본 발명의 실시예에 따른 자기유변유체 기반 리니어 액추에이터는, MR유체가 채워지는 수용실이 형성되는 하우징; 상기 수용실의 내측면에 결합되는 피스톤; 및 상기 수용실 하부에 구비되며 서로 이격되는 복수의 디스크; 를 포함하며, 상기 복수의 디스크는 제1 통로가 형성되는 제1 디스크 및 상기 제1 통로와 중첩되지 않는 위치에 제2 통로가 형성되며 상기 제1 디스크 하부에 위치하는 제2 디스크를 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a linear actuator based on a magnetorheological fluid, comprising: a housing having a housing chamber in which MR fluid is filled; A piston coupled to an inner surface of the containing chamber; And a plurality of discs disposed at a lower portion of the containing chamber and spaced apart from each other; Wherein the plurality of discs may include a first disc in which a first passage is formed and a second disc in which a second passage is formed at a position not overlapping the first passage, have.

또한, 상기 하우징 아래에 위치하는 것으로서, 내부에 디스크 배열공간이 구비되는 본체; 및 상기 복수의 디스크 측면을 감싸도록 본체 내부에 구비되는 솔레노이드 코일; 을 더 포함할 수 있다.A main body disposed under the housing and having a disk array space therein; And a solenoid coil provided inside the main body to enclose the side surfaces of the plurality of discs; As shown in FIG.

또한, 상기 하우징의 하부가 상기 복수의 디스크 상부에 위치하도록 본체에 결합될 수 있다.Further, the lower portion of the housing may be coupled to the main body so as to be located above the plurality of discs.

또한, 상기 피스톤은 상기 수용실 상부에 위치되며 하강작동을 통해 아래의 MR유체를 가압하여 MR유체가 복수의 디스크 사이를 흐르도록 할 수 있다.In addition, the piston is located above the chamber and pressurizes the MR fluid underneath through the lowering operation to allow the MR fluid to flow between the plurality of disks.

또한, 상기 하우징의 상부에는 로드에 의해 상기 피스톤과 연결되는 누름판이 구비될 수 있다.In addition, a pressure plate connected to the piston by a rod may be provided on the upper portion of the housing.

또한, 상기 로드 상단은 상기 하우징의 상면을 관통하여 상기 누름판의 저면에 연결되고, 상기 로드 하단은 상기 수용실에 위치하는 피스톤의 상면에 연결될 수 있다.The upper end of the rod may be connected to the lower surface of the pressure plate through the upper surface of the housing, and the lower end of the rod may be connected to the upper surface of the piston located in the receiving chamber.

또한, 상기 누름판과 본체 사이에는 스프링이 구비될 수 있다.Further, a spring may be provided between the press plate and the main body.

또한, 상기 본체 중심에는 복수의 디스크 중심을 관통하는 중심축이 구비되며, 상기 중심축 상부는 상기 로드의 내부에 결합될 수 있다.In addition, a central axis passing through the center of the plurality of disks is provided in the center of the body, and the upper portion of the central axis can be coupled to the inside of the rod.

또한, 상기 피스톤의 측면에는 상기 수용실 내부의 측벽면에 밀착되는 실링부재가 결합될 수 있다.A sealing member, which is in close contact with a sidewall of the chamber, may be coupled to the side surface of the piston.

또한, 상기 실링부재는 오링일 수 있다.Further, the sealing member may be an O-ring.

또한, 상기 피스톤의 하강작동 시 상기 수용실 내의 MR유체가 상기 제1 디스크와 제2 디스크 사이를 거쳐 상기 수용실 상부로 이동할 수 있도록 하는 MR유체 유로; 를 더 포함할 수 있다.An MR fluid flow path for allowing the MR fluid in the chamber to move to the upper portion of the chamber through the space between the first and second disks when the piston is lowered; As shown in FIG.

또한, 상기 MR유체 유로는 상기 수용실과 디스크 배열공간 사이의 본체 격벽에 구비되는 제1 본체 유로; 상단구간이 상기 제1 본체 유로와 연통되며, 상기 MR유체가 상기 상기 제1 디스크와 제2 디스크 사이를 이동할 수 있도록 경로를 제공하는 디스크 유로; 상기 복수의 디스크와 솔레노이드 코일 사이의 본체 격벽 내부에 구비되는 유로로서, 하단구간이 상기 디스크 유로의 하단구간과 연통되는 제2 본체 유로; 및 상기 하우징의 측벽 내부에 구비되는 유로로서, 하단구간이 상기 제2 본체 유로의 상단구간과 연통되고 상단구간은 상기 수용실의 상부와 연통되는 하우징 유로; 를 포함할 수 있다.The MR fluid flow path may include a first main body flow path provided on a main body partition wall between the containing chamber and the disk array space; A disk passage communicating an upper end section with the first main flow path and providing a path for allowing the MR fluid to move between the first disk and the second disk; A second main flow path in which a lower end section is communicated with a lower end section of the disk flow path, the flow path being provided inside the main body partition wall between the plurality of disks and the solenoid coil; A housing main body having a housing main body and a housing main body; a housing main body having a housing main body; . ≪ / RTI >

또한, 상기 디스크 유로는 상기 제1 디스크의 제1 통로 및 제2 디스크의 제2 통로에 의해 지그재그 유로를 이루며, 상기 제1 디스크의 제1 통로는 중심 쪽 가장자리에 위치하며 상기 제2 디스크의 제2 통로는 외측 가장자리에 위치하고, 상기 제1 디스크와 제2 디스크는 번갈아 층을 이루도록 배열될 수 있다.The first path of the first disk and the second path of the second disk form a zigzag flow path, and the first path of the first disk is located at the center side edge, The two passages are located at the outer edge, and the first and second discs may be alternately layered.

또한, 상기 제1 디스크와 제2 디스크 사이에는 간격유지 디스크가 개재될 수 있다.A gap maintaining disc may be interposed between the first disc and the second disc.

또한, 상기 제1 디스크의 제1 통로와 상기 제2 디스크의 제2 통로는 방사형태로 형성될 수 있다.In addition, the first passageway of the first disk and the second passageway of the second disk may be formed in a radiation pattern.

또한, 상기 간격유지 디스크에는 제3 통로가 방사형태로 구비되고, 상기 제3 통로는 상기 제1 디스크의 제1 통로 및 상기 제2 디스크의 제2 통로와 연통될 수 있다.Also, the gap-maintaining disc may be provided with a third passage in a radial manner, and the third passage may communicate with the first passage of the first disc and the second passage of the second disc.

또한, 상기 디스크 배열공간의 최상단에는 간격유지 디스크가 구비되며, 상기 간격유지 디스크 아래에는 제1 디스크가 위치되고, 상기 간격유지 디스크에는 제3 통로가 방사형태로 구비되며, 상기 제3 통로는 상기 제1 본체 유로 및 상기 제1 디스크의 제1 통로와 연통될 수 있다.In addition, it is preferable that a gap maintaining disk is provided at the uppermost end of the disk array space, a first disk is located under the gap maintaining disk, a third passage is radially provided in the gap maintaining disk, The first main passage and the first passage of the first disc.

또한, 상기 디스크 배열공간의 최하단에는 바닥 디스크가 구비되고 상기 바닥 디스크 위에는 상기 제1 디스크가 배열될 수 있다.In addition, a bottom disk may be provided at the lowermost end of the disk array space, and the first disk may be arranged above the bottom disk.

또한, 상기 바닥 디스크에는 상기 제1 디스크의 제1 통로와 동일 구조의 제4 통로가 구비되면서 저면 가장자리를 따라 하향으로 돌출되는 복수의 발이 형성되며, 상기 복수의 발 사이에는 제5 통로가 마련되고 상기 복수의 발은 상기 디스크 배열공간의 바닥에 밀착될 수 있다.In addition, the bottom disk is provided with a fourth passage having the same structure as the first passage of the first disk, a plurality of feet projecting downward along the bottom edge are formed, and a fifth passage is provided between the plurality of feet The plurality of feet may be brought into close contact with the bottom of the disk array space.

또한, 상기 제1 디스크와 바닥 디스크 사이에는 간격유지 디스크가 개재되며, 상기 간격유지 디스크에는 제3 통로가 방사형태로 구비되고, 상기 제3 통로는 상기 제1 디스크의 제1 통로 및 바닥 디스크의 제4 통로와 연통될 수 있다.A gap retaining disc is interposed between the first disc and the bottom disc, a third passage is provided in a radial form in the gap retaining disc, and the third passageway is formed between the first passage of the first disc and the bottom disc And can communicate with the fourth passage.

본 발명의 실시예에 따른 자기유변유체 기반 리니어 액추에이터에 의하면 액추에이터의 저항력이 누르는 거리에 따라 일정하게 생성될 수 있다.According to the magnetorheological fluid-based linear actuator according to the embodiment of the present invention, the resistance of the actuator can be constantly generated according to the pressing distance.

또한, 자성체 사이에서 MR유체가 흐르기 때문에 금속 간에 마찰이 발생하지 않는다.Further, since the MR fluid flows between the magnetic bodies, no friction occurs between the metals.

또한, 행정거리별로 저항력이 일정한 구조의 액추에이터를 제공할 수 있다.Further, it is possible to provide an actuator having a constant resistive force for each stroke distance.

또한, 스택형 구조로 설치되는 디스크의 개수와 두께에 따라 액추에이터 저항력 범위를 제어할 수 있다.In addition, the actuator resistance range can be controlled according to the number and thickness of the disks installed in a stacked structure.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 사시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 분리 사시도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 측단면도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 본체의 확대 단면도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 하우징의 확대 단면도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 MR유체의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 복수의 디스크의 분리상태도이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 복수의 디스크의 확대도이다.
도 9는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 바닥 디스크의 확대도이다.
도 10은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 자기장의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 자기장 무부하 시 MR유체를 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 자기장 부하 시 MR유체를 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 강한 자기장 부하 시 MR유체를 나타내는 도면이다.
도 14는 기존 액추에이터의 자기장 시뮬레이션 결과이다.
도 15는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 자기장 시뮬레이션 결과이다.
1 is a perspective view of a preferred embodiment of the present invention.
2 is an exploded perspective view of a preferred embodiment of the present invention.
3 is a side cross-sectional view of a preferred embodiment of the present invention.
4 is an enlarged cross-sectional view of a main body according to a preferred embodiment of the present invention.
5 is an enlarged cross-sectional view of a housing according to a preferred embodiment of the present invention.
Figure 6 is a flow diagram of a MR fluid in accordance with a preferred embodiment of the present invention.
7 is a view illustrating a state in which a plurality of disks are separated according to a preferred embodiment of the present invention.
8 is an enlarged view of a plurality of discs according to a preferred embodiment of the present invention.
9 is an enlarged view of a bottom disk according to a preferred embodiment of the present invention.
10 is a view showing a flow of a magnetic field according to a preferred embodiment of the present invention.
11 is a view showing a MR fluid when a magnetic field is not loaded according to a preferred embodiment of the present invention.
12 is a view showing MR fluid in a magnetic field load according to a preferred embodiment of the present invention.
13 is a view showing MR fluid in a strong magnetic field load according to a preferred embodiment of the present invention.
14 is a simulation result of a magnetic field of a conventional actuator.
15 is a simulation result of a magnetic field according to a preferred embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to designate the same or similar components throughout the drawings. In addition, the preferred embodiments of the present invention will be described below, but it is needless to say that the technical idea of the present invention is not limited thereto and can be variously modified by those skilled in the art.

먼저, 본 발명의 실시예에 따른 자기유변유체 기반 리니어 액추에이터의 구성을 설명한다.First, the configuration of a magnetorheological fluid-based linear actuator according to an embodiment of the present invention will be described.

도 1, 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 자기유변유체 기반 리니어 액추에이터는, 하우징(40) 아래에 위치하는 본체(10), 본체(10) 내부에 설치되는 복수의 디스크(20), 복수의 디스크(20)를 감싸도록 본체(10) 내부에 장착되는 솔레노이드 코일(30), 내부에 MR유체(90)가 수용되는 하우징(40), 하우징(40) 내부에서 MR유체(90)를 가압하는 피스톤(50) 및 MR유체(90)의 이동 경로를 제공하는 MR유체 유로를 포함한다.1 and 2, a magnetorheological fluid-based linear actuator according to an embodiment of the present invention includes a main body 10 positioned below a housing 40, a plurality of disks 20 installed inside the main body 10, A solenoid coil 30 mounted inside the main body 10 to enclose the plurality of discs 20; a housing 40 in which the MR fluid 90 is received; a MR fluid 90 And a MR fluid flow path for providing a path of movement of the MR fluid 90. [

도 3, 4에 도시된 바와 같이 본체(10)의 내부에는 디스크 배열공간(11) 및 코일 수용공간(13)이 구획된다. 디스크 배열공간(11)에는 복수의 디스크(20)가 수용된다. 코일 수용공간(13)에는 솔레노이드 코일(30)이 수용된다. 디스크 배열공간(11)은 본체(10) 중앙에 위치하며 코일 수용공간(13)은 디스크 배열공간(11)을 감싸는 형태로 형성된다.As shown in FIGS. 3 and 4, a disk array space 11 and a coil receiving space 13 are defined in the main body 10. In the disk array space 11, a plurality of disks 20 are accommodated. A solenoid coil (30) is accommodated in the coil receiving space (13). The disk array space 11 is located at the center of the main body 10 and the coil receiving space 13 is formed to surround the disk array space 11. [

디스크 배열공간(11)과 수용실(41)은, 디스크 배열공간과 수용실 사이의 본체 격벽(14)에 의해 구획된다. 본체(10)의 상부 중앙은 함몰 구성된다. 본체(10)의 함몰 부위에는 하우징(40) 하부가 삽입 결합된다. 본체(10)의 함몰 부위는 하우징(40) 하부에 부합하는 형태로 형성된다.The disk array space 11 and the storage chamber 41 are partitioned by the main body partition 14 between the disk array space and the storage chamber. The upper center of the body 10 is recessed. A lower portion of the housing 40 is inserted into the depression of the main body 10. The depressed portion of the main body 10 is formed to conform to the lower portion of the housing 40.

본체(10)의 중심에는 중심축(12)이 구비될 수 있다. 중심축(12)은 디스크 배열공간(11) 중앙에 위치된다. 중심축(12)의 상단은 로드(70)의 내부에 위치한다. 중심축(12)은 피스톤(50)의 하강 작동이 안정적으로 이루어질 수 있도록 안내하는 역할을 한다. 중심축(12)의 하부에 복수의 디스크(20)가 층을 이루도록 결합될 수 있다. 중심축(12)은 속이 빈 중공축일 수 있다.A center axis 12 may be provided at the center of the main body 10. The central axis 12 is located in the center of the disk array space 11. [ The upper end of the central axis 12 is located inside the rod 70. The center shaft 12 functions to guide the piston 50 in a downward direction. A plurality of discs 20 may be layered below the central axis 12. The central axis 12 may be a hollow hollow axis.

복수의 디스크(20)는 멀티 스택(Multi-stacked) 디스크 구조이다. 복수의 디스크(20)는 본체(10)의 디스크 배열공간(11)에 층을 이루도록 수용실(41) 하부에 구비된다. 복수의 디스크(20)는 제1 통로(231)가 형성된 제1 디스크(221) 및 제1 통로(231)와 중첩되지 않는 위치에 제2 통로(232)가 형성되며 제1 디스크(221) 하부에 위치하는 제2 디스크(222)를 포함한다.The plurality of disks 20 is a multi-stacked disk structure. The plurality of discs 20 are provided in the lower part of the storage chamber 41 so as to form a layer in the disc arrangement space 11 of the main body 10. The plurality of discs 20 may include a first disc 221 having a first passage 231 formed therein and a second passage 232 at a position not overlapping the first passage 231, And a second disk 222 located at a second position.

도 3에는 복수의 디스크(20)가 16층을 이루도록 배열되는 것으로 도시되어 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 복수의 디스크(20)의 수는 액추에이터의 저항력을 고려하여 설계되어야 할 것이다. 복수의 디스크(20)의 개수와 두께를 조절함으로써 액추에이터 저항력 범위를 초기에 변경할 수 있다.In FIG. 3, a plurality of disks 20 are arranged to form sixteen layers, but the present invention is not limited thereto. For example, the number of the plurality of disks 20 should be designed in consideration of the resistance of the actuator. By adjusting the number and thickness of the plurality of disks 20, the actuator resistance range can be initially changed.

솔레노이드 코일(30)은 복수의 디스크(20)의 측면을 감싸는 형태로 본체(10) 내부의 코일 수용공간(13)에 배치된다. 솔레노이드 코일(30)에 전원이 인가되면 자기장이 생성된다.The solenoid coil 30 is disposed in the coil accommodating space 13 inside the main body 10 in such a manner as to surround the side surfaces of the plurality of discs 20. When power is applied to the solenoid coil 30, a magnetic field is generated.

도 3, 5에 도시된 바와 같이 하우징(40)은 본체(10) 상부에 배치된다. 하우징(40) 내부에는 수용실(41)이 구비된다. 수용실(41)에는 MR유체(90)가 채워진다. 하우징(40)의 하부는 본체(10)에 상부 중앙에 결합된다. 하우징(40)의 하부는 복수의 디스크(20) 상부에 위치한다.As shown in FIGS. 3 and 5, the housing 40 is disposed above the main body 10. A housing chamber (41) is provided in the housing (40). The MR fluid 90 is filled in the containing chamber 41. The lower portion of the housing 40 is coupled to the body 10 at the upper center. The lower portion of the housing 40 is located above the plurality of discs 20.

하우징(40)의 상부에는 누름판(60)이 위치한다. 누름판(60)은 하우징(40)과 일정간격을 두고 설치된다. 누름판(60)을 누르면 피스톤(50)이 하강한다. 누름판(60)은 로드(70)에 의해 피스톤(50)과 연결된다. 로드(70) 상단은 하우징(40)의 상면을 관통하여 누름판(60)의 저면에 연결된다. 로드(70) 하단은 수용실(41)에 위치하는 피스톤(50) 상면과 연결된다.A pressure plate 60 is positioned on the upper portion of the housing 40. The pressure plate 60 is installed at a predetermined distance from the housing 40. When the pressure plate 60 is pressed, the piston 50 descends. The pressure plate 60 is connected to the piston 50 by a rod 70. The upper end of the rod 70 penetrates the upper surface of the housing 40 and is connected to the bottom surface of the pressure plate 60. The lower end of the rod (70) is connected to the upper surface of the piston (50) located in the containing chamber (41).

누름판(60)과 본체(10) 사이에는 스프링(80)이 구비된다. 누름판(60)을 누르면 피스톤(50)은 하강하고 스프링(80)은 압축된다. 누름판(60)을 누르는 힘이 사라지면 압축되었던 스프링(80)이 신장되면서 누름판(60)을 상향으로 밀어올린다. 누름판(60)은 스프링(80)의 신장에 의해 가압 전 상태로 원위치한다.A spring (80) is provided between the pressure plate (60) and the main body (10). When the pressure plate 60 is pressed, the piston 50 is lowered and the spring 80 is compressed. When the pressing force of the pressure plate 60 disappears, the compressed spring 80 is stretched to push up the pressure plate 60 upward. The pressure plate 60 is returned to its original state before being pressurized by the extension of the spring 80.

피스톤(50)은 수용실(41) 상부에 위치한다. 피스톤(50) 아래 수용실(41) 영역에 MR유체(90)가 채워진다. 수용실(41) 상부에 위치하는 피스톤(50)이 하강작동을 하면 수용실(41) 내의 MR유체(90)가 아래에 위치하는 복수의 디스크(20)로 이동한다.The piston (50) is located above the containing chamber (41). The MR fluid 90 is filled in the region of the chamber 41 below the piston 50. The MR fluid 90 in the storage chamber 41 moves to the plurality of discs 20 positioned below when the piston 50 located above the storage chamber 41 performs the lowering operation.

솔레노이드 코일(30)에 전원이 인가된 상태에서 MR유체(90)가 복수의 디스크(20) 사이를 흐를 때 자기장의 세기가 강해짐에 따라 자기 체인이 강하게 형성된다. 자기 체인이 강하게 형성되면 MR유체(90)의 점성이 증가하고 액추에이터의 저항력이 증가한다.When the MR fluid 90 flows between the plurality of disks 20 in the state where power is applied to the solenoid coil 30, the magnetic chain is strongly formed as the strength of the magnetic field is increased. When the magnetic chain is strongly formed, the viscosity of the MR fluid 90 increases and the resistance of the actuator increases.

피스톤(50)의 측면에는 홈이 형성된다. 피스톤(50)의 홈에는 실링부재(51)가 결합된다. 실링부재(51)는 수용실(41)의 내벽면에 밀착되어 밀봉 작용을 한다. 실링부재(51)는 오링 또는 패킹일 수 있다.Grooves are formed on side surfaces of the piston (50). A sealing member 51 is coupled to the groove of the piston 50. The sealing member 51 is brought into close contact with the inner wall surface of the housing chamber 41 to perform a sealing action. The sealing member 51 may be an O-ring or a packing.

본 발명의 실시예에 따른 자기유변유체 기반 리니어 액추에이터는, MR유체 유로를 더 포함한다. MR유체 유로는 MR유체(90)의 이동 경로를 제공한다. 수용실(41) 내의 피스톤(50) 하강 시 MR유체(90)는 복수의 디스크(20) 사이를 거쳐 수용실(41) 상부로 이동한다.A magnetorheological fluid-based linear actuator according to an embodiment of the present invention further includes an MR fluid channel. The MR fluid flow path provides a path of movement of the MR fluid 90. The MR fluid 90 moves to the upper portion of the containing chamber 41 through the plurality of discs 20 when the piston 50 is lowered in the containing chamber 41.

도 6에 도시된 바와 같이 MR유체 유로는, 제1 본체 유로(110), 디스크 유로(220), 제2 본체 유로(120) 및 하우징 유로(410)를 포함한다.6, the MR fluid flow path includes a first main flow path 110, a disk flow path 220, a second main flow path 120, and a housing flow path 410.

구체적으로 제1 본체 유로(110)는 수용실과 디스크 배열공간 사이의 본체 격벽(14)에 구비된다. 피스톤(50)이 하강하면 수용실(41) 내의 MR유체(90)가 제1 본체 유로(110)를 통해 디스크 배열공간(11)으로 이동한다.Specifically, the first main flow passage 110 is provided in the main body partition wall 14 between the accommodation chamber and the disk arrangement space. When the piston 50 descends, the MR fluid 90 in the accommodation chamber 41 moves to the disk array space 11 through the first main flow path 110.

도 7 내지 9에 도시된 바와 같이, 디스크 유로(220)는 MR유체(90)가 복수의 디스크 사이(20)를 이동할 수 있도록 경로를 제공한다. 디스크 유로(220)는 상단구간이 제1 본체 유로(110)와 연통된다. 디스크 유로(220)는 디스크의 배열에 의해 자연스럽게 형성되는 유로이다. 디스크 유로(220)는 지그재그(zigzag) 형태의 유로를 형성한다. 디스크 유로(220)는 지그재그 형태의 유로를 형성하기 위해 중심 쪽 가장자리에 제1 통로(231)가 구비되는 제1 디스크(221)와, 외측 가장자리에 제2 통로(232)가 구비되는 제2 디스크(222)가 번갈아 층을 이루도록 배열된다.As shown in FIGS. 7-9, the disk flow path 220 provides a path for the MR fluid 90 to move between the plurality of disks 20. The upper end of the disc passage 220 communicates with the first main passage 110. The disk channel 220 is a channel formed naturally by the arrangement of the disks. The disk channel 220 forms a zigzag-shaped channel. The disk channel 220 includes a first disk 221 having a first passage 231 at a center side edge thereof and a second disk 231 having a second passage 232 at an outer edge thereof to form a zigzag- (222) are alternately layered.

제1 디스크(221)의 제1 통로(231)와 제2 디스크(222)의 제2 통로(232)는 방사형태로 형성된다.The first passage 231 of the first disk 221 and the second passage 232 of the second disk 222 are formed in a radial shape.

제1 디스크(221)와 제2 디스크(222) 사이에는 간격유지 디스크(223)가 개재된다.A gap maintaining disc 223 is interposed between the first disc 221 and the second disc 222.

수용실과 디스크 배열공간 사이의 본체 격벽(14)과, 제1 디스크(221) 사이에도 간격유지 디스크(223)가 개재될 수 있다.A gap retaining disk 223 may be interposed between the main body partition wall 14 between the accommodation chamber and the disk array space and the first disk 221. [

간격유지 디스크(223)에는 제3 통로(233)가 방사형태로 구비된다. 제1 디스크(221)와 제2 디스크(222) 사이에 간격유지 디스크(223)가 개재된 상태에서 제3 통로(233)는 제1 디스크(221)의 제1 통로(231) 및 제2 디스크(222)의 제2 통로(232)와 연통된다.And the third passage 233 is provided in a radial shape in the gap holding disk 223. The third passage 233 is positioned between the first passage 231 of the first disk 221 and the second disk 233 of the first disk 221. In this state, And communicates with the second passage (232) of the second passage (222).

디스크 배열공간(11)의 최하단에는 바닥 디스크(224)가 구비된다. 바닥 디스크(224)의 바로 위에는 제1 디스크(221)가 배열된다. 바닥 디스크(224)에는 제2 디스크(221)의 제1 통로(231)와 동일 구조의 제4 통로(234)가 구비된다. 바닥 디스크(224)의 저면 가장자리를 따라 하향으로 돌출되는 복수의 발(225)이 형성된다.A bottom disk 224 is provided at the lowermost end of the disk array space 11. Above the bottom disc 224, a first disc 221 is arranged. The bottom disc 224 is provided with a fourth passage 234 having the same structure as the first passage 231 of the second disc 221. A plurality of feet 225 projecting downward along the bottom edge of the bottom disk 224 are formed.

바닥 디스크(224)에 구비되는 복수의 발(225) 사이에는 제5 통로(235)가 마련된다. 복수의 발(225)은 디스크 배열공간(11)의 바닥에 밀착된다.A fifth passage 235 is provided between the plurality of feet 225 provided on the bottom disk 224. The plurality of feet 225 are brought into close contact with the bottom of the disk array space 11.

디스크 배열공간(11)의 최하단에 구비되는 바닥 디스크(224)와 바로 위의 제1 디스크(221) 사이에는 간격유지 디스크(223)가 개재된다.A gap maintaining disk 223 is interposed between the bottom disk 224 provided at the lowermost end of the disk array space 11 and the first disk 221 immediately above.

디스크 배열공간(11)에 배열되는 제1 디스크(221), 제2 디스크(222), 간격유지 디스크(223), 바닥 디스크(224)의 구조를 더욱 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.The structure of the first disk 221, the second disk 222, the gap maintaining disk 223, and the bottom disk 224 arranged in the disk array space 11 will be described in more detail as follows.

디스크 배열공간(11) 최상단의 간격유지 디스크(223), 그 아래에 제1 디스크(221), 그 아래 간격유지 디스크(223), 그 아래에 제2 디스크(222), 그 아래에 간격유지 디스크(223), 그 아래에 제1 디스크(221), 그 아래 간격유지 디스크(223), 그 아래에 제2 디스크(222), 그 아래에 간격유지 디스크(223), 그 아래에 제1 디스크(221), 그 아래 간격유지 디스크(223), 그 아래에 제2 디스크(222), 그 아래에 간격유지 디스크(223), 그 아래에 제1 디스크(221), 그 아래 간격유지 디스크(223), 그 아래에 바닥 디스크(224) 순으로 총 16개의 디스크로 배열될 수 있다. 이러한 디스크들의 배열 순서 및 수는 초기 저항력 설계에 따라 변경될 수 있다.A disc 223 at the top of the disc array space 11, a first disc 221 below the disc 223, a disc 223 below the disc 223 below it, a second disc 222 below the disc 223, A second disc 222 below the first disc 221, a gap maintaining disc 223 below the first disc 221, a disc 223 below the first disc 221, A second disc 222 below the first disc 221, a gap-maintaining disc 223 below the disc 223, a first disc 221 below the disc 223, , And a bottom disc 224 under the disc. The order and number of such disks can be changed according to the initial resistance design.

MR유체(90)는 디스크 유로(220)를 구성하는 간격유지 디스크(223)의 제3 통로(233), 제1 디스크(221)의 제1 통로(231), 제2 디스크(222)의 제2 통로(232), 바닥 디스크(224)의 제4 통로(234)와 제5 통로(235)를 따라 흐른다.The MR fluid 90 is supplied to the third passage 233 of the gap maintaining disk 223 constituting the disk channel 220, the first passage 231 of the first disk 221, The second passage 232, the fourth passage 234 of the bottom disk 224, and the fifth passage 235.

제2 본체 유로(120)는 직선 유로를 이룬다. 제2 본체 유로(120)는 복수의 디스크와 솔레노이드 코일 사이의 본체 격벽(15) 내부에 구비된다. 제2 본체 유로(120)는 하단구간이 디스크 유로(220)의 하단구간과 연통된다.The second main flow passage 120 forms a straight flow passage. The second main flow passage 120 is provided inside the main partition 15 between the plurality of discs and the solenoid coil. The lower end section of the second main flow passage 120 communicates with the lower end section of the disk flow passage 220.

하우징 유로(410)는 직선 유로를 이룬다. 하우징 유로(410)는 하우징 측벽(42) 내부에 구비된다. 하우징 유로(410)는 하단구간이 제2 본체 유로(120)의 상단구간과 연통된다. 하우징 유로(410)는 상단구간이 수용실(41)의 상부와 연통된다. 피스톤(50)의 하강작동 시 수용실(41) 내의 유체(90)는 제1 본체 유로(110), 디스크 유로(220), 제2 본체 유로(120), 하우징 유로(410)를 거쳐 피스톤(50)이 위치해 있던 수용실(41) 상부로 이동한다.The housing flow path 410 forms a straight flow path. The housing passage 410 is provided inside the housing side wall 42. The lower end section of the housing channel 410 communicates with the upper end section of the second main channel 120. The upper end section of the housing channel 410 communicates with the upper portion of the housing chamber 41. The fluid 90 in the containing chamber 41 at the time of lowering the piston 50 flows through the first main flow passage 110, the disk flow passage 220, the second main flow passage 120 and the housing flow passage 410, 50 are located.

다음은 본 발명의 실시예에 따른 자기유변유체 기반 리니어 액추에이터의 피스톤 하강작동에 따른 MR유체 유동을 설명한다.The following describes the MR fluid flow according to the piston lowering operation of the magnetorheological fluid-based linear actuator according to the embodiment of the present invention.

도 6과 같이 누름판(60)을 누르면 수용실(41) 내의 피스톤(50)이 하강한다. 이때, 누름판(60)과 본체(10) 사이의 스프링(80)은 압축된다. 피스톤(50)이 하강함에 따라 MR유체(90)는 도 6에 도시된 화살표와 같은 MR유체 유로를 따라 수용실(41) 내에서 복수의 디스크(20) 사이를 거쳐 수용실(41) 상부로 이동한다.When the pressure plate 60 is pressed as shown in Fig. 6, the piston 50 in the containing chamber 41 descends. At this time, the spring 80 between the pressure plate 60 and the main body 10 is compressed. As the piston 50 descends, the MR fluid 90 flows along the MR fluid flow path as shown by the arrows in FIG. 6 through the plurality of disks 20 in the storage chamber 41 to the upper portion of the storage chamber 41 Move.

구체적으로 피스톤(50) 하강에 의해 피스톤(50) 아래에 위치하던 수용실(41) 내의 MR유체(90)는 제1 본체 유로(110)를 통해 디스크 유로(220)로 이동한다.Specifically, the MR fluid 90 in the storage chamber 41, which is positioned below the piston 50 by the descent of the piston 50, moves to the disk channel 220 through the first main flow channel 110.

MR유체(90)는 간격유지 디스크(223)의 제3 통로(233), 제1 디스크(221)의 제1 통로(231), 간격유지 디스크(223)의 제3 통로(233), 제2 디스크(222)의 제2 통로(232)로 배열되는 동일 유로를 수차례 반복하여 이동하다가 최하단의 바닥 디스크(224)의 제4 통로(234) 및 제5 통로(235)를 통해 제2 본체 유로(120)로 이동한다.The MR fluid 90 passes through the third passage 233 of the gap maintaining disk 223, the first passage 231 of the first disk 221, the third passage 233 of the gap holding disk 223, The same channel as the second passage 232 of the disk 222 is repeatedly moved and moved through the fourth passage 234 and the fifth passage 235 of the lowermost bottom disk 224, (120).

디스크 유로(220)를 통과한 MR유체(90)는 복수의 디스크(20)와 솔레노이드 코일(30) 사이에 마련된 제2 본체 유로(120)를 거쳐 하우징 유로(410)로 이동한다. MR유체(90)는 하우징 유로(410)을 거쳐 수용실(41) 상부로 이동한다.The MR fluid 90 that has passed through the disc passage 220 moves to the housing passage 410 via the second main passage 120 provided between the plurality of discs 20 and the solenoid coil 30. The MR fluid 90 moves to the upper portion of the housing chamber 41 via the housing passage 410. [

다음은 자기장에 의한 MR유체 입자들이 체인형태로 배열되는 과정을 설명한다.The following describes the process in which MR fluid particles by magnetic field are arranged in a chain form.

도 10에 도시된 화살표와 같이 솔레노이드 코일(30)에 전원을 인가하면 자기장(M)이 발생한다. 도 11과 같이 자기장 무부하 상태에서는 MR유체(90)는 액체인 오일의 성질을 가진다. 도 12, 13과 같이 MR유체(90)가 자기장의 영향을 받을 경우 MR유체(90) 입자들이 체인형태로 배열된다.When a power is applied to the solenoid coil 30 as shown by an arrow in FIG. 10, a magnetic field M is generated. 11, the MR fluid 90 has the property of being a liquid oil in a magnetic field no-load state. As shown in FIGS. 12 and 13, when the MR fluid 90 is affected by the magnetic field, the MR fluid 90 particles are arranged in a chain form.

도 12와 같은 자기장 부하 상태에서, 도 13과 같이 강한 자기장 부하 상태가 되면 MR유체(90) 입자들의 체인구조는 더 단단해진다. 이와 같이 복수의 디스크(20) 사이를 MR유체(90)가 흐를 때 자기장 세기가 강해짐에 따라 자기 체인이 강하게 형성된다. 자기 체인이 강하게 형성되면 MR유체(90)의 점성이 증가하고 이에 액추에이터의 저항력이 증가한다.Under the magnetic field load condition as shown in FIG. 12, the chain structure of the MR fluid 90 particles becomes harder when the magnetic field load state is strong as shown in FIG. As the magnetic field strength becomes stronger when the MR fluid 90 flows between the plurality of disks 20, the magnetic chain is strongly formed. When the magnetic chain is strongly formed, the viscosity of the MR fluid 90 increases, and the resistance of the actuator increases.

누름판(60)을 누르는 힘이 사라지면 압축되었던 스프링(80)이 신장되면서 누름판(60)을 상향으로 밀어 올린다. 이때, 피스톤(50)은 상승하여 하강 전 수용실(41) 상부로 원위치한다. 반대로 피스톤(50)의 상승과 동시에 수용실(41) 밖에 있던 MR유체(90)는 다시 피스톤(50) 아래의 수용실(41)로 원위치한다. 이러한 사이클은 피스톤(50)의 작동에 의해 연속 반복적으로 이루어진다.When the pressing force of the pressure plate 60 disappears, the compressed spring 80 is stretched to push up the pressure plate 60 upward. At this time, the piston 50 rises and returns to the upper portion of the pre-drop containing chamber 41. Conversely, the MR fluid 90, which was outside the chamber 41 at the same time as the piston 50 is lifted, is returned to the chamber 41 below the piston 50 again. This cycle is continuously and repeatedly performed by the operation of the piston (50).

도 14는 기존 액추에이터의 자기장 시뮬레이션 결과이다. 도 15는 본 발명의 실시예에 따른 자기장 시뮬레이션 결과이다.14 is a simulation result of a magnetic field of a conventional actuator. 15 is a simulation result of a magnetic field according to an embodiment of the present invention.

도 14와 같이 기존 액추에이터의 자기장 시뮬레이션 결과, 기존 액추에이터는 코일과 피스톤이 결합되어 상승 작동을 하기 때문에 본체 외측으로 자기장이 흐르게 되어 행정거리별로 자기장이 균일하게 형성되지 않았다. 또한, 저항력 생성부인 복수의 디스크에 자기장이 집중되지 않음으로 인하여 리니어 액추에이터의 최종 저항력이 약해지는 결과를 야기하였다.As shown in FIG. 14, as a result of a simulation of a magnetic field of a conventional actuator, a conventional actuator has a coil and a piston coupled with each other and performs a rising operation, so that a magnetic field flows outside the main body. In addition, the magnetic force is not concentrated on the plurality of discs, which are the resistance generating unit, resulting in a result that the final resistance of the linear actuator is weakened.

도 15와 같이 본 발명의 실시예에 따른 자기유변유체 기반 리니어 액추에이터의 자기장 시뮬레이션 결과, 본 발명의 실시예에 따른 자기유변유체 기반 리니어 액추에이터는 중심부에 솔레노이드 코일과 자기장 생성부인 복수의 디스크가 스택 형태로 배치되고, 솔레노이드 코일이 고정되어 있기 때문에 자기장이 기존 액추에이터에 비해 매우 균일하게 형성되었다. 결국, 저항력생성부에 전류 인가량에 따른 저항력이 계속 일정하게 발생하였다.As shown in FIG. 15, in the magnetic field simulation of the magnetorheological fluid-based linear actuator according to the embodiment of the present invention, the magnetorheological fluid-based linear actuator according to the embodiment of the present invention has a solenoid coil and a plurality of disks, And since the solenoid coil is fixed, the magnetic field is formed more uniformly than the conventional actuator. As a result, the resistive force due to the applied amount of current in the resistive force generating portion was constantly generated.

살펴본 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 자기유변유체 기반 리니어 액추에이터는, 액추에이터의 저항력이 누르는 거리에 따라 일정하게 생성될 수 있다. 또한, 자성체 사이에서 MR유체가 흐르기 때문에 금속 간에 마찰이 발생하지 않는다. 또한, 스택형 구조로 설치되는 디스크의 개수와 두께에 따라 액추에이터 저항력 범위를 제어할 수 있다.As described above, the magnetorheological fluid-based linear actuator according to the embodiment of the present invention can be constantly generated according to the pressing force of the resistance of the actuator. Further, since the MR fluid flows between the magnetic bodies, no friction occurs between the metals. In addition, the actuator resistance range can be controlled according to the number and thickness of the disks installed in a stacked structure.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications, substitutions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims. will be. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are intended to illustrate and not to limit the technical spirit of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments and the accompanying drawings . The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

10:본체
11:디스크 배열공간
12:중심축
13:코일 수용공간
14:수용실과 디스크 배열공간 사이의 본체 격벽
15:복수의 디스크와 솔레노이드 코일 사이의 본체 격벽
20:복수의 디스크
30:솔레노이드 코일
40:하우징
41:수용실
42:하우징 측벽
50:피스톤
51:실링부재
60:누름판
70:로드
80:스프링
90:MR유체
110:제1 본체 유로
120:제2 본체 유로
220:디스크 유로
221:제1 디스크
222:제2 디스크
223:간격유지 디스크
224:바닥 디스크
225:발
231:제1 통로
232:제2 통로
233:제3 통로
234:제4 통로
235:제5 통로
410:하우징 유로
M:자기장
10: Body
11: Disk array space
12: center axis
13: Coil receiving space
14: Body partition wall between the receiving chamber and the disk array space
15: a main body partition between a plurality of disks and a solenoid coil
20: Multiple disks
30: Solenoid coil
40: Housing
41: storage room
42: housing side wall
50: Piston
51: sealing member
60: pressure plate
70: Load
80: spring
90: MR fluid
110: first main body flow path
120: second main body flow path
220: Disk channel
221: first disk
222: second disk
223: Interval sustaining disk
224: floor disc
225: Foot
231: first passage
232: second passage
233: Third passage
234: fourth passage
235: fifth passage
410:
M: magnetic field

Claims (20)

MR유체가 채워지는 수용실이 형성되는 하우징;
상기 수용실의 내측면에 결합되는 피스톤; 및
상기 수용실 하부에 구비되며 서로 이격되는 복수의 디스크;
를 포함하며,
상기 복수의 디스크는 제1 통로가 형성되는 제1 디스크 및 상기 제1 통로와 중첩되지 않는 위치에 제2 통로가 형성되며 상기 제1 디스크 하부에 위치하는 제2 디스크를 포함하는 자기유변유체 기반 리니어 액추에이터.
A housing in which a housing chamber filled with MR fluid is formed;
A piston coupled to an inner surface of the containing chamber; And
A plurality of disks provided at the bottom of the containing chamber and spaced apart from each other;
/ RTI >
Wherein the plurality of discs comprise a first disc on which a first passage is formed and a second disc on which a second passage is formed in a position not overlapping the first passage and which is located under the first disc, Actuator.
청구항 1에 있어서,
상기 하우징 아래에 위치하는 것으로서, 내부에 디스크 배열공간이 구비되는 본체; 및
상기 복수의 디스크 측면을 감싸도록 본체 내부에 구비되는 솔레노이드 코일;
을 더 포함하는 자기유변유체 기반 리니어 액추에이터.
The method according to claim 1,
A body disposed under the housing and having a disk array space therein; And
A solenoid coil provided inside the main body to enclose the side surfaces of the plurality of discs;
Wherein the linear actuator is a linear actuator.
청구항 2에 있어서,
상기 하우징의 하부가 상기 복수의 디스크 상부에 위치하도록 본체에 결합되는 것을 특징으로 하는 자기유변유체 기반 리니어 액추에이터.
The method of claim 2,
And a lower portion of the housing is coupled to the main body so as to be positioned above the plurality of discs.
청구항 2에 있어서,
상기 피스톤은,
상기 수용실 상부에 위치되며 하강작동을 통해 아래의 MR유체를 가압하여 MR유체가 복수의 디스크 사이를 흐르도록 하는 것을 특징으로 하는 자기유변유체 기반 리니어 액추에이터.
The method of claim 2,
The piston,
Wherein the MR fluid is located above the chamber and pressurizes the MR fluid below through the lowering action to cause the MR fluid to flow between the plurality of discs.
청구항 2에 있어서,
상기 하우징의 상부에는,
로드에 의해 상기 피스톤과 연결되는 누름판이 구비되는 것을 특징으로 하는 자기유변유체 기반 리니어 액추에이터.
The method of claim 2,
On the upper portion of the housing,
And a pressure plate connected to the piston by a rod is provided.
청구항 5에 있어서,
상기 로드 상단은 상기 하우징의 상면을 관통하여 상기 누름판의 저면에 연결되고, 상기 로드 하단은 상기 수용실에 위치하는 피스톤의 상면에 연결되는 것을 특징으로 하는 자기유변유체 기반 리니어 액추에이터.
The method of claim 5,
Wherein the rod top is connected to the bottom surface of the presser plate through an upper surface of the housing, and the rod lower end is connected to an upper surface of the piston located in the containing chamber.
청구항 5에 있어서,
상기 누름판과 본체 사이에는,
스프링이 구비되는 것을 특징으로 하는 자기유변유체 기반 리니어 액추에이터.
The method of claim 5,
Between the presser plate and the main body,
Wherein a spring is provided on the inner surface of the linear actuator.
청구항 5에 있어서,
상기 본체 중심에는 복수의 디스크 중심을 관통하는 중심축이 구비되며, 상기 중심축 상부는 상기 로드의 내부에 결합되는 것을 특징으로 하는 자기유변유체 기반 리니어 액추에이터.
The method of claim 5,
Wherein a central axis passing through the centers of the plurality of discs is provided in the center of the body, and an upper portion of the central axis is coupled to the inside of the rod.
청구항 2에 있어서,
상기 피스톤의 측면에는,
상기 수용실 내부의 측벽면에 밀착되는 실링부재가 결합되는 것을 특징으로 하는 자기유변유체 기반 리니어 액추에이터.
The method of claim 2,
On the side surface of the piston,
And a sealing member that is in close contact with a sidewall surface of the inside of the accommodating chamber is coupled.
청구항 9에 있어서,
상기 실링부재는,
오링인 것을 특징으로 하는 자기유변유체 기반 리니어 액추에이터.
The method of claim 9,
Wherein the sealing member comprises:
Wherein the linear actuator is an O-ring.
청구항 2에 있어서,
상기 피스톤의 하강작동 시 상기 수용실 내의 MR유체가 상기 제1 디스크와 제2 디스크 사이를 거쳐 상기 수용실 상부로 이동할 수 있도록 하는 MR유체 유로;
를 더 포함하는 자기유변유체 기반 리니어 액추에이터.
The method of claim 2,
An MR fluid flow path for allowing the MR fluid in the chamber to move to the upper portion of the chamber through the gap between the first and second disks when the piston is lowered;
Further comprising: a linear actuator based on a magnetorheological fluid.
청구항 11에 있어서,
상기 MR유체 유로는,
상기 수용실과 디스크 배열공간 사이의 본체 격벽에 구비되는 제1 본체 유로;
상단구간이 상기 제1 본체 유로와 연통되며, 상기 MR유체가 상기 상기 제1 디스크와 제2 디스크 사이를 이동할 수 있도록 경로를 제공하는 디스크 유로;
상기 복수의 디스크와 솔레노이드 코일 사이의 본체 격벽 내부에 구비되는 유로로서, 하단구간이 상기 디스크 유로의 하단구간과 연통되는 제2 본체 유로; 및
상기 하우징의 측벽 내부에 구비되는 유로로서, 하단구간이 상기 제2 본체 유로의 상단구간과 연통되고 상단구간은 상기 수용실의 상부와 연통되는 하우징 유로;
를 포함하는 자기유변유체 기반 리니어 액추에이터.
The method of claim 11,
The MR fluid flow path includes:
A first main body flow path provided on a main body partition wall between the containing chamber and the disk array space;
A disk passage communicating an upper end section with the first main flow path and providing a path for allowing the MR fluid to move between the first disk and the second disk;
A second main flow path in which a lower end section is communicated with a lower end section of the disk flow path, the flow path being provided inside the main body partition wall between the plurality of disks and the solenoid coil; And
A housing passage having a lower end section communicating with an upper end section of the second main flow passage and an upper end section communicating with an upper portion of the accommodating chamber;
Wherein the linear actuator is a linear actuator.
청구항 12에 있어서,
상기 디스크 유로는 상기 제1 디스크의 제1 통로 및 제2 디스크의 제2 통로에 의해 지그재그 유로를 이루며,
상기 제1 디스크의 제1 통로는 중심 쪽 가장자리에 위치하며 상기 제2 디스크의 제2 통로는 외측 가장자리에 위치하고,
상기 제1 디스크와 제2 디스크는 번갈아 층을 이루도록 배열되는 것을 특징으로 하는 자기유변유체 기반 리니어 액추에이터.
The method of claim 12,
Wherein the disk channel is formed by a first passage of the first disk and a second passage of the second disk,
Wherein the first passageway of the first disc is located at the center side edge and the second passageway of the second disc is located at the outer edge,
Wherein the first disk and the second disk are alternately arranged in layers.
청구항 2에 있어서,
상기 제1 디스크와 제2 디스크 사이에는 간격유지 디스크가 개재되는 것을 특징으로 하는 자기유변유체 기반 리니어 액추에이터.
The method of claim 2,
Wherein a gap maintaining disk is interposed between the first disk and the second disk.
청구항 14에 있어서,
상기 제1 디스크의 제1 통로와 상기 제2 디스크의 제2 통로는 방사형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 자기유변유체 기반 리니어 액추에이터.
15. The method of claim 14,
Wherein the first passage of the first disk and the second passage of the second disk are formed in a radial form.
청구항 14에 있어서,
상기 간격유지 디스크에는 제3 통로가 방사형태로 구비되고, 상기 제3 통로는 상기 제1 디스크의 제1 통로 및 상기 제2 디스크의 제2 통로와 연통되는 것을 특징으로 하는 자기유변유체 기반 리니어 액추에이터.
15. The method of claim 14,
Wherein the gap maintaining disk is provided with a third passage in a radial manner and the third passage is in communication with the first passage of the first disk and the second passage of the second disk. .
청구항 12에 있어서,
상기 디스크 배열공간의 최상단에는 간격유지 디스크가 구비되며, 상기 간격유지 디스크 아래에는 제1 디스크가 위치되고, 상기 간격유지 디스크에는 제3 통로가 방사형태로 구비되며, 상기 제3 통로는 상기 제1 본체 유로 및 상기 제1 디스크의 제1 통로와 연통되는 것을 특징으로 하는 자기유변유체 기반 리니어 액추에이터.
The method of claim 12,
Wherein the disk storage space is provided with a gap maintaining disk, a first disk is located under the gap maintaining disk, a third passage is provided in a radial form in the gap maintaining disk, The main passage and the first passage of the first disk.
청구항 12에 있어서,
상기 디스크 배열공간의 최하단에는 바닥 디스크가 구비되고 상기 바닥 디스크 위에는 상기 제1 디스크가 배열되는 것을 특징으로 하는 기반 리니어 액추에이터.
The method of claim 12,
Wherein a bottom disk is provided at the bottom end of the disk array space, and the first disk is arranged on the bottom disk.
청구항 18에 있어서,
상기 바닥 디스크에는 상기 제1 디스크의 제1 통로와 동일 구조의 제4 통로가 구비되면서 저면 가장자리를 따라 하향으로 돌출되는 복수의 발이 형성되며, 상기 복수의 발 사이에는 제5 통로가 마련되고 상기 복수의 발은 상기 디스크 배열공간의 바닥에 밀착되는 것을 특징으로 하는 기반 리니어 액추에이터.
19. The method of claim 18,
A fourth passage having the same structure as the first passage of the first disk is formed on the bottom disk, a plurality of feet projecting downward along the bottom edge are formed, a fifth passage is provided between the plurality of feet, Wherein a foot of the disk linear actuator is in close contact with a bottom of the disk array space.
청구항 19에 있어서,
상기 제1 디스크와 바닥 디스크 사이에는 간격유지 디스크가 개재되며, 상기 간격유지 디스크에는 제3 통로가 방사형태로 구비되고, 상기 제3 통로는 상기 제1 디스크의 제1 통로 및 바닥 디스크의 제4 통로와 연통되는 것을 특징으로 하는 자기유변유체 기반 리니어 액추에이터.
The method of claim 19,
Wherein a gap retaining disc is interposed between the first disc and the bottom disc, wherein the gap retaining disc is provided with a third passageway in a radial form, and the third passageway is disposed between the first passageway of the first disc and the fourth passageway of the bottom disc And is communicated with the passage.
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