JP2003097624A - ロック可能なピストンシリンダユニット用のレリーズ装置 - Google Patents
ロック可能なピストンシリンダユニット用のレリーズ装置Info
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Abstract
できるピストンシリンダユニット、特にガスばねを提供
する。 【解決手段】 ロック可能なピストンシリンダユニット
であって、シリンダが、ピストンロッドにおけるピスト
ンによって2つの作業室に分割されていて、両作業室が
圧力媒体によって満たされており、両作業室の間におけ
る流れ接続系内に、切換え可能な弁が配置されており、
流れ接続系が弁エレメントの位置に関連して開放する形
式のものにおいて、流れ接続系27内に切換え可能な弁
25に対して直列に負荷切換え弁33が配置されてお
り、該負荷切換え弁が、ピストンシリンダユニット9に
対する規定された負荷の下で、流れ接続系27全体を、
切換え可能な弁25の切換え位置とは無関係にロックも
しくは遮断する。
Description
トンシリンダユニット、特に任意にロック可能なガスば
ねであって、シリンダが、ピストンロッドにおけるピス
トンによって2つの作業室に分割されていて、両作業室
が圧力媒体によって満たされており、両作業室の間にお
ける流れ接続系内に、切換え可能な弁が配置されてお
り、流れ接続系が弁エレメントの位置に関連して開放す
る形式のものに関する。
を有する椅子において使用され、この場合背もたれは一
方ではばね弾性的に支承され、かつ他方ではガスばねの
ロック機構を介して剛性的に保持されることができる。
椅子使用者はしかしながら常に同じ姿勢で椅子に腰掛け
ているわけではない。レリーズ装置を用いて背もたれポ
ジションは、極めて容易にその瞬間の腰掛けポジション
(Sitzposition)に合わせられることができる。このよ
うな場合に例えば、椅子使用者が前方に屈んで腰掛けて
いて、背もたれが使用者の背中と接触していないような
場合がある。背もたれにおいてガスばねのためのレリー
ズ装置が操作されると、背もたれはガスばねによって背
中に向かって加速され、そして背中に衝突する。このよ
うな運転特性は不快に感じられることがある。既にしば
らく前から、ドイツ連邦共和国実用新案第693591
1号明細書に基づいて公知のガスばねでは、分割された
レリーズ突き棒が設けられていて、両レリーズ突き棒区
分の間にはばねが配置されている。このばねによって、
ガスばねの内部におけるロック弁のゆっくりとした開放
が達成される。
3615688号明細書に記載されている。レリーズ突
き棒の行程運動距離によって弁横断面が変化する。これ
に関連した絞り作用によって、ピストンロッドはゆっく
りと進出させられ、次いで徐々に速く進出させられる。
両方のガスばね型式によって背もたれの不快な当接はた
しかに回避されるが、しかしながらいずれにせよ確実に
阻止されるわけではない。
49号明細書に記載されたレリーズ装置は、2つの切換
え入力部(Schalteingang)を有している。レリーズ突
き棒は一方ではボーデンケーブルを介して制御されるこ
とができる。また付加的に座部保持体が同様にレリーズ
装置と作用結合されていて、座部保持体の負荷軽減時に
ガスばねにおけるボーデンケーブルの切換え状態とは無
関係に、常にロックされていない運転機能が得られるよ
うになっている。そのために、レリーズ突き棒に直接作
用するジャッキもしくは揺動体(Wippe)として構成さ
れたレリーズ装置が働く。この構成において重要なこと
は、座部プレートが負荷状態の検出のために旋回運動で
きるように構成されねばならないことである。これによ
って椅子の構造は制限されることになる。快適な椅子は
しばしば座部傾斜調節装置を有している。このような座
部傾斜調節装置は、レリーズ装置の機能に関して大きな
影響力を有している。
11号明細書
88号明細書
649号明細書
は、冒頭に述べた形式のピストンシリンダユニットを改
良して、行程とは無関係に運転運動を制動することがで
きるピストンシリンダユニット、特にガスばねを提供す
ることである。
に本発明の構成では、流れ接続系内に切換え可能な弁に
対して直列に負荷切換え弁が配置されており、該負荷切
換え弁が、ピストンシリンダユニットに対する規定され
た負荷の下で、流れ接続系全体を、切換え可能な弁の切
換え位置とは無関係にロックもしくは遮断するようにし
た。
に記載されているような例において、椅子使用者が少な
くとも小さな負荷を背もたれに加えているか否かが、
「感知」される。負荷が加えられる場合に、切換え可能
な弁が操作されると、背もたれがコントロールされずに
当接するといったことを回避することができる。
に通じる制御圧接続部を有している。基準値としては、
例えばばねによってもたらされる対抗圧が働く。
のために、制御圧接続部を有することができ、そしてこ
の場合両制御圧接続部における制御圧は互いに逆方向に
向けられている。このような構成の利点としては次のこ
とが挙げられる。すなわちこのように構成されている
と、ガスばね構造形式のピストンシリンダユニットにお
いて、ガス充填物の温度特性を本発明による機能に関連
して補償することができる。
1つの構成ユニットにまとめられていると、大きな利点
を得ることができる。ピストンシリンダユニットに関連
して、内在する解決策、つまり単純な構造とデザインに
関する完全な自由度とが使用目的にとって重要である内
在する解決策が得られる。
流れ通路が、流れ接続系の区分として負荷切換え弁の制
御圧接続部において開口している。
式で構成することも可能である。このように構成されて
いると、負荷切換え弁の機能的な構造を特に簡単にする
ことができる。
り、該弁エレメントがその両制御圧側においてそれぞれ
作業室の運転圧によって負荷されるようになっている
と、空間を節約しかつコストがリーズナブルな構造を得
ることができる。
がシール部材によって形成されている。
区分において軸方向可動に構成されていると、弁エレメ
ントの所望の戻し力に関して有利である。
実施の形態を説明する。
1の座部保持体3には背もたれ5が、軸受7を中心にし
て旋回運動可能に支承されている。機能的に見て背もた
れ5と座部保持体3との間には、ガスばねの構造形式の
ピストンシリンダユニット9が配置されている。ガスば
ね9は、レリーズ装置11(図面にはそのうちの操作レ
バー13だけが示されている)を介してロック位置又は
解放位置に切り換えられることができる。
いる。シリンダ13の内部には、ピストン17を備えた
ピストンロッド15が軸方向可動に配置されている。ピ
ストンロッドガイド19がシリンダを閉鎖しているの
で、シリンダはピストンロッド側の作業室21とピスト
ンロッドから離れている作業室23とに分割され、両作
業室21,23は圧力媒体、通常はガスによって満たさ
れている。もちろん液体を充填することも可能であり、
この場合充填物には圧力が予負荷される。
9参照)を有しており、この弁25は図示されていない
流れ接続系27を遮断又は開放し、切換え可能な弁25
はレリーズ突き棒29を介してレリーズ装置11との関
連において制御されることができる。流れ接続系の遮断
された状態においてピストンロッドは、ガスばねの内部
における力によって固定される。ピストンロッド側の作
業室21の環状室面積と積算される、作業室21におけ
る瞬間的な圧力p1と、全ピストン面積と積算される、
ピストンロッドから離れている作業室23における瞬間
的な圧力p2とは、逆方向に向けられた同じ大きさの力
である。その結果、ピストンロッド側の作業室における
圧力は、小さな圧力負荷面積に基づいて、圧力p2より
も大きくなくてはならない。切換え可能な弁25が貫流
位置にもたらされると、圧力バランスが生じ、この場合
両作業室21,23の間においては流れ接続系の内部に
おける絞り作用に基づいて僅かな圧力差しか生じ得な
い。
たように、圧力負荷面積の面積比によって規定される。
ガスばねが負荷されると、つまりピストンロッドから離
れている作業室23が進入方向に作用するピストンロッ
ドによって強く圧縮されると、圧力比は、圧力負荷面積
とは相違して変化する。両作業室の間における圧力差を
規定するピストンロッドの横断面積に応じて、ピストン
ロッドから離れている作業室がピストンロッド側の作業
室に比べて大きな圧力を有するというような場合が、負
荷に関連して生じる。
理が回路図で示されている。両方の蓄え部は作業室2
1;23を示し、2ポート2位置方向切換え弁として形
成された切換え可能な弁25は、制御導管31を介し
て、ピストンロッドから離れている作業室23における
圧力を起点として、閉鎖方向に予負荷される。切換え可
能な弁25は、レリーズ突き棒29を用いて任意に操作
可能である。
2ポート2位置方向切換え弁として形成された負荷切換
え弁(Lastschaltventil)33が配置されており、この
負荷切換え弁33は制御圧接続部35を介して貫流位置
に移動可能である。負荷切換え弁は任意の制御力によっ
て閉鎖位置にもたらされることができる。電磁式の解決
策の他に、ばねの制御力を使用することも可能である。
しかしながらまた、負荷切換え弁が、ピストンロッド側
の作業室21と接続されている第2の制御圧接続部37
を有しているような構成も、可能である。
33は以下に記載のように作動する。ガスばねの無負荷
状態において、ピストンロッド側の作業室21における
圧力p1は、ピストンロッドから離れている作業室23
における圧力p2よりも大きい。その結果、2つの制御
圧接続部35;37を備えた負荷切換え弁33は遮断位
置に留まっている。切換え可能な弁がレリーズ装置の使
用者によって貫流位置にもたらされると、負荷切換え弁
33までの流れ通路39における圧力媒体だけしか、作
業圧を形成することができない。両作業室は引き続き切
り離されている。
ては次のような効果が得られる。すなわちこの場合、例
えば前屈みになって座っていることによって、背中が背
もたれを負荷していないような椅子使用者は、背もたれ
調節を行わず、その結果背中に背もたれが不快に当接す
るといったことも生じ得ない。
ストンロッドから離れている作業室23における圧力レ
ベルが上昇して、ピストンロッド側の作業室21におけ
る圧力レベルを上回り、その結果負荷切換え弁33は貫
流位置にもたらされる。切り家可能な弁25が操作され
ると、作業室21;23の間における流れ接続系27全
体が開放され、ピストンロッド15は進出することがで
き、又は使用例に関して言えば、背もたれは椅子使用者
の背中に向かって移動することができる。椅子使用者が
不快な当接を回避するために、十分な力で背もたれにも
たれかかっているか否かは、負荷切換え弁を介して「検
知」することができる。戻しばねとの関連においてピス
トンロッドから離れている作業室からの片側における制
御圧接続部によっても、同じ効果を得ることができる
が、しかしながらこの場合には、極めて大きな温度変化
時にガス充填物の温度特性に基づいて、最小負荷を規定
する場合にある程度の不正確さが生じてしまう。
いて、図3に示された構成に相当している。図3の構成
に対する図4の構成の相違は、図4の構成では負荷切換
え弁33が単純な逆止弁によって形成されていることに
ある。この構成では、ガスばねに対する負荷が存在する
ためには、ピストンロッドから離れている作業室23に
おける圧力p2がピストンロッド側の作業室21におけ
る圧力p1よりも大きくなくてはならないという条件
が、利用されている。圧力p2が小さいと、逆止弁はピ
ストンロッド側の作業室21における圧力p1によって
閉鎖される。全体として、図3に示された構成に比べて
弁構造が単純化されている。
における本発明の技術的な転換を説明する。ピストン1
7は4つのすべての図面において太線の分割線で示され
ている。ピストンロッドは、レリーズ突き棒29を優先
させて省かれており、ピストンロッド側の作業室21は
分割線の左側で始まっている。
しており、このケーシング41はピストンロッド15と
堅固に結合されている。ケーシングの内部においてレリ
ーズ突き棒29は軸方向可動に配置されており、このレ
リーズ突き棒29はレリーズ突き棒と弁突き棒43とに
分割されている。弁突き棒は狭窄部45を有しており、
この狭窄部45は、ピストンロッドから離れている作業
室23に向かって再び均一な円筒形区分47に移行して
おり、この円筒形区分47にはストッパ49が接続して
いる。円筒形区分47の圧力負荷される横断面を備えた
ストッパには、弁突き棒の閉鎖位置における、ピストン
ロッドから離れている作業室における瞬間的な運転圧p
2が作用しており、この場合弁突き棒は弁ケーシングの
位置固定の保持円板51に接触している。保持円板はそ
の内径部及び外径部のところを圧力媒体によって貫流さ
れることができる。漏れが生じないようにするために、
切換え可能な弁25は位置固定のシール部材53と、少
なくとも所定の周囲領域にわたって軸方向可動のシール
部材(以下においては切換えシール部材と呼ぶ)55と
を有している。両シール部材53,55の間には弁スリ
ーブ57が配置されている。弁スリーブ57内には端面
側に切欠きが設けられていてもよく、このようになって
いると、切欠き内にシール部材の周囲領域が変形して進
入可能である。流れ接続系27はピストンロッドから離
れている作業室23から、保持円板に沿って切換えシー
ル部材の所まで延び、そこからさらに狭窄部を介して、
ケーシング41の内部における少なくとも1つの半径方
向開口59を貫いて延びいている。
な弁25は弁突き棒によって閉鎖されており、つまり保
持円板に接触していて、ガスばねに対しては負荷を作用
していない。切換えシール部材55と保持円板51との
間における瞬間的な運転圧は、ピストンロッドから離れ
ている作業室23における圧力に相応して、半径方向開
口59と切換えシール部材55との間における瞬間的な
運転圧よりも小さい。その結果、内径部及び外径部にお
いてシール作用を加える切換えシール部材は、ピストン
ロッド側の作業室における高い圧力レベルに基づいて保
持円板に接触し、これによって弁突き棒における狭窄部
45の外側に位置することになる。そしてこれにより、
両作業室21;23の間における流れ接続系は完全に遮
断される。
に切換え可能な弁25が操作される。弁突き棒43のス
トッパ49は確かに保持円板から持上がっているが、し
かしながら切換えシール部材55は、ピストンロッド側
の作業室における高い圧力によって保持円板に押し付け
られ、この場合切換えシール部材は弁突き棒において円
筒形区分47内に位置しており、これによって内径部及
び外径部において両作業室21;23をシールしてい
る。圧力媒体は確かに、図3及び図4に示された回路図
の図示に留まるためには、流れ通路を介して切換えシー
ル部材にまで流れることができる。これによってピスト
ンロッド運動はさらにロックされる。弁突き棒43の円
筒形区分47との関連において切換えシール部材55
は、負荷切換え弁33を形成しており、この負荷切換え
弁33は切換え可能な弁25と一緒に1つの構成ユニッ
トを成している。
ピストンロッドに対する外的な負荷が象徴的に示されて
いる。この場合作業室21;23における圧力状態は、
ピストンロッドから離れている作業室における圧力p2
がピストンロッド側の作業室に比べて上昇するように変
化する。ピストンロッドから離れている作業室における
圧力p2がピストンロッド側の作業室における圧力より
も大きくなると、シール部材はピストンロッドから離れ
ている作業室における圧力p2によって、狭窄部に向か
ってシフトされ、圧力媒体は切換え弁25の開放時にピ
ストンロッド側の作業室に進入することができ、その結
果ピストンロッドは進出運動を実施することができる。
な弁が操作されない場合は、図8に示されている。狭窄
部45から保持円板51までの弁突き棒43の円筒形区
分47は、次のような長さに、すなわちこの場合切換え
シール部材が圧力状態に基づいて確かに貫流位置に向か
って切換え運動を実施可能ではあるが、しかしながら弁
スリーブに接触していて、流れ接続系の貫流位置のため
に必要である狭窄部にはなお達していないような長さ
に、寸法設定されている。
の作用形式において回路図4に相当している。それとい
うのは切換えシール部材は逆止弁の機能を有していて、
ひいては負荷切換え弁全体を逆止弁と見なすことができ
るからである。
現される。図5〜図8に示された実施例とは異なり、保
持円板51に配属されたシール部材55は、弁スリーブ
57と保持円板51との間において緊張させられてい
て、内径部及び外径部においてシール作用を発揮する。
シール部材の前側及び後側が作業圧によって負荷される
か否かは、問題にならない。
の間における流れ通路39は、リング室60に開口して
いる。負荷切換え弁は半径方向において弾性的なリング
61として構成されており、この弾性リング61は、ケ
ーシング41の開口65に係合するシールピン63を用
いて、ピストンロッド側の作業室21における圧力p1
によって負荷される。開口と関連する端面は、負荷切換
え弁33のための制御圧接続部37である。弾性リング
61の、リング室60に向けられている内側に位置する
周面67は、第1の制御圧接続部とは逆向きに作用する
第2の制御圧接続部35を形成している。弁リング69
には複数の弁開口71が成形されており、これらの弁開
口71は、リング室60における圧力状態及びシールピ
ン63の端面における圧力状態に関連して、弾性リング
61の環状の弁ウェブ73によって開放され、この場合
弾性リングは半径方向の拡開運動を実施することがで
き、かつ弁ウェブ73は弁開口71を開放する。
施例に制限されるものではない。さらに負荷切換え弁の
配置形式もまたピストンとの関係に制限されるものでは
ない。
おける面積比と、制御圧接続部45における面積比とに
よって決定される。例えばシール部材55と保持円板5
1との間にばねエレメントが挿入されるか又は、弾性リ
ング61がばねによって半径方向において予負荷される
ことによって、作業室及び/又は負荷切換え弁にばねを
使用することによって、負荷切換え弁の改良力を面積比
とは無関係に決定することが可能である。
の取付け状態の1例を示す図である。
る。
ある。
であって、ピストンシリンダユニットのある運転状態を
示す図である。
の運転状態を示す図である。
の運転状態を示す図である。
の運転状態を示す図である。
軸受、 9 ピストンシリンダユニットもしくはガスば
ね、 11 レリーズ装置、 13 シリンダ、 15
ピストンロッド、 17 ピストン、 19 ピスト
ンロッドガイド、 21,23 作業室、 25 弁、
27 流れ接続系、 29 レリーズ突き棒、 31
制御導管、 33 負荷切換え弁、 35,37 制
御圧接続部、 39 流れ通路、 41 ケーシング、
43 弁突き棒、 45 狭窄部、 47 円筒形区
分、 49 ストッパ、 51 保持円板、 53,5
5シール部材、 57 弁スリーブ、 59 半径方向
開口、 60 リング室、61 弾性リング、 63
シールピン、 65 開口、 67 周面、 69 弁
リング、 71 弁開口、 73 弁ウェブ
Claims (9)
- 【請求項1】 ロック可能なピストンシリンダユニット
であって、シリンダが、ピストンロッドにおけるピスト
ンによって2つの作業室に分割されていて、両作業室が
圧力媒体によって満たされており、両作業室の間におけ
る流れ接続系内に、切換え可能な弁が配置されており、
流れ接続系が弁エレメントの位置に関連して開放する形
式のものにおいて、流れ接続系(27)内に切換え可能
な弁(25)に対して直列に負荷切換え弁(33)が配
置されており、該負荷切換え弁(33)が、ピストンシ
リンダユニット(9)に対する規定された負荷の下で、
流れ接続系(27)全体を、切換え可能な弁(25)の
切換え位置とは無関係にロックもしくは遮断することを
特徴とする、ロック可能なピストンシリンダユニット。 - 【請求項2】 負荷切換え弁(33)が、作業室(2
1;23)に通じる制御圧接続部(35;37)を有し
ている、請求項1記載のピストンシリンダユニット。 - 【請求項3】 負荷切換え弁(33)が両作業室(2
1;23)のそれぞれのために制御圧接続部(35;3
7)を有しており、該制御圧接続部における制御圧が互
いに逆方向に向けられている、請求項2記載のピストン
シリンダユニット。 - 【請求項4】 負荷切換え弁(33)と切換え可能な弁
(25)とが1つの構成ユニットにまとめられている、
請求項1から3までのいずれか1項記載のピストンシリ
ンダユニット。 - 【請求項5】 切換え可能な弁(25)の流れ通路(3
9)が、流れ接続系(27)の区分として負荷切換え弁
(33)の制御圧接続部(35)において開口してい
る、請求項1から4までのいずれか1項記載のピストン
シリンダユニット。 - 【請求項6】 負荷切換え弁(33)が逆止弁の構造形
式で構成されている、請求項1から5までのいずれか1
項記載のピストンシリンダユニット。 - 【請求項7】 切換え可能な弁(25)が弁エレメント
(55)を有しており、該弁エレメント(55)がその
両制御圧側においてそれぞれ作業室(21;23)の運
転圧によって負荷される、請求項4記載のピストンシリ
ンダユニット。 - 【請求項8】 弁エレメントがシール部材(55)によ
って形成される、請求項7記載のピストンシリンダユニ
ット。 - 【請求項9】 シール部材(55)が少なくとも周囲区
分において軸方向可動に構成されている、請求項8記載
のピストンシリンダユニット。
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