KR20190139348A - Damper - Google Patents
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Abstract
본 발명은 양호하게 감쇠력을 발생하고, 또한 이 감쇠력을 용이하게 조절할 수 있는 댐퍼를 제공한다.
댐퍼는, 실린더(10), 로드(50), 일래스토머 입자(90) 및 자계 생성부(20)를 구비하고 있다. 실린더(10)는, 축방향으로 왕복이동 자유로운 또는 축 주위로 회전 자유로운 로드(50)가 외부로 돌출하고 있다. 일래스토머 입자(90)는 영구자석의 특성 및 탄성을 갖고 있고, 복수가 실린더(10)에 충전되어 있다. 자계 생성부(20)는 실린더(10) 내에 소정의 자계를 생성한다.The present invention preferably provides a damper that generates a damping force and can also easily adjust this damping force.
The damper includes a cylinder 10, a rod 50, elastomer particles 90, and a magnetic field generating unit 20. As for the cylinder 10, the rod 50 freely reciprocates in an axial direction, or is rotatable about an axis, and protrudes outward. The elastomeric particle 90 has the characteristics and elasticity of a permanent magnet, and the plurality is filled in the cylinder 10. The magnetic field generating unit 20 generates a predetermined magnetic field in the cylinder 10.
Description
본 발명은 댐퍼에 관한 것이다.The present invention relates to a damper.
특허 문헌 1은 종래의 댐퍼(damper)를 개시하고 있다. 이 댐퍼는, 실린더(cylinder)와 한 쌍의 캡(cap)에 둘러싸여진 공간에 입상체인 강구(鋼球)가 충전되어 있고, 피스톤(piston)이 로드(rod)의 움직임에 수반하여, 입상체가 충전된 속을 실린더에 대해 상대적으로 변위하는 구조로 되어 있다. 한 쌍의 캡은 각각 한 쌍의 스프링(spring)에 의해 항상 입상체가 수납되어 있는 공간의 체적이 감소하는 방향으로 가세되어 있다. 또한, 실린더의 외주에는 전자석이 마련되어 있다.
이 댐퍼는 실린더에 대해 피스톤이 상대적으로 변위하도록 로드를 변위시키면, 입상체가 피스톤의 움직임에 수반하여 유동하여 입상체끼리나, 입상체와 피스톤 등으로 마찰력이 발생하고, 그에 의해 감쇠력이 발생한다. 구체적으로는, 입상체를 유동시키기 위해 필요한 힘이, 스프링으로부터 캡이 가세되어 있는 힘보다도 커지면, 이 힘과 스프링으로부터 캡이 가세되어 있는 힘이 어울리는 위치까지 캡이 변위한다. 캡이 변위하면, 입상체가 충전되어 있는 케이스 내의 용적이 증가하고 실린더 내에 공극이 생긴다. 이에 의해, 이 댐퍼는 입상체의 유동이 촉진되고, 피스톤이 입상체를 꽉눌러 움직여서 감쇠력을 발생한다.When the damper displaces the rod so that the piston is relatively displaced with respect to the cylinder, the granular bodies flow along with the movement of the piston, and friction forces are generated between the granular bodies, the granular bodies and the piston, and the like, thereby generating a damping force. Specifically, when the force required to flow the granular body becomes larger than the force with which the cap is added from the spring, the cap is displaced from the spring to the position where the force with which the cap is added is matched. When the cap is displaced, the volume in the case in which the granular body is filled increases and voids are formed in the cylinder. As a result, the damper is accelerated in the flow of the granular body, and the piston pushes the granular body to move to generate the damping force.
또한, 이 댐퍼의 전자석에 전류를 흘리면, 전자석의 자력선의 방향에 따른 방향의 입상체의 결합력이 강해진다. 이에 의해 입상체 사이의 마찰력이 커지고, 이에 따라 댐퍼의 감쇠력도 커진다. 이에 의해, 이 댐퍼는 전자석에 흐르는 전류의 크기를 제어함에 의해, 발생하는 감쇠력의 특성을 변경할 수 있다.Moreover, when a current flows through the electromagnet of this damper, the coupling force of the granular body of the direction along the direction of the magnetic force line of an electromagnet becomes strong. As a result, the frictional force between the granular bodies increases, and accordingly, the damping force of the damper also increases. Thereby, this damper can change the characteristic of the damping force which arises by controlling the magnitude | size of the electric current which flows through an electromagnet.
특허 문헌 1의 댐퍼는 입상체인 강구가 실린더 내에 충전되어 있다. 강구는 가요성을 갖고 있지 않다. 이 때문에, 한 쌍의 캡에 의해 압축되는 입상체는, 이웃하는 입상체끼리가 눌어붙을 우려가 있다. 이에 의해, 이 댐퍼는 실린더 내를 입상체가 유동할 수 없게 되어, 피스톤의 움직임이 방해되고 감쇠력을 발생할 수 없게 될 우려가 있다.In the damper of
본 발명은, 상기 종래의 실정을 감안하여 이루어진 것으로, 양호하게 감쇠력을 발생하고, 또한 발생한 감쇠력의 크기를 용이하게 조절할 수 있는 댐퍼를 제공하는 것을 해결하여야 할 과제로 하고 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described conventional situation, and it is an object of the present invention to provide a damper capable of generating a damping force satisfactorily and easily adjusting the magnitude of the generated damping force.
본 발명의 댐퍼는, 케이스(case), 로드, 입자 및 자계 생성부를 구비하고 있다. 케이스로부터는, 축방향으로 왕복이동 자유로운 또는 축 주위로 회전 자유로운 로드가 외부로 돌출하고 있다. 입자는 영구자석의 특성 및 탄성을 갖고 있고, 복수가 케이스에 충전되어 있다. 자계 생성부는 케이스 내에 소정의 자계를 생성한다.The damper of the present invention includes a case, a rod, particles, and a magnetic field generating unit. From the case, a rod freely reciprocating in the axial direction or freely rotating around the shaft protrudes outward. The particles have the characteristics and elasticity of the permanent magnets, and a plurality of them are filled in the case. The magnetic field generating unit generates a predetermined magnetic field in the case.
본 발명의 댐퍼의 자계 생성부는 케이스 내에 생성하는 자계의 강도를 변경 자유로울 수 있다.The magnetic field generating portion of the damper of the present invention can be free to change the strength of the magnetic field generated in the case.
본 발명의 댐퍼는 케이스 내에 배치되고, 축방향으로 왕복이동 자유로운 로드에 연결되고, 로드와 함께 케이스 내를 왕복 이동하는 피스톤을 구비할 수 있다.The damper of the present invention may have a piston disposed in the case, connected to the rod reciprocating freely in the axial direction, and reciprocating in the case with the rod.
본 발명의 댐퍼는 케이스 내에 배치되고, 축 주위로 회전 자유로운 로드에 연결되고, 로드와 함께 케이스 내에서 회전하는 회전자를 구비할 수 있다.The damper of the present invention may have a rotor disposed in the case, connected to a rod rotatable about an axis, and rotating in the case with the rod.
피스톤은, 영구자석의 특성을 가질 수 있다.The piston may have characteristics of a permanent magnet.
회전자는, 영구자석의 특성을 가질 수 있다.The rotor may have characteristics of a permanent magnet.
도 1은 실시 형태 1의 댐퍼를 도시하는 단면도.
도 2는 실시 형태 1의 댐퍼의 케이스 내에 충전되는 입상체의 모식도.
도 3은 실시 형태 1의 댐퍼의 자계 생성부에 흘리는 전류의 크기를 소정의 크기마다 변화시킨 경우에 있어서, 실린더의 중심축 부근에서의 자속밀도의 크기를 도시하는 그래프(graph)로서, (A)는 실린더의 중심축 방향의 자속밀도의 크기를 나타내고, (B)는 실린더의 중심축에 직교하는 방향(방사 방향)의 자속밀도의 크기를 나타낸다.
도 4는 실시 형태 1의 댐퍼의 자계 생성부에 흘리는 전류의 크기를 소정의 크기마다 변화시킨 경우에 있어서, 로드를 실린더의 중심축 방향으로 왕복이동시키는 속도(이후, 주파수라고 한다)의 크기를 소정의 크기마다 변화시킨 때의 로드의 실린더에 대한 변위량과 감쇠력과의 관계를 도시하는 그래프로서, (A)는 자계 생성부에 흘리는 전류의 크기가 0A인 경우를 나타내고, (B)는 자계 생성부에 흘리는 전류의 크기가 2A인 경우를 나타내고, (C)는 자계 생성부에 흘리는 전류의 크기가 4A인 경우를 나타내고, (D)는 자계 생성부에 흘리는 전류의 크기가 6A인 경우를 나타낸다.
도 5는 실시 형태 1의 댐퍼의 자계 생성부에 흘리는 전류의 크기가 0, 3, 6A인 경우에 있어서, 주파수의 크기를 1∼5㎐의 사이에서, 1㎐마다 변화시킨 때의 각각에 대한 감쇠 에너지의 크기를 도시하는 그래프.
도 6은 주파수 1㎐인 경우에 있어서, 실시 형태 1의 댐퍼의 자계 생성부에 흘리는 전류의 크기를 소정의 크기마다 변화시킨 때의 로드의 실린더에 대한 변위량과 감쇠력과의 관계를 도시하는 그래프로서, (A)는 자계 생성부에 흘리는 전류의 크기가 0, 1, 2, 3A인 경우를 나타내고, (B)는 자계 생성부에 흘리는 전류의 크기가 3, 4, 5, 6A인 경우를 나타내고, (C)는 자계 생성부에 흘리는 전류의 크기가 0, 3, 6A인 경우를 나타낸다.
도 7은 주파수 3㎐인 경우에 있어서, 실시 형태 1의 댐퍼의 자계 생성부에 흘리는 전류의 크기를 소정의 크기마다 변화시킨 때의 로드의 실린더에 대한 변위량과 감쇠력과의 관계를 도시하는 그래프로서, (A)는 자계 생성부에 흘리는 전류의 크기가 0, 1, 2, 3A인 경우를 나타내고, (B)는 자계 생성부에 흘리는 전류의 크기가 3, 4, 5, 6A인 경우를 나타내고, (C)는 자계 생성부에 흘리는 전류의 크기가 0, 3, 6A인 경우를 나타낸다.
도 8은 주파수 5㎐인 경우에 있어서, 실시 형태 1의 댐퍼의 자계 생성부에 흘리는 전류의 크기를 소정의 크기마다 변화시킨 때의 로드의 실린더에 대한 변위량과 감쇠력과의 관계를 도시하는 그래프로서, (A)는 자계 생성부에 흘리는 전류의 크기가 0, 1, 2, 3A인 경우를 나타내고, (B)는 자계 생성부에 흘리는 전류의 크기가 3, 4, 5, 6A인 경우를 나타내고, (C)는 자계 생성부에 흘리는 전류의 크기가 0, 3, 6A인 경우를 나타낸다.
도 9는 실시 형태 1의 댐퍼의 주파수가 1, 3, 5㎐인 경우에 있어서, 자계 생성부에 흘리는 전류의 크기를 0∼6A의 사이에서, 1A마다 변화시킨 때의 감쇠 에너지의 크기를 도시하는 그래프.
도 10은 실시 형태 2의 댐퍼를 도시하는 단면도로서, (A)는 회전자의 중심축 방향의 단면도, (B)는 도 10(A)에서의 A-A 단면도.
도 11은 실시 형태 3, 4의 댐퍼를 도시하는 단면도로서, (A)는 피스톤 내에 자석이 마련된 양상을 나타내고, (B)는 회전자 내에 자석이 마련된 양상을 나타낸다.
도 12는 다른 실시 형태의 댐퍼를 도시하는 단면도로서, (A)는 자계 생성부가 피스톤 내에 마련된 양상을 나타내고, (B)는 원환형상을 한 복수의 자계 생성부가 회전자 내에 마련된 양상을 나타낸다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Sectional drawing which shows the damper of
2 is a schematic view of a granular body filled in a case of a damper according to the first embodiment.
FIG. 3 is a graph showing the magnitude of magnetic flux density in the vicinity of the center axis of the cylinder when the magnitude of the current flowing through the magnetic field generating portion of the damper of the first embodiment is changed for each predetermined magnitude, (A) ) Denotes the magnitude of the magnetic flux density in the direction of the center axis of the cylinder, and (B) denotes the magnitude of the magnetic flux density in the direction orthogonal to the center axis of the cylinder (radiation direction).
Fig. 4 shows the magnitude of the speed (hereinafter referred to as frequency) for reciprocating the rod in the direction of the center axis of the cylinder when the magnitude of the current flowing to the magnetic field generating portion of the damper of the first embodiment is changed for each predetermined magnitude. A graph showing the relationship between the displacement amount of the rod and the damping force when changing for each predetermined size, (A) shows the case where the magnitude of the current flowing through the magnetic field generating unit is 0A, and (B) shows the magnetic field generation. (C) shows the case where the magnitude of the current flowing to the magnetic field generating section is 4A, (D) shows the case of the magnitude of the current flowing to the magnetic field generating section is 6A. .
Fig. 5 shows the respective cases when the magnitude of the frequency is changed every 1 kHz between 1 and 5 kHz when the magnitudes of currents flowing through the magnetic field generating portion of the damper of the first embodiment are 0, 3 and 6 A. Graph showing magnitude of attenuation energy.
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the displacement of the rod and the damping force when the magnitude of the current flowing through the magnetic field generating portion of the damper of the first embodiment is changed for each predetermined magnitude when the frequency is 1 Hz; (A) shows the case where the magnitude of the current flowing to the magnetic field generating section is 0, 1, 2, 3A, and (B) shows the case of the magnitude of the current flowing to the magnetic field generating section is 3, 4, 5, 6A. And (C) show the cases where the magnitudes of the current flowing through the magnetic field generating unit are 0, 3, 6A.
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the displacement of the rod and the damping force when the magnitude of the current flowing to the magnetic field generating portion of the damper of the first embodiment is changed for each predetermined magnitude when the frequency is 3 Hz; (A) shows the case where the magnitude of the current flowing to the magnetic field generating section is 0, 1, 2, 3A, and (B) shows the case of the magnitude of the current flowing to the magnetic field generating section is 3, 4, 5, 6A. And (C) show the cases where the magnitudes of the current flowing through the magnetic field generating unit are 0, 3, 6A.
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the displacement amount of the rod and the damping force when the magnitude of the current flowing to the magnetic field generating portion of the damper of the first embodiment is changed for each predetermined magnitude when the frequency is 5 Hz; (A) shows a case where the magnitude of the current flowing to the magnetic field generating section is 0, 1, 2, 3A, and (B) shows a case where the magnitude of the current flowing to the magnetic field generating section is 3, 4, 5, 6A. And (C) show the cases where the magnitudes of the current flowing through the magnetic field generating unit are 0, 3, 6A.
FIG. 9 shows the magnitude of the attenuation energy when the magnitude of the current flowing through the magnetic field generating unit is changed for each 1 A between 0 and 6 A when the frequency of the damper of the first embodiment is 1, 3, 5 Hz. Graph.
10 is a cross-sectional view showing the damper of the second embodiment, (A) is a cross-sectional view of the rotor in the central axis direction, (B) is a AA cross-sectional view in FIG. 10 (A).
11 is a cross-sectional view showing the dampers of the third and fourth embodiments, (A) shows a state in which a magnet is provided in the piston, and (B) shows a state in which a magnet is provided in the rotor.
12 is a cross-sectional view showing a damper of another embodiment, in which (A) shows a state in which a magnetic field generating unit is provided in the piston, and (B) shows a state in which a plurality of magnetic field generating units having an annular shape is provided in the rotor.
본 발명의 댐퍼를 구체화한 실시 형태 1∼4에 관해, 도면을 참조하면서 설명한다.
<실시 형태 1><
실시 형태 1의 댐퍼(1)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 케이스인 실린더(10), 피스톤(30), 로드(50), 한 쌍의 로드 가이드(rod guide)(70), 복수의 입자인 일래스토머(elastomer) 입자(90) 및 자계 생성부(20)를 구비하고 있다.As shown in FIG. 1, the
실린더(10)는 양단이 개구한 통형상이다. 피스톤(30)은 중앙부(30A) 및 양단부(30B)를 갖고 있다. 중앙부(30A)는 원주형상이다. 양단부(30B)는 중앙부(30A)의 양단면으로부터 떨어지는 방향으로 외경이 서서히 작아지는 원추대형상이다. 피스톤(30)의 외주면과 실린더(10)의 내주면과의 사이에는 소정의 간극이 형성되어 있다. 피스톤(30)은 실린더(10) 내에 배치되어 있다.The
로드(50)는 원주형상을 하고 있다. 로드(50)는, 피스톤(30)의 양단부(30B)의 선단에 연속하고, 피스톤(30)의 양방향으로 늘어나 있다. 로드(50)는 실린더(10)의 중심축 방향으로 늘어나 실린더(10)의 양단의 각각의 개구단부(10A)로부터 실린더(10)의 외부로 돌출하고 있다. 즉, 피스톤(30)은 로드(50)에 연결되어 있다. 로드 가이드(70)는 외주에 차양부(70B)를 갖는 원반형상을 하고 있고, 실린더(10)의 양단부의 각각의 개구단부(10A)를 폐쇄하도록 각각의 개구단부(10A)에 연결되어 있다. 이들 로드 가이드(70)는, 원반형상의 중심에 원반형상의 판두께 방향으로 관통하여 관통구멍(70A)이 마련되어 있다. 관통구멍(70A)의 내경은 로드(50)의 외경보다 약간 크다. 관통구멍(70A)은, 로드 가이드(70)가 실린더(10)의 양단의 각각의 개구단부(10A)에 고정된 상태에서, 실린더(10)의 중심축 방향으로 관통하여 있다. 이들 로드 가이드(70)의 관통구멍(70A)에는 로드(50)가 왕복이동 자유롭게 삽통하여 있다. 로드(50) 및 피스톤(30)은 함께 실린더(10) 내를 실린더(10)의 중심축 방향으로 왕복이동 자유롭다. 또한, 실린더(10), 피스톤(30), 로드(50) 및 한 쌍의 로드 가이드(70)는 비자성체이다.The
복수의 일래스토머 입자(90)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 구형상을 하고 있다. 이들 일래스토머 입자(90)는 듀로이터 타입(durometer type) A경도(이하, 경도라고 한다)가 60인 실리콘 고무(silicone rubber)제의 탄성체이다. 또한, 이들 일래스토머 입자(90)에는 네오디뮴(neodymium)(Nd) 입자(90A)가 함유되어 있다. 이들 일래스토머 입자(90)에 함유되어 있는 네오디뮴(Nd) 입자(90A)의 양은 개략 60wt.%(17.78vol.%)이다. 네오디뮴(Nd) 입자(90A)는 자성을 갖고 있다. 즉, 일래스토머 입자(90)는 자성 및 탄성을 갖고 있다. 이렇게 하여 형성된 이들 일래스토머 입자(90)는 착자되어 자력을 갖고 있다. 즉, 이들 일래스토머 입자(90)는 영구자석의 특성을 갖고 있다. 이들 일래스토머 입자(90)는 60%의 충전률로 실린더(10)와 한 쌍의 로드 가이드(70)로 둘러싸여진 공간(즉, 실린더(10) 내)에 충전되어 있다.The plurality of
여기서, 충전률은 하기 (1)식으로 표시된다. 또한, 충전 체적이란 일래스토머 입자(90)를 충전한 공간의 체적이다.Here, a filling rate is represented by following formula (1). In addition, the filling volume is the volume of the space which filled the
[수식 1][Equation 1]
자계 생성부(20)는 표면을 절연막으로 피복한 금속선을 동축으로 복수회 감아서, 지름 방향으로 소정의 폭을 가지며, 실린더(10)의 외경보다도 약간 큰 내경인 원통형상으로 묶은 것이다. 또한, 자계 생성부(20)의 금속선은 양단의 각각이 인출되어 있고 전류가 흐르는 구성으로 되어 있다(도시 생략). 자계 생성부(20)는, 자계 생성부(20)의 원통형상의 내측이 실린더(10)의 외주면에 따르도록 실린더(10)를 삽입하고, 실린더(10)의 외주면에 배치되어 있다.The magnetic
이렇게 하여 형성된 댐퍼(1)는 실린더(10)의 중심축 방향으로 피스톤(30)이 왕복이동할 때, 일래스토머 입자(90)가 피스톤(30)의 외주면과 실린더(10)의 내주면 사이의 소정의 간극을 통과하여 이동한다. 이때, 실린더(10)의 내주면과 실린더(10)의 내주면에 당접하는 일래스토머 입자(90)와의 사이, 인접하는 일래스토머 입자(90)끼리의 사이 및 로드(50) 및 피스톤(30)의 외주면과 로드(50) 및 피스톤(30)의 외주면에 당접하는 일래스토머 입자(90)와의 사이에 마찰력이 발생한다. 또한, 피스톤(30)이 이동하는 측에 위치하는 일래스토머 입자(90)가 피스톤(30)에 의해 눌려 찌부러진다. 이때, 피스톤(30)에 의해 눌려 찌부러진 일래스토머 입자(90)가 발생하는 탄성 반발력에 의해 피스톤(30)을 되밀친다. 즉, 댐퍼(1)는 이렇게 하여 생기는 마찰력이나, 탄성 반발력에 의거하여 감쇠력이 발생한다.The
또한, 댐퍼(1)의 자계 생성부(20)로부터 인출된 금속선에 소정 크기의 전류를 흘리면 자계 생성부(20)의 주위에 자계가 생성된다. 이때, 실린더(10) 내에는 자계 생성부(20)에서 생성된 자계에 의해, 실린더(10)의 중심축 방향으로 자력선이 늘어나도록 소정의 자계가 생성된다. 이에 의해, 실린더(10) 내에 충전된 일래스토머 입자(90)는 서로의 결합력이 보다 강해진다. 이에 의해 일래스토머 입자(90) 사이의 마찰력이 커지기 때문에, 이에 따라 댐퍼(1)의 감쇠력이 커진다. 또한, 자계 생성부(20)로부터 인출된 금속선에 흘리는 전류의 크기를 변경함에 의해 실린더(10) 내에 생성하는 자계의 강도를 변경 자유롭다. 이에 의해, 댐퍼(1)는, 자계 생성부(20)가 생성하는 자계의 강도를 변경하면 일래스토머 입자(90) 사이의 결합력이 변화하고, 감쇠력의 크기를 소망하는 크기로 용이하게 변경할 수 있다.In addition, when a current having a predetermined magnitude flows through the metal line drawn out from the magnetic
다음에, 댐퍼(1)의 자계 생성부(20)에 흘리는 전류의 크기를 소정의 크기마다 변화시킨 경우에 있어서의 실린더(10)의 중심축 부근에서의 자속밀도의 크기를 측정한 결과를 도 3(A), (B)에 도시한다. 구체적으로는, 댐퍼(1)의 자계 생성부(20)에 흘리는 전류의 크기를 1∼6A(암페어(ampere))의 사이에서, 1A마다 변화시켜서 자속밀도를 측정하였다. 도 3(A)는 실린더(10)의 중심축 방향의 자속밀도의 크기를 나타내고, 도 3(B)는 실린더(10)의 중심축에 직교하는 방향(방사 방향)의 자속밀도의 크기를 나타낸다.Next, the result of measuring the magnitude of magnetic flux density near the central axis of the
도 3(A)에 도시하는 바와 같이, 자계 생성부(20)에 흐르는 전류의 크기가 1∼6A의 어느 크기의 경우에도, 실린더(10)의 중심축 방향의 자속밀도는 한 쌍의 로드 가이드(70)의 각각의 부근이 가장 작고, 실린더(10)의 중심축 방향의 중앙을 향함에 따라 커지고 있다. 또한, 자계 생성부(20)에 흐르는 전류의 크기가 큰 쪽이 자속밀도의 크기가 보다 커진다.As shown in Fig. 3A, even when the magnitude of current flowing through the magnetic
또한, 도 3(B)에 도시하는 바와 같이, 자계 생성부(20)에 흐르는 전류의 크기가 1∼6A의 어느 크기의 경우에도, 일방의 로드 가이드(70)의 근방부터 타방의 로드 가이드(70)의 부근을 향함에 따라, 실린더(10)의 중심축에 직교하는 방향(방사 방향)의 자속밀도는 각각이 소정의 정도로 커지고 있다. 구체적으로는, 일방의 로드 가이드(70)의 부근부터 실린더(10)의 중심축 방향의 중앙까지의 구간에 위치하는 자력선이 늘어나는 방향에는 실린더(10)의 중심축부터 떨어지는 방향(방사 방향)의 성분이 포함되어 있다. 또한, 타방의 로드 가이드(70)의 근방부터 실린더(10)의 중심축 방향의 중앙까지의 구간에 위치한 자력선이 늘어나는 방향에는 실린더(10)의 중심축에 근접하는 방향(방사 방향)의 성분이 포함되어 있다. 또한, 자계 생성부(20)에 흐르는 전류의 크기가 1∼6A의 어느 크기의 경우에도, 실린더(10)의 중심축 방향의 중앙의 자속밀도는 거의 0이다. 즉, 실린더(10)의 중심축 방향의 중앙에 위치하는 자력선이 들어나는 방향은 실린더(10)의 중심축 방향에 거의 평행이다. 또한, 자계 생성부(20)에 흐르는 전류의 크기가 큰 편이, 자속밀도가 커지는 정도가 보다 커진다.In addition, as shown in FIG. 3 (B), even when the magnitude of the current flowing through the magnetic
다음에, 댐퍼(1)의 자계 생성부(20)에 흘리는 전류의 크기를 소정의 크기마다 변화시킨 경우에 있어서, 로드(50)를 실린더(10)의 중심축 방향으로 왕복이동시키는 속도(이후, 주파수라고 한다)의 크기를 소정의 크기마다 변화시킨 때의 로드(50)의 실린더(10)에 대한 변위량과 감쇠력과의 관계를 도 4(A)∼(D)에 도시한다. 구체적으로는, 댐퍼(1)의 자계 생성부(20)에 0, 2, 4, 6A의 크기의 전류를 흘린 경우의 각각에서, 주파수의 크기를 1∼5㎐(헤르츠)의 사이에서, 1㎐마다 변화시켜서 감쇠력을 측정하였다. 또한, 각각의 그래프에 둘러싸여진 면적은, 왕복이동한 로드(50) 및 피스톤(30)이 갖는 진동 에너지(energy)로부터 댐퍼(1)가 흡수한 에너지의 크기에 상당한다. 즉, 그래프에 둘러싸여진 면적이 클수록, 댐퍼(1)가 흡수한 에너지의 크기가 크다(즉, 발생하는 감쇠력이 크다.). 또한, 그래프에 둘러싸여진 면적이 작을수록, 댐퍼(1)가 흡수한 에너지(이후, 감쇠 에너지라고 한다)의 크기가 작다(즉, 발생하는 감쇠력이 작다.). 도 4(A)∼(D)에 도시하는 바와 같이, 주파수가 커짐에 따라 그래프에 둘러싸여진 면적이 크게 되어 있다. 즉, 댐퍼(1)는 주파수가 커질수록 감쇠 에너지가 크게(즉, 발생하는 감쇠력이 크게) 된다.Next, when the magnitude | size of the electric current which flows into the magnetic
다음에, 자계 생성부(20)에 흘리는 전류의 크기가 소정의 크기인 경우에 있어서, 주파수의 크기와 감쇠 에너지의 크기와의 관계를 도 5에 도시한다. 구체적으로는, 댐퍼(1)의 자계 생성부(20)에 0, 3, 6A의 크기의 전류를 흘리는 각각의 경우에 있어서, 주파수의 크기를 1∼5㎐의 사이에서, 1㎐마다 변화시킨 때의 감쇠 에너지를 측정하였다. 도 5에 도시하는 바와 같이, 자계 생성부(20)에 흐르는 전류의 크기가 0, 3, 6A의 어느 경우에도 주파수가 커짐에 따라 감쇠 에너지가 커지고 있다. 즉, 댐퍼(1)는, 도 5로부터도, 주파수가 커질수록 발생하는 감쇠력이 커짐을 알 수 있다.Next, when the magnitude of the current flowing through the magnetic
다음에, 주파수 1㎐인 경우에 있어서의 댐퍼(1)의 자계 생성부(20)에 흘리는 전류의 크기를 소정의 크기마다 변화시킨 때의 로드(50)의 실린더(10)에 대한 변위량과 감쇠력과의 관계를 도 6(A)∼(C)에 도시한다. 구체적으로는, 도 6(A)는 자계 생성부에 흘리는 전류의 크기가 0, 1, 2, 3A인 경우를 나타내고, 도 6(B)는 자계 생성부에 흘리는 전류의 크기가 3, 4, 5, 6A인 경우를 나타내고, 도 6(C)는 자계 생성부에 흘리는 전류의 크기가 0, 3, 6A인 경우를 나타낸다.Next, the displacement amount and damping force with respect to the
도 6(A)∼(C)에 도시하는 바와 같이, 자계 생성부(20)에 흘리는 전류의 크기가 커짐에 따라 그래프에 둘러싸여진 면적이 커지고 있다. 즉, 댐퍼(1)는 자계 생성부(20)에 흘리는 전류의 크기가 커질(즉, 실린더(10) 내에 생성된 자계가 강해질)수록, 감쇠 에너지가 커진다.As shown in Figs. 6A to 6C, as the magnitude of the current flowing through the magnetic
다음에, 주파수 3㎐인 경우에 있어서의 댐퍼(1)의 자계 생성부(20)에 흘리는 전류의 크기를 소정의 크기마다 변화시킨 때의 로드(50)의 실린더(10)에 대한 변위량과 감쇠력과의 관계를 도 7(A)∼(C)에 도시한다. 구체적으로는, 도 7(A)는 자계 생성부에 흘리는 전류의 크기가 0, 1, 2, 3A인 경우를 나타내고, 도 7(B)는 자계 생성부에 흘리는 전류의 크기가 3, 4, 5, 6A인 경우를 나타내고, 도 7(C)는 자계 생성부에 흘리는 전류의 크기가 0, 3, 6A인 경우를 나타낸다. 도 7(A)∼(C)로부터도, 자계 생성부(20)에 흘리는 전류의 크기가 커짐에 따라 그래프에 둘러싸여진 면적이 커지고 있음을 알 수 있다. 즉, 도 7(A)∼(C)로부터도, 댐퍼(1)는 자계 생성부(20)에 흘리는 전류의 크기가 커질(즉, 실린더(10) 내에 생성되는 자계가 강해질)수록, 감쇠 에너지가 커짐을 알 수 있다.Next, the displacement amount and damping force with respect to the
다음에, 주파수 5㎐인 경우에 있어서의 댐퍼(1)의 자계 생성부(20)에 흘리는 전류의 크기를 소정의 크기마다 변화시킨 때의 로드(50)의 실린더(10)에 대한 변위량과 감쇠력과의 관계를 도 8(A)∼(C)에 도시한다. 구체적으로는, 도 8(A)는 자계 생성부에 흘리는 전류의 크기가 0, 1, 2, 3A인 경우를 나타내고, 도 8(B)는 자계 생성부에 흘리는 전류의 크기가 3, 4, 5, 6A인 경우를 나타내고, 도 8(C)는 자계 생성부에 흘리는 전류의 크기가 0, 3, 6A인 경우를 나타낸다. 도 8(A)∼(C)로부터도, 자계 생성부(20)에 흘리는 전류의 크기가 커짐에 따라 그래프에 둘러싸여진 면적이 커지고 있음을 알 수 있다. 즉, 도 8(A)∼(C)로부터도, 댐퍼(1)는 자계 생성부(20)에 흘리는 전류의 크기가 커질(즉, 실린더(10) 내에 생성된 자계가 강해질)수록, 감쇠 에너지가 커짐을 알 수 있다.Next, the displacement amount and damping force with respect to the
다음에, 주파수의 크기가 소정의 크기인 경우에 있어서, 자계 생성부(20)에 흘리는 전류의 크기와 감쇠 에너지의 크기와의 관계를 도 9에 도시한다. 구체적으로는, 댐퍼(1)의 주파수가 1, 3, 5㎐인 경우의 각각에 있어서, 자계 생성부(20)에 흘리는 전류의 크기를 0∼6A의 사이에서, 1A마다 변화시킨 때의 감쇠 에너지를 측정하였다. 도 9에 도시하는 바와 같이, 주파수 1, 3, 5㎐의 어느 경우에도 자계 생성부(20)에 흘리는 전류의 크기가 커짐에 따라 감쇠 에너지가 커지고 있다.Next, when the magnitude of the frequency is a predetermined magnitude, the relationship between the magnitude of the current flowing through the magnetic
이와 같이, 댐퍼(1)는, 로드(50) 및 피스톤(30)이 실린더(10)의 중심축 방향으로 왕복이동할 때, 실린더(10) 내에 충전된 영구자석의 특성 및 탄성을 갖는 복수의 일래스토머 입자(90)가 탄성 변형한다. 이때에 생기는 일래스토머 입자(90)끼리의 마찰력이나, 일래스토머 입자(90)의 탄성 반발력에 의해, 댐퍼(1)는 감쇠력을 발생한다. 또한, 일래스토머 입자(90)가 탄성을 갖고 있기 때문에, 이웃하는 일래스토머 입자(90)끼리가 서로 탄성 변형함에 의해, 일래스토머 입자(90)끼리가 눌어붙기 어렵다.As described above, the
또한, 자계 생성부(20)에 의해 실린더(10) 내에 생성된 자계 및 각 일래스토머 입자(90)가 갖는 영구자석의 특성에 의해, 복수의 일래스토머 입자(90)끼리의 결합력이 강해진다. 이에 의해 복수의 일래스토머 입자(90)끼리의 마찰력이 보다 커지기 때문에, 이에 따라 댐퍼(1)의 감쇠력도 보다 커진다.In addition, due to the properties of the magnetic field generated in the
따라서 본 발명의 댐퍼(1)는 양호하게 감쇠력을 발생하고, 또한 이 감쇠력을 용이하게 조절할 수 있다.Therefore, the
또한, 댐퍼(1)의 일래스토머 입자(90)는 영구자석의 특성을 갖고 있다. 이 때문에, 댐퍼(1)는, 자계 생성부(20)에 의해 실린더(10) 내에 생성된 자계에 의한 결합력에 더하여, 각 일래스토머 입자(90)가 갖는 영구자석의 특성에 의해 복수의 일래스토머 입자(90)끼리의 결합력이 강해지기 때문에, 보다 큰 감쇠력을 발생할 수 있다.In addition, the
또한, 댐퍼(1)의 자계 생성부(20)는 실린더(10) 내에 생성하는 자계의 강도를 변경 자유롭다. 이 때문에, 댐퍼(1)는 자계 생성부(20)가 생성하는 자계의 강도를 변경하면 일래스토머 입자(90)끼리의 결합력이 변화하고, 감쇠력의 크기를 소망하는 크기로 용이하게 변경할 수 있다.In addition, the magnetic
또한, 댐퍼(1)는 실린더(10) 내에 배치되고, 실린더(10)의 중심축 방향으로 왕복이동 자유로운 로드(50)에 연결되고, 로드(50)와 함께 실린더(10) 내를 왕복 이동하는 피스톤(30)을 구비하고 있다. 이 때문에, 피스톤(30)이 실린더(10) 내에 충전된 일래스토머 입자(90)를 꽉눌러서 움직인다. 이 때문에, 댐퍼(1)는 피스톤(30)을 구비하지 않는 경우에 비하여 보다 큰 감쇠력을 발생할 수 있다.In addition, the
<실시 형태 2><
실시 형태 2의 댐퍼(11)는, 도 10(A), (B)에 도시하는 바와 같이, 케이스인 실린더(110)의 형상, 로드 가이드(170)의 형상, 로드(150) 및 회전자(40)가 축 주위인 실린더(110)의 중심축 주위로 회전하는 점, 자계 생성부(120)의 형상 및 자계 생성부(120)의 실린더(110)에 대한 배치 등이 실시 형태 1과 상위하다. 다른 구성은 실시 형태 1과 동일하고, 동일한 구성은 동일한 부호를 붙이고, 상세한 설명을 생략한다.The damper 11 of
실린더(110)는, 도 10(A), (B)에 도시하는 바와 같이, 양단이 개구한 통형상이다.The
로드 가이드(170)인 제1 로드 가이드(171)는 원반형상이고, 실린더(110)의 일방의 단면에 타방의 면을 당접시켜서 실린더(110)의 일방측을 폐쇄하도록 실린더(110)에 연결되어 있다. 제1 로드 가이드(171)의 원반형상의 중심에는 판두께 방향으로 관통하여 제1 관통구멍(171A)이 마련되어 있다. 또한, 제1 로드 가이드(171)의 타방의 면측의 제1 관통구멍(171A)에는 제1 관통구멍(171A)의 내주면부터 내방향(內方向)으로 평판형상으로 늘어나는 제1 부당부(付堂部)(171B)가 형성되어 있다. 제1 부당부(171B)의 내경은 후술하는 로드(150)의 외경보다 약간 크다. 제1 관통구멍(171A)에는 실드 베어링(shield bearing)(60)이 감입되어 있고, 실드 베어링(60)의 한쪽의 면이 제1 부당부(171B)의 한쪽의 면에 당접하고 있다.The
로드 가이드(170)인 제2 로드 가이드(172)는 원반형상이고, 실린더(110)의 타방의 단면에 일방의 면을 당접시켜서 실린더(110)의 타방측을 폐쇄하도록 실린더(110)에 연결되어 있다. 제2 로드 가이드(172)의 원반형상의 중심에는 판두께 방향으로 관통하여 제2 관통구멍(172A)이 마련되어 있다. 또한, 판두께 방향에 관통하는 제2 관통구멍(172A)의 중간부에는 제2 관통구멍(172A)의 내주면부터 내방향으로 평판형상으로 늘어나는 제2 부당부(172B)가 형성되어 있다. 제2 부당부(172B)의 내경은 로드(150)의 외경보다 약간 크다. 또한, 제2 관통구멍(172A)의 내경은, 제2 부당부(172B)의 일방의 면부터 제2 로드 가이드(172)의 일방의 면까지의 사이(이후, 제2 관통구멍(172A)의 일방측이라고 한다)에 비하여, 제2 부당부(172B)의 타방의 면에서 제2 로드 가이드(172)의 타방의 면까지의 사이(이후, 제2 관통구멍(172A)의 타방측이라고 한다)의 쪽이 작다. 제2 관통구멍(172A)의 타방측에는 실드 베어링(60)이 감입되어 있고, 실드 베어링(60)의 변방의 면이 제2 부당부(172B)의 타방의 면에 당접하고 있다.The
로드 가이드(170)인 제3 로드 가이드(173)는 제1 로드 가이드(171) 및 제2 로드 가이드(172)보다 두꺼운 원반형상이다. 또한, 제3 로드 가이드(173)는 원반형상의 외경이 실린더(110)의 내경과 거의 같다. 제3 로드 가이드(173)는 원반형상의 일방의 면을 제1 로드 가이드(171)의 타방의 면에 당접시켜서, 실린더(110)의 일방의 개구단부(110A)에 감입되어 제1 로드 가이드(171)에 연결되어 있다. 제3 로드 가이드(173)의 원반형상의 중심에는 판두께 방향으로 관통하여 제3 관통구멍(173A)이 마련되어 있다. 또한, 제3 로드 가이드(173)의 타방의 면측의 제3 관통구멍(173A)에는 제3 관통구멍(173A)의 내주면부터 내방향으로 평판형상으로 늘어나는 제3 부당부(173B)가 형성되어 있다. 제3 부당부(173B)의 내경은 후술하는 회전자(40)의 제1 단부(40B)의 외경보다 약간 크다.The
로드 가이드(170)인 제4 로드 가이드(174)는 제1 로드 가이드(171) 및 제2 로드 가이드(172)보다 두껍고, 제3 로드 가이드(173)보다 얇은 원반형상이다. 또한, 제4 로드 가이드(174)는 원반형상의 외경이 실린더(110)의 내경과 거의 같다. 제4 로드 가이드(174)는 원반형상의 타방의 면을 제2 로드 가이드(172)의 일방의 면에 당접시켜서, 실린더(110)의 타방의 개구단부(110A)에 감입되고 제2 로드 가이드(172)에 연결되어 있다. 제4 로드 가이드(174)의 원반형상의 중심에는 판두께 방향으로 관통하여 제4 관통구멍(174A)이 마련되어 있다. 또한, 제4 로드 가이드(174)의 일방의 면측의 제4 관통구멍(174A)에는 제4 관통구멍(174A)의 내주면부터 내방향으로 평판형상으로 늘어나는 제4 부당부(174B)가 형성되어 있다. 제4 부당부(174B)의 내경은 회전자(40)의 제2 단부(40C)의 외경보다 약간 크다.The
회전자(40)는 중앙부(40A), 제1 단부(40B) 및 제2 단부(40C)를 갖고 있다. 중앙부(40A)는 제3 로드 가이드(173)의 타방의 면과 제4 로드 가이드(174)의 일방의 면의 사이에 배치되어 있고, 실린더(110)의 중심축에 직교한 단면 형상이 정방형상을 이루고 있다(도 10(B)참조.). 또한, 정방형상을 형성하는 4개의 면중의 이웃하는 2면의 사이에는 모서리(이후, 모서리라고 한다)가 형성되어 있다.The
또한, 중앙부(40A)의 실린더(110)의 중심축 방향의 양단의 각각에는 실린더(110)의 중심축에 직교하는 제1 평면(40D)이 형성되어 있다.Moreover, the
제1 단부(40B) 및 제2 단부(40C)는 각각이 원주형상을 이루고, 중앙부(40A)의 2개의 제1 평면(40D)의 각각의 중앙으로부터 서로 반대 방향으로 늘어나 있다. 또한, 이들 제1 단부(40B) 및 제2 단부(40C)의 중앙부(40A)로부터 떨어진 측에는 실린더(110)의 중심축에 직교한 제2 평면(40E)이 형성되어 있다.The
로드(150)는 제1 단부(40B) 및 제2 단부(40C)의 제2 평면(40E)의 중앙의 각각으로부터 들어나 있다. 즉, 회전자(40)는 로드(150)에 연결되어 있다. 로드(150)와 제1 단부(40B) 및 제2 단부(40C)는 서로 동축이다. 회전자(40)는 실린더(110) 내에 배치되어 있다.The
로드(150)는 제1 로드 가이드(171) 및 제2 로드 가이드(172)의 각각에 감입된 실드 베어링(60)을 통하여 제1 로드 가이드(171) 및 제2 로드 가이드(172)에 회전 자유롭게 연결되어 있다. 또한, 제1 단부(40B) 및 제2 단부(40C)의 각각은 제3 로드 가이드(173)의 제3 관통구멍(173A)의 제3 부당부(173B) 및 제4 로드 가이드(174)의 제4 관통구멍(174A)의 제4 부당부(174B)에 회전 자유롭게 삽통되어 있다.The
또한, 제3 로드 가이드(173)의 제3 관통구멍(173A)의 내측에는 스러스트 베어링(thrust bearing)(80)이 배치되어 있고, 제3 부당부(173B)에 삽통된 제1 단부(40B)의 제2 평면(40E)과 제1 로드 가이드(171)의 타방의 면으로 스러스트 베어링(80)이 끼여져 있다. 또한, 제4 로드 가이드(174)의 제4 관통구멍(174A)의 내측에도 스러스트 베어링(80)이 배치되어 있고, 제4 부당부(174B)에 삽통된 제2 단부(40C)의 제2 평면(40E)과 제2 로드 가이드(172)의 일방의 면으로 스러스트 베어링(80)이 끼여져 있다. 이에 의해, 로드(150) 및 회전자(40)는 함께 실린더(110)의 중심축 주위로 회전 자유롭다.In addition, a
자계 생성부(120)는 표면을 절연막으로 피복한 금속선을 동축으로 복수회 감아서, 지름 방향으로 소정의 폭을 가지며, 원환형상으로 묶은 것이다. 댐퍼(11)는 실린더(110)의 외주면에 4개의 자계 생성부(120)가 각각의 원환형상의 일단측을 실린더(110)의 외주면에 따르도록 배치되어 있다.The magnetic
이렇게 하여 형성된 댐퍼(11)는 실린더(110)의 중심축 주위로 로드(150) 및 회전자(40)가 회전할 때, 실린더(110) 내에 충전된 일래스토머 입자(90)가 유동(流動)한다. 이때, 실린더(110)의 내주면과 실린더(110)의 내주면에 당접하는 일래스토머 입자(90)와의 사이, 인접하는 일래스토머 입자(90)끼리의 사이 및 회전자(40)의 중앙부(40A)의 표면과 회전자(40)의 중앙부(40A)의 표면에 당접하는 일래스토머 입자(90)와의 사이에 마찰력이 발생한다. 또한, 일래스토머 입자(90)는 회전하는 회전자(40)의 중앙부(40A)에 의해 눌려 찌부러진다. 이때, 회전자(40)의 중앙부(40A)에 의해 눌려 찌부러진 일래스토머 입자(90)가 발생하는 탄성 반발력에 의해 회전자(40)의 중앙부(40A)를 되밀친다. 즉, 댐퍼(11)는 이렇게 하여 생기는 마찰력이나, 탄성 반발력에 의거하여 회전자(40)가 회전하는 방향과 반대의 방향으로 감쇠력이 발생한다.The damper 11 formed in this way flows the
또한, 댐퍼(11)의 4개의 자계 생성부(120)로부터 인출된 금속선에 소정의 크기의 전류를 흘리면 자계 생성부(120)의 주위에 자계가 생성된다. 이때, 실린더(110) 내에는 자계 생성부(120)에서 생성된 자계에 의해, 자계가 생성되어 있다. 이에 의해, 실린더(110) 내에 충전된 일래스토머 입자(90)는 서로의 결합력이 보다 강해진다. 이에 의해 일래스토머 입자(90) 사이의 마찰력이 커지기 때문에, 이에 따라 댐퍼(11)의 감쇠력이 커진다.In addition, when a current having a predetermined magnitude flows through the metal lines drawn from the four magnetic
이와 같이, 댐퍼(11)는, 로드(150) 및 회전자(40)가 실린더(110)의 중심축 주위로 회전할 때, 실린더(110) 내에 충전된 영구자석의 특성 및 탄성을 갖는 복수의 일래스토머 입자(90)가 탄성 변형한다. 이때에 생기는 일래스토머 입자(90)끼리의 마찰력이나, 일래스토머 입자(90)의 탄성 반발력에 의해, 댐퍼(11)는 감쇠력을 발생한다. 또한, 일래스토머 입자(90)가 탄성을 갖고 있기 때문에, 이웃하는 일래스토머 입자(90)끼리가 서로 탄성 변형함에 의해, 일래스토머 입자(90)끼리가 눌어 붙기 어렵다.As such, the damper 11 includes a plurality of dampers 11 having the characteristics and elasticity of permanent magnets filled in the
또한, 자계 생성부(120)에 의해 실린더(110) 내에 생성되는 자계 및 각 일래스토머 입자(90)가 갖는 영구자석의 특성에 의해 복수의 일래스토머 입자(90)끼리의 결합력이 강해진다. 이에 의해 복수의 일래스토머 입자(90)끼리의 마찰력이 보다 커지기 때문에, 이에 따라 댐퍼(11)의 감쇠력도 보다 커진다.In addition, the magnetic field generated in the
따라서 본 발명의 댐퍼(11)도 양호하게 감쇠력을 발생하고, 또한 이 감쇠력을 용이하게 조절할 수 있다.Accordingly, the damper 11 of the present invention also generates a damping force satisfactorily and can easily adjust the damping force.
또한, 댐퍼(11)는 실린더(110) 내에 배치되고, 실린더(110)의 중심축 주위로 회전 자유로운 로드(150)에 연결되고, 로드(150)와 함께 실린더(110) 내에서 회전하는 회전자(40)를 구비하고 있다. 이 때문에, 로드(150)와 회전자(40)가 실린더(110)의 중심축 주위로 회전할 때, 실린더(110) 내에 충전된 일래스토머 입자(90)가 탄성 변형한다. 이때에 생기는 일래스토머 입자(90)끼리의 마찰력이나, 일래스토머 입자(90)의 탄성 반발력에 의해, 이 댐퍼(11)는 로드(150)와 회전자(40)가 회전하는 방향과 반대의 방향으로 감쇠력을 발생할 수 있다.In addition, the damper 11 is disposed in the
<실시 형태 3><
실시 형태 3의 댐퍼(21)는, 도 11(A)에 도시하는 바와 같이, 피스톤(230)에 영구자석인 자석(45)이 마련되어 있는 점이 실시 형태 1, 2와 상위하다. 다른 구성은 실시 형태 1과 동일하고, 동일한 구성은 동일한 부호를 붙이고, 상세한 설명을 생략한다.As shown in FIG. 11A, the
실시 형태 3의 댐퍼(21)는, 피스톤(230) 내에 자석(45)이 마련되어 있다. 자석(45)은 영구자석의 특성을 갖고 있고, 예를 들면, 원주형상을 하고 형성되어 있고, 중심축이 로드(50) 및 피스톤(230)의 중심축에 동축으로 피스톤(230) 내에 배치되어 있다. 또한, 자석(45)은, 예를 들면, 원주형상의 일단측이 N극, 타단측이 S극가 되도록 착자되어 있다. 즉, 피스톤(230)은 영구자석의 특성을 갖고 있다.In the
이렇게 하여 형성된 댐퍼(21)는 실린더(10)의 중심축 방향으로 피스톤(230)이 왕복이동할 때, 일래스토머 입자(90)가 피스톤(230)의 외주면과 실린더(10)의 내주면과의 사이의 소정의 간극을 통과하여 이동한다. 이때, 실린더(10)의 내주면과 실린더(10)의 내주면에 당접하는 일래스토머 입자(90)와의 사이, 인접하는 일래스토머 입자(90)끼리의 사이 및 로드(50) 및 피스톤(230)의 외주면과 로드(50) 및 피스톤(230)의 외주면에 당접한 일래스토머 입자(90)와의 사이에 마찰력이 발생한다. 또한, 피스톤(230)이 이동하는 측에 위치하는 일래스토머 입자(90)가 피스톤(230)에 의해 눌려 찌부러진다. 이때, 피스톤(230)에 의해 눌려 찌부러진 일래스토머 입자(90)가 발생하는 탄성 반발력에 의해 피스톤(230)을 되밀친다. 즉, 댐퍼(21)는 이렇게 하여 생기는 마찰력이나, 탄성 반발력에 의거하여 감쇠력이 발생한다.In the
또한, 피스톤(230) 내에 배치된 자석(45)에 의해, 일래스토머 입자(90)가, 피스톤(230)에 끌어당겨진다. 이에 의해, 댐퍼(21)는, 피스톤(230)의 외주면과 피스톤(230)의 외주면에 당접하는 일래스토머 입자(90)와의 사이에 발생하는 마찰력이 보다 커진다. 이 때문에, 댐퍼(21)는 보다 큰 감쇠력을 발생할 수 있다.In addition, the
이와 같이, 댐퍼(21)는, 로드(50) 및 피스톤(230)이 실린더(10)의 중심축 방향으로 왕복이동할 때, 실린더(10) 내에 충전된 영구자석의 특성 및 탄성을 갖는 복수의 일래스토머 입자(90)가 탄성 변형한다. 이때에 생기는 일래스토머 입자(90)끼리의 마찰력이나, 일래스토머 입자(90)의 탄성 반발력에 의해, 댐퍼(21)는 감쇠력을 발생한다.As described above, the
또한, 자계 생성부(20)에 의해 실린더(10) 내에 생성되는 자계 및 각 일래스토머 입자(90)가 갖는 영구자석의 특성에 의해, 복수의 일래스토머 입자(90)끼리의 결합력이 강해진다. 이에 의해 복수의 일래스토머 입자(90)끼리의 마찰력이 보다 커지기 때문에, 이에 따라 댐퍼(21)의 감쇠력도 보다 커진다.In addition, the coupling force between the plurality of
따라서 본 발명의 댐퍼(21)도 양호하게 감쇠력을 발생하고, 또한 이 감쇠력을 용이하게 조절할 수 있다.Therefore, the
또한, 댐퍼(21)의 피스톤(230)은, 영구자석의 특성을 갖고 있다. 이 때문에, 댐퍼(21)는 영구자석의 특성을 갖는 피스톤(230)과 피스톤(230)의 표면에 당접하는 일래스토머 입자(90)와의 마찰력이 보다 커지기 때문에, 댐퍼(21)의 감쇠력을 보다 크게 할 수 있다.In addition, the
<실시 형태 4><
실시 형태 4의 댐퍼(31)는, 도 11(B)에 도시하는 바와 같이, 회전자(240)에 영구자석인 자석(145)이 마련되어 있는 점이 실시 형태 1∼3이와 상위하다. 다른 구성은 실시 형태 2와 동일하고, 동일한 구성은 동일한 부호를 붙이고, 상세한 설명을 생략한다.As shown in FIG. 11 (B), the
실시 형태 4의 댐퍼(31)는, 회전자(240) 내에 자석(145)이 마련되어 있다. 자석(145)은 영구자석의 특성을 갖고 있고, 예를 들면, 원주형상을 하고 형성되어 있고, 중심축이 로드(150) 및 회전자(240)의 중심축에 동축으로 회전자(240) 내에 배치되어 있다. 또한, 자석(145)은, 예를 들면, 원주형상의 일단측이 N극, 타단측이 S극이 되도록 착자되어 있다. 즉, 회전자(240)는 영구자석의 특성을 갖고 있다.In the
이렇게 하여 형성된 댐퍼(31)는 실린더(110)의 중심축 주위로 로드(150) 및 회전자(240)가 회전할 때, 실린더(110) 내에 충전된 일래스토머 입자(90)가 유동한다. 이때, 실린더(110)의 내주면과 실린더(110)의 내주면에 당접하는 일래스토머 입자(90)끼리의 사이, 인접하는 일래스토머 입자(90)끼리의 사이 및 회전자(240)의 중앙부(240A)의 표면과 회전자(240)의 중앙부(240A)의 표면에 당접하는 일래스토머 입자(90)와의 사이에 마찰력이 발생한다. 또한, 일래스토머 입자(90)는 회전하는 회전자(240)의 중앙부(240A)에 의해 눌려 찌부러진다. 이때, 회전자(240)의 중앙부(240A)에 의해 눌려 찌부러진 일래스토머 입자(90)가 발생하는 탄성 반발력에 의해 회전자(240)의 중앙부(240A)를 되밀친다. 즉, 댐퍼(31)는 이렇게 하여 생기는 마찰력이나, 탄성 반발력에 의거하여 회전자(240)가 회전하는 방향과 반대의 방향으로 감쇠력이 발생한다.The
또한, 회전자(240) 내에 배치된 자석(145)에 의해, 일래스토머 입자(90)가, 회전자(240)의 중앙부(240A)에 끌어당겨진다. 이에 의해, 댐퍼(31)는, 회전자(240)의 중앙부(240A)의 표면과 회전자(240)의 중앙부(240A)의 표면에 당접하는 일래스토머 입자(90)와의 사이에 발생한 마찰력이 보다 커진다. 이 때문에, 댐퍼(31)는 보다 큰 감쇠력을 발생할 수 있다.In addition, the
이와 같이, 댐퍼(31)는, 로드(150) 및 회전자(240)가 실린더(110)의 중심축 주위로 회전할 때, 실린더(110) 내에 충전된 영구자석의 특성 및 탄성을 갖는 복수의 일래스토머 입자(90)가 탄성 변형한다. 이때에 생기는 일래스토머 입자(90)끼리의 마찰력이나, 일래스토머 입자(90)의 탄성 반발력에 의해, 댐퍼(31)는 감쇠력을 발생한다. 또한, 일래스토머 입자(90)가 탄성을 갖고 있기 때문에, 이웃하는 일래스토머 입자(90)끼리가 서로 탄성 변형함에 의해, 일래스토머 입자(90)끼리가 눌어 붙기 어렵다.As such, the
또한, 자계 생성부(120)에 의해 실린더(110) 내에 생성되는 자계 및 각 일래스토머 입자(90)가 갖는 영구자석의 특성에 의해, 복수의 일래스토머 입자(90)끼리의 결합력이 강해진다. 이에 의해 복수의 일래스토머 입자(90)끼리의 마찰력이 보다 커지기 때문에, 이에 따라 댐퍼(31)의 감쇠력도 보다 커진다.In addition, due to the properties of the magnetic field generated in the
따라서 본 발명의 댐퍼(31)도 양호하게 감쇠력을 발생하고, 또한 이 감쇠력을 용이하게 조절할 수 있다.Therefore, the
또한, 댐퍼(31)의 회전자(240)는, 영구자석의 특성을 갖고 있다. 이 때문에, 댐퍼(31)는 영구자석의 특성을 갖는 회전자(240)와 회전자(240)의 표면에 당접하는 일래스토머 입자(90)와의 마찰력이 보다 커지기 때문에, 댐퍼(31)의 감쇠력을 보다 크게할 수 있다.In addition, the
본 발명은 상기 기술 및 도면에 의해 설명한 실시 형태 1∼4로 한정되는 것이 아니라, 예를 들면 다음과 같은 실시 형태도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.The present invention is not limited to the first to fourth embodiments described by the above description and the drawings. For example, the following embodiments are also included in the technical scope of the present invention.
(1) 실시 형태 1∼4에서는, 자계 생성부가 실린더의 외주면에 마련되어 있지만, 예를 들면, 자계 생성부를 로드 및 피스톤 내에 형성하여도 좋다. 구체적으로는, 도 12(A)에 도시하는 댐퍼(41)와 같이, 원통형상을 한 자계 생성부(220)의 중심축이, 로드(250) 및 피스톤(130)의 중심축에 동축이 되도록 피스톤(130) 내에 마련되어 있어도 좋다.(1) In
또한, 도 12(B)에 도시하는 댐퍼(51)와 같이, 원환형상을 한 복수의 자계 생성부(320)가 원환형상의 일단측을 정방형상을 형성하는 회전자(140)의 중앙부(140A)의 4개의 면의 각각의 내측에, 이들 4개의 면에 따르도록 부착되어 있어도 좋다. 또한, 도 12(A), (B)에 예시한 이들 자계 생성부(220, 320)로부터 인출된 금속선의 양단은, 일방측의 로드(250, 350)의 내측을 경유하고, 슬립 링 등을 통하여 댐퍼(41, 51)의 외부로부터 자계 생성부(220, 320)에 전류가 흐르는 구성으로 되어 있다(도시 생략).In addition, as in the
(2) 실시 형태 1∼4에서는, 자계 생성부에 전류를 흘림에 의해 댐퍼의 감쇠력의 크기를 조절하고 있지만, 예를 들면, 자계 생성부 내를 관통하는 일래스토머 입자가 갖는 자력선의 수가 변화함에 의해, 자계 생성부에 유도 기전력이 생기기 때문에, 자계 생성부를 통하여 일래스토머 입자가 실린더 내를 이동할 때의 운동 에너지로부터 전기 에너지를 취출할 수도 있다. 즉, 자계 생성부를 발전기로서 이용할 수도 있다.(2) In
(3) 실시 형태 1∼4에서는, 자계 생성부를 케이스의 외주면에 마련하고 있지만, 케이스의 외주면과 로드 및 피스톤(회전자) 내의 양쪽에 형성하여도 좋다.(3) In
그리고, 이들 자계 생성부의 어느 일방측에 전류를 흘려서 댐퍼가 발생한 감쇠력의 크기를 조절하고, 타방을 발전기로서 이용하여도 좋다.The magnitude of the damping force generated by the damper may be adjusted by flowing a current to either side of these magnetic field generating units, and the other may be used as a generator.
또한, 이들 자계 생성부의 양쪽에 전류를 흘려서 댐퍼가 발생하는 감쇠력의 크기를 조절하여도 좋고, 이들 자계 생성부의 양쪽을 발전기로서 이용하여도 좋다.In addition, the magnitude of the damping force generated by the damper may be adjusted by flowing a current through both of these magnetic field generating units, or both of these magnetic field generating units may be used as a generator.
(4) 실시 형태 1, 3에서는, 원통형상의 자계 생성부가 지름 방향으로 소정의 폭을 갖고 있지만, 원통형상의 자계 생성부의 지름 방향의 폭을 부분적으로 크게 하거나 작게 하거나 하여도 좋다. 이에 의해, 실린더의 중심축 방향에서 자계의 강도가 다른 부분을 복수종류 형성할 수 있다. 이에 의해, 실린더의 중심축 방향의 위치에 의해, 발생하는 감쇠력의 크기를 변화시킬 수 있다.(4) In
(5) 실시 형태 1, 3에서는, 실린더의 외주면에 하나의 자계 생성부가 배치되어 있지만, 복수의 원통형상의 자계 생성부를, 각각의 원통형상의 내측을 실린더의 외주면에 따르도록, 실린더의 중심축 방향으로 나열 배치하여도 좋다.(5) In
그리고, 이들 자계 생성부의 전부에 전류를 흘려서 댐퍼가 발생하는 감쇠력의 크기를 조절하여도 좋고, 이들 자계 생성부의 어느 일방측에 전류를 흘려서 댐퍼가 발생하는 감쇠력의 크기를 조절하고, 다른 자계 생성부를 발전기로서 이용하여도 좋다.The magnitude of the damping force generated by the damper may be adjusted by flowing a current through all of the magnetic field generating units, and the magnitude of the damping force generated by the damper may be adjusted by flowing a current to either side of these magnetic field generating portions, and the other magnetic field generating portion may be adjusted. You may use it as a generator.
(6) 실시 형태 1∼4에서는, 일래스토머 입자가 경도 60인 실리콘 고무제의 탄성체였지만, 탄성 변형하는 것이라면 다른 재료라도 좋고, 또한, 이들 재료를 복합적으로 이용하여도 좋다. 또한, 일래스토머 입자의 경도가 개략 40∼90이라도 좋다.(6) In
(7) 실시 형태 1∼4에서는, 실린더 내에 충전하는 복수의 일래스토머 입자의 서로의 크기는 일양하였지만, 복수종류의 입자경의 일래스토머 입자를 실린더 내에 충전하여도 좋다.(7) In
(8) 실시 형태 1∼4에서는, 일래스토머 입자에 네오디뮴(Nd)의 입자가 함유되어 있지만, 자성을 갖는 재료라면 다른 재료를 함유하여도 좋다. 또한, 이들 재료를 복합적으로 함유하여도 좋다.(8) In
(9) 실시 형태 1∼4에서는, 자계 생성부에 금속선을 동축으로 복수회 감아서 형성한 것을 이용하여 있지만, 예를 들면, 액추에이터(actuator) 등을 이용하여 실린더의 외주면에 배치한 영구자석을 실린더의 외주면에서 자유롭게 떼거나 접근하거나 하는 구성이라도 좋다.(9) In
(10) 실시 형태 1, 3에서는, 피스톤의 외주면과 실린더의 내주면과의 사이에 간극이 형성되어 있지만, 피스톤의 외주면과 실린더의 내주면과의 사이에 간극이 형성되어 있지 않아도 좋다. 즉, 피스톤에 의해 실린더 내의 공간이 2개로 구획되어 있어도 좋다.(10) In
(11) 실시 형태 1∼4에서는, 실린더의 개구단부의 각각으로부터 실린더의 외부로 로드가 돌출하고 있지만, 피스톤(회전자)의 일방으로부터 로드가 돌출하여, 로드가 실린더의 일방의 개구단부로부터 실린더의 외부로 돌출하고 있어도 좋다.(11) In
(12) 실시 형태 1∼4에서는, 자계 생성부는, 자계 생성부의 원통형상의 내측이 실린더의 외주면에 따르도록 실린더의 외주면에 배치되어 있지만, 예를 들면, 복수의 자계 생성부가 각각의 원통형상의 일단을 실린더의 외주면에 따르도록 배치되어 있어도 좋다.(12) In
(13) 실시 형태 2, 4에서는, 정방형상을 형성한 4개의 면중의 이웃하는 2면의 사이에는 모서리가 형성되어 있지만, 이들 모서리는 엄밀한 각(角)으로 한하지 않고, 모따기를 시행하거나, 2개의 면을 연속하도록 곡면으로 형성하거나 하여도 좋다.(13) In
(14) 실시 형태 1∼4에서는, 각각에 피스톤 및 회전자가 마련되어 있지만, 피스톤 및 회전자를 마련하지 않고, 로드만으로 하는 구성이라도 좋다.(14) In
10, 110 : 실린더(케이스)
20, 120, 220, 320 : 자계 생성부
30, 130, 230 : 피스톤
50, 150, 250, 350 : 로드
40, 140, 240 : 회전자
90 : 일래스토머 입자(입자)10, 110: cylinder (case)
20, 120, 220, 320: magnetic field generating unit
30, 130, 230: piston
50, 150, 250, 350: load
40, 140, 240: rotor
90: elastomer particle (particle)
Claims (8)
상기 케이스로부터 외부로 돌출하고, 축방향으로 왕복이동 자유로운 또는 축 주위로 회전 자유로운 로드와,
상기 케이스 내에 충전되고, 영구자석의 특성 및 탄성을 갖는 복수의 입자와,
상기 케이스 내에 자계를 생성하는 자계 생성부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 댐퍼.With the case,
A rod projecting outwardly from the case and freely reciprocating in the axial direction or freely rotating about the axis,
A plurality of particles filled in the case and having characteristics and elasticity of permanent magnets,
And a magnetic field generating unit for generating a magnetic field in the case.
상기 자계 생성부는 상기 케이스 내에 생성하는 자계의 강도를 변경 자유로운 것을 특징으로 하는 댐퍼.The method of claim 1,
And the magnetic field generating unit is free to change the strength of the magnetic field generated in the case.
상기 케이스 내에 배치되고, 축방향으로 왕복이동 자유로운 상기 로드에 연결되고, 상기 로드와 함께 케이스 내를 왕복 이동하는 피스톤을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 댐퍼.The method of claim 1,
And a piston disposed in the case, connected to the rod reciprocating in the axial direction, and reciprocating in the case together with the rod.
상기 케이스 내에 배치되고, 축 주위로 회전 자유로운 상기 로드에 연결되고, 상기 로드와 함께 케이스 내를 회전하는 회전자를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 댐퍼.The method of claim 1,
And a rotor disposed in the case, connected to the rod rotatable about an axis, and having a rotor rotating in the case together with the rod.
상기 피스톤은, 영구자석의 특성을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 댐퍼.The method of claim 3,
The piston is damper, characterized in that it has the characteristics of a permanent magnet.
상기 회전자는, 영구자석의 특성을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 댐퍼.The method of claim 4, wherein
The rotor has a characteristic of a permanent magnet, characterized in that the damper.
상기 케이스 내에 배치되고, 축방향으로 왕복이동 자유로운 상기 로드에 연결되고, 상기 로드와 함께 케이스 내를 왕복 이동하는 피스톤을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 댐퍼.The method of claim 2,
And a piston disposed in the case, connected to the rod reciprocating in the axial direction, and reciprocating in the case together with the rod.
상기 케이스 내에 배치되고, 축 주위로 회전 자유로운 상기 로드에 연결되고, 상기 로드와 함께 케이스 내를 회전하는 회전자를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 댐퍼.The method of claim 2,
And a rotor disposed in the case, connected to the rod rotatable about an axis, and having a rotor rotating in the case together with the rod.
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