JP4726057B2

JP4726057B2 - ガススプリング

Info

Publication number: JP4726057B2
Application number: JP2005271587A
Authority: JP
Inventors: 隆阿佐; 啓介美谷島
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2005-09-20
Filing date: 2005-09-20
Publication date: 2011-07-20
Anticipated expiration: 2025-09-20
Also published as: JP2007085377A

Description

本発明は、例えば、自動車等の跳ね上げ式の後部窓や後部扉、或いは、排煙用窓等に使用されるガススプリングに関し、詳しくは、ダストシールの取付構造に関する。

従来より、この種のガススプリングとしては、特許文献１に示すものを例示することができる。

即ち、図７に示すように、シリンダ２の内部にピストン３と当接して最大伸長位置を規制するリテーナ１２と、このリテーナ１２から所定の間隔を保ってシリンダ２の開口端にピストン３から一体的に延びるピストンロッド４をガイドするベアリング９をそれぞれ固定して設けている。

そして、これらベアリング９とリテーナ１２との間に位置してシリンダ２の内部にパッキン１４を介装し、当該パッキン１４の外周のリップ１５をシリンダ２の内周面に対し内部のガス圧を利用して押し付けると共に、内周のリップ１６をピストンロッド４の外周面に同じくシリンダ２のガス圧力を利用して押し付けつつ摺接させている。

又、ベアリング９のシリンダ開口部側（図７における左側を言う）には予め、シリンダ２におけるピストンロッド４の突出端側から外部のダストがシリンダ２の内部へと侵入するのを防止するために、当該ベアリング９と重ねてシール機能を持つ弾性材料からなるダストシール１０ａを設け、且つ、シリンダ２の開口端を内側に折り曲げて加締加工１１を施すことでこれらを取り付けている。

ところが、ピストン３の突出端側であるシリンダ２の開口端にベアリング９と重ねてダストシール１０を固定する場合、ダストシール１０ａが弾性材料で形成されているため、シリンダ２の端部に施す加締加工１１のための加圧力が不足すると、ピストンロッド４の外周面に対するダストシール１０ａのリップ１９の締付力が不足し、逆に加圧し過ぎるとリップ１９の口が開いてダストシール１０ａとしての本来のロッドシール機能を果たすことができず、外部からシリンダ２の内部へとダストが侵入することになる。

そこで、このような問題点を解決すべく、図８に示すダストシール１０の構造が提案された。

即ち、ダストシール１０を硬い材料からなるリング状の円盤からなる基台１７と、基台１７の外周部分に加締部１８を残して中央部分に本来のロッドシール機能を果たす弾性材料のリップ１９を一体的に結合して形成した。

こうすれば、シリンダ２の開口端に施した加締加工１１の締付力に過不足が生じたとしてもダストシール１０の基台１７には変形が生じないので、基台１７と一体に形成した弾性材料のダストシール１０のリップ１９も変形を起こさない。

従って、基台１７を加締加工１１する際の締付力の過不足に関係なくダストシール１０をピストンロッド４に常に所定の締付力を持って当接し、シリンダ２の内部へと外部からダストが侵入するのを防止することが可能になる。
特開平２００２−１１５７３９号公報（図１，図２）

上述した構造のガススプリングにおいては、特に、問題がある訳ではないが、以下に示す問題点が考えられる場合がある。

即ち、この種のガススプリングは、使用される場所によってダストシールに要求される掻取性能が異なってくる。

例えば、埃等が付着し易い建物の排煙用のガススプリングとして使用される場合には高いダストの掻取性能が要求されるが、自動車のトランク部分に装着されるガススプリングとして使用される場合には上記した建物用程、ダストの掻取性能は要求されない。

従って、ガス圧や最大伸長長さが同じガススプリングであっても、それが使用される条件によって掻取性能が異なる専用のダストシールを設計して取り付ける必要があるので、このダストシールをシリンダの開口端にベアリングと一体的に組み込む従来の構造では、組み立てられたガススプリングは用途が決まった専用のものとなり、汎用性がないという問題点が考えられる。

又、特定の使用条件で使用中のガススプリングでも、環境変化やダストシールの経年変化等の理由で掻取性能の異なるダストシールに交換しようとする場合、上記の従来構造ではダストシールがベアリングと一体的にシリンダの開口部に組み込まれているので、ダストシールのみを簡単に交換することができないと言う問題点が考えられる。

そこで、本発明の目的は、使用する条件等によって容易にダストシールを変更できて汎用性のある構造を備えたガススプリングを提供することである。

上記の目的を達成するため、本発明は、シリンダの内部にピストンと当接して最大伸長位置を規制するリテーナと、このリテーナから所定の間隔を保ってシリンダの開口端にピストンロッドをガイドするベアリングをそれぞれ固定して設け、これらリテーナとベアリングとの間にピストンロッドと摺接することでシリンダ内部の圧力ガスが外部へと漏れるのを阻止するパッキンを介装したガススプリングにおいて、シリンダの開口部を覆う被覆部材を設け、この被覆部材に上記ピストンロッドと摺接してシリンダ内へダストが侵入するのを阻止するダストシールを設け、上記リテーナがシリンダを外側から内側に向かって加締めることでこのシリンダに対して固定されると共に、この加締加工により形成されたシリンダの加締溝と対向する上記被覆部材の内側にシール部材を設け、この被覆部材とシリンダとの間をシールしたことを特徴とするものである。

本発明によれば、ガススプリングを、ダストシールを備えた被覆部材と、リテーナ、パッキン及びベアリングをシリンダ内に装着したシリンダ体とに分けて組み立てることができるので、予め上記シリンダ体を多数本製造しておくと共に、ダストシールの性能のみが異なる複数種類の被覆部材を準備しておけば、これらを適宜組み合わせることでダストシールの性能違いのガススプリングを容易に製造することができる。

又、使用中のガススプリングにおいても、性能の異なるダストシールに交換しようとする場合、従来構造のようにダストシールがベアリングと一体的にシリンダの開口部に組み込まれていないので、ダストシールのみを簡単に交換することができる。
さらに、被覆部材の内周面に設けたシール部材をシリンダの加締溝に装着することで、被覆部材の内周面とシリンダの外周面とをシールするようにしたので、反シリンダ開口側となるシリンダ外周面と被覆部材内周面との間に水等が浸入するのを確実に防止することができる。

以下に、本発明を自動車のバックドアに使用するガススプリングに具体化した一実施の形態を図に基づいて説明する。

このガススプリング１ａは、図１に示すように、シリンダ２と、その内部に固定されてピストン３に当接することでその最大伸長位置を規制するリテーナ１２と、このリテーナ１２から所定の間隔を保ってシリンダ２の開口端（図１における左端を言う）に配置されてピストンロッド４をガイドするベアリング９と、これらリテーナ１２とベアリング９との間に配置されてピストンロッド４と摺接することでシリンダ２内部の圧力ガスが外部へと漏れるのを阻止するパッキン１４と、上記シリンダ２の開口部を覆う被覆部材を設け、この被覆部材に上記ピストンロッド４と摺接してシリンダ２内へダストが侵入するのを阻止するダストシールを設け、上記シリンダ２内を上記ピストン３によってロッド側ガス室Ｒとピストン側ガス室Ｐに区画し、これらのガス室Ｒ，Ｐは、ピストン３を貫通して穿った絞り孔５を介して互いに連通されている。

シリンダ２内へダストが侵入するのを阻止するダストシール１０ｂを備えた本発明の被覆部材としてのカバー体１３とを備えている。

以下、更に詳述すると、上記ピストンロッド４の基端（図１の右端を言う）にはシリンダ２内を摺動するピストン３が固定されている。

ピストン３の外周面にはピストンシール３ａが装着されると共に、シリンダ２内の上記リテーナ１２は、その外周面に嵌合溝１２ａが形成されており、シリンダ２を外側から内側に向かって加締めて縮径状に変形させることで上記嵌合溝１２ａにシリンダ２を嵌合させ、両者を固定するようになっている。

又、上記した加締工程によりシリンダの外周には加締溝２ａが形成されており、この加締溝２ａ内には後述するＯリング２７が装着されるようになっている。

上記ベアリング９は、シリンダ２の開口端に軽圧入されており、その端部を内側に折り曲げて加締めることで位置決め固定されている。

上記パッキン１４は、ベアリング９の反シリンダ開口部側（図１における右側を言う）に配置されており、金属製の芯金１４ａと、この芯金１４ａと一体的に形成された内周リップ１６及び外周リップ１５とから構成されている。

上記外周リップ１５は、シリンダ２の内周面にシリンダ２内のガス圧を利用して押し付けられることでそれらの間をシールすると共に、内周リップ１６はピストンロッド４の外周面に同じくシリンダ２内のガス圧を利用して押し付けられることでそれらの間をシールするようになっている。

上記カバー体１３は、図２に示すように、シリンダ２の開口部が内部に圧入可能な筒状に形成されると共に、シリンダ２におけるピストンロッド４の突出端と対向する部分には上記ダストシール１０ｂ取付用の取付部としての取付溝２１が形成されており、この取付溝２１のシリンダ開口部側にはダストシール１０ｂのシリンダ開口部側への抜け止めを防止するための抜止部２２が形成されている。

上記ダストシール１０ｂは、図３に示すように、断面長方形状の基部２４と、この基部２４から内側へ突出したダストリップ２５とから形成されており、この基部２４を上記取付溝２１に嵌合させることでカバー体１３に対するダストシール１０ｂの固定を行うと共に、上記基部２４が抜止部２２に当接することでダストシール１０ｂがシリンダ開口部側へ抜けないようになっている。

上記カバー体１３における上記加締溝２ａと対抗する内周面には、リング取付溝２６が形成されており、このリング取付溝２６にはシール部材としてのＯリング２７（図１参照）が取り付けられている。

従って、シリンダ２に対してリング取付溝２６にＯリング２７が取り付けられた状態のカバー体１３を挿入すると、Ｏリング２７がシリンダ２の加締溝２ａに装着されることで、シリンダ２外周面とカバー体１３内周面との間をシールするようになっている。

このように構成されたガススプリング１ａを組み立てるには、先ず、ピストン３及びピストンロッド４が挿入されたシリンダ２内にリテーナ１２を挿入し、シリンダ２を外側から内側に向かって加締めて縮径状に変形させることで上記嵌合溝１２ａにシリンダ２を嵌合させ、両者を固定する。

次いで、この状態のシリンダ２内へベアリング９及びパッキン１４を軽圧入し、このシリンダ２の開口端部を内側に折り曲げて加締めることでこれらを位置決め固定してシリンダ体を形成する。

その後、このシリンダ体に対してカバー体１３を挿入することで、ダストシール１０ｂが装着されたガススプリング１ａが形成される。

このとき、カバー体１３は、取付溝２１の段部２１ａがシリンダ２開口端の折曲部２ｂと当接することで位置決めがなされると共に、この折曲部２ｂと上記抜止部２２とでダストシール１０ｂの基部２４が挟持されることでピストンロッド４の軸線方向への移動が規制されて位置決め固定される。

以上のように構成されたガススプリング１ａでは、シリンダ２内に封入されるガス圧や最大伸長長さが同じであって、ダストシール１０ｂの掻取性能のみが異なる複数種類のガススプリングを製造するには、予め上記シリンダ体を多数本製造しておき、ダストシール１０ｂのみが異なる複数種類のカバー体１３を準備しておけば、これらを組み合わせることで掻取性能の異なるガススプリングを容易に製造することが可能となる。

従って、従来技術で示したような汎用性がないという問題点が解決され、使用する条件によって容易にダストシール１０ｂを変更できる汎用性のある構造を備えたガススプリングが提供できる。

又、使用中のガススプリング１ａにおいても、掻取性能の異なるダストシール１０ｂに交換しようとする場合、従来構造のようにダストシールがベアリングと一体的にシリンダの開口部に組み込まれていないので、ダストシールのみを簡単に交換することができる。

又、カバー体１３の内周面に設けたＯリング２７をシリンダ２の内周にリテーナを固定するために設けた加締溝２ａに装着することで、カバー体１３の内周面とシリンダ２の外周面とをシールするようにしたので、Ｏリング２７を装着する溝を別に設けることなく反シリンダ開口側となるシリンダ２外周面とカバー体１３内周面との間から上記ベアリング９部分へ水等が浸入するのを確実に防止することができる。

又、ダストシール１０ｂによってシリンダ２のピストンロッド４の突出端を覆うので、シリンダ２開口端の折曲部２ｂやベアリング９が外部に露出するのを防止でき、概観上の見栄えが向上すると共に、この部分への異物の侵入を確実に防止することができる。

尚、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、例えば、以下のように変更することも可能である。

１）本実施の形態では、シリンダ２に対してカバー体１３の内周面を直接圧入するようにしたが、これに限定されるものではなく、図４に示すように、カバー体１３の内周面に複数個の圧入代２８を設けて圧入強度を向上させるようにしても良い。

２）上記カバー体１３の反シリンダ開口側端部の内周面に図５に示すような傾斜面２９を設けても良い。こうすると、上記取付溝２１に対するＯリング２７の取付性を向上させることができる。

３）本実施の形態では、カバー体１３の反シリンダ開口側の長さを上記Ｏリング２７よりも長く設定したが、これに限定されるものではなく、図６に示すように、上記Ｏリング２７と略同じ程度の長さに設定しても良い。こうすれば、上記Ｏリング２７よりも反シリンダ開口側となるシリンダ２外周面とカバー体１３内周面との間に水等が浸入して溜まるのを防止することができる。

４）本実施の形態では、カバー体１３の内周面にＯリング２７を設けたが、必ずしも必要ではなく、カバー体１３とシリンダ２との組付精度を向上させることで上記Ｏリング２７を不要としても良い。

本発明の一実施の形態を示すガススプリングの要部としての開口部側を示す断面図である。図１のカバー体を示す断面図である。図１のダストシールを示し、中心線から上側のみを示す断面図である。本発明の別例を示し、図２に示すカバー体を紙面と直行する方向に切断した状態を示す断面図である。本発明の別例を示すカバー体の断面図である。本発明の別例を示し、ガススプリングの要部としての開口部側を示す断面図である。本発明の従来技術を示し、ガススプリングの要部としての開口部側を示す断面図である。本発明の他の従来例を示し、ガススプリングの要部としての開口部側を示す断面図である。

符号の説明

２シリンダ
２ａ加締溝
３ピストン
４ピストンロッド
９ベアリング
１０ｂダストシール
１２リテーナ
１３カバー体（被覆部材）
１４パッキン
２２取付溝（取付部）
２６リング取付け溝
２７Ｏリング（シール部材）

Claims

シリンダの内部にピストンと当接して最大伸長位置を規制するリテーナと、このリテーナから所定の間隔を保ってシリンダの開口端にピストンロッドをガイドするベアリングをそれぞれ固定して設け、これらリテーナとベアリングとの間にピストンロッドと摺接することでシリンダ内部の圧力ガスが外部へと漏れるのを阻止するパッキンを介装したガススプリングにおいて、シリンダの開口部を覆う被覆部材を設け、この被覆部材に上記ピストンロッドと摺接してシリンダ内へダストが侵入するのを阻止するダストシールを設け、上記リテーナがシリンダを外側から内側に向かって加締めることでこのシリンダに対して固定されると共に、この加締加工により形成されたシリンダの加締溝と対向する上記被覆部材の内側にシール部材を設け、この被覆部材とシリンダとの間をシールしたことを特徴とするガススプリング。
上記被覆部材は筒状に形成されたカバー体であって、シリンダにおけるピストンロッドの突出端と対向する部分に上記ダストシール取付用の取付部を形成し、この取付部に上記ダストシールを取り付けた請求項１記載のガススプリング。
上記被覆部材の内側に複数の圧入代を設け、この圧入代を介して被覆部材をシリンダに対して圧入固定した請求項１又は２記載のガススプリング。
上記被覆部材の反シリンダ開口端側となる内周面にリング取付け溝が形成され、このリング取付け溝にシール部材を設けて被覆部材とシリンダとの間をシールした請求項１，２又は３記載のガススプリング。