KR100433840B1 - 환형 밀봉 요소 - Google Patents

Abstract

하우징의 내부 표면과 그 내부에서 축방향으로 미끄러지는 동심인 원통형 피스톤간의 환형 공극을 밀봉되게 닫기 위한 환형 밀봉 요소(16)는 첫 번째 부분(42)은 탄성고분자 물질로 만들어지고 두 번째 부분(44)은 단단한 물질로 만들어지는 축방향으로 인접한 두 개의 환형 부분(42,44)을 갖는다. 슬라이딩 밸브체와 협력하여 가능한 한 일정한 밸브의 개방 및 밀폐 거동을 보장하기 위하여, 상기 두 부분(42,44)은 분리 가능하게 서로 연결되고 단단한 물질로 만들어진 부분(44)에는, 탄성고분자 물질로 만들어진 부분(42)을 거의 완전히 가로질러 연장되고 그 부분(42)에 의해 완전히 덮이는 표면을 갖는, 환형의 연속된 축방향 돌기부(46)가 일체로 형성된다. 상기 환형의 연속된 축방향 돌기부(46)는 탄성고분자 물질로 만들어진 부분(42)의 돌기부의 반지름 방향 내측면 측의 반지름 방향 벽두께 S_i가 반지름 방향 외측면 측의 반지름 방향 벽두께 S_a와 거의 동일하도록 디자인되고 배열된다. 돌기부(46)의 반지름 방향 치수 S는 최대로 벽두께의 합 S_i+ S_a의 70%와 같다.

Description

환형 밀봉 요소

단단한 지지 구성요소와 그 위에 설치되는 탄성고분자 부분을 가지는 밀봉 요소들은 대체로 알려져 있다. 밸브 요소들과 관련하여, 밸브가 열리고 닫히는 시점이 정확하게 정의되지 못하는 문제점이 있는데, 이는 변위되어 밸브가 열리고 닫히도록 하는 상기 밸브의 어떤 부분이 그에 작용하는 유체 압력에 따라 밀봉 요소의 탄성고분자 재료 내로 다소간 현저한 양만큼 밀고 들어가기 때문이며, 그 결과로 밸브가 열리고 닫히는 시점이 변화하게 된다. 상기 밸브는 정확하게 정의되고 일정한 개방 및 밀폐 거동을 가지도록 의도되므로, 이는 수많은 응용에서 바람직하지 못하다.

US 3 282 594는 청구항 1의 전제부에 준한 밀봉 요소를 개시하고 있다. 유사한 밀봉 요소가 GB 2 256 687 A로부터 알려져 있다. 양 밀봉 요소들에 공통되는 인자는 밀봉 요소의 탄성고분자 구성요소가 단단한 지지체와 일체로 사출 성형되었다는 것이다. 이는 탄성고분자 물과 단단한 지지체 물간의 양호한 밀봉을 보장하기 위한 것이다.

[발명의요약]

본 발명의 목적은 변위가능한 밸브체와 상호 작용하는데 적합하고, 특히 밸브의 개방 및 밀폐 거동이 가능한 한 일정하도록 보장하는데 적합한 환형 밀봉 요소를 제공하고자 하는 것이다. 추가적으로, 대량생산에 이용할 목적으로, 상기 밀봉 요소는 밀봉 기능의 저하 없이 비용 효율적으로 생산될 것이 의도된다.

서두에 언급된 유형의 환형 밀봉 요소를 출발점으로 삼는 경우, 상기 목적은, 단단한 물질로 만들어진 부분과 탄성고분자 물질로 만들어진 부분이 분리가능한 방식으로 서로 결합되고, 단단한 물질로 만들어진 부분 상에 환형으로 둘러 형성되는 돌기부가 탄성고분자 물질로 만들어진 부분을 통해 축방향으로 다소간 전 영역에 이르도록 나아가며, 탄성고분자 물질로 만들어진 부분이 돌기부의 끝표면을 전 영역에 걸쳐 덮고 그리고 벽두께 S_i는 벽두께 S_a의 약 절반이 되도록 된 본 발명에 의해 달성된다. 여기서 "다소간 전 영역에 이르도록" 은 단단한 물질로 만들어진 부분 상에 형성되어 환형으로 두르는 돌기부의 축방향 자유단이 탄성고분자 부분의 끝표면에 위치하는 것이 아니라 이 보다 조금 아래에 위치하는 것을 즉, 돌기부를 덮는 탄성고분자 부분이 돌기부 보다 좀더 돌출되는 것을 의미한다. 그 결과인, 돌기부의 자유단 상에 놓이는 얇은 탄성고분자 층은, 이동가능한 밸브체가 항상 가볍고 부드럽게 완충되는 방식으로 밀봉 요소의 밸브체쪽으로 향하는 단부측에 위치할 수 있고, 그 다음에는 무시할만한 압축상태가 따른 후 거의 지연없이 단단한 물질로 만들어진 부분 상에 형성된 돌기부 상에서 지지될 수 있도록 보장하게 된다. 이러한 방식으로 달성되는 상기 지지는, 그에 대항하여 밸브가 개방되어야하는, 압력에 무관하게 밸브의 정의된 개방을 보장하게 된다.

본 발명에 따른 상술한 디자인의 밀봉 요소는 밀봉 요소의 밀봉 기능이 그 결과로 손상됨이 없이 변위가능한 밸브체의 다소간 딱딱한 정지를 낳게 된다. 한편, 탄성고분자 부분이 밀봉 요소의 단단한 부분 상에 형성된 돌기부를 전 영역에 걸쳐 덮고 있는 점은 한계적인 조건하에서조차 뛰어난 밀봉을 보장하게 된다. 환형 돌기부의 최대 반지름 방향 크기는 단지, 예를 들어, 벽두께 S_i와 S_a의 합의 최대 70%이고 벽두께 S_i와 S_a는 거의 같으므로 양호한 그리고 반지름 방향으로조차 탄성적인 밀봉을 위한 충분한 탄성고분자 물질이 반지름 방향으로 돌기부의 내측 또는 외측에 잔존하게 된다. 상기 환형 돌기부의 반지름 방향 크기는 바람직하게는 벽두께의 합 S_i+ S_a의 단지 최대한 약 50%이다.

단단한 물질로 만들어진 부분의 환형으로 두르는 상기 돌기부는, 예를 들면, 닫힌 환 형상으로 될 수 있다. 또 다르게는 환형 돌기부가 복수개의 환 조각들(ring segments)-그들 사이에 연결 웨브(connecting web)를 위한 공간이 형성된-로 형성되는 것도 가능하다. 추가적인 변형에 따르면, 바람직하게는 등간격으로 원주방향으로 서로 떨어지고 축방향으로 연장된 일련의 스터드형 연속부가 적어도 환형 돌기부의 자유단에 형성되는 것이 가능하다. 그러한 실시례의 경우에는, 상기의 다소간 딱딱한 정지는 거의 점형태인 접촉표면의 환형 배열에 의해 이루어진다.

탄성고분자 부분이 그 자유 끝표면에 원주방향으로 떨어진 바람직하게는 돔형인 복수개의 융기부를 가지는 하나의 구성이 제공된다. 서로 맞물리기 시작하는 순간에 밸브체는 탄성고분자 부분과 단지 어떠한 지점에서만 접촉되게 되나, 그 후 즉시 급속히 증가하는 저항과 만나게 되므로, 상기한 구성은 이동 가능한 밸브체가 더욱 부드럽고 더 우수하게 완충되며 밀봉 요소와 서로 맞물리도록 하게된다. 만약 밀봉 요소의 단단한 부분 상에 제공되어 환형으로 두르는 돌기부가 일련의 스터드형 연속부로 형성되는 경우, 탄성고분자 부분 자유 끝표면 상의 상기한 바람직하게는 돔형 융기부는 상기 스터드형 연속부 위로 즉, 그것의 축방향 연장부로 설치되는 것이 바람직하다.

상기 환형 돌기부의 디자인과 무관하게, 돌기부의 반지름 방향 크기는 자유단쪽을 향해 감소하는 것이 바람직하다. 이 경우에, 돌기부의 반지름 방향 크기는 연속적으로 또 다르게는 계단식으로 감소할 수 있다. 반지름 방향 크기의 감소는 더욱 우수한 밀봉 작용을 획득하게 되는데, 왜냐하면 돌기부의 자유단 쪽으로 갈수록 더욱 더 많은 탄성고분자 물질이 상기 돌기부의 반지름 방향 내외측에 존재하게되고, 이에 따라 밀봉 요소의 탄성고분자 부분 영역에서 더 나은 반지름 방향 보정(compensation)이 일어나기 때문이다.

밀봉 요소의 단단한 물질로 만들어진 부분이, 탄성고분자 물질로 만들어진 부분 반대쪽을 향하는 단부측에, 속이 빈 원통형 연속부를 가지는 것이 바람직하다. 이 연속부는 이동가능한 피스톤을 보다 잘 가이드하는데 기여하게 된다.

밀봉 요소의 양호한 밀봉 작용이 상당히 높은 압력에서도 이루어지도록 보장하기 위해서, 밀봉 요소의 단단한 물질로 만들어진 부분은, 특히, 탄성고분자 물질로 만들어진 부분에 인접하는 표면 영역에 어떠한 통과구멍(through-passages)도 갖지 않도록 의도된다. 만약 그렇지 않은 경우에는, 대응하는 압력이 가해질 때 탄성고분자 부분의 영역이 그러한 통과구멍 내로 밀어 넣어질 수 있고, 그 결과 탄성고분자 물질이 다른 밀봉 위치에서 유실될 수 있다.

본 발명에 따르는 환형 밀봉 요소는 유압식 차량 제동 시스템의 주 실린더 내에 사용하기에 특히 적합하다. 주 브레이크 실린더라고도 종종 불리는 그러한 주 실린더는 공동을 구비한 하우징을 가지는데, 상기 공동은 길이방향축을 따라 연장되고 일단은 주 실린더의 하우징에 속하는 끝벽에 의해 막히며 반대쪽의 타단은 환형 밀봉 요소로 막힌다. 축방향으로 이동가능한 피스톤이 밀봉 요소를 관통하며 밀봉적으로 가이드 되는데, 상기 피스톤은 공동과 동심상으로 설치되고, 끝벽과 피스톤에 의해 경계 지워지는 공동내 압력챔버와 유체 저장소간의 유체 연결을 허용하는 밸브를 가진다. 피스톤이 작동되지 않는 때에는, 상기 밸브는 밀봉 요소에 작용하는 접촉 구성요소에 의해 개방 위치에서 유지된다. 환형 밀봉 요소가 두 개의 별도로 된 환형이고 축방향으로 연결되는 부분들로 형성되며, 공동 쪽을 향하는 첫 번째 부분은 탄성고분자 물질로 되고, 공동 반대쪽을 향하는 두 번째 부분은 단단한 물질로 되는 주 실린더가 EP 0 467 021 A1로부터 알려져 있다.

이러한 유형의 주 실린더는 차량에, 특히, 제동압력 조절 시스템과 더불어 사용되는데, 오늘날 이러한 시스템은 종종, 차량의 바퀴가 제동시 잠기는 것을 방지하는 기능(소위 잠김 방지 시스템)과 특히 미끄러운 땅에서 가속중에 드리이브 휠이 돌아가는 현상을 방지하는 기능(소위 미끄럼 방지 조절)을 함께 가진다. 이미 언급하였듯이, 주 실린더가 작동되지 않은 때에는 즉, 피스톤이 정지 위치 내지 초기 위치에 위치하는 때에는, 피스톤에 설치된 상기 밸브가, 밸브에 연결되고 직접 또는 간접으로 밀봉 요소의 탄성고분자 물질로 만들어진 부분의 대향하는 끝표면 상에 지지되는, 접촉 구성요소에 의해 계속 열려있다.

피스톤이 주 실린더의 작동 후에 초기 위치로 복귀할 때, 상기 밸브는, 밸브에 연결된 접촉 구성요소가 그 쪽으로 향하는 밀봉 요소의 끝표면과 접촉하게 되고 거기에서 지지되어 밸브가 열리도록 함에 의해, 개방되게 된다. 이는 상기 밸브가 현 시점에서 압력챔버 내를 지배하는 압력에 거슬러 개방되어야만 한다는 것을 의미한다. 정상적인 운행 조건인 동안에는, 접촉 구성요소가 밀봉 요소에 대항하여 위치하는 시점에 압력챔버 내에는 만약 있더라도 단지 미소량의 양(陽)의 압력만이 있는 것이 흔한 경우이다. 그러나 어떤 상황에서는, 밸브가 상당한 양(陽)의 압력에 거슬러 개방되어야만 하는 경우가 있을 수 있는데, 특히 미끄럼 방지 조절 사이클이 행해지고 난 직후 제동이 필요하여 주 실린더가 작동된 때가 그러하다. 그러한 경우에는, 미끄럼 방지 조절과 관련하여 주 실린더의 압력챔버 내에 축적된 유체 압력이 직후에 따르는 제동 작동 전에 해소될 기회를 갖지 못하는데, 왜냐하면, 미끄럼 방지 조절 사이클 동안 압력 축적을 위해 압력챔버로 공급되었던 추가적인 유체 용적이 직후에 따르는 제동 작동의 결과로 유체 저장소 내로 복귀하지 못하기 때문이다. 압력챔버 내에서 여전히 지배적인 유체압력에 따라, 그러나, 밸브가 열리는 시점은 변화하게되는데, 왜냐하면, 압력챔버 내 여전히 지배적인 압력이 높을수록 밸브에 연결된 접촉 구성요소는 더 깊이 밀봉 요소의 탄성고분자 부분 내로 파고들게 되는 한편, 밸브는 밀봉 요소에 의해 적합한 반작용이 접촉 구성요소에 가해질 때만 개방될 수 있기 때문이다. 그러므로 밸브가 주 실린더의 공동 내에 설치된 피스톤과 관련하여 개방되는 시점을 정확하게 한정하는 것은 불가능하다; 그 대신, 상기 밸브는 어떠한 작동 조건들에 따라 어떤 때에는 빨리 그리고 어떤 때에는 늦게 개방된다. 제동 응답 거동은 가능한 한 일정해야 한다는 점에는 이는 바람직하지 못하다.

본 발명은 청구항 1의 전제부에 준한 환형 밀봉 요소에 관한 것이다.

도 1 은 본 발명에 따른 밀봉 요소의 첫 번째 실시예를 사용한 주 실린더의 말단부를 가로지르는 길이방향 단면을 확대하여 도시한 도면.

도 2 는 도 1 에 사용된 밀봉 요소를 가로지르는 단면을 확대하여 도시한 도면.

도 3 은 도 1 과 도 2 에 관하여 변경된 밀봉 요소를 도 2 에 대응되게 보인 도면.

본 발명에 따른 밀봉 요소의 두 개의 예시적인 실시예가 첨부도면을 참조하여 이하에서 보다 상세하게 설명된다.

도 1 은 10으로 표시된, 유압식 차량 제동 시스템을 위한 주 실린더의 힘-입력 단을 도시한다. 상기 주 실린더는, 길이방향축(A)을 따라 형성되고 도시된 실시예에서는 계단식 디자인으로된, 공동(14)을 구비한 기다란 하우징(12)을 가진다. 상기 공동(14)의 도시되지 않은 일단은 보통, 주 실린더(10)의 하우징(14)에 속하는 끝벽에 의해 밀봉된다. 공동(14)의 도시되지 않은 일단 반대쪽에 위치하는 타단은, 도시된 바와 같이, 밀봉 요소(16)에 의해 밀봉되며, 그것의 디자인은 다음에 이 글에서 보다 상세히 설명된다.

상기 밀봉 요소(16)를 통과하여 작동될 수 있는 피스톤이 밀봉되고 축방향 이동이 가능하도록 밀봉 요소(16)에 인접하여 공동(14) 내에 설치된다. 밸브 시트(22)와 상기 밸브 시트 방향으로 탄성적으로 초기 응력을 받고 있으며, 축방향으로 이동할 수 있는 밸브체(24)를 구비하는 밸브(20)가 피스톤(18) 내에 설치된다. 도시된 개방 상태에서는 상기 밸브(20)가, 보급구멍(26)을 통해, 보급구멍(26)에 연결된 유체 저장소(미도시)와 공동(14)내에서 피스톤(18)과 도시되지 않은 공동(14)의 끝면에 의해 경계지워지는 압력챔버(28)간의 유체 연결이 일어나게 한다. 도면에서 피스톤(18)은 정지 내지 초기 위치로 도시되어 있는데, 그 위치는 그것이 작동되지 않을 때 차지하는 위치이며 그 위치를 향해 복귀스프링(30)에 의해 전통적인 방식으로 초기 응력을 받고 있다. 주 실린더(10)의 도시되지 않은 부분들은 전통적이고 공지된 디자인으로 된 것이고 따라서 더 이상 상세히 설명하지 않기로 한다. 도시된 피스톤(18) 외에 주 실린더(10)의 도시되지 않은 부분에 유사한 디자인으로 된 두 번째의 피스톤이 있을 수 있는데, 그 경우에는 이를 제 2 피스톤이라 한다.

밸브(20)의 밸브체(24)는, 피스톤(18)을 통과하여 연장되고 그 자유단에는 접촉 구성요소로 소용되는 가로지름핀(34)이 고정되는 스터드형 연속부(32)를 가진다. 상기 가로지름핀(34)은, 피스톤(18)에 일체로 연결되고 밀봉 요소(16)를 가로질러 연장되며 주 실린더(10)의 하우징(12) 밖으로 돌출되어 봉형 입력 요소(미도시)에의 연결을 위해 제공되는 작동 연속부(38)의 감소 직경 반지름 방향 관통로(36)내에 이동 가능하게 설비된다.

피스톤(18)이 상기 정지 위치(도시된)를 점할 때, 가로지름핀(34)은, 밀봉 요소(16)에 속하는 탄성고분자 부분(42)의 끝표면에 그 자신 접촉하는, 환형 정지 디스크(40)에 대하여 접하게 되고, 그 결과로 밸브(20)는 개방 위치에서 유지된다.

상기 밀봉 요소(16)은 환형 탄성고분자 부분(42)에 더하여 축방향으로 결합되는 부분(44)을 갖는데, 그것은 별도로 디자인되고, 유사하게 환형이며 예를 들어 적합하고 단단한 합성수지와 같은 단단한 물질로 만들어진다. 단단한 물질로 만들어진 부분(44)은 탄성고분자 부분(42) 쪽으로 향하는 그것의 끝표면에 연장된 돌기부(46)를 가지는데, 그것은 환형으로 상기 부분(44)을 둘러 형성되고 상기 탄성고분자 부분(42)에 의해 완전히 덮이며, 도시된 예에서는, 그 자유단 쪽으로 원뿔형으로 점점 가늘어지고, 도 1 및 도 2에 도시된 첫 번째 실시예에 의하는 경우에는 그 자유단은 서로 원주방향으로 균일한 간격으로 떨어지고 축방향으로 유사하게 연장되는 일련의 스터드형 연속부(48)로 형성된다. 도 2에서 보다 잘 볼 수 있는 것처럼, 돌기부(46)의 축방향 크기(그 연속부(48)를 포함해서)는, 돌기부(46)가 탄성고분자 부분(42)을 축방향으로 다소간 완전한 정도까지 관통하도록 선택된다. 환형 정지 디스크(40)와 접촉하고 있는 탄성고분자 부분(42)의 끝표면과 각각의 스터드형 연속부(48)의 끝표면 사이에는 두께 D의 얇은 탄성고분자 층만이 있다(도 2 참고할 것). 도 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 탄성고분자 부분(42)의, 돌기부(46)에 인접한, 반지름 방향 내측 섹션은 반지름 방향 벽두께 S_i를 가지며, 탄성고분자 부분(42)의, 돌기부(46)에 인접한, 반지름 방향 외측 섹션은 반지름 방향 벽두께 S_a를 가지고, S_i와 S_a는 거의 같은 값을 갖는다. 최대 반지름 방향 크기 S는, 도시된 실시예에서는 돌기부(46)가 원뿔형으로 되는 결과 돌기부의 기저에 위치하게 되며, 이 경우 벽두께 S_i와 S_a의 합의 약 50% 이다. 역시 도 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 탄성고분자 부분(42)의 자유 끝표면에는 일련의 돔형 융기부(49)가 탄성고분자 부분(42)과 일체로 형성되어 있다. 각각의 돔형 융기부(49)는 돌기부(46)의 스터드형 연속부(48) 중의 하나 위에 정확하게 배치된다.

밀봉 요소(16)의 부분들(42,44)은, 각각 별도로 디자인되므로 비용 효율적으로 별도로 생산될 수 있으며, 분리가능하게 서로 결합된다. 상기 밀봉 요소(16)는 환형 홈에 장착된 리테이닝 링(52)에 의해 주 실린더(10)의 계단식으로 확장된 공동(14) 끝부분에 보지되고, 도시된 예에서는 단단한 물질로 된 부분(44)과 일체로 속이 빈 원통형 연속부(50)가 형성되어 보다 양호하게 작동 연속부(38)을 가이드하도록 하게 된다.

도시된 주 실린더(10)는 다음과 같이 작용한다. 도시된 바와 같이 모든 부품들이 초기 위치에 있는 상태에서 시작하여, 운전자가 피스톤(18)의 작동 연속부(38)에 연결된 봉형의 입력 요소(미도시)에 의하여 제동 시스템을 작동시키면 피스톤(18)이 주 실린더(10)의 하우징(12)에 대하여 도면상 왼쪽으로 변위되게 된다. 이에 따라, 주 실린더가 작동되지 않을 때 밸브(20)를 개방 상태로 유지시키던 가로지름핀(34)이 환형 정지 디스크(40)로부터 분리되며 이에 따라 닫히는 방향을 향해 탄성적인 초기 응력을 받도록 되는 밸브(20)가 닫히게 되고, 피스톤(18)의 축방향 이동이 계속되면서 압력챔버(28)내에 유체 압력이 축적되게 된다. 주 실린더(10)가 그렇게 작동하는 동안, 상기 밀봉 요소(16)는 공동(14)을 작동 연속부(38)에 대하여 밀봉하는 것과 아울러 작동 연속부(38)를 가이드하는 역할을 하게 된다.

브레이크를 풀어주는 동안의 압력 해소는 역순으로 일어나게 되는 바, 즉, 복귀스프링(30)의 작용하에 피스톤(18)이 도면상 오른쪽으로 변위하게 되고, 피스톤(18)이 정지 위치에 이르기 직전에 상기 가로지름핀(34)이 환형 정지 디스크(40)에 접하게 되며, 그 결과 밸브(20)가 다시 열리고 압력챔버(28) 내에 아직 존재할 수 있는 어떠한 낮은 잔류압력이 보급구멍(26)를 통해 유체 저장소(미도시)로 방출되게 된다.

이하에서는 운전자에 의한 제동 작동이 있기 직전에, 바퀴의 미끄러짐을 저감하기 위한 목적으로 제동 압력을 제공하기 위해 추가적인 유체 용적이 자동적으로 유체 저장소로부터 압력챔버(28)로 그 동안에 보급되는, 미끄럼 방지 조절 사이클이 일어난 것으로 가정될 것이다. 만약 운전자가 그러한 미끄럼 방지 조절 사이클 직후에 제동 작동을 시작하면, 밸브(20)는 제동 작용의 끝에서 상당한 양(陽)의 압력에 거슬러서 개방되어야만 하는데, 왜냐하면, 직후에 따르는 운전자에 의해 개시되는 제동 작동 이전에 미끄럼 방지 조절 사이클 동안 공급된 추가적인 유체 용적을 유체 저장소 내로 복귀시켜 압력을 해소하는 것이 가능하지 않았기 때문이다. 따라서, 미끄럼 방지 조절 사이클 동안 공급된 유체 용적의 크기에 의존하여, 피스톤(18)이 운전자에 의해 시작된 제동 작동의 종료 후 초기 위치로 다시 되돌아간 때라도 다소간 높은 양(陽)의 압력이 압력 챔버(28)내에 여전히 지배적이게 된다. 그러나, 그러한 경우에 조차 밸브(20)가 개방되는 시점은 단지 무의미한 정도만 변하게되는데, 왜냐하면 돌기부(46) 위에 배치된 얇은 탄성고분자 물질층(D)의 매우 낮은 압축성의 결과, 가로지름핀(34)과 환형 정지 디스크(40)를 경유하여 압력챔버(28)로부터 탄성고분자 부분(42)의 끝표면으로 전달되는 압력이 거의 지연없이 단단한 물질로 만들어진 부분(44) 상에 형성된 돌기부(46)의 스터드형 연속부(48) 끝표면으로 작용하기 때문이다. 상기 단단한 물질로 만들어진 부분(44)은 환형 정지 디스크(40)의, 따라서 마찬가지로 가로지름핀(34)의 더 이상의 어떠한 축방향 변위도 허용하지 않으며, 그 결과 밸브(20)는 높은 양(陽)의 압력에 거스르는 경우에도 피스톤(18)의 위치에 대해 정확하게 한정되는 개방점을 유지하며 신뢰성있게 개방되게 된다.

도 3 에 도시된 밀봉 요소(16')는 위에서 설명한 첫 번째 실시예에서 사용된 밀봉 요소(16)와 비교할 때, 단지 스터드형 연속부(48) 대신 환형으로 닫히고 그 아래에 배치된 돌기부(46) 보다 작은 단면 치수를 갖는 단일의 연속부(54)가 제공된다는 점에서만 차이가 있다. 돔형 융기부(49)들은 탄성고분자 부분(42)의 끝표면에, 연속부(54) 상측으로, 원주방향으로 서로 등간격으로 떨어져 있다. 상기 밀봉 요소(16')의 작용은 밀봉 요소(16)의 작용과 일치한다.

Claims (9)

1. 하우징 내부 표면과 상기 하우징에 대하여 축방향으로 변위될 수 있으며 상기 하우징과 동심으로 설치되는 원통형 피스톤 사이의 원통형 공극을 밀봉하기 위한 환형 밀봉 요소로서, 상기 환형 밀봉 요소는 축방향으로 서로 연결된 두 개의 환형 부분(42,44)을 구비하고, 두 개의 환형 부분 중 첫 번째 부분(42)은 탄성고분자 물질로 이루어지고 두 번째 부분(44)은 단단한 물질로 이루어지며, 단단한 물질로 만들어진 두 번째 부분(44)은 그와 일체로 형성되어 환형으로 상기 두 번째 부분을 둘러싸고 첫 번째 부분(42) 내부로 축방향으로 돌출 되는 반지름 방향 크기 S의 돌기부(46)를 가지며, 상기 돌기부의 반지름 방향 내측면에 인접하는 첫 번째 부분(42)의 영역은 반지름 방향 벽두께 S_i를 가지고, 상기 돌기부의 반지름 방향 외측면에 인접하는 첫 번째 부분(42)의 영역은 반지름 방향 벽두께 S_a를 가지며, 돌기부(46)의 반지름 방향 크기 S는 벽두께의 합 S_i+ S_a의 70% 보다 크지 않도록 디자인되고 배열되는 상기 환형 밀봉 요소에 있어서;

   상기 두 부분(42,44)은 분리 가능하게 서로 연결되고,

   단단한 물질로 만들어진 부분(44) 상에 형성되어 환형으로 둘러싸는 상기 돌기부(46)는 단지 다소간 완전한 정도까지 축방향으로 탄성고분자 물질로 만들어진 부분(42)을 가로질러 나아가며,

   탄성고분자 물질로 만들어진 부분(42)은 돌기부(46)의 끝표면을 완전히 덮으며,

   벽두께 S_i는 벽두께 S_a와 거의 같은 것을 특징으로 하는 환형 밀봉 요소.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 돌기부(46)의 반지름 방향 크기 S는 벽두께의 합 S_i+ S_a의 50% 보다 크지 않은 것을 특징으로 하는 환형 밀봉 요소.
3. 제 1 항 또는 제 2 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 탄성고분자 물질로 만들어진 부분(42)은 그 끝표면에 복수개의 원주상으로 일정 거리 떨어진 돔형 융기부(49)를 갖는 것을 특징으로 하는 환형 밀봉 요소.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 돌기부(46)의 반지름 방향 크기 S는 돌기부의 자유단부 쪽으로 감소하는 것을 특징으로 하는 환형 밀봉 요소.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 돌기부(46) 반지름 방향 크기 S 의 감소는 연속적으로 또는 계단식으로 일어나는 것을 특징으로 하는 환형 밀봉 요소.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 돌기부(46)의 자유단부에는, 바람직하게는 균일하게 원주방향으로 서로 떨어져 있고 축방향으로 연장된 일련의 스터드형 연속부(48)가 형성되는 것을 특징으로 하는 환형 밀봉 요소.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 돔형 융기부(49)는 상기 스터드형 연속부(48)의 축방향 연장선상에 형성되는 것을 특징으로 하는 환형 밀봉 요소.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 단단한 물질로 만들어진 부분(44)은 탄성고분자 물질로 만들어진 부분(42)의 반대쪽을 향하는 단부측에 속이 빈 원통형 연속부(50)를 가지는 것을 특징으로 하는 환형 밀봉 요소.
9. 공동(14)을 가지는 하우징(12)을 가지며 상기 공동은 길이방향축(A)을 따라 연장되고 그 일단은 상기 하우징(12)에 속하는 끝벽에 의해 막히며 반대쪽 타단은 밀봉 요소(16)에 의해 막히고, 밀봉되고 축방향으로 이동 가능하게 밀봉 요소(16)에 인접하여 공동(14) 내에 설치되며 상기 밀봉 요소를 통과하여 작동될 수 있는 피스톤(18)이 있고, 상기 피스톤(18)은 공동(14) 내에서 끝벽과 피스톤(18)에 의해 경계 지워지는 압력챔버(28)와 유체 저장소간의 유체 연결을 허용하며 피스톤(18)이 작동되지 않을 때는 밀봉 요소(16) 상에 작용하는 접촉 구성요소(가로지름핀(34))에 의해 개방 위치로 유지되는 밸브(20)를 가지는 주 실린더(10)에 있어서;

   상기 밀봉 요소(16)는 선행하는 청구항 중 하나에 따르는 환형 밀봉 요소인 것을 특징으로 하는 주 실린더.