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KR101004698B1 - 유압 댐핑 부시 - Google Patents

유압 댐핑 부시 Download PDF

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KR101004698B1
KR101004698B1 KR1020057000854A KR20057000854A KR101004698B1 KR 101004698 B1 KR101004698 B1 KR 101004698B1 KR 1020057000854 A KR1020057000854 A KR 1020057000854A KR 20057000854 A KR20057000854 A KR 20057000854A KR 101004698 B1 KR101004698 B1 KR 101004698B1
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트렐레보르그 아우토모티브 저머니 게엠베하
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Abstract

본 발명은, 엘라스토머 재질로 만들어진 스프링 몸체(13a)에 의해 서로에 대해 지지되는 외측 베어링부(11) 및 내측 베어링부(12)를 구비한 유압 댐핑 부시(10)에 관한 것이다. 스프링 몸체(13a)는, 유압작동유로 채워지고 댐핑 유로(18)를 통해 적어도 하나의 보상 챔버(15)에 연결된 적어도 하나의 작동 챔버(14)를 구획한다. 작동 챔버(14)에는 양쪽면에 유압작동유가 작용하는 충격흡수막(16a, 16b)이 연결된다. 작은 구조 크기로써 고주파수에 이르기까지 충격흡수 효과를 얻기 위하여, 충격흡수막(16a, 16b)은 원주방향으로 연장되고 반경방향으로 돌출하도록 설계된다. 더욱이, 작동 챔버(14)에 대하여 축방향으로 오프셋된 충격흡수 챔버(17a, 17b)가 충격흡수막(16a, 16b)에 연결된다. 보상 챔버(15)는 부시(10)의 외주부에서 연장된다.
부시, 유압, 디커플링

Description

유압 댐핑 부시{HYDRAULIC DAMPING BUSH}
본 발명은, 유압작동유로 채워지고 댐핑 유로를 통해 적어도 하나의 보상 챔버에 연결된 적어도 하나의 작동 챔버를 구획하는 엘라스토머 재질로 만들어진 스프링 몸체에 의해 서로에 대해 지지되는 외측 베어링부 및 내측 베어링부와, 작동 챔버에 배치되고 양쪽에 유압작동유가 채워진 충격흡수막(decoupling membrane)을 구비한 유압 댐핑 부시에 관한 것이다.
이러한 유압 부시는 EP 0 600 358 B1에 공지되어 있다. 상기 공지된 부시는 각각 유압작동유로 채워진 상부 챔버와 하부 챔버를 가진다. 두 챔버는 부시의 외주부에서 연장되는 댐핑 유로에 의해 상호 연결된다. 더욱이, 충격흡수 장치를 구비한 고리가 두 챔버를 연결한다. 충격흡수 장치는 양쪽에 유압작동유가 채워진 충격흡수막을 유지하는 고리 내에 위치된 삽입체를 가진다.
본 발명은 고주파수에 대해서까지 충격흡수 효과를 가지며 구조물의 크기가 작은 상술한 유형의 유압 댐핑 부시를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따르면, 상술한 유형의 유압 댐핑 부시에서, 충격흡수막이 원주방향으로 연장되고 반경방향으로 돌출하도록 형성되고, 작동 챔버에 대하여 축방향으로 오프셋된 충격흡수 챔버가 충격흡수막에 연결되며, 또한 보상 챔버가 부시의 외주부에서 원주방향으로 연장되도록 구성된다.
본 발명에 따른 작동 챔버 및 보상 챔버의 배치에 의해, 한편으로는 비교적 큰 충격흡수면이, 그리고 다른 한편으로는 짧은 충격흡수 유로가 얻어진다. 이 두 수단 모두가, 작은 진폭에서, 고주파수까지 충격흡수 효과를 얻을 수 있다는 사실에 기여한다. 따라서, 본 발명에 따른 부시의 낮은 동적 강성이 얻어진다. 충격흡수막은 활꼴 형태로 연장되고 이로써 큰 충격흡수면이 얻어진다. 충격흡수 챔버와 보상 챔버 사이의 기능분리가 또한 제공되므로, 충격흡수 챔버는 비교적 작은 부피를 가질 수 있어 작은 구조 공간만을 필요로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예들은 종속청구항들로부터 유래된다.
바람직하게는, 충격흡수 챔버는 탄성 소재로 만들어진 덮개(covering cap)를 갖는다.
바람직한 발전 형태로는, 충격흡수 챔버는 단면윤곽이 물결모양으로 형성된 덮개를 가진다. 이로써 충격흡수 챔버의 고탄력성이 얻어진다.
바람직한 일실시예에서, 충격흡수 챔버 및 보상 챔버 및/또는 댐핑 유로는 압력보상 유로에 의해 서로 연결되며, 상기 압력보상 유로에 의해 챔버들간의 정적 압력보상이 달성된다.
바람직한 일실시예에서, 외측 베어링부를 지지하는 반경방향으로 돌출된 전방 벽을 가진 중공 원통형 부시 케이지(cage)가 제공된다.
더욱이, 바람직하게는, 충격흡수막을 수용하기 위한 충격흡수 케이지를 갖는, 부시 케이지에 삽입가능한 삽입체가 구비될 수 있다.
부시 케이지 및/또는 삽입체는 합성 소재로 만들어지는 것이 바람직하다.
바람직한 일실시예에서, 삽입체는 활꼴모양으로 연장되며 부시 케이지에 구비된 함몰부에 고정된다.
바람직하게는, 충격흡수 케이지는 반경방향으로 연장되는 떨어져 배치된 스트럿(strut)들을 구비할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 댐핑 유로의 편향부가 삽입체에 구비된다.
여러 삽입체를 사용함으로써, 본 발명에 따른 부시의 댐핑 특성은 용이하게 변경될 수 있다.
바람직하게는, 댐핑 유로는 부시 케이지의 외주부상에 경화(vulcanisation)에 의해 접합된다. 댐핑 유로는, 부시 케이지 외주부에의 배치 및 삽입체에 있는 편향부 때문에, 길이가 비교적 길다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 축방향으로 떨어져 배치된 두 개의 충격흡수막이 구비되고, 이들 각각에 충격흡수 챔버가 연계된다.
또 다른 유리한 발전 형태로는, 부시 케이지의 전방 벽이, 충격흡수 챔버의 덮개에 의해 덮이는 개구부를 갖는다.
본 발명에 따른 부시의 제조는, 스프링 몸체 및/또는 댐핑 유로 및/또는 덮개가 형성되는 곳에 일체형의 경화 물체(vulcanisate body)가 구비된다는 점에서 유리하게 수행될 수 있다.
또 다른 바람직한 발전 형태에서, 내측 베어링부는 외측 베어링부에 대하여 편심되도록 배치된다.
아래에서, 첨부도면에 개략적으로 도시한 실시예들에 의하여 본 발명을 상세 히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 제1 실시예의 축방향 수직단면도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 선에 따른 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 제2 실시예의 충격흡수 챔버의 부분단면도이다.
도 4는 도 1에 따른 부시의 부시 케이지 및 삽입체의 내측 베어링부의 사시도로서, 경화 물체 삽입 전 상태를 도시한다.
도 5는 부시 케이지 및 삽입체의 사시도로서, 경화 물체 삽입 후를 도시한다.
도 6은 삽입체의 측면도이다.
도 7은 삽입체의 평면도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 유압 댐핑 부시(10)는 엘라스토머 소재로 만들어진 스프링 몸체(13a)에 의해 내측 베어링부(12)가 그 내부에서 지지되는 중공 원통형 외측 베어링부(11)를 가진다. 스프링 몸체(13a)는 중공 원통형 부시 케이지(24)로 주조되는 일체형 경화 물체(13)의 일부분을 형성한다.
경화 물체(13)는, 스프링 몸체(13a)와 함께 공동(空洞)(19)을 구획하는 덮개부(13b)를 가진다. 덮개부(13b)에는 원주방향으로 연장되는 댐핑 유로(18)가 형성되어 있다. 댐핑 유로(18)의 외주부는 외측 베어링부(11)의 내부에 의해 범위가 한정된다.
스프링 몸체(13a)는 댐핑 유로(18)를 통해 보상 챔버(15)에 연결되는 작동 챔버(14)를 구획한다. 보상 챔버(15)는 내측에서는 경화 물체(13)의 덮개부(13b) 에 의해, 그리고 외측에서는 외측 베어링부(11)에 의해 그 경계가 정해진다. 보상 챔버(15)는 부시(10)의 외주부에서 부시(10)의 외주부의 대략 절반에 걸쳐 연장된다.
작동 챔버(14)는 축방향으로 서로에 대하여 오프셋되어 배치된 두 개의 충격흡수막(16a, 16b)과 연결된다. 충격흡수막(16a, 16b)은 부시 케이지(24)에 고정된 삽입체(25)에 수용되며, 상기 삽입체(25)는, 반경방향으로 연장되고 서로에 대하여 떨어져 배치되며 충격흡수 케이지(33)의 범위를 한정하는 스트럿(26)들을 구비한다. 삽입체(25)는 그 하부에서 작동 챔버(14)를 구획한다.
충격흡수막(16a, 16b)은 원주방향으로 연장되며, 또한 반경방향으로 돌출하도록 형성된다. 이로써, 비교적 큰 충격흡수면이 얻어진다.
충격흡수막(16a, 16b)에는, 작동 챔버(14)에 대하여 축방향으로 오프셋되고, 탄성 덮개(20a, 20b)에 의해 외측에서 각각 그 범위가 한정되는 충격흡수 챔버(17a, 17b)가 각각 연결된다. 탄성 덮개(20a, 20b)는 경화 물체(13)와 일체로 형성된다.
압력보상 유로(23)를 통하여, 충격흡수 챔버(17a, 17b)는 댐핑 유로(18, 18a)에 각각 연결된다.
외측 베어링부(11)에는 충진 개구부(21)가 구비되고, 이를 통하여 부시(10)는 유압작동유로 채워질 수 있다. 충진 개구부(21)는 폐쇄부재(22)에 의해 폐쇄될 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 보시의 또 다른 실시예의 일부를 나타내며, 여기서는 덮개(20a, 20b) 각각의 단면윤곽이 물결모양이다. 이로써 충격흡수 챔버(17a, 17b)의 특히 높은 탄력성이 얻어진다.
도 4는 경화 이전에 있어서 부시 케이지(24)와 부시 케이지(24)에 위치된 삽입체(25)를 나타낸다. 부시 케이지(24)는 금속으로 만들어지고 삽입체(25)는 합성 소재로 만들어진다. 부시 케이지(24)는 상호 연결된 부분들(24a, 24b)로 형성된다.
부시 케이지(24)에는 덮개(20a, 20b)가 경화에 의해 접합되는 함몰부(27)가 구비된다. 더욱이, 부시 케이지(24)의 상기 부분들(24a, 24b)은 원주방향으로 연장되고 경화 후 경화 물체(13)의 덮개부(13b)에 의해 덮이는 함몰부(28)를 구획한다. 보상 챔버(15)는 이 부분에서 연장된다.
부시 케이지(24) 내부에는, 스프링 몸체(13a)를 통해 부시 케이지(24)에서 지지되는 내측 베어링부(12)가 포함된다.
상기 도면에도 나타낸 바와 같이, 삽입체(25)에 구비된 스트럿(26)은 스트럿 사이에 놓여져 양쪽에서 스트럿에 의해 고정되는 충격흡수막(16a, 16b)을 지지하기 위해 축방향으로 오프셋되어 배치된다. 따라서, 스트럿(26)은 충격흡수 케이지(33)를 구획한다.
도 6 및 도 7은 부시 케이지(24)에 수용된 삽입체(25)의 더 자세한 구조를 도시한다. 삽입체(25)의 내주부에는 댐핑 유로(18)에 대한 편향부(18a, 18b)가 구비된다. 내측에서, 댐핑 유로(18)의 편향부(18a, 18b)는 부시 케이지(24)의 바아(bar)(29)의 외측에 장착되는 경화 물체(13)에 의해 범위가 한정된다. 편향부 (18a, 18b) 영역에서, 경화 물체(13)는 반경방향으로 돌출된 중간부(31a, 31b, 31c)를 가진다. 편향부(18a, 18b) 아래에는 압력보상 유로(23)가 삽입체(25)에 위치된다.
충격흡수막(16a, 16b)의 장착 후에, 삽입체(25)는 경화된 부시 케이지(24)에 압입된다. 이 경우, 경화 물체(13)와 일체로 형성된 엘라스토머 재질의 중간 벽(32)에서, 삽입체(25)와 부시 케이지(24) 사이에 밀봉이 형성된다. 따라서, 별도의 밀봉은 필요하지 않다.
삽입체(25)를 부시 케이지(24) 내에 위치시킨 후, 조립된 부분은 외측 베어링부(11)에 장착된다.
상술한 부시(10)의 구조 설계는 고주파수에까지 이르는 충격흡수를 달성하는 효과를 낳는다. 이는, 한편으로는 원주방향으로 및 반경방향으로 연장되는 충격흡수막(16a, 16b)의 넓은 면적에 의해, 다른 한편으로는 작동 챔버(14)의 측단부들에 충격흡수 챔버(17a, 17b)를 배치하는 것에 의해 얻어지는 짧은 충격흡수 유로에 의해 뒷받침된다.
더욱이, 본 발명에 따른 부시에는 충격흡수 챔버(17a, 17b)와 보상 챔버(15) 사이의 기능 분리가 제공되어 있다. 이로써 충격흡수 챔버(17a, 17b)는 비교적 작은 부피를 가질 수 있고 이로써 구조 치수가 작아진다. 따라서, 부시는 넓은 충격흡수면에도 불구하고 작은 축방향 치수를 갖는 것을 특징으로 한다.
게다가, 부시(10)의 외주부에서 연장되는 댐핑 유로(18)는 길이가 길어서 높은 댐핑 효과를 가져온다.
마지막으로, 본 발명에 따른 부시(10)는 일체형 경화 물체(13)에 의해 용이하게 제조가능하다.
도면부호 목록
10 부시 20 덮개
11 외측 베어링부 21 충진 개구부
12 내측 베어링부 22 폐쇄부재
13 경화 물체 23 압력보상 유로
13a 스프링 몸체
13b 덮개부 24 부시 케이지
14 작동 챔버 25 삽입체
15 보상 챔버 26 스트럿
16a 충격흡수막 27 함몰부
16b 충격흡수막 28 함몰부
17a 충격흡수 챔버 29 바아
17b 충격흡수 챔버 30 외측부
18 댐핑 유로 31 중간부
18a 편향부 32 중간 벽
19 공동 33 충격흡수 케이지

Claims (15)

  1. 외측 베어링부(11)와 내측 베어링부(12)를 포함하는 유압 댐핑 부시(10)로서,
    외측 베어링부(11) 내에 설치되고, 엘라스토머 물질로 이루어며, 스프링 몸체(13a)와 덮개부(13b)를 포함하는 경화 물체(13); 및
    작동 챔버(14)에 배치되고, 유압작동유가 양 측면에 채워진 충격흡수막(16a ,16b)을 포함하고,
    외측 베어링부(11)와 내측 베어링부(12)는 스프링 몸체(13a)에 의해서 서로에 대해 지지되며,
    경화 물체(13)는 작동 챔버(14) 및 적어도 하나의 보상 챔버(15)를 구획하고,
    상기 챔버들(14, 15)은 유압작동유로 채워지고, 경화 물체(13)의 상측에 형성된 댐핑 채널(18)에 의해서 연결되며,
    충격흡수막(16a, 16b)은 원주 방향으로 연장하고, 외측을 향하여 방사상으로 돌출하며,
    충격흡수막(16a, 16b)에는 작동 챔버(14)에 대해서 축방향으로 오프셋되는 충격흡수 챔버(17a, 17b)가 결합되고,
    보상 챔버(15)는 부시(10)의 외주부에서 원주 방향으로 연장하는 것을 특징으로 하는 유압 댐핑 부시.
  2. 제1항에 있어서, 충격흡수 챔버(17a, 17b)가 탄성 소재로 만들어진 덮개(20)를 가지는 것을 특징으로 하는 유압 댐핑 부시.
  3. 제1항에 있어서, 충격흡수 챔버(17a, 17b)가 단면윤곽이 물결모양인 덮개(20)를 가지는 것을 특징으로 하는 유압 댐핑 부시.
  4. 제1항에 있어서, 압력보상 유로(23)는 충격흡수 챔버(17a, 17b)와 보상 챔버(15)를 연결하는 유압 댐핑 부시.
  5. 제1항에 있어서, 외측 베어링부(11)를 지지하는 반경방향으로 돌출한 전방 벽을 가지는 중공 원통형 부시 케이지(24)가 구비된 것을 특징으로 하는 유압 댐핑 부시.
  6. 제5항에 있어서, 부시 케이지(24)가 상호 고정된 적어도 두 개의 케이지 부분들(24a, 24b)로 구성됨을 특징으로 하는 유압 댐핑 부시.
  7. 제5항에 있어서, 충격흡수막(16a, 16b)을 수용하기 위한 충격흡수 케이지(33)를 가지며, 부시 케이지(24)에 삽입가능한 삽입체(25)가 구비되는 것을 특징으로 하는 유압 댐핑 부시.
  8. 제7항에 있어서, 삽입체(25)가 활꼴 모양으로 연장되고, 부시 케이지(24)에 구비된 함몰부에 수용되는 것을 특징으로 하는 유압 댐핑 부시.
  9. 제7항에 있어서, 충격흡수 케이지(33)가 반경방향으로 연장되는 떨어져 배치된 스트럿들(26)을 가지는 것을 특징으로 하는 유압 댐핑 부시.
  10. 제7항에 있어서, 삽입체(25)에 댐핑 유로(18)의 편향부(18a)가 구비된 것을 특징으로 하는 유압 댐핑 부시.
  11. 제5항에 있어서, 댐핑 유로(18)가 경화에 의해 부시 케이지(24)의 외주부상에 접합되는 것을 특징으로 하는 유압 댐핑 부시.
  12. 제1항에 있어서, 축방향으로 떨어져 배치된 두 개의 충격흡수막(16a, 16b)이 구비되며, 이들 각각에 충격흡수 챔버(17a, 17b)가 연결되는 것을 특징으로 하는 유압 댐핑 부시.
  13. 제5항에 있어서, 부시 케이지(24)의 전방 벽이, 충격흡수 챔버(17a, 17b)의 덮개(20)에 의해 덮이는 개구부(27)를 가지는 것을 특징으로 하는 유압 댐핑 부시.
  14. 제1항에 있어서, 상기 경화 물체(13)는 댐핑 유로(18) 및 덮개(20a, 20b) 중 적어도 하나를 더 포함하는 일체형 경화 물체(13)인 것을 특징으로 하는 유압 댐핑 부시.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 내측 베어링부(12)가 외측 베어링부(11)에 대하여 편심되어 배치되는 것을 특징으로 하는 유압 댐핑 부시.
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