JPH11270612A - 中間停止機能および温度補償能力を有するガススプリング - Google Patents
中間停止機能および温度補償能力を有するガススプリングInfo
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- JPH11270612A JPH11270612A JP10353365A JP35336598A JPH11270612A JP H11270612 A JPH11270612 A JP H11270612A JP 10353365 A JP10353365 A JP 10353365A JP 35336598 A JP35336598 A JP 35336598A JP H11270612 A JPH11270612 A JP H11270612A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
- F16F9/02—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using gas only or vacuum
- F16F9/0209—Telescopic
- F16F9/0245—Means for adjusting the length of, or for locking, the spring or dampers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
- F16F9/32—Details
- F16F9/3207—Constructional features
- F16F9/3214—Constructional features of pistons
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
- F16F9/32—Details
- F16F9/34—Special valve constructions; Shape or construction of throttling passages
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16F9/32—Details
- F16F9/50—Special means providing automatic damping adjustment, i.e. self-adjustment of damping by particular sliding movements of a valve element, other than flexions or displacement of valve discs; Special means providing self-adjustment of spring characteristics
- F16F9/52—Special means providing automatic damping adjustment, i.e. self-adjustment of damping by particular sliding movements of a valve element, other than flexions or displacement of valve discs; Special means providing self-adjustment of spring characteristics in case of change of temperature
Abstract
(57)【要約】
【課題】 少なくとも二つの開放範囲を有するガススプ
リングとしてのピストン・シリンダユニットを、ピスト
ン棒の走出運動が手でひき起こされるあるいはさらに進
められる範囲で当該ガススプリングの保持力が温度に依
存しないように構成する。 【解決手段】 圧力制御弁（３３）の弾性体（３５）が
温度依存性の弾性力を有し、当該弾性体が作動温度の上
昇とともにより大きい弾性力を有し、それによって、圧
力制御弁（３３）の開放のために必要不可欠な押圧力が
同程度に増大する。
リングとしてのピストン・シリンダユニットを、ピスト
ン棒の走出運動が手でひき起こされるあるいはさらに進
められる範囲で当該ガススプリングの保持力が温度に依
存しないように構成する。 【解決手段】 圧力制御弁（３３）の弾性体（３５）が
温度依存性の弾性力を有し、当該弾性体が作動温度の上
昇とともにより大きい弾性力を有し、それによって、圧
力制御弁（３３）の開放のために必要不可欠な押圧力が
同程度に増大する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、請求項１の上位概
念部分に記載のピストン・シリンダユニットに関する。
念部分に記載のピストン・シリンダユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】ドイツ特許出願公開第３３０１５４４号
明細書により、上方へ向かって回動可能なフラップ（ド
ア、Klappen）、例えば車両の場合のリアフラップ（テ
ールゲート、リアゲート、ハッチ、Heckklappen）を開
くために使用されるガススプリングの構造形態でのピス
トン・シリンダユニットが知られている。当該ガススプ
リングの特徴は、二つの開放角度範囲が設定されている
ことにある。第一の開放角度範囲では、当該ガススプリ
ングは、ピストン棒の横断面に作用する押圧力に基づい
て、第二の開放角度範囲にてピストンによって分離され
る両方の作業室を連通させるバイパス溝の終端部にピス
トンが到達するまで自動的に（自発的に）走出させられ
る（繰り出される）。
明細書により、上方へ向かって回動可能なフラップ（ド
ア、Klappen）、例えば車両の場合のリアフラップ（テ
ールゲート、リアゲート、ハッチ、Heckklappen）を開
くために使用されるガススプリングの構造形態でのピス
トン・シリンダユニットが知られている。当該ガススプ
リングの特徴は、二つの開放角度範囲が設定されている
ことにある。第一の開放角度範囲では、当該ガススプリ
ングは、ピストン棒の横断面に作用する押圧力に基づい
て、第二の開放角度範囲にてピストンによって分離され
る両方の作業室を連通させるバイパス溝の終端部にピス
トンが到達するまで自動的に（自発的に）走出させられ
る（繰り出される）。
【０００３】第二の開放角度範囲の領域では、流体交換
(Fluidaustausch)が、コイルばね及び弁パッキングから
なる圧力制御弁（逃し弁、Ueberdruckventil）の影響を
受ける。使用の際には、圧力制御弁が付加的な外力、使
用者の手の力によって開かれ得る。それによって、フラ
ップが第二の開放角度範囲で位置を変えられ得る。
(Fluidaustausch)が、コイルばね及び弁パッキングから
なる圧力制御弁（逃し弁、Ueberdruckventil）の影響を
受ける。使用の際には、圧力制御弁が付加的な外力、使
用者の手の力によって開かれ得る。それによって、フラ
ップが第二の開放角度範囲で位置を変えられ得る。
【０００４】フラップが解放されるとすぐに、弾性体に
よってプレストレスを与えられている弁パッキングが弁
開口部を密封する。ピストン棒から遠いほうの作業室に
挟み込まれたガスクッション(Gaspolster)が、フラップ
を第二の解放角度範囲における所望の位置に保持する。
フラップがさらに動かされる必要があるならば、新たに
手の力が投入される必要がある。
よってプレストレスを与えられている弁パッキングが弁
開口部を密封する。ピストン棒から遠いほうの作業室に
挟み込まれたガスクッション(Gaspolster)が、フラップ
を第二の解放角度範囲における所望の位置に保持する。
フラップがさらに動かされる必要があるならば、新たに
手の力が投入される必要がある。
【０００５】すべてのガススプリングに固有の根本的な
問題は、押し出し力(Ausschubkraft)が非常に強く温度
に依存することにある。この問題に対して、多様な解決
可能性がある。例えば、一つの可能性は、ガススプリン
グにおけるガスの温度を電気的な加熱によって目標値に
保つことである。ドイツ特許出願公開第４４２１７７３
号明細書は、そのようなシステムを記載している。基本
的な欠点は、装置に関する経費とエネルギー使用がすで
にかなりであるということである。
問題は、押し出し力(Ausschubkraft)が非常に強く温度
に依存することにある。この問題に対して、多様な解決
可能性がある。例えば、一つの可能性は、ガススプリン
グにおけるガスの温度を電気的な加熱によって目標値に
保つことである。ドイツ特許出願公開第４４２１７７３
号明細書は、そのようなシステムを記載している。基本
的な欠点は、装置に関する経費とエネルギー使用がすで
にかなりであるということである。
【０００６】ＤＥ６９４０１１５８Ｔ２は、温度依存性
のバイパス弁を有するセルフロックするガススプリング
を記載している。当該温度依存性のバイパス弁は、バイ
メタルスプリングをもっている。当該バイメタルスプリ
ングの弾性力（ばね力）は、温度の低下とともに高ま
り、その際弁が閉じる方向にプレストレスを与えられ
る。温度に応じて、上述の弁がピストン棒側の作業室内
の運転圧力によって程度の差はあれ強く開かれる。それ
によって、ガススプリングの押し出し力が可能な限り一
定に保たれるということである。
のバイパス弁を有するセルフロックするガススプリング
を記載している。当該温度依存性のバイパス弁は、バイ
メタルスプリングをもっている。当該バイメタルスプリ
ングの弾性力（ばね力）は、温度の低下とともに高ま
り、その際弁が閉じる方向にプレストレスを与えられ
る。温度に応じて、上述の弁がピストン棒側の作業室内
の運転圧力によって程度の差はあれ強く開かれる。それ
によって、ガススプリングの押し出し力が可能な限り一
定に保たれるということである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、少な
くとも二つの開放範囲を有するガススプリングの構造形
態でのピストン・シリンダユニットを、ピストン棒の走
出運動が手でひき起こされるあるいはさらに進められる
範囲で当該ガススプリングの保持力（停止力、Haltekra
ft）が温度に依存しないように構成することである。
くとも二つの開放範囲を有するガススプリングの構造形
態でのピストン・シリンダユニットを、ピストン棒の走
出運動が手でひき起こされるあるいはさらに進められる
範囲で当該ガススプリングの保持力（停止力、Haltekra
ft）が温度に依存しないように構成することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明により、前記課題
は、圧力制御弁の弾性体が温度依存性の弾性力を有し、
それが運転温度の上昇とともにより大きい弾性力を有
し、それによって圧力制御弁の開放のために必要不可欠
な押圧力が同程度に増大することによって解決される。
圧力制御弁の開放のために必要不可欠な押圧力は、温度
に依存する。温度が高くなればなるほど、圧力制御弁を
開く方向における押圧力もますます大きくなる。ピスト
ン棒の走出方向に作用する押圧力も同程度に高まる。し
たがって、作動中に事情によっては必要不可欠な手の力
が一定のままであり、とりわけガススプリングの保持力
が温度に依存せずに同様に一定になることを導く、実効
のある押圧力と弾性力との間の同方向の挙動が生じる。
従来技術では、高い運転温度でも中間停止位置(Zwische
nstopstellung)における十分な保持力が与えられること
が保障されねばならなかった。そのことは、当該中間停
止位置を押して越えるために低い温度で非常に高い手の
力の消費を必要とする結果を伴った。本発明に係る解決
策では、この問題がもはや発生しない。
は、圧力制御弁の弾性体が温度依存性の弾性力を有し、
それが運転温度の上昇とともにより大きい弾性力を有
し、それによって圧力制御弁の開放のために必要不可欠
な押圧力が同程度に増大することによって解決される。
圧力制御弁の開放のために必要不可欠な押圧力は、温度
に依存する。温度が高くなればなるほど、圧力制御弁を
開く方向における押圧力もますます大きくなる。ピスト
ン棒の走出方向に作用する押圧力も同程度に高まる。し
たがって、作動中に事情によっては必要不可欠な手の力
が一定のままであり、とりわけガススプリングの保持力
が温度に依存せずに同様に一定になることを導く、実効
のある押圧力と弾性力との間の同方向の挙動が生じる。
従来技術では、高い運転温度でも中間停止位置(Zwische
nstopstellung)における十分な保持力が与えられること
が保障されねばならなかった。そのことは、当該中間停
止位置を押して越えるために低い温度で非常に高い手の
力の消費を必要とする結果を伴った。本発明に係る解決
策では、この問題がもはや発生しない。
【０００９】
【発明の実施の形態】簡単且つコスト安の経費を顧慮し
て、温度依存性の弾性体がバイメタルスプリングによっ
て形成される。外的なエネルギー(Fremdenergie)あるい
はコントロール装置がなくてよい。なぜならば、構成要
素の適当な設計で、−４０℃と８０°との間のふつうの
温度範囲において温度補償、したがって力補償があるか
らである。
て、温度依存性の弾性体がバイメタルスプリングによっ
て形成される。外的なエネルギー(Fremdenergie)あるい
はコントロール装置がなくてよい。なぜならば、構成要
素の適当な設計で、−４０℃と８０°との間のふつうの
温度範囲において温度補償、したがって力補償があるか
らである。
【００１０】別の構造的な形態では、ピストンは、底部
を備えるスリーブ部分を有する。その際、当該底部は、
圧力制御弁の弁体によっておおわれ得る貫流横断面(Dur
chtrittsquerschnitt)を有する。わずかな製造技術的な
経費で、弁座が作り出され得る。ピストンにおけるスリ
ーブ部分が閉鎖部(Verschlussstueck)を有することが考
慮にいれられている。当該閉鎖部に、圧力制御弁の弾性
体が支持される。それによって、スリーブ部分が圧力制
御弁のためのケーシングを形成する。特に、圧力制御弁
と閉鎖部とがピストン・シリンダユニットの軸方向に配
置されていると、ピストンが好適に組み立てられ得る。
を備えるスリーブ部分を有する。その際、当該底部は、
圧力制御弁の弁体によっておおわれ得る貫流横断面(Dur
chtrittsquerschnitt)を有する。わずかな製造技術的な
経費で、弁座が作り出され得る。ピストンにおけるスリ
ーブ部分が閉鎖部(Verschlussstueck)を有することが考
慮にいれられている。当該閉鎖部に、圧力制御弁の弾性
体が支持される。それによって、スリーブ部分が圧力制
御弁のためのケーシングを形成する。特に、圧力制御弁
と閉鎖部とがピストン・シリンダユニットの軸方向に配
置されていると、ピストンが好適に組み立てられ得る。
【００１１】圧力制御弁の弾性体は、ピストン・シリン
ダユニットの別の部材も同様にしばしば多かれ少なかれ
強いバイブレーションを受ける。特に動力車では、そう
である。付加的に、温度変化によって、弾性体の位置
（状態）を変化させる長さ伸長が生じる可能性がある。
圧力制御弁の弾性体の取り付け位置の保護のために、閉
鎖部は、スリット形状の案内部を有する。
ダユニットの別の部材も同様にしばしば多かれ少なかれ
強いバイブレーションを受ける。特に動力車では、そう
である。付加的に、温度変化によって、弾性体の位置
（状態）を変化させる長さ伸長が生じる可能性がある。
圧力制御弁の弾性体の取り付け位置の保護のために、閉
鎖部は、スリット形状の案内部を有する。
【００１２】当該弾性体が本質的にｕ字形の横断面を有
するので、閉鎖部は、弁体を支持する当該弾性体の脚部
のために当該脚部の方向にて別の案内面を用意する。そ
れによって、弾性体の運動の自由は、すでに軸心にて限
定されている。
するので、閉鎖部は、弁体を支持する当該弾性体の脚部
のために当該脚部の方向にて別の案内面を用意する。そ
れによって、弾性体の運動の自由は、すでに軸心にて限
定されている。
【００１３】付加的に、スリット形状の案内部がストッ
パ面を有する。極端な低温の場合に当該ストッパ面に弾
性体の脚部が接触する。弁体がその予定された位置から
はずれる（下がる）ようにｕ字形の弾性体が強く曲がる
ことが防止される。
パ面を有する。極端な低温の場合に当該ストッパ面に弾
性体の脚部が接触する。弁体がその予定された位置から
はずれる（下がる）ようにｕ字形の弾性体が強く曲がる
ことが防止される。
【００１４】ピストンを通っての可能な限り短い且つ曲
げられていない流体流動(Fluidfluss)を達成するため
に、閉鎖部がピストン棒から離れたほうの作業室への流
体連通部を有する。
げられていない流体流動(Fluidfluss)を達成するため
に、閉鎖部がピストン棒から離れたほうの作業室への流
体連通部を有する。
【００１５】必要のある場合には、閉鎖部が、押圧スト
ッパ(Druckanschlag)のためにストッパ面を用意する閉
鎖プレートを有するという利点が利用され得る。ピスト
ンの製造の簡単化のために、ピストンがピストン棒のピ
ン部（ジャーナル部、Zapfen）にスライド装着されてお
り、これに固定されている。その際、ピストン棒ピン部
のために、ピストンに受容開口部が形成されている。当
該受容開口部の一部分が圧力制御弁のための弁前室(Ven
tilvorraum)である。独立した弁前室のための追加の経
費を省ける。ピストンとピストンピン部との間の結合部
は、圧力密封であることすら必要ない。なぜならば、小
さな漏損は、ピストン・シリンダユニットの作動挙動へ
の影響をもたらさないからである。
ッパ(Druckanschlag)のためにストッパ面を用意する閉
鎖プレートを有するという利点が利用され得る。ピスト
ンの製造の簡単化のために、ピストンがピストン棒のピ
ン部（ジャーナル部、Zapfen）にスライド装着されてお
り、これに固定されている。その際、ピストン棒ピン部
のために、ピストンに受容開口部が形成されている。当
該受容開口部の一部分が圧力制御弁のための弁前室(Ven
tilvorraum)である。独立した弁前室のための追加の経
費を省ける。ピストンとピストンピン部との間の結合部
は、圧力密封であることすら必要ない。なぜならば、小
さな漏損は、ピストン・シリンダユニットの作動挙動へ
の影響をもたらさないからである。
【００１６】
【実施例】本発明を図面をもとにして詳細に説明する。
図１は、典型例としての取り付け状況の図である。図２
は、ピストン・シリンダユニットの原理図である。図３
は、ピストン・シリンダユニットのピストンの詳細図で
ある。図４は、閉鎖部の詳細図である。図５は、本発明
に係るピストン・シリンダユニットの力・行程ダイアグ
ラムである。
図１は、典型例としての取り付け状況の図である。図２
は、ピストン・シリンダユニットの原理図である。図３
は、ピストン・シリンダユニットのピストンの詳細図で
ある。図４は、閉鎖部の詳細図である。図５は、本発明
に係るピストン・シリンダユニットの力・行程ダイアグ
ラムである。
【００１７】図１は、自動車５のリアフラップ（テール
ゲート）におけるガススプリングの構造形態でのピスト
ン・シリンダユニット１（以下ではガススプリング１と
呼ばれる）の典型的な使用例を示す。リアフラップは、
少なくとも一つの開放角度範囲α１をもっている。当該
開放角度範囲は、ガススプリング繰出力(Gasfederausfa
hrkraft)ＦGasに基づいて、手の力ＦHandに依存せずに
自動的に進まれる（すなわち、当該開放角度範囲では自
動的にフラップが開いていく）。当該第一の開放角度範
囲の終端で、当該フラップが止まる（動かなくなる）。
この措置がとられるのは、一つには、低い車庫内でリア
フラップが車庫の天井にぶつかる、あるいは身長の低い
人がリアフラップをしめるためのグリップに届かなくな
ってしまう可能性があるからである。背の高い人のため
には、リアフラップが手の力ＦHa ndの投入によって第二
の開放角度範囲において所望の開放角度までさらに開か
れ得ることの可能性がある。第二の開放角度範囲が一つ
の保持点における単純な中間停止(Zwischenstop)として
構成されており、且つガススプリングが再び手の力なし
に自動的に繰り出し運動を行う別の開放角度範囲が接続
しているという設計もされ得る。
ゲート）におけるガススプリングの構造形態でのピスト
ン・シリンダユニット１（以下ではガススプリング１と
呼ばれる）の典型的な使用例を示す。リアフラップは、
少なくとも一つの開放角度範囲α１をもっている。当該
開放角度範囲は、ガススプリング繰出力(Gasfederausfa
hrkraft)ＦGasに基づいて、手の力ＦHandに依存せずに
自動的に進まれる（すなわち、当該開放角度範囲では自
動的にフラップが開いていく）。当該第一の開放角度範
囲の終端で、当該フラップが止まる（動かなくなる）。
この措置がとられるのは、一つには、低い車庫内でリア
フラップが車庫の天井にぶつかる、あるいは身長の低い
人がリアフラップをしめるためのグリップに届かなくな
ってしまう可能性があるからである。背の高い人のため
には、リアフラップが手の力ＦHa ndの投入によって第二
の開放角度範囲において所望の開放角度までさらに開か
れ得ることの可能性がある。第二の開放角度範囲が一つ
の保持点における単純な中間停止(Zwischenstop)として
構成されており、且つガススプリングが再び手の力なし
に自動的に繰り出し運動を行う別の開放角度範囲が接続
しているという設計もされ得る。
【００１８】図２には、ガススプリング１を断面図で示
す。ガススプリング１は、端部側の底部９を備えるシリ
ンダ７からなる。シリンダの開いた端部は、ピストン棒
１３を軸方向に可動に支持するピストン棒案内部１１に
よって圧力密封に閉鎖される。ピストン棒には、ピスト
ン１５が固定されている。当該ピストンは、シリンダ７
を二つの作業室１７；１９に分割する。ピストン１５
は、二つの弁をもっている。切替弁（オン・オフ弁、パ
イロット弁、Schaltventil）２１は、ピストンリング２
３からなる。当該ピストンリングは、ピストンリング溝
２５に軸方向に可動に配置されており、シリンダ７の内
壁に摩擦接触している。ピストンリング溝内での切替位
置に依存して、作業室の間の流れ連通部２７が開放さ
れ、あるいは遮断される。ピストンリングが上側の溝側
壁２９に当接しているならば、流れ連通部が開かれてお
り、それとは逆に、下側の溝側壁３１に接触している状
態では閉じられている。
す。ガススプリング１は、端部側の底部９を備えるシリ
ンダ７からなる。シリンダの開いた端部は、ピストン棒
１３を軸方向に可動に支持するピストン棒案内部１１に
よって圧力密封に閉鎖される。ピストン棒には、ピスト
ン１５が固定されている。当該ピストンは、シリンダ７
を二つの作業室１７；１９に分割する。ピストン１５
は、二つの弁をもっている。切替弁（オン・オフ弁、パ
イロット弁、Schaltventil）２１は、ピストンリング２
３からなる。当該ピストンリングは、ピストンリング溝
２５に軸方向に可動に配置されており、シリンダ７の内
壁に摩擦接触している。ピストンリング溝内での切替位
置に依存して、作業室の間の流れ連通部２７が開放さ
れ、あるいは遮断される。ピストンリングが上側の溝側
壁２９に当接しているならば、流れ連通部が開かれてお
り、それとは逆に、下側の溝側壁３１に接触している状
態では閉じられている。
【００１９】弁３３は、遮断可能な弁横断面ＤＢと圧縮
ばね３５によってプレストレスを与えられている弁体３
７とからなる圧力制御弁として構成されている。当該圧
縮ばねは、シリンダ内のガスの温度の上昇とともにより
大きい弾性力ＦFederを及ぼすバイメタルスプリングと
して構成されている。
ばね３５によってプレストレスを与えられている弁体３
７とからなる圧力制御弁として構成されている。当該圧
縮ばねは、シリンダ内のガスの温度の上昇とともにより
大きい弾性力ＦFederを及ぼすバイメタルスプリングと
して構成されている。
【００２０】温度に依存せずに、以下の作動挙動が生ず
る。シリンダ７の第一の縦方向部分（長手方向部分）に
は、内壁にバイパス溝３９が組み込まれている。当該バ
イパス溝の長さは、開放角度α１に比例している。直径
ＤＫをもつピストン棒１３の横断面に作用するシリンダ
内のガス圧は、ピストン棒を、両方の弁２９；３３の切
替位置に依存せずに、バイパス溝の終端部に到達するま
で繰り出させる（走出させる）。その後、ピストン棒が
止まる。なぜならば、バイパス溝を介しての流れ連通が
遮断されており、同じく切替弁２９が閉じられているか
らである。なぜならば、ピストンリング２３が走出運動
にしたがってピストンリングとシリンダの内壁との間の
実効のある摩擦力に基づいて原理的に下側の溝側壁に接
触し、弁体がばね３５によって弁横断面ＤＢの方へプレ
ストレスを与えられているからである。引き続いての繰
り出し（走出）運動のために、ピストン棒が、フラップ
における付加的な手の力によってシリンダから引き出さ
れる。それによって、圧力制御弁３３が作業室１７内で
の圧力発生に基づいて開かれる。溝のない部分４１に別
のバイパス溝４３が隣接する。当該バイパス溝がガスス
プリングを第一のバイパス溝の範囲内でのように自動的
に繰り出させる。
る。シリンダ７の第一の縦方向部分（長手方向部分）に
は、内壁にバイパス溝３９が組み込まれている。当該バ
イパス溝の長さは、開放角度α１に比例している。直径
ＤＫをもつピストン棒１３の横断面に作用するシリンダ
内のガス圧は、ピストン棒を、両方の弁２９；３３の切
替位置に依存せずに、バイパス溝の終端部に到達するま
で繰り出させる（走出させる）。その後、ピストン棒が
止まる。なぜならば、バイパス溝を介しての流れ連通が
遮断されており、同じく切替弁２９が閉じられているか
らである。なぜならば、ピストンリング２３が走出運動
にしたがってピストンリングとシリンダの内壁との間の
実効のある摩擦力に基づいて原理的に下側の溝側壁に接
触し、弁体がばね３５によって弁横断面ＤＢの方へプレ
ストレスを与えられているからである。引き続いての繰
り出し（走出）運動のために、ピストン棒が、フラップ
における付加的な手の力によってシリンダから引き出さ
れる。それによって、圧力制御弁３３が作業室１７内で
の圧力発生に基づいて開かれる。溝のない部分４１に別
のバイパス溝４３が隣接する。当該バイパス溝がガスス
プリングを第一のバイパス溝の範囲内でのように自動的
に繰り出させる。
【００２１】引っ込める方向（走入方向）では、ピスト
ンリング２３がシリンダの内壁に由来する摩擦力に基づ
いて上側の溝側壁に接触するように動かされる。それに
よって、流れ連通部２７が自由になる。両方の作業室１
７；１９の間の流体交換を行うことが可能であり、且つ
ピストン棒が引き込まれ得る。
ンリング２３がシリンダの内壁に由来する摩擦力に基づ
いて上側の溝側壁に接触するように動かされる。それに
よって、流れ連通部２７が自由になる。両方の作業室１
７；１９の間の流体交換を行うことが可能であり、且つ
ピストン棒が引き込まれ得る。
【００２２】図３は、部品としてのピストン棒１３に付
属するピストン１５を示す。その際、図２とは異なっ
て、軸方向に配置された圧縮弾性体（圧縮ばね）３５が
挿着される。圧縮ばねの方向づけに関する決定は、決定
的にシリンダ７の直径に依存する。
属するピストン１５を示す。その際、図２とは異なっ
て、軸方向に配置された圧縮弾性体（圧縮ばね）３５が
挿着される。圧縮ばねの方向づけに関する決定は、決定
的にシリンダ７の直径に依存する。
【００２３】明らかなように、ピストンは、底部４７か
ら出発するスリーブ部分４５を備える主要部からなる。
底部４７には、貫流横断面ＤＢが構成されている。当該
貫流横断面は、弁体３７によって遮断され得る。ピスト
ンメインボディは、受容開口部をもっている。当該受容
開口部にピストン棒ピン部（ピストン棒ジャーナル部）
４９が押し込まれ得る。ピストン棒ピン部には、狭隘部
５１が一体形成されている。その結果、受容開口部を形
成する壁部（内壁）が部分的に当該狭隘部に押しこまれ
得る。それによって、形状拘束的な結合がつくりだされ
る。当該受容開口部は、ピストン棒ピン部の押し込み深
さよりも深い。その結果、底部４７とピストン棒ピン部
の端面との間に弁前室５２が存在する。当該弁前室は、
貫流横断面ＤＢに境を接しており、且つピストンリング
溝２５への半径方向の接続部５３を有する。
ら出発するスリーブ部分４５を備える主要部からなる。
底部４７には、貫流横断面ＤＢが構成されている。当該
貫流横断面は、弁体３７によって遮断され得る。ピスト
ンメインボディは、受容開口部をもっている。当該受容
開口部にピストン棒ピン部（ピストン棒ジャーナル部）
４９が押し込まれ得る。ピストン棒ピン部には、狭隘部
５１が一体形成されている。その結果、受容開口部を形
成する壁部（内壁）が部分的に当該狭隘部に押しこまれ
得る。それによって、形状拘束的な結合がつくりだされ
る。当該受容開口部は、ピストン棒ピン部の押し込み深
さよりも深い。その結果、底部４７とピストン棒ピン部
の端面との間に弁前室５２が存在する。当該弁前室は、
貫流横断面ＤＢに境を接しており、且つピストンリング
溝２５への半径方向の接続部５３を有する。
【００２４】ピストン１５のスリーブ部分４５には、閉
鎖部(Verschlussstueck)５５が配置されている。当該閉
鎖部は、同様に形状拘束結合によりピストンに固定され
ている。閉鎖部には、閉鎖プレート(Verschlussplatte)
５７が属する。当該閉鎖プレートには、保持ピン部（保
持ジャーナル部、Haltezapfen）５９が、ｕ字形に構成
された圧縮ばね３５のために形成されている。それによ
って、当該圧縮ばねがその下側の脚部３５ａにて固定さ
れている。垂直（鉛直）の脚部３５ｂは、スリーブ部分
４５に当接する。その際、圧縮ばねが平らな帯状材から
なり、スリーブ部分がシリンダ状に構成されていること
を考慮に入れる必要がある。その結果、垂直の脚部３５
ｂとスリーブ部分との間に間隔があるように見えるの
は、図示の仕方にだけ由来する。
鎖部(Verschlussstueck)５５が配置されている。当該閉
鎖部は、同様に形状拘束結合によりピストンに固定され
ている。閉鎖部には、閉鎖プレート(Verschlussplatte)
５７が属する。当該閉鎖プレートには、保持ピン部（保
持ジャーナル部、Haltezapfen）５９が、ｕ字形に構成
された圧縮ばね３５のために形成されている。それによ
って、当該圧縮ばねがその下側の脚部３５ａにて固定さ
れている。垂直（鉛直）の脚部３５ｂは、スリーブ部分
４５に当接する。その際、圧縮ばねが平らな帯状材から
なり、スリーブ部分がシリンダ状に構成されていること
を考慮に入れる必要がある。その結果、垂直の脚部３５
ｂとスリーブ部分との間に間隔があるように見えるの
は、図示の仕方にだけ由来する。
【００２５】以下の説明のために、図４ａ〜図４ｃが考
慮に入れられる必要がある。閉鎖部は、さらに、本質的
に半円形の中心合わせ部(Zentrierabschnitt)６１をも
っている。当該中心合わせ部の上部の末端面（閉鎖面、
Abschlussflaeche)６３が底部４７に当接する。中心合
わせ部は、圧縮ばね３５の上側の横向き脚部３５ｃの領
域にスリット形状の空所６５をもっている。当該空所
は、圧縮ばねの横向き脚部３５ｃを半径方向に案内する
第一のガイド面６７を形成する。さらに、側壁６９；７
１が横方向における圧縮ばねの案内を引き受ける。スト
ッパ面７３は、圧縮ばねが極度の低温の際に強く内側に
変形しすぎず、弁体が圧縮ばねから落ちることをもたら
す。
慮に入れられる必要がある。閉鎖部は、さらに、本質的
に半円形の中心合わせ部(Zentrierabschnitt)６１をも
っている。当該中心合わせ部の上部の末端面（閉鎖面、
Abschlussflaeche)６３が底部４７に当接する。中心合
わせ部は、圧縮ばね３５の上側の横向き脚部３５ｃの領
域にスリット形状の空所６５をもっている。当該空所
は、圧縮ばねの横向き脚部３５ｃを半径方向に案内する
第一のガイド面６７を形成する。さらに、側壁６９；７
１が横方向における圧縮ばねの案内を引き受ける。スト
ッパ面７３は、圧縮ばねが極度の低温の際に強く内側に
変形しすぎず、弁体が圧縮ばねから落ちることをもたら
す。
【００２６】図２に対してすでに述べたように、流体
が、圧力制御弁３３を経てピストンを貫流する。図３で
は、流体がスリーブ部分内に流れ込み得ることがわか
る。スリーブ部分とピストン棒から遠い側の作業室との
間には、少なくとも一つの流体連通部（流動連通部）７
５（図４ｃ）が閉鎖プレート５７の領域にある。閉鎖部
は、例えば鋳造技術(giesstechnisch)により製造され得
る。その理由で、型からの取り出し(Entformen)が容易
にされるように、流体連通部７５は、閉鎖プレートの縁
部に形成されている。その他の点では、中実の閉鎖プレ
ートがガススプリングの下側の作業室における押圧スト
ッパ７７（図２参照）のためのストッパとしても適して
いる。
が、圧力制御弁３３を経てピストンを貫流する。図３で
は、流体がスリーブ部分内に流れ込み得ることがわか
る。スリーブ部分とピストン棒から遠い側の作業室との
間には、少なくとも一つの流体連通部（流動連通部）７
５（図４ｃ）が閉鎖プレート５７の領域にある。閉鎖部
は、例えば鋳造技術(giesstechnisch)により製造され得
る。その理由で、型からの取り出し(Entformen)が容易
にされるように、流体連通部７５は、閉鎖プレートの縁
部に形成されている。その他の点では、中実の閉鎖プレ
ートがガススプリングの下側の作業室における押圧スト
ッパ７７（図２参照）のためのストッパとしても適して
いる。
【００２７】図５は、ガススプリングの作動挙動を明ら
かにする。このダイアグラムの水平軸には、ピストン棒
行程ｓがプロットされている。垂直軸は、ピストン棒行
程ｓのときにガススプリングによって及ぼされる力Ｆを
量として示す。点Ｐ１は、繰り出された（走出した）ピ
ストン棒に対応する。当該ピストン棒は、点１から出発
して点２まで引っ込められる（走入する）。点３からピ
ストン棒が再び走出する。その際、点Ｐ２と点Ｐ３との
間の力の差は、例えば、ガススプリング内での摩擦によ
って説明され得る。バイパス溝３９の上側の流出口で、
点Ｐ４が到達される。点４では、なおかろうじて作業室
１７；１９の間での流体交換が行われ得る。それとは逆
に点５では、切替弁２１及び圧力制御弁３３が閉じられ
ている。上側の作業室１７内には、下側の作業室１９内
よりも大きい圧力が生じる。作業室１７；１９間の圧力
差Δｐは以下のように算出される： （１） Δｐ＝ＦFeder／（（π／４）×ＤＢ ２） ＦFeder＝圧力制御弁３３内の弾性体３５の力 ＤＢ＝圧力制御弁３３における通路の直径
かにする。このダイアグラムの水平軸には、ピストン棒
行程ｓがプロットされている。垂直軸は、ピストン棒行
程ｓのときにガススプリングによって及ぼされる力Ｆを
量として示す。点Ｐ１は、繰り出された（走出した）ピ
ストン棒に対応する。当該ピストン棒は、点１から出発
して点２まで引っ込められる（走入する）。点３からピ
ストン棒が再び走出する。その際、点Ｐ２と点Ｐ３との
間の力の差は、例えば、ガススプリング内での摩擦によ
って説明され得る。バイパス溝３９の上側の流出口で、
点Ｐ４が到達される。点４では、なおかろうじて作業室
１７；１９の間での流体交換が行われ得る。それとは逆
に点５では、切替弁２１及び圧力制御弁３３が閉じられ
ている。上側の作業室１７内には、下側の作業室１９内
よりも大きい圧力が生じる。作業室１７；１９間の圧力
差Δｐは以下のように算出される： （１） Δｐ＝ＦFeder／（（π／４）×ＤＢ ２） ＦFeder＝圧力制御弁３３内の弾性体３５の力 ＤＢ＝圧力制御弁３３における通路の直径
【００２８】圧力差Δｐから、点４と点５との間の低下
させられた押し出し力(Ausschubkraft)Ｆredが算出され
得る： （２） Ｆred＝Δｐ×π／４×（Ｄzyl ２−ＤＫ ２） Ｄzyl＝ガススプリングのシリンダ７の内径 ＤＫ＝ピストン棒１３の直径
させられた押し出し力(Ausschubkraft)Ｆredが算出され
得る： （２） Ｆred＝Δｐ×π／４×（Ｄzyl ２−ＤＫ ２） Ｄzyl＝ガススプリングのシリンダ７の内径 ＤＫ＝ピストン棒１３の直径
【００２９】式（２）におけるΔｐを式（１）の内容で
置き換えると、以下の結果となる： （３） Ｆred＝ＦFeder×（（Ｄzyl ２−ＤＫ ２）／Ｄ
Ｂ ２） さらに、低下させられた押し出し力Ｆredと、弁２１；
３３が閉じた状態での押し出し力ＦAusと、弁２１；３
３が開いた状態での押し出し力ＦGasとの間の関係（図
５参照）は以下のようになる： （４） Ｆred＝ＦGas−ＦAus
置き換えると、以下の結果となる： （３） Ｆred＝ＦFeder×（（Ｄzyl ２−ＤＫ ２）／Ｄ
Ｂ ２） さらに、低下させられた押し出し力Ｆredと、弁２１；
３３が閉じた状態での押し出し力ＦAusと、弁２１；３
３が開いた状態での押し出し力ＦGasとの間の関係（図
５参照）は以下のようになる： （４） Ｆred＝ＦGas−ＦAus
【００３０】式（３）及び（４）を同一視すると、以下
の関係が得られる： （５） ＦFeder×（（Ｄzyl ２−ＤＫ ２）／ＤＢ ２）＝
ＦGas−ＦAus 弁２１；３３が閉じた状態でのフラップにおける力を考
察すると、以下の力平衡条件が判明する： （６） ＦAus＝ＦＧ−ＦHand ＦＧ＝重量、例えば車両フラップ部の重さ ＦHand＝ガススプリングの停止ポジションの克服のため
の手による力
の関係が得られる： （５） ＦFeder×（（Ｄzyl ２−ＤＫ ２）／ＤＢ ２）＝
ＦGas−ＦAus 弁２１；３３が閉じた状態でのフラップにおける力を考
察すると、以下の力平衡条件が判明する： （６） ＦAus＝ＦＧ−ＦHand ＦＧ＝重量、例えば車両フラップ部の重さ ＦHand＝ガススプリングの停止ポジションの克服のため
の手による力
【００３１】式（５）において項ＦAusを式（６）の内
容で置き換えると、以下のようになる： （７） ＦFeder×（（Ｄzyl ２−ＤＫ ２）／ＤＢ ２）＝
ＦGas−ＦＧ＋ＦHand 量ＦFeder及びＦGasは、両方の力が比例して増大する、
あるいは減少するという意味で、温度に依存する。重量
ＦＧは、式（７）において定数である。したがって、手
の力ＦHandも一定である。
容で置き換えると、以下のようになる： （７） ＦFeder×（（Ｄzyl ２−ＤＫ ２）／ＤＢ ２）＝
ＦGas−ＦＧ＋ＦHand 量ＦFeder及びＦGasは、両方の力が比例して増大する、
あるいは減少するという意味で、温度に依存する。重量
ＦＧは、式（７）において定数である。したがって、手
の力ＦHandも一定である。
【図１】典型的な取り付け状況の例の図である。
【図２】ピストン・シリンダユニットの原理図である。
【図３】ピストン・シリンダユニットのピストンの詳細
図である。
図である。
【図４】ａ〜ｃは、閉鎖部をそれぞれ異なる方向から見
た詳細図である。
た詳細図である。
【図５】本発明に係るピストン・シリンダユニットの力
・行程ダイアグラムである。
・行程ダイアグラムである。
１３ ピストン棒 １５ ピストン １９ 作業室 ３３ 圧力制御弁 ３５ 弾性体 ３５ｃ 脚部 ３７ 弁体 ４５ スリーブ部分 ４７ 底部 ４９ ピン部 ５２ 弁前室 ５５ 閉鎖部 ５７ 閉鎖プレート ６５ ガイド部 ６７ ガイド面 ７３ ストッパ面 ７５ 流体連通部 ７７ 押圧ストッパ ＤＢ 貫流横断面
フロントページの続き (72)発明者 オーリヴァー シュットラー ドイツ連邦共和国 デー・56729 モンレ アル ヴァルクミューレ ４
Claims (10)
- 【請求項１】 少なくとも一部は圧縮ガスからなる流体
充填物を有するシリンダをもっているガススプリングに
して、当該シリンダ内にて、ピストン棒に配置されたピ
ストンが当該シリンダを二つの作業室に分割し、且つ当
該ピストンに運動方向依存性の切替弁が配置されてお
り、当該切替弁に対して、弾性体及び弁体を有する圧力
制御弁が並行して接続されており、前記ピストンの第一
のストローク範囲にてバイパスが前記切替弁及び前記圧
力制御弁に架橋し、当該第一のストローク範囲に別のバ
イパスなしのストローク範囲が接続しており、当該ガス
スプリングが当該バイパスなしのストローク範囲で拘束
されるガススプリングにおいて、 前記圧力制御弁（３３）の前記弾性体（３５）が温度依
存性の弾性力を有し、当該弾性体が作動温度の上昇とと
もにより大きい弾性力を有し、それによって、前記圧力
制御弁（３３）の開放のために必要不可欠な押圧力が同
程度に増大することを特徴とするガススプリング。 - 【請求項２】 前記温度依存性の弾性体（３５）がバイ
メタルスプリングによって形成されることを特徴とす
る、請求項１に記載のガススプリング。 - 【請求項３】 前記ピストン（１５）が底部（４７）を
備えるスリーブ部分（４５）を有し、当該底部（４７）
が、前記圧力制御弁（３３）の弁体（３７）によってお
おわれ得る貫流横断面（ＤＢ）を有することを特徴とす
る、請求項１に記載のガススプリング。 - 【請求項４】 ピストン（１５）における前記スリーブ
部分（４５）が閉鎖部（５５）を有し、当該閉鎖部に前
記圧力制御弁（３３）の弾性体（３５）が支持されるこ
とを特徴とする、請求項３に記載のガススプリング。 - 【請求項５】 前記閉鎖部（５５）が前記圧力制御弁
（３３）の弾性体（３５）のためのスリット形状のガイ
ド部（６５）を有することを特徴とする、請求項４に記
載のガススプリング。 - 【請求項６】 前記弾性体（３５）が本質的にｕ字形の
横断面を有し、前記閉鎖部（５５）が、前記弁体（３
７）を支持する前記弾性体（３５）の脚部（３５ｃ）の
ために、前記脚部（３５ｃ）の方向に別のガイド面（６
７）を供給することを特徴とする、請求項４に記載のガ
ススプリング。 - 【請求項７】 前記スリット形状のガイド部（６５）が
ストッパ面（７３）を有し、極度の低温の場合に当該ス
トッパ面に前記弾性体（３５）の前記脚部（３５ｃ）が
当接することを特徴とする、請求項５に記載のガススプ
リング。 - 【請求項８】 前記閉鎖部（５５）がピストン棒から遠
い側の作業室（１９）への流体連通部（７５）を有する
ことを特徴とする、請求項４に記載のガススプリング。 - 【請求項９】 前記閉鎖部（５５）が閉鎖プレート（５
７）を有し、当該閉鎖プレートが押圧ストッパ（７７）
のためにストッパ面を供給することを特徴とする、請求
項４に記載のガススプリング。 - 【請求項１０】 前記ピストン（１５）が前記ピストン
棒（１３）のピン部（４９）にスライド取り付けされて
それに固定されており、前記ピストン棒ピン部のために
前記ピストン（１５）に受容開口部が形成されており、
当該受容開口部の一部分が前記圧力制御弁（３３）のた
めの弁前室（５２）であることを特徴とする、請求項１
〜９のいずれか一項に記載のガススプリング。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19755080A DE19755080B4 (de) | 1997-12-11 | 1997-12-11 | Gasfeder mit Zwischenstopfunktion und Temperaturkompensation |
| DE19755080:0 | 1997-12-11 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11270612A true JPH11270612A (ja) | 1999-10-05 |
| JP3112895B2 JP3112895B2 (ja) | 2000-11-27 |
Family
ID=7851575
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10353365A Expired - Fee Related JP3112895B2 (ja) | 1997-12-11 | 1998-12-11 | 中間停止機能および温度補償能力を有するガススプリング |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6179099B1 (ja) |
| JP (1) | JP3112895B2 (ja) |
| AU (1) | AU745689B2 (ja) |
| BR (1) | BR9805333A (ja) |
| DE (1) | DE19755080B4 (ja) |
| ES (1) | ES2154997B1 (ja) |
| FR (1) | FR2772446B1 (ja) |
| GB (1) | GB2332937B (ja) |
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| KR100810518B1 (ko) | 2006-10-19 | 2008-03-07 | 인하대학교 산학협력단 | 초탄성 형상기억합금을 이용한 댐퍼 |
| KR100925960B1 (ko) | 2008-05-13 | 2009-11-09 | 현대자동차주식회사 | 리프트 구조 |
| KR100992676B1 (ko) | 2008-11-12 | 2010-11-05 | 현대자동차주식회사 | 차량용 가스 리프터 |
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