KR101257352B1 - Low Spring Effect Damper with Diaflame - Google Patents

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KR101257352B1 KR1020110053519A KR20110053519A KR101257352B1 KR 101257352 B1 KR101257352 B1 KR 101257352B1 KR 1020110053519 A KR1020110053519 A KR 1020110053519A KR 20110053519 A KR20110053519 A KR 20110053519A KR 101257352 B1 KR101257352 B1 KR 101257352B1
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Abstract

본 발명은 내부에 소정 공간을 갖는 실린더; 상기 실린더 내부에서 길이방향으로 이동하는 피스톤 로드; 상기 실린더의 내주면과 마찰되어 댐핑력을 발생하는 마찰 부재가 구비된 실린더 헤드; 상기 실린더의 내부에 설치되며, 상기 피스톤 로드의 진행방향과 대향하는 위치에 배치되어 상기 실린더 헤드의 후퇴시 감쇠작용을 하도록 탄성재질로 이루어지고 내측에 일정공간이 형성된 다이아프레임을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 다이아프레임을 이용한 저탄성 댐퍼를 제공함으로써, 낮은 주파수의 진동에 요구되는 감쇠력과 높은 주파수의 진동에 요구되는 감쇠력 모두를 충족시킬 수 있다.The present invention is a cylinder having a predetermined space therein; A piston rod moving longitudinally in the cylinder; A cylinder head provided with a friction member friction with an inner circumferential surface of the cylinder to generate a damping force; Installed in the cylinder, the piston rod is disposed in a position opposite to the traveling direction of the piston rod made of an elastic material to attenuate when the cylinder head is retracted, characterized in that it comprises a diaphragm formed with a predetermined space inside By providing a low elastic damper using a diaphragm, the damping force required for low frequency vibration and the damping force required for high frequency vibration can be satisfied.

Description

다이아프레임을 이용한 저탄성 댐퍼{Low Spring Effect Damper with Diaflame}Low elastic damper using diaphragm {Low Spring Effect Damper with Diaflame}

본 발명은 다이아프레임을 이용한 저탄성 댐퍼에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 댐퍼의 탄성효과를 현저히 줄일 수 있는 다이아프레임을 이용한 저탄성 댐퍼에 관한 것이다.The present invention relates to a low elastic damper using a dia frame, and more particularly to a low elastic damper using a dia frame that can significantly reduce the elastic effect of the damper.

마찰 댐퍼는 예컨대, 불균형으로 인해 유발되는 기계 요소의 진동(oscillation)을 흡수 또는 제거하는 기능을 갖는다.The friction damper has the function of absorbing or eliminating oscillation of the mechanical element caused, for example, by imbalance.

도 1은 종래 기술에 따른 마찰 댐퍼를 도시한 단면도로서, 도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 마찰 댐퍼는 실린더(6)와, 실린더(6)의 내부에 일정 부분이 삽입 형성되는 피스톤 로드(7)로 구성된다. 그리고, 실린더(6)가 진동 발생 매체의 일측에 연결되도록 하는 고정구(61)와, 피스톤 로드(7)가 진동 발생 매체의 타측에 연결되도록 하는 고정구(71)와, 피스톤 로드(7)의 일단에 형성되어 실린더(6)의 내주면과 마찰 작용이 수행되도록 하는 마찰 부재(9)와, 피스톤 로드(7)의 안쪽에 형성되어 실린더(6) 내부의 공기가 압축되지 않도록 하기 위한 통기구(72)로 구성된다.1 is a cross-sectional view of a friction damper according to the prior art. As shown, the friction damper according to the prior art includes a cylinder 6 and a piston rod 7 in which a predetermined portion is inserted into the cylinder 6. It is composed of In addition, a fixture (61) for connecting the cylinder (6) to one side of the vibration generating medium, a fixture (71) for connecting the piston rod (7) to the other side of the vibration generating medium, and one end of the piston rod (7). A friction member 9 which is formed in the inner surface of the cylinder 6 to perform a frictional action, and an air vent 72 formed inside the piston rod 7 to prevent the air inside the cylinder 6 from being compressed; It consists of.

이와 같은 종래 기술에 따른 마찰 댐퍼(8)의 구성을 참조하여 마찰 댐퍼(8)의 동작을 설명한다.The operation of the friction damper 8 will be described with reference to the configuration of the friction damper 8 according to the prior art.

기계 장치의 마찰 발생 매체에서 일정량의 진동이 발생될 때, 실린더(6)의 내주면과 피스톤 로드(7)의 외주면 사이에는, 상대적으로 다른 위치 변위가 발생된다. 그리고, 실린더(6)와 피스톤 로드(7) 사이에 형성되는 마찰 부재(9)에 의해서, 진동량은 마찰열로 변화되어 감쇠된다. When a certain amount of vibration is generated in the friction generating medium of the mechanical device, a relatively different positional displacement occurs between the inner circumferential surface of the cylinder 6 and the outer circumferential surface of the piston rod 7. The vibration amount is changed into frictional heat and attenuated by the friction member 9 formed between the cylinder 6 and the piston rod 7.

그리고, 통기구(72)는 피스톤 로드(7)가 도면을 기준으로 좌측으로 이동될 때, 실린더(6) 내부의 공기가 압축되어 댐핑력을 약화시키는 것을 방지하기 위하여, 공기가 외부로 빠져나가는 통로를 형성하도록 한다. In addition, the vent 72 is a passage through which air escapes to the outside in order to prevent the air inside the cylinder 6 from being compressed to weaken the damping force when the piston rod 7 is moved to the left with reference to the drawings. To form.

한편, 진동 발생 매체는 큰 진동량이 발생되는 경우와, 작은 진동량이 발생되는 경우가 구분되어 두 가지 경우가 모두 발생될 수 있다. On the other hand, in the vibration generating medium, a case in which a large amount of vibration is generated and a case in which a small amount of vibration is generated may be divided and both cases may be generated.

그러나, 도면에 설명된 바와 같은 종래의 마찰 댐퍼(8)에 의해서는 항상 동일한 댐핑력이 발생된다. 그러므로, 작은 진동 변위가 발생되는 경우(고주파 영역)에서 마찰 댐퍼(8)는 강체로 작용되어 신속하게 진동량을 감쇠시킬 수 없을 뿐만 아니라 소음도 크다. However, the same damping force is always generated by the conventional friction damper 8 as described in the drawing. Therefore, in the case where a small vibration displacement is generated (high frequency region), the friction damper 8 acts as a rigid body, which not only can quickly damp the vibration amount but also the noise is large.

한편, 큰 진동 변위가 발생되는 경우(공진 영역)에는 댐퍼(8)의 변위 한도를 넘어서는 진동량에 의해서 신속하게 진동량을 감쇠시킬 수 없을 뿐만 아니라, 댐퍼(8)가 파손되기도 한다.On the other hand, when a large vibration displacement occurs (resonant region), the vibration amount cannot be attenuated quickly by the vibration amount exceeding the displacement limit of the damper 8, and the damper 8 may be damaged.

이와 같이, 마찰 댐퍼는 큰 진동 변위(공진 영역)에서는 높은 감쇠 계수(감쇠력)가 필요하고, 작은 진동 변위(고주파 영역)에서는 낮은 감쇠 계수(감쇠력)가 필요하지만, 종래의 마찰 댐퍼는 항상 일정한 마찰 면적을 가져 일정한 감쇠 계수만을 얻을 수 있기 때문에, 공진 영역 및 고주파 영역에서 발생되는 진동 모두를 만족시킬 수 있는 적절한 감쇠 계수를 얻을 수 없다는 문제점이 있었다.Thus, friction dampers require high damping coefficients (damping forces) in large vibration displacements (resonance regions) and low damping coefficients (damping forces) in small vibration displacements (high frequency regions), while conventional friction dampers always provide constant friction. Since only a constant attenuation coefficient can be obtained with an area, there is a problem that an appropriate attenuation coefficient cannot be obtained that can satisfy both vibrations generated in the resonance region and the high frequency region.

또한, 종래의 유체 댐퍼는 변위 발생에 대한 부피보상을 위해 공기 챔버를 구비함으로써 공기 챔버의 복원력으로 인한 탄성효과가 발생되는 문제점이 있으므로, 이러한 탄성효과를 줄여줄 수 있는 댐퍼가 요구되고 있다.
In addition, the conventional fluid damper has a problem in that an elastic effect due to the restoring force of the air chamber is generated by providing an air chamber for volume compensation for displacement, a damper that can reduce such elastic effect is required.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 복원력에 의한 탄성효과를 감쇠시킬 수 있는 다이아프레임을 이용한 저탄성 댐퍼를 제공하는데 그 목적이 있다. 다시 말해, 본 발명은 종래의 댐퍼가 공기 챔버의 복원력으로 인해 발생되는 탄성효과를 억제할 수 있는 다이아프레임을 이용한 저탄성 댐퍼를 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention has been invented to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a low-elastic damper using a diaphragm that can attenuate the elastic effect of the restoring force. In other words, an object of the present invention is to provide a low-elastic damper using a diaphragm capable of suppressing the elastic effect caused by the conventional damper due to the restoring force of the air chamber.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 형태에 따르면, 내부에 소정 공간을 갖는 실린더; 상기 실린더 내부에서 길이방향으로 이동하는 피스톤 로드; 상기 실린더의 내주면과 마찰되어 댐핑력을 발생하는 마찰 부재가 구비된 실린더 헤드; 상기 실린더의 내부에 설치되며, 상기 피스톤 로드의 진행방향과 대향하는 위치에 배치되어 상기 실린더 헤드의 후퇴시 감쇠작용을 하도록 탄성재질로 이루어지고 내측에 일정공간이 형성된 다이아프레임을 포함한 다이아프레임을 이용한 저탄성 댐퍼를 제공한다. According to an aspect of the present invention for achieving the above object, a cylinder having a predetermined space therein; A piston rod moving longitudinally in the cylinder; A cylinder head provided with a friction member friction with an inner circumferential surface of the cylinder to generate a damping force; Installed in the cylinder, the piston rod is disposed in a position opposite to the traveling direction of the piston rod made of an elastic material to attenuate when the cylinder head is retracted, and using a diaphragm including a diaphragm having a predetermined space therein. Provides a low elastic damper.

상기 다이아프레임은 반구형으로 이루어지고, 상기 다이아프레임의 내부면에 대향하는 상기 실린더의 단부에는 적어도 하나의 배기공이 형성될 수 있다.
The diaphragm may have a hemispherical shape, and at least one exhaust hole may be formed at an end portion of the cylinder opposite to the inner surface of the diaframe.

본 발명에 따른 다이아프레임을 이용한 저탄성 댐퍼는 저탄성 특성을 갖는 다이아프레임을 실린더 하단에 구비함으로써 공기의 압축성에 의해 댐퍼의 탄성작용이 발생되는 것을 완화할 수 있는 효과가 있다. The low-elastic damper using the diaphragm according to the present invention has an effect that the elastic action of the damper can be alleviated by the compressibility of air by providing a diaphragm having a low elasticity at the lower end of the cylinder.

도 1은 종래 기술의 직동식 피스톤형 마찰 댐퍼를 개략적으로 도시한 단면도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 다이아프레임을 이용한 저탄성 댐퍼의 자유 스트로크 상태를 나타내는 단면도, 및
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 다이아프레임을 이용한 저탄성 댐퍼의 저탄성 작용을 하는 상태를 보여주는 상태도이다. 1 is a cross-sectional view schematically showing a conventional direct acting piston type friction damper,
2 is a cross-sectional view showing a free stroke state of a low elastic damper using a diaphragm according to an embodiment of the present invention; and
3 is a state diagram showing a state in which the low-elasticity action of the low-elastic damper using a diaphragm according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 형상 기억 합금을 이용한 마찰 댐퍼의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 참고로, 아래에서 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 구성요소를 지칭하는 용어들은 각각의 구성요소들의 기능을 고려하여 명명된 것이므로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 안 될 것이다.Hereinafter, a preferred embodiment of a friction damper using a shape memory alloy according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. For reference, in the following description of the present invention, terms referring to the components of the present invention are named in consideration of the function of each component, and should not be understood as a meaning of limiting the technical components of the present invention. Will be.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 다이아프레임을 이용한 저탄성 댐퍼의 자유 스트로크 상태를 나타내는 단면도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 다이아프레임을 이용한 저탄성 댐퍼의 저탄성 작용을 하는 상태를 보여주는 상태도로서, 도 2 및 도 3과 같이 본 발명의 마찰 댐퍼는 실린더(110), 피스톤 로드(120), 실린더 헤드(130), 및 다이아프레임(Diaflame)을 포함하여 구성된다.2 is a cross-sectional view showing a free stroke state of a low elastic damper using a diaphragm according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a low elastic action of the low elastic damper using a diaphragm according to an embodiment of the present invention 2 and 3, the friction damper of the present invention includes a cylinder 110, a piston rod 120, a cylinder head 130, and a diaflame.

실린더(110)는 원통 형상체로서, 그 내부에 피스톤 로드(120)가 길이방향으로 이동될 수 있는 소정의 공간을 구비한다.The cylinder 110 is a cylindrical body, and has a predetermined space in which the piston rod 120 can be moved in the longitudinal direction.

피스톤 로드(120)는 실린더(110)의 일단을 길이방향으로 관통하여 실린더(110)의 외부에 위치한 진동 발생 매체(미도시)와 연결되고, 실린더(110) 내부에서의 왕복 이동에 따라 진동 발생 매체의 진동을 감쇠한다.The piston rod 120 penetrates one end of the cylinder 110 in a longitudinal direction and is connected to a vibration generating medium (not shown) located outside of the cylinder 110, and generates vibration according to the reciprocating movement inside the cylinder 110. Dampens the vibration of the medium.

실린더 헤드(130)는 외주면에 마찰부재(135)가 설치될 수 있고, 내측에 오리피스(공기의 이동통로)가 형성되어 실린더(110)의 외주면과 마찰되어 외부의 진동 발생 매체의 진동을 감쇠하기 위한 댐핑력을 제공한다. 실린더 헤드(130)의 마찰부재(135)는 스폰지와 같은 폴리우레탄 소재나 일정한 내구성 및 내마모성을 갖는 다양한 형태의 합성 섬유재 등이 적용될 수 있다. The cylinder head 130 may be provided with a friction member 135 on the outer circumferential surface, and an orifice (moving passage of air) is formed on the inner side to rub against the outer circumferential surface of the cylinder 110 to attenuate vibration of an external vibration generating medium. Provides damping force for The friction member 135 of the cylinder head 130 may be a polyurethane material such as a sponge or various types of synthetic fibers having a certain durability and wear resistance.

마찰 부재 수용부(160)는 실린더 헤드(130)가 수용되어 피스톤 로드(120)의 이동방향으로 이동될 수 있을 만큼의 길이(L1)를 갖는 공간으로서, 실린더(110)의 일측에 형성된다. 즉, 마찰 부재 수용부(160)는 실린더(110)와 일체로 형성되고, 실린더(110)의 다른 부분보다 더 큰 직경을 갖는다.The friction member accommodating part 160 is a space having a length L 1 such that the cylinder head 130 is accommodated and moved in the movement direction of the piston rod 120, and is formed at one side of the cylinder 110. . That is, the friction member accommodating part 160 is formed integrally with the cylinder 110 and has a larger diameter than other parts of the cylinder 110.

바람직하게는, 마찰 부재 수용부(160)는 피스톤 로드(120)의 외주면을 둘러싸는 형태로 형성된다. 그리고, 실린더 헤드(130)는 마찰 부재 수용부(160) 내부에서 피스톤 로드(120)의 외주면을 둘러싸며 피스톤 로드(120)의 이동에 따라 수직방향으로 이동될 수 있는 크기를 갖는다. 따라서, 실린더 헤드(130)는 피스톤 로드(120)의 이동시 피스톤 로드(120)와 접촉한 상태로 피스톤 로드(120)를 따라 이동하게 된다.Preferably, the friction member accommodating part 160 is formed to surround the outer circumferential surface of the piston rod 120. In addition, the cylinder head 130 has a size that can be moved in the vertical direction as the piston rod 120 moves around the outer circumferential surface of the piston rod 120 within the friction member accommodating part 160. Therefore, the cylinder head 130 moves along the piston rod 120 in contact with the piston rod 120 when the piston rod 120 moves.

한편, 실린더(110)의 하단의 내부에는 다이아프레임(150)이 설치될 수 있다. 이 다이아프레임(150)은 고무와 같은 탄성재질로 실린더 헤드(130)가 하강 되었을 때 실린더 헤드(130)를 탄성력에 의해 지지하여 충격을 완충한다. On the other hand, the diaphragm 150 may be installed inside the lower end of the cylinder (110). The diaphragm 150 supports the cylinder head 130 by elastic force to cushion the impact when the cylinder head 130 is lowered to an elastic material such as rubber.

따라서 다이아프레임(150)은 저탄성 효과를 충분히 얻을 수 있도록 반구형이 바람직하지만 이에 한정되진 않는다. 또한, 실린더의 하단의 외주연에는 복수의 배기공(H1,H2)이 형성될 수 있다. Therefore, the diaphragm 150 is preferably a hemispherical shape so as to sufficiently obtain a low elastic effect, but is not limited thereto. In addition, a plurality of exhaust holes H 1 and H 2 may be formed at the outer circumference of the lower end of the cylinder.

이에 따라 피스톤로드(120)의 이동시 다이아프레임(150)의 변형으로 부피보상이 이루어지고, 일측으로 압축된 공기는 배기공(H1,H2)을 통해 점차 토출됨으로써 내부에 반발력(탄성효과)을 완화할 수 있다. Accordingly, the volume compensation is made by the deformation of the diaphragm 150 when the piston rod 120 moves, and the air compressed to one side is gradually discharged through the exhaust holes H 1 and H 2 , thereby repulsing force (elastic effect). Can alleviate

이와 같은 본 발명에 따른 다이아프레임을 이용한 저탄성 댐퍼는, 실린더(110)의 내측 말단에 탄성재질의 다이아프레임(150)을 장착하여, 종래에 유체 댐퍼의 성능 저감을 야기하는 탄성효과(Spring effect)를 효과적으로 완화할 수 있다. Such a low-elastic damper using a diaphragm according to the present invention, by mounting the diaphragm 150 of the elastic material on the inner end of the cylinder 110, the spring effect that causes the performance of the fluid damper in the prior art (Spring effect) ) Can be effectively alleviated.

구체적으로 피스톤로드(120)가 전/후진하면 피스톤 내부의 부피(공기밀도)가 달라지는데, 이를 종래에는 공기챔버를 통해 해소하고자 하였으나 공기의 압축성에 의한 탄성효과가 발생되는 문제점이 있었다. Specifically, when the piston rod 120 is moved forward / backward, the volume (air density) inside the piston is changed. However, in the related art, the piston rod 120 has a problem in that an elastic effect due to the compressibility of air is generated.

이를 해소하기 위해 본 발명은 저탄성의 다이아프레임(150)을 실린더(110)의 내측에 설치함으로써 피스톤로드(120)의 후퇴시 다아아프레임(150)이 변형(수축) 감쇠가 이루어진다. 이에 따라 종래에 공기압축을 통해 탄성효과가 발생되는 것을 회피하면서도 충분한 감쇠작용을 기대할 수 있다. In order to solve this problem, the present invention installs the low elastic diaphragm 150 inside the cylinder 110 so that the diaphragm 150 is deformed (contracted) when the piston rod 120 is retracted. Accordingly, it is possible to expect a sufficient damping action while avoiding the elastic effect is generated through the conventional air compression.

이상에서 설명된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 보여준 것에 불과하며, 본 발명의 보호 범위는 이하 특허청구범위에 의하여 해석되어야 마땅할 것이다. 또한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것인 바, 본 발명과 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The embodiments of the present invention described above are merely illustrative of the technical idea of the present invention, and the protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It should be interpreted that it is included in the scope of right.

110: 실린더 120: 피스톤 로드
130: 실린더 헤드 135: 마찰부재
150: 다이아프레임 110: cylinder 120: piston rod
130: cylinder head 135: friction member
150: diamond frame

Claims (2)

내부에 소정 공간을 갖는 실린더(110);
상기 실린더(110) 내부에서 길이방향으로 이동하는 피스톤 로드(120);
상기 실린더(110)의 내주면과 마찰되어 댐핑력을 발생하는 마찰 부재(135)가 구비된 실린더 헤드(130); 및
상기 실린더(110)의 내부에 설치되며, 상기 피스톤 로드(120)의 진행방향과 대향하는 위치에 배치되어 상기 실린더 헤드(130)의 후퇴시 감쇠작용을 하도록 탄성재질로 이루어지고 내측에 일정공간이 형성된 다이아프레임(150)을 포함하고,
상기 다이아프레임(150)은 상기 실린더 헤드(130)를 향해 볼록한 반구형으로 이루어지고, 상기 다이아프레임(150)의 내부면에 대향하는 상기 실린더(110)의 단부에는 적어도 하나의 배기공(H1,H2)이 형성된 것을 특징으로 하는 다이아프레임을 이용한 저탄성 댐퍼.A cylinder 110 having a predetermined space therein;
A piston rod 120 moving in the longitudinal direction in the cylinder 110;
A cylinder head (130) having a friction member (135) for friction with an inner circumferential surface of the cylinder (110) to generate a damping force; And
It is installed inside the cylinder 110 and is disposed at a position opposite to the traveling direction of the piston rod 120 is made of an elastic material to attenuate the retraction of the cylinder head 130 and a predetermined space therein Formed diaphragm 150,
The diaphragm 150 has a hemispherical shape that is convex toward the cylinder head 130, and at least one exhaust hole H 1 , at an end of the cylinder 110 opposite to the inner surface of the diaphragm 150. Low elastic damper using a diaphragm, characterized in that H 2 ) is formed. 삭제delete
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