專利名稱：工作缸的活塞的制作方法
工作缸的活塞本發(fā)明涉及到一種工作缸的活塞，帶有兩個(gè)相互同軸的、共同圍繞 著一個(gè)金屬心的、并且至少部分地由塑料材料組成的活塞元件，活塞元 件中至少一個(gè)具有一個(gè)布置在徑向外部的環(huán)形活塞密封。一個(gè)由DE3404095A1已知的這一類型的活塞具有兩個(gè)半活塞零件， 它們各自由一個(gè)金屬襯里和一個(gè)在上面澆鑄的包容體組成。為了活塞的 裝配，半活塞零件軸向連續(xù)地被串在活塞桿的軸頸上，并且借助于一個(gè) 擰在活塞桿上的螺紋襯套互相夾緊。為了使半活塞零件彼此相對(duì)不可扭 轉(zhuǎn)地固定，在接觸面上可以附加地設(shè)有被稱為止動(dòng)裝置的相互嵌接的元 件。因?yàn)榛钊窖b在活塞桿上時(shí)才被裝配，它的實(shí)施相對(duì)費(fèi)事，并且 給裝備有活塞的工作缸的自動(dòng)化裝配造成很大困難。一個(gè)可對(duì)照的情況出現(xiàn)在DE3508686C2中描述的活塞中，它的結(jié) 構(gòu)基本上符合在DE3404095A1中描述的結(jié)構(gòu)。DE19715858C2 />開了 一個(gè)由兩個(gè)單獨(dú)的活塞零件裝配的活塞。但 是在這里活塞零件也是要到在活塞桿上裝配時(shí)才相互結(jié)合。每個(gè)活塞零 件具有一個(gè)由金屬組成的薄壁支承盤， 一個(gè)起活塞密封作用的彈性體成 型在支承盤上面。由EP0093859B1得知一個(gè)構(gòu)成組合部件的活塞。在那里活塞具有一 個(gè)軸向布置在兩個(gè)成型盤之間的套管，其中圍繞著套管布置一個(gè)環(huán)形》茲 鐵，并且其中整個(gè)部件借助于一種密封材料完整的壓力注塑包封或者壓 合。這樣的活塞具有制造和裝配相對(duì)費(fèi)用較高的缺點(diǎn)。在用密封材料壓 力注塑包封前必須使單個(gè)的零件對(duì)齊，這相對(duì)是很費(fèi)時(shí)的。由DE10334205A1 —個(gè)活塞是已是大家所熟悉的，它具有一個(gè)布置 在金屬心上的只有 一個(gè)部分組成的活塞體。一個(gè)在US2， 470, 541中描述的活塞包括一個(gè)活塞體，密封環(huán)插在 活塞體上，并且借助于組合的端面板固定。US4， 281, 59(^>開了一個(gè)帶有一個(gè)只有一部分組成的活塞體的泵 活塞，分別由一個(gè)合成橡膠體和一個(gè)防液體流出元件裝配成的兩個(gè)環(huán)形 密封裝置插在上面。在GB629, 685中描述了一個(gè)由幾部分組成的活塞，它的活塞元件被相互用螺絲擰緊。本發(fā)明的任務(wù)是，提出一種由較少的零件組成的，在柔性裝配的方 案中可簡(jiǎn)單和費(fèi)用低廉地制造的工作缸的活塞。為了該任務(wù)的解決在開頭時(shí)提到類型的工作缸中規(guī)定，兩個(gè)活塞元 件借助于一個(gè)在它上的各自設(shè)有的止動(dòng)裝置，相互獨(dú)立地由相對(duì)的側(cè)面 同軸地固定在金屬心上，其中整個(gè)金屬心通過兩個(gè)止動(dòng)裝置中的每一個(gè) 被固定在各自的活塞元件上，因此活塞元件通過作為連接元件的金屬心 被軸向夾緊。因此裝配的活塞是一個(gè)由自身夾緊的部件。那么活塞在活塞桿側(cè)的 裝配之前已經(jīng)可以完成了 ，并且可以緊接著作為單元在活塞桿上固定。 金屬心用作兩個(gè)至少部分地由塑料材料組成的活塞元件的連4妄元件，兩 個(gè)活塞元件相互獨(dú)立地通過止動(dòng)裝置固定在金屬心上，其中為了軸向夾 緊各種不同的活塞部件，不需要附加的夾緊元件。在一個(gè)活塞裝配時(shí)， 需要的話首先整個(gè)金屬心可以通過止動(dòng)裝置固定在活塞元件的一個(gè)上， 其中通過止動(dòng)裝置產(chǎn)生一個(gè)防丟失的夾緊，它大大地簡(jiǎn)化了直到與第二 個(gè)活塞元件結(jié)合的操作。如果希望的話，在根據(jù)本發(fā)明的原則的基礎(chǔ)上 可以實(shí)現(xiàn)用于活塞制造的組合部件系統(tǒng)，其中可以預(yù)備好不同的活塞元 件，然后將它們根據(jù)各自的情況有選擇地在連接連接元件的情況下組合 成希望的活塞?；钊缭谒牟牧戏矫婊蛘咴诨钊芊獾脑O(shè)計(jì)上 可以不同。不管怎樣用根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)非常柔性的和合理的 活塞制造。本發(fā)明的有利的改進(jìn)方案由從屬的權(quán)利要求產(chǎn)生。根據(jù)使用情況一個(gè)活塞元件或者兩個(gè)活塞元件可以配備一個(gè)活塞 密封，在今后的使用中活塞密封與工作缸殼體的活塞滑動(dòng)面共同工作。 當(dāng)為了在一個(gè)方向上的密封各自布置一個(gè)活塞密封時(shí)，以這種方式活塞 可以非常柔性地為單作用或者雙作用使用方式做好準(zhǔn)備。在兩個(gè)活塞元件中，止動(dòng)裝置各自有利地整體地在一個(gè)由塑料材料 組成的盤形的、還具有至少一個(gè)活塞密封的基體上構(gòu)成，活塞密封優(yōu)選 是通過壓注成型在基體上?；w和活塞密封優(yōu)選的是作為雙組件壓注件 來實(shí)現(xiàn)，這可實(shí)現(xiàn)一個(gè)非常合理地制造。在兩個(gè)活塞元件之間確定一個(gè)同心圍繞著金屬心的環(huán)形容納空間 是合適地。當(dāng)工作缸活塞考慮到設(shè)有活塞位置探測(cè)的可能性時(shí)，在環(huán)形容納空間中布置一個(gè)也可稱為環(huán)形》茲鐵的永;茲環(huán)形體，永/磁環(huán)形體用作 布置在缸殼體上的探測(cè)裝置的控縱機(jī)構(gòu)。當(dāng)不打算對(duì)活塞進(jìn)行位置探測(cè) 時(shí)，為了降低制造費(fèi)用，保證活塞的高的穩(wěn)定性，代替永磁環(huán)形體可以 裝入一個(gè)例如由塑料材料組成的無磁性環(huán)形體。當(dāng)使用環(huán)形磁鐵時(shí)，它 同時(shí)承擔(dān)提高強(qiáng)度的穩(wěn)定功能。當(dāng)永》茲環(huán)形體軸向無間隙并且對(duì)沖擊不壽文感地固定在在兩個(gè)活塞 元件之間時(shí)是有利的。為了使其更有利，在兩個(gè)在用于容納環(huán)形體的基 體上設(shè)有的環(huán)形槽的相互軸向朝向的基面上設(shè)有多個(gè)沿著圓周方向分 布的橡膠彈性緩沖元件，緩沖元件軸向略微伸入環(huán)形槽中。它們用于彈 性?shī)A入環(huán)形體，其中它們各自合適地與在同 一基體上布置的活塞密封構(gòu) 成整體并且穿過基體的軸向通道。它們可以在活塞密封成型時(shí)直4妻一起 構(gòu)成。尤其是用于活塞元件核心側(cè)固定的止動(dòng)裝置各自包括多個(gè)圍繞著 分配的活塞元件的中心分布的、沿著對(duì)各自另外的活塞元件的方向軸向 伸出的止動(dòng)鉤，它們各自從后面軸向卡住金屬心的一段。尤其是當(dāng)金屬 心和活塞元件軸向被壓緊時(shí)，止動(dòng)鉤被布置用于施加定位功能，以使它 們自動(dòng)地在金屬心上定位。當(dāng)金屬心徑向外部浮皮止動(dòng)鉤卡住時(shí)，它可以相對(duì)筒單地設(shè)計(jì)。在這 種情況下金屬心可以具有沿著它的外圓周分布的、被止動(dòng)鉤穿過卡住的 徑向凹槽。以這種方式同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)在金屬心的圓周方向上，在金屬心 和各自的活塞元件之間的形狀連接，并且由此產(chǎn)生一個(gè)在金屬心和活塞 元件之間的防4丑轉(zhuǎn)連"t妻。為了獲得一個(gè)軸向結(jié)構(gòu)特別短的活塞，兩個(gè)止動(dòng)裝置的止動(dòng)鉤在活 塞圓周方向上相互錯(cuò)位布置是合適地。尤其是金屬心可以交替的次序通 過兩側(cè)活塞元件的止動(dòng)鉤卡住。優(yōu)選的是金屬心中心裝備有 一個(gè)通孔。用該通孔它可以插在活塞桿 上。優(yōu)選的是金屬心具有一個(gè)在中心打孔的盤形中間段，它與兩個(gè)止動(dòng) 裝置共同起作用。當(dāng)金屬心具有兩側(cè)同軸的由中心段伸出的軸套段時(shí)，在活塞桿上獲 得一個(gè)特別穩(wěn)定的支撐。在該方式下金屬心的通孔相對(duì)較長(zhǎng)，由此產(chǎn)生 一個(gè)最佳的活塞桿側(cè)的支撐。為了還是能夠盡可能小的保持活塞的軸向 尺寸，兩個(gè)活塞元件各自具有一個(gè)中心通孔是合適地，分配的軸套段可以同軸地插入中心孔中。當(dāng)設(shè)有活塞通過軸向夾緊固定在活塞桿上時(shí)， 那么該結(jié)構(gòu)形式使得在同時(shí)非常微小或者完全沒有活塞元件自身的加 載時(shí)與金屬心在兩個(gè)軸套段區(qū)域的夾緊成為可能。金屬心尤其是可以筒單的由兩個(gè)相互同軸安裝的核心元件制造，核 心元件具有相同的結(jié)構(gòu)是合適地。優(yōu)選的是它們作為沖彎件來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)兩個(gè)核心元件分別被各自活塞元件的止動(dòng)裝置卡住時(shí)，通?？梢?放棄在兩個(gè)核心元件之間的直接固定。當(dāng)兩個(gè)活塞元件牢固地并且尤其 是緊密結(jié)合地拼合成構(gòu)成金屬心的組合部件時(shí)，當(dāng)然這對(duì)金屬心的穩(wěn)定 性是有促進(jìn)作用的，并且也使得在活塞裝配時(shí)的操作更容易些。為此尤 其是設(shè)有一個(gè)焊接連接，例如通過多個(gè)沿著圓周分布的焊點(diǎn)或者通過一 個(gè)邊緣側(cè)的不間斷的或者帶有中斷的環(huán)繞焊縫，尤其是通過激光焊接制 造。為了密封在金屬心和各自的活塞元件之間的區(qū)域，在軸向相互朝向 的基體的內(nèi)表面上各自成型 一個(gè)橡膠彈性的密封墊圏是合適地，它密封 地緊貼在金屬心上。以該方式可以放棄分開插入的O形密封圏。優(yōu)選的 是密封墊圈同時(shí)與分配的活塞密封通過壓鑄成型，其中這兩個(gè)部分的材 料通過至少一個(gè)通道可以相互連成一體。接下來本發(fā)明借助于附圖進(jìn)一 步說明。圖l所示是，在裝配在活塞桿上的狀態(tài)下，根據(jù)本發(fā)明的活塞的優(yōu)選的結(jié)構(gòu)形式的一個(gè)在根據(jù)圖6中的剖面線I - I所示的軸向剖面，其中點(diǎn)劃線表示了 一個(gè)配備根據(jù)本發(fā)明的活塞的、工作缸的另外的部件， 圖2所示是一個(gè)

圖1所示的在活塞桿上固定的活塞的透碎見詳圖， 圖3所示是一個(gè)在根據(jù)圖6中的剖面線III - III所示，在關(guān)于圖1角度錯(cuò)位的剖面中，活塞的 一個(gè)另外的縱向剖面圖，圖4所示是在縱向剖面中，在裝配前活塞的零件的分解圖， 圖5所示是，在半縱剖面中的在圖4中所示的部件的透一見圖， 圖6所示是，朝著支撐錨固裝置的軸向內(nèi)表面看的、兩個(gè)活塞元件中的一個(gè)的透示零件圖，圖7所示是一個(gè)在實(shí)施例中由兩部分組成的金屬心的透碎見詳圖，并且圖8所示是在拼合前，金屬心的兩個(gè)核心元件的分解圖。圖1部分地僅僅示意的和用點(diǎn)劃線表示了一個(gè)全部用附圖標(biāo)記1標(biāo)明的流體操縱的工作缸。它尤其適用于用壓縮空氣工作，當(dāng)然也可以用 另外 一種氣體介質(zhì)或者液壓介質(zhì)推動(dòng)。工作缸1具有一個(gè)帶有一個(gè)缸襯套4的后面通過一個(gè)端蓋5,前面 通過一個(gè)支承蓋6封閉的缸體殼體3。支承蓋被一個(gè)中心通孔7穿過， 在通孔中布置有未詳細(xì)表示的導(dǎo)向和密封裝置，它們與一個(gè)穿過通孔7 的活塞桿8共同起導(dǎo)向和密封的作用。 一個(gè)根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的結(jié)構(gòu)形式 的活塞13固定在布置在缸體殼體3內(nèi)部的活塞桿8的端部上，活塞將 缸體殼體3的內(nèi)腔在密封情況下分成兩個(gè)軸向排列的缸腔14a、 14b。一個(gè)獨(dú)自穿過缸體殼體3的、用于所分配的缸腔14a、 14b的控制 流體加載的流體通道15a、 15b通到每個(gè)缸腔14a、 14b中。以這種方式 活塞13可以以一個(gè)與它的縱軸16同樣指向的直線移動(dòng)被推動(dòng)，并且可 以根據(jù)需要被定位?；钊?3的移動(dòng)和位置可以在工作缸1之外，在活 塞桿8上量取。為了探測(cè)活塞13的位置，工作缸1可以配備用點(diǎn)劃線標(biāo)明的探測(cè) 設(shè)備17。探測(cè)設(shè)備17例如涉及到一種位移測(cè)量系統(tǒng)或者一個(gè)或者多個(gè) 傳感器，如霍爾傳感器或者干簧開關(guān)。探測(cè)設(shè)備17在殼體內(nèi)腔之外固 定在殼體上，例如在缸襯套4的一個(gè)通道或者一個(gè)槽中。激活通過一個(gè) 構(gòu)成活塞13的組成部分的、 一個(gè)7JO磁體18形式的環(huán)形》茲鐵實(shí)現(xiàn)?；钊?3是一個(gè)由多個(gè)部件裝配的組合部件，并且也可以在未裝配 到活塞桿8上的狀態(tài)下，如同一個(gè)唯一的部件被使用。那么活塞13在 活塞桿8上的裝配是作為整體來實(shí)現(xiàn)，并且不是僅僅在裝配成活塞時(shí)互 相補(bǔ)充的零件的形式。例如尤其是由圖4和圖5也可以看出，實(shí)例中的活塞13包括一個(gè) 在中心布置的金屬心22，已經(jīng)提到的、同心圍繞著金屬心22的永磁環(huán) 形體18,以及兩個(gè)相互同軸的、共同圍繞著金屬心22和環(huán)形體18的活 塞元件23a、 23b,其中每個(gè)至少部分地，并且尤其是完全由塑料材料組 成?；钊?3a、 23b借助于一個(gè)各自設(shè)在其上的止動(dòng)裝置24a、 24b， 相互獨(dú)立地由相互相反的側(cè)面同軸地裝在金屬心22上，并且通過定位 才幾構(gòu)與金屬心軸向不可移動(dòng)地連沖妄。與此同時(shí)整個(gè)金屬心22通過在對(duì) 應(yīng)的活塞元件23a上的一個(gè)止動(dòng)裝置24a和通過在另一個(gè)活塞元件23b 上的另一個(gè)止動(dòng)裝置24b被保持。通過金屬心軸向固定住活塞元件，金 屬心22因此起到作為在兩個(gè)活塞元件23a、23b之間的連接元件的作用。在兩個(gè)活塞元件23a、 23b之間不存在直4妄的止動(dòng)連4妄。在裝配時(shí)尤其是可以這樣進(jìn)行，首先活塞元件23a被固定在金屬心 22上，以使這兩個(gè)部件構(gòu)成一個(gè)夾緊的部件，接著在另外的工步中，另 一個(gè)活塞元件23b被裝在已經(jīng)固定的金屬心22上。當(dāng)然在第二活塞元 件23b安裝前，永;茲環(huán)形體18還要一皮插入，永》茲環(huán)形體原則上在前面 的裝配工步中也已經(jīng)可以固定在兩個(gè)活塞元件中的一個(gè)上了 。裝在金屬心22上的活塞元件23a、 23b,在金屬心22的外圓周區(qū)域， 沿著軸向方向互相貼靠是合適的。它們尤其是構(gòu)成了一個(gè)在外圓周上圍 繞著金屬心22的外殼。在實(shí)施例中兩個(gè)活塞元件23a、 23b在位于徑向外部區(qū)域配備了 一 個(gè)環(huán)形活塞密i^25a、 25b?；钊芗裻 25a、 25b在裝配完工作釭1時(shí)， 優(yōu)選的是用 一個(gè)密封唇動(dòng)態(tài)密封地緊貼在由缸襯套4的內(nèi)表面確定的圓 柱形活塞運(yùn)^亍表面26上，并且阻止在兩個(gè)缸腔14a、 14b之間流體的轉(zhuǎn) 移。在圖1中表示的工作缸1是雙作用方式的。它在工作時(shí)可以由兩個(gè) 軸向側(cè)面用壓力介質(zhì)加載。在一種單作用工作缸1的變化方案中，活塞 密封在兩個(gè)活塞元件23a、 23b的一個(gè)上可以一皮取消。金屬心22起活塞13的支承元件的作用。它優(yōu)選的是由有足夠強(qiáng)度 的鋼組成，其中尤其是使用一種鉻鎳鋼。這樣的材料是不可磁化的，并 且因此不能妨礙僅以微小的徑向間距同心地圍繞著金屬心22的永磁環(huán) 形體18的功能作用。金屬心22被在中心位置打孔構(gòu)成軸向通孔28。在裝配時(shí)活塞13用 這個(gè)通孔28套在活塞桿8的圓柱形固定段32上。金屬心22全部具有 一個(gè)中心打孔的盤形中間段27，軸套段29從該中間段在兩側(cè)同軸地各 向外伸出。兩個(gè)活塞元件23a、 23b各自具有一個(gè)中心軸向開孔33。在活塞部 件軸向裝配時(shí)每個(gè)軸套段29,優(yōu)選的是以居中的方式，插入軸向相鄰的 活塞元件23a、 23b的開孔33中，因此活塞元件對(duì)于金屬心22獲得一 個(gè)穩(wěn)定的徑向支承。活塞元件23a、 23b對(duì)于金屬心22的軸向插入深度受到中間段27 的限制，活塞元件23a、 23b緊貼在中間段上。每個(gè)活塞元件23a、 23b具有一個(gè)由穩(wěn)定的塑料材料組成的盤形的、在形成對(duì)應(yīng)的開孔33的情況下在中心打有開孔的盤形基體34。它配備 有對(duì)應(yīng)的活塞密封25a、 25b，而且尤其是借助于一個(gè)雙組分壓注方對(duì)其 成型。以這種方式獲得一個(gè)在活塞密封25a、 25b的橡膠彈性材料和所 屬基體34的相對(duì)硬的材料之間的、緊密的材料連接。上面提到的止動(dòng)裝置24a、 24b在各自所屬的基體34上整體構(gòu)成。 它們位于軸向朝向相應(yīng)另外的活塞元件23a、 23b的相應(yīng)基體的內(nèi)表面 35上，其中它們各自具有多個(gè)圍繞著對(duì)應(yīng)的活塞元件23a、 Wb的中心 分布的止動(dòng)鉤36a、 36b，它們總是軸向向另外的活塞元件的方向延伸。在裝配狀態(tài)下金屬心22的部段37由各止動(dòng)鉤36a、 36b的一個(gè)軸 向從后面卡住。為此止動(dòng)鉤36a、 36b各自具有一個(gè)在由對(duì)應(yīng)的基體34 上軸向伸出的連接段28上形成的，并且徑向向內(nèi)伸出的鉤形固定凸起 42。由于在固定狀態(tài)下整個(gè)金屬心22不依賴于各自另外的活塞元件如 下固定在每個(gè)活塞元件23a、 23b上，即它在軸向內(nèi)表面35和固定凸起 4 2之間被軸向不可移動(dòng)地固定。止動(dòng)鉤36a、 36b優(yōu)選地布置，以使它在裝配完的活塞13中，在金 屬心22的中間段27上徑向外側(cè)經(jīng)過。優(yōu)選的是金屬心22在它的中間 段27上具有沿著外圓周分布的槽43，與此同時(shí)通過槽各止動(dòng)鉤36a、 36b用它的連接部段38穿過卡住。因此各自的止動(dòng)鉤36a、 36b在圓周 方向上被固定在兩個(gè)被它穿進(jìn)卡住的槽43的兩個(gè)側(cè)面之間，并且由此 實(shí)現(xiàn)了在金屬心25和相應(yīng)活塞元件23a、 23b之間的防扭轉(zhuǎn)止動(dòng)連接。連接部段38給予各自的止動(dòng)鉤36a、 36b必要的固定過程的彎曲彈 性系數(shù)。固定凸起42在軸向連接在各自對(duì)應(yīng)的槽43上時(shí)從后面卡住中 間段27,其中金屬心22的相應(yīng)的邊緣部段構(gòu)成了所提到的被從后面卡 住的部l殳37?；钊?3a、 23b固定在金屬心22上，以使兩側(cè)的止動(dòng)鉤36a、 36b沿著活塞的圓周方向相互錯(cuò)位布置。推薦由附圖可見的布置，其中 兩個(gè)活塞元件23a、 23b的止動(dòng)鉤36a、 36b在活塞圓周方向上交替。圖 示是一種帶有各自3個(gè)在基體34上整體成型的止動(dòng)鉤^a、 36b的結(jié)構(gòu) 形式，它們以120°的弧形角相互以一定間距布置。在裝配狀態(tài)下一個(gè) 活塞元件23a的每一個(gè)止動(dòng)鉤36a位于在另一個(gè)活塞元件23b的兩個(gè)相 鄰的止動(dòng)鉤36b的中間。通過錯(cuò)位布置實(shí)現(xiàn)兩側(cè)的止動(dòng)鉤36a、 36b不 會(huì)處于軸向相對(duì)的位置，并且因此不會(huì)阻礙，讓活塞13以微小的長(zhǎng)度尺寸實(shí)現(xiàn)。由于活塞元件23a、 23b在它的基體34的相互朝向的軸向內(nèi)表面35 上，軸向?qū)χ糜谙鄳?yīng)另外的活塞元件23a、 23b的各自的止動(dòng)鉤36a、 36b 具有軸向凹槽44,在本實(shí)施例中的短的結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度也還可以更優(yōu)化。它們 可以容納相應(yīng)軸向?qū)χ玫闹箘?dòng)鉤36a、 36b的端面端部段。換句話說每 個(gè)止動(dòng)鉤36a、 36b用它的端面插入一個(gè)另外的活塞元件23a、 23b的對(duì) 置的軸向凹槽44中。在相互固定的狀態(tài)中活塞元件23a、 23b各自用密封接觸軸向緊貼 在金屬心22上。為此在相應(yīng)基體34的軸向內(nèi)表面35上，沿著開孔33 的邊緣形成一個(gè)對(duì)于開孔33同心的橡膠彈性密封墊45。在實(shí)施例中它 位于一個(gè)基體34的徑向向內(nèi)朝向開孔33敞開的環(huán)形凹槽46中，并且 稍微突出軸向方向的內(nèi)表面35 —點(diǎn)，以使它在軸向預(yù)張緊情況下緊貼 在金屬心22的朝著軸向的端面47上。密封墊45由與在對(duì)應(yīng)的基體34上安裝的活塞密封25a或者25b同 樣的橡膠彈性材料組成是合適的。它使得制造筒化，因?yàn)閮蓚€(gè)橡膠彈性 部件在壓注時(shí)可以在一個(gè)工序中共同在基體34上成型。在這樣的相互 關(guān)系下，在該實(shí)施例中，在一方面成型有一個(gè)活塞密封25a、 25b另一 方面成型有一個(gè)密封墊45的相應(yīng)基體34的兩個(gè)表面之間至少存在一個(gè) 通過基體34的連接通道48,通過連接通道具有流動(dòng)能力的合成橡膠材 料可以穿過去。兩個(gè)活塞密封25a、 25b在該實(shí)施例中各自是一個(gè)合成橡膠體52的 整體的組成部分，合成橡膠體在環(huán)形凹槽53上，環(huán)形凹槽在相應(yīng)的基 體34的軸向背向相應(yīng)另外的活塞元件23a、 23b的軸向外表面54上構(gòu) 成，并且徑向向外敞開?；钊芊?5a、 25b在該外部區(qū)域中構(gòu)成。在 該實(shí)施例中合成橡膠體52附加地確定了軸向由活塞伸出的緩沖凸起 55,緩沖凸起減少在活塞13行程終端位置上在缸蓋5、 6上的沖擊。永磁環(huán)形體18支承在兩個(gè)活塞元件23a、 23b之間，并且向外被屏 蔽防護(hù)。詳細(xì)地在兩個(gè)基體34的軸向內(nèi)表面35上構(gòu)成兩個(gè)軸向相對(duì)的、 具有相同結(jié)構(gòu)的環(huán)形槽56a、 56b，它以同樣的徑向間距相對(duì)于鄉(xiāng)人軸16 布置，并且彼此指向其開口 。在裝配的活塞13中這兩個(gè)環(huán)形槽56a、 56b 補(bǔ)充成對(duì)于金屬心22同軸的、配備7Jc》茲環(huán)形體18的環(huán)形容納空間57。 在兩個(gè)活塞元件23a、 23b軸向拼合之前，在裝配時(shí)環(huán)形體18插入環(huán)形槽56a或者56b中的一個(gè)。7JC磁環(huán)形體18在容納空間57中通過環(huán)形槽56a、 56b的徑向側(cè)面 固定和定中，它與金屬心22的中間段27位于一個(gè)共同的徑向平面中是 合適地。永磁環(huán)形體以微'j、的徑向間距同心地圍繞著金屬心。為了獲得一個(gè)精確的位置探測(cè)，永^磁環(huán)形體18在容納空間57內(nèi)軸 向無間隙并且對(duì)沖擊不壽文感地固定。為此在軸向朝著相應(yīng)另外的活塞元 件的、各環(huán)形槽56a、 56b的基面58上設(shè)有多個(gè)在環(huán)形槽56a、 56b的圓 周方向上分布的橡膠彈性緩沖元件62,它軸向插入有關(guān)的環(huán)形槽56a、 56b中一段深度。在兩側(cè)的緩沖元件62之間環(huán)形體18軸向彈簧彈性地 被夾入。為了緩沖元件62的筒單實(shí)現(xiàn)，它在該實(shí)施例中是布置在相同的基 體34上的合成橡膠體52和對(duì)應(yīng)的活塞密封25a、 25b的整體的組成部 分。基體34沿著圓周方向分布地配備有多個(gè)軸向通道63，它一端通往 外部的環(huán)形凹槽53,并且另一端通往對(duì)應(yīng)的環(huán)形槽56a、 56b的基面58。 在澆注合成橡膠體52時(shí)，合成橡膠材料通過通道63擠入，并且因此構(gòu) 成緩沖元件62。金屬心22可以是一個(gè)整體部件。在實(shí)施例中為了有利于費(fèi)用低廉 地制造，它由兩個(gè)同軸的互相拼合并且相互牢固連接的零件裝配而成， 該零件被稱為核心元件64a、 64b。每個(gè)核心元件64具有一個(gè)在中心開 孔的盤形段65和兩個(gè)上面所提到的軸套段29的一個(gè)，它整體地成型在 有關(guān)的盤形段65上。兩個(gè)核心元件64a、 64b用它與軸套段29相反的 端面66a、 66b在同軸對(duì)準(zhǔn)情況下軸向相互接上，并且優(yōu)選的是可松開 地固定地拼合成一個(gè)構(gòu)成金屬心22的組合部件。接合連接尤其是一種焊接連接。示例中表示的是一個(gè)點(diǎn)焊連接，用 67表示了它的點(diǎn)狀焊接位置，并且焊接位置設(shè)在兩個(gè)盤段65之間。帶 有一個(gè)在接合區(qū)域中，在兩個(gè)盤段65之間，徑向外側(cè)四周延伸的焊縫 的激光焊接連接也是可能地，焊縫在凹槽43的區(qū)域可以被中斷。為了形成凹槽43,每個(gè)核心元件64a、 64b在它的盤段65的圓周上 具有沿著圓周方向分布的凹槽段43a或者43b，它在核心元件64a、 64b 裝配狀態(tài)中，在對(duì)準(zhǔn)情況下成為完整的凹槽43。為了使核心元件64a、 64b的裝配變得更簡(jiǎn)單，在實(shí)施例中規(guī)定， 待裝配的核心元件64a、 64b在相互防4丑轉(zhuǎn)情況下軸向形狀配合連4妄。為此每個(gè)核心元件64a、64b可以在它的端面66a或者66b上至少具有一 個(gè)軸向凸起72,并且至少具有一個(gè)，優(yōu)選的在相對(duì)著的處于面對(duì)面的位 置上布置的凹槽73。在軸向裝配時(shí)，相應(yīng)核心元件的凸起72嵌入相應(yīng) 另外的核心元件的凹槽73中。凸起72和凹槽73如凹槽段位于盤段65 的外側(cè)邊緣是合適地，其中凸起72可以通過材料的塑性變形制造。兩個(gè)核心元件64a、 64b有利地是由金屬并且尤其是由鋼組成的沖 彎件。它們可以各自由一個(gè)金屬板沖制而成，并且在塑性變形下達(dá)到希 望的最終形狀。當(dāng)不想進(jìn)行位置探測(cè)時(shí)，環(huán)形容納空間57可以保持空置。當(dāng)然優(yōu) 選的是在這種情況下它可以配備 一 個(gè)在它的外部結(jié)構(gòu)上相應(yīng)于7JC ;茲環(huán) 形體18結(jié)構(gòu)的、由金屬或者塑料材料組成的無磁性的環(huán)形體。無論如 何通過裝入的環(huán)形體使活塞13得到加強(qiáng)?；w34如圖所示基本上可以構(gòu)成殼形結(jié)構(gòu)。徑向外部它們?cè)趦蓚€(gè) 活塞密封25a、 25b之間可以軸向共同確定一個(gè)用于與活塞滑動(dòng)表面26 共同起作用的圓柱形導(dǎo)向面68。尤其是就在接縫區(qū)域，導(dǎo)向面68可以 具有一個(gè)起潤(rùn)滑脂槽作用的在周圍延伸的凹槽74。止動(dòng)鉤36a、36b的結(jié)構(gòu)與金屬心22協(xié)調(diào)，以使在相應(yīng)活塞元件23a、 23b和金屬心22之間產(chǎn)生一個(gè)軸向無間隙的止動(dòng)連接。通過緩沖凸起 55導(dǎo)入活塞元件23a、 23b的沖擊能量在繞過環(huán)形體18的情況下直接導(dǎo) 入金屬心22,并且從那里傳給活塞桿8。一個(gè)優(yōu)選的固定方式規(guī)定，活塞13套在活塞桿8的固定段32上， 并且在活塞桿8的環(huán)形軸肩75和固定元件76之間軸向不可移動(dòng)地在上 面夾緊。尤其是固定元件76可以是一個(gè)擰上的固定螺母。軸向夾緊力 的絕大部分通過兩個(gè)軸套段29導(dǎo)入金屬心22，并且被它吸收了。因此 優(yōu)選的是僅由塑料材料組成的活塞元件23a、 23b僅僅受到很小的負(fù)荷。 在基體34的材料和活塞桿8以及固定元件76材料之間的接觸可以滿足 密封功能。為了實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的類型的活塞，可以準(zhǔn)備好不同的規(guī)格的活塞 元件23a、 23b，它們直接在工作缸裝配前才艮據(jù)應(yīng)用特殊組合和裝配。以 這種方式可以非常簡(jiǎn)單和柔性地實(shí)現(xiàn)具有不同的特性和不同的配置的 活塞，例如帶有或者沒有環(huán)形磁鐵，用了或多或少高價(jià)值材料，只用一 個(gè)或者用兩個(gè)活塞密封，并且也可以用不同的顏色用于標(biāo)明不同的配備方案。包括可能是永磁的或者無磁的環(huán)形體，示例的活塞在它的部件的相 應(yīng)的預(yù)制后，由總共僅四個(gè)零件組成，即所提到的環(huán)形體、金屬心和兩個(gè)優(yōu)選的殼形活塞元件23a、 23b。對(duì)于裝配不需要單獨(dú)的固定元件，因 為整個(gè)部件通過止動(dòng)連接一皮固定在一起，它適當(dāng)?shù)卦谡５那闆r下無石皮 壞不可能一皮脫開。在單獨(dú)的活塞元件23a、 23b之內(nèi)，對(duì)不同的塑料材料，有可靠的 復(fù)合粘著(Haftverbund)。材料可以在 一 個(gè)獨(dú)特的鑄模中被壓注在 一起。不僅兩個(gè)活塞元件23a、 23b而且兩個(gè)核心元件64a、 64b;f皮此構(gòu)成 同樣的零件是合適地。因此對(duì)于制造只需要一種唯一的模具。
權(quán)利要求
1.工作缸的活塞，帶有兩個(gè)相互同軸的、共同圍繞著金屬心(22)的、并且至少部分地由塑料材料組成的活塞元件(23a、23b)，活塞元件中至少一個(gè)具有布置在徑向外部的環(huán)形活塞密封(25a、25b)，其特征在于，兩個(gè)活塞元件(23a、23b)借助于在它上分別設(shè)有的止動(dòng)裝置(24a、24b)相互獨(dú)立地由相對(duì)的側(cè)面同軸地固定到金屬心(22)上，其中整個(gè)金屬心(22)通過兩個(gè)止動(dòng)裝置(24a、24b)中的每一個(gè)被固定在相應(yīng)的活塞元件(23a、23b)上，因此活塞元件(23a、23b)通過作為連接元件的金屬心(22)被軸向裝在一起。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的活塞，其特征在于，兩個(gè)活塞元件(23a、 23b)配備活塞密封(25a、 25b)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的活塞，其特征在于，每個(gè)活塞元件 (23a、 23b)具有由塑料材料組成的盤形基體(34),所對(duì)應(yīng)的止動(dòng)裝置(24a、 24b)整體地在基體上構(gòu)成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的活塞，其特征在于，活塞密封(25a、 25b) 是通過壓注成型在基體(34)上的部件。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3或者4所述的活塞，其特征在于，在基體(34) 的軸向相互朝向的內(nèi)表面(35)上分別成型橡膠彈性的密封墊圈(45), 它密封地緊貼在金屬心(22)上，并且密封墊圏適當(dāng)?shù)嘏c相應(yīng)的活塞密 封(25a、 25b)相互連成一體。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的活塞，其特征在于，兩個(gè)活 塞元件(23a、 23b)在自身之間確定同心的圍繞著金屬心(22)的環(huán)形 容納空間(57),它容納永;茲的或者無石茲性的環(huán)形體(18)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的與權(quán)利要求3至5中任一項(xiàng)所述相聯(lián)系的活塞，其特征在于，兩個(gè)基體(34)在相互軸向朝向的內(nèi)表面(35)上 各具有對(duì)各自另外的基體敞開的環(huán)形槽(56a、 56b),環(huán)形體(18)以置中的方式裝在環(huán)形槽中。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的活塞，其特征在于，在兩個(gè)環(huán)形槽(56a、 56b)的軸向方位的基面(58)上設(shè)有多個(gè)沿著槽的圓周方向分布、并 且各自軸向伸入環(huán)形槽(56a、 56b) —段的橡膠彈性緩沖元件(62), 環(huán)形體(18)在緩沖元件之間彈性地夾緊，并且緩沖元件適當(dāng)?shù)馗髯耘c 在同一基體(34)上布置的活塞密封(2h、 25b)構(gòu)成一體，并且穿過有關(guān)基體(34)的軸向通道(63)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的活塞，其特征在于，止動(dòng)裝置(24a、 24b)各自具有多個(gè)圍繞著對(duì)應(yīng)的活塞元件(23a、 23b )的中 心分布布置的、沿著對(duì)各自另外的活塞元件(23a、 23b)的方向伸出的 止動(dòng)鉤(36a、 36b )，它們各自從后面軸向卡住金屬心(22 )的一段(37 )。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的活塞，其特征在于，止動(dòng)鉤(36a、 36b) 在徑向外部經(jīng)過金屬心(22)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的活塞，其特征在于，金屬心(22)具有 沿著它的外圓周分布的凹槽(43)，止動(dòng)鉤(^a、 3^)分別通過凹槽。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9至11中任一項(xiàng)所述的活塞，其特征在于，兩個(gè) 止動(dòng)裝置(24a、 24b)的止動(dòng)鉤(36a、 36b)在活塞圓周方向上相互錯(cuò) 位地、尤其是以交替的次序布置。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的活塞，其特征在于，活塞元件(23a、 23b)在相互軸向朝向的內(nèi)表面(35)上具有軸向凹槽44，布置在另外 的活塞元件(23a、 23b)上的止動(dòng)鉤(36a、 36b )可以分別從端面插入 凹槽中。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的活塞，其特征在于，金屬 心(22)中心具有軸向通孔(28)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)所述的活塞，其特征在于，金屬 心(22)具有在中心打孔的盤形中間段(27),它與兩個(gè)活塞元件(23a、 23b)的止動(dòng)裝置(Ma、 2仆)共同起作用。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的活塞，其特征在于，軸套段(29)分別 在兩側(cè)同軸地由中心段(27)伸出，軸套段尤其是居中地插入所朝著的 活塞元件(23a、 23b)的中心孔(33)中。
17. 根據(jù)權(quán)利要求1至16中任一項(xiàng)所述的活塞，其特征在于，金屬 心(22)由兩個(gè)相互同軸安裝的、尤其是相同的、并且適當(dāng)?shù)馗髯詷?gòu)成 沖彎件的核心元件(64a、 64b)組成。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的活塞，其特征在于，每個(gè)核心元件(64a、 64b)具有在中心打孔的盤形段(65)和在其上面整體地成型的軸套段(29)，其中核心元件(64a、 6仆)用它的盤形段(65 )軸向相互并排 放置。
19. 根據(jù)權(quán)利要求17或者18所述的活塞，其特征在于，核心元件(64a、 64b)相互防扭轉(zhuǎn)地軸向彼此形狀配合連接。
20. 根據(jù)權(quán)利要求17至19中任一項(xiàng)所述的活塞，其特征在于，兩 個(gè)核心元件(64a、 64b)尤其是通過焊接連接牢固地拼合成一個(gè)構(gòu)成金 屬心(22)的組合部件。
21. 根據(jù)權(quán)利要求1至20中任一項(xiàng)所述的活塞，其特征在于，金屬 心(22)由不可磁化的金屬組成，尤其是一種鉻鎳鋼。
全文摘要
提出了一種工作缸的活塞，它包括兩個(gè)相互同軸的、共同圍繞著一個(gè)金屬心(22)的、并且至少部分地由塑料材料組成的活塞元件(23a、23b)，活塞元件中至少一個(gè)具有一個(gè)布置在徑向外部的環(huán)形活塞密封(25a、25b)。兩個(gè)活塞元件(23a、23b)借助于一個(gè)在它上面各自設(shè)有的止動(dòng)裝置(24a、24b)相互獨(dú)立的由相反的側(cè)面同軸地固定在金屬心(22)上，其中整個(gè)金屬心(22)通過兩個(gè)止動(dòng)裝置(24a、24b)的每一個(gè)被固定在各自的活塞元件(23a、23b)上，因此活塞元件(23a、23b)通過作為連接元件的金屬心(22)被軸向夾緊。
文檔編號(hào)F15B15/20GK101218436SQ200680024688
公開日2008年7月9日 申請(qǐng)日期2006年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月6日
發(fā)明者H·羅里格, U·基斯 申請(qǐng)人:費(fèi)斯托合資公司