KR20030029136A - 가압상태의 액체 수송시스템용 에너지 감쇠장치 및 에너지감쇠방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에서는 가압상태의 액체를 운송하는 시스템용 에너지 감쇠장치 및 상기 시스템에서 에너지를 감쇠하는 방법을 제공한다. 상기 장치는 시스템으로부터 액체를 수용하기 위한 개방입구 및 시스템에 액체를 회수하기 위한 개방출구를 구비한다. 입구 도관(52)은 입구 도관(52)과 관형 케이스(54) 사이에 형성된 환형 공간(55)이 있는 호스 및 관형 케이스 내부로 동심을 가지면서 연장한다. 입구 도관으로부터 환형공간(55)으로 액체를 유입하기 위한 하나 이상의 개구부(53,70,71)가 관형 케이스 내에 배치된 부분에 제공된다.

Description

가압상태의 액체 수송시스템용 에너지 감쇠장치 및 에너지 감쇠방법 {ENERGY ATTENUATION APPARATUS FOR A SYSTEM CONVEYING LIQUID UNDER PRESSURE AND METHOD OF ATTENUATING ENERGY}

작동유체가 펌프에 의해 순환하는 유압시스템에서, 펌프에 의해 발생되는 압력맥동이 도관을 통해 전달되어 그 결과 유압유체에 의한 소음 및/또는 진동이 발생된다. 자동차의 동력조향유체의 경우에, 예를 들면 동력조향기구에 의해 자동차 바퀴가 회전하면서 주차공간 등으로 이동하여 들어가거나 나오는 것과 같이 저속 이동 또는 정지상태에서 자동차를 주차하거나 뺄 때 상기 소음 및/또는 진동이 발생한다. 특히, 동력조향유체가 유압펌프로부터 실질적인 조향 구조체로 동력조향기구를 통과할 때 상기 상황에서 소음 및/또는 진동(떨림)이 발생한다. 이 분야의 다른 배경기술은 클리스의 미국특허 제 3,323,305호에서 얻을 수 있고, 이것을 참고로 본 발명이 구체화될 수있다.

장치는 배기가스 소음기 내의 소음을 억제하는 것으로 알려져 있다. 예를 들어, 죤스(Jones)의 미국특허 제 4,501,341호에 두 개의 사이드 브랜치 공명기(side branch resonator)가 공개되고, 또한 죤스의 미국특허 제 4,371,053호에서 가스 소음기 하우징에 천공관이 공개된다. 시스템은 연료분사장치 내의 압력파의 공명을 제어하기 위한 것으로 알려져 있다. 예를 들어, 스톤의 미국특허 제 5,168,855호에서는 직접 또는 통과 라인에서 유동을 제한하는 체크벨브를 통해 유체를 통과시킨다. 드그루트의 미국특허 제 5,509,391호에서는 입구 및 출구 포트 사이에 유동을 제어하기 위한 스풀벨브 조립체가 제공된다. 헨더슨 외의 미국특허 제 4,671,380호에서는 그것을 통해서 확장하는 천공관을 갖는 길고 좁은 관형 케이스가 공개된다. 끝으로, 문잘 엠.엘(Munjal M.L.)의 "덕트 및 소음기의 음파"에서는 관형 공동부에 배치된 천공관 형태의 가스를 전달하기 위한 공명기가 제공된다.

발명자들은 에너지 감쇠를 위한 수단으로 하나의 천공도관, 캐니스터(canister) 내의 천공관 및 원통형 도관 내의 천공관으로부터 다른 것으로 가압상태의 유체유동을 전달하는 데서의 특징을 알지 못하고 있다.

본 발명은 가압상태의 액체를 수송하는 시스템용의 새로운 에너지 감쇠장치 및 상기 시스템의 에너지 감쇠방법에 관한 것이다. 본 발명은 액체 내의 압력맥동을 줄이기 위해 가압상태의 액체를 운송하는 시스템, 특히 자동차 동력조향장치의 유압시스템에 배치하는 데 특히 적합하다. 본 발명은 또한 다른 유압유체에도 적합하다.

본 발명의 또 다른 목적, 사용예 및 장점은 첨부되는 도면과 함께 명세서를 통해 명백히 알 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 에너지 감쇠장치의 한 실시예를 포함하는 자동차 동력조향장치를 도시;

도 2는 에너지 감쇠장치를 이용하는 동력조향장치를 도시;

도 3은 자동차 동력조향시스템의 특정 압력라인 또는 회수라인 내의 에너지감쇠장치의 한 실시예를 도시;

도 4는 본 발명에 따른 에너지 감쇠장치의 한 실시예의 단면도;

도 5는 본 발명에 따른 에너지 감쇠장치의 제 2 실시예의 도 4와 유사한 도면;

도 6은 본 발명에 따른 에너지 감쇠장치의 제 3 실시예의 도 4와 유사한 도면;

도 7은 본 발명에 따른 에너지 감쇠장치의 또 다른 실시예의 도 4와 유사한 도면;

도 8은 본 발명에 따른 에너지 감쇠장치의 또 다른 실시예의 도 4와 유사한 도면;

도 9는 본 발명에 따른 에너지 감쇠장치의 또 다른 실시예의 도 4와 유사한 도면;

도 10은 본 발명에 따른 에너지 감쇠장치의 또 다른 실시예의 도 4와 유사한 도면;

도 11은 본 발명에 따른 에너지 감쇠장치의 또 다른 실시예의 단면도;

도 12는 본 발명에 따른 에너지 감쇠장치의 또 다른 실시에의 도 11과 유사한 도면;

도 13은 본 발명에 따른 에너지 감쇠장치의 또 다른 실시예를 도시하는 도 11과 유사한 도면;

도 14는 본 발명에 따른 에너지 감쇠장치의 또 다른 실시예를 도시하는 도11과 유사한 도면;

도 15는 수축벨브를 갖는 본 발명에 따른 에너지 감쇠장치의 또 다른 실시예를 도시하는 도 11과 유사한 도면;

도 16 내지 도 18은 선택적 형상의 천공이 제공되는 입구 및/또는 출구 도관의 일부를 도시;

도 19는 본 발명에 따른 두 개의 에너지 감쇠장치가 장착된 자동차 동력조향 시스템을 단순화한 도면;

도 20 및 도 21은 본 발명에 따른 에너지 감쇠장치와 결합하여 사용하기 위한 튜닝 케이블 배치에 대한 다양한 실시예를 도시;

도 22는 자동차 동력조향시스템의 특정 압력라인 및/또는 회수라인 내에 또 다른 감쇠장치와 결합된 본 발명에 따른 에너지 감쇠장치의 한 실시예를 도시;

도 23은 본 발명과 결합하여 사용하기 위한 하나의 배열체를 도시하는 부분 블록선도;

도 24는 본 발명에 따른 에너지 감쇠장치로 얻을 수 있는 압력 감쇠의 향상성을 나타내는 그래프; 및

도 25는 커넥터의 한 실시예를 도시한다.

본 발명의 목적은 가압상태의 유체를 운송하는 시스템에서 에너지를 감쇠하기 위한 향상된 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적은 시스템으로부터 유체를 수용하기 위한 개방입구 및 시스템으로 유체를 회수하기 위한 개방출구를 구비하는 관형 수단을 제공하여 본 발명의 에너지 감쇠장치로 구체화되고, 여기서 입구 도관은 관형 수단 내부로 동심을 가지며 연장하고, 입구 도관과 관형 수단 사이에 환형 공간이 형성되며, 관형 수단에 배치된 입구 도관의 한 부분에 액체를 환형 공간 내로 유입하기 위한 하나 이상의 개구부가 제공된다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기 또는 후술되는 하나 또는 그 이상의 본 발명의 새로운 특징을 갖는 새로운 에너지 감쇠장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 또는 후술되는 하나 또는 그 이상의 본 발명의 새로운 특징을 가지고 가압상태의 액체를 운송하는 시스템 내에서 에너지를 감쇠하는 새로운 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다양한 특징이 자동차 동력조향시스템을 위한 에너지 또는 소음 감쇠장치를 제공하여 하기에 설명 및 상술되지만, 가압상태의 액체를 운송하는 다른 시스템을 위한 에너지 감쇠장치를 제공하기 위해 본 발명의 다양한 특징이 단독으로 혹은 그것들의 조합으로 사용될 수도 있다.

따라서, 도면은 단순히 본 발명의 다양한 실시예 중 하나를 설명하기 위해 사용되었을 뿐, 본 발명은 도면에서 설명되는 것에만 국한되는 것은 아니다.

이제 도면을 보면, 도 1은 단순화한 자동차 동력조향장치를 도시한다. 작동시, 동력조향펌프(11)는 강배관과 같은 배관을 따라 압력라인(12), 동력조향기어(13), 회수라인(14), 및 저장조(15)로 전해지는 압력파를 생성하여 마침내는 공급라인(16)에 의해 펌프(11)로 다시 유입된다. 저장조(15)와 펌프(11)는 호스 및 유사한 도관으로 분리시키는 것보다는 단일체로 형성하는 것이 유리하다.

압력라인(12)를 통해 기어(13)에 도달하기 전에 상기 압력파를 상당량 줄이고, 그로 인해 동력조향펌프(11)에 의해 발생하는 동력조향 소음 또는 진동을 제거 또는 상당량 줄이기 위해, 도면부호 "20"으로 나타내는 본 발명의 에너지 감쇠장치가 펌프(11)와 기어(13) 사이의 압력라인(12)에 배치된 것으로 도시된다. 에너지 감쇠장치의 다양한 실시예와 구성요소 및 배치예가 도 2 내지 도 23에 도시되고 계속하여 후술될 것이다.

도 1에서 압력라인(12)에 배치된 에너지 감쇠장치(20)는 도 4에서 보다 상세히 설명된다. 특히, 에너지 감쇠장치(20)는 상기 실시예에서 링(24)에 의해 내부적으로 연결된 부분(22,23)으로 이루어진 이분(two-part) 하우징(21) 또는 캐니스터를 포함한다. 상기 에너지 감쇠장치의 실시예에서, 단일챔버(25)가 하우징(21) 내에 형성된다. 상기 하우징(21)의 크기 및 형상은 요구되는 것과 동일한 양을 수용할 수 있는 공간에 따라 다양할 수 있다. 예를 들어, 동일한 캡 또는 각 측부에 말단부를 갖는 중앙부분을 포함하는 삼분(three-part) 하우징이 사용될 수 있다.

화살표가 가리키는 바와 같이, 액체는 관 또는 파이프와 같은 입구 도관(27)에 의해 예를 들어 펌프(11)의 압력측에서 하우징(21)으로 유입된다. 도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 입구 도관(27)은 하우징(21)의 챔버(25) 내부로 적절히 연장한다. 또한, 입구 도관(27)에는 액체가 도관(27)으로부터 챔버(25)로 유입하는 것을 가능케 하는 다수의 개구부(28)가 제공된다. 혼합영역 또는 유동제어 챔버로 알려진 챔버(25)로부터 출구 도관(29)에 형성된 다수의 천공 및 개구부(30)를 통해 출구도관으로 유입된다. 입구 및 출구 도관(27,29)은 "31" 및 "32" 위치에서 가리키는 바와 같이 어떤 편리한 수단으로 하우징(21) 내에 밀봉 상태로 배치된다. 도 1 및 도 2에서 제안되는 에너지 감쇠장치를 사용하는 동력조향시스템에서, 출구 도관(29)은 이 동력조향유체의 경우에 액체가 기어(13)로 운송될 수 있도록 압력라인(12)에 연결된다.

도 4에서, 직선 입구 도관이 그 내부로 연장하고 직선 출구 도관이 그로부터 연장되어 나오는 단일 중공챔버에 대한 실시예가 도시되지만, 본 발명의 기술사상에 따라 다른 형상도 가능하다. 예를 들면, 이제 도 5 내지 도 15를 참고로, 여기서 본 발명의 다른 하우징 및 도관이 도시되고 일반적으로 도면부호 "20A - 20K"로 표시되며, 도 4의 에너지 감쇠장치(20)와 유사한 부품들은 "A, B, C, D, E, F, G, H, I, J, 또는 K"와 같은 유사한 도면부호로 나타낸다.

도 5 및 도 6의 실시예는 챔버(25)가 부분적으로 유동 제어 또는 첨가 수단으로 채워져 있다는 점에서만 도 4에 보인 실시예와 차이를 갖는다. 예를 들어, 도 5의 에너지 감쇠장치(20A)는 구형 첨가수단(34A)으로 부분적으로 채워지는 챔버(25)를 갖는 하우징(21)을 보이고 있다. 상기 첨가수단(34A)은 강, 고무, 플라스틱, 또는 다른 어떠한 적합한 재료로 만들어진 고체 또는 중공구슬 또는 구(ball)일 수 있고, 에너지 분산을 증가시키는 데 도움이 된다. 후술될 첨가수단은 물론 첨가수단(34A)은 내식성 재료로 만들어져야 하며 300℉ 까지의 온도을 견뎌야 한다.

도 6은 에너지 감쇠장치(20B)의 한 실시예를 도시하고, 여기서 하우징(21)은 불규칙 형상의 유동제어 또는 첨가 수단(34B)으로 부분적으로 채워진 챔버(25)를 구비한다. 도 5의 첨가수단(34A)이 있는 경우에, 첨가수단(34B)은 다시 적합한 고체 또는 중공재료로 만들어질 수 있고 또 자갈을 포함할 수도 있다. 스폰지 또는 거품과 같은 첨가수단 또한 작동요건에 적합하다면 사용될 수 있다.

도 7에 도시되는 에너지 감쇠장치(20C)는 하기에 보다 상세히 설명하는 바와 같이, 강구와 같은 첨가수단(34C)으로 부분적으로 채워질 뿐 아니라 배플판에 의해 다수의 챔버로 나뉘어지는 챔버수단을 구비하는 하우징(21)을 나타낸다.

도 8 내지 도 10은 직선 형상의 이전 실시예에 비해 입구 및 출구 도관 중 하나 또는 둘 모두가 굽혀지는 모습을 도시하고 있다. 예를 들면, 에너지 감쇠장치(20D)의 출구 도관(29D)은 하우징(21)에 배치되기 전에 직각으로 구부려진다. 이와 유사하게, 도 9의 에너지 감쇠장치(20E)의 입구 도관(27E)은 하우징(21)의 챔버(25)로 삽입된 후 직각으로 구부려진다. 또한 에너지 감쇠장치(20D,20E)의챔버(25)에는 유동제어 또는 첨가 수단이 제공될 수 있다.

상기 실시예 중 일부에서는 선형으로 연장되었지만, 도 10에 도시된 에너지 감쇠장치(20F)에서는 입구 도관(27F) 및 출구 도관(29F)은 하우징(21) 내에서 직각으로 구부려진다. 감쇠장치(20F)는 하우징(21)이 단일 챔버를 포함하지 않고 두 개의 챔버(35,36)로 나뉜다는 점에서 이전에 설명된 도 4 내지 도 6, 도 8 및 도 9의 실시예와 차이를 갖는다. 상기 하우징(21)은 배플(37) 형태의 또 다른 유동 제어수단에 의해 두 개의 챔버로 나뉘고, 도시된 실시예에서 배플은 하우징(21)의 중앙에 배치된다. 액체가 챔버(35)에서 챔버(36)로 유동하도록 배플판(37)에는 다수의 개구부(38)가 제공된다. 다시, 챔버(35,36) 중 하나 또는 둘 모두는 부분적으로 첨가수단으로 채워질 수 있다. 게다가, 서로 인접하거나 또는 하우징(21)을 추가적인 챔버로 더 세분하는 다중 배플판이 제공되어 도관(27F,29F)은 일부 배플을 통해 연장한다. 예를 들면, 도 7은 세 개의 상기 배플(45)이 제공되는 하우징(21)을 도시하고, 각각의 배플에는 하우징(21)이 배플판(45)에 의해 세분되는 다양한 챔버(47-50)를 통해 액체가 입구 도관(27)에서 출구 도관(29)으로 유동하도록 다수의 개구부(46)이 제공된다. 상기 실시예에서, 입구 및 출구 도관(27,29)은 하우징(21) 내로, 즉 둘 또는 세 개의 배플판(45)을 통해 연장하는 것으로 도시된다. 입구 및 출구 도관(27,29)은 하우징(21) 내부로 멀리까지 연장할 필요는 없으며, 원한다면 각각 배플(45) 중 하나만을 통해 연장할 수 있다.

상기 실시예에서 입구 도관(27)에는 여섯 개의 개구부가 그리고 출구 도관(29)에는 여덟 개의 개구부(30)이 제공되는 것으로 도시되어, 입구 도관(29)이출구 도관(29)보다 적은 개수의 개구부 또는 천공을 갖고 있지만, 치수나 형상은 물론 개구부의 수도 다양할 수 있다. 역배치가 이론적으로 가능하고, 이로 인한 중요한 특징은 입구 및 출구 도관의 개구부의 수는 서로 다르다는 것이다. 개구부의 개수, 및 다른 특성은 예를 들면 작동조건은 물론 펌프의 크기의 다양한 함수가 된다. 또한, 개구부는 주어진 도관의 한 측면에만 또는 양 측면에 제공될 수 있다. 또한, 상기 실시예들에서 개구부가 도관의 세로방향으로 서로 정렬되어 도시되지만, 상기 개구부는 서로 엇갈리게 또는 무작위 형상으로 제공될 수 있다. 도관 사이에 직접적인 유동이 없도록 입구 도관의 개구부를 출구 도관의 개구부에서 각을 갖게 오프셋 시키는 것이 유리하다. 각각의 도관이 개구부들로 이루어진 단 하나의 열을 갖는 경우, 이 열들은 각각에 대해 180°오프셋 될 수 있다. 각각의 도관이 개구부로 이루어진 두 개의 열을 갖는 경우, 바람직하게는 90°떨어져 가장 가까운 다른 도관의 열로부터 90°가 되도록 한 도관의 열이 배치된다.

도 10에 보인 에너지 감쇠장치(20F)의 실시예의 배플(37)은 횡방향으로 연장하지만, 이와 유사한 배플판이 도 4 내지 도 6, 도 8 및 도 9의 실시예에 제공될 수 있고, 여기서 상기 배플판은 입구 및 출구 도관 사이에 하우징(21)의 세로방향으로 배치된다.

또한, 입구 및 출구 도관은 하우징(21) 내에서 동일한 길이를 가질 필요는 없다. 게다가, 이것들의 직경 역시 동일할 필요는 없다. 또한, 입구 및 출구 도관의 개구부의 직경 또는 형상도 서로 다를 수 있다.

상기 실시예들에서 캐니스터형 하우징이 제공되지만, 본 발명의 기술사상에따르면 예를 들어 호스 또는 케이스와 같은 관형 하우징이 사용될 수도 있다. 나아가, 상기 실시예들에서 분리된 입구 및 출구 도관(27,29)이 제공되지만, 본 발명의 기술사상에 따르면 입구 및 출구 도관은 단일 도관일 수 있다. 예를 들어, 도 11을 참고로 보면, 테플론(Teflon)과 같은 금속 또는 중합재료의 단일 연속 관 또는 도관(52)이 도시된다. 직선형 도관(52)이 도시되고 있지만, 다른 형상 또한 가능하다. 상기 실시예들과 마찬가지로, 후술하는 바와 같이 개구부(53) 대신에 또는 거기에 더해, 관(52)의 한 단부 즉 하나의 자유단이 개방될 수 있지만, 도 11에 도시된 에너지 감쇠장치(20G)의 실시예에서는 도관의 구형표면에 개구부가 제공된다. 개구부(53)은 한 단부에 더 가까운 지점, 예를 들어 입구 단부로부터 1/3 지점에 배치될 수 있지만, 특히 도 11에 도시된 실시예에서, 개구부(53)는 관(52)의 거의 중간지점에 180° 간격으로 배치된 두개의 개구부형상이 된다. 상기한 바와 같이, 다양한 개수의 상기 개구부(53)와 다양한 배열이 가능하며, 단일 도관만 있을 경우 단일 개구부만 제공하는 것도 가능하다. 예를 들면, 두 개의 개구부는 도관(52)의 왼편에 그리고 또 다른 두 개의 개구부는 도관(52)의 오른편에 제공되는 식으로 네 개의 개구부가 제공될 수 있다. 또한, 서로 90°간격으로 이격된 네 개의 개구부는 도관(52) 또는 관의 중앙 주위에 배치될 수 있다. 또한, 천공(53)은 타원형상과 같이 원한다면 어떠한 다른 형상도 가질 수 있다.

캐니스터형 하우징과는 달리, 도 11에 도시된 실시예에서, 도관(52)의 외주와 호스(54)의 내주 사이에 형성되는 1/32 내지 3/8 인치 또는 그 이상의 좁은 환형공간(55)을 갖는 단일 도관(52)이 고무호스로 둘러싸인다. 개구부(53)가 주위표면에 제공되는 경우, 환형공간(55)은 상기 개구부(53)를 통해 도관(52)으로부터 유압유체를 수용하는 역할을 하고; 액체는 다시 개구부(53)를 통해 도관(52)으로 그리고/또는 본발명의 에너지 감쇠장치가 배치되는 액체 수송수단의 관(T)에 직접 회수된다. 호스(54)는 도 13의 에너지 감쇠장치의 실시예에서 보인 중합재료 또는 금속으로 만들어 질 수 있다. 호스 또는 케이스를 포함하는 관형 수단(54)은 수직 원통형 단면형상을 갖는다.

양쪽 단부가 연결될 수 있지만, 도 11의 실시예에서, 도관(52)의 입구 단부(71)(도 11의 왼쪽 단부)는 예를 들면 도 25와 관련하여 후술될 커넥터를 통해 액체 운송수단의 관(T)에 유체전달방식으로 연결된다. 이와는 반대로, 관과 유체전달이 가능하더라도 도관(52)의 오른쪽 단부 또는 출구 단부(70)는 관(T)의 연장부에 직접 연결되지 않는다. 특히, 호스(54)는 관(T)의 외부면과, 예를 들어 강 또는 알루미늄 또는 적합한 경화 중합재료로 만들어진 커플링(72)의 내부면 사이에 압착 또는 크림프된다. 도관(52)의 출구 단부(70)는 커플링 영역 내에서 연장하지만 호스(54)나 관(T)에 연결되지는 않는다, 즉 출구 단부(70)는 자유단이다. 도관(52)의 상기 자유단(70)은 예를 들어 커플링(72)영역에서 커플링(72) 내로 반 정도 다소 연장할 수 있고, 또는 예를 들어 1인치에서 12인치 또는 그 이상 관 내로 연장할 수도 있다.

도 11에 도시된 실시예에서, 개구부(53)가 도관(52)의 외주면에 보이지만, 본 발명에 따른 에너지 감쇠장치의 한 특정 실시예에 따라 상기 개구부(53)가 없을 수도 있다. 대신에, 도관(52)으로부터 나오는, 즉 자유단(70)을 나오는 액체가 있는 도관(52)의 자유단(70)이 개방된다. 선택적으로 또는 개방 자유단(70)과 함께 개구부(53)이 제공될 경우, 개구부(53)를 통해 환형공간(55)으로 도관(52)을 빠져나가는 액체는 그 위치의 관(T) 내로 재유입을 위해 자유단에서 상기 공간을 다시 빠져나갈 수 있다.

도 12에 도시된 에너지 감쇠장치(20H)의 실시예에서, 단일 도관(52H)이 다시 나타난다. 하지만, 이 실시예에서 도관(52H)은 호스(54H)의 입구단부에서 출구단부 끝까지 연장하지 않고 출구단부 쪽에서 중단되고; 도관(52H)은 호스(54H)의 출구단부에서 0.25 내지 9인치 또는 그 이상 이격되어 끊길 수 있으며, 본 발명의 한 실시예에서, 11인치 길이의 도관에 대해서는 호스(54H)의 출구단부로부터 1.5인치 이격되어 끊긴다.

한 편으로는 도 4 내지 도 10, 다른 한 편으로는 도 11의 장치에서 설명된 기술사상의 조합이 도 14의 에너지 감쇠장치(20J)의 실시예에 의해 설명된다. 이 실시예에서, 다시 두 개의 분리된 입구 및 출구 도관(27J,29J)이 제공된다. 하지만, 상기 입구 및 출구 도관은 나란히 배치되는 대신에 서로 정렬되고 작은 틈(56)에 의해 서로 분리되며, 한 예로 상기 틈은 약 1/32(바람직함) 내지 1/8인치, 또는 1인치 또는 그 이상이다. 또한, 입구 도관(27J)에는 개구부(28)가 제공되고, 동시에 출구 도관(29J)에는 개구부(30)가 제공된다.

도 11 내지 도 14의 에너지 감쇠장치의 실시예에는 배플판 형태의 하나 또는 그 이상의 유동 제어수단은 물론 첨가수단(34) 또는 유동 제어수단과 같은 상술한 실시예의 어떠한 다른 특징들이 제공될 수 있다. 또한, 수축밸브 수단이 하나 또는 그 이상의 도관 수단(27,29 또는 52)에 제공될 수 있다. 예를 들어, 도 15의 에너지 감쇠장치(20K)는 도관(52)의 중앙부에 배치되는 수축밸브(57)를 도시한다. 상기 수축밸브(57)는 도관(52)의 어느 한 단부 또는 양 단부에 제공될 수 있고, 상기 일부 실시예에서 입구 및 출구 도관(27,29) 중 하나 또는 모두에 제공될 수 있다. 수축밸브(57)를 지나는 통로(58)의 내부직경은 그것이 배치되는 도관 또는 관의 내부직경보다 작다. 예를 들면, 수축밸브(57)의 통로(58)는 0.36 내지 0.10인치의 직경을 가질 수 있다.

도관(52)이 양 단부에 연결될 수 있지만, 본 발명의 또 다른 실시예에 따라, 도 11과 관련하여 설명된 것과 유사한 방식으로 각 도관(52)의 한 단부는 자유단이다. 특히, 도 15에 도시된 실시예에서, 각각의 도관(52)은 수축밸브(57)의 한 단부에 연결되고, 반면 다른 단부는 도 11의 실시예의 도관(52)에 관련하여 설명한 것과 동일한 방식으로 자유단이 된다. 자유단이 개방되는 경우, 도관의 외주면에는 개구부이 제공될 필요가 없다. 선택적으로, 또는 개방된 자유단에 더해, 하나 이상의 도관의 외주면에 하나 이상의 개구부가 제공될 수 있다.

도 25는 유체전달방식으로 관(T)과 도관(52)을 결합하기 위한 새로운 커넥터(75)를 도시한다. 커넥터(75)는 스테인레스 스틸 또는 알루미늄과 같은 금속, 또는 적당한 플라스틱이나 중합재료로 만들 수 있다. 커넥터는 관(T)에 삽입되도록 조정된 중공원통부(76)을 포함하고, 여기서 관(T)은 관(T)과 커넥터(75) 사이를 확실히 연결하기 위해 원통부(76)에 크림프될 수 있다. 반대편 단부에서, 커넥터에는 적당한 바브(barb)나 리지(ridge)(78)를 갖는 중공의 오목한 또는 돌출된부분(77)이 제공된다. 도관은 상기 바브 또는 리지(78)에 의해 리지부(77)에 고정된다. 이러한 목적으로 도관(52)의 내경은 커넥터(75)의 리지가 없는 리지부(77)의 외경보다 작다. 리지부(77)의 단부(80)는 리지부(77)를 도관(52)으로 삽입이 용이하도록 단부를 향해 내부로 테이퍼진다. 칼라(81)는 커넥터(75)의 외주면에 원통부(76)와 리지부(77) 사이에 제공된다. 상기 칼라(81)는 한 편으로는 관(T)에 다른 한 편으로는 도관(52)에 접합수단을 제공한다.

도 11에서, 특히 그것의 왼쪽에서, 커넥터(75)는 도관(52)을 관 또는 액체 운송수단(T)에 유체 전달방식으로 연결할 수 있다. 특히, 호스(54)는 관(T)의 외부면과 또 다른 커플링(82)의 내부면 사이에 다시 크림프될 수 있다. 커넥터(75)의 원통부(76)는 커넥터(75)를, 예를 들면 칼라(81)까지 삽입하여 커넥터의 리지부(77)가 관(T)으로부터 연장하는 상태로 관(T) 내에 고정된다. 관(T)은 커플링(82) 내에서 멈추거나, 또는 호스(54)에 의해 형성된 챔버 내로 다소 연장될 수 있으며, 이러한 경우 커넥터(75)의 리지부(77)는 상기 챔버 내로 연장한다. 도관(52)은 바브 또는 리지(78)를 거쳐 리지부(77)에 고정된다.

이와 유사한 방법으로, 두 개의 도관(52)을 커넥터(75)와 관련한 설명과 유사한 형상을 갖는 각각의 커넥터에 의해 수축밸브(57)에 연결할 수 있다.

상술한 실시예에 도시된 입구 및 출구 도관(27,29)에는 최초 원형 개구부(28,30)가 제공되지만, 어떠한 다른 원하는 형상도 사용될 수 있다. 일례로, 도 16 내지 도 18은 입구 및 출구 도관의 여러 다른 형상을 도시한다. 예를 들면, 도16에 도시된 입구 및/또는 출구 도관(40)에는 타원형 개구부(41)가 제공되다. 도 17의 입구 및/또는 출구 도관에는 삼각형 개구부(43)가 제공된다. 그리고 도 18의 입구 및/또는 출구 도관(44)에는 직사각형 개구부(45)가 제공된다.

도시된 실시예에서, 입구 및 출구 도관은 하우징(21) 또는 호스(54)의 챔버 또는 챔버 내에 폐쇄단부를 갖는 것으로 나타나고, 입구 및/또는 출구 도관의 단부는 또한 개방될 수 있거나 혹은 개구부가 제공될 수 있으며, 도관 외주 상의 개구부(53)는 생략할 수 있다.

도 1에 도시된 에너지 감쇠장치(20)가 펌프(11)와 기어(13) 사이에 배치되는 것으로 도시되고 있지만, 상기 감쇠장치는 선택적으로 동력조향기어(13)에 의해 발생되는 진동을 줄이기 위해 회수라인(14) 내의 기어(13)와 저장조(15) 사이에 배치될 수도 있다. 또한, 두 개의 감쇠장치가 제공될 수 있다. 예를 들면, 도 19는 두 개의 에너지 감쇠장치(20)를 갖는 시스템을 도시하고, 하나는 압력라인 내의 제어밸브(17)에(도 1의 기어(13)와 유사함) 그리고 다른 하나는 회수라인(14)에 배치된다. 도 3은 작동압력 또는 회수라인(필요한 공간을 수용하기 위해 구부러진)의 실시예를 도시하고, 그곳에 에너지 감쇠장치가 배치되며, 이 실시예에서는 선택적인 배출수단(43)이 제공된다.

1/4 파장 장치인 에너지 감쇠장치는 다양한 다른 음파 및 진동 감쇠장치와 결합하여 사용할 수 있고, 이것들은 또한 압력라인(12) 및/또는 회수라인(14)에 배치된다. 예를 들어 1/4 파장 케이블 튜닝 조립체가 분리된 호스 영역에 강 케이블을 배치함으로써 제공될 수 있다. 호스 영역 내의 상기 튜닝 케이블 배치가 도 20 및 도 21에 도시되고, 여기서 도 20에서는 호스 영역 또는 도관 수단(60) 내에 배치된 단일 튜닝 케이블(59)이 도시되고, 반면 도 21에서는 호스 영역 또는 도관 수단(60) 내에 배치된 두 개의 분리된 튜닝 케이블(59)이 제공된다. 튜닝 케이블 또는 케이블이 테플론과 같은 중합체로 제조된 경우, 이것에는 외주면에 천공이 제공될 수 있다. 알려진 튜닝 케이블의 실시예는 상기 언급한 클리스의 미국특허 제 3,323,305호에서 공개되고 있으며, 상기 특허는 이 공개내용과 관련이 있다. 도관 수단(60) 내의 튜닝 케이블 배치는 도 22에 도시한 바와 같이 에너지 감쇠장치와 연속해서 배치될 수있고, 또는 평행하게 배치될 수 있다. 다른 음파 및 진동 감쇠장치 또한 알려져 있다. 예를 들면, 미국특허 제 4,611,633호(부콜츠 외), 제 5,172,729호(반텔리니) 및 제 5,201,343호(지머맨 외)를 참고로 할 수 있고, 여기 서 상기 미국특허들은 이 공개내용과 관련이 있다. 또한 본 출원인의 계류중인 미국특허 제 08/853,770호에 공개되고 있는 스프링형 에너지 감쇠장치 또한 제공될 수 있고, 상기 출원의 공개내용은 이 공개내용과 관련이 있다. 하나 또는 그 이상의 상기 다른 감쇠장치가 본 발명의 에너지 감쇠장치(20-20K)와 결합하여 사용될 수 있다. 예를 들어, 도 23에는 관(T)이 분기하는 배치형태가 도시되고, 이 분기는 박스(63 또는 64)로 표시한 에너지 감쇠장치에 이르게 된다. 이 평행 배치는 본 발명에 따른 감쇠장치(20-20K) 중 하나와 연속해서 배치될 수 있고, 또는 박스(63,64) 중 하나는 본 발명에 따른 에너지 감쇠장치를 포함하고 동시에 다른 하나는 종래의 감쇠장치를 포함할 수 있다. 또한, 두 개의 박스(63,64)는 동일하거나 혹은 다른 두 개의 본 발명에 따른 에너지 감쇠장치를 포함할 수 있다. 둘 또는 그 이상의 본 발명에 따른 에너지 감쇠장치가 서로 연속으로 그리고/또는 평행하게 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 3에 도시된 실시에에서, 호스 영역으로 보여진 부분은 도 11 내지 도 15의 하나 또는 그 이상의 실시예일 수 있다. 게다가, 도 3에서 캐니스터형 에너지 감쇠장치(20)가 도시되고 있지만, 이것은 도 11 내지 도 15의 실시예 중 다른 하나, 또는 본 발명자의 계류중인 미국특허 제 09/006,068호를 포함한 상기 또 다른 감쇠장치 중 어떤 하나로도 대체될 수 있으며, 상기 출원의 공개내용은 이 공개내용과 관련이 있다.

도 4에 도시된 바와 같은 본 발명의 에너지 감쇠장치(20)의 한 실시예에서, 하우징과 입구 및 출구 도관(27,29)은 스테인레스 스틸로 제조되었다. 하우징(21)은 거의 원통형상을 가지고, 작은 실시예에서는 길이 약 85mm, 직경 약 50.1mm 그리고 두께 약 1mm를 갖는다. 상기 스테인레스 스틸 입구 및 출구 도관(27,29)은 내경 약 9.5mm(3/8인치)와 두께 약 1mm를 갖는다. 입구 및 출구 도관(27,29)의 개구부의 직경은 약 3.89mm이다.

내부 도관 또는 도관들과 하우징 또는 캐니스터의 내부 사이에 충분한 부피 또는 공간을 제공하기 위해, 하우징 수단과 도관의 직경비는 적어도 2:1 이어야 하고 10.7:1 또는 그 이상일 수 있다. 하우징 수단(21)은 원통형 캐니스터일 수 있고, 또는 계란형이나 구형일 수 도 있다. 예를 들어 수 피트의 길이, 즉 7피트 또는 충분한 공간이 가능하다면 더 긴 길이를 갖는, 매우 긴 호스 또는 케이스를 제공함으로써 좁은 호스나 케이스 실시예에 대해 큰 부피를 얻을 수 있다.

도 11의 에너지 감쇠장치의 한 실시예(20G)에서, 호스(54)는 약 5 내지 40 인치 혹은 그 이상의 길이와 3/8 내지 5/8 인치 혹은 그 이상의 직경을 갖는다.도관(52)의 직경은 3/8인치 또는 그 이하이다.

상기 지적한 바와 같이, 펌프의 회전으로 발생하는 압력펄스는 조파 및 소음을 발생시킨다. 본 발명의 에너지 감쇠장치에 의해 제공되는 상당한 향상성과 함께 이러한 현상은 도 24에 도시되고, 회전당 10개의 펄스를 발생시키는 펌프에 대해, 주어진 펌프의 조파 차수에 대한 압력이 도시된다. 상기 10개의 펄스는 10번째, 그 이후는 20번째 30번째 등을 의미한다. 도 1의 시스템, 즉 도 4의 에너지 감쇠장치(20)의 실시예에 대해 해석된 이 그래프는 압력 900psi와 펌프속도 1200RPM에 대해 실시된 것이다. 펌프 출구 단부에서의 압력은 그래프의 윗부분에 도시되고, 에너지 감쇠장치의 압력라인 하류부에서 압력은 그래프의 아랫부분에 도시된다.

상기 그래프를 통해 본 발명의 에너지 감쇠장치로 얻을 수 있는 상당한 향상성을 명확히 볼 수 있다. 예를 들면, 펌프의 제 10차수에 대해, 56%가 감소됨을 알 수 있고, 동시에 제 20차수에 대해서는 62%가 감소됨을 알 수 이다. 제 20차수 이후에는 압력맥동이 거의 완전히 제거됨을 알 수 있다.

상술한 관점에서, 본 발명은 새로운 에너지 감쇠장치를 제공할 뿐만 아니라 본 발명은 음파 액체 수송시스템 내의 음파 또는 에너지 감쇠를 위한 새로운 방법을 제공한다.

본 발명의 형상 및 방법은 특허법의 요구에 따라 설명되었지만, 청구범위의 기술사상 내에서 벗어나지 않는 다른 형상 및 방법이 사용될 수 있고, 각각의 청구항은 특허법이 정하는 범위 내에서 본 발명을 명확하게 한정한다.

Claims (10)

1. 가압상태의 액체 운송시스템의 액체 운송수단 내에 배치되는 에너지 감쇠장치에 있어서,

   상기 시스템으로부터 액체를 수용하거나 혹은 상기 시스템으로 액체를 회수하기 위해 상기 액체 운송수단과 유체전달이 가능하도록 개방입구 또는 개방출구를 구비하는 단일 챔버를 형성하는 관형 수단(54); 및

   상기 시스템으로부터 액체을 수용하거나 혹은 상기 시스템으로 액체를 회수하기 위해 상기 액체 운송수단과 유체전달방식으로 한 단부(70,71)에 결합된 도관(52)을 포함하고,

   상기 도관(52)은 상기 관형 수단(54)의 상기 단일 챔버 내에 동심을 가지도록 배치되고, 환형공간(55)은 상기 도관(52)과 상기 관형 수단(54) 사이에 형성되며, 상기 도관에는 상기 액체가 상기 도관을 빠져나가도록 하기 위해 하나 이상의 개구부(53,70,71)가 제공되고, 상기 도관(52)의 자유단(70,71)은 상기 관형 수단(54)의 상기 단일 챔버의 개방입구 및 출구로 연장하지만 그 위치에서 상기 액체 운송수단과 연결되지는 않는 것을 특징으로 하는 에너지 감쇠장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 관형 수단(54)은 각각의 연결 수단(54,72,82)을 통해 상기 액체 운송수단과 연결되고, 상기 도관(52)의 자유단(70,71)은 상기 연결 수단(72) 중 한 영역내에서 상기 연결 수단의 절반 길이까지, 또는 상기 액체 운송수단 내로 연장하는 것을 특징으로 하는 에너지 감쇠장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 도관(52)의 상기 자유단(70,71)이 개방 또는 폐쇄되고, 하나 이상의 개구부(53)이 상기 도관(52)의 외주면에 제공되거나 또는 상기 도관(52)의 상기 자유단(70,71)이 개방되고, 상기 도관의 외주면에 개구부가 제공되지 않는 것을 특징으로 하는 에너지 감쇠장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   커넥터(75)는 상기 액체 운송수단에 연결되고, 상기 도관(52)의 한 단부(70,71)는 상기 커넥터(75)에 연결되는 것을 특징으로 하는 에너지 감쇠장치.
5. 가압상태의 액체 운송시스템의 액체 운송수단 내에 배치되는 에너지 감쇠장치에 있어서,

   상기 시스템은

   상기 시스템으로부터 나오는 상기 액체를 수용하기 위한 액체 운송수단과의 유체전달이 가능한 개방입구 및 상기 시스템에 상기 액체를 회수하기 위한 상기 액체 운송수단과의 유체전달이 가능한 개방출구를 구비하는 챔버를 형성하는 관형 수단(54);

   상기 챔버에 배치되고 입구챔버와 출구챔버를 동일하게 분할하는 수축밸브(57);

   환형공간(55)이 제 1 도관(52)과 상기 관형 수단(54) 사이에 형성되고, 상기 제 1 도관의 자유단은 상기 관형 수단의 상기 챔버의 상기 개방입구로 연장하지만 상기 액체 운송수단과 연결되지는 않으며, 상기 제 1 도관에는 상기 액체를 수용하기 위한 하나 이상의 개구부가 제공되는 상기 입구챔버 내에 동심을 갖도록 배치되고 상기 수축밸브(57)에 유체전달방식으로 연결된 제 1 도관(52); 및

   환형공간(55)이 제 2 도관과 상기 관형 수단(54)사이에 형성되고, 상기 제 2 도관의 자유단은 상기 관형 수단의 상기 챔버의 상기 개방출구로 연장하지만 상기 액체 운송수단과 연결되지는 않으며, 상기 제 2 도관에는 상기 액체를 수용하기 위한 하나 이상의 개구부가 제공되는 상기 출구챔버에 동심을 갖도록 배치되고 상기 수축밸브(57)에 유체전달방식으로 연결된 제 2 도관(52)을 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 감쇠장치.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 관형 수단(54)은 각각의 연결수단(72,82)으로 상기 액체 운송수단에 연결되고, 상기 제 1 및 제 2 도관(52)의 자유단은 각각 상기 연결수단(72,82) 중 하나의 영역 내부에서 상기 연결수단 길이의 절반 내에서 또는 상기 액체 운송수단 내부로 연장하는 것을 특징으로 하는 에너지 감쇠장치.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 제 1 및 제 2 도관(52)의 자유단이 개방 또는 폐쇄되고, 하나 이상의 개구부가 하나 이상의 상기 제 1 및 제 2 도관(52)의 외주면에 제공되거나 또는 상기 제 1 및 제 2 도관(52)의 자유단 개방되고, 하나 이상의 상기 도관은 외주면에 개구부를 구비하지 않는 것을 특징으로하는 에너지 감쇠장치.
8. 제 1 항 또는 제 5 항의 상기 에너지 감쇠장치와 결합되고, 소정의 어떠한 형상의 하나 이상의 또 다른 에너지 감쇠장치가 상기 에너지 감쇠장치와 연속 또는 평행하게 배치되는 것을 특징으로 하는 시스템.
9. 도관을 유체전달방식으로 액체 운송수단과 연결하기 위한 커넥터에 있어서,

   상기 액체 운송수단에 삽입하여 크림프결합을 하기 위한 제 1 중공 원통부(76); 및

   상기 도관(52)에 삽입하여 결합하기 위한 제 2 중공 바브 또는 리지부(77)를 포함하는 것을 특징으로 하는 커넥터.
10. 제 9 항에 있어서,

    칼라(81)는 각각 상기 액체 운송수단 및 상기 도관(52)에 각각의 받침대를 제공하기 위해 제 1 및 제 2 중공 원통부(76,77) 사이에 제공되고, 상기 칼라(81) 반대편의 상기 바브 또는 리지부(77)의 단부(80)는 상기 칼라에서 멀어지는 방향으로 내부를 향해 테이퍼지는 것을 특징으로 하는 커넥터.