KR20220160002A - 감압된 오목부를 갖는 유압 피스톤 - Google Patents

Abstract

감압 오목부(1)를 갖는 유압 피스톤은 실린더(2)에서 병진 이동할 수 있으며 고정된 스커트(3), 실린더(2)와 함께 유체 챔버(5)를 형성하는 축방향 압축 면(4), 및 전달 수단(7)과 협력하는 축방향 작업 면(6)을 포함하고, 피스톤(1)은 또한 밀봉 수단(8), 고정된 스커트(3)의 표면에 개방된 감압된 방사상 오목부(9), 스커트(3) 내부에 배치되고 축방향 작업 면(6) 부근에서 개방되는 축방향 압축 해제 덕트(11), 및 감압된 방사상 오목부(9)를 축방향 압축 해제 덕트(11)와 연통하게 하는 방사상 압축 해제 덕트(12)를 포함한다.

Description

감압된 오목부를 갖는 유압 피스톤

본 발명은 특히, 특허 번호 FR 3 009 037(공개일: 2016년 1월 29일, 출원인 소유)에서 설명된 피스톤을 위한 밀봉 디바이스가 구비되도록 의도된 감압된 홈을 갖는 유압 피스톤에 관한 것이다.

본 발명에 따른 감압된 홈을 갖는 유압 피스톤은 이의 최대 동작 압력에 관계 없이, 주로 축방향 피스톤 유압 펌프 및 모터에 적용된다. 그러나, 이것은 하나 이상의 피스톤을 포함하는 임의의 다른 유형의 유압 펌프 또는 모터에 대한 상기 발명의 적용을 배제하지 않는다.

특허 FR 3 009 037에 따른 밀봉 디바이스가 실린더에서 움직이는 피스톤을 위해 의도되는 것으로 알려져 있으며, 이의 단부 중 하나는 유체 챔버에 의해 폐쇄된다.

특허 FR 3 009 037에서, 밀봉 디바이스가 구비되는 피스톤이 고정된 스커트를 포함하는 피스톤 헤드를 갖는다는 점에 유의한다. 상기 피스톤은 또한 한편으로, 전달 수단에 힘을 가하는 피스톤 베어링 면 및 다른 한편으로, 유체의 압력을 수용하기 위해 유체 챔버 내로 나오는(emerge) 압축 면을 포함한다.

특허 FR 3 009 037에 따른 밀봉 디바이스는 특히, 실린더에 작은 유격을 갖고 수용되고 상기 피스톤의 압축 면의 측면에서 피스톤 헤드의 연장부, 및 상기 헤드의 축에 배열되는 원통형 슬라이딩 스커트를 포함한다.

여전히 특허 FR 3 009 037에 따르면, 슬라이딩 스커트는 상기 슬라이딩 스커트가 상기 헤드에 대해 종방향 병진 이동하는 것을 가능하게 하는 기계식 스커트간 연결부에 의해 피스톤 헤드에 연결된다.

특허 FR 3 009 037에 따른 밀봉 디바이스가 또한 슬라이딩 스커트 내부에 배열되고 축방향으로 후자를 우측으로 통과하는 압력 전달 채널을 포함한다는 점에 유의해야 한다.

특허 FR 3 009 037에 따른 밀봉 디바이스는 또한 고정된 스커트와 슬라이딩 스커트 사이에 개재되고, 압력 전달 채널을 통해 유체의 압력을 받는 내부 원통형 세그먼트 면, 실린더와 접촉할 수 있는 외부 원통형 세그먼트 면, 고정된 스커트와의 밀봉된 접촉 상태로 유지된 고정된 스커트의 측면의 축방향 세그먼트 면, 및 슬라이딩 스커트와 밀봉된 접촉 상태로 유지된 슬라이딩 스커트의 측면의 축방향 세그먼트 면을 포함하는 연속 환형 형상의 연장 가능한 연속 세그먼트를 포함한다.

마지막으로, 특허 FR 3 009 037에 따른 밀봉 디바이스는 슬라이딩 스커트를 고정된 스커트에 더 가깝게 가져오고 연장 가능한 연속 세그먼트를 축방향으로 압축하는 경향이 있는 슬라이딩 스커트 스프링을 포함한다.

특허 FR 3 009 037에 따른 밀봉 디바이스는 피스톤과 이것이 협력하는 실린더 사이에 장기간의 높은 레벨의 기밀성을 보장하는 것을 가능하게 한다. 사실, 압력의 효과 하에서 팽창함으로써, 상기 세그먼트가 상기 실린더에 임의의 과도한 압력을 가하지 않고, 연장 가능한 연속 세그먼트는 실린더와 접촉하게 되며 유체 챔버에 포함된 유압 유체가 후자로부터 빠져나가는 것을 방지한다.

이 특정한 구성의 결과는 상기 피스톤이 구비되는 유압 펌프가 수백 또는 심지어 수천 바의 고압 하에서 동작하더라도, 과도한 마찰 손실 및 이것 없이 상기 디바이스가 구비되는 유압 피스톤의 뛰어난 밀봉이다.

실제로, 특허 FR 3 009 037에 따른 밀봉 디바이스는 특히, 이것이 WO 2014/118477(공개일: 2015년 8월 4일, 출원인 소유)에 의해 개시된, 고정된 또는 가변 실린더 용량을 갖는 유압 모터 펌프에 포함된 것과 같은 유도된 유압 피스톤에서 제공될 때 매우 효과적인 것으로 판명되었다.

그러나, 특허 FR 3 009 037에 따른 밀봉 디바이스의 연장 가능한 연속 세그먼트가 올바르게 동작하기 위해, 한편으로, 슬라이딩 스커트가 이것이 수용되는 실린더와의 충분한 밀봉을 형성하고 다른 한편으로, 상기 디바이스가 구비되는 유압 피스톤의 고정된 스커트가 충분히 새는 것이 필요하다.

이 때문에 실제로, 실린더와의 원하는 밀봉을 확장하고 성취하기 위해, 연장 가능한 연속 세그먼트가 압력 전달 채널을 통해 유체의 압력을 받는 이의 내부 원통형 세그먼트 면과, 실린더와 접촉하게 할 수 있는 이의 외부 원통형 세그먼트 면 사이에 충분한 방사상 압력 차를 받아야 한다. 그러나, 상기 차는 높아야 하는 슬라이딩 스커트에 의해 생성되는 것과, 낮아야 하는 고정된 스커트에 의해 생성된 것 사이의 밀봉에서의 갭으로부터 발생한다.

특허 FR 3 009 037에 따른 밀봉 디바이스가 종래의 펌프 또는 유압 모터의 축방향 피스톤에서 제공되는 경우, 유도된 유압 피스톤 푸셔를 제공하는 특허 WO 2014/118477의 고정된 또는 가변 실린더 용량 유압 모터 펌프 객체와 달리, 상기 축방향 피스톤의 고정된 스커트는 상기 스커트가 상당한 방사상 힘을 받는 동안 이 실린더에서 후자를 지향시키기 위한 것이다.

실제로, 종래의 펌프 또는 축방향 피스톤 모터에서, 피스톤은 회전 배럴에 가장 자주 수용되며 상기 펌프 또는 상기 모터가 고정된 또는 가변 실린더 용량을 갖는지의 여부에 의존하는 기울어진 또는 기울어질 수 있는 판에서 미끄러지는 관절식 슈(articulated shoe)에 의해 종료된다.

이는 각각의 피스톤이 높은 방사상 힘을 받는 이 특정한 구성으로부터 발생한다. 실제로, 기울어질 수 있는 판이 높게 기울어져 있고 고압이 유체 챔버에 만연할 때, 각각의 상기 피스톤이 갖는 관절식 슈는 상기 판에 높은 방사상 힘을 가한다. 대신에 상기 힘은 각각의 상기 피스톤이 움직이는 실린더에 이에 의해 가해지는 동일하게 높은 방사상 힘을 생성한다.

제1 방사상 힘은 관절식 슈의 반대쪽에 배치되는 상기 피스톤의 단부에서 상기 피스톤과 상기 실린더 사이에서 나타나고, 제2 방사상 힘은 경사판을 향해 나오는 실린더의 단부에서 나타난다.

유체 챔버에 만연하는 동일한 압력에 대해, 판이 더 기울어지고 피스톤이 회전하는 배럴 밖으로 더 많이 나올수록, 방금 설명된 2개의 방사상 힘이 더 커진다.

실린더의 유출구에 피스톤에 의해 가해진 방사상 힘이 상기 슈의 반대편의 피스톤 단부에 의해 실린더에 가해진 방사상 힘에 의해 증가된 경사판에 관절식 슈에 의해 가해진 방사상 힘과 같다는 점에 유의해야 한다.

방금 설명된 노력은 특허 번호 FR 3 009 037에 따른 밀봉 디바이스를 종래의 축방향 피스톤 펌프 및 모터에 구현하는 동안 직면하는 어려움의 원인이다.

실제로, 상기 디바이스의 이 특정한 적용 맥락에서, 유압 피스톤의 고정된 스커트는 먼저, 연장 가능한 연속 세그먼트가 동작하는 것을 허용하도록 충분히 누출되어야 하고, 둘째 이 2개의 부재 사이에 생성된 높은 방사상 힘에도 불구하고, 특히 경사판을 향해 지향된 실린더의 유출구에서 발생하는 높은 방사상 힘에도 불구하고 피스톤과 이의 실린더 사이에 작은 에너지 소산 접촉부를 보장할 수 있어야 한다.

실제로, 고정된 스커트가 충분히 새도록 하기 위해, 특허 WO 2017109329(발명의 명칭: "Cooling and lubrication system for a piston sealing device", 기초 출원의 공개일: 2017년 6월 29일)에서 제공된 바와 같이 상기 스커트와 실린더 사이에 큰 유격을 제공하거나, 상기 스커트의 표면에 축방향 압축 해제 홈을 배열하여 후자의 밀봉을 취소하는 것이 가능하다.

그러나, 방금 설명된 배열은 만족스럽지 못하고, 이는 이것이 하나 또는 다른 것이든 아니든, 이 2가지 해결책이 고정된 스커트 및 실린더의 경계면에서 생성된 마찰 손실을 증가시키기 때문이다.

실제로, 고정된 스커트와 실린더 사이의 증가된 유격은 상기 실린더의 상기 스커트의 지지 표면을 감소시킨다. 이 부품 사이의 접촉부가 더 정확할수록, 유막에 더 많은 압력이 가해지며, 이는 베어링이 덜해지고, 덜 두껍고, 점성이 높아지게 한다. 고정된 스커트와 실린더 사이의 마찰 계수뿐만 아니라, 결과적인 에너지 손실이 증가된다.

일 대안으로서, 고정된 스커트의 표면에서 축방향 압축 해제 홈이 제공되는 경우, 상기 홈은 국부적으로 유막의 지지력을 파괴한다. 이것은 또한 상기 고정된 스커트 및 실린더의 경계면에서 생성된 마찰 손실을 증가시키는 경향이 있다.

방금 설명된 2가지 전략은 따라서, 마찰 손실을 증가시키고 이에 대응하여 특허 FR 3 009 037에 따른 밀봉 디바이스가 구비되는 임의의 종래의 유압 펌프의 전체 효율을 감소시킨다. 이것은 상기 펌프가 고 전력에서, 즉 고압 및 실린더 용량 하에서 동작할 때 특히 명백하다.

실제로, 낮은 실린더 용량에서, 즉 상기 펌프의 판이 약간 기울어져 있고 피스톤과 실린더 사이의 방사상 힘이 낮을 때, 특허 FR 3 009 037에 따른 밀봉 디바이스가 구비된 종래의 유압 펌프의 총 에너지 효율이 상기 디바이스가 구비되지 않은 동일한 상기 펌프의 그보다 훨씬 높음에 유의한다.

그러나, 상기 펌프의 실린더 용량이, 이의 판이 또한 최대치에 가깝게 기울어짐을 의미하는 이의 최대치에 가까우면, 상기 펌프의 마찰 손실은 특허 FR 3 009 037에 따른 밀봉 디바이스에 의해 제공된 에너지 이득이 손실의 결과의 정도까지 크게 감소되거나, 심지어 소멸되는 이러한 정도까지 증가된다.

따라서, 특허 FR 3 009 037에 따른 밀봉 디바이스가 종래의 유압 펌프 및 모터의 축방향 피스톤을 장착할 때, 이것이 상기 피스톤과 이의 실린더 사이의 접촉부에서 유도하는 마찰에 의한 부가적인 에너지 손실이 상기 디바이스에 의해 낮은 실린더 용량에서 제공된 효율성의 상당한 이득을 소멸시킬 수 있을 정도까지 높은 실린더 용량에서 높다는 것이 테스트 및 경험 피드백으로부터 나온다.

본 발명에 따른 감압된 홈을 갖는 유압 피스톤은 방금 설명된 단점을 제거하기 위해 제공된다.

실제로, 본 발명에 따른 상기 피스톤은 한편으로, 연장 가능한 연속 세그먼트의 원활한 동작을 위해 필요한 모든 조건을 충족함으로써, 및 다른 한편으로, 후자가 높은 실린더 용량과 높은 전력으로 동작할 때 상기 펌프 또는 모터의 마찰로 인한 에너지 손실을 정상 레벨로 감소시킴으로써 임의의 축방향 피스톤 펌프 또는 모터의 유압 피스톤에 특허 FR 3 009 037에 따른 밀봉 디바이스를 구현하는 것을 가능하게 한다.

따라서, 본 발명에 따른 감압된 홈을 갖는 유압 피스톤은 다음을 가능하게 한다:

축방향 또는 방사상 피스톤이 특허 FR 3 009 037에 따른 밀봉 디바이스를 구비하고 효율성이 항상, 상기 디바이스를 구비하지 않은 동일한 상기 펌프 및 모터의 그보다 적어도 높거나 같이 유지되는 유압 펌프 및 모터를 생산하는 것;

달리, 피스톤이 방사상 힘을 받지 않는 디바이스에 국한된 채로 유지될 축방향 또는 방사상 피스톤을 갖는 모터 및 유압 펌프에 대한 FR 3 009 037 특허에 따른 밀봉 디바이스를 위한 시장을 개방하는 것.

게다가, 본 발명에 따른 감압된 홈을 갖는 유압 피스톤은 또한 특정한 실시형태에 따라 다음을 가능하게 한다:

후자가 종래의 축방향 또는 방사상 피스톤 유압 펌프 및 모터에 적용될 때 특허 FR 3 009 037에 따른 밀봉 디바이스의 제조, 조립, 및 조정을 단순화하는 것;

후자가 종래의 축방향 또는 방사상 피스톤을 갖는 펌프 및 유압 모터에 적용될 때 특허 FR 3 009 037에 따른 밀봉 디바이스를 제조하는 비용을 감소시키는 것.

본 발명에 따른 본 발명에 따른 감압된 홈을 갖는 유압 피스톤은 이것이 의도되는 대부분의 적용의 경제적 제약과 양립 가능하게 유지하기 위해 대량 생산하기에 저렴하다.

본 발명에 따른 감압된 홈을 갖는 유압 피스톤이 축방향 또는 방사상 피스톤을 갖는 유압 펌프 및 모터에 더하여, 특허 FR 3 009 037에 따른 밀봉 디바이스를 유리하게 구비할 수 있거나, 상기 디바이스에 대한 일 대안으로서, 고정된 스커트가 충분히 새고 있는 피스톤에 장착되는 조건에서 단지 올바르게 작동하는 임의의 다른 밀봉 수단 또는 하나 이상의 절단 세그먼트를 구비할 수 있는 임의의 유압 또는 공압 디바이스의 임의의 피스톤에 적용될 수 있는 것으로 이해된다.

본 발명에 따른 감압된 홈을 갖는 유압 피스톤은 실린더에서 병진 이동할 수 있고, 상기 피스톤의 외부 원통형 표면은 고정된 스커트를 구성하고 상기 피스톤의 단부 중 하나는 실린더와 함께 작동 유체로 채워진 가변 체적의 유체 챔버를 형성하는 축방향 압축 면을 갖고, 상기 피스톤의 다른 단부는 전달 수단과 협력하는 축방향 작동 표면을 가지며, 상기 피스톤은,

축방향 압축 면 부근에, 고정된 스커트에 또는 고정된 스커트의 단부에 배치된 밀봉 수단으로서, 실린더와 접촉할 수 있는, 상기 밀봉 수단;

고정된 스커트의 표면에서 나오는 적어도 하나의 감압된 방사상 홈으로서; 연속이거나 비연속적일 수 있는, 상기 적어도 하나의 감압된 방사상 홈;

고정된 스커트 내부에 배열되고 축방향 작업 면 부근에서 나오는 적어도 하나의 축방향 압축 해제 덕트;

감압된 방사상 홈을 축방향 압축 해제 덕트에 연결하는 적어도 하나의 방사상 압축 해제 덕트

를 포함한다.

본 발명에 따른 감압된 홈을 갖는 유압 피스톤은 상기 고정된 스커트의 표면에서 나오고 밀봉 수단을 감압된 방사상 홈과 연결하는 적어도 하나의 축방향 압축 해제 홈을 포함하고; 상기 축방향 홈은 연속이거나 비연속적일 수 있다.

본 발명에 따른 감압된 홈을 갖는 유압 피스톤은 나선형인 축방향 압축 해제 홈을 포함한다.

본 발명에 따른 감압된 홈을 갖는 유압 피스톤은 중공형이고 압축 해제 슬리브를 영구적으로 밀봉식으로 수용하는 고정된 스커트를 포함하며, 상기 스커트의 내부와 상기 슬리브의 외부 사이에 남겨진 방사상 공간은 축방향 압축 해제 덕트의 적어도 일부를 형성한다.

본 발명에 따른 감압된 홈을 갖는 유압 피스톤은 피스톤 내부 윤활 덕트와 협력하는 내부 슬리브 윤활 덕트를 수용하는 압축 해제 슬리브를 포함하며, 후자는 유체 챔버로부터 전달 수단으로 작동 유체의 일부를 운반하기 위해, 축방향 작업 면에서 또는 그 부근에서 나온다.

본 발명에 따른 감압된 홈을 갖는 유압 피스톤은 밀봉 수단을 포함하고, 이는,

실린더에 작은 유격을 두고 수용되고 축방향 압축 면의 측면에서 고정된 스커트의 축 및 확장부에 배열된 적어도 하나의 원통형 슬라이딩 스커트로서, 고정된 스커트에 대해 상기 슬라이딩 스커트의 종방향 병진 이동을 가능하게 하는 기계식 스커트간 연결부에 의해 고정된 스커트에 연결되고, 상기 이동의 진폭은 기계식 스커트간 연결부와 직접적으로 또는 간접적으로 통합되는 슬라이딩 스커트 정지부에 의해 제한되는, 상기 적어도 하나의 원통형 슬라이딩 스커트;

슬라이딩 스커트 내부에 형성되고 축방향으로 슬라이딩 스커트를 우측으로 통과하는 적어도 하나의 압력 전달 채널;

고정된 스커트와 슬라이딩 스커트 사이에 개재되고, 압력 전달 채널을 통해 작동 유체의 압력을 받는 세그먼트 내부 원통형 면, 실린더와 접촉할 수 있는 외부 원통형 세그먼트 면, 고정된 스커트와의 밀봉된 접촉 상태로 직접적으로 또는 간접적으로 유지된 고정된 스커트 측면의 세그먼트 축방향 면 및 슬라이딩 스커트와 밀봉된 접촉 상태로 직접적으로 또는 간접적으로 유지된 슬라이딩 스커트 측면의 세그먼트 축방향 면을 갖는 연속 환형 형상의 적어도 하나의 연장 가능한 연속 세그먼트를 포함한다.

본 발명에 따른 감압된 홈을 갖는 유압 피스톤은 슬라이딩 스커트를 고정된 스커트에 더 가깝게 가져오고, 연장 가능한 연속 세그먼트를 축방향으로 압축하는 경향이 있는 적어도 하나의 슬라이딩 스커트 스프링을 포함한다.

본 발명에 따른 감압된 홈을 갖는 유압 피스톤은 고정된 스커트 내부에 형성된 내부 나사산에 나사로 고정되고 나사 숄더에 의해 고정된 스커트의 압축 해제 슬리브를 축방향으로 누르는 제1 나사산, 및 슬라이딩 스커트 정지부에 나사로 고정되는 제2 나사산을 갖는 이중 나사산 나사를 포함하는 기계식 스커트간 연결부를 포함한다.

본 발명에 따른 감압된 홈을 갖는 유압 피스톤은 슬라이딩 스커트의 전부 또는 일부를 통과하는 스프링 바스켓에 수용되는 슬라이딩 스커트 스프링을 포함하고, 슬라이딩 스커트의 방사상 두께는 상기 스커트가 이의 중앙에 상기 바스켓을 수용하는 것을 허용하기 위해 충분히 작게 제공되고, 상기 바스켓은 한편으로, 슬라이딩 스커트에 안착되는 바스켓 외부 플랩 및 다른 한편으로, 슬라이딩 스커트 스프링의 하나의 단부가 안착되고, 슬라이딩 스커트 스프링의 다른 단부가 기계식 스커트간 연결부에 배열되거나 이에 부착된 스프링 지지 숄더에 안착되는 바스켓 내부 플랩을 갖는다.

본 발명에 따른 감압된 홈을 갖는 유압 피스톤은 스프링 바스켓의 외부 표면을 포함하고 이는 슬라이딩 스커트에서 스프링 바스켓을 축방향으로 중심 조정하는 중심 조정 수단을 갖고, 상기 스커트에 대한 상기 바스켓의 축방향 지향은 바스켓 외부 플랩과 상기 스커트 사이의 접촉부에 의해 보장된다.

본 발명에 따른 감압된 홈을 갖는 유압 피스톤은 바스켓 외부 플랩 또는 바스켓 내부 플랩에 지지될 수 있는 슬라이딩 스커트 정지부를 포함한다.

본 발명에 따른 감압된 홈을 갖는 유압 피스톤은 피스톤 내부 윤활 덕트와 협력하는 연결 내부 윤활 덕트를 수용하는 기계식 스커트간 연결부를 포함하며, 후자는 유체 챔버로부터 전달 수단으로 작동 유체의 일부를 운반하기 위해, 축방향 작동 면에서 또는 그 부근에서 나온다.

본 발명에 따른 감압된 홈을 갖는 유압 피스톤은 축방향 압축 해제 덕트의 직경보다 큰 감압된 방사상 홈의 축방향 길이를 가져서, 상기 홈이 작동 유체 저장소를 형성하게 한다.

비포괄적인 예로서 공급되는 첨부된 도면에 대한 다음 설명은 본 발명, 이의 특징, 및 잠재적 이득에 대한 더 양호한 이해를 제공할 것이다.
[도 1] 도 1은 본 발명에 따른 감압된 홈을 갖는 유압 피스톤이 구비된 가변 실린더 용량 유압 펌프의 개략적인 단면도이며, 피스톤은 축방향으로 지향된다.
[도 2] 도 2는 본 발명에 따른 감압된 홈을 갖는 유압 피스톤의 개략적인 단면도이며, 이의 밀봉 수단은 절단 세그먼트로 구성된다.
[도 3] 도 3은 본 발명에 따른 감압된 홈을 갖는 유압 피스톤의 개략적인 단면도이고, 압축 해제 슬리브는 고정된 스커트에 직접적으로 나사로 고정되어 축방향 압축 해제 덕트의 후단과 함께 형성되고, 밀봉 수단은 절단 세그먼트로 구성된다.
[도 4] 도 4는 본 발명에 따른 감압된 홈을 갖는 유압 피스톤의 개략적인 단면도이고, 압축 해제 슬리브는 고정된 스커트에 나사에 의해 고정되어 상기 스커트와 함께 축방향 압축 해제 덕트의 일부를 형성하고, 밀봉 수단은 절단 세그먼트로 구성된다.
[도 5] 도 5는 본 발명에 따른 감압된 홈을 갖는 유압 피스톤의 개략적인 단면도이고, 압축 해제 슬리브는 이중 나사산 나사에 의해 고정된 스커트에 고정되어 상기 스커트와 함께 축방향 압축 해제 덕트의 일부를 형성하고, 밀봉 수단은 슬라이딩 스커트 스프링에 의해 슬라이딩 스커트와 고정된 스커트 사이에 단단히 고정된 연장 가능한 연속 세그먼트로 구성된다.
[도 6] 도 6은 작동 유체가 유체 챔버로 유입될 때 상기 피스톤의 동작을 도시하는, 본 발명 및 도 5에 도시된 이의 변형에 따른 감압된 홈을 갖는 유압 피스톤의 개략적인 폐쇄 단면도.
[도 7] 도 7은 작동 유체가 유체 챔버 밖으로 강제될 때 상기 피스톤의 동작을 도시하는 본 발명 및 도 5에 도시된 이의 변형에 따른 감압된 홈을 갖는 유압 피스톤의 개략적인 폐쇄 단면도.
[도 8] 도 8은 본 발명에 따른 감압된 홈을 갖는 유압 피스톤의 3차원 도면이고, 이의 밀봉 수단은 슬라이딩 스커트 스프링에 의해 슬라이딩 스커트와 고정된 스커트 사이에 단단히 고정된 확장 가능한 연속 세그먼트로 구성된다.
[도 9] 도 9는 본 발명 및 도 8에 도시된 이의 변형에 따른 감압된 홈을 갖는 유압 피스톤의 절단된 3차원 도면이고, 이는 특히 이중 나사산 나사에 의해 고정된 스커트에서 고정된 압축 해제 슬리브를 구별하는 것을 가능하게 한다.
[도 10] 도 10은 본 발명 및 도 8 및 도 9에 도시된 변형에 따른 감압된 홈을 갖는 유압 피스톤의 분해 3차원도이고, 여기서 상기 변형을 형성하는 다양한 구성요소가 명확하게 구별될 수 있다.

도 1 내지 도 10은 본 발명에 따른 감압된 홈을 갖는 유압 피스톤(1), 이의 구성요소의 다양한 상세, 이의 변형, 및 이의 악세서리를 도시한다.

특히 도 1 내지 도 5에서, 본 발명에 따른 감압된 홈을 갖는 유압 피스톤(1)이 실린더(2)에서 병진 이동할 수 있고, 상기 피스톤(1)의 외부 원통형 표면이 고정된 스커트(3)를 구성하며 상기 피스톤(1)의 단부 중 하나가 실린더(2)와 함께 작동 유체(23)로 채워진 가변 체적의 유체 챔버(5)를 형성하는 축방향 압축 면(4)을 갖고, 상기 피스톤(1)의 다른 단부가 전달 수단(7)과 협력하는 축방향 작동 면(6)을 가짐을 알 수 있다.

도 1 내지 도 10에서, 본 발명에 따른 감압된 홈을 갖는 유압 피스톤(1)이 축방향 압축 면(4) 부근에 배치된 밀봉 수단(8)을 포함한다는 것에 유의해야 한다. 상기 수단(8)은 고정된 스커트(3), 또는 후자의 단부에 배열되거나 수용된다.

도 1 내지 도 7에서, 밀봉 수단(8)이 실린더(2)와 접촉하게 될 수 있고, 일례로서 그리고 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 그 자체로 홈에 수용된 것으로 알려진 절단 세그먼트(38)로 구성될 수 있음에 유의해야 한다.

상기 수단(8)은 또한 임의의 다른 밀봉 디바이스로 구성될 수 있으며, 이의 동작은 고정된 스커트(3)가 바람직하게 새고 밀봉되지 않는 것을 요구한다.

도 1 내지 도 10에서, 도 1 내지 도 10에서, 본 발명에 따른 감압된 홈을 갖는 유압 피스톤(1)이 고정된 스커트(3)의 표면에서 나오는 적어도 하나의 방사상 감압된 홈(9)을 포함하고; 상기 홈(9)이 연속이거나 비연속적일 수 있음에 유의할 것이다.

또한 감압된 방사상 홈(9)이 고정된 스커트(3)에 축방향으로 배치되어 이것이 그 실린더(2)에 대한 상기 스커트(3)의 축방향 위치에 관계 없이 실린더(2)를 결코 빠져나갈 수 없게 할 것이라는 점에 유의해야 한다.

이것은 특히, 도 1 내지 도 7 및 도 9에서 알 수 있고, 본 발명에 따른 감압된 홈을 갖는 유압 피스톤(1)은 고정된 스커트(3)의 내부에 끼워지고 축방향 작업 면(6) 부근에서 나오는 적어도 하나의 축방향 압축 해제 덕트(11)를 포함한다.

도 1에 도시된 일례로서, 축방향 압축 해제 덕트(11)는 가변 실린더 용량 축방향 피스톤 유압 펌프(37)의 펌프 케이싱(49) 내부로 나올 수 있으며, 상기 케이싱(49)에 만연하는 압력은 유체 챔버(5) 내부에 도달하는 것에 비해 낮다.

마지막으로, 도 2 내지 도 10에서 명확하게 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 감압된 홈을 갖는 유압 피스톤(1)은 감압된 방사상 홈(9)을 축방향 압축 해제 덕트(11)와 연통하게 하는 적어도 하나의 방사상 압축 해제 덕트(12)를 포함한다.

도 5 내지 도 10에서, 본 발명에 따른 감압된 홈을 갖는 유압 피스톤(1)이 고정된 스커트(3)의 표면에서 나오고 밀봉 수단(8)을 감압된 방사상 홈(9)과 연결하는 적어도 하나의 축방향 압축 해제 홈(10)을 포함할 수 있고; 상기 축방향 홈(10)이 연속이거나 비연속적일 수 있음을 도시하였다.

본 발명에 따른 감압된 홈을 갖는 유압 피스톤(1)의 이 변형에 따르면, 축방향 압축 해제 홈(10)은 이것이 생성하는 국부적 부족 지지 용량이 실린더(2)에서 후자의 이동 동안 감압된 홈을 갖는 유압 피스톤(1)에 대해 단일 각도 위치에서 지향된 채로 유지되는 것을 방지하기 위해 나선형일 수 있다는 점에 또한 유의해야 한다.

도 1, 도 3 내지 도 7 및 도 9 및 도 10에 도시된 본 발명에 따른 감압된 홈을 갖는 유압 피스톤(1)의 또 다른 변형에 따르면, 고정된 스커트(3)가 속이 빌 수 있고 압축 해제 슬리브(13)를 고정식으로 및 밀봉하여 수용할 수 있으며, 상기 스커트(3)의 내부와 상기 슬리브(13)의 외부 사이에 존재하는 방사상 공간이 축방향 압축 해제 덕트(11)의 적어도 일부를 형성함에 유의해야 한다.

압축 해제 슬리브(13)가 도 4에 도시된 바와 같이 적어도 하나의 슬리브 나사(51)에 의해, 클립 또는 리벳에 의해, 또는 도 3에 도시된 바와 같이 나사로 고정함으로써 더 직접적으로, 용접함으로써, 크림핑함으로써, 또는 숙련자에게 알려진 임의의 고정 수단에 의해 스커트(3) 내부에 제자리에 유지될 수 있음에 유의해야 한다.

엘라스토머, 어닐링된 구리 또는 임의의 물질로 만들어진 하나 이상의 접합부가 고정된 스커트(3)의 내부와 압축 해제 슬리브(13) 사이에 삽입되어 이 2개의 부품(3, 13) 사이의 밀봉을 완료할 수 있음에 또한 유의해야 한다.

유리하게, 축방향 작업 면(6)에 가장 가까운 압축 해제 슬리브(13)의 단부는 편평하거나, 원추형, 구형이거나, 임의의 기하학적 구조일 수 있으며, 이것은 고정된 스커트(3) 내부에 배열된 부가적인 지지 벽과 밀봉된 접촉을 형성하도록 제공된다.

도 3에서 압축 해제 슬리브(13)가 피스톤 내부 윤활 덕트(15)와 협력하는 슬리브 내부 윤활 덕트(14)를 유리하게 수용할 수 있으며, 후자가 축방향 작업 면(6)에서 또는 그 부근에서 나옴에 유의해야 한다.

이 특별한 구성은 작동 유체(23)의 일부를 유체 챔버(5)로부터 전달 수단(7)으로 운반하여 후자에 윤활유를 공급하는 것을 가능하게 하며, 이는 예를 들면, 기울어지거나 그렇지 않을 수 있는 트레이(17)에서 미끄러지는 관절식 슈(16)로서 설계될 수 있다.

도 1에서, 그 다음 도 5 내지 도 10에서, 본 발명에 따른 감압된 홈을 갖는 유압 피스톤(1)의 특정한 실시형태에 따르면, 밀봉 수단(8)이 실린더(2)에서 작은 유격을 갖고 수용되고 축방향 압축 면(4)의 측면에서, 고정된 스커트(3)의 연장 방향으로 그리고 이의 축에 배열된 적어도 하나의 원통형 형상의 슬라이딩 스커트(18)로 구성될 수 있음이 도시된다.

밀봉 수단(8)의 이 특정한 구성에 따르면, 슬라이딩 스커트(18)는 고정된 스커트(3)에 대한 상기 슬라이딩 스커트(18)의 종방향 병진 이동을 허용하는 기계식 스커트간 연결부(19)에 의해 고정된 스커트(3)에 연결되고, 상기 이동의 진폭은 기계식 스커트간 연결부(19)와 직접적으로 또는 간접적으로 통합되는 슬라이딩 스커트 정지부(29)에 의해 제한된다.

게다가, 슬라이딩 스커트 정지부(29)가 잠금 너트(40) 또는 다른 것에 의한 차단으로 나사로 고정함으로써, 용접함으로써, 크림핑함으로써, 또는 숙련자에게 알려진 임의의 다른 고정 수단에 의해 기계식 스커트간 연결부(19)에 부착될 수 있다는 점에 유의해야 한다.

여전히 밀봉 수단(8)의 상기 특정한 구성에 따르면, 특히 도 6 및 도 7에서, 적어도 하나의 압력 전달 채널(20)이 슬라이딩 스커트(18) 내부에 배열되고 축방향으로 후자를 통해 우측으로 통과한다는 점에 유의해야 한다.

도 1 및 도 5 내지 도 10은 또한 본 발명에 따른 감압된 홈을 갖는 유압 피스톤(1)의 밀봉 수단(8)의 상기 특정한 구성에 따라, 연속 환형 형상의 적어도 하나의 연장 가능한 연속 세그먼트(21)가 고정된 스커트(3)와 슬라이딩 스커트(18) 사이에 개재되고, 압력 전달 채널(20)을 통해 작동 유체(23)의 압력을 받는 세그먼트 내부 원통형 면(22)을 가지며, 세그먼트 외부 원통형 면(24)이 실린더(2)와 접촉하게 될 수 있고, 고정된 스커트 측면의 세그먼트 축방향 면(25)이 고정된 스커트(3)와 밀봉된 접촉 상태로 직접적으로 또는 간접적으로 유지되고 슬라이딩 스커트 측면의 세그먼트 축방향 면(26)이 슬라이딩 스커트(18)와 밀봉된 접촉 상태로 직접적으로 또는 간접적으로 유지됨을 보여준다.

본 발명에 따른 감압된 홈을 갖는 유압 피스톤(1)의 밀봉 수단(8)의 상기 특정한 구성의 일 변형으로서, 슬라이딩 스커트(18)를 고정된 스커트(3)에 더 가깝게 가져오고, 연장 가능한 연속 세그먼트(21)를 축방향으로 압축하는 경향이 있는 적어도 슬라이딩 스커트 스프링(27)이 제공될 수 있음이 도 5 내지 도 7 및 도 9 및 도 10에 명백하게 도시되었다.

슬라이딩 스커트 스프링(27)이 예를 들면, 나선형이거나, 그렇지 않으면 도 1, 도 5 내지 도 7 및 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이 다중 회전 웨이브 스프링에 의해 형성될 수 있고, 후자의 유형의 스프링이 각이 균일한 지지대의 장점을 가짐에 유의해야 한다. 이 예는 비제한적인 예로서만 제공되며, 슬라이딩 스커트 스프링(27)은 또한 당업자에게 알려진 임의의 유형일 수 있다.

밀봉 수단(8)이, 방금 설명된 바와 같이, 슬라이딩 스커트(18)와 고정된 스커트(3) 사이에 개재된 연장 가능한 연속 세그먼트(21)로 특히 구성되는 한, 기계식 스커트간 연결부(19)가 도 1, 도 5 내지 도 7 및 도 9 및 도 10에 도시된 이중 나사산 나사(30)로 구성될 수 있음에 유의해야 한다.

이 경우에, 이중 나사산 나사(30)는 고정된 스커트(3) 내부에 형성된 내부 나사산에 나사로 고정되고 나사 숄더(31)에 의해 상기 스커트(3)에서 압축 해제 슬리브(13)를 축방향으로 유지하는 제1 나사산, 및 슬라이딩 스커트 정지부(29)가 나사로 고정되는 제2 나사산을 갖는다.

본 발명에 따른 감압된 홈을 갖는 유압 피스톤(1)의 특정한 실시형태로서, 나사 숄더(31)가 고정된 스커트(3)에 이중 나사산 나사(30)를 조이는 것을 가능하게 하는 숄더 렌치 소켓(41)을 제공할 수 있다는 점에 유의해야 한다. 일 대안으로서 그리고 동일한 목적을 위해, 제2 나사산의 단부에 렌치 또는 스크루드라이버 소켓이 형성될 수 있다.

또한 이중 나사산 나사(30)가 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이 이의 길이의 일부에 걸쳐 직경(42)의 좁아짐을 가질 수 있으며, 이것이 이의 섹션을 국부적으로 감소시키고 이것에 더 많은 탄성을 제공하기 위해, 및 상기 나사(30)의 임의의 풀림을 방지하기 위해 제공됨에 유의한다.

도 5 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 정지부 렌치 소켓(43)은 슬라이딩 스커트 정지부(29)에서 제공될 수 있으며 이는 이것이 잠금 너트(40)에 의해 제 위치에 차단될 때 후자를 고정시키는 것을 가능하게 한다.

도 5 내지 도 10에 도시된 본 발명에 따른 감압된 홈을 갖는 유압 피스톤(1)의 일 변형에 따르면, 슬라이딩 스커트 스프링(27)은 슬라이딩 스커트(18)의 전부 또는 일부를 통과하는 스프링 바스켓(32)에 수용될 수 있고, 후자의 방사상 두께는 상기 스커트(18)가 이의 중심에서 상기 바스켓(32)을 수용할 수 있을 정도로 충분히 작다.

이 경우에, 스프링 바스켓(32)은 한편으로, 슬라이딩 스커트(18)에서 지지하는 바스켓 외부 플랩(33), 및 다른 한편으로, 슬립 스커트 스프링(27)의 하나의 단부를 지지하는 바스켓 내부 플랩(34)을 가질 수 있고, 스프링 지지 숄더(44)의 스프링 베어링의 다른 단부는 기계식 스커트간 연결부(19)에 형성되거나 부착된다.

도 5 내지 도 7 및 도 9 및 도 10은 스프링 지지 숄더(44)가 슬라이딩 스커트 정지부(29)에 형성될 수 있음을 도시하고, 후자는 이중 나사산 나사(30)의 제2 나사산에 나사로 조여진다.

도 10에서 명확하게 알 수 있는 바와 같이, 스프링 바스켓(32)은 유리하게 작동 유체가 순환하는 것을 허용하도록 천공될 수 있다.

도 6, 도 7 및 도 10에서, 스프링 바스켓(32)의 외부 표면이 슬라이딩 스커트(18)에서 상기 바스켓(32)을 방사상으로 중심 조정하는 중심 조정 수단(39)을 가질 수 있고, 상기 스커트(18)에 대한 상기 바스켓(32)의 축방향 지향이 바스켓 외부 플랩(33)과 상기 스커트(18) 사이의 접촉부에 의해 보장됨에 유의해야 한다.

도 6, 도 7 및 도 10에 특히 잘 보이는 방식으로 도시된 바와 같이, 중심 조정 수단(39)은 예를 들면, 스프링 바스켓(32)의 본체의 주변에 형성된 홈을 둘러싸는 탄성 링(28)으로 구성되거나, 상기 본체의 주변에 형성된 보스로 구성될 수 있다.

슬라이딩 스커트 정지부(29)가 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 바스켓 외부 플랩(33) 또는 바스켓 내부 플랩에서 지지될 수 있다는 점에 유의해야 한다.

도 5 내지 도 7 및 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 기계식 스커트간 연결부(19)는 피스톤 내부 윤활 덕트(15)와 협력하는 연결 내부 윤활 덕트(35)를 수용할 수 있으며, 후자는 작동 유체(23)의 일부를 유체 챔버(5)로부터 전달 수단(7)으로 전달하여 후자를 윤활하기 위해, 축방향 작업 면(6)에서 또는 그 부근에서 나온다.

이전에 제공된 것과 같이, 전달 수단(7)이, 예를 들면, 기울어지거나 기울어지지 않을 수 있는 판(17)에서 미끄러지는 관절식 슈(16)로 구성될 수 있다는 점에 유의해야 한다.

도 5 내지 도 7에 명확하게 도시된 바와 같이, 연결 내부 윤활 덕트(35)가 축방향 덕트 및 하나 이상의 방사상 덕트로 형성될 수 있음에 유의해야 한다.

도 5 내지 도 10에서, 본 발명에 따른 감압된 홈을 갖는 유압 피스톤(1)의 특정한 실시형태가 도시되고, 이에 따라 감압된 방사상 홈(9)의 축방향 길이는 방사상 압축 해제 덕트(12)의 직경보다 클 수 있다.

이 유리한 변형에 따르면, 감압된 방사상 홈(9)은 실린더(2)에서 본 발명에 따른 감압된 홈을 갖는 유압 피스톤(1)의 이동 동안, 및 상기 이동으로 인해 발생하는 가속도의 영향 하에서 방사상 압축 해제 덕트(12)를 통해 결코 완전히 비워지지 않는 작동 유체 탱크(36)를 구성한다.

본 발명에 따른 감압된 홈을 갖는 유압 피스톤(1)의 이 특정한 구성은 작동 유체(23)를 고정된 스커트(3)와 실린더(2) 사이를 침입하도록 강제하여 상기 이동 동안의 이의 윤활을 보장한다.

본 발명의 동작:

본 발명에 따른 감압된 홈을 갖는 유압 피스톤(1)의 동작은 상기 발명의 실시형태의 비제한적인 예를 도시하는 도 1 내지 도 10을 참조하여 용이하게 이해된다.

도 1은 그 자체로 알려진 축방향 피스톤을 갖는 가변 실린더 용량 유압 펌프(37)에 적용된 본 발명에 따른 감압된 홈을 갖는 유압 피스톤(1)을 도시하며, 상기 펌프(37)는 이의 주요 구성요소가 수용되는 펌프 케이싱(49)을 갖는다.

도 1 및 도 5 내지 도 10에서, 밀봉 수단(8)이 유리하게, 슬라이딩 스커트 스프링(27)에 의해 슬라이딩 스커트(18)와 고정된 스커트(3) 사이에 고정된 상태로 유지된 연장 가능한 연속 세그먼트(21)로 구성될 수 있음을 보여주었다. 따라서, 상기 수단(8)이 본 명세서에서, 및 비제한적인 예로서 출원인이 소유하는 특허 번호 FR 3 009 037에서 설명된 피스톤을 위한 밀봉 디바이스에 의해 제공된 것임을 알 수 있다.

축방향 피스톤을 갖는 가변 실린더 용량 유압 펌프(37)의 전달 샤프트(45)가 도시되지 않은 전력원에 의해 회전될 때, 이는 결과적으로, 이것이 부착되는 배럴(46)을 회전시킨다.

상기 펌프(37)의 기울일 수 있는 트레이(17)가 기울어질 때, 상기 펌프(37)가 수용하는 감압된 홈을 갖는 유압 피스톤(1)은 이것이 협력하는 실린더(2)에서 전후로 이동한다.

결과적으로, 제1 단계에서, 및 도 6에 도시된 바와 같이, 이 피스톤(1)은 도 1에 도시된 축방향 피스톤을 갖는 가변 실린더 용량 유압 펌프(37)를 포함하는 흡기 덕트(47) 내로 작동 유체(23)를 끌어들인다.

예를 들면, 흡기 덕트(47)에는 10 바의 압력으로 작동 유체(23)가 공급되고, 펌프 케이싱(49)의 내부는 대기압을 받는다. 특히, 이 압력 편차는 관절식 슈(16)에 의해 기울일 수 있는 판(17)에 감압된 홈을 갖는 유압 피스톤(1)을 언제든지 유지하는 것을 가능하게 한다.

제2 단계에서 그리고 도 7에 도시된 바와 같이, 가변 실린더 용량 유압 펌프(37)를 도 1에 도시된 축방향 피스톤과 장착하는 감압된 홈을 갖는 유압 피스톤(1)은 이것이 그 펌프(37)를 포함하는 배출 덕트(48) 내로 이전에 유입한 작동 유체(23)를 방출하고, 이것은 예를 들면, 4백바의 압력 하에 있다.

축방향 피스톤을 갖는 가변 실린더 용량 유압 펌프(37)의 정상 동작을 상기시키면, 이것이 포함하는 밀봉 수단(8)이 특허 FR 3 009 037의 피스톤 주제를 위해 밀봉 디바이스에 의해 형성될 때 감압된 홈을 갖는 유압 피스톤(1)의 동작에 초점이 맞춰질 것이다.

본 특허 출원의 전문에서, 효과적으로 기능하기 위해, 특허 FR 3 009 037의 디바이스가 디바이스의 연장 가능한 연속 세그먼트(21)가 유체 챔버(5)에 만연한 압력의 효과 하에서 확장하는 것을 허용하기에 충분히 새는 고정된 스커트(3)와 협력해야 함이 상기되었다.

특허 FR 3 009 037의 디바이스의 적절한 기능을 위해 필요한 이 제1 조건에 더하여, 우리는 또한 후자가 도 1에 도시된 바와 같이 가변 실린더 용량 유압 펌프(37)를 축방향 피스톤과 장착한다면, 고정된 스커트(3)가 작동 유체 윤활 막(23)에 의해 적절하게 지지된 상태를 유지해야 하고, 이는 이것이 실린더(2)에서 낮은 마찰로 미끄러지는 것을 가능하게 함을 상기시켰다. 이것은 특히, 펌프 케이싱(49)의 내부로 이어지고 고정된 스커트(3)가 상당한 방사상 힘을 가하는 실린더(2)의 유출구에서 사실이다.

이와 같이, 고정된 스커트(3)의 표면에 형성되고 실린더(2)의 상기 유출구의 레벨에서 통과하는 임의의 홈은 상기 유출구의 레벨에서, 상기 스커트(3) 및 상기 실린더(2)의 경계면에서 생성된 마찰에 의한 에너지 손실을 크게 증가시킨다.

이 손실은 축방향 피스톤을 갖는 가변 실린더 용량 유압 펌프(37)의 실린더 용량이 이의 최대치에 가까울 때, 즉 상기 펌프(37)의 기울일 수 있는 판(17)의 경사가 또한 이의 최대치에 가까울 때 특히 높다.

실제로, 상기 펌프(37)의 전체 실린더 용량에서, 후자의 피스톤은 이것이 협력하는 실린더(2)에서 브레이싱된다. 이것은 특히, 펌프 케이싱(49) 내의 상기 실린더(2)의 유출구에서 상기 피스톤과 상기 실린더(2) 사이에 큰 방사상 하중을 생성한다.

이것이 본 발명에 따른 감압된 홈을 갖는 유압 피스톤(1)이, 실린더(2)의 유출구에 접촉하여 미끄러지는 고정된 스커트(3)의 축방향 부분이 임의의 압축 해제 홈이 없는 매끄러운 표면을 노출시키는 것을 가능하게 하는 이유이고, 이것은 한편으로 충분히 새는 고정된 스커트(3) 덕분에 연장 가능한 연속 세그먼트(21)가 올바르게 기능하는 것을 허용한다.

무엇이라도 고정된 스커트(3)가 충분히 새도록 하기 위해 임의의 압축 해제 홈의 사용을 회피하는 것에 더하여, 감압된 홈을 갖는 유압 피스톤(1)은 상기 스커트(3)를 감압하기 위해 고정된 스커트(3)와 실린더(2) 사이의 증가된 유격에 의존해야 하는 것을 또한 회피한다. 고정된 스커트(3)와 실린더(2) 사이의 정상적인 유격이 따라서 보존될 수 있어서, 상기 실린더(2)에서의 상기 스커트(3)의 지지 표면이 정상적으로 연장된 상태로 유지되게 하고 상기 스커트(3)와 상기 실린더(2) 사이에 개재된 작동 유체의 막(23)에 가해진 압력이 충분히 낮게 유지되게 한다.

실제로, 상기 압력이 높을수록, 작동 유체 막(23)의 두께가 얇아지고, 상기 막의 점도가 높을수록, 실린더(2)에서의 고정된 스커트(3)의 지지 표면에서 생성된 마찰에 의한 에너지 손실이 커진다.

방금 설명된 바와 같이 임의의 압축 해제 홈 및 유격의 임의의 증가를 회피하기 위해, 본 발명에 따른 감압된 홈을 갖는 유압 피스톤(1)은 고정된 스커트(3)의 표면에서 나오는 감압된 방사상 홈(9)을 포함한다. 이것은 도 1 내지 도 10에서 명확하게 볼 수 있다.

감압된 방사상 홈(9)은 상기 실린더(2)에 대한 상기 스커트(3)의 축방향 위치에 관계 없이 실린더(2)로부터 절대 빠져나가지 않도록 고정된 스커트(3)에 축방향으로 배치된다. 이렇게 배치되면, 감압된 방사상 홈(9)은 전혀 임의의 지지 표면의 위치를 점유하지 않는다.

도 1 내지 도 10에서 알 수 있는 바와 같이, 감압된 방사상 홈(9)은 밀봉 수단(8)과 펌프 케이싱(49)에서 실린더(2)의 유출구 사이의 누출 길이를 상당히 감소시킨다.

실제로, 최신 기술에 따라 펌프 케이싱(49)에서 밀봉 수단(8)으로부터 실린더(2)의 유출구까지, 즉 고정된 스커트의 전체 길이에 걸쳐 제공되어야 했던 감압은 이제 상기 수단(8)과 감압된 방사상 홈(9) 사이에만 제공되어야 한다.

본 발명에 따른 감압된 홈을 갖는 유압 피스톤(1)에 특수한 이 특정한 구성은 임의의 압축 해제 홈 및 실린더(2) 유출구와 접촉하여 미끄러지는 고정된 스커트(3)의 축방향 부분의 임의의 비정상적인 유격 증가가 없는 상태로 유지하는 것을 가능하게 한다.

밀봉 수단(8)과 감압된 방사상 홈(9) 사이에 있는 고정된 스커트(3)의 나머지 부분이 상기 스커트(3)와 실린더(2) 사이에 남겨진 충분한 유격에 의해, 또는 도 5 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 밀봉 수단(8)을 감압된 방사상 홈(9)과 연통하도록 하기 위해 고정된 스커트(3)의 표면에서 나오고 유리하게 나선형일 수 있는 축방향 압축 해제 홈(10)을 제공함으로써 감압되어야 한다는 사실이 남아 있다.

축방향 압축 해제 홈(10)이 제공된 고정된 스커트(3)의 부분은 약간 방사상으로 하중을 받고, 상기 홈(10)에서 작업 유체(23)의 막의 하부 지지 용량으로부터 발생하는 축방향 피스톤을 갖는 가변 실린더 용량 유압 펌프(37)의 전체 효율의 감소는 낮거나, 심지어 제로이다.

도 6 내지 도 10에서 유리하게, 본 발명에 따른 감압된 홈을 갖는 유압 피스톤(1)의 축방향 압축 면(4)과 고정된 스커트(3) 사이의 접합부가 압력 분포 챔퍼(50)를 형성하고 이는 연장 가능한 연속 세그먼트(21)가 이의 전체 둘레에 걸쳐 최적으로 동작하는 것을 가능하게 함에 유의할 것이다.

부수적으로, 압력 분포 챔퍼(50)는 유체 챔버(5)로부터 나오고 연장 가능한 연속 세그먼트(21)와 실린더(2) 사이를 통과하는 작동 유체(23)가 상기 챔퍼(50)와 감압된 방사상 홈(9) 사이에 위치된 고정된 스커트(3)의 외부 표면을 윤활하는 것을 가능하게 한다. 이것은 특히, 감압된 홈을 갖는 유압 피스톤(1)에 의해 유체 챔버(5)에서 작동 유체(23)의 흡입 단계 동안 발생한다.

도 6은 상기 흡입 단계를 도시한다. 상기 도 6에서, 점선 화살표로 도시된 바와 같이, 연장 가능한 연속 세그먼트(21)가 상기 단계 동안 파킹된다는 것에 유의해야 한다. 실제로, 유체 챔버(5)에 만연하는 압력은 세그먼트 내부 원통형 면(22)과 세그먼트 외부 원통형 면(24) 사이의 압력 차가 상기 연속 세그먼트(21)를 상당히 확장시키기에 충분하지 않다.

이 흡입 단계 동안, 따라서, 유체 챔버(5)로부터의 작동 유체(23)는 연속 확장 가능한 세그먼트(21)와 실린더(2) 사이를 통과할 수 있다. 이렇게 하면, 상기 작동 유체(23)는 압력 분포 챔퍼(50)로부터 감압된 방사상 홈(9)까지의 이의 경로를 계속하여, 고정된 스커트(3)의 외부 표면과 실린더(2) 사이에 남겨진 갭을 부분적으로 통과하고, 다른 부품에 대해, 고정된 스커트(3)의 표면에서 나오는 축방향 압축 해제 홈(10)을 통해 이동한다. 방금 설명된 작동 유체(23)의 경로는 도 6에서 물결 모양의 화살표로 표현된다.

이의 경로에서, 작동 유체(23)는 압력 분포 챔퍼(50)와 감압된 방사상 홈(9) 사이에서 연장되는 고정된 스커트(3)의 외부 표면을 윤활한다. 그 다음, 상기 유체(23)는 감압된 방사상 홈(9) 예를 들면, 절반을 채우고, 가능하게 축방향 압축 해제 덕트(12)에 의해 오버플로우되어 상기 방사상 덕트(12)를 거쳐 축방향 압축 해제 덕트(11)를 통해 연속으로 새고, 마지막으로 축방향 작업 면(6)의 레벨에서의 펌프 케이싱(39)에서 나온다.

도 7은 유체 챔버(5)에서 4백바의 압력이 만연한 배출 단계를 도시한다.

이 단계 동안, 세그먼트 내부 원통형 면(22)과 세그먼트 외부 원통형 면(24) 사이의 압력 차는 연장 가능한 연속 세그먼트(21)로 하여금 후자가 실린더(2)와 접촉하게 하여 후자와 함께 밀봉을 형성하는 지점까지 확장하게 하기에 충분하다. 이 세그먼트(21)의 확장은 점선 화살표로 표현된다.

한편, 도 7의 실선 화살표는 유체 챔버(5)에 포함된 작동 유체 압력(23)이 압력 전달 채널(20)을 통해 연장 가능한 연속 세그먼트(21)의 세그먼트 내부 원통형 면(22)에 전달되는 것을 표현한다.

게다가, 도 7에서 유리하게, 스프링 바스켓(32)이 천공되어 작동 유체(23)가 유체 챔버(5)의 압력을 세그먼트 내부 원통형 면(22)에 전달할 뿐만 아니라, 17 기울일 수 있는 판과 협력하는 관절식 슈(16)의 이의 동작을 도시하기 위해 본 명세서에서 제공된 본 발명에 따른 감압된 홈을 갖는 유압 피스톤(1)의 실시형태의 비제한적인 예에 따라, 전달 수단(7)이 구성되는 것이 도 1에 도시되어 있는 이의 윤활을 보장하기 위해 더 양호하게 순환하는 것을 허용한다.

실제로, 압력 전달 채널(20)을 통과하고 그 다음, 스프링 바스켓(32)을 통과한 후에, 작동 유체(23)의 대부분은 축방향 덕트 및 여기서 이중 나사산 나사(30)로 구성되는 기계식 스커트간 연결부(19)를 수용하는 3개의 방사상 덕트에 의해 형성된 연결 내부 윤활 덕트(35)에 진입한다.

그 다음 및 본 발명에 따른 감압된 홈을 갖는 유압 피스톤(1)의 개요를 제공하는 도 5의 도면으로부터 용이하게 이해될 수 있는 바와 같이, 작동 유체(23)는 피스톤 내부 윤활 덕트(15)를 통과하여 관절식 슈(16)에 도달하고 기울일 수 있는 판(17)과 함께 후자에 의해 형성된 접촉 경계면을 윤활한다.

방금 설명된 바와 같이, 본 발명에 따른 감압된 홈을 갖는 유압 피스톤(1)은 한편으로, 특허 FR 3 009 037의 주제인 피스톤을 위한 밀봉 디바이스의 정확한 동작을 보장하고 다른 한편으로, 실린더(2)의 유출구와의 이의 접촉 레벨에서 상기 스커트(3)에 의해 생성된 마찰 손실을 증가시킬 가능성이 있는 고정된 스커트(3)의 임의의 배열 또는 형성을 회피하는 것을 가능하게 한다.

그러나, 특허 FR 3 009 037로부터의 밀봉 수단(8)은 단지 예로서 여기에 주어졌다. 본 발명에 따른 감압된 홈을 갖는 유압 피스톤(1)은 다른 상기 수단(8)의 이득을 위해 이의 장점을 생성할 수 있으며, 이의 동작은 고정된 스커트(3)가 바람직하게, 새고 밀봉되지 않음을 요구하고, 상기 스커트(3)는 중요한 방사상 힘을 받은 채로 유지된다. 예를 들면, 감압된 홈을 갖는 유압 피스톤(1)은 밀봉 수단(8)이 도 2 내지 도 4에 도시된 것과 같은 절단 세그먼트(38)인 경우 이의 모든 장점을 전달할 수 있다.

도 1 내지 도 10으로부터, 본 발명에 따른 감압된 홈을 갖는 유압 피스톤(1)이 생산 및 조립하기가 단순하고, 제조 공정을 구현하기 위해 임의로 비싸거나 복잡한 것을 요구하지 않는다는 것이 또한 이해된다.

방금 설명된 본 발명에 따른 감압된 홈을 갖는 유압 피스톤(1)의 예시적인 실시형태가 비제한적이라는 점에 유의할 것이다. 이와 같이, 상기 피스톤(1)은 상기 기계의 적용 분야에 관계 없이, 피스톤이 제공된 임의의 유압 또는 공압 기계에 유리하게 적용될 수 있다.

본 발명에 따른 감압된 홈을 갖는 유압 피스톤(1)의 가능성은 방금 설명된 적용으로 제한되지 않으며 또한 상기 설명이 단지 예로서 제공되었으며 임의의 다른 등가물에 의해 설명된 실행의 상세를 대체함으로써 벗어나지 않을, 상기 발명의 분야를 결코 제한하지 않음을 이해해야 한다.

Claims (13)

1. 실린더(2)에서 병진 이동할 수 있는 감압된 홈을 갖는 유압 피스톤(1)으로서,
   상기 피스톤(1)의 외부 원통형 표면은 고정된 스커트(3)를 구성하고, 상기 피스톤(1)의 단부 중 하나는 상기 실린더(2)와 함께 작동 유체(23)로 채워진 가변 체적의 유체 챔버(5)를 형성하는 축방향 압축 면(4)을 갖고, 상기 피스톤(1)의 다른 단부는 전달 수단(7)과 협력하는 축방향 작동 면(6)을 갖고, 상기 피스톤은,
   

   

   상기 축방향 압축 면(4) 부근에, 상기 고정된 스커트(3)에 또는 후자의 단부에 배치된 밀봉 수단(8)으로서, 상기 실린더(2)와 접촉할 수 있는, 상기 밀봉 수단(8);
   

   

   상기 고정된 스커트(3)의 표면에서 나오는 적어도 하나의 감압된 방사상 홈(9)으로서; 연속이거나 비연속적일 수 있는, 상기 적어도 하나의 감압된 방사상 홈(9);
   

   

   상기 고정된 스커트(3) 내부에 배열되고 상기 축방향 작업 면(6) 부근에서 나오는 적어도 하나의 축방향 압축 해제 덕트(11);
   

   

   상기 감압된 방사상 홈(9)을 상기 축방향 압축 해제 덕트(11)에 연결하는 적어도 하나의 방사상 감압 덕트(12)
   를 포함하는 것을 특징으로 하는, 유압 피스톤.
2. 제1항에 있어서, 상기 고정된 스커트(3)의 표면에서 나오고(emerge) 상기 밀봉 수단(8)을 상기 감압된 방사상 홈(9)과 연결하는 적어도 하나의 축방향 압축 해제 홈(10)을 포함하고; 상기 축방향 홈(10)은 연속이거나 비연속적일 수 있는 것을 특징으로 하는, 유압 피스톤.
3. 제2항에 있어서, 상기 축방향 압축 해제 홈(10)이 나선형인 것을 특징으로 하는, 유압 피스톤.
4. 제1항에 있어서, 상기 고정된 스커트(3)는 중공형이고 압축 해제 슬리브(13)를 영구적으로 밀봉식으로 수용하고, 상기 스커트(3)의 내부와 상기 슬리브(13)의 외부 사이에 남겨진 방사상 공간은 상기 축방향 압축 해제 덕트(11)의 적어도 일부를 형성하는 것을 특징으로 하는, 유압 피스톤.
5. 제4항에 있어서, 상기 압축 해제 슬리브(13)가 피스톤 내부 윤활 덕트(15)와 협력하는 슬리브 내부 윤활 덕트(14)를 수용하되, 후자는 상기 작동 유체(23)의 일부를 상기 유체 챔버(5)로부터 상기 전달 수단(7)으로 운반하기 위해, 상기 축방향 작업 면(6)에서 또는 그 부근에서 나오는 것을 특징으로 하는, 유압 피스톤.
6. 제1항에 있어서, 상기 밀봉 수단(8)은,
   

   

   상기 실린더(2)에 작은 유격을 갖고 수용되고 상기 축방향 압축 면(4)의 측면에서 상기 고정된 스커트(3)의 축 및 연장부에 배열된 적어도 하나의 원통형 슬라이딩 스커트(18)로서, 상기 고정된 스커트(3)에 대해 상기 슬라이딩 스커트(18)의 종방향 병진 이동을 가능하게 하는 기계식 스커트간 연결부(19)에 의해 상기 고정된 스커트(3)에 연결되고, 상기 이동의 진폭은 상기 기계식 스커트간 연결부(19)와 직접적으로 또는 간접적으로 통합되는 슬라이딩 스커트 정지부(29)에 의해 제한되는, 상기 적어도 하나의 원통형 슬라이딩 스커트(18);
   

   

   상기 슬라이딩 스커트 내부에 형성되고 상기 축방향으로 상기 슬라이딩 스커트(18)를 우측으로 통과하는 적어도 하나의 압력 전달 채널(20);
   

   

   상기 고정된 스커트(3)와 상기 슬라이딩 스커트(18) 사이에 개재되고, 상기 압력 전달 채널(20)을 통해 상기 작동 유체(23)의 압력을 받는 세그먼트 내부 원통형 면(22), 상기 실린더(2)와 접촉하게 할 수 있는 세그먼트 외부 원통형 면(24), 상기 고정된 스커트(3)와의 밀봉된 접촉 상태로 직접적으로 또는 간접적으로 유지된 상기 고정된 스커트 측면의 세그먼트 축방향 면(25) 및 상기 슬라이딩 스커트(18)와 밀봉된 접촉 상태로 직접적으로 또는 간접적으로 유지된 상기 슬라이딩 스커트 측면의 세그먼트 축방향 면(26)을 갖는 연속 환형 형상의 적어도 하나의 연장 가능한 연속 세그먼트(21)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 유압 피스톤.
7. 제6항에 있어서, 적어도 하나의 슬라이딩 스커트 스프링(27)이 상기 슬라이딩 스커트(18)를 상기 고정된 스커트(3)에 더 가깝게 가져오고, 상기 연장 가능한 연속 세그먼트(21)를 축방향으로 압축하는 경향이 있는 것을 특징으로 하는, 유압 피스톤.
8. 제4항 또는 제6항에 있어서, 상기 기계식 스커트간 연결부(19)가 상기 고정된 스커트(3) 내부에 형성된 내부 나사산에 나사로 고정되고 나사 숄더(31)에 의해 상기 스커트(3)의 압축 해제 슬리브(13)를 축방향으로 누르는 제1 나사산, 및 상기 슬라이딩 스커트 정지부(29)에 나사로 고정되는 제2 나사산을 갖는 이중 나사산 나사(30)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 유압 피스톤.
9. 제7항에 있어서, 상기 슬라이딩 스커트 스프링(27)이 상기 슬라이딩 스커트(18)의 전부 또는 일부를 통과하는 스프링 바스켓(32)에 수용되고, 상기 슬라이딩 스커트의 방사상 두께는 상기 스커트(18)가 이의 중앙에 상기 바스켓(32)을 수용하는 것을 허용하기 위해 충분히 작게 제공되고, 상기 바스켓(32)은 한편으로, 상기 슬라이딩 스커트(18)에 안착되는 바스켓 외부 플랩(33) 및 다른 한편으로, 상기 슬라이딩 스커트 스프링(27)의 하나의 단부가 안착되고, 상기 슬라이딩 스커트 스프링의 다른 단부가 상기 기계식 스커트간 연결부(19)에 배열되거나 이에 부착된 스프링 지지 숄더(44)에 안착되는 바스켓 내부 플랩(34)을 갖는 것을 특징으로 하는, 유압 피스톤.
10. 제9항에 있어서, 상기 스프링 바스켓(32)의 외부 표면이 상기 슬라이딩 스커트(18)에서 상기 바스켓(32)을 축방향으로 중심 조정하는 중심 조정 수단(39)을 갖고, 상기 스커트(18)에 대한 상기 바스켓(32)의 축방향 지향은 상기 바스켓 외부 플랩(33)과 상기 스커트(18) 사이의 접촉부에 의해 보장되는 것을 특징으로 하는, 유압 피스톤.
11. 제9항에 있어서, 상기 슬라이딩 스커트 정지부(29)가 상기 바스켓 외부 플랩(33) 또는 상기 바스켓 내부 플랩에 지지될 수 있는 것을 특징으로 하는, 유압 피스톤.
12. 제6항에 있어서, 상기 기계식 스커트간 연결부(19)가 피스톤 내부 윤활 덕트(15)와 협력하는 연결 내부 윤활 덕트(35)를 수용하고, 후자가 상기 작동 유체(23)의 일부를 상기 유체 챔버(5)로부터 상기 전달 수단(7)으로 운반하기 위해, 상기 축방향 작동 면(6)에서 또는 그 부근에서 나오는 것을 특징으로 하는, 유압 피스톤.
13. 제1항에 있어서, 상기 감압된 방사상 홈(9)의 축방향 길이가 상기 방사상 압축 해제 덕트(12)의 직경보다 커서, 상기 홈(9)이 작동 유체 저장소(36)를 형성하게 하는 것을 특징으로 하는, 유압 피스톤.

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