KR20010015319A - 유압 댐핑 베어링 - Google Patents

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KR20010015319A
KR20010015319A KR1020000040152A KR20000040152A KR20010015319A KR 20010015319 A KR20010015319 A KR 20010015319A KR 1020000040152 A KR1020000040152 A KR 1020000040152A KR 20000040152 A KR20000040152 A KR 20000040152A KR 20010015319 A KR20010015319 A KR 20010015319A
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chamber
damping
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아르노 하메커스
한스-요아힘 루돌프
아르놀트 지무티스
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볼프강 셰플러, 헤르베르트 몰덴하우어
칼 프로이덴베르크
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Abstract

본 발명은 제 1 고정 부품(2), 상기 제 1 고정 부품(2)에 대해 이동 가능하게 배치된 제 2 고정 부품(3), 제 1 및 제 2 고정 부품(2, 3) 사이에서 작용하는 스프링 부재(6), 댐핑 유체로 채워진 작동 챔버(10), 상기 작동 챔버(10)로부터 분리되며 댐핑 채널(14)을 통해 유체가 통하도록 작동 챔버(10)에 연결된 보상 챔버(11)를 포함하며, 제 1 및 제 2 고정 부품(2, 3)의 상대 운동시 작동 챔버(10)의 체적이 변동됨으로써, 댐핑 유체가 보상 챔버(11)와 작동 챔버(10) 사이의 제 1 댐핑 채널(14)에서 이동되고, 디스플레이서(16)가 상기 작동 챔버(10)의 댐핑 채널 내에 배치된, 유압 댐핑 베어링에 관한 것이다. 진동 절연 특성을 개선시키기 위해, 본 발명에 따라 댐핑 유체와 디스플레이서(16) 사이의 상호 작용을 변동시킬 수 있는 조절 장치(33)가 제공된다.

Description

유압 댐핑 베어링 {HYDRAULIC DAMPING BEARING}
본 발명은 제 1 고정 부품, 상기 제 1 고정 부품에 대해 이동 가능하게 배치된 제 2 고정 부품, 제 1 및 제 2 고정 부품 사이에서 작용하는 스프링 부재, 댐핑 유체로 채워진 작동 챔버, 상기 작동 챔버로부터 분리되며 댐핑 채널을 통해 유체가 통하도록 작동 챔버에 연결된 보상 챔버를 포함하며, 제 1 및 제 2 고정 부품의 상대 운동시 작동 챔버의 체적이 변동됨으로써, 댐핑 유체가 보상 챔버와 작동 챔버 사이의 댐핑 채널에서 이동되고, 디스플레이서(displacer)가 작동 챔버의 댐핑 채널 내에 배치된, 유압 댐핑 베어링에 관한 것이다.
이러한 유압 댐핑 베어링은 독일 특허 공개 제 38 28 132 A1호에 공지되어 있다.
이러한 베어링은 특히 자동차 내연기관의 지지를 위해 사용된다. 디스플레이서에 의해 작동 챔버 내에 유체 챔버가 형성되고, 상기 유체 챔버 내에서 댐핑 유체가 공진될 수 있다. 이러한 효과는 베어링에 의해 유체 챔버의 공진 주파수에 상응하는 진동을 절연시키기 위해 이용된다. 이 경우, 단점은 디스플레이서에 의해 형성된 공진 챔버에 의해 단 하나의 이산 주파수만이 절연될 수 있기 때문에, 진동 절연이 최상으로 이루어지지 않는다는 것이다.
본 발명의 목적은 개선된 진동 절연 특성을 가진 유압 댐핑 베어링을 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 베어링의 횡단면도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
2, 3: 고정 부품 6: 스프링 부재
10: 작동 챔버 11: 보상 챔버
14: 댐핑 채널 16: 디스플레이서
33: 조절 장치 34, 35: 섹션
36, 37: 통로 38: 폐쇄 부재
39: 돌출부 40: 모터
상기 목적은 댐핑 유체와 디스플레이서 사이의 상호 작용을 변동시킬 수 있는 조절 장치가 제공됨으로써 달성된다.
조절 장치에 의해 댐핑 유체와 디스플레이서 사이의 상호 작용이 변동되기 때문에, 유체 챔버 내의 댐핑 유체의 공진 주파수가 변동되도록, 유체 챔버의 특성이 변동될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 유압 댐핑 베어링에 의해 작동 중에 변동 가능한 주파수를 가진 진동이 효과적으로 절연될 수 있다. 조절 장치는 모터 속도에 따라 제어 신호를 발생시키는 제어 유닛에 의해 작동될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 디스플레이서가 작동 챔버를 2개의 섹션으로 세분하고, 상기 섹션들은 적어도 하나의 댐핑 유체용 통로를 통해 서로 연결된다. 특히, 디스플레이서 및 스프링 부재에 의해 제한되는 작동 챔버의 섹션은 유체 챔버를 형성하고, 상기 유체 챔버 내에서 댐핑 유체가 진동 상태로 될 수 있다. 스프링 부재가 인장 스프링으로 작용함으로써, 유체 챔버에 대해 탄성적으로 휘어지는 경계벽을 형성하면, 상기 섹션에서 댐핑 유체의 진동이 용이해진다. 진동 부하가 베어링에 가해지면, 댐핑 유체가 통로를 통해 제 1 섹션과 제 2 섹션 사이로 흐른다.
다른 개선예에서는 적어도 하나의 통로가 조절 장치의 폐쇄 부재에 의해 완전히 또는 부분적으로 폐쇄될 수 있다. 이로 인해, 간단한 방식으로 댐핑 유체와 디스플레이서 사이의 상호 작용이 변동될 수 있다.
디스플레이서 내의 적어도 하나의 통로가 특히 채널 형태로 형성되면, 유체 챔버 내에 수용된 댐핑 유체의 공진 주파수가 매우 효과적으로 변동될 수 있다.
바람직하게는 통로가 베어링 축에 대해 평행하게 연장된다.
폐쇄 부재가 제 2 고정 부품을 향한 디스플레이서의 측면에 배치되면, 베어링의 제조 및 조립이 간단해진다.
폐쇄 부재가 디스플레이서의 방사방향 돌출부 내에 형성된 홈 내에 안내되면, 폐쇄 부재의 양호한 가이드가 이루어진다.
본 발명의 특히 바람직한 실시예에 따라, 폐쇄 부재가 통로에 대해 회전 가능한 스크린일 수 있다.
조절 장치가 폐쇄 부재에 작용하는 모터, 특히 스테핑 모터를 포함하면, 댐핑 유체와 디스플레이서 사이의 상호 작용이 자동으로 변동될 수 있다.
모터가 제 2 고정 부품 반대편 측면에서 제 1 고정 부품에 지지되면, 베어링의 특히 컴팩트한 구성이 이루어진다.
본 발명의 또다른 개선예에 따라 모터가 제 1 고정 부품을 통해 폐쇄 부재로 연장된 샤프트를 포함한다.
디스플레이서가 제 1 지지 바디와 제 2 지지 바디 사이의 이동을 제한하는 스토퍼로 형성되면, 베어링의 부가 개선이 이루어진다.
이하, 본 발명을 첨부한 도면에 도시된 실시예를 참고로 구체적으로 설명한다.
도 1에는 제 1 고정 부품(2) 및 상기 제 1 고정 부품에 대해 이동 가능한 제 2 고정 부품(3)을 포함하는 유압 댐핑 베어링(1)이 도시된다. 금속으로 이루어진 제 1 및 제 2 고정 부품(2), (3)을 통해 베어링이 예컨대 한편으로는 모터 그리고 다른 한편으로는 자동차의 샤시에 연결된다. 고정은 홀(4) 및 (5)을 통해 이루어진다. 홀(4)은 제 1 고정 부품(2)에 형성된 플랜지(31) 내에 제공된다.
제 1 및 제 2 고정 부품(2), (3) 사이에는 고무 바디로 형성된 스프링 부재(6)가 제공된다. 링형 고무 바디는 중공 원뿔대의 형상을 갖는다. 방사방향으로 볼 때 외측 단부는 제 2 고정 부품(3)에 연결되고, 방사방향으로 볼 때 내측 단부는 제 1 고정 부품(2)에 연결된다. 이 경우, 스프링 부재(6)는 가황에 의해 제 1 및 제 2 고정 부품(2), (3)에 연결될 수 있다. 스프링 부재(6)를 형성하는 고무 바디 내에 지지 링(7)이 수용된다. 상기 지지 링(7)은 고무 바디를 방사방향으로 내부에 놓인 섹션과 방사방향으로 외부에 놓인 섹션으로 세분한다.
제 2 고정 부품(3)은 베어링 축(9)을 링형으로 둘러싸는 하우징 섹션(8)을 포함한다. 제 1 고정 부품을 향한 하우징 섹션(8)의 단부에 스프링 부재(6)가 고정된다.
하우징 섹션(8)에 의해 제한되는 챔버 내에 작동 챔버(10) 및 보상 챔버(11)가 형성된다. 작동 챔버는 분리벽(12)에 의해 보상 챔버로부터 분리된다. 상기 분리벽은 지지 바디(13)에 지지된다. 작동 챔버(10) 및 보상 챔버(11)는 댐핑 유체로 채워지고 댐핑 채널(14)을 통해 유체가 통하도록 서로 연결된다.
작동 챔버(10)는 제 1 고정 부품(2), 스프링 부재(6), 하우징 섹션(8), 분리벽(12) 및 지지 바디(13)에 의해 제한된다. 보상 챔버(11)는 작동 챔버(10) 반대편에 놓인 분리벽(12) 및 지지 바디(13)의 측면에 의해 그리고 벨로우즈로 형성된 탄성 다이어프램(15)에 의해 제한된다.
제 1 고정 부품(2)에는 작동 챔버(10) 내에 연장된 디스플레이서(16)가 댐핑 유체 내에 배치된다. 디스플레이서(16)는 고정 부품(2)과 함께 제 2 고정 부품(3)에 대해 이동될 수 있다.
제 1 고정 부품(2)과 제 2 고정 부품(3) 사이의 상대 운동시, 댐핑 유체로 완전히 채워진 작동 챔버(10)의 체적이 변동되므로, 댐핑 유체가 작동 챔버(10)와 보상 챔버(11) 사이의 댐핑 채널(14)을 통해 이동될 수 있다. 탄성 다이어프램(15)은 댐핑 유체의 변동하는 체적이 댐핑 유체로 완전히 채워진 보상 챔버(11) 내에 수용될 수 있게 한다. 베어링(1)내로 진동이 도입되는 경우, 댐핑 채널(14) 내의 댐핑 유체의 공진 주파수가 여기되면, 댐핑 채널(14) 내에 수용된 댐핑 유체도 진동 상태로 됨으로써 진동 감소가 이루어진다. 이 경우, 양호한 진동 절연을 위해, 유체 채널(14) 내에서 이동되는 댐핑 유체의 질량이 가급적 큰 것이 바람직하다. 이것은 특히 긴 댐핑 채널(14)에 의해 이루어질 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이 베어링(1)이 스프링 하중을 받지 않는 상태에서, 디스플레이서(16)는 스프링 부재(6)에 지지된다. 베어링(1)이 부분적으로 스프링 하중을 받는 상태에서 디스플레이서는 베어링의 축방향으로 볼 때 작동 챔버(10)의 중간 섹션에 배치된다.
댐핑 유체와 디스플레이서(16) 사이의 상호 작용을 변동시킬 수 있는 조절 장치(33)가 베어링(1)에 제공된다.
디스플레이서(16)는 작동 챔버(10)를 2개의 섹션(34) 및 (35)으로 세분한다. 섹션(34)은 스프링 부재(6) 및 디스플레이서(16)에 의해 제한되는 한편, 제 2 섹션(35)은 디스플레이서(16)와 분리벽(12) 사이에 놓인 작동 챔버(10)의 영역을 포함한다. 섹션(34) 및 섹션(35)은 디스플레이서(16) 내에 형성된 채널형 통로(36)를 통해 서로 유체가 통하도록 연결된다. 베어링(1)이 부분적으로 하중을 받는 상태에서 또다른 통로(37)가 디스플레이서(16)의 방사방향 외측 영역과 이것에 인접한 스프링 부재(6) 사이에 형성된다.
디스플레이서 내에 형성된 통로(36)는 조절 장치(33)의 폐쇄 부재(38)에 의해 완전히 또는 부분적으로 폐쇄될 수 있다. 폐쇄 부재(38)는 제 2 고정 부품(2)을 향한 디스플레이서(16)의 측면 상에 배치되고 통로(36)에 대해 회전 가능한 스크린으로 형성된다. 폐쇄 부재(38)는 디스플레이서(16)의 방사방향 돌출부(39) 내에 형성된 홈 내에 안내된다. 폐쇄 부재(38)는 샤프트(40)를 통해 회전될 수 있다. 샤프트는 한 단부가 폐쇄 부재(38)에 연결되고, 제 1 고정 부품(2)을 통해 모터(40)로 연장된다. 상기 모터(40)는 제 1 고정 부품(2)에 대해 샤프트를 회전시킬 수 있다. 작동 챔버(10) 반대편에 놓인 고정 부품(2)의 측면 상에 지지된 모터(40)가 특히 스테핑 모터로 형성됨으로써, 폐쇄 부재가 완전히 개방된 위치와 완전히 폐쇄된 위치 사이로 작은 단계로 이동될 수 있다.
디스플레이서(16)는 탄성 중합체(25)로 이루어지며, 디스플레이서 내에 매립된 금속 지지 바디(26)를 포함한다. 제 1 및 제 2 지지 섹션(22) 및 (23)은 탄성 중합체(25)로 이루어진 디스플레이서(16)의 바디와 일체로 형성된다. 디스플레이서(16)는 저널(27)을 통해 제 1 고정 부품(2)에 고정된다.
베어링(1)이 부분적으로 스프링 하중을 받는 상태에서, 디스플레이서(16)는 작동 챔버(10)에서 스프링 부재(6)에 인접한 유체 채널을 분할한다. 베어링 축(9)을 향한 스프링 부재(6)의 측면 및 스프링 부재(6)를 향한 디스플레이서(16)의 측면은 적어도 일부가 평행하게 형성된다.
유체 채널은 개구(29)를 통해 나머지 작동 챔버(10)에 연결될 수 있다. 도시된 실시예에서, 개구(29)는 디스플레이서(16)의 제 2 지지 섹션(23)에 의해 폐쇄된다. 그러나, 지지 섹션(23)이 휘어지게 형성되기 때문에, 댐핑 채널(14)의 제 2 섹션(18)과 유체 채널(28) 사이에 현저한 압력차가 형성되면, 개구(29)가 릴리즈될 수 있다. 이러한 개구가 디스플레이서(16)의 바디 내에 형성될 수도 있다(도시되지 않음).
작동 챔버(10)를 보상 챔버(11)로부터 분리시키는 분리벽(12)은 탄성 다이어프램으로 형성된다. 상기 분리벽의 양측면에는 댐핑 유체가 제공된다. 분리벽(12)은 지지 바디(13)의 고정 섹션(30)에 의해 위치 고정된다.
디스플레이서(16)는 제 1 및 제 2 고정 부품(2, 3) 사이의 이동을 제한하는 스토퍼로 형성된다. 디스플레이서는 그 하부 위치(도시되지 않음)에서 그 탄성 중합체 정지면(32)이 지지 바디(13)에 지지된다.
본 발명에 의해, 개선된 진동 절연 특성을 가진 유압 댐핑 베어링이 제공된다.

Claims (13)

  1. 제 1 고정 부품(2), 상기 제 1 고정 부품(2)에 대해 이동 가능한 제 2 고정 부품(3), 제 1 및 제 2 고정 부품(2, 3) 사이에서 작용하는 스프링 부재(6), 댐핑 유체로 채워진 작동 챔버(10), 상기 작동 챔버(10)로부터 분리되며 댐핑 채널(14)을 통해 유체가 통하도록 작동 챔버(10)에 연결된 보상 챔버(11)를 포함하며, 제 1 및 제 2 고정 부품(2, 3)의 상대 운동시 작동 챔버(10)의 체적이 변동됨으로써, 댐핑 유체가 보상 챔버(11)와 작동 챔버(10) 사이의 댐핑 채널에서 이동되고, 디스플레이서(16)가 작동 챔버(10)의 댐핑 채널 내에 배치된, 유압 댐핑 베어링에 있어서,
    댐핑 유체와 디스플레이서(16) 사이의 상호 작용을 변동시킬 수 있는 조절 장치(33)가 제공되는 것을 특징으로 하는 베어링.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 디스플레이서(6)가 작동 챔버(10)를 2개의 섹션(34, 35)으로 세분하고, 상기 섹션(34, 35)들은 적어도 하나의 댐핑 유체용 통로(36, 37)를 통해 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 베어링.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 통로(36, 37)가 조절 장치(33)의 폐쇄 부재(38)에 의해 완전히 또는 부분적으로 폐쇄될 수 있는 것을 특징으로 하는 베어링.
  4. 제 2항 또는 3항에 있어서,
    상기 통로(36)가 디스플레이서(16) 내에 채널형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 베어링.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 통로(36)가 베어링 축에 대해 평행하게 연장되는 것을 특징으로 하는 베어링.
  6. 제 4항 또는 5항에 있어서,
    상기 폐쇄 부재(38)가 제 2 고정 부품(3)을 향한 디스플레이서(16)의 측면 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 베어링.
  7. 제 4항 내지 6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폐쇄 부재(38)가 디스플레이서(16)의 방사방향 돌출부(39) 내에 형성된 홈 내에 안내되는 것을 특징으로 하는 베어링.
  8. 제 4항 내지 7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폐쇄 부재(38)가 통로(36)에 대해 회전 가능한 스크린인 것을 특징으로 하는 베어링.
  9. 제 1항 내지 8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조절 장치(33)가 폐쇄 부재(38)에 작용하는 모터(40), 특히 스테핑 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 베어링.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 모터(40)가 제 1 고정 부품(2)에 지지되는 것을 특징으로 하는 베어링.
  11. 제 9항 또는 10항에 있어서,
    상기 모터(40)가 제 1 고정 부품(2)을 통해 폐쇄 부재(38)로 연장되는 샤프트를 포함하는 것을 특징으로 하는 베어링.
  12. 제 1항 내지 11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 디스플레이서(16)가 제 1 고정 부품과 제 2 고정 부품(2, 3) 사이의 이동을 제한하는 스토퍼로 형성되는 것을 특징으로 하는 베어링.
  13. 제 1항 내지 12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 디스플레이서(16)가 제 1 고정 부품(2)에 고정되는 것을 특징으로 하는 베어링.
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