KR20140103076A - 피스톤 실린더 유닛 및 피스톤 실린더 유닛을 제조하기 위한 방법 - Google Patents

피스톤 실린더 유닛 및 피스톤 실린더 유닛을 제조하기 위한 방법 Download PDF

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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 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 상기 압력관(1)의 피스톤 로드측 단부면(5)의 반대편 내부에 있는 자신의 단부 영역에 방사 방향으로 주변을 둘러싸는 시일(17)을 포함한다. 상기 시일(17)은 상기 압력관(1)의 실린더형 표면(4)에 밀봉 방식으로 인접하는 변형 가능한 시일(17)이며 상기 보호캡(15)의 내부면은 유체- 또는 페이스트 형태(paste-like)의 부식 방지제(16)에 의해 상기 압력관(1)의 표면(4)에 도달하는 층 두께로 덮여 있다.

Description

피스톤 실린더 유닛 및 피스톤 실린더 유닛을 제조하기 위한 방법 {PISTON CYLINDER UNIT AND METHOD FOR PRODUCING A PISTON CYLINDER UNIT}
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 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 상기 압력관의 피스톤 로드측 단부면의 반대편 내부에 있는 자신의 단부 영역에 방사 방향으로 주변을 둘러싸는 시일을 포함한다.
이와 같은 피스톤 실린더 유닛에서 표면 보호물로부터 벗어난 압력관의 단부 영역 상에 유동성 부식 방지 오일이 제공되고 그런 다음 상기 압력관의 외경보다 더 작은 내경을 갖는 상기 보호캡이 상기 단부 영역 상에 미끄러져 이동하는 것이 공지되어 있다. 이 경우 탄성적인 재료로 이루어진 상기 보호캡은 방사 방향으로 확장된다. 상기 보호캡이 상기 압력관을 방사 방향의 응력으로 내부 방향으로 감싸기 때문에, 상기 보호캡이 상기 압력관 상에 미끄러져 이동할 때 보호관 상에 제공된 부식 방지 오일이 적어도 상기 보호캡 앞까지 포괄적으로 이동된다. 그럼으로써 사전에 상기 보호관 상에 제공된 부식 방지 오일의 적어도 가장 큰 부분이 표면 보호물로부터 벗어난 실제로 습윤될(wetting) 그리고 보호될 압력관의 단부 영역에 의해서 다시 제거된다.
그 밖에 상기 보호캡에 의해 이 보호캡 앞에 이동되는 부식 방지 오일은 표면 보호물이 제공된 압력관 표면을 오염시킨다.
따라서 본 발명의 과제는 표면 보호물로부터 벗어난 자신의 압력관 단부 영역에서 부식에 대하여 높은 안정성을 갖는 피스톤 실린더 유닛 및 피스톤 실린더 유닛의 제조 방법을 제시하는 것이다.
상기 과제는 본 발명에 따라, 도입부에 언급된 형태의 피스톤 실린더 유닛에서 시일이 압력관의 실린더형 표면에 밀봉 방식으로 인접하는 변형 가능한 시일이고 보호캡의 내부면은 유체- 또는 페이스트 형태(paste-like)의 부식 방지제에 의해 압력관의 표면까지 도달하는 층 두께로 덮여 있음으로써 해결된다.
상기 디자인에 의해, 이미 보호캡 내로 삽입되었고 바람직하게 상기 보호캡의 내부면에 부착되는 부식 방지제는 상기 보호캡이 미끄러져 이동될 때 비로소 표면 보호물로부터 벗어난 압력관의 단부 영역의 표면과 접촉할 수 있고 상기 보호캡의 내부에 완전하게 남아 있다. 상기 부식 방지제의 양은, 압력관과 보호캡의 내부벽 사이의 링형 갭을 적어도 포괄적으로 채우고 그에 따라 표면 보호물로부터 벗어난 상기 압력관의 단부 영역의 표면을 습윤시킬 정도로 많다.
그에 따라 예컨대 상이한 코팅 두께 또는 상이한 온도 특성에 의해서 생성되는 보호캡과 압력관 사이의 갭이 방지되는데, 상기 갭에 의해서는 상기 보호캡 아래에 습기가 침투되어 코팅이 없는 영역 상에 고착될 수 있다.
부식 방지제의 이동 및 습기의 침투는 모두 보호캡 아래에 때 이른 부식을 야기할 수 있다.
또한, 시일은 표면 보호물이 제공된 압력관 표면 영역 상의 부식 방지제가 벗어나는 것을 방지하며 그에 따라 상기 영역의 오염을 막는다.
상기 연성의 시일은 탄성적으로 변형될 수 있다. 그러나 상기 연성의 시일이 탄성적으로 변형 가능하면, 이 시일이 압력관과 보호캡 사이의 상대적인 운동시에도 항상 상기 압력관에 적합하게 조정되고 압력관에서 유지된다. 이 경우 상기 시일은 탄성 중합체 또는 열가소성 재료로 이루어질 수 있다.
단순한 디자인에서 상기 변형 가능한 시일이 방사 방향으로 주변을 둘러싸는 하나 또는 다수의 시일링 립(sealing lip)으로 이루어질 수 있다.
압력관 단부면을 외부 영향들에 대하여 보호하기 위해서 포트형 보호캡은 변형 가능한 시일의 반대편에 있는 자신의 단부에 동축 방향으로 관통 개구를 갖는 바닥부를 포함할 수 있는데, 상기 관통 개구를 통해 피스톤 로드가 이동 가능하도록 관통하여 돌출한다. 상기 피스톤 로드를 밀봉된 상태로 관통시키기 위해서 상기 관통 개구의 내부벽은 상기 피스톤 로드를 밀봉 방식으로 감쌀 수 있고, 상기 목적을 위해 바람직하게 상기 관통 개구의 내부벽에는 방사 방향으로 주변을 둘러싸는 변형 가능한 제 2 시일이 배치되어 있다.
보호캡 및/또는 제 1 시일 및/또는 제 2 시일은 간단하고 비용 저렴하게 제조 가능하도록 플라스틱으로 이루어질 수 있고, 상기 보호캡은 탄성적인 재료 또는 적어도 전반적으로 강성의 재료로 이루어질 수 있다.
이 경우 보호캡과 제 1 및 제 2 시일을 일체형으로 형성할 수 있다.
표면 보호물은 분말 코팅 또는 분무 코팅(spray coating) 또는 침지 코팅(dip coating)일 수 있다.
상기 과제는 본 발명에 따라, 자신의 외부면에 표면 보호물을 포함하는 실린더형 압력관 및 상기 압력관 내에서 축 방향으로 이동 가능하고, 피스톤 로드를 갖는 피스톤을 구비하는 피스톤 실린더 유닛에 있어서, 상기 압력관의 단부면에 있는 상기 피스톤 로드는 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 보호캡에 의해 덮여 있고, 상기 보호캡은 상기 압력관의 피스톤 로드측 단부면의 반대편 내부에 있는 자신의 단부 영역에 방사 방향으로 주변을 둘러싸는 시일을 포함하는 상기 피스톤 실린더 유닛의 제조 방법에서, 상기 보호캡의 내부면은 유체- 또는 페이스트 형태의 부식 방지제에 의해 코팅되고 상기 보호캡은 후속하여 표면 보호물로부터 벗어난 상기 압력관의 단부 영역 상에 미끄러져 이동됨으로써 해결된다.
그에 따라 전술된 피스톤 실린더 유닛과 동일한 장점들이 달성된다.
유체- 또는 페이스트 형태의 부식 방지제에 의한 코팅은 바람직하게 보호캡의 내부면에 부착되는 방식으로 이루어짐으로써, 장착 가능하도록 제작된 보호캡은 후속하여 지지되고/지지되거나 이송될 수 있다.
유체- 또는 페이스트 형태의 부식 방지제에 의한 코팅은 상기 보호캡 내로 침지되는 핀(pin)을 이용한 자동적인 주입에 의해 이루어질 수 있다.
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 종단면도이다.
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 보호캡(15)의 내부면(14)이 페이스트 형태의 부식 방지제(16)에 의해 덮이고 상기 보호캡의 내부면이 단부 영역(6)을 완전하게 둘러쌀 때까지 피스톤 로드측으로부터 상기 압력관(1)의 단부 영역(6) 상에 미끄러져 이동된다. 부식 방지제에 의한 상기 보호캡(15)의 내부면(14)의 코팅은, 상기 부식 방지제(16)가 보호캡(15)의 내부면에 부착되고 압력관(1)의 단부 영역(6) 상에 미끄러져 이동된 후에 상기 보호캡(15)의 내부면과 상기 압력관(1)의 단부 영역(6) 사이의 링형 갭을 적어도 포괄적으로 채울 정도의 층 두께를 갖도록 이루어진다.
상기 보호캡(15)의 내부면(14)은 압력관(1)의 제 1 단부면(2)을 향하는 단부에 방사 방향으로 주변을 둘러싸는 연성의 제 1 시일(17)을 포함하고, 상기 제 1 시일은 압축 응력으로 상기 압력관을 감싼다. 그에 따라 상기 보호캡(15)이 압력관(1) 상에 미끄러져 이동될 때 부식 방지제(16)가 보호캡(15)의 내부로부터 벗어나 압력관(1)의 분말 코팅된 영역을 오염시킬 가능성이 방지된다.
상기 보호캡(15)은 압력관(1)의 제 1 단부면(2)을 등진 자신의 단부에 있는 바닥부(18)와 함께 포트 형태로 형성되어 있고 바닥부(18) 내에 동축 방향으로 관통 개구(19)를 갖는다.
상기 관통 개구(19)의 내부벽에는 방사 방향으로 주변을 둘러싸는 연성의 제 2 시일(20)이 배치되어 있고, 상기 제 2 시일에 의해 피스톤 로드(8)가 이동 가능하도록 관통되며 이 제 2 시일은 압축 응력으로 상기 피스톤 로드(8)를 밀봉 방식으로 감쌈으로써, 상기 측면에서도 부식 방지제가 보호캡(15)으로부터 벗어날 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 내부면
15 보호캡
16 부식 방지제
17 제 1 시일
18 바닥부
19 관통 개구
20 제 2 시일
21 제 2 스터드 볼트

Claims (11)

  1. 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 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 상기 압력관(1)의 피스톤 로드측 단부면(5)의 반대편 내부에 있는 자신의 단부 영역에 방사 방향으로 주변을 둘러싸는 시일(17)을 포함하는 상기 피스톤 실린더 유닛에 있어서,
    상기 시일(17)은 상기 압력관(1)의 실린더형 표면(4)에 밀봉 방식으로 인접하는 변형 가능한 시일(17)이며 상기 보호캡(15)의 내부면은 유체- 또는 페이스트 형태(paste-like)의 부식 방지제(16)에 의해 상기 압력관(1)의 표면(4)에 도달하는 층 두께로 덮여 있는 것을 특징으로 하는,
    피스톤 실린더 유닛.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 변형 가능한 시일(17)은 탄성적으로 변형 가능한 것을 특징으로 하는,
    피스톤 실린더 유닛.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 변형 가능한 시일은 방사 방향으로 주변을 둘러싸는 하나 또는 다수의 시일링 립(sealing lip)으로 이루어진 것을 특징으로 하는,
    피스톤 실린더 유닛.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 포트형 보호캡(15)은 상기 변형 가능한 시일(17)의 반대편에 있는 자신의 단부에 동축 방향으로 관통 개구(19)를 갖는 바닥부(18)를 포함하고, 상기 관통 개구를 통해 상기 피스톤 로드(8)가 이동 가능하도록 관통되어 돌출하는 것을 특징으로 하는,
    피스톤 실린더 유닛.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 관통 개구(19)의 내부벽은 상기 피스톤 로드(8)를 밀봉 방식으로 감싸는 것을 특징으로 하는,
    피스톤 실린더 유닛.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 관통 개구(19)의 내부벽에는 방사 방향으로 주변을 둘러싸는 변형 가능한 제 2 시일(20)이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는,
    피스톤 실린더 유닛.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보호캡(15) 및/또는 제 1 시일(17) 및/또는 제 2 시일(20)은 플라스틱으로 이루어진 것을 특징으로 하는,
    피스톤 실린더 유닛.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보호캡(15)은 탄성적인 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는,
    피스톤 실린더 유닛.
  9. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보호캡(15)은 적어도 전반적으로 강성의 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는,
    피스톤 실린더 유닛.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 표면 보호물은 분말 코팅 또는 분무 코팅(spray coating) 또는 침지 코팅(dip coating)인 것을 특징으로 하는,
    피스톤 실린더 유닛.
  11. 자신의 외부면에 표면 보호물을 포함하는 실린더형 압력관(1) 및 상기 압력관(1) 내에서 축 방향으로 이동 가능하고, 피스톤 로드(8)를 갖는 피스톤(7)을 구비하는 피스톤 실린더 유닛을 제조하기 위한 방법으로서,
    상기 압력관(1)의 단부면(5)에 있는 상기 피스톤 로드(8)는 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 표면 보호물로부터 벗어나 있으며, 그리고 상기 표면 보호물로부터 벗어난 상기 단부 영역(6)은 부식 방지제(16) 및 상기 단부 영역(6)을 감싸는 포트형 보호캡(15)에 의해 덮여 있고, 상기 보호캡은 상기 압력관(1)의 피스톤 로드측 단부면(5)의 반대편 내부에 있는 자신의 단부 영역에 방사 방향으로 주변을 둘러싸는 시일(17)을 포함하는 상기 피스톤 실린더 유닛을 제조하기 위한 방법에 있어서,
    상기 보호캡(15)의 내부면은 유체- 또는 페이스트 형태의 부식 방지제(16)에 의해 코팅되고 상기 보호캡은 후속하여 표면 보호물로부터 벗어난 상기 압력관(1)의 단부 영역(6) 상에 미끄러져 이동되는 것을 특징으로 하는,
    피스톤 실린더 유닛의 제조 방법.
KR1020140017254A 2013-02-15 2014-02-14 피스톤 실린더 유닛 및 피스톤 실린더 유닛을 제조하기 위한 방법 KR101561019B1 (ko)

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