JP3062961B2 - ロック付ガススプリング - Google Patents

ロック付ガススプリング

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JP3062961B2
JP3062961B2 JP3076803A JP7680391A JP3062961B2 JP 3062961 B2 JP3062961 B2 JP 3062961B2 JP 3076803 A JP3076803 A JP 3076803A JP 7680391 A JP7680391 A JP 7680391A JP 3062961 B2 JP3062961 B2 JP 3062961B2
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寛 筑間
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トキコ株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はロック付きガススプリン
グに係り、特に椅子などの高さ調整や、リクライニング
等に用いられて好適なロック付きガススプリングに関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、椅子などの高さ調整あるいはリク
ライニング等に用いられているロック付きガススプリン
グを図5に図示し説明する。
【0003】外筒1内には、シリンダ2がボディ3とロ
ッドガイド4上部に設けられた固定部材10とに挾まれ
て固定されている。このシリンダ2内には一端が前記シ
リンダ1外に突出し、他端がシリンダ2内に挿入された
ピストンロッド5が設けられ、このピストンロッド5の
他端側にはピストン6がシリンダ2内を摺動自在に設け
られている。
【0004】前記シリンダ2内は、このピストン6によ
り上部室7と下部室8とに画成され、また、前記外筒1
とシリンダ2との間には環状室9が設けられている。こ
れら各室7、8、9には圧縮ガスと、この圧縮ガスの漏
れを防止するとともにピストン6の潤滑を行う少量のオ
イルが封入されている。
【0005】前記環状室9は、固定部材10に設けられ
た連通路10Aにより下部室8と連通され、また、ボデ
ィ3に設けられた連通路11により上部室7と連通され
ている。これによりシリンダ2内の上部室7と下部室8
とは環状室9と連通路10A,11により形成された通
路を介して連通されている。
【0006】前記連通路11は、軸方向のバルブ孔11
Aと径方向の連通孔11Bとからなり、バルブ孔11A
内には、バルブ機構を構成する中央部に小径部12Aを
持ったバルブ体12が軸方向に摺動可能に挿入されてい
る。このバルブ体12とバルブ孔11Aの間には、ガス
を流し得る程度のすき間13が設けられ、バルブ孔11
Aには、このすき間13からのガスの流れを遮断するシ
ール14が径方向の連通孔11Bの下に設けられてい
る。また、バルブ孔11Aの連通路11Bの上部には、
シリンダ2内のガスが大気中に漏れないようにするシー
ル15が設けられている。
【0007】前記バルブ体12の上部には前記外筒1か
ら突出するようにプラグ16が設けられ、外筒1外部か
らのバルブ体12の操作を可能としている。
【0008】図6は上記のロック付きガススプリングを
椅子の高さ調整用に用いた例で、20が上記ロック付き
ガススプリングで外筒1の上部には着座部21が設けら
れている。また、この外筒1は、脚部22に設けられた
筒状のガイド筒23に摺動自在に挿入され、外筒1から
突出したピストンロッド5の先端部は脚部22に固定さ
れている。また、24はプラグ16を操作するステーで
ある。
【0009】以下に上記従来技術の作用を説明する。ス
テー24を操作しない状態では、バルブ体12の小径部
12Aはシール14とシール15との間に位置し、連通
路11は遮断され、上部室7と下部室8との間の通路は
遮断された状態となっている。このとき、上部室7と下
部室8の間のガスの流れは生じず、ピストンロッド5は
ロック状態となり、着座部21の高さは固定される。
【0010】次に、ステー24を操作したときについて
説明する。ステー24を図6中A矢示方向に操作する
と、バルブ体12の小径部12Aはシール14上に位置
され連通路11は連通状態となる。これにより、上部室
7と下部室8とは連通路11を介して連通し、ピストン
ロッド5は移動可能となる。
【0011】この移動可能な状態で、着座部21に力を
加えないと、シリンダ2内のガス圧によりピストンロッ
ド5は押し出され、着座部21は上昇する。また、着座
部21に前述のガス圧による力より強い力を加えると、
ピストンロッド5は短縮され着座部21は下降する。
この上昇あるいは下降の操作により希望の高さとなった
とき、ステー24を放すことにより再びロック状態とな
る。
【0012】このようなロック付きガススプリングで
は、高さ等の調整が可能であると共にピストンロッド5
のロック状態においても、人が座ったときに、着座部2
1から加わる下向きの力とつり合うように上部室7内の
ガスが圧縮する。よって、このガスの圧縮分だけピスト
ンロッド5のストロークが許され、クッションとしての
機能が得られる。よって、椅子等に用いると大変よい座
り心地を得られた。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、ピ
ストンロッド5が最小長でないときは、前述のようにピ
ストンロッド5のロック状態でもピストンロッド5のス
トロークがわずかに許されクッションとしての機能が得
られる。しかし、ピストンロッド5が縮小し最小長とな
ったときには、ピストンロッド5はバルブ体12の端部
と当接することにより停止するため、両部材の当接によ
り停止する際に衝撃が発生し、椅子等に用いたときは、
人体に伝わり不快感を与えるとともに、その後に座る際
にもクッションとしての機能が失われているため座り心
地が悪いという問題点があった。
【0014】本発明は、最小長となったときに発生する
衝撃を緩和すると共に、最小長時でもクッションとして
の機能を有するロック付きガススプリングを提供するこ
とを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】このような問題点を解決
するために、ピストンロッドが最小長付近となったと
き、シリンダ内の2つの室を連通する通路を遮断する副
バルブ機構を、シリンダ外部から操作するバルブ機構に
一体に設ける。
【0016】
【作用】シリンダ内の2つの室を連通する通路を、ピス
トンロッドの最小長付近のときに遮断する副バルブ機構
、シリンダ外部から操作するバルブ機構に一体に設け
たことにより、バルブ機構の連通時であるピストンが移
動可能な状態で、ピストンロッドが縮小し、最小長付近
になると、ピストンロッド等がバルブ体などに当接して
機械的に停止する前に、バルブ機構に一体に設けた副バ
ルブ機構により通路が遮断され、このガススプリングに
加わる力とシリンダ内のガス圧とがつり合う位置でピス
トンが停止する。よって、停止するときの衝撃も少な
く、また、最小長付近でピストンが停止した際でも、ピ
ストンロッドのストロークがわずかに許されクッション
としての機能が得られる。
【0017】
【実施例】以下、参考技術について、図1に全体図、図
2にその要部の拡大図を示し説明する。
【0018】外筒30内には、シリンダ31が円柱状の
ボディ32とロッドガイド33上部に設けられた固定部
材34との間に挾まれて固定されている。このシリンダ
31内には一端がシリンダ31外に突出し、他端がシリ
ンダ31内に挿入されたピストンロッド35が設けら
れ、このピストンロッド35の他端側にはピストン36
がシリンダ31内を摺動自在に設けられている。
【0019】前記シリンダ31内は、ピストン36によ
り上部室37と下部室38に画成されている。また、外
筒30とシリンダ31との間には環状室39が設けられ
ている。これらシリンダ31内の室内には圧縮ガスと、
この圧縮ガスの漏れを防止するとともにピストン36の
潤滑を行う少量の油液が封入されている。
【0020】前記ロッドガイド33の上部には凹部が形
成され、該凹部にはピストンロッド35とロッドガイド
33の間からのガスや油液の漏れを防ぐオイルシール4
0が設けられている。また、このオイルシール40の上
部には、このオイルシール40を固定する固定部材34
がシリンダ31とロッドガイド33の間に挾まれて固定
されている。この固定部材34には前記下部室38と、
環状室39とを連通する第1の連通路41が形成されて
いる。
【0021】前記ボディ32には上部室37と環状室3
9とを連通する第2の連通路42が設けられている。前
記環状室39は、この第1の連通路41と第2の連通路
42とともに上部室37と下部室38とを連通する通路
43を形成している。また、前記ボディ32には、この
通路43を連通遮断する第1のバルブ体44が設けられ
ている。この第1のバルブ体44の上部には、外筒30
の外部より第1のバルブ体44を操作するプラグ45が
設けられている。46はプラグ45の抜け止めリングで
ある。
【0022】次に、図2を用いて参考技術の要部である
バルブ機構と副バルブ機構を説明する。前記第2の連通
路42は、軸方向にボディ32を貫通するように設けら
れた第1のバルブ孔50と、径方向に前記環状室39と
第1のバルブ孔50とを連通するように設けられた径方
向の連通孔51とから構成されている。
【0023】前記第1のバルブ孔50には、バルブ機構
を構成する円柱状の第1のバルブ体44が摺動自在に挿
入されている。この第1のバルブ体44は、前記径方向
の連通孔51と面する部分に小径部44Aが設けられて
いる。また、この第1のバルブ体44の下端には、シリ
ンダ31内の圧力による第1のバルブ孔50からの抜け
防止のためのストッパ部52が設けられている。
【0024】前記第1のバルブ孔50は、上部に第1の
バルブ体44とほぼ同径の小径部50Aと、下部に大径
部50Bとを持ち、この大径部50Bの側壁と第1のバ
ルブ体44の摺動面との間には上方からシリンダ31内
の室と外部との間を遮断するシール53と、円管状で側
部に円管の内外を連通する穴54Aが設けられたスペー
サ54と、第1のバルブ体44と接するとき上部室37
と環状室39との間の気体の流れを遮断するシール55
と、前記3部材を固定するキャップ56とが挿入されて
いる。該キャップ56と第1のバルブ体44との間に
は、抵抗を与えながらガスの流れを許すすき間57が形
成されている。
【0025】ボディ32には、前記径方向の連通孔51
と交差し、軸方向に貫通する第2のバルブ孔60が設け
られている。この第2のバルブ孔60には前記径方向の
連通孔51と交差する位置より上側に大径部60Aが設
けられている。
【0026】この第2のバルブ孔60には、副バルブ機
構を構成する第2のバルブ体61が摺動可能に挿入され
ている。この第2のバルブ体61の上端には、第2のバ
ルブ孔60の大径部60Aの下端に当接するストッパ部
62が形成され、このストッパ部62は、ピストンロッ
ド35が最小長付近でないときは、その上部に設けられ
たバネ部材63により大径部60Aの下端に抑えつけら
れている。このバネ部材63のバネ力は、シリンダ31
内の圧力により前記第2のバルブ体61が上部室37か
ら押し出されない程度のバネ力となっている。
【0027】前記第2のバルブ体61の長さは、第2の
バルブ体61にピストン36が当接しないとき下端が上
部室37内に第1のバルブ体44が最大に突出する長さ
よりも長く突出するようになっている。
【0028】また、この第2のバルブ体61には、前記
径方向の連通孔51と交差する部分にガスの流れを許す
小径部61Aが形成され、第2のバルブ体61が上方に
移動したときは、径方向の連通孔51を遮断するように
構成されている。
【0029】64は蓋部材で、前記バネ部材63を押
え、この第2のバルブ孔60からガスが漏れないように
密封している。また、65はキャップ部材でその上部に
前記上部室37と第2のバルブ孔60との間のガスの流
れを防ぐシール66が設けられている。
【0030】上記参考技術のロック付きガススプリング
の作用を以下に説明する。
【0031】ピストンロッド35が最小長付近でないと
きは、ピストン36が第2のバルブ体61に当接してお
らず、第2のバルブ体61の小径部61Aが常に径方向
の連通孔51に位置し、よって、この径方向の連通孔5
1は連通しており副バルブ機構は連通状態となってい
る。このときは、従来のロック付きガススプリングと同
様の作用となる。
【0032】即ち、プラグ45を操作し、第1のバルブ
体44の小径部44Aがシール55上に位置し、バルブ
機構を連通状態にすると、上部室37と環状室39は、
すき間57、第1のバルブ孔50、径方向の連通孔51
を介して第2の連通路42が確保される。この結果、上
部室37と下部室38との間は通路43により連通状態
となり、スペーサ54の穴54Aの抵抗を受けながらガ
スの移動が可能となりピストンロッド35は伸び縮みが
可能となる。
【0033】この状態で、ピストンロッド35を縮める
方向に力を加えると、ピストンロッド35は縮む。そし
てピストンロッド35が最小長付近となると、ピストン
36が第2のバルブ体61の下端に当接し、さらにスト
ロークすると、第2のバルブ体61の小径部61Aが径
方向の連通孔51から外れ、この径方向の連通孔51を
遮断する。これにより副バルブ機構は通路43を連通状
態から遮断状態とし、ピストンロッド35はガススプリ
ングに加わる力と上部室37のガスの圧力との釣合う位
置で停止する。よって、ガスのバネ性によりほとんど衝
撃なくピストンロッド35は停止する。
【0034】この状態でプラグ45の操作が終了する
と、バルブ機構は遮断状態となり、ピストンロッド35
はロック状態となる。
【0035】尚、このロック状態とは、ピストンロッド
35が完全に摺動しない状態を言うのではなく、上部室
37と下部室38との間でガスの流れが生じない状態を
言うよって、このガススプリングに加わる外力による
上部室37のガスの圧縮分の摺動は可能な状態にある。
【0036】このとき、第2のバルブ体61を下方に押
し下げるバネ部材63のバネ力は、第2のバルブ体61
が上部室37の圧力により摺動しない程度に弱く設定さ
れているので、ピストンロッド35の摺動に対する影響
はほとんどない程度のものである。よって、上記参考技
術のロック付きガススプリングにあっては、最小長付近
でピストンロッド35がロックされた後にも、その他の
位置で止まったときと同様にシリンダ31内のガスの圧
縮によりピストンロッド35のストロークがわずかに許
されクッションとしての機能が確保される。
【0037】ここで、このロック付きガススプリングに
加えていた力を取り除くと、上部室37内のガスの圧力
によりピストンロッド35は少し伸長する。この伸長に
よって第2のバルブ体61は下方に下がり径方向の連通
路51は連通され、副バルブ機構は連通状態となる。し
かし、この時第1のバルブ機構が遮断されているためピ
ストンロッド35はロック状態となっている。この状態
で、再びプラグ45の操作で、バルブ機構を連通させ、
通路43を連通状態とすることにより、ピストンロッド
35の伸長は可能となる。
【0038】次に、本発明の実施例の要部を図3に図示
し説明する。尚、この本発明の実施例は上記参考技術
おけるバルブ機構及び副バルブ機構を一体としたもので
あるので、その余の図3に図示しない部分は、上記参考
技術と同様の構成であるまた、図3中の上記参考技術
と同一部分については、上記参考技術と同一の番号を付
し説明を省く。
【0039】ボディ32’には上記参考技術と同様に、
上部の小径部70Aと、下部の大径部70Bとから形成
されている軸方向のバルブ孔70と、該軸方向のバルブ
孔70の大径部70Bと環状室39とを連通する径方向
の連通孔71が設けられ、連通路42を形成している。
【0040】この軸方向のバルブ孔70には、バルブ本
体72が摺動自在に挿入されているこのバルブ本体7
2は、上端側の前記バルブ孔70の小径部70Aとほぼ
同径の大径部72Aと、下端側の大径部72Aより小径
の小径部72Bと、大径部72Aと小径部72Bとの間
に設けられたバルブ本体72のバルブ孔70からの抜け
を防止するストッパ部72Cから構成されている。
【0041】このバルブ本体72の小径部72Bは、外
径がバルブ本体72の大径部72Aとほぼ同径の円管状
のバルブ部材73内に摺動自在に挿入され、この挿入さ
れた小径部72Bの下端には、抜け止めのストッパ74
が固定されている。
【0042】バルブ部材73の下端側には蓋部材75が
かしめ固定され、該バルブ部材73内は密封されてい
る。このバルブ部材73内にはバルブ部材73を常に下
方に抑えつけるバネ部材76が蓋部材75とストッパ7
4の間に設けられている。このバネ部材76のバネ力
は、このガススプリングに短縮方向の力が加わったとき
でも、上部室37の圧力でバルブ部材73が上方へ動か
ない程度のバネ力に設定されている。
【0043】軸方向のバルブ孔70の小径部70Aには
シール77が設けられ、大径部70Bの側壁とバルブ部
材73の摺動面の間には、スペーサ54、シール55、
キャップ56が設けられている。
【0044】以下に本発明の実施例の作用を説明する。
【0045】ピストンロッド35が最小長でないとき、
バルブ部材73はバネ部材76のバネ力により伸びた状
態となっている。この伸びた状態でのバルブ部材73の
働きがバルブ機構となる。このときに、プラグ45の操
作により、バルブ部材73の上端がシール54の下側に
位置すると連通路42は連通し、上部室37と下部室3
8との間の通路43は連通状態となる。このとき、ガス
スプリングに短縮方向の力を加えるとピストンロッド3
5が縮小する。そして、最小長付近になると、ピストン
ロッド35はバルブ部材73と当接し、バルブ部材73
を押し上げる。そして、バルブ部材73の上端をシール
54の上側まで押し上げると、連通路42は遮断され通
路43は遮断状態となりピストンロッド35はロック状
態となる。よって、このガススプリングに加わる力と、
上部室37内の圧力が釣り合う位置でピストンロッド3
5は停止する。
【0046】このバルブ本体72に対しバルブ部材73
が摺動し通路43を連通遮断する働きが副バルブ機構と
なる。この後、プラグ45の操作をやめると、バルブ本
体72が伸び、バルブ部材73内に設けられたバネ部材
76によりバルブ部材73は伸びきり、さらにバルブ本
体72と共にバルブ部材73は上昇しピストン36との
間にすき間ができ停止する。よって、上記参考技術と同
様に最小長付近でもクッションとしての機能が得られ
る。
【0047】次に他の参考技術を図4に図示し説明す
る。ガスと少量の油液が封入された有底筒状のシリンダ
80内には、下端にピストン81が固着され上端がシリ
ンダ80から突出したピストンロッド82が摺動自在に
挿入されている。このピストン81はシリンダ80内を
上部室83と下部室84とに画成している。
【0048】前記シリンダ80の上端部には、ロッドガ
イド85が設けられ、該ロッドガイド85にはピストン
ロッド82とロッドガイド85との間からの流体の漏れ
を防ぐシール部材86が設けられている。 前記ピスト
ンロッド82とピストン81とには軸方向に貫通するよ
うに挿通孔87が設けられ、該挿通孔87内には、バル
ブ機構を構成する第1のバルブ体88が摺動自在に挿入
されている。
【0049】前記ピストン81には、上部室83とピス
トン81内の挿通孔87を連通する連通路89が設けら
れ、上部室83と下部室84の間は、該連通路89と挿
通孔87とからなる通路90により連通されている。
【0050】前記第1のバルブ体88の下端には、下部
室84の圧力による第1のバルブ体88の抜けを防止す
るストッパ部材91が設けられている。このストッパ部
材91がピストン81に当接しているときに、第1のバ
ルブ体88の連通路89に面する部分には小径部88A
が形成されている。
【0051】ピストン81の挿通孔87の下端部は拡径
されており、この拡径された部分には、シールリング9
2が設けられ、蓋部材93により固定されている。この
蓋部材93と第1のバルブ体88との間には流体の流れ
を許すすき間が形成されている。
【0052】前記挿通孔87のピストンロッド82とピ
ストン81との固着部には、シリンダ80内の流体が挿
通孔87を介して外部へ流れるのを防ぐシール94が設
けられている。
【0053】前記ピストン81には前記連通路89を通
り、前記上部室83と下部室84とを連通するバルブ孔
95が設けられている。該バルブ孔95には、連通路8
9と交わる部分より上部に大径部95Aが、下部に小径
部95Bが、形成されている。
【0054】バルブ孔95には、副バルブ機構を構成す
る第2のバルブ体96が摺動可能に挿入され、該第2の
バルブ体96はほぼ小径部95Bと同径で、その上端部
に小径部95Bより大径のストッパ部96Aが形成さ
れ、また、ストッパ部96Aが大径部95Aの下端に当
接するとき、第2のバルブ体96の連通路89と面する
部分に小径部96Bが形成されている。
【0055】大径部95Aには、前記第2のバルブ体9
6が下部室84の圧力により移動しないように、バネ部
材97が設けられている。大径部95Aの上端には、前
記バネ部材97を押え、流体の漏れを防ぐ蓋部材98が
設けれている。バルブ孔95の小径部95Bの下端部は
拡径され、シール99が設けられて蓋部材100により
固定されている。
【0056】上記他の参考技術の作用を説明する。第1
のバルブ体88を操作しないとき、前記第1のバルブ体
88の小径部88Aは、シール93より上側に位置し、
通路90は遮断状態となっている。ここで第1のバルブ
体88を操作し、小径部88Aがシール93に面する位
置になると、通路90は連通状態となる。この連通状態
でこのガススプリングに短縮方向に力を加えると、ピス
トンロッド82は縮小し、第2のバルブ体96はシリン
ダ80の下端に当接する。その結果、第2のバルブ体9
6は押し上げられ、連通路89には第2のバルブ体96
の小径部96Bより下側の部分が面し通路90は遮断状
態となり、ピストンロッド82はこのガススプリングに
加わる力とシリンダ80内の圧力とのつり合う位置で停
止する。よって、前記参考技術及び本発明の実施例と同
様に最小長でクッションとしての機能が得られる。
【0057】なお、上記他の参考技術では、バルブ機構
である第1のバルブ体88と副バルブ機構である第2の
バルブ体96を別に設けた例を示したが、変形例とし
て、これらのバルブ機構を一体に設けた図3のバルブ機
構を第1のバルブ体88の代わりに設けることもでき
【0058】また、上記他の参考技術では、副バルブ機
構である第2のバルブ体96が下部室84に突出しシリ
ンダ80の下端に当接することにより最小付近で停止す
るようにしたが、前記第2のバルブ体96を上部室83
内に突出するように逆に設けることにより、最大長付近
で停止する際のクッションとしての機能を得られるよう
することもできるこのようにすれば、ロック付きガ
ススプリングをぶら下がり椅子等の伸長方向に力の加わ
るものに用いて高さ調整するのに有効である。
【0059】
【発明の効果】本発明によれば、最小長付近になると、
ピストンロッド等がバルブ体などに当接して機械的に停
止する前に、バルブ機構に一体に設けた副バルブ機構に
より通路が遮断され、このガススプリングに加わる力と
シリンダ内のガス圧とのつり合う位置でピストンが停止
する。よって、停止するときの衝撃も緩和され、また、
最小長付近でピストンが停止した際でも、ピストンロッ
ドのストロークがわずかに許されクッションとしての機
能が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】参考技術のロック付きガススプリングを示す
面図である。
【図2】図1における要部の拡大断面図である。
【図3】本発明に係るロック付きガススプリングの実施
の要部を示す断面図である。
【図4】他の参考技術のロック付きガススプリングを示
断面図である。
【図5】従来のロック付きガススプリングの断面図であ
【図6】ロック付きガススプリングのイスへの使用例で
ある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−115638(JP,A) 特開 昭56−63145(JP,A) 特開 昭50−44069(JP,A) 特開 昭58−8838(JP,A) 実開 昭52−108492(JP,U) 実開 昭52−160789(JP,U) 実開 昭50−90995(JP,U) 実開 昭49−8692(JP,U) 特公 昭39−13261(JP,B1) 米国特許3322039(US,A) 米国特許4871149(US,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F16F 9/00 F16F 9/49 A47C 3/30

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガスを封入したシリンダと、該シリンダ
    から一端が突出したピストンロッドと、該ピストンロッ
    ドの他端に固着され、前記シリンダ内に2つの室を画成
    するピストンと、前記シリンダ内の2つの室を連通する
    通路と、該通路を前記シリンダ外部からの操作により連
    通遮断するバルブ機構と、からなるロック付きガススプ
    リングにおいて、前記ピストンロッドが最小長付近とな
    ったとき、前記2つの室を連通する通路を遮断する副バ
    ルブ機構を、前記バルブ機構に一体に設けたことを特徴
    とするロック付きガススプリング。
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