JP2017031983A - ピストンシリンダ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】移動部材を途中の状態で止めることが可能なピストンシリンダ装置の動作性能を向上させる。【解決手段】ガススプリング１は、ガスを収容するシリンダ部２と、シリンダ部２内に挿入されるロッド部３と、ロッド部３に接続されるとともにシリンダ部２の内部をロッド側ガス室Ｇ１とピストン側ガス室Ｇ２とに区画するピストン部４と、ロッド部３に設けられる操作ロッド３２の操作に基づいてピストン部４にて移動する第１バルブ４２と、ロッド側ガス室Ｇ１とピストン側ガス室Ｇ２とにおけるガスの圧力差に基づいてピストン部４にて移動する第２バルブ部４６と、ピストン部４に設けられ、第１バルブ４２がロッド側ガス室Ｇ１とピストン側ガス室Ｇ２との間にてガスを流動または流動停止させる流路を形成する第１バルブ流路４２Ｒと、ピストン部４に設けられ、第２バルブ部４６がロッド側ガス室Ｇ１とピストン側ガス室Ｇ２との間にてガスを流動または流動停止させる流路を形成する第２バルブ流路４６Ｒとを備える。【選択図】図３

Description

本発明は、ピストンシリンダ装置に関する。

例えば車両に設けられるドアや座高が調整可能なイスなどの移動部材を操作するときに、操作を補助して操作に要する力を軽減するピストンシリンダ装置が存在する（例えば、特許文献１参照）。

特開平１０−２３１８７６公報

ところで、ピストンシリンダ装置において、移動部材の移動前の状態から最も移動した状態までの間における途中の状態にて、操作部を操作することで移動部材の位置を停止させることが可能なものが知られている。このようなピストンシリンダ装置において、操作部によって移動部材を途中の状態で止めた状態で、ピストンシリンダ装置の操作部を操作することなく移動部材を再び移動可能にできると動作性能をさらに向上させることができる。

本発明は、移動部材を途中の状態で止めることが可能なピストンシリンダ装置の動作性能を向上させることを目的とする。

かかる目的のもと、本発明は、流体を収容するシリンダと、前記シリンダ内に挿入されるロッドと、前記ロッドに接続されるとともに前記シリンダの内部を第１室と第２室とに区画するピストンと、前記ロッドに設けられる操作部の操作に基づいて前記ピストンにて移動する第１バルブ部と、前記第１室と前記第２室とにおける前記流体の圧力差に基づいて前記ピストンにて移動する第２バルブ部と、前記ピストンに設けられ、前記第１バルブ部が前記第１室と前記第２室との間にて前記流体を流動または流動停止させる流路を形成する第１流路部と、前記ピストンに設けられ、前記第２バルブ部が前記第１室と前記第２室との間にて前記流体を流動または流動停止させる流路を形成する第２流路部と、を備えるピストンシリンダ装置である。本構成では、第２流路部と第１流路部とを有することで、ピストンシリンダ装置の動作性能を向上させることができる。

本発明によれば、移動部材を途中の状態で止めることが可能なピストンシリンダ装置の動作性能を向上させることが可能になる。

本実施形態のガススプリングの概略図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、本実施形態のガススプリングが車両に適用された状態を示す図である。 第１実施形態のピストン部の説明図である。 （Ａ）および（Ｂ）は、第１実施形態のガススプリングの動作の説明図である。 第２実施形態のピストン部を示す図である。 （Ａ）および（Ｂ）は、第２実施形態のガススプリングの動作の説明図である。 第３実施形態のピストン部を示す図である。 （Ａ）および（Ｂ）は、第３実施形態のガススプリングの動作の説明図である。 第４実施形態のピストン部を示す図である。 第５実施形態のピストン部を示す図である。 変形例１が適用されるガススプリングの説明図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。
［第１実施形態］
図１は、本実施形態のガススプリング１の概略図である。
図２は、本実施形態のガススプリング１が車両に適用された状態を示す図である。

＜ガススプリング１の構成＞
図１に示すガススプリング１は、操作者が車両のバックドア等を開けるときに必要な力を軽減するために、例えば図２に示すようにドア１１０と車両本体１２０との間に取り付けられ操作者の開放操作を補助する装置である。なお、本実施形態では、図１に示すガススプリング１の軸方向を単に「軸方向」と称し、図１の下側を「一方側」と呼び、図１の上側を「他方側」と呼ぶ。また、図１に示すガススプリング１の左右方向を「半径方向」と呼び、中心軸側を「内側」、中心軸に対して半径方向に離れる側を「外側」と呼ぶ。

そして、本実施形態のガススプリング１は、図２に示す車両の例において、図２（Ａ）に示すドア１１０が閉じた状態と、図２（Ｃ）に示すドア１１０が最も開いた状態と、図２（Ｂ）に示すドア１１０が閉じた状態とドア１１０が最も開いた状態との間である途中の状態に維持することができる。

ガススプリング１は、図１に示すように、ガスを収容するシリンダ部２と、他方側の端部がシリンダ部２内に収納され一方側の端部がシリンダ部２の端部から突出するロッド部３と、ロッド部３の他方側の端部に設けられるピストン部４と、ロッド部３の一方側に設けられる操作ハンドル部５と、を備える。

ここで、第１実施形態に係るガススプリング１の概略構成を説明する。
ガススプリング１（ピストンシリンダ装置）は、ガス（流体）を収容するシリンダ部２（シリンダ）と、シリンダ部２内に挿入されるロッド部３（ロッド）と、ロッド部３に接続されるとともにシリンダ部２の内部をロッド側ガス室Ｇ１（第１室）とピストン側ガス室（第２室）とに区画するピストン部４（ピストン）と、ロッド部３に設けられる操作ロッド３２（操作部）の操作に基づいてピストン部４にて移動する第１バルブ４２（第１バルブ部）と、ロッド側ガス室Ｇ１とピストン側ガス室Ｇ２とにおけるガスの圧力差に基づいてピストン部４にて移動する第２バルブ部４６（第２バルブ部）と、ピストン部４に設けられ、第１バルブ４２がロッド側ガス室Ｇ１とピストン側ガス室Ｇ２との間にてガスを流動または流動停止させる流路を形成する第１バルブ流路４２Ｒ（第１流路部）と、ピストン部４に設けられ、第２バルブ部４６がロッド側ガス室Ｇ１とピストン側ガス室Ｇ２との間にてガスを流動または流動停止させる流路を形成する第２バルブ流路４６Ｒ（第２流路部）と、を備える。
以下で、各々の構成部品について詳述する。

〔シリンダ部２の機能および構成〕
シリンダ部２は、筒状のシリンダ本体２１と、シリンダ本体２１の一方側の端部に配置されるロッドガイド２２と、シリンダ本体２１の一方側の端部に配置されるガスシール２３と、シリンダ本体２１の他方側の端部に設けられる本体側接続部２４と、を備える。

シリンダ本体２１は、略円筒状に形成され、例えば金属等を用いることができる。シリンダ本体２１は、軸方向における他方側の端部が閉塞され、一方側の端部が開口している。また、シリンダ本体２１は、ガスシール２３によって一方側の端部が閉塞される。そして、シリンダ本体２１は、内部に圧縮ガスなどの作動流体を収容する。
なお、本実施形態では、シリンダ部２の内部には、ロッド部３とロッドガイド２２との間の潤滑性を向上させたり、ロッド部３とガスシール２３との間のシール性を良好に維持させたりするのに必要十分な程度のオイルが封入されている。

ロッドガイド２２は、ロッド部３を移動可能に保持し、ロッド部３の軸方向における移動を案内する。
ガスシール２３は、シリンダ部２における一方側の端部であってロッドガイド２２よりも他方側に配置される。そして、ガスシール２３は、ロッド部３の外周とシリンダ本体２１の内周との間を封止することによってシリンダ部２を密閉する。
本体側接続部２４は、他方側の端部に固定されるとともに、略円形の孔を有する。そして、本体側接続部２４によって、ガススプリング１は、本実施形態では車両本体１２０（図２参照）に取り付けられる。

〔ロッド部３の機能および構成〕
図１に示すように、ロッド部３は、ロッド本体３１と、ロッド本体３１の内側に設けられる操作ロッド３２と、操作ロッド３２の他方側の端部に設けられるロッドシール部材３２Ｓと、ロッド本体３１の一方側の端部に設けられるドア側接続部３３と、を備える。

ロッド本体３１は、軸方向に長く延びる部材であって、軸方向に形成される中空部３１Ｈを有する。中空部３１Ｈの内側には、操作ロッド３２が挿入される。
操作ロッド３２は、一方側に設けられる第１操作ロッド３２１と、他方側に設けられる第２操作ロッド３２２とを備えて構成される。なお、以下の説明において、第１操作ロッド３２１と第２操作ロッド３２２とを一体的に説明する場合には、操作ロッド３２と呼ぶ。
操作ロッド３２は、ロッド本体３１の内側にて、ロッド本体３１に対して軸方向に移動可能に設けられる。そして、第１操作ロッド３２１は、一方側がロッド本体３１の一方側の端部から突出し、操作ハンドル部５の後述するカム部５３に接触する。また、第１操作ロッド３２１は、他方側が第２操作ロッド３２２に接触する。さらに、第２操作ロッド３２２は、他方側がピストン部４の内側に設けられ、ピストン部４の後述する第１バルブ４２に接触可能に設けられる。

ロッドシール部材３２Ｓは、操作ロッド３２の外周とロッド本体３１の内周との間に設けられる（後述する図３参照）。そして、ロッドシール部材３２Ｓは、操作ロッド３２（本実施形態では第２操作ロッド３２２）とロッド本体３１との間を封止する。
ドア側接続部３３は、一方側の端部に固定されるとともに、円形状の孔を有する。そして、ドア側接続部３３によって、ガススプリング１は、本実施形態ではドア１１０（図２参照）に取り付けられる。

〔ピストン部４の機能および構成〕
図３は、第１実施形態のピストン部４の説明図である。
図３に示すように、ピストン部４は、ピストン本体４１と、ピストン本体４１の内側に設けられる第１バルブ４２と、第１バルブ４２の半径方向外側に設けられる押付部４３と、ピストン本体４１の外周に設けられる第１シール部材４４と、ピストン本体４１の内側に設けられる第２シール部材４５と、ピストン本体４１の内側に設けられる第２バルブ部４６と、ピストン本体４１の外側であって第１シール部材４４の他方側に設けられるピストンリング４７と、ピストン本体４１の他方側に設けられる保持部材４８と、を備える。
そして、第１実施形態のガススプリング１において、ピストン部４は、シリンダ部２内の空間を、ガスを収容する他方側のピストン側ガス室Ｇ２と一方側のロッド側ガス室Ｇ１とに区画する。

（ピストン本体４１）
ピストン本体４１は、軸方向に延びる中空部４１１と、半径方向に延びる第１流路４１２と、半径方向に延びるとともに第１流路４１２よりも一方側に設けられる第２流路４１３と、軸方向において第１流路４１２と第２流路４１３との間に設けられる収容部４１４と、を備える。

中空部４１１は、一方側に設けられるロッド接続部４１１ａと、ロッド接続部４１１ａの他方側に設けられるバルブロッド対向部４１１ｂと、バルブロッド対向部４１１ｂの他方側に設けられる第１バルブ保持部４１１ｃと、第１バルブ保持部４１１ｃの他方側に設けられる第２バルブ保持部４１１ｄと、第２バルブ保持部４１１ｄの他方側に設けられる保持部材接続部４１１ｅと、を備える。

ロッド接続部４１１ａには、ロッド部３が挿入される。そして、ロッド接続部４１１ａには、ロッド本体３１の他方側の端部が固定される。バルブロッド対向部４１１ｂには、第２操作ロッド３２２の他方側の端部が移動可能に挿入されるとともに、第１バルブ４２の一方側の端部（後述する第２外径部４２２）も移動可能に収容される。

第１バルブ保持部４１１ｃは、第１バルブ４２を軸方向に移動可能に支持する。また、第２バルブ保持部４１１ｄは、第２バルブ部４６を軸方向に移動可能に支持する。保持部材接続部４１１ｅは、半径方向の内側にて保持部材４８を保持する。

第１流路４１２は、一方がロッド側ガス室Ｇ１に連絡し、他方が第１バルブ保持部４１１ｃに連絡する。
第２流路４１３は、一方がロッド側ガス室Ｇ１に連絡し、他方がバルブロッド対向部４１１ｂに対向する。
収容部４１４は、ピストン本体４１において半径方向に延びる貫通孔である。そして、収容部４１４は、内側に押付部４３を収容する。

（第１バルブ４２）
第１バルブ４２は、軸方向の中央部に位置する第１外径部４２１と、第１外径部４２１の一方側に形成される第２外径部４２２と、第１外径部４２１の他方側に形成される第３外径部４２３と、第１外径部４２１と第３外径部４２３との間に形成されるテーパ部４２Ｔと、を備える。

そして、第１実施形態では、第１バルブ４２がロッド側ガス室Ｇ１とピストン側ガス室Ｇ２との間にてガスを流動停止させて、ガススプリング１の伸縮を停止させることができる。このように、第１バルブ４２がロッド側ガス室Ｇ１とピストン側ガス室Ｇ２との間にてガスを流動停止させる位置に位置する状態を、第１バルブ４２によるガススプリング１のロック状態と呼ぶ。また、第１バルブ４２がロッド側ガス室Ｇ１とピストン側ガス室Ｇ２との間にてガスを流動させて、ガススプリング１の伸縮を可能にすることができる。このように、第１バルブ４２がロッド側ガス室Ｇ１とピストン側ガス室Ｇ２との間にてガスを流動させる位置に位置する状態を、第１バルブ４２によるガススプリング１のフリー状態と呼ぶ。

第１外径部４２１は、外径がピストン本体４１の第１バルブ保持部４１１ｃと略同じに形成される。そして、第１バルブ４２は、第１バルブ保持部４１１ｃに支持されながら、軸方向に移動可能にピストン本体４１に設けられる。また、第１外径部４２１の外径は、第２シール部材４５の内径と比較して大きく形成される。
そして、第１外径部４２１は、第１バルブ４２が他方側に最も押し込まれた状態で、第２シール部材４５に対向する。

さらに、第１外径部４２１は、周方向に形成される第１環状溝４２１Ｔ１と、第１環状溝４２１Ｔ１の一方側にて周方向に形成される第２環状溝４２１Ｔ２とを有する。
第１環状溝４２１Ｔ１および第２環状溝４２１Ｔ２は、それぞれ押付部４３の後述するボール４３１が引っ掛かるように形成される。そして、ピストン部４では、フリー状態において、第１バルブ４２の第１環状溝４２１Ｔ１に押付部４３のボール４３１が引っ掛かり、押付部４３が第１バルブ４２の位置の保持の補助をする（後述の図４（Ａ）参照）。また、ピストン部４では、ロック状態において、第１バルブ４２の第２環状溝４２１Ｔ２に押付部４３のボール４３１が引っ掛かり、押付部４３が第１バルブ４２の位置の保持の補助をする（図３参照）。

なお、第１バルブ４２の第１環状溝４２１Ｔ１、第２環状溝４２１Ｔ２および押付部４３は、必須の構成ではない。すなわち、第１環状溝４２１Ｔ１、第２環状溝４２１Ｔ２および押付部４３を設けない場合であっても第１バルブ４２をロック状態やフリー状態に維持することは可能である。ただし、本第１実施形態では、第１環状溝４２１Ｔ１、第２環状溝４２１Ｔ２および押付部４３によって、第１バルブ４２の軸方向における位置の保持を補助し、ロック状態やフリー状態を安定させている。

第２外径部４２２は、外径が第１外径部４２１よりも大きく形成される。第１バルブ４２は、第２外径部４２２における一方側の端部にて、操作ロッド３２（第１実施形態では第２操作ロッド３２２）が接触する。また、第２外径部４２２の外径（受圧面積）は、第２操作ロッド３２２の他方側の外径（受圧面積）と略同じに形成されている。

第３外径部４２３は、外径が第１外径部４２１よりも小さく形成される。そして、第３外径部４２３の外径は、ピストン本体４１の第１バルブ保持部４１１ｃの内径および第２シール部材４５の内径よりも小さく形成される。そして、第１実施形態では、第１バルブ４２は、第３外径部４２３の半径方向外側において、第１バルブ保持部４１１ｃおよび第２シール部材４５との間に、ガスが流れる第１バルブ流路４２Ｒを形成する。
また、第３外径部４２３は、他方側においてピストン側ガス室Ｇ２に対向し、他方側の端部にてガス圧を受ける構成となっている。

また、テーパ部４２Ｔは、外径が異なる第１外径部４２１と第３外径部４２３とが軸方向に連続して形成されるために設けられる。

次に、第１バルブ４２と操作ロッド３２との関係について説明する。
図３に示すように、上述した第１バルブ４２は、操作ロッド３２とは分断され、操作ロッド３２とは別体に構成される。そして、第１バルブ４２の一方側と第２操作ロッド３２２の他方側とは、ピストン本体４１のバルブロッド対向部４１１ｂ内に収容される。そして、第１バルブ４２は、バルブロッド対向部４１１ｂにて第２操作ロッド３２２と接触する。

ここで、バルブロッド対向部４１１ｂの一方側には、ロッドシール部材３２Ｓが設けられる。従って、操作ロッド３２（第１実施形態では第２操作ロッド３２２）に対してロッドシール部材３２Ｓが設けられる位置よりも他方側の圧力は、バルブロッド対向部４１１ｂと同圧である。また、第１バルブ保持部４１１ｃと第１外径部４２１との間にはシール部材等が設けられていない。そのため、フリー状態においては、第１バルブ保持部４１１ｃを介してピストン側ガス室Ｇ２とバルブロッド対向部４１１ｂとの間にはガスが流れることができる。さらに、バルブロッド対向部４１１ｂには、第２流路４１３が連絡している。そのため、フリー状態では、ロッド側ガス室Ｇ１とピストン側ガス室とＧ２とバルブロッド対向部４１１ｂとのガス圧は同圧となる。
すなわち、第１バルブ４２（第１バルブ部）は、第１バルブ４２が配置されるバルブロッド対向部４１１ｂ（同圧空間）内にて第１バルブ４２と別体に構成された操作ロッド３２（第２ロッド）と接触するように構成されている。

（押付部４３）
押付部４３は、ボール４３１と、ボール４３１の半径方向外側に設けられるスプリング４３２とを有する。
ボール４３１の材料には、第１実施形態では金属を用いている。そして、ボール４３１は、ピストン本体４１の収容部４１４の外径よりも小さく形成される。そして、ボール４３１は、収容部４１４において半径方向に移動可能に設けている。また、ボール４３１は、第１バルブ４２の第１外径部４２１に対向するように設けている。そして、ボール４３１は、第１環状溝４２１Ｔ１または第２環状溝４２１Ｔ２と対向した際に、それぞれ、第１環状溝４２１Ｔ１または第２環状溝４２１Ｔ２に引っ掛かるように構成される。
スプリング４３２は、第１バルブ４２の軸方向と交差する方向である半径方向に第１バルブ４２にボール４３１を押し付ける。

（第１シール部材４４）
第１シール部材４４は、第１実施形態では、ピストン本体４１の他方側に設けられる。第１実施形態では、第１シール部材４４は、ピストン本体４１の外周に形成された環状の溝４１Ｔに保持されている。そして、第１シール部材４４は、ピストン本体４１の外周とシリンダ本体２１の内周との間を封止する。

（第２シール部材４５）
第２シール部材４５は、第１実施形態では、第２バルブ部４６の半径方向内側に設けられる。そして、第２シール部材４５は、ピストン本体４１に対する第１バルブ４２の位置に応じて、第１バルブ流路４２Ｒにおけるガスの流れを制御する。具体的には、第２シール部材４５は、第１バルブ４２の第１外径部４２１に対向した状態では、第１バルブ流路４２Ｒにおけるガスの流れを遮断し、ロック状態を形成する。一方、第２シール部材４５は、第１バルブ４２の第３外径部４２３に対向した状態では、第１バルブ流路４２Ｒにおいてガスを流動させ、フリー状態を形成する。

（第２バルブ部４６）
第２バルブ部４６は、第１移動部材４６１と、第１移動部材４６１の他方側に設けられる第２移動部材４６２と、第１移動部材４６１の一方側に設けられる移動シール部材４６３と、第２移動部材４６２の他方側に設けられるスプリング４６４と、を備える。

そして、第１実施形態では、第２バルブ部４６は、第１バルブ４２がロック状態を形成している場合に、ロッド側ガス室Ｇ１とピストン側ガス室Ｇ２とのガスの圧力差が一定以上になると、ロッド側ガス室Ｇ１とピストン側ガス室Ｇ２との間にてガスの流動させる状態を形成する。この状態のことを、第２バルブ部４６によるガススプリング１のブロー状態と呼ぶ。
なお、第２バルブ部４６がロッド側ガス室Ｇ１とピストン側ガス室Ｇ２との間にてガスを流動停止させる状態のことを、第２バルブ部４６によるガススプリング１の非ブロー状態と呼ぶ。

第１移動部材４６１は、略円筒形状に形成された部材である。第１移動部材４６１は、一方側にて移動シール部材４６３を保持する。また、第１移動部材４６１は、他方側にて第２シール部材４５を保持する。なお、第１移動部材４６１の内径は、第２シール部材４５の外径と比較して小さく形成している。
そして、第１移動部材４６１は、半径方向の外側に第２バルブ流路４６Ｒを有している。第２バルブ流路４６Ｒは、軸方向に延びて形成される。そして、第２バルブ流路４６Ｒは、ブロー状態におけるロッド側ガス室Ｇ１とピストン側ガス室Ｇ２との間にてガスが流れる流路を形成する。この第２バルブ流路４６Ｒは、上述した第１バルブ流路４２Ｒとは少なくとも異なる部分を有するように設けられている。

第２移動部材４６２は、略円柱状に形成された部材である。そして、第２移動部材４６２は、一方側にて第１移動部材４６１の内側に挿入され、他方側にてスプリング４６４に接続する。なお、第２移動部材４６２は、第１移動部材４６１に例えば圧入されて第１移動部材４６１と締結される。そして、第２移動部材４６２と第１移動部材４６１とは、共に移動する。

移動シール部材４６３は、後述するようにスプリング４６４によって、ピストン本体４１の中空部４１１に押し付けられる。そして、移動シール部材４６３は、第１移動部材４６１とピストン本体４１との間を封止する。第１実施形態では、移動シール部材４６３が中空部４１１に接触した状態によって非ブロー状態を形成し、移動シール部材４６３が中空部４１１から離れた状態によってブロー状態を形成する。

スプリング４６４は、一方側にて第２移動部材４６２に接触し、他方側にて保持部材４８に接触する。そして、第１実施形態では、スプリング４６４は、第２移動部材４６２を介して、第２シール部材４５および移動シール部材４６３が一方側に押し込まれる方向の力を、第２シール部材４５および移動シール部材４６３に与える。

なお、第１実施形態において、スプリング４６４のバネ力は、第１バルブ４２がロック状態である場合に、ガススプリング１に対して操作者がガススプリング１を伸張させる動作を行った際に生じるシリンダ本体２１内のガス圧（ロッド側ガス室Ｇ１とピストン側ガス室Ｇ２との一定の圧力差）に応じて縮むように設定している。

（ピストンリング４７）
ピストンリング４７は、シリンダ本体２１の内周面にスライド可能に接触する。そして、ピストンリング４７は、例えば金属部材の接触による摺動傷を防止するとともに、シリンダ本体２１との間の摩擦抵抗を低減する。
なお、ピストンリング４７は、必須の構成ではない。

（保持部材４８）
保持部材４８は、雄ネジが形成され、ピストン本体４１に固定される。また、保持部材４８は、半径方向の内側に、軸方向に貫通する開口部４８１を有している。

〔操作ハンドル部５の機能および構成〕
図１に示すように、操作ハンドル部５は、レバー５１と、レバー５１の端部に設けられる回転軸５２と、回転軸５２を挟んでレバー５１の反対側に配置されるカム部５３とを有している。

レバー５１は、操作者等によって操作ハンドル部５を操作する際に、操作者が握る箇所を形成する。なお、第１実施形態の操作ハンドル部５では、レバー５１の回転操作が固定されるように構成していない。従って、レバー５１は、操作者によって操作されていない状態では自由に移動可能に構成されている。

回転軸５２は、レバー５１の回転の軸を構成する。なお、回転軸５２は、第１実施形態では、ドア側接続部３３（図２参照）に支持されている。
カム部５３は、レバー５１の回転操作に伴って回転移動する。そして、カム部５３は、レバー５１を一方向に回転させた際に、操作ロッド３２を他方側に向けて押し込む。一方、カム部５３は、レバー５１を他方向に回転させた際には、操作ロッド３２の一方側の端部から退く。

ここで、操作ロッド３２は、操作ロッド３２の他方側においてシリンダ本体２１の圧力を受け、一方側においてシリンダ本体２１の外となる外圧下に置かれる。そして、操作ロッド３２は、レバー５１からの操作を受けていない状態では、外圧よりも圧力が高いシリンダ本体２１の内圧によって、第１バルブ４２から離れる方向である一方側に移動しようとする。従って、レバー５１は、操作者によって操作されていない状態では、一方側に移動する操作ロッド３２に押されて、操作前の初期の状態（図１参照）を維持する。

＜第１実施形態のガススプリング１の作用＞
図４は、第１実施形態のガススプリング１の動作の説明図である。なお、図４（Ａ）はガススプリング１のフリー状態を示し、図４（Ｂ）はガススプリング１のブロー状態を示す図である。
例えばドア１１０（図２参照）を開けようとする際、ロッド部３は、シリンダ部２に対して相対的に遠ざかる方向に移動する。すなわち、図４（Ａ）に示すように、ピストン部４は、シリンダ本体２１に対して相対的に一方側に移動しようとする。このピストン部４の移動によって、一方側に形成されるロッド側ガス室Ｇ１のガスが圧縮される。そして、図４（Ａ）にて実線の矢印で示すように、ガスは、第１流路４１２、第１バルブ流路４２Ｒ、第２移動部材４６２、第２バルブ保持部４１１ｄおよび開口部４８１をそれぞれ流れる。そして、ガスは、ロッド側ガス室Ｇ１からピストン側ガス室Ｇ２に流れる。

そして、ピストン部４の一方側（ロッド側ガス室Ｇ１側）には、ロッド部３が設けられているため、ピストン部４にて生じる他方側に向けた力は、ピストン部４の断面積からロッド部３の断面積との差である受圧面積とガス圧との積となる。一方で、ピストン部４の他方側（ピストン側ガス室Ｇ２側）において、ピストン部４にて生じる一方側に向けた力は、ピストン部４の受圧面積とガス圧との積となる。すなわち、ロッド部３には、ロッド部３の断面積とガス圧との積に相当する大きさの力であって一方側に向かう力が発生する。ここで、操作者は、ドア１１０を開く方向であるロッド部３が一方側に移動するように操作している。そして、上述のとおり、ロッド部３が一方側に向かう力が生じることにより、操作者によるドア１１０を開く動作がガススプリング１によって補助される。

ここで、例えばドア１１０が完全に開く状態となる途中において、図１に示すレバー５１を操作する。そうすると、レバー５１によって、操作ロッド３２が他方側のピストン部４側に押し込まれる。
このとき、図３に示すように、操作ロッド３２によって、第１バルブ４２が他方側に移動する。第１バルブ４２が他方側に移動することによって、第１バルブ４２の第１外径部４２１が第２シール部材４５に対向する。つまり、第１バルブ４２は、第１バルブ流路４２Ｒを閉じ、ロッド側ガス室Ｇ１とピストン側ガス室Ｇ２との間におけるガスの流れを遮断する。その結果として、ロッド部３のシリンダ部２に対する相対的な移動が停止し、ロック状態が形成される。そして、ガススプリング１が接続するドア１１０が、レバー５１を操作したときの位置である途中の状態にて停止する。

上述したように、レバー５１は、操作者の操作によってのみ動作し、固定されていない。しかしながら、第１実施形態では、ロック状態において、第１バルブ４２は、他方側に移動した状態が維持される。従って、レバー５１の操作をし続けることを要さずに、ドア１１０をその位置に停止させることができる。
なお、上述したとおり、第２操作ロッド３２２は、一方側が外圧下（大気圧下）に置かれ、他方側がシリンダ本体２１の内圧下に置かれる。そのため、第２操作ロッド３２２は、シリンダ本体２１の内圧によって一方側に移動する。また、第２操作ロッド３２２の移動に伴い、第１操作ロッド３２１は、一方側に移動する。従って、レバー５１は、操作者が操作前の状態に戻すための操作を行わなくても、操作前の初期の状態に戻ることができる。

その後、第１バルブ４２がロック状態となった後、ドア１１０の開放を再開する場合には、操作者は、ドア１１０を閉じる方向に押し込む動作（シリンダ部２とロッド部３とが圧縮する動作）を行う。そうすると、ロッド側ガス室Ｇ１に対してピストン側ガス室Ｇ２のガスの圧力が高くなる圧力差が生じる。このとき、ピストン側ガス室Ｇ２のガス圧によって、ピストン本体４１に対して移動可能に支持される第１バルブ４２が一方側に移動する。そうすると、第１バルブ４２が遮断していたピストン本体４１におけるガスの流路が開放される。すなわち、ガスは、図４（Ａ）に破線の矢印で示すように、開口部４８１、第２移動部材４６２、第１バルブ流路４２Ｒおよび第１流路４１２をそれぞれ流れることが可能となり、フリー状態が形成される。その結果、操作者によるドア１１０を開く動作が可能になる。

次に、第１バルブ４２のロック状態にて、操作者がドア１１０を開く方向に動作（（シリンダ部２とロッド部３とが伸張する動作）させた場合について説明する。
この場合、ピストン側ガス室Ｇ２に対してロッド側ガス室Ｇ１の圧力が高くなる圧力差が生じる。そして、図４（Ｂ）にて矢印で示すように、ガスは、第１流路４１２を通って第１バルブ保持部４１１ｃに流れ込む。第１バルブ保持部４１１ｃに流れたガスは、スプリング４６４を縮めることで第２バルブ部４６を他方側に移動させる。その結果、移動シール部材４６３が中空部４１１から離れる。そして、ガスは、第２バルブ流路４６Ｒ、第２バルブ保持部４１１ｄおよび開口部４８１を流れる。つまり、ガスは、ロッド側ガス室Ｇ１からピストン側ガス室Ｇ２に流れる。このようにして、操作者によるドア１１０を開く動作が可能になる。

上述したように、第１実施形態のガススプリング１では、レバー５１を操作して操作ロッド３２を一旦押し込むだけで、レバー５１を操作し続けたりレバー５１を固定したりすることなく、ガススプリング１がロック状態に移行しロック状態が維持される。そして、ドア１１０を任意の位置で停止させることができる。このように、第１実施形態のガススプリング１では動作性能が向上する。
また、第１実施形態のガススプリング１において、ピストン部４は、ガスの流動を停止した状態で、シリンダ本体２１およびロッド本体３１が圧縮する方向の力を受けた際に、ガスが流動する状態に移行するようになっている。つまり、第１実施形態のガススプリング１では、ロック状態にてガススプリング１を伸張する方向に操作することで、操作ハンドル部５の操作を行うことなく、ガスの流動を再開させることを可能にしている。

さらに、第１実施形態のガススプリング１では、レバー５１の操作ではなくドア１１０を開ける方向に引くという操作をするだけで、ガススプリング１をブロー状態に移行させて、ドア１１０を開けることができる。また、第１バルブ４２がロック状態である場合において、第２バルブ部４６がブロー状態に移行することで、ピストン部４およびロッド部３に掛かる負荷も低減される。
そして、第１実施形態では、第１バルブ流路４２Ｒと第２バルブ流路４６Ｒとが少なくとも異なる部分を有することで、例えば第２バルブ流路４６Ｒを流れるガスの量を、第１バルブ流路４２Ｒとは異ならせることができる。その結果、ブロー状態におけるガスの流れを、フリー状態とは別に設定可能にしている。これによって、ガススプリング１では動作性能をさらに向上させている。

[第２実施形態]
次に、第２実施形態のガススプリング１について説明する。
図５は、第２実施形態のピストン部２０４を示す図である。
第２実施形態のガススプリング１は、ピストン部２０４の構成が、第１実施形態のピストン部４とは異なる。以下、ピストン部２０４について詳細に説明する。
なお、第２実施形態において、第１実施形態と同様な部材等については、同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。

ここで、第２実施形態に係るガススプリング１の概略構成を説明する。
ガススプリング１（ピストンシリンダ装置）は、ガス（流体）を収容するシリンダ部２（シリンダ）と、シリンダ部２内に挿入されるロッド部３（ロッド）と、ロッド部３に接続されるとともにシリンダ部２の内部をロッド側ガス室Ｇ１（第１室）とピストン側ガス室（第２室）とに区画するピストン部２０４（ピストン）と、ロッド部３に設けられる操作ロッド３２（操作部）の操作に基づいてピストン部２０４にて移動する第１バルブ６２（第１バルブ部）と、ロッド側ガス室Ｇ１とピストン側ガス室Ｇ２とにおけるガスの圧力差に基づいてピストン部２０４にて移動する第２バルブ部７１（第２バルブ部）と、ピストン部２０４に設けられ、第１バルブ６２がロッド側ガス室Ｇ１とピストン側ガス室Ｇ２との間にてガスを流動または流動停止させる流路を形成する第１バルブ流路６２Ｒ（第１流路部）と、ピストン部２０４に設けられ、第２バルブ部７１がロッド側ガス室Ｇ１とピストン側ガス室Ｇ２との間にてガスを流動または流動停止させる流路を形成する第２バルブ流路７１Ｒ（第２流路部）と、を備える。
以下で、各々の構成部品について詳述する。

〔ピストン部２０４の機能および構成〕
図５に示すように、ピストン部２０４は、ピストン本体２４１と、ピストン本体２４１の内側に設けられるカラー部材６１と、ピストン本体２４１の内側に設けられる第１バルブ６２と、第１シール部材４４と、第２シール部材４５と、ピストン本体２４１の他方側に設けられる第２バルブ部７１と、保持部材４８と、を備える。

ピストン本体２４１の基本構成は、第１実施形態のピストン本体４１と同様である。ただし、第２実施形態のピストン本体２４１は、第２バルブ流路７１Ｒを有している。第２バルブ流路７１Ｒは、一方側にて第１流路４１２に連絡し、他方側にて第２バルブ保持部４１１ｄに連絡する。また、第２実施形態において、第１流路４１２は、半径方向の外側にてロッド側ガス室Ｇ１に連絡し、半径方向の内側にてカラー部材６１の後述する環状凹部６１３に連絡する。

カラー部材６１は、開口部６１１と、カラー流路６１２と、環状凹部６１３とを有する。
開口部６１１は、軸方向に延びて形成される貫通孔である。また、カラー流路６１２は、半径方向に延びて形成される。環状凹部６１３は、周方向に形成されるとともに、半径方向の内側に窪んで形成される。

（第１バルブ６２）
第１バルブ６２は、一方側に形成される第１外径部６２１と、第１外径部６２１の他方側に形成される第２外径部６２２と、第２外径部６２２の他方側に形成される第３外径部６２３とを有する。そして、第１バルブ６２は、一方側にて操作ロッド３２が接触する。また、第２実施形態において、第２外径部６２２は、第２シール部材４５との間に、ガスが流れる第１バルブ流路６２Ｒを形成する。
第１バルブ６２は、ピストン部２０４の第１バルブ流路６２Ｒにおいてガスを流動させたり、ガスを流動停止させたりする。そして、第１バルブ６２は、ロッド側ガス室Ｇ１とピストン側ガス室Ｇ２との間のガスの流動を制御することで、ロック状態とフリー状態とを形成する。

（第２バルブ部７１）
第２バルブ部７１は、移動リング７１１と、移動リング７１１の一方側に設けられる移動シール部材７１２と、移動リング７１１の他方側に設けられるスプリング７１３とを有する。

そして、第２実施形態では、第２バルブ部７１は、第１バルブ６２がロック状態を形成している場合に、ロッド側ガス室Ｇ１とピストン側ガス室Ｇ２とのガスの圧力差が一定以上になると、ロッド側ガス室Ｇ１とピストン側ガス室Ｇ２との間にてガスが流動する状態を形成する。この状態のことを、第２バルブ部７１によるガススプリング１のブロー状態と呼ぶ。なお、第２バルブ部７１がロッド側ガス室Ｇ１とピストン側ガス室Ｇ２との間にてガスを流動させない状態のことを、第２バルブ部７１によるガススプリング１の非ブロー状態と呼ぶ。

移動リング７１１は、半径方向の内側に開口部７１１Ｈを有し、環状に形成された部材である。開口部７１１Ｈは、第１バルブ６２の第３外径部６２３の外径よりも大きい内径を有する。そして、移動リング７１１（移動部）は、ロッド側ガス室Ｇ１とピストン側ガス室Ｇ２とのガスの圧力差に基づいて軸方向に移動可能に設けられている。
移動シール部材７１２は、半径方向の内側に開口部７１２Ｈを有し、環状に形成された部材である。なお、第２実施形態では、移動シール部材７１２は、例えば、ゴム材料などの弾性材料を用いることができる。また、移動シール部材７１２は、ピストン本体２４１の第２バルブ流路７１Ｒに対向して配置される。このように、移動シール部材７１２（移動シール部材）は、移動リング７１１（移動部）に設けられ、第２バルブ流路７１Ｒを封止することができる。
スプリング７１３は、一方側にて移動リング７１１に接触し、他方側にて保持部材４８に接触する。そして、スプリング７１３は、移動リング７１１および移動シール部材７１２が一方側の第２バルブ流路７１Ｒに押し込まれる方向の力を、移動リング７１１および移動シール部材７１２に与える。

なお、第２実施形態において、スプリング７１３のバネ力は、第１バルブ６２がロック状態である場合に、ガススプリング１に対して操作者がガススプリング１を伸張させる動作を行った際に生じるシリンダ本体２１内のガス圧（ロッド側ガス室Ｇ１とピストン側ガス室Ｇ２との一定の圧力差）に応じて縮むように設定している。

＜第２実施形態のガススプリング１の作用＞
図６は、第２実施形態のガススプリング１の動作の説明図である。なお、図６（Ａ）はガススプリング１のフリー状態を示し、図６（Ｂ）はガススプリング１のブロー状態を示す図である。
操作ロッド３２によって第１バルブ６２を他方側に移動させると、第１バルブ６２の第２外径部６２２が第２シール部材４５に対向し、フリー状態が形成される。そして、図６（Ａ）にて実線の矢印で示すように、ロッド側ガス室Ｇ１のガスは、第１流路４１２、環状凹部６１３、カラー流路６１２、第１バルブ流路６２Ｒ、開口部７１１Ｈおよび開口部４８１をそれぞれ流れる。そして、ガスは、ロッド側ガス室Ｇ１からピストン側ガス室Ｇ２に流れる。その結果、操作者によるドア１１０（図２参照）を開く動作がガススプリング１によって補助される。
なお、第１バルブ６２がフリー状態で、操作者がドア１１０を閉じる動作を行う場合には、図６（Ａ）にて破線の矢印で示すように、ピストン側ガス室Ｇ２からロッド側ガス室Ｇ１にガスが流れる。

その後、例えばドア１１０が完全に開く状態となる途中において、操作ロッド３２を一方側に移動させる操作を行う場合について説明する。このとき、第１バルブ６２は、一方側に向けて押し込まれる（図５参照）。この状態では、第１バルブ６２によって、第１バルブ流路６２Ｒが閉じられ、ロック状態が形成される。そして、ガススプリング１が接続するドア１１０は、操作ロッド３２を操作したときの位置である途中の状態にて停止する。

ここで、第１バルブ６２のロック状態にて、操作者がドア１１０を開く方向（シリンダ本体２１とロッド部３とが伸張する方向）に動作させた場合について説明する。
図６（Ｂ）に示すように、ピストン部２０４によってロッド側ガス室Ｇ１のガスが圧縮される。このとき、図６（Ｂ）に矢印で示すように、ガスは、第１流路４１２を通って第２バルブ流路７１Ｒに流れ込む。第２バルブ流路７１Ｒに流れたガスは、スプリング７１３を縮めることで移動リング７１１を他方側に移動させる。その結果、移動シール部材７１２が第２バルブ流路７１Ｒから離れる。そして、ガスは、開口部７１１Ｈ、第２バルブ保持部４１１ｄおよび開口部４８１を流れる。そして、ガスは、ロッド側ガス室Ｇ１からピストン側ガス室Ｇ２に流れる。このようにして、操作者によるドア１１０を開く動作が可能になる。

そして、第２実施形態においても、第１バルブ流路６２Ｒと第２バルブ流路７１Ｒとが少なくとも異なる部分を有することで、例えば第２バルブ流路７１Ｒを流れるガスの量を、第１バルブ流路６２Ｒとは異ならせることができる。その結果、ブロー状態におけるガスの流れを、フリー状態とは別に設定可能にしている。これによって、第２実施形態においても、ガススプリング１では動作性能をさらに向上させている。

[第３実施形態]
次に、第３実施形態のガススプリング１について説明する。
図７は、第３実施形態のピストン部３０４を示す図である。
第３実施形態のガススプリング１は、ピストン部３０４の構成が、第１実施形態のピストン部４とは異なる。以下、ピストン部３０４について詳細に説明する。
なお、第３実施形態において、他の実施形態と同様な部材等については、同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。

ここで、第３実施形態に係るガススプリング１の概略構成を説明する。
ガススプリング１（ピストンシリンダ装置）は、ガス（流体）を収容するシリンダ部２（シリンダ）と、シリンダ部２内に挿入されるロッド部３（ロッド）と、ロッド部３に接続されるとともにシリンダ部２の内部をロッド側ガス室Ｇ１（第１室）とピストン側ガス室（第２室）とに区画するピストン部３０４（ピストン）と、ロッド部３に設けられる操作ロッド３２（操作部）の操作に基づいてピストン部３０４にて移動するロータリバルブ８１（第１バルブ部）と、ロッド側ガス室Ｇ１とピストン側ガス室Ｇ２とにおけるガスの圧力差に基づいてピストン部３０４にて移動する第２バルブ部７１（第２バルブ部）と、ピストン部３０４に設けられ、ロータリバルブ８１がロッド側ガス室Ｇ１とピストン側ガス室Ｇ２との間にてガスを流動または流動停止させる流路を形成する第１バルブ流路８１Ｒ（第１流路部）と、ピストン部３０４に設けられ、第２バルブ部７１がロッド側ガス室Ｇ１とピストン側ガス室Ｇ２との間にてガスを流動または流動停止させる流路を形成する第２バルブ流路７１Ｒ（第２流路部）と、を備える。
以下で、各々の構成部品について詳述する。

〔ピストン部３０４の機能および構成〕
図７に示すように、ピストン部３０４は、ピストン本体３４１と、ピストン本体３４１の内側に設けられるロータリバルブ８１と、第１シール部材４４と、ピストン本体３４１の他方側に設けられる第２バルブ部７１と、保持部材４８と、を備える。

ピストン本体３４１の基本構成は、第１実施形態のピストン本体４１と同様である。ただし、ピストン本体３４１は、第１バルブ流路８１Ｒと、第２バルブ流路７１Ｒを有している。
第１バルブ流路８１Ｒは、一方がロッド側ガス室Ｇ１に連絡して、他方がロータリバルブ８１の後述する回転部８１１に対向する。
第２バルブ流路７１Ｒは、一方がロッド側ガス室Ｇ１に連絡して、他方が第２バルブ保持部４１１ｄに連絡する。

（ロータリバルブ８１）
ロータリバルブ８１は、他方側に設けられる回転部８１１と、回転部８１１の一方側に設けられる被操作部８１２と、回転部８１１に設けられる貫通孔８１３とを有する。
回転部８１１は、ロッド本体３１に沿った回転軸を中心に回転可能に設けられている。また、回転部８１１は、軸方向に延びる開口部８１１Ｈを有している。そして、開口部８１１Ｈは、他方側にて第２バルブ保持部４１１ｄに対向する。
被操作部８１２は、一方側にて操作ロッド３２に接続する。そして、第３実施形態では、被操作部８１２は、回転操作された操作ロッド３２を受けて、回転部８１１を回転させる。

貫通孔８１３は、半径方向に延びて形成されるとともに、回転部８１１の周方向において予め定められた位置に形成されている。そして、貫通孔８１３は、回転部８１１の回転角度に応じて、第１バルブ流路８１Ｒに対向する。つまり、貫通孔８１３は、第１バルブ流路８１Ｒに対向した状態で、第１バルブ流路８１Ｒと開口部８１１Ｈとを連絡する。
そして、ロータリバルブ８１は、第１バルブ流路８１Ｒにおいてガスを流動させたり、ガスを流動停止させたりする。このように、ロータリバルブ８１は、ロッド側ガス室Ｇ１とピストン側ガス室Ｇ２との間のガスの流動を制御することで、ロック状態とフリー状態とを形成する。

＜第３実施形態のガススプリング１の作用＞
図８は、第３実施形態のガススプリング１の動作の説明図である。なお、図８（Ａ）はガススプリング１のフリー状態を示し、図８（Ｂ）はガススプリング１のブロー状態を示す図である。
図８（Ａ）に示すように、操作ロッド３２によってロータリバルブ８１の回転部８１１が回転させられて、第１バルブ流路８１Ｒに貫通孔８１３が対向している。すなわち、ロータリバルブ８１は、フリー状態になっている。そして、操作者がドア１１０（図２参照）を開ける動作を行うと、図８（Ａ）にて実線の矢印で示すように、ロッド側ガス室Ｇ１のガスは、第１バルブ流路８１Ｒ、貫通孔８１３、開口部８１１Ｈ、開口部７１１Ｈおよび開口部４８１をそれぞれ流れる。そして、ガスは、ロッド側ガス室Ｇ１からピストン側ガス室Ｇ２に流れる。その結果、操作者によるドア１１０を開く動作がガススプリング１によって補助される。
なお、ロータリバルブ８１がフリー状態で、操作者がドア１１０を閉じる動作を行う場合には、図８（Ａ）にて破線の矢印で示すように、ピストン側ガス室Ｇ２からロッド側ガス室Ｇ１にガスが流れる。

その後、例えばドア１１０が完全に開く状態となる途中において、操作ロッド３２によってロータリバルブ８１の回転部８１１を回転させ、回転部８１１によって第１バルブ流路８１Ｒを閉じる。そして、ロータリバルブ８１をロック状態にする。その結果、ガススプリング１が接続するドア１１０が、操作ロッド３２を操作したときの位置である途中の状態にて停止する。

ここで、ロータリバルブ８１のロック状態にて、操作者がドア１１０を開く方向（シリンダ部２とロッド部３とが伸張する方向）に操作した場合について説明する。
図６（Ｂ）に示すように、ピストン部３０４によってロッド側ガス室Ｇ１のガスが圧縮される。このとき、図６（Ｂ）に矢印で示すように、ガスは、第２バルブ流路７１Ｒに流れ込む。第２バルブ流路７１Ｒに流れたガスは、スプリング７１３を縮めることで第２バルブ部７１を他方側に移動させる。その結果、移動シール部材７１２は、第２バルブ流路７１Ｒから離れる。そして、ガスは、開口部７１１Ｈ、第２バルブ保持部４１１ｄおよび開口部４８１を流れる。そして、ガスは、ロッド側ガス室Ｇ１からピストン側ガス室Ｇ２に流れる。その結果、上述したとおり、操作者によるドア１１０を開く動作がガススプリング１によって補助される。

そして、第３実施形態においても、第１バルブ流路８１Ｒと第２バルブ流路７１Ｒとが少なくとも異なる部分を有することで、例えば第２バルブ流路７１Ｒを流れるガスの量を、第１バルブ流路８１Ｒとは異ならせることができる。その結果、ブロー状態におけるガスの流れを、フリー状態とは別に設定可能にしている。これによって、第３実施形態においても、ガススプリング１では動作性能をさらに向上させている。

[第４実施形態]
次に、第４実施形態のガススプリング１について説明する。
図９は、第４実施形態のピストン部４０４を示す図である。
第４実施形態のガススプリング１は、ピストン部４０４の構成が、第１実施形態のピストン部４とは異なる。以下、ピストン部４０４について詳細に説明する。なお、第４実施形態において、他の実施形態と同様な部材等については、同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。

ここで、第４実施形態に係るガススプリング１の概略構成を説明する。
ガススプリング１（ピストンシリンダ装置）は、ガス（流体）を収容するシリンダ部２（シリンダ）と、シリンダ部２内に挿入されるロッド部３（ロッド）と、ロッド部３に接続されるとともにシリンダ部２の内部をロッド側ガス室Ｇ１（第１室）とピストン側ガス室（第２室）とに区画するピストン部４０４（ピストン）と、ロッド部３に設けられる操作ロッド３２（操作部）の操作に基づいてピストン部４０４にて移動する第１バルブ４２（第１バルブ部）と、ロッド側ガス室Ｇ１とピストン側ガス室Ｇ２とにおけるガスの圧力差に基づいてピストン部４０４にて移動する第２バルブ部９１（第２バルブ部）と、ピストン部４０４に設けられ、第１バルブ４２がロッド側ガス室Ｇ１とピストン側ガス室Ｇ２との間にてガスを流動または流動停止させる流路を形成する第１バルブ流路４２Ｒ（第１流路部）と、ピストン部４０４に設けられ、第２バルブ部９１がロッド側ガス室Ｇ１とピストン側ガス室Ｇ２との間にてガスを流動または流動停止させる流路を形成する第２バルブ流路９１Ｒ（第２流路部）と、を備える。
以下で、各々の構成部品について詳述する。

〔ピストン部４０４の機能および構成〕
図９に示すように、ピストン部４０４は、ピストン本体４４１と、第１バルブ４２と、押付部４３と、第１シール部材４４と、第２シール部材４５と、ピストン本体４４１の他方側に設けられる第２バルブ部９１と、保持部材４８とを備える。

ピストン本体４４１の基本構成は、第１実施形態のピストン本体４１と同様である。ただし、ピストン本体４４１は、他方側に設けられる第２バルブ収容部４１Ｖと、第２バルブ収容部４１Ｖの一方側に設けられる第２バルブ流路９１Ｒと、第２バルブ収容部４１Ｖの半径方向外側に設けられる第３流路４１５とを有している。

第２バルブ収容部４１Ｖは、軸方向に延びて形成される貫通孔である。そして、第２バルブ収容部４１Ｖは、内側に第２バルブ部９１を収容する。また、第２バルブ収容部４１Ｖは、第２バルブ流路９１Ｒとの接続箇所に、テーパ部４１Ｖｔを有している。
第２バルブ流路９１Ｒは、一方側にて第１流路４１２に連絡し、他方側にて第２バルブ収容部４１Ｖに連絡する。
第３流路４１５は、半径方向の内側にて第２バルブ収容部４１Ｖに連絡し、半径方向の外側にてピストン側ガス室Ｇ２に連絡する。

（第２バルブ部９１）
第２バルブ部９１は、ボール９１１と、ボール９１１の他方側に設けられるスプリング９１２と、を備える。
ボール９１１の材料には、第４実施形態では金属を用いている。ボール９１１の外径は、第２バルブ収容部４１Ｖの内径よりも小さく形成される。そして、ボール９１１は、第２バルブ収容部４１Ｖにおいて半径方向に移動可能に設けている。また、ボール９１１は、テーパ部４１Ｖｔおよび第２バルブ流路９１Ｒに対向するように設けている。そして、ボール９１１は、テーパ部４１Ｖｔに接触することで、第２バルブ流路９１Ｒにおけるガスの流動を停止させる。
スプリング９１２（弾性部材）は、テーパ部４１Ｖｔおよび第２バルブ流路９１Ｒ（第２流路部）に向けて、ボール９１１（移動部材）を押し付ける。

なお、ボール９１１とテーパ部４１Ｖｔとの間に、例えばゴム材などによる環状のシール部材を設けても構わない。そして、ボール９１１とテーパ部４１Ｖｔとのシール性を高めるように構成しても良い。

＜第４実施形態のガススプリング１の作用＞
以上のように構成される第４実施形態のガススプリング１において、第１バルブ４２がフリー状態である場合と、ロック状態である場合のガスの流れは、第１実施形態で説明したピストン部４におけるガスの流れと同様である。

ここで、第４実施形態のガススプリング１において、第１バルブ４２がロック状態である場合にシリンダ本体２１に対してロッド本体３１を伸張する方向に動作させた場合について説明する。
この場合において、ピストン側ガス室Ｇ２に対してロッド側ガス室Ｇ１の圧力が高くなる圧力差が生じる。そして、ピストン側ガス室Ｇ２のガスは、第１流路４１２を通って第２バルブ流路９１Ｒに流れ込む。そして、第２バルブ流路９１Ｒに流れたガスは、スプリング９１２を縮めながら、ボール９１１を他方側に移動させる。そして、ガスは、第２バルブ収容部４１Ｖおよび第３流路４１５を流れる。そして、ガスは、ロッド側ガス室Ｇ１からピストン側ガス室Ｇ２に流れる。これによって、操作者によるドア１１０（図２参照）を開く動作が可能になる。

なお、第４実施形態のガススプリング１において、第１バルブ４２がロック状態である場合にシリンダ本体２１に対してロッド本体３１を圧縮する方向に動作させた場合について説明する。
この場合において、ロッド側ガス室Ｇ１に対してピストン側ガス室Ｇ２のガスの圧力が高くなる圧力差が生じる。その結果、第１バルブ４２が一方側に移動する。そして、ガスは、第１バルブ流路４２Ｒを流れて、ピストン側ガス室Ｇ２からロッド側ガス室Ｇ１に流れる。つまり、操作者によるドア１１０を閉じる動作が可能になる。

そして、第４実施形態においても、第１バルブ流路４２Ｒと第２バルブ流路９１Ｒとが少なくとも異なる部分を有することで、例えば第２バルブ流路９１Ｒを流れるガスの量を、第１バルブ流路４２Ｒとは異ならせることができる。その結果、ブロー状態におけるガスの流れを、フリー状態とは別に設定可能にしている。これによって、第４実施形態においても、ガススプリング１では動作性能をさらに向上させている。

[第５実施形態]
次に、第５実施形態のガススプリング１について説明する。
図１０は、第５実施形態のピストン部５０４を示す図である。
第５実施形態のガススプリング１は、ピストン部５０４の構成が、第１実施形態のピストン部４とは異なる。以下、ピストン部５０４について詳細に説明する。なお、第５実施形態において、他の実施形態と同様な部材等については、同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。

ここで、第５実施形態に係るガススプリング１の概略構成を説明する。
ガススプリング１（ピストンシリンダ装置）は、ガス（流体）を収容するシリンダ部２（シリンダ）と、シリンダ部２内に挿入されるロッド部３（ロッド）と、ロッド部３に接続されるとともにシリンダ部２の内部をロッド側ガス室Ｇ１（第１室）とピストン側ガス室（第２室）とに区画するピストン部５０４（ピストン）と、ロッド部３に設けられる操作ロッド３２（操作部）の操作に基づいてピストン部５０４にて移動する第１バルブ６２（第１バルブ部）と、ロッド側ガス室Ｇ１とピストン側ガス室Ｇ２とにおけるガスの圧力差に基づいてピストン部５０４にて移動する第２バルブ部９１，第３バルブ部９２（第２バルブ部）と、ピストン部５０４に設けられ、第１バルブ６２がロッド側ガス室Ｇ１とピストン側ガス室Ｇ２との間にてガスを流動または流動停止させる流路を形成する第１バルブ流路６２Ｒ（第１流路部）と、ピストン部５０４に設けられ、第２バルブ部９１，第３バルブ部９２がロッド側ガス室Ｇ１とピストン側ガス室Ｇ２との間にてガスを流動または流動停止させる流路を形成する第２バルブ流路７１Ｒ（第２流路部）と、を備える。
以下で、各々の構成部品について詳述する。

〔ピストン部５０４の機能および構成〕
図１０に示すように、第５実施形態のピストン部５０４の基本構成は、第２実施形態のピストン部２０４と同様である。ただし、ピストン部５０４は、第２実施形態のピストン部２０４における第２バルブ部７１に代えて、第２バルブ部９１と、第３バルブ部９２とを有している。また、保持部材４８は、開口部４８１の半径方向外側に、複数の保持部材流路４８２を有している。

第２バルブ部９１の基本構成は、第４実施形態において説明したとおりである。そして、第５実施形態では、第２バルブ部９１は、一方側にてボール９１１が第２バルブ流路７１Ｒに対向し、他方側にて保持部材流路４８２に対向する。

（第３バルブ部９２）
第３バルブ部９２の基本構成は、第２バルブ部９１と同様である。具体的には、第３バルブ部９２は、ボール９２１と、スプリング９２２と、ハウジング９２０と、バルブ部シール部材９２３とを有する。そして、第３バルブ部９２は、他方側にてボール９２１が保持部材流路４８２に対向し、一方側にて第２バルブ流路７１Ｒに対向する。そして、ハウジング９２０には、テーパ部９２０ｔが形成される。ボール９２１がテーパ部９２０ｔに接触することで、ガスの流動が停止する。

＜第５実施形態のガススプリング１の作用＞
以上のように構成される第５実施形態のガススプリング１においては、第１バルブ６２がフリー状態である場合と、ロック状態である場合のガスの流れは、第２実施形態で説明したピストン部２０４におけるガスの流れと同様である。

ここで、第５実施形態のガススプリング１において、第１バルブ６２がロック状態である場合に、シリンダ本体２１に対してロッド本体３１を伸張する方向に動作した場合について説明する。
この場合において、ピストン側ガス室Ｇ２に対してロッド側ガス室Ｇ１の圧力が高くなる圧力差が生じる。そして、ロッド側ガス室Ｇ１のガスは、第１流路４１２を通って第２バルブ流路７１Ｒに流れ込む。そして、第２バルブ流路７１Ｒに流れたガスは、スプリング９１２を縮めながら、ボール９１１を他方側に移動させる。ガスは、第２バルブ収容部４１Ｖおよび保持部材流路４８２を流れる。そして、ガスは、ロッド側ガス室Ｇ１からピストン側ガス室Ｇ２に流れる。その結果、操作者によるドア１１０（図２参照）を開く動作が可能になる。

また、第５実施形態のガススプリング１において、第１バルブ６２がロック状態である場合に、シリンダ本体２１に対してロッド本体３１を圧縮する方向に動作した場合について説明する。
この場合において、ロッド側ガス室Ｇ１に対してピストン側ガス室Ｇ２のガスの圧力が高くなる圧力差が生じる。ピストン側ガス室Ｇ２のガスは、保持部材流路４８２を流れる。そして、保持部材流路４８２に流れたガスは、スプリング９２２を縮めながら、ボール９２１を一方側に移動させる。そして、ガスは、ハウジング９２０および第２バルブ流路７１Ｒを流れる。そして、ガスは、ピストン側ガス室Ｇ２からロッド側ガス室Ｇ１に流れる。その結果、操作者によるドア１１０を閉じる動作が可能になる。

そして、第５実施形態においても、第１バルブ流路６２Ｒと第２バルブ流路７１Ｒとが少なくとも異なる部分を有することで、例えば第２バルブ流路７１Ｒを流れるガスの量を、第１バルブ流路６２Ｒとは異ならせることができる。その結果、ブロー状態におけるガスの流れを、フリー状態とは別に設定可能にしている。これによって、第５実施形態においても、ガススプリング１では動作性能をさらに向上させている。

[変形例１]
図１１は、変形例１が適用されるガススプリング１の説明図である。
図１１に示すように、変形例１のガススプリング１は、第３実施形態のピストン部３０４を基本構成とし、第５実施形態と同様に、第２バルブ流路７１Ｒに対して第２バルブ部９１および第３バルブ部９２を設けたものである。

そして、変形例１のガススプリング１においても、ロータリバルブ８１がロック状態である場合に、シリンダ本体２１に対してロッド本体３１を伸張する方向に動作させるとき、または、シリンダ本体２１に対してロッド本体３１を圧縮する方向に動作させるときにおいて、それぞれ、ピストン側ガス室Ｇ２とロッド側ガス室Ｇ１との間にてガスを流動させることができる。その結果、操作者によるドア１１０（図２参照）を開く動作が可能になる。

なお、上述した第１実施形態〜第５実施形態のガススプリング１では、作動流体としてガスを用いているが、ガスに限定されない。例えば、ガススプリング１の作動流体として、オイルを用いても構わない。

さらに、上述した第１実施形態〜第５実施形態では、車両本体１２０とドア１１０との間にガススプリング１を適用する例を用いて説明したが、この適用例に限定するものではない。本実施形態のガススプリング１は、伸縮する部材間や、開閉する部材間であれば、他の態様であっても適用することができ、その場合に操作者による開閉操作や伸縮操作を補助することができる。

１…ガススプリング（ピストンシリンダ装置の一例）、２…シリンダ部（シリンダの一例）、３…ロッド部（ロッドの一例）、４…ピストン部（ピストンの一例）、２１…シリンダ本体、３１…ロッド本体、３２…操作ロッド、４１…ピストン本体、４２…第１バルブ（第１バルブの一例）、４２Ｒ…第１バルブ流路（第１流路部の一例）、４３…押付部、４４…第１シール部材、４５…第２シール部材、４６…第２バルブ部（第２バルブの一例）、４６Ｒ…第２バルブ流路（第２流路部の一例）、Ｇ１…ロッド側ガス室（第１室の一例）、Ｇ２…ピストン側ガス室（第２室の一例）

Claims (6)

1. 流体を収容するシリンダと、
   前記シリンダ内に挿入されるロッドと、
   前記ロッドに接続されるとともに前記シリンダの内部を第１室と第２室とに区画するピストンと、
   前記ロッドに設けられる操作部の操作に基づいて前記ピストンにて移動する第１バルブ部と、
   前記第１室と前記第２室とにおける前記流体の圧力差に基づいて前記ピストンにて移動する第２バルブ部と、
   前記ピストンに設けられ、前記第１バルブ部が前記第１室と前記第２室との間にて前記流体を流動または流動停止させる流路を形成する第１流路部と、
   前記ピストンに設けられ、前記第２バルブ部が前記第１室と前記第２室との間にて前記流体を流動または流動停止させる流路を形成する第２流路部と、
   を備えるピストンシリンダ装置。
2. 前記ピストンは、前記第１バルブ部が前記流体を前記流動停止させた状態における前記ロッドと前記シリンダとが伸張する動作によって生じる前記圧力差と、前記ロッドと前記シリンダとが圧縮する動作によって生じる前記圧力差とによって、それぞれ前記第１室と前記第２室との間にて前記流体を流動させる状態に移行する請求項１に記載のピストンシリンダ装置。
3. 前記第２バルブ部は、前記圧力差に基づいて移動する移動部と、前記移動部に設けられ前記第２流路部を封止する移動シール部材を有する請求項１に記載のピストンシリンダ装置。
4. 前記第１バルブ部は、前記ロッドに沿った回転軸を中心に回転可能に設けられ、回転角度に応じて前記第１流路部における前記流体の流れを制御する請求項１に記載のピストンシリンダ装置。
5. 前記第２バルブ部は、弾性部材によって前記第２流路部の前記流路に向けて押し付けられる球状の移動部材である請求項１に記載のピストンシリンダ装置。
6. 前記操作部は、前記ロッドに形成された中空部に挿入され、操作者の操作によって前記ロッドの軸方向に移動するプッシュロッドを含み、
   前記プッシュロッドの半径方向外側に設けられて前記流体の流れを封止するシール部材をさらに備え、
   前記第１バルブ部は、前記プッシュロッドとは別体で構成されるとともに、前記プッシュロッドにより移動可能に設けられ、前記ピストン内にて前記軸方向に移動するとともに、前記第１バルブが配置される同圧空間内にて前記プッシュロッドと接触する請求項１に記載のピストンシリンダ装置。

Images