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KR101333445B1 - Displacement sensor type oil damper - Google Patents

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KR101333445B1
KR101333445B1 KR1020110134182A KR20110134182A KR101333445B1 KR 101333445 B1 KR101333445 B1 KR 101333445B1 KR 1020110134182 A KR1020110134182 A KR 1020110134182A KR 20110134182 A KR20110134182 A KR 20110134182A KR 101333445 B1 KR101333445 B1 KR 101333445B1
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KR
South Korea
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oil
rod
cylinder
displacement sensor
damper
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유문식
김용규
하동호
Original Assignee
건국대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 감쇠력의 항상성을 유지하는 변위센서 내장형 오일댐퍼에 관한 것으로서, 구조물의 변위 감지를 위한 센서를 내장 설치함으로서 지진이나 바람 등에 의한 구조물의 진동을 저감시킴과 함께 변위량의 계측이 가능하여 구조물의 관리 효율을 향상시키기 위한 것이다.
이를 실현하기 위한 본 발명은, 내부에 오일이 충진된 오일충진부(11)가 구비된 실린더(10)와, 상기 실린더(10)의 일단부에서 축방향으로 슬라이딩 유동 가능하게 끼워진 로드(20)와, 상기 로드(20)의 중단에 구성되어 축방향 유동시 실린더(10) 내의 오일충진부에 충진된 오일과 연동하여 완충작용을 하는 피스톤(30)을 포함하는 오일댐퍼(100)에 있어서, 상기 로드(20)에는 오일이 저장되는 오일저장부(21)가 구비되고; 상기 피스톤(30)에는 오일저장부(21)에 저장된 오일을 오일충진부(11) 측으로 안내하기 위한 오일 안내홈(31)이 형성되며; 상기 로드(20)에는 오일저장부(21)에 저장된 오일에 일정압력을 가해주는 가압판(22)이 탄성스프링(23)에 의해 지지되고; 상기 실린더(10)의 내벽면에는 로드(20)의 위치 변화를 감지하기 위한 변위감지센서(12)가 구성된 것을 특징으로 한다.
The present invention relates to an oil damper with a displacement sensor for maintaining homeostasis of damping force. The present invention provides a built-in sensor for detecting displacement of a structure, thereby reducing vibration of the structure due to an earthquake or wind, and measuring displacement. To improve management efficiency.
The present invention for realizing this, the cylinder 10 is provided with an oil-filled part 11 filled with oil therein, and the rod 20 is fitted to be slidably flowable in the axial direction at one end of the cylinder (10) In the oil damper (100) comprising a piston (30) configured to stop at the rod (20) and to buffer the oil in conjunction with the oil filled in the oil filling portion in the cylinder 10 during the axial flow, The rod 20 is provided with an oil storage unit 21 for storing oil; The piston 30 is formed with an oil guide groove 31 for guiding the oil stored in the oil storage unit 21 toward the oil filling unit 11 side; The rod 20 is supported by an elastic spring 23, the pressure plate 22 for applying a predetermined pressure to the oil stored in the oil storage unit 21; The inner wall surface of the cylinder 10 is characterized in that the displacement sensor 12 for detecting the position change of the rod 20 is configured.

Description

감쇠력의 항상성을 유지하는 변위센서 내장형 오일댐퍼{DISPLACEMENT SENSOR TYPE OIL DAMPER}Oil Damper with Displacement Sensor to Maintain Homeostasis of Damping Force {DISPLACEMENT SENSOR TYPE OIL DAMPER}

본 발명은 구조물의 변위센서가 내장된 오일댐퍼에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 구조물의 변위량 계측 및 제어가 가능하도록 하는 오일댐퍼 구조에 관한 것이다.
The present invention relates to an oil damper in which a displacement sensor of a structure is incorporated, and more particularly, to an oil damper structure capable of measuring and controlling a displacement amount of a structure.

일반적으로, 교량 등과 같은 건축 구조물에는 시공 설치 후 에는 외부에서 작용하는 힘에 의한 구조물의 변위 발생을 안정적으로 수용하기 위한 댐퍼가 설치되어지게 된다.In general, a damper is installed in a building structure such as a bridge for stably accommodating the displacement of the structure due to external force after installation.

그 일 예로, 교량에는 교각과 교량 상판에 수평으로 연결되어 지진이나 바람에 의해 상판의 진동이 발생되는 경우 교량의 수평력을 제어하는 스틸댐퍼가 설치되어지게 된다.For example, the bridge is horizontally connected to the bridge and the bridge top plate is provided with a steel damper for controlling the horizontal force of the bridge when the vibration of the top plate generated by the earthquake or wind.

그러나, 종래의 댐퍼 시스템은 단순히 교량 상판 등 대상 구조물의 급격한 유동을 방지하는 기능만을 수행할 뿐, 변위량 및 속도 등의 계측이 어려운 문제점이 있었다.However, the conventional damper system merely performs a function of preventing a sudden flow of a target structure such as a bridge deck, and there is a problem in that measurement of displacement and speed is difficult.

본 발명은 상기한 종래 기술에서의 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 대상 구조물의 변위량 계측이 가능한 댐퍼 시스템을 제공함으로서 교량 또는 건축물 등과 같은 대상 구조물의 안정적이면서 체계적인 관리가 가능하도록 하는데 목적이 있다.
The present invention has been proposed to improve the above problems in the prior art, and has an object to provide a damper system capable of measuring the displacement amount of a target structure to enable stable and systematic management of the target structure such as a bridge or a building.

상기 목적을 이루기 위한 본 발명은, 내부에 오일이 충진된 오일충진부가 구비된 실린더와, 상기 실린더의 일단부에서 축방향으로 슬라이딩 유동 가능하게 끼워진 로드와, 상기 로드의 중단에 구성되어 축방향 유동시 실린더 내의 오일충진부에 충진된 오일과 연동하여 완충작용을 하는 피스톤을 포함하는 오일댐퍼에 있어서, 상기 로드에는 오일이 저장되는 오일저장부가 구비되고; 상기 피스톤에는 오일저장부에 저장된 오일을 오일충진부 측으로 안내하기 위한 오일 안내홈이 형성되며; 상기 로드에는 오일저장부에 저장된 오일에 일정압력을 가해주는 가압판이 탄성스프링에 의해 지지되고; 상기 실린더의 내벽면에는 로드의 위치 변화를 감지하기 위한 변위감지센서가 구성된 것을 특징으로 한다.
In order to achieve the above object, the present invention provides a cylinder having an oil-filled portion filled with oil therein, a rod fitted to be slidably flowable in an axial direction at one end of the cylinder, and an axial flow formed at a stop of the rod. An oil damper comprising a piston for cooperating with the oil filled in the oil filling part in the cylinder when the buffer function, the rod is provided with an oil storage unit for storing oil; The piston is formed with an oil guide groove for guiding the oil stored in the oil reservoir to the oil filling side; The rod is supported by an elastic spring pressure plate for applying a constant pressure to the oil stored in the oil reservoir; The inner wall surface of the cylinder is characterized in that the displacement sensor for detecting a change in the position of the rod.

이러한 본 발명의 오일댐퍼는, 구조물의 변위 감지를 위한 센서가 내장 설치되어져 있기 때문에 지진이나 바람 등에 의한 구조물의 진동을 저감시킴과 함께 변위량의 계측이 가능하여 구조물의 관리 효율을 향상시킬 수 있게 된다.Since the oil damper of the present invention has a built-in sensor for detecting the displacement of the structure, it is possible to reduce the vibration of the structure due to an earthquake or wind and to measure the displacement, thereby improving the management efficiency of the structure. .

특히, 내부 오일 압력이 일정하게 유지되어질 수 있도록 오일을 보충 공급하는 오일보관부가 추가로 구비됨으로서 보다 안정적인 댐핑력이 유지되어질 수 있게 된다.
In particular, by providing an oil storage portion for supplementing the oil so that the internal oil pressure can be kept constant, a more stable damping force can be maintained.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 오일댐퍼 외관 측면도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 오일댐퍼 단면도.
도 3은 도 2의 A부 확대도.
도 4는 본 발명 오일댐퍼 동작 상태도.
도 5는 본 발명 오일댐퍼의 교량 설치 상태도.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 오일댐퍼 단면도.
1 is a side view of an oil damper according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a cross-sectional view of the oil damper according to an embodiment of the present invention.
3 is an enlarged view of part A of Fig.
Figure 4 is an oil damper operation state diagram of the present invention.
Figure 5 is a bridge installation state diagram of the oil damper of the present invention.
6 is a cross-sectional view of an oil damper according to another embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 구체적인 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 살펴보기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저, 본 발명의 일 실시 예에 따른 구조물의 변위 감지 센서 내장형 오일댐퍼 구조를 도 1 내지 도 4를 통해 살펴보면, 내부에 오일이 충진된 오일충진부(11)가 구비된 실린더(10)와, 실린더(10)의 일단부에서 축방향으로 슬라이딩 유동 가능하게 끼워진 로드(20)와, 로드(20)의 중단에 구성되어 축방향 유동시 실린더(10) 내의 오일충진부에 충진된 오일과 연동하여 완충작용을 하는 피스톤(30)을 포함하는 통상의 오일댐퍼 구조를 이루는 것을 확인할 수 있다.First, the oil damper structure with a built-in displacement sensor of the structure according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4, a cylinder 10 having an oil filling unit 11 filled with oil therein, and The rod 20 is slidably axially inserted at one end of the cylinder 10, and is configured to be stopped at the rod 20 to interlock with oil filled in the oil filling part in the cylinder 10 during axial flow. It can be seen that the conventional oil damper structure including the piston 30 to the buffer action.

한편, 본 발명의 특징적 구성으로서 로드(20)에는 보충이 이루어질 오일이 저장되는 오일저장부(21)가 구비되고, 피스톤(30)에는 오일저장부(21)에 저장된 오일을 오일충진부(11) 측으로 안내하기 위한 오일 안내홈(31)이 형성되며, 상기 로드(20)에는 오일저장부(21)에 저장된 오일에 일정압력을 가해주는 가압판(22)이 탄성스프링(23)에 의해 지지되고, 실린더(10)의 내벽면에는 로드(20)의 위치 변화를 감지하기 위한 변위감지센서(12)가 구성되어지게 된다.On the other hand, as a characteristic configuration of the present invention, the rod 20 is provided with an oil storage unit 21 for storing oil to be replenished, and the piston 30 is filled with oil stored in the oil storage unit 21 in the oil filling unit 11. An oil guide groove 31 for guiding to the side is formed, and the rod 20 is supported by an elastic spring 23 to pressurize the plate 22 to apply a predetermined pressure to the oil stored in the oil reservoir 21. On the inner wall surface of the cylinder 10, a displacement sensor 12 for detecting a change in the position of the rod 20 is configured.

즉, 오일충진부(11) 내의 오일압력이 감소될 경우 로드(20) 내부에 구성되어져 있는 가압판(22)의 가압 작용에 의해 오일저장부(21)의 오일이 오일충진부(11)측으로 이동되어질 수 있도록 한 것이다.That is, when the oil pressure in the oil filling part 11 is reduced, the oil in the oil storage part 21 moves toward the oil filling part 11 by the pressing action of the pressure plate 22 configured in the rod 20. It is to be possible.

특히, 변위감지센서(12)는 다수개가 일정 간격으로 구비됨으로서 로드(20)의 수평 변위를 효과적으로 계측할 수 있게 된다. 이러한 변위감지센서(12)는 유/무선으로 교량 관리실의 제어부(미도시)와 연결되어 실시간 감시가 이루어질 수 있도록 함이 바람직하다.In particular, since the plurality of displacement detection sensors 12 are provided at regular intervals, it is possible to effectively measure the horizontal displacement of the rod 20. The displacement sensor 12 is preferably wired / wirelessly connected to a control unit (not shown) of the bridge management room to enable real-time monitoring.

또한, 피스톤(30)은 실린더(10)의 내벽면과 일정 이격간격(d)을 유지하며, 상기 오일안내홈(31)은 실린더(10)의 내벽면에 대향되어 형성됨으로서, 피스톤(30)과 실린더(10) 내벽면과의 마찰력을 감소시킬 수 있도록 하였다.In addition, the piston 30 maintains a predetermined distance (d) from the inner wall surface of the cylinder 10, the oil guide groove 31 is formed to face the inner wall surface of the cylinder 10, the piston 30 And the frictional force between the cylinder 10 and the inner wall surface can be reduced.

이와 같은 구조를 이루는 본 발명 오일댐퍼의 사용에 따른 작용효과를 살펴보기로 한다.The effect of using the oil damper of the present invention constituting such a structure will be described.

도 5는 본 본 실시 예에서의 오일댐퍼(100)가 교량에 설치된 상태를 나타낸 것으로서, 실린더(100)측은 교각(1)측에 고정되고 로드(20)측은 상판슬라브(2)측에 고정된 것을 확인할 수 있다. 미설명 부호 3은 상판슬라브(2)를 받쳐주는 교량받침을 나타낸다.5 shows a state in which the oil damper 100 is installed in the bridge in this embodiment, the cylinder 100 side is fixed to the pier (1) side and the rod 20 side is fixed to the upper slab (2) side You can see that. Reference numeral 3 denotes a bridge bearing supporting the upper slab 2.

이와 같이 설치가 이루어진 상태에서 지진이나 바람 또는 차량통행에 따른 진동으로 상판슬라브(2)의 유동이 발생되어지고, 이에 따라 오일댐퍼(100)가 급격한 상판슬라브(2)의 유동을 방지하게 된다.In this state, the flow of the upper slab 2 is generated by an earthquake, wind, or vibration caused by the traffic of the vehicle. Thus, the oil damper 100 prevents the rapid flow of the upper slab 2.

즉, 오일댐퍼(100) 내에서는 상판슬라브(2)과 연결되어져 있는 로드(20)가 수평방향으로 유동되어짐에 따라 피스톤(30)과 오일충진부(11) 내에 충진된 오일의 연동에 따른 완충작용이 이루어짐으로서 상판슬라브(2)의 급격한 유동을 방지하게 되는 것이다.That is, in the oil damper 100, the rod 20, which is connected to the upper slab 2, flows in the horizontal direction, so that the shock absorbed by the interlocking of the oil filled in the piston 30 and the oil filling unit 11 is reduced. The action is made to prevent the rapid flow of the upper slab (2).

그리고, 이때의 로드(20)의 변위는 변위감지센서(12)에 의해 감지됨으로서 변위량 및 속도 계측이 이루어지게 되며, 이와 같이 변위감지센서(12)에 의해서 계측된 수치는 유/무선으로 제어부(미도시)로 전달되어짐으로서 교량의 관리가 보다 효율적으로 이루어질 수 있게 된다.And, the displacement of the rod 20 at this time is detected by the displacement sensor 12, the displacement amount and the speed measurement is made, as described above, the numerical value measured by the displacement sensor 12 is wired / wireless control unit ( (Not shown), the bridge can be managed more efficiently.

한편, 오일댐퍼(100) 설치 후 시간이 지남에 따라 오일충진부(11) 내의 오일 손실이 발생하게 되면 오일충진부(11)의 내부 압력이 떨어지게 되고, 이에 따라 오일저장부(21)에 저장된 오일이 보충 급유되어지게 된다.On the other hand, if the oil loss in the oil filling unit 11 occurs over time after the installation of the oil damper 100, the internal pressure of the oil filling unit 11 falls, and thus stored in the oil storage unit 21 The oil will be replenished.

즉, 이때에는 오일충진부(11)의 압력 저하에 따라 오일저장부(21) 내에서 일정 압력으로 지지하고 있던 피스톤(30)이 탄성스프링(23)의 탄성 작용력에 의해 가압이 이루어짐으로서 오일저장부(21)의 오일이 오일 안내홈(31)을 통해 안내되어 오일충진부(11)로 보충되어질 수 있게 됨을 알 수 있다.That is, at this time, the piston 30, which was supported at a constant pressure in the oil storage unit 21, is pressurized by the elastic action force of the elastic spring 23 as the pressure of the oil filling unit 11 decreases. It can be seen that the oil of the part 21 is guided through the oil guide groove 31 to be replenished with the oil filling part 11.

따라서, 본 발명의 오일댐퍼는 건축 구조물에 대한 보다 안정적인 댐핑작용력이 유지되어질 수 있게 됨은 물론, 변위감지센서(12)를 통한 구조물의 변위량을 신속하게 계측할 수 있게 되어 교량 관리효율을 향상시킬 수 있게 되는 것이다.
Therefore, the oil damper of the present invention can be maintained more stable damping force for the building structure, as well as to quickly measure the displacement of the structure through the displacement sensor 12 can improve the bridge management efficiency Will be.

도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 오일댐퍼 구조를 나타낸 것이다.6 illustrates an oil damper structure according to another embodiment of the present invention.

즉, 도시된 바와 같이 실린더(10)의 일측에는 축방향 유동이 이루어지는 로드(20)의 선단부와 간섭을 방지하기 위한 로드 안내홈(13)이 형성되고, 이러한 로드 안내홈(13)에는 로드(20)의 선단부를 일정 탄성력으로 지지하기 위한 완충스프링(14)이 구비된 것이다.That is, as shown, a rod guide groove 13 is formed at one side of the cylinder 10 to prevent interference with the tip of the rod 20 in which the axial flow is made, and the rod guide groove 13 has a rod ( 20 is provided with a buffer spring 14 for supporting the front end portion with a constant elastic force.

이러한 구성을 이루게 되면 지진 등에 따른 상판슬라브(2)의 급격한 유동 발생시 로드(20)가 수축되면서 로드 안내홈(13)에 삽입 안내되어짐으로서 보다 안정적인 댐핑 작용이 이루어질 수 있게 된다.When such a configuration is achieved, the rod 20 is contracted when the rapid flow of the upper slab 2 occurs due to an earthquake, and the like is inserted into the rod guide groove 13 so that a more stable damping action can be made.

또한, 로드 안내홈(13) 내부에 완충스프링(14)이 구비됨으로서 로드 안내홈(13)에 삽입된 로드(20)의 선단부를 일정 탄성력으로 받쳐주어 댐핑력을 증대시킬 수 있게 됨을 알 수 있다.
In addition, it can be seen that the damping force can be increased by supporting the tip portion of the rod 20 inserted into the rod guide groove 13 with a predetermined elastic force by providing the buffer spring 14 inside the rod guide groove 13. .

그리고, 상기에서 본 발명의 특정한 실시 예가 설명 및 도시되었지만 본 발명의 오일댐퍼 설치구조가 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 수 있음은 자명한 일이다.In addition, although specific embodiments of the present invention have been described and illustrated above, it is obvious that the oil damper installation structure of the present invention may be variously modified and implemented by those skilled in the art.

예를 들면, 상기 실시 예에서는 오일댐퍼가 교량에 설치된 상태가 설명 및 도시되었으나, 본 발명의 오일댐퍼는 건물이나 난간 등 다양한 건축 구조물에 적용되어질 수 있게 된다.For example, in the above embodiment, the state in which the oil damper is installed on the bridge has been described and illustrated, but the oil damper of the present invention can be applied to various building structures such as buildings and railings.

따라서, 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 내에 포함된다 해야 할 것이다.
Therefore, it should be understood that such modified embodiments should not be understood individually from the technical spirit and scope of the present invention, and such modified embodiments should be included in the appended claims of the present invention.

10 : 실린더 11 : 오일충진부
12 : 변위감지센서 20 : 로드
21 : 오일저장부 22 : 가압판
23 : 탄성스프링 30 : 피스톤
31 : 오일 안내홈
100 : 오일댐퍼
10: cylinder 11: oil filling unit
12: displacement sensor 20: rod
21: oil reservoir 22: pressure plate
23: elastic spring 30: piston
31: Oil guide groove
100: oil damper

Claims (5)

내부에 오일이 충진된 오일충진부(11)가 구비된 실린더(10)와, 상기 실린더(10)의 일단부에서 축방향으로 슬라이딩 유동 가능하게 끼워진 로드(20)와, 상기 로드(20)의 중단에 구성되어 축방향 유동시 실린더(10) 내의 오일충진부에 충진된 오일과 연동하여 완충작용을 하는 피스톤(30)을 포함하는 오일댐퍼(100)에 있어서,
상기 로드(20)에는 오일이 저장되는 오일저장부(21)가 구비되고;
상기 피스톤(30)에는 오일저장부(21)에 저장된 오일을 오일충진부(11) 측으로 안내하기 위한 오일 안내홈(31)이 형성되며;
상기 로드(20)에는 오일저장부(21)에 저장된 오일에 일정압력을 가해주는 가압판(22)이 탄성스프링(23)에 의해 지지되고;
상기 실린더(10)의 내벽면에는 로드(20)의 위치 변화를 감지하기 위한 변위감지센서(12)가 구성되며;
상기 실린더(10)의 일측에는 축방향 유동이 이루어지는 로드(20)의 선단부와 간섭을 방지하기 위한 로드 안내홈(13)이 형성된 것을 특징으로 하는 감쇠력의 항상성을 유지하는 변위센서 내장형 오일댐퍼.
A cylinder 10 having an oil filled part 11 filled with oil therein, a rod 20 fitted in an axially slidable direction at one end of the cylinder 10, and the rod 20. In the oil damper (100) comprising a piston 30 configured to be interrupted and buffered in conjunction with the oil filled in the oil filling portion in the cylinder 10 during the axial flow,
The rod 20 is provided with an oil storage unit 21 for storing oil;
The piston 30 is formed with an oil guide groove 31 for guiding the oil stored in the oil storage unit 21 toward the oil filling unit 11 side;
The rod 20 is supported by an elastic spring 23, the pressure plate 22 for applying a predetermined pressure to the oil stored in the oil storage unit 21;
A displacement sensor 12 is configured on the inner wall of the cylinder 10 to detect a change in the position of the rod 20;
One side of the cylinder (10) is a displacement sensor built-in oil damper to maintain the homeostasis of the damping force, characterized in that the rod guide groove 13 for preventing interference with the front end of the rod 20 is axial flow.
청구항 1에 있어서,
상기 변위감지센서(12)는 다수개가 일정 간격으로 구비된 것을 특징으로 하는 감쇠력의 항상성을 유지하는 변위센서 내장형 오일댐퍼.
The method according to claim 1,
The displacement sensor 12 is a displacement sensor built-in oil damper to maintain the homeostasis of the damping force, characterized in that the plurality is provided at a predetermined interval.
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 로드 안내홈(13)에는 로드(20)의 선단부를 일정 탄성력으로 지지하기 위한 완충스프링(14)이 구비된 것을 특징으로 하는 감쇠력의 항상성을 유지하는 변위센서 내장형 오일댐퍼.
The method according to claim 1,
The rod guide groove (13) has a built-in displacement sensor oil damper to maintain the homeostasis of the damping force, characterized in that the buffer spring (14) for supporting the front end of the rod (20) with a predetermined elastic force.
청구항 1에 있어서,
상기 피스톤(30)은 실린더(10)의 내벽면과 일정 이격간격(d)을 유지하며, 상기 오일안내홈(31)은 실린더(10)의 내벽면에 대향되어 형성된 것을 특징으로 하는 감쇠력의 항상성을 유지하는 변위센서 내장형 오일댐퍼.
The method according to claim 1,
The piston 30 maintains a predetermined distance (d) from the inner wall surface of the cylinder 10, the oil guide groove 31 is homeostasis of the damping force, characterized in that formed opposite to the inner wall surface of the cylinder 10 Oil damper with built-in displacement sensor.
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