JP2971607B2 - ガススプリング - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばバンやワゴン車
のバックドアの開閉用等に用いて好適なガススプリング
に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、バンやワゴン車のバックドアに
あっては、開扉時にバックドアのロックを解除し、該バ
ックドアに軽い力を作用させるだけで自動的な開扉を可
能にするために、該バックドアと車体ボディとの間にガ
ススプリングを取り付けるようにしている。

【０００３】そして、この種のガススプリングは、両端
が閉塞され、内部に加圧状態のガスが封入されたシリン
ダと、該シリンダの一端側に設けられ、一方の固定部に
固着される一側ジョイントと、前記シリンダ内を二つの
室に画成するように軸方向に摺動可能に設けられ、該各
室間を連通させる連通穴を有するピストンと、一端が前
記シリンダ内に侵入して該ピストンに取付けられ、他端
が前記シリンダ外に突出したピストンロッドと、該ピス
トンロッドの他端側に設けられ、他方の固定部に固着さ
れる他側ジョイントとからなり、バックドアの開扉時に
は、前記ガスがピストンを押圧して前記ピストンロッド
を伸長させると共に、前記連通穴は該連通穴を通過する
ガスに抵抗を与えることによって、該ピストンロッドの
変位速度、例えば伸長速度を一定に制御するようになっ
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術によるガススプリングでは、ピストンの連通穴の
開口面積は設計時に決定された一定の値に固定されてい
るから、ガススプリング全体を交換しなければ、ピスト
ンロッドの変位速度を変更することができず、荷物の出
し入れ等の使用状況や運転者の好み等に応じて、容易に
バックドアの開扉速度を変更することができないという
問題がある。

【０００５】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、ピストンの連通穴の開口面積を容易に調
整することができ、ピストンロッドの変位速度を変更で
きるようにしたガススプリングを提供することを目的と
する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために本発明が採用する構成は、両端が閉塞され、内部
に加圧状態のガスが封入されたシリンダと、該シリンダ
の一端側に回転可能に設けられ、一方の固定部に固着さ
れる一側ジョイントと、前記シリンダ内を二つの室に画
成するように軸方向に摺動可能に設けられ、該各室間を
連通させる連通穴を有するピストンと、一端が前記シリ
ンダ内に侵入して該ピストンと相対回転可能に取付けら
れ、他端が前記シリンダ外に突出したピストンロッド
と、該ピストンロッドの他端側に設けられ、他方の固定
部に固着される他側ジョイントと、前記シリンダとピス
トンとの間に軸方向に設けられ、前記ピストンの軸方向
の摺動を許し、前記シリンダを回転させたときには、前
記ピストンロッドに対して前記ピストンとシリンダとを
一体的に回転させるコントロールロッドと、前記ピスト
ンのいずれか一方の面に位置して設けられ、前記ピスト
ンロッドに対し回転不能に取付けられた弁体と、該弁体
と前記ピストンの連通穴とで形成され、前記ピストンと
ピストンロッドとが相対回転することにより、前記ピス
トンの連通穴の開口面積を可変に調整する絞り通路機構
とからなる。

【０００７】また、前記ピストンと前記ピストンロッド
との間の相対回転位置を決める位置決め機構を設けるの
が好ましい。

【０００８】

【作用】上記構成により、シリンダをピストンロッドに
対して相対回転させると、ピストンはコントロールロッ
ドによって該シリンダと一体的に回転するから、絞り通
路機構によってピストンの連通穴の開口面積を調整で
き、前記各室間をピストンの連通穴を介して流動するガ
スの流動抵抗を変化させて、ピストンロッドの変位速度
を変更できる。

【０００９】また、前記ピストンとピストンロッドとの
間の相対回転位置を決める位置決め機構を設ければ、ピ
ストンとピストンロッドとの相対回転時に、絞り通路と
ピストンの連通穴とを位置決めして該連通穴の開口面積
を可変に調整できる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１ないし図６に基
づきワゴン車等のバックドアに用いた場合を例に挙げて
説明する。

【００１１】まず、図１および図２は本発明の第１の実
施例を示している。

【００１２】図中、１は筒状のシリンダを示し、該シリ
ンダ１の上下両端側は、ロッドガイド１Ａとボトムキャ
ップ１Ｂとによって施蓋され、シリンダ１の内部には後
述のストッパ８がカシメ固定されている。２は該シリン
ダ１の下端側に設けられた一側ジョイントを示し、該一
側ジョイント２はシリンダ１のボトムキャップ１Ｂに溶
接手段で固着された係合部２Ａと、上端側が該係合部２
Ａと回転可能に係合し、下端側が一方の固定部としての
車体ボディ（図示せず）に固着して取付けられた取付部
２Ｂとから構成されている。

【００１３】３はシリンダ１内に軸方向（上下方向）に
摺動可能に設けられ、該シリンダ１内を上側に位置する
室Ａと下側に位置する室Ｂとに画成したピストンを示
し、該ピストン３には、該各室Ａ，Ｂ間を連通させる連
通穴３Ａと、後述するコントロールロッド７が挿通され
る挿通穴３Ｂとがそれぞれ軸方向に穿設されている。

【００１４】４は、その下端側がシリンダ１内に侵入し
てピストン３と相対回転可能に取付けられ、上端側がシ
リンダ１外に突出したピストンロッドを示し、該ピスト
ンロッド４の上端側には、他方の固定部としてのバック
ドア（図示せず）に固着して取付けられる他側ジョイン
ト５が設けられている。

【００１５】６はピストン３の上面側に位置し、ピスト
ンロッド４に対して回転不能に取付けられた平板状の弁
体を示し、該弁体６には、図２に示す如く、ピストン３
の連通穴３Ａと対応する円周上に位置して、それぞれ開
口面積の異なる３個の絞り通路６Ａ，６Ｂ，６Ｃが所定
角度αづつ離間して穿設されている。ここで、絞り通路
６Ａはピストン３の連通穴３Ａよりも若干小径に形成さ
れ、絞り通路６Ｂは該絞り通路６Ａよりも小径に形成さ
れ、絞り通路６Ｃは該絞り通路６Ｂよりも小径に形成さ
れている（６Ａ＞６Ｂ＞６Ｃ）。そして、各絞り通路６
Ａ，６Ｂ，６Ｃはピストン３の連通穴３Ａの開口面積を
段階的に絞ることにより絞り通路機構を形成し、ピスト
ン３の連通穴３Ａを流通するガスに流動抵抗を与えるよ
うになっている。なお、弁体６は、その面取り穴部６Ｄ
がピストンロッド４の面取り部４Ａに嵌合されること
で、該ピストンロッド４に対して回転不能に取り付けら
れている。

【００１６】７はピストン３の挿通穴３Ｂ内に挿通さ
れ、軸方向に伸長したコントロールロッドを示し、該コ
ントロールロッド７は、その上端側がシリンダ１内にカ
シメ固定されたストッパ８に固定され、下端側がシリン
ダ１のボトムキャップ１Ｂに固定されている。そして、
該コントロールロッド７は、ピストン３の軸方向の摺動
を許し、またシリンダ１がピストンロッド４に対して相
対回転すると、ピストン３を該シリンダ１と共に一体的
に相対回転させるようになっている。

【００１７】９は一側ジョイント２の係合部２Ａと取付
部２Ｂとの間に設けられた位置決め機構を示し、該位置
決め機構９は、一側ジョイント２の係合部２Ａの下端側
に位置して、弁体６の各絞り通路６Ａ，６Ｂ，６Ｃとそ
れぞれ対応するように所定角度αづつ離間して凹設され
た３個の係合凹部１０（１個のみ図示）と、一側ジョイ
ント２の取付部２Ｂの上端側に位置して上向きに開口し
て形成された収容部１１と、該収容部１１内に収容さ
れ、各係合凹部１０内に上端側が嵌合して係合する球状
の押付け部１２と、収容部１０内に設けられ、該押付け
部１２を常時上向きに付勢する支持ばね１３とから構成
されている。そして、該位置決め機構９は、シリンダ１
に回転力が加えられると、押付け部１２が一の係合凹部
１０から外れて一側ジョイント２の係合部２Ａ下面側に
当接し、収容部１１内に収容されてシリンダ１がピスト
ン３と共にピストンロッド４に対して相対回転するのを
許すと共に、この相対回転終了後には、押付け部１２が
支持ばね１３により付勢されて他の係合凹部１０内に嵌
合し、ピストン３の連通穴３Ａを弁体６の各絞り通路６
Ａ，６Ｂ，６Ｃに対応させて位置決めするようになって
いる。

【００１８】本実施例によるガススプリングは上述の如
き構成を有するもので、次に、その作動について説明す
る。

【００１９】まず、バックドアを開扉すべく、バックド
アのロック機構（図示せず）を解除すると、シリンダ１
内の室Ｂのガスの作用によってピストン３が図１中の矢
示Ｃ方向に押圧され、ピストンロッド４が矢示Ｃ方向に
自動的に伸長されるようになる。このとき、ピストン３
の連通穴３Ａは、弁体６の各絞り通路６Ａ，６Ｂ，６Ｃ
のいずれか１つと連通してその開口面積が絞られている
から、室Ｂから室Ａへと流動するガスにはこの開口面積
に応じた流動抵抗が与えられ、ピストンロッド４はこの
流動抵抗に応じた伸長速度で伸長し、ピストン３の上面
側がストッパ８の下面側に当接して伸長位置が規制され
る。

【００２０】一方、バックドアを閉扉すべく、ピストン
ロッド４を縮める方向に外力を加えると、室Ｂ側が高圧
となって弁体６がピストン３の上端面から離座するか
ら、ピストン３の連通穴３Ａの開口面積は弁体６の各絞
り通路６Ａ，６Ｂ，６Ｃによって絞られず、室Ｂ内のガ
スがピストン３の連通穴３Ａを介して室Ａ内へと比較的
多量に流動し、ピストンロッド４はスム−ズに縮められ
る。

【００２１】また、ピストンロッド４の伸長速度を変更
する場合には、シリンダ１に回転力を加えることによ
り、押付け部１２を支持ばね１３のばね力に抗して収容
部１１内に収容させ、位置決め機構９の係合状態を解除
して、シリンダ１をピストンロッド４に対して所定角度
αづつ相対回転させる。これにより、ピストン３はコン
トロールロッド７を介して、該シリンダ１と共にピスト
ンロッド４に対して相対回転し、ピストン３の連通穴３
Ａが弁体６の各絞り通路６Ａ，６Ｂ，６Ｃのうち、いず
れか１つの絞り通路の下側に位置して該連通穴３Ａの開
口面積が絞られると共に、押付け部１２の上側には、弁
体６の各絞り通路６Ａ，６Ｂ，６Ｃとそれぞれ対応する
係合凹部１０が位置するようになるから、該押付け部１
２は支持ばね１３により付勢されて係合凹部１０に係合
し、シリンダ１の回転を規制して、ピストン３の連通穴
３Ａを弁体６の各絞り通路６Ａ，６Ｂ，６Ｃに位置決め
させる。

【００２２】かくして本実施例によれば、シリンダ１を
所定角度αづつピストンロッド４に対して相対回転させ
ることによって、ピストン３の連通穴３Ａを、弁体６の
各絞り通路６Ａ，６Ｂ，６Ｃのうち、いずれか１つの絞
り通路の下側に位置させることができる。この結果、ピ
ストン３の連通穴３Ａの開口面積を弁体６の各絞り通路
６Ａ，６Ｂ，６Ｃのうち、いずれか１つの絞り通路の開
口面積により段階的に絞って調整することができ、ピス
トンロッド４の伸長時（バックドアの開扉時）に、室Ａ
からピストン３の連通穴３Ａ等を介して室Ｂに流入する
ガスの流動抵抗を調節することができるから、ピストン
ロッド４の伸長速度を段階的に変更させることができ、
運転者の好み等に応じてバックドアの開扉速度を容易に
変更することができる。

【００２３】また、一側ジョイント２の係合部２Ａと取
付部２Ｂとの間には、弁体６の各絞り通路６Ａ，６Ｂ，
６Ｃにそれぞれ対応して凹設された３個の係合凹部１０
と、一側ジョイント２の取付部２Ｂに形成された収容部
１１と、該収容部１１内に収容され、各係合凹部１０内
に嵌合して係合する押付け部１２と、該押付け部１２を
常時係合凹部１０側に向けて付勢する支持ばね１３とか
らなる位置決め機構９を設けたから、ピストン３の連通
穴３Ａの開口面積を調整するときに、押付け部１２は収
容部１１内に収容されて係合状態を解除し、シリンダ１
がピストン３と共にピストンロッド４に対して相対回転
するのを許すことができ、調整終了時には、押付け部１
２が支持ばね１３により付勢されて係合凹部１０内に係
合し、シリンダ１が運転時の振動等によって回転するの
を防止して、ピストン３の連通穴３Ａを弁体６の絞り通
路６Ａ，６Ｂ，６Ｃに対して効果的に位置決めすること
ができる。

【００２４】次に、本発明の第２の実施例を図３および
図４に基づいて説明する。なお、本実施例では、前述し
た図１および図２に示す第１の実施例と同一の構成要素
に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

【００２５】然るに、本実施例の特徴は、前記第１の実
施例で述べた位置決め機構をピストンロッドとピストン
との間に設けたことにある。

【００２６】図中、２１は本実施例によるピストンを示
し、該ピストン２１は前記第１の実施例で述べたピスト
ン３とほぼ同様に、シリンダ１内に摺動可能に設けら
れ、連通穴２１Ａと挿通穴２１Ｂとが軸方向にそれぞれ
穿設されているものの、該ピストン２１の下側には、後
述の位置決め機構２３が設けられている。

【００２７】２２はピストンロッドを示し、該ピストン
ロッド２２は前記第１の実施例で述べたピストンロッド
４とほぼ同様に、下端側がシリンダ１内に侵入して、ピ
ストン２１と相対回転可能に取付けられているものの、
該ピストンロッド２２の下端側には後述の係合板２４が
設けられている。

【００２８】２３はピストン２１に設けられた本実施例
による位置決め機構を示し、該位置決め機構２３は、ピ
ストン２１の下端面に摺接して設けられ、ピストンロッ
ド２２の下端側に面取り部を介して回転不能に固着され
た係合板２４と、該係合板２４の上端面に位置して、弁
体６の各絞り通路６Ａ，６Ｂ，６Ｃとそれぞれ対応する
位置に凹設された３個の係合凹部２５（１個のみ図示）
と、ピストン２１の下側に位置して、下向きに開口して
形成された収容部２６と、該収容部２６内に収容された
球状の押付け部２７と、収容部２６内に設けられ、該押
付け部２７を常時下向きに付勢する支持ばね２８とから
構成されている。そして、該位置決め機構２３は、シリ
ンダ１に回転力が加えられると、押付け部２７が１つの
係合凹部２５から外れて係合板２４の上面側に当接して
収容部２６内に収容され、シリンダ１がピストン２１と
共にピストンロッド２２に対して相対回転するのを許す
と共に、相対回転終了後には、押付け部２７が支持ばね
２８により付勢されて他の係合凹部２５内に嵌合し、ピ
ストン２１の連通穴２１Ａを弁体６の各絞り通路６Ａ，
６Ｂ，６Ｃに対応させて位置決めするものである。

【００２９】かくして、このように構成される本実施例
でも、前記第１の実施例とほぼ同様の作用、効果を得る
ことができるものの、特に本実施例では、位置決め機構
２３をシリンダ１内のピストン２１とピストンロッド２
２との間に設ける構成としたから、ガススプリングの伸
縮時等にシリンダ１に作用するねじれ力によってシリン
ダ１が回転するのを効果的に防止でき、ピストン２１の
連通穴２１Ａを弁体６の各絞り通路６Ａ，６Ｂ，６Ｃの
下側に位置決めすることができる上に、係合凹部２５や
収容部２６に粉塵等の外部からの異物が侵入するのを防
止して、当該ガススプリングの寿命や信頼性を向上させ
ることができる。

【００３０】なお、前記各実施例では、弁体６にそれぞ
れ開口面積の異なる３個の絞り通路６Ａ，６Ｂ，６Ｃを
設け、該各絞り通路６Ａ，６Ｂ，６Ｃの形状を円形状に
図示したが、本発明はこれに限らず、例えば弁体６にそ
れぞれ開口面積の異なる絞り通路を２個または４個以上
設けてもよく、あるいは図５に示す第１の変形例の如
く、弁体６に、周方向に開口面積が順次変化する長穴状
の絞り通路６Ａ´を形成してもよく、この場合には、各
ピストン３，２１の連通穴３Ａ，２１Ａをアナログ的に
調整することができる。

【００３１】また、第１の実施例では、弁体６をピスト
ン３の上面側に設け、ピストンロッド４が伸長するとき
の抵抗力を可変に調整する構成としたが、弁体６をピス
トン３の下面側に設け、前記ピストンロッド４が縮小す
るときの抵抗力を可変に調整してもよい。

【００３２】一方、一側ジョイント２を車体ボディに固
着し、他側ジョイント５をバックドアに固着するものと
して述べたが、これらの取付け関係を逆としてもよいも
のである。

【００３３】さらに、前記各実施例では、ワゴン車等の
バックドアに用いた場合を例に挙げて説明したが、本発
明はこれに限らず、種々の開閉装置にも適用することが
できる。

【００３４】さらにまた、前記実施例では、ピストン３
に連通穴３Ａを軸方向に穿設し、弁体６に絞り通路６
Ａ，６Ｂ，６Ｃを穿設するものとして述べたが、これに
替えて、図６に示す第２の変形例の如く、ピストン３´
に３個の連通穴３Ａ1 ，３Ａ2，３Ａ3 を軸方向に穿設
し、弁体６″に単一の絞り通路６Ａ1 を穿設するように
してもよい。

【００３５】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明によれば、シ
リンダをピストンロッドに対して相対回転させることに
よって、ピストンをコントロールロッドを介して該シリ
ンダと共に相対回転させることができ、これによりピス
トンの連通穴の開口面積を絞り通路機構によって調整す
ることができ、ピストンの連通穴を介して流動するガス
の流動抵抗を変化させて、ピストンロッドの伸長速度ま
たは縮小速度等の変位速度を運転者の好み等に応じて容
易に変更することができる。

【００３６】また、ピストンとピストンロッドとの間の
相対回転位置を決める位置決め機構を設けたから、運転
時の振動等によってピストンがピストンロッドに対して
相対回転するのを防止でき、ピストンの連通穴を絞り通
路に対して効果的に位置決めすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示すガススプリングの
縦断面図である。

【図２】図１中の矢示II−II方向拡大断面図である。

【図３】本発明の第２の実施例を示すガススプリングの
縦断面図である。

【図４】図３中の矢示IV−IV方向拡大断面図である。

【図５】本発明の第１の変形例を示す図２と同様の断面
図である。

【図６】本発明の第２の変形例を示す図５と同様の断面
図である。

【符号の説明】

１ シリンダ ２ 一側ジョイント ３，３´，２１ ピストン ３Ａ，２１Ａ，３Ａ1 ，３Ａ2 ，３Ａ3 連通穴 ４，２２ ピストンロッド ５ 他側ジョイント ６，６´，６″ 弁体 ６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ａ´，６Ａ1 絞り通路 ７ コントロールロッド ９，２３ 位置決め機構

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】両端が閉塞され、内部に加圧状態のガスが
   封入されたシリンダと、該シリンダの一端側に回転可能
   に設けられ、一方の固定部に固着される一側ジョイント
   と、前記シリンダ内を二つの室に画成するように軸方向
   に摺動可能に設けられ、該各室間を連通させる連通穴を
   有するピストンと、一端が前記シリンダ内に侵入して該
   ピストンと相対回転可能に取付けられ、他端が前記シリ
   ンダ外に突出したピストンロッドと、該ピストンロッド
   の他端側に設けられ、他方の固定部に固着される他側ジ
   ョイントと、前記シリンダとピストンとの間に軸方向に
   設けられ、前記ピストンの軸方向の摺動を許し、前記シ
   リンダを回転させたときには、前記ピストンロッドに対
   して前記ピストンとシリンダとを一体的に回転させるコ
   ントロールロッドと、前記ピストンのいずれか一方の面
   に位置して設けられ、前記ピストンロッドに対し回転不
   能に取付けられた弁体と、該弁体と前記ピストンの連通
   穴とで形成され、前記ピストンとピストンロッドとが相
   対回転することにより、前記ピストンの連通穴の開口面
   積を可変に調整する絞り通路機構とから構成してなるガ
   ススプリング。
2. 【請求項２】前記ピストンと前記ピストンロッドとの間
   の相対回転位置を決める位置決め機構を設けたことを特
   徴とする請求項１に記載のガススプリング。