KR100963280B1 - 압력부스터 - Google Patents

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KR100963280B1
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에스엠씨 가부시키 가이샤
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Abstract

실린더기구(16)를 갖는 압력부스터(10)에서, 피스톤(14a,14b)과 피스톤로드(26) 사이에는 상기 피스톤로드(26)로부터 상기 피스톤(14a,14b)에 부과된 오프셋(중심을 벗어난)하중을 흡수할 수 있는 오프셋흡수기구(22)가 배치된다. 상기 오프셋흡수기구는 상기 피스톤로드(26)의 양단부에 연결되는 스윙부재(38), 상기 피스톤(14a,14b)의 단부면에 설치되어 그 내부에서 상기 스윙부재(38)를 회전가능하게 지지하는 지지부재(46) 및 상기 피스톤로드(26)와 지지부재(46)의 단부 간에 배치되는 접합부재(48)으로 구성된다.
오프셋흡수기구, 압력상승, 전환부, 오프셋하중장치

Description

압력부스터{PRESSURE BOOSTER}
본 발명은, 피스톤의 왕복작용에 의해 압력유체의 압력을 증가시키고, 상기 압력유체를 배출하는 압력 부스터에 관한 것이다.
본 출원인은 실린더튜브의 내부에 배치된 피스톤의 왕복작용을 발생시켜 압력증가실에 공급된 압력유체의 압력을 증가시키거나 또는 상승시키고, 상기 압력유체를 배출할 수 있는 압력부스터를 제시하였다(일본공개특허공보 10-267002 참조). 상기 압력부스터는 실린더튜브의 내부에 변위가 자유로운 피스톤을 포함하며, 상기 실린더튜브의 구동실에 공급된 압력유체의 압박작용하에 상기 피스톤이 변위함으로써 상기 피스톤에 대하여 상기 구동실로부터 반대측상에 형성된 압력증가실내 존재하는 압력유체는 압력이 증가하거나 또는 상승되고, 체크밸브를 통과하는 동안 배출구로부터 배출된다.
본 발명의 주요 목적은 피스톤의 변위를 원활하게 함으로써, 증진된 내구성을 가지는 압력부스터를 제공하는 것이다.
본 발명에 의하여, 압력유체를 공급하는 공급포트, 압력이 증가한 압력유체가 배출되는 배출포트 및 배기된 유체를 방출하기 위한 배기포트를 가지고, 피스톤로드에 연결되고 한쌍의 실린더튜브 내부에서 변위하도록 각각 배치되는 한쌍의 피스톤의 왕복운동에 의해 상기 공급포트로부터 도입된 압력유체는 압력이 증가하여 상기 배출포트로 배출되며, 압력유체가 공급되는 실린더실을 구비한 한쌍의 실린더튜브와, 상기 실린더튜브의 내부에 변위하도록 배치된 한쌍의 피스톤과, 상기 한쌍의 피스톤 양쪽에 연결된 피스톤로드를 가지는 실린더기구; 상기 실린더튜브 사이에 배치되어 상기 공급포트와 상기 배출포트와 상기 실린더실 사이의 압력유체의 연통상태를 전환하는 전환부를 가지는 센터유니트; 및 상기 피스톤과 상기 피스톤로드 사이에 배치되어 상기 피스톤의 축중심과 상기 피스톤로드의 축중심 사이에 발생하는 오프셋을 흡수할 수 있는 오프셋기구를 포함하는 압력부스터가 제공된다.
본 발명에서, 오프셋흡수기구는 상기 실린더기구를 구성하는 한쌍의 피스톤 과 피스톤로드 사이에 배치된다. 상기 피스톤로드가 상기 피스톤 및 실린더튜브에 대하여 편심(또는 오프셋)되는 경우에는, 상기 피스톤로드는 상기 피스톤에 대하여 변위한다. 따라서, 상기 피스톤으로부터 피스톤로드로의 오프셋하중(offset load) 부여가 방지될 수 있다. 환언하면, 상기 피스톤으로부터 피스톤로드로 부여된 오프셋하중은 상기 오프셋흡수기구에 의해 적절히 흡수될 수 있다.
이에 따라, 상기 피스톤의 외주면은 실린더실의 내주면을 따라 고르게 접촉상태를 유지하며, 이로써 상기 실린더실과 상기 피스톤 사이의 슬라이딩 저항을 억제한다. 따라서, 상기 피스톤은 상기 실린터튜브를 따라 원활하게 변위할 수 있고, 그의 내구성이 강화될 수 있다.
본 발명의 상기 이상의 목적, 특징 및 이점들은, 본 발명의 발마직한 실시예가 도시예에 의해 나타내어진 첨부되는 도면을 참조하고 하기의 기재를 통해 더욱 분명해질 것이다.
본 발명을 통하여 피스톤의 변위를 원활하게 함으로써, 증진된 내구성을 가지는 압력부스터를 제공할 수 있다.
도 1에서, 참조번호 10은, 본 발명의 제1실시형태에 따른 압력부스터를 나타낸다.
도 1 내지 4에 나타내어진 바와 같이, 상기 압력부스터(10)는 한쌍의 실린더튜브(12a,12b), 상기 실린더튜브(12a,12b)의 내부에 배치된 피스톤(14a,14b)을 포함하는 실린더기구(16), 상기 실린더튜브(12a,12b) 사이에 배치되어 압력유체의 유체연통상태를 전환하는 전환부(18)를 가지는 센터유니트(20), 및 상기 실린더기구(16)에 배치되며 상기 피스톤(14a,14b)에 대하여 오프셋하중를 흡수할 수 있는 오프셋흡수기구(22)로 구성된다.
상기 실린더기구(16)는, 실린더형상으로 형성된 한쌍의 실린더튜브(12a,12b)와, 상기 실린더튜브(12a,12b)의 단부에 끼워져 상기 단부를 폐쇄하는 한쌍의 엔드블록(24a,24b)과, 상기 실린더튜브(12a,12b)의 내부에서 변위하도록 각각 배치되는 한쌍의 피스톤(14a,14b)과, 상기 오프셋흡수기구(22)를 통해 한 피스톤(14a)과 다른 하나의 피스톤(14b)을 서로 연결하는 피스톤로드(26)을 포함한다.
상기 실린더튜브(12a,12b)는 축방향(화살표 A 및 B 방향)을 따라 소정의 길이를 갖는 실린더 형상으로 형성되며, 상기 피스톤(14a,14b)이 삽입되는 내부에 형성되는 실린더실(28a,28b)을 갖는다. 또, 상기 실린더실(28a,28b)과 평행으로 유체통로(30a,30b)가 상기 실린더튜브(12a,12b)에 형성된다. 상기 유체통로(30a,30b)는 상기 실린더실(28a,28b)로부터 분리되어 이격되어 각각 형성된다. 상기 유체통로(30a,30b)는 연통도관(32a,32b)을 통해, 상기 엔드블록(24a,24b)이 설치된 상기 실린더튜브(12a,12b)의 단부측과 각각 연통한다.
상기 피스톤(14a,14b)은, 상기 실린더튜브(12a,12b)의 실린더실(28a,28b) 내부에서 변위가 자유롭게 정렬된다. 상기 피스톤(14a,14b) 외주면상의 환상홈을 통해 피스톤패킹(piston packing)(34) 및 웨어링(wear ring)(36)이 장착된다. 한편, 상기 피스톤(14a,14b)의 대략 중심부에는, 상기 오프셋흡수기구(22)를 구성하는 스윙부재(38)가 삽입된 오목부(40)가 형성된다. 상기 오목부(40)는 상기 피스톤로드(26)측을 향해 개구하도록 형성되며, 상기 오목부(40)는 상기 피스톤(14a,14b)의 축상에 각각 배치된다.
상기 실린더실(28a,28b)은, 상기 피스톤(14a,14b)과 상기 엔드블록(24a,24b) 사이에 배치되어 압력유체를 공급되고 방출하는 구동실(42a,42b) 및 상기 피스톤(14a,14b)과 상기 센터유니트(20) 사이에 배치되어 압력유체의 압력이 증가 또는 상승되는 상기 압력증가실(44a,44b)로 구성된다. 상기 구동실(42a,42b)은, 상기 연통도관(32a,32b)을 통해 유체통로(30a,30b)와 연통한다.
상기 오프셋흡수기구(22)는, 상기 피스톤로드(26)의 양단부에 연결되는 스윙부재(38)와, 상기 피스톤(14a,14b)의 단면에 각각 설치되어 상기 스윙부재(38)를 회전가능하게 지지하는 지지부재(46)와, 상기 피스톤로드(26)의 단부와 상기 지지부재(46) 사이에 각각 배치되는 접합부재(48)을 포함한다.
상기 스윙부재(38) 각각은, 그 일단부상에 배치되고 상기 피스톤로드(26)의 일단부에 형성된 나사홀(50)에 나사결합되는 소직경부(52)와, 그 타단부상에 배치되고 상기 소직경부(52)에 대하여 반지름 외측 방향으로 확대되는 대직경부(54)와, 상기 소직경부(52)측을 향하여 서서히 축경하는 대직경부(54)에 근접하는 테이퍼부(56)를 포함한다.
나사부(thread)가 상기 소직경부(52)의 외주면상에 음각되며, 상기 소직경부(52)는 이러한 나사부에 의해 상기 피스톤로드(26)과 나사결합하여 연결된다.
상기 대직경부(54)는 상기 피스톤(14a,14b)의 오목부(40) 내주지름과 대략 동일한 일정 지름을 가지도록 형성된다. 상기 스윙부재(38)의 대직경부(54) 각각은 상기 피스톤(14a,14b)의 단부면상에 개구하는 상기 오목부(40)에 삽입된다. 이때, 상기 대직경부(54)의 외주직경은 상기 오목부(40)의 내주직경보다 약간 작게 형성된다. 더 상세하게는, 소정거리의 클리어런스(C1)(도 2 참조)은 상기 대직경부(54)와 상기 오목부(40) 사이에 배치된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 클리어런스(C1)은 상기 피스톤(14a,14b) 및 상기 피스톤로드(26)의 변위방향(화살표 A 및 B 방향)에 대해서 수직방향으로 배치된다.
또, 상기 오목부(40)의 바닥면을 향해 외부로 돌출한 댐퍼(damper)(58)가 상기 대직경부(54)의 중앙부에 형성된 홀부에 설치된다. 상기 댐퍼(58)는 고무 등과 같은 탄성 물질로부터 축(shaft-like)형상으로 형성되며, 상기 대직경부(54)의 단부면에 대하여 외부로 돌출함에 의해 상기 대직경부(54)와 상기 오목부(40)가 서로 접합시 야기되는 충격을 완화한다.
상기 대직경부(54)와 상기 소직경부(52) 사이에는 상기 테이퍼부(56)가 배치된다. 상기 테이퍼부(56)의 외부면에는, 외부측을 향하여 단면이 원호형으로 불룩한 곡면부(60)가 포함된다. 상기 테이퍼부(56)는 상기 지지부재(46)의 내주면에 면하도록 정렬된다.
또, 상기 테이퍼부(56)과 상기 소직경부(52) 사이에 단차부(stepped portion)(62)가 형성된다. 상기 단차부(62)에 의해 상기 접합부재(48)이 유지된다.
상기 지지부재(46)는 소정의 두께를 갖는 디스크 형상으로 형성된다. 상기 지지부재(46)의 중앙부에는 상기 스윙부재(38)가 삽입되는 슬라이드홀(64)이 형성된다. 상기 슬라이드홀(64)은 상기 스윙부재(38)로부터 이간하는 방향으로 단면이 원호형상으로 오목해지도록 형성되며, 상기 스윙부재(38)을 구성하는 테이퍼부(56)의 곡면부(60)는 상기 슬라이드홀(64)과 접합한다. 더 상세하게는, 상기 슬라이드홀(64)의 내주면은 상기 테이퍼부(56)의 곡면부(60)에 대응하며, 대략 동일한 반경으로 형성된다. 결과적으로, 상기 스윙부재(38)는 상기 곡면부(60)를 통해 상기 지지부재(46)의 중앙부에 회전가능하게 유지된다.
또, 상기 슬라이딩홀(64)이 상기 스윙부재(38)의 테이퍼부(56)와 유사한 상기 피스톤(14a,14b)으로부터 멀어지는 방향으로 서서히 축경하기 때문에, 상기 스윙부재(38)는 상기 슬라이딩홀(64)를 통해 상기 피스톤(14a,14b)으로부터 이간하는 방향으로 변위될 수 없다. 환언하면, 상기 축방향(화살표 A 및 B 방향)으로의 상기 스윙부재(38)의 변위는 상기 지지부재(46)에 의해 규제된다.
한편, 상기 지지부재(46)의 외주부분에 배치된 복수의 볼트홀(66)이, 동일한 간격으로 이간된다. 상기 볼트홀(66)을 통해 삽입된 고정볼트(68)가 각각 나사결합되며, 상기 피스톤(14a,14b)에 대하여 나사결합된다. 결과적으로, 상기 지지부재(46)는 상기 오목부(40)가 개구한 상기 피스톤(14a,14b)의 단부면에 대하여 단단히 고정되거나 긴밀하게 근접하게 된다. 또, 상기 지지부재(46)의 외경은 자체적으로 상기 피스톤(14a,14b)의 외경과 대략 동일하게 설정된다.
상기 접합부재(48)는 전술한 지지부재(46)와 유사하게 디스크 형상으로 형성되고, 상기 접합부재(48)의 중앙부에 개구한 홀부(70)를 통해 상기 스윙부재(38)의 단차부(62)에 부착된다. 더하여, 상기 접합부재(48)는 상기 스윙부재(38)과 함께 축방향(화살표 A 및 B 방향)으로 변위가 자유롭도록 배치된다. 더욱 상세하게는, 상기 접합부재(48)가 상기 피스톤로드(26)의 단부와 상기 스윙부재(38)의 대직경부(54) 사이에 끼워지고, 상기 스윙부재(38)에 대하여 상기 접합부재(48)의 축방향(화살표 A 및 B 방향)으로의 상대변위는 규제된다.
또, 상기 접합부재(48)는 상기 지지부재(46)에 대하여 소정거리 이간하도록 정렬되어 위치된다. 즉, 상기 접합부재(48)와 상기 지지부재(46) 사이에 클리어런스(C2)(도 2 참조)가 형성된다. 상기 클리어런스(C2)는 상기 피스톤(14a,14b) 및 상기 피스톤로드(26)의 변위방향(화살표 A 및 B 방향)을 따라서 배치된다. 또, 상기 접합부재(48)의 외경은 상기 지지부재(46)의 외경보다 작게 설정된다.
상기 센터유니트(20)는, 상기 실린더튜브(12a,12b) 중 하나와 상기 실린더튜브(12a,12b) 중 다른 하나 사이에 유지되어 지지된다.
상기 센터유니트(20)는 압력유체가 공급되고 방출되는 공급포트(72) 및 배출포트(74)를 갖는 바디(76)와, 상기 공급포트(72)와 상기 압력증가실(44a,44b) 사이의 연통상태를 전환하는 제1 체크밸브(check valve)(78a,78b)와, 상기 배출포트(74)와 압력증가실(44a,44b) 사이의 연통상태를 전환하는 제2 체크밸브(80a,80b)와, 상기 피스톤(14a,14b)의 변위작용하에 실린더실(28a,28b)에서 압력유체의 공급 및 방출을 전환하는 전환부(18)를 포함한다.
상기 공급포트(72)는 도시하지 않은 압력유체공급원에 연결되어 상기 압력유체공급원으로부터 압력유체를 공급하게 한다. 상기 공급포트(72)는 한쌍의 압력증가실(44a,44b)과 각각 연통하는 도입통로(82)에 연결되며, 압력유체의 유량을 조절할 수 있는 조절밸브(84)를 구비하고 있다. 상기 공급포트(72)는 상기 유체통로(30a,30b)와 연통하는 공급통로(86)에도 연결된다. 상기 조절밸브(84)는 상기 바디(76)의 상부면에 배치된 핸들(88)을 회전하는 작업자에 의해 압력유체유량을 조절하도록 배치된다.
상기 제1 체크밸브(78a,78b)는 상기 압력증가실(44a,44b)측상의 상기 도입통로(82)에 각각 배치된다. 상기 제1 체크밸브(78a,78b)는 상기 도입통로(82)에 공급된 압력유체가 상기 압력증가실(44a,44b)에 유통하고, 상기 압력증가실(44a,44b)로부터 도입통로(82)로의 유통을 차단할수 있도록 개구하고 있다. 즉, 상기 제1 체크밸브(78a,78b)는 압력유체의 유통을 압력증가실(44a,44b) 측을 향하는 방향으로만 가능케 한다.
상기 전환부(18)는 상기 조절밸브(84)로부터 하류측상의 상기 공급통로(86)에 배치된다. 상기 전환부(18)의 전환작용하에, 유통상태는 전환되어 상기 공급통로(86)로부터 통과하여 공급되는 압력유체는 상기 유체통로(30a 또는 30b)를 통과하는 동안 상기 구동실(42a 또는 42b)로 유통한다.
상기 배출포트(74)는 한쌍의 압력증가실(44a,44b)과 각각 연통하는 유도통로(lead out passage)(90)에 연결된다. 압력증가실(44a,44b)측상의 유도통로(90)에는, 제2 체크밸브(80a,80b)가 각각 배치된다. 상기 제2 체크밸브(80a,80b)는 상기 유도통로(90)로부터 상기 압력증가실(44a,44b)로의 압력유체의 유통을 차단하는 한편, 상기 압력증가실(44a,44b)에서 압력상승된 압력유체가 상기 유도통로(90)로 유통할 수 있도록 개구하고 있다.
즉, 상기 제2 체크밸브(80a,80b)는 상기 압력증가실(44a,44b)로부터 인도된 압력유체의 유통만 가능케 한다. 또, 상기 압력증가실(44a,44b)에서 압력이 상승된 압력유체는 상기 유도통로(90)를 통과하여 상기 배출포트(74)로부터 배출된다.
전술한 공급포트(72) 및 배출포트(74)를 갖는 바디(76)는 상기 바디(76)의 중심을 통하여 축선방향으로 관통하는 로드홀(92)도 포함한다. 상기 로드홀(92)을 통하여 상기 피스톤로드(26)가 축선방향(화살표 A 및 B 방향)으로 자유롭게 변위하도록 삽입된다.
상기 전환부(18)는 한쌍의 유체통로(30a,30b)에 각각 연결된 두개의 포트를 가지며, 이들 두개의 포트에 대하여 공급통로(86)와 배기포트(94)간을 전환하도록 작용한다.
상기 전환부(18)는 상기 실린더기구(16)의 압력증가실(44a,44b)로 외부 돌출한 푸시로드(push rods)(96a,96b)를 구비하며, 축방향을 따라 변위가능하도록 배치된다.
상기 푸시로드(96a,96b)는 도시되지 않은 스프링에 의해 압력증가실(44a,44b)을 향하여 편향된다. 상기 공급통로(86)와 상기 배기포트(94)를 가지는 한쌍의 유체통로(30a,30b) 사이의 연통상태는 상기 푸시로드(96a,96b)를 상기 스프링의 탄성력에 반대하여 압력증가실(44a,44b)로부터 멀어지는 방향으로 변위하게 함으로써 전환된다. 환언하자면, 상기 전환부(18)는 연통상태를 전환할 수 있는 전환 스위치로서 작용한다.
또, 상기 푸시로드(96a,96b)는 상기 실린더튜브(12a,12b)의 축방향에 대략 평행하게 배치되며, 상기 오프셋흡수기구(22)를 구성하는 상기 접합부재(48)에 직면하도록 상기 바디(76)의 로드홀(92)로부터 오프셋된 위치에 정렬된다. 더 상세하게는, 상기 피스톤(14a,14b)의 변위하에, 상기 푸시로드(96a,96b)에 접근하여 압박하는 피스톤(14a,14b) 및 접합부재(48)에 의해 상기 전환부(18)는 전환된다.
본 발명의 제1 실시형태에 있어서, 압력부스터(10)은 기본적으로 상술한 것과 같이 구성된다. 이어서, 본 발명의 작용 및 효과를 설명한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 한개의 피스톤(14a)이 한개의 엔드블록(24a)측을 향하여(화살표 A 방향으로) 변위되는 것을 초기 위치로 가정한다.
상기 초기 위치에서, 도시되지 않은 압력유체공급원으로부터 공급포트(72)로 압력유체의 공급하에, 상기 압력유체는 도입통로(82)를 유통하여, 상기 제1 체크밸브(78a,78b)를 통해 상기 압력증가실(44a,44b)로 각각 도입된다.
한편, 압력유체의 유속이 상기 조절밸브(84)에 의해 조절된 후, 상기 공급포트(72)로부터 공급된 압력유체의 일부는 상기 공급통로(86)을 통과하여 상기 전환부(18)로 유통한다. 또, 상기 전환부(18)를 통과한 압력유체는 한개의 유체통로(30a)에 공급되고, 상기 연통도관(32a)을 통과하여 상기 구동실(42a)에 공급된다.
또, 상기 구동실(42a)에 도입된 압력유체에 의해 상기 피스톤(14a)은 상기 센터유니트(20)측을 향하여(화살표 B 방향으로) 압박되고, 그 결과 상기 압력증가실(44a)의 압력유체는 압력이 증가되고, 상기 피스톤(14a) 작용에 의해 압력상승된다. 상기 압력상승된 압력유체는, 상기 제2 체크밸브(80a)를 통과하여 상기 유도통로(90)로부터 배출포트(74)로 유도되서, 여기서 배출된다.
하나의 피스톤(14a)이 상기 센터유니트(20)를 향하여(화살표 B 방향으로) 변위하는 변위단말점에서, 상기 오프셋흡수기구(22)의 접합부재(48)는 상기 전환부(18)의 푸시로드(96a)에 맞접하여 압박하는 피스톤(14a)상에 장착된다. 결과로서, 상기 전환부(18)는 전환되고, 그로 인해 상기 공급통로(86)에 공급된 압력유체는 다른 압력통로(30b)를 통과하여 다른 구동실(42b)에 공급되고, 다른 피스톤(14b)은 상기 센터유니트(20)측을 향하여(화살표 A 방향으로) 변위된다. 결과적으로, 상기 압력증가실(44b)의 압력유체는 압력이 상승되고, 상기 압력 상승된 압력유체는 상기 제2 체크밸브(80b)를 통과하여 상기 배출포트(74)로부터 배출된다.
또, 상기 피스톤(14b)이 상기 센터유니트(20)측으로(화살표 A 방향으로) 변위하는 변위단말점에서, 상기 피스톤(14a)상에 장착된 상기 접합부재(48)가 상기 푸시로드(96a)를 압박하는 경우, 상기 전환부(18)는 다시금 도시되지 않는 상태로 전환되고, 압력유체는 상기 구동실(42a)로 공급된다.
앞선 방식으로 제1 실시형태에 있어서, 상기 오프셋흡수기구(22)는 상기 한쌍의 피스톤(14a,14b)과 피스톤로드(26) 사이에 각각 배치되어 상기 실린더기구(16)를 구성한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 피스톤로드(26)가 상기 피스톤(14a,14b) 및 상기 실린더튜브(12a,12b)에 대하여 중심을 벗어나는 경우, 상기 피스톤로드(26)의 단부에 연결된 스윙부재(38)는 미끄러져 상기 피스톤(14a,14b)상에 설치된 상기 지지부재(46)의 슬라이드홀(64)를 따라서 변위된다. 이 경우, 상기 스윙부재(38)의 테이퍼부(56)가 외부측으로 불록한 곡면부(60)로 형성되기 때문에, 상기 곡면부(60)는 상기 슬라이드홀(64)을 따라서 슬라이딩하는 동안 회전가능하게 변위된다.
따라서, 상기 슬라이드홀(64)을 따라 상기 오목부(40)의 내부에서 회전하는 스윙부재(38)의 결과로서, 상기 피스톤로드(26)가 오프셋되는 것에 의해 주어진 각으로 경사되는 경우에도 상기 피스톤로드(26)로부터 상기 피스톤(14a,14b)으로의 오프셋하중 부여가 방지될 수 있다. 환언하자면, 상기 피스톤로드(26)로부터 상기 피스톤(14a,14b)으로 부여된 오프셋하중는 상기 부여장치(22)에 의해 적절히 흡수될 수 있다. 결과적으로, 상기 피스톤(14a,14b)은 상기 실린더튜브(12a,12b)의 실린더실(28a,28b)을 따라서 원활하게 변위될 수 있다.
이에 따라, 상기 피스톤(14a,14b)의 외주면에 설치된 상기 웨어링(36) 및 상기 피스톤패킹(34)이 상기 실린더튜브(12a,12b)의 내주면을 따라서 고르게 접합상태를 유지하므로, 상기 피스톤패킹(34) 및 상기 웨어링(36)의 불규칙한 마모가 방지될 수 있으며, 그 내구성은 강화될 수 있다.
또, 상기 오프셋흡수기구(22)에서, 상기 피스톤(14a,14b)이 상기 센터유니트(20)측을 향하여 변위하면 상기 접합부재(48)는 전환부(18)의 푸시로드(96a,96b)에 맞접할 수 있도록, 상기 센터유니트(20)와 직면하는 접합부재(48)가 형성된다. 따라서, 상기 푸시로드(96a,96b)가 압박되어 그 때문에 상기 전환부(18)를 전환하면, 상기 피스톤(14a,14b)에 작용된 반력은 상기 접합부재에 의해 수용될 수 있다.
그 결과로써, 상기 스윙부재(38)는 상기 접합부재(48)에 부여된 반력에 의해, 상기 피스톤(14a,14b)의 오목부(40) 내부에 회전가능하게 변위되며, 상기 접합부재(48)에 부여된 로드(loads)는 적절히 흡수될 수 있다. 환언하면, 상기 푸시로드(96a,96b)로부터의 반력은 피스톤(14a,14b)에 직접적으로 적용되지 않는다.
따라서, 상기 피스톤(14a,14b)은 상기 실린더튜브(12a,12b)의 축방향을 따라서 원할하게 변위될수 있으며, 오프셋하중이 상기 피스톤(14a,14b)에 작용되는 경우에 생성되는 상기 피스톤패킹(34) 및 상기 웨어링(36)의 불규칙한 마모가 방지될 수 있다. 이 결과, 상기 피스톤패킹(34) 및 상기 웨어링(36)의 내구성이 향상될 수 있으며, 이에 의해 그들의 수명도 연장할 수 있다.
또, 상기 부유장치(22)를 구성하는 상기 스윙부재(38)는 상기 피스톤(14a,14b)의 오목부(40) 내부에 수용할 수 있도록 구성되기 때문에, 상기 스윙부재(38)를 포함한 상기 오프셋흡수기구(22)가 상기 압력부스터(10)에 형성되는 경우에도 상기 피스톤(14a,14b) 및 그 내부에의 상기 피스톤로드(26)를 포함하는 상기 실린더기구(16)의 길이 치수는 커지지 않으며, 상기 오프셋흡수기구(22)를 갖는 상기 압력부스터(10)는 저렴하게 제조될 수 있다.
이어서, 제2 실시형태에 따른 압력부스터(150)는 도 6 및 7에 도시된다. 제1 실시형태에 의한 것과 동일한 그의 구조적 특징은 동일한 참조번호로 명시되며 상기 특징의 상세한 설명은 생략된다.
제2 실시형태에 따른 상기 압력부스터(150)는 오프셋흡수기구(152)가 피스톤(154a,154b)에 대하여 반지름방향(도 7의 화살표 D 방향) 및 축방향(화살표 A 및 B 방향) 양쪽으로 약간 변위할 수 있도록 연결된 피스톤로드(156)로 구성된다는 점에서 제1 실시형태에 따른 상기 압력부스터(10)과 차이가 있다.
상기 오프셋흡수기구(152)는 피스톤(154a,154b)의 단부면상에 엔드블록(24a,24b)측을 향하여 개구하는 오목부(158)를 구비하고 있다. 상기 오목부(158)는 상기 피스톤(154a,154b)의 중심을 관통하는 피스톤홀(160)과 연통한다. 상기 피스톤홀(160)에는 상기 피스톤로드(156)의 단부에 형성된 협폭축부(162)가 삽입된다. 이와 함께, 상기 피스톤홀(160)의 내주면상에 형성된 환상홈에 로드패킹(164)이 장착되어, 상기 협폭축부(162)의 외주면을 둘러싸고 있다.
또, 상기 피스톤홀(160)의 내직경은 상기 협폭축부(162)의 외주면보다 약간 크게 형성되며, 이에 의해, 상기 피스톤홀(160)과 상기 협폭축부(162) 사이에 클리어런스(C3)를 구성한다. 상기 클리어런스(C3)는 축선방향에 수직방향으로 배치된다.
또, 상기 피스톤로드(156) 단부에 위치한 상기 협폭축부(162)의 단부상에는 나사부(166)가 형성된다. 상기 나사부(166)상에는 너트(nuts)(168)가 나사결합되고, 상기 피스톤(154a,154b)의 오목부(158)내에 수용된다. 상기 피스톤로드(156) 및 상기 너트(168)의 단부는 상기 오목부(158)로부터 외부로 돌출하지 않는다.
상기 피스톤로드(156)는 상기 피스톤(154a,154b)에 대하여 축방향(화살표 A 및 B 방향)으로 약간만 변위가능하도록 연결된다. 특히, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 피스톤홀(160)의 축선방향을 따른 길이(L1)는 상기 피스톤로드(156)의 메인축(170)과 상기 협폭축부(162) 사이의 경계면으로부터 상기 너트(168)의 단부면까지 확대된 길이(L2)보다 작게 설정된다(L1 ＜ L2). 즉, 소정 거리 클리어런스(C4)는 상기 너트(168)의 단부면과 상기 오목부(158)의 바닥면 사이에 배치된다.
이러한 방식으로 상기 거론된 바와 같은 제2 실시형태에 있어서, 상기 피스톤(156)이 상기 실린더튜브(12a,12b)에 대하여 오프셋되는 경우 그 위에 나사결합 되는 너트(168)를 갖는 상기 피스톤로드(156)의 단부는 상기 클리어런스(C3 및 C4)를 통해 피스톤(154a,154b)에 대하여 반지름(화살표 D) 및 축(화살표 A, B)방향 양쪽으로 변위된다. 그 결과로서, 상기 피스톤로드(156)으로부터 상기 피스톤(154a,154b)까지의 오프셋하중 부과는 방지될 수 있다. 이로 인해, 상기 오프셋된(즉, 중심을 벗어난) 피스톤로드(156)에 연결된 상기 피스톤(154a,154b)은 중심을 벗어나게 되지 않으며, 상기 피스톤(154a,154b)은 상기 실린더튜브(12a,12b)의 실린더실(28a,28b)을 따라서 원할하게 변위될 수 있다. 또, 상기 피스톤(154a,154b)상에 설치된 피스톤패킹(34) 및 웨어링(36)이 상기 실린더튜브(12a,12b)에 균일하게 맞접하고 불규칙한 마모가 발생하지 않기 때문에, 그 내구성은 강화될 수 있다.
또, 제1 실시형태에 의한 압력부스터(10)에 이용된 오프셋흡수기구(22)와 비교하여, 그 구조가 간소화되기 때문에 제조비용과 조립단계의 수가 감소될 수 있다.
전술한 제1 및 제2 실시형태에 의한 압력부스터(10,150)에서, 상기 오프셋흡수기구(22,22 또는 152,152)가 상기 한쌍의 피스톤(14a,14b 또는 154a,154b)에 대하여 각각 형성되는 구조에 관한 설명이 주어진다. 그러나, 본 발명은 이 특징에 한정되지 않으며, 한 측에만 상기 오프셋흡수기구를 형성하는 것이 허용가능하다. 이 경우, 오직 단일오프셋흡수기구가 형성되기 때문에, 조립부품의 수가 감소될 수 있으며, 더 나아가 상기 압력부스터의 구조는 간소화될 수 있다.
본 발명에 의한 압력부스터는 상술한 실시형태에 한정되지 않으며, 본 발명의 요지 및 본질적 특성을 벗어나지 않는 사항으로써 다양한 구성이 채용될 수 있 음은 물론이다.
도 1은, 본 발명의 제1실시형태에 따른 압력부스터의 전체 수직단면도이다.
도 2는, 도 1의 압력부스터에서의 오프셋흡수기구 근방을 나타내는 확대단면도이다.
도 3은, 도 2에 도시된 오프셋흡수기구의 분해 사시도이다.
도 4는, 도 1의 압력부스터에서, 전환부의 전환작용에 의해 타 엔드블록측을 향해 상기 피스톤이 변위된 상태를 나타내는 전체 수직단면도이다.
도 5는, 도 2에 도시된 압력부스터에서, 피스톤에 대하여 피스톤로드가 편심되게 배치된 상태를 나타내는 확대 단면도이다.
도 6은, 본 발명의 제2실시형태에 따른 압력부스터의 전체 수직단면도이다.
도 7은, 도 6의 압력부스터에서, 오프셋흡수기구의 근방을 나타내는 확대단면도이다.

Claims (8)

  1. 압력유체를 공급하는 공급포트(72), 압력이 증가된 압력유체를 배출하는 배출포트(74), 및 배기된 압력유체를 방출하는 배기포트(94)를 가지며, 피스톤로드(26)에 연결되고 한쌍의 실린더튜브(12a,12b) 내부에서 변위하도록 각각 배치되는 한쌍의 피스톤(14a,14b)의 왕복작용에 의해 상기 공급포트(72)로부터 도입되는 압력유체는 압력이 증가하여 상기 배출포트(74)로부터 배출되고,
    압력유체가 공급되는 실린더실(28a,28b)을 구비한 한쌍의 실린더튜브(12a,12b)와, 상기 실린더튜브(12a,12b)의 내부에 변위하도록 배치된 한쌍의 피스톤(14a,14b)과, 상기 한쌍의 피스톤(14a,14b) 양쪽에 연결된 피스톤로드(26)를 가지는 실린더기구(16);
    상기 실린더튜브(12a,12b) 사이에 배치되어 상기 공급포트(72)와 상기 배출포트(74)와 상기 실린더실(28a,28b) 사이의 압력유체의 연통상태를 전환하는 전환부(18)를 갖는 센터유니트(20); 및
    상기 피스톤(14a,14b)과 상기 피스톤로드(26) 사이에 배치되어 상기 피스톤(14a,14b)의 축중심과 상기 피스톤로드(26)의 축중심간에 발생하는 오프셋을 흡수할 수 있는 오프셋흡수기구(22)를 포함하는 압력부스터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 오프셋흡수기구(22)는, 상기 피스톤(14a,14b)과 피스톤로드(26) 사이에 배치되어 상기 피스톤로드(26)의 오프셋을 수반하는 상기 피스톤(14a,14b)에 대하여 회전가능하게 변위하는 스윙부재(38)를 포함하는 것을 특징으로 하는 압력부스터.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 오프셋흡수기구(22)는, 상기 피스톤(14a,14b)의 단부면에 설치되어 상기 스윙부재(38)를 회전가능하게 지지하는 지지부재(46), 및
    상기 스윙부재(38)가 삽입되는 상기 피스톤(14a,14b)의 단부면에 형성되는 오목부(40)를 포함하는 것을 특징으로 하는 압력부스터.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 오프셋흡수기구(22)는, 상기 피스톤로드(26)상에 배치되고 상기 전환부(18)에 직면하며, 상기 피스톤(14a,14b)의 변위단말점에서 상기 전환부(18)의 푸시로드(96a,96b)에 맞접하는 접합부재(48)를 포함하는 것을 특징으로 하는 압력부스터.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 오목부(40)는 상기 피스톤(14a,14b)의 축상에 중심이 일치하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 압력부스터.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 오목부(40)의 내부에 변위가 자유롭게 배치되는 상기 스윙부재(38)와 상기 오목부(40) 간에는, 상기 피스톤(14a,14b)의 축방향에 대해서 수직방향으로 클리어런스(C1)가 형성되는 것을 특징으로 하는 압력부스터.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 지지부재(46)와 상기 접합부재(48)의 사이에는, 상기 피스톤(14a,14b)의 축방향을 따라서 소정의 거리로 이간한 클리어런스(C2)가 형성되는 것을 특징으로 하는 압력부스터.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 스윙부재(38)의 단부에는, 탄성물질로 이루어지며 상기 오목부(40)의 내부벽면에 맞접하는 댐퍼(58)가 배치되는 것을 특징으로 하는 압력부스터.
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