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技術 ばね装置

出願人 シュタビルスゲーエムベーハー
発明者 マイケルヘウェルカールヘインツダルシャイト
出願日 2017年8月31日 (2年10ヶ月経過) 出願番号 2017-167065
公開日 2018年3月15日 (2年3ヶ月経過) 公開番号 2018-040491
状態 特許登録済
技術分野 車両のドア 流体減衰装置
主要キーワード 中間ピース 旋回軸周り 機能安全 負荷面 ボールソケット ガイド管内 支持ディスク 手動力
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2018年3月15日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (7)

課題

調整位置から休止位置に向けて移動すべき部材を調整する際に求められる力を低減可能とするばね装置を提供する。

解決手段

ばね装置は、加圧ガス充填されたガススプリングシリンダ1を備え、シリンダ1の第1端部は、第1底部2により閉鎖され、第2端部は第2底部3により閉鎖され、シリンダ1内は、軸線方向に変位可能なピストン4により、第1作動室5及び第2作動室6に分割され、第1作動室5及び第2作動室6は、絞りにより互いに連通され、ピストン4は、第1作動室5に亘って延在すると共に、第1底部2から外方に向けてシール状態ガイドされたピストンロッド7を有し、ピストンロッド7の自由端は、可動部材又は固定部材に固定されている。ピストン4には、第2作動室6に亘って延在すると共に、第2底部3から外方に向けてシール状態でガイドされた第2ピストンロッド9が配置されている。

概要

背景

この形式ばね装置における伸長力は、付勢ばね力と、主にピストンロッド伸長運動減衰するガススプリングの伸長方向における力の割合との和に基づく。この場合、減衰力は、シリンダ内ガス圧力に依存するものである。即ち、ガス圧力が増加すれば減衰力も高まる。

概要

調整位置から休止位置に向けて移動すべき部材を調整する際に求められる力を低減可能とするばね装置を提供する。ばね装置は、加圧ガス充填されたガススプリングのシリンダ1を備え、シリンダ1の第1端部は、第1底部2により閉鎖され、第2端部は第2底部3により閉鎖され、シリンダ1内は、軸線方向に変位可能なピストン4により、第1作動室5及び第2作動室6に分割され、第1作動室5及び第2作動室6は、絞りにより互いに連通され、ピストン4は、第1作動室5に亘って延在すると共に、第1底部2から外方に向けてシール状態ガイドされたピストンロッド7を有し、ピストンロッド7の自由端は、可動部材又は固定部材に固定されている。ピストン4には、第2作動室6に亘って延在すると共に、第2底部3から外方に向けてシール状態でガイドされた第2ピストンロッド9が配置されている。

目的

本発明の課題は、冒頭に述べた形式のばね装置において、調整位置から休止位置に向けて移動すべき部材を調整する際に求められる力を低減することである

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
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請求項1

可動部材休止位置から調整位置に向けて移動させるためのばね装置であって、前記可動部材は、付勢ばねにより前記調整位置に向けて負荷され、前記ばね装置は、加圧ガス充填されたガススプリングシリンダ(1)を備え、前記シリンダ(1)の第1端部は、第1底部(2)により閉鎖され、第2端部は第2底部(3)により閉鎖され、前記シリンダ(1)内は、軸線方向に変位可能なピストン(4)により、第1作動室(5)及び第2作動室(6)に分割され、前記第1作動室(5)及び前記第2作動室(6)は、絞りにより互いに連通され、前記ピストン(4)は、前記第1作動室(5)に亘って延在すると共に、前記第1底部(2)から外方に向けてシール状態ガイドされたピストンロッド(7)を有し、前記ピストンロッド(7)の自由端は、前記可動部材又は固定部材に固定されている、ばね装置において、前記ピストン(4)に、前記第2作動室(6)に亘って延在すると共に、前記第2底部(3)から外方に向けてシール状態でガイドされた第2ピストンロッド(9)が配置されていることを特徴とするばね装置。

請求項2

請求項1に記載のばね装置であって、第1ピストンロッド(7)から離れた側の前記シリンダ(1)の端部が、前記固定部材又は前記可動部材に固定されていることを特徴とするばね装置。

請求項3

請求項1に記載のばね装置であって、前記第2ピストンロッド(9)の自由端が、前記固定部材又は前記可動部材に固定されていることを特徴とするばね装置。

請求項4

請求項1〜3の何れか一項に記載のばね装置であって、第1ピストンロッド(7)及び第2ピストンロッド(9)が、同一断面を有することを特徴とするばね装置。

請求項5

請求項1〜4の何れか一項に記載のばね装置であって、前記絞りが、前記ピストン(4)を軸線方向に貫通する絞り孔(11)として形成されていることを特徴とするばね装置。

請求項6

請求項1〜4の何れか一項に記載のばね装置であって、前記絞りが、前記シリンダ(1)の内壁に設けられた軸線方向絞り溝(12)として形成されていることを特徴とするばね装置。

請求項7

請求項1〜6の何れか一項に記載のばね装置であって、前記ばねが、機械的な引張りばね(26)又は圧縮ばねとして構成されていることを特徴とするばね装置。

請求項8

請求項7に記載のばね装置であって、前記ばねが、前記シリンダ(1)及び第1ピストンロッド(7)を半径方向に遊びを有する状態で同軸状に包囲する圧縮コイルばね(21)として構成され、前記ばねの第1端部が、前記シリンダ(1)から突出する前記第1ピストンロッド(7)領域に支持され、前記ばねの第2端部が、前記シリンダ(1)又は前記シリンダ(1)に接続された部分に支持されていることを特徴とするばね装置。

請求項9

請求項1〜8の何れか一項に記載のばね装置であって、前記シリンダ(1)と同軸状に接続されたガイド管(18)が、前記シリンダ(1)から前記第2ピストンロッドの延在方向に向けて延びていることを特徴とするばね装置。

請求項10

請求項8又は9に記載のばね装置であって、前記圧縮コイルばね(21)が、前記ガイド管(18)を半径方向に遊びを有する状態で包囲していることを特徴とするばね装置。

請求項11

請求項1〜10の何れか一項に記載のばね装置であって、前記可動部材が、旋回軸(25)周り旋回可能なフラップ(17)であり、前記フラップ(17)又は前記フラップ(17)に接続された要素に、前記旋回軸(25)に対して離間した第1ピストンロッド(7)及び前記ばねが取り付けられていることを特徴とするばね装置。

技術分野

0001

本発明は、可動部材休止位置から調整位置に向けて移動させるためのばね装置に関し、可動部材は、付勢ばねにより調整位置に向けて負荷される。ばね装置は、加圧ガス充填されたガススプリングシリンダを備え、そのシリンダの第1端部は、第1底部により閉鎖され、第2端部は第2底部により閉鎖され、シリンダ内は、軸線方向に変位可能なピストンにより、第1作動室及び第2作動室に分割され、第1作動室及び第2作動室は、絞りにより互いに連通され、ピストンは、第1作動室に亘って延在すると共に、第1底部から外方に向けてシール状態ガイドされたピストンロッドを有し、そのピストンロッドの自由端は、可動部材又は固定部材に固定されている。

背景技術

0002

この形式のばね装置における伸長力は、付勢ばね力と、主にピストンロッドの伸長運動減衰するガススプリングの伸長方向における力の割合との和に基づく。この場合、減衰力は、シリンダ内のガス圧力に依存するものである。即ち、ガス圧力が増加すれば減衰力も高まる。

発明が解決しようとする課題

0003

移動すべき部材の抵抗力の増加に伴い、ばね力も増加させる必要がある。このばね力の増加に限定したとしても、可動部材をその調整位置から休止位置に向けて手動で移動させる際には大きな力が求められる。加えて、可動部材をその休止位置から調整位置に向けて移動させる際に大きな減衰力も持たせるのであれば、可動部材を移動させる際には更に大きな力が求められる。

0004

従って、本発明の課題は、冒頭に述べた形式のばね装置において、調整位置から休止位置に向けて移動すべき部材を調整する際に求められる力を低減することである。

課題を解決するための手段

0005

この課題を解決するため、本発明に係るばね装置においては、ピストンに、第2作動室に亘って延在すると共に、第2底部から外方に向けてシール状態でガイドされた第2ピストンロッドが配置されることを特徴とするものである。

0006

この構成により、ピストン両側の負荷面に作用する圧力が少なくとも実質的に等しくなるため、休止位置から調整位置に向けた調整に際してガススプリングによる圧力の影響が及ぶことがない。これにより、可動部材を調整位置から休止位置に向けて移動させるための手動力も低減される。

0007

本発明に係るガススプリングにおいては、圧力が少なくとも実質的に均衡しているため、休止位置から調整位置に向けた移動に際して減衰力を高めることができる。この場合、調整位置から休止位置に向けた移動に際して求められる力が増加することはない。

0008

絞り断面が同一である場合に減衰力を高めるためには、シリンダ内のガス圧力を増加させればよい。本発明に係るばね装置において、シリンダ内のガス圧力をこのように調整すれば、休止位置から調整位置に向けた移動及び調整位置から休止位置に向けた移動に際して所望の減衰力を容易に実現することができる。

0009

ばね装置が車両に使用される場合、その機能安全性は−30℃〜+80℃の温度範囲保証されなければならない。ガススプリングにおけるガス容積は、温度変化に伴い拡大又は縮小するものではあるが、シリンダ内の容積が一定であるが故にガス容積の拡大又は縮小が生じないため、従来技術のガススプリングであればシリンダ内の圧力が低下又は増加する。従って、高温時には、調整位置から休止位置に向けた可動部材の移動を不可能にするか又は極めて大きな手動力を必要とする圧力が付加的に生じる。

0010

本発明に係るばね装置であれば、ガススプリングの圧力が均衡しているため、温度変化が生じたとしても、休止位置から調整位置に向けた移動に際しても少なくとも実質的な影響が及ぶことはない。

0011

圧力の均衡化は、第1ピストンロッド及び第2ピストンロッドが同一断面を有すれば更に最適化なものとなる。

0012

絞りは、第1作動室及び第2作動室間における任意の接続部に配置することができる。

0013

絞りがピストンを軸線方向に貫通する絞り孔として形成されるか又はシリンダの内壁に設けられる軸線方向絞り溝として形成されれば、付加的なスペースは不要である。

0014

絞り溝がその全長に亘って異なる断面を有すれば、調整位置から休止位置に向けた移動に際して異なる減衰力を持たせることができる。

0015

ばねは、用途及び利用可能なスペースに応じて、機械的な引張りばね又は圧縮ばねとして構成することができる。これらばねは、固定部材又は固定部材に接続された要素の任意の箇所に係合させることができる。

0016

ばねは、シリンダ及び第1ピストンロッドを半径方向に遊びを有する状態で同軸状に包囲する圧縮コイルばねとして構成され、ばねの第1端部が、シリンダから突出する第1ピストンロッド領域に支持され、ばねの第2端部が、シリンダ又はシリンダに接続された部分に支持されるようにすればコンパクトな構成が実現される。

0017

シリンダと同軸状に接続されたガイド管が、シリンダから第2ピストンロッドの延在方向に向けて延びる構成とすれば、ガイド管内突入する第2ピストンロッドが損傷から保護される。更に、第2ピストンロッドは、第3の力によって意図せずして負荷されることも少なくとも実質的にはないため、ばね装置の機能に影響が及ぶこともない。

0018

圧縮コイルばねがシリンダのみならずガイド管も半径方向に遊びを有する状態で包囲する構成とすれば、圧縮コイルばねの曲げが少なくとも実質的に回避される。

0019

可動部材は、旋回軸周り旋回可能なフラップとして構成することができ、そのフラップ又はフラップに接続された要素に、旋回軸に対して離間した第1ピストンロッド及びばねが直接的又は間接的に取り付けられる。

0020

この場合、旋回軸は、水平方向に延びると共に、フラップのエッジに沿って延在するのが好適である。

0021

フラップは、車両用のフラップとして構成することができる。

0022

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて詳述する。

図面の簡単な説明

0023

休止位置に位置するばね装置の第1実施形態を示す縦断面図である。
図1のばね装置が調整位置に位置する状態を示す縦断面図である。
休止位置に位置するばね装置の第2実施形態を示す縦断面図である。
図3のばね装置が調整位置に位置する状態を示す縦断面図である。
休止位置に位置するばね装置の第3実施形態を示す側面図である。
図5のばね装置が調整位置に位置する状態を示す側面図である。

実施例

0024

各図に示すばね装置はシリンダ1を備え、そのシリンダ1内には加圧ガスが充填されている。シリンダ1の第1端部は第1底部2によって閉鎖され、シリンダ1の第2端部は第2底部3によって閉鎖されている。シリンダ1内には、ピストン4が軸線方向に変位可能に配置され、そのピストン4により、シリンダ1内が第1作動室5及び第2作動室6に分割されている。

0025

ピストン4には第1ピストンロッド7が配置され、その第1ピストンロッド7は、第1作動室5と同軸状に延在すると共に、第1ガイド・シールユニット8によって外方に向けてシール状態でガイドされている。

0026

ピストン4には更に、第1ピストンロッド7と同一断面を有する第2ピストンロッド9が配置され、その第2ピストンロッド9は、第2作動室6と同軸状に延在すると共に、第2ガイド・シールユニット10によって外方に向けてシール状態でガイドされている。

0027

第1作動室5を指向する側の第1底部2には、第1支持板13が当接し、第2作動室6を指向する側の第2底部3には第2支持板14が当接している。ピストン4は、その行程の終了位置にて、第1支持板13又は第2支持板14に当接する。

0028

図1図4において、第1ピストンロッド7の自由端には、第1固定要素として第1ボールソケット15が配置され、その第1ボールソケット15により、第1ピストンロッド7が車両のフラップ(図示せず)に取り付けられる。

0029

図1及び図2において、シリンダ1は、第2底部3を越えて同軸状に延在すると共に、第2ピストンロッド9が突入するガイド管18を構成している。ガイド管18の端部には、第2固定要素として機能する第2ボールソケット23が配置され、その第2ボールソケット23により、シリンダ1に堅固に接続されたガイド管18が車体部分(図示せず)に取り付けられる。

0030

図3及び図4において、シリンダ1は、第2底部3を越えて延在する外管19内に挿入され、その外管19は、第2底部3を越えて延在する領域により、第2ピストンロッド9が突入するガイド管18を構成している。ガイド管18の自由端には、第2固定要素20が配置され、その第2固定要素20により、シリンダ1に堅固に接続されたガイド管18が車体部分(図示せず)に配置される。

0031

図1図4において、シリンダ1及びガイド管18は、付勢下にある圧縮コイルばね21により、半径方向に遊びを有する状態で包囲されている。

0032

圧縮コイルばね21の第1端部は、第1支持ディスク22を介して第1ボールソケット15に支持されている。圧縮コイルばね21の第2端部は、図1及び図2の実施形態において、第2支持ディスク24を介して第2ボールソケット23に支持され、図3及び図4の実施形態において、第2固定要素20に支持されている。

0033

図5及び図6の実施形態において、第1ピストンロッド7の自由端には、第1固定要素として第1ボールソケット15が配置されている。その第1ボールソケット15により、第1ピストンロッド7は、一端がフラップ17に接続されたアーチ中間ピース16に取り付けられている。中間ピース16の他端は、水平方向旋回軸25周りで車体に旋回可能に取り付けられている。

0034

図示の実施形態において、ボールソケット15は、旋回軸25に対して半径方向に離間した中間ピース16に取り付けられている。

0035

中間ピース16には、旋回軸25に対して半径方向にやはり離間した付勢引張りばね26の一端が係合している。引張りばね26の他端は、車体部分(図示せず)に配置されている。

0036

図示の実施形態において、シリンダ1及び引張りばね26は、旋回軸25に対して直角に延在している。シリンダ1及び引張りばね26は、90°よりも小さな角度で互いに延在するよう構成してもよい。

0037

第2ピストンロッド9の自由端には、第2ボールソケット23が取り付けられている。その第2ボールソケット23により、第2ピストンロッド9は、車体部分(図示せず)に取り付けられている。

0038

図1及び図2の実施形態において、ピストンには、第1作動室5及び第2作動室6を互いに連通する絞り孔11が形成されている。

0039

図3及び図4の実施形態において、シリンダ1の内壁には、軸線方向絞り溝12が形成され、シリンダ1内の全長に亘って延在している。

0040

図5及び図6の実施形態において、シリンダ1の内部は、図1図4の実施形態におけるシリンダ1の内部と同様に構成されている。

0041

ピストン4の軸線方向運動及び第1ピストンロッド7の伸長方向運動が生じると、絞り孔11又は絞り溝12を介して、第1作動室5から第2作動室6にガスが移動し、ピストン4の軸線方向運動及び第1ピストンロッド7の後退方向運動が生じると、絞り孔11又は絞り溝12を介して、第2作動室6から第1作動室5にガスが移動する。このように、絞り孔11又は絞り溝12により、ピストン4の運動が減衰状態で生じる。

0042

1シリンダ
2 第1底部
3 第2底部
4ピストン
5 第1作動室
6 第2作動室
7 第1ピストンロッド
8 第1ガイド・シールユニット
9 第2ピストンロッド
10 第2ガイド・シールユニット
11絞り孔
12 絞り溝
13 第1支持板
14 第2支持板
15 第1ボールソケット
16中間ピース
17フラップ
18ガイド管
19外管
20 第2固定要素
21圧縮コイルばね
22 第1支持ディスク
23 第2ボールソケット
24 第2支持ディスク
25旋回軸
26 引張りばね

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