JP2023502012A - 作動シリンダ及びその製造のための方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、シリンダ・チューブ２と、第１のクロージャ部品３と、第２のクロージャ部品４と、ピストン・ユニット５とを有する作動シリンダ１であって、シリンダ・チューブ２は、第１のシリンダ・チューブ端６及び第２のシリンダ・チューブ端７を有し、第１のクロージャ部品３は、第１のシリンダ・チューブ端６に配置され、第２のクロージャ部品４は、第２のシリンダ・チューブ端７に配置され、シリンダ・チューブ２及びクロージャ部品３、４は、シリンダ内部８を形成し、ピストン・ユニット５は、シリンダ内部８に少なくとも１つの作動チャンバを形成し、ピストン・ユニット５は、第１のクロージャ部品３を摺動可能に押し進み、第１のクロージャ部品３が、第１の周囲レーザ・リング溶接シーム９によってシリンダ・チューブ２に一体的に接合され、第２のクロージャ部品４が、第２の周囲レーザ・リング溶接シーム１０によってシリンダ・チューブ２に一体的に接合され、レーザ・リング溶接シーム９、１０がそれぞれ、流体密シーリング面１０を形成することを特徴とする、作動シリンダ１に関する。本発明はさらに、かかる作動シリンダを製造する方法に関する。

Description

本発明は、溶接される作動シリンダ及びその製造のための方法に関する。

作動シリンダはそれ自体、現行の技術水準から既知である。作動シリンダは特に、差動作動シリンダ、プランジャ・シリンダ、同期シリンダ又は伸縮シリンダであり得る。

差動作動シリンダは例えば、２つの作動チャンバを備えた複動式油圧作動シリンダであり、このシリンダでは、２つの作動チャンバにおいて、ピストンの有効面は種々の異なるサイズを有する。したがって、種々の異なる大きさの力が、２つの作動方向に同じ作動圧力でピストンに作用する。差動作動シリンダとは対照的に、同期シリンダのピストン・ロッドは、両側に配置された案内クロージャ部品によって案内され、そのため、ピストンの有効面は同じサイズを有し、したがって、同じ大きさの力が、双方の作動方向に同じ作動圧力で作用し、そのため、同期シリンダは、特にステアリング・シリンダとして用いられる。これに対し、プランジャ・シリンダは、単動式作動シリンダであり、このシリンダでは、圧力媒体が固体としてピストンを変位させ、したがって、ピストンを外側へ移動させる。同じことが伸縮シリンダに当てはまり、このシリンダでは、複数のシリンダ・チューブが互いに挿入され、したがって、特に長い作動移動が可能となる。

かかる全ての作動シリンダは、シリンダ・チューブと、クロージャ部品とを備える。現行の技術水準によれば、かかる作動シリンダは通常、クロージャ部品をシリンダ・チューブにねじ固定することによって製造される。したがって、これら作動シリンダは、従来技術においてねじシリンダとも称される。

さらに、ＭＡＧ溶接によって基底クロージャ部品をシリンダ・チューブに結合し、次いで、単に案内クロージャ部品をねじ固定することが、現行の技術水準から既知である。

シリンダ・チューブ及びクロージャ部品のねじ山は通常、機械加工プロセスによって製造される。

ねじシリンダと、一方のクロージャ部品のみがねじ結合であり、他方のクロージャ部品がＭＡＧ溶接であるシリンダとは双方とも、現行の技術水準に従って高品質で提供され、最高級且つ信頼性の高い製品であることが証明されている。

製造の観点から、ねじ山が必然的にシリンダ・チューブを弱化させるため、特にシリンダ・チューブについて、ねじ山が減算的に製造されるように、材料の厚さすなわちチューブ肉厚の取り代（allowance）を設けなくてはならないことが留意されねばならない。しかしながら、この取り代の結果、作動中の力、特に流体の作動圧力によって引き起こされる力の吸収に対し、かなり過剰に寸法決めされるチューブ肉厚がもたらされる。これにより、不都合なことに、材料消費が増すとともに差動作動シリンダの最終重量が増す。

不都合点として、ねじ山を製造する機械加工プロセスもまた、高精度を必要とし、したがって、製造が非常に厳しい。その上、シリンダの気密性を達成するために、シリンダ・チューブと各クロージャ部品との間に追加的なシールを定期的に挿入せねばならない。
さらに、最終組み立ては、多くの時間及び熟練労働を要する。

ねじ結合が緩むことを回避するために、追加的な手段が提供されねばならないこともまた、不都合点である。最後に、作動圧力を変えることの結果として、ねじ山がその耐用年数を制限する動的荷重を受けることが不都合である。

本発明の課題は、特に高品質であるとともに、材料節減的で、単純な、したがって、費用効果の高いやり方で製造されることができる作動シリンダを提供することである。さらに、本発明の課題は、かかる作動シリンダの製造のための費用効果の高い方法を開示することである。

課題は、作動シリンダに関して、請求項１に示された特徴部によって解決され、製造方法に関して、請求項１０に示された特徴部によって解決される。さらに好ましい実施例は、それぞれの従属請求項による。

本発明によれば、作動シリンダは、シリンダ・チューブと、第１のクロージャ部品及び第２のクロージャ部品と、ピストン・ユニットとを備える。第１のクロージャ部品及び第２のクロージャ部品は以下、まとめてクロージャ部品とも称される。

これら基本構成部材から製造される、本発明による作動シリンダは、種々の異なる設計で提供されることができる。特に、作動シリンダは、差動作動シリンダ、プランジャ・シリンダ、同期シリンダ、伸縮シリンダ、牽引シリンダ或いはまた空気圧作動シリンダであるものとすることができる。作動シリンダは、同期シリンダとして設計される場合、以下、ステアリング・シリンダとも称される。本発明の意味における作動シリンダはさらに、特に貯蔵シリンダ、ガス・スプリング・シリンダ及び油圧ショック・アブソーバであることが理解される。

シリンダ・チューブは、本質的に既知のように中空円筒形設計を有し、本発明によれば、第１のシリンダ・チューブ端及び第２のシリンダ・チューブ端を有する。組み立て後、第１のクロージャ部品は、第１のシリンダ・チューブ端に配置され、第２のクロージャ部品は、第２のシリンダ・チューブ端に配置される。好ましくは、シリンダ・チューブ端は双方とも、同じようにして製造される。したがって、２つのシリンダ・チューブ端は好ましくは、面取りされた軸方向前面側部を有し、斜面が同じ角度を有する。したがって、軸方向前面側部は好ましくは、同じ横断面積を有する。
しかしながら、異なるやり方で設計されるシリンダ・チューブ端を製造することも可能である。

本発明によれば、第１のクロージャ部品は、第１のシリンダ・チューブ端に配置される。好ましくは、第１のクロージャ部品は、案内クロージャ部品である。案内クロージャ部品は、ピストン・ユニットを摺動及び密封式に受け入れるクロージャ部品であるものと理解される。差動作動シリンダでは、例えば、ピストン・ユニットは、ピストン及びピストン・ロッドから成ることができ、ピストン・ロッドは、案内クロージャ部品によって受け入れられる。プランジャ・シリンダでは、ピストン・ユニットは、案内クロージャ部品によって受け入れられる、プランジャ・ピストンとも称される容積形成ピストンとして設計される。
第１のクロージャ部品は、接触面を有するように設計され、この接触面は、第１のシリンダ・チューブ端に取り付けられると、第１のシリンダ・チューブ端の対応するさらなる接触面に当接する。これら接触面は好ましくは、第１のクロージャ部品及びシリンダ・チューブを完全に囲む。これにより、第１のシリンダ・チューブ端における第１のクロージャ部品が当接する連続した環状面がもたらされる。環状面は、傾斜している場合、幾何学的観点から円錐台側面である。簡潔のため、幾何学的設計に関係なく、この面は以下、単に環状面と称される。

本発明によれば、第２のクロージャ部品は、第２のシリンダ・チューブ端に配置される。第１のクロージャ部品と第１のシリンダ・チューブ端との関係に関する記載内容が、第２のクロージャ部品と第２のシリンダ・チューブ端との関係に同様に当てはまる。接触面に関して、第２のクロージャ部品は、第１のクロージャ部品と類似に設計される。好ましくは、第２のクロージャ部品は、基底クロージャ部品であり、次にピストン・ユニットのピストンと軸方向に対向するとともに本発明による作動シリンダの少なくとも一方の作動チャンバを軸方向に画定する。

本発明による作動シリンダはさらに、ピストン・ユニットを備える。作動シリンダのタイプに応じて、ピストン・ユニットは、ピストン及びピストン・ロッドから成ることができ、これには、例えば、差動作動シリンダ又は同期シリンダが当てはまり、或いは、ピストンのみから成ることができ、これには、例えば、プランジャ・シリンダが当てはまり、或いは、他の設計を有することができる。ピストン・ユニットが、ピストン及びピストン・ロッドを含む場合、ピストン及びピストン・ロッドは、互いに対して固定位置関係を有する。好ましくは、ピストン及びピストン・ロッドは、互いにしっかりと結合される。そのような設計では、ピストン及びピストン・ロッドは好ましくは、溶接によって材料結合（一体結合）式に結合される。ピストン及びピストン・ロッドはまた、取り外し可能に結合されるものとすることができる。しかしながら、特別な場合、ピストン・ユニットが単品ユニットとして設計され、したがって、ピストン及びピストン・ロッドが単一の構成部材の部分であることも可能である。

組み立てられた状態において、シリンダ・チューブ及びクロージャ部品は、本発明によるシリンダ内部を形成する。シリンダ・チューブ及びクロージャ部品がともに連結されると、それらの内側面部分がシリンダ内部を画定する。また、シリンダ内部は、各レーザ・リング溶接シームに及ぶ。

さらに、本発明による作動シリンダにおいて、ピストン・ユニットは、少なくとも１つの作動チャンバをシリンダ内部に形成する。このチャンバは、シリンダ・チューブと、クロージャ部品と、ピストン・ユニットとによって画定される。ピストン・ユニットは、ピストン・ユニットが軸方向に変位されることができるように配置され、シリンダ・チューブの長手方向主軸とピストン・ユニットの軸方向の移動方向とが一致する。この設計では、ピストン・ユニットは好ましくは、少なくとも部分が、第１のクロージャ部品を摺動及び密封式に通る。圧力媒体接続部が作動シリンダに割り当てられ、この圧力媒体接続部を介して、圧力媒体が作動チャンバに入ることができるか又は作動チャンバから導かれることができ、したがって、作動チャンバは加圧されることができる。圧力媒体は、油圧媒体又は空気圧媒体であるものとすることができる。

本発明による作動シリンダが例えば、差動作動シリンダとして設計される場合、さらに以下のことが当てはまる。
ピストン・ユニットのピストンは、シリンダ内部に配置され、シリンダ内部を、以下、ピストン・クラウン・チャンバとも略される、ピストン・クラウン作動チャンバと、ピストン・ロッド作動チャンバとに分離する。ピストン・クラウン・チャンバは、ピストンと、ここでは基底クロージャ部品として設計される第２のクロージャ部品との間に位置付けられる。ピストン・ロッド作動チャンバは、ピストン・ロッド側に、ピストンと、ここでは案内クロージャ部品として設計される第１のクロージャ部品との間に位置付けられる。したがって、少なくとも一方の作動チャンバは、ピストン・ロッド作動チャンバである。さらに、ピストン・クラウン作動チャンバは、さらなる作動チャンバを形成する。
ピストンは、ピストンの長手方向主軸及びシリンダ・チューブが互いに重なるようにシリンダ内部において軸方向に変位及び配置されることができる。
圧力媒体接続部は、作動圧力がピストン・クラウン作動チャンバ及びピストン・ロッド作動チャンバに印加されることができるようにシリンダに設けられる。
ピストンはさらに、種々のガイド、シーリング又はピストン・リングを有してもよい。作動シリンダのためのピストンの種々の実施例は、現行の技術水準からそれ自体既知である。

本発明によれば、ピストン・ロッドは、ここでは案内クロージャ部品として設計される第１のクロージャ部品を摺動可能に通る。
ピストン・ロッドは、案内クロージャ部品内に摺動可能に支持され、案内クロージャ部品は、以下、流体とも称される圧力媒体が漏れることを案内クロージャ部品が防ぐように設計される。これは例えば、適切なリング・シールによって達成される。

本発明による作動シリンダは特に、クロージャ部品が双方とも、すなわち、例えば、差動作動シリンダの場合では案内クロージャ部品及び基底クロージャ部品が双方とも、シリンダ・チューブに溶接されることを特徴とする。

この場合、第１のクロージャ部品は、第１の周方向（周囲）レーザ・リング溶接シームによってシリンダ・チューブに接合され、第２のクロージャ部品は、第２の周方向レーザ・リング溶接シームによってシリンダ・チューブに接合される。以下、互いに結合される構成部材は、まとめて結合相手とも称される。
２つのクロージャ部品は、レーザ溶接によってシリンダ・チューブに接合される。レーザ・リング溶接シームは、溶加材を加えることなく生成される融接接合部である。

好都合には、レーザ溶接は、非常に狭いテーパ状の溶接シームを形成する。略Ｖ字状のレーザ溶接シームの側方側面によって形成される鋭角は好ましくは、１５度未満、特に好ましい設計では１０度未満である。

２つのレーザ・リング溶接シームはそれぞれ、流体密シーリング面を形成する。これは、圧力媒体がシリンダ・チューブと第１のクロージャ部品との間の結合点を通ることを第１のレーザ・リング溶接シームが防ぐとともに、シリンダ・チューブと第２のクロージャ部品との間に圧力媒体が通ることを第２のリング溶接シームが防ぐことを意味し、これは全て、シーリング・リングのようなさらなるシーリング手段の必要性がない。

シリンダ・チューブ及びクロージャ部品並びに好ましくはピストン・ユニットもそれぞれ、金属合金、特に好ましくは鋼合金から作製される。しかしながら、個々の構成部材の材料組成は若干異なり得る。好ましくは、シリンダの金属合金の構成部材の質量比率は、クロージャ部品の質量比率と１０重量パーセント未満だけ異なる。したがって、クロージャ部品及びシリンダ・チューブは、同様の物理的特性を有しており、特に十分にともに溶接されることができる。
好ましくは用いられる鋼合金は、０．５重量パーセント未満の炭素含量を有する。合金成分であるバナジウム、クロム及びマンガンは好ましくは、０．０１重量パーセント～２重量パーセントの比率で、別個に又は併せて含まれる。

本発明による溶接される作動シリンダは、従来技術の作動シリンダに比して数多くのかなりの利点を有する。

第１の著しい利点は、特にシリンダ・チューブが、所定の長さに切削することを除いて機械加工をほとんど又は全く必要としないということである。特に、ねじ山が切削される必要がないか、又は溝が旋削される必要がない。溶接されるピストン・ユニットの場合、この利点はピストン・ロッドにも当てはまる。

これは、他の場合では機械加工のために必要な時間量、加工機械、工具費及びエネルギーが節減されることができるという直接的な利点を有する。

さらに、シリンダ・チューブが、ねじ込まれる差動作動シリンダの約半分のチューブ肉厚しか有する必要がないため、劇的な材料節減、したがって、原材料資源の保存という利点がある。
例えば、切削されるねじ山についての材料除去を埋め合わせするために、チューブ肉厚において、取り代が省かれることができる。

シリンダ・チューブ、好ましくはピストン・ロッドも機械加工することを省くことによって、品質もまた著しく高まる。機械加工に起因する力入力が省かれることの結果、軸同心度がもはや損なわれない。むしろ、シリンダ・チューブについての出発物の軸方向同心度、該当の場合には、ピストン・ロッドの軸方向同心度も、完全に維持される。したがって、本発明による作動シリンダは、より高い精度を有する。したがって、軸方向のピストン・ロッド移動もまた、従来技術において既知である、エンドストップにおいてピストン・ロッドが座屈するという問題なく、行われることができる。同時に、これにより、案内クロージャ部品におけるシリンダ・ガイドの摩耗が低減する。シリンダ・チューブ、該当の場合にはピストン・ロッドを機械加工することを省くことによって、ノッチ効果に起因する荷重能力の低下もまた回避される。

別の利点は、シリンダ・チューブとクロージャ部品との間の結合点における差動作動シリンダの絶対的な気密性である。この点に関して、他の場合では現行の技術水準によれば必要とされるシールを用いることなく気密性が達成されることができることがさらに好都合である。老朽化する傾向があるこれら構成部材の考えられ得る省略により、費用節減だけでなく、品質の向上及び耐用年数の増加ももたらされる。さらに、老朽化シールに起因する汚染が排除される。

さらなる利点は、動作安全性の向上である。荷重変更時のシリンダ・チューブとクロージャ部品との間の軸方向の遊びと、ねじ山に当てはまる場合の緩みとが排除される。さらに、好都合には、他の場合では必要な固定要素を省くことによる節減が達成される。最後に、取り外し可能な結合部に必要とされる実際の固定要素の、他の場合では必要な固定もまた、省かれる。従来技術によれば、かかる固定は例えば、固定要素を接着することによって得られる。接着を省くことにより、さらに重要な利点がもたらされる。第１に、非常に高価なねじロック接着剤についての費用が排除される。第２に、ねじロック接着剤に対するその接着を確実にするために表面をクリーニングする必要がなく、現行の技術水準によれば、このクリーニングには多くの場合、健康に有害な洗浄化学物質が必要とされる。これにより、健康保護及び環境保護を保証する特別な措置の必要性が排除される。第３に、ねじロック接着剤によって固定された場合であっても、取り外し可能な結合部が衝撃荷重下で緩むリスクを被る可能性があるという問題が克服される。

動作安全性の向上の別の態様は、耐取り扱い性の向上である。シリンダ内部における非破壊干渉が排除される。不慣れな人員が差動作動シリンダを不適切に開くこと又は不適切に組み立て直すことに関連する考えられ得る損傷原因が排除される。

レーザ溶接プロセスはもっぱら、レーザ・リング溶接シームの領域内における材料の非常に局所的に限定された加熱をもたらす。
したがって、他の溶接プロセスによって損傷を受けるであろう、特にシールのような感熱性材料を有する構成部材が依然として、計画された溶接シームにほんの数ミリメートル溶接されることができる。
また、他の場合では現行の技術水準によれば多大な労力で取り除かねばならないであろう、特に溶接シーム付近における、シリンダ・チューブ及びクロージャ部品の内側面部分におけるスケール形成が、回避される。

別の利点は、溶接される接合部の結合相手における熱応力の低減であるが、その理由は、レーザ溶接の場合では、単位長さ当たりの比較的少量のエネルギー入力（溶接シームの長さに関連するエネルギー量）が供給されればよいからである。

別の利点は、レーザ・リング溶接シームの輪郭、溶接シーム深さ及び角度が、製造されるべき作動シリンダに対するレーザ・ビームの移動、単位長さ当たりのエネルギー入力及び角度によって大部分が決定されることができることである。したがって、輪郭及び角度は具体的には、結合相手に対してレーザの位置を変えることによって調整されることができる。

本発明による作動シリンダの第１の特に好ましい実施例において、作動シリンダは、複動式作動シリンダとして提供され、差動作動シリンダとして設計される。
この実施例において、第１のクロージャ部品は、案内クロージャ部品として設計され、第２のクロージャ部品は、基底クロージャ部品として設計される。そのため、本明細書中、第１のシリンダ・チューブ端は、案内側シリンダ・チューブ端と称され、第２のシリンダ・チューブ端は、基底側シリンダ・チューブ端と称される。したがって、第１のレーザ・リング溶接シームは、案内クロージャ部品と案内側シリンダ・チューブ端との間に配置され、第２のレーザ・リング溶接シームは、基底クロージャ部品と基底側シリンダ・チューブ端との間に配置される。

差動作動シリンダでは、ピストン・ユニットは、ピストン及びピストン・ロッドを含む。このように設計されたピストン・ユニットの構造に関して、作動シリンダの記載の上記内容を参照する。

ピストン・ユニットのピストンは、シリンダ内部に配置され、したがって、シリンダ内部を、以下、ピストン・クラウン・チャンバとも略される、ピストン・クラウン作動チャンバと、ピストン・ロッド・チャンバとも略される、ピストン・ロッド作動チャンバとに分離する。ピストン・クラウン・チャンバ内におけるピストンの有効面積は、ピストンのピストン・クラウン側がピストンのピストン・ロッド・チャンバ側よりも大きい。したがって、圧力媒体の同じ圧力では、ピストン・ロッド側よりも大きな力がピストン・クラウン側のピストンに作用する。ピストンに作用する力は、ピストン・ロッドによってシリンダ内部から外側へ伝達され、このため、ピストン・ロッドは、案内クロージャ部品を摺動可能に通る。

本発明による作動シリンダの第２の特に好ましい実施例において、作動シリンダは同様に、複動式作動シリンダとして提供されるが、この実施例では、作動シリンダは同期シリンダとして設計される。

この好都合なさらなる展開による同期シリンダでは、差動作動シリンダに当てはまる場合のように、第１のクロージャ部品は、案内クロージャ部品として設計される。さらに、特別な特徴部として、第２のクロージャ部品もまた、さらなる案内クロージャ部品として設計される。案内クロージャ部品及びさらなる案内クロージャ部品は以下、まとめて案内クロージャ部品とも称される。したがって、第１のレーザ・リング溶接シームは、案内クロージャ部品と第１のシリンダ・チューブ端との間に配置され、第２のレーザ・リング溶接シームは、さらなる案内クロージャ部品と第２のシリンダ・チューブ端との間に配置される。

この設計において、ピストン・ユニットは同様に、ピストン及びピストン・ロッドを含む。ピストンは、シリンダ内部に配置され、シリンダ内部を第１のピストン・ロッド作動チャンバと第２のピストン・ロッド作動チャンバとに分離する。このため、ピストン・ロッドは、ピストンにわたって両側が軸方向に突出し、ここでは双方とも案内クロージャ部品として提供されるクロージャ部品を通って両側がピストン内部から案内される。したがって、ピストン・ロッドは、双方の案内クロージャ部品を摺動可能に通る。

ピストン・ロッド作動チャンバは双方とも、同じ横断面を有し、したがって、ピストンは、両側で圧力媒体について同じ有効標的面を有する。ピストンに作用する力と、ピストンによって行われる作動ストロークの長さとは、圧力及び体積の観点から同じである、圧力媒体の或る特定の圧力流が、第１のピストン・ロッド作動チャンバに作用するのか、第２のピストン・ロッド作動チャンバに作用するのかにかかわらず、各場合に同じである。双方の作動方向におけるこの同一の挙動に起因して、同期シリンダは多くの場合、ステアリング・シリンダとしても用いられ、そのため、ステアリング・シリンダとも称される。

別のさらなる展開によれば、作動シリンダは、プランジャ・シリンダとして設計される。これは、単動式作動シリンダである。

このさらなる展開によれば、第１のクロージャ部品は、案内クロージャ部品として設計され、第２のクロージャ部品は、基底クロージャ部品として設計される。第１のシリンダ・チューブ端は、案内側シリンダ・チューブ端であり、第２のシリンダ・チューブ端は、基底側シリンダ・チューブ端である。したがって、差動作動シリンダに当てはまる場合のように、第１のレーザ・リング溶接シームは、案内クロージャ部品と案内側シリンダ・チューブ端との間に配置され、したがって、第２のレーザ・リング溶接シームは、基底クロージャ部品と基底側シリンダ・チューブ端との間に配置される。

プランジャ・シリンダのピストン・ユニットは、プランジャ・ピストンによって形成される。プランジャが、シリンダ内部に配置される。作動チャンバは１つだけシリンダ内部に形成される。プランジャ・ピストンは、案内クロージャ部品を摺動可能に通る。圧力媒体の圧力流が作動チャンバに加えられると、プランジャは、圧力流の導入量に対応して軸方向に変位し、外側への移動を行う。内側への移動は、反対方向に外側から作用する力によって引き起こされる。

好都合なさらなる展開によれば、作動シリンダは、第１の周方向シーリング・リングが、シリンダ内部において、第１のクロージャ部品と、シリンダ・チューブの、その第１のシリンダ・チューブ端におけるシリンダ・チューブ内壁との間に、第１のレーザ・リング溶接シームから或る軸方向距離のところに配置され、上記第１の周方向シーリング・リングが、第１の圧力分離された環状部分を形成し、この環状部分が、第１の周方向シーリング・リングと第１のレーザ・リング溶接シームとの間に配置されること、及び／又は、第２の周方向シーリング・リングが、シリンダ内部において、第２のクロージャ部品と、シリンダ・チューブの、その第２のシリンダ・チューブ端におけるシリンダ・チューブ内壁との間に、第２のレーザ・リング溶接シームから或る軸方向距離のところに配置され、上記第２の周方向シーリング・リングが、第２の圧力分離された環状部分を形成し、この環状部分が、第２の周方向シーリング・リングと第２のレーザ・リング溶接シームとの間に配置されることを特徴とする。

そのことは、このさらなる展開によれば、周方向シーリング・リングが、少なくとも一方のレーザ・リング溶接シームの上流に組み入れられることを意味する。好ましくは、周方向シーリング・リングは、双方のレーザ・リング溶接シームの上流に配置される。以下、周方向シーリング・リングは、Ｏリングとも称される。

シリンダ内部において、Ｏリングは、各レーザ・リング溶接シームの前における環状部分をシリンダ内部の残りの部分から圧密に分離する。驚くことに、レーザ・リング溶接シームの形成によって、単位長さ当たりのエネルギー入力は、感熱性Ｏリングがレーザ・リング溶接シームのすぐ近くであっても損傷を受けないほど低く設定されることができることが見い出された。すぐ近くとは、レーザ・リング溶接シームとＯリングとの間の、シリンダ・チューブ内径よりも小さい軸方向距離であるものと理解される。Ｏリングは、圧力媒体の作動圧力からの環状部分の分離を生じさせる。したがって、シリンダ・チューブの、レーザ・リング溶接シームのすぐ前における軸方向部分は、内側から圧力媒体の作動圧力を受けず、したがって、座屈荷重を受けない。このように、他の場合では生じるであろう、レーザ・リング溶接シームにかかる半径方向荷重が、非常に単純な手段によって好都合なやり方で同時に回避される。代わりに、軸方向荷重のみがかけられる。軸方向荷重は、各クロージャ部品の基部領域に作用する圧力媒体の作動圧力に基づいている。したがって、好都合には、レーザ・リング溶接シームにかかる多軸方向荷重、したがって、多軸方向材料応力が回避される。

同時に、上流Ｏリングが、少なくとも一方の作動チャンバ、又は、両側にＯリングを備えた作動シリンダのタイプに応じて、双方の作動チャンバを、汚染から保護する。レーザ溶接中に生じるいかなる排出物、又は、レーザ溶接シームの領域において結合相手から分離する可能性がある粒子が、作動チャンバに入る前にＯリングによって各環状部分内に保持される。

別の好都合なさらなる展開によれば、レーザ・リング溶接シームは、シリンダ・チューブ肉厚に対して１．１～２．５の比を有するレーザ・リング溶接シーム深さを有する。

レーザ・リング溶接がシリンダ・チューブ壁を垂直に通らない場合、レーザ・リング溶接シーム深さは、シリンダ・チューブ壁の厚さを上回る。したがって、溶接シームにおける力伝達がより大きな面積にわたって分布され、それゆえ、最適化されるため、クロージャ部品間の結合は、特に好都合なより高い安定性を有する。
この結果、シリンダ・チューブのチューブ肉厚が特別な用途のためにより低減されることさえできるというさらなる利点がもたらされる。

さらに、この好都合なさらなる展開によれば、シリンダ・チューブ厚さよりも深くクロージャ部品内にレーザ・リング溶接シームを導入することによって、溶接シームの略垂直な位置合わせであっても、レーザ・リング溶接シーム深さを、シリンダ・チューブ肉厚を上回るものにさせることも可能である。この結果、より深い溶接シーム・ルートがもたらされる。好ましくは、レーザ・リング溶接深さは、シリンダ・チューブ厚さの少なくとも１．２倍である。驚くことに、このように引き起こされる、クロージャ部品における構造変化は、リング溶接シームの耐荷重能力を増大させることが見い出された。

さらに好都合なさらなる展開によれば、レーザ・リング溶接シームは、傾斜したレーザ・リング溶接シーム中心軸を有する。

同じ好都合なさらなる実施例によれば、レーザ・リング溶接シーム中心軸と、シリンダ・チューブの長手方向主軸とが、レーザ・リング溶接傾斜角度アルファを有し、アルファは、２０度～７０度である。

レーザ・リング溶接シーム中心軸は、レーザ・リング溶接シームを中央に延び、その横断面が等分に分割される。レーザ・リング溶接シーム中心軸が、シリンダ・チューブを中央に、シリンダ・チューブに沿って通るシリンダ・チューブ長手方向主軸まで延びる場合、レーザ・リング溶接シーム中心軸と長手方向主軸とは、或る角度を形成する。この角度は、レーザ・リング溶接シーム傾斜角度アルファである。

レーザ・リング溶接シーム傾斜角度アルファは、２０度～７０度であり、そのため、シリンダ・チューブ肉厚に対する比が１．１～２．５であるレーザ・リング溶接シーム深さが生成される。
より深いレーザ・リング溶接シーム深さ及び傾斜したリング溶接シーム中心軸により、アタック力の角度及び印加面積に起因して荷重時に力がより良好に分布される。

さらに好都合なさらなる展開によれば、少なくとも一方のクロージャ部品は、シリンダ・チューブが係合する、軸方向に開口した周方向凹状受容輪郭を有し、この受容輪郭は、シリンダ・チューブと半径方向に重なり、リング溶接シーム傾斜角度アルファは、１１０度～１６０度である。９０度を超えるこの傾斜は以下、負傾斜した、とも称される。

対応するクロージャ部品において、軸方向に開口した周方向凹状受容輪郭は、半径方向側壁を有する環状溝によって提供される。半径方向に配置された外側側壁は傾斜しており、円錐形状を有する。したがって、凹状受容輪郭は、半径方向の重なりを形成する。半径方向に配置された内側側壁は好ましくは傾斜しておらず、好ましくは円筒形状を有する。そのため、受容輪郭の横断面は好ましくは、凹状楔に対応する。シリンダ・チューブは、受容輪郭に対応するとともに受容輪郭に対して斜めの環状面を有するように、対応するシリンダ・チューブ端において形成され、その角度は、受容輪郭の半径方向外側側壁の傾斜角度に対応する。したがって、シリンダ・チューブ端の壁の横断面は好ましくは、受容輪郭に合う楔に対応する。

レーザ・リング溶接シームは、記載された、受容輪郭の傾斜した環状面と、シリンダ・チューブとの間に配置される。レーザ・リング溶接シームの傾斜角度は、２つの傾斜した環状面の傾斜角度に対応する。

このさらなる展開により、３つの好都合な効果が同じ手段によって同時に達成されることが見い出された。第１に、シリンダ・チューブの半径方向の重なりは、圧力媒体の作動圧力によって引き起こされる座屈力のポジティブ・ロック吸収をもたらす。半径方向に作用する座屈力のポジティブ・ロック吸収は、レーザ・リング溶接シームを解放し、そのため、レーザ・リング溶接シームにおける材料結合力伝達が実質的にもっぱら、軸方向力に利用可能である。第２に、傾斜に起因して、シリンダ・チューブ肉厚を超え、したがって、より高い力伝達を可能にする、リング溶接シーム深さが、追加的な措置を用いることなく達成される。第３に、シリンダ・チューブ及び各クロージャ部品が軸方向の送り運動時にそれら自体自動的にセンタリングするため、組み立ての利点が同時に達成される。

別の好都合なさらなる展開によれば、レーザ・リング溶接シームのうちの少なくとも一方は、前面側部に軸方向に配置され、リング溶接シーム傾斜角度アルファは、１８０度である。

したがって、レーザ・リング溶接シームは、円筒形状を有し、ひいては、シリンダ・チューブと各クロージャ部品との間に半径方向に配置される。

このさらなる展開は、シリンダ・チューブの環状前面側部が、いかなる特別な機械加工も必要としないという特定の利点を有する。むしろ、シリンダ・チューブの内側側方面の縁のみが、各クロージャ部品に対する接触面、したがって、レーザ・リング溶接シームについて溶接されるべき面を形成する。さらに、各クロージャ部品は好都合には、半径方向の段なしに形成されることができる。クロージャ部品の外径はシリンダ・チューブの内径に対応しさえすればよく、その結果、かなりの材料節減がもたらされる。さらに、２つのクロージャ部品間の正確な距離が接合時に正確に調整されることができるため、シリンダ・チューブの長さを形成する際に精度はほとんど必要とされない。

別の好都合なさらなる展開によれば、リング溶接シームの傾斜角度は９０度である。製造の観点から、このさらなる展開は、シリンダ・チューブの長さをカットすることによって形成される環状前面側部が、いかなるさらなる作業ステップもなしに、各クロージャ部品に対する接触面として早くも用いられることができるという利点を有する。

概して、レーザ・リング溶接シームの形成の種々の好都合なさらなる展開は、特定のシリンダ・タイプに限定されない。さらに、レーザ・リング溶接シームの種々の異なる設計が、１つの及び同じ作動シリンダについて組み合わせられることもできる。

本発明によれば、作動シリンダを製造するプロセスは、以下のプロセスステップ、すなわち、
ａ） 事前組立体群を形成するように、シリンダ・チューブと、第１のクロージャ部品と、第２のクロージャ部品と、ピストン・ユニットとを連結するステップと、
ｂ） シリンダ・チューブと、第１のクロージャ部品と、第２のクロージャ部品との互いに対する固定位置関係を確立するステップと、
ｃ） 第１のレーザ・リング溶接シームを生成することによって、第１のクロージャ部品に、また、第２のレーザ・リング溶接シームを生成することによって、第２のクロージャ部品にシリンダ・チューブのレーザ溶接を行うステップと、
を含む。

プロセスステップａ）において、シリンダ・チューブ、双方のクロージャ部品及びピストン・ユニットは、それらの端位置に配置される。以下、このように配置される構成部材は、事前組立体群とも称される。
こうして、ピストン・ユニットは、第１のクロージャ部品の中に入れられ、シリンダ・チューブに挿入される。
第１のクロージャ部品は、第１のシリンダ・チューブ端に加えられ、第２のクロージャ部品は、第２のシリンダ・チューブ端に加えられる。
好ましい解決策において、全ての構成部材は事前に組み立てられる。このことは、シール及びガイドのような感温性構成部材もまた、案内クロージャ部品として設計される第１のクロージャ部品に挿入されることを意味する。同じことが、ピストン・ユニットにおけるガイド及びシールに当てはまる。事前組み立ては好ましくは、本発明による作動シリンダが、プロセスステップｃ）すなわち溶接の後に、準備完了状態で取り外されることができるように行われる。このステップの後に、外側面を加工処理すること、特にニス塗りのようなプロセスステップが続くことができる。

プロセスステップｂ）において、事前組立体群のうちのシリンダ・チューブ及びクロージャ部品は、一時的に固定され、したがって、それらの互いに対する位置関係が決定される。このプロセスステップにおいて、シリンダ・チューブとクロージャ部品との相対位置関係は、完全に仕上げられた作動シリンダにおけるこれら構成部材の相対位置関係に対応する。
したがって、クロージャ部品は好ましくは、印加された力によって、それらクロージャ部品の端位置がシリンダへシリンダ・チューブの長手方向主軸に沿って案内されるとともにそこに固定されるように設計される。これは好ましくは、ぴったり合ってシリンダ・チューブに挿入される円筒部分によって、また、クロージャ部品の軸方向接触面の適切な設計によって達成される。
シリンダ・チューブの長手方向主軸に沿って作用する力の印加は好ましくは、シリンダ・チューブを、ジョー・チャックにおいて、また、機械のテールスピンドル（又は同様の固定要素）において対向して、クランプ締めすることによって達成される。好ましくは、高い細長比で製造されるべき作動シリンダは、固定振れ止めによってさらに案内される。

この機構があれば、事前組立体群は好ましくは、シリンダ・チューブの長手方向主軸の周りに回転されることができる。しかしながら、一時的な固定も可能であり、これは事前組立体群の回転を想定していない。

プロセスステップｃ）において、シリンダ・チューブは、事前組立体群のうちの２つのクロージャ部品に溶接される。本発明によれば、このプロセスステップは、レーザ溶接によって行われる。

溶接時、事前組立体群は好ましくは、シリンダ・チューブの長手方向主軸の周りに回転される。レーザ・エミッタが、事前組立体群の周りに固定配置される。このプロセスステップの別の変形例では、事前組立体群が固定配置され、レーザ・エミッタが事前組立体群の周りでアクティブに動かされてレーザ・リング溶接シームを生成する。好ましくは、軸方向力の印加は、熱応力に起因して結合相手が互いに対して歪むことが好都合に防止されるようにプロセスステップｃ）全体の間にわたって維持される。
双方の変形例において、第１のレーザ・リング溶接シームは、第１のクロージャ部品とシリンダ・チューブとの間に生成され、第２のレーザ・リング溶接シームは、第２のクロージャ部品とシリンダ・チューブとの間に生成される。
２つのレーザ・リング溶接シームは、事前組立体群の各結合相手を材料結合式且つ不可逆式に結合する。この情況において、不可逆とは、結合が非破壊的に緩むことが起こり得ないことを意味する。
第１のレーザ・リング溶接シーム及び第２のレーザ・リング溶接シームは、順次に又は幾つかのレーザ・ヘッドによって同時に生成されることができる。
溶接作業は好ましくは、レーザ溶接システムにおいて全自動溶接ロボットによって行われる。
溶接システムは好ましくは、不活性ガス下又は部分真空下で動作する。

製造プロセスは特に、プロセスステップｃ）の後に、シリンダ内部へのアクセスがもはやいっさいないことを特徴とする。クロージャ部品が現行の技術水準によりシリンダ・チューブに溶接される場合、対応するクロージャ部品の内側面部分及びシリンダ・チューブの内側面部分、すなわち、形成されるべきシリンダ内部の面部分上に、さらなる作業ステップにおいてさらに除去されねばならないスケール形成の問題がある。さらに、従来技術によれば、シール及びガイドは例えば、もっぱら、冷却が完了した後で、案内クロージャ部品として設計される第１のクロージャ部品に挿入されることができるが、その理由は、そうでなければ、シール及びガイドが熱損傷を受けるであろうからである。
本発明に開示された製造方法は、解決策を示し、この解決策によれば、シール及びガイドのような感熱性構成部材が挿入された状態であっても溶接が可能であり、内側面部分へのその後のアクセスが起こり得なく、且つ、それら内側面部分をクリーニングする必要がない。

驚くことに、事前組立体群において、小さい溶接シーム幅を有し、溶接長さ当たりの少量の導入される熱エネルギー（単位長さ当たりのエネルギー入力）を有し、且つ、高い溶接速度、高い温度勾配と組み合わさった、レーザ溶接は、高比率の熱エネルギーが溶接シームを囲む表面を介して再び直接消散されることができるように、また、同時に、内側面上並びにシール及びガイドのような感熱性構成部材上の温度が内側面のスケール形成も感熱性構成部材への熱損傷も生じさせないほど低く保たれることができるように達成されることができることが見い出された。さらに、結合相手における熱応力がかなり低減される。驚くことに、この解決策により、これまで考えられ得なかった、完全に溶接された差動作動シリンダの製造を可能にする製造プロセスであって、溶接のプロセスステップがさらに双方のクロージャ部品について同時に行われることができる、製造プロセスが提供される。

本発明によるプロセスの利点は、シリンダ・チューブの機械加工が省かれることができるため、製造時間上の大幅な節減である。さらに、本発明による製造プロセスはもっぱら、ポジティブ・ロック式に連結される、現行の技術水準の作動シリンダの場合よりも、著しく少ないチューブ肉厚を有するシリンダ・チューブを形成することを可能にする。本発明による作動シリンダの利点に関連する記載の幾つかの部分は、製造プロセスの利点にも同様に当てはまる。

したがって、レーザ溶接プロセスは、エネルギーが事前組立体群の構成部材に対して非常に局所的に限定された効果を有するという利点を有する。それゆえ、少量のエネルギーがリング溶接シームに必要とされ、このことは、好都合により低い熱入力にもつながる。
レーザは、その高精度により、非常に正確に位置合わせされることができる。レーザの放射方向は好ましくは、計画されたレーザ・リング溶接シーム中心軸に沿って延び、この中心軸が次いで、好ましくは、事前組立体群の結合相手の接触面に沿って延びる。
レーザの波長、出力及び動作速度は、作動シリンダの材料を溶接するために調整される。

好都合なさらなる展開によれば、本発明による方法は、差動作動シリンダの製造に関する。このさらなる展開において、プロセスは、プロセスステップａ）において、連結が以下のやり方で行われることを特徴とする。差動作動シリンダの事前組立体群を形成するように、シリンダ・チューブと、案内クロージャ部品として設計される第１のクロージャ部品と、基底クロージャ部品として設計される第２のクロージャ部品と、ピストン及びピストン・ロッドから成るピストン・ユニットとが連結される。連結は、ピストン・ロッドが、ここでは案内クロージャ部品である第１のクロージャ部品を摺動可能に通るように行われる。

別のさらなる展開によれば、方法は、ステアリング・シリンダとも称される同期シリンダの製造に関する。このさらなる展開に従って、方法は、プロセスステップａ）において、同期シリンダの事前組立体群を形成するように、シリンダ・チューブと、案内クロージャ部品として形成される第１のクロージャ部品と、さらなる案内クロージャ部品として形成される第２のクロージャ部品と、ピストン及びピストン・ロッドから成るピストン・ユニットとの連結が行われることを特徴とする。連結は、ピストン・ロッドが、双方のクロージャ部品を摺動可能に通るように行われる。

次のさらなる展開によれば、本発明による製造プロセスは、プランジャ・シリンダが製造されるように行われる。このため、プロセスステップａ）において、連結が以下のように行われる。プランジャ・シリンダの事前組立体群を形成するように、シリンダ・チューブと、案内クロージャとして設計される第１のクロージャ部品と、基底クロージャ部品として設計される第２のクロージャ部品と、プランジャとして設計されるピストン・ユニットとが連結される。また、プランジャは、案内クロージャ部品として設計される第１のクロージャ部品を通る。

好都合なさらなる展開によれば、プロセスステップｃ）において、レーザ・リング溶接シームを生成するレーザ溶接は、２０度～７０度のリング溶接傾斜角度アルファで行われる。ここでは、レーザ・ヘッドが事前組立体群に対してこの角度で案内される。これにより、このリング溶接シーム傾斜角度で傾斜されたレーザ・リング溶接シームがもたらされる。

別の好都合なさらなる展開によれば、プロセスステップｃ）において、レーザ・リング溶接シームを生成するレーザ溶接は、１１０度～１６０度のリング溶接シーム傾斜角度アルファで行われる。このため、２つのクロージャ部品のうちの少なくとも一方が先に、連結に用いるステップａ）に備え、軸方向に開口した周方向凹状受容輪郭を設けられる。ステップａ）による連結時、対応して設計されたシリンダ・チューブ端が次いで受容輪郭に挿入され、自動センタリングが、対応する設計により行われ、好都合にさらに高められた精度をもたらす。

プロセスステップｃ）において、レーザ・ヘッドは、事前組立体群に対してこの角度で案内される。この結果、このリング溶接シーム傾斜角度で傾斜されたレーザ・リング溶接シームがもたらされる。プロセスステップｃ）全体の間にわたって楔形状接合が軸方向力下で維持され、そのため、大幅に低減されるが完全には排除されることができない熱応力に起因する、レーザ溶接時の歪みが、回避され、したがって、結合相手の特に正確で位置精度が高いレーザ溶接接合が達成される。

別の好都合なさらなる展開によれば、プロセスステップｃ）は、レーザ・リング溶接シームのうちの少なくとも一方が前面側部に軸方向に生成されるとともにリング溶接シーム傾斜角度アルファが１８０度であるように行われる。このため、レーザ・ビームは、プロセスステップｃ）において、作動シリンダの長手方向主軸に対して平行に位置合わせされる。
プロセスステップａ）において、連結が行われ、２つのクロージャ部品間の正確な軸方向距離が調整される。このステップは、少なくとも一方のクロージャ部品が、２つの結合相手の軸方向位置関係を決定するであろう、半径方向の突出部を有しないということに基づいている。
他の好都合なさらなる実施例に従って、プロセスステップａ）～ｃ）はさらに、作動シリンダを製造するプロセスにおいて少なくとも１つの締結モジュールに適用される。
締結モジュールは、差動シリンダからの力を適用装置の構成部材に伝達する構成部材であるものと理解される。一般的に用いられる設計において、締結モジュールは、ボルトのような固定要素が挿入されることができるアイとも称される場合が多いボア穴を有する。固定要素は、ピストン・ロッド側の締結モジュールを適用装置の構成部材にポジティブ・ロック式に結合し、動作時の力の伝達を確実に行う。特に、締結モジュールは、球面軸受として設計されることができる。

好ましくは、少なくとも１つの締結モジュールは、ピストン・ロッド側締結モジュールである。ピストン・ロッド側締結モジュールと称される締結モジュールは、ピストン・ロッド側に配置される。さらに、基底側締結モジュールがさらに又は代替的に設けられてもよい。基底側締結モジュールは、基底クロージャ部品として設計される第２のクロージャ部品側に配置される締結モジュールである。しかしながら、第２のクロージャ部品は、基底クロージャ部品である場合、締結モジュールが単一の基底クロージャ部品の一部分にすぎないよう、締結モジュールを含むように構成されることも可能である。

少なくとも１つの締結モジュールは、溶接可能な材料、好ましくは金属から作製される。

さらなる展開の第１の変形例において、締結モジュールは、ピストン・ロッド側締結モジュールである。このさらなる展開の第２の変形例において、締結モジュールは、基底側締結モジュールである。

プロセスステップａ）において、連結ステップはさらに、ここでは事前組立体群の対応する構成部材とのピストン・ロッド側締結モジュールの連結として行われる。このように形成される事前組立体群は以下、拡張事前組立体群と称される。

プロセスステップａ）において、ピストン・ロッド側締結モジュールは、ピストン・ユニットのピストン・ロッド側に、ピストン・ロッドの、シリンダ・チューブから突出する部分において配置される。基底側締結モジュールは、基底クロージャ部品として設計される第２のクロージャ部品側に配置される。

この好都合なさらなる展開によれば、対応する構成部材に対する各締結モジュールの規定位置関係は、プロセスステップｂ）において確立される。
締結モジュールは、一時的に、事前組立体群の対応する構成部材に相対して固定される。この一時的な固定は、既に記載した方法と類似に行われる。しかしながら、さらなる固定手段も提供されてもよい。

この好都合なさらなる実施例の第１の変形例によれば、ピストン・ロッド側締結モジュールの溶接は、プロセスステップｃ）において、第１の締結モジュール溶接シームを生成する。
ピストン・ロッド側締結モジュールは、プロセスステップｃ）において、ピストン・ロッドに溶接される。これは好ましくは、拡張事前組立体群の残りの構成部材について行われる溶接プロセスに類似に行われる。生成された第１の締結モジュール溶接シームは、ピストン・ロッド側締結モジュールをピストン・ロッドに結合する。

同じさらなる展開の第２の変形例によれば、プロセスステップｃ）において、基底側締結モジュールとの基底クロージャ部品の溶接は、第２の締結モジュール溶接シームを生成する。
これは、ピストン・ロッド側締結モジュールについて行われる溶接プロセスと類似に行われる。第２の締結モジュール溶接シームは、基底側締結モジュールを基底クロージャ部品に結合する。

本発明は、例示的な実施例として添付の図面によってより詳細に記載される。

差動作動シリンダ（概観）の図である。 案内側シリンダ・チューブ端における拡大詳細部の図である。 基底側シリンダ・チューブ端における拡大詳細部の図である。 横断面及びリング溶接シーム角度ベータを示すためのレーザ溶接シームの拡大図である。 ９０度溶接シーム及び上流Ｏリングを有するプランジャ・シリンダの図である。 Ｏリング及び環状部分を示すための、図５の拡大詳細部の図である。 負傾斜した溶接シームを有する同期シリンダの図である。 凹状受容輪郭を示すための、図７の拡大詳細部の図である。 分解図での、図７の拡大詳細部の図である。 ９０度溶接シームと斜めシームとを組み合わせた伸縮シリンダの図である。 ０度溶接シームを有する基底クロージャ部品の概略図である。

図１は、差動作動シリンダとして設計される作動シリンダ１の一実施例の概観を示す。差動作動シリンダ１は、シリンダ・チューブ２と、ここでは案内クロージャ部品として設計される第１のクロージャ部品３と、ここでは基底クロージャ部品として設計される第２のクロージャ部品４と、ピストン・ユニット５とを備える。ピストン・ユニットは、ピストン５ａ及びピストン・ロッド５ｂから成る。
この実施例において、ピストン・ロッド側締結モジュール１５が、ピストン・ロッド５ｂに配置され、基底側締結モジュール１７が、基底クロージャ部品として設計される第２のクロージャ部品４に配置される。本発明の要素ではないが単に明確のために示されている締結ボルト１５ａ、１７ａが、２つの締結モジュール１５、１７のそれぞれに割り当てられる。
ピストン・ユニット５は、シリンダ内部８に、ピストン５ａに対し、ピストン・ロッド５ｂの部分が配置され、ピストン・ロッド５ｂは、案内クロージャ部品として設計される第１のクロージャ部品３を摺動可能に通る。
案内クロージャ部品として設計される第１のクロージャ部品３は、ここでは案内側シリンダ・チューブ端である第１のシリンダ・チューブ端６においてシリンダ・チューブ２を閉鎖し、基底クロージャ部品として設計される第２のクロージャ部品４は、ここでは基底側シリンダ・チューブ端である第２のシリンダ・チューブ端７を閉鎖する。
２つのシリンダ・チューブ端６、７は面取りされ、したがって、２つのクロージャ部品３、４との、より大きな接触面を有する。この実施例において、２つのクロージャ部品３、４は、円筒部分がシリンダ・チューブに部分的且つ正確に嵌まり込んで突出し、したがって、より容易に事前組立体群に連結されることができるように設計される。
シリンダ・チューブ２の長手方向主軸１４が、作動シリンダ１を中央且つ長手方向に延びる。

図２は、第１のシリンダ・チューブ端６の領域の拡大詳細を示す。これは、案内側のシリンダ・チューブ端である。ここでは、第１の周方向レーザ・リング溶接シーム９の幾何学的状況が特に示されている。溶接時、第１の周方向レーザ・リング溶接シーム９は、この実施例において、リング溶接シーム中心軸１３に沿ってレーザによって生成される。このシームは、第１のシリンダ・チューブ端６と第１のクロージャ部品３との間の接触面に沿って延びる。このため、シリンダ・チューブ２と、第１のクロージャ部品３と、第２のクロージャ部品４と、ピストン・ユニット５と、２つの締結モジュール１５、１７とから成る、予め組み立てられて一時的に固定された事前組立体群が、シリンダ・チューブ１４の長手方向主軸の周りに、レーザの前で回転される。

リング溶接シーム中心軸１３は、第１の周方向レーザ・リング溶接シーム９を中央に延び、シリンダ・チューブ１４の長手方向主軸とともに、その延長部においてリング溶接シーム傾斜角度アルファを有する。リング溶接シーム深さ１１は、実際のレーザ・リング溶接シーム９内に延びるリング溶接シーム中心軸１３の長さである。角形成により、リング溶接シーム深さ１１は、シリンダ・チューブ肉厚１２を上回る。リング溶接シーム深さは、リング溶接シームと、シリンダ・チューブ肉厚１２と、垂線とによって形成された直角三角形の斜辺に対応する。
この図はまた、ピストン・ロッド側締結モジュール１５とピストン・ロッド５ｂとの間の第１の締結モジュール溶接シーム１６も示す。この溶接シームは、第１の周方向レーザ・リング溶接シーム９について適用される同じレーザ溶接方法によって生成される。
さらに、案内クロージャ部品として設計される第１のクロージャ部品３におけるピストン・ロッド５ｂの滑り軸受もまたガイド２０及びシール１９とともに示されている。

図３は、シリンダ・チューブ７の第２の端である、シリンダ・チューブの基底端の断面の拡大図を示す。
この例示の構造は主として、図２に対応する。第２のシリンダ・チューブ端７への、基底クロージャ部品として設計される第２のクロージャ部品４の結合は、レーザ溶接プロセスによる、第１のシリンダ・チューブ端６（図２を参照）への、案内クロージャ部品として設計される第１のクロージャ部品３の結合と類似に確立される。ここでは、第２のレーザ・リング溶接シーム１０が形成される。
図２に加え、この例示は、シリンダ内部８をピストン・クラウン作動チャンバ８ａとピストン・ロッド作動チャンバ８ｂとに分離するピストン５ａを示す。双方の作動チャンバ８ａ、８ｂは、流体接続を介して油圧圧力媒体を別々に供給され、差動シリンダとして設計される作動シリンダ１がこのように作動される。
ピストン・ロッド側締結モジュール１５（図２を参照）と類似に、基底側締結モジュール１７もまた、第２の締結モジュール溶接シーム１８であるレーザ溶接シームによって締結される。

図４は、拡大されたレーザ溶接シームを示す。ここに示された、第１のシリンダ・チューブ端２と第１のクロージャ部品３との間の第１のレーザ溶接シーム９は、本発明による例示的なレーザ溶接シームである。
この第１のレーザ溶接シーム９は、リング溶接シーム深さ１１及びリング溶接シーム中心軸１３を有する。この実施例において、リング溶接シーム深さ１１は、シリンダ・チューブ肉厚１２を上回る。
レーザ溶接シームは、僅かに円錐度を有する。２つの接線がレーザ溶接シームの縁輪郭に描かれると、これら接線は交わり、リング溶接シーム角度ベータを形成する。リング溶接シーム中心軸１３もまた、リング溶接シーム角度ベータの二等分線であり、長手方向主軸１４とともに、リング溶接シーム傾斜角度アルファを含む。さらに、リング溶接シーム中心軸１３は、第１のシリンダ・チューブ端６と第１のクロージャ部品３との接触面に沿って延びる。この実施例において、リング溶接シーム傾斜角度アルファは、９０度である。

図５は、プランジャ作動シリンダとして設計される作動シリンダの一実施例を示す。ここでは、プランジャ・ピストンとして設計されるピストン・ユニット５が、シリンダ・チューブ２内に案内される。さらに、ピストン・ユニット５は、案内クロージャ部品として設計される第１のクロージャ部品３内に案内される。このため、プランジャ・シリンダにはガイド２０が備わっている。案内クロージャ部品は、第１のレーザ・リング溶接シーム９によって、シリンダ・チューブ２にその第１のシリンダ・チューブ端６において結合される。案内クロージャ部品と対向して、ここでは基底クロージャ部品として設計される第２のクロージャ部品４は、第２のレーザ・リング溶接シーム１０によって、シリンダ・チューブ２に第２のシリンダ・チューブ端７において結合される。この実施例において、２つのレーザ・リング溶接シーム９、１０は、９０度のリング溶接シーム傾斜角度を有する。
差動作動シリンダについて図１に示した参照符号及び記載内容がさらに当てはまる。

図５による実施例におけるプランジャ作動シリンダもまた、第１のクロージャ部品３において、さらなる第１の周方向シーリング・リング２１を備える。このさらなるシーリング・リング２１は、Ｏリングとも称され、シリンダ・チューブ２と第１のクロージャ部品３との間に半径方向に配置され、圧密シールを提供し、この圧密シールは、第２の周方向レーザ・リング溶接シーム１０を圧力媒体から圧密に分離する。

図６において、図５による、第１のクロージャ部品３におけるシーリング・リング２１（Ｏリング）の領域が、拡大図で示されている。シーリング・リング２１（Ｏリング）は、ここではより詳細に示されており、第１の周方向レーザ・リング溶接シーム９の空間的に近くに位置付けられている。この実施例において、シーリング・リング２１（Ｏリング）は、弾性ポリマーから作製される。レーザ溶接時の熱入力は、シーリング・リング２１（Ｏリング）が第１のレーザ・リング溶接シーム９のすぐ近くにあるにもかかわらず、このシーリング・リングの損傷を回避するほど十分に低いままである。軸の観点から、シーリング・リング２１（Ｏリング）と第１のレーザ・リング溶接シーム９との間に、圧力分離された環状部分２２がある。この圧力分離された環状部分２２において、圧力媒体の作動圧力は、シリンダ・チューブの内側には印加されず、そのため、この領域において、圧力媒体からの力は、シリンダ・チューブ２に半径方向に作用しない。
したがって、シリンダ・チューブ２は、この領域において座屈力を受けず、第１のレーザ・リング溶接シーム９は解放される。
この設計において、リング溶接シーム中心軸１３は、作動シリンダ１の長手方向主軸１４に対して垂直に延びる。

図７は、負傾斜した溶接シームを有する同期作動シリンダを示す。同期作動シリンダにおいて、双方のクロージャ部品３、４は、案内クロージャ部品として設計される。ピストン５ａは、双方のクロージャ部品３、４によって案内されるピストン・ロッド５ｂの軸方向中心領域内に配置される。

この実施例において、２つのシリンダ・チューブ端６、７はそれぞれ、２つのクロージャ部品３、４における凹状受容輪郭２３に挿入され、そこでレーザ溶接プロセスによって溶接される。レーザ・リング溶接シーム９、１０は、ここでは負傾斜しており、このことは、クロージャ部品３、４及びシリンダ・チューブ端６、７の（例えば、図１の実施例と比較して）接触面の逆面取りを意味する。

図８において、図７の実施例が、より詳細に拡大図で示されている。
ここでは、第２のシリンダ・チューブ端７は、楔形状の凹状受容輪郭２３に既に挿入されており、第２の周方向レーザ・リング溶接シーム１０によって第２のクロージャ部品４に溶接されている。
リング溶接シーム中心軸１３と長手方向主軸１４とが、リング溶接シーム傾斜角度アルファを含む。
ここでは、リング溶接シーム角度アルファは、９０度よりも大きい角度を有し、この実施例では約１２０度の角度である。

図９は、図８による結合相手の概略分解図を示す。図９は、接合前の、第１のシリンダ・チューブ端６と、楔形状の凹状受容輪郭２３を有する第１のクロージャ部品３とを示す。凹状受容輪郭２３は、第１のシリンダ・チューブ端６を受容するとともにこの第１のシリンダ・チューブ端との共通の接触面を形成するように設計され、その後、この接触面上に、第１のレーザ・リング溶接シーム９が配置される。図９は、凹状受容輪郭２３がシリンダ・チューブ２の方向において軸方向に開口していることを示す。したがって、内側からシリンダ・チューブ２に作用する半径方向の座屈力が、半径方向の重なり部２４によってポジティブ・ロック式に吸収される。この重なり部は、凹状受容輪郭２３の傾斜部分である。

図１０は、伸縮作動シリンダの一実施例を示す。前述したシリンダ・タイプと比較して、伸縮作動シリンダは、シリンダ・チューブ２内に配置されるさらなるシリンダ・チューブ２ａと、さらなるクロージャ部品３ａとを有する。第１のクロージャ部品３及びさらなるクロージャ部品３ａは、案内クロージャ部品として設計される。さらなるシリンダ・チューブ２ａは、さらなる周方向レーザ・リング溶接シーム９ａを介してさらなるクロージャ部品３ａに溶接される。

この実施例において、直線レーザ・リング溶接シーム（リング溶接傾斜角度アルファ＝９０度）は、斜めレーザ・リング溶接シーム（リング溶接角度アルファ＜９０度）とも組み合わされる。
この実施例において、第１のクロージャ部品３における第１の周方向レーザ・リング溶接シーム９及びさらなるクロージャ部品３ａにおけるさらなる周方向レーザ・リング溶接シーム９ａは、斜めレーザ溶接シームとして設計され、第２のクロージャ部品１０における第２の周方向レーザ・リング溶接シーム１０は、直線レーザ溶接シームとして設計される。

図１１は、第２の周方向レーザ・リング溶接シーム１０が長手方向主軸に対して平行に延びる実施例の詳細の概略図である。
ここでは、基底クロージャ部品として設計される第２のクロージャ部品４は、第２のシリンダ・チューブ２によって半径方向に囲まれている。この実施例において、第２のクロージャ部品４とシリンダ・チューブ２の環状面とが、共通の前面側部を形成する。
しかしながら、結合相手のうちの一方が、軸方向に突出するか、又は、他方の結合相手に対して後退させられることも可能である。
リング溶接シーム中心軸１３は、長手方向主軸１４と交わらない。リング溶接シーム傾斜角度アルファは、０度である。

１ 作動シリンダ
２ シリンダ・チューブ
２ａ さらなるシリンダ・チューブ
３ 第１のクロージャ部品
３ａ さらなるクロージャ部品
４ 第２のクロージャ部品
５ ピストン・ユニット
５ａ ピストン
５ｂ ピストン・ロッド
６ 第１のシリンダ・チューブ端
７ 第２のシリンダ・チューブ端
８ シリンダ内部
８ａ ピストン・クラウン作動チャンバ
８ｂ ピストン・ロッド作動チャンバ
９ 第１の周方向レーザ溶接シーム
１０ 第２の周方向レーザ溶接シーム
１１ リング溶接シーム深さ
１２ シリンダ・チューブ肉厚
１３ リング溶接シーム中心軸
１４ 長手方向主軸
１５ ピストン・ロッド側締結モジュール
１５ａ ピストン・ロッド側締結モジュールの締結ボルト
１６ 第１の締結モジュール溶接シーム
１７ 基底側締結モジュール
１７ａ ｄeｓ基底側締結モジュールの締結ボルト
１８ 第２の締結モジュール溶接シーム
１９ シール
２０ ガイド
２１ 周方向シーリング・リング
２２ 圧力分離された環状部分
２３ 凹状受容輪郭
２４ 半径方向の重なり部
α リング溶接シーム傾斜角度アルファ
β リング溶接シーム角度ベータ

Claims (18)

1. 作動シリンダ（１）であって、
   シリンダ・チューブ（２）と、第１のクロージャ部品（３）と、第２のクロージャ部品（４）と、ピストン・ユニット（５）とを備え、
   前記シリンダ・チューブ（２）は、第１のシリンダ・チューブ端（６）及び第２のシリンダ・チューブ端（７）を有し、
   前記第１のクロージャ部品（３）は、前記第１のシリンダ・チューブ端（６）に配置され、
   前記第２のクロージャ部品（４）は、前記第２のシリンダ・チューブ端（７）に配置され、
   前記シリンダ・チューブ（２）及び前記クロージャ部品（３、４）は、シリンダ内部（８）を形成し、
   前記ピストン・ユニット（５）は、前記シリンダ内部（８）に少なくとも１つの作動チャンバを形成し、
   前記ピストン・ユニット（５）は、前記第１のクロージャ部品（３）を摺動可能に通り、
   前記第１のクロージャ部品（３）が、第１の周方向レーザ・リング溶接シーム（９）によって材料ロック式に前記シリンダ・チューブ（２）に接合され、前記第２のクロージャ部品（４）が、第２の周方向レーザ・リング溶接シーム（１０）によって材料ロック式に前記シリンダ・チューブ（２）に接合され、
   前記レーザ・リング溶接シーム（９、１０）がそれぞれ、流体密シーリング面（１０）を形成することを特徴とする、作動シリンダ（１）。
2. 前記作動シリンダ（１）が、複動式及び差動作動シリンダとして設計され、
   前記第１のクロージャ部品（３）が、案内クロージャ部品として設計され、前記第２のクロージャ部品（４）が、基底クロージャ部品として設計され、
   前記第１のシリンダ・チューブ端（６）が、案内側シリンダ・チューブ端であり、前記第２のシリンダ・チューブ端（７）が、基底側シリンダ・チューブ端であり、
   前記ピストン・ユニット（５）が、ピストン（５ａ）及びピストン・ロッド（５ｂ）を含み、
   前記ピストン（５ａ）が、前記シリンダ内部（８）に配置され、前記シリンダ内部（８）をピストン・クラウン作動チャンバ（８ａ）とピストン・ロッド作動チャンバ（８ｂ）とに分離し、前記ピストン・ロッド（５ｂ）が、前記案内クロージャ部品（３）を摺動可能に通ることを特徴とする、請求項１に記載の作動シリンダ（１）。
3. 前記作動シリンダ（１）が、複動式及び同期シリンダとして設計され、
   前記第１のクロージャ部品（３）が、案内クロージャ部品として設計され、前記第２のクロージャ部品（４）が、さらなる案内クロージャ部品として設計され、
   前記ピストン・ユニット（５）が、ピストン（５ａ）及びピストン・ロッド（５ｂ）を含み、
   前記ピストン（５ａ）が、前記シリンダ内部（８）に配置され、前記シリンダ内部（８）を第１のピストン・ロッド作動チャンバと第２のピストン・ロッド作動チャンバとに分離し、前記ピストン・ロッド（５ｂ）が、前記案内クロージャ部品及び前記さらなる案内クロージャ部品を摺動可能に通ることを特徴とする、請求項１に記載の作動シリンダ（１）。
4. 前記作動シリンダ（１）が、単動式及びプランジャ・シリンダとして設計され、
   前記第１のクロージャ部品（３）が、案内クロージャ部品として設計され、前記第２のクロージャ部品（４）が、基底クロージャ部品として設計され、
   前記第１のシリンダ・チューブ端（６）が、案内側シリンダ・チューブ端であり、前記第２のシリンダ・チューブ端（７）が、基底側シリンダ・チューブ端であり、
   前記ピストン・ユニット（５）が、プランジャ・ピストンによって形成され、
   前記プランジャが、前記シリンダ内部（８）に配置され、前記シリンダ内部（８）に作動チャンバを形成し、前記プランジャが、前記案内クロージャ部品（３）を摺動可能に通ることを特徴とする、請求項１に記載の作動シリンダ（１）。
5. 第１の周方向シーリング・リング（２１）が、前記シリンダ内部（８）において、前記第１のクロージャ部品（３）と、前記シリンダ・チューブ（２）の、その第１のシリンダ・チューブ端（６）におけるシリンダ・チューブ内壁との間に、前記第１のレーザ・リング溶接シーム（９）から或る軸方向距離のところに配置され、前記シーリング・リングが、前記第１の周方向シーリング・リング（２１）と前記第１のレーザ・リング溶接シーム（９）との間に配置される第１の圧力分離された環状部分（２２）を形成すること、及び／又は、第２の周方向シーリング・リングが、前記シリンダ内部（８）において、前記第２のクロージャ部品（４）と、前記シリンダ・チューブ（２）の、その第２のシリンダ・チューブ端（７）におけるシリンダ・チューブ内壁との間に、前記第２のレーザ・リング溶接シーム（１０）から或る軸方向距離のところに配置され、前記第２の周方向シーリング・リングが、前記第２の周方向シーリング・リングと前記第２のレーザ・リング溶接シーム（１０）との間に配置される第２の圧力分離された環状部分を形成することを特徴とする、請求項１から４までの一項に記載の作動シリンダ（１）。
6. 前記レーザ・リング溶接シームがそれぞれ、リング溶接シーム深さ（１１）を有し、前記リング溶接シーム深さ（１１）が、シリンダ・チューブ肉厚（１２）に対して１．１～２．５の比を有することを特徴とする、請求項１から５までのいずれか一項に記載の作動シリンダ（１）。
7. 前記レーザ・リング溶接シーム（９、１０）がそれぞれ、リング溶接シーム中心軸（１３）を有し、
   前記リング溶接シーム中心軸（１３）と、前記シリンダ・チューブの長手方向主軸（１４）とが、リング溶接シーム傾斜角度アルファ（２）を有し、
   アルファが、２０度～７０度であることを特徴とする、請求項１から６までの一項に記載の作動シリンダ。
8. 少なくとも一方のクロージャ部品（３、４）が、前記シリンダ・チューブが係合する、軸方向に開口した周方向凹状受容輪郭を有し、前記受容輪郭が、前記シリンダ・チューブと半径方向に重なること、及び、前記リング溶接シーム傾斜角度アルファが、１１０度～１６０度であることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか一項に記載の作動シリンダ（１）。
9. 前記レーザ・リング溶接シームのうちの少なくとも一方が、前面側部に軸方向に配置されること、及び、前記リング溶接シーム傾斜角度アルファが、１８０度であることを特徴とする、請求項１から６までの一項に記載の作動シリンダ（１）。
10. 作動シリンダ（１）を製造する方法であって、前記作動シリンダ（１）は、請求項１から８までの一項に従って形成され、以下のプロセスステップ、すなわち、
    ａ） 前記シリンダ・チューブ（２）と、前記第１のクロージャ部品（３）と、前記第２のクロージャ部品（４）と、前記ピストン・ユニット（５）とを事前組立体群に連結するステップと、
    ｂ） 前記シリンダ・チューブ（２）と、前記第１のクロージャ部品（３）と、前記第２のクロージャ部品（４）との間の固定相対位置関係を確立するステップと、
    ｃ） 前記第１のレーザ・リング溶接シーム（９）を生成することによって、前記第１のクロージャ部品（３）に、また、前記第２のレーザ・リング溶接シーム（１０）を生成することによって、前記第２のクロージャ部品（４）に前記シリンダ・チューブ（２）のレーザ溶接を行うステップと、
    を含む、作動シリンダ（１）を製造する方法。
11. プロセスステップａ）において、前記シリンダ・チューブ（２）と、案内クロージャ部品として設計される前記第１のクロージャ部品（３）と、基底クロージャ部品として設計される前記第２のクロージャ部品（４）と、前記ピストン（５ａ）及び前記ピストン・ロッド（５ｂ）から形成される前記ピストン・ユニット（５）との連結が、差動作動シリンダの事前組立体群を形成するように行われ、前記ピストン・ロッド（５ｂ）が、前記第１のクロージャ部品（３）を摺動可能に通ることを特徴とする、請求項１０に記載の作動シリンダ（１）を製造する方法。
12. プロセスステップａ）において、前記シリンダ・チューブ（２）と、案内クロージャ部品として設計される前記第１のクロージャ部品（３）と、さらなる案内クロージャ部品として設計される前記第２のクロージャ部品（４）と、前記ピストン（５ａ）及び前記ピストン・ロッド（５ｂ）から形成される前記ピストン・ユニット（５）との連結が、同期シリンダの事前組立体を形成するように行われ、前記ピストン・ロッド（５ｂ）が、双方のクロージャ部品（３、４）を摺動可能に通ることを特徴とする、請求項１０に記載の作動シリンダ（１）を製造する方法。
13. プロセスステップａ）において、前記シリンダ・チューブ（２）と、案内クロージャ部品として設計される前記第１のクロージャ部品（３）と、基底クロージャ部品として設計される前記第２のクロージャ部品（４）と、プランジャ・ピストンとして設計される前記ピストン・ユニット（５）との連結が、プランジャ・シリンダの事前組立体群を形成するように行われることを特徴とする、請求項１０に記載の作動シリンダ（１）を製造する方法。
14. 前記作動シリンダ（１）が、請求項１から７までの一項に従って設計されること、及び、
    プロセスステップｃ）において、前記レーザ・リング溶接シーム（９、１０）を生成するレーザ溶接が、２０度～７０度のリング溶接シーム傾斜角度アルファで行われることを特徴とする、請求項９から１２までの一項に記載の作動シリンダ（１）を製造する方法。
15. 前記作動シリンダ（１）が、請求項１から６まで及び８の一項に従って設計されること、及び、
    プロセスステップｃ）において、前記レーザ・リング溶接シーム（９、１０）を生成するレーザ溶接が、１１０度～１６０度のリング溶接シーム傾斜角度アルファで行われることを特徴とする、作動シリンダ（１）を製造する方法。
16. 前記作動シリンダ（１）が、請求項１から６まで及び９の一項に従って設計されること、及び
    プロセスステップｃ）において、前記レーザ・リング溶接シーム（９、１０）を生成するレーザ溶接が、前記前面側部に軸方向に、１１０度～１６０度のリング溶接シーム傾斜角度アルファで行われることを特徴とする、作動シリンダ（１）を製造する方法。
17. 前記プロセスステップａ）において、連結が、ピストン・ロッド側締結モジュール（１５）を前記事前組立体群にさらに連結することによって行われること、
    ステップｂ）において、前記ロッド側締結モジュール（１５）の固定相対位置関係がさらに確立されること、及び
    方法ステップｃ）において、前記ピストン・ロッド側締結モジュール（１５）への前記ピストン・ロッド（５ｂ）の溶接が、第１の締結モジュール溶接シーム（１６）を生成することによって行われることを特徴とする、請求項１０から１６までの一項に記載の作動シリンダ（１）を製造する方法。
18. 前記方法ステップａ）において、連結が、基底側締結モジュール（１７）を前記事前組立体群にさらに連結することによって行われ、
    ステップｂ）において、前記基底側締結モジュール（１７）の固定相対位置関係がさらに確立され、
    プロセスステップｃ）において、前記基底側締結モジュール（１７）への前記第２のクロージャ部品（４）の溶接が、第２の締結モジュール溶接シーム（１８）を生成することによって行われることを特徴とする、請求項１０から１７までの一項に記載の作動シリンダ（１）を製造する方法。

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