KR100254348B1 - 개도가변형 오리피스와 이를 이용한 인슐레이터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 인슐레이터에 관한 것이며, 특히는 엔진의 진동에 따라 상이한 댐핑력을 나타내는 액체봉입식 인슐레이터에 관한 것이다. 본 발명에 따른 개도가변형 오리피스(20)는 중앙에 확대부(21)를 구비하고 확대부(21)의 상, 하로 오리피스공(22, 23)이 형성되며 확대부(21)내에는 볼(24)이 장착되어 있다. 이 볼(24)은 작동유의 비중과 동일한 재질로 형성하여, 상기 확대부(21)내에서 작동유에 의해 부유되어 인슐레이터(10)에 작용하는 진폭에 비례하여 상, 하로 진동하도록 구성한다. 한편 본 발명에 따른 인슐레이터(10)는 상부러버(11)와 차단판(12)의 오리피스(20)에 의해 연통된 하부 벨로우즈(15) 및 차단판(12)의 상부러버(11)를 지지하기 위한 하우징(16)으로 구성된다. 상부러버(11)의 벨로우즈(15)사이에 설치되는 차단판(12)은 러버(11)와 벨로오즈(15)사이를 차단하여 상부액실(17)과 하부액실(18)을 형성한다. 또한, 차단판(12)에 형성된 오리피스로는 본 발명에 따른 개도가변형 오리프스(20)가 채용된다.

이에 따라, 오리피스내에 볼을 설치하는 간단한 구성으로 오리피스의 개도를 가변시켜 진동의 특성에 따라 상이한 감쇠력을 얻을 수 있으며, 본 발명에 따른 개도가변형 오리피스와 이를 이용한 액체 봉입식 인슐레이터는 단순한 구성에 의해 이루어지므로 염가로 제공할 수 있다는 장점도 아울러 가지고 있다.

Description

개도가변형 오리피스와 이를 이용한 인슐레이터

본 발명은 자동차의 인슐레이터에 관한 것이며, 특히는 엔진의 진동에 따라 상이한 댐핑력을 나타내는 액체봉입식 인슐레이터에 관한 것이다.

엔진은 피스톤과 실린더에 의해 지속적으로 진동이 발생하며, 회전수에 따라 저주파수 고진폭의 진동과 고주파수 저진폭의 진동이 발생하므로 엔진을 설치하기 위해서는 섀시상에 엔진의 진동을 흡수할 수 있는 댐핑재로 제조한 인슐레이터를 설치하여 엔진의 진동이 자동차의 실내에 영향을 미치는 것을 차단하게 된다.

따라서, 인슐레이터의 설계에 고려되는 중요한 설계인자는 인슐레이터의 댐핑특성이다. 일반적으로 엔진의 충격진동을 개선하기 위해서 인슐레이터는 미소변위 고주파수의 진동에 대해서는 저댐핑과 높은 동스프링정수값이 요구되며, 대변위 저주파수의 진동에서는 실내소음을 개선하기 위해 고댐핑과 낮은 동스프링정수값이 요구된다.

그러나, 단순한 러버제의 인슐레이터의 스프링특성 및 댐핑특성으로는 이러한 복잡한 요건을 충족시킬 수 없으므로, 러버내부에 액체를 봉입한 타입의 액체봉입식 인슐레이터가 사용되고 있다. 또한, 액체봉입식의 경우에는 통상, 상, 하 액실을 형성하고 상, 하 액실간의 작동유 통로에 오리피스를 형성하여 진동에 따라 작동유의 흐름을 제어할 수 있는 구조의 다양한 액체봉입식 인슐레이터가 개발되어 있다.

그러나, 종래의 액체봉입식 인슐레이터는 러버를 복잡한 형상으로 성형하여 오리피스의 유로를 한정하거나, 혹은 오리피스에 별도의 장치를 하여 오리피스의 단면적을 제어하는 타입의 방식이 사용되고 있으나, 전자의 경우 구성은 단순하나 댐핑력이 진동에 따라 거의 일정하여 대변위진동이나 소변위 진동 등 진동의 특성에 대한 대응능력이 부족하다는 단점이 지적되고 있으며, 후자의 경우, 대응성은 우수하나 장치가 복잡하여 제조가 어렵다는 단점이 지적되고 있다.

따라서, 본 발명은 구성이 단순하면서도 대변위진동과 소변위 진동에 대해 효과적으로 구분작동하는 액체봉입식 인슐레이터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

제1도는 본 발명에 따른 개도가변형 오리피스의 구조를 도시하는 단면도이다.

제2a, b도는 대변위진동시 오리프스의 작동을 설명하기 위한 본 발명에 따른 개도가변형 오리피스의 단면도이다.

제3도는 본 발명에 따른 개도가변형 오리피스를 사용한 인슐레이터의 진폭에 따른 감쇠력의 변화를 도시하는 특성그래프이다.

제4도는 본 발명에 따른 개도가변형 오리피스를 이용한 인슐레이터의 일실시예를 도시하는 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 인슐레이터 11 : 상부러버

12 : 차단판 15 : 벨로우즈

16 : 하우징 20 : 오리피스

21 : 확대부 22, 23 : 오리피스공

24 : 볼

이러한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 중앙에 확대부를 가지며 확대부의 양단으로 대향하여 오리피스공이 형성되며 확대부내에 작동유의 비중과 동일한 비중을 가지는 볼을 설치하여 구성되는 개도가변형 오리피스를 제공한다.

또한, 본 발명은 하단에 상부액실을 형성하기 위한 요부를 구비한 상부러버, 상부러버를 지지하는 하부 하우징, 차단판에 고정되어 하우징내에 설치되는 벨로우즈, 상부러버와 벨로우즈 사이를 차단하여 상부액실과 하부액실을 구분하는 차단판, 상부액실과 하부액실을 차단하는 차단판에 형성되며 중앙에 확대부를 가지며 확대부에서 상, 하액실을 향하여 각기 오리피스공이 형성되며 확대부내에 작동유의 비중과 동일한 비중을 가지는 볼을 구비한 오리피스로 구성되는 액체봉입식 인슐레이터를 제공한다.

이에 따라, 엔진의 대변위진동 혹은 미소변위 진동에 대해 대도가 가변되는 개도가변형 오리피스가 제공된다.

또한, 개도가변형 오리피스를 이용하여 엔진의 대변위진동 혹은 미소변위 진동에 대해 각기 상이한 특성을 나타내는 액체봉입식의 인슐레이터가 제공되게 된다.

또한, 본 발명에 따른 인슐레이터는 오리피스 내에 볼을 설치하는 단순한 구성에 의해 이루어 지므로 염가로 제공할 수 있다는 장점도 아울러 가지고 있다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 개도가변형 오리피스 및 이를 이용한 액체봉입식 인슐레이터의 구성에 대해 보다 상세히 설명한다.

도 1에 본 발명에 따른 액체봉입식 인슐레이터에 사용하기 위한 오리피스의 구성이 상세히 도시되어 있다.

본 발명에 따른 오리피스(20)는 중앙에 확대부(21)를 구비하고, 이 확대부(21)의 상,하로 오리피스공(22, 23)이 형성되며, 이 확대부(21)내에는 볼(24)이 장착되어 있다.

여기서, 상기 볼(24)은 작동유의 비중과 동일한 재질로 형성한다.

이에 따라, 도 1에 도시한 바와 같이, 미소변위 고주파수의 진동이 작용하면, 상기 오리프스(20)의 확대부(21)내에 장착된 볼(24)은 상,하로 진동하나 오리피스공(22,23)에는 접근하지 않으므로 작동유는 오리피스공(22,23) 전체를 통하여 이동하게 된다.

한편, 도 2에 도시한 바와 같이, 대변위 저주파수의 진동이 작용하면, 상기 오리피스(20)내의 확대부(21)에 부유된 볼(24)은 오리피스공(22,23)에 접하도록 대변위로 진동하게 되며, 이에 따라, 상기 오리피스공(22,23)의 단면적을 축소하므로써 오리피스(20)의 개도를 제한하게 되므로 작동유의 흐름을 제한하여 감쇠량을 증가시키게 된다.

이에 따라, 도 3에 도시한 바와 같이, 미소변위진동에 대해서는 일정한 감쇠력(C)을 나타내다가 대변위진동이 작용하면 오리피스(20)의 확대부(21)내에 부유된 볼(24)이 진동에 따라 상, 하로 진동하여 오리피스공(22,23)의 개도가 감소되므로 감쇠력(C)이 증가하게 된다.

한편, 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 개도 가변식 오리피스를 이용하여 구성한 액체봉입식 인슐레이터(10)의 일실시예를 설명한다.

그러나, 도 4에 도시된 인슐레이터(10)는 본 발명에 따른 오리피스(20)를 적용한 일례일 뿐 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 본 발명에 따른 오리피스(20)는 오리피스를 사용하는 어떠한 구성의 액체봉입식 인슐레이터도 이용될 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 인슐레이터(10)는 상부러버(11)와 본 발명에 따른 개도가변형 오리피스(20)를 구비한 차단판(12)에 의해 연통된 하부 벨로우즈(15) 및 차단판(12)과 상부러버(11)를 지지하기 위한 하우징(16)으로 구성된다.

상기 상부러버(11)와 벨로우즈(15)는 연합하여 액실을 형성하며, 상기 차단판(12)은 상부러버(11)와 벨로우즈(15)사이를 차단하여 각각 상부액실(17)과 하부액실(18)을 상하로 형성한다.

또한, 차단판(12)의 중앙에는 상부액실(17)과 하부액실(18)을 연결하는 오리피스(20)가 형성되어 상술한 바의 개도가변형 오리피스(20)가 채용된다. 도시의 편의상 단일의 오리피스를 구비한 것으로 예시하였으나 오리피스(20)의 수는 인슐레이터(10)가 사용될 자동차의 특성과 오리피스의 크기등에 따라 결정된다.

이에따라, 인슐레이터(10)에 진동이 작용하면, 상기 상부러버(11)가 하방으로 압축되어 상부 액실(17)의 작동유를 압축하게 되고, 상기 상부액실(17)에서 압축되어 오리피스(20)를 통과한 작동유는 하부액실(18)로 유입되어 벨로우즈(15)를 팽창시키게 되며, 상기 하부액실(18)의 작동유는 벨로우즈(15)의 수축력에 의해 가압되어 오리피스(20)를 통해 상부액실(17)로 유동하면서 오리피스(20)와 작동유간의 마찰에 의해 진동을 감쇠하게 된다

상술한 바와 같이 구성된 개도가변형 오리피스를 사용하므로써, 오리프스내에 볼을 설치하는 간단한 구성으로 오리피스의 개도를 가변시켜 진동의 특성에 따라 상이한 감쇠력을 얻을 수 있게 된다.

또한, 상술한 바와 같이 구성된 액체봉입식 인슐레이터를 사용하므로써, 엔진의 대변위진동 혹은 미소변위 진동에 대해 각기 상이한 특성을 나타내는 단순한 구조의 액체봉입식의 인슐레이터가 제공되게 된다.

또한, 본 발명에 따른 개도가변형 오리피스와 이를 이용한 액체 봉입식 인슐레이터는 단순하게 구성되므로 염가로 제공할 수 있다는 장점도 아울러 가지고 있다.

이상에서 본 발명의 구체적인 일 실시예를 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 이 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 바탕으로 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

Claims (2)

1. 중앙에 확대부를 가지고, 이 확대부의 상하로 대향하여 오리피스공이 형성되며, 이 확대부내에 작동유의 비중과 동일한 비중을 가지는 볼을 설치하여 구성되는 개도가변형 오리피스.
2. 상부액실를 형성하는 상부러버와; 하부액실을 형성하는 벨로우즈; 상기 상부러버와 벨로우즈 사이에서 상기 상/하부액실을 향하는 오리피스공과, 이 오리피스공의 중앙에 형성된 확대부 및, 이 확대부의 내부에 작동유의 비중과 동일한 비중을 가지고서 내장된 볼을 갖춘 개도가변형 오리피스를 구비한 차단판 및; 이 차단판의 하부에서 벨로우즈를 지지하도록 고정된 하우징을 포함하여 구성되는 액체봉입식 인슐레이터.