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KR101221474B1 - Variable friction damper - Google Patents

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Publication number
KR101221474B1
KR101221474B1 KR1020110023584A KR20110023584A KR101221474B1 KR 101221474 B1 KR101221474 B1 KR 101221474B1 KR 1020110023584 A KR1020110023584 A KR 1020110023584A KR 20110023584 A KR20110023584 A KR 20110023584A KR 101221474 B1 KR101221474 B1 KR 101221474B1
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KR
South Korea
Prior art keywords
friction member
friction
cylinder
piston head
variable
Prior art date
Application number
KR1020110023584A
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Korean (ko)
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KR20120105880A (en
Inventor
최승복
전준철
성민상
오종석
Original Assignee
인하대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 인하대학교 산학협력단 filed Critical 인하대학교 산학협력단
Priority to KR1020110023584A priority Critical patent/KR101221474B1/en
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    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Abstract

본 발명은 내부에 소정 공간을 갖는 실린더; 상기 실린더를 수직방향으로 관통하는 피스톤 로드 및 상기 피스톤 로드의 단부에 연결되어 상기 실린더 내부에서 수직방향으로 이동하는 피스톤 헤드를 구비한 피스톤; 상기 실린더 내부의 상면 및 저면으로부터 상기 피스톤 헤드 방향으로 일정길이 연장된 제1마찰 부재; 및 상기 피스톤 헤드의 상면 및 저면으로부터 상기 제1마찰 부재 방향으로 일정길이 연장되어 상기 피스톤 헤드의 상하 이동시 상기 제1마찰 부재와 접촉되는 제2마찰 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 마찰 댐퍼에 관한 것으로서, 공진 영역 및 고주파 영역의 모든 진동 조건에서 효율적인 감쇠 계수를 얻을 수 있다.The present invention is a cylinder having a predetermined space therein; A piston having a piston rod penetrating the cylinder in a vertical direction and a piston head connected to an end of the piston rod and moving vertically in the cylinder; A first friction member extending a predetermined length from the upper and lower surfaces of the cylinder in the direction of the piston head; And a second friction member contacting the first friction member when the piston head is moved upward and downward by a predetermined length extending from the upper and lower surfaces of the piston head in the direction of the first friction member. As a result, efficient attenuation coefficients can be obtained under all vibration conditions in the resonance region and the high frequency region.

Description

가변 마찰 댐퍼{Variable friction damper}Variable friction damper

본 발명은 가변 마찰 댐퍼에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 공진 영역 및 고주파 영역의 모든 진동 조건에서 효율적인 감쇠 계수를 얻을 수 있는 가변 마찰 댐퍼에 관한 것이다.
The present invention relates to a variable friction damper, and more particularly, to a variable friction damper capable of obtaining an efficient damping coefficient in all vibration conditions in the resonance region and the high frequency region.

마찰 댐퍼는 예컨대, 불균형으로 인해 유발되는 세탁기 상의 세탁 드럼의 편향과 같은 기계적으로 이동되는 요소의 진동(oscillation)을 흡수 또는 제거하는 기능을 갖는다.The friction damper has the function of absorbing or eliminating oscillation of mechanically moved elements, such as deflection of the washing drum on the washing machine caused 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)가 형성된다. 그리고, 실린더(6)가 진동 발생 매체(예를 들면, 세탁기 내부의 터브 또는 냉장고의 압축기)의 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 더 형성되어 실린더(6) 내부의 공기가 압축되지 않도록 하기 위한 통기구(72)가 포함된다.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. ) Is formed. In addition, the cylinder 6 may be connected to one side of a vibration generating medium (for example, a tub in a washing machine or a compressor of a refrigerator), and the piston rod 7 may be connected to the other side of the vibration generating medium. And a friction member (9) formed at one end of the piston rod (7) to friction with the inner circumferential surface of the cylinder (6), and further formed inside the piston rod (7). 6) A vent 72 is included to prevent the air inside from being compressed.

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.

세탁기의 터브 또는 냉장고의 압축기와 같은 마찰 발생 매체에서 일정량의 진동량이 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 a friction generating medium such as a tub of a washing machine or a compressor of a refrigerator, a relatively different positional displacement is generated 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, 드럼 세탁기의 터브와 같은 진동 발생 매체는 큰 진동량이 발생되는 경우와, 작은 진동량이 발생되는 경우가 구분되어 두 가지 경우가 모두 발생될 수 있다. 예시적으로는, 탈수 구간 중 간헐 탈수 구간에서는 드럼 회전속도의 변화가 심하기 때문에, 큰 진동량이 발생된다. 그리고, 본탈 구간에서는 드럼 회전속도의 변화가 심하지 않기 때문에, 작은 진동량이 발생된다.On the other hand, in the vibration generating medium, such as a tub of the drum washing machine, 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 distinguished and both cases may occur. For example, since the drum rotational speed is severely changed in the intermittent dewatering section of the dewatering section, a large amount of vibration is generated. In addition, since the change of the drum rotation speed is not severe in the separation section, a small vibration amount is 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. 그리고, 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. 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. In the case where a large vibration displacement occurs (resonant region), not only the vibration amount can be rapidly attenuated by the vibration amount exceeding the displacement limit of the damper 8, but also the damper 8 is broken.

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.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 공진 영역 및 고주파 영역의 모든 진동 조건에서 효율적인 감쇠 계수를 얻을 수 있는 가변 마찰 댐퍼를 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention has been invented to solve the above problems, and an object thereof is to provide a variable friction damper capable of obtaining an efficient damping coefficient in all vibration conditions of a resonance region and a high frequency region.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 형태에 따르면, 내부에 소정 공간을 갖는 실린더; 상기 실린더를 수직방향으로 관통하는 피스톤 로드 및 상기 피스톤 로드의 단부에 연결되어 상기 실린더 내부에서 수직방향으로 이동하는 피스톤 헤드를 구비한 피스톤; 상기 실린더 내부의 상면 및 저면으로부터 상기 피스톤 헤드 방향으로 일정길이 연장된 제1마찰 부재; 및 상기 피스톤 헤드의 상면 및 저면으로부터 상기 제1마찰 부재 방향으로 일정길이 연장되어 상기 피스톤 헤드의 상하 이동시 상기 제1마찰 부재와 접촉되는 제2마찰 부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention for achieving the above object, a cylinder having a predetermined space therein; A piston having a piston rod penetrating the cylinder in a vertical direction and a piston head connected to an end of the piston rod and moving vertically in the cylinder; A first friction member extending a predetermined length from the upper and lower surfaces of the cylinder in the direction of the piston head; And a second friction member contacting the first friction member during vertical movement of the piston head by extending a predetermined length from the upper and lower surfaces of the piston head in the direction of the first friction member.

바람직하게는, 상기 실린더 내부에는 작동 유체가 충진되고, 상기 작동 유체는 자기 유동 유체이며, 상기 피스톤 헤드에는 외부의 전류 인가에 따라 자기장이 형성되도록 하는 자기 유도 코일이 구비된 것을 특징으로 한다.Preferably, the cylinder is filled with a working fluid, the working fluid is a magnetic flow fluid, characterized in that the piston head is provided with a magnetic induction coil to form a magnetic field according to the application of an external current.

바람직하게는, 상기 피스톤 로드의 외측에는 상기 실린더와 외부의 진동 전달 매체 사이에 탄성 지지되는 스프링이 설치된 것을 특징으로 한다.Preferably, the outer side of the piston rod is characterized in that the spring is elastically supported between the cylinder and the external vibration transmission medium.

바람직하게는, 상기 제1마찰 부재는 상기 피스톤 헤드를 향하여 연장된 방향을 따라 일정하게 폭이 감소되는 형상을 가지고, 상기 제2마찰 부재는 상기 제1마찰 부재를 향하여 연장된 방향을 따라 일정하게 폭이 감소되는 형상을 가지며, 상기 제1마찰 부재 및 상기 제2마찰 부재의 서로 마주보는 단부는 서로 어긋나게 위치되는 것을 특징으로 한다.Preferably, the first friction member has a shape in which the width is constantly reduced along the direction extending toward the piston head, and the second friction member is constantly along the direction extending toward the first friction member. The width is reduced, and the end portions of the first friction member and the second friction member that face each other are positioned to be offset from each other.

바람직하게는, 상기 제1마찰 부재 및 상기 제2마찰 부재는 변형 가능한 탄성체로 이루어지는 것을 특징으로 한다.Preferably, the first friction member and the second friction member are characterized in that the elastic body made of a deformable.

바람직하게는, 상기 탄성체의 외부에는 스폰지가 부착된 것을 특징으로 한다.Preferably, a sponge is attached to the outside of the elastic body.

바람직하게는, 상기 제1마찰 부재는 상기 피스톤 헤드를 향하여 연장된 방향을 따라 일정한 폭을 가지고, 상기 제2마찰 부재는 상기 제1마찰 부재를 향하여 연장된 방향을 따라 일정한 폭을 가지며, 상기 제1마찰 부재 및 상기 제2마찰 부재의 서로 마주보는 단부는 서로 어긋나게 위치되는 것을 특징으로 한다.Preferably, the first friction member has a constant width along the direction extending toward the piston head, the second friction member has a constant width along the direction extending toward the first friction member, End portions facing each other of the first friction member and the second friction member are positioned to be offset from each other.

바람직하게는, 상기 제1마찰 부재 및 상기 제2마찰 부재는 강성체로 이루어진 것을 특징으로 한다.Preferably, the first friction member and the second friction member is characterized in that made of a rigid body.

바람직하게는, 상기 강성체의 외부에는 스폰지가 부착된 것을 특징으로 한다.
Preferably, a sponge is attached to the outside of the rigid body.

본 발명에 따른 가변 마찰 댐퍼는 진동에 따른 변위량이 클수록 제1마찰 부재와 제2마찰 부재 사이의 접촉 면적이 증가되어, 변위량에 대응되는 감쇠력을 얻을 수 있고, 이에 따라 발생된 진동의 크기에 대응하는 댐핑 성능을 확보할 수 있다. In the variable friction damper according to the present invention, the contact area between the first friction member and the second friction member increases as the displacement amount due to vibration increases, so that a damping force corresponding to the displacement amount can be obtained, and thus the magnitude of vibration generated Damping performance can be secured.

또한, 본 발명에 따르면 전류량의 세기를 조절하여 자기 유동 유체의 유동학적 특성을 변화시킴으로써, 더욱 넓은 범위의 감쇠 계수를 얻을 수 있고, 그 결과, 발생된 진동의 크기에 더욱 효율적으로 대응할 수 있는 댐핑 성능을 확보할 수 있다.
In addition, according to the present invention, by varying the rheological properties of the magnetic flow fluid by adjusting the intensity of the amount of current, a wider range of attenuation coefficients can be obtained, and as a result, damping that can more efficiently correspond to the magnitude of the generated vibrations. Performance can be secured.

도 1은 종래 기술에 따른 마찰 댐퍼를 도시한 단면도,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 가변 마찰 댐퍼를 개략적으로 도시한 단면도,
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 가변 마찰 댐퍼의 마찰 부재를 개략적으로 도시한 단면도,
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 가변 마찰 댐퍼의 변위량에 따른 감쇠 계수의 실험 결과를 개략적으로 나타낸 그래프,
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 가변 마찰 댐퍼를 개략적으로 도시한 단면도,
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 가변 마찰 댐퍼의 마찰 부재를 개략적으로 도시한 단면도,
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 따른 가변 마찰 댐퍼의 변위량에 따른 감쇠 계수의 실험 결과를 개략적으로 나타낸 그래프,
도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 가변 마찰 댐퍼를 개략적으로 도시한 단면도,
도 9는 본 발명의 제3실시예에 따른 따른 가변 마찰 댐퍼의 변위량에 따른 감쇠 계수의 실험 결과를 개략적으로 나타낸 그래프,
도 10은 본 발명의 제4실시예에 따른 가변 마찰 댐퍼를 개략적으로 도시한 단면도,
도 11은 본 발명의 제4실시예에 따른 따른 가변 마찰 댐퍼의 변위량에 따른 감쇠 계수의 실험 결과를 개략적으로 나타낸 그래프.
1 is a cross-sectional view showing a friction damper according to the prior art,
2 is a cross-sectional view schematically showing a variable friction damper according to a first embodiment of the present invention;
3 is a cross-sectional view schematically showing a friction member of a variable friction damper according to a first embodiment of the present invention;
4 is a graph schematically showing an experimental result of a damping coefficient according to the displacement of the variable friction damper according to the first embodiment of the present invention;
5 is a cross-sectional view schematically showing a variable friction damper according to a second embodiment of the present invention;
6 is a cross-sectional view schematically showing a friction member of a variable friction damper according to a second embodiment of the present invention;
7 is a graph schematically showing an experimental result of a damping coefficient according to the displacement of the variable friction damper according to the second embodiment of the present invention;
8 is a cross-sectional view schematically showing a variable friction damper according to a third embodiment of the present invention;
9 is a graph schematically showing an experimental result of a damping coefficient according to the displacement of the variable friction damper according to the third embodiment of the present invention;
10 is a cross-sectional view schematically showing a variable friction damper according to a fourth embodiment of the present invention;
11 is a graph schematically showing an experimental result of a damping coefficient according to a displacement amount of a variable friction damper according to a fourth exemplary embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 가변 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, exemplary embodiments of the variable friction damper according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, it is to be understood that the terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the technical scope of the present invention. Will be.

(제1실시예)(Embodiment 1)

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 가변 마찰 댐퍼를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 가변 마찰 댐퍼의 마찰 부재를 개략적으로 도시한 단면도이며, 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 가변 마찰 댐퍼의 변위량에 따른 감쇠 계수의 실험 결과를 개략적으로 나타낸 그래프이다.2 is a cross-sectional view schematically showing a variable friction damper according to a first embodiment of the present invention, FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a friction member of a variable friction damper according to a first embodiment of the present invention. 4 is a graph schematically showing the experimental results of the damping coefficient according to the displacement of the variable friction damper according to the first embodiment of the present invention.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 가변 마찰 댐퍼는 실린더(110), 피스톤(120), 제1마찰 부재(130) 및 제2마찰 부재(140)를 포함하여 구성된다.As shown in FIGS. 2 to 4, the variable friction damper according to the first embodiment of the present invention includes a cylinder 110, a piston 120, a first friction member 130, and a second friction member 140. It is configured to include.

실린더(110)는 원통 형상체로서, 그 내부에 피스톤(120)이 수직방향으로 이동될 수 있는 소정의 공간을 구비한다. 이 실린더(110)는 세탁기의 터브 또는 냉장고의 압축기와 같은 진동 발생 매체(10)와 진동 발생 매체(10)로부터 발생된 진동이 전달되는 진동 전달 매체(미도시, 예를 들면 세탁기의 외부 하우징) 사이에 설치된다. The cylinder 110 is a cylindrical body, and has a predetermined space in which the piston 120 can be moved in the vertical direction. The cylinder 110 is a vibration generating medium 10, such as a tub of a washing machine or a compressor of a refrigerator, and a vibration transmitting medium (not shown, for example, an outer housing of the washing machine) to which vibration generated from the vibration generating medium 10 is transmitted. Is installed between.

피스톤(120)은 피스톤 로드(121)와 피스톤 헤드(122)로 이루어진다. 피스톤 로드(121)는 실린더(110)의 상부를 수직방향으로 관통하여 실린더(110)의 외부에 위치한 진동 전달 매체 및 실린더(110) 내부에 위치한 피스톤 헤드(122)를 연결한다. 피스톤 헤드(122)는 실린더(110)의 내부에서 피스톤 로드(121)의 단부에 연결되어 실린더(110) 내부에서 피스톤 로드(121)와 일체로 이동된다. 즉 피스톤(120)은 실린더(110) 내부에서 수직방향으로 이동된다. 한편, 피스톤 로드(121)와 외부의 진동 전달 매체 사이에는 고무 재질의 방진판(150)이 구비될 수 있다.The piston 120 consists of a piston rod 121 and a piston head 122. The piston rod 121 penetrates the upper part of the cylinder 110 in the vertical direction to connect the vibration transmission medium located outside the cylinder 110 and the piston head 122 located inside the cylinder 110. The piston head 122 is connected to the end of the piston rod 121 in the cylinder 110 to move integrally with the piston rod 121 in the cylinder 110. That is, the piston 120 is moved in the vertical direction in the cylinder 110. On the other hand, between the piston rod 121 and the external vibration transmission medium may be provided with a rubber vibration plate 150.

제1마찰 부재(130)는 실린더(110) 내부의 상면 및 저면에 각각 구비되며, 실린더(110) 내부의 상면 및 저면으로부터 피스톤 헤드(122)가 위치한 방향으로 일정길이 연장된다. 즉, 제1마찰 부재(130)는 실린더(110)의 상면 및 저면에서 서로 마주보는 방향으로 연장된다.The first friction member 130 is provided on the top and bottom surfaces of the cylinder 110, respectively, and extends a predetermined length in the direction in which the piston head 122 is located from the top and bottom surfaces of the cylinder 110. That is, the first friction member 130 extends in a direction facing each other on the top and bottom surfaces of the cylinder 110.

제2마찰 부재(140)는 피스톤 헤드(122)의 상면 및 저면에 각각 구비되며, 피스톤 헤드(122)의 상면 및 저면으로부터 제1마찰 부재(130)가 위치한 방향으로 일정길이 연장된다. 즉, 제2마찰 부재(140)는 피스톤 헤드(122)의 상면 및 저면에서 서로 반대방향으로 연장된다.The second friction member 140 is provided on the top and bottom surfaces of the piston head 122, respectively, and extends a predetermined length from the top and bottom surfaces of the piston head 122 in the direction in which the first friction member 130 is located. That is, the second friction member 140 extends in opposite directions on the top and bottom surfaces of the piston head 122.

이와 같은 구성에 의해, 피스톤 헤드(122)가 상방으로 이동하면, 피스톤 헤드(122)의 상면에 구비된 제2마찰 부재(140)와 실린더(110)의 내부 상면에 위치된 제1마찰 부재(130)가 서로 접촉 마찰되어 감쇠력이 발생된다. By such a configuration, when the piston head 122 moves upward, the second friction member 140 provided on the upper surface of the piston head 122 and the first friction member located on the inner upper surface of the cylinder 110 ( 130 are in contact friction with each other to generate a damping force.

반대로, 피스톤 헤드(122)가 하방으로 이동하면, 피스톤 헤드(122)의 하면에 구비된 제2마찰 부재(140)와 실린더(110)의 내부 하면에 위치된 제1마찰 부재(130)가 서로 접촉 마찰되어 감쇠력이 발생된다.On the contrary, when the piston head 122 moves downward, the second friction member 140 provided on the lower surface of the piston head 122 and the first friction member 130 located on the inner lower surface of the cylinder 110 are mutually different. Contact friction generates damping forces.

바람직하게는, 제1마찰 부재(130)와 제2마찰 부재(140)는 그 연장 방향을 따라서 일정하게 폭이 감소된다. 그리고, 제1마찰 부재(130)와 제2마찰 부재(140)의 서로 마주보는 단부는 서로 어긋나게 위치된다.Preferably, the first friction member 130 and the second friction member 140 are constantly reduced in width along their extending direction. The end portions of the first friction member 130 and the second friction member 140 facing each other are positioned to be offset from each other.

구체적으로, 실린더(110)의 내부 상면에 구비된 제1마찰 부재(130)는 하방을 향하여 일정하게 폭이 감소되는 삼각형상의 종단면을 갖는다. 그리고, 피스톤 헤드(122)의 상면에 구비된 제2마찰 부재(140)는 상방을 향하여 일정하게 폭이 감소되는 삼각형상의 종단면을 갖는다. Specifically, the first friction member 130 provided on the inner upper surface of the cylinder 110 has a triangular longitudinal section that is constantly reduced in width downward. In addition, the second friction member 140 provided on the upper surface of the piston head 122 has a triangular longitudinal section whose width is constantly reduced upward.

또한, 실린더(110)의 내부 하면에 구비된 제1마찰 부재(130)는 상방을 향하여 일정하게 폭이 감소되는 삼각형상의 종단면을 갖는다. 그리고, 피스톤 헤드(122)의 하면에 구비된 제2마찰 부재(140)는 하방을 향하여 일정하게 폭이 감소되는 삼각형상의 종단면을 갖는다.In addition, the first friction member 130 provided on the inner lower surface of the cylinder 110 has a triangular longitudinal section that is constantly reduced in width upward. In addition, the second friction member 140 provided on the lower surface of the piston head 122 has a triangular longitudinal section whose width is constantly reduced downward.

이때, 서로 마주보는 제1마찰 부재(130)의 뾰족한 단부와 제2마찰 부재(140)의 뾰족한 단부는 약간 어긋나게 위치되고, 진동이 발생되지 않은 상태에서 제1마찰 부재(130)의 경사면과 제2마찰 부재(140)의 경사면끼리 약간 접촉된 상태로 있게 된다.At this time, the pointed end of the first friction member 130 facing each other and the pointed end of the second friction member 140 are slightly shifted, and the inclined surface and the first surface of the first friction member 130 are not vibrated. The inclined surfaces of the two friction members 140 are in contact with each other.

이러한 구성에 의해, 진동 발생 매체(10)에서의 진동 발생에 따른 피스톤 헤드(122)의 변위 발생시, 제1마찰 부재(130)와 제2마찰 부재(140)의 접촉 면적은 피스톤 헤드(122)의 변위량에 따라 달라진다. By such a configuration, when displacement of the piston head 122 occurs due to vibration in the vibration generating medium 10, the contact area between the first friction member 130 and the second friction member 140 is set to the piston head 122. Depends on the amount of displacement.

즉, 피스톤 헤드(122)의 변위량이 작은 경우에 제1마찰 부재(130)와 제2마찰 부재(140)의 접촉 면적은 작게 형성되고, 이에 따라 두 마찰 부재(130, 140) 사이의 감쇠력이 상대적으로 작게 발생된다. 따라서, 고주파 영역의 진동 즉, 작은 크기의 진동에 적합한 감쇠력을 얻을 수 있다.That is, when the displacement amount of the piston head 122 is small, the contact area between the first friction member 130 and the second friction member 140 is formed small, so that the damping force between the two friction members 130 and 140 is reduced. Relatively small. Therefore, a damping force suitable for vibration in the high frequency region, that is, small magnitude of vibration can be obtained.

반면, 피스톤 헤드(122)의 변위량이 큰 경우에 제1마찰 부재(130)와 제2마찰 부재(140)의 접촉 면적은 크게 형성되고, 이에 따라 두 마찰 부재(130, 140) 사이의 감쇠력이 상대적으로 크게 발생된다. 따라서, 공진 영역의 진동 즉, 큰 크기의 진동에 적합한 감쇠력을 얻을 수 있다.On the other hand, when the displacement amount of the piston head 122 is large, the contact area between the first friction member 130 and the second friction member 140 is large, and thus the damping force between the two friction members 130 and 140 is increased. It is relatively large. Therefore, a damping force suitable for vibration of the resonance region, that is, large magnitude of vibration, can be obtained.

도 4를 참조하면, 진동이 작은 고주파 영역에서보다 진동이 큰 공진 영역에서의 감쇠 계수(c)가 더욱 크게 얻어지는 것을 알 수 있다. 이와 더불어, 변위량(x)이 증가할수록 감쇠 계수(c)는 비선형적으로 증가되는 것을 알 수 있다. Referring to FIG. 4, it can be seen that attenuation coefficient c in the resonant region with large vibration is obtained more than in the high frequency region with small vibration. In addition, it can be seen that the damping coefficient c increases nonlinearly as the displacement amount x increases.

이는 제1마찰 부재(130)와 제2마찰 부재(140)의 접촉에 의한 감쇠력이 두 마찰 부재(130, 140) 사이의 마찰 면적뿐만 아니라 두 마찰 부재(130, 140) 사이의 압착력에도 영향을 받기 때문이다. 즉, 제1마찰 부재(130)와 제2마찰 부재(140)의 상대 이동량이 클수록 두 마찰 부재(130, 140) 사이에 작용하는 압착력 역시 증가되기 때문에, 제1마찰 부재(130)와 제2마찰 부재(140)의 상대 이동량이 클수록 더 큰 크기의 감쇠력이 발생된다.This is because the damping force due to the contact between the first friction member 130 and the second friction member 140 affects not only the friction area between the two friction members 130 and 140, but also the pressing force between the two friction members 130 and 140. Because I receive. That is, since the compressive force acting between the two friction members 130 and 140 increases as the relative movement amount of the first friction member 130 and the second friction member 140 increases, the first friction member 130 and the second friction member 140 increase. The greater the relative amount of movement of the friction member 140, the greater the damping force is generated.

바람직하게는, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1마찰 부재(130)는 고무 등의 변형이 가능한 탄성체(131)로 이루어진다. 그리고, 제2마찰 부재(140) 역시 고무 등의 변형이 가능한 탄성체로 이루어진다. 예를 들어, 제1마찰 부재(130)와 제2마찰 부재(140)가 변형이 불가능한 재료로 이루어진 경우, 두 마찰 부재(130, 140)가 서로 접촉된 상태가 되면 두 마찰 부재(130, 140)들은 서로 인접한 방향으로의 이동이 불가능하게 된다. 그러나, 본원발명에서는 제1마찰 부재(130)와 제2마찰 부재(140)가 고무 등의 변형이 가능한 탄성체로 이루어지기 때문에, 두 마찰 부재(130, 140)가 서로 마찰된 상태에서 계속 이동이 가능하다.Preferably, as shown in FIG. 3, the first friction member 130 is formed of an elastic body 131 capable of deforming rubber or the like. In addition, the second friction member 140 is also made of an elastic body that can be deformed, such as rubber. For example, when the first friction member 130 and the second friction member 140 are made of a non-deformable material, when the two friction members 130 and 140 are in contact with each other, the two friction members 130 and 140 are in contact with each other. ) Cannot be moved in directions adjacent to each other. However, in the present invention, since the first friction member 130 and the second friction member 140 are made of an elastic body that can be deformed, such as rubber, the two friction members 130 and 140 continue to move in a state where they are rubbed with each other. It is possible.

더 바람직하게는, 상술한 탄성체(131)의 외부에는 일정한 마찰 저항을 일으키는 추가적인 마찰 부재(132), 예를 들어 스폰지와 같은 폴리우레탄 소재나 일정한 내구성 및 내마모성을 갖는 다양한 형태의 합성섬유재 등이 부착될 수 있다.물론, 제2마찰 부재(140)의 탄성체 외부에도 추가적인 마찰 부재가 부착될 수 있다. More preferably, the outer side of the above-mentioned elastic body 131 is an additional friction member 132 for generating a constant frictional resistance, for example, polyurethane material such as sponge or various types of synthetic fiber material having a certain durability and wear resistance, etc. Of course, an additional friction member may be attached to the outside of the elastic body of the second friction member 140.

한편, 도 2를 참조하면, 실린더(110)의 외측 하부에는 실린더(110)의 외부 저면과 진동 전달 매체와 연결된 방진판(150) 사이에 스프링(160)이 탄성 지지된다. 이 스프링(160)은 진동 발생 장치(10)에서 진동이 발생하여 피스톤 헤드(122)가 상하방향으로 이동된 경우, 이동된 피스톤 헤드(122)가 다시 제자리로 복귀할 수 있는 복원력을 제공한다.Meanwhile, referring to FIG. 2, a spring 160 is elastically supported at an outer lower portion of the cylinder 110 between an outer bottom surface of the cylinder 110 and a vibration damper 150 connected to a vibration transmission medium. The spring 160 provides a restoring force that allows the moved piston head 122 to return to its original position when the vibration occurs in the vibration generating device 10 and the piston head 122 is moved up and down.

이와 같이 본 발명의 제1실시예에 따른 가변 마찰 댐퍼는 진동에 따른 변위량이 클수록 제1마찰 부재(130)와 제2마찰 부재(140) 사이의 접촉 면적이 증가되어, 변위량에 대응되는 감쇠력을 얻을 수 있다. 따라서, 발생된 진동의 크기에 대응하는 댐핑 성능을 확보할 수 있다.
As described above, in the variable friction damper according to the first exemplary embodiment of the present invention, the contact area between the first friction member 130 and the second friction member 140 increases as the displacement amount due to vibration increases, thereby providing a damping force corresponding to the displacement amount. You can get it. Therefore, it is possible to secure the damping performance corresponding to the magnitude of the generated vibration.

(제2실시예)(Second Embodiment)

도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 가변 마찰 댐퍼를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 가변 마찰 댐퍼의 마찰 부재를 개략적으로 도시한 단면도이며, 도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 가변 마찰 댐퍼의 변위량에 따른 감쇠 계수의 실험 결과를 개략적으로 나타낸 그래프이다.5 is a cross-sectional view schematically showing a variable friction damper according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing a friction member of a variable friction damper according to a second embodiment of the present invention. 7 is a graph schematically showing the experimental results of the damping coefficient according to the displacement of the variable friction damper according to the second embodiment of the present invention.

도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 가변 마찰 댐퍼는 제1실시예에 따른 가변 마찰 댐퍼와 거의 동일한 구성이며, 제1마찰 부재(130) 및 제2마찰 부재(140)의 형상에 있어서 제1실시예와 차이가 있다.5 to 7, the variable friction damper according to the second embodiment of the present invention has substantially the same configuration as the variable friction damper according to the first embodiment, and includes the first friction member 130 and the second friction. The shape of the member 140 differs from the first embodiment.

본 발명의 제2실시예에 따른 가변 마찰 댐퍼의 제1마찰 부재(130) 및 제2마찰 부재(140)는 그 연장 방향을 따라서 일정한 폭을 갖는다. 도 6을 참조하면, 제1마찰 부재(130') 및 제2마찰 부재(140')는 그 연장 방향을 따라 사각형상의 종단면을 갖는다.The first friction member 130 and the second friction member 140 of the variable friction damper according to the second embodiment of the present invention have a constant width along the extending direction thereof. Referring to FIG. 6, the first friction member 130 ′ and the second friction member 140 ′ have a rectangular longitudinal section along the extending direction thereof.

그리고, 제1마찰 부재(130')와 제2마찰 부재(140')는 서로 마주보는 단부가 서로 완전히 어긋나게 위치된다. 이는 피스톤 헤드(122)의 이동에 따라 서로 마주보는 제1마찰 부재(130')과 제2마찰 부재(140')가 서로 접촉되면서 이동될 있도록 하기 위한 것이다.The end portions of the first friction member 130 ′ and the second friction member 140 ′ facing each other are completely shifted from each other. This is to allow the first friction member 130 ′ and the second friction member 140 ′ facing each other to move in contact with each other as the piston head 122 moves.

이러한 구성에 의해, 진동 발생 매체에서의 진동 발생에 따른 피스톤 헤드(122)의 변위 발생시, 제1마찰 부재(130')와 제2마찰 부재(140')의 접촉 면적은 피스톤 헤드(122)의 변위량에 따라 달라진다. With this configuration, when displacement of the piston head 122 occurs due to vibration in the vibration generating medium, the contact area between the first friction member 130 'and the second friction member 140' It depends on the amount of displacement.

즉, 피스톤 헤드(122)의 변위량이 작은 경우에 제1마찰 부재(130')와 제2마찰 부재(140')의 접촉 면적은 작게 형성되고, 이에 따라 두 마찰 부재(130' 140') 사이의 감쇠력이 상대적으로 작게 발생된다. 따라서, 고주파 영역의 진동 즉, 작은 크기의 진동에 적합한 감쇠력을 얻을 수 있다.That is, when the displacement amount of the piston head 122 is small, the contact area between the first friction member 130 ′ and the second friction member 140 ′ is small, and thus, between the two friction members 130 ′ 140 ′. Damping force is relatively small. Therefore, a damping force suitable for vibration in the high frequency region, that is, small magnitude of vibration can be obtained.

반면, 피스톤 헤드(122)의 변위량이 큰 경우에 제1마찰 부재(130')와 제2마찰 부재(140')의 접촉 면적은 크게 형성되고, 이에 따라 두 마찰 부재(130' 140') 사이의 감쇠력이 상대적으로 크게 발생된다. 따라서, 공진 영역의 진동 즉, 큰 크기의 진동에 적합한 감쇠력을 얻을 수 있다.On the other hand, when the displacement amount of the piston head 122 is large, the contact area between the first friction member 130 ′ and the second friction member 140 ′ is large, and thus, between the two friction members 130 ′ 140 ′. Damping force is relatively large. Therefore, a damping force suitable for vibration of the resonance region, that is, large magnitude of vibration, can be obtained.

도 7을 참조하면, 진동이 작은 고주파 영역에서보다 진동이 큰 공진 영역에서의 감쇠 계수(c)가 더욱 크게 얻어지는 것을 알 수 있다. 이와 더불어, 변위량(x)이 증가할수록 감쇠 계수(c)는 선형적으로 증가되는 것을 알 수 있다. Referring to FIG. 7, it can be seen that the attenuation coefficient c in the resonant region with large vibration is obtained more than in the high frequency region with small vibration. In addition, it can be seen that as the amount of displacement x increases, the damping coefficient c increases linearly.

바람직하게는, 도 6에 도시된 바와 같이, 제1마찰 부재(130')는 금속 등의 변형이 거의 되지 않는 강성체(131')로 이루어진다. 그리고, 제2마찰 부재(140') 역시 강성체로 이루어진다. 예를 들어, 제1마찰 부재(130')와 제2마찰 부재(140')가 변형 가능한 재료로 이루어질 경우, 두 마찰 부재(130', 140')가 서로 접촉된 상태에서 그 접촉 면적이 증가하더라도 두 마찰 부재(130', 140')들이 변형되기 때문에 감쇠력의 크기가 거의 변하지 않게 된다. Preferably, as shown in FIG. 6, the first friction member 130 ′ is made of a rigid body 131 ′ which hardly deforms such as metal. The second friction member 140 'is also made of a rigid body. For example, when the first friction member 130 ′ and the second friction member 140 ′ are made of a deformable material, the contact area thereof increases while the two friction members 130 ′ and 140 ′ are in contact with each other. Even though the two friction members 130 'and 140' are deformed, the magnitude of the damping force is hardly changed.

그러나, 본원발명에서는 제1마찰 부재(130')와 제2마찰 부재(140')가 금속 등의 변형이 거의 없는 강성체로 이루어지기 때문에, 두 마찰 부재(130', 140')의 접촉 면적 변화에 따라 감쇠력의 크기 역시 변화가 가능하게 된다.However, in the present invention, since the first friction member 130 'and the second friction member 140' are made of a rigid body with little deformation of metal or the like, the contact area of the two friction members 130 'and 140' is changed. As a result, the magnitude of the damping force can also be changed.

더 바람직하게는, 상술한 제1마찰 부재(130')의 강성체(131') 외부에는 일정한 마찰 저항을 일으키는 추가적인 마찰 부재(132'), 예를 들어 스폰지와 같은 폴리우레탄 소재나 일정한 내구성 및 내마모성을 갖는 다양한 형태의 합성섬유재 등이 부착될 수 있다. 그리고, 제2마찰 부재(140')의 강성체 외부에도 추가적인 마찰 부재가 부착될 수 있다. More preferably, the outside of the rigid body 131 ′ of the first friction member 130 ′ described above is an additional friction member 132 ′, for example a polyurethane material such as a sponge, or a certain durability and a certain friction resistance. Various types of synthetic fibers and the like having wear resistance may be attached. In addition, an additional friction member may be attached to the outside of the rigid body of the second friction member 140 ′.

한편, 본 발명의 제2실시예에 따른 가변 마찰 댐퍼 역시, 실린더(110)의 외측 하부에는 실린더(110)의 외부 저면과 진동 전달 매체와 연결된 방진판(150) 사이에 스프링(160)이 탄성 지지된다. 이 스프링(160)은 진동 발생 장치(10)에서 진동이 발생하여 피스톤 헤드(122)가 상하방향으로 이동된 경우, 이동된 피스톤 헤드(122)가 다시 제자리로 복귀할 수 있는 복원력을 제공한다.On the other hand, also in the variable friction damper according to the second embodiment of the present invention, the spring 160 is elastic at the outer lower portion of the cylinder 110 between the outer bottom surface of the cylinder 110 and the vibration plate 150 connected to the vibration transmission medium. Supported. The spring 160 provides a restoring force that allows the moved piston head 122 to return to its original position when the vibration occurs in the vibration generating device 10 and the piston head 122 is moved up and down.

이와 같이 본 발명의 제2실시예에 따른 가변 마찰 댐퍼는 진동에 따른 변위량이 클수록 제1마찰 부재(130')와 제2마찰 부재(140') 사이의 접촉 면적이 증가되어, 변위량에 대응되는 감쇠력을 얻을 수 있다. 따라서, 발생된 진동의 크기에 대응하는 댐핑 성능을 확보할 수 있다.
As described above, in the variable friction damper according to the second embodiment of the present invention, the contact area between the first friction member 130 ′ and the second friction member 140 ′ increases as the displacement amount due to vibration increases, corresponding to the displacement amount. Damping force can be obtained. Therefore, it is possible to secure the damping performance corresponding to the magnitude of the generated vibration.

(제3실시예)(Third Embodiment)

도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 가변 마찰 댐퍼를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 9는 본 발명의 제3실시예에 따른 따른 가변 마찰 댐퍼의 변위량에 따른 감쇠 계수의 실험 결과를 개략적으로 나타낸 그래프이다.8 is a cross-sectional view schematically showing a variable friction damper according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 9 schematically shows an experimental result of a damping coefficient according to the displacement amount of the variable friction damper according to the third embodiment of the present invention. It is a graph.

도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 가변 마찰 댐퍼는 제1실시예에 따른 가변 마찰 댐퍼와 거의 동일한 구성이며, 실린더(110) 내부에 작동 유체(170)가 충진된다는 점에서 제1실시예와 차이가 있다.8 and 9, the variable friction damper according to the third embodiment of the present invention is substantially the same configuration as the variable friction damper according to the first embodiment, the working fluid 170 in the cylinder 110 Is different from the first embodiment in that is filled.

바람직하게는, 실린더(110) 내부에 충진되는 작동 유체는 자기 유동 유체(Magneto-rheological Fluid)이다. 따라서, 본 발명의 제3실시예는 자기 유동 유체 즉, MR 유체의 유동학적 성질(점성, 가소성, 탄성)을 변화시키기 위한 자기 유도 코일(180)을 더 구비한다. 이 자기 유도 코일(180)은 피스톤 헤드(122)의 내부에 삽입 설치되어 외부의 전류 인가에 따라 자기장을 형성하게 된다.Preferably, the working fluid filled inside the cylinder 110 is a magneto-rheological fluid. Accordingly, the third embodiment of the present invention further includes a magnetic induction coil 180 for changing the rheological properties (viscosity, plasticity, elasticity) of the magnetic flow fluid, that is, the MR fluid. The magnetic induction coil 180 is inserted into the piston head 122 to form a magnetic field according to the application of external current.

한편, 자기 유동 유체에 대해 간략히 설명하면, 자기 유동 유체는 그 유동학적 성질(점성, 가소성, 탄성)이 자기장의 크기에 반응하여 가역적으로 변화할 수 있는 유체를 발하며, 자기장의 세기가 증가되면 항복응력이 증가되어 외부의 운동에 저항할 수 있는 성질을 갖는다. 이러한 자기 유동 유체는 우수한 제어 성능과 함께 각종 기계 시스템 설계의 단순화를 가져다줄 수 있어 조화 감쇄기, 진동 절연 시스템, 클러치, 브레이크, 마찰 장치, 및 로봇 팔 등 여러 기계 장치에 응용되고 있다.On the other hand, when the magnetic flow fluid is briefly described, the magnetic flow fluid emits a fluid whose rheological properties (viscosity, plasticity, elasticity) can be reversibly changed in response to the magnitude of the magnetic field, and yields when the strength of the magnetic field increases. The stress is increased to have the property of resisting external movement. These magnetic fluids can be used in a variety of mechanical devices, such as harmonic dampers, vibration isolation systems, clutches, brakes, friction devices, and robotic arms.

이와 같은 자기 유동 유체를 작동 유체(170)로 사용하는 본 발명의 제3실시예에 따른 가변 마찰 댐퍼는 도 9에 도시된 바와 같이, 고주파 영역에서의 작은 진동이 발생한 경우, 피스톤 헤드(122)의 작은 변위량에 따라 제1마찰 부재(130)와 제2마찰 부재(140) 사이에는 작은 접촉 면적이 생성된다. 따라서, 작은 크기의 감쇠력이 발생된다.In the variable friction damper according to the third embodiment of the present invention using such a magnetic fluid as the working fluid 170, as shown in FIG. 9, when a small vibration occurs in the high frequency region, the piston head 122 is used. A small contact area is generated between the first friction member 130 and the second friction member 140 according to the small displacement amount of. Thus, a small amount of damping force is generated.

반면, 공진 영역에서의 큰 진동이 발생한 경우, 피스톤 헤드(122)의 큰 변위량에 따라 제1마찰 부재(130)와 제2마찰 부재(140) 사이에는 큰 접촉 면적이 생성되고, 따라서 큰 크기의 감쇠력이 발생된다.On the other hand, when a large vibration occurs in the resonance region, a large contact area is generated between the first friction member 130 and the second friction member 140 according to the large displacement amount of the piston head 122, and therefore, Damping force is generated.

한편, 진동 발생 매체(10)에서 진동이 발생하게 되면, 자기 유도 코일(180)에 전류가 인가되면서 작동 유체(170)인 자기 유동 유체의 유동학적 특성이 변화된다. 이때, 인가되는 전류량의 세기에 따라 댐퍼의 감쇠 계수는 도 9에서 점선으로 도시된 것처럼, 조절이 가능하다.On the other hand, when the vibration occurs in the vibration generating medium 10, the current is applied to the magnetic induction coil 180, the rheological properties of the magnetic flow fluid of the working fluid 170 is changed. At this time, the damping coefficient of the damper according to the intensity of the applied current amount is adjustable, as shown by the dotted line in FIG.

따라서, 본 발명의 제3실시예에 따른 가변 마찰 댐퍼는 진동에 따른 변위량이 클수록 제1마찰 부재(130)와 제2마찰 부재(140) 사이의 접촉 면적이 증가되어, 변위량에 대응되는 감쇠력을 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 전류량의 세기를 조절하여 자기 유동 유체의 유동학적 특성을 변화시킴으로써, 제1실시예에서 달성되는 감쇠 계수보다 더 넓은 범위의 감쇠 계수를 얻을 수 있다. 그 결과, 발생된 진동의 크기에 더욱 효율적으로 대응할 수 있는 댐핑 성능을 확보할 수 있다.Therefore, in the variable friction damper according to the third exemplary embodiment of the present invention, the contact area between the first friction member 130 and the second friction member 140 increases as the displacement amount due to vibration increases, thereby providing a damping force corresponding to the displacement amount. Not only can be obtained, but also by changing the rheological properties of the magnetic flow fluid by adjusting the intensity of the amount of current, a wider range of damping coefficient can be obtained than the damping coefficient achieved in the first embodiment. As a result, it is possible to secure a damping performance that can more efficiently correspond to the magnitude of the generated vibration.

한편, 본 발명에서는 작동 유체(170)를 자기 유동 유체를 사용하는 것으로 설명하고 도시하였으나, 본 발명에 따른 가변 마찰 댐퍼에는 전기장의 세기에 대응하여 그 유동학적 특성이 가역적으로 변화되는 전기 유동 유체(Electro-rheological Fluid) 즉, ER 유체가 사용될 수도 있다는 사실을 쉽게 알 수 있다.
Meanwhile, in the present invention, the working fluid 170 has been described and illustrated as using a magnetic flow fluid. However, the variable friction damper according to the present invention includes an electric fluid having a reversible change in the rheological properties corresponding to the strength of the electric field. It is easy to see that Electro-rheological Fluids, or ER fluids, may be used.

(제4실시예)(Fourth Embodiment)

도 10은 본 발명의 제4실시예에 따른 가변 마찰 댐퍼를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 11은 본 발명의 제4실시예에 따른 따른 가변 마찰 댐퍼의 변위량에 따른 감쇠 계수의 실험 결과를 개략적으로 나타낸 그래프이다.10 is a cross-sectional view schematically showing a variable friction damper according to a fourth embodiment of the present invention, and FIG. 11 schematically shows an experimental result of a damping coefficient according to the displacement amount of the variable friction damper according to the fourth embodiment of the present invention. It is a graph.

도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제4실시예에 따른 가변 마찰 댐퍼는 제2실시예에 따른 가변 마찰 댐퍼와 거의 동일한 구성이며, 실린더(110) 내부에 작동 유체(170)가 충진된다는 점에서 제2실시예와 차이가 있다.10 and 11, the variable friction damper according to the fourth embodiment of the present invention has a configuration substantially the same as that of the variable friction damper according to the second embodiment, and the working fluid 170 inside the cylinder 110. Is different from the second embodiment in that is filled.

바람직하게는, 실린더(110) 내부에 충진되는 작동 유체(170)는 자기 유동 유체(Magneto-rheological Fluid)이다. 따라서, 본 발명의 제4실시예는 자기 유동 유체 즉, MR 유체의 유동학적 성질(점성, 가소성, 탄성)을 변화시키기 위한 자기 유도 코일(180)을 더 구비한다. 이 자기 유도 코일(180)은 피스톤 헤드(122)의 내부에 삽입 설치되어 외부의 전류 인가에 따라 자기장을 형성하게 된다.Preferably, the working fluid 170 filled inside the cylinder 110 is a magneto-rheological fluid. Accordingly, the fourth embodiment of the present invention further includes a magnetic induction coil 180 for changing the rheological properties (viscosity, plasticity, elasticity) of the magnetic flow fluid, that is, the MR fluid. The magnetic induction coil 180 is inserted into the piston head 122 to form a magnetic field according to the application of external current.

자기 유동 유체를 작동 유체(170)로 사용하는 본 발명의 제4실시예에 따른 가변 마찰 댐퍼는 도 11에 도시된 바와 같이, 고주파 영역에서의 작은 진동이 발생한 경우, 피스톤 헤드(122)의 작은 변위량에 따라 제1마찰 부재(130')와 제2마찰 부재(140') 사이에는 작은 접촉 면적이 생성된다. 따라서, 작은 크기의 감쇠력이 발생된다.The variable friction damper according to the fourth embodiment of the present invention using the magnetic flow fluid as the working fluid 170 has a small diameter of the piston head 122 when small vibration occurs in the high frequency region, as shown in FIG. According to the displacement amount, a small contact area is generated between the first friction member 130 ′ and the second friction member 140 ′. Thus, a small amount of damping force is generated.

반면, 공진 영역에서의 큰 진동이 발생한 경우, 피스톤 헤드(122)의 큰 변위량에 따라 제1마찰 부재(130')와 제2마찰 부재(140') 사이에는 큰 접촉 면적이 생성되고, 따라서 큰 크기의 감쇠력이 발생된다.On the other hand, when a large vibration occurs in the resonance region, a large contact area is generated between the first friction member 130 ′ and the second friction member 140 ′ according to the large displacement amount of the piston head 122. A damping force of magnitude is generated.

한편, 진동 발생 매체(10)에서 진동이 발생하게 되면, 자기 유도 코일(180)에 전류가 인가되면서 작동 유체(170)인 자기 유동 유체의 유동학적 특성이 변화된다. 이때, 인가되는 전류량의 세기에 따라 댐퍼의 감쇠 계수는 도 11에서 점선으로 도시된 것처럼, 조절이 가능하다.On the other hand, when the vibration occurs in the vibration generating medium 10, the current is applied to the magnetic induction coil 180, the rheological properties of the magnetic flow fluid of the working fluid 170 is changed. At this time, the damping coefficient of the damper according to the intensity of the applied current amount is adjustable, as shown by the dotted line in FIG.

따라서, 본 발명의 제4실시예에 따른 가변 마찰 댐퍼는 진동에 따른 변위량이 클수록 제1마찰 부재(130')와 제2마찰 부재(140') 사이의 접촉 면적이 증가되어, 변위량에 대응되는 감쇠력을 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 전류량의 세기를 조절하여 자기 유동 유체의 유동학적 특성을 변화시킴으로써, 제2실시예에서 달성되는 감쇠 계수보다 더 넓은 범위의 감쇠 계수를 얻을 수 있다. 그 결과, 발생된 진동의 크기에 더욱 효율적으로 대응할 수 있는 댐핑 성능을 확보할 수 있다.
Accordingly, in the variable friction damper according to the fourth embodiment of the present invention, the contact area between the first friction member 130 ′ and the second friction member 140 ′ increases as the displacement amount due to vibration increases, corresponding to the displacement amount. Not only can a damping force be obtained, but also by adjusting the strength of the amount of current to change the rheological properties of the magnetic flow fluid, a wider range of damping coefficient can be obtained than the damping coefficient achieved in the second embodiment. As a result, it is possible to secure a damping performance that can more efficiently correspond to the magnitude of the generated vibration.

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 scope of protection of the present invention should be interpreted according to the claims. In addition, one of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be capable of various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present invention, all technical ideas within the scope equivalent to the present invention of the present invention It should be interpreted as being included in the scope of rights.

110: 실린더 120: 피스톤
121: 피스톤 로드 122: 피스톤 헤드
130, 130': 제1마찰 부재 131: 탄성체
131': 강성체 132: 추가적인 마찰 부재
140, 140': 제2마찰 부재 150: 방진판
160: 스프링 170: 작동 유체
180: 자기 유도 코일
110: cylinder 120: piston
121: piston rod 122: piston head
130, 130 ': first friction member 131: elastic body
131 ': Rigid body 132: Additional friction member
140 and 140 ': second friction member 150: dustproof plate
160: spring 170: working fluid
180: magnetic induction coil

Claims (9)

내부에 소정 공간을 갖는 실린더;
상기 실린더를 수직방향으로 관통하는 피스톤 로드 및 상기 피스톤 로드의 단부에 연결되어 상기 실린더 내부에서 수직방향으로 이동하는 피스톤 헤드를 구비한 피스톤;
상기 실린더 내부의 상면 및 저면으로부터 상기 피스톤 헤드 방향으로 일정길이 연장된 제1마찰 부재; 및
상기 피스톤 헤드의 상면 및 저면으로부터 상기 제1마찰 부재 방향으로 일정길이 연장되어 상기 피스톤 헤드의 상하 이동시 상기 제1마찰 부재와 접촉되는 제2마찰 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 마찰 댐퍼.
A cylinder having a predetermined space therein;
A piston having a piston rod penetrating the cylinder in a vertical direction and a piston head connected to an end of the piston rod and moving vertically in the cylinder;
A first friction member extending a predetermined length from the upper and lower surfaces of the cylinder in the direction of the piston head; And
And a second friction member extending from the upper and lower surfaces of the piston head toward the first friction member in contact with the first friction member when the piston head moves up and down.
제1항에 있어서,
상기 실린더 내부에는 작동 유체가 충진되고, 상기 작동 유체는 자기 유동 유체이며, 상기 피스톤 헤드에는 외부의 전류 인가에 따라 자기장이 형성되도록 하는 자기 유도 코일이 구비된 것을 특징으로 하는 가변 마찰 댐퍼.
The method of claim 1,
The cylinder is filled with a working fluid, the working fluid is a magnetic flow fluid, the piston head is a variable friction damper, characterized in that the magnetic induction coil is provided to form a magnetic field according to the application of an external current.
제1항에 있어서,
상기 피스톤 로드의 외측에는 상기 실린더와 외부의 진동 전달 매체 사이에 탄성 지지되는 스프링이 설치된 것을 특징으로 하는 가변 마찰 댐퍼.
The method of claim 1,
A variable friction damper, characterized in that the spring is provided on the outside of the piston rod elastically supported between the cylinder and the external vibration transmission medium.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1마찰 부재는 상기 피스톤 헤드를 향하여 연장된 방향을 따라 일정하게 폭이 감소되는 형상을 가지고, 상기 제2마찰 부재는 상기 제1마찰 부재를 향하여 연장된 방향을 따라 일정하게 폭이 감소되는 형상을 가지며, 상기 제1마찰 부재 및 상기 제2마찰 부재의 서로 마주보는 단부는 서로 어긋나게 위치되는 것을 특징으로 하는 가변 마찰 댐퍼.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The first friction member has a shape in which the width is constantly reduced in a direction extending toward the piston head, and the second friction member is constantly reduced in the width in a direction extending toward the first friction member. The variable friction damper having a shape, wherein the end portions of the first friction member and the second friction member facing each other are positioned to be offset from each other.
제4항에 있어서,
상기 제1마찰 부재 및 상기 제2마찰 부재는 변형 가능한 탄성체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 가변 마찰 댐퍼.
5. The method of claim 4,
The first friction member and the second friction member is a variable friction damper, characterized in that made of a deformable elastic body.
제5항에 있어서,
상기 탄성체의 외부에는 추가적인 마찰 부재가 부착된 것을 특징으로 하는 가변 마찰 댐퍼.
The method of claim 5,
Variable friction damper, characterized in that additional friction member is attached to the outside of the elastic body.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1마찰 부재는 상기 피스톤 헤드를 향하여 연장된 방향을 따라 일정한 폭을 가지고, 상기 제2마찰 부재는 상기 제1마찰 부재를 향하여 연장된 방향을 따라 일정한 폭을 가지며, 상기 제1마찰 부재 및 상기 제2마찰 부재의 서로 마주보는 단부는 서로 어긋나게 위치되는 것을 특징으로 하는 가변 마찰 댐퍼.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The first friction member has a constant width in a direction extending toward the piston head, the second friction member has a constant width in a direction extending toward the first friction member, and the first friction member and The opposing ends of the second friction member are positioned to be offset from each other.
제7항에 있어서,
상기 제1마찰 부재 및 상기 제2마찰 부재는 강성체로 이루어진 것을 특징으로 하는 가변 마찰 댐퍼.
The method of claim 7, wherein
The first friction member and the second friction member is a variable friction damper, characterized in that made of a rigid body.
제8항에 있어서,
상기 강성체의 외부에는 추가적인 마찰 부재가 부착된 것을 특징으로 하는 가변 마찰 댐퍼.
9. The method of claim 8,
Variable friction damper, characterized in that additional friction member is attached to the outside of the rigid body.
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