JPS61241543A - 流体充填式緩衝ピストン・シリンダユニツト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術全１一 本発明は、流体を充填されるほぼ円筒形のケーシングと
、該ケーシング内に移動可能に配置される緩衝ピストン
と、該ピストンと結合され且つ一端がケーシングから突
出しているピストン棒とを有する流体充填式ピストン・
シリンダユニットに関するものである。

従来技術 この種のピストン・シリンダユニットは既に知られてお
り、圧縮ガスを充填したガスばねとして多方向に使用さ
れ、例えば自動車の後部開閉蓋の補助手段として使用さ
れている。米国特許第３９３７　４５０号公報から公知
のピストン・シリンダユニットでは、ピストンリングが
ケーシングの内壁に案内されるように該内壁に接し、且
つほぼ遊隙なしにピストン棒に接している。従ってピス
トンリングはピストン棒の案内の用を成している。ビス
１−ン棒の走出時には、ピストンリングがピストン棒に
固定されている環状のストッパーに接し、その結果流体
はピストンリング内の緩衝穴だけを通って流動できるに
すぎない。ピストン棒がケーシング内へ走入する際に′
は、ピストンリングが環状の弁体から持ち−にげられて
、□ピストン棒の１１−め鍔に接触する。このとき、流
体が流動することができるリングダクトが自由になる。

この公知のピストンは構造が複雑で、従って比較的摩耗
が生じやすく、故障しがちである。

−目的 本発明は、この種のピストン・シリンダユニツ１−を次
のように構成することを目的とし、即ちピストンの構造
を簡潔にすることによって耐摩耗性を高め、従ってより
正確で且つ一定の緩衝が得られ、場合によっそは走入特
性或いは走出特性が異なる緩衝が得られるように構成す
ることを目的としている。

檎−戊 本発明は、」二記目的を達成するため、ピストンがピス
トンリングと、ピストン棒と結合され且つ両ストッパー
が形成されているピストン担持体とを有していることと
、ピストンリングが弾性的に硬い合成樹脂から成ってい
ることとを特徴とするものである。

効速− ピストンがただ２つの構成要素から成っているにすぎな
いことと、ピストンリングが弾性的に硬い合成樹脂から
成っていることとによって、製造と組み１γてか極めて
容易になる。合成樹脂から成るピストンリングは、ピス
トン担持体」二にはめるだけでよい。ピストン担持体−
ににはめたピストンリングは摩擦特性にすぐれ、従って
ケーシングの内壁に対して摩耗を小さくして案内される
。ピストンがただ２つの構成要素から成っているにすぎ
ないため、ピストンの緩衝特性を特に簡ｍに且つ１：確
に調整することができる。この場合、摩耗の発生及び故
障の発生が少ないので、緩衝特性は正確に保持される。

ピストンリングはピストンの内壁に対する案内の用を成
している。同時にピストンリングは本来の機能をももっ
ており、即ちケーシングの内壁に対する漏れ止めの用を
も成している。またピストンリングは軸線方向に自由に
移動可能な緩衝発生体でもあり、非対称な緩衝を簡単に
得ることができる。もちろん同じように対称的な緩衝も
得ることができる。

実−施−例 次に１本発明の実施例を添付の図面を用いて説−７＝ 明する。

第１図に図示したピストン・シリンダユニットは、例え
ば自動車の後部開閉蓋のための昇降補助手段である。ピ
ストン・シリンダユニットは純粋なガスばねとして形成
することができ、即ち圧縮ガスだけを充填することがで
きる。しかし、一部を圧縮ガスで充填し、一部を液体（
液圧オイル）で充填させることもできる。また大部分を
液体で充填し、残りのわずかな部分を体積補正のためガ
スで充填させることもできる。以下では、液体及びガス
を“流体”として記述することにする。流体を充填され
るこの種のピストン・シリンダユニットはすでに公知で
あり、広範囲に使用されている。図示したピストン・シ
リンダユニットはほぼ円筒形のケーシング１を有し、該
ケーシング１の一端には接続要素２、例えばいわゆる眼
状部或いは球欠状の部材が装着されている。従ってケー
シング１は」二記一端にて密閉されている。ケーシング
１の他端からは、長手方向の中心軸線３に対して同軸に
配置されるピストン棒４が突出し、該ピストン捧４の自
由端には、同様に眼状部或いは球欠状の部材として形成
することができる接続要素５が装着されている。ピスト
ン棒４は、通常はケーシング１から緊塞に突出している
。

ケーシング１は、円筒状の内壁６を有している。

ピストン棒４の内側端にはピストン７が装着され、該ピ
ストン７によってケーシング１の内部空間は２つの空間
部分８と９に分割される。そのうち第１の空間部分８を
ピストン棒４が貫通している。雨空間部分８，９はピス
トン７を介して互し４）に結合され、流体が充填される
。

ピストン７は、ピストン担持体１０とピストンリング１
１の２つの部分から構成されている。ピストン担持体１
０はダブルフランジスリーブの基本構造を有している。

ピストン担持体１０は円筒形のスリーブ１２を有し、該
スリーブ１２の両端からは２つのフランジ１３．１４が
半径方向外側に延びている。フランジ１３は、ケーシン
グ１の内壁６の近くまで延びているが、それとは接触し
ておらず、その結果流体の貫流間隙１５が形成されてい
る。

他のフランジ１４は半径方向に比較的短く延びている。

円筒形のピストン棒４は、ケーシングｌ内にある端部に
同軸の円筒枠１６を有し、該円筒枠１６にピストン担持
体１０が装着されている。従ってピストン担持体のスリ
ーブ１２は半径方向に遊隙なしに円筒枠１６に取付けら
れている。円筒枠１６は端部でリベット止めされ、この
リベッｌ−＋Ｉ−めによって形成される頭部１７は、ピ
ストン担持体１０を軸線方向に移動不能にピストン棒４
１−で保持している。

半径方向により大きな直径を持っているフランジ１３は
頭部１７に隣接し、一方他のフランジ１４は、ビスＩ・
ン棒４から円筒枠１６への移行部に形成されているピス
トン棒４の接触鍔１８に当接している。フランジ１３と
フランジ１４の７７いに対抗している面は、ピストンリ
ング１１のためのストッパー１９と他のストッパー２０
を形成している。

＝１０− ピストンリング１１は筒のごとく円筒状に形成されてい
る。ピストンリング１１の、該ピストンリング１１をフ
ランジ１３のストッパー１９に接触させるための端面２
１にはいくつかの貫流穴２２が形成されている。これら
の貫流穴２２は、端面２１がストッパー１９と接触する
際には開いたままとなり、流体の絞りの用を成している
。ピストンリング１１の内径ｄｉはスリーブ１２の外径
よりも大きく、従って流体を支障なく流動させることが
できるリングダクト２３が形成される。

ピストン担持体１０の他のフランジ１４の外径ｄａは、
ピストンリング１１の内径ｃｌｉよりもいくぶん大きく
、例えば０．５園だけ大きい。ピストンリング１１が弾
性的に硬い合成捌脂、しかし十分に弾性的にたわみ可能
な合成樹脂から成っているため、ピストン担持体１０を
ピストン棒４に固定する前に、軽く弾性的に拡げること
によって該ピストンリング１１を他のフランジ１４を介
して移動させることができる。その後この弾性的な拡大
は元に戻り、ピストンリング１１がピストン担持体１０
に装着される。このビス１−シリンダ１１のピストン担
持体１０への装着を容易にするため、他のフランジ１４
の外周面は、さい頭内錐状に外側へ先細りになった装着
面２４として形成されている。ピストンリング１１は、
１つの端面２１とは逆の側にして他のフランジ１４に隣
接する側に、他の端面２５の方向へ開口する環状の内側
四部２６を有している。四部２６の半径方向に延びる面
２７は、７ランジ１４の他のストッパー２０に接し、四
部２６は他のフランジ１４を受容している。この四部２
６には通過穴２８が形成され、ピストンリング１１がそ
の面２７によって他のストッパー２０に接すると、この
通過穴２８を通って流体が絞られながら流動することが
できる。

貫流穴２２及び通過穴２８のサイズを適当に選定するこ
とによって、ピストン棒４がピストン７とともに走入方
向２９（第３図）へ走入する際の、或いは走出方向３０
（第２図）へ走出する際の緩衝が種々に変えられる。

第２図かられかるように、ピストン棒４が走出方向３０
へ走出する際、ピストンリング１１はその１つの端面２
１によってフランジ１３のストッパー１９に接している
。この走出の際ケーシング内部の空間部分８が小さくな
っているため、流体は流動方向３１に対応して横断面が
完全に開口している四部２６及びリングダクト２３を通
って流動する。このときピストンリング１１の１つの端
面２１がフランジ１３のストッパー１９に対して十分緊
塞に接しているので、流体の絞りは貫流穴２２で行われ
る。その後流体は、フランジ１３とケーシングの内壁６
との間の間隙・１５を流れる。・この間隙１５は、フラ
ンジ１３を例えば削って該フランジ１３に非円筒形の外
面をもたせることにより大きくさせることができる。従
って間隙１５は例えば多角形の横断面を有することがで
きる。

このようにしてピストン棒４とピストン７の走出運動が
緩衝される。

ピストン棒４とピストン７が走入方向２９に対応して走
入する際、ピストンリング１１はその面２７によってフ
ランジ１４のストッパー２０に接しているので、通過穴
２８だけが自由になっている。この走入運動の際空間部
分９が小さくなっているので、流体は流動方向３２に対
応して空間部分９から間隙１５を通って流れ、そして間
隙１５からピストン担持体１０のフランジ１３とピスト
ンリング１１の端面２１との間を通って流れる。

この、フランジ１３と端面２］との間に形成されるダク
トの幅ａは、ピストンリング１１がピストン担持体１０
」二を軸線方向に移動することができる距離に対応して
いる。その後流体は、リングダクト２３と通過穴２８と
を通って流れる。この場合ピストンリング１１の面２７
がピストン担持体１０のストッパー２０に接しているの
で、通過穴２８だけが開口しており、その結果この通過
穴２８で絞りが行われる。このようにして走入運動も緩
衝される。

【図面の簡単な説明】

第１図は流体を充填したピストン・シリンダユニットの
側面図、第２図はピストン棒走出時の第１図のピストン
・シリンダユニットの部分縦断面＝１４− 図、第３図はピストン棒走入時の第２図に対応する図、
第４図はピストン担持体の縦断面図、第５図はピストン
リングの縦断面図、第６図は第５図の矢印■の方向に見
た平面図、第７図は第６図の矢印■の方向に見た平面図
である。 １・・・ケーシング　　４・・・ピストン棒７・・・ピ
ストン　　１０・・・ピストン担持体１１・・・ピスト
ンリング １３．１４・・・フランジ １．９．２０・・・ストッパー　２２・・・貫゛流穴Ｆ
ＩＧ、４ Ｖｌｌ ：）Ｆ’１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）流体を充填されるほぼ円筒形のケーシングと、該
   ケーシング内に移動可能に配置される緩衝ピストンと、
   該ピストンと結合され且つ一端がケーシングから突出し
   ているピストン棒とを有する流体充填式ピストン・シリ
   ンダユニットであって、ピストンが、ケーシングの内壁
   に接してこれに案内され、且つピストン棒と結合される
   ２つのストッパーの間でピストン棒に対して相対的に軸
   線方向に移動可能なピストンリングを有し、該ピストン
   リングは、ピストン棒がケーシングから走出する際には
   、少なくとも１つの貫流穴が開口した状態で１つのスト
   ッパーに接し、ピストン棒がケーシング内に走入する際
   には、少なくとも１つの通過穴が開口した状態で他のス
   トッパーに接する、前記流体充填式ピストン・シリンダ
   ユニットにおいて、ピストン（７）がピストンリング（
   １１）と、ピストン棒（４）と結合され且つ両ストッパ
   ー（１９、２０）が形成されているピストン担持体（１
   ０）とを有していることと、ピストンリング（１１）が
   弾性的に硬い合成樹脂から成っていることとを特徴とす
   る流体充填式ピストン・シリンダユニット。 （２）ピストンリング（１１）の内径（ｄｉ）が、１つ
   のストッパー（２０）の外径（ｄａ）よりもいくぶん小
   さいことを特徴とする、特許請求の範囲第１項に記載の
   ピストン・シリンダユニット。 （３）ピストン担持体（１０）とピストンリング（１１
   ）がそれぞれ一体的に形成されていることを特徴とする
   、特許請求の範囲第１項に記載のピストン・シリンダユ
   ニット。 （４）ピストン担持体（１０）がダブルフランジスリー
   ブとして形成され、１つのフランジ （１３）に１つのストッパー（１９）が形成され、且つ
   他のフランジ（１４）に他のストッパー（２０）が形成
   されていることを特徴とする、特許請求の範囲第１項に
   記載のピストン・シリンダユニット。 （５）ピストンリング（１１）がほぼ環円筒形の形状を
   有し、該環円筒形のピストンリング （１１）の１つの端面（２１）がピストン担持体（１０
   ）の前記１つのストッパー（１９）に関係付けられてい
   ることを特徴とする、特許請求の範囲第４項に記載のピ
   ストン・シリンダユニット。 （６）前記少なくとも１つの貫流穴（２２）が、前記１
   つの端面（２１）と前記１つのストッパー（１９）とに
   よって形成される少なくとも１つの面内に形成されてい
   ることを特徴とする、特許請求の範囲第５項に記載のピ
   ストン・シリンダユニット。 （７）ピストンリング（１１）が、半径方向に延び且つ
   前記他のストッパー（２０）に関係付けられている面（
   ２７）を有していることを特徴とする、特許請求の範囲
   第４項に記載のピストン・シリンダユニット。 （８）前記少なくとも１つの通過穴（２８）が、前記他
   のストッパー（２０）または前記面 （２７）によって形成される少なくとも１つの面内に形
   成されていることを特徴とする、特許請求の範囲第７項
   に記載のピストン・シリンダユニット。 （９）前記他のフランジ（１４）が、円錐状に外側へ先
   細りになっている装着面（２４）を有していることを特
   徴とする、特許請求の範囲第２項または第４項に記載の
   ピストン・シリンダユニット。