CN107314074B - 气弹簧 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种气弹簧，包括外缸筒、内缸筒、缸底、上盖、副活塞以及活塞杆，活塞杆底部连接有与内缸筒滑动配合的主活塞，活塞杆内穿设有顶杆，副活塞下方形成气腔，副活塞上方形成外油腔，内缸筒与活塞杆之间形成与外油腔相通的内油腔，主活塞与缸底之间形成主油腔，主活塞的活塞体内具有第一通道和第二通道，活塞杆内穿设有封闭或开启第二通道的顶杆，活塞体外周与内缸筒内壁之间设有主密封圈，所述的主密封圈在活塞杆作上升时受主活塞与内缸筒之间摩擦力作用滑移而开启第一通道、并在活塞杆作下降时受主活塞与内缸筒之间摩擦力作用而移动封闭第一通道。本发明无需解锁便可实现上升调节，压顶杆即可完成下降调节，操作简单便捷。

Description

气弹簧
技术领域
本发明涉及弹簧技术领域，尤其是一种应用于升降调节办公桌之类物体高度的气弹簧。
背景技术
在类似于升降型办公桌之类物件结构中，通常采用推杆、气弹簧等实现它们的升降调节，使用时通常先要进行解锁处理后才能升降物件，也即需按一下解锁按钮，然后抬升物件，而且在物件达到调节高度时还得通过解锁按钮锁住，操作过程频繁又麻烦。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术中之不足，本发明提供一种在物件抬升时无需解锁即能使物件停留在任意高度的气弹簧。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种气弹簧，包括外缸筒、内缸筒、缸底以及上盖，内缸筒上下端分别与上盖和缸底连接，所述的外缸筒与内缸筒之间滑动设有副活塞，内缸筒中心设有头部伸出外缸筒的活塞杆，活塞杆底部配合连接有与内缸筒内壁滑动配合的主活塞，副活塞下方形成气腔，副活塞上方形成外油腔，内缸筒与活塞杆之间形成与外油腔相通的内油腔，主活塞与缸底之间形成主油腔，所述的主活塞包括活塞体，所述的活塞体内具有第一通道和第二通道，活塞杆的通孔内穿设有封闭或开启第二通道的顶杆，活塞体外周与内缸筒内壁之间设有主密封圈，所述的主密封圈在活塞杆作上升时受主活塞与内缸筒之间摩擦力作用滑移而开启第一通道、并在活塞杆作下降时受主活塞与内缸筒之间摩擦力作用而移动封闭第一通道。
为实现第一通道和第二通道的开启或封闭，优选地，所述的活塞体外周具有环形凹槽，主密封圈设在环形凹槽内且与内缸筒密封配合，所述环形凹槽之宽度满足主密封圈在其内滑移后开启或封闭第一通道的要求，活塞体内滑动设有由顶杆下移推动而连通第二通道实现活塞杆下降的锁杆。
具体地，所述的主活塞前部具有内腔，主活塞后部具有阶梯孔，内腔与阶梯孔通过通孔连通，主活塞后部外周具有与内缸筒滑动配合的前法兰和后法兰，前法兰和后法兰之间形成所述的环形凹槽，活塞杆底部与内腔配合连接，前法兰前端面侧的活塞体上开设有连通通孔与内油腔的径向孔，活塞体底端面上开设有轴向孔，位于环形凹槽中间位置开设有与轴向孔连通的径向小孔，所述的轴向孔与径向小孔形成所述的第一通道，径向孔与通孔形成所述的第二通道，主密封圈在活塞杆上升时下移远离径向小孔而连通主油腔与内油腔之间的第一通道。
为提高升降速度，所述的活塞体底端面上环形均布有四个轴向孔，前法兰前端面侧的活塞体上开设有四个周向均布的径向孔。
同时，为方便锁杆复位，所述的顶杆底端卡于活塞杆通孔底端的台阶上，顶杆与锁杆之间通过弹簧连接。
所述的外油腔与内油腔通过开设在上盖上的径向通道连通。
本发明的有益效果是：本发明通过主密封圈受摩擦力作用移动而开启主油腔与内油腔之间的第一通道，无需解锁即可实现活塞杆的上升调节，调节完毕主密封圈可移位密封住第一通道，下调高度时只需按下顶杆连通主油腔与内油腔之间的第二通道，操作简单方便，具有较好的实用性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明中活塞杆处于静止时的状态示意图。
图3是本发明中活塞杆上升时压力油流向示意图。
图4是本发明中活塞杆上升到位时的状态示意图。
图5是本发明中活塞杆下降时压力油流向示意图。
图中：1.外缸筒 2.内缸筒 3.缸底 4.上盖 5.副活塞 6.活塞杆 7.主活塞 7-1.活塞体 7-2.径向孔 7-3.轴向孔 7-4.环形凹槽 7-5.径向小孔 8.顶杆 9.气腔 10.外油腔 11.内油腔 12.主油腔 13.锁杆 14.主密封圈
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示的一种气弹簧，用于支撑办公桌的升降，包括外缸筒1、设在外缸筒1内的内缸筒2、密封固定在外缸筒1底端的缸底3以及密封固定在外缸筒1上端的上盖4，内缸筒2上下端分别与上盖4和缸底3密封连接。
所述的外缸筒1与内缸筒2之间滑动设有副活塞5，内缸筒2中心设有头部伸出外缸筒1的活塞杆6，活塞杆6具有上下贯通的一个通孔，活塞杆6底部配合连接有与内缸筒2内壁滑动配合的主活塞7，在活塞杆6的通孔内穿设有头部伸出活塞杆6的顶杆8，副活塞5下方由外缸筒1与内缸筒2及缸底3所围成的腔体形成气腔9，副活塞5上方由外缸筒1与内缸筒2及上盖4所围成的腔体形成外油腔10，内缸筒2与活塞杆6之间形成内油腔11，主活塞7与缸底3及内缸筒2内壁之间形成主油腔12，外油腔10与内油腔11通过开设在上盖4上的径向通道连通。
所述的主活塞7包括活塞体7-1，活塞体7-1前部具有内腔，活塞体7-1后部具有阶梯孔，内腔与阶梯孔之间通过通孔连通，活塞体7-1后部外周具有与内缸筒2滑动配合的前法兰和后法兰，所述的前法兰和后法兰之间形成环形凹槽7-4，位于前法兰前端面侧的活塞体7-1上开设有连通通孔与内油腔11的四个周向均布的径向孔7-2，活塞体7-1底端面上环形均布有四个轴向孔7-3，所述的环形凹槽7-4中间位置开设有与所述轴向孔7-3连通的径向小孔7-5，所述的轴向孔7-3与径向小孔7-5形成活塞杆6上升时连通主油腔12和内油腔11的第一通道，所述的径向孔7-2与通孔形成活塞杆6下降时连通主油腔12和内油腔11的第二通道。
所述的活塞杆6底端部与内腔配合连接，活塞体7-1内设有由顶杆8下移推动而连通主油腔12和内油腔11之间第二通道的锁杆13，锁杆13上端伸进活塞体7-1的内腔内，锁杆13后端卡于活塞体7-1阶梯孔的台阶面上，顶杆8底端与锁杆13上端之间通过弹簧连接，顶杆8在静止时卡于活塞杆6通孔底端的台阶上。
所述的环形凹槽7-4内设有主密封圈14，主密封圈14外径比内缸筒2内径单边大0.3mm，受活塞体7-1与内缸筒2之间相对位移产生的摩擦力作用，主密封圈14在环形凹槽7-4内滑移而实现开启或封闭主油腔12与内油腔11之间的第一通道。
具体说，在活塞杆6上升时，由于内缸筒2静止而主活塞7上移，主密封圈14受其相互之间摩擦力作用而向下移动，远离径向小孔7-5而连通主油腔12与内油腔11之间的第一通道，在活塞杆6上移到位后，由于主活塞7存在一个受压而瞬间下沉效应，主活塞7与内缸筒2产生的反向摩擦力，推动主密封圈14上移，当主密封圈14稍微移过径向小孔7-5时，主油腔12压力油就会通过径向小孔7-5继续推动主密封圈14产生上移动作，直至主密封圈14密封住径向小孔7-5，从而也就密封住主油腔12与内油腔11之间的第一通道。
如图2～图5所示，以下以办公桌为例，简述本发明的工作原理：办公桌需要上升调节高度时，此时无需进行解锁操作，只要直接抬起桌子，通过与桌子连接的活塞杆6拉动主活塞7上升，这时的主密封圈14受主活塞7与内缸筒2之间相互牵扯产生的摩擦力作用，向环形凹槽7-4下端移动而远离径向小孔7-5，主油腔12与内油腔11之间的第一通道被打开，由于气腔9内的气压力远大于油压力，使得副活塞5上移，推动外油腔10内的压力油通过上盖4上的径向通道补入内油腔11，内油腔11内的压力油经第一通道进入主油腔12内，直到办公桌上升调节到位，压力平衡，副活塞5停止上移，此时由于办公桌自重及使用者操作惯性作用，会产生一个下压力，这短暂的下压力作用，使得主活塞7出现一个瞬间下沉动作，而主活塞7的瞬间下沉，再次与内缸筒2产生相互牵拉效应，产生的反向摩擦力作用使得主密封圈14产生上移动作，当主密封圈14上移过径向小孔7-5时，主油腔12内的液压油会通过径向小孔7-5推动主密封圈14进一步上移，直至主密封圈14完全密封住所述的第一通道，此时办公桌上升调节到位，气弹簧处于静止状态；由于气弹簧的油路通道处于关闭状态，无法用力下压办公桌，当办公桌需要下调高度时，先按压下顶杆8，顶杆8下移下压锁杆13解锁，主油腔12内的压力油经活塞体7-1的阶梯孔、通孔和径向孔7-2形成的第二通道流入内油腔11至外油腔10，油压力大于气压力，推动副活塞5下移，气腔9内气体被压缩，直至桌子高度下调到位，松开顶杆8，通过弹簧作用拉动锁杆13复位，再次将第二通道密封住，气弹簧重新处于静止状态。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (4)

1.一种气弹簧，包括外缸筒(1)、内缸筒(2)、缸底(3)以及上盖(4)，内缸筒(2)上下端分别与上盖(4)和缸底(3)连接，其特征是：所述的外缸筒(1)与内缸筒(2)之间滑动设有副活塞(5)，内缸筒(2)中心设有头部伸出外缸筒(1)的活塞杆(6)，活塞杆(6)底部配合连接有与内缸筒(2)内壁滑动配合的主活塞(7)，副活塞(5)下方形成气腔(9)，副活塞(5)上方形成外油腔(10)，内缸筒(2)与活塞杆(6)之间形成与外油腔(10)相通的内油腔(11)，主活塞(7)与缸底(3)之间形成主油腔(12)，所述的主活塞(7)包括活塞体(7-1)，所述的活塞体(7-1)内具有第一通道和第二通道，活塞杆(6)的通孔内穿设有封闭或开启第二通道的顶杆(8)，活塞体(7-1)外周与内缸筒(2)内壁之间设有主密封圈(14)，所述的主密封圈(14)在活塞杆(6)作上升时受主活塞(7)与内缸筒(2)之间摩擦力作用滑移而开启第一通道、并在活塞杆(6)作下降时受主活塞(7)与内缸筒(2)之间摩擦力作用而移动封闭第一通道；
所述的活塞体(7-1)外周具有环形凹槽(7-4)，主密封圈(14)设在环形凹槽(7-4)内且与内缸筒(2)密封配合；
所述的主活塞(7)前部具有内腔，主活塞(7)后部具有阶梯孔，内腔与阶梯孔通过通孔连通，主活塞(7)后部外周具有与内缸筒(2)滑动配合的前法兰和后法兰，前法兰和后法兰之间形成所述的环形凹槽(7-4)，活塞杆(6)底部与内腔配合连接，前法兰前端面侧的活塞体(7-1)上开设有连通通孔与内油腔(11)的径向孔(7-2)，活塞体(7-1)底端面上开设有轴向孔(7-3)，位于环形凹槽(7-4)中间位置开设有与轴向孔(7-3)连通的径向小孔(7-5)，所述的轴向孔(7-3)与径向小孔(7-5)形成所述的第一通道，径向孔(7-2)与通孔形成所述的第二通道，主密封圈(14)在活塞杆(6)上升时下移远离径向小孔(7-5)而连通主油腔(12)与内油腔(11)之间的第一通道；
所述的活塞体(7-1)底端面上环形均布有四个轴向孔(7-3)，前法兰前端面侧的活塞体(7-1)上开设有四个周向均布的径向孔(7-2)。
2.如权利要求1所述的气弹簧，其特征是：所述的环形凹槽(7-4)之宽度满足主密封圈(14)在其内滑移后开启或封闭第一通道的要求，活塞体(7-1)内滑动设有由顶杆(8)下移推动而连通第二通道实现活塞杆(6)下降的锁杆(13)。
3.如权利要求2所述的气弹簧，其特征是：所述的顶杆(8)底端卡于活塞杆(6)通孔底端的台阶上，顶杆(8)与锁杆(13)之间通过弹簧连接。
4.如权利要求1所述的气弹簧，其特征是：所述的外油腔(10)与内油腔(11)通过开设在上盖(4)上的径向通道连通。
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PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right
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Denomination of invention: Gas spring

Effective date of registration: 20231211

Granted publication date: 20221021

Pledgee: Bank of Nanjing Co.,Ltd. Changzhou Branch

Pledgor: CHANGZHOU NANTAI GAS SPRING Co.,Ltd.

Registration number: Y2023980070571