JP4020452B2 - 長さ調整可能なガススプリング - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、請求項1の前提部分に従う、長さ調整可能なガススプリングに関するものである。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
ヨーロッパ特許出願公開第564776号公報(EP 0 564 776 A1、特願平5−64105号(特開平6−17866号)に対応する)から公知の一般的タイプの長さ調整可能なガススプリングにおいて、調整設備は液圧作用の調整設備であり、その起動装置はガススプリングとロック可能に係合する弾性的ロック舌状体を備える。ロック舌状体のロック突起はガススプリングに配置された後方窪み部と係合する。この解決法はロック係合に関する限り満足すべきものであるが、製造条件は比較的複雑である。加えて、液圧作用の調整設備は操作困難である。
【0003】
調整設備を有したガススプリングはドイツ連邦共和国特許出願公開第4236732号公報(DE 42 36 732 A1、ヨーロッパ特許出願公開第595357号公報に対応する)から公知であり、そこではボーデン(Bowden)ケーブルのケーブルがガススプリングに動かないように固定され、当該ケーブルを囲むホースは操作ピンを押圧する。
【0004】
ボーデンワイヤを備えてなる調整設備を有したガススプリングはドイツ連邦共和国特許出願公開第4114101号公報(DE 41 14 101 A1)から公知である。このために、操作レバーはピストンロッドの端部にジョイント接続され、中空ピストンロッドに配設されたバルブピンを作動する。
【0005】
長さ調整可能なガススプリングは米国特許第4793450号公報から公知であり、そこでは2つの部分ハウジング室の間のバルブが作動ベロー(風袋体、ふいご)によって作動されるべき流体起動装置によって開閉可能である。
【0006】
上記公知構想の全ての欠点は、バルブを開くために非常に高い操作力が必要とされることにある。
そこで本発明の課題は、操作されるべきガススプリングのために用いられる力が特に小さい一般的タイプのガススプリングを案出することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、この課題は請求項1の特徴部分の記載構成によって達成される。本発明によるやり方で、(公知の解決法でのような)高い摩擦力を克服してバルブピンがシールに沿って押される必要はもはやないが、一方で当該ピンがシールから離れて持ち上げられることを達成することとなる。ガススプリングにかかる100バール以上の高圧のために、密閉はシールの高い密閉力でなされなければならず、このことは公知の解決法においては高い操作力が必要となる。本発明に従う構想においてはバルブ操作レバーがピボット回転させられるという事実により、そのような高い操作力は必要なく、シールはもはや以前のように磨耗を受けない。
【0008】
従属請求項から明らかになるように、ハウジングの長手方向に可動であるバルブピンを有する公知で普及した長さ調整可能なガススプリングは、それら驚くべき利点に達するために比較的僅かな構造的変更を必要とするだけである。特に本発明に従うやり方によって、液圧式乃至機械式で作動される起動ベローを用いて小さな力でバルブを操作することが可能となる。
【0009】
【発明の実施の態様】
本発明の更なる特徴、利点及び詳細は図面に関連した例示的な実施態様の以下の記述から明らかとなろう。
【0010】
図1及び図2の長さ調整可能なガススプリングは、実質的に異なる径の2本の管からなるハウジング1を有する。これら2本の管、即ち、内部シリンダ2と外部シリンダ3は相互に同心に配置されている。環状室4が外部シリンダ3と内部シリンダ2の間に径の違いのために形成される。
【0011】
ほぼ環状のピストン5が内部シリンダ2内での軸線方向変位のために配設されており、シールリング6によって、その周囲が内部シリンダ2の内側壁7に対して気密になっている。当該ピストン5は、ハウジング1に同軸に案内されるピストンロッド8の一端に固定されている。このピストンロッド8はハウジング1の一端から外に導かれている。この端部でハウジング1は閉鎖リング9によって閉じられており、その周囲は環状シール10を用いて外部シリンダ3の内側壁11に対して気密になっている。軸線方向外側に閉鎖リング9は外部シリンダ3のビード12によって保持されている。内側でカップ形状のスリーブ13が閉鎖リング9に当接していて、多重リップシール14を収容し、そのリップ部はピストンロッド8に密閉当接する。このようにして、ピストンロッド8の表面に沿ってガスが外側に逃げることが防がれる。
【0012】
ハウジング1の内側から、外部シリンダ3の内側壁11に係止した心立て部片15がスリーブ13に支持される一方で、内部シリンダ2の内側壁7を放射状に支持する、言い換えれば中心付けするリブ16を備えている。内部シリンダ2はまたこれらリブ16に軸線方向に固く支持されており、言い換えれば、軸線方向に片側のみで止められている。リブ16のみが内部シリンダ2の中心付け及び軸線方向支持のために備えられていることで、環状室4はこの範囲で内部シリンダ2内の部分ハウジング室17と連結する。部分ハウジング室17はピストン5、ハウジング1のピストン出口側端部及び内部シリンダ2の内側壁7によって規定(画定)されている。リブ16間で、通路18が部分ハウジング室17と環状室4の間に形成される。
【0013】
ピストンロッド出口の反対側のハウジング1の端部にバルブ19が配設され、これによって内部シリンダ2内でピストン5とバルブ19の間に位置した部分ハウジング室20は環状室4とつながり、またこれから分離し、結果として他の部分ハウジング室17とつながり、また分離する。
【0014】
バルブ19を含めてガススプリング全体は実質的に中央縦軸線21に対し対称的に構成されている。バルブ19は外側部分23と内側部分24によって形成された弁体22を有する。外側部分23は外部シリンダ3の内側壁11に当接し、それによって弁体22は外部シリンダ3に関して中心におかれる。下側径の柱体状部分24は内部シリンダ2の内側壁7に当接され、それによって弁体22と内部シリンダ2の間で、結果として内部シリンダ2と外部シリンダ3の間で中心立てがなされる。部分23が部分24に移る箇所で止め頸部25が形成され、それによって弁体22が軸線方向において内部シリンダ2に当接する。一方で部分23の近傍において、他方で近傍24の近傍において、環状シール28,29が対応する環状溝部26,27に配設され、これによって一方で部分23と外部シリンダ3の内側壁11の間で、他方で内側部分24と内部シリンダ2の内側壁7の間で気密接続が生じる。外側部分23に配置された環状溝部26は外側部分23上に位置した弁体22のカップ形状外側カバー30によって画定される。内側部分24に配置された環状溝部27は、内側部分24に取り付けられ部分ハウジング室20に向けられた弁体22の内側カバー31によって画定される。概して弁体22とカバー30,31とは適当なプラスチック材料からなり、接着剤又は超音波溶接によって互いに繋ぎ合わされる。
【0015】
軸線21と同軸に、弁体22は柱体状引っ込み部32を備えており、ここに弁操作レバー34の同様に柱体状の内側アーム33が配設され、他方の、即ち、外側アーム35は弁体22の実質的に外側に配設される。大きめの径を有した内側アーム33と小さめの径を有した外側アーム35の間に形成された環状頸部36によって、操作レバー34は、リング輪で形成され金属からなり弁体22に挿入され外側カバー30によって保持された支え部材37に当接する。当該部材は、軸線21と同軸で外側に向かって、言い換えれば外側アーム35に向かって拡大する開口38を有する。操作レバー34の内側アーム33に向けられた側で、当該部材は支承頸部39を有し、これに操作レバー34の環状頸部36が支持される。同じく軸線21と同軸で、外側カバー30は外側アーム35用貫通孔40を有しており、これは外側アーム35の径を上回る径を有し、係止位置で軸線21と同軸に延びる操作レバー34が、図2で概略されるように、支承頸部39と環状頸部36によって形成されたピボット軸受41回りに軸線21に対してピボット回転する。
【0016】
弁体22の外側部分23において、支え部材37によって画定され環状シール43を配設した環状溝部42が形成されている。環状シールは内側アーム33に密閉当接している。この環状シール43はピボット軸受41の近くに配設されている。操作レバー34がピボット回転する場合でも環状シールは柱体状引っ込み部32を常に外側に対し密閉し、言い換えれば、圧縮ガスがハウジング1から外側に漏れることを防止する。弁体22の内側部分24の部分ハウジング室20に向かう部分において、環状シール45が柱体状引っ込み部32の拡張部44に配設されており、この環状シール45は、図1に認められるように、操作レバー34が軸線21と同軸に配設された当該レバーの係止位置において操作レバー34の内側アーム33に密閉係止している。そして内側アーム33がこの環状シール45に当接する面が弁座46を形成する。
【0017】
図2で認められるように、ピボット軸受41回りに操作レバー34が最大にピボット回転する場合において、内側アーム33は環状シール45の近くで止め部47を形成する柱体状引っ込み部32の壁に当接する。特に図2で認められるように、柱体状引っ込み部32は操作レバー34の内側アーム33よりも広く、それによって詳述されたピボット回転性は可能となり、それによって管路48がこの柱体状引っ込み部32の壁と操作レバー34の内側アーム33の間に形成され、ここに外側部分23に形成され環状室4を管路48と連結し絞り箇所50を備えた通路49が開口する。
【0018】
操作レバー34が止め部47に関してピボット回転する場合に、止め部47とは正反対の側で非常に小さな隙間51が形成される程度に内側アーム33の弁座46が環状シール45から離れて持ち上げられるように、環状シール45が寸法決めされている。上記隙間を通って圧縮ガスは部分ハウジング室20から出て流れ、拡張部44、隙間51、管路48、通路49、環状室4及び通路18を介して部分ハウジング室17に至り、あるいはこの逆に流れる。しかしながら、操作レバー34がその係止位置にあるならば、環状シール45は弁座46に当接し、全周にわたって密閉して隙間51をなくす。バルブ19が詳述されたように開かれるならば、環状シール45は止め部47に隣接する側において軸線21に対し放射状に強く圧縮され、この放射状圧縮を軸線21に平行な対応する拡張部によって補正するために、内側カバー31と固く連結され環状シール45を拡張部44に保持する環状ウェブ52が備えられる。当該ウェブは図2の左側で認められるように、操作レバー34の係止位置において、環状シール45に向かう軸線21の方向においていくらかの遊び53を有する。この遊び53の範囲において、図2の右側で認められるように、バルブ19が開く場合に環状シール45が軸線21に平行に変形する。
【0019】
操作レバー34のピボット軸受41回りのピボット回転動作は、2〜3°のピボット角度aの範囲である。
ピストンロッド8出口と反対側のハウジング1の部分(図面の上方部分)は、円錐状にテーパーを形成した固定部分54を示し、そのエッジ部55は軸線21に向かって内側に狭くなっている。このエッジ部55は、軸線21の方向において弁体22を支持するスペーサースリーブ56のための止め部を形成する。弁操作レバー34のための起動装置57はスペーサースリーブ56に配設されている。当該装置は、連結部片60によってスペーサースリーブ56に保有された室59内に形成された流体作用、特に空気作用によって作動する起動ベロー58を備えてなる。特に図3で認められるように、起動ベロー58は、ハウジング1から出て上方に導かれる操作レバー34の外側アーム35に当接する膜61を有する。ホース62を介して、膜61によって画定された室59は、操作ベロー64によって形成された操作装置63に連結する。操作ベロー64は、操作ベロー64内が部分真空の場合にホース62と起動ベロー58が大気圧に向かって開口して空気が流入するようになった逆止弁の形態をした充填バルブ65を備えてなる。充填バルブ65は、作動ベロー64が圧縮して、作動ベロー64、ホース62及び起動ベロー58で加圧が生じる場合に閉じる。操作ベローはゴムのような弾性材料でなり、図1に示される係止位置において例えば実質的に柱体形状をとる。操作ベロー64が図2に示されるように圧縮される場合、空気はホース62を通って室59内に押し込まれ、それによって膜61は既述のように変形して操作レバー34をピボット回転する。室59は膜61と起動装置57の定置壁によって画定される。起動装置57は差し込み式要素として上方からスペーサースリーブ56内に挿入される。起動ベロー58はまた固定部分54に直接配設され、固定部分の内側壁上に直接乃至間接に支持される。
【0020】
在来的なやり方において、円錐状にテーパーを付けられた固定部分54が椅子のシート68の下方側で保持装置67における錐面挟持によって固定されるようにして、少なくとも部分的に圧縮ガスを充填された長さ調整可能なガススプリングが使用され、当該ガススプリングのハウジング1は椅子の脚70に連結した直立管71のガイドブシュ69において軸線21の方向に変位可能であるが、軸線に適切な角度で案内されるように配設されている。ピストンロッド8はそのような直立管71の底部に回転可能に取り付けられる。この形態は一般的に実行されている。
【0021】
図4及び5は長さ調整可能なガススプリングの別の実施形態を示す。当該スプリングは、例えばスチールパイプによって形成され中央縦軸線73を有した柱体状ハウジング72を備えてなる。一方の端部で当該ハウジング72は、固定手段75として所謂目が配設された閉鎖プラグによって閉じられる。その周囲で閉鎖プラグ74は、環状シール77が配設された溝部76を有する。当該シールはハウジング72の内側壁78に密閉当接する。ハウジング72がシール77を溝部76に押し込むひだ部79を有しているので、閉鎖プラグ74は軸線73の方向においてハウジング72に拘束される。更にハウジング72の関連した端部は外部的に閉鎖プラグ74を取り囲むビード80を備える。
【0022】
他端でハウジング72は、軸線73と同軸に配設され且つその外側にわたってハウジング72のビード82を把持するガイドブシュ81を備える。ガイドブシュ81において、軸線73と同軸に配設されハウジング72から出て導かれたピストンロッド83は、その長手方向に変位可能に案内される。リング輪タイプのシール84がガイドブシュ81に支持され、一方でハウジング72の内側壁78に、他方でピストンロッド83に密閉当接する。シール84は、ハウジング72内に押されたひだ部86によって又は周囲にわたり分布されたノブタイプの圧痕によって軸方向に拘束された保持リング85で、ハウジング72の内部に向かって軸方向に保持される。詳述されたやり方のために、ハウジング72は両端で気密乃至液密に閉じられる。
【0023】
一体バルブ88を有したピストン87は、ハウジング72内に位置したピストンロッド83の端部に取り付けられている。外側からのバルブ88の作動は、ピストンロッド83に備えられ軸線73と同軸に延びる穿孔穴89を通して行われる。ピストンロッドの外側端部は、固定装置(図示せす)を取り付ける雄ねじ部90を備える。
【0024】
外側でピストン87は溝部91を備える。当該溝部に環状シールが配設され、ハウジング72の内側壁78に密閉当接する。これはハウジング72の内部室を2つの部分ハウジング室93,94に分割する。ピストンは実質的に柱体状でピストンロッド83が連結した弁体95を備えてなる。弁体95は、ハウジング72の内側壁78上の案内のために且つ環状シール92用収容部として供される環状頸部96を有する。
【0025】
バルブ88は図1,2に係る例示的な実施形態のバルブ19と類似の構造を有し、これと等しく機能する。以下に構造的には異なるが機能的に等しい部片には図1,2に係る例示的な実施形態におけると同じ参照番号であってプライム符号(ダッシュ)を付して表す。中心縦軸線73と同軸で、ピストンロッド83に向かう方向でリング輪タイプの支え部材37’によって画定され実質的に柱体状の引っ込み部32’が弁体85に備えられる。支え部材は弁体95と一部材で形成され、ピストンロッドの方に向かって拡大してそれによって軸受頸部39’を形成する開口38’を有している。この支え部材37’の近傍において、ピストンロッドは、なお詳述されるべき室として供される穿孔穴89の拡張部を示す。弁操作レバー34’の内側アーム33’と外側アーム35’はそれぞれ引っ込み部32’と室59’に配設され、環状頸部36’は軸受頸部39’と協働して、大きめの径の内側アーム33’と小さめの径の外側アーム35’の間でピボット軸受41’を形成する。環状シール43’が支え部材37’において引っ込み部32’内に配設されている。他の環状シール45’は部分ハウジング室94に隣接して、即ち、ピボット軸受41’から離れた操作レバー34’の内側アーム33’の端部に隣接して備えられている。据え付けの理由により、スペーサースリーブ97が2つの環状シール43’と45’の間に備えられ、こられ環状シール43’、45’を片側のみ固定する。弁体95において、部分ハウジング室93を管路48’と連結する通路49’が備えられている。管路48’は内側アーム33’を取り囲み、絞り箇所を有する。環状シール45’は、弁体95に固定された内側リング輪タイプのカバー31’によって保持される。操作レバー34’が軸線73と位置合わせされた係止のピストンから出て、図5に示されたピボット位置にピボット回転する場合、内側アーム33’はカバー31’又はスペーサースリーブ97に形成された止め部47’に当接するようになり、反対側の弁座46’は環状シール45’から離れて持ち上げられ、隙間51’を形成し、それによって部分ハウジング室93,94が互いに連結する。
【0026】
ピストンロッド83を収容する弁体95の部分に形成された室59’において、起動ベロー58’が起動装置57’として配設され、室59’のピストンロッド83に形成された壁98に支持され、他方で操作レバー34の外側アーム35’に当接する。実質的に非弾性であるが図1,2に係る実施形態の場合と同じように曲げやすいホース62’を介して、起動ベロー58’は作動ベロー64’によって形成された作動装置63’と連結する。作動ベロー64’の圧縮に関して、流体が起動ベロー58’内に押し込まれ、当該ベローを拡げて、操作レバー34’を図4に示された係止の位置から図5に示された位置にピボット回転する。図5に示された位置では、バルブ88が開かれ、流体、即ち、圧縮ガス又は液体が部分ハウジング室93乃至94の一方から他方の部分ハウジング室94乃至93に流れる。
【0027】
図4,5に係る実施形態と等しく且つ拡大した図6に係る例示的実施形態から認められるように、バルブ88の操作は、純粋に機械的になされる。このために、軸線73回りにピボット回転可能な作動ロッド99がピストンロッド83の穿孔穴89に配設されており、ピストンロッド83を越えて突き出た作動ロッド99の端部にはピボット作動ハンドル100がある。
【0028】
室59’に位置した端部で、作動ロッド99と外側アーム35’は偏心器のように作用する2つの作動面101,102によって互いに係合し、作動ロッド99が作動ハンドル100を用いてピボット回転される場合、作動ロッド99の作動面101は外側アーム35’の作動面102を軸線73に対して適切な角度で変位して、操作レバー34’の既述したピボット動作を生じる。
【0029】
作動ロッドと操作レバーの外側アームの間の作動面はまた、(例えばスロープのように)操作レバーのピボット動作が軸線方向での操作ロッドの変位に関して作用を及ぼすように形づくることができる。
【0030】
図7,8に係る実施形態において図1,2に係る実施形態と等しい部品が備えられる限り、同じ参照番号が用いられるだけで、改めて説明する必要はない。部品が構造において異なるが機能において等しいならば、図1,2と同じ参照番号でダブルプライム符号(二重ダッシュ)を付して用いる。
【0031】
図7,8に係る実施形態において、バルブ19''の弁操作レバー34''は内側アーム33''を備えてなり、環状シール43,45の間に位置する当該アームの部分は狭小部103を有し、弁操作レバー34''のピボット回転に関し、管路48は常に十分に大きさの自由横断面を示す。
【0032】
軸線21に直角に延び且つ矢印107,108の方向での変位のために摺動部106を配設した収容部105が、ハウジング1の固定部分54を収める凹み部104の上方で保持装置67''内に形成されている。摺動部104は弁操作レバー34''の関連端部を受ける穿孔穴109を有し、当該穿孔穴109はホッパーのように凹み部104に向かって拡大した引き込み部110を備えている。作動要素111が摺動部106に配置され、それによって摺動部106は収容部105内を軸線21に対し直角に変位可能である。図1,2に関連して上記で詳述された弁操作レバー34''のピボット回転は、図7の図示に従って矢印107に対応する引っ張りによって、又は図8の矢印108に対応する押圧によってもたらされる。作動要素111は例えばボーデンケーブル又はロッドである。作動要素111とともに、収容部105内を案内される摺動部106は起動装置57''を形成する。
【図面の簡単な説明】
【図1】長さ調整可能なガススプリングの縦断面図である。
【図2】操作時の位置でのバルブを備えた図1に従うガススプリングを貫く拡大部分縦断面図である。
【図3】ガススプリングの起動装置を貫き、図2の断面線III-IIIに従う断面図である。
【図4】閉鎖したバルブを備えた長さ調整可能なガススプリングの第2実施形態の縦断面図である。
【図5】開いたバルブを備えた図4に従うガススプリングを貫く縦断面図である。
【図6】バルブ用の純粋に機械的な起動装置を備え図4及び5とは全く異なって僅かに変更されたガススプリングの縦断面図である。
【図7】牽引によって操作された位置でのバルブを備えたガススプリングの変形実施態様を貫く部分縦断面図である。
【図8】圧力によって操作された位置でのバルブを備えた図7に従うガススプリングを貫く部分縦断面図である。
【符号の説明】
1 ハウジング
5 ピストン
8 ピストンロッド
17 部分ハウジング室
19 バルブ
21 中央縦軸線
34 バルブ操作レバー
45 シール
46 弁座
51 隙間
Claims (10)
- 中央縦軸線(21,73)を有したハウジング(1,72)と、
中央縦軸線(21,73)と同心にハウジング(1,72)から出て導かれるピストンロッド(8,83)と、
当該ピストンロッド(8,83)に配置されハウジング(1,72)内を変位可能で当該ハウジング(1,72)を第1部分ハウジング室(17,93)と第2部分ハウジング室(20,94)に分けるピストン(5,87)と、
当該第1部分ハウジング室(17,93)と当該第2部分ハウジング室(20,94)を連結するためのバルブ(19,88,19’’)と、
当該第1部分ハウジング室(17,93)と当該バルブ(19,88,19’’)を連結する通路(49,49’)とを有し、
当該バルブ(19,88,19’’)は、シール(45;45’)と長手方向の弁座(46,46’)を有する弁操作レバー(34,34’,34’’)とを有しており、
当該弁操作レバー(34,34’,34’’)は、当該長手方向に対して適切な角度で係止位置から開口位置に回転可能に配置された、長さ調節可能なガススプリングにおいて、
当該係止位置において、当該弁座(46,46’)は、当該通路(49,49’)を当該第2部分ハウジング室(20,94)から分離する当該シール(45,45’)に当接し、
当該開口位置において、当該通路(49,49’)と当該第2部分ハウジング室(20,94)を連結する隙間(51,51’)が、当該弁座(46,46’)と当該シール(45,45’)の間に形成されることを特徴とするガススプリング。 - 弁操作レバー(34,34’,34'')が中央縦軸線(21,73)の方向に延在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。
- 弁操作レバー(34,34’,34’’)が、弁座(46,46’)を有するアーム(33,33’,33’’)と、弁操作レバー(34,34’,34’’)のための起動装置(57,57’,57’’)が作用するアーム(35,35’)とを有するレバーであることを特徴とする請求項1又は2に記載のガススプリング。
- 弁操作レバー(34,34’,34'')がピボット軸受(41,41’)に留められていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のガススプリング。
- シール(43,43’)がピボット軸受(41,41’)において弁操作レバー(34,34’)に備えられていることを特徴とする請求項4に記載のガススプリング。
- 弁操作レバー(34,34’)のための起動装置(57,57’)が流体で膨張可能な起動ベロー(58,58’)を備えてなり、当該ベローがホース(62,62’)を介して弁操作レバー(34,34’)のための作動装置(63,63’)に連結していることを特徴とする請求項3に記載のガススプリング。
- 弁操作レバー(34’)のための起動装置が、作動面(101,102)を介して弁操作レバー(34’)とつながっている作動ロッド(99)によって形成されることを特徴とする請求項3に記載のガススプリング。
- バルブ(19,19'')が、ピストンロッド(8)の出口と反対側のハウジング(1)の端部に配設されていることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載のガススプリング。
- バルブ(88)がピストン(87)に形成されていることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載のガススプリング。
- 弁操作レバー(34 '' )のための起動装置(57'')が、弁操作レバー(34'')に作用し引っ張り乃至押圧によって動く機械作動部材によって形成されることを特徴とする請求項3に記載のガススプリング。
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