CN1821631A - 密封结构及减震器 - Google Patents

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Abstract

一种处于气缸(1)和从气缸(1)轴向伸出的杆(3)之间的密封结构，包括：固定到气缸(1)上用于在轴向上引导杆(3)的杆导向器(7)；邻近杆导向器(7)布置并且固定到气缸(1)上的环形部件(5)，该环形部件(5)具有杆(3)插入的开口；以及与杆(3)相接触的油密封(6)，该油密封(6)包括由杆导向器(7)和环形部件(5)夹紧的凸缘部分(21)和从凸缘部分(21)向内凸出与杆(3)相接触的唇缘部分(20)。

Description

密封结构及减震器
技术领域
本发明涉及在气缸和插入该气缸内的杆之间的密封结构。
背景技术
由日本专利局在1999年分别公开的日本专利JPH11-063070A、JPH11-063071A以及在2004年公开的JP2004-150581A提出了在液压减震器中处于活塞杆和气缸开口之间的密封结构。
根据这些现有技术实例的密封结构包括装配有油密封和灰尘唇缘的环形部件，上述油密封和灰尘唇缘均与活塞杆的外周相接触。油密封和灰尘唇缘的公共底座通过沉积固定到环形部件的内周上。该环形部件放到杆导向器上，该杆导向器在其开口附近固定到气缸上。环形部件通过向内铆缝气缸的上端或者通过将环形部件焊接到气缸的上端，而将环形部件固定到气缸上。
发明内容
由于油密封的规格依赖于液压减震器的规格，会存在液压减震器需要不同油密封的情况。然而根据现有技术的密封结构，因为油密封通过沉积固定到环形部件上，因此不能够更换油密封。
在该密封结构中，油密封的底座通过沉积固定到环形部件上。油密封的顶端也即油唇缘由于气缸内的压力或者与拉伸/压缩活塞杆的摩擦力而弯曲。弯曲发生在对应于环形部件的内周的地点。
由于油密封在处于环形部件和活塞杆之间的窄小空间内弯曲，弯曲角是大角度并且在油密封内产生大的应力。
因此本发明的目的在于使得能够更换油密封。
本发明的进一步目的在于减小在与杆相接触的油密封内产生的应力。
为了获得以上目的，本发明提供一种处于气缸和从气缸轴向伸出的杆之间的密封结构，包括固定到气缸上用于在轴向上引导杆的杆导向器，邻近杆导向器布置并且固定到气缸上的环形部件，以及与杆相接触的油密封。
环形部件具有杆插入的开口。油密封包括由杆导向器和环形部件夹紧的凸缘部分和从凸缘部分向内凸出与杆相接触的唇缘部分。
本发明也提供一种液压减震器，其包括气缸、容纳在气缸内的活塞、连接到活塞上并从气缸轴向伸出的杆、固定到气缸上用于在轴向上引导杆的杆导向器、邻近杆导向器布置并且固定到气缸上的环形部件、以及与杆相接触的油密封。
环形部件具有杆插入的开口。油密封包括由杆导向器和环形部件夹紧的凸缘部分和从凸缘部分向内凸出与杆相接触的唇缘部分。
本发明的细节以及其它特征和优点在说明书的剩余部分阐述并且在附图中示出。
附图说明
图1是根据本发明液压减震器的纵向截面图。
图2是根据本发明的密封结构的纵向截面图。
图3类似于图2，但是示出本发明的另一实施例。
具体实施方式
参照附图中的图1，液压减震器包括气缸1、容纳在气缸1内以便在轴向自由滑动的活塞2、连接到活塞1上并且从气缸1向上伸出的活塞杆3、以及在活塞2下面容纳在气缸1中以便自由滑动的自由活塞4。
在轴向引导活塞杆3的杆导向器7和闭合气缸1的上端开口的环形部件5固定到气缸1的上端部分。通过杆导向器7和活塞2防止了活塞杆3相对于气缸1的摆动。
气缸1内的空间由自由活塞4分隔成下部气体腔G和上部液体腔。液体腔进一步由活塞2分隔成上部第一操作腔R1和下部第二操作腔R2。第一操作腔R1和第二操作腔R2充满工作油。
活塞2提供有引起第一和第二操作腔R1、R2彼此相通的孔2A。作为提供孔的替代，也能够提供任何阻尼机构，例如产生类似阻尼力的安全阀。
气体腔G充满空气。当减震器拉伸和收缩时，活塞杆3从气缸1中伸出或者插入气缸1内，使得在气缸1中的活塞杆3的体积改变。在该方案中，自由活塞4在气缸1内向上或向下移动，从而改变气体腔G的容量，以便保持操作腔R1和R2的总容量，也即液体腔容量恒定。这种类型的减震器归类为单管减震器。
当减震器拉伸和收缩时，通过孔2A在第一操作腔R1和第二操作腔R2之间移动的工作油遭受压力损失，并且在减震器内产生对应于压力损失的阻尼力。
下面，参照图2，杆导向器7形成为环形，并且通过装配在位于气缸1的内周上的槽10内的扣环11防止它的向下位移。在杆导向器7的内周上固定有轴承8，以便允许活塞杆3在轴向上滑动。在杆导向器7的上端面，沿着在活塞杆周围的圆形路径形成阶梯9。倾斜表面13在阶梯9的外侧上形成并且倾斜表面24在阶梯9的内侧上形成。由于倾斜表面24，在杆导向器7内形成围绕活塞杆3的环形空间25。
环形部件5叠放在杆导向器7上。在放置杆导向器7和环形部件5之后，气缸1的开口端向内铆缝，藉此如图所示环形部件5和杆导向器7保持在铆缝部分和扣环11之间，以便不向上或向下移动。
在环形部件5的内周上，由橡胶或树脂制成的防尘唇缘(dustlip)12通过沉积而固定，藉此其顶端与滑动活塞杆3相接触。在环形部件5的外周部分的下侧上，由橡胶或树脂制成的另一密封14通过沉积而固定。该密封14形成为具有楔形横截面，并且伸入由杆导向器8的倾斜表面13和气缸1的内周形成的空间内。
在由杆导向器7的倾斜表面24和活塞杆3的外周形成的空间25内，放置由橡胶或树脂制成的油密封6。该油密封6包括唇缘部分20和凸缘部分21。该凸缘部分21具有稍微大于阶梯9深度的厚度，并且当它在阶梯9和环形部件5之间夹紧时，其引起轻微的变形，由此完全密封在杆导向器7和环形部件5之间的空间。
相对于油密封6，向下倾斜的唇部分部20从凸缘部分21向内凸出，藉此其顶端与活塞杆3相接触。预先确定唇缘部分20的倾斜角度和水平长度，藉此唇缘部分20在合适的压力下与活塞杆相接触。
环形部件5用于覆盖气缸1的上端开口。由环形部件5支撑的油密封6和密封14确保气缸1的不透液。而且，由灰尘唇缘12阻挡了灰尘和尘土进入气缸1内。
在该密封结构中，当油密封6由于气缸1内的压力或者与滑动活塞杆3的摩擦而弯曲时，其在对应于在阶梯9和活塞杆7的倾斜表面24之间的边界的地点处弯曲，或者换句话说阶梯9的内端，在反射点23处弯曲。
通过形成环形空间25，从唇缘部分20和活塞杆3的接触点22到反射点23的长度能够设定得比根据现有技术实例的油密封的长度更大。通过增加该长度，相对于相同弯曲量，在油密封6发生的弯曲应力抑制到比在根据现有技术实例的油密封中发生的应力更小。
通过抑制弯曲应力，提高了油密封6的耐用性。因此该密封结构适于使用在高压环境中，例如在需要大的阻尼力的减震器中。
当装配减震器时，油密封6通过在杆导向器7上形成的阶梯9与活塞杆3一起自动居中定位，并且一旦定位后，通过阶梯9防止其侧向位移。因此在整个圆周上唇缘部分20与活塞杆3在均匀接触压力下相接触。因此，油密封6显示出良好的密封性能。不可能唇缘部分20的任何部分会变磨损或从活塞杆3分离，使得由于油密封6与活塞杆3的偏心造成不再能够维持密封性能。
将油密封6装入减震器内是容易的并且可以通过由环形部件5和杆导向器7夹紧油密封6而简单地完成。由于不需要沉积以便在减震器中紧固油密封6，所以油密封6能够容易地更换。当依赖于减震器需要的规范，相同减震器需要另一种类型的油密封时，油密封6的该特征是有用的。
下面参照图3，将要描述本发明的另一实施例。
根据第一实施例，阶梯9在杆导向器7中形成，但是根据该实施例，面向下的阶梯15在环形部件5中形成。阶梯9被省略并且杆导向器7具有平的顶表面。然而，在该平表面的两侧上，与第一实施例的情况一样，在杆导向器7中形成倾斜表面13和24。
根据该实施例，油密封6的凸缘部分21夹紧在阶梯15和杆导向器7之间，并且当其装入减震器内时，阶梯15与活塞杆3一起居中地自动定位油密封6。
根据该实施例，油密封6也在反射点23A处弯曲，该反射点23A是处在平的顶表面和杆导向器7的倾斜表面24之间的边界。反射点23和反射点23A对应于倾斜表面24的上端，并因此该实施例与第一实施例一样也减小了在油密封6中的弯曲应力。相对于将油密封6装入减震器内或者更换它来说，该实施例带来与第一实施例类似的良好效果。
在日本于2005年2月18日申请的专利2005-041512的内容在此引入作为参考。
尽管已经参照本发明的某些实施例描述了本发明，但是本发明也不限于上述实施例。在权利要求的范围内，本领域技术人员会进行上述实施例的修改和改变。
例如，在上述实施例中，本发明应用到液压减震器中，但是当应用到液压气缸时该发明具有良好效果。本发明能够应用到用于从气缸伸出或插入气缸内的杆的任何密封结构。

Claims (10)

1.一种处于气缸(1)和从气缸(1)轴向伸出的杆(3)之间的密封结构，包括：
固定到气缸(1)上用于在轴向上引导杆(3)的杆导向器(7)；
邻近杆导向器(7)布置并且固定到气缸(1)上的环形部件(5)，该环形部件(5)具有杆(3)插入的开口；以及
与杆(3)相接触的油密封(6)，该油密封(6)包括由杆导向器(7)和环形部件(5)夹紧的凸缘部分(21)和从凸缘部分(21)向内凸出与杆(3)相接触的唇缘部分(20)。
2.如权利要求1所述的密封结构，其中，杆导向器(7)具有面向杆(3)用于容纳唇缘部分(20)的空间(25)。
3.如权利要求1或2所述的密封结构，其中，杆导向器(7)具有在面向环形部件(5)的表面上的阶梯(9)，并且凸缘部分(21)夹紧在阶梯(9)和环形部件(5)之间。
4.如权利要求1或2所述的密封结构，其中，环形部件(5)具有在面向杆导向器(7)的表面上的阶梯(15)，并且凸缘部分(21)夹紧在阶梯(15)和杆导向器(7)之间。
5.如权利要求1所述的密封结构，进一步包括装配到环形部件(5)的开口上以便与杆(3)相接触的灰尘唇缘(12)，以及装配在环形部件(5)的外周上以便与气缸(1)的内周相接触的另一密封(14)。
6.一种液压减震器，其包括：
气缸(1)；
容纳在气缸(1)内的活塞(2)；
连接到活塞(2)上并从气缸(1)轴向伸出的杆(3)；
固定到气缸(1)上用于在轴向上引导杆(3)的杆导向器(7)；
邻近杆导向器(7)布置并且固定到气缸(1)上的环形部件(5)，该环形部件(5)具有杆(3)插入的开口；以及
与杆(3)相接触的油密封(6)，该油密封(6)包括由杆导向器(7)和环形部件(5)夹紧的凸缘部分(21)和从凸缘部分(21)向内凸出与杆(3)相接触的唇缘部分(20)。
7.如权利要求6所述的液压减震器，其中，杆导向器(7)具有面向杆(3)用于容纳唇缘部分(20)的空间(25)。
8.如权利要求6或7所述的液压减震器，其中，杆导向器(7)具有在面向环形部件(5)的表面上的阶梯(9)，并且凸缘部分(21)夹紧在阶梯(9)和环形部件(5)之间。
9.如权利要求6或7所述的液压减震器，其中，环形部件(5)具有在面向杆导向器(7)的表面上的阶梯(15)，并且凸缘部分(21)夹紧在阶梯(15)和杆导向器(7)之间。
10.如权利要求6所述的液压减震器，进一步包括装配到环形部件(5)的开口上以便与杆(3)相接触的灰尘唇缘(12)，以及装配在环形部件(5)的外周上以便与气缸(1)的内周相接触的另一密封(14)。
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