KR100799256B1 - Dynamic high pressure sealing device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 고압 분위기에서 기밀을 유지하면서 상대 운동을 하는 접촉 부위에 유체의 실링을 위한 고압 실 장치에 관한 것으로, 피스톤과 실린더와의 틈새에 연통하여 에너자이저의 측면으로 연결되어 있는 압력공급유로를 형성하고, 순간적인 운동이나 고압 작용시 캡에 밀봉력을 부여하는 에너자이저의 변형을 방지하여 유체의 누설현상을 방지하고 내구성능을 높인다.The present invention relates to a high pressure seal device for sealing fluid to a contact portion that performs relative movement while maintaining airtightness in a high pressure atmosphere, and communicates with a gap between a piston and a cylinder to form a pressure supply passage connected to the side of the energizer. Also, it prevents the deformation of the energizer, which imparts a sealing force to the cap during momentary movement or high pressure action, thereby preventing the leakage of fluid and increasing durability.
실, 실링, 피스톤, 실린더Seal, sealing, piston, cylinder
Description
도 1은 종래 고압 실링 장치가 적용된 피스톤 실링부측의 요부조립 단면도.1 is a main part assembly sectional view of the piston sealing portion side to which the conventional high pressure sealing device is applied.
도 2는 도 1의 작동 상태도.2 is an operating state diagram of FIG.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 고압 실링 장치가 적용된 피스톤 실링부측의 요부조립 단면도.Figure 3 is a sectional view of the main assembly of the piston sealing portion side to which the high pressure sealing apparatus according to the embodiment of the present invention is applied.
도 4는 본 발명에 적용되는 백업링의 정면도.Figure 4 is a front view of the backup ring applied to the present invention.
도 5는 도 4의 A-A선 단면도.5 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 고압 실링 장치가 적용된 피스톤 실링부측의 요부조립 단면도.6 is a sectional view of the main assembly of the piston sealing portion to which the high-pressure sealing device according to another embodiment of the present invention is applied;
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
10 : 피스톤 12 : 실린더10: piston 12: cylinder
23 : 백업링 23a,10a : 압력유도홈23:
30 : 압력공급유로 30: pressure supply passage
본 발명은 운동용 고압시일의 실링시스템에 관한 것으로, 특히 순간적인 운 동이나 고압이 운동용 고압시일에 작용할 경우 압력부측 유체가 비압력내로 누설되는 것을 방지하기 위한 운동용 고압 실링장치에 관한 것이다.The present invention relates to a sealing system of a high pressure seal for exercise, and more particularly to a high pressure sealing device for exercise to prevent the leakage of the fluid side pressure in the non-pressure when the momentary movement or high pressure acts on the high pressure seal for exercise. .
일반적으로 직선 운동용 실링 시스템은 상대적인 운동이 일어나는 어느 한쪽의 경계면에 설치되어 유체나 가스 또는 공기의 누유를 방지한다. 예를 들어, 현가장치에 사용하는 운동용 실링 시스템의 고압 실링 장치가 도 1에 도시되어 있다.In general, a linear motion sealing system is installed at either interface where relative motion occurs to prevent leakage of fluids, gases or air. For example, a high pressure sealing device of an athletic sealing system for use in a suspension is shown in FIG. 1.
도 1에서와 같이 피스톤(10)은 실린더(12)내에서 슬라이딩 가능하게 설치되어 있고, 피스톤(10)에는 고압이 작용하는 상태에서 움직이더라도 고압측 유체 또는 가스(공기)가 누설되지 않도록 고압 실링 어셈블리(20)가 설치되어 있다.As shown in FIG. 1, the
고압 실링 어셈블리(20)는, 고무 탄성력을 갖는 환상의 에너자이저(21)와, 상기 에너자이저(21)의 외주면에 에워싸여져 에너자이저(21)로부터 탄성력에 의해 상기 실린더(12) 벽면에 밀봉 접촉하는 경한 수지재로 제작된 캡(22)과, 상기 에너자이저(21)의 양측에 위치하여 상기 캡(22)의 조립 위치를 잡아주는 백업링(23) (23)으로 구성되어 있다.The high
상기 에너자이저(21)의 단면 구조는 이외에 원형, 타원형, ㄱ자형, ㄴ자형 등 다양한 형상을 나타날 수 있다. 그리고 백업링(23)은 실린더(12) 내면과 피스톤(10)의 외면과의 틈새로 에너자이저(21) 또는 캡(22)의 밀림현상(extrusion)을 방지하며 좌우운동량을 제한한다.The cross-sectional structure of the
한편, 상기 캡(22)은 고내구성을 요구하는 운동용 실링부분에서 직접적으로 실린더(12)내면과 상대운동을 담당하는 내마모성의 탄성계수가 큰 재질로서, 에너자이저(21)로부터 밀봉력을 부여받으며, 상대적으로 에너자이저(21)보다 경도가 높 아 밀봉 능력을 떨어지지만 내구수명에 유리하다. 캡(22)은 고내구성이 필요치 않거나 큰 밀봉력을 필요로 하는 경우, 캡(22)이 없이도 직접 에너자이저(21)가 실린더(12)내면과 접촉하는 경우도 있다.On the other hand, the
이와 같은 구성과 기능으로 이루어진 종래의 고압실링 어셈블리(20)는, 상대적으로 순간적인 운동이나 고압이 작용하면, 캡(22)이 실린더(12) 접촉면에서 순간적으로 상대운동이 발생하고, 이때 운동을 방해하는 힘 즉, 관성력, 마찰력, 실링 밀봉력, 기타의 힘 등에 의하여 에너자이저(21)의 형상이 도 2와 같이 일시적으로 변형했다가 운동이 정상화되면 원래 형상으로 탄성력에 의해 복원하게 된다.In the conventional high
따라서 일시적으로 캡(22)과 실린더(12) 접촉면 사이에 미세한 틈이 발생하였다가 없어진다. 이때 생기 벌어진 틈으로 고압의 유체가 유입되어 반대편으로 누유가 되는 이른바 블로우 바이(blow-by)현상이 발생한다. 이런 누유 현상은 고압 실링어셈블리(20)의 밀봉효과와 내구성능을 저하시키는 단점을 갖는다.Therefore, a minute gap is generated between the
따라서 본 발명은 상기와 같은 사정을 감안하여 창안된 것으로, 상대적인 운동을 하는 밀봉 부위에 설치된 고압 실링 어셈블리가 순간적인 운동을 하거나 고압을 받더라도 에너자이저의 변형을 방지하도록 한 운동용 고압 실링 장치를 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a high-pressure sealing device for exercise to prevent deformation of the energizer even if the high-pressure sealing assembly installed in the sealing part that performs the relative movement is subjected to instantaneous movement or high pressure. Its purpose is.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적인 수단은,Specific means of the present invention for achieving the above object,
유체 또는 가스가 내장된 실린더(12)내에서 위치 가변 운동가능한 피스톤 (10)에 작동중 고압의 누설을 방지하기 위해 고압 실링 어셈블리(20)를 설치하고, 상기 고압실링 어셈블리(20)는, 고무 탄성력을 갖는 환상의 에너자이저(21)와, 상기 에너자이저(21)의 외주면에 에워싸여져 에너자이저(21)로부터 탄성력에 의해 상기 실린더 벽면에 밀봉 접촉하는 캡(22)과, 상기 에너자이저(21)의 양측에 위치하여 상기 캡(22)의 조립 위치를 잡아주는 백업링(23)을 구비한 운동용 고압 실 장치에 있어서,In order to prevent the leakage of high pressure during operation to the piston (10) variable position movement in the cylinder (12) containing the fluid or gas is installed, the high
상기 유체 고압실측에 형성된 압력이 상기 에너자이저(21)의 측면에 도입되도록, 상기 피스톤(10)과 실린더(12) 내면과의 틈새에 연통하는 압력공급유로(30)가 추가된 것을 특징으로 한다.The
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 고압 실링 장치가 적용된 피스톤 실링부측의 요부조립 단면도이고, 도 4는 본 발명에 적용되는 백업링의 정면도이고, 도 5는 도 4의 A-A선 단면도이고, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 고압 실링 장치가 적용된 피스톤 실링부측의 요부조립 단면도이다.3 is a sectional view of the main assembly of the piston sealing portion to which the high pressure sealing device according to the embodiment of the present invention is applied, FIG. 4 is a front view of a backup ring applied to the present invention, and FIG. 5 is a sectional view taken along line AA of FIG. 6 is a sectional view of the main assembly of the piston sealing portion to which the high-pressure sealing device according to another embodiment of the present invention is applied.
도 3 내지 도 5는 도 1과 동일 또는 동등 부분은 동일부호를 사용하여 설명한다.3 to 5 will be described with the same or equivalent parts as in FIG.
도 3에서와 같이 유체 또는 가스가 내장된 실린더(12)내에서 위치 가변 운동 가능한 피스톤(10)에 작동중 고압의 누설을 방지하기 위해 고압 실링 어셈블리(20)를 설치하고, 상기 고압실링 어셈블리(20)는, 고무 탄성력을 갖는 환상의 에너자이 저(21)와, 상기 에너자이저(21)의 외주면에 에워싸여져 에너자이저(21)로부터 탄성력에 의해 상기 실린더(12) 벽면에 밀봉 접촉하는 캡(22)과, 상기 에너자이저(21)의 양측에 위치하여 상기 캡(22)의 조립 위치를 잡아주는 백업링(23)을 구비한 운동용 고압실 장치에 있어서,As shown in FIG. 3, a high
상기 실린더(12)내에 형성된 유체 또는 가스 압력이 상기 에너자이저(21)의 측면(21a)에 도입되도록 상기 피스톤(10)과 실린더(12)와의 틈새에 연통하여, 상기 백업링(23)과 상기 피스톤(10)이 접촉하는 경계면에 형성된 압력공급유로(30)를 추가로 구비한 것이다.The back-up
상기 압력공급유로(30)에는 상기 백업링(23)의 한 측면에 일정 간격하에 방사상으로 형성된 복수개의 백업링측 압력유도홈(23a)으로 구성될 수 있다.The
따라서 실린더(12)내의 고압실측에 형성된 압력은 피스톤(10)과 실린더(12)의 틈새를 통해 백업링(23)의 압력유도홈(23a)을 거쳐 에너자이저(21), 캡(22), 백업링(23)으로 둘러싸여진 공간에 유입되고, 따라서 에너자이저(21)의 측면이 고압을 받게 되어 있다.Therefore, the pressure formed in the high pressure chamber side in the
따라서 고압이 작용하는 상태에서 피스톤(10)이 움직이게 되면 백업링측 압력유도홈(23a)을 통해 작용하고 있는 고압은 피스톤(10)이 변형하려는 힘에 반대방향으로 작용하고 있어 에너자이저(21)가 변형되는 것을 방지하여 준다.Therefore, when the
에너자이저(21)의 변형이 방지되면 밀봉력을 받는 캡(22)도 변형이 억제되어 캡(22)과 실린더(12) 접촉면 사이에서 고압측 유체가 누설되는 것을 방지할 수 있다.
When deformation of the
한편, 본 발명은 상기 압력공급유로가 도 6과 같이, 상기 백업링(23)의 측면과 접촉하는 피스톤(10)의 벽면에 일정 간격으로 방사상으로 형성된 복수개의 피스톤측 압력유도홈(10a)으로 구성할 수도 있다.On the other hand, the present invention is the pressure supply passage as shown in Figure 6, a plurality of piston side pressure guide groove (10a) formed radially at regular intervals on the wall surface of the
따라서 압력공급유로(30)에는, 피스톤(10)과 실린더(12)의 틈새를 거쳐 피스톤측 압력유도홈(10a)을 통해 에너자이저(21)의 측면으로 연결된다.Therefore, the
이같이 본 발명은 피스톤(10)과 실린더(12)내면과의 틈새와 연통된 압력공급 유로를 다양한 형태로 구성하여 에너자이저(21)측면으로 도입시킴으로서 고압이 작용하는 상태에서 순간적인 운동을 하더라도 에너자이저(21)의 변형을 방지하여 변하지 않는 밀봉력을 유지할 수 있어 유체의 누설을 없앤다.As described above, the present invention configures the pressure supply flow passage communicating with the clearance between the
상술한 바와 같이 본 발명의 운동용 고압 실 장치에 따르며, 피스톤의 순간적인 운동이나 고압을 받더라도 에너자이저에 변형을 방지하는 고압력이 압력공급 유로를 통해 가해지므로 피스톤의 운동 작동 조건에 관계없이 고압의 누설을 효과적으로 방지할 수 있고, 또 에너자이저의 변형없는 운동으로 내구성능이 향상된다.As described above, the high pressure seal device for exercise according to the present invention, even when the piston is subjected to instantaneous movement or high pressure, high pressure is applied through the pressure supply flow passage to prevent deformation of the energizer, so that high pressure leakage regardless of the movement condition of the piston Can be effectively prevented and durability is improved by the deformation-free movement of the energizer.
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