JP4139807B2 - 長さ調整可能な圧縮ばね、および当該圧縮ばねを備えたシート - Google Patents

Description

本発明は、請求項１に記載の上位概念による長さ調整可能な圧縮ばねに関する。さらに、本発明はこの種の圧縮ばねを有するシートに関する。

一般的な形式の閉塞可能な圧縮ばねは特許文献１から知られている。２つの弁が２つの区分ケーシング室の間の作用・流出組立体に直列に配置されており、２つの弁のうちの一方は請求項１の上位概念の方向に沿った弁ピンを有する操作弁である。第２の弁は操作弁のそれぞれの位置と無関係に作用・流出組立体全体を閉塞するリレー弁である。操作弁が開いているときに、リレー弁を圧力作用によりリリース位置に変えることができ、そのとき圧力流体が２つの区分ケーシング室の間を自由に流れる。この周知の気体ばねは車両の調整可能なバックレストシートに使用されている。バックレストが後方に傾斜されていて、直立位置が必要であるときに、使用者は操作弁を作用させることによりスタートする。使用者の背がバックレストを押圧しなければ、リレー弁が閉塞位置に留まっているので、操作弁が押し外されたときでさえ、すなわちトリップされたときでさえ、バックレストは元の傾斜位置に保たれる。使用者が、リレー弁をリリース位置に変える制御圧をバックレストにより発生させるために充分に後方に寄りかかるときのみ、操作弁とリレー弁が開いて、作用・流出組立体をリリースする。そのときのみ、バックレストは、使用者が体を真っ直ぐにすると、一層直立した位置の使用者の背に一致する。バックレストを一層直立した位置に変えるこのアイデアは、圧縮ばねが操作弁の作用後不用意に延びて使用者の背を打つことを防止するが、複雑でありかつなかんづくほとんど直覚的でない。操作弁が作用されたとき、使用者はもっと直立した位置を望んだとしても、後方に寄りかかることにより始めなければならない。

欧州特許出願公開第１２８８５２５号明細書

本発明の目的は、圧縮ばねの長さを同時に好都合にかつ直覚的に調整できる、初めに述べた形式の圧縮ばねを具体化することである。

この目的は、本発明にしたがって、請求項１に記載の特徴構成により達成される。
本発明の要旨は、作用・流出組立体には、並行に連結された少なくとも２つの流出路が
設けられ、第２の流出路が、絞り要素を含む第１の流出路のバイパスであることにある。
その結果として、操作弁が押し外されたときに、絞り要素が絞り位置にあるときでさえ
、圧力流体が区分ケーシング室の間を流れることができる。絞り要素がリリース位置に変
えられるとき−これは外側からすることができる−両方の流出路が開いていれば、作用・
流出組立体のどんな絞り作用も解除する。その結果として、絞り要素が絞り位置にある場
合でさえ、操作弁の作用が−たとえ絞られていたとしても−圧縮ばねの閉塞の解除を引き
起こすだろう。ピストンロッドを不用意に延ばすことが絞り効果により排除される。その
結果、圧縮ばねの長さの好都合なかつ同時に直覚的な調整ができる。

請求項２に係る圧縮ばねの具体化には、減少した数の構成要素しか必要でない。
請求項３に係る絞り要素は低コストで製造することができ、かつ磨耗が少なく、それにもかかわらず優れた密封特性を有する材料で製造することができる。

請求項４に係る絞り要素の作用は容易に実施することができ、絞り要素の機械的な関節式連結をする必要がない。
請求項５に係る絞り要素の具体化は、圧縮ばねの中に一体化する賢明な方法および非常に好都合な動作を含む。

請求項６に係るエネルギー貯蔵装置と請求項７に係る圧力流体は適用分野に依存して優れた結果を示した。
本発明のもう一つの目的は、本発明による圧縮ねの利点がそれ自体の良好な理由を与えるシートを特定することである。

本発明にしたがって、上記の目的は請求駆８に係るシートで達成される。
本発明に係るシートでは、弁ピンが押し外された後ピストンロッドが延びることによ
りバックレストが直立位置に不用意に立ち上がり、着座した人を押すことが阻止される。
その代わりとして、バックレストが絞られた状態でゆっくりと上方へ動く。絞り要素がさ
らにリリース位置に変えられる場合には、絞り効果の解除の制御が可能であり、バックレ
ストの一層迅速な調整ができる。

請求項９に係る操作要素により、弁ピンを都合よく押し外すことができる。
圧縮ばねが請求項１０にしたがって配置されている場合、使用者はシートのバックレス
トのもたれかかっている領域に圧力を加えることにより絞り要素を作用させる。弁ピンが
押し外されていると、そのときこれが圧縮ばねの絞り効果を解除して傾斜したバックレ
ストを迅速に調整することができる。

本発明による圧縮ばねは、例えばオフィス用椅子に使用される。そのほか、例えばバス、列車または飛行機のシートのような車両用シートに用いることもできる。別の用途は映画館のシートも考えられる。

本発明のさらなる特徴、利点および細部は図面と関連した代表的な実施例の次の記載から明らかになるだろう。

以下、本発明の実施態様を図面により詳細に説明する。
図１にその全体が見られる、閉塞可能なかつ長さの調整できる圧縮気体ばねは、管で造られたほぼ円筒状のケーシング１を有する。ケーシングの一端２は底部３により気密に閉鎖され、その底部３には締付け要素４が取りつけられている。ケーシング１の他端５には、液体の密封のために環状の案内・密封ユニット６が設けられており、このユニット６は、ケーシング１内をその中心縦軸線７と同心に変位可能なピストンロッド８を案内しかつ密封するために使用されている。ケーシング１の外側にあるピストンロッド８の自由端９にも同様に締付け要素１０が設けられている。

ケーシング１の内側にあるピストンロッド８の端部１１にはピストン１２が設けられており、このピストン１２はケーシング１の内壁１３に案内されかつ密封部材１４により壁１３に対し液密に密封されている。ピストン１２は、ケーシング１の内側を、ピストン１２と案内・密封ユニット６の間の第１の区分ケーシング室１５と、室１５と反対側にある第２の区分ケーシング室１６とに分割している。第２の区分ケーシング室１６は、さらに、ケーシング１の内壁１３を摺動する摺動ピストン１７により区画されており、この摺動ピストン１７は内壁１３に対し密封部材１８により液密に密封されている。圧縮気体室１９が摺動ピストン１７と底部３の間に配置されており、気体を圧力の下に保持しかつエネルギー貯蔵装置として使用される。区分ケーシング室１５，１６は圧力媒体のような流体で、例えば圧油で満たされている。

ピストン１２は、区分ケーシング室１５，１６を互いに結合するかまたは分離するための操作弁としてブロッキング弁２０を有する。作用・流出組立体２１が、区分ケーシング室１５，１６が結合されるときに区分ケーシング室の間に作られる (図５参照）。図１は遮断位置にあるブロッキング弁２０を示す。ブロッキング弁２０は、案内・密封ユニット６の方に向けられているピストン１２の側に弁ゲート２２を有する。中空の弁ゲート２２は中空の円筒状流出ゲート２３を保持しており、この流出ゲート２３は第２の区分ケーシング室１６の方に向けられた環状底部２４を有する。中心縦軸線７において内側に、流出ゲート２３は、作用・流出組立体２１を第１の区分ケーシング室１５に続ける第１の流出路２５を区画している。この目的のために、流出ゲート２３は、流出ゲート２３の内側を弁ゲート２２の内側の環状室２７に接合する側方切除部２６を有する。もう１つの側方切除部２８を経て、環状室２７はさらに第１の区分ケーシング室１５に接続されている。

環状底部２４と流出ゲート２３の外壁には、第２の流出路を構成するバイパス溝２９が設けられており、この第２の流出路は、流出組立体２１の部分として、第１の流出路２５に並行に接続され、そのためのバイパスとして使用される。作用・流出組立体２１を開いたまま、バイパス溝２９は、第１の流出路２５と同じように、第２の区分ケーシング室１６と第１の区分ケーシング室１５を環状室２７と弁ゲート２２の側方切除部２８を経て結合する。

軸線７と同軸でありかつ図１に遮断位置で示された摺動弁ピン３０が流出ゲート２３を通る。密封部材３１により、弁ピン３０は流出ゲート２３と中空のピストンロッド８の間で外側に対し密封されている。第２の区分ケーシング室１６に向けられている弁ピン３０の端部には、２段円錐形拡張部の弁デスク３２が設けられている。弁ピン３０の自由端に配置されているのは弁デスク３２の一層大きい直径の円錐壁３３であり、弁ピン３０の押出し方向の限定された動作に役立つ。この目的のために、円錐壁３３は弁ゲート２２の対向面３４と協働する。弁２０の遮断位置では、長方形横断面の密封部材３４ａが円錐壁３３を弁ゲート２２に対し密封する。２つの円錐面の間に、弁ピン３０は円筒状面３５を有し、この円筒面は図１に見られる絞り位置で、絞り要素３６を構成する密封部材を経て流出ゲート２３に対し密封する。絞り要素３６はＯリングである。

絞り位置では、絞り要素３６は第２の区分ケーシング室１６に向かう方向にある流出ゲート２３の環状底部２４に載っている。このようにして、絞り要素３６は中心縦軸線７に沿って第２の区分ケーシング室１６に向かってさらなる変位をしないように安全にガードされる。反対方向に、すなわち矢印３７の方向に、絞り要素３６の再配置は、流出ゲート２３および隣接する中間リング３８により弁ゲート２２に形成された流出室３９内で可能である。流出室３９は、詳細に後述される第１の流出路２５の部分である。

密封部材３１に載っているその部分と弁デスク３２の間の領域に、弁ピン３０はテーパー区分４０を有し、環状室４１がこの区分４０と、隣接した部分との間に、すなわち流出ゲート２３と中間リング３８の間に形成されており、この室４１は側方切除部２６と連通している。

弁操作ロッド４２が中空ピストンロッド８内に配置されている。弁操作ロッド４２は弁ピン３０にもたれかかっていて軸線７の方向に変位可能であり、かつ端部９で押すことにより作用させることができる。ピストンロッド８から突出する、弁操作ロッド４２の自由端が操作ボタン４３である。

図２は、シート４４（概略的にプロットもされている）における図１の圧縮気体ばねの配置の概略図である。シート４４には着座領域４５とバックレスト４６がある。バックレスト４６は枢軸４７を中心として着座領域４５の方へ回動させることができる。シート４４は、例えばバス、列車または飛行機の車両シートである。

支持フレーム４８が着座領域４５の下に配置されており、着座領域４５を、底部５０に固定された支持レール４９と連結している。それ自体周知の方法で、支持フレーム４８は、シート４４を引き続くシート４４の間の間隔の変更のために再配置できるように支持レール４９と連結されている。支持フレーム４８は、引き続き再配置の方向に配置されている３つの垂直な支柱５１を有する。図１による圧縮気体ばねは中央支柱５１と、枢軸４７に隣接する後方支柱５１との間に水平に配置されている。締付け要素４が中央支柱５１に回転自在に取りつけられている。ピストンロッド８は後方支柱５１の案内孔５２に軸方向に案内されている。締付け要素１０およびカップリングリンク５３を経て、ピストンロッド８の自由端９がカップリングロッド５４と連結されており、そのとき枢軸５５がカップリングリンク５３と、枢軸４７に平行な枢軸線を有するカップリングロッド５４の間に配置されている。カップリングロッド５４は枢軸４７を越えたバックレスト４６の延長部を構成する。カップリングロッド５４は枢軸４７を中心として回動するためにバックレスト４６としっかりと連結されている。

図２の実線は直立位置にあるバックレスト４６を示しており、圧縮気体ばねのピストンロッド８がケーシング１から最大に突出している。図２の点線は直立位置と比較して傾斜位置にあるバックレスト４６を示しており、バックレスト４６とカップリングロッド５４が枢軸４７を中心として回動しかつピストンロッド８とこれに結合されたピストン１２が圧縮気体ばねのケーシング１の中へ引っ込められている。

図３の詳細図は、操作ボタン４３を作用させるために、カップリングロッド５４とピストンロッド８の間の連結領域に操作部材５６の補完的接触部分が設けられており、そのとき操作部材５６はカップリングリンク５３に回動自在に載っており、かつ例えば相応するボーデンケーブルにより、弁操作ロッド４２の作用のために着座領域４５の下側近くに配置された操作レバーまたは押しボタンと協働するようになっている。

次に、ブロッキング弁２０を作用させたときに図２と３による組込み状態における図１
の圧縮気体ばねの操作モードを、図４〜７の瞬間的な図と関連して述べる。
図４は、弁ピン３０が遮断位置にありかつ絞り要素３６が絞り位置にある、図１のブロ
ッキング弁２０を示す。図１と４に見られる、ブロッキング弁２０のこの位置では、区分
ケーシング室１５内の圧油の圧力は、圧縮気体ばねの負荷が除去されたとき区分ケーシン
グ室１６内の圧油の圧力より高い。これは、区分ケーシング室１６の方に向けられたピス
トン１２の横断面積が区分ケーシング室１５の方へ向けられた横断面積を超えることに由
るものであり、この後者の面積はピストンロッド８の横断面だけ減らされている。第１の
区分ケーシング室１５内の比較的高い圧力は第１の流出路２５内の絞り要素３６を矢印３
７の方向と反対側に環状底部２４に押圧する。その結果として、図４において、圧縮気体
ばねが押し外されず、第１の流出路２５が絞り要素３６により閉塞されている。この場
合に、バックレスト４６は図２の点線により示した傾斜位置にある。

図５は、遮断位置に対立するものとして左側へ変位した押し外し位置にある弁ピン３０
を示し、そのとき弁ピン３０は操作部材５６およびこれに結合された操作レバーにより作
用される操作ボタン４３によりこの位置に動かされたのである。一方では弁ピン３０のか
つ他方では絞り要素３６のこの位置において、絞り要素３６は流出ゲート２３を弁ピン３
０の円筒壁３５に対し密封し続けるので、第１の流出路２５は閉塞されたままである。区
分ケーシング室１５，１６の間の流れ連結はもっぱらバイパス溝２９により確保される。
それ故、図５において、圧縮気体ばねは同時に押し外されかつ最大に絞られるので、負
荷が除去されたバックレスト４６は大きく強力に傾斜した位置から小さく傾斜した位置に
ゆっくりと戻る。

使用者がバックレスト４６をわずかに傾斜した位置から一層強力に傾斜した位置へ動か
したい場合には、そのとき使用者の背がもたれているバックレスト４６の領域に使用者の
背によって追加の圧力を加えてブロッキング弁２０を押し外させる。この圧力は、枢軸
４７、カップリングロッド５４、枢軸５５、カップリングリンク５３、締付け要素１０、
ピストンロッド８およびピストン１２を経て第２の区分ケーシング室１６に伝えられる。
バックレスト４６上の一定の圧力から進んで、これが第１の区分ケーシング室１５内の圧
力を超える第２の区分ケーシング室１６内の圧力になる。この状態が達成されると、その
圧力差により絞り要素３６が流出室３９内を矢印３７の方向に移動し、ついには流出室３
９において右側へ最大変位した、図６によるリリース位置に達する。絞り要素３６の変位
中、絞り要素３６が一方では円筒壁３５に対し密封しかつ他方では外側で流出ゲート２３
に対し密封する限り、圧油が対向面３４と円筒壁３５の間を通って流出ゲート２３に流れ
続ける。

図６はリリース位置にある絞り要素３６を示すが、この位置では、絞り要素３６が流出
ゲート２３の内側で矢印３７の方向に最大変位して中間リング３８にもたれかかっている
。弁ピン３０は依然として図６の押し外し位置にあり、使用者が操作ボタン４３を作用さ
せるために操作レバーを作用し続けていることを意味する。一方では弁ピン３０のかつ他
方では絞り要素３６のこの位置では、圧油が第１の区分ケーシング室１５と第２の区分ケ
ーシング室１６の間を第１の流出路２５を通るだけではなくバイパス溝２９も通って流れ
ることができる。相応して比較的低い抵抗が存在していることから、今やピストンをケー
シング１の中へ押しこむことができるので、バックレスト４６を一層傾斜した位置へ調整
できて好都合である。

使用者がバックレスト４６の調整を止めたい場合には、バックレスト４６が所望の位置にあるときに操作ボタン４３に作用する操作レバーをリリースすることにより、ブロッキング弁２０が図７に見られる遮断位置に移動する。弁ピン３０が遮断位置にありかつ絞り要素３６がリリース位置にある、この位置では、密封部材３４ａが円錐壁３３を弁ゲート２２に対し密閉して、作用・流出組立体２１を閉塞する。その結果、弁２０が図７の位置に閉塞される。第２の区分ケーシング室１６に比較して第１の区分ケーシング室１５内の（前に説明した）比較的高い圧力のおかげで、絞り要素３６は、図７の瞬間的な図に引き続き、リリース位置から絞り位置へ自動的に再配置される。圧油がバイパス溝２９を通って流れる。この再配置の過程の終わりに、ブロッキング弁２０が再び図４に見られる位置にある。

圧縮ばねの縦断面図である。 本発明による圧縮ばねを含むシートの概略図である。 圧縮ばねの弁作用装置の図２の細部 (図２には見えない）を拡大して示す図である。 圧縮ばねの弁を作用させたときの弁ピンと絞り要素の変位を示す、ピストン近くの圧縮ばねの細部の瞬間的な図である。 同様な瞬間的な図である。 同様な瞬間的な図である。 同様な瞬間的な図である。

符号の説明

１ ケーシング
６ 案内・密封ユニット
７ 中心縦軸線
８ ピストンロッド
１２ ピストン
１５，１６ 区分ケーシング室
２１ 作用・流出組立体
２５，２９ 流出路
３０ 弁ピン
３６ 絞り要素
４４ シート
４５ 着座領域
４６ バックレスト

Claims (9)

1. 中心縦軸線（７）を有するケーシング（１）を備え、このケーシング（１）が自由に流れる圧力流体で満たされており、また上記ケーシング（１）を第１の端部（５）で閉じる案内・密封ユニット（６）を備え、当該案内・密封ユニット（６）を通ってケーシング（１）の第１の端部（５）から延びていてかつ第１の端部に対し密封されており外端部（９）を有するピストンロッド（８）を備え、また上記ピストンロッド（８）に結合されかつケーシング（１）内を密封状態で案内されているピストン（１２）を備え、当該ピストン（１２）により片面が画定されかつ圧力流体で満たされている第１の区分ケーシング室（１５）を備え、上記第１の区分ケーシング室（１５）に接続可能でありかつ圧力流体で満たされている第２の区分ケーシング室（１６）を備え、上記区分ケーシング室（１５，１６）を作用・流出組立体（２１）により互いに接続するための操作弁（２０）を備え、前記操作弁（２０）が弁ピン（３０）を有し、当該弁ピンが、ケーシング（１）の外側から、弁ピン（３０）により作用・流出組立体（２１）をリリースすることができる押し外し位置に、および弁ピン（３０）により作用・流出組立体（２１）を遮断する遮断位置に移動可能であるような、長さ調整可能な圧縮ばねにおいて、前記作用・流出組立体（２１）は、少なくとも２つの流出路（２５，２９）が並行に接続された流出部分を備え、上記流出路（２５，２９）のうちの第１の流出路（２５）と協働する、作用・流出組立体（２１）のための絞り要素（３６）が設けられており、当該絞り要素（３６）は、ケーシング（１）の外側から、弁ピン（３０）が押し外し位置にある状態で第１の流出路（２５）をリリースするリリース位置に移動可能であり、また当該絞り要素（３６）は、弁ピン（３０）が同じく押し外し位置にある状態で上記第１の流出路（２５）を遮断する絞り位置に移動可能であり、上記流出路（２５，２９）のうちの少なくとも１つの別の流出路（２９）は、当該少なくとも１つの別の流出路（２９）を通る絞られた流れが、操作弁（２０）の押し外された状態で絞り要素（３６）の絞り位置で起こるように構成されており、絞り要素（３６）は弁ピン（３０）に対して変位可能である密封要素であり、絞り位置では、弁ピン（３０）に対して内側で密封され、かつ第１の流出路（２５）並びに第２の流出路（２９）のための区画壁を形成する流出ゲート（２３）に対して外側で密封されることを特徴とする圧縮ばね。
2. 絞り要素（３６）は変位可能な密封リングであることを特徴とする、請求項１に記載の圧縮ばね。
3. 絞り要素（３６）の作用が区分ケーシング室（１５，１６）のうちの少なくとも１つの区分ケーシング室内の圧力流体の、外側から引き起こされる、圧力変更により変位可能な絞り要素（３６）であることを特徴とする請求項１又は２のいずれか一項に記載の圧縮ばね。
4. 絞り要素（３６）は、弁ピン（３０）が弁操作後に遮断位置に戻るときに、リリース位置から絞り位置への絞り要素（３６）の変位が自動的に行われ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圧縮ばね。
5. エネルギー貯蔵装置（１９）が圧縮気体室であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の圧縮ばね。
6. 圧力流体として油を使用することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の圧縮ばね。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の圧縮ばねを備えたシート（４４）にして、圧縮ばねは、ケーシング（１）から突出するピストンロッド（８）を延ばすことによりバックレスト（４６）を大きめに傾斜した位置から小さめに傾斜した位置に変えることを特徴とするシート。
8. 弁ピン（３０）を、カップリングロッド（５４）とピストンロッド（８）の間の連結領域に設けられた操作部材（５６）により操作できることを特徴とする、請求項７に記載のシート。
9. 圧縮ばねの配置は、弁（２０）が操作された状態で、絞り要素（３６）がバックレスト（４６）の接触領域に加わる圧力によりリリース位置へ移動できるようなものであることを特徴とする、請求項７または８に記載のシート。

Images