JP4027186B2 - ピストンシリンダユニット - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガスばねを備えたピストンシリンダユニットであって、ガスばねがシリンダを有していて、該シリンダ内に、ピストンロッドを備えた分離ピストンが軸方向可動に配置されており、該分離ピストンがシリンダを２つの作業室に隔てていて、かつピストンロッドの軸方向運動用の弁装置を有しており、該弁装置がレリーズ装置を介して制御可能であり、該レリーズ装置が操作装置及び負荷コンタクト装置を有していて、該負荷コンタクト装置が弁装置の機能に影響を与える形式のもの関する。
【０００２】
【従来の技術】
ロック可能なガスばねは、特に、背もたれを有する椅子において使用され、このような椅子において背もたれは、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能によって堅固に保持され得るようになっている。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６９３５９１１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。
【０００３】
同様な構成はドイツ連邦共和国特許公開第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。
【０００４】
ドイツ連邦共和国特許公開第１９５２８６４９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。
【０００５】
【特許文献１】
ドイツ連邦共和国実用新案第６９３５９１１号明細書
【特許文献２】
ドイツ連邦共和国特許公開第３６１５６８８号明細書
【特許文献３】
ドイツ連邦共和国特許公開第１９５２８６４９号明細書
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ゆえに本発明の課題は、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、ピストンシリンダユニットの行程ポジションとは無関係に、如何なる場合でもピストンシリンダユニットの加速された運動を回避することができるピストンシリンダユニットを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明の構成では、負荷コンタクト装置がガスばねの負荷時に操作装置を弁装置と結合させて、該弁装置を切換え可能にするように構成されている。
【０００８】
【発明の効果】
本発明を椅子において使用する場合には、椅子使用者のために負荷コンタクト装置との関連において次のような利点が得られる。すなわち本発明によるピストンシリンダユニットでは、背もたれが背中に接触していない場合には、操作装置における切換え運動によってガスばねのロック位置を解除することができない。しかしながら背もたれが背中に接触している場合には、負荷コンタクト装置は操作装置を介して快適な背もたれ調節を行うことができ、この場合背もたれの当接は、既に存在する背中との接触によってもはや生ぜしめられ得ない。
【０００９】
本発明の有利な構成では、負荷コンタクト装置が、ガスばねに対して所定の摺動距離だけ相対運動可能なスライダを有しており、該スライダが操作装置と堅固に結合している。背もたれが負荷されている場合、スライダは操作装置を次のようなポジション、すなわちそこから有効な操作運動が実行可能であるポジションに、移動させる。
【００１０】
負荷コンタクト装置の規定された運転位置を常に保証するために、スライダはばねによって、負荷コンタクト装置の解除位置（Losstellung）に向かって予負荷されるようになっていると、有利である。
【００１１】
本発明による負荷コンタクト装置は、可能であれば、スタンダードガスばねと組合せ可能であることが望ましい。そのために本発明の別の構成では、弁装置のためのレリーズ突き棒が軸方向において２部分から成っている。レリーズ突き棒の一方の部分は、直列的にガスばね内に収容されている。そして、ほぼ負荷コンタクト装置の軸方向長さを有している他方の部分は、この場合アダプタとして使用することができる。
【００１２】
負荷コンタクト装置のためのばねを選択する場合に、より大きな構造上の自由空間を得るために、本発明の別の構成では、負荷コンタクト装置がばね支持体を有していて、該ばね支持体がガスばねと軸方向において堅固に結合されている。択一的に、ばねをガスばねの端面に作用させるようにすることも可能である。
【００１３】
例えば本発明の別の構成では、ばね支持体がねじスリーブによって形成されている。ねじスリーブは、負荷コンタクト装置の位置に対する適合を可能にし、これによって場合によっては存在する製造誤差を補償することができる。
【００１４】
ガスばねがコンタクト構造グループに対する確実な固定部を有するために、軸方向ストッパが、負荷コンタクト装置の摺動距離を制限するようになっている。
【００１５】
この軸方向ストッパは負荷コンタクト装置に設けられたばね支持体に接触する。
【００１６】
本発明の別の有利な構成では、スライダと軸方向ストッパと、該軸方向ストッパに対向して位置している、スライダの底部とが、内部にばねを収容する、負荷コンタクト装置のケーシングを形成している。このように構成されていると、負荷コンタクト装置は、技術的な適用とは無関係にかつ別体の構造ユニットであるガスばねとは無関係に、構造ユニットとして製造することができる。
【００１７】
さらに付加的に本発明の別の構成では、底部が、軸方向ストッパとは逆向きに作用するように設置された別の軸方向ストッパを形成しており、その結果スライダの摺動運動が両方向において制限されており、そしてばねは必ずしも予負荷されてブロック化される必要がなくなる。
【００１８】
本発明の特に簡単な構成では、負荷コンタクト装置のばねがシリンダに支持されている。このように構成されていると、次のような大きな利点を得ることができる。すなわちこの場合、別体のケーシングを省くことができ、汎用にピストンシリンダユニットに比べて事実上、負荷コンタクト装置の使用による行程損失（Hubverlust）を甘受する必要がなくなる。
【００１９】
本発明のさらに別の有利な構成では、ばね支持体がシリンダに固定されており、そしてばねが、スライダとレリーズ装置とから成るユニットに支持されている。
【００２０】
また別の構成では、スライダがピストンロッドに支承されている。ピストンロッドは、極めて高価な表面を有しているので、良好なガイドが得られる。さらに、負荷コンタクト装置のための固定ねじ山を省くことができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
次に図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。
【００２２】
図１には椅子１が示されており、この椅子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１２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。
【００２３】
図２には、レリーズ装置１１を備えたガスばね９が構成グループとして拡大されて示されている。圧力ガスによって満たされたシリンダの内部には、ピストンロッド１５が軸方向運動可能に配置されている。ピストンロッド１５の、シリンダ内部における端部には、分離ピストン１７が配置されており、この分離ピストン１７は弁装置１９を有している。この弁装置１９は、ピストンによって隔てられた作業室２３，２５の間の流れ接続部２１に対して影響を与える。弁装置１９の弁突き棒２７は、中空のピストンロッド１５の内部におけるレリーズ突き棒２９を介して、ピストンロッドの外側の端部を用いて操作されることができる。
【００２４】
弁装置１９の閉鎖時には、ピストンロッド運動は両軸方向において阻止されており、これに対して流れ接続部２１の開放時には、進出方向における押圧力がピストンロッド１５に対して作用する。
【００２５】
シリンダ１３及びレリーズ装置１１はそれぞれ接続機構３１；３３を有しており、この接続機構３１；３３を介してガスばねは背もたれ５と座部保持体３との間において固定されている。
【００２６】
ピストンロッド１５に配置されているレリーズ装置１１は、操作装置３５及び接続機構３３の他に、負荷コンタクト装置３７を有している。この負荷コンタクト装置３７はスライダ３９を有しており、このスライダ３９は軸方向においてピストンロッド１５に対して相対運動を実施することができる。そのためにスライダ３９は底部４１と一緒に、ばね支持体４５に支持されたばね４３によって予負荷される。ばね支持体４５自体は、ピストンロッド１５に固定されているねじスリーブ４７の一部である。ばね支持体４５には後ろから軸方向ストッパ４９が係合しているので、スライダの摺動運動は底部４１とピストンロッド１５の端面５１との間における最大可能な間隔によって規定される。スライダ３９と底部４１と軸方向ストッパ４９とは、ばね４３を収容するケーシングを形成しており、このケーシングは、ガスばねによって形成可能な構成グループとは無関係である。
【００２７】
図２に示された状態に相当する、ガスばね９が負荷されていない場合に、ばね４３のばね力に基づいて操作装置３５の押圧面５３とレリーズ突き棒２９の端面５５との間には間隔が存在しており、この間隔は底部４１とピストンロッド１５の端面との間の最大間隔よりも大きいか又はそれと同じである。これによって負荷コンタクト装置３７は解除位置（Losstelle）を占めている。操作装置３５の旋回軸受５７は負荷コンタクト装置３７に対してつまり底部４１及びスライダ３９に対して軸方向位置固定に配置されており、その結果負荷コンタクト装置３７の摺動運動は操作装置３５と同期的に実施される。操作装置３５がレリーズ突き棒２９の方向に移動させられた場合、せいぜいレリーズ突き棒２９との接触を生ぜしめることができるだけである。操作装置３５のさらなる操作運動は、レリーズ装置１１の略示されたストッパ５９によって阻止される。その結果ガスばね９の内部における弁装置１９を切り換えることはできない。
【００２８】
ガスばねの負荷時、例えば背もたれに寄りかかった場合、接続機構３３は負荷コンタクト装置３７及び操作装置３５と一緒にレリーズ突き棒２９に向かって移動し、この際に負荷コンタクト装置３７の底部４１はピストンロッド１５の端面５１に接触する。ばね４３は、背もたれ５における負荷を支持する必要はなく、負荷コンタクト装置を再び解除するために解除力（Freischaltkraft）をもたらすだけでよい。操作装置３５が作動させられると、製作誤差を補償するための、場合によっては存在する僅かなアイドル運動距離を克服すればよく、製作誤差が存在しない場合には、操作装置３５と該操作装置に接触するレリーズ突き棒２９を介して、弁装置１９の弁突き棒２７が解放位置に移動させられる。これに関連した、ピストンロッド１５に作用する押出し力は、椅子使用者に対して背もたれを当接させたりしない。それというのは、既にコンタクトもしくは接触がなされているからである。
【００２９】
負荷コンタクト装置３７は必ずしもピストンロッド１５に配置されている必要はなく、例えば弁装置１９がシリンダ側の接続機構３１の領域に構成されているような場合には、シリンダ１３に作用するようになっていても有利である。
【００３０】
また、破線で示されているように、レリーズ突き棒２９を２部分から構成することも有利である。このようになっていると、変更なしに規格のガスばねを使用することができ、負荷コンタクト装置をレリーズ突き棒の別の長手方向区分と一緒に使用することが可能である。
【００３１】
図３に示された本発明の実施例では、図５に示されているように、負荷コンタクト装置３７のスライダ３９はほぼ完全にレリーズ装置１１の内部に配置されていて、直接、ピストンロッド１５に支承されている。レリーズ装置１１にはばね受６１が配置されており、このばね受６１にはばね４３が、その他方の端部でばね支持体４５に支持されているように、シリンダ側において支持されている。固定リングとしてピストンロッド１５に固定されている２つの軸方向ストッパ６３，６５は、スライダ３９の摺動距離を制限している。さらにまた、レリーズ装置１１が底部６７でピストンロッドの端面５１に支持されていて、これによって軸方向ストッパが実現されるような構成も可能である。
【００３２】
組立てのためにスライダ３９はピストンロッド１５によって挿通される。次いで軸方向ストッパ６５がピストンロッドに取り付けられる。次のステップにおいてスライダ３９は軸方向ストッパ６５に達するまで押圧移動させられ、他方の軸方向ストッパ６３が固定される。最後にレリーズ装置１１がスライダ３９に差し嵌められ、この際にレリーズ装置とスライダとの間におけるプレス結合又はねじ山結合が有効になる。
【００３３】
図３にはピストンシリンダユニットが無負荷状態で示されているので、ばね４３はレリーズ装置１１をスライダ３９と一緒に軸方向ストッパ６５に予負荷している。操作装置３５は今や、レリーズ突き棒２９がもはや制御され得ないほど、レリーズ突き棒２９から移動させられている。
【００３４】
図４には力を示す矢印が示されており、この矢印は、例えば椅子使用者が背もたれ５（図１参照）を負荷している場合における、ピストンシリンダユニットに対する圧力負荷を象徴的に示している。外力はレリーズ装置１１をスライダ３９と一緒にばね４３の力に抗して移動させ、この移動は、レリーズ装置がスライダを介して軸方向ストッパ６３に接触するまで続く。レリーズ装置１１のこの運転位置においてレリーズ突き棒２９は操作装置３５を介して制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のための使用例を示す図である。
【図２】 構造グループである負荷コンタクト装置を備えたガスばねを示す図である。
【図３】 ピストンロッドに対して同心的なばねを備えた実施例を示す図である。
【図４】 ピストンロッドに対して同心的なばねを備えた実施例を示す図である。
【図５】 ピストンロッドに対して同心的なばねを備えた実施例を示す図である。
【符号の説明】
１ 椅子、 ３ 座部保持体、 ５ 背もたれ、 ７ 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 分離ピストン、 １９ 弁装置、 ２１ 流れ接続部、 ２３，２５ 作業室、 ２７ 弁突き棒、 ２９ レリーズ突き棒、 ３１，３３ 接続部材、 ３５ 操作装置、 ３７ 負荷コンタクト装置、 ３９ スライダ、 ４１ 底部、 ４３ ばね、 ４５ ばね支持体、 ４７ ねじスリーブ、 ４９ 軸方向ストッパ、 ５１ 端面、 ５３ 押圧面、 ５５ 端面、 ５７ 旋回軸受、 ５９ ストッパ、 ６１ ばね受、 ６３，６５ 軸方向ストッパ、 ６７ 底部

Claims (14)

1. ガスばねを備えたピストンシリンダユニットであって、ガスばねがシリンダを有していて、該シリンダ内に、ピストンロッドを備えた分離ピストンが軸方向可動に配置されており、該分離ピストンがシリンダを２つの作業室に隔てていて、かつピストンロッドの軸方向運動用の弁装置を有しており、該弁装置がレリーズ装置を介して制御可能であり、該レリーズ装置が操作装置及び負荷コンタクト装置を有していて、該負荷コンタクト装置が弁装置の機能に影響を与える形式のものにおいて、
   負荷コンタクト装置（３７）がガスばね（９）の負荷時に操作装置（３５）を弁装置（２７）と結合させて、該弁装置（２７）を切換え可能にするように構成されていることを特徴とするピストンシリンダユニット。
2. 負荷コンタクト装置（３７）が、ガスばね（９）に対して所定の摺動距離だけ相対運動可能なスライダ（３９）を有しており、該スライダ（３９）が操作装置（３５）の旋回軸受（５７）に対して軸方向位置固定に配置されている、請求項１記載のピストンシリンダユニット。
3. スライダ（３９）がばね（４３）によって負荷コンタクト装置（３７）の解除位置に向かって予負荷される、請求項２記載のピストンシリンダユニット。
4. 弁装置（２７）のためのレリーズ突き棒（２９）が軸方向において２部分から成っている、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。
5. 負荷コンタクト装置（３７）がばね支持体（４５）を有していて、該ばね支持体（４５）がガスばね（９）のピストンロッド（１５）に固定されている、請求項３記載のピストンシリンダユニット。
6. ばね支持体（４５）がねじスリーブ（４７）によって形成されている、請求項５記載のピストンシリンダユニット。
7. スライダ（３９）が、負荷コンタクト装置（３７）の摺動距離を制限する軸方向ストッパ（４９）を有している、請求項２又は３記載のピストンシリンダユニット。
8. 軸方向ストッパ（４９）が、負荷コンタクト装置（３７）に設けられたばね支持体（４５）に接触する、請求項７記載のピストンシリンダユニット。
9. スライダ（３９）と軸方向ストッパ（４９）と、該軸方向ストッパ（４９）に対向して位置している、スライダ（３９）の底部（４１）とが、内部にばね（４３）を収容するケーシングを形成している、請求項８記載のピストンシリンダユニット。
10. 底部（４１）が、軸方向ストッパ（４９）とは逆向きに作用するように設置された別の軸方向ストッパを形成しており、その結果スライダ（３９）の摺動運動が両方向において制限されている、請求項９記載のピストンシリンダユニット。
11. ばね（４３）がシリンダ（１３）に支持されている、請求項３記載のピストンシリンダユニット。
12. ばね支持体（４５）がシリンダ（１３）に固定されている、請求項５記載のピストンシリンダユニット。
13. ばね（４３）が、スライダ（３９）とレリーズ装置（１１）とから成るユニットに支持されている、請求項３記載のピストンシリンダユニット。
14. スライダ（３９）がピストンロッド（１５）に支承されている、請求項３記載のピストンシリンダユニット。

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