特許 6564886 安全装置を有する圧縮性流体装置および圧縮性流体装置の保護方法

(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】6564886

(24)【登録日】2019年8月2日

(45)【発行日】2019年8月21日

(54)【発明の名称】安全装置を有する圧縮性流体装置および圧縮性流体装置の保護方法

(51)【国際特許分類】

   F16F 9/02 20060101AFI20190808BHJP

   F16F 9/32 20060101ALI20190808BHJP

   F16F 9/34 20060101ALI20190808BHJP

【ＦＩ】

   F16F9/02

   F16F9/32 V

   F16F9/34

【請求項の数】16

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2017-564918(P2017-564918)

(86)(22)【出願日】2016年6月21日

(65)【公表番号】特表2018-518645(P2018-518645A)

(43)【公表日】2018年7月12日

(86)【国際出願番号】EP2016064312

(87)【国際公開番号】WO2016207160

(87)【国際公開日】20161229

【審査請求日】2018年5月10日

(31)【優先権主張番号】1550892-2

(32)【優先日】2015年6月26日

(33)【優先権主張国】SE

(73)【特許権者】

【識別番号】517433681

【氏名又は名称】ストロームショルメン・エービー

(74)【代理人】

【識別番号】110001737

【氏名又は名称】特許業務法人スズエ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ゴーランソン、フレドリック

(72)【発明者】

【氏名】ゴーランソン、トルブジョルン

【審査官】 大谷 謙仁

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭５８−１５０６４２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 欧州特許出願公開第０２１７７７８３（ＥＰ，Ａ２）

【文献】 国際公開第２００３／０４２５７１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 欧州特許第００９５９２６３（ＥＰ，Ｂ１）

【文献】 欧州特許第０１２４１３７３（ＥＰ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｆ ９／０２

Ｆ１６Ｆ ９／３２

Ｆ１６Ｆ ９／３４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ガススプリングのような圧縮性流体装置(1)であって、
圧縮チャンバ（12）を画定するケーシング（11）と、
前記圧縮チャンバ(12)内で移動可能なピストン(15)と、
前記ピストンがオーバーストライクする場合において前記ピストン(15)によって打撃されるように配置され、前記圧縮性流体のうちの少なくとも一部を前記圧縮チャンバ（12）から排出させる安全部材(2,2′,2″, 2′″,2^IV,2^V,2^VI）と、
を具備し、
前記ピストン(15)によって前記安全部材(2,2′,2″,2′″,2^IV,2^V,2^VI）が打たれる前に前記ピストンによって打たれるところに配置され、所定の圧縮オーバーストローク力が達成されたときのみにおいて前記ピストン(15)に前記安全部材(2,2′,2″,2′″,2^IV,2^V,2^VI）を打たせるプレストライク部材(25,25′)を有し、
前記安全部材(2,2′,2″,2′″,2^IV,2^V,2^VI）は、前記チャンバ壁(111,112)に設けられた安全通路(113,113′)内に収容された本体(20)を有し、チャンバ壁部(111,112)から内方に延びており、
前記プレストライク部材(25,25′)は、前記安全部材(2,2′,2″,2′″,2^IV,2^V,2^VI）よりも前記チャンバ壁からさらに内方に延びていることを特徴とする圧縮性流体装置。

【請求項2】

前記プレストライク部材(25,25′)は、所定の力で打撃されたときに変形するように配置された部分を有し、これにより前記安全部材(2,2′,2″,2′″,2^IV,2^V,2^VI）は、そのような変形が達成されたときにのみ、前記チャンバ壁に対して移動可能であることを特徴とする請求項１に記載の装置。

【請求項3】

前記安全部材(2,2′,2″,2′″,2^IV,2^V,2^VI）は、前記圧縮チャンバ(12)に露出するストライク部(201)と、前記安全部材が打撃されるまで前記圧縮性流体が前記圧縮チャンバ(12)から出ていくのを阻止するように配置されたシール部(21,22)と、を有することを特徴とする請求項１または２のいずれか１項に記載の装置。

【請求項4】

前記プレストライク部材(25,25′)は、前記安全部材(2,2′,2″,2′″,2^IV,2^V,2^VI）とは別の部品として形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の装置。

【請求項5】

前記プレストライク部材(25,25′)は、前記安全部材(2,2′,2″,2′″,2^IV,2^V,2^VI）と一体化されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の装置。

【請求項6】

前記プレストライク部材(25,25′)は、材料ブリッジ(26,26′,26″,26′″)によって前記安全部材(2,2′,2″,2′″,2^IV,2^V,2^VI）に接続されていることを特徴とする請求項５に記載の装置。

【請求項7】

前記材料ブリッジ(26,26′,26″,26′″)は、前記安全部材(2,2′,2″,2′″,2^IV,2^V,2^VI）の全周にわたって延びていることを特徴とする請求項６に記載の装置。

【請求項8】

前記材料ブリッジ(26,26′,26″,26′″)は、軸方向に見たときに少なくとも２つの異なる厚さの間で変化する厚みを有することを特徴とする請求項６又は７のいずれか１項に記載の装置。

【請求項9】

前記材料ブリッジは、前記チャンバ壁に最も近い前記プレストライク部材の部分で前記プレストライク部材(25,25′)に接続していることを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項に記載の装置。

【請求項10】

前記材料ブリッジ(26,26′,26″,26′″)は、前記プレストライク部材のチャンバ壁から離間した部分で前記プレストライク部材(25,25′)に接続しており、これにより前記プレストライク部材(25,25′)が前記チャンバ壁に取り付けられたときに、前記材料ブリッジとチャンバ壁との間に空間(g1)が形成されることを特徴とする請求項６乃至９のいずれか１項に記載の装置。

【請求項11】

前記安全部材(2,2′,2″,2′″,2^IV,2^V,2^VI）は、軸方向に延びるベント通路(24)をさらに有することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の装置。

【請求項12】

前記安全部材(2,2′,2″,2′″,2^IV,2^V,2^VI）は、軸方向に延びるベント通路(24)をさらに有し、前記ベント通路(24)は、前記材料ブリッジ(26,26′,26″,26′″)を通って延びることを特徴とする請求項６乃至１０のいずれか１項に記載の装置。

【請求項13】

前記ベント通路(24)は、前記本体(20)を通って延びることを特徴とする請求項１１に記載の装置。

【請求項14】

前記安全部材(2,2′,2″,2′″,2^IV,2^V,2^VI）は、軸方向に延びるベント通路(24)をさらに有し、前記ベント通路(24)は、前記材料ブリッジ(26,26′,26″,26′″)および前記本体(20)を通って延びることを特徴とする請求項６乃至１０のいずれか１項に記載の装置。

【請求項15】

前記安全部材(2,2′,2″,2′″,2^IV,2^V,2^VI）は、前記圧縮チャンバ内の圧力が所定の最大圧力を超える場合に、前記流体の少なくとも一部を前記圧縮チャンバから排出するように構成された過剰圧力安全装置をさらに有することを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の装置。

【請求項16】

圧縮チャンバを画定するケーシングと、前記チャンバ内で移動可能なピストンとを有するガススプリングのような圧縮性流体装置を保護するための方法であって、
前記ピストンが圧縮的にオーバーストライクする場合において、
前記ピストンが安全部材(2,2′,2″,2′″,2^IV,2^V,2^VI）を打撃して、該安全部材(2,2′,2″,2′″,2^IV,2^V,2^VI）が前記装置内の圧縮性流体の少なくとも一部の排気を引き起こさせ、
前記ピストンが前記安全部材(2,2′,2″,2′″,2^IV,2^V,2^VI）を打つ前に、プレストライク部材(25,25′)を打ち、
前記安全部材(2,2′,2″,2′″,2^IV,2^V,2^VI）は、チャンバ壁部(111,112)から内方に延びており、
前記プレストライク部材(25,25′)は、前記安全部材(2,2′,2″,2′″,2^IV,2^V,2^VI）よりも前記チャンバ壁からさらに内方に延びており、
前記プレストライク部材(25,25′)の所定の変形または移動が達成された後にのみ、前記ピストンが前記安全部材(2,2′,2″,2′″,2^IV,2^V,2^VI）を打つ、
ことを特徴とする圧縮性流体装置の保護方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、ガススプリング、ダンパー及び空気圧アクチュエータのような圧縮性流体装置に有用な安全装置に関する。

【0002】

本開示はさらに、想定外の起動から安全装置を保護する方法に関する。

【背景技術】

【0003】

深絞り金属シートで製品を成形する場合に、ガススプリングは、金属シートを保持し、成形作業後において工具半体を相互分離するのを助けるために使用される。板金ホルダを支持するガススプリングは、プレスサイクルの始めに装填され、その後に解放される。各ガススプリングがどの程度負荷されるかは、プレスサイクル、プレス製品の形態、および有効ストローク長さによって決まる。板金成形作業を最適化するには、プレスサイクルを完全に制御する必要がある。

【0004】

この場合に、プレスサイクルを満足しうる方法で制御することができないリスクがある。ガススプリングは、オーバーストローク、すなわちガススプリングの公称ストローク長を超える過度の圧縮ストロークに関連して悪影響を受ける可能性がある。このようなオーバーストロークは、シリンダ、ピストンロッド、ピストンおよびガイドを含むガススプリングを構成する部品に損傷を与え、寿命が短くなるか、または最悪の場合には破裂する可能性がある。さらに重大なこととして、ガススプリングが過度に引っ張られると、プレス工具や他の種類の装置設備が損傷するおそれもある。

【0005】

この種の問題を回避するために、欧州特許0959263B1公報および欧州特許1241373B1公報に開示されているように、安全プラグがシリンダの底部に取り付けられた安全装置を備えるガススプリングがある。

【0006】

しかしながら、そのような安全プラグでは、安全装置が誤ってかつ意図しないで起動される状況が生じることがありうる。そのような状況の１つとして、ガススプリングが意図的に例えばサービスに関連してガスから解放されるという状況がある。板金ホルダの重量が、空のまたは近くの空のガススプリングを意図せずに圧縮し、その最終位置に到達して、オーバーストローク保護を起動してしまう。

【0007】

それゆえに、この点で改良された安全装置が必要とされている。

【発明の概要】

【0008】

本発明の一般的な目的は、改良された安全装置を提供することにある。特に、過度のストロークに対して十分な保護を担保しつつ、意図しないで起動されるリスクが低減された安全装置を提供することを目的とする。

【0009】

本発明は、添付の独立請求項によって定義され、実施形態は添付の従属請求項、以下の説明および添付の図面に示されている。

【0010】

第１の態様によれば、ガススプリングのような圧縮性流体装置は、圧縮チャンバを画定するケーシングと、チャンバ内で可動のピストンと、ピストンがオーバーストライクする場合においてピストンによって打撃されるように配置され、圧縮性流体のうちの少なくとも一部を圧縮チャンバ（12）から排出させる安全部材と、を有する。本装置は、前記ピストンによって前記安全部材が打たれる前に前記ピストンによって打たれるところに配置され、所定の圧縮オーバーストローク力が達成されたときのみにおいて前記ピストンが前記安全部材を打撃するプレストライク部材をさらに有する。前記安全部材は、チャンバ壁に設けられた安全流路に収容された本体を備えている。

【0011】

圧縮性流体装置は、実施例に限定されるものではなく、ガススプリング、ダンパー、または空気圧ピストンのいずれかであってもよい。

【0012】

プレストライク部材を設けることによって、例えばピストンがオーバーストライクする状況で安全装置が偶発的に誘発されるのを防止することができる。このような状況は、例えばガススプリングが依然として負荷を受けながら流体圧力から解放されるときに起こり得る。

【0013】

プレストライク部材は、安全装置よりも先にピストンから力を受けることができさえすれば、安全装置、チャンバ壁またはピストンのいずれに配置してもよい。

【0014】

安全部材はチャンバ壁部から内方に延び出してもよく、また、プレストライク部材は、安全部材よりもチャンバ壁からさらに内側に延び出してもよい。図示の例では、安全部材はシリンダの底壁に設けられている。

【0015】

プレストライク部材は、所定の力で打撃されたときに変形するように構成された部分を有することができ、この変形が起こったときにのみ、安全部材がチャンバ壁に対して移動可能であってもよい。

【0016】

この安全部材は、圧縮チャンバ内に露出されたストライク部と、安全部材が打撃されるまでの間は、圧縮性流体が圧縮チャンバから出ていくのを防止するように配置されたシール部とを備えてもよい。

【0018】

本体は、安全流路内に圧入することができる。

【0019】

代替として又は補助として、本体と安全流路の壁との間に遊びが設けられてもよい。

【0020】

代替として又は補助として、本体は、ネジ接続によって安全流路に接続されてもよい。

【0021】

プレストライク部材は、安全部材とは別の部品として形成されていてもよい。

【0022】

例えば、プレストライク部材は、チャンバ壁の内側に取り付けられる部品として形成されてもよい。代替として、または補助として、プレストライク部材は、チャンバ壁の内部と一体化された部品として形成されてもよい。

【0023】

プレストライク部材は、安全部材と一体化されてもよい。

【0024】

プレストライク部材は、材料ブリッジによって安全部材に接続されてもよい。

【0025】

この材料ブリッジは、実質的に安全部材の全周にわたって延び出してもよい。さらに、材料ブリッジは、安全部材からプレストライク部材まで半径方向に延び出していてもよい。

【0026】

材料ブリッジは、少なくとも２つの異なる厚さの間で変化する、軸方向に見た厚さを有してもよい。

【0027】

材料ブリッジは、プレストライク部材のチャンバ壁に最も近い部分でプレストライク部材に接続するようにしてもよい。

【0028】

材料ブリッジは、プレストライク部材がチャンバ壁に取り付けられたときに材料ブリッジとチャンバ壁との間に空間が形成されるように、プレストライク部材のチャンバ壁から離間した部分でプレストライク部材に接続してもよい。

【0029】

安全部材は、軸方向に延びるベント通路をさらに備えていてもよい。

【0030】

ベント通路は、圧縮チャンバとシーリング部材との間の接続を提供することにより、安全部材が打撃された後に圧縮チャンバの排気を容易にすることができる。

【0031】

ベント通路は、材料ブリッジおよび/または本体を通って延び出す。

【0032】

安全部材は、圧縮チャンバ内の圧力が所定の最大圧力を超える場合に、流体の少なくとも一部を圧縮チャンバから排出するように構成された過剰圧力安全装置をさらに有する。

【0033】

この過剰圧力安全装置は、ベント通路に関連して配置されてもよい。

【0034】

そのような過剰圧力安全装置は、安全装置の変形可能な部分または破損可能な部分を含むことができる。

【0035】

第２の態様によれば、圧縮チャンバを画定するケーシングと、チャンバ内で移動可能なピストンとを含むガススプリングなどの圧縮性流体装置を保護する方法が提供される。この方法では、ピストンが圧縮的にオーバーストライクしてピストンが安全部材に衝突する場合に、安全部材が装置内の圧縮性流体の少なくとも一部を排気させ、ピストンが安全部材に衝突する前にプレストライク部材を打撃し、所定の変形後にのみピストンを安全部材に当てるようにするか、またはプレストライク部材の移動が達成されている。

【図面の簡単な説明】

【0036】

【図1a】図１ａは、本開示の安全装置の概念の設計および動作を示すガススプリングの概略断面図である。

【図1b】図１ｂは、本開示の安全装置の概念の設計および動作を示すガススプリングの概略断面図である。

【図1c】図１ｃは、本開示の安全装置の概念の設計および動作を示すガススプリングの概略断面図である。

【図1d】図１ｄは、本開示の安全装置の概念の設計および動作を示すガススプリングの概略断面図である。

【図2a】図２ａは、安全装置の概略斜視図である。

【図2b】図２ｂは、安全装置の概略斜視図である。

【図2c】図２ｃは、安全装置の概略斜視図である。

【図2d】図２ｄは、安全装置の概略斜視図である。

【図3a】図３ａは、図２ａ〜図２ｄの安全装置の概略断面図である。

【図3b】図３ｂは、図２ａ〜図２ｄの安全装置の概略断面図である。

【図4a】図４ａは、本開示の安全装置の概念の動作をより詳細に示す概略断面図である。

【図4b】図４ｂは、本開示の安全装置の概念の動作をより詳細に示す概略断面図である。

【図4c】図４ｃは、本開示の安全装置の概念の動作をより詳細に示す概略断面図である。

【図5】図５は、安全装置の第１の設計を示す概略断面図である。

【図6】図６は、安全装置の第２の設計を示す概略断面図である。

【図7】図７は、安全装置の第３の設計を示す概略断面図である。

【図8】図８は、安全装置の第４の設計を示す概略断面図である。

【図9】図９は、安全装置の第５の設計を示す概略断面図である。

【図10a】図１０ａは、安全装置とプレストライク部材との間の接続の他の設計を示す概略斜視図である。

【図10b】図１０ｂは、安全装置とプレストライク部材との間の接続の他の設計を示す概略斜視図である。

【図10c】図１０ｃは、安全装置とプレストライク部材との間の接続の他の設計を示す部分切欠概略斜視図である。

【図11a】図１１ａは、安全装置とプレストライク部材との間の接続のさらに他の設計を示す部分切欠概略斜視図である。

【図11b】図１１ｂは、安全装置とプレストライク部材との間の接続のさらに他の設計を示す概略断面図である。

【図12】図１２は、安全装置とプレストライク部材との間の接続のまたさらに他の設計を示す部分切欠概略斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0037】

図１ａ〜図１ｄは、以下でさらに説明するように、安全装置２を含むガススプリング１の概略断面図である。

【0038】

ガススプリングが参照されているが、本開示の安全装置は、ダンパーまたは空気圧アクチュエータなどの他の圧縮性流体装置においても用途を見出すことができることが理解される。また、本開示が油圧シリンダのような非圧縮性流体タイプの用途に適用されることも考えられる。

【0039】

ガススプリング１は、圧縮チャンバ１２を画定するケーシング１１と、Ｏリングのようなシール装置（図示せず）によってケーシング１１に対してシールされ得るガイド１３を有している。ピストン１５は、負荷３を受けると、圧縮チャンバ内に移動可能に配置される。ケーシング１１は、実質的に円筒形状の側壁１１１および底壁１１２を備えている。

【0040】

このようなガススプリング１の動作は従来通りである。すなわち、ピストン１５が負荷３によって圧縮チャンバ１２内に押し込まれているとき、その中に存在する流体は圧縮される、すなわち「圧縮行程」である。負荷３が解除されると、ピストン１５は、加圧された流体、すなわち「戻り行程」によって押し戻される。

【0041】

ピストン１５は、ガイド１３に設けることができる外方限界と、最終的に底壁によって提供される内方限界との間で移動可能になっている。

【0042】

安全装置２は、底壁１１２に形成された凹部１１３内に配置することができる。

【0043】

安全装置２は、オーバーストロークが発生する場合のように、十分に大きな軸方向荷重３を受けると、凹部１１３内で軸方向に変位可能であり、典型的には外方に変位可能である、チャンバ壁から内側に突出する部分を有するプラグとして一般に形成される。

【0044】

図２ａ〜図２ｄを参照すると、安全装置２は、安全装置本体２０と、シーリングホルダ２１と、シール部材２２と、エンドプレート２３とを有することができる。また、安全装置は、軸方向に延びるベント通路２４を有することができる。

【0045】

安全装置２は、プレストライク部材２５をさらに有している。

【0046】

本体２０は、凹部１１３の断面にぴったり適合するように構成された断面をもつ実質的に円筒形状の部材として形成されてもよい。

【0047】

本体２０は、底壁１１２から内側に突出して配置され、ピストンがオーバーストライクしたときにピストン１５によって打撃されるストライク部２０１を有している。

【0048】

シーリングホルダ２１は、例えば本体２０と一体的に形成されている。シーリングホルダ２１は、半径方向に開いた周方向溝の形態に設けることができ、凹部１１３の壁に対してシールするように配置されたＯリング２２を受け入れるようになっている。Ｏリングは、シーリングホルダ２１と凹部１１３の壁との間に装着されたときに圧縮されてもよい。

【0049】

安全装置２の軸方向最外部にはエンドプレート２３を設けることができる。エンドプレート２３は、シーリングホルダ２１の一部を形成することができる。シーリングホルダ２１の軸方向の制限を設けることによって、シール部材２２がシーリングホルダ２１から脱離するのを防止している。

【0050】

エンドプレート２３は、圧縮チャンバからの流体がコントロールされたやり方で逃げることができるように、過剰圧力にさらされた場合に屈曲または破断（剪断）されるようにさらに配置されてもよい。例えば、図３ａに示すように、エンドプレート２３またはその一部が所定の位置で破断するように、破裂マーク２７を設けることができる。しかしながら、エンドプレートの単なる設計は所定の箇所で屈するような（すなわち、曲がるかまたは剪断するような）ものであるので、そのような単なる設計としての破裂マークは必ず必要なものではない。

【0051】

ベント通路２４は、シール部材２２が圧縮チャンバの圧力を受け、過剰圧力の場合にはきっかけを与えることができるように、圧縮チャンバをシール部材２２および/またはエンドプレート２３と直接的に接続する軸方向に延びる通路であってもよい。

【0052】

プレストライク部材２５は、ここでは、安全装置２の本体２０と一体化されたリング状に設けられている。

【0053】

プレストライク部材２５は、ストライク部２０１の軸方向範囲tよりも大きな軸方向範囲Ｔを呈している。すなわち、プレストライク部材２５は、打撃部よりも圧縮チャンバ内にさらに延び込んでおり、オーバーストロークの場合には、打撃部２０１に打撃される前にピストン１５がプレストライク部材２５に衝突する。

【0054】

プレストライク部材２５は、所定の値を超える力を受けたときに一緒になるように設計された材料および形状で形成することができる。非限定的な開示例では、プレストライク部材は、軸方向の厚さＴおよび半径方向の幅Ｗを有するリングとして形成されており、これら厚さＴと幅Ｗは、ピストン（またはピストンの一部）が所定の力でリングを打撃したときに該リングが屈するように選択されている。

【0055】

プレストライク部材２５は、必ずしもリング状に形成する必要はない。例えば、１つ以上の線状または湾曲した材料セグメントから形成されてもよい。プレストライク部材２５は、軸方向および/または半径方向にギザギザの刻み目をつけた構造または波状の構造に形成されてもよい。

【0056】

プレストライク部材は、図面に開示されているように、シリンダの端壁部に形成することができる。これに代えて、プレストライク部材は、円筒状の周壁部に形成するようにしてもよいし、円筒状周壁部と端壁部との間の移行部に形成するようにしてもよい。

【0057】

他の実施形態として、プレストライク部材を安全装置上に形成することができる。

【0058】

さらに他の実施形態として、安全部材がピストンに衝突する前に壁部と接触して力を受けるように、プレストライク部材をピストン上に形成することができる。

【0059】

図３ａに、ベント通路２４のところで断面をとった安全装置２を概略的に示す。

【0060】

図３ｂに、ベント通路２４から角度的に離れた平面で取られた断面を概略的に示す。

【0061】

図３ａと図３ｂを参照してみると、プレストライク部材２５は、半径方向の材料ブリッジ２６によって本体２０に取り付けられている。この材料ブリッジ２６は、本体２０の全周またはその一部にわたって延びだすことができる。

【0062】

図１ａ〜図１ｂを再び参照すると、図１ａは、ピストン１５が安全装置２に到達する前のガススプリング１を示す。この時点で、ピストン１５は負荷３によって後退位置に向かって押し込まれてもよい。

【0063】

図１ｂは、ピストン１５が安全装置２のプレストライク部材２５-１に接触した状態のガススプリング１を示す。図示されているように、図４ａではより明確に示されているように、ピストン１５と安全装置のストライク部２０１との間に軸方向空間(Ｔ-ｔ)が存在する。

【0064】

図１ｃと図４ｂは、プレストライク部材２５-２がピストン１５と安全装置本体２０のストライク部２０１との間に初期接触する程度まで降下し始めた状態のガススプリング1を示す。これらによれば、プレストライク部材２５-２は幾分圧縮されている。

【0065】

図１ｄと図４ｃは、安全装置２がピストン１５によって軸方向に変位されて圧縮チャンバ内の流体が排出される状態のガススプリング１を示す。これらの図示の例では、シール部材２２全体が凹部１１３から押し出されている。したがって、ガスはベント通路２４を通ってシール部材２２を通り抜けることができる。プレストライク部材２５-３は完全に圧縮されている。

【0066】

そのため、プレストライク部材が十分な程度まで一旦屈すると、本体部２０が凹部１１３内で十分な軸方向移動を行ってシール部材２２を凹部１１３の外に押し出すときに、ストライク部分２０１がピストン１５によって打撃され、安全装置が起動される。

【0067】

図５に、拡大断面図で前述した安全装置２を概略的に示す。本実施形態では、安全装置の本体２０を凹部１１３のなかに圧入することができる。すなわち、本体及び凹部１１３が円筒状である場合、本体２０の直径は、凹部１１３の直径と同じか又はそれより僅かに大きくてもよい。本実施形態では、シール部材２２は本体２０よりもさらに大きな直径を有することができる。

【0068】

安全装置２はガススプリング２の内側から取り付けられており、これを交換するためにはガススプリング１を分解する必要がある。

【0069】

図６に、第１の代替実施形態の安全装置２′を概略的に示す。本実施形態では、本体２０′と凹部１１３の壁との間に半径方向の隙間Ｓｒが存在する。シール部材２２の外径は、凹部１１３の外径より大きくてもよい。したがって、安全装置２′は、シール部材２２と凹部１１３との間、およびプレストライク部材２５と関連する材料ブリッジ２６との間に与えられる摩擦力によって保持されてもよい。

【0070】

安全装置２′は、ガススプリング１の内側から取り付けられている。

【0071】

図７に、第２の代替実施形態の安全装置２″を概略的に示す。本実施形態では、安全装置は、ネジ接続Ｃｔによって凹部に接続されている。安全装置２″の本体２０″には雄ねじが設けられ、凹部１１３′の壁には雌ねじが設けられてもよい。ねじ山は、安全装置２″が十分な軸方向荷重を受けて、安全装置が部分的に凹部１１３′から軸方向に変位したときに剪断されるように設計されている。

【0072】

本実施形態においても、ガススプリング１の内側から安全装置２″が取り付けられている。

【0073】

図８に、第３の実施形態の安全装置２′″を概略的に示す。本実施形態では、図５に関して説明したように、安全装置２′″の本体２０′″を凹部１１３に圧入することができる。本実施形態では、プレストライク部材２５′は、別個の部分として設けられており、壁１１の内側に取り付けられているか、または一体的に形成されている。したがって、この安全装置２′″は、内側または外側のいずれの側からも取り付けることができる。

【0074】

図９に、第４の実施形態の安全装置２^IVを概略的に示す。

【0075】

本実施形態では、本体は、図７に関して説明したように、ネジ接続Ｃｔにより凹部１１３′に取り付けられている。また、プレストライク部材は、別個の部品として設けられており、壁１１の内側に取り付けられているか、または一体的に形成されている。したがって、この安全装置２^IV は、内側または外側のいずれの側からも取り付けることができる。

【0076】

図１０ａ〜図１０ｃに、安全装置２^V の実施形態を概略的に示しており、材料ブリッジ２６′は様々な厚さを呈している。図示した実施形態では、材料ブリッジは、より大きな厚さを有する正反対に向き合う一対の部分２６ａと、より小さな厚さを有する正反対に向き合う部分２６ｂとを示す。一対の部分２６ａ，２６ｂは、互いに直交するように配置してもよい。

【0077】

代替の実施形態では、材料ブリッジ２６′は、その円周に沿って見て、波形のような連続的に変化する厚さを有するようにしてもよい。

【0078】

さらに他の選択肢として、材料ブリッジは、それぞれが本体２０の円周の一部だけに延在する１つ以上のブリッジ部分として形成されてもよい。

【0079】

図１０ａ〜図１０ｃに関して論じた材料ブリッジ２６′の設計は、本体２０，２０′，２０″，２０′″，２０^IVおよびその壁１１への取り付け機構のいずれかの設計と組み合わせることができることが理解される。

【0080】

図１１ａ〜図１１ｂには、材料ブリッジ２６″が壁１１に最も近いプレストライク部材２５の部分から離間している安全装置２^VIの実施形態を概略的に示しており、これにより壁と材料ブリッジ２６″との間にスペースが形成される。

【0081】

換言すれば、材料ブリッジ２６″のガススプリング１の壁１１２と対向する側には、下部環状溝ｇ１が形成されている。

【0082】

さらに、材料ブリッジ２６″の圧縮チャンバ１２内に露出する側には、上部環状溝ｇ２が形成されている。

【0083】

環状溝ｇ１，ｇ２は、異なる軸方向の深さ及び/又は異なる半径方向の幅を有していてもよい。

【0084】

図１１ａ〜図１１ｂに関して説明した材料ブリッジ２６″の設計は、本体２０，２０′，２０″，２０′″，２０^IVおよびその壁１１への取付機構とのいずれかの設計と組み合わせることができるものと理解される。また、図１１ａ〜図１１ｂおよび図１２に関して説明した材料ブリッジ２６″は、図１０ａ〜図１０ｃに関して説明したように種々の厚さで設けることができるものと理解される。

【0085】

図１２は、安全装置２^VIIの実施形態を概略的に示しており、材料ブリッジ２６′″は、壁１１に最も近いプレストライク部材２５の部分から離間され、壁１１と材料ブリッジ２６′″との間に環状溝ｇ１が形成される。図１２の実施形態では、図１１ａ〜図１１ｂのような上側の溝ｇ２がなく、材料ブリッジ２６′″の上側がストライク部２０１と面一になっている。

【0086】

図１２に関して論じた材料ブリッジ２６′″の設計は、本体２０，２０′，２０″，２０′″，２０^IVおよびその壁１１への取付機構とのいずれかの設計と組み合わせることができるものと理解される。また、図に関して説明した材料ブリッジ２６′″は、図１０ａ〜図１０ｃに関して説明したように種々の厚さで設けられてもよいことも理解される。また、図１２に関連して説明した材料ブリッジ２６′″設計は、図１０ａ〜図１０ｃに関して説明したように種々の厚さで設けることもできる。

【0087】

安全装置とプレストライク部材２５は同じ材料で形成されてもよい。材料は、鋼またはアルミニウムのような金属材料、またはポリマー材料であってもよい。

【0088】

代替の実施形態では、安全装置およびプレストライク部材は、異なる金属またはポリマー材料、または金属材料と他のポリマー材料のうちの１つのような、異種材料で形成することができる。

【0089】

安全装置は、圧縮性流体装置の大きさに応じて、約３０００Ｎ〜約３００,０００Ｎのピストン力を受けたときに起動するように適合させることができる。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］ ガススプリングのような圧縮性流体装置(1)であって、
圧縮チャンバ（12）を画定するケーシング（11）と、
前記圧縮チャンバ(12)内で移動可能なピストン(15)と、
前記ピストンがオーバーストライクする場合において前記ピストン(15)によって打撃されるように配置され、前記圧縮性流体のうちの少なくとも一部を前記圧縮チャンバ（12）から排出させる安全部材(2,2′,2″,2′″,2^IV,2^V,2^VI）と、
を具備し、
前記ピストン(15)によって前記安全部材(2,2′,2″,2′″,2^IV,2^V,2^VI）が打たれる前に前記ピストンによって打たれるところに配置され、所定の圧縮オーバーストローク力が達成されたときのみにおいて前記ピストン(15)に前記安全部材(2,2′,2″,2′″,2^IV,2^V,2^VI）を打たせるプレストライク部材(25,25′)を有する圧縮性流体装置。
［２］ 前記安全部材(2,2′,2″,2′″,2^IV,2^V,2^VI）はチャンバ壁部(111,112)から内方に延びており、前記プレストライク部材(25,25′)は前記安全部材(2,2′,2″,2′″,2^IV,2^V,2^VI）よりも前記チャンバ壁部からさらに内方に延びている［１］に記載の装置。
［３］ 前記プレストライク部材(25,25′)は、所定の力で打撃されたときに変形するように配置された部分を有し、これにより前記安全部材(2,2′,2″,2′″,2^IV,2^V,2^VI）は、そのような変形が達成されたときにのみ、前記チャンバ壁に対して移動可能である［２］に記載の装置。
［４］ 前記安全部材(2,2′,2″,2′″,2^IV,2^V,2^VI）は、前記圧縮チャンバ(12)に露出するストライク部(201)と、前記安全部材が打撃されるまで前記圧縮性流体が前記圧縮チャンバ(12)から出ていくのを阻止するように配置されたシール部(21,22)と、を有する［１］乃至［３］のいずれか１に記載の装置。
［５］ 前記安全部材(2,2′,2″,2′″,2^IV,2^V,2^VI）は、前記チャンバ壁(111,112)に設けられた安全通路(113,113′)内に収容された本体(20)を有する［１］乃至［４］のいずれか１に記載の装置。
［６］ 前記プレストライク部材(25,25′)は、前記安全部材(2,2′,2″,2′″,2^IV,2^V,2^VI）とは別の部品として形成されている［１］乃至［５］のいずれか１に記載の装置。
［７］ 前記プレストライク部材(25,25′)は、前記安全部材(2,2′,2″,2′″,2^IV,2^V,2^VI）と一体化されている［１］乃至［５］のいずれか１に記載の装置。
［８］ 前記プレストライク部材(25,25′)は、材料ブリッジ(26,26′,26″,26′″)によって前記安全部材(2,2′,2″,2′″,2^IV,2^V,2^VI）に接続されている［７］に記載の装置。
［９］ 前記材料ブリッジ(26,26′,26″,26′″)は、前記安全部材(2,2′,2″,2′″,2^IV,2^V,2^VI）の実質的にほぼ全周にわたって延びている［８］に記載の装置。
［１０］ 前記材料ブリッジ(26,26′,26″,26′″)は、軸方向に見たときに少なくとも２つの異なる厚さの間で変化する厚みを有する［８］又は［９］のいずれか１に記載の装置。
［１１］ 前記材料ブリッジは、前記チャンバ壁に最も近い前記プレストライク部材の部分で前記プレストライク部材(25,25′)に接続している［８］乃至［１０］のいずれか１に記載の装置。
［１２］ 前記材料ブリッジ(26,26′,26″,26′″)は、前記プレストライク部材のチャンバ壁から離間した部分で前記プレストライク部材(25,25′)に接続しており、これにより前記プレストライク部材(25,25′)が前記チャンバ壁に取り付けられたときに、前記材料ブリッジとチャンバ壁との間に空間(g1)が形成される［８］乃至［１１］のいずれか１に記載の装置。
［１３］ 前記安全部材(2,2′,2″,2′″,2^IV,2^V,2^VI）は、軸方向に延びるベント通路(24)をさらに有する［１］乃至［１２］のいずれか１に記載の装置。
［１４］ ［５］に従属する場合の［８］乃至［１２］のいずれか１に従属する場合の［１３］の装置において、前記ベント通路(24)は、前記材料ブリッジ(26,26′,26″,26′″)および/または前記本体(20)を通って延びる［１３］に記載の装置。
［１５］ 前記安全部材(2,2′,2″,2′″,2^IV,2^V,2^VI）は、前記圧縮チャンバ内の圧力が所定の最大圧力を超える場合に、前記流体の少なくとも一部を前記圧縮チャンバから排出するように構成された過剰圧力安全装置をさらに有する［１］乃至［１４］のいずれか１に記載の装置。
［１６］ 圧縮チャンバを画定するケーシングと、前記チャンバ内で移動可能なピストンとを有するガススプリングのような圧縮性流体装置を保護するための方法であって、前記ピストンが圧縮的にオーバーストライクする場合において、前記ピストンが安全部材(2,2′,2″,2′″,2^IV,2^V,2^VI）を打撃して、該安全部材(2,2′,2″,2′″,2^IV,2^V,2^VI）が前記装置内の圧縮性流体の少なくとも一部の排気を引き起こさせ、前記ピストンが前記安全部材(2,2′,2″,2′″,2^IV,2^V,2^VI）を打つ前に、前記プレストライク部材(25,25′)を打ち、前記プレストライク部材(25,25′)の所定の変形または移動が達成された後にのみ、前記ピストンが前記安全部材(2,2′,2″,2′″,2^IV,2^V,2^VI）を打つ圧縮性流体装置の保護方法。

【符号の説明】

【0090】

１１…ケーシング、１２…圧縮チャンバ、１３…ガイド、１５…ピストン、
１１１…側壁、１１２…底壁、１１３,１１３′…安全通路（凹部）、
２,２′,２″,２′″,２^IV,２^V,２^VI,２^VII …安全装置、
２０,２０′,２０″,２０′″,２０^IV,２０^V,２０^VI,２０^VII …安全装置の本体、
２１…シーリングホルダ、２２…シール部材（Ｏリング）、２３…エンドプレート、２４…ベント通路、
２５，２５-１，２５-２，２５-３…プレストライク部材、
２６,２６′,２６″,２６′″…材料ブリッジ、２７…破裂マーク、
２０１…ストライク部、
３…負荷、Ｔ-ｔ…軸方向空間

【図1a】

【図1b】

【図1c】

【図1d】

【図2a】

【図2b】

【図2c】

【図2d】

【図3a】

【図3b】

【図4a】

【図4b】

【図4c】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10a】

【図10b】

【図10c】

【図11a】

【図11b】

【図12】