JPH0617869A

JPH0617869A - 多分割構造の緩衝器ピストン

Info

Publication number: JPH0617869A
Application number: JP5051354A
Authority: JP
Inventors: Ewald May; マイエワルト
Original assignee: Ringsdorff Werke GmbH
Current assignee: SGL Group GmbH Werk Ringsdorf
Priority date: 1992-02-26
Filing date: 1993-02-17
Publication date: 1994-01-25
Anticipated expiration: 2021-10-04
Also published as: ES2051655T3; EP0557548A1; ATE112615T1; DE59200597D1; JP3828584B2; ES2051655T1; DE9202474U1; EP0557548B1

Abstract

(57)【要約】【目的】多分割構造の緩衝器ピストンにおいて、その
上側面および下側面に弁ばねディスクに対して常に的確
な接触設置面が形成されるようにする。【構成】緩衝器ピストン１３が２つのピストン半部１
４、１５；１９、２０；２３、２４あるいは２つのピス
トン半部１４、１５；１９、２０；２３、２４と中央に
配置された１つのブッシュ２５から互いに結合して成
り、ピストンロッドを収容するための環状室側の孔１
７、１７′がブッシュ４の中に存在せず、ピストンロッ
ドの周りに位置する弁ばねディスクに対する環状の接触
設置面が環状室底１２の平面の高さに常に正確に位置し
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、少なくとも２つのほぼ
円板状の部品から専ら接合と接合済み部品の圧着によっ
て作られピストンロッド上に据えつけられ上側面と下側
面とピストン円周面とを有する緩衝器ピストンであっ
て、機能要素として主に中間壁によって分離され互いに
逆向きに貫流される２つのグループの液体貫流通路を有
し、その上側面および下側面にそれぞれピストンロッド
の個所から間隔を隔てて環状突起を有し、これらの環状
突起がそれぞれ環状室を取り囲み、これらの環状室の半
径方向に見て内側の境界部がピストンロッドを収容する
ための中央の同軸的な孔の外側境界部と一致しており、
２つの部品にそれぞれ接合および圧着の前にこれらの部
品に付属すべき液体貫流通路の範囲にその流入開口ない
し流出開口、環状突起および環状室が予め形成されてい
るような、多分割構造の緩衝器ピストンに関する。

【０００２】

【従来の技術】緩衝器および緩衝器ピストンの全般的な
構造および機能は当業者にとっては公知であるのでここ
では説明しない。これらは当該専門文献、例えばライム
ペル（Joernsen Reimpell)およびシュトル（Helmut Sto
ll）共著「車台技術: 衝撃および振動減衰器（Fahrwerk
technik: Stoss- und Schwingungsdampfer)」Vogel Buc
hverlag Wuerzburg、1989年出版に記載されている。

【０００３】冒頭に述べた形式の緩衝器ピストンは今日
においては多くの場合、互いに補足的な２つの部品とピ
ストンロッドを収容するための中央孔を有するブッシュ
あるいはスリーブとから組み合わされ、圧着によって互
いに固く結合されることにより製作されている（ヨーロ
ッパ特許出願公開第０２７５３６８号公報参照）。その
出発部品およびそれから作られる完成製品には高い精度
が要求されている。ここでは特に、環状室を半径方向外
側に境界づける環状突起の高さに関するピストンロッド
の周りを円環状に延びる弁ばねディスクの接触支持の寸
法について考慮する。運転状態において弁ばねディスク
は、液体貫流通路の出口開口がその中に存在している環
状室を覆い、正確に予め与えられた接触力で環状突起に
接触する。この接触力は特に部品を組み立てる際に上述
の寸法および各緩衝器の種類に対して予め決められた寸
法から規定される。この寸法に許容できない大きな偏差
があると、弁ばねディスクは環状室において構造上考慮
した液体圧力に対し正確には反応せず、緩衝器は構造的
に予め与えられた減衰値について設計された機能を十分
に発揮しない。これは緩衝器のような安全要素に対して
は許されない。弁ばねディスクに対する接触設置面は圧
入されたブッシュの範囲においてピストンロッドの周り
に円環状に位置している。従って製造の際、ブッシュの
端部が環状突起の高さに関して常に正確に同じ個所に置
かれるように配慮しなければならず、その場合、ブッシ
ュ端部が平坦であり環状室の底と実際に移行部なしに平
坦な平面を形成することが最も有利である。これを常に
達成することは、上述の製造方法においては困難であ
り、従って特に現在一般に行われている焼結金属部品の
緩衝器ピストンへの圧着においては公差の超過による不
良品の発生が非常に多い。これは、ブッシュがそのため
の開口の中に圧入した際にはじめて最終的な形状となる
ことに起因している。緩衝器ピストンのこの孔の中にブ
ッシュを良好に挿入できるようにするために、ブッシュ
は出発状態においてこれを収容する孔よりも幾分小さな
直径を有していなければならない。しかしブッシュは以
下に詳しく述べる理由により、完成した緩衝器ピストン
におけるその全長よりも幾分長くされている。緩衝器ピ
ストンを形成する部品を圧着する際、ブッシュはそれを
その周りの部品に固く結合するためにその高さが約１０
％押しつぶされる。その場合ブッシュには、平らな円板
状部品を結合するために必要な圧力よりも数倍大きな圧
力が荷重される。圧縮荷重を除去するとブッシュは厳密
には制御できない大きさで弾力的に戻るので、その両端
は環状室の底の平面から僅かに突出するか、それよりも
引っ込んでしまう。また一端が片側面において突出し、
他端が反対側面において突出してしまう。両端が両側面
において正確に環状室の底の高さに位置する望ましい状
態は、上述したように滅多に生じない。上述の過程は、
その後に作られる緩衝器ピストンにおいて、既に上述し
たように弁ばねディスクの接触設置面および従ってその
環状突起への接触圧力に対して不利に大きな偏差を生じ
てしまい、この偏差は使用状態において緩衝器ピストン
の不正確な応動を生じ、車両部品あるいは機械部品のよ
うな衝撃から保護すべき要素に不利な作用を及ぼしてし
まう。小さな弾性復帰力を生ずるようにブッシュに対し
て小さな押圧力を与えることは、これによって緩衝器ピ
ストンにおけるブッシュの確実な座りが保証されず、運
転中において十分に機能しなくなりおよび／又は重大な
障害を引き起こすので、目的を果たさない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、上述
の欠点を除去するため、予め成形された部品から圧着だ
けで圧縮過程後の材料切削加工作業なしに製造され、弁
ばねディスクに対する支持体のブッシュに所属する範囲
が許容できない公差偏差を持たないような緩衝器ピスト
ンを提供することにある。特に弁ばねディスクに対する
支持体が環状室底の平面に正確に位置するような冒頭に
述べた形式の緩衝器ピストンを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】これらの課題は特許請求
の範囲の請求項１および請求項７に記載された特徴事項
によって解決される。これらの請求項１および請求項７
の実施態様は特許請求の範囲の他の請求項に記載されて
いる。

【０００６】

【作用】本発明の課題はすべての場合において、ピスト
ンロッドを収容するための孔の環状室側の終端範囲が常
に円板状部品の材料で形成されていることによって解決
される。その円板状部品は予め行われる製造工程におい
て正確な寸法で作られる。これは特に粉末冶金法あるい
は焼結法で行われる。別個の部品として圧入されるブッ
シュは孔の環状室側の終端範囲で終わることはない。緩
衝器ピストンの内側方向における孔の終端範囲には、突
出しているか又は窪みおよび凹所を形成する構造物が続
いている。この構造物を境界づける面は緩衝器ピストン
に関してほぼ垂直方向あるいは水平方向に延び、その水
平方向即ち緩衝器ピストンの上側面および下側面に対し
て平行に延びる面は水平位置から大きな偏差を持つこと
ができる。境界面の垂直線からの偏差については後で詳
述する。

【０００７】この構造物の主な特徴は、後の緩衝器ピス
トンの上側平坦部品および下側平坦部品に存在する構造
物が、これらの部品の圧着の際にピストンロッドを収容
するための完全な孔が、そのために決められた用途に対
して必要でありピストンロッドを包囲する材料を含めて
生ずるように形成されていることにある。これは、２つ
の平坦部品の構造物の相互のかみ合わせによって、ある
いは２つの平坦部品と１つのブッシュとの組合せによっ
て行われる。接合および圧着の際に相対する他方の接合
すべき部品の補足的な対向面と結合される孔を形成する
構造物の垂直に延びる境界面は、接合の際にこの隆起し
て構造物あるいはこれと同じ作用の構造物がこれに対し
て決められた他方の部品の窪みの中に容易に挿入でき、
これらの面が圧着の際に互いに滑って最終的に釈放でき
ない液体密の圧力ばねを生ずるように、幾分円錐状に作
られている。この方法の場合、完成した緩衝器ピストン
を作り上げるために、従来技術においてブッシュを圧入
する際に必要であった圧縮力の約１０％しか必要とされ
ない。従って圧縮された材料の弾性復帰作用は著しく小
さい。実質的に部品を垂直方向に変形させるための力は
必要とされない。利用された圧縮力は相対する境界面の
円錐を介して緩衝器ピストン内においてほぼ半径方向に
作用し、それにも拘わらず従来可能であったよりも良好
な接合結合を行うには十分である。本発明に基づく方法
の実現のためには、部品を設計する際に、補足的な構造
物の接合の際に相対して位置する水平境界面の間に僅か
な隙間が存在し、この個所において圧着の際に垂直方向
における材料の圧縮が避けられるように配慮しなければ
ならない。

【０００８】この方法によれば、種々の材料から種々の
方法で作られる半製品により緩衝器ピストンの形に接合
することができる。半製品とは、圧縮鋳造、精密鋳造、
粉末冶金、あるいは焼結法で作られる金属、合金あるい
は合成樹脂製品である。

【０００９】

【実施例】本発明において接合すべき部品について技術
的に多くの構造物が考えられる。次に合理的な製造技術
について図面に示した実施例を参照して説明する。

【００１０】本発明に基づく緩衝器ピストンの利点は、
本発明に基づく方式に先立って図８に示されている従来
技術に基づく緩衝器ピストンを説明することによって明
らかとなる。

【００１１】図８に示されている緩衝器ピストン１は接
合され圧縮によって互いに結合されている３つの部品
２、３、４から成っている。即ち上側の平坦な円板状ピ
ストン半部２、下側の平坦な円板状ピストン半部３およ
び中央に位置されピストンロッド（図示せず）に対する
孔５を持ったブッシュ４から成っている。緩衝器ピスト
ン１は他の機能上重要な構成部品として、上側面および
下側面にそれぞれ環状突起６とこの環状突起６によって
取り囲まれた環状室７とを有している。これらの環状室
７には液体貫流通路９の流出開口８が開口している。液
体貫流通路９の流入開口１０は、緩衝器ピストン１の作
用原理に応じて環状突起６の外側に存在している。全体
が圧入されている中央ブッシュ４は緩衝器ピストン１全
体を通して延び上側面から出発して下側面で終わってい
る。ブッシュ４は個所１１において上下両環状室７の底
の平面１２から突出しているか引っ込んでおり、これは
前述の問題を生ずる。

【００１２】図１、図２、図３および図４は本発明に基
づく有利な実施例における緩衝器ピストン１３あるいは
その部品を示している。図１はそれぞれ予め作られた上
側ピストン半部１４と下側ピストン半部１５を示してい
る。これらの両ピストン半部１４、１５は同じ形をして
おり、これらの接合（これは窪み１６の縁部における傾
斜面２８によって容易にされている）および圧着によっ
て図２に示されているような緩衝器ピストン１３が生ず
る。図３および図４は上側ピストン半部１４と下側ピス
トン半部１５との接合後に緩衝器ピストン１３の中央で
対向して位置し中央孔５の周囲に属する面を内面図で示
している。これらの図は補足的な隆起部１６′および窪
み１６″の位置を表している。これらの面は図１および
図２の断面図において符号１６で示されている。図示さ
れているが符号をつけられていない他の面は互いに接触
し、これは従来公知の技術に属する。これらの面は液体
貫流通路９を取り囲んでいる。

【００１３】図１および図２には、ピストンロッドを収
容するための孔５の直径および位置に相応した浅い孔１
７が示されている。図３および図４から分かるようにそ
の内側に、互いに補足的な隆起部１６′および窪み１
６″を有する構造物が続いている。隆起部１６′は中空
円筒体半部の形をしており（図３、図４参照）、その円
筒境界面（内周面）はピストンロッド（図示せず）を収
容するための孔５の半径１８に沿って延びている。隆起
部１６′の反対側にこれに対して補足的な窪み１６″が
存在している。接合する際に窪み１６″は隆起部１６′
を収容し、その場合浅い孔１７と一緒にピストンロッド
（図示せず）に対する完全な孔５が生ずる。ここでは順
序正しく製造する際、環状室底１２に関して孔の縁部の
突出あるいは引っ込みは生じない。

【００１４】図５は同形でない２つの部品１９、２０か
ら成る本発明の実施例（緩衝器ピストン１３）を示して
いる。その上側ピストン半部１９は中空円筒体２１′の
形をした隆起部を有し、これは下側ピストン半部２０の
窪み２１″の中に正確にはまり込む。円筒体２１′の内
径２２並びに円筒体２１′および窪み２１″に続く孔１
７、１７′の内径は、これらの部品１９、２０の接合お
よび圧着後においてもピストンロッド（図示せず）の外
径に相応している。その一方の孔１７は浅く、他方の孔
１７′は上側ピストン半部１９の環状室底から緩衝器ピ
ストンの赤道線までの厚みを占めている。ここでも順序
正しく製造する際に、環状室底１２に関して孔の縁部の
突出あるいは引っ込みは生じない。

【００１５】図６には３つの部品２３、２４、２５から
接合された緩衝器ピストン１３が示されている。この場
合にも、環状室底１２の高さに正確に弁ばねディスクに
対する接触設置面を形成するという本発明の課題が解決
される。この場合緩衝器ピストン１３は、同じ形状の上
側平坦部品２３と下側平坦部品２４およびスリーブある
いはブッシュ２５から成っている。２つのピストン半部
２３、２４は環状室７を有する側面から出発している同
軸的な非常に浅い孔１７を持っている。これらの孔１７
の半径ｒ１８はピストンロッド（図示せず）の半径に相
応している。これらの孔１７には垂直方向に、２つの同
形の各部品の内側にそれぞれ図６においてブッシュ２５
によって充填されている凹所２６′、２６″が続いてい
る。これらの凹所２６′、２６″は、両方の部品２３、
２４およびブッシュ２５を接合し圧着した際にブッシュ
２５が上述したように圧力ばめを形成した状態で凹所２
６′、２６″の中に正確にはまり込むように形成されて
いる。

【００１６】接合すべきすべての部品において隆起部お
よび窪みあるいはブッシュの半径方向外側境界部は円形
か、多角形特に六角形あるいは八角形をしている。

【００１７】図７は図３の実施例の変形例として隆起部
１６′および補足的な窪み１６″が八角形の外側輪郭２
７を形成している実施例を例えば平坦部品あるいはピス
トン半部１５の内面図で示している。

【００１８】

【発明の効果】上述したように本発明に基づく緩衝器ピ
ストンは、許容できない公差偏差のない弁ばねディスク
あるいはその支えに対する接触設置面を有している。か
かる緩衝器ピストンによれば、高い運転安全性および応
動精度を有する緩衝器が得られる。他の利点は、かかる
緩衝器ピストンを合理的な方法で最大で３個、有利な実
施形態においては２個の同形の簡単で正確な寸法で予め
作られた部品で作ることができることにある。これは例
えば緩衝器ピストンを作るための自動製造を可能とす
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す接合すべき２つの円板
状部品の中央孔の中心軸線に対して平行な垂直断面図。

【図２】図１における２つの円板状部品の接合され圧着
された状態の断面図。

【図３】図１におけるIII −III 線に沿った内面図。

【図４】図１におけるIV−IV線に沿った内面図。

【図５】本発明の別の実施例を示す緩衝器ピストンの接
合すべき２つの円板状ピストン半部の中央孔の中心軸線
に対して平行な垂直断面図。

【図６】本発明の更に別の実施例を示す３つの部品から
構成された緩衝器ピストンの中央孔の中心軸線に対して
平行な垂直断面図。

【図７】本発明の更に別の実施例を示す接合および圧着
後にピストンロッドを収容する孔を形成する構造物が八
角形の外側境界部を有している接合すべき２つの円板状
ピストン半部の内面図。

【図８】図１、図２、図５および図６に相応した従来の
緩衝器ピストンの断面図。

【符号の説明】

１緩衝器ピストン２円板状部品（ピストン半部）３円板状部品（ピストン半部）５孔６環状突起７環状室８流出開口９液体貫流通路１０流入開口１３緩衝器ピストン１４部品（ピストン半部）１５部品（ピストン半部）１６窪み１７浅い孔１９部品（ピストン半部）２０部品（ピストン半部）２３部品（ピストン半部）２４部品（ピストン半部）２６′ 窪み２６″ 窪み

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも２つのほぼ円板状の部品
（２、３）から接合と接合済み部品の圧着によって専ら
作られピストンロッド上に据えつけられ上側面（２）と
下側面（３）とピストン円周面とを有する緩衝器ピスト
ンであって、機能要素として主に中間壁によって分離さ
れ互いに逆向きに貫流される２つのグループの液体貫流
通路（９）を有し、その上側面（２）および下側面
（３）にそれぞれピストンロッドの個所から間隔を隔て
て環状突起（６）を有し、これらの環状突起（６）がそ
れぞれ環状室（７）を取り囲み、これらの環状室（７）
の半径方向に見て内側の境界部がピストンロッドを収容
するための中央の同軸的な孔（５）の外側境界部と一致
しており、２つの部品（２、３）にそれぞれ接合および
圧着前にこれらの部品に付属すべき液体貫流通路（９）
の範囲にその流入開口（１０）ないし流出開口（８）、
環状突起（６）および環状室（７）が予め形成されてい
るような多分割構造の緩衝器ピストンにおいて、 − 緩衝器ピストン（１３）の上側平坦面を有する第１
の部品（１４、１９、２３）および下側平坦面を有する
第２の部品（１５、２０、２４）において、これらの部
品に付属するピストンロッドを収容するための孔（５）
の範囲が次のように予め形成される、即ち、 − 第１の部品（１４、１９、２３）に環状室側にピス
トンロッドを収容するための孔の直径および位置の浅い
孔（１７）が存在し、第２の部品（１５、２０、２４）
に同様の孔（１７）あるいは深い孔（１７′）が存在
し、 − これらの孔の環状室側端が環状室平面（１２）と一
致し、 − 第１の部品（１４、１９、２３）および第２の部品
（１５、２０、２４）にそれぞれ環状室（７）と反対側
に、環状室平面（１２）から出発している浅い孔（１
７）の範囲に直接続いている隆起部（１６′、２１′）
ないし窪み（１６″、２１″）を持った互いに補足的な
構造物が存在し、その隆起部（１６′、２１′）および
窪み（１６″、２１″、２６′、２６″）が、第１の部
品（１４、１９、２３）および第２の部品（１５、２
０、２４）を接合し圧着した際にその隆起部および窪み
から相互のはまり合いによって、緩衝器ピストンのピス
トンロッドを収容するための孔の内側範囲が生ずるよう
に、形成され、 − 互いに正確にはまり合い全体の一部を成す構造物の
ほぼ垂直に延び接合および圧着の際に接触する境界面
が、接合の際に加圧状態において液体密の釈放できない
圧力ばめを生ずるように円錐状をしている、ことを特徴
とする多分割構造の緩衝器ピストン。
【請求項２】第１の部品（１４）と第２の部品（１
５）が同じ形をしていることを特徴とする請求項１記載
の緩衝器ピストン。
【請求項３】２つの同形の各部品（１４、１５）にお
ける接合の際に孔（５）の内側範囲を生ずる構造物が、
円筒体の仮想垂直切断により生じ緩衝器ピストン（１
３）の赤道線を越えて突出する半円筒体（１６′）と、
緩衝器ピストンの中心長手軸線の周りに形成され前記半
円筒体（１６′）の形状を補足する形をした窪み（１
６″）とから成り、前記半円筒体（１６′）の突出高さ
が緩衝器ピストン（１３）の半分の厚さよりも小さく、
その内周面がピストンロッドを収容するための孔（５）
の半径（１８）に沿って延び、その外周面が接合すべき
両部品（１４、１５）の液体貫流通路の領域の前でこれ
らの部品が十分な機械的安定性を有するような間隔を隔
てており、前記窪み（１６″）が緩衝器ピストンの赤道
線を対称面とし緩衝器ピストンの中心軸線を回転軸線と
して半円筒体（１６′）を１８０°の回転角にわたって
回転して得られる半円筒体（１６′）の回転対称形をし
ていることを特徴とする請求項１又は２記載の緩衝器ピ
ストン。
【請求項４】第１の部品（１９）および第２の部品
（２０）が異なった形状をしていることを特徴とする請
求項１記載の緩衝器ピストン。
【請求項５】接合した際にピストンロッドを収容する
ための孔（５）の内側範囲を形成する構造物（２１′）
が、第１の部品（１９）内に存在しこの第１の部品（１
９）の接合済み緩衝器ピストンにおいて内側に位置する
平らな側面からピストンロッドを収容するための孔
（５）の直径（２２）の半分の距離を隔てて垂直軸線の
周りを延びている円筒状隆起部（２１′）であり、第２
の部品（２０）の接合済み緩衝器ピストン（１３）にお
いて内側に位置する面に第１の部品（１９）の円筒状隆
起部（２１′）を補足する形をした窪み（２１″）が存
在し、前記円筒状隆起部（２１′）の高さが第２の部品
（２０）の前記窪み（２１″）のそばにおける厚さ寸法
よりも小さく、その外周面が、第１の部品（１９）およ
び第２の部品（２０）における液体貫流通路（９）の領
域からこれらの部品が十分な機械的安定性を有するよう
な間隔を隔てていることを特徴とする請求項１ないし４
の１つに記載の緩衝器ピストン。
【請求項６】隆起部（１６′、２１′）および窪み
（１６″、２１″）から成り接合および圧着の後でピス
トンロッドを収容するための孔（５）の内側範囲を形成
する構造物が、軸方向平面的に見て多角形特に六角形あ
るいは八角形の外側境界部（２７）を有していることを
特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の緩
衝器ピストン。
【請求項７】緩衝器ピストン（１３）がほぼ円板状の
２つの部品（２３、２４）と円筒状のブッシュ（２５）
から接合して構成され、そのブッシュ（２５）がピスト
ンロッドを収容するために決定された孔（５）の緩衝器
ピストン（１３）の内側に位置する範囲を含んでおり、
ブッシュ（２５）の内径がこの孔（５）の直径に相応
し、ブッシュ（２５）の外径が、接合済み緩衝器ピスト
ン（１３）におけるブッシュ（２５）の外周面が第１の
部品（１９）および第２の部品（２０）における液体貫
流通路（９）の領域からこれらの部品が十分な機械的安
定性を有するような間隔を隔てているように寸法づけら
れ、ブッシュ（２５）の高さが環状室平面（１２）の個
所における緩衝器ピストン（１３）の厚さよりも小さ
く、ほぼ円板状の２つの部品（２３、２４）がそれぞれ
環状室を有する側から出発したピストンロッドを収容す
るための同軸的な孔（１７）を有し、ブッシュ（２５）
の内側輪郭がピストンロッドを収容するための孔（５）
を形成せず、この同軸的な孔（１７）に、３つの部品
（２３、２４、２５）を接合した際にブッシュ（２５）
を正確に収容するように寸法づけられた凹所（２６′、
２６″）が続いており、ほぼ垂直に延び接合の際に互い
に接触するブッシュ（２５）およびこのブッシュ（２
５）を収容する凹所（２６′、２６″）の境界面が、接
合の際に加圧状態において液体密の釈放できない圧力ば
めを生ずるように円錐状をしていることを特徴とする請
求項１記載の緩衝器ピストン。
【請求項８】ブッシュ（２５）が軸方向平面的に見て
多角形特に六角形あるいは八角形の外側境界部（２７）
を有し、ブッシュ（２５）を収容する凹所（２６′、２
６″）がブッシュ（２５）の形状を補足する形をしてい
ることを特徴とする請求項７記載の緩衝器ピストン。
【請求項９】焼結金属から成っていることを特徴とす
る請求項１ないし８の１つに記載の緩衝器ピストン。