JP2016034664A - ガス作動型ばね - Google Patents

Abstract

【課題】超過行程安全装置が活動し始めたことを明瞭に感知できるガス作動型ばねを提供するこ。【解決手段】ガス作動型ばねは、封止用の管状ジャケット１１と、端面１２と、管状ジャケットを閉じ且つピストンロッド１４を通過させるための反対側の環状部１３と、環状部を貫通するように配置されたピストンロッドと、管状ジャケット、端面、ピストンロッドのための環状部及びピストン間に規定された加圧ガスのための室１５と、ピストンロッドの超過行程が発生したことを明瞭に示す手段１７を備える【選択図】図２

Description

本発明はガス作動型ばねに関する。

ガス作動型ばねは通常、ガス封止用の管状ジャケットによって形成され、該管状ジャケットはその一端がガス充填のための弁を備えた端面により密封して閉じられ、その他端はヘッド部により密封して閉じられている。ヘッド部にはピストンにおけるロッドの通路のために孔が空けられ、ピストンロッドは管状ジャケット内を並進運動する。管状ジャケット、端面及びヘッド部はピストンのための移動空間を規定し、一方、ピストンは管状ジャケット及び端面とともに、ガスの圧縮・膨脹室を規定する。

排他的ではないものの典型的には、この種のガス作動型ばねは成形打ち抜き型や成型プレス機等を使用するような状況下で用いられる。ここでは、ガスス作動型ばねは、高い内部圧や、プレス機又は成形型打ち抜き型の関連部品でもって衝撃を受ける状況下に晒され、損傷を受け易い。このような損傷はガス作動型ばねを使用不能にして、その交換が必要となり、ガス作動型ばねが設置された機械や設備の操業停止を伴う。また、このような損傷は、制御不能な圧力増加に起因した破裂、ピストンロッド自体又は該ピストンロッドを管状ジャケット内に保持する部品の損傷に起因した破裂、又は、加圧ガスの制御不能な流出を伴う破損の場合、偶々近傍にいた作業者が傷害を受けることにもなる。

このような損傷を導く主要な理由の１つは、ピストン、即ち、ピストンロッドにおける引込みストスークの「超過行程(overtravel)」として知られており、「超過行程」は特定のガス作動型ばねが対処すべき許容ストロークよりも長い。

このような「超過行程」は例えば、ガス作動型ばねのピストンロッドの移動が予期せずに増加することで引き起こされ、これはガス作動型ばねの本体内にピストンロッドを推定不能な長さにまで強制的に再入させ、これにより、ガス作動型ばねの全体構造によってはカバーできない「超過行程」を発生させる。

従って、ガス作動型ばねは「樽腹(belly)」になるか分裂して開き、又は、ガス作動型ばねを構成する部品が互いに結合された箇所にて破断するか、シール要素が破れ、このような場合の全ておいて、予期しない不所望で且つ危険なガスの急速な流出を招く。

このような危険な超過行程の状況が発生するのを阻止するために、ガス作動型ばねが工夫されており、該ガス作動型ばねは、超過行程の場合、加圧ガスの制御された流出を安全になすのに適合した超過行程安全装置を備えている
このようなガス作動型ばねは、例えばスペシャル・スプリングス(SPECIAL SPRINGS S.R.L.)が出願人である以下の特許文献１に開示且つ請求され、該特許文献１の優先日は2009年03月10日である。

このような超過行程安全装置を備えたガス作動型ばねは、ガス封入用の管状ジャケットであって、その一端が端面により密封して閉じられ且つその他端がヘッド部により密封して閉じられ、該ヘッド部にピストンのロッドの通路のための孔が空けられている、管状ジャケットと、管状ジャケット、端面及びピストンによって規定されたガスの圧縮・膨脹室とを具備し、ガス作動型ばねは、前記圧縮・膨脹室内にて前記管状ジャケットの内面上に少なくとも１つの低圧解放域を有することに特徴付けられる。該低圧解放域はシール手段によって提供されたシール性を破るように構成され、該シール手段はピストン又ヘッド部と連係して管状ジャケットの内面に対して働く。このような低圧解放域はピストン又はヘッド部の引込みストローク時、その移動の限界を規定する位置に備えられている。

欧州特許出願公開第2406520号明細書

このような超過行程安全装置を備えたガス作動型ばねは非常に有効に働き、市場に広く認められているものの、超過行程安全装置が活動し始めたという事実の視認性に関連して改善される余地を有する。

実際、超過行程の状況が発生しても、ガス作動型ばねは完全に良好な状態に見えるが、ガスの一部は制御された仕方で逃げており、この結果、ガス作動型ばねの機能は最早、期待されたものにならない。

ピストンロッドの超過行程に対する前記安全装置が介在しているため、ガス作動型ばねからのガスの流出は感知できず、ガスが部分的に排出されたガス作動型ばねの機能不足は、そのガス作動型ばねが破損した状態の打ち抜き型又はプレス機から取り出された製品が設計仕様を満たしていないときのみに明らかとなる。

本発明の意図は、通常のガス作動型ばねにおける上述の弱点を解消できるガス作動型ばねを提供することにある。

このような意図の範囲内にて、本発明の目的は、超過行程安全装置が活動し始めたことを明瞭に感知できるガス作動型ばねを提供することにある。

本発明の他の目的は、ガス作動型ばねが破損された状態の打ち抜き型又は他の機械をユーザが完全且つ迅速に修復できるガス作動型ばねを提供することにある。

本発明の更に別の目的は、その機能が通常のガス作動型ばねよりも低くはないガス作動型ばねを提供することにある。

上述の意図及び目的は後述の説明から明らかとなるように以下のガス作動型ばねによって達成され、該ガス作動型ばねは、
封止用の管状ジャケットと、
端面と、
前記管状ジャケットを閉じ且つピストンロッドの通路のための反対側の環状部と、
前記環状部を通過するように配置されたピストンロッドと、
前記管状ジャケット、前記端面、前記環状部及び前記ピストンロッドの間に規定された加圧ガスのための室と
を具備し、
前記ピストンロッドの超過行程が発生したことを明瞭に示す手段を備えたことを特徴とする。

本発明の更なる特徴及び利点は、好適ではあるが排他的ではない本発明に係るガス作動型ばねの実施形態の詳細な説明から明らかとなる。該実施形態は、添付図面に限定されない一例として示されている。

本発明のガス作動型ばねの斜視図である。 図１のガス作動型ばねの縦断面図である。 通常の使用状態にある図１のガス作動型ばねの細部を示す断面図である。 図３の細部が変形した状態を示す図である。 図３及び図４の細部に破断が発生した状態を示す図である。

図を参照すれば、本発明に係るガス作動型ばねが参照符号１０で示されている。

このようなガス作動型ばね１０は、
封入のための管状ジャケット１１と、
端面１２と、
管状ジャケット１１を閉じ且つピストンロッド１４を通過させるための反対側の環状部１３と、
環状部１３を通過するように配置されたピスントロッド１４と
を備える。

管状ジャケット１１、端面１２、ピストンロッド１４のための環状部１３及びピストンロッド１４の間には加圧ガスのための室１５が規定されている。

限定されるものではないが、本発明の好適な実施形態では、ガス作動型ばね１０は超過行程安全装置１６を備える。

本発明の特徴は、本発明がピストンロッド１４の超過行程が発生したことを明瞭に示す手段１７を備えていることにある。

特に、限定されない本発明の一例として、ここに記載される本実施形態では、超過行程安全装置１６は、
ピストンロッド１４のための環状部を形成する環状安全本体１８であって、超過行程の安全量１９だけ管状ジャケット１１から突出して管状ジャケット１１内に配置されている一方、管状ジャケット１１に抜き出し阻止手段、例えば、管状ジャケット１１の内面２２に形成された第１肩２１及び環状安全本体１８上に形成された反対側の第２肩２３に当接すべく構成された金属リング２０によって結合され、管状ジャケット１１の内面に押圧された少なくとも１つのシールリング２４を有する、環状安全本体１８と、
その位置にシールリング２４が配置されたとき、シールリング２４のシール性を破るように構成された少なくとも１つの低圧解放域(low relief region)２５であって、環状安全本体１８の引込みストスークの限界を規定する前記位置に備えられた低圧解放域２４と
を含む。

低圧解放域２５は例えば、環状凹所によって提供されている。

限定されない本発明の一例として、ここに記載された実施形態では、超過行程が発生したことを明瞭に示す手段１７は塑性変形可能なリング３５によって構成されており、該リング３５は環状安全本体１８と管状ジャケット１１における口２８の内側リム２７との間に固定され、該口２８内に環状安全本体１８が挿入されている。

通常、塑性変形可能なリング３５は管状ジャケット１１の外側に一部を備えた状態で配置されている。

本実施形態において、塑性変形可能なリング３５は、図３の断面図から明らかなように、内側リム２７上に休止した周縁フラップ２９と、対応した環状座３１内に結合した内側環状リブ３０とを含み、環状座３１は環状安全本体１８の外面に形成されている。

図面の簡略化を図り且つ上述のものと等価であると理解されるために図示していないが、変形の実施形態では、塑性変形可能なリング３５の固定は環状安全本体１８から突出した隆起部を座の内部に固定することで提供され、ここでの座は塑性変形可能なリング３５上に形成され、隆起部と互いに補い合う形状を有する。

更に別の変形の実施形態も図示されていないものの、塑性変形可能なリング３５の固定は、塑性変形可能なリング３５と環状安全本体１８との間での干渉、又は、環状安全本体１８と管状ジャケット１１の内側リム２７との間で塑性変形可能なリング３５が干渉することによっても達成される。

塑性変形可能なリング３５はプラスチック材料、又は、他の塑性変形、即ち、破断可能な材料からなる。

本発明のガス作動型ばね１０の作動は以下の通りである。

超過行程の場合、ポスト４０、例えば図２に概略的に示されているプレス機が環状安全本体１８に接触するまで下降し、環状安全本体１８をピストンロッド１４とともに、環状安全本体１８が管状ジャケット１１から突出していた前記安全量１９だけ管状ジャケット１１内に押し入れる。

管状ジャケット１１の内部への環状安全本体１８の並進運動は低圧解放域２５に達するシールリング２４の移動をもたらし、この結果、シールリング２４が管状ジャケット１１の内面２２から離れ、室１５から外部へのガスの逃げ路が生起される。

同時に、環状安全本体１８の内部への移動は、内側環状リブ３０と対応する座３１との間の結合により環状安全本体１８に固定された塑性変形可能なリング３５の変位を伴い、塑性変形可能なリング３５もまたプレス機、即ち、打ち抜き型のポスト４０によって圧縮される。

塑性変形可能なリング３５の圧縮及び変位中、外側の周縁フラップ２９は図４に示されるように塑性変形し、ピストンロッド１４の超過行程が発生したことを明瞭に示す。

図５に一例として示されているように、外側の周縁フラップ２９は破断される。上述の指示手段１７のお陰で、環状安全本体１８及びピストンロッド１４が室１５内の残留ガスの推力の下、通常の作動位置に復帰したとしても、塑性変形可能なリング３５の変形又は破断は如何なる場合でも、超過行程が発生した状況を直ちに視認させ、ユーザは直ちに修理の段取りをなすことができる。

本発明の他の目的が超過行程安全装置を備えず、ピストロッドの超過行程が発生したことを明瞭に示す手段を備えたガス作動型ばねにあることは明らかに理解されるべきである。

実際、本発明はその意図及び目的を完全に達成することが分かる。

実際、本発明によれば、ガス作動型ばねが発明され、ここでは、超過行程が発生したことを明瞭に示す手段１７のお陰で、超過行程安全装置と関連することが明らかである。

このようなガス作動型ばね１０は、ガス作動型ばねの交換により、ガス作動型ばねが設置された打ち抜き型又は他のプレス機の迅速且つ完全な修復をユーザに可能とする。

本発明によれば、ガス作動型ばねが発明され、該ガス作動型ばねの能力は通常のガス作動型ばねよりも低下するものではない。

本発明は、多数の改良及び変形が可能であると考えられ、これらは全て添付の特許請求の範囲内にある。更に、全ての細目は技術的な等価な他の要素に置換可能である。

実際上、使用される材料は、特定の使用や、寸法及び形状の条件に適合する限り、要求や最新技術に従い如何なるものであってもよい。

Claims (4)

1. ガス作動型ばね（１０）であって、
   封止用の管状ジャケット（１１）と、
   端面（１２）と、
   前記管状ジャケットを閉じ且つピストンロッド（１４）を通過させるための反対側の環状部（１３）と、
   前記環状部（１３）を貫通するように配置されたピストンロッド（１４）と、
   前記管状ジャケット、前記端面、前記ピストンロッドのための前記環状部及び前記ピストンの間に規定された加圧ガスのための室（１５）と
   を具備し、
   前記ピストンロッド（１４）の超過行程が発生したことを明瞭に示す手段（１７）を備えることを特徴とするガス作動型ばね。
2. 超過行程安全装置（１６）を備え、該超過行程安全装置が
   前記ピストンロッド（１４）のための前記環状部を形成する環状安全本体（１８）であって、前記管状ジャケット（１１）から超過安全量（１９）だけ突出して配置されている一方、前記管状ジャケット（１１）に抜け出し阻止手段でもって結合され、該管状ジャケット（１１）の内面（２２）に押し付けられる少なくとも１つのシールリング（２４）を有する、環状安全本体（１８）と、
   その位置に少なくとも１つのシールリング（２４）が配置されたとき、該少なくとも１つのシールリング（２４）のシール性を破るように構成された少なくとも１つの低圧解放域（２５）であって、前記環状安全本体（１８）の引込みストロークの限界を規定する前記位置に備えられた低圧解放域（２５）と
   を含むことを特徴とする請求項１に記載のガス作動型ばね。
3. 前記超過行程が発生したことを明瞭に示す前記手段（１７）は塑性変形可能なリング（３５）によって構成され、該塑性変形可能なリングは前記環状安全本体（１８）と該環状安全本体（１８）が挿入された前記管状ジャケット（１１）における口（２８）の内側リム（２７）との間に固定され、通常は、その少なくとも一部が前記管状ジャケットの外側となるように配置されていることを特徴とする請求項２に記載のガス作動型ばね。
4. 前記塑性変形可能なリング（３５）は、前記内側リム（２７）上に休止した外側の周縁フラップ（２９）と、対応する環状座（３１）内に結合した内側の環状リブ（３０）とを含み、前記環状座は前記環状安全本体（１８）の外面に形成されていることを特徴とする請求項３に記載のガス作動型ばね。

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