KR920008194B1 - 피스톤 실린더식 오일 댐퍼 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

피스톤 실린더식 오일 댐퍼

제1도-제7도는 본 발명의 제1실시예를 표시한 것으로, 제1도는 롯드가 단축공정을 할때의 단면도

제2도는 롯드가 신장행정을 할때의 단면도

제3도는 롯드의 요부측면도

제4도는 제3도의 평면도

제5도는 제3도를 좌측에서 본 정면도

제6도는 제4도의 Ⅵ-Ⅵ선 단면도

제7도는 제1,2도의 변판을 좌측에서 본 정면도

제8도-제12도는 본 발명의 기타 실시예시도로서

제8도는 롯드가 단축행정 할때의 단면도

제9도는 롯드가 신장행정 할때의 단면도

제10도는 전체 분해사시도

제11도는 롯드가 단축행정을 할때의 변판의 동작설명도

제12도는 롯드가 신장행정을 할때의 변판의 동작설명도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 실린더 2 : 오일

3 : 롯드 4 : 피스톤

5 : 헤드실 6 : 롯드실

7 : 닫은 뚜껑 8(8a,8b) : 관통공

10 : 변판 11 : 부동피스톤

12 : 공기챰버 13 : 스프링

본 발명은 자동차 실내의 물품 수납통(글로어 박스)등 수납통의 자중과 내부에 넣은 물품의 중량으로 수납통이 급속하에 하향으로 회동하여 열리는 것을 조용히 열리도록 제동하거나 혹은 소형 디스크 플레이어등 본체내에서 스프링으로 끌리거나 스프링에 눌리워 급속하게 튀어나오는 것을 정숙하게 나오도록 제동하고 수납실이나 플레이어등을 원상태로 되돌릴때는 여분의 힘을 가하지 않아도 되는 피스톤 실린더식 오일댐퍼 (Dumper)에 관한 것이다.

이러한 피스톤 실린더식의 댐퍼로서 에어로서 작동하도록 한것은 일본 공개특허공보(공개번호 : 특개소 58-174038호)에서 제안된바 있다.

이것은 수납통이 열리거나 플레이어가 본체에서 나올때에는 실린더에 대하여 피스톤 롯드가 신장하도록 함과 동시에 실린더 내의 헤드실에 발생하는 부압으로 이 실내에 넣어지는 외기량을 제어하고 이 부하작용으로 제동을 하고 열려진 수납통이나 밖에 나온 플레이어등을 원상태로 되돌릴때는 피스톤 롯드를 실린더안에 밀어넣도록 하고 피스톤 롯드의 압입으로 실린더의 헤드실내의 공기를 급속히 밖으로 배기하도록 되어 있다.

상기 피스톤 실린더식 에어 댐퍼는 실린더 헤드실의 최대용량이 일정하고 피스톤 롯드 신장시에 상기 헤드실에 들어가는 외기의 유량이 일정하면 제동력은 일정하고 사용목적에 따라 제동력의 크기를 가변으로 할수는 없다.

따라소 사양에 맞추어 실린더의 구경이나 피스톤 롯드의 신장시에 헤드실에 들어가는 외기의 유량을 조절하여 맞출 필요가 있으며 그때 설계를 변경하지 않으면 안된다.

그러므로 본 발명은 오일을 내부에 넣은 실린더와 이 실린더내에 끼워넣어 실린더 내부를 헤드실과 롯드실로 구별하는 피스톤을 구비하여 상기 실린더의 롯드실을 통하여 롯드단에서 밖으로 돌출한 롯드와 상기 롯드를 습동가능하게 통하여 상기 실린더의 롯드단을 막는 폐쇄 뚜껑과 상기 실린더의 헤드실 또는 롯드실에 끼워넣어 상기 피스톤을 향하여 탄압하고 상기 헤드실 또는 롯드실 안에 공기 챰버(Chamber)를 형성한 부동 피스톤을 구비하여 상기 피스톤에는 헤드실안과 롯드실안의 오일을 교류시키는 축방향의 관통공을 형성함과 동시에 상기 롯드에는 상기 피스톤의 한쪽에 맞닿아서 관통공의 일부를 차폐하는 변판을 축방향으로 가동하게 형성한 것이다.

변판이 헤드실측에서 혹은 롯드실측에서 피스톤에 맞닿아서 그 관통공의 일부를 차폐함에 따라 예를 들면 헤드실측에서 맞닿는다고 하면 피스톤의 롯드를 실린더 안에 밀어넣는 단축행정에서는 헤드실내의 오일로 압입하여 변판은 피스톤에 맞닿아서 피스톤의 관통공 일부를 차폐하고 헤드실내의 오일이 관통공을 통과하여 롯드실에 흘러들어가는 유량을 제한하여 제동작용을 하고 반대로 피스톤의 롯드가 실린더에서 인출되는 신장행정에서는 롯드실내의 오일은 피스톤의 관통공에 흘러 들어가 변판을 피스톤에서 축방향으로 밀어 떨어트려 관통공의 전단면적으로 이용하여 오일은 헤드실로 이행하여 부드럽게 신장한다.

상술한 제동작용은 실린더안의 오일의 점성에 따라 변화하고 점성이 높을수록 큰 제동력을 얻는다.

그리고 변판을 롯드실측에서 피스톤에 맞닿게 하면 반대로 신장행정에서 제동작용이 이루어진다.

또 피스톤의 축방향의 관통공을 통하여 오일이 교류하는 헤드실과 롯드실의 합계 용량은 롯드가 신장했을때와 단축했을 때에는 롯드실안에 롯드가 통하는 분은 작아지고, 신장했을 때에는 커진다.

그러므로 헤드실 또는 롯드실에 부동피스톤을 끼워넣어 실내에 공기 참버를 형성하고 상기 부동 피스톤을 롯드의 피스톤을 향하여 탄성하고 있으므로 롯드는 단축행정을 할때에는 부동 피스톤을 탄압에 저항하고 오일로 밀어서 공기 챰버를 작게 하고 반대로 롯드가 신장행정을 할때에는 부동 피스톤을 탄압으로 롯드의 피스톤에 향하여 이동시켜서 공기 챰버를 크게 하고 이와 같이 하여 롯드의 신장, 단축에 의하여 변화하는 헤드실과 롯드실의 합계 용량의 변화를 부동 피스톤의 이동으로 공기 챰버의 용적 변화로 흡수한다.

상기 부동 피스톤과 공기 챰버는 실린더를 둘러감은 환경온도가 높아지고 오일이 체적을 팽창하거나 반대로 환경온도의 저하로 체적을 수축하거나 하는 것도 흡수한다. 도시의 각 실시예에 있어서 (1)은 실리콘 오일등의 오일(2)을 넣는 실린더, (1a)는 그 헤드단, (3)은 롯드로서 롯드(3)는 실린더내에 롯드단에서 끼워넣음으로서 실린더 내부를 일방의 용적이 커지면 타방의 용적은 작아지는 헤드실(5)과 롯드실(6)로 구획하는 피스톤(4)을 구비하고 있다.

상기 실린더(1)와 롯드(3), 피스톤(4)은 각각 플라스틱의 일체 성형품이다. 그리고 실린더의 롯드단은 상기 롯드(3)를 습동가능하게 통하는 폐쇄뚜껑(7)으로 막아져 있다.

상기 피스톤(4)은 헤드실(5)내의 오일과 롯드실(6)내의 오일을 교류하기 위한 축방향의 관통공(8)을 가지며 롯드(3)는 이 실시예에서는 피스톤(4)의 중심에서 연장한 축(9)을 가지며 이 축(9)위에 헤드실측에서 상기 피스톤(4)에 맞닿으며 그 관통공( 8)을 일부 차폐하는 변판(10)을 축방향으로 가동하게 취부되어 있다.

상기 축(9)과 이것을 통하는 변판(10)의 중심공의 단면 형성은 변판이 축(9) 위에서 회동하는 것을 방지하기 위해 원형이외의 형상으로 하고 축(9)의 선단에는 변판(10)이 축에서 빠지는 것을 방지하는 적절한 조치를 강구해둔다.

또 (11)은 부동피스톤, (12)는 공기 챰버, (13)은 부동 피스톤(11)을 롯드의 피스톤(4)을 향하여 탄압하는 스프링을 표시한다. 제1도-제7도의 제1실시예에서는 부동피스톤(11)은 헤드실(5)안에 끼워넣어져서 이 실안에 공기 챰버(12)을 형성하고 있다. 그리고 피스톤(4)은 주변부의 원주방향에 등간격으로 예를들면 직경 1.5㎜ 정도인 4개의 관통공(8)을 가지며 각 관통공(8)의 헤드실 측의 단부는 직경을 확대한 테이퍼부로 되어 있으며 변판(10)은 상기 관통공의 일부를 차폐하는 수단으로서 피스톤(4)과 대향한 면에 상기 관통공(8)과 같은 배치로 선단이 상기 테이퍼부에 끼워맞춤 되도록 앞이 뾰족하게 된 돌출통(14)을 구비하고 변판(10)과 각 돌출통(14)에는 최소내경이 예를 들면 0.5㎜의 일련의 조임구멍(15)이 축방향으로 관통하고 있다. 그리고 피스톤 (4)의 중심에서 연장한 축(9)은 원형단면의 중심부(16a)와 상기 중심부(16a)에서 직경 방향으로 장출한 2개의 돌출부(16b)(16b)로 되며 변판(10)의 중심에는 이와 대처한 단면상의 구멍이 뚫어져 있다.

그리고 중심부(16a)의 선단에는 돌출부(16b)와 90도의 위상으로 2개의 역지돌기(17)가 돌출하고 이 역지돌기를 변형시켜서 축(9)의 선단에서 변판(10)을 눌러 취부하면 이 역지돌기에 저지되어 변판은 역방향으로 축(9)에서 빠지지 않는다. 이 제1실시예에서는 오일(2)은 제1도 실선의 롯드의 신장상태에서 실린더(1) 안의 부동피스톤 (11)과 폐쇄뚜껑(7)과의 사이에 충만되어 있다. 롯드(3)가 실린더(2)의, 실린더 단에서 최대로 돌출한 제1도의 신장상태로 롯드(3)를 실린더 안에 압입하는 방향에 우측에서 힘 F₁이 가해지면 롯드(3)는 당초 피스톤(4)과 일체로 약간 좌로 움직이고 변판(1 0)의 돌출통(14)은 피스톤의 관통공(8)의 테이퍼부에 돌입한다.

따라서 그후는 제1도에서 파선으로 표시한 바와 같이 헤드실(5)내의 오일은 최소 내경이 예를들면 0.5㎜의 가느다란 조임구멍(15)을 통하지 않으면 관통공(8)을 거쳐 롯드실(6)에 흐르지 않으므로 우측에서 가하는 힘 F₁에서의 롯드(3)의 단축행정은 제동되고 그 제동력의 크기는 조임구멍의 최소경부의 단면적이 일정하면 조임구멍(15)안을 통과하지 않으면 안되는 오일(2)의 점선에 의하여 결정된다.

그리고 이 롯드의 단축행정시에 롯드실(6)내에는 롯드(3)가 들어오는 만큼 실의 용량이 작아지고 롯드실내의 오일은 그 만큼 조임구멍(15)을 통해 헤드실에 흘러들어가기 때문에 부동피스톤(11)은 공기 챰버(12)를 스프링(13)에 저항하여 압축하고 실린더의 헤드단(1a)측에 이동하고(화살표 a)제2도의 실선상태로 된다. 이 방향에의 이동은 실린더외의 환경온도가 높아지고 오일의 체적이 팽창했을때도 발생한다.

이와 같이 하여 피스톤(4) 변판(10)을 따라서 단축상태로 된 롯트(3)에 우측으로 당기는 힘 F₂가 가해지면(제2도), 롯드실(6)내의 오일은 피스톤의 관통공(8)에 흘러들어 일부는 변판의 조임구멍(15)에 유입하나 나머지부는 돌출통(14)의 선단면에 작용하여 변판을 밀고 변판을 피스톤(4)에서 떨어진다.

이에 의하여 롯드실(6)내의 오일은 단면적의 큰 관통공(8)을 관통하여 헤드실 (5)에 흘러들어가지 때문에 롯드(3)는 제동작용을 받음이 없이 신장행정을 한다.(제2도 파선 참조).

또 이 신장행정때 피스톤(4)의 롯드(3)은 롯드실(6)에서 밖으로 빠져 나가고 롯드실의 용적은 점차 커지므로 부동피스톤(11)은 스프링(13)의 복원력으로 헤드실 안은 피스톤(4)을 뒤따라 이동하고(화살표 b), 롯드실 안의 오일을 관통공(8)을 통과시켜 헤드실에 밀어놓어 공기 챰버(12)의 용적은 커진다(제1도 실선). 이 방향에의 부동피스톤의 이동은 실린더 밖의 환경온도의 저하로 오일(2)의 체적은 감소할때에도 발생한다. 제8도-제12도의 제2실시예에서는 피스톤(4)은 관통공(8)으로서 단면적이 큰 2개의 구멍(8a)과 단면적의 작은 2개의 구멍(8b)을 갖는다.

또 축(9)은 일체의 키를 구비한 건혈형(鍵穴形)단면 형상으로 이에 따라서 축방향에 가동하는 변판(10)은 상기 작은구멍(8b)과 대응한 위치에 도려냄부(18)를 갖는 것만으로 피스톤에 맞닿으면 큰 구멍(8a)을 막는다. 즉 변판(10)의 큰 구멍(8a)을 막는 면이 관통공 일부를 차폐하는 수단으로 되어 있다. 이 변판(10)은 축(9)의 선단에 끼운 E형이나 C형등의 탄성링(19)으로 축에서 빠지는 것을 저지한다.

그리고 이 실시예에서는 롯드실(6)내에 롯드(3)가 수밀로 습동 가능하게 관통한 부동피스톤(11)을 감삽하고 부동피스톤(11)과 폐쇄뚜껑(7)사이에 공기 챰버(12)를 형성함과 동시에 롯드(3)에 끼워서 폐쇄뚜껑(7)과의 사이에 형성한 스프링(15)으로 상기 부동피스톤(11)을 피스톤(4)을 향하여 탄압한다. 오일(2)은 실린더의 헤드단(1a)과 롯드실안의 부동피스톤(11)과의 사이에 충만한다. 산장상태의 롯드(3)의 우에서의 힘 F₁이 가해지고(제8도) 롯드(3)가 단축행정을 할때는 헤드실내의 오일로 변판(10)은 피스톤(4)에 맞닿아서 관통공의 큰 구멍(8a)을 막기 위하여(제11도 참조)헤드실내의 오일은 변판으로 막지 않은 관통공의 작은 구멍(8b)을 통하지 않고는 롯드실(6)에 흘러 들어가지 않는다.

따라서 작은 구멍(8b)의 단면적과 오일(2)의 점성에 의하여 롯드의 단축행정은제동된다.

또 이 경우 피스톤(4)은 압입함에 따라 피스톤(4)과 부동피스톤 사아의 오일( 2)이 들어간 공간에는 롯드(3)가 들어와 공간의 용적은 감소하므로 이것에 의거 부동피스톤(11)은 스프링(13)을 압압하여 롯드실안을 실린더의 롯드단축으로 이동하고(화살표 a), 공기 챰버(12)는 작아진다(제9도 실선).

또 단축 상황의롯드에 우로 당긴 힘 F₂가 가해지면(제9도), 롯드실(6)내의 오일은 관통공이 큰 구멍(8a)에서 변판에 작용하여 변판을 눌러 변판을 피스톤에서 떨어트린다. 이에 의하여 롯드실내의 오일은 관통공의 큰 구멍(8a), 작은 구멍(8b)을 통과하여 헤드실(5)에 흘러 들어가므로(제12도 참조)롯드(3)는 제동작용을 받음이 없이 신장행정을 한다.

또 이 경우에 피스톤(4)은 부동피스톤(11)에 가까와지므로서 부동피스톤은 스프링(13)으로 눌러 부동피스톤도 피스톤(4)에 가까와지고(화살표 b), 공기 챰버(12)는 커진다.

그리고 이 부동피스톤(11)은 실린더 외권의고온 분위기에 의하여 오일(2)이 체적을 팽창한 경우에 스프링(13)을 압축하여 오일 팽창을 흡수하고 온도가 저하하면 스프링(13)으로 눌러 이와 같이하여 오일의 체적에 추종하여 부동한다.

또 이 실시예에서는 축(9)의 선단에 끼워진 탄성링(19)과 변판(10)사이에는 변판(10)을 피스톤(4)을 향하여 탄압하는 스프링(20)을 축(9)에 끼워 형성한다.

따라서 롯드의 신장행정으로 피스톤에서 떨어져 있던 변판은 롯드가 신장상태로 정지하면 상기 스프링(20)으로 밀어져 피스톤에 맞닿게되고 관통공의 큰 구멍(8a)을 막는다.

따라서 선장상태의 롯드는 단축행정을 하는 당초 변판(10)에 맞닿을때까지 일순간 동작이 쿵하는 것을 방지할 수가 있다.

또 단축상태의 롯드는 신장행정을 할때에는 변판은 관통공의 큰 구멍(8a)에서 작용하는 오일로 스프링(10)에 저항하여 피스톤에서 순간적으로 떨어지므로 신장행정 당초에 제동이 가해지지 않는다.

또 변판(10)을 상기 양 실시예에서는 헤드실측에서 피스톤(4)에 맞닿게 되었으나 롯드(3)에 축방향으로 가동으로 통과 롯드실측에서 피스톤에 맞닿게 되므로 롯드의 신장행정을 제동하도록 할 수도 있다.

그리고 실린더(1)와 롯드(3)에는 각각 상술한 실내와 물품 수납통, 본체와 프레이어등 사이에 연결함에 적합한 적의 연결장치를 형성한다. 제1실시예에서는 부동피스톤(11)은 실린더의 헤드단(1a)에 습동 가능하게 관통한 스텝(Stem)(21)을 가지며 헤드단에 브라케트등을 형성하는 것이 곤란하므로 실린더의 외주에 2개의 고리상 확대부(22)(22)사이에 밴드등을 감아 이 밴드에 의하여 연결한다. 이 점 제2실시예는 실린더의 헤드단에 브라케트(23)을 형성하여 이에 의하여 연결한다. 피스톤(4)의 롯드 (3)에는 제9도에 표시한 브라케트(24)를 취비하여 연결하면 된다.

본 발명은 실린더 안에 봉입하는 오일의 점성을 바꿈으로서 제동력을 가변으로 조절할 수 있는 피스톤식 오일 댐퍼를 제공할 수 있으며 또 오일은 공기와 달리 비압축성이므로 제동이 편리한 방향에 롯드를 움직이는 힘(실시예의 경우 F₁)이 변해도 롯드의 움직이는 스피드는 대체로 변하지 않고 대체로 일정한 속도로만 롯드를 움직일 수 있다는 효과도 있다.

그리고 롯드가 신장행정, 단축행정을 형태의 헤드실과 롯드실의 용량 변화 및 오일의 열 팽창에 추종하여 부동피스톤이 실린더안에서 움직여 가압축성의 공기 챰버의 용적을 변화시키므로 비압축성의 오일을 사용해도 하등 지장없이 작동한다.

Claims (1)

1. 오일을 내부에 넣은 실린더와 이 실린더내에 끼워넣어 실린더의 내부를 헤드실과 롯드실로 구별한 피스톤을 구비하고 상기 실린더의 롯드실을 통과하여 롯드단에서 밖으로 돌출한 롯드와 상기 롯드를 습동가능하게 통과하여 상기 실린더의 롯드단을 막는 폐쇄 뚜껑과 상기 실린더의 헤드실 또는 롯드실에 끼워져서 상기 피스톤을 향하여 탄압되고 상기 헤드실 또는 롯드실안에 공기 챰버를 형성한 부동피스톤을 구비하고 상기 피스톤에는 헤드실안과 롯드실안의 오일을 교류시키는 축방향의 관통공을 형성함과 동시에 상기 롯드에는 상기 피스톤의 한쪽에 맞닿아서 상기 관통공의 일부를 차폐하는 변판을 축방향으로 가동하게 형성함을 특징으로 하는 피스톤 실린더식 오일 댑퍼.

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