JPS6367053B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、シリンダ内より伸びるピストンロツ
ドを適宜の繰り出し長さ位置で確実に固定できる
密閉型シリンダ装置に関する。

密閉型シリンダ装置の一種としてのロツク付ガ
ススプリングは、例えば椅子の座部を支える支柱
等として近時広く用いられている。このロツク付
ガススプリングは、従来、ガスと油液とを収容し
たシリンダ内に、ピストンロツドが一体化された
ピストンを摺動自在に嵌挿し、該ピストンにより
画成されたシリンダ内の２室を互いに連通させ
て、ピストンに作用するガス圧の受圧面積の差に
よりピストンロツドを常時伸び方向へ附勢する一
方、前記２室を連通する連通孔を外部操作される
開閉弁にて閉じることにより、ピストンロツドを
シリンダから適宜の長さだけ繰り出した状態で該
両者の相対変位をロツクするようにしていた。

しかしながら、上記従来のものでは、ロツク状
態は必然的にガス圧に依存することとなるため、
大きな外力に抗して確実なロツク状態を維持する
ことが困難であるという欠点があつた。すなわ
ち、ロツクしている力は、ガス圧×ピストンの受
圧面積によつて決定されるので、ガス圧を高めた
り、ピストン径を大きくしてロツク力を大きくし
ようすると、前者の場合にあつては、アンロツク
時におけるピストンロツド伸張速度が極めて速く
なつて危険を伴うと共に製造が難しく、また後者
の場合にあつては、径が大きくなつて大型化する
という問題点を生じ、いずれにしてもロツク力の
増大には限度があつた。

本発明は以上の問題点に鑑みてなされたもの
で、密閉型シリンダ装置において伸び方向および
縮み方向のいずれかの方向に対しても確実にロツ
ク状態を維持できるようにすることを目的とす
る。

そして、その目的を達成する手段として、油液
を充満したシリンダ内にピストンを摺動自在に嵌
挿し、該ピストンより一体的に伸びるピストンロ
ツドを該シリンダ外へ延在させ、前記ピストン―
ピストンロツド組立体に、該ピストンにより画成
された前記シリンダ内の２つの油室を連通する第
１の油通路を形成し、前記ピストン―ピストンロ
ツド組立体に、前記シリンダ内の２つの油室とは
画成された圧力室を形成して、該圧力室に油液と
該油液に圧力を与えるばね手段とを収容し、前記
ピストン―ピストンロツド組立体に、前記圧力室
の油液と前記シリンダ内の２つの油室の少なくと
もいずれか一方の油液とを連通する第２の油通路
を形成し、前記ピストン―ピストンロツド組立体
に、外部より操作可能とされ前記第１の油通路お
よび第２の油通路を開閉する開閉弁を設けた、こ
とを特徴とするものである。

そして、この構成によると、開閉弁により第１
の油通路および第２の油通路を開けている状態で
は、シリンダ内の２つの油室の油液とばね手段に
より圧力を受けている圧力室内の油液とが連通さ
れるため、ピストン―ピストンロツド組立体がシ
リンダ内を摺動可能となる。

また、開閉弁により第１の油通路と第２の油通
路とをそれぞれ閉じた場合には、シリンダ内の２
つの油室と圧力室とが全て遮断され、さらに２つ
の油室内は非圧縮性流体である油液で充満されて
いるため、ピストン―ピストンロツド組立体がシ
リンダ内を摺動することができず、剛体的なロツ
ク状態が得られる。

以下に本発明の実施例を図面に基いて説明す
る。第１図において、油液で充満されたシリンダ
１内にピストン２が摺動自在に嵌挿され、これに
よりシリンダ１内には２つの油室Ａ，Ｂが画成さ
れている。ピストン２の一端面側には、パイプ状
のピストンロツド３が一体化され、該ピストンロ
ツド３は、シリンダ１の一端壁を液密に摺動自在
に貫通して外部へ延在している。また、ピストン
２の他端面側には有底筒状のチユーブ４が一体化
され、この内部はフリーピストン１８により２つ
の室Ｃ，Ｄに画成されている。この２つの室Ｃ，
Ｄは協働して圧力室を構成するもので、ピストン
２に近い側の一方の室Ｃには油液が充填され、他
方の室Ｄには比較的低圧のガス（例えばフロンガ
ス、窒素ガスあるいは空気）が充填されている。

前記ピストン２は、環状とされていて、その内
部空間Ｅが油室Ｃと連通している。また、この内
部空間Ｅは、それぞれピストン２に形成されてこ
の径方向に伸びる油通孔５により油室Ａと連通さ
れると共に、油通孔６により油室Ｂと連通されて
いる。すなわち、内部空間Ｅは、油通孔５，６と
協働して、シリンダ１内の２つの油室ＡとＢとを
連通する第１の油通路を構成すると共に、チユー
ブ４内の油室Ｃを上記シリンダ１内の油室Ａ，Ｂ
に対して連通させる第２の油通路を構成してい
る。

前記ピストンロツド３内には弁棒７が摺動自在
に嵌挿され、該弁棒７の一端部はピストンロツド
３の先端面より外部へ突出される一方、他端部は
小径部７ａとして内部空間Ｅ内に伸びている。こ
の小径部７ａには、大径の第１の弁体８が一体成
形されると共に、先端において大径の第２の弁体
９が一体成形され、該第２の弁体９は油室Ｃ臨ん
でいる。そして、ピストン２の内周には、第１図
上方より順次、それぞれ環状とされたバルブガイ
ド１０、シール１１、ブシユ１２、シール１３、
ブシユ１４、シール１５が嵌挿されている。これ
等３つのシール１１，１３，１５のうち、シール
１１はピストンロツド３と弁棒７との摺動間隙か
ら油液が洩れるのを防止するものであり、シール
１３は両油通孔５と６との間に位置して、第１の
弁体８の嵌脱に応じて油通孔５と６との連通、遮
断を行うためのものであり、シール１５は第２の
弁体９の嵌脱に応じて内部空間Ｅと油室Ｃとの連
通、遮断を行うためのものである。そして、ブシ
ユ１２，１４は、シール１１，１３，１５の位置
決めを行うためのものであり、その各々には、油
通孔５，６と内部空間Ｅとを連通するための開口
１２ａ，１４ａが形成されている。

なお、弁棒７の所定以上の第１図上方への変位
は、止め輪１６，１７を利用して規制してあり、
これにより、弁棒７のピストンロツド３からの抜
け防止が図られている。

次に、上記構成の作用について説明する。い
ま、第２図のように、弁棒７を外部から押し下げ
て、シール１３，１５に対して両弁体８，９の嵌
合を外す。これにより、各油室Ａ，Ｂ，Ｃが互い
に連通され、ガス室Ｄのガス圧が、油室Ｃ内の油
液を介して油室Ａ，Ｂ内の油液に作用する。この
結果、ピストン―ピストンロツド組立体には、ピ
ストンロツド３の断面積にガス圧を乗じた値の伸
長方向の力が作用し、ピストンロツド３がシリン
ダ１より繰り出されていく。

弁棒７を離すと、弁棒７のガス反力（弁棒の断
面積×ガス圧の値）により、弁棒７が押し上げら
れ、シール１３，１５に対して弁体８，９を嵌合
させると、各油室Ａ，Ｂ，Ｃは相互に遮断された
独立した密閉室となり、ガス室Ｄ内のガス圧は油
室Ａ，Ｂに何等作用しなくなる。このように、ピ
ストン２によつて画成されたシリンダ１内の２つ
の油室Ａ，Ｂは、膨張の余地がないうえ、非圧縮
性流体である油液で充満されるだけとなり、した
がつて、ピストン―ピストンロツド組立体がシリ
ンダ１に対して相対変位不能なロツク状態とな
る。このロツク状態においては、非圧縮性流体で
ある油液は力の伝達に対して一種の剛体とみなせ
るので、シリンダ１等を破壊するような極めて大
きな外力が作用しない限り、ピストンロツド３の
シリンダ１からの繰り出し長さが変化することは
ない。

第３図は本発明の他の実施例を示し、前記実施
例と同一構成要素には同一符号を付してその説明
は省略する。本実施例においては、チユーブ４が
ピストンロツド３と同一方向側にこれを取り巻く
ように形成され、また、油室Ｃとガス室Ｄとを画
成するフリーピストン１８が環状とされて、チユ
ーブ４内周面及びピストンロツド３外周面に対し
て摺動自在となつている。そして、チユーブ４を
前記実施例に対してピストン２の反対側面に配置
した関係上、油通孔５，６等の開口位置が前記実
施例と若干異なつているが、その作用自体は前記
実施例の場合と同じである。

以上実施例について説明したが、本発明はこれ
に限らず、例えば次のような場合をも含むもので
ある。

弁棒７すなわち弁体８，９を軸方向に変位さ
せるスプール弁形式ではなく、弁棒７を回転さ
せて開閉する回転弁式としてもよい。

ガス圧を常時受けている油室Ｃは、アンロツ
ク時に、ピストン２により画成されたシリンダ
１内の２つの油室Ａ，Ｂのいずれか一方に連通
していればよい。すなわち、アンロツク時に
は、ガス圧を、例えば一方の油室Ａを介して他
方の油室Ｂに作用させる等、結果として２つの
油室Ａ，Ｂに作用するようにしてもよい。

フリーピストン１８を設けることなく、油室
Ｃとガス室Ｄとを一室として構成してもよい。
もつとも、フリーピストン１８を設けておけ
ば、油液中にガスが混入する恐れば全くなく、
任意の姿勢で使用できるという利点を有する。

ガス室Ｅにガスを充填する代りに、コイルば
ねなどの機械的ばね手段を収納して、該機械的
ばね手段により、フリーピストン１８を介して
油室Ｃ内の油液に圧力を加えるようにしてもよ
い。

本発明は以上述べたことから明らかなように、
シリンダ内の２つの室を連通する第１の油通路
と、該油室の少なくとも一方とピストン―ピスト
ンロツド組立体に設けた圧力室とを連通する第２
の油通路とを開閉弁により遮断することにより、
シリンダ内の非圧縮性の油液によつてピストン―
ピストンロツド組立体の伸び方向および縮み方向
の剛体的なロツクが確保できる。

そのため、ばね手段の付勢力を大きくしたり、
ピストンの径を大きくすることなく、確実なロツ
クが行なえる密閉型シリンダ装置が提供できると
いう効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明の一実施例を示す断面
図で、第１図はロツク状態を、また第２図はアン
ロツク状態を示す。第３図は本発明の他の実施例
を示すロツク状態の断面図である。 １……シリンダ、２……ピストン、３……ピス
トンロツド、４……チユーブ、５，６……油通
孔、７……弁棒、８，９……弁体、１８……フリ
ーピストン、Ａ，Ｂ，Ｃ……油室、Ｄ……ガス
室。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 油液を充満したシリンダ内にピストンを摺動
   自在に嵌挿し、該ピストンより一体的に伸びるピ
   ストンロツドを該シリンダ外へ延在させ、 前記ピストン―ピストンロツド組立体に、該ピ
   ストンにより画成された前記シリンダ内の２つの
   油室を連通する第１の油通路を形成し、 前記ピストン―ピストンロツド組立体に、前記
   シリンダ内の２つの油室とは画成された圧力室を
   形成して、該圧力室に油液と該油液に圧力を与え
   るばね手段とを収容し、 前記ピストン―ピストンロツド組立体に、前記
   圧力室の油液と前記シリンダ内の２つの油室の少
   なくともいずれか一方の油液とを連通する第２の
   油通路を形成し、 前記ピストン―ピストンロツド組立体に、外部
   より操作可能とされ、前記第１の油通路および第
   ２の油通路を開閉する開閉弁を設けた、 ことを特徴とする密閉型シリンダ装置。 ２ 特許請求の範囲第１項において、前記ピスト
   ン―ピストンロツド組立体に、該ピストンロツド
   とは反対側に伸びるチユーブを一体化し、該チユ
   ーブ内を前記圧力室としてなる密閉型シリンダ装
   置。 ３ 特許請求の範囲第１項において、前記ピスト
   ン―ピストンロツド組立体に、該ピストンロツド
   と同一方向側に伸びて該ピストンロツドを取り巻
   くチユーブを一体化し、該チユーブ内を前記圧力
   室としてなる密閉型シリンダ装置。 ４ 特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれ
   か１項において、前記圧力室をフリーピストンに
   より２室に画成して、該２室の一方に油液を充満
   し、他方に前記ばね手段を収納してなる密閉型シ
   リンダ装置。 ５ 特許請求の範囲第１項ないし第４項のいずれ
   か１項において、前記ばね手段をガスとしてなる
   密閉型シリンダ装置。 ６ 特許請求の範囲第５項において、前記開閉弁
   を、前記ピストンロツド内に嵌挿されて該ピスト
   ンロツドの外部延在端面へ突出する弁棒と、それ
   ぞれ該弁棒に一体化され、前記第１の油通路に作
   用する第１の弁体及び前記第２の油通路に作用す
   る第２の弁体と、から構成してなる密閉型シリン
   ダ装置。