特許 7112853 ピストンロッドの制御されない戻りに対する安全装置を有するガスシリンダアクチュエータ

(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】

(24)【登録日】2022-07-27

(45)【発行日】2022-08-04

(54)【発明の名称】ピストンロッドの制御されない戻りに対する安全装置を有するガスシリンダアクチュエータ

(51)【国際特許分類】

   F16F 9/02 20060101AFI20220728BHJP

   F16F 9/36 20060101ALI20220728BHJP

   F16F 9/32 20060101ALI20220728BHJP

   F16F 7/09 20060101ALI20220728BHJP

【ＦＩ】

F16F9/02

F16F9/36

F16F9/32 U

F16F7/09

【請求項の数】 14

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2018025958

(22)【出願日】2018-02-16

(65)【公開番号】P2018132190

(43)【公開日】2018-08-23

【審査請求日】2021-01-19

(31)【優先権主張番号】102017000018002

(32)【優先日】2017-02-17

(33)【優先権主張国・地域又は機関】IT

(31)【優先権主張番号】102017000051549

(32)【優先日】2017-05-12

(33)【優先権主張国・地域又は機関】IT

(73)【特許権者】

【識別番号】511212815

【氏名又は名称】スペシャル・スプリングス・ソシエタ・ア・レスポンサビリタ・リミタータ

【氏名又は名称原語表記】ＳＰＥＣＩＡＬ ＳＰＲＩＮＧＳ Ｓ．Ｒ．Ｌ．

【住所又は居所原語表記】Ｖｉａ Ｎａｒｄｉ， １２４／Ａ ３６０６０ ＲＯＭＡＮＯ Ｄ‘ＥＺＺＥＬＩＮＯ（Ｐｒｏｖ． ｏｆ Ｖｉｃｅｎｚａ） ＩＴＡＬＹ

(74)【代理人】

【識別番号】110002664

【氏名又は名称】特許業務法人ナガトアンドパートナーズ

(72)【発明者】

【氏名】マッシモ フィオレーゼ

(72)【発明者】

【氏名】ダニエル ファンティナート

(72)【発明者】

【氏名】フランチェスコ ボルディン

【審査官】鵜飼 博人

(56)【参考文献】

【文献】特開平０６－０５０３７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０９０４６１４６（ＵＳ，Ｂ２）

【文献】特表２０１２－５２４８７５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｆ ９／００－ ９／５８

Ｆ１６Ｆ ７／００－ ７／１４

Ｆ１５Ｂ ２０／００－ ２１／１２

Ｆ１５Ｂ １５／００－ １５／２８

Ｂ３０Ｂ １５／００－ １５／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ピストンロッドの制御されない戻りに対する安全装置を有するガスシリンダアクチュエータ（１０，１１０，２１０，３１０，４１０）であって、
１つのチューブ状の容器ジャケット（１１，１１１，２１１，３１１，４１１）と、
チューブ状の前記ジャケット（１１，１１１，２１１，３１１，４１１）を封止するための反対側にある２つの頭部（１２，１３，４１２，４１３）であって、第１の頭部（１２，４１２）には、ピストンロッド（１５，１１５，２１５，３１５，４１５）用の通路である、軸（Ｘ）に対する移動ガイド用の貫通孔（１４，４１４）が設けられており、反対側に第２の頭部（１３，４１３）が設けられている、反対側にある２つの頭部と、
１つのロッド部（１６，１１６，２１６，３１６，４１６）および１つのピストン部（１７，１１７，２１７，３１７，４１７）を備える、１つのピストンロッド（１５，１１５，２１５，３１５，４１５）と、
チューブ状の前記ジャケット（１１，１１１，２１１，３１１，４１１）と、前記２つの頭部（１２，１３，４１２，４１３）と、前記ピストンロッド（１５，１１５，２１５，３１５，４１５）との間に規定される、圧縮ガス用のチャンバ（１８、４１８）と、
を備え、
前記ガスシリンダアクチュエータ（１０，１１０，２１０，３１０，４１０）は、前記第１の頭部（１２，４１２）と前記ピストン部（１７、１１７，２１７，３１７，４１７）との間に、１つのブッシング（２０，１２０，２２０，３２０，４２０）および密封手段（２３，１２３，２２３，３２３，４２３）を備え、当該ブッシングは前記軸（Ｘ）に対する移動を阻止するための手段を用いてチューブ状の前記ジャケット（１１，１１１，２１１，３１１，４１１）に連結され、そして前記ピストン部（１７，１１７，２１７，３１７，４１７）に当たるように設計されており、
当該密封手段（２３，１２３，２２３，３２３，４２３）は、前記第１の頭部（１２，４１２）と前記ブッシング（２０，１２０，２２０，３２０，４２０）との間に、前記ロッド部（１６，１１６，２１６，３１６，４１６）に対して作用するように配設されており、
前記ブッシング（２０，１２０，２２０，３２０，４２０）は、前記ピストンロッド（１５，１１５，２１５，３１５，４１５）の前記制御されない戻りによる、前記ピストン部（１７，１１７，２１７，３１７，４１７）による衝撃の場合に、少なくとも変形し、こうして前記ピストン部（１７，１１７，２１７，３１７，４１７）の通路を可能とし、そして前記ピストンロッド（１５，１１５，２１５，３１５，４１５）と前記密封手段（２３，１２３，２２３，３２３，４２３）と前記貫通孔（１４，４１４）との間にガス排出通路の形成を可能とするようになっており、前記ブッシング（２０，３２０，４２０）は前記軸（Ｘ）に向かって延伸する第１の内側径方向突出部（３０，３３０，４３０）を有している、
ことを特徴とするガスシリンダアクチュエータ。

【請求項2】

前記軸（Ｘ）に対する移動を阻止する前記手段は、前記ブッシング（２０，１２０，２２０，３２０，４２０）の外側に設けられている外側環状陥凹部（２６，１２６，３２６，４２６）と、当該環状陥凹部に対応し、当該環状陥凹部に収容される前記ジャケット（１１，１１１，２１１，３１１，４１１）の内側に設けられている内側環状突出部（２７，１２７，３２７，４２７）とによって構成されていることを特徴とする、請求項１に記載のガスシリンダアクチュエータ。

【請求項3】

前記ブッシング（２０，３２０，４２０）は、第１の環状部分（２８，３２８，４２８）を有し、当該第１の環状部分は、前記ピストン部（１７，３１７，４１７）の外径（Ｄ３，Ｄ８）より大きな第１の内径（Ｄ１，Ｄ６）を有し、そして前記ブッシングは、第２の環状部分（２９，３２９，４２９）を有し、当該第２の環状部分は、前記ピストン部（１７，３１７，４１７）の外径（Ｄ３，Ｄ８）より小さな第２の内径（Ｄ２，Ｄ７）を有することを特徴とする、請求項１または２に記載のガスシリンダアクチュエータ。

【請求項4】

前記ブッシング（４２０）は、前記第１の環状部分（４２８）と前記第２の環状部分（４２９）との間に円錐状の内部形状を有した移行部を備えることを特徴とする、請求項３に記載のガスシリンダアクチュエータ。

【請求項5】

前記第２の環状部分（２９，３２９，４２９）の前記第２の内径（Ｄ２，Ｄ７）は、前記ロッド部（１６，３１６，４１６）の内径（Ｄ４，Ｄ９）より大きく、そして前記第２の環状部分（２９，３２９，４２９）と前記ロッド部（１６，３１６，４１６）との間には隙間（３４，３３４，４３４）があることを特徴とする、請求項３に記載のガスシリンダアクチュエータ。

【請求項6】

請求項３に記載のガスシリンダアクチュエータにおいて、
前記第１の内側径方向突出部（３０，３３０，４３０）は 前記ブッシング（２０，３２０，４２０）の前記第１の環状部分（２８，３２８，４２８）の端部に設けられ、
前記第１の内側径方向突出部は、前記ピストン部（１７，３１７，４１７）が通り抜けられるように変形することによって、あるいは前記ブッシング（２０，３２０，４２０）の残りの部分から破断されて分離されることによって、前記ピストン部（１７，３１７，４１７）による衝撃を吸収するように設計されている、
ことを特徴とするガスシリンダアクチュエータ。

【請求項7】

請求項６に記載のガスシリンダアクチュエータにおいて、
前記第１の内側径方向突出部（３０，３３０）と、前記第１の環状部分（２８，３２８）と前記第２の環状部分（２９，３２９）との間を接続する中間環状部分（３１，３３１）と、の間に、前記ブッシング（２０，３２０）は、少なくとも１つの第２の内側径方向突出部（３２，３３２）を有し、
前記第２の内側径方向突出部は、前記ピストン部（１７，３１７）が通り抜けられるように変形することによって、あるいはブッシング（２０，３２０）の残りの部分から破断されて分離されることによって、前記ピストン部（１７，３１７）による衝撃を吸収するように設計されている、
ことを特徴とするガスシリンダアクチュエータ。

【請求項8】

前記ピストンロッド（１５，１１５）には、軸方向の陥凹部（３５，１３５）および径方向の孔（３６，１３６）が設けられており、これらは、当該径方向の孔（３６，１３６）が全体または少なくとも一部で前記密封手段（２３，１２３）と対向している場合に、前記ロッド部（１６，１１６）と前記密封手段（２３，１２３）との間の圧縮ガスを排出することを可能とするように適合されていることを特徴とする、請求項１乃至７のいずれか１項に記載のガスシリンダアクチュエータ。

【請求項9】

前記密封手段（２３，１２３，２２３，３２３，４２３）は、前記ロッド部（１６，１１６，２１６，３１６，４１６）の外側表面（３７，４３７）とこれに対向する前記ジャケット（１１，１１１，２１１，３１１，４１１）の内側表面（３８，４３８）との間で押圧される環状ガスケットから構成されていることを特徴とする、請求項１乃至８のいずれか１項に記載のガスシリンダアクチュエータ。

【請求項10】

前記ブッシング（１２０，３２０）は、前記制御されない戻りの場合に、当該ブッシング（１２０，３２０）が、前記ピストン部（１１７，３１７）によって前記軸（Ｘ）の方向に外側に押圧された時に、前記密封手段（１２３，３２３）を損傷するように構成された軸方向の突出部（１５０，３５０）を有していることを特徴とする、請求項１に記載のガスシリンダアクチュエータ。

【請求項11】

前記ロッド部（２１６）は、連続した、すなわち径方向の孔を有しない円筒体で構成されていることを特徴とする、請求項１に記載のガスシリンダアクチュエータ。

【請求項12】

前記ピストンロッド（３１５，４１５）は、前記ロッド部（３１６，４１６）の外側表面上に、長手方向の陥凹部（３６０，４３５）を有し、当該長手方向の陥凹部は、当該長手方向の陥凹部（３６０，４３５）が、部分的に前記ブッシング（３２０，４２０）に対向し、そして部分的に前記密封手段（３２３，４２３）に対向している場合に、前記ロッド部（３１６，４１６）と前記密封手段（３２３，４２３）との間の圧縮ガスを排出することを可能とするような長さで、軸方向に延伸していることを特徴とする、請求項１に記載のガスシリンダアクチュエータ。

【請求項13】

前記ピストンロッド（４１５）の運動エネルギーは、主に前記ピストン（４１７）と前記ブッシング（４２０）の前記移行部の円錐状の表面との間の摩擦によって消散されることを特徴とする、請求項４に記載のガスシリンダアクチュエータ。

【請求項14】

ピストンロッドの制御されない戻りに対する安全装置を有するガスシリンダアクチュエータ（１１０，２１０）であって、
１つのチューブ状の容器ジャケット（１１１，２１１）と、
チューブ状の前記ジャケット（１１１，２１１）を封止するための反対側にある２つの頭部（１２，１３，４１２，４１３）であって、第１の頭部（１２，４１２）には、ピストンロッド（１１５，２１５）用の通路である、軸（Ｘ）に対する移動ガイド用の貫通孔（１４，４１４）が設けられており、反対側に第２の頭部（１３，４１３）が設けられている、反対側にある２つの頭部と、
１つのロッド部（１１６，２１６）および１つのピストン部（１１７，２１７）を備える、１つのピストンロッド（１１５，２１５）と、
チューブ状の前記ジャケット（１１１，２１１）と、前記２つの頭部（１２，１３，４１２，４１３）と、前記ピストンロッド（１１５，２１５）との間に規定される、圧縮ガス用のチャンバ（１８、４１８）と、
を備え、
前記ガスシリンダアクチュエータ（１１０，２１０）は、前記第１の頭部（１２，４１２）と前記ピストン部（１１７，２１７）との間に、１つのブッシング（１２０，２２０）および密封手段（１２３，２２３）を備え、当該ブッシングは前記軸（Ｘ）に対する移動を阻止するための手段を用いてチューブ状の前記ジャケット（１１１，２１１）に連結され、そして前記ピストン部（１１７，２１７）に当たるように設計されており、
当該密封手段（１２３，２２３）は、前記第１の頭部（１２，４１２）と前記ブッシング（１２０，２２０）との間に、前記ロッド部（１１６，２１６）に対して作用するように配設されており、
前記ブッシング（１２０，２２０）は、前記ピストンロッド（１１５，２１５）の前記制御されない戻りによる、前記ピストン部（１１７，２１７）による衝撃の場合に、少なくとも変形し、こうして前記ピストン部（１１７，２１７）の通路を可能とし、そして前記ピストンロッド（１１５，２１５）と前記密封手段（１２３，２２３）と前記貫通孔（１４，４１４）との間にガス排出通路の形成を可能とするようになっており、
前記ブッシング（１２０，２２０）は、外側環状陥凹部（１２６）に外側径方向突出部（１４０）を有し、当該外側径方向突出部は、当該ブッシングが前記ピストン部（１１７，２１７）と共に移動することができるように変形することによって、あるいは当該外側径方向突出部が当該ブッシング（１２０，２２０）の残りの部分から破断されて分離されることによって、当該外側径方向突出部は、当該ピストン部（１１７，２１７）による当該ブッシング（１２０，２２０）の衝撃を吸収するように設計されている、
ことを特徴とするガスシリンダアクチュエータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ピストンロッドの制御されない戻りに対する安全装置を有するガスシリンダアクチュエータに関する。

【背景技術】

【0002】

ガスシリンダアクチュエータは、一般的にチューブ状のガス容器ジャケットによって外形が規定され、この容器ジャケットは一端で第１の頭部によって密封封止されており、この第１の頭部には、ピストンのロッドが通るための孔が設けられており、この孔はこのロッドがこのジャケット内で移動するためのガイドとなっている。そしてこの容器ジャケットは他端で、ガス充填バルブが設けられている第２の頭部によって封止されている。このジャケットおよびこれら２つの頭部は、ピストンの移動空間を規定し、ここでまさにこのピストンそのものは、上記のジャケットおよび上記の第２の頭部と共に、加圧ガス用のチャンバを規定する。

【0003】

このようなガスシリンダアクチュエータは、それ専用とするものではないが典型的には、成形型や、成型プレス等を用いるような場合に使用され、ここでこのガスシリンダアクチュエータは、損傷を受けやすいような使用条件で使用される。このような損傷は、このガスシリンダアクチュエータを使用不能とし、また交換を必要とし、そしてこれが配備されている機械またはプラントが必然的に停止される。そして、たとえば過圧によってもたらされる破損の場合、あるいは加圧ガスによる予期しない、制御されない押し戻しで生じるピストンの破損およびこのピストンからの離脱によって上記のロッドが飛び出すような場合、すなわち「制御されない戻り」として知られる現象の場合、このような損傷は、たまたまその近傍にいるオペレータに対して傷害を与えかねない。

【0004】

経験に照らせば、最も厳しい状況は、ガスシリンダアクチュエータが作用する成形型が、圧縮状態においてこのガスシリンダアクチュエータに噛み込まれる場合に生じ、そして次にこの成形型の噛み込みが外れる場合、極めて速いピストンロッドの戻りが生じる。これにより極めて大きな運動エネルギーが生じ、たとえば衝突の結果、このピストンロッドを上記のジャケットに保持する孔の開いた頭部の破損、あるいはこのピストンロッドの破損をもたらす。

【0005】

これらの場合には、上記のロッドが力によって飛び出す危険性が非常に高く、この近傍に滞在し得る誰に対しても大きな危険となる。

【0006】

このような欠点を克服するために、今日では上記の制御されないピストンロッドの戻りの現象を克服するための様々な手段および装置が知られている。

【0007】

第１のタイプのこのような装置は、引き抜き防止用の補助的な支持肩部を必然的に有しており、この支持肩部は上記のピストンに近いロッド上に形成されており、こうしてもしこのピストンとロッドとの間でこれら２つの間の結合部に破損がある場合、このロッドは、このような補助的な肩部が、これに対応する上記のガスシリンダアクチュエータの孔の空いた第２の頭部に設けられた支持肩部に対して支持されるおかげで、上記のジャケットの内部に保持される。

【0008】

上記のピストンロッドの制御されない戻りの場合を処理するための安全装置の第２のタイプは、所定の力を受けた結果、このピストンまたはこのロッドの所定部分が必然的に破断するようになっており、そしてこのような部分がこのピストンまたはこのロッドの密封ガスケットに損傷を生じさせるようになっており、こうして圧縮ガスの外部への排出を可能とし、そしてこうしてこのロッドの急激かつ制御されない飛び出しを防止することができる。

【0009】

しかしながら、このガスシリンダアクチュエータが予想した箇所に加えて他の部位で損壊することを防止するために、圧縮ガスを充分速く排出することを確実にするには、上述のタイプの所定の破損（複数）が充分でない場合や、これらの所定の破損がこのピストンロッドの飛び出しを防止するには不充分である場合も起こり得る。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

本発明の目的は、上記のピストンロッドの制御されない戻りに対する安全装置を有するガスシリンダアクチュエータを提供することであり、このガスシリンダアクチュエータは、同様の安全装置を有する現在知られているガスシリンダアクチュエータの欠点を克服することができるものである。

【0011】

この目的において、本発明の課題は、１つのガスシリンダアクチュエータを提供することであり、このガスシリンダアクチュエータにおいては、制御されない戻りの状態で、ピストンロッドの運動エネルギーが消散され、まさにこのガスシリンダアクチュエータの構造そのものの破損がもたらされることにより、このエネルギーが生じない。

【0012】

本発明のもう１つの課題は、上記の制御されない戻りの場合に、上記のピストンロッドを破損すること無しに、圧縮ガスの安全な出口を確保するガスシリンダアクチュエータを提供することである。

【0013】

本発明のもう１つの課題は、上記の制御されない戻りの場合に、上記のピストンロッドまたは上記のばねの他の部分そのものの制御されない飛出しが起こらない、ガスシリンダアクチュエータを提供することである。

【0014】

本発明のさらにもう１つの課題は、同様の従来のガスシリンダアクチュエータの性能レベル以上のガスシリンダアクチュエータを提供することである。

【0015】

本発明のこれらの目的および課題、および後で明瞭となる他の課題は、請求項１に記載の、制御されないピストンロッドに対する安全装置を有するガスシリンダアクチュエータによって、そして従属請求項に記載される任意の追加的な１つ以上の特徴を有するガスシリンダアクチュエータによって解決される。

【0016】

本発明のさらなる特徴および利点は、本発明によるガスシリンダアクチュエータの、それに限定されるものではない５つの好ましい実施形態の説明によってより明瞭となるであろう。これらの実施形態は、これに限定する意図のない以下に示す添付した図の例を用いて明らかにされる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明によるガスシリンダアクチュエータの第１の実施形態の、軸方向に沿った垂直断面図を示す。

【図2】図１に示すガスシリンダアクチュエータの第１の動作の配置構成の詳細を示す。

【図3】第２の動作の配置構成を図２と同様に示す。

【図4】本発明によるガスシリンダアクチュエータの第２の実施形態の、第１の動作の配置構成の、軸方向に沿った垂直断面図を示す。

【図5】第２の動作の配置構成を図４と同様に示す。

【図6】本発明によるガスシリンダアクチュエータの第３の実施形態の、第１の動作の配置構成の、軸方向に沿った垂直断面図を示す。

【図7】第２の動作の配置構成を図６と同様に示す。

【図8】本発明によるガスシリンダアクチュエータの第４の実施形態の、第１の動作の配置構成の、軸方向に沿った垂直断面図を示す。

【図9】第４の実施形態の斜視図を示す。

【図10】第２の動作の配置構成を図８と同様に示す。

【図11】本発明によるガスシリンダアクチュエータの第４の実施形態の、軸方向に沿った垂直断面図を示す。

【図12】図１１に示すガスシリンダアクチュエータの第１の動作の配置構成の詳細を示す。

【図13】第２の動作の配置構成を図１２と同様に示す。

【0018】

これらの図を参照すると、本発明によるピストンロッドの制御されない戻りに対する安全装置を有するガスシリンダアクチュエータは、第１の実施形態においては、参照番号１０で示されている。

【0019】

このようなピストンロッドの制御されない戻りに対する安全装置を有するガスシリンダアクチュエータは、以下のものを備える。
－１つのチューブ状の容器ジャケット１１。円筒状である。
－反対側にある２つの頭部１２および１３。これらの各々の頭部は上記のチューブ状のジャケットを封止するために、それぞれ回転体から成っており、第１の頭部１２には、ピストンロッド１５用の通路である、軸Ｘに対する移動ガイド用の貫通孔１４が設けられており、反対側に第２の頭部１３が設けられている。
－１つのピストンロッド。このピストンロッドは、円柱状の１つのロッド部１６、および円環状の１つのピストン部１７を備える。
－密封手段２３。この密封手段は、上記の通路およびガイド用の孔１４に配設されて、上記のロッド部１６に対して作用する。
－上記のチューブ状のジャケット１１と、上記の頭部１２および１３と、上記のピストンロッド１５との間は、圧縮ガス用のチャンバ１８となっている。

【0020】

貫通孔１４は、この孔１４とロッド部１６との間に全く隙間が無いような寸法となっており、このおかげでロッド１６のガイド孔となっている。

【0021】

本発明によるガスシリンダアクチュエータ１０の特徴は、これが、上記の第１の頭部１２と上記のピストン部１７との間に、１つのブッシング２０を備えることである。このブッシングは上記の軸Ｘに対する移動を阻止するための手段を用いてチューブ状のジャケット１１に連結され、そしてピストン部１７に当たるように設計されている。

【0022】

このブッシング２０は、ピストンロッド１５の上記の制御されない戻りによる、ピストン部１７による衝撃の場合に、少なくとも変形し、こうしてこのピストン部１７の通路を可能とし、そしてピストンロッド１５と密封手段２３とこの通路とガイド孔１４との間のガス排出通路の形成を可能とするようになっている。

【0023】

この第１の実施形態においては、図１～３に示すように、このブッシング２０は、ジャケット１１の内面２４と少なくとも部分的に接触しているように、外形が形成されている。

【0024】

上記の軸Ｘに対する移動を阻止する手段は、たとえば上記のブッシング２０の外側に設けられている外側環状陥凹部２６と、この環状陥凹部に対応し、この環状陥凹部に収容される上記のジャケット１１の内側に設けられている内側環状突出部２７とによって構成されている。

【0025】

ブッシング２０は、第１の環状部分２８を有し、この第１の環状部分は、図１に示すピストン部１７の外径Ｄ３より大きな第１の内径Ｄ１を有する。そしてブッシング２０は、第２の環状部分２９を有し、この第２の環状部分は、ピストン部１７の外径Ｄ３より小さな第２の内径Ｄ２を有する。

【0026】

第２の環状部分２９の第２の内径Ｄ２は、ロッド部１６の内径Ｄ４より大きく、そしてこの第２の環状部分２９とロッド部１６との間には隙間３４がある。

【0027】

ブッシング２０は、ロッド部１６とこのブッシング２０全体との間に隙間があるような寸法となっている。

【0028】

ブッシング２０は、第１の環状部分２８の端部に第１の内側径方向突出部３０を有し、この第１の内側径方向突出部は、対称軸Ｘに向かって延伸しており、そしてピストン部１７が通り抜けられるように変形することによって、あるいは図３に示すように、ブッシング２０の残りの部分から破断されて分離されることによって、このピストン部１７による衝撃を吸収するように設計されている。

【0029】

第１の内側径方向突出部３０と、第１の環状部分２８と第２の環状部分２９との間を接続する中間環状部分３１と、の間に、ブッシング２０は、図１～３に示すように、少なくとも１つの第２の内側径方向突出部３２を有し、この第２の内側径方向突出部は、ピストン部１７が通り抜けられるように変形することによって、あるいは図３に示すように、ブッシング２０の残りの部分から破断されて分離されることによって、このピストン部１７による衝撃を吸収するように設計されている。

【0030】

ピストンロッド１５には、軸方向の陥凹部３５および径方向の孔３６が設けられており、これらは図３に示すように、この径方向の孔３６が全体または少なくとも一部で密封手段２３そのものと対向している場合に、ロッド部１６と密封手段２３との間の圧縮ガスを排出することを可能とするように適合されている。

【0031】

密封手段２３は、たとえばロッド部１６の外側表面３７とこれに対向するジャケット１１の内側表面３８との間で、軸方向Ｘに押圧される環状ガスケットから構成されている。

【0032】

径方向の孔３６は、ピストンロッド１５上に設けられており、ガスシリンダアクチュエータ１０の通常動作の間は、部分的にさえ密封手段２３に向いていないような位置となり、他方上記の制御されない戻りの場合には、上記の内側径方向突出部３０および３２の内の１つ以上の変形または破断のおかげで、この径方向の孔３６が、部分的またはその全部が、この密封手段２３に対向するような位置となり、こうして圧縮ガスを排出することができるようになっている。

【0033】

本発明によるガスシリンダアクチュエータの第２の実施形態においては、ガスシリンダアクチュエータは図４および５に参照番号１１０で示されており、上記の第１の実施形態に対して説明されたと同様に、上記の移動を阻止する手段は、ブッシング１２０の外側に設けられている外側環状陥凹部１２６と、この環状陥凹部に対応し、この環状陥凹部に収容されるように形成され、上記のジャケット１１１の内側に設けられている内側環状突出部１２７とによって構成されている。

【0034】

このブッシング１２０は、唯１つの内径Ｄ５を有し、この内径は、ピストン部１１７の外径Ｄ３より小さくなっている。この唯１つの内径Ｄ５は、ロッド部１１６の外径Ｄ４より大きくなっており、そしてこのブッシング１２０とこのロッド部１１７との間には隙間１３４がある。

【0035】

ブッシング１２０は、ロッド部１１６とこのブッシング１２０全体との間に隙間があるような寸法となっている。

【0036】

ブッシング１２０は、外側環状陥凹部１２６に外側径方向突出部１４０を有し、この外側径方向突出部は、このブッシングがピストン部１１７と共に移動することができるように変形することによって、あるいは図５に示すように、この外側径方向突出部がブッシング１２０の残りの部分から破断されて分離されることによって、このピストン部１１７によるブッシング１２０の衝撃を吸収するように設計されている。

【0037】

この外側径方向突出部１４０は、たとえば環状である。

【0038】

この第２の実施形態においては、ブッシング１２０は、上記の制御されない戻りの場合に、このブッシング１２０が、ピストン部１１７によって軸Ｘの方向に外側に押圧された時に、密封手段１２３、すなわち上記の第１の実施形態で既に説明した環状のガスケットを損傷するように構成された軸方向の突出部１５０を有している。

【0039】

この軸方向突出部１５０は、たとえばこのブッシング１２０本体の他の部分より小さな横方向断面を有するカラー部で構成されている。

【0040】

この第２の実施形態においても、ピストンロッド１１５には、軸方向の陥凹部１３５および径方向の孔１３６が設けられており、これらは図５に示すように、この径方向の孔１３６が全体または少なくとも一部で密封手段１２３そのものと対向している場合に、ロッド部１１６と密封手段１２３との間の圧縮ガスを排出することを可能とするように適合されている。

【0041】

第３の実施形態においては、ガスシリンダアクチュエータは図６および７に参照番号２１０で示されており、ブッシング２２０が上記の第２の実施形態で説明されたブッシング１２０に対応しており、他方ロッド部２１６は、連続した、すなわち径方向の孔を有しない円筒体で構成されている。

【0042】

この第３の実施形態においては、上記の制御されない戻りの場合には、圧縮ガスは、ピストン部２１７とジャケット２１１との間を通り、そして次にブッシング２２０、密封手段２２３、およびロッド部２１９の間を通って逃げ、こうして上述したような第１および第２の実施形態のようにピストンロッドの内側を通る代わりに、外側を通る。

【0043】

第４の実施形態においては、ガスシリンダアクチュエータは図８，９および１０に参照番号３１０で示されており、ブッシング３２０は、第１の環状部分３２８と第２の環状部分３２９とを有し、この第１の環状部分３２８はピストン部３１７の外径Ｄ３より大きな内径Ｄ１を有し、この第２の環状部分は、ピストン部３１７の外径Ｄ３より小さな内径Ｄ２を有する。

【0044】

第２の環状部分３２９の第２の内径Ｄ２は、ロッド部３１６の内径Ｄ４より大きく、そしてこの第２の環状部分３２０とロッド部３１６との間には隙間３３４がある。

【0045】

ブッシング３２０は、ロッド部３１６とこのブッシング３２０全体との間に隙間があるような寸法となっている。

【0046】

ブッシング３２０は、第１の環状部分３２８の端部に第１の内側径方向突出部３３０を有し、この第１の内側径方向突出部は、対称軸Ｘに向かって延伸しており、そしてピストン部３１７が通り抜けられるように変形することによって、あるいは図１０に示すように、ブッシング３２０の残りの部分から破断されて分離されることによって、このピストン部３１７による衝撃を吸収するように設計されている。

【0047】

第１の内側径方向突出部３３０と、第１の環状部分３２８と第２の環状部分３２９との間を接続する中間環状部分３３１と、の間に、ブッシング３２０は、図８および１０に示すように、少なくとも１つの第２の内側径方向突出部３３２、たとえば２つの第２の内側径方向突出部３３２を有し、この第２の内側径方向突出部は、ピストン部３１７が通り抜けられるように変形することによって、あるいは図１０に示すように、ブッシング３２０の残りの部分から破断されて分離されることによって、このピストン部３１７による衝撃を吸収するように設計されている。

【0048】

この中間環状部分３３１もまた、変形または破断して、第２の内側径方向突出部３３２による衝撃を吸収するようになっており、この突出部は今度はピストン部３１７による衝撃によって破断されている。

【0049】

上記の移動を阻止する手段は、ブッシング３２０の外側に設けられている外側環状陥凹部３２６、およびこの環状陥凹部に対応し、この環状陥凹部に収容されるように形成されている上記のジャケット３１１の内側に設けられている内側環状突出部３２７によって構成されている。

【0050】

中間環状部分３３１は、外側環状陥凹部３２６の近傍に設けられている。

【0051】

この第４の実施形態においては、ブッシング３２０も軸方向の突出部３５０を有し、この突出部は、組立ての際にブッシング３２０を位置決めし、そしてさらに、制御されない戻りの後に、このブッシング３２０がこの制御されない戻りの場合に、ピストン部３１７によって軸方向で外側に押圧される時に、密封手段３２３、すなわち上記の第１の実施形態で既に説明した環状ガスケットを損傷するように構成されている。

【0052】

この軸方向突出部３５０は、たとえばこのブッシング３２０本体の他の部分より小さな横方向断面を有するカラー部で構成されている。

【0053】

この第４の実施形態においては、ピストンロッド３１５は、ロッド部３１６の外側表面上に、長手方向の陥凹部３６０を有し、この陥凹部は、この長手方向の陥凹部３６０が、図１０に示すように、部分的にブッシング３２０に対向し、そして部分的に密封手段３２３に対向している場合に、ロッド部３１６と密封手段３２３との間の圧縮ガスを排出することを可能とするような長さで、軸方向に延伸している。

【0054】

この長手方向の陥凹部３６０は、たとえばフライス加工によって設けられている。

【0055】

この第４の実施形態においては、ブッシング３２０は、内径方向突出部３３０および３３２と同様に、ピストンロッド３１５による衝撃により生じるエネルギーを消散するように変形または破断するよう構成された付加部、すなわち中間環状部分３３１を有する。この中間環状部分の変形および／または破断は、ピストンロッド３１５の残りの運動エネルギーを低減するのに寄与する。

【0056】

第５の実施形態においては、ガスシリンダアクチュエータは図１１，１２および１３に参照番号４１０で示されている。

【0057】

このガスシリンダアクチュエータ４１０の構成は、円筒状である、チューブ状の容器ジャケット４１１と、２つの反対側にある頭部４１２および４１３であって、各々の頭部がこのチューブ状のジャケット４１１を封止するために、それぞれ回転体から成っており、第１の頭部４１２に、ピストンロッド４１５用の通路である、軸Ｘに対する移動ガイド用の貫通孔４１４が設けられ、反対側に第２の頭部４１３が設けられている、頭部４１２および４１３と、 円柱状のロッド部４１６、および円環状のピストン部４１７を備える、ピストンロッド４１５と、 上記の通路およびガイド用の孔４１４に配設されて、上記のロッド部４１６に対して作用する密封手段４２３と、を備える。

【0058】

貫通孔４１４は、この孔４１４とロッド部４１６との間に全く隙間が無いような寸法となっており、このおかげでロッド４１６のガイド孔となっている。

【0059】

上記のチューブ状のジャケット４１１と、上記の頭部４１２および４１３と、上記のピストンロッド４１５との間は、圧縮ガス用のチャンバ４１８となっている。

【0060】

上記の第１の頭部４１２と上記のピストン部４１７との間には、１つのブッシング４２０があり、このブッシングは上記の軸Ｘに対する移動を阻止するための手段によってチューブ状のジャケット４１１に連結され、そしてピストン部４１７に当たるように設計されている。

【0061】

このブッシング４２０は、ピストンロッド４１５の上記の制御されない戻りによる、ピストン部４１７による衝撃の場合に、少なくとも変形し、こうしてこのピストン部４１７の通路を可能とし、そしてピストンロッド４１５と密封手段４２３とこの通路とガイド孔４１４との間のガス排出通路の形成を可能とするようになっている。

【0062】

このブッシング４２０は、ジャケット４１１の内面４２４と少なくとも部分的に接触しているように、外形が形成されている。

【0063】

上記の軸Ｘに対する移動を阻止する手段は、たとえば上記のブッシング４２０の外側に設けられている外側環状陥凹部４２６と、この環状陥凹部に対応し、この環状陥凹部に収容される上記のジャケット４１１の内側に設けられている内側環状突出部４２７とによって構成されている。

【0064】

図１２に示すブッシング４２０は、円錐状の内部形状を有し、この内部形状は、図１１に示すピストン部４１７の外径Ｄ８より大きな第１の内径Ｄ６を有する第１の環状部分４２８と、ピストン部４１７の外径Ｄ８より小さな第２の内径Ｄ７を有する第２の環状部分４２９とを有する。

【0065】

第２の環状部分４２９の第２の内径Ｄ７は、ロッド部４１６の内径Ｄ９より大きく、そしてこの第２の環状部分４２９とロッド部４１６との間には、図１３に示すように、隙間４３４がある。

【0066】

ブッシング４２０は、ロッド部４１６とこのブッシング４２０全体との間に隙間があるような寸法となっている。

【0067】

ブッシング４２０は、第１の環状部分４２８の端部に第１の内側の径方向突出部４３０を有し、この第１の内側径方向突出部は、対称軸Ｘに向かって延伸しており、そしてピストン部４１７が通り抜けられるように変形することによって、あるいは図１３に示すように、ブッシング４２０の残りの部分から破断されて分離されることによって、このピストン部４１７による衝撃を吸収するように設計されている。

【0068】

ブッシング４２０の上記の円錐状の内部形状は、内径がＤ６とＤ７との間で漸進的に小さくなっており、このブッシング４２０の他の部分とロッド４１６との間でピストン部４１７のはまり込みを決定する。

【0069】

ピストンロッド４１５には、長手方向の陥凹部４３５が設けられており、これは図１３に示すように、この長手方向の陥凹部４３５が全体または少なくとも一部で密封手段４２３そのものと対向している場合に、ロッド部４１６と密封手段４２３との間の圧縮ガスを排出することを可能とするように適合されている。

【0070】

密封手段４２３は、たとえばロッド部４１６の外側表面４３７とこれに対向するジャケット４１１の内側表面４３８との間で、軸方向Ｘに押圧される環状ガスケットから構成されている。

【0071】

この長手方向の陥凹部４３５は、たとえばフライス加工によって設けられている。

【0072】

この陥凹部４３５は、ピストンロッド４１５上に設けられており、ガスシリンダアクチュエータ４１０の通常動作の間は、部分的にさえ密封手段４２３に向いていないような位置となり、他方上記の制御されない戻りの場合には、上記の内側径方向突出部４３０の変形または破断のおかげで、この陥凹部４３５が、部分的またはその全部が、この密封手段４２３に対向するような位置となり、こうして図１３に矢印４３６で示されている方向に圧縮ガスを排出することができるようになっている。

【0073】

以上のような本発明によるガスシリンダアクチュエータ１０，１１０，２１０，３１０，および４１０を用いて、ピストンとロッドのガイド部材との間に追加の部材、すなわちブッシングを挿入することによって安全が提供される。

【0074】

ピストンロッドの制御されない戻りに続いて、上記のブッシングの少なくとも変形可能な部分は、破断するまで変形し、そしてこのピストンロッドの運動エネルギーを吸収する。

【0075】

実際に本発明が充分に目的および課題を実現することが分った。

【0076】

特に本発明を用いて、制御されない戻りの場合に、ピストンロッド、あるいはジャケットまたは頭部のようなガスシリンダアクチュエータの他の構造部材が破損することが無い、圧縮ガスの安全な排出を保証するガスシリンダアクチュエータが開発された。

【0077】

さらに本発明を用いて、圧縮／膨張チャンバにおいて起こり得る過圧がピストンロッドの制御されない飛出しを全くもたらさない、ガスシリンダアクチュエータが開発された。

【0078】

また本発明を用いて、同様な従来のガスシリンダアクチュエータの性能に劣らない性能を提供する、ガスシリンダアクチュエータが開発された。

【0079】

以上のように考案された本発明は、多数の改善および変形が可能であり、これら全ては添付する特許請求の範囲に含まれるものである。さらに上記の詳細の全ては、他の技術的に等価な要素と置き換えることが可能である。

【0080】

実際ここで用いられている材質は、特定の使用およびこれに付随する寸法ならびに形状に適合するものであれば、どのような仕様および従来技術のものであってもよい。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】