KR830001861B1 - 진동 흡수기 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

진동 흡수기

제1a도는 동적질량체가 제거된 상태로 도시된 종래의 진동흡수기의 평면도.

제1b도는 동적질량체가 설치된 상태로 도시된 제 1a도와 유사한 측면도.

제2a도는 종래 진동흡수기의 판스프링의 평면도.

제2b도는 판스프링의 부착방식을 도시하는 종래 진동 흡수기의 개략측면도.

제2c도는 종래 진동흡수기에 있어서 판스프링상의 각 위치에서의 단위길이당 판스프링 질량을 나타내는 선도.

제2d도는 종래 진동흡수기에 있어서 판스프링상의 각 위치에서의 판스프링의 수직변위를 나타내는 선도

제3a도는 본발명 진동흡수기의 판스프링의 평면도.

제3b도는 제2b도와 유사한 본 발명의 진동흡수기의 개략측면도.

지3c도는 본발명 진동흡수기에 있어서의 제2c와 유사한 선도.

제3d도는 본발명 진동흡수기에 있어서의 제2d도와 유사한 선도.

제 4 도는 본발명 진동흡수기의 평면도.

제 5 도는 동측면도.

제 6 도는 본 발명의 측판스프링과 동체간의 연결상태를 도시하는 부분측면도.

제 7 도는 동 평면도.

제 8 도는 본 발명의 중앙판스프링과 동체간의 연결상태를 도시하는 부분측면도.

제 9 도는 동 정면도.

본 발명은 진동구조물에 장착되는 형식으로된 헬리콥터 동체에 사용하여 동적질량체를 판스프링에 의해 동체로부터 부유시킴으로써 부착지점 또는 원격된 지점에서 동체의 진동을 소실시키도록 작동하는 진동흡수기에 관한 것이다.

지난 수년간, 이러한 진동흡수기는 대체로 삼각형으로된 다수의 판스프링에 의해 프레임부재에 지지시킨 동적질량체를 사용해왔다. 그러나 상기 스프링의 넓은 단부는 프레임부재에 연결되고 좁은 단부는 동적질량체에 피봇 연결되어 있어 판스프링의 질량중 단지 일부만이 진동흡수기의 유효질량으로 되고 판스프링이 프레임부재에 상당한 모멘트를 가하게 되므로써 그 모멘트가 헬리콥터 동체에 가해지게 되고 프레임부재가 진동흡수기의 댐핑을 증가시켜 그의 효율을 감소시키게 하는 단점이 있었다.

따라서 본 발명의 주목적은 다수의 판스프링의 넓은 단부를 동적 질량체에 일체로 연결시키고 좁은 단부는 동체에 직접 피봇연결시키도록 하여 동적질량체를 동체로부터 부유지지 시킴으로써 판스프링의 질량중 상당 부분이 진동흡수기의 유효질량으로 되고 동체에 판스프링으로부터의 반발모멘트가 가해지지 않도록 구성된 진동흡수기를 제공하는 것이다. 이와같이하여, 판스프링의 넓은 단부는 동적 질량체에 외팔보식으로 지지되게 되고 좁은단부는 동체에 피봇연결되게 된다.

본 발명에 따라 진동흡수기는 댐핑, 중량 및 보수 필요성의 감소를 이루게된다.

본 발명의 다른 목적은 판스프링에 의해 발생되는 힘의 중심이 동적 질량체의 무게 중심과 동일 위치에 있게 되게끔 대칭을 이루는 진동흡수기를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 판스프링이 동적질량체에 대칭된 힘을 가하고, 모든 반발부하를 동적질량체가 받게 되어 동체에 모멘트 반발 부하가 가해지지 않게 되고 판스프링질량중 70% 이상이 진동흡수기의 유효 질량으로 되어 그 유효질량이 약 10% 증가하게 되도록 구성된 진동흡수기를 제공하는 것이다.

이후로는 첨부된 도면을 참조해 발명의 실시예에 관해 설명하겠다.

제 1a도 및 제1b도에는 종래의 진동흡수기의 구조가 도시되어 있다.

제 1a도는 동적질량체가 제거되어 있는 상태의 종래 진동흡수기의 평면도이고, 제 1b도는 동적질량체가 설치되어 있는 상태의 종래 진동흡수기의 측면도이다.

종래의 진동흡수기 (10)는 헬리콥터 동체에 연결되는 프레임부재(12)를 갖고 있으며, 그 프레임부재(12)에는 볼트식 플랜지 연결구에 의해 삼각형의 세 판스프링부재 (14), (16), (18)의 넓은 단부가 일체로 연결되어 있고, 판스프링부재 (14), (16), (18)의 좁은 단부는 동적질량체(20)에 피봇연결되어 있다. 그리하여 동적질량체 (20)는 판스프링 (14), (16), (18)에 의해 제 1b도에 도시된 바와같이 프레임부재 (12)로부터 즉 헬리콥터 동체로부터 부유된 상태에 있게 된다. 이상과 같은 종래구조는 수년동안 항공기 분야에 사용되어 오기는 하였지만 여러 단점들을 가지고 있었다.

종래 진동흡수기의 단점은 제 2a도 내지 2d도를 참조하므로써 알수 있을 것이다. 제 2a도에는 제 1a도 및 제 1b도에 도시된 종래의 진동흡수기의 판스프링중 하나가 도시되어 있다.

하기의 두식을 제2도의 판스프링(18)의 작동에 적용시킬 수 있다.

스프링상의 각 위치에서의 단위길이당 질량을 나타내는 선도인 제2c도를 참조하면, 스프링(18)의 단위길이당 질량은 프레임부재(12)에 연결되는 넓은 단부에서 최대로되고 동적질량체(20)에 연결되는 좁은 단부에서 최소로 된다는 것을 알 수 있다. 또한 제 2d도를 참조하면, 판스프링 변위의 제곱 (

²)은 프레임 부재(12)에 연결되는 넓은 단부에서 최소로되고 동적질량체 (20)에 연결되는 좁은 단부에서 최대로 된다는 것을 알 수 있다. 따라서, 제 2c도 및 제 2d를 참조하므로써, 질량이 최소로 되는 곳에서 스프링 변위의 제곱이 최대로 된다는 것을 알 수 있다.

또한, 하기식 3을 제 2a도 내지 제 2d도에 도시된 종래구조의 판스프링 (18)의 작동 또는 특성에 적용할 수 있다.

식 3 : 스프링의 유효질량=

²d

(스프링)

식 3을 풀면 스프링의 유효질량은 스프링질량의 1/15이 된다는 것을 알 수 있다. 즉 제 2a도내지 제 2d도에 도시된 종래의 진동흡수기 (10)의 효율을 결정하는데 있어서 그 종래 스프링 (18)의 질량의 단지 1/15만이 유효질량으로 되는 것이다.

본 발명은 이러한 종래의 진동흡수기의 효율을 개선시키는데 그 목적을 두고, 판스프링의 설치 방향을 반대로 전환시켜 제 3a도 내지 제 3d도에 도시된 이점을 제공케 하고 있는 것이다. 제 3a도에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따라 판스프링 (1)은 피봇점 (22)에서 동체의 프레임 (12)에 직접 좁은 단부를 피봇연결하고 또한 동적질량체(20)에 넓은 단부를 일체로 고착하고 있다.

판 스프링이 제 3a도 및 제 3b도에 도시된 바와같이 장착되는 경우, 하기식 4를 판스프링의 작동에 적용 할 수 있다.

식 4 :

=

(2-

)÷l²

여기서,

: 스프링이 좁은 단부로부터의 거리

:

지점에서의 스프링의 높이 변위도

l : 스프링의 전체길이

또한 하기식 5를 제 3b도에 도시된 판스프링 (18)의 작동에 적용시킬 수 있다.

식 5 : m=

w : 스프링의 최대폭

여기서, p : 스프링 재료의 질량밀도

m : 스프링의 단위길이당 질량 t : 스프링의 두께

: 스프링상의 각 위치

제 3c도를 참조하면, 스프링 (18)의 질량 (m)은 동적질량체 (20)에 대한 고착지점에 근접할수록 점차 증가하여 그 고착지점에서 최대로 되고 프레임 (12)에 대한 피봇점(22)에서 최소로 된다는 것을 알 수 있다. 유사하게, 제 3d도에 명확히 도시된 바와같이, 스프링 (18)변위의 제곱 (

²)은 동적질량체 (20)에 대한 교착지점에서 최대로 되고 프레임 (12)에 대한 피봇점 (22)에서 최소로 된다.

따라서 제 3c도 및 제 3d도를 참조하면 스프링질량과 스프링 변위는 동적질량체 (20)에 대한 고착지점에서 최대로 된다는 것을 알 수 있다.

제 3a도 내지 제 3d도의 구조에 있어서, 스프링의 유효질량은 하기식으로 나타낼 수 있다.

식 6 : 스프링 유효질량=

(스프링)

제3도의 구조의 경우, 스프링 유효질량은 스프링(18)의 질량의 11/15이 된다. 그러므로 제 2a도 내지 제2d도와 제 3a도 내지 제 3d도를 비교하므로써, 종래구조에 있어서는 스프링질량의 단지 1/15만이 유효질량으로 되는 반면 본 발명의 구조에 있어서는 유효질량이 스프링 질량의 11/15이 된다는 것을 알 수 있다. 진동흡수기의 유효질량은 스프링 유효질량과 동적질량체의 중량 그리고 스프링과 동적질량체를 연결시키는 연결기구 (22)의 중량의 합으로 되는 것으로, 따라서 본 발명의 진동흡수기는 종래의 것에 비해 이점을 제공한다는 것을 알 수 있다. 즉, 본 발명의 구조에 있어서는 진동흡수기의 판스프링 전체질량의 73%가 진동흡수기의 유효질량으로 되는 반면 종래의 구조에 있어서는 판스프링 전체질량의 7%만이 진동흡수기의 유효질량으로 된다. 코일스프링을 사용하는 경우는 스프링 질량의 33%가 유효질량으로 된다.

제4도및 제5도에 명확히 도시된 바와같이 본 발명의 진동흡수기는 외팔보식으로된 세개의 판스프링 부재 (28), (30), (32)에 의해 동체로부터 부유되어 있는 동적 질량체 (20)를 포함한다.

질량체 (20)는 직사각형의 단면을 갖고 있으며, 직사각형 평면의 중심에 위치하게 되는 무게중심 (38)에서 교차하는 종축 (34)과 횡축 (36)을 가지고 있다. 동적질량체 (20)는 바람직하게 일정두께를 갖는 직사각형 판으로, 판 스프링 (28), (30), (32)의 운동을 허용할 수 있도록 컷아웃 (40), (42), (44)이 형성되어있어, 판스프링이 진동흡수작동 중에 질량체(20)에 충돌하지 않게 된다.

각각의 판스프링 (28), (30), (32)은 각각 넓은 단부 (46), (48), (50)와 좁은 단부 (52), (54), (56)를 가지고 있으며, 그 양단부 사이는 테이퍼 되어 있다. 꼭 필요한 것은 아는지만 바람직하게 판 스프링 (28), (30), (32)은 삼각형의 단면을 가지고 있으며 또한 중을 최소화시키기 위해 스프링에 가해지는 응력을 일정하게 하도록 일정한 두께를 가지고 있다.

제 4 도에 명확히 도시된 바와같이 판스프링 (28), (30), (32)의 넓은 단부는 평평한 직사각형 플랜지부재 (58), (60), (62)에 각각 일체로 연결되며, 그 플랜지 부재는 동적질량체 (20)의 평면상에 두열로 된 볼트(64)에 의해 고착되어, 동적질량체(20)에 외팔보식으로 지지되므로써 판스프링과 동적질량체는 서로 모든 방향으로 힘과 모멘트의 전달을 이루게 된다. 중앙의 판스프링 (30)의 폭 및 강성도는 양측의 판스프링(28), (32)의 폭및 강성도의 두배로 되어 있다. 또한 각각의 판 스프링은 각각 중심축 (68), (70), (72)에 대해 대칭을 이루고 있다.

측판스프링 (28), (30)은 모든 면에서 서로 동일하게 되어있고, 중앙 판스프링(30)과는 동적질량체(20)에 대해 종방향으로 반대방향으로 위치되어 있다. 제 4 도에 명확히 도시된 바와같이, 중앙 판스프링부재(30)의 중심축 (70)은 동적질량체의 종축 (34)을 따라 연장되며, 측판스프링 (28), (32)의 중심축 (68), (72)은 종축 (34) 및 무게중심 (38)의 양측에서 동일 거리를 두고 중심축 (70)에 대해 평행하게 연장되어 있다. 후술하는 바와 같이, 중앙 판스프링 (30)은 무게중심 (38)및 횡축 (36)로부터 소정거리(d₁)로 이격된 위치에서 동적질량체 (20)에 연결되게 되며, 측판스프링 (28), (32)은 그의 중심축 (68), (72)이 축 (70), (34)로부터 동일거리로 이격되도록 무게중심 (38) 및 횡축(36)의 양측으로 동일거리 (d₁)로 이격된 위치에서 동적질량체 (20)에 연결되게 된다. 그리하여 스프링 (28), (30), (32)은 동적질량체 (20)에 대한 삼각형 지지체를 형성하며, 동적질량체에 가해지는 스프링의 힘은 대칭을 이루게 된다. 동적질량체(20)의 수직운동으로 인해 스프링에 의해 발생되는 탄성복원력은 무게중심 (38)에 그 중심을 두게될 것이다. 무게중심과 스프링의 힘중심은 동일지점에 위치하게 되고, 진동흡수기의 힘과 운동은 대칭을 이루게 된다. 진동흡수기의 정상운동은 동적질량체의 순수한 수직운동만으로 되고, 그에따라 판스프링이 포물선식으로 굽혀지게 된다.

측판스프링 (28), (32)은 제 6 도 및 제 7 도에 명확히 도시된 바와같이 구형베어링부재 (74), (67)를 통해동체에 연결되어 있다.

제 6 도를 참조하면, 판스프링(32)은 볼트부재(78)와 같은 적당한 연결구에 의해 부유 상태로 결합된 고정구(80)를 가지고 있으며, 그 고정구 (80)는 구형 베어링부재 (76)의 외측레이스(제4도에 도시됨)를 지지하고 있다. 볼트부재 (84)는 구형 베어링 (76)의 내측 레이스에 형성된 구멍 (86)과 그에 대응하여 플랜지부재 (88), (90)에 형성된 구멍을 통해 연장되고, 동체의 격벽 (94)에 통상의 방식으로 연결된 고정구(92)로부터 돌출되게 된다. 이상과 같이 측판스프링 (28), (32)의 좁은단부는 구형 베어링부재에 의해 동일한 방식으로 동체에 연결되므로써 스프링에 의해 동체에 수직 및 횡방향 그리고 종방향의 전단력이 가해지기는 하나 반발모멘트는 가해지지 않게된다.

제8도 및 제9도는 도시된 바와같이, 중앙판스프링(30)의 좁은 단부는 측판스프링 (28), (32)과는 다른방식으로 공기프레임 또는 동체에 연결된다. 링크부재(108)의 원통부 (96)은 소정의 방식으로 동체 프레임(120)으로부터 부유된 상태로 피봇되어, 로울러 또는 볼베어링 (98), (100)의 외측레이스를 지지하도록 작용한다.

볼트부재(102)는 베어링 (98), (100)의 내측레이스 및 프레임 (120)의 구멍 (104), (106)을 통해 연장되어 있다. 링크부재 (108)는 제9도에 도시된 바와같이 형성되어 있고 볼트부재 (114)를 수용할 수 있는 구멍 (116), (118)을 가지고 있다. 또한 볼트부재 (114)는 판스프링(30)의 좁은 단부(54)에 소정의 방식으로 연결된 부재(109)의 구멍 (110)에 지지되어 있는 구형베어링 (112)의 내측레이스를 통해 연장되어 있다. 중앙판스프링 (30)이 이상과 같은 방식으로 링크부재 (108)를 통해 동체에 연결되므로써, 스프링(30)에 의해 동체에는 단지 수직 및 횡방향 그리고 종방향의 힘만이 가해질 뿐 반발 모멘트는 가해지지 않게 된다. 중앙판스프링(30)을 링크 (30)에 의해 수직 및 횡방향으로는 이동할 수 없는 반면 동체에 대한 연결지점에서 종방향으로 이동능하게 되어 있다. 이와같이 종방향 이동을 가능하게하는 목적은 스프링의 큰굽힘으로 인한 영향을 감소시키기위한 것으로 이것은 소위 진동흡수기의 팬그래핑(pantographing)효과라고 불리운다.

제5도에 도시된 바와같이, 동적질량체(20)에 선택된 갯수의 동조추(110)를 설치하므로써 진동흡수기(24)의 동조를 좋게할 수 있을 것이다.

종래기술에 비교되는 본 발명 진동흡수기의 구조상의 중요성 및 이점을 명확히 이해하기 위해서는 진동흡수기의 기능을 이해해둘 필요가 있다.

진동흡수기는 헬리콥터 또는 다른 진동기구에 설치되는 수동장치로서 헬리콥터 동체에 대한 부착지점에 힘을 가하여, 그 부착지점에서 헬리콥터의 진동을 0으로 할 수 있도록 구조되어 있다. 근본적으로 진동흡수기는 스프링 또는 스프링 장치에 의해 동체에 부착되는 질량체로 구성되어 있다. 부유된 질량체의 질량과 스프링율을 적절히 선택하므로써 진동흡수기의 고유진동수는 헬리콥터에 대한 부착 지점에서의 진동수와 동일하게 할 수 있고 따라서 진동을 없애게 할 수 있다.

진동흡수기의 고유진동수는 하기식으로 나타낼 수 있다.

식 7 :

k : 스프링의 수직굽힘 강성도

여기서, m : 질량체의 질량

w : 진동흡수기의 고유진동수

진동흡수기는 그의 고유진동수(w)가 부착지점에서의 헬리콥터 동체의 반응진동수인 소위 강제진동수(wf)와 동일하게 된 수 있도록 설계된다. 그리하여 진동흡수기의 고유진동수(w)와 부착지점에서의 반응진동수(wp)간의 관계에 의해 부착지점에서 요구되는 진동소실이 이루어지게된다. 진동흡수기의 강성도는 세 스프링부재의 강성도의 합으로 된다.

또한 진동흡수기는 전형적으로 날개의 회전진동수인 특정진동수로 동체가 과도하게 진동을 하게되는 문제점을 해소시키는데 사용된다. 진동흡수기의 고유진동수는 상술한 문제의 진동수와 동일하도록 정해지게 되고 따라서 고유진동수를 갖는 진동흡수기의 진동과 문제의 진동수를 갖는 헬리콥터의 진동은 진동흡수기와 동체간의 부착지점에서 소실되게 된다.

또한 본 발명의 진동흡수기가 동체에 대한 부착지점 이외의 소정지점에서 동체에서 발생한 문제의 진동을 소실시킬 수 있는 고유진동수를 발생시키도록 설계되어 있는 원격진동흡수기로 사용된 수 있다는 것을 주지할 필요가 있다. 일예로, 진동흡수기는 헬리콥터의 기수에 장착된 수도 있으나, 진동흡수기로부터 원격되어 있는 조종실의 진동을 최소화시키도록 설계되게 된다.

원격진동흡수기는 동체의 고유진동방식과 상호작용하여, 그에 따른 진동 흡수기의 선택된 동조에 의하여 진동흡수기로부터 원격된 지점에서의 고유진동방식으로 인한 헬리콥터의 진동소실을 이루게할 수 있다

이후로는 종래의 진동흡수기를 설명하면서 그의 단점을 들어보겠다. 제 1a도 및 1b도에 도시된 종래의 진동흡수기는 동체에 연결되는 프레임부재 (12)를 구비하고 있으며, 그 프레임 부재에는 세개의 판스프링이 볼트연결되어 있고, 그로부터 외팔보식으로 돌출하여 부유된 질량체 (20)에 연결되므로써 진동 흡수기로 형성되고 있다. 이와같은 종래구조에 있어서 판스프링 부재의 베이스는 프레임 부재 (12)에 볼트 연결되고, 차례로 그 프레임부재(12)에 동체에 지지되어 있으며, 스프링 부재의 상부는 베어링을 통해 질량체(20)에 부착되어 있다. 이러한 종래의 진동흡수기는 헬리콥터 제작분야에서 수년간 사용되어 왔으며, 이러한 헬리콥터 중에는 헬리콥터용의 전기 밧데리가 질량체의 일부로서 작용하기 때문에 진동흡수기는 소의 "밧데리 흡수기"로 불리우고 있다.

이러한 종래구조의 단점 중의 하나는 질량체 (20)의 변위에 의해 판스프링의 상부, 즉 좁은 단부에서 전단력이 발생하게 된다는 것이다. 이 건단력은 프레임부재 (12)에 대한 각판 스프링의 넓은 단부의 부착지점에서 발생하는 전단력 및 굽힘 멘트에 대한 반발하게 된다. 따라서, 종래 구조의 프레임 부재는 새판스프링에 의해 가해지는 큰 굽힘 모메트 및 전단력에 대해 반발, 또는 지탱할 수 있도록 강성도를 크게해야만 하였고, 그에따라 중량이 과대해지는 것을 피할 수 없었다. 따라서 이러한 종래 구조에 있어서 프레임부재를 큰 굽힘 모멘트에 대해 반발할 수 있게 하는데 필요한 강성도를 갖게끔 중량을 크게 하는 경우 그 중량 때문에 비행기에는 사용할 수 없는 결과가 초래된 수 있고, 따라서 종래구조에 있어서는 상당한 가요성을 갖는 것을 프레임부재로서 사용해 환으나, 그러한 가용성 때문에, 동체에 대한 프레임 부재의 부착지점에서 마모가 발생하는 문제점이 있었다.

이에 반하여, 상술한 본 발명의 진동흡수기에 있어서는 스프링의 배치를 반대로하여 각 판스프링의 넓은 단부를 질량체에 고착되게 함과 동시에 좁은 단부는 동체에 직접 피봇 연결시킴으로써 종래 프레임 부재의 필요성 및 그의 중량과의 대화 및 가요성으로 인한 마모의 문제점을 완전히 시키고 있는 것이다. 이상 상술한 바와 같이, 본 발명의 진동흡수기는 종래 프레임을 제거시켜 그 프레임에 의한 단점을 완전히 해소시키고 있을 뿐만 아니라 스프링 질량의 상당부분이 진동흡수기의 유효질량으로 되게하고 있다. 진동흡수기의 효율은 그의 소위 "유효질량"에 비례한다는 것을 성립시킬 수 있고 유효질량은 동적질량체의 단위 가속도당 진동흡수기에 의해 발생하는 힘으로 나타낼 수 있다. 따라서 유효질량이 증가하면 할수록 동체에 대한 진동흡수기의 부착지점에서의 진동이 점점 더 낮게 되는 결과로 진동흡수기의 효율이 점점 더 증가하게 되고 그에 따라 진동흡수기는 보다 폭넓은 범위의 진동수에 대해 효과를 발휘하게 된다. 상술한 바와같이, 본 발명에 있어서는 판스프링 질량의 11/15이 진동흡수기의 유효질량으로 되는 반면 종래 구조에 있어서는 판스프링질량의 1/15만이 진동흡수기의 유효질량으로 되므로, 본발명의 진동흡수기는 동일한 크기 및 중량을 갖는 종래의 진동흡수기에 비해 효율이 크게 된다. 이러한 이점은 다른 면으로도 포현할 수 있는데 즉 본 발명의 진동흡수기는 종래의 진동흡수기와 효율을 같게 형성시키는 경우 종래의 진동흡수기보다 판스프링의 무게를 작게할 수 있는 이점이 있게 된다. 일예로 본 발명의 진동흡수기의 무게가 27.2kg인 경우 판스프링의 무게는 5.90kg으로 되어 종래보다 3.63kg의 무게 감소를 이루게 된다. 이와같이 본 발명에 있어서는 60%까지 스프링무게를 감소시킬 수 있는 것이다. 본 발명의 진동흡수를 종래의 진동흡수기 대신에 시코스키 에어크래프트(Sikorsky Aircraft)형 헬리콥터에 사용하게 되면, 진동흡수기의 유효질량에 10%의 증가를 이루게 된다.

본 발명의 진동흡수기의 다른 이점은 종래의 진동흡수기는 판스프링의 굽힘모멘트에 의해 반발하도록 프레임부재 (12)를 설치하고 있는 반면 본 발명에 있어서는 그러한 굽힘 모멘트를 적어도 어느 정도의 질량을 갖도록 되어있어 아주 견고하게 형성시킬 수 있는 동적질량체 (24)에 의해 반발시키도록 하고 있다는데 있다. 일예로, 시코스키 에어크래프트형 헬리콥터의 경우 동적 질량체 (30)는 22.7kg의 무게를 갖는 2.54cm 두께의 강판으로 제작된다.

또한 본 발명에 있어서는 판스프링의 좁은 단부가 종래 구조와 같이 큰 굽힘모멘트를 받지않고 단지 수직전단력만을 받게 되므로써, 판스프링을 직접 동체에 부착시킬 수 있게 되고, 따라서 종래 구조와 같이 프레임부재 (12)가 필요없게 된다. 이와같이, 프레임부재가 필요없게 되므로써 진동흡수기에 12%의 중량 감소를 이루게 할 수 있으며, 그 외에도 프레임부재의 휨 및 그에 의한 마찰손실의 문제점을 해소시킬 수 있는 이점이 제공된다.

이상과 같이 본 발명에 있어서는 프레임부재를 제거시키게 함으로써, 진동흡수기의 마찰손실을 감소시키고, 그에 따라 진동흡수기의 댐핑을 감소시키게 함으로써, 진동흡수기의 효율을 개선시키게 하는 것이다. 즉 진동흡수기의 효율개선은 그 효율이 댐핑에 반비례하고 댐핑이란 진동흡수기의 일진동당 에너지 손실을 나타내고 그러한 에너지 손실이 여러고정구에 의해 함께 고정되는 조립식 구조물인 프레임부재(12)에서 발생하는 마찰이라는 점에서 이루어지고 있는 것이다.

진동흡수기에 있어서는 세가지의 에너지 손실이 있게 되는데, 첫번째 것은 판스프링의 구조적인 댐핑이며 두번째 것은 진동흡수기의 베어링 마찰이며, 세번째 것은 상술한 프레임부재에서의 손실을 나타낸다.

따라서, 프레임부재를 제거시킨 본 발명의 진동흡수기는 에너지 손실을 종래구조에 비해 30%내지 50%까지 감소시킬 수 있게 된다.

프레임 부재를 제거시킴으로 인한 또다른 이점은 본 발명의 진동흡수기가 단지 세개의 볼트만을 사용하여 제 위치에 설치 부유될 수 있다는데 있다. 즉 상기 볼트는 각각 판스프링의 각각의 좁은 단부를 헬리콥터 동체에 부착시키도록 작용하게 되는 것으로 이와같이 세개의 볼트만을 사용한다는 것은 4개 내지 32개의 볼트 또는 고정구를 사용하던 종래 구조에 비해서 상당한 이점을 제공하는 것이다. 그와같이 세개의 볼트만을 사용함으로써 중량의 감소를 이룰 수 있을 뿐만 아니라 진동흡수기의 보수 시간을 감소시킬 수 있게 된다.

상술한 세개의 볼트 또는 부착용 베어링에 의해 진동흡수기(24)는 수직 및 횡방향으로 지지되게 되며, 또한 두개의 고정구에 의해 측판스프링 (28), (32)의 단부에 축방향으로 지지되게 된다.

본 발명의 진동흡수기는 그의 판스프링의 형태에 의해 횡방향, 종방향으로 매우 견고하게 되어있어, 수직방향으로만 진동하게 될 것이다.

동적질량체(20)는 각 진동을 하게될 수도 있지만, 본 발명 진동흡수기의 부착 장치의 기하하적 형상 때문에 고유각진동이 고유 수직진동보다 큰 진동수로 이루어지게 되어, 진동흡수기의 작동에 방해를 초래시키지 않게 된다. 그 외에도 본 발명의 진동흡수기는 대칭으로 되어 있어 상술한 각 진동의 여진이 최소화되게 된다.

이상과 같이 본 발명의 진동흡수기는 종래의 진동흡수기에 비해 스프링 질량의 상당부분이 진동흡수기의 유효질량으로 되므로써 폭넓은 범위의 강제진동에 걸쳐 진동흡수기의 효율 및 효과가 증가되고 종래의 경우에 프레임 부재 및 동체에 가해진던 굽힘 모멘트가 소실되고, 그에 따라 중량 및 댐핑에 단점을 가지고 있던 프레임 부재를 제거시킬 수 있고 헬리콥터 동체에 대하 스프링부재를 직접 연결시킬 수 있게 된다는 점에서 이점을 제공하고 있는 것이다.

Claims (1)

1. 선택된 질량을 가지며 최소한 1개의 평면을 이루게 형성되고 무게 중심이 선택 위치된 동적질량체(20)와, 그 동적질량체 (20)를 헬리콥터 동체로부터 부유시키는 수단을 구비하고, 그 부유수단이 각각 두께가 균일하고 넓은 단부 (46), (48), (50)와 그로부터 테이퍼되어 형성된 좁은 단부 (52), (54), (56)를 갖고 있으며 서로 평행하게 연장되는 양측 판스프링부재(28), (32) 및 그의 두배의 폭을 갖는 중앙 판스프링부재(30)로 된 세개의 판스프링부재(28), (30), (32)로 구성되어서 된 진동흡수기에 있어서, 상기 판 스프링부재(28), (30), (32)로부터 동체에 반발 모멘트가 가해지지 않도록 판스프링부재의 좁은 단부(52), (54), (56)를 동체에 피봇연결시키고, 동적질량체 (20)를 동체에 대해 수직운동할 수 있게 스프링부재(28), (30), (32)로부터 부유되게 하도록 스프링 부재의 넓은 단부(46), (48), (50)를 동적질량체 (20)의 무게중심(38)으로 부터 이격된 위치에서 동적질량체(20)의 평면상에 견고하게 고착시킨 것을 특징으로 하는 동조스프링 질량 진동 흡수기.

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