KR102606400B1 - 맥동 댐퍼 - Google Patents

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콘티넨탈 테베스 아게 운트 코. 오하게
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Abstract

본 발명은 유압 시스템에서 압력 매체 진동을 댐핑하기 위한 맥동 댐퍼에 관한 것이다. 이를 위해서, 맥동 댐퍼는 하우징(15)의 보어(13) 내에서 멤브레인(1)을 가지며, 상기 멤브레인은 일 측면 상에서 압력 매체에 노출되고 타 측면 상에서 하우징(15) 내의 가스로 충진된 공동(12)에 대면되며, 하우징 보어(13)는 정지부(2)에 의해서 폐쇄된다. 멤브레인(1)은, 정지부(2) 및 중공형의 원통형 지지 본체(3)와 관련하여, 독립적으로 동작될 수 있고 기능이 미리 체크될 수 있는 조립체를 형성한다. 이를 위해서, 멤브레인(1)은, 지지 본체(3)가 내부 연장되는 포트의 형상을 실질적으로 갖는다.

Description

맥동 댐퍼
본 발명은, 청구범위 제1항의 전제부에 따른, 유압 시스템에서, 특히 슬립-제어형 모터 차량 브레이크 시스템에서 압력 매체 진동을 댐핑하기 위한 맥동 댐퍼에 관한 것이다.
유압 브레이크 시스템 내의 압력 매체 진동을 댐핑하기 위한 맥동 댐퍼가 이미 EP0907533B1에서 공지되어 있고, 그 목적을 위해서 맥동 댐퍼는 하우징의 보어 내에서 멤브레인을 가지며, 멤브레인은 일 측면에서 압력 매체에 노출되는 한편 멤브레인의 다른 측면은 하우징 내의 가스-충진 공동에 대면되고, 그 보어는 플러그에 의해서 폐쇄된다.
그러나, 이러한 맥동 댐퍼는, 무엇보다도 멤브레인이 플러그와 하우징 내의 보어 사이에 고정되어야 하고, 그에 따라 기능과 관련된 맥동 댐퍼의 예비 테스트를 실행할 수 없다는 단점을 갖는다. 이러한 구성의 추가적인 단점은 압력 진동의 댐핑 효율성 및 멤브레인의 내구성이 제한적이라는 점이다.
따라서, 본 발명의 목적은, 그 기능적 측면에서 용이하게 체크될 수 있고 콤팩트하고, 기능적으로 신뢰할 수 있으면서 동시에 큰 댐핑도를 가지는 설계를 특징으로 하는 맥동 댐퍼를 생성하는 것이다.
본 발명에 따라, 이러한 목적은 청구범위 제1항의 특징에 의해 도입부에서 언급된 유형의 맥동 댐퍼에 의해 달성되며, 그에 따라 멤브레인은, 플러그 및 중공형의-원통형 지지 본체와 함께, 독립적으로 처리 가능하고 기능적으로 사전 테스트 가능한 조립체를 형성하며, 이러한 목적을 위해서 멤브레인은 실질적으로 포트-형상이고(pot-shaped), 지지 본체가 그 내부로 돌출된다.
본 발명의 예시적인 실시형태를 복수의 도면에 참조로서 길이방향 단면으로 도시하고, 이하에서 더 구체적으로 설명할 것이다.
도 1은 외부 원주 상에서 복수의 횡단 홈을 가지는 고무 멤브레인을 구비하는 맥동 댐퍼의 개략적 단면도를 도시한다.
도 2는, 고무 멤브레인이 외부 원주 상에서 길이방향 홈을 가지는, 맥동 댐퍼의 추가적인 개선예의 단면도를 도시한다.
도 3은 금속 멤브레인을 갖는, 맥동 댐퍼의 추가적인 개선예의 단면도를 도시한다.
도 4는 멤브레인이 하우징을 폐쇄하는 플러그에 일체로 연결된 지지 본체에 고정된, 맥동 댐퍼의 단면도를 도시한다.
도 5는 멤브레인이 관형 섹션의 영역 내에서 플러그를 둘러싸는, 맥동 댐퍼의 단면도를 도시한다.
도 1 내지 도 5는 다양한 맥동 댐퍼의 편리한 실시형태를 길이방향 단면으로 도시하고, 이러한 맥동 댐퍼는 유압 시스템에서, 특히 슬립-제어형 모터 차량 브레이크 시스템에서 압력 매체 진동을 댐핑하기 위해서 사용된다.
블록-형상의 하우징(15)의 보어(13) 내에 각각 삽입되는 맥동 댐퍼는 멤브레인(1)을 가지며, 이러한 멤브레인은 그 내부 측면에서, 일반적으로 압력 발생기에 의해서 맥동 방식으로 전달되는, 압력 매체에 노출되는 한편, 멤브레인(1)의 외부 원주의 섹션들은 가스-충진 공동(12)에 노출된다.
맥동 댐퍼를 수용하기 위해서 제공된 보어(13)는 모든 실시형태에서 플러그(2)에 의해서 폐쇄되고, 본 발명에 따라, 멤브레인(1)은, 플러그(2) 및 중공형의-원통형 지지 본체(3)와 함께, 콤팩트하고 독립적으로 처리 가능하며 기능적으로 사전 테스트 가능한 조립체를 형성하며, 이러한 목적을 위해서 멤브레인(1)은 실질적으로 포트-형상이고, 지지 본체(3)가 그 내부로 연장된다.
멤브레인(1)은 영구적으로 탄성적인 재료, 특히 고무 또는 금속으로 생산되는 한편, 플러그(2)는 무-컷팅 강(free-cutting steel)의 냉간 압출 또는 가공에 의해서 생산된다. 또한, 멤브레인(1)은 외부 원주를 따라서 복수의 홈(18) 또는 길이방향 연장 리브(rib)(19)를 구비한다.
특히 효과적인 진동 댐핑을 실현할 수 있도록, 도 1 내지 도 3의 각각에서, 채널(4)이 지지 본체(3)를 관통하고, 이러한 채널 내로, 압축 스프링(5)이 작용하고 배출구 측에서 개방하는 비-복귀 밸브(nonreturn valve)(6)가 삽입된다. 또한, 도 1 내지 도 3으로부터, 비-복귀 밸브(6)에 평행하게, 고정 오리피스(7)가 채널(4) 내에 배치되고, 고정 오리피스는 바람직하게 채널(4) 내의 비-복귀 밸브(6)를 위해서 제공된 밸브 시트(8)의 영역 내에서 노치로서 구성된다.
도 1 내지 도 3에 따른 실시형태에서, 채널(4)은 지지 본체(3) 내에서 반경방향 유입구 영역(9) 및 축방향 배출구 영역(10)을 가지며, 배출구 영역(10)의 방향으로 개방되는 고정 오리피스(7) 및 비-복귀 밸브(6)는 효율적인 진동 댐핑을 제공하기 위해서 채널(4)의 배출구 영역(10) 내에 배치된다.
도 1 내지 도 3에 따라, 플러그(2)는 슬리브-형상의 섹션(11)을 가지며, 이러한 슬리브-형상의 섹션 내에 포트-형상의 멤브레인(1)이 완전히 수용되고, 그에 따라 가스-충진 공동(12)이 멤브레인(1)의 외부 표면과 슬리브-형상의 플러그(2)의 내부 표면 사이에 용이하게 형성된다. 플러그(2)로부터 멀어지는 쪽으로 대면되는 멤브레인(1)의 단부가 지지 본체(3)의 도움으로 슬리브-형상의 섹션(11)에 확실하게 고정되기 때문에, 가스-충진 공동(12)은 보어(13) 내의 압력 매체로부터 밀폐식으로 분리된다.
이들 모든 도면에서, 지지 본체(3)는 칼라(14)를 가지고, 이러한 칼라는, 가스-충진 공동(12)을 확실하게 고정하고 밀봉하기 위해서, 슬리브-형상의 섹션(11)에 비-형상 결합식으로(non-positively) 연결된다.
도 1 내지 도 3에 따른 실시형태와 대조적으로, 도 4에서, 비-복귀 밸브(6)는, 고정 오리피스(7)와 함께, 지지 본체(3) 내에 통합되지 않는데, 이는 지지 본체(3)가 플러그(2) 상에서 일체로 형성되기 때문이고, 그에 따라, 콤팩트한 설계의 결과로서, 멤브레인(1)은 지지 본체(3)의 칼라(14)에 직접적으로 고정되고 그에 따라 플러그(2)와 미리-조립된 구성요소로서 블록-형상의 하우징(15)의 보어(13) 내로 직접적으로 삽입된다.
따라서, 부피-수용 및 그에 따른 맥동-댐핑 요소가 탄성 멤브레인(1)에 의해서 형성되고, 탄성 멤브레인은 공동(12) 내의 가스 충진물을 보어(13) 내의 동작 매체(예를 들어, 브레이크 유체)로부터 분리한다.
도 1 내지 도 3에 따라, 멤브레인(1)은 플러그(2)의 슬리브-형상의 섹션(11) 내로 완전히 돌출되고, 이러한 섹션은 바람직하게 크린치 연결부(clinch connection)로 지칭되는 것에 의해서 블록-형상의 하우징(15) 내에 고정된다. 선택적으로, 도 4에 따라, 슬리브-형상의 섹션(11)을 이용하는 대신, 멤브레인(1)을 수용하기 위한 희망하는 윤곽이 또한 하우징(15)의 보어(13) 내로 직접적으로 도입될 수 있다. 이는 댐핑 챔버를 생성한다. 원칙적으로, 맥동 댐퍼의 부피/압력 특성은 압력 맥동을 줄이기 위한 댐핑 챔버, 슬리브-형상의 섹션(11), 하우징(15) 및/또는 멤브레인(1)의 윤곽에 의해서 영향을 받을 수 있다.
도 1 내지 도 4에 따른 모든 예시적인 실시형태에서, 지지 본체(3)는 멤브레인(1) 내로 연장되고, 도 1 내지 도 3에 따른 지지 본체(3)는 멤브레인(1)의 반경방향 밀봉 압력을 슬리브-형상의 섹션(11)의 내부 벽에 대항하여(against) 전달하는 한편, 그와 달리 도 4에 따라, 멤브레인(1)은 지지 본체(3)에 의해서 보어(13)의 벽에 대항하여 직접적으로 프레스된다.
스프링-로딩형(spring-loaded) 비-복귀 밸브(6)가 지지 본체(3) 내에 통합되고, 댐핑하고자 하는 압력 매체의 규정된 압력으로부터의 유출을 위해서 큰 횡단면을 해제한다. 규정된 압력에 도달할 때까지, 압력 매체는, 지지 본체(3)의 밸브 시트(8) 내로(또는 플런저-형상의 비-복귀 밸브(6) 내로) 구조적으로 몰딩된 고정 오리피스(7)를 통해서, 폐쇄된 비-복귀 밸브(6)를 지나서 유동한다. 비-복귀 밸브(6)를 개방할 정도로 크지 않은 압력 펄스는 멤브레인(1)의 탄력성에 의해서 흡수되고, 압력이 강하될 때 다시 방출된다. 압력 생성기/펌프에 의해서 유발되는 압력 서지(pressure surge)가 그에 의해서 분할되고 부분적으로 댐핑 챔버 내로 전환된다. 소비체(consumer)로의 부피 유동이 더 균일해지고, 구성요소들은 덜 진동된다. 채널(4)과 함께, 지지 본체(3)는 여기에서, 부피 유동이 고정 오리피스(7)를 통과하지 않고는 외부로 유동할 수 없도록 하는 방식으로, 부피 유동을 지향시키고 분할한다.
멤브레인(1)은 반경방향으로 보어(13)와 그리고 지지 본체(3)와 관련하여 밀봉된다. 희망하거나 요구되는 경우에, 지지 본체(3)는 특히 딥-인발된(deep-drawn) 칼라(14)(도 2 참조)를 구비하고 슬리브-형상의 섹션(11)을 압력 매체(동작 매체)에 대항하여 외부 원주 상에서 밀봉하고, 그에 따라 압력 매체가 슬리브 재료와 접촉되지 않음으로써 아연-함유 표면과의 접촉 시에 발생될 수 있는 압력 매체(예를 들어, 브레이크 유체)의 화학적 반응이 방지된다.
고정 오리피스(7)와 비-복귀 밸브(6)를 지지 본체(3) 내에 통합하는 것은 채널 보어를 하우징(15) 내에 배치하기 위한 그리고 이를 위해서 요구되는 외장 커버 또는 볼을 비치하기 위한 비용을 감소시킨다.
지지 본체(3)의 페그-형상의 설계(peg-shaped design)는 압력 매체의 멤브레인(1) 상으로의 최적의 입사 유동 및 유동 편향 및 최적의 유출을 가능하게 한다. 지지 본체(3)는 가스 부피가 동작 매체에 대항하여 확실하게 밀봉되는 것 그리고 멤브레인(1)이 확실하게 설치되는 것을 보장하고, 시스템이 진공으로 충진될 때 멤브레인(1)이 반전되는 것을 방지한다.
관련된 기능적 표면들의 전부가 슬리브-형상의 섹션(11) 내에 또는 하우징(15) 내에 위치되기 때문에, 이러한 표면에 대한 손상은 대체로 배제된다. 이러한 것은, 생산, 표면 처리 및 설치 중에 표면(벌크 재료)의 품질을 증가시키는데, 이는 내부 표면이 손상될 수 없기 때문이다. 지지 본체(3)는 고정 오리피스(7) 및 비-복귀 밸브(6)를 간단히 통합할 수 있게 하고, 하우징(15) 외부에서, 미리-조립된 조립체가 만족스럽게 기능하는지를 체크할 수 있게 한다.
마지막으로, 도 5는 맥동 댐퍼의 추가적인 편리한 실시형태를 도시하고, 그 멤브레인(1)은, 외부 원주를 따라서 플러그(2)의 관형 섹션(11)을 완전히 둘러싸는 슬리브-형상의 연장부(20)를 가지며, 섹션(11)과 하우징(15) 사이의 연장부(20)의 단부는 유리하게 반경방향 예비-응력(prestress) 하에서 고정된다. 결과적으로, 플러그(2)는 보어(13) 내에서 멤브레인(1)에 의해서 완전히 덮이고, 그에 따라 브레이크 유체로부터의 분리의 결과로서, 플러그 재료의 화학적 반응이 방지된다. 또한, 섹션(11)과 멤브레인(1)의 포트-형상의 영역 사이에서, 길이방향으로 연장되는 복수의 리브(19)가 멤브레인(1)의 원주 상에 제공되고, 그에 따라 상기 리브의 설계를 이용하여 멤브레인(1)의 강성도를 조정할 수 있다.
도 5에 도시된 비-복귀 밸브(6)의 나머지 상세 부분은 도 1 내지 도 3에서 설명된 것에 실질적으로 상응하나, 비-복귀 밸브(6)를 갖춘 지지 본체(3)가 하우징(15) 내에 별도로 배치되는 특별한 특징을 갖는다.
1 멤브레인
2 플러그
3 지지 본체
4 채널
5 압축 스프링
6 비-복귀 밸브
7 고정 오리피스
8 밸브 시트
9 유입구 영역
10 배출구 영역
11 섹션
12 공동
13 보어
14 칼라
15 하우징
16 스프링 포트
17 밀봉부
18 홈
19 리브
20 연장부

Claims (12)

  1. 유압 시스템에서 압력 매체 진동을 댐핑하기 위한 맥동 댐퍼로서, 이를 위해서, 상기 맥동 댐퍼는 하우징(15)의 보어(13) 내에서 멤브레인(1)을 가지고, 상기 멤브레인(1)은 그 일 측면에서 압력 매체에 노출되고 그 타 측면에서 상기 하우징(15) 내의 가스-충진 공동(12)에 대면되고, 상기 하우징(15)의 보어(13)는 플러그(2)에 의해서 폐쇄되는, 맥동 댐퍼에 있어서, 상기 멤브레인(1)은, 상기 플러그(2)와 함께, 독립적으로 처리 가능하고 기능적으로 사전 테스트 가능한 조립체를 형성하며, 상기 멤브레인(1)은 포트-형상이고 길이방향 리브(19)를 원주 상에서 구비하는 것을 특징으로 하는 맥동 댐퍼.
  2. 제1항에 있어서,
    채널(4)이 관통되는 중공형의-원통형 지지 본체(3)가 제공되고, 압축 스프링(5)이 작용하고 배출구 측을 개방하는 비-복귀 밸브(6)가 상기 채널 내로 삽입되는 것을 특징으로 하는 맥동 댐퍼.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 비-복귀 밸브(6)에 평행하게, 고정 오리피스(7)가 상기 채널(4) 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 맥동 댐퍼.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 고정 오리피스(7)는 상기 채널(4) 내에서 상기 비-복귀 밸브(6)를 위해서 제공된 밸브 시트(8)의 영역 내의 노치로서 구성되는 것을 특징으로 하는 맥동 댐퍼.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 채널(4)은 상기 지지 본체(3) 내에서 반경방향 유입구 영역(9) 및 축방향 배출구 영역(10)을 가지며, 상기 배출구 영역(10)의 방향으로 개방되는 상기 고정 오리피스(7) 및 상기 비-복귀 밸브(6)는 상기 채널(4)의 배출구 영역(10) 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 맥동 댐퍼.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 플러그(2)는, 상기 멤브레인(1)이 내부에 삽입되는 슬리브-형상의 섹션(11)을 가지는 것을 특징으로 하는 맥동 댐퍼.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 가스-충진 공동(12)이 상기 멤브레인(1)과 상기 플러그(2) 사이에 형성되고, 상기 지지 본체(3)에 의해서 상기 압력 매체를 이송하는 상기 보어(13)로부터 분리되는 것을 특징으로 하는 맥동 댐퍼.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 지지 본체(3)는 칼라(14)를 가지고, 상기 칼라는, 상기 가스-충진 공동(12)을 밀봉하기 위해서, 상기 슬리브-형상의 섹션(11)에 연결되는 것을 특징으로 하는 맥동 댐퍼.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 멤브레인(1)이 영구적으로 탄성적인 재료로 생산되는 것을 특징으로 하는 맥동 댐퍼.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 플러그(2)가 무-컷팅 강의 냉간 압출 또는 가공에 의해서 생산되는 것을 특징으로 하는 맥동 댐퍼.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 멤브레인(1)은, 외부 원주를 따라서 상기 플러그(2)의 관형 섹션(11)을 완전히 둘러싸는 슬리브-형상의 연장부(20)를 가지며, 상기 섹션(11)과 상기 하우징(15) 사이의 연장부(20)의 단부가 반경방향 예비-응력 하에서 고정되는 것을 특징으로 하는 맥동 댐퍼.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 섹션(11)과 상기 멤브레인(1)의 포트-형상의 영역 사이에서, 길이방향으로 연장되는 복수의 리브(19)가 상기 멤브레인(1)의 원주 상에서 제공되는 것을 특징으로 하는 맥동 댐퍼.
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