JPH09217773A

JPH09217773A - ガススプリング

Info

Publication number: JPH09217773A
Application number: JP8084545A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Koyaizu; 博小柳津
Original assignee: SHOWA AUTO ENG; Showa Corp
Current assignee: SHOWA AUTO ENG; Showa Corp
Priority date: 1995-12-06
Filing date: 1996-03-14
Publication date: 1997-08-19
Also published as: DE69619212D1; AU7409596A; EP0779448A1; DE69619212T2; AU709021B2; US5823512A; EP0779448B1

Abstract

(57)【要約】【課題】バタツキのない安定したエアロック特性を得
るとともに、製作が容易で安価なガススプリングとする
ことができる。【解決手段】ロッド２２の一端に固着されたピストン
２２が配設されたシリンダ２１の内周には、ストッパ部
３０近傍を除くピストンのストローク域にシリンダの軸
方向に延びるシリンダ溝２９が形成され、上記シリンダ
のストッパ部近傍にエアロック室が形成可能とされて、
伸長過程伸び切り時の制動が実施されるガススプリング
２０において、上記ピストンが、ピストン両側の室を連
通する多孔質体にて構成されたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、四輪自動車の後部
ドア等に使用されるガススプリングに関する。

【０００２】

【従来の技術】四輪自動車等では、一般に、後部ドアを
車体との間で水平軸まわりに開閉できるようにし、この
後部ドアと車体との間にガススプリングを介装し、この
ガススプリングの付勢力（アシスト力）で後部ドアの開
放時に必要とされる力を軽減できるようにしている。

【０００３】このガススプリングは、後部ドアが閉まっ
た状態でシリンダが上に、ロッドが下にくるようにした
倒立型がよく用いられる。この倒立型ガススプリング
は、後部ドアと車体との間に取り付ける方法によって、
図１４に示す倒立押し上げタイプと、図１５に示す倒立
反転タイプとに分けられる。

【０００４】図１４に示す倒立押し上げタイプのガスス
プリング１は、四輪自動車の後部ドア２側にシリンダ３
を、車体側にロッド４をそれぞれ取り付けたものであ
り、取付姿勢がほぼ垂直となって、主にワンボックスタ
イプのワゴン車等の後部ドアに使用される。この場合に
は、後部ドア２を閉じたときと開いたときとで、シリン
ダ３とロッド４との上下位置関係が変化しない。

【０００５】また、図１５に示す倒立反転タイプのガス
スプリング１は、四輪自動車の車体側にシリンダ３を、
後部ドア２側にロッド４をそれぞれ取り付けたものであ
り、後部ドア２が閉まった状態で取付姿勢が斜めとなっ
て、乗用車等の後部ドア２に使用される。この場合に
は、後部ドア２を閉じたときと開いたときとで、シリン
ダ３とロッド４との上下位置関係が反転する。

【０００６】このような倒立型のガススプリング１は、
シリンダ３内に封入したガス５の密封性を良好にできる
という利点があることから広く使用されている。つま
り、シリンダ３内には、ガス５とともに少量のオイル６
が封入されており、倒立型のガススプリング１では、図
１４に示すように、後部ドア２が閉まった状態で、上記
オイル６がシリンダ３の下部に溜って、この下部開口に
配設されたガスシール７が上記オイル６によって適正に
潤滑されることから、シリンダ３内の封入ガス５が、こ
のガスシール７により良好にシールされるからである。

【０００７】上述のような倒立型のガススプリング１で
は、図１６（Ａ）に示すように、ガススプリング１の圧
縮過程において、ピストン側室８Ａのガス５が、ピスト
ン９の外周側流路１０とオリフィス孔１１とを通って、
ロッド側室８Ｂへ流れるので、減衰力が殆ど発生せず、
後部ドア２を迅速に閉めることができる。

【０００８】また、図１６（Ｂ）に示すガススプリング
１の伸長過程においては、ピストン９の外周に嵌装され
たピストンリング１２が外周側流路１０を閉塞するの
で、ロッド側室８Ｂ内のガス５がピストン９のオリフィ
ス孔１１のみを経てピストン側室８Ａへ流れ、この間に
伸側減衰力が発生する。ガススプリング１の伸長過程で
は、シリンダ３内の封入ガス５の圧力（ガス反力）等に
よりガススプリング１の伸長方向のアシスト力がロッド
４に作用するが、上記伸側減衰力によりロッド４の伸長
方向への移動速度（伸び速度）がコントロールされて、
後部ドア２は適正速度で押し上げられる。

【０００９】更に、上述のガススプリング１では、伸長
過程における伸び切り時に、図１４（Ｃ）に示すよう
に、シリンダ３内のオイル６がピストン９のオリフィス
孔１１を流れ、このときの大きな減衰抵抗によりガスス
プリング１の伸び切り時の制動が実施される。

【００１０】然しながら、上述のようにオイル６を用い
て伸び切り時の制動を実施する場合、図１４に示す倒立
押し上げタイプのガススプリング１では不具合が生じな
いが、図１５に示す倒立反転タイプのガススプリング１
においては、次の〜の不具合がある。

【００１１】後部ドア２が開くにつれシリンダ３が下
に、ロッド４が上に位置するよう反転するので、反転位
置付近から、ロッド側室８Ｂ内のオイル６がピストン９
のオリフィス孔１１を通ってピストン側室８Ａ内へ流動
し、伸び切り域では、ロッド側室８Ｂ内にオイル６が不
足して制動が不十分となり、ピストン９がシリンダ３の
開口端側に激しく衝突し車体が揺れる不具合がある。

【００１２】また、反転位置より少し上方の位置まで
後部ドア２を閉じた後、再度後部ドア２を開ける場合に
も、オイル６がピストン側室８Ａへ移動してしまってロ
ッド側室８Ｂ内にオイル６が不足しているので、伸び切
り時の制動が不十分となり、ピストン９がシリンダ３の
開口端側に激しく衝突する不具合がある。

【００１３】更に、後部ドア２を開く際には、反転位
置付近からロッド側室８Ｂ内のオイル６がピストン側室
８Ａへ流動し始めるので、オリフィス孔１１にオイル６
が流れてオリフィス孔での流動抵抗が増し、その結果、
伸側減衰力が増大して、ロッド４の伸び速度が減少し、
後部ドア２の開く速度が遅くなる不具合もある。

【００１４】また、オイル６はオリフィス孔１１にて
発生する伸側減衰力に影響を与えるので、オイル６の封
入量、オイル６の温度、ガススプリング１の取付姿勢、
封入ガス５の反力等によって伸側減衰力が変動してしま
う。

【００１５】上述の不具合を解消するために、伸び切り
時の制動をガス（エア）のみによって実施するガススプ
リング１３が特開昭53-1764 号公報（図１７）に開示さ
れている（第１従来技術）。このガススプリング１３
は、シリンダ１４内に、ガスシール７の潤滑にのみ必要
十分なごく少量のオイル６を封入し、シリンダ１４の内
周に、ピストン側室８Ａとロッド側室８Ｂとを連通する
シリンダ溝１５を軸方向に切り欠いて形成し、ピストン
１６に内側オリフィス孔１７Ａと外側オリフィス孔１７
Ｂとを貫通して形成したものである。

【００１６】このガススプリング１３では、圧縮過程に
おいてピストン側室８Ａ内のガス５がシリンダ溝１５、
内側オリフィス孔１７Ａ及び外側オリフィス孔１７Ｂを
通ってロッド側室８Ｂ内へ流れるので減衰力が殆ど発生
しない。伸長過程においては、ピストン１６に設けられ
たリップ１８が外側オリフィス孔１７Ｂを閉塞するの
で、ロッド側室８Ｂ内のガス５がシリンダ溝１５及び内
側オリフィス孔１７Ａを通ってピストン側室８Ａに流れ
る間に伸側減衰力が発生する。更に、ガススプリング１
３では伸長過程における伸び切り時に、ピストン１６が
シリンダ溝１５の形成されていない領域（エアロック
域）に至って、シリンダ１４の開口端側のガスシール７
及びロッドガイド１９と上記ピストン１６との間でエア
ロック室を形成し、内側オリフィス孔１７Ａを流れるガ
ス５の流動抵抗によってのみ伸び切り時の制動（エアロ
ック）を実施している。

【００１７】また、シリンダの内周にシリンダ溝を形成
したガススプリングにあっては、上記ガススプリング１
３におけるピストン１６に内側オリフィス孔１７Ａが形
成されず、ピストンがエアロック域に突入してからの伸
び切り時に、ピストン外周に嵌着されたテフロン（デュ
ポン株式会社の登録商標）やジュラネックス（ポリプラ
スチック株式会社の登録商標）等の樹脂からなる硬質の
ピストンリングとシリンダ内周との間に形成される偏芯
隙間から、ロッド側室のガス（エア）をピストン側室へ
逃がしているものが知られている（第２従来技術）。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、図１７に示
すガススプリング１３の場合（第１従来技術）には、ピ
ストン１６に形成された内側オリフィス孔１７Ａは、直
径0.5mm 以下の極小断面積となるため、その加工が極め
て難しく、ピストン１６ひいてはガススプリング１３の
生産性が低下してしまう。

【００１９】また、第２従来技術のガススプリングの場
合には、シリンダやピストンリングの製作時に自然発生
的に生じるシリンダ内周とピストンリング外周の偏芯隙
間を利用したオリフィス孔のために、上記偏芯隙間にバ
ラツキがあって、ガススプリングのエアロック特性にバ
ラツキが生じ安定しない。

【００２０】本発明の課題は、上述の事情を考慮してな
されたものであり、バラツキのない安定したエアロック
特性を得るとともに、製作が容易で安価なガススプリン
グを提供することにある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、一端が閉塞されガスが封入されたシリンダの他端開
口部にシール・案内部材が配設され、一端にピストンを
備えたロッドが、上記シール・案内部材を介し、上記ピ
ストンとともに上記シリンダ内に摺動自在に配設され、
上記ピストンにてシリンダ内がロッド側室とピストン側
室とに区画され、上記シリンダ内には、上記ロッドを伸
長方向へ付勢する付勢手段が設けられ、上記シリンダの
内周とピストン外周との間にピストン両側の室を連通す
る環状の流路が形成され、ピストンの外周に環状溝が形
成され、この環状溝に前記環状の流路を圧縮過程時にの
み開くチェック機能を有するシール手段が介装され、上
記シリンダの内周には、伸長端近傍を除く上記ピストン
のストローク域に上記シリンダの軸方向に延びるシリン
ダ溝が形成され、伸長過程で上記ロッド側室から上記シ
リンダ溝を経て上記ピストン側室へ前記ガスが流動する
間に伸側減衰力が発生し、更に、上記シリンダの伸長端
近傍に、上記ピストンと上記シール・案内部材に囲まれ
てエアロック室が形成可能とされて、伸長過程伸び切り
時の制動が実施されるガススプリングにおいて、上記ピ
ストンは、ピストン両側の室を連通する多孔質体にて構
成されたものである。

【００２２】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、上記ピストンは、粉末焼結合金にて構
成されたものである。

【００２３】請求項３に記載の発明は、請求項１又は２
に記載の発明において、ピストンが一体に成形されたも
のである。

【００２４】請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の
いずれか一に記載の発明において、上記チェック機能を
有するシール手段がＯリングであるものである。

【００２５】請求項１に記載の発明には、次の作用があ
る。シリンダ内において、伸長端を除くピストンのスト
ローク域に渡り、伸長時に減衰力を発生するシリンダ溝
を軸方向に形成し、ピストンを多孔質体とし、この多孔
質体のピストンの開放気孔を、ガススプリングの伸び切
り時にロッド側室に形成されるエアロック室からピスト
ン側室へエアを逃がす流路としたので、バラツキのない
安定したエアロック特性を得ることができる。

【００２６】また、ピストンに極小断面積のオリフィス
孔を形成する必要がないので、ピストンの加工が容易と
なり、生産性を向上させることができ、コストを低減で
きる。

【００２７】請求項２に記載の発明には、次の作用があ
る。ピストンが粉末焼結合金の多孔質体からなるので、
粉末重量、又は粉末成形時の加圧力を変えることにより
多孔質体の密度を容易に変えることができ、これによ
り、異なるエアロック特性を得ることができる。

【００２８】請求項３に記載の発明には、次の作用があ
る。ピストンが一体に成形されているので、ピストンに
おける環状溝の一側のフランジ部を形成するワッシャ等
の部品が不要となり、ピストンの部品点数及び組み付け
工数が減り、コストを低減できる。

【００２９】請求項４に記載の発明には、次の作用があ
る。チェック機能を有するシール手段が、弾性に富むＯ
リングにて構成されているので、ピストンが一体に成形
されていても、Ｏリングを拡開すれば、このＯリングを
ピストン外周の環状溝に容易に嵌装することができる。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は、本発明に係るガススプリ
ングの一つの実施の形態を示す半断面図である。図２
は、図１のシリンダを示す断面図である。図３は、図１
のピストンを示す断面図である。図４は、図３のIV矢視
図である。図５は、図２のV-V 線に沿い90度回転して示
す断面図である。図６は、図５のVI部拡大断面図であ
る。図７は、図２のVII-VII 線に沿う断面図である。図
８は、シリンダ溝を模式的に示す斜視図である。図９
は、シリンダ溝の断面積変化率とエア減衰絞り域のピス
トンストロークとの関係を示すグラフである。図１０
は、ピストンストローク及び衝撃加速度と時間との関係
を示すグラフである。図１１は、ピストン密度とエアロ
ック域の伸び速度との関係を示すグラフである。図１２
は、図１のガススプリングにおけるピストンの密度を決
定するために使用されるガススプリングを示す模式図で
ある。図１３は、図１２のガススプリングにおけるエア
圧力とエア流出流量との関係を、ピストン密度毎に示す
流量特性のグラフである。

【００３１】図１に示すガススプリング２０は、自動四
輪車に使用されるものである。このガススプリング２０
は、一端が閉塞されたシリンダ２１内に、ロッド２２の
一端に加締め固定されたピストン２３が摺動自在に配設
されたものである。シリンダ２１のブラケット２４が四
輪乗用自動車の車体側に、ロッド２２の他端が同自動車
の後部ドアにそれぞれ取り付けられる。

【００３２】シリンダ２１内には、ガスとしてのエア２
５が封入されるとともに、シリンダ２１の他端開口部に
ロッドガイド２６及びガスシール２７が配設される。ロ
ッドガイド２６によって、ピストン２３の上記摺動に伴
うロッド２２の移動が案内され、また、ガスシール２７
によりエア２５の漏洩が防止される。シリンダ２１内に
は、ガスシール２７を潤滑してシール性を良好に維持す
るために必要十分な程度のごく微少量のオイルが封入さ
れている。

【００３３】シリンダ２１内は、上記ピストン２３によ
り、ロッド２２が収容されたロッド側室２８Ｂと、ロッ
ド２２が収容されていないピストン側室２８Ａとに区画
される。これらの両室２８Ａ及び２８Ｂにエア２５が封
入されている。エア２５の圧力（エア反力）は、ピスト
ン側室２８Ａにおいてもロッド側室２８Ｂにおいても同
一であるが、ピストン側室２８Ａ側のピストン２３の受
圧面積がロッド側室２８Ｂ側よりもロッド２２の断面積
分だけ大きいので、ガススプリング２０の伸長過程で、
ピストン側室２８Ａ内のエア反力が、ロッド２２及びピ
ストン２３をガススプリング２０の伸長方向へ付勢する
付勢力（アシスト力）として作用し、エア２５が付勢手
段として機能する。

【００３４】また、シリンダ２１の内周には、図１及び
図２に示すように、シリンダ溝２９が形成されている。
このシリンダ溝２９は、シリンダ２１内周をロール成形
等の塑性加工にて外方へ膨出することにより形成された
ものである。一方、シリンダ２１には、ロッドガイド２
６及びガスシール２７の配設位置近傍にストッパ部３０
が、ロール成形により直径方向に縮径して形成されてい
る。ピストン２３は、上記ストッパ部３０に当接してそ
れ以上の伸長方向の移動が規制され、ピストン２３がス
トッパ部３０に当接する位置がピストン２３の伸長端と
なる。上記シリンダ溝２９は、この伸長端近傍を除くピ
ストン２３の略全ストローク域にわたり、シリンダ２１
の軸方向に延在して形成される。

【００３５】また、シリンダ溝２９におけるシリンダ２
１の一端の閉塞端側は、ガススプリング２０の最圧縮時
にピストン２３の外周に嵌装したシール部材としてのＯ
リング３４が位置する部分から形成され、Ｏリング３４
にて区画されたピストン２３両側の室２８Ａ、２８Ｂ
が、シリンダ溝２９を介して、上記最圧縮時にも連通す
るようになっている。また、このシリンダ溝２９はシリ
ンダ２１の全くの閉塞端部迄形成しても良い。

【００３６】上記ピストン２３は、図３及び図４に示す
ように、その外周に環状溝３１が切削して形成されて、
外周部が第１フランジ部３２Ａと第２フランジ部３２Ｂ
とに区分される。この第２フランジ部３２Ｂに、環状溝
３１とロッド側室２８Ｂとを連通可能とする切欠部３３
が形成される。従って、上記環状溝３１は、第１フラン
ジ部３２Ａと、第２フランジ部３２Ｂのうち切欠部３３
が形成されていない部分との間に形成されており、この
環状溝３１に、弾性に富むシール部材としてのＯリング
３４が嵌着される。

【００３７】Ｏリング３４は、シリンダ２１の内周面に
密着するとともに、環状溝３１の底面３１Ａとの間に隙
間を残すようにして環状溝３１に嵌着される。従って、
ピストン２３の第１フランジ部３２Ａの外周、環状溝３
１及び切欠部３３とシリンダ２１の内周との間に流路３
５が形成される。上記Ｏリング３４は、ガススプリング
２０の伸長過程では第１フランジ部３２Ａの壁面３６に
当接して上記流路３５を閉鎖し、ガススプリング２０の
圧縮過程で第２フランジ部３２Ｂの壁面３７に当接し
て、上記流路３５を開くチェック弁として機能する。

【００３８】従って、ガススプリング２０の伸長過程で
は、ピストン２３の上記流路３５がＯリング３４により
閉塞され、ロッド側室２８Ｂ内のエア２５はシリンダ溝
２９のみを通ってピストン側室２８Ａへ至り、このエア
２５がシリンダ溝２９を通るときの流動抵抗により伸側
減衰力が発生する。ガススプリング２０の伸長過程で
は、ピストン側室２８Ａ内のエア反力によりピストン２
３及びロッド２２にアシスト力が作用し、これらのピス
トン２３及びロッド２２が伸長方向に移動するが、この
ときのピストン２３及びロッド２２の伸び速度が上記伸
側減衰力により適正にコントロールされる。

【００３９】また、ガススプリング２０の圧縮過程で
は、ピストン２３の流路３５が確保され、ピストン側室
２８Ａ内のエア２５は、上記流路３５とシリンダ溝２９
との両方を流れてロッド側室２８Ｂ内へ流入するので、
この圧縮過程では減衰力が殆ど発生せず、ガススプリン
グ２０は迅速に圧縮される。

【００４０】さて、上記シリンダ溝２９は、図２に示す
ように、シリンダ２１において、ストッパ部３０の近傍
を除くピストン２３の略全ストローク域にわたり形成さ
れており、ピストン２３のストッパ部３０近傍（シリン
ダ溝２９が形成されていない領域）がエアロック域Ｘで
ある。また、シリンダ溝２９は、図５〜図８（Ａ）に示
すように、溝幅Ｗが一定で、断面四角形状の角溝であ
り、溝深さＨが一定な部分２９Ａと、ピストン２３のエ
アロック域Ｘへ向い漸次減少する部分２９Ｂとが連設し
て構成される。シリンダ２１において、シリンダ溝２９
の溝深さＨが一定な部分２９Ａに対応する領域をエア減
衰域Ｚとし、シリンダ溝２９の溝深さＨが減少する部分
２９Ｂに対応する領域をエア減衰絞り域Ｙとする。

【００４１】ガススプリング２０の伸長過程において、
ピストン２３がエア減衰域Ｚにあるときに、ピストン側
室２８Ａからのアシスト力（エア反力）の作用でロッド
２２及びピストン２３が伸び方向に移動する伸び速度
は、シリンダ溝２９にて発生する伸側減衰力により適正
にコントロールされる。

【００４２】また、ガススプリング２０の伸長過程で、
ピストン２３がエアロック域Ｘにあるときには、このピ
ストン２３、Ｏリング３４、シリンダ２１、ガスシール
２７及びロッドガイド２６に囲まれてエアロック室が形
成され、ピストン２３がごく低速で伸び方向に移動して
（後述）、伸長過程伸び切り時の制動が適切に実施され
る。

【００４３】更に、ガススプリングの伸長過程で、ピス
トン２３がエア減衰絞り域Ｙにあるときには、シリンダ
溝２９（２９Ｂ）の断面積が図９の実線Ａ₂ に示すよう
に、シリンダ溝２９（２９Ｂ）の深さのみに比例する一
次的な比例をして減少するので、ピストン２３は、従来
例の三角溝に比べ、エア減衰域Ｚからエア減衰絞り域Ｙ
に突入する際に急激に減速されない。

【００４４】ここで、ガススプリング２０のエア減衰絞
り域Ｙにおけるシリンダ溝２９（２９Ｂ）は、図８
（Ｂ）に示すように、溝深さＨがエアロック域Ｘへ向い
シリンダ２１の軸方向に沿って湾曲して漸次減少するよ
うに形成されていても良い（図８（Ｂ）の湾曲面Ｒ）。
この場合には、ガススプリング２０の伸長過程におい
て、このガススプリング２０のエア減衰絞り域Ｙにおけ
るシリンダ溝２９（２９Ｂ）の断面積が、図９の実線Ａ
₃ に示すように2/3 乗的に変化（減少）するので、ピス
トン２３がエア減衰域Ｚからエア減衰絞り域Ｙへ突入す
る時の減速は、実線Ａ₂ の場合よりも更に緩やかにな
る。このため、図１０のピストンストロークＬ₂に示す
ように、ピストン２３は、エア減衰域Ｚからエア減衰絞
り域Ｙへ突入した際に、エア減衰絞り域Ｙの領域で滑ら
かなカーブを描いて減速され、ガススプリング２０が後
部ドアに作用する衝撃加速度Ｇ₂ が0.2 Ｇ以下に低減さ
れている。

【００４５】ところで、ピストン２３は、図３に示すよ
うに、ピストン側室２８Ａとロッド側室２８Ｂとを連通
するオリフィス孔等の通路が形成されていない中実構造
であり、ピストン２３の両側の室２８Ａ、２８Ｂを連通
する開放気孔３８（図１２）を有する粉末焼結合金、例
えば鉄系粉末焼結合金にて構成される。この開放気孔３
８は粉末焼結合金の密度ρを管理することにより形成さ
れ、シリンダ２１の内径が16、20、25mmの実施例では、
最良のエアロック特性を得るために、ピストン２３を構
成する鉄系粉末焼結合金の密度ρは6.0 ±0.15gr/cm³に
設定される。

【００４６】この密度ρは図１２に示すガススプリング
４０を用いて決定されるものであり、このガススプリン
グ４０では、シリンダ４１におけるロッド側室２８Ｂ側
に流入口４２が、ピストン側室２８Ａ側に流出口４３
が、ぞれぞれ形成されている。この流入口４２から圧力
Ｐ（kgf/cm² ）のエア２５を供給したとき、このエア２
５は、ピストン２３の開放気孔３８を通りピストン側室
２８Ｂを経て、流出口４３から流量Ｑ（ｌ/min）でシリ
ンダ４１外へ流出する。ピストン２３の上述の密度ρ
（ρ＝6.0 ±0.15gr/cm³）は、図１３に示すように、エ
ア２５の圧力Ｐを 5kgf/cm² としたとき、エア２５の流
出流量Ｑが3.5 ±0.5 ｌ/minとなる曲線Ｍ₁の流量特性
によって決定されるものである。

【００４７】尚、図１３中の曲線Ｍ₀ は密度ρ＝5.8gr/
cm³ の流量特性であり、曲線Ｍ₂ は、密度ρ＝6.2gr/cm
³ の流量特性であり、曲線Ｍ₃ は、密度ρ＝6.45gr/cm³
の流量特性であり、曲線Ｍ₄ は、密度ρ＝6.6gr/cm³ の
流量特性であり、曲線Ｍ₅ は、ρ＝6.75gr/cm³の流量特
性である。

【００４８】ガススプリング２０の伸長過程でピストン
２３がエアロック域Ｘに至ったとき、ロッド側室２８Ｂ
内のエア２５は、Ｏリング３４がシリンダ２１の内周面
に密着して、ピストン２３の外周とシリンダ２１の内周
との間を密封しているので、粉末焼結合金からなるピス
トン２３の開放気孔を通過してピストン側室２８Ａへ流
れる。このため、ピストン２３がエアロック域Ｘに突入
してからの伸び切り時に、ピストン２３は前述の如くご
く低速の伸び速度となって、リバウンドショックを生じ
させることなく、この伸び切り時の制動が適切になされ
る。粉末焼結合金からなるピストンの開放気孔を通して
エアロック室のエアをピストン側室２８Ａに逃すように
しているので、バラツキのない安定したエアロック特性
が得られる。

【００４９】また、粉末焼結体から構成されるピストン
２３の密度を変更することにより、シリンダ２１のエア
ロック域Ｘにおけるピストン２３の伸び速度をコントロ
ールできる。つまり、ガススプリング２０のエアロック
域Ｘにおけるピストン２３の伸び速度は、図１１に示す
ように、ピストン２３の密度に反比例する関係にあるこ
とから、ピストン２３の密度を規定することにより、エ
アロック域Ｘにおけるピストン２３の伸び速度を所望の
値に設定できる。

【００５０】上記実施の形態によれば、次の〜の効
果を奏する。ガススプリング２０のシリンダ２１内において、伸長
端を除くピストン２３のストローク域に渡り、伸長時に
減衰力を発生するシリンダ溝２９を軸方向に形成し、ピ
ストン２３を多孔質体とし、この多孔質体のピストン２
３の開放気孔３８を、ガススプリング２０の伸び切り時
にロッド側室２８Ｂに形成されるエアロック室からピス
トン側室２８Ａへエア２５を逃がす流路としたので、バ
ラツキのない安定したエアロック特性を得ることができ
る

【００５１】また、ピストン２３に極小断面積のオリ
フィスを形成する必要がないので、ピストン２３の加工
が容易となり、生産性を向上させることができ、コスト
を低減できる。

【００５２】ピストン２３が粉末焼結合金の多孔質体
からなるので、粉末重量、又は粉末成形時の加圧力を変
えることにより多孔質体の密度ρを容易に変えることが
でき、これにより、異なるエアロック特性を得ることが
できる。

【００５３】ピストン２３が一体に成形されているの
で、このピストン２３における環状溝３１の一側の第２
フランジ部３２Ｂを形成するワッシャ等の部品が不要と
なり、ピストン２３の部品点数及び組み付け工数が減
り、コストを低減できる。

【００５４】チャック機能を有するシール手段が、弾
性に富むＯリング３４にて構成されているので、ピスト
ン２３が一体成形されていても、Ｏリング３４を拡開す
れば、このＯリング３４をピストン２３の外周の環状溝
３１に容易に嵌装することができる。

【００５５】尚、上記実施の形態では、ピストン２３が
粉末焼結合金から形成される場合を述べたが、ピストン
２３の両側の室２８Ａ、２８Ｂを連通する開放気孔３８
を有する多孔質体であれば、粉末焼結合金に限定される
ものではない。

【００５６】また、上記実施の形態では、ガススプリン
グ２０の伸長過程でピストン側室２８Ａ内のガス反力が
ピストン２３及びロッド２２にアシスト力を発生するも
のを述べたが、シリンダ２１の閉塞端部とピストン２３
との間にコイルスプリングを配設して、このコイルスプ
リングの付勢力によりピストン２３及びロッド２２にア
シスト力を発生しても良い。

【００５７】更に、ピストン２３において切欠部３３が
形成された第２フランジ部３２Ｂは別体に構成しても良
い。この場合には、第２フランジ部３２Ｂを取り外して
環状溝３１にＯリング３４を嵌装し、その後、この第２
フランジ部３２Ｂを第１フランジ部３２Ａ側に取りつけ
る。

【００５８】また、上記実施の形態では、ガススプリン
グ２０が倒立反転タイプのガススプリングとして使用さ
れる場合を述べたが、倒立押上げタイプのガススプリン
グとして使用されても良い。

【００５９】

【発明の効果】以上のように、本発明に係るガススプリ
ングによれば、バラツキのない安定したエアロック特性
を得るとともに、製作が容易で安価なガススプリングと
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明に係るガススプリングの一つの
実施の形態を示す半断面図である。

【図２】図２は、図１のシリンダを示す断面図である。

【図３】図３は、図１のピストンを示す断面図である。

【図４】図４は、図３のIV矢視図である。

【図５】図５は、図２のV-V 線に沿い90度回転して示す
断面図である。

【図６】図６は、図５のVI部拡大断面図である。

【図７】図７は、図２のVII-VII 線に沿う断面図であ
る。

【図８】図８は、シリンダ溝を模式的に示す斜視図であ
る。

【図９】図９は、シリンダ溝の断面積変化率とエア減衰
絞り域のピストンストロークとの関係を示すグラフであ
る。

【図１０】図１０は、ピストンストローク及び衝撃荷重
と時間との関係を示すグラフである。

【図１１】図１１は、ピストン密度とエアロック域の伸
び速度との関係を示すグラフである。

【図１２】図１２は、図１のガススプリングにおけるピ
ストンの密度を決定するために使用されるガススプリン
グを示す模式図である。

【図１３】図１３は、図１２のガススプリングにおける
エア圧力とエア流出流量との関係を、ピストンの密度毎
に示す流量特性のグラフである。

【図１４】図１４は、倒立押し上げタイプの従来のガス
スプリングを示し、（Ａ）が取付状態の正面図、（Ｂ）
及び（Ｃ）が断面図である。

【図１５】図１５は、倒立反転タイプの従来のガススプ
リングを示し、（Ａ）が取付状態の正面図、（Ｂ）が断
面図である。

【図１６】図１６は、図１４又は図１５のガススプリン
グにおける部分断面図である。

【図１７】図１７は、ガススプリングの第１の従来技術
を示す断面図である。

【符号の説明】

２０ガススプリング２１シリンダ２２ロッド２３ピストン２５エア２６ロッドガイド２７ガスシール２８Ａピストン側室２８Ｂロッド側室２９シリンダ溝３０ストッパ部（伸長端）３１ピストンの環状溝３２Ａピストンの第１フランジ部３２Ｂピストンの第２フランジ部３３ピストンの切欠部３４Ｏリング３５ピストンの流路３８開放気孔

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一端が閉塞されガスが封入されたシリン
ダの他端開口部にシール・案内部材が配設され、一端にピストンを備えたロッドが、上記シール・案内部
材を介し、上記ピストンとともに上記シリンダ内に摺動
自在に配設され、上記ピストンにてシリンダ内がロッド
側室とピストン側室とに区画され、上記シリンダ内には、上記ロッドを伸長方向へ付勢する
付勢手段が設けられ、上記シリンダの内周とピストン外周との間にピストン両
側の室を連通する環状の流路が形成され、ピストンの外
周に環状溝が形成され、この環状溝に前記環状の流路を
圧縮過程時にのみ開くチェック機能を有するシール手段
が介装され、上記シリンダの内周には、伸長端近傍を除く上記ピスト
ンのストローク域に上記シリンダの軸方向に延びるシリ
ンダ溝が形成され、伸長過程で上記ロッド側室から上記
シリンダ溝を経て上記ピストン側室へ前記ガスが流動す
る間に伸側減衰力が発生し、更に、上記シリンダの伸長端近傍に、上記ピストンと上
記シール・案内部材に囲まれてエアロック室が形成可能
とされて、伸長過程伸び切り時の制動が実施されるガス
スプリングにおいて、上記ピストンは、ピストン両側の室を連通する多孔質体
にて構成されたことを特徴とするガススプリング。
【請求項２】上記ピストンは、粉末焼結合金にて構成
された請求項１に記載のガススプリング。
【請求項３】上記ピストンは、一体に形成されたもの
である請求項１又は２に記載のガススプリング。
【請求項４】上記チェック機能を有するシール手段が
Ｏリングである請求項１〜３のいずれか一に記載のガス
スプリング。