專利名稱：活塞缸裝置的帶支承隔板的活塞且尤其是減振器活塞的制作方法
從EP-A-0 658 611中知道了一種減振器活塞，它有一個活塞體，在活塞體外周面上設(shè)有一個環(huán)繞的隔板，在環(huán)繞隔板的一側(cè)，許多沿軸向延伸的隔板與該環(huán)繞隔板相連。在活塞體上，通過注塑法注塑上一個由熱塑塑料制成的密封，其中，尤其是這些沿軸向延伸的隔板以在它們之間的被密封材料填滿的槽來可靠地固定密封材料并引導(dǎo)活塞。注塑獲得的密封可以有很小的公差，以避免所謂的“滲漏”并因而實現(xiàn)了對所屬缸腔的可靠密封。制造這種注塑密封的方法相當(dāng)費事。
從US-A-3 212 411中知道了一種活塞缸裝置，其活塞體在外周面上有多個環(huán)繞槽。為了加上密封，設(shè)置了杯狀的PTFE(聚四氟乙烯)預(yù)制坯，它先松弛地安放在活塞體上。這樣準(zhǔn)備好的活塞體接著首先壓入一個被加熱到高溫的成形精整筒里，在這里，在加熱作用下，PTFE材料被擠壓入活塞體外周面上的槽里。接著，裝上密封的活塞體在一個相應(yīng)形成的冷卻筒里被冷卻。這些槽完全被密封材料填滿，以使密封與活塞體外周面形成形狀配合的固定連接。若用作減振器活塞，則還必須接著去掉預(yù)制坯的在一側(cè)覆蓋活塞體端面的底面。
從EP-A-682 190中知道了一種減振器活塞，它在制造方面與上述方法的主要區(qū)別僅在于用沖壓的圓環(huán)盤來代替杯狀預(yù)制坯地獲得密封。這種圓環(huán)盤裝在活塞體的一端上。將這樣準(zhǔn)備好的活塞體又壓入一個加熱的成型精整筒里，其中圓環(huán)盤以條帶形式被加到活塞體外周面上并接著在加熱作用下被壓入沿活塞體圓周方向延伸的槽里。接著，裝有密封的活塞經(jīng)過一個冷卻管。在這種情況下，密封材料也就實際上完全充滿這些槽，從而使所述密封與活塞體外周面形狀配合地牢固相連。
上述這兩種方法的缺點是為了要把密封材料加工成型和壓入到活塞體外周面上的槽里需要很大的壓力，而且構(gòu)成密封的密封材料經(jīng)受強(qiáng)烈變形，這對密封材料構(gòu)造會產(chǎn)生不利的影響。
從DE-198 47 342A中知道了一種用于活塞缸裝置的活塞，尤其是減振器活塞，它有一個活塞體，該活塞體在外周面上在一個與活塞一端鄰接的區(qū)域里有至少一個環(huán)繞的并突出到外周面之外的環(huán)繞隔板，延伸向活塞另一端的并相互平行地間隔并列而設(shè)的縱向延伸的支承隔板與該環(huán)繞隔板相連，其中，每兩個相鄰的支承隔板就限定出一個槽形空隙，該槽形空隙在其背對環(huán)繞隔板的那端上在縱向上是敞開的，并且該活塞還有一個由可熱變形的密封材料制成的皮碗式密封件，它成型在活塞體上，從而無論是環(huán)繞隔板，還是支承隔板，都至少在其高度的一部分上被成型到密封件材料里。
這種已知的解決方案表明，為了在活塞的皮碗式密封件及氣缸內(nèi)壁兩者間保證良好密封，不需要使密封件貼在活塞體整個高度上。密封皮碗在圓周方向上牢固支承在比較窄的環(huán)繞隔板上就夠了。另外，已令人驚奇地證實了，為了在密封件和活塞體之間保證完美的可靠連接，必須如EP-A-0 685 611所述地使這些位于縱向延伸的支承隔板之間的槽形空隙完全被密封材料填滿。
此外，對于按EP-A-682 190所述方式將皮碗狀密封件成型到其上的減振器活塞來說，事實已經(jīng)表明，在環(huán)繞隔板外，縱向延伸的支承隔板也只是在其高度的一部分上被成型到密封件材料中，這就夠了。一方面，在此得到了在皮碗狀密封件和活塞體之間的完美無缺的形狀配合連接，也就是說，無論在縱向上，還是在圓周方向上都有良好的形狀配合連接，另一方面，密封材料變形也只是中等程度，因而不僅需要施加的壓力較小，而且變形時的材料流動基本上較小，因而實際上避免了對材料構(gòu)造的不利影響。即使圓環(huán)盤以這樣的程度變形，即槽形空隙被完全填滿，也通過活塞體在空隙延伸方向上的運動而產(chǎn)生了在橫向上的密封材料變形，因而產(chǎn)生有利的“材料流”，從而在這種變形時，也避免了對材料構(gòu)造產(chǎn)生不利的影響。由于通過將支承隔板只是局部地成型到密封材料里而沒有完全填滿位于支承隔板之間的槽形空隙，所以就留有足夠的自由空間，當(dāng)因溫度升高而膨脹時，密封材料就可以轉(zhuǎn)入此空間內(nèi)，而活塞可以順利地通過縱向延伸的支承隔板進(jìn)行導(dǎo)向。在這里，使縱向隔板一直延伸至活塞體端部是適當(dāng)?shù)摹?br> 本發(fā)明的任務(wù)是提出一種改進(jìn)型活塞，尤其是減振器活塞。
按照本發(fā)明，通過具有權(quán)利要求所述特征的活塞來完成該任務(wù)。
本發(fā)明的其它設(shè)計方案見以下對實施例的說明和從屬權(quán)利要求。
以下，結(jié)合一個實施例的示意圖來詳細(xì)說明本發(fā)明。所示為

圖1一用于減振器的活塞缸裝置的軸向局剖圖；圖2根據(jù)第一種實施形式的減振器活塞的局剖側(cè)視圖3在沒有密封皮碗時的沿圖2的III-III線的活塞的水平截面圖；圖4沿圖3的IV-IV線的局剖圖；圖5根據(jù)第二種實施形式的活塞的局剖側(cè)視圖；圖6沿圖5的VI-VI線的活塞的水平剖視圖；圖7表示一個實施形式，它具有一個成安裝上的環(huán)的形式的環(huán)繞隔板。
圖1作為功能簡圖地示出了一個減振器的軸向剖視圖，該減振器將兩個可相互相對運動的部分，如一個汽車軸和一個汽車車架連接起來。該減振器有一個缸筒1，它與兩個可相對運動的部分中的一個部分相連。在缸筒1里，一個活塞2導(dǎo)向移動，活塞固定在一活塞桿3上，活塞桿自由端固定在兩個可相對運動的部分中的另一個部分上。在這里，缸筒1兩端是封閉的并充滿液壓液，因而活塞缸裝置被設(shè)計成是雙向作用的，其中活塞將兩個缸腔4、5分隔開。
活塞2的活塞體6具有多個并排延伸的流通通道7、8。這些通道7、8分別在其尚需對功能加以說明的流出側(cè)用一個節(jié)流閥7.1或8.1蓋住。在這里作出這樣的安排，即圍繞缸筒軸線交替不止地設(shè)有多個流通通道7和多個流通通道8。
活塞2的外周面配備有一個皮碗狀密封件9，它用于保證缸腔4相對缸腔5的密封。當(dāng)活塞2運動到缸腔4中時，就克服節(jié)流閥7.1的回復(fù)力地壓縮液體經(jīng)過流通通道7。在這里，通過缸腔4的作用在節(jié)流閥8.1上的壓力而使通孔8保持關(guān)閉。在反向運動時，通過節(jié)流閥7.1使流通通道7關(guān)閉，而液體則通過流通通道8由缸腔5回流至缸腔4。
圖2示出了圖1所示活塞2的一種按本發(fā)明的實施形式的側(cè)視圖，但未布置節(jié)流閥7.1和8.1。圖3所示的俯視圖示出了沒有密封件9的活塞2，以便看到活塞外周面的結(jié)構(gòu)。圖2的局剖圖示出了帶有密封件9的活塞。
活塞6在其外周面上設(shè)有多個縱向延伸的支承隔板10，它們分別限定出對應(yīng)的槽形空隙。在此所示的實施例中，如此設(shè)置槽形空隙11，即它們從對應(yīng)于第一環(huán)繞隔板12的其中一個端面起如從活塞體6端面5.1起一直延伸至第二環(huán)繞隔板12.1，第二環(huán)繞隔板在活塞體6另一端上被安置在在圓周方向上靠近或與端面4.1鄰接的區(qū)域里，而且限定出在此活塞端上的槽形空隙11。環(huán)繞隔板12和縱向延伸的支承隔板10形成活塞體6的外表面，它們的水平高度一樣高。為了清楚表示起見，外表面打上了陰影線。支承隔板10和對應(yīng)地這些槽11可以如圖所示地軸向平行或與活塞2的運動軸線成一個角度地布置。
安置在活塞體6外周上的皮碗狀密封件9由可熱變形的塑料且優(yōu)選為PTFE(聚四氟乙烯)制成。在此所示的實施例中，皮碗狀密封件9已通過熱變形加工而成型到活塞體6上了。
在密封材料可由預(yù)成形圓環(huán)盤或預(yù)成形管材構(gòu)成的密封材料的熱變形加工中，支承隔板10和環(huán)繞隔板12僅在高度的部分上被成型到皮碗狀密封件9的材料里，從而在密封件9材料和槽形空隙底部之間，還留有一定的自由空間，因而當(dāng)密封件9成型時，密封材料可以自由地并且無拘束地流入槽11內(nèi)。在變形加工過程中，密封件9的圓柱形外表面13同時得到精整，從而可以保證所希望的與缸筒內(nèi)徑的公差。由于尤其在將這樣的活塞缸裝置用作減振器時在工作中出現(xiàn)了整個系統(tǒng)的溫度升高，所以在槽底上的并在一定極限內(nèi)的預(yù)留自由空間就允許密封材料膨脹到所述槽里，因而在密封件9的鄰接于邊緣的圓柱形外周面上，減小了密封件的磨損?？傊?，活塞2實際上在其整個高度范圍內(nèi)無傾斜地支承著。密封件9總是支承在各環(huán)繞隔板12的內(nèi)側(cè)的槽端上。
圖3表示根據(jù)圖2的III-III線的去掉密封件9后的活塞2的水平截面圖，從而可以看到支承隔板10和槽11的構(gòu)造。
從圖2、3以及根據(jù)圖4的活塞2的局部縱剖圖中可以看到皮碗狀密封件9成型在活塞體6上，因而無論是環(huán)繞隔板12，還是縱向延伸的支承隔板10，都只高度的一部分上被成型到密封材料里，因而分別在皮碗狀密封件9的內(nèi)表面和槽形空隙11的底部之間的槽形空隙11中留有一個小的自由空間(圖2的右邊)。然而，縱向延伸的支承隔板10一直以如同環(huán)繞隔板12那樣相同的厚度用皮碗狀密封件9蓋住。密封件9的相對活塞體6形成的懸突邊緣9.1和9.2使密封件總是在對密封件9加壓時稍微張開并改善活塞和缸壁之間的密封。根據(jù)運行要求的不同，密封件9只有一個突出邊緣可能就夠了。
為了能夠有利地制造出這樣的槽-隔板結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)的端部以環(huán)繞隔板12和12.1為界，適當(dāng)?shù)貙⒅辽倨渲幸粋€環(huán)繞隔板12或12.1制成單獨環(huán)12.0的形式并且在活塞體6成型后作為槽11的隔板邊界將該環(huán)推到活塞體上并固定住，如圖7所示。但也可以制造這樣的活塞體，即它只有縱向延伸的支承隔板10并且在這些隔板上的兩端上分別裝上一個具有環(huán)繞隔板的環(huán)。
這樣的活塞體6可以優(yōu)選由一個并尤其是由兩個按照粉末冶金工藝制成的部件6.1和6.2構(gòu)成。部件6.2和6.1由燒結(jié)冶金工藝粉末壓制成。壓制和燒結(jié)的部件隨后在一個接合過程中相應(yīng)地連接一起。被連接在一起的壓制坯接著進(jìn)行精整，從而使這兩個部件6.1和6.2牢固相連。這種方法也可以應(yīng)用于上述的利用環(huán)12.0的結(jié)構(gòu)中。這種幾何形狀的形成可以用成本較低的工具來實現(xiàn)。
為了改善在活塞2和密封件9之間連接部的抗剪切性，對應(yīng)于各部件6.1和6.2的隔板的對置端部10.1和10.2如圖所示地倒成斜角或者呈臺階狀降低，從而使隔板10在這個區(qū)域里各自斷開。在成型時，尤其在密封件9材料的熱變形加工時，這種材料就對應(yīng)地成形到這斷開處，因而與活塞2的運動方向有關(guān)地(圖1所示雙箭頭A)，形成了一個成所謂夾鉗形式的附加的形狀配合連接區(qū)。在此區(qū)域里，它實際上一直成型到由倒角10.1和10.2限定出邊界的連接槽10.3的底面。
如圖5、6所示的本發(fā)明實施形式在構(gòu)造和功能上對應(yīng)于圖2、3、4所示的實施形式。在該實施形式中，區(qū)別在于這兩個部件6.1和6.2錯開了槽11的一個槽間距地接合在一起，因此使成型到目前錯位設(shè)置的槽形區(qū)里的密封材料的承受剪切力的橫斷面增大了。
這種槽的錯位當(dāng)然必須在部件成型時與流通通道7和8的布置有關(guān)地加以考慮。同樣，在此實施形式中，適當(dāng)?shù)貙⒅С懈舭?0的相互對置的端部進(jìn)行倒角或者倒圓。
權(quán)利要求
1.用于活塞缸裝置的活塞且尤其是減振器活塞，它有一個活塞體(6)，該活塞體在它的外周面上在兩個各自限定出一活塞端的區(qū)域里設(shè)有一個環(huán)繞的并突出到該外周面之外的環(huán)繞隔板(12)，在所述環(huán)繞隔板上連接著朝向該活塞另一端延伸的并且平行地間隔并排設(shè)置的縱向延伸的支承隔板(10)，其中，每兩個相鄰的支承隔板(10)限定出一個槽形空隙(11)，而且該活塞具有一個皮碗狀密封件(9)，該密封件由一種可以熱變形的密封材料制成，該密封件如此成型到該活塞體(6)上，即環(huán)繞隔板(12)和支承隔板(10)都至少在其高度的一部分上被成型到皮碗狀密封件(9)的材料里。
2.按權(quán)利要求1所述的活塞，其特征在于，皮碗狀密封件(9)具有至少一個松動安置的邊緣，該邊緣相對活塞體(6)的外周區(qū)懸伸著。
3.按權(quán)利要求1或2所述的活塞，其特征在于，活塞體(6)是按照粉末冶金工藝制成的。
4.按權(quán)利要求1-3之一所述的活塞，其特征在于，活塞(6)在一個沿軸線的橫向的劃分平面內(nèi)被分成兩個部件(6.1，6.2)，它們接合一起并牢固相連，其中，至少一個部件(6.1，6.2)具有一個其上連接著支承隔板(10.1，10.2)的環(huán)繞隔板(12，12.1)，該環(huán)繞隔板配屬有一個帶有一限定出槽形空隙(11)的環(huán)繞隔板的部件(6.2)。
5.按權(quán)利要求1-4之一所述的活塞，其特征在于，這兩個部件(6.1，6.2)相錯開一個支承隔板(10)寬度地相互接合。
6.按權(quán)利要求1-5之一所述的活塞，其特征在于，皮碗狀密封件(9)由作為可熱變形塑料的PTFE制成。
7.按權(quán)利要求1-6之一所述的活塞，其特征在于，皮碗狀密封件(9)至少在其覆蓋隔板(10，12)的區(qū)域里被壓緊，同時對其外表面(13)進(jìn)行精整。
全文摘要
用于活塞缸裝置的活塞，尤其是減振器活塞，它有一個活塞體(6)，該活塞體在其外周面上在兩個各自限定出一活塞端的區(qū)域里設(shè)有一個環(huán)繞的并突出到外周面之外的環(huán)繞隔板(12)，在環(huán)繞隔板上連接著朝向活塞另一端延伸的并平行地間隔并排而設(shè)的縱向延伸的支承隔板(10)，其中，每兩個相鄰的支承隔板(10)限定出一個槽形空隙(11)，而且該活塞具有一個皮碗狀密封件(9)，該密封件由一種可以熱變形的密封材料制成，該密封件如此成型到該活塞體(6)上，即環(huán)繞隔板(12)和支承隔板(10)都至少在其高度的一部分上被成型到皮碗狀密封件(9)的材料里。
文檔編號F16F9/32GK1529795SQ02805336
公開日2004年9月15日 申請日期2002年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月21日
發(fā)明者E·梅, E 梅 申請人:Gkn金屬燒結(jié)有限公司