KR102530817B1

KR102530817B1 - 피스톤 실링 장치용 분절식 커플링

Info

Publication number: KR102530817B1
Application number: KR1020197021689A
Authority: KR
Inventors: 비아니 라비
Original assignee: 비아니 라비
Priority date: 2017-02-27
Filing date: 2018-02-12
Publication date: 2023-05-10
Also published as: AU2018225425A1; KR20190117497A; FR3063325B1; WO2018154213A1; EP3586005A1; JP7463103B2; CN110192030B; AU2018225425B2; CN110192030A; CA3053014A1; FR3063325A1; JP2020509286A

Abstract

본 발명은 슬라이딩 스커트 스프링(20)의 작용 하에 연속적 신장성 세그먼트(15)를 축방향으로 압축하도록 기계적 스커트간 연결부(13)에 의해 상호연결된 고정 스커트(7) 및 슬라이딩 스커트(12)를 포함하는 피스톤(3)용 피스톤 실링 장치(2)를 위한 분절식 커플링(1)에 관한 것으로, 상기 커플링(1)은 한편으로는 고정 스커트(7)를 볼-조인트 스커트(22)로 대체하고, 다른 한편으로는 볼-조인트 스커트(22) 상에 제공된 스커트 절두 구형 지지면(24)과 협력 작동하는 절두 구형 피스톤 단부(21)를 제공하는 한편, 분절 수단(40)은 스커트간 기계적 연결부(13)와 피스톤(3) 사이에 그리고/또는 상기 연결부(13)와 슬라이딩 스커트(12) 사이에 개재된다.

Description

피스톤 실링 장치용 분절식 커플링

본 발명은 피스톤 실링 장치(piston sealing device)용의 분절식 커플링 장치(articulated coupling device)에 관한 것이다. 본 발명은 본 출원인의 출원으로 2015년 1월 29일자로 공개된 특허 WO 2015/011358 A1의 피스톤 대상체용의 실링 장치의 개량으로, 상기 장치는 고압 하에 작동하는 임의의 피스톤에 대해 특히 적합하다.

특허 WO 2015/011358 A1에 따른 피스톤 실링 장치는 일단부가 유체 챔버에 의해 폐쇄된 실린더 내에서 작동하는 피스톤에 대해 제공되며, 상기 피스톤은 적어도 하나의 고정 스커트(skirt)를 포함하는 적어도 하나의 피스톤 헤드를 포함하고, 상기 헤드는 한편으로는 임의의 기계, 유압 또는 공압 전동 수단(transmission means)에 대해 힘을 가하기 위한 피스톤 지지면을, 그리고 다른 한편으로는 유체 챔버 내측으로 개방되고 유체 압력을 수용할 수 있는 압축 면을 가진다.

더욱 특허 WO 2015/011358 A1에 따르면, 피스톤 실링 장치는 작은 간극으로 실린더 내에 수납된 원통형상의 슬라이딩 스커트를 포함한다. 상기 스커트는 또한 피스톤 헤드의 연장부분에서 압축 면 쪽에 및 상기 헤드의 축선에 배치된다.

상기 슬라이딩 스커트가 상기 헤드에 대해 길이방향 병진운동으로 움직일 수 있도록 하는 기계적인 스커트간 연결부(inter-skirt connection)에 의해 상기 슬라이딩 스커트가 상기 헤드에 연결되는 한편, 슬라이딩 스커트 내부에 구비된 압력 전달 채널은 슬라이딩 스커트를 축방향으로 일단부에서 타단부까지 횡단하는 것을 알 수 있다.

특허 WO 2015/011358 A1에 관한 발명은, 고정 스커트와 슬라이딩 스커트 사이에 개재된 연속적 고리 형상의 신장성 연속적 세그먼트(extensible continuous segment)를 또한 특징으로 한다. 상기 세그먼트는 압력 전달 채널을 통해 유체의 압력을 받는 세그먼트 내측 원통형 면, 실린더와 접촉하게 될 수 있는 세그먼트 외측 원통형 면, 고정 스커트와 직접적으로 또는 간접적으로 실링 접촉이 유지되는 고정 스커트 측 세그먼트 축면, 그리고 슬라이딩 스커트와 직접적으로 또는 간접적으로 실링 접촉이 유지되는 슬라이딩 스커트 측 세그먼트 축면을 포함한다.

마지막으로, 특허 WO 2015/011358 A1에 관한 발명은, 슬라이딩 스커트를 고정 스커트에 더 가까이 가져와서 연속적 신장성 세그먼트를 축방향으로 압축하려는 경향이 있거나, 또는 상기 슬라이딩 스커트가 고정 스커트로부터 멀어지는 것을 방지함으로써 적어도 받침대로서 작용하는 슬라이딩 스커트 스프링을 또한 특징으로 한다.

특허 WO 2015/011358 A1을 읽어보면, 작동하기 위해서, 피스톤 실링 장치는 피스톤 헤드, 그 고정 스커트 및 슬라이딩 스커트가 항상 정렬된 상태로 유지될 것을 요구한다는 점을 알 수 있다. 이러한 구성은 피스톤이 협력 작동하는 실린더에 의해 축방향으로 배향되는 유압 펌프 및 모터에 대해 이상적이다.

대조적으로, 특허 WO 2015/011358 A1에 따른 피스톤 실링 장치는 피스톤이 협력 작동하는 실린더에 대해 영구적으로 평행하게 유지되지 않는 유압 펌프 및 모터에 대해서는 적합하지 않다. 이는 예를 들어, 구체(球體)형 피스톤을 구비한 사축(斜軸) 유압 모터의 경우인데, 그러나 이 경우에도 특허 WO 2015/011358 A1에 따른 피스톤 실링 장치에 의한다면 체적효율과 에너지효율이 현저히 개선됨을 보게 될 것이다.

본 발명에 따른 피스톤 실링 장치용 분절식 커플링의 목적은, 피스톤(들)이 협력 작동하는 실린더에 대해 영구적으로 평행하게 유지되지 않는 임의의 펌프 또는 유압 모터에 대해, 특허 WO 2015/011358 A1에 따른 피스톤 실링 장치를 적용할 수 있도록 함으로써 이러한 문제를 해결하는 것이다. 실시예에 따르면, 상기 커플링은

피스톤이 협력 작동하는 실린더에 대해 자유롭게 움직일 수 있게 하고,

실린더에 대한 피스톤 배향의 주기적 변화에도 불구하고 특허 WO 2015/011358 A1에 따른 피스톤 실링 장치의 에너지 성능과 내구성을 유지할 수 있게 하며,

특허 WO 2015/011358 A1에 따른 피스톤 실링 장치를 수용하는 펌프 또는 유압 모터 피스톤의 제조비용이 근소하게만 증가될 수 있게 한다.

본 발명에 따른 피스톤 실링 장치용 분절식 커플링은, 축방향 또는 반경방향 피스톤을 구비한 유압 펌프 및 유압 모터에 적용하는 것 외에도, 그 구성이 상기 커플링의 활용을 유리하게 허용하는 임의의 다른 펌프, 모터, 모터-펌프 또는 유압 또는 공압 실린더에 적용가능하다.

본 발명의 다른 특징들은 발명의 상세한 설명과 주 청구항에 직접적으로 또는 간접적으로 종속된 종속 청구항에 설명되어 있다.

유체 챔버를 구성하도록 실린더 내에서 작동하는 피스톤을 위해 구비된 피스톤 실링 장치를 위한 분절식 커플링이 제공되고, 상기 피스톤은, 고정 스커트를 가지며, 또한 한편으로는, 전동 수단에 힘을 가하기 위한 피스톤 지지면을 가지고, 다른 한편으로는, 유체 챔버 내로 개방되어 유체의 압력을 수용하는 압축 면을 가지는 피스톤 헤드를 포함하는 한편, 피스톤 헤드의 연장부분에서 압축 면 쪽에 및 상기 헤드의 축선에서, 슬라이딩 스커트가 실린더 내에 작은 간극으로 수납되며, 상기 슬라이딩 스커트는 상기 슬라이딩 스커트가 상기 헤드에 대해 길이방향 병진운동으로 움직일 수 있도록 하는 스커트간 기계적 연결부에 의해 상기 헤드에 연결되는 한편, 압력 전달 채널이 슬라이딩 스커트 내부에 구비되고 슬라이딩 스커트를 축방향으로 일단부에서 타단부까지 횡단하며, 피스톤 실링 장치는 고정 스커트와 슬라이딩 스커트 사이에 개재된 연속적 신장성 세그먼트를 또한 포함하며, 상기 세그먼트는 압력 전달 채널을 통해 유체의 압력을 받는 세그먼트 내측 원통형 면, 실린더와 접촉하게 될 수 있는 세그먼트 외측 원통형 면, 고정 스커트와 직접적으로 또는 간접적으로 실링 접촉이 유지되는 고정 스커트 측 세그먼트 축면, 그리고 슬라이딩 스커트 스프링이 슬라이딩 스커트를 고정 스커트에 더 가까이 가져와서 연속적 신장성 세그먼트를 축방향으로 압축하려는 경향이 있음에도 불구하고 슬라이딩 스커트와 직접적으로 또는 간접적으로 실링 접촉이 유지되는 슬라이딩 스커트 측 세그먼트 축면을 포함하고, 상기 커플링은,

스커트간 기계적 연결부에 의해 축방향으로 횡단하고 연속적 신장성 세그먼트와 피스톤 헤드 사이에 개재된 고정 스커트로 작용하는 볼-조인트를 구비한 스커트로서, 상기 스커트는 한편으로는 피스톤 헤드와 실링 접촉이 유지되는 피스톤 헤드 측 스위블링 스커트(swiveling skirt)의 축면을, 다른 한편으로는 연속적 신장성 세그먼트와 직접적으로 또는 간접적으로 실링 접촉이 유지되는 슬라이딩 스커트 측 스위블링 스커트의 축면을 포함하는 한편, 슬라이딩 스커트 스프링은 볼-조인트 스커트와 연속적 신장성 세그먼트에 의해 형성된 스택을 슬라이딩 스커트와 피스톤 헤드 사이에 클램핑되도록 유지하는 볼-조인트 스커트;

압축 면에 배치된 피스톤의 절두 구형(troncospherical) 단부로서, 절두 구형의 상기 단부의 구의 중심은 피스톤의 길이방향 축 부근에 위치된 부분을 구성하는 피스톤 단부;

피스톤 헤드 측 스위블링 스커트의 축면에 배치되고 그 형상이 피스톤 절두 구형 단부의 형상과 상보적인 스커트 절두 구형 지지면으로서, 상기 지지면과 상기 단부 사이의 접촉은 볼-조인트 스커트가 피스톤에 대해 자체 배치하기 위해 그 주위로 회전할 수 있는 볼 조인트를 형성하는 스커트 지지면;

스커트간 기계적 연결부와 피스톤 사이에 그리고/또는 상기 연결부와 슬라이딩 스커트 사이에 직접적으로 또는 간접적으로 개재된 분절 수단을 포함한다.

본 발명에 따른 분절식 커플링은 피스톤에 가장 가까운 스커트간 기계적 연결부의 단부를 마감하는 피스톤 측 스위블링 연결 헤드를 포함하는 분절 수단을 포함하며, 상기 헤드는 상기 연결부가 피스톤에 대하여 피벗할 수 있도록 하는 반면 상기 헤드는 피스톤에 대하여 그 위치를 대략적으로 유지한다.

본 발명에 따른 분절식 커플링은 상기 피스톤에 대하여 동일 위치를 공유하는 피스톤 측 스위블링 연결 헤드의 피스톤에 대한 회전중심과 볼-조인트 스커트의 피스톤에 대한 회전중심을 포함한다.

본 발명에 따른 분절식 커플링은 상기 헤드의 형상에 상보적인 형상인 스위블링 와셔 내에서 분절되는 피스톤 측 스위블링 연결 헤드를 포함하고, 상기 와셔는 피스톤 내에 수납된다.

본 발명에 따른 분절식 커플링은 슬라이딩 스커트에 가장 가까운 스커트간 기계적 연결부의 단부를 마감하는 슬라이딩 스커트 측 슬라이딩 스위블링 연결 헤드를 적어도 하나 포함하는 분절 수단을 포함하고, 상기 헤드는 상기 연결부가 상기 스커트에 대해 피벗할 수 있도록 하는 한편, 상기 헤드는 상기 스커트에 대해 그 반경방향 위치는 대략적으로 유지하지만 축방향으로는 상기 스커트에 대해 상당히 이동할 수 있다.

본 발명에 따른 분절식 커플링은 스커트간 연결 터널에 의해 일단부에서 타단부로 길이방향으로 횡단하는 피스톤을 포함하고, 스커트간 기계적 연결부는 피스톤에 대하여 자체 배향할 수 있도록 하는 충분한 간극으로 수납된다.

본 발명에 따른 분절식 커플링은 상기 헤드와 그 하우징 사이 또는 상기 헤드의 일면에서 타면으로 유체가 통과할 수 있도록 하는 유체 통과 채널을 포함하는 피스톤 측 스위블링 연결 헤드를 포함한다.

본 발명에 따른 분절식 커플링은 상기 헤드와 그 하우징 사이 또는 상기 헤드의 일면에서 타면으로 유체가 통과할 수 있도록 하는 유체 통과 채널을 포함하는 슬라이딩 스커트 측 슬라이딩-스위블링 연결 헤드를 포함한다.

본 발명에 따른 분절식 커플링은 원형 감압 홈을 가지는 볼-조인트 스커트의 외측 원통형 면을 포함한다.

본 발명에 따른 분절식 커플링은 슬라이딩 스커트와 일체인 스프링 컵에 수납되는 슬라이딩 스커트 스프링을 포함하고, 상기 스프링 자체는 한편으로는 상기 컵 상에 직접적으로 또는 간접적으로, 다른 한편으로는 스커트간 기계적 연결부 상에 직접적으로 또는 간접적으로 지지된다.

본 발명에 따른 분절식 커플링은 슬라이딩 스커트 상에 직접적으로 또는 간접적으로 지지되는 부가된 스프링 컵에 수납되는 슬라이딩 스커트 스프링을 포함하고, 상기 스프링 자체는 한편으로는 상기 컵 내에 직접적으로 또는 간접적으로, 다른 한편으로는 스커트간 기계적 연결부 상에 직접적으로 또는 간접적으로 지지된다.

본 발명에 따른 분절식 커플링은 부가된 스프링 컵 내에 그리고/또는 스커트간 기계적 연결부 상에서 스프링 지지 와셔를 통해 지지되는 슬라이딩 스커트 스프링을 포함한다.

본 발명에 따른 분절식 커플링은 슬라이딩 스커트 스프링의 최소 길이를 결정하는 축방향 멈춤 받침대를 가지는 스프링 베어링 와셔를 포함한다.

본 발명에 따른 분절식 커플링은 피스톤의 둘레 및 피스톤 절두 구형 단부의 부근에서, 스커트 절두 구형 지지면과 피스톤 절두 구형 단부 사이의 접촉이 전체적으로 또는 부분적으로 파괴된다면 실린더와 접촉하게 될 수 있는 전위(dislocation) 접촉부를 가지는 피스톤을 포함한다.

비제한적 예시로서 주어진 첨부도면을 참조하는 이하의 설명은 본 발명과 본 발명이 제시하는 특징들, 및 본 발명이 제공할 것으로 보이는 장점들에 대한 보다 나은 이해를 제공할 것이다:
도 1은 피스톤이 본 발명에 따른 피스톤 실링 장치용 분절식 커플링을 수용하는 가변용량형 축방향 피스톤 유압 모터의 개략적 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 분절식 커플링을 수용하는 피스톤의 개략적 단면도로서, 상기 커플링은 스커트간 기계적 연결부와 피스톤 사이에, 그리고 부가된 스프링 컵을 슬라이딩 스커트가 수용하는 동안에는 상기 연결부와 슬라이딩 스커트 사이에 개재되는 분절 수단을 수용하는 한편, 볼-조인트 스커트는 원형 감압 홈 및 축방향 감압 홈을 가진다.
도 3 내지 도 5는, 특히 피스톤이 협력 작동하는 볼-조인트 스커트에 대해 회전할 때에, 본 발명에 따른 분절식 커플링의 작동을 도시한 개략적 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 분절식 커플링을 수용하는 조립된 피스톤의 3차원 도면으로, 상기 커플링은 스커트간 기계적 연결부와 피스톤 사이에 및 상기 연결부와 슬라이딩 스커트 사이에 개재된 분절 수단을 수용한다.
도 7은 본 발명에 따른 분절식 커플링을 수용하는 피스톤의 3차원 분해도로서, 상기 커플링 자체는 스커트간 기계적 연결부와 피스톤 사이에 및 상기 연결부와 슬라이딩 스커트 사이에 개재된 분절 수단을 수용한다.
도 8은 본 발명에 따른 분절식 커플링을 수용하는 피스톤의 개략적 단면도로서, 상기 커플링 자체는 스커트간 기계적 연결부와 피스톤 사이에는 개재되지만 상기 연결부와 슬라이딩 스커트 사이에는 개재되지 않는 분절 수단을 수용하며, 피스톤 측 스위블링 연결 헤드의 피스톤에 대한 회전중심과 볼-조인트 스커트의 피스톤에 대한 회전중심은 상기 피스톤에 대한 동일 위치를 공유하는 한편, 슬라이딩 스커트 스프링은 부가된 스프링 컵에 수납된다.
도 9는 도 8에 나타낸 피스톤의 3차원 조립도로서, 상기 피스톤은 본 발명에 따른 커플링을 수용한다.
도 10은 도 8에 나타낸 피스톤의 3차원 분해도로서, 상기 피스톤은 본 발명에 따른 분절식 커플링을 수용한다.

도 1 내지 도 10은 본 발명에 따른 피스톤 실링 장치(2)용 분절식 커플링(1)과, 그의 구성요소, 변형 및 부수물의 다양한 세부사항을 나타낸다.

피스톤 실링 장치(2)용 분절식 커플링(1)이 제공되되, 피스톤 실링 장치 자체는 유체 챔버(5)를 구성하기 위하여 실린더(4) 내에서 작동하는 피스톤(3)을 위해 구비되며, 상기 피스톤(3)은, 고정 스커트(7)를 포함하고, 또한 한편으로는, 전동 수단(9)에 힘을 가하기 위한 피스톤 지지면(8)을 가지고, 다른 한편으로는, 유체(11)의 압력을 수용하기 위한 유체 챔버(5) 내로 개방되어 있는 압축 면(10)을 포함하는 피스톤 헤드(6)를 포함한다.

더욱이, 도 1 내지 도 5 및 도 8에 명확히 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 분절식 커플링(1)이 제공되는 피스톤 실링 장치(2)는 피스톤 헤드(6)의 연장부분에서 압축 면(10) 쪽에 그리고 상기 헤드(6)의 축선에서 실린더(4) 내에 작은 간극으로 수납되어 있는 슬라이딩 스커트(12)를 포함하되, 상기 슬라이딩 스커트는 상기 헤드(6)에 대해 길이방향으로 움직일 수 있도록 하는 스커트간 기계적 연결부(13)에 의해 상기 헤드(6)에 연결되는 한편, 압력 전달 채널(14)이 슬라이딩 스커트(12) 내부에 구비되고 슬라이딩 스커트(12)를 축방향으로 일단부에서 타단부까지 횡단한다.

도 1 내지 도 10은 본 발명에 따른 분절식 커플링(1)이 제공되는 피스톤 실링 장치(2)는 고정 스커트(7)와 슬라이딩 스커트(12) 사이에 개재된 연속적 신장성 세그먼트(15)를 또한 포함한다.

도 7 및 도 10에서는, 상기 세그먼트(15)가, 압력 전달 채널(14)을 통해 유체(11)의 압력을 받는 세그먼트 내측 원통형 면(16), 실린더(4)와 접촉하게 될 수 있는 세그먼트 외측 원통형 면(17), 고정 스커트(7)와 직접적으로 또는 간접적으로 실링 접촉이 유지되는 고정 스커트 측 세그먼트 축면(18), 그리고 슬라이딩 스커트(12)와 직접적으로 또는 간접적으로 실링 접촉이 유지되는 슬라이딩 스커트 측 세그먼트 축면(19)을 포함하는 것을 알 수 있다.

도 1 내지 도 5, 도 7 및 도 8, 그리고 도 10은 슬라이딩 스커트(12)를 고정 스커트(7)에 더 가까이 가져와서 연속적 신장성 세그먼트(15)를 축방향으로 압축하려는 경향이 있는 슬라이딩 스커트 스프링(20)을 또한 포함하는 상기 피스톤 실링 장치(2)를 또한 나타낸다.

따라서, 본 발명에 따른 분절식 커플링(1)이 스커트간 기계적 연결부(13)에 의해 축방향으로 횡단하고 연속적 신장성 세그먼트(15)와 피스톤 헤드(6) 사이에 개재된 고정 스커트(7)로 작용하는 볼-조인트 스커트(22)를 포함하는 것은 도 1 내지 도 10에 도시된 바와 같은 피스톤 실링 장치(2)의 이러한 특정 맥락에서다.

도 2 내지 도 5 및 도 8에서 명확히 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 분절식 커플링(1)은, 볼-조인트 스커트(22)가, 한편으로는 피스톤 헤드(6)와 실링 접촉이 유지되는 피스톤 헤드 측 스위블링 스커트(23)의 축면을, 다른 한편으로는, 연속적 신장성 세그먼트(15)와 직접적으로 또는 간접적으로 실링 접촉이 유지되는 슬라이딩 스커트 측 스위블링 스커트(25)의 축면을 포함하도록 구비하는 한편, 슬라이딩 스커트 스프링(20)은 볼-조인트 스커트(22)와 연속적 신장성 세그먼트(15)에 의해 형성된 스택을 슬라이딩 스커트(12)와 피스톤 헤드(6) 사이에 클램핑되도록 유지한다.

본 발명에 따른 분절식 커플링(1)은 압축 면(10)에 배치된 절두 구형 피스톤 단부(21)를 또한 포함하며, 절두 구형의 상기 단부(21)의 구의 중심은 피스톤(3)의 길이방향 축 부근에 위치된 부분을 구성한다.

도 2 내지 도 5, 도 8 및 도 10은, 본 발명에 따른 분절식 커플링(1)이 피스톤 헤드 측 스위블링 스커트(23)의 축면에 배치되고 그 형상이 절두 구형 피스톤 단부(21)의 형상과 상보적인 스커트 절두 구형 지지면(24)을 또한 포함하는 것을 도시한다.

상기 지지면(24)과 상기 단부(21) 사이의 접촉은 볼-조인트 스커트(22)가 피스톤(3)에 대해 자체 배향하기 위해 그 주위로 회전할 수 있는 볼 조인트를 형성하며, 상기 접촉은 실린더(4) 내에서 피스톤(3)의 배향에 무관하게 실링된 상태로 유지된다는 점을 알 수 있다.

도 1 내지 도 8 및 도 10에서, 본 발명에 따른 분절식 커플링(1)은 스커트간 기계적 연결부(13)와 피스톤(3) 사이에 그리고/또는 상기 연결부(13)와 슬라이딩 스커트(12) 사이에 직접적으로 또는 간접적으로 개재된 분절 수단(40)을 포함하며, 상기 연결부(13)는 상기 수단(40) 주위로 피벗 및/또는 상기 수단(40)에 대해 병진이동 가능하여, 피스톤(3) 또는 슬라이딩 스커트(12) 중 하나와, 또는 둘 다(3, 12)와 1, 2 또는 3 자유축(axes of freedom)을 가진 피벗팅(pivoting) 및/또는 슬라이딩 조인트를 형성할 수 있음을 알게 될 것이다.

본 발명에 따른 분절식 커플링(1)의 어떤 응용의 맥락에서는, 슬라이딩 스커트 스프링(20)이 불필요해지고 제거될 수 있음이 여기에서 강조되어야 한다.

도 1 내지 도 10에 나타낸 본 발명에 따른 분절식 커플링(1)의 대안적 실시예에 따르면, 분절 수단(40)은 피스톤(3)에 가장 가까운 스커트간 기계적 연결부(13)의 단부를 마감하는 피스톤 측 스위블링 연결 헤드(27)를 포함할 수 있고, 상기 헤드(27)는 상기 연결부(13)가 피스톤(3)에 대하여 피벗할 수 있도록 하는 반면, 상기 헤드(27)는 피스톤(3)에 대하여 그 위치를 대략적으로 유지한다.

도 1 내지 도 7에 나타낸 본 발명에 따른 분절식 커플링(1)의 특정 실시예에 따르면, 피스톤 측 스위블링 연결 헤드(27)는 피스톤 지지면(8)을 포함하는 피스톤(3)의 단부 부근에 위치될 수 있음에 유의하여야 한다.

이러한 특정의 경우는 슬라이딩 스커트 스프링(20)이 피스톤 지지면(8)을 포함하는 상기 피스톤(3) 단부의 내부 및/또는 외부에 수납되는 다른 변형예의 대상이 될 수 있다. 이러한 경우에, 피스톤 측 스위블링 연결 헤드(27)는 슬라이딩-스위블링으로 되는 반면, 상기 피스톤(3)의 다른 단부에서는, 스위블링만 하고 슬라이딩은 하지 않는 연결 헤드에 의해 스커트간 기계적 연결부(13)가 슬라이딩 스커트(12)에서 직접적으로 또는 간접적으로 분절된다.

일반적인 의미에서, 피스톤 측 스위블링 연결 헤드(27) 및/또는 슬라이딩 스커트 측 슬라이딩-스위블링 연결 헤드(28)는 나사결합, 크림핑(crimping), 매팅(matting), 용접, 브레이싱(bracing) 또는 해당기술분야의 통상의 기술자에게 알려진 임의의 부착방법에 의해 스커트간 기계적 연결부(13)의 어느 단부에든 부가될 수 있음에 유의해야 할 것이다.

도 8 내지 도 10에 나타낸 바와 같이, 피스톤 측 스위블링 연결 헤드(27)의 피스톤(3)에 대한 회전중심과 볼-조인트 스커트(22)의 피스톤(3)에 대한 회전중심은 상기 피스톤(3)에 대한 동일 위치를 공유할 수 있다. 이러한 경우에는, 스커트간 기계적 연결부(13)와 슬라이딩 스커트(12) 사이에 더 이상 그 어떤 분절 수단(40)도 개재시킬 필요가 없다.

다시 도 8 내지 도 10과 관련하여, 피스톤 측 스위블링 연결 헤드(27)는 상기 헤드(27)의 형상에 상보적인 형상인 스위블 와셔(41)에서 유리하게 분절될 수 있으며, 상기 와셔(41)는 피스톤(3)에 수납되고, 예를 들어 서클립(circlip) 또는 스냅 링 형태의 탄성 링(42)에 의해 상기 피스톤(3)에서 제 위치에 유지됨을 유의해야 할 것이다.

도 1 내지 도 7로서는 분절 수단(40)이 슬라이딩 스커트(12)에 가장 가까운 스커트간 기계적 연결부(13)의 단부를 마감하는 적어도 하나의 슬라이딩 스커트 측 슬라이딩-스위블링 연결 헤드(28)를 포함하고, 상기 헤드(28)는 상기 연결부(13)가 상기 스커트(12)에 대해 피벗할 수 있도록 하는 한편, 상기 헤드(28)가 상기 스커트(12)에 대해 대략적으로 그 반경방향 위치는 유지하지만 축방향으로는 상기 스커트에 대해 상당히 이동할 수 있음을 나타낸다.

도 1 내지 도 7은 피스톤(3)이 스커트간 연결 터널(31)에 의해 일단부에서 타단부로 횡단하고, 스커트간 기계적 연결부(13)는 피스톤(3)에 대하여 자체 배향할 수 있도록 하는 충분한 간극으로 수납된다.

피스톤 측 스위블링 연결 헤드(27)는 상기 헤드(27)와 그 하우징 사이 또는 상기 헤드(27)의 일면에서 타면으로 유체(11)가 통과할 수 있도록 하는 유체 통과 채널(29)을 포함할 수 있다는 점에 유의하여야 한다. 특히 도 8 및 도 10에서 볼 수 있는 바와 같은, 본 발명에 따른 분절식 커플링(1)의 특정 실시예에 따르면, 유체 통과 채널(29)은 어쩌면 스위블 와셔(41)의 두께 전체를 관통하는 오리피스들에 의해 구성될 수도 있을 것이다.

유사하게, 또한 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 슬라이딩 스커트 측 슬라이딩-스위블링 연결 헤드(28)는 상기 헤드(28)와 그 하우징 사이 또는 상기 헤드(28)의 일면에서 타면으로 유체(11)가 통과할 수 있도록 하는 유체 통과 채널(29)을 적어도 하나 포함할 수 있다.

도 2 및 도 8 내지 도 10에서는, 본 발명에 따른 분절식 커플링(1)의 대안적 실시예에 따르면, 볼-조인트 스커트(22)의 외측 원통형 면은 연속적 신장성 세그먼트(15)의 작동을 증진시키는 상기 스커트(22)의 실링을 제한하는 원형 감압 홈(32)을 가질 수 있고, 상기 홈(32)은 - 본 발명의 분절식 커플링(1)의 보완적 실시예에 따르면 - 상기 원형 홈(32)을 피스톤 헤드 측 스위블링 스커트(23)의 축면과 연결하는 적어도 하나의 축방향 감압 홈(33)과 협력 작동할 수 있다.

도 3 내지 도 7에서, 슬라이딩 스커트 스프링(20)은 슬라이딩 스커트(12)와 일체인 스프링 컵(39) 내에 수납되고, 상기 스프링(20) 자체는 한편으로는 상기 컵(39) 내에 직접적으로 또는 간접적으로, 다른 한편으로는 스커트간 기계적 연결부(13) 상에 직접적으로 또는 간접적으로 지지될 수 있음을 알게 될 것이다.

본 발명에 따른 분절식 커플링(1)의 특정 실시예에 따르면, 스프링 컵(39)의 몸체는 하나 이상의 오리피스가 뚫림으로써 유체(11)가 상기 컵(39)의 내부로부터 외부로, 또는 그 반대로 통과하도록 할 수 있음에 유의하여야 한다.

다른 변형예로서, 슬라이딩 스커트 스프링(20)은 슬라이딩 스커트(12) 상에 직접적으로 또는 간접적으로 지지되는 부가된 스프링 컵(30)에 수납되고, 상기 스프링(20) 자체는 한편으로는 상기 컵(30) 내에 직접적으로 또는 간접적으로, 다른 한편으로는 스커트간 기계적 연결부(13) 상에 직접적으로 또는 간접적으로 지지될 수 있다. 이러한 변형예는 도 2 및 도 8 내지 도 10에 도시되어 있다.

본 발명에 따른 분절식 커플링(1)의 특정 실시예에 따르면, 부가된 스프링 컵(30)의 몸체 또한 하나 이상의 오리피스가 뚫림으로써 유체(11)가 상기 컵(30)의 내부로부터 외부로, 또는 그 반대로 통과하도록 할 수 있음에 유의하여야 한다. 이는 특히 도 10에서 볼 수 있다.

슬라이딩 스커트(12)와 일체인 스프링 컵(39)이든 또는 부가된 스프링 컵(30)이든, 슬라이딩 스커트 스프링(20)은 도 8 및 도 10에 명확히 도시된 스프링 지지 와셔(43)를 통해 한 컵 또는 다른 컵(39, 30) 내에 그리고/또는 스커트간 기계적 연결부(13) 상에 지지될 수 있음을 유의해야 할 것이다.

이 경우에, 스프링 지지 와셔(43)는 슬라이딩 스커트 스프링(47)의 중심조정을 위한 수단을 포함할 수 있음에 유의하여야 한다. 도 8 및 도 10에 도시된 바와 같이, 스프링 지지 와셔(43)는 축방향 멈춤 와셔(45)와 협력 작동하는 탄성 링(42)을 통해 스커트간 기계적 연결부(13) 상에 지지될 수 있다.

이러한 동일한 도 8 및 도 10에서, 스프링 지지 와셔(43)가 슬라이딩 스커트 스프링(20)의 최소 길이를 결정하는 축방향 멈춤 받침대(44)를 포함할 수 있음을 유의해야 할 것이다. 상기 멈춤 받침대(44)는, 볼-조인트 스커트와 협력 작동하는 슬라이딩 스커트(12) 및/또는 연속적 신장성 세그먼트(15)가 받게 될 과도한 스트레스의 결과로 상기 스커트(12)가 볼-조인트 스커트(22)로부터 멀어지도록 이동하게 될 때에만, 작동할 수 있음이 더욱 이해된다.

도 8 내지 도 10에는, 피스톤(3)이, 그 둘레 및 절두 구형 피스톤 단부(21)의 부근에서, 스커트 절두 구형 지지면(24)과 절두 구형 피스톤 단부(21) 사이의 접촉이 전체적으로 또는 부분적으로 파괴된다면 실린더(4)와 접촉하게 될 수 있는 전위 접촉부(46)를 포함할 수 있음이 나타나 있다.

전위 접촉부(46)는 바람직하게는 국부적으로 구형 또는 배럴(barrel) 형상인 연화된 형상(softened shape)을 가짐으로써, 상기 접촉부(46)와 실린더(4) 사이에 발생하는 어떠한 접촉도 실린더의 내측 면을 손상시키지 않음에 유의해야 할 것이다.

발명의 동작 방식

본 발명에 따른 피스톤 실링 장치(2)용 분절식 커플링(1)의 동작 방식은 도 1 내지 도 10으로부터 쉽게 이해된다.

도 1은 그 자체로 알려져 있는 가변용량형 축방향 피스톤 유압 모터(34) 및 사축에 적용된 분절식 커플링(1)을 나타낸다. 상기 모터(34)의 피스톤(3)들은 동력전달 샤프트(36)와 일체로 회전하는 실린더(35) 내에 수납된다. 이들 부재들은 모터 본체(38) 내에 수납된다. 일반적으로 이러한 상기 동력기관(34)은 절두 구형 단부를 노출하는 피스톤들(3)을 가지며, 상기 절두 구형 단부가 실린더(4)와 함께 슬라이딩 볼-조인트 연결부를 형성하는 한편 각 피스톤(3)은 상기 연결부 주위에서 분절됨을 알게 될 것이다. 나중에 알게 되겠지만, 이러한 분절은, 본 발명에 따른 분절식 커플링(1)에 의해, 연관되지만 다른 형태로 구현된 것이 알려진다.

상기 모터(34)의 피스톤들(3)이 상기 모터(34)에 포함된 밸브판(37)의 특정 구성 때문에 압력과 유압 유체 유동(11)을 받을 때, 상기 피스톤들(3)이 동력전달 샤프트(36)에 구동 토크를 부여함으로써 동력전달 샤프트는 구동 토크를 전달할 수 있다.

실린더(35)와 함께 회전함으로써, 피스톤들(3) 각각은 협력 작동하는 실린더(4) 내측으로 왕복 운동을 한다.

단일 피스톤(3)을 관찰한다면, 실린더(35)의 360도 회전 동안에, 상기 피스톤(3)은 협력 작동하는 실린더(4)에 평행하게 유지되지 않으며, 실린더의 길이방향 축에 수직인 두 개의 축들을 중심으로 상기 실린더(4)에 대하여 회전한다.

최신 기술에 따르면, 이러한 상대 운동은 볼-엔드 피스톤의 채택에 의해 해결되지만, 이러한 피스톤들은 특허 WO 2015/011358 A1의 특허 대상물인 피스톤 실링 장치(2)를 수용하기에 적합하지 않다.

이것이 본 발명에 따른 피스톤 실링 장치(2)용 분절식 커플링(1)이 연속적 신장성 세그먼트(15)와 피스톤 헤드(6) 사이에 개재된 볼-조인트 스커트(22)를 제공하는 이유이다.

구형 피스톤들을 구비한 사축식 유압 모터의 피스톤 구형 헤드에 의해 통상적으로 수행되는 기능은, 한편으로는 압축 면(10) 상에 구비된 절두 구형 피스톤 단부(21)에 의해, 다른 한편으로는 피스톤 헤드 측 스위블링 스커트(23)의 축면 상에 구비된 스커트 절두 구형 지지면(24)에 의해, 이들이 상호간에 실링 접촉중일 때에, 구성되는 볼조인트에 의해 본 발명에서 제공된다.

이와 같이 구성됨으로써, 본 발명에 따른 분절식 커플링(1)은, 한편으로는 특허 WO 2015/011358 A1에 따른 피스톤 실링 장치(2)가 상기 응용에 의해 제공된 조건들 하에서 작동할 수 있도록 하고, 다른 한편으로는, 피스톤(3)이 종래 기술에 따른 사축식 모터들의 조건들 하에서 작동할 수 있도록 하므로, 상기 두 조건들은 본 발명에 따른 분절식 커플링(1)에 의해 제공되는 바와 같은 볼-조인트 스커트(22)의 특정 작동에 의해 충족된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 유체 챔버(5) 내에서 지배적인 유체(11)의 압력으로부터 초래되는 스트레스의 대부분은 피스톤 헤드(6)에 포함되는 압축 면(10)에 직접적으로 작용된다. 상기 스트레스의 작은 일부분만이, 한편으로는 절두 구형 피스톤 단부(21)와 스커트 절두 구형 지지면(24) 사이의 접촉원과, 다른 한편으로는 실린더(4)의 내측 직경과의 사이에 반경방향으로 위치된 볼-조인트 스커트(22)의 플랜지 부분 상에 작용된다. 더욱이, 상기 스트레스의 상기 작은 일부분은 절두 구형 피스톤 단부(21)와 스커트 절두 구형 지지면(24) 사이에 충분한 접촉 압력을 유지하기 위해 필수적이므로, 상기 접촉 압력은 이들 두 부재들(21, 24) 사이의 우수한 실링의 보증이 된다.

도 3 내지 도 5는, 한편으로는 볼-조인트 스커트(22)에 의해, 다른 한편으로는 스커트간 기계적 연결부(13)에 의해 허용되는, 실린더(4)에 대한 피스톤(3)의 기울어짐을 도시한다. 스커트간 기계적 연결부는 피스톤(3)을 일단부로부터 타단부까지 길이방향으로 관통하는 스커트간 연결 터널(31) 내에 충분한 간극으로 수납되며, 상기 간극은 상기 연결부(13)가 상기 터널(31)의 내벽을 접촉하지 않고서 피스톤(3)에 대하여 자체 배향할 수 있도록 하는 데 필수적임에 유의하여야 한다.

나아가, 도 3 내지 도 5는, 스프링 컵(39)의 저면에 구비된 오리피스와 스커트간 기계적 연결부(13)의 사이에도 비교적 큰 간극이 남겨짐으로써 상기 컵(39)과 상기 연결부(13)가, 실린더(4)에 대한 피스톤(3)의 배향이 어떠하든지 간에, 상기 오리피스 레벨에서 상호간에 절대 접촉할 수 없도록 된 것을 도시한다.

어쨌든, 도 8에 도시된 바와 같은 분절식 커플링(1)의 특정 구성에서는 상황이 상이하며, 이러한 특정 구성에 따르면 부가된 스프링 컵(30)의 저면에 구비된 오리피스와 스커트간 기계적 연결부(13) 사이에는 작은 간극만이 남겨지고, 스커트간 기계적 연결부는 상기 컵(30)에 대하여 항상 동일한 배향을 취한다.

도 3 내지 도 5에서, 슬라이딩 스커트 스프링(20)이 헬리컬 압축 스프링의 형태를 띠므로, 헬리컬 압축 스프링은 상기 스프링(20)이 저면에서 지지되는 스프링 컵(39)의 배향에 대한 스커트간 기계적 연결부(13)의 배향의 주기적 변화를 쉽게 수용함을 또한 알게 될 것이다.

도 3 내지 도 5에서, 스커트간 기계적 연결부(13)는 - 피스톤 지지면(8)에서 - 상기 연결부가 피스톤(3)에 대하여 피벗할 수 있도록 하는 피스톤 측 스위블링 연결 헤드(27)를 포함하는 반면, 상기 헤드(27)는 실린더(4)에 대한 상기 피스톤(3)의 배향에 무관하게 상기 피스톤(3)에 대해 대략적으로 동일한 반경방향 및 축방향 위치를 유지함을 또한 알게 될 것이다.

더욱이, 도 1 내지 도 7에 나타낸 본 발명에 따른 분절식 커플링(1)의 특정 실시예에 따르면, 슬라이딩 스커트(12)에 가장 가까운 스커트간 기계적 연결부(13)의 단부는 상기 연결부(13)가 상기 스커트(12)에 대하여 피벗할 수 있도록 하는 슬라이딩 스커트 측 슬라이딩-스위블링 연결 헤드(28)를 포함하는 한편, 상기 헤드(28)는 상기 스커트(12)에 대한 반경방향 위치는 대략적으로 유지하지만, 축방향으로는 상기 스커트에 대하여 상당히 움직일 수 있다.

도 3 내지 도 5에 특히 도시된 바와 같이, 슬라이딩 스커트 측 슬라이딩-스위블링 연결 헤드(28)는 슬라이딩 스커트(12)에 배열된 스프링 컵(39)에 포함된 원통형 하우징과 협력 작동하고 슬라이딩 스커트 스프링(20)이 내부에 수납되는 절두 구형 노즐을 포함한다.

더욱이, 도 2에서 상기 스프링 컵(39)이 슬라이딩 스커트(12)에 지지되는 부가된 스프링 컵(30)으로 바뀐다고 해도 마찬가지라는 점에 유의해야 한다.

두 경우 모두, 각각의 슬라이딩 스커트 스프링(20)은, 한편으로는 스프링 컵(39)의 저면 상에 또는 부가된 스프링 컵(30)의 저면 상에, 다른 한편으로는 슬라이딩 스커트 측 슬라이딩-스위블링 연결 헤드(28)의 아래에 지지됨에 유의해야 한다.

특히 도 2에서, 피스톤 측 스위블링 연결 헤드(27)가 상기 헤드(27)와 그 하우징 사이를 유체(11)가 통과할 수 있도록 하는 유체 통과 채널(29)을 포함하는 점에 유의해야 한다. 이러한 구성은 특히 동력전달 수단(9)과의 접촉시에 피스톤 지지면(8)을 윤활할 수 있도록 한다.

다시 도 2에서, 슬라이딩 스커트 측 슬라이딩-스위블링 연결 헤드(28)가 상기 헤드(28)의 일면으로부터 타면으로 유체(11)가 통과할 수 있도록 하는 유체 통과 채널(29)을 포함하는 것을 알 수 있다. 이러한 구성은, 한편으로는 유체 챔버(5) 내에서 지배적인 압력을 세그먼트 내측 원통형 면(16) 상에 및 압축 면(10) 상에 반영하도록, 다른 한편으로는, 피스톤 측 스위블링 연결 헤드(27)에 포함된 유체 통과 채널(29)에 유체 유동(11)이 확립되도록 하여 피스톤 지지면(8)을 윤활하도록 할 수 있다.

동력전달 수단(9)에 대한 피스톤(3)의 피벗축(A)의 위치설정과 볼-조인트 스커트(22)에 대한 피스톤(3)의 피벗축(B)의 위치설정은 도 3 내지 도 5에서 알게 될 것이다.

상기 도 3 내지 도 5에 도시된 본 발명에 따른 분절식 커플링(1)의 특정 실시예에 따르면, 피벗축(B)의 위치는 절두 구형 피스톤 단부(21)와 스커트 절두 구형 지지면(24) 사이의 큰 구형 접촉 반경을 수반함을 알게 될 것이다. 상기 큰 반경은 직경을 증가시키려는 경향이 있는 볼-조인트 스커트(22)가 겪게 되는 코너 이펙트(corner effect)를 제한한다. 덧붙여, 상기 큰 반경은 볼-조인트 스커트(22), 연속적 신장성 세그먼트(15), 및 슬라이딩 스커트(12)를 포함하는 조립체의 축방향 사이즈 감소를 가져온다.

그러나, 피벗축(B)의 위치는, 피스톤(3)이 실린더(4)에 대한 피스톤의 길이방향 축에 수직인 두 축을 중심으로 피벗할 때, 실린더(4)에 대한 절두 구형 피스톤 단부(21)의 약간의 편심을 수반하는 점에 유의해야 한다.

본 발명에 따른 분절식 커플링(1)의 대안적 실시예가 도 8 내지 도 10에 나타나 있으며, 이 대안적 실시예는 볼-조인트 스커트(22)에 대한 피스톤(3)의 피벗축(B)이 상기 피스톤(3)에 대한 볼-조인트 스커트(22)의 회전중심과 일치하는 점에 있다.

상기 대안에 따르면, 스커트간 기계적 연결부(13)과 슬라이딩 스커트(12) 사이에 직접적으로 또는 간접적으로 개재된 분절 수단(40)을 더 이상 제공할 필요가 없다.

그러나, 또한 유리하게도, 상기 대안에 따르면, 피스톤 측 스위블링 연결 헤드(27)는 상기 헤드(27)의 형상에 상보적인 형상의 스위블링 와셔(41)에서 분절되고, 상기 와셔(41)는 탄성 링(42)에 의해 와셔가 그 내부에 유지되고 있는 피스톤(3) 내에 수납된다.

도 1 내지 도 10으로부터 쉽게 유추해낼 수 있는 바와 같이, 고려 중인 변형예가 어떠한 것이든 간에, 본 발명에 따른 분절식 커플링(1)의 특정 작동은 특허 WO 2015/011358 A1의 특허 대상물인 피스톤 실링 장치(2)를 도 1에 나타낸 사축식 가변용량형 축방향 피스톤 유압 모터(34)와 완전히 호환 가능하게 만든다.

상기 유압 모터에 대한 본 발명의 이러한 적용은 단지 비제한적인 예시로서 우연히 본 명세서에 개시된 것으로서, 본 발명에 따른 피스톤 실링 장치(2)용 분절식 커플링(1)의 가능성은 전술된 응용들로 제한되지 아니한다. 실제로, 상기 커플링(1)은, 특허 WO 2015/011358 A1의 특허 대상물인 피스톤 실링 장치(2)를 수용하는 임의의 기계 또는 장치가, 상기 장치(2)를 수용하고 작동 중에 협력 작동하는 실린더와 평행하게 유지되지 않는 적어도 하나의 피스톤(3)을 포함하는 한, 상기 기계 또는 장치에 적용될 수 있다.

예를 들어, 본 발명에 따른 분절식 커플링(1)은, 본 출원인에 속하는 2016년 9월 27일자 특허출원 FR 1659071의 특허 대상물인 유압 관성 밸브 액츄에이터의 액츄에이터 실린더 피스톤 및/또는 리턴 실린더 피스톤에 실제로 특허 WO 2015/011358 A1의 특허 대상물인 피스톤 실링 장치(2)가 장착되는 한, 상기 피스톤들에 적용될 수 있다.

또한, 전술한 설명 모두는 예시로서 주어진 것일 뿐이고, 상기 발명의 범위를 어떤 식으로든 제한하지 않으며, 그럼에도 본 명세서에서 설명한 세부사항들에 대한 다른 어떤 등가물도 망라하는 것임을 이해하여야 한다.

Claims

피스톤 실링 장치(piston sealing device)(2)용의 분절식 커플링(articulated coupling)(1)으로서,
상기 피스톤 실링 장치는 유체 챔버(5)를 구성하기 위하여 실린더(4) 내에서 작동하는 피스톤(3)을 위해 구비되며, 상기 피스톤(3)은, 고정 스커트(7)를 포함하고, 또한 한편으로는, 전동 수단(9)에 힘을 가하기 위한 피스톤 지지면(8)을 가지고, 다른 한편으로는, 상기 유체 챔버(5) 내로 개방되어 유체(11)의 압력을 수용하는 압축 면(10)을 갖는 피스톤 헤드(6)를 포함하는 한편, 상기 피스톤 헤드(6)의 연장부분에서 압축 면(10) 쪽에 그리고 상기 헤드(6)의 축선에서, 슬라이딩 스커트(12)가 실린더(4) 내에 작은 간극으로 수납되며, 상기 슬라이딩 스커트(12)는 상기 슬라이딩 스커트가 상기 헤드(6)에 대해 길이방향 병진운동으로 움직일 수 있도록 하는 스커트간 기계적 연결부(13)에 의해 상기 헤드(6)에 연결되는 한편, 압력 전달 채널(14)이 상기 슬라이딩 스커트(12) 내부에 구비되고 상기 슬라이딩 스커트를 축방향으로 완전히 횡단하며, 상기 피스톤 실링 장치(2)는 상기 고정 스커트(7)와 상기 슬라이딩 스커트(12) 사이에 개재된 연속적 신장성 세그먼트(15)를 또한 포함하며, 상기 세그먼트(15)는 압력 전달 채널(14)을 통해 상기 유체(11)의 압력을 받는 세그먼트 내측 원통형 면(16), 실린더(4)와 접촉하게 될 수 있는 세그먼트 외측 원통형 면(17), 상기 고정 스커트(7)와 직접적으로 또는 간접적으로 실링 접촉이 유지되는 고정 스커트 측 세그먼트 축면(18), 그리고 슬라이딩 스커트 스프링(20)이 상기 슬라이딩 스커트(12)를 상기 고정 스커트(7)에 더 가까이 가져가 상기 연속적 신장성 세그먼트(15)를 축방향으로 압축하려는 경향이 있음에도 불구하고 상기 슬라이딩 스커트(12)와 직접적으로 또는 간접적으로 실링 접촉이 유지되는 슬라이딩 스커트 측 세그먼트 축면(19)을 포함하되, 상기 커플링(1)은,

상기 스커트간 기계적 연결부(13)에 의해 축방향으로 횡단하고 상기 연속적 신장성 세그먼트(15)와 상기 피스톤 헤드(6) 사이에 개재된 고정 스커트(7)로 작용하는 볼-조인트 스커트(22)로서, 상기 스커트(22)는 한편으로는 상기 피스톤 헤드(6)와 실링 접촉이 유지되는 피스톤 헤드 측 스위블링 스커트(23)의 축면을, 다른 한편으로는 상기 연속적 신장성 세그먼트(15)와 직접적으로 또는 간접적으로 실링 접촉이 유지되는 슬라이딩 스커트 측 스위블링 스커트(25)의 축면을 포함하는 한편, 상기 슬라이딩 스커트 스프링(20)은 상기 볼-조인트 스커트(22)와 상기 연속적 신장성 세그먼트(15)에 의해 형성된 스택을 상기 슬라이딩 스커트(12)와 상기 피스톤 헤드(6) 사이에 클램핑되도록 유지하는 볼-조인트 스커트;

상기 압축 면(10)에 배치된 절두 구형 피스톤 단부(21)로서, 상기 단부(21)의 구의 중심은 상기 피스톤(3)의 길이방향 축 부근에 위치된 부분을 구성하는, 상기 절두 구형 피스톤 단부;

피스톤 헤드 측 스위블링 스커트(23)의 축면에 배치되고 형상이 절두 구형 피스톤 단부(21)의 형상과 상보적인 스커트 절두 구형 지지면(24)으로서, 상기 스커트 절두 구형 지지면(24)과 상기 절두 구형 피스톤 단부(21) 사이의 접촉은 상기 볼-조인트 스커트(22)가 상기 피스톤(3)에 대해 자체 배향하기 위해 그 주위로 회전될 수 있는 볼 조인트를 형성하는, 상기 절두 구형 스커트 지지면;

상기 스커트간 기계적 연결부(13)와 상기 피스톤(3) 사이에 그리고/또는 상기 연결부(13)와 상기 슬라이딩 스커트(12) 사이에 직접적으로 또는 간접적으로 개재된 분절 수단(40)을 포함하는 것을 특징으로 하는 분절식 커플링.
제1항에 있어서, 상기 분절 수단(40)은 상기 피스톤(3)에 가장 가까운 상기 스커트간 기계적 연결부(13)의 단부를 마감하는 피스톤 측 스위블링 연결 헤드(piston-side swiveling connection head)(27)를 포함하며, 상기 피스톤 측 스위블링 연결 헤드(27)는 상기 연결부(13)가 상기 피스톤(3)에 대하여 피벗할 수 있도록 하는 반면 상기 피스톤 측 스위블링 연결 헤드(27)는 상기 피스톤(3)에 대하여 그의 위치를 유지하는 것을 특징으로 하는 분절식 커플링.
제2항에 있어서, 상기 피스톤 측 스위블링 연결 헤드(27)의 상기 피스톤(3)에 대한 회전중심과 상기 볼-조인트 스커트(22)의 상기 피스톤(3)에 대한 회전중심은 상기 피스톤(3)에 대하여 동일 위치를 공유하는 것을 특징으로 하는 분절식 커플링.
제2항에 있어서, 상기 피스톤 측 스위블링 연결 헤드(27)는 상기 헤드(27)의 형상에 상보적인 형상인 스위블링 와셔(41) 내에서 분절되고, 상기 와셔(41)는 피스톤(3) 내에 수납되는 것을 특징으로 하는 분절식 커플링.
제1항에 있어서, 상기 분절 수단(40)은 상기 슬라이딩 스커트(12)에 가장 가까운 상기 스커트간 기계적 연결부(13)의 단부를 마감하는 적어도 하나의 슬라이딩 스커트 측 슬라이딩 스위블링 연결 헤드(28)로 이루어지고, 상기 헤드(28)는 상기 연결부(13)가 상기 스커트(12)에 대해 피벗할 수 있도록 하는 한편, 상기 헤드(28)가 상기 스커트(12)에 대해 그 반경방향 위치는 유지하지만 축방향으로는 상기 스커트에 대해 이동할 수 있는 것을 특징으로 하는 분절식 커플링.
제1항에 있어서, 상기 피스톤(3)이 스커트간 연결 터널(31)에 의해 일측에서 타측으로 길이방향으로 횡단하고, 상기 스커트간 기계적 연결부(13)는 상기 피스톤(3)에 대하여 자체 배향할 수 있도록 하는 충분한 간극으로 수납되는 것을 특징으로 하는 분절식 커플링.
제2항에 있어서, 상기 피스톤 측 스위블링 연결 헤드(27)는 상기 헤드(27)와 그의 하우징 사이 또는 상기 헤드(27)의 일측에서 타측으로 상기 유체(11)가 통과할 수 있도록 하는 유체 통과 채널(29)을 포함하는 것을 특징으로 하는 분절식 커플링.
제5항에 있어서, 상기 슬라이딩 스커트 측 슬라이딩-스위블링 연결 헤드(28)는 상기 헤드(28)와 그의 하우징 사이 또는 상기 헤드(28)의 일면에서 타면으로 상기 유체(11)가 통과할 수 있도록 하는 유체 통과 채널(29)을 포함하는 것을 특징으로 하는 분절식 커플링.
제1항에 있어서, 상기 볼-조인트 스커트(22)의 외측 원통형 면은 원형 감압 홈(32)을 포함하는 것을 특징으로 하는 분절식 커플링.
제1항에 있어서, 상기 슬라이딩 스커트 스프링(20)은 상기 슬라이딩 스커트(12)와 일체인 스프링 컵(39)에 수납되고, 상기 슬라이딩 스커트 스프링(20) 자체는 한편으로는 상기 컵(39) 내에 직접적으로 또는 간접적으로, 다른 한편으로는 상기 스커트간 기계적 연결부(13) 상에 직접적으로 또는 간접적으로 지지되는 것을 특징으로 하는 분절식 커플링.
제1항에 있어서, 상기 슬라이딩 스커트 스프링(20)은 상기 슬라이딩 스커트(12) 상에 직접적으로 또는 간접적으로 지지되는 부가된 스프링 컵(30)에 수납되고, 상기 슬라이딩 스커트 스프링(20) 자체는 한편으로는 상기 컵(30) 내에 직접적으로 또는 간접적으로, 다른 한편으로는 상기 스커트간 기계적 연결부(13) 상에 직접적으로 또는 간접적으로 지지되는 것을 특징으로 하는 분절식 커플링.
제11항에 있어서, 상기 슬라이딩 스커트 스프링(20)은 부가된 스프링 컵(30) 내에 그리고/또는 상기 스커트간 기계적 연결부(13) 상에서 스프링 지지 와셔(43)를 통해 지지되는 것을 특징으로 하는 분절식 커플링.
제12항에 있어서, 상기 스프링 지지 와셔(43)는 상기 슬라이딩 스커트 스프링(20)의 최소 길이를 결정하는 축방향 멈춤 받침대(44)를 포함하는 것을 특징으로 하는 분절식 커플링.
제1항에 있어서, 상기 피스톤(3)은, 그의 둘레 및 절두 구형 피스톤 단부(21)의 부근에서, 상기 스커트 절두 구형 지지면(24)과 상기 절두 구형 피스톤 단부(21) 사이의 접촉이 전체적으로 또는 부분적으로 파괴된다면 상기 실린더(4)와 접촉하게 될 수 있는 전위 접촉부(46)를 포함하는 것을 특징으로 하는 분절식 커플링.