KR20130121817A - 에지 제어를 수행하는 분절형 탄성중합체 진동 마운트 - Google Patents

에지 제어를 수행하는 분절형 탄성중합체 진동 마운트 Download PDF

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KR20130121817A
KR20130121817A KR1020137002481A KR20137002481A KR20130121817A KR 20130121817 A KR20130121817 A KR 20130121817A KR 1020137002481 A KR1020137002481 A KR 1020137002481A KR 20137002481 A KR20137002481 A KR 20137002481A KR 20130121817 A KR20130121817 A KR 20130121817A
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로날드 제이. 맥래플린
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Abstract

마운트 조립체는 복수의 탄성중합체 부재를 가지며, 인접한 탄성중합체 부재들 사이에는 분리판이 배치된다. 분리판은 탄성중합체 층을 가두기 위해, 인접한 분리판을 향해 연장되는 플랜지를 갖는다. 마운팅 플레이트는 마운트 조립체의 양단에 위치하며, 마운트 조립체를 두 개의 컴포넌트에 부착하기 위해 사용될 수 있다.

Description

에지 제어를 수행하는 분절형 탄성중합체 진동 마운트{SEGMENTED ELASTOMERIC VIBRATION MOUNT WITH EDGE CONTROL}
본 명세서는 분절형 탄성중합체 진동 마운트에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 명세서는 탄성중합체 층들 사이에 배치된 플레이트에 에지 제어가 수행되는 분절형 탄성중합체 진동 마운트에 관한 것이다.
본 섹션은 본 명세서에 관한 배경기술 정보를 제공하지만, 이 정보는 반드시 종래기술에 해당하지는 않는다.
하중 지지 및 편향 기능을 갖는 마운팅은, 축을 프레임에 연결하는 차량 서스펜션; 면진(earthquake isolation) 시스템; 기계 마운트; 전기설비 면진; 패키징; 및 하중 지지 및 편향 성질을 요구하는 다른 응용분야와 같은 곳에 사용된다. 이러한 탄성중합체 마운트는 압축 및 인장 하중을 전달함과 동시에 두 컴포넌트들이 서로에 대하여 병진이동하고 기울어질 수 있도록 설계된다. 일반적으로, 탄성중합체 마운트는 분리판에 탑재된 천연고무와 같은 탄성중합체 물질로 만들어진 순환층(recurring layers)을 사용한다. 이러한 설계의 적층식 탄성중합체 물질 및 분리판은 마운트가 탄성중합체 물질로 만들어진 고형 블록과 같거나 유사한 횡방향 전단 특성을 갖도록 한다. 그러나, 수직 방향으로 하중을 지지하는 능력은 각각의 추가 세그먼트를 사용하여 향상된다. 이러한 능력은 탄성중합체 설계의 "형상 계수(shape factor)"에 의해 특성이 결정되며, 상기 형상 계수는 면진 시스템의 설계에 있어서 귀중한 도구이다.
여러 층의 탄성중합체 물질 및 분리판을 적층하는 것은 마운트의 비용을 높일 수 있다. 또한, 마운트의 중량은 각 층이 추가됨에 따라 증가한다. 가장 중요한 것은, 마운트 상의 하중이 항상 마운트의 수직축의 중심선을 따라 가해지지 않을 수 있다는 것이다. 하중이 마운트의 수직축의 중심선이 아닌 지점에 가해지는 경우, 탄성중합체 물질로 구성된 층의 에지는 더욱 압축되어, 탄성중합체 물질에 높은 응력을 가져온다. 이러한 높은 응력 레벨은 마운트의 이른 고장을 유발할 수 있다.
본 섹션은 본 명세서의 일반적인 요약을 제공하며, 그 전체 권리범위 또는 특징 전부를 포괄적으로 개시하지는 않는다.
본 명세서는 복수의 적층된 탄성중합체 물질 및 분리판을 포함하는 마운트를 제공한다. 상기 마운트의 사이에 끼워진 분리판은 하중 적용의 전체 패턴과 일치하는 마운트의 에지를 따라 고무를 포함하도록 형성된다. 판의 에지 중 일부 또는 전부는 탄성중합체 물질의 일부를 포함하도록 패턴으로 형성된다. 이러한 공학적으로 국한된 탄성중합체 물질의 에지는, 판의 에지가 형성되지 않았으면 가벼운 하중이 가해질 마운트의 영역에 응력을 집중시킨다. 설계자는 동일하거나 유사한 탄성률 및 부하용량을 제공하면서 세그먼트의 두께를 늘릴 수 있다. 반대로, 설계자는 주어진 하중 및 진동 패턴을 지지하도록 초기 설계의 사이즈와 하중, 세그먼트의 개수를 줄일 수도 있다.
본 명세서의 마운트는 응력 집중을 프로파일링함으로써 탄성중합체 물질의 에지에 가해지는 응력을 감소시킨다. 그 결과, 상기 마운트는 동일한 하중 패턴을 갖는 현재의 설계에 비해 더 높은 내구성을 갖게 된다. 본 명세서의 사상을 이용하여, 설계자는 종래의 패키지의 내구성 및 하중 전달 능력을 향상시키거나, 초기 제안에 비해 더 가볍고 더 작은 조립체를 제공할 수 있다.
추가적으로 적용 가능한 분야는 본 명세서에 제공되는 발명의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 본 요약의 설명 및 구체적인 예는 오직 설명을 위해서만 제공되며, 본 명세서의 권리범위를 제한하도록 의도되지는 않는다.
본 명세서에 첨부된 도면은 오직 선택된 실시예를 설명할 목적으로 사용될 뿐 모든 가능한 실시예를 설명하지는 않으며, 본 명세서의 권리범위를 제한하도록 의도되지는 않는다.
도 1은 본 명세서에 따른 마운트의 측면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 마운트의 상부 평면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 3-3 방향에 대한 단면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 4-4 방향의 단면도이다.
도 5는 도 1에 도시된 분리판 중 하나의 측면도이다.
도 6은 도 5에 도시된 분리판의 평면도이다.
도 7은 도 6에서 7-7 방향에 대한 단면도이다.
대응하는 도면번호는 여러 방향에서 바라본 도면에 걸쳐 대응하는 부분을 지시한다.
이하, 예시적인 실시예가 본 명세서에 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 기술될 것이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 명세서에 따른 마운트 조립체가 도시되며, 일반적으로 도면번호 (10)으로 지시된다. 마운트 조립체(10)는 제 1 마운팅 플레이트(12), 제 2 마운팅 플레이트(14), 복수의 탄성중합체 층(16) 및 복수의 분리판(18)을 포함한다.
제 1 마운팅 플레이트(12)는 복수의 마운팅 홀(22)을 갖는 일반적으로 사각형의 판이며, 상기 마운팅 홀(22)은 제 1 마운팅 플레이트(12)를 관통한다. 마운트 조립체(10)는 두 컴포넌트들 사이에 배치되도록 설계되며, 복수의 마운팅 홀(22)은 적절한 패스너(fasteners)가 제 1 마운팅 플레이트(12)를 상기 두 컴포넌트들 중 하나에 부착할 수 있도록 제공된다. 제 2 마운팅 플레이트(14)는 복수의 마운팅 홀(24)을 갖는 일반적으로 사각형의 판이며, 상기 마운팅 홀은 제 2 마운팅 플레이트(14)를 관통하여 연장된다. 복수의 마운팅 홀(24)은 적절한 패스너가 제 2 마운팅 플레이트(14)를 두 컴포넌트들 중 다른 하나에 부착할 수 있도록 제공된다. 제 1 및 제 2 마운팅 플레이트(12 및 14)가 각각 복수의 마운팅 홀(22 및 24)을 갖도록 제공되지만, 본 명세서의 권리범위는 제 1 및 제 2 마운팅 플레이트(12 및 14)를 두 컴포넌트들에 부착시키기 위해 사용되는 해당 분야에 알려진 임의의 방법을 포함한다. 바람직하게, 제 1 및 제 2 마운팅 플레이트는 금속이지만, 제 1 및 제 2 마운팅 플레이트(12 및 14)는 다른 물질로도 만들어질 수 있다.
도 1, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 복수의 탄성중합체 층(16) 및 복수의 분리판(18)은 제 1 및 제 2 마운팅 플레이트(12 및 14) 사이에 번갈아 적층된다. 복수의 탄성중합체 층(16) 각각은 동일한 두께를 가지며, 탄성중합체 층(16) 중 하나는 제 1 마운팅 플레이트(12)에 결합되고, 탄성중합체 층(16) 중 하나는 제 2 마운팅 플레이트(14)에 결합된다. 복수의 탄성중합체 층(16) 각각이 동일한 두께를 갖는 것으로 기술되지만, 본 명세서의 권리범위는 복수의 탄성중합체 층(16)이 상이한 두께를 갖는 것도 포함한다.
도 1, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 복수의 분리판(18) 각각은 바람직하게 복수의 탄성중합체 층(16) 중 두 개에 결합된 금속판이다. 복수의 탄성중합체 층 중 하나는 분리판(18)의 상면에 결합되고, 탄성중합체 층(16) 중 하나는 분리판(18)의 하면 또는 반대쪽 면에 결합된다. 분리판(18)이 금속판인 것으로 설명되었으나, 본 명세서의 권리범위는 분리판(18)으로 다른 물질을 사용하는 것도 포함한다. 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 각각의 분리판(18)은 한 쌍의 관통홀(30)과 한 쌍의 성형 플랜지(32)를 갖는 일반적으로 사각형의 판이다. 한 쌍의 관통홀(30)은 탄성중합체 층(16)으로 덮인 분리판(18)의 일부에 배치된다. 따라서, 마운트(10)의 몰딩 도중, 탄성중합체 층(16)은 한 쌍의 관통홀(30)을 통해 연장되어, 분리판(18)의 타측 상에 있는 탄성중합체 층(16)과 연결될 것이다.
하나의 성형 플랜지(32)는 사각형의 분리판(18)의 장측 에지 중 하나를 따라 배치되고, 하나의 성형 플랜지(32)는 사각형의 분리판(18)의 다른 장측 에지를 따라 배치된다. 사각형의 분리판(18)의 두 단측 에지가 성형 플랜지(32)를 포함하지는 않으나, 본 명세서의 권리범위는 사각형의 분리판(18)의 단측 에지에 성형 플랜지(32)를 포함하는 것도 포함한다. 마운트(10)에 구비된 복수의 분리판(18) 모두가 동일한 쌍의 성형 플랜지(32)를 갖는 것으로 설명되었으나, 본 명세서의 권리범위는 복수의 분리판(18) 중 하나 또는 그 이상에 상이한 길이 및/또는 높이의 성형 플랜지(32)를 갖는 것도 포함한다. 또한, 복수의 분리판(18) 모두가 한 쌍의 성형 플랜지(32)를 포함할 필요는 없으며, 복수의 분리판(18) 중 하나 또는 그 이상의 일측만이 성형 플랜지(32)를 포함하지 않을 수도 있다. 또한, 단일 분리판(18)의 타측 상에 있는 한 쌍의 성형 플랜지(32)의 길이 및/또는 높이가 동일할 필요는 없다.
각각의 성형 플랜지(32)는 분리판(18)의 가장자리로부터 인접한 분리판(18)을 향해 구부러져 있다. 한 쌍의 노치(34)가 성형 플랜지(32)의 구부러짐 또는 형성 전에 각각의 성형 플랜지(32)의 단부에서 형성되어, 성형 플랜지(32)의 가장자리에서 형성된 응력 상승을 줄인다. 각각의 성형 플랜지(32)의 길이 및 높이는 하중 적용의 전체 패턴과 일치하는 방식으로, 인접한 탄성중합체 층(16)을 국한시키도록 설계된다. 이와 같이 탄성중합체 층(16)의 에지를 공학적으로 국한시키는 것은, 성형 플랜지(32)가 제공되지 않았으면 가벼운 하중이 가해질 영역인 마운트 조립체(10)의 타측을 향해 응력을 집중시킨다. 이는 탄성중합체 층(16)의 에지에서의 응력을 감소시키고, 응력을 마운트 조립체(10)의 중심을 향해 안쪽으로 이동시킨다. 이로 인한 프로파일링된 응력 집중은 내구성을 증가시키고, 적은 개수의 세그먼트를 사용할 수 있도록 하며, 주어진 응용분야에서 작은 사이즈 및 가벼운 중량을 사용할 수 있도록 한다.
전술한 실시예들에 대한 설명은 설명의 목적으로 제공되었다. 이 실시예들은 본 발명을 총망라하거나 제한하도록 의도되지 않는다. 특정 실시예의 개별적인 구성요소 또는 특징은 일반적으로 특정 실시예로 제한되지 않으며, 구체적으로 도시되거나 기술되지 않았더라도 적용 가능한 실시예에서 상호교환 가능하며 선택된 실시예에서 사용될 수 있다. 동일한 구성요소는 많은 방식으로 변경될 수도 있다. 이러한 변경은 본 발명으로부터 벗어나는 것으로 간주되지 않을 것이며, 이러한 모든 변형은 본 발명의 권리범위에 포함되도록 의도된다.

Claims (20)

  1. 제 1 마운팅 플레이트;
    제 2 마운팅 플레이트;
    상기 제 1 마운팅 플레이트와 상기 제 2 마운팅 플레이트 사이에 배치된 복수의 탄성중합체 층; 그리고
    상기 제 1 마운팅 플레이트와 상기 제 2 마운팅 플레이트 사이에 배치되며, 인접한 탄성중합체 층들 사이에 배치되는 복수의 분리판을 포함하며,
    적어도 하나의 분리판은 상기 적어도 하나의 분리판의 제 1 측을 따라 연장되는 제 1 성형 플랜지를 갖는 마운트 조립체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 분리판 각각은 다른 복수의 분리판과 평행한 마운트 조립체.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 분리판은, 두 개의 장측 및 상기 장측보다 짧은 두 개의 단측을 갖는 일반적으로 사각형의 판이며,
    상기 적어도 하나의 분리판의 상기 제 1 측은 상기 두 개의 장측 중 하나인 마운트 조립체.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 두 개의 장측 중 다른 하나를 따라 제 2 성형 플랜지가 연장되는 마운트 조립체.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 성형 플랜지 및 상기 제 2 성형 플랜지는 상기 두 개의 장측만을 따라 연장되는 마운트 조립체.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 성형 플랜지 및 상기 제 2 성형 플랜지 각각의 길이는 각각의 장측의 길이보다 짧은 마운트 조립체.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 성형 플랜지의 길이는 상기 제 1 측의 길이보다 짧은 마운트 조립체.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 성형 플랜지는 인접한 분리판을 향해 연장되는 마운트 조립체.
  9. 복수의 탄성중합체 층; 그리고
    인접한 탄성중합체 층들 사이에 배치되는 복수의 분리판을 포함하며,
    상기 복수의 분리판 중 적어도 하나의 분리판은 상기 적어도 하나의 분리판의 제 1 측을 따라 연장되는 제 1 성형 플랜지를 갖는 마운트 조립체.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 분리판은 상기 적어도 하나의 분리판의 제 2 측을 따라 연장되는 제 2 성형 플랜지를 가지며,
    상기 제 2 측은 상기 제 1 측의 반대측인 마운트 조립체.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 분리판은 두 개의 장측 및 상기 장측보다 짧은 두 개의 단측을 갖는 사각형의 판이며,
    상기 제 1 측 및 상기 제 2 측은 상기 두 개의 장측인 마운트 조립체.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 성형 플랜지 및 상기 제 2 성형 플랜지는 상기 두 개의 장측만을 따라 연장되는 마운트 조립체.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 성형 플랜지 및 상기 제 2 성형 플랜지 각각의 길이는 각각의 장측의 길이보다 짧은 마운트 조립체.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 성형 플랜지의 길이는 상기 제 1 측의 길이보다 짧은 마운트 조립체.
  15. 제 9 항에 있어서,
    상기 복수의 분리판 각각은 다른 복수의 분리판과 평행한 마운트 조립체.
  16. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 성형 플랜지는 인접한 분리판을 향해 연장되는 마운트 조립체.
  17. 복수의 탄성중합체 층; 그리고
    인접한 탄성중합체 층들 사이에 배치되는 복수의 분리판을 포함하며,
    상기 복수의 분리판 각각은 상기 분리판의 제 1 측을 따라 연장되는 제 1 성형 플랜지를 갖는 마운트 조립체.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 분리판 각각은 상기 분리판의 제 2 측을 따라 연장되는 제 2 성형 플랜지를 가지며,
    상기 제 2 측은 상기 제 1 측의 반대측인 마운트 조립체.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 분리판 각각은 두 개의 장측 및 상기 장측보다 짧은 두 개의 단측을 갖는 사각형의 판이며,
    상기 제 1 측 및 상기 제 2 측은 상기 두 개의 장측인 마운트 조립체.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 1 성형 플랜지 및 상기 제 2 성형 플랜지는 상기 두 개의 장측만을 따라 연장되는 마운트 조립체.
KR1020137002481A 2010-06-30 2011-06-06 에지 제어를 수행하는 분절형 탄성중합체 진동 마운트 KR20130121817A (ko)

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