JP2001140966A - ガススプリング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 開放状態にある後部扉を閉めるにあって、所
定の操作をすることで後部扉の重さで収縮し、爾後に簡
単に後部扉を閉め得るようにする。 【解決手段】 内部に適宜の手段（１０）で区画される
ガス室Ｇ１を有するシリンダ体１と、このシリンダ体１
の開口端側内に基端側が出没可能に挿通されると共に先
端側がシリンダ体１内のガス室Ｇ１におけるガス圧でシ
リンダ体１の外部に突出されるロッド体２と、上記シリ
ンダ体１のボトム端に一体に連設されて内部のガス室Ｇ
２におけるガス圧でロッド部材３１を外部に突出させる
ガスシリンダ３と、このガスシリンダ３内のガス室Ｇ２
と上記シリンダ体１内のガス室Ｇ１とを区画する隔壁部
１ａに配在されて外部操作で上記両ガス室Ｇ１，Ｇ２の
連通および遮断を可能にする制御バルブ４とを有してな
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、ガススプリング
の改良に関する。

【０００２】

【従来技術とその問題点】たとえば、車両におけるいわ
ゆる跳ね上げ式の後部扉は、多くの場合に、車両におけ
る車体との間に配在されているガススプリングが最伸長
状態に維持されることで開放状態に維持されるとしてい
る。

【０００３】そして、このガススプリングは、後部扉を
開放状態に維持するときに、後部扉自体の重さはもちろ
んのこと、風などの外力で簡単に後部扉が閉まらないよ
うにするのに十分な伸長力、すなわち、反発力を具有す
るように設定されている。

【０００４】その結果、開放状態にある後部扉を閉める
には、たとえば、後部扉に手が届く人でも、大きな操作
力で後部扉を引き降ろすようにしなければならず、ま
た、後部扉に手が届かない人にとっては、後部扉を容易
には閉め得ないことになる。

【０００５】そこで、開放状態にある後部扉に手が届か
ない人でも、また、手が届くとしても、要するときに
は、後部扉自体の重さで収縮して、後部扉の閉鎖操作を
言わば容易に可能にするガススプリングの提供が望まれ
ていた。

【０００６】この発明は、上記した事情を鑑みて創案さ
れたものであって、その目的とするところは、最伸長状
態下での僅かな操作で、伸長力を低下させてある程度自
然収縮させ、爾後の収縮操作を容易にするガススプリン
グを提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、この発明によるガススプリングの構成を、基本
的には、内部に適宜の手段で区画されるガス室を有する
シリンダ体と、このシリンダ体の開口端側内に基端側が
出没可能に挿通されると共に先端側がシリンダ体内のガ
ス室におけるガス圧でシリンダ体の外部に突出されるロ
ッド体と、上記シリンダ体のボトム端に一体に連設され
て内部のガス室におけるガス圧でロッド部材を外部に突
出させるガスシリンダと、このガスシリンダ内のガス室
と上記シリンダ体内のガス室とを区画する隔壁部に配在
されて外部操作で上記両ガス室の連通および遮断を可能
にする制御バルブとを有してなるとする。

【０００８】そして、上記した基本的な構成において、
より具体的には、シリンダ体内にガス室を区画する手段
は、シリンダ体内に摺動可能に収装されたフリーピスト
ン、あるいは、シリンダ体内に配在されたベローズから
なるとする。

【０００９】また、ガスシリンダは、シリンダ体のボト
ム端に同軸に、あるいは、ほぼ同軸に連設されてなると
する。

【００１０】さらに、制御バルブは、所期の目的を達成
する限りにおいて、自由な構成に設定されて良い。

【００１１】一方、シリンダ体における断面積をＡ１と
し、ガスシリンダにおける断面積をＡ２とするとき、Ａ
１＞Ａ２となるように設定するのが好ましい。

【００１２】このＡ１＞Ａ２の設定をしない場合には、
ロッド体にストローク規制部を形成し、このストローク
規制部がシリンダ体に当接される迄は、ガスシリンダが
自由収縮するとし、ストローク規制部がシリンダ体に当
接された後は、ガスシリンダが強制収縮されるとするの
が好ましい。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に、図示した実施の形態に基
づいて、この発明を説明するが、この発明によるガスス
プリングは、以下の説明において、車両における後部扉
を開放状態に維持するためのものとされている。

【００１４】そして、図示しないが、このガススプリン
グは、図１中で左端となる一端が車両における車体に連
結され、図１中で右端となる他端が車両における後部扉
に連結されるとしている。

【００１５】また、このガススプリングは、図１に原理
的に示すように、シリンダ体１と、ロッド体２と、ガス
シリンダ３と、制御バルブ４とを有してなるとし、特
に、ガスシリンダ３を有するについて、これをシリンダ
体１に一体に、しかも、シリンダ体１と同軸、あるい
は、ほぼ同軸に設けるとしている。

【００１６】これによって、ガスシリンダ３をシリンダ
体１と別体に設ける、たとえば、いわゆる別置きのアキ
ュムレータのように分離配置して管路で接続する場合
や、あるいは、シリンダ体１の側部に一体に設ける場合
などに比較して、占有面積を小さく設定できてガススプ
リングの設置性を向上させると共に、外観をスッキリさ
せて良くする点で有利となる。

【００１７】また、図１に示すガススプリングにあって
は、シリンダ体１における断面積をＡ１とすると共に、
ガスシリンダ３における断面積をＡ２とするときに、両
者間には、Ａ１＞Ａ２の関係が成立するとしている。

【００１８】ちなみに、図１に示すガススプリングの状
態は、最伸長状態にあって後部扉を跳ね上げて開放状態
に維持している場合を示している。

【００１９】少し説明すると、まず、シリンダ体１は、
内部に適宜の手段で、すなわち、図示するところでは、
内部に摺動可能に収装のフリーピストン１０で区画され
るガス室Ｇ１と油室（符示せず）を有しており、ガス室
Ｇ１には所定の圧力のガスが充填され、油室には作動油
が充満されている。

【００２０】このとき、シリンダ体１の図中で右端とな
るボトム端には、隔壁部たるボトム部１ａが設けられて
おり、このボトム部１ａに後述する制御バルブ４を有し
てなるとしている。

【００２１】なお、フリーピストン１０の外径は、シリ
ンダ体１の内径といわゆる同一に設定されており、した
がって、ガス室Ｇ１における断面積は、シリンダ体１に
おける断面積と同一のＡ１である。

【００２２】また、シリンダ体１内にガス室Ｇ１と油室
を区画するについては、上記のフリーピストン１０に代
えて任意の手段が採用されて良く、たとえば、図示しな
いが、ベローズでガス室Ｇ１と油室が区画されるとして
も良い。

【００２３】つぎに、ロッド体２は、上記のシリンダ体
１の図中で左側となる開口端側内に基端側が出没可能に
挿通されると共に、反対側の先端側がシリンダ体１内の
ガス室Ｇ１におけるガス圧でシリンダ体１の外部に突出
されるとしている。

【００２４】このとき、シリンダ体１内に臨在されてい
るロッド体２の基端には、シリンダ体１内に摺動可能に
収装されたピストン２０が連設されており、このピスト
ン２０が上記の油室をピストン側室Ｒ１とロッド側室Ｒ
２とに区画する一方で、このピストン２０に配在された
減衰バルブ２０ａを介してのピストン側室Ｒ１とロッド
側室Ｒ２との連通を許容している。

【００２５】ちなみに、このとき、ピストン側室Ｒ１に
おける断面積は、Ａ１であり、したがって、ロッド側室
Ｒ２における断面積は、ピストン側室Ｒ１の断面積より
ロッド体２の断面積分が少なくなる。

【００２６】それゆえ、上記のシリンダ体１とロッド体
２とを有するガススプリングにあっては、シリンダ体１
内のピストン側室Ｒ１とロッド側室Ｒ２との間でいわゆ
る差圧が発生することになり、これを収縮する外力作用
がないときに、ロッド体２がシリンダ体１内から突出し
て、図１に示す伸長状態になる。

【００２７】なお、ロッド体２の外部に突出する先端が
車両における後部扉への連結端に設定されている。

【００２８】ガスシリンダ３は、シリンダ部材３０とロ
ッド部材３１とを有してなり、シリンダ部材３０が上記
したシリンダ体１のボトム端に一体に、しかも、図示す
るところでは、シリンダ体１と同軸に連設されてなり、
内部にガス室Ｇ２を有している。

【００２９】そして、ロッド部材３１は、上記のガス室
Ｇ２を外部と遮断するようにこのガス室Ｇ２内に摺動可
能に収装されるピストン３１ａを有しており、このピス
トン３１ａにガス室Ｇ２におけるガス圧が作用すること
でロッド部材３１を外部に突出させている。

【００３０】ちなみに、ピストン３１ａにおけるいわゆ
る背面側は大気に連通されており、また、ロッド部材３
１の外部に突出する突出端は、車両における車体への連
結端に設定されている。

【００３１】それゆえ、このガスシリンダ３にあって
は、ロッド部材３１がシリンダ部材３０内から突出する
ことを阻止する外力作用がないときに、ガス室Ｇ２にお
けるガス圧で伸長状態になる。

【００３２】制御バルブ４は、ガスシリンダ３内のガス
室Ｇ２と上記したシリンダ体１内のガス室Ｇ１とを区画
する隔壁部たるボトム部１ａに配在されて外部操作で上
記の両ガス室Ｇ１、Ｇ２の連通および遮断を可能にする
としている。

【００３３】そして、そのための構成としては、所定の
作動を実施可能にする限りには任意に設定されて良い
が、たとえば、図２に示すように、ポペット４０の進退
時に、ボトム部１ａに形成されて両ガス室Ｇ１、Ｇ２に
連通する連通路１ｂを連通し、あるいは、遮断するとし
ても良い。

【００３４】そしてまた、この場合に、ポペット４０を
進退させるについても任意の構成に設定されて良く、た
とえば、手動操作でポペット４０の進退を実現すると
し、特に、図示するところでは、ポペット４０を後退さ
せるについては手動操作によるが、ポペット４０を前進
させるについてはいわゆる自動的に実現されるとしてい
る。

【００３５】少し説明すると、ポペット４０にはボトム
部１ａに摺動可能に収装されたスプール４０ａが連繋さ
れていて、このスプール４０ａがアーム４１の揺動で進
退するとしている。

【００３６】このとき、ポペット４０とスプール４０ａ
との間にはバネ４０ｂが介在されていて、ポペット４０
周りに精緻な寸法管理を要求されずして、ポペット４０
のいわゆるシート性を向上させるとしている。

【００３７】ちなみに、図示する状態は、ポペット４０
が前進していて、連通路１ｂを遮断しているまた、上記
のアーム４１は、その揺動中心に基端が連結された駆動
片４１ａを有していて、この駆動片４１ａの揺動する先
端を上記のスプール４０ａに連繋させるとしている。

【００３８】ちなみに、アーム４１は、ボトム部１ａに
収装のバネ４１ｂでボトム部１ａの外部に突出する先端
が下降される傾向に、すなわち、上記の駆動片４１ａを
倒してポペット４０を後退させるように附勢されてい
る。

【００３９】一方、上記のアーム４１の先端には、操作
レバー４２の上端が干渉しており、この操作レバー４２
が図中に矢印で示す方向に揺動されるとき、上記の干渉
が解消されて、アーム４１の先端が図中に矢印で示す下
降するとしている。

【００４０】そして、アーム４１の下降時、すなわち、
操作レバー４２の矢印方向への揺動時には、操作レバー
４２にリンク４３の介在下に連繋するストッパ４４の係
合部４４ａがガスシリンダ３を構成するシリンダ部材３
０における係止部３０ａから離脱するように設定されて
いる。

【００４１】そしてまた、ストッパ４４は、ガスシリン
ダ３を構成してシリンダ部材３０に対して出没するロッ
ド部材３１に連設されたブラケット４５に揺動可能なよ
うに枢支されていて、その基端に作用するバネ４４ｂの
附勢力で上記の係合部４４ａが上記の係止部３０ａに係
合するように設定されている。

【００４２】なお、図示するように、ストッパ４４の係
合部４４ａがシリンダ部材３０の係止部３０ａに係合す
るときには、バネ４４ｂの附勢力による倒れが必要以上
とならないように、ブラケット４５にストッパ４５ａが
設けられている。

【００４３】また、このときには、図中に実線図で示す
ように、ガスシリンダ３が収縮状態に維持されるのはも
ちろんである。

【００４４】その結果、上記のように構成された制御バ
ルブ４にあっては、操作レバー４２が揺動されると、ポ
ペット４０が後退して両ガス室Ｇ１、Ｇ２に連通する連
通路１ｂが連通される一方で、ストッパ４４の係合部４
４ａがシリンダ部材３０の係止部３０ａから離脱するこ
とになる。

【００４５】このとき、シリンダ体１のガス室Ｇ１にお
けるガス圧がガスシリンダ３のガス室Ｇ２におけるガス
圧に勝るとき、図中に仮想線図で示すように、ガスシリ
ンダ３においてシリンダ部材３０内からロッド部材３１
が突出することになる。

【００４６】ちなみに、このときには、図中に仮想線図
で示すように、操作レバー４２の揺動は中止されて言わ
ば旧状に復しており、したがって、ストッパ４４も言わ
ば旧状に復している。

【００４７】そして、図中に仮想線図で示す状態から、
ガスシリンダ３においてガス室Ｇ２を圧縮する外力作用
でロッド部材３１をシリンダ部材３０内に押し込むよう
にするとき、ストッパ４４の係合部４４ａがシリンダ部
材３０の係止部３０ａに係合すると共に、操作レバー４
２がアーム４１の先端を持ち上げるようになる。

【００４８】その結果、アーム４１に保持された駆動片
４１ａがスプール４０ａを、すなわち、ポペット４０を
前進させることになり、両ガス室Ｇ１、Ｇ２に連通する
連通路１ｂを遮断することになる。

【００４９】それゆえ、以上のように形成されたガスス
プリングにあっては、たとえば、図３（Ａ）に示すよう
に、これがいわゆる最伸長された状態のとき、すなわ
ち、車両において後部扉が開放されたときに、制御バル
ブ４をいわゆる開放作動すると、ガスシリンダ３が伸長
して前記した図１に示すさらに伸長された状態になる。

【００５０】そして、図３（Ａ）に示す状態のときのシ
リンダ圧力は、油室Ｒ１における油圧、すなわち、シリ
ンダ体１内のガス室Ｇ１におけるガス圧であり、これに
対して、図１に示す状態のときのシリンダ圧力は、連通
路１ｂを介してガスシリンダ３におけるガス室Ｇ２に連
通しているガス室Ｇ１におけるガス圧である。

【００５１】それゆえ、図１に示す状態のときのシリン
ダ圧力は、図３（Ａ）に示す状態のときのシリンダ圧力
より低くなり、したがって、このガススプリングにあっ
て、前記した断面積をＡ１＞Ａ２の関係に設定すること
に加えて、ガス室Ｇ１におけるガス圧の設定如何で、図
３（Ａ）に示す状態のときには、後部扉の自重たる外力
作用では収縮し得ないが、図１に示す状態のときには、
後部扉の自重たる外力作用で収縮するように設定し得る
ことになる。

【００５２】その結果、このガススプリングにあって
は、たとえば、跳ね上げ状態に開放されている後部扉に
手が届かない背の低い者でも、上記した操作レバー４２
への操作のみで、これが収縮されて後部扉を掴むことが
可能になり、爾後は容易に後部扉を閉め得ることにな
る。

【００５３】ちなみに、ガススプリングが図１に示す状
態から収縮されるとき、すなわち、後部扉を閉めようと
するときには、図３（Ｂ）に示すように、ガスシリンダ
３がいわゆる伸長状態にありながらシリンダ体１が収縮
されることになる。

【００５４】そして、後部扉を完全に閉める状態になる
ときには、ガススプリングにあって、図３（Ｃ）に示す
ように、シリンダ体１はもちろんのこと、ガスシリンダ
３をも収縮されて最収縮状態になり、しかも、このとき
には、制御バルブ４がいわゆる遮断状態になって、この
最収縮状態が維持されることになる。

【００５５】前記したところは、ガススプリングにあっ
て、シリンダ体１における断面積をＡ１とするときに、
ガスシリンダ３における断面積をＡ２として、Ａ１＞Ａ
２の関係が成立するように設定したものであるが、この
設定をしない場合には、以下のように構成することによ
っても、所期の目的を達成できる。

【００５６】すなわち、図４に示すように、ガススプリ
ングにあって、ロッド体２の先端近傍にストローク規制
部２ａを形成し、このストローク規制部２ａがシリンダ
体１に当接される迄は、自由収縮するように設定する。

【００５７】ちなみに、このストローク規制部２ａは、
図示する実施の形態にあって、所定の機械的強度を有す
るように形成された適宜の肉厚のフランジからなり、ロ
ッド体２の外周に固着されてなるとしている。

【００５８】このように設定することで、ガススプリン
グにあって、ロッド体２がシリンダ体１内に没入され
て、ストローク規制部２ａがシリンダ体１の開口端に当
接されることになると、それ以降は、シリンダ体１がガ
スシリンダ３を言わば強制的に収縮させるが如きにな
る。

【００５９】その結果、この実施の形態では、前記した
ような断面積についての設定が不要になり、すなわち、
ガスシリンダ３におけるシリンダ部材３０の径をシリン
ダ体１の径と同一に設定することが可能になる。

【００６０】このことは、とりもなおさず、ガスシリン
ダ３をシリンダ体１に一体に設ける場合に、前記した実
施の形態のように、いわゆる縮径部を設ける必要がな
く、したがって、外観をスッキリさせる点で有利とな
る。

【００６１】ちなみに、この実施の形態による場合の収
縮作動を看ると、図５（Ａ）に示すように、ストローク
規制部２ａがシリンダ体１に当接するまでは、いわゆる
自由な収縮が実現され、図５（Ｂ）に示すように、スト
ローク規制部２ａがシリンダ体１の開口端に当接しても
なおロッド体２をシリンダ体１内に押し込むような外力
作用があるときに、図５（Ｃ）に示すように、ガスシリ
ンダ３において、いわゆる収縮が招来されて、ガススプ
リングが最収縮した状態になる。

【００６２】なお、このガススプリングが最収縮した状
態は、前記した場合と同様に、車両における後部扉が完
全に閉鎖された状態である。

【００６３】前記したところは、この発明によるガスス
プリングが車両における後部扉の開放用とされる場合を
例にして説明したが、この発明の構成からすれば、ガス
スプリングが建物における窓の開放用とされるとしても
良く、さらには、全体的に大型に形成して、重量物の上
昇用としても良い。

【００６４】そして、このいずれの場合にあっても、そ
の作用効果が前記したところと異ならないことはもちろ
んである。

【００６５】

【発明の効果】以上のように、この発明にあっては、ガ
ススプリングがいわゆる伸長状態にあるときに、制御バ
ルブを開放するように操作することで、ガススプリング
を伸長状態に維持する反発力、すなわち、シリンダ圧力
を低下し得ることになり、したがって、たとえば、車両
において跳ね上げ状態にある後部扉に手が届かない背の
低い者でも、外力作用を要することなく、すなわち、後
部扉の自重のみでガススプリングを収縮させ得ることに
なり、爾後の後部扉の閉鎖作業を容易にする利点があ
る。

【００６６】そして、制御バルブを開放する操作は人手
によるとしても、制御バルブを閉鎖する操作を自動的に
行わしめるようにする場合には、コントローラなどのい
わゆる付帯装置の配備が要請されずして、いたずらなコ
スト高を招来させない点で有利となる。

【００６７】また、シリンダ体における断面積とガスシ
リンダにおける断面積とを大小させることで所定の収縮
を可能にする一方で、一定のストロークを収縮した以降
は強制的に収縮し得る構成とすることで、シリンダ体に
おける断面積とガスシリンダにおける断面積とを大小さ
せる必要がなくなり、ガスシリンダにおける径をシリン
ダ体の径と同一に設定でき、外観をスッキリさせる点で
有利となる。

【００６８】その結果、この発明によれば、利用して便
利であり、しかも、いたずらなコスト高を招来させずし
て、その汎用性の向上を期待するのに最適となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明によるガススプリングを最も伸長した
状態で示す断面図である。

【図２】制御バルブの一実施の形態を示す部分断面図で
ある。

【図３】（Ａ）ガスシリンダが収縮状態のままでシリン
ダ体が伸長した状態のガススプリングを原理的に示す説
明図である。 （Ｂ）図１の状態からロッド体をシリンダ体内に押し込
んで収縮させ始めた状態のガススプリングを原理的に示
す説明図である。 （Ｃ）シリンダ体およびガスシリンダが収縮されて最収
縮状態となったガススプリングを原理的に示す説明図で
ある。

【図４】他の実施の形態によるガススプリングを図１と
同様に示す図である。

【図５】（Ａ）図４の状態からロッド体をシリンダ体内
に押し込んで収縮させ始めた状態のガススプリングを原
理的に示す説明図である。 （Ｂ）上記の状態からロッド体をさらにシリンダ体内に
押し込んで収縮させた状態のガススプリングを原理的に
示す説明図である。 （Ｃ）上記の状態からシリンダ体およびガスシリンダが
収縮されて最収縮状態となったガススプリングを原理的
に示す説明図である。

【符号の説明】

１ シリンダ体 １ａ ボトム部 １ｂ 連通路 ２ ロッド体 ２ａ ストローク規制部 ３ ガスシリンダ ４ 制御バルブ １０ 適宜の手段たるフリーピストン ２０ ピストン ２０ａ 減衰バルブ ３０ シリンダ部材 ３０ａ 係合部 ３１ ロッド部材 ３１ａ ピストン ４０ ポペット ４０ａ スプール ４０ｂ，４１ｂ，４４ａ バネ ４１ａ アーム ４１ａ 駆動片 ４２ 操作レバー ４３ リンク ４４，４５ａ ストッパ ４４ａ 係止部 ４５ ブラケット Ａ１ シリンダ体における断面積 Ａ２ ガスシリンダにおける断面積 Ａ３ ロッド体における断面積 Ｇ１ シリンダ体におけるガス室 Ｇ２ ガスシリンダにおけるガス室 Ｒ１ ピストン側油室 Ｒ２ ロッド側油室

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に適宜の手段で区画されるガス室を
   有するシリンダ体と、このシリンダ体の開口端側内に基
   端側が出没可能に挿通されると共に先端側がシリンダ体
   内のガス室におけるガス圧でシリンダ体の外部に突出さ
   れるロッド体と、上記シリンダ体のボトム端に一体に連
   設されて内部のガス室におけるガス圧でロッド部材を外
   部に突出させるガスシリンダと、このガスシリンダ内の
   ガス室と上記シリンダ体内のガス室とを区画する隔壁部
   に配在されて外部操作で上記両ガス室の連通および遮断
   を可能にする制御バルブとを有してなることを特徴とす
   るガススプリング