JPS588838A - Cylinder piston device - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、２つの端壁を有するシリンダの内部にキャピ
テイが形成されているシリンダピストン装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a cylinder-piston device in which a cavity is formed inside a cylinder having two end walls.
この場合ピストンロッドがシリンダの一方の端壁を貫通
していて、シリンダの軸線に沿ってキャビティの内外に
向かって第１の終端位置と第２の終端位置との間で運動
可能である。シリンダの前記一方の端壁に接してピスト
ンロッドのだめのシール兼案内ユニットが設けられてい
る。キャピテイ内には加圧流体が封入されていて、この
加圧流体の圧力がピストンロッドを一方の終端位置に向
かって負荷している。A piston rod passes through one end wall of the cylinder and is movable along the cylinder axis into and out of the cavity between a first end position and a second end position. A sealing and guiding unit for the piston rod reservoir is provided adjacent to said one end wall of the cylinder. A pressurized fluid is enclosed within the cavity, and the pressure of this pressurized fluid loads the piston rod toward one end position.
このような形式のシリンダピストン装置は周知であシ１
例えば米国特許第４，２７０，６３５号明細書に記載さ
れている。このようなシリンダピストン装置は例えばシ
ョックアブソーノ々として、あるいは自動車用の懸架装
置の一部として。This type of cylinder-piston device is well known.
For example, it is described in US Pat. No. 4,270,635. Such cylinder-piston devices can be used, for example, as shock absorbers or as part of suspension systems for automobiles.
あるいは係止可能なガスばねとして、あるいは係止不能
なガスばねとして使用することができる。Alternatively, it can be used as a lockable gas spring or as a non-lockable gas spring.
このような形式の公知のシリンダピストン装置において
は窒素のようなガスが使用され、ガスは通常の作業温度
範囲全体にわたって常にガス相である。例えば熱帯及び
極地のいずれでも使用される自動車にガスばねが使用さ
れる場合。In known cylinder-piston devices of this type, a gas such as nitrogen is used, which is always in the gas phase over the normal operating temperature range. For example, when gas springs are used in automobiles used in both tropical and polar regions.
通常の作業温度範囲は一７０℃から１００℃までである
。このような通常使用されているガスの圧力は温度が一
定であったとしても、キャビティ内のピストンロッド室
の容積の変化にともなって、つまシピストンロツｒが両
方の終端位置の間で運動するにともなって、変化する。The normal working temperature range is -70°C to 100°C. The pressure of such commonly used gases, even at a constant temperature, changes as the volume of the piston rod chamber within the cavity changes and as the piston rod moves between its two end positions. and change.
本発明の目的は、前述のような形式のシリンダピストン
装置を改良して、キャピテイ内の圧力がピストンロッド
室の容積の変化に無関係であるようにすること、つまシ
ピス上ンロツ１に作用する圧力ガスの負荷力がほぼ一定
であるようにすることである。The object of the invention is to improve a cylinder-piston arrangement of the type described above, so that the pressure in the cavity is independent of changes in the volume of the piston rod chamber, and that the pressure acting on the upper shaft 1 is independent of the change in the volume of the piston rod chamber. The goal is to keep the gas loading force almost constant.
この目的を達成するために本発明の構成では。In order to achieve this objective, the present invention is configured.
加圧流体が、所定の作業温度範囲内でガス相と液相とを
有しているようにした。The pressurized fluid has a gas phase and a liquid phase within a predetermined working temperature range.
本発明によるシリンダピストン装置は２通常の作業温度
がほぼ一定であるような分野で使用するのが特に有利で
ある。このような使用分野は例えば高さを調節可能ない
す及び机のような家具の分野であシ、この場合作業温度
は室温と同じで、はぼ２０℃である。このような条件の
もとでは、シリンダ室に対するピストンロツ１の位置に
無関係に、ピストンロッドに作用する圧力は常にほぼ一
定である。この効果は、特にピストンロッドの横断面が
比較的に大きくて。The cylinder-piston arrangement according to the invention is particularly advantageous for use in fields where the normal working temperature is approximately constant. Such fields of use are, for example, in the field of furniture such as height-adjustable chairs and desks, where the working temperature is the same as room temperature, approximately 20°C. Under these conditions, the pressure acting on the piston rod is always approximately constant, regardless of the position of the piston rod 1 with respect to the cylinder chamber. This effect is especially true when the cross section of the piston rod is relatively large.
例えばキャビティの横断面の２０％よりも大きい場合で
も、確実に得られ・る。このような場合に通常のガスを
使用すると、温度条件が一定であったとしてもガス圧力
が大きく変化する。For example, even if the cross section is larger than 20% of the cavity, it can be reliably obtained. If a normal gas is used in such a case, the gas pressure will vary greatly even if the temperature conditions are constant.
本発明による流体を使用すると、流体のかなシの部分が
液化するが、ピストンに作用する圧力は常にその時の温
度における蒸気圧に等しい。When using the fluid according to the invention, a portion of the fluid is liquefied, but the pressure acting on the piston is always equal to the vapor pressure at the current temperature.
キャビティから流体が漏出しても、キャピテイ内に液相
が維持されるのに十分な量の流体が存在していれば、そ
の都度の温度におけるキャビティ内の圧力は不変である
。したがって、少量の流体が漏出するようなことがあっ
ても、シリンダピストン装置は長期間にわたって確実に
機能する。更に、キャビティ内の圧力は許容最大圧力以
下に維持される。シリンダピストン装置が約２０℃の室
内に置かれている場合でも。Even if fluid leaks out of the cavity, the pressure within the cavity at the respective temperature remains unchanged as long as there is a sufficient amount of fluid within the cavity to maintain the liquid phase. Therefore, even if a small amount of fluid leaks out, the cylinder-piston device will function reliably for a long time. Additionally, the pressure within the cavity is maintained below the maximum allowable pressure. Even if the cylinder-piston device is placed in a room at approximately 20°C.
意図しない温度上昇が生じることがあるので。This may cause an unintended temperature rise.
このような場合でもガスばね特にシリンダ室及びシール
兼案内ユニットの機能的強度が圧力増大に耐え得るよう
にしておく必要がある。Even in this case, it is necessary to ensure that the functional strength of the gas spring, in particular of the cylinder chamber and of the sealing and guiding unit, is able to withstand the increased pressure.
本発明によるシリンダピストン装置に最も適したガスは
約２０℃の室温で十分な負荷力を生ぜしめるのに十分な
蒸気圧を有している。このような要件は−ある種の炭化
水素及びノ・ロゲン化された炭化水素によって満たされ
る。The gases most suitable for the cylinder-piston arrangement according to the invention have a vapor pressure sufficient to produce sufficient loading forces at room temperature of about 20°C. These requirements are fulfilled by certain hydrocarbons and halogenated hydrocarbons.
もちろん、使用されるガスは、シリンダピストン装置の
機械的部材に対して不活性でなければならない。Of course, the gas used must be inert towards the mechanical components of the cylinder-piston arrangement.
最も適した流体の例は、六弗化硫黄（ＳＦ６）及びジフ
ルオルモノクロルメタン（ＣＨＣＬＦ２）である。Examples of the most suitable fluids are sulfur hexafluoride (SF6) and difluoromonochloromethane (CHCLF2).
以下においては図面を参照しながら本発明によるピスト
ンシリンダ装置の構造及び動作について説明する。The structure and operation of the piston cylinder device according to the present invention will be explained below with reference to the drawings.
図面において、シリンダ１の内部にキャビティ１ａが形
成されており、ピストンロッド２がシール兼案内ユニツ
）２０を通ってキャピテイ内に突入している。ピストン
ロツＦ″２はキャビティｌａ内にピストン３を備えてい
る。キャピテイはピストン３によって２つの作業室１７
及び１８に分割されている。弁４がピストン３内に設け
られていて、シール部材１５と協働し。In the drawing, a cavity 1a is formed inside a cylinder 1, and a piston rod 2 projects into the cavity through a seal/guide unit 20. The piston rod F″2 is equipped with a piston 3 in a cavity la. The cavity has two working chambers 17 by the piston 3.
and is divided into 18 parts. A valve 4 is provided in the piston 3 and cooperates with a sealing member 15.
これにより作業室１７及び１８が互いに遮断される。更
に弁４は、ぎストンロッド２内のスペースを作業室１８
に対して遮断するシール部材２１を有している。弁牛は
操作ロツＰ５に結合されており、これは、ピストンロッ
ド２の孔７を貫通している操作ロツＰ５によって操作さ
れる。ピストンδ内には通路１６が形成されている。図
示の状態では作業室１７と１８とは１作業室１８内の圧
力によって図示の位置に押付けられている弁４によって
互いに遮断されている。This isolates the working chambers 17 and 18 from each other. Furthermore, the valve 4 converts the space inside the piston rod 2 into a working chamber 18.
It has a seal member 21 that blocks the air. The valve cowl is connected to an operating rod P5, which is operated by the operating rod P5 passing through the hole 7 of the piston rod 2. A passage 16 is formed within the piston δ. In the state shown, the working chambers 17 and 18 are isolated from each other by the valve 4, which is forced into the position shown by the pressure in one working chamber 18.
操作ロツＰ５が押下げられると２通路１６によって作業
室１７と１８とが互いに接続され９通路１６が閉じられ
ると、ピストンロツｒ２とピストン３とはシリンダ１に
対して不動になる。When the operating rod P5 is pushed down, the working chambers 17 and 18 are connected to each other by the two passages 16, and when the nine passages 16 are closed, the piston rod R2 and the piston 3 become immovable with respect to the cylinder 1.
通路１６が開かれると１作業室１７・１８内の圧カニよ
ってピストンロッド２が押上げられる。When the passage 16 is opened, the piston rod 2 is pushed up by pressure crabs in the first working chambers 17 and 18.
この場合ピストン３内Ｐ２に作用する負荷力はキャビテ
ィｌａ内の圧力とピストンロッド２の横断面積との積に
等しい。In this case, the load force acting on P2 inside the piston 3 is equal to the product of the pressure inside the cavity la and the cross-sectional area of the piston rod 2.
キャビティ１ａは加圧流体で満たされており。Cavity 1a is filled with pressurized fluid.
この加圧流体はガス相２２と液相２３とを有している。This pressurized fluid has a gas phase 22 and a liquid phase 23.
液相２３の体積はシリン／１内におけるピストンロッｒ
２の位置によって決定される。The volume of the liquid phase 23 is the piston rod r in cylinder/1
It is determined by the position of 2.
ピストンロツＰ２が上方（外方）に動かされると、それ
に応じて液相２３の一部が付加的に蒸発する。ピストン
ロツＰ２が下方（内方）に動かされると、それに応じて
ガス相２２の一部が付加的に凝縮する。When the piston rod P2 is moved upwards (outward), a portion of the liquid phase 23 is additionally evaporated accordingly. When the piston rod P2 is moved downwards (inwardly), a portion of the gas phase 22 is additionally condensed accordingly.
更に図面においてベース部材２４がシリンダｌの下端に
固定されていて２脚部２５を備えている。ピストンロッ
ド２の上端には、高さを調節されるプレート２６が固定
されている。Furthermore, in the drawing, a base member 24 is fixed to the lower end of the cylinder l and is provided with two legs 25. A plate 26 whose height is adjusted is fixed to the upper end of the piston rod 2.
例 １
キャビティ１ａには六弗化硫黄（５Ｆ６）が充てんされ
ている。作業温度は２０℃である。ガス相の蒸気圧は２
１．２パールである。ピストンロッＰの直径は２ｃｍ、
横断面積は３．１４ ＝である。したがってピストンロ
ツｒに作用する負荷力は６６．６に９である。つまシピ
ストンロンドは外方に向かって６６．６ ’ｃ９の力で
負荷されており。Example 1 Cavity 1a is filled with sulfur hexafluoride (5F6). The working temperature is 20°C. The vapor pressure of the gas phase is 2
It is 1.2 pearls. The diameter of the piston rod P is 2cm,
The cross-sectional area is 3.14=. Therefore, the load force acting on the piston rod r is 66.6 to 9. The piston rond is loaded outward with a force of 66.6'c9.
通路１６が開いていれば６６．６１Ｃｇの下向きの力を
作用させることによって内方に押すことができる。この
力はピストンロッド２のストローク全体にわたって一定
である。それは、キャピテイ内に常に液相２３が残され
ており、圧力は常に、２０’Ｃにおける六弗化硫黄（５
Ｆ６）の蒸気圧に等しいからである・。If the passageway 16 is open, it can be pushed inward by applying a downward force of 66.61 Cg. This force is constant throughout the stroke of the piston rod 2. There is always a liquid phase 23 left in the cavity, and the pressure is always sulfur hexafluoride (5
This is because it is equal to the vapor pressure of F6).
例 ２
シリンダピストン装置は同じ構造及び寸法を有している
。キャビティ１ａはジフルオルモノクロルメタン（ＣＨ
ＣＬＦ２）で満たされている。作業温度は２０℃であシ
、この作業温度における蒸気圧は約９．４７ ノ々−ル
である。ピストンロツｒに作用する負荷力は２９．７３
ｋｇである。Example 2 The cylinder-piston devices have the same structure and dimensions. Cavity 1a contains difluoromonochloromethane (CH
CLF2). The working temperature is 20 DEG C. and the vapor pressure at this working temperature is about 9.47 nm. The load force acting on the piston rod r is 29.73
kg.
例 ３
圧力流体はブテン−（１） （Ｃ，Ｈ８）である。作業
温度は約４０℃であシ、ピストンロッドに作用する蒸気
圧は約５・々−ルである。Example 3 The pressure fluid is butene-(1) (C,H8). The working temperature is about 40 DEG C. and the steam pressure acting on the piston rod is about 5 g.
本発明は以上述べた実施例に限定されるものではなく、
更に種々の態様で実施することができる。The present invention is not limited to the embodiments described above,
Furthermore, it can be implemented in various ways.
図面は本発明の１実施例の縦断面図である。
１・・・シリンダ、ｌａ・・・キャピテイ、２・・・ピ
ストンロツＰ、３・・・ピストン、４・・・弁、５・・
・操作ロツｒ、６・・・操作レバ 、７・・・孔、１５
・・・シール部材、１６・・・通路、１７及び１８・・
・作業室、２０・・・シール兼案内ユニット、２１・・
・シール部材。
２２・・・ガス相、２３・・・液相、２４・・・ペース
部材。
２５・・・脚部、２６・・・プレートThe drawing is a longitudinal sectional view of one embodiment of the present invention. 1... Cylinder, la... Capity, 2... Piston rod P, 3... Piston, 4... Valve, 5...
- Operation lever, 6... Operation lever, 7... Hole, 15
... Seal member, 16... Passage, 17 and 18...
・Working room, 20... Seal and guide unit, 21...
・Seal parts. 22...Gas phase, 23...Liquid phase, 24...Pace member. 25... Leg, 26... Plate
Claims (1)
を有するシリンダの内部にキャビティが形成されておシ
、ピストンロッＰがシリンダの一方の端壁を貫通してい
て、シリンダの軸線に沿ってキャビティ内及びキャビテ
イ外に向かって第１の終端位置と第２の終端位置との間
で運動可能であり、シリンダの前記一方の端壁に接して
ピストンロツＰのだめのシール兼案内ユニットが設けら
れており、キャビティ内には加圧流体が封入されていて
、この加圧流体の圧力がピストンロツｒを一方の終端位
置に向かって負荷している形式のものにおいて、加圧流
体が、所定の作業温度範囲内でガス相と液相とを有する
少なくとも１つの成分を有していることを特徴とするシ
リンダピストン装置。 ２、作業温度範囲が一５０℃〜１００℃である特許請求
の範囲第１項記載のシリンダピストン装置。 ３、作業温度範囲が一２０’Ｃ−５０℃である特許請求
の範囲第１項記載のシリンダピストン装置。 ４、作業温度範囲が一１０℃〜３０℃である特許請求の
範囲第１項記載のシリンダピストン装置。 ５、加圧流体の前記成分が所定の作業温度範囲で少なく
とも１．５ノ々−ルの蒸気圧を有している特許請求の範
囲第１項記載のシリンダピストン装置。 ６、加圧流体の前記成分が一３０℃で少なくとも１．５
ノ々−ルの蒸気圧を有している特許請求の範囲第５項記
載のシリンダピストン装置。 ７、加圧流体の前記成分が０℃で少なくとも２・々−ル
の蒸気圧を有している特許請求の範囲第５項記載のシリ
ンダピストン装置。 ８、加圧流体の前記成分が２０℃で少なくとも２ノ々−
ルの蒸気圧を有している特許請求の範囲第５項記載のシ
リンダピストン装置。 ９、加圧流体の前記成分が２０℃で少なくとも５ノ々−
ルの蒸気圧を有している特許請求の範囲第５項記載のシ
リンダーストン装置。 １０、 加圧流体の前記成分が２０℃で少なくとも１
ｏ−ｔ−ルの蒸気圧を有して゛いる特許請求の範囲第５
項記載のシリンダピストン装置。 １１、加圧流体の前記成分が２０’Ｃで少なくとも１５
ノ々−ルの蒸気圧を有している特許請求の範囲第５項記
載のシリンダピストン装置。 １２、加圧流体の前記成分が６０℃で１５０ノ々−ルよ
シも少ない蒸気圧を有している特許請求の範囲第５項記
載のシリンダピストン装置。 １３、加圧流体の前記成分が１００℃で１５０パールよ
シも少ない蒸気圧を有している特許請求の範囲第５項記
載のシリンダピストン装置。 １４、加圧流体の前記成分が６０℃で１００ノ々−ルよ
りも少ない蒸気圧を有している特許請求の範囲第５項記
載のシリンダピストン装置。 １５、加圧流体の前記成分が１００℃で１００パールよ
シも少ない蒸気圧を有している特許請求の範囲第５項記
載のシリンダピストン装置。 １６、加圧流体の前記成分が６０℃で５０−ζ−ルよシ
も少ない蒸気圧を有している特許請求の範囲第５項記載
のシリンダピストン装置。 １７゜加圧流体の前記成分が１００ ℃で５ｏノ：−ル
よシも少ない蒸気圧を有している特許請求の範囲第５項
記載のシリンダピストン装置。 １８、加圧流体の前記成分が合成ガスである特許請求の
範囲第１項記載のシリンダピストン装置。 １９、加圧流体の前記成分が炭化水素である特許請求の
範囲第１項記載のシリンダピストン装置。 ２０、 加圧流体の前記成分がハロゲン化された炭化水
素である特許請求の範囲第１項記載のシリンダピストン
装置。 ２１、加圧流体の前記成分がジフルオルモノクロルメタ
ン（ＣＨＣＬＦ２）である特許請求の範囲第１項記載の
シリンダピストン装置。 ２２、加圧流体の前記成分が六弗化硫黄（５Ｆ６）であ
る特許請求の範囲第１項記載のシリンダピストン装置。 ２３、 ピストンロッドの位置に無関′係に常に液相
が存在しており、ピストンロッドに作用する加圧流体の
圧力がピストンロツＰの位置に無関係に所定の温度で一
定している特許請求の範囲第１項記載のシリンダピスト
ン装置。[Claims] 1. A cylinder-piston device, in which a cavity is formed inside a cylinder having two end walls, and a piston rod P passes through one end wall of the cylinder, It is movable along the axis of the cylinder toward the inside and outside of the cavity between a first end position and a second end position, and is in contact with the one end wall of the cylinder and serves as a seal for the reservoir of the piston rod P. A guide unit is provided, pressurized fluid is sealed in the cavity, and the pressure of this pressurized fluid loads the piston rod toward one end position. Cylinder-piston device, characterized in that it has at least one component that has a gas phase and a liquid phase within a predetermined working temperature range. 2. The cylinder piston device according to claim 1, wherein the working temperature range is 150°C to 100°C. 3. The cylinder piston device according to claim 1, wherein the working temperature range is 120'C to 50C. 4. The cylinder piston device according to claim 1, wherein the working temperature range is 110°C to 30°C. 5. The cylinder-piston arrangement of claim 1, wherein said component of the pressurized fluid has a vapor pressure of at least 1.5 nodal over a given operating temperature range. 6. The said components of the pressurized fluid are at least 1.5 at 130°C.
6. The cylinder piston device according to claim 5, which has a vapor pressure of a nozzle. 7. A cylinder-piston arrangement according to claim 5, wherein said component of the pressurized fluid has a vapor pressure of at least 2.0 g at 0 DEG C. 8. The said components of the pressurized fluid are at 20°C
6. The cylinder-piston device according to claim 5, having a vapor pressure of . 9. The said components of the pressurized fluid are at least 5 nm at 20°C.
6. A cylinder stone device as claimed in claim 5, having a vapor pressure of . 10. said components of the pressurized fluid are at least 1 at 20°C;
Claim 5 having a vapor pressure of o-tole
Cylinder-piston device as described in Section. 11. said component of the pressurized fluid is at least 15% at 20'C;
6. The cylinder piston device according to claim 5, wherein the cylinder piston device has a vapor pressure of a nozzle. 12. The cylinder-piston arrangement of claim 5, wherein said component of the pressurized fluid has a vapor pressure of less than 150 nozzles at 60 DEG C. 13. The cylinder-piston arrangement of claim 5, wherein said component of the pressurized fluid has a vapor pressure of less than 150 pars at 100°C. 14. The cylinder-piston arrangement of claim 5, wherein said component of the pressurized fluid has a vapor pressure of less than 100 nozzles at 60 DEG C. 15. The cylinder-piston arrangement of claim 5, wherein said component of the pressurized fluid has a vapor pressure of less than 100 pars at 100°C. 16. The cylinder-piston arrangement of claim 5, wherein said component of the pressurized fluid has a vapor pressure at 60 DEG C. of less than 50-.zeta. 6. The cylinder-piston arrangement of claim 5, wherein said component of the 17 DEG pressurized fluid has a vapor pressure of less than 5 degrees Celsius at 100 DEG C. 18. The cylinder-piston device of claim 1, wherein said component of the pressurized fluid is synthesis gas. 19. The cylinder piston device according to claim 1, wherein said component of the pressurized fluid is a hydrocarbon. 20. The cylinder-piston device of claim 1, wherein said component of the pressurized fluid is a halogenated hydrocarbon. 21. The cylinder piston device according to claim 1, wherein said component of the pressurized fluid is difluoromonochloromethane (CHCLF2). 22. The cylinder piston device according to claim 1, wherein said component of the pressurized fluid is sulfur hexafluoride (5F6). 23. A claim in which a liquid phase always exists regardless of the position of the piston rod, and the pressure of the pressurized fluid acting on the piston rod remains constant at a predetermined temperature regardless of the position of the piston rod P. The cylinder piston device according to item 1.
Applications Claiming Priority (2)
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Cited By (1)
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