JP2002242975A - ガススプリング装置 - Google Patents

ガススプリング装置

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JP2002242975A
JP2002242975A JP2001042449A JP2001042449A JP2002242975A JP 2002242975 A JP2002242975 A JP 2002242975A JP 2001042449 A JP2001042449 A JP 2001042449A JP 2001042449 A JP2001042449 A JP 2001042449A JP 2002242975 A JP2002242975 A JP 2002242975A
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Japan
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cylinder
outer cylinder
valve mechanism
rod
gas spring
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JP2001042449A
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English (en)
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Mikio Nakadate
幹夫 中舘
Satoshi Takaiwa
聡 高岩
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Tokico Fukushima KK
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Tokico Fukushima KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は加工工程を簡略化すると共に、ピス
トン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19は、上下方向に
延在する外筒20と、外筒20の内部に下方から挿通さ
れたロッド22と、外筒20の上端に設けられたバルブ
機構24と、バルブ機構24の中央孔24aを貫通する
ように挿入された弁棒26と、ロッド22の上端に結合
されたピストン28と、外筒20の内部に挿入された円
筒状のシリンダ30と、シリンダ30の下端に嵌合して
ロッド22を軸方向にガイドするロッドガイド32と、
シリンダ30の下端をシールするシール部材34とを有
する。外筒20は、金属パイプ材の両端部分を絞り加工
することにより成形されるため、工程数が削減されて製
造コストを安価に抑えると共に、バルブ機構24が外筒
20の上端部分に配置できるので、ピストンストローク
を延長することが可能になる。

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
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、例えば実開昭6
3−1938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、例えば、図10及び図11に示すものがある。図1
0は従来のガススプリング装置の縦断面図である。図1
1は従来のガススプリング装置を椅子に取り付けられた
状態を示す図である。尚、図10、図11に示すガスス
プリング装置は最大ストローク状態に伸びた状態であ
る。図10に示されるように、従来のガススプリング装
置1は、筒状に形成された外筒2の上端にシリンダ3の
上室3aと下室3bとの間を連通する環状通路11を開
閉するバルブ機構4が設けられ、外筒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。環状通路11は、外筒2とシリンダ
3との間に形成された隙間であり、上端が上室3aに連
通され、下端が下室3bに連通されている。
【0008】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内に下方から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。
【0009】図11に示されるように、ガススプリング
装置1は、上端が座部14下側に横架されたフレーム1
5に固定された取付具16の貫通孔16aに嵌合され、
大径チューブ8のテーパ部17が椅子12の脚部18の
取付孔18aに嵌合される。
【0010】椅子12の座部14を高さ調整する際は、
座部14下側に設けられたレバー(図示せず)を回動操
作してガススプリング装置1の上端に設けられた操作プ
ラグ10を下方に押圧すると、バルブ機構4のスプール
弁4aが開弁動作してシリンダ室3の上室3aと下室3
bとの間が開放されて連通されるため、外筒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14を昇降
できる状態になる。これにより、座部14は、椅子12
に座った人の体重とバランスする位置で停止する。
【0011】
【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、外筒2を例えばバテ
ット加工と呼ばれる押し出し加工方法により成形してい
る。このバテット加工は、外筒2の外形を決定する金型
に鋼管材を固定し、鋼管材の内部に外筒2の内形を決定
する形状のロッドを油圧シリンダで圧入して外筒2を成
形する加工方法である。そのため、従来の外筒2を加工
する工程は、鋼管材の端部を面取りして母材を成形す
る前処理工程、〜鋼管材の内部に金型を挿入してテ
ーパ部の絞り加工1〜4を段階的に行って椅子取付側の
絞り部及びテーパ部を徐々に絞る工程、ベースシェル
本体の肉厚を薄くして鋼管材の径寸法を絞ると共に全長
を引き延ばす引き抜き工程、最終的に外形段差を無く
してベースシェルの寸法が設計値になるように絞る引き
抜き工程がある。
【0012】このように、従来は、外筒2を加工するの
に上記〜の工程を行う必要があり、外筒2を加工す
るのに手間がかかり、その分製造コストが高価になると
いう問題がある。
【0013】さらに、従来のガススプリング装置では、
外筒2のバルブ機構4側が椅子12に取り付けられる構
成の場合、椅子12に嵌合する外筒2の上端部の外周部
分がテーパ状(上側が下側より小径)に形成されるた
め、バルブ機構4を外筒2に組み付ける際、バルブ機構
4のOリングが外筒2に摺接して捩れ、バルブ機構4の
シール性能が低下したり、バルブ機構4を外筒2の上端
部分に配置させることができず、外筒2の全長を変えず
にピストンストロークを延長させたりすることが難しか
った。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、外筒の端部に
管材を径方向に変形させてテーパ部及びテーパ部から端
部側に延びるテーパ部よりも小径の小径部を形成し、バ
ルブ機構には、外筒の端部に対してシールするシール部
材を有するとと共に、小径部に対してシール部材を嵌合
させて外筒部の小径部において位置決めされることによ
り、製造コストを安価に抑えることができるとともに、
バルブ機構の取付位置を上方に移動させてピストンスト
ロークを延長することができる。
【0016】また、請求項2記載の発明は、外筒の端部
に操作プラグを備えたテーパキャップを嵌合固定するこ
とにより、テーパ形状の異なるテーパ部分を有する椅子
にもテーパキャップを換えることにより取り付けること
ができる。
【0017】
【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。図1は本発明になるガススプリ
ング装置の第1実施例の内部構造を示す縦断面図であ
る。図2はガススプリング装置の上部を拡大して示す縦
断面図である。図1及び図2に示されるように、ガスス
プリング装置19は、上下方向に延在する外筒20と、
外筒20の内部に下方から挿通されたロッド22と、外
筒20の上端に設けられたバルブ機構24と、バルブ機
構24の中央孔24aを貫通するように挿入された弁棒
26と、ロッド22の上端に結合されたピストン28
と、外筒20の内部に挿入された円筒状のシリンダ30
と、シリンダ30の下端に嵌合してロッド22を軸方向
にガイドするロッドガイド32と、シリンダ30の下端
をシールするシール部材34とを有する。
【0018】シリンダ30の内部に形成されたシリンダ
室36は、ピストン28により上室36aと下室36b
とに画成されている。また、外筒20の内周とシリンダ
30の外周との間には、上室36aと下室36bとの間
を連通する環状通路38が形成されている。そして、環
状通路38は、上端がバルブ機構24の連通孔40に連
通され、下端がロッドガイドに設けられた連通孔42と
連通されている。さらに、上記シリンダ室36及び環状
通路38には、圧縮ガス(例えば、窒素ガスなど)が封
入されている。バルブ機構24は、環状通路38と上室
36aとの間に介在する連通孔40を開または閉するこ
とにより上室36aと下室36bとの間を連通または遮
断する。
【0019】また、ピストン28は、外周にシリンダ3
0の内壁に摺接するOリングからなるシール部材44が
装着されている。ピストン28の中央孔28aを貫通す
るロッド22の軸部22aには、中央孔28aとの間を
シールするシール部材46が装着されている。
【0020】外筒20の上部は、バルブ機構24を嵌合
させるための小径部20aが絞り加工されており、さら
に小径部20aの下方にはテーパ部20bが形成されて
いる。そして、外筒20の上端部には、バルブ機構24
の飛び出し(抜け)を防止するための掛止部20cが絞
り加工されており、外筒20の下端部には、ロッドガイ
ド32及びシール部材34の脱落を防止するように掛止
部20dが絞り加工されている。
【0021】尚、ここで、外筒20は、径方向に型を当
てて径方向から内径側へ加圧して形成するプレス加工し
ても良い。
【0022】また、バルブ機構24は、小径部20aに
嵌合してシールするシール部材48と、シリンダ30の
内壁に嵌合してシールするシール部材50と、操作プラ
グ26の軸部26aに嵌合して軸部26aとの間をシー
ルするシール部材52とを有する。尚、弁棒26は、バ
ルブ機構24の弁部として機能するものであり、シール
部材52により連通孔40と大気との間を遮断してい
る。
【0023】ロッド22の下端部22bには、ピストン
28の上昇位置を規制するためのストッパ及び衝撃を吸
収するためのゴム部材54が嵌合している。また、下端
部22bより下方の軸部22cには、ゴム部材54を支
持するためのワッシャ56,58と、ワッシャ56,5
8の脱落を防止する抜け防止部材60が取り付けられて
いる。
【0024】また、弁棒26は、軸部26aより大径な
頭部26bの傾斜面がバルブ機構24の下面に設けられ
た弾性弁座24bに当接する向きで装着されており、シ
リンダ室36の圧力により抜けないように取り付けられ
ると共に、連通孔40と上室36aとの間を開閉するよ
うになっている。そして、バルブ機構24の中央孔24
aは、連通孔40の上方から軸部26aより若干大径に
形成されており、ガス充填時のガス充填通路を形成して
いる。
【0025】圧縮ガス充填作業を行うときは、弁棒26
の軸部26a先端に設けられたメネジ(図示せず)にガ
ス充填ノズルのオネジを螺入させて押し下げることによ
り弁棒26をシール部材52よりも下方に移動させてシ
リンダ室36及び環状通路38内に圧縮ガスを充填す
る。
【0026】外筒20は、金属パイプ材からなり、従来
の外筒を加工するように押し出し加工や引き抜き加工
(所謂、バテット加工)をせず、金属パイプ材の両端部
分を絞り加工(またはプレス加工)して、径方向に変形
させるだけ小径部20aやテーパ部20bを形成するた
め、加工工程を削減して製造コストを安価に抑えること
ができる。
【0027】さらに、外筒20には、テーパ部20bよ
りも小径の小径部20aを形成し、当該部分にバルブ機
構24に設けたシール部材48を嵌合させるようにして
いるので、バルブ機構24を外筒20に組み付ける際
に、シール部材48が外筒20の内壁を摺動するような
ことを回避でき、シール部材48の捩れ等を確実に阻止
して、バルブ機構24のシール性能を低下させるような
ことがない。
【0028】また、絞り加工(またはプレス加工)可能
な薄肉の金属パイプを用いているので、テーパ部20b
を薄肉化でき、既存のバルブ機構と同サイズのバルブ機
構を外筒20の上端部分に配置でき、外筒20の外形寸
法を変えずにピストンストロークを延長することが可能
になる。
【0029】ここで、外筒20の製造状態について図3
乃至図6を併せ参照して説明する。図3は外筒20の加
工状態を示す縦断面図である。図4はバルブ機構24及
びシリンダ30の組み付け状態を示す縦断面図である。
図5はピストン28及びロッド22の組み付け状態を示
す縦断面図である。図6はロッドガイド32及びシール
部材34の組み付け状態を示す縦断面図である。
【0030】図3に示されるように、第1の工程では、
所定長さに切断された金属パイプ材62の上端部分を絞
り加工して上記小径部20a,テーパ部20b,掛止部
20cを同時に形成する。また、金属パイプ材62の下
端部分は、組み付け作業を容易にするため、開口62a
としており、開口62aの周縁部分62bをかしめ加工
しやすいようにするため、肉薄形状に絞り加工する。
【0031】図4に示されるように、第2の工程では、
金属パイプ材62の開口62aから予め組み付けておい
たバルブ機構24及びシリンダ30のサブアッセンブリ
を挿入する。バルブ機構24は、下側のシール部材50
をシリンダ30の上端開口に嵌合させた状態で金属パイ
プ材62に挿入される。そして、バルブ機構24を金属
パイプ材62の上端位置に挿入すると、バルブ機構24
の上側のシール部材48は、金属パイプ材62の上部に
形成された小径部20aに嵌合される。
【0032】このように、バルブ機構24を組み付ける
際、バルブ機構24の上側のシール部材48及び下側の
シール部材50を内壁に摺動させずに済むので、組み付
け作業が容易に行えると共に、組み付け工程でシール部
材48,50が捩れたり、あるいは磨耗することが無
く、バルブ機構24のシール性を高めることができる。
【0033】図5に示されるように、第3の工程では、
金属パイプ材62の開口62aからロッド22の上端に
固定されたピストン28をシリンダ30の内部に挿入す
る。
【0034】図6に示されるように、第4の工程では、
金属パイプ材62の開口62aからロッドガイド32及
びシール部材34を挿入してシリンダ30内に挿入する
と共に、ロッド22に嵌合させる。
【0035】図1に示されるように、第5の工程では、
金属パイプ材62の下端部分に突出する開口62aの周
縁部62bをかしめ加工して掛止部20dを形成する。
これにより、バルブ機構24、シリンダ30、ピストン
28、ロッドガイド32及びシール部材34が外筒20
の内部に保持される。この後、ロッド22の下端部22
bにゴム部材54、ワッシャ56,58、抜け防止部材
60を取り付ける。
【0036】そして、最後に弁棒26の軸部26a先端
に設けられたメネジ(図示せず)にガス充填ノズルのオ
ネジを螺入させて弁棒26がシリンダ室36に脱落する
ことを防止した状態で弁棒26を押し下げることによ
り、シリンダ室36及び環状通路38内に圧縮ガスを充
填する。
【0037】これで、ガススプリング装置19の組み付
け工程が完了する。このように、ガススプリング装置1
9では、外筒20が金属パイプ材62を絞り加工するこ
とにより比較的簡単に加工できるので、従来のものより
も製造コストを安価に抑えることができる。
【0038】次に本発明の第2実施例について説明す
る。図7は本発明の第2実施例の要部を示す縦断面図で
ある。尚、上記第1実施例と同一部分には、同一符号を
付してその説明を省略する。図7に示されるように、第
2実施例では、外筒20の上端部にテーパキャップ64
が嵌合されている。このテーパキャップ64は、内部に
操作プラグ66が収納される収納室68が設けられてい
る。
【0039】また、テーパキャップ64は、外周に椅子
12の取付具16(図11参照)に嵌合するためのテー
パ部64aが形成され、下端に外筒20の小径部20a
に対応する形状に形成された嵌合凹部64bが設けられ
ている。そして、テーパキャップ64の上端には、操作
プラグ66が軸方向に摺動可能に挿入される挿入孔64
cが貫通されている。
【0040】また、操作プラグ66は、樹脂材により一
体成形されており、挿入孔64cより上方に突出する被
押圧部66aと、挿入孔64cに嵌合される嵌合部66
bと、収納室68内で半径方向に広がるストッパ部66
cと、弁棒26の軸部26a先端に当接する当接部66
dとを有する。
【0041】また、バルブ機構24には、弁棒26の軸
部26aが挿入される弁座部材70が組み込まれてお
り、弁座部材70には連通孔40と中央孔24aとを連
通する小孔70aが設けられている。
【0042】このように、操作プラグ66が挿入された
テーパキャップ64を外筒20の上端部に嵌合させるこ
とにより、外筒20に設けられたテーパ部20bと異な
るテーパ比を有する取付具16にも容易に取り付けるこ
とができ、数種のテーパキャップを用意しておけば、あ
らゆる椅子に対応することができる。
【0043】次に本発明の第3実施例について説明す
る。図8は本発明の第3実施例を示す縦断面図である。
図9は第3実施例のガス充填動作を示す縦断面図であ
る。尚、上記第1実施例と同一部分には、同一符号を付
してその説明を省略する。図8に示されるように、第3
実施例のバルブ機構24は、シリンダ30の端部に嵌合
される弁座本体72と、弁座本体72の上部開口72a
に嵌合してシール部材48を保持する筒体74と、筒体
74と上部開口72aとに挟持されてシール部材52を
保持するワッシャ76と、弁座本体72の下部外周に嵌
合されたシール部材50と中央孔24aに嵌合されたシ
ール部材78を保持するシール押さえ80とを有する。
【0044】そして、弁座本体72の中央孔72bに挿
通された弁棒82は、中央孔24aに挿入されてシール
部材78にシールされる大径部82aと、大径部82a
の上方に設けられたくびれ部82bと、シール部材52
にシールされる小径部82cと、弁座本体72の上部開
口72aに突出するように上方に延在する軸部82dと
を有する。また、弁棒82の下端部には、上方への抜け
を防止する止め輪83が嵌合固定されている。
【0045】弁棒82の軸部82dには、操作プラグ8
4の嵌合孔84cが嵌合するように取り付けられる。こ
の操作プラグ84は、端部84aが筒体74の貫通孔7
4aより上方に突出するように取り付けられ、下部外周
より半径方向に突出するストッパ84bが一体成形され
ている。尚、操作プラグ84は、樹脂製であり、薄肉形
状のストッパ84bが筒体74の貫通孔74aを通過し
た後、半径方向に広がるように形成されている。
【0046】そして、弁棒82は、シリンダ室36の圧
力で上方に付勢されており、シール部材52が小径部8
2cをシールすることにより大気とシリンダ室36との
間を遮断し、シール部材78が大径部82aをシールし
て上室36aと下室36bとの間を遮断する。
【0047】椅子の高さ調整は、操作プラグ84を下方
に押圧して弁棒82を下方へ移動することにより、大径
部82aがシール部材78より下方に移動して上室36
aと下室36bとの間が連通して調整可能となる。
【0048】図9に示されるように、組立工程で圧縮ガ
スを充填する際は、操作プラグ84が組み付けられる前
にガス充填ノズル86を筒体74の貫通孔74aに挿入
して弁棒82を下方に押し下げる。そして、小径部82
cがシール部材52より下方に位置するまで降下する
と、シール部材52より小径な軸部82dがシール部材
52に対向するため、バルブ機構24が開放され、ガス
充填ノズル86のノズル口86aから吐出された圧縮ガ
スが中央孔72b、連通孔40を介してシリンダ室36
内に充填される。
【0049】シリンダ室36が所定圧力に昇圧すると、
ガス充填ノズル86が上昇して弁棒82の押圧を解除す
ると共に、弁棒82はシリンダ室36の圧力で図8に示
す閉弁位置に復帰する。その後、操作プラグ84が筒体
74の貫通孔74aに挿入されて組立工程が完了する。
【0050】このように、第3実施例では、ガス充填ノ
ズル86を降下させて弁棒82を押し下げるだけで圧縮
ガスを充填することが可能になり、ガス充填作業が簡略
化されて作業効率が高められると共に、ガス充填作業時
間を短縮することができる。
【0051】尚、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
ブルあるいはその他の高さ調整用等として用いることが
できるのは勿論である。
【0052】
【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、外筒の端部に管材を径方向に変形させてテーパ
部及びテーパ部から端部側に延びるテーパ部よりも小径
の小径部を形成し、バルブ機構には、外筒の端部に対し
てシールするシール部材を有すると共に、小径部に対し
てシール部材を嵌合させて外筒部の小径部において位置
決めされるため、外筒部の小径部において位置決めされ
ることにより、製造コストを安価に抑えることができる
とともに、バルブ機構の取付位置を上方に移動させてピ
ストンストロークを延長することができる。
【0053】また、請求項2記載の発明によれば、外筒
の端部に操作プラグを備えたテーパキャップを嵌合固定
するため、全長を延長できると共に、テーパ形状の異な
るテーパ部分を有する椅子にもテーパキャップを換える
ことにより取り付けることができる。
【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
の内部構造を示す縦断面図である。
【図2】ガススプリング装置の上部を拡大して示す縦断
面図である。
【図3】外筒20の加工状態を示す縦断面図である。
【図4】バルブ機構24及びシリンダ30の組み付け状
態を示す縦断面図である。
【図5】ピストン28及びロッド22の組み付け状態を
示す縦断面図である。
【図6】ロッドガイド32及びシール部材34の組み付
け状態を示す縦断面図である。
【図7】本発明の第2実施例の要部を示す縦断面図であ
る。
【図8】本発明の第3実施例を示す縦断面図である。
【図9】第3実施例のガス充填動作を示す縦断面図であ
る。
【図10】従来のガススプリング装置の縦断面図であ
る。
【図11】従来のガススプリング装置を椅子に取り付け
られた状態を示す図である。
【符号の説明】
19 ガススプリング装置 20 外筒 22 ロッド 24 バルブ機構 26 弁棒 28 ピストン 30 シリンダ 32 ロッドガイド 36 シリンダ室 38 環状通路 40 連通孔 64テーパキャップ 66 操作プラグ 70 弁座部材 72 弁座本体 74 筒体 82 弁棒 84 操作プラグ 86 ガス充填ノズル

Claims (2)

    【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該シリンダ内を2室
    に隔成するピストンと、 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、 前記シリンダの外周に設けられた管材よりなる外筒と、 該外筒と前記シリンダとの間に設けられ、前記2室間を
    連通する通路と、 該通路に設けられ、該通路を開閉するバルブ機構とを備
    え、 該バルブ機構が開閉されて前記ロッドの前記シリンダに
    対する突出量を調整可能とするガススプリング装置にお
    いて、 前記外筒の端部には、前記管材を径方向に変形させてテ
    ーパ部及びテーパ部から端部側に延びるテーパ部よりも
    小径の小径部を形成し、 前記バルブ機構は、前記外筒の端部に対してシールする
    シール部材を有すると共に、前記小径部に対して前記シ
    ール部材を嵌合させて前記外筒部の小径部において位置
    決めされることを特徴とするガススプリング装置。
  2. 【請求項2】 前記外筒の端部に操作プラグを備えたテ
    ーパキャップを嵌合固定してなることを特徴とする請求
    項1に記載のガススプリング装置。
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