JPH0610982A - ロック機構付ガススプリング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ロック機構付ガススプリングのピストンロッ
ドの伸長速度を調整する。 【構成】 ガスおよび油液が封入されたシリンダ２内
に、ピストンロッド４を連結したピストン15を嵌装す
る。ピストン15に、バルブ孔16a およびオリフィス孔16
b を設け、シリンダ上室2aとシリンダ下室2bとを連通さ
せる連通路16を構成する。バルブ孔16a に切欠部19a を
有するバルブ19を嵌装する。通常、ガスの圧力により、
バルブ19が図中の下方に移動して連通路16を遮断するの
でピストンロッド４はロックされている。ロッド20でバ
ルブ19を図中の上方に移動させると連通路16が連通され
てピストンロッドは伸縮可能となり、ガスの圧力により
伸長しようとする。操作ハンドル22でロッド20を回転さ
せると、バルブ19が回転して切欠部19a が形成する連通
路16の開口面積が変化するので、ピストンロッド４の伸
縮に作用する減衰力が変化して伸長速度が調整される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、椅子の座面の高さ調
整、リクライニング調整等に用いられるロック機構付ガ
ススプリング（以下、ガススプリングという）に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のガススプリングの一例について図
10を用いて説明する。図10に示すように、ガススプリン
グ１は、有蓋筒状のシリンダ２内にピストン３が摺動可
能に嵌装されており、ピストン３によってシリンダ２内
がシリンダ上室2aとシリンダ下室2bの２室に画成されて
いる。ピストン３には、ピストンロッド４の一端側が連
結されており、ピストンロッド４の他端側は、シリンダ
２の開口部に設けられたシール部材５およびロッドガイ
ド６に挿通されてシリンダ２の外部まで延ばされてい
る。そして、シリンダ２内には、圧縮ガスＧおよび油液
Ｌが封入されている。

【０００３】ピストン３には、シリンダ上室2aとシリン
ダ下室2bとを連通させる連通路７が設けられている。連
通路７は、ピストン３の軸方向に沿って設けられたバル
ブ孔7aと、ピストン３の径方向に沿って設けられたオリ
フィス7bとからなり、バルブ孔7aには、スペーサ11が設
けられ、このスペーサ11内には、中間部に小径部8aが形
成された棒状のバルブ８の一端側の大径部が摺動可能に
嵌装されている。このバルブ８の大径部とバルブ孔7aと
の間には油液が流通し得る程度の隙間ｃ₁ が形成されて
おり、バルブ孔7aのシリンダ上室a よりには、この隙間
ｃ₁ をシールするシール部材９が設けられている。ま
た、バルブ８の他端側は、ピストンロッド４の軸心に沿
って設けられたロッド孔4aに挿通されており、バルブ孔
7aのシリンダ下室2bよりには、シリンダ２内の油液およ
びガスがロッド孔4aから外部へ漏れないようにするシー
ル部材10が設けられている。なお、スペーサ11はバルブ
８およびシール部材９，10を支持するものである。

【０００４】バルブ８の一端部には、バルブ８のシリン
ダ２の開口部側（図10において下方）への移動を規制す
るストッパ12が設けられている。また、ピストンロッド
４のロッド孔4aには、一端がバルブ８に当接し他端がピ
ストンロッド４の外部まで延ばされたロッド13が摺動可
能に挿入されている。そして、通常、シリンダ２内の圧
縮ガスＧの圧力により、図10に示すようにバルブ８がシ
リンダ２の開口部側に移動されいるため、バルブ孔7aと
バルブ８の大径部との間の隙間ｃ₁ がシール部材９によ
ってシールされて連通路７が遮断された状態となってお
り、ロッド13を外部から押圧してバルブ８をシリンダ２
の底部側に移動させると、小径部8aがシール部材９を跨
ぐことにより連通路７が連通されるようになっている。

【０００５】ピストンロッド４の先端部には、ロッド13
を操作するための操作レバー14が連結されている。

【０００６】次に、ガススプリング１の作用について説
明する。

【０００７】通常は、シリンダ２内の圧縮ガスＧの圧力
によってバルブ８がシリンダ２の開口部側に移動された
状態となっており、連通路７が閉鎖されているため、シ
リンダ上室2aとシリンダ下室2bとの間で油液が流通しな
いので、ピストンロッド４はロック状態となっている。

【０００８】操作レバー14によりロッド13を押圧してバ
ルブ８を圧縮ガスＧの圧力に抗してシリンダ２の底部側
に移動させると、連通路７が連通され、シリンダ上室2a
とシリンダ下室2bとの間で油液が流通できるようになる
ので、ピストンロッド４は伸縮可能となる。そして、ピ
ストンロッド４は、シリンダ２内の圧縮ガスＧの圧力に
対するピストン３の両端面の受圧面積の差によって生じ
る伸張方向の力により伸張しようとする。この状態で、
ピストンロッド４を伸張させ、あるいは圧縮ガスＧの圧
力に抗して短縮させた後、バルブ８を原位置に戻して連
通路７を閉鎖することにより、ピストンロッド４を所望
の位置でロックすることができる。

【０００９】ガススプリング１を用いて椅子の座面の高
さおよびリクライニング調整を行う場合には、ピストン
ロッド４の伸縮が座面の高さおよび背もたれの角度と連
動するように当該椅子にガススプリングを装着すればよ
い。そして、ロッド13を押圧してピストンロッド４のロ
ックを解除し、ガスＧの反発力により、または、反発力
に抗して座面の高さおよび背もたれの角度を移動させて
所望の位置とした後、ピストンロッド４をロックするこ
とにより、座面の高さおよびリクライニングを所望の位
置に調整することができる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
ガススプリング１では、バルブ８を移動させて連通路７
を連通させたとき、連通路７の通路面積は、オリフィス
7bによって決り、常に一定となるので、圧縮ガスＧの圧
力によるピストンロッド４の伸張速度も一定となる。し
たがって、ガススプリング１を用いて座面の高さおよび
リクライニング調整を行う椅子では、ピストンロッド４
のロックを解除したときのガスの反発力による座面およ
び背もたれの移動速度が一定となっている。

【００１１】ここで、座面の高さおよびリクライニング
調整を行いやすくするためには、ガスの反発力による座
面および背もたれの移動速度を調整可能とすることが要
求される。

【００１２】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
であり、ガスの反発力によるピストンロッド伸長速度を
調整可能としたガススプリングを提供することを目的と
する。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するために、ガスが封入されたシリンダと、該シリ
ンダ内に摺動可能に嵌装され前記シリンダ内を２室に画
成するピストンと、一端側が前記ピストンに連結され他
端側が前記シリンダの外部まで延ばされたピストンロッ
ドと、前記シリンダ内の２室を連通させる連通路と、該
連通路を開閉する開閉弁とを備えてなるロック機構付ガ
ススプリングにおいて、前記開閉弁の開閉作動とは別の
作動により前記連通路の通路面積を調整する調整機構を
設けたことを特徴とする。

【００１４】また、上記の構成において、開閉弁および
調整機構を、連通路中に設けられたバルブ孔と、該バル
ブ孔に摺動および回転可能に嵌装されたバルブとを備
え、該バルブの摺動作動により前記連通路を開閉し、か
つ、前記バルブの回転作動により前記連通路の通路面積
を調整するバルブ機構としたことを特徴とする。

【００１５】

【作用】このように構成したことにより、開閉弁の開閉
作動により連通路を開閉してピストンロッドのロックお
よびロック解除を行い、調整機構の作動により連通路の
通路面積を変化させ、ピストンロッドの伸縮にともなう
シリンダ内の２室間のガスの流通抵抗を調整することに
よって、ピストンロッドに作用する減衰力を調整する。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。

【００１７】第１実施例について図１ないし図３を用い
て説明する。なお、第１実施例は、図10に示す従来例に
対して、ピストン部およびピストンロッド部が異なるの
みであるから、以下、図10のものと同一の部材には同一
の番号を付し異なる部分についてのみ詳細に説明する。

【００１８】図１に示すように、図10のピストン３と同
様に設けられたピストン15には、シリンダ上室2aとシリ
ンダ下室2bとを連通させる連通路16が設けられている。
連通路16は、ピストン15の軸方向に沿って設けられたバ
ルブ孔16a と、ピストン15の径方向に沿って設けられた
オリフィス孔16b とから構成されている。バルブ孔16a
には、円筒状のガイド部材17が嵌合されており、ガイド
部材17の側壁には、オリフィス孔16b に対向して油液通
路17a が設けられている。オリフィス孔16b には、オリ
フィス通路部材18が嵌合されており、オリフィス通路部
材18の先端部が油液通路17a に挿通されガイド部材17の
回転を規制している。

【００１９】バルブ孔16a およびガイド部材17には、中
間部の側面に油液通路17a に対向する切欠部19a が形成
された棒状のバルブ19が摺動および回転可能に嵌装され
ている。このバルブ19の一端側とバルブ孔16a のシリン
ダ上室2aよりの小径部との間には油液が流通し得る程度
の隙間ｃ₁ が形成されており、バルブ孔16a のシリンダ
上室2aよりには、この隙間ｃ₁ をシールするシール部材
９が設けられている。また、バルブ19の他端側は、ピス
トンロッド４の軸心に沿って設けられたロッド孔4aに挿
通されており、バルブ孔16a のシリンダ下室2bよりに
は、シリンダ２内の油液およびガスがロッド孔4aから外
部へ漏れないようにするためのシール部材10が設けられ
ている。

【００２０】バルブ19の一端部には、バルブ19のピスト
ンロッド４側（図１において下方）への移動を規制する
ストッパ12が設けられている。また、ピストンロッド４
のロッド孔4aには、一端部にバルブ８の端部の半円柱形
状の係合部19b に係合する半円柱形状の係合部20a が形
成され、他端がピストンロッド４の外部まで延ばされた
ロッド20が摺動および回転可能に挿入されている。

【００２１】そして、ピストン15のバルブ孔16a とバル
ブ19とガイド部材17とシール部材９とで連通路16の開閉
を行う開閉弁および通路面積の調整を行う調整機構とし
てのバルブ機構を構成しており、このバルブ機構は、図
10に示す従来例と同様に、通常、シリンダ２内の圧縮ガ
スＧの圧力により、図１に示すようにバルブ19がピスト
ンロッド４側に移動されるため、隙間ｃ₁ がシール部材
９によってシールされて連通路16が遮断された状態とな
っており、ロッド20を外部から押圧してバルブ19をシリ
ンダ２の底部側（図１において上方）に作動させると、
切欠部19a がシール部材９を跨ぐことにより連通路16が
連通されるようになっている。

【００２２】また、上記バルブ機構は、ロッド20を回転
させると、バルブ19が回転作動して、図２中に示すよう
に、ガイド部材17の油液通路17a とバルブ19の切欠部19
a とで形成する開口部の開口面積が変化して、連通路16
の通路面積が調整されるようになっており、調整機構を
構成している。

【００２３】ピストンロッド４の外部に延出されたロッ
ド20の端部には、円盤状のプレート21が固定され、プレ
ート21の外周面には、操作ハンドル22が取付けられてい
る。また、ロッド20の先端部には、図10に示す従来例と
同様に、ピストンロッド４の端部に設けられた操作レバ
ー14が当接されている。そして、操作レバー14によって
ロッド20を軸方向に沿って摺動作動させ、また、操作ハ
ンドル22によってロッド20を軸回りに回転作動（図３の
Ａ，Ｂ，Ｃ参照）させるようになっている。

【００２４】以上のように構成した、本実施例の作用に
ついて次に説明する。

【００２５】図10に示す従来例と同様に、通常は、シリ
ンダ２内の圧縮ガスＧの圧力によってバルブ19がピスト
ンロッド４側に移動された状態となっており、連通路16
が閉鎖されているのでピストンロッド４はロック状態と
なっている。

【００２６】操作レバー14によりロッド20を押圧作動し
てバルブ19を圧縮ガスＧの圧力に抗してシリンダ２の底
部側に移動させると、連通路16が連通されてピストンロ
ッド４は伸縮可能となる。そして、ピストンロッド４
は、シリンダ内２の圧縮ガスＧの圧力よって伸張しよう
とする。この状態で、ピストンロッド４を伸張させ、あ
るいは圧縮ガスＧの圧力に抗して短縮させた後、操作レ
バー14によるロッド20の押圧を解除してバルブ19により
連通路16を閉鎖することによってピストンロッド４を所
望の位置でロックすることができる。

【００２７】また、図３に示すように、操作ハンドル22
を位置Ａから位置Ｂ、位置Ｃへ移動させロッド20を回転
作動すると、バルブ19が図２に示すように位置Ａから位
置Ｂ、位置Ｃへ回転することにより、バルブ19の切欠部
19a とガイド部材17の油液通路17a とで形成する開口部
の開口面積が徐々に小さくなり、連通路16の通路面積が
操作ハンドル22の位置Ａ、位置Ｂ、位置Ｃに対応して
大、中、小と連続的に変化する。このようにして、連通
路16の通路面積を変化させピストン15の摺動にともなう
油液およびガスの流通抵抗を変化させることによって、
ピストンロッド４に作用する減衰力を調整して圧縮ガス
Ｇの圧力によるピストンロッド４の伸長速度を調整する
ことができる。

【００２８】なお、上記第１実施例では、シリンダ内の
油液中をピストンが摺動するものについて説明したが、
本発明は、シリンダ内にガスおよび少量の油液を封入し
てピストンがガス中を摺動するようにしたものにも適用
することができる。

【００２９】本発明の第２実施例について図４ないし図
９を用いて説明する。

【００３０】図４および図５に示すように、本実施例の
ガススプリングは、外筒23内に、シリンダ24が挿入され
その両端部に設けられたバルブ機構25および通路部材26
によって固定されており、外筒23とシリンダ24との間に
連通路27が形成されている。シリンダ24内には、ピスト
ン28が摺動可能に嵌装されており、ピストン28により、
シリンダ24内がシリンダ上室24a とシリンダ下室24b と
の２室に画成されている。ピストン28には、ピストンロ
ッド29の一端側が連結されており、ピストンロッド29の
他端側は、通路部材26に挿通されてシリンダ24および外
筒23の外部まで延ばされている。

【００３１】シリンダ上室24a は、バルブ機構25のボデ
ィ30に設けられた連通路31を介して連通路27に連通さ
れ、シリンダ下室24b は、通路部材26の通路26a を介し
て連通路27に連通されており、すなわち、シリンダ上室
24a とシリンダ下室24b とが連通路27を介して連通され
ている。そして、シリンダ24内および連通路27には、圧
縮ガスおよびこの圧縮ガスをシールするとともにピスト
ン28およびピストンロッド29の潤滑を行うための少量の
油液が封入されている。

【００３２】ボディ30の連通路31は、軸方向のバルブ孔
31a と径方向のオリフィス孔31b とから構成されてい
る。バルブ孔31a には、円筒状のガイド部材32が嵌合さ
れており、ガイド部材32の側壁にはオリフィス孔31b に
対向する油液通路32a が設けられている。オリフィス孔
31b には、オリフィス通路部材33が嵌合されており、オ
リフィス通路部材33の先端部が油液通路32a に挿通され
ガイド部材32の回転を規制している。

【００３３】ガイド部材32には、中間部の側面に油液通
路32a に対向する切欠部34a が形成された棒状のバルブ
34が摺動および回転可能に嵌装されている。バルブ34と
ガイド部材32との間にはガスが流通し得る程度の隙間ｃ
₂ が形成されており、バルブ孔31a には、シリンダ上室
24a と油液通路32a とを連通させる隙間ｃ₂ をシールす
るシール部材35およびシリンダ24内のガスが大気中へ漏
れないようにするシール部材36が設けられている。バル
ブ34の一端側は、シリンダ24の外部側に延出されてお
り、ボディ30から突出して、外筒23に摺動可能に挿入さ
れたプランジャ37の一端に係合されている（図６参
照）。プランジャ37の他端は、外筒23の外部に延出され
ており、外筒23の外部からプランジャ37を移動させるこ
とによってバルブ34を作動できるようになっている。バ
ルブ34の他端側先端部には、バルブ34のプランジャ37側
（図４において上方）への移動を規制するストッパ38が
設けられている。

【００３４】そして、バルブ機構25は、連通路31の開閉
を行う開閉弁および通路面積を調整する調整機構を構成
しており、通常、シリンダ24内のガスの圧力によってバ
ルブ34がプランジャ37側（図４において上方）へ移動さ
れているため、隙間ｃ₂ がシール部材35によってシール
されて連通路31が遮断された状態となっており、プラン
ジャ37によってバルブ34をピストン28側（図において下
方）に作動させると、切欠部34a がシール部材35を跨ぐ
ことにより、隙間ｃ₂ によって連通路31が連通されるよ
うになっている。

【００３５】また、プランジャ37によって、バルブ34を
軸回りに回転作動させることにより、第１実施例と同様
に、ガイド部材32の油液通路32a とバルブ34の切欠部34
a とで形成する開口部の開口面積が変化して、連通路31
の通路面積が調整されるようになっている。

【００３６】外筒23の外部に延出されたプランジャ37の
側面部に操作ハンドル39が取付けられている。また、外
筒23には、操作ハンドル39の移動範囲を規制するストッ
パ40が設けられている。そして、操作レバー（図示せ
ず）によってプランジャ37を軸方向に摺動作動させ、ま
た、操作ハンドル39によってプランジャ37を軸回りに回
転作動させることにより、バルブ34を外筒23の外部から
回転できるようになっている。なお、図中、41はシール
部材、42はロッドガイド、43，44は合マークである。

【００３７】以上のように構成した本実施例の作用につ
いて次に説明する。

【００３８】通常は、シリンダ24内のガスの圧力によっ
てバルブ34がプランジャ37側（図４において上方）へ移
動された状態となっており、バルブ機構25の連通路31が
閉鎖されている。したがって、連通路27はバルブ機構25
によって遮断されており、シリンダ上室24a とシリンダ
下室24b との間でガスが流通しないのでピストンロッド
29はロック状態となっている。

【００３９】外筒23の外部から操作レバー（図示せず）
等でプランジャ37を押圧してバルブ34をピストン28側に
作動させるとバルブ機構25の連通路31が連通される。こ
れによって、シリンダ上室24a とシリンダ下室24b との
間で連通路27を介してガスが流通できるので、ピストン
ロッド29は伸縮可能となる。そして、ピストンロッド29
は、シリンダ24内のガスの圧力よって伸張しようとす
る。この状態で、ピストンロッド29を伸張させ、あるい
はガスの圧力に抗して短縮させた後、バルブ機構25の連
通路31を閉鎖することによってピストンロッド29を所望
の位置でロックすることができる。

【００４０】また、図７および図８に示すように、操作
ハンドル39を位置Ａから位置Ｂ、位置Ｃへ作動させプラ
ンジャ37を回転させると、バルブ34が回転作動すること
により、第１実施例と同様に、バルブ34の切欠部34a と
ガイド部材32の油液通路32aとで形成する開口部の開口
面積が徐々に小さくなり、連通路31の通路面積が操作ハ
ンドル39の位置Ａ、位置Ｂ、位置Ｃに対応して大、中、
小と連続的に変化する。このようにして、連通路31の通
路面積を変化させピストン28の摺動にともなうガスの流
通抵抗を変化させることによって、ガスの圧力によるピ
ストンロッド29の伸長速度や力を加えて縮小させるとき
の縮小速度を調整することができる。

【００４１】なお、第２実施例では、シリンダ内に少量
の油液およびガスを封入し、ピストンがガス中を摺動す
るものについて説明したが、本発明は、シリンダ内の油
液の量を多くしてピストンが油液中を摺動するものにも
同様に適用することができる。

【００４２】また、上記実施例では、バルブ34を回転作
動する操作ハンドル39、バルブ34を摺動させる操作レバ
ーを設けていたが１つの操作レバーにより回転作動と摺
動作動を行えるようにしてもよく、その例を図９に示し
て説明する。プラグ45の突出端部には、スリット45a が
形成されている。外筒23の上端には回転可能にガイド46
が設けられており、このガイド46には、ピン47により操
作レバー48の一端が取付けられている。この操作レバー
48は、前記スリット45a を貫通しており、操作レバー48
の他端を上下に操作することにより、プラグ45の摺動作
動が可能となり、操作レバー48をガイド46ごと回転させ
ることによりプラグ45の回転作動が可能となる。

【００４３】さらに、上記実施例では、開閉弁と調整機
構を１つのバルブ19または34により構成していたが、開
閉弁として摺動作動する従来と同様なバルブを設け、上
下の室をつなぐ連通路に可変絞りを設けるようにしても
よい。この場合、可変絞りの調整作動部をシリンダ側面
等に設けるとよい。

【００４４】なお、本発明でいう開閉弁の開閉作動とは
別の作動とは、上記変形例のように開閉弁と調整機構と
を独立して設けた場合には、開閉弁の開閉作動と独立し
た調整機構の調整作動をいい、上記第１、第２の実施例
のように開閉弁と調整機構とを１つのバルブで構成した
場合には、開閉作動としての摺動作動とは異なる作動方
向である回転作動をいい、要は、開閉弁の開閉作動に影
響しない作動のことである。

【００４５】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明のガススプ
リングは、開閉弁で連通路を開閉してピストンロッドの
ロックおよびロック解除を行い、調整弁で連通路の通路
面積を変化させ、ピストンロッドの伸縮にともなうシリ
ンダ内の２室間のガスの流通抵抗を調整することによっ
て、ピストンロッドに作用する減衰力を調整する。その
結果、調整弁で連通路の通路面積を調整することによ
り、ガスの反発力によるピストンロッドの伸長速度を調
整することができるという優れた効果を奏する。さら
に、連通路の開閉弁と調整弁とを一体化してバルブ機構
とすることによりガススプリングの小型化を図ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の要部の縦断面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線による横断面図である。

【図３】図１のＢ−Ｂ線による横断面図である。

【図４】本発明の第２実施例の縦断面図である。

【図５】図４の装置の要部の拡大図である。

【図６】図４のＣ−Ｃ線による横断面図である。

【図７】図４の平面図である。

【図８】図４の装置の操作ハンドルの位置を示す説明図
である。

【図９】本発明の第２実施例の操作レバー部の変形例を
示す要部拡大断面図である。

【図10】従来のロック機構付ガススプリングの縦断面図
である。

【符号の説明】

2,24 シリンダ 2a,24a シリンダ上室 2b,24b シリンダ下室 4,29 ピストンロッド 15,28 ピストン 16,31 連通路 16a,31a バルブ孔（バルブ機構） 17a,32a 油液通路（バルブ機構） 19,34 バルブ（バルブ機構） 19a,34a 切欠部 25 バルブ機構

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガスが封入されたシリンダと、該シリン
   ダ内に摺動可能に嵌装され前記シリンダ内を２室に画成
   するピストンと、一端側が前記ピストンに連結され他端
   側が前記シリンダの外部まで延ばされたピストンロッド
   と、前記シリンダ内の２室を連通させる連通路と、該連
   通路を開閉する開閉弁とを備えてなるロック機構付ガス
   スプリングにおいて、前記開閉弁の開閉作動とは別の作
   動により前記連通路の通路面積を調整する調整機構を設
   けたことを特徴とするロック機構付ガススプリング。
2. 【請求項２】 開閉弁および調整機構を、連通路中に設
   けられたバルブ孔と、該バルブ孔に摺動および回転可能
   に嵌装されたバルブとを備え、該バルブの摺動作動によ
   り前記連通路を開閉し、かつ、前記バルブの回転作動に
   より前記連通路の通路面積を調整するバルブ機構とした
   ことを特徴とする請求項１に記載のロック機構付ガスス
   プリング。