活塞和活塞杆裝置的製作方法

2023-04-24 12:13:01

專利名稱：活塞和活塞杆裝置的製作方法
技術領域：
本發明與具有活塞和活塞杆以及活塞和活塞杆之間的氣密連結的縱向可調氣壓彈簧的活塞和活塞杆裝置有關。
在縱向可調氣壓彈簧內有一位於殼體上與活塞杆出口相對的一側的驅動閥。活塞和活塞杆之間的連結必須不漏氣，為的是使由活塞互相分離的兩內腔在氣壓彈簧內以氣密方式分開。為此，在活塞的外周面和相應殼體內壁之間設置一密封，而在活塞杆和活塞之間一定要設置附加密封，因為活塞呈環狀盤且由鉚在活塞杆上的活塞杆栓形的端頭所穿過。這種結構在縱向可調氣壓彈簧中是已知的，因為上述可調氣壓彈簧例如來自德國專利1812282(相當於美國專利3656593)或歐洲專利0447675A1(相當於美國專利5141210)已廣泛應用。這些裝置意味著需要大的建造費用，而且也不保證在使用過程中不漏氣，結果便會使這種氣壓彈簧裝置變成不能使用。
本發明的目的是提供一種既結構簡單且絕對氣密的普通型活塞杆和活塞裝置。
在具有氣密結構的縱向可調氣壓彈簧的活塞和活塞杆裝置中，根據本發明的活塞有一封閉底和一個開在其一側的盲孔，活塞杆的套管狀部分安置在活塞的盲孔內且通過鎖緊形式與活塞連結等特點來達到本發明的目的，既然活塞有一封閉底故在整個截面是封閉的，那麼活塞杆和活塞的連結是絕對氣密。而且活塞杆和活塞的連結也是不可脫開的，所以也就可靠，這就形成活塞和活塞杆之間的鎖緊且不僅是一種例如螺紋的連結。當然這種活塞的活塞杆裝置不僅能用在縱向可調氣壓彈簧上而且還用於例如液壓缸內。
權利要求2和3尤其反映了通過鎖緊形式連結的最佳實施例。權利要求4則保證了活塞杆精確地對中和相對於活塞的定向位置。由於權利要求5和6，活塞杆在部分長度上都為套管狀截面，這樣就完全可容納活塞的盲孔內，而且還蓋住至少一個槽，結果杆就能變形而突入槽內。
通過結合附圖對本發明實施例的敘述就可對本發明的特點、細節和優點有進一步的了解。


圖1示出一具有活塞和活塞杆裝置的縱向可調氣壓彈簧；圖2示出在相互連結之前活塞以及緊固到活塞上的活塞杆端；圖3示出活塞和活塞杆連結處的製造。
圖1所示的縱向可調氣壓彈簧有一用二個不同直徑但同軸的管組成的殼體1，也就是內管2同軸地套在外管3內，由於內管2和外管3的直徑不同，故而在外管3和內管2之間形成一環形腔4。
活塞5下面還將詳細說明安置成在內管2內作軸向位移並藉助氣密型密封圈6，使其與內管2的內壁下形成密封，O型密封圈6位於活塞5上園柱部分的外周面9上的環形槽8內。活塞5緊固到活塞杆10的一端，活塞杆10沿殼體1和活塞杆10的共同的縱向中心軸線11同軸地導向和移動，活塞杆10可自殼體1的一端導出，在殼體的這一端上由封閉園盤12來封閉，該園盤12的外周面與外管3的內壁14由一氣密型密封環13進行密封。封閉園盤12由外管3的卷邊15擋住不讓盤12軸向移出，一杯形套管16在內側壓向封閉園盤12，而套管16則容納一多唇密封17且這些唇口靠壓在活塞杆10上進行密封，這樣就不會有任何氣體沿活塞杆10的表面向外逸出。在殼體1的內腔18中，一定中心件19壓向套管16，定中心件19壓靠在外管3的內壁14上有且設有徑向支撐在內管2的內壁7上的肋20，即內管2由肋20定中心，內管2也在軸向上牢固地支撐在這些肋20上，也就是在軸向上單向固定。由於只有肋20用來定中心且軸向支撐內管2，故在該部分，環形腔4與由活塞5，活塞杆出口側的殼體1端頭以及內管2的內壁7所限定的內管2的內腔18相連，結果，在肋20之間形成了從內腔18到環形腔4的通道21。
在殼體1與活塞杆出口處相對的一端上，安置一閥22，藉助該閥22，位於活塞5和閥22之間內管2的內腔23就能與環形腔4相連或分開而且還能與另一內腔18相連或分開。
該閥22有一設置在軸向中心部分的閥體24，該閥體還帶有一壓靠在外管3內壁14的環形凸緣25，從而閥體24定中在外管3內。藉助二密封圈26，27，則閥體24以氣密方式分別與外管3的內壁14和內管2的內壁7成密封。閥22有一與閥體24的軸線11同軸引導的驅動銷28，藉助把驅動銷28壓入閥體24，閥22就打開，那麼內腔23就能與環形腔4相通，因此也就與相對的內腔18相通。在
圖1中，所示的驅動銷28位於閥22關閥的位置，內腔18。23和環形腔4充滿壓縮氣體和少量的油，而油充當活塞杆10的潤滑劑，因此也用於活塞杆10和密封件17之間的密封性能的改進。藉助外管3的卷邊29，閥22的閥體24就被擋住，使閥體不會在殼體1的軸線11方向被推出。迄今為止，所述的縱向可調氣壓彈簧已為大家公知並在實踐中得到廣泛應用，德國專利1812282(相當於美國專利3656593)或歐洲專利EP0447675A1(相當於美國專利5141210)便是已知的例子。
從圖中可看出，活塞5是一封閉體，也就是與活塞杆相對的一側且面向內腔23有一封閉的底30，活塞杆10安置在活塞5的盲孔31內，盲孔31呈園柱形且園柱部分鄰近其底30有一約呈梯形截面的環形槽32，它從盲孔徑向向外有一定錐度。盲孔31帶有內徑為d的環形園柱部分33，33′它們分別位於杯形槽32的兩側，與活塞5的外周面9上容納密封圈6的環形槽8相比，環形槽32在軸線11方向上位於更靠近底30處。
活塞杆10在與活塞5相連的其端頭上，帶有一套管狀部分34，它由一與軸線11同軸的盲孔36形成一薄的環形園柱壁35。套管狀部分34的外徑D同於活塞10的外徑且等於活塞5的盲孔31的內徑d，這樣套管狀部分34就能自由推入活塞5的盲孔內，該套管狀部分34的長度小於盲孔31的深度b但是大於從底部30到環形槽32的最大距離c，結果套管狀部分34完全進入盲孔31內且在活塞5中的環形槽32完全被套管狀部分34的薄壁35所蓋住。另一方面，活塞杆10的實心部分也鄰近盲孔31的開口37。設定套管狀部分34的直徑D約為10毫米，套管狀部分34的壁35的厚度e則一般為0.7毫米至1毫米，活塞杆10由普通的結構鋼製成，活塞5由輕金屬合金製成，通常為壓鑄鋁。
為了使活塞杆5和活塞10之間相連結，將活塞杆10的套管狀部分34推入到活塞5的盲孔31內，一直到壁35緊靠活塞5的底30為止，活塞5則保持在壓板39中與活塞外形基本相配的凹穴38內。
用例如水壓機(未示出)沿軸線11對活塞杆10施加一個方向朝向活塞5的力P。緊靠在活塞5底部30的套管狀部分34在此壓力作用下，其管壁就膨脹而進入到活塞5的盲孔31之環形槽32內。這樣管壁膨脹就形成了一從壁35向外凸出的環形凸緣40且至少部分地填滿了環形槽32，結果活塞杆10和活塞5就在軸線11的方向相互緊緊地連在一起。活塞5與活塞杆10的連結是氣密的，因為活塞5有一封閉的底30，也就是在上述
圖1所示的氣壓彈簧中不會有壓縮氣體在活塞杆附近，從內腔18逸入內腔23。底30是封閉的，因此在活塞杆10的附近不必採用任何特別的密封措施。在封閉底30鄰近，活塞5的外周面9有一錐度部分41，在裝配氣壓彈簧時，可方便把活塞5引入一管2中，這就能防止外周面9與內管2的內壁7之間的邊緣發生壓碰。
權利要求1.縱向可調氣壓彈簧的活塞和活塞杆裝置包含一活塞杆(10)，一活塞(5)和一活塞(5)和活塞杆(10)之間的氣密連結，其特徵在於活塞(5)有一封閉底(30)和一個在其一側的盲孔(31)，其中活塞杆(10)在其一端有一安在活塞(5)的盲孔(30)內的套管狀部分(34)，並通過鎖緊形式與活塞(5)連結。
2.根據權利要求1所述的活塞和活塞杆裝置，其特徵在於盲孔(31)設置有至少一槽(環形槽32)；而活塞杆(10)的套管狀部分(34)的脹出部分(環形凸緣40)突入上述的槽內。
3.根據權利要求1或2所述的活塞和活塞杆裝置，其特徵在於盲孔(31)設置有至少一環形槽(32)，而套管狀管部分(34)的環形突緣(40)突入環形槽(32)內。
4.根據權利要求1至3中任何一項所述的活塞和活塞杆裝置，其特徵在於在至少一個槽(環形槽32)的兩側設置有盲孔(31)的環形園柱部分(33，33′)，其內徑d約等於活塞杆(10)的套管狀部分(34)的外徑(D)。
5.根據權利要求1至4中任何一項所述的活塞和活塞杆裝置，其特徵在於上述套管狀部分(34)的長度(a)小於活塞(5)中盲孔(31)的深度(b)。
6.根據權利要求3至5中任何一項所述的活塞和活塞杆裝置，其特徵在於活塞杆(10)的套管狀部分(34)的長度(a)大於底(30)和環形槽(32)之間的最大距離(c)。
7.根據權利要求1至6中任何一項所述的活塞和活塞杆裝置，其特徵在於活塞杆(10)是實心的。
8.根據權利要求1至7中任何一項所述的活塞和活塞杆裝置，其特徵在於活塞杆(10)是由結構鋼製成的。
9.根據權利要求1至8中任何一項所述的活塞和活塞杆裝置，其特徵在於活塞由輕金屬合金，最好為壓鑄鋁製成。
專利摘要一種活塞和活塞杆裝置，活塞(5)和活塞杆(10)相互以氣密方式連接，活塞(5)的一端有一封閉的底(30)和一盲孔(31)，而活塞杆(10)的套管狀部分(34)就插入盲孔(31)內。藉助作用於活塞(5)和活塞杆(10)之間的力(P)，使該套管狀部分(34)變形成一脹出部分(40)，且突入盲孔(31)的環形槽(32)內，從而通過鎖緊形式達到了活塞(5)和活塞杆(10)間的連結。
文檔編號F16J1/10GK2171038SQ9321969
公開日1994年7月6日 申請日期1993年8月6日 優先權日1992年8月7日
發明者沃納·羅施 申請人:薩斯派康巴特公司