JP6147794B2 - 無段階ブロック型調節器 - Google Patents

Description

本発明は、相対的に互いに移動可能な構成部品を固定するための、無段階ブロック型調節器に関する。無段階ブロック型調節器は、シリンダ、ピストン、ピストンロッド、第１弁および第２弁を備える。シリンダは作動流体を充填して閉鎖され、ピストンにより第１作動室および第２作動室に分割されている。ピストンは、第２作動室内で軸方向に移動可能である。ピストンロッドは、第２作動室により密閉され、外部に導かれる。第１弁は、ピストン内で第１作動室から第２作動室に至る第１流路に配置され、ピストンがばね力に抗して第１作動室の方向に移動すると、第１作動室の圧力により開放可能である。第２弁は、ピストン内で第２作動室から第１作動室に至る第２流路に配置され、ピストンがばね力に抗して第２作動室の方向に移動すると、第２作動室の圧力により開放可能である。

この種の無段階ブロック型調節器は、例えば車両ドアまたはハッチドアに使用され、車両ドアまたはハッチドアの旋回の後に、これらのドアを、旋回後にとった開放位置に固定する。その後、車両ドアまたはハッチドアが再び動かされると、固定は解除される。

本発明の課題は、上述の種類の無段階ブロック型調節器を、固定された位置でロック可能とすることである。

本発明の課題は、第１ブロックユニットにより第１弁が開放された際の第１流路および／または第２ブロックユニットにより第２弁が開放された際の第２流路を閉鎖可能とし、その際、第１ブロックユニットおよび／または第２ブロックユニットを、第１制御素子および／または第２制御素子により閉鎖可能に制御可能とすることで解決される。

こうした構成により、第１および／または第２ブロックユニットを閉鎖することでロックした後には、第１および／または第２ブロックユニットが、再び第１および／又は第２制御素子により開放可能に制御されるまで、可動構成部品の移動が不可能となる。

制御素子は、機械的に作動可能な制御素子または電気的に作動可能な制御素子とすることが可能である。

機械的または電気的に作動可能な制御素子は、例えば手動で操作可能である。しかし、移動可能な構成部品にストップ素子を備えることも可能である。ストップ素子は、移動可能な構成部品が移動する際に障害物に当たると、第１および／または第２ロックユニットの制御を起動し、それにより、移動可能な構成部品がさらに移動することを防止する。このロックは、第１および／または第２ブロックユニットが制御により再び開放されて始めて解除される。

第２弁がピストン内で同軸上に配置され、ピストンロッドが同軸上に貫通開口を備え、該貫通開口内において、バルブタペットが軸方向に移動するよう、第２制御素子により制御可能であり、第２弁の弁路が、バルブタペットの閉鎖素子によりバルブタペットの移動終端位置において閉鎖可能である場合、第２ブロックユニットは、構成部品および構成空間を省いた状態で、第２弁に一体化される。

作動流体の流れを全体的には妨げず、移動可能な素子の僅かな移動を依然として可能とするために、この場合、ピストン内および／またはバルブタペット内で、第２弁を包囲するバイパスを絞り弁の断面により構成する。

ピストンを挿入する際、ピストンロッドに起因して、第２作動室が収容可能な量を上回る量の作動流体が第１作動室から押しのけられるため、第１作動室は容積補償ユニットを備えることが可能である。

そのためには、セパレータピストンを簡単な構成で、シリンダ内で軸方向に移動可能な状態で導くことが可能である。セパレータピストンは、第１作動室のピストンとは反対側で第１作動室を限定し、第１作動室内で作動流体に対して附勢されている。

この場合セパレータピストンは、機械的な圧縮ばね、および／または圧力下にある圧力流体により附勢可能である。

好適には、作動流体は非圧縮性流体であり、圧力流体はガスである。

ピストンが第１チャンバを備え、第１チャンバが第２作動室と接続可能であり、第１作動室が第１弁を介して第１チャンバと接続可能である場合、およびピストンが第２チャンバを備え、第２チャンバが第１作動室と接続可能であり、第２作動室が第２弁を介して第２チャンバと接続可能である場合に、構造空間および構成部品を省いた構成となる。

この場合、第１チャンバおよび第２チャンバが、ピストンとシリンダの内壁の間に構成されるアニュラスと接続し、アニュラスが、第１作動室に向かい開放可能な第１逆止弁を介して第１作動室と接続可能であり、第２作動室に向かい開放可能な第２逆支弁を介して第２作動室と接続可能である場合、簡単な方法で、第１チャンバを第２作動室と、および第２チャンバを第１作動室と接続可能である。

第１弁および第２弁は、互いに同軸上で、互いに対向する方向に開放可能に配置可能であり、バルブタペットの閉鎖素子を介して第２弁の方向で軸方向に突出する、バルブタペットのロックピンと、第１弁の第１閉鎖部材と第２弁の第２閉鎖部材の間を軸方向に移動可能なロック素子とを備え、バルブタペットの移動終端位置において、第２弁の第２閉鎖部材がロックピンにより開放位置に、および第１弁の第１閉鎖部材が、第２弁の第２閉鎖部材により、ロック素子を介して閉鎖位置に保たれる。

これにより、追加的なブロックが達成可能である。バルブタペットのロックピンにより、第２弁の第２閉鎖部材も作動され、第２閉鎖部材の完全に開放された最終位置に移動される。第２閉鎖部材は、ロック素子を介して第１弁の第１閉鎖部材と連結しているため、移動可能な構成部品が外部から操作された場合、第１閉鎖部材は、第１閉鎖部材の閉鎖位置に押し付けられる。これにより、ピストンロッドによって挿入方向への負荷がかかった際に第１弁が開放されることが防止される。

ロック素子は、ロックタペットとすることが可能である。

しかし、ロック素子は所定の力で軸方向に附勢された場合にも長さを低減可能であるため、上述のブロックの際およびピストンロッドによる挿入方向への負荷の際にも、ロック素子において所定の力が超えられ、それによりロック素子がロック素子の長さを低減した場合、第１弁が開放する。

本発明の実施形態が図示され、以下に詳述される。

無段階ブロック型調節器の第１実施形態の長手方向断面図である。 無段階ブロック型調節器の第２実施形態の長手方向断面図である。

図示の無段階ブロック型調節器は、非圧縮性の作動流体を充填して密閉されたシリンダ１を備える。ピストン２は、シリンダ１内で軸方向に移動可能であり、シリンダ１の内部空間を第１作動室３および第２作動室４に分割する。

ピストン２においては、一方の側にピストンロッド５が配置される。ピストンロッド５は第２作動室４を貫通し、第２作動室４により密閉され、外側に導かれる。

無段階ブロック型調節器は、車両の車体と、回転軸を中心に旋回可能な状態で車体に連結された、車両の車両ドアの間に配置されており、開放された車両ドアまたはハッチドアを、これらのドアの各開放位置でブロックする。

シリンダ１内には、セパレータピストン６が密閉された状態で軸方向に移動可能に配置されている。セパレータピストン６は、第１作動室３のピストン２とは反対側で、軸方向に第１作動室３を限定する。シリンダ１の内部空間では、セパレータピストン６のピストン２とは反対側で、容積補償室７が構成される。容積補償室７は、圧力下のガスが充填されており、圧縮ばねを構成する。

ピストン２は、ピストンロッドから離間した領域において、同軸上に第１チャンバ８を備える。第１チャンバ８は、同軸上の第１弁貫通孔９を介して、第１作動室３と接続されている。第１チャンバ８内に配置され、同軸上を移動可能である、第１弁３４の第１ポペット弁部材１０は、附勢された第１弁ばね１１により、第１弁座孔９の第１弁座１２を構成するオリフィス孔に突き当てられる。

ピストン２はさらに、ピストンロッドの領域において、同軸上の第２チャンバ１３を備える。第２チャンバ１３は、同軸上の第２弁貫通孔１４を介して、第２作動室４と接続されている。第２チャンバ１３内に配置され、同軸上を移動可能である、第２弁３５の第２ポペット弁部材１５は、附勢された第２弁ばね１６により、第２弁座孔１４の第２弁座１７を構成するオリフィス孔に突き当てられる。

第２弁貫通孔１４の入側には、前チャンバ２３がピストン２内で構成される。前チャンバ２３は、径方向の接続流路２４を介して、恒常的に第２作動室４と接続されている。

ピストン２は、シリンダ１の内径よりも小さい外径を備える。これにより、ピストン２の径方向を走る外側面とシリンダ１の内壁の間にアニュラス１８が構成される。第１チャンバ８は第１径方向孔１９を介して、第２チャンバ１３は第２径方向孔２０を介して、各々アニュラス１８と接続されている。

このアニュラス１８は、第１逆止弁２１を介して第１作動室３と接続し、第２逆止弁２２を介して第２作動室４と接続している。

ピストンロッド５は同軸上の貫通開口２５を備え、貫通開口２５内には、バルブタペット２６が移動可能な状態で導かれる。バルブタペットの２６のピストン側の端部には、閉鎖素子２７が備わる。閉鎖素子２７により、第２ポペット弁部材１５に対向する、第２弁貫通孔１４のオリフィス孔を閉鎖可能である。

バルブタペット２６は、外側に向かって突出する端部領域において、図示されていない制御素子により、軸方向に移動可能に制御可能である。

図２においては、バルブタペット２６が、第２弁貫通孔１４の直径よりも小さな直径を有する、同軸上のロックピン２８を備える。ロックピン２８は、第２ポペット弁部材１５が第２ポペット弁部材１５の第２弁座１７から浮揚可能であるよう、閉鎖素子２７を越えて第２ポペット弁部材１５に向かって突出する。

第１チャンバ８と第２チャンバ１３の間には、ロック素子チャンバ２９がピストン内で構成されている。ロック素子チャンバ２９内に、ロック素子３６のロックケージ３０が、同軸上を移動可能な状態で配置されている。ロックケージ３０のシリンダ内部空間には、附勢された圧縮コイルばね３１が配置されている。圧縮コイルばね３１は、その一方の端部により、第２作動室４により近い、ロックケージ３０の内壁を支承し、その他方の端部は、第１ロックボルト３２の端部に突き当たる。第１ロックボルト３２は、ロック素子チャンバ２９の第１貫通孔を通して第１チャンバ８内へと突出する。

第２ロックボルト３３は、同軸上の第２貫通孔を通して、ロック素子チャンバ２９から第２チャンバ１３内へと突出する。

図１の実施形態において、バルブタペット２６が制御素子により閉鎖可能に制御されていない場合、閉鎖素子２７は第２弁貫通孔１４から浮揚された位置にある。この場合、ピストンロッド５が引き出し方向に、所定の最低の力で附勢されると、第２作動室４内の圧力が上昇する。接続流路２４および前チャンバ２３を介して、この圧力が第２ポペット弁部材１５に作用し、第２ポペット弁部材１５を第２ポペット弁部材１５の弁座１７から浮揚させるため、作動流体が第２作動室４から、第２弁３５、第２チャンバ１３および第２径方向孔２０を介して、アニュラス１８に到達する。この作動流体は、第１逆止弁２１を介して第１作動室３に流入する。ピストンロッド５による、引き出し方向への力の附勢が終了すると、第２作動室４内にはもはや圧上昇が無いため、第２弁３５並びに第１逆止弁２１が閉鎖し、ピストンロッド５が、ピストンロッド５がとった位置にブロックされる。

ピストンロッド５が挿入方向に、所定の最低の力で附勢されると、第１作動室３内の圧力が上昇する。この圧力が第１ポペット弁部材１０に作用し、第１ポペット弁部材１０をその弁座１２から浮揚させるため、作動流体が第１作動室３から、第１弁３４、第１チャンバ８および第１径方向孔１９を介して、アニュラス１８に到達する。この作動流体は、第２逆止弁２２を介して第２作動室４に流入する。ピストンロッド５による、挿入方向への力の附勢が終了すると、第１作動室３内にはもはや圧上昇が無いため、第１弁３４並びに第２逆止弁２２が閉鎖し、ピストンロッド５が、ピストンロッド５がとった位置にブロックされる。

バルブタペット２６が制御素子により閉鎖可能に制御されている場合、閉鎖素子２７は第２弁貫通孔１４を閉鎖する位置にある。この状態は、制御素子が車両ドアまたはハッチドアの作動経路において障害物に接触し、バルブタペットを閉鎖方向に制御することで発生する。しかしながら、制御素子の動きを電気的信号で起動することでも、この状態を発生可能である。この場合、ピストンロッド５が引き出し出し方向に所定の最低の力で附勢されると、第２作動室４内の圧力が上昇はする。しかし第２弁貫通孔１４が閉鎖されているため、この圧力が第２ポペット弁部材１５には作用せず、第２弁３５が閉鎖されたままであるため、調節器はピストンロッド５の引き出しをロックする。

しかし、ピストンロッド５の挿入は、上述したように可能である。

図１に関して記述した、ピストンロッド５を引き出す際の機能は、図２の実施形態においても存在する。

さらに、バルブタペット２６および閉鎖素子２７の閉鎖位置においては、第２ポペット弁部材１５、第２ロックボルト３３、ロック素子３６および第１ロックボルト３２を介して、ロックピン２８により、第１ポペット弁部材１０が第１ポペット弁部材１０の第１弁座１２に突き当てられるため、第１弁３４が閉鎖される。従って、ピストンロッド５は、引き出しも挿入もできない。

しかし、ピストンロッド５が挿入方向に非常に高い力で附勢され、それにより第１作動室３内で生成された圧力が、圧縮コイルばね３１の力を超える力で第１ポペット弁部材１０に作用した場合、第１ポペット弁部材１０が、第１ポペット弁部材１０の第１弁座１２から浮揚され、第１弁３４が開放される。この場合には、ピストンロッド５が挿入可能となる。

１ シリンダ
２ ピストン
３ 第１作動室
４ 第２作動室
５ ピストンロッド
６ セパレータピストン
７ 容積補償室
８ 第１チャンバ
９ 第１弁貫通孔
１０ 第１ポペット弁部材
１１ 第１弁ばね
１２ 第１弁座
１３ 第２チャンバ
１４ 第２弁貫通孔
１５ 第２ポペット弁部材
１６ 第２弁ばね
１７ 第２弁座
１８ アニュラス
１９ 第１径方向孔
２０ 第２径方向孔
２１ 第１逆止弁
２２ 第２逆止弁
２３ 前チャンバ
２４ 接続流路
２５ 貫通開口
２６ バルブタペット
２７ 閉鎖素子
２８ ロックピン
２９ ロック素子チャンバ
３０ ロックケージ
３１ 圧縮コイルばね
３２ 第１ロックボルト
３３ 第２ロックボルト
３４ 第１弁
３５ 第２弁
３６ ロック素子

Claims (16)

1. 相対的に互いに移動可能な構成部品を固定するための、無段階ブロック型調節器であって、シリンダ（１）、ピストン（２）、ピストンロッド（５）、第１弁（３４）および第２弁（３５）を備え、
   前記シリンダ（１）は作動流体を充填して閉鎖され、前記ピストン（２）により第１作動室（３）および第２作動室（４）に分割されており、前記ピストン（２）は前記シリンダ（１）内で軸方向に移動可能であり、
   前記ピストンロッド（５）は、前記第２作動室（４）により密閉され、外部に導かれ、
   前記第１弁（３４）は、前記ピストン（２）内で前記第１作動室（３）から前記第２作動室（４）に至る第１流路に配置され、前記ピストン（２）が前記第１作動室（３）の方向に移動すると、ばね力に抗して前記第１作動室（３）の圧力により開放可能であり、
   前記第２弁（３５）は、前記ピストン（２）内で前記第２作動室（４）から前記第１作動室（３）に至る第２流路に配置され、前記ピストン（２）が前記第２作動室（４）の方向に移動すると、ばね力に抗して前記第２作動室（４）の圧力により開放可能である調節器において、
   閉鎖素子（２７）を有するバルブタペット（２６）と、前記バルブタペット（２６）を移動できる制御素子とを更に備え、前記制御素子が前記バルブタペット（２６）を移動させて前記閉鎖素子（２７）が閉鎖位置に変位した時に、前記閉鎖素子（２７）が第２弁貫通孔（１４）を閉鎖することを特徴とする、無段階ブロック型調節器。
2. 相対的に互いに移動可能な構成部品を固定するための、無段階ブロック型調節器であって、シリンダ（１）、ピストン（２）、ピストンロッド（５）、第１弁（３４）および第２弁（３５）を備え、
   前記シリンダ（１）は作動流体を充填して閉鎖され、前記ピストン（２）により第１作動室（３）および第２作動室（４）に分割されており、前記ピストン（２）は前記シリンダ（１）内で軸方向に移動可能であり、
   前記ピストンロッド（５）は、前記第２作動室（４）により密閉され、外部に導かれ、
   前記第１弁（３４）は、前記ピストン（２）内で前記第１作動室（３）から前記第２作動室（４）に至る第１流路に配置され、前記ピストン（２）が前記第１作動室（３）の方向に移動すると、ばね力に抗して前記第１作動室（３）の圧力により開放可能であり、
   前記第２弁（３５）は、前記ピストン（２）内で前記第２作動室（４）から前記第１作動室（３）に至る第２流路に配置され、前記ピストン（２）が前記第２作動室（４）の方向に移動すると、ばね力に抗して前記第２作動室（４）の圧力により開放可能である調節器において、
   閉鎖素子（２７）を有するバルブタペット（２６）と、前記バルブタペット（２６）を移動できる制御素子と、前記閉鎖素子（２７）に接続される第１ポペット弁部材（１０）とを更に備え、前記制御素子がバルブタペット（２６）を移動させて前記閉鎖素子（２７）が閉鎖位置に変位した時に、前記第１ポペット弁部材（１０）が第１弁貫通孔（９）を閉鎖することを特徴とする、調節器。
3. 前記制御素子は、機械的に作動可能な制御素子であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の調節器。
4. 前記制御素子は、電気的に作動可能な制御素子であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の調節器。
5. 請求項１〜４の何れか一項に記載の調節器であって、前記第２弁（３５）が前記ピストン（２）内で同軸上に配置され、前記ピストンロッド（５）が同軸上に貫通開口（２５）を備え、該貫通開口（２５）内において、前記バルブタペット（２６）が軸方向に移動するよう、前記制御素子により制御可能であり、前記第２弁（３５）の弁路が、前記バルブタペット（２６）の閉鎖素子（２７）により、前記バルブタペット（２６）の移動終端位置において閉鎖可能であることを特徴とする調節器。
6. 前記ピストンおよび／または前記バルブタペット内に、前記第２弁を包囲するバイパスを、絞り弁の断面により構成していることを特徴とする、請求項５に記載の調節器。
7. 前記第１作動室（３）は容積補償ユニットを備えることを特徴とする、請求項１〜６の何れか一項に記載の調節器。
8. 請求項７に記載の調節器であって、セパレータピストン（６）が前記シリンダ（１）内で軸方向に移動可能な状態で導かれ、前記セパレータピストン（６）は、前記第１作動室（３）のピストン（２）とは反対側で第１作動室（３）を限定し、前記第１作動室（３）内で作動流体に対して附勢されていることを特徴とする調節器。
9. 前記セパレータピストン（６）は、機械的な圧縮ばね、および／または圧力下にある圧力流体により附勢されていることを特徴とする、請求項８に記載の調節器。
10. 前記作動流体は非圧縮性流体であり、前記圧力流体はガスであることを特徴とする、請求項９に記載の調節器。
11. 請求項１〜１０の何れか一項に記載の調節器であって、前記ピストン（２）が第１チャンバ（８）を備え、該第１チャンバ（８）が前記第２作動室（４）と接続可能であり、前記第１作動室（３）が前記第１弁（３４）を介して前記第１チャンバ（８）と接続可能であることを特徴とする調節器。
12. 請求項１〜１１の何れか一項に記載の調節器であって、前記ピストン（２）が第２チャンバ（１３）を備え、該第２チャンバ（１３）が前記第１作動室（３）と接続可能であり、前記第２作動室（４）が前記第２弁（３５）を介して前記第２チャンバ（１３）と接続可能であることを特徴とする調節器。
13. 請求項１１に記載の調節器であって、
    前記ピストン（２）が第２チャンバ（１３）を備え、該第２チャンバ（１３）が前記第１作動室（３）と接続可能であり、前記第２作動室（４）が前記第２弁（３５）を介して前記第２チャンバ（１３）と接続可能であり、
    前記第１チャンバ（８）および前記第２チャンバ（１３）が、ピストン（２）とシリンダ（１）の内壁の間に構成されるアニュラス（１８）と接続し、該アニュラス（１８）が、前記第１作動室（３）に向かい開放可能な第１逆止弁（２１）を介して前記第１作動室（３）と接続可能であり、前記第２作動室（４）に向かい開放可能な第２逆支弁（２２）を介して前記第２作動室（４）と接続可能であることを特徴とする調節器。
14. 請求項５、１１および１２に記載の調節器であって、前記第１弁（３４）および前記第２弁（３５）は、互いに同軸上で、互いに対向する方向に開放可能に配置されており、前記バルブタペット（２６）の閉鎖素子（２７）を介して前記第２弁（３５）の方向で軸方向に突出する、前記バルブタペット（２６）のロックピン（２８）と、前記第１弁（３４）の第１閉鎖部材と前記第２弁（３５）の第２閉鎖部材の間を軸方向に移動可能なロック素子（３６）とを備え、前記バルブタペット（２６）の移動終端位置において、前記第２弁（３５）の第２閉鎖部材が前記ロックピン（２８）により開放位置に、および前記第１弁（３４）の第１閉鎖部材が、前記ロック素子（３６）を介して前記第２弁（３５）の第２閉鎖部材により閉鎖位置に保たれることを特徴とする調節器。
15. 前記ロック素子は、ロックタペットであることを特徴とする、請求項１４に記載の調節器。
16. 前記ロック素子（３６）は、所定の力で軸方向に附勢された場合に長さを低減可能であることを特徴とする、請求項１４に記載の調節器。