JP5771481B2

JP5771481B2 - ガススプリング装置

Info

Publication number: JP5771481B2
Application number: JP2011189968A
Authority: JP
Inventors: 貴洋坪井
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2011-08-31
Filing date: 2011-08-31
Publication date: 2015-09-02
Anticipated expiration: 2031-08-31
Also published as: JP2013050201A

Description

本発明はガススプリング装置に関する。

例えば、座部の高さ位置を調整可能とする椅子には、座部を昇降可能に支持するガススプリング装置が設けられている（例えば、特許文献１参照）。

この種のガススプリング装置は、レバー操作によりシリンダ機構のピストン及びピストンロッドを摺動させて椅子の高さ調整を行えると共に、座部を回動可能に支持している。

また、ガススプリング装置は、例えばシリンダ機構のシリンダ本体が椅子の脚部に対して回動自在に支持され、且つシリンダ本体より軸方向に突出するピストンロッドが脚部に固定されている。さらに、ガススプリング装置には、座部に作用していた荷重（体重）が無くなると、座部を基準位置（正面を向いた位置）に復帰させる回動位置復帰機構（「オートリターン機構」とも呼ばれている）が設けられている。

回動位置復帰機構は、支持筒体の内部に固定された案内部材と、シリンダ本体の回動に応じて回動する回動部材と、軸方向のみ移動可能な昇降部材と、昇降部材の第１の傾斜面と回動部材の第２の傾斜面とが対面状態で当接するように昇降部材を軸方向に付勢するばね部材とより構成されている。そして、ガススプリング装置は、着席状態で座部の向きを周方向に回動させて離席状態になると、昇降部材の第１の傾斜面と回動部材の第２の傾斜面とが互いに対面するように回動部材が軸回りに回動することで所定の向きとなる基準位置に復帰する。

特開２０１１−１２２６３３号公報

上記ガススプリング装置では、シリンダ本体の外周と回動部材の内周との嵌合部分の横断面形状が非円形状に形成され、シリンダ本体と回動部材とが相互に嵌合して一体的に回動するように構成されており、且つ当該シリンダ本体の外周との回動部材の内周との間には、組立てを可能とするための隙間が形成されている。この隙間は、周方向のがたつきの原因になる。そのため、ガススプリング装置は、着席状態で高さ調整をした後、離席状態に切り替わると、回動位置復帰機構の作用により座部が離席時の基準位置を向くように周方向に回動するが、その際上記隙間により座部が基準位置から若干ずれた周方向位置で停止することがあるという問題があった。

また、複数の椅子が一列に並んでいる場合は、各椅子によって座部の向きにばらつきが生じ、回動位置復帰機構を有するガススプリング装置を用いているのに、座部の向きが同一方向に揃わないという問題があった。

そこで、本発明は上記事情に鑑み、上記課題を解決したガススプリング装置の提供を目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は以下のような手段を有する。

本発明は、内部が中空とされた支持筒体と、
該支持筒体の内部に挿入され、一端側が前記支持筒体の軸方向へ外部に突出し、他端側が前記支持筒体に固定されたシリンダ機構と、
前記支持筒体と前記シリンダ機構のシリンダ本体との間に設けられ、前記シリンダ本体の前記支持筒体に対する回動に対して基準位置に復帰させる回動位置復帰機構と、を備え、
前記シリンダ本体の一端側に座部が取り付けられる椅子用のガススプリング装置において、
前記シリンダ本体外周に軸方向に延びる平行な２つの平面部を設け、
前記回動位置復帰機構は、
前記支持筒体の内部に回動不可状態に固定され、前記シリンダ本体が回動可能に貫通する軸受け部と軸方向の一側に第１の傾斜面とが形成された案内部材と、
前記案内部材の前記第１の傾斜面に摺接する第２の傾斜面が形成され、前記シリンダ本体と共に回動し、且つ前記シリンダ本体に対して軸方向に移動可能に設けられた回動部材と、
前記回動部材の内周には、一端が前記回動部材の軸と平行な軸を中心に回動可能に支持され、他端が前記平面部の軸方向に延びる中心線よりずれた位置に当接する規制部材を前記回動部材中心軸に対し点対称に設け、前記規制部材を円周方向に付勢する付勢手段とからなる回転規制機構と、
を備えることを特徴とする。

本発明によれば、回動部材の内周には、一端が回動部材の軸と平行な軸を中心に回動可能に支持され、他端が平面部の軸方向に延びる中心線よりずれた位置に当接する規制部材を回動部材中心軸に対し点対称に設け、規制部材を円周方向に付勢する付勢手段とからなる回転規制機構を有するため、シリンダ本体と回動部材との間のがたつきを無くして座部を基準位置に正確に停止させることができ、複数の椅子が並んでいる場合でも、各椅子の座部を同じ方向に揃えた位置に回動復帰させられる。

本発明によるガススプリング装置の一実施例が適用された椅子を示す図である。ガススプリング装置の縦断面図である。案内部材の縦断面図である。図３Ａ中Ａ−Ａ線に沿う縦断面図である。回動部材の横断面図である。図４Ａ中Ｂ−Ｂ線に沿う縦断面図である。図４Ａ中Ｃ−Ｃ線に沿う縦断面図である。シリンダ本体と回動部材との嵌合状態を示す横断面図である。シリンダ本体と回動部材との間のがたつきを無くした状態に保持する回転規制機構を拡大して示す横断面図である。

以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。
〔ガススプリング装置の構成〕
図１は本発明によるガススプリング装置の一実施例が適用された椅子を示す図である。図２はガススプリング装置の縦断面図である。図１及び図２に示されるように、ガススプリング装置１０は、シリンダ機構２０と、回動位置復帰機構３０とを有する。シリンダ機構２０は、所定圧力のガスが封入されたシリンダ本体２２と、シリンダ本体２２の内部を摺動するピストンに結合されたピストンロッド２４とを有する。本実施の形態では、ピストンロッド２４の下端は、椅子１２の脚部１３に固定される。また、シリンダ本体２２の上端は、座部１４を支持するブラケット１６に固定されている。

シリンダ本体２２の外周側に設けられた支持筒体４０は、底部開口が底板５０に閉塞された有底円筒状に形成されている。

支持筒体４０の内周とシリンダ本体２２の外周との間に形成された筒状空間には、座部１４の回動方向の向きを基準位置に復帰させる回動位置復帰機構３０が設けられている。回動位置復帰機構３０は、人が立ちあがった離席状態になると座部１４の向きを所定の向き（正面を向いた基準位置）に自動的に復帰させる機構であり、案内部材７０、回動部材８０、回転規制機構９０、ばね部材１００等から大略構成されている。

案内部材７０は、支持筒体４０の内周側にかしめ等により固定されており、シリンダ本体２２が貫通する軸受孔７１を有し、軸受孔７１によりシリンダ本体２２の摺動方向及び回動方向に案内する。また、案内部材７０の内周側には、シリンダ本体２２の外周に嵌合する回動部材８０が収容される凹部７４が設けられている。

回転規制機構９０は、後述するように回動部材８０の内周側に設けられ、シリンダ本体２２の回動を規制してシリンダ本体２２と回動部材８０との間のがたつきを防止する。

従って、回動部材８０は、回転規制機構９０によりシリンダ本体２２に対し回動方向の相対変位が規制されているため、シリンダ本体２２と一体的に回動するように保持され、シリンダ本体２２を軸方向にのみ移動可能に支持している。さらに、回動部材８０の上端には、案内部材７０の第１の傾斜面（カム面）７２に当接、離間する第２の傾斜面（カム面）８２が形成されている。

ばね部材１００は、下端が支持筒体４０にかしめ加工により固定されたばね受け１１０に当接し、上端が回動部材８０の底部に当接するスラスト軸受１２０を上方に押圧している。ばね部材１００は、回動部材８０を上方に付勢しており、回動部材８０と案内部材７０との傾斜面同士を対面状態に当接するように付勢している。

このように、回動部材８０は、ばね部材１００のばね力により、スラスト軸受１２０を介して上方に押圧されるため、案内部材７０の第１の傾斜面７２に対して第２の傾斜面８２を押圧させることで周方向に回動し、両傾斜面が対面する位置で停止する。よって、回動位置復帰機構３０は、ばね部材１００のばね力がスラスト軸受１２０を介して押圧される回動部材８０と支持筒体４０に固定された案内部材７０とが協働して座部１４を基準位置に復帰させるように構成されている。
〔シリンダ機構２０の構成〕
ここで、シリンダ機構２０の構成について説明する。シリンダ本体２２の上端開口には、プランジャ１４０が摺動可能に突出している。このプランジャ１４０は、例えば、操作レバー１５０の外部操作により下方に押圧操作させると、シリンダ本体２２の内部に降下して高さ調整を可能とする。

また、シリンダ本体２２の内側には、ピストンが摺動するシリンダ室が形成されている。また、シリンダ本体２２の下端には、ピストンロッド２４が軸方向に突出しており、ピストンロッド２４の下端は支持筒体４０の底板５０に固定されている。

さらに、シリンダ本体２２の外周には、一対の第１の平面部２８が接線方向に形成されている。また、各第１の平面部２８は、外周に１８０度の間隔で設けられ、且つシリンダ本体２２が軸方向に摺動する長さ（ピストンストロークに相当する長さ）に形成されている。

離席状態で上記操作レバー１５０によってプランジャ１４０が押圧されてシリンダ本体２２の内部に形成されたガス流通路を開放したときは、シリンダ本体２２の上室と下室との間が連通状態に切り替わり、ピストンが上面と下面との受圧面積の差によりガス圧によって押し下げられる。これにより、ピストンロッド２４がシリンダ本体２２の下方に押し出され、座部１４の高さ位置を上昇させることが可能になる。

また、着席状態で上記操作レバー１５０によってプランジャ１４０が押圧されてシリンダ本体２２の内部に形成されたガス流通路を開放したときは、着席の荷重によりピストンロッド２４がシリンダ本体２２内に押し戻され、座部１４の高さ位置を降下させることが可能になる。
〔回動位置復帰機構３０の各部の構成〕
図３Ａは案内部材７０の縦断面図である。図３Ｂは図３Ａ中Ａ−Ａ線に沿う縦断面図である。図３Ａ及び図３Ｂに示されるように、案内部材７０は、円筒形状に形成されており、シリンダ本体２２は貫通する軸受孔７１と、回動部材８０の第２の傾斜面８２が摺接する第１の傾斜面７２と、支持筒体４０に固定される外周面７３と、回動部材８０が収納される凹部７４とを有する。

図４Ａは回動部材８０の横断面図である。図４Ｂは図４Ａ中Ｂ−Ｂ線に沿う縦断面図である。図４Ｃは図４Ａ中Ｃ−Ｃ線に沿う縦断面図である。図４Ａ乃至図４Ｃに示されるように、回動部材８０は、案内部材７０の凹部７４とシリンダ本体２２との間に配される円筒状部材であり、上部に第２の傾斜面８２が形成されている。

さらに、回動部材８０は、案内部材７０の凹部７４に対向する外周面８４と、シリンダ本体２２が挿通される挿通孔８６と、シリンダ本体２２の外周に形成された第１の平面部２８に対向する一対の第２の平面部８８とを有する。一対の第２の平面部８８は、回転部材８０の中心軸に対し点対称に設けられている。

また、図４Ａに示されるように、各第２の平面部８８の外側には、回転規制機構９０が設けられている。各第２の平面部８８は、シリンダ本体２２の外周面の接線方向に形成され、且つ軸方向に延在形成されている。さらに、各第２の平面部８８に隣接する回動部材８０の内部には、回転規制機構９０を収納する収納凹部８９が設けられている。この収納凹部８９は、上方からみると第２の平面部８８に対して所定角度θ分傾いて設けられている。また、収納凹部８９は、後述する規制部材１６０を収納する第１の収納部８９ａと、付勢部材１７０を収納する第２の収納部８９ｂとを有する。

図５はシリンダ本体２２と回動部材８０との嵌合状態を示す横断面図である。図５に示されるように、回転規制機構９０は、シリンダ本体２２と回動部材８０との間のがたつきを防止する機構であり、シリンダ本体２２の第１の平面部２８に対して軸線の中心より所定距離ずれた位置に当接して第１の平面部２８の変位を規制する規制部材１６０と、規制部材１６０を円周方向に付勢して回動部材８０とシリンダ本体２２とのがたつきの無い状態に保持する付勢部材１７０とを有する。

規制部材１６０は、樹脂材により成型された板状部材であり、第１の平面部２８に当接する側端部１６２を有する。側端部１６２は、第１の平面部２８との摺動抵抗を緩和するように曲面を有する半円形状（Ｒ形状）とされている。また、規制部材１６０は、例えば耐久性に優れた繊維チタン酸カリウム繊維を配合した複合材料などにより成型されており、シリンダ本体２２との摺動抵抗により摩耗しにくい材質によって成型されている。

付勢部材１７０は、ウレタンゴム又は耐摩耗性や荷重性に優れた高機能ウレタン（例えば硬度９３）よりなる弾性体であり、規制部材１６０の側端部１６２がシリンダ本体２２の第１の平面部２８をがたつきのない状態に押圧するように設けられている。

図６はシリンダ本体２２と回動部材８０との間のがたつきを無くした状態に保持する回転規制機構９０を拡大して示す横断面図である。図６に示されるように、回転規制機構９０の付勢部材１７０は、規制部材１６０が第１の平面部２８に当接する際、半径方向の圧縮荷重を受けて弾性変形すると共に、材質自体の反発力により規制部材１６０の側端部１６２をシリンダ本体２２の第１の平面部２８の一側（左側）に押圧する。これにより、シリンダ本体２２の外周が周方向に回動して、第１の平面部２８の他側（右側）が第２の平面部８８に当接する。

第２の平面部８８には、収納凹部８９に連通する開口８８ａが設けられている。従って、規制部材１６０は、付勢部材１７０の弾性により内側に押圧されているため、側端部１６２が第２の平面部８８の開口８８ａより内側に突出し、第２の平面部８８に対向するシリンダ本体２２の第１の平面部２８に当接する。

このように、シリンダ本体２２の外周に形成された第１の平面部２８は、一側（左側）に規制部材１６０の側端部１６２が当接し、他側（右側）に第２の平面部８８が当接するため、シリンダ本体２２と回動部材８０との間は、がたつきのない状態に保持される。従って、シリンダ本体２２の回動位置が回転規制機構９０により所定位置に保持されているため、シリンダ本体２２の上端に固定された座部１４は、離席状態のとき、回動位置復帰機構３０の復帰動作によりに所定の基準位置を向くように動作する。よって、複数の椅子１２が並んでいる場合は、各椅子１２の座部１４が離席状態のとき、各座部１４がそれぞれ基準位置に復帰して同一方向を向くように動作する。

また、座部１４を昇降させる際は、シリンダ本体２２の第１の平面部２８が規制部材１６０を図６中矢印で示す方向に押し出すため、付勢部材１７０が圧縮されて規制部材１６０の側端部１６２が収納部８９側（外側）に退避する。これにより、シリンダ本体２２の上端に設けられた座部１４の昇降動作がスムーズに行える。

尚、規制部材１６０の形状は、上記のものに限らない。上記回転規制機構９０の変形例としては、例えば規制部材１６０を、第２の平面部８８と平行な背面部と、背面部の片側端部より水平方向に突出する突出部とからなるＬ字状に形成し、一側（左側）に突出する突出部を第２の平面部８８の開口８８ａより内側に突出させて第１の平面部２８の一側（左側）に当接する構成として良い。この変形例では、規制部材１６０を第２の平面部８８に対して傾斜させる必要がない。

１０ガススプリング装置
１２椅子
１３脚部
１４座部
１６ブラケット
２０シリンダ機構
２２シリンダ本体
２４ピストンロッド
２６外周
２８第１の平面部
３０回動位置復帰機構
４０支持筒体
５０底板
７０案内部材
７１軸受孔
７２第１の傾斜面（カム面）
７３外周面
７４凹部
８０回動部材
８２第２の傾斜面（カム面）
８４外周面
８６挿通孔
８８第２の平面部
８８ａ開口
８９収納凹部
８９ａ第１の収納部
８９ｂ第２の収納部
９０回転規制機構
１００ばね部材
１１０ばね受け
１２０スラスト軸受
１４０プランジャ
１５０操作レバー
１６０規制部材
１６２側端部
１７０付勢部材

Claims

内部が中空とされた支持筒体と、
該支持筒体の内部に挿入され、一端側が前記支持筒体の軸方向へ外部に突出し、他端側が前記支持筒体に固定されたシリンダ機構と、
前記支持筒体と前記シリンダ機構のシリンダ本体との間に設けられ、前記シリンダ本体の前記支持筒体に対する回動に対して基準位置に復帰させる回動位置復帰機構と、を備え、
前記シリンダ本体の一端側に座部が取り付けられる椅子用のガススプリング装置において、
前記シリンダ本体外周に軸方向に延びる平行な２つの平面部を設け、
前記回動位置復帰機構は、
前記支持筒体の内部に回動不可状態に固定され、前記シリンダ本体が回動可能に貫通する軸受け部と軸方向の一側に第１の傾斜面とが形成された案内部材と、
前記案内部材の前記第１の傾斜面に摺接する第２の傾斜面が形成され、前記シリンダ本体と共に回動し、且つ前記シリンダ本体に対して軸方向に移動可能に設けられた回動部材と、
前記回動部材の内周には、一端が前記回動部材の軸と平行な軸を中心に回動可能に支持され、他端が前記平面部の軸方向に延びる中心線よりずれた位置に当接する規制部材を前記回動部材中心軸に対し点対称に設け、前記規制部材を円周方向に付勢する付勢手段とからなる回転規制機構と、
を備えることを特徴とするガススプリング装置。