KR20060020913A

KR20060020913A - 완충 장치

Info

Publication number: KR20060020913A
Application number: KR1020040069634A
Authority: KR
Inventors: 김지호
Original assignee: 주식회사 에이 이 패스
Priority date: 2004-09-01
Filing date: 2004-09-01
Publication date: 2006-03-07

Abstract

본 발명은 완충장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동차 또는 의자 등의 서스펜션(suspension)과 같이 진동 또는 압력에 의한 움직임을 완충/완화시키도록 된 완충장치를 서로 다른 극성끼리 끌어당기는 자석의 인력과 맴돌이 전류의 원리를 이용하여 기구에 의한 완충구조 보다 기구적 스트레스를 최소화하고, 유체에 의한 완충구조 보다 유체 누출로 인한 완충력 저하를 최소화함과 동시에, 완충장치의 수명을 연장시키는 한편, 항상 일정한 힘과 안정성을 유지하도록 된 완충장치에 관한 것이다.

이를 위한 본 발명은 라디얼 방향으로 착자된 소정의 길이를 갖는 이동블럭과, 이동블럭의 양측 단에 적층 설치되는 자석과, 상기 이동블럭과 자석이 적층된 구조에 설치되는 샤프트로 이루어진 완충운동부와; 완충운동부의 이동블럭과 마주보는 면이 반대 극성으로 되어 완충운동부의 이탈을 저지하도록 설치되는 1차완충부와; 1차완충부를 이탈하여 진행하는 완충운동부의 자석 부분과 대응하여 맴돌이전류가 발생되도록 1차완충부 양단에 설치되는 2차완충부로 구성됨을 특징으로 한다.

Description

완충 장치{spring}

도 1은 본 발명의 구성을 보인 절개 단면 사시도

도 2는 본 발명의 구성을 보인 단면도

도 3의 a),b),c)는 본 발명의 동작 상태를 보인 사시도

도 4는 본 발명의 설치 상태를 보인 정면도

도 5는 본 발명의 다른 실시예를 보인 부분 절개 단면 사시도

<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>

10 : 완충장치 11 : 완충운동부

12 : 이동블럭 13,13': 자석

14 : 샤프트 15 : 1차 완충부

16,16': 2차 완충부 17 : 케이스

본 발명은 완충장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동차 또는 의자 등의 서스펜션(suspension)과 같이 진동 또는 압력에 의한 움직임을 완충/완화시키도록 된 완충장치를 서로 다른 극성끼리 끌어당기는 자석의 인력과 맴돌이 전류의 원리 를 이용하여 기구에 의한 완충구조 보다 기구적 스트레스를 최소화하고, 유체에 의한 완충구조 보다 유체 누출로 인한 완충력 저하를 최소화함과 동시에, 완충장치의 수명을 연장시키는 한편, 항상 일정한 힘과 안정성을 유지하도록 된 완충장치에 관한 것이다.

일반적으로, 완충장치는 스프링이 대표적이며, 상기 스프링은 중량 도는 힘이 가해지면, 가해지는 중량과 힘의 반대방향으로 반발하려는 힘에 의해 중량 또는 힘에 의한 이동을 정지시키거나, 힘을 감쇄시키도록 된 것이다.

그밖에도 완충장치로는 유체의 흐름을 이용한 실린더형 완충장치도 주지관용의 기술로 알려져 있다.

이와 같은 완충장치가 적용된 예로는 자동차에서 차체의 무게를 받쳐 주거나, 노면으로부터의 진동이 차에 전해지는 것을 막도록 된 서스펜션으로 적용되며, 의자의 완충장치로도 적용될 뿐 아니라, 기타, 가해지는 중량 또는 힘을 완충시키도록 된 모든 부분에 적용된다.

그러나, 상기와 같은 스프링 완충장치는 가해지는 중량 또는 힘을 장시간 저지하거나 반복되는 완충 동작에 의해 스프링의 반발력이 저하되어 완충력이 낮아지는 문제점이 있으며, 실린더 작동에 의해 완충장치는 유체의 누출과 증발로 인해 이 역시 완충력이 저하되는 문제점이 있는 것이었다.

또한, 스프링의 경우 재질적 특성상 가해지는 중량 또는 힘이 매우 클 경우 파손되는 문제점이 있으며, 실린더형 완충장치 역시, 가해지는 중량 또는 힘이 매우 클 경우 실린더 내부의 피스톤 부분의 패킹 사이로 유체가 유출되거나, 패킹이 마모되는 문제점이 있는 것이었다.

상기와 같은 문제점을 고려하여 창출한 본 발명은 자동차 또는 의자 등의 서스펜션(suspension)과 같이 진동 또는 압력에 의한 움직임을 완충/완화시키도록 된 완충장치를 서로 다른 극성끼리 끌어당기는 자석의 인력과 맴돌이 전류의 원리를 이용하여 기구에 의한 완충구조 보다 기구적 스트레스를 최소화하고, 유체에 의한 완충구조 보다 유체 누출로 인한 완충력 저하를 최소화함과 동시에, 완충장치의 수명을 연장시키는 한편, 항상 일정한 힘과 안정성을 유지하도록 된 완충장치를 제공함을 기술적 과제로 삼는다.

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명은 라디얼 방향으로 착자된 소정의 길이를 갖는 이동블럭과, 이동블럭의 양측 단에 적층 설치되는 자석과, 상기 이동블럭과 자석이 적층된 구조에 설치되는 샤프트로 이루어진 완충운동부와; 완충운동부의 이동블럭과 마주보는 면이 반대 극성으로 되어 완충운동부의 이탈을 저지하도록 설치되는 1차완충부와; 1차완충부를 이탈하여 진행하는 완충운동부의 자석 부분과 대응하여 맴돌이전류가 발생되도록 1차완충부 양단에 설치되는 2차완충부로 구성됨을 특징으로 한다.

본 발명의 설명에 참고가 되는 첨부 도면 도 1은 본 발명의 구성을 보인 사시도이고, 도 2는 본 발명의 구성을 보인 단면도이고, 도 3의 a),b),c)는 본 발명의 동작 상태를 보인 사시도이고, 도 4는 본 발명의 설치 및 작동 상태를 보인 단 면도이며, 도 5는 본 발명의 다른 실시예를 보인 부분 절개 단면 사시도로서, 이중 도면 부호 10은 본 발명인 완충장치를 나타낸 것이다.

본 발명은 첨부 도면 도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이, 자석을 이용한 완충장치에 있어서, 라디얼 방향으로 착자된 소정의 길이를 갖는 이동블럭(12)과, 이동블럭(12)의 양측 단에 적층 설치되는 자석(13)(13')과, 상기 이동블럭(12)과 자석(13)(13')이 적층된 구조에 관통 설치되는 샤프트(14)로 이루어진 완충운동부(11)와; 완충운동부(11)의 이동블럭(12)과 마주보는 면에 반대 극성으로 되어 완충운동부(11)의 이탈을 저지하도록 설치되는 1차완충부(15)와; 1차완충부(15)를 이탈하여 진행하는 완충운동부(11)의 자석(13) 부분과 대응하여 맴돌이 전류가 발생되도록 1차완충부(15) 양단에 설치되는 2차완충부(16)(16')로 구성된 것이다.

상기, 완충운동부(11)의 이동블럭(12)은 소정의 길이를 갖는 원통형상이며, 착자된 외주면의 극성은 S극이다.

또한, 1차완충부(15)는 이동블럭(12)의 외주면과 소정의 간격을 두고 이동블럭(12)을 감싸도록 된 원통 형상이며, 착자된 내주면의 극성은 N극이다.

참고로, 상기, 탄발체(12)의 외주면과 탄발부(15)의 내주면은 N극으로 착자되고, 각각의 반대 방향에는 극성이 다른 S극으로 착자되나, 본원발명의 동작을 설명하는데 혼동 발생을 염려하여 이를 도면에 도시하지는 않았음을 밝혀두는 바이다.

또한, 2차완충부(16)의 재질은 베릴륨-동이다.

그리고, 본 발명의 첨부 도면에서는 미 도시되었으나, 이동블럭(12)의 양 단 부 또는 케이스(17)의 이동블럭(12)이 운동하는 양단에는 탄성 완충 구조 예컨대, 고무재질의 탄성체가 구비되나, 이는 공지 기술이므로, 생략하였다.

그밖에도, 상기 샤프트(14)를 제외한 완충운동부(11)와 1차완충부(15) 및 2차완충부(16)를 수용하도록 된 케이스(17)로 구성된다.

이와 같이 구성된 본 발명은 첨부 도면 도 3의 a)에서 보는 바와 같이, 완충운동부(11)의 이동블럭(12)과 양단에 설치된 자석(13)(13')이 1차완충부(15)의 내측에 인입되어 즉, 1차완충부(15)이 중간에 위치하고, 그 상태를 유지하게 된다.

이는, S극으로 된 이동블럭(12)이 N극으로 된 1차완충부(15)에 끌어당겨져(인력) 어느 쪽으로도 이동하지 않게 된다.

상기와 같은 상태는 일정한 중량(W) 또는 힘이 가해지지 않는 이상 그 상태를 지속적으로 유지하게 된다.

이때, 첨부 도면 도 3의 b)에서 보는 바와 같이, 완충운동부(11)의 샤프트(14) 일측으로부터 중량(W) 또는 힘이 가해지면, S극으로 된 이동블럭(12)과 N극으로 된 1차완충부(15) 사이에 인력이 직용하는 범위내에서 현 상태를 지속적으로 유지하게 되며, 이때, 어느 정도 중량(W)과 힘이 가해지는 방향으로 미동(진동)하기는 하나, 일정한 위치에서 정지하게 된다.

그러나, 첨부 도면 도 3의 c)에서 보는 바와 같이, 일측 샤프트(14)에 보다 큰 중량(W) 또는 힘 즉, S극으로 된 이동블럭(12)과 N극으로 된 1차완충부(15) 사이에 직용하는 인력의 범위 이상의 중량(W)과 힘이 가해져, 완충운동부(11)의 이동블럭(12)과 양단의 자석(13)(13')이 1차완충부(15)를 이탈하여 2차완충부(16')로 진행하게 되면, 자석(13')과 2차완충부(16') 사이에서 발생되는 맴돌이 전류에 의해 이동 속도가 저하되며, 급기야는 일정 위치에서 정지하게 된다.

상기와 같이 되는 본 발명은 완충운동부(11)가 1차완충부(15)와 2차 완충부(16') 사이(2차완충부(16) 포함)에서 여진(잔 진동)없이 부드럽게 완충되게 된다.

참고로, 맴돌이 전류는 도체의 내부에서 국부적으로 소용돌이 모양으로 닫힌 통로를 흐르는 전류로서, 도체 내부를 지나는 자기력선속(磁氣力線束)의 변화로 인해서 생기는 전류로 와전류(渦電流) 또는 발견자의 이름을 따서 푸코전류(Foucault Current)라고도 한다.

예컨대, 도체판에 직각으로 자기장을 걸어서 이것을 증가시키면 도체판에는 자기장 방향에 대하여 좌회전하는 맴돌이전류가 생겨서 자기장의 증가를 방해하려고 한다.

또, 자석을 도체판 위에서 이동시키면 맴돌이전류가 생기며 맴돌이전류의 자기장은 자석의 이동을 방해(도체판은 자석이 이동하는 방향으로 당겨진다)하는데, 이 원리는 적산전력계(積算電力計)나 맴돌이 브레이크에 이용된다.

상기와 같이 되는 본 발명은 예컨대, 첨부 도면 도 4에서 보는 바와 같이, 자동차에서 차체의 무게를 받쳐 주거나, 노면으로부터의 진동이 차에 전해지는 것을 막도록 된 서스펜션(현가장치)으로 적용 가능하며, 의자의 완충장치로도 적용 가능할 뿐 아니라, 기타, 가해지는 중량(W) 또는 힘을 안정적으로 완충시키도록 된 모든 부분에 적용 가능한 것으로, 종래의 완충장치 즉, 스프링 등을 병렬로 설치하여 사용하게 되면 더욱 완충력을 증대시킬 수 있다.

또한, 멤돌이 전류를 발생시키는 금속으로는 베릴륨-동을 적용하는 것이 바람직하나, 알루미늄, 산화알루미늄 등 멤돌이 전류의 발생이 가능한 금속재료가 모두 적용 가능하며, 이 중에서 멤돌이 전류 발생률과 재료의 원가를 고려하여 선택적으로 적용 가능하다.

그리고, 본 발명은 첨부 도면 도 5에서 보는 바와 같이, 이동블럭(12)과 1차완충부(15)를 각각 N극과 S극이 교차되도록 착자시키되, 이동블럭(12)과 1차완충부(15)의 마주하는 부분의 극성이 다른 극성이 되도록 구성함으로써, 이동블럭(12)과 1차완충부(15)의 잡아당기는 힘이 커지도록 하여 완충력을 극대화시킬 수도 있다.

상기의 경우에는 1차완충부(15) 내에서 이동블럭(12)에 움직임이 발생되더라도 회전하지 않도록 구성 예컨대, 샤프트(14)와 샤프트(14)와 접하는 케이스(17)의 면을 각진 형태로 구성하는 것도 바람직하다.

이와 같이 되는 본 발명은 자동차 또는 의자 등의 서스펜션(suspension)과 같이 진동 또는 압력에 의한 움직임을 완충/완화시키도록 된 완충장치를 서로 다른 극성끼리 끌어당기는 자석의 인력과 맴돌이 전류의 원리를 이용하여 기구에 의한 완충구조 보다 기구적 스트레스를 최소화하고, 유체에 의한 완충구조 보다 유체 누출로 인한 완충력 저하를 최소화함과 동시에, 완충장치의 수명을 연장시키는 한편, 항상 일정한 힘과 안정성을 유지하도록 하는 효과를 얻는다.

Claims

자석을 이용한 완충장치에 있어서, 라디얼 방향으로 착자된 소정의 길이를 갖는 이동블럭(12)과, 이동블럭(12)의 양측 단에 적층 설치되는 자석(13)(13')과, 상기 이동블럭(12)과 자석(13)(13')이 적층된 구조에 관통 설치되는 샤프트(14)로 이루어진 완충운동부(11)와; 완충운동부(11)의 이동블럭(12)과 마주보는 면에 반대 극성으로 되어 완충운동부(11)의 이탈을 저지하도록 설치되는 1차완충부(15)와; 1차완충부(15)를 이탈하여 진행하는 완충운동부(11)의 자석(13) 부분과 대응하여 맴돌이 전류가 발생되도록 1차완충부(15) 양단에 설치되는 2차완충부(16)(16')로 구성됨을 특징으로 하는 완충장치.
제 1항에 있어서, 완충운동부(11)의 이동블럭(12)은 소정의 길이를 갖는 원통형상이며, 착자된 외주면의 극성은 S극임을 특징으로 하는 완충장치.
제 1항에 있어서, 1차완충부(15)는 이동블럭(12)의 외주면과 소정의 간격을 두고 이동블럭(12)을 감싸도록 된 원통 형상이며, 착자된 내주면의 극성은 N극임을 특징으로 하는 완충장치.
제 1항에 있어서, 2차완충부(16)의 재질은 베릴륨-동임을 특징으로 하는 완충장치.
제 1항에 있어서, 이동블럭(12)과 1차완충부(15)를 각각 N극과 S극이 교차되도록 착자시키되, 이동블럭(12)과 1차완충부(15)의 마주하는 부분의 극성이 다른 극성이 되도록 구성시켜서 됨을 특징으로 하는 완충장치.
제 5항에 있어서, 탄발체(12)를 지지하는 샤프트(14)와 샤프트(14)와 접하는 케이스(17)의 일측 면을 각진 형태로 구성시켜서 됨을 특징으로 하는 완충장치.