(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スプリング主体（1）を含んだガススプリングであって、
前記スプリング主体（1）が少なくとも一つの中空な中空体（2）により形成され、
前記中空体（2）の側壁が多層構造をなし、各層側壁間にはそれぞれ圧力ガスが収容される密封状のチェンバー（3）を形成し、
前記中空体（2）は、縦向断面で見て、上下両端位置での直径が太く中間位置での直径が細い凹鼓形をなしており、
前記各チェンバー（3）にそれぞれ通気孔（4）を開設している、ことを特徴とするガススプリング。
【請求項２】
前記中空体（2）の側壁に、前記チェンバー（3）を横向に貫通する複数行の換気孔（5）を開設する、ことを特徴とする請求項１に記載のガススプリング。
【請求項３】
前記中空体（2）の上側及び下側ポートにそれぞれ、変形を回復（復元）できる定形リング（6）を敷設し、且つ、前記中空体（2）の内側壁の小径位置に上記定形リング（6）と平行に配置された補強リング（7）を敷設する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のガススプリング。
【請求項４】
前記通気孔（4）が前記中空体（2）の側壁上に開設され、且つその通気孔（4）には空気弁が設置されている、ことを特徴とする請求項１に記載のガススプリング。
【請求項５】
前記中空体（2）の少なくとも一層の側壁が高分子有機材料或いはそれと織物との複合体により作製され、ここで、高分子有機材料と織物との複合とは、高分子有機材料を織物の細孔に充填するか又は織物一側に被覆するものである、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のガススプリング。
【請求項６】
前記中空体（2）の高さが４〜２０ｃｍである、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のガススプリング。
【請求項７】
前記スプリング主体（1）の外側に柔軟な換気ハウジング（8）を被覆する、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のガススプリング。
【請求項８】
前記中空体（2）の上側及び下側ポートにそれぞれ、中空な位置決め板を敷設する、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のガススプリング。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スプリング製造の技術分野に関し、特には、直径可変円柱式の（つまり縦向断面で見て凹鼓形の）ガススプリングに関する。
【背景技術】
【０００２】
「スプリング」は、機能面から圧縮スプリング、トーションスプリング及び引張スプリングに分けられ、常用の圧縮スプリングは、鋼線等の弾性の強い金属線により螺旋形のリングを巻き取ってなり、その弾性変形を利用して弾力を生じる。このような圧縮スプリングの成形後に弾力が調節できなく、圧縮された後に依然として比較的大きい空間を占有し、スプリングがマットレス等の場所に適用された後に各使用分野にも満足な快適度があることを保証できない。従来、ガススプリングが設計されたが、シリンダー、ピストン（タイロッド）、追加の内蔵スプリング等で構成され、構造が複雑で、部品間が相互に協力する要求が高く、特に、その柔軟な円柱状筒体の上下端にそれぞれピストンを設置し、中間にチェンバーを形成し、スプリングの効果を実現している。しかし、上下に通気しない弊害が存在し、マットレスの圧縮スプリングに用いられる時、人体或いは環境に生じる潮気（湿気）がマットレスの表面に集まり、空気の対流により排除できず、人体が潮気の充満した空気スプリングマットレスの上に睡眠する場合、必ず身体健康に悪影響を与える。この外に、上記ガススプリングの変形行程が不足で、フレックス（固さや弾性）の調節範囲が小さく、非使用状態では依然として比較的大きい空間を占有し、且つ部品の生産プロセスが複雑でコストが比較的高い、という問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】（なし）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は上記従来技術の不足を解決するために調整可能な弾力を備え、通気性が良く、変形行程が長く、圧縮後の占有空間が小さい直径可変円柱式のガススプリングを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は以下の方式により実現される。スプリング主体を含んだ直径可変円柱式のガススプリングであり、上記スプリング主体が少なくとも一つの中空な中空体により形成され、上記中空体の側壁が多層構造をなし、各層の側壁間にはそれぞれ圧力ガスが収容される密封のチェンバーを形成し、上記中空体は両端（の直径）が太く中間（の直径）が細い直径可変円柱状をなし、且つ各チェンバーに通気孔を開設する。本方案中では、ガススプリングを中空とし、上下の通気性が良く、潮気（湿気）が集まりにくく、該ガススプリングにより作製された下地、座席等の対象には潮気が集まることによる人体健康及び製品本身へ不利な影響を避けることができる。通気孔でガス補給或いは排出することでリアルタイムにチェンバーのガス補給量を調節するため、ガススプリングのフレックス（弾性）を調節し、快適度及び適用範囲を増加させる。ガススプリングの側壁を多層としており、二層とすると、一つのチェンバーを形成し、三層とすると、並列二層のチェンバーを形成し、荷重量状態により設定される。上記ガススプリングの中部中空体は両端が太く中間が細い直径可変円柱状にされ、その縦向断面から見て凹鼓形をなし、且つガスの補給される状態で、側壁が弧度付きの滑らかな面をなしている。従来のガススプリングが材料本身の柔軟な変化のみにより変形を生じる場合と異なり、凹鼓形構造を利用して中空体の変形行程を変更するため、変形が大きく、フレックス調節範囲が広いという長所を備える。ガススプリングが上方から圧力を受ける時、この構造により圧力をガススプリング上に均一に分散させることができ、長時間で外力の不均による局部圧力の過大により過度に屈曲して損傷されることを避け、有効に使用寿命を向上させることができる。チェンバーから空気を排除して圧縮させた後、巻き取ることができ、包装、保管及び輸送に便利である。中空柱は単体で用いても配列で用いてもよく、各中空柱のチェンバーが独立しても相互に連通してもよい。
【０００６】
好ましくは、上記中空体の側壁上にチェンバーを横向に貫通する若干行（複数行）の換気孔を開設する。本方案中では、ガススプリング横向の空気対流通路を提供し、より一層その通気効果を増し、換気孔及び中空な中空体の設定により、ガススプリング密閉による問題を克服し、鋼製圧縮バネの通気の長所も備える。
【０００７】
好ましくは、上記中空体の上側及び下側ポートにそれぞれ変形を回復（復元）できる定形リングを敷設し、且つ上記中空体の内側壁の小径（位置）に上記定形リングと平行な補強リングを敷設する。本方案中で、定形リングが更に鋼線、銅線、プラスチックリング等の硬質弾性材料としてもよく、鋼線とするのが好ましく、その理由はその抗変形性が良く、外力の押出を受けても原状に回復しやすく、支持性が良い。この外、補強リングの設置により、有効に中空体の小径段各側に均衡に力を加え、単側の分圧による外力の不均で損壊されることを防止し、ガススプリングの耐圧力の強さを向上させる。
【０００８】
好ましくは、上記通気孔が上記中空体の側壁上に開設けられ、且つそこに空気弁を設置する。本方案中では、通気孔を側壁上に設けることで気管及び空気弁を接続するのに便利であり、各ガススプリングについて気圧力の強さを制御するのに便利であり、使用快適度への（悪）影響を避ける。
【０００９】
好ましくは、上記中空体の少なくとも一層の側壁が高分子有機材料或いはそれと織物との複合により作製される。上記高分子有機材料と織物との複合とは、高分子有機材料を織物の細孔に充填するか或いは織物一側に被覆することを指す。本方案では、高分子有機材料にはゴム、TPU及び／又はナイロン等を含み、ゴム等の高分子材料を採用し、密封圧力ガスの効果を果たすことができ、且つ補修剤等により漏出補修を行い、柔軟性及び密封性を向上させる。繊維織物は定型作用を果たし、ガススプリングが圧力空気を充填しても過度の拡張変形を生じさせず、且つ腔壁が十分な強度を具備させる。
【００１０】
好ましくは、上記中空体の高さを４〜２０ｃｍとし、口径を４〜８．５ｃｍとする。本方案中では、中空体の高さが高すぎると、中空体の変形行程が長過ぎ、不安定になり、低すぎると、あまりに硬く快適度を低下させる。口径が大き過ぎると、中空体上に敷設される布地が支持を受けなくて一部分が陥れ込み、ピットを形成し、小さ過ぎると、底面が減少し、不安定で、押しを受けて揺動しやすい。
【００１１】
好ましくは、上記スプリング主体の外部（外側）に柔軟な換気ハウジングを被覆する。本方案中では、上記ハウジングが繊維織物の袋状物を採用でき、スプリング主体の変形により変形でき、隣接ガススプリングの接続に便利し、隣接側壁の粘着、相互干渉を防止する。
【００１２】
好ましくは、上記中空体の上側及び下側ポートにそれぞれ中空の位置決め板を敷設する。本方案中では、位置決め板の設置によりガススプリングの耐圧能力を増強させ、板状構造はガススプリング鉛直方向の安定性の向上に有利である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は以下のような実質的な特徴を備える。中空の中空体の多層側壁に圧力ガスを充填する方式を採用することで中空体のフレックス（固さや弾性）調整可能を実現し、特にはその変形行程（変形ストローク）を大きくさせ、横向及び縦向に比較的良い通風性を備える。また、金属スプリングの腐食容易及び弾力調整不可等の欠点を克服するだけでなく、ピストン（タイロッド）タイプのガススプリングの構造が複雑で通気性が悪い欠点も克服し、且つ中空体の構造を内弧壁の凹鼓状に改善することで、ガススプリングの付勢を均一にさせ、比較的良い耐圧力の強さを得る。軟いマットレス、ソファ、マッサージ椅子、座布団等の製造に用いられる場合、潮気（湿気）を排除やすく、人体健康への悪影響を解除する。フレックス調節を便利にし、且つワンウェイ変形範囲が大きく、様々な場合の需要を満たし、更にリアルタイムに調節でき、快適度を増加させ、且つ巻き取りに便利であり、輸送コストを節約し、使用時にはユーザがガスを補給してガススプリングを展開すれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は本発明の構造見取図である。
【図２】図２は図１の断面の見取図である。
【図３】図３は図１の上面の見取図である。
【図４】図４は本発明による配列で接続する構造見取図である。
【図５】図５は本発明による多面で接続する構造見取図である。
【図６】図６は本発明による断面を多角形（四角形）とする上面の見取図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面及び実施形態を結合して本発明の実質的な特徴をより一層説明する。
【００１６】
［実施例1］
図１及び図２に示すように、直径可変円柱式のガススプリングは、スプリング主体１を含んでおり、上記スプリング主体１が少なくとも一つの中空の中空体２で形成され、上記中空体２の側壁が二層構造をなし、二層側壁間にはそれぞれ圧力ガスが収容される密封のチェンバー３を形成し、上記中空体２は両端が太く中間が細い直径可変円柱状（直径変化型の円柱状）に形成され、且つ各チェンバー３にそれぞれ通気孔４を開設している。中空体２の側壁上にチェンバー３を横向に貫通する若干行（複数行）の換気孔５（図３に示す）を開設し、中空体２の両端に近づく換気孔５が横向の腰形孔(transverse waist-shaped holes)とし、各行の換気孔５が中空体２の中部に向かって配列するに従って縦向の腰形孔(vertical waist-shaped holes)としている。上記中空体２の上、下ポートにそれぞれ変形を回復できる定形リング６を敷設し、且つ上記中空体２内側壁の小径（位置）に上記定形リング６と平行する補強リング７を敷設する。上記中空体２の少なくとも一層側壁が高分子有機材料或いはそれと織物との複合により作製され、上記高分子有機材料と織物との複合とは、高分子有機材料を織物の細孔に充填するか或いは織物一側に被覆することを指す。上記中空体２の高さを４〜２０ｃｍとし、口径を４〜８．５ｃｍとしている。上記通気孔４が上記中空体２の側壁上に開設され、且つ空気弁を設置し、通気孔4が気管によりエアポンプコンポーネントと接続し、ガススプリングにガスの補給或いは排出を行うことでフレックス（弾性）をリアルタイムに調節する。通気孔４は一つ或いは二つとして良く、気圧調節の設計需要により定められる。上記スプリング主体１の外部に柔軟な換気ハウジング８を被覆することが好ましく、上記ハウジング８は布袋、又は、他の材料の編織物(knitted fabric)とし、且つスプリング主体１の変形に応じて変形できる。ガススプリングが軟いマットレス、ソファ、マッサージ椅子、座布団等の用品の製造に用いられる時、ハウジング８はガススプリングの位置を固定するために用いられ、押されて移位（位置ズレ）し揺動することを防止する（図５のように示す）。
【００１７】
具体的な操作で、換気孔５を腰形孔とし、且つ中空体２両端に近づく換気孔５を横向の腰形孔状にさせ、各行の換気孔５を中空体２中部に向かって配列することに従って縦向の腰形孔状にさせ、中空体２の両端に幅が比較的大きい横向換気孔５を設置することで、ガススプリング両端にある潮気（湿気）の散発に便利であり、且つ中空体２両端の直径が比較的大きく、圧力スプリングがより良い耐圧力の強さを備えることを確保する。中空体２の中部が比較的細いので、幅が窄い（狭い）縦向換気孔５を設置し、これにより潮気散発通路を提供でき、チェンバー３の断面が較多（比較的多く）の有効ガス収容面積を備え、ガススプリングの耐圧力の強さを確保する。
【００１８】
本ガススプリングも複数のスプリング主体１を相互に接続して任意形状に配置でき（図４、図５参照）、各中空体２のチェンバー３が互いに独立しても相互連通しても良い。
【００１９】
［実施例２］
本実施例と上記実施例１との区別は、中空体２の側壁を三層（三枚構造）とし、積重ねられた二層のチェンバー３を形成することにある。実際の使用中に、各チェンバー３のガス補給量を単独に調整でき、弾力調節幅を増大する。例えば、使用されない時、二層のチェンバー３にガスを補給しない。大きい弾力を要求する時、一つのチェンバー３に単独にガスを補給でき、比較的大きい（より大きい）弾力を要求する時、同時に二つのチェンバー３にガスを補給する。且つ実際状況により各チェンバー３のガス補給量を調節でき、弾力の大幅な無階段の調節を実現する。
【００２０】
何れかの一層（一枚）の側壁が損壊されてガスを漏出すれば、剰余の二層（二枚）の側壁が依然として保留されるか或いは機動的に一独立のチェンバー３を形成させ、本発明の使用寿命を向上させる。
【００２１】
［実施例３］
本実施例と上記実施例１，２との区別は、上記中空体２の横断面が使用状況により多角形に変更できることにある。中空体２の断面を多角形とする場合（図６参照）、中空体２上下両側の定形リング６及び中部の補強リング７とも対応する多角形とするが、中空体２の縦向断面を依然として（平滑）弧面付き凹鼓形(concave drum shape with smooth arc surfaces)にさせ、耐圧力の強さを確保している。
【００２２】
［実施例４］
本実施例と上記実施例１，２，３との区別は、上記中空体２の上下ポートに敷設される定形リング６が実際状況により中空の位置決め板に取り替えられることにあり、それによってより良い縦向安定性に達する（実現できる）。また、本発明は、上記定形リング６を取り除いて再使用され、加工及び弾力調節可能を便利にする目的を達成する。また、本発明は、更に定形リング６を孔無し位置決め板に取り替えても良く、より良い構造強度に達する（実現できる）。
【００２３】
［実施例５］
本実施例と上記実施例１，２，３，４との区別は、換気孔５の形状が実施例１に記載された場合により限られることなく、換気孔５が異なる形状及び配列方式に設定されることで上記の好ましい方案と同様の換気効果を実現することにある。
【００２４】
［実施例６］
本実施例と上記実施例１，２，３，４，５との区別は、本発明は、上記換気ハウジング８を取り除いて再使用され、単体の使用或いは他の特定条件下で、弾力調節可能を実現し、加工を便利にし、用料（原料、材料）を節約させることにある。
【００２５】
以上の説明は本発明の好ましい実施例のみであり、本発明をこれらに限定するものではない。上記実施例中にあって、本発明は様々な更改及び変更を行うことができる。凡そ本発明の精神及び原則内にある限り、何れかの修改、同等の切り替え、改良等を行うことは本発明の保護範囲内に包含すべきである。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
（記載無し）
【符号の説明】
【００２７】
１…スプリング主体
２…中空体
３…チェンバー
４…通気孔
５…換気孔
６…定形リング
７…補強リング
８…換気ハウジング（外付けカバー）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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