JPH10227323A - ガススプリングの温度補償装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 【目的】 小型でしかも簡単な構成の温度補償機構を用
いてガススプリングに対し温度補償機能を付与する。 【解決手段】 開閉体１に対しヒンジから遠近方向へと
向ってガイドロッド７ａの両端部分を台座１０ａ，１１
ａで支持して取り付け、このガイドロッド７ａにガスス
プリング２の取付部である基台８ａをスライド可能に嵌
挿し、かつ、基台８ａと各台座１０ａ，１１ａとの間に
形状記憶合金製の押圧部材１３ａ，１４ａをガイドロッ
ド７ａの外周に嵌めて介装し、これら押圧部材１３ａ，
１４ａで基台８ａをスライド方向の両側から挟むと共
に、開閉体１のヒンジ側に位置して配置した押圧部材１
３ａを低温帯域で長さが増大するように、また、反対側
に配置した押圧部材１４ａは逆に高温帯域で長さが増大
するように、それぞれの感温機能に基づく作用を反対に
して設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、自動車や産業車
両の跳ね上げドア或いはコピー機における原稿抑え蓋等
のバランサとして使用されるテレスコープ型のガススプ
リングの温度補償装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の温度補償機能付きガスス
プリングとしては、例えば、平成４年１月１３日付で出
願公開された平成４年実用新案出願公開第３１３９号公
報にみられるようなものが既に提案されている。

【０００３】すなわち、このものは、テレスコープ型の
ガススプリングと併せて別体の温度補償用の伸縮シリン
ダを用い、この温度補償用伸縮シリンダのピストン下室
にガス体からなる圧縮性の流体を封入すると共に、ピス
トン上室には液体からなる非圧縮性の流体を封入してい
る。

【０００４】そして、これらガススプリングと温度補償
用の伸縮シリンダを一組としてそれぞれの一端を車体或
いはコピー機等の本体部分にヒンジ結合し、かつ、他端
をリンク部材により相互に結んで当該リンク部材を通し
跳ね上げドア或いはコピー機の原稿抑え蓋等の開閉体に
並列状態を保ってヒンジ結合している。

【０００５】このようにして、本来ならば温度の上昇お
よび低下に伴って高低に変化するガススプリングの反発
力を、温度補償用伸縮シリンダのピストン上室に封入し
た非圧縮性の流体の熱膨張および熱収縮による体積の増
減でその全長を短縮または伸張し、リンク部材を通して
ガススプリングの作用モーメントを補正しつつ温度変化
に関係なく当該ガススプリングの反発力を略々一定に保
つようにしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このものにあ
っては、ガススプリングの他に特殊の構造をもつ別体の
温度補償用の伸縮シリンダと、これら両者を相互に連結
するためのリンク部材とを必要とすることから、装着ス
ペースが大きくなって邪魔になるばかりでなく取り付け
が困難になる場合も生じ、しかも、製作に際してコスト
が割高になるという不都合をも有する。

【０００７】したがって、この発明の目的は、小型でし
かも簡単な構成の温度補償機構を用いてガススプリング
に対し温度補償機能を付与することのできるガススプリ
ングの温度補償装置を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記した目的は、この発
明によれば、本体部分にヒンジを用いて開閉可能に取り
付けた開閉体をヒンジ周りに開き方向へと付勢しつつ支
持するガススプリングにおいて、開閉体へのガススプリ
ングの取付部をヒンジから遠近方向へとスライド可能に
配設し、この取付部を開閉体との間に介装した形状記憶
合金製の押圧部材でスライド方向の両側から挟むと共
に、ヒンジ側に位置して配置した押圧部材を低温帯域で
長さが増大するように、また、反対側に配置した押圧部
材は逆に高温帯域で長さが増大するように、それぞれの
感温機能に基づく作用を反対にして設定することにより
達成される。

【０００９】また、好ましくは、開閉体に対しヒンジか
ら遠近方向へと向い両端部分を台座で支持してガイドロ
ッドを取り付け、このガイドロッドにガススプリングの
取付部をスライド可能に嵌挿し、かつ、それぞれの台座
と取付部との間に形状記憶合金製の押圧部材をガイドロ
ッドの外周に嵌めて介装し、これら押圧部材でガススプ
リングの取付部をスライド方向の両側から挟むと共に、
ヒンジ側に位置して配置した押圧部材を低温帯域で長さ
が増大するように、また、反対側に配置した押圧部材は
逆に高温帯域で長さが増大するように、それぞれの感温
機能に基づく作用を反対にして設定することでより一層
効果的に達成される。

【００１０】すなわち、上記のように構成することによ
って、高温帯域と低温帯域の中間温帯域でのガススプリ
ングの伸縮動作時にあっては、開閉体に対するガススプ
リングの取付部を両押圧部材により中間の設定位置に保
持し、開閉体の開閉操作に伴いガススプリングの反発力
を所定の作用モーメントアーム長さに基づく操作力とし
て開閉体に加えつつ伸縮動作する。

【００１１】それに対して、上記の状態から温度が上昇
して高温帯域に入ると、ガススプリングの内部圧力が高
くなって反発力が大きくなり、それに伴って開閉体に対
するガススプリングの操作力も増大するが、同時に、ヒ
ンジの反対側にある押圧部材が感温機能により伸張して
ヒンジ側の押圧部材を押し縮めつつ、ガススプリングの
取付部をヒンジへと近づく方向に移動する。

【００１２】この取付部の移動は、開閉体に対するガス
スプリングの作用モーメントアーム長さを減少させるこ
とになり、結果として、温度の上昇によるガススプリン
グの反発力の増加を当該作用モーメントアーム長さの減
少によって相殺し、開閉体に作用するガススプリングの
反発力に基づく操作力を先の中間温帯域における操作力
と略々同じに保つ。

【００１３】また、温度が低下して低温帯域に入った場
合には、逆に、ガススプリングの内部圧力が低くなって
反発力が低下し、それに伴って開閉体に対するガススプ
リングの操作力も低下するが、この場合には、ヒンジ側
にある押圧部材の感温機能が働いて今度は当該押圧部材
が反対側にある押圧部材を押し縮めつつ伸張し、ガスス
プリングの取付部をヒンジから遠ざかる方向へと移動す
る。

【００１４】その結果、開閉体に対するガススプリング
の作用モーメントアーム長さが増加して、温度低下によ
るガススプリングの反発力の減少を当該作用モーメント
アーム長さの増加によって補い、同様に開閉体に作用す
るガススプリングの操作力を先の中間温帯域における操
作力と略々同じに保つ。

【００１５】したがって、当該ガススプリングを自動車
や産業車両の跳ね上げドア或いはコピー機における原稿
抑え蓋等の開閉体のバランサとして使用する際に、常用
の中間温帯域において開閉体を開放位置で確実に保持し
得るようにガススプリングの封入ガス圧力を設定してや
る。

【００１６】これにより、ガススプリングの温度の上昇
時における開閉体の開放時の操作力を極端に上昇させる
ことなく、開閉体の全開時において発生する衝撃を緩和
すると共に、温度の低下時における操作力の低下を防い
で開閉体の自然落下をも防止することになる。

【００１７】このようにして、温度の上昇および低下に
よる内部圧力の変化でガススプリングの反発力が大きく
増大または減少したとしても、形状記憶合金製の押圧部
材からなる小型でしかも簡単な構成の温度補償装置を用
いてガススプリングに対し温度補償機能を付与すること
ができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１は、自動車や産業車両の跳ね
上げドア或いはコピー機における原稿抑え蓋等の開閉体
１に対してテレスコープ型のガススプリング２をバラン
サーとして使用した場合を模式的に示したもので、実線
は、開閉体１の全開時におけるガススプリング２の状態
を、また、破線は、開閉体１の全閉時におけるガススプ
リング２の状態をそれぞれ示している。

【００１９】図１において、ガススプリング２における
ピストンロッド３の先端は、車体或いはコピー機等の本
体部分（図示省略）にヒンジ結合してあり、かつ、他端
側であるシリンダ４の基端は、図２（全開時の状態）に
示すように、当該基端に設けたソケット５を開閉体１側
に配置したボールジョイント６に嵌着することによって
取り付けてある。

【００２０】上記ボールジョイント６は、図２と図３か
ら分かるように、開閉体１に対して溶接またはボルト締
め等で固定して敷設したガイドレール７にボールジョイ
ント６の基台８を嵌めることにより、開閉体１のヒンジ
９から遠近方向へと向ってスライド可能に嵌合してあ
る。

【００２１】この場合、ガイドレール７のスライド方向
両端には、予め、ボールジョイント６を嵌めたのちに基
台８のストッパを兼ねる台座１０，１１を嵌着し、これ
ら台座１０，１１を溶接またはボルト締め等でガイドレ
ール７に固定しておく。

【００２２】このようにして、ボールジョイント６とガ
イドレール７および基台８のストッパを兼ねる台座１
０，１１とで開閉体１に対するガススプリング２の取付
部１２を構成している。

【００２３】一方、取付部１２における基台８と台座１
０，１１との間には、基台８をスライド方向両側から挟
んで形状記憶合金で作ったコイルスプリングからなる押
圧部材１３，１４が介装してある。

【００２４】そして、これら押圧部材１３，１４は、開
閉体１のヒンジ９側に位置して配置した押圧部材１４を
低温帯域で長さが増大するように、また、反対側に配置
した押圧部材１３は逆に高温帯域で長さが増大するよう
に、それぞれの感温機能に基づく作用を反対にして設定
してある。

【００２５】以上のように構成した温度補償装置を備え
るガススプリング２は、例えば、環境温度が夏期の高温
帯域と冬期の低温帯域の中間温帯域にあるときに、押圧
部材１３，１４が共に感温機能を発揮することなくガス
スプリング２の取付部１２を両側から挟んで図２に示す
中間の設定位置に保持する。

【００２６】このことから、開閉体１のヒンジ９からボ
ールジョイント６までの長さ即ち開閉体１に対するガス
スプリング２の作用モーメントアーム長さを考慮しつ
つ、全開位置での開閉体１を所定の力で保持し得るよう
にガススプリング２の反発力を設定しておけば、開閉体
１の開閉操作に伴いガススプリング２は、所定の操作力
をもって開閉体１に開き方向の力を加える。

【００２７】それに対して、夏期のような環境温度の高
い高温帯域に入ると、ガススプリング２の内部圧力が高
まって反発力が大きくなり、それに伴って開閉体１に対
するガススプリング２の操作力も増大するが、同時に、
ヒンジ９の反対側にある押圧部材１４の感温機能が働い
てヒンジ９側にある押圧部材１３を押し縮めつつ押圧部
材１４が伸張し、ガススプリング２の取付部１２をヒン
ジ９へと近づける方向に移動する。

【００２８】この取付部１２の移動は、開閉体１に対す
るガススプリング２の作用モーメントアーム長さを減少
させることになり、結果として、温度上昇によるガスス
プリング２の反発力の増加を作用モーメントアーム長さ
の減少によって相殺し、開閉体１に作用するガススプリ
ング２の反発力に基づく操作力を先の中間温帯域におけ
る操作力と略々同じに保つ。

【００２９】また、冬期等のように環境温度が低い低温
帯域に入った場合には、逆に、ガススプリング２の内部
圧力が低くなって反発力が低下し、それに伴って開閉体
１に対するガススプリング２の操作力も低下するが、こ
の場合には、ヒンジ９の側にある押圧部材１３の感温機
能が働いて今度は反対側にある押圧部材１４を押し縮め
つつ押圧部材１３が伸張し、ガススプリング２の取付部
１２をヒンジ９から遠ざける方向に移動する。

【００３０】その結果、開閉体１に対するガススプリン
グ２の作用モーメントアーム長さが増加して、温度の低
下によるガススプリング２の反発力の減少を当該作用モ
ーメントアーム長さの増加によって補い、同様に開閉体
１に作用するガススプリング２の操作力を中間温帯域に
おける操作力と略々同じに保つ。

【００３１】したがって、当該ガススプリング２を自動
車や産業車両の跳ね上げドア或いはコピー機における原
稿抑え蓋等の開閉体１のバランサとして使用する際に、
常用の中間温帯域において開閉体１を開放位置で確実に
保持し得るようにガススプリング２の封入ガス圧力を設
定してやる。

【００３２】これにより、ガススプリング２の温度の上
昇時における開閉体１の開放時の操作力を極端に上昇さ
せることなく、開閉体１の全開時において発生する衝撃
を緩和すると共に、温度の低下時における操作力の低下
を防いで開閉体１の自然落下をも防止することになる。

【００３３】このようにして、温度の上昇および低下に
よる内部圧力の変化でガススプリング２の反発力が大き
く増大または減少したとしても、形状記憶合金製の押圧
部材１３，１４からなる小型でしかも簡単な構成の温度
補償装置を用いてガススプリング２に対し温度補償機能
を付与することができる。

【００３４】なお、前記した実施の形態にあっては、ボ
ールジョイント６における基台８の案内部材として開閉
体１に溶接或いはボルト締めして取り付けたガイドレー
ル７を用いるようにしたが、当該案内部材を図４で示す
他の実施の形態のようにすることで、より簡素化して製
作を容易にすることができる。

【００３５】すなわち、図４に示す他の実施の形態にあ
っては、先の実施の形態おけるガイドレール７の代わり
にガイドロッド７ａを用い、このガイドロッド７ａの両
端に台座１０ａ，１１ａを装着し、これら台座１０ａ，
１１ａを開閉体１に溶接或いはボルト締めして取り付け
ることによりガススプリング２の案内部材を構成してい
る。

【００３６】そして、このガイドロッド７ａにガススプ
リング２の取付部１２ａであるボールジョイント６ａの
基台８ａをスライド可能に嵌挿し、かつ、当該基台８ａ
を両側から挟んでそれぞれの台座１０ａ，１１ａとの間
に形状記憶合金製のコイルスプリングからなる押圧部材
１３ａ，１４ａをガイドロッド７ａの外周に嵌めて介装
したのである。

【００３７】このものによっても、夏期等の高温帯域に
あっては、ヒンジ９の反対側にある押圧部材１４が感温
機能により伸張し、また、冬期等の低温帯域にあって
は、逆にヒンジ９の側にある押圧部材１３が伸張してそ
れぞれ開閉体１に対するガススプリング２の作用モーメ
ントアーム長さを減少および増大させる。

【００３８】このことから、図４の実施の形態にあって
も、これまで述べてきた先の実施の形態と同様の作用を
行い得ることは、ここで説明を繰り返すまでもなくこれ
までの説明に基いて容易に理解できよう。

【００３９】また、これまで述べてきた二つの実施の形
態にあっては、何れの場合あっても押圧部材１３，１４
として形状記憶合金製のコイルスプリングを用いるよう
にしてきたが、これらをそれぞれの感温機能に基づく作
用を反対にした形状記憶合金製の弾発ロッドで構成する
ようにしてもよいことは言うまでもない。

【００４０】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれ
ば、ガススプリングの他に特殊の構造をもつ別体の温度
補償用の伸縮シリンダと、これら両者を相互に連結する
リンク部材等を用いることなく、小型でかつ簡単な構成
の温度補償装置を用いて温度変化にも拘わらず、常にに
所望の操作力で開閉体を支持しつつ全開時の衝撃発生と
自然落下とを防止することができる。

【００４１】しかも、これにより、温度補償機能付きの
ガススプリングを低コストで供給し得るばかりか、装着
スペースも小さくて済むことになるので取り付けも極め
て容易となり、かつ、ガススプリンが邪魔になることも
なくなる。

【００４２】また、請求項２の発明によれば、ガススプ
リングにおける温度補償装置の構成をより小型化および
簡素化することで、上記の効果をより一層効果的に発揮
することができる。

【００４３】さらに、請求項３の発明によれば、上記し
たこれらの効果に加えて、温度補償装置の機能部品であ
る押圧部材を容易に形状記憶合金製の弾発部材として構
成することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】自動車や産業車両の跳ね上げドア或いはコピー
機における原稿抑え蓋等の開閉体に対してテレスコープ
型のガススプリングをバランサーとして使用した場合の
模式図である。

【図２】この発明によるガススプリングの温度補償装置
の実施の形態を示す側面図である。

【図３】開閉体へのガススプリングの取付部である案内
部分の断面図である。

【図４】この発明によるガススプリングの温度補償装置
の他の実施の形態を示す側面図である。

【符号の説明】

１ 開閉体 ２ ガススプリング ３ ピストンロッド ４ シリンダ ５，５ａ ソケット ６，６ａ ボールジョイント ７ ガイドレール ７ａ ガイドロッド ９ 開閉体のヒンジ １０，１１，１０ａ，１１ａ 台座 １２，１２ａ 開閉体へのガススプリングの取付部 １３，１４，１３ａ，１４ａ 押圧部材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 本体部分にヒンジを用いて開閉可能に取
   り付けた開閉体をヒンジ周りに開き方向へと付勢しつつ
   支持するガススプリングにおいて、開閉体へのガススプ
   リングの取付部をヒンジから遠近方向へと向ってスライ
   ド可能に配設結合し、この取付部を開閉体との間に介装
   した形状記憶合金製の押圧部材でスライド方向の両側か
   ら挟むと共に、ヒンジ側に位置して配置した押圧部材を
   低温帯域で長さが増大するように、また、反対側に配置
   した押圧部材は逆に高温帯域で長さが増大するように、
   それぞれの感温機能に基づく作用を反対にして設定した
   ことを特徴とするガススプリングの温度補償装置。
2. 【請求項２】 本体部分にヒンジを用いて開閉可能に取
   り付けた開閉体をヒンジ周りに開き方向へと付勢しつつ
   支持するガススプリングにおいて、開閉体に対しヒンジ
   から遠近方向へと向い両端部分を台座で支持してガイド
   ロッドを取り付け、このガイドロッドにガススプリング
   の取付部をスライド可能に嵌挿し、かつ、それぞれの台
   座と取付部との間に形状記憶合金製の押圧部材をガイド
   ロッドの外周に嵌めて介装し、これら押圧部材でガスス
   プリングの取付部をスライド方向の両側から挟むと共
   に、ヒンジ側に位置して配置した押圧部材を低温帯域で
   長さが増大するように、また、反対側に配置した押圧部
   材は逆に高温帯域で長さが増大するように、それぞれの
   感温機能に基づく作用を反対にして設定したことを特徴
   とするガススプリングの温度補償装置。
3. 【請求項３】 開閉体に対するガススプリングの取付部
   をスライド方向の両側から挟む押圧部材を、形状記憶合
   金製のコイルスプリングまたは弾発ロッドで構成した請
   求項１または２のガススプリングの温度補償装置。