一种伸缩杆及其伸缩结构单元的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种伸缩杆及其伸缩结构单元。本实用新型是通过以下技术方案得以实现的：一种伸缩结构单元，包括缸体、将缸体密封腔一与密封腔二的阀体、活塞杆；阀体上沿轴向设有两个流通腔；两个流通腔中分别设有密封件；在阀体上设有使两个流通腔相互流通的中间通道及分别使相应的流通腔与对应的密封腔流通的侧通道；密封件能够随活塞杆的移动而受缸体内流动介质冲击而活动进而能够封闭中间通道，从而使活塞杆相对缸体固定；两个流通腔中还都设有能够为密封件向中间通道移动的动作提供阻力的阻力件；本实用新型避免了现有技术中高压气体带来的安全隐患；且操作简单方便。
【专利说明】一种伸缩杆及其伸缩结构单元
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种伸缩杆及其伸缩结构单元。
【背景技术】
[0002]现在技术中，可伸缩的杆状结构，可以体现为气弹簧，如申请公布号为 CN101696717A的发明专利申请所公开的一种气弹簧，包括与内管连接的活塞杆，内管的一 端设有按钮，所述活塞杆前端设有密封胶圈，活塞杆上设有后项套和碗型垫，活塞杆的后端 设有密封胶圈和透气孔:所述内管内设有支撑杆，支撑杆上设有紧固件，支撑杆上设有启 动开关，启动开关上设有控阀，控阀上设有密封胶圈；此种气弹簧结构，内部填充有高压气 体，在使用过程中容易爆缸，具有较高的安全隐患。
[0003]这种可伸缩的杆状结构还可体现为一种液压支架，如申请公布号为CN101845957A 的发明专利申请所公开的一种三伸缩立柱及液压支架，三伸缩立柱包括外缸体，外缸体内 设有一级中缸，一级中缸内设有二级中缸，二级中缸内设有活柱；外缸体上设有上腔油口和 下腔油口 ；一级中缸的底壁上设有第一底阀，一级中缸的底壁上设有第一底阀；一级中缸 的侧壁上设有使外缸体的上腔与一级中缸的上腔相通的第一油孔；一级中缸的侧壁上设有 使一级中缸的上腔与一级中缸的上腔相通的第一油孔；此种液压伸缩结构，需通过外部液 压泵之类的动力源实现上下腔油口之间的液体流动，并使缸内的液压达到一定程度，从而 实现伸缩的功能；此种伸缩的方式，需借助外力，且操作较为复杂。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的是提供一种伸缩结构单元，其缸体内填充流动介质，使缸体内 的压强为大气压或趋近于大气压，从而避免了现有技术中高压气体带来的安全隐患；且伸 缩的操作可通过人为的拉拔或压紧得以实现，操作简单方便，并且可通过对操作力度的控 制，中止活塞杆与缸体的持续相对位移。
[0005]本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:一种伸缩结构单 元，包括缸体、位于所述缸体中且将所述缸体分成两个用于填充流动介质的密封腔一与密 封腔二的阀体、能够带动所述阀体轴向移动的活塞杆；所述阀体上沿轴向开有较靠近所述 密封腔一的流通腔一与较靠近所述密封腔二的流通腔二 ；所述流通腔一与所述流通腔二之 间设有能够使两个流通腔相通的中间通道；所述阀体上设有使所述流通腔一相通于所述密 封腔一的侧通道一及使所述流通腔二相通于所述密封腔二的侧通道二；所述流通腔一中设 有能够受所述流动介质冲击而向所述中间通道活动并能够封闭所述中间通道的密封件一 及当所述密封件一具有封闭所述中间通道的趋势时能够对所述密封件一施加阻力以阻止 所述密封件一向所述中间通道活动且仍保持所述流通腔一流通于所述流通腔二的阻力件 一；当所述密封件一受到所述流动介质的冲击力大于所述阻力件一给予的阻力时，所述密 封件一向所述中间通道活动并封闭所述中间通道；所述流通腔二中设有能够受所述流动介 质冲击而向所述中间通道活动并能够封闭所述中间通道的密封件二及当所述密封件二具有封闭所述中间通道的趋势时能够对所述密封件二施加阻力以阻止所述密封件二向所述 中间通道活动且仍保持所述流通腔一流通于所述流通腔二的阻力件二 ；当所述密封件二受 到所述流动介质的冲击力大于所述阻力件二给予的阻力时，所述密封件二向所述中间通道 活动并封闭所述中间通道。
[0006]人为的拉或压活塞杆，使两个密封腔中的流动介质得以通过三个通道流通，进而 也使阀体产生位移，从而实现活塞杆与缸体之间的相对位移；在轻拉或轻压状态下，相应密 封体向中间通道活动并最终抵触于对应的阻力件，且对应的流通腔与中间通道之间仍能流 通，从而实现活塞杆与缸体之间的相对位移；在重拉或重压或快速拉动或快速压紧的状态 下，相应密封体向中间通道活动并由于该密封体所受流动介质对其的冲击力克服了阻力件 给予的阻力，从而使该密封体越过阻力件继续向中间通道活动从而最终封闭中间通道，从 而中止了两个密封腔之间的流通，进而使活塞杆与缸体在原相对位移方向上的相对固定； 所述的轻拉或轻压，是指由于对活塞杆的施力而引起的流动介质对密封体的冲击力小于阻 力件给予密封体的阻力；所述的重拉或重压，是指由于对活塞杆的施力而引起的流动介质 对密封体的冲击力克服了阻力件给予密封体的阻力；所述的快速拉动或快速压紧，是指由 于对活塞杆的施力而引起的流动介质对密封体的瞬间冲击力克服了阻力件对密封体的阻 力；而由于中间通道被封闭，两个密封腔之间失去流通，从而，如果要在原施力方向上继续 使活塞杆压力缸体运动，则需克服压缩相应密封腔或扩大相应密封腔，因此需要较大作用 力，一般至少需克服大气压做功，一般非人力可为，从而实现活塞杆与缸体在原施力方向上 的相对固定，且也有利于使两个密封腔中的压强在制备中即设置为大气压或趋近大气压， 从而本技术方案在活塞杆与缸体相对静止时，两密封腔内的压强维持大气压或趋近大气 压，在活塞杆与缸体相对运动过程中，两个密封腔内的压强也尽可能地趋近于大气压。
[0007]作为本实用新型的优选，两个所述流通腔都呈环状，两个所述密封件都呈环状；两 个所述侧通道连通于相应所述流通腔的开口所在轴线与所述阀体轴线之间的间距小于所 述中间通道连通于所述相应流通腔的开口所在轴线与所述阀体轴线之间的间距。
[0008]流通腔呈环状与密封体呈环状的设置，也进一步明确了密封体的活动方向，即平 行于缸体的轴向。
[0009]作为本实用新型的优选，所述阻力件一为设于所述流通腔一侧壁的凸起或台阶。
[0010]作为本实用新型的优选，所述阻力件二为设于所述流通腔二侧壁的凸起或台阶。
[0011]作为本实用新型的优选，该种伸缩结构单元还包括设于所述缸体内且与所述缸体 内壁密封滑动连接并将所述缸体分成与大气相通的排气腔与由所述密封腔一和所述密封 腔二组成的密封腔的浮动活塞。
[0012]浮动活塞的设置为相邻密封腔的体积提供轴向伸缩的空间，有利于密封腔内的压 强尽可能趋向于大气压或等同于大气压，也有利于均衡两个密封腔之间的压强，同时也使 活塞杆的伸缩活动在上述的相对轻拉或轻压下的活动更为省力。
[0013]作为本实用新型的优选，所述流通腔一靠近所述中间通道处的沿所述阀体径向的 空间小于所述密封体一沿所述阀体径向的厚度；所述流通腔二靠近所述中间通道处的沿所 述阀体径向的空间小于所述密封体二沿所述阀体径向的厚度。
[0014]上述设置，使得密封体一或密封体二在封闭中间通道后可卡于对应的流通腔靠近 中间通道处；从而使得活塞杆与缸体在原施力方向上的相对固定效果更加稳定。[0015]所述原施力方向，是指密封体由于活塞杆受力而封闭中间通道后，再继续按前次 对活塞杆施力的方向对活塞杆施力。
[0016]本实用新型的另一目的还在于提供一种伸缩杆，它包括至少两个如上述技术方案 所述的伸缩结构单元。
[0017]本实用新型的再一目的还在于提供一种伸缩杆，它包括至少两个如上述技术方案 所述的伸缩结构单元，除位于该种伸缩杆端头的活塞杆外，其余的所述活塞杆连接于相邻 所述伸缩结构单元的浮动活塞或缸体。
[0018]本实用新型的再一目的还在于提供一种伸缩杆，它包括至少两个如上述技术方案 所述的伸缩结构单元，除位于该伸缩杆端头的所述缸体外，其余的所述缸体或为相邻所述 伸缩结构单元的活塞杆或固定连接于相邻所述伸缩结构单元的活塞杆。
[0019]综上所述，本实用新型具有以下有益效果:本实用新型结构简单，易于实施；通过 密封体与通道的设置，可以使操作者通过对活塞杆施力大小或速度的掌控，实现活塞杆在 缸体轴向上与缸体相对固定或与缸体的持续相对位移，且操作简单；本实用新型缸体内填 充的流动介质可为液体或气体或气液混合体，并由于流动介质的存在而使密封腔产生的压 强为大气压或趋近于大气压，因此，安全隐患较低；更由于浮动活塞的设置，进一步保证密 封腔内压强的稳定，从而进一步降低安全隐患。
【专利附图】
【附图说明】[0020]图1是实施例1在轻拉活塞杆状态下的结构示意图；[0021]图2是图1中A部放大示意图；[0022]图3是实施例1在重拉活塞杆或快速拉动活塞杆状态下的结构示意图；[0023]图4是图3中B部放大示意图；[0024]图5是实施例1在轻压活塞杆状态下的结构示意图；[0025]图6是图5中C部放大示意图；[0026]图7是实施例1在重压活塞杆或快速压紧活塞杆状态下的结构示意图；[0027]图8是图7中D部放大示意图；[0028]图9是实施例2中活塞杆在缸体中的位置示意图。[0029]图中，1、缸体，11、密封腔一，12、密封腔二，2、阀体，21、流通腔一，211、密封件一，
22、流通腔二，221、密封件二，231、侧通道一，232、侧通道二，233、中间通道，241、阻力件一， 242、阻力件二，3、活塞杆，4、浮动活塞，41、排气腔，42、密封圈一，43、密封圈二。
【具体实施方式】
[0030]以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
[0031]本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领 域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但 只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。
[0032]实施例1:如图1-8所示，一种伸缩结构单元，包括缸体1，设于缸体I内且与缸体 I内壁通过密封圈一 42密封滑动连接的浮动活塞4，且浮动活塞4将缸体I分成填充有流 动介质的密封腔及及大气相通的排气腔41 ;缸体I内还设有阀体2，阀体2将密封腔分成密封腔一 11与密封腔二 12，密封腔二 12位于密封腔一 11与排气腔41之间，且密封腔一 11 与密封腔二 12内压强为大气压或趋近于大气压，流动介质可为液体或气体或气液混合体； 阀体2上固定连接有活塞杆3,活塞杆3延伸至缸体I外；本实施例中，活塞杆3穿过浮动 活塞4及排气腔41延伸至缸体I外，浮动活塞4与活塞杆3通过密封圈二 43密封滑动连接。
[0033]阀体2上沿轴向开有较靠近密封腔一 11的流通腔一 21与较靠近密封腔二 12的 流通腔二 22 ;流通腔一 21与流通腔二 22之间设有能够使两个流通腔相通的中间通道233 ； 阀体2上设有使流通腔一 21始终相通于密封腔一 11的侧通道一 231及使流通腔二 22始 终相通于密封腔二 12的侧通道二 232 ;流通腔一 21与流通腔二 22平行设置且都呈环状。
[0034]流通腔一 21中设有能够受流动介质冲击而向中间通道233活动并能够封闭中间 通道233的密封件一 211及当密封件一 211具有封闭中间通道233的趋势时能够对密封件
一211施加阻力以阻止密封件一 211向中间通道233活动且仍保持流通腔一 21流通于流 通腔二 22的阻力件一 241 ;当密封件一 211受到流动介质的冲击力大于阻力件一 241给予 的阻力时，密封件一 211向中间通道233活动并封闭中间通道233;密封件一 211呈环状，密 封件一 211的外径应与缸体I的内径相等或密封件一 211的外径应略大于缸体I的内径， 从而实现密封件一 211与缸体I内壁之间的密封。
[0035]流通腔二 22中设有能够受流动介质冲击而向中间通道233活动并能够封闭中间 通道233的密封件二 221及当密封件二 221具有封闭中间通道233的趋势时能够对密封件
二221施加阻力以阻止密封件二 221向中间通道233活动且仍保持流通腔一 21流通于流 通腔二 22的阻力件二 242 ;当密封件二 221受到流动介质的冲击力大于阻力件二 242给予 的阻力时，密封件二 221向中间通道233活动并封闭中间通道233 ;密封件二 221呈环状，密 封件二 221的外径应与缸体I的内径相等或密封件二 221的外径应略大于缸体I的内径， 从而实现密封件二 221与缸体I内壁之间的密封。
[0036]两个侧通道连通于相应流通腔的开口所在轴线与阀体2轴线之间的间距小于中 间通道连通于相应流通腔的开口所在轴线与阀体2轴线之间的间距。
[0037]阻力件一 241为设于流通腔一 21侧壁的凸起或台阶；阻力件二 242为设于流通腔
二22侧壁的凸起或台阶；若阻力件为凸起，则相邻凸起之间应具有间隙，以在密封件抵触 于阻力件时，仍能保证两个流通腔之间的流通；若阻力件为台阶，则在台阶上应开有凹口， 以在密封件抵触于阻力件时，仍能保证两个流通腔之间的流通，本实施例体现为台阶，但凹 口在图中未示出。
[0038]流通腔一 21靠近中间通道233处的沿阀体2径向的空间小于密封体一 211沿阀 体2径向的厚度；流通腔二 22靠近中间通道233处的沿阀体2径向的空间小于密封体二 221沿阀体2径向的厚度，从而当相应的密封件封闭中间通道时，该密封件能被卡于对应的 流通腔靠近中间通道处，从而加强活塞杆3与缸体I在原施力方向上相对固定的稳定性。
[0039]如图1所示，为本实施例在轻拉活塞杆状态下的结构示意图，此时密封件二 221抵 触于阻力件二 242，活塞杆3相对缸体I产生持续位移。
[0040]如图3所示，为本实施例在重拉活塞杆或快速拉动活塞杆状态下的结构示意图， 此时密封件二 221所受流动介质冲击力克服阻力件二 242对密封件二 221的阻力，从而使 密封件二 221越过阻力件二 242并封闭中间通道233，使活塞杆3相对缸体I在原施力方向上，即拉伸方向上相对固定。
[0041 ] 如图5所示，为本实施例在轻压活塞杆状态下的结构示意图，此时密封件一 211抵 触于阻力件一 241，活塞杆3相对缸体I产生持续位移。
[0042]如图7所示，为本实施例在重压活塞杆或快速压紧活塞杆状态下的结构示意图， 此时密封件一 211所受流动介质冲击力克服阻力件一 241对密封件一 211的阻力，从而使 密封件一 211越过阻力件一 241并封闭中间通道233,使活塞杆3相对缸体I在原施力方向 上，即压缩方向上相对固定。
[0043]所述的轻拉或轻压，是指由于对活塞杆3的施力而引起的流动介质对密封体的冲 击力小于阻力件给予密封体的阻力；所述的重拉或重压，是指由于对活塞杆3的施力而引 起的流动介质对密封体的冲击力克服了阻力件给予密封体的阻力；所述的快速拉动或快速 压紧，是指由于对活塞杆3的施力而引起的流动介质对密封体的瞬间冲击力克服了阻力件 对密封体的阻力。
[0044]实施例2:—种伸缩结构单元，如图9所示，与实施例1的不同之处在于，活塞杆3 穿过密封腔一 11延伸至缸体I外，活塞杆3与缸体I端部密封滑动连接。
[0045]实施例3:—种伸缩杆，它包括至少两个实施例1，且除位于该种伸缩杆端头的活 塞杆3外，其余的活塞杆3连接于相邻伸缩结构单元的缸体I。
[0046]实施例4:一种伸缩杆，它包括至少两个实施例2，且除位于该种伸缩杆端头的活 塞杆3外，其余的活塞杆3连接于相邻伸缩结构单元的浮动活塞4或缸体I。
[0047]实施例5:—种伸缩杆，它包括至少两个实施例1，除位于该伸缩杆端头的缸体I 外，其余的缸体I或为相邻伸缩结构单元的活塞杆3或固定连接于相邻伸缩结构单元的活 塞杆3。
[0048]实施例6:—种伸缩杆，它包括至少两个实施例2，除位于该伸缩杆端头的缸体I 外，其余的缸体I或为相邻伸缩结构单元的活塞杆3或固定连接于相邻伸缩结构单元的活 塞杆3。
【权利要求】
1.一种伸缩结构单元，其特征在于，包括缸体(1)、位于所述缸体(1)中且将所述缸体(I)分成两个用于填充流动介质的密封腔一(11)与密封腔二(12)的阀体(2)、能够带动所述阀体(2)轴向移动的活塞杆(3);所述阀体(2 )上沿轴向开有较靠近所述密封腔一(11)的流通腔一(21)与较靠近所述密封腔二( 12)的流通腔二(22);所述流通腔一(21)与所述流通腔二(22)之间设有能够使两个流通腔相通的中间通道(233);所述阀体(2)上设有使所述流通腔一(21)相通于所述密封腔一(11)的侧通道一(231)及使所述流通腔二( 22 )相通于所述密封腔二( 12 )的侧通道二(232)；所述流通腔一(21)中设有能够受所述流动介质冲击而向所述中间通道(233)活动并能够封闭所述中间通道(233)的密封件一(211)及当所述密封件一(211)具有封闭所述中间通道(233)的趋势时能够对所述密封件一(211)施加阻力以阻止所述密封件一(211)向所述中间通道(233)活动且仍保持所述流通腔一(21)流通于所述流通腔二(22)的阻力件一(241);当所述密封件一(211)受到所述流动介质的冲击力大于所述阻力件一(241)给予的阻力时，所述密封件一(211)向所述中间通道(233)活动并封闭所述中间通道(233)；所述流通腔二(22)中设有能够受所述流动介质冲击而向所述中间通道(233)活动并能够封闭所述中间通道(233)的密封件二(221)及当所述密封件二(221)具有封闭所述中间通道(233)的趋势时能够对所述密封件二(221)施加阻力以阻止所述密封件二(221)向所述中间通道(233 )活动且仍保持所述流通腔一(21)流通于所述流通腔二( 22 )的阻力件二(242);当所述密封件二(221)受到所述流动介质的冲击力大于所述阻力件二(242)给予的阻力时，所述密封件二(221)向所述中间通道(233)活动并封闭所述中间通道(233)。
2.根据权利要求1所述的一种伸缩结构单元，其特征在于，两个所述流通腔都呈环状， 两个所述密封件都呈环状；两个所述侧通道连通于相应所述流通腔的开口所在轴线与所述阀体(2 )轴线之间的间距小于所述中间通道连通于所述相应流通腔的开口所在轴线与所述阀体(2)轴线之间的间距。
3.根据权利要求1或2所述的一种伸缩结构单元，其特征在于，所述阻力件一(241)为设于所述流通腔一(21)侧壁的凸起或台阶。
4.根据权利要求1或2所述的一种伸缩结构单元，其特征在于，所述阻力件二(242)为设于所述流通腔二( 22 )侧壁的凸起或台阶。
5.根据权利要求1所述的一种伸缩结构单元，其特征在于，该种伸缩结构单元还包括设于所述缸体(1)内且与所述缸体(1)内壁密封滑动连接并将所述缸体(1)分成与大气相通的排气腔(41)与由所述密封腔一(11)和所述密封腔二(12)组成的密封腔的浮动活塞(4)。
6.根据权利要求1所述的一种伸缩结构单元，其特征在于，所述流通腔一(21)靠近所述中间通道(233)处的沿所述阀体(2)径向的空间小于所述密封体一(211)沿所述阀体(2) 径向的厚度；所述流通腔二(22)靠近所述中间通道(233)处的沿所述阀体(2)径向的空间小于所述密封体二(221)沿所述阀体(2)径向的厚度。
7.一种伸缩杆，其特征在于，它包括至少两个如权利要求1所述的伸缩结构单元。
8.一种伸缩杆，其特征在于，它包括至少两个如权利要求5所述的伸缩结构单元，除位于该种伸缩杆端头的活塞杆(3)外，其余的所述活塞杆(3)连接于相邻所述伸缩结构单元的浮动活塞(4)或缸体(1)。
9.一种伸缩杆，其特征在于，它包括至少两个如权利要求5所述的伸缩结构单元，除位于该伸缩杆端头的所述缸体(1)外，其余 的所述缸体(1)或为相邻所述伸缩结构单元的活塞杆(3)或固定连接于相邻所述伸缩结构单元的活塞杆(3)。
【文档编号】F16F9/34GK203395067SQ201320469350
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年8月2日 优先权日:2013年8月2日
【发明者】吕国祥, 王仁杰 申请人:安吉宏峰气弹簧科技有限公司