CN100591945C - 气压弹簧 - Google Patents

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Abstract

一种气压弹簧(1)，其包括：活塞杆(4)，其从气缸(2)的开口端伸出，以能沿轴向伸长和收缩；尘封(10)，其与活塞杆(4)接触，以防止灰尘侵入气缸(2)。通过将密封保护构件(21)配合到气缸(2)的开口端以遮蔽尘封(10)使之不暴露到气缸(2)的外部，来增强对尘封(10)的保护使之免于劣化和损伤。

Description

气压弹簧
技术领域
本发明涉及一种气压弹簧的尘封(dust seal)的保护，该气压弹簧用于协助摆动型车辆后窗、车辆后窗、或者建筑的排烟窗的开/闭。
背景技术
由日本专利局在2002年公布的JP2002-115739A提出一种气压弹簧，该气压弹簧包括：活塞，其封在填充有气体(gas)的气缸中；活塞杆，其连接到活塞，在作用于活塞上的气体压力下通过轴承沿轴向从气缸伸出。
在轴承与活塞之间，止动装置固定到气缸内周以限制活塞沿伸长方向的偏移(displacement)。活塞杆通过止动装置和轴承伸出到气缸外部。尘封配合到轴承上，使活塞杆在尘封上滑动，从而防止灰尘渗入气缸。气缸的开口端向内弯曲以保持尘封并防止尘封掉出气缸。
发明内容
在根据现有技术的气压弹簧中，保持在气缸开口中的尘封沿轴向暴露到气缸外部，根据气压弹簧的工作条件，尘封可能在短时期内劣化。此外，暴露到外界的尘封遭到外物的物理损伤。劣化以及物理损伤对尘封的密封性能有不利影响。然而，由于尘封同轴承一起被气缸的弯曲开口端保持，因此难以更换尘封。
因此，本发明的目的是保护尘封使之免于劣化和物理损伤。
为了达到上述目的，本发明提供一种气压弹簧(1)，其包括：气缸(2)，其具有开口端且填充有气体；活塞杆(4)，其根据所述气体的压力从所述气缸(2)的所述开口端向外伸出，根据施加到其上的轴向载荷进行伸长/收缩；尘封(10)，其与所述活塞杆(4)相接触地布置在所述气缸(2)中，以防止灰尘从所述气缸(2)的所述开口端进入所述气缸(2)；和密封保护构件(21)，其完全遮蔽所述尘封(10)使之不暴露到所述气缸(2)的外部；轴承(9)，所述轴承(9)被固定到所述气缸(2)的所述开口端以允许所述活塞杆(4)通过所述轴承(9)而滑动，所述轴承(9)将所述尘封(10)和所述密封保护构件(21)保持在所述轴承(9)上；所述轴承(9)包括小直径部(9b)，所述小直径部(9b)在所述气缸(2)的内周和所述轴承(9)之间形成环形空间，所述密封保护构件(21)包括：接合部(23)，其具有圆筒状，被配合到所述小直径部(9b)的外周上；遮蔽部(22)，其从所述接合部(23)的尖端向内朝所述活塞杆(4)延伸。
本发明的详细内容以及其它特征和优点将在说明书的剩余部分中阐明并在附图中示出。
附图说明
图1是根据本发明的气压弹簧的基本部分的纵剖视图。
图2是气压弹簧的基本部分的纵剖视图，图解其分解状态。
图3类似图1，但示出本发明的第二实施例。
图4类似图1，但示出本发明的第三实施例。
具体实施方式
参考附图的图1，用于协助车辆的垂直摆动门的开/闭的气压弹簧1包括：气缸2；活塞3，其封在气缸2中；以及活塞杆4，其连接到活塞3并从气缸2沿轴向向外伸出。
气缸2填充有通过活塞3弹性地推活塞杆4以使活塞杆4向外伸出的压缩气体。由气缸2中的活塞3定界(delimit)的室30A和30B中的压缩气体通过穿透活塞3的通孔31连通，并由于活塞3在室30A和室30B中的受压面积之差，在活塞3上沿活塞杆4的伸长方向施力。
活塞杆4穿透固定到气缸2的开口端的轴承9，从气缸2向外伸出。活塞杆4还穿透固定在气缸2中的轴承9和活塞3之间的止动装置(retainer)12。止动装置12通过接触活塞3来限制活塞杆4超过预定长度地伸长。轴承9用来支撑活塞杆4，以使活塞杆4在伸长和收缩时不侧移。
止动装置12在其外周具有配合槽12c，轴承9在其外周具有配合槽9a。止动装置12和轴承9首先插入到气缸2中，然后通过将气缸2分别嵌塞到配合槽12c和9a中而将止动装置12和轴承9分别固定在气缸2中的预定位置。
密封槽12a形成在止动装置12的外周上，密封槽12b形成在止动装置12的内周上。O形环17分别配合到密封槽12a、12b中。止动装置12通过O形环17与气缸2的内周和活塞杆4的外周紧密接触以防止气体从室30A和30B泄漏。
润滑油存储在气缸2中的止动装置12和轴承9之间的空间中。
密封构件14配合到轴承9的面对止动装置12的端面，以防止润滑油泄漏。密封构件14由例如橡胶等弹性材料制成，通过平坦环形板制成的垫圈14a被固定到轴承9。密封构件14包括：外凸部15，其与气缸2的内周接触；内凸部16，其与活塞杆4的外周接触。
尘封10配合到轴承9的远离止动装置12而面朝外的另一端面，以防止灰尘随着活塞杆4的滑动而侵入气缸2中。尘封10由例如橡胶等弹性材料制成，通过平坦环形板制成的垫圈24被配合到轴承9上。轴承9的配合有尘封10的面朝外的端面位于直径比轴承9的其它部分的直径小的小直径部9b上。尘封10包括环形基部10a和从该基部10a的内周延伸且总是与活塞杆4的外周接触的尘凸部(dust lip)25。
气压弹簧1还包括用来保护尘封10的帽(cap)状密封保护构件21。密封保护构件21包括：接合部23，其形成为圆筒状，插在形成于轴承9的小直径部9b与气缸2的内周之间的环形空间中；遮蔽(shield)部22，其从接合部23的顶端向内朝活塞杆4延伸。
配合槽23a形成在接合部23的外周上。通过将接合部23插入到轴承9的小直径部9b与气缸2的内周之间的环形空间中并将气缸2嵌塞到配合槽23a中，来将密封保护构件21固定到气缸2。
遮蔽部22随着接近活塞杆4而朝尘封10倾斜并覆盖尘封10。遮蔽部22的顶端位于邻近活塞杆4处，以在遮蔽部22和活塞杆4之间仅形成微隙。
作为定界密封保护构件21内的空间的壁面，密封保护构件21包括：大直径部23b，其内周具有与轴承9的小直径部9b的外径基本上相同的直径；环状台阶23d，其形成在大直径部23b的顶端，用来以分段(stepwise)方式减小空间的直径；以及锥形部23c，其从环状台阶23d的内端朝遮蔽部22的后表面逐渐减小空间的直径。
尘封10的基部10a与垫圈24一起被夹持在密封保护构件21的环状台阶23d与轴承9的小直径部9b的端面之间。尘封10的尘凸部25容置在由锥形部23c和遮蔽部22的后表面形成的空间中。尘封10因此由密封保护构件21完全覆盖，以不暴露到气缸2的外部。
密封保护构件21的大直径部23b的内径和尘封10的基部10a的外径优选地确定成：基部10a的外周弹性配合到大直径部23b的内周中。该设置方便尘封10沿径向定位。
接着，参考图2，将说明气压弹簧1的装配过程。
首先，已固定有活塞3的活塞杆4从开口端插入到气缸2中。然后，在使活塞杆4通过止动装置12的同时，将包括O形环17的止动装置12插入到气缸2中，将气缸2嵌塞入止动装置12的配合槽12c中以将止动装置12固定在气缸2中的预定位置。
密封构件14和尘封10被配合到轴承9，随后，密封保护构件21如图所示地被配合到轴承9。如迄今为止所述，如果密封保护构件21的大直径部23b构造成具有弹性地保持尘封10的外周的功能，则可在将尘封10保持在内部的同时将密封保护构件21配合到轴承9。
然后，如图所示，使活塞杆4穿透安装有密封构件14、尘封10和密封保护构件21的轴承9。接着，轴承9被插入到气缸2中，当轴承9到达预定位置时，气缸2被嵌塞入配合槽9a中以将轴承9固定到气缸2的内周上。此外，气缸2被嵌塞入配合槽23a中以将密封保护构件21固定到气缸2的开口端。
在上述构造的气压弹簧1中，由于尘封10被固定到气缸2端部的密封保护构件21所覆盖，尘封10不暴露到环境空气，因此不太可能发生由气压弹簧1的工作条件引起的尘封10的劣化。此外，密封保护构件21防止外物接触尘封10，因此尘封10也不太可能被外物损伤。
根据本发明的密封保护构件21被布置成在安装到气缸2中时预先安装到轴承9。因此，可在无需增加装配气压弹簧1所需工时的情况下将密封保护构件21安装到气缸2中。换句话说，通过将密封保护构件21的接合部23配合到轴承9的小直径部9b上，尘封10被配合到轴承9上。换句话说，密封保护构件21和尘封10可在一次操作中被一起配合到轴承9上。因此，可实现本发明而无需增加气压弹簧1的装配复杂性。
如在止动装置12和轴承9的情况中那样，通过嵌塞将密封保护构件21固定在气缸2中。因此，可使用与用于将止动装置12和轴承9固定在气缸2中的装置相同的装置来进行对密封保护构件21的固定。
结果，可抑制用于实现本发明的气压弹簧1的制造成本的增加。
接着，参考图3，将说明本发明的第二实施例。
在本实施例中，通过代替嵌塞气缸2而将气缸2的开口端向内弯曲来将密封保护构件21固定到气缸2的开口端，以防止密封保护构件21掉出气缸2。根据本实施例，可省略形成在密封保护构件21的外周上的配合槽23a。
也可通过代替嵌塞气缸2而压配合来将轴承9固定在气缸2中。在该情况中，也可省略轴承9的外周上的配合槽9a。
接着，参考图4，将说明本发明的第三实施例。
根据本实施例，尘封10设有刮板(scraper)26以代替尘凸部25。气压弹簧1的其它组件与第二实施例的组件相同。从本实施例可以理解，不管尘封10的结构和外形如何，都能实现本发明。
关于上述说明，日本申请日为2006年2月10日的特愿2006-033493的内容通过引用包含于此。
尽管已参考本发明的某些实施例说明本发明如上，但是本发明不限于上述实施例。对于本领域技术人员，在权利要求的范围内将产生上述实施例的变形和改变。
例如，在上述实施例中，密封保护构件21的大直径部23b的内周弹性保持尘封10的外周，但是也可在尘封10的外周和大直径部23b的内周之间设置间隙。如果应用该变形例，将允许尘封10沿径向的略微偏移。结果，当气压弹簧1工作时，当载荷沿径向作用在活塞杆4上以及活塞杆4沿径向略微偏移时，尘封10也可根据活塞杆4的径向偏移而径向偏移。因此，考虑到尘封10相对于作用在活塞杆4上的径向载荷的灰尘密封性能，该变形例较佳。
要求排它权的本发明实施例由所附权利要求书限定。

Claims (10)

1.一种气压弹簧(1)，其包括：
气缸(2)，其具有开口端且填充有气体；
活塞杆(4)，其根据所述气体的压力从所述气缸(2)的所述开口端向外伸出，根据施加到其上的轴向载荷进行伸长/收缩；
尘封(10)，其与所述活塞杆(4)相接触地布置在所述气缸(2)中，以防止灰尘从所述气缸(2)的所述开口端进入所述气缸(2)；
密封保护构件(21)，其完全遮蔽所述尘封(10)使之不暴露到所述气缸(2)的外部；和
轴承(9)，所述轴承(9)被固定到所述气缸(2)的所述开口端以允许所述活塞杆(4)通过所述轴承(9)而滑动，所述轴承(9)将所述尘封(10)和所述密封保护构件(21)保持在所述轴承(9)上；
所述轴承(9)包括小直径部(9b)，所述小直径部(9b)在所述气缸(2)的内周和所述轴承(9)之间形成环形空间，所述密封保护构件(21)包括：接合部(23)，其具有圆筒状，被配合到所述小直径部(9b)的外周上；遮蔽部(22)，其从所述接合部(23)的尖端向内朝所述活塞杆(4)延伸。
2.根据权利要求1所述的气压弹簧(1)，其特征在于，所述密封保护构件(21)还包括壁面(22，23b，23c，23d)，所述壁面(22，23b，23c，23d)在所述密封保护构件(21)和所述轴承(9)之间形成容置所述尘封(10)的空间。
3.根据权利要求2所述的气压弹簧(1)，其特征在于，所述壁面(22，23b，23c，23d)包括与所述活塞杆(4)垂直地布置的环形台阶(23d)，所述尘封(10)包括由所述小直径部(9b)的端面和所述环形台阶(23d)夹持的环形基部(10a)。
4.根据权利要求3所述的气压弹簧(1)，其特征在于，所述尘封(10)还包括尘凸部(25)，所述尘凸部(25)从与所述活塞杆(4)接触的所述环形基部(10a)的内周延伸。
5.根据权利要求3所述的气压弹簧(1)，其特征在于，所述尘封(10)还包括刮板(26)，所述刮板(26)从所述环形基部(10a)的内周延伸且包括与所述活塞杆(4)接触的顶端。
6.根据权利要求3所述的气压弹簧(1)，其特征在于，所述壁面(22，23b，23c，23d)还包括大直径部(23b)，所述大直径部(23b)形成为圆筒状，配合到所述小直径部(9b)的外周上且将所述尘封(10)弹性保持在所述大直径部(23b)内侧。
7.根据权利要求3所述的气压弹簧(1)，其特征在于，所述壁面(22，23b，23c，23d)还包括大直径部(23b)，所述大直径部(23b)形成为圆筒状，配合到所述小直径部(9b)的外周上，且将所述尘封(10)容置在所述大直径部(23b)内侧，使得所述尘封(10)能够沿径向偏移。
8.根据权利要求1所述的气压弹簧(1)，其特征在于，通过将所述气缸(2)嵌塞到形成在所述接合部(23)的外周上的配合槽(23a)中，将所述密封保护构件(21)固定到所述气缸(2)的所述开口端。
9.根据权利要求1所述的气压弹簧(1)，其特征在于，所述密封保护构件(21)在所述气缸(2)的向内弯曲开口端和所述轴承(9)之间被夹持。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的气压弹簧(1)，其特征在于，还包括：
活塞(3)，其连接到所述活塞杆(4)并被封在所述气缸(2)中，
一对至(30A，30B)，其由所述气缸(2)中的所述活塞(3)分隔而成且填充有所述气体，以及
止动装置(12)，其被固定在所述气缸(2)中，以防止所述活塞杆(4)超过预定长度地伸长。
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