JPS6331013B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は気体ばねであつて、軸線及び２つの端
部を備えたシリンダを有し、同シリンダ内でその
両端部間に室が形成されており、同室がシリンダ
の第１の端部の近くで端壁によつて閉鎖されてお
り、第２の端部の近くにピストン棒案内兼シール
ユニツトが配置されており、かつ、同ピストン棒
案内兼シールユニツトを貫通してピストン棒が前
記室の内外に延在しており、同ピストン棒がシリ
ンダに対して相対的に最も内側の位置と最も外側
の位置との間で軸方向移動可能に案内されてお
り、かつ、同ピストン棒の内端の近くにピストン
ユニツトが設けられており、同ピストンユニツト
が前記室を、前記端壁に隣合う第１の作業室と、
前記ピストン棒案内兼シールユニツトに隣合う第
２の作業室とに仕切つており、かつ、前記第１の
作業室と第２の作業室とを接続して両作業室間で
前記ピストン棒及びピストンユニツトの軸方向運
動に応じて流体を通流せしめる流体通路がピスト
ンユニツトを貫通して設けられており、かつ、前
記室内に加圧流体が封入されており、かつ、ピス
トン棒が最も外側の位置に達するさいに同ピスト
ン棒の外向きの運動を緩衝する緩衝部材が設けら
れており、同緩衝部材が緩衝ピストンと緩衝シリ
ンダとから成り、同緩衝シリンダがシリンダの前
記第２の端部近くで前記室内に配置されており、
同緩衝ピストンが、第２の作業室内で前記ピスト
ンユニツトの近くでピストン棒に配置されてお
り、同ピストン棒がその最も外側の位置に達する
さいに前記第２の作業室内に緩衝室を形成せしめ
るべく、前記緩衝ピストンが前記緩衝シリンダ内
へ入り込むように同緩衝ピストン及び緩衝シリン
ダが形成されており、かつ、同緩衝ピストンが同
緩衝シリンダ内に入り込んださいに前記緩衝室を
前記室の残りの部分に接続せしめる絞られた流体
逃がし手段が設けられている形式のものに関す
る。

この種の気体ばねは米国特許第3963227号明細
書に基づき公知である。この気体ばねでは緩衝シ
リンダがコツプ状に形成されてピストン棒の内端
に設けられており、緩衝ピストンが環状の緩衝ピ
ストンとして形成されており、同緩衝ピストンは
シリンダに固定されてピストン棒を取囲んでい
る。

本発明の目的は最も簡単かつ安価であるととも
に信頼性の高い気体ばねを提供することにある。
この目的に関しては、案内兼シールユニツトの近
くで室内に緩衝シリンダを配置し、前記ピストン
棒に緩衝ピストンを配置し、同緩衝ピストンを同
ピストン棒に対して相対的に、ピストンユニツト
に近い方の第１の終端位置と同ピストンユニツト
から遠い方の第２の終端位置との間で軸方向移動
可能に配置するのがよい。

本発明の別の目的は、ピストン棒が最も外側の
位置に達するさいに、かつ、同時に同ピストン棒
の外端が下向きとなる第１の向きから、同外端部
が上向きとなる第２の向きになるまで気体ばねが
空中で向きを変えたさいに、多段緩衝効果を得る
ことにある。この目的に関しては、同緩衝ピスト
ンを第１の弁として作動させ、この弁が第１の終
端位置にあるときに流体通路の流過横断面の一部
を同弁によつて覆い、これで同流体通路の流れ抵
抗を増大させ、かつ同流れ通路に、シリンダに対
するピストンの相対運動の方向に関連して第２の
弁を備え、これによつて、ピストン棒が外方へ移
動したさいに同流れ通路の流れ抵抗を増大せし
め、かつ、同ピストン棒の外方への運動に関連し
て第２の弁によつてすでに増大させられた流れ抵
抗に加えて、緩衝ピストンが第１の終端位置へ移
動したさいに第１の弁が流れ通路の流れ抵抗を付
加的に増大せしめるようにするのがよい。

次に図示の実施例につき本発明を具体的に説明
する。

第１図に示すトランク蓋１０はヒンジ１１を介
して旋回可能に車両のフレームに取付けられてい
る。実線で示すトランク蓋１０は閉鎖位置を、か
つ破線で示すトランク蓋１０は開放位置をあらわ
す。気体ばね１２はシリンダ１３とピストン棒１
４を有し、車両のフレーム１５とトランク蓋１０
との間に旋回可能に取付けられている。気体ばね
１２のシリンダ１３はヒンジ１６を介して車両の
フレーム１５に枢着されている。ピストン棒１４
は別のヒンジ１７を介してトランク蓋１０に枢着
されている。シリンダ１３内には加圧気体が封入
されており、この加圧気体はシリンダ１３から外
方へピストン棒１４を押圧している。従つてこの
気体ばねの力はトランク蓋を実線で示す位置から
破線で示す位置へ押上げる方向で働いている。

第２図は本気体ばねの詳細を示す。シリンダ１
３の一端は端壁１８によつて閉鎖されている。こ
の端壁１８にはヒンジ部材１１ａが固定されてい
る。シリンダ１３の他端部にはピストン棒案内兼
シールユニツト１９が設けられている。このピス
トン棒案内兼シールユニツト１９は案内２０及び
シール部材２１から成る。ピストン棒１４の内端
にはピストンユニツト２２が固定されている。こ
のピストンユニツト２２はピストン２３及びピス
トンジスク２４から成る。ピストン２３及びピス
トンジスク２４はいずれもピストン棒１４の内端
のところの直径減少延長部２５に取付けられてい
る。ピストン２３及びピストンジスク２４はピス
トン棒１４の肩面２６と、直径減少延長部２５の
内端のリベツト部２７とによつて軸方向移動不能
に同直径減少延長部に固定されている。ピストン
２３とピストンジスク２４との間には環状溝２８
が形成されている。この環状溝２８は半径方向に
開いている。この環状溝２８内にはピストンリン
グ２９が挿入されている。このピストンリング２
９の軸方向の厚さは環状溝２８の軸方向ギヤツプ
幅に比して小さい。同ピストンリング２９はシリ
ンダ１３の内周面にわずかな摩擦で摺動してい
る。

ピストン２３は複数の軸方向孔３１を有する
（図面にはその１つだけを示す）。この軸方向孔３
１の上端部は絞り３２として形成されている。こ
の絞り３２はピストンリング２９の内径より半径
方向で内側に位置している。ピストンジスク２４
はピストンの直径減少延長部２５の周りに複数の
開口３５を備えている。ピストン２３の外径はシ
リンダ１３の内径に比して小さく、従つて、ピス
トン２３とシリンダ１３との間にはギヤツプ３６
が形成されている。ピストンジスク２４の外径は
シリンダ１３の内径にほぼ等しいが、このピスト
ンジスク２４とシリンダ１３の内周面との間には
同様にわずかなギヤツプ５０が形成されている。
後で述べた方のギヤツプ５０の横断面は絞り３２
の横断面に比して、又は複数の各絞り３２の横断
面に比して小さい。

シリンダ１３内には室３７が形成されている。
この室３７にはピストンユニツト２２によつて２
つの作業室３７ａ，３７ｂに仕切られている。第
２図でみてシリンダ１３の上部には緩衝シリンダ
３８が設けられており、この緩衝シリンダ３８は
シリンダスリーブから形成されている。同緩衝シ
リンダ３８は上端でシール部材２１にかつ下端で
シリンダ１３の環状押込変形部３９に係合してい
る。ピストンスリーブとして形成された緩衝ピス
トン４０がピストン棒１４に滑動可能に取付けら
れている。この緩衝ピストン４０の下端部には半
径方向で内向きの環状フランジ４１が形成されて
いる。この環状フランジ４１はピストン棒１４の
軸方向の直軽減少区分４２を取囲んでおり、この
軸方向の直径減少区分４２はピストン棒１４の直
径に比して小さな直径を有しておりかつこの直径
は直径減少延長部２５の直径に比して大きい。ピ
ストン棒１４から直径減少区分４２への移行個所
に肩面４３が形成されている。第２図では環状フ
ランジ４１がこの肩面４３に係合している。緩衝
ピストン４０の下端には端面４４が形成されてい
る。

本気体ばねの動作は下記の通りである。

ピストン棒１４が第２図で示すように加圧気体
の力に抗して押下げられると、ピストンリング２
９がピストンジスク２４に接触する。これによつ
て気体はギヤツプ３６を介しかつピストンリング
２９の内縁を経て作業室３７ａから流出する。さ
らに加圧気体は開口３５を通り抜け、この通り抜
ける気体によつて緩衝ピストン４０が第２図に示
す位置へ持上げられる。それゆえ、トランク蓋１
０を閉じるときのピストン棒１４の内向きの運動
は著しくは緩衝されない。

しかし、トランク蓋１０を開く場合、換言すれ
ばトランク蓋１０を実線で示す位置から破線で示
す位置へ移動させる場合、ピストン棒１４はシリ
ンダ１３から外方へ運動する。シリンダ１３に対
する相対的なピストン棒１４のこの外方へ運動の
あいだ、ピストンリング２９はピストン２３に接
触しており、従つてギヤツプ３６は閉じている。
ピストン棒１４が第１図に示すように下向きであ
るうちは、緩衝ピストン４０は第２図に示す位置
にとどまつている。ピストン棒１４の外向きの運
動のこの第１段階中に、気体は作業室３７ｂから
絞り３２及び開口３５を通つて作業室３７ａへ流
入する（開口３５は緩衝ピストン４０によつて閉
鎖されていない）。絞り３２の横断面がギヤツプ
３６の横断面に比して著しく小さいために、シリ
ンダに対する相対的なピストン棒１４の外向きの
運動が緩衝される。

トランク蓋１０が第１図で実線で示す位置から
破線で示す位置へ運動するさいに、気体ばね１２
の向きが変わる。気体ばね１２が水平位置を過ぎ
ると、ピストン棒１４の外端が第１図の破線から
判るように上向きとなる。この状態では緩衝ピス
トン４０が自重で落下してピストンジスク２４に
接触し、これによつて開口３５が閉鎖される。こ
の時点から次の緩衝段階が開始される。作業室３
７ｂ内に含まれた気体は開口３５からは流出でき
ず、ピストンジスク２４の外周面とシリンダ１３
の内周面との間に形成されたギヤツプ５０を通つ
てしか流出できない。気体はこのギヤツプ５０を
通り過ぎた後、絞り３２を通つて流出できる。同
ギヤツプ５０の横断面は絞り３２の横断面に比し
て小さい。従つて、ピストン棒１４の外向きの運
動は運動のこの第２段階においても依然として緩
衝される。

緩衝ピストン４０が第２図の破線で示すように
緩衝シリンダ３８内へ入り込むと、緩衝室４６が
形成される。緩衝ピストン４０の外周面と緩衝シ
リンダ３８の内周面との間にはギヤツプ４７が形
成される。このギヤツプ４７を通つて、緩衝室４
６内に含まれる加圧気体が第２図から判るように
作業室３７ｂの下方部分へ逃げる。このギヤツプ
４７の横断面は付加的な緩衝が得られるように設
計される。緩衝ピストン４０の外周面は第２図で
破線で示したようにテーパしている。これによつ
て、ギヤツプ４７の横断面は緩衝シリンダ３８内
で緩衝ピストン４０が上方へ移動するにつれて減
少する。緩衝室４６内での緩衝ピストン４０の上
方への運動中に、緩衝室４６内の圧力増大に応じ
て緩衝ピストン４０に下向きの力が作用する。こ
の下向きの力によつて、緩衝ピストン４０の端面
４４がピストンジスク２４に圧着され、これによ
つて開口が密に閉鎖される。

本発明の気体ばねは構造が簡単でありかつ組立
が容易である等の利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例に基づく気体ばねを
車両のトランク蓋の開閉に応用した略示図及び第
２図は本発明の一実施例の縦断面図である。 １０……トランク蓋、１１……ヒンジ、１１ａ
……ヒンジ部材、１２……気体ばね、１３……シ
リンダ、１４……ピストン棒、１５……車両のフ
レーム、１６，１７……ヒンジ、１８……端壁、
１９……ピストン棒案内兼シールユニツト、２０
……案内、２１……シール部材、２２……ピスト
ンユニツト、２３……ピストン、２４……ピスト
ンジスク、２５……直径減少延長部、２６……肩
面、２７……リベツト部、２８……環状溝、２９
……ピストンリング、３１……軸方向孔、３２…
…絞り、３５……開口、３６……ギヤツプ、３７
……室、３７ａ，３７ｂ……作業室、３８……緩
衝シリンダ、３９……環状押込変形部、４０……
緩衝ピストン、４１……環状フランジ、４２……
軸方向の直径減少区分、４３……肩面、４４……
端面、４６……緩衝室、４７……ギヤツプ、５０
……ギヤツプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 気体ばねであつて、軸線及び２つの端部を備
   えたシリンダ１３を有し、同シリンダ１３内でそ
   の両端部間に室３７が形成されており、同室３７
   がシリンダの第１の端部の近くで端壁１８によつ
   て閉鎖されており、第２の端部の近くにピストン
   棒案内兼シールユニツト１９が配置されており、
   かつ、同ピストン棒案内兼シールユニツト１９を
   貫通してピストン棒１４が前記室３７の内外に延
   在しており、同ピストン棒１４がシリンダ１３に
   対して相対的に最も内側の位置と最も外側の位置
   との間で軸方向移動可能に案内されており、か
   つ、同ピストン棒１４の内端の近くにピストンユ
   ニツト２２が設けられており、同ピストンユニツ
   ト２２が前記室３７を、前記端壁１８に隣合う第
   １の作業室３７ａと、前記ピストン棒案内兼シー
   ルユニツト１９に隣合う第２の作業室３７ｂとに
   仕切つており、かつ、前記第１の作業室３７ａと
   第２の作業室３７ｂとを接続して両作業室間で前
   記ピストン棒１４及びピストンユニツト２２の軸
   方向運動に応じて流体を通流せしめる流体通路３
   １，３５がピストンユニツト２２を貫通して設け
   られており、かつ、前記室３７内に加圧流体が封
   入されており、かつ、ピストン棒１４が最も外側
   の位置に達するさいに同ピストン棒１４の外向き
   の運動を緩衝する緩衝部材３８，４０が設けられ
   ており、同緩衝部材３８，４０が緩衝ピストン４
   ０と緩衝シリンダ３８とから成り、同緩衝シリン
   ダ３８がシリンダ１３の前記第２の端部近くで前
   記室３７内に配置されており、同緩衝ピストン
   が、第２の作業室３７ｂ内で前記ピストンユニツ
   ト２２の近くでピストン棒１４に配置されてお
   り、同ピストン棒１４がその最も外側の位置に達
   するさいに前記第２の作業室３７ｂ内に緩衝室４
   ６を形成せしめるべく、前記緩衝ピストン４０が
   前記緩衝シリンダ３８内へ入り込むように同緩衝
   ピストン及び緩衝シリンダが形成されており、か
   つ、同緩衝ピストン４０が同緩衝シリンダ３８内
   に入り込んださいに前記緩衝室４６を前記室３７
   の残りの部分に接続せしめる絞られた流体逃がし
   手段が設けられている形式のものにおいて、前記
   緩衝シリンダ３８が、前記ピストン棒案内兼シー
   ルユニツト１９の近くで前記室３７内に配置され
   ており、かつ、前記緩衝ピストン４０が、前記ピ
   ストンユニツト２２に近い方の第１の終端位置と
   同ピストンユニツト２２から遠い方の第２の終端
   位置との間で、ピストン棒１４に対して相対的に
   軸方向移動可能に同ピストン棒１４に配置されて
   おり、かつ気体ばねの向きに関連して前記緩衝ピ
   ストン４０が自重によつて前記両終端位置の間で
   ピストン棒１４に対して相対的に運動するように
   したことを特徴とする気体ばね。 ２ 前記緩衝シリンダ３８がピストン棒１４を取
   囲む環状の緩衝シリンダとして形成されており、
   かつ、前記緩衝ピストン４０がピストン棒１４を
   取囲みかつこれと滑り接触しているピストンスリ
   ーブとして形成されている特許請求の範囲第１項
   記載の気体ばね。 ３ 前記緩衝シリンダ３８がシリンダ１３に半径
   方向で隣合つたシリンダスリーブとして形成され
   ている特許請求の範囲第１項記載の気体ばね。 ４ 前記シリンダスリーブが前記ピストン棒案内
   兼シールユニツト１９とシリンダ１３の半径方向
   で内向きの押込変形部との間で軸方向移動不能に
   固定されている特許請求の範囲第３項記載の気体
   ばね。 ５ 前記ピストンスリーブが半径方向で内向きの
   環状フランジ４１を備えており、同環状フランジ
   ４１が、ピストン棒１４の直径減少区分４２を取
   囲んでおり、同直径減少区分４２によつてピスト
   ン棒１４に肩面４３が形成されており、同肩面４
   ３が前記端壁１８へ向いており、かつ、同ピスト
   ンスリーブが第２の終端位置にあるさいに前記環
   状フランジ４１が前記肩面４３に係合するように
   した特許請求の範囲第２項記載の気体ばね。 ６ 前記ピストンスリーブが、シリンダの軸線に
   対してほぼ垂直な端面４４を備えており、同端面
   ４４が前記端壁１８に直接向かいあつており、か
   つ、ピストンスリーブが第１の終端位置にあるさ
   いに前記端面４４に係合する当付部がピストン棒
   １４に設けられている特許請求の範囲第２項記載
   の気体ばね。 ７ 前記当付部が前記ピストンユニツト２２によ
   つて形成されている特許請求の範囲第６項記載の
   気体ばね。 ８ 前記緩衝ピストン４０が、第１の終端位置に
   あるときに前記流体通路の横断面の一部を覆つて
   同流体通路の流れ抵抗を増大させる第１の弁とし
   て作動するようにした特許請求の範囲第１項記載
   の気体ばね。 ９ 前記流体通路が、シリンダ１３に対する相対
   的なピストン棒１４の運動の方向に関連し同ピス
   トン棒１４が外方へ運動したさいに前記流体通路
   の流れ抵抗を増大せしめる第２の弁２９を備えて
   いる特許請求の範囲第８項記載の気体ばね。 １０ 前記緩衝ピストン４０が第１の終端位置に
   移動したさいに、すでにピストン棒１４の外方へ
   の運動に応じて第２の弁２９によつて流れ抵抗が
   増大しているのに加えて、同流れ通路の流れ抵抗
   をさらに増大させるように前記第１の弁４０が作
   動するようにした特許請求の範囲第９項記載の気
   体ばね。 １１ 前記ピストンユニツト２２がピストン棒１
   ４のさらに減少した直径減少延長部２５に取付け
   られており、前記直径減少区分４２からこの直径
   減少延長部２５への移行部に形成された別の肩面
   ２６が前記端壁１８へ向いており、同ピストンユ
   ニツト２２が、前記別の肩面２６と、前記直径減
   少延長部２５の最も内側の端部に設けた固定部材
   ２７とによつて、ピストン棒１４に対して相対的
   に軸方向移動不能に固定されている特許請求の範
   囲第５項記載の気体ばね。 １２ 前記緩衝ピストン４０がプラスチツク材か
   ら成る特許請求の範囲第１項記載の気体ばね。 １３ 前記加圧流体が加圧気体から成る特許請求
   の範囲第１項記載の気体ばね。 １４ 前記室３７内に小量の液体が存在する特許
   請求の範囲第１３項記載の気体ばね。 １５ 前記流体逃がし手段が緩衝シリンダ３８の
   内周面と緩衝ピストン４０の外周面との間の環状
   ギヤツプによつて形成されている特許請求の範囲
   第１項記載の気体ばね。 １６ 緩衝ピストン４０の外周面が若干テーパし
   ており、その径の小さい方が、緩衝ピストン４０
   の軸方向の両端部のうちのピストン棒案内兼シー
   ルユニツトに面した方の端部に隣合つて位置して
   いる特許請求の範囲第１５項記載の気体ばね。