(57)【要約】【課題】特別な流体入口を有する流体シリンダーを提供する。【解決手段】シリンダーチューブのチューブ軸線において互いに向かい合う第１チューブエンドと第２チューブエンドを有するシリンダーチューブ、流体のシリンダーチューブ進入を許すように第１チューブエンドに設置される開口、ピストン、ピストン上に設置され且つピストンとシリンダーチューブ内壁との間に流体が漏れないように密封を提供する密封部材、及び、ピストンを駆動しシリンダーチューブの中でチューブ軸線に沿ってピストンを運動させる駆動部材、を備える。その中、シリンダーチューブ、開口、ピストン、密封部材、内壁と駆動部材はピストンが駆動されて第１軸方向上で移動する時に少なくとも一部の流体の漏れ防止密封を解除することによって流体が開口を通じてシリンダーチューブ中への進入を許す。【選択図】図２ａ
2016537559.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チューブ軸線（ａ）において互いに向かい合う第１チューブエンド（Ｅ１）と第２チューブエンド（Ｅ２）を有する、シリンダーチューブ（１０）と、
前記第１チューブエンド（Ｅ１）に設置されており、且つ流体が前記シリンダーチューブ（１０）への進入を許す、開口（２０）と、
ピストン（３０）と、
前記ピストン（３０）上に設置されており、且つ前記ピストン（３０）と前記シリンダーチューブ（１０）の内壁（５０）との間において、流体漏れ防止密封を提供する、密封部材（４０）と、
前記ピストン（３０）を駆動し、前記シリンダーチューブ（１０）の中にて、前記チューブ軸線（ａ）に沿って前記ピストンを運動させる、駆動部材（６０）と、を備え、
前記シリンダーチューブ（１０）、開口（２０）、前記ピストン（３０）、密封部材（４０）、内壁（５０）、および、駆動部材（６０）は、前記ピストン（３０）を駆動して第１アキシアル方向（Ａ１）上において移動する時に、少なくとも一部の流体漏れ防止密封が解除可能に設置することによって、流体が前記開口（２０）を通じて前記シリンダーチューブ（１０）に入ることが可能であり、
前記第１アキシアル方向（Ａ１）は前記第２チューブエンド（Ｅ２）から前記第１チューブエンド（Ｅ１）に向いた前記チューブ軸線（ａ）のアキシアル方向を言う、ことを特徴とする流体シリンダー（１００）。
【請求項２】
前記駆動部材（６０）は、前記ピストン（３０）を駆動して前記第１アキシアル方向（Ａ１）上において移動する時に、第１ラジアル方向（Ｒ１）上にて前記ピストン（３０）の第１ラジアル側（３０ｒ１）に向いて前記ピストン（３０）を駆動し前記ピストン（３０）の第１ラジアル側（３０ｒ１）と反対する前記ピストン（３０）の第２ラジアル側（３０ｒ２）上の流体漏れ防止密封を解除し、
前記第１ラジアル方向（Ｒ１）は前記チューブ軸線（ａ）と垂直になるラジアル方向である、ことを特徴とする請求項１に記載の流体シリンダー（１００）。
【請求項３】
前記駆動部材（６０）は、前記ピストン（３０）を駆動して前記第１アキシアル方向（Ａ１）と反対する第２アキシアル方向（Ａ２）上において移動する時に前記第１ラジアル方向（Ｒ１）と反対する第２ラジアル方向（Ｒ２）上において前記ピストン（３０）の第２ラジアル側（３０ｒ２）に向いて前記ピストン（３０）を駆動し且つ第１ラジアル側（３０ｒ１）と前記ピストン（３０）の第２ラジアル側（３０ｒ２）上に流体漏れ防止密封を維持する、ことを特徴とする請求項２に記載の流体シリンダー（１００）。
【請求項４】
前記シリンダーチューブ（１０）は、前記チューブ軸線（ａ）と垂直になるチューブ断面（１０ｃ）を有し、
前記ピストン（３０）は、如何なるラジアル方向にも沿わないように前記ピストン（３０）を駆動する時に前記チューブ断面（１０ｃ）と平行するピストン断面（３０ｃ）を有し、
前記ピストン（３０）の第２ラジアル側（３０ｒ２）上には少なくとも一部の前記密封部材（４０）が傾斜の前記ピストン断面（３０ｔｃ）中に設置されており、前記ピストン断面（３０ｔｃ）は前記第１アキシアル方向（Ａ１）に向いて傾斜することによって前記ピストン断面（３０ｃ）と第１角度αを形成し、前記第１角度αは参考平面（ＰＬ）中に置かれ、前記参考平面は前記第１アキシアル方向（Ａ１）に沿って且つ前記チューブ断面（１０ｃ）と垂直になり、
前記駆動部材（６０）は、前記ピストン（３０）の第１ラジアル側（３０ｒ１）に向いて前記ピストン（３０）を駆動する時に、前記ピストン（３０）の第２ラジアル側（３０ｒ２）が前記ピストン（３０）の第１ラジアル側（３０ｒ１）に比べて、前記第１アキシアル方向（Ａ１）上においてより多く移動するようにし、前記ピストン断面（３０ｃ）が、前記第１アキシアル方向（Ａ１）に向いて傾き前記参考平面（ＰＬ）中の前記チューブ断面（１０ｃ）において第２角度（β１）を形成するとともに、傾斜の前記ピストン断面（３０ｔｃ）が、前記参考平面（ＰＬ）中の前記チューブ断面（１０ｃ）と第三角度（γ１）を形成し、γ１＝α＋β１であり、
前記駆動部材（６０）は、前記ピストン（３０）の第２ラジアル側（３０ｒ２）に向いて前記ピストン（３０）を駆動する時に、前記ピストン（３０）の第２ラジアル側（３０ｒ２）が前記ピストン（３０）の第１ラジアル側（３０ｒ１）に比べて第２アキシアル方向（Ｒ２）上においてより多く移動するようにし、前記ピストン断面（３０ｃ）が、第２アキシアル方向（Ａ２）に向いて傾き、前記参考平面（ＰＬ）中の前記チューブ断面（１０ｃ）と第４角度（β２）を形成するとともに、傾斜の前記ピストン断面（３０ｔｃ）が、前記参考平面（ＰＬ）中の前記チューブ断面（１０ｃ）と第５角度（γ２）を形成し、γ２＝αーβ２である、
ことを特徴とする請求項３に記載の流体シリンダー（１００）。
【請求項５】
前記第１角度α、前記第２角度の最大値β１max、及び第４角度の最大値β２maxは以下方程式を満たし、
【数１】
2016537559.tif 000007
ｘ°は、第１規定値であり、当該値は≦０．５βmax且つ５°未満であり、好ましくは４°未満であり、さらに好ましくは３°未満であり、さらに好ましくは２°未満であり、さらに好ましくは１°未満のプラス値である、
ことを特徴とする請求項４に記載の流体シリンダー（１００）。
【請求項６】
前記第２角度の最大値β１maxと前記第４角度の最大値β２maxは以下条件を満たし、
【数２】
2016537559.tif 000008
ｙ°は、第２規定値であり、５°〜１５°範囲内の値であり、好ましくは７°〜１３°範囲内の値であり、さらに好ましくは９°〜１１°範囲内の値であり、さらに好ましくは９．４°〜１０．６°範囲内のである、
ことを特徴とする請求項５に記載の流体シリンダー（１００）。
【請求項７】
前記駆動部材（６０）はピストンロッド（６０ｒｄ）を含み、
前記ピストンロッド（６０ｒｄ）は前記ピストン（３０）と連結されている第１ロッドエンド（６０ｒで１）を含み、
前記ピストンロッド（６０ｒｄ）は、前記第１ロッドエンド（６０ｒｄｅ１）から前記第１アキシアル方向（Ａ１）上において延ばされ且つ第２ロッドエンド（６０ｒｄｅ２）にて終止されており、
前記第２ロッドエンド（６０ｒｄｅ２）は閉軌道（Ｏｃ）に移動することによって前記ピストン（３０）を駆動して方程式（１）〜（６）の条件を満たし、前記閉軌道（Ｏｃ）は前記アキシアル方向と前記ラジアル方向上に延ばされ、
前記閉軌道（Ｏｃ）は、前記チューブ軸線（ａ）と垂直になる第１ラジアル方向（Ｒ１）上の第１最外点（Ｐｏ１）と、前記チューブ軸線（ａ）と垂直になる第２ラジアル方向（Ｒ２）上の第２最外点（Ｐｏ２）を有し、
前記第２ロッドエンド（６０ｒｄｅ２）が前記第１最外点（Ｐｏ１）に着くと前記第２角度の最大値β１maxを形成し、それと同時に、前記第２ロッドエンド（６０ｒｄｅ２）が第２最外点（Ｐｏ２）に着くと第４角度の最大値β２maxを形成する、
ことを特徴とする請求項５又は６に記載の流体シリンダー（１００）。
【請求項８】
前記閉軌道（Ｏｃ）は前記参考平面（ＰＬ）中に置かれている、ことを特徴とする請求項７に記載の流体シリンダー（１００）。
【請求項９】
前記駆動部材（６０）は、前記第２ロッドエンド（６０ｒｄｅ２）に連結する回転可能部材（６０ｒｍ）を含み、
回転可能部材（６０ｒｍ）は、回転できるので前記第２ロッドエンド（６０ｒｄｅ２）を前記閉軌道（Ｏｃ）に沿って移動させる、ことを特徴とする請求項７又は８に記載の流体シリンダー（１００）。
【請求項１０】
前記回転可能部材（６０ｒｍ）は円形の前記閉軌道（Ｏｃ）を形成する、ことを特徴とする請求項９に記載の流体シリンダー（１００）。
【請求項１１】
前記閉軌道（Ｏｃ）の円心（Ｃ）は前記チューブ軸線（ａ）上に設置されており、
前記第１角度αは０°を超える、ことを特徴とする請求項１０に記載の流体シリンダー（１００）。
【請求項１２】
前記閉軌道（Ｏｃ）の円心（Ｃ）は、前記チューブ軸線（ａ）から前記第１ラジアル方向（Ｒ１）上において、移動可能に設置されている、ことを特徴とする請求項１０に記載の流体シリンダー（１００）。
【請求項１３】
前記回転可能部材（６０ｒｍ）は、モータ（６０ｍ）によって駆動されるギアセット（６０ｒｇ）、又は、モータ（６０ｍ）によって駆動される回転可能ロッド（６０ｒｒ）である、ことを特徴とする請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の流体シリンダー（１００）。
【請求項１４】
前記回転可能部材（６０ｒｍ）は、非円形形状を採用した前記閉軌道（Ｏｃ）を形成する、ことを特徴とする請求項７又は８に記載の流体シリンダー（１００）。
【請求項１５】
前記シリンダーチューブ（１０）は前記第１チューブエンド（Ｅ１）に設置されている拡大部（１０ｅｐ）を含み、
前記拡大部（１０ｅｐ）は、少なくとも一部の内壁（５０）が前記チューブ軸線（ａ）と垂直になるラジアル方向上で拡大されており、
前記駆動部材（６０）は、第１アキシアル方向（Ａ１）上において前記ピストン（３０）を駆動し前記ピストン（３０）を前記拡大部（１０ｅｐ）に着くようにすることによって少なくとも一部の前記流体漏れ防止密封を解除する、ことを特徴とする請求項１に記載の流体シリンダー（１００）。
【請求項１６】
前記第１チューブエンド（Ｅ１）と前記密封部材（４０）は、前記ピストン（３０）が前記第１チューブエンド（Ｅ１）に駆動される時に少なくとも一部の前記密封部材（４０）が前記シリンダーチューブ（１０）の外部に置かれるようにすることによって、少なくとも一部の前記流体漏れ防止密封を解除する、ことを特徴とする請求項１に記載の流体シリンダー（１００）。
【請求項１７】
前記第２チューブエンド（Ｅ２）は、閉鎖エンドであり、且つ流体出口弁（Ｖｏｕｔ）を有し、
前記流体出口弁（Ｖｏｕｔ）は、流体を前記シリンダーチューブ（１０）の外部への釈放に使われる逆止弁である、ことを特徴とする請求項１〜１６のいずれか一項に記載の流体シリンダー（１００）。
【請求項１８】
ガスシリンダー（２００）であり、
前記流体漏れ防止密封は、ガス漏れ防止密封である、ことを特徴とする請求項１〜１６のいずれか一項に記載の流体シリンダー（１００）。
【請求項１９】
ガスシリンダー（２００）であり、
流体漏れ防止密封は、ガス漏れ防止密封であり、
前記流体出口弁（Ｖｏｕｔ）はガス出口弁である、ことを特徴とする請求項１７に記載の流体シリンダー（１００）。
【請求項２０】
請求項１９に記載のガスシリンダー（２００）を含む、ことを特徴とするガス圧縮装置（１０００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は流体入口装置を有する流体シリンダーに関するもので、具体的にはガス入口装置を有するガスシリンダーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通常の流体シリンダーには流体の進入を許す流体シリンダー装置が含まれており、当該装置は通常流体の入口弁で、特に逆止弁である。流体シリンダーの外部の流体はこの入口弁を通じてシリンダーの中に入れるが、内部の流体はこのようなバルブを通じてシリンダーの外部に出ることはできない。
【０００３】
流体シリンダーには、シリンダーチューブのチューブ軸線において互いに向かい合う第１チューブエンドと第２チューブエンドを有するシリンダーチューブ（チューブ軸線とはシリンダーチューブの軸線と当該軸線の延長線を言う）、流体のシリンダーチューブ進入を許すように第１チューブエンドに設置される開口、ピストン、ピストン上に設置され且つピストンとシリンダーチューブ内壁との間に流体が漏れないように密封を提供する密封部材、及びピストンを駆動しシリンダーチューブの中でチューブ軸線に沿ってピストンを運動させる駆動部材が含まれる。その中、シリンダーチューブ、開口、ピストン、密封部材、内壁と駆動部材はピストンが駆動されて第１軸方向上で移動する時に少なくとも一部の流体の漏れ防止密封を解除することによって流体が開口を通じてシリンダーチューブ中への進入を許し、その中の第１軸方向とは第２チューブエンドからチューブ軸線を沿って第１チューブエンド方向に向かう軸方向を言う。
【０００４】
流体シリンダーに使われる逆止流体入口弁は優れた逆止性能を有するように設計できるが、その対価としては相対的に高価で寸法の大きい部材になる。
安価でコンパクトな逆止流体入口弁は優れた逆止性能がない。つまり、流体が流体入口弁を通じて流体シリンダーから漏れ出る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、特別な流体入口を有する流体シリンダーを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
当該流体シリンダーには、シリンダーチューブのチューブ軸線において互いに向け合う第１チューブエンドと第２チューブエンドを有するシリンダーチューブ（チューブ軸線とはシリンダーチューブの軸線と当該軸線の延長線を言う）、流体のシリンダーチューブ進入を許すように第１チューブエンドに設置される開口、ピストン、ピストン上に設置され且つピストンとシリンダーチューブ内壁との間に流体が漏れないように密封を提供する密封部材、及びピストンを駆動しシリンダーチューブの中でチューブ軸線に沿ってピストンを運動させる駆動部材が含まれる。その中、シリンダーチューブ、開口、ピストン、密封部材、内壁と駆動部材はピストンが駆動されて第１アキシアル方向上で移動する時に少なくとも一部の流体の漏れ防止密封を解除することによって流体が開口を通じてシリンダーチューブ中への進入を許し、その中の第１アキシアル方向とは第２チューブエンドからチューブ軸線を沿って第１チューブエンド方向に向かうアキシアル方向を言う。
【０００７】
少なくとも一部の流体漏れを防げる密封を解除することによって流体が開口を通じてシリンダーチューブの中への進入を許す少なくとも３つの基本的な実施例は以下の通りである。
【０００８】
（１）駆動部材はピストンを駆動して第１軸方向上で移動させる時にピストンが第１ラジアル方向上でピストンの第１ラジアル側に移動することによってピストンの第１ラジアル側と反対するピストンの第２ラジアル側上の流体の漏れ防止密封を解除することができ、その中、第１ラジアル方向はチューブ軸線に垂直になるラジアル方向である。
【０００９】
（２）シリンダーチューブには第１チューブエンドに設置される拡大部を有し、拡大部の少なくとも一部の内壁はチューブ軸線に垂直になるラジアル方向上において拡大され、駆動部材は第１アキシアル方向上のピストンが拡大部に達することによって少なくとも一部の流体の漏れ防止密封を解除することができ、及び
【００１０】
（３）第１チューブエンドと密封部材はピストンが第１チューブエンドまで駆動される時に少なくとも一部の密封部材がシリンダーチューブの外部に置かれるようにすることによって少なくとも一部の流体の漏れ防止密封を解除することができる。
【００１１】
上記実施例（１）において、駆動部材はピストンを駆動して第１アキシアル方向と反対する第２アキシアル方向上で移動する時に、第１ラジアル方向と反対する第２ラジアル方向上において第２ラジアル側にピストンを駆動し且つピストンを第１ラジアル側と第２ラジアル側上に維持させて流体の漏れ防止密封に使える。
【００１２】
シリンダーチューブにはチューブ軸線と垂直になるチューブ断面を有することができ、ピストンは任意のラジアル方向に沿わずにピストンを駆動する時にチューブ断面と平行するピストン断面を有することができ、ピストンの第２ラジアル側上の少なくとも一部の密封部材は傾いたピストン断面に設置され、当該ピストン断面の第１ラジアル方向に向いて傾いて、ピストン断面と第１角度αを形成し、その中、第１角度αは第１ラジアル方向に沿って且つチューブ断面と垂直になる参考平面中に置かれ、駆動部材はピストンの第１ラジアル側に向いてピストンを駆動する時にピストン（３０）の第２ラジアル側がピストンの第１ラジアル側に比べて第１アキシアル方向上において多く移動させることによってピストン断面が第１アキシアル方向に向いて傾けるようにし、参考平面中のチューブ断面と第２角度β１を形成するとともに、傾いたピストン断面は参考平面中のチューブ断面と第３角度γ１を形成するが、その中γ１＝α＋β１であり、駆動部材はピストンの第２ラジアル側に向いてピストンを駆動する時にピストンの第２ラジアル側がピストンの第１ラジアル側に比べて第２アキシアル方向上において多く移動させることによってピストン断面が第２アキシアル方向に向いて傾けるようにし、参考平面中のチューブ断面と第４角度β２を形成するとともに、傾いたピストン断面は参考平面中のチューブ断面と第５角度γ２を形成するが、その中γ２＝α−β２である。
【００１３】
第１角度α、第２角度の最大値β１max、第４角度の最大値β２maxは以下方程式を満たす。
【数１】
2016537559.tif 000003
【００１４】
その中、ｘ°は第１規定値で、当該規定値は≦０．５βmax且つ５°未満であり、好ましくは４°未満、さらに好ましくは３°未満、さらに好ましくは２°未満、さらに好ましくは１°未満のプラス値である。
第２角度の最大値β１maxと第４角度の最大値β２maxは以下条件を満たす。
【数２】
2016537559.tif 000004
【００１５】
その中、ｙ°は５°〜１５°で、好ましくは７°〜１３°、さらに好ましくは９°〜１１°、さらに好ましくは９．４°〜１０．６°範囲内の第２規定値である。
【００１６】
駆動部材にはピストンロッドが含まれ、当該ピストンロッドにはピストンと繋がる第１ロッドエンドが含まれ、当該ピストンロッドは第１ロッドエンドから第１アキシアル方向上において延ばされ且つ第２ロッドエンドにて終止され、第２ロッドエンドは閉軌道に沿って移動するので、ピストンは方程式（１）〜（６）を満たし、閉軌道はアキシアル方向とラジアル方向の２つの方向に延ばされ、閉軌道にはチューブ軸線と垂直になる第１ラジアル方向Ｒ１上の第１最外点とチューブ軸線と垂直になる第２ラジアル方向上の第２最外点を有し、且つ第２ロッドエンドが第１最外点に着く時に第２角度の最大値β１maxを形成し、それと同時に、第２ロッドエンドが第２最外点に着く時に第４角度の最大値β２maxを形成する。
【００１７】
閉軌道は参考平面の中に置かれる。
駆動部材は第２ロッドエンドに連結される回転可能部材が含まれ、当該回転可能部材は回転できるので、第２ロッドエンドが閉軌道に沿って移動させることができる。
回転可能部材は円形の閉軌道を形成することができる。
閉軌道の円心はチューブ軸線上に設置することができ、第１角度αは０°を超える。
閉軌道の円心はチューブ軸線から第１ラジアル方向上にて移動するように設置することがでる。
回転可能部材はモータによって駆動されるギアセット、又はモータによって駆動される回転可能ロッドである。
回転可能ロッドは非円形の閉軌道を形成することができる。
【００１８】
上記実施例（１）、（２）及び（３）のいずれかの実施例において、第２チューブエンドは密閉エンドであり、且つ流体出口弁を設置することができ、その中、流体出口弁は流体をシリンダーチューブの外部に釈放する逆止弁を使用することができる。
流体シリンダーはガスシリンダーにすることができ、流体漏れ防止密封はガス漏れ防止密封にすることができる。
流体シリンダーはガスシリンダーにすることができ、流体漏れ防止密封はガス漏れ防止密封にすることができ、流体出口弁はガス出口弁にすることができる。
当該ガスシリンダーはガス圧縮装置に使用することができる
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】流体シリンダーの見取り図である。
【図２ａ】第一実施例の流体シリンダー構造を示したものである。
【図２ｂ】第一実施例の流体シリンダー構造を示したものである。
【図２ｃ】第一実施例の流体シリンダー構造を示したものである。
【図２ｄ】第一実施例の流体シリンダー構造を示したものである。
【図３】第一実施例に取って代わる一つの実施例である。
【図４】第一実施例に取って代わるもう一つの実施例である。
【図５】第一実施例に取って代わるもう一つの実施例である。
【図６ａ】第一実施例に取って代わるもう一つの実施例である。
【図６ｂ】第一実施例に取って代わるもう一つの実施例である。
【図６ｃ】第一実施例に取って代わるもう一つの実施例である。
【図６ｄ】第一実施例に取って代わるもう一つの実施例である。
【図６ｅ】第一実施例に取って代わるもう一つの実施例である。
【図６ｆ】第一実施例に取って代わるもう一つの実施例である。
【図６ｇ】第一実施例に取って代わるもう一つの実施例である。
【図６ｈ】第一実施例に取って代わるもう一つの実施例である。
【図６ｉ】第一実施例に取って代わるもう一つの実施例である。
【図７ａ】第一実施例に取って代わるもう一つの実施例である。
【図７ｂ】第一実施例に取って代わるもう一つの実施例である。
【図８】第二実施例の流体シリンダー構造を示したものである。
【図９ａ】第三実施例の流体シリンダー構造を示したものである。
【図９ｂ】第三実施例の流体シリンダー構造を示したものである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明は、中国特許出願ＣＮ２０１３１０３８５４５６．Ｘの明細書と、中国特許出願ＣＮ２０１３２０５３４１０１．８の明細書に基づいたものであり、これらの明細書の全ての内容は参考の方式で本文の中に合併されるとともに、その如何なる部分も排除されていない。
添付図はただの明細書を説明する目的に使われるもので、保護範囲を限定するものではない。
【００２１】
図１は、流体シリンダー１００のシリンダーチューブ１０の軸線に沿った流体シリンダー１００の縦方向断面図である。流体シリンダー１００は流体（水など）又はガス（空気）などに使用することができる。
【００２２】
シリンダーチューブ１０は通常ストレートのチューブ軸線を有する標準シリンダー形状を使用し、チューブ軸線と垂直になるチューブ断面１０ｃは円形を使用し、その中、チューブ軸線はシリンダーチューブの軸線を言うだけでなく、その延長のことも言う。
【００２３】
ところが、本発明の流体シリンダー１００の全ての機能が実現できれば、シリンダーチューブ１０は標準シリンダー形状に限らない。例えば、チューブ軸線ａに垂直になるシリンダーチューブ１０のチューブ断面１０ｃもその他の形状（楕円など）を採用することができ、シリンダーチューブ１０はそのチューブ軸線に沿ってやや曲がることができ、及び／又はシリンダーチューブ１０の端部はチューブ断面１０ｃと平行しない端面を有することができる。
図１に示されている流体シリンダー１００の縦方向断面はチューブ軸線ａに沿って延ばされ且つチューブ断面１０ｃと垂直になる参考平面ＰＬ中に置かれる。
【００２４】
シリンダーチューブ１０には第１チューブエンドＥ１と第２チューブエンドＥ２を有する。第１チューブエンドＥ１には流体の進入を許すシリンダーチューブ１０の開口２０が含まれている。第１チューブエンドＥ１は図１に示す傾斜の平断面を採用することができるが、その他の形状、例えばチューブ軸線ａと垂直になる平断面、湾曲形状などを採用することもできる。同じく、第２チューブエンドＥ２も図１に示す形状に限らない。本発明の流体シリンダー１００の機能をさえ実現できれば、第１と第２チューブエンドＥ１とＥ２の形状は任意の可能な形状にすることができる。
【００２５】
開口２０はシリンダーチューブ１０に垂直になるチューブ断面１０ｃの完全開口を採用することができる。しかし、本発明の流体シリンダー１００の機能をさえ実現できれば、開口２０は任意のその他の形状を採用することができる。
【００２６】
流体シリンダー１００には、ピストン３０が含まれており、当該ピストン３０は駆動部材６０によって駆動されてシリンダーチューブ１０の中のアキシアル方向においてチューブ軸線ａに沿ってピストンを動かせる。駆動部材６０は図１に示すロッド形状に限らない。その形状は湾曲のロッドなどの任意のその他の形状にすることができる。これだけでなく、第１ロッドエンド６０ｒｄｅ１はピストン３０のラジアル中心に接続する必要がない。本発明の流体シリンダー１００の機能をさえ実現できれば、各種方式で駆動部材６０の形状と接続位置を設計することができる。
【００２７】
密封部材４０はピストン３０上に設置され、ピストン３０とシリンダーチューブ１０の内壁５０との間にて流体漏れ防止密封の提供に使われる。図１において、密封部材４０の断面形状は梯形を採用している。しかし、この断面形状はこれだけに限るものではなく、円形や、楕円形、三角形、又は任意のその他の適当な形状を採用することができる。密封部材４０は好ましくてピストン３０周りの凹溝の中に嵌れるように設置され、ピストン３０と密封部材４０との間の嵌め合い安定性を増強する。
【００２８】
流体漏れ防止密封は如何なる漏れもない絶対の密封を言うのではない。なぜならば絶対の密封は実現できない。逆に流体漏れ防止密封とは流体シリンダー１００中に使われている流体と流体シリンダー１００の目的と関連する一定程度の密封を言う。例えば、流体シリンダー１００が空気圧縮装置に使われるエアシリンダーである場合には、流体漏れ防止密封は空気が漏れない密封であり、当該密封は空気圧縮装置に必要とする空気圧力を保証することができる。
【００２９】
駆動部材６０がピストン３０を駆動して、第１アキシアル方向Ａ１上において第１チューブエンドＥ１に向いて移動する時に、流体シリンダー１００は、密封部材４０によって提供される少なくとも一部の流体漏れ防止密封を解除することによって、流体が開口２０を通じてシリンダーチューブ１０に入れるようにする。
密封部材４０によって提供される少なくとも一部の流体漏れ防止密封を解除する方法としては少なくとも以下３つの実施例を有する。
【００３０】
（第一実施例）
図２〜７は少なくとも一部の流体漏れ防止密封を解除する第一実施例を示したものである。
【００３１】
駆動部材６０はピストン３０を駆動して第１アキシアル方向Ａ１上において移動する時に、参考平面ＰＬ中の第１ラジアル方向Ｒ１上においてピストン３０の第１ラジアル側３０ｒ１に向いてピストン３０を駆動して、ピストン３０の第２ラジアル側３０ｒ２上の流体漏れ防止密封を解除することによって流体のシリンダーチューブ１０への進入を許す。
【００３２】
また、駆動部材６０はピストン３０を駆動して第２ラジアル方向Ａ２上において移動する時に、参考平面ＰＬ中で第２ラジアル側に向いて第２ラジアル方向Ｒ２に沿ってピストン３０を駆動することもできるが、第１ラジアル側３０ｒ１及び第２ラジアル側３０ｒ２上の流体漏れ防止密封を解除しない。つまり、全体の流体漏れ防止密封を維持するので、ピストン３０を利用して、シリンダーチューブ１０に入る流体を第２ラジアル方向Ａ２に向いて駆動することができる。
【００３３】
図２ａ〜２ｄに示されているとおり、ピストン３０には、ピストン断面３０ｃを有し、ピストン３０が駆動部材６０によってチューブ軸線上の任意ラジアル上において駆動されない場合、当該ピストン断面３０ｃはチューブ軸線ａと垂直になる任意ラジアル方向において駆動される場合、当該傾斜ピストン断面３０ｃはチューブ軸線ａと垂直になる。密封部材４０はピストン３０の傾斜ピストン断面３０ｔｃ中に形成され、当該断面３０ｔｃと参考平面ＰＬ中のピストン断面３０ｃは第１角度αを形成する。第１角度αは、通常０°を超えるが、０°にすることもできる。これは、傾斜ピストン断面３０ｔｃは、傾斜していないが、ピストン断面３０ｃと平行しているということを意味する。特別な事情において、第１角度αをマイナスにすることができ、これについて、後で説明するものとする。
【００３４】
図２ｂに示されているとおり、駆動部材６０はピストン３０の第１ラジアル側３０ｒ１に向いてピストン３０を駆動する時に、ピストン３０の第２ラジアル側３０ｒ２がピストン３０の第１ラジアル側３０ｒ１に比べて、第１アキシアル方向Ａ１上においてより多く移動するようさせ、これによって、ピストン断面３０ｃが第１アキシアル方向Ａ１に向いて傾き、参考平面ＰＬ中のチューブ断面１０ｃにおいて第２角度β１を形成するとともに、傾斜ピストン断面３０ｔｃは参考平面ＰＬ中のチューブ断面１０ｃと第三角度γ１を形成するが、その中、γ１＝α＋β１である。
ピストン３０を駆動して第１アキシアル方向Ａ１上において移動させる時に、第２角度β１は変動できる。
【００３５】
また、図２ｄに示されているとおり、駆動部材６０はピストン３０が第２ラジアル側３０ｒ２に向いてピストン３０を駆動する時に、ピストン３０の第２ラジアル側３０ｒ２がピストン３０の第１ラジアル側３０ｒ１に比べて第２アキシアル方向Ｒ２上においてより多く移動するようにさせ、これによって、ピストン断面３０ｃが第２アキシアル方向Ａ２に向いて傾き、参考平面ＰＬ中のチューブ断面１０ｃと第４角度β２を形成するとともに、傾斜ピストン断面３０ｔｃは参考平面ＰＬ中のチューブ断面１０ｃと第５角度γ２を形成するが、その中、γ２＝αーβ２である。
ピストン３０を駆動して第２アキシアル方向Ａ２上において移動する時に、第４角度β２は変動できる。
第４角度β２と第１角度αは第５角度γ２をプラス値にさせることができ、第４角度β２と第１角度αは第５角度γ２をマイナス値にさせることもできる。
第１角度α、第２角度の最大値β１max、及び第４角度の最大値β２maxは以下方程式を満たす。
【数１】
2016537559.tif 000005
【００３６】
その中、ｘ°は第１規定値であり、当該規定値は≦０．５βmax且つ５°未満であり、好ましくは４°未満、さらに好ましくは３°未満、さらに好ましくは２°未満、さらに好ましくは１°未満のプラス値である。
【００３７】
方程式（１）〜（５）において｜γ２｜ｍａｘを調整して、ピストン３０を駆動して第２アキシアル方向Ａ２上において移動させる時に、ピストン３０のいずれかの側において流体漏れ防止密封をほとんど解除しないので、第２アキシアル方向Ａ２上においてシリンダーチューブ１０に入る流体を押し付けるようになる。それと同時に、γ１maxを十分大きく調整して、ピストン３０を駆動して第１アキシアル方向Ａ１上において移動させる時に、十分な流体がシリンダーチューブ１０の中に入るようにする。つまり、方程式（１）〜（５）はシリンダーチューブ１０に入る流体の量とシリンダーチューブ１０の中で流体を押し付ける流体漏れ防止密封との間にて優れたバランスを取ることができる。
第２角度の最大値β１ｍａｘと第４角度の最大値β２ｍａｘは以下条件を満たす。
【数２】
2016537559.tif 000006
【００３８】
その中ｙ°は第二規定値である。当該第２規定値は経験値で、シリンダーチューブ１０に入れる流体の量とシリンダーチューブ１０の中で流体を押し付ける流体漏れ防止密封との間のバランスをさらに改善することができる。第２規定値ｙ°は５°〜１５°で、好ましくは７°〜１３°、さらに好ましくは９°〜１１°、さらに好ましくは９．４°〜１０．６°の範囲内にすることができる。
【００３９】
第２規定値ｙ°は密封部材４０の断面形状によってある程度変えることもできる。なぜならば、密封部材４０によって提供される流体漏れ防止密封は密封部材４０の断面形状と密封部材４０のシリンダーチューブ１０の内壁５０との傾斜角によって決められる。また、第２規定値ｙ°は密封部材４０の材質、密封部材４０の硬度、及び密封部材４０とシリンダーチューブ１０の内壁５０との間の圧力の影響も受ける。
【００４０】
図２ａ〜２ｄに示されているとおり、第１ラジアル側３０ｒ１と第２ラジアル側３０ｒ２は密封部材４０の各側上において斜面を形成し、駆動部材６０がピストン３０に傾斜を発生させる時に、ピストン３０とシリンダーチューブ１０の内壁５０との間にて衝突が発生しないようにする。
【００４１】
また、全体の密封部材を傾斜のピストン断面３０ｔｃ中に位置させる必要がない。図３に示されているとり、一部の密封部材だけを傾斜させることもでき、これによって図２ａ〜２ｄ中に示されている同じ機能を実現することができる。
【００４２】
図２ａ〜２ｄに示されているとおり、駆動部材６０には第１ロッドエンド６０ｒｄｅ１と第２ロッドエンド６０ｒｄｅ２を有するピストンロッドが含まれる。第１ロッドエンド６０ｒｄｅ１はピストン３０と連結され、第２ロッドエンド６０ｒｄｅ２は閉軌道Ｏｃに沿って移動する。閉軌道Ｏｃはアキシアル方向とラジアル方向の２つの方向上で延ばされ、ピストン３０を駆動して第１と第２アキシアル方向Ａ１、Ａ２に沿って移動させることによって、ピストン３０を第１と第２ラジアル方向Ａ１、Ａ２上にて移動させるとともに、ピストン３０を傾斜させる。
【００４３】
閉軌道（Ｏｃ）にはチューブ軸線ａと垂直になる第１ラジアル方向Ｒ１上の第１最外点Ｐｏ１、及びチューブ軸線ａと垂直になる第２ラジアル方向Ｒ２上の第２最外点Ｐｏ２を有する。
【００４４】
第２ロッドエンド６０ｒｄｅ２が第１最外点（Ｐｏ１）に着くと、第２角度の最大値β１maxを形成し、それと同時に、第２ロッドエンド６０ｒｄｅ２が第２最外点（Ｐｏ２）に着くと、第４角度の最大値β２maxを形成する。
閉軌道Ｏｃはまるきり参考平面ＰＬ中に置かれる。
【００４５】
駆動部材６０には、ピストンロッド６０ｒｄの第２ロッドエンド６０ｒｄｅ２に連結される回転可能部材６０ｒｍ、及び回転によって第２ロッドエンド６０ｒｄｅ２が閉軌道Ｏｃに沿って好ましくは回転方向Ｒｏだけにおいて移動（図２−７に示すとおり）する回転可能部材６０ｒｍが含まれる。
図２−６に示すとり、閉軌道Ｏｃは好ましくて円形を使用する。
【００４６】
図２−３と図５−６に示されているとおり、閉軌道Ｏｃの円心Ｃはチューブ軸線ａ上に設置することができる。このような情況において、第１角度αは０°を超えるべきで、これによって方程式（１）〜（６）により定義される条件を満たすことができる。
【００４７】
図４に示されているとおり、閉軌道Ｏｃの円心Ｃはチューブ軸線ａから第１ラジアル方向Ｒ１上にて位置移動することができる。このような情況において、第２角度の最大値β１ｍａｘは第４角度の最大値β２ｍａｘを上回る。そのため、第１角度αを減らすことができ、ひいては０°にすることができ、それと同時に依然として方程式（１）〜（６）により定義される条件を満たすことができる。好ましくはないが依然として実行できる実施例において、第２角度の最大値β１ｍａｘが第４角度の最大値β２ｍａｘに比べて十分大きければ、第１角度αはマイナス値にすることもでき、依然として方程式（１）〜（６）を満たすことができる。
【００４８】
図５に示されているとおり、閉軌道Ｏｃに円形を採用する場合、回転可能部材６０ｒｍはモータ６０ｍによって駆動される回転可能ロッド６０ｒｒを採用することができる。回転可能ロッド６０ｒｒの一端はピストンロッド６０ｒｄの第２ロッドエンド６０ｒｄｅ２と連結され、且つ回転可能ロッド６０ｒｒの反対側一端は円心Ｃの所にてモータ６０ｍによって駆動される。モータ６０ｍの回転軸は円心Ｃの所にて直接回転可能ロッド６０ｒｒの反対側一端と連結され、且つその他の装置（ギアセット、ギアーチェーンセットなど）を通じて当該端部に連結することもできる。
【００４９】
図６ａ−６ｈに示されているとおり、閉軌道Ｏｃに円形を採用する場合、回転可能部材６０ｒｍはモータ６０ｍによって駆動されるギアセット６０ｒｇを採用することができる。図６ａ〜６ｈには１つの好ましい実施例を示していすが、当該実施例には以下の単独のステップが含まれる。ピストン３０を駆動して流体漏れ防止密封を解除することによって流体の進入を許す時に、流体漏れ防止密封を閉じて第２アキシアル方向Ａ２上において流体を押し付ける。
【００５０】
具体的に、図６ａ〜６ｉに示されている流体シリンダー１００はガス圧縮装置１０００中に使われるガスシリンダー２００にすることができ、当該ガスシリンダー２００にはシリンダーチューブ１０からのガス釈放に使われる第２チューブエンドＥ２所のガス出口弁Ｖｏｕｔを有する。このような情況において、ピストン３０とシリンダーチューブ１０の内壁５０との間の少なくとも一部のガス漏れ防止密封を解除することによって、ガスシリンダー２００外部のガスがガス入口装置によってシリンダーチューブ１０に入れるようにする。その後、ピストン３０を押し付けてガスを圧縮し、当該ガスがガス出口弁Ｖｏｕｔを通じてシリンダーチューブから流出され、圧縮ガス貯蔵容器又は圧縮ガス（空気など）を使用する車のタイヤに流れ込むようにする。
【００５１】
閉軌道Ｏｃはいずれかの適当な機械回転装置によって実現できるその他の形状を採用することもでき、これらの機械回転装置は非円形の閉回転軌道を形成することができる。例えば、図７ａと図７ｂに示されている楕円形の閉軌道など。
【００５２】
図７ａにおいて、楕円形の閉軌道Ｏｃはチューブ軸線ａに対称しており、このような情況において、方程式（１）〜（６）により定義される条件を満たすために、第１角度αは０°を超えなければならない。図７ａにおいて、楕円形の閉軌道Ｏｃにはアキシアル方向上の軸線に比べてもっと長いラジアル方向上の軸線を有し、これによってピストン３０のアキシアル方向上の移動距離を短縮することができる。逆に、流体シリンダーの必要に応じて、アキシアル方向上の軸線がラジアル方向上の軸線に比べてもっと長い軸線を有する楕円形閉軌道を使って、ピストン３０のアキシアル方向上の移動距離を長くすることもできる。
【００５３】
図７ｂにおいて、楕円形の閉軌道は第１ラジアル方向Ｒ１上において位置移動しており、これは図４に示されている情況と良く似ている。このような情況において、方程式（１）〜（６）によって定義される条件をさえ満たせば、第１角度αを小さくすることができ、又はひいては≦０・にすることもできる。
【００５４】
（第二実施例）
図８に示されているとり、少なくとも一部の流体漏れ防止密封の解除に使われる第二実施例は、シリンダーチューブ１０の第１チューブエンドＥ１の拡大部１０ｅｐに設置されている。拡大部１０ｅｐにおいて、シリンダーチューブ１０の少なくとも一部の内壁５０はチューブ軸線ａのラジアル方向と垂直になるように拡大される。その結果、第１アキシアル方向Ａ１上においてピストン３０を駆動し且つ拡大部１０ｅｐに達すると、少なくとも一部の拡大内壁によって、少なくとも一部の流体漏れ防止密封が解除され、流体（水又はガス）がシリンダーチューブ１０の中に入れるようにする。第２アキシアル方向Ａ２上においてピストン３０を逆方向に駆動し且つ拡大部１０ｅｐを出ると、流体漏れ防止密封が回復されるので、ピストン３０を利用して第２アキシアルＡ２方向においてシリンダーチューブ１０に入った流体を押し付けるようになる。
【００５５】
拡大された内壁は全体の拡大部１０ｅｐにおいて、その円周方向上で延ばされることができ、代替可能なように、拡大部１０ｅｐ中の内壁５０にはアキシアル方向上に伸びる１つ又は複数の凹溝を有し、拡大部１０ｅｐ中の一部の内壁５０だけがラジアル方向上において拡大されるようにする。
【００５６】
（第三実施例）
少なくとも一部の流体漏れ防止密封の解除に使われる第三実施例は、ピストン３０が駆動されてシリンダーチューブ１０の第１チューブエンドＥ１に着くと、少なくとも一部の密封部材４０はシリンダーチューブ１０の外部に駆動されるので、少なくとも一部の流体漏れ防止密封が解除される。
【００５７】
例えば、図９ａにはストレートの傾斜面を有し且つ第１チューブエンドＥ１に開口を有するシリンダーチューブ１０を示している。その結果、ピストン３０が第１チューブエンドＥ１に着くと、図９ａに示されているように、密封部材４０の上部はシリンダーチューブ１０の外部に置かれるので、流体漏れ防止密封が解除され、流体のシリンダーチューブ１０への進入を許すようになる。第２アキシアル方向Ａ２上において逆方向にピストン３０を駆動する場合、密封部材４０はシリンダーチューブ１０の中に戻るので、流体漏れ防止密封が回復され、且つピストン３０を利用して第２アキシアル方向上において流体を押し付けるようになる。
【００５８】
代替可能なように、図９ｂに示されているとおり、第１チューブエンドＥ１の開口はチューブ軸線ａと垂直になる平面に設置すると同時に、密封部材４０を傾斜の断面に設置することができる。当該代替実施例は図９ａに示す効果と同じ効果が得られる。
【００５９】
また、第１チューブエンドＥ１の開口面と密封部材４０の断面が互いにマッチングしていなければ、その他の代替の実施例を採用することができる。例えば、開口面は湾曲面で密封部材の断面はストレート、又はその他の形状にすることができる。もう一つの実例において、開口の面と密封部材の断面の両者はいずれも湾曲形状にすることができるが、それらは互いにマッチングしない。従って、ピストンが第１チューブエンドＥ１の開口に着くと、少なくとも一部の密封部材４０はシリンダーチューブ１０の外部に置かれ、流体漏れ防止密封を解除することになる。
【００６０】
第二実施例と第三実施例において、駆動部材６０は如何なるラジアル方向の駆動力もない情況において、第１と第２アキシアル方向Ａ１、Ａ２上においてピストン３０を駆動することができきる。
少なくとも一部の流体漏れ防止密封の解除に使われる上記３つの実施例は互いに矛盾しないので、適当な方式で組み合わせることができる。
【００６１】
上記説明はただの本発明を開示するための好ましい実施例であり、本発明に保護範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に開示されている権利の範囲に対する如何なる修訂や、等価代替および改進などは、いずれも本発明の特許請求の範囲に属する。
【図１】
2016537559.tif 000009
【図２ａ】
2016537559.tif 000010
【図２ｂ】
2016537559.tif 000011
【図２ｃ】
2016537559.tif 000012
【図２ｄ】
2016537559.tif 000013
【図３】
2016537559.tif 000014
【図４】
2016537559.tif 000015
【図５】
2016537559.tif 000016
【図６ａ】
2016537559.tif 000017
【図６ｂ】
2016537559.tif 000018
【図６ｃ】
2016537559.tif 000019
【図６ｄ】
2016537559.tif 000020
【図６ｅ】
2016537559.tif 000021
【図６ｆ】
2016537559.tif 000022
【図６ｇ】
2016537559.tif 000023
【図６ｈ】
2016537559.tif 000024
【図６ｉ】
2016537559.tif 000025
【図７ａ】
2016537559.tif 000026
【図７ｂ】
2016537559.tif 000027
【図８】
2016537559.tif 000028
【図９ａ】
2016537559.tif 000029
【図９ｂ】
2016537559.tif 000030
【国際調査報告】
2016537559.tif 000031
2016537559.tif 000032
2016537559.tif 000033