JPH024808B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、シリンダと、ガス及び（又は）液体
によつて満たされたシリンダ内室を２つの作業室
に分割していてシリンダ内を摺動するピストン
と、このピストンと結合されシリンダの端部にお
いて案内されかつシリンダ内室に対してシールさ
れているピストン棒とから成るニユーマチツク、
ハイドロリツク又はハイドロニユーマチツクのピ
ストン・シリンダユニツト用のピストンであつ
て、前記両作業室を接続していて常に開放されて
いる絞り横断面部によつて緩衝作用が生ぜしめら
れる形式のものに関する。

例えば、ドイツ連邦共和国実用新案第7833144
号明細書に基づいて公知のガスばねは、ピストン
内に配置された軸平行の絞り孔によつて形成され
ていて常に開放されている横断面を両作業室間に
有している。絞り孔は、シリンダからのピストン
棒の走出時にのみ作用し、ピストン棒の押出し速
度を所定の値に制限するのに役立つている。特
に、高い内圧を有しているガスばねにおいては絞
り孔は所望の緩衝効果を得るために約0.3〜0.4mm
の直径で構成されている。この狭い孔横断面に基
づいて絞り孔は極めて詰まりやすい。なぜなら
ば、極めて小さな異物でさえも絞り孔の横断面を
閉鎖してしまうからである。さらに、緩衝効果を
所望の許容誤差範囲内に保つために、絞り孔は極
めて正確に製作されねばならない。

ゆえに本発明の課題は、公知の構造の欠点を回
避すること並びに、容易に製作可能で、高い作用
確実性を有し、かつ緩衝効果を所望の許容誤差範
囲内に保つことができる、ピストン・シリンダユ
ニツト用のピストンを提供することである。

この課題を解決するために本発明の構成では、
常に開放されている絞り横断面部が、ピストン軸
線に対して垂直な１平面内に配置された、渦巻き
形に構成された少なくとも１つの絞り通路を有し
ており、該絞り通路がピストン軸線に対して垂直
な１平面内において360゜よりも大きな角度にわた
つて延びているようにした。

絞り通路を本発明のように渦巻き形に構成する
ことによつて、絞り通路を比較的長く構成するこ
とができ、ひいては絞り通路が相応に大きな横断
面を有することができる。この結果、緩衝媒体に
よつて連行される異物に起因する閉塞は回避され
る。所望の緩衝効果はこのようにして絞り通路の
長さと横断面とを変えることによつて得られる。
このように通路横断面を比較的大きく構成する
と、場合によつては連行される異物が定着するこ
となく、緩衝媒体によつて絞り通路から流出せし
められるという利点が得られる。

さらに絞り通路が、ピストン軸線に対して垂直
な１平面内において360゜よりも大きな角度にわた
つて延びていると、絞り通路が渦巻き形に形成さ
れていることに基づいてたやすく、絞り通路はピ
ストン端面において大きな長さを有しかつまた相
応に比較的大きな通路横断面を有することができ
るようになる。ひいては、渦巻きに選択されるピ
ツチが絞り通路の長さのための基準となり、かつ
ピツチは所望の緩衝効果に容易に適合され得る。

本発明の有利な実施態様によれば、絞り通路に
半径方向で見て内側の通路端部の範囲において、
ピストン本体に配置された少なくとも１つの軸方
向孔が開口している。このように構成すると、絞
り通路がその全長にわたつて緩衝媒体によつて貫
流されることが保証される。各軸方向孔の横断面
が絞り通路の横断面よりも大きく構成されている
と有利である。つまりこのように構成されている
と、絞り通路だけで緩衝作用を得ることができ、
軸方向孔に特別な必要条件が課せられることはな
くなり、これによつて、軸方向孔をピストンに後
から加工する必要がなくなり、軸方向孔をピスト
ンの焼結又は射出の際に製作することが可能にな
る。

絞り通路自体の製作も、本発明の実施態様によ
れば絞り通路がピストン本体の端面に配置され、
ピストンプレートによつておおわれているので、
同様に極めて簡単である。これによつて、ピスト
ン本体を絞り通路と共に簡単かつ比較的僅かな費
用で製作することができる。この場合今日の射出
技術ないしは焼結技術によつて、絞り通路を高い
精度でピストン本体に溝形に形成することができ
る。この場合絞り通路は端面側において、平らな
構造部材として及びプラスチツク又は複合材料か
ら製作されるピストンプレートによつておおわれ
る。また本発明の別の実施態様のように、絞り通
路をピストンプレートに配置することも容易に可
能であり、この場合絞り通路は半径方向で見て外
側の通路端部において作業室に開口する。

高い緩衝力が必要な場合、又は比較的大きな通
路横断面が望まれている場合には、ピストン本体
の両側に、渦巻き形に構成された絞り通路が配置
されていてもよい。この場合軸方向孔は半径方向
で見て内側の通路端部の範囲で両絞り通路を接続
している。また、絞り通路の流出スリツトないし
は流入スリツトがピストン外周面に対してほぼ接
線方向に配置されていると、有利である。

次に図面につき本発明の実施例を説明する。

図面では１実施例として、ニユーマチツクのピ
ストン・シリンダユニツトを形成しかつ、ピスト
ン棒横断面積と圧力との積に相当する押出し力を
有するガスばねが示されている。しかしながらも
ちろん本発明を、ピストン棒の緩衝された運動が
望まれている別のニユーマチツク、ハイドロリツ
ク又はハイドロニユーマチツクのピストン・シリ
ンダユニツトのために用いることもできる。例え
ば、水平な軸線を中心として揺動するフラツプを
開放させるための操作補助装置として組み込まれ
ているガスばねでは、ピストン棒が速く運動する
ことを回避するために緩衝装置が組み込まれる。

第１図に示されているガスばねはシリンダ１を
有し、このシリンダ１内では、ピストン棒４と結
合されたピストン５が摺動する。シリンダ１の片
方の端部にはピストン棒案内２とピストン棒シー
ル部材３とが配置されている。ピストン棒４の付
加部１３に固定されているピストン５によつてシ
リンダ１の内室はピストン上部の作業室１４とピ
ストン下部の作業室１５とに分割される。両作業
室１４，１５は圧力下にあるガスによつて満たさ
れている。ピストン５はピストンプレート９とピ
ストン円板１０との間に配置されたピストン本体
６から成つている。ピストン本体６に設けられた
環状の切欠きはピストン円板１０と協働してピス
トン環状溝１１を形成しており、このピストン環
状溝１１は軸方向においても半径方向においても
ピストンリング１２よりも大きく構成されてい
る。これによつてピストンリング１２はピストン
環状溝１１内で軸方向に運動することができる。
ピストン本体６にはさらに、絞り通路８と接続し
ている軸方向孔７が設けられている。この軸方向
孔７と絞り通路８とは作業室１４と作業室１５と
の間における常に開放された流過横断面部を形成
している。第２図にはピストン本体６に設けられ
た絞り通路８の配置形式が示されている。この第
２図からわかるように、軸方向孔７は半径方向で
見て内側に位置している方の絞り通路端部の範囲
に開口しており、絞り通路８はピストン本体６の
下側の端面において渦巻き形に延びている。絞り
通路８の、作業室１５への流出部は、ピストン本
体６の外周面に対してほぼ接線方向に延びてい
る。作業室１５への申し分のない流出を保証する
ために、ピストンプレート９がピストン本体６よ
りも幾分小さな直径を有していると、有利であ
る。

第１図及び第２図に示されたガスばねの作用形
式は次の通りである：ガスばねの内圧によつて、
ピストン棒横断面積と圧力との積に相当する、ピ
ストン棒４の押出し力が生ぜしめられる。シリン
ダ１からのピストン棒４の押出し速度は、ピスト
ン５のなかにある絞り装置によつて決定される。
ピストン棒４の押出し運動時に緩衝媒体は、ピス
トン円板１０に設けられた貫通孔２５と軸方向孔
７とを介して絞り通路８に達する。押出し速度の
減衰は主として、緩衝媒体が作業室１５に流出す
る際に通る渦巻き形の絞り通路８の長さと横断面
積とによつて規定される。この押出し運動の際に
ピストンリング１２とシリンダ１の内壁との間に
摩擦が生じるので、ピストンリング１２はピスト
ン環状溝１１の下側縁部に接触する。これによつ
てピストン５とシリンダ１との間にある環状間隙
２６は閉鎖され、この結果、緩衝媒体はただ軸方
向孔７と絞り通路８とを介してしか作業室１４か
ら作業室１５に流入することができない。絞り通
路８の長さは渦巻き形の配置形式に基づいて比較
的大きく、つまり360゜よりも著しく大きく選択さ
れている。第１図からわかるように、絞り通路８
はピストン本体６とピストンプレート９とによつ
て制限される。絞り通路８のこの配置形式は極め
て容易に製作可能である。

ピストン棒４をシリンダ１に押し込む場合、ピ
ストン棒４に押込み力が加えられる。この押込み
運動によつて、ピストン環状溝１１内にあるピス
トンリング１２はピストン円板１０の端面に接触
せしめられる。これによつて環状間隙２６がピス
トンリング１２から開放され、緩衝媒体はピスト
ン本体６とシリンダ１との間の環状間隙２６と、
ピストン環状溝１１と、ピストン円板１０に設け
られた貫通孔２５とを介して作業室１５から作業
室１４に、押込み運動に対して大きな抵抗が生ぜ
しめられることなしに、流入する。

第３図及び第４図に示された第２実施例が第１
図及び第２図に示された第１実施例と異なつてい
る大きな点は、ピストン本体６に、このピストン
本体６に設けられた環状通路１６に開口する複数
の軸方向孔７が設けられていることである。この
第２実施例においてもピストン５は、ピストン円
板１０とピストンプレート９との間においてピス
トン棒４の付加部１３に固定されたピストン本体
６から構成されている。異なつている点は、渦巻
き形に構成された絞り通路１７がピストンプレー
ト９に配置されかつピストン本体６によつておお
われていることである。ピストン本体６の環状通
路１６は絞り通路１７の、半径方向で見て内側の
端部範囲において絞り通路１７と接続されてい
る。これによつてピストン棒４の押出し運動の際
に、緩衝媒体は作業室１４からピストン円板１０
の貫通孔２５を貫いて軸方向孔７に流入し、さら
に環状通路１６を介して絞り通路１７に流入し、
この絞り通路１７から作業室１５に流入する。

第５図に示された第３実施例では、ピストン本
体６はその両端面に、渦巻き形に構成された絞り
通路を有している。ピストン円板１８によつてお
おわれている絞り通路２０は半径方向で見て外側
に流入スリツト２１を有し、半径方向で見て内側
に位置している端部で軸方向孔７に開口してい
る。この軸方向孔７は、ピストンプレート９によ
つておおわれかつ半径方向で見て外側に流出通路
２２を有している絞り通路８と接続している。ピ
ストン棒４ひいてはピストンをシリンダ１に押し
込む場合に、事実上絞られない流過開口を、ピス
トンとシリンダ内壁とによつて形成される環状通
路において生ぜしめるために、ピストン円板１８
には切欠き１９が設けられている。この押込み過
程においてピストンリング１２は、シリンダ１の
内壁における摩擦によつて、ピストン円板１８に
よつて形成される接触面に接触する。切欠き１９
と、ピストン環状溝１１と、ピストンとシリンダ
１との間に形成された環状間隙２６とを貫いて、
緩衝媒体は絞られることなくピストンの下にある
作業室１５からピストンの上にある作業室１４に
流入する。この第５図に示された実施例は、ピス
トン棒４の押出しの際に高い緩衝作用を必要とす
るか又は比較的大きな絞り横断面部が設けられる
ピストン・シリンダユニツトに特に適している。

【図面の簡単な説明】

第１図はガスばねの第１実施例を示す縦断面
図、第２図は第１図の−線に沿つた平面図、
第３図は第２実施例を示す部分縦断面図、第４図
は第３図の−線に沿つた平面図、第５図は第
３実施例を示す部分縦断面図である。 １…シリンダ、２…ピストン棒案内、３…ピス
トン棒シール部材、４…ピストン棒、５…ピスト
ン、６…ピストン本体、７…軸方向孔、８…絞り
通路、９…ピストンプレート、１０…ピストン円
板、１１…ピストン環状溝、１２…ピストンリン
グ、１３…付加部、１４，１５…作業室、１６…
環状通路、１７…絞り通路、１８…ピストン円
板、１９…切欠き、２０…絞り通路、２１…流入
スリツト、２２…流出スリツト、２５…貫通孔、
２６…環状間隙。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ シリンダと、ガス及び（又は）液体によつて
   満たされたシリンダ内室を２つの作業室に分割し
   ていてシリンダ内を摺動するピストンと、このピ
   ストンと結合されシリンダの端部において案内さ
   れかつシリンダ内室に対してシールされているピ
   ストン棒とから成るニユーマチツク、ハイドロリ
   ツク又はハイドロニユーマチツクのピストン・シ
   リンダユニツト用のピストンであつて、前記両作
   業室を接続していて常に開放されている絞り横断
   面部によつて緩衝作用が生ぜしめられる形式のも
   のにおいて、常に開放されている絞り横断面部
   が、ピストン軸線に対して垂直な１平面内に配置
   された、渦巻き形に構成された少なくとも１つの
   絞り通路８，１７，２０を有しており、該絞り通
   路８，１７，２０が、ピストン軸線に対して垂直
   な１平面内において360゜よりも大きな角度にわた
   つて延びていることを特徴とするピストン。 ２ 絞り通路８，１７，２０に半径方向で見て内
   側の通路端部の範囲において、ピストン本体６に
   配置された少なくとも１つの軸方向孔７が開口し
   ている特許請求の範囲第１項記載のピストン。 ３ 各軸方向孔７の横断面が絞り通路８，１７，
   ２０の横断面よりも大きく構成されている特許請
   求の範囲第２項記載のピストン。 ４ 絞り通路８，２０がピストン本体６の端面に
   配置され、ピストンプレート９によつておおわれ
   ている特許請求の範囲第３項記載のピストン。 ５ 絞り通路１７がピストンプレート９に配置さ
   れ、半径方向で見て外側の通路端部において作業
   室１５に開口している特許請求の範囲第３項記載
   のピストン。 ６ ピストン本体６の両側に、半径方向で見て内
   側の通路端部の範囲で軸方向孔と接続された、渦
   巻き形に構成された絞り通路８，１７，２０が配
   置されている特許請求の範囲第５項記載のピスト
   ン。 ７ 絞り通路８，１７，２０の流出スリツト２２
   ないしは流入スリツト２１がピストン外周面に対
   してほぼ接線方向に配置されている特許請求の範
   囲第６項記載のピストン。