(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
建造物のドアを閉鎖するのを助けるために適用され、ガスばねの伸長速度でドアの閉鎖速度を決定する速度調節可能なガスばねにおいて、
細長い流体室を内部に区画形成する内壁を有する管状本体であって、前記流体室が第１の端部と第２の端部とを有しまた第１の端部と第２の端部との間に延びる細長い軸線を有し、流体室の第１及び第２の端部がそれぞれ平常閉じられた開口を有し、流体室が少なくとも第１の加圧流体で充填され、前記管状本体の第２の端部がドアに近接した建造物とドアとの一方に選択して連結されるようにしている、管状本体と、
中心軸線と第１及び第２の端部とを有するシャフトであって、該シャフトの第１の端部が、流体室とシャフトとの軸線が同軸上にありかつシャフトの第１の端部が流体室の軸線と平行に流体室の中で往復動するように、流体室の第１の端部の中へと延出し、シャフトの第２の端部がドア又はドアに近接する建造物の他方に選択して連結されるようにしている、シャフトと、
前記シャフトの第１の端部に近接してシャフトにシャフトを回って支持され流体室を流体室の第１の端部に近接する第１の小室と流体室の第２の端部に近接する第２の小室とに隔離する作用をする第１のピストン組立体とを具備し、前記第１のピストン組立体が、
（ａ）部分組立体であって、流体室の第１の端部に対面する第１の側面と、流体室の第２の端部に対面する第２の側面と、シャフトの第１の端部が貫通して延びる軸方向の開口と、前記第１及び第２の側面の間にあって前記部分組立体と内壁との間の第１の小室から第２の小室にまたその逆に流れるのを阻止するよう管状本体の内壁とシール状に係合する部分とを有する、部分組立体と、
（ｂ）シャフトの第１の端部に連結されシャフトと共に動くようにしている第１の部材であって、流体室の第１の端部に対面し部分組立体の第２の側面に近接している第１の側面を有し、前記部分組立体と共働して、シャフトの第１の端部が前記流体室の第２の端部から離れるよう相対的に動いたとき前記第１の小室から前記第２の小室を通る流れを制限する作用をし、またシャフトの第１の端部が流体室の第２の端部に近づくよう相対的に動いたとき前記第２の小室から前記第１の小室を通る流れを生じる作用をし、前記部分組立体の第２の側面と前記第１の側面とが軸線周りで所定の相対角度位置をもつ、第１の部材と、
（ｃ）第１の流路と第２の流路であって、第１の流路が前記部分組立体を軸方向に貫通する通路を含み、該通路が前記第１の小室と前記第２の小室とを連通させ、流体の流れに対し第２の流路より少ない制限を与え、第２の流路が前記第１の流路に連通する通路を含み、該通路が前記部分組立体の第２の側面または第１の部材の第１の側面の一方に選択して形成されかつその周縁側から内側に向かって離間され、部分組立体の開口の軸線の周りに延びるわん曲溝と、部分組立体の第２の側面または第１の部材の第１の側面の他方に選択して周側縁に近接して形成されかつ前記わん曲溝の一部の上に位置するよう周側縁から内側に向かって延びる切欠きを有する、第１及び第２の流路、とを含み、
前記部分組立体の第２の側面と前記第１の部材の第１の側面とが表面対表面の接触をしたとき、前記部分組立体の第２の側面と前記第１の部材の第１の側面との前記相対角度位置が前記第２の流路の長さを決定する、速度調節可能なガスばね。
【請求項２】
第２のピストン組立体が第１のピストン組立体と流体室の第２の端部との間で流体室の内部に配設されかつ流体内部で摺動可能であり、第２のピストン組立体が、第１及び第２のピストン組立体の間にある第２のピストン組立体の端部と、第２のピストン組立体と流体室の第２の端部との間にある端部小室とを区画形成し、該端部小室が所定の圧力に選択して加圧される第２の加圧流体で充填され、第２ピストン組立体が、これと管状本体の内壁との間にシールを形成しこの間の加圧流体が第２の小室から端部小室へとまたその逆に流れるのを阻止する手段を含み、第２のピストン組立体の流体室での軸方向の位置が第２の加圧流体の圧力によって決定され、また第２のピストン組立体の軸方向の位置が第１の小室と第２の小室の部分の加圧流体の圧力を決定するようにしている、請求項１に記載のガスばね。
【請求項３】
端部小室における第２加圧流体がガスであり、第１の小室と第２の小室における第１の加圧流体が油圧流体である請求項２に記載のガスばね。
【請求項４】
第２の部材が部分組立体の第１の側面に近接したシャフトの第１の端部に支持され、第２の部材が、シャフトの第１の端部に対するシャフトの第２の端部に向う部分組立体の運動を制限するようにしている請求項１に記載のガスばね。
【請求項５】
第１の部材がシャフトの第１の端部に取付けられ、肩部がシャフトの第１の端部に近接してシャフトに形成され、第２の部材が肩部とシャフトの第１の端部との間でシャフトに配設され、部分組立体が第１及び第２の部材の間でシャフト上に支持され、第１及び第２の部材の間のシャフトの軸線に平行な距離が部分組立体の第１及び第２の側面の間の距離より大きく、部分組立体がシャフトの軸線に沿い第１の部材に対し動くようにしている請求項４に記載のガスばね。
【請求項６】
シャフトと管状本体が相互に対しシャフトの軸線の周りに回転され、この相対回転が部分組立体の第２の側面と第１の部材の第１の側面との間に相対回転を生じさせ第２の流路の長さが変えられるようにしている請求項１に記載のガスばね。
【請求項７】
管状本体と部分組立体との間の流体室の軸線周りの相対運動を阻止ししかも管状本体とシャフトとの間の軸方向の相対運動ができるようにする手段を含み、該手段が隆起部と該隆起部に係合する隆起溝を備える請求項６に記載のガスばね。
【請求項８】
第２の流路が軸方向に延びる通路を含み、部分組立体の第２の側面に近接している軸方向に延びる通路の端部が、第１の部材の第１の側面と部分組立体の第２の側面が表面対表面の接触をした時第１の部材の第１の側面により遮断され、前記わん曲溝の一端部が軸方向に延びる１つの通路と連通し、部分組立体の第２の側面と第１の部材の第１の側面とが表面対表面の接触をしている時流体が軸方向に延びる通路から前記わん曲溝に流れるようにしている請求項１に記載のガスばね。
【請求項９】
前記第１の部材が、シャフトの第１の端部に取付けられシャフトとの間の軸方向の運動と回転運動を阻止するようにしているプレートであり、第２の部材がシャフト上を遊動する流動ワッシャーであり、前記部分組立体が、環状ピストンシールと、環状部材とを含み、該環状部材が、シャフトの軸線に沿って延び流体室の直径に対し小さな直径を有している第１の部分と第２の側面を含む第２の大きな直径の部分とを有し、ピストンシールが第１の部分に取付けられ第１の部分との間に流体シールを形成するとともにピストンシールと管状本体の内壁との間に流体シールを形成し、第１及び第２の流路の一部が環状部材とシャフトとの間に区画形成された複数の軸方向に延びる通路を含んでいる請求項１に記載のガスばね。
【請求項１０】
肩部がシャフトの第１の端部に近接してシャフトに形成され、前記第２の部材が肩部とシャフトの第１の端部との間でシャフトに配設され、第１の部材がシャフトの第１の端部に取付けられ、前記部分組立体が第１及び第２の部材の間でシャフト上に支持され、第２の部材がシャフトの第１の端部に対するシャフトの第２の端部に向かう部分組立体の運動を制限するようにし、第１及び第２の部材の間のシャフトの軸線に平行な距離が部分組立体の第１及び第２の側面の間の距離より大きく、部分組立体がシャフトの軸線に沿って第１の部材に対し動くようにしている、請求項２に記載のガスばね。
【請求項１１】
シャフトと管状本体が相互に対しシャフトの軸線の周りに回転され、この相対回転が部分組立体の第２の側面と第１の部材の第１の側面との間に相対回転を生じさせ第２の流路の長さを変えるようにしている、請求項１０に記載のガスばね。
【請求項１２】
第２の流路の１つの部分が複数の軸方向に延びる通路の１つを含み、部分組立体の第２の側面に近接している軸方向に延びる通路の端部が、第１の部材の第１の側面と部分組立体の第２の側面が表面対表面の接触をしている時第１の部材の第１の側面によって遮断され、前記わん曲溝の一方の端部が軸方向に延びる１つの通路と連通し、部分組立体の第２の側面と第１の部材の第１の側面とが表面対表面の接触をしている時流体が１つの軸方向に延びる通路から前記わん曲溝の中へと流れるようにしている請求項１１に記載のガスばね。
【請求項１３】
端部小室の内部の第２の加圧流体がガスであり、第１の小室と第２の小室の内部の第１の加圧流体が油圧流体であり、前記第１の部材がシャフトの第１の端部に取付けられ第１の端部との間の軸方向の運動と回転運動を阻止するプレートであり、第２の部材がシャフト上を遊動するワッシャーであり、前記部分組立体が環状ピストンシールと環状部材とを含み、該環状部材が、シャフトの軸線に沿って延びかつ流体室の直径に対し小さな直径を有する第１の部分と、第２の側面を含む大きな直径の第２の部分とを有し、ピストンシールが第１の部分に取付けられ第１の部分との間に流体シールを形成するとともにピストンシールと管状本体の内壁との間に流体シールを形成している請求項１２に記載のガスばね。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はガスばねに関し、さらに詳細には、調節可能な伸長速度を有しまたばね伸長速度がドアの閉鎖速度を決定するドア閉鎖機構の一部として用いるのに特に適している、調節可能の又は変動可能のガスばねに関する。
【０００２】
【従来の技術】
過去において、種々の構造の調節可能速度ばねがドア閉鎖機構の一部としての作用を含む種々の目的のために用いられてきた。ドア閉鎖機構の部品として用いられているばねのシャフト伸長速度又は速さの調節は、ばねのシャフトをその管状本体又は“管”に対して回転することにより行われてきた。この技術分野における活動はシャフト伸長速度が簡単かつ容易に調節されるとともにばねを製造する費用を最小にすることのできるばねを開発することにそそがれてきた。この技術分野における活動のもう１つの目的は、調節可能速度のガスばねであって、これがドア閉鎖機構の一部品として用いられる時のような使用中にばねに加えられる力に耐え、ばねシャフトの管状本体に対する１回転の範囲内で速度調節の全領域が達成でき、またその使用状態におけるばねの特定位置に関係なく完全に作動可能となる、調節可能速度のガスばねを開発することであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題と課題を解決するための手段】
主なる態様において、本発明の改良された変動速度ガスばねはこの技術分野における活動の前記目的を達成するものである。約８０ポンド（３６kg）の名目上の出力において、本発明の改良されたガスばねは毎秒１．５インチから毎秒０．２５インチの間（毎秒３．８１cmから毎秒０．６４cmの間）のシャフト伸長速度を有するように調節することができる。言い換えれば、１．５インチ（３．８１cm）のシャフト伸長ストロークを有するこの改良されたばねはその完全な伸長が１秒で速くまたは６秒で遅く達成されるように調節することができる。
【０００４】
このようなシャフト伸長速度の全調節はガスばねの管状本体をそのシャフトの軸線周りに完全な１回転より少ない回転で相対的に簡単に回転させることにより達成できまたばねピストン組立体にねじの切られた部分の使用を何ら必要とせずそのためばねの製造コストを減少することは明らかである。さらに、本発明の改良された調節速度ガスばねは、ばねのピストン組立体が管状本体の内部に正しく整列された状態を保つのを保証する比較的安価な手段を用いることができ、それによりばねが繰返しまた予期したとおりに使用者にとって好都合のように同一のシャフト伸長速度に調節されるのが保証されるものとなる。
【０００５】
本発明の改良されたガスばねはまたどのような位置にあっても（例えば、シャフトが上昇し、シャフトが下降し、シャフトが水平となる等）十分に作動する。本発明はガスばねが最初に即座に容易に圧力充填できそしてそのピストン弁組立体が油圧及び／又は空気圧機構において著しく有利である自己清浄式とすることのできる構造を含んでいる。この改良されたばねの製造コストは自己保持シャフト前端ブッシュとばねの他端のための自己保持端部キャップの使用を可能にする構造によってさらに減少される。
【０００６】
したがって、本発明の主なる目的は、ばねのシャフトと管状本体とを相互に対して相対的に回転することによりシャフトの伸長速度が即座に容易にしかも予期どおりに何度も繰返し調節できる上記のような改良された速度調節可能なガスばねを提供することである。本発明の関連した目的は調節の全領域がシャフトと管状本体の完全な１回転よりも少ない回転で達成できまたばねが比較的低いコストで製造できる上記の型の改良された速度調節可能なガスばねを提供することである。
【０００７】
本発明の他の目的は、建造物のドアを開放又は閉鎖するのを助けるのに特に適している上記型式の改良された調節速度ガスばねであって、ガスばねの管状本体が細長い流体室を区画形成する内壁を含み、前記流体室が、第１及び第２の平常時閉鎖された両端部を有し、該両端の間に延びる細長い軸線を有し、また少なくとも１つの加圧された流体で充填され、ばねシャフトの第１の端部が、流体室の軸線とシャフトとが同軸上にあるように流体室の第１の端部の中へと延び、新規な第１のピストン組立体がシャフトの第１の端部に近接してシャフト上にこれを取巻いて支持され流体室をシャフト側の小室と中央の小室とに分割又は隔離する作用をし、第１のピストン組立体が、第１及び第２の側面を有し第１の側面が流体室の第１の端部に対面し第２の側面が流体室の第２の端部に対面し、また管状本体の内壁にシール状に係合し流体が内壁との間に流れるのを阻止する部分を有している部分組立体を含み、第１のピストン組立体がさらに第１の部材を含み、第１の部材が、シャフトと共に動くようシャフトの第１の端部に連結され、また部分組立体の第２の側面に対面しシャフトとピストン組立体とがシャフト伸長方向に動かされる時部分組立体の第２の側面と共働して加圧流体が区画形成された第１の流路と第１のピストン組立体とを通ってシャフト側の小室と中央の小室との間に流れるのを阻止する作用する第１の側面を有し、シャフトと第１のピストンとの組立体がシャフトの引っ込み方向に動かされた時流れが第１の流路を通ることができ、さらに流れが、区画形成された第２の流路とシャフト側の小室と中央の小室との間のピストン組立体とを通ることができ、第２の流路が、シャフトと第１のピストン組立体とがシャフト伸長方向に動かされた時第２の流路の一部が部分組立体と第１の部材の対面する側面の間に区画形成されて単位時間当り第１の流路よりも小さな容量の流体を通過させるようにしている、調節速度ガスばねを提供することである。
【０００８】
本発明の関連した目的は、第２の流路の部分（すなわち、部分組立体の対面する側面と第１の部材との間に延びる部分）がシャフトの周りの円弧を通りかつ実質的に部分組立体の第２の側面の周縁を巡って延びる部分を有する溝を含み、第１の部材の第１の側面が切欠きを含み、該切欠きが第１の部材の周側縁から半径方向内側に、部分組立体の第２の側面と第１の部材の第１の側面とが面対面の接触をした時前記切欠きが溝の部分と重なるように延びている、上記型式の改良されたガスばねを提供することである。
【０００９】
本発明のさらに他の目的は、上記型式の改良された調節速度ガスばねであって、第２の又は“遊動”ピストン組立体が配設されかつ第１のピストン組立体と流体室の第２の端部との間で流体室の内部を軸方向に移動可能であり、第２のピストン組立体が、２つのピストン組立体の間にある中央の小室の端部と第２のピストン組立体と流体室の第２の端部との間にある端部小室とを区画形成する作用をし、端部小室が所定の圧力に選択的に加圧されるガスのような第２の加圧流体で充填され、第２のピストン組立体がこれと管状本体の内壁との間にシールを含み加圧流体がこの間に流れるのを阻止するようにし、さらに流体室における第２のピストン組立体の軸方向の位置が端部小室内の第２の加圧流体の圧力によって決定され第２のピストン組立体の軸方向の位置がシャフト端部の小室と中央の小室内部の加圧流体の圧力したがってまたシャフトの第１の端部に作用する流体圧力を決定する、改良された調節速度ガスばねを提供することである。
【００１０】
本発明のこれらのまた他の目的と利点と特典は当業者にとって図面の記載と本発明の好適な実施態様とから明らかとなるであろう。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１を参照すると、本発明の改良された調節速度ガスばねの好適の実施態様が２２でその全体が示されている。ガスばね２２は、第１の端部２６、第２の端部２８及びほぼ管状の内壁３２を有する管状本体２４を含んでいる。管状内壁３２は、端部２６と２８との間に延びまたこれら端部の間に延びる全体が３５で示される長手方向中心軸線を有する細長い流体室３４を区画形成する作用をする。
【００１２】
ばね２２はまた第１の端部３８と第２の端部４２とを有する機械加工されたシャフト３６を含んでいる。シャフト３６の第１の端部３８は流体室３４の内部に配設され、また図１の上半部に示されるシャフト伸長位置と図１の下半部に示されるシャフト引込み位置との間で流体室３４内を往復動するようになっている。シャフト３６は流体室３４の長手方向軸線３５と同軸の長手方向中心軸線を有している。
【００１３】
管状本体の端部２８は公知の自己保持端部キャップ４４によって閉鎖されている。公知のＯリングシール４６が端部キャップ４４により担持され端部キャップ４４と端部２８との間に流体室シールを形成する働きをする。端部キャップ４４の突出端部４８は公知の方法で、例えばばね２２が別の公知のドア閉鎖機構の一部として用いられた時５２で略示される建造物に連結されるようになっている。
【００１４】
公知の自己保持前方ブッシュ５４が管状本体２４の端部２６に近接してシャフト３６の周りに延びている。ブッシュ５４はシャフト３６が管状本体２４の内部を往復動するときシャフト３６の外周の周りに流体密のシールを形成する。
【００１５】
シャフト３６の端部４２は公知の方法で、例えばガスばね２２がドア閉鎖機構の構成要素として用いられた時５６で略示されるドアに連結することができる。
【００１６】
遊動ピストン組立体５８が流体室３４の中の端部キャップ４４とシャフト３６の端部３８との間に配設されている。この組立体５８はピストン組立体５８の外周と管状本体２４の内壁３２との間に流体密のシールを形成する役目をする公知のＯリングシール６２を含んでいる。この遊動ピストン組立体５８は以下にさらに詳細に記載されるように組立体５８に作用する異なった流体圧力に応動して流体室３４の軸線３５に沿いかつ平行に流体室３４の内部で動くことができる。
【００１７】
図１，４，７及び８を参照すると、ピストン組立体６４は端部３８に近接してシャフト３６上に支持されている。さらに詳細には、肩部６６が端部３８に近接して形成され、そして組立体６４がこの肩部６６とシャフトの末端部３８との間の縮径部分６８の間に配設されている。
【００１８】
ピストン組立体６４はシャフト３６の縮径部分６８が貫通している中央開口７４を含む“遊動”ワッシャー７２を具備している。開口７４は、流体が容易にこの開口７４を通りワッシャー７２と肩部６６との間を流れるがワッシャー７２が肩部６６を越えることができない、すなわち図１に示されるように肩部の左側に通過することができないような大きさと形状になっている。ワッシャー７２の外径は実質的に内壁３２の直径と同じであるがこれより小さくそれによりワッシャーがシャフトと共に内壁に接触することなく軸方向に動くことができるようにする。
【００１９】
図２〜４に最も良く示されるように、計量プレート７６が遊動ワッシャー７２に近接してシャフト３６の縮径部分６８上に支持されている。計量プレート７６は縮径部分７８と拡径部分８２とを含んでいる。計量プレート７６はさらにこれを貫通して延びる中央の軸方向開口８４を有し、開口８４の直径はシャフト３６の部分６８の直径と実質的に等しいが僅かに小さくそれにより計量プレート７６が部分６８に沿い部分６８に対し動くことができるようにする。開口８４は４つの軸方向の半径方向外側に延びる内側流れ溝又は通路８６，８８，９２及び９４を含んでいる。これらの通路８６〜９４は開口８４の長手方向又は軸方向の軸線の周りに等間隔で配され流体が以下にさらに詳細に記載されるように計量プレートを自由に通過できるようにしている。
【００２０】
計量プレート７６の縮径部分７８の半径方向外側に面する表面は複数の軸方向に延びるリブ又は溝９６を含んでいる。これらの溝９６は図４，７，８，９及び１０に示される環状ピストンシール９８と共働しそれにより流体密シールが部分７８の前記表面と環状シール９８との間に得られるようにする。環状シール９８の内径は環状シール９８が計量プレート７６の内側部分７８に緊密に嵌まりシール９８とプレート７６が一緒に動くようにリブがつけられる。
【００２１】
環状シール９８の半径方向外側に面する表面がこの表面と管状本体２４の内壁３２との間に流体密シールを形成する。環状ピストンシール９８の外径はこのシール９８が内壁３２に締り嵌めとなるように選択される。この締まり嵌めはシャフト３６が最初室３４内部で動き始めた時シール９８のしたがって計量プレート７６のシャフト３６に対する動きを絶えず阻止し又は遅らせる。
【００２２】
計量プレート７６はさらに部分７８上にある第１の側面１０２と部分８２上にある第２の側面１０４とを含んでいる。これらの側面１０２と１０４は、実質的に相互に平行で計量プレートがシャフト上に取付けられ又はシャフトにより支持された時シャフトの軸線に直角となっている。側面１０２はワッシャー７２に対面しまたワッシャー７２に近接している。側面１０２は通常ワッシャー７２に当接する。側面１０４は管状本体２４の端部２８とシャフト３６の端部３８とに向って対面する。
【００２３】
側面１０４はほぼ“Ｇ”字形の溝１０６が形成されている。溝１０６の第１の部分１０８は側面１０４に近接している通路９４に連通しまた通路９４の端部から半径方向外側に延びている。溝１０６はまた３６０°より僅かに小さい円弧にわたって中央開口８４の軸線の周りに延びるほぼ円弧状の又は半環状の部分１１２を含んでいる。円弧状部分１１２の一端は第１の部分１０８の半径方向外端部と流体が連通するようになっており、またその他端は部分１０８の半径方向外側端部から短い距離で間隔が置かれている。円弧状部分１１２は側面１０４の半径方向外周縁１１４から予め選択された距離をおいて半径方向内側に配設されている。
【００２４】
ピストン組立体６４はまた頂部プレート１１６を含んでいる。このプレート１１６は端部３８、すなわちシャフト３６の部分６８の末端部にリベット又は同様の締結具１１８により取付けられ、プレート１１６がシャフト３６に対し軸方向に又はシャフト３６に対し回転自在に動くことができないようにする。
【００２５】
図５と６に最も良く示されるように、頂部プレート１１６が第１の側面１２４と第２の側面１２６とを有している。側面１２４は管状本体２４の端部２８に対面しリベット１１８の頭部により当接されている。側面１２６はプレート７６の側面１０４に対面し側面１０４に実質的に平行である。側面１２６はリベット１１８が貫通して延びる中央開口を取巻く中央の削り込み部分１２８を含んでいる。側面１２６はさらに半径方向内側にプレート１１６の周縁から予め選択された距離だけ延びる切欠き１３２を含んでいる。切欠き１３２の周縁の“幅”は比較的短くまた切欠き１３２の半径方向の長さは以下に記載されるようにその半径方向内側端部が溝部分１１２の上に位置することができるように選択される。
【００２６】
そのシール９８を含む計量プレート７６の軸方向の長さは、この長さが遊動ワッシャー７２と頂部プレート１１６の側面１２６との間の距離よりも僅かに小さいように選択される。したがって計量プレート７６の側面１０４と頂部プレート１１６の側面１２６は、図８に全体が１３３で示される間隙が側面１０４と側面１２６との間にできるように離間することができる。
【００２７】
頂部プレート１１６の側面１２６が側面１０４と面と面とが接触するように動かされた時、側面１２６は溝１０６の上に位置し又は溝１０６に重なる。上記のように、切欠き１３２は、半径方向内側端部が溝１０６の部分１１２の上に位置するよう頂部プレート１１６の周縁から十分の距離で半径方向内側に延びている。計量プレート７６をシャフト３６したがって頂部プレート１１６に対し回転させることにより、切欠き１３２が部分１１２の上に位置する個所又は位置が変えられ又は調節される。
【００２８】
さらに詳しくは、通路９４、溝１０６及び切欠き１３２がピストン組立体６４の一方の側から他方の側へと通過する流体のための流路を区画形成する。この流路の長さ、特に溝１０６により区画形成された流路の長さは、切欠き１３２が溝１０６の部分１１２の上に位置する個所又は位置によって変えることができる。この流路の長さを変えることにより、流体がこの流路を通過するのに必要とされる時間を変えることができる。以下にさらに詳細に説明されるように、この流路を通る流体の流量はピストン組立体６４したがってシャフト３６が管状本体２４の外に伸長される量を制御する。換言すれば、流路の長さと溝の形状の変化はシャフト伸長の速さ又は速度を決定し、またこの流路の長さと溝の形状とを変えることによりこの速さ又は速度をそれに応じて調節することができる。
【００２９】
ガスばね２２の製造において、管状本体２４はクリンピング（縁曲げ加工）するため両端部２６と２８で細くされる。遊動ピストン５８が流体室３４の中に挿入され油圧流体例えばオイルが流体室が殆んど一杯に充填されるまで流体室に端部２６を通って射出される。この時、ピストン５８は管状本体２４の端部２８に近接して位置している。
【００３０】
ピストン組立体６４の構成要素が次にシャフト３４の縮径部分６８上に取付けられる。さらに詳しくは、頂部プレート１１６がリベット１１８によりシャフトの端部３８上に固定されその側面１２４がリベット頭部に対面するようにする。計量プレート７６と環状シール９８が次にシャフト上に挿入されそれによりプレートの側面１０４がプレート１１６の側面１２６に近接するようにする。ワッシャー７２がついで肩部６６に近接してシャフト３６上に置かれる。ピストン組立体６８とシャフト３６が次に流体室３４の中に本体２２の端部２６を通って挿入される。端部２６がついで縁曲げ加工されブッシュ５４にかみ合わされる。製造中のこの時点で、ガスばね２２が部分的に完成されるが充填されず機能化されていない。
【００３１】
次に、公知のガス充填装置を用い、遊動ピストン５８と管状本体２４の端部２８との間の流体室３４の部分（すなわち、図１に示すように端部小室１３４における）が窒素のような加圧流体で加圧される。端部キャップ４４が次に端部２８へと推進され端部２８が端部キャップの逃げ溝の中へと縁曲げされる。ガスばね２２はここで機能を有するものとなり試験と使用に備える。
【００３２】
ガスばね２２の休止状態で、シャフト３６は十分に管状本体２４の外に伸長される。流体室３４の端部小室１３４の中の窒素が端部キャップ４４とピストン５８との間で密封される。このガス圧力がピストン５８を押しそれによりピストンを端部２６に向って動かすようにする。ピストン５８のこの運動は続いて端部２６とピストン５８との間の流体室（すなわち、図１に示すシャフト側小室１３６と中央小室１３８における）の流体を加圧する。ピストン組立体６４は小室１３６と１３８の間に流体シールを生み出さないため、内部の（すなわち、ピストン組立体６４の両側の）流体の圧力は同じである。シール５４とさらに重要なことにはシャフト３６がしたがって異なった圧力、すなわちその端部３８の突出した表面上の高い圧力流体とその突出した端部表面４２上の大気圧力とを“見る”ことになる。シャフトをその休止位置における伸長した位置に動かすのはこの圧力差である。これはこのガスばね２２の重要で有利な特徴の１つである。換言すれば、ガス圧力がシャフト３６に間接的に作用するので、ばね２２はシャフトの位置に関係なしに同じように作用することになる。
【００３３】
十分な軸方向の力がシャフト３６に加えられた時、シャフトは流体室３４の中へと内方に、すなわちシャフトの引込み方向に動き始める。締まり嵌めが環状シール９８と内壁３２との間に存在するので、このシールと計量プレート７６とが絶えず、シャフトの最初の内方への運動の間すなわちシャフトの図１に示される右側への運動の間静止状態を保つ。頂部プレート１１６がシャフト３６の端部にリベットで止められているため、頂部プレート１１６はしかし瞬間的にシャフトと共に動く。したがって頂部プレート１１６と計量プレート７６との間に最初相対運動が存在し、またこの相対運動はこれら２つのプレートの２つの対面する側面１０４と１２６との間に１３３で示される間隙を生じる。この間隙１３３は流体を中央小室１３６からシャフト側小室１３８へと通路８６〜９４を通って移動させ、シャフトがシャフト引込み方向又は内側方向の運動を続けるときに１つの流路を構成する。
【００３４】
ワッシャー７２が肩部６６に当接し肩部６６と共に動くので、ピストン組立体６４全体が、計量プレート７６の側面１０２がワッシャー７２に接触すると動き始める。ワッシャー７２はまた環状シール９８が計量プレート７６の部分７８から押し離されないようにする。したがって、シャフト３６は図８に示されるように、シャフト引込み方向に動き続ける。流体は“Ｇ”溝１０６を通って流れる必要がなく、したがってピストン組立体６４を横切る制限なしに流れることができる。
【００３５】
最初の流体圧力により十分な軸方向の力がシャフト３６に加えられた時、シャフトはシャフト伸長方向に（すなわち図１で左側に）動く。管状本体２４の内壁に対する環状シール９８の摩擦は、頂部プレート１１６の側面１２６が図７に最も良く示されるように計量プレート７６の側面１０４に接触するまで計量プレート７６が“左右に動く”ようにする。シール９８を横切る異なった流体圧力は頂部プレート１１６を計量プレート７６に対し堅く保持しそれにより側面１０４と１２６が面対面の接触を維持する。シャフト３６が伸長しようとするにつれて、シャフト側小室１３８から中央小室１３６への流体の通過が制限されるが、その理由は間隙１３３のような隙間がもはや存在しないからである。したがって、流体がピストン組立体６４を横切って通過できる手段だけが通路９４とＧ溝１０６と切欠き１３２からなる流路を通過する。
【００３６】
Ｇ溝１０６、さらに詳しくはこのＧ溝の部分１１２の切欠き１３２との整列は、いかに速く流体がこの流路を通って計量できるかを決定し、またその結果シャフト３６がどのように速く伸長できるかを決定する。例えば、切欠き１３２がＧ溝の部分１０８と１１２との間の接合部に近接してＧ溝の部分１１２と整列されたならばＧ溝１０６を通る流路の長さは最小となり、そして対応するシャフト伸長量又は速度は最大となる。計量プレート７６が頂部プレート１１６に対し回転されるにつれて、切欠き１３２はＧ溝の部分１１２の周りに相対的に動され流路の長さを次第に増大させる。頂部プレートと計量プレートの相対回転がほとんど３６０°となる時までに、切欠き１３２はＧ溝の部分１１２の末端部、すなわち部分１０８と１１２との間の接合部から最も離れた部分１１２の端部と整列される。この時点で、流路長さはその最大値に達し、また対応のシャフト伸長時間は最も遅くなる。計量プレート７６と頂部プレート１１６が上記と同じ方向に相互に対しさらに少し回転されたならば、切欠き１３２はＧ溝の末端から部分１０８と１１２との間の接合部へと通過し、そしてシャフト伸長時間はその最も遅い時間からその最も速い時間に復帰するようになる。
【００３７】
計量プレート７６が本体２４に対し回転できないのを保証するため、計量プレート７６とシール９８は図９と１０に最も良く示されるように変更される。詳細には、平滑な半径方向外側に突出する隆起部１４２がシール９８の半径方向外側表面の周縁にこれに沿って形成される。対応する形状の軸方向に延びる隆起溝が管状本体２４の内壁３２に同様に形成される。隆起部１４２は内壁のこの対応隆起溝に配設されかつこの隆起溝に沿って軸方向に摺動するようになっている。隆起部１４２と隆起溝との締まり嵌めは計量プレートと内壁との間に相対回転のないのを保証するが、これらの間の軸方向の摺動運動を遅らせないのを妨げることがない。
【００３８】
本発明の好適な実施態様が記載されてきた。この好適な実施態様は発明者がその発明を実施するため意図した最良の形態を構成する。本発明とこれを構成し用いる手段と方法が記載されており、この十分、明瞭、簡明、正確の条件に関しては当業者がこれを構成し用いることができると確信するものである。本発明の好適な実施態様に対する変更はもちろん行い得るものである。例えば、Ｇ溝１０６はその大きさ、直径、深さ及び形状を変えることができる。ピストン組立体６４はさらに多い部品又はより少ない部品としても同一の全体機能を達成することができる。例えば計量プレート７６とピストンシール９８はプラスチック、ゴム又は同様な材料で作られた単一部品に組込むことができる。同様に、前方ブッシュ５５は多数の異なったシール型式を組合せることができる。さらに、頂部プレート１１６は、中心軸線に近接した側面１２６に形成されかつ通路８６〜９２の左側端部（図７と８に示される）とＧ溝１０６の部分１０８の半径方向内側端部との間に流体を連通させる作用をする座ぐり穴を有することができる。したがってまた本発明はこの好適な実施態様の精密な細部を模倣することなくまねることができるので、特許請求の範囲は発明者が発明であると考えまた保護を求める主題を特に指摘しかつ明確に請求するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の調節速度ガスばねの好適な実施態様の垂直断面図で、シャフトとピストン組立体が同図の上半部ではシャフトが伸長した位置で示されまたシャフトとピストン組立体が同図の下半部ではシャフトが引込められた位置で示されている。
【図２】本発明の第１のピストン組立体の構成要素である計量プレートの一側を示す斜面図である。
【図３】図２の計量プレートの他の斜面図で計量プレートの他側を示す図である。
【図４】図２と３に示される計量プレートの軸方向垂直断面図で、ピストンシールが計量プレートに取付けられたところを示す図である。
【図５】本発明の第１のピストン組立体の構成要素である頂部プレートの端面図である。
【図６】図５の６−６線に沿った断面図である。
【図７】第１のピストン組立体の軸方向垂直部分断面図で、その構成要素が、シャフトがシャフト伸長方向に動かされた時に配置される位置で示されている図である。
【図８】第１のピストン組立体の図７と同様の軸方向部分断面図で、その構成要素が、シャフトがシャフト引込み位置に動かされた時に配置される位置で示されている図である。
【図９】ピストンシールの斜面図である。
【図１０】計量プレートと図９に示されるシャフトシールの第２の室側端面図である。
【符号の説明】
２２…調節速度ガスばね
２４…管状本体
２６…ガスばねの第１端部
２８…ガスばねの第２端部
３２…内壁
３４…流体室
３６…シャフト
３８…シャフトの第１端部
４２…シャフトの第２端部
４４…端部キャップ
４６，６２…Ｏリングシール
５４…ブッシュ
５８…ピストン組立体
６４…ピストン組立体
６６…肩部
７２…ワッシャー
７４…中央開口
７６…計量プレート
８４…開口
８６，８８，９２，９４…通路（溝）
９８…環状ピストンシール
１０２…第１側面
１０４…第２側面
１０６…Ｇ溝
１１６…頂部プレート
１３２…切欠き
１３４…端部小室
１３６…シャフト側小室
１３８…中央小室
１４２…隆起部
【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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