JPS63280939A - 交換型ガススプリング - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、空気圧装置に関し、さらに詳しく言えば、薄
板部品を形成するための金型のクランブリングのような
本体の動きを吸収するように抗するガススプリングに関
する。

（従来の技術）　・ 従来、自納型ガススプリングは、窒素のような不活性ガ
スを１４０　ｋｇ／ｃＪ程度の所定の圧力で充填したガ
ス室を有するシリンダー内に摺動可能に配設されたピス
トンに連結された駆動ロッドから構成されていた。ロッ
ドとピストンがガス室内に押し込まれると、内部のガス
は最大作動圧力に達するまで圧縮される。最大作動圧力
は通常、約２１Ｏ乃至３５０ｋｇ／ｃｆｉＩの範囲であ
り、ガス室の容積、ピストンの有効断面積及びストロー
クに応じて可変である。通常の使用においては、自納型
ガススプリングに最初に加えられた圧力が変化すること
はない。ガススプリングは、飛行機用ストラットやアキ
ュムレーターに通常使用される高圧型ポペットコア弁を
通して最初のガス充填がなされ、解放され、再度ガス充
填される。

これまでに、複数のガススプリングであって、各ガスス
プリングがそれぞれ外部のガス源に連結されたガス室ポ
ートを有するような外設型ガススプリングも使用されて
きた。各ガス室ポートは自在ホースによって共通のマニ
ホールドに連結されるため、すべてのガス室を、タンク
のような共通の高圧ガス源から供給された同じ圧力のガ
スで充填することが可能であった。このマニホールドに
より、ガス室に加えられたガス圧力は、必要に応じて可
変であり、制御され、また時に応じて変化しうるもので
ある。

しかしながら、ガススプリングの使用時に、連結ホース
は圧力のサージや揺らぎ、過熱を被り、時によっては漏
れや破裂を生じるおそれがある。

このように、これらのマニホールドシステムには、万が
一破裂した場合に生じる潜在的危険性を回避するために
、ホースやパイプに相当の程度メインテナンス、修繕、
保護を加える必要があった。さらに、使用時に、幾つか
のガススプリングが大きな圧力サージを生じさせ、作動
ガスを過熱させるため、通常はシステム内においてサー
ジタンクを採用することにより過度の圧力サージを回避
し、過熱を消散させ、作動ガスの最大圧力を安全最大レ
ベルに押さえ、システム内のガススプリング、ホース、
パイプの破裂、損傷を回避する必要がある。また、これ
らのシステムの中には、ガスサージを減するためにチェ
ック弁を設けているものもあった。

（発明が解決しようとする技術的課ａ）そこで、本発明
の課題は、自納型ユニットにも外設型ユニットにも容易
に互換可能であり操作しやすいものであり、互換性を有
する自納型及び外設型弁アセンブリを備えており、ガス
スプリング内の高圧ガスを弁アセンブリが取り外される
以前に解放することによりメインテナンスの作業員が弁
アセンブリの取り外し作業中に被るおそれのある危険な
状態を回避することが可能であり、外部のガス源と共に
使用される場合には供給ライン内の圧力サージを回避す
ることが可能であり、供給ライン及びガススプリングの
損傷や破損を防ぐためにガススプリング内の最大ガス圧
力を制限することが可能であり、ガスを供給ラインに戻
すことが可能であり、長い機械寿命を有し、耐久性があ
り、頑丈であり、信頼性を有し、簡便なデザインで、製
造組立が比較的経済的なガススプリングを提供すること
にある。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するために本発明においては、同じガス
スプリングを、ガススプリング内の同じギャビティ内に
完全に挿入可能な相互に交換可能な弁アセンブリを交換
することにより、容易に白糖型ユニットにも外設された
ガス源を有するユニットにも適用することが可能である
。自納型弁アセンブリは、通常は閉止し、ガススプリン
グから弁アセンブリを取り外すために工具が挿入された
時には、ガス圧力を解放させるために開放する吸気充填
弁を有していることが好ましい。ガススプリングから弁
アセンブリを取り外すための弁アセンブリの最初の動作
により、バイパス通路も解放され、充填弁がうまく作動
せず、工具に係合している間にガス圧力の解放に失敗し
た場合に、ガス圧力の解放が可能であることが好ましい
。

作動中の供給ライン内の圧力サージを回避するために、
外部にガス源を有する弁アセンブリは、ガス室内の作動
ガスの圧力変化が供給ラインに及び供給ラインを通して
伝達されることを回避するための、通常は閉止している
充填弁を有している。

最初に加えられた圧力を変化させ、調整し、制御するた
めに、外部にガス源を有する弁アセンブリは供給ライン
内のガス圧力によって制御され、ガス室内のガス圧力を
解放するためのバイパス通路とガス室が選択的に連結さ
れることが好ましい。

外部にガス源を有する弁アセンブリはまた、使用時にガ
ス室内のガス圧力が所定の最大圧力を超過し、ガススプ
リングを損傷させるのを回避するために、バイパス通路
を通してガス室を選択的に解放することにより、ガスス
プリングによって圧縮されたガス室内のガスに加わる最
大圧力を制御することが好ましい。所望により、このガ
ス室が解放された場合に、ガスが補助チェック弁を通し
て供給ラインに放出され戻るように構成することも可能
である。

ガススプリングはまた、別個に手動の補助解放弁を有し
、この補助解放弁が、弁アセンブリがうまく作動しない
場合やガススプリングのガス室を完全に解放したい場合
に、ガス室内のガスを大気中に解放することを可能にす
る。

（実施例） 本発明について図を参照しながらさらに詳しく説明する
。第１図には、本発明の一実施例であるガススプリング
２０が示されている。ガススプリング２０は、ガス室２
６を構成するシリンダー又は管体のアセンブリ２４内に
摺動可能に配設されたピストンロッド２２を有している
。ガス室２６は、加圧ガスが充填された場合に、ピスト
ンロッド２２を伸長位置に押し上げるように駆動する。

これによって、外部からロッドに負荷される力がガス室
内のガスによって作り出される力を超過する場合に、ロ
ッドを収縮位置に押し下げ駆動するようなりソションが
供給される。シリンダ一部は、シリンダー２８と端板又
はキャップ３０に分かれていることが好ましく、このシ
リンダー２８とキャンプ３０とは周囲に切れ目のないシ
ーム溶接部３２によって永久的に固定されることが好ま
しい。

ロッド２２は、シリンダー２８内に配設されリング部３
６によってシリンダー内に取り外し可能に保持された軸
受とリテーナ−のアセンブリ３４内に摺動可能に配設さ
れる。このアセンブリ３４は、後部軸受箱４０内に摺動
可能に配設された前部軸受箱３８を有しており、それら
の間にはロッドガスケット又はシール４２が設けられて
いる。

使用時にはガスケット４２に軸方向の圧が加えられるた
め、後部軸受箱４０の後部フェース４４に働くガス室２
６内の加圧ガスにより生した力によって、ガスケット４
２は半径方向に拡張し、ピストンロッド２２に圧接され
確実なシールが得られる。シリンダー２８と後部軸受箱
４０との間のシールは、後部軸受箱４０に刻まれた溝に
係合されたＯ−リング４６により得られる。

ロッド２２は、軸受箱３８．４０に支持された軸受４８
に摺動可能に受容される。軸受４８は、焼結青銅のよう
な適切な金属によって作られることが好ましく、潤滑剤
に浸潤することが好ましい。

前部軸受箱３８に刻まれた凹所に配画されたスクレーパ
ー５０が、ロッド２２を囲んでおり、ダストキャップ５
２が、軸受のアセンブリ３４の上部に置かれ、シリンダ
ー２８の端部に圧着状態で配設されることが好ましい。

イ）弁キャビティ 本発明によれば、弁キャビティ５４は完全にキャップ３
０の内部に形成され、自納型弁アセンブ＋７５６（第３
図）の場合にも、外設型弁アセンプ’７５８（第７図）
の場合にも共に適用可能なものである。弁キャビティ５
４は開口部６０を有しており、ポート６２及び連絡通路
６４（第３図）を介してガス室２６と連絡している。弁
キャビティ５４は、概ね同軸の平滑なボア６６、ねじ切
り部６８、円錐部７０及びカウンタボア７２から形成さ
れる。ガス室２６のガス抜きを助けるために、弁キャビ
ティ５４は、ポート７４を通しても外気と連絡されるで
いる。このポート７４は、仮にキャップ３０が下に置か
れた支持板（図示せず）の上に置かれた場合であっても
、外気との連絡が保たれる。また、溝７６がキャップ３
０の外部側フェースに刻まれることが好ましい。

口）自納型弁アセンブリ 第３図及び第４図より明らかなように、自納型弁アセン
ブリ５６は、ねじ切り部８０を端部の近くに有する概ね
円筒状の本体７８から構成され、ねじ切り部８０は弁キ
ャビティ５４のねじ切り部６８と螺合可能であり、それ
により弁アセンブリ５６は弁キャビティ５４内に着脱可
能に固定される。ドライバーによる着脱のため、弁体の
回転を容易にするために、弁体の端部には凹所又は溝孔
８２が刻まれる。

ガス室２６にガスを充填するために、連絡用ボア８４．
８６が本体を貫通する通路として設けられている。吸気
ポペット弁８８が、ボア８４のねじ切り部に着脱可能に
配設されている。ポペット弁８８は概筒状のケーシング
９２に摺動可能に配設される軸部９０を有しており、軸
部９０は弁がさ９４に連結されている。弁がさ９４は、
ばねにより圧が加えられ、通常の状態では閉止されてシ
ート９６とのシールが確保される。

ドライバーの刃９７　（第４図）又は他の工具がが溝孔
８２に挿入された場合に、ポペット弁８８がガス室２６
内の加圧ガスを放出すべく開放されように、通常の状態
では溝孔８２内に突設された頭部９８が軸部９０の他端
に設けられている。軸部９０が押し下げられれば、弁が
さ９４がシート９６から離れるので、ガスがケーシング
９２内の中央通路１００を通して大気中に解放される。

ガスケット１０２がケーシング９２の上に配設され、筒
体７８とのシールが得られる。ポペット弁８８としては
、航空機用ストラットやアキュムレーターに用いられる
フィラーコア弁が好適であり、これは、アメリカ合衆国
、ノースカロライナ州２７５７３、ロックスポーロ、ル
ート５０トサウス、エアー・コントロールス・ディビジ
ョンにあるイートン・コーポレーション社（Ｅａｔｏｎ
　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ　；Ａｉｒ　Ｃｏｎｔｒｏｌ
ｓ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ、　Ｒｏｕｔｅ　５０１５ｏｕｔ
ｈ＋Ｒｏｘｂｏｒｏ、Ｎｏｒｔｈ　Ｃａｒｏｌｉｎａ　
２７５７３＋　Ｕ、Ｓ、八、）製の製品番号３０２−Ｄ
Ｄの商品として市販されている。

これらの弁は、国際標準化機関（ＩＳＯ）７４４２−１
９８２　（ｅ）のタイヤ用弁の規格に適合するものであ
る。

ポペット弁８８の部品、特にばね及び軸部が損傷を被ら
ない程度に、最初の加圧ガスの突出によるポペット弁８
８の開放を押さえるために、弁がさ９４の動きは、ポア
８４内部に設けられた端壁１０４により完全に受は止め
られる。この端壁１０４は、軸頭部９８がケーシングの
端壁１０５に当接する前に弁がさ９４に係止するような
位置に配設される。この端壁１０４が弁がさ９４を完全
に受は止めているので、ボア８４の周辺部の近くで開口
させるためにボア８６は傾斜している。

弁アセンブリ５６と弁キャビティ５４との間のシールは
、周辺部のガスケット１０６により達成される。ガスケ
ット１０６は弁アセンブリ５６の一方の端にある溝１０
８内に配設され、弁キャビティ５４の端壁１１０に圧接
される。ガスケット１０６を弁アセンブリ５６に確実に
保持するためには、溝の底部１１４との夾角が鋭角をな
すように内部する側壁１１２を溝１０８に設けることが
好ましい。この夾角は、外辺が内辺に対し半径方向外側
にくるように、８０’乃至８７°であることが好ましく
、特に８３°乃至８５°であることが好ましい。シール
は、例えばアメリカ合衆国、ペンシルバニア州、エリ−
にあるロード社’Ａのタイセルフ　００１　　（Ｔｙｃ
ｅｌ　７００１　；　Ｌｏｒｄ　Ｃｏｒｐ、　；Ｅｒ１
ｅ、　Ｐｅｎｎ５ｙｌｖａｎｉａ、　Ｕ、Ｓ、Ａ、）な
どの接着剤によっても固定されることが好ましい。実際
問題として、溝１０８の内側壁１１２が内部する角度を
形成する程には傾斜していなければ、スプリング室内の
加圧ガスがガスケットを超えて大気中に流出する場合、
ガスケット１０６には、溝１０８から外れるような力が
加わる傾向がある。

さらにガスケットを保護し、確実なシールを得るために
は、通常は本体７８の端面と弁キャビティ５４の端壁１
１０との間を金属接触させるだめの金属が必要である。

弁アセンブリ５６が外れる前にガス室２６内の加圧ガス
を大気中に流出させるためには、たとえポペット弁８８
が作動せずこの流出動作を行わない場合であっても、弁
アセンブリ５６を外す間にガスケット１０６が弁キャビ
ティ５４の端壁１１０から離脱するように十分に回転を
加えればガス室２６内のガスを大気中に流出させること
ができる。この離脱により、ガスは、ガスケット１０６
を超え本体７８と弁キャビティ５４との間の間隔１１６
に流出することができ、ポート７４及び溝７６を介して
大気中に流出される。間隔１１６は、本体の端部の直径
を滅することにより形成される。

より完全なシールを得るためには、０−リング１１８及
び割れ目ワッシャ１２０を本体の溝中に設けることが好
ましい。

弁アセンブリ５６を保護するために、弁アセンブリ５６
が挿入された後、キャップ又は螺子１２２が弁キャビテ
ィ５４に螺合される。シールをさらに強化するためには
、０−リング１２４を螺子１２２内部の溝に配設し、弁
キャビティ５４の円錐部７０に圧着せしめることが望ま
しい。

第６図から明らかなように、ガス室２６用の補助ブリー
ド弁１２６は、ねじ切りボア１３２内に設けられた○−
リングシール１３０と共に、キャップ螺子１２８によっ
て配設され、ねじ切りボア１３２は、通路１３４．１３
６を介してガス室２６に連絡される。キャップ螺子１２
８が外れる前に、ガス室内のガスが放出されるように、
キャップ螺子１２８が十分に緩められＯ−リングシール
１３０が開放されるとすぐに外気と連絡するような通路
１３８．１４０が、キャップ螺子１２８の内部に設けら
れる。

ハ）１納型ユニットの作用 弁アセンブリ５６は、弁キャビティ５４内に十分に螺合
されることにより挿入され、ガスケット１０６は弁ギャ
ビティ５４の端壁１１０に圧着されシールが得られる。

この場合、弁アセンブリ５６の端部が金属接触している
ことが好ましい。それから、ガススプリングのガス室２
６内にガスが充填される。このガス充填は、制御弁、自
在ホース、管継手を有する従来の圧力調整器を通じて、
弁キャビティ５４に連結された従来の高圧窒素のような
ガスタンクを用いることにより遂行される。

ガスは、ポペット弁８８を開放し、ガス室２６に供給さ
れるに十分な圧力をかけられて弁キャビティ５４内部に
送られる。ガス室内のガスが所望の圧力に達した場合、
ガスの供給は遮断され、ポペット弁８８はガス室２６内
のガスを保持すべく閉鎖さされる。その後、供給ライン
内のガスは大気中に放出されガススプリングとの連絡が
遮断される。弁アセンブリ５６を保護し、ポペット弁８
８が機能しなかった場合の副次的シールを得るために、
キャップ螺子１２２を第３図のように弁キャビティ５４
の開口部に螺合することも可能である。

このガススプリングは、事前にガスを充填した自納型ユ
ニットに利用することが可能である。このユニットは必
要に応じてガスが再充填され、予め充填されたガス圧力
は、ピストンロッド２２がシリンダー２４内で最大に収
縮伸長した場合に作用する最大圧力に関する材質の強度
とガススプリングの構造の許容範囲内で必要に応じ変化
させることが可能である。

必要な場合に、弁アセンブリ５６を容易に取り外すこと
が可能である。キャップ螺子１２２が、弁キャビティ５
４から取り外され、弁アセンブリ５６に接触可能となる
。第４図のように、ドライバーその他の工具の゛刃９７
が溝孔８２に挿入され、弁アセンブリ５６を回転させる
と、軸部９０の頭部に圧が加わり、ポペット弁８８が開
放され、ガス室２６内のガスがポペット弁８８と弁キャ
ビティ５４の開口部６０を介して大気中に放出される。

ガス室２６からガスを放出させるためにポペット弁８８
が開放しない場合でも、弁アセンブリ５６が取り外され
るまでに、ガスケツ）１０６は弁キャビティ５４の端壁
１１０から十分に離脱させられ、ポート７４を通してガ
スは大気中に放出され得る。従って、ポペット弁８８が
十分に機能しない場合であっても、弁アセンブリ５６が
弁キャビティ５４の螺子溝から離脱する前に、ガス室２
６内のガスは大気中に放出される。この放出によって、
弁アセンブリ５６が弁キャビティ５４から回転運動を伴
いながら飛び出し、取り外し作業を行っている作業員を
傷つけることを回避することが可能になる。

ガス室２６内のガスが放出されない場合には、弁キャビ
ティ５４内から弁アセンブリ５６を取り外すための回転
を加えることが通常は困難になり、場合によっては不可
能となる。しかしながら、本発明にによれば、ガス室内
のガスは常に補助ブリード弁１２６を通じて放出される
のである。

二）外設型弁アセンブリ 第７図及び第８図は、ガス室内にガスを供給するための
外設型供給ラインを有するガススプリングを用いるため
の弁キャビティ５４内に配設される弁アセンブリ５８を
示している。この弁アセンブリ５８は、ボア６６に摺動
可能に支承され、供給ライン連結ニップル１５２によっ
て嵌入された概ね筒状の本体１５０を有している。ニッ
プル１５２には、中央貫通通路と、好ましくは弁キャビ
ティ５４とのシールを得るために溝に配設される０−リ
ング１５４が設けられている。ニップル１５２は従来の
コネクタであることが好ましい。０−リング１１８、シ
ールガスケット１０６、ポペット弁８８及びボア８４．
８６は、弁アセンブリ５６のものと本質的には同じであ
り、ここでは詳細な説明は省略する。

ガス室２６にガスを充填させる間及びガススプリングを
普通に作動させる際、ガスケット１０６が弁キャビティ
５４の端壁１１０に圧着され堅固なシールが得られるよ
うに、弁体１５０の後部端面１５１の有効断面積は前部
端面の有効断面積よりも大きく構成される。弁アセンブ
リ５８が第７図に示されたような位置にある場合には、
前部有効断面積は、ガスケツｌ−１０６の内面積若しく
はそれに取り囲まれた面積である。通常、その面積は弁
体の後部端面１５１の有効断面積の約４分の１乃至４分
の３、好ましくは約２分の１である。

ガス室２６内のガスに加えられる最大圧力は、弁体１５
０によって制御される。この圧力が最大値に達した場合
には、弁アセンブリ５８は一般的に軸方向に変位し、ガ
ス室２６内のガスを弁キャビティ５４、ポート７４、溝
７６を通じて大気中に放出させるために、ガスケット１
０６をキャビティの端壁１１０（第８図参照）から離脱
させる。

本体が変位する場合に加えられる圧力は、供給ライン又
は弁キャビティ５４の開口部６０にかかる圧力及び本体
の前後部端面の有効断面積の割合を変化させることによ
り制御される。所定の弁アセンブリにおいては、本体の
前後部の有効断面積の割合は固定されるので、この最大
圧力は供給ライン又は弁キャビティ５４の開口部６０に
かかるガス圧力により変化され制御される。例えば、こ
の割合が２：１である場合には、最大圧力は供給ライン
又はキャビティの入口にかかるガス圧力の二倍である。

ホ）外設型弁アセンブリの作用 外部にガス源を有するガススプリング２０を使用するた
めには、弁アセンブリ５８は弁キャビティ５４内に摺動
可能に挿入され、弁キャビティ５４の開口部６０にニッ
プル１５２を螺合することにより保持される。高圧窒素
ガスタンクのようなガス源は、従来の圧力調整器及び自
在ホースと通じてニップル１５２に連絡される。最初に
注入されたガスは、弁アセンブリ５８を第７図に示す位
置に動かし、ガスケット１０６を弁キャビティ５４の端
壁１１０に圧着させることによりシールを達成する。そ
の後、ポペット弁８８を開放し、ガス室２６内のガス圧
力が供給ラインのガス圧力よりも少し低い圧力に達する
までガスがガス室２６内に供給される。その後、ポペッ
ト弁８８は閉鎖される。

ガススプリング２０の通常の使用において、圧力は、弁
アセンブリ５８の相反対価に位置する端面の有効断面積
の差により弁キャビティ５４の端壁のシール係合をガス
ケット１０６が維持するように供給ラインにおいて保た
れる。結果として、ガススプリング２０の通常の使用に
おいて、ガス室２６内のガス圧力の変化は供給ライン内
のガスには伝達されない。

第８図に示すように、この有効断面積により、ガス室２
６内のガスが弁アセンブリ５８の左方への移動に応じて
ポート７４及び溝７６を通して大気中に放出される前に
ガス室内のガスに加わる最大圧力が制限され、且つこれ
を変化させる手段が提供される。この最大圧力は供給ラ
イン内のガス圧力と弁アセンブリ５８の相反対価に位置
する端面の有効断面積の割合により規定される。例えば
、この割合が２＝１であり、供給ラインのガス圧力が１
４０　ｋｇ／ｃｕｔである場合には、この最大圧力は２
８０　ｋｇ／ｃ、１５となる。必要な場合には、ガス室
２６を最初にガス充填した後に、供給ラインのガス圧力
を事後的に減少させることにより、この最大圧力を減じ
ることも可能である。ガス室２６内のガスをほぼ大気圧
にして放出することを望む場合には、供給ラインのガス
を放出するか、さもなくば大気圧にまで減じればよい。

弁アセンブリ５８を、交換又は置換したい場合には必ず
、供給ライン内のガスを大気中に放出するか、さもなく
ばその圧力を減じる必要がある。

それによって、第８図に示すように、弁アセンプＩＪ５
８を左方に動かし、弁キャビティ５４の開口部６０から
ニップル１５２又は他の結合金具が外れる前に、ガス室
２６内のガスを大気中に放出させる。これにより、弁ア
センブリ５８が回転運動を伴い、ニップル１５２と弁ア
センブリ５８の取り外し作業を行っている作業員に傷を
つける危険が回避されることになる。仮に弁アセンブリ
５８がうまく殿能せず、ガス室内のガスが大気中に放出
されない場合でも、補助ブリード弁１２６の働きによっ
てガス室内のガスは常に大気中に放出されることになる
。

へ）吸気口からの注入 第１２図及び第１３図は、本発明の変形例であるガスス
プリング２３０を表している。このガススプリング２３
０は、チェック弁アセンブリ２３２とガス室２６にガス
を供給するための吸気口にガス室２６内の加圧ガスを放
出し戻するための連絡ポートが配設されていることを除
き、ガススプリング２０と本質的には同じものである。

チェック弁アセンブリ２３２はキャップ３０゛内のねじ
切りされたカウンタボア２３４内に配設され、隣接した
一方の端部が通路２３６を通して弁キャビティ５４に連
絡されている。ボア２３４に隣接した他方の端部は、キ
ャンプ３０゛内の通路２３８を介して弁５８の上手で弁
キャビティ５４と連絡し、さらに吸気口と連絡している
。弁キャビティ内部の端部は、通路２４０を介してガス
室２６に直接連絡されている。所望であれば、通路２３
６．２３８．２４０を鏡板３０′内に穿ち、通路２３６
．２３８の開放端を溶接部２４２．２４４によってシー
ルすることも可能である。

弁アセンブリ２３２は、本体２５０内の止まりポア２４
８内に配設されたりテーナ−２５２によって閉じ込めら
れたチェックボール２４６を有している。リテーナ−２
５２は、ボール２４６のための弁座２５４と通路２５５
．２５６とボア２３４と通路２３６を連絡させる溝２５
７を有している。ボール２４６が弁座２５４の上に設置
されると、リテーナ−２５２のショルダー２６０の上に
置かれた０−リング２５８によってシールがなされる。

ボア２３４とリテーナ−２５２との間のシールはまたリ
テーナ−２５２内の溝２６４．２６５内に配設されたＯ
−リング２６２．２６３によってなされる。ボール２４
６が置かれる止まりボア２４８もまた弁体の通路２６６
と溝２６８を介して通路２３８及び吸気口にも連絡して
いる。着脱を容易にするために、弁体には、キャップの
側面に開放するカウンタボア２７４の底部にある頭部２
７２に、ドライバーの刃を嵌入するためのスロット２７
０が刻まれている。弁体がキャップ内部に十分に螺合さ
れた場合には、弁体の溝２７８内に配設されたＯ−リン
グ２７６によって弁体とキャップとの間のシールが得ら
れる。

ガススプリング２３０を外設されたガス源と一緒に用い
る場合であっても、弁アセンブリ５８は、ガススプリン
グ２０との関連で上述したのと同じようにガスが充填さ
れ、操作され、機能するのであり、ここではその説明を
繰り返さない。ガス室２６にガスを充填している及び、
ガススプリング２３０を通常に使用している間は、供給
ライン及び吸気口のガスは十分に加圧され、弁座２５４
上のボール２４６を圧迫し、０−リング２５８と共に圧
着シールを得ることにより、弁アセンブリ２３２の閉止
状態が保たれる。吸気口内のガスは止まりボア２４８と
連絡しボール２４６に作用して、通路２４０、溝２６８
及び通路２６６を通して弁を閉鎖する。加圧ガスをガス
室２６から放出させるために、第１３図に示すような位
置に弁５８が収縮すると、チェック弁アセンブリ２３２
は開放され、吸気口へ、従ってニップル１５２及び供給
ラインへとガスが放出され戻される。ガスは、連絡通路
６４、ポート６２、間隔１１６、通路２３６、溝２５７
、通路２５６．２５５、ボール２４６の周囲、止まりボ
ア２４８、通路２６６、溝２６８、通路２３８を介して
吸気口へと放出される。

チェック弁２３２を開閉するためのボール２４６は、ボ
ア２４８、通路２５５内のガス圧力及びそのガス圧力が
作用するボールの有効断面積の作用として動かされる。

ボア２４８内のガスが作用するボールの有効断面積（Ａ
Ｉ）は、ボール２４６の最大断面積にほぼ等しい。通路
２５５内のガスが作用するボールの有効断面積（Ａ２）
は、〇−リング２５８が接触する円周内のボールの断面
積にほぼ等しい。通常、面積Ａ１は、面積Ａ２のほぼ４
分の１乃至４分の３であり、はぼ２分の１であることが
好ましい。ガス室に流入流出するガスの流れが、チェッ
ク弁アセンブリ２３２によって影響を受けることなく、
弁アセンブリ５８によって開始され制御されるためには
、Ａ２に対するＡ１の割合は、弁５８アセンブリの前部
有効断面積に対する後部有効断面積の割合よりも若干少
なく設定されることが望ましい。

第１４図に示したように、弁アセンブリ５６がキャンプ
５４内部に挿入される場合には、ガススプリング２３０
は、１納型ユニットと置換可能である。弁アセンブリ５
６と共に、ガススプリング２３０も、上述したガススプ
リング２０と同じようにガスが充填され、操作され、機
能するため、ここでは説明を繰り返さない。

弁５６と共に、ガスケット１０６がポート６２と間隔１
１６との間のシールを行うので、ガス室２６に最初にガ
スを充填し、ガススプリング２３０を通常に作動させる
間は、チェック弁アセンブＩＪ　２３２が有効かつ必要
な機能を果たすことはない、しかしながら、ガスが充填
されたガススプリングから弁アセンブリ５６を取り外す
間に、ボペフト弁８８がうまく機能せずガス室２６から
加圧ガスが大気中に放出されない場合であっても、ガス
は、チェック弁２３２と連絡通路を通して大気中に放出
される。弁アセンブリ５６が最初に後方に移動されると
、ガスケット１０６は弁キャビティの端面１１０から離
脱し、ガス室２６内の加圧ガスは、連絡通路６４、ポー
ト６２、間隔１１６、通路２３８．２３６．２５６、ボ
ール２４６の周囲、ボア２４８、通路２６６、溝２６８
、通路２３８、弁キャビティ５４への吸気口を介して大
気中に放出される。これにより、弁アセンブリ５６が完
全に回転され、螺子部が弁キャビティ５４から離脱する
前に、ガス室２６内のガスの放出が可能となり、完全に
離脱した場合であっても、加圧ガスによって本体がキャ
ビティから飛び出すことがなく、安全な作業が可能とな
る。

ト）補助ブリード弁 ガス室２６にガスをいつも手作業で充填することを可能
にするためには、ボア２８２とシールするるＯ−リング
２６３との協動によりもたらされる補助ブリード弁２８
０を、弁アセンブリ２３２に含めることが好ましい。弁
アセンブリ２３２は主に、手作業で回転されキャップか
ら外されるので、０−リング２６３はボア２８２から離
脱し、ガス室２６内の加圧ガスは弁アセンブリ２３２を
通して、弁キャビティ５４の吸気口内に放出される。ガ
ス室２６から吸気口へのガスは、通路２４０、ボア２８
２．０−リング２６３、溝２５７、通路２５６及び２５
５、チェックボール２４６の周囲、止まりボア２４８、
通路２６６、溝２６８、通路２３８を介して弁キャビテ
ィ５４の吸気口へ放出される。

チ）ガススプリング外部源の制御 外部弁アセンブリ５８とガス源を有するガススプリング
のガス充填と制御に好適な制御装置が第９図乃至第１１
図に示されている。第９図に示されるように、１４０　
ｋｇ／ｃｒＡを超える高圧の窒素ガスがタンク１６０か
ら、好適な従来の弁制御１６４、圧力調整器１６６、供
給ライン１６８を通して制御装置１６２に供給される。

この制御装置１６２は４つのモジュール１７０を有し、
各モジュールは自在ホースのような供給ラインによって
ｌ又はそれ以上のガススプリングに連結されている。

例えば、３つのモジュールがそれぞれホース１７２．１
７４．１７６によって１つのガススプリングに連結され
、１つのモジュールが供給ライン１７８、マニホールド
１８０、ホース１８２を通して３つのガススプリングに
連結される。制御装置１６２は各供給ラインを、ガス供
給タンク、圧力ゲージ１８４、大気中にガスを放出させ
るための弁１８６と選択的に連結させる。４つモジュー
ル１７０は、一対の端部プレート１８８．１９０の間に
配設され、一対のタイロッド１９２とナツト１９４によ
って一体的に固定されている。

第１１図に示されるように、各モジュール１７０は、供
給ライン１６８が連結される一方の端面にある吸気ポー
ト１９８と連絡する供給通路１９６を有している。各モ
ジュールはゲージ及び放出通路２００を有しており、こ
のゲージ及び放出通路２００は、ブリード弁１８６が連
結される一方のモジュールのポート２０２及び圧力ゲー
ジ１８４が連結される他方のモジュールのポート２０４
と連結している。

各モジュールは、通路２１０．２１２によって連結され
る２つの排気口２０６．２０８を有している。２つの排
気口は共に供給ラインに接続しているが、通常は、一方
の排気口が供給ラインに接続され、他方の排気口にはプ
ラグ２１４が挿入されている。

各モジュールにおいて、供給通路１９６は、所望により
開閉する制御弁２１８とポート２１６を通して排気口に
接続されている。同様に、各モジュールのゲージ及び放
出通路２００も、所望により開閉する制御弁２２２と別
個のポート２２０を通して排気口に接続されている。弁
制御は従来通りの構造と操作により行われるため９、こ
こでは詳細な説明は省略する。

使用時に、制御装置１６２は、第９図に示したように、
自在ホースのような供給ラインによって１又はそれ以上
のガススプリング及びタンクに接続される。使用時に、
ガスは、制御弁２１８の開閉によってそれぞれ１つのモ
ジュールに接続された各供給ラインに供給される。圧力
ゲージは、他のすべての制御弁２２２が閉じるときに、
１つの供給ラインと連結され、それによりそれが連絡す
る制御弁２２２を開放する。この供給ライン内のガスは
、すべての制御弁２１８を閉止し、その後供給弁を開放
することにより、大気中に放出することができる。

（発明の効果） 本発明は、以上説明したように構成されているので、以
下に記載されるような効果を奏する。

相互に互換性のある自納型弁アセンブリと外設型弁アセ
ンブリを同じガススプリング内の同じキャビティ内に挿
入することが可能であるため、容易に自納型ユニットに
も外設型ユニットにも適用することが可能であり、操作
性、簡便性、経済性が飛躍的に向上する。

自納型弁アセンブリにおいては、通常は閉止し、ガスス
プリングから弁アセンブリを取り外すために工具が差し
込まれた時に、ガス圧力が解放されるためメインテナン
ス等の作業員が弁アセンブリの取り外し作業中に、加圧
ガスにより弁アセンブリが飛び出すことにより被るおそ
れのある危険な状態を回避することが可能であり、安全
性の向上が図れる。

また、ガススプリングから弁アセンブリを取り外す動作
により同時にバイパス通路も解放されるため、弁がうま
く作動しない場合であっても、ガスの解放がなされるた
め、上記安全性をさらに向上させることが可能である。

外設型弁アセンブリにおいては、ガス室内の作動ガスの
圧力変化が供給ラインに及ぶことを回避するための弁が
設けられているため、ガススプリング作動中に発生する
圧力サージを回避することが可能であり、圧力サージに
起因する供給ラインやガススプリングの損傷、破損を回
避することが可能である。

また、作動時にガス室内のガス圧力が所定の最大許容圧
力を超過した場合にガスを解放するためのバイパス通路
が設けられているため、圧力超過によるガススプリング
や供給ラインの損傷、破損を回避することも可能である
。

また、補助チェック弁を設けることにより、解放された
ガスを供給ライン内に放出させ戻すことも可能であるた
め経済性に優れている。

また、別個に手動の補助ブリード弁を設けた場合には、
弁アセンブリ自体がうまく作動しない場合であってもガ
ススプリングのガス室内のガスを放出することが可能で
あり、信幀性、確実性、安全性の飛躍的向上が望める。

また、構造、デザインも簡便であるため、製造組立も容
易かつ経済的なガススプリングの供給が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、その一部を切り取った本発明に係るガススプ
リングの等角図であり、 第２図は、本発明に係るガススプリングを第１図中の線
２−２により切断した断面図であり、第３図は、ガスス
プリングが自納型ユニットとして使用される場合に用い
られる弁アセンブリを第２図中の線３−３により切断し
た断面図であり、第４図は、弁アセンブリを取り外すた
めに工具が挿入されたときに、スプリング室内の加圧ガ
スを開放するための充填弁が開放している状態を示して
いる第３図と同様の断面図であり、第５図は、ガススプ
リングを第２図中の線６−６により切断した部分断面図
であり、 第６図は、ガススプリングのガス室のガス圧力を抜くた
めの別の補助弁を有するガススプリングを第２図中の線
６−６により切断した部分断面図であり、 第７図は、ガスが外部のガス源から供給ラインを通して
ガススプリングに供給される場合に用いられるガススプ
リングを示した第３図と同様の断面図であり、 第８図は、ガススプリングのガス室の加圧ガスが開放さ
れたときの外設型弁アセンブリの位置を示した第７図と
同様の断面図であり、 第９図は、モジュールと供給ラインを通して加圧ガスの
外部源に接続された複数のガススプリングを示した線図
であり、 第１０図は、その一部を切り取った制御装置のモジュー
ルをしめした部分側面図であり、第１１図は、制御装置
の１つのモジュールを第１０図中の綿１１−１１により
切断した断面図であり、 第１２図は、外部のガス源から供給ラインを通してガス
を供給する場合に用いられ、ガス室から供給ラインにガ
スを戻すための通路とチェック弁を有する弁アセンブリ
を有する本発明に係るガススプリングの変形例を示した
断面図であり、第１３図は、複数の通路を有する第１２
図のガススプリングを第１２図中の線１３−１３により
切断した断面図であり、 第１４図は、ガススプリングが組立型ユニットとして使
用される場合に用いられる弁アセンブリを有するガスス
プリングの変形例を示した第１２図と同様の断面図であ
る。 ２０−ガススプリング、２２−　ピストンロッド、２４
−・シリンダー、２６・−ガス室、３０・−キャップ、
５４−弁キャビティ、５６−自納型弁アセンブリ、 ５８−・外設型弁アセンブリ、６〇−開口部、６２−ポ
ート、６４．６６−・ボア、 ６８−・・（キャビティの）ねじ切り部、７８・一本体
、 ８０−−−　（弁アセンブリの）ねじ切り部、８２−溝
孔、８４．８６−ボア、 ８８−・−ポペット弁、９〇−軸部、９４−・・弁がさ
、９７−・−工具の刃、１００−中央通路、１０２．１
０６・−ガスケット、１０４・〜端壁、１０８・・−溝
、１１２・−側壁、１１４・・−底部、１５０−・一本
体、１５２−・−ニップル、１７０−モジュール、１８
４・・・圧力ゲージ、１８６−・ブリード弁、 １８８．１９０−キャラ１９６−供給通路、１９８．２
０２．２０４−・−ポート、２０６．２０Ｂ−・−排気
口、 ２００−・−ゲージ及び放出通路、 ２１８．２２２・・・制御弁、２３２−・チェック弁出
願人代理人　古　　谷　　　馨 同代理人　溝　　部　　孝　　彦 同代理人　古　　谷　　　聡

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ａ）ガスを圧縮するためにガススプリング内で駆
   動可能なロッドを有するガススプリングであって、 ａ）少なくともガス室の一部を構成するシリンダーと、 ｂ）伸長位置と収縮位置との間を駆動可能であり、伸長
   位置から収縮位置へと移動する時に前記ガス室内のガス
   を圧縮するように構成された前記シリンダー内に配設さ
   れたピストンロッドと、 ｃ）前記シリンダーの外部への開口部を有し内部に第１
   の弁アセンブリ又は第２の弁アセンブリのうちいずれか
   一つを収納するように構成された前記シリンダー内の弁
   キャビティと、 ｄ）前記弁キャビティ内に配設される第１の弁アセンブ
   リ又は第２の弁アセンブリのいずれか一つと、 ｅ）前記キャビティとガス室とを連絡する前記シリンダ
   ー内のポートと、 ｆ）前記キャビティと連絡し、前記ガス室内の高圧ガス
   を前記キャビティとともに放出するための前記シリンダ
   ー内の放出通路とを有し Ｂ）前記第１の弁アセンブリは、 ａ）前記キャビティ内に収納可能なように構成される第
   １の本体を有し、 前記第１の本体には該本体が前記キャビティ内に収納さ
   れた場合に前記ポートと前記開口部とを連絡するように
   構成された貫通通路が設けられ、 ｂ）前記第１の本体によって支持され、前記第１の本体
   を貫通する前記通路を通るガス流を制御するように構成
   される第１の弁を有し、 前記第１の弁は通常は閉鎖され、前記ガス室内のガス圧
   よりも実質的に大きい圧力で前記第１の弁の上流の前記
   キャビティに供給されたガスに反応して開放され、その
   ような上流からの圧力がなくなると前記ガス室内の加圧
   ガスを維持するために閉鎖されるように構成され、 ｃ）前記第１の本体に装着された第１のガスケットを有
   し、 前記第１のガスケットは第１の位置においては前記第１
   の本体と前記キャビティとの間のシールが保たれ、それ
   により前記ポートが前記第１の本体内の前記通路と連絡
   されると同時に前記ポートが前記供給通路と連絡するの
   が防止され、第２の位置においては前記ポートが前記供
   給通路に連絡されるように構成配置されており、 ｄ）前記第１の本体と連絡された解放手段を有し、 前記解放手段は、前記第１のガスケットが前記第１の一
   にあるようにして前記キャビティ内で前記第１本体を開
   放可能に維持すると共に、前記キャビティから前記第１
   本体を除去することなく前記第１のガスケットを第２の
   位置に動かしうるように構成配置されており、 Ｃ）前記第２の弁アセンブリは、 ａ）前記キャビティ内に収納され、前記キャビティ内の
   間隔を置いて位置する第１の位置と第２の位置を動くよ
   うに構成された第２の本体を有し、前記第２の本体には
   前記キャビティ内に前記第２の本体が収納された場合に
   前記ポートと前記開口部とを連絡するように構成された
   貫通通路が設けられ、 ｂ）前記第２本体によって支持され、前記第２の本体を
   貫通する前記通路を通るガス流を制御するように構成さ
   れる第２の弁を有し、 前記第２の弁は通常は閉鎖され、前記ガス室内のガス圧
   力よりも実質的に大きい圧力で前記第２の弁の上流の前
   記キャビティに供給されたガスに反応して開放され、ガ
   ス室のガス圧力が上流のガス圧力に接近したときに閉鎖
   されるように構成され、 ｃ）前記第２の本体に連絡された第２のガスケットを有
   し、 前記第２のガスケットは　前記第２の本体の第１の位置
   においては前記第２の本体と前記キャビティとの間のシ
   ールが保たれ、それにより前記ポートが前記第２の本体
   内の前記通路と連絡されると同時に前記ポートが前記供
   給通路と連絡するのが防止され、前記第２の位置におい
   ては前記ポートが前記供給通路に連絡されるように構成
   配置されており、 ｄ）概ね反対側に位置する第１の有効断面積と第２の有
   効断面積とを有し、 前記第１の有効断面積は前記第２の弁のキャビティ上流
   に連絡し、前記第２の有効断面積は前記第２弁の前記ポ
   ート下流に連絡しており、 前記第２の有効断面積は前記第１の有効断面積よりも小
   さく、加圧ガスが前記第２の弁のキャビティ上流に供給
   され前記第２の本体が第１の位置にある場合に、前記第
   ２の本体が前記ガス室内のガス圧力が実質的に前記第２
   弁の上流にあり、第１の有効断面積のに作用するガス圧
   力よりも大きくなりさえすれば前記第２の位置に移動す
   るようにされていることと、 ｅ）前記第２の本体がその前記第１の位置と前記第２の
   位置との間を動く間に前記キャビティ内で前記第２の本
   体を保持するように構成された着脱可能なリテーナー手
   段を有し、 Ｄ）以上により、前記第１の弁アセンブリと解放手段が
   前記キャビティ内に収納された場合にはガススプリング
   が自納型ユニットととして使用可能であり、前記第２ア
   センブリとリテーナー手段が前記キャビティ内に収納さ
   れた場合にはガススプリングが外設の高圧ガス源と一緒
   に使用することが可能となることに特徴を有する、ガス
   を圧縮するためにガススプリング内で駆動可能なロッド
   を有するガススプリング。
2. （２）前記第１の本体又は第２の本体のいずれか１つに
   よって支持され、前記本体と前記供給通路の上流のキャ
   ビティとのシールを保つように構成されたガスケットを
   有する特許請求の範囲第１項記載のガススプリング。
3. （３）前記第１の本体を前記キャビティから取り外すた
   めの工具を挿入するように構成された第１の本体の溝孔
   と、通常は前記溝孔内にその一部が突設され、前記第１
   の弁に連絡され、工具が前記溝孔内に挿入されたときに
   前記第１の弁を解放するように構成された軸部とを有す
   るガススプリングであって、工具が前記溝孔内に挿入さ
   れ前記第１の弁を開放するように前記軸部が圧迫された
   場合に、ガス室内の加圧ガスが前記第１の本体内の通路
   及び前記キャビティの開口部を通して大気中に放出され
   ることに特徴を有する特許請求の範囲第１項記載のガス
   スプリング。
4. （４）前記第１の本体又は第２の本体のいずれか１つの
   一方端部にあり、それらを貫通する前記通路と前記ポー
   トととの双方を取り囲んでいる環状溝を有し、前記溝は
   底部及び一定の間隔を有する概ね真直ぐな一対の側壁を
   有し、前記通路に近い側壁の前記溝の底部との夾角が鋭
   角であり、前記ガスケットは周囲が連続する前記一方の
   本体によりにより支持され、前記溝中に配設され、前記
   溝の前記底部と前記側壁を補足するような底部と直立の
   側壁を有し、それにより、前記ガスケットが、少なくと
   も一部において前記溝の底部との夾角が鋭角であるよう
   な前記側壁によって前記溝に保持されることに特徴を有
   する特許請求の範囲第１項記載のガススプリング。
5. （５）前記第１の弁又は第２の弁のいずれか１つが関連
   する本体を媒介としてその連結体を通して前記通路内に
   配設されており、軸受内に配設され前記いずれか一方の
   弁を開閉するために動く弁がさに連結された軸部を有す
   るポペット弁を有しており、前記本体は、前記ポペット
   弁が開放したときに前記軸部が軸受に衝突することがな
   いように前記軸部の運動を完全に止めるよう前記弁がさ
   の下側に配置されたストッパーを有しているようなガス
   スプリングであって、それにより、前記ポペット弁の損
   傷が回避されることに特徴を有する特許請求の範囲第１
   項記載のガススプリング。
6. （６）前記キャビティが開口部近くにねじ切り部を有し
   ており、着脱可能なリテーナー手段が前記キャビティの
   ねじ切り部と螺合可能なニップルを有しており、前記ス
   トッパー面が前記第２本体が前記第２の位置にある場合
   に前記第２本体を支持し、前記第２本体が前記第１の位
   置にある場合にそこから間隔を置くように構成され、ガ
   ス通路が前記ニップルを貫通することに特徴を貫通する
   ガス通路を有する特許請求の範囲第１項記載のガススプ
   リング。
7. （７）ａ）特許請求の範囲第１項記載のガススプリング
   を少なくとも２つ有し、 ｂ）各前記ガススプリングの前記キャビティ内に設けら
   れた前記第２の弁アセンブリを有し、 ｃ）一対の端部プレートと、前記端部プレートの１つに
   設けられた供給ポートと、前記端部プレートの１つに設
   けられたゲージポートと、前記ゲージポートに連結され
   た圧力ゲージと、前記端部プレートの１つに設けられた
   放出ポートと、前記放出ポートに連結されたブリード弁
   と、前記鏡板の間に設けられ概ね互いに相対するように
   配設された少なくとも２つのモジュールと、各モジュー
   ルを貫通し前記供給ポートに連絡される供給通路と、前
   記各モジュールを貫通し前記ゲージポートと放出ポート
   に連絡されるゲージ及び放出通路と、前記ガススプリン
   グのうち少なくとも１つに連絡されるように構成され前
   記各モジュールに配設された排気口と、前記供給通路を
   それに連絡するモジュールの排気口に選択的に接続し断
   絶するように構成され前記各モジュールに設けられた第
   １制御弁と、前記ゲージ及び放出通路をそれに連絡する
   モジュールの前記排気口に選択的に接続し断絶するよう
   に構成され前記各モジュールに設けられた第２制御弁と
   から成る前記ガススプリングに加圧ガスを供給するため
   のモジュール制御装置を有する特許請求の範囲第１項記
   載のガススプリングであって、それにより、前記各モジ
   ュールの第１の制御弁及び第２の制御弁が操作されるこ
   とにより排気口に連絡されたガススプリングに対する加
   圧ガスの供給が制御され、ガススプリングに供給された
   ガス圧力が規定され、ガスが大気中に放出され、モジュ
   ールの排気口に連絡されたガススプリングに供給ライン
   内ガスが放出されることに特徴を有する特許請求の範囲
   第１項記載のガススプリング。
8. （８）前記放出通路が開口部の前記弁キャビティ下流及
   びそれが設けられる場合には前記第１の弁アセンブリ及
   び第２の弁アセンブリの上流に連絡し、前記ガススプリ
   ング内に設けられた第３の弁を有し、前記第３の弁は前
   記放出通路に操作可能に接続され、ガスが前記吸気口か
   ら前記放出通路を通して排出しないように閉鎖され、ガ
   スを前記ガス室から前記放出通路を経て前記開口部に流
   出させるために開放されることに特徴を有する特許請求
   の範囲第１項記載のガススプリング。
9. （９）前記第３の弁が、閉止状態のときに前記ガス室か
   らの加圧ガスの作用を受ける第１の有効断面積と、前記
   の有効断面積の概ね反対側に位置し前記弁キャビティの
   開口部の加圧ガスの作用を受ける第２の有効断面積を有
   し、第１の有効断面積が第２の有効断面積の４分の１乃
   至４分の３の大きさであるチェック弁を含む特許請求の
   範囲第８項記載のガススプリング。
10. （１０）前記チェック弁の前記第２の有効断面積に対す
    る前記第１の有効断面積の割合が、前記第２の弁の前記
    第２の有効断面積に対する前記第１の有効断面積よりも
    小さいことに特徴を有する特許請求の範囲第９項記載の
    ガススプリング。