KR20230017242A - 댐퍼 조립체 및 그 댐퍼 조립체를 위한 기계 - Google Patents

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토스텐 댐만
앙드레아 펠처
미하일 베더
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수스파 게엠베하
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Abstract

본 발명은 댐퍼 조립체, 특히 서로에 대해 이동 가능한 세탁기(1)의 2개의 구성요소들(2, 10) 사이에 배치될 수 있고, 상기 구성요소들 각각에 연결될 수 있으며 감쇠 효과를 발생시키는 적어도 하나의 활성, 댐퍼(14); 상기 댐퍼(14)와 신호 통신하고 상기 댐퍼(14)의 감쇠 효과를 통제하도록 의도된 통제 유닛(25); 및 상기 통제 유닛(25)과 신호 통신하고 적어도 하나의 입력 변수를 결정하기 위해 의도된 적어도 하나의 결정 유닛(26);을 포함하고, 상기 통제 유닛(25)은 적어도 하나의 입력 변수에 따라 통제 신호를 전송하도록 설계되며, 상기 댐퍼(14)는 상기 통제 신호에 따라 이의 감쇠 효과를 가변적으로 설계된다. 상기 적어도 하나의 능동 댐퍼에 추가하여, 적어도 하나의 수동 댐퍼가 제공될 수 있다.

Description

댐퍼 조립체 및 그 댐퍼 조립체를 위한 기계
본 특허출원은 그 내용이 본 명세서에 참조로서 포함되는 독일 특허출원 DE 10 2020 206 772.8호에 대한 우선권을 주장한다.
본 발명은 댐퍼 조립체 및 기계, 특히 그러한 댐퍼 조립체를 구비하는 세탁기에 관한 것이다.
서로에 대하여 이동 가능한 구성요소들을 갖는 기계에서, 구성요소들의 상대적인 이동을 감쇠시킬 필요가 있을 수 있다. 이러한 목적을 위해 댐퍼가 사용될 수 있다.
본 발명의 목적은 서로에 대하여 이동 가능한 머신 내 2 개의 구성요소들의 상대적인 이동의 감쇠를 개선하고, 특히 감쇠 효과에 영향을 미치는 가능성(possibilities)을 확장하는 것이다.
목적은 청구항 제1항 내지 제10항의 특징들에 의해 달성된다. 본 발명의 핵심은, 댐퍼 조립체가 댐퍼와 신호 통신하는 통제 유닛(regulation unit)을 구비한다는 것이다. 서로에 대하여 이동 가능한 2 개의 구성요소들, 특히 세탁기의 구성요소들 사이에 배열될 수 있고 각각 이들에게 연결될 수 있는 댐퍼는 감쇠 효과를 발생시킨다. 통제 유닛은 댐퍼의 감쇠 효과를 통제하는 역할을 한다. 통제 유닛은 댐퍼의 외부에 배열되거나 댐퍼 내에 통합될 수 있다.
또한, 댐퍼 조립체는 적어도 하나의 입력 변수를 결정하기 위해 통제 유닛과 신호 통신하는 결정 유닛을 포함한다. 결정 유닛은 댐퍼의 외부에 배열되거나 댐퍼 내에 통합될 수 있다. 통제 유닛은 적어도 하나의 입력 변수에 따라(in dependence on) 댐퍼에 통제 신호를 전송하도록 설계된다. 댐퍼는 그 감쇠 효과가 통제 신호에 따라 가변적으로 정의될 수 있도록 설계된다. 감쇠 효과의 변수 결정은 특히 능동적이다. 댐퍼는 특히 능동 댐퍼(active damper)이다. 감쇠 효과는 예를 들어 마찰식 감쇠 또는 유압식 감쇠일 수 있다.
능동 댐퍼는 예를 들어, 스위칭될 수 있는 프리휠 기능(freewheel function)을 갖는 마찰 댐퍼이다. 이러한 스위칭 가능한 댐퍼는, 잠금 배열과 프리휠 배열 사이에서 스위칭될 수 있는 스위칭 유닛을 구비한다. 잠금 배열에서, 댐퍼의 하우징 내 마찰 라이닝(friction lining)의 변위는 차단된다. 프리휠 배열에서, 하우징 내 마찰 라이닝의 축 방향 변위가 가능하다. 이러한 댐퍼는 본 명세서에서 참조되는 DE 10 2016 207 809 A1으로부터 공지되어 있다.
능동 댐퍼는 마찰력, 즉 감쇠 효과가 가변적으로 조절될 수 있는 마찰 댐퍼로서 설계될 수 있다. 적어도 하나의 마찰 라이닝(friction lining)이 마찰 라이닝 캐리어(friction lining carrier)에 부착된다. 조절 부재를 이용하여, 적어도 하나의 마찰 라이닝이 마찰 라이닝 캐리어에 조절 가능하게 배열될 수 있고, 특히 대응하는 마찰 파트너, 특히 댐퍼 하우징의 내벽에 대해 가변적인 접촉력으로 가압될 수 있다. 적어도 하나의 마찰 라이닝의 접촉력에 따라, 감쇠 효과가 변한다. 이러한 유형의 댐퍼는 본 명세서에서 참조되는 DE 10 2016 225 036 A1으로부터 공지되어 있다.
능동 댐퍼는 또한, 축 방향으로 변위 가능한 플런저에 방향성(directional) 마찰력을 생성하는 마찰 유닛을 갖는 마찰 댐퍼일 수 있다. 플런저는 마찰 댐퍼의 하우징에서 변위 가능하다. 마찰 유닛은 플런저에 대항하여 마찰 방식으로(frictionally) 견디는(bear against) 적어도 하나의 마찰 라이닝을 구비한다. 마찰력은 스위칭 유닛을 이용하여 가변적으로 결정될 수 있다. 특히, 스위칭 유닛은 마찰 라이닝 캐리어의 틸팅 가능성(tiltability)을 잠금하는 역할을 하며, 마찰 라이닝 캐리어의 상이한 틸팅 위치(tilt positions)에서 상이한 양의 마찰력이 플런저에 작동한다. 이러한 유형의 마찰 댐퍼가 본 명세서에서 참조되는 DE 10 2020 202 348.4로부터 공지되어 있다.
능동 댐퍼는 또한, 마찰 댐퍼에서 마찰 라이닝의 변위 가능성의 축 방향으로의 제한이 가변적으로 조절될 수 있다는 점에 의해 형성될 수 있다. 이는, 예를 들어 적어도 하나의 축 방향으로 변위 가능한 프리휠 스톱(freewheel stop)을 이용하여 이루어질 수 있다. 이러한 유형의 마찰 댐퍼는 가변적으로 조절 가능한 프리휠 길이를 갖는다. 적어도 하나의 프리휠 스톱은 예를 들어 모터에 의해, 특히 전기 모터에 의해 구동될 수 있고, 전기 모터는 예를 들어 마찰 댐퍼의 하우징의 외측 면 상에 마찰 댐퍼의 종축에 평행하게 배열된다. 전기 모터의 회전 운동은 특히 기어휠 연결(gearwheel connection)을 통해 외측 원주를 따라 나선형 오목부들 및/또는 홈들을 구비하는 회전 링크(rotary link)로 전달된다. 축 방향으로 배향되는 조절 레버들(adjusting levers)은 이러한 오목부들 및/또는 홈들 내에 안내되고 프리휠 스톱에 연결된다. 조절 레버들, 및 따라서 적어도 하나의 프리휠 스톱은 회전 링크의 회전 운동에 의해 축 방향으로 조절된다. 마찰 댐퍼의 프리휠 길이가 결과적으로 변한다.
능동 댐퍼는 또한, 마찰 라이닝이 MR 유체(magneto-rheological fluid)가 침투된(impregnated) 발포 플라스틱을 포함하는 마찰 댐퍼에 의해 제공될 수 있다. 이러한 댐퍼의 마찰 특성, 특히 감쇠 효과는 MR 유체와 상호 작용하는 전자기장에 의해 목표된 방식으로 조절될 수 있다. 이러한 유형의 댐퍼는 본 명세서에서 참조되는 WO 99/22162 A1로부터 공지되어 있다.
능동 댐퍼는 또한, 감쇠 유체가 통합형 스로틀 채널을 통해 유동함으로써 감쇠 효과가 달성되는 유압식 댐퍼일 수 있다. 통합형 스로틀 챔버는 유체-스로틀 연결을 형성한다. 스로틀 채널은 감쇠 효과에 영향을 미치는 유동 단면적 및 스로틀 채널 길이를 갖는다. 능동 댐퍼에서, 길이 및/또는 단면적은 가변적으로 조절될 수 있다.
통제 유닛은 기계, 특히 세탁기의 기계 제어에 특히 독립적이다.
감쇠 효과는 층계 형식으로, 즉 이산형 감쇠 효과 층(discrete damping effect steps)으로 및/또는 연속적인 감쇠 효과 절차(continuous damping effect progress)로 연속적인 것으로 정의될 수 있다.
세탁기 내 감쇠 조립체는 특히 유리하다. 그러나 본 발명에 따른 댐퍼 조립체는 다른 기계들, 예컨대 DIY 가게, 전문 페인트 거래인 및/또는 페인트 가게의 페인트 혼합기와 같은 기계 공학 분야의 다른 기계들, 및/또는 작동 중에 시스템의 공진 주파수를 통과하도록 불균형을 가질 수 있는 수평 또는 수직 원심 분리기 및 다른 회전 기계들에도 서로에 대하여 이동 가능한 2 개의 구성요소들의 상대적 운동을 감쇠시키기에 적절할 수 있다.
청구항 제2항에 따른 마찰 댐퍼로서의 댐퍼의 설계는 단단한 댐퍼 조립체 및 감쇠 효과의 효율적인 제공을 보장한다. 이러한 댐퍼 조립체는 세탁기에 특히 적절하다. 특히, 마찰 댐퍼는 마찰력을 생성하는 역할을 하는 마찰 유닛을 구비한다. 마찰력은 특히 마찰 댐퍼의 하우징 및/또는 플런저 사이의 상대적인 운동에 특히 대응한다(counteract).
청구항 제3항에 따른 마찰 유닛의 실시예는 마찰력의 능동적인, 특히 직접적인 변수 조절을 가능하게 한다. 이러한 목적으로, 마찰 유닛은 활성화되거나 비활성화될 수 있는 및/또는 능동적으로 변경되는, 즉 능동적으로 조절되는 프리휠 기능을 구비할 수 있다. 댐퍼 조립체의 감쇠 효과는 프리휠 기능이 활성화되거나 그렇지 않을 때 변경된다. 프리휠은 플런저의 고정된 변위 경로, 소위 프리 리프드(free lift)의 경우 마찰 댐퍼에 의하여 마찰 댐퍼의 하우징에 대하여 마찰력이 생성되지 않거나 기껏해야 작은 마찰력이 생성됨을 의미한다. 프리 리프트가 초과되면, 마찰 유닛은 더 높은 마찰력을 생성한다. 프리 리프트의 양이 가변적, 단계적, 또는 연속적으로 설정될 수 있는 것 또한 고려할 수 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, 마찰 유닛은 마찰력을, 특히 마찰력의 양을 가변적으로 조절할 수 있도록 설계되는 것이 가능하다. 이는, 예를 들어 마찰 댐퍼의 적어도 하나의 이동 가능한 구성 요소들에 대하여 지지되는(bear against) 적어도 하나의 마찰 라이닝이 가변적으로 조절 가능한 접촉 면에 대해 가압됨으로써 이루어질 수 있다. 결과적으로, 마찰 유닛, 특히 마찰 라이닝에 의해 생성되는 마찰력이 조절 가능하다.
청구항 제4항에 따른 댐퍼의 유압식 댐퍼로서의 실시예는 특히 가변적으로 조절 가능한 스로틀 밸브를 이용하여 스로틀 기능의 직접적인 변경을 가능하게 한다. 특히, 스로틀 밸브는 스로틀 밸브의 스로틀 채널의 단면적 및/또는 길이의 변경을 가능하게 한다.
댐퍼를 하우징과 이에 대해 변위 가능한 피스톤을 갖는 피스톤-하우징으로서 설계하는 것 또한 고려할 수 있으며, 피스톤은 특히 MR 유체를 갖는 캐리어 재료를 구비할 수 있다. 하우징은 적어도 하나의 전자기 코일을 구비할 수 있으며, 감쇠 효과, 즉 피스톤과 하우징 사이의 이동에 대응하는 힘은 하우징 내 전자기 코일의 전기장의 변화에 의해 가변적으로 조절 가능하다.
청구항 제5항에 따른 댐퍼 조립체는 댐퍼 자체의 간단한 설계를 가능하게 한다. 적어도 하나의 입력 변수의 결정은 댐퍼에 독립적으로 가능하다. 특히, 이미 기계, 특히 세탁기 내에 존재하는 센서들을 사용하는 것이 가능하다. 특히, 댐퍼 조립체는 특히 가속도 센서에 의해, 광 배리어(light barrier)에 의해, 및/또는 변위 측정에 의해, 특히 서로에 대하여 이동 가능한 구성 요소들의 방향의 변화를 결정함으로써 진동수-의존적인 통제를 가능하게 한다.
청구항 제6항에 따른 결정 유닛의 실시예는 추가적인 센서 없이 가능하다. 세탁기의 세탁물 드럼(laundry drum)을 구동시키는 드라이브 모터(drive motor), 특히 전기 모터의 특징적인 변수는 통제 유닛을 위한 입력 변수로서의 역할을 한다. 특히, 우세한(prevailing) 모터 성능, 특히 우세한 모터 전류, 특히 시간에 따른 모터 전류의 변화가 세탁물 드럼의 불균형을 식별하기 위해 특징적 변수로서 사용될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 전기 모터의 회전 속도 신호, 특히 시간에 따른 회전 속도의 변화가 불균형 결정을 위해 사용될 수 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, 청구항 제7항에 따른 결정 유닛은 특히 댐퍼에 통합되는 센서를 포함할 수 있다. 이러한 유형의 센서는 자기 변위 센서, 광 센서, 및/또는 유압식 댐퍼의 경우 유속 센서일 수 있다. 센서는 특히 적어도 하나의 댐퍼 구성요소, 특히 하우징의 이에 대해 및/또는 마찰 유닛에 대해 변위될 수 있는 플런저의 이동을 결정하는 역할을 한다.
청구항 제8항에 따른 댐퍼 조립체는 기계, 특히 세탁기의 단순화된 실시예를 가능하게 한다. 댐퍼 자체가 이송 안정 디바이스(transport securing device), 특히 통합형 이송 안정 디바이스를 구비한다는 사실에 의해, 세탁기의 다른 통상적인 이송 안정 디바이스가 불필요하다. 댐퍼의 이송 안정 디바이스는, 특히 세탁기의 하우징 내에서 세탁기 조의 상대적인 이동이 배제되는 것을 신뢰 가능하게 보장되도록 최소 감쇠 효과를 고정함으로써, 즉 힘-맞춤(force-fitting)에 의해 설계될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 댐퍼의 이송 안정 디바이스는, 댐퍼의 이동성을 잠금하고 따라서 하우징 내 세탁기 조의 이동성을 잠금하기 위해 잠금 부재를 구비할 수 있다. 이러한 경우, 이송 안정 디바이스는 형태-맞춤식 설계일 수 있다. 이러한 잠금은 또한 유압식 댐퍼의 유동 단면적을 제로로 감소함, 즉 폐쇄함으로써 가능해질 것이다.
청구항 제9항에 따른 비상 에너지 유닛(emergency energy unit)을 구비하는 댐퍼 조립체는 비상 상태, 즉 기계 및/또는 댐퍼 조립체가 무전압 상태(de-energized)일 때, 즉 특히 적용 가능한 것 또한 일시적일 뿐인 표준 에너지가 더 이상 불가능 할 때 댐퍼 조립체를 갖는 기계의 신뢰성 있는, 그리고 특히 위험성이 없는(risk-free) 작동을 보장한다. 비상 에너지 유닛은 특히 서로에 대하여 이동 가능한 적어도 하나의 구성요소들을 구동시킬 수 있는 드라이브를 포함하며, 이러한 드라이브는 특히 전기 모터로서 설계되고 비상 상태에서 발전기로서 사용될 수 있다. 비상 에너지 유닛은 또한 전류를 유도하기 위한 유도 유닛, 특히 댐퍼 구성요소들에 부착되는 코일 및 자석을 포함할 수 있다. 비상 전력 유닛은 또한, 어큐뮬레이터(accumulator) 또는 다른 종류의 배터리 유닛 및/또는 전기 축전기를 포함할 수 있다. 비상 에너지 유닛은 또한, 기계 에너지 저장 유닛, 특히 사전 인장된 스프링 부재, 특히 사전 인장된 나선형 스프링(pretensioned helical spring), 특히 사전 인장된 다이어프램 스프링(pretensioned diaphragm spring) 또는 사전 인장된 나선형 스프링 및/또는 특히 유체 압력 하에 있는 압력 용기(pressure vessel)로 특히 물, 가스, 및/또는 유압 매체로 충전되어 있는 독립적이고 자체-충족식 사용 가능한 유체 압력(available fluid pressure)을 구비할 수 있다.
청구항 제10항에 따른 기계, 특히 세탁기는 실질적으로 본 명세서에서 참조되는 댐퍼 조립체의 이점들을 갖는다. 기계는 서로에 대하여 변위 가능한 제1 및 제2 구성요소를 구비하며, 제2 구성요소는 특히 회전 축에 대해 회전 가능하다. 기계에서, 적어도 하나의 댐퍼는 제1 구성요소 및 제2 구성 요소에 연결, 특히 부착된다.
적어도 하나의 댐퍼는 본 특허 명세서에 따른 능동 댐퍼이다. 복수의 능동 댐퍼가 기계에 제공될 수 있다. 적어도 하나의 능동 댐퍼에 추가적으로, 적절하게 구성요소들에 부착되는 적어도 하나의 수동 댐퍼 또한 제공될 수 있다. 능동 댐퍼에 대조적으로, 감쇠 효과의 변수 결정은 능동 댐퍼의 경우에는 불가능하다. 본 발명의 의미에서 능동 댐퍼들은 그 자체가 표준, 프리휠, 스프링-피스톤, 유압식 및/또는 공기 댐퍼들 및/또는 서스펜션 스트럿(suspension struts)으로서 공지되어 있다.
청구항 제11항에 따른 기계는, 적어도 하나의 댐퍼가 그 아래 측에서 특히 진동 방식으로 현수되는(suspended) 제2 구성요소를 지지한다는 점에서, 특히 세탁기 내 적어도 하나의 댐퍼의 유리한 배열을 가능하게 한다. 아래 측은 제2 구성요소의 외측 영역인 것으로 이해되며, 그 법선 벡터는 하향 수직 성분을 갖는다. 제2 구성요소는 특히 세탁기의 세탁조(washing tub)다.
추가적으로 또는 대안적으로, 청구항 제12항에 따른 기계에서, 적어도 하나의 댐퍼는 제2 구성요소의 상부 측에 힌지(hinged)될 수 있다. 상부 측은 제2 구성요소의 외측 위 영역을 의미하는 것으로 이해되며, 그 법선 벡터는 상향 수직 성분을 갖는다. 특히, 제2 구성요소는 적어도 하나의 댐퍼에 힌지된다.
청구항 제13항에 따른 기계는 특히 세탁물 드럼의 불균형에 의한, 즉 세탁물 드럼의 축 방향에 대란 방사 방향으로 및/또는 회전 축의 축 방향으로의 진동의 신뢰성 있는 감쇠를 가능하게 한다.
청구항 제14항에 따른 기계는 충분한 개수의 댐퍼들이 구성요소들의 상태 운동을 신뢰성 있게 감쇠하도록 보장한다.
청구항 제15항 내지 제16항에 따른 기계 내 댐퍼들의 조립체들은 모든 공간 방향으로의 신뢰성 있는 운동 감쇠를 보장한다.
청구항에 표시된 특징부들 및 이하의 본 발명에 따른 댐퍼 배열의 실시예들에 표시된 특징부들은 모두 자체적으로 또는 서로 조합하여 각각 본 발명에 따른 발명 대상을 추가적으로 개발하는 데 적절하다. 특징부들의 각각의 조합들은 본 발명의 대상의 추가적인 실시예들과 관련하여 어떠한 제한도 제공하지 않으며, 단지 본질적으로 예시적인 성격의 것이다.
본 발명의 추가적인 특징부들, 이점들, 및 세부 사항들은 도면에 기반한 이하의 실시예들의 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 댐퍼 조립체를 구비하는 세탁기의 개략적인 측면도를 나타낸다.
도 2는 도 1에 따른 세탁기의 정면도를 나타낸다.
도 3은 제1 실시예에 따른 스위칭 가능한(switchable) 댐퍼의 사시도를 나타낸다.
도 4는 도 3의 절단선 IV-IV에 따른 종 방향 절단면을 나타낸다.
도 5는 도 3의 댐퍼의 설정 부재의 사시도를 나타낸다.
도 6은 도 3에 따른 댐퍼의 피스톤의 사시도를 나타낸다.
도 7은 잠금 배열에 있는 피스톤과 설정 부재의 부분적으로 절단-제거된(cut-clear) 사시도를 나타낸다.
도 8은 도 3에 따른 댐퍼의 스위칭 액추에이터의 사시도를 나타낸다.
도 9는 잠금 배열에 있는 도 3에 따른 댐퍼의 부분적으로 절단-제거된 사시도를 나타낸다.
도 10은 프리휠 배열에 있는 댐퍼의 도 9에 대응하는 도면을 나타낸다.
도 11은 마찰 디바이스를 포함하는 추가적인 실시예에 따른 마찰 댐퍼의 사시도를 나타낸다.
도 12는 마찰 디바이스가 노출된 도 11에 대응하는 마찰 댐퍼의 부분 도면을 나타낸다.
도 13은 제1 조절 위치에 있는 마찰 디바이스를 나타내기 위해 도 11의 절단선 XIII-XIII에 따른 종축 단면을 나타낸다.
도 14는 제1 조절 위치와 상이한 제2 조절 위치에 있는 도 13에 대응하는 도면을 나타낸다.
도 15는 도 12의 마찰 디바이스의 마찰 라이닝 캐리어의 확대 사시도를 나타낸다.
도 16은 도 15에 따른 조절 부재의 측면도를 나타낸다.
도 17은 도 16의 절단선 XVII-XVII에 따른 종축 단면을 나타낸다.
도 18은 도 12에 따른 마찰 디바이스의 조절 부재의 확대 사시도를 나타낸다.
도 19는 도 18에 따른 조절 부재의 측면도를 나타낸다.
도 20은 도 19의 화살표 XX에서 본 도면을 나타낸다.
도 21은 도 12에 따른 마찰 디바이스의 마찰 라이닝의 확대된 상세 사시도를 나타낸다.
도 22는 추가적인 실시예에 따른 MR 유체를 갖는 댐퍼의 종축 단면을 나타낸다.
도 23은 연장된 피스톤 로드를 구비하는 추가적인 실시예에 따른 유압식 댐퍼 형태의 댐퍼의 종축 단면을 나타낸다.
도 24는 압입된 피스톤 로드를 구비하는 도 23에 대응하는 도면을 나타낸다.
도 25는 도 23의 댐퍼의 안내 및 밀봉 유닛의 확대 상세도를 나타낸다.
도 26은 도 25에 따른 안내 및 밀봉 유닛의 절반이 절단 제거된(semi-cutaway) 사시도를 나타낸다.
도 27은 추가적인 실시예에 따른 축 방향으로 변위 가능한 프리휠 스톱들을 구비하는 댐퍼의 측면도를 나타낸다.
도 28은 부분적으로 노출된 형태의 댐퍼의 도 27에 대응하는 도면을 나타낸다.
도 29는 프리휠 스톱들이 연장된 위치에 배열되는, 도 27에 따른 댐퍼의 조절 메커니즘의 측면도를 나타낸다.
도 30은 도 29의 절단선 XXX-XXX에 따른 단면도를 나타낸다.
도 31은 프리휠 스톱들이 후퇴 위치에 배열되는, 도 29에 대응하는 도면을 나타낸다.
도 32는 도 31의 절단선 XXXII-XXXII에 따른 단면도를 나타낸다.
도 1 및 도 2에 도시된 드럼 세탁기는 벨트 드라이브(belt drive)를 통해 회전 축(6)을 중심으로 세탁물 드럼(4)를 구동시키는 드라이브 모터(3)를 구비하는 진동 세탁 유닛(oscillatory washing unit)(2)을 구비한다. 세탁물 드럼(4)은 세탁 유닛(2) 예를 들어 기어링 메커니즘(gearing mechanism)에 연결되는 다른 구성요소들은 단순화를 위해 도시되지 않았다. 진동 세탁 유닛(2)은, 바닥에 자립하는 세탁기 프레임(10)에 대하여 지지되고 연결되는 세탁기 하우징(9)으로부터, 나선형 인장 스프링들(helical tension springs)로서 설계된 2 개의 서스펜션 부재들(8)에 의해 현수된다. 한편, 서스펜션 부재들(8)은 세탁 유닛(2)의 상부 영역에 배열되는 제1 서스펜션 루프들(11)에 부착된다. 다른 한편, 이들은 세탁기 하우징(9) 상에 형성되는 제2 서스펜션 아이(suspension eyes)(12)로부터 현수된다. 세탁기 하우징(9)은 커버 플레이트(13)로 커버된다.
세탁 유닛(2)의 하측에서, 2 개의 댐퍼들(14)은 회전축(6)을 따라 세탁기 하우징(9) 내 중앙에 장착되고 세탁기 프레임(10)에 연결된다. 댐퍼들(14)의 중앙 종축(16)은 예를 들어 회전축(6)에 수직으로 배향되는 공동 평면에 배열된다. 댐퍼들(14)은 또한 상이한 평면들에 배열될 수 있다. 특히, 상이한 댐퍼 평면들은 서로 평행하게 배향된다. 평면들은 또한 서로에 대하여 경사진 방식으로 배향될 수 있다. 특히, 평면들은 회전축(6)을 따라 서로로부터 거리가 있도록 배열된다.
댐퍼들(14)의 대안으로서 또는 추가적으로, 세탁조(7)의 플랩(flap)(24)을 향하는 전방 단부면 및/또는 플랩(24)으로부터 먼 쪽을 향하는 후방 단부면 상에 댐퍼들을 배열하는 것 또한 원칙적으로 고려할 수 있다. 세탁조(7)의 단부면 상에 배열되는 댐퍼들은 세탁기 프레임(10)에 및/또는 세탁기 하우징(9)에, 특히 세탁기 하우징(9)의 측벽들에 고정(fastened)될 수 있다.
특히, 2 개 이상의 댐퍼들(14)이 제공될 수 있다. 도시된 실시예에 따르면, 댐퍼들(14)은 동일한 설계 및, 특히 각각 동일한 감쇠 효과, 즉 마찰력을 갖는다. 적어도 하나의 댐퍼(14)가 능동 댐퍼인 것이 필수적이다. 다른 댐퍼는 수동 댐퍼일 수 있다.
특히, 댐퍼들(14)은 서스펜션 부재들(8)에 추가적으로 또는 대안으로서 세탁조(7)의 상부측에 제공될 수 있다.
플런저(17)는 그 자유 단부에 제1 고정 부재(18)를 구비하고, 이를 수단으로 하여 댐퍼(14)는 댐퍼(14)가 제1 선회축(pivot axis)(20)을 중심으로 세탁 유닛(2)에 대해 선회될 수 있도록 세탁 유닛(2) 상의 제1 베어링(19)에 부착되다. 제2 고정 부재(21)는 하우징(15)의 자유 단부에 부착되며, 이러한 고정 부재(21)를 수단으로 하여 댐퍼(14)는 댐퍼(14)가 제2 선회축(23)을 중심으로 세탁기 프레임(10)에 대해 선회될 수 있도록 세탁기 프레임(10) 상의 제2 베어링(22)에 부착된다. 세탁물은 세탁 유닛(2) 상에 배열되는 플랩(24)을 통해 공급 및 제거된다.
댐퍼들(14)은 댐퍼들(14)의 감쇠 효과를 통제하기 위해 통제 유닛(25)과 신호 통신한다.
댐퍼(14)의 통제 유닛(25)과의 신호 연결은 유선 또는 무선일 수 있다. 도시의 목적이므로 도 1에는 신호 연결이 도시되지 않았다.
또한, 결정 유닛(26)이 제공된다. 결정 유닛(26)은 적어도 하나의 입력 변수를 결정하는 역할을 한다. 결정 유닛은 통제 유닛(25)과 신호 통신한다. 신호 연결은 무선 또는 유선일 수 있으며 도 1에는 도시되지 않았다. 결정 유닛(26)은 하나 이상의 센서(도시되지 않음)를 구비할 수 있고, 및/또는 서로에 대하여 이동 가능한 구성요소들의 진동 거동, 즉 기계 프레임(10)에 대한 세탁 유닛(2)의 진동 거동을 결정하기 위해 하나 이상의 센서와 신호 통신할 수 있다.
특히, 적어도 하나의 댐퍼-외측 센서가 제공되며, 이는 특히 가속도 센서, 광 배리어, 힘 센서, 진동수 센서(frequency sensor)로서 및/또는 변위 센서(displacement sensor)로서 설계된다. 추가적으로 또는 대안적으로, 댐퍼(14)에 통합되는 센서가 제공될 수 있으며, 이는 자기 변위 센서로서, 광 센서로서, 힘 센서로서, 진동수 센서로서, 및/또는 유압 댐퍼 내 유속 센서(flow rate sensor)로서 설계될 수 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, 결정 유닛(26)은 드라이브 모터(3)의 현재 특성 변수(current characteristic variable), 특히 그 성능, 특히 모터 전류(motor current) 및/또는 회전 속도를 결정하기 위해 드라이브 모터(3)와 신호 통신할 수 있다.
통제 유닛(25)은 적어도 하나의 입력 변수에 의존하여 조절 신호를 생성하고 이를 적어도 하나의 댐퍼들(14)로 전송하도록 설계된다. 통제 유닛(25)은 특히 드럼 세탁기(10)의 가전 제어 시스템(appliance control system)과 독립적으로, 즉 자주적(autonomous)이도록 설계된다. 대안적으로, 통제 유닛(25) 및/또는 결정 유닛(26)은 세탁 가전 제어 시스템에 통합될 수 있다. 댐퍼들(14)은 드럼 세탁기(1)의 진동 거동이 개선되도록 수신된 조절 신호에 따라 감쇠 효과를 능동적이고 가변적으로 정의하도록 설계된다.
댐퍼들(14), 통제 유닛(25), 및 결정 유닛(26)은 입력 변수들로부터 조절 신호들을 생성하며, 이러한 조절 신호들은 적어도 하나의 댐퍼들(14)로 전송된다. 댐퍼(14) 또는 댐퍼들(14)이 조절 신호들을 수신하는 경우, 개선된 감쇠 효과를 보장하기 위해 감쇠 효과가 능동적이고 가변적으로 결정된다.
The function of the damper assembly in the drum washing machine 1 is explained in more detail below. During operation of the drum washing machine 1, the washing unit 2 is set into vibration. The vibrations of the washing unit 2 relative to the washing machine frame 10 are dampened by means of the dampers 14.
드럼 세탁기(1)에서의 댐퍼 조립체의 기능이 하기에서 더욱 상세히 설명된다. 드럼 세탁기(1)의 작동 중에는, 세탁 유닛(2)이 진동한다. 세탁기 프레임(10)에 대한 세탁 유닛(2)의 진동은 댐퍼(14)에 의해 감쇠된다.
During the operation of the drum washing machine, input variables are determined, in particular continuously, with the determination unit 26 and transmitted to the regulation unit 25. The regulation unit 25 generates regulation signals from the input variables, which regulation signals are transmitted to at least one of the dampers 14. In the case of the damper 14 or the dampers 14 receiving the regulation signals, the damping effect is actively, variably determined in order to ensure an improved damping effect.
드럼세탁기의 작동 동안, 입력 변수들은 결정 유닛부(26)에 의해 특히 연속적으로 결정되고, 통제 유닛(25)으로 전달된다. 통제 유닛(25)은 입력 변수들로부터 통제 신호를 생성하고, 통제 신호가 적어도 하나의 댐퍼(14)로 전송된다. 통제 신호를 수신하는 댐퍼(14) 댐퍼들(14)의 경우, 개선된 감쇠 효과를 보장하기 위해 감쇠 효과가 능동적이고 가변적으로 결정된다.
이하에서는, 댐퍼(14)의 제1 실시예가 도 3 내지 도 10을 참조하여 더욱 상세하게 설명된다. 댐퍼(14)는 세탁물 드럼(4)의 불균형을 감쇠시키기 위해 드럼 세탁기(1)에 사용되는 스위칭 가능한 댐퍼(switchable damper)이다.
댐퍼들(14)은 마찰 댐퍼들(friction dampers)로서 설계된다. 각각의 마찰 댐퍼는 중앙 종축(16)을 갖는 튜브형 하우징(15)을 구비하며, 플런저(17)는 그 안에서 동축 시프팅(coaxial shifting)하도록 안내된다.
이하에서 더욱 상세하게 설명되는 댐퍼(14)의 설계 및 기능과 관련하여, DE 10 2016 207 809 A1을 명시적으로 참조한다.
댐퍼(14)는 중앙 종축(16)을 구비하는 실질적으로 원통형인 하우징(15)을 포함한다. 실질적으로 튜브형인 플런저(17)가 중앙 종축(16)에 대해 동축으로 배열되며, 이는 중앙 종축(16)을 따라 하우징(15)에 대해 변위 가능하도록 배열된다. 플런저(17)는 또한 가득찬(solid) 절단면을 구비할 수 있다. 플런저(17)는 하우징(15) 내에 배치되는 제1 단부와 하우징(15) 밖으로 연장하는 제2 단부를 구비한다. 하우징(15)으로부터 먼 방향을 향하는 제2 단부에서, 플런저(17)는 제1 고정 부재(18)를 구비한다. 제1 고정 부재(18)는 관통 슬리브(through sleeve)(27)를 구비하고, 관통 슬리브의 슬리브 축은 중앙 종축(16)에 수직으로 배향된다.
제1 고정 부재(18)의 반대쪽에 있는 댐퍼(14)의 단부에서, 하우징은 제1 고정 부재(18)와 실질적으로 동일한 설계이고 관통 슬리브(27)를 포함하는 제2 고정 부재(21)를 포함한다. 제1 고정 부재(18)는 플런저(17)에 고정되도록 연결된다. 제2 고정 부재(21)는 하우징(15)에 고정되도록 연결된다. 특히, 제2 고정 부재(21)는 하우징(15)의 안내 부분(28)의 단부면에 부착된다.
고정 부재들(18, 21)과 함께, 댐퍼(14)는 특히 회전 중 불균형의 결과로서 발생하는 프레임에 대한 세탁 드럼의 이동을 감쇠시키기 위해 세탁기 내에, 특히 프레임과 세탁 드럼 사이에 배열된다.
하우징(15)은 여러 개의 부분들로 이루어지며, 도 4의 우측에 도시된 스위칭 하우징 부분(switching housing part)(29) 및 이에 분리 가능하게 연결되는 마찰 감쇠 하우징 부분(friction damping housing part)(30)을 포함한다. 스위칭 하우징 부분(29) 및 마찰 감쇠 하우징 부분(30)은 중앙 종축(16)을 따라 서로의 뒤에 배열된다. 제2 고정 부재(21)의 반대쪽 단부면에서, 스위칭 하우징 부분(29)은 마찰 감쇠 하우징 부분(30)에 연결된다. 연결은 상호적으로 대응하는 래칭 부재들(latching members)(31)에 의해 이루어질 수 있다.
제1 고정 부재(18)를 향하는 하우징(15)의 단부에서, 마찰 감쇠 하우징 부분(30)은 안내 캡(guiding cap)(32)에 의해 폐쇄된다. 안내 캡(32)은 중앙 안내 개구(central guiding opening)(33)를 구비하며, 이를 통해 플런저(17)가 하우징(4)의 내측 공간으로 안내된다. 안내 캡(32)은 중앙 종축(16)을 따라 연장하는 적어도 하나의 포지셔닝 웹(positioning web)(34)을 구비하며, 이러한 포지셔닝 웹(34)은 이러한 목적으로 하우징(15), 특히 마찰 감쇠 하우징 부분(30)의 하우징(15) 상에 제공되는 오목부(35)에 체결된다(engage in). 포지셔닝 웹(34)은 안내 캡(32)의 하우징(15)에 대한 회전 포지션을 확실하게 고정한다. 포지셔닝 웹(34)은 또한 안내 캡(32)의 중앙 종축(16)을 중심으로 한 하우징(15)에 대한 회전으로부터의 보호 역할을 한다.
4 개의 캡 프리휠 스톱(cap freewheel stops)(37)이 안내 캡(32) 상에 단부면(36)의 내측에 일체형으로(integrally) 형성된다. 캡 프리휠 스톱들(37)은 중앙 종축(16)에 평행하게 배향되고, 중앙 종축(16)에 수직인 평면에 플런저(17) 주변의 원형 세그먼트(circular segment)로 배열된다. 특히, 안내 캡(32)은 탄성 재료, 특히 플라스틱으로 제조된다. 4개보다 더 많거나 더 적은 수의 캡 프리휠 스톱들(37)이 제공될 수도 있다. 캡 프리휠 스톱들(37)은 중앙 종축(16)에 대해 접선 방향으로 서로로부터 이격되며, 특히 등간격으로 이격된다. 2 개의 이웃하는 캡 프리휠 스톱들(37) 사이에 간격(spacing)이 제공된다.
하우징 바닥(38)은 안내 캡(32)의 반대 쪽의 마찰 감쇠 하우징 부분(30)의 단부면 상에 일체형으로 형성된다. 하우징 바닥(38)은 중앙 종축(16)에 수직하게 배향된다. 예를 들어, 하우징 바닥(38)으로부터 시작하여 4 개의 바닥 프리휠 스톱들(39)이 안내 캡(32)의 방향으로 연장한다. 바닥 프리휠 스톱들(39)은 각각 중앙 종축(16)에 평행하게 배향되고, 캡 프리휠 스톱들(37)에 대응하도록 설계된다. 안내 부분(28)은 바닥 프리휠 스톱들(39)로부터 멀어지는 방향을 향하는 하우징 바닥(38)에 일체형으로 형성된다. 안내 부분(28)은 하우징(15) 내의 축 방향 변위 중에 플런저(17)를 안내하는 역할을 한다. 안내 부분(28)의 내경(inner diameter)은 플런저(17)의 외측 기하학에 실질적으로 대응한다. 플런저(17)의 반대쪽의 단부에서, 제2 고정 부재(21)는 안내 부분(28)에 배열된다. 안내 부분(28)은 스위칭 하우징 부분(29)을 관통하고, 제2 고정 부재(21)는 도 3 및 도 4의 우측에 도시된 하우징(15)의 후방 단부에서 돌출한다.
피스톤(41)을 포함하는 마찰 유닛은 하우징(15) 내에, 특히 마찰 감쇠 하우징 부분(30) 내에 배열된다. 피스톤(41)은 실질적으로 중공 원통형이다. 피스톤(41)은 하우징(15)에서 중앙 종축(16)을 따라, 플런저(17)에 대해 변위 가능하다. 피스톤(41)은 플런저(17)와 하우징(15) 사이에 중앙 종축(16)의 방사 방향으로 배열된다.
피스톤(41)은 마찰 라이닝 (42)이 배열되어 있는 내측 환형 홈(inner annular groove)을 구비한다. 마찰 라이닝(42)은 마찰 유닛의 일부분이다. 마찰 라이닝(42)은 피스톤(41)을 통해 안내되어 수용된다. 피스톤(41)의 중앙 종축(16)을 따른 이동은 마찰 라이닝(42)의 변위를 야기한다. 마찰 라이닝(42)은 특히 마찰 스트립(friction strip)으로서 설계되며, 그 단부면들은 평탄하거나 비평탄, 예를 들어 톱니형(serrated) 또는 물결형(corrugated) 또는 다른 형상(profile)일 수 있다. 환형 마찰 라이닝(42)은 내측 원형 마찰 표면으로 플런저(17)의 외측에 안착한다. 플런저(17)와 마찰 라이닝(42) 사이에서의 상대적 이동은 이동에 대응하기 위해 마찰력, 즉 마찰 감쇠를 야기한다.
피스톤(41)의 내측 홈은 축 방향으로 양 측에서 안내 웹들(43)에 의해 둘러싸인다(bounded). 안내 웹들(43)은 피스톤(41)과 단일 부품으로 만들어진다. 안내 웹들(43)은 중앙 종축(16)에 대하여 방사 방향 내측으로, 내측 홈과 반대쪽으로 돌출한다. 안내 웹들(43)은 각각 중앙 종축(16)에 수직인 평면에 링 세그먼트의 형태로 설계된다. 안내 웹들(43)에 의해 정의되는 내측 윤곽은 플런저(17)의 외측 윤곽에 필수적으로 대응하며, 안내 웹들(43)의 영역에서 내측 윤곽은 피스톤(41)에 의한 플런저(17)의 직접 접촉이 배제되도록 플런저(17)의 외측 윤곽보다 크다.
The inner groove of the piston 41 is bounded on both sides in the axial direction by guiding webs 43. The guiding webs 43 are made in one piece with the piston 41. The guiding webs 43 project radially inwards with respect to the central longitudinal axis 16 opposite the inner groove. The guiding webs 43 are each designed in the form of ring segments in a plane perpendicular to the central longitudinal axis 16. The inner contour defined by the guiding webs 43 corresponds essentially to the outer contour of the plunger 17, wherein the inner contour in the region of the guiding webs 43 is larger than the outer contour of the plunger 17 in such a way that a direct contact of the plunger 17 by the piston 41 is excluded.
피스톤(41)의 내측 홈은 안내 웹들(43)에 의해 축 방향의 양측에서 경계를 이룬다. 안내 웹들(43)은 피스톤(41)과 일체형으로 이루어진다. 안내 웹들(43)은 내측 홈과 반대쪽의 중앙 종축(16)에 대해 반사 방향 내측으로 돌출한다. 안내 웹들(43)은 각각 중앙 종축(16)에 수직인 평면에서 링 세그먼트의 형태로 설계된다. 안내 웹들(43)에 의해 정의된 내측 윤곽은 본질적으로 플런저(17)의 외측 윤곽에 해당하며, 여기서 안내 웹들(43)의 영역에서의 내측 윤곽은 피스톤(41)에 의한 플런저(17)의 직접적인 접촉이 배제되는 방식으로 플런저(17)의 외측 윤곽보다 크다.
4 개의 안내 웹들(43)은 피스톤(41)의 각 단부면에 제공된다. 안내 웹들(43)은 각각 캡 프리휠 스톱들(37)의 사이의 공간에 그리고 바닥 프리휠 스톱들(39) 사이의 공간에 체결될 수 있도록 중앙 종축(16)을 중심으로 접선 연장부에 대해 설계된다. 도 2의 댐퍼의 도시에 따르면, 피스톤(41)은 안내 캡(32)에 이웃하도록 배열된다. 안내 캡(32)을 향하는 안내 웹들(43)은 이웃하는 캡 프리휠 스톱들(37)의 사이의 갭들에 체결된다. 이는 하우징(15)에 대한 피스톤(41)의 원치 않은 회전을 방지한다. 이들의 접선 방향 포지션에 대하여, 4 개의 캡 프리휠 스톱들(37)은 바닥 프리휠 스톱들(39)에 대해 45°만큼 회전되어 배열된다. 2 개의 안내 웹들(43) 사이의 공간들에 의해, 마찰 라이닝(42)은 적어도 일부 영역에서 중앙 종축(16)의 축 방향으로 피스톤(41) 내에서 노출된다. 마찰 라이닝(42)의 이러한 노출된 영역은 단부면 상에서 캡 프리휠 스톱들(47) 또는 바닥 프리휠 스톱들(39)에 인접할 수 있다. 마찰 라이닝(42)은 스톱 버퍼(stop buffer)의 역할을 한다.
댐퍼(14)는 또한 피스톤(41)의 잠금 배열(locking arrangement)과 프리휠 배열(freewheel arrangement) 사이의 전환을 가능하게 하는 스위칭 유닛(44)을 구비한다. 스위칭 유닛(44)은 스위칭 드라이브(45)을 구비하는 스위칭 액추에이터(49)를 포함한다. 도시된 실시예에 따르면, 스위칭 드라이브(45)는, 전기 스위칭에 의해 트리거되어 선형 리프팅 이동(linear lifting movement)을 야기하는 리프팅 솔레노이드(lifting solenoid)로서 설계된다.
리프팅 솔레노이드는 선형 리프팅 축(46)이 댐퍼의 중앙 종축(16)에 평행하게 배향되도록 댐퍼(14)의 하우징(15)에 부착된다. 리프팅 솔레노이드가 배열되는 스위칭 하우징 부분(29)의 영역에서, 하우징(15)은 비 원형, 즉 원통 형상으로부터 벗어난다. 리프팅 솔레노이드는 힘 전달 부재(force transmission member)(47)를 통해 설정 링(setting ring)(48)에 연결된다. 스위칭 가능한 리프팅 솔레노이드로서의 스위칭 드라이브(45), 힘 전달 부재(47) 및 설정 링(48)은 도 8에 도시되어 있는 스위칭 액추에이터(49)를 형성한다. 힘 전달 부재(47)는 특히 단단한(rigid) 안내 채널을 따라 안내되는 가요성 와이어로서 설계된다. 힘 전달 부재는 특히 필수적으로 방사 방향으로 설정 링(48)에 체결되며, 스프링 부재(50)의 형태의 에너지 저장 부재에 의해 스프링 힘에 대항하여 변위될 수 있다. 설정 링(48)은 중앙 종축(16)에 편심되도록 배열되는 2개의 개구들(51)을 구비하며, 그 안에 웹들(53)에 체결되는 단부면을 구비하는 슬리브-형 설정 부재(52)가 체결된다. 설정 부재(52)는 스위칭 유닛(44)의 구성요소이다. 특히 설정 부재(52) 형태의 스위칭 유닛(44)은 잠금 배열에서 피스톤(41)에 대한 형태-맞춤 연결 및 프리휠 배열에서 피스톤(41)의 해제를 가능하게 한다. 이러한 목적으로, 설정 부재(52)는 내측 원통 재킷 표면(inner cylinder jacket surface)의 내측 면에 프로파일 부재(profile member)(54)로서 방사형 핀을 구비하며, 이러한 방사형 핀은 프로파일 링크(profile link) 상에 정합 프로파일 부재(55)에 체결될 수 있다. 정합 프로파일 부재들(55)은 실질적으로 원통형인 피스톤(41)의 외측 표면에 일체형으로 형성된다. 도시된 실시예에 따르면, 2 개의 프로파일 링크들이 피스톤(41)에 제공되며, 각각의 프로파일 링크는 2 개의 정합 프로파일 부재들(55)을 구비한다. 정합 프로파일 부재들(55)은 각각 실질적으로 U자 형이며, U자의 평행한 레그들(legs)은 피스톤(41)이 장착된 상태에서 중앙 종축(16)의 주변으로 원주 방향으로 연장한다. 프로파일 링크들은 피스톤의 외측에서 중앙 종축(16)에 대해 서로 정 반대로 배열된다. U자의 각각의 개구는 중앙 종축(16)에 대하여 원주 방향으로 배향된다.
마찰 댐퍼(14)의 기능은 이하에서 더욱 상세하게 설명된다. 도 9에 도시된 바와 같은 설정 부재(52)의 배열에 따르면, 댐퍼(14)는 잠금 배열로 위치된다. 잠금 배열에서, 프로파일 부재(54)는 정합 프로파일 부재들(55) 중 하나 내에 위치된다. 정합 프로파일 부재들(55)의 U자의 평행한 레그들은 중앙 종축(16)에 병행한 방향으로 언더컷(undercut)을 형성한다. 피스톤(41)의 하우징(15) 및/또는 플런저(17)에 대한 변위가 차단된다. 플런저(17)의 하우징(15)에 대한 상대적인 변위는, 플런저(17)에 대하여 방사 방향으로 안착하고 축 방향으로 차단되는 마찰 라이닝(42)에 의해 마찰력을 발생시킨다. 이러한 배열에서, 댐퍼(14)의 마찰 감쇠 마찰이 켜진다(switched on), 즉 활성화된다.
댐퍼(14)를 프리휠 배열로 전환시키기 위해, 스위칭 액추에이터(49)를 작동시킴으로써 스위칭 유닛(44)이 활성화된다. 리프팅 솔레노이드(45)를 전환시킴으로 인하여, 리프팅 솔레노이드(45)와 체결되는 힘 전달 부재(47)가 리프팅 축(46)을 따라 변위된다. 힘 전달 부재(47)는 만곡된 안내 채널을 따라 설정 링(48)으로 방사 방향으로 공급된다(fed). 힘 전달 부재(47)는 설정 링(48) 상에 중앙 종축(16)을 중심으로(about) 토크(torque)를 가하고, 설정 링(48)이 중앙 종축(16)을 중심으로 회전하도록 한다. 설정 링(48)과 함께, 설정 부재(52)가 회전되며, 이러한 설정 부재(52)는 체결 웹들(53)에 의해 설정 링(48)의 개구들(51)에서 유지된다(held). 설정 부재(52)의 회전의 결과로서, 프로파일 부재(54)가 중앙 종축(16)을 중심으로 피스톤(41), 플런저(17), 및 하우징(15)에 대하여 회전한다. 프로파일 부재(54)는 정합 프로파일 부재(55)의 외측에 배치된다. 댐퍼의 프리휠 배열이 도 10에 도시되어 있다. 프리휠 배열에서, 프로파일 부재(54)는 중앙 종축(16)에 대하여 정합 프로파일 부재(55)로부터 원주 방향으로, 즉 접선 방향으로 거리가 있도록 배열된다. 피스톤(41)은 설정 부재(52)에 의해 해제된다. 프리휠 배열에서, 피스톤(41)은 하우징(15)에 대해 그리고 플런저(17)에 대해 중앙 종축(16)을 따라 변위될 수 있다.
댐퍼(14)를 다시 잠금 배열로 이동(transfer)시키기 위해, 리프팅 솔레노이드(45)가 대응하는 반대 방향으로 전환되고, 이로 인해 설정 부재(52)가 중앙 종축(16)을 중심으로 반대 방향으로 회전된다.
스프링 부재(50)는, 전력 장애(power failure)의 경우에 스위칭 유닛(54)이 전환될 수 있도록 하는 안전 장치의 일부분이다. 이러한 목적을 위해, 전원 공급 장애 발생 시 리프팅 솔레노이드(45)를 전환시키기에 충분한 전기 에너지를 저장할 수 있는 도시되지 않은 축전기가 제공된다. 리프팅 솔레노이드(45)의 이동은 스프링 부재(50)에 기계적으로 저장된다.
프로파일 링크의 2 개의 정합 프로파일 부재들(55)은 중앙 종축(16)을 따라 서로로부터 이격된다. 이는, 설정 부재(52)와 프로파일 부재(54)로 인하여 피스톤(41)이 중앙 종축(16)을 따라 다양한 포지션에 잠금될 수 있도록 한다. 특히, 부정확한 배열의 경우, 즉 프로파일 부재(54)가 정합 프로파일 부재(55)에 대해 정확하게 정렬되지 않은 경우에 프로파일 부재(54)의 정합 프로파일 부재(55)로의 삽입을 용이하기 하기 위해, 설정 부재(52)의 회전 방향을 따라 정합 프로파일 부재(55) 상에 삽입 챔퍼들(insertion chamfers)이 제공될 수 있다.
프로파일 부재(54) 및 정합 프로파일 부재(55)의 다른 실시예들도 고려할 수 있다. 도시되지 않은 실시예에 따르면, 예를 들어 프로파일 부재(54)는 ?지(wedge)-형상일 수 있으며, 이는 프로파일 링크 상의 복수의 물결형 오목부들, 특히 ?지 팁에 대응하는 복수의 물결형 오목부들 중 하나에서 ?지 팁과 잠금 방식으로 체결될 수 있다. 특히, ?지 팁이 체결할 수 있는 적어도 5 개, 특히 적어도 10 개, 및 특히 적어도 20 개의 대응하는 오목부들이 프로파일 링크에 제공될 수 있다. 이는, 프로파일 부재가 피스톤의 축방향 포지셔닝과 필수적으로 독립적으로 정합 프로파일들 중 하나에 체결될 수 있도록 한다.
마찰 라이닝(42)은 또한 피스톤(41)의 외측 상에 배열될 수 있다. 이러한 경우, 정합 프로파일 부재(55)는 피스톤(41)의 내측에 구현된다. 그러면 프로파일 부재(54)는 플런저(17)와 피스톤(41) 사이에 배열될 것이다.
댐퍼(14)의 다른 설계들 또한 가능하며, 특히 스위칭 액추에이터(49)의 다른 설계를 고려할 수 있다. 스위칭 액추에이터(49)는 플런저 코일(plunger coil) 또는 보이스 코일(voice coil)로도 알려져 있는 스위칭 드라이브로서 전환 가능한 회전 솔레노이드를 구비할 수 있다. 회전 솔레노이드는 정적인 수동 부품(static, passive component)에 대해 능동 부품의 회전 운동을 가능하게 한다. 이러한 유형의 댐퍼는 특히 콤팩트한 설계를 갖는다.
이하에서는, 도 11 내지 도 21을 참조하여 본 발명의 추가적인 실시예가 설명된다. 구조적으로 동일한 부분에는 제1 실시예에서와 동일한 도면 부호가 주어지며, 여기에서는 그에 대한 설명이 참조된다. 구조적으로는 상이하나 기능적으로는 유사한 부분에는 동일한 도면 부호 뒤에 a라는 문자가 붙는다.
도 11 내지 도 14에 도시된 댐퍼(14a)는 중앙 종축(16)을 구비하는 하우징(15)을 구비한다. 댐퍼(14a)의 구조 및 기능과 관련해서는 DE 10 2016 225 036 A1을 참조한다.
하우징(15)은, 외측 튜브로서 설계되고 제1 고정 부재(18)가 부착되는 제1 하우징 부분에 의해 형성된다. 제1 고정 부재(18)는 댐퍼(14a)를 구성요소에 고정시키기 위해 사용될 수 있다. 제1 고정 부재(18)를 향하는 단부에서, 제1 하우징 부분은 폐쇄된다. 제1 고정 부재(18)의 반대쪽을 향하는 단부에서, 제1 하우징 부분은 개방된다. 이러한 개구를 통해, 내측 튜브 형태의 제2 하우징 부분이 제1 하우징 부분 내로 삽입된다. 제2 하우징 부분은 플런저(17)를 형성한다.
제1 하우징 부분의 반대쪽 단부에서, 제2 하우징 부분은 폐쇄된다. 제2 고정 부재(21)가 제2 하우징 부분의 폐쇄된 단부에 제공되며, 이러한 제2 고정 부재(21)를 이용하여 댐퍼(14a)는 추가적인 구성요소에 고정될 수 있다. 고정 부재들(18, 21)은 각각 예를 들어 중앙 종축(16)을 가로지르도록 배향되는 삽입된 슬리브들을 갖는 고정 아이로서 설계된다. 하우징 부분들은 중앙 종축(16)을 따라 서로에 대하여 변위 가능하다. 제2 하우징 부분의 안내된 변위를 위해 제1 하우징 부분의 개방 단부에 안내 부재(58)가 제공된다.
도시된 실시예에 따르면, 하우징 부분들은 각각 원통형 튜브로서 설계된다. 원칙적으로, 하우징 부분들이 중앙 종축(16)에 수직인 평면에서 비-원형인 윤곽을 구비하는 것 또한 고려할 수 있다. 예를 들어, 하우징 부분들은 정사각형 튜브들, 사각형 튜브들, 또는 타원형 튜브들로서 설계될 수 있다. 이러한 설계에서, 하우징 부분들의 중앙 종축(16)에 대한 회전은 형태 맞춤에 의해 방지된다.
댐퍼(14a)는 제2 하우징 부분(6)이 제1 하우징 부분의 밖으로 원치 않게 멀리 당겨지는 것을 방지하는 인발 보호(pull-out protection)를 더 포함한다. 도시된 실시예에 따르면, 방사 방향 내측으로 돌출하는 프로파일 부재들(59)이 제1 하우징 부분 상에 제공되고 원형 선을 따라 중앙 종축(16) 둘레에 배열된다는 사실에 의해 인발 보호가 보장된다. 프로파일 부재들(59)은 제1 하우징 부분 내에 있는 안내 부재(58) 뒤에 체결된다. 안내 부재(58)는 제1 하우징 부분에, 중앙 종축(16)에 대하여 축 방향 및 방사 방향으로 고정된다. 안내 부재(58)는 제1 하우징 부분에서 중앙 종축(16)에 대해 방사 방향 내측으로 돌출한다.
도시된 실시예에 따르면, 마찰 유닛이 제2 하우징 부분, 즉 내측 튜브에 부착된다. 마찰 유닛은 마찰 라이닝 캐리어(60), 마찰 라이닝 캐리어(60) 상에 배열되는 조절 가능한 마찰 라이닝(42a), 및 마찰 라이닝(42a)을 마찰 라이닝 캐리어(60) 상에서 조절 가능하게 배열하기 위한 조절 부재(61)를 포함한다. 마찰 유닛은 중앙 종축(16)의 축 방향을 따라 제2 하우징 부분에 고정되되 중앙 종축(16)을 중심으로 한 회전에 대하여 고정된다. 도시된 실시예에 따르면, 마찰 유닛의 제2 하우징 부분에 대한 부착은 마찰 라이닝 캐리어(60)를 클램핑(clamping)하기 위한 내측 튜브 상의 만입부(indentation)(62)를 이용하여 수행된다.
마찰 유닛은 제2 하우징 부분에서 중앙 종축(16)에 대하여 방사 방향으로 돌출한다. 안내 부재(58)는, 마찰 유닛, 특히 마찰 캐리어(60)가 안내 부재(58)에 의해 축 방향 변위가 방지된다는 점에서, 방사 방향으로 돌출하는 환형 숄더(annular shoulder)(65)에 의해 제2 하우징 부분을 위한 추출 중지부(extraction stop)를 형성한다.
마찰 라이닝 캐리어(60)의 구조는 도 15 내지 도 17을 참조하여 이하에서 더욱 상세하게 설명된다. 마찰 라이닝 캐리어(60)는 예를 들어 플라스틱으로 된 단일체로 만들어진다. 마찰 라이닝 캐리어(60)는 핀과 유사한(pin-like) 고정부(anchoring portion)을 갖는 필수적으로 중공인 원통형으로 설계되며, 이러한 마찰 라이닝 캐리어(60)는 단부면에서 제2 하우징 부분의 내측 튜브 내로 삽입된다. 고정부(63)는 마찰 라이닝 캐리어(60)를 제2 하우징 부분에 유지시키기 위해 만입부(62)가 체결되는 원주 방향 내측 홈(64)을 구비한다. 고정부(63)의 영역에서, 마찰 라이닝 캐리어(60)는 제1 외경(D1)을 구비하며, 이는 제2 하우징 부분의 내측 튜브의 내경에 실질적으로 대응한다.
마찰 라이닝 캐리어(60)는 고정부(63)에 인접한 방사 방향으로 돌출하는 환형 숄더(65)를 구비하며, 이러한 환형 숄더(65)를 이용하여 마찰 라이닝 캐리어(60)는 제2 하우징 부분의 환형 단부 면에 안착한다. 마찰 라이닝 캐리어(60)는 환향 숄더(65)에 의해 제2 하우징 부분의 내측 튜브에 대하여 축 방향으로 지지된다.
캐리어부(66)는 축 방향을 따라 환형 숄더(65)에 인접한다. 캐리어부(66)는 제1 외경(D1)보다 큰 제2 외경(D2)을 구비한다. 제2 외경(D2)은 제1 하우징 부분의 외측 튜브의 내경에 필수적으로 대응한다. 캐리어부(66)는 복수의, 특히 적어도 하나의, 그리고 도시된 실시예에 따르면 정확하게 4 개의 윈도우와 유사한 방사상 오목부들(67)을 외측 원주를 따라 구비한다. 2 개의 이웃한 방사상 오목부들(67)은 각각 축 방향 웹(68)에 의해 서로로부터 이격된다. 단부 면에서, 마찰 라이닝 캐리어(60)는 캐리어부(66)의 영역에 환경 웹(80)을 구비한다.
마찰 라이닝 캐리어(60)는 축 방향을 따라 관통 보어(through bore)(69)를 구비한다. 고정부(63)의 영역에서, 관통 보어(69)는 이동 스레드(movement thread)로서 조절 슬롯(70)을 갖도록 설계된다. 고정부(63)로부터 캐리어부(66)로의 전이 영역에서, 관통 보어(69)는 원추형 지지부(frustoconical supporting portion)(71)로서 설계된다.
조절 부재(61)가 이하에서 도 18 내지 도 20을 참조하여 설명된다. 조절 부재(61)는 조절 핀(72)을 구비한다. 조절 핀(72)은 조절 슬롯(70)의 내측 스레드에 대응하는 외측 스레드를 구비한다. 조절 부재(61)는 조절 핀(72)이 마찰 라이닝 캐리어(60)의 조절 슬롯(70) 상에 놓여 조절 방향(73)을 따라 조절 가능하도록 배열될 수 있다. 조절 방향(73)은 마찰 라이닝 캐리어(60)의 축 방향에 대응한다.
마찰 유닛은 조절 방향(73)이 중앙 종축(16)으로 배향되도록 댐퍼(14a)에 배열된다.
조절 핀(72)에 이웃하게 압착부(pressing portion)(73)가 제공되며, 이는 조절 핀(72)으로부터 시작하여 원추형으로 넓어지는 윤곽을 갖는다. 외측 단부에서, 조절 부재(61)는 접촉 부재(75)를 구비하며, 조절 부재(61)를 이를 이용하여 조절을 제한하기 위해 단부에서 마찰 라이닝 캐리어(60)에 대하여 안착될 수 있다.
작동부(actuating portion)(76)가 접촉 부재(75)의 단부 면에 제공되며, 이러한 작동부(76)는 편심되어 배열되는 슬롯과 유사한 오목부로서 설계된다.
마찰 라이닝이 도 21 내지 도 22를 참조하여 보다 상세하게 설명된다. 마찰 라이닝(42a)은 조절 부재(61)가 안내될 수 있는 중앙 원형 개구(77)를 갖는 필수적으로 환형인 디스크-형상이다. 외측 원주를 따라, 복수의 방사 방향 내측으로 돌출하는 오목부들(78)이 마찰 라이닝(42a)에 제공되며, 이를 이용하여 마찰 라이닝(42a)은 마찰 라이닝 캐리어(60)의 축 방향 웹들(68)에 고정될 수 있다. 이는 마찰 라이닝 캐리어(60)에서 마찰 라이닝(42a)의 회전에 대한 보호를 보장한다. 각각의 오목부(78) 사이에서, 마찰 라이닝(42a)은 방사 방향으로 돌출하는 마찰 라이닝부(79)를 구비한다. 마찰 라이닝부(79)의 기하학은 마찰 라이닝 캐리어(60) 상의 방사상 오목부(67)의 개구의 크기에 필수적으로 대응한다.
마찰 라이닝(42a)은 또한 서로로부터 이격되는 복수의 마찰 라이닝부(79)를 구비할 수 있다.
마찰 라이닝(42a)은 마찰 라이닝부들(79)이 방사상 오목부들(67)을 통해 방사 방향 외측으로 돌출하도록 마찰 라이닝 캐리어(60)에, 특히 캐리어부(66)내에 배열될 수 있다. 축 방향 웹들(68)이 오목부들(78)에 체결되기 때문에, 마찰 라이닝(42a)은 중앙 종축(16)을 중심으로 한 회전 방향에서 방사 방향으로 고정된다. 마찰 라이닝(42a)은 마찰 라이닝부들(79)에 의해 뒤에서 체결되는 단부 면 원주 방향 환형 웹(80)에 의해 축 방향을 따라 축 방향 라이닝 캐리어(60)에 고정된다.
마찰 댐퍼의 기능이 도 13을 참조하여 이사에서 더욱 상세하게 설명된다. 마찰 유닛은 마찰 라이닝 캐리어(60)에 의해 내측 튜브에 유지된다. 마찰 라이닝(42a)은 마찰 라이닝부들(79)이 방사상 오목부들(67)에 배열되도록 마찰 라이닝 캐리어(60)의 캐리어부(66)에 삽입된다. 조절 부재(61)는 조절 핀(72)이 마찰 라이닝(42a)의 개구(77)를 관통하여, 마찰 라이닝 캐리어(60)의 조절 슬롯(70) 상의 외측 스레드와 함께 나사 체결된다(screwed in).
도시된 실시예에 따르면, 조절 핀(72)의 외경은 개구(77)의 내경보다 작다. 조절 부재(61)가 조절 핀(72)이 개구(77) 내부에 배열될 만큼의 작은 정도로 마찰 라이닝 캐리어(60) 내에 나사 체결되는 한, 마찰 라이닝(42a)의 방사 방향 확장은 발생하지 않는다.
작동 윤곽부를 작동부(76)에 대해 안착시켜 작동 부재를 이용하여 조절 부재(61)를 작동시킴으로써, 작동 부재로부터 조절 부재(61)로 토크가 전달될 수 있다. 조절 부재(61)의 회전 이동은, 조절 슬롯(70)의 결과로서 조절 부재(61)의 축 방향 변위를 야기한다. 중앙 종축(16)을 따른 조절 부재(61)의 축 방향 변위는 원추형으로 넓어지는 압착부(74)로 하여금 마찰 라이닝(42a)의 개구(77) 내로 점점 더(increasingly) 가압되도록 한다.
압착부(74)의 외경이 마찰 라이닝(42a)의 개구(77)의 내경보다 커지자 마자, 마찰 라이닝(42a)은 방사 방향 외측으로 작용하는 접촉력(contact force)에 노출된다. 한편, 접촉력은 마찰 라이닝(42a)이 만들어지는 재료의 암축을 야기한다. 또한, 마찰 라이닝부들(79)은 접촉력의 결과로서 방사상 오목부들(67)을 통해 방사 방향 외측으로 압축된다. 마찰 라이닝(42a)은 제1 하우징 부분의, 즉 외측 튜브의 내측면에 대하여 직접적으로 가압된다. 마찰 라이닝(42a)이 제1 하우징 부분의 내측면에 대하여 견디는(bear against) 압력에 따라서, 하우징 부분들이 중앙 종축(16)을 따라 서로에 대하여 변위할 때 힘이 발생한다.
이러한 배열이 도 14에 도시되어 있다. 조절 부재(61)가 최대 깊이만큼 마찰 라이닝 캐리어(60) 내로 나사 체결된다. 조절 부재(61)는 접촉 부재(75)의 단부면이 마찰 라이닝 캐리어(60)의 링 웹(ring web)(80)에 대하여 안착된다. 중앙 종축(16)에 따른 조절 부재(61)의 추가적인 축 방향 변위가 방지된다. 이 배열에서, 추가적인 축 방향 변위는 지지부(71)에 대해 안착하는 압착부(74)를 갖는 조절 부재(61)에 의해서도 방지된다. 조절 부재(61)의 마찰 라이닝 캐리어(60) 상에서의 지지는 단단하다(robust). 최대 나사 체결 깊이는 단단하게 설정된다.
도 14에 도시된 배열에서, 최대 접촉력은 압착부(74)로부터 마찰 라이닝(42a)으로 전달된다. 이러한 배열에서, 댐퍼(14a)의 마찰 효과는 최대이다.
확장하는 피스톤에 의해 마찰 라이닝(42a)이 중앙 종축(16)에 대해 방사 방향으로 변위될 수 있는 조절 부재(61)를 포함하는 확장 피스톤으로 알려져 있는 조립체를 댐퍼(14a)에 제공하는 것 또한 고려할 수 있다.
대안적인 실시예에 따르면, 조립체는 마찰 라이닝 캐리어(60)를 형성하는 슬리브 본체(sleeve body)를 갖는 종 방향으로 슬롯을 갖는(slotted) 슬리브로서 구성될 수 있다.
모터에 의해 조절 부재(61)의 조절을 구동시키는 드라이브가 제공되는 것 또한 고려할 수 있다. 드라이브는 특히 전기 모터의 형태이고 특히 제2 하우징 부분에 통합되도록 설계된다.
이하에서는, 도 22를 참조하여 본 발명의 제3 실시예가 설명된다. 구조적으로 동일한 부분들에는 처음 2 가지 실시예에서와 동일한 도면 부호가 주어지며, 여기에서 그에 대한 설명이 참조된다. 구조적으로 상이하지만 기능적으로 유사한 부분에는 동일한 도면 부호 뒤에 b라는 문자가 덧붙여진다.
하우징(15)의 하우징 내측 공간(81)에 위치되는 플런저(17)의 단부에 환형 오목부들(82)이 제공되는 피스톤(41b)이 제공되며, 각각의 환형 오목부에는 피스톤(41b) 둘레에 권취되는(wound) 코일(125)이 배열된다. 자기 투과성 재료(magnetically permeable material)로 된 슬리브(126)가 하우징(15)의 내측 표면에 제공되어 자극편(pole shoe)으로서의 역할을 한다. 전기장을 생성하는 코일들(125)은 연결 라인(127)을 통해 제어기에 연결된다.
마찰 라이닝(42b)은 피스톤(41b)의 외측 면에 배열되고, 필수적으로 원통 형상을 가지며 특히 환형-원통형 형상이다.
마찰 라이닝(42b)은 오픈-셀 발포 플라스틱 재료(open-cell plastic material), 예를 들어 폴리우레탄 또는 폴리아마이드로 만들어진다. 발포 플라스틱 재료는 예컨대 US 5,382,373 또는 US 5,578,232로부터 공지되어 있는 것들과 같이 유지 매체(retention medium)로서의 역할을 한다. 마찰 댐퍼로의 적용에서 MR 마찰 감쇠의 기본 구조는 WO 99/22 162 A1으로부터 공지되어 있으며, 그에 대한 설명이 명시적으로 참조된다.
이하에서는, 도 23 내지 도 26을 참조하여 본 발명의 제4 실시예가 설명된다. 구조적으로 동일한 부분에는 이전 실시예들에서와 동일한 도면 부호가 주어지며, 그에 대한 설명이 참조된다. 구조적으로 상이하지만 기능적으로 유사한 부분에는 동일한 도면 부호 뒤에 c자가 덧붙여진다.
이하에서는, 도 23 내지 도 26을 참조하여 본 발명의 추가적인 실시예가 설명된다. 댐퍼(14c)의 구조 및 기능과 관련하여 DE 10 2011 080 962 A1이 참조된다. 댐퍼(14c)는 유압 댐퍼의 형태이며, 실질적으로 중공-원통형 내측 하우징(83)과 내측 하우징(83)을 둘러싸는 외측 하우징을 구비하며, 외측 하우징은 댐퍼(14c)의 하우징(15)을 형성한다. 도시된 실시예에 따르면, 2 개의 하우징(83)은 튜브형 부분들로서 형성된다. 댐퍼(14c)는 2-튜브 댐퍼로서 지칭된다.
내측 하우징(83)은 도 23의 좌측에 도시된 제1 하우징 단부(85)에서, 제1 하우징 단부(85)의 밖으로 연장하는 피스톤 로드를 안내 및 밀봉하기 위한 안내 및 밀봉 유닛(86)에 의해 폐쇄된다. 피스톤 로드는 플런저(17)를 형성한다. 제1 하우징 단부(85)의 반대쪽인 제2 하우징 단부(88)에서, 내측 하우징(83)은 바닥 밸브(90)를 구비하는 환형 하우징 커버(89)에 의해 폐쇄된다. 내측 하우징(83), 안내 및 밀봉 유닛(86), 및 하우징 커버(89)는, 감쇠 유체(92)로 채워진 작업 공간(91)을 실질적으로 둘러싼다. 중앙 종축(16)과 동심원으로, 피스톤(41c)은 내측 하우징(83)에 배치되고, 중앙 종축을 따라 슬라이드 가능하게 안내되며, 피스톤(41c)은 제1 피스톤 로드 단부(93)에 부착된다. 피스톤(41c)은 작업 공간(91)을 제1 하우징 단부(85)를 향하는 제1 부분 작업 공간(94)과 제2 하우징 단부(88)를 향하는 제2 부분 작업 공간(95)으로 분리한다. 원통형 관통 개구 형태의 제1 고정 부재(18)가 댐퍼(1)의 외측에 배열되는 제2 피스톤 로드 단부(96) 상에 일체형으로 형성된다.
외측 하우징은 원형 단면을 구비하며 내측 하우징(83)을 둘러싼다. 제1 하우징 단부(85)는 하우징 스톱(97)을 형성하기 위해 플랜지형(flanged)이며, 피스톤 로드가 관통하여 안내되는 하우징 개구(98)가 정의된다. 제1 하우징 단부(85)의 반대쪽에 있는 외측 하우징의 제2 하우징 단부(88)는 외측 하우징과 일체형으로 형성되는 하우징 바닥부(99)에 의해 폐쇄된다. 하우징 바닥부(99)는 또한 별도의, 그리고 특히 멀티-파트(multi-part) 구성요소로서 외측 하우징에 연결될 수 있다. 내측 하우징(83)을 향하는 측에서, 하우징 바닥부(99)에는 예를 들어 바닥 밸브(90)를 수용하기 위한 계단-형상의 하우징 바닥 오목부(100)가 제공된다. 제2 고정 부재(21)는 내측 하우징(83)으로부터 먼 쪽을 향하는 하우징 바닥부(99)의 측에 형성 또는 부착되며, 제2 고정 부재(21)는 중앙 종축(16)에 대해 실질적으로 중심에 오도록(centrically) 정렬된다. 내측 하우징(83) 및 외측 하우징은, 보상 공간(compensation space)(101)이 환형 갭의 형상으로 형성되도록 중앙 종축(16)에 대하여 동심원으로 배열된다. 보상 공간(101)은 그 원주를 따라 일정한 너비를 갖는다. 댐퍼(14c)가, 보상 공간(101)이 타원형 단면을 갖는 환형 갭의 형상으로 형성되도록 외측 하우징(83)으로부터 오프셋되어 배열되는 비-원형, 실질적으로 타원형 단면을 갖는 적어도 하나의 하우징을 포함하는 것 또한 가능하다. 보상 공간(101)은 하우징 바닥 오목부(100) 내로 더 연장할 수 있다. 보상 공간(101)은 가압될 수 있고 감쇠 유체(92), 예를 들어 오일, 예컨대 질소와 같은 가스로 부분적으로 충전된다.
제1 하우징 단부들(85, 88)의 영역에서 외측 하우징에 내측 하우징(83)을 고정하기 위해, 안내 및 밀봉 유닛(86)은 안내 하우징(102) 및 안내 커버(103)를 구비한다. 안내 커버(103)는 이러한 목적으로 안내 하우징(102)에 제공되는 오목부 내에 배열된다. 안내 하우징(102)은 중앙 종축(16)을 따라 계단형이며, 내측 하우징(83)에 밀봉되는 내측 하우징 단(step)을 갖도록 배열된다. 외측 하우징 단을 가지고, 안내 하우징(102)은 외측 하우징에 대해 원주 방향으로 밀봉되고 하우징 스톱(97)에서 와셔(washer)(104)에 의해 중앙 종축(16)을 따라 지지된다. 외측 하우징의 제1 하우징 단부(85)를 향하는 단부면에서, 안내 하우징(102)은 밀봉 부재(105)가 삽입되는 오목부를 구비한다. 밀봉 부재(105)는 댐퍼(14c)의 바깥으로 피스톤 로드를 밀봉된 방식으로 안내하는 역할을 한다. 안내 하우징(102) 내 오목부는, 압력 챔버(106)가 안내 및 밀봉 유닛(86), 밀봉 부재(105), 및 피스톤 로드에 의해 정의되도록 그 안에 배열되는 밀봉 부재(105)보다 더 크도록 선택된다.
안내 하우징(102) 및 안내 커버(103) 사이에 도시되지 않은 밸브 링을 제공하는 것 또한 가능하다. 밸브 링은 특히 피스톤이 인발 방향(pull-out direction)(107)으로 이동할 때 작업 공간(91)으로부터 압력 챔버(106)로의 유체 유동을 방지한다. 피스톤 로드가 압입 방향(push-in direction)(108)으로 이동할 때, 작업 공간(91)으로부터 압력 챔버(106)로의 유체 유동은 허용된다(tolerated).
안내 하우징(102)은, 내측 하우징(83)이 축 방향으로, 즉 중앙 종축(16)을 따라 지지되는 숄더(124)를 구비한다. 제2 하우징 단부(88)의 영역에서, 내측 하우징(83)은 하우징 커버(89)에 의해 외측 하우징에 고정되며, 이는 환형 형상이고 하우징 커버 스톱이 내측 하우징(83)을 지나 방사 방향으로 돌출하여 제2 하우징 단부(88)에 대해 안착된다. 바닥 밸브(90)를 수용하기 위해, 하우징 커버(89)는 중앙 종축(16)에 동심원으로 배열되고 환형 하우징 커버 오목부 내에 병합되는 하우징 커버 보어를 구비한다. 바닥 밸브(90)는 보상 공간(101)으로부터 작업 공간(91)으로, 그리고 특히 제2 부분 작업 공간(95)으로의 유체 유동을 허용한다.
피스톤 로드는 그 제1 피스톤 로드 단부(93)에 감소된 직경을 구비하며, 이로 인해 피스톤 로드 스톱(109)가 형성된다. 피스톤 로드 스톱(109)로부터 시작하여, 제1 피스톤 로드 스페이서 디스크(first piston rod spacer disc)(110), 디스크 스프링 형태의 제1 폐쇄 부재(111), 피스톤 디스크(112), 디스크 스프링 형태의 제2 폐쇄 부재(113), 제2 피스톤 로드 스페이서 디스크(114) 및 피스톤 로드 락 너트(piston rod lock nut)(115)가 제1 피스톤 로드 단부(93)에 배열된다. 피스톤 로드 락 너트(115)는 피스톤 로드 스레드 상에 나사 체결되어, 피스톤(41c)을 피스톤 로드에 고정한다(secure). 피스톤(41c)은 제1 폐쇄 부재(111), 피스톤 디스크(112), 제2 폐쇄 부재(113), 및 피스톤 씰(piston seal)(116)에 의해 형성된다. 피스톤 씰(116)은 환형 형상이고, 피스톤 디스크(112) 내에 이러한 목적을 위해 제공되는 피스톤 홈 내에 배열된다. 피스톤 홈은 내측 하우징(83)을 향하는 피스톤 디스크(112)의 외벽에 형성된다. 피스톤 씰(116)은 피스톤 디스크(112)를 내측 하우징(83)에 대해 밀봉한다.
제1 폐쇄 부재(111)는 피스톤 로드가 압입 방향(108)으로 이동할 때 효과적이며, 이하에서 압축 디스크 스프링으로서 지칭된다. 제2 폐쇄 부재(113)는 인발 방향(107)에서 효과적이며, 이하에서 인장 디스크 스프링(tension disc spring)으로서 지칭된다. 인장 디스크 스프링(113)은 도시되지 않은 복수의 견인 관통 유동 채널들(traction through flow channels)과 협동하고, 압축 디스크 스프링(111)은 도시되지 않은 복수의 압력 관통 유동 채널(pressure through flow channels)과 협동한다. 관통 유동 채널은 각각 중앙 종축(16)을 가로질러 연장하는 횡 방향 채널 및 횡 방향 채널에 연결되어 중앙 종축(16)을 따라 연장하는 종 방향 채널을 포함한다. 관통 유동 채널들은 피스톤 디스크(112) 내에 형성되어, 제1 부분 작업 공간(94) 및 제2 부분 작업 공간(95) 사이의 연결을 제공한다. 압입 방향(108)에서 보이는 바와 같이, 견인 관통 유동 채널들은 종 방향 채널 및 인접한 횡 방향 채널로부터 구성될 수 있다. 반면에, 견인 관통 유동 채널들은 횡 방향 채널 및 인접한 종방향 채널에 의해 구성될 수 있다. 견인 관통 유동 채널들의 종 방향 채널들은, 탄성적으로 변형 가능한 인장 디스크 스프링(113)에 의해 폐쇄될 수 있도록 피스톤 디스크(112) 내에 배열될 수 있다. 대응적으로, 압력 유동-관통 채널들의 종 방향 채널들은, 탄성적으로 변형 가능한 압축 디스크 스프링(111)에 의해 폐쇄될 수 있도록 피스톤 디스크(112) 내에 배열될 수 있다. 피스톤(41c)이 인발 방향(107) 또는 압입 방향(108)으로 이동될 때, 관통 유동 채널들은 각각 폐쇄하는 개별적인 또는 여러 개의 관통-유동 채널들에 의해 변경될 수 있는 유효 유동 단면적(effective flow cross-sectional area)를 구비할 수 있다. 유효 유동 단면적은, 댐퍼(14c)의 감쇠 힘-속도 특징을 위해 효과적인 관통 유동 채널들의 단면적을 의미하는 것으로 이해되며, 관통 유동 채널들의 단면적은 임의적일 수 있다. 따라서, 유효 유동 단면적은 유동-관통 채널들의 결과적인 단면적으로서 이해되어야 한다.
댐퍼(14c)는, 압입 방향(108)이 중력의 방향과 동일한 바람직한 장착 포지션을 구비한다. 댐퍼(14c)는 피스톤 로드가 제1 고정 부재(18)에 의해 감쇠될 이동 부분에 고정되도록 하는 방식으로 감쇠될 요소에 장착된다. 이는, 댐퍼(14c)가 그 중앙 종축(16)과 실질적으로 수직으로 정렬됨을 의미하며, 이러한 장착 포지션에서 피스톤 로드와 제1 고정 부재(18)는 상부에 배열된다.
안내 및 밀봉 유닛(86)은, 안내 커버(103)가 작업 공간(91)을 향하도록 댐퍼(14c)의 하우징들(83, 84) 내에 배열된다. 안내 커버(103)는 이러한 목적으로 제공되는 안내 하우징(102)의 오목부(117) 내에 배열된다. 안내 커버(103)는 단부면에 돌출 링 상승부(projecting ring elevation)(118) 및 이를 위해 제공되는 안내 하우징(102)의 홈을 갖도록 배열된다. 그 결과, 안내 커버(103)와 안내 하우징(102)은 서로에 대하여 포지셔닝되고, 특히 중앙 종축(16)에 대해 동심원으로 배열된다. 안내 커버(103)의 외측 실린더 재킷 표면(119)에는 나선 형태로 중앙 종축(16)을 따라 연장하는 외측 홈이 제공된다. 따라서, 안내 커버(103)의 외측 실린더 재킷 표면(119)은 부분적으로만 안내 하우징(102)의 내측 실린더 재킷 표면(121)에 대해 안착한다. 외측 홈(120)은 안내 커버(103)의 외측 주변부에서 나선을 따라 분배기 채널(distributor channel)(122)로의 유체 유동을 허용한다. 분배기 채널(122)은 계단형 방식으로 안내 하우징(102)에 실질적으로 통합되어, 외측 홈(120)을 숄더(124)에 연결하며, 분배기 채널(122)은 안내 하우징(102)의 외측 하우징 부의 외측 재킷 표면(123)으로 연장한다. 이는, 감쇠 유체(92)가 작업 공간(91)으로부터 외측 홈(120)을 따라, 분배기 채널(122)을 통해, 내측 하우징(83)과 외측 하우징 사이에 배치되는 보상 공간(101)으로 유동할 수 있도록 보장한다. 분배기 채널(122)이 내측 하우징(83)이 지지되는 숄더에 대해 오목하다는 사실에 의해, 상기 유체 유동이 보장된다. 외측 홈(120)은 스로틀 채널(throttle channel)로도 지칭되며, 제1 실시예에 따르면 명확한(clear) 폭(d)과 길이를 갖는 반원형 유동 단면적을 구비한다. 상기 실시예에서, 명확한 폭(d)은 반원의 직경이다. 도 25 내지 도 26에 도시된 실시예에 따르면, 안내 커버(103)의 외측 실린더 재킷 표면(119)에서 스로틀 채널(120)은 전체 원주 방향 나선(full circumferential helix)로서, 즉 개방 각도가 360°이도록 설계된다. 이는, 나선의 피치(pitch)가 안내 커버(103)의 폭에 대응함을 의미한다. 나선형 스로틀 채널(120)은 또한 360°가 아닌 개방 각도를 구비할 수 있다. 360°미만 및 360° 초과인 개방 각도 모두 가능하다. 나선의 피치는 안내 커버(103)의 폭과 상이할 수 있다. 안내 커버(103)의 폭을 변경함으로써, 즉 중앙 종축(16)을 따라 안내 커버(103)의 치수를 변경함으로써 스로틀 채널(120)의 길이를 조절하는 것 또한 가능하다. 스로틀 채널(120)의 길이(l)는 스로틀 채널의 명확한 폭(d)보다 크다. 예컨대 원형 또는 직사각형과 같이 스로틀 채널(120)의 다른 단면 형상을 선택하는 것 또한 가능하다. 스로틀 채널(120)은 또한 굴곡진 형상(meandering shape) 또는 중앙 종축(16)의 주위로 다른 배열을 구비할 수도 있다. 압축 공간(101)으로부터 작업 공간(91) 내로의 유체 유동을 방지하기 위해 스로틀 채널(120)에 적어도 하나의 스로틀 체크 밸브(throttle check valve)를 제공하는 것이 가능하다.
댐퍼(14c)의 기능이 이하에서 설명된다. 피스톤(41c)은 디스크 스프링들(111, 113)에 의해 폐쇄될 수 있는 관통 유동 채널들을 구비한다. 댐퍼가 미가동일 때(at rest), 디스크 스프링들(111, 113)은 피스톤과 접촉한다. 즉, 관통 유동 채널들이 폐쇄된다. 피스톤 로드가 작동되면, 유입 또는 추출 속도가 상승하면서 디스크 스프링들(111, 113) 상의 유체 압력이 상승하되, 특히 부분 작업 공간들(94, 95) 중 하나에서 전환 압력에 도달할 때까지 상승한다. 이러한 전환 압력에 도달되었을 때, 대응하는 디스크 스프링(111, 113)이 피스톤을 들어올린다(lift off). 2 개의 부분 작업 공간들(94, 95) 사이의 유체 유동은 피스톤(41c)의 관통 유동 채널들을 따라 방해받지 않는다(unimpeded). 이는, 피스톤(41c)이 인발 방향(107) 및 압입 방향(108)로 작동되는 경우 모두에 대하여 적용된다. 이러한 유형의 댐퍼(14c)는 비점진적인(non-progressive) 감쇠 거동을 갖는다. 감쇠 힘-속도 특징은 관통 유동 채널들의 유효 유동 단면적에 의해 주어진다.
소위 점진적 댐퍼로서 댐퍼(14c)를 구현하는 것 또한 가능하며, 그 기능적인 원리는 이하에서 설명된다. 도 23 및 도 24는 댐퍼(14c)의 미-작동 상태를 도시한다. 디스크 스프링들(111, 113)은 관련된 접촉 표면들에 대해 안착하지 않으며, 관통 유동 채널들은 폐쇄되지 않는다. 피스톤(41c)이 인발 방향(107) 또는 압입 방향(108)으로 저속으로 이동될 때, 피스톤(41c), 특히 디스크 스프링들(111, 113)은 도 23 및 도 24에 도시된 미-작동 상태에 실질적으로 유지된다. 감쇠 유체(92)는 피스톤(41c)이 이동할 때 관통 유체 채널들을 통해 유동할 수 있다. 디스크 스프링들(111, 113)은 이들과 관련된 접촉 표면들 사이에 충분한 간극(gap)을 남겨, 감쇠 유체(92)가 각각의 다른 부분 작업 공간(94, 95)으로 진입할 수 있도록 한다. 점진적 댐퍼(14c)에서, 디스크 스프링들(111, 113)의 도작의 모드는 비-점진적 댐퍼(14c)에 대해 역전된다. 즉, 디스크 스프링(111)은 인장 디스크 스프링으로서의 역할을 하고, 디스크 스프링(113)은 압축 디스크 스프링으로서의 역할을 한다. 감쇠 힘-속도 특징은 저속에서 관통 유동 채널들의 유효 유동 단면적에 의해 주어진다.
이하에서는, 도 23에 기초하여 피스톤(41)이 압입 방향(108)을 이동하되, 압입 속도가 전술된 피스톤(41c)의 이동에 비해 훨씬 높을 때의 점진적인 댐퍼(14c)의 기능이 설명된다. 피스톤(41c)의 이동 중에, 제2 부분 작업 공간(95)에 위치되는 감쇠 유체(92)에 의해 압축 디스크 스프링(113) 상에 힘이 인가된다. 힘이 증가함에 따라, 압축 디스크 스프링(113)은 점점 더 탄성적으로 변형되고, 관통 유동 채널들의 관련된 접촉 표면들에 대해 가압되어, 유효 유동 단면적을 점진적으로 감소시킨다. 충분한 힘이 가해지면, 압축 디스크 스프링(113)이 접촉 표면들에 대해 완전히 안착되어, 관통 유동 채널들이 완전하게 폐쇄된다. 이러한 경우, 감쇠 유체(92)는 제2 부분 작업 공간(95)으로부터 제1 부분 작업 공간(94) 내로의 관통 유체 채널들을 통해서만 유동할 수 있다. 이는, 인장 디스크 스프링(111)이 관련된 접촉 표면들로부터 멀어지도록 가압하고, 이는 상기 제2 부분 작업 공간(95)으로부터 제1 부분 작업 공간(94)으로의 유동을 가능하게 한다.
피스톤 로드에 의해 변위되는 감쇠 유체(92)의 체적은 스로틀 채널(120) 및 분배기 채널(122)을 통해 보상 공간(101) 내로 유동한다. 스로틀 채널(120)의 유동 단면이 제1 부분 작업 공간(94) 내 환형 단면에 비해 감소된다는 사실에 의해, 감쇠 유체(92)는 스로틀 채널(120)을 따라 조절(throttled)된다. 따라서, 스로틀 채널(120)은 피스톤 로드와, 피스톤 로드가 안내 및 밀봉 유닛(86)에서 관통하여 안내되는 안내 보어의 제조 허용 오차에 실질적으로 독립적이다. 또한, 감쇠 기능은 스로틀 채널(120)을 통해 유동하는 감쇠 유체(92)의 체적 유동에 의존적이기 때문에, 스로틀 채널(120)의 제조에 있어서의 치수 변화는 댐퍼(14c)의 감쇠 효과에 중요하지 않다. 상기 감쇠 효과는, 스로틀 채널(120)의 명확한 폭(d)보다 큰 스로틀 채널(120)의 길이에 의해 상당히 영향을 받는다. 특히, 안내 및 밀봉 유닛(86)은 피스톤 로드와 안내 보어 사이의 환형 갭을 통한 유동이 댐퍼(14c)의 감쇠 효과에 영향을 미치지 않도록 한다.
스로틀 성능의 변화 및 이로 인해 댐퍼(14c)의 감쇠 효과는 스로틀 채널(120)의 길이를 변경함으로써, 예를 들어 안내 커버(103), 즉 중앙 종축(16)을 따른 그 연장부 의 폭을 변경함으로써 직접적으로 그리고 간단하게(straightforwardly) 달성될 수 있다.
환형 간극을 통한 유동을 허용하는 것 또한 가능하다. 이러한 경우, 감쇠 유체(92)의 작은 부분이 압력 챔버(106) 내로 유동한다. 이러한 목적으로, 도시되지 않은 밸브 링이 감쇠 유체(92)가 조절되지 않은(unthrottled) 상태로 압력 챔버(106)로 진입하는 것을 방지하기 위해 제공될 수 있으며, 이는 유체 압력(pf)으로 밀봉 부재(105)에 작용한다. 이는 밀봉 부재(105)의 수명을 증가시킬 수 있다. 압력 챔버(106)의 최소 배출 압력(pf)으로의 배출을 가능하게 하기 위해, 도시되지 않은 배출 개구(vent opening) 또한 압력 챔버(106)에 제공될 수 있다. 배출 압력(pe)은 유체 압력(pf)보다 크다.
피스톤 로드가 도 24의 배열로부터 시작하여 인발 방향(107)을 따라 작동되면, 감쇠 유체(92)는 피스톤(41c)에 의해 제1 부분 작업 공간(94)으로부터 변위되어, 제1 하우징 단부(85)에서 스로틀 채널(120)과 분배기 채널(122)을 통해 보상 공간(101)으로 유동한다. 이는, 댐퍼(14c)가 인발 방향(108)으로 작동되면 감쇠 유체(92)가 스로틀 채널(120) 또한 통과함을 의미한다. 제2 하우징 단부(88)에서, 감쇠 유체(92)는 내측 하우징(83)의 바닥 밸브(90)를 통해 제2 부분 작업 공간(95) 내로 흡입(sucked into)된다. 추가적으로, 유체가 제1 부분 작업 공간(94)으로부터 피스톤 디스크(112)의 관통 개구들을 통해 제2 부분 작업 공간(95) 내로 직접적으로 유동하는 것이 가능하다.
스로틀 채널(120)은, 특히 가변적으로 조절 가능한 스로틀 밸브의 일부분이다. 특히, 스로틀 채널(120)의 길이 및/또는 단면적은 가변적으로 조절 가능하다.
또 다른 실시예에서, 스로틀 채널(120)은 안내 하우징(102)의 내측 실린더 재킷 표면(121) 상에 내측 홈으로서 형성될 수 있다. 반면에, 안내 커버(103)의 외측 실린더 재킷 표면(119)은 홈이 없도록 설계될 수 있다. 두 실린더 재킷 표면(119, 121) 모두 홈을 갖도록 설계되는 것 또한 고려할 수 있다.
또 다른 실시예에 따르면, 스로틀 채널(120)은 안내 하우징(102)의 외측 실린더 재킷 표면(119) 상에 외측 홈으로서 일체형으로 형성될 수 있다. 따라서, 안내 하우징(102)의 내측 하우징 부분은 안내 커버(103)를 위한 오목부를 포함하지 않을 수 있다.
또 다른 실시예에 따르면, 스로틀 채널(120)은 안내 하우징(102)을 향하는 안내 커버(103)의 단부 면 및/또는 안내 하우징(102)의 단부 면에 나선형으로(spirally) 배열될 수 있다.
이하에서는, 도 27 내지 도 32를 참조하여 본 발명의 제5 실시예가 설명된다. 구조적으로 동일한 부분들에는 이전의 실시예들에서와 동일한 도면 부호가 주어지며, 그에 대한 설명을 참조한다. 구조적으로는 상이하지만 기능적으로는 유사한 부분에는 동일한 도면 부호의 뒤에 d자가 덧붙여진다.
능동 댐퍼(14d)는 마찰 라이닝의 축 방향 변위 가능성을 위해 적어도 하나의 스톱 부재(128)가 제공되고 이러한 스톱 부재(128)가 댐퍼(14d)의 종 축(16)을 따라 변위 가능하다는 점에서 이전 실시예들과 상이하다. 스톱 부재(128)는 프리휠 스톱으로도 지칭된다. 적어도 하나의 스톱 부재(128)의 축 방향 변위 가능성에 의해, 댐퍼(14d)는 가변적으로 조절 가능한 프리휠 길이를 갖는다.
제1 실시예에 따른 댐퍼에서와 같이, 마찰 라이닝은 하우징(15d)에서 축 방향으로 변위 가능한 피스톤(41)에 수용된다. 마찰 라이닝을 갖는 마찰 유닛이 스톱 부재(128)에 대해 축 방향으로 충돌(strike)할 수 있도록 하기 위해, 마찰 라이닝은 적어도 일부 영역에서 축 방향으로 노출된다. 이는, 이러한 영역에서 마찰 라이닝은 피스톤(41)에 의해 커버되지 않음을 의미한다. 적어도 하나의 스톱 부재(128)는 피스톤(41)이 이에 따라 변위될 때 즉각적으로, 즉 직접적으로 마찰 라이닝에 접촉할 수 있다. 마찰 라이닝은 플런저(17)의 외측 표면과 마찰 접촉한다. 기본 프리휠 기능과 관련하여서는 제1 실시예를 참조한다.
도시된 실시예에서, 댐퍼(14d)는 링(128)을 따라 유지되고 그 원주 방향 라인을 따라 배열되는 4 개의 스톱 부재들(128)을 구비한다. 도시된 실시예에 따르면, 스톱 부재들(128)은 원주 방향으로 동일한 간격으로 이격된다. 즉, 종축(16)에 대해 90도 각도로 오프셋되도록 배열된다. 4 개보다 더 적거나 더 많은 스톱 부재들(128)이 배열될 수도 있다. 스톱 부재들(128)은 링(129)에서 원주 방향으로 서로로부터 등거리로 또는 상이한 거리로 배열될 수 있다.
도시된 실시예에 따르면, 스톱 부재들(128)은 상이한 길이(l1, l2)를 갖는다. 특히, 서로 대각선 반대쪽에 배열되는 스톱 부재들(128)의 길이(l1, l2)는 동일하다. 이는, 마찰 라이닝이 스톱 부재들(128)에 충돌할 때 모든 스톱 부재들(128)이 동시에 마찰 라이닝에 접촉 또는 침투(penetrate)하지 않고 시간 오프셋이 있도록 하는 것을 가능하게 한다.
링(129)은 축 방향 웹들(130) 및 방사 방향 외측으로 돌출하는 환형 칼라(annular collar)(131)를 통해 조절 부재(132)에 축 방향으로 고정된다. 스톱 부재들(128), 링(129), 축 방향 웹들(130) 및 환형 칼라(131)는 스톱 유닛(141)을 형성한다.
이러한 목적으로, 조절 부재(132)는 환형 칼라(131)에 대응하는 내측 홈(133)을 구비한다. 조절 부재(132)는 내측 홈(133)이 배열되는 외측 링(134)을 필수적으로 구비한다. 적어도 하나의 안내 웹(135)이 외측 링(134)에 일체형으로 형성된다. 도시된 실시예에 따르면, 4개의 안내 웹들(135)이 외측 링(134)에 제공된다. 4 개보다 더 많거나 더 적은 개수의 안내 웹들이 제공될 수도 있다. 안내 웹들(135)은 종축(16)에 평행하게 연장하며, 원형 선 상에서 종축(16)에 수직인 평면 상에, 특히 원주 방향으로 등간격으로 이격되도록 배열된다. 안내 웹들(135)은 외측 링(134)으로부터 출발하여 스톱 부재들(128)의 반대 방향으로 연장한다.
외측 링(134)으로부터 멀어지는 방향을 향하도록 배열되는 그들의 자유 단부(136) 각각에서, 안내 웹들(135)은 방사 방향 내측으로 유도되는(directed) 안내 핀(137)을 구비한다.
댐퍼(14d)는 변위 부재(138)를 더 포함한다. 변위 부재(138)는 실질적으로 슬리브-형상이다. 적어도 하나의 안내 트랙(139)이 변위 부재(138)의 외측에 배열된다. 도시된 실시예에 따르면, 안내 트랙(139)은 변위 부재(138)에 외부 홈으로서 구성된다. 안내 트랙(139)은 변위 부재(139)의 외측 원주를 따라 나선형으로 설계된다. 도시된 실시예에 따르면, 4 개의 안내 트랙(139)이 제공된다.
안내 웹(135)의 안내 핀(137)이 각각의 안내 트랙(139)에 배열되어 그 안으로 안내된다. 안내 웹(135)은 외측으로부터 변위 부재(138)를 둘러싼다. 안내 핀들(137)이 안내 트랙들(139) 내에 있도록 안내 웹들(135)이 배열된다는 사실에 의해, 조절 부재(132)는 변위 부재(138) 상에서 축 방향으로 유지된다.
조절 부재(132)로부터 멀어지는 방향을 향하는 자유 단부에서, 변위 부재(138)는, 도시된 실시예에 따르면 외부 톱니(toothing)로서 설계되는 힘 전달 부재(140)를 구비한다.
스톱 유닛(141), 조절 부재(132), 및 변위 부재(138)는 조절 메커니즘(142)을 형성한다. 조절 메커니즘(142)은 종축(16)을 따라 축 방향으로 스톱 부재들(128)을 조절하는 역할을 한다. 스톱 부재들(128)의 축 방향 조절은 마찰 댐퍼(14d) 내 마찰 라이닝의 프리휠 또는 아이들 스트로크(idle stroke)를 가변적으로 조절한다.
변위 부재(138)와 상호 작용하는 것은, 기어링 메커니즘(143) 및 추가적인 힘 전달 부재(144)에 커플링되는 스위칭 드라이브(45d)이다. 추가적인 힘 전달 부재(144)는 힘 전달 부재(140)와 맞물린다.
스톱 부재들(128)의 축 방향 조절 가능성이 이하에서 도 29 내지 도 32를 참조하여 더욱 상세하게 설명된다. 조절 메커니즘(142)은 하우징에 고정되는, 즉 종축(16)에 대해 축 방향으로 고정되는 댐퍼(14d) 상에 배열된다. 특히 전기 모터로서 구성되는 스위칭 드라이브(45d)가 작동되면, 추가적인 힘 전달 부재(144)로부터 힘 전달 부재(140)로 회전 운동이 전달된다. 변위 부재(138) 상에 단일체로 배열되는 힘 전달 부재(140)의 회전 운동은 안내 핀들(137), 그리고 이로 인해 안내 웹들(135)을 안내 트랙들(139)로 안내한다. 안내 트랙들(139)의 나선형 설계로 인해, 변위 부재(132)의, 그리고 이로 인해 스톱 유닛(141)의 축 방향 변위가 회전 방향에 따라 이루어진다. 따라서, 힘 전달 부재(140)의 회전 방향에 따라 축 방향 변위가 힘 전달 부재(140)로부터 멀어지는 방향으로 또는 힘 전달 부재(140)를 향하는 방향으로 유도된다. 결과적으로, 마찰 댐퍼(14d)의 하우징(15) 내 스톱 부재들(128)의 축 방향 포지션이 가변적으로 조절되고, 특히 정의될 수 있다.
도 29 내지 도 30은, 댐퍼(14d)가 프리휠이 작은, 특히 최소인, 그리고 특히 프리휠이 없는 포지션인 연장된 포지션에 있는 조절 메커니즘(142)을 도시한다. 대응적으로, 도 31 내지 도 32는 조절 부재(132)의 수축된 포지션을 도시한다. 이러한 경우, 마찰 라이닝은 프리휠이 더 크고, 특히 최대이다.
본 발명에 따른 댐퍼 조립체는 특히 전술된 실시예들의 하나 이상의 댐퍼들(14, 14a, 14b, 14c)을 갖도록 구현될 수 있다. 특히, 상이한 댐퍼 유형들(14, 14a, 14b, 14c)이 댐퍼 조립체에서 조합되어 세탁기(1)에 통합되는 것을 고려할 수 있다.

Claims (17)

  1. 댐퍼 조립체, 특히 세탁기용 댐퍼 조립체로서,
    a. 감쇠 효과를 발생시키는 적어도 하나의 댐퍼(damper)(14; 14a; 14b; 14c; 14d) - 상기 적어도 하나의 댐퍼(14; 14a; 14b; 14c; 14d)는 서로에 대하여 이동 가능한 세탁기(1)의 2 개의 구성요소들(2, 10) 사이에 배열될 수 있고, 이들로 각각 연결될 수 있음 -,
    b. 댐퍼(14; 14a; 14b; 14c; 14d)의 감쇠 효과를 통제하기 위해 댐퍼(14; 14a; 14b; 14c; 14d)와 신호 통신하는 통제 유닛(regulation unit)(25),
    c. 적어도 하나의 입력 변수를 결정하기 위해 통제 유닛(25)과 신호 통신하는 적어도 하나의 결정 유닛(determination unit)(26)을 포함하고,
    d. 통제 유닛(25)은 적어도 하나의 입력 변수에 따라 댐퍼(14; 14a; 14b; 14c; 14d)에 통제 신호를 전송하도록 설계되고,
    e. 댐퍼(14; 14a; 14b; 14c; 14d)는 통제 신호에 따라 이의 감쇠 효과를 가변적으로 결정하도록 설계되는, 댐퍼 조립체.
  2. 제1항에 있어서,
    댐퍼는, 하우징(housing)(15), 이에 대해 변위 가능한 플런저(plunger)(17), 및/또는 마찰력을 생성하는 마찰 유닛(friction unit)(41, 42)을 특히 구비하는 마찰 댐퍼(friction damper)(14; 14a; 14b; 14d)로서 설계되는 것을 특징으로 하는, 댐퍼 조립체.
  3. 제2항에 있어서,
    마찰 유닛(41, 42)은 가변적으로 조절 가능한 마찰력을 생성하기 위해 가변적으로 조절 가능한 것을 특징으로 하는, 댐퍼 조립체.
  4. 제1항에 있어서,
    댐퍼는, 특히 가변적으로 조절 가능한 스로틀 밸브(throttle valve)(46)를 구비하는 유압식 댐퍼(hydraulic damper)(14c)로서 설계되는 것을 특징으로 하는, 댐퍼 조립체.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 결정 유닛(26)은, 서로에 대하여 이동 가능한 구성요소들(2, 10)의 진동 거동을 결정하기 위한 적어도 하나의 댐퍼-외부 센서(damper-external sensor)를 구비하는 것을 특징으로 하는, 댐퍼 조립체.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 결정 유닛(26)은, 특징 변수, 특히 드라이브 모터(drive motor)(3)의 성능, 전류 및/또는 회전 속도를 결정하기 위해, 서로에 대하여 이동 가능한 적어도 하나의 구성요소들(2, 10)을 구동시킬 수 있는 드라이브 모터(3)와 신호 통신하는 것을 특징으로 하는, 댐퍼 조립체.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 결정 유닛(26)은, 적어도 하나의 댐퍼 구성요소, 특히 하우징(15), 이에 대해 변위 가능한 플런저(17), 및/또는 마찰 유닛(friction unit)(41, 42)의 이동 및/또는 발생하는 힘(occurring forces)을 결정하기 위해, 특히 댐퍼(14; 14a; 14b; 14d)에 통합되는 적어도 하나의 센서를 구비하는 것을 특징으로 하는, 댐퍼 조립체.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    댐퍼(14; 14a; 14b; 14d)는 특히 통합형인 이송 안정 디바이스(transport securing device) - 상기 이송 안정 디바이스는 특히 최소 감쇠 효과를 고정시킴으로써 형성되고 및/또는 댐퍼의 이동성(mobility)을 잠금하기 위해 특히 잠금 부재(locking member)를 구비함 -를 구비하는 것을 특징으로 하는, 댐퍼 조립체.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    비상 조건(emergency condition)에서 전력을 제공하기 위한 비상 전력 유닛(emergency power unit)을 특징으로 하는, 댐퍼 조립체.
  10. 기계, 특히 세탁기로서,
    a. 제1 구성요소(9, 10), 특히 하우징(9, 10), 특히 세탁기 하우징(9),
    b. 예컨대 진동하도록 하우징(9, 10)에 장착되는 제2 구성요소(2, 7), 특히 요소, 특히 세탁조(7) - 세탁물 드럼(4)이 특히 세탁조(7) 내에 배열되고, 세탁물 드럼(4)은 회전 축(6)을 중심으로 회전할 수 있도록 장착되며, 제2 구성요소(2, 7)는 제1 구성요소(9, 10)에 대해 변위 가능하고, 특히 회전 축(6)을 중심으로 회전 가능함 -,
    c. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 댐퍼 조립체 - 적어도 하나의 댐퍼(14; 14a; 14b; 14c; 14d)는 제1 구성요소(9, 10) 및 제2 구성요소(2, 7)에 연결됨 -
    을 구비하는, 기계.
  11. 제10항에 있어서,
    적어도 하나의 댐퍼(14; 14a; 14b; 14c; 14d)는, 제1 구성요소(9, 10)의 바닥 요소(10)를 향하는 바닥 측에 제1 단부가 고정되고, 바닥 요소(10) 및/또는 바닥 요소(10)에 이웃하는 측면 요소(side element)에 제2 단부가 고정(fastened)되는 것을 특징으로 하는, 기계.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    적어도 하나의 댐퍼(14; 14a; 14b; 14c; 14d)는, 제1 구성요소(9, 10)의 커버 요소(cover element)(13)를 향하는 상부 측에 제1 단부가 고정되고, 커버 요소(13) 및/또는 커버 요소(13)에 이웃하는 측면 요소에 제2 단부가 고정되는 것을 특징으로 하는, 기계.
  13. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 댐퍼(14; 14a; 14b; 14c; 14d)는 세탁물 드럼(4)의 회전 축(6)에 평행하게 배향되는 세탁조(7)의 외부 측에 또는 세탁물 드럼(7)의 회전 축(6)에 수직으로 배향되는 세탁조(7)의 단부면에 제1 단부가 고정되는 것을 특징으로 하는, 기계.
  14. 제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    댐퍼 조립체는 적어도 2 개, 특히 적어도 3 개, 특히 적어도 4 개, 특히 적어도 5 개, 특히 적어도 6 개, 특히 적어도 7 개, 특히 적어도 8 개의 댐퍼(14; 14a; 14b; 14c; 14d)를 구비하며, 특히 적어도 하나의 댐퍼는 능동 댐퍼(active damper)로서 설계되는 것을 특징으로 하는, 기계.
  15. 제14항에 있어서,
    댐퍼들(14; 14a; 14b; 14c; 14d)은 세탁물 드럼(4)의 회전축(6)에 평행하게 배향되는 종축을 따라 서로로부터 거리가 있도록 배열되는 것을 특징으로 하는, 기계.
  16. 제14항 또는 제15항에 있어서,
    댐퍼들(14; 14a; 14b; 14c; 14d)은 세탁물 드럼(4)의 회전축(6)에 대해 원주 방향으로 서로로부터 거리가 있도록 배열되는 것을 특징으로 하는, 기계.
  17. 제10항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 댐퍼(14; 14a; 14b; 14c; 14d)의 결정 유닛(26)은 댐퍼(14; 14a; 14b; 14c; 14d)에 대해 외부에 배열되는 센서와 신호 통신하며, 외부 센서는 특히 가속도 센서, 광 배리어(light barrier), 힘 센서, 진동수 센서, 및/또는 변위 센서(displacement sensor)로서 설계되는 것을 특징으로 하는, 기계.
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