JP2001330068A - ガススプリング装置及びこのガススプリング装置を用いた椅子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は全長を変えないで軸方向の動作スト
ロークを延長させることを課題とする。 【解決手段】 ガススプリング装置１１は、加圧ガスの
流れを流通、遮断することにより椅子１２の座部１４の
高さ調整操作を容易に行えるように構成されている。ガ
ススプリング装置１１は、外観的には筒状体からロッド
が突出したものであり、上端が座部１４下側に横架され
たフレーム１５に固定された取付具１６に嵌合され、下
端が椅子１２の脚部１８に嵌合される。ガススプリング
装置１１では、ロッド２０を大径にして剛性を確保する
ことにより、ロッドガイド３２のラップ長を従来のもの
より短くすることができるとともに、ピストン２８の上
方へのストロークを延ばすことができ、作動ストローク
を増大できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はガススプリング装置
及びこのガススプリング装置を用いた椅子に係り、特に
椅子の座部の高さ調整を行うのに適したガススプリング
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、椅子に着座したときの座り心地
を良好にするためには、ガススプリング装置を介して座
部を支持する構成が広く用いられており、この椅子に用
いられたガススプリング装置としては、例えば特開平１
１−３１１２８３号公報等に記載されたものが知られて
いる。

【０００３】この公報のように高さ調整可能な椅子は、
ガススプリング装置内を２つのガス室に画成する画成部
の通路を開いて２室を連通状態とすることにより加圧さ
れたガスが２室を移動できるようにする。これにより、
利用者の体格等に応じて椅子の座部の高さ位置が調整さ
れるようになっている。

【０００４】例えば座部の高さ位置を調整する場合に
は、レバー等の操作によってガススプリング装置に内蔵
された弁機構を連通状態に動作させて各ガス室間を連通
させることにより、座部に連結されたガススプリング装
置のピストンロッドが昇降動作可能な状態となる。

【０００５】これにより、ピストンロッドが伸縮可能な
状態となるから、座部に体重をかけて加圧ガスの圧力よ
りも大きな外力で該座部を下向きに抑圧することによ
り、ピストンロッドをガススプリング装置内に挿入させ
て座部を低くする。

【０００６】一方、座部の高さ位置をより高くする場合
には、上記と同様に弁機構を操作してピストンロッド及
びピストンの移動を許した状態で座部への外力、すなわ
ち腰を浮かすことにより座部にかかる体重による負荷を
取除く。これにより、座部に連結されたピストンロッド
及びピストンが加圧ガスの圧力によって上方に押し上げ
られ、ガススプリング装置の上部からのピストンロッド
の突出長さが長くなり、ピストンロッドの伸長動作によ
り座部を高くする。そして、座部の高さを調整したら弁
機構の操作を解除することにより、各ガス室間を再度遮
断し、この位置で座部を固定する。

【０００７】また、従来のガススプリング装置として
は、図５に示すものがある。尚、図５に示すガススプリ
ング装置１は、最大ストロークに伸長した状態である。

【０００８】図５に示されるように、従来のガススプリ
ング装置１は、筒状に形成された本体２の上端にシリン
ダ室３の上室と下室との間を連通または遮断するバルブ
機構４が設けられ、本体２の下端にロッド５を軸方向に
摺動可能にガイドするロッドガイド６が嵌合固定されて
いる。

【０００９】ロッドガイド６の上端に位置するピストン
７は、シリンダ３内に摺動可能に挿入されており、ピス
トン７に接続されたロッド５の下端が大径チューブ８に
固定されている。また、大径チューブ８の上部側には、
本体２を軸方向に摺動可能に保持するガイドブッシュ９
が嵌合している。そして、ロッドガイド６には、シリン
ダ３の内壁及びロッド５の外周に油膜を形成するための
油溜室６ａが設けられている。

【００１０】椅子の座部を高さ調整する際は、ガススプ
リング装置１の上端に設けられた操作スイッチＳを下方
に押圧すると、バルブ機構４が開弁してシリンダ室３の
上室と下室との間が連通されるため、本体２がピストン
７に対して上方または下方に摺動して座部を昇降できる
状態になる。これにより、座部は、椅子に座った人の体
重とバランスする位置で停止する。

【００１１】また、ガススプリング装置１は、本体２の
外径が小径であるので、ガイドブッシュ９を大径にして
補強する構成であり、且つ本体２が摺動する際の摺動動
作を安定させるためガイドブッシュ９を軸方向に長く設
定する必要があった。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のガススプリング装置では、特に横方向に対する
剛性を確保するため、ガイドブッシュ９の長さＬ（本体
２とのラップ長Ｌ）を長く設ける必要があったので、本
体２の上端に装着された椅子の座部を昇降させる際の最
低位置及び最高位置が制限されてしまい、最低位置をよ
り低く、あるいは最高位置をより高くすることに限界が
あった。

【００１３】そこで、本発明は上記問題を解決したガス
スプリング装置を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は以下のような特徴を有する。

【００１５】上記請求項１記載の発明は、シリンダの外
側に設けられた外筒とシリンダとの間にシリンダ内の上
室または下室の何れか一方と連通するリザーバ室を形成
することにより、ガスボリュームを大きくでき、ロッド
及び外筒の直径を大きくして，特に横方向に対する剛性
を高めることができると共に、全長を変えずにラップ長
を短くできるので、従来のものよりも作動ストロークを
延長することができる。また、ガスボリュームを大きく
できるので、ロッドの直径を大きくしても少ないガス圧
でより大きな反力が得られる。

【００１６】請求項２記載の発明は、請求項１記載のガ
ススプリング装置において、ロッドの外周に油膜を形成
するための第１の油溜室をロッドガイドに設け、ピスト
ンの外周に油膜を形成するための第２の油溜室をピスト
ンのロッド側外周に設けたものであり、ロッド及びピス
トンの摺動部に設けたシール部材の劣化を防止できる。

【００１７】請求項３記載の発明は、ロッドの他端側に
座部を取付け、外筒の一端側に脚部を直接固定したこと
を特徴とする請求項１記載のガススプリング装置を用い
た椅子であって、脚部から外筒が変形するような大きな
横方向の力が加わったり、何かが外筒にぶつかって外筒
がへこんだとしてもピストンが摺動するシリンダの変形
を阻止できるので、ひいては、椅子の昇降機能を長期に
亘り維持できる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明の実施の
形態について説明する。

【００１９】図１は本発明になるガススプリング装置の
第１実施例が椅子に装着された状態を示す縦断面図であ
る。また、図２は第１実施例のガススプリング装置の内
部構造を示す縦断面図である。尚、図２に示すガススプ
リング装置は最小ストローク状態に縮んだ状態である。

【００２０】図１に示されるように、ガススプリング装
置１１は、加圧ガスの流れを流通、遮断することにより
椅子１２の座部（移動体）１４の高さ調整操作を容易に
行えるように構成されている。ガススプリング装置１１
は、外観的には筒状体からロッドが突出したものであ
り、上端が座部１４下側に横架されたフレーム１５に固
定された取付具１６の貫通孔１６ａに嵌合され、下端の
後述するテーパ部３８ａが椅子１２の脚部１８の取付孔
１８ａに嵌合される。

【００２１】図２に示されるように、ガススプリング装
置１１は、軸線方向に延在するロッド２０と、ロッド２
０を軸方向に貫通する軸２２と、軸２２の上端に設けら
れた押圧部２４と、軸２２の下端に設けられたバルブ部
材２６と、ロッド２０の下端に結合されたピストン２８
と、ピストン２８が摺動可能に挿入されたシリンダ３０
と、シリンダ３０の上端に嵌合してロッド２０を軸方向
にガイドするロッドガイド３２と、ロッドガイド３２の
外周を覆う上部キャップ３４と、シリンダ３０の下端を
閉塞する下部キャップ３６と、シリンダ３０より大径に
形成され上端が上部キャップ３４の外周に嵌合し、下端
が下部キャップ３６の外周に嵌合してシリンダ３０の外
周を覆う下方にテーパ部３８ａが形成された筒状の支持
筒体（外筒）３８とを有する。

【００２２】尚、支持筒体３８の上下端部は、上部キャ
ップ３４及び下部キャップ３６の外周とろう付け等によ
り一体的に接合されており、気密構造となっている。ま
た、下部キャップ３６の内周は、支持筒体３８のテーパ
部３８ａの形状に合わせて上方に広がるようなテーパ状
に形成されており、シリンダ３０の外周に対して外側に
傾斜している。そのため、下部キャップ３６の内周とシ
リンダ３０の外周との間には、三角形の隙間４８が形成
されシリンダ３０の下端をセンタリングしている。

【００２３】シリンダ３０の内部に形成されたシリンダ
室４０は、ピストン４２により上室４０ａと下室４０ｂ
とに画成されている。また、シリンダ３０の外周と支持
筒体３８の内周との間には、リザーバ室４４が形成され
ている。そして、リザーバ室４４は、シリンダ３０の下
端外周に設けられた連通孔４６及び下部キャップ３６と
シリンダ３０外周との隙間４８を介して下室４０ｂと連
通されている。

【００２４】上記シリンダ室４０及びリザーバ室４４に
は、加圧されたガス（例えば、窒素ガスなど）が封入さ
れている。シリンダ室４０に挿通されたロッド２０は、
従来のものよりも大径に形成されているため、特に横剛
性が向上している。そして、ロッド２０の下端に結合さ
れたピストン２８は、ロッド２０を貫通する貫通孔２０
ａに連通するように軸方向に延在形成された貫通孔２８
ａと、一端がシリンダ室４０の上室４０ａに連通し、他
端が貫通孔２８ａと交差するように傾斜方向に延在形成
された複数の連通孔２８ｂとを有する。

【００２５】さらに、ピストン２８は、外周にシリンダ
３０の内壁に摺接するＯリングからなるシール部材５０
が装着されている。そして、ピストン２８の外周上部に
は、（ロッド２０側）第２の油溜室を形成するための凹
部５２が設けられている。この凹部５２とシリンダ３０
の内壁とにより形成された油溜室には、潤滑油が注入さ
れている。そのため、ピストン２８が軸方向に摺動する
と、シリンダ３０の内壁に潤滑油が供給され、シール部
材５０の摩擦を軽減してシール部材５０の磨耗や劣化及
びガス漏れや長期間不使用による固着現象等を防止でき
る。

【００２６】尚、凹部５２は、上方に開放された形状で
あるので、ガススプリング装置１１が上下逆方向にされ
ると、凹部５２内の潤滑油が上室４０ａ内に流出してシ
リンダ３０の内壁やロッド２０の外周に付着する。しか
しながら、上室４０ａ内が密閉された空間であるので、
ガススプリング装置１１を図２に示す正しい向きに戻す
ことにより上室４０ａ内に流出した潤滑油は凹部５２内
に戻される。

【００２７】軸２２の下端に設けられたバルブ部材２６
は、下端に円盤状に形成された受圧部５４が一体的に取
り付けられている。そのため、バルブ部材２６は、受圧
部５４が下室４０ｂのガス圧により上方に押圧されてお
り、貫通孔２８ａの内壁に装着されたシール部材（Ｏリ
ング）５６により気密にシールされている。この閉止状
態では、ピストン２８の貫通孔２８ａが密閉されてお
り、上室４０ａと下室４０ｂとの間が遮断されてガスの
流通が止められている。

【００２８】そして、椅子１２の座部１４の高さ調整を
行うときは、軸２２の上端に設けられた押圧部２４を下
方に押下することによりバルブ部材２６が下方に移動し
て貫通孔２８ａが開放されるため、上室４０ａと下室４
０ｂとの間が連通されてピストン２８が上室４０ａと下
室４０ｂとの受圧面積差により上方に摺動可能となって
高さ調整が行える。

【００２９】ロッド２０を軸方向（上下方向）にガイド
するロッドガイド３２は、上部キャップ３４に嵌合する
上部嵌合部３２ａと、シリンダ３０の上端開口に嵌合す
る下部嵌合部３２ｂとを有する。上部嵌合部３２ａは、
外周に上部キャップ３４内壁との間を気密にシールする
Ｏリング５８が装着され、内周にロッド２０との間を気
密にシールするＯリング６０が装着されている。また、
下部嵌合部３２ｂは、外周にシリンダ３０との間を気密
にシールするＯリング６２が装着され、内周に軸受とし
てのブッシュ６４が装着されている。

【００３０】さらに、ロッドガイド３２の上端と上部キ
ャップ３４との間に形成された空間には、ロッド２０の
外周に摺接して気密にシールするシール部材６６が装着
されている。そして、このシール部材６６が対向するロ
ッドガイド３２の上端には、第１の油溜室を形成するた
めの凹部６８が設けられている。この凹部６８とロッド
２０の外周により形成された油溜室には、潤滑油が注入
されている。そのため、ロッド２０が軸方向に摺動する
と、ロッド２０の外周に潤滑油が供給され、ロッド２０
の外周に摺接するＯリング６０及びシール部材６６の摩
擦を軽減してＯリング６０及びシール部材６６の磨耗や
劣化及びガス漏れや長期間不使用による固着現象等を防
止できる。

【００３１】ロッド２０は、上端に小径部２０ｂを有す
る。この小径部２０ｂには、ベアリング７０と、回動体
としてのカラー７２とが回動自在に嵌合している。そし
て、小径部２０ｂの上端には、ベアリング７０及びカラ
ー７２を保持するためのナット７４が螺合している。

【００３２】カラー７２は、外周が取付具１６の貫通孔
１６ａに嵌合する図中下方が拡大したテーパ状に形成さ
れており、内周が椅子１２の小径部２０ｂに対して回動
可能に取り付けられている。そのため、椅子１２の座部
１４が回動されると、ベアリング７０及びカラー７２が
回動するため、座部１４の回動動作がスムーズになると
共に、ロッド２０に回動力が伝達しないようになってい
る。

【００３３】また、上部キャップ３４の上端とベアリン
グ７０との間には、ワッシャ７６、ゴム部材７８が装着
されており、装着時あるいは最低位置時（図２の状態）
における着席時の衝撃をゴム部材７８により緩和するこ
とができる。

【００３４】このように、上記のように構成されたガス
スプリング装置１１では、ロッド２０を大径にして剛性
を確保することにより、横方向からの力を受けるロッド
ガイド３２のラップ長Ｌａを従来のもの（ラップ長Ｌ）
より短くすることができるとともに、ピストン２８の上
方へのストロークを延ばすことができ、ひいては、スト
ロークを増大できる。また、ロッド２０が大径であるた
め、ピストン２８の上面と下面との受圧面積差が大きく
なり、少ないガス圧でより大きな反力が得られる。

【００３５】さらに、ラップ長をＬａを短くできるの
で、支持筒体３８のテーパ部３８ａを上方へ延長または
下方へ短縮してテーパ部３８ａを様々に設定することが
できるので、テーパ部３８ａの軸方向長さが異なるもの
を用意しておけば、脚部１８の所定径の取付孔１８ａに
対して軸方向取付位置の異なる椅子（例えば、最低位置
が低い椅子や最低位置が高い椅子等）に対応することが
可能になる。

【００３６】また、シリンダ３０の外周に外筒３８を設
けた、所謂「２重筒」構造として、ガススプリング装置
１１本体（外筒３８）に直接脚部１８を固定したが、脚
部１８から外筒３８がへこんだとしてもピストン２８が
摺動するシリンダ３０の変形を阻止することができ、ひ
いては、椅子１２の高さ調整機能を長期に亘り維持でき
る。

【００３７】次に、本発明の第２実施例について説明す
る。

【００３８】図３は本発明になるガススプリング装置の
第２実施例が椅子に装着された状態を示す縦断面図であ
る。また、図４は第２実施例のガススプリング装置の内
部構造を示す縦断面図である。尚、図３及び図４におい
て、上記ガススプリング装置１１と同一部分には、同一
符号を付してその説明を省略する。

【００３９】図３に示されるように、第２実施例のガス
スプリング装置８１は、上端が座部１４下側に横架され
たフレーム１５に挟持され、下端が椅子１２の脚部１８
の取付孔１８ａに嵌合される。

【００４０】図４に示されるように、ロッド２０の小径
部２０ｂには、ベアリング７０と、椅子１２のフレーム
１５を挟持するための挟持部材８２，８４と、挟持部材
８２，８４間に介在してフレーム１５を押圧する弾性部
材８６，８８が嵌合している。挟持部材８２，８４は、
金属板を椀状に形成したものであり、弾性部材８６，８
８が嵌合する凹部８６ａ，８８ａが設けられている。

【００４１】ガススプリング装置８１を椅子１２に取り
付ける際は、ナット７４を緩めて上側の挟持部材８２及
び弾性部材８６をロッド２０から離間させる。次に、椅
子１２のフレーム１５に設けられた取付孔９０にロッド
２０の小径部２０ｂを挿通して下側の弾性部材８８をフ
レーム１５の下面に当接させる。

【００４２】その後、上側の挟持部材８２及び弾性部材
８６をロッド２０の小径部２０ｂに挿通して弾性部材８
６をフレーム１５の上面に当接させる。そして、ナット
７４をロッド２０の小径部２０ｂに螺合させて締め付け
る。これにより、弾性部材８６，８８は、挟持部材８
２，８４に押圧されて圧縮され、この圧縮力によりフレ
ーム１５を挟持する。

【００４３】このように、ガススプリング装置８１で
は、ナット７４の締め付けによりロッド２０の上端が椅
子１２のフレーム１５に固定される。そのため、ガスス
プリング装置８１を椅子１２から外すときは、上記ナッ
ト７４を緩めるだけで簡単に椅子１２の座部１４からガ
ススプリング装置８１を取り外すことができる。

【００４４】尚、上記実施の形態では、リザーバ室４４
を下室４４ｂと連通させるようにしたものを示したが、
例えば、ロッド２０を上方に向けたまま輸送や取付けを
行えば、シリンダ３０の上端（ロッドガイド３２の下
端）にリザーバ室４４と連通する連通孔を設けても構わ
ない。

【００４５】また、上記実施の形態では、本発明におけ
るガススプリング装置を椅子の高さ調整用に装着した場
合を一例として説明したが、これに限らず、例えば、テ
ーブルの高さ調整用として用いることができるのは勿論
である。

【００４６】

【発明の効果】上述の如く、上記請求項１記載の発明に
よれば、シリンダの外側に設けられた外筒とシリンダと
の間にシリンダ内の上室または下室の何れか一方と連通
するリザーバ室を形成したため、ガスボリュームを大き
くでき、ロッド及び外筒の直径を大きくして，特に横方
向に対する剛性を高めることができると共に、全長を変
えずにラップ長を短くできるので、従来のものよりも作
動ストロークを延長することができる。また、ガスボリ
ュームを大きくできるので、ロッドの直径を大きくして
も少ないガス圧でより大きな反力が得られる。

【００４７】請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載のガススプリング装置において、ロッドの外周に油膜
を形成するための第１の油溜室をロッドガイドに設け、
ピストンの外周に油膜を形成するための第２の油溜室を
ピストンのロッド側外周に設けたため、ロッド及びピス
トンの摺動部に設けたシール部材の劣化を防止できる。

【００４８】請求項３記載の発明によれば、ロッドの他
端側に座部を取付け、外筒の一端側に脚部を直接固定し
たことを特徴とする請求項１記載のガススプリング装置
を用いた椅子であるので、脚部から外筒が変形するよう
な大きな横方向の力が加わったり、何かが外筒にぶつか
って外筒がへこんだとしてもピストンが摺動するシリン
ダの変形を阻止できるので、ひいては、椅子の昇降機能
を長期に亘り維持できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になるガススプリング装置の第１実施例
が椅子に装着された状態を示す縦断面図である。

【図２】第１実施例のガススプリング装置の内部構造を
示す縦断面図である。

【図３】本発明になるガススプリング装置の第２実施例
が椅子に装着された状態を示す縦断面図である。

【図４】第２実施例のガススプリング装置の内部構造を
示す縦断面図である。

【図５】

【符号の説明】

１１，８１ ガススプリング装置 １２ 椅子 １４ 座部 １５ フレーム １６ 取付具 １８ 脚部 ２０ ロッド ２２ 軸 ２４ 押圧部 ２６ バルブ部材 ２８ ピストン ３０ シリンダ ３２ ロッドガイド ３４ 上部キャップ ３６ 下部キャップ ３８ 支持筒体（外筒） ４０ シリンダ室 ４４ リザーバ室 ５２，６８ 凹部 ５４ 受圧部 ７０ ベアリング ７２ カラー ８２，８４ 挟持部材 ８６，８８ 弾性部材

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【手続補正書】

【提出日】平成１２年５月２９日（２０００．５．２
９）

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図５】

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に加圧ガスが封入されたシリンダ
   と、 該シリンダ内に摺動可能に設けられたピストンと、 一端がピストンに連結され、他端側がシリンダ外部に延
   出されたロッドと、 該ロッドに挿通され、前記ピストンに画成された前記シ
   リンダ内の上室と下室との間を開閉するシリンダ外部か
   ら操作可能なバルブ部材と、 前記シリンダの外周に設けられ、前記シリンダとの間に
   ピストン上室または下室の何れか一方と連通するリザー
   バ室を形成する外筒と、 該外筒と前記シリンダとの他端側に嵌合され、前記ロッ
   ドを軸方向に摺動可能にガイドするロッドガイドと、 を備えたことを特徴とするガススプリング装置。
2. 【請求項２】 上記請求項１記載のガススプリング装置
   であって、 前記ロッドの外周に油膜を形成するための第１の油溜室
   を前記ロッドガイドに設け、 前記ピストンの外周に油膜を形成するための第２の油溜
   室を前記ピストンの前記ロッド側外周に設けたことを特
   徴とするガススプリング装置。
3. 【請求項３】 前記ロッドの他端側に座部を取付け、前
   記外筒の一端側に脚部を直接固定したことを特徴とする
   請求項１記載のガススプリング装置を用いた椅子。