CN106715926A - 工作缸 - Google Patents
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Abstract
提出了一种工作缸,其具有活塞杆(16),该活塞杆借助环形活塞杆轴承(26)来引导,该活塞杆轴承布置在工作缸(1)的壳体(2)的径向在外由限界壁(12)限界出的通孔(7)内。活塞杆轴承(26)具有以能滑动移动的方式环绕活塞杆(16)的引导套筒(27),该引导套筒借助容纳在外环形槽(52)内的橡胶弹性的环形体(47)以能相对于限界壁(12)径向运动的方式被卡夹。引导套筒(27)在其前轴向端部区段(36)还配备有内环形槽(35),一体式的刮擦和密封环(38)保持在内环形槽内,刮擦和密封环不仅以刮擦唇(43)而且也以密封唇(44)环绕活塞杆(16)。活塞杆轴承(26)具有紧凑的尺寸并且可以简单地制造和装配。
Description
技术领域
本发明涉及一种工作缸,其具有壳体,壳体利用限界壁径向在外环绕联接至壳体内部空间的通孔,相对于壳体能直线移动的活塞杆贯穿通孔,其中,在通孔内构造在限界壁与活塞杆之间的环形中间空间内,同轴地布置有具有环形横截面的活塞杆轴承,该活塞杆轴承具有以径向有间隙且同时能倾斜运动的方式安放于通孔内的形状稳定的引导套筒,该引导套筒具有以能滑动移动的方式贴靠在活塞杆的外周上的引导面,该活塞杆轴承还具有环形活塞杆刮擦器和环形活塞杆密封件,其中,橡胶弹性的环形体被同轴地径向夹紧在引导套筒与通孔的径向限界壁的内周面之间。
背景技术
由CH 667141 A5已知的这种类型的工作缸包含多件式活塞杆轴承,其包括引导环、套筒和布置在它们之间的间隔垫片。在一方面的间隔垫片与另一方面的引导环以及套筒之间分别纳入环绕工作缸的活塞杆的密封环。附加的刮擦环位于在套筒与遮盖环之间的、活塞杆轴承的前端部区域内。径向在引导环与套筒之间布置分别有O形环,其充当碰撞阻尼环节并且用于在侧向对作用于活塞杆的撞击和碰撞进行阻尼。O形环也允许引导环和套筒的倾斜运动,以便补偿活塞杆的可能的歪斜姿态。已知活塞杆轴承的缺点是庞大的构造和对制造和装配成本都不利的大量单独部件。
EP 1 322 867 B1说明了一种配备有活塞杆轴承的工作缸,其中,活塞杆轴承包含引导套筒、布置在引导套筒前方的刮擦器和布置在引导套筒后侧上的密封件,它们组合成结构单元。引导套筒具有类似桶的造型,从而其位置可以通过相对于工作缸壳体的倾斜匹配于贯穿其的活塞杆的取向。在其外周上,引导套筒由橡胶弹性的材料层环绕,其促使引导套筒弹性屈曲地悬置在工作缸的壳体内。
根据DE 10 2010 033 869 A1已知一种工作缸,其具有环绕工作缸的活塞杆的活塞杆轴承,活塞杆轴承包含同轴地环绕活塞杆的滑动套筒,该滑动套筒利用橡胶弹性屈曲的、同时充当密封环的支撑环弹性屈曲地支撑在壳体的通孔内。该活塞杆轴承虽然具有较少的构件,然而不仅活塞杆刮擦器而且活塞杆密封件都可能丢失。
发明内容
本发明任务在于,实现一种工作缸,其配备有结构紧凑的能廉价制造且能廉价装配的活塞杆轴承。
为了解决该任务,与开头提到的特征相关联地规定,活塞杆刮擦器和活塞杆密封件组合成具有刮擦唇和密封唇的一件式的刮擦和密封环,其保持在引导套筒的径向向内敞开的内环形槽内,内环形槽构造在引导套筒的背离壳体内部空间的前轴向端部区段的区域内,并且橡胶弹性的环形体容纳在引导套筒的径向向外敞开的外环形槽内,外环形槽在轴向两侧各由一个引导套筒的外围的外面区段形成侧翼,外围的外面区段以与通孔的限界壁的内周面有径向间距的方式布置,其中,橡胶弹性的环形体弥补该径向间距。
以这种方式,工作缸配备有浮动地容纳在通孔内的活塞杆轴承,其不仅在轴向而且在径向都可以实现紧凑的尺寸,并且其具有较少的单独构件,从而能够简单且廉价地制造和装配。代替针对活塞杆刮擦器和活塞杆密封件使用两个分离的部件,应用一件式的刮擦和密封环,在其中组合有刮擦功能和密封功能并且其为了满足这两种功能具有刮擦唇和相对于刮擦唇分开的密封唇。该组合式刮擦和密封环可以节省空间地固定在引导套筒的唯一的环形槽内,从而活塞杆轴承可以以较短的轴向尺寸来实现。引导套筒利用橡胶弹性的环形体相对于壳体屈曲地悬置并且因而始终最优地相对于活塞杆的纵轴线取向,从而与活塞杆协作的引导面均匀地被加载并且仅承受较低磨损。即使在活塞杆相对于壳体略微歪斜时,引导面的整个轴向长度也能用于引导活塞杆,从而引导套筒自身在结构长度很短情况下能够容纳活塞杆的很大的径向力。因为刮擦和密封环保持在引导套筒的内环形槽内,其跟随引导套筒的可能的倾斜运动或者其它补偿运动并因而同样相对于活塞杆的当前定位取向,从而刮擦唇和密封唇都不承受增大的磨损。橡胶弹性的环形体也承担引导套筒的径向外尺寸与通孔的内尺寸之间的公差补偿的任务,其中,其可以实现的是,在引导套筒的外围的外面与通孔的限界壁的内周面之间设置有径向间距,从而对通孔的限界壁的内周面没有特殊的精度和表面要求。因而存在如下可能性,即,将活塞杆轴承安装在无需事先进行机械再加工的通孔内。例如将活塞杆轴承直接置入如下壳体的通孔,该壳体至少在限界壁区域内以压铸法制成,而由此产生的限界壁的内周面无需经受后续的精加工。将橡胶弹性的环形体装在引导套筒环形槽内的优点还在于,可以应用材料厚度相对较大的提供有最优的弹性的环形体,而不必过度增大活塞杆轴承的直径上的整体尺寸。橡胶弹性的环形体同时可以承担密封功能,并且当工作缸被设计成能流体操纵的工作缸时,橡胶弹性的环形体可以阻止压力介质穿过由其弥补的径向间距从壳体内部空间排出至外部环境。
本发明有利改进方式来自从属权利要求。
一体式的刮擦和密封环按照适当方式由弹性体材料制成,其中,其优选完全由一种材料且同一种材料制成。刮擦和密封环尤其是一件式的物体。
适当的是,刮擦和密封环是相对于引导套筒分开的构件并且作为单独构件被置入内环形槽。在此,刮擦和密封环优选也承担相对于引导套筒的静态密封的功能。在替选的实施方案中,刮擦和密封环是注塑成型的塑料件,该塑料件直接在其注塑成型制造中成形到内环形槽内并由此注塑成型在引导套筒上。这可实现更经济地制造。
尤其在组合式刮擦和密封环的相对于引导套筒分开的构造方案中有利的是,内环形槽在背离壳体内部空间的前侧上是敞开的。刮擦和密封环可以在其装配或拆卸时轻松地在轴向方向引入内环形槽或从内环形槽取出。
按照适当方式,通孔的限界壁的前轴向端部区段凸出到轴向位于引导套筒上游的区域中。以这种方式,无需附加的固定措施地防止了引导套筒从通孔滑出。从轴向后侧将活塞杆轴承装配在通孔内,之后组装工作缸的壳体。
如果内环形槽在其前侧是敞开的,有利的是,通孔的限界壁的轴向端部区段在内环形槽的敞开的前侧之前延伸并且至少部分地遮盖内环形槽的敞开的前侧以及包括位于其内的刮擦和密封环在内。以这种方式,限界壁还承担对于刮擦和密封环的位置固定功能并且阻止其在引导套筒的前侧滑出。
橡胶弹性的环形体按照适当方式由弹性体材料制成并且可以是廉价制造的O形环。其按照适当方式是相对于引导套筒分开的构件,该分开的构件独立置入外环形槽,其中,有利的是,环形体的在轴向测得的厚度小于容纳其的外环形槽的轴向宽度。以这种方式有助于环形体材料的径向弹性变形能力,这是因为径向挤压不受环形体的轴向夹紧的妨碍。
替选地存在如下可能,即,环形体在其制造中直接成形于外环形槽内,从而其按照适当方式喷射在外环形槽的壁面上。这可以实现特别经济的大批量制造。
引导套筒按照适当方式由金属或塑料材料制成。按照有利方式也可以有利地以复合材料来实现或由陶瓷材料制成。
如果通孔朝向壳体内部空间的方向圆锥形扩大,活塞杆轴承可以非常简单地装配在通孔内。活塞杆轴承可以毫无困难地从后侧推入通孔。
引导套筒优选在其前轴向端部区段的外周上具有环形阶梯,由此产生轴向向前定向的环形支撑面,利用环形支撑面,引导套筒可以支撑在限界壁的在轴向相对置的对应支撑面上。
通过使引导套筒不是以在轴向不能运动的方式固定放置在通孔内,而是能相对于壳体至少有限地轴向运动,可以有助于引导套筒在通孔内力求实现的可倾斜运动性。
已经发现,活塞杆轴承不需要特殊的保持机构来阻止活塞杆轴承在通孔内朝向轴向联接着活塞杆轴承的壳体内部空间方向的不受控的运动。令人惊异的是,橡胶弹性的环形体的足够高的径向预紧足以使活塞杆轴承整体相对于壳体轴向固定保持在壳体内部空间内。由于橡胶弹性的环形体能够变形并且也可能会揉动,活塞杆轴承在此虽然可以实施相对于壳体的微小的轴向相对运动,然而这种相对运动不是不受控的并且被限制在很小的偏移上。
尽管如此,当然还有一种可能性:引导套筒在后侧例如通过锚固在通孔的限界壁上的保持环固定。在此,保持环和/或保持环的锚固类型优选选择成使得产生弹簧弹性的屈曲性,该屈曲性又给引导套筒提供有限的轴向可运动性。
引导套筒的围绕活塞杆的引导面可以是连续的面。然而作为有利方式也可以考虑如下实施方案,其中,引导面由多个与活塞杆纵轴线平行的条形面区段组成,它们在活塞杆周向方向上彼此有间距地布置。分别有平行于引导套筒的纵轴线的纵向槽位于两个相邻的面区段之间,纵向槽例如可以被用作为润滑剂储藏区。
优选至少通孔的限界壁通过铝材料的初次成型制造。限界壁尤其是工作缸的壳体的壳体盖的组成部分,其由铝压铸件制成。如前已述,尽管有这样的铸造,但无需对用于容纳活塞杆轴承的通孔的限界壁的内周面进行机械再加工。这可以实现特别廉价地制造工作缸。
可以理解,按照公知的方式在壳体内部空间内,活塞可以布置在活塞杆上,活塞将壳体内部空间分为两个壳体腔室,其中至少一个壳体腔室能加载驱动流体,以促使活塞和活塞杆相对于壳体统一运动。按照这种方式,工作缸是能借助流体力操纵的工作缸。工作缸可以是单向作用的流体操纵的工作缸或双向作用的流体驱动的工作缸。
工作缸按照适当方式是气动工作缸,其利用压缩空气作为驱动流体来运行。然而本发明也适合于液压工作缸。
附图说明
以下结合附图进一步阐述本发明。其中:
图1示出根据本发明的工作缸的优选实施方案的纵剖图;
图2以放大视图示出工作缸的图1中虚线框出的剖面;以及
图3示出根据图1和图2的、未示出活塞杆的工作缸前端部区域的分解图。
具体实施方案
附图中示出整体用附图标记1表示的工作缸,其以根据本发明的方法来构造。工作缸1能借助处于压力下的驱动流体来操纵,其中,尤其使用压缩空气,然而也可以利用其它气态或液态的压力介质实现操纵。
工作缸1具有带纵轴线3的长形的壳体2,其环绕壳体内部空间4。在前侧5的区域内,通孔7联接至壳体内部空间4,该通孔利用前侧5上的轴向出口8通向外部环境。在工作缸1的轴向上反向于前侧5的后侧的区域内,壳体内部空间4按照适当方式通过壳体2封闭。
通孔7径向在外由属于壳体2的限界壁12在周围环绕。限界壁12尤其呈套筒状构造。
限界壁12优选是壳体2的前壳体盖2a的组成部分。壳体管2c在前壳体盖2a和属于后侧6的后壳体盖2b之间延伸,其中,前述部件2a、2b、2c共同形成壳体2。
这两个壳体盖2a、2c和壳体管2c按照适当方式实施为独立的部件,它们借助未进一步图示说明的紧固措施在密封情况下相互固定。然而两个壳体盖2a、2b中的至少其中一个也可以与壳体管2c一体式地构造。
在壳体内部空间4内以能滑动移动的方式布置有活塞13,其将壳体内部空间4分为面对前侧5的前壳体腔室4a和背离后侧6的后壳体腔室4b。活塞13优选携带密封介质14,在密封条件下,活塞利用密封介质以能滑动移动的方式贴靠在壳体管2c的内周面15上,从而活塞将两个壳体腔室4a、4b流体密封地彼此隔开。
活塞杆16紧固在活塞13上,活塞杆沿轴向延伸,其中,其纵轴线17具有与壳体2的纵轴线3相同的取向并且与壳体2的纵轴线3按照适当方式重合。活塞杆16从活塞13出发朝向前侧5的方向延伸,其中,活塞杆不仅同轴贯穿前壳体腔室4a而且也同轴贯穿联接至其上的通孔7并且以前端部区段16a穿过轴向出口8而从壳体3轴向突出。前端部区段16a适用于力输出,并且按照适当方式配设有至少一个紧固接口,其实现了对要操纵的外部部件,例如机器的一部分进行作用和/或紧固。
前壳体腔室4a与第一控制通道18a连通,第一控制通道通向壳体2的外面。该第一控制通道18a按照适当方式构造于前壳体盖2a内。后壳体腔室4b与第二控制通道18b连通,第二控制通道同样通向壳体2的外面并且其按照适当方式构造于后壳体盖2b内。这两个控制通道18a、18b是如下的流体通道:它们可被用于向两个壳体腔室4a、4b受控地加载驱动流体并且由此将操纵力施加到活塞13上。通过相应彼此协调的流体加载可以驱动由活塞13和活塞杆16组成的往复单元22,使其进行通过双箭头示出的相对于壳体2的直线往复运动22,其中,活塞杆16视运动方向而定地在前侧5上或者从壳体2伸出或者伸入壳体2。
进行如下配备,即,工作缸1能被用作双向作用的流体操纵的工作缸。
存在如下可能,即两个壳体腔室4a、4b中的仅一个被用于受控的流体加载,并且工作缸1作为单向作用的流体操纵的工作缸1来使用。
在未示出的实施例中,工作缸1是能电操纵或能机电操纵的结构类型。活塞杆16不是与能流体加载的活塞13联结,而与能电操纵的调节机构,例如与能电动操纵的丝杆传动机构合乎驱动方式地联结。
活塞杆16具有径向向外定向的外周面23。径向在外限定出通孔7的限界壁12具有朝向径向内部指向的、面对纵轴线3、17的内周面24,其轮廓按照适当方式呈圆形。
活塞杆16的外周面23和限界壁12的内周面24形成环形中间空间25的内限界面和外限界面,环形中间空间25居中地布置在活塞杆16和限界壁12之间。在环形中间空间25内同轴布置有同样具有环形横截面的活塞杆轴承26。活塞杆轴承26具有多重功能并且用于直线引导活塞杆16,用于相对于工作缸的外部环境密封壳体内部空间4以及用于刮擦伸入的活塞杆16的污物以避免污物进入壳体内部空间4以及进入活塞杆轴承26自身的内部。
为了能够满足所述多重功能,活塞杆轴承26由多个部件构建,它们组合成机构组件或结构单元。因而活塞杆轴承26可以作为单元装配和拆卸。
活塞杆轴承26的其中一个组成部分是形状稳定的引导套筒27。引导套筒27按照适当方式本身刚性地构造并且例如由金属制成,其中,其尤其可以通过烧结工艺制造。为了有利于较轻的质量,引导套筒27也可以由具有所需强度的塑料材料制成,然而也可以由其它材料制成并且尤其是由复合材料制成。
引导套筒27具有中间的贯通部28,活塞杆16以能轴向运动的方式贯穿该贯通部。引导套筒27的沿贯通部28部分长度延伸的纵向区段限定引导区段32,其限界出贯通部28的内周面限定环绕活塞杆16的纵轴线17延伸的引导面33,该引导面围绕活塞杆16并且以能滑动移动的方式贴靠在活塞杆16的外周面23上。
活塞杆轴承26具有纵轴线34,其同时形成引导套筒27的纵轴线。引导面23围绕纵轴线34延伸。
径向向内敞开的环形槽朝向前侧5的方向联接至引导面33,该环形槽为了更好区别被称为内环形槽35,其构造于引导套筒27内,其中,其径向向内地朝向贯通部28敞开。该内环形槽35位于引导套筒27的在轴向背离壳体内部空间4的前轴向端部区段36的区域内,其中,引导套筒27在内环形槽35的区域内与在引导面33的区域内相比具有更大的内直径。
按照适当方式,内环形槽35不仅径向向内敞开而且也在轴向背离壳体内部空间4的前侧上敞开,这符合该实施例的情况。内环形槽35具有联接至引导面33的、指向前侧5的方向的后槽侧面35a和面对纵轴线34的、优选圆柱形的槽底面35b。在与后槽侧面35a轴向对置的前侧上,内环形槽35是敞开的。槽底面35b直接过渡成引导套筒27的轴向定向的前端面37。
在引导面33以能滑动移动的方式贴靠在活塞杆16的外周面23上期间,由唯一的环形元件组成的刮擦和密封环38保持在引导套筒27的内环形槽35中,刮擦和密封环相对于活塞杆16执行刮擦功能和密封功能。
刮擦和密封环38是一件式的物体,其优选一体式地构造并且按照适当方式整体上由弹性体材料制成。刮擦和密封环38具有与纵轴线34同轴的环形基础区段42,其在周围与活塞杆16间隔开地布置并且背离环形基础区段凸出两个与纵轴线34同样同轴的唇区段,其中一个唇区段形成刮擦唇43,其中另一个唇区段形成密封唇44。
刮擦唇43和密封唇44按照适当方式以彼此有一定间距地布置,其中,刮擦唇43相对于前侧5位于密封唇44的上游。换而言之,密封唇44轴向位于刮擦唇43和壳体内部空间4之间。
两个唇43、44沿横截面观察按照适当方式具有歪斜的走向,其中,刮擦唇43从基础区段42出发径向向内并且同时轴向向前延伸,与此同时,密封唇44从基础区段42出发径向向内并且同时歪斜地朝向后侧6的方向延伸。
不仅刮擦唇43而且密封唇44也以能滑动移动的方式贴靠在活塞杆16的外周上。两个唇在未装配状态下按照适当方式围成如下横截面,该横截面略微小于活塞杆16的横截面,从而其在装配状态下通过活塞杆16径向扩开并且以一定的预紧弹性地压靠到活塞杆16的外周面23上。
密封唇44的功能在于,相对于外部环境密封壳体内部空间4以及尤其是轴向联接至通孔7的前壳体腔室4a。刮擦唇43的主要目的在于,在活塞杆16伸入时从外周面23上刮擦在壳体2之外沉积在活塞杆16上的污物。
换而言之,在刮擦和密封环38内,一方面的活塞杆刮擦器和另一方面的活塞杆密封件组成单元。这种组合提供了紧凑的尺寸以及实现了活塞杆轴承26的特别短的轴向结构长度。
刮擦和密封环38在该实施例情况下是相对于引导套筒27分开的构件。在此,刮擦和密封环38在其装配时穿过敞开的前侧轴向插入内环形槽35。为了使压力介质无法进入刮擦和密封环38与引导套筒27之间的接合区域,在此,刮擦和密封环38构造成使得其在静态密封情况下贴靠在环形槽35的至少一个壁面上,即尤其是贴靠在后槽侧面35a上和/或槽底面35b上。刮擦和密封环38优选除了具有已述的唇43、44之外还具有静态密封唇45,其在内环形槽35之内凸出背离基础区段42并且以弹性的预紧在密封条件下贴靠在槽底面35b上。静态密封唇45与槽底面35b相邻并且从基础区段42出发按照适当方式朝向后槽侧面35a的方向凸出。
在未示出的实施例中,刮擦和密封环38直接在其制造中成形于内环形槽35内。这尤其出现于注塑成型法的范围内中。在此,提前涂覆的增附剂可以促使与引导套筒27的紧密连接,尤其是如果其由金属或陶瓷材料制成。如果引导套筒27由塑料材料制成,则存在如下有利的可能性,即,引导套筒27和刮擦和密封环38共同在多组分注塑成型法的范围内制成。
引导套筒27以径向有间隙且同时能倾斜运动的方式夹紧到通孔7中。可能的倾斜运动通过双箭头46表示。
引导套筒27能围绕任意的横向于纵轴线3取向的假想的轴线倾斜。这种倾斜运动可能性使得引导套筒27最优地与活塞杆16同轴地取向,而无需考虑活塞杆16的纵轴线17与壳体2的纵轴线3之间的可能的歪斜姿态。因为保持在内环形槽35内的刮擦和密封环38可能也随同引导套筒27的倾斜运动46,所以刮擦和密封环38与引导套筒27之间的相对位置保持恒定,而无需考虑引导套筒27相应所处的倾斜位置。因而确保的是,不考虑活塞杆16的可能的平行性偏差而始终给出引导面33与活塞杆16的外周面23之间的大面积的接触,并且此外不仅刮擦唇43而且密封唇44均匀地在周围压靠到活塞杆16的外周面23上。故而不仅可以实现引导套筒27的低磨损运行而且可以实现刮擦和密封环38的低磨损运行。
此外,橡胶弹性的环形体47用于引导套筒27的径向预紧和可倾斜运动性,其同心地环绕引导套筒27并且在径向预紧情况下同轴地纳入到引导套筒27与通孔7的限界壁12之间。为此,引导套筒27普遍径向有间隙地容纳在通孔7内,因而可以使引导套筒的关于限界壁12的相对位置垂直于壳体2的纵轴线3地在一定范围内变化。该径向间隙由在引导套筒27的径向向外指向的外围的外面48与限界壁12的内周面24之间的径向距离得到。该径向间距产生原因是,引导套筒27在其轴向长度的各个部位处的外直径小于在分别相同的轴向区域内测得的通孔7直径。
负责引导套筒27的径向弹性屈曲的夹紧的橡胶弹性的环形体47(以下简称为“环形体”)安放于引导套筒27的径向向外敞开的外环形槽52内。外环形槽52相对于纵轴线34同心地布置并且径向深入地嵌入引导套筒27的外围的外面48。在此,外环形槽52在面对前侧5的一侧上由外围的外面48的第一外围的外面区段48a形成侧翼并且在面对后侧6的一侧上由外围的外面48的第二外围的外面区段48b形成侧翼。这两个外围的外面区段48a、48b以与限界壁12的内周面24有径向间距的方式布置,其方式是:引导套筒27的相应区段的直径在配属的区域内小于通孔7的直径。外围的外面区段48a、48b按照适当方式呈圆柱形构造。
环形体47的布置在外环形槽52内的环形条带在周围具有如下的径向厚度,该径向厚度在未变形状态下大于外环形槽52的槽底52a与内周面24的径向相对置的区段之间的径向间距。以这种方式,弹性的环形体47环绕引导套筒27地弥补了外围的外面区段48a、48b与内周面24之间的径向间距,并且同时沿径向方向被压缩,从而引导套筒27在弹性预紧情况下悬置在壳体2内。
为了当引导套筒27力求改变其在通孔7之内的径向取向时不影响环形体47的径向变形,按照适当方式,外环形槽52具有比环形体47更大的轴向宽度,即使是在环形体47在径向被夹紧的状态中也是如此。该设计尤其实现了,无需考虑运行中可能的径向压缩,环形体47在任何时候都不会同时贴靠在外环形槽52的两个槽侧面上。
在实施例中,环形体47实施为相对于引导套筒27分开的构件并且作为这样的构件插入外环形槽52。环形体47的橡胶弹性可以实现暂时的扩开,从而其可卡入外环形槽52。
环形体47按照适当方式也承担引导套筒27与限界壁12之间的静态密封功能。与此相关,在密封情况下,环形体不仅贴靠在内周面15上而且也贴靠在外环形槽52的至少一个壁面上,尤其是外环形槽52的槽底52a上。
环形体47优选是由弹性体材料制成的O形环。
通孔7的轴向出口8示范性地由限界壁12的前轴向端部区段53限定,前轴向端部区段从径向外起凸出到轴向位于引导套筒27上游的区域中。前轴向端部区段53优选径向向内凸出,使得其与内环形槽35的敞开前侧包括位于其内的刮擦和密封环38在内径向重叠并且至少部分遮盖前侧的区域。该前轴向端部区段53尤其可以有利于,在前侧5区域内遮住活塞杆轴承26以防外部影响。此外,其可以充当止挡机构,假如刮擦和密封环38意外松脱,该止挡机构阻止刮擦和密封环38从内环形槽35中意外滑出。
轴向出口8的直径大于活塞杆16的直径,从而活塞杆在任何时间都不会与出口8的内周面接触。
引导套筒27在其前轴向端部区段36的外周上按照适当方式配设有环形阶梯54。由该阶梯得到外围的外表面48的第三外围的外面区段48c,其向前联接至第一外围的外面区段48a并且与相对其具有较小的直径。在前侧上,第三外围的外面区段48c由前端面37限界,其优选以一定轴向间距与径向向内凸出的前轴向端部区段53相对置。该轴向间距阻止引导套筒27以前端面37贴靠在限界壁12上。
第三外围的外面区段48c也以与内周面24有径向间距的方式布置,其方式是:在该纵向区段内,引导套筒27的外直径小于通孔7的内直径。
由阶梯54得到向前指向前侧5的环形面,其充当环形支撑面55,在限界壁12的内周上构造的、指向后侧6的环形对应支撑面56与该支撑面相对置。引导套筒27可以以其支撑面55轴向支撑在环形对应支撑面56上,由此引导套筒在前侧5相对于壳体2固定。
对应支撑面56按照适当方式由在限界壁12的内周上构造的阶梯得到并且将内周面24的与第一外围的外面区段48a相对置的面区段与内周面24的与第三外围的外面区段48c相对置的部分连接。
通孔7优选至少在配属于环形体47且按照适当方式也配属于第一和第二外围的外面区段48a、48b的区域内圆锥形地构造,更确切地说,通孔7朝向壳体内部空间4的方向扩宽。圆锥形的扩宽部按照适当方式延伸直至壳体内部空间4,示范性也延伸至前壳体盖2a的配属于壳体管2c的端部区域。用57表示的圆锥度在装配活塞杆轴承26时使从通孔7的面对壳体内部空间的后侧的出口57将活塞杆轴承26轴向插入通孔7变得简单。只要壳体管2c没有装配在前壳体盖2a上,后侧的出口57就是能自由接近的并且可以实现活塞杆轴承26的插入。
按照适当方式,引导套筒27能相对于壳体2至少有限地轴向运动。该轴向可运动性有利于倾斜运动46,这是因为引导套筒27能够以其环形支撑面55在倾斜时局部从相对置的对应支撑面56上抬起。
活塞杆轴承26的轴向可运动性在该实施例中通过如下方式获得,即,活塞杆轴承26朝后侧6的方向或者说朝向壳体内部空间4的方向仅通过环形体47的夹紧来固定保持,即,纯粹力锁合地(kraftschlüssig)固定保持。这种情况下不存在附加的、在活塞杆轴承26的后侧上的固定止挡部(如在前侧5的区域内构造对应支撑面56的有利情况那样)。
然而原则上也可以设置除了环形体47之外还存在的保持机构,以便使活塞杆轴承26在其后侧上相对壳体固定地受支撑。这种保持机构例如包括图2虚线示出的保持环58,其置入通孔7并且锚固在限界壁12上。该保持环58在反向于支撑面55的后侧上形成引导套筒27的侧翼并且能够在后侧轴向固定保持引导套筒27以及因而整个活塞杆轴承26。
然而即使在有附加的保持机构情况下也有利的是,引导套筒27保持能相对于壳体2轴向有限地运动。这例如可以通过应用如下保持环58来确保:引导套筒27贴靠在该保持环上,然而该保持环具有一定的轴向弹簧弹性的屈曲度。在此,例如可以是所谓的锯齿环(Zackenring)。
在该实施例中,前壳体盖2a以及因而形成前壳体盖2a的整合式的组成部分的限界壁12由铝材料制成并且按照压铸技术通过初次成型来制成。借助这种初次成型虽然无法产生高品质的表面,然而这对于本发明而言是不重要的,这是因为引导套筒27至少在其径向外面上不与限界壁12接触,从而内周面24的表面质量是不重要的。因而保留不加工内周面24,这在制造中带来明显的成本节约。
引导面33可以是环绕纵轴线34的闭合面,尤其是圆柱面。在该实施例中,引导面33与之相反由多个环绕纵轴线34分布地布置的条形面区段33a组成,它们分别平行于纵轴线34地取向。在引导套筒27的周向上彼此相邻的条形面区段33a分别通过平行于纵轴线34的纵向槽62彼此分隔。引导面33的这种设计按照有利方式减少与活塞杆16面式接触。此外,纵向槽62可以在需要时用作为润滑剂储藏区。
Claims (17)
1.工作缸,所述工作缸具有壳体(2),所述壳体利用限界壁(12)径向在外环绕联接至壳体内部空间(4)的通孔(7),相对于所述壳体(2)能直线移动的活塞杆(16)贯穿所述通孔,其中,在所述通孔(7)内构造在所述限界壁(12)与所述活塞杆(16)之间的环形中间空间(25)内,同轴地布置有具有环形横截面的活塞杆轴承(26),所述活塞杆轴承具有以径向有间隙且同时能倾斜运动的方式安放于所述通孔(7)内的形状稳定的引导套筒(27),所述引导套筒具有以能滑动移动的方式贴靠在所述活塞杆(16)的外周上的引导面(33),所述活塞杆轴承还具有环形活塞杆刮擦器和环形活塞杆密封件,其中,橡胶弹性的环形体(47)被同轴地径向夹紧在所述引导套筒(27)与所述通孔(7)的径向限界壁(12)的内周面(24)之间,其特征在于,所述活塞杆刮擦器和所述活塞杆密封件组合成具有刮擦唇(43)和密封唇(44)的一件式的刮擦和密封环(38),所述刮擦和密封环保持在所述引导套筒(27)的径向向内敞开的内环形槽(35)内,所述内环形槽构造在所述引导套筒(27)的背离所述壳体内部空间(4)的前轴向端部区段(36)的区域内,并且所述橡胶弹性的环形体(47)容纳在所述引导套筒(27)的径向向外敞开的外环形槽(52)内,所述外环形槽在轴向两侧各由一个所述引导套筒(27)的外围的外面区段(48a,48b)形成侧翼,所述外围的外面区段以与所述通孔(7)的限界壁(12)的内周面(24)有径向间距的方式布置,其中,所述橡胶弹性的环形体(47)弥补所述径向间距。
2.根据权利要求1所述的工作缸,其特征在于,所述刮擦和密封环(38)由弹性体材料构成。
3.根据权利要求1或2所述的工作缸,其特征在于,所述刮擦和密封环(38)一体式地由唯一的材料构成。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的工作缸,其特征在于,所述刮擦和密封环(38)作为相对于所述引导套筒(27)分开的构件置入所述内环形槽(35)并且在静态密封情况下贴靠在所述内环形槽(35)的至少一个壁面上。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的工作缸,其特征在于,所述内环形槽(35)在背离所述壳体内部空间(4)的前侧上敞开,使得所述刮擦和密封环(38)在其装配时能轴向从前方置入所述内环形槽(35)。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的工作缸,其特征在于,所述通孔(7)的限界壁(12)的前轴向端部区段(53)凸出到轴向位于所述引导套筒(27)上游的区域中。
7.根据权利要求6结合权利要求5所述的工作缸,其特征在于,所述通孔(7)的限界壁(12)的前轴向端部区段(53)从径向外起至少部分地遮盖所述内环形槽(35)的敞开的前侧以及位于其内的刮擦和密封环(38)。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的工作缸,其特征在于,所述橡胶弹性的环形体(47)作为相对于所述引导套筒(27)分开的构件置入所述外环形槽(52)并且在静态密封情况下不仅贴靠在所述径向限界壁(12)的内周面(24)上而且也贴靠在所述外环形槽(52)的至少一个壁面上。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的工作缸,其特征在于,所述橡胶弹性的环形体(47)是由弹性体材料制成的O形环。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的工作缸,其特征在于,所述通孔(7)的限界壁(12)的内周面(24)至少在所述橡胶弹性的环形体(47)的区域内和所述引导套筒(27)的在两侧形成所述橡胶弹性的环形体(47)的侧翼的外围的外面区段(48a、48b)的区域内朝向所述壳体内部空间(4)圆锥形地扩大。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的工作缸,其特征在于,所述引导套筒(27)在其前径向端部区段(36)的外周上具有阶梯(54),其中,所述阶梯(54)的轴向向前指向的环形面形成环形支撑面(55),所述环形支撑面能够支撑在所述通孔(7)的限界壁(12)的轴向相对置的对应支撑面(56)上。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的工作缸,其特征在于,所述引导套筒(27)以能相对于所述壳体(2)至少有限地轴向运动的方式容纳在所述通孔(7)内。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的工作缸,其特征在于,所述活塞杆轴承(26)仅通过径向夹紧的橡胶弹性环形体(47)朝所述壳体内部空间(4)方向轴向固定保持。
14.根据权利要求1至12中任一项所述的工作缸,其特征在于,所述引导套筒(27)在其面对所述壳体内部空间(4)的后侧上由锚固在所述通孔(7)的限界壁(12)上的保持环(58)在轴向形成侧翼,通过所述保持环使所述引导套筒在轴向固定保持,尤其是以能弹簧弹性屈曲的方式在轴向固定保持。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的工作缸,其特征在于,所述引导套筒(27)的引导面(33)由多个沿所述活塞杆轴承(26)的圆周方向分布的条形的面区段(33a)构成,在这些面区段之间分别有平行于所述引导套筒(27)的纵轴线(34)的纵向槽(62)延伸。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的工作缸,其特征在于,所述通孔(7)的限界壁(12)通过铝材料的初次成型制造并且在所述径向限界壁(12)的内周面(24)上不进行机械加工。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的工作缸,其特征在于,所述工作缸是能由流体操纵的结构类型,其中,在所述壳体内部空间(4)内,活塞(13)布置在所述活塞杆(16)上,所述活塞在轴向将所述壳体内部空间(4)分为两个壳体腔室(4a、4b),其中至少一个壳体腔室与能够实现流体加载的控制通道(18a、18b)连通。
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