KR930002056B1 - 자동차의 동력부 댐퍼장치 - Google Patents
자동차의 동력부 댐퍼장치 Download PDFInfo
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Abstract
내용 없음.
Description
제1도 및 제2도는 본 발명의 제1실시예를 나타내는 정면도 및 측면도.
제3도는 차대위에 엔진과 변속기(동력부라 함)를 탑재시키는데 사용하는 본 발명에 의한 댐퍼의 설치위치를 나타내는 정면도.
제4도 및 제5도는 엔진의 여러운동에 응답하여 작동하는 댐퍼유니트의 자유운동을 나타내는 정면도.
제6도는 본 발명에 의한 댐퍼가 탄성체부시와 결합되어 사용되는 제2실시예를 나타내는 정면도.
제7도는 본 발명의 제3실시예를 나타내는 단면도.
제8도는 연결링키지(connection linkage)위에 형성된 보올중의 하나와 협동하는 보올시이트를 설치한것을 특징으로하는 본 발명의 제4실시예를 나타내는 정면도.
제9도 및 제10도는 연결링키지의 다른 구조의 변화를 나타내는 정면도 및 일부절결 정면도.
제11도 및 제12도는 본 발명의 제5실시예를 특징지우는 구성을 도시한 단면도 및 측면도.
제13도는 본 발명의 제6실시예를 특징지우는 구성을 도시한 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
(1) : 중심부재(차대) (2) : 동력부
(4) : 볼트 (5),(6) : 브래킷
(10) : 디스크 (11) : 하우징
(12) : 실리콘오일(점성유체) (13) : 보올시이트
(14) : 1차보올 (15) : 커넥터
(16) : 2차보올 (17) : 링크
(18) : 계단식 중심보스 (19) : 리벳
(20) : O형 링시일 (A) : 댐퍼
본 발명은 동력부(엔진과 변속기의 결합)를 지지하는 댐퍼, 더 상세하게는 점성전단력을 사용하여 로울진동(roll vibration)을 감쇄시키는 댐퍼장치에 관한 것이다.
일본국 특개소 Jp-A-63-14036호에는 원판 또는 디스크가 축위나 또는 동력부와 대단히 강하게 연결되는 유사부재상에 탑재되는 댐퍼장치가 기재되어 있다. 이 판은 점성유체속에 잠기도록 원형하우징 또는 케이싱내에 배치된다. 하우징은 원형디스크와 원형하우징 사이에서 상대적인 회전운동을 일으키는 링키지(linkage)에 의하여 차대에 연결된다.
그러나, 이러한 장치는 동력부가 여러방향으로 동시에 움직일 수 있도록 탄성 중합체부재에 의해 차대위에서 지지되어, 동력부가 로울방향으로만 반드시 움직이는 것이 아니라 로울방향외에 다른 방향으로도 임의로 움직이는 결점이 있었다. 따라서 실제장치는
① 가요성판으로 만들어지고 스프링링크 역활을하는 하나의 연결부재; 또는
② 하우징과 섀(chassis) 사이에 적어도 하나의 1개의 탄성중합체부시(elastomeric bush); 또는
③ 가요성링크와 탄성중합체부시와의 결합을 가지는 링키지를 포함할 것이 요구되었다.
스프링링크를 사용하는 경우에 있어서, 스프링링크가 견인력을 받는 동안 문제는 없으나, 이 링크가 압축력을 받을때 링크는 구부러지는 경향이 있으며, 이에 따라 하우징과 디스크사이의 상대적인 회전운동은 감소된다. 물론 이것으로 인하여 댐퍼의 효과는 줄어든다.
1개이상의 탄성중합체부시가 사용되는 경우에, 엔진의 로울링운동이 일어날때, 부시는 디스크와 하우징사이에서 일어나는 상대적인 회전운동량을 줄이는 방식으로 비틀리게 되기 때문에, 다시 댐퍼는 충분한 제기능을 발휘하지 못하게 된다.
탄성중합체부시와 가요성 커넥터(flexlble connector)의 결합은 문제를 확대하고, 야기되는 상대회전운동량을 현저하게 감소시킨다.
점성전단형 댐퍼장치속에서 디스크와 하우징사이에서의 상대적인 회전운동의 최대량이 생산될 수 있게 하는 장치를 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.
간단히 말해서, 디스크가 고점성의 액체속에 잠기는 하우징과 유니버어셜조인트가 그것의 각 끝단에서 형성되게 하는 링키지는 특징으로하는 장치에 의해 상기 목적을 달성할 수 있다. 이 링키지장치는 하우징과 디스크사이의 상대회전의 최대량을 보장한다.
더 상세하게 말해서 본 발명은 점성유체로 가득찬 체임버를 포함하고 또한 1차구조물에 연결될 수 있도록 구성되어 배치되는 하우징과 ; 상기 점성유체속에 잠기도록 하우징내에 배치되는 디스크와 ; 상기 하우징과 2차구조물 사이에 뻗어있는 강체링크와 ; 상기 링크의 1차끝단을 상기 하우징과 작동가능하게 서로 연결하는 1차유니버어셜조인트를 형성하는 수단과 ; 그리고 상기 링크의 2차끝단을 2차구조물에 연결하기 위해 배치되는 2차 유니버어셜조인트를 형성하는 수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 것이다.
이하 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
제3도는 동력부(즉 엔진과 변속기와의 결합)에 작동가능하게 연결된 본 발명에 의한 동력부 댐퍼(A)를 도시하고 있으며, 도시된 바와 같이 댐퍼(A)는 중심부재(1)과 동력부(2) 사이에 연결된다. 더 나아가 동력부(2)는 도시된 방법으로 동력부를 지지하기 위하여 동력부마운트(3)에 작동가능하게 연결된다.
제1도와 제2도는 댐퍼(A)의 구조를 상세하게 도시하고 있다. 본 실시예에서 언급되는 바와 같이, 댐퍼의 주요몸체는 동력부(2)에 연결된 브래킷(5)에 착탈가능하게 연결된 볼트(4) 위에서 지지된다.
환상형 체임버(11a)를 형성하도록 구성 및 배치되는 하우징 또는 케이싱(11)내에 환상형디스크(10)가 배치된다. 이 체임버속에는 높은 점성의 실리콘오일(12)이 가득차 있고, 하우징의 하단부에는 둥근보올(14)를 수용하기 위한 보올시이트가 형성되어 있으며, 이 보올(14)은 하우징(11)과 중심부재(1) 사이에 뻗어있는 강체링크(17)의 일부를 구성하게 된다. 제1도에 잘 도시되어 있는 바와 같이 링크(17)의 하단부에는 커넥터(15) 속에서 형성되는 2차보올시이트(15b)속에서 수용되는 2차 둥근보올부재(16)가 형성되어 있다.
본 실시예에 있어서, 커넥터(15)는 계단진형상을 가지고 배치되어 있고, 커넥터의 작은 지름의 보스같은 부분은 중앙부재(1)에 고정되는 브래킷(6)속에 형성된 구멍을 통하여 돌출하도록 배치된다. 커넥터에는 브래킷(6)속에 형성된 구멍을 통해 돌출하고, 그리고 또는 커넥터(15)와 브래킷(6) 사이에서 회전 및 상대운동을 못하게 그 에지부와 맞물리도록 배치되는 제1차, 제2차 및 제3차 플랜지(15c),(15c),(15d)가 형성되어 있다.
하나의 틈새(slit)(15a)가, 여기에서는, 강성합성수지(즉 Acteta1)로 이루어진 커넥터(15)속에 형성되어있다.
이 도면에서, C1,C2 및 C3는 각각 댐퍼, 링크(17)의 상부보올(14) 및 링크(17)의 하부보올(16)의 운동중심을 각각 나타내고, Cr은 동력부(2)의 운동중심을 나타내고 있다. 이해할 수 있는 바와 같이 이 창치의 통상 또는 호옴위치(home position)에서, 이를 세개의 중심은 서로서로 일직선상에 배치된다.
본 실시예에 있어서, 환상형 디스크(10)은 계단진중심보스부(18)와 서로 일체형으로 형성되어 있고, 디스크판과 보스부분을 알루미늄, 탄소강, 스테인레스스틸 또는 어떤 적당한 합급으로 만들수 있다. 그러나 재료는 이들에 한정되는 것은 아니며 어떤 적당한 다른 재료가 사용될 수 있다.
링크(17)와 제1차 및 제2차 보올부재(14),(16)도 알루미늄, 탄소강, 스테인레스스틸, 적당한 합금 등으로 만들수 있다. 제1실시예에서, 이들 요소들은 하나의 일체형 유니트로 형성된다.
디스크(10)는 보스의 큰지름부분(18a)으로부터 연장하도록 배치되어 있는 반면, 크고적은 지름부분 사이에서 형성된 계단은 O형 링시일(20)을 수용할 목적으로 배치된다. 하우징(11)의 제1차 제2차 반쪽부분은 리벳(19)에 의해 함께 고정되고 예시한 방식으로 O형 링시일을 에워싸도록 보스의 크고 적은 부분과 서로 협동하게끔 배치된다. 이들 반쪽부분에는 큰지름부분(18a)의 주변부와 평행하게 또 디스크(10)의 표면을 향하여 뻗어있는 환상형 플랜지(11b)가 형성되어 있다. 이들 플랜지는 디스크에 가장 가깝고 환상형체임버(11a)내의 실리콘오일(12)을 에워싸는 위치에서 종료된다.
보올시이트를 형성하는 베어링표면(13)이 하우징(11)을 형성하는 부재속에서 일체형으로 형성되어 있기 때문에, 이들 표면은 바람직하게 뛰어난 열저항, 미끄럼저항 및 적당한 기계적강도를 나타낸다.
하우징(11)에는 링크(17) 중앙부분(17c)의 지름과 사실상 같거나 그보다 약간 더 큰폭을 가지는 틈새(13a)가 형성되어 있고, 더나아가 하우징은 본래 배형상(pear shape)이 거꾸로 놓인 모양으로 배치된다.
상기 구조는, 엔진의 운동중심(Cr)이 움직이는 방향에 따라, 제4도와 제5도에 도시된 상대운동이 가능한 구조로 되어 있다.
상기 장치의 작용은, 동력부가 제 3 도에서 화살표로 나타낸 방향으로 로울진동을 받게 되는 경우에, 제 4도에 도시된 바와 같은 운동이 생산되는 것이다. 즉 이런 상황하에서, 중심 C3가 제자리에 남아 있는 동안, 중심센터 C1은 거리l만큼 변위된다. 결과적으로 링크(17)는 근본적으로 정지된 상태를 유지하고 중심 C1과 C2 사이에서의 상대운동은 하우징(11)에 대하여 디스크가 각 θ만큼 회전하게 된다. 따라서 점성유체(12) 속에서 디스크운동이 로울진동을 감쇄시키게 되는 디스크(10)와 하우징(11) 사이에서의 최대상대운도(maximum relative movement) 때문에, 중심부재 (1) 에 전달되는 진동량은 감소된다.
그러나 이해할 수 있는 바와 같이, 동력부에는 항상 로울진동만이 발생하지는 않는다. 즉 동력부는 동시에 임의의 다수개의 방향으로 진동하는 경향이 있다.
그러나 제1실시예에 의한 구조에서, 제5도에 표시된 운동이 일어날 수 있다. 따라서 중심 C3을 C1과 C2와의 일직선 배치상태에서 끌어내는 방식으로 중심 C2가 중심 C3에 대해 측면으로 변위될때조차도, 디스크(10)와 하우징(11) 사이에서의 상대회전의 실질적인 축소는 생기지 않게 되므로 앞부분에서 언급한 종래기술에서 경험한 로울댐핑 손실은 생기지 않는다.
본 발명의 제1실시예로 다음 효과를 얻을 수 있다.
먼저 링크(17)가 강하고 구부러지지 않는 재료로 만들어지고, 그것의 각 끝단에 마련된 유니버어셜형조인트(universal type joints)가 동력부(2)와 중심부재(1) 사이에서의 임의의 변위(random displacement)를 허용하므로, 변위가 발생하는 방향에 따른 로울댐핑의 손실은 제거된다.
보올(14)이 그 사이에서 상대적인 변위가 생기지 않는 방식으로 하우징(11)부재내에 마련된 보올시이트속에서 착좌되므로, 특별한 보올시이트부재를 마련한 필요는 없다. 이것은 본 장치의 구조를 단순화하고 생산가를 낮추게 한다. 또한 설치공간이 감소되고, 동력부와 중심부재 사이에 전달되는 힘을 처리하는데 적당한 구조적인 강도를 가지게 된다.
보올시이트(13) 표면을 형성하는 재료는 시이트표면과 금속제구형보올(14) 사이에서의 미끄럼저항과 마찰저항이 작아서 마찰저항력을 최소로 줄일 수 있는 재료로 선택한다.
중심 C1, C2 및 Cr는 서로서로에 대하여 상대적인 변위가 생기지 않고, 하우징(11)에 모우멘트도 인가되지 않으며 하우징의 수명은 보장된다.
장치의 회전부분은 높은 로울진동 아래에서 조차도 비틀림력을 받지 않기 때문에, 최대 로울댐핑효과가 실현된다. 더 나아가, 비틀림력이 없기 때문에 0형 링의 수명은 연장되며, 이에 따라 본 장치가 누설 등이없이 긴작동수명을 유지하는 것을 보장받게 되는 것이다.
링크(17)을 구성하는 보올(14),(16) 및 축(shaft)는 구하기 쉽고 매우 경제적인 알루미늄 등의 강질재료로 만들 수 있다.
디스크(10)와 중심보스부재(18)는 두개의 부품사이에 영구적인 연결을 보장하도록 일체형으로 제조할 수 있고, 파손에 대한 교환은 고유의 콤팩트형상으로 인하여 최소화된다.
중심보스부분(18)의 계단진형상은 하우징과 회전부재 사이의 마찰이 최소화되는 방식으로 하우징(11)내에서 회전부재를 탄력적으로 기지하는 위치에 O형 링이 배치되는 것을 허용한다.
중심 C1,C2 및 Cr이 중심 C3과의 일직선 배치에서 벗어나 이동될때 조차도 브래킷(6) 장치가 비틀림 및 굽힘력을 받지 못하도록 한다.
커넥터(15)에 틈새(15a)가 형성되어 있기 때문에 커넥터를 보올(16)위로 끼워 넣은 다음 그것을 브래킷(6)속에 형성된 구멍속으로 삽입하어 부재(15c) 및 (15d)와 같은 돌기물을 적소에 안내하는 것은 쉽다. 브래킷(6)속으로 삽입된 후에, 보올(16)이 보올시이트 표면(15b)과의 맞물림에서 벗어나오게 허용하는 커넥터(15)의 팽창은 방지된다.
제6도는 본 발명의 제2의 실시예를 도시한다. 이러한 이 장치에서, 로울댐퍼 A는 별개의 장소에 위치하기 보다는 오히려 동력부마운트(3)와 결합되어 있다. 이 장치에서, 마운트(3)는 도시되지 않은 적당한 섀시부재(chassis member)에 고정된다.
제7도에서는 본 발명의 제3실시예를 도시하고, 이 장치에서 엔진마운트의 내부 및 외부부재는 서로 연결되어 있다.
제8도는 본 발명의 제4실시예를 도시하고, 이 장치에서 보올시이트부재(21)가 추가로 설치된다.
제9도와 제10도는, 링크장치의 다른 구조를 나타낸다. 이해할 수 있는 바와 같이 제9도에 도시된 장치는, 상부보올(14)이 링크(17)에 착탈가능하게 연결된 것이 특징이다. 제10도에 도시된 장치의 경우에 있어서는, 두개의 보올모두 그들이 탑재된 축부재(Shaft member)의 끝단주위를 회전할 수 있도록 배치되어 있는 것이 특징이다.
제11도와 제12도는 본 발명의 제5실시예의 특징을 나타내는 구조를 도시하고 있다. 도면에서 알 수 있는 바와 같이, 디스크(10)에는 다수개의 활모양리브(10d)들이 형성되어 있는 반면, 반쪽 하우징의 내면에는 대응하는 형태의 골(corrugations)(1ld)들이 형성되어 있다. 이런 장치때문에, 점성저항력을 받는 표면적이 늘어나게되고, 이로인해 동력부 로울진동의 감쇄는 증가된다.
제13도는 본 발명의 제6실시예를 도시하고 있다. 이 장치에서 하우징(11)의 두개의 반쪽에는 시일이 배치될 수 있는 환상형홈(30),(31)이 형성된다. 예시한 실시예에서, 두개의 하우징 반쪽사이에 형성된 계면(界面)에 의해 장치로부터 점성액체의 누설을 방지하도록 하나의 시일이 홈(30)에 배치된다.
Claims (7)
- 점성유체(12)로 가득찬 체임버(11a)를 포함하고 또한 1차구조물(2)에 연결될 수 있도록 구성되어 배치되는 하우징(11)과 ; 상기 유체(12)속에 잠기어 있는 부재(10)와 ; 2차구조물(1)과 상기 하우징(11) 또는 상기 부재(10) 사이에 뻗어있는 강체링크(17)와 ; 상기 링크(17)의 1차끝단을 상기 하우징(11) 또는 상기부재(10)와 작동가능하게 서로 연결하는 1차유니버어셜조인트를 형성하는 수단(13,14)과, 상기 1차유니버어셜조인트는 상기 링크(17)의 상기 1차끝단에 설치되어 있는 1차보올(14)과 상기 l차보올(14)을 수용할 수있는 1차보올시이트를 형성하는 수단(13)을 포함하며 ; 상기 링크(17)의 2차끝단을 2차구조물(1)에 연결하기 위해 배치되어 있는 제2유니버어셜조인트를 형성하는 수단(15b,16)과, 상기 2차 유니버어셜조인트는 상기 링크(17)의 상기 2차끝단에 설치되어 있는 2차보올(16)과 상기 2차보올(16)을 수용할 수 있는 2차보올시이트를 형성하는 수단(15b)을 포함하는, 자동차의 동력부댐퍼장치에 있어서, 상기 부재(10)는 상기 하우징(11)에 배치되어 있는 디스크이며 ; 상기 강체링크(17)는 상기 2차구조물(1) 및 상기 하우징(11) 사이에 뻗어 있으며 ; 상기 하우징(11)은 상기 구조물(2)에 대해 이동할 수 있으며 ; 상기 1차유니버어셜조인트의 1차보올시이트(13)는 상기 하우징(11)내에 형성된 성형오목부에 의해 형성되어 있으며 ; 이 하우징(11)내의 이 유니버어셜조인트의 배치는 디스크(10)의 운동중심과 반경방향으로 정렬해서 위치하고 있는 운동중심을 형성하며 ; 그리고 상기 2차 유니버어셜조인트의 상기 2차보올시이트(15b)는 상기 2차구조물(2)에 연결되어 있는 커넥터(15)내에 형성된 성형오목부에 의해 형성되는 것을 특징으로하는 자동차의 동력부 댐퍼장치.
- 제1항에 있어서, 상기 커넥터(15)는 계단진부재의 형상을 취하고, 또 상기 계단진부재(15)에는 계단진부재(15)가 상기 2차보올(16)을 상기 성형오목부속(15b)으로 삽입시키기 위하여 충분한 유연성을 나타내도록 허용하는 틈새(15a)가 형성되어 있고, 또한 상기 계단진부재(15)는 상기 2차보올(16)의 신속한 제거를 허용하게 상기 계단진부재가 구부러지지 못하게 하는 구멍속에서 수용되는데 적합하게 되어 있는 것을 특징으로하는 자동차의 동력부 댐퍼장치.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 디스크(10)에는 다수개의 활모양리브(10d)가 형성되고, 상기 하우징(11)에는 상기 활모양의 리브(1Od)와 서로 협동하는 다수개의 환상형 골(11d)이 형성되어 있는 것을 특징으로하는 자동차의 동력부 댐퍼장치.
- 제1항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 1차 및 2차보올(14,16)은 그들을 일체적으로 형성하거나 또는 그들속에서 형성된 구멍속으로 링크의 끝단부를 관통시키고 링크의 끝단부를 코우킹하여 상기 링크(17)와 강하게 연결되는 것을 특징으로하는 자동차의 동력부 댐퍼장치.
- 제3항에 있어서, 상기 1차 및 2차보올(14,16)은 그들을 일체적으로 형성하거나 또는 그들속에서 형성된 구멍속으로 링크의 끝단부를 관통시키고 링크의 끝단부를 코우킹하여 상기 링크(17)와 강하게 연결되는 것을 특징으로하는 자동차의 동력부 댐퍼장치.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 1차 및 2차보올(14,16)중의 하나에는 링크의 일단부속에 형성된 구멍을 관통하여 배치되는 축이 형성되고, 상기 축은 축의 일단부 위에서 나사체결되는 너트에 의하여 상기 링크(17)에 착탈가능하게 연결되는 것을 특징으로하는 자동차의 동력부 댐퍼장치.
- 제3항에 있어서, 상기 1차 및 2차보올(14,16)중의 하나에는 링크의 일단부속에 형성된 구멍을 관통하여 배치되는 축이 형성되고, 상기 축은 축의 일단부 위에서 나사체결되는 너트에 의하여 상기 링크(17)에 착탈가능하게 연결되는 것을 특징으로하는 자동차의 동력부 댐퍼장치.
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