JP3214007U - ガススプリング - Google Patents

Abstract

【課題】幅広い用途に適用可能なガススプリングを提供する。【解決手段】両端に開口を有し、一端に第一貫通孔を有する第一プラグ２が設けられ、他端に第二貫通孔を有する第二プラグ３が設けられた外側シリンダ１と、外側シリンダ１内に位置し、かつ、両端に開口を有する内側シリンダ４と、外側シリンダ１の一端に嵌合して固定された換気ホルダ７と、バルブ本体９と、液体媒介のバルブ本体９への流れを制御する制御部材１０と、を含むガススプリングであって、内側シリンダ４と外側シリンダ１との間には、浮遊隔離ピストン５が設けられ、バルブ本体９の一端は、外側シリンダ１に位置し、一端には、第一シール部材９ａが設けられ、バルブ本体９の他端は、内側シリンダ４に位置し、他端には、第二シール部材９ｂが設けられ、バルブ本体９には、液体媒介を流すための第一孔９ｃおよび第一孔９ｃと連通する第二孔９ｄが設けられる。【選択図】図１

Description

本考案は、ガススプリングに関する。

ガススプリングは、主に、シリンダ、シリンダ内のピストン、ピストンロッドおよびバルブロッドで構成され、シリンダ内にガスおよびオイルが封入される。ピストンがシリンダ内の容積を占めるため、作動時にピストンロッドがシリンダ内に押し込まれ、ピストンがシリンダ内で軸方向に移動してオイルを押圧し、オイルは、ガスを圧縮してピストンを作動位置に到達させる。ピストンロッドに加えられた外力が消失した後、ガスが膨張し、膨張したガスがオイルを押してピストンをリセットさせ、ピストンロッドが移動し、ガススプリングにより圧縮運動および回復減衰運動が実現する。

中国特許公報番号ＣＮ２０２４０２５４６Ｕの考案は、剛性ロック式シートリフトガススプリングを開示する。このガススプリングは、図２に示すように、シリンダ５、ピストンロッド１、バルブ本体１０およびスプールバルブ１１を含み、ガイドスリーブ２およびガイドリング３は、ピストンロッド１に嵌合し、かつ、シリンダ５内に取り付けられる。ピストンロッド１の一端は、シリンダ５から突出し、他端にピストン８が設けられる。内側ケーシング６は、両端に減衰ガス孔４−１を有するフロントサポート４および減衰オイル孔１０−１を有するバルブ本体１０を貫通してシリンダ５内に固定される。ピストン８は、内側ケーシング６内に気密に配置され、かつ、内側ケーシング６をフロント内側ガス室１８およびリア内側オイル室１６に分離する。前記バルブ本体１０は、シリンダ５および内側ケーシング６に気密に接続し、かつ、スプールバルブ１１は、耐磨耗スリーブ１５によってバルブ本体１０に取り付けられる。耐磨耗スリーブ１５に、オイル孔１５−１が設けられ、スプール１１の前端のバルブカバーは、バルブ本体１０上のバルブシート９に対向する。スプール１１の後端は、バルブ本体１０から突出して起動レバー１３に対向し、起動レバー１３は、リアサポート１２によってシリンダ５の後端に取り付けられる。浮遊隔離ピストン７は、シリンダ５と内側ケーシング６との間に気密に取り付けられ、かつ、シリンダ５と内側ケーシング６との間の空間を、フロント外側ガス室１９およびリア外側オイル室１７に分離する。フロント内側ガス室１８は、フロントサポート４上の減衰ガス孔４−１によってフロント外側ガス室１９と連通する。リア外側オイル室１７は、バルブ本体１０上の減衰オイル孔１０−１および耐磨耗スリーブ１５上のオイル孔１５−１によってリア内側オイル室１６と連通する。

上記ガススプリングでは、ピストンロッド１の最大延伸サイズは該ピストンロッド１の自体の長さより小さい。延伸サイズに対する要求が大きい場合、上記ガススプリングでは、内側シリンダ、外側シリンダおよびピストンロッドのサイズを増加することにより、ピストンロッドの延伸サイズを増加させる。しかしながら、このようなガススプリングでは、多くの場面に適用することが難しく、例えば、サイズが長いものはストロークの小さいときには適用することができず、サイズが小さいものはストロークの大きいときには適用することができない。そのため、場合に応じて異なるサイズのガススプリングが必要となっている。

本考案では、上記技術的課題に対応して、多くの場面で適用可能な（ダブルリフト剛性）ガススプリングを提供する。

本考案にかかるガススプリングは、
両端に開口を有し、一端に第一貫通孔を有する第一プラグが設けられ、他端に第二貫通孔を有する第二プラグが設けられた外側シリンダと、
外側シリンダ内に位置し、かつ、両端に開口を有する内側シリンダと、
外側シリンダの一端に嵌合して固定された換気ホルダと、

バルブ本体と、
液体媒介のバルブ本体への流れを制御する制御部材と、
を含むガススプリングであって、
上記内側シリンダと上記外側シリンダとの間には、浮遊隔離ピストンが設けられ、
上記バルブ本体の一端は、上記外側シリンダに位置し、上記一端には、第一シール部材が設けられ、上記バルブ本体の他端は、上記内側シリンダに位置し、上記他端には、第二シール部材が設けられ、上記バルブ本体には、液体媒介を流すための第一孔および第一孔と連通する第二孔が設けられ、上記第一孔は、上記バルブ本体の径方向に沿って配置され、上記第二孔は、上記バルブ本体の軸方向に沿って配置され、
制御部材の一端は、液体媒介の圧力下で第二孔を塞ぎ、
さらに、ガススプリングは、

中空ピストンロッドと、
ピストンロッドと、を含み、
上記中空ピストンロッドの一端に第一隔離ピストンが固定され、該第一隔離ピストンは、上記内側シリンダに嵌合し、上記第一隔離ピストンに上記中空ピストンロッドと上記内側シリンダを連通する貫通孔が設けられ、上記中空ピストンロッドの他端は、内側シリンダ、第一プラグを順次貫通して外側シリンダの外に突出し、
上記ピストンロッドの一端に第二ピストンが固定され、上記一端は、中空ピストンロッドに位置し、上記ピストンロッドの他端は、中空ピストンロッドを貫通して空気中に露出する、ことを特徴とする。

本考案の有益な効果は以下のとおりである。

作動時に、ガスが圧力により液体媒介を押圧し、内側シリンダおよび中空ピストンロッドに入り、中空ピストンロッドはピストンロッドと共に延伸する。中空ピストンロッドの延伸ストロークが最大まで達した場合、ガスの圧力と共に、液体媒介は、中空ピストンロッド内に流れ続け、それにより、ピストンロッドを押圧し、延伸し続ける。ピストンロッドのストロークが最大まで達した場合、ガススプリングの総延伸長さは、中空ピストンロッドとピストンロッドとの和となる。本考案のガススプリングのストロークは二倍になる。したがって、同一シリンダサイズのガススプリングと比較すると、本考案のガススプリングの延伸長さは、同じタイプのシリンダサイズの二倍である。このような構造のガススプリングでは、シリンダのサイズを変更しないでも、多くの場面で使用要件を満たすことが可能である。

本考案に係る第一種のガススプリングの断面構造概略図である。 従来技術における剛性ロック式シートリフトガススプリングの概略図である。

図１に示すように、本考案のガススプリング（ダブルリフト剛性ガススプリング）は、外側シリンダ、内側シリンダ、浮遊隔離ピストン、ピストンロッド、第三ピストンおよびバルブ本体を含む。以下に、各部分の構造およびそれら相関関係について詳細に説明する。

外側シリンダ１は、両端に開口を有し、外側シリンダ１の一端には、第一貫通孔を有する第一プラグ２が設けられ、外側シリンダの他端には、第二貫通孔を有するプラグ３が設けられる。第一プラグ２および第二プラグ３は、締まり嵌めで外側シリンダ１と嵌合するのが好ましい。内側シリンダ４は、両端に開口を有し、外側シリンダ内に位置する。

浮遊隔離ピストン５は内側シリンダと外側シリンダとの間に設けられる。浮遊隔離ピストン５は、外側シリンダを２つの領域に分離し、浮遊隔離ピストン５の片側に位置する領域は、液体媒介を充填する領域であり、該領域にはオイルが充填される。浮遊隔離ピストン５の他方の側に位置する領域は、ガスを充填する領域であり、該領域には窒素が充填される。浮遊隔離ピストン５の両側の領域の圧力が変化すると、浮遊隔離ピストン５は、外側シリンダ１の軸方向に沿って移動可能となる。

ピストンロッド６の一端に第一隔離ピストン６ａが設けられる。第一隔離ピストン６ａは、内側シリンダ４に嵌合し、第一隔離ピストン６ａの中空ピストンロッド６と接続する一端に軸方向延伸部６ｂが設けられる。該軸方向延伸部６ｂは、中空ピストンロッド６内に挿入し、第一隔離ピストン６ａによって、中空ピストンロッド６の一端を支持する役割を果たす。第一隔離ピストン６ａには、中空ピストンロッドと内側シリンダを連通する貫通孔６ｃが設けられる。中空ピストンロッド６の一端は、内側シリンダ４、第一プラグ２を順次貫通して、外側シリンダの外に突出して空気中に露出する。中空ピストンロッド６および中空ピストンロッド６上に設けられた第一隔離ピストン６ａにより、内側シリンダ４は２つの領域に分離される。第一隔離ピストン６ａの片側に位置する領域は、液体媒介（例えばオイル）を充填する領域であり、第一隔離ピストン６ａの他方の側に位置する領域は、ガス（例えば窒素）を充填する領域である。両側の領域の圧力が変化すると、ピストンロッド６および第一隔離ピストン６ａは、内側シリンダ４の軸方向に沿って移動可能となる。それにより、中空ピストンロッド６が上下し、該中空ピストンロッド６の空気に露出した端部に接続する負荷部に、対応する動作を発生させる。例えば、負荷部が、縦方向では上昇または降下、負荷部が横方向では前進または後退である。

ピストンロッド６ｄの一端には、第二ピストン６ｅが固定され、中空ピストンロッド６内に位置する。第二ピストン６ｅは、中空ピストンロッド６と一時的に嵌合し、ピストンロッド６ｄの他端は中空ピストンロッド６を貫通して空気中に露出する。第三ピストン６ｆは、中空ピストンロッド６内に位置し、ピストンロッド６ｄ上に嵌合する。

内側シリンダ４の一端には、換気ホルダ７が設けられ、換気ホルダ７は、外側シリンダ１と嵌合する。換気ホルダ７の一端は、内側シリンダ４に位置し、換気ホルダ７には、中心孔が設けられる。前記ピストンロッド６が、換気ホルダ７の中心孔を貫通することにより、ピストンロッド６が換気ホルダ７とギャップ嵌合する。換気ホルダ７には、径方向拡張部分７ａが設けられる。換気ホルダ７の他端は内側シリンダ４の外側に位置し、径方向拡張部分７ａは、換気ホルダ７の内側シリンダ４の外側に位置する部分に設けられ、該径方向拡張部分７ａは、外側シリンダ１と嵌合する。このように、内側シリンダ４は、外側シリンダ１内で換気ホルダ７によって支持され、径方向拡張部分７ａには、換気孔が設けられる。該換気孔は、外側シリンダ１のガスを充填する領域と、内側シリンダ４のガスを充填する領域とを連通する。換気ホルダ７を取り付けた後、外側シリンダ１および内側シリンダ４のガスを充填する領域を塞ぐことができない。換気ホルダ７と第一プラグ２との間には空間又はギャップが設けられる。空間の場合は、換気ホルダ７と第一プラグ２との間にシール部材を囲むホルダ８が設けられ、換気ホルダ７とホルダ８との間に１つの室体を形成する。これにより、ガスが外側シリンダ１のガスを充填する領域と、内側シリンダ４のガスを充填する領域との間を自由に流れる。

バルブ本体９は、内側シリンダと第二プラグ３との間に圧接される。バルブ本体９の一端は、外側シリンダに位置し、かつ、第一シール部材９ａが設けられる。バルブ本体９の他端は、内側シリンダに位置し、かつ、第二シール部材９ｂが設けられる。バルブ本体９には、液体媒介を流すための第一孔９ｃおよび第一孔に連通する第二孔９ｄが設けられ、第一孔９ｃは、バルブ本体９の径方向に沿って配置され、第二孔９ｄは、バルブ本体９の軸方向に沿って配置される。第二孔９ｄ内に隔離スリーブ９ｅが設けられ、該隔離スリーブ９ｅ上に液体媒介を流すための開口が設けられる。第二孔９ｄ内には、さらに、隔離スリーブ９ｅの両側に位置するシールリング９ｆが設けられる。第一シール部材９ａにより外側シリンダ１内の液体媒介をシールし、外側シリンダ１内の液体がバルブ本体９と外側シリンダとの間のギャップから排出することを回避する。第二シール部材９ｂにより内側シリンダ２内の液体媒介をシールし、内側シリンダ４内の液体がバルブ本体９および制御部材１０に制御されることなく、外側シリンダ１の液体媒介を充填する領域と、内側シリンダ４の液体媒介を充填する領域との間を流れることを回避する。

制御部材１０は液体媒介を制御してバルブ本体に流す。制御部材１０はロッド状であり、制御部材１０の一端は液体媒介の圧力を受けて第二孔を塞ぐ。制御部材はロッド状のスプールバルブおよびスイッチを含み、スプールバルブの一端は、スイッチの一端と圧接する。

制御部材１０を操作することにより、スイッチがスプールバルブを押圧する。これにより、バルブ本体９の第二孔が開き、内側シリンダ４および外側シリンダ１の２つの液体媒介を充填する領域が互いに連通する。浮遊隔離ピストン５では、ガスを充填する領域のガス圧力の作用により、液体媒介が内側シリンダ４および中空ピストンロッド６内に流れる。これにより、中空ピストンロッド６およびピストンロッド６ｄが延伸し、第一隔離ピストン６ａが換気ホルダ７に圧接すると、中空ピストンロッド６は、移動を続けることができない。中空ピストンロッド６の延伸ストロークが最大まで達した場合、ガスの圧力と共に、液体媒介が中空ピストンロッド６内に流れ続け、それにより、ピストンロッド６ａを押して延伸し続ける。ピストンロッド６ａのストロークが最大まで達した場合、ガススプリングの総延伸長さは、中空ピストンロッド６とピストンロッド６ａとの和となる。したがって、本考案に係るガススプリングのストロークは二倍になる。同一高さのガススプリングは、ピストンロッドが最低位置まで圧縮された場合、より低い位置まで達することができる。同一ストロークのガススプリングに比べ、最低位置は約半分にすることができ、ストロークの最大化により、ガススプリングの適用範囲がより広くなり、従来技術における、同一長さのシリンダのストロークの制限という問題が解決される。

このダブルリフト剛性ロック式ガス圧力ロッドは、自己ロックするときに弾性がなく、オフィス用家具に広く適用することができる。オフィス用家具は、オフィスチェア、オフィスデスクなど、医療機器、フィットネス機器、バーチェアおよびコーヒーテーブルなどの民間用家具を含む。また、車両用ガススプリングおよび様々な機械、機器などでは、剛性伸縮調整を必要とするため、適用範囲はより広い。

１ 外側シリンダ
２ 第一プラグ
３ 第二プラグ
４ 内側シリンダ
５ 浮遊隔離ピストン
６ 中空ピストンロッド
６ａ 第一隔離ピストン
６ｂ 軸方向延伸部
６ｃ 貫通孔
６ｅ 第二ピストン
６ｆ 第三ピストン
７ 換気ホルダ
７ａ 径方向拡張部分
８ ホルダ
９ バルブ本体
９ａ 第一シール部材
９ｂ 第二シール部材
９ｃ 第一孔
９ｄ 第二孔
９ｅ 隔離スリーブ
９ｆ シールリング
１０ 制御部材
１０ａ 突起

Claims (4)

1. 両端に開口を有し、一端に第一貫通孔を有する第一プラグが設けられ、他端に第二貫通孔を有する第二プラグが設けられた外側シリンダと、
   外側シリンダ内に位置し、かつ、両端に開口を有する内側シリンダと、
   外側シリンダの一端に嵌合して固定された換気ホルダと、
   バルブ本体と、
   液体媒介のバルブ本体への流れを制御する制御部材と、
   を含むガススプリングであって、
   前記内側シリンダと前記外側シリンダとの間には、浮遊隔離ピストンが設けられ、
   前記バルブ本体の一端は、前記外側シリンダに位置し、前記一端には、第一シール部材が設けられ、前記バルブ本体の他端は、前記内側シリンダに位置し、前記他端には、第二シール部材が設けられ、前記バルブ本体には、液体媒介を流すための第一孔および第一孔と連通する第二孔が設けられ、前記第一孔は、前記バルブ本体の径方向に沿って配置され、前記第二孔は、前記バルブ本体の軸方向に沿って配置され、
   制御部材の一端は、液体媒介の圧力下で第二孔を塞ぎ、
   さらに、ガススプリングは、
   中空ピストンロッドと、
   ピストンロッドと、を含み、
   前記中空ピストンロッドの一端に第一隔離ピストンが固定され、該第一隔離ピストンは、前記内側シリンダに嵌合し、前記第一隔離ピストンに前記中空ピストンロッドと前記内側シリンダを連通する貫通孔が設けられ、前記中空ピストンロッドの他端は、内側シリンダ、第一プラグを順次貫通して外側シリンダの外に突出し、
   前記ピストンロッドの一端に第二ピストンが固定され、前記一端は、中空ピストンロッドに位置し、前記ピストンロッドの他端は、中空ピストンロッドを貫通して空気中に露出する、ことを特徴とする、ガススプリング。
2. さらに、第三ピストンを含み、前記第三ピストンは、中空ピストンロッド内に位置し、ピストンロッドに嵌合することを特徴とする、
   請求項１に記載のガススプリング。
3. 前記第一隔離ピストンの中空ピストンロッドと固定された一端に、軸方向延伸部が設けられ、該軸方向延伸部は、中空ピストンロッドに挿入することを特徴とする、
   請求項１または２に記載のガススプリング。
4. 前記制御部材は、ロッド状のスプールバルブおよびスイッチを含み、スプールバルブの一端は、スイッチの一端と圧接することを特徴とする、
   請求項１または２に記載のガススプリング。