KR20190111790A - 밀봉된 베이스부를 갖는 실린더 어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 별도의 베이스부에 의해서 폐쇄되는 실린더를 포함하는 실린더 어셈블리에 관한 것이며, 이 경우 실린더는 환상 그루브 내에 수용되어 있는 밀봉용 링에 의해서 밀봉되어 있으며, 이 경우 밀봉용 링은 베이스부와 연결된 디스크 요소에 의해서 실린더에 대하여 고정되며, 이 경우 베이스부는 환상 그루브의 제1 그루브 측면을 형성하고, 디스크 요소는 환상 그루브의 제2 그루브 측면을 형성한다.

Description

밀봉된 베이스부를 갖는 실린더 어셈블리{CYLINDER UNIT HAVING A SEALED BOTTOM}

본 발명은, 특허 청구항 1의 전제부에 따른, 밀봉된 베이스부를 갖는 실린더 어셈블리에 관한 것이다.

DE 10 2014 202 201 A1호에는, 형상 결합식 연결부를 통해서 실린더와 연결된 별도의 베이스부를 구비하는 외부 실린더를 갖는 진동 댐퍼가 공지되어 있다. 충분한 밀봉력을 보장하기 위해, 베이스부의 환상 그루브에 의해서 수용되는 밀봉 링이 사용된다. 그루브 바닥뿐만 아니라 그루브 측면들도 베이스부에 의해서 형성된다. 원칙적으로, 이와 같은 설계 원칙은 높은 부하 수용 능력과 밀봉성을 갖는다. 단점은, 베이스부 용으로 사용되는 공구의 유효 수명이 비교적 짧다는 것이다.

DE 10 2007 024 336 A1호는, 용접된 베이스부를 갖는 진동 댐퍼를 개시한다. 베이스부는 실린더와 함께 압축 밀봉식 연결을 형성한다. 오물의 유입을 피하기 위해, 실린더의 일 단부 영역과 함께 오물 생성을 위한 수집 공간을 형성하는 디스크 형상의 부품이 베이스부에 장착되어 있다. 밀봉부는 수집 공간을 제한하고, 디스크 형상의 부품에 의해서 고정된다. 밀봉부는, 다만 용접의 시간 간격 동안에만, 침투하는 입자를 막는 밀봉 기능을 충족시키면 된다. 용접 후에는, 밀봉 기능이 더 이상 필요치 않다. 그렇기 때문에, 수집 공간에는 수집 공간을 가스 공간과 연결하는 관통 개구도 제공될 수 있다. 밀봉 기능에 대한 요구가 다만 적기 때문에, 밀봉부가 수용되는 환상 그루브도 그다지 정교하게 구현되지 않아도 된다. 그루브 바닥뿐만 아니라 그루브 측면들도 디스크 형상의 부품에 의해서 형성된다.

본 발명의 과제는, 환상 그루브와 관련하여 선행 기술에 공지된 제조상의 문제점을 제거하는 것이다.

상기 과제는, 베이스부는 환상 그루브의 제1 그루브 측면을 형성하고, 디스크 요소는 환상 그루브의 제2 그루브 측면을 형성함으로써 해결된다.

베이스부가 실제로 외부 베이스부 및 내부 베이스부로 구분됨으로써, 결과적으로 반경 방향의 리세스 없이 매우 간단하게 제조될 수 있는, 각각 개방된 환상 그루브의 그루브 영역들이 존재하게 된다.

바람직한 일 종속 청구항에 따르면, 디스크 요소는 환상 그루브의 그루브 바닥을 형성한다. 디스크 요소는, 베이스부 또는 외부 베이스부보다 적은 재료 두께를 갖는다. 따라서, 더 얇은 부분에서의 변형 복잡성은 내부 베이스부에서보다 더 적다. 또한, 외측에서는, 베이스부에 환상 눈(ring eye)을 더욱 용이하게 용접할 수 있기 위하여 오히려 평평한 구조적 형상이 바람직하다.

환상 그루브를 형성하는 경우에는, 환상 그루브가 사다리꼴 형상의 횡단면을 가질 때에, 밀봉 링에 압축 응력이 더 우수하게 가해진다는 사실이 발견되었다.

디스크 요소의 가급적 적은 재료 두께와 관련해서는, 디스크 요소가 반경 방향으로 환상 그루브의 그루브 바닥 안쪽에서 전체 면에 걸쳐 베이스부와 연결되어 있는 것이 제안되었다. 외부 베이스부는 디스크 요소를 위한 지지 요소로서 이용된다.

또 다른 바람직한 실시예에서는, 디스크 요소가 베이스부의 원추형 내부 프로파일에 매칭되어 있다. 따라서, 여러 가지 장점에 도달하게 된다. 한 편으로, 디스크 요소는 조립시 매우 간단하게 외부 베이스부에 대하여 중심 배치된다. 다른 한 편으로, 에지 측에서 그루브 측면을 형성하는 원추형 내부 프로파일에 의해서는, 매우 간단하게 디스크 요소와 조합하여 사다리꼴 형상의 환상 그루브 횡단면에 도달할 수 있다.

내부 베이스부와 함께 외부 베이스부의 구성 유닛을 간단하게 제조하는 것과 관련하여, 디스크 요소는 용접 가능한 재료로 이루어지고, 베이스부와 적어도 점 형태로 용접되어 있다. 용접은 큰 부하를 받지 않는데, 그 이유는 베이스부가 장착된 상태에서는 작동 압력이 실린더 어셈블리 내부에서 결합력을 야기하기 때문이다. 용접은, 다만 조립 공정을 위해 외부 베이스부와 내부 베이스부의 결합만을 허용하면 된다.

대안적으로, 디스크 요소는 또한 플라스틱으로 이루어질 수 있고, 점 형태의 용융에 의해서 베이스부와 연결될 수 있다.

또 다른 연결 가능성은, 디스크 요소가 베이스부와의 연결을 위한 납땜 용적을 수용하는 관통 개구를 구비함으로써 달성된다.

바람직하게, 디스크 요소는 형상 결합식 연결부를 통해서 베이스부와 함께 하나의 구성 유닛을 형성한다. 디스크 요소의 적은 벽 두께는 형상 결합식 연결의 실시 가능성을 촉진시킨다.

베이스 밸브를 갖는 진동 댐퍼로서 구현된 실린더 어셈블리에서는, 베이스 밸브를 진동 댐퍼 내에 고정시킴으로써 디스크 요소도 베이스부 상에 고정될 수 있는 가능성이 존재한다. 이 목적을 위해, 베이스 밸브가 예컨대 반경 방향으로 실린더와 비딩(beading) 가공될 수 있거나, 베이스 밸브가 내부 압력 튜브를 통해서 피스톤 로드 가이드부와 함께 인장 체인 내부에 고정된다.

본 발명은, 도면에 대한 이하의 설명을 참조하여 더욱 상세하게 설명될 것이다.
도면부에서,
도 1은 실린더 어셈블리의 단면도를 도시하고,
도 2는 도 1에 따른 실린더 어셈블리의 외측면도를 도시하며,
도 3은 도 1에 도시된 베이스부를 개별 부품으로서 도시하고,
도 4는 대안적으로 실시예를 도시하며, 그리고
도 5는 베이스부와 디스크 요소 사이에 있는 형상 결합식 연결부를 도시한다.

도 1 및 도 2는, 진동 댐퍼의 구조적 형상으로 또는 가스 스프링의 구조적 형상으로도 사용되는 바와 같은 실린더 어셈블리(1)를 보여주며, 이 경우 본 발명은 이들 2개의 제품 그룹에 한정되어서는 안 된다. 실린더 어셈블리는, 별도의 베이스부(5)에 의해 단부 측에서 폐쇄되는 실린더(3)를 포함한다. 베이스부(5)에서 외측에는, 도면에 도시되지 않은 연결 기관이 고정될 수 있다. "개별적으로"라는 용어는, 상응하는 변형 단계에 의해서 베이스부(5)와 함께 일체형의 부품을 형성하는 실린더(3)와는 달리, 베이스부(5)가 실린더(3)와 연결되기 전에, 실린더(3)로부터 독립된 개별 부품을 형성한다는 것으로 이해될 수 있다.

실린더(3)는, 환상 그루브(9) 내에 수용된 밀봉용 링(7)에 의해서 밀봉되어 있다(도 3). 밀봉용 링(7)은, 베이스부(5)와 연결된 디스크 요소(11)에 의해서 실린더(3)에 대하여 그리고 베이스부(5)에 대하여 고정되어 있다. 환상 그루브(9)는 제1 그루브 측면(13), 제2 그루브 측면(15) 및 그루브 바닥(17)을 포함한다. 특히 도 3 내지 도 5가 보여주는 바와 같이, 베이스부(5)는 제1 그루브 측면(13)을 형성하고, 디스크 요소(11)는 환상 그루브(9)의 제2 그루브 측면(15)을 형성한다. 디스크 요소(11)는 또한 환상 그루브(9)의 그루브 바닥(17)도 형성한다. 베이스부(5)와 디스크 요소(11)의 직접적인 연결을 통해서는, 환상 그루브(9)를 형성하기 위하여 전술된 부품들(5; 11) 중 어떤 것도 반경 방향의 리세스를 구비할 필요가 없는 완전한 환상 그루브(9)가 나타난다. 결과적으로, 디스크 요소(11) 및 베이스부(5)는 매우 간단하게 제조될 수 있다.

다른 무엇보다 도 3이 보여주는 바와 같이, 환상 그루브(9)는 사다리꼴 형상의 횡단면을 구비하고, 이로써 밀봉용 링(7)에 특히 바람직한 압축 응력을 제공한다. 사다리꼴 형상의 횡단면은 비대칭인데, 그 이유는 그루브 측면(15)이 그루브 바닥(17)에 대하여 직각으로 진행하고, 그루브 측면(13)이 그루브 바닥(17)에 대하여 비스듬하게 진행하기 때문이다.

디스크 요소(11)가 반경 방향으로 환상 그루브(9)의 그루브 바닥(17) 안쪽에서 전체 면에 걸쳐 베이스부(5)와 연결되어 있음으로써, 결과적으로 베이스부(5) 상에서는 큰 접촉면 및 이로써 큰 지지면(19)을 이용할 수 있게 된다.

도 3이 계속 보여주는 바와 같이, 디스크 요소(11)는 반경 방향으로 환상 그루브(9) 안쪽에서 베이스부(5)의 원추형 내부 프로파일(21)에 매칭되어 있다. 내부 프로파일(21)은 평평한 중앙 영역(23) 및 이 중앙 영역에 연결되는 원추형 에지 영역(25)을 구비한다. 20° 내지 35°의 원뿔각 및 수평 그루브 측면(15)과 함께 원추형 에지 영역은 환상 그루브(9)의 사다리꼴 형상의 횡단면을 야기한다. 주변을 둘러싸는 재킷 면(27)을 통해, 베이스부(5)가 실린더(3) 내부에서 중심 배치된다. 재킷 면(27)이 디스크 요소보다 약간 더 큰 외부 직경을 가짐으로써, 결과적으로 디스크 요소는 다만 밀봉용 링을 위한 고정력만 흡수하면 된다.

베이스부는 많은 경우에 금속성 재료, 예컨대 강철로 이루어진다. 일 실시예에서는, 디스크 요소도 마찬가지로 용접 가능한 재료로 이루어지고, 베이스부와 적어도 점 형태로 용접되어 있다. 보다 나은 이해를 위해, 용접 너깃(29)이 상징적으로 표기되어 있다. 용접 연결부는 다만 매우 낮은 고정력 요건만 충족하면 된다. 다만, 용접 연결부가 2개의 베이스부들을 접합하는 것으로부터 출발하여 베이스부를 실린더(3) 내부에 장착하는 것까지의 조립 공정을 견디는 것만이 중요하다.

대안적으로, 디스크 요소(11)는 플라스틱으로 이루어질 수 있고, 베이스부(5)와 접착시키기 위한 접합 단계를 위해 부분적으로 용융된다. 원칙적으로, 디스크 요소(11)는 베이스부와 또한 접착될 수도 있다.

도 4에서, 디스크 요소(11)는, 베이스부(5)와 연결하기 위한 납땜 용적(33)을 수용하는 관통 개구(31)를 중앙 영역(23)에 구비한다. 다만, 납땜 용적(33)이 관통 개구(31)의 에지를 따라서 디스크 요소(11)를 베이스부(5)와 연결하는 것만이 중요하다. 관통 개구(31)를 완전히 채울 필요는 없다. 납땜 용적(33)은, 관통 개구(31)를 통한 디스크 요소(11)와 베이스부(5) 사이에서의 누설을 방지한다.

도 5에 따른 실시예에서, 디스크 요소(11)는 형상 결합식 연결부(35)를 통해 베이스부(5)와 함께 하나의 구성 유닛을 형성한다. 이 경우, 베이스부(5)는 내측에 작은 홈(37)을 구비할 수 있고, 이 홈 내부에 디스크 요소(11)의 변형 영역(39)이 잠길 수 있다. 이미 여러 번 설명한 바와 같이, 형상 결합식 연결부(35)의 결합력에 대한 요건은 매우 낮다.

실린더 어셈블리(1)의 조립 중에, 베이스부(5)와 디스크 요소(11)로 이루어진 구성 유닛이 선행 공정에서 제조된다. 이어서, 밀봉용 링(7)이 환상 그루브(9) 내부로 삽입된다. 이와 같은 구성 유닛은 베이스부(5)의 최종 위치에 가장 가까이 놓여 있는 실린더(3)의 단부를 통해 실린더 내부로 삽입되고, 복수의 비드 섹션들(41) 또는 환상 비드에 걸쳐서도 베이스부(5)를 고정시킨다. 베이스부와 실린더 사이의 형상 결합식 연결의 유형 및 형태는 본 발명에 중요치 않다(도 1 및 도 2).

그 다음에, 베이스 밸브 바디(47)의 하부 면이 디스크 요소(11)의 상부 면에 적어도 부분적으로 접할 때까지, 이미 단부 측에 고정된 베이스 밸브(45)를 갖는 압력 튜브(43)가 실린더(3) 내부로 삽입된다. 압력 튜브(43)는, 예컨대 도면에 도시되지 않은 피스톤 로드 가이드부가 진동 댐퍼의 일부로서, 압력 튜브의 다른 단부에 정렬된 전면에 부착되고, 외부 실린더가 재차 피스톤 로드 가이드부와 축 방향으로 간극 없이 연결됨으로써, 추가의 제조 공정에서 실린더(3)에 대해 상대적으로 고정된다. 이렇게 함으로써는, 베이스부(5)와 디스크 요소(11) 사이를 더 고정시키지 않더라도, 베이스 밸브의 고정을 통해 디스크 요소(11)도 베이스부(5) 상에 고정된다.

1: 실린더 어셈블리
3: 실린더
5: 베이스부
7: 밀봉용 링
9: 환상 그루브
11: 디스크 요소
13: 제1 그루브 측면
15: 제2 그루브 측면
17: 그루브 바닥
19: 지지면
21: 원추형 내부 프로파일
23: 중앙 영역
25: 에지 영역
27: 재킷 면
29: 용접 너깃
31: 관통 개구
33: 남땜 용적
35: 형상 결합식 연결부
37: 홈
39: 변형 영역
41: 비드 섹션
43: 압력 튜브
45: 베이스 밸브
47: 베이스 밸브 바디

Claims (10)

1. 별도의 베이스부(5)에 의해서 폐쇄되는 실린더(3)를 포함하는 실린더 어셈블리(1)이며, 실린더(3)는 환상 그루브(9) 내에 수용되어 있는 밀봉용 링(7)에 의해서 밀봉되어 있으며, 밀봉용 링(7)은 베이스부(5)와 연결된 디스크 요소(11)에 의해서 실린더(3)에 대하여 고정되는, 실린더 어셈블리(1)에 있어서,
   베이스부(5)는 환상 그루브(9)의 제1 그루브 측면(13)을 형성하고, 디스크 요소(11)는 환상 그루브(9)의 제2 그루브 측면(15)을 형성하는 것을 특징으로 하는, 실린더 어셈블리(1).
2. 제1항에 있어서, 디스크 요소(11)는 환상 그루브(9)의 그루브 바닥(17)을 형성하는 것을 특징으로 하는, 실린더 어셈블리.
3. 제1항에 있어서, 환상 그루브(9)는 사다리꼴 형상의 횡단면을 갖는 것을 특징으로 하는, 실린더 어셈블리.
4. 제2항에 있어서, 디스크 요소(11)는 반경 방향으로 환상 그루브(9)의 그루브 바닥(17) 안쪽에서 전체 면에 걸쳐 베이스부(5)와 연결되어 있는 것을 특징으로 하는, 실린더 어셈블리.
5. 제1항에 있어서, 디스크 요소(11)는 베이스부(5)의 원추형 내부 프로파일(21)에 매칭되어 있는 것을 특징으로 하는, 실린더 어셈블리.
6. 제1항에 있어서, 디스크 요소(11)는 용접 가능한 재료로 이루어지고, 베이스부(5)와 적어도 점 형태로 용접되어 있는 것을 특징으로 하는, 실린더 어셈블리.
7. 제1항에 있어서, 디스크 요소(11)는 플라스틱으로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 실린더 어셈블리.
8. 제1항에 있어서, 디스크 요소(11)는 베이스부(5)와의 연결을 위한 납땜 용적(33)을 수용하는 관통 개구(31)를 구비하는 것을 특징으로 하는, 실린더 어셈블리.
9. 제1항에 있어서, 디스크 요소(11)는 형상 결합식 연결부(35)를 통해서 베이스부(5)와 함께 하나의 구성 유닛을 형성하는 것을 특징으로 하는, 실린더 어셈블리.
10. 제1항에 있어서, 실린더 어셈블리(1)는 베이스 밸브(45)를 갖는 진동 댐퍼로서 구현되어 있으며, 베이스 밸브(45)의 고정을 통해서 디스크 요소(11)가 베이스부(5) 상에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는, 실린더 어셈블리.

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