JP3867220B2

JP3867220B2 - ガススプリング

Info

Publication number: JP3867220B2
Application number: JP37187998A
Authority: JP
Inventors: 孝次高瀬; 直政津田; 英治渡辺
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1998-12-28
Filing date: 1998-12-28
Publication date: 2007-01-10
Anticipated expiration: 2018-12-28
Also published as: JP2000193009A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ハッチバックタイプやワンボックスタイプ或いは四輪駆動タイプの自動車などに多用されている後部跳ね上げドアや横開きドアまたは観音開きドア等のバランサーおよび開閉制御用の伸縮支柱としての使用に適するテレスコープ型のガススプリングに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の後部跳ね上げドアや横開きドアまたは観音開きドア等の開閉を制御するシリンダタイプのガススプリングとしては、これらドアの適正な全開保持と開閉操作力を確保するものとして、例えば、特開平９−２２９１２３号公報に開示されているようなものが知られている。
【０００３】
すなわち、このものは、伸縮動作に当ってピストンと摺接しながら相対変位するシリンダの内壁に外壁面へと膨出して軸方向へと向う長溝を形成し、当該長溝とピストンとの間にできる制限流路を通して行き来する内部封入ガスの流動抵抗を利用して全開状態での保持と開閉操作力の適正化とを図るようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このものでは、ガススプリングにおけるシリンダの外壁面に軸方向へと向う一連の突条ができ、この突条のある側のシリンダの断面係数が大きくなって当該側への曲げ剛性のみが増大し、曲げ力に対するバランスが悪くなって突条の反対側へと変形し易くなることから作動性に劣ることになる。
【０００５】
また、上記に加えて、ドアの閉鎖を容易にするためにシリンダの内面の長溝を深くしてピストンとの間の通路面積を大きくとったとすると、全開時におけるドアの支持力が低下して風によりドアが煽られたときにバタ付いたり、最悪の場合には閉鎖方向へと動いてドアが閉まってしまうことにもなりかねない。
【０００６】
したがって、この発明の目的は、異なる方向に作用する曲げ力にガススプリングをバランスよく対応させることでドアの開閉操作を円滑にしつつ、併せて、全開状態でのドアの保持をも確りと行うことのできるこの種の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】
上記した目的は、この発明において、伸縮動作に当ってピストンと摺接しながら相対変位するシリンダの内壁に外壁面へと膨出して軸方向へと向う長溝を形成し、当該長溝を途中で分割して圧縮側に位置する深さの大きい長溝と伸長側に位置する深さの浅い長溝とに分けると共に、これら分割した長溝をそれぞれシリンダに加わる曲げ力に合わせて円周方向へと位相をずらして配置することにより達成される。
【０００８】
すなわち、上記のように構成することで、各長溝の形成に当ってシリンダの外面側にできるそれぞれの突条をシリンダに作用する曲げ力と合致させることにより、これら突条でシリンダに加わる曲げ力をバランスよく抑えつつ、当該シリンダに曲がりが生じて円滑な伸縮動作が阻害されるのを防ぐ。
【０００９】
しかも、この場合において、伸長側に位置する長溝の深さを圧縮側の長溝のそれよりも浅く構成してやることにより全開状態でのドアの保持を確りとし、風によるバタ付や閉鎖方向への動きを確実に阻止してドアが閉まってしまうのを防ぐこともできる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を添付図面の図１，２に示す基本形と、図３以降の各図に示す変形例とについて説明していくことにする。
【００１１】
図１は、この発明による基本形としてのガススプリング１の実施の形態を示すもので、当該ガススプリング１におけるシリンダ２は、一端をシリンダボトム３で塞がれており、かつ、他端の開口部には、リテーナ４およびパッキン５とベアリング６がそれぞれ嵌着してある。
【００１２】
シリンダ２の内部には、ピストン７が軸線方向に沿って摺動自在に挿入してあり、このピストン７によってシリンダ２の内部をピストン上室８とピストン下室９とに区画すると共に、ピストン上室８とピストン下室９の内部には窒素ガス等の不活性ガスを封入してある。
【００１３】
ピストン７は、加締め手段１０によってピストンロッド１１に一体に取り付けてあり、当該ピストンロッド１１は、ピストン下室９に向けてリテーナ４とパッキン５およびベアリング６を順次に貫通しつつシリンダ２から外方へと延びている。
【００１４】
上記したリテーナ４は、ガススプリング１の最伸長時にピストン７がパッキン５と衝合してそれを傷めるのを防止するためのもので、パッキン５よりも内方に位置してシリンダ２の外周壁に施したロール加締め１２により固定して配置してある。
【００１５】
それに対して、パッキン５は、シリンダ２とベアリング６との間および当該ベアリング６とピストンロッド１２の間の接合隙間を気密に保って内部封入ガスの外部洩れを防止するためのものであり、また、ベアリング６は、シリンダ２に対してピストンロッド１１を摺動自在にガイドするためのものである。
【００１６】
そのために、これらパッキン５とベアリング６は、両者の間にワッシャ１３を挟んでシリンダ２の端部に施した加締め部分１４へと上記した内部封入ガスのガス圧力により押し付けて配置してある。
【００１７】
一方、ピストン７と摺接しつつ相対変位するシリンダ２の内壁には、外壁面側へと膨出して軸方向へと向う途中で二つに分割した長溝１５ａ，１５ｂが形成してあり、これら長溝１５ａ，１５ｂは、圧縮側に位置する長溝１５ａの深さが伸長側に位置する長溝１５ｂよりも深く構成してある。
【００１８】
なお、上記した長溝１５ａ，１５ｂは、必ずしも二つに分割してやる必要はなく、三つ或いはそれ以上に分割してもよい。
【００１９】
これにより、ピストン上室８とピストン下室９は、ピストン７の外周面とシリンダ２側に設けた長溝１５ａと長溝１５ｂによって選択的に形成される制限流路を通して相互に連通し、当該制限流路を介しピストン上室８とピストン下室９との間で内部封入ガスのやり取りを行うことになる。
【００２０】
また、シリンダボトム３とピストンロッド１１の外方端には、ボールジョイントのソケット１６，１７をそれぞれ取り付け、ガススプリング１の使用に際してこれらソケット１６，１７を通して車体と後部ドアの間に装着される。
【００２１】
そして、このガススプリング１の取付状態に基いてシリンダ２に加わる曲げ力と対抗できるように、予め、シリンダ２側の長溝１５ａと長溝１５ｂの位置を円周方向に向け位相をずらして配置してある。
【００２２】
これにより、使用に際してガススプリング１は、長溝１５ａ，１５ｂによってシリンダ２の外周面にできた突条が当該シリンダ２に加わる曲げ力とバランスよく対応して伸縮動作し、シリンダ２との間でピストン７を円滑に摺動させながらピストン７の外周面とシリンダ２側の長溝１５ａ，１５ｂとの間の制限流路で内部封入ガスの流れに流動抵抗を与える。
【００２３】
しかも、併せて、シリンダ２へのピストンロッド１１の進退に伴うガス圧力の変化で反発力を上げ下げし、図２の特性図に実線で示すように、ドア開度に伴って反発力を変化させながら伸縮動作することになる。
【００２４】
上記のようにして、圧縮側での伸縮動作時には、深い長溝１５ａにより制限流路が大きくなって内部封入ガスの流動抵抗が低く、これにより、多量のガスを容易に流すことができることから後部ドアの閉鎖および開放を容易にする。
【００２５】
また、伸長側での伸縮動作時には、浅い長溝１５ｂにより制限流路の通路面積が縮小するためガスの流動抵抗が大きく、したがって、全開時でのドア保持力を大きく確保して強風によるドアのバタ付や閉鎖方向への動きを確実に抑えることができる。
【００２６】
さらに、また、上記において、図３に示す実施の形態のガススプリング１ａのように、圧縮側に位置する深い長溝１５ａと伸長側に位置する浅い長溝１５ｂの各本数を増やし、これら長溝１５ａ，１５ｂをシリンダ２に加わる曲げ力に合わせて円周方向へとそれぞれ位相をずらして配置してやる。
【００２７】
この場合において、各長溝１５ａ，１５ｂにつきその本数を図３のように増やしてやってもよいが、これら長溝１５ａ，１５ｂの増加と共にシリンダの略々全長に亙って形成した長溝を併せて使用するようにしてもよいことは言うまでもない。
【００２８】
このようにすることで、シリンダ２に対して加わる曲げ力に対応して増加した長溝１５ａ，１５ｂでさらに効果的にバランスよく対応し得るばかりでなく、ピストン７と深い長溝１５ａおよび浅い長溝１５ｂとの間の制限流路を通して流れるガスが分流されることになるので、ガススプリング１ａの伸縮動作に伴う作動音が小さくなる。
【００２９】
さらに、上記した図１，図３の実施の形態の変形例として図４に示す実施の形態（但し、図４は図１についての変形例）のガススプリング１ｂのように、圧縮側に位置する深い長溝１５ａと伸長側に位置する浅い長溝１５ｂとの間に円筒状のままで溝の無いロック部分１８を残し、当該ロック部分１８を挟んでこれら長溝１５ａ，１５ｂを形成してやる。
【００３０】
このように構成することで、ガススプリング１ｂの伸縮動作時にピストン７がシリンダ２のロック部分１８と対向した時点でシリンダ２とピストン７との間の制限流路が無くなり、ピストン上室８とピストン下室９の連通が遮断されてガススプリング１ｂを伸縮動作の途中でロックしつつ、図２に鎖線で示すようにガススプリング１ｂの反発力を抑えて後部ドアを任意の中間位置で保持することができる。
【００３１】
なお、上記した図１，図３および図４の各実施の形態にあっては、何れも制限流路を構成する深い長溝１５ａと浅い長溝１５ｂをシリンダ２の圧縮側と伸長側に分けて設置するようにしてきたが、図５に示す実施の形態のようにして二つの長溝１５ｃ，１５ｄを形成するようにしてもよい。
【００３２】
すなわち、図５に示すガススプリング１ｃにあっては、シリンダ２の内壁に外壁面へと膨出して軸方向へと向う長短で一組をなす長溝１５ｃ，１５ｄをそれぞれの圧側端を揃えて並設し、かつ、これら長短で一組の長溝１５ｃ，１５ｄをシリンダ２に加わる曲げ力に合わせて円周方向へと位相をずらして配置したのである。
【００３３】
このものによっても、長溝１５ｃ，１５ｄでシリンダ２に加わる曲げ力とバランスよく対応しつつピストン７の円滑な作動を確保し得ると共に、圧縮側での制限流路をピストン７とこれら長短二様の長溝１５ｃ，１５ｄで構成し得ることから、ガスの絞り流れの分散の効果により作動音を小さくすることができる。
【００３４】
しかも、ドアが全開に達する直前にあっては、長い方の長溝１５ｃと短い方の長溝１５ｄとの合成絞りに続いて短い方の長溝１５ｄの絞り次第に縮小し、さらに、長い方の長溝１５ｃのみになってこれら長溝１５ｃ，１５ｄによる絞り効果で二段の減速効果が得られ、結果としてドア開閉時におけるフィーリングに自由度をもたせることが可能になる。
【００３５】
【発明の効果】
以上のように、請求項１の発明によれば、伸縮動作時におけるガスの制限流路を構成する長溝を途中で分け、かつ、ガススプリングに加わる曲げ力に対応して円周方向に位相をずらしつつ配置したことにより、当該ガススプリングを構成するシリンダとピストンおよびピストンロッドとの競りを防いで伸縮動作を円滑にすることができる。
【００３６】
しかも、併せて、圧縮側の長溝を深くまた伸長側の長溝を浅く構成したことにより、当該ガススプリングをドアの伸縮支柱として使用した場合のドアの閉鎖と開き始めの動作を容易にすると共に、全開状態での風によるドアのバタ付や危険を伴うような急激な落下および閉じを防ぐこともできる。
【００３７】
それに対して、請求項２の発明によれば、圧縮側と伸長側の長溝の本数を増やし、これら長溝をガススプリングに加わる曲げ力に対応して円周方向に位相をずらしつつ配置することで、上記した請求項１のガススプリングがもつ効果をより一層効果的に発揮し得る得るばかりでなく、ピストンと長溝つの間の制限流路を通して流れるガスが分流されることになるので、ガススプリングの伸縮動作に伴う作動音が小さくなる。
【００３８】
また、請求項３の発明によれば、圧縮側と伸長側の各長溝の間に何等の溝をも持たない円筒状のロック部分を残したことにより、上記した請求項１および２の効果に加えてガススプリングでの途中でのロックを可能にし、ドアを全閉と全開の中間位置で保持することが可能になる。
【００３９】
さらに、請求項４の発明によれば、シリンダの内壁に外壁面へと膨出して軸方向へと向う長短で一組の長溝をそれぞれの圧側端を揃えて並設し、かつ、上記長短で一組の長溝をシリンダに加わる曲げ力に合わせて円周方向へと位相をずらして配置したことにより、これら長溝でシリンダに加わる曲げ力とバランスよく対応しつつピストンの円滑な作動を確保し得ると共に、圧縮側での制限流路をピストンとこれら長溝とで構成し得ることから、内部封入ガスの絞り流れによる分散効果で作動音を小さくすることができる。
【００４０】
しかも、上記に加えて、ドアが全開に達する直前では長短で一組の長溝の合成絞りに続いて長い方の長溝１５ｃのみによる二段の減速効果が得られ、これにより、ドア開閉時におけるフィーリングに自由度をもたせることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明によるガススプリングの基本形である実施の形態を示す縦断正面図である。
【図２】同上におけるガススプリングの伸縮位置に対応する反発力の変化を示す特性図である。
【図３】この発明によるガススプリングの他の実施の形態を部分的に切断して示す縦断正面図である。
【図４】この発明によるガススプリングのさらに他の実施の形態を示す縦断正面図である。
【図５】この発明によるガススプリングのもう一つ他の実施の形態を示す縦断正面図である。
【符号の説明】
１，１ａ，１ｂ，１ｃガススプリング
２シリンダ
７ピストン
８ピストン上室
９ピストン下室
１５ａ深さの深い長溝
１５ｂ深さの浅い長溝
１５ｃ長さの長い長溝
１５ｄ長さの短い長溝
１６，１７取付用のソケット
１８円筒状のロック部分

Claims

伸縮動作に当ってピストンと摺接しつつ相対変位するシリンダの内壁に外壁面へと膨出して軸方向へと向う長溝を形成し、当該長溝を途中で分割して圧縮側に位置する深さの大きい長溝と伸長側に位置する深さの浅い長溝とに分けると共に、これら分割した長溝をそれぞれシリンダの円周方向へと位相をずらして配置したことを特徴とするガススプリング。
伸縮動作に当ってピストンと摺接しつつ相対変位するシリンダの内壁に外壁面へと膨出して軸方向へと向う複数本の長溝を形成し、当該長溝を途中で選択的に分割して圧縮側に位置する深さの大きい長溝と伸長側に位置する深さの浅い長溝とに分けると共に、これら分割した長溝と分割しない長溝をそれぞれシリンダの円周方向へと位相をずらして配置したことを特徴とするガススプリング。
圧縮側に位置する深さの大きい長溝と伸長側に位置する深さの浅い長溝との間に、何等の溝をも有しない円筒状のロック部分を残して形成した請求項１または２のガススプリング。
伸縮動作に当ってピストンと摺接しつつ相対変位するシリンダの内壁に外壁面へと膨出して軸方向へと向う長短で一組の長溝をそれぞれの圧側端を揃えて並設し、かつ、これら長短で一組の長溝を互にシリンダの円周方向へと位相をずらして配置したことを特徴とするガススプリング。