JP2002527690A - ピストン−シリンダ配置装置用の支持ウエブをもつピストン、特に緩衝器ピストン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ピストン体がその周面においてピストン端（４．１）に形成する領域に少なくとも循環して周面から突き出す周辺ウエブ（１２）を備えていて、その周辺ウエブには他方のピストン端（５．１）への方向に延びていて平行に間隔をおいて並んで配置された縦に伸長する支持ウエブ（１０）が接続し、それぞれ二個の隣接した支持ウエブ（１０）は周辺ウエブ（１２）と反対を向いた端にて縦方向に開く溝状窪み（１１）を形成するピストン体（６）と、周辺ウエブ（１２）及び支持ウエブ（１０）がその高さの少なくとも一部分を介してカウス状パッキン（９）の材料に形成されるようにパッキンがピストン体（６）上に形成される熱変形可能なパッキン材料製カウス状パッキン（９）とを備えることを特徴とするピストン−シリンダ配置装置用の支持ウエブをもつピストン、特に緩衝器ピストン。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【従来技術】

欧州特許出願公開第０６５８１１号明細書から、ピストン体がその周面におい
てピストン端に形成する領域に少なくとも循環して周面から突き出す周辺ウエブ
を備えていて、その周辺ウエブには多数の軸方向に伸長するウエブが周辺ウエブ
の片面に接続するピストン体を有する緩衝器ピストンが公知である。このピスト
ン体には射出成形方法で熱可塑性合成樹脂製パッキンが射出されていて、特に軸
方向に延びているウエブがその間に位置して完全にパッキン材料で充填された溝
によりパッキン材料の確実な係留とピストンの案内に役立つ。射出成形で塗布さ
れたパッキンは所謂吹き出しを回避して、それで互いに付属されたシリンダ空間
に確実な密封を奏するために狭い許容値を可能とする。この種の射出成形パッキ
ンを製造する方法は比較的に費用がかかる。

【０００２】 米国特許第３２１２４１１号明細書から、ピストン体がその周面において多数
の循環する溝を有するピストン−シリンダ配置が公知である。パッキンを塗布す
るためにＰＴＦＥ（ポリテトラフルオルエチレン）製鉢状予備成形品が設けられ
ていて、まず最初にピストン体に緩く載置される。そのように準備されたピスト
ン体は引き続きまず最初に高温に加熱された成形シリンダやケ−ジシリンダに押
し込まれて、熱の影響下でＰＴＦＥ材料がピストン体の周面上の溝に押し込まれ
る。引き続いて塗布されたパッキンをもつピストン体は一致して形成された冷却
シリンダ内で冷却される。溝はパッキンとピストン体の周面との形状補完的固定
連結させるために完全にパッキン材料を充填されている。緩衝器ピストンとして
配置するために引き続いて、なおピストン体の端面を予備成形品の片面で覆う床
面が除去されなければならない。

【０００３】 欧州特許出願公開第６８２１９０号明細書から、鉢状予備成形品の代わりにパ
ッキンを塗布するために、前記方法の製造では打ち抜かれた円形リング円板が設
置されることだけ実質的に相違している緩衝器ピストンが公知である。この円形
リング円板はピストン体の一端に載置される。そのように準備されたピストン体
はさらに加熱された成形シリンダやケ−ジシリンダに押し込まれて、円形リング
円板はベルトとしてピストン体の周面上に巻き付けられ、引き続いてピストン体
の周辺方向に伸長する溝に熱の影響下で押し込まれる。引き続いて、プレスされ
たパッキンを備えるピストンは冷却管によって案内される。この場合にも、パッ
キン材料は溝を実際的に完全に充填するので、パッキンはピストン体の周面と補
完固定的に連結されている。

【０００４】 両前記方法は、溝にパッキン材料を変形して押し込むためにピストン体の周面
にかなりの押圧が必要であり、パッキンを形成するパッキン材料がパッキン材料
の構造に不利に影響を与える強い変形に委ねられると言う欠点を有する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】

この発明の課題は、前記欠点を回避されているピストン、特に緩衝器ピストン
を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

この課題は、この発明によると、ピストン体がその周面においてピストン端に
形成する領域に少なくとも循環して周面から突き出す周辺ウエブを備えていて、
その周辺ウエブには他方のピストン端への方向に延びていて平行に間隔をおいて
並んで配置された縦に伸長する支持ウエブが接続し、それぞれ二個の隣接した支
持ウエブは周辺ウエブと反対を向いた端にて縦方向に開く溝状窪みを形成するピ
ストン体と、周辺ウエブ及び支持ウエブがその高さの少なくとも一部分を介して
カウス状パッキンの材料に形成されるようにパッキンがピストン体上に形成され
る熱変形可能なパッキン材料製カウス状パッキンとを備えることを特徴とするピ
ストン−シリンダ配置装置用の支持ウエブをもつピストン、特に緩衝器ピストン
によって解決される。

【０００７】 驚くべきことに、一方でピストンのカウス状パッキンと他方でシリンダの内壁
との間に良好な密封が必要なく、パッキンがピストン体の十分な高さに設置する
ことが明らかである。密封カウスは周辺方向で比較的狭い周辺ウエブに固定的に
支持されるならば、十分である。さらに驚くべきことに、パッキンとピストン体
との間の申し分のなく確実な連結が必要なく、縦に伸長する支持ウエブ間の溝状
窪みはパッキン材料により完全に充填されていることが明らかであり、これは欧
州特許出願公開第０６５８１１号明細書から公知である。欧州特許出願公開第６
８２１９０号明細書に記載された方法でカウス状パッキンが形成されている緩衝
器ピストンにとっても、周辺ウエブの外に縦に伸長する支持ウエブがその高さの
一部にわたりパッキン材料に形成されるならば、十分であることが明らかである
。この場合に一方ではカウス状パッキンとピストン体との間の申し分のない閉鎖
形状が縦方向に及び周辺方向に他にパッキン材料の適度な変形を生じるので、僅
かな押圧力が伝えられるばかりでなく、実質的に僅かに変形における材料の流れ
が生じ、それで材料組織の不利な影響が実際に回避される。円形リング円板の変
形にさえ、溝状窪みが完全に充填される程度に、ピストン体の窪みの延長部に発
生する運動によって横方向におけるパッキン材料の変形とそれによる有効な”材
料の流れ”が生じるから、この変形においても材料組織の不利な影響が回避され
る。パッキン材料に支持ウエブを部分的に形成するのみによりその支持ウエブに
位置する溝状窪みが完全に充填されないから、十分な自由空間が残り、その空間
にはパッキン材料が温度上昇による膨張の際に行き渡るけれども、ピストンは縦
に伸長する支持ウエブにわたり申し分なく案内されている。この場合には、縦ウ
エブがピストン体の端部にまで延びているならば、目的に適っている。

【０００８】 この発明の好ましい他の構成では、カウス状パッキンはそれぞれにその縁によ
りピストン体の付属された端面を突き出すことが意図されている。カウス状パッ
キンは公知の方法に基づき円形リング円板から製造されているから、パッキン材
料の”回想”の欧州特許出願公開第６８２１９０号明細書に記載された現象は、
円形リング円板の内径を制限する縁がピストン体への塗布後に内方に収縮され、
カウス状パッキンの円形リング円板の外縁に基づく縁が外方へ戻されて、この場
合に密封リップの種類に基づきカウス状パッキンのその他の周面から突き出すよ
うに利用され得る。ピストン体は、リップ状に外方へ向く縁を備えるピストン面
が緩衝器ピストンとして使用の場合に圧力側、即ちより高い負荷を受けた面に向
けられて、そのピストン面が内方に引っ込む縁で所謂引張り側に配置されるよう
に組み立てられるならば、油圧流体がリップ状縁においてシリンダ壁に押圧する
から、圧力負荷の際に緩衝器シリンダ内にピストンの改良された密封が生じる。
戻しばねの際に、即ち引張り負荷の際にピストン壁とシリンダ壁の間の僅かな遊
びによって僅かな程度に油圧流体がこの中間空間に流入して、この場合に潤滑の
ためにカウス状パッキンのシリンダ壁に隣接するリップ状縁の設置縁にまで到達
し、そこで申し分のない潤滑とそれによるパッキンの磨耗の減少とを配慮する。
ピストンのパッキン面とシリンダ壁の間のこの僅かな遊び隙間を通る流れ抵抗は
ピストン体内の氾濫する通路を通る流通抵抗よりかなり高いから、実際には出力
減少が生じる。

【０００９】 この発明の目的に適った構成では、ピストン体における縦ウエブがピストンの
軸線に関して或る角度で周面に伸びている。支持ウエブの傾斜配置によって、ピ
ストンの軸線に対する縦ウエブの適切な傾斜位置では、二つの縦ウエブ間にそれ
ぞれに位置する溝の被覆が縦方向にに生じるから、ピストンがそのパッキン材料
を介して周方向に見て完全に平らに載置すると言う利点が生じる。それ故に、パ
ッキン材料が完全には充填されていない溝状窪みを介して僅かな量だけ省略され
るならば、パッキンの表面の規則的支持形状がピストン高さにわたり与えられる
。パッキンとピストン体との間の形状補完的連結の機械的応力が実際的に運動方
向にのみに行われるから、支持ウエブの傾斜配置は追加的な運動方向に支持すべ
き成分を提供する。

【００１０】 この発明の他の構成は、従属請求の範囲に挙げられている。

【００１１】

【発明の実施の態様】

この発明は実施例の概略図面に基づいて詳細に説明される。図１は緩衝器用の
ピストン−シリンダ配置装置を通る軸方向の部分断面図を示し、図２は矢印Ａの
方向のピストンの平面図を示し、図３はピストンの側面図を、部分的に断面で示
し、図４は図１による配置のピストンを通る拡大部分断面図を示す。

【００１２】 図１は、二つの相対的に互いに移動可能な部品、例えば車両軸と車両フレ−ム
を互いに連結する緩衝器を通る軸方向断面を示す。緩衝器は二つの相対的に互い
に移動可能な両部品の一方と連結しているシリンダ部品１を有する。シリンダ１
内にピストン２が案内されていて、ピストン２は自由端により二つの相対的に互
いに移動可能な両部品の他方の部品に固定しているピストンロッド３に固定され
ている。この場合にシリンダ１は両側で閉鎖されていて、油圧流体で充填される
ので、ピストン−シリンダ配置装置が二重に作用するように配列され、ピストン
は二つのシリンダ空間４、５を互いに分離する。

【００１３】 ピストン２のピストン体６は複数の並列に伸長する貫流通路７、８を有する。
貫流通路７、８はそれぞれに機能を説明すべき出口面を絞り弁７．１又は８．１
により覆われている。この場合に、配置は、それぞれ複数の貫流通路７と複数の
貫流通路８が交互にシリンダ軸線を中心に配置されて設けられるようになってい
る。

【００１４】 ピストン２の周面は、シリンダ空間５に対するシリンダ空間４の密封を考慮す
るカウス状パッキン９を備えている。シリンダ空間４内へのピストン２の運動の
場合に流体が貫流通路７を通して絞り弁７．１の戻し力に逆らって押圧される。
この場合に、貫流通路８は流体空間４の絞り弁８．１に負荷する圧力によって閉
鎖されるように保持される。逆方向への運動において貫流通路７は絞り弁７．１
によって閉鎖される一方、流体は貫流通路８を通してシリンダ空間５からシリン
ダ空間４へ還流され得る。

【００１５】 図２には、絞り弁７．１と８．１の配置なしに図１のピストン２の矢印Ａの方
向の平面が再現される。ピストン体６はその周面に多数の縦に伸長する支持ウエ
ブ１０を備えており、その支持ウエブはそれぞれに一致する溝状窪み１１を制限
する。ここで図示された実施例の際には、溝状窪み１１は、窪みが端面の一方、
例えばピストン体６の端面５．１から周辺ウエブ１２にまで延びていて（図３）
、ウエブが端面４．１の近くの領域における或いは端面４．１におけるピストン
体６の他端に隣接して周辺方向に伸長して、このピストン端における溝状窪み１
１を制限するように配置されている。周辺ウエブ１２と縦に伸長する支持ウエブ
１０とはピストン体６の外面に水平補償される。

【００１６】 ピストン体６の周面に配置されたカウス状パッキン９は熱変形可能な合成樹脂
、特にＰＴＦＥから成る。ここで図示された実施例では、カウス状パッキン９は
熱変形により円形リング円板からピストン体６の周面に形成されていて、パッキ
ン９の縁９．１は円形リング円板の内縁によって形成される一方、縁９．２が円
形リング円板の外縁によって形成される。円形リング円板はそのリング幅におい
て、円形リング円板が軸方向延長部においてピストン体６の厚さより幅広くなっ
たように測定されているので、変形の後に円形リング円板の内縁に基づく縁９．
１が内方に引っ込められる一方、円形リング円板の外縁に基づく縁９．２は外方
に曲げられて、機能では密封リップを形成する。

【００１７】 円形リング円板の熱変形では、ウエブ１０と１２はその高さの一部分を介して
のみカウス状パッキン９の材料に形成されるので、パッキン９の材料と溝状窪み
１１の床との間に一定の自由空間が残るから、パッキン９の形成の際にパッキン
材料が自由に且つ強制なしにみぞ１１に流入できる。この変形過程ではパッキン
９の円筒状外面１３が同時に測定されるので、所望の公差がシリンダ１の内径に
保持され得る。特に緩衝器としてこの種のピストン−シリンダ−配置の使用には
運転中に全システムの加熱が行われるから、みぞ底におけるこの残っている自由
空間は一定の限度内でみぞ内へのパッキン材料の膨張を許容するので、パッキン
９の縁を制限する円筒状周面におけるパッキンの磨耗が低下される。

【００１８】 図３には、パッキン９を取り除いたピストン２が側面図で図示されている。こ
の側面図は、溝状窪み１１がピストン軸線１４に関して或る角度に伸長し、この
角度は例えば、縦方向に見て縦に伸長する支持ウエブ１０の端面４．１に向いた
端がピストン体６の端面５．１における隣接した溝状窪み１１の端側開放端を覆
うような寸法に形成され、それで、シリンダ１内の縦方向におけるピストンの運
動では周辺ウエブ１２と縦に伸長する支持ウエブ１０の表面を覆うカウス状パッ
キン９はシリンダ内壁の完全に平らな被覆を生じることを認識される。例えば緩
衝器ピストンの一定交互前後運動の場合には、シリンダ内壁における縦みぞが加
えられ得ることは回避される。同時に、支持ウエブ１０の傾斜状態はパッキン９
の運動方向に作用する追加的支持をピストン体６に与える。それにもかかわらず
、ピストン２はその高さにわたり全体に実際的に傾斜しなく支持されている。

【００１９】 図４による部分縦断面におけるピストン２の拡大図は、カウス状パッキン９が
ピストン体６に形成されて、周辺ウエブ１２及び縦に伸長する支持ウエブ１０が
その高さの一部分を介してのみパッキン材料に形成されるので、カウス状パッキ
ン９の内面９．３と溝状窪み１１の底１１．１との間の溝状窪み１１にそれぞれ
僅かな自由空間が残っている（図４の左面）ことが認識される。けれども、縦に
伸長する支持ウエブ１０はカウス状パッキン９を備える周辺ウエブ１２と同じ厚
さに連続に覆われている。支持ウエブ１０の領域におけるカウス状パッキン９の
壁厚さに応じて且つパッキン材料の屈曲性に応じて、矢印１５の方向へのピスト
ン２の運動の際にシリンダ空間５内の発生する圧力が内面９．３とみぞ底１１．
１との間の自由空間内でも有効になり、パッキンのこれら部分領域を僅かに拡大
し、ピストンとシリンダ壁との間の密封を改良する。

【００２０】 この種のピストン体６は好ましくは一個の或いは二個の粉末冶金学的に製造さ
れた部分要素から形成され得る。このピストン体６は全体として或いは部分要素
の形態に焼結冶金学的粉末からプレス成形される。その時、プレス成形された部
分要素は接合作用に一致して接合される。一部材或いは二部材のプレス品が引き
続いて焼結される。この種の幾何学の切り屑のない成形は切り屑の出る製造より
安価である。

【００２１】 縦軸線１４の方向に、即ち真直ぐに伸長する支持ウエブ１０を備えることが可
能である。支持ウエブ１０の長さも短く選定され得るので、端面５．１にまで平
らで深く位置するみぞ面が残っている。けれども、粉末冶金学的製造の際には、
プレスや焼結によって均一な材料厚さを備えるピストン体６が生じるから、支持
ウエブ１０が周辺ウエブ１２からピストン体６の他端にまで延びている。同様に
、ピストン体には貫流通路７、８の他の構成を設けることが可能である。二つの
部分要素から接合された一個のピストン体では、両端面にそれぞれに一個の周辺
ウエブ１２を付属させることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 緩衝器用のピストン−シリンダ配置装置を通る軸方向の部分断面図を
示す。

【図２】 矢印Ａの方向のピストンの平面図を示す。

【図３】 ピストンの側面図を、部分的に断面で示す。

【図４】 図１による配置のピストンを通る拡大部分断面図を示す。

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１２年９月１５日（２０００．９．１５）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ１６Ｊ 15/18 Ｆ１６Ｆ 9/32 Ｌ (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＡＵ，ＢＡ，Ｂ Ｇ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＮ，ＣＺ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ ，ＩＬ，ＩＮ，ＪＰ，ＫＰ，ＭＫ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ， ＰＬ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＲ，ＵＳ，Ｙ Ｕ，ＺＡ Ｆターム(参考） 3J043 AA12 BA09 CB13 DA10 3J044 BA01 BA06 BA09 BC01 CA00 DA10 3J069 AA50 CC13

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 ピストン体がその周面においてピストン端（４．１）に形成
   する領域に少なくとも循環して周面から突き出す周辺ウエブ（１２）を備えてい
   て、その周辺ウエブには他方のピストン端（５．１）への方向に延びていて平行
   に間隔をおいて並んで配置された縦に伸長する支持ウエブ（１０）が接続し、そ
   れぞれ二個の隣接した支持ウエブ（１０）は周辺ウエブ（１２）と反対を向いた
   端にて縦方向に開く溝状窪み（１１）を形成するピストン体（６）と、周辺ウエ
   ブ（１２）及び支持ウエブ（１０）がその高さの少なくとも一部分を介してカウ
   ス状パッキン（９）の材料に形成されるようにパッキンがピストン体（６）上に
   形成される熱変形可能なパッキン材料製カウス状パッキン（９）とを備えること
   を特徴とするピストン−シリンダ配置装置用の支持ウエブをもつピストン、特に
   緩衝器ピストン。 【請求項２】 縦に伸長する支持ウエブ（１０）はピストン体（６）にてピ
   ストン軸線（１４）に関して或る角度で周面に伸長されていることを特徴とする
   請求項１に記載のピストン。 【請求項３】 縦に伸長する支持ウエブ（１０）はピストン体（６）の端（
   ５．１）にまで延びていることを特徴とする請求項１或いは請求項２に記載され
   たピストン。 【請求項４】 カウス状パッキン（９）はそれぞれにその縁（９．１，９．
   ２）によりピストン体（６）の付属された端面（４．１，５．１）から突き出す
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載されたピストン。 【請求項５】 ピストン体（６）は粉末冶金的に製造されていることを特徴
   とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載されたピストン。 【請求項７】 カウス状パッキン（９）は熱変形可能な合成樹脂としてＰＴ
   ＦＥから成ることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載され
   たピストン。 【請求項８】 カウス状パッキン（９）は少なくともウエブ（１０，１２）
   を覆う領域にて外面（１３）の大きさに押圧されることを特徴とする請求項１乃
   至請求項７のいずれか一項に記載されたピストン。