JPH058078U - ガススプリング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ガススプリングにおいて、ピストンロッドの
最小短縮位置付近での反発力を大きくする。 【構成】 シリンダ９内の、ピストン10より底部側に、
貫通孔17を有するフリーピストン16を嵌装し、ビード18
およびばね19で位置決めする。ピストン10に、ピストン
10の縮み方向への移動によって貫通孔17を閉鎖する小径
部21を有する弁部材20を設ける。この構成により、ピス
トンロッド11が短縮されて、弁部材20が貫通孔を閉鎖
し、さらにピストンロッド11が短縮されると、ピストン
10とともにフリーピストン16が移動することにより、受
圧面積の大きなフリーピストン16がフリーピストン16と
シリンダ９の底部との間の小さな室9B内のガスを圧縮す
ることによって大きな反発力が発生する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、自動車の跳上げ式のドア等に用いられるガススプリングに関するも のである。

【０００２】

【従来の技術】

例えばハッチバック形式の自動車のバックドアのような重量の大きな跳上げ式 のドアには、開閉時の操作力を軽減するために、ガススプリングが装着されてい る。

【０００３】 ガススプリングは、例えば図６に示すように、有底筒状のシリンダ１内に、ピ ストン２が摺動可能に嵌装されており、ピストン２にはシリンダ１に挿入された ピストンロッド３の一端側が連結されている。シリンダ１の開口端側には、ピス トンロッド３を挿通させてシール部材４が装着されており、シリンダ１内に適当 量の油液およびガスが封入されている。ピストン２には、ピストン２を軸方向に 貫通するオリフィス通路５が穿設されている。シリンダ１内の底部に、ピストン ロッド３が最小短縮位置付近にあるときにピストン２に当接する金属製のばね６ が挿設されている。なお、図中、７はピストンロッド３を支持するロッドガイド である。そして、シリンダ１側をドア側に、ピストンロッド３側を車体側に連結 して車両に装着される。

【０００４】 この構成により、ドアの開閉にともなうピストンロッド３の伸縮に対して、シ リンダ１内のガスの圧力をピストンロッドの伸長方向に作用させて、ドアの自重 とバランスをとることによってドアの開閉時の操作力を軽減するとともに、オリ フィス通路５によってドアの開閉に適度な減衰力を作用させる。また、比較的大 きな操作力を必要とするドアの開きはじめには、ピストンロッド３が最小短縮位 置付近にあってピストン２がばね６に当接しており、ばね６の弾性力によってピ ストンロッド３に作用する伸長方向の反発力が大きくなるので、ドアの開きはじ めの操作力が軽減される。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記従来のガススプリングでは次のような問題がある。 すなわち、ドアの開きはじめにおいて大きな反発力を得るためには、ばね６の 弾性力を大きくする必要があるが、弾性力を大きくするとばね６の寸法および重 量が大きくなるので、シリンダ１内の限られたスペースにおいては、ばね６によ る大きな弾性力が得にくく、充分な反発力が得られないという問題がある。

【０００６】 本考案は、上記の点に鑑みて成されたものであり、ピストンロッドが最小短縮 位置付近にあるとき、充分に大きな反発力が得られるガススプリングを提供する ことを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案は、上記の課題を解決するために、ガスが封入されたシリンダ内に、ピ ストンロッドの一端が連結されたピストンを摺動可能に嵌装し、前記ピストンロ ッドの他端部を前記シリンダの外部まで延ばしてなるガススプリングにおいて、 前記シリンダ内の、前記ピストンより底部側に、軸方向の貫通孔を有するフリー ピストンを摺動可能に嵌装し、前記ピストンに該ピストンの縮み方向への摺動に よって前記フリーピストンの貫通孔を閉鎖する弁部材を設け、さらに、該弁部材 が前記貫通孔を閉鎖していないとき前記フリーピストンを前記シリンダ内の所定 位置に保持する保持手段を設けたことを特徴とする。

【０００８】

【作用】

このように構成したことにより、ピストンロッドが短縮されて、ピストンに設 けられた弁部材がフリーピストンの貫通孔を閉鎖し、さらに、ピストンロッドが 短縮されると、ピストンとともにフリーピストンが移動することにより、受圧面 積の大きなフリーピストンがフリーピストンとシリンダの底部との間の比較的小 さな室内のガスを圧縮することによって大きな反発力が発生する。

【０００９】

【実施例】

以下、本考案の一実施例について図面に基づいて詳細に説明する。 本実施例に係るガススプリング８は、図１に示すように、有底筒状のシリンダ ９内にピストン10が摺動可能に嵌装されており、ピストン10にはピストンロッド 11の一端が連結されている。シリンダ９の開口端側には、ピストンロッド11を挿 通させて、シール部材12が装着されており、シリンダ９内に適当量の油液および ガスが封入されている。ピストン10には、ピストン10を軸方向に貫通するオリフ ィス通路13が穿設されている。図中、14はストッパ、15はピストンロッド11を摺 動可能に支持するロッドガイドである。

【００１０】 シリンダ９内のピストン10に対して底部側の中間部にフリーピストン16が摺動 可能に嵌装され、シリンダ９内は２室9A,9B に区画されており、フリーピストン 16には、その中央部に軸方向の貫通孔17が穿設されている。シリンダ９の側壁に は、フリーピストン16のピストン10側への移動を規制する規制手段としてビード 18が形成されており、フリーピストン16とシリンダ９の底部との間には、フリー ピストン16をピストン10側へ付勢する付勢手段として金属製コイル状のばね19が 介装されている。そして、ビード18とばね19とによりフリーピストン16をシリン ダ９内の所定位置に保持する保持手段が構成され、フリーピストン16は、ばね19 の弾性力によりビード18に当接した状態で弾性的に保持されている（但し、この 状態では、ばね19はほぼ自由長に近い状態となっている）。なお、ビード18は、 フリーピストン16を、ピストンロッド11の最小短縮位置付近において後述する弁 部材20が当接する所定位置に保持する部位に形成されている。ピストン10には、 フリーピストン16に対向して弁部材20が凸設されており、弁部材20は、ピストン 10の摺動によってフリーピストン16に当接するとともに、その先端部に形成され た小径部21がフリーピストン16の貫通孔17に挿入され、貫通孔17を閉鎖するよう になっている。図中、22は貫通孔16と貫通孔16に挿入された小径部19との間をシ ールするＯリングである。

【００１１】 シリンダ９の底部およびピストンロッド11の先端部には、ガススプリング８を 車両（図示せず）に装着するための取付部23,24 が設けられている。

【００１２】 以上のように構成した本実施例の作用について次に説明する。 ガススプリング８は、ドア側に取付部23を連結し、車体側に取付部24を連結し て車両に装着される。

【００１３】 ピストンロッド11の短縮にともないピストンロッド11がシリンダ９内に侵入し た分だけシリンダ９内のガスが圧縮され、このガスの圧力によってピストンロッ ド11に伸長方向の反発力が作用する。このとき、シリンダ９内のフリーピストン 16により区画された２室9A,9B は、貫通孔17によって連通されているので、その 圧力は等しくなっている。また、ピストンロッド11の伸縮にともなって、ピスト ン10がシリンダ９内を移動して、ガスおよび油液がオリフィス通路13を流通する ことによってピストンロッド11の伸縮に減衰力が作用する。

【００１４】 ピストンロッド11が最小短縮位置付近まで短縮されると、図２に示すように、 ピストン10に設けられた弁部材20がフリーピストン16に当接するとともに弁部材 20の小径部21がフリーピストン16の貫通孔17に挿入され、貫通孔17を閉鎖する。 そして、ピストンロッド11がさらに短縮されると、フリーピストン16は、ピスト ン10の移動にともなって弁部材20に押圧され、シリンダ９の底部側へ移動する。 このとき、フリーピストン16の移動によってフリーピストン16とシリンダ９内の 底部との間に形成された比較的小さな室9B内のガスが圧縮され、このガスの圧力 およびばね19の弾性力がピストンロッド11に伸長方向の反発力として付与される 。ここで、フリーピストン16とシリンダ９内の底部との間に形成された比較的小 さな室9B内のガスは、受圧面積の大きなフリーピストン16で圧縮されるので、ピ ストンロッド11のストロークに対して大きな反発力を発生させることができる。

【００１５】 すなわち、図３に実線Ａで示すように、ピストンロッド11には、そのストロー クに比例してピストンロッド11がシリンダ９内に侵入した分の反発力が作用し、 その最小短縮位置付近においては、フリーピストン16によって圧縮されたガスの 圧力およびばね19の弾性力が付与されることにより、さらに大きな反発力が作用 する。なお、図３において、横軸はピストンロッド11のストローク、縦軸は反発 力、Ｓ₁ は弁部材20がフリーピストン16に当接する位置、Ｓ₂ はピストンロッド 11の最小短縮位置を示す。

【００１６】 そして、フリーピストン16とシリンダ９内の底部との間に形成された室9Bの容 積を変えることにより、ピストンロッド11の最小短縮位置付近（ストロークＳ₁ ，Ｓ₂ 間）での反発力特性を調整することができる。この場合、フリーピストン 16とシリンダ９内の底部との間に形成された室9Bの容積が小さいほど反発力は大 きくなる。また、ばね19の弾性力を大きくし、自由長を長くしてセット荷重を大 きくすることにより、図３に実線Ｂで示すような反発力特性とすることができる 。

【００１７】 このように、ガススプリング８によれば、ピストンロッド11の最小短縮位置付 近での反発力を充分大きくすることができるので、ドアの開きはじめの操作力を 充分に軽減することができる。また、ピストンロッド11の最小短縮位置付近での 反発力を金属製ばねの弾性力だけによらず、充分大きくすることができるので、 弾性力の大きな金属製ばねが不要であり、軽量化を図ることができる。さらに、 ピストンロッドが伸長した状態では、シリンダ９内の各部の圧力は等しいので、 組立時に、各部毎の圧力の設定が不要であり、組立が容易である。

【００１８】 なお、フリーピストン16の貫通孔17の開閉は、図４に示すように、ピストン10 に凸設された弁部材20の先端部に貫通孔17の開口部に臨ませてシール部材25を設 け、シール部材25をフリーピストンに16に当接させることによって行うこともで きる。

【００１９】 また、図５に示すように、ビード18とシリンダ９の底部との間にビード26を設 け、フリーピストン16とビード26との間に皿ばね27を介装することにより、フリ ーピストン16を保持するばねの全長を小さくすることができ、コイル状のばね19 に代えて皿ばね27を使用することができる。

【００２０】 さらに、各実施例においては、保持手段をビード18（規制手段）とばね19,27 （付勢手段）とにより構成したが、これに限らず、いずれか一方のみによって構 成することも可能である。すなわち、図１のようにピストンロッド９が下方に向 けて突出するように取付けられている場合には、ばね19,27 を省略し、フリーピ ストン16自体の自重により下方に降下してビード18に当接することでフリーピス トン16をシリンダ９内の所定位置に保持するようにしてもよく、また、図１とは 逆にピストンロッド９が上方に向けて突出するように取付けられている場合には 、ビード18を省略し、ばね19,27 の自由長状態の位置をフリーピストン16の所定 位置として保持するようにすることもできる。

【００２１】

【考案の効果】

以上詳述したように、本考案のガススプリングによれば、ピストンロッドが短 縮されてフリーピストンの貫通孔が閉鎖された以降、ピストンロッドの短縮に対 して大きな反発力が発生する。したがって、フリーピストンをピストンロッドの 最小短縮位置付近で貫通孔が閉鎖される位置に設けることにより、ピストンロッ ドの最小短縮位置付近での反発力を大きくすることができる。その結果、当該ガ ススプリングを車両のドアに装着することにより、ドアの開きはじめの操作力を 充分に軽減することができる。また、反発力をばねの弾性力によらず、充分大き くすることができるので、弾性力の大きなばねが不要であり、軽量化を図ること ができる。さらに、ピストンロッドが伸長した状態では、シリンダ内の各部の圧 力は等しいので組立時に各部毎の圧力の設定が不要であり、組立が容易であると いう優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の縦断面図である。

【図２】図１の装置において、弁部材がフリーピストン
に当接した状態を示す要部の縦断面図である。

【図３】図１の装置の反発力特性を示す図である。

【図４】本考案の他の実施例の要部の縦断面図である。

【図５】本考案のさらに他の実施例の要部の縦断面図で
ある。

【図６】従来のガススプリングの縦断面図である。

【符号の説明】

８ ガススプリング ９ シリンダ 10 ピストン 11 ピストンロッド 16 フリーピストン 17 貫通孔 18 ビード 19 ばね 20 弁部材 21 小径部

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】 ガスが封入されたシリンダ内に、ピスト
   ンロッドの一端が連結されたピストンを摺動可能に嵌装
   し、前記ピストンロッドの他端部を前記シリンダの外部
   まで延ばしてなるガススプリングにおいて、前記シリン
   ダ内の、前記ピストンより底部側に、軸方向の貫通孔を
   有するフリーピストンを摺動可能に嵌装し、前記ピスト
   ンに該ピストンの縮み方向への摺動によって前記フリー
   ピストンの貫通孔を閉鎖する弁部材を設け、さらに、該
   弁部材が前記貫通孔を閉鎖していないとき前記フリーピ
   ストンを前記シリンダ内の所定位置に保持する保持手段
   を設けたことを特徴とするガススプリング。