KR20030062434A - 댐퍼를 갖는 유압 스프링 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 댐퍼를 갖는 유압 스프링에 관한 것이다. 상기 유압 스프링의 유압 공간(4a, 4b)은 한편으로는 외륜(8) 내부로 가황된 스프링 부재(6)에 의해, 다른 한편으로는 보상 막(10)에 의해 제한된다. 상기 유압 공간(4a, 4b)은 적어도 하나의 연결 채널(28)을 갖는 분리벽(26)에 의해 유압 액체로 완전히 채워져서 교대로 공간을 바꾸는 두 개의 챔버(4a, 4b), 즉 상기 스프링 부재(6)에 인접한 작업 챔버(4a) 및 상기 보상 막(10)에 인접한 보상 챔버(4b)로 분할된다. 낮은 구조물 높이를 필요로 하는 댐핑 부재를 제조하기 위해서 상기 분리벽(26)은 평평하게 형성되고, 상기 분리벽 평면은 스프링 축에 대해 횡방향으로 배치된다. 적어도 하나의 연결 채널(28)이 상기 평평한 분리벽(26) 내에서 연장되며, 상기 연결 채널(28)의 한 단부는 상기 작업 챔버(4a)로 이어지고 다른 단부는 상기 보상 챔버(4b)로 이어진다. 상기 적어도 하나의 연결 채널(28)은 바람직하게는 나선형으로 형성딘다. 이러한 경우에 나선형으로 형성된 다수의 연결 채널(28)이 서로 떨어져서 분리벽(26) 내에 배치될 수 있다.

Description

댐퍼를 갖는 유압 스프링{HYDRO SPRING WITH A DAMPER}
상기 특허 출원의 도 1a에 도시된 베어링은 "스프링 부재(1)를 가지며, 상기 스프링 부재(1)는 한편으로는 연결 부재(11)와, 다른 한편으로는 원통형 하우징(3)과 단단하게 연결된다-특히 함께 가황된다. 상기 하우징(3) 상에 상호 연결 부재(12)가 나사로 고정되고, 공기 보상 보어(13.1)를 갖는 컵 모양의 베어링 커버(13)가 상기 연결 부재(12)와 일체형으로 연결된다. 상기 베어링의 유압 댐핑 시스템은 작업 챔버(6), 높은 가요성을 갖는 탄성적인 보상 막(2)에 의해 외부가 차단된 보상 챔버(7), 및 분리벽(5)과 일체로 형성된 연결 채널(4)로 이루어지며, 주변으로부터 밀봉된 유압 액체가 상기 연결 채널(4)에 의해 조절된 양으로 양 채널 사이에서 왕복으로 유동될 수 있다."
이러한 종래 기술에 따르면 탄성적인 베어링 내부에 배치된 분리벽(5)이 원통형 에지를 가지며, 상기 에지 내부에 나사형 홈이 삽입된다. 상기 원통형 에지 내부에 삽입된 홈이 하우징(3)과 함께 채널(4)을 형성하며, 상기 채널(4)은 두 개의 유압 챔버(6 및 7)를 서로 연결시킨다.
상기 원통형 에지 내부에 삽입된 홈의 제조는 비교적 비용이 많이 든다. 상기 원통형 에지는 축방향으로 연장되기 때문에 스프링 범위로서 사용되기에 불가능한 정도의 구조물 높이를 필요로 한다. 개별적인 유동량으로 댐핑을 조절하는 것은 이미 공지된 연결 채널(댐핑 채널(4))에 의해서는 불가능하다.
본 발명은 독일 특허 출원 DE 44 46 800 C1의 "hydraulisch daempfendes elastisches Lager"에 이미 공지된 바와 같이, 특히 궤도차량에서 사용되는 일차 스프링으로서, 댐퍼를 갖는 유압 스프링에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 유압 스프링의 종단면도이다.
도 2는 유압 스프링 내부에 배치된 분리벽이며, 특히
도 2a는 본 발명에 따른 분리벽의 종단면도이고,
도 2b는 아래에서 본 분리벽의 상부(초크 상부)이며,
도 2c는 위에서 본 분리벽의 하부(초크 하부)이고,
도 2d는 분리벽 상부의 종단면도이며,
도 2e는 분리벽 하부의 종단면도이다.
본 발명의 목적은 이미 공지된 유압 스프링을 개선시키는데 있다. 특히 낮은 구조물 높이를 필요로 하는 저가의 댐핑 부재가 제조되어야만 한다.
청구항 1항에 따르면 본 발명에 따른 댐핑 채널은 스프링축에 대해 횡으로 배치된 단 하나의 평면 내에 배치된다. 그 결과 매우 낮은 구조물 높이가 달성된다. 다시 말해서, 확대된 스프링 범위에 대해서 댐핑 채널에 필요한 통상적인 구조물 높이가 사용될 수 있거나, 또는 스프링 범위가 동일할 때 전체적으로 더 작은 구조물 높이의 스프링이 형성될 수 있다.
유압 액체를 가이드하는 평평한 댐핑 채널(연결 채널)이 나선형으로 형성됨으로써 충분한 유동 길이가 구현될 수 있으므로, 댐핑 작용에 대한 어떠한 조치도 제기될 필요가 없다.
채널 길이에 관련해서 충분한 범위가 존재할 뿐만 아니라 한 평면 내에서 서로 떨어져서 배치된 다수의 연결 채널이 구상될 수도 있다. 이러한 경우 개별 유동 경로가 서로 평행하게 연결된다. 초크(choke)가 다수의 개별 채널로 분할됨으로써 상기 채널들이 서로 상이한 길이를 가질 수 있고 상이한 횡단면으로 형성될수 있다. 이로 인해 댐핑 최대값이 감소되지 않고 매우 광범위한 댐핑이 이루어질 수 있다.
또한 다수의 연결 채널들이 다수의 평면 내에 배치될 수도 있다. 이러한 방식으로 임의의 큰 댐핑 작용이 구현될 수 있다.
상기 연결 채널들은 바람직하게는 두 개의 연속적인, 서로를 향해있는 각각의 홈을 갖는 플레이트(초크 상부 및 초크 하부)에 의해 형성되며, 상기 플레이트는 함께 분리벽을 형성한다.
유압 채널을 형성하는 양 플레이트가 서로에 대해 회전될 수 있을 경우에는 작용 횡단면이 가변될 수 있다. 따라서 댐핑 특성이 조절될 수 있다.
최종적으로 채널 표면의 거친 구조 및 미세 구조의 선택에 의해 댐핑 특성이 추가적으로 영향받을 수 있다.
본 발명에 따른 유압 스프링이 하기 실시예에 의해 더 자세히 설명된다.
도 1에 도시된 유압 스프링(2)의 유압 공간(4a, 4b)의 "하부"는 외륜(8) 내부에 가황처리된 스프링 부재(6)에 의해 차단된다. 상기 유압 공간(4a, 4b)의 "상부"는 막(10)에 의해 제한된다.
상기 막(10)은 커버(12)에 의해 압력 밀봉 방식으로 외륜(8)에 고정된다. 이를 위해 상기 외륜(8) 및 커버(12)가 각각 하나의 평평한 밀봉면(14 및 16)을 갖는다. 상기 평평한 밀봉면(14, 16) 사이로 상기 막(10)의 외부 에지(18)가 연장된다. 상기 커버(12) 및 외륜(8)을 결합시키는 나사(20)에 의해, 상기 커버(12)가 상기 외륜(8)에 압력 밀봉 방식으로 고정된다.
스프링 작용을 감쇠시키기 위해서 상기 유압 공간(4a, 4b)이 하나 이상의 연결 채널(28)을 갖는 분리벽(26)에 의해 두 개의 부분 공간(작업 챔버 4a, 보상 챔버 4b)로 분할된다.
상기 분리벽(초크)(26)은 초크 상부(26a) 및 초크 하부(26b)로 이루어진다. 상기 두 개의 부분(26a, 26b)은 서로 대응하는 나선형 홈(30a, 30b)(도 2)을 가지며, 상기 나선형 홈(30a, 30b)이 함께 연결 채널(보상 채널)(28)을 형성한다. 이러한 경우 상기 보상 채널(28)의 한 단부는 하나의 채널(4a 또는 4b)로 이어지고 보상 채널(28)의 다른 단부는 다른 채널(4b 또는 4a)로 이어진다.
상기 채널(4a, 4b)은 휨 과정시 교대로 공간을 바꾸며, 이때 연결 채널(28)을 통해 유압 액체가 배출된다. 상기 유압 액체가 연결 채널(28)을 관류할 때 그것의 점성으로 인해 어느정도 강력한 댐핑이 이루어진다.
도시된 실시예에서 상기 분리벽(26)의 상부(26a) 및 하부(26b)가 서로에 대해 휘어질 수 있으므로, 작용하는 채널 횡단면이 가변될 수 있다.
상기와 같은 댐핑 작용은 점성 이외에도 채널(28)의 길이, 작용 횡단면 및 상부 표면 구조에 따라 좌우된다.

Claims (7)

  1. 특히 궤도차량에서 사용되는 일차 스프링으로서, 댐퍼를 갖는 유압 스프링에서, 상기 유압 스프링의 유압 하우징은 한편으로는 고무 탄성적인 스프링 부재(6)에 의해, 다른 한편으로는 높은 가요성을 갖는 탄성적인 보상 막(10)에 의해 차단되며, 적어도 하나의 연결 채널(28)을 갖는 분리벽(26)에 의해 유압 액체로 완전히 채워져서 교대로 공간을 바꾸는 두 개의 챔버(4a, 4b), 즉 상기 스프링 부재(6)에 인접한 작업 챔버(4a) 및 상기 보상 막(10)에 인접한 보상 챔버(4b)로 분할되는 유압 스프링에 있어서,
    상기 분리벽(26)은 평평하게 형성되고, 상기 분리벽 평면은 스프링 축에 대해 횡방향으로 배치되며, 상기 적어도 하나의 연결 채널(28)이 상기 분리벽(26) 내에서 평평하게 연장되며, 상기 연결 채널(28)의 한 단부는 상기 작업 챔버(4a)로 이어지고 다른 단부는 상기 보상 챔버(4b)로 이어지는 것을 특징으로 하는 유압 스프링.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 분리벽(26) 내에 제공된 적어도 하나의 연결 채널(28)이 나선형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 유압 스프링.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 다수의 나선형 연결 채널(28)이 제공되고, 상기 연결 채널(28)은 상기 평면 분리벽(26) 내에 서로 떨어져서 배치되며, 상기 개별 연결 채널(28)의 유동 경로가 서로 평행하게 연결되는 것을 특징으로 하는 유압 스프링.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 다수의 연결 채널(28)이 하나의 평면 또는 다수의 평면에서 상기 분리벽(26) 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 유압 스프링.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 분리벽(26)은 적어도 두 개의 연속하는 플레이트(초크 상부(26a), 초크 하부(26b))로 이루어지고,
    상기 적어도 두 개의 플레이트(26a, 26b) 중 적어도 하나(26a 및/또는 26b)가 나선형 홈(30a 및/또는 30b)을 가지며,
    상기 적어도 하나의 홈(30a 및/또는 30b)이 상기 적어도 두 개의 플레이트(26a, 26b)가 연결된 상태일 때 적어도 하나의 연결 채널(28)을 형성하는 것을 특징으로 하는 유압 스프링.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연속 배치된 적어도 두 개의 플레이트(26a, 26b)가 서로 대응하는 홈(30a, 30b)을 가지며, 상기 홈(30a, 30b)은 함께 적어도 하나의 연결 채널(28)을형성하고,
    상기 연속 배치된 플레이트(26a, 26b)가 서로에 대해 회전가능하게 배치되며,
    상기 연결 채널(28)의 작용 횡단면은 상기 연속 배치된 플레이트(26a, 26b)의 회전에 의해 가변될 수 있는 것을 특징으로 하는 유압 스프링.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 연결 채널(28)의 내부 표면이 상기 유압 액체의 유동 특성에 영향을 미치는 거친 구조 및/또는 미세 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 유압 스프링.
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