KR930006501B1 - 진동 댐퍼 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

진동 댐퍼

제1도는 명확하게 보이기 위하여 일부를 절개한 진동댐퍼의 제1의 실시예의 정면도.

제2도는 제1도의 2-2선에 따른 평면도.

제3도는 진동댐퍼의 제2의 실시예의 측면도.

제4도는 제3도의 4-4선에 따른 제어밸브의 하나의 단면도.

본 발명은 두개의 부재사이의 진동을 제어하도록 된 진동댐퍼에 관한 것이다. 본 발명은 특히 차량시이트(seat)등의 진동댐퍼로서 유용하다.

시이트를 경유하여 차량 조종자에게 전달되는 진동은 조종자를 피로하게 하는 주요원인이 된다. 특히 이는 장거리 운송차량, 농업 및 토목기계, 및 동력선에서 그러하다.

이와같은 문제를 해결하기 위하여, 현재 그와같은 차량에는 진동을 감쇠시키기 위한 조절가능한 댐퍼를 갖는 스프링 시이트가 일반적으로 설치되어 있다. 이들 시이트는 개선점이 있기는 하지만 댐퍼가 그의 특수 용도에 알맞게 조정 또는 정확히 설치될 수 없으므로 전적으로 만족스럽지 목하며 또 일반적으로 감쇠유체 또는 매체로서 사용되는 오일을 위한 외부 저장기를 필요로 한다.

본 발명의 목적은 외부 오일 저저아기를 필료로 하지않는 진동댐퍼를 제공하는데 있다.

본 발명의 바람직한 목적은 양방향으로의 감쇠 정도가 독립적으로 제어될 수 있는 댐퍼를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 바람직한 목적은 외부제어에 의하여 용이하게 조정될 수 있는 댐퍼를 제공하는데 있다.

본 발명의 또다른 바람직한 목적은 용이하게 조립 및 유지될 수 있는 댐퍼를 제공하는데 있다.

본 발명의 기타 바람직한 목적은 다음의 기술로부터 명백하게 될 것이다.

하나의 특징으로서, 본 발명은 제1부재에 연결될 수 있는 댐퍼동체, 상기 동체의 밀폐 실린더, 상기 실린더에서 이동할 수 있으며 상기 실린더를 두개의 가변용량 체임버로 분할하고 상기 동체로부터 연장되며 제2부재에 연결될 수 있는 피스톤봉을 갖는 피그톤수단, 두개의 체임버를 상호연결하며 체임버 사이의 감쇠유체의 단일방향 유동을 양방향으로 제공하기 위한 일방향 밸브수단이 각각 설치된 한쌍의 유체통로, 및 상기 통로를 통하여 감쇠유체의 유동을 제어하여 각 방향으로 피스톤수단의 감쇠정도를 제어하기 위한 각 통로에 설치된 독립적으로 제어가능한 밸브수단으로 구성된 진동댐퍼에 있다.

동체는 고정 프레임 또는 지지체에 설치될 수 있고 피스톤봉은 가동부재에 연결될 수 있으며, 또는 이와 반대로 될 수 있으며, 또는 동체와 피스톤봉은 상대적으로 이동가능한 한쌍의 부재에 연결될 수도 있다.

하나의 바람직한 실시예에서, 동체는 피스톤수단을 함유하는 실린더를 둘러싸는 밀페된 외측 실린더를 포함할 수 있는데, 이 경우 외측 실린더는 감쇠유체를 위한 저장기를 제공한다. 이 실시예에서, 유체통로가 외측 실린더에 제공되어 출구를 경유하여 그와 함께 연통되어 피스톤봉에 의하여 점유된 체임버중의 하나의 공간을 보충하도록 하는 것이 바람직하다.

일방향 밸브는 체임버 사이의 압력차가 미리 설정정된 범위를 초과하거나 또는 그 아히로 강하할시 치ㅔ임버 사이의 각 통로를 통하여 감쇠유체가 유동할 수 있게 하는 릴리이프 밸브를 포ㅎ마할 수 있다.

독립적으로 제어가능한 밸브수단은 통로의 유효단면적을 변경시킬 수 있는 밸브부재를 포함하는 것이 바람직하다. 밸브부재는 유체통로에서 횡방향으로 이동가능한 밸브블록 또는 유체통로에 회전가능하게 설치된 편심 플러그를 포함한 구 있다. 밸브는 각 방향으로 0-100% 조정가능할 것이 바람직하다.

본 발명은 첨부도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도 및 제2도에서, 진동댐퍼는 각 모서리에 인접하여 고정용 구멍(11)이 형성된 장방향 기판(10)을 갖고 있다. 댐퍼동체를 형성하는 환상 외측 실린더(12)는 기판에 설치되어 그의 하측단부를 폐쇄하도록 그에 용접되어 있다. 작은 직경의 환상 내측 실린더(13)는 기판(10)에 유사하게 설치되어 있으며, 두개의 실린더 사이에 형성된 환상공간은 감쇠유체로서 사용되는 오일 저장기914)를 형성한다.

환상공간의 상측 단부는 상기 두개의 실린더(12 및 13)의 상측 단부에 밀봉가능하게 고정된 환상판체(15)에 의하여 밀페된다. 덮개 판(16)은 중앙 부시(17) 및 환상 플렌지(18)를 갖고 있으며 스터드(19)에 의하여 활상판체(15)에 고정되어 있다. 중앙 구멍(20)이 부시(17)에 형성되어 있으며 또 중앙구멍(20)에는 내측 실린더(13)에서 활주가능하게 이동가능하며 내측 실린더(13)를 상하측 가변용량 체임버(24 및 25)로 분할하는 피스톤(23)의 피스톤봉(22)을 밀봉가능하게 결합하도록 한상의 네오프렌시일(21)이 설치되어 있다.

한쌍의 네오프렌 피스톤링(26)은 피스톤(23)을 내측 실린더의 내벽에 밀폐시킨다. 한상의 유체통로(27 및 28)가 내측 실린더(13)에 인접하여 제공되며 기판(10)가 환상판체(15)에 으하여 밀폐된 정방형단면의 유우브에 형성되어 있다. 유체도관(29 및 30)은 각각 가변용량 체임버(25)를 유체통로(27 및 28)에 연결시키는 한편, 도관(31 및 32)은 가변용량 체임버(24)를 상기 통로에 연결시킨다.

스프링 장입보올(34)과 밸브시이트935)를 갖는 일방향 밸브(33)는 피스톤(23)이 내측 실린더에서 하향 이동시 오일이 가변용량 체임버(25)로부터 유체통로(27)를 통하여 가변용량 체임버(24)로 통과하게 한다. 보올(37)과 밸브시이트(38)를 갖는 일방향 밸브(36)는 오일이 가변용량 체임버(24)로부터 유체통로(28)를 경유하여 가변용량 체임버(25)로 유동되게 하며, 일방향 밸브(33 및 36)는 오일이 반대방향으로 유동하게 못하게 한다.

유체통로(27 및 28)를 통한 오일의 유동, 따라서 피스톤봉(22)에 연결된 동체에 가해진 감쇠는 각각의 제어밸브(39 및 40)에 의하여 제어된다.

제어밸브(39)에 있어서, 장방형 구멍이 유체통로(27)의 유효 단면적을 변경하도록 유체통로(27)를 횡방향으로 가로질러 이동하는 밸브블록(41)을 활주가능하게(밀봉가능하게) 수용하도록 유체통로(27)의 외측벽에 형성되어 있다. 밸브블록(41)은 나사 스핀들(42)을 나사식으로 수용하는 중앙구멍을 갖고 있다. 네오프렌시일(44)을 갖는 시일블록(43)은 스핀들(42)과 일체로 형성되어 있으며 또 외측 실린더(12)에 형성된 시일 하우징(45)에 밀봉가능하게 설치되어 있다. 스핀들의 외측단부는 정방형 단면을 이루고 있으며 또 조정너트(46)에 형성된 보충구멍에 결합되어 있다. 조정너트(46)를 회전시키면 밸브블록(41)은 스핀들(42)을 따라 이동되어 통로를 개폐시킨다. 제어밸브(40)는 유체통로(28)의 유효면적을 선택적으로 변경시키는 밸브블록(47)을 갖고 있으며 제어밸브(39)와 유사하다.

바이패스 밸브(48)는 가압하에 오일이 저장기(14)로 유출할 수 있도록 구멍(49)을 경유하여 유체통로(27)에 연결되어 있는 반면에, 구멍(51)을 경유하여 유체통로(28)에 연결된 흡입밸브(50)는 오일이 저장기로부터 통로로 들어가게 한다.

댐퍼의 작동을 기술하면 다음과 같다.

기판(10)은 차대와 같은 프레임에 고정되어 피스톤봉(22)은 차량 시이트(도시하지 않았음)에 고정된다. 피스톤(23)이 제1도에 도시한 위치에 있다고 가정한다. 피스톤(23)이 하측으로 밀려면(즉 그의 하향 행정시), 하측의 체임버(25)의 용적은 감소되고, 오일은 유체도관(29)으로부터 유체통로(27)로 유동한다[유체통로(28)로의 유동은 일방향 밸브(36)에 의하여 방지된다]. 바이패스 밸브(48)는 여전히 밀폐되고, 오일은 밸브블록(41)에 형성된 통로의 제한으로 일방향 밸브(33)와 도관(31)을 통하여 상측의 체임버(24)로 유동한다.

피스톤봉(22)은 상측의 체임버(24)의 용적을 효과적으로 감소시키므로 하측의 체임버(25)의 용적감소는 상측의 체임버(24)의 용적증가에 의하여 부합되지 않는다. 유체통로(27)에서 오일의 압력은 증가하여 바이패스 밸브(48)를 시이트에서 이탈시키며, 오일은 구멍(49)을 통하여 저장기(14)로 유동한다.

피스톤의 상향 행정시, 밸브(33 및 48)는 폐쇄되나 일방향 밸브(36)는 개방되어 오일이 상측의 체임버(24)로부터 유체통로(28)를 경유하여 하측의 체임버(25)로 유동하게 되며, 유동속도(또는 클램핑 정도)는 밸브블록(47)에 의하여 형성된 통로의 제한으로 인하여 제어된다.

하측의 체임버(25)의 용적 증가는 상측의 체임버(24)의 감소보다 크므로, 흡입밸브(49)는 개방되어 유체가 저장기(14)로부터 유체통로(28)로 들어가게 한다.

체임버 사이의 오일의 유동은 상하 행정시 상이한 통로를 따르므로, 제어밸브(39 및 40)를 조정하므로서 각 행정시의 감쇠가 독립적으로 제어되며, 각 행정시의 감쇠정도는 0-100% 일 수 있다. 바이패스 밸브(48)와 구멍(49)은 오일이 저장기와 내측 실린더 사이로 유동되게 하여 양 체임버에 충분한 오일을 유지시킨다.

이 실시예의 변형 형태(도시하지 않았음)에서, 밸브블록(41 및 47)은 스핀들 상에서 회전가능하지만 비방사상으로 이동가능하며, 제어밸브(39 및 40)의 조정너트(46)는 시일 하우징(45)에 나사식으로 설치되어 있다. 조정너트(46)가 회전되면, 이들은 외측 실린더에 대하여 각각 내측 또는 외측으로 이동되어 유체통로(27 및 28)를 개폐시킨다.

실린더(12 및 13)가 도면에 도시되어 있지만, 이들은 평면이 정방형인 것이 바람직하다. 이외에 유체통로(27 및 28)는 내측 실린더(13)로부터 떨어질 수 있으며 도관(29-32)을 형성하는 짧은 튜우브에 의하여 그에 연결될 수 있다.

제거가능한 덮개판(16)은 피스톤(23)을 제거하여 댐퍼를 수리할 수 있게 한다. 그러나, 덮개판(16)과 환상판체(15)는 단일편으로 제작할 수 있으며, 댐퍼는 영구히 밀봉될 수 있으며 오일은 윤활유로서 작용한다.

제3도 및 제4도의 제2의 실시예에 있어서, 댐퍼(60)는 두개의 동체부분(62 및 63)에 의하여 형성된 댐퍼동체(61)를 갖고 있으며, 상기 두개의 동체부분(62 및 63)은 동체의 길이를 통과하는 보울트(64)에 의하여 함께 고정되어 있다.

중앙실린더(65)가 동체(61)에 형성되어 있으며, 각 단부에서 각각의 스테인레스강 삽입체(66)에 의하여 폐쇄되어 있다. 각 삽입체(66)는 실린더의 각 단부에서 요구에 위치되는 주변 플랜지(67)를 갖고 있다.

동 베어링(68)은 각 삽입체(66)에 설치되어 잇으며 동축방향 구멍(69)이 삽입체의 동 베어링(68)을 통하여 형성되어 있다. 피스톤봉(70)은 동 베어링(68)에 활주가능하게 설치되어 있으며 동체의 각 단부로부터 연장되어 있다. 피스톤봉(70)과 동 베어링(68) 사이에 수밀시일을 제공하기 위하여 일련의 네오프렌 O-링(71)이 동 베어링(68)에 형성되어 있다.

피스톤(72)이 실린더(65)내에 제공되어 있으며 또 그의 허브(73)가 피스톤봉(70)에 고정되어 있다. 피스톤의 주변둘레의 피스톤링(74)은 피스톤을 실린더(65)의 내벽에 밀폐시킨다. 도시한 바와같이 피스톤(72)은 실린더(65)를 두개의 가변용량 체임버(77 및 78)는 상기 체임버(75 및 76)로 분할한다.

동체(61)에 형성된 한쌍의 통로(77 및 78)는 상기 체임버(75 및 76)를 상호 연결시킨다. 통로(77)에 있어서, 보울(79)은 밸브시이트(80)와 협동하여 일방향 밸브(81)를 제공하며, 보올(79)은 오일을 체임버(76)로부터 체임버(75)로 유동시키고자할시 밸브시이트(80)에 착죄되지만, 체임버(75)로부터 체임버(76)로 무제한 유동을 허용하도록 시이트에서 이탈된다. 체임버(76)로부터 체임버(75)방향으로 오일의 유동을 제한하기 위하여 통로(78)에 유사한 일방향 밸브(82)가 설치되어 있다.

통로를 통하는 오일의 유동, 따라서 피스톤봉(70)에 연결된 동체 또는 부재의 감쇠는 각 제어밸브(83 및 84)에 의하여 제어된다. 제어밸브(83)는 동체(61)에 회전가능하게 설치된 축(85)을 갖고 있으며 O-링(86)에 의하여 그에 밀폐되어 있다. 축(85)의 외측단부에 형성된 정방형 헤드(87)는 조작핸들 또는 레버(도시하지 않았음)를 삽입하도록 되어 있다.

제4도에서, 축(85)은 통로(77)와 정렬되며 편심 조정플러그(88)를 형성하는 직경이 감소된 부분을 갖고 있다. 축(85)를 회전시키므로서, 플러그(88)는 통로(77)의 인접구멍(89 및 90)을 선택적으로 개폐시켜 통로를 통하는 오일의 유동을 제어한다.

제4도에서, 플러그(88)는 그의 폐쇄 및 개방위치의 중간이 도시되어 있으므로 감쇠의 정도는 약 50%가 되게된다[제어밸브(83)는 그의 개방 및 폐쇄위치 사이에서 약 90°회전할 수 있다].

피스톤(72)의 행정을 방지하기 위하여 약간의 오일유동이 통로(77)을 통하여 항상 가능하도록 작은 간극(91)이 제공된다. 댐퍼의 작동을 기술하면 다음과 같다.

동체(61)는 예컨대 시이트 프레임에 설치될 수 있고 피스톤봉(70)의 일단부는 스프링장입 가위형 지지프레임의 다리중의 하나에 연결될 수 있다. 피스톤봉(70)이 피스톤(72)을 이동시켜 체임버(75)내의 오일의 용량을 감소시키면 통로(78)를 통하는 오일의 유동은 일방향 밸브(82)에 의하여 방지되므로 오일은 다암 통로(77)를 경유하여 체임버(76)로 유동할 수 있다. 일방향 밸브(81)의 보올(79)은 시이트로부터 이탈되고 오일은 구멍(89 또는 90)에 대한 플러그(88)의 위치에 의하여 결정되는 속도로 제어밸브(83)를 통하여 유동한다. 피스톤(72)이 반대방향으로 이동되면, 오일은 제어밸브(84)에 의하여 제어되는 속도로 체임버(76 및 75) 사이로 전달된다.

제어밸브(83 및 84)가 동체(61)의 양측부에 도시되어 있지만, 이들은 상호 인접한 제어핸들 또는 레버와 동일측부에 설치되는 것이 바람직하다.

이 실시예의 다른 형태(도시되지 않았음)에서, 통로의 중간부분이 두개의 평행한 분기로 분리되는 곳에 단 하나의 유체통로가 제공될 수 있으며, 각각의 분기에 그에 제어된 단일방향 유동을 제공하도록 일방향 밸브와 제어밸브를 갖고 있다.

본 기술분야에 숙련된 자는 다른 형태의 제어 또는 조정밸브가 감쇠 정도를 제어하는데 사용될 수 있음을 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 그 한예를 나이들밸브가 있다.

댐퍼는 기준에 대한 동체의 진동, 또는 한쌍의 상대적으로 이동가능한 동체 사이의 진동을 감쇠할 필요가 있는 광범위한 용도에 사용될 수 있다.

Claims (7)

1. 제1부재에 연결될 수 있는 댐퍼동체, 상기 동체의 밀폐실린더, 상기 실린더에서 이동할 수 있으며 상기 실린더를 두개의 가변용량 체임버로 분할하고 상기 동체로부터 연장되며 제2부재에 연결될 수 있는 피스톤봉을 갖는 피스톤수단, 두개의 체임버를 상호 연결하며 체임버 사이의 감쇠유체의 단일방향 유동을 양방향으로 제공하기 위한 일방향 밸브수단이 각각 설치된 한쌍의 유체통로, 및 상기 통로를 통하여 감쇠유체의 유동을 제어하여 각 방향으로 피스톤수단의 감쇠정도를 제어하기 위한 각 통로에 설치된 독립적으로 제어가능한 밸브수단으로 구성된 진동댐퍼.
2. 제1항에 있어서, 각 제어밸브수단이, 동체에 회전가능하게 설치된 축, 상기 축을 회전시키는 수단, 및 통로와 정렬된 축상의 밸브 플러그로 구성되며, 상기 플러그는 감소된 직경을 가지며 또 축이 회전될시에는 통로의 유효 단면적이 선택적으로 증가되거나 감소되도록 배치된 축에 대하여 편심을 이루는 것을 특징으로 하는 진동댐퍼.
3. 제2항에 있어서, 상기 통로는 제어밸브 수단에 인접한 한쌍의 구멍을 가지며, 상기 제어밸브 수단은 밸브가 폐쇠되면 100%의 감쇠를 제공하고, 플러그는 구멍의 하나에 인접위치하는 것을 특징으로 하는 진동댐퍼.
4. 제1항에 있어서, 각 제어밸브 수단은, 통로에 횡방향으로 연장되어 동체에 회전가능하게 설치된 축, 상기 축을 회전시키는 수단, 및 상기 축에 나시식으로 설치되며 축을 따라 종방향으로 이동가능한 밸브블록으로 구성되며, 상기 밸브블록은 축이 회전될시 밸브블록이 통로의 유효 단면적을 선택적으로 증가시키거나 감소시키도록 통로를 횡방향으로 가로질러 이동할 수 있도록 배치됨을 특징으로 하는 진동댐퍼.
5. 제2항 또는 제3항에 있어서, 피스톤봉은 동체의 양단부로부터 연장되며 피스톤이 실린더에서 이동시 체임버중의 하나의 용적감소가 체임버중의 다른 하나의 대응하는 용적증가에 동일하도록 배치됨을 특징으로 하는 진동댐퍼.
6. 제4항에 있어서, 피스톤봉은 동체의 일단부로부터 연장되고, 동체는 실린더를 둘러싸는 외측 실린더를 포함하며, 두 실린더 사이에 형성되는 환상공간은 감쇠유체용 저장기를 형성하며, 일방향 릴리이프 밸브는 통로와 환상공간 사이를 연통시키며 피스톤이 실린더에서 이동시 릴리이프 밸브가 선택적으로 개방되어 체임버중의 하나에서의 용적증가나 감소의 차이를 보상하고 또 하나의 체임버에서 피스톤봉에 의하여 점유된 용적으로 인한 체임버중의 다른 하나에서의 용적 증가나 감소의 차이를 보상하도록 감쇠유체를 환상공간과 통로사이로 이송할 수 있게 배치됨을 특징으로 하는 진동댐퍼.
7. 제1항에 있어서, 일방향 밸브수단은 통로내의 밸브시이트, 및 통로를 밀페시키도록 밸브시이트와 결합가능한 보올로 구성되며, 상기 보올은 스프링 수단에 의하여 또는 보올의 상측 통로에서 감쇠유체의 압력에 의하여 밸브시이트와 결합하도록 압압됨을 특징으로 하는 진동댐퍼.

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