KR102295244B1 - 조립식 축압기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 조립식 축압기를 개시한다. 개시된 조립식 축압기는, 내부에 기체 충진공간부를 구비하는 하우징과, 하우징의 내부에 이동 가능하게 설치되며 하우징의 내부압력 변화에 따라 이동하는 실린더와, 하우징과 동일한 재질에 의해 형성되며 하우징을 밀폐하도록 하우징에 조립되는 버텀 플랜지와, 2중 실링 구조로 실린더와 버텀 플랜지 사이를 실링하는 작동유 실링부를 구비하는 것을 특징으로 한다. 따라서 본 발명은 기체가 충진되는 하우징과 이 하우징을 밀폐하도록 조립되는 버텀 플랜지를 티타늄(Ti)으로 각각 제작하고, 조립식으로 결합하여 무게를 경량화하면서 피스톤의 작동에 따른 하우징의 내부의 압력평형을 안정되게 유지할 수 있다.

Description

조립식 축압기{ACCUMULATOR}
본 발명은 조립식 축압기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기체가 충진되는 하우징과 이 하우징을 밀폐하도록 조립되는 버텀 플랜지를 티타늄(Ti)으로 각각 제작하고, 조립식으로 결합하여 무게를 경량화하면서 피스톤의 작동에 따른 하우징의 내부의 압력평형을 안정되게 유지할 수 있도록 하는 조립식 축압기에 관한 것이다.
일반적으로, 엔진을 사용한 구동장치나 발사체 등에는 사용하는 연료를 고압으로 분사할 수 있도록 고압 분사 시스템이 사용되고, 고압 분사 시스템에는 연료를 고압으로 축압하고, 분사밸브를 통해 연소챔버로 안내하는 축압기가 설치된다.
이러한 축압기(Accumulator)는 맥동 압력이나 충격 압력을 흡수하여 유압 장치를 보호하거나 유압펌프의 작동 없이 유압장치에 순간적인 유압을 공급하기 위해 압력을 저장하는 장치로, 에너지 절감, 유압펌프의 소형화, 유압관로 내 유압의 맥동 감소, 및 제어정밀성 확보 등을 위해서 유압관로에 설치된다.
즉 축압기는 압력을 저장하여 순간적으로 다양한 유량의 유체를 유압 시스템으로 공급하거나 또는 유압 펌프, 압축기가 사용되는 유압 시스템에 적용되어 맥동 압력이나 충격 압력을 흡수하여 유압 시스템을 보호하기 위하여 사용되고 있다.
또한, 축압기는 그 구조에 따라 피스톤 형식의 축압기와, 블레더 형식의 축압기와, 공명기 형식의 축압기 등으로 구분될 수 있으며, 발사체와 같은 항공 계통에 사용될 경우 대형화가 필수적이다.
그러나, 상기와 같은 종래 기술의 축압기는, 대형으로 제작하게 되면 그 무게가 많이 나가게 되고, 용접을 통해 부품을 접합하므로 내구성이 현저하게 저하되는 문제점이 있다.
따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.
한편, 국내 등록특허 제10-0618204호(등록일:2006.08.23)에는 "이중 벨로우즈를 이용한 축압기"가 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 창출된 것으로서, 기체가 충진되는 하우징과 이 하우징을 밀폐하는 버텀 플랜지를 티타늄(Ti)으로 각각 제작한 후, 조립식으로 결합하여 무게를 경량화하면서 제작공정을 단순화할 수 있으며, 피스톤의 작동에 따른 하우징의 내부의 압력평형을 안정되게 유지시켜 벨로우즈의 내구성을 향상시킬 수 있는 조립식 축압기를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따른 조립식 축압기는, 내부에 기체 충진공간부를 구비하는 하우징과, 상기 하우징의 내부에 이동 가능하게 설치되며, 상기 하우징의 내부압력 변화에 따라 이동하는 실린더와, 상기 하우징과 동일한 재질에 의해 형성되며 상기 하우징을 밀폐하도록 상기 하우징에 조립되는 버텀 플랜지와, 2중 실링 구조로 상기 실린더와 상기 버텀 플랜지 사이를 실링하는 작동유 실링부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에서 상기 하우징은, 티타늄(Ti)에 의해 형성되어 상단부 중앙부에 기체의 유입 및 배출을 위한 기체포트가 형성되고, 하단부가 개방되어 상기 버텀 플랜지가 조립되는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에서 상기 버텀 플랜지는, 티타늄(Ti)에 의해 형성되어 중앙부에 작동유의 유입 및 배출을 위한 작동유 포트가 형성되며, 상기 하우징에 나사체결되는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에서 상기 작동유 실링부는, 상기 버텀 플랜지와 상기 실린더 사이에 결합되어 상기 실린더의 이동에 따라 신축되며, 상기 버텀 플랜지와 상기 실린더 사이를 실링하는 작동 실링부재와, 상기 버텀 플랜지와 상기 실린더가 접촉됨에 따라 상기 작동 실링부재로 전달되는 압력을 감쇄하도록 상기 실린더와 상기 버텀 플랜지의 접촉부위를 실링하는 접촉 실링부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에서 상기 작동 실링부재는, 상기 실린더에 결합되는 제1고정링과, 상기 버텀 플랜지에 결합되는 제2고정링과, 일단부가 상기 제1고정링에 고정되고 타단부가 상기 제2고정링에 고정되는 벨로우즈를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에서 상기 작동 실링부재는, 상기 제1고정링과 상기 버텀 플랜지 사이를 실링하는 보조 실링부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에서 상기 보조 실링부재는, 상기 제2고정링과 상기 버텀 플랜지 중 어느 하나에 결합되는 보조 오링부재와, 상기 보조 오링부재에 접촉되도록 상기 제2고정링과 상기 버텀 플랜지 중 다른 하나에서 형성되는 보조 실링면을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에서 상기 접촉 실링부재는, 상기 버텀 플랜지와 상기 실린더 중 어느 하나에 결합되는 오링부재와, 상기 오링부재에 접촉되도록 상기 버텀 플랜지와 상기 실린더 중 다른 하나에서 돌출 형성되는 실링돌부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 측면에 따른 조립식 축압기는 종래 기술과는 달리 하우징과 실린더 2중 실링 구조를 가지므로, 실링효과를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 작동압력에 의해 작동유 실링부가 파손되는 것을 방지할 수 있는 효과를 가진다.
또한 본 발명에 따른 조립식 축압기는, 하우징과 이 하우징을 밀폐하는 버텀 플랜지가 티타늄(Ti)에 의해 제작되어 나사 조립방식으로 결합되므로, 무게를 경량화할 수 있음은 물론 제작과 조립공정을 단순화할 수 있는 효과를 가진다.
또한 본 발명에 따른 조립식 축압기는, 피스톤의 작동에 따라 발생하는 작동압력이 압축되는 벨로우즈로 전달되는 것을 감소시켜 내구성을 향상시킬 수 있는 효과를 가진다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 조립식 축압기를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 조립식 축압기를 설명하기 위한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 조립식 축압기를 설명하기 위한 부분 단면 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 조립식 축압기를 설명하기 위한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 작동유 실링부를 설명하기 위한 요부확대도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 조립식 축압기의 바람직한 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 조립식 축압기를 설명하기 위한 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 조립식 축압기를 설명하기 위한 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 조립식 축압기를 설명하기 위한 부분 단면 사시도이다.
또한, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 조립식 축압기를 설명하기 위한 단면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 작동유 실링부를 설명하기 위한 요부확대도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 조립식 축압기(100)는, 발사체 및 항공기의 연료 또는 유압 계통에 적용되어 작동압력에 의한 부품의 파손을 방지하면서 연료 및 유압을 순간적으로 공급하게 된다.
이러한 본 실시 예에 따른 조립식 축압기(100)는 압력의 저장을 위한 하우징(110)과, 하우징(110)의 내부에 이동가능하게 설치되는 실린더(120)와, 하우징(110)을 밀폐하는 버텀 플랜지(130)와, 하우징(110)의 내부를 실링하기 위한 작동유 실링부(140)를 포함한다.
하우징(110)은 실린더(120)의 삽입에 따라 기체 충진공간부(111)와 작동유 수용 공간부(113)로 구획되며, 내부에 실린더(120)가 이동함에 따라 기체 충진공간부(111)와 작동유 수용 공간부(113)의 부피가 가변되면서 압력이 조절된다.
이러한 하우징(110)은 상단부가 반원 형태로 형성되고, 하면이 개방되어 수용공간을 형성하며, 개방된 하단부 내면에 버텀 플랜지(130)가 나사 체결되어 결합된다. 이때 하우징(110)의 하단부 내면에는 버텀 플랜지(130)의 조립을 위하여 암나사부가 형성된다.
또한 하우징(110)은 상단 중앙부에 기체의 유입 및 배출을 위한 기체포트(115)가 형성된다.
특히 하우징(110)은 중량을 줄임은 물론 버텀 플랜지(130)의 결합력이 향상되도록 티타늄(Ti)에 의해 형성된다.
버텀 플랜지(130)는 하우징(110)과 동일한 재질인 티타늄(Ti)에 의해 형성되며, 하우징(110)의 하단부 내면에 조립되어 고정된다. 이러한 버텀 플랜지(130)는 하우징(110)의 암나사부에 체결되도록 외면에 수나사부가 형성된다.
또한 버텀 플랜지(130)는 중앙부에 작동유의 유입 및 배출을 위한 작동유 포트(131)가 형성되며, 작동유 실링부(140)에 의해 하우징(110)과 조립되는 부위가 안정되게 실링된다.
특히, 본 실시 예에 따른 버텀 플랜지(130)는 실린더(120)의 하강에 따라 작동유 수용 공간부(113)에서 작동유 포트(131)로 배출되는 작동유의 유동압력에 의해 작동유 실링부(140)가 파손되는 것을 방지하도록 작동유 제1유도면(133)이 형성된다.
작동유 제1유도면(133)은 곡률을 가지도록 형성되어 작동유 실링부(140)가 결합되는 부위로 유동압력이 전달되는 것을 감쇄시키게 된다.
실린더(120)는 하우징(110)의 내부에 이동 가능하게 설치되며, 작동유 수용 공간부(113)로 유입 및 배출되는 작동유의 압력 변화에 따라 실린더(120)에서 상하로 이동하게 된다. 이러한 실린더(120)는 반원 형태로 형성되어 그 외주면이 하우징(110)의 내면에 접촉되고, 이동에 따라 하면이 버텀 플랜지(130)의 상면에 선택적으로 접촉된다.
또한 실린더(120)는 작동유 실링부(140)의 설치 및 하우징(110)에서의 이동이 안정적으로 이루어지도록 가이드 접촉부(121)가 외주면에서 확장 형성되며, 가이드 접촉부(121)에 하우징(110)과의 실링을 위한 부싱형 압력링(123)이 결합된다.
더하여 실린더(120)는 하측 외면에 작동유 제1유도면(133)과 대응하여 작동유의 배출을 가이드하는 작동유 제2유도면(125)이 곡률을 가지도록 형성된다.
작동유 실링부(140)는 작동유 수용 공간부(113)로 유입되는 작동유가 하우징(110)과 버텀 플랜지(130) 사이로 누유되는 것을 방지함은 물론 작동유 수용 공간부(113)에서 작동유가 배출되어 상호 접촉되는 실린더(120)와 버텀 플랜지(130) 사이로 누유되는 것을 방지하게 된다. 즉 작동유 실링부(140)는 서로 다른 방식의 2중 실링 구조로 구성되어 실린더(120)와 버텀 플랜지(130) 사이를 안정되고 긴밀하게 실링시키게 된다.
구체적으로 작동유 실링부(140)는 실린더(120)의 이동시 실린더(120)와 버텀 플랜지(130) 사이를 실링하기 위한 작동 실링부재(141)와, 상호 접촉되는 실린더(120)와 버텀 플랜지(130) 사이를 실링하기 위한 접촉 실링부재(143)를 포함한다.
작동 실링부재(141)는 실린더(120)의 이동에 따라 신축되면서 작동유 수용 공간부(113)로 유입 및 배출되는 작동유가 하우징(110)과 버텀 플랜지(130)의 조립 부위로 누수 되는 것을 방지하게 된다.
이를 위하여 작동 실링부재(141)는 실린더(120)의 가이드 접촉부(121)에 결합되는 제1고정링(141a)과, 버텀 플랜지(130)에 결합되는 제2고정링(141b)과, 상단부 및 하단부가 제1고정링(141a)과 제2고정링(141b)에 결합되는 벨로우즈(141c)와, 제2고정링(141b)과 버텀 플랜지(130) 사이를 실링하기 위한 보조 실링부재(145)를 포함한다.
제2고정링(141b)은 링 형상으로 형성되어 버텀 플랜지(130)에 나사체결 방식으로 결합된다.
벨로우즈(141c)는 상단부가 제1고정링(141a)에 고정되고 하단부가 제2고정링(141b)에 고정되며, 금속에 의해 형성되어 충분한 내구성을 확보하게 된다. 이러한 벨로우즈(141c)는 실린더(120)의 이동에 따라 신축된다.
보조 실링부재(145)는 제2고정링(141b)과 버텀 플랜지(130) 사이를 실링하도록 보조 오링부재(145a)와 보조 실링면(145b)으로 이루어진다. 보조 오링부재(145a)는 제2고정링(141b)과 버텀 플랜지(130) 중 어느 하나에 형성되는 보조오링홈(145c)에 삽입되어 결합되며, 보조 실링면(145b)에 밀착된다.
보조 실링면(145b)은 보조 오링부재(145a)가 밀착되도록 제2고정링(141b)과 버텀 플랜지(130) 중 다른 하나에서 형성된다.
예를 들어 보조 실링부재(145)는 보조 실링면(145b)이 버텀 플랜지(130)에 상면 테두리부에 형성되고, 보조 실링면(145b)에 보조오링홈(145c)이 형성되어 보조 오링부재(145a)가 결합된다.
접촉 실링부재(143)는 실린더(120)가 버텀 플랜지(130)에 접촉됨에 따라 작동 실링부재(141)의 벨로우즈(141c)로 전달되는 압력을 감쇄하도록 실린더(120)와 버텀 플랜지(130)의 접촉부위를 실링하게 된다.
이를 위하여 접촉 실링부재(143)는 버텀 플랜지(130)와 실린더(120) 중 어느 하나에 결합되는 오링부재(143a)와, 오링부재(143a)에 접촉되도록 버텀 플랜지(130)와 실린더(120) 중 다른 하나에서 돌출 형성되는 실링돌부(143b)를 포함한다. 또한 접촉 실링부재(143)는 오링부재(143a)의 안정되게 삽입되어 고정되도록 버텀 플랜지(130)와 실링돌부(143b) 중 어느 하나에 오링고정홈(143c)이 형성된다.
예를 들어 접촉 실링부재(143)는 실링돌부(143b)가 실린더(120)의 하면에서 돌출 형성되고, 실링돌부(143b)가 접촉하는 버텀 플랜지(130)의 상면에 오링고정홈(143c)이 형성된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 조립식 축압기(100)는 실린더(120)가 하우징(110)의 하측으로 이동함에 따라 실링돌부(143b)의 오링부재(143a)가 버텀 플랜지(130)에 접촉되면서 실린더(120)와 버텀 플랜지(130) 사이를 실링하므로, 작동유의 유출을 방지할 수 있게 된다. 즉 작동유 수용 공간부(113)의 작동유를 완전하게 고립시킬 수 있으므로, 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 조립식 축압기(100)는 버텀 플랜지(130)의 상면에 형성되는 작동유 제1유도면(133)과 실린더(120)의 외면에 형성되는 작동유 제2유도면(125)을 통해 작동유 수용 공간부(113)에서 작동유 포트(131)로 배출되는 작동유의 배출을 가이드하므로, 작동유의 배출에 따른 작동압력이 수축되는 벨로우즈(141c)로 전달되는 것을 감쇄시킬 수 있게 된다. 따라서 벨로우즈(141c)가 작동압력에 의해 파손되는 것을 방지할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 조립식 축압기(100)는 실린더(120)와 버텀 플랜지(130)가 2중 실링 구조를 통해 실링되므로, 실링효과를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 하우징(110)과 이 하우징(110)을 밀폐하는 버텀 플랜지(130)가 동일한 티타늄(Ti)에 의해 제작되어 나사 조립방식으로 결합되므로, 무게를 경량화할 수 있고, 하우징(110)과 버텀 플랜지(130)를 간편하게 조립할 수 있게 된다.
또한 본 발명에 따른 조립식 축압기는, 피스톤의 작동에 따라 발생하는 작동압력이 압축되는 벨로우즈로 전달되는 것을 감소시켜 내구성을 향상시킬 수 있는 효과를 가진다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
100 : 조립식 축압기 110 : 하우징
111 : 기체 충진공간부 113 : 작동유 수용 공간부
115 : 기체포트 120 : 실린더
121 : 가이드 접촉부 123 : 압력링
125 : 작동유 제2유도면 130 : 버팀 플랜지
131 : 작동유 포트 133 : 작동유 제1유도면
140 : 작동유 실링부 141 : 작동 실링부재
141a : 제1고정링 141b : 제2고정링
141c : 벨로우즈 143 : 접촉 실링부재
143a : 오링부재 143b : 실링돌부
143c : 오링고정홈 145 : 보조 실링부재
145a : 보조 오링부재 145b : 보조 실링면
145c : 보조오링홈

Claims (6)

  1. 내부에 기체 충진공간부를 구비하는 하우징; 상기 하우징의 내부에 이동 가능하게 설치되며, 상기 하우징의 내부압력 변화에 따라 이동하는 실린더; 상기 하우징과 동일한 재질에 의해 형성되며 상기 하우징을 밀폐하도록 상기 하우징에 조립되는 버텀 플랜지; 및 2중 실링 구조로 상기 실린더와 상기 버텀 플랜지 사이를 실링하는 작동유 실링부;를 포함하며,
    상기 작동유 실링부는, 상기 버텀 플랜지와 상기 실린더 사이에 결합되어 상기 실린더의 이동에 따라 신축되며, 상기 버텀 플랜지와 상기 실린더 사이를 실링하는 작동 실링부재; 및 상기 버텀 플랜지와 상기 실린더가 접촉됨에 따라 상기 작동 실링부재로 전달되는 압력을 감쇄하도록 상기 실린더와 상기 버텀 플랜지의 접촉부위를 실링하는 접촉 실링부재;를 포함하고,
    상기 실린더는, 반원 형태로 형성되어 상기 하우징의 내면에 접촉되는 가이드 접촉부가 외주면에서 확장 형성되고, 하측 외면에 작동유 제2유도면이 곡률지게 형성되며, 상기 가이드 접촉부에 상기 하우징과의 실링을 위한 부싱형 압력링이 결합되고,
    상기 접촉 실링부재는, 상기 버텀 플랜지와 상기 실린더 중 어느 하나에 결합되는 오링부재; 및
    상기 오링부재에 접촉되도록 상기 버텀 플랜지와 상기 실린더 중 다른 하나에서 돌출 형성되는 실링돌부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 조립식 축압기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징은, 티타늄(Ti)에 의해 형성되어 상단부 중앙부에 기체의 유입 및 배출을 위한 기체포트가 형성되고, 하단부가 개방되어 상기 버텀 플랜지가 조립되며,
    상기 버텀 플랜지는, 티타늄(Ti)에 의해 형성되어 중앙부에 작동유의 유입 및 배출을 위한 작동유 포트가 형성되며, 상기 하우징에 나사체결되는 것을 특징으로 하는 조립식 축압기.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 작동 실링부재는, 상기 실린더에 결합되는 제1고정링;
    상기 버텀 플랜지에 결합되는 제2고정링; 및
    일단부가 상기 제1고정링에 고정되고 타단부가 상기 제2고정링에 고정되는 벨로우즈;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 조립식 축압기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 작동 실링부재는, 상기 제2고정링과 상기 버텀 플랜지 사이를 실링하는 보조 실링부재;를 더 포함하며,
    상기 보조 실링부재는, 상기 제2고정링과 상기 버텀 플랜지 중 어느 하나에 결합되는 보조 오링부재; 및
    상기 보조 오링부재에 접촉되도록 상기 제2고정링과 상기 버텀 플랜지 중 다른 하나에서 형성되는 보조 실링면;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 조립식 축압기.
  6. 삭제
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