KR910007264B1 - 피스톤과 실린더 유니트 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

피스톤과 실린더 유니트

제1도는 본 발명에 따른 피스톤과 실린더 유니트의 종부분 단면도.

제2도는 피스톤 로드와 주위벽 사이의 접합부의 확대 도시도.

제3도는 벨로우즈의 형상 도시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

6 : 실린더 배럴 7 : 실린더 엔드캡

8 : 피스톤 9 : 피스톤 로드

15 : 피스톤 로드 패킹링 16 : 와이퍼링

23 : 주위벽 29 : 헤더공간

30 : 배기포트 31 : 배기덕트

36 : 벨로우즈 38 : 관형 슬리브

본 발명은 전형적인 피스톤과 실린더 유니트에 관한 것으로, 특히 실린더 엔드 켑에 의해 축의 양단부가 차단된 실린더 배럴과, 배럴내에서 축방향으로 움직이는 피스톤과, 피스톤에 연결되 있고 최소한 실린더 엔드켑중의 하나에 있는 피스톤 로드 패킹을 통하여 확장하여서 종방향으로 움직일 수 있는 피스톤 로드를 구비하는 피스톤과 실린더 유니트에 관한 것이다.

실험실, 개발실과 생산실, 예를들면 컴퓨터 산업에 필요한 마이크로칩의 개발이나 생산을 위한 산업용 청정실이나 생화학 실험실에서는 대체로 먼지가 하나도 없고 오염되지 않고, 살균한 대기가 필요하다. 그래서 그안에서 행해지는 작업은 공기가 함유한 오염물질에 의해 방해받지 않는다. 이같은 이유로 피스톤 로드가 실린더안에서부터 확장하는 실린더 엔드캡내에서 사용되는 밀봉링을 지나서, 유체작동매체가 누설하는 경우가 절대적으로 없음을 확신하지 못했었기 때문에, 처음에 언급한 전형의 피스톤과 실린더 유니트가 위치를 정하거나 그밖의 다른 작업용 대지에서 사용되어지는 것이 실용적이란 것을 거의 증명하지 못했다. 예를들면, 만약 작동매체가 유압매체라면 유압매체의 얇은 막이 링을 지나서 피스톤 로드로 유입된다. 그래서 외부대기와 접촉하게 되고 그 결과로 외부대기는 유압매체에 의해서 오염이 된다. 밀봉링이 점차로 닳아빠지기 때문에 이 오염효과로 인해 장치의 내구력은 아주 뚜렷하게 감소될 것이다. 그러나 피스톤과 실린더 유니트가 공기에 의해 작동된다면 훨씬 더 위험한 공기의 오염의 있게 될 것이다. 왜냐하면 만약에 실린더로부터 누설이 있다면 주위공기의 소용돌이 운동이 생성되어 계속되기 때문이다. 더욱이 이 누설공기는 통상 윤활용 오일입자와 섞일 것이고, 이 윤활유는 부유물의 형태로 대기에 배출될 것이다. 그 이후 공기는 산업용 청청실 수준이 더 이상 만족하지 않을 정도로 오염될 것이다.

따라서 본 발명의 한가지 목적은 더럽힘, 오염 또는 주위대기에 따라 바람직하지 않은 기타 다른 영향을 제외하는 처음에 언급한 전형의 실린더 유니트를 고안함으로써 그 장치를 산업용 청정식에 운용하는 것이다.

본 명세서나 청구범위에 보이는 본 발명의 이같은 목적이나 기타 다른 목적을 달성하기 위해, 피스톤과 실린더 유니트는 실린더 배럴과, 피스톤과 실린더 유니트의 양축단을 둘러싸는 상기 제1, 제2의 실린더 엔드캡과, 상기 실린더 배럴에 배치되어 실린더 배럴내에서 축방향으로 움직이는 피스톤과, 상기 피스톤에 부착되어 밀봉하는 맞물기 장치를 지닌 제1, 제2실린더 엔드켑을 통하여 종방향으로 주어진 어떤 한 부분으로 확장하기에 적합한 피스톤 로드와, 상기 실린더 배럴 외부의 상기 피스톤 로드의 주위를 둘러싸는 밀봉 장치와, 이끌 틈새를 지닌 상기 실린더 배럴 외부에 있는 피스톤 로드의 최소한 한 부분의 전주위를 둘러싸는 개스가 새지 않는 주위벽으로 구성되 있는 상기 밀봉장치와, 주위벽의 한 축단이 실린더 배럴에 밀봉되어 고정되어 있고 주위벽의 반대쪽 축단이 주위벽과 피스톤 로드 사이의 환상 헤더 공간의 경계를 정할 수 있도록 피스톤 로드와 밀봉 상태로 연결되는 상기 주위벽과, 작동유체를 헤더공간으로부터 접수공간(receiving space)으로 배출시키는 덕트 장치를 구비한다.

상기 구조에서 피스톤 로드가 실린더나 엔드켑으로부터 돌출하는 위치는 실린더내에서 누설하는 작동유체나 동반물체를 받아들이는 밀봉 헤더공간과 직접 연결되어 있다. 누설로 인해서 동반물체나 작동유체는 피스톤과 실린더 유니트의 바로 옆주위로 가는 통로를 더 이상 발견할 수 가 있다. 실제로 이 누설 유체( 좀 특별한 경우 공기)와 오염물질은 피스톤과 실린더 유니트가 설치되어 있는 공간의 외부 대기로 배출될 수 있는 위치로 안내하는 헤더공간의 배기포트나 배기덕트를 통해 이동되어진다. 이점에 대해 배기덕트의 출구단에서 누설공기는 대개 고압상태에 있고 최소의 저항이 있는 통로를 따라 배기덕트나 배출덕트를 통해 빠져나갈 것이므로 별도의 배출장치가 필요하지 않는 이점이 있다. 그래서 본 발명에 따른 피스톤과 실린더 유니트는 공기가 최소 수준를 만족하고 초청결도를 가져야 하는 장소에서 이용될 수 있다.

본 발명의 또 다른 유용한 실시예는 청구범위에서 보일 것이다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 피스톤 로드에 인접한 주위벽의 단부는 피스톤 로드에 단단하게 고정되어 있고, 주위벽은, 종방향으로 한 개 또는 그 이상의 단면부를 지니며, 주변으로 완전히 확장되며, 피스톤 로드의 종방향으로 펼쳐질 수 있고, 탄력적이고 유연하며 그리고 혹은 탄성물질을 가져서 주위벽의 두끝단중의 한쪽은 실린더에 단단하게 고정되어 있으며, 완전밀봉 작용을 하는 다른 한쪽은 피스톤 로드에 단단하게 고정되어 있어서, 피스톤 로드가 왕복운동함에 따라 각각 끝단으로 향하기도 하고 멀러지기도 하는 운동을 할 수 있다.

본 발명의 또 다른 형상은 주위벽의 두 끝단중 한쪽이 실린더에 고정되어 있고 다른 한 끝은 피스톤 로드에 고정되어 있기 때문에 헤더공간의 밀봉주위벽은 두 축단에서 완전하게 밀봉되어진다. 강체 주위벽과 실린더 사이 또는 주위벽과 피스톤 로드 사이에 상대운동이 없으므로 주위벽과 상기 실린더 요소 사이에 패킹을 이용해서 밀봉하는 장치보다 훨씬 더 믿을만하게 밀봉장치를 하는 것이 가능하다. 또한 밀봉의 질도 주위벽과 실린더 사이나 주위벽과 피스톤 로드 사이의 부착점이 전혀 닳지 않게 됨으로써 장치의 전작동 기간중에 높은 수준이 효율을 유지한다. 피스톤 로드의 작동중에 쥐위벽의 단부는, 확장할 수 있거나 탄성 유연성을 지닌 상기 종방향 단부에 의해 주위벽의 방향으로 움직이는 것이 가능한 것처럼 피스톤 로드와 함께 움직일 것이다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면 피스톤과 실린더 유니트는 피스톤 로드가 실린더로 왕복운동하고 헤더 공간의 체적은 교대로 증가 및 감소하여 펌프효과를 얻을 수 있도록 고안되어 있다. 펌프처럼 헤더공간의 체적이 교대로 증가 및 감소하는 작용의 결과는 주위벽의 수축운동으로 헤더공간에 모인 누설유체를 배기개구나 배기덕트를 통해 배출시키는 것이다. 이것은 비록 피스톤과 실린더 유니트가 상대적으로 저압상태에서 작동되더라도 헤더공간은 지속적으로 깨끗하게 될 수 있다.

주위벽의 종방향의 탄력적이고 유연한 단부는 벨로우즈의 형태를 취할 수 있어 축방향으로 수축 및 확장을 할 수 있다. 벨로우즈의 형태는, 즉 주위벽내의 원주상에 주름이 있는 관을 말한다. 전 주위벽은 벨로우즈의 형태로 되는 것이 가능하다. 더욱이 벨로우즈 형태의 주위벽의 종단부는 탄성특성를 지니는 재료료 만들어지는데, 그 재료는 고무의 탄성특성을 가지는 것을 말한다.

이같은 형상으로 인해 주위벽은 값싸게 제조될 수 있고 주위벽의 유연부는 단지 약간만 닳게 될 것이다.

또다른 가능한 것은 주위벽의 벨로우즈 모양 종단면이 환상 요소로 구성될 수 있고, 그 환상 요소는 축 연장부에 배치되고, 변형될 수도 있으며, 특히 금속으로 만들어질 수 있다. 그리고 상기 환상요소는 주위벽의 내부나 외부 모두에서 밀봉되어 연결되도록 잘 설계되어 있다. 그 연결 방법은 예를들면, 연납땜, 경납땜, 용접, 결합 또는 벨로우즈를 만들려는 다른 적합한 방법등이다 환상 요소는 그 밀봉된 접합점을 통하여 확장하는 면에 대해 쌍방이 대칭을 이루기 위해 함께 연결되어진 종모양이나 컵모양의 형태가 될 수 있다.

벨로우즈의 이런 형태는 특히 견고하다.

본 발명에서 가능한 또 다른 실시예에 따르면 주위벽은 축방향으로 확장함에 따라 실린더 엔드켑을 통해 운동하는 피스톤 로드를 구비하는 실린더 엔드켑에 연결되 있어서, 주위벽의 외경을 일반적으로 실린더 배럴의 직경이나 실린더 엔드켑의 직경과 똑같은 것이 바람직하다.

이렇게 하여서 종방향에서 원래크기(즉 전술한 유니트의 비슷한 크기)를 벗어나지 않는 이점을 지니는, 본 발명에 따른 장치의 소형화를 이룰 수 있다.

주위벽은 종방향부로는 유연하고 탄력성이 있는 형태, 특히 벨로우즈의 형태로 구성되고, 벨로우즈는 피스톤 로드에 인접한 주위벽의 단부에 인접해 있고, 피스톤 로드에 밀봉되어 안전하게 연결되어 있으며, 또한 틈새를 가지는 피스톤 로드를 둘러싸는 주위벽의 분리 강체 슬리브 형 종단면부에 밀봉되어 고정되 있는 실린더에 인접한 축단부도 구비하고 있다. 이 슬리브형 확장부는 실린더를 통해 확장하는 피스톤 로드를 구비하는 실린더 엔드켑에서 실린더에 밀봉되어 단단하게 고정되어 있다.

이형상은 주위벽의 단순하고 믿을만한 집합체를 확실히 해주는 동시에 특히 주위벽의 산뜻한 디자인을 나타낸다.

종방향의 벨로우즈형 단면은 벨로우즈형 단면에 축방향으로 연결되 있는 요소에 띨수 있도록 고정되어 있고, 상기 종방향 벨로우즈형 단면은 슬리브형 요소나 단면위의 환상 지지홈에 알맞은 벨로우즈형 단면의 축단부의 한쪽이나 또는 양쪽위에 환상지지 비이드를 구비하는 것이 바람직하다.

이같이 하는 것은 주위벽과 실린더 또는 실린더 배럴 사이의 밀봉 연결의 특별히 단순한 형태를 보장한다.

배기포트는 주위벽의 강체부, 특히 슬리브형 단부에 설치될 수 있다.

본 발명의 또다른 실시예는 선재피스톤과 실린더 유니트의 현대적이지 못한 디자인 조차도 본 발명에 따른 밀봉장치를 운용함으로써 약간의 곤란한 점도 보정될 수 있다는 것이다.

본 발명의 바람직한 형태가 첨부도면에 따라 설명될 것이다.

처음으로 참조할 것은 제1도에서 도시한 본 발명에 따른 피스톤과 실린더 유니트의 실시예이다. 독자는 대체로 (5)번에 기준을 둔 피스톤과 실린더 유니트의 오른쪽 축단부와 그의 실린더 배럴(6)이 부분적으로 도시되어 있음을 보게될 것이다. 실린더 배럴(6)은 실린더 엔드캡(7)(단지 1개만이 도시되 있음)에 의해서 양끝에서 차단되어 있다. 배럴 내측에는 피스톤 로드(9)에 배치된 왼쪽 축단부와 연결되어, 파선으로 도시된 축방향 슬라이딩 피스톤(8)이 있다. 피스톤 로드는 개구(10)에서 실린더 엔드켑(7)을 통해 확장되고, 개구(10)에 부착된 지지부싱(14)내에서 축방향으로 작동한다. 더욱이 개구(10)에는 피스톤 로드 패킹 링(15)이 장착되어 있어서 피스톤에서 보이는 바와 같이 부싱(14)전면부에 패킹이 있고 부싱(14)의 그 반대쪽에는 와이퍼링(16)이 있다. 두 개의 링(15)와 (16)은 피스톤 로드를 맞물리게 하고 또 둘러싸고 있다. 피스톤 로드 밀봉링(15)은 외부로부터 피스톤(8)과 실린더 엔드켑 사이의 실린더 공간(17)을 밀봉하는 작용을 한다.

여기서 와이프링(16)은 피스톤 로드(9)위의 먼지가 실린더 내부로 들어오는 것을 막는 작용을 한다.

또한 실린더 엔드켑(7)을 통해 실린더 내부로 확장하는 공급포트(18)가 있다. 이 공급포트는 압력으로 작동유체의 공급이나 배출을 위한 압력선(pressure line)과 연결되어질 수 있다.

실린더의 왼쪽끝의 반대쪽에는 제2실린더 공간을 형성하는 공급포트가 있어서 피스톤(8)과 피스톤 로드(9)가 실린더 배럴의 종방향으로 왕복운동을 하여 작동 유체의 공급과 배출을 할 수 있다.

본 발명의 실제 작동예에서 피스톤과 실린더 유니트의 피스톤 로드가 단지 실린더 엔드켑중의 한 개만을 통해서 확장된다는 의문이 있다. 그러나 본 발명의 그런 경우가 제한 되어 있지 않고 그리고 실린더 엔드캡의 양쪽을 통하여 확장하는 피스톤 로드를 지닌 시스템에 완전히 적용할 수 있다. 이같은 경우에 도시된 바와 같이 도시되지 않은 실린더의 반대쪽끝이 앞으로 도시될 것이고 도시된 것과 비슷한 배열이 될 것이다.

현재 예를 들어 설명한 피스톤과 실린더 유니트는 까다로울 정도로 순수한 대기를 필요로 하는 실험이나 기타 다른 작동들이 수행되는 산업상의 청정실에서의 이용에 쓰인다. 그러나 피스톤 로드 밀봉링(15)과 와이퍼링(16)자체만으로는 피스톤과 실린더 유니트의 가까운 주위, 즉, 공간(20)으로부터 실린더 공간(17)의 밀봉을 100% 보장할 수 없다. 심지어는 밀봉링과 피스톤 로드 사이에 약간의 누설이 있을 때마다 청정실에 누설이 있을 것이고 또한 피스톤 로드에 붙어 있는 물질에 의해 오염이 야기될 것이다. 피스톤과 실린더 유니트의 작동에 사용되는 유체가 공기라면, 공기가 공간(20)으로 분출되어지는 오일같은 윤활유를 통상 포함 하기 때문에 외부로 누설되는 것은 특히 해로울 뿐 아니라 피스톤과 실린더 유니트의 가장 가까운 곳에 위치함으로써 고장의 원인이 될 것이다. 이러한 이유로 실린더 끝(21)과 실린더 엔드켑(7)을 관통하여 확장하는 피스톤 로드를 지니는 실린더끝(21)과 실린더 엔드켑(7)은 외부밀봉장치(22)에 구비되어 있으며, 그 외부밀봉장치(22)는 개구(10)를 통과하는 누설공기를 걸르고 집적(集積)하므로 피스톤과 실린더 유니트의 주위공간(20)은 완전히 먼지로부터 차단된다. 그 밀봉장치(22)는 이제 자세히 설명될 것이다.

밀봉장치(22)는 피스톤과 실린더 유니트(5)를 관통하여 실린더 엔드켑(7)을 지나서 돌출되 있는 피스톤로드 부분(24)의 종단면의 전장 사이의 틈을 둘러싸고 있는 개스가 새지하는 주위벽(23)을 구비한다. 게다가 주위벽(23)은 실린더에 인접한 축의 한쪽단부(25)에서 실린더 엔드켑(7)과 연결되어 있고 한편 피스톤 로드에 인접한 축의 반대쪽 단부와도 연결되어 있어 피스톤 로드와 함께 빌봉작용을 한다. 그 결과로써 실린더 엔드켑으로부터 축방향으로 확장하도록 형성하며 피스톤과 실린더 유니트 주위의 공간(20)으로부터 완전하게 밀봉하는 환상 헤더공간(29)이 있게 된다. 이 환상 헤더공간은 개구(10)를 통해 누설되는 유체를 받을 수 있다.

환상 헤더공간(29)는 배기포트(30)를 경유하여 관의 형태나 유연관(31)의 형태인 배기덕트(31)와 연결되어 있다. 배기덕트(31)의 자유단(32)은 잘 만들어져서, 공간(33), 말하자면 실린더 유니트(5)가 설치되어 있는 공간으로부터 분리된 외부대기로 통한다. 이같은 목적으로 유연관(31)은 개략적으로 도시되있는 지지벌크헤드(34)위에 적절히 장착된 것이 제1도로부터 도시된다.

헤더공간(29)에서 걸린 공기와 먼지는 청정실로 누설되지 않고 배기덕트(32)를 통하여 본 장치에서 배출될 수 있다. 이 같이 특별한 배기장치나 펌프를 갖는 것이 필요하지 않은 것은 공간(29)와 (33)사이에 단지 압력구배가 있음으로 해서 누설공기의 처리가 확실해지기 때문이다.

비록 이같은 것을 설명한 실시예는 없지만, 주위벽을 완전한 강체로 만들고 피스톤 로드 부분의 패킹마개 주위 부분(24)을 이용하여 단부(26)에 있는 피스톤 로드와 주위벽 사이를 밀봉하는 것 또한 가능하므로 피스톤 로드 부분이 주위벽에서 미끄럼 운동할 수 있다. 그러나 이런 밀봉장치는 사용중에 닳아버릴 것이므로 완전한 밀봉작용은 단지 패킹마개를 형성하는 밀봉링이 수지로 교체될 때에만 보장할 수 있다.

고로 개선효과를 얻도록 하기 위해서는, 비록 본 장치가 오랫동안 사용되왔어도 주위벽(23)과 실린더와 피스톤 로드 사이의 완전한 밀봉 효과가 필요하고 제1도에서 도시하듯이 주위벽의 피스톤 로드에 인접한 단부(26)도 피스톤 로드 부분(24)에 안전하게 고정되어 있어서 그 부분사이의 상대운동이 불가능하도록 배열되어 있다. 이렇게 고정되게 밀봉하는 것은 설치하기가 훨씬 쉽고 그래서 밀봉공유영역에서 헤더공간(29)이 공간의 바로옆 주위, 즉 공간(20)으로부터 완전히 밀봉하는 것이 가능하도록 상대운동이 없다.

본 발명의 목적은 피스톤과 실린더 유니트(5)가 작동될 때 피스톤 로드(9)와 함께 단부(26)가 축방향(19)으로 왕복운동하는 것를 의미한다. 따라서 주위벽(23)은 벽의 종단면을 따라 확장될 수 있고 종방향으로 피스톤 로드(9)들 둘러싼다. 즉 주위벽(23)은 유연하다. 비록 이런 형상이 필수적이진 않지만 이 부분은 탄성 물질로 만들어지는 것이 가장 좋다.

결과로서 헤더공간(29)의 밀봉상태를 유지하며, 피스톤 로드가 실린더 유니트(5)에서 왕복운동할 때 주위벽(23)의 양단부(25)와 (26)은 서로를 향하기도 하고 멀어지기도 하는 운동을 하므로 결과적으로 헤더 공간의 체적이 증감된다. 따라서 주위벽(23)은 종방향 단면(35)방향으로 수축 및 확장하도록 펌프작용을 한다.

이 펌프작용의 효과는 작동공기가 헤더공간(29)으로 누출되고 외부주위 즉 공간(33)에 비해서 적당한 압력하에 있더라도, 그럼에도 불구하고 이 공기는 포트(30)와 배출을 목적으로 하는 분리 배기 펌프를 운영할 필요가 없는 외부덕트(32)를 통해 배출되어질 것이다.

종방향에서 보이듯이 주위벽(23)은 유연부를 많이 구비할 수도 있고 유연물질로 이루어질 수 있다는 것이 명백해질 것이다.

제1도에서 보인 실시예에서 종방향의 확장수축부(35)는 벨로우(36)의 형태이다. 이 벨로우즈는 피스톤로드(9)에 안전하게 고정되어 있는 오른쪽 단부(26)와 직접 연결되어 있어서 벨로우즈와 피스톤 로드(9)사이에 반경방향으로 움직일 수 있다. 이 벨로우즈 부분은 실린더 엔드켑(7)의 단부에서 끝나고, 원형 벨로우즈단부(37)는 슬리브(39)의 형태로 주위벽의 종방향에 있는 강체부(38)와 연결되어 있다. 슬리브 형태의 종방향 강체부(38)는 벨로우즈(36)과 밀봉되어 연결되 있는 별개요소이다. 그래서 주위벽(23)은 본 발명의 술리브 형태인 두 개의 부분을 구비한다.

일반적인 관형 슬리브(39)는 피스톤 로드(9)에 대해서 동축으로 배열되어 있고, 슬리브와 피스따란 로드(9)사이에 이끌 틈새를 지닌다. 게다가 관형 슬리브는 실린더 엔드켑(7)의 우측편에 장착되어 있는 실린더 확장부(40)위에 고정됨으로써 실린더 엔드켑(7)을 안전하게 밀봉하는 벨로우즈단부(37)쪽으로 움직이고 피스톤 로드를 동축으로 둘러싸고 있다. 확장부는 도한 이미 언급한 두 개의 링(15)과 (16)을 지지한다.

슬리브(39)는 압력 끼워맞춤을 지니는 확장부(40)위에 동축으로 고정되는 것이 바람직하므로 슬리브와 확장부 사이에 밀봉링이 없이도 개스가 새지 않도록 연결을 할 수 있다. 그러나 슬리브(39)를 설치하는 다른 방법, 예를들면, 밀봉링으로 실린더 엔드켑(7)사이를 조이는 방사형 돌출 환상플랜지를 슬리브에 설치하는 등의 방법이 있다는 것이 명확해질 것이다.

제1도에서 도시한 벨로우즈(36)는 전부가 탄성체로 구성되어 있고 종모양이 되도록 미리 형태를 만든다.

벨로우즈의 벽부분(45)은 종단면에서는 겹쳐지거나 꼬불꼬불한 것으로 보일 것이고, 단부(46)에서는 방향(19)에 대해 방사상 평면에 배치되 있고 피스톤 로드부(24)를 수용할 중앙개구(47)를 지닌다. 슬리브 같은 단부(26)는 개구(47)의 끝단에 형성되어 있다. 금속으로 만들어지는 것이 바람직한 밴드(48)가 피스톤 로드(9)에 고정시키는 단부(26)에 설치되있다. 그래서 벨로우즈(36)는 피스톤 로드(9)에 견고하게 고정되거나 떼어지므로 벨로우즈는 미끄러지지 않을 것이다.

실린더 배럴(6)에 가장 가까운 벨로우즈의 단부(37)는 슬리브의 형태로 형성되어 있고, 피스톤 로드(9)로 향하고 있는 내부단부위에 감소직경이 슬리브(39)의 한 부분에 외부주위홈(50)을 고정시키는 주위 비이드(bead)를 지니고 있다. 이 단부를 벨로우즈(36)가 최대로 확장되었을 때 도 슬리브(39)를 벗어나지 않도록 확실히 해준다. 게다가 벨로우즈단부(37)는 안전한 밀봉 끼워맞춤과 맞물기를 보장하는 클림프링(51)에 의해 둘러쌓여 있다.

피스톤 로드에 인접한 단부(26)는 제2도의 상세한 도면에 보이는 피스톤 로드(9)에 단단하게 고정되는 것이 좋다는 것이 훨씬 확실해질 것이다. 이 경우에 피스톤 로드(9)는 벨로우(36)의 끝단에 있는 대응주위 비이드(53)와 단단하게 상호 연결 맞물기 하는 주위홈(52)를 구비한다.

헤더공간(29)으로 안내하는 이미 전에 언급한 배기포트(30)가 실린더 엔드켑(7)을 완전히 관통하여 확장될 수 있도록 배열될 수 있으므로 배기포트는 실린더 엔드켑의 바깥쪽 단부와 헤드공간(29)(구조는 도시되어 있지 않음)내의 다른 쪽 단부에서 열린다. 하지만 배기포트(30)가 주위벽의 강체부에 설치되었다면 제1도의 설계예에서는 배기포트가 종방향의 슬리브형 단면(38)이어야 함이 유리할 것이다. 단면(38)은 피스톤 로드 단부(44)쪽 축방향 확장부를 지나는 단면(38)의 종방향 확장부의 일부를 지닌다. 그리고 여기에 배기포트(30)가 설치되어 있고 키넥팅 나사 니플(nipple)이 나사 커넥션(connection)에 유연관을 구비하도록 나사홀에 삽입되어서 방사형으로 배치되는 것이 바람직하다.

도시된 상기 구조는 선재(先在)하는 피스톤과 실린더 유니트를 고체할 필요없이 피스톤과 실린더 유니트에 장착되어질 수 있는 그러한 이점을 제공한다. 밀봉장치(22)는 오직 실린더 엔드켑 위에만 설치되어 고정 되어야 한다.

도시되지 않은 피스톤과 실린더 유니트의 또다른 가능한 작용예를 보면 전주위벽(23)은 피스톤 로드뿐 아니라 피스톤 로드를 통과하여 확장하는 실린더 엔드켑 위에 안전하게 고정되어 직접 밀봉하는 벨로우즈의 형태속에 있다.

본 발명의 모든 실시예에서 주위벽(23)은 실린더 엔드켑을 관통하여 작동하는 피스톤 로드(9)를 구비하는 실린더 엔드켑(7)의 축방향 확장부를 경우하여 직접 연결된다. 주위벽의 외경은 실린더 엔드켑(7)의 외부직경과 실린더 배럴의 외부직경과 본래는 동일하다. 이와 같은 이유로 소형으로 이루어져서 기껏해야 피스톤과 실린더 유니트의 폭을 약간 늘일 수 있을 뿐이다. 이런점에서 보면 주위벽이 밀봉장치를 구비하지도 않고 불필요한 다수의 공간을 구성하지도 않는 현대적이지 못한 피스톤과 실린더 유니트에 설치될 수 있다는 것도 이득이 된다.

제3도는 본 발명에 사용한 벨로우즈(36')의 다른 가능한 형태의 부분도를 나타낸다. 이 벨로우즈(36')는 분리 환상 요소(54)와 (54')로 구성되며 ; 이 요소들은 특히 더 탄력적이고 축방향(19)으로 연장되어 배열되어 있다. 이 요소들은 이들의 외부에지(edge)(55)와 내부에지 (56)에 각기 선택적으로 잘 밀봉되어 연결되어진다. 연납땜, 경납땜, 용접 또는 결합 등의 방법으로 연결할 수 있고 환상 요소는 금속으로 만들어지는 것이 바람직하다. 제3도의 에지(55),(56)에서 절개된 용접부를 보는 것이 가능하다. 이런 용접은 아주 특별한 방법인 저항용접이나 레이저 용접에 의한다. 벨로우즈(36')가 축방향으로 만족할만한 탄성비를 구비하는 것을 확실히 하기 위해 분리 환상요소가 컵모양으로 되는 것이 바람직하며 각기 짝요소(54)와(54')가 접촉면(57)(57')에 대해서 대칭적으로 배열되도록 설치되어 있다.

제3도에서 도시한 벨로우즈(36')는 헤더공간(29)에서 나온 개스가 고압력 상태이면 개구(10)를 통해서 많은 누설이 있을지라도 배기덕트(32)는 아주 적은 구멍을 가짐으로 누설개스가 낮은 압력의 배기덕트를 통해서 빠르게 유출될 수 없는 아주 특별한 이점을 갖고 있다. 이 경우 금속요소로 구성된 벨로우즈(36')는 손상당하지 않을 정도로 충분히 강도를 지녔고 밖으로 부풀어 오르지도 않고 터지지도 않을 것이다.

제1도에서 도시한 실린더 유니트(5)는 피스톤(8)을 저지시키기 위한 저지장치(58)를 구비하고 있다. 그러나 본 발명은 이같은 장치를 지닌 피스톤과 실린더 유니트에 국한 되지는 않는다.

Claims (20)

1. 피스톤과 실린더 유니트에 있어서, 실린더 배럴과 피스톤과 실린더 배럴의 두 축단부를 둘러싸는 제1,제2실린더 엔드켑과, 축방향으로 움직일 수 있는 상기 실린더 배럴내에 있는 피스톤과 상기 피스톤에 부착되어 있고 밀봉장치를 지니는 상기 제1실린더 엔드켑을 관통하여 주어진 종방향으로 확장되기에 적합한 피스톤 로드와, 상기 실린더 배럴 외부의 상기 피스톤 로드의 주위를 둘러싸는 밀봉장치와, 이끌 틈새를 지닌 상기 실린더 배럴 외부에 있는 피스톤 로드의 최소한 한부분의 전주위를 둘러싸는 개스가 새지않는 주위벽으로 구성되어 있는 상기 밀봉장치와, 주위벽의 반대쪽 축단이 주위벽과 상기 피스톤 로드 사이의 환상 헤더공간의 경계를 정할 수 있도록 상기 피스톤 로드와 밀봉상태로 연결되는 상기 주위벽과, 작동유체를 상기 헤더공간으로부터 접수공간으로 배출시키는 덕트장치를 구비함을 특징으로 하는 피스톤과 실린더 유니트.
2. 제1항에 있어서, 상기 접수공간은 상기 주위벽이 배치되있는 주위의 외부 공간과, 접수용기, 및 외부대기를 구비하는 그룹중에서 선택되어짐을 특징으로 하는 피스톤과 실린더 유니트.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 주위벽의 한 단부가 상기 피스톤 로드에 고정되어 있고, 상기 주위벽은 피스톤 로드의 운동방향인 주위벽의 축방향으로 확장 및 수축될 수 있는 종방향 부분을 최소한 한 개는 구비하고 있어 한쪽은 실린더 배럴에 고정되 있고, 다른 한쪽은 피스톤 로드에 고정되어 있는 주위벽의 두 단부는 피스톤 로드가 실린더 배럴에서 확장되거나 움츠려들 때 각각 끝단으로 향하기도 하고 멀어지기도 않는 운동을 할 수 있음을 특징으로 하는 피스톤과 실린더 유니트.
4. 제3항에 있어서, 상기 주위벽의 종방향부가 유연하고 탄성물질을 구비향을 특징으로 하는 피스톤과 실린더 유니트.
5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 피스톤 로드가 상기 실린더 배럴내를 왕복운동하여, 상기 헤더공간의 체적이 펌프 작용을 하려고 증가 및 감소되는 것을 특징으로 하는 피스톤과 실린더 유니트.
6. 제3항 내지 제5항중 어느 한항에 있어서, 피스톤 로드가 실린더 배럴내를 왕복운동함에 따라 주위벽부의 축방향으로 확장 및 수축을 허용하는 상기 주위벽의 종방향의 최소한 한 부분은 벨로우즈의 형태임을 특징으로 하는 피스톤과 실린더 유니트.
7. 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 전 주위벽이 벨로우즈의 형태임을 특징으로 하는 피스톤과 실린더 유니트.
8. 제7항에 있어서, 상기 벨로우즈가 고무를 닮은 특성을 갖는 물질로 만들어졌음을 특징으로 하는 피스톤과 실린더 유니트.
9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 벨로우즈가 연납땜과, 경납땜과, 용접 및 접착결합 등의 그룹에서 선택되어지는 연결 방법에 의해 벨로우즈의 내부 및 외부에지에 교대로 함께 밀봉가능하게 연결되는 환상요소로 구성되어 있음을 특징으로 하는 피스톤과 실린더 유니트.
10. 제9항에 있어서, 상기 벨로우즈를 형성하도록 연결된 상기 환상요소는 탄성금속물질로 이루어졌음을 특징으로 하는 피스톤과 실린더 유니트.
11. 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 환상요소가 벨모양 형상을 하고 있고 쌍을 이뤄 배열되 있어서 각쌍의 부재가 그들 부재를 연결하는 접합점을 통과하는 면에서 대칭이 됨을 특징으로 하는 피스톤과 실린더 유니트.
12. 제1항 내지 제11항중 어느 한 항에 있어서, 상기 주위벽이 주위벽의 축방향으로 확장됨에 따라 상기 제1실린더 엔드켑과 직접 접하는 것을 특징으로 하는 피스톤과 실린더 유니트.
13. 제12항에 있어서, 상기 주위벽이 상기 제1실린더 엔드캠 및 실린더 배럴의 직경과 똑같은 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 피스톤과 실린더 유니트.
14. 제1항 내지 제13항중, 어느 한항에 있어서, 상기 제1실린더 및 엔드켑에 인접하여 움직이는 상기 피스톤 로드를 둘러싸고 상기 실린더 배럴과 상기 주위벽의 한 단부와 밀봉가능하게 연결되는 강체 슬리부를 구비함을 특징으로 하는 피스톤과 실린더 유니트.
15. 제14항에 있어서, 한편으로는 주위벽의 단부와 다른 한편으로는 피스톤 및 로드 및 실린더 배럴 사이의 접합점은 분리될 수 있음을 특징으로 하는 피스톤과 실린더 유니트.
16. 제14항에 있어서, 한편으로는 주위벽의 단부와 다른 한편으로는 피스톤 로드 및 실린더 배럴 사이의 접합점은 분리될 수 있음을 특징으로 하는 피스톤과 실린더 유니트.
17. 제16항에 있어서, 상기 접합점중 최소한 한계는 상기 주위벽위의 지지비이드와 상기 지지비이드를 받아들이는 환상홈을 형성하는 장치를 구비함을 특징으로 하는 피스톤과 실린더 유니트.
18. 제14항에 있어서, 슬리브가 상기 슬리브로 확장하는 실린더 엔드켑의 수나사 부분에 위에 있는 압축 끼워맞춤에 설치되 있음을 특징으로 하는 피스톤과 실린더 유니트.
19. 제1항에 있어서, 상기 덕트장치가 상기 제1실린더 엔드켑에 있는 포트를 구비함을 특징으로 하는 피스톤과 실린더 유니트
20. 제14항에 있어서, 상기 덕트장치가 상기 슬리브를 통해 확장하는 레이디얼포트를 구비함을 특징으로 하는 피스톤과 실린다 유니트.

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