KR20180012231A - 유압 진동 감쇠 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 두 개의 프레임(2, 3)을 포함하고 수축 통로에 의해서 변형될 수 있는 제2 유압 챔버(B)와 연통하는 제1 유압 챔버(A)를 구획하고 상기 프레임들을 연결하는 탄성 몸채를 포함하는 진동 감쇠 장치에 관한 것이다. 전자기 액추에이터(22)는 장치의 진동 감쇠 거동을 제어하고 영구 자석을 가진 흡입 컵을 포함한다.

Description

유압 진동 감쇠 장치{HYDRAULIC VIBRATION DAMPING DEVICE}

본 발명은 유압 진동 감쇠 장치에 관한 것이다.

보다 구체적으로 본 발명은 제1 강성 요소 및 제2 강성 요소 사이의 감쇠를 목적으로 삽입되도록 설계된 유압 진동 감쇠 장치로서,

상기 장치는:

결합될 두 개의 강성 요소를 고정하도록 설계된 제1 프레임 및 제2 프레임;

제1 프레임 및 제2 프레임을 연결하고 제1 유압 챔버를 적어도 부분적으로 구획하는 탄성 몸체;

수축 통로에 의해서 제1 유압 챔버와 연통하는 변형 가능한 제2 유압 챔버; 및

진동 감쇠 장치의 진동 감쇠 거동을 제거하기에 적합한 전자기 액추에이터;를 포함하며,

제1 유압 챔버, 제2 유압 챔버 및 수축 통로는 액체로 채워진 유압회로를 형성한다.

이러한 종류의 진동 감쇠 장치의 예시는 WO2015/136160에 개시되어있다.

특히, 본 발명의 상기 타입의 진동 감쇠 지지체를 완성하기 위한 목적, 특히 에너지 소비를 감소시키기 위한 목적을 갖는다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 진동 감쇠 장치의 액추에이터(22)는 영구 자석을 갖는 흡입 컵을 포함하며,

상기 흡입 컵은:

제1 위치 및 제2 위치 전체를 이동하는 작동 부재를 포함하는 자기 회로;

제1 위치 쪽으로 향하는 제1 힘을 작동 부재에 가하는 적어도 하나의 스프링;

제2 위치 쪽으로 향하는 제2 힘을 작동 부재에 가하며 자기 회로에 영구 자기장을 만드는 영구 자석; 및

제어 장치에 의해서 전기적으로 공급된 적어도 하나의 코일;을 포함하며,

작동 부재가 제1 위치에 있을 때 제1 힘은 제2 힘보다 크며, 작동 부재(34)가 제2 위치에 있을 때 제2 힘은 제1 힘보다 크며,

상기 제어 장치는 선택적으로 스프링의 힘에 대항하여 제1 위치에서 제2 위치로 작동 부재(34)가 통과하도록 자기장을 증가시키거나, 스프링의 효과하에서 제2 위치에서 제1 위치로 작동 부재가 통과하도록 자기장을 감소시키기에 적합하도록 설계된다.

상기 구성으로 인해, 액추에이터의 작동은 매우 적은 에너지를 소비하게 되며, 그 이유는 상기 액추에이터가 쌍방으로 안정적이고, 두 위치 중 하나에서 다른 위치로 통과할 때만 에너지를 소비하기 때문이다. 가능한 경우 진동 감쇠 장치를 자율적으로 만들 수 있다.

본 발명에 따른 진동 감쇠 장치의 다양한 실시예에서, 다음 구성 중 적어도 하나 이상의 포함할 수 있다:

-상기 액추에이터는 제1 유압 챔버를 부분적으로 구획하는 이동 벽을 선택적으로 자유롭게 두거나 차단하도록 설계된다;

-작동 부재는 제1 위치 및 제2 위치 사이에서 0.5 내지 2mm, 유리하게는 0.7mm 내지 1.5mm의 경로로 병진 이동한다;

-선택적으로 작동 부재를 제1 위치에서 제2 위치로 통과시키거나 제2 위치에서 제1 위치로 통과시키기 위해서, 제어 장치(25)는 제1 방향 또는 제1 방향의 반대의 제2 방향 중 하나에서 코일에 전류 펄스를 생성하기에 적합하다;

-상기 전류 펄스는 100ms 미만의 지속시간을 가진다;

-상기 전류 펄스는 0.1W 내지 1.5W의 전력을 가진다;

-액추에이터는: 중심축의 양측의 자유단으로부터 연장하는 두 개의 날개 및 베이스를 가지는 U자 형상의 강자성 쉘; 및 베이스를 폐쇄하는 제1 단부 및 작동 부재의 팰릿(pallet)을 폐쇄하는 제2 단부 사이에서 중심축을 따라 종 방향으로 연장하고 강자성 쉘과 통합된 강자성 재료로 제조된 코어;를 포함하며,

작동 부재는 중심축을 따라 이동하고 자유단의 두 개의 날개 사이에 배열된 강자성 재료로 제조된 팰릿을 포함하며, 팰릿은 제1 위치에서 코어의 제2 단부로부터 분리되고 제2 위치에서 코어의 제2 단부와 접촉하며, 코일은 상기 코어를 주위로 권취된다;

-영구 자석은 코어 및 쉘의 베이스 사이에 삽입된다;

-오리피스를 구비한 하부에 의해서 액추에이터를 향해 구획되고 가요성 벽에 의해서 제1 유압 챔버와 분리된 공압 챔버를 더 포함하며, 작동 부재는 작동 부재가 제1 위치에 있을 때 스프링의 힘 하에서 오리피스를 폐쇄하기에 적합하며, 스프링은 작동 부재가 공압 챔버에 과도한 압력이 가해진 경우에 오리피스를 일시적으로 개방한다;

-진동 감쇠 장치는 에너지원을 더 포함하며, 유압 진동 감쇠 장치는 상기 에너지원에 의해서 전체적으로 공급된다.

-에너지원은 전류 발생 장치를 포함하며, 상기 전류 발생 장치는 한쪽에 수축 통로에 회전가능하게 장착된 마이크로터빈을 포함하며 다른 한쪽에 마이크로터빈이 회전할 때 전류를 생성하기 위해서 마이크로터빈과 결합된 발전기를 포함한다;

-진동 감쇠 장치는 발전기에 의해서 생성된 전류를 직류로 전환하기에 적합한 컨버터, 및 컨버터에 의해서 공급받고 제어 장치에 공급하는 전기 저장 장치를 더 포함한다;

-상기 에너지원은 적어도 하나의 배터리를 포함한다;

-진동 감쇠 장치는 제1 프레임 및 제2 프레임 중 하나와 통합된 진동 센서를 더 포함한다.

본 명세서에 포함되어 있음.

본 발명의 다른 이점 및 특징은 첨부된 도면과 관련하여 비-제한적인 예시로서 제공되는 두 개의 실시예의 이하의 상세한 설명에서 나타난다.
도 1 및 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 감쇠 장치의 상부 및 하부의 3/4의 사시도이다.
도 3 및 4는 도 1의 라인 III-III 및 IV-IV에 따른 축방향의 단면으로, 도 1 및 2의 진동 감쇠 장치의 사시도이다.
도 5 및 6은 2 개의 상이한 반경방향 평면에서 각각 반경방향 단면으로서, 도 1 및 2의 진동 감쇠 장치의 사시도이며, 장치의 박스의 환형 측벽은 도 6에서 명확성을 향상시키기 위해 생략되어 있다.
도 7 및 8은 도 1 내지 6의 진동 감쇠 장치의 액추에이터의 상부 및 하부의 사시도이다.
도 9는 도 7 및 8의 액추에이터의 축방향의 단면도이다.
도 10은 도 1의 진동 감쇠 장치에 구비된 전자 회로의 블록도이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에서 도 10의 전자 회로와 유사한 블록도이다.
상술한 도면들에서, 동일한 도면부호는 동일하거나 유사한 요소를 나타낸다.

도 1 내지 4는 유압식 진동 감쇠 장치(1)를 도시하며, 상기 장치는:

예컨대 금속 베이스의 형상을 가지며, 특히 이를 지지하기 위해 차량의 엔진에 고정되도록 설계된 제1 강성 프레임(2);

예컨대 금속 또는 플라스틱 재료로 제조된 환형 프레임인, 차량의 몸체에 예컨대 고정되도록 설계된, 제2 강성 프레임(3);

특히 차량의 엔진의 중량으로 인한 정적인 힘을 지지할 수 있으며 제1 프레임 및 제2 프레임(2, 3)을 연결할 수 있는 탄성 몸체(4);를 포함하며,

상기 탄성 몸체는, 제1 프레임(2) 상에 오버몰딩되고 결합된 상부 및 제2 프레임(30 상에 오버몰딩되고 결합된 환형 베이스 사이에, 예컨대 수직한 축(Z0)을 따라 축방향으로 연장하는 벨(bell) 형상을 가질 수 있다.

진동 감쇠 장치(1)는, 탄성 몸체의 베이스에 대하여 밀봉 방식으로 적용되고 제2 프레임(3)과 통합된, 축(Z0)에 대하여 반경 방향으로 변형 가능한 파티션(5)을 더 포함한다.

강성 파티션(5)은, 작동 챔버인, 제1 유압 챔버(A)를 탄성 몸체(4)와 한정한다. 작동 챔버(A)는, 보상 챔버인, 제2 유압 챔버(B)와 수축 통로(C)를 통하여 연통되며, 변형 가능한 벽, 특히 벨로우즈(bellows)를 형성하는 엘라스토머(6)로 제조된 가요성 막에 의해서 부분적으로 한정된다. 작동 챔버(A), 보상 챔버(B) 및 수축 통로(C)는 함께 액체, 특히 글리콜 등으로 채워진 유압 회로를 형성한다.

수축 회로(C)는 예컨대 5 내지 20Hz, 통상적으로 8 내지 12Hz의 공진 주파수를 가지도록 크기가 정해지며, 이는 차량의 롤링으로 인한 해시(hashed) 운동에 상응한다.

또한, 진동 감쇠 장치는 박스(7)를 더 포함하며, 박스는 제2 프레임(3)과 일체형이며 제2 프레임(3)으로부터 제1 프레임(2)에 대항하게 연장한다.

박스(7)는 플라스틱으로, 특히 주조하여, 제조될 수 있다.

박스(7)는:

제1 프레임에 인접한 제1 단부 및 제2 프레임으로부터 분리된 제2 개방 단부 사이에서 축(Z0)을 따라 축 방향으로 연장하는 환형 측벽(10)을 포함하는 주요부; 및

환형 측벽(10)의 제2 단부를 폐쇄하는 하부(8);로 두 개의 부분으로 제조될 수 있다.

환형 벽(10)의 제1 단부는 예컨대 스냅-피팅(snap-fitting) 또는 다른 공지 수단에 의해서 제2 프레임(3)과 통합된다. 환형 실(seal)(4a)은 환형 측벽(10)의 제1 단부 및 제2 프레임(3) 사이에 삽입될 수 있다. 상기 환형 실(4a)은 유리하게는 탄성 몸체(4)의 베이스의 일부에 형성될 수 있다.

환형 측벽(10)의 제2 단부는 스냅-피팅 또는 다른 공지 수단에 의해서 하부(8)와 통합된다. 환형 실(8b)은 측벽(10)의 제2 단부와 하부(8) 사이에 삽입될 수 있다. 박스(7)에 의해서 구획된 내부 공간(7a)은 외부에 대해 밀봉된 방식으로 격리된다.

하부(8)는 벨로우즈를 형성하는 엘라스토머(9)로 제조된 가요성 막과 같은 쉽게 변형 가능한 벽에 의해서 밀봉된 방식으로 폐쇄된 커버(8a)를 포함할 수 있으며, 이는 온도에서 진동들 또는 가요성 막(6)의 움직임과 독립하여 대기압에서 박스(7)의 내부 공간(7a)을 유지하는 것을 가능하게 한다.

박스의 주요부는 축(Z0)에 대하여 수직한 횡단 벽(11)을 더 포함하며, 이는 파티션(10)과 접촉한다. 횡단 벽(11)은 환형 벽(10)과 통합되고 상기 측벽(10)의 제1 단부의 근처에서 박스의 내부 공간(7a)을 폐쇄한다. 횡단 벽(11)은 환형 벽(10)과 단일체로 주조될 수 있다.

횡단 벽(11)은 상기 파티션(5) 쪽으로 개방되고 상기 파티션(5)에 의해서 덮인 홈(11a)을 포함할 수 있다. 홈(11a)은 파티션(5)과 수축 통로(C)를 구획한다. 수축 통로(C)는 파티션(5)에 배열된 개구를 통하여 작동 챔버(A)와 연통할 수 있다.

횡단 벽(11)은 또한 파티션(5) 쪽으로 개방되고 상기 파티션(5)에 의해서 덮인 리세스(13)(도 3)를 구비할 수 있다. 홈(11a)은 리세스(13) 내로 개방된다. 리세스(13)는 상술한 가요성 막(6)에 의해서 폐쇄된 커버(13a)를 포함할 수 있다. 리세스(13), 가요성 막(6) 및 파티션(5)은 함께 보상 챔버(B)를 구획한다.

또한, 횡단 벽(11)은 오목면(12a)이 파티션(5)에 배열된 리세스(5a)를 마주하게 배열된 볼(bowl)(12)을 포함할 수 있다. 리세스는 볼(12)을 덮는 엘라스토머로 제조된 가요성 막(5b)에 의해 폐쇄된다. 볼(12)은 공압(pneumatic) 챔버(P)를 가요성 막(5b)과 구획하며, 공압 챔버는 볼(12)에 배열된 오리피스(12b)를 통하여 박스(7)의 내부 공간(7a)과 연통한다. 오리피스(12b)는 축(Z0)에 평행한 축(Z2) 상의 중심에 있을 수 있다.

또한, 박스(7)는, 예컨대 원통형 형상인, 하우징(14)을 포함할 수 있으며, 하우징은 측벽(10) 및 횡단 벽(11)과 단일체로 형성될 수 있으며, 횡단 벽(11) 아래에 배열될 수 있다. 수축 통로는 하우징(14)의 내부와 연통하는 작업 챔버(A)를 가지는 제1 부품(C1), 및 보상 챔버(B)와 연통하는 하우징(1)의 내부를 가지는 제2 부품(C2)를 포함할 수 있다.

하우징(14)은 네스팅(nesting)을 통하여 전류 생성 장치(15)의 외부 케이싱(16)을 수용할 수 있다. 도 4 내지 6에 도시되었듯이, 전류 생성 장치(15)는 마이크로터빈 케이싱(microturbine casing)(17)을 포함할 수 있으며, 이는 마이크로터빈 챔버(19)를 구획한며, 마이크로터빈(18)은, 예컨대 축(Z0)에 대하여 평행한, 회전축(Z1)에 대하여 회전 가능하게 장착된다. 마이크로터빈 챔버(19)는 회전축(Z1)을 중심으로 실질적으로 원통형인 형상을 가질 수 있으며, 마이크로터빈 케이싱(17)에 의해 구획된 두 개의 노즐(19a, 19b)을 통해 압축 통로의 제1 및 제2 부품(C1, C2)과 각각 연통할 수 있다. 유리하게는, 두 개의 노즐(19a, 19b)는 마이크로터빈 챔버(19)에 접하게 실질적으로 개방될 수 있다. 노즐(19a, 19b)은 회전축(Z1)에 대해 실질적으로 직경 방향으로 반대 위치에서 마이크로터빈 챔버(19)로 개방될 수 있다.

유리하게는, 마이크로터빈(18)은 액체가 수축 통로(C)에서 반대의 제1 및 제2 방향에서 교대로 움직일 때 유압 회로의 액체에 의해서 항상 동일한 회전 방향으로 구동되도록 성형된다.

예컨대, 마이크로터빈(18) 및 마이크로터빈 챔버(19)는 상술한 문헌 WO2015/136160에 기술된 바와 같을 수 있다.

도 4에 도시되었듯이, 전류 생성 장치(15)는 마이크로터빈(18)이 회전할 때 전류를 생성하기 위해 마이크로 터빈(18)에 연결된 발전기(20)를 더 포함한다. 예컨대, 이러한 발전기는 상술한 문헌 WO2015/136160에 기재된 바와 같을 수 있다.

도 4, 6, 10에 도시되었듯이, 진동 감쇠 장치(1)는 가요성 막(5b)을 선택적으로 차단 또는 이탈시키기에 적합한 전자기 액추에이터(22)를 제어하는 전자 회로(21)를 더 포함한다(또는 보다 일반적으로, 전자기 액추에이터(22)는, 가요성 막(5b) 이와의 요소에 가능한 작용하여, 진동 감쇠 장치의 진동 감쇠 거동을 제어하기에 적합하다).

전자 회로는 예컨대 이하를 포함한다:

-발전기(20)(GEN)에 의해서 공급되고 상기 발전기(20)에 의해 상성된 교류 전류로부터 직류를 를 생성하는 컨버터(24)(RECT);

-컨버터(24)에 의해 공급되는 전기 에너지를 저장하는 장치(23)(ACC), 예컨대 캐패시터(23a)(또는 여러 캐패시터 세트);

-저장 장치(23)에 의해 공급되고 엑츄에이터(22)(ACT)를 제어하는, 예컨대 마이크로 제어기를 포함하는, 제어 장치(25)(CONTR); 및

-예컨대 가속도계 등과 같은 진동 센서와 같은, 제어 장치(25)에 연결된 센서(26)(SENS).

전자 회로(21) 전체는 박스(7)의 내부 공간(7a)에 보관될 수 있으며, 외부 또는 외부 전원과 정보를 교환할 필요가 없다.

박스(7)가 밀봉되기 때문에, 전자 회로(21)는 습기 및 외부 칩습으로부터 임의의 특별한 보호가 필요 없으며, 이는 진동 감쇠 장치의 비용을 감소시킨다.

가능하면, 센서(26) 또는 추가 센서는, 고려된 어플리케이션 및 진동 감쇠 장치(1)의 장착에 따라, 박스(7) 이외의 곳에 배열될 수 있다(예컨대, 제1 프레임(2)에 견고하게 연결될 수 있다).

도 4 및 도 7-9에 도시되었듯이, 액추에이터(22)는 예컨대 공압 챔버(P)의 오리피스(12b)를 선택적으로 개방 및 폐쇄하도록 적합한 밸브(36)를 포함하여, 이를 선택적으로 고립하거나 대기압에(즉, 박스(7) 내에 압력으로) 이를 위치시킨다.

상기 밸브(36)는 유리하게는 후술하는 바와 같이 밸브(36)가 오리피스(12a)를 닫을 때 공압 챔버(P)로부터 박스(7)의 내부 공간(7a)을 향한 공기의 출구만을 허용함으로써 플랩(flap)으로서 작동할 수 있다.

바람직하게는, 액추에이터(22)는 이하를 포함하는 영구 자석을 갖는 흡입 컵을 포함한다:

-밸브(36)가 오리피스(12b)를 폐쇄함으로써 볼(12) 아래에 적용되는 제1 위치(미도시) 및 밸브(36)가 볼(12)의 벽으로부터 이격된 오리피스(12b)를 개방한 제2 위치(도면에 도시됨) 사이로 이동 가능하며, 상기 밸브(36)를 포함하거나 운반하는 작동 부재(34)를 포함하는 자기 회로(28, 34, 40);

-작동 부재(34)에 제1 위치로 향하는 제1 힘을 가하는 적어도 하나의 스프링(37);

-자기 회로에 영구 자기장(B0)을 만들고 작동 부재(34)에 제2 위치로 향하는 제2 힘을 가하는 적어도 하나의 영구 자석(41), 작동 부재(34)가 제1 위치에 있을 때 제1 힘은 제2 힘보다 크며, 작동 부재(34)가 제2 위치에 있을 때 제2 힘은 제1 힘보다 크다; 및

-제어 장치(25)에 의해서 전기적으로 공급되는 적어도 하나의 코일(33).

제어 장치(25)는 상기 영구 자기장(B0)의 반대 방향으로 자기장(B1)을 생성하는 코일(33)에서 제1 방향으로 전류를 생성함으로써 제2 위치로부터 제1 위치로 통과를 제어하여, 스프링(37)이 제1 위치로 작동 부재(34)를 이동시킴으로써 결과적으로 자기장을 충분히 감소시킨다.

반대로, 제어 장치(25)는 상기 영구 자기장(B0)과 동일한 방향으로 자기장(B`1)을 생성하는 제1 방향과 반대의 제2방향으로 코일(33)에서 전류를 생성함으로써 제1 위치로부터 제2 위치로 통과를 제어하여, 스프링의 힘을 극복하여 결과적으로 자기장을 충분히 증가시키고 제2 위치로 작동 부재(34)를 변위시킨다.

바람직하게는, 제어 장치(25)는 작동 부재(34)를 제1 위치로부터 제2 위치로 또는 제2 위치에서 제1 위치로 선택적으로 통과시키기 위해 코일(33)에 전류의 간단한 펄스를 발생시키는데 적합하다.

전류 펄스는 100ms 미만의 지속시간(t)을 가질 수 있다.

또한, 전류 펄스는 0.1W 내지 1.5W의 전력(P)을 가질 수 있다.

따라서, 작동 부재의 2 위치 사이의 전이에 의해 소비되는 전기 에너지(E = p.t)는 매우 낮으며, 이는 진동 감쇠 장치(1)의 동력 자치에 기여하며, 또한 코일(33)의 크기, 무게, 비용을 줄이는 것을 가능하게 한다.

작동 부재(34)는, 예컨대 제1 위치 및 제2 위치 사이에서, 예컨대 0.5 내지 2mm, 바람직하게는 0.7 내지 1.5mm의 경로에 걸쳐 축(Z2)을 따라 병진 이동한다. 이러한 낮은 진폭의 움직임은 본 경우에서 충분하며, 또한 작동 부재의 2개의 위치 사이에서 각각의 전이에 의해 소비되는 에너지를 제한하는데 기여한다.

도시된 특정 예시에서, 상술한 자기 회로는:

-축(Z2)의 양측 자유단에서 연장하는 두 개의 날개(28a) 및 베이스(28b)를 가지는 U자 형상의 강자성 쉘(28);

-작동 부재(34)에 속하고 밸브(36)를 나르는 강자성 재료로 제조된 팰릿(35)(밸브(36)는 팰릿(35) 상에 예컨대 오버몰딩되고 탄성 패드일 수 있다), 여기서 팰릿(35)은 축(Z2)을 따라 이동가능하며 팰릿(35) 및 각 날개(28a) 사이에 남겨진 낮은 공기 간극(e)과 두 개의 윙(28a)의 자유단 사이에 배열된다; 및

-쉘(28)과 일체인 강자성 재료로 제조고 베이스에 인접한 제1 단부 및 작동 부재의 팰릿(35)에 인접한 제2 단부 사이의 축(Z2)을 따라 종 방향으로 연장하는 코어(40), 여기서 팰릿(35)은 제1 위치에서 코어(40)의 제2 단부로부터 분리되고 제2 위치에서 코어의 제2 단부와 접촉하며, 코일(33)은 상기 코어 주위를 감싼다;를 포함할 수 있다.

영구 자석(41)은 코어(40)의 제1 단부 및 쉘의 베이스(28b) 사이에서 축 방향으로 삽입될 수 있다.

코일(33)은 플라스틱 재료 등으로 제조된 지지부(29) 상에 권취될 수 있다. 지지부는 다음을 포함한다:

-축(Z2)에 수직하고, 베이스(28b)와 접촉하여 베이스(28b) 상에 배열된 베이스(30);

-축(Z2)을 따라 연장하고 축 굴뚝(36)을 구획하는 코어(31), 여기서 강자성 코어(40)는 플레이(play) 없이 네스트되며, 축 굴뚝(36)은 작동 부재(34)에 인접한 제1 확장부(36a) 및 베이스(30)에 인접한 제2 확장부를 가지며, 제1 확장부(36a)는 제1 위치 쪽으로 작동 부재(34)를 밀기 위해서 스프링(37)을 지지하는 숄더를 형성하며, 제2 확장부(36b)는 코어(40)의 확장부를 수용하여 영구 자석(41)에 대향하여 코어를, 베이스(28b)에 대향하여 영구 자석(41)을 축방향으로 유지한다;

-작동 부재(34) 아래에 배치된 플랜지(31), 코어(40) 및 스프링(37)은 플랜지(32)의 외측으로 팰릿(35)을 향해 돌출한다.

플랜지(32)는 쉘(28)의 윙(28a)이 네스트된 컷아웃(cutouts)(32a)를 포함할 수 있다.

플랜지(32)는 또한 상기 볼(12)을 향해 축(Z2)을 따라 축방향으로 돌출하고 볼(12) 아래에 놓이는 가이드(32b)를 포함할 수 있다. 이러한 가이드(32b)는 팰릿(35)을 그 축방향 이동을 가이드하고 전자기 액추에이터(22)의 정확한 축방향 위치를 보장하기 위해 팰릿(35)을 둘러쌀 수 있다.

베이스(29)는 코일(33)을 제어장치에 연결하는 전기 접점(39)을 포함할 수 있다.

진동 감쇠 장치(1)는 다음과 같은 기능을 한다.

진동 감쇠 장치가 설치된 차량이 작동 중일 때, 엔진의 진동 운동은 유압 챔버(A, b) 사이의 압축 통로(C)에서 액체의 운동을 생성한다. 이러한 액체의 운동은 발전기가 컨버터(24)에 의해 정류되고 저장 장치(23)에 저장된 전류를 생성하는 방식으로 마이크로터빈(18)을 회전 설정한다.

엔진이 차량의 롤링없이 아이들 상태에서 작동할 때, 제1 및 제2 프레임(2, 3) 사이의 상대적 이동은 엔진의 유형에 따라 10 내지 40Hz의 주파수이고 (0.2mm 미만의) 낮은 진폭이다. 이러한 조건에서, 발전기(20)에 의해 생성된 전력은 비교적 적으며, 예컨대 수십 내지 수백 밀리와트이다. 이러한 상황에서, 센서(26)를 사용하여 검출되면, 제어 장치(25)는 액추에이터(22)를 제어하여 작동 부재(34)가 제2 위치에 있도록 하여, 가요성 막(5b)을 자유롭게 남겨두며, 엔진에서 차량 몸체까지의 진동이 전달되는 것을 방지하는 디커플링 효과를 나타낸다.

차량이 롤링 중일 때, 제1 및 제2 프레임(2, 3) 사이의 해싱(hashing)으로 지칭되는 상대적 움직임은 상대적으로 낮은 주파수(일반적으로 엔진 종류에 따라 10 내지 15 Hz) 및 큰 진폭(0.3mm 이상)이다. 이러한 조건에서, 발전기(20)에 의해 생성된 전력은 수 와트(예컨대, 2W)보다 더 클 수 있다. 이러한 상황에서, 센서(26)를 사용하여 검출되면, 제어 장치(25)는 작동 부재(34)가 제1 위치에 있도록 액추에이터(22)를 제어한다. 이 위치에서, 스프링은 공압 챔버(P) 내의 과도한 압력이 가해지는 경우에 작동 부재(34)가 오리피스(12b)를 일시적으로 개방시키는데 적합하다. 이와 같이, 공압 챔버(P)는 엔진의 진동 운동으로 인한 가요성 막(5b)의 이동의 영향하에서, 박스(7)의 내부로 공기가 점차적으로 비워짐으로써, 이동 벽이 가요성 막(5b)을 막는 공압 챔버(P)에서 비워짐에 따라 볼(12)이 오목면(12a)에 점진적으로 가압된다.

따라서, 센서(26)에 의해 검출된 엔진 속도에 따라 진동 감쇠 장치의 2개의 상이한 작동 모드가 달성된다.

대안으로, 도 11에 도식적으로 도시된 바와 같이, 진동 감쇠 장치(1)는 에너지 생성 장치(15)를 포함하지 않을 수 있지만, 제어 장치(25)에 공급하는 배터리(42)(BATT)와 같은 다른 에너지원을 포함할 수 있다. 이러한 배터리는 예컨대 상기한 내부 공간(7a)에 배치될 수 있으며, 이는 배터리를 교체하기 위해 개방되는데 적합하기 때문이다. 낮은 전력 소모를 한다는 점에서, 이러한 교체는 오랜 시간 간격으로 발생할 것이다.

도시되지 않은 또 다른 대안에 따르면, 장치는 제2 수축 통로를 통해 작동 챔버(A)와 연통하는 제2 유압 보상 챔버를 포함할 수 있으며, 막(5b)은 공압 챔버(P)를 제2 보상 챔버로부터 분리시킬 것이다. 이 경우, 액추에이터(22)는 작동 챔버(A)와 제2 보상 챔버(밸브(36) 개방됨) 사이의 액체의 이동을 선택적으로 허용하거나, 또는 작동 챔버(A)와 제2 보상 챔버(밸브(36) 폐쇄됨) 사이의 액체의 이동을 막는다.

Claims (14)

1. 제1 강성 요소 및 제2 강성 요소 사이의 감쇠를 목적으로 삽입되도록 설계된 유압 진동 감쇠 장치로서,
   상기 장치는:
   결합될 두 개의 강성 요소를 고정하도록 설계된 제1 프레임 및 제2 프레임(2, 3);
   제1 프레임 및 제2 프레임을 연결하고 제1 유압 챔버(A)를 적어도 부분적으로 구획하는 탄성 몸체(4);
   변형 가능한 벽(6)에 의해서 구획되고 수축 통로(C)에 의해서 제1 유압 챔버(A)와 연통하는 제2 유압 챔버(B); 및
   진동 감쇠 장치의 진동 감쇠 거동을 제거하기에 적합한 전자기 액추에이터(22);를 포함하며,
   제1 유압 챔버, 제2 유압 챔버, 및 수축 통로는 액체로 채워진 유압회로를 형성하며,
   상기 액츄에이터(22)는 영구 자석을 갖는 흡입 컵을 포함하며,
   상기 흡입 컵은:
   제1 위치 및 제2 위치 전체를 이동하는 작동 부재(34)를 포함하는 자기 회로(28, 34, 40);
   제1 위치 쪽으로 향하는 제1 힘을 작동 부재(34)에 가하는 적어도 하나의 스프링(37);
   제2 위치 쪽으로 향하는 제2 힘을 작동 부재(34)에 가하며 자기 회로에 영구 자기장을 만드는 영구 자석(41); 및
   제어 장치(25)에 의해서 전기적으로 공급된 적어도 하나의 코일(33);을 포함하며,
   작동 부재(34)가 제1 위치에 있을 때 제1 힘은 제2 힘보다 크며, 작동 부재(34)가 제2 위치에 있을 때 제2 힘은 제1 힘보다 크며,
   상기 제어 장치(25)는 선택적으로 스프링(37)의 힘에 대항하여 제1 위치에서 제2 위치로 작동 부재(34)가 통과하도록 자기장을 증가시키거나, 스프링의 효과하에서 제2 위치에서 제1 위치로 작동 부재(34)가 통과하도록 자기장을 감소시키기에 적합하도록 설계된 유압 진동 감쇠 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 액추에이터(22)는 제1 유압 챔버(A)를 부분적으로 구획하는 이동 벽(5b)을 선택적으로 자유롭게 두거나 차단하도록 설계된 유압 진동 감쇠 장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   작동 부재는 제1 위치 및 제2 위치 사이에서 0.5 내지 2mm, 유리하게는 0.7mm 내지 1.5mm의 경로로 병진 이동하는 유압 진동 감쇠 장치.
4. 제 1 항에 있어서,
   선택적으로 작동 부재(34)를 제1 위치에서 제2 위치로 통과시키거나, 작동부재(34)를 제2 위치에서 제1 위치로 통과시키기 위해서, 제어 장치(25)는 제1 방향 또는 제1 방향의 반대의 제2 방향 중 하나에서 코일(33)에 전류 펄스를 생성하기에 적합한 유압 진동 감쇠 장치.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 전류 펄스는 100ms 미만의 지속시간을 가지는 유압 진동 감쇠 장치.
6. 제 4 항에 있어서,
   상기 전류 펄스는 0.1W 내지 1.5W의 전력을 가지는 유압 진동 감쇠 장치.
7. 제 1 항에 있어서,
   액추에이터(22)는:
   중심축(Z2)의 양측의 자유단으로부터 연장하는 두 개의 날개(28a) 및 베이스(28b)를 가지는 U자 형상의 강자성 쉘(28); 및
   베이스를 폐쇄하는 제1 단부 및 작동 부재의 팰릿(35)을 폐쇄하는 제2 단부 사이에서 중심축(Z2)을 따라 종 방향으로 연장하고 강자성 쉘(28)과 통합된 강자성 재료로 제조된 코어(40);를 포함하며,
   작동 부재(34)는 중심축(Z2)을 따라 이동하고 자유단의 두 개의 날개(28a) 사이에 배열된 강자성 재료로 제조된 팰릿(35)을 포함하며,
   팰릿(35)은 제1 위치에서 코어(40)의 제2 단부로부터 분리되고 제2 위치에서 코어의 제2 단부와 접촉하며,
   코일(33)은 상기 코어를 주위로 권취되는 유압 진동 감쇠 장치.
8. 제 7 항에 있어서,
   영구 자석(41)은 코어(40) 및 쉘의 베이스(28b) 사이에 삽입되는 유압 진동 감쇠 장치.
9. 제 1 항에 있어서,
   오리피스(12b)를 구비한 하부(12)에 의해서 액추에이터(22)를 향해 구획되고 가요성 벽(5b)에 의해서 제1 유압 챔버(A)와 분리된 공압 챔버(P)를 더 포함하며,
   작동 부재는 작동 부재(34)가 제1 위치에 있을 때 스프링(37)의 힘 하에서 오리피스(12b)를 폐쇄하기에 적합하며,
   스프링은 작동 부재(34)가 공압 챔버(P)에 과도한 압력인 경우에 오리피스(12b)를 일시적으로 개방하도록 하는 유압 진동 감쇠 장치.
10. 제 1 항에 있어서,
    에너지원(15; 42)을 더 포함하며,
    상기 유압 진동 감쇠 장치는 상기 에너지원(20; 42)에의해서 전체적으로 공급되는 유압 진동 감쇠 장치.
11. 제 10 항에 있어서,
    에너지원은 전류 발생 장치(15)를 포함하며,
    상기 전류 발생 장치는 한쪽에 수축 통로(C)에 회전가능하게 장착된 마이크로터빈(18)을 포함하며, 다른 한쪽에 마이크로터빈(18)이 회전할 때 전류를 생성하기 위해서 마이크로터빈과 결합된 발전기(20)를 포함하는 유압 진동 감쇠 장치.
12. 제 11 항에 있어서,
    발전기(20)에 의해서 생성된 전류를 직류로 전환하기에 적합한 컨버터(24), 및
    컨버터에 의해서 공급받고 제어 장치(25)에 공급하는 전기 저장 장치(23)를 더 포함하는 유압 진동 감쇠 장치.
13. 제 1 항에 있어서,
    에너지원은 적어도 하나의 베터리(42)를 포함하는 유압 진동 감쇠 장치.
14. 제 1 항에 있어서,
    제1 프레임 및 제2 프레임(2, 3) 중 하나와 통합된 진동 센서(26)를 더 포함하는 유압 진동 감쇠 장치.

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