JPH05263862A - ガススプリング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ロッドシールのリップ部によるピストンロッ
ドの摺動抵抗を低減させ、ガススプリングの操作性を高
める。 【構成】 ロッドシール８のリップ部８Ｂをピストンロ
ッド５よりも大径に形成し、ガス封入装置９でシリンダ
１内に加圧ガスを封入するときにロッドガイド２とスト
ッパ７との間でロッドシール８を挟み込み、リップ部８
Ｂをストッパ７の面取り部７Ｄにより径方向内向きに弾
性変形させ、ピストンロッド５の外周面に摺接させるよ
うにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばドアの開閉装置
等に好適に用いられるガススプリングに関し、特に、ロ
ッドガイドとピストンロッドとの間をリップ部を有する
ロッドシールでシールするようにしたガススプリングに
関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、一端側がボトム側となって閉塞
されたシリンダと、該シリンダの他端側に設けられたロ
ッドガイドと、前記シリンダ内に摺動可能に挿嵌され、
該シリンダ内をボトム側室とロッド側室とに画成したピ
ストンと、一端側が該ピストンに取付けられ、他端側が
前記ロッドガイドを介してシリンダ外に突出したピスト
ンロッドと、該ピストンロッドとロッドガイドとの間を
シールすべく、前記ロッド側室内でロッドガイドに当接
して設けられ、該ピストンロッドの外周面に摺接する環
状のリップ部を有したロッドシールとからなるガススプ
リングは知られている。

【０００３】この種の従来技術によるガススプリング
は、例えばワゴン車等のバックドアを開閉するのに用い
られ、シリンダ内に封入した加圧ガスによりピストンロ
ッドをシリンダから伸長させ、これによってバックドア
を自動的に開扉する。そして、バックドアを閉扉すると
きには、シリンダ内のガス圧に抗してピストンロッドを
縮小させることにより、シリンダ内の加圧ガスはピスト
ンロッドの進入体積分だけシリンダ内で圧縮され、次な
るバックドアの開扉時に備える。

【０００４】また、ピストンロッドとロッドガイドとの
間をシールするロッドシールは、例えば合成ゴム等の弾
性樹脂材料によりリップシールとして形成され、内周側
のリップ部がピストンロッドの外周面に締代をもって摺
接し、シリンダ内の加圧ガスがピストンロッドとロッド
ガイドとの間から外部漏洩するのを防止する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術では、ロッドシールの成型時にリップ部の先端側
内径をピストンロッドの外型よりも小径に形成し、ロッ
ドシールのリップ部がピストンロッドの外周面に予め締
代をもって摺接するようにしている。また、シリンダ内
に加圧ガスを封入したときには、このガス圧がロッドシ
ールのリップ部に作用し、該リップ部をピストンロッド
の外周面に押圧するので、該ピストンロッドに対するリ
ップ部の締代は必要以上に大きくなってしまう。

【０００６】このため従来技術では、シリンダ内からピ
ストンロッドを伸縮させるときに、ロッドシールのリッ
プ部によってピストンロッドに大きな摺動抵抗が働き、
ガススプリングとしての操作性が悪くなるという問題が
ある。特に、ピストンロッドを縮小させるときには、シ
リンダ内の加圧ガスを圧縮する必要がある上に、ロッド
シールのリップ部により大きな摺動抵抗が発生するた
め、ピストンロッドを縮小させるときに比較的大きな外
力を加えなければならないという問題がある。

【０００７】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、本発明はロッドシールのリップ部による
ピストンロッドの摺動抵抗を小さくでき、ピストンロッ
ドを縮小させるのに必要な外力を軽減できる上に、シリ
ンダ内の加圧ガスが外部に漏洩するのを確実に防止でき
るようにしたガススプリングを提供することを目的とし
ている。

【０００８】

【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の特徴は、ロッドシールの
リップ部を、シリンダ内に加圧ガスを封入するまではピ
ストンロッドの外周面から離間するように形成したこと
にある。

【０００９】この場合、前記ロッドガイドはシリンダ内
に摺動可能に設け、前記シリンダ内に加圧ガスを封入す
るときに、該ロッドガイドをロッドシールと共にロッド
側室内に向けて摺動変位させることにより、該ロッドガ
イドとの間で前記ロッドシールのリップ部をピストンロ
ッドの外周面に押圧する押圧部を前記シリンダ内に設け
るのが好ましい。

【００１０】

【作用】上記構成により、ロッドシールのリップ部がピ
ストンロッドに対し初期締代を与えないようにすること
ができ、シリンダ内に加圧ガスを封入したときにのみ、
このガス圧によってロッドシールのリップ部を弾性変形
させ、ピストンロッドの外周面に摺接させることができ
る。

【００１１】また、ロッドガイドをシリンダ内に摺動可
能に設け、該シリンダ内にはロッドガイドとの間でロッ
ドシールのリップ部をピストンロッドの外周面に押圧す
る押圧部を設けるようにすれば、シリンダ内に加圧ガス
を封入するときに、ロッドシールのリップ部をピストン
ロッドの外周面に簡単に摺接させることができる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例によるガススプリング
を図１ないし図４に基づき説明する。

【００１３】図において、１はガススプリングの本体を
構成するシリンダを示し、該シリンダ１はボトム側とな
る上端部１Ａがボトムキャップ（図示せず）等によって
閉塞され、下端部に小径の抜止め部１Ｂが形成されてい
る。また、該シリンダ１の下端側には抜止め部１Ｂより
も所定寸法上側に離間して径方向内向きに縮径したカシ
メ部１Ｃが形成され、該カシメ部１Ｃは後述のストッパ
７をシリンダ１内で位置決めしている。

【００１４】２はシリンダ１の下端側に設けられたロッ
ドガイドを示し、該ロッドガイド２はストッパ７と抜止
め部１Ｂとの間でシリンダ１内に摺動可能に挿嵌され、
抜止め部１Ｂによってシリンダ１から抜止めされてい
る。また、該ロッドガイド２の内周側には挿通穴２Ａが
形成され、該挿通穴２Ａ内には後述のピストンロッド５
が微小な隙間Ｓ（図２，図３参照）を介して挿通されて
いる。

【００１５】３はシリンダ１内に摺動可能に挿嵌された
ピストンを示し、該ピストン３はシリンダ１内をボトム
側室Ａとロッド側室Ｂとに画成し、該室Ａ，Ｂ内には加
圧ガスが封入されている。また、該ピストン３の内周側
には貫通穴３Ａが形成され、該貫通穴３Ａ内には後述す
るピストンロッド５の小径部５Ａが遊嵌されている。そ
して、該貫通穴３Ａと小径部５Ａとの間は環状通路４と
なり、該環状通路４はピストン３の弁座部３Ｂに形成し
たオリフィス３Ｃ（図３参照）等を介して室Ａ，Ｂ間を
連通させている。

【００１６】５はロッドガイド２を介してシリンダ１内
に挿入されたピストンロッドを示し、該ピストンロッド
５は上端側に小径部５Ａおよびカシメ部５Ｂが設けら
れ、小径部５Ａから所定寸法（例えばストッパ７の軸方
向寸法に対応する）だけ下側に離間して環状凹部５Ｃが
形成されている。そして、該ピストンロッド５の小径部
５Ａにはピストン３が挿通され、小径部５Ａとカシメ部
５Ｂとの間に固定した環状のリテーナ６によりピストン
３の抜止めを行っている。また、該ピストンロッド５の
下端側はロッドガイド２を介してシリンダ１外に突出
し、シリンダ１内のガス圧により矢示Ｆ方向に常時付勢
されている。

【００１７】７はシリンダ１内にカシメ部１Ｃによって
固定されたストッパを示し、該ストッパ７は金属または
合成樹脂材料により短尺の段付円筒体として形成され、
その内周側にはピストンロッド５に遊嵌される遊嵌穴７
Ａが形成されている。また、該ストッパ７の外周側には
シリンダ１のカシメ部１Ｃに係合する環状の係合溝７Ｂ
が形成されると共に、周方向に離間して複数の通路７
Ｃ，７Ｃ，…が形成され、該ストッパ７の下端側には内
周側が遊嵌穴７Ａに連通するテーパ状の面取り部７Ｄと
なった押圧部としての凸部７Ｅが形成されている。そし
て、該ストッパ７はロッド側室Ｂの下側に位置して後述
のロッドシール８との間に油溜め室Ｃを形成し、該油溜
め室Ｃに収容した油液によりロッドシール８のシール性
やピストンロッド５の摺動性等を高めるようになってい
る。

【００１８】８はロッドガイド２の上面に当接してシリ
ンダ１内に摺動可能に設けられたロッドシールを示し、
該ロッドシール８は合成ゴム等の弾性樹脂材料により図
２に示す如く断面コ字形状のリングとして形成され、そ
の外周側にはシリンダ１の内周面に締代をもって摺接す
る環状突出部８Ａが設けられている。また、該ロッドシ
ール８の内周側にはピストンロッド５の外径よりも大径
に形成され、上向きに突出する環状のリップ部８Ｂが設
けられ、該リップ部８Ｂはシリンダ１内に加圧ガスを封
入するまでは図２に示す如くピストンロッド５の外周面
から離間している。そして、該ロッドシール８のリップ
部８Ｂは加圧ガスの封入後に後述の如くピストンロッド
５の外周面に押圧され、該ピストンロッド５とロッドガ
イド２との間を気液密にシールする。

【００１９】さらに、９はシリンダ１内に加圧ガスを封
入するときに用いるガス封入装置を示し、該ガス封入装
置９は図３に示す如く、段付筒状に形成され、先端側が
シリンダ１の抜止め部１Ｂよりも小径の突出部１０Ａと
なった封入具１０を備え、該封入具１０にはピストンロ
ッド５の外周側を取囲むようにしてガス通路１０Ｂが形
成されている。そして、該封入具１０はガス通路１０Ｂ
の流入口１０Ｃが加圧ガスの圧気源（図示せず）に接続
され、突出部１０Ａの先端からロッドガイド２の隙間Ｓ
を介してシリンダ１内に加圧ガスを封入するように構成
されている。

【００２０】なお、該封入具１０はピストンロッド５の
径方向で２分割可能に形成され、加圧ガスの封入時にピ
ストンロッド５の外周側に図３に示す如く装着される。
そして、この状態では封入具１０とピストンロッド５と
の間はシール部材１１によってシールされ、圧気源から
の加圧ガスを図３中の矢示Ｇ方向にシリンダ１内に向け
て確実に供給できるようにしている。

【００２１】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、次に図２ないし図３を参照して
加圧ガスの封入工程について説明する。

【００２２】まず、ピストンロッド５の小径部５Ａにピ
ストン３を取付けた状態でこれらをシリンダ１内に挿入
した後、ストッパ７をシリンダ１内に係合溝７Ｂを介し
てカシメ部１Ｃにより固定し、ロッドガイド２をロッド
シール８と共にシリンダ１内に挿嵌した状態でシリンダ
１の下端にカシメ工具（図示せず）等を用いて抜止め部
１Ｂを形成する。そして、この状態ではロッドシール８
のリップ部８Ｂが図２に示す如くピストンロッド５の外
周から離間し、ピストンロッド５に初期締代を与えない
ようにしている。

【００２３】次に、例えばピストン３をストッパ７の上
端に当接させるようにピストンロッド５をストロークエ
ンドまで矢示Ｆ方向に伸長させ、該ピストンロッド５の
外周側に図３に示す如くガス封入装置９の封入具１０を
装着する。そして、この状態で封入具１０を図３中の矢
示Ｈ方向に上向きに押圧することにより、該封入具１０
の突出部１０先端をロッドガイド２の下面に押付け、該
ロッドガイド２をロッドシール８と共にストッパ７に向
けてシリンダ１内で摺動変位させる。これにより、ロッ
ドシール８のリップ部８Ｂはロッドガイド２とストッパ
７との間で凸部７Ｅの面取り部７Ｄに押付けられ、テー
パ状の該面取り部７Ｄによって径方向内向きに押圧され
るように弾性変形し、ピストンロッド５の環状凹部５Ｃ
内へと図３に示す如く押込まれる。

【００２４】次に、この状態で圧気源からの加圧ガスを
封入具１０のガス通路１０Ｂ内に流入口１０Ｃから矢示
Ｇ方向に供給し、この加圧ガスをロッドガイド２の隙間
Ｓおよびロッドシール８のリップ部８Ｂとピストンロッ
ド５の環状凹部５Ｃとの間等を介してシリンダ１内に封
入する。そして、加圧ガスの封入量が所定圧に達した段
階で、例えばピストンロッド５を矢示Ｆ方向とは逆向き
に縮小させ、環状凹部５Ｃよりも下側の部位でピストン
ロッド５の外周面をロッドシール８のリップ部８Ｂに摺
接させる。

【００２５】次に、この状態で封入具１０の矢示Ｈ方向
への押圧を解除し、該封入具１０をピストンロッド５か
ら取外すようにすれば、シリンダ１内のガス圧がロッド
シール８を介してロッドガイド２に作用し、該ロッドガ
イド２はロッドシール８と共にシリンダ１内のガス圧に
よって下向きに押動され、ロッドガイド２は図４に示す
如くシリンダ１の抜止め部１Ｂによって抜止めされる。
そして、この状態ではシリンダ１内のガス圧によりロッ
ドシール８の環状突出部８Ａがシリンダ１の内周面に押
圧され、リップ部８Ｂがピストンロッド５の外周面に押
圧されるので、シリンダ１内の加圧ガスがロッドガイド
２側から外部に漏洩するのを確実に防止できる。

【００２６】而して、このように構成されるガススプリ
ングを、例えばワゴン車のバックドア（図示せず）等を
開閉するのに用いた場合には、シリンダ１内のガス圧に
よりピストンロッド５が常時伸長方向（矢示Ｆ方向）に
付勢されるので、バックドアの開扉時にロッド側室Ｂ内
の加圧ガスがピストン３の環状通路４、オリフィス３Ｃ
等を介してボトム側Ａに向けて流通するときに、オリフ
ィス３Ｃにより流動抵抗が与えられ、ピストンロッド５
の伸長速度をこの流動抵抗に応じて低く抑えることがで
き、バックドアを比較的ゆっくりと開扉できる。

【００２７】また、バックドアを閉扉すべく外力を加え
てピストンロッド５を縮小させるときには、シリンダ１
の内周面に対するピストン３の摺動抵抗により、ピスト
ン３がピストンロッド５の小径部５Ａに対して下向きに
相対変位し、ピストン３の弁座３Ｂとリテーナ６との間
に大きな隙間が形成されるので、ボトム側室Ａ内の加圧
ガスはこの隙間等を介してロッド側室Ｂ内へとスムーズ
に流通でき、ピストンロッド５を比較的小さな外力で簡
単に縮小できる。

【００２８】特に、この場合にはロッドシール８のリッ
プ部８Ｂがピストンロッド５の外径よりも予め大径に形
成され、シリンダ１内のガス圧によってピストンロッド
５の外周面に弾性変形した状態で押圧されているから、
ロッドシール８のリップ部８Ｂがピストンロッド５の外
周面に余分な締代をもって摺接するのを防止でき、ピス
トンロッド５の摺動抵抗を小さくして該ピストンロッド
５を小さな外力で縮小させることができる。

【００２９】また、シリンダ１の下端側にはロッドシー
ル８とストッパ７との間に位置して油溜め室Ｃを形成
し、該油溜め室Ｃ内に油液を収容させているから、この
油液によってロッドシール８のリップ部８Ｂとピストン
ロッド５との間を潤滑することができ、ピストンロッド
５の摺動抵抗をさらに低減できる上に、ピストンロッド
５の外周面とリップ部８Ｂとの間に油膜を形成して両者
の間のシール性を効果的に高めることができる。

【００３０】従って、本実施例によれば、ロッドシール
８のリップ部８Ｂをシリンダ１内のガス圧によってピス
トンロッド５の外周に押圧することにより、シリンダ１
内の加圧ガスや油液が外部に漏洩するのを確実に防止で
きる上に、リップ部８Ｂによるピストンロッド５の摺動
抵抗を効果的に小さくでき、ピストンロッド５を縮小さ
せるときに加えるべき外力を大幅に軽減できる等、種々
の効果を奏する。

【００３１】なお、前記実施例では、ロッドガイド２側
からシリンダ１内に加圧ガスを封入するものとして述べ
たが、これに替えて、例えばシリンダ１の上端部１Ａ等
に加圧ガスの封入孔を設け、この封入孔からシリンダ１
内に加圧ガスを封入した後に、この封入孔をプラグ等で
閉塞するようにしてもよく、この場合にはピストンロッ
ド５に環状凹部５Ｃを形成する必要がなく、ピストンロ
ッド５の加工を簡略化できる。

【００３２】また、前記実施例では、シリンダ１内に設
けたストッパ７の凸部７Ｅを押圧部として用いるものと
して述べたが、本発明はこれに限らず、例えばシリンダ
１内に内周側がテーパ形状をなす押圧部を設け、シリン
ダ１内に加圧ガスを封入するときに、ロッドガイド２と
押圧部との間でロッドシール８のリップ部８Ｂをピスト
ンロッド５の外周面に押圧するようにしてもよい。

【００３３】さらに、前記実施例では、ピストンロッド
５をシリンダ１から下向きに伸長させる場合を例に挙げ
て説明したが、本発明はこれに限らず、例えばボトム側
室Ａが下側となるようにシリンダ１を配設し、ピストン
ロッド５をシリンダ１から上向きに伸長させるようにし
てもよい。

【００３４】

【発明の効果】以上詳述した通り本発明によれば、ロッ
ドシールのリップ部を、シリンダ内には加圧ガスを封入
するまではピストンロッドの外周面から離間させるよう
にしたから、加圧ガスの封入後にガス圧によってリップ
部をピストンロッドに押圧することにより、ピストンロ
ッドに対して余分に大きな締代を与えるのを防止でき、
ピストンロッドの摺動抵抗を低減して当該ガススプリン
グの操作性を向上できる。

【００３５】また、ロッドガイドをシリンダ内に摺動可
能に設け、該シリンダ内には摺動可能に設け、該シリン
ダ内にはロッドガイドとの間でロッドシールのリップ部
をピストンロッドの外周面に押圧する押圧部を設けるよ
うにすれば、シリンダ内に加圧ガスを封入するときに、
ロッドシールのリップ部をピストンロッドの外周面に簡
単に摺接させることができ、加圧ガスの封入後はシリン
ダ内のガス圧によってリップ部をピストンロッドの外周
面に向け弾性変形状態で押圧し続けることができる。

【００３６】従って、ロッドシールのリップ部によりピ
ストンロッドとロッドガイドとの間を確実にシールでき
る上に、ピストンロッドの摺動抵抗を効果的に低減で
き、ピストンロッドを縮小させるのに必要な外力を軽減
できる等、種々の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例によるガススプリングを示す縦
断面図である。

【図２】シリンダ内に加圧ガスを封入する前の状態を示
すロッドガイド、ロッドシールおよびストッパ等の拡大
縦断面図である。

【図３】加圧ガスの封入時にロッドシールのリップ部を
ストッパとロッドガイドとの間に押圧した状態を示す封
入具等の拡大縦断面図である。

【図４】加圧ガスの封入後の状態を示す図２と同様の縦
断面図である。

【符号の説明】

１ シリンダ ２ ロッドガイド ３ ピストン ５ ピストンロッド ７ ストッパ ７Ｄ 面取り部 ７Ｅ 凸部（押圧部） ８ ロッドシール ８Ｂ リップ部 ９ ガス封入装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端側がボトム側となって閉塞されたシ
   リンダと、該シリンダの他端側に設けられたロッドガイ
   ドと、前記シリンダ内に摺動可能に挿嵌され、該シリン
   ダ内をボトム側室とロッド側室とに画成したピストン
   と、一端側が該ピストンに取付けられ、他端側が前記ロ
   ッドガイドを介してシリンダ外に突出したピストンロッ
   ドと、該ピストンロッドとロッドガイドとの間をシール
   すべく、前記ロッド側室内でロッドガイドに当接して設
   けられ、該ピストンロッドの外周面に摺接する管状のリ
   ップ部を有したロッドシールとからなるガススプリング
   において、前記ロッドシールのリップ部は、前記シリン
   ダ内に加圧ガスを封入するまでは前記ピストンロッドの
   外周面から離間するように形成したことを特徴とするガ
   ススプリング。
2. 【請求項２】 前記ロッドガイドはシリンダ内に摺動可
   能に設け、前記シリンダ内に加圧ガスを封入するとき
   に、該ロッドガイドをロッドシールと共に前記ロッド側
   室内に向けて摺動変位させることにより、該ロッドガイ
   ドとの間で前記ロッドシールのリップ部をピストンロッ
   ドの外周面に押圧する押圧部を前記シリンダ内に設けて
   なる請求項１に記載のガススプリング。