TWI705209B - 具有浮動式緩衝襯套的油壓缸 - Google Patents

具有浮動式緩衝襯套的油壓缸 Download PDF

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Abstract

本發明揭露一種具有浮動式緩衝襯套的油壓缸，該油壓缸包括具有一緩衝槽的一前缸蓋、穿過該前缸蓋的一活塞桿、套於該活塞桿上的一緩衝襯套、及一支撐元件。該緩衝襯套能隨著該活塞桿的前進而塞入該緩衝槽內。該支撐元件介於該緩衝襯套與該活塞桿之間，因此，該緩衝襯套與該活塞桿之間形成一間隙，且該緩衝襯套能適度的偏擺運動。

Description

具有浮動式緩衝襯套的油壓缸
本發明係關於一種油壓缸，尤指一種具有浮動式緩衝襯套的油壓缸。
圖6顯示習知緩衝式油壓缸的結構，其包括金屬製的一缸體11、一前缸蓋12、一後缸蓋13、一活塞14、一活塞桿15以及橡膠製的一緩衝襯套16。前缸蓋12具有相通的一緩衝槽121及一前方進出油孔122，後缸蓋13具有相通的一緩衝槽131及一後方進出油孔132。
在一前進行程中，來自一油箱(圖中未示)的油液從後方進出油孔132進入，並推動活塞14從相鄰於後缸蓋13的一起點往前缸蓋12前進，活塞14的前進會推擠缸體11內的油液由前方進出油孔122排出並流回該油箱。在活塞14即將到達相鄰於前缸蓋12的一終點時，緩衝襯套16會先塞入緩衝槽121(如圖中二點鏈線所示)，以遞減油液的排出流量，使得活塞14前進速度隨之遞減，避免活塞14於該終點劇烈撞擊前缸蓋12，從而達到緩衝作用。
為了讓緩衝襯套16能對準緩衝槽121，避免緩衝襯套16以歪斜的姿勢硬擠入緩衝槽121，甚至因歪斜過大而衝撞緩衝槽121的一入口121A的附近，活塞桿15對應緩衝襯套16的一桿段151必需進行精密切削加工，緩衝槽121亦需進行精密切削加工，方能使兩者在組裝後具有良好的同心度，如此，套設於桿段151上的 緩衝襯套16才能如預期地對準緩衝槽121。
然而，上述精密切削加工的精度難以精確掌控，無法確保每一支活塞桿15的桿段151均為同心正圓而無任何誤差，前缸蓋12的緩衝槽121亦有相同的問題，這些誤差將導致緩衝襯套16易出現上述歪斜情形，導致容易發生上述緩衝襯套16硬擠入緩衝槽121或衝撞緩衝槽121的情形。
鑑於上述問題，本發明提供一種具有浮動式緩衝襯套的油壓缸，其包括：一缸體；一前缸蓋，設置於該缸體的一前端，並直接形成有同軸且相通的一軸孔及一緩衝槽，以及與該緩衝槽相通的一前方進出油孔，該緩衝槽與該缸體內部相通且內徑小於該缸體的內徑；一後缸蓋，設置於該缸體之一後端，且具有一後方進出油孔；一活塞，可移動地設置於該缸體內；一活塞桿，連接該活塞，並穿過該前缸蓋的該緩衝槽與該軸孔；該活塞桿具有相鄰於該活塞的一桿段，該桿段具有一環槽；一緩衝襯套，套於該活塞桿的該桿段且位於該活塞與該前缸蓋之間，並能隨著該活塞桿的前進而塞入該緩衝槽內，其中，該緩衝襯套的一內壁環繞該桿段，且該內壁與該桿段之間有一間隙；及一支撐元件，設於該桿段上，並支撐該緩衝襯套的該內壁，以形成該間隙。其中，該支撐元件係為橡膠製成且斷面為圓形的彈性O型環，該彈性O型環部分嵌入該環槽內，部分位於該環槽外面，該彈性O型環位於該環槽外面的一外環弧面抵貼於該緩衝襯套的該內側壁在一軸向上的一中間位置或該中間位置附近，該彈性O型環位於該環槽內的一內環弧面抵貼於該桿段的該環槽的底面。
在一實施例中，該活塞桿具有一前桿段，該前桿段從該桿段向該前缸蓋延伸，且比該桿段粗，以致於該前桿段與該桿段交界處形成一台階，該台階擋在該緩衝襯套前方，該緩衝襯套的 一前端與該台階之間有一前間隙，該緩衝襯套的一後端與該台階之間有一後間隙。
在一實施例中，本發明上述間隙介於0.1至0.3mm之間。
相對於先前技術，本發明之可適度彈性偏擺運動的緩衝襯套因可被導正，故容許活塞桿及前缸蓋的緩衝槽存在一定程度的加工誤差，可解決過去緩衝襯套硬擠入緩衝槽或衝撞緩衝槽的問題。此外，由於不需要花費人力時間去進行消除或降低該些加工誤差的工作，故能節省製造成本及提高生產速度。
11、21:缸體
12、22:前缸蓋
121、131:緩衝槽
121A:入口
122:前進出油孔
13、23:後缸蓋
132:後進出油孔
14、24:活塞
15、25:活塞桿
151、251:桿段
16、26:緩衝襯套
221:軸孔
222:緩衝槽
223:前進出油孔
233:後進出油孔
231:緩衝組件
252:環槽
253:前桿段
254:台階
27:支撐元件
G1:間隙
G2:前間隙
G3:後間隙
圖1係本發明之一較佳實施例的斷面圖。
圖2係該較佳實施例於緩衝襯套26之處的局部分解圖。
圖3係該較佳實施例於緩衝襯套26之處的局部放大圖。
圖4、5係該較佳實施例的緩衝襯套26的偏擺動作示意圖。
圖6係習知緩衝式油壓缸的斷面圖。
圖1顯示本發明之油壓缸的一個較佳實施例，其包括一缸體21、一前缸蓋22、一後缸蓋23、一活塞24、一活塞桿25、一緩衝襯套26以及一支撐元件27。其中，前缸蓋22設置於缸體21的一前端，並直接形成有同軸且相通的一軸孔221及一緩衝槽222，以及與緩衝槽222相通的一前方進出油孔223。緩衝槽222與缸體21的內部相通且內徑小於缸體21的內徑。後缸蓋23設置於缸體21的一後端，且具有一後方進出油孔233。活塞24可移動地設置於缸體21內。活塞桿25連接活塞24，並在穿過前缸蓋22的緩衝槽222與軸孔221之後，伸出到前缸蓋22的外面空間。緩衝襯套26套 於活塞桿25的一桿段251，且位於活塞24與前缸蓋22之間，並能隨著活塞24的前進而塞入緩衝槽222內。其中，後缸蓋23上還設置一緩衝組件231，用以避免活塞24在往後缸蓋23後退時，劇烈衝撞後缸蓋23。此緩衝組件231對本發明而言，並非必要，容不贅述。
如圖2及3所示，緩衝襯套26的一內壁261環繞桿段251，且內壁261與桿段251之間有一間隙G1。支撐元件27設於桿段251上，並支撐緩衝襯套26的內壁261，如此，即可於緩衝襯套26與桿段251之間形成上述的間隙G1。
由於緩衝襯套26並非全面性地貼靠於活塞桿25上，而是與活塞桿25之間隔著該間隙G1，並有支撐元件27作支撐，故緩衝襯套26形同浮動地設置於活塞桿25上，使得緩衝襯套26具有適度偏擺的能力，一如圖4、5所示。
在活塞24被推動而往前缸蓋22前進的一前進行程中，由於緩衝襯套26具有適度偏擺能力，因此，就算緩衝襯套26因桿段161及/或緩衝槽222的加工誤差而沒有完全對準緩衝槽222，只要緩衝襯套26的一前端一踫觸到緩衝槽222的任一內壁，緩衝襯套26就會被導正，以避免或降低緩衝襯套26硬擠入緩衝槽222或衝撞緩衝槽222的機率。換言之，緩衝襯套26容許活塞桿25與緩衝槽222存在一定程度的加工誤差及/或其它誤差，因為這些誤差所引起的緩衝襯套26未對準緩衝槽222的現象，可藉由緩衝襯套26可被導正的特點而得到有效改善。
在一實施例中，支撐元件27具有彈性，並受壓於緩衝襯套26而略微變形，一如圖3所示，以使緩衝襯套26具有適度的彈性偏擺能力。
如圖2及3所示，支撐元件27較佳為一環狀體，例如橡膠製成的彈性O型環，但不以此為限，例如，該支撐元件27可包括多個單體間隔環繞桿段251，每一個單體可以是圓形、錐形或其它形狀。此外，活塞桿25的桿段251較佳具有一環槽252，該環狀 體部分嵌入環槽252內，部分位於環槽252外面。該彈性O型環位於環槽252外面的一外環弧面抵貼於緩衝襯套26的內側壁261在一軸向上的一中間位置或該中間位置附近，該彈性O型環位於環槽252內的一內環弧面抵貼於桿段251的環槽252的底面。環槽252用於固定支撐元件27，以使支撐元件27不致於任意移動。
如圖2及3所示，活塞桿25具有一前桿段253，前桿段253從桿段251向前缸蓋22延伸。其中，前桿段253比桿段251粗，以致於前桿段253與桿段251交界處形成一台階254。台階254擋在緩衝襯套26前方。緩衝襯套26的一前端與台階254之間有一前間隙G2。緩衝襯套26的一後端與活塞24之間有一後間隙G3。然而，在一實施例中，前桿段253與桿段251的外徑可以相同，此時，前述台階254及相關特徵均不存在。
較佳地，上述間隙G1介於0.1至0.3mm之間，最佳約為0.2mm，而前間隙G2及後間隙G3大致也是如此，但均不以此為限。
綜上所述，由於本發明的緩衝襯套26藉由作為支撐元件27的該彈性O型環及間隙G1而具有適度彈性偏擺運動的能力，故有可被導正的特點，此一特點容許活塞桿25及前缸蓋22的緩衝槽222存在一定程度的加工誤差，解決過去因該些加工誤差所引起的緩衝襯套硬擠入緩衝槽或衝撞緩衝槽的問題。此外，由於前述加工誤差已被容許，故不需要花費人力時間去進行消除或降低該些加工誤差的工作，達到節省製造成本及提高生產速度的功效。
25:活塞桿
251:桿段
252:環槽
253:前桿段
26:緩衝襯套
261:內壁
27:支撐元件

Claims (3)

  1. 一種油壓缸，包括：一缸體；一前缸蓋，設置於該缸體的一前端，並直接形成有同軸且相通的一軸孔及一緩衝槽，以及與該緩衝槽相通的一前方進出油孔，該緩衝槽與該缸體內部相通且內徑小於該缸體的內徑；一後缸蓋，設置於該缸體之一後端，且具有一後方進出油孔；一活塞，可移動地設置於該缸體內；一活塞桿，連接該活塞，並穿過該前缸蓋的該緩衝槽與該軸孔，其中，該活塞桿具有相鄰於該活塞的一桿段，該桿段具有一環槽；一緩衝襯套，套於該活塞桿的該桿段且位於該活塞與該前缸蓋之間，並能隨著該活塞桿的前進而塞入該緩衝槽內，其中，該緩衝襯套的一內壁環繞該桿段，且該內壁與該桿段之間有一間隙；及一支撐元件，設於該桿段上，並支撐該緩衝襯套的該內壁，以形成該間隙，其中，該支撐元件係為橡膠製成且斷面為圓形的彈性O型環，該彈性O型環部分嵌入該環槽內，部分位於該環槽外面，該彈性O型環位於該環槽外面的一外環弧面抵貼於該緩衝襯套的該內側壁在一軸向 上的一中間位置或該中間位置附近，該彈性O型環位於該環槽內的一內環弧面抵貼於該桿段的該環槽的底面。
  2. 如申請專利範圍1項所述的油壓缸，其中該活塞桿具有一前桿段，該前桿段從該桿段向該前缸蓋延伸，且比該桿段粗，以致於該前桿段與該桿段交界處形成一台階，該台階擋在該緩衝襯套前方，該緩衝襯套的一前端與該台階之間有一前間隙，該緩衝襯套的一後端與該台階之間有一後間隙。
  3. 如請求項2所述的油壓缸，其中該間隙介於0.1至0.3mm之間。
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