JP4086947B2 - シリンダ装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば車両のバックドア、ボンネットまたは建設機械のエンジンフード等を開閉するのに用いて好適なシリンダ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、例えばバンやワゴン車のバックドアにあっては、該バックドアに軽い力を作用させるだけで自動的に開扉状態とするために、該バックドアと車体との間にシリンダ装置としてのガススプリングを取付けるようにしている(例えば、特開昭56−14636号公報)。
【0003】
この種の従来技術によるガススプリングは、一端側が開口端となり他端側が閉塞されたチューブと、該チューブの開口端側に設けられたロッドガイドと、該ロッドガイドを通して前記チューブ外に突出し前記チューブ内に封入されたガスにより常時伸長方向に付勢されたピストンロッドと、一端側が該ピストンロッドの突出端側に取付けられ他端側が前記チューブ側に向けて延び、一端側を中心に他端側が前記ピストンロッドの軸線に対して傾斜可能な筒状のカバーと、前記チューブの開口端側に設けられ該カバーと共に前記ピストンロッドを最伸長位置に保持するロック手段とから構成している。
【0004】
そして、このガススプリングは、チューブ内に封入したガスにより、ピストンロッドを最伸長させたときには、カバーをロッドガイドの端面側に係止させることによって、ピストンロッドを最伸長の位置でロックし、ピストンロッドの縮小を阻止する構成としている。この結果、低温条件下での使用時や経時変化等により、チューブ内のガス圧が低下した状態でピストンロッドを最伸長させ、例えばバックドア等を開扉させた場合に、開いた状態にあるバックドアが自重によって閉扉しまうのを防止することができる。
【0005】
【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、ピストンロッドを最伸長させ、カバーの他端側をロッドガイドの端面側に係止させたときに、該カバーの他端側がピストンロッドの外周面に接触することがあり、これによって該ピストンロッドの表面を傷付け、チューブ内のガスが外部に漏洩する原因になると共に、信頼性を低下させるという問題がある。
【0006】
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、本発明はピストンロッドの縮小を所定の係止位置で阻止できると共に、ピストンロッドの外周面を長期に亘って保護することができ、信頼性や寿命を向上できるようにしたシリンダ装置を提供することを目的としている。
【0007】
【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、チューブの一端側からロッドガイドを介して伸縮可能なピストンロッドが突出したシリンダ装置において、一端側が前記ピストンロッドの突出端側に取付けられ他端側が前記チューブ側に向けて延び、一端側を中心に他端側が前記ピストンロッドの軸線に対して傾斜可能な筒状体からなるカバーと、前記チューブの一端側に設けられ該カバーの傾斜時に該カバーの他端側を係止して前記ピストンロッドの縮小を所定の係止位置で阻止する係止部材とを設け、該係止部材は、前記チューブより大径で前記ピストンロッドの伸縮時に前記カバーの内周面と摺動するガイド部と、該ガイド部に対して周方向の一部を切欠くことにより形成され、前記ピストンロッドの前記係止位置で前記カバーの他端側と軸方向から当接して縮小を阻止する係止部と、前記ピストンロッドの前記係止位置で前記カバーの他端側と径方向から当接して前記カバーの傾斜を規制する傾斜規制部とから構成したことを特徴とする。
【0008】
このように構成することにより、ピストンロッドを伸長させたときに、筒状体からなるカバーの他端側が軸方向から係止部材の係止部に当接し、位置決めされるから、ピストンロッドが縮小するのを阻止でき、ピストンロッドを所定の係止位置で係止できる。
【0009】
また、ピストンロッドを伸長させたとき、カバーの他端側が傾斜規制部に径方向から当接し、カバーの傾斜を規制するから、カバーによってピストンロッドの表面が傷付くのを防止でき、ピストンロッドを保護することができる。
【0010】
さらに、係止部材には、前記チューブより大径で前記ピストンロッドの伸縮時に前記カバーの内周面と摺動するガイド部を設ける構成としている。
【0011】
このような構成とすることにより、ピストンロッドを伸縮させるとき、カバーの内周面が係止部材のガイド部に摺動するから、カバーの他端側がチューブの表面に接触するのを防止でき、チューブの表面が傷付くのを防止できる。
【0012】
請求項2の発明は、ピストンロッドの突出端側には、カバーの他端側を傾斜させる方向に付勢する付勢部材を設けたことにある。
【0013】
このような構成とすることにより、ピストンロッドを伸縮するとき、付勢部材がカバーの他端側を傾斜させるので、ピストンロッドの縮小を自動的に所定の係止位置で阻止することができ、また付勢部材はカバーに対して摺動することなくカバーを付勢するから、付勢部材が早期に破損するのを防止し、寿命を延ばすことができる。
【0014】
また、請求項3の発明は、係止部材をロッドガイドに一体に形成したことにある。このように構成することにより、部品点数を削減することができる。
【0015】
さらに、請求項4の発明によると、前記係止部材は前記チューブの一端に嵌合する段付き筒状のキャップ体から構成している。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るシリンダ装置の実施の形態を、図1ないし図8を参照しつつ詳細に説明する。
【0017】
まず、図1ないし図5に基づいて、シリンダ装置としてのガススプリングを例に本発明による第1の実施の形態について述べる。1は一端側が開口端1Aとなり、他端側が閉塞された有底筒状のチューブで、該チューブ1は、図2に示すように外径寸法d1 となり、その開口端1Aには後述のロッドガイド9がカシメ部1Bによって固定されている。そして、該チューブ1内は密閉空間となって加圧ガスが封入されている。また、前記カシメ部1Bの他側には環状の窪み部1Cが形成されている。さらに、チューブ1の閉塞側には取付ブラケット1Dが固着され、該取付ブラケット1Dは、例えばワゴン車のバックドア(いずれも図示せず)等に取付けられる。
【0018】
2はチューブ1内に摺動可能に設けられたピストン、3は該ピストン2と共にチューブ1内に挿入されたピストンロッドで、該ピストンロッド3はその一端側がロッドガイド9を通してチューブ1外に突出し、他端側はチューブ1内でピストン2に固着されている。また、該ピストンロッド3の突出端側には後述の取付ブラケット4が溶接等の手段によって固着されている。
【0019】
4はピストンロッド3の突出端側に固着された取付ブラケットで、該取付ブラケット4は例えばワゴン車の車体側に取付けられるものである。ここで、取付ブラケット4は金属板等を図2、図3に示すように略コ字状に折曲げることにより長尺の取付アイ部4A、平板部4Bおよび折返し部4Cから構成されている。また、取付アイ部4Aのうち、後述のカバー5から突出した部位には取付孔4Dが穿設され、取付アイ部4Aと折返し部4Cとが対向する部位には後述の連結ピン7が挿通されるピン挿通孔4E,4Eが形成されている。さらに、平板部4Bにはピストンロッド3の突出端側が溶接等の手段により固着されると共に、後述の板ばね8が掛止めされている。
【0020】
5はピストンロッド3の外周を覆う筒状のカバーで、該カバー5の一端側が取付端となってピストンロッド3の突出端側に連結ピン7を用いて回動可能に連結され、その他端側の自由端となった先端部5Aはチューブ1側に向けて延びている。そして、カバー5は内径寸法がd2 となった筒状体から形成されている。
【0021】
ここで、カバー5の取付側には、取付ブラケット4の各ピン挿通孔4Eと対応する位置に連結ピン7が挿通されるピン挿通孔5B,5Bが径方向に穿設されている。さらに、カバー5の先端部5A付近の外周には、樹脂材料によって形成されたリング6が固着され、該リング6はカバー5を把持する把手となるものである。
【0022】
7は連結ピンで、該連結ピン7の先端側には環状溝(図示せず)が形成され、該環状溝には止め輪7Aが係合される。これにより、連結ピン7は、ピストンロッド3の突出端側に設けた取付ブラケット4に対してカバー5をピストンロッド3の軸線に対して傾斜可能に取付けるものである。
【0023】
8はピストンロッド3の軸線に対してカバー5の先端部5Aを傾かせるための付勢部材を構成する板ばねで、該板ばね8は、図2に示すように、板状のばね材料を折曲げることにより形成され、取付ブラケット4の平板部4Bの端部を挟持するU字状の挟持部8Aと、ピストンロッド3の径方向外側に向けて斜め方向に延びる押圧部8Bとから構成されている。そして、該板ばね8はピストンロッド3の突出端側に設けられ、カバー5の内壁を押圧部8Bによって押圧することにより、該カバー5をピストンロッド3に対して常に一定の方向(図2中の矢示A方向)に傾斜させるものである。
【0024】
9はチューブ1の開口端1A側を施蓋したロッドガイドで、該ロッドガイド9は段付筒状に形成され、該ロッドガイド9には本実施の形態による傾斜規制部9Dおよび係止部9Eからなる係止部材が一体に形成されている。
【0025】
ここで、ロッドガイド9は、軸方向に穿設され、ピストンロッド3が挿通するロッド挿通孔9Aと、該ロッド挿通孔9Aの他側に位置して形成されチューブ1の開口端1A内に挿嵌される挿嵌部9Bと、一側に位置して形成されピストンロッド3の伸縮時に前記カバー5をチューブ1との間に間隙をもってガイドするガイド部9Cと、該ガイド部9Cの一側を約180度に亘って円弧状に切欠くことによって形成された傾斜規制部9Dと、該傾斜規制部9Dとガイド部9Cとの間に形成され、カバー5の先端部5Aが係止される係止部9Eとから大略構成されている(図4参照)。また、ガイド部9Cの外径寸法はd3 となっている。
【0026】
また、ロッドガイド9の係止部9Eは、図2に示すように、ピストンロッド3を中心として板ばね8の押圧部8Bが延びる方向とは反対側の位置に配置されている。
【0027】
さらに、チューブ1の外径寸法d1 はロッドガイド9のガイド部9Cの外径寸法d3 よりも小さく、カバー5の内径寸法d2 はロッドガイド9のガイド部9Cの外径寸法d3 よりも大きく、d1 、d2 、d3 の関係はd1 <d3 <d2 となっている。
【0028】
このように構成される本実施の形態によるガススプリングでは、バックドアを開くときには、チューブ1内のガスにより、ピストンロッド3は常時伸長方向に付勢されているから、軽い力を作用させるだけで自動的に開扉状態にすることができる。このとき、図5に示すように、カバー5の内周面はロッドガイド9のガイド部9Cに沿って摺動し、カバー5の先端部5Aが係止部9Eに達したとき(即ち、本実施の形態ではピストンロッド3が最伸長(所定の係止位置)となったとき)には、図2に示すように、常時付勢する板ばね8によってカバー5は矢示A方向に大きく傾斜され、先端部5Aは軸方向から係止部9Eに自動的に当接されると共に、径方向から傾斜規制部9Dに当接して傾斜が規制される。
【0029】
これにより、ガススプリングは、係止部9Eおよび傾斜規制部9Dに係止されたカバー5によって、ピストンロッド3の縮小が阻止され、バックドアを開扉状態に保持する。そして、ガススプリングは、低温条件下での使用時や経時変化等により、チューブ1内のガス圧が低下した状態においても、バックドアが自重によって閉まるのを防止し、荷おろし時等の安全性を高めることができる。
【0030】
一方、バックドアを閉めるときには、運転者がバックドアを一担開扉方向に押動してリング6を持ってカバー5の先端部5Aを図2中の矢示B方向へと板ばね8に抗して移動させることにより、係止部9Eおよび傾斜規制部9Dに対するカバー5の係止状態を解除する。そして、この状態でバックドアを閉扉方向に押動すれば、ピストンロッド3はチューブ1内へと縮小するようになり、これによってバックドアを閉扉位置まで移動させることができる。
【0031】
然るに、本実施の形態によるガススプリングでは、ピストンロッド3を最伸長させたとき、図2に示すように、カバー5の先端部5Aは、矢示A方向に傾いて、ロッドガイド9に形成した係止部9Eおよび傾斜規制部9Dに係止される。このとき、先端部5Aの内側とピストンロッド3との間には傾斜規制部9Dが介在するから、ロッドガイド9の傾斜規制部9Dは、カバー5の先端部5Aがピストンロッド3の表面に接触するのを防止し、該ピストンロッド3の表面を保護する。
【0032】
この結果、当該ガススプリングでは、ピストンロッド3の表面を保護することができ、該ピストンロッド3の傷によるチューブ1内のガス漏れを防止し、ガススプリングの寿命を延ばし、信頼性を高めることができる。
【0033】
また、ロッドガイド9に形成した係止部9Eの径方向の寸法は、ガイド部9Cと傾斜規制部9Dによって決定されているから、ピストンロッド3が伸長したときに、カバー5の先端部5Aが係止部9Eおよび傾斜規制部9Dに係止するために移動する距離は、従来技術に比べて小さくなる。これにより、ロックを解除するとき、カバー5の先端部5Aを矢示B方向に移動させる距離は小さくでき、異物等が入り込むのを防止でき、安全性を高めることができる。
【0034】
また、ピストンロッド3を伸縮させるとき、図5に示すように、ロッドガイド9のガイド部9Cがカバー5の内周面に摺動し、しかもガイド部9Cの外径寸法d3 はチューブ1の外径寸法d1 よりも大径に形成されているから、カバー5の先端部5Aがチューブ1の表面との間に間隙をもってガイドされる。これにより、先端部5Aがチューブ1の表面を摺動して、チューブ1の表面が傷付くことを防ぎ、チューブ1の表面塗装等を保護することができる。
【0035】
さらに、本実施の形態によるガススプリングでは、カバー5の先端部5Aとチューブ1の表面とが接触するのを防止することにより、ピストンロッド3の伸縮動作に伴なう摺動抵抗(摩擦抵抗)の変化を小さくすることができ、当該ガススプリングを容易に作動させることができる。
【0036】
一方、板ばね8は、ピストンロッド3の突出端側に設けられ、カバー5の所定位置を径方向外向に常時付勢しているから、ピストンロッド3が伸縮しているときであっても、板ばね8は常にカバー5の所定位置を付勢しているから、従来技術のように、ピストンロッドが伸縮するときに付勢部材とカバーとが摺動するのを防止することができ、該板ばね8の寿命を延ばすことができる。
【0037】
次に、図6に本発明による第2の実施の形態について述べるに、本実施の形態の特徴は、係止部材を、ロッドガイドと別体に形成した段付筒状のキャップ体により構成したことにある。なお、前述した第1の実施に形態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。
【0038】
21は金属材料によって筒状に形成され、第1の実施の形態によるロッドガイド9に代えて用いられるロッドガイドで、該ロッドガイド21はチューブ1の開口端1Aにカシメ部1Bによってカシメ固定されている。また、ロッドガイド21の軸方向にはピストンロッド3が挿通されるロッド挿通孔21Aが形成されている。
【0039】
22はチューブ1のカシメ部1B(開口端1A)側に設けられ、樹脂材料によって有底の段付筒状に形成された係止部材としてのキャップ体で、該キャップ体22は、外径寸法がd3 となり、ピストンロッド3の伸縮時にカバー5とチューブ1との間に間隙をもってガイドする筒状のガイド部22Aと、該ガイド部22Aの一端側に一体に形成され、中心部にロッド挿通孔22Bが穿設された蓋部22Cと、該蓋部22Cの端面側を約180度に亘って円弧状に切欠くことによって形成された傾斜規制部22Dと、該傾斜規制部22Dにより蓋部22Cとの間に形成され、カバー5の先端部5Aが当接される係止部22Eとから構成されている。そして、キャップ体22のガイド部22Aは、チューブ1に形成した窪み部1Cの位置まで延び、窪み部1Cによってチューブ1の開口端1A側に抜止め状態で保持されている。
【0040】
このように構成されるガススプリングにおいても、前述した第1の実施の形態と同様の作用効果を得ることができ、ガススプリングの寿命を延ばし、信頼性を高めることができる。
【0041】
しかも、キャップ体22のガイド部22Aは、チューブ1の下側に位置した窪み部1Cまで延びるようにチューブ1の開口端1Aに設けているから、ガイド部22Aの長さ寸法を第1の実施の形態によるガイド部9Cよりも長く形成することができる。これにより、ピストンロッド3が伸縮するとき、カバー5の先端部5Aがチューブ1の表面を摺動するのを確実に防止することができ、チューブ1の表面塗装等を良好に保護することができる。
【0042】
さらに、本実施の形態では、キャップ体22は従来から使用されるチューブの開口端側に設けることができ、容易にかつ安価に係止部材を設けることができる。
【0043】
次に、図7に第3の実施の形態によるガススプリングについて述べるに、本実施の形態では、チューブ1の開口端1A近傍に樹脂材料によって形成され、断面C字状の筒状体31を窪み部1Cまで届くように設けたことにある。なお、本実施の形態では前述した第1の実施の形態による構成要素と同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【0044】
本実施の形態では、ピストンロッド3が伸縮するとき、カバー5の内面は筒状体31に摺動する。これにより、カバー5の先端部5Aがチューブ1の表面を摺動するのを防止し、チューブ1の表面塗装等を良好に保護することができる。また、筒状体31の長さ寸法を長くすることにより、チューブ1の表面塗装等をより確実に保護することができる。
【0045】
また、図8に第4の実施の形態によるガススプリングについて述べるに、本実施の形態では、チューブ1の表面に樹脂材料による保護膜41を設けたものである。なお、本実施の形態では前述した第1の実施の形態による構成要素と同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【0046】
本実施の形態では、ロッドガイド9によってカバー5の先端部5Aがチューブ1の表面を摺動するのを防止すると共に、保護膜41によってチューブ1の表面をより確実に保護することができる。
【0047】
なお、実施の形態では、シリンダ装置としてのガススプリングをワゴン車のバックドアに適用した場合について延べたが、本発明はこれに限らす、バンのバックドア、ボンネットの開閉、建設機械のエンジンフードの開閉等に用いてもよい。
【0048】
また、実施の形態では、取付ブラケット4をワゴン車の車体側に取付け、取付ブラケット1Dをバックドアに取付けるものとして述べたが、これらの取付関係を反対にしてもよい。
【0049】
さらに、車両のバックドア等の左右側に2本取付ける場合には、実施の形態で述べたガススプリングは1本だけ採用すればよく、他のガススプリングには、カバーおよび係止部材等を設ける必要はない。
【0050】
【発明の効果】
以上詳述した如く、請求項1の本発明によれば、一端側が前記ピストンロッドの突出端側に取付けられ他端側が前記チューブ側に向けて延び、一端側を中心に他端側が前記ピストンロッドの軸線に対して傾斜可能な筒状体からなるカバーと、前記チューブの一端側に設けられ該カバーの傾斜時に該カバーの他端側を係止して前記ピストンロッドの縮小を所定の係止位置で阻止する係止部材とを設け、該係止部材は、前記チューブより大径で前記ピストンロッドの伸縮時に前記カバーの内周面と摺動するガイド部と、該ガイド部に対して周方向の一部を切欠くことにより形成され、前記ピストンロッドの前記係止位置で前記カバーの他端側と軸方向から当接して縮小を阻止する係止部と、前記ピストンロッドの前記係止位置で前記カバーの他端側と径方向から当接して前記カバーの傾斜を規制する傾斜規制部とから構成したから、ピストンロッドを伸長させてカバーの他端側を係止部材に係止させたとき、ピストンロッドが縮小するのを阻止でき、ピストンロッドを所定の係止位置で係止できると共に、カバーによってピストンロッドの表面が傷付くのを防止してピストンロッドを保護することができる。これにより、信頼性を高めることができる。
【0051】
この場合、係止部材には、前記チューブより大径で前記ピストンロッドの伸縮時に前記カバーの内周面と摺動するガイド部を設ける構成としているから、ピストンロッドを伸縮させるとき、カバーの他端側がチューブの表面に接触するのをガイド部により防止し、チューブの表面が傷付くのを防止できる。
【0052】
請求項2の発明では、ピストンロッドの突出端側に、カバーの他端側をピストンロッドの軸線に対して傾斜させる方向に常時付勢する付勢部材を設けたから、ピストンロッドを伸縮させるとき、付勢部材がカバーの他端側を傾斜させるので、ピストンロッドの縮小を自動的に所定の係止位置で阻止することができ、また付勢部材はカバーに対して摺動することなくカバーを付勢するから、付勢部材が早期に破損するのを防止し、寿命を延ばすことができる。
【0053】
請求項3の発明では、係止部材をロッドガイドに一体に形成したから、部品点数を削減することができる。
さらに、請求項4の発明によると、前記係止部材は前記チューブの一端に嵌合する段付き筒状のキャップ体から構成しているので、このキャップ体をチューブの開口端側に設けることにより、容易かつ安価に係止部材を設けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施の形態によるシリンダ装置を示す一部破断の正面図である。
【図2】第1の実施の形態によるシリンダ装置を示す縦断面図である。
【図3】図2中の矢示III −III 方向からみた縦断面図である。
【図4】第1の実施の形態に用いられるロッドガイドを示す斜視図である。
【図5】第1の実施の形態によるシリンダ装置において、ピストンロッドを伸縮させる状態を示す縦断面図である。
【図6】第2の実施の形態によるシリンダ装置を示す縦断面図である。
【図7】第3の実施の形態によるシリンダ装置を示す縦断面図である。
【図8】第4の実施の形態によるシリンダ装置を示す縦断面図である。
【符号の説明】
1 チューブ
2 ピストン
3 ピストンロッド
5 カバー
8 板ばね(付勢部材)
9,21 ロッドガイド
9C,22A ガイド部
9D,22D 傾斜規制部(係止部材)
9E,22E 係止部(係止部材)
22 キャップ体
31 筒状体
41 保護膜
Claims (4)
- チューブの一端側からロッドガイドを介して伸縮可能なピストンロッドが突出したシリンダ装置において、
一端側が前記ピストンロッドの突出端側に取付けられ他端側が前記チューブ側に向けて延び、一端側を中心に他端側が前記ピストンロッドの軸線に対して傾斜可能な筒状体からなるカバーと、前記チューブの一端側に設けられ該カバーの傾斜時に該カバーの他端側を係止して前記ピストンロッドの縮小を所定の係止位置で阻止する係止部材とを設け、
該係止部材は、前記チューブより大径で前記ピストンロッドの伸縮時に前記カバーの内周面と摺動するガイド部と、該ガイド部に対して周方向の一部を切欠くことにより形成され、前記ピストンロッドの前記係止位置で前記カバーの他端側と軸方向から当接して縮小を阻止する係止部と、前記ピストンロッドの前記係止位置で前記カバーの他端側と径方向から当接して前記カバーの傾斜を規制する傾斜規制部とから構成したことを特徴とするシリンダ装置。 - 前記ピストンロッドの突出端側には、前記カバーの他端側を傾斜させる方向に付勢する付勢部材を設けてなる請求項1記載のシリンダ装置。
- 前記係止部材は前記ロッドガイドに一体に形成してなる請求項1または2記載のシリンダ装置。
- 前記係止部材は前記チューブの一端に嵌合する段付き筒状のキャップ体から構成してなる請求項1または2記載のシリンダ装置。
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