(57)【要約】  空気圧または油圧機構は、ピストン・チャンバを画定しかつ流体入口ポートを有するハウジングを有する。ピストンはピストン・チャンバ内で摺動可能である。ピストンはピストン・チャンバを前方チャンバおよび後方チャンバへと仕切る。ピストンは、後方チャンバと前方チャンバとの間の流体連通のための１つまたは複数の通路を有し、１つまたは複数の通路は封止機構によって封止されている。封止機構は、後方チャンバと前方チャンバとの間の流体連通が阻止される封止状態と、封止機構が後方チャンバと前方チャンバとの間の流体連通を許容する非封止状態を有する。ピストンは第１の位置と第２の位置との間で摺動可能である。ピストンが第１の位置に位置決めされるとき、封止機構は封止状態にある。流体が入口ポートに供給されると、流体はピストンをその第２の位置へと付勢し、この結果封止機構を非封止状態へと変化させ後方チャンバ内および前方チャンバ内の圧力を等しくし、封止機構が封止状態に戻るのを可能にする。流体が後方チャンバから除去されると、前方チャンバ内の流体はピストンを付勢してその第１の位置へと戻す。【選択図】図９
2019534433.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストン・チャンバを画定しかつ流体入口ポートを有するハウジングと、
前記ピストン・チャンバ内で摺動可能なピストンであって、前記ピストンは前記ピストン・チャンバを前方チャンバおよび後方チャンバへと仕切り、前記ピストンは前記後方チャンバと前記前方チャンバとの間の流体連通のための１つ以上の通路を有し、前記１つ以上の通路は封止機構によって封止されている、ピストンと、
を備え、
前記封止機構は、前記封止機構が前記後方チャンバと前記前方チャンバとの間の流体連通を実質的に阻止する封止状態、および、前記封止機構が前記後方チャンバと前記前方チャンバとの間の流体連通を許容する非封止状態を有し、
前記ピストンは第１の位置と第２の位置との間で摺動可能であり、
前記ピストンが前記第１の位置に位置決めされるとき、前記封止機構は前記封止状態にあり、
流体が前記入口ポートに供給されると、前記流体は前記ピストンをその第２の位置へと付勢し、この結果前記封止機構を前記非封止状態へと変化させ、前記後方チャンバおよび前記前方チャンバの圧力を等しくして、前記封止機構が前記封止状態に戻るのを可能にし、
流体が前記後方チャンバから除去されると、前記前方チャンバ内の流体は前記ピストンを付勢してその第１の位置へと戻す、
空気圧または油圧機構。
【請求項２】
前記封止機構は封止部材を備える、請求項１に記載の機構。
【請求項３】
前記封止部材は、拡張して前記封止状態となるように配置構成されている拡張可能な封止部材である、請求項２に記載の機構。
【請求項４】
前記ピストン・チャンバは、前記ピストンの前記第１の位置に対応する第１の直径を有する第１の部分と、前記ピストンの前記第２の位置に対応する第２の直径を有する第２の部分と、を有し、前記第２の直径は前記第１の直径よりも大きい、請求項１に記載の機構。
【請求項５】
前記ピストン・チャンバは、前記ピストンの前記第１の位置に対応する第１の部分と、前記ピストンの前記第２の位置に対応する第２の部分と、を有し、前記第２の部分は複数のチャネルを有する、請求項１に記載の機構。
【請求項６】
１つ以上の連絡通路は、１つ以上の空洞を備える、請求項１から５のいずれか一項に記載の機構。
【請求項７】
前記拡張可能な封止部材は環状の部材である、請求項１から６のいずれか一項に記載の機構。
【請求項８】
前記ピストンと前記ピストン・チャンバとの間に１つ以上の追加の封止材を更に備える、請求項１から７のいずれか一項に記載の機構。
【請求項９】
１つ以上の排出ポートを更に備える、請求項１から８のいずれか一項に記載の機構。
【請求項１０】
前記機構はピストン・ロッドを更に備える、請求項１から９のいずれか一項に記載の機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は空気圧または油圧機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
単動空気圧シリンダは、圧力流体を１方向にのみ、すなわちピストンの背後で作用させることにより、シリンダ内でピストンを前方に押しやるように作用する。ピストンを戻すために、単動シリンダは、ピストンをその開始位置まで押し戻す機械的なばねか、または、ピストン前方での圧縮流体の蓄積によってピストンがその開始位置まで戻されるようになっている流体ばねの、いずれかを有する。このことは、機械的なばねまたは圧縮された流体ばねのいずれかの力と対抗し合うことに起因して、ピストンがその前方向ストローク時に力を失うといった、決定的な欠点を有する。別の欠点は、この戻しばねがシリンダの端部の空間を占め、このことによりシリンダの全長が長くなることである。更なる欠点は、長ストロークまたは大口径の単動シリンダを製造することが、必要となるばねのサイズおよびコストの観点から現実的ではないということである。
【０００３】
単動シリンダが有する問題は、複動空気圧シリンダにより、機械的な戻しばねまたは流体圧縮ばねのいずれかを省き、代わりにピストン引き戻しストロークのために圧力流体を使用することによって克服される。このことは、１つがピストンの背後におよび１つがピストンの前方にある、２つの圧力流体入口ポートを有することによって実行される。このことの利点は、ピストンがその前方向ストローク時に戻しばねの力と対抗し合わず、したがって前方向ストローク全体について最大限の力を維持していることである。複動シリンダが有する欠点のうちの１つは、これが引き戻しストロークを完了するために、シリンダ・チャンバ一杯の圧縮空気を必要とすることである。したがって、複動空気圧シリンダは、単動シリンダが使用する空気の２倍の量の空気を使用している。更に、複動シリンダは一般に、シリンダ壁の外側に位置するチューブを通して、ピストンを戻すための圧縮流体を受ける。このため、空気圧機構の全体的な寸法が大きくなる。
【０００４】
複動シリンダにとって、２倍の体積の圧縮空気を使用することそれ自体が欠点を有する。このことは、空気圧型のシリンダにおいて空気を圧縮している圧縮機が、ピストンが完全なサイクルを完了するために、２倍の圧縮空気を生成する必要があることを意味する。そしてこのことは、圧縮機が単動シリンダの場合の２倍の量の電気または燃料を使用していることを意味する。２倍の体積の空気を使用することはまた、圧縮機の空気タンクを単動シリンダの場合の２倍充填し直さなければならないという形で操作者に影響を及ぼし、このことは一般に、操作者は空気タンクが再充填されるのを待つ中断時間に患わされることを意味するであろう。
【０００５】
しかしながら、ピストンがその前方向ストローク時に受ける抵抗がゼロであり、したがって単動シリンダよりも大きな動力を提供することを理由に、複動シリンダの欠点はそれでもなお、単動シリンダの利点よりも意味があると一般に認識されている
【０００６】
更に、ネイル・ガンなどの多くの空気圧機構は、ピストンをその開始位置まで戻すための複雑な弁配置構成を有しており、これらの配置構成への到達ならびにその保守および製造は困難である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した欠点のうちの少なくとも１つに対処すること、および／または、少なくとも公衆に有用な代替を提供することが、少なくとも好ましい本発明の実施形態の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本明細書では、特許明細書、他の外部文献、または他の情報源を参照しているが、これは一般に、本発明の特徴について検討するための文脈を提供するという目的からである。そうではないと特定的に述べられていない限り、そのような外部文献またはそのような情報源を参照することは、そのような文献またはそのような情報源がいずれの管轄権においても従来技術であるかまたは当該技術分野で共有されている一般知識の一部を形成している、と認めるものとして解釈されるべきではない。
【０００９】
本発明の第１の態様では、
ピストン・チャンバを画定しかつ流体入口ポートを有するハウジングと、
ピストン・チャンバ内で摺動可能なピストンであって、このピストンはピストン・チャンバを前方チャンバおよび後方チャンバへと仕切り、このピストンは後方チャンバと前方チャンバとの間の流体連通のための１つまたは複数の通路を有し、１つまたは複数の通路は封止機構によって封止されている、ピストンと、を備え、
封止機構は、封止機構が後方チャンバと前方チャンバとの間の流体連通を実質的に阻止する封止状態、および、封止機構が後方チャンバと前方チャンバとの間の流体連通を許容する非封止状態を有し、
ピストンは第１の位置と第２の位置との間で摺動可能であり、
ピストンが第１の位置に位置決めされるとき、封止機構は封止状態にあり、
流体が入口ポートに供給されると、流体はピストンをその第２の位置へと付勢し、この結果封止機構を非封止状態へと変化させ、後方チャンバおよび前方チャンバの圧力を等しくして、封止機構が封止状態に戻るのを可能にし、
流体が後方チャンバから除去されると、前方チャンバ内の流体がピストンを付勢してその第１の位置へと戻す、空気圧または油圧機構が提供される。
【００１０】
一実施形態では、ピストン・チャンバは、ピストンの第１の位置に対応する第１の直径を有する第１の部分と、ピストンの第２の位置に対応する第２の直径を有する第２の部分と、を有し、第２の直径は第１の直径よりも大きい。
【００１１】
一実施形態では、封止機構は封止部材を備える。
【００１２】
一実施形態では、封止部材は、拡張して封止状態となるように配置構成されている、拡張可能な封止部材である。
【００１３】
一実施形態では、ピストン・チャンバは、ピストンの第１の位置に対応する第１の直径を有する第１の部分と、ピストンの第２の位置に対応する第２の直径を有する第２の部分と、を有し、第２の直径は第１の直径よりも大きい。
【００１４】
一実施形態では、ピストン・チャンバは、ピストンの第１の位置に対応する第１の部分と、ピストンの第２の位置に対応する第２の部分と、を有し、第２の部分は複数のチャネルを有する。
【００１５】
一実施形態では、１つまたは複数の連絡通路は、１つまたは複数の空洞を備える。
【００１６】
一実施形態では、拡張可能な封止部材は環状の部材である。
【００１７】
一実施形態では、機構は更に、ピストンとピストン・チャンバとの間に１つまたは複数の追加の封止材を備える。
【００１８】
一実施形態では、機構は更に、１つまたは複数の排出ポートを備える。
【００１９】
一実施形態では、機構は更に、ピストン・ロッドを備える。
【００２０】
用語「備えている（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は、この明細書および特許請求の範囲において使用する場合、「少なくとも部分的に〜から成る」ことを意味する。この明細書および特許請求の範囲における、用語「備えている」を含む記述を解釈するとき、各記述においてこの用語の後に続く特徴以外の他の特徴も存在し得る。「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」および「備えた（ｃｏｍｐｒｉｓｅｄ）」のような関連する用語は、類似の様式で解釈するものとする。
【００２１】
本明細書で開示する数の範囲（たとえば、１から１０）への言及には、その範囲内の全ての有理数（たとえば、１、１．１、２、３、３．９、４、５、６、６．５、７、８、９、および１０）が、また更にその範囲内の任意の範囲の有理数（たとえば、２から８、１．５から５．５、および３．１から４．７）も組み込まれており、したがって、本明細書で明示的に開示する全ての範囲の全ての下位範囲がこれにより明示的に開示されることが意図されている。これらは明確に意図されているものの例に過ぎず、挙げられた最低値と最高値との間の数値の全ての可能な組み合わせが、本出願において類似の様式で明示的に記述されているものと見なすべきである。
【００２２】
本発明が関連する技術分野の当業者は、付属の特許請求の範囲に規定される本発明の範囲から逸脱することなく、本発明についての構造の多数の変更ならびに非常に様々な実施形態および適用例に想到するであろう。本明細書における開示および説明は純粋に例示的なものであり、いかなる意味においても限定的であるようには意図されていない。本明細書において、本発明が関連する技術分野において既知の等価物が存在する特定の整数について述べる場合、そのような既知の等価物は、個々に記載されているかのように本明細書に組み込まれているものと見なされる。
【００２３】
本明細書で使用される場合、名詞に続く用語「（ｓ）」は、その名詞の複数形および／または単数形を意味する。
【００２４】
本明細書で使用される場合、用語「および／または」は、「および」または「または」、あるいは文脈上可能であれば両方を意味する。
【００２５】
本発明は上記の内容を基礎とし、またその構成を構想するが、以下に与えられるのは例に過ぎない。
【００２６】
ここで本発明について、以下の添付の図面を参照して、単に例として説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】開始位置にある機構を示す、本発明の例示的な実施形態による空気圧機構の断面図である。
【図２】後方チャンバに加圧流体が供給されておりかつプランジャが移動していない第２の状態にある機構を示す、図１の機構の断面図である。
【図３】プランジャがその第２の位置にあり拡張可能な封止部材が未拡張状態にある第３の状態にある機構を示す、図１および図２の機構の断面図である。
【図４】プランジャがその第２の位置にあり拡張可能な封止部材が拡張状態にある第４の状態にある機構を示す、図１から図３の機構の断面図である。
【図５】拡張可能な封止部材が未拡張状態に戻っており加圧流体が後方チャンバから排出されている第５の状態にある機構を示す、図４に対応する図である。
【図６】加圧流体が後方チャンバから排出されておりかつ前方チャンバ内の加圧流体によりプランジャが第１の位置に戻されている第６の状態にある機構を示す、図１から図５の機構の断面図である。
【図７】図１の位置に戻された機構を示す、図１から図６の機構の断面図である。
【図８】機構を図１の位置に固定するための機構の詳細を示す図である。
【図９】開始位置にある機構を示す、本発明の別の例示的な実施形態による空気圧機構の断面図である。
【図１０】図９の詳細１０を示す、図９の機構の断面図である。
【図１１】プランジャがその第２の位置にあり拡張可能な封止部材が拡張状態にある、図９および図１０の機構の断面図である。
【図１２】加圧流体が後方チャンバから排出されておりかつ前方チャンバ内の加圧流体によりプランジャが第１の位置に戻されている、図９から図１１の機構の断面図である。
【図１３】図９の機構の切断図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
図１から図８を参照して、以下で空気圧または油圧機構１００の好ましい実施形態について説明する。好ましい実施形態は、ネイル・ガン機構であってもよい。ただし、機構は他の機構、たとえば、車両ブレーキシステム、ペイントボール用ガン、または空気動力式の武器であってもよいことが、諒解されるであろう。便宜上、図のいくつかには、ネイル・ガン機構の前方向を示すための「Ｆ」の印を付した矢印を挿入してある。これにしたがって、前方向、後方向、左側、および右側という用語（または類似のもの）は、前方向Ｆを基準にして解釈するべきである。これらの用語は、説明を容易にするために使用され、限定的であるようには意図されていない。
【００２９】
機構１００は、ピストン・チャンバ３を画定するハウジング１とピストン５とを有する。ピストン・チャンバおよびピストンは好ましくは、円筒形状を有する。ハウジング１は、流体入口ポート７と１つまたは複数の排出ポート９とを有する。入口ポート７はまた、排出ポートのうちの１つとして機能してもよい。
【００３０】
ピストン・チャンバ３は、ピストン５の第１の位置に対応する第１の直径を有する第１の部分１１と、ピストン５の第２の位置に対応する第２の直径を有する第２の部分１３と、を有する。図１に示すように、第２の直径は第１の直径よりも大きい。第１の直径と第２の直径との間の移行部１５は、次第に細くなっている。ピストン・チャンバ３はまた、１つまたは複数の排出ポート９を含む溝も有する。ピストン・チャンバ３の第１の部分１１は、ある量の過圧流体を保持するのに十分なサイズのものである。シリンダの前方にあるエリアは好ましくは階段状であるが、他の形状を有してもよい。
【００３１】
ピストン５はピストン・チャンバ３内で摺動可能である。ピストン５はピストン・チャンバ３を前方チャンバ１７および後方チャンバ１９へと仕切る。ピストンは、ピストン・チャンバ３内で第１の位置（図１）と第２の位置（図３）との間で摺動可能である。
【００３２】
ピストン５はその外面の周囲に、ピストン・チャンバ３の内面に対して封止を行うための環状封止材２１ａ、２１ｂを有する。封止材２１ａ、２１ｂは、排出ポート９と連通している前方チャンバ１７と、入口７と連通している後方チャンバ１９と、の間の流体の流れを、実質的に防止する。示されているこの実施形態では、封止材２１ａ、２１ｂはＯリング型のゴム封止材であるが、これらの封止材は、任意の他の好適な封止材を備えてもよい。
【００３３】
ピストン５は、後方チャンバ１９と前方チャンバ１７との間の流体連通のための、１つまたは複数の通路を有する。示されているこの実施形態では、通路はピストンの空洞２３ａ、２３ｂである。
【００３４】
空洞２３ａ、２３ｂは封止機構によって封止される。封止機構は、封止機構が後方チャンバ１９と前方チャンバ１７との間の流体連通を実質的に阻止する封止状態、および、封止機構が後方チャンバ１９と前方チャンバ１７との間の流体連通を許容する非封止状態を有する図１から図８の実施形態では、封止機構は拡張可能な封止部材２５を備える。封止状態では、拡張可能な封止部材２５は拡張されない。非封止状態では、拡張可能な封止部材２５は拡張される。これらの状態の間の違いおよび移動について、以下でより詳細に説明する。
【００３５】
拡張可能な封止部材２５は、環状の部材である。示されているこの実施形態では、拡張可能な封止部材２５はピストン５内の前方向に傾斜した溝２７内に収まっている。拡張可能な封止部材２５は、封止状態および非封止状態をもたらすための逆止弁または一方向弁として作用する、Ｏリングである。ピストン５が第１の位置に位置決めされるとき、拡張可能な封止部材２５は封止状態にあり、後方チャンバ１９と前方チャンバ１７との間の流体連通を阻止する。
【００３６】
機構１００はピストン・ロッド２９を更に備える。ロッド２９は、相対的により狭い直径と相対的により広い直径とを有する形状とされる。
【００３７】
流体が入口ポート７に供給されると、流体はピストン５をその第２の位置へと付勢する。この結果流体は、拡張可能な封止部材２５を拡張させて後方チャンバからの流体連通を可能にし、流体を前方チャンバに供給する（非封止状態）。流体は、空洞２３ａ、２３ｂを通して、後方チャンバ１９および前方チャンバ１７内の圧力が等しくなるまで供給される。圧力が等しくなったことにより、拡張可能な封止部材２５が未拡張状態（封止状態）に戻ることが可能になる。
【００３８】
後方チャンバ１９から入口／排出ポート７を通して流体が除去されると、前方チャンバ１７内の流体がピストンを付勢してその第１の位置へと戻す（図７）。
【００３９】
機構１００は図１に示す状態で始まる。トリガ部材（図示せず）が作動されると、圧力流体がピストン５の背後の入口ポート７を通して後方チャンバ１９内へと放出される（図２）。流体が入口ポート７に供給されると、流体はピストン５をその第２の位置へと付勢する（図３）。
【００４０】
ピストン５がシリンダの前方にあるピストン・チャンバ３の第１の部分内の第２の位置に達するとき、拡張可能な封止部材２５だけが、ピストン・チャンバの第１の部分内に位置決めされる。この位置では、その他の環状封止材２１ａ、２１ｂは、ピストン・チャンバ３の第１の部分の背後で１つまたは複数の出口ポート９の各側部と封止的に係合して、圧力流体が外に出るのを防止する。
【００４１】
図４を参照すると、この結果流体は、拡張可能な封止部材２５を拡張させて後方チャンバ１９からの流体連通を可能にし、流体を前方チャンバ１７に供給する（非封止状態）。特に、拡張可能な封止部材２５は、拡張しピストン５の溝２７から外へと持ち上がるが、シリンダ・チャンバの段部によって、完全に持ち上がって外に出ることは防止される。拡張可能な封止部材２５はこの時点で、主となるシリンダ・チャンバともはや封止的に係合していない。拡張可能な封止部材２５は、これが溝２７から持ち上がって外に出るまで拡張しようとするであろうが、そのようになることがシリンダの壁によって防止されることが、理解されるであろう。
【００４２】
拡張可能な封止部材２５は拡張したまたは開いたままであり、後方チャンバ１９および前方チャンバ１７内の圧力が等しくなるまで、圧力流体が１つの空洞または複数の空洞２３ａ、２３ｂを通って流れることを可能にする。
【００４３】
ピストン５の両側で等しい圧力が達成されると、圧力流体はもはや、拡張可能な封止部材２５を押しやって開かせるかまたは拡張させることはない。結果として、拡張可能な封止部材２５はその未拡張状態に戻る（図５）。
【００４４】
空洞が拡張可能な封止部材２５によって遮断されているため、圧力流体は前方チャンバ１７内に封止されたままであり、後方チャンバ１９に移ることはできない。トリガが解放されるとピストン５の背後の流体出口ポートが開かれ、これによりピストン５の背後の出口ポートを通して圧力流体が流出し、後方チャンバから流体が除去される。示されているこの実施形態では、入口ポート７は出口ポートとして動作する。機構が１つまたは複数の代替の出口ポートを備えてもよいことが諒解されるであろう。これにより圧力の不均衡が生じる。後方チャンバ１９から流体が除去されると、前方チャンバ１７内の流体がピストン５を付勢してその第１の位置へと戻す（図７）。ピストン５はそれ自身の勢いでその位置へと加速または移動する。
【００４５】
ピストン５は、その開始位置まで戻った後で、シリンダおよびピストンの端部に取り付けられた機械的デバイスによって、所定位置へとロックまたは固定される。図８を参照すると、機械的デバイスは、ボス３５に形成された相補的な開口３３によって受け入れられる、突出部３１であってもよい。突出部３１またはボス３５のいずれか一方または両方は、ポリウレタンなどのエラストマー材料から形成されてもよい。ピストン５がその開始位置まで戻るので、出口ポート９はその時点で、前方チャンバ１７から圧力流体を自由に排出できる。
【００４６】
図９から図１３を参照して、以下で空気圧または油圧機構１１００の別の実施形態について説明する。この実施形態は、以下に記載する場合を除いて、図１から図８に関連して図示され説明された実施形態と類似している。類似の部分を示すために、１０００を加えた類似の数字を使用する。
【００４７】
機構１１００は、ピストン・チャンバ１００３を画定するハウジング１００１とピストン１００５とを有する。ハウジング１００１は、流体入口ポート１００７と１つまたは複数の排出ポート１００９とを有する。入口ポート１００７はまた、排出ポートのうちの１つとして機能してもよい。
【００４８】
排出ポートはハウジング１００１の前方に位置する。排出ポートは移動可能なバンプストップ１０３９によって閉じられる。バンプストップ１０３９は、弾性可撓性ウェブ１０４１によってハウジング１００１に接続される。可撓性ウェブ１０４１は、ウェブ１０４１を通って空気が流れるのを可能にする１つまたは複数の開口を好適に含む。代替の実施形態では、バンプストップ１０３９は、ばねなどの他の弾性の構成要素または配置構成を用いてハウジングに接続されてもよい。
【００４９】
ピストン・チャンバ１００３は、ピストン１００５の第１の位置に対応する第１の部分１０１１と、ピストン１００５の第２の位置に対応する第２の部分１０１３と、を有する。図１３に示すように、第２の部分１０１３は、複数のチャネル１０１４によって形成される。第１の部分１０１１とチャネル１０１４との間の移行部１０１５は、次第に細くなっている。
【００５０】
チャネル１０１４は、ピストン・チャンバ１００３の周囲に均等に離間して配置されている。チャネル１０１４は全て同じ長さのものである。代替の実施形態では、チャネルは不均等に離間して配置されても、および／または異なる長さを有してもよい。
【００５１】
この実施形態では、封止機構は、拡張可能な封止部材１０２５を備える。封止機構はまた、ピストン１００５の外面の周囲に、ピストン・チャンバ１００３の内面に対して封止を行うための環状封止材１０２１ａ、１０２１ｂも有する。封止材１０２１ａ、１０２１ｂは、拡張可能な封止部材１０２５のいずれかの側に位置決めされる。封止材１０２１ａ、１０２１ｂは、排出ポート１００９と連通している前方チャンバ１０１７と、入口１００７と連通している後方チャンバ１０１９と、の間の流体の流れを、実質的に防止する。示されているこの実施形態では、封止材１０２１ａ、１０２１ｂはＯリング型のゴム封止材であるが、これらの封止材は、任意の他の好適な封止材を備えてもよい。
【００５２】
図９は、ピストン１００５を付勢してその第２の位置へ向けて移動させる、入口ポート１００７への加圧流体の供給を示す。ピストンの前方にある流体は、摺動するバンプストップ１０３９を越えて、排出ポート１００９から排出される。
【００５３】
図１０は、この位置において拡張された拡張可能な封止部材１０２５を示す。流体は、拡張可能な封止部材１０２５を通過することができるが、環状封止材１０２１ａを通過することはできない。すなわち、拡張可能な封止部材が拡張していても、封止機構は封止状態にある。
【００５４】
図１１は、第２の位置にあるピストン１００５を示す。この位置では、ピストン１００５はバンプストップ１０３９に達し、バンプストップ１０３９を押しやって排出ポート１００９を封止する。ピストン上の前方の２つの封止材はこの時点で、チャネル１０１４を覆うように位置している。この時点で、加圧空気は拡張可能な封止部材１０２５および環状封止材１０２１ａを迂回し、前方チャンバ１０１７を充填することができる。
【００５５】
図１２は、大気へと放出された後方チャンバ内の加圧空気を示す。このことにより、前方チャンバ１０１７内の過圧空気に関して圧力の不均衡が生じる。この不均衡により、ピストンが第１の位置に向かって移動される。
【００５６】
拡張可能な封止部材１０２５は、ピストンが完全に引き戻されるまで封止されたままである。過剰な圧力はストライカ・バーを越えて放出される。機構はこの時点で再び発射する準備が整う。
【００５７】
機構１００は空気圧機構であってもよく、入口ポートは圧縮空気を受け入れるように構成されてもよい。別法として、機構１００は油圧機構であってもよく、この場合、入口ポートは油圧流体を受け入れるように構成されてもよい。
【００５８】
ピストン５は駆動ラムを備えてもよい。駆動ラムは、ピストン５の前部から延びる細長いロッドであってもよい。代替の実施形態では、ピストン５は、シリンダの両端部から突出する駆動ラムを備えてもよい。
【００５９】
ピストン５は、全長にわたってスロットを有して製作されかつ封止バンドを備えている、ある外形の空洞内を移動してもよい。ピストン５はスロットを通してキャリッジと接続される。封止バンドはピストンの中を通って、ピストンとキャリッジとの間の接続が確保されるようにする。
【００６０】
ピストン・チャンバ３は、チャンバの端部に、ピストン５のその第１の位置と第２の位置との間での移動を穏やかに停止させるための、１つまたは複数の弾性の停止部を備えてもよい。別法として、ピストン５の片面または両面は、ピストン５のその第１の位置と第２の位置との間での移動を穏やかに停止させるための、弾性の停止部を備えてもよい。
【００６１】
ハウジング１は、ラムを受け入れ案内するための案内チャネルを備えてもよい。案内チャネルは、ラムを取り囲むベアリングまたは封止材を備えてもよい。ピストン５は、エアベアリングンまたは低摩擦のストラップなどの、ベアリングを備えてもよい。
【００６２】
封止機構を、封止状態と非封止状態との間で拡張および縮退する、拡張可能な封止部材を有するものとして説明してきた。代替の実施形態では、封止機構は、封止状態と非封止状態との間で、異なる位置、向き、および／または構成の間を移動する、封止部材を有してもよい。たとえば、封止部材はピストンに対して摺動して、封止状態と非封止状態との間で移動してもよい。
【００６３】
本発明の好ましい実施形態は単に例として説明されており、それらに対して本発明の範囲から逸脱することなく修正を行うことができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年4月18日(2018.4.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストン・チャンバを画定しかつ流体入口ポートおよび排出ポートを有するハウジングと、
前記ピストン・チャンバ内で摺動可能なピストンであって、前記ピストンは前記ピストン・チャンバを前方チャンバおよび後方チャンバへと仕切り、前記ピストンは前記後方チャンバと前記前方チャンバとの間の流体連通のための１つ以上の通路を有し、前記１つ以上の通路は封止機構によって封止されている、ピストンと、
前記排出ポートを封止するように移動可能である移動可能なバンプストップと、
を備え、
前記封止機構は、前記封止機構が前記後方チャンバと前記前方チャンバとの間の流体連通を実質的に阻止する封止状態、および、前記封止機構が前記後方チャンバと前記前方チャンバとの間の流体連通を許容する非封止状態を有し、
前記ピストンは第１の位置と第２の位置との間で摺動可能であり、
前記ピストンが前記第１の位置に位置決めされるとき、前記封止機構は前記封止状態にあり、前記ピストンの前方にある流体は、前記移動可能なバンプストップを越えて、前記排出ポートから排出され、
流体が前記入口ポートに供給されると、前記流体は前記ピストンをその第２の位置へと付勢し、前記第２の位置で前記ピストンは前記バンプストップを押しやって前記排出ポートを封止し、流体の供給はこの結果前記封止機構を前記非封止状態へと変化させ、前記後方チャンバおよび前記前方チャンバの圧力を等しくして、前記封止機構が前記封止状態に戻るのを可能にし、
流体が前記後方チャンバから除去されると、前記前方チャンバ内の流体は前記ピストンを付勢してその第１の位置へと戻す、
空気圧または油圧機構。
【請求項２】
前記封止機構は封止部材を備える、請求項１に記載の機構。
【請求項３】
前記封止部材は、拡張して前記封止状態となるように配置構成されている拡張可能な封止部材である、請求項２に記載の機構。
【請求項４】
前記ピストン・チャンバは、前記ピストンの前記第１の位置に対応する第１の直径を有する第１の部分と、前記ピストンの前記第２の位置に対応する第２の直径を有する第２の部分と、を有し、前記第２の直径は前記第１の直径よりも大きい、請求項１に記載の機構。
【請求項５】
前記ピストン・チャンバは、前記ピストンの前記第１の位置に対応する第１の部分と、前記ピストンの前記第２の位置に対応する第２の部分と、を有し、前記第２の部分は複数のチャネルを有する、請求項１に記載の機構。
【請求項６】
１つ以上の連絡通路は、１つ以上の空洞を備える、請求項１から５のいずれか一項に記載の機構。
【請求項７】
前記拡張可能な封止部材は環状の部材である、請求項１から６のいずれか一項に記載の機構。
【請求項８】
前記ピストンと前記ピストン・チャンバとの間に１つ以上の追加の封止材を更に備える、請求項１から７のいずれか一項に記載の機構。
【請求項９】
１つ以上の排出ポートを更に備える、請求項１から８のいずれか一項に記載の機構。
【請求項１０】
前記機構はピストン・ロッドを更に備える、請求項１から９のいずれか一項に記載の機構。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明の第１の態様では、
ピストン・チャンバを画定しかつ流体入口ポートおよび排出ポートを有するハウジングと、
ピストン・チャンバ内で摺動可能なピストンであって、このピストンはピストン・チャンバを前方チャンバおよび後方チャンバへと仕切り、このピストンは後方チャンバと前方チャンバとの間の流体連通のための１つまたは複数の通路を有し、１つまたは複数の通路は封止機構によって封止されている、ピストンと、
排出ポートを封止するように移動可能である移動可能なバンプストップと、
を備え、
封止機構は、封止機構が後方チャンバと前方チャンバとの間の流体連通を実質的に阻止する封止状態、および、封止機構が後方チャンバと前方チャンバとの間の流体連通を許容する非封止状態を有し、
ピストンは第１の位置と第２の位置との間で摺動可能であり、
ピストンが第１の位置に位置決めされるとき、封止機構は封止状態にあり、ピストンの前方にある流体は、移動可能なバンプストップを越えて、排出ポートから排出され、
流体が入口ポートに供給されると、流体はピストンをその第２の位置へと付勢し、第２の位置でピストンはバンプストップを押しやって排出ポートを封止し、流体の供給はこの結果封止機構を非封止状態へと変化させ、後方チャンバおよび前方チャンバの圧力を等しくして、封止機構が封止状態に戻るのを可能にし、
流体が後方チャンバから除去されると、前方チャンバ内の流体がピストンを付勢してその第１の位置へと戻す、空気圧または油圧機構が提供される。
【国際調査報告】
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