CN107923496A - 带有排放的两件式活塞 - Google Patents

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CN107923496A CN201580082051.6A CN201580082051A CN107923496A CN 107923496 A CN107923496 A CN 107923496A CN 201580082051 A CN201580082051 A CN 201580082051A CN 107923496 A CN107923496 A CN 107923496A
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S·洪
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Abstract

一种用于张紧器的活塞组件，该活塞组件具有：中空活塞主体，该中空活塞主体具有第一端部和第二端部；以及帽盖。帽盖的至少一部分装配到活塞主体的第一端部中。该帽盖具有头部并且还可具有连接于头部的下侧的杆部。该帽盖还可具有用于排放流体的至少一个狭槽，该至少一个狭槽具有5宽度和深度。狭槽可从杆部的外周缘并且横贯头部的下侧延伸。这些狭槽可平行于帽盖的中心线或者相对于帽盖的中心线成角度。多个狭槽可存在于帽盖上。多个狭槽中的至少两个可具有不同的宽度或不同的深度。这些狭槽可围绕帽盖均匀地10隔开。

Description

带有排放的两件式活塞
技术领域
本发明涉及张紧器的领域。更具体地，本发明涉及一种具有排放的两件式活塞组件。
背景技术
在传统的张紧器中，单件式活塞具有中空主体，该中空主体在主体内限定压力腔室，该主体的内端部打开以容纳弹簧和流体压力，而该主体的外端部形成用于推靠在链条或条带上的头部。为了对腔室进行排放，单件式活塞可容纳孔，该孔从腔室延伸至活塞的头部的顶部，以允许腔室向大气排放。附加地，止回阀或排放盘可在腔室中存在于腔室和引导至大气的孔之间。
液压张紧器的活塞大多数是由钢筋机加工而成的螺杆或者在一些情形中是冷成形的。
发明内容
一种用于张紧器的活塞组件，该活塞组件具有：中空活塞主体，该中空活塞主体具有第一端部和第二端部；以及帽盖。该帽盖具有：头部；杆部，该杆部连接于头部的下侧并且装配在活塞主体的第一端部内；以及至少一个狭槽，该至少一个狭槽用于排放流体，且具有宽度和深度，从杆部的外周缘并且横贯头部的下侧延伸。
这些狭槽可平行于帽盖的中心线或者相对于帽盖的中心线成角度。多个狭槽可存在于帽盖上。多个狭槽中的至少两个可具有不同的宽度或不同的深度。这些狭槽可围绕帽盖均匀地隔开。
帽盖和活塞主体可由不同材料制成。
在一替代实施例中，帽盖具有：头部；杆部，该杆部连接于头部的下侧并且装配在活塞主体的第一端部内。
在又一实施例中，帽盖具有头部，该头部具有沿着外周缘的狭槽。帽盖的头部压配到中空活塞主体中。
附图说明
图1示出液压张紧器的剖视图。
图2示出第一实施例的活塞主体的侧视图。
图3示出第一实施例的活塞主体的俯视图。
图4示出第一实施例的活塞主体的立体图。
图5示出第一实施例的活塞帽盖的侧视图。
图6示出图5所示活塞帽盖的剖视图。
图7示出图5所示活塞帽盖的仰视图。
图8示出图5所示活塞帽盖的立体图。
图9示出第一实施例和第二实施例的包括活塞主体和帽盖的活塞组件的侧视图。
图10示出第一实施例和第二实施例的活塞组件的俯视图。
图11示出第一实施例和第二实施例的活塞组件的立体图。
图12示出第二实施例的活塞帽盖的侧视图。
图13示出第二实施例的活塞帽盖的替代侧视图。
图14示出第二实施例的活塞帽盖的仰视图。
图15示出第二实施例的活塞帽盖的立体图。
图16示出另一实施例的活塞主体和具有排放狭槽的活塞帽盖的剖视图。
图17示出替代活塞主体和具有排放狭槽的活塞帽盖的剖视图。
图18示出第四实施例的液压张紧器的剖视图。
图19示出第五实施例的液压张紧器的剖视图。
图20示出另一实施例的活塞帽盖的侧视图。
图21示出图20所示活塞帽盖的剖视图。
图22示出图20所示活塞帽盖的仰视图。
图23示出图20所示活塞帽盖的立体图。
图24示出另一实施例的活塞主体和不具有排放狭槽的活塞帽盖的剖视图。
图25示出另一实施例的替代活塞主体和不具有排放狭槽的活塞帽盖的剖视图。
具体实施方式
在本申请全文中，对于所有实施例共同地使用物件的附图标记。
图1-8示出第一实施例的张紧器和活塞组件。
参照图1，张紧器2具有壳体22，该壳体具有壳体孔21，用于可滑动地容纳活塞组件8。活塞组件8包括中空活塞主体6和活塞帽盖4。
如图2-4中所示，中空活塞主体6具有第一端部6a和第二端部6b。第一端部6a容纳活塞帽盖4，且第二端部6b布置在壳体孔21内。活塞帽盖4较佳地压配到活塞主体6的第一端部6a中，但也可使用将活塞帽盖4固定于活塞主体6的其它方法。
参照图5-8，活塞帽盖4是具有头部41和杆部42的蘑菇形的。活塞帽盖4的杆部42由活塞主体6的第一端部6a容纳，且头部41的下侧45遇到活塞主体6的第一端部6a。可存在从杆部42延伸到头部41的顶部中的孔43，以减小帽盖的重量。孔43可具有附图中未示出的其它形状或尺寸，以减小帽盖4的重量。
至少沿着活塞帽盖4的杆部42的外表面具有狭槽44，用于油排放。排放狭槽44从杆部42的底部延伸至帽盖4的头部41的下侧45。流体能通过从活塞主体6的内部行进通过杆部42上的下侧44以至帽盖4遇到活塞主体6和狭槽44端部的位置处，而从张紧器逸出或排放。
排放狭槽44较佳地平行于帽盖4的中心线C。狭槽44能以围绕杆部42的外周缘的型式设置。狭槽44可具有各种深度和宽度。狭槽44可以是螺旋形凹槽或其它形状。狭槽44的深度和数量可基于所需的排放量来确定。张紧器2的排放控制张紧器的液压刚度。张紧器2的排放量越多，张紧器2的液压刚度的量值越小或减小，而张紧器的排放量越少，张紧器的液压刚度的量值越大或增大。所需的排气量可通过如等式(1.1)所示计算总体流量来确定。
总体流量＝A*V (1.1)
其中：
A＝活塞帽盖中所有狭槽的总体横截面积，其可通过确定每个狭槽的深度的宽度来计算。
V＝速度，其通过流体压力、张紧器系统中使用的流体类型和粘度来确定。
帽盖4中的狭槽44提供活塞组件8的排放，以最小化或消除对活塞6内存在排放盘的需求。
应注意的是，活塞帽盖4和活塞主体6可由不同材料制成并且使用不同技术制造。活塞主体6可例如是金属管，且活塞帽盖4可使用不同材料和方法制造，例如通过螺纹机加工管棒、塑料或粉末金属的模制、冷拔、冷成形和其它方法来制造。如果帽盖4由粉末金属制成，则帽盖4内的狭槽44可通过冲压到钢帽或者通过深拉伸工艺形成。如果帽盖4通过模制制成，狭槽44可一体地形成，而不管是塑料的还是金属的。
如本领域众所周知的，活塞主体6的外周缘具有一系列凹槽5，每个凹槽均具有肩部17和斜坡18，且这些凹槽围绕活塞主体6的外周缘的至少一部分延伸。较佳地是，凹槽的至少一个用作止挡凹槽7，以有助于防止活塞组件8从壳体22弹出。
返回参照图1，例如在现有技术的张紧器中，壳体22附加地具有凹槽12，用于容纳捕获元件，该捕获元件用于接合凹槽5来形成棘轮机构。图1中的捕获元件示作卡簧9，但应理解的是，可使用其它捕获元件，例如枢转或滑动卡爪或章鱼爪或者现有技术中已知的其它布置。卡簧9具有可扩张的环形主体9a。可扩张的卡簧9具有自由状态和扩张形状，在该自由状态中，环形主体9a接合活塞主体6的多个凹槽5并且允许活塞组件8从壳体22向外的有限运动，而在该扩张形状中，环形主体9a扩张并且从活塞主体6的多个凹槽5中脱开接合。
当可扩张的卡簧9的可扩张的环形主体9a接合凹槽的肩部17时，限制活塞组件8从壳体22向外延伸。当可扩张的卡簧9的可扩张的环形主体9a接合凹槽5的斜坡18时，可扩张的卡簧9允许活塞组件8从壳体22向外运动并且防止活塞组件朝向壳体22的运动。
如现有技术张紧器中众所周知的，壳体22的活塞孔21通过入口管线13和入口止回阀14与供源流体连通。入口止回阀14允许流体从供源流入到压力腔室20中，该压力腔室形成在中空活塞主体6的内部6c和壳体22的活塞孔21之间。此外，在张紧器2的压力腔室20内存在弹簧15，用于从壳体22向外偏置活塞组件8。
存在于压力腔室20中的流体可通过帽盖4上的狭槽44从张紧器2流出。如上所述，狭槽44的数量和深度确定张紧器2的液压刚度。
活塞组件8较佳地固定在壳体22内，用于通过杆件23和销19进行运输和/或安装。
减压阀25较佳地包括主体28，该主体具有第一端部28a和第二端部28b。第一端部28a开通至压力腔室20，且第二端部开通至曲折路径盘30。主体28内存在弹簧26，该弹簧将球27朝向主体28的第一端部28a偏置。
当减压阀25闭合时，球27阻挡减压阀25的主体28的第一端部28a，且流体从高压腔室20流动并且通过帽盖4的排放狭槽44排放。
当减压阀25打开时，流体压力迫使球27和弹簧26远离主体28的第一端部28a，且流体流动通过减压阀25的主体28、流过曲折路径盘30并且流过帽盖4的孔43而流出帽盖4的排放孔46。
图12-15示出可用在图1所示张紧器2中的替代帽盖设计和相关联的活塞组件80，以替代活塞组件8。活塞组件80针对活塞帽盖104使用替代的设计。第一实施例的活塞组件8和第二实施例的活塞组件80之间的差别在于，帽盖104上的狭槽144并不相对于帽盖104的杆部141垂直，而是成角度。
如图12-15中所示，活塞帽盖104是具有头部141和杆部142的蘑菇形的。活塞帽盖104的杆部142由活塞主体6的第一端部6a容纳，且头部141的下侧145遇到活塞主体6的第一端部6a。可存在从杆部142延伸到头部141的顶部中的孔143，以减小帽盖的重量。孔143可具有附图中未示出的其它形状或尺寸，以减小帽盖4的重量。
至少沿着活塞帽盖104的杆部142具有成角度狭槽144，用于油排放。狭槽144从杆部142的底部延伸至帽盖104的头部141的下侧145。流体能通过行进通过杆部142上的下侧144以至帽盖104遇到活塞主体6和狭槽144端部的位置处，而从张紧器逸出或排放。
狭槽144相对于帽盖104的中心线C成角度。狭槽144的角度可在狭槽之间改变。狭槽144能以围绕杆部的外周缘的型式设置。狭槽144可具有各种深度和宽度。狭槽144可以是螺旋形凹槽或其它形状。狭槽144的深度和数量可基于所需的排放量来确定。张紧器2的排放控制张紧器的液压刚度。张紧器2的排放量越多，张紧器2的液压刚度的量值越小或减小，而张紧器的排放量越少，张紧器的液压刚度的量值越大或增大。所需的排气量可如上所述通过如等式(1.1)所示计算总体流量来确定。
图9-11示出中空活塞主体6，且活塞帽盖4、104就位。活塞帽盖4、104较佳地压配到活塞主体6的第一端部6a中，但也可使用将活塞帽盖4固定于活塞主体6的其它方法。
图16和17示出能用于图1所示液压张紧器2的替代活塞组件。参见图16，活塞组件280包括中空活塞主体206和活塞帽盖204。中空活塞主体206具有第一端部206a和第二端部206b。第一端部206a容纳活塞帽盖204，且第二端部206b布置在图1所示张紧器2的壳体孔21内。活塞帽盖204较佳地压配到活塞主体206的第一端部206a中，但也可使用将活塞帽盖204固定于活塞主体206的其它方法。虽然并未示出，齿较佳地存在于活塞主体206的外周缘上。活塞帽盖204具有孔243，该孔较佳地用于减小帽盖204的重量。活塞帽盖还具有沿着外周缘的一个或多个排放狭槽244。
图17示出替代的活塞组件380。活塞组件380包括中空活塞主体306和活塞帽盖204。中空活塞主体306具有第一端部306a和第二端部306b，该第一端部具有肩部306c，而该第二端部布置在图1所示张紧器2的壳体孔21内。活塞帽盖204具有孔243，该孔较佳地用于减小帽盖204的重量。活塞帽盖还具有沿着外周缘的一个或多个排放狭槽244。活塞帽盖204较佳地压配到第一端部306a中并且搁抵在肩部306c上。还可使用将活塞帽盖204固定于活塞主体306的其它方法。虽然并未示出，齿较佳地存在于活塞主体306的外周缘上。
图18示出第四实施例的液压张紧器。张紧器431具有壳体22，该壳体具有壳体孔21，用于可滑动地容纳活塞组件480。活塞组件480包括中空活塞主体6和活塞帽盖304。
中空活塞主体6具有第一端部6a和第二端部6b。第一端部6a容纳活塞帽盖304，且第二端部6b布置在壳体孔21内。活塞帽盖304较佳地压配到活塞主体6的第一端部6a中，但也可使用将活塞帽盖304固定于活塞主体6的其它方法。
参照图20-23，活塞帽盖304是具有头部341和杆部342的蘑菇形的。活塞帽盖304的杆部342由活塞主体6的第一端部6a容纳，且头部341的下侧345遇到活塞主体6的第一端部6a。如果帽盖用于包括减压阀25的张紧器(参见图20)，可存在从杆部342延伸到头部341的顶部中的孔343，以减小帽盖的重量或者提供通过排放孔346的流体连接。孔343可具有附图中未示出的其它形状或尺寸，以减小帽盖的重量。
如本领域众所周知的，活塞主体6的外周缘具有一系列凹槽5，每个凹槽均具有肩部17和斜坡18，且这些凹槽围绕活塞主体6的外周缘的至少一部分延伸。较佳地是，凹槽的至少一个用作止挡凹槽7，以有助于防止活塞组件480从壳体22弹出。
返回参照图18，例如在现有技术的张紧器中，壳体22附加地具有凹槽12，用于容纳捕获元件，该捕获元件用于接合凹槽5来形成棘轮机构。图18中的捕获元件示作卡簧9，但应理解的是，可使用其它捕获元件，例如枢转或滑动卡爪或章鱼爪或者现有技术中已知的其它布置。卡簧9具有可扩张的环形主体9a。可扩张的卡簧9具有自由状态和扩张形状，在该自由状态中，环形主体9a接合活塞主体6的多个凹槽5并且允许活塞组件480从壳体22向外的有限运动，而在该扩张形状中，环形主体9a扩张并且从活塞主体6的多个凹槽5中脱开接合。
当可扩张的卡簧9的可扩张的环形主体9a接合凹槽的肩部17时，限制活塞组件480从壳体22向外延伸。当可扩张的卡簧9的可扩张的环形主体9a接合凹槽5的斜坡18时，可扩张的卡簧9允许活塞组件480从壳体22向外运动并且防止活塞组件朝向壳体22的运动。
如现有技术张紧器中众所周知的，壳体22的活塞孔21通过入口管线13和入口止回阀14与供源流体连通。入口止回阀14允许流体从供源流入到压力腔室20中，该压力腔室形成在中空活塞主体6的内部6c和壳体22的活塞孔21之间。此外，在张紧器2的压力腔室20内存在弹簧15，用于从壳体22向外偏置活塞组件480。
存在于压力腔室20中的流体可通过排放盘的曲折路径和容积减缩器16从张紧器2流出。
活塞组件480较佳地固定在壳体22内，用于通过杆件23和销19进行运输和/或安装，但也可使用其它装置。
替代地，如图19中所示，包括中空活塞主体6和活塞帽盖304的活塞组件480可用在液压张紧器431中，该液压张紧器包括减压阀25和曲折路径盘30。
图18的液压张紧器431和图19的液压张紧器501的差别在于，压力腔室20中附加减压阀25和曲折路径盘30以及连接于帽盖304中孔343的排放孔346。
减压阀25较佳地包括主体28，该主体具有第一端部28a和第二端部28b。第一端部28a开通至压力腔室20，且第二端部开通至曲折路径盘30。主体28内存在弹簧26，该弹簧将球27朝向主体28的第一端部28a偏置。
当减压阀25闭合时，物体27阻挡减压阀25的主体28的第一端部28a，且流体从高压腔室20流动并且通过容积减缩器16排放。
当减压阀25打开时，流体压力迫使物体27和弹簧26远离主体28的第一端部28a，且流体流动通过减压阀25的主体28、流过曲折路径盘30并且流过帽盖304的孔343而流出帽盖304的排放孔346。
图24和25示出能用于图18和19所示液压张紧器的替代活塞组件580、680。参见图24，活塞组件580包括中空活塞主体206和活塞帽盖404。中空活塞主体206具有第一端部206a和第二端部206b。第一端部206a容纳活塞帽盖404，且第二端部206b布置在图18或20的张紧器431、501的壳体孔21内。活塞帽盖404较佳地压配到活塞主体206的第一端部206a中，但也可使用将活塞帽盖404固定于活塞主体206的其它方法。虽然并未示出，齿较佳地存在于活塞主体206的外周缘上。
图25示出替代的活塞组件680。活塞组件680包括中空活塞主体306和活塞帽盖404。中空活塞主体306具有第一端部306a和第二端部306b，该第一端部具有肩部306c，而该第二端部布置在图18或19所示张紧器的壳体孔32内。活塞帽盖404较佳地压配到第一端部306a中并且搁抵在肩部306c上。还可使用将活塞帽盖404固定于活塞主体306的其它方法。虽然并未示出，齿较佳地存在于活塞主体306的外周缘上。
应注意的是，用于在张紧器中形成棘齿的精确布置能在本发明的教示内改变，虽然第一和第二实施例的活塞主体6示作在外周缘上具有一系列凹槽或齿5，但活塞主体可替代地并不具有凹槽，或者可在活塞的侧部上具有一排齿。此外，如上所述，与凹槽或齿相互作用的捕获元件也能相对于附图中示出的实施例而改变。
上述实施例的活塞组件可用在张紧器系统中，该张紧器系统张紧用于内燃机的闭环链条驱动件或条带驱动件。
因此，应理解的是，这里描述的本发明实施例仅仅是对本发明原理的应用的说明。这里对所说明实施例的细节的参照并不旨在限制权利要求的范围，权利要求本身阐述那些被认为是本发明实质的特征。

Claims (21)

1.一种用于张紧器(2)的活塞组件(8、80、280、380、480、580、680)，包括：
中空活塞主体(6、206、306)，所述中空活塞主体具有第一端部(6a、206a、306a)和第二端部(6b、206b、306b)；以及
帽盖(4、104、204、304、404)，所述帽盖包括：头部(41、141、241、341、441)，所述帽盖容纳在所述活塞主体(6、206、306)的所述第一端部(6a、206a、306a)内。
2.根据权利要求1所述的活塞组件，进一步包括减压阀(25)，所述减压阀容纳在所述中空活塞主体(6、206、306)内并且具有打开位置和闭合位置，其中，当所述减压阀(25)闭合时，流体通过所述帽盖离开所述活塞主体(6、206、306)。
3.根据权利要求1所述的活塞组件，其中，所述帽盖(4、104、204)进一步包括用于排放流体的至少一个狭槽(44、144、244)，且所述至少一个狭槽具有宽度和深度。
4.根据权利要求3所述的活塞组件，其中，所述狭槽(44、144、244)平行于所述帽盖(4、104、204)的中心线(C)。
5.根据权利要求3所述的活塞组件，其中，所述狭槽(144)相对于所述帽盖(104)的中心线(C)成角度。
6.根据权利要求1所述的活塞组件，其中，所述帽盖(4、104)具有多个狭槽(44、144)。
7.根据权利要求6所述的活塞组件，其中，所述多个狭槽(44、144)中的至少两个具有不同的宽度。
8.根据权利要求6所述的活塞组件，其中，所述多个狭槽(44、144)中的至少两个具有不同的深度。
9.根据权利要求6所述的活塞组件，其中，所述狭槽(44、144)围绕所述帽盖(4、104)均匀地隔开。
10.根据权利要求1所述的活塞组件，其中，所述帽盖(4、104、204、304、404)和所述活塞主体(6、206、306)由不同材料制成。
11.根据权利要求1所述的活塞组件，其中，所述帽盖(4、104、304)进一步包括杆部(42、142、342)，所述杆部连接于所述头部(41、141、341)的下侧(45、145、345)并且装配在所述活塞主体(6)的所述第一端部(6a)内。
12.根据权利要求11所述的活塞组件，其中，所述帽盖(4、104、304)的所述杆部(42、142、342)压配到所述活塞主体(6)的所述第一端部(6a)中。
13.根据权利要求11所述的活塞组件，进一步包括在所述帽盖(4、104、304)内的孔(43、143、343)，所述孔从所述杆部(42、142、342)延伸到所述帽盖(4、104、304)的头部中。
14.根据权利要求11所述的活塞组件，其中，狭槽从所述杆部(42、142)的外周缘并且横贯所述头部(41、141)的下侧(45、145)延伸。
15.根据权利要求1所述的活塞组件，其中，所述活塞主体(6、206、306)具有沿着外周缘的至少一部分的一系列凹槽(5)。
16.根据权利要求1所述的活塞组件，其中，所述中空活塞主体(306)具有在第一端部(306a)处用于容纳所述帽盖(204、404)的肩部(306c)。
17.一种用于张紧条带或链条的张紧器(2)，包括：
壳体(22)，所述壳体具有孔(21)，所述孔通过入口管线(13)连接于供源；
活塞组件(8、80)，所述活塞组件可滑动地容纳在所述壳体(22)的所述孔(21)内，且所述活塞组件(8、80)包括：
中空活塞主体(6)，所述中空活塞主体具有第一端部(6a)和第二端部(6b)；以及
帽盖(4、104)，具有：
头部(41、141)；
杆部(42、142)，所述杆部连接于所述头部(41、141)的下侧(45、145)并且装配在所述活塞主体(6)的所述第一端部(6a)内；以及
至少一个狭槽(44、144)，所述至少一个狭槽具有宽度和深度，且从所述杆部(42、142)的外周缘并且横贯所述头部(41、141)的下侧(45、145)延伸；
压力腔室(20)，所述压力腔室形成在所述活塞主体(6)的所述第二端部(6b)和所述壳体(22)的所述孔(21)之间；并且
其中，存在于所述压力腔室(20)中的流体通过行进通过所述至少一个狭槽(44、144)至所述帽盖(4、104)的头部(41、141)的下侧(45、145)而从所述压力腔室(20)排放。
18.一种用于张紧条带或链条的张紧器(2)，包括：
壳体(22)，所述壳体具有孔(21)，所述孔通过入口管线(13)连接于供源；
活塞组件(8、80、280、380、480、580、680)，所述活塞组件可滑动地容纳在所述壳体(22)的所述孔(21)内，且所述活塞组件(8、80)包括：
中空活塞主体(6、206、306)，所述中空活塞主体具有第一端部(6a、206a、306a)和第二端部(6b、206b、306b)；以及
帽盖(4、104、204、304、404)，所述帽盖包括：头部(41、141、241、341、441)，所述帽盖容纳在所述活塞主体(6、206、306)的第一端部(6a、206a、306a)内，所述中空活塞主体(6)具有第一端部(6a)和第二端部(6b)；以及
减压阀(25)，所述减压阀容纳在所述中空活塞主体(6、206、306)内并且具有打开位置和闭合位置；
压力腔室(20)，所述压力腔室形成在所述活塞主体(6)的所述第二端部(6b)和所述壳体(22)的所述孔(21)之间；并且
其中，存在于所述压力腔室(20)中的流体通过行进通过处于所述打开位置中的所述减压阀(25)或者在所述减压阀(25)处于所述闭合位置中时通过所述帽盖(4、104)而从所述压力腔室(20)排放。
19.根据权利要求17或权利要求18所述的张紧器，其中，所述活塞主体(6)具有沿着外周缘的至少一部分的一系列凹槽(5)。
20.根据权利要求17或权利要求18所述的张紧器，进一步包括在所述壳体(22)中的捕获元件(9)，所述捕获元件与所述活塞主体(6)上的所述凹槽(5)相互作用以形成棘齿。
21.根据权利要求17或权利要求18所述的张紧器，其中，所述帽盖(4、104)和所述活塞主体(6)由不同材料制成。
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