KR20200066689A

KR20200066689A - 주파수 동조 댐퍼 및 그 댐퍼의 제조에 사용되는 방법

Info

Publication number: KR20200066689A
Application number: KR1020207013273A
Authority: KR
Inventors: 벵트-예란 구스타브손
Original assignee: 비브라코우스티크 포르쉐다 아베
Priority date: 2017-10-09
Filing date: 2018-10-09
Publication date: 2020-06-10
Also published as: US20200278007A1; CN209370357U; JP7002787B2; WO2019072796A1; KR102621534B1; CN109630603A; ES2794701T3; US11193552B2; CN109630603B; EP3467334B1; JP2020536197A; EP3467334A1

Abstract

적어도 하나의 탄성 요소를 포함하는 주파수 동조 댐퍼, 및 그러한 댐퍼의 조립 방법이 개시된다. 상기 댐퍼는 상기 댐퍼에 일시적인 외부 힘이 가해질 경우 상기 탄성 요소의 과도한 움직임을 방지하도록 배치된 편향 제한 메커니즘을 포함한다. 상기 적어도 하나의 탄성 요소는 편향 제한 메커니즘의 일부를 형성한다.

Description

주파수 동조 댐퍼 및 그 댐퍼의 제조에 사용되는 방법

본 개시내용은 예를 들어 자동차에서 사용될 수 있고 진동들이 감쇠되게 하는, 진동 표면이라 언급되는 표면에 연결되도록 구성된 주파수 동조 댐퍼에 관한 것이다. 주파수 동조 댐퍼는 진동체로서 작용하는 질량체(mass), 진동 표면에 연결되도록 구성된 콘솔, 및 진동체를 콘솔에 탄성적으로 연결하는 적어도 하나의 탄성 요소를 지닌다. 탄성 요소는 기부(base portion) 및 상부(top portion)를 지니며, 기부 및 상부는 탄성 요소의 종축을 따라 이격된 위치들에 배치된다. 상기 댐퍼는 적어도 하나의 탄성 요소의 종축에 횡방향으로 움직이는 진동 표면의 진동들을 감쇠시키기 위해 사용될 수 있고 선택적으로는 상기 종축을 따라 움직이는 진동들을 감쇠시키기 위해 사용될 수도 있다.

동조 질량 댐퍼(tuned mass damper) 또는 진동 흡수기(vibration absorber)라고도 언급되는 주파수 동조식 진동 댐퍼의 기능은 댐퍼가 연결되어 있는 진동 표면이라 언급되는 표면의 진동들에 대응하여 그 진동들을 줄이는 스프링-질량계를 기반으로 제공된다. 이러한 진동들은 진동 표면에 평행한 방향 및/또는 진동 표면에 수직한 방향으로 이루어질 수 있다. WO 01/92752 A1, WO 2013/167524 A1 및 WO 2008/127157 A1에는 주파수 동조식 진동 댐퍼들의 예들이 개시되어 있다.

주파수 동조식 진동 댐퍼들의 일부 사용 예들에서, 댐퍼가 연결되어 있는 진동 표면에는 때때로 일시적인 강한 외부 힘이 가해질 수 있다. 이는, 예를 들어, 주파수 동조 댐퍼가 장착되어 있는 자동차가 도로의 포트홀(pothole)을 넘어가는 경우이다. 이러한 상황에서, 진동체의 관성 질량은 진동체가 지지되어 있는 하나 이상의 탄성 요소들의 과도한 움직임을 야기하는 경향이 있을 수 있다. 이는 궁극적으로 탄성 요소들이 조기에 마모될 정도로 탄성 요소들에 손상을 주게 되고, 결과적으로는 진동 감쇠가 감소하게 될 수 있고, 최악의 경우에는 탄성 요소가 진동체에서 완전히 분리되어 버릴 수 있다. 이러한 과도한 움직임을 방지하기 위한 현재의 해결수법은 불만족스럽고, 특히 추가의 구성요소들 및 추가의 조립 시간 및 비용을 수반한다.

위에서 설명한 내용에 비추어, 본 발명의 목적은 주파수 동조 댐퍼 및 주파수 동조 댐퍼의 제조에 사용되는 방법을 제공하는 것이며, 여기서 댐퍼에 일시적인 강한 외부 힘이 가해질 경우 댐퍼의 과도한 움직임을 방지하는 것에 대한 이점들, 및 특히 제조 및 조립하는 데 소요되는 시간 및 비용에 대한 이점들이 얻어진다.

본 발명의 제1 실시형태에 의하면, 주파수 동조 댐퍼가 제공되며, 상기 주파수 동조 댐퍼는,

진동 표면으로 언급되며 진동들이 감쇠되게 하는 표면에 연결되도록 구성된 콘솔 - 콘솔은 장착 림에 의해 형성된 적어도 하나의 장착 개구부를 포함함 -;

진동체; 및

종축을 지니며 기부(base portion) 및 상부(top portion)를 포함하는 적어도 하나의 탄성 요소 - 상기 기부는 상기 탄성 요소를 상기 콘솔에 연결하기 위해 상기 림이 수용되게 하는 제1의 원주 방향으로 연장되는 장착 홈을 지니며, 상기 상부는 상기 기부로부터 상기 종축을 따라 거리를 두고 위치하며, 상기 진동체에 연결됨 -;

를 포함하며,

상기 탄성 요소는 상기 기부와 상기 진동체 사이에 위치하는 원주 방향으로 연장되는 외부 충격 표면을 제공하고, 상기 콘솔은 상기 림과 일체로 형성되고 상기 충격 표면 주위에서 거리를 두고 원주 방향으로 연장되는 적어도 하나의 편향 제한기(deflection limiter)를 더 포함하며, 상기 편향 제한기는 댐퍼에 상기 충격 표면이 상기 편향 제한기와 접촉하게 하기에 충분한 일시적인 외부 힘이 가해지는 경우 상기 종축에 횡방향으로 탄성 요소가 움직이는 정도를 제한함으로써, 상기 종축에 횡방향으로 상기 탄성 요소가 과도하게 움직이는 것을 방지하도록 구성된다.

본 발명의 제2 실시형태에 의하면, 주파수 동조 댐퍼를 제조하는데 사용되는 방법이 제공되며, 상기 방법은,

기부(base portion)와 상기 기부로부터 종축을 따라 거리를 두고 위치한 상부(top portion)를 지니는 탄성 요소를 콘솔의 장착 개구부를 통해 장착 위치에 삽입하는 단계 - 상기 장착 위치에서, 상기 기부가 상기 콘솔에 연결되어 있으며 그리고 상기 콘솔과 일체로 형성되는 편향 제한기가 상기 탄성 요소의 외부 충격 표면 주위에서 거리를 두고 원주 방향으로 연장되고, 상기 장착 위치에서는 상기 편향 제한기 및 충격 표면이 함께 상기 종축의 횡 방향으로 상기 탄성 요소가 과도하게 움직이는 것을 방지하는 편향 제한 메커니즘을 형성함 -; 및

상기 탄성 요소의 상부를 진동체에 부착시키는 단계 - 상기 탄성 요소와 상기 진동체는 함께 주파수 동조식 스프링-질량계를 형성함 -;

를 포함한다.

본 발명의 바람직한 실시 예들은 종속항들에 제시되어 있다.

일부 선행기술의 주파수 동조 댐퍼에서는, 상기 댐퍼에 상당한 외부 힘이 가해지는 경우에 진동체가 과도하게 움직이는 것을 방지하기 위해 상기 진동체와 상기 콘솔 사이에 별도의 요소들이 장착된다. 질량체의 움직임을 제한하기 위해 별도의 요소들을 사용하려면 비용과 조립 시간이 수반되며, 그리고 이러한 움직임 제한 요소를 정확하게 배치하고 고정해야 할 필요가 있다. 더욱이, 이러한 선행기술의 기법은 상기 움직임을 만족스러울 정도로 제어하지 못할 수 있다.

본 발명은 이러한 선행기술 유형의 주파수 동조 댐퍼에 비해 적어도 다음과 같은 이점들을 제공한다:

- 상기 적어도 하나의 편향 제한기가 상기 림과 일체로 형성되므로, 상기 댐퍼의 조립은 단축된 시간에 그리고 절감된 비용으로 수행될 수 있다. 진동 질량체의 과도한 움직임을 방지하기 위해 별도의 요소가 필요하지 않게 되며, 그러한 추가의 편향 제한 요소를 부착하여 정확하게 위치시키기 위해 조립 시간이 필요하지 않게 된다.

- 각각의 편향 제한기가 연관된 탄성 요소의 충격 표면과 협력하도록 구성되어 있으므로, 편향 제한 메커니즘 및 기능은 상기 탄성 요소를 삽입하고 연결한 직접적인 결과로서 확립될 수 있다. 상기 탄성 요소가 상기 장착 개구부에 장착되고 상기 림이 상기 장착 홈에 진입함으로써 상기 콘솔에 연결된 경우, 편향 제한 메커니즘이 제 위치에 확립된다. 상기 편향 제한기는 장착된 탄성 요소의 충격 표면과 관련하여 자동으로 정확하게 배치되고, 그로부터 거리를 두고 충격 표면 주위에서 연장될 수 있다.

- 일부 선행기술의 주파수 동조 댐퍼에서, 상기 콘솔은 상기 진동체를 적어도 부분적으로 둘러싸는 하우징을 포함하고, 상기 하우징의 벽은 상기 진동체의 움직임을 제한하기 위해 사용된다. 본 발명은 상기 콘솔의 설계와 관련하여 높은 자유도를 허용한다. 편향 제한 메커니즘에는 하우징이 필요하지 않다.

- 일부 선행기술의 주파수 동조 댐퍼의 특정한 단점은 상기 콘솔을 형성하는 하우징이 하나 이상의 개방 측부들을 지니고, 특정 방향으로 상기 진동체가 움직이는 것을 상기 하우징이 제한하지 못한다는 것이다. 본 발명은 상기 편향 제한 메커니즘이 콘솔 설계에 독립적이고 상기 편향 제한기가 필요한 경우 상기 탄성 요소의 상부의 충격 표면 주위에서 360도 연장될 수 있으므로 편향 제한 기능이 상기 탄성 요소의 모든 가능한 움직임 방향으로 작동하는 것을 허용한다.

- 본 발명에 의해 달성될 수 있는 또 다른 이점은 상기 콘솔의 편향 제한기가 선행기술에서와같이 상기 진동체와 협력하는 것이 아니라 상기 탄성 요소와 협력한다는 사실에 있다. 그럼으로써, 상기 탄성 요소의 탄성 특성은 이중(dual) 기능을 지니게 된다. 다시 말하면 상기 탄성 특성은 주파수 동조식 스프링-질량계에서 스프링 효과를 확립하기 위해서뿐만 아니라 연관된 편향 제한기와 함께 편향 제한 메커니즘을 확립하기 위해서 사용된다. 여기서 상기 댐퍼에 일시적으로 과도한 외부 힘이 가해지는 경우 탄성 특성으로 인해 상기 편향 제한기와의 부드럽고 탄력적인 맞물림이 이루어지게 된다.

기술용어

본 개시내용에서, 축 방향, 반경 방향, 원주 방향, 횡 방향 등과 같은 용어들은 탄성 요소 또는 댐퍼의 종 방향 또는 축 방향에 관한 방향들과 관련된다.

본 발명의 실시 예

일부 실시 예들에서, 상기 콘솔의 적어도 하나의 장착 개구부는 각각의 장착 개구부가 연관된 장착 림에 의해 형성된 복수 개의 장착 개구부들을 포함하고, 상기 적어도 하나의 탄성 요소는 복수 개의 탄성 요소들을 포함하며, 각각의 탄성 요소는 연관된 장착 림에서 상기 콘솔에 연결된다. 2개 이상의 탄성 요소들을 포함하는 이러한 실시 예들에서, 상기 콘솔은 각각의 탄성 요소에 대해 하나의 편향 제한기를 포함할 수 있으며, 그럼으로써 각각의 편향 제한기는 상기 탄성 요소들 중 연관된 탄성 요소의 충격 표면 주위에서 거리를 두고 원주 방향으로 연장되어 있을 수 있다. 일부 실시 예들에서, 하나 이상의 편향 제한 탄성 요소들 및 연관된 편향 제한기를 지니지 않는 하나 이상의 탄성 요소의 "혼합체(mix)"를 지니는 것이 또한 가능하다.

상기 진동체가 복수 개의 탄성 요소들에 의해 지지되는 실시 예들에서, 상기 요소들의 상이한 구성들이 가능하다:

- 제1 구성에서, 상기 복수 개의 탄성 요소들은 제1 탄성 요소 및 제2 탄성 요소를 포함할 수 있고, 상기 제1 탄성 요소 및 상기 제2 탄성 요소는 상기 진동체의 양 측부 상에서 상기 진동 체에 연결되고 공통 종축을 따라 정렬된다. 상기 콘솔은 상기 제1 탄성 요소에 연관된 제1 편향 제한기 및 상기 제2 탄성 제한기에 연관된 제2 편향 제한기를 포함할 수 있다.

- 제2 구성에서, 상기 복수의 탄성 요소들은 종축들이 평행하고 일치하지 않는 2개 이상의 탄성 요소들을 포함할 수 있고, 상기 2개 이상의 탄성 요소들은 상기 콘솔의 공통 표면과 상기 진동체의 공통 측부에 연결된다.

- 위에서 설명한 제1 및 제2 구성은 조합될 수 있다: 일 예로, 상기 댐퍼는 각각의 탄성 요소가 자기 자신의 연관된 편향 제한기를 지니는 4개의 탄성 요소를 포함할 수 있고, 2개의 탄성 요소는 상기 진동체의 제1 측부상에 나란히 배치되고, 2개의 탄성 요소는 상기 진동체의 반대편에 있는 제2 측부상에 나란히 배치된다. 이러한 배치에 의해, 상기 진동체의 과도한 비틀림 움직임(torsion movement)은 4개의 편향 제한기가 조합하여 작동함으로써 효과적으로 방지될 수 있다.

일부 실시 예들에서, 상기 콘솔은 상기 진동체가 상기 복수 개의 탄성 요소들에 의해 배치 및 지지되게 하는 하우징을 포함할 수 있다. 각각의 편향 제한기와 연관된 탄성 요소의 충격 표면 간 거리는 이때 상기 댐퍼에 일시적으로 강한 외부 힘이 가해질 때 상기 진동체가 상기 하우징에 대해 충돌하지 않게 되는 것을 보장할 정도로 상기 진동체와 상기 하우징 간 거리와 관련하여 충분히 작게 선택되는 것이 바람직할 수 있다.

이러한 하우징은 상기 진동체가 상기 댐퍼의 조립 동안 상기 하우징 내로 삽입될 수 있게 하는 적어도 하나의 개구 측부를 지닐 수 있다. 상기 진동체가 각각의 측부상에 있는 하나 이상의 탄성 요소들에 의해 양 측부 상에서 지지되는 경우, 상기 진동체의 양 측부 상에 있는 연관된 편향 제한기들 간 거리는 상기 진동체가 상기 하우징의 개방 측부를 통해 상기 편향 제한기들 간 위치 내로 삽입되는 것을 허용할 정도로 충분히 큰 것이 바람직하다. 종 방향으로의 상기 진동체의 길이는 상기 편향 제한기들 간 거리와 본질적으로 동일할 수 있지만 상기 편향 제한기들 간 거리보다는 다소 작을 수 있다.

일부 실시 예들에서, 상기 탄성 요소는 상기 편향 제한기와의 편향 제한 접촉이 충격 표면의 위치에서 이루어지게 하기 위해 상기 충격 표면에서 증가된 외부 직경을 제공한다.

바람직한 실시 예들에서, 상기 댐퍼는 상기 기부와 상기 상부 간에 연장되는 중간 전이부 또는 벽부를 더 포함할 수 있다. 상기 댐퍼의 정상적인 댐핑 작동 동안, 중간 벽부는 종축에 횡 방향으로 진동할 수 있다. 주파수 감쇠는 또한 종 방향으로 달성될 수 있다. 상기 댐퍼의 주파수 동조는 상기 벽부의 벽 두께, 상기 벽부의 경사각 또는 이들의 조합과 같은 중간 벽부의 설계 파라미터들을 변화시킴으로써 달성될 수 있다. 이러한 실시 예들에서, 충격 표면은 상기 탄성 요소의 상부에 전체적으로나 또는 부분적으로 제공될 수 있다. 이러한 실시 예들에서, 상기 중간 벽부의 외부 직경보다 큰 외부 직경을 지니는 탄성 요소의 일부에 충격 표면을 형성하는 것 또한 바람직할 수 있다. 그럼으로써, 상기 편향 제한 기능은 상기 탄성 요소의 주파수 동조 기능과 본질적으로 분리될 수 있다. 예를 들어, 외부 충격 표면을 형성하는 탄성 요소의 일부는 상기 편향 제한기에 대한 충격을 견뎌내기 위해, 그리고 충격 표면이 상기 편향 제한기에 부딪칠 때 상기 탄성 요소의 의도하지 않은 변형의 결과로서 상기 탄성 요소가 상기 진동체로부터 분리되는 위험을 줄이기 위해 상기 외부 충격 표면을 형성하는 탄성 요소의 일부가 증가된 벽 두께 및/또는 증가된 재료의 양을 지닐 수 있다. 변형 실시 예들에서, 상기 충격 표면은 상기 중간 벽부 상에 부분적으로나 또는 전체적으로 형성될 수 있다.

일부 실시 예들에서, 적어도 하나의 편향 제한기는 연관된 탄성 요소의 충격 표면 주위에서 원주 방향으로 360도 연장될 수 있고, 그럼으로써 종축과 관련하여 모든 횡 방향으로 편향 제한 기능을 보장하는 것이 가능하다.

일 실시 예에서, 이러한 360도 편향 제한 기능은 상기 탄성 요소를 따라 거리를 두고 연장되고 상기 탄성 요소용 장착 개구부가 형성되게 하는 상기 콘솔의 표면과 일체로 형성된 제1 단부, 및 상기 탄성 요소의 충격 표면에 위치한 반대편에 있는 제2 단부를 지니는 원통(cylinder)을 포함하는 편향 제한기에 의해 달성될 수 있다. 따라서, 상기 댐퍼의 조립 동안, 상기 탄성 요소의 상부는 상기 탄성 요소가 상기 기부의 장착 홈이 상기 림과 맞물리고 상기 충격 표면이 상기 원통의 말단부와 수평을 이루는 장착 위치에 있을 때까지 상기 장착 개구부를 통해 그리고 상기 원통을 통해 삽입되게 된다.

본 발명에 의하면, 적어도 하나의 편향 제한기는 장착 개구부를 형성하는 림과 일체로 형성된다. 다시 말하면, 이는 상기 콘솔의 일체부이다. 일부 실시 예들에서, 전체 콘솔은 일체부들로서 하나 이상의 편향 제한기들을 포함하여, 그리고 일부 실시 예들에서는 적어도 부분적으로 상기 진동체를 둘러싸는 하우징을 포함하여, 그리고 선택적으로는 상기 콘솔을 상기 진동 표면에 연결하기 위한 부착 수단을 포함하여 단일의 원피스 또는 요소로서 제조될 수 있다.

다른 실시 예들에서, 상기 콘솔은 상기 진동 표면에 연결되도록 배치된 베이스 요소, 및 본원 명세서에서 슬리브 요소들로서 언급되는 하나 이상의 개별 요소들을 포함할 수 있다. 이때, 각각의 탄성 요소에 연관된 상기 장착 개구부, 상기 림 및 상기 편향 제한기는 이러한 개별 슬리브 요소 내에 일체로 형성될 수 있다. 하나 이상의 이러한 개별 슬리브 요소들을 포함하는 댐퍼는 상이한 조립 변형 예들에 따라 조립될 수 있다:

바람직한 제1 조립 변형 예에 의하면, 구성요소들은, 먼저, 각각의 슬리브 요소를 상기 베이스 요소 내 연관된 개구부로 느슨하게 삽입함으로써, 각각의 탄성 요소를 연관된 슬리브 요소로 느슨하게 삽입함으로써, 그리고 상기 베이스 요소와 관련하여 상기 진동체를 배치함으로써 서로에 대해 정렬된다. 구성요소들이 정렬되어 있는 경우, 각각의 탄성 슬리브 요소는 적합한 공구에 의해 연결 위치로 밀쳐질 수 있고, 그럼으로써 상기 탄성 요소는 그의 슬리브 요소 및 상기 진동체와 맞물리게 되고, 그리고 상기 탄성 요소는 동시에 상기 슬리브 요소를 상기 베이스 요소 내 장착 위치로 밀치게 된다.

제2 조립 변형 예에 의하면, 먼저 각각의 탄성 요소는 자기 자신의 슬리브 요소로 삽입되어 자기 자신의 슬리브 요소에 연결된다. 이는 사전에 수행될 수 있다. 그 후에, 사전에 연결된 탄성 요소를 지니는 슬리브 요소는 상기 콘솔의 베이스 요소의 개구부로 삽입되어 적절한 방식으로 상기 베이스 요소에 고정될 수 있고, 동시에 상기 탄성 요소는 상기 진동체에 연결된다.

제3 조립 변형 예에 의하면, 먼저 각각의 슬리브 요소는 상기 베이스 요소로 삽입되어 상기 베이스 요소에 연결된다. 그 후에, 각각의 탄성 요소는 연관된 슬리브 요소로 삽입되어 상기 연관된 슬리브 요소에 연결된다.

이러한 개별 슬리브 요소를 포함하는 실시 예들에서, 본 발명에 따른 원리는 동일하게 유지된다: 일단 상기 탄성 요소가 상기 콘솔 내 장착 개구부로 삽입되면 상기 편향 제한 메커니즘이 완전히 확립된다.

본 발명의 상기 및 다른 특징들, 및 본 발명의 바람직한 실시 예들 및 이점들은 청구범위에 기재되어 있으며, 이하에서 상세하게 부연 설명될 것이다.

본 발명, 본 발명의 일부 비-제한적인 실시 예들 및 본 발명의 추가 이점들이 지금부터 첨부도면들을 참조하여 부연 설명될 것이다.

도 1 내지 도 4는 주파수 동조 댐퍼의 제1 실시 예를 보여주는 도면이다.
도 5a 내지 5d는 탄성 요소를 보여주는 도면이다.
도 6a 내지 도 6c는 도 1 내지 도 4에 도시된 댐퍼를 조립하는 단계들을 보여주는 도면이다.
도 7a 및 도 7b는 도 1 내지도 4에 도시된 조립된 댐퍼의 단면도이다.
도 7c 및 도 7d는 작동시 편향 제한 메커니즘을 보여주는 도면이다.
도 8a 내지 도 8c는 주파수 동조 댐퍼의 제2 실시 예를 보여주는 도면이다.
도 9a 내지 도 9d는 주파수 동조 댐퍼의 제3 실시 예를 보여주는 도면이다.
도 10a 내지 도 10d는 주파수 동조 댐퍼의 제4 실시 예를 보여주는 도면이다.
도 11a 내지 도 11c는 주파수 동조 댐퍼의 제5 실시 예를 보여주는 도면이다.
도 12는 슬리브형 요소의 변형 실시 예를 보여주는 도면이다.

본 발명은 일반적으로 주파수 동조 댐퍼에 관한 것이다. 이러한 댐퍼는 자동차 내 구성요소의 표면 또는 자동차 본체의 표면과 같은 표면(예컨대, 도 7c의 참조번호 81 참조)에서의 진동들을 감쇠시키는 데 사용된다. 상기 댐퍼는 진동체로서 작용하는 질량체, 및 적어도 하나의 탄성 요소를 포함한다. 상기 질량체와 상기 탄성 요소는 함께 스프링 질량계를 제공하며, 때때로 콘솔로서 언급되는 중간 구성요소에 의해 진동 표면에 연결될 수 있다.

상기 진동체의 질량체, 및 상기 탄성 요소의 강성 및 감쇠는 하나 이상의 사전에 결정된 타깃 주파수들에서 진동할 것으로 예상될 수 있는 표면 상에 감쇠 효과를 제공하도록 선택된다. 상기 표면이 타깃 주파수에서 진동할 때, 상기 진동체는 상기 표면과 동일한 주파수로 진동/공진하지만 상기 표면과 위상이 맞지 않게 되고, 그럼으로써 상기 표면의 진동이 실질적으로 감쇠되게 된다. 상기 진동체는 상기 표면의 진동 진폭보다 실질적으로 큰 진폭으로 진동할 수 있다.

제1 실시 예

도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 주파수 동조 댐퍼의 제1 실시 예를 보여준다. 도시된 댐퍼(10)는 도 7c에서 점선 원(10)으로 개략적으로 도시된 바와 같이 차량 내 테일게이트 댐퍼로서 사용될 수 있다. 상기 댐퍼(10)의 주요 구성요소들은 콘솔(20), 진동체(40)로서 작용하는 질량체 및 2개의 탄성 요소(60)를 포함한다. 상기 댐퍼(10)는 종 방향(AD)을 따라 연장되고 상기 종 방향(AD)에 횡 방향으로 이루어지는 방향으로 진동들을 감쇠시키기 위해 사용될 수 있다. 상기 콘솔(20)은 예컨대 플라스틱 재료(합성 수지), 금속 또는 필요한 강도와 강성을 지니는 다른 적절한 재료로 만들어질 수 있다. 상기 진동체(40)는 주철, 조철(條鐵), 또는 진동 감쇠 기능에 필요한 가중치를 나타내는 일부 적절한 재료로 만들어질 수 있다. 상기 탄성 요소(60)는 실리콘 고무와 같은 적합한 탄성 재료로 만들어질 수 있다.

도시된 실시 예에서, 상기 콘솔(20)은 방향(AD)으로 연장되는 세장(細長)형하우징(21), 상기 하우징(21)의 양 단부에 있는 2개의 커넥터 탭(22) 및 진동들이 감쇠되게 하는 진동 표면이라 언급되는 표면(도시되지 않음)에 상기 댐퍼를 연결하기 위한 커넥터 개구부들(23)을 포함한다. 상기 하우징(21)은 반원형 단면을 지니는 만곡된 벽(25)에 의해 상호 연결된 2개의 측벽(24)을 포함한다. 상기 하우징(20)은 만곡된 벽(25)에 대향하는 개방 측부(26)를 지닌다.

상기 콘솔(20)은 상기 진동체(40)의 축 방향으로 대향하는 측부에 배치된 2개의 편향 제한기(30)를 추가로 포함한다. 도시된 실시 예에서, 각각의 편향 제한기(30)는 상기 하우징(20) 내부에서 떨어져서 마주보는 기단부, 및 상기 하우징(21) 내부를 향해 마주보는 말단부를 지니는 원기둥의 형태를 이루고 있다. 상기 편향 제한기들(30)의 말단부들 간 종 방향(AD)을 따른 거리는 세장형 진동체(40)가 도 6a의 화살표 A1으로 나타낸 바와 같이, 그리고도 7a 및 도 7b의 최종 위치에 도시 된 바와 같이, 개방 측부(26)를 통해 상기 편향 제한기들(30) 간 최종 위치에 이르기까지 상기 하우징(21) 내로 삽입될 수 있게 이루어진다. 바람직한 실시 예에서, 상기 편향 제한기들(30)의 말단부들 간 거리는 도 7a 및 도 7b에서 가장 잘 보인 바와 같이 상기 진동체(40)의 길이와 본질적으로 동일하지만 상기 진동체(40)의 길이보다 약간 더 길 수 있다.

상기 콘솔(20)은 2개의 장착 개구부(27)를 더 포함하며, 하나의 장착 개구부(27)는 상기 콘솔(20)의 각각의 종 방향 단부에 있다. 각각의 장착 개구부(27)는 상기 편향 제한기들(30) 중 연관된 편향 제한기(30)의 기단부에 형성되고 원형 림(28)에 의해 형성된다. 도시된 실시 예에서, 각각의 장착 개구부(27)는 원형이며 연관된 원통(30)와 동축이다.

상기 하우징(21), 상기 2개의 편향 제한기(30), 및 상기 장착 개구부들(27)을 형성하는 2개의 림(28)은 도 4에 가장 잘 도시된 바와 같이 하나의 단일 콘솔 요소(20) 내에 일체로 형성된다. 구체적으로, 각각의 원통(30)의 외부 절반은 종 방향(AD)으로의 만곡된 벽(25)의 연속성을 이루지만, 약간 작은 직경을 지니고, 각각의 원통(30)의 내부 절반은 평면 측벽들(24) 사이에 위치하며, 상기 평면 측벽들(24)은 모두 상기 원통들(30)의 기단부들에 이르기까지 연장된다.

상기 진동체(40)는 양 단부(41)를 지니는 원통형 막대로 형상화된다. 각각의 단부(41)에서, 상기 진동체(40)는 연관된 탄성 요소(60)의 일부를 수용하기 위한 내부 공동(42)(도 7b 참조)을 제공한다. 각각의 내부 공동(42)은 내측으로 안내되는 커넥터 플랜지(44)에 의해 형성된 단부 개구부(43)를 지닌다. 상기 진동체(40)의 횡 방향 또는 반경 방향 치수는, 도 7b의 반경 거리 R1으로 나타나 있는 바와 같이, 상기 진동체(40)와 상기 하우징(21) 간 임의의 직접적인 접촉을 회피하도록 선택된다.

상기 탄성 요소들(60)은 지금부터 도 5a 내지 도 5d를 참조하여 더 상세하게 설명될 것이다. 각각의 탄성 요소(60)는 종축(AE)을 지니며, 이는 조립된 댐퍼(10)에서 상기 진동체(40)의 중심 축 및 상기 진동 제한기(30)의 중심 축과 일치한다. 도 5c의 단면도에 도시된 바와 같이, 그리고 종축(AE)의 방향에서 볼 때, 상기 탄성 요소(60)는 축 레벨들(L1, L3) 사이에 연장되는 기부(61), 축 레벨들(L3, L4) 사이에 연장되는 중간 전이 또는 벽부(62), 및 축 레벨들(L4, L7) 사이에 연장되는 상부(63)를 포함한다. 이러한 실시 예에서, 상기 기부(61)와 상기 상부(63)는 상기 탄성 요소(60)의 각각 탄성 요소(60)의 광대부와 협소부를 각각 형성한다.

상기 기부(61)는 원주 방향으로 연장되는 제1 장착 홈(64)을 포함하며, 이는 축 레벨(L2)에 위치하고 2개의 대향하고 반경 방향으로 연장되는 측면과 원주 방향으로 연장되는 내부 바닥면에 의해 형성된다. 상기 제1 장착 홈(64)은 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이 상기 탄성 요소(60)를 상기 콘솔(20)에 연결하기 위해 상기 콘솔(20) 내 연관된 장착 개구부(27)의 림(28)을 수용하도록 배치된다. 도시된 실시 예에서, 상기 장착 홈(64)은 원형이다. 다시 말하면, 상기 홈(64)의 바닥면은 원을 따라 연장된다. 다른 실시 예들에서, 상기 장착 홈은 위에서 언급한 문헌 WO 2013/167524 A1에 개시된 바와 같은 타원형과 같은 다른 구성들을 지닐 수 있다.

중간 벽부(62)는 상기 기부(61)와 상기 상부(63) 사이에서 축 방향으로 연장된다. 도시된 실시 예에서, 중간 벽부(63)는 벽 두께(t)를 지니는 원기둥의 형상을 지닌다. 상기 중간 벽부(62)는 하나 이상의 지정된 타깃 주파수에 대한 주파수 동조와 관련하여 상기 탄성 요소(60)의 필수 부분을 형성한다. 상기 댐퍼(10)의 동조는 벽 두께(t), 벽부(62)의 축 방향 길이, 종축(AE)에 대한 벽부(62)의 내부 및/또는 외부의 각도, 및 상기 중간 벽부(62)의 단면과 같은 상기 중간 벽부(62)의 설계 파라미터들을 변화시킴으로써 수행될 수 있다. 이러한 설계 파라미터들은 상이한 축 방향 평면들 사이에서 변할 수 있고 그리고/또는 축(AE) 주위에서 원주 방향으로 변할 수 있다.

상기 기부(61)와 상기 중간 벽부(62)는 함께 레벨들(L1, L4) 사이에 연장되는, 상기 탄성 요소(60)의 내부 공동의 제1 광대부(65)를 형성한다. 도시된 실시 예에서, 이러한 내부 공동의 광대부(65)는 직경 D1을 지니는 원형 단면을 지니지만, 다른 실시 예들에서 비-원형 단면으로 선택적으로 설계될 수 있다.

축 방향 레벨들(L4, L7) 사이에 연장되는 상부(63)는 내부 바닥면 및 2개의 대향 측면에 의해 형성된 축 방향 레벨 L6에서 원주 방향으로 연장되는 제2 장착 홈(66)을 제공한다. 상기 제2 장착 홈(66)은 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이 상기 탄성 요소(60)를 상기 진동체(40)에 연결하기 위해 상기 진동체(40)의 연관된 커넥터 플랜지(44)를 수용하도록 배치된다.

상기 상부(64)는 증가된 방사상 두께를 나타내는 축 방향 레벨(L5)에서 부분(67)을 더 포함한다. 상기 부분(67)의 반경 방향 외측은 상기 탄성 요소(60)의 외주연으로 연장되는 충격 표면(68)을 형성한다. 이러한 예에서, 상기 충격 표면(68)은 결과적으로 레벨 L6의 홈(66)과 레벨 L4의 중간 벽부(62)의 말단부 간 레벨 L5에 위치한다. 여기서 주목할 수 있는 점은 이러한 실시 예에서, 상기 충격 표면(68)이 상기 상부(63)의 일부이다는 것이다. 변형 실시 예에서, 상기 충격 표면(68)을 나타내는 상기 부분(67)은 상기 중간 벽부(62)와 상부(63) 사이에 위치한 그 자체의 부분일 수 있다. 일반적으로, 상기 탄성 요소(30)의 충격 표면(68)은 상기 기부(61)로부터 축 방향 거리에, 바람직하게는 상기 중간 벽부(62)의 말단측에 위치하여야 하는 것이 바람직하며, 그럼으로써 의도된 편향 제한 기능이 상기 중간 벽부(62)의 말단측에서 작동하게 한다. 레벨 L5에서 상기 부분(67)의 증가된 방사상 두께는 상기 충격 표면(68)이 상기 편향 제한기(30)에 부딪칠 때 상기 탄성 요소(60)가 손상되지 않게 하거나 실질적으로 변형되지 않게 한다. 도 5c에 도시된 바와 같이, 상기 부분(67)도 동일한 이유로 축 방향 높이가 증가된다. 특히, 설계는 상기 충격 표면(68)이 상기 편향 제한기(30)에 부딪칠 때 상기 상부(63)가 상기 진동체(40)로부터 분리될 위험이 있을 수 있는 정도로 상기 상부(63)의 과도한 변형을 방지해야 한다.

도시된 실시 예에서, 그리고 그것이 상기 편향 제한기(30)에 부딪치게 되는 상기 탄성 요소(60)의 충격 표면(68)이게 하고, 상기 탄성 요소(60)의 임의의 다른 부분은 아니게 하기 위해, 원주 방향으로 연장되는 충격 표면(68)의 직경(D3)은 상기 중간 벽부(62)의 외부 직경보다 크다. 다른 실시 예들에서, 상기 충격 표면(68)은 작은 외부 직경을 지닐 수 있으며, 그 대신에 상기 편향 제한기(30)는 상기 충격 표면으로 연장되며 그로부터 거리를 두고 종단되는 레벨 L5에서 반경 방향 내부 연장 부를 지닐 수 있다. 상기 충격 표면(68)의 축 방향 높이(H1)가 도 7b에 나타나 있다. 상이한 축 방향 레벨에 위치한 2개 이상의 충격 표면(68)을 지니는 것도 가능할 수 있다. 축(AE) 주위에 원주 방향으로 분포된 복수의 개별 충격 세그먼트들서 상기 충격 표면(68)을 설계하는 것 또한 가능할 수 있다.

상기 탄성 요소(60)를 상기 콘솔(20)에 연결하는 것과 상기 탄성 요소(60)를 상기 진동체(40)에 연결하는 것을 용이하게 하기 위해, 상기 기부(61)는 상기 제1 장착 홈(64)과 상기 중간 벽부(62) 사이에 위치한 절두 원추형 부분(frustoconical part; 70)을 지니고, 상기 상부(63)는 상기 제2 장착 홈(66)의 말단측 상에 위치한 절두 원추형 부분(71)을 지닌다.

상기 내부 공동의 협소부(69)는 상기 탄성 요소(60)의 상부(63) 내부에 위치한다. 상기 광대부(65) 및 상기 협소부(69)의 직경은 D1 및 D2로 나타나 있다. 조립 동안, 이하에서 설명되겠지만, 상기 탄성 부재(60)를 그의 연결된 최종 위치로 가압하기 위해 적절한 공구가 상기 내부 공동의 협소부(69)에 삽입될 수 있다.

도 6a 내지 도 6c는 도 1 내지 도 4의 댐퍼가 어떻게 조립될 수 있는지를 보여준다. 최종 댐퍼는 도 6c 및 도 7a에 도시되어 있으며, 도 7b에는 크게 확대하여 도시되어 있다.

도 6a는 상기 콘솔(20), 상기 진동체(40) 및 2개의 탄성 요소(60)를 포함하여, 상기 댐퍼(10)의 조립이 개시되기 전의 개별 주요 구성요소들을 보여준다. 따라서, 편향 제한 메커니즘을 포함하는 완전한 댐퍼(10)는 4개의 구성요소로만 만들어질 수 있다. 제1 조립 상태에서, 상기 진동체(40)는 도 6a에서 작은 원뿔형 물체들(76)로서 개략적으로 도시된 고정구 또는 지지체 상에 배치된다. 그리고 나서, 상기 콘솔(20)은 화살표 A1로 나타낸 바와 같이 그의 개구 측부(26)가 상기 진동체(40)를 향해 마주보하도록 하강된다. 상기 콘솔(20)은 도 6b에 개략적으로 도시된 지지체 또는 고정구(78) 상에 배치되고, 그럼으로써 상기 진동체(40)가 상기 하우징(21) 내에 정확하게 배치 및 정렬된다.

도 6b는 2개의 탄성 요소(60)가 그 후 상기 콘솔(20)의 연관된 장착 개구부들(27) 내에 그리고 상기 진동체(40)의 단부들(41) 및 공동들(42)을 향해 삽입되는 방법을 화살표 A2로 보여준다. 이는 각각의 탄성 요소(60)의 내부 공동의 협소부(69) 내로 삽입되고 상기 내부 공동의 폐쇄된 상부에 대해 가압하는 플런저 공구(T)에 의해 수행될 수있다.

도 6c, 도 7a 및 도 7b는 조립된 댐퍼(10)를 보여준다. 각각의 탄성 요소(60)는 종축(AD)을 따라 최종 장착 위치로 삽입되어 있다. 각각의 탄성 요소(60)의 이러한 단일 축 삽입 움직임 동안, 3가지의 사항이 본질적으로 동시에 확립된다: 상기 탄성 요소(60)는 상기 콘솔(20)에 연결되고; 상기 탄성 요소(60)는 상기 진동체(40)에 연결되며; 그리고 상기 편향 제한 메커니즘이 확립된다. 구체적으로, 상기 상부(63) 및 상기 중간 벽부(62)는 상기 콘솔(20)의 장착 개구부(27)를 통과하게 되는 반면에, 상기 기부(61)의 절두 원추형 부분(70)은 상기 장착 개구부(27)의 림(28)과 맞물리고, 그럼으로써 약간 일시적으로 상기 기부(61)를 변형시키고, 결과적으로는 상기 림(28)이 상기 제1 장착 홈(64) 내에 수용될 수 있게 한다. 마찬가지로, 상기 상부(63)의 절두 원추형 부분(71)은 상기 진동체(40)의 커넥터 플랜지(44)가 상기 제2 장착 홈(66) 내에 수용되게 하기 위해 상기 진동 체(40)의 커넥터 플랜지(44)와 맞물리게 된다. 마지막으로, 상기 편향 제한 메커니즘의 확립과 관련하여, 상기 탄성 요소(60)를 그의 최종 장착 위치에 삽입하면 상기 충격 표면(68)이 상기 편향 제한기의 말단부에서 반경 방향 거리(R2)를 두고 적절하게 배치될 수 있다(도 7b 참조).

도 7b의 조립된 상태에서, 상기 진동체(40)는 상기 하우징(21)과 직접 접촉하지 않는다. 상기 만곡된 벽(25)을 향한 반사 방향 거리는 R1로 나타나 있다. 거리(R1, R2)는 상기 편향 제한 메커니즘의 작동 동안 상기 진동체(40)와 상기 하우징(21) 간 임의의 직접적인 접촉을 방지하도록 선택되는 것이 바람직하다.

상기 주파수 동조 댐퍼(10)의 정상 작동 동안, 상기 댐퍼(10)는 상기 댐퍼(10)의 종축(AD)에 횡 방향으로 움직이는 진동 표면의 진동을 감쇠하도록 구성된다. 이러한 댐퍼(10)의 정상 작동 동안, 상기 진동체(40)의 관성 질량은 상기 중간 벽부(62)와 상기 중간 벽부(63)가 상기 중간 벽부(62)의 앞뒤로 약간의 횡 방향 편향을 포함하여 횡 방향으로 약간 진동하게 한다. 상기 편향 메커니즘에서의 거리(R2)는 이러한 정상 댐핑 작동 중에 임의의 편향 제한을 방지할 정도로 충분히 크게 선택되는 것이 바람직하다. 다시 말하면, 일반 댐핑 작동 중에, R2는 0보다 크게 된다.

도 7c 및 도 7d는 상기 편향 제한 작동을 개략적으로 보여준다. 도 7c의 상단에 점선 원으로 개략적으로 도시된 바와 같이, 상기 댐퍼(10)는 자동차(80)의 테일게이트(81) 내부 상에 테일게이트 댐퍼로서 장착되고, 자동차(80)는 도로의 포트홀(pothole)을 넘어가고 있다. 휠들이 상기 포트홀(82) 아래로 내려가고 상기 포트홀(82) 위로 올라가는 결과로, 상기 댐퍼(10)는 상기 댐퍼(10)의 종 방향(AD)에 횡 방향을 이루는 방향으로 일시적으로 비교적 큰 힘을 받게 된다. 상기 진동체(40)의 관성 질량으로 인해, 상기 진동체(40)는 먼저 도 7c의 화살표 A3로 나타낸 바와 같이 아래로 움직이게 되고, 그 후에, 도 7d의 화살표 A4로 나타낸 바와 같이 위로 움직이게 된다. 이러한 상황에서, 그리고 일시적인 외부 힘이 충분히 강하면, 상기 편향 제한 메커니즘이 작동하게 된다. 상기 충격 표면(68)의 하부는 먼저 도 7c의 화살표 A5로 나타낸 바와 같이 주파수 분리기(frequency delimiter; 30)의 하부에 부딪치거나 충돌하게 된다. 이는 상기 탄성 요소(30)와 상기 진동체(40)의 추가적인 과도한 횡 방향 움직임을 방지하게 된다. 도 7c의 거리(R1)는 R1 > R3 > 0 인 경우 거리(R3)로 감소된다. 그 후에, 상기 진동 체(40)가 도 7d의 화살표 A4로 나타낸 바와 같이 상기 하우징(21)의 개방 측부(25)를 향해 상기 콘솔(20)에 대해 상방으로 움직이려는 경향이 있으므로, 상기 편향 메커니즘(68/30)의 상부는 도 7d의 화살표 A6로 나타낸 바와 같이 작동하고, 그럼으로써 상기 탄성 요소(30) 및 상기 진동체(40)의 과도한 횡 방향 움직임을 다시 방지한다. 이러한 위치에서, 상기 진동체(40)는 R4 > R1일 경우 상기 만곡된 벽(25)에 반경 방향 거리(R4)를 제공하게 된다.

제2 실시 예

도 8a 내지 도 8c는 본 발명에 따른 주파수 동조 댐퍼(10a)의 제2 실시 예를 보여준다. 이러한 실시 예는 모든 필수 측면에서 상기 제1 실시 예와 유사하다. 유일한 차이점은 상기 제2 실시 예가 상기 제1 실시 예의 진동 체(40)보다 작은 직경을 지니는 진동체(40a)를 위해 설계되어 있다는 것이다. 따라서, 상기 하우징(21)은 크기가 감소되고, 상기 하우징(21)의 만곡된 벽(25a)의 감소된 외부 직경은 이러한 실시 예에서 원통(30)의 외부 직경과 동일하며, 그럼으로써 상기 댐퍼(10a)의 전체 길이를 따라 연속적인 만곡된 측부를 형성한다.

제3 실시 예

도 9a 내지 9d는 본 발명에 따른 주파수 동조 댐퍼(10b)의 제3 실시 예를 보여준다. 이러한 제3 실시 예는 상기 제1 및 제2 실시 예와 2가지 실시형태에서 상이하다.

- 첫째, 본 실시 예의 콘솔은 상기 진동체(40)를 둘러싸는 어떠한 하우징도 지니지 않는다. 그 대신에, 상기 콘솔은, 본질적으로 U-자형이고 일체로 형성되며 본질적으로 플레이트 형상으로 이루어진 베이스 요소(90)를 포함한다. 상기 베이스 요소(90)는 종 방향으로 연장되는 측벽(91), 개구부(93)를 각각 지니는 2개의 횡 방향으로 연장되는 단부 벽(92), 및 상기 베이스 요소(90)를 상기 진동 표면에 연결하도록 배치된 2개의 커넥터 탭(22)을 지닌다. 상기 베이스 요소(90)는 구부러진 금속 요소 또는 플라스틱 재료와 같은 임의의 적합한 재료로 만들어질 수 있다.

- 둘째, 본 실시 예의 콘솔은 상기 제1 및 제2 실시 예에서와 같이 일체로 형성된 단일의 원피스로 만들어지지 않는다. 그 대신에, 각각의 탄성 요소(60)에 대한 장착 림(28) 및 편향 분리기(30)는 상기 베이스 요소(90)로부터 분리된 별도의 슬리브형 요소(100)로서 일체로 형성된다. 본 개시내용에서, 상기 슬리브형 요소(100)는 상기 콘솔의 일부를 형성하는 것으로 설명된다. 이러한 실시 예에서 상기 콘솔은 3개의 구성요소, 다시 말하면 U-자형 베이스 요소(90), 및 2개의 슬리브형 요소(100)로 구성된다.

각각의 슬리브형 요소(100)는 연관된 탄성 요소(60)를 위한 장착 개구(27)를 형성하는 림(28), 및 상기 림(28)과 일체로 형성되고 이전의 실시 예들에서와 같이 원통으로서 형성되는 편향 제한기(30)를 제공한다. 각각의 슬리브형 요소(100)는 또한 상기 림(28)에 가까운, 상기 원통의 외주 측부 상에 잠금 노치(31)를 포함한다. 상기 슬리브형 요소(100)의 외부 직경은 상기 베이스 요소(90)의 단부 벽(92) 내 개구부(93)의 직경에 상응한다. 상기 슬리브형 요소(100)가 연관된 개구부(93)를 통해 삽입될 때, 상기 잠금 노치(31)가 도 9c에 가장 잘 도시된 바와 같이 상기 개구부(93)를 통과할 때 상기 슬리브형 요소(100)의 최종 연결 위치가 얻어진다.

상기 제1 실시 예에서 설명된 바와 동일한 원리에 따라, 또한 이러한 실시 예에서, 상기 편향 제한 메커니즘은 상기 탄성 요소(60)가 상기 장착 개구부(27)를 통해 상기 슬리브형 요소(100)의 림(28)이 상기 제1 장착 홈(64)과 맞물리는 상기 탄성 요소(60)의 연결 위치로 삽입될 때 자동으로 그리고 정확하게 확립된다. 상기 슬리브형 요소(100)는 플라스틱 재료와 같은 임의의 적합한 재료로 만들어질 수 있다.

도 9a 내지 도 9c의 댐퍼(10b)는 다른 변형 예들에 따라 조립될 수 있다:

도 9c 및 도 9d에 도시된 바람직한 제1 조립 변형 예에 의하면, 구성요소들은 먼저 각각의 슬리브 요소(60)를 상기 베이스 요소(90)의 연관된 개구부(93) 내에 느슨하게 삽입함으로써, 각각의 탄성 요소(60)를 연관된 슬리브 요소(100) 내에 느슨하게 삽입함으로써, 그리고 상기 베이스 요소(90)에 대해 상기 진동체(40)를 배치함으로써 서로에 대해 정렬된다(도 9c). 상기 구성요소들이 정렬되어 있는 경우, 각각의 탄성 요소(60)는 이때 상기 탄성 요소(60)의 연결 위치 내로 플런저 공구(T)에 의해 밀쳐지고(도 9d), 그럼으로써 상기 탄성 요소(60)의 장착 홈들(64, 66)이 상기 슬리브 요소(100) 및 상기 진동체(40)와 맞물리게 되고 동시에 상기 탄성 요소(60)가 상기 베이스 요소(90)에 연결되는 상기 탄성 요소(60)의 장착 위치 내로 상기 탄성 요소(60)가 상기 슬리브 요소(100)를 밀치게 된다.

제2 조립 변형 예에 의하면, 먼저 각각의 탄성 요소(60)가 그 자체의 슬리브 요소(100) 내로 삽입되고 그 자체의 슬리브 요소(100)에 연결된다. 이는 사전에 수행될 수 있다. 그 후에, 사전에 연결된 탄성 요소(60)를 지니는 슬리브 요소(100)는 상기 베이스 요소(90)의 개구부 내에 삽입되어 상기 베이스 요소(90)에 고정될 수 있고, 동시에 상기 탄성 요소(60)의 상부(63)는 상기 진동체(40)에 연결된다. 이러한 제2 조립 변형 예는 많은 양을 필요로 하는 경우에 바람직한 변형 예일 수 있다.

제3 조립 변형 예에 의하면, 먼저 각각의 슬리브 요소(100)가 상기 베이스 요소(90) 내에 삽입되고 상기 베이스 요소(90)에 연결된다. 그 후에, 각각의 탄성 요소(60)는 연관된 슬리브 요소(100) 내에 삽입되고 상기 연관된 슬리브 요소(100)에 연결되고 상기 진동체(40)에 연결된다.

제4 실시 예

도 10a 내지 도 10d는 본 발명에 따른 주파수 동조 댐퍼(10c)의 제4 실시 예를 보여준다. 이러한 실시 예와 이전의 실시 예들 간 하나의 주요 차이점은 모든 탄성 요소들(60)이 상기 진동체의 일측부에 위치된다는 것이다.

도 10b에 도시된 바와 같이, 상기 댐퍼(10c)는 측벽(121), 2개의 대향하는 단부 벽(122), 및 바닥 벽(123)을 지니는 하우징(120)을 포함한다. 상측부 및 상기 측벽(121)에 대향하는 측부 양자 모두는 개방되어 있다. 상기 하우징(120)은 자체 나사산을 갖는 나사들(도시되지 않음)에 의해 상기 진동 표면에 고정될 수 있다. 복수 개의 편향 분리기들(30)은 상기 바닥 벽(123)과 일체로 형성되고 본질적으로 상기 바닥 벽(123)의 법선 방향을 따라 그리고 서로 일정한 거리를 두고 연장된다. 도시된 실시 예(10c)는 직사각형의 구성으로 배치된 4개의 편향 분리기(30)를 포함한다. 이전의 실시 예들과 관련하여 위에서 설명한 바와 같이, 4개의 편향 제한 기(30) 각각은 도 10b에 도시된 바와 같이 대응하는 탄성 요소(60)를 수용하도록 배치된다.

도 10a 내지 도 10d의 댐퍼는 진동체(140)를 더 포함하며, 그의 설계는 큰 높이(H2)를 지니는 메인 또는 중앙부(141)와, 4개의 코너부(142)를 포함한다. 각각의 코너부(142)는 작은 높이(H3 < H2) 및 스루홀(through hole)(143)을 지닌다. 도 10c 및 도 10d에 도시된 바와 같은 조립된 댐퍼(10c)에서, 각각의 코너부(143)는 상기 코너부(142)에 연결되어 있는 연관된 탄성 요소(60)의 종축(AE)에 정렬된 스루홀(143)을 지니는 연관된 편향 제한기(30) 상에 지지된다. 각각의 코너부(142)는 상기 스루홀(143)의 바닥 단부에 위치하고 상기 탄성 요소(60)의 상부(63)의 장착 홈에 위에서 설명한 바와 같이 연결되는 커넥터 플랜지(44)를 제공한다. 상기 편향 제한 메커니즘에 대하여, 관련 거리는 도 10d의 D8에 나타나 있다. 거리 D8은 상기 편향 제한 메커니즘이 작동 중일 때 상기 진동체(140)와 상기 하우징(120) 간 직접적인 접촉이 회피되도록 선택되는 것이 바람직하다. 따라서, 도 10d의 거리 D9는 D9 > D8이 되도록 선택되어야 한다.

제5 실시 예

도 11a 내지 도 11c는 본 발명에 따른 주파수 동조 댐퍼(10d)의 제5 실시 예를 보여준다. 이러한 실시 예는 다소 도 1 내지 도 4의 제1 실시 예 및 도 10a 내지 도 10d의 제4 실시 예의 조합인 데, 그 이유는 상기 진동체(40)가 상기 제1 실시 예에서와 같이 상기 탄성 요소(60)에 의해 양 측부 상에 지지되고 또한 상기 제4 실시 예에서와 같이 2개 이상의 탄성 요소들(60)에 의해 각각의 측부 상에 지지되기 때문이다. 도 11a 내지 도 11c의 댐퍼(10d)의 이점은 연관된 편향 제한기들(30)을 지니는 다수의 탄성 요소(60)가 상기 진동체(40)의 과도한 비틀림 움직임, 다시 말하면 상기 진동체(40)의 종축에 대한 과도한 회전을 방지하게 한다는 것이다.

변형 실시 예들

위에 설명되고 첨부도면들에 도시된 실시 예는 청구범위의 범주를 벗어나지 않으면서 많은 방식으로 변경될 수 있다.

위에 설명된 실시 예들에서, 상기 충격 표면(68)은 상기 림(28)과 일체로 형성된 연관된 편향 제한기(30)의 내부 표면에 직접 부딪치거나 충돌하도록 배치된다. 상기 편향 제한기(30)를 형성하는 콘솔의 일부가 예컨대 플라스틱 재료로 만들어지는 경우, 상기 편향 제한기(30)와 상기 충격 표면(28) 또는 상기 탄성 요소(60) 간 댐핑 효과가 충분할 수 있다. 그러나 예를 들어 상기 콘솔 또는 상기 하우징이 금속과 같은 단단하고 매우 견고 재료로 만들어진 경우, 도 12의 참조 부호 32로 나타낸 바와 같이, 상기 편향 제한기의 내부 상에 추가 댐핑 요소를 삽입하는 것이 가능할 수 있다.

변형 실시 예에서, 상기 편향 제한기는 상기 탄성 요소의 기부에 이르기까지 전부 폐쇄된 원통으로서 설계되지 않는다. 일 예로서, 상기 편향 제한기(30)의 기능부가 상기 탄성 요소(60)의 충격 표면(68)과 수평으로 위치하고, 종축(AE)의 방향으로 한정된 연장을 지니는 링 형상의 벽의 형상을 지니는 실시 예들이 고려될 수 있다. 이러한 링 형상의 벽은 다양한 방식으로, 예를 들어 링 형상의 벽과 상기 장착 개구부가 위치하는 콘솔의 일부 사이에 연장되는 일부 개방된 구조 또는 다리들을 통해 상기 림(28)과 일체로 형성될 수 있다.

상기 편향 제한기(30)를 상기 충격 표면(68) 주위에 원주 방향으로 분포된 개별 세그먼트들로서 설계하는 것이 또한 가능할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 상기 편향 제한기(30)는 360도 미만으로 상기 상부(63) 주위로 연장될 수 있다.

또한, 동일한 탄성 요소를 포함하는 2개 이상의 편향 제한 메커니즘을 배치하는 것이 가능할 수 있으며, 여기서 상이한 편향 제한 메커니즘들은 선택적으로 상이한 방향으로 작동할 수 있다.

도 1 내지 도 3의 제1 실시 예 및 도 9a 내지 도 9d의 제3 실시 예는 조합될 수 있다: 하우징(21)을 포함하는 도 1 내지 도 3의 제1 실시 예는 또한 상기 장착 림(28)과 상기 편향 제한기(30)가 일체로 형성되는 개별 슬리브형 요소들(100)을 포함할 수 있으며, 도 9a 내지 도 9d의 콘솔은 또한 하우징을 포함할 수 있다.

상기 탄성 요소들(60)은 다양한 방식으로 구성될 수 있다. 상기 탄성 요소들(60)의 기본 설계는 바람직한 예들로서 위에서 언급한 문헌들 WO 01/92752 A1, WO 2013/167524 A1, 및 WO 2008/127157 A1에 개시된 설계들에 따라 선택될 수 있다. 그러나 이러한 선행기술의 설계들은 특히 상기 충격 표면의 설계 및 상기 충격 표면을 형성하는 탄성 요소의 섹션 두께와 관련하여 수정될 수 있다.

일부 실시 예들에서, 상기 탄성 요소들(60)은 변형 기법들에 의해 상기 진동체(40)에 연결될 수 있다. 한가지 기법은 상기 진동체(40)를 상기 탄성 요소(60)에 경화처리하는 것이지만, 이는 시간 소모적이고 고가의 부착 방법일 수 있다.

일부 실시 예들에서, 상기 진동체(40)는 도시된 실시 예들에서와 같이 단지 데드 웨이트(dead weight)가 아니다. 상기 진동체(40)는 에어백 모듈의 가스 발생기와 같은 필요한 중량을 갖는 일부 구성요소에 의해 전체적으로 또는 적어도 부분적으로 형성될 수 있다.

일부 실시 예들에서, 상기 편향 제한기(30)의 내부 표면은 평활하지 않은 표면이다. 예를 들어, 상기 충격 표면(68) 또는 상기 탄성 요소(60)와의 접촉 면적을 줄이기 위해 내부 표면에는 홈들 또는 스플라인들이 제공될 수도 있고 상기 내부 표면이 세그먼트들로 형성될 수도 있다.

Claims

주파수 동조 댐퍼에 있어서,
상기 주파수 동조 댐퍼는,
진동 표면으로 언급되며 진동들이 감쇠되게 하는 표면에 연결되도록 구성된 콘솔 - 콘솔은 장착 림에 의해 형성된 적어도 하나의 장착 개구부를 포함함 -;
진동체; 및
종축을 지니며 기부(base portion) 및 상부(top portion)를 포함하는 적어도 하나의 탄성 요소 - 상기 기부는 상기 탄성 요소를 상기 콘솔에 연결하기 위해 상기 림이 수용되게 하는 제1의 원주 방향으로 연장되는 장착 홈을 지니며, 상기 상부는 상기 기부로부터 상기 종축을 따라 거리를 두고 위치하며, 상기 진동체에 연결됨 -;
를 포함하며,
상기 탄성 요소는 상기 기부와 상기 진동체 사이에 위치하는 원주 방향으로 연장되는 외부 충격 표면을 제공하고, 상기 콘솔은 상기 림과 일체로 형성되고 상기 충격 표면 주위에서 거리를 두고 원주 방향으로 연장되는 적어도 하나의 편향 제한기(deflection limiter)를 더 포함하며, 상기 편향 제한기는 상기 주파수 동조 댐퍼에 상기 충격 표면이 상기 편향 제한기와 접촉하게 하기에 충분한 일시적인 외부 힘이 가해지는 경우 상기 종축에 횡방향으로 탄성 요소가 움직이는 정도를 제한함으로써, 상기 종축에 횡방향으로 상기 탄성 요소가 과도하게 움직이는 것을 방지하도록 구성되는, 주파수 동조 댐퍼.
제1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 장착 개구부는 연관된 장착 림에 의해 각각 형성된 복수 개의 장착 개구부들을 포함하고,
상기 적어도 하나의 탄성 요소는 복수 개의 탄성 요소들을 포함하며, 각각의 탄성 요소는 연관된 장착 림에서 상기 콘솔에 연결되고,
상기 적어도 하나의 편향 제한기는 복수 개의 편향 제한기들을 포함하며, 각각의 편향 제한기는 상기 콘솔과 일체로 형성되고 상기 탄성 요소들 중 연관된 탄성 요소의 충격 표면 주위에 거리를 두고 원주 방향으로 연장되는, 주파수 동조 댐퍼.
제2항에 있어서,
상기 복수 개의 탄성 요소들은 제1 탄성 요소 및 제2 탄성 요소를 포함하고, 상기 제1 탄성 요소 및 제2 탄성 요소는 양 측부 상에서 상기 진동체에 연결되며 공통 종축을 따라 정렬되고, 상기 복수의 편향 제한기들은 상기 제1 탄성 요소에 연관된 제1 편향 제한기 및 상기 제2 탄성 요소에 연관된 제2 편향 제한기를 포함하는, 주파수 동조 댐퍼.
제2항에 있어서,
상기 복수 개의 탄성 요소들은 종축들이 평행하고 일치하지 않는 2개 이상의 탄성 요소들을 포함하고, 상기 2개 이상의 탄성 요소들은 상기 콘솔의 공통 표면과 상기 진동체의 공통 측부에 연결되는, 주파수 동조 댐퍼.
제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 콘솔은 상기 진동체가 상기 복수 개의 탄성 요소들에 의해 배치 및 지지되어 있는 하우징을 포함하고, 각각의 편향 제한기와 연관된 탄성 요소의 충격 표면 간 거리는 상기 주파수 동조 댐퍼에 상기 일시적인 외부 힘이 가해질 때 상기 진동체가 상기 하우징에 부딪치지 않게 할 정도로 충분히 작게 선택되는, 주파수 동조 댐퍼.
제5항에 있어서,
상기 하우징은 상기 주파수 동조 댐퍼의 조립 동안 상기 진동체가 상기 하우징 내에 삽입될 수 있게 하는 적어도 하나의 개구 측부를 지니며, 상기 제1 및 제2 편향 제한기는 서로 거리를 두고 위치하여 상기 진동체가 상기 하우징의 개구 측부를 통해 상기 제1 및 제2 편향 제한기 간 위치 내에 삽입되는 것을 허용하는, 주파수 동조 댐퍼.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 탄성 요소는 상기 충격 표면의 위치에서 상기 편향 제한기와의 편향 제한 접촉이 이루어지게 하기 위해 상기 충격 표면에 증가된 외부 직경을 제공하는, 주파수 동조 댐퍼.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 편향 제한기는 상기 충격 표면 주위에서 360도 원주 방향으로 연장되는, 주파수 동조 댐퍼.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 편향 제한기는 상기 탄성 요소를 따라 거리를 두고 연장되며 상기 림이 형성되어 있는 상기 콘솔의 표면과 일체로 형성된 기단부, 및 상기 탄성 요소의 충격 표면에 위치한 대향하는 말단부를 지니는 원통형 벽을 포함하는, 주파수 동조 댐퍼.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 탄성 요소는 상기 콘솔의 일부를 형성하고 상기 편향 제한기와 상기 림이 일체로 형성되게 하는 슬리브 요소에 수용되어 상기 슬리브 요소에 연결되며,
상기 슬리브 요소는 상기 콘솔의 베이스 요소의 개구부에 수용되고, 상기 베이스 요소는 상기 진동 표면에 연결되도록 배치되는, 주파수 동조 댐퍼.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 탄성 요소는 상기 기부와 상기 상부 사이에 연장되는 중간 벽부를 더 포함하고, 상기 충격 표면은 상기 상부에 적어도 부분적으로 형성되는, 주파수 동조 댐퍼.
제11항에 있어서,
상기 상부의 충격 표면은 상기 종축을 따라 수평으로 위치하며, 상기 상부는 상기 중간 벽부의 벽 두께보다 큰 벽 두께를 제공하는, 주파수 동조 댐퍼.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 탄성 요소의 기부는 상기 탄성 요소의 광대부를 형성하고 상기 적어도 하나의 탄성 요소의 상부는 상기 탄성 요소의 협소부를 형성하는, 주파수 동조 댐퍼.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 탄성 요소의 상부는 원주 방향으로 연장되는 제2 장착 홈을 지니며,
상기 진동체는 상기 탄성 요소를 상기 진동체에 연결하기 위해 상기 상부의 제2 장착 홈에 수용되는 내부 연장 플랜지에 의해 형성된 장착 개구부를 제공하고,
상기 충격 표면은 상기 제1 장착 홈과 상기 제2 장착 홈 사이에 축 방향으로 위치하는, 주파수 동조 댐퍼.
주파수 동조 댐퍼를 제조하는데 사용되는 방법에 있어서,
상기 방법은,
기부(base portion)와 상기 기부로부터 종축을 따라 거리를 두고 위치한 상부(top portion)를 지니는 탄성 요소를 콘솔의 장착 개구부를 통해 장착 위치에 삽입하는 단계 - 상기 장착 위치에서, 상기 기부가 상기 콘솔에 연결되어 있으며 그리고 상기 콘솔과 일체로 형성되는 편향 제한기가 상기 탄성 요소의 외부 충격 표면 주위에서 거리를 두고 원주 방향으로 연장되고, 상기 장착 위치에서는 상기 편향 제한기 및 상기 충격 표면이 함께 상기 종축의 횡 방향으로 상기 탄성 요소가 과도하게 움직이는 것을 방지하는 편향 제한 메커니즘을 형성함 -; 및
상기 탄성 요소의 상부를 진동체에 부착시키는 단계 - 상기 탄성 요소와 상기 진동체는 함께 주파수 동조식 스프링-질량계를 형성함 -;
를 포함하는, 주파수 동조 댐퍼를 제조하는데 사용되는 방법.
제15항에 있어서,
상기 탄성 요소를 상기 장착 위치에 삽입하는 단계 및 상기 상부를 상기 진동체에 부착하는 단계는 본질적으로 상기 콘솔과 상기 진동체에 대한 상기 탄성 요소의 단일 선형 움직임에 의해 수행되는, 주파수 동조 댐퍼를 제조하는데 사용되는 방법.