KR20010078731A - 압력흡수가 제어되는 유압 커패시티 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 예를들어 고무로 만들어진 중공보디(2) 및 중공보디(2)의 팽창을 제한하기 위해 중공보디(2)를 둘러싸고 있는 강성 케이싱(3)을 포함하는 유압커패시티에 관한 것이며, 이러한 커패시티는 매 순간 유체의 순간체적(V)을 포함하도록 의도되어 있고, 이러한 유체를 유체의 순간체적(V)에 의존하는 순간압력(P)에 적용한다.
본 발명에 따라서, 벽(21)은 적어도 제 1 및 제 2 각각의 두께(E1,E2)를 가지고 있는 제 1 구역(Z1) 및 제 2 구역(Z2)을 거쳐 케이싱(3)과 동시에 접촉하고 있으며, 그리고 구역은 케이싱(3)으로부터 거리를 두고 있는 제 3 구역(Z3)에 의해 서로 분리되어 있고 제 1 및 제 2 두께(E1,E2)와 다른 제 3 두께(E3)를 가지고 있으며, 그래서 유체의 순간압력(P)이 예정된 관계를 따르도록 조절되는 것이 가능하다.

Description

압력흡수가 제어되는 유압 커패시티{HYDRAULIC CAPACITY WITH CONTROLLED PRESSURE ABSORPTION}
더욱 상세하게는, 본 발명은 축선을 따라 연장된 중공보디 및 강성 케이싱을 포함하며, 중공보디는 작동중지 상태로부터 축선에 대해 적어도 반경방향으로 탄성팽창을 견딜 수 있는 재료로 만들어 졌으며, 중공보디는 작동중지시 최소두께와 최대두께 사이의 두께를 가진 벽에 의해 형성되어 있으며, 이러한 벽은 강성 케이싱에 대해 고정적인 오리피스에 의해 경계지어져 있으며, 강성 케이싱은 중공보디의 팽창을 제한하기 위해 중공보디를 둘러싸고 있으며, 그리고 이러한 커패시티는 매 순간마다 최소체적과 최대체적 사이에서 변할 수 있는 유체의 순간체적을 포함하도록 의도되어 있고, 이러한 커패시티는 순간체적에 의존하고 있는 순간압력을 유체의 순간체적에 적용한다.
이러한 형태의 유압 커패시티는 공지되어 있고, 예를들어 특허 WO 98/00320에 개시되고 예시되어 있다.
사실, 이 특허는 상당히 더 넓은 선행기술의 일부을 형성하며, 또한 특히 미국특허 제3,948,288호 또는 미국특허 제5,718,488호를 포함하며, 압력파동 댐퍼를 생산하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 다양한 상황을 포함하고 그리고, 유체에 적용 가능한 유압 어큐뮬레이터로 사용될 수 있는 커패시티를 생산하는 것을 목적으로 하며, 유압 어큐뮬레이터는 소정된 관계를 통해 축적된 유체의 체적에 연관된 압력을 포함하며, 그러한 어큐뮬레이터는 예를들어 특허 FR-2,753,949호 및 FR-2,756,797호에 설명한 형태의 제동장치-발동 시뮬레이터와 같이 작동하는 것이 가능하다.
본 발명은 예를들어 제동장치 회로에서 가변압력 어큐뮬레이터로 사용될 수 있는 유압 커패시티에 관한 것이다.
도1은 본 발명에 따른 커패시티의 단면도.
도2는 도1의 커패시티에 축적된 유체의 압력변화와 이 유체의 체적사이의 관계를 도시한 다이어그램.
이러한 목적을 위해, 본 발명의 유압 커패시티는 다른 관점에서 위의 서론에 주어진 정의를 따르며, 적어도 유체의 제 1 순간체적 동안 중공보디의 벽에서 본질적으로 특징을 가지며, 적어도 이러한 벽의 제 1 구역 및 제 2 구역을 경유하여 케이싱과 동시에 접촉하며, 구역은 오리피스로부터 거리를 두고 있고 제 1 및 제 2 각각의 두께를 가지고 있고 케이싱으로부터 거리를 두고 있는 제 3 구역에 의해 서로 떨어져 있고 제 1 및 제 2 두께와 다른 제 3 두께를 가지고 있다.
최적의 정밀도를 구비하고 따르기 위한 소정된 관계는 축적된 유체의 압력이 축적된 유체의 체적과 연관되도록 되어있으며, 제 1 및 제 2 두께가 서로와 다른 값이 주어지는 것은 유익할 것이다.
본 발명의 하나의 가능한 실시예에서, 중공보디는 작동정지시 본질적으로 원통형의 내부면을 갖는다.
상기의 벽은 게다가 중공보디의 하나의 끝부분에서 그것의 최소두께를 얻을수 있고, 이것은 오리피스와 마주보고 있는 끝부분이며, 그리고 이러한 끝부분에서 작동정지시 제 1 직경의 실린더 내에 놓여 있는 외부면을 가질 수 있다.
이러한 경우에, 중공보디의 끝부분과 대향하는 케이싱이 제 1 직경보다 큰, 제 2 직경의 실린더를 형성하리라 상상하는 것이 가능하다.
결국, 벽은 오리피스와 중공보디의 끝부분 사이에서 축선방향으로 놓여 있는 다수의 중간구역에서 이것의 최대두께를 얻을 수 있며, 그리고 구역 내에서 벽은 작동정지시 제 2 직경보다 큰, 제 3 직경의 실린더 내에 놓여 있는 외부면을 갖는다.
본 발명의 다른 특징 및 장점은 여기에 첨부된 도면을 참조하여 비제한표시에 의해서 이후에 주어진 설명으로부터 명백하게 나타날 것이다.
본 발명은 유압 커패시티에 관한 것이고, 본질적으로 축선(1)을 따라 연장된 형상의 중공보디(2)와, 그리고 중공보디(2)를 둘러싸고 있는 강성 케이싱(3)을 포함한다.
중공보디의 벽(21)은 입-출구 오리피스(22)와 근접하여 있고, 지지 칼라(collar)(4)의 내부 원주에 형성된 리브(41)의 위에 장착된 그루브(221)를 갖추고 있다.
칼라(4)는 강성 케이싱(3)과 중공보디의 오리피스(22)안으로 열려있는 유압연결부(5)사이에 삽입되어 있고, 이러한 연결부는 나사(6)를 사용하여 강성 케이싱(3)에 고정되어 있으며, 그리고 칼라(4)는 케이싱 및 연결부의 각각의 쇼울더(31,51)에 놓이므로써 축선(1)의 방향으로 고정되어 있다.
캡(7)은 강성 케이싱(3)의 주변으로부터의 오염으로부터 강성 케이싱(3)을 보호하기 위해 강성 케이싱(3) 위에 꼭맞게 끼워질 수 있다.
중공보디(2)는 예를들어 고무와 같은 탄성중합체 재료로 만들어 져서, 중공보디(2)는 손상없이 반경방향(R)의 탄성팽창을 견딜 수 있으며 그리고 축선(1)의 방향으로도 역시 가능하며, 도1에 도시된 상태인 작동정지 상태로부터, 벽(21)이 강성 케이싱(3)과 완전히 접촉하게 될 때 중공보디(2)의 팽창은 방해를 받게 된다.
중공보디(2)의 벽(21)은 작동정지시 최저두께(Ea)와 최고두께(Ez)사이의 두께를 갖는다.
이렇게 형성된 커패시티는 각각의 순간에, 체적이 최저체적(Va)과 최대체적(Vz)(도2)사이에서 변할 수 있는 유체의 순간체적(V)을 포함하도록 의도되고, 탄성벽(21)은 이것을 가능하게 만들어 주며, 본 발명에 따라 유체의 순간체적(V)은 도2에 도시된 다이어그램과 같은 소정된 관계에 따라 순간체적(V)에 의존하고 있는 순간압력(P)에 적용될 수 있다.
본 발명에 따라, 벽(21)은 적어도 이 벽의 제 1 및 제 2 구역(Z1,Z2)를 경유하여 케이싱(3)과 동시에 접촉하고, 그리고 도1에서 도시하고 있는 적어도 주어진유체의 순간체적 동안, 이 순간에 이러한 체적이 Va와 같고 중공보디가 작동정지 상태에 있는 경우이다.
오리피스(22)로부터 거리를 두고 있는 이러한 제1 및 제2 구역(Z1,Z2)은 각각 제 1 및 제 2 각각의 두께(E1,E2)를 가지며, 제 3 구역(Z3)에 의해 서로 떨어져 있고, 이러한 제 3 구역은 케이싱(3)으로부터 자체 거리를 두고 있고 제 1 및 제 2 두께(E1,E2)와 다른 제 3 두께(E3)를 가지고 있다.
사실, 연속적인 실험과 보간법에 의해, 또는 보다 쉽게 종래의 컴퓨터 모의시험에 의해 벽(21)의 형태를 만드는 것은 유익할 것이며, 이와같은 방법으로 앞서 설명한 상태를 충족시키는 Z1, Z2 그리고 Z3와 같은 구역은, 본 발명의 커패시티가 도2에서 도시한 바와같이 순간압력(P)을 순간체적(V)에 연결하게 되어있는 미리 설정된 관계에 가능한 한 근접하게 따르도록 하기 위해, 유체의 순간체적의 다수의 다른 값으로 나타나야 한다.
도1에 도시된 바와같이, 다른 값들은 또한 제 1 및 제 2 구역(Z1,Z2)의 각각의 두께(E1,E2) 때문이며, 커패시티의 흡수를 변화시키는 것을 가능하게 하는 다수의 매개변수를 증가시키기 위해서 이고, 순간압력(P)이 순간체적(V)에 연결되도록 의도된 방법에 의해 예정된 관계를 채택하기 위해서 이다.
도1에 도시한 실시예에서, 중공보디(2)는 작동정지시 본질적으로 원통형인 내부면(23)을 가지고 있으며, 벽(21)은 중공보디(2)의 하나의 끝부분(24)에서 벽의 최소두께(Ea)에 도달하며, 하나의 끝부분은 오리피스(22)와 대향하는 끝부분이고, 그리고 이러한 끝부분(24)에서 작동정지시 제 1 직경(D1)의 실린더 내부에 놓여 있는 외부면(25)을 가지고 있다.
중공보디(2)의 끝부분(24)과 면하고 있는 케이싱(3)은, 그러므로 제 1 직경(D1)보다 작은, 제 2 직경(D2)의 실린더를 형성한다.
결국, 벽(21)은 도시된 실시예에서, 오리피스(22)와 중공보디(2)의 끝부분(24)사이에서 축선 방향으로 위치해 있는 다수의 중간구역(26)에서 최대두께(Ez)에 도달하며, 그리고 이러한 구역에서 벽(21)은 작동정지시 제 2 직경(D2)보다 작은, 제 3 직경(D3)의 실린더 내부에 놓여있는 외부면을 갖는다.
모든 경우에, 개구부(32)는 중공보디(2)와 이러한 케이싱(3)사이에서 갇혀있는 공기가 새어나오게 하기 위해 강성 케이싱(3)내에 만들어 질 수 있다.
도시된 커패시티의 작동 원리는 다음과 같다.
일반적으로, 유체의 일정체적이 중공보디(2)내에 분사될 때, 후자의 팽창은, 우선적으로 강성 케이싱(3)과 접촉하지 않고 가장 얇은 상태의 벽(21)의 그러한 구역에서 발생한다.
더욱이, 팽창에 대하여 중공보디에 의해 제공되는 저항은, 순간체적(V)의 주어진 증가에 따라 순간압력(P)이 증가하는 것으로 표현되어, 이러한 중공보디가 팽창을 경험하는 구역의 표면적의 감소함수이다.
유체의 순간체적(V)의 낮은 값에 대하여, 바꿔 말하면 이러한 체적의 값이 작동정지시 중공보디에 포함된 최소체적(Va)보다 약간 큰 값에 대하여, 이러한 체적에서 어떠한 증가도 그 결과 중공보디(2)의 끝부분(24)의 반경방향 및 축방향의 팽창을 야기하며, 두께는 최소상태에 있고, 중공보디의 팽창에 의해 제공된 저항은비교적 작다.
이러한 상태 하에서, 낮은 값에서 순간체적(V)의 어떠한 증가는 순간압력(P)의 약간의 증가와 관련되어 있다.
상기의 순간압력(P)이 점차 증가함에 따라, 강성 케이싱(3)과 접촉하는 끝부분(24)의 표면적은 증가하고, 이것은 여전히 팽창되는 단면(24)은 감소하는 것을 의미하며, 이것은 순간체적(v)의 일정한 증가에 대해 순간압력(P)의 증가를 야기한다.
이러한 상황은 도2에서 압력(P)이 체적(V)의 함수로 표현된 그래프가 위를 향해서 오목한 부분을 가진다는 사실에 의해 검증될 수 있다.
체적(V)이 값(Vy)에 도달할 때, 중공보디의 끝부분(24)은 강성 케이싱(3)에 대해서 완전히 가압되며, 중공보디가 끝부분(24)의 상부부분이외의 부분에서 어떠한 더 팽창을 경험하는 것은 불가능하다.
후자는 끝부분(24)의 두께를 넘는 두께를 가지고 있기 때문에, 압력(P)은 체적의 동일한 증가를 위해 Vy 아래의 체적에서 보다 빨리 변화하며, 이러한 변화는 위에서 설명한 원리에 따른 E2,E3,Ez와 같은 두께의 구역의 분포에 의존하고 있다.

Claims (6)

  1. 유압 커패시티는 축선(1)과 강성 케이싱(3)을 따라 연장된 중공보디(2)를 포함하고 있고, 중공보디(2)는 작동정지 상태에서 축선(1)에 대해서 적어도 반경방향(R)으로의 탄성팽창을 견디어 낼 수 있는 재료로 만들어 졌고, 작동정지시 최소두께(Ea)와 최대두께(Ez)사이의 두께를 가지는 벽(21)에 의해 형성되어 있고, 벽(21)은 강성 케이싱(3)에 대해서 고정적인 오리피스(22)가 구비되어 있으며, 강성 케이싱(3)은 중공보디(2)의 팽창을 제한하기 위해 중공보디(2)를 둘러싸고 있고, 그리고
    매 순간마다 최소체적(Va)과 최대체적(Vz)사이에서 변할 수 있는 유체의 순간체적(V)을 포함하도록 의도되어 졌고, 유체의 순간체적(V)을 순간체적(V)에 의존하고 있는 순간압력(P)에 적용하는 커패시티에 있어서, 적어도 유체의 제1의 순간체적(V)동안 벽(21)은 적어도 이러한 벽의 제 1 구역(Z1) 및 제 2 구역(Z2)을 경유하여 케이싱(3)과 동시에 접촉하고, 이들 구역은 오리피스(22)로부터 거리를 두고 있고, 제 1 및 제 2 각각의 두께(E1,E2)를 가지고 있고, 그리고 케이싱으로부터 거리를 두고 있는 제 3 구역(Z3)에 의해 각각 분리되어서, 제 1 및 제 2 두께(E1,E2)와 다른 제 3 두께(E3)를 가지는 것을 특징으로 하는 유압 커패시티.
  2. 제 1 항에 있어서, 제 1 및 제 2 두께(E1,E2)가 서로 다른 것을 특징으로 하는 유압 커패시티.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 중공보디(2)는 본질적으로 작동정지시에 원통형의 내부면(23)을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 유압 커패시티.
  4. 제 3 항에 있어서, 벽(21)은 오리피스(22)와 대향하는 끝부분인 중공보디(2)의 하나의 끝부분(24)에서 최소두께(Ea)에 도달하고, 이러한 끝부분(24)은 작동정지시 제 1 직경(D1)의 실린더 내에 놓여 있는 외부면(25)을 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 유압커패시티.
  5. 제 4 항에 있어서, 케이싱(3)은 중공보디(2)의 끝부분(24)과 대향하여, 제 1 직경(D1)보다 큰, 제 2 직경(D2)의 실린더를 형성하는 것을 특징으로 하는 유압 커패시티.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서, 벽(21)은 오리피스(22)와 중공보디(2)의 끝부분(24) 사이에서 축선방향으로 놓여 있는 다수의 중간구역(26)에서 최대두께에 도달하고, 이 구역 내에서 작동정지시 제 2 직경(D2)보다 큰, 제 3 직경(D3)의 실린더 내에 놓여 있는 외부면을 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 유압 커패시티.
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