KR101802901B1 - 유체압 기기 - Google Patents

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마사히로 오쿠마
야스나가 스즈키
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에스엠시 가부시키가이샤
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Abstract

유체압 기기(10)에 있어서, 패킹(26)은 탄성 재료로 이루어진 환상 시일 부재(42), 및 시일 부재(42)의 외주에 장착된 저마찰 재료로 이루어진 지지 링(44)을 포함한다. 시일 부재(42)는 외주에 슬라이드 구멍(18)의 내면에 접촉하는 시일용 돌출부(46)를 포함한다. 지지 링(44)은 시일용 돌출부(46)의 양측에 배치되고, 시일 부재(42)로부터 축방향으로 돌출되어 있다. 지지 링(44)의 외주면은 항상 슬라이드 구멍(18)의 내주면과 접촉한다. 분할 부재로서의 피스톤(13)에 횡부하가 작용하지 않을 때 지지 링(44)의 내주면은 피스톤(13)의 외주에 접촉하지 않는다. 피스톤(13)에 횡부하가 작용할 때 지지 링(44)의 내주면은 피스톤(13)의 외주에 접촉한다.

Description

유체압 기기{FLUID PRESSURE APPARATUS}
본 발명은 유체 압력 실린더 또는 유체 전환 밸브 등의 유체압 기기에 관한 것이고, 보다 상세하게는, 향상된 패킹이 하우징에 형성된 슬라이드 구멍의 내부에서 이동하는 피스톤 또는 스풀(spool) 등을 포함하는 분할 부재에 설치되는 유체압 기기에 관한 것이다.
유체 압력 실린더는 일반적으로 하우징에 형성된 슬라이드 구멍의 내부를 따라 축방향으로 이동하는 피스톤을 포함한다. 탄성 고무 재료로 이루어진 패킹(o-링)은 피스톤의 외주에 설치되어, 패킹을 통하여 시일링(sealing)이 슬라이드 구멍의 내주와 피스톤의 외주 사이에 영향을 받는다(예를 들면, 일본 특허 공개 09-072310호 공보 및 일본 특허 공개 2003-120602호 공보 참조)
또한, 상기 종래 기술에 있어서, 패킹과 함께 웨어(wear) 링이 피스톤상에 제공되고, 상기 웨어 링은 패킹의 경도보다 큰 경도를 갖고 슬라이드 가능성의 관점에서 우월한 재료(예를 들면, 합성 수지)로 이루어진다. 횡부하가 슬라이드 구멍의 축과 피스톤의 축 사이에 불균형을 야기할 경향이 있는 방향으로(즉, 피스톤 축과 수직인 방향으로) 피스톤에 작용하는 경우에서, 피스톤 축의 불균형은 웨어 링에 의해 억제되고 패킹에 반하여 슬라이드 구멍의 내면의 가압에 기인한 패킹의 극단적인 변형이 방지된다. 또한, 피스톤의 외주가 슬라이드 구멍의 내주와 접촉함으로부터 웨어 링에 의해 방지된다.
그러나, 상기 종래 기술에 있어서, 패킹 및 웨어 링 양자가 피스톤에 설치되기 때문에 파트의 많아져 시일부의 구조가 복잡하게 된다. 또한, 패킹 및 웨어 링이 여기 저기에 피스톤의 축방향으로 피스톤상에서 배열되기 때문에 축방향으로의 피스톤의 사이즈가 크다.
본 발명은 상기 문제의 관점에서 이루어진 것이고, 본 발명의 목적은 피스톤 등의 분할 부재가 슬라이드 구멍의 내주와 접촉하는 것을 방지하는 기능을 갖고 시일부의 구조를 단순화하고 축방향으로의 피스톤의 사이즈의 증가를 억제할 수 있는 패킹을 포함하는 유체압 기기를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 출원의 발명은 슬라이드 구멍이 형성된 하우징; 상기 슬라이드 구멍의 내부를 따라 축방향으로 이동하는 분할 부재, 및 상기 분할 부재의 외주에 설치된 패킹을 포함하는 유체압 기기로서, 상기 패킹은 탄성 재료로 이루어진 환상(環狀) 시일 부재, 및 저마찰 재료로 이루어진 하나 이상의 지지 링을 포함하고, 상기 시일 부재는 분할 부재의 외주에 형성된 환상 패킹 설치 홈에 설치되고, 상기 하나 이상의 지지 링은 상기 시일 부재의 외주에 장착되고, 상기 시일 부재는 외주에 상기 슬라이드 구멍의 내주면과 접촉하는 시일용 돌출부, 및 상기 시일용 돌출부의 양측 또는 일측에 형성되어 상기 패킹 설치 홈으로부터 외부로 돌출되어 있는 하나 이상의 숄더부를 포함하고, 상기 하나 이상의 지지 링은 상기 시일용 돌출부의 양측 또는 일측에 제공되고, 상기 시일 부재로부터 축방향으로 돌출되고, 상기 하나 이상의 지지 링은 외주에 상기 분할 부재의 축방향과 평행한 지지면을 포함하고, 상기 분할 부재에 횡부하가 작용하지 않을 때 상기 시일용 돌출부는 상기 슬라이드 구멍의 내주면에 가압되어 탄성 압축 변형되고, 상기 하나 이상의 지지 링의 지지면은 상기 슬라이드 구멍의 내주면과 접촉하는 한편, 상기 하나 이상의 지지 링의 내주면은 상기 분할 부재의 외주와 접촉하지 않고, 상기 분할 부재에 소정량 이상의 횡부하가 작용할 때 상기 시일용 돌출부는 상기 슬라이드 구멍의 내주면에 가압되어 탄성 압축 변형되고, 상기 하나 이상의 지지 링의 지지면은 슬라이드 구멍의 내주면과 접촉하는 한편, 상기 하나 이상의 지지 링의 내주면은 상기 분할 부재의 외주에 접촉하는 것을 특징으로 한다.
상기 구성에 의해, 횡부하가 피스톤에 작용할 때 지지 링의 내주의 파트는 피스톤의 외주의 파트와 접촉하여 피스톤의 횡단 변위가 조절된다. 그 결과, 시일 부재의 시일용 돌출부가 극단적으로 변형하는 것이 방지되고, 피스톤이 슬라이드 구멍의 내주면과 접촉하는 것이 방지된다. 따라서, 지지 링이 통상적인 웨어 링의 것들과 적어도 동등한 기능을 가지기 때문에 피스톤의 축방향으로 여기 저기에 패킹과 함께 분리된 웨어링을 배열하는 것이 필요하다. 따라서, 본 발명은 구성에서 단순하고, 축방향으로의 피스톤 사이즈의 증가가 억제될 수 있다.
본 발명의 유체압 기기에 있어서, 상기 시일 부재는 외주에 상기 하나 이상의 숄더부와 상기 시일용 돌출부 사이에 개재된 하나 이상의 오목 홈을 더 포함할 수 있고, 상기 하나 이상의 지지 링은 내주에 맞물림용의 하나 이상의 돌출부를 더 포함할 수 있고, 상기 하나 이상의 오목 홈에 상기 하나 이상의 돌출부를 맞물림으로써 상기 하나 이상의 지지 링은 상기 하나 이상의 숄더부의 외주를 둘러싸도록 상기 시일 부재에 장착된다.
상기 구성에 의해, 지지 링은 시일 부재에 보다 쉽게 장착될 수 있다.
본 발명의 유체압 기기에 있어서, 시일용 돌출부의 탄성 압축 변형량은 상기 분할 부재에 횡부하가 작용하든 안하든 동일할 수 있다.
상기 구성에 의해, 횡부하가 피스톤상에 작용하든 안하든, 모든 시기에서의 지지 링은 슬라이드 구멍의 내주면과 접촉하므로 각각의 상태에서의 시일용 돌출부의 변형량은 동일하다. 따라서, 접촉 표면 압력 및 시일용 돌출부와 슬라이드 구멍 사이의 접촉 영역은 횡부하가 피스톤에 작용하든 안하든 동일하다. 따라서, 피스톤의 슬라이딩 내성을 관리하는 것이 보다 쉽게 된다.
본 발명의 유체압 기기에 있어서, 상기 시일 부재의 내주에 상기 패킹 설치 홈의 홈 바닥과 탄성 접촉하는 시일용의 내주 돌출부가 형성될 수 있다.
상기 구성에 의해, 시일 부재의 내주에 형성된 내주 돌출부에 의해 시일 부재의 내주와 패킹 설치 홈 바닥 사이의 인터페이스가 시일링되고, 그 사이의 유체의 흐름이 효과적으로 차단된다.
따라서, 본 발명에 의한 유체압 기기는 분할 부재가 슬라이드 구멍의 내주와 접촉하는 것을 방지하고 시일링 섹션의 구성을 단순화하고 축방향으로의 피스톤의 사이즈의 증가를 구속할 수 있는 기능을 유체압 기기가 갖는다는 유리한 효과를 갖는다.
본 발명의 상기 및 다른 목적 특징 및 이점은 본 발명의 바람직한 실시형태가 예시하는 예를 들어 나타내지는 수반하는 도면과 관련하여 주어질 때 하기의 설명으로부터 보다 자명해질 것이다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 의한 유체압 기기의 부분 측단면도이다.
도 2는 횡부하가 피스톤에 전혀 작용하지 않을 때의 패킹 및 그 주변 부위의 부분 단면도이다.
도 3은 횡부하가 피스톤에 작게 작용할 때의 패킹 및 그 주변 부위의 부분 단면도이다.
도 4는 횡부하가 피스톤에 크게 작용할 때의 패킹 및 그 주변 부위의 부분 단면도이다.
도 5는 제 1 변형에 의한 패킹 및 그 주변 부위의 부분 단면도이다.
도 6은 제 2 변형에 의한 패킹 및 그 주변 부위의 부분 측면도이다.
본 발명에 의한 유체압 기기의 바람직한 실시형태는 수반하는 도면의 참조에 의해 나타나고 하기에 상세히 설명될 것이다.
도 1은 실시형태에 의한 유체압 기기(10)의 부분 측단면도이다. 본 실시형태에 있어서, 유체압 기기(10)는 피스톤(13)이 하우징(12)에서 왕복 운동하는 유체 압력 실린더(10A)로서 구성된다. 유체 압력 실린더(10A)는 알루미늄 합금 등의 금속 재료로 이루어진 하우징(12)을 포함하고 상기 하우징은 한 쌍의 포트(14, 16)와 한 쌍의 포트(14, 16)들 사이에 통하는 슬라이드 구멍(18)이 갖추어지고, 상기 슬라이드 구멍(18)은 하우징(12)의 내부에 형성된다.
슬라이드 구멍(18)의 내부에 있어서, 금속 재료로 이루어진 피스톤(13)이 제공된다.
도 1에 있어서, 참조 번호 L1은 피스톤(13)의 축을 나타내고, 참조 번호 L2는 슬라이드 구멍(18)의 축을 나타낸다. 도 1에 나타낸 상태에 있어서, 피스톤(13)의 축(L1)은 슬라이드 구멍(18)의 축(L2)과 일치한다. 피스톤(13)은 하우징(12)에 수용된다. 피스톤(13)은 2개의 압력 챔버, 즉, 포트(14)측의 압력 챔버(20) 및 포트(16)측의 압력 챔버(22)로 슬라이드 구멍(18)의 내부를 분할하는 반면에, 슬라이드 구멍(18; 도 1에서의 화살표 A로 나타낸)의 축(L2)의 방향으로 이동될 수 있는 이동체이다. 진술된 것과는 다르게, 본 실시형태에 의한 피스톤(13)은 슬라이드 구멍(18)에서의 축(L2) 방향으로 이동되는 분할 부재를 형성한다.
패킹 설치 홈(24)은 링 형상을 갖는 피스톤(13)의 외주 또는 패킹 설치 홈(24)에서 설치되는 탄성 고무 재료로 이루어진 환상 패킹(26)에 형성된다. 패킹(26)에 의해 피스톤(13)의 외주면과 슬라이드 구멍(18)의 내주면 사이의 인터페이스가 시일링된다. 또한, 피스톤 로드(28)의 기단부가 피스톤(13)에 결합되는데 반해, 피스톤 로드(28)의 선단부는 슬라이드 구멍(18)의 일단을 차단하는 로드 커버(30)를 관통해서 슬라이드 구멍(18)의 외부로 연장된다.
로드 커버(30)의 내주면과 피스톤 로드(28)의 외주면 사이의 시일을 형성하는 시일 부재(34)는 로드 커버(30)의 내주에서 형성되는 환상의 홈(32)에 설치된다. 또한, 로드 커버(30)의 외주면과 슬라이드 구멍(18)의 내주면 사이에서 시일을 형성하는 또 다른 시일 부재(38)는 로드 커버(30)의 외주에 형성된 환상의 홈(36)에 설치된다.
또한, 압축된 공기 또는 대안의 같은 것 등의 압력 유체를 공급하고 배출함으로써 그리고 2개의 포트(14, 16)를 통하여 2개의 압력 챔버(20, 22)의 내부로부터 피스톤(13)은 피스톤 로드(28)를 전진시키고 오므리게 하기 위해 슬라이드 구멍(18)의 축(L2) 방향으로 왕복 운동을 견디도록 이루어진다. 몇몇 경우에 있어서, 피스톤(13)은 횡부하를 받기 쉽다. 횡부하는 피스톤 로드(28)의 선단에 결합되는 작동 부재로부터 피스톤 로드를 통하여 피스톤(13)에 작용하는 측력(도 1에서의 화살표A에 의해 지시되는 방향으로의 힘)으로서 한정되고, 이로써 힘은 슬라이드 구멍(18)의 축(L2)으로부터 멀리 피스톤(13)의 축(L1)을 시프트하거나 기울게 하는 경향이 있다.
도 2는 도 1의 확대된 부분도이고 어떤 횡부하도 피스톤(13)에 작용하지 않을 때의 패킹(26) 및 그 주변 부위를 나타내는 부분 단면도이다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 패킹 설치 홈(24)은 좌측 및 우측 벽(29a) 그리고 홈 바닥(29b)에 의해 3개의 측면상에서 둘러쌓인 홈이다. 좌측 및 우측 벽(29a)은 각각 피스톤(13)의 축(L1)에 수직이고, 상호 병렬로 배열된 편평한 표면을 형성한다. 홈 바닥(29b)은 피스톤(13)의 축(L1)의 방향과 병렬로 정렬된 표면을 형성한다. 따라서, 패킹 설치 홈(24)은 전체적으로 일정한 홈 폭 및 일정한 깊이를 갖는다. 피스톤(13)의 외주에서 축(L1)의 방향으로의 패킹 설치 홈(24)의 양측에 원주로 연장하는 소경부(40)가 제공된다. 소경부(40)의 외주는 피스톤(13)의 가장 먼 원주 표면(39)의 것보다 작다.
또한, 패킹(26)은 탄성 재료(예컨대, 고무 재료)로 이루어진 환상 시일 부재(42)에 의해 그리고 시일 부재(42)의 외주에 장착되는 2개의 지지 링(44)에 의해 형성된다.
시일 부재(42)는 피스톤(13)의 패킹 설치 홈(24)에 설치된다. 시일 부재(42)는 축(L1)의 방향에서 양측에서의 측표면(43)뿐만 아니라, 외주 및 내주를 갖고, 측표면(43)은 상호 병렬로 배열된다. 시일 부재(42)의 외주는 슬라이드 구멍(18)의 내주면과 항상 접촉하는 시일용 돌출부(46), 시일용 돌출부(46)의 양측상에 위치하고 패킹 설치 홈(24)으로부터 외부로 돌출되는 2개의 숄더부(48), 및 숄더부(48)와 시일용 돌출부(46) 사이에 개재된 단면이 U-형상인 오목 홈(50)을 갖도록 형성된다.
시일용 돌출부(46)는 축방향으로 패킹(26)상의 실제적으로 중앙 위치에 형성된다. 시일용 돌출부(46)는 원주 방향에서의 패킹(26)의 전체 원주를 넘어 방사상으로 외부로 돌출한다. 도 2에서의 가상 라인에 의해 지시되는 바와 같이, 시일용 돌출부(46)의 가장 먼 원주는 정상 상태[즉, 압축 부하가 패킹(26)상에서 전혀 작용하지 않고, 따라서 패킹(26)이 변형되지 않는 상태]에서의 단면에서 실제적으로 원호 형상을 갖는다.
또한, 숄더부(48)는 피스톤(13)의 축(L1)의 방향과 평행한 표면을 구성하고, 2개의 숄더부(48)의 직경은 실제적으로 동일하다. 진술된 것과는 다르게, 피스톤(13)의 축(L1)으로부터 숄더부(48) 중 하나까지의 거리 및 축(L1)으로부터 숄더부(48)의 다른 것까지의 거리가 서로 동일하다. 어떤 횡부하도 피스톤(13)상에 작용하지 않는 경우의 상태에 있어서, 숄더부(48)의 외부 직경은 시일용 돌출부(46)의 것보다 작고 피스톤(13)의 소경부(40)의 것보다 크다.
지지 링(44)은 저마찰 재료로 이루어진다. 따라서 지지 링[44; 보다 상세하게는, 지지면(52)]과 슬라이드 구멍(18)의 내주면 사이의 마찰 계수는 시일 부재[42; 보다 상세하게는 시일용 돌출부(46)]와 슬라이드 구멍(18)의 내주면 사이의 것보다 작다. 상기 저마찰 재료는 예컨대, 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE), 또는 금속 재료 등의 저마찰과 내마모 특성을 갖는 합성 수지 재료를 포함한다.
지지 링(44)은 시일용 돌출부(46)의 양측상에 각각 배치된다. 지지링의 다른 단부는 축방향으로의 시일 부재(42)의 측표면(43)으로부터 돌출되는 반면에, 각 지지 링(44) 중 하나의 단부는 시일용 돌출부(46)의 측표면에 대해 근접하거나 접촉한다. 지지 링(44)은 그것의 외주에서 피스톤(13)의 축(L1)의 방향과 평행한 지지면(52)을 갖는다.
지지 링(44)은 그것의 내주에서 U-형상의 단면을 갖는 맞물림 돌출부(54)를 갖는다. 오목 홈(50) 내에 돌출부(54)를 맞물림으로써 숄더부(48)의 외주를 둘러싸도록 지지 링(44)은 시일 부재(42)에 장착된다.
시일 부재(42)의 내주에서 단면이 반원형인 시일용의 내주 돌출부(56)는 패킹 설치 홈(24)의 홈 바닥(29b)과 탄성 접촉하도록 형성된다. 내주 돌출부(56)는 시일용 돌출부(46)의 것과 동등한 피스톤(13)의 축(L1)의 방향을 따른 위치에 배치되고, 보다 상세하게는, 시일 부재(42)의 내주의 중앙 위치에 배치된다. 내주 돌출부(56)의 폭 및 높이는 시일용 돌출부(46)의 것들보다 작다
또한, 시일 부재(42)의 내주의 내주 돌출부(56)의 양측에 인접부 표면(47)이 제공되고, 그 일부가 내주 돌출부(56)가 패킹 설치 홈(24)의 홈 바닥(29b) 쪽으로 압축되거나 가압되는 경우 홈 바닥(29b)과 접촉한다. 피스톤(13)이 슬라이드 구멍(18) 내부에 설치되지 않는 상태에 있어서, 접촉 표면(47)은 피스톤(13)의 축(L1)의 방향과 평행한 표면이고, 이때 내주 돌출부(56)의 양측상에 2개의 접촉 표면(47)의 직경은 서로 동등하다.
내주 돌출부(56)는 피스톤(13)의 축(L1)의 방향으로 시일용 돌출부(46)의 위치와는 다른 또 다른 위치에서 또한 배치될 수 있다.
본 실시형태에 의한 유체압 기기(10)는 기본적으로 상기와 같이 구성되고, 그 동작 및 효과는 하기에 설명될 것이다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 횡부하가 피스톤(13)상에서 작용하지 않는 상태에 있어서, 시일용 돌출부(46)는 슬라이드 구멍(18)의 내주면에 대해 접촉하고, 그 후 탄성 압축 변형된다. 시일용 돌출부(46)의 탄성 압축 변형량은 축 주위에서의 전체 원주를 통하여 실제적으로 일정하다. 또한, 지지 링(44)의 외주면은 축 주위에서의 전체 원주를 통하여 슬라이드 구멍(18)의 내주면에 대해 접촉한다. 이때, 지지 링(44)의 돌출 단부의 내주면은 피스톤(13)의 외주에 대해 접촉하지 않으며, 즉 피스톤(13)의 외주에 관하여 접촉하고 있지 않다.
도 2에 나타낸 상태에 있어서, 피스톤(13)은 슬라이드 구멍(18)의 축(L1)의 방향을 따라 왕복 운동하고, 따라서 지지 링(44)의 외주면은 이동하여 지지 링(44)의 지지면(52)은 슬라이드 구멍(18)의 내주면과 접촉하며, 즉 슬라이딩 이동을 한다. 상기 경우에서, 지지 링(44)이 저마찰 재료로 이루어져 있기 때문에 지지면(52)과 슬라이드 구멍(18)의 내주면 사이의 마찰 저항은 충분히 작고, 따라서 피스톤(13)은 매끄럽게 그리고 안정하게 동작하는 것을 지속한다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 작은 횡부하가 화살표 A에 의해 지시된 방향으로 피스톤(13)에 작용하는 경우에 있어서, 피스톤(13)의 축(L1)은 각도 θ로 슬라이드 구멍의 축(L2)으로 기운다. 그러나, 지지 링(44)의 축(L1)은 슬라이드 구멍(18)의 축(L2)과 평행하게 유지된다. 따라서, 지지 링(44)의 지지면(52)과 슬라이드 구멍(18)의 내주면 사이의 접촉 상태는 도 2에 나타낸 상태와 동일하고, 따라서 시일용 돌출부(46)의 탄성 압축 변형량은 도 2에 나타낸 상태와 또한 동일하다. 또한, 작은 횡부하가 피스톤(13)에 작용하는 경우에 있어서도, 지지 링(44)의 외주면이 슬라이드 구멍(18)의 내주면과 접촉하는 표면에 있기 때문에 그 사이의 슬라이딩 저항은 과도하게 증가하는 것이 방지되고, 따라서 피스톤(13)은 매끄럽게 그리고 안정하게 동작하는 것을 지속한다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 큰 횡부하가 화살표 A에 의해 지시된 방향으로 피스톤(13)에 작용하는 경우에 있어서, 지지 링(44)의 내주면은 피스톤(13)의 외주면에 접촉한다[즉, 도 4에서의 소경부(40)]. 반면에, 지지 링(44)의 지지면(52)이 피스톤(13)의 가장 먼 원주 외측으로 방사상으로 위치하기 때문에, 피스톤(13)의 외주는 슬라이드 구멍(18)의 내면에 접촉하지 않는다. 따라서, 지지 링(44)은 슬라이드 구멍(18)의 내주면과 피스톤(13)이 접촉하는 것을 방지한다.
상기 상태에 있어서, 지지 링(44)의 지지면(52)과 슬라이드 구멍(18)의 내주면 사이의 접촉 상태는 도 2 및 도 3에 나타낸 상태와 동일하고, 따라서 탄성 압축에 기인한 시일용 돌출부(46)의 변형량은 도 2 및 도 3에 나타낸 상태와 또한 동일하다. 또한, 큰 횡부하가 피스톤(13)상에 작용하는 경우에서도, 지지 링(44)의 외주면이 슬라이드 구멍(18)의 내주면과 표면 접촉하기 때문에, 그 사이의 슬라이딩 저항이 과도하게 증가하는 것이 방지되고, 따라서 피스톤(13)이 매끄럽게 그리고 안정하게 동작하는 것을 지속한다.
상기에 설명한 바와 같이, 본 실시형태의 유체압 기기(10)에 의하면, 횡부하가 피스톤(13)상에서 작용하는 경우, 지지 링(44)의 내주의 파트는 피스톤(13)의 외주의 파트와 접촉하고, 이로써 피스톤(13)의 횡단 변위가 조절된다. 따라서, 시일 부재(42)의 시일용 돌출부는 과도하게 변형되는 것이 방지되고, 피스톤(13)이 슬라이드 구멍(18)의 내주면과 접촉하는 것이 방지된다. 상기에 설명한 바와 같이, 지지 링(44)이 통상적인 웨어 링의 것들과 적어도 동등한 기능을 가지기 때문에 피스톤(13)의 축(L1)의 방향으로 여기 저기에 피스톤(13)에 패킹(26)과 함께 분리된 웨어 링을 배열하는 것이 필요하지 않다. 따라서, 본 발명은 구성에서 단순하고, 축(L1)의 방향으로 피스톤(13)의 사이즈에서의 증가가 억제될 수 있다.
상기 구성에 의해, 지지 링(44)은 그것의 내주에서의 결합 돌출부(54)를 포함한다. 따라서, 돌출부(54)를 오목 홈(50)으로 결합시킴으로써, 지지 링(44)은 숄더부(48)의 외주를 둘러싸도록 시일 부재(42)에 장착된다. 그 결과, 지지 링(44)은 시일 부재(42)에 보다 쉽게 장착될 수 있다.
또한 상기 구성에 의해, 횡부하가 피스톤(13)상에 작용하든 안하든, 모든 시기에서의 지지 링(44)은 슬라이드 구멍(18)의 내주면과 접촉하고, 각각의 상태에서의 시일용 돌출부(46)의 변형량은 동일하다. 따라서, 시일용 돌출부(46)와 슬라이드 구멍(18) 사이의 접촉 표면 압력 및 접촉 영역은 횡부하가 피스톤(13)상에 작용하든 안하든 동일하다. 따라서, 피스톤(13)의 슬라이딩 저항을 제어하는 것이 보다 쉽게 된다.
또한, 시일 부재(42)는 그것의 내주에 패킹 설치 홈(24)의 홈 바닥(29b)과 탄성 접촉하는 시일링 내주 돌출부(56)를 포함한다. 따라서, 시일 부재(42)의 내주와 패킹 설치 홈(24)의 홈 바닥 사이의 인터페이스가 시일링되고, 그 사이의 유체의 흐름이 효과적으로 차단된다.
도 5는 제 1 변형에 의한 패킹(26a) 및 그 주변 부위의 부분 단면도이다. 상기 언급된 실시형태에 있어서, 시일 부재(42)의 외주의 오목 홈(50) 및 지지 링(44)의 내주의 돌출부가 단면에서 U-형상으로 형성되고, 오목 홈(50) 및 돌출부(54)가 다른 형상으로 형성될 수 있다. 예컨대, 도 5에 나타낸 바와 같은 시일 부재(42a) 및 지지 링(44a)과 같이, 숄더부(48a)에 근접한 오목 홈(50a)의 홈 표면 및 홈 표면에 대응하는 돌출부(54a)의 측표면은 시일 부재(42a)의 축에 수직인 편평한 표면으로서 형성될 수 있다. 패킹(26a)의 구성은 상기 파트를 제외하고 도 2에 나타낸 패킹의 것과 동일하다.
제 1 변형에 의한 구성에 의해 지지 링(44a)은 시일 부재(42a)에 대해 확실히 맞물릴 수 있다. 대안으로 오목 홈(50a)의 좌측 및 우측 홈 표면은 상호 병렬의 편평한 표면으로서 형성될 수 있고, 그것의 바닥은 피스톤(13)의 축과 병렬로 배열될 수도 있다. 돌출부(54)의 단면 형상은 오목 홈(50a)의 홈 형상과 유사한 형상으로 형성될 수 있다.
또한, 도 6에 나타낸 제 1 변형에 의한 패킹(26b)과 같은, 복수의 구멍(60)은 여기 저기에 각 지지 링(44b)에서 원주상으로 형성될 수 있다. 도 6에 있어서, 구멍(60)은 동등한 간격으로 배열된다. 구멍(60)은 두께 방향으로 지지 링(44)을 통하여 연장한다. 상기 구멍(60) 대신에, 우묵한 곳이 도 2 내지 4에 나타낸 지지 링(44)의 외주면에서 또는 도 5에 나타낸 지지 링(44a)의 외주면에서 여기 저기에 원주로 형성될 수 있다. 상기 우묵한 곳은 두께 방향으로 지지 링(44, 44a)을 관통하지 않는 구멍(움푹 들어간 곳)으로서 형성된다.
상기 구멍(60) 또는 우묵한 곳은 거기에 그리스를 보유하는 기능을 갖는다. 따라서, 그것의 내부에서 그리스(grease)를 보유함으로써 지지면(52a)과 슬라이드 구멍(18)의 내면 사이의 적합한 슬라이드 가능성은 긴 기간에 걸쳐 유지될 수 있다.
상기 설명에 있어서, 유체 압력 실린더(10A)를 유체압 기기(10)의 일례로서 나타내었다. 그러나, 유체압 기기(10)는 유체 통로가 하우징(12)에서 형성된 슬라이드 구멍(18)의 내부를 따라 슬라이드하는 스풀에 의해 스위칭되는 유체 전환 밸브를 또한 포함할 수 있다. 상기 경우에서, 스풀은 분할 부재를 형성한다
상기 실시형태에 있어서, 제 1 및 제 2 변형에서, 지지 링[44(44a, 44b)]이 시일용 돌출부(46)의 양측에 제공되는 경우에 관련하여 설명이 이루어진다. 그러나, 지지 링은 시일용 돌출부(46)의 일측에 제공될 수도 있다. 상기 경우에서, 숄더부(48)는 지지 링(44)이 배치되는 측에서만 제공될 수도 있다.
본 발명의 어떤 바람직한 실시형태가 상세히 나타내고 설명되었더라도, 본 발명은 상기에 설명한 실시형태에 제한되지 않고, 다양한 변경 및 변형이 부가된 청구항의 범위로부터 벗어남이 없이 거기에 행해질 수도 있다는 것이 이해될 것이다.

Claims (4)

  1. 슬라이드 구멍(18)이 형성된 하우징(12);
    상기 슬라이드 구멍(18)의 내부를 따라 축방향으로 이동하는 분할 부재(13); 및
    상기 분할 부재(13)의 외주에 설치된 패킹(26, 26a, 26b)을 포함하는 유체압 기기로서:
    상기 패킹(26, 26a, 26b)은 탄성 재료로 이루어진 환상 시일 부재(42, 42a), 및 저마찰 재료로 이루어진 하나 이상의 지지 링(44, 44a, 44b)을 포함하고, 상기 시일 부재(42, 42a)는 상기 분할 부재(13)의 외주에 형성된 환상 패킹 설치 홈(24)에 설치되고, 상기 하나 이상의 지지 링(44, 44a, 44b)은 상기 시일 부재(42, 42a)의 외주에 장착되고;
    상기 시일 부재(42, 42a)는 외주에 상기 슬라이드 구멍(18)의 내주면과 접촉하는 시일용 돌출부(46), 및 상기 시일용 돌출부(46)의 양측 또는 일측에 형성되어 상기 패킹 설치 홈(24)으로부터 외부로 돌출되어 있는 하나 이상의 숄더부(48)를 포함하고;
    상기 하나 이상의 지지 링(44, 44a, 44b)은 상기 시일용 돌출부(46)의 양측 또는 일측에 제공되고, 상기 시일 부재(42, 42a)로부터 축방향으로 돌출되고;
    상기 하나 이상의 지지 링(44, 44a, 44b)은 외주에 상기 분할 부재(13)의 축방향과 평행한 지지면(52, 52a)을 포함하고;
    상기 분할 부재(13)에 횡부하가 작용하지 않을 때 상기 시일용 돌출부(46)는 상기 슬라이드 구멍(18)의 내주면에 가압되어 탄성 압축 변형되고, 상기 하나 이상의 지지 링(44, 44a, 44b)의 지지면(52, 52a)은 상기 슬라이드 구멍(18)의 내주면과 접촉하는 한편, 상기 하나 이상의 지지 링(44, 44a, 44b)의 내주면은 상기 분할 부재(13)의 외주에 접촉하지 않은 상태에서 상기 분할 부재(13)와 대향하며;
    상기 분할 부재(13)에 소정량 이상의 횡부하가 작용할 때 상기 시일용 돌출부(46)는 상기 슬라이드 구멍(18)의 내주면에 가압되어 탄성 압축 변형되고, 상기 하나 이상의 지지 링(44, 44a, 44b)의 지지면(52, 52a)은 상기 슬라이드 구멍(18)의 내주면과 접촉하는 한편, 상기 하나 이상의 지지 링(44, 44a, 44b)의 내주면은 상기 분할 부재(13)의 외주에 접촉하는 것을 특징으로 하는 유체압 기기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 시일 부재(42, 42a)는 외주에 상기 하나 이상의 숄더부(48)와 상기 시일용 돌출부(46) 사이에 개재된 하나 이상의 오목 홈(50, 50a)을 더 포함하고;
    상기 하나 이상의 지지 링(44, 44a, 44b)은 내주에 맞물림용의 하나 이상의 돌출부(54, 54a)를 더 포함하고;
    상기 하나 이상의 오목 홈(50, 50a)에 상기 하나 이상의 돌출부(54, 54a)를 맞물림으로써 상기 하나 이상의 지지 링(44, 44a, 44b)은 상기 하나 이상의 숄더부(48)의 외주를 둘러싸도록 상기 시일 부재(42, 42a)에 장착되는 것을 특징으로 하는 유체압 기기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 시일용 돌출부(46)의 탄성 압축 변형량은 상기 분할 부재(13)에 횡부하가 작용하든 안하든 동일한 것을 특징으로 하는 유체압 기기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 시일 부재(42, 42a)의 내주에 상기 패킹 설치 홈(24)의 홈 바닥과 탄성 접촉하는 시일용의 내주 돌출부(56)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유체압 기기.
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