TWI323316B - Seal structure of fluid pressure machine - Google Patents

Description

1020516 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 ’其係用於 線方向自如 本發明係有關一種液壓力機器之密封結構 在壓力流體的供給作用下令活塞（pist〇n)沿軸 地位移之液壓機器者。 【先前技術】

一直以來’㈣㈣係用來做為工件的搬運 驅動各種產業機械的驅動機構。做為前述心 發明申請人在日本特開平1〇_23〇4號公報中，^ 器 :、備在壓力^的推·作用下自如地位移的活塞之液壓機 該液壓機器係將活塞位移自如地設置於筒狀的堡力紅 (cylinder)本體的内部，且於前述活塞連結軸狀的活夷 桿。再者，麼力缸本體之開口的兩端部係分別由蓋構㈣

閉。此外，於-方的蓋構件，係透過孔部而插通前述活塞 桿，，以裝設於該孔部内周面的迫緊（packin_件而密 封’精此保持前記塵力紅本體内的氣密。再者，設成以襯 ^(biish)讓活塞捍滑動自如地保持之構成。另一方面，於 蓋構件係透過環狀溝裝設〇形環，該〇形環係抵接麗力虹 本體的㈣面’藉此保持該壓力紅本體内的氣密狀態。 【發明内容】 本發月的主要目的係提供一種構成簡化，能夠 液•機器的裝配性的提升的液壓機器之密封結構。’、 本發明的液愿機器之密封結構係在供給至塵力紅管的 5 319548 壓力缸室之壓力流體的作 、义^ 之液壓機器中，保持前、十，：: 則述壓力缸室位移 密封处Μ甘# '、、 I力缸至内的氣密之液壓機器之 =封、，，。構’其㈣為具備㈣構件，該 第1密封部，裝設於前 糸/、有. 刼門过眄 j 4&刀缸s的開口端部，且挾持於 =該開口端部的蓋構件與前述壓力紅管之間； 用以圍繞連結於前述活塞之活塞桿的外周 刚述街封構件係由彈性材料形成。

器之：:缸=彈性輪成的密封構件設於構成液壓機 的第1密封；技::’口知部與盖構件之間’將前述密封構件 封部挾持於前述屢力紅管與蓋構件之間，並且令 第二 =:繞活塞桿的外周面。以此方式，得以 往外與蓋構件之間密封而阻止遷力流體 二:：属出，同時能夠以第2密封部將活塞桿 之間费封而阻止麗力流體往外部漏出。 ；'

因此，能夠以具有第丨及第2 、 防止愿力流艘從*力缸管與蓋構件早1、封構件 防止從該蓋構件與活塞桿之 明核以保持氣密^知㈣機器相比，本發 成=零件數目的削減，並且由於將密封構件-體構 斤以月b夠間便地進行對液壓機器的裝配。 此外，將畨封構件一體裝設於 與該基體-同挾持於蓋構綱力4= ;Γ由； 構件對前繼機器的二:::易’能约使前述密封 319548 6 之$ 藉由將第1密封部製成朝壓力缸管及蓋構件側 於則突出之凸部，能夠令前述凸部更確實地抵接 於則述壓力紅管及芸 地阻止愿力济濟方。藉此，即可適當 ,^ ^力缸管與蓋構件之間漏出，且能夠更 加確貝地保持壓力缸室内的氣密。 之辰m第2密封部係由朝活塞捍的外周面突出並抵接

^〇1P)所形成’在該活塞桿位移時，只要令前述唇部 隨時滑接即可，藉此’即可確實地阻止壓力 抓體攸活塞桿的外周面往蓋構件侧流通。 ，外’唇部係沿活塞桿的位移方向隔著預定間隔設置 产且只要令—組唇部往彼此離開之方向傾斜預定角 =延：即可、。藉此’即可令沿壓力缸管側延伸的一方唇 並抵接活塞桿的外周面而保持壓力缸室内的氣密，

==魅構㈣m伸的另—方唇部適切猶去附著於 别述活塞桿的外周面的塵埃等。 前述的目的及其他目的、特徵及優點，從與附圖配合 L下的較佳實施形態的說明，便能夠更加明白。 【實施方式】 圖中’符號Π)係表示應用本發明實施形態的液 翌機益φ封構造的壓力缸裝置。 _該壓力缸裝置（液壓機器）10係如第i圖至第3圖所 二:由以下構件組成：有底狀壓力缸管16，具有隔開預定 及第2^(_)12、14;桿蓋（蓋構件） 8’用以封閉該壓力缸管16的開口之端部;壓力缸室心、 319548 7 1323316 2〇b，形成於前述壓力㈣16的内部，剖面呈大致長擴圓 狀；活塞22,沿該壓力缸室2〇a、2〇b位移自如地設置； 活塞桿24,連結於該活塞22的一端部側；以及密封結構 ·、26,設於前述壓力缸管16與桿蓋18之間，用以保持前述 壓力缸室20b的氣密。 壓力缸管16係例如由金屬製材料形成，於其一端部的 大致中央處螺合有可透過螺栓孔28調整活塞22的位移量 #的擋止螺栓30。此外，於壓力缸管16的一端部，以螺检 孔28為中心而於四個角落形成有複數個貫通孔34，於前 述貫通孔34係分別插通有連結螺栓32。該貫通孔34係虚 孔46大致平行設置，所插通的連結螺拴32係螺合至、 2蓋18，藉此，前述壓力缸管16與桿蓋18便得以連結。 還有，環狀的彈簧墊圈（washer)36係套合於連結螺栓犯， 並在鎖緊該連結螺栓32時，被挾持於連結螺栓32與壓力 細管16的端面之間。 •此外，於壓力紅管16的侧部，於前述>1力紅管16的 軸線方向（箭頭A、B方向）隔間預定間隔設置一組第〗及第 2通口 i2、14 ’該第1及第2通口 12、14係透過連通路 38&、381)分別連通至壓力缸室2〇3、2〇1)。還有，第1及第 2通口 12、14係以配管與未圖示的壓力流體供應源連接。 —另方面’於壓力紅官16的另一端部係形成有與壓力 缸室20a、20b同樣地開口為斷面大致長橢圓狀的開口部 4(^於前述開口部40係具有在與壓力缸管16的軸線大致 正交的方向擴大的段部42。該段部42係形成為斷面大致

319548 8 1323316 長橢圓狀’且形成於壓力缸管16的端面，並且相對於塵力 把室服、2Gbr大致-定寬度擴大而形成。換言之，段部 42係從Μ力虹官16的另一端部朝一端部側（箭頭a方向） 以預定深度凹陷形成斷面大致長擴圓狀。並且，藉由於 部42裝設密封結構26來封閉壓力缸管16的另—曰端部、。

桿蓋18係由大致長方形狀的㈣射，在其大致 部形成有供活塞捍24插通的桿孔44。再者，於以桿孔^ 為中心的桿蓋18的四個角落形成有供螺合連結螺检％的 孩數個敎孔46。在將桿蓋1δ裝設至塵力缸f時，該 等螺針孔46係分別配置於與貫通孔34相對向之位置。再〆 者’插通壓力缸營]β的费·、5文,W ^ -至桿⑼二 的連結螺栓32係分別螺 46，藉此，便得以將桿蓋以連結於 别述壓力虹管16的另一端部。 :匕外，桿蓋18位在麼力缸管16側(箭頭Α方向)的端

，、有供後封結構26的一部分插入之凹部48。該凹部Μ 孔44為中心而形成為斷面大致長橢圓形狀 疋深度凹陷而形成。 頂 活塞22係對應壓力缸t2〇a、2〇b而形成為斷面大致 、橢圓狀’且透過形成於大致中央部的孔部Μ套裝於 捍24的一端部側（箭頭A方向）。於該活塞2 、面 活塞迫緊52，該活塞迫緊52係抵= 行碑動位務白i内壁面，错此，前述活塞22在位移時便進 之： = 藉此’位於活塞22的一端面側(箭頭A方向） ^力虹室20a的氣密、與位於為該活塞&的另一端 319548 9 1323316 面侧（箭頭B方向）之另一方壓力缸室20b的氣密雙方皆得 以保持。 活塞桿24係形成為由大致一定直徑而成的軸狀於其 一端部係以預定長度形成有向半徑内方向縮徑之小徑部 5_4。於該小徑部54裝設有活塞22，並且套裝有筒狀的固 定具（h〇ldei〇56形成與該活塞22鄰接之形態。再者，該 小徑部54#通固定具56後，藉由對該小徑冑54的端部施 加推壓力，令其塑性變形而往半徑外方向擴徑。夢此，活 塞22及时具56便更加岐於活塞桿24的—端^。另 外固疋具56纟與活| 22相反側的端部具有朝半 向擴徑的爪部58。 ^該擴徑後的凸緣⑴啊）部6〇係供裝設例如由氨 广甲酸酯(Urethane)等的彈性材料所形成的緩衝件 (d_er)62,前述㈣件62係形

蓋該凸緣部6〇,並且，朝、舌突致u子狀並覆 鉤4 64係扣合於固定具56的爪部58。藉此， 便以抵接在作為活塞桿24另一 狀態下一體裝設。 。之凸緣部60的端面之 再者，緩衝件62係設置成面對 擋止螺栓30。故在。D於壓力缸官16的 30 ίί ^ ^ ^ ^ 線方向（箭頭方曰向）之22及活塞捍24的轴 塞桿24的衝擊乃獲得緩衝。即，二=制，並且施加於活 活塞22的位移量之播止件而作用。田螺检30係作為限制 ζ g 319548 " 10 卜7狯止螺栓30相對於壓力缸管16 止螺栓30往壓力缸宮9nb螺轉，使擋 ^刀缸至20a侧（前頭B方向）的突屮 變化，藉此，#金匕豹ώ ]大出置自如地 便此夠自如地凋整活塞22的位移量。 在以擋止螺栓30調整活塞22的位移於’ 止螺拴30的鎖固螺巧Rfi嫂絲品以处 螺a於該措 —螺中目66螺轉而抵接於壓力缸管16 面’错此’便得以阻业前述擋止螺栓3〇的進一步的位

密封結構26係如第3圖至第6圖所示，包含··钟 屢力缸管16的另一端邻盥捏芸叹置於 士 ^ 與杯盍18之間，且形成為斷面為 大致長橢圓狀之板片（基體）68、及配設於前述板月 一 =箭頭Α方向)且被挾持於與前述板片68之間的密：

該板片68係由例如金屬材料以大致一定厚度形 1 外周部位係卡合於壓力缸管16的段部42。此外^於板: 68的大致中央部係形成供活塞桿24插通的插通孔η，該 插通孔72的㈣徑係設定為僅比前述活塞桿24的直徑賴: 微大些。 玉明 、還有，前述之板片68並未限定為由金屬製材料來形 成’亦可由例如硬質的樹脂材料來形成。 密封構件70係對應板片68的斷面形狀，由彈性材料 (例如橡膠、氨基甲酸酯樹脂）形成為斷面大致長橢圓狀， 並藉接著劑貼著於前述板片68的側面。該密封構件仞係 包含.片體部（第1密封部）74 ’以面對活塞22之方式設置 於板片68的一側面68a侧（箭頭A方向）；迫緊（packin^ 部（第2密封部）76,設於前述板68的内周部位並滑接於活 319548 11

丄J厶J 塞桿24的外周面24&;以及導引部78，設 位在桿蓋18側（箭頭B方向）之另一側面_側。板片68 ^體部74係以大致—定的厚度形成，於該片 的外周部位係具有朝活塞22側（箭頭A方向）突出 =第」密封部顧參照第5圖）。該凸部8Q之形成位 對二構26裝設至壓力缸管16的段部42時，係面 :二i “6的端面之位置。即’在包含密封構件7〇 、:封機構26裝設於壓力缸管16與桿蓋18之間時，凸部 =抵接於Μ力缸管16的段部42的端面而被壓扁。藉 •力紅Β 16與才干蓋18之間的氣密便得以媒實地保持。 體部74的凸部8G係做為能夠保持壓力虹管Μ ”干:之間的氣密之密封墊（gasket)而作用。 位署^有’凸部8G並非限定為設於面對壓力缸管16侧之 U列如，亦可設於桿蓋18側，亦可分別設

缸管16侧及桿蓋18侧。 疋i力 的紐姑士方面於片部74的内周部位係設有與該片部74 緊部76向大致正交且朝板片68側（箭頭B方向）延伸之迫 制而^迫緊部76係從板片68的一侧面68a側朝另一 穿過插通孔72,並具有朝活塞桿24側以預定 配二 第1及第2魯部82、84。们唇部82係 突出之^體部74的下部側，並以朝活塞22側（箭頭A方向） 引部Μ ^形成。另一方面，第2唇部84係配置於後述導 方式开4 部側’並以朝桿蓋18側（箭頭β方向）突出之 4 °即’第1唇部82與第2唇部84係以穿過插通 319548 12 102051b 孔72的部位為中心往彼此離開之方向（箭頭a、 以預定角度突出，且分別滑接於活塞桿24的 0 還有，迫緊部76係貼設於插通孔72的内周 & =上唇部82抵接於活塞桿24的外周面％，而 力S 16的外部與壓力紅室2Ga、2Gb的氣 :唇胸做為防止活塞桿24往麗力缸管16二突:

時附者的塵埃等進入前述愿力虹管16内部之刮除且 (scraper)而作用。 〜、 換言之，包含第！及第2唇部82，的 ^干4的外周面24a俾能夠保持壓力缸管 16内的氣密之桿迫緊而作用。 ^外，於構成迫緊部7 6的第2唇部8 4的外周側 引部7 8係往丰μ外古a 等 形成為圓盤狀/貼著⑽體延伸。該導引部78係 —+ u 考於扳體68的另一侧面68b。並且，在

裝設於塵力缸管16與桿蓋U之間時，導引部 =皮^谷於前述桿蓋18的凹部仏。财，導引耗 ^為使费封構件70更加確實且堅固地裝設於板片68之 補強而設置者。 的内2 4封構件7G係以便透過插通孔72包覆板片68 周縣成為大致U字狀之方式而一體裝設。 ，用本發明的實施形態的液壓機器之密封結構的屢力 妒：壯土本上係為如前述構成者’接著’說明對壓力缸 裝置10裝配密封結構26的情形。 首先”舌塞22及活塞桿24往塵力虹管16的塵力叙 319548 13 1323316 ». 室2〇a、20b挿通，由前述活塞桿24的另一端部側（箭頭β 方向）透過插通孔72插通密封機構26而使密封構件”的 片體部74位在壓力缸管16侧（箭頭A方向）。詳細而丄， 活塞桿24係插通板片68的插通孔72，同時插通2於^插 通孔72之密封構件70的迫緊部76的内部。藉此，迫緊部 Μ的第i及第2唇部82、84便抵接於活塞桿24的外周面 24a。

接著，包含密封構件70及板片68的密封機構26卡人 =壓力红管16的段部42’形成於前述密封構件？〇的片部 74之凸部80則抵接於前述段部42的端面。 最後，由密封機構26的導引部78側將桿蓋 壓力缸管16，且將插通該壓力虹f 、 32螺合至螺釘孔46,藉此，便挾寺L6:數個連結螺栓 # ! 〇 A r· 更技持费封機構26於前述桿 盍18與壓力缸管16之間而保持。 疋才干

即，由於構成密封構件7〇之迫 唇部82、84係一直對活塞浐％ 、 、第及弟2 厭“ 塞杯24的外周面24a抵接，所以 壓力缸室20b的氣密得以確實地 兮守寞萨9^4曰堂1 頁地保持’而防止壓力流體從 該活塞才干24與桿蓋18之間往外部漏出。 攸 传抵於構成密封構件7°之片體部74的凸部80 係抵接於壓力缸管16的段 1 δϋ 密得以確實地保持，而防 ^ Μ力^2Gb的氣 與桿蓋18之間漏出。 力&體從前述遷力缸管16 如此’利用構成密封機構 防止壓力流體從壓力缸管 在封構件70 ’便硓夠 杯盍18之間漏出及防止壓 319548 14 丄 丄 u 力流體從該桿蓋18盘活寞# μ 〆、土才干24之間漏出。故，盘分別設 置迫緊構件、〇形環以徂姓a — /、刀Μα 衣^保持氣岔的習知液壓力機器做比 較，本發明能夠謀求零件數 7Π 牛數目的削減，並且由於將包含密 封構件70的畨封機構26 —辨塞 體構成，所以能夠簡便地對密 斗、並、配’能夠令對前述密封裝i 10的裝配性提 升。、’，+亦能夠令密封裝置1〇的生產性跟著提升。

=卜’藉由將由彈性材料形成的密封構件70 -體裝設 屬製材料形成的板片68,由於該板月68具有預定 的剛所以與將前述密封構件7〇單獨使用時相比，其裝 配性甚為良好。 、 接著，針對以此方式萝两古乂 "石式褒配有别述密封機構26的屋力缸 裝置10的動作簡單地說明。 ^在如第3圖所示之活塞往離開桿蓋㈣方向⑽ 頭Α方向）位移的狀態下，從去 _ ^ ^ 未圖不的壓力流體供應源供給

二 至第1通口 12 ’藉此’該壓力流體係通過連通路 3,往一方之壓力紅室2〇a導入。還有，此情況下，第2 通口 14係設成大氣開放狀態。接著，在導人至—方之屢力 纪室、的壓力流體的推壓作用下，活塞22係與活塞桿 4 ϋ地朝桿蓋18側（箭頭B方向）位移（來昭第7 圖）°此時’因裝設於活塞22的活塞迫緊52，屢力紅室他 的氣密乃確實地被保持。 接著’在以未圖示的切換閥的切換作用下，將供給至 第1通口 12的壓力流體往第2通口 14供給。此時，第i 通口 12係設成大氣開放狀態。接著，壓力流體係從第2 319548 15 -通口 14通過連通路38b往另一方之壓力缸室咖供給，在 該壓力流體的推壓作用下， ’、 ,用卜活塞22係往離開桿蓋18的方 •向（前頭A方向）位移。藉此，活塞桿％係一體地位移，其 --部分係收容於壓力缸管16的内部。此時，導入至另一方 、、之屢力缸室20b的麗力流體係藉由構成密封機構26的迫緊 部7 6 ’而使從活塞# 2 4與桿们8之間的漏出被阻止，且 藉由片體部74的凸部而阻止從前述桿蓋18與壓力红管 濞16之間的壓力流體漏出。並且，由於附著於活塞桿以的 外周面24a的塵埃等係由構成密封機構26的第2唇部84 適當去除’故不會進入壓力缸室2〇b。 取後，活塞22位移而使裝設於活塞桿24的一端部之 緩衝件62抵接於擋止螺栓3〇的端部，藉此，前述活塞22 的位移便受到限制（參照第3圖）。 還有’雖然前述的本發明的密封結構26係將做為密合 墊而作用的片體部74及凸部8〇、與做為桿迫緊而作用的 |迫緊。卩7 6與畨封構件7 〇 —體設置而構成，但並非限定於 此構成’例如，亦可將沿軸線方向位移自如地支撐活塞桿 24之概套（未圖示）一體設置於前述密封構件7〇。並且，亦 可將密封機構26與桿蓋18 —體設置。藉此，能夠令密封 機構26對壓力缸裝置1〇的裝配性更加提升。 • 本發明的液壓力機器之密封結構並非限定於前述實施 幵>態’在未脫離本發明的主旨的範圍内，能夠採用各種的 構成。 【圖式簡單說明】 16 319548 1323316 第1圖係應用本發明實施形態的液壓機器之 的壓力缸裝置的外觀斜視圖。 ' ^ 第2圖係第1圖所示之屋力缸裳置的分解斜視圖。 第3圖係第1圖的壓力缸裝置的全體縱剖面圖。 第4圖係第3圖的塵力红裝置密封機構附近的放 面圖。 σ —第5圖係顯示第4圖的壓力缸裝置中之密封機構及桿 j盖的分解狀態之放大剖面圖。 視圖第6圖係第2圖所示之密封機構從另一方向觀看的斜 側 第7圖係顯示第3圖的壓力缸裝置中之活塞朝桿 位移後的狀態的全體縱剖面圖。 【主要元件符號說明】 10 壓力岛1裝置（液壓機器） 12 > 1 4通口 18 桿蓋（蓋構件） 22 活塞 24a 活塞桿的外周面 28 螺栓孔 32 連結螺检· 36 彈簧墊圈 40 開口部 44 桿孔 48 凹部 16 壓力缸管 20a、 20b壓力缸室 24 活塞桿 26 密封機構 30 擋止螺栓 34 貫通孔 38a、 38b連通路 42 段部 46 螺釘孑L 50 孔部

319548 1323316 活塞迫緊 54 小徑部 固定具 58 爪部 凸緣部 62 缓衝件 鉤部 66 鎖固螺帽 板片 70 密封構件 插通孔 74 片體部（第1密封部） 迫緊部（第丨 2密封部） 導引部 80 凸部 -52 56 60 -· 64 、-68 72 76 ^ 82、 84唇部

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Claims (1)

1. 十、申請專利範圍·· .種液壓機器之密封結構，係在供給至壓力缸管（16) S力紅至（2Ga、2Gb)之Μ力流體的作用τ使活塞（22) '' 化刖述壓力缸室（20a、20b)位移之液壓機器（1〇)中，用 •： 以保持前述壓力缸室（2〇a、20b)内的氣密者，其特徵 為：具備密封構件（70),該密封構件（7〇)係具有·· 山第1密封部（74)’裝設於前述壓力缸管（16)的開口 • =(40)’且挾持於封閉該開口端部⑷）的蓋構件⑽ 與前述壓力缸管（16)之間；以及 第2密封部⑽，圍繞於連結前絲塞（22)之活塞 才干（24)的外周面；且 别述密封構件（7〇)係由彈性材料形成。 2· ^申請專利範圍第i項之㈣機器之密封結構，盆中， =密封構件⑽係—㈣設於形成為板狀的基體

   厂與基體（68)—同挾持於前述蓋構件（18)與前述 壓力缸管（16)之間。 3.範圍第2項之液壓機器之密封結構，其中， ^禮株ηΓ、封部（74)係由朝前述壓力紅管（16)及前述 4 少任一方側突出之凸部⑽形成。 4 ·如申明專利範圍第3項之 〜银項之液壓機盗之密封結構’其中， 别述弟2费封部（76)係由 * 由朝刖述活塞桿（24)的外周面 大出並抵接之唇部（82、84)所帘忐备 / 、 .^ 所形成，在該活塞桿（24) =夕時1述唇部（82、84)係對前述外周面—直保持滑 接0 319548 19 1323316 5.如申請專利範圍第4項之液壓機器之密封結構，其中， 前述唇部（82、84)係由沿前述活塞桿（24)的位移方向保 持預定間隔的一組第1唇部（82)及第2唇部（84)所形 成’則述第1及第2唇部（82、84)係往彼此離開之方向 傾斜預定角度並延伸。 6.

   如申請專利範圍第5項之液壓機器之密封結構，其中， 則述第1唇部（82)係設於前述活塞（22)側，以保持前述 活塞桿（24)與壓力缸管（16)之間的氣密，並且前述第2 唇部（84)係設於前述蓋構件（18)側，以防止附著於前述 活塞桿（24)的塵埃等進入前述壓力缸管（16)内。 如申請專利範圍第5項之液壓機器之密封結構，其中， 於則述密封構件（70)係設有位於前述蓋構件（18)側且 鄰接前述第2唇部（84)的導引部（78)，而前述密封構件 (70)係透過前述導引部（78)裝設於前述基體（68)。 如申請專利範圍第7項之液壓機器之密封結構，其中， 前述密封構件（70)係以將面對前述活塞桿（24)之前述 基體（68)的端部包覆之方式藉前述第丨密封部（74)、第 2密封部（76)及前述導引部（78)所覆蓋。 9.如:請專利範圍第2項之液壓機器之密封結構，其中， 於前述壓力缸管（16)的開口端部（4〇)係設有凹陷預定 深度之段部（42)，而前述基體⑽及密封構件⑽係 入於前述段部（42)而由前述蓋構件（18)所挾持。 10·如申請專利範圍第9項之㈣機器之㈣結構， 前述基體（68)係形成為與前述虔力紅管（16)的開:端 319548 20 1323316 部（40)對應之剖面長橢圓狀，並且，前述.密封構件（70) 係以覆蓋前述基體（68)的端面及内周部位之方式形成 為剖面長橢圓狀。

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