(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6092544
(24)【登録日】2017年2月17日
(45)【発行日】2017年3月8日
(54)【発明の名称】流体を伴うスプリング
(51)【国際特許分類】
F16F 9/02 20060101AFI20170227BHJP
F16J 15/18 20060101ALI20170227BHJP
F16J 15/24 20060101ALN20170227BHJP
【FI】
F16F9/02
F16J15/18 A
!F16J15/24 A
【請求項の数】12
【全頁数】11
(21)【出願番号】特願2012-181433(P2012-181433)
(22)【出願日】2012年8月20日
(65)【公開番号】特開2013-44428(P2013-44428A)
(43)【公開日】2013年3月4日
【審査請求日】2015年6月2日
(31)【優先権主張番号】VR2011A000171
(32)【優先日】2011年8月22日
(33)【優先権主張国】IT
(73)【特許権者】
【識別番号】512210010
【氏名又は名称】アルベルト ボルディニョン
(73)【特許権者】
【識別番号】512210021
【氏名又は名称】シモーネ ボルディニョン
(74)【代理人】
【識別番号】100099759
【弁理士】
【氏名又は名称】青木 篤
(74)【代理人】
【識別番号】100102819
【弁理士】
【氏名又は名称】島田 哲郎
(74)【代理人】
【識別番号】100123582
【弁理士】
【氏名又は名称】三橋 真二
(74)【代理人】
【識別番号】100141081
【弁理士】
【氏名又は名称】三橋 庸良
(74)【代理人】
【識別番号】100153729
【弁理士】
【氏名又は名称】森本 有一
(74)【代理人】
【識別番号】100171251
【弁理士】
【氏名又は名称】篠田 拓也
(72)【発明者】
【氏名】アルベルト ボルディニョン
(72)【発明者】
【氏名】シモーネ ボルディニョン
【審査官】
村山 禎恒
(56)【参考文献】
【文献】
再公表特許第2011/030576(JP,A1)
【文献】
特開平11−270691(JP,A)
【文献】
特表2008−514876(JP,A)
【文献】
特開2005−337440(JP,A)
【文献】
特開2006−226455(JP,A)
【文献】
特表2003−501598(JP,A)
【文献】
特開2009−174555(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
F16F 9/00−9/58
F16J 15/16−15/52
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
流体(2)を伴う流体スプリング(1)であって、
内部チャンバ(4)を有する封入体(3)と;
内部チャンバ(4)内に挿入された圧縮性流体(2)と;
封入体(3)内に摺動可能な形で取付けられ、流体(2)に作用するため少なくとも部分的に内部チャンバ(4)の内部に延在しており;それぞれの負荷方向(C)に沿って拡張位置から圧縮位置まで、そしてそれぞれの拡張方向(E)に沿って圧縮位置から拡張位置まで摺動可能である圧縮ユニット(8)と;
内部チャンバ(4)から流体(2)が漏出するのを防ぐための、封入体(3)と圧縮ユニット(8)の間に間置された流体(2)用のシールガスケット(11)と;
圧縮ユニット(8)をとり囲み封入体(3)に連結されている少なくとも1つの閉鎖環(13)を具備し;
閉鎖環(13)が少なくとも圧縮ユニット(8)の摺動中、シールガスケット(11)と接触した状態に位置づけされて、このガスケットの変形を制限しており;
閉鎖環(13)がシールガスケット(11)に対する飛出し防止リングを画定し;
封入体(3)がシールガスケット(11)と閉鎖環(13)が挿入される位置決め座部(17)を有し、位置決め座部(17)は圧縮ユニット(8)に対向する壁(20)を有し;
前記閉鎖環(13)が、内部チャンバ(4)内に挿入された圧縮性流体(2)の圧力とは無関係に、圧縮ユニット(8)と干渉状態で作動するように閉鎖環(13)の内部環状拡張部分に沿って圧縮ユニット(8)と接触しており;
前記閉鎖環(13)が柔軟であり、シールガスケット(11)を形成している材料よりも硬い材料で形成されており;
前記閉鎖環(13)が圧縮ユニット(8)と組み付けられた状態において前記閉鎖環(13)が圧縮ユニット(8)の接触部分(16)と密に接触する干渉表面を有するように、前記閉鎖環(13)が圧縮ユニット(8)に対して組み付けられる前の状態において前記閉鎖環(13)の圧縮ユニット(8)の閉鎖環(13)との接触部分(16)の最大直径(DMAX)よりも小さい内径(DMIN)を有しており、;
圧縮ユニット(8)の拡張方向(E)に対して直角方向に、壁(20)から閉鎖環(13)に向かう隙間を有する、
ことを特徴とする流体スプリング。
【請求項2】
圧縮ユニット(8)の拡張方向(E)に対し横方向に測定された閉鎖環(13)の幅が拡張方向(E)に対して横方向に測定されたシールガスケット(11)の幅よりも小さい、ことを特徴とする請求項1に記載のスプリング。
【請求項3】
圧縮ユニット(8)が、円筒様に整形された閉鎖環(13)と接触する部分(16)を有し、
閉鎖環(13)が円環形状でかつ圧縮ユニット(8)の接触部分(16)の最大直径(DMAX)よりも小さい最小値径(DMIN)を有している、
ことを特徴とする請求項2に記載のスプリング。
【請求項4】
内部チャンバ(4)から離れるように圧縮ユニット(8)が少なくとも部分的に移動させられるスプリング(1)の拡張方向(E)に沿って圧縮ユニット(8)が移動でき;
閉鎖環(13)が、圧縮ユニット(8)の拡張方向(E)にしたがってシールガスケット(11)と封入体(3)の間に少なくとも部分的に配置されている、
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のスプリング。
【請求項5】
封入体(3)が位置決め座部(17)を有し、この中にシールガスケット(11)と閉鎖環(13)が固定されており;
位置決め座部(17)が、シールガスケット(11)および閉鎖環(13)と整合するように整形されている、
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のスプリング。
【請求項6】
圧縮ユニット(8)の摺動を誘導するため圧縮ユニット(8)と封入体(3)の間に間置されたガイド手段(18)を含む、ことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のスプリング。
【請求項7】
圧縮ユニット(8)が、拡張部分に沿った摺動中に圧縮ユニット(8)の行程の終端位置を形成するために格納チャンバ(4)の内部に挿入される幅広部分(9)を含む、ことを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のスプリング。
【請求項8】
流体(2)が不活性ガスである、ことを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載のスプリング。
【請求項9】
閉鎖環(13)が熱可塑性ポリマー系の材料で製造されている、ことを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載のスプリング。
【請求項10】
閉鎖環(13)が、圧縮ユニット(8)の拡張方向(E)に沿って測定された場合に、0.7ミリメートル未満の高さを有する、ことを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載のスプリング。
【請求項11】
閉鎖環(13)が圧縮ユニット(8)の拡張方向(E)に対して横方向に、シールガスケット(11)を部分的にのみ覆っている、ことを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載のスプリング。
【請求項12】
閉鎖環(13)が圧縮ユニット(8)の拡張方向(E)に対して横方向に、シールガスケット(11)をすべて覆っている、ことを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載のスプリング。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、流体を伴うスプリングに関する。
より具体的には、本発明のために使用される流体は、不活性ガスである。
【背景技術】
【0002】
先行技術によると、ガススプリングは通常、ガスが内部に挿入される内部チャンバーを有する封入体を含む。さらに、ガススプリングは、内部チャンバー内に摺動可能な形で挿入されガスに作用するロッドを含んでいる。
【0003】
外部では、ガススプリングは、それに応力を加える力とは反対の力を発生させる従来のヘリカルスプリングとして作用する。しかしながらガススプリングの場合、力は内部チャンバー内に収納されているガスの圧縮および拡張と結びつけられる。実際には、ロッドを下降させることにより、ガスは圧縮され(負荷を受けたスプリング)、一方ロッドを解除することにより、ガスは拡張し、初期状態に戻る。
【0004】
さらに、ガススプリングは通常、スプリングの除荷をひき起こすチャンバーからのガスの漏出を防ぐため封入体とロッドの間に間置されたシールガスケットを含む。
シールガスケットは通常、ロッドのまわりに位置づけされた環である。その上、このシールガスケットは少なくとも部分的に封入体に連結されて、ロッドの摺動中所定の位置に静止状態でとどまるようになっている。しかしながら、この先行技術にはいくつかの欠点がある。
【0005】
シールガスケット上のロッドの摺動およびその結果として発生する熱は、経時的に、シールガスケットの変形(一般に「はみ出し」と呼ばれる)の原因となり、その結果ガス損失が起こる。このため、シールガスケットの変形は、スプリングの除荷をひき起こし、こうしてそれを役に立たなくする。
したがって、スプリングを再利用するためには、変形したシールガスケットを新しいものと交換しチャンバー内に新しいガスを導入することが必要である。当然、この作業は多大な時間の無駄、ひいては金銭的損失をひき起こす。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
かかる状況に鑑み、本発明の目的は、先行技術の欠点を克服する流体を伴うスプリングを提供することにある。
より具体的には、本発明の目的は、先行技術に比べて長い耐用年数を有する流体を伴うスプリングを提供することにある。
さらにより具体的には、本発明の目的は、シールガスケットの変形を回避する流体を伴うスプリングを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記の目的は、添付のクレーム中に記載の流体を伴うスプリングによって実質的に達成される。
【0008】
本発明のさらなる特徴的な特徴および利点は、添付図面に示された流体を伴うスプリングの複数の好適であるものの非排他的な実施形態の詳細な説明からさらに明確になる。
【発明の効果】
【0009】
本発明は比較的生産が容易であり、本発明の実施に関わるコストでさえさほど高くないという点にも留意すべきである。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【
図1】いくつかの部分が断面図で描かれ、第1の作動位置にある、本発明に係る流体を伴うスプリングの正面図を示す。
【
図2】第2の作動位置における
図1に示した流体を伴うスプリングの正面図を示す。
【
図3】
図1に示した流体を伴うスプリングの分解正面図を示す。
【
図4】
図4に示した流体を伴うスプリングの細部の上面図を示す。
【
図5】
図6に示した流体を伴うスプリングの細部の変形形態の上面図を示す。
【
図6】
図4に示した流体を伴うスプリングの細部の一変形形態の正面図と断面図を示す。
【
図7】
図6に示した流体を伴うスプリングの細部の変形形態の上面図を示す。
【
図8】
図4に示した流体を伴うスプリングの細部の一変形形態の正面図と断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【0011】
図を参照すると、数字1は、本発明に係る流体2を伴うスプリング1を全体として表わしている。
より具体的には、流体2を伴うスプリング1は、内部チャンバー4を有する封入体3を含む。封入体3は、それぞれの拡張軸Sに沿って、その底面部分5から開口部6まで延在する。
【0012】
図1に例として示されている好ましい実施形態において、底面部分5は、封入体3の拡張軸Sの一部分に沿って封入体3内にネジ込まれたキャップを含む。さらに、底面部分5は、内部チャンバー4をシールするためのシール本体3とキャップの間に間置されたシールリング7を含む。
一変形実施形態においては、底面部分5が封入体3と一体を成し、それは、機械的切断によってのみ封入体3から取外すことができる。
【0013】
さらに、流体2を伴うスプリング1は、封入体3上に摺動可能な形で取付けられ内部チャンバー4の内部に少なくとも部分的に延在する圧縮ユニット8を含む。さらに具体的には、圧縮ユニット8は、それが主としてチャンバー4の外側にある相対的拡張位置(
図1)とこの拡張位置と反対側の圧縮位置(
図2)の間で移動可能である。さらに、圧縮ユニット(8)は、それぞれの負荷方向Cに沿って拡張位置から圧縮位置まで、そしてそれぞれの拡張方向Eに沿って圧縮位置(
図2)から拡張位置(
図1)まで摺動可能である。
【0014】
換言すると、圧縮ユニット8は、それが少なくとも部分的にチャンバ4から離れるように移動する場合に拡張方向Eに沿って摺動可能(拡張摺動可能)であり、それが少なくとも部分的にチャンバ4の内側に進入する場合負荷方向Cに沿って摺動可能(圧縮摺動可能)である。
有利には、負荷方向Cおよび拡張方向Eは互いに平行である。好ましくは、負荷方向Cと拡張方向Eは、封入体3の拡張軸Sに対して平行である。
【0015】
添付図面に示されているように、圧縮ユニット8は、拡張部分に沿った摺動中に圧縮ユニット8の行程の終端位置を形成するため、格納チャンバ4の内部に挿入された幅広の部分9を含んでいる。このような理由で、幅広の部分9は、封入体3の拡張軸Sに対して横方向に測定された場合、封入体3の拡張軸Sに対して横方向に測定した開口部6の幅よりも大きい幅を有する。
換言すると、圧縮ユニット8の幅広部分9は、封入体3の拡張軸Sに対して横方向に測定された場合、チャンバ4の内側に存在する圧縮ユニット(8)の残りの部分の幅よりも大きい幅を有する。
【0016】
幅広部分9が圧縮ユニット8の拡張位置を画定しているという点を指摘しておくべきである。実際、圧縮ユニット8は幅広部分9が開口部6において封入体3と接触している場合に拡張位置にある。
一例として
図3に示された好ましい実施形態において、開口部6は、外側から封入体3の拡張幅Sに沿って内部チャンバー4に向かって延在している。換言すると、開口部6は、封入体3の拡張軸Sに沿って測定される深さを有する。より詳細には、封入体3は、開口部6のまわりに環状拡張部分を有する相対的摺動平面10を有する。圧縮ユニット8は開口部6に沿って挿入され、それとの関係において摺動する。
【0017】
さらに、流体2を伴うスプリング1は、内部チャンバー4内に挿入された圧縮性流体2を含む。
より具体的には、内部チャンバー4内に挿入された流体2は圧迫されて、圧縮ユニット8の圧縮摺動に対し既定の抵抗を示す。例えば、チャンバ4内に挿入された流体2は200バールの圧力を有する。
【0018】
好ましくは、流体2は不活性ガス(
図1および2に点で示されている)である。さらに一層好ましくは、ガスは窒素分子を含む。このような理由で、流体2を伴うスプリング1は、添付図面に示された好ましい実施形態において、「ガススプリング1」と呼ばれる。
【0019】
さらに、流体2を伴うスプリング1は、流体2が内部チャンバー4から漏出するのを防ぐため封入体3と圧縮ユニット8の間に間置されたシールガスケット11を含んでいる。より詳細には、シールガスケット11は、封入体3の摺動平面10と圧縮ユニット8の間に位置づけされている。さらに詳細には、シールガスケット11は、外部では摺動平面10と並んで、そして内部では圧縮ユニット8と並んで位置づけされている。外部でおよび内部でという用語は、それぞれシールガスケット11の外部拡張部分と内部拡張部分を意味するという点を指摘しておくべきである。
【0020】
より詳細には、シールガスケット11は環状拡張部分を有し、開口部6において圧縮ユニット8を完全に取り囲んでいる。
有利には、シールガスケット11は圧縮ユニット8と接触して、内部チャンバー4のシールを形成する。
【0021】
図4に一例として示されている好ましい実施形態において、シールガスケット11は、負荷方向Cに沿ってかつ互いから離れるように延在する2つの突出部12を有する。これらの突出部12は有利には圧縮ユニット8とシールガスケット11の接触に有利に作用するように、シールガスケット11の環状拡張部分全体に沿って延在する。より具体的には、2つの突出部12は、それぞれシールガスケット11の内部環状拡張部分に沿っておよびシールガスケット11の外部環状拡張部分に沿って延在している。さらに一層具体的には、内部環状拡張部分に沿って延在するシールガスケット11の突出部12は、圧縮ユニット8に向かって突出し、それと接触している。
【0022】
有利には、突出部12は、シールガスケット11に対し或る程度の可撓性を与え、圧縮ユニット8により良く付着するようにしている。
その上、シールガスケット11は、1つの平面に沿って延在し、この平面内でシールガスケットは封入体3の拡張軸Sに対して実質的に横方向に存在する。
【0023】
図8に示した一変形実施形態において、シールガスケット11は、それが置かれている平面に対して横方向に切断された場合に、矩形の断面形状を有する。
【0024】
本発明によると、流体2を伴うスプリング1は、圧縮ユニット8をとり囲み封入体3に連結された少なくとも1つの閉鎖環13を含む。より具体的には、閉鎖環13は、少なくとも圧縮ユニット8の摺動中シールガスケット11と接触してその変形を制限する。
換言すると、閉鎖環13はシールガスケット11と接触して圧縮ユニット8の摺動中シールガスケット11の変形を保持する。さらに換言すると、閉鎖環13はシールガスケット11に沿って位置づけされている。
【0025】
より具体的には、閉鎖環13は、少なくとも部分的に、圧縮ユニット8の拡張方向Eにしたがってシールガスケット11と封入体3の間に間置されている。好ましくは、閉鎖環13は、圧縮ユニット8の拡張方向Eにしたがってシールガスケット11と封入体3の間に一部分だけ間置されている(
図1)。
【0026】
実際、
図1に示されているように、閉鎖環13は、圧縮ユニット8におけるシールガスケット11の変形を防止するため圧縮ユニット8の近くで(圧縮ユニット8の拡張部分Eの方向にしたがって)シールガスケット11と封入体3の間に間置される。その上、シールガスケット11は、圧縮ユニット8から離隔された部域において圧縮ユニット3と接触している。換言すると、封入体3は、拡張方向Eに対して横方向に延在しシールガスケット11および閉鎖環13の両方と接触した状態で設置された接触表面14を画定している。
【0027】
実際には、好ましい実施形態において、閉鎖環13は、圧縮ユニット8の拡張方向Eに対し横方向で、シールガスケット11を部分的にのみ覆っている。
この場合、圧縮ユニット8の拡張方向Eに対して横方向に測定された閉鎖環13の幅は、拡張方向Eに対して横方向に測定されたシールガスケット11の幅よりも小さい。
閉鎖環13およびシールガスケット11の幅は、拡張方向Eに対して横方向の横断平面にしたがってそれぞれの横断面上で測定されるという点を指摘しておくべきである。
【0028】
図6、7および9に示されている変形形態において、閉鎖環13は、圧縮ユニット8の拡張方向Eにしたがってシールガスケット11と封入体3の間に全体が間置されている。
実際には、変形形態において、閉鎖環13は、圧縮ユニット8の拡張方向Eに対して横方向に、シールガスケット11を(突出部12を除いて)全体的に覆っている。
【0029】
より具体的には、シールガスケット11は、その環状拡張部分に沿って延在する溝15を有し、この溝の中に閉鎖環13が挿入される。好ましくは、溝15は閉鎖環13がシールガスケット11の空間内に入るような形で閉鎖環13と整合するように整形されている。
好ましくは、閉鎖環13とシールガスケット11は円形形状を有するという点を指摘しておくべきである。その上、圧縮ユニット8は、円筒様に整形され閉鎖環13およびシールガスケット11と接触状態にある接触部分16を有する。
【0030】
この接触部分16は、摺動中シールガスケット11と接触状態にある外部表面を有する。このような理由から、接触部分16の外部表面は実質的に円筒形であり、圧縮ユニット8の拡張方向Eに沿って延在する。
【0031】
図3に示されている好ましい実施形態において、閉鎖環13およびシールガスケット11は同軸である。
さらに、閉鎖環13は、スプリング1の拡張方向Eに沿ってシールガスケット11より上に設置されている。
【0032】
本発明によると、閉鎖環13は、圧縮ユニット8が閉鎖環13と接触状態で作動するような形で閉鎖環13の環状拡張部分に沿って圧縮ユニット8と接触している。換言すると、圧縮ユニット8は閉鎖環13と干渉状態で作動する。
好ましい実施形態において、閉鎖環13は、圧縮ユニット8の接触部分16の最大直径DMAXより小さい最小直径DMINを有する。このような理由から、閉鎖環13は、圧縮ユニット8の接触部分16と密に接触した環状干渉表面を有する。
【0033】
さらに
図1、2、および3は、封入体3が、シールガスケット11と閉鎖環13が内部に固定されている位置決め座部17を有することを示している。
より具体的には、位置決め座部17は開口部6に沿って位置づけされ、環状拡張部分を有する。さらに一層具体的には、位置決め座部17は、実質的にシールガスケット11と閉鎖環13を整合させるように整形されている。
【0034】
好ましくは、閉鎖環13は可撓性であり、シールガスケット11の製造材料よりも硬質の材料で作られている。
詳細には、閉鎖環13の製造材料はPEEK(ポリエーテルエーテルケトン)と呼ばれる熱可塑性ポリマーである。有利には、この材料は閉鎖環13に可撓性と硬度を提供する。
【0035】
また、変形防止環は好ましくは、圧縮ユニット8の拡張方向Eに沿って測定した場合に0.7ミリメートル未満の高さを有する。有利には、この高さによって、封入体3の内部への閉鎖環13の組立てが容易になる。
さらに、この高さにより、閉鎖環13は、圧縮ユニット8の運動が拡張方向に対して平行でない場合でも圧縮ユニット8の接触部分16を精確に(ほぼ正確に)追従することができるようになっている。このようにして、圧縮ユニット8と閉鎖環13の間に隙間が形成される可能性は回避される。
【0036】
さらに、液体2を伴うスプリング1は、圧縮ユニット8の摺動を誘導するため圧縮ユニット8と封入体3の間に間置されたガイド手段18を含む。好ましくは、ガイド手段18は、封入体3の開口部6に沿って作られた適切なハウジング内に位置づけされた2つの環状本体を含む。より具体的には、閉鎖環13とシールガスケット11は、拡張方向Eに沿ってガイド手段18の2つの環状本体の間に間置されている。
【0037】
最後に、スプリング1は、封入体3を閉じるため封入体3の開口部6に沿ってガイド手段18の上に位置づけされたロッドスクレーパリング19を含んでいる。
【0038】
本発明は、予め設定された目標を達成する。
より具体的には、本発明は、先行技術に比べて長い耐用年数を有する流体2を伴うスプリング1を提供する。
実際には、シールガスケット11と接触した状態で閉鎖環13が存在することによって、シールガスケット11のための変形防止バリヤが作り上げられる。
【0039】
さらに、閉鎖環13は、シールガスケット11と接触してそれを破壊する可能性のある攻撃的な液体(シートメタルを成形するために機械内で使用されるもの)を伴うシールガスケット11のより高い保護を保証する。実際には、好ましい実施形態における閉鎖環13はシールガスケット11上に置かれ、圧縮ユニット8と干渉状態で作動していることから、シールガスケット11は外部から保護されている。
【0040】
さらに、シールガスケット11の一部分のみを含む閉鎖環13は、環を作るためのステップにおける材料の倹約を可能にする。最後に、シールガスケット11の一部のみを含む閉鎖環13は、スプリング1の内部における閉鎖環13のより容易な組立てを可能にする。
【産業上の利用可能性】
【0041】
好ましくは、本発明は、成形を行なうプレスに既定の強度を提供するため、プラスチックおよびシートメタルの成形用機械の分野に適用される。
【符号の説明】
【0042】
2 流体
3 封入体
4 内部チャンバ
5 底面部分
6 開口部
7 シールリング
8 圧縮ユニット
9 幅広部分
10 摺動平面
11 シールガスケット
12 突出部
13 閉鎖環
14 接触表面
15 溝
16 接触部分
17 位置決め座部
18 ガイド手段