KR20140103075A - 피스톤 실린더 유닛 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 자신의 외부면에 표면 보호물(surface protection)을 포함하는 실린더형 압력관(1) 및 상기 압력관(1) 내에서 축 방향으로 이동 가능하고, 피스톤 로드(piston rod)(8)를 갖는 피스톤(7)을 구비하는 피스톤 실린더 유닛과 관련이 있으며, 상기 압력관(1)의 단부면(5)에 있는 상기 피스톤 로드(8)는 피스톤 로드 가이드(piston rod guide) 및 피스톤 로드 시일(piston rod seal)에 의해서 밀봉된 상태로 단부면 개구(13)를 통해 상기 압력관(1)으로부터 밖으로 유도되고, 피스톤 로드측의 단부면(5)에서 출발하는 상기 압력관(1)의 단부 영역(6)은 상기 표면 보호물로부터 벗어나 있으며, 그리고 표면 보호물로부터 벗어난 상기 단부 영역(6)은 부식 방지제(16) 및 상기 단부 영역(6)을 감싸는 포트형(pot shaped) 보호캡(protection cap)(15)에 의해 덮여 있고, 상기 보호캡은 자신의 피스톤 로드측 단부에 동축 방향으로 관통 개구(19)를 갖는 바닥부(18)를 포함하며, 상기 관통 개구를 통해서는 상기 피스톤 로드(8)가 이동 가능하도록 관통하여 돌출하고, 상기 관통 개구(19)의 내부벽은 상기 피스톤 로드(8)를 밀봉 방식으로 감싸는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 자신의 외부면에 표면 보호물(surface protection)을 포함하는 실린더형 압력관 및 상기 압력관 내에서 축 방향으로 이동 가능하고, 피스톤 로드(piston rod)를 갖는 피스톤을 구비하는 피스톤 실린더 유닛과 관련이 있으며, 상기 압력관의 단부면에 있는 상기 피스톤 로드는 피스톤 로드 가이드(piston rod guide) 및 피스톤 로드 시일(piston rod seal)에 의해서 밀봉된 상태로 단부면 개구를 통해 상기 압력관으로부터 밖으로 유도되고, 피스톤 로드측의 단부면에서 출발하는 상기 압력관의 단부 영역은 상기 표면 보호물로부터 벗어나 있으며, 그리고 표면 보호물로부터 벗어난 상기 단부 영역은 부식 방지제 및 상기 단부 영역을 감싸는 포트형(pot shaped) 보호캡(protection cap)에 의해 덮여 있고, 상기 보호캡은 자신의 피스톤 로드측 단부에 동축 방향으로 관통 개구를 갖는 바닥부를 포함하며, 상기 관통 개구를 통해서는 상기 피스톤 로드가 이동 가능하도록 관통하여 돌출한다.
이와 같은 피스톤 실린더 유닛의 경우에는 오염 입자가 압력관으로부터 밖으로 돌출되는 피스톤 로드의 부분에 고착될 수 있고 피스톤 로드와 피스톤 로드 가이드 사이의 간격 내에 달라붙어 그로 인해 피스톤 로드 상에 그리고 피스톤 로드 시일에 손상을 야기할 수 있다. 또한, 상기 오염 입자는 상기 피스톤 로드 시일에 제공되어 상기 피스톤 로드 시일을 직접 손상시킬 수 있다. 두 가지 경우 모두 피스톤 실린더 유닛의 파손을 야기할 수 있다.
따라서 본 발명의 과제는, 오염 입자에 의해 야기된 피스톤 실린더 유닛의 파손이 적어도 전반적으로 방지되는 도입부에 언급된 형태의 피스톤 실린더 유닛을 제조하는 것이다.
상기 과제는 본 발명에 따라, 관통 개구의 내부벽이 피스톤 로드를 밀봉 방식으로 감쌈으로써 해결된다.
본 발명의 이러한 디자인에 의해 피스톤 로드 상에 제공된 습기, 먼지 및 오염 입자가 제거되기 때문에 상기 습기, 먼지 및 오염 입자가 피스톤 로드 가이드 및 피스톤 로드 시일에 도달하여 이들을 손상시키지 못하며, 그럼으로써 이러한 습기, 먼지 및 오염 입자에 의해 야기되는 피스톤 실린더 유닛의 파손이 방지된다.
표면 보호물은 분말 코팅 혹은 예컨대 분무 코팅(spray coating) 또는 침지 코팅(dip coating)일 수 있다. 또한, 상기 표면 보호물은 수축 튜브로 이루어질 수 있다.
보호캡이 자신의 관통 개구 영역에서 특히 열가소성 탄성 중합체로 이루어져 있으면, 상기 보호캡은 피스톤 로드의 표면에 적합하게 밀착될 수 있고 자신의 제거 기능을 충족시킬 수 있다. 그러나 상기 보호캡은 적어도 자신의 관통 개구 영역에서 열가소성 플라스틱으로 이루어질 수도 있다.
이 경우 바람직하게 보호캡은 적어도 관통 개구 영역에서 대략 -40℃ 내지 대략 +130℃의 온도 영역에서 연성인 재료로 이루어져 있다.
이러한 재료는 예컨대 자동차 내 적용에 우수하게 적합한 니트릴부타디엔 고무(nitrile-butadiene rubber, NBR)일 수 있다.
관통 개구의 내부벽에 방사 방향으로 주변을 둘러싸는 탄성적인 시일이 배치됨으로써 우수한 제거 기능이 달성된다.
간단한 제조 및 장착 편의성을 위해서 보호캡 및 시일이 일체형으로 형성될 수 있다.
상기 탄성적인 시일은 방사 방향으로 주변을 둘러싸는 하나 또는 다수의 시일링 립(sealing lip)으로 이루어질 수 있으며, 상기 시일링 립은 바람직하게 피스톤 로드를 압축 응력으로 감싸는 시일링 에지를 갖는다. 그에 따라 상기 시일링 에지는, 제거력을 더 개선시켜주고 피스톤 로드 상에 더 단단하게 고정된 입자를 제거시킬 수 있는 스크래퍼(scraper)로서 작용한다.
이러한 개선된 밀봉력 및 제거력은 특히, 상기 시일링 에지가 V-형태의 횡단면을 갖는 경우에 달성되며, 이때 피스톤 로드의 종축에 대하여 압력관을 등진 상기 시일링 에지면은 피스톤 로드의 자유 단부쪽 방향으로 가파르게 그리고 상기 압력관을 향하는 상기 시일링 에지면은 피스톤 로드의 자유 단부로부터 멀어지는 방향으로 평탄하게 기울어져 있다. 그러나 상기 시일링 에지면들이 상기 피스톤 로드의 종축에 대하여 거의 동일한 각도로 기울어질 수도 있다.
피스톤 로드를 단단하게 감싸기 위해서 상기 주변을 둘러싸는 탄성적인 시일이 슬리브 형태의(sleeve shaped) 보호캡 연장부에 배치될 수 있고, 상기 연장부는 보호캡의 바닥부로부터 동축 방향으로 압력관에서 벗어나 돌출하며 연장된다.
본 발명의 일 실시예는 도면에 나타나 있으며 후속하여 더 상세하게 설명된다.
도 1은 피스톤 실린더 유닛의 종단면도이고,
도 2는 도 1에 따른 피스톤 실린더 유닛의 보호캡의 확대 종단면도이며,
도 3은 도 2에 도시된 "X"의 부분 확대 단면도이다.
도 2는 도 1에 따른 피스톤 실린더 유닛의 보호캡의 확대 종단면도이며,
도 3은 도 2에 도시된 "X"의 부분 확대 단면도이다.
도 1에 나타나 있는 피스톤 실린더 유닛은, 자신의 양단부가 폐쇄된 실린더형 압력관(1)을 구비한다.
상기 압력관(1)의 폐쇄된 일 단부면(2)에는 스터드 볼트(stud bolt)(3)가 제공되어 있다. 상기 스터드 볼트(3) 상에는 피스톤 실린더 유닛을 위한 제 1 연결부가 나사 체결되어 있다.
피스톤 실린더 유닛을 제조하기 위해서 상기 압력관(1)은 우선 세척된다. 그런 다음 부식 방지층으로서 형성된 베이스 코팅이 외부로 향하는 상기 압력관(1)의 전체 표면(4)상에 제공되고 건조 공정에 의해 고정된다.
그런 다음 다른 단부면(5)에서 출발하는 상기 압력관(1)의 단부 영역(6)이 덮인다. 이제 분말 코팅 공정에서 상기 압력관(1) 상에 분말 코팅을 갖는 표면 보호물이 제공되어 온도 단계에서 소성되며(burn-in), 이때 앞서 언급된 단부 영역(6)은 자신의 덮개부로 인해 자유로운 상태(leave free)로 남아있고 그 결과 분말 코팅을 갖지 않는다. 그에 따라 상기 압력관(1)의 외부에 놓인 표면은 이제 베이스 코팅에 의해서는 제 2 단부면(5)에서 출발하는 단부 영역(6) 내에 형성되고 분말 코팅에 의해서는 압력관(1)의 나머지 영역들 내에 형성된다.
후속하여 특히 피스톤(7), 피스톤 로드(8), 피스톤 로드 가이드(9) 및 피스톤 로드 시일(11)을 포함하는 장치부들이 상기 제 2 단부면(5)이 여전히 개방된 압력관(1) 내로 삽입된다. 또한, 압력 유체, 바람직하게 기체가 유입 압력하에 압력관(1) 내에 주입된다. 상기 장치부들을 삽입하고 압력 유체를 주입하는 공정은 이제 위험 없이 이루어질 수 있는데, 그 이유는 -예컨대 위에서 언급된 분말 코팅 공정의 범위에서는 아직 이루어졌던- 압력관(1)의 열 공급이 더 이상 발생하지 않기 때문이다. 그에 따라 후속하는 상기 장치부들의 손상 또는 상기 압력관(1)의 파손을 야기할 수 있는 상기 압력 유체의 원치 않는 팽창을 염려하지 않아도 된다.
이제 분말 코팅 공정시 자유롭게 유지된 단부 영역(6) 내로, 방사 방향으로 내부, 즉 압력관 중심축을 향하고 주변을 둘러싸는 비드(bead)(10)가 제공된다. 상기 비드(10)는 압력관(1) 내에 배치된 피스톤 로드 가이드(9) 및/또는 피스톤 로드 시일(11)을 축 방향으로 지지한다.
또한, 상기 압력관(1)은 제 2 단부면(5)에서 방사 방향으로 내부로 구부려진다. 그럼으로써 생성된 단부벽(12)은 한편으로 상기 압력관(1)을 단부면에서 종료시키고 추가로 피스톤 로드 가이드(9) 및/또는 피스톤 로드 시일(11)을 축 방향으로 지지한다. 다른 한편으로는 압력관 중심축을 향하는 플랜지 에지는 상기 압력관(1)의 단부면 개구(13)를 형성하며, 상기 단부면 개구를 통해 피스톤 로드(8)가 상기 압력관(1)의 내부로부터 밖으로 유도된다.
분말 코팅 공정시 자유롭게 유지된 단부 영역(6)이 분말 코팅을 갖지 않기 때문에, 비드(10)가 제공될 때 그리고 (압력관이) 구부려질 때 모두, 압력관 물질의 유동으로 인해 상기 분말 코팅이 제거될, 특히 벗겨질 위험이 없다.
후속하여 상기 압력관(1)의 단부 영역이 부식 방지제(16)로 덮이고 보호캡(15)은, 이 보호캡이 단부 영역(6)을 완전히 둘러쌀 때까지 피스톤 로드측으로부터 상기 압력관(1)의 단부 영역(6) 상에 미끄러져 이동된다.
니트릴부타디엔 고무(NBR)로 이루어진 상기 보호캡(15)은 상기 압력관(1)의 제 1 단부면(2)을 등진 자신의 단부에 있는 바닥부(18)와 함께 포트 형태로 형성되어 있고 상기 바닥부(18) 내에 동축 방향으로 관통 개구(19)를 구비하며, 상기 관통 개구를 통해 피스톤 로드(8)가 이동 가능하도록 관통된다.
또한 상기 보호캡(15)의 슬리브 형태의 연장부(14)가 상기 관통 개구(9)를 관통하여 돌출되고, 상기 연장부는 상기 보호캡(15)의 바닥부(18)로부터 동축 방향으로 압력관(1)에서 벗어나 돌출하여 연장된다. 상기 압력관(1)을 등진 상기 연장부(14)의 단부에는 방사 방향으로 주변을 둘러싸는 시일(20)이 형성되어 있고, 상기 시일은 방사 방향으로 주변을 둘러싸는 시일링 립(17)을 포함하며, 상기 시일링 립은 V-형태의 시일링 에지(22)와 함께 방사 방향의 압축 응력으로 피스톤 로드(8)를 감싼다.
상기 압력관(1)을 등진 상기 시일링 에지(22)의 제 1면(23)은 피스톤 로드(8)의 종축(25)에 대하여 60°의 가파른 각도로 피스톤 로드(8)의 자유 단부쪽으로 기울어져 있는 반면, 상기 압력관(1)쪽을 향하는 상기 시일링 에지(22)의 제 2면(24)은 피스톤 로드(8)의 종축(25)에 대하여 20°의 평탄한 각도로 압력관(1)쪽으로 기울어져 있다. 상기 디자인에 의해서는 피스톤 로드(8)의 표면상에 직접 단단하게 제공된 입자도 제거되기 때문에 이러한 입자가 피스톤 로드 가이드(9) 및 피스톤 로드 시일(11)에 도달하여 이들을 손상시킬 수 없다.
상기 피스톤 로드(8)의 그 밖의 자유 단부에는 제 2 스터드 볼트(21)가 제공되어 있다. 상기 스터드 볼트(21) 상에는 피스톤 실린더 유닛을 위한 제 2 연결부가 나사 체결되어 있다.
1 압력관
2 제 1 단부면
3 스터드 볼트
4 표면
5 제 2 단부면
6 단부 영역
7 피스톤
8 피스톤 로드
9 피스톤 로드 가이드
10 비드
11 피스톤 로드 시일
12 단부벽
13 단부면 개구
14 연장부
15 보호캡
16 부식 방지제
17 시일링 립
18 바닥부
19 관통 개구
20 시일
21 제 2 스터드 볼트
22 시일링 에지
23 제 1면
24 제 2면
25 종축
2 제 1 단부면
3 스터드 볼트
4 표면
5 제 2 단부면
6 단부 영역
7 피스톤
8 피스톤 로드
9 피스톤 로드 가이드
10 비드
11 피스톤 로드 시일
12 단부벽
13 단부면 개구
14 연장부
15 보호캡
16 부식 방지제
17 시일링 립
18 바닥부
19 관통 개구
20 시일
21 제 2 스터드 볼트
22 시일링 에지
23 제 1면
24 제 2면
25 종축
Claims (9)
- 자신의 외부면에 표면 보호물(surface protection)을 포함하는 실린더형 압력관(1) 및 상기 압력관(1) 내에서 축 방향으로 이동 가능하고, 피스톤 로드(piston rod)(8)를 갖는 피스톤(7)을 구비하는 피스톤 실린더 유닛으로서,
상기 압력관(1)의 단부면(5)에 있는 상기 피스톤 로드(8)는 피스톤 로드 가이드(piston rod guide) 및 피스톤 로드 시일(piston rod seal)에 의해서 밀봉된 상태로 단부면 개구(13)를 통해 상기 압력관(1)으로부터 밖으로 유도되고, 피스톤 로드측의 단부면(5)에서 출발하는 상기 압력관(1)의 단부 영역(6)은 상기 표면 보호물로부터 벗어나 있으며, 그리고 표면 보호물로부터 벗어난 상기 단부 영역(6)은 부식 방지제(16) 및 상기 단부 영역(6)을 감싸는 포트형(pot shaped) 보호캡(protection cap)(15)에 의해 덮여 있고, 상기 보호캡은 자신의 피스톤 로드측 단부에 동축 방향으로 관통 개구(19)를 갖는 바닥부(18)를 포함하며, 상기 관통 개구를 통해서는 상기 피스톤 로드(8)가 이동 가능하도록 관통하여 돌출하는 상기 피스톤 실린더 유닛에 있어서,
상기 관통 개구(19)의 내부벽은 상기 피스톤 로드(8)를 밀봉 방식으로 감싸는 것을 특징으로 하는,
피스톤 실린더 유닛. - 제 1 항에 있어서,
상기 보호캡(15)은 적어도 자신의 관통 개구(19) 영역에서 탄성 중합체로 이루어진 것을 특징으로 하는,
피스톤 실린더 유닛. - 제 2 항에 있어서,
상기 보호캡(15)은 적어도 상기 관통 개구(19) 영역에서 대략 -40℃ 내지 대략 +130℃의 온도 영역에서 연성인 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는,
피스톤 실린더 유닛. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 관통 개구(19)의 내부벽에는 방사 방향으로 주변을 둘러싸는 탄성적인 시일(20)이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는,
피스톤 실린더 유닛. - 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
보호캡(15) 및 시일(20)이 일체형으로 형성된 것을 특징으로 하는,
피스톤 실린더 유닛. - 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 탄성적인 시일(20)은 방사 방향으로 주변을 둘러싸는 하나 또는 다수의 시일링 립(sealing lip)(17)으로 이루어진 것을 특징으로 하는,
피스톤 실린더 유닛. - 제 6 항에 있어서,
상기 시일링 립(17)은 상기 피스톤 로드(8)를 압축 응력으로 감싸는 시일링 에지(22)를 갖는 것을 특징으로 하는,
피스톤 실린더 유닛. - 제 7 항에 있어서,
상기 시일링 에지(22)는 V-형태의 횡단면을 갖고, 상기 피스톤 로드(8)의 종축(25)에 대하여 상기 압력관(1)을 등진 상기 시일링 에지(22)면은 상기 피스톤 로드(8)의 자유 단부쪽 방향으로 가파르게 그리고 상기 압력관(1)을 향하는 상기 시일링 에지(22)면은 상기 피스톤 로드(8)의 자유 단부로부터 멀어지는 방향으로 평탄하게 기울어져 있는 것을 특징으로 하는,
피스톤 실린더 유닛. - 제 4 항 내지 제 10 항 중 어느 항에 따른 피스톤 실린더 유닛으로서,
상기 주변을 둘러싸는 탄성적인 시일(20)은 상기 보호캡(15)의 슬리브 형태(sleeve shaped)의 연장부(14)에 배치되어 있고, 상기 연장부는 상기 보호캡(15)의 바닥부(18)로부터 동축 방향으로 상기 압력관(1)에서 벗어나 돌출하도록 연장되는 것을 특징으로 하는,
피스톤 실린더 유닛.
Applications Claiming Priority (2)
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