CN104074829A - 密封构造 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够抑制背压产生的密封构造。该密封构造设于液压气动设备中的缸体（1）与杆（2）之间的滑动间隙，并隔开高压侧与低压侧，其中，该密封构造包括：第1密封槽（10A），其沿着杆（2）的外周面的周向呈环状设置；第2密封槽（20A），其沿着杆（2）的外周面的周向呈环状设置，并位于比第1密封槽（10A）靠高压侧的位置；第1密封构件（10），其收纳于第1密封槽（10A）的内部，用于堵塞缸体（1）与杆（2）之间的滑动间隙；以及第2密封构件（20），其收纳于第2密封槽（20A）的内部，用于堵塞缸体（1）与杆（2）之间的滑动间隙，第2密封构件（20）包括一端与高压侧相通且另一端与低压侧相通的通孔（234）。

Description

密封构造

技术领域

本发明涉及一种密封构造，特别是涉及一种在液压气动设备等中的杆（活塞杆）与缸体之间的滑动间隙中使用的密封构造。

背景技术

例如，在液压设备中的缸体与杆（活塞杆）之间的滑动间隙中，为了防止导入到油室的工作油泄漏（工作油从高压侧向低压侧泄漏），并且顺畅地实现杆的往返运动，采用了向设于缸体的密封槽内嵌入了密封构件的密封构造。这种密封构造在日本特开2005－337440号公报等中有所公开。

近年来，为了提高由密封构造带来的密封性能，除了作为主密封构件的第1密封构件以外，还设有支撑的第2密封构件。因此，在第1密封构件与第2密封构件之间，有时在缸体与杆之间的滑动间隙中残留有高压状态的压力（以下将该高压的压力称作“背压”。）。

即使在杆的滑动相对于缸体停止的情况下，该背压也总是施加于第1密封构件和第2密封构件。其结果，成为促进第1密封构件和第2密封构件劣化的主要原因。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而完成的，提供一种能够抑制背压产生的密封构造。

在基于本发明的密封构造中，一种密封构造，其设于液压气动设备中的缸体与杆之间的滑动间隙，并隔开高压侧与低压侧，其中，该密封构造包括：第1密封槽，其沿着上述杆的外周面的周向呈环状设置；第2密封槽，其沿着上述杆的外周面的周向呈环状设置，并位于比上述第1密封槽靠上述高压侧的位置；第1密封构件，其收纳于上述第1密封槽的内部，用于堵塞上述缸体与上述杆之间的滑动间隙；以及第2密封构件，其收纳于上述第2密封槽的内部，用于堵塞上述缸体与上述杆之间的滑动间隙，上述第2密封构件包括一端与上述高压侧相通且另一端与上述低压侧相通的通孔。

在其他技术方案中，上述第2密封构件包括：滑动环，其与上述杆的外周面相接触；支撑环，其相对于上述滑动环配置于上述第1密封构件侧；以及背环，从径向观察，该背环位于比上述滑动环和上述支撑环靠外径方向侧的位置，并向上述杆侧按压上述滑动环和上述支撑环，上述背环在上述高压侧具有凹部区域，该凹部区域在与上述第2密封槽之间形成间隙，上述通孔设于上述背环的上述凹部区域。

在其他技术方案中，从径向观察，上述通孔在180度相对的位置设有两处。

在其他技术方案中，该密封构造还包括：第3密封槽，其隔着上述第1密封槽在与上述第2密封槽相反侧沿着上述杆的外周面的周向呈环状设置；以及第3密封构件，其收纳于上述第3密封槽的内部，用于堵塞上述缸体与上述杆之间的滑动间隙。

本发明的上述及其他的目的、特征、情况以及优点能够根据与附图关联理解的、关于本发明的以下详细说明而得到明确。

附图说明

图1是表示实施方式中的液压设备所采用的密封构造的剖视图。

图2是表示构成实施方式中的第2密封构件的滑动环的构造的立体图。

图3是表示构成实施方式中的第2密封构件的支撑环的构造的立体图。

图4是表示构成实施方式中的第2密封构件的背环的构造的立体图。

图5是表示构成实施方式中的液压设备所采用的第2密封构件的背环的构造的俯视图。

图6是图5中VI－VI线向视剖视图。

图7是图5中VII－VII线向视剖视图。

图8是图5中VIII－VIII线向视剖视图。

图9是表示其他实施方式中的背环的构造的剖视图。

图10是表示其他实施方式中的背环的构造的剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图说明基于本发明的各个实施方式中的密封构造。在以下说明的各个实施方式中，在提及个数、量等的情况下，除非特别记载，本发明的范围不必限定于该个数、量等。对于同一零件、相当零件，有时标注同一附图标记，并不再重复重复的说明。以下，作为液压气动设备的一例，列举了液压缸体，但是并不限定于液压缸体，能够广泛地应用于液压气动设备。

（密封构造）

参照图1，说明本实施方式中的密封构造。图1是表示实施方式中的液压缸体所采用的密封构造的剖视图。在图1中，缸体1和杆（活塞杆）2为了便于说明而用虚线图示。图1所示的密封构造随着与杆2之间的压接和杆2的往返运动（图1中的上下方向）而变形，但是为了明确理解密封构造，图示了在密封构造中未施加压力的状态。

沿着杆2的外周面的周向设有环状的第1密封槽10A。在该第1密封槽10A内收纳有用于堵塞缸体1与杆2之间的滑动间隙的第1密封构件10。该第1密封构件10构成主密封构件10。

在比第1密封槽10A靠高压侧的位置设有第2密封槽20A，该第2密封槽20A沿着杆2的外周面的周向呈环状设置。在视图中，在上方侧设有高压的液压室。在第2密封槽20A内收纳有用于堵塞缸体1与杆2之间的滑动间隙的第2密封构件20。第2密封构件20构成辅助密封构件。

在本实施方式中，设有第3密封槽30A，该第3密封槽30A隔着第1密封槽10A在与第2密封槽20A相反侧沿着杆2的外周面的周向呈环状设置。在第3密封槽30A内收纳有用于堵塞缸体1与杆2之间的滑动间隙的第3密封构件30。该第3密封构件30构成用于防止来自外部的灰尘侵入的防尘密封构件30。

在视图中，上方侧的设有液压室的一侧成为高压侧，下方侧成为大气的低压侧。在本实施方式中，采用了设置有防尘密封构件的结构，但是防尘密封构件只要根据需要设置即可。

（主密封构件10）

主密封构件10包括在高压侧具有打开侧的、截面形状为大致U字形状的主密封件110和主支撑环180。主密封件110位于高压侧，主支撑环180位于低压侧。

主密封件110整体具有环状的形态，利用聚氨酯树脂等合成树脂、天然橡胶或合成橡胶一体成型。主支撑环180整体具有环状的形态，由刚性、强度以及抗蠕变性比主密封件110优异的热塑性树脂等成形。主支撑环180限制作用有压力时的主密封件110的向低压侧的变形。

（防尘密封构件30）

防尘密封构件30包括在杆2侧具有打开侧的、截面形状为大致U字形状的主防尘密封件310和防尘支撑环380。从径向观察，主防尘密封件310位于杆2侧，防尘支撑环380位于比主防尘密封件310靠外周侧的位置。

主防尘密封件310整体具有环状的形态，利用聚氨酯树脂等合成树脂、天然橡胶或合成橡胶一体成型。防尘支撑环380整体具有环状的形态，由刚性、强度以及抗蠕变性比主防尘密封件310优异的热塑性树脂等成形。防尘支撑环380在杆2滑动时向杆2侧按压主防尘密封件310。

（辅助密封构件）

参照图1～图8，详细说明辅助密封构件。图2是表示构成辅助密封构件的滑动环210的构造的立体图，图3是表示构成辅助密封构件的辅助支撑环220的构造的立体图。图4是表示构成本实施方式中的辅助密封构件的背环230的构造的立体图，图5是表示背环230的构造的俯视图，图6是图5中VI－VI线向视剖视图，图7是图5中VII－VII线向视剖视图，图8是图5中VIII－VIII线向视剖视图。

参照图1，辅助密封构件包括与杆2的外周面相接触的滑动环210、相对于该滑动环210配置在主密封构件10侧的辅助支撑环220以及从径向观察位于比滑动环210和辅助支撑环220靠外径方向侧的位置并向杆2侧按压滑动环210和辅助支撑环220的背环230。

（滑动环210）

如图2所示，就滑动环210而言，截面呈大致矩形，整体具有环状的形态。在滑动环210的高压侧设有凹部状的缺口部212。该缺口部212的位置和数量根据规格适当地变更。滑动环210由PTFE（聚四氟乙烯（polytetrafluoroethylene））一体成形。滑动环210与杆2的外周面相接触，来减轻高压使用下的对主密封件110的负荷。

（辅助支撑环220）

如图3所示，辅助支撑环220与滑动环210同样地截面呈大致矩形，整体具有环状的形态。辅助支撑环220由刚性、强度以及抗蠕变性比主防尘密封件310优异的热塑性树脂等成形。辅助支撑环220在杆2滑动时限制滑动环210向低压侧突出。

（背环230）

如图4～图8所示，背环230具有主体部231，该主体部231在截面上具有位于径向上的两侧面向外方伸出的形态，整体具有环状的形态。在主体部231的外周面上设有缺口部233。缺口部233的位置和数量根据规格适当地变更。

在主体部231的高压侧的面（上表面）上设有多个圆弧形状的凸部232。这些凸部232的端部隔开规定的间隔而配置。这些凸部232的端部相对，未设有凸部232的区域在与第2密封槽20A之间形成凹部区域234b。

在该凹部区域234b内，在180度相对的位置设有一端与高压侧相通且另一端与低压侧相通的通孔234。该通孔234的位置和数量根据规格适当地变更。

背环230利用聚氨酯树脂等合成树脂、天然橡胶或合成橡胶一体成型。背环230在杆2滑动时向杆2按压滑动环210。如上所述，通过具有背环230的侧面向半径方向的外方伸出的形态，从而确保按压杆2所需的充分的接触面积。

在背环230上，当杆2滑动时，自位于高压侧的液压室作用有高压的工作液压。在作用有规定以上的高压的情况下，液压自主体部231的上表面的未设有凸部232的凹部区域234b和缺口部233向主密封构件10侧跑掉。

当杆2的滑动停止时，在主密封构件10与辅助密封构件之间，也考虑在缸体1与杆2之间的滑动间隙内残留有“背压”。但是，在本实施方式中的背环230中，凸部232的端部相对，在未设有凸部232的凹部区域234b内设有通孔234。其结果，能够使“背压”经由该通孔234向液压室侧跑掉。在杆2滑动的停止时，液压室并不是高压状态，而是“背压”压力较高。

其结果，在杆2滑动停止时，能够抑制在主密封构件10和辅助密封构件产生“背压”。由此，能够抑制对主密封构件10和辅助密封构件劣化的促进。

背环230的形态（截面形状）并不限定于图6～图8所示的形态。如图9的主体部231A所示，也可以是圆形的截面形状。如图10的主体部231B所示，也可以是未设有凸部232的截面形状。在采用主体部231B的形态的情况下，适当地在上表面设置凹部区域234b为佳。

说明了本发明的实施方式，但是应该认为，这次公开的实施方式在所有方面均是例示而非限制。本发明的范围由权利要求书示出，表示包含与权利要求书均等的意思和范围内的所有变更。

Claims (4)

1.一种密封构造，其设于液压气动设备中的缸体与杆之间的滑动间隙，并隔开高压侧与低压侧，其中，该密封构造包括：

第1密封槽，其沿着上述杆的外周面的周向呈环状设置；

第2密封槽，其沿着上述杆的外周面的周向呈环状设置，并位于比上述第1密封槽靠上述高压侧的位置；

第1密封构件，其收纳于上述第1密封槽的内部，用于堵塞上述缸体与上述杆之间的滑动间隙；以及

第2密封构件，其收纳于上述第2密封槽的内部，用于堵塞上述缸体与上述杆之间的滑动间隙，

上述第2密封构件包括一端与上述高压侧相通且另一端与上述低压侧相通的通孔。

2.根据权利要求1所述的密封构造，其中，

上述第2密封构件包括：

滑动环，其与上述杆的外周面相接触；

支撑环，其相对于上述滑动环配置于上述第1密封构件侧；以及

背环，从径向观察，该背环位于比上述滑动环和上述支撑环靠外径方向侧的位置，并向上述杆侧按压上述滑动环和上述支撑环，

上述背环在上述高压侧具有凹部区域，该凹部区域在与上述第2密封槽之间形成间隙，

上述通孔设于上述背环的上述凹部区域。

3.根据权利要求2所述的密封构造，其中，

从径向观察，上述通孔在180度相对的位置设有两处。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的密封构造，其中，

该密封构造还包括：

第3密封槽，其隔着上述第1密封槽在与上述第2密封槽相反侧沿着上述杆的外周面的周向呈环状设置；以及

第3密封构件，其收纳于上述第3密封槽的内部，用于堵塞上述缸体与上述杆之间的滑动间隙。