JP3214183U - 圧力調整可能なガススプリング - Google Patents

Abstract

【課題】圧力調整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、ピストンロッド６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、を含む内側シリンダ４と外側シリンダ１との間に浮遊分離ピストン５が設けられ、ピストンロッド６の一端は、内側シリンダ４に位置し、第一ピストン６ａが設けられ、ピストンロッド６の他端は、内側シリンダ４の一端とギャップ係合し、第一プラグ２を貫通して外側シリンダ１の外部に突出し、バルブ本体９は、外側シリンダ１および内側シリンダ４の軸方向に沿って移動できる。【選択図】図１

Description

本考案は、圧力調整可能な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ステムで構成され、シリンダ内にガスと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、作業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。ピストンロッドに印加さ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、ガススプリングが圧縮運動および回復減衰運動を実現する。

中国特許公報第ＣＮ２０２４０２５４６Ｕ号は、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５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、他端にはピストン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を有する前部サポート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を前部内側ガス室１８および後部内側オイル室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から突出して起動ロッド１３に対向し、起動ロッド１３は、後部サポート１２によってシリンダ５の後端に取り付けられる。浮遊分離ピストン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、前部外側ガス室１９および後部外側オイル室１７に分離する。前部内側ガス室１８は、前部サポート４上の減衰ガス孔４−１によって前部外側ガス室１９と連通する。後部外側オイル室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によって後部内側オイル室１６と連通する。

上記ガススプリングでは、ガススプリングの内部圧力より負荷が大きい場合、ピストンロッド２は正常に、または完全に伸びない。本考案にかかる圧力調整可能なガススプリングでは、上記問題を解決し、一定重量のガススプリング圧力より負荷が大きい場合、圧力調整軸によってガス室空間の体積を調整し、伸び力および圧縮力を調整することができる。

本考案では、上記技術的課題に対応して、圧力調整可能なガススプリングを提供する。
本考案の技術的解決手段は以下のとおりである。
本発明にかかる圧力調整可能なガススプリングは、
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

ピストンロッドと、
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浮遊分離ピストンが設けられ、
上記ピストンロッドの一端は、内側シリンダに位置し、第一ピストンが設けられ、ピストンロッドの他端は、内側シリンダの一端とギャップ係合し、第一プラグを貫通して外側シリンダの外部に突出し、
上記バルブ本体は、上記外側シリンダおよび上記内側シリンダの軸方向に沿って移動でき、上記バルブ本体の一端は上記外側シリンダに位置し、かつ上記バルブ本体の一端には、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、かつ上記バルブ本体の他端には、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、上記第一孔はバルブ本体の径方向に沿って配置され、上記第二孔はバルブ本体の軸方向に沿って配置され、
前記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、
上記バルブ本体を外側シリンダおよび内側シリンダの軸方向に沿って移動させることができる調整部材を含み、
上記調整部材は、第二プラグ上に設けられ、上記調整部材の一端は、上記第二プラグを貫通して上記バルブ本体に圧接し、上記調整部材の他端は空気中に露出し、上記調整部材には、貫通孔が設けられ、
上記制御部材の一端は、上記バルブ本体の第二孔、および上記調整部材の貫通孔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。調整部材によってバルブ本体の位置を調整することができる。バルブ本体と浮遊分離ピストンとの間にはオイル室が設けられる。作動オイルが非圧縮性の媒介であるため、調整部材を調整した後、浮遊ピストンを移動させることにより、浮遊分離ピストンはガス室の窒素を圧縮する。これにより、ガス室の体積が小さくなるため、内部圧力が増加する。そして、ガスが充填される領域を圧縮させ、内部圧力を増加させ、圧力調整可能な機能を果たし、制御部材を起動させる。その後、浮遊分離ピストンが受けた圧力も増加し、ピストンロッドが伸びるときの伸び力もそれとともに増加する。このため、負荷が大きくなるときに（一定の負荷で）、常に十分な押圧力があり、ガススプリングのピストンロッドは最高点まで延びることができる。反対方向に調整するとき、内部に一定の圧力があるため、浮遊分離ピストンは下端ガス室の圧力を受け、上に移動し、上端オイル室の作動オイルおよび制御バルブを上に押し上げ、ガス室の体積が大きくなる。このため、ガススプリングのピストンロッドが圧縮するときに下向きの圧力が小さくなり、下に押圧しやすい。

本考案の圧力調整可能なガススプリングにより、従来の剛性ロックという問題を解決することができる。従来技術においては、負荷がガススプリングの内部圧力より大きい場合、ピストンロッドは正常、または完全に伸びることがでないという問題を有する。本考案のガススプリングでは、この問題を解決し、負荷が一定重量のガススプリングの圧力より大きい場合、圧力調整軸によりガス室空間体積を調整し、伸び力および圧縮力の調整を実現する。

本考案に係る第一種の圧力調整可能なガススプリングの断面構造概略図である。 本考案に係る第二種の圧力調整可能なガススプリングの一実施例の概略図である。 本考案に係る第二種の圧力調整可能なガススプリングの他の実施例の概略図である。 本考案に係る第三種の圧力調整可能な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。

実施例１：
図１に示すように、本考案の圧力調整可能なガススプリングは、外側シリンダ、内側シリンダ、浮遊分離ピストン、ピストンロッド、バルブ本体、調整部材を含む。以下に、各部分の構造およびその相関関係について詳細に説明する。

外側シリンダ１の両端は、開口を有する。外側シリンダ１の一端に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、締まり嵌めにより外側シリンダ１と係合する。内側シリンダ４の両端は、開口を有し、内側シリンダ４は外側シリンダの外側に位置する。

浮遊分離ピストン５は、内側シリンダと外側シリンダとの間に設けられる。浮遊分離ピストン５は、外側シリンダを２つの領域に分離する。浮遊分離ピストン５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、浮遊分離ピストン５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き、浮遊分離ピストン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の一端に第一ピストン６ａが設けられ、ピストンロッド６の一端は、内側シリンダ４に位置する。ピストンロッド６の他端と内側シリンダ４の一端がギャップ係合し、第一プラグを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。ピストンロッド６およびピストンロッド６上に設けられた第一ピストン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き、ピストンロッド６および第一ピストン６ａは、内側シリンダ４の軸方向に沿って移動可能となる。これにより、ピストンロッド６を延伸または収縮させ、該ピストンロッド６が空気中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ことができる。例えば負荷が縦方向では上昇または降下、負荷が横方向では前進または後退である。

内側シリンダ４には、換気サポート７が設けられ、換気サポート７の一端は内側シリンダ４に位置する。換気サポート７には、中心孔が設けられ、上記ピストンロッド６は、換気サポート７の中心孔を貫通し、それにより、ピストンロッド６が換気サポート７にギャップ係合する。換気サポート７には、径方向拡張部分７ａが設けられ、換気サポート７の他端は内側シリンダ４の外側に位置する。径方向拡張部分７ａは、換気サポート７が内側シリンダ４の後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と係合する。このようにして、内側シリンダ４は、外側シリンダ１内で換気サポート７により支持される。さらに、径方向拡張部分７ａには、換気孔が設けられ、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連通する。換気サポート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はできない。換気サポート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、空間の場合には、本考案では、換気サポート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、換気サポート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で自由に流れる。

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、液体媒介を流す第一孔９ｃおよび第一孔に連通する第二孔９ｄが設けられる。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内にスペーサースリーブ９ｅが設けられ、該スペーサースリーブ９ｅ上に液体媒介を流すための開口が設けられ、第二孔９ｄ内にさらにスペーサースリーブ９ｅの両側に位置するシールリング９ｆが設けられる。バルブ本体９は、外側シリンダおよび内側シリンダの軸方向に沿って移動する。好ましくは、バルブ本体９は外側シリンダ１とギャップ係合され、さらにバルブ本体９は内側シリンダと間隔係合され、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によって内側シリンダ２内の液体媒介をシールし、内側シリンダ２内の液体がバルブ本体９および制御部材１０の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で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。

調整部材は、バルブ本体９を外側シリンダ１および内側シリンダ４の軸方向に沿って移動させる。調整部材は第二プラグ３に設けられ、調整部材の一端は第二プラグ３を貫通してバルブ本体に圧接し、調整部材の他端は空気中に露出する。調整部材には、貫通孔が設けられ、上記制御部材１０の一端は、バルブ本体の第二孔、調整部材の貫通孔を貫通して空気中に露出する。第二プラグ３の第二貫通孔はネジ孔であり、上記調整部材はケーシング１１を含み、該ケーシング１１の外周にネジが設けられ、上記ケーシング１１は第二貫通孔内に挿入され第二プラグ３とネジにより接続される。ケーシング１１を時計回りに回転することにより、ケーシング１１が前進するときに、バルブ本体９に軸方向の前進作用を加える。これにより、バルブ本体９は、ピストンロッド６に移動し、液体媒介は圧縮困難または不可能となる。そのため、作用力は浮遊分離ピストン５に作用し、浮遊分離ピストンを移動させ、ガスを充填する領域内のガスを圧縮する。この結果、ガスを充填する領域が小さくなり、逆に、ガスにより発生した圧力が大きくなる。ケーシング１１を反時計回りに回転するとき、ケーシング１１が収縮し、ガスを充填する領域が大きくなり、ガスに発生した圧力が小さくなる。したがって、ケーシング１１を時計回りまたは反時計回りに回転することによって、ガスに発生した圧力を変化させ、さらに、ガススプリングの全体圧力に対して必要に応じて調整することができる。上記制御部材１０には、径方向の突起１０ａが設けられ、上記ケーシング１１の貫通孔は段階孔であり、段階孔の段階面は突起１０ａの軸方向の移動を抑止することができる。
実施例２：
本実施例と上記実施例との違いは調整部材の構造が異なる。本実施例における調整部材の具体的な構造は以下のとおりである：

図２および図３に示すように、調整部材は、回転スリーブ１２、中空軸１３、カバー１４を含む。回転スリーブ１２は第二プラグに回転可能に配置され、回転スリーブは第二プラグにより軸方向の移動が抑止される。カバー１４は組み立て孔を有し、上記回転スリーブ１２の外周に径方向突起１２ａが設けられ、カバー１４が回転スリーブ１２に嵌合され、かつ回転スリーブ１２の径方向突起１２ａに押圧され、カバー１４は、第二プラグ３と固定接続される。これにより、回転スリーブ１２の軸方向の移動を抑止する。前記カバー１４の組み立て孔は段階孔であり、該段階孔の段階面は回転スリーブ１２の径方向突起１２ａに圧接する。好ましい形態では、回転スリーブ１２および径方向突起１２ａはカバー１４の段階孔とそれぞれギャップ係合する。このように、回転スリーブ１２の軸方向の移動は抑止され、回転スリーブ１２の径方向の移動も抑止され、かつ回転スリーブ１２は自由に回転することができる。

中空軸１３の一端は、第二プラグ３を貫通してバルブ本体９に圧接する。中空軸１３の他端の軸方向端面は曲面（例えばカム曲面）、または傾斜面、または非対称な球面である。前記回転スリーブ１２の貫通孔の内側壁面に、中空軸１３と表面係合した曲面、傾斜面および非対称な球面のうちのいずれかが設けられる。図２に示す実施例において、中空軸１３および回転スリーブ１２は、非対称な球面によって係合され、図３に示す実施例において、中空軸１３および回転スリーブ１２は傾斜面によって互いに係合される。回転スリーブ１２を回転するとき、回転スリーブ１２および中空軸１３は曲面により互いに押圧され、または傾斜面により互いに押圧され、または非対称な球面により互いに押圧され、中空軸を軸方向に変位させる。中空軸１３が摩擦力により回転スリーブ１２と共に回転することを防止するために、前記中空軸１３の外周にガイド部材１３ａが設けられ、前記第二プラグ３の第二貫通孔の内側壁面にガイド溝が設けられ、ガイド部材１３ａはガイド溝にギャップ係合される。このように、回転スリーブ１２を回転させるとき、回転スリーブ１２と中空軸１３との間には摩擦作用力が生じる。中空軸１３の円周方向にガイド部材１３ａによりガイド溝との結合が制限され、このため、中空軸１３は回転することができず、は軸方向のみに移動する。
実施例３：

本実施例と実施例２との違いは、実施例２の基本構造（図４に示すように）において、前記第二プラグ３の軸方向端面にリング溝が設けられ、回転スリーブ１２の一端にリング状の軸方向延伸部１２ｂが設けられ、該軸方向延伸部１２ｂは、軸受１５によって前記第二プラグ３のリング溝内に取り付けられる点である。本実施例における軸受１５の数は２つが好ましい。軸方向延伸部１２ｂに軸受スリーブ１６が嵌合し、軸受スリーブ１６は２つの軸受１５を分離し、かつ軸受１５の一端に軸方向抑止部を形成する。そのうちの１つの軸受の他端はリング溝の底部により軸方向の移動が抑止され、もう１つの軸受１５の他端は径方向突起１２ａにより軸方向の移動が抑止され、軸受の軸方向移動が防止される。

本考案にかかる圧力調整可能なガススプリングは、オフィス用家具に適用可能である。オフィス用家具は、オフィスチェア、オフィスデスク、医療機器、フィットネス機器などの民間用家具やバーチェアおよびコーヒーテーブルなどを含む。また、車両用ガススプリングおよび様々な機械、機器などは剛性伸縮調整を必要とするため、適用範囲はより広い。同時に、本考案のガススプリングは、全体構造もよりシンプルであり、生産コストが節約される。

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 浮遊分離ピストン
６ ピストン
６ａ 第一ピストン
７ 換気サポート
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 スペーサースリーブ
９ｆ シールリング
１０ 制御部材
１０ａ 突起
１１ ケーシング
１２ 回転スリーブ
１２ａ 径方向突起
１２ｂ 軸方向延伸部
１３ 中空軸
１３ａ ガイド部材
１４ カバー
１５ 軸受
１６ 軸受スリーブ

Claims (10)

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、
   ピストンロッドと、
   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浮遊分離ピストンが設けられ、
   前記ピストンロッドの一端は、内側シリンダに位置し、前記ピストンロッドの一端には、第一ピストンが設けられ、前記ピストンロッドの他端は、内側シリンダの一端とギャップ係合し、第一プラグを貫通して外側シリンダの外部に突出し、
   前記バルブ本体は、前記外側シリンダおよび前記内側シリンダの軸方向に沿って移動でき、前記バルブ本体の一端は前記外側シリンダに位置し、かつ前記バルブ本体の一端には、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、かつ前記バルブ本体の他端には、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、前記第一孔はバルブ本体の径方向に沿って配置され、前記第二孔はバルブ本体の軸方向に沿って配置され、
   前記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、
   前記バルブ本体を外側シリンダおよび内側シリンダの軸方向に沿って移動させることができる調整部材を含み、
   前記調整部材は、第二プラグ上に設けられ、前記調整部材の一端は、前記第二プラグを貫通して前記バルブ本体に圧接し、前記調整部材の他端は空気中に露出し、前記調整部材には、貫通孔が設けられ、
   前記制御部材の一端は、前記バルブ本体の第二孔、および前記調整部材の貫通孔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. 前記第二プラグの第二貫通孔はネジ孔であり、前記調整部材はケーシングを含み、前記ケーシングの外周にネジが設けられ、前記ケーシングは第二貫通孔内に挿入され、前記第二プラグとネジにより接続され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. 前記制御部材には径方向に突出する突起が設けられ、前記ケーシングの貫通孔は段階孔であることを特徴とする、
   請求項１に記載のガススプリング。
4. 前記調整部材は、
   第二プラグ上に回転可能に設けられた回転スリーブであって、前記回転スリーブの第二プラグ上における軸方向の動きは抑止され、
   前記調整部材の一端は第二プラグを貫通してバルブ本体に当接し、他端の軸方向端面は曲面、傾斜面、および非対称な球面のうちのいずれかである中空軸、を含み、
   前記回転スリーブの貫通孔の内側壁面には、前記中空軸と表面係合する曲面、傾斜面、および非対称な球面のうちのいずれかが設けられ、前記回転スリーブを回転させるとき、前記回転スリーブおよび前記中空軸は曲面、傾斜面、および非対称な球面のうちのいずれかに押圧され、中空軸を軸方向に変位させることを特徴とする、
   請求項１に記載のガススプリング。
5. 前記中空軸の外周には、ガイド部材が設けられ、前記第二貫通孔の内側壁面にガイド溝が設けられ、前記ガイド部材が前記ガイド溝内にギャップ係合されることを特徴とする、
   請求項４に記載のガススプリング。
6. さらに、組み立て孔を有するカバーを含み、前記回転スリーブの外周に径方向突起が設けられ、前記カバーは前記回転スリーブに嵌合し、かつ前記回転スリーブの径方向突起に圧接し、前記カバーは第二プラグと固定接続して、前記回転スリーブの軸方向の動きを抑止することを特徴とする、
   請求項４に記載のガススプリング。
7. 前記カバーの組み立て孔は段階孔であり、前記段階孔の段階面は前記回転スリーブ上の径方向突起に当接することを特徴とする、
   請求項６に記載のガススプリング。
8. 前記第二プラグの軸方向端面にリング溝が設けられ、前記回転スリーブの一端は軸受により前記リング溝内に取り付けられることを特徴とする、
   請求項４に記載のガススプリング。
9. 前記内側シリンダには、換気サポートが設けられ、前記換気サポートには中心孔が設けられ、前記ピストンロッドは、換気サポートの中心孔を貫通し、前記換気サポートには、径方向拡張部分が設けられ、前記径方向拡張部分は前記外側シリンダと係合し、前記径方向拡張部分に換気孔が設けられることを特徴とする、
   請求項１から８のいずれか１項に記載のガススプリング。
10. 請求項１から９のいずれか１項に記載のガススプリングを適用したことを特徴とする、オフィス用家具。