KR102057268B1 - 안전장치를 포함하는 압축성 유체 장치 및 압축성 유체 장치 보호 방법 - Google Patents

안전장치를 포함하는 압축성 유체 장치 및 압축성 유체 장치 보호 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 가스 스프링 같은 압축성 유체 장치(1)를 제공한다. 이 장치는 압축실(12)을 형성하는 케이싱(11), 상기 압축실(12) 내에서 이동 가능한 피스톤(15) 및 피스톤이 오버스트라이크할 때 피스톤이 쳐서 압축실(12) 내의 압축성 유체 중 적어도 일부가 배출되도록 배치되어 있는 안전 부재(2)를 포함한다. 이 장치는 사전에 정해진 오버스트로우크 힘이 달성된 때에만 안전 부재(2)가 충격을 받되, 안전 부재(2)가 타격받기 전에 타격받도록 배치되어 있는 프리-스트라이크 부재(25)를 추가로 포함한다.

Description

안전장치를 포함하는 압축성 유체 장치 및 압축성 유체 장치 보호 방법
본 개시는 가스 스프링, 댐퍼 및 공압 액추에이터와 같은 압축성 유체 장치에 유용한 안전장치에 관한 것이다.
본 개시는 또한 그러한 안전장치를 사용하지 않을 때에는 안전장치가 작동되는 것을 방지하는 방법에 관한 것이다.
금속 박판을 딥 드로잉하여 제품을 성형할 때, 금속 박판을 유지하고, 성형 조작이 종료된 후에 툴 절반부를 서로로부터 분리시키는 것을 보조하기 위해 가스 스프링이 사용된다. 금속 박판 홀더를 지지하는 가스 스프링은 프레스 사이클 초기에 적재되고, 그런 다음 완화된다. 각 가스 스프링이 적재되는 범위는 프레스 사이클, 프레스 되는 제품의 형상 그리고 유효 행정 거리에 의해 결정된다. 금속 박판 성형 공정을 최적으로 하기 위해서는, 프레스 사이클을 완전히 제어하여야 한다.
그러나 프레스 사이클을 만족스럽게 제어할 수 없는 위험이 있다. 가스 스프링은 압축 행정에서 가스 스프링 행정의 공칭 길이를 초과하는 오버스트로크와 관련하여 악영향을 받을 수 있다. 그러한 오버스트로크는 실린더, 피스톤 로드, 피스톤 및 가이드를 포함하는 가스 스프링 구성품에 손상을 줄 수 있으며, 이에 따라 가스 스프링의 수명을 단축시키거나 최악의 경우에는 파손을 일으킬 수 있다. 또한, 그리고 아마도 더 심각하게는, 가스 스프링이 오버스트로크 하는 경우, 프레스 툴과 다른 유형의 장비들이 손상될 수 있다.
이러한 유형의 문제를 방지하기 위해, EP0959263 B1호 및 EP1241373 B1호에 개시되어 있는 것과 같이 안전장치를 구비하는 가스 스프링이 있다. 여기서 안전 플러그가 실린더의 하부에 장착되어 있다.
그러나 그러한 안전 플러그를 사용하는 경우, 안전장치가 우연히 그리고 의도치 않음에도 작동하는 상황이 일어날 수 있다. 그러한 상황 중 하나가 예컨대 서비스와 관련하여 의도적으로 가스 스프링에서 가스를 배출하는 것이다. 금속 박판 홀더의 무게가 갑자기 비어 있거나 거의 비어 있는 가스 스프링을 압축하여 가스 스프링이 말단 위치에 도달하여 오버스트로크 보호 장치를 작동시킬 수 있다.
따라서 이와 관련하여 개선된 안전장치에 대한 수요가 있다.
본 발명의 일반적인 목적은 개선된 안전장치를 제공하는 것이다. 특히, 본 발명의 목적은 오버스트로크에 대해 충분한 보호를 제공하면서도 의도치 않게 작동될 수 있는 위험을 줄인 안전장치를 제공하는 것이다.
본 발명은 실시형태들이 첨부된 종속 청구항들과, 아래의 상세한 설명 그리고 동봉된 도면들에 기재되어 있는 첨부된 독립 청구항들에 의해 규정된다.
제1 측면에 따르면, 압축실을 획정하는 케이싱, 압축실 내에서 이동 가능한 피스톤 및 피스톤이 오버스트라이크할 때 피스톤이 쳐서 압축실 유체의 적어도 일부분이 압축실에서 배출되도록 위치하고 있는 안전 부재를 포함하는 가스 스프링 같은 압축성 유체 장치를 제공한다. 이 유체 장치는 사전에 정해진 압축성 오버스트로크 힘이 달성되는 경우에만 피스톤이 안전 부재를 치도록, 피스톤이 안전 부재를 치기 전에 피스톤이 프리-스트라이크 부재를 먼저 치도록 배치되어 있는 프리-스트라이크 부재를 추가로 포함한다. 안전 부재는 압축실 벽 내에 제공되어 있는 안전 채널 내에 수용되는 바디를 포함할 수 있다.
압축성 유체 장치는 가스 스프링, 댐퍼 또는 공압식 피스톤일 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
프리-스트라이크 부재를 제공함으로써, 예를 들어 피스톤이 오버스트라이크하는 상황에서 안전장치가 뜻하지 않게 작동되는 것을 방지할 수 있다. 그러한 상황은 예를 들어 부하는 받으면서 가스 스프링에서 유체 압력이 감소되는 때에 발생할 수 있다.
프리-스트라이크 부재는 프리-스트라이크 부재가 안전장치에 앞서 피스톤으로부터 힘을 수용할 수 있는 범위에서, 안전장치 위에, 압력실 벽 위에 또는 피스톤 위에 배치될 수 있다.
안전 부재는 압축실 벽 부분에서 안쪽으로 연장하고, 프리-스트라이크 부재는 압축실 벽에서부터 안전 부재보다 더 안쪽으로 연장할 수 있다. 도시되어 있는 실시예에서, 안전 부재는 실린더의 바닥 벽에 제공되어 있다.
프리-스트라이크 부재는 사전에 정해진 힘으로 충격 받을 때 변형되도록 배치되어 있는 부분을 포함할 수 있고, 그러한 변형이 일어난 때에만 안전 부재가 압축실 벽에 대해 이동할 수 있다.
안전 부재가 압축실 내에 노출되어 있는 스트라이크 부분과, 안전 부재가 충격을 받기 전까지는 압축성 유체가 압축실을 빠져 나가는 것을 방지하도록 배치되어 있는 밀봉 부분을 포함할 수 있다.
삭제
이 바디는 안전 채널 내에 프레스 조립될 수 있다.
또는, 그에 대한 보충 방식으로, 바디와 안전 채녈 벽 사이에 유격(play)이 제공될 수 있다.
또는, 그에 대한 보충 방식으로, 바디가 나선형 연결부에 의해 안전 채널에 연결될 수 있다.
프리-스트라이크 부재는 안전 부재와는 별개인 파트로 형성될 수 있다.
예를 들면, 프리-스트라이크 부재는 압축실 벽 내부에 부착되어 있는 파트로 형성될 수 있다. 또는, 그에 대한 보충 방식으로, 프리-스트라이크 부재가 안전 부재 내부에 통합된 파트로 형성될 수 있다.
프리-스트라이크 부재가 안전 부재에 통합될 수 있다.
재료 가교부(material bridge)에 의해 프리-스트라이크 부재가 안전 부재에 연결되어 있을 수 있다.
재료 가교부는 실질적으로 안전 부재의 주연 전체에 연장할 수 있다. 또한, 재료 가교부는 안전 부재에서부터 프리-스트라이크 부재까지 반경 방향으로 연장할 수 있다.
재료 가교부는 축 방향에서 보았을 때 보이는 두께를 구비하되, 그 두께는 적어도 두 개의 다른 두께 사이에서 변할 수 있다.
재료 가교부가 압력실 벽에 가장 가까운 프리-스트라이크 부재의 부분에서 프리-스트라이크에 연결되어 있을 수 있다.
프리-스트라이크가 압력실 벽에 장착될 때, 재료 가교부와 압력실 벽 사이에 공간이 형성되도록, 재료 가교부가 압력실 벽과 이격되어 있는 프리-스트라이크 부재의 부분에서 프리-스트라이크에 연결될 수 있다.
안전 부재가 축 방향으로 연장하는 벤트 채널을 추가로 포함할 수 있다.
벤트 채널은, 압축실과 밀봉 부재 사이에 연결부가 제공되어 안전 부재가 타격을 받으면, 압력실이 용이하게 비워지게 할 수 있다.
벤트 채널은 재료 가교부를 통해 및/또는 바디를 통해 연장한다.
안전 부재는, 압축실 내에 사전에 정해진 최대 압력을 초과하는 압력이 걸린 경우, 압력실에서 유체의 적어도 일부가 배출되도록 하기에 적합한 과잉압력 안전장치를 추가로 포함할 수 있다.
과잉압력 안전장치는 벤트 채널과 관련되어 배치될 수 있다.
그러한 과잉압력 안전장치는 안전장치의 변형 가능한 부분 또는 파손 가능한 부분을 포함할 수 있다.
제2 측면에 따르면, 압력실을 획정하는 케이싱과 그 케이싱 내에서 이동 가능한 피스톤을 포함하는 가스 스프링 같은 압축성 유체 장치를 보호하는 방법이 제공된다. 이 방법은, 피스톤이 압축 방식으로 오버스트라이크 하는 경우, 안전 부재가 유체 장치 내의 압축성 유체 중 적어도 일부를 배출시키도록, 피스톤이 안전 부재를 치게 하는 단계, 피스톤이 안전 부재를 치기 전에 프리-스트라이크 부재를 치게 하는 단계, 및 프리-스트라이크 부재가 사전에 정해진 변경이 된 후 또는 사전에 정해진 이동을 한 후에만 피스톤이 안전 부재를 치도록 하는 단계를 포함한다.
도 1a 내지 도 1d는 가스 스프링의 개략적인 단면도로, 본 발명의 안전장치 개념의 디자인과 조작을 설명하는 도면이다.
도 2a 내지 도 2d는 안전장치의 개략적인 사시도이다.
도 3a 내지 도 3b는 도 2a 내지 도 2d의 안전장치의 개략적인 단면도이다.
도 4a 내지 도 4c는 본 개시의 안전장치 개념의 조작을 더욱 상세하게 보여주는 개략적인 단면도이다.
도 5는 안전장치의 제1 디자인을 보여주는 개략적인 단면도이다.
도 6은 안전장치의 제2 디자인을 보여주는 개략적인 단면도이다.
도 7은 안전장치의 제3 디자인을 보여주는 개략적인 단면도이다.
도 8은 안전장치의 제4 디자인을 보여주는 개략적인 단면도이다.
도 9는 안전장치의 제5 디자인을 보여주는 개략적인 단면도이다.
도 10a 내지 도 10c는 안전장치와 프리-스트라이크 부재 사이의 연결부의 다른 디자인을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 11a 내지 도 11b는 안전장치와 프리-스트라이크 부재 사이의 연결부의 다른 디자인을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 12는 안전장치와 프리-스트라이크 부재 사이의 연결부의 다른 디자인을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 1a 내지 도 1d는 안전장치(2)를 포함하는 가스 스프링(1)의 개략적인 단면도로, 안전장치에 대해서는 아래에서 상세하게 설명한다.
가스 스프링을 참조하면, 본 개시의 안전장치는 댐퍼 또는 공압식 액추에이터 같은 다른 압축성 유체 장치에도 적용될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 본 개시는 유압 실린더와 같은 비-압축성 유체 타입 분야에도 적용될 수 있다.
가스 스프링(1)은 압축실(12)을 형성하는 케이싱(11), 상기 케이싱(11)에 대해 o-링 같은 밀봉 장치(도시되어 있지 않음)에 의해 밀봉될 수 있는 가이드(13)를 포함한다. 피스톤(15)은 부하(load)(3)를 받을 때 압축실 내에서 이동 가능하게 배치된다. 케이싱(11)은 실질적으로 원통형의 측벽(111)과 바닥 벽(112)을 제공한다.
이와 같이 가스 스프링(1)의 작동은 통상적이다. 즉, 피스톤(15)이 부하(3)에 의해 압축실(12) 내로 가압될 때, 압축실 내에 있는 유체가 압축된다. 즉 "압축 행정"이다. 부하(3)가 제거되면, 피스톤(15)은 가압된 유체에 의해 후퇴한다. 즉 "복귀 행정"이다.
피스톤(15)은 가이드(13) 위에 제공될 수 있는 외부 한계(outer limit)와 궁극적으로 바닥 벽에 의해 제공될 수 있는 내부 한계(inner limit) 사이에서 움직일 수 있다.
안전장치(2)는 바닥 벽(112)에 형성될 수 있는 리세스(113) 내에 배치될 수 있다.
안전장치(2)는 압축실 벽에서부터 안쪽으로 돌출하는 파트를 구비하는 플러그로 형성되는 것이 일반적이다. 오버스트로크가 발생할 때의 경우에서와 같이 상당히 큰 축 방향 부하(3)를 받았을 때 플러그는 리세스(113) 내에서 축 방향으로 일반적으로는 바깥쪽으로 이동할 수 있다.
도 2a 내지 도 2d를 참조하면, 안전장치(2)는 안전장치 메인 바디(20), 밀봉 홀더(21), 밀봉 부재(22) 및 단부 플레이트(23)를 포함할 수 있다. 안전장치는 축 방향 연장 벤트 채널(24)을 포함할 수 있다.
안전장치(2)는 프리-스트라이크 부재(25)를 추가로 포함한다.
메인 바디(20)는 리세스(113) 단면과 조립되기에 적합한 단면을 구비하는 실질적으로 원통형인 부재로 형성될 수 있다.
메인 바디(20)는 바닥 벽(112)에서부터 안쪽으로 돌출하게 배치되어 있으며, 피스톤이 오버스트로크할 때 피스톤(15)에 의해 부딪치게 되는 스트라이크 부분(201)을 구비한다.
밀봉 홀더(21)는 예를 들면 메인 바디(20)와 일체로 통합될 수 있다. 밀봉 홀더는 리세스(113) 벽에 대해 밀봉하도록 배치되는 O-링(22)을 수용하기에 적합하게, 반경 방향으로 개방된 주연 그루브 형태로 제공될 수 있다. O-링은 밀봉 홀더(21)와 리세스(113) 벽 사이에 수용될 때 압축될 수 있다.
안전장치(2)의 축 방향에서의 최외각 부분에 단부 플레이트(23)가 제공될 수 있다. 단부 플레이트(23)는 예를 들어 밀봉 홀더(21)의 축 방향 한계를 제공함으로써 밀봉 홀더(21)의 일부를 형성할 수 있으며, 이에 따라 밀봉 부재(22)가 밀봉 홀더(21)에서 이탈하는 것을 방지하게 된다.
단부 플레이트(23)는 과도한 압력을 받을 때 압축실로부터 유체가 제어되는 방식으로 빠져 나가도록 벤딩되거나 파손(전단)되게도 배치될 수 있다. 예를 들면, 도 3a에 도시되어 있는 바와 같이 단부 플레이트 또는 단부 플레이트의 일부가 사전에 정해진 지점에서 파열되도록 파열 마크(27)가 제공될 수 있다. 그러나 사전에 정해진 지점에서 단부 플레이트가 항복(즉 벤딩 또는 전단)되는 단부 플레이트의 단순한 디자인일 수 있기 때문에 그러한 파열 파크가 반드시 필요한 것은 아니다.
벤트 채널(24)은, 밀봉 부재(22)가 압축실의 압력을 받아 과도한 압력이 걸리는 경우에 작동되도록, 압축실을 밀봉 부재(22) 및/또는 단부 플레이트(23)와 직접 연결하는 축 방향으로 연장하는 채널일 수 있다.
프리-스트라이크 부재(25)는 안전장치(2)의 메인 바디(20)와 통합되어 있는 링 형태로 제공된다.
프리-스트라이크 부재(25)는 스트라이크 부분(201)의 축 방향 연장부보다 더 큰 축 방향 연장부(T)를 제공한다. 즉, 오버스트로크의 경우 피스톤(15)이 스트라이크 부분(201)을 치기 전에 프리-스트라이크 부재를 치도록, 프리-스트라이크 부재(25)는 스트라이크 부분이 압축실로 연장하는 것보다 더 연장한다.
프리-스트라이크 부재(25)는, 사전에 정해진 힘을 초과하는 힘을 받을 때 항복할 수 있는 재료 그리고 항복할 수 있는 형상으로 형성될 수 있다. 비-제한 방식으로 기재되어 있는 실시예에서, 프리-스트라이크 부재는 축 방향 두께(T) 그리고 반경 방향 폭(W)을 구비하는 링으로 형성되어 있다. 이는 사전에 정해진 힘에서 피스톤(또는 피스톤의 일부)이 링을 칠 때 링이 항복하도록 선택된다.
프리-스트라이크 부재(25)가 링으로 형성되어야만 하는 것은 아니다. 예를 들면, 프리-스트라이크 부재(25)는 하나 또는 그 이상의 선형 혹은 곡선형 재료 세그먼트로 형성될 수 있다. 프리-스트라이크 부재(25)는 축 방향 및/또는 반경 방향으로 무딘 톱날 모양 또는 물결 구조로 형성될 수 있다.
프리-스트라이크 부재는, 도면에 도시되어 있는 바와 같이, 실린더의 단부 벽 부분 위에 형성될 수 있다. 이와는 다르게, 프리-스트라이크 부재는 실린더 벽 부분과 단부 벽 부분 사이의 전이부에 또는 원통형 벽 부분 위에 형성될 수 있다.
또 다른 옵션으로, 프리-스트라이크 부재는 안전장치 위에 형성될 수 있다.
또 다른 옵션으로, 피스톤이 안전 부재를 치기 전에, 프리-스트라이크 부재가 벽 부분과 접촉하여 힘을 수용하기 시작하도록, 프리-스트라이크 부재는 피스톤 위에 형성될 수 있다.
도 3a는 안전장치(2)의 단면을 개략적으로 도시하는 도면으로, 이 단면은 벤트 채널(24)에서 취한 것이다.
도 3b는 벤트 채널(24)로부터 일정 각도만큼 이격된 평면에서 취한 단면을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 프리-스트라이크 부재(25)는 반경 방향 재료 가교부(26)에 의해 메인 바디(20)에 부착되어 있다. 이 재료 가교부는 메인 바디(20)의 주연부 전체 또는 메인 바디(20)의 주연부의 일부에 걸쳐 연장할 수 있다.
도 1a, 도 1b를 참고하면, 도 1a는 피스톤(15)이 안전장치(2)에 도달하기 전 상태에 있는 가스 스프링(1)을 도시하고 있다. 이 지점에서, 피스톤(15)이 부하(3)에 의해 후퇴되어 있는 위치를 향해 밀릴 수 있다.
도 1b는 피스톤(15)이 안전장치(2)의 프리-스트라이크 부재(25-1)와 접촉하는 상태에 있는 가스 스프링(1)을 도시하고 있다. 도 1b에 도시되어 있고, 도 4a에 더 명확하게 도시되어 있는 바와 같이, 피스톤(15)과 안전장치의 스트라이크 부분(201) 사이에 축 방향 공간(T-t)이 존재한다.
도 1c 및 도 4b는 피스톤(15)과 안전장치 메인 바디(20)의 스트라이크 부분(201)과 초기 접촉이 이루어지도록 프리-스트라이크 부재(25-2)가 항복하기 시작하는 상태에 있는 가스 스프링(1)을 도시하고 있다. 이에 따라, 프리-스트라이크 부재(25-2)는 어느 정도 압축되어 있다.
도 1d 및 도 4c는 압축실 내 유체가 방출되는 정도까지 안전장치(2)가 피스톤(15)에 의해 축 방향으로 변위되는 상태에 있는 가스 스프링(1)을 도시하고 있다. 도시되어 있는 실시예에서, 밀봉 부재(22) 전체가 리세스(113) 밖으로 밀려 나와 있다. 이에 따라 가스가 벤트 채널을 통해 밀봉 부재(22)를 지나 배출될 수 있다. 프리-스트라이크 부재(25-3)는 완전히 압축되어 있다.
이에 따라, 프리-스트라이크 부재가 충분한 정도로 항복하면, 피스톤(15)이 스트라이크 부분(201)을 치게 되며, 메인 바디(20)가 리세스(113) 내에서 축 방향으로 충분히 이동하여 밀봉 부재(22)를 리세스(113)의 외부 한계 밖으로 밀어내면, 안전장치가 작동하기 시작한다.
도 5는 위에서 논의했던 안전장치(2)의 단면을 더 확대한 개략적인 도면이다. 이 실시형태에서, 안전장치의 메인 바디(20)는 리세스(113) 내에 프레스 조립될 수 있다. 즉, 메인 바디(20)와 리세스(113)는 원통형이고, 메인 바디(20)의 직경이 리세스(113)의 직경과 동일하거나 약간 클 수 있다. 이 실시형태에서, 밀봉 부재(22)는 메인 바디(20) 직경보다 조금 더 클 수 있다.
안전장치(2)는 가스 스프링(1)의 내부로부터 장착된다. 이는 안전장치(2)를 교체할 때에는 가스 스프링(1)을 분해하여야 한다는 것을 의미한다.
도 6은 제1의 다른 실시형태에 따른 안전장치(2')를 개략적으로 도시하고 있다. 이 실시형태에서, 메인 바디(20')와 리세스(113) 벽 사이에 반경 방향 갭(Sr)이 존재한다. 밀봉 부재(22)의 외경은 리세스(113)의 외경보다 클 수 있다. 이에 따라, 밀봉 부재(22)와 리세스(113) 사이에 제공되는 마찰력과 프리-스트라이크 부재(25)와 관련 재료 가교부(26) 사이의 마찰력에 의해 안전장치(2')가 유지될 수 있다.
안전장치(2')는 가스 스프링(1)의 안쪽으로부터 장착된다.
도 7은 제2의 다른 실시형태에 따른 안전장치(2")를 개략적으로 도시하고 있다. 이 실시형태에서, 안전장치는 나선형 연결부(Ct)에 의해 리세스에 연결되어 있다. 이에 따라 안전장치(2")의 메인 바디(20")는 숫나사로 제공될 수 있고, 리세스(113') 벽에는 암나사가 제공될 수 있다. 나선들은, 안전장치가 리세스(113') 밖으로 일부분이 축 방향 변위하도록. 안전장치(2")가 충분한 축 방향 부하를 받을 때 전단되게 설계된다.
또한 이 실시형태에서, 안전장치(2")는 가스 스프링(1)의 안쪽으로부터 장착된다.
도 8은 제3의 실시형태에 따른 안전장치(2''')를 개략적으로 도시하고 있다. 이 실시형태에서, 도 5와 관련하여 설명한 바와 같이, 안전장치(2''')의 메인 바디(20''')는 리세스(113) 내에 프레스 조립될 수 있다. 이 실시형태에서, 프리-스트라이크 부재(25')는 별개의 파트로 제공되어 있으며, 이는 벽(11) 안쪽에 부착될 수 있으며, 또는 벽(11) 안쪽에 단편으로 형성될 수 있다. 이에 따라 이 안전장치(2''')가 안쪽에서부터 또는 바깥쪽에서부터 장착될 수 있다.
도 9는 제4의 실시형태에 따른 안전장치(2Ⅳ)를 개략적으로 도시하고 있다. 이 실시형태에서, 메인 바디는, 도 7에 도시되어 있는 바와 같이, 나선형 연결부(Ct)에 의해 리세스(113')에 부착되어 있다. 프리-스트라이크 부재는 별개의 파트로 제공되어 있으며, 이는 벽(11) 안쪽에 부착될 수 있으며, 또는 벽(11) 안쪽에 단편으로 형성될 수 있다. 이에 따라 이 안전장치(2Ⅳ)가 안쪽에서부터 또는 바깥쪽에서부터 장착될 수 있다.
도 10a 내지 도 10c는, 재료 가교부(26')가 가변 두께를 제공하는 안전장치(2Ⅴ)의 실시형태를 개략적으로 도시하고 있다. 도시되어 있는 실시형태에서, 재료 가교부는 두께가 두꺼운 서로 반대쪽에 있는 한 쌍의 부분들(26a)과 두께가 작은 서로 반대쪽에 있는 다른 한 쌍의 부분들(26b)을 제공한다. 이들 부분들(26a, 26b)의 쌍들은 서로 직각으로 배치될 수 있다.
이와는 다르게, 재료 가교부(26')가 가교부 주연을 따라 피도 형상과 같이 두께가 연속적으로 변할 수 있다.
또 다른 옵션으로, 재료 가교부는 각각이 메인 바디(20) 주연의 일부만에 걸쳐 연장하는 하나 또는 그 이상의 재료 가교부들로 형성될 수 있다.
도 10a 내지 도 10c와 관련하여 논의한 재료 가교부(26')의 디자인은 메인 바디(20, 20', 20", 20''', 20Ⅳ)들 중 어느 하나 및 벽(11)에 대한 부착 기구와 조합될 수 있음을 이해해야 한다.
도 11a 및 도 11b는 벽과 재료 가교부(26") 사이에 공간이 형성되도록, 재료 가교부(26")가 벽(11)에 근접해 있는 프리-스트라이크 부재(25)의 일부분과 이격되어 있는 안전장치(2Ⅵ)의 일 실시형태를 개략적으로 도시한 도면이다.
즉, 가스 스프링(1) 벽(112)을 향하고 있는 재료 가교부(26")의 측면 위에 하부 환상 그루부(g1)가 형성되어 있다.
또한, 가스 스프링(1)의 벽(112)을 향하고 있는 재료 가교부(26")의 측면 위에 상부 환상 그루부(g2)가 형성되어 있다.
도 11a 및 도 11b와 관련하여 설명한 재료 가교부(26") 디자인은 메인 바디(20, 20', 20", 20''', 20Ⅳ)들 중 어느 하나 및 벽(11)에 대한 부착 기구와 조합될 수 있음을 이해해야 한다. 또한, 도 11a, 도 11b 및 도 12와 관련하여 설명한 재료 가교부(26")에는 도 10a 내지 도 10c와 관련하여 설명한 바와 같이 가변 두께가 제공될 수 있음을 이해해야 한다.
도 12는 벽(11)과 재료 가교부(26''') 사이에 환상 그루브(g1)가 형성되도록, 재료 가교부(26")가 벽(11)에 근접해 있는 프리-스트라이크 부재(25)의 일부분과 이격되어 있는 안전장치(2Ⅶ)의 일 실시형태를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 12의 실시형태에서, (도 11a 및 도 11b에서와 같이) 상부 그루브(g2)가 없기 때문에, 재료 가교부(26''')의 상측과 스트라이크 부분(201)의 높이가 같다. 도 12와 관련하여 설명한 재료 가교부(26''') 디자인은 메인 바디(20, 20', 20", 20''', 20Ⅳ)들 중 어느 하나 및 벽(11)에 대한 부착 기구와 조합될 수 있음을 이해해야 한다. 또한, 도 12와 관련하여 설명한 재료 가교부(26")에는 도 10a 내지 도 10c와 관련하여 설명한 바와 같이 가변 두께가 제공될 수 있음을 이해해야 한다.
도 12와 관련하여 설명한 재료 가교부(26")에는 도 10a 내지 도 10c와 관련하여 설명한 바와 같이 가변 두께가 제공될 수 있음을 이해해야 한다.
안전장치 및 프리-스트라이크 부재(25)는 동일한 재료로 형성될 수 있다. 이 재료는 강 또는 알루미늄 같은 금속 재료 또는 폴리머 재료일 수 있다.
이와는 다르게, 안전장치와 프리-스트라이크 부재는 예컨대 다른 금속 재료 또는 폴리머 재료, 또는 하나는 금속 재료로 다른 하나는 폴리머 재료와 같이, 서로 다른 소재로 형성될 수 있다.
안전장치는, 압축성 유체 장치의 용량에 따라, 피스톤이 약 3000N 내지 약 300000N의 힘을 받을 때 작동되기에 적합할 수 있다.

Claims (16)

  1. 압축성 유체 장치(1)로,
    압축실(12)을 획정하는 케이싱(11),
    압축실(12) 내에서 이동 가능한 피스톤(15), 및
    피스톤이 오버스트라이크할 때 피스톤(15)이 쳐서 압축실 유체의 적어도 일부분이 압축실(12)에서 배출되도록 위치하고 있는 안전 부재(2, 2', 2", 2''', 2Ⅳ, 2Ⅴ, 2Ⅵ)를 포함하고,
    사전에 정해진 압축성 오버스트라이크 힘이 달성되는 경우에만 피스톤(15)이 안전 부재(2, 2', 2", 2''', 2Ⅳ, 2Ⅴ, 2Ⅵ)를 치도록, 피스톤(15)이 안전 부재(2, 2', 2", 2''', 2Ⅳ, 2Ⅴ, 2Ⅵ)를 치기 전에 피스톤(15)이 프리-스트라이크 부재(25, 25')를 먼저 치도록 프리-스트라이크 부재(25, 25')가 배치되어 있는 압축성 유체 장치에 있어서,
    안전 부재(2, 2', 2", 2''', 2Ⅳ, 2Ⅴ, 2Ⅵ)가 압축실 벽(111, 112) 내에 제공되어 있는 안전 채널(113, 113') 내에 수용되는 바디(20)를 포함하고,
    안전 부재(2, 2', 2", 2''', 2Ⅳ, 2Ⅴ, 2Ⅵ)가 압축실 벽 부분(111, 112)에서 안쪽으로 연장하고, 프리-스트라이크 부재(25, 25')는 압축실 벽에서부터 안전 부재(2, 2', 2", 2''', 2Ⅳ, 2Ⅴ, 2Ⅵ)보다 더 안쪽으로 연장하며,
    프리-스트라이크 부재(25, 25')는 사전에 정해진 힘으로 충격 받을 때 변형되도록 배치되어 있는 부분을 포함하여서, 그러한 변형이 일어난 때에만 안전 부재(2, 2', 2", 2''', 2Ⅳ, 2Ⅴ, 2Ⅵ)가 압축실에 대해 이동할 수 있는 것을 특징으로 하는 압축성 유체 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    안전 부재(2, 2', 2", 2''', 2Ⅳ, 2Ⅴ, 2Ⅵ)가 압축실(12) 내에 노출되어 있는 스트라이크 부분(201)과, 안전 부재가 충격을 받기 전까지는 압축성 유체가 압축실을 빠져 나가는 것을 방지하도록 배치되어 있는 밀봉 부분(21, 22)을 포함하는 것을 특징으로 하는 압축성 유체 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    프리-스트라이크 부재(25, 25')가 안전 부재(2, 2', 2", 2''', 2Ⅳ, 2Ⅴ, 2Ⅵ)와는 별개인 파트로 형성되는 것을 특징으로 하는 압축성 유체 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    프리-스트라이크 부재(25, 25')가 안전 부재(2, 2', 2", 2''', 2Ⅳ, 2Ⅴ, 2Ⅵ)에 통합되어 있는 것을 특징으로 하는 압축성 유체 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    재료 가교부(26, 26', 26", 26''')에 의해 프리-스트라이크 부재(25, 25')가 안전 부재(2, 2', 2", 2''', 2Ⅳ, 2Ⅴ, 2Ⅵ)에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 압축성 유체 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    재료 가교부(26, 26', 26", 26''')는 안전 부재(2, 2', 2", 2''', 2Ⅳ, 2Ⅴ, 2Ⅵ)의 주연 전체에 연장하는 것을 특징으로 하는 압축성 유체 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    재료 가교부(26, 26', 26", 26''')는 축 방향에서 보았을 때 보이는 두께를 구비하되, 그 두께는 적어도 두 개의 다른 두께 사이에서 변하는 것을 특징으로 하는 압축성 유체 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    재료 가교부가 압력실 벽에 가장 가까운 프리-스트라이크 부재의 부분에서 프리-스트라이크 부재(25, 25')에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 압축성 유체 장치.
  11. 제7항에 있어서,
    프리-스트라이크 부재(25, 25')가 압력실 벽에 장착될 때, 재료 가교부와 압력실 벽 사이에 공간(g1)이 형성되도록, 재료 가교부(26, 26', 26", 26''')가 압력실 벽과 이격되어 있는 프리-스트라이크 부재의 부분에서 프리-스트라이크 부재(25, 25')에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 압축성 유체 장치.
  12. 제7항에 있어서,
    안전 부재(2, 2', 2", 2''', 2Ⅳ, 2Ⅴ, 2Ⅵ)가 축 방향으로 연장하는 벤트 채널(24)을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 압축성 유체 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    벤트 채널(24)이 재료 가교부(26, 26', 26", 26''')를 통해 및 바디(20)를 통해 연장하는 것을 특징으로 하는 압축성 유체 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    안전 부재(2, 2', 2", 2''', 2Ⅳ, 2Ⅴ, 2Ⅵ)가, 압축실 내에 사전에 정해진 최대 압력을 초과하는 압력이 걸린 경우, 압력실에서 유체의 적어도 일부가 배출되도록 하는 과잉압력 안전장치를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 압축성 유체 장치.
  15. 압력실을 획정하는 케이싱과 그 케이싱 내에서 이동 가능한 피스톤을 포함하는 압축성 유체 장치를 보호하는 방법으로,
    피스톤이 압축 방식으로 오버스트라이크 하는 경우,
    안전 부재(2, 2', 2", 2''', 2Ⅳ, 2Ⅴ, 2Ⅵ)가 유체 장치 내의 압축성 유체 중 적어도 일부를 배출시키도록, 피스톤이 안전 부재(2, 2', 2", 2''', 2Ⅳ, 2Ⅴ, 2Ⅵ)를 치게 하는 단계,
    피스톤이 안전 부재를 치기 전에 프리-스트라이크 부재(25, 25')를 치게 하는 단계, 및
    프리-스트라이크 부재(25, 25')가 사전에 정해진 변형이 된 후에만 피스톤이 안전 부재(2, 2', 2", 2''', 2Ⅳ, 2Ⅴ, 2Ⅵ)를 치도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 압축성 유체 장치 보호 방법.
  16. 삭제
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