KR101202728B1

KR101202728B1 - 유압, 유공압 또는 공압 피스톤-실린더-집합체 및 이를 위한 주름 연결부

Info

Publication number: KR101202728B1
Application number: KR1020050061293A
Authority: KR
Inventors: 베크 후베르트
Original assignee: 젯트에프 프리드리히스하펜 아게
Priority date: 2004-07-15
Filing date: 2005-07-07
Publication date: 2012-11-19
Also published as: KR20060049930A; FR2873179B1; US20060012089A1; US7416064B2; FR2873179A1

Abstract

본 발명은 오염 및 손상으로부터 보호하기 위해 실린더로부터 돌출되어 있는 피스톤 로드를 덮고, 피스톤 로드의 말단과 실린더 사이에 배치되며, 그 내부는 상기 부품들의 상대적 운동에 의하여 체적이 변화되고, 주름 연결부의 내부로 안내되고 공기의 유입 및 배출을 가능하게 하는 적어도 하나 이상의 흐름 연결부가 제공되어 있는 유압, 유공압 또는 공압 피스톤-실린더-집합체, 특히 차량용 진동 완충기 또는 완충 스프링용 주름 연결부를 제공하여, 상기 주름 연결부의 일부분에 의해 적어도 하나 이상의 흐름 연결부가 적어도 부분적으로 덮혀진다.

주름 연결부, 피스톤 로드, 실린더, 흐름 연결부, 피스톤, 집합체

Description

유압, 유공압 또는 공압 피스톤-실린더-집합체 및 이를 위한 주름 연결부{HYDRAULIC, HYDROPNEUMATIC OR PNEUMATIC PISTON-CYLINDER ASSEMBLY AND FOLDED BELLOWS FOR THE SAME}

도 1 및 도 2는 주름 연결부를 포함하는 피스톤-실린더-집합체의 단면도이다.

도 3 및 도 4는 흐름 연결부의 일부분에 역류 차단 밸브를 추가적으로 포함하는, 도 1에 도시한 바와 같은 원리의 실시예를 나타내는 도면이다.

도 5는 독립된 요소로서 주름 연결부를 나타내는 도면이다.

도 6 및 도 7은 주름 연결부를 포함하는 피스톤-실린더-집합체의 또 다른 실시예의 단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1: 피스톤-실린더-집합체,

2: 피스톤 로드, 3: 고정부

4: 피스톤 로드 가이드, 5: 주름 연결부

6: 제1 연장부, 7: 돌출부

8: 흐름 연결부, 9: 흐름 연결부

10: 제2 연장부, 11: 칼라

12: 역류 차단 밸브, 13: 용기 관

본 발명은 오염 및 손상으로부터 보호하기 위해 실린더로부터 돌출되어 있는 피스톤 로드를 덮고, 피스톤 로드의 말단과 실린더 사이에 배치되며, 그 내부는 상기 부품들의 상대적 운동에 의하여 체적이 변화되는 유압, 유공압(hydroneumatic), 또는 공압 피스톤-실린더-집합체, 특히 차량용 진동 완충기 또는 완충 스프링용 주름 연결부에 관한 것으로, 상기 주름 연결부의 내부로 안내되고 공기의 유입 및 배출을 가능하게 하는 적어도 하나 이상의 흐름 연결부가 제공되어 있다.

오염 및 손상으로부터 보호하기 위해 진동 완충기 또는 완충 스프링이 제공되어 있는 피스톤-실린더-집합체용 주름 연결부가 이미 공지되어 있다(독일 특허 DE 102 00 608 A1 참조). 실린더에 대한 피스톤 로드의 상대적 운동에 의해, 상기 주름 연결부의 내부는 체적이 변화되며, 환기 및 통풍을 위해 상기 주름 연결부의 내부로 안내되는 개구부가 제공되어 있다. 공기 유입 및 공기 배출에 의해 기류를 발생시키면, 배출 밸브 상에서 투과되는 수분 또는 이물질 입자가 대기로 내보내진다.

내부 환기용 개구부를 가진 또 다른 주름 연결부가 공지되어 있는데(OE 324 144), 수분 및 이물질 입자에 대해 상기 피스톤 로드측 개구부는 슬리브에 의해 덮혀진다. 상기 슬리브는 주름 연결부의 구성 요소로, 필요한 경우 개구부와 슬리브 사이의 공간에 삽입되는 고리 형태의 필터가 설치될 수 있다. 상기 실시예의 단점은 배출구의 수가 부족하여 적은 양이라도 수분 및 이물질 입자가 주름 연결부의 내부로 도입되어 잔류할 수 있다는데 있다. 피스톤 로드 및 가이드 부재는 부식될 우려가 크기 때문에 피스톤-실린더-집합체의 손상이 예상될 수 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 적은 조립 비용과 저비용으로 피스톤 로드를 보호하기 위한 유압, 유공압 또는 공압 피스톤-실린더-집합체용 주름 연결부를 제공하면서도, 필터의 사용 없이 효과적으로 유입된 수분 또는 이물질 입자가 간단하면서도 안전하게 제거될 수 있는 주름 연결부를 제공하는 데에 있다.

상기 목적을 해결하기 위해, 본 발명은 주름 연결부의 일부분에 의해 적어도 하나 이상의 흐름 연결부가 적어도 부분적으로 덮혀진다.

이러한 해결 방법의 이점은 상기 주름 연결부에 미로형 패킹 보호를 보장할 수 있는 추가적인 부분이 제공되어 대기로부터 수분 및 이물질 입자가 피스톤 로드의 영역 내에 도달하기 어렵게 하고, 적은 양의 수분 또는 이물질 입자가 주름 연결부의 내부에 도달되는 경우 이들 방해물을 빨리 완벽하게 제거할 수 있다는데 있다.

또 다른 특징에 따르면, 적어도 하나 이상의 흐름 연결부가 천공으로서 제공된다는 것이다. 상기 흐름 연결부는 단순하게 제조되는 천공으로서 형성되는 것이 바람직하며, 상기 흐름 연결부가 상응하는 원하는 부분에 제조될 수 있도록 주위에 다수의 천공을 분포시켜 배열될 수 있다.

실질적인 특징에 따르면, 적어도 하나 이상의 일부분이 상기 주름 연결부의 구성 요소이다. 상기 주름 연결부의 구성 요소로서 상기 부분을 형성하기 위해, 주름 연결부의 추가적인 요소로서 상기 부분이 단순한 제조 방법에 따라 형성되고, 상기 주름 연결부의 재료로부터 상기 일부분이 함께 형성된다. 상기 부분은 생산성에 따라 역상으로 하고, 전체 주름 연결부를 제조한 후에 주름 연결부의 첫번째 주름을 원래대로 복원시킬 수 있으며, 별도의 공구에 의해 전체 주름 연결부를 외부에서 완성할 수 있고, 이후 통상적인 방법으로 공구의 중심으로부터의 압축 공기에 의해 부풀어진다.

또 다른 일실시예에 따르면, 상기 주름 연결부는 상기 부분과 함께 흐름 연결부를 위한 개방 연결부를 형성한다. 이때, 상기 부분이 주름 연결부를 적어도 부분적으로 공동축(coaxial)상으로 둘러싸는 것이 바람직하다.

단순한 미로형 패킹은 상기 주름 연결부 중 가장 작은 직경의 부분에 개방 연결부를 도입함으로써 달성된다.

또 다른 일실시예에 따르면, 상기 주름 연결부는 흐름 연결부를 덮는 부분을 포함한다. 이때, 상기 부분은 역류 차단 밸브로서 형성되는 것이 바람직하다.

더욱 개선된 미로형 패킹 시스템은 상기 주름 연결부의 상기 부분 내에서 주위에 분포하여 배치되어 있는 돌출부에 의해 이격됨으로써 달성될 수 있다.

저렴한 조립 비용 및 바람직한 재고 관리를 위해, 상기 부분 및 주름 연결부는 일체로 형성된다.

상기 피스톤 로드가 운동하는 내측 상에 흐름 연결부를 제어하는 역류 차단 밸브가 제공된다. 이때, 상기 역류 차단 밸브는 적어도 부분적으로 무부하 상태에서 개방되는 것이 바람직하다.

본 발명의 바람직한 실시예들은 후술하는 도면에 개략적으로 나타나 있다.

도 1 및 도 2에 도시되어 있는 피스톤-실린더-집합체(1)는 실질적으로 용기관(13)으로 구성되어 있으며, 그 내부에는 진동 완충기에 특징적인 각 구성요소들(자세히 도시하지 않음)이 존재한다. 용기관(13)으로부터, 피스톤 로드(2)가 돌출되어 있으며, 피스톤 로드(2)의 상단에는 주름 연결부에 고정되기 위한 고정부(3)가 위치해 있다. 피스톤 로드(2)는 용기관(13)의 내부에서 피스톤 로드 가이드(4)에 의해 축상으로 운동한다.

고정부(3)와 피스톤 로드 가이드(4) 사이에는, 수분, 분진, 및 돌의 충격으로부터 피스톤 로드를 보호하기 위한 주름 연결부(5)가 상응하는 고정 위치에 밀집하여 배치되어 있다. 주름 연결부의 첫번째 주름인 주름 연결부(5)의 상부에는 그 주변에 분포 배치되어 있는 다수의 돌출부(7)에 의해 지지되며, 주름 연결부(5)의 첫번째 주름의 대부분을 둘러싸도록 제1 연장부(6)가 주름 연결부(5)의 상단에 연결되어 있어서 흐름 연결부(8)를 보호하기 때문에, 이 위치에서는 이물질 및 수분이 대기로부터 주름 연결부(5)로 투과될 수 없다. 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 연장부(6)의 내측 단부(6a)는 주름 연결부(5)에 부착되고, 내측 단부(6a)의 반대편에는 자유 단부(6b)가 위치한다.

주름 연결부(5)의 대향 위치에서, 주름 연결부(5)의 최하부에는 추가적인 흐름 연결부(9)가 제공되는데, 이 흐름 연결부(9)는 주름 연결부(5)의 하부에 연결된 제2 연장부(10)에 의해 외부에서 덮여진다. 제2 연장부(10)는 피스톤-실린더-집합체(1)의 패킹을 위해 사용되는 칼라(11)에 대응된다. 제2 연장부(10)의 내측 단부(10a)는 주름 연결부(5)에 부착되고, 내측 단부(10a)의 반대편에는 자유 단부(10b)가 위치한다. 피스톤 로드(2)의 삽입 및 후퇴 운동시, 행정이 작은 경우에는 흐름 연결부(8) 상에서 주름 연결부(5)의 내부 공기는 전적으로 대기에 상응하게 된다.

도 2는 피스톤 로드(2)가 강하게 삽입될 때(행정이 큰 경우) 피스톤-실린더-집합체(1)를 나타내는 것으로, 일정하게 개방되는 흐름 연결부(8)에도 불구하고 주름 연결부(5)의 높은 내압이 형성됨으로써, 주름 연결부의 내부 공기의 일부분이 흐름 연결부(9)를 통과하여 칼라(11)와 제2 연장부(10) 사이에 도달하게 된다. 이는 주름 연결부(5)의 내부 공간에 대한 세정 및 건조를 제한하여, 특별한 경우에는 제1 연장부(6) 상의 주름 연결부(5) 내부에 수분 또는 이물질이 도달하게 된다. 주름 연결부(5) 내부의 자가 세척은 흐름 연결부(8), 상기 제2 연장부(10)의 흐름 연결부(9) 및 형태의 활성 부분을 통해 긍정적인 영향을 미칠 수 있다. 상기 실시예에서 실질적으로 제2 연장부(10)의 마모 및 궁극적으로는 제2 연장부(10) 내에서 발생하는 소음이 최소화된다.

도 3 및 도 4에는 피스톤-실린더-집합체(1)의 또 다른 실시예가 도시되어 있으며, 도 1 및 도 2와는 달리 주름 연결부(5) 내부의 흐름 연결부(8)에는 역류 차단 밸브(12)가 제공되어 있으며, 피스톤 로드(2)의 고속 삽입시 흐름 연결부(9)에서 주름 연결부(5) 내부와 제2 연장부(10)에 존재하는 대부분의 공기가 대기 밖으로 내보내질 수 있다.

이러한 거동을 통해, 그 내부에서 역류 차단 밸브(12)는 다소 조밀하게 형성될 수 있다. 결국, 일정한 개구부가 형성되도록 제2 연장부(10)는 칼라(11)에 대응하여 형성될 수 있고, 이러한 개구부는 흐름 연결부(9) 부분에서의 소음 발생을 동시에 방지한다.

제2 연장부(10) 내 일정한 개구부의 경우, 상기 제2 연장부는 역류 차단 밸브로서 작용하지 않으며, 대신에 기류 보호 역할을 하고, 피스톤 로드(2)의 후퇴시 주름 연결부(5)의 내부에는 기류가 형성된다. 이러한 기류는 피스톤 로드의 후퇴시에 역류 차단 밸브(12)를 동시에 재차 개방시키기 때문에 최소한으로 유지될 수 있다.

도 5에는 독립적인 구성 요소로서 바람직하게는 고무 또는 고무 탄성 재료로 구성되는 주름 연결부(5)가 제공된다. 주름 연결부(5)를 제조할 때 제1 연장부(6)는 도 5의 상부에 도시한 바와 같이 조립 형태로 제조되며, 주름 연결부(5)의 제조 후에는 일점쇄선을 따라 접음으로써 완성된다. 칼라(11)는 먼저 제2 연장부(10)로부터 강하게 이격시킨 다음, 도 5의 하부에 도시한 바와 같이 일점쇄선의 형태로 피스톤-실린더-집합체(1) 상에 주름 연결부(5)를 조립한 후에 형성될 수 있다.

주름 연결부(5)의 형성에 있어서 독립적인 공구를 사용할 수 있기 때문에, 외부로부터 형성한 다음 현재 기술 수준에 따라 중앙으로부터 압축 공기를 불어넣어 형성될 수 있다.

도 6 및 도 7은 하부 방향으로 작용하는 피스톤 로드(2)와 함께 구성되는 피스톤-실린더-집합체(1)를 포함하는 주름 연결부(5)의 또 다른 변형예를 도시하고 있다. 이때, 제1 연장부(6) 또는 제2 연장부(10)는 흐름 연결부(8) 또는 흐름 연결부(9)의 보호 작용을 한다. 또한, 도 1에 도시된 실시예와 마찬가지로, 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 연장부(6)는 주름 연결부(5)에 부착된 내측 단부(6a)와 그 반대편에 위치한 자유 단부(6b)를 포함하고, 제2 연장부(10)는 주름 연결부(5)에 부착된 내측 단부(10a)와 그 반대편에 위치한 자유 단부(10b)를 포함한다.

본 발명에 따르면, 적은 조립 비용과 저비용으로 피스톤 로드를 보호하기 위한 유압, 유공압 또는 공압 피스톤-실린더-집합체용 주름 연결부를 제공할 수 있으며, 필터 삽입 없이 효과적이고 또한 발생되는 수분 또는 이물질 입자가 간단하면서 안전하게 제거될 수 있다.

Claims

오염 및 손상으로부터 보호하기 위해 실린더로부터 돌출되어 있는 피스톤 로드를 덮고, 상기 피스톤 로드의 말단과 상기 실린더 사이에 배치되며, 이들의 상대적 운동에 의하여 내부 체적이 변화되고, 공기의 유입 및 배출을 가능하게 하는 흐름 연결부가 제공되어 있는, 차량용 진동 완충기 또는 완충 스프링용 주름 연결부에 있어서,

상기 주름 연결부(5)의 상단에 연결된 제1 연장부(6); 및 상기 제1 연장부(6)로부터 축방향으로 이격되어 주름 연결부(5)에 연결된 제2 연장부(10)를 포함하며,

상기 제1 연장부(6)는 상기 주름 연결부(5)에 부착된 내측 단부(6a)와 그 반대편에 위치한 자유 단부(6b)를 포함하고, 상기 제2 연장부(10)는 상기 주름 연결부(5)에 부착된 내측 단부(10a)와 그 반대편에 위치한 자유 단부(10b)를 포함하며,

상기 제1 연장부(6) 또는 제2 연장부(10)는 상기 주름 연결부(5) 상에 배치된 흐름 연결부(8 또는 9)를 덮고 있는 것을 특징으로 하는 주름 연결부.
제1항에 있어서,

상기 흐름 연결부(8 또는 9)가 천공으로서 제공되는 것을 특징으로 하는 주름 연결부.
제1항에 있어서,

상기 제1 연장부(6) 및 제2 연장부(10)는 상기 주름 연결부(5)의 구성 요소인 것을 특징으로 하는 주름 연결부.
제1항에 있어서,

상기 주름 연결부(5)는 상기 제1 연장부(6)와 함께 상기 흐름 연결부(8)를 위한 개방 연결부를 형성하는 것을 특징으로 하는 주름 연결부.
제4항에 있어서,

상기 제1 연장부(6)가 상기 주름 연결부를 부분적으로 공동축상으로 둘러싸도록 형성된 것을 특징으로 하는 주름 연결부.
제4항에 있어서,

상기 개방 연결부가 상기 주름 연결부(5) 중 가장 작은 직경의 부분에 도입되는 것을 특징으로 하는 주름 연결부.
제1항에 있어서,

상기 주름 연결부(5)의 제2 연장부(10)가 상기 흐름 연결부(9)를 덮는 것을 특징으로 하는 주름 연결부.
제7항에 있어서,

상기 제2 연장부(10)가 역류 차단 밸브로서 형성되는 것을 특징으로 하는 주름 연결부.
제1항에 있어서,

상기 주름 연결부(5)의 상기 제1 연장부(6)가 그 주위에 분포하여 배치되어 있는 돌출부(7)에 의해 이격되는 것을 특징으로 하는 주름 연결부.
제1항에 있어서,

상기 제1 연장부(6) 또는 제2 연장부(10)가 상기 주름 연결부(5)와 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 주름 연결부.
제1항에 있어서,

상기 피스톤 로드(2)가 운동하는 내측 상에 상기 흐름 연결부(8)를 제어하는 역류 차단 밸브(12)가 제공되는 것을 특징으로 하는 주름 연결부.
제11항에 있어서,

상기 역류 차단 밸브(12)가 무부하 상태에서 개방되는 것을 특징으로 하는 주름 연결부.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 주름 연결부가 설치된 유압, 유공압 또는 공압 피스톤-실린더-집합체.