TW202129159A

TW202129159A - 用於軸向滑動桿的密封元件

Info

Publication number: TW202129159A
Application number: TW109134197A
Authority: TW
Inventors: 多里亞諾斯卡爾特里蒂
Original assignee: 義大利商亞狄密封有限公司
Priority date: 2019-10-02
Filing date: 2020-09-30
Publication date: 2021-08-01
Also published as: EP3800385B1; EP3800385A1; ES2940210T3

Abstract

一種用於一軸向滑動桿、特別是一液壓缸之一桿之密封元件包含一環體，該環體繞著一軸線延伸且包含一基底部分及自該基底部分分叉突出且具備各別相對徑向密封唇緣之兩個徑向相對臂；該環體具有分別具備一徑向內側表面及一徑向外側表面之一對相對側邊；該徑向內側表面具備多個凸柱，該等凸柱自該徑向內側表面朝向該軸線徑向突出且繞著該軸線彼此成角度地隔開。

Description

用於軸向滑動桿的密封元件

相關申請之交互參照

本申請主張2019年10月2日提交的意大利專利申請案第102019000017747號之優先權，該申請案之全部內容被以引用的方式併入本文中。發明領域

本發明係關於一種用於在一基座中滑動之一軸向滑動桿之密封元件，特別是，用於一液壓缸之一桿之密封元件。

本發明特別適用於油工作式液壓缸之頭部，例如，用於動力操縱機構之缸、起重缸、用於電梯之缸等。

發明背景

已知不同類型之密封元件，其經設計成與在基座中軸向滑動之桿(例如，液壓缸之活塞之桿)協作。

用於此等應用之一普通密封元件由合適彈性體材料所製成之環組成，該環裝備於桿周圍且具備一對徑向相對密封環，該等密封環分別與桿且與其基座之一側向壁(例如，缸之頭部)協作。

一般而言，密封元件，且特別是，經受滑動移動之密封元件，諸如，在液壓應用中使用之密封元件，遭受以下事實：密封元件與進行相對於密封元件之移動的部件之表面之間的滑動接觸經受大摩擦，且因此，產生高溫，此可使密封元件之材料軟化。

壓力愈大，則操作溫度愈高，此係由於壓力增大導致接觸表面之增大。

密封元件之材料之軟化增大了密封元件之惡化的風險，且特別是，擠出之風險：尤其若密封元件在高壓條件下操作，則密封元件可經由密封表面(其在該等表面之間操作)之間的背隙變形。擠出可引起密封元件之撕裂及/或其自正確密封位置之移位，具有隨之發生的密封容量之損失。

為了避免或至少減少此等惡化現象，使用抗擠出環，其裝備於密封元件之基底周圍。

然而，抗擠出環之使用導致更大複雜性，且導致密封元件之成本的總體增加，除此之外，並不始終確保可充分接受之結果。

因此，需要即使在高壓力條件下工作且不需要抗擠出環仍按小滑動摩擦且按對擠出之大抵抗性操作的密封元件。

發明概要

本發明之目標為提供一種用於在一基座中滑動之一軸向滑動桿之密封元件，其製造及安裝起來簡單且經濟，並且又充分有效、可靠且持久。特別是，本發明之目的為提供一種甚至在存在高操作壓力之情況下仍能夠按一小滑動摩擦且按對擠出之一大抵抗性操作之密封元件。

因此，本發明係關於一種在一基座中滑動之一軸向滑動桿之密封元件，如基本上在所附請求項1中定義，且對於其較佳態樣，在附屬項中定義。

根據本發明之密封元件製造及安裝起來簡單且經濟，並且又充分有效、可靠且持久。

特別是，本發明之密封元件之具體構型允許該密封元件之操作溫度及隨之發生的擠出風險兩者之顯著減小。

根據本發明，該密封元件之特別構型消除了對一額外抗擠出組件之需求。

實際上，在該密封元件之內滑動表面上的一系列凸柱之存在減小了與密封元件中之滑動桿之接觸面積，因此又減小了摩擦，甚至當該密封元件經受高壓力時，且將密封元件之基底自存在於桿與各別滑動基座之間的間隙拆開，因經使擠出之風險最小化。

在凸柱與密封唇緣之間的鄰近凸柱之一通道之可選添加不僅進一步減小與移動桿之接觸表面，且亦允許油固持於在密封唇緣前部之滑動表面上，因此創造一油室以潤滑該密封唇緣，此允許平滑操作且進一步減小摩擦。

任擇地，接著，本發明之密封元件具有一大彎曲半徑，再次以便使擠出之風險最小化。

較佳實施例之詳細說明

在圖1中，數目1指示用於在一底座中滑動之一軸向滑動桿(未展示)之一密封元件，該桿諸如容納於處於壓力下的含油缸中且在內部上界定用於活塞之一滑動底座的活塞之桿(為了簡單起見，所有已知元件未作描述或展示)。

即使密封元件1特別適合於供液壓缸之桿使用，根據本發明之密封環1亦可用於其他應用中。

密封元件1為實質上環形且圓環形狀，並圍繞一中心軸線A延伸。

密封元件1包含圍繞軸線A延伸之一環體2或由環體2組成；環體2特別是由彈性體材料製成之單塊體。全部單塊環體2及因此全部密封元件1較佳地由一種單一彈性體材料製成，特別是，熱塑性聚胺基甲酸酯彈性體(TPU)。

環體2具有一實質上V形徑向剖面(在含有軸線A之一平面上)，且包含一基底部分3及兩個徑向相對臂4、5，該等臂以一分叉方式自基底部分3突起且具備各別相對徑向密封唇緣6、7。

下文，軸向方向假定為沿著軸線A之方向，且徑向方向假定為沿著以正交方式源於軸線A (且因此，源於密封元件1之中心)之一般半徑的方向；因此，用於一對元件的術語「徑向外」及「徑向內」指示此等元件係在一徑向方向上(即，沿著密封元件1之半徑)分別朝向密封元件1之外側及朝向中心配置。

特別是，環體2包含：一徑向內臂4，其具有徑向面向密封元件1之內部(亦即，朝向軸線A)之一徑向密封唇緣6；及一徑向外臂5，其具有徑向面向密封元件1之外部且與唇緣6相對之一徑向密封唇緣7。

環體1在兩個相對軸向端11之間延伸，該等端分別具備一基底表面13且具備臂4、5；且其具有一對相對側邊14、15，該等側邊分別具備一徑向內側表面16且具備一徑向外側表面17。

基底表面13為一實質上平環形表面，例如，實質上平且與軸線A正交。

側表面16、17將基底壁13接合至臂4、5，且由相互相對之各別(凸)彎曲接合部分18、19接合至基底表面13。

將基底表面13接合至徑向內側表面16之接合部分18具有大於接合部分19之一大彎曲半徑。

臂4、5以一叉狀方式在背對基底表面13之一方向上形成基底部分3，且在未變形之條件下，相對於軸線A傾斜，自基底部分3分叉，且至少藉由各別徑向密封唇緣6、8，相對於基底部分3且特別是相對於基底表面13徑向突出。

臂4、5彈性連接至基底部分3，此係由於其由彈性體材料製成，且特別是，與基底部分3一起作為一個單一件，以便在於密封元件1內部(亦即，在環體2內部)移動之桿上產生一彈簧效應。

徑向內臂4之唇緣6在使用中為一動態密封唇緣，其在使用者與容納於密封元件1中(特別是，環體2內部)之桿協作。徑向外臂5之唇緣7為一靜態密封唇緣，其在使用者與容納滑動桿的基座之一壁協作。

臂4、5在密封元件1之端部12處由一凹座22相互分開。

較佳地，根據藉由實例展示之非限制性實施例，兩個臂4、5具有沿著軸線A之不同長度，且特別是，徑向外臂5比徑向內臂4長。

根據本發明，側14具備多個凸柱23，其朝向軸線A自側表面16徑向突出，沿著側表面16一個接一個地沿圓周配置，且圍繞軸線A相互角度間隔。

在本文中展示之實施例中，雖非必要，但凸柱23在側表面16上沿圓周對準；凸柱23中之一些亦可軸向交錯。

在本文中展示之實施例中，凸柱23就形狀及大小而言皆相同，且相互同等間隔，但凸柱23可顯然具有相互不同之形狀及/或大小，且相互不同地間隔。

各凸柱23由自側表面16突起之一突出部組成，且具有一實質上凸表面24。

凸柱23由一系列間隙25相互分開，該等間隙由側表面16之各別平部分界定。

凸柱23位於環體2之基底部分3上距端部11預定距離處。

根據本發明之再一態樣，側表面16具有一環形通道26，其圍繞軸線A沿著側表面16延伸且位於凸柱23與唇緣6之間。

通道26由形成於側表面16上之一連續環形凹槽27界定。

本文中描述及解釋之密封元件可經受不超出在所附申請專利範圍中闡述的本發明之保護範疇之改變及變型。

1:密封元件,密封環 2:環體 3:基底部分 4:徑向內臂 5:徑向外臂 6,7:徑向密封唇緣 11:軸向端 12:端部 13:基底表面,基底壁 14,15:側邊 16:徑向內側表面 17:徑向外側表面 18,19:彎曲接合部分 22:凹座 23:凸柱 24:實質上凸表面 25:間隙 26:通道 27:環形凹槽

參看隨附圖式，在研讀本發明之非限制性實施例之以下描述後，將最好地理解其另外特徵及優勢，其中： -圖1為根據本發明的用於軸向滑動桿之一密封元件之透視圖； -圖2為圖1之密封元件之縱向剖面圖； -圖3為在圖2中展示的密封元件之細節之較大比例視圖。

1:密封元件，密封環

2:環體

3:基底部分

4:徑向內臂

5:徑向外臂

6,7:徑向密封唇緣

11:軸向端

12:端部

13:基底表面，基底壁

14,15:側邊

16:徑向內側表面

17:徑向外側表面

18,19:彎曲接合部分

22:凹座

23:凸柱

25:間隙

26:通道

27:環形凹槽

Claims

一種用於一軸向滑動桿，特別是一液壓缸之一桿，之密封元件，其包含一環體，該環體繞著一軸線延伸且包含一基底部分及兩個徑向相對臂，該等兩個徑向相對臂自該基底部分分叉突出且具備各別的相對徑向密封唇緣；該環體具有一對相對側邊，其分別具備一徑向內側表面及一徑向外側表面；其特徵在於該徑向內側表面具備多個凸柱，該等凸柱自該徑向內側表面朝向該軸線徑向突出且繞著該軸線彼此成角度地隔開。
如請求項1所述之密封元件，其中該等凸柱在該徑向內側表面上彼此沿圓周對準。
如請求項1或2所述之密封元件，其中該等凸柱就形狀及尺寸而言皆相同，且彼此同等間隔隔開。
如請求項1至3中任一項所述之密封元件，其中各凸柱由自該徑向內側表面突起且具有一實質上凸表面之一突出部構成。
如請求項1至4中任一項所述之密封元件，其中該等凸柱由一系列間隙彼此分開，該等間隙由該徑向內側表面之各別的平坦部分界定。
如請求項1至5中任一項所述之密封元件，其中該徑向內側表面具有一環形通道，其繞著該軸線沿著該徑向內側表面延伸且定位於該等凸柱與該各別的密封唇緣之間。
如請求項6所述之密封元件，其中該通道由形成於該徑向內側表面上之一連續環形凹槽界定。
如請求項1至7中任一項所述之密封元件，其中該環體為由彈性體材料製成之一單塊體。
如請求項1至8中任一項所述之密封元件，其中該環體在兩個相對軸向端之間延伸，該等軸向端具備一基底表面且分別具備該等臂；且其中該基底表面為一實質上平坦環形表面，例如，實質上平面且垂直於該軸線。
如請求項9所述之密封元件，其中該等側表面由各別的相對彎曲接合部分接合至該基底表面；且其中接合該基底表面與該徑向內側表面之一第一接合部分具有比另一接合部分還大之一高彎曲半徑。