(57)【要約】  オイル／ガス組合せばねは、第一の中空のケーシングと、該ケーシング内で、流体気密状態でスライド可能なピストンと、該ピストンの中央に端が固定されたロッドと、該ケーシングの内部に設けられ作動ロッドを含む第一のチャンバと、該ケーシング内で該ピストンの反対側に設けられた第二の密閉されたチャンバと、該第二の密閉されたチャンバを満たしている多量の作動流体と、第二の中空ケーシングと、その中をスライドする第二のピストンと、該第二の密閉されたチャンバの内部を該第二の中空ケーシングの内部と接続する第一の導管と、該第一の導管に結合され選択的にこれを開閉する第一の弁と、拡張容器を該第一の弁の上流の位置において該第一の導管と接続する第二の導管と、該第二の導管に設けられた第二の弁とを備える。前記拡張容器内の液体の表面に、制御可能な圧力を作用させる圧力作用手段が設けられている。
2008520925.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧搾空気だけで動作するのでない、特に金属成形プレス機で使用されるタイプのばねであって、
互いに対向し平行な二つの基底を有する、第一の好ましくは円筒形で中空のケーシング（１）であって、該基底のうち第一の基底は完全に密閉され、他方の基底は部分的に密閉されているケーシングと、
該中空のケーシング内で、ほぼ流体気密状態でスライド移動可能なピストン（２）と、
該ピストンの中央部に端が固定されたロッド（４）であって、該部分的に密閉された他方の基底を貫通し、一部が該中空のケーシングの外へ突出するロッドと、
該円筒の内部に設けられ、該ピストンと、部分的には該ロッドの壁と、該中空のケーシング（１）の内壁とによって画成された第一のチャンバ（５）と、
該円筒の内部に設けられ、該ピストンと、該第一中空ケーシングの、該ピストンに対して該第一のチャンバと反対側の内壁とによって画成された第二の密閉されたチャンバ（６）と、
該第二の密閉されたチャンバ（６）を満たしている多量の作動媒体と、
第二の中空ケーシング（７）と、
第二の円筒形中空ケーシング（７）内をスライドし、該ケーシングの内壁に対して流体気密状態で嵌合する第二のピストン（８）であって、該第二のピストンにより互いに隔てられた、常に作動媒体で満たされた可変容積の第三のチャンバ（９）と常にガスで満たされた可変容積の第四のチャンバ（１０）とを画成する第二のピストンと、
該第二の密閉されたチャンバ（６）の内部を該第三のチャンバ（９）の内部と接続する第一の導管（１２）と、
該第一の導管（１２）に結合され選択的にこれを開閉する第一の弁手段（１３）と
を備え、
該ばねは更に
拡張容器（１５）と、
該拡張容器を、該第一の弁手段（１３）の上流の位置（Ｘ）において該第一の導管（１２）と接続する第二の導管（１６）と、
該第二の導管（１６）に設けられた第二の弁手段（１７）と
を備えることを特徴とするばね。
【請求項２】
前記拡張容器内の液体の表面に、選択的に指定可能な圧力で作用するプレス手段が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のばね。
【請求項３】
前記プレス手段は、
該拡張容器の内壁にて流体気密状態でスライドすることにより、前記拡張容器を上から流体気密密閉する第三のピストン（２１）と、
該第三のピストン（２１）の上面に作用する作動手段と
を備えることを特徴とする請求項２に記載のばね。
【請求項４】
前記作動手段は、螺旋形ばね（２２）、又はガスばね（２３）、又はそれら両方を備えることを特徴とする請求項３に記載のばね。
【請求項５】
前記作動手段は、選択的制御可能に前記第三のピストン（２１）に作用するアクチュエータを備えることを特徴とする請求項３に記載のばね。
【請求項６】
前記プレス手段は、前記拡張容器（１５）内の液体の自由表面に、選択的に動作可能な適当な弁手段（２５）を用いて制御可能な圧搾空気圧を作用させる気体源（２４）を備えることを特徴とする請求項２に記載のばね。
【請求項７】
前記第一の弁手段（１３）と第二の弁手段（１７）との開閉と、前記圧力制御可能な気体源を有する場合は該気体源とを選択的に制御する制御手段（１００）が設けられていることを特徴とする、先行する請求項のいずれかに記載のばね。
【請求項８】
所定の流率を有する適当なスロットル（１１２）が前記第一の導管（１２）内で、前記第一の弁手段（１３）に直列に配置され、供給管（１２Ａ）が該第一の導管（１２）と平行に配置されていることを特徴とする、先行する請求項のいずれかに記載のばね。
【請求項９】
前記供給管（１２Ａ）内にチェック弁（１４）が設けられ、該供給管（１２Ａ）の入口（１２Ｂ、１２Ｃ）が、該チェック弁（１４）の両側でそれぞれ前記第一の導管（１２）の端部に接続されていることを特徴とする請求項８に記載のばね。
【請求項１０】
それぞれが先行する請求項のいずれかに記載のばねである複数のオイル／ガス組合せばね（１、４１、４２、４３、・・・）であって、
該複数のオイル／ガス組合せばねはそれぞれ、第一の導管（１２、１２０、１２１、１２２、・・・）と、第二の導管（１６、１６０、１６１、１６２、・・・）と、拡張容器（１５、１５０、１５１、１５２、・・・）と、弁（１７、１７０、１７１、１７２、・・・）とを備え、
該第一の導管（１２、１２０、１２１、１２２、・・・）はそれぞれ、第一の弁手段（１３、１３０、１３１、１３２、・・・）の下流で共通の第三のチャンバ（９）に接続し、該第三のチャンバ（９）は、単一の第三のピストン（８）を介して、ガスで満たされた共通の第四のチャンバ（１０）と相互に作用することを特徴とする複数のオイル／ガス組合せばね。
【請求項１１】
前記第一の導管（１２、１２０、１２１、１２２、・・・）はともに、単一で共通の第一の導管（１２）に結合され、
前記第一の弁手段群は、前記単一で共通の第一の導管（１２）内に設けられた共通の第一の弁手段（１３）に一体化され、
前記第二の導管群は、単一で共通の第二の導管（１６）に一体化されて、第二の弁手段（１７）と単一で共通の拡張容器（１５）とが設けられ、
前記単一で共通の第一の導管（１２）は、前記共通の第一の弁手段（１３）の下流に位置する点で前記共通の第三のチャンバ（８）内につながっていることを特徴とする請求項１０に記載の複数のオイル／ガス組合せばね。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に金属成形プレス機において使用するために設計された、又は高接触圧で作動される面同士を離すのに適し、従来のオイル／ガス組合せばねに比べて性能を向上させるのに効果的な特徴を備えたオイル／ガス組合せ作動ばね、すなわち、この技術分野においてより一般的な名称である、ガス／作動流体ばねに関する。
【背景技術】
【０００２】
負荷される急激な荷重のもとで減衰部材として働き、非常に滑らかで制御された態様で初期動作位置に復帰可能な少なくとも一つのピストンを備えるオイル／ガス組合せばねに関する技術は、例えば特許文献１及び特許文献１に記された特許から一般的に知られているので、本明細書ではそれについての更なる説明を、簡略化のために省略する。
【０００３】
特に、本発明の実際の範囲のより良い理解を保証するために、ここで次のように規定する。すなわち、該ピストンのリターンストロークが「制御されている」又は「滑らかである」とは、衝撃又は圧縮ストレスの終わりにおいて該ピストンのリターンストロークが始まる瞬間と、該リターンストロークのスピードとの両方が、自由でなく、且つ、使用される弾性手段の弾性反応だけに依存するのではなく、該戻り始めの瞬間とリターンストロークの速度とが何らかの方法で制御されていることを意味するよう意図されている。
【０００４】
本発明は、「遅延される（delayed）」オイル／ガス組合せばね、すなわち、リターンストロークの開始の瞬間がピストン及び関係する作動ロッドの位置とは独立して外部からの制御によって制御可能であるばねに適用される。また、本発明は、「減速された（slowed-down）」リターンストロークのタイプ、すなわち、激しいリターン移動をせずに、またリターンストローク開始後、ブレーキ効果が作用することなく初期位置に復帰するタイプであってもよい「遅延される」オイル／ガス組合せばねに適用される。遅延されるだけでなく、減速されたオイル／ガスばねの必要性が時々感じられる理由は上記特許文献１に記載されている。
【０００５】
特許文献１に開示された解決策は、リターンストロークが適切に制御される必要性の根元において上記の課題を解決するのに、全く適当であり、効果的であることが分かった。
【特許文献１】欧州特許出願公開第ＥＰ１５００８４３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、本技術分野において連続した改善が行われ、用途と応用がますます高度となり要求が厳しくなった結果として、これまで提案された如何なる解決策もが考慮し取り扱かっていない問題が発生した。
【０００７】
従来技術を代表していると考えられる特許文献１の図１Ａを参照すると、開示されているばねの動作ステップ群は次の既知のシーケンスに従っていることが分かる。  
１）ロッド１１２及びピストン１０２をダウンストローク、すなわち下方移動させる、
２）回路１０７Ａの弁１０９を閉じる、
３）負荷又はプレス・ダイ１３０を上方移動させる、ないし持ち上げる、
４）ロッド１１２は、ピストン１０２と一緒に理論上、前の位置に留まる、
５）弁１０９を再び開く、
６）ピストン及びロッド１１２を同時にアップストローク、すなわち上方移動させる。
【０００８】
上記の問題は、ともに可変容積チャンバである第一のチャンバ１０３と第二のチャンバ１０５とを満たす作動媒体が、つまるところ非圧縮性ではないということから事実上発生する。このことは、古典物理学において、相対的に過度に簡略化して考えられていた。これに全く反して、実験的に測定され見つけられたであろうように、このような媒体は、適当な圧力を受けると、それ特有の法則に従って弾性的に圧縮されうる。この圧縮された作動媒体の反作用は、受けている圧力が取除かれると、元の容積、すなわち、圧力印加前の容積に迅速に戻るという意味で古典的な弾性反応であり、従ってその圧力がなせる作用である。
【０００９】
この振舞いは上記動作モードに重大な影響を及ぼす傾向がある。即ち、ステップ４）は次のように変わる。該ピストンの下の第一チャンバ１０３と、チャンバ１０３と弁１０９の間にある導管１０７の部分とに収容された高圧下の作動媒体は、負荷１３０が持上げられた後、如何なる圧力をも受けない。その結果、加圧されていない条件下における標準容積に通常は戻る傾向にある。即ち、僅かではあるが、容積が増加する傾向にある。
【００１０】
弁１０９が閉じられているため、該作動媒体は弁１０９を越えて膨張することが物理的に阻止されている。このため、この膨張は、チャンバ１０３内の容積の増加となり、該チャンバの一つの側面を画定するピストン１０２が必然的に僅かに移動、即ち上昇する。
【００１１】
従って、このようなピストンの上昇は、負荷１３０の持上げと同時に発生する。これは、該作動媒体内でピストンにより生成された最大圧力に当初等しい無視できない圧力により、ロッド１１２の上端が、非常に短い距離に亘って負荷又はプレス・ダイ１３０の下面に「追尾」、即ち追従することを事実上意味する。
【００１２】
これは、とどのつまり、圧縮期間終了後、さらには、特にプレス・ツール１３０のアップストロークの間においても、所望のようにすぐに該ロッドが該プレス・ダイから離れることが決してないことを意味する。なぜなら、非常に短い距離ではあるが、ある距離に亘ってロッド１１２がプレスツール１３０に「付着（sticking）」し続けるからである。
【００１３】
このような状況は、圧縮された部品の品質に影響する可能性が高い複数の機能上の欠点をもたらす。これらの欠点は、当業者に周知であり更に説明する必要性は認められない。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
従って、オイル／ガス組合せばね、特に、重量金属成形装置において使用するためのばねを実現するための解決策を提供することが望まれており、これが本発明の主目的である。このようなばねは、作動ピストンと、該作動ピストンをスライド可能に保持するのに適したシリンダ（両方とも耐久性があり、また特に強い）と、保証手段とを備える。該保証手段は、圧縮期間が終了し続いて圧縮用負荷が持上げられて解放されるのと同時に、かつ該ばねのガス作動部の遅延された／減速された動作の制御により開始される該ばねのリターンストロークの前に、ピストンとロッドの両方が、本質的に非圧縮性ではない作動媒体の復元効果に打ち勝つことにより、該圧縮期間終了時に到達した最も遠い位置に留まることができることを保証する。即ち、該ロッドは該圧縮プレスツールの上方移動に、非常に短い距離であっても「追尾」、即ち追従しないことを保証する。
【００１５】
このようなばねは、この種のばねでは通常のことである容易な製造性と即座の信頼性のある使用・応用を保証する特性を有する。また、該作動ピストンのリターンストロークは、リターンストロークのスピードと開始の瞬間に関して選択的かつ容易に制御可能である。
【００１６】
これらの目的は、本発明の他の特徴とともに、添付の特許請求の範囲に定義されたように構成され動作するオイル／ガス組合せばねによって実現される。
【００１７】
本発明の特徴及び利点は、添付図面を参照する実施例としての下記の記述からより容易かつ明確に理解されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１を参照すると、本発明のオイル／ガス組合せばねは、
中空の円筒形ケーシング１と、
中空の円筒形ケーシング１内に収容され、該ケーシングの円筒形の内壁に沿って流体気密状態でスライドするピストン２と、
該ピストンの一方の側に固定され、該ピストンの動きに合わせて該円筒１に対して内方と外方に往復運動するロッド４と、
該円筒内に設けられ、該ピストンと、部分的に該ロッドの壁と、該中空の円筒形ケーシング１の内壁とによって画成された第一のチャンバ５と、
該円筒内に設けられ、該ピストンと、該中空の円筒の内壁とによって画成され、該ピストンに対して該第一のチャンバと反対側に位置する第二の密閉されたチャンバ６と、
第二の密閉されたチャンバ６を完全に満たしている多量の作動媒体と、
第二の円筒形中空ケーシング７と、
第二の円筒形中空ケーシング７内をスライドし、該ケーシングの内壁に対して流体気密状態で嵌合する第二のピストンであって、該ピストンによって互いに隔てられた第三のチャンバ９と第四のチャンバ１０とを画成する第二のピストン８とを主に備える。
【００１９】
更に、作動媒体で満たされた該第二の密閉されたチャンバの内部と、同様に作動媒体で満たされ容積が可変である該第三のチャンバ９とを接続する第一の導管１２を備える。
【００２０】
第一の導管１２には、本技術分野において周知の複数のモード及び方法に従って選択的に該導管を開閉するための弁１３が設けられている。
【００２１】
本発明によれば、拡張容器１５が設けられ、その満たされた部分は、作動媒体を収容し、第二の導管１６を介して、該第一の弁１３と、導管１２の第二チャンバ６への流入点に該弁を接続する部分との間の位置Ｘにおいて該第一の導管１２と連通する。
【００２２】
第二の弁１７が第二の導管１６に設けられている。この弁の機能を次に説明する。  
拡張容器１５は従来の種類であってもよく、第二の導管１６に接続された下部密閉ケーシングによって構成されてもよい。このケーシングは少量の作動媒体を収容し、第二の弁１７の開き状態と、第一の導管１２の圧力に対する拡張容器１５内の圧力とに従って、該作動媒体は拡張容器１５から第一導管１２に「ポンプ」されるか、又は第一導管１２から容器１５内に流れる。
【００２３】
本発明によれば、第一と第二の弁手段１３、１７を作動させるための適切な制御手段１００（同図において単にシンボルで示す）が設けられる。
【００２４】
本発明のばねの動作は次のとおりである。以下に説明する該ばねの連続する動作ステップにおける瞬間圧力の時間変化パターンを示す図２を参照すると、符号Ｐ６、Ｐ９、Ｐｖで示された三つのグラフは、それぞれ動作ステップ中の第二のチャンバ６、第三のチャンバ９、及び拡張容器１５の内部圧力を表す。
【００２５】
上記シーケンス内のステップ１）に対応する、動作サイクルの第一ステップＡでは、第二の弁１７は閉じたままであり、プレス手段２０がロッド４の上部の軸部を押込むことにより、ロッド４を下方へ移動させる。これによりカスケード効果が始まり、直ちに機械的・液圧的な結果として、第一ピストン２も下方へ移動し、第二チャンバ６に収容されている該作動媒体が第一導管１２を介して第三チャンバ９に流入することで、第二チャンバ６が空にされる。これにより、第二ピストン８が同図右方の最も遠い位置に移動する。また、これにより第四チャンバ１０の容積は最小となり、該チャンバ内、ひいてはケーシング７内のガスの圧力Ｔmaxは最大にまで増加する。
【００２６】
弁１３は開いているので、該多量の作動媒体の圧力は、同じ割合で、同じ程度だけ明らかに増加する。
【００２７】
該動作サイクルの第二ステップＢでは、弁１３を閉じる。圧力は平衡、即ち概ねバランスした状態にあり、前の段階において該チャンバ群間で媒体の―すなわちガスおよび作動媒体のどちらの―通過もなかったので、該弁を閉じても、本デバイスの状態に如何なる変化も生じない。
【００２８】
該動作サイクルの第三ステップＣでは、第二導管１６の第二弁１７を開く。この結果、該最大圧力を受けていた導管１２及びチャンバ６内の該作動媒体は、拡張容器１５内の該媒体の表面に加わっているかなり低い圧力（大気圧に近い場合もある）と連通し曝される。
【００２９】
結果として、該作動媒体は、その過剰な圧力を該拡張容器へ「放出」し解放することで、導管１２及びチャンバ６内の該媒体は圧力が減少し、その体積は新しい圧力に対応する値へ増加する。
【００３０】
液体が、圧力に応答して、気体とは異なる法則に従って少しではあるが圧縮可能であることは周知であり、事実、該作動媒体にかかっていた大きな圧力によってその体積は直前の段階で少しではあるが縮小されていた。
【００３１】
とにかく、液体、すなわち作動媒体の体積のこのような増加は、該拡張容器に受容され、その液体で満たされた部分の体積が増加する。
【００３２】
しかし、このプロセスの最も重要で望ましい効果は、第二チャンバ６内の該作動媒体の圧力が、非常に低い値Ｔminに低下することである。
【００３３】
ここで、もし次の瞬間にプレス手段２０がロッド４によって持上げられても、チャンバ６内の圧力は、該拡張容器へ解放されたために既にかなり低い値に下がっており、もはや、該ピストンとロッド４とを極僅かにも上昇させるのに十分ではないであろう。
【００３４】
このプロセスの最終の結果であり本発明の基本的な目的は、ロッド４が、既到達の最も遠い位置に静止し安定であり、該プレス手段のアップストロークまたは上昇移動中に該プレス手段に追従することがないことである。
【００３５】
該動作サイクルの次のステップＤでは、拡張容器１５は、所定の長さの時間のあいだ制御された圧力増加Ｔｋを受け、その後、この圧力増加Ｔｋは停止される。この圧力増加をもたらす方法は、本技術分野で周知の複数の手段とモードのうちいずれを使用して実施してもよい。この方法をこの後、更に説明する。
【００３６】
第二弁１７は開いたままであるので、該圧力増加は、導管１２及びチャンバ６内の圧力も増加させる。この増加が適当な程度であると、ピストン５とロッド４は、ある時点でその最大圧縮位置から離れた位置に押し戻される。このプロセスの目的は、前のステップＣにおいて拡張容器１５に流れ込んだ量の作動流体を正確にその量だけ導管１２及びチャンバ６内に流し戻すことで、前の段階で該拡張容器内に解放された量の作動流体を元に戻すことである。
【００３７】
該動作サイクルの次のステップＥでは、第二の弁１７を閉じる。該ばねの状態は如何なる変化も示さない。
【００３８】
該動作サイクルの最後のステップＦでは、拡張容器１５内の圧力がゼロに下げられた後、第一弁１３を開く。これにより、第二のチャンバ６と第三のチャンバ９との間が連通し、その結果、第三のチャンバ９内のその時点の高い圧力が僅かに低下して第二のチャンバ６内に伝わる。勿論、このことは、効果的に第一のピストン２とロッド４とを上昇させる。
【００３９】
これにより、該ばねはその初期の状態に戻り、新しい動作サイクルを開始することができる。
【００４０】
拡張容器１５内の液体は、上昇と下降を繰返し往復動するが、連続動作条件下においてこの上下動のレベルは安定している。なぜなら、拡張容器１５に周期的に放出される量の液体、即ち作動媒体は、導管１２内へ、次いでチャンバ６内へと周期的に戻されるからである。この期間、弁１３が閉じられたままなので、第三のチャンバ９はこのプロセスに係らない。
【００４１】
上述のように、本発明は、更に複数の有用な実施形態と改良とが可能である。
【００４２】
図３、図４を参照すると、拡張容器１５内の液体に加わる圧力は、第三のピストン２１によってもたらされてもよい。このピストンは該液体の表面を上から気密密封するが、該拡張容器の内壁に対してスライド上昇及び下降が可能である。
【００４３】
もともと周知の手段、例えば、該ピストンの上面に作用する螺旋形またはコイルばね２２によって、この第三のピストン２１が拡張容器１５内においてその下の液体を圧縮するようにしてもよい。または図５に概略を示すように、一種のガスばねのピストンの形態の第三のピストン２１を使用してもよい。このガスばねの明らかに密封された圧縮チャンバ２３が、ピストン２１の、拡張容器１５内の液体の表面に面している側とは反対側に設けられている。
【００４４】
図４と図５に示された解決策の場合、最終的に、該拡張容器内の媒体に作用する圧力は一定であるという結果が得られる。このことは、弁１３が閉じられ、プレス手段２０が持上げられた（ステップＣ）後、該一定圧力は第二のチャンバ６内で直ちに作用し、ピストン２とロッド４とを直ちに上昇させ、従ってプレス手段２０の移動に追従させることができることを意味する。しかし、該ガスばねの全体の動作に関して問題が発生するのを防ぐために、該拡張容器内の圧力を十分に低い値、即ち第三のチャンバ９内の圧力より適切に低い値に調整することができる。
【００４５】
一方、ピストン２の制御されたリターン移動が好ましい場合は、図６に概略を示すように、拡張容器１５は、その上部で所定の圧力のガスを供給可能な制御されたガス供給源に気密接続されてよい。このガス供給源は、例えば、従来の圧搾空気又は空気供給源２４を制御弁２５に接続するか、又は拡張容器１５内の第三のピストン２１を押して容器内に収容された液体を圧縮するための制御可能な適切なアクチュエータ（不図示）に第三のピストン２１を接続することで実現される。
【００４６】
上記実施形態は、プレス手段又はプレスツール２０の上昇移動に直ちに追従する僅かではあるが全く望ましくない該ピストンの「リターン」移動に代表される欠点が取除かれるだけでなく、「遅延された」リターンモードに従って動作するガスばねを提供する。「遅延された」の意味は当業者には周知である。本技術分野において周知の手段によって容易に制御され実現されるので、実際、該ピストンのリターンストロークの遅延は、厳密にかつ正確に弁１３の開く瞬間によって決定される。
【００４７】
しかし、この弁はいわゆる「減速された」動作モードを提供しない。この用語も当業者には周知である。
【００４８】
このような制限を解決するための最も一般的な技法は、制止又はスロットルを第一導管１２内に挿入することである。これは、リターンストローク期間の間、作動媒体の通過を遮り減速させる。しかし、そのようなスロットルは、主要なばね圧縮期間の間も該作動媒体の通過を遮ることが容易に理解されよう。そのような状況は、該ばねの関係する特定の部分だけでなく全体がかなり加熱することから生じる周知の重大な欠点の原因となり、耐久性に関する問題と適切なヒートシンクを設ける必要性が生じる可能性がある。
【００４９】
全てのこのような制限と問題を避けるために有用で効果的な改良が、図７に示すように、ばね圧縮期間ではなくリターンストローク期間の間だけ又は主にそのあいだ作動媒体が通過することができる専用のバイパス管内に該スロットルを配置することにより容易に実現される。従って、第一の導管１２に平行に延びるオイル供給管１２Ａを設ける必要性が生まれる。
【００５０】
しかし、供給管１２Ａは該作動媒体のリターン流れにとって意図してないバイパスでありスロットル１１２と遮断弁１３の両方の働きを妨げるので、供給管１２Ａはリターン作動媒体を自由に通すわけにはいかない。この目的のために、供給流路１２Ａには適切な自動チェック弁１４が設けられ、リターンストローク期間のあいだ該作動媒体の流れがチャンバ９からチャンバ６に通過するのを妨げる。
【００５１】
これが効果的であるためには、第一導管１２において、該第一の弁とスロットル１１２を備える導管部分を画定する入口１２Ｂ、１２Ｃをチェック弁１４の上流と下流にそれぞれ設けなければならない。
【００５２】
また、この改良から生じる利点は、主に以下の確実性にある。即ち、該弁の故障又は誤動作だけでなく制御手段１００のエラーも含めて、何らかの理由で、上記ばね圧縮ステップＡ（圧力下の作動媒体がチャンバ６からチャンバ９に流れる）のあいだ弁１３が閉じたままである場合、チャンバ６内の作動媒体の圧力が、チェック弁１４を通過することでとにかくチャンバ９に解放され、さもなければ影響を受けたであろう部品が重大な損傷を被るのを防ぐ。
【００５３】
このようにして、図７に概略を示すように、所望の全ての目的を達成することができる回路構成が実現される。この回路構成は更に、最も好適な位置への設置を容易にし、全部品の簡単で便利な保守と分解とを可能にし、また個々の部品の調整と設定と交換とに関して最も好ましい効果がある。
【００５４】
上記で説明したばねは、その用途を拡げることができるという別の利点がある。図８を参照すると、本発明のばねは、上述した単一の弾性抵抗・プレス部材と、作動媒体及びガスで満たすことができる関係するチャンバとに限定されることなく、作動媒体を収容する同一の共通チャンバ９に全て接続される複数の別個のばね４１、４２、４３、・・・―これらは互いに異なる態様であってもよい―を備えてもよい。
【００５５】
該ばね群を共通チャンバ９に接続するそれぞれの導管１２０、１２１、１２２等に、弁１３０、１３１、１３２、・・・が設けられ、該弁１３０、１３１、１３２等の下流で共通第二チャンバ９の上流の位置で第一の導管１２に結合される。導管１２０、１２１、１２２等はそれぞれ、第二の導管１６０、１６１、１６２等と拡張容器１５０、１５１、１５２等と弁１７０、１７１、１７２等とに結合される。
【００５６】
従って、複数の異なる最終作動デバイス（即ち、この場合は、ばねのロッド）と、共通の圧力制御・調整手段（本例でいえば、下流に位置するチャンバ９）との間で関連付けが実現されているので、周知の所謂「共通レール」構成と根本において類似の着想に基づく構成が実現される。
【００５７】
図８に示す他の部品、部材、及び細部は、特に特定する必要のないほど厳密な類似から完全かつ容易に理解可能な構造と動作特性を有する。
【００５８】
とにかく、図８を参照しながら説明した該複数のデバイスは、動作にあたり何らの困難も伴わない。なぜなら、これらデバイスの好適な応用分野における通常の使用において、これらのばね４１、４２、４３は、完全に同期して圧縮され解放されうるからである（これらの動作は同一の金属成形又は類似のサイクル内で発生するためである）。
【００５９】
基本的に、各ばね部材は、同時に動作し、勿論それぞれの弁１３、１３０、１３１、１３２等、導管１６、１６０、１６１、１６２等、拡張容器１５、１５０、１５１、１５２等、弁１７、１７０、１７１、１７２等は同時に動作し、それにより最終的に一種の「拡散ばね」の効果が得られる。その拡散ばねにおいては、複数の異なる同期して動作する弾性抵抗部品が、１組の他の共通部品（即ち、チャンバ９、１０と関係する導管及び弁）に関連付けられ連結されている。
【００６０】
容易に理解できるように、このような改善の利点は、経済上及び機能上の利点である。これらの利点は、実際上、それぞれの弾性抵抗部材と関連し作動媒体とガスで満たされた複数のチャンバに代えて、もちろん適切な大きさの単一のチャンバ９と単一のチャンバ１０とで置き換える可能性から発生する。また、複数の弁１３０、１３１、１３２等、導管１６０、１６１、１６２等、拡張容器１５０、１５１、１５２等、弁１７０、１７１、１７２等を設けることで、非同期動作が可能になる。この場合、ばね部４１、４２、４３等及び同図の符号４で示されたロッドを有するばねの解放は、選択的に時間設定される。この可能性は大いに認識されており、規則正しい独立したシーケンスによる各ばねの解放の瞬間の非常に厳密なタイミング制御が要求される用途において必要とされる可能性がある。
【００６１】
しかし、もしこのような可能性が要求されておらず、一つの解放期間において全てのばねの解放が同時に起こることが許容される場合は、基本的に図８と同じ構成の図９に示すような本発明の更なる改善が可能である。図９の図８からの差は、個々の弁１３０、１３１、１３２等、導管１６０、１６１、１６２等、拡張容器１５０、１５１、１５２等が取去られ、それらの機能を単一の弁１３と、拡張容器１５及び第二弁１７を有する単一の第二導管１６とが受け持っていることである。従って、この実施形態は個々のばねに関連するチャンバ群だけでなく弁１３群も一体化され、これにより、製造上及び機能上の性質・目的に関し複数の利点がもたらされる。従って、制御手段１００の縮小化及び簡単化も可能である。
【００６２】
上記説明は、オイル／ガス組合せばねを例にして行ったが、上記の遅延された動作モード及び減速された動作モードを備えたばねの如何なる動作特色にも言及していない。上述のように、これらの用語は当業者には周知であると考える。
【００６３】
しかし、弁１３の制御された開閉は、完全に遅延可能な動作を可能にするので、図７の実施形態は遅延されたタイプの動作も提供することは容易に理解することができる。
【００６４】
一方、減速された動作モードに関しては、ガスだけが満たされた第四のチャンバ１０は、非独立のチャンバであってもよいが、むしろ従来の減速されたガスばねの一部であってもよい。
【００６５】
事実、このようなチャンバ１０は、例えば、特許文献１及び対応するイタリア特許出願第ＰＮ２００１Ａ００００３８号の図２、図３の閉ループ線Ｂ内に示したタイプの減速されたガスばねの圧縮チャンバであってもよい。また、イタリア特許出願第ＰＮ２００２Ａ００００６８号は、当分野で周知のオイル／ガス組合せばねに中空ケーシング（１１）、導管（１４）、弁（１５）、及び制御手段（１００）の適切な動作シーケンスを単に追加することで得られる減速された動作特徴を有するオイル／ガス組合せばねを開示している。
【００６６】
従って、本願の開示を、本発明を使用する減速されたタイプのオイル／ガス組合せばねを実現するのに容易に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明のオイル／ガス組合せばねの概念的概略図である。
【図２】該ばねの三つの部分内の対応する重要な動作期間における圧力パターンをそれぞれ表す三つのグラフを示す概略図である。
【図３】本発明の基本デバイスの別の実施形態を示す図である。
【図４】本発明の基本デバイスの別の実施形態を示す図である。
【図５】本発明の基本デバイスの別の実施形態を示す図である。
【図６】本発明の基本デバイスの別の実施形態を示す図である。
【図７】図１〜図６に示したばねの改良された実施形態を示す図である。
【図８】本発明のばねを複数適用した例を示す概念図であって、該複数のばねが減衰機能を共有する図である。
【図９】図８に示した実施形態とは別の、複数のばねの構成を改良した実施形態を示す図である。
【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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【手続補正書】
【提出日】平成19年5月16日(2007.5.16)
【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】
圧搾空気だけで動作するのでない、特に金属成形プレス機で使用されるタイプのばねであって、
互いに対向し平行な二つの基底を有する、第一の好ましくは円筒形で中空のケーシング（１）であって、該基底のうち第一の基底は完全に密閉され、他方の基底は部分的に密閉されているケーシングと、
該中空のケーシング内で、ほぼ流体気密状態でスライド移動可能なピストン（２）と、
該ピストンの中央部に端が固定されたロッド（４）であって、該部分的に密閉された他方の基底を貫通し、一部が該中空のケーシングの外へ突出するロッドと、
該円筒形中空ケーシングの内部に設けられ、該ピストンと、部分的には該ロッドの壁と、該中空のケーシング（１）の内壁とによって画成された第一のチャンバ（５）と、
該円筒形中空ケーシングの内部に設けられ、該ピストンと、該第一中空ケーシングの、該ピストンに対して該第一のチャンバと反対側の内壁とによって画成された第二の密閉されたチャンバ（６）と、
該第二の密閉されたチャンバ（６）を満たしている多量の作動媒体と、
第二の中空ケーシング（７）と、
第二の円筒形中空ケーシング（７）内をスライドし、該ケーシングの内壁に対して流体気密状態で嵌合する第二のピストン（８）であって、該第二のピストンにより互いに隔てられた、常に作動媒体で満たされた可変容積の第三のチャンバ（９）と常にガスで満たされた可変容積の第四のチャンバ（１０）とを画成する第二のピストンと、
該第二の密閉されたチャンバ（６）の内部を該第三のチャンバ（９）の内部と接続する第一の導管（１２）と、
該第一の導管（１２）に結合され選択的にこれを開閉する第一の弁手段（１３）と
を備え、
該ばねは更に
拡張容器（１５）と、
該拡張容器を、該第一の弁手段（１３）の上流の位置（Ｘ）において該第一の導管（１２）と接続する第二の導管（１６）と、
該第二の導管（１６）に設けられ、両方向への液の流れを許容する選択的に制御可能な第二の弁手段（１７）と、
該第一の弁手段（１３）及び該第二の弁手段（１７）の開閉を選択的に制御する制御手段（１００）と
を備えることを特徴とするばね。
【請求項２】
前記拡張容器内の液体の表面に、選択的に指定可能な圧力で作用するプレス手段が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のばね。
【請求項３】
前記プレス手段は、
該拡張容器の内壁にて流体気密状態でスライドすることにより、前記拡張容器を上から流体気密密閉する第三のピストン（２１）と、
該第三のピストン（２１）の上面に作用する作動手段と
を備えることを特徴とする請求項２に記載のばね。
【請求項４】
前記作動手段は、螺旋形ばね（２２）、又はガスばね（２３）、又はそれら両方を備えることを特徴とする請求項３に記載のばね。
【請求項５】
前記作動手段は、選択的制御可能に前記第三のピストン（２１）に作用するアクチュエータを備えることを特徴とする請求項３に記載のばね。
【請求項６】
前記プレス手段は、前記拡張容器（１５）内の液体の自由表面に、選択的に動作可能な適当な弁手段（２５）を用いて制御可能な圧搾空気圧を作用させる気体源（２４）を備えることを特徴とする請求項２に記載のばね。
【請求項７】
所定の流率を有する適当なスロットル（１１２）が前記第一の導管（１２）内で、前記第一の弁手段（１３）に直列に配置され、供給管（１２Ａ）が該第一の導管（１２）と平行に配置されていることを特徴とする、先行する請求項のいずれかに記載のばね。
【請求項８】
前記供給管（１２Ａ）内にチェック弁（１４）が設けられ、該供給管（１２Ａ）の入口（１２Ｂ、１２Ｃ）が、該チェック弁（１４）の両側でそれぞれ前記第一の導管（１２）の端部に接続されていることを特徴とする請求項７に記載のばね。
【請求項９】
それぞれが先行する請求項のいずれかに記載のばねである複数のオイル／ガス組合せばね（１、４１、４２、４３、・・・）であって、
該複数のオイル／ガス組合せばねはそれぞれ、第一の導管（１２、１２０、１２１、１２２、・・・）と、第二の導管（１６、１６０、１６１、１６２、・・・）と、拡張容器（１５、１５０、１５１、１５２、・・・）と、弁（１７、１７０、１７１、１７２、・・・）とを備え、
該第一の導管（１２、１２０、１２１、１２２、・・・）はそれぞれ、第一の弁手段（１３、１３０、１３１、１３２、・・・）の下流で共通の第三のチャンバ（９）に接続し、該第三のチャンバ（９）は、単一の第三のピストン（８）を介して、ガスで満たされた共通の第四のチャンバ（１０）と相互に作用することを特徴とする複数のオイル／ガス組合せばね。
【請求項１０】
前記第一の導管（１２、１２０、１２１、１２２、・・・）はともに、単一で共通の第一の導管（１２）に結合され、
前記第一の弁手段群は、前記単一で共通の第一の導管（１２）内に設けられた共通の第一の弁手段（１３）に一体化され、
前記第二の導管群は、単一で共通の第二の導管（１６）に一体化されて、第二の弁手段（１７）と単一で共通の拡張容器（１５）とが設けられ、
前記単一で共通の第一の導管（１２）は、前記共通の第一の弁手段（１３）の下流に位置する点で前記共通の第三のチャンバ（８）内につながっていることを特徴とする請求項９に記載の複数のオイル／ガス組合せばね。
【国際調査報告】
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