(57)【要約】【課題】減衰力を高めつつ、シリンダと区分部材とが接触することに起因して生じる金属音を抑制することができる技術を提供する。【解決手段】シリンダ内に収納されたロッド５の一方の端部に装着されてシリンダ内の空間を区分する筒状のピストン４は、外周面から凹むとともにシリンダの中心線方向に並ぶように形成された２つの溝（第１の溝４１、第２の溝４２）と、中心線方向における開口部側の端面と２つの溝の内の開口部側に形成された第２の溝４２とを連通する連通路４３とを有し、連通路４３にて開口部側の端面と連通された第２の溝４２に嵌め込まれた環状の部材であって外周面がシリンダの内周面と接触するゴム製のシール部材９と、第１の溝４１に嵌め込まれたＣ状の部材であって、外周面がピストン４の外周面よりもシリンダの内周面側に位置する樹脂製の抑制リング１０と、をさらに備える。【選択図】図３
2013155839.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状のシリンダと、
一方の端部が前記シリンダ内に収納され、他方の端部が当該シリンダの開口部から突出するロッドと、
前記ロッドの前記一方の端部に装着されて前記シリンダ内の空間を区分する筒状の区分部材と、
を備え、
前記区分部材は、外周面から凹むとともに前記シリンダの中心線方向に並ぶように形成された複数の溝と、当該中心線方向における前記開口部側の端面と当該複数の溝の内の当該開口部側に形成された溝とを連通する連通路と、を有し、
前記区分部材の前記複数の溝の内、前記連通路にて前記開口部側の端面と連通された溝に嵌め込まれた環状の部材であって外周面が前記シリンダの内周面と接触するゴム製の環状部材と、
前記区分部材の前記複数の溝の内、前記環状部材が嵌め込まれた溝よりも前記シリンダの他方の端部側に形成された溝に嵌め込まれたＣ状の部材であって、外周面が前記区分部材の外周面よりも当該シリンダの内周面側に位置する樹脂製の嵌合部材と、
をさらに備えることを特徴とするガススプリング。
【請求項２】
前記嵌合部材には、外周面から凹んだ凹部が形成されてい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】
前記嵌合部材は、前記中心線方向に交差する方向から前記区分部材の前記溝に嵌め込み可能であることを特徴とする請求項１または２に記載のガススプリング。
【請求項４】
前記区分部材の前記連通路は、当該区分部材の外周面から部分的に凹むことにより形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のガススプリング。
【請求項５】
前記区分部材は、金属粉末を焼結することにより一体的に成形されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のガススプリング。
【請求項６】
一方の端部がシリンダ内に収納されるとともに他方の端部が当該シリンダの開口部から突出するロッドに装着される減衰力発生装置であって、
前記ロッドの前記一方の端部に装着されて前記シリンダ内の空間を区分する筒状の部材であって、外周面から凹むとともに当該シリンダの中心線方向に並ぶように形成された複数の溝と、当該中心線方向における前記開口部側の端面と当該複数の溝の内の当該開口部側に形成された溝とを連通する連通路と、を有する区分部材と、
前記区分部材の前記複数の溝の内、前記連通路にて前記開口部側の端面と連通された溝に嵌め込まれた環状の部材であって外周面が前記シリンダの内周面と接触するゴム製の環状部材と、
前記区分部材の前記複数の溝の内、前記環状部材が嵌め込まれた溝よりも前記シリンダの他方の端部側に形成された溝に嵌め込まれたＣ状の部材であって、外周面が前記区分部材の外周面よりも当該シリンダの内周面側に位置する樹脂製の嵌合部材と、
を備えることを特徴とする減衰力発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガススプリングおよび減衰力発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両には、ユーザがドアを開放するときに必要な力を軽減するために、ドアと車両本体との間にガススプリングが設けられている。
例えば、特許文献１に記載のガススプリングは、シリンダの内部に圧縮ガスを充填し、ピストンが一定の移動範囲にあるときに、ピストン側室とロッド側室とを連通する連通部を有してなる。ピストンにはＯリングが装着されている。そして、伸長行程においては、伸長方向のガス反力がピストンに作用する状態で、ピストンに設けた流路をＯリングが閉じ、ロッド側室のガスは連通部を通ってピストン側室へ流れるから、ガス反力がピストンを伸長方向へ移動してガススプリングを伸長させるとともに、ガスが連通部を通るときの流動抵抗による伸側減衰力が発生する。これにより、ガススプリングは、ガススプリングが接続された蓋体の開き操作力をアシストする。他方、圧縮行程においては、ピストンに設けた流路をＯリングが開き、ピストン側室のガスはこの流路と連通部の両方を通ってロッド側室へ流れる。従って、操作者が蓋体に加える閉じ操作力により、ガススプリングは、減衰力をほとんど発生させずに、ピストンを圧縮方向へスムースに移動可能として蓋体を迅速に閉じ操作可能とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３４３０４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
伸張行程におけるシリンダの内面との密着性を高めて減衰力を高めるために、シリンダ内の空間を区分する区分部材（ピストン）にＯリングを装着しているが、ガススプリングに外部振動の入力があった場合には、シリンダと区分部材とが接触するおそれがある。そして、シリンダと区分部材とが共に金属製である場合には、シリンダと区分部材とが接触して金属音が発生するおそれがある。
本発明は、減衰力を高めつつ、シリンダと区分部材とが接触することに起因して生じる金属音を抑制することができるガススプリングを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
かかる目的のもと、本発明は、筒状のシリンダと、一方の端部が前記シリンダ内に収納され、他方の端部が当該シリンダの開口部から突出するロッドと、前記ロッドの前記一方の端部に装着されて前記シリンダ内の空間を区分する筒状の区分部材と、を備え、前記区分部材は、外周面から凹むとともに前記シリンダの中心線方向に並ぶように形成された複数の溝と、当該中心線方向における前記開口部側の端面と当該複数の溝の内の当該開口部側に形成された溝とを連通する連通路と、を有し、前記区分部材の前記複数の溝の内、前記連通路にて前記開口部側の端面と連通された溝に嵌め込まれた環状の部材であって外周面が前記シリンダの内周面と接触するゴム製の環状部材と、前記区分部材の前記複数の溝の内、前記環状部材が嵌め込まれた溝よりも前記シリンダの他方の端部側に形成された溝に嵌め込まれたＣ状の部材であって、外周面が前記区分部材の外周面よりも当該シリンダの内周面側に位置する樹脂製の嵌合部材と、をさらに備えることを特徴とするガススプリングである。
【０００６】
ここで、前記嵌合部材には、外周面から凹んだ凹部が形成されているとよい。これにより、嵌合部材がガスあるいは液体の移動を妨げることを抑制することができる。
また、前記嵌合部材は、前記中心線方向に交差する方向から前記区分部材の前記溝に嵌め込み可能であるとよい。これにより、区分部材を中心線方向に分割可能な構造にする必要がないので、区分部材を簡易な構造にすることができる。
【０００７】
また、前記区分部材の前記連通路は、当該区分部材の外周面から部分的に凹むことにより形成されているとよい。これにより、伸張行程において、ガスおよび／またはオイルが複数の方向から合流する際に生じる耳障りな音の発生を抑制することができる。
また、前記区分部材は、金属粉末を焼結することにより一体的に成形されるとよい。これにより、部品点数を少なくすることができるとともにより精度高く減衰力を発生することができる。
【０００８】
他の観点から捉えると、本発明は、一方の端部がシリンダ内に収納されるとともに他方の端部が当該シリンダの開口部から突出するロッドに装着される減衰力発生装置であって、前記ロッドの前記一方の端部に装着されて前記シリンダ内の空間を区分する筒状の部材であって、外周面から凹むとともに当該シリンダの中心線方向に並ぶように形成された複数の溝と、当該中心線方向における前記開口部側の端面と当該複数の溝の内の当該開口部側に形成された溝とを連通する連通路と、を有する区分部材と、前記区分部材の前記複数の溝の内、前記連通路にて前記開口部側の端面と連通された溝に嵌め込まれた環状の部材であって外周面が前記シリンダの内周面と接触するゴム製の環状部材と、前記区分部材の前記複数の溝の内、前記環状部材が嵌め込まれた溝よりも前記シリンダの他方の端部側に形成された溝に嵌め込まれたＣ状の部材であって、外周面が前記区分部材の外周面よりも当該シリンダの内周面側に位置する樹脂製の嵌合部材と、を備えることを特徴とする減衰力発生装置である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、減衰力を高めつつ、シリンダとピストンとが接触することに起因して生じる金属音を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態に係るガススプリングの概略構成を示す図である。
【図２】実施の形態に係るガススプリングが自動車などの車両に適用された状態を示す図である。
【図３】ピストン、シール部材および抑制リングの概略構成を示す斜視図である。
【図４】シール部材および抑制リングがピストンに嵌め込まれた状態の断面図である。
【図５】（ａ）は、ガススプリングの伸長行程の作用を示す図である。（ｂ）は、ガススプリングの圧縮行程の作用を示す図である。
【図６】第１の比較例に係るガススプリングの減衰力発生部を示す断面図である。
【図７】第２の比較例に係るガススプリングの減衰力発生部を示す断面図である。
【図８】第２の比較例に係るガススプリングの伸長行程の後半における、シリンダにおける他方の端部が一方の端部の高さよりも高くなった状態での断面図である。
【図９】本実施の形態に係るガススプリングの伸長行程の後半における、シリンダにおける他方の端部が一方の端部の高さよりも高くなった状態における断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、実施の形態に係るガススプリング１の概略構成を示す図である。
ガススプリング１は、ユーザが車両のドアＤ（図２参照）を開放するときに必要な力を軽減するために、ドアＤと車両本体との間に取り付けられる装置である。
ガススプリング１は、エア等のガスが封入されるシリンダ２と、シリンダ２内にて減衰力を発生する減衰力発生部３と、を備えている。
【００１２】
シリンダ２は、薄肉円筒状の金属製（例えばＳＴＫＭ製）の部材であり、円筒の中心線方向（以下、単に「中心線方向」と称す場合がある。）の一方の端部が閉塞され、他方の端部が開口している。このシリンダ２には、内周面から外周面側へ突出するとともに中心線方向に延びるシリンダ溝２ａが形成されている。
減衰力発生部３は、シリンダ２内のガス室Ｒを区分する区分部材の一例としてのピストン４を備えている。この減衰力発生部３については後で詳述する。
【００１３】
また、ガススプリング１は、中心線方向の一方の端部にピストン４が取り付けられているとともに、他方の端部側がシリンダ２の外部へ突出するロッド５と、シリンダ２における他方の端部に配置されロッド５の中心線方向への移動をガイドする樹脂等からなる円筒状のロッドガイド６を備えている。また、ガススプリング１は、同じくシリンダ２における他方の端部側であってロッドガイド６よりも一方の端部側に配置され、シリンダ２内からのガスの漏れを抑制する周知のガスシール７と、ピストン４とガスシール７との間に配置され、ピストン４とガスシール７とに適切な隙間を確保するリバウンドストッパ８と、を備えている。
【００１４】
ロッド５は、円柱状の部材であり、中心線方向の一方の端部に設けられた第１の円柱部５１と、第１の円柱部５１よりも中心線方向の他方の端部側に設けられ、第１の円柱部５１の径よりも大きな径の第２の円柱部５２と、を有する。また、シリンダ２の外部へ突出したロッド５の他方の端部には円形の貫通孔である取付孔５３が形成されており、この取付孔５３には樹脂製のブッシュ５４が取り付けられている。このブッシュ５４を介して、ガススプリング１と車両のドアＤとが連結される。
【００１５】
リバウンドストッパ８は、樹脂製の円筒状の部材であり、その外径はシリンダ２の内径とほぼ等しく、その内径はロッド５の第２の円柱部５２の外径よりも大きく、中心線方向に移動自在に配置されている。
シリンダ２内には、ロッドガイド６、ガスシール７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微量のオイルが封入されている。
【００１６】
また、ガススプリング１は、中心線方向の他方の端部がシリンダ２の一方の端部における外側に固定され、一方の端部に円形の貫通孔である取付孔６１ａが形成された連結板６１と、この連結板６１に、取付孔６１ａの内側に取り付けられた樹脂製のブッシュ６２およびピン６３を介して連結されたブラケット６４と、を備えている。ブラケット６４には、中心線方向の他方の端部に円形の貫通孔である取付孔６４ａが形成されており、この取付孔６４ａと、連結板６１の取付孔６１ａに取り付けられたブッシュ６２とにピン６３が挿入されている。ピン６３の先端は、その先端部に挿入された円盤状のワッシャ６５を介してかしめられている。このようにして、シリンダ２に固定される連結板６１と、車両本体に取り付けられるブラケット６４とが連結され、ガススプリング１と車両本体とが連結される。
【００１７】
図２は、実施の形態に係るガススプリング１が自動車などの車両に適用された状態を示す図である。（ａ）は、車両のドアＤが閉じた状態を示す図であり、（ｂ）は、車両のドアＤが開いた状態を示す図である。
ガススプリング１のシリンダ２の一方の端部側に設けられたブラケット６４が車両本体の上部に取り付けられ、ロッド５の他方の端部がドアＤに取り付けられている。そのため、ドアＤが閉じているときには、図２（ａ）に示すように、シリンダ２の一方の端部側が他方の端部側よりも上側に位置する。他方、ロッド５がシリンダ２から突出する量が増加し、ドアＤが開いているときには、図２（ｂ）に示すように、シリンダ２の他方の端部側が一方の端部側よりも上側に位置する。
【００１８】
次に、ガススプリング１の減衰力発生部３について説明する。
減衰力発生部３は、上述したピストン４（図３参照）と、このピストン４に装着されてシリンダ２の内周面をシール（密封）するＯリングなどのシール部材９（図３参照）と、シリンダ２の外部から力が加わった場合にもシリンダ２の内周面とピストン４とが接触することを抑制する抑制リング１０（図３参照）と、を備えている。
【００１９】
図３は、ピストン４、シール部材９および抑制リング１０の概略構成を示す斜視図である。（ａ）は、ピストン４、シール部材９および抑制リング１０の単品の概略構成を示す図である。（ｂ）は、シール部材９および抑制リング１０がピストン４に装着された状態を示す図である。
図４は、シール部材９および抑制リング１０がピストン４に嵌め込まれた状態の断面図である。（ａ）は、図１のIVａ−IVａ部の断面図である。（ｂ）は、図４（ａ）のIVｂ−IVｂ部の断面図である。
【００２０】
ピストン４は、基本的には円筒状の部材である。ピストン４の外周面の径は、その外周面とシリンダ２の内周面との間に隙間が形成されるように、シリンダ２の内周面の径よりも小さい。ピストン４の内周面の径は、ピストン４における中心線方向の他方の端部側の端面４ａがロッド５の第２の円柱部５２における中心線方向の一方の端部側の端面に突き当たるように、ロッド５の第１の円柱部５１の外周面の径以上であり、第２の円柱部５２の外周面の径よりも小さい。
【００２１】
ピストン４は、ロッド５の一方の端部に取り付けられて、シリンダ２内のガス室Ｒを２つに区分する区分部材として機能する。つまり、シリンダ２内は、ピストン４、シリンダ２における中心線方向の一方の端部などで囲まれた一方のガス室ＲＡ（図１参照）と、ピストン４、シリンダ２、ガスシール７などで囲まれた他方のガス室ＲＢ（図１参照）とに区分けされている。
【００２２】
ピストン４には、その外周面から凹むとともに中心線方向に並ぶように複数の溝が形成されている。本実施の形態に係るピストン４においては２つの溝、つまり、中心線方向の一方の端部側に形成された第１の溝４１と、他方の端部側に形成された第２の溝４２と、が形成されている。第１の溝４１および第２の溝４２は、全周にわたって形成されており、その幅は一定である。また、第１の溝４１の断面形状は四角形である。ただ、第１の溝４１の底部４１ａの形状は隅部にＲ面取りが施された直線状であってもよいし、円弧状であってもよい。同様に、第２の溝４２の断面形状は四角形である。ただ、第２の溝４２の底部４２ａの形状は隅部にＲ面取りが施された直線状であってもよいし、円弧状であってもよい。
また、ピストン４には、中心線方向の他方の端部側の端面と第２の溝４２とを連通する連通路４３が、円周方向に等間隔に複数形成されている。連通路４３は、外周面から内側（中心線側）に凹むように形成されている。
そして、このピストン４は、金属粉末を焼結することにより一体的に成形されている。
【００２３】
シール部材９は、断面が円形である環状のＯリングであり、ゴムなどの弾性力が高い材質により形成されている。シール部材９の幅は、ピストン４の第２の溝４２の溝幅よりも小さく、ピストン４の第２の溝４２に嵌め込まれるとともに、嵌め込まれた状態で第２の溝４２内において中心線方向に移動する。そして、シール部材９の外径は、シール部材９がピストン４の第２の溝４２に嵌め込まれた状態で、その外周面がシリンダ２の内周面と接触する大きさに設定されている。つまり、シール部材９の外径は、シリンダ２の内周面の径以上である。
【００２４】
シール部材９の内径は、シール部材９がピストン４の第２の溝４２に嵌め込まれた状態で、その内面とピストン４の第２の溝４２の底部４２ａとの間に隙間が生じるように、第２の溝４２の底部４２ａの径よりも大きく形成されている。また、シール部材９の内径は、ピストン４の外周面の径よりも小さく、シール部材９がピストン４の第２の溝４２に装着された後は、第２の溝４２から脱落し難い。
【００２５】
抑制リング１０は、Ｃ状のリングである。つまり、抑制リング１０の円周方向の一部には切り込み１０ａが設けられており、外力が作用していない状態で円周方向の一方の端部１０ｂと他方の端部１０ｃとが接触しないように形成されている。抑制リング１０の幅は、ピストン４の第１の溝４１の溝幅と略同じかやや小さく、抑制リング１０の内径は、ピストン４の第１の溝４１の底部４１ａの径と略同じかやや大きく、抑制リング１０は、ピストン４の第１の溝４１に嵌め込まれる。抑制リング１０の断面形状は四角形である。ただ、ピストン４の第１の溝４１の底部４１ａの形状に沿うように、内周側の形状は、隅部にＲ面取りが施された直線状であってもよいし、円弧状であってもよい。この抑制リング１０は、円周方向の一方の端部１０ｂと他方の端部１０ｃとを広げることで、中心線方向に交差する方向からピストン４の第１の溝４１に嵌め込むことが可能なように弾性変形可能な樹脂により成形されている。
【００２６】
そして、抑制リング１０は、ピストン４の第１の溝４１に嵌め込まれた状態で、その外周面１０ｄの径がピストン４の外周面の径よりも大きい。また、抑制リング１０の外周面１０ｄの径は、ピストン４の第１の溝４１に嵌め込まれて外周面側から外力を受けていない状態で、シリンダ２の内周面の径以下である。あるいは、抑制リング１０の外周面１０ｄの径は、シリンダ２に挿入されることでシリンダ２の内周面から力を受けて、切り込み１０ａにより隙間が生じている円周方向の一方の端部１０ｂと他方の端部１０ｃとの隙間が小さくなり、シリンダ２の内周面の径と略同じになる。これらにより、抑制リング１０が嵌め込まれたピストン４がシリンダ２に挿入された状態で、抑制リング１０の外周面１０ｄがピストン４の外周面よりもシリンダ２の内周面側に位置する。それゆえ、抑制リング１０は、ガススプリング１に外部振動の入力があった場合に、シリンダ２がピストン４と接触することを抑制する。この抑制リング１０が嵌合部材の一例として機能する。
【００２７】
また、抑制リング１０には、その外周面１０ｄから内側に凹んだ凹部１０ｅが円周方向に等間隔に形成されている。この凹部１０ｅが設けられているため、抑制リング１０にてシリンダ２の内周面はシールされず、一方のガス室ＲＡから他方のガス室ＲＢへ、他方のガス室ＲＢから一方のガス室ＲＡへのガスおよびオイルの移動を許容する。
【００２８】
以上のように構成された減衰力発生部３は、一つの部品にされた後、つまり、ピストン４にシール部材９および抑制リング１０が嵌め込まれた後にロッド５に取り付けられてもよいし、ピストン４がロッド５に取り付けられた後に、ピストン４に、シール部材９および抑制リング１０を嵌め込んでもよい。なお、シール部材９および／または抑制リング１０が嵌め込まれたピストン４、あるいはピストン４のみをロッド５に取り付ける際には、ピストン４における中心線方向の他方の端部側の端面４ａをロッド５の第２の円柱部５２における中心線方向の一方の端部側の端面に突き当てた状態で、ロッド５の第１の円柱部５１の先端部（一方の端部）を加圧して変形させることで、ピストン４をロッド５にかしめる。
【００２９】
以上のように構成されたガススプリング１の作用について説明する。
図５（ａ）は、ガススプリング１の伸長行程の作用を示す図である。図５（ｂ）は、ガススプリング１の圧縮行程の作用を示す図である。
伸長行程においては、他方のガス室ＲＢ内のガスが一方のガス室ＲＡへ流れようとする力に押されて、ピストン４の第２の溝４２に嵌め込まれたシール部材９が、ピストン４の第２の溝４２における一方の端部側の側面に突き当たった状態でシリンダ２の内周面をシールする。これにより、図５（ａ）に矢印で示すように、他方のガス室ＲＢ内のガスがシリンダ２に形成されたシリンダ溝２ａを通って一方のガス室ＲＡに流れる。このときの流動抵抗により伸側減衰力が発生し、ロッド５の伸長方向への速度がコントロールされる。
【００３０】
圧縮行程においては、一方のガス室ＲＡ内のガスが他方のガス室ＲＢへ流れようとする力に押されて、シール部材９が、ピストン４の第２の溝４２における他方の端部側の側面に突き当たった状態でシリンダ２の内周面をシールする。この状態では、シール部材９とピストン４の第２の溝４２における一方の端部側の側面との間に隙間が生じるので、図５（ｂ）に矢印で示すように、この隙間およびピストン４の複数の連通路４３を介して一方のガス室ＲＡ内のガスが他方のガス室ＲＢへ流れる。また、一方のガス室ＲＡ内のガスは、シリンダ２に形成されたシリンダ溝２ａを通って他方のガス室ＲＢに流れる。ゆえに、減衰力がほとんど発生せず、圧縮行程が迅速に行われる。
【００３１】
以上のように構成された実施の形態に係るガススプリング１の利点について、他の構成のガススプリング１と比較して説明する。
図６は、第１の比較例に係るガススプリング１の減衰力発生部１００を示す断面図である。
第１の比較例に係るガススプリング１は、本実施の形態に係るガススプリング１に対して減衰力発生部１００が異なるのみである。以下では、異なる点について説明する。
【００３２】
第１の比較例に係るガススプリング１の減衰力発生部１００は、２つの部品から構成されるピストン１１０と、樹脂（例えばテフロン（登録商標））にて成形され、断面が四角形である環状のシール部材１２０とを備えている。なお、第１の比較例に係るガススプリング１は、本実施の形態に係る減衰力発生部３の抑制リング１０に相当する部材は備えていない。
【００３３】
ピストン１１０は、一方の端部側に配置された第１の部材１１１と、他方の端部側に配置された第２の部材１１２と、から構成される金属製の部材である。
第１の部材１１１は、ロッド５の第１の円柱部５１の外周面の径以上の径の貫通孔が形成された円盤状の部材である。第１の部材１１１の外周面の径は、その外周面とシリンダ２の内周面との間に隙間が形成されるように、シリンダ２の内周面の径よりも小さい。
【００３４】
第２の部材１１２は、外周面の径が、第１の部材１１１の外周面の径よりも小さい円筒状の第１の円筒部１１３と、外周面の径が、第１の円筒部１１３の外周面の径よりも大きくシリンダ２の内周面の径よりも小さい円筒状の第２の円筒部１１４と、を有する。第１の円筒部１１３および第２の円筒部１１４の内周面の径は、ロッド５の第１の円柱部５１の外周面の径以上である。また、第２の円筒部１１４の外周面には、この第２の円筒部１１４における一方の端部側の端面から他方の端部側の端面まで貫通するように、外周面から凹んだ凹部１１４ａが形成されている。
【００３５】
シール部材１２０は、本実施の形態に係る減衰力発生部３のシール部材９と異なり樹脂製である。また、本実施の形態に係る減衰力発生部３の抑制リング１０と異なり切り込み１０ａがなく、環状である。それゆえ、シール部材１２０を弾性変形させることで、中心線方向に交差する方向から、例えば、本実施の形態に係る減衰力発生部３のピストン４の第２の溝４２のように円筒状の外周面から内側に凹んだ溝に嵌め込むことは困難である。それゆえ、第１の比較例に係る減衰力発生部１００では、ピストン１１０を、軸方向に分割された２つの部品にて構成し、これら２つの部品の間にシール部材１２０を保持している。
シール部材１２０の幅は、ピストン１１０の第１の部材１１１と第２の部材１１２の第２の円筒部１１４との間の間隔よりも小さく、この両者間に配置されるとともに、嵌め込まれた状態で両者間を中心線方向に移動する。
【００３６】
以上のように構成された第１の比較例に係るガススプリング１は、以下のように作用する。
伸長行程においては、他方のガス室ＲＢ内のガスが一方のガス室ＲＡへ流れようとする力に押されて、シール部材１２０がピストン１１０の第１の部材１１１に突き当たった状態でシリンダ２の内周面をシールする。これにより、他方のガス室ＲＢ内のガスがシリンダ２に形成されたシリンダ溝２ａを通って一方のガス室ＲＡに流れる。このときの流動抵抗により伸側減衰力が発生し、ロッド５の伸長方向への速度がコントロールされる。
【００３７】
圧縮行程においては、一方のガス室ＲＡ内のガスが他方のガス室ＲＢへ流れようとする力に押されて、シール部材１２０がピストン１１０の第２の部材１１２の第２の円筒部１１４に突き当たった状態でシリンダ２の内周面をシールする。この状態では、シール部材１２０とピストン１１０の第１の部材１１１との間に隙間が生じるので、この隙間およびピストン１１０の第２の部材１１２の凹部１１４ａを介して一方のガス室ＲＡ内のガスが他方のガス室ＲＢへ流れる。また、一方のガス室ＲＡ内のガスは、シリンダ２に形成されたシリンダ溝２ａを通っても他方のガス室ＲＢに流れる。ゆえに、減衰力がほとんど発生せず、圧縮行程が迅速に行われる。
【００３８】
次に、以上のように構成された第１の比較例に係るガススプリング１に対する本実施の形態に係るガススプリング１の利点について説明する。
本実施の形態に係るガススプリング１の減衰力発生部３においては、第１の比較例に係るガススプリング１の減衰力発生部１００とは異なり、ゴム製のシール部材９を備えているので、樹脂製（例えばテフロン製）のシール部材１２０と比べると密封性が良く、安定したシール性能を発揮することができる。また、樹脂製のシール部材１２０である場合には、このシール部材１２０を保持するために、ピストン１１０のように中心線方向に分割可能な２つの部材を備える必要があるが、弾性力の高いゴム製のシール部材９であれば２つの部材に分割可能な構成にする必要がない。それゆえ、ピストン４の部品点数を少なくすることができ、ピストン４に軸ずれが生じることに起因して減衰力が悪化することを抑制することができるとともに、ピストン４のコストを低くすることが可能となる。
【００３９】
図７は、第２の比較例に係るガススプリング１の減衰力発生部２００を示す断面図である。
第２の比較例に係るガススプリング１は、本実施の形態に係るガススプリング１に対して減衰力発生部３が異なるのみである。以下では、異なる点について説明する。
第２の比較例に係るガススプリングの減衰力発生部２００は、金属製のピストン２１０と、ゴム製で断面が円形で環状のシール部材２２０とを備えている。なお、第２の比較例に係るガススプリング１は、本実施の形態に係る減衰力発生部３の抑制リング１０に相当する部材は備えていない。
【００４０】
ピストン２１０は、基本的には円筒状の部材である。ピストン２１０の外周面の径は、その外周面とシリンダ２の内周面との間に隙間が形成されるように、シリンダ２の内周面の径よりも小さく、ピストン２１０の内周面の径は、ロッド５の第１の円柱部５１の外周面の径以上であり、第２の円柱部５２の外周面の径よりも小さい。ピストン２１０には、その外周面から凹む溝２１１が全周にわたって形成されており、その幅は一定である。溝２１１の断面形状は四角形である。ただ、溝２１１の底部２１１ａの形状は隅部にＲ面取りが施された直線状であってもよいし、円弧状であってもよい。また、ピストン２１０には、中心線方向の他方の端部側の端面から溝２１１まで貫通する貫通孔２１２が円周方向に等間隔に複数形成されている。
【００４１】
シール部材２２０は、断面が円形である環状のＯリングであり、ゴムなどの弾性力が高い材質により形成されている。シール部材２２０の幅は、ピストン２１０の溝２１１の溝幅よりも小さく、ピストン２１０の溝２１１に嵌め込まれるとともに、嵌め込まれた状態で溝２１１内において中心線方向に移動する。そして、シール部材２２０の外径は、シール部材２２０がピストン２１０の溝２１１に嵌め込まれた状態で、その外周面がシリンダ２の内周面と接触する大きさに設定されている。つまり、シール部材２２０の外径は、シリンダ２の内周面の径以上である。
シール部材２２０の内径は、シール部材２２０がピストン２１０の溝２１１に嵌め込まれた状態で、その内周面とピストン２１０の溝２１１の底部２１１ａとの間に隙間が生じるように、溝２１１の底部２１１ａの径よりも大きく形成されている。また、シール部材２２０の内径は、ピストン２１０の外周面の径よりも小さく、シール部材２２０がピストン２１０の溝２１１に装着された後は、溝２１１から脱落し難い。
【００４２】
以上のように構成された第２の比較例に係るガススプリング１は、以下のように作用する。
伸長行程においては、他方のガス室ＲＢ内のガスが一方のガス室ＲＡへ流れようとする力に押されて、ピストン２１０の溝２１１に嵌め込まれたシール部材２２０が、ピストン２１０の溝２１１における一方の端部側の側面に突き当たった状態でシリンダ２の内周面をシールする。これにより、他方のガス室ＲＢ内のガスがシリンダ２に形成されたシリンダ溝２ａを通って一方のガス室ＲＡに流れる。このときの流動抵抗により伸側減衰力が発生し、ロッド５の伸長方向への速度がコントロールされる。
【００４３】
圧縮行程においては、一方のガス室ＲＡ内のガスが他方のガス室ＲＢへ流れようとする力に押されて、シール部材２２０が、ピストン２１０の溝２１１における他方の端部側の側面に突き当たった状態でシリンダ２の内周面をシールする。この状態では、シール部材２２０とピストン２１０の溝２１１における一方の端部側の側面との間に隙間が生じるので、この隙間およびピストン２１０の複数の貫通孔２１２を介して一方のガス室ＲＡ内のガスが他方のガス室ＲＢへ流れる。また、一方のガス室ＲＡ内のガスは、シリンダ２に形成されたシリンダ溝２ａを通っても他方のガス室ＲＢに流れる。ゆえに、減衰力がほとんど発生せず、圧縮行程が迅速に行われる。
【００４４】
次に、以上のように構成された第２の比較例に係るガススプリング１に対する本実施の形態に係るガススプリング１の利点について説明する。
第２の比較例に係るガススプリング１においては、シール部材２２０がピストン２１０の溝２１１に嵌め込まれた状態で、その外周面がシリンダ２の内周面と接触する。しかしながら、このシール部材２２０はゴム製であるため剛性が低い。また、圧縮行程において、一方のガス室ＲＡ内のガスが他方のガス室ＲＢに流れ易くするため、シール部材２２０の内径は、内周面がピストン２１０の溝２１１の底部２１１ａとの間に隙間が生じるように、溝２１１の底部２１１ａの径よりも大きく形成されている。それゆえ、第２の比較例に係るガススプリングに外部振動の入力があった場合に、シール部材２２０が変形して、金属製のシリンダ２と金属製のピストン２１０とが接触し、金属音が発生するおそれがある。
【００４５】
これに対して、本実施の形態に係るガススプリング１においては、ピストン４の第１の溝４１にゴムよりは剛性が高い樹脂製の抑制リング１０が嵌め込まれ、抑制リング１０の外周面１０ｄがピストン４の外周面よりもシリンダ２の内周面側に位置する。それゆえ、本実施の形態に係るガススプリング１に外部振動の入力があったとしても、シリンダ２の内周面と抑制リング１０とが接触し、金属製のシリンダ２と金属製のピストン４とが接触することが抑制されるので、金属音が発生することが抑制される。
また、この抑制リング１０は、ガススプリング１に外部振動の入力があった場合に、シリンダ２とピストン４とが接触することを抑制すれば十分である。それゆえ、例えば、第１の比較例に係るガススプリングのシール部材１２０のようにシール機能を有する必要がなく、樹脂材の中でも、例えばテフロンを用いる必要がないので、安価な材料を選択することができる。
【００４６】
また、本実施の形態に係るガススプリング１は、第２の比較例に係るガススプリング１の伸長行程において、ガスを含んだオイルがシリンダ溝２ａを通過することにともない発生する音が生じ難い。以下、これについて詳述する。
図８は、第２の比較例に係るガススプリング１の伸長行程の後半における、シリンダ２における他方の端部が一方の端部の高さよりも高くなった状態での断面図である。図９は、本実施の形態に係るガススプリング１の伸長行程の後半における、シリンダ２における他方の端部が一方の端部の高さよりも高くなった状態における断面図である。
【００４７】
第２の比較例に係るガススプリング１においては、ピストン２１０の溝２１１に嵌め込まれたシール部材２２０が、ピストン２１０の溝２１１における一方の端部側の側面に突き当たった状態でシリンダ２の内周面をシールする。このとき、シール部材２２０とピストン２１０の溝２１１における他方の端部側の側面との間に隙間が生じるので、ピストン２１０の貫通孔２１２を通過したガスおよびオイルは、この隙間を通り、シリンダ２に形成されたシリンダ溝２ａの方へ向かう（矢印Ａの向きにガスおよびオイルが移動する）。また、このシリンダ２に形成されたシリンダ溝２ａを通って、主にオイルが、他方のガス室ＲＢから一方のガス室ＲＡへ向かう（矢印Ｂの向きにオイルが移動する）。これら矢印Ａの向きに移動するガスおよびオイルと矢印Ｂの向きに移動するオイルとが合流する際に、ガスを含んだオイルがシリンダ溝２ａを通過することで音が生じてしまう。
【００４８】
これに対して、本実施の形態に係るガススプリング１においては、ピストン４に形成された連通路４３は外周面から内側に凹むように形成されているため、第２の比較例に係るガススプリング１の矢印Ａの向きに相当するガスおよびオイルの移動がない。それゆえ、本実施の形態に係るガススプリング１によれば、上述したガスを含んだオイルがシリンダ溝２ａを通過することで音が生じることを抑制できる。
【００４９】
なお、第２の比較例に係るガススプリング１において、シリンダ２とピストン２１０との接触音を抑制するために、ピストン２１０自体を樹脂製とすることも考えられる。あるいは、例えば、第１の比較例に係るガススプリング１のピストン１１０のようにピストン２１０を２つの部材にて構成し、その内の一方の部材を樹脂製とすることも考えられる。しかしながら、ピストン２１０の材質として樹脂を用いた場合、一定応力のもと永久ひずみが時間とともに増大してクリープ現象が熱により促進する熱クリープが生じ、ピストン２１０ががたつくおそれがある。
また、切削加工を施さない場合、樹脂製のピストンは、焼結製のピストンと比べて寸法精度が劣るため、熱寸法変化が大きくシール面に高い精度が必要となるゴム製のＯリングを適用することが困難となる。
【００５０】
以上説明したように、本実施の形態に係るガススプリング１の減衰力発生部３は、ピストン４と、ゴム製のシール部材９と、樹脂製の抑制リング１０と、から構成されているので、減衰力を高めつつ、シリンダとピストンとが接触することに起因して生じる金属音を抑制することができる。また、焼結することにより一体成形されたピストン４と、弾性変形させることでピストン４に嵌め込み可能なシール部材９と、安価な樹脂で成形可能であり中心線方向に交差する方向からピストン４に嵌め込み可能なＣ状の抑制リング１０とで減衰力発生部３を構成しているので、簡易な構成で上記効果を実現している。
【符号の説明】
【００５１】
１…ガススプリング、２…シリンダ、３…減衰力発生部、４…ピストン、５…ロッド、６…ロッドガイド、７…ガスシール、８…リバウンドストッパ、９…シール部材、１０…抑制リング
【図１】
2013155839.tif 000003
【図２】
2013155839.tif 000004
【図３】
2013155839.tif 000005
【図４】
2013155839.tif 000006
【図５】
2013155839.tif 000007
【図６】
2013155839.tif 000008
【図７】
2013155839.tif 000009
【図８】
2013155839.tif 000010
【図９】
2013155839.tif 000011