KR20040088074A

KR20040088074A - 유압 댐핑 마운트

Info

Publication number: KR20040088074A
Application number: KR10-2004-7012754A
Authority: KR
Inventors: 그레베아른트; 그리스위르겐
Original assignee: 트렐레보르그 아우토모티브 테크니컬 센터 게엠베하
Priority date: 2002-02-19
Filing date: 2003-02-07
Publication date: 2004-10-15
Also published as: US6921067B2; EP1476675A1; DE50304743D1; AU2003247325A1; DE10206927B4; WO2003071156A1; US20050051936A1; DE10206927A1; KR100914731B1; EP1476675B1

Abstract

본 발명은 유압 댐핑 액체로 채워지고 중간판(15)에 의해 분리되어 있는 작동 챔버(13) 및 보상 챔버(14)를 포함하는 유압 댐핑 베어링(10)에 관한 것이다. 상기 작동 챔버(13)와 보상 챔버(14)는, 범람채널(18)과, 축방향으로 전자기적으로 작동가능한 액츄에이터(20)에 의해 개방 및 폐쇄될 수 있는 우회채널(19)에 의해 상호연결된다. 본 발명에 따르면, 상기 액츄에이터는 우회채널(19)을 형성하는 중공 실린더 형상의 활주 슬리브로 구현되며, 외측에 반경방향으로 돌출한 전기자를 포함하고, 상기 전기자는 보상 챔버(40) 내에 수용된다. 전기자는 중간판(15)에 수용된 전자기적 코일(24), 및 우회채널(19)을 여닫기 위한 차단판(26)과 상호작용한다. 이러한 방식으로, 작은 조정력과 컴팩트한 구조가 얻어진다.

Description

유압 댐핑 마운트{HYDRAULICALLY DAMPING BEARING}

본 발명은, 유압작동유로 채워지고 분할판에 의해 상호 분리되어 있는 작동 챔버와 보상 챔버를 포함하는 유압 댐핑 마운트에 관한 것으로서, 작동 챔버와 보상 챔버는 범람채널(overflow channel) 및 우회채널(bypass channel)을 통해 서로 통해 있으며, 우회채널은 축방향으로 작동가능한 전자기적 액츄에이터에 의해 개방 및 폐쇄된다.

자동차 엔진 마운트로 사용하기 위한 상기와 같은 한 가지 마운트가 미국특허 5,601,280 으로부터 알려져 있다. 이 마운트는 엘라스토머 탄성 마운트 요소에 의해 구획되는 작동 챔버를 포함하며, 작동 챔버는 분할판에 의해 보상 챔버로부터 분리되어 있고, 보상 챔버는 각각 축방향을 향하는 범람채널과 우회채널을 구비한 것을 특징으로 한다. 작동 챔버와 보상 챔버는 유압작동유로 채워진다. 작동 챔버에 배치된 절환밸브를 포함하는 작동가능 액츄에이터가 우회채널에 배치된다. 밸브 스템(valve stem)을 통해 절환밸브는 작동유 챔버들을 둘러싸는 하우징 외측에 위치된 전자기적 제어기에 연결된다. 절환밸브를 작동 챔버 내에 배치함으로써 액츄에이터는 작동 챔버의 유압력에 대항하여 작동하게 되고, 따라서 비교적 큰 작동력을 필요로 한다. 게다가, 전자기적 제어기를 하우징 외측에 배치함으로써 밸브 스템의 밀봉을 필요로 하게 되고, 다시 또 마운트의 "접지면(footprint)"을 증가시키게 된다. 독일특허 DE 196 52 502 C2 로부터, 우회채널이 플런져형(plunger-type) 액츄에이터에 의해 개방 및 폐쇄되는 또 다른 유압 댐핑 마운트가 알려져 있다. 액츄에이터는 공압에 의해 작동되며, 액츄에이터에 대해서는 보상 챔버를 둘러싸는 공기 챔버가 구비된다. 본 발명에서도 또한, 액츄에이터는 작동 챔버 내의 유압력에 대항하여 작동한다.

본 발명은 더 작은 접지면을 위해 감소된 작동력을 필요로 하도록 상술한 유압 댐핑 마운트를 개선하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 상기 유압 댐핑 마운트에서 액츄에이터를, 우회채널을 형성하고, 보상 챔버 내에 수용된 반경방향으로 돌출한 전기자(armature)를 외측에 포함하며, 또한 한편으론 분할판에 장착된 전자기적 솔레노이드와, 다른 한편으론 우회채널을 개방 및 폐쇄하는 플랩퍼(flapper)와 상호작용하는 튜브형 활주(滑走) 슬리브(sleeve)로서 구성하는 것이 제안된다.

본 발명에 따른 마운트에서는 작동력이 감소되는데, 이는 분할판에 장착된 액츄에이터가, 보상 챔버 내에 수용되고 절환밸브로서 작용하는 전기자를 포함하며, 그 결과 더 이상 작동 챔버의 압력에 대항하여 작동해야 할 필요가 없기 때문이다. 더욱이, 본 발명에 따른 마운트는 작은 접지면이라는 측면에서 뛰어난데, 왜냐하면 전자기 시스템 전체가 마운트 하우징 내부에 수용되기 때문이다. 상기 구성에서는 액츄에이터를 작동시키는 전자기적 솔레노이드가 분할판에 장착된다. 이러한 구조는 하우징으로부터 액츄에이터를 밀봉하는 것을 없앨 수 있게 한다. 그밖에도, 발생한 소산되는 열은 유압작동유로 방출된다.

우회채널에 배치된 작동가능 액츄에이터는 설치된 상태에서는 외부환경에 상관없이 강성 응답(stiffness response)을 제어할 수 있게 한다. 따라서, 유리하게도, 우회채널은 장착된 엔진이 공회전 중일 때에는 개방되어 강성 응답의 감소를 초래하는 반면, 엔진가동 중에는 우회채널이 폐쇄된다.

본 발명의 이점들은 하위 청구항들로부터 알 수 있다.

복귀스프링이 액츄에이터에 배치되어, 동력이 끊어진 경우 액츄에이터가 출발위치로 복귀하도록 하는 것이 유리하다.

복귀스프링은 나선형으로 구성되고 액츄에이터의 내주부(內周部)에 의해 한정되는 것이 또한 유리하다. 이것은 튜브형 액츄에이터의 내주부에 구비된, 복귀스프링을 지지하는 보스(boss)에 의해 이루어진다. 복귀스프링의 정면은 분할판에 의해 지지된다.

액츄에이터의 전기자는 행정(stroke)의 개시시에 작동력을 크게 증가시키는 제어 원추를 포함하는 것이 또한 유리하다.

발생하는 임의의 마찰력을 감소시키기 위하여, 액츄에이터는 항자성(antimagnetic) 재료, 바람직하게는 플라스틱 재료로 된 튜브형 활주 슬리브로 이루어진다.

유리하게는, 플랩퍼는 분할판에 형성된, 갈짓자로 원주둘레에 배치된 융기부들을 포함한다. 액츄에이터의 작동상태에서, 전기자는 플랩퍼로부터 들어올려져, 우회채널이 보상 챔버와 통하여 유체가 흐를 수 있게 한다.

또 다른 이점은, 작동 챔버 내의 유압작동유의 힘을 받는 분할판에 분리 격막(decoupler diaphragm)이 배치된다는 것이다. 유압 댐핑 마운트에서 주로 알려져 있는 이러한 분리 격막은 범람채널을 통한 유체의 이동을 방지하고 이로써 고주파수 및 소진폭에서의 유압 댐핑을 달성한다.

또 다른 유리한 점은, 분리 격막의 진폭이 전자기적 솔레노이드에 의해 제어가능하다는 점이다.

다른 측면에서, 분리 격막은 엘라스토머로 만들어지고 자화가능 물질로 된 인서트(insert)를 포함하며, 그 결과 전자기적 솔레노이드가 작동될 때, 분리 격막의 진폭이 제한될 수 있다.

또 다른 유리한 점은 분리 격막이 환형으로 구성된다는 점이다.

이하 본 발명을 첨부도면에 도시된 예시적인 실시예에 의해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 마운트의 제1 실시예의 수직단면이다.

도 2는 본 발명에 따른 마운트의 제2 실시예의 수직단면이다.

도 1을 참조하면, 자동차 엔진 마운트로서 사용하기 위한 유압 댐핑 마운트(10)가 도시되어 있다. 마운트(10)는 단부측에서 마운트 코어(mount core)(12)를 지지하는 엘라스토머로 된 탄성 마운트 요소(11)를 포함한다. 탄성 마운트 요소(11)는 마운트의 외주부를 형성하는 하우징(17)에 의해 가장자리를 따라 지지된다.

탄성 마운트 요소(11)는 분할판(15)에 의해 보상 챔버(14)로부터 분리되어 있는 작동 챔버(13)를 구획한다. 보상 챔버(14)는 엘라스토머로 된 유연 보상 캡(cap)(16)에 의해 구획된다.

작동 챔버(13) 및 보상 챔버(14)는 유압작동유로 채워진다. 분할판(15)에는 작동 챔버(13) 및 보상 챔버(14)와 통해 있는 나선형 범람채널(18)이 구비된다. 덧붙여서, 작동 챔버(13)와 보상 챔버(14)는 분할판(15)의 중앙에 배치된 축방향 우회채널(19)에 의해 연결된다.

우회채널(19)에는 우회채널(19)을 여닫기 위한 작동가능 액츄에이터(20)가 배치된다. 액츄에이터(20)는 튜브형상으로 구성되어 우회채널(19)을 가장자리를 따라 구획한다. 액츄에이터(20)는 보상 챔버(14)에 배치된 플랩퍼(26)와 면을 맞대고 상호작용하며, 상기 플랩퍼(26)는 분할판(15)의 밑바닥에 플랩퍼(26)의 원주둘레로 갈짓자로 배치된 융기부들(27)에 의해 형성된다.

액츄에이터(20)는 환형의 수평지향부(21a)를 구비한 자화가능 재료로 된 전기자(21)를 포함한다. 액츄에이터(20)의 폐쇄위치에서 전기자(21)의 수평지향부(21a)는 우회채널을 차단중인 플랩퍼(26)의 내측과 접촉한다. 행정의 개시시에 작동력을 증강시키기 위하여 전기자(21)는 제어 원추(21b)를 더욱 포함한다. 항자성 플라스틱 물질로 된 활주 슬리브(22)가 제어 원추(21b)에 양각으로 형성되어 우회채널(19)의 내주부에서 액츄에이터의 무마찰 안내를 해낸다. 정면이 분할판(15)과 접촉하는 나선형 복귀 스프링(23)이 활주 슬리브(22)의 보스(22a)에 의해 지지된다.

분할판(15)에는 대략 U자형의 요크(yoke)(25)에 의해 둘러싸인 전자기적 솔레노이드(24)가 장착된다. 전자기적 솔레노이드(24)는 액츄에이터(20)의 전기자(21)와 상호작용한다.

분할판(15)의 작동 챔버(13) 영역에는 환형으로 형성되고 작동 챔버의 유체로 채워진 분리 격막(28)이 배치된다.

마운트(10)의 기능을 상세히 설명한다.

도시된 바와 같은 그리고 복귀스프링(23)에 의해 초래되는 바와 같은 액츄에이터(20)의 폐쇄상태에서, 액츄에이터(20)의 전기자(21)는 우회채널(19)을 차단중인 플랩퍼와 접촉한다. 우회채널(19)의 폐쇄상태에서 마운트의 응답은, 예를 들어 엔진이 가동되는 때에 요망되는 바와 같이, 딱딱하다.

예를 들어 엔진이 공회전할 때 요망되는 바와 같이 강성을 낮추는 것은, 우회채널(19)을 개방함으로써 달성된다. 이를 위하여 전자기적 솔레노이드(24)가 작동되어, 액츄에이터(20)가 복귀스프링(23)에 대항하여 축방향으로 변위되는 결과를 가져온다. 전기자(21)가 보상 챔버(14) 내에 배치되기 때문에, 비교적 작은 작동력만이 필요하다. 더욱이, 액츄에이터(20)에 구비된 활주 슬리브(22)는 발생하는 마찰력을 감소시킨다. 전기자(21)에 구비된 제어 원추(21b)는 행정의 개시시에 작동력이 증강되는 결과를 가져온다.

전자기적 시스템 전체, 즉 전기자(21)와 전자기적 솔레노이드(24)가 하우징(17) 내부에 배치되므로, 마운트(10)는 매우 작은 접지면을 갖는 것이 특징이다. 게다가, 이제는 액츄에이터(20)를 하우징(17)으로부터 밀봉할 필요가 없는데, 이는 액츄에이터(20)가 하우징(17) 내부에 배치되기 때문이다. 더욱이, 전기자(21)에 의해 발산되는 열은 유압작동유로 방출된다.

도 2를 참조하면, 마운트(30)가 도시되어 있으며, 상기 마운트(30)를 설명함에 있어서, 기본적으로 유사한 구성을 가진 도 1의 마운트(10)에서와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호가 사용된다.

마운트(30)는 분할판(15)에 의해 상호 분리된 작동 챔버(13)와 보상 챔버(14)를 특징으로 한다. 작동 챔버(13)와 보상 챔버(14)는 범람채널(18) 및 우회채널(19)을 통하여 서로 통해 있다. 우회채널(19)에는 보상 챔버에 배치된 플랩퍼(26)와 상호작용하는 액츄에이터(20)가 배치된다.

액츄에이터(20)는 분할판(15)에 배치된 전자기적 솔레노이드(24)와 상호작용하는 전기자(21)를 포함한다. 엘라스토머로 된 환형 분리 격막(28)이 내부에 장착되는 케이지(cage)(32)가 분할판(15)에 배치된다. 분리 격막(28)은 자화가능 물질, 예를 들어 금속으로 된 인서트(31)를 포함한다. 인서트(31)는 솔레노이드(24)와 상호작용하여, 분리 격막(28)의 진폭을 제어가능하게 한다.

따라서 솔레노이드(24)를 작동시키면, 한편으로는 우회채널(19)을 개방하게 되고, 다른 한편으로는 분리 격막(28)의 접속해제 기능을 억제하게 된다. 상기 절환위치는 마운트(30)의 펌핑효과가 최대가 되도록 엔진이 공회전중일 때에 선택되고, 한편 엔진이 가동중일 때에는 우회채널(19)은 폐쇄되고 분리 격막(28)은 해방되게 된다.

도면부호 목록

10 = 마운트

11 = 탄성 마운트 요소

12 = 마운트 코어

13 = 작동 챔버

14 = 보상 챔버

15 = 분할판

16 = 보상 캡

17 = 하우징

18 = 범람채널

19 = 우회채널

20 = 액츄에이터

21 = 전기자

22 = 활주 슬리브

23 = 복귀스프링

24 = 전자기적 솔레노이드

25 = 요크

26 = 플랩퍼

27 = 융기부

28 = 분리 격막

30 = 마운트

31 = 인서트

32 = 케이지

Claims

유압작동유로 채워지고 분할판(15)에 의해 상호 분리되어 있는 작동 챔버(13) 및 보상 챔버(14)를 포함하고, 작동 챔버(13)와 보상 챔버(14)는 범람채널(18) 및 우회채널(19)을 통해 서로 통해 있으며, 우회채널(19)은 축방향으로 작동가능한 전자기적 액츄에이터(20)에 의해 개방 및 폐쇄되는 유압 댐핑 마운트로서, 상기 액츄에이터(20)가, 상기 우회채널(19)을 형성하고, 상기 보상 챔버(14) 내에 수용된 반경방향으로 돌출한 전기자(armature)(21)를 외측에 포함하며, 또한 한편으론 상기 분할판(15)에 장착된 전자기적 솔레노이드(24)와, 다른 한편으론 우회채널(19)을 개방 및 폐쇄하는 플랩퍼(flapper)(26)와 상호작용하는 튜브형 활주(滑走) 슬리브(sleeve)로서 구성되는 것을 특징으로 하는 유압 댐핑 마운트.
제1항에 있어서, 복귀스프링(23)이 상기 액츄에이터(20)에 배치되는 것을 특징으로 하는 유압 댐핑 마운트.
제1항에 있어서, 상기 복귀스프링(23)은 나선형으로 형성되고 상기 액츄에이터(20)의 내주부에 의해 한정되는 것을 특징으로 하는 유압 댐핑 마운트.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 액츄에이터(20)의 상기 전기자(21)가 제어 원추(21b)를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 댐핑 마운트.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 액츄에이터(20)가 항자성 재료, 바람직하게는 플라스틱 재료로 된 튜브형 활주 슬리브(22)를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 댐핑 마운트.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 플랩퍼(26)가 상기 분할판(15)에 형성된, 갈짓자로 원주둘레에 배치된 융기부들을 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 댐핑 마운트.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 작동 챔버(13) 내의 상기 유압작동유의 힘을 받는 상기 분할판(15)에 분리 격막(28)이 배치되는 것을 특징으로 하는 유압 댐핑 마운트.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 분리 격막의 진폭은 전자기적 솔레노이드(24)에 의해 제어가능한 것을 특징으로 하는 유압 댐핑 마운트.
제8항에 있어서, 상기 분리 격막은 엘라스토머로 만들어지고, 또한 자화가능 재료로 된 인서트를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 댐핑 마운트.
제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 분리 격막(28)이 환형으로구성되는 것을 특징으로 하는 유압 댐핑 마운트.