KR20190059072A - Stacking type magneto-rheological elastomer - Google Patents

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KR20190059072A KR1020170156644A KR20170156644A KR20190059072A KR 20190059072 A KR20190059072 A KR 20190059072A KR 1020170156644 A KR1020170156644 A KR 1020170156644A KR 20170156644 A KR20170156644 A KR 20170156644A KR 20190059072 A KR20190059072 A KR 20190059072A
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Abstract

According to an embodiment of the present invention, a magnetic field generating device having a parallel structure comprises: an electromagnet constituting the lowest layer; a first magnetorheological elastomer constituting an upper layer of the electromagnet; and a second magnetorheological elastomer constituting the highest layer above the first magnetorheological elastomer, wherein a content of a magnetorheological material is higher than that of the first magnetorheological elastomer.

Description

적층형 자기유변탄성체{STACKING TYPE MAGNETO-RHEOLOGICAL ELASTOMER}[0001] STACKING TYPE MAGNETO-RHEOLOGICAL ELASTOMER [0002]

본 발명은 자기장 인가 시 굳기가 변하는 적층형 자기유변탄성체에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a laminated magnetorheological elastomer whose hardness changes when a magnetic field is applied.

일반적으로 자기유변(Magneto-Rheological, MR) 재료는 자기장의 영향에 의해 유동학적 성질이 변하는 재료이다. 자기유변 재료들은 자기유변 유체와 자기유변탄성체(Magnetorheological Elastomer)로 나눌 수 있다. 자기유변 유체는 자기장에 의해 극성을 가질 수 있는 입자들이 점성 유체에 섞여 있다. 자기유변 유체는 자기장이 걸리는 경우 입자들이 외부 자기장의 방향에 따라 체인 형태로 정렬되어 유동학적 성질이 변하게 된다. 자기유변탄성체는 고무의 형태를 하고 있으며 자기장의 세기에 따라 고무의 강성이 변화하는 특징을 가지고 있다. 자기유변탄성체에 자기장을 인가하면 자기유변탄성체의 굳기가 변한다.Generally, Magneto-Rheological (MR) materials are materials whose rheological properties are changed by the influence of a magnetic field. Magneto-rheological materials can be divided into magnetorheological fluid and magnetorheological elastomer. A magnetorheological fluid is a mixture of viscous fluids that can be polarized by a magnetic field. In a magnetorheological fluid, when the magnetic field is applied, the particles are aligned in a chain-like manner according to the direction of the external magnetic field, thereby changing the rheological properties. The magnetorheological elastomer is in the form of rubber and has the characteristic that the stiffness of the rubber changes according to the strength of the magnetic field. Applying a magnetic field to a magnetorheological elastomer changes the hardness of the magnetorheological elastomer.

그런데 기존 자기유변탄성체는 자기장이 쉽게 누수 되어 굳기를 바꾸려면 강한 자기장이 필요하다. 자기유변탄성체에 철가루 등과 같은 자기유변 물질의 함량을 높이면 잘 굳지만 초기 물성이 딱딱해지고 제작이 어려운 문제가 있다.However, existing magnetorheological elastomers require a strong magnetic field to change the hardness due to the leakage of the magnetic field easily. When the content of the magnetorheological material such as iron powder is increased in the magnetorheological elastomer, it is hardened but the initial physical properties are hardened and the production is difficult.

대한민국 등록특허공보 제10-1626375호(2016.05.26. 등록)Korean Registered Patent No. 10-1626375 (Registered on May 26, 2016)

전술한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예는 층을 이루는 자기유변탄성체의 자기유변 물질의 함량을 달리함으로써 자기 누수를 방지할 수 있도록 한 적층형 자기유변탄성체를 제공하고자 한다.In order to solve the above-mentioned problems, an embodiment of the present invention is to provide a laminated magnetorheic elastomer which is capable of preventing magnetic leakage by varying the content of the magnetorheological material of the magnetorheological elastomer forming the layer.

전술한 목적을 이루기 위해 본 발명의 실시예에 따른 적층형 자기유변탄성체는, 최하단 층을 이루는 전자석; 상기 전자석의 위층을 이루는 제1 자기유변탄성체; 및 상기 제1 자기유변탄성체 위의 최상단 층을 이루는 것으로서, 상기 제1 자기유변탄성체보다 자기유변 물질의 함량이 높은 제2 자기유변탄성체; 를 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a laminated magnetorheological elastomer comprising: an electromagnet constituting a bottom layer; A first magnetorheological elastomer forming an upper layer of the electromagnet; And a second magnetorheological elastomer forming the uppermost layer on the first magnetorheological elastomer and having a higher content of magnetorheological material than the first magnetorheological elastomer; . ≪ / RTI >

또한, 상기 제1, 2 자기유변탄성체 사이에 층을 이루는 삽입층; 을 더 포함할 수 있다.Further, an insertion layer forming a layer between the first and second magnetorheological elastomers; As shown in FIG.

또한, 최상단 층을 이루는 상기 제2 자기유변탄성체 아래의 삽입층, 제1 자기유변탄성체 및 전자석의 측면은 자기차폐물질에 의해 차폐될 수 있다.Further, the inserting layer, the first magnetorheological elastomer and the side of the electromagnet below the second magnetorheological elastomer forming the uppermost layer may be shielded by the magnetic shielding material.

또한, 상기 삽입층은 자성 소재 망일 수 있다.The insertion layer may be a magnetic material mesh.

또한, 상기 삽입층은 제1 자기유변탄성체, 제2 자기유변탄성체 및 자성 소재 망이 순서에 상관없이 층을 이룰 수 있다.In addition, the insertion layer may form a layer regardless of the order of the first magnetorheic elastomer, the second magnetorheic elastomer, and the magnetic material net.

또한, 상기 삽입층은 하부 자성 소재 망; 상기 하부 자성 소재 망의 위층을 이루는 제2 자기유변탄성체; 상기 제2 자기유변탄성체의 위층을 이루는 중간 자성 소재 망; 상기 중간 자성 소재 망의 위층을 이루는 제1 자기유변탄성체; 및 상기 제1 자기유변탄성체의 위층을 이루는 상부 자성 소재 망; 을 포함할 수 있다.Also, the insertion layer may include a lower magnetic material net; A second magnetorheological elastomer forming an upper layer of the lower magnetic material net; An intermediate magnetic material net constituting an upper layer of the second magnetorheic elastomer; A first magnetorheological elastomer forming an upper layer of the intermediate magnetic material net; And an upper magnetic material net constituting an upper layer of the first magnetorheological elastomer; . ≪ / RTI >

또한, 최상단 층을 이루는 상기 제2 기유변탄성체는 아래의 삽입층, 제1 자기유변탄성체 및 전자석의 측면은 감쌀 수 있다.Further, the second base oil-modified elastomer forming the uppermost layer may wrap the side of the insertion layer, the first magnetocrystalline elastomer and the electromagnet below.

또한, 상기 삽입층은 하부 자성 소재 망; 상기 하부 자기 소재 망의 위층을 이루는 제2 자기유변탄성체; 상기 제2 자기유변탄성체의 위층을 이루는 중간 자기 소재 망; 상기 중간 소재 망 위층을 이루는 제1 자기유변탄성체; 및 상기 제1 자기유변탄성체의 위층을 이루는 상부 자성 소재 망; 을 포함할 수 있다.Also, the insertion layer may include a lower magnetic material net; A second magnetorheological elastomer forming an upper layer of the lower magnetic material net; An intermediate magnetic material net constituting an upper layer of the second magnetocrystalline elastomer; A first magnetorheological elastomer forming the intermediate material web layer; And an upper magnetic material net constituting an upper layer of the first magnetorheological elastomer; . ≪ / RTI >

또한, 상기 상부 자성 소재 망은 순차적으로 아래층을 이루는 상기 제1 자기유변탄성체, 상기 중간 자성 소재 망, 상기 제2 자기유변탄성체, 상기 하부 자성 소재 망 및 상기 하부 자성 소재 망의 아래층을 이루는 제1 자기유변탄성체의 측면을 감쌀 수 있다.The upper magnetic material net may include a first magnetorheological elastomer, a second intermediate magnetic material web, a second magnetorheological elastomer, a lower magnetic material web, and a lower first magnetic material web, The sides of the magnetorheological elastomer can be wrapped.

또한, 상기 자기유변 물질은 카보닐 철 가루일 있다.The magnetorheological material may also be a carbonyl iron powder.

또한, 백금 촉매 실리콘 고무, 실리콘 오일, 카보닐 철 가루의 혼합물을 틀에 부어 50도 진공 오븐에서 경화시켜 상기 제1 자기유변탄성체를 제작하고 상기 제1 자기유변탄성체가 제작된 틀에 상기 제1 자기유변탄성체보다 카보닐 철 가류 비중이 더 높은 백금 촉매 실리콘 고무, 실리콘 오일, 카보닐 철 가루의 혼합물을 부어 50도 오븐에서 경화시켜 상기 제1 자기유변탄성체 위층을 이루는 상기 제2 자기유변탄성체를 제작할 수 있다.Also, a mixture of platinum-catalyzed silicone rubber, silicone oil and carbonyl iron powder is poured into a mold and cured in a 50 degree vacuum oven to produce the first magnetorheic elastomer, and the first magnetorheic elastomer A mixture of platinum-catalyzed silicone rubber, silicone oil and carbonyl iron powder having a higher specific gravity of carbonyl iron vulcanization than the magnetorheological elastomer is cured in a 50 degree oven to form the second magnetorheic elastomer constituting the upper layer of the first magnetorheological elastomer Can be produced.

또한, 상기 적층형 자기유변 탄성체를 그러퍼의 스킨 모듈로 사용할 수 있다.In addition, the laminated magnetorheic elastomer can be used as a skin module of glyphs.

본 발명의 실시예에 따른 적층형 자기유변탄성체에 의하면, 초기 물성이 부드러우면서 자기유변 물질의 함량이 높은 제2 자기유변탄성체 층이 자기 누수를 방지할 수 있다.According to the laminated magnetorheological elastomer according to the embodiment of the present invention, the second magnetorheological elastomer layer having a soft initial property and a high content of magnetorheological material can prevent self-leakage.

또한, 적층형 자기유변 탄성체 측면에 자기차폐물질을 배치하고 자기유변 탄성체 층 사이에 자성 소재의 망을 배치하여 자기장을 유도할 수 있다.In addition, the magnetic shielding material may be disposed on the side of the laminated magnetorheological elastomer and the magnetic material net may be disposed between the magnetorheological elastomer layers to induce the magnetic field.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 적층형 자기유변탄성체의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 적층형 자기유변탄성체의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 적층형 자기유변탄성체의 구성을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 적층형 자기유변탄성체의 구성을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예 내지 4 실시예 중 어느 하나를 그리퍼에 적용하여 물체를 운반하는 과정을 나타내는 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a view showing a configuration of a laminated magnetorheological elastomer according to a first embodiment of the present invention. FIG.
2 is a view showing a configuration of a laminated magnetorheological elastomer according to a second embodiment of the present invention.
3 is a view showing a configuration of a laminated magnetorheological elastomer according to a third embodiment of the present invention.
4 is a view showing a configuration of a laminated magnetorheological elastomer according to a fourth embodiment of the present invention.
5 is a view showing a process of transporting an object by applying any one of the first to fourth embodiments of the present invention to a gripper.

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 제1 실시예에 대해 설명한다.First, a first embodiment of the present invention will be described.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 제1 실시예는 하부에서 상부 방향으로 순차적으로 층을 이루는 전자석(10), 제1 자기유변탄성체(20) 및 제2 자기유변탄성체(30)를 포함한다.1, the first embodiment of the present invention includes an electromagnet 10, a first magnetorheic elastomer 20 and a second magnetorheological elastomer 30 sequentially layered from the bottom to the top .

구체적으로 전자석(10)은 최하단 층을 이룬다. 전자석(10)은 제1 자기유변탄성체(20)와 제2 자기유변탄성체(30)에 자기장을 인가하는 장치이다. Specifically, the electromagnet 10 forms the lowermost layer. The electromagnet 10 is a device for applying a magnetic field to the first magnetorheic elastomer 20 and the second magnetorheic elastomer 30.

제1 자기유변탄성체(20)는 전자석(10)의 위층을 이룬다. 제1 자기유변탄성체(20)는 제2 자기유변탄성체(30)보다 자기유변 물질의 함량이 낮다.The first magnetorheic elastomer 20 forms the upper layer of the electromagnet 10. The content of the magnetorheological material is lower in the first magnetorheic elastomer 20 than in the second magnetorheological elastomer 30.

제2 자기유변탄성체(30)는 제1 자기유변탄성체(20) 위의 최상단 층을 이룬다. 제2 자기유변탄성체(30)는 제1 자기유변탄성체(20)보다 자기유변 물질의 함량이 더 높다. 자기유변 물질의 함량이 더 높은 제2 자기유변탄성체(30)가 가장 바깥에 위치하기 때문에 자기장 누수를 줄일 수 있다.The second magnetorheic elastomer (30) forms the uppermost layer on the first magnetorheic elastomer (20). The content of the magnetorheological material is higher in the second magnetorheic elastomer 30 than in the first magnetorheological elastomer 20. The magnetic leakage can be reduced because the second magnetorheic elastomer 30 having the higher content of magnetorheological material is located at the outermost position.

본 발명의 제1 실시예는 자기유변 물질의 함량이 서로 다른 제1, 2 자기유변탄성체(20, 30)가 적층되는 구조적인 특징으로 인해 초기 물성이 부드러우면서 철가루 비중이 높은 제2 자기유변탄성체(30) 층이 자기 누수를 방지할 수 있다.The first embodiment of the present invention is characterized in that the first and second magnetophoretic elastomers 20 and 30 having different contents of magnetorheological material are laminated, The rheostat 30 layer can prevent self-leakage.

제1, 2 자기유변탄성체(20, 30) 등과 같은 자기유변탄성체(Magneto-Rheological Elastomer, MRE)는 자기유변유체(Magneto-Rheological Fluid)와 유사하게 천연고무나 실리콘 고무와 같은 폴리머 재료 안에 자기력에 의해 극성을 이를 수 있는 입자들을 첨가한 고체이다. 자기유변탄성체는 자기장을 주어 입자들의 체인 형성 방향을 결정할 수 있는 특성을 지니고 있다. 현재 자기유변엘라스토머(Magneto-Rheological Elastomer)의 장점을 활용하는 다양한 연구가 이루어지고 있다.Magneto-Rheological Elastomers (MRE), such as first and second magnetorheological elastomers 20 and 30, can be applied to magnetic materials such as natural rubbers and silicone rubbers in a magnetic material similar to Magneto-Rheological Fluid It is a solid with added particles that can be polarized. The magnetorheological elastomer has the property of giving a magnetic field to determine the chain formation direction of the particles. Currently, various studies utilizing the advantages of Magneto-Rheological Elastomer have been made.

도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 제2 실시예는 삽입층을 이루는 자성 소재 망과 자기차폐물질을 제외하고 제1 실시예의 구성과 동일한다.As shown in FIG. 2, the second embodiment of the present invention is the same as the first embodiment except for the magnetic material net and the magnetic shielding material forming the insertion layer.

본 발명의 제2 실시예는 하부에서 상부 방향으로 순차적으로 층을 이루는 전자석(10), 제1 자기유변탄성체(20), 자성 소재 망(40) 및 제2 자기유변탄성체(30)를 포함한다.The second embodiment of the present invention includes an electromagnet 10, a first magnetorheic elastomer 20, a magnetic material net 40 and a second magnetorheological elastomer 30 sequentially layered from the bottom to the top .

자성 소재 망(40)은 제1 자기유변탄성체(20)과 제2 자기유변탄성체(30) 사이에 위치하여 층을 이룬다. 자성 소재 망(40)은 순철과 같은 자성이 강한 물질이다. 자기장이 인가되면 자성 소재 망(40)은 자기장(100)을 끌어들여 제1, 2 자기유변탄성체(20, 30) 주변으로 자기장(100)을 유도시키는 역할을 한다.The magnetic material web 40 is positioned between the first magnetorheic elastomer 20 and the second magnetorheic elastomer 30 to form a layer. The magnetic material net 40 is a magnetic strong material such as pure iron. When the magnetic field is applied, the magnetic material net 40 attracts the magnetic field 100 and induces the magnetic field 100 around the first and second magnetophoric elastomers 20 and 30.

본 발명의 제2 실시예는 제1 실시예에 비해 좀 더 자기장(100)을 제1, 2 자기유변탄성체(20, 30)에 집중시킬 수 있다.The second embodiment of the present invention can focus the magnetic field 100 more on the first and second magnetorheological elastomers 20 and 30 than in the first embodiment.

전자석(10), 제1 자기유변탄성체(20), 자성 소재 망(40) 및 제2 자기유변탄성체(30)의 측면은 자기차폐물질(50)에 의해 차폐된다. 이와 같이 자기차폐물질(50)이 자기장(100)이 누수되지 않도록 차폐하기 때문에 제1, 2 자기유변탄성체(20, 30)에 자기장(100)을 더욱 집중시킬 수 있다.The sides of the electromagnet 10, the first magnetorheic elastomer 20, the magnetic material net 40 and the second magnetorheological elastomer 30 are shielded by the magnetic shielding material 50. Since the magnetic shielding material 50 shields the magnetic field 100 from leaking, the magnetic field 100 can be further concentrated on the first and second magnetophoric elastomers 20 and 30.

다음은 본 발명의 제3 실시예에 대해 설명한다.Next, a third embodiment of the present invention will be described.

도 3에 도시된 바와 같이 본 발명 제3 실시예는, 삽입층을 제외하고 제2 실시예와 동일하다.As shown in FIG. 3, the third embodiment of the present invention is the same as the second embodiment except for the insertion layer.

본 발명의 제3 실시예는, 하부에서 상부 방향으로 순차적으로 층을 이루는 전자석(10), 제1 자기유변탄성체(20), 삽입층, 제2 자기유변탄성체(30) 및 자기차폐물질(50)을 포함한다.A third embodiment of the present invention is an electromagnetic shielding structure comprising an electromagnet 10, a first magnetorheic elastomer 20, an insertion layer, a second magnetorheic elastomer 30 and a magnetic shielding material 50 ).

삽입층은 제1 자기유변탄성체(20), 제2 자기유변탄성체(30) 및 자성 소재 망(40)이 순서에 상관없이 층을 이루는 구조이다. 자기장 인가 시 제1, 2 자기유변탄성체(20, 30) 내부 자기유변 물질의 물성변화를 통해 제1, 2 자기유변탄성체(20, 30)의 굳는 정도를 조절할 수 있다. 즉, 초기 자기장을 인가하지 않은 상태에서 제1, 2 자기유변탄성체(20, 30)는 부드러우나, 제1, 2 자기유변탄성체(20, 30)에 자기장을 가하면 제1, 2 자기유변탄성체(20, 30) 내부의 자기유변 물질의 입자가 일렬로 배열되면서 고체의 성질을 가지기 때문에 딱딱해 진다.The insertion layer is a structure in which the first magnetorheic elastomer 20, the second magnetophoric elastomer 30 and the magnetic material net 40 form a layer regardless of order. When the magnetic field is applied, the degree of hardening of the first and second magnetophoretic elastomers 20 and 30 can be controlled by changing physical properties of the first and second magnetophoretic elastomers 20 and 30. That is, the first and second magnetophoric elastomers 20 and 30 are soft when the initial magnetic field is not applied, but the first and second magnetophoric elastomers 20 and 30 are soft when the magnetic field is applied to the first and second magnetophoric elastomers 20 and 30 20, and 30) are hardened because the particles of the magnetorheological material are arranged in a line and have the properties of a solid.

일례로서, 삽입층은 하부에 위치하는 하부 자성 소재 망(40), 하부 자성 소재 망(40)의 위층을 이루는 제2 자기유변탄성체(30), 제2 자기유변탄성체(30)의 위층을 이루는 중간 자성 소재 망(40), 중간 자성 소재 망(40)의 위층을 이루는 제1 자기유변탄성체(20) 및 제1 자기유변탄성체(20)의 위층을 이루는 상부 자성 소재 망(40)을 포함한다(도 3 참조).As an example, the insertion layer is composed of a lower magnetic material web 40 positioned at the bottom, a second magnetorheic elastic material 30 forming the upper layer of the lower magnetic material web 40, An intermediate magnetic material net 40 and an upper magnetic material net 40 constituting an upper layer of the first magnetorheic elastomer 20 and the first magnetorheic elastomer 20 forming an upper layer of the intermediate magnetic material net 40 (See FIG. 3).

하부 자성 소재 망(40), 중간 자성 소재 망(40), 상부 자성 소재 망(40)은 동일한 자성 소재 망(40)이다.The lower magnetic material net 40, the intermediate magnetic material net 40 and the upper magnetic material net 40 are the same magnetic material net 40.

자기차폐물질(50)은 적층 구조를 이루는 전자석(10), 제1 자기유변탄성체(20), 삽입층, 제2 자기유변탄성체(30)의 측면을 감싼다. 자기차폐물질(50)에 의해 자기장의 누수를 방지할 수 있다.The magnetic shielding material 50 surrounds the sides of the electromagnet 10, the first magnetorheic elastomer 20, the insertion layer, and the second magnetorheic elastomer 30, which form a laminated structure. It is possible to prevent leakage of the magnetic field by the magnetic shielding material (50).

다음은 본 발명의 제4 실시예에 대해 설명한다.Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.

도 4와 같이 본 발명의 제4 실시예는 하부에서 상부로 순차적으로 적층되는 전자석(10), 제1 자기유변탄성체(20), 삽입층 및 제2 자기유변탄성체(30)를 포함한다.4, the fourth embodiment of the present invention includes an electromagnet 10, a first magnetorheic elastomer 20, an insertion layer, and a second magnetorheological elastomer 30 which are sequentially stacked from the bottom to the top.

최상단 층을 이루는 제2 자기유변탄성체(30)는, 아래의 삽입층, 제1 자기유변탄성체(20) 및 전자석(10)의 측면은 감싸는 구조로 형성된다. 이와 같이 자기유변 물질의 함량이 높은 최상단 제2 자기유변탄성체(30)로 아래의 삽입층, 제1 자기유변탄성체(20) 및 전자석(10)의 측면은 감싸 최상단 제2 자기유변탄성체(30)의 면적을 넓게 함으로써 제1 실시예에 대비 자기 누수를 더욱 줄일 수 있다.The second magnetorheological elastomer 30 constituting the uppermost layer is formed in a structure in which the lower insertion layer, the first magnetorheic elastomer 20 and the side surfaces of the electromagnet 10 are enclosed. The side of the insertion layer, the first magnetorheic elastomer 20 and the electromagnet 10 below is wrapped with the uppermost second magnetorheic elastomer 30 having the higher content of the magnetorheological material, The magnetic leakage can be further reduced compared to the first embodiment.

삽입층은 하부 자성 소재 망(40), 하부 자기 소재 망(40)의 위층을 이루는 제2 자기유변탄성체(30), 제2 자기유변탄성체(30)의 위층을 이루는 중간 자기 소재 망(40), 중간 소재 망(40) 위층을 이루는 제1 자기유변탄성체(20) 및 제1 자기유변탄성체(20)의 위층을 이루는 상부 자성 소재 망(40)을 포함한다(도 4 참조).The insertion layer includes a lower magnetic material net 40, a second magnetophoric elastomer 30 forming an upper layer of the lower magnetic material web 40, an intermediate magnetic material net 40 constituting an upper layer of the second magnetophoric elastomer 30, A first magnetorheological elastomer 20 forming an upper layer of the intermediate material web 40 and an upper magnetic material web 40 constituting an upper layer of the first magnetorheological elastomer 20 (see FIG. 4).

하부 자성 소재 망(40), 중간 자성 소재 망(40), 상부 자성 소재 망(40)은 동일한 자성 소재 망이다.The lower magnetic material net 40, the intermediate magnetic material net 40 and the upper magnetic material net 40 are the same magnetic material net.

상부 자성 소재 망(40)은 순차적으로 아래층을 이루는 제1 자기유변탄성체(20), 중간 자성 소재 망(40), 제2 자기유변탄성체(30), 하부 자성 소재 망(40) 및 하부 자성 소재 망(40)의 아래층을 이루는 제1 자기유변탄성체(20)의 측면을 감쌀 수 있다(도 4 참조).The upper magnetic material web 40 is composed of a first magnetorheic elastomer 20, an intermediate magnetic material web 40, a second magnetorheic web 30, a lower magnetic material web 40 and a lower magnetic material The side of the first magnetorheic elastomer 20 constituting the lower layer of the net 40 can be covered (see FIG. 4).

다음은 제1, 2 자기유변탄성체(20, 30)의 제작과정을 설명한다.The following describes the manufacturing process of the first and second magnetorheological elastomers 20 and 30.

백금 촉매 실리콘 고무, 실리콘 오일, 카보닐 철 가루의 혼합물을 틀에 부어 50도 진공 오븐에서 경화시켜 제1 자기유변탄성체(20) 층을 제작한다. 제1 자기유변탄성체(20)의 제작이 완료된 상태에서 제1 자기유변탄성체(20) 위에 혼합물을 부어 제2 자기유변탄성체(30) 층을 형성한다.A mixture of platinum-catalyzed silicone rubber, silicone oil and carbonyl iron powder is poured into a mold and cured in a 50 degree vacuum oven to prepare a first magnetorheic elastomer (20) layer. When the first magnetorheic elastomer 20 is completed, the mixture is poured onto the first magnetorheic elastomer 20 to form the second magnetorheic elastomer 30 layer.

구체적으로 제1 자기유변탄성체(20)가 제작되어 있는 틀에 제1 자기유변탄성체(20)보다 카보닐 철 가류 비중이 더 높은 백금 촉매 실리콘 고무, 실리콘 오일, 카보닐 철 가루의 혼합물을 부어 50도 오븐에서 경화시켜 제1 자기유변탄성체(20) 위층을 이루는 제2 자기유변탄성체(30)를 제작한다.Specifically, a mixture of a platinum catalytic silicone rubber, a silicone oil and a carbonyl iron powder having a higher specific gravity of carbonyl iron vulcanization than the first magnetorheic elastomer 20 is poured into a mold having the first magnetorheic elastomer 20, Is also cured in an oven to prepare a second magnetophoretic elastomer (30) constituting an upper layer of the first magnetorheic elastomer (20).

제작과정에서 카보닐 철 가루의 비중이 낮은 제1 자기유변탄성체(20) 층과 카보닐 철 가루의 비중이 높은 제2 자기유변탄성체(30) 층의 경계가 붙어서 적층형 자기유변형 탄성체가 제작된다.A laminate type magnetostrictive elastomer is produced by attaching a boundary between the first magnetorheic elastomer 20 layer having a low specific gravity of carbonyl iron powder and the second magnetorheological elastomer 30 layer having a high specific gravity of carbonyl iron powder during the manufacturing process .

예컨대, 카보닐 철 가루의 비중이 낮은 제1 자기유변탄성체(20) 층과 카보닐 철 가루의 비중이 높은 제2 자기유변탄성체(30) 층을 따로 제작한 뒤 단순히 쌓고 그리퍼(300)에 적용할 경우 그리퍼(300)의 파지 과정에서 층 사이에 빈 공간이 형성되어 그리퍼(300)에 파지된 사물이 밀리거나 파손될 우려가 있다.For example, the first magnetorheic elastomer 20 layer having a low specific gravity of the carbonyl iron powder and the second magnetorheic elastomer layer 30 having a high specific gravity of the carbonyl iron powder are separately prepared and then stacked and applied to the gripper 300 There is a fear that an object held by the gripper 300 may be pushed or broken by forming an empty space between the layers in the gripping process of the gripper 300.

그러나 본 발명의 실시예에 따른 적층형 자기유변형 탄성체는 제조 과정에서 철가루 비중이 다른 층끼리 완전히 붙기 때문에 층 사이에 빈 공간이 형성되어 그리퍼(300)에 파지된 사물이 밀리거나 파손될 우려가 전혀 없다.However, in the laminated self-oil-deformed elastic body according to the embodiment of the present invention, since layers having different specific gravity of iron powder adhere completely to each other, void spaces are formed between the layers, none.

제1, 2 자기유변탄성체(20, 30)의 자기유변 물질은 카보닐 철 가루일 수 있다.The magnetorheological material of the first and second magnetorheological elastomers 20, 30 may be carbonyl iron powder.

다음은 본 발명의 실시예에 따른 적층형 자기유변탄성체를 그리퍼 적용하여 물체를 운반하는 과정에 대해 설명한다.Hereinafter, a process of carrying an object by applying a gripper to a laminated magnetorheic elastomer according to an embodiment of the present invention will be described.

도 5와 같이 본 발명의 제1 실시예 내지 제4 실시예의 적층형 자기유변 탄성체를 그러퍼(300)에 적용하여 물체(200)를 운반할 수 있다.As shown in FIG. 5, the multilayer magnetorheic elastomer of the first to fourth embodiments of the present invention may be applied to the gripper 300 to carry the object 200.

초기 자기장 오프 상태의 적층형 자기유변탄성체(1)는 자기장이 인가되지 않은 낮은 강성의 부드러운 상태이다(도 5 (a) 참조).The laminated magnetorheological elastomer 1 in the initial magnetic field off state is in a soft state of low rigidity without applying a magnetic field (see Fig. 5 (a)).

그리퍼(300)를 오므려 자기장 오프 상태의 적층형 자기유변탄성체(1)로 물체(200)를 쥐면 적층형 자기유변탄성체(1)의 접촉부위가 물체(200)의 외형에 부합하는 형상으로 변한다(도 5 (b) 참조).When the object 200 is gripped by the multilayer magnetorheic elastomer 1 with the magnetic field off by gripping the gripper 300, the contact portion of the laminate magnetorheic elastomer 1 changes to a shape conforming to the outer shape of the object 200 5 (b)).

물체(200)를 잡은 상태에서 자기장을 온 시키면 적층형 자기유변탄성체(1)에 자기장이 인가되어 적층형 자기유변탄성체(1)가 딱딱해지면서 물체(200)를 고정한다(도 5 (c) 참조).When the magnetic field is turned on while the object 200 is held, a magnetic field is applied to the laminated magnetorheic elastomer 1 to fix the object 200 as the laminated magnetorheic elastomer 1 becomes hard (refer to FIG. 5 (c)), .

자기장이 인가된 적층형 자기유변탄성체(1)로 인해 물체(200)를 고정한 상태로 물체(200)를 안전하게 이동할 수 있다(도 5 (d) 참조).The multilayer magnetorheic elastomer 1 to which the magnetic field is applied can safely move the object 200 with the object 200 fixed (see FIG. 5 (d)).

적층형 자기유변탄성체(1)에 물체(200)를 고정한 상태로 물체(200)를 원하는 장소로 운반한 다음 그리퍼(300)를 벌려 물체(200)를 원하는 장소에 내려 놓는다(도 5 (e) 참조).The object 200 is transported to a desired place in a state where the object 200 is fixed to the multilayer magnetorheic elastomer 1 and then the gripper 300 is opened to place the object 200 at a desired place ).

물체의 운반이 완료되면 자기장을 오프 한다. 적층형 자기유변탄성체(1)의 물체(200) 접촉부위는 초기형상으로 복원된다(도 5 (f) 참조).When the transportation of the object is completed, the magnetic field is turned off. The contact portion of the multilayer magnetorheic elastomer 1 with the object 200 is restored to its initial shape (see Fig. 5 (f)).

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.

1:적층형 자기유변탄성체
10:전자석
20:제1 자기유변탄성체
30:제2 자기유변탄성체
40:자성 소재 망
50:자기차폐물질
100:자기장
200:물체
300:그리퍼1: laminated magnetorheological elastomer
10: Electromagnet
20: first magnetorheic elastomer
30: Second magnetocrystalline elastomer
40: magnetic material network
50: magnetic shielding material
100: magnetic field
200: object
300: gripper

Claims (12)

최하단 층을 이루는 전자석;
상기 전자석의 위층을 이루는 제1 자기유변탄성체; 및
상기 제1 자기유변탄성체 위의 최상단 층을 이루는 것으로서, 상기 제1 자기유변탄성체보다 자기유변 물질의 함량이 높은 제2 자기유변탄성체;
를 포함하는 적층형 자기유변탄성체.An electromagnet forming the lowest layer;
A first magnetorheological elastomer forming an upper layer of the electromagnet; And
A second magnetorheological elastomer forming the uppermost layer on the first magnetorheological elastomer and having a higher content of magnetorheological material than the first magnetorheological elastomer;
Of the laminate. 청구항 1에 있어서,
상기 제1, 2 자기유변탄성체 사이에 층을 이루는 삽입층;
을 더 포함하는 적층형 자기유변탄성체.The method according to claim 1,
An insertion layer forming a layer between said first and second magnetorheological elastomers;
Further comprising: a layered magnetorheological elastomer. 청구항 2에 있어서,
최상단 층을 이루는 상기 제2 자기유변탄성체 아래의 삽입층, 제1 자기유변탄성체 및 전자석의 측면은 자기차폐물질에 의해 차폐되는 것을 특징으로 하는 적층형 자기유변탄성체.The method of claim 2,
Wherein the insertion layer, the first magnetorheological elastomer and the side of the electromagnet below the second magnetorheological elastomer forming the uppermost layer are shielded by the magnetic shielding material. 청구항 3에 있어서,
상기 삽입층은,
자성 소재 망인 것을 특징으로 하는 적층형 자기유변탄성체.The method of claim 3,
The insertion layer
Wherein the magnetic material is a magnetic material mesh. 청구항 3에 있어서,
상기 삽입층은,
제1 자기유변탄성체, 제2 자기유변탄성체 및 자성 소재 망이 순서에 상관없이 층을 이루는 것을 특징으로 하는 적층형 자기유변탄성체.The method of claim 3,
The insertion layer
Wherein the first magnetorheic elastomer, the second magnetorheological elastomer and the magnetic material net form a layer regardless of order. 청구항 3에 있어서,
상기 삽입층은,
하부 자성 소재 망;
상기 하부 자성 소재 망의 위층을 이루는 제2 자기유변탄성체;
상기 제2 자기유변탄성체의 위층을 이루는 중간 자성 소재 망;
상기 중간 자성 소재 망의 위층을 이루는 제1 자기유변탄성체; 및
상기 제1 자기유변탄성체의 위층을 이루는 상부 자성 소재 망;
을 포함하는 적층형 자기유변탄성체.The method of claim 3,
The insertion layer
Lower magnetic material net;
A second magnetorheological elastomer forming an upper layer of the lower magnetic material net;
An intermediate magnetic material net constituting an upper layer of the second magnetorheic elastomer;
A first magnetorheological elastomer forming an upper layer of the intermediate magnetic material net; And
An upper magnetic material net constituting an upper layer of the first magnetorheic elastomer;
Wherein the laminated magnetorheological elastomer is a laminated magnetorheological elastomer. 청구항 2에 있어서,
최상단 층을 이루는 상기 제2 기유변탄성체는,
아래의 삽입층, 제1 자기유변탄성체 및 전자석의 측면은 감싸는 것을 특징으로 하는 적층형 자기유변탄성체.The method of claim 2,
The second base oil-modified elastomer constituting the uppermost layer comprises:
Wherein the insulator layer, the first magnetorheic elastomer, and the side of the electromagnet are wrapped around the magnet. 청구항 7에 있어서,
상기 삽입층은,
하부 자성 소재 망;
상기 하부 자기 소재 망의 위층을 이루는 제2 자기유변탄성체;
상기 제2 자기유변탄성체의 위층을 이루는 중간 자기 소재 망;
상기 중간 소재 망 위층을 이루는 제1 자기유변탄성체; 및
상기 제1 자기유변탄성체의 위층을 이루는 상부 자성 소재 망;
을 포함하는 적층형 자기유변탄성체.The method of claim 7,
The insertion layer
Lower magnetic material net;
A second magnetorheological elastomer forming an upper layer of the lower magnetic material net;
An intermediate magnetic material net constituting an upper layer of the second magnetocrystalline elastomer;
A first magnetorheological elastomer forming the intermediate material web layer; And
An upper magnetic material net constituting an upper layer of the first magnetorheic elastomer;
Wherein the laminated magnetorheological elastomer is a laminated magnetorheological elastomer. 청구항 8에 있어서,
상기 상부 자성 소재 망은,
순차적으로 아래층을 이루는 상기 제1 자기유변탄성체, 상기 중간 자성 소재 망, 상기 제2 자기유변탄성체, 상기 하부 자성 소재 망 및 상기 하부 자성 소재 망의 아래층을 이루는 제1 자기유변탄성체의 측면을 감싸는 것을 특징으로 하는 적층형 자기유변탄성체.The method of claim 8,
Wherein the upper magnetic material net comprises:
The first magnetorheic elastomeric material, the second magnetorheological elastomeric material, the lower magnetic material web, and the first magnetorheic elastomeric material constituting the lower layer of the lower magnetic material net, which sequentially form the lower layer, Layered magnetorheological elastomer. 청구항 1에 있어서,
상기 자기유변 물질은,
카보닐 철 가루인 것을 특징으로 하는 적층형 자기유변탄성체.The method according to claim 1,
The magnetorheological material may comprise,
Carbonyl iron powder. ≪ RTI ID = 0.0 > 11. < / RTI > 청구항 1에 있어서,
백금 촉매 실리콘 고무, 실리콘 오일, 카보닐 철 가루의 혼합물을 틀에 부어 50도 진공 오븐에서 경화시켜 상기 제1 자기유변탄성체를 제작하고,
상기 제1 자기유변탄성체가 제작된 틀에 상기 제1 자기유변탄성체보다 카보닐 철 가류 비중이 더 높은 백금 촉매 실리콘 고무, 실리콘 오일, 카보닐 철 가루의 혼합물을 부어 50도 오븐에서 경화시켜 상기 제1 자기유변탄성체 위층을 이루는 상기 제2 자기유변탄성체를 제작하는 것을 특징으로 하는 적층형 자기유변탄성체.The method according to claim 1,
A mixture of platinum-catalyzed silicone rubber, silicone oil and carbonyl iron powder was cast into a mold and cured in a 50 degree vacuum oven to prepare the first magnetocrystalline elastomer,
Silicone oil and carbonyl iron powder having a higher specific gravity of carbonyl iron vulcanization than the first magnetocrystalline elastomer is poured into a mold in which the first magnetorheological elastomer is formed, 1 self-rheological elastomer, wherein the second magnetorheic elastomer constituting the upper layer of the magnetorheological elastomer is produced. 청구항 1 내지 청구항 11중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 적층형 자기유변 탄성체를 그러퍼의 스킨 모듈로 사용하는 것을 특징으로 하는 적층형 자기유변탄성체.The method according to any one of claims 1 to 11,
Wherein the laminated magnetorheic elastomer is used as a skin module of glyphs.
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