JPH10318316A

JPH10318316A - 伸長力を発生しない区間を有するステーダンパ

Info

Publication number: JPH10318316A
Application number: JP14725797A
Authority: JP
Inventors: Shusaku Nogami; 修作野上; Toshihiko Hidaka; 俊彦日高
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1997-05-20
Filing date: 1997-05-20
Publication date: 1998-12-04

Abstract

(57)【要約】【課題】バックドアＢＤの閉扉位置近傍において伸長
力の発生しない区間を有するステーダンパを提供するこ
と。【解決手段】フリーピストン１１３の油室側（又はピ
ストンナット）にシール性を備えた突起部１１３Ａを突
設する一方、内側に中空孔１０９Ａを備え当該中空孔か
ら外側へ排出する方向にのみ開く逆止弁１１０を装着し
たピストンナット１０９（又はフリーピストン）が、前
記突起部に嵌合している閉扉状態からピストンロッド１
０１を伸長させる嵌合区間で、前記逆止弁により中空孔
内に油室Ａ，Ｂの圧力を作用させないことにより、伸長
力が発生しないようにしたこと。

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、伸長力を発生し
ない区間を有するガス反力を利用したステーダンパに関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年、図３（Ｃ）に示すようなバックド
アＢＤを有するほとんどの車両は、バックドアＢＤの開
閉力を補助するため、伸び切り端近傍において減衰力を
付加するための少量の作動油１２を封入したステーダン
パＳＤを使用している。ステーダンパＳＤの構造を図３
（Ａ）で説明すると、ピストンロッド１の下端インロー
部１Ａには、バルブストッパ６，ピストン８の背面突起
部に上下動自在に案内されるノンリタンバルブ７，ピス
トン８が挿入され、ピストンナット９で締結されてい
る。ピストン８はシリンダ２に上下動自在に収装され、
ピストン８でシリンダ内を上部室Ａと下部室Ｂとに画成
している。

【０００３】ピストンロッド１は、シリンダ２の下端部
に固定されているロッドガイド３に摺動自在に案内され
るとともに、シール４で下部室Ｂを封止している。シリ
ンダ内へのガス及び作動油１２の封入はプラグ１３を介
して行われ、封入後取り付け部材１０を溶接することに
より完全に封止する。ストッパ５はシリンダ２に外面中
央部を可締めにより固定され、ピストンロッド１が伸長
する際にバルブストッパ６が当接することによりステー
ダンパの最伸長を規制する。ここに、ピストンロッド１
は、ピストンロッド自身の断面積に上部室Ａのガス圧力
を乗じた積で算出される反発力で、常時伸長方向に付勢
される。

【０００４】ピストン８には、上部室Ａと下部室Ｂとを
連通するピストンポート８Ａが穿設され、当該ピストン
ポート８Ａの下部に設けられた背面シート面８Ｂには、
ピストンロッド１の伸長時におけるピストン上下室の連
通面積を規制するオリフィス７Ａを形成したノンリタン
バルブ７が着座している。ピストンロッド１の収縮時に
はノンリタンバルブ７が背面シート面８Ｂから浮き上が
って、背面シート面８Ｂとノンリタンバルブ７との間の
隙間全体がピストンポート８Ａよりも大きな開口面積と
なるので、ピストン上下室の連通面積は、伸長時にはオ
リフィス７Ａ，収縮時にはピストンポート８Ａの面積と
なる。

【０００５】図３（Ｂ）に示すように、バックドアの閉
扉時にピストンロッド１が下側になるように車両に取り
付けると、作動油１２は下部室Ｂに滞留するので、バッ
クドアが開くにつれてピストン８は徐々に作動油１２に
浸漬されてオリフィス７Ａを覆う様になり、バックドア
の閉扉時に下部室Ｂ側に滞留していた作動油１２は、オ
リフィス７Ａを通過して下部室Ｂから上部室Ａに移動す
る。このようなステーダンパのバックドアへの取付方式
は反転式と呼ばれている。オリフィス７Ａをガスが通過
するときに比べ作動油１２が通過するときの通路抵抗は
粘性抵抗の差に起因して大きいので、伸び切り端近傍の
開扉速度は緩衝された緩やかな速度になり、伸び切り端
における衝撃が緩和される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ステーダンパが図３
（Ｂ）の仮想線で示す開扉位置から実線で示す閉扉位置
に移行する際に、ピストンロッド１は徐々にシリンダ２
の中に侵入し、ガス室Ａ，Ｂの圧力が上昇する。この圧
力はピストンロッド１がシリンダ２に最大限に侵入した
時すなわち閉扉位置において最大になる。閉扉位置にお
いては、この圧力にピストンロッド１の断面積を乗じた
ステーダンパの反発力がバックドアＢＤの支持点に集中
して加わる。気温の高い夏期においてはガス圧力が上昇
して伸長力が増大するため、この状態で悪路を走行した
ような場合には、上記の反発力に加えて路面からの衝撃
が付加され、支持点に加わる荷重は過酷なものとなる。
本発明は以上のような実情に鑑みてなされたものであ
り、その目的とするところは、バックドアＢＤの閉扉位
置近傍において伸長力の発生しない区間を有するステー
ダンパを提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに本発明の採った手段は、「シリンダ内に摺動自在に
フリーピストンを収装し、シリンダ内を高圧ガスを封入
したガス室と作動油の充満した油室とに画成するととも
に、油室に摺動自在にピストンを収装し、このピストン
にピストンナットにより締結したピストンロッドをシリ
ンダから出没自在に突出させたステーダンパにおいて、
前記フリーピストンの油室側又はピストンナットのいず
れか一方にシール性を備えた突起部を突設する一方、内
側に中空孔を備え当該中空孔から外側へ排出する方向に
のみ開く逆止弁を装着したピストンナット又はフリーピ
ストンのいずれか他方が、前記突起部に嵌合している閉
扉状態からピストンロッドを伸長させる嵌合区間で、前
記逆止弁により中空孔内に油室の圧力を作用させないこ
とにより、伸長力が発生しないようにしたこと」であ
る。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１に本発明の第１実施形態を示
す。まず構造について説明する。シリンダ１０２の上部
には、シール１１４を装着したフリーピストン１１３が
収装され、油室Ａ，Ｂと高圧ガスの封入されたガス室Ｃ
とを区画している。フリーピストン１１３の油室側には
シール１１２を装着する等によりシール性を備えた突起
部１１３Ａが突出して形成されている。フリーピストン
１１３の下側に区画される油室としての上部室Ａと下部
室Ｂには作動油が充満しており、ガス室Ｃに封入された
高圧ガスの圧力により加圧されている。

【０００９】フリーピストン１１３の下側の油室にはピ
ストン８が摺動自在に収装され、油室内部を上部室Ａと
下部室Ｂとに画成している。ピストン８にはピストンロ
ッド１０１の上端部がピストンナット１０９により締結
され、シリンダ１０２の下端部に固定されたロッドガイ
ド３により摺動自在に下方に突出している。ピストンロ
ッドの上端部とピストンナットの螺着面には、シールを
介在させるかあるいは接着材を塗布する等によりシール
性を付与する。

【００１０】ピストン８には上部室Ａと下部室Ｂとを連
通するピストンポート８Ａが穿設され、当該ピストンポ
ート８Ａの下部に設けられた背面シート面８Ｂには、ピ
ストンロッド１０１の伸長時におけるピストン上下室
Ａ，Ｂの連通面積を規制するオリフィス７Ａを形成した
ノンリタンバルブ７が着座している。ピストン８の摺動
時には、ピストン上下室Ａ，Ｂ作動油がこれらの７Ａ，
８Ａを通過し所定の減衰力を発生する。

【００１１】ピストンナット１０９の内側は中空孔１０
９Ａとなっており、フリーピストン１１３と対向する側
には滑らかな面取りが施されフリーピストンの突起部１
１３Ａの嵌合を容易にしている。ピストンナット１０９
の下端外面には溝１０９Ｂが設けられ、当該溝には上部
室Ａから中空孔１０９Ａを経て通孔１０９Ｃが開口し、
溝１０９Ｂに対して締め代を与えられ中空孔１０９Ａ内
から外側へ排出する方向にのみ開く逆止弁として機能す
るゴムバンド１１０が、通孔１０９Ｃを覆うように嵌着
されている。

【００１２】ピストンナット１０９の中空孔１０９Ａと
フリーピストンの突起部１１３Ａが嵌合しない区間にお
いては、ステーダンパＳＤは上部室Ａの圧力にピストン
ロッド１０１の断面積を乗じた積で算出される反発力で
常時伸長方向に付勢され、バックドアＢＤの重量を支持
している。バックドアが閉扉方向に操作されるとピスト
ンロッド１０１が収縮し、これに連動してフリーピスト
ン１１３も上方に移動する。

【００１３】ピストンロッド１０１の外径ｄとシリンダ
１０２の内径Ｄとが設定されると、ピストンロッドの移
動量Ｌｐに対してフリーピストンの移動量Ｌは、
Ｌ＝Ｌｐ・ｄ²／Ｄ² となる一定の関係で上下動する。
両者の間には、Ｌｐ−Ｌ＝（１−ｄ²／Ｄ²）Ｌｐの
相対的な移動量の差を生ずるので、閉扉時にフリーピス
トンの突起部１１３Ａがピストンナットの中空孔１０９
Ａに嵌合するように設計することができる。ピストンナ
ットの中空孔１０９Ａがフリーピストンの突起部１１３
Ａに嵌合すると、中空孔１０９Ａ内の作動油は閉じ込め
られ、通孔１０９Ｃからゴムバンド１１０を押し開いて
上部室Ａに流出する。

【００１４】バックドアＢＤが完全に閉扉される直前に
ステーダンパが最圧縮され、完全に閉扉された状態では
わずかに伸びるようにステーダンパをバックドアに取り
付けると、閉扉状態では中空孔１０９Ａは最小容積より
わずかに容積が増えるが、逆止弁として作用するゴムバ
ンド１１０によって通孔１０９Ｃが閉じられているの
で、中空孔１０９Ａ内は負圧となる。この場合に中空孔
１０９Ａの内側の面積をピストンロッド１０１の断面積
と同じにしておくと、上部室Ａはガス室Ｃの圧力によっ
て加圧されているにもかかわらず、中空孔１０９Ａの内
側に圧力は加わらないため伸長力は発生しない。中空孔
の内側への圧力の遮断効果は、突起部側又は中空孔側の
いずれか一方にシール性を備えれば得られるため、図１
に示す突起部側へのシール１１２の装着に替えて中空孔
側にシールを装着してもよい。

【００１５】バックドアの開扉方向に操作力を加えてピ
ストンロッドを伸長させると、ピストンナット１０９が
フリーピストンの突起部１１３Ａから徐々に退出する。
退出するに従い中空孔１０９Ａの負圧も徐々に増大する
が、負圧は最大でも−１気圧であるため、ピストンロッ
ドの外径が１０ｍｍの一般的なステーダンパでも、この
区間で増加する操作力は１ｋｇｆに満たない値である。
ピストンナットの中空孔１０９Ａがフリーピストンの突
起部１１３Ａから離脱すると、ピストンロッド１０１に
は上部室Ａの圧力が加わるので、通常の反発力が回復す
る。

【００１６】この場合、伸長力の発生しない区間Ｊは、
閉扉状態からピストンナットの中空孔１０９Ａがフリー
ピストンの突起部１１３Ａより離脱するまでのストロー
クである。閉扉状態においてピストンナットの中空孔１
０９Ａがフリーピストンの突起部１１３Ａと実際に嵌合
している長さ（設計図面上の嵌合長）をｊとすると、Ｊ
＝ｊ・Ｄ²／（Ｄ²−ｄ²）である。ピストンロッドの
外径ｄが１０ｍｍ，シリンダの内径Ｄが２０ｍｍ一般的
なステーダンパにおいては、Ｊ＝１．３３ｊとなり、必
要とする区間Ｊに対して実際の嵌合長ｊを短くすること
ができ、軸線方向の省スペース化を実現することができ
る。

【００１７】この区間においてもバックドアＢＤの重量
に釣り合わせるために反発力が必要な場合には、中空孔
１０９Ａの内面積Ａｎをピストンロッド１０１の断面積
Ａｒよりも小さくしておけばよい。上部室の圧力をＰと
したとき必要な反発力をｆとすると、ｆ＝Ｐ（Ａｒ−Ａ
ｎ）の関係式から自由に設定することができる。ま
た、ピストンロッド１０１の収縮に伴いピストンナット
１０９の中空孔１０９Ａがフリーピストン１１３の突起
部１１３Ａに突入する区間では、作動油が通孔１０９Ｃ
を通過する際に減衰力が発生するので、この区間の閉扉
速度を更に緩やかにすることができるため、閉扉時の衝
撃を緩和することができる。

【００１８】以上の説明から明らかなように、バックド
アの閉扉状態においてステーダンパの反発力を零又は任
意の大きさに設定することができるため、閉扉状態で悪
路走行等をする場合でもバックドアの取付部にかかる衝
撃を小さくできるので、取付部廻りの設計が容易にな
る。

【００１９】図２に示す本発明の第２実施形態は、上述
した第１実施形態とは逆に、突起部２０９Ａをピストン
ナット２０９側に突出して形成する一方、中空孔２１３
Ａをフリーピストン２１３の油室側に形成したものであ
る。ピストンロッド２０１の収縮に伴い、シール１１２
を装着する等によりシール性を備えたピストンナットの
突起部２０９Ａがフリーピストンの中空孔２１３Ａに突
入すると、フリーピストンの中空孔２１３Ａ内の作動油
は、油溜り２１３Ｂ，連通孔２１３Ｃ，通孔２１３Ｄを
通り逆止弁として作用するゴムバンド２１０を押し開い
て上部室Ａに流出する。鋼球２１３Ｅはフリーピストン
２１３に連通孔２１３Ｂを穿孔した後に打ち込んで、ガ
ス室Ｃと油室Ａとの間を封止するもので、溶接又は封止
栓のねじ込みによっても目的を達することができる。

【００２０】この結果、閉扉状態においては第１実施状
態と同様に、中空孔内には逆止弁により上部室Ａの圧力
は作用しないので、ピストンナット２０９の突起部２０
９Ａがフリーピストン２１３の中空孔２１３Ａに嵌合す
る区間における伸長力を発生しないようにすることがで
きる。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように本発明では、バック
ドアの閉扉状態においてステーダンパの反発力を零又は
任意の大きさに設定することができるため、閉扉状態で
悪路走行等をする場合でもバックドアの取付部にかかる
衝撃を小さくできるので、取付部廻りの設計が容易にな
る。また、ピストンロッドの収縮に伴いピストンナット
の中空孔１０９Ａ（第２実施形態においては突起部２０
９Ａ）がフリーピストンの突起部１１３Ａ（第２実施形
態においては中空孔２１３Ａ）に嵌合する区間では、作
動油が通孔１０９Ｃ（第２実施形態においては２１３
Ｄ）を通過する際に減衰力が発生するので、この区間の
閉扉速度を更に緩やかにすることができるため、閉扉時
の衝撃を一層緩和することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係るステーダンパの
縦断面図である。

【図２】本発明の第２実施形態に係るステーダンパの
縦断面図である。

【図３】（Ａ）従来技術に係るステーダンパの縦断面図
である。（Ｂ）バックドアの開閉に伴うステーダンパ内の作動油
の移動を示す説明図である。（Ｃ）反転式のバックドアへの取り付け状態の説明図で
ある。

【符号の説明】

Ａ油室（上部室）Ｂ油室（下部室）Ｃガス室ＳＤステーダンパ８ピストン１０１，２０１ピストンロッド１０２シリンダ１０９，２０９ピストンナット１０９Ａ（ピストンナットの）中空孔１１０，２１０逆止弁（ゴムバンド）１１３，２１３フリーピストン１１３Ａ（フリーピストンの）突起部２０９Ａ（ピストンナットの）突起部２１３Ａ（フリーピストンの）中空孔

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シリンダ内に摺動自在にフリーピストン
を収装し、シリンダ内を高圧ガスを封入したガス室と作
動油の充満した油室とに画成するとともに、油室に摺動
自在にピストンを収装し、このピストンにピストンナッ
トにより締結されたピストンロッドをシリンダから出没
自在に突出させたステーダンパにおいて、前記フリーピ
ストンの油室側にシール性を備えた突起部を突設する一
方、内側に中空孔を備え当該中空孔から外側へ排出する
方向にのみ開く逆止弁を装着したピストンナットが、前
記フリーピストンの突起部に嵌合している閉扉状態から
ピストンロッドを伸長させる嵌合区間で、前記逆止弁に
より中空孔内に油室の圧力を作用させないことにより、
伸長力が発生しないようにしたことを特徴とするステー
ダンパ。
【請求項２】シリンダ内に摺動自在にフリーピストン
を収装し、シリンダ内を高圧ガスを封入したガス室と作
動油の充満した油室とに画成するとともに、油室に摺動
自在にピストンを収装し、このピストンにピストンナッ
トにより締結されたピストンロッドをシリンダから出没
自在に突出させたステーダンパにおいて、前記フリーピ
ストンの油室側の内側に中空孔を備え当該中空孔から外
側へ排出する方向にのみ開く逆止弁を装着する一方、上
方に突設されシール性を備えたピストンナットの突起部
が、前記フリーピストンの中空孔に嵌合している閉扉状
態からピストンロッドを伸長させる嵌合区間で、前記逆
止弁により中空孔内に油室の圧力を作用させないことに
より、伸長力が発生しないようにしたことを特徴とする
ステーダンパ。