[发明专利]空气弹簧的塑料筒式活塞

说明书

本发明涉及一种如在汽车中使用的那种用于空气弹簧的筒式活塞。这种空气弹簧作用在一个要弹性缓冲的构件尤其是汽车车架与一个弹性构件尤其是汽车车轴支架之间。筒式活塞设计为空心体，它处于下方的筒式活塞端与弹性构件连接以及处于上方的筒式活塞顶与可施加压缩空气的空气弹簧膜盒连接。空气弹簧膜盒又与要弹性缓冲的构件连接并在弹簧运动时在筒式活塞套外侧滚动。

这种空气弹簧尤其使用在载重汽车中，但也使用在那些在两个相互运动的构件之间彼此必须弹性缓冲的机器中。通过在空气弹簧膜盒中可以改变的空气压力可以影响缓冲效果。

已知的空气弹簧存在的困难是，尤其基于结构的原因或还基于结构空间受限制的原因，其上要安置空气弹簧膜盒下端的筒式活塞并没有完全安放在弹性构件，尤其车轴支架上。其结果是在装配时导致工作可靠性方面的问题。

因为已知的筒式活塞设计为空心体，所以在不利的安装条件下当筒式活塞下部开口端支承在车轴支架上时还会产生应力问题。这些问题尤其发生在筒式活塞下端在弹性构件上的支承面区域内。其结果是可能导致筒式活塞变形或甚至产生裂纹和剪切断口，从而不再可靠地保证空气弹簧膜盒在弹簧运动时在筒式活塞套的外侧正确滚动。此外，一种可能发生并不希望的变形的筒式活塞，没有能力保证在空气弹簧膜盒与弹性构件之间足够的传力和力量分配。空气弹簧令人满意的缓冲效果也将肯定得不到保证。

为了克服这些困难，例如由DE19720776A1或DE19733281A1中介绍的空气弹簧已知，筒式活塞面朝弹性构件的圆形开口的下端直接设有一块圆形金属板。这块板借助螺钉连接装置与筒式活塞固定连接。所述的板一方面用于防止筒式活塞开口端尤其在板平面内变形，并与此同时有助于保证整个筒式活塞的形状稳定性。所述板在另一方面还创造了筒式活塞与弹性构件之间固定的可能性。为此目的，板设有一些螺钉。

在已知的空气弹簧中安装在筒式活塞上的板意味是一个装配部件，它必须附加地安装在筒式活塞上。因此也不利地提高了制造和材料成本。

因此本发明的目的是提供一种用于空气弹簧的筒式活塞，它能方便而低成本地生产，尽管如此仍有足够的形状稳定性并因而提供了一种保护，防止不希望的变形和产生裂纹。此外，按本发明的筒式活塞应保证筒式活塞与弹性构件之间可靠传力和力量分配。

本发明的目的通过按权利要求1特征的筒式活塞达到。有利的进一步设计在各项从属权利要求中说明。

据此，处于下方的筒式活塞端设计为开口的并设有一个环绕孔口边缘区的加强件。该加强件保证足够的形状稳定性并提供一种保护，防止不希望的变形和产生裂纹。可以取消事后装配附加的增强装置，例如板，从而使装配工作量减少到最低程度。此外，可以省去附加的装配材料，由此降低材料成本。

鉴于可能有限的安装空间，为了将筒式活塞的外尺寸保持得较小，可以将加强件设在开口的内边缘区上。在这里可以用制造技术上简单的方式令开口是圆形的以及将加强件设计为圆环形件。这样一种圆环形的加强件对于防止变形提供一种特别稳定的保护。

为了保持低的材料和制造成本，筒式活塞至少部分由塑料组成以及加强件至少部分埋入塑料内。在这里作为技术上简单的制造方法可例如采用压铸法或注塑法。为此目的，加强件在压铸或注塑前以简单的方式置入模具内以及在接着的工序中被包裹在塑料内。

若部分加强件显露在外并置于环境影响之下，则加强件可用一种抗腐蚀的材料尤其不锈钢制成。也可以设想采用塑料的增强材料或一种无机材料，例如玻璃纤维。

与之不同，加强件也可以完全被塑料包围。此时这种加强件也可以用一种不抗腐蚀的材料制成。

为了设计成能将筒式活塞特别简便地安装在弹性构件上并与此同时进一步改善筒式活塞的形状稳定性，可以在空心的筒式活塞内部装一个支承销。支承销沿着从处于上方的筒式活塞顶到处于下方的筒式活塞端的方向延伸，其中，在支承销的下端安设一个螺旋装置，用于将筒式活塞安装在弹性构件上。

为防止腐蚀，支承销可以用塑料覆套。

因为支承销要在装配时才插入，所以可采取下述措施构成一种在装配前在垂直变形方面已加以稳定化的筒式活塞，即，围绕支承销设置一个大体管状的塑料件，它在上端与筒式活塞顶连接。

筒式活塞套、筒式活塞顶和支承销外套或大体管状的塑料件可以通过特别简单和制造技术上有利的方式用塑料制成一体。在这里尤其可以使用经济的压铸法。

下面参见附图借助优选的实施形式详细说明本发明。

唯一的图表示具有一个按本发明的筒式活塞的空气弹簧的剖切侧视图。