(57)【要約】【課題】シリンダのピストンに対する全ストローク領域における設定位置にて良好なクッション性を得ることのできるガススプリング装置を提供する。【解決手段】本ガススプリング装置１は、ピストン１０をピストンロッド１１に対して移動自在に設け、ピストン１０とピストンロッド１１との間に、ピストン１０をピストンロッド１１に対して離反する方向に付勢する弾性体１４（付勢手段）を備えているので、シリンダ５のピストン１０に対する全ストローク領域における設定位置にて良好なクッション性を得ることができる。【選択図】図１
2009264500.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスが封入されたシリンダと、該シリンダ内部を摺動すると共に該シリンダ内部を２室に画成するピストンと、該ピストンに接続されたピストンロッドと、前記画成された２室を連通する通路と、該通路を連通・遮断するロック機構とからなるガススプリング装置であって、
前記ピストンを前記ピストンロッドに対して前記ピストンロッドの軸方向に移動自在に設け、前記ピストンと前記ピストンロッドとの間に、前記ピストンを前記ピストンロッドに対して離反する方向に付勢する付勢手段を備えたことを特徴とするガススプリング装置。
【請求項２】
前記付勢手段は、弾性体であることを特徴とする請求項１に記載のガススプリング装置。
【請求項３】
前記付勢手段は、気体であることを特徴とする請求項１に記載のガススプリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば椅子等の高さ調整機構に用いるガススプリング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ガススプリング装置は椅子等の高さ調整機構に用いられているが、従来のガススプリング装置では、使用者が操作レバーを操作すると共に、腰を浮かせながらガススプリング装置を伸長させて座部を上昇させるか、あるいは体重をかけながらガススプリング装置を短縮させて座部を下降させて椅子の座部を所望の高さに設定している。
しかしながら、従来のガススプリング装置では、座部を所望の高さに設定した後、すなわち、シリンダがピストンに対してその軸方向の位置が設定された後はシリンダがピストンに対してロックされているためシリンダ内のガスの圧縮によってのみクッション性が確保される。そのため、着座した際、フワッとしたクッション性が小さく、クッション性を高めたいというニーズがあった。
【０００３】
なお、ガススプリング装置の従来技術として特許文献１には、ピストンの上方で第２部分空間にスプリングが備えられ、第２部分空間がピストンの変位によって最小長さに到達すると、前記スプリングがバルブのシール面に位置する、長さ調整可能なガススプリングが開示されている。
【特許文献１】特開２０００−３５０７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したように、従来のガススプリング装置では、シリンダがピストンに対してその軸方向の位置が設定された後はシリンダがピストンに対してロックされるため、シリンダのピストンに対する設定位置にて良好なクッション性を得ることが不可能であった。
また、特許文献１の発明に係るガススプリングでは、外筒がピストンに対して最も下方に摺動した際にスプリングによる弾性が得られるが、外筒（シリンダ）のピストンに対する全ストローク領域における設定位置にて良好なクッション性を得ることは不可能であった。
【０００５】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、シリンダのピストンに対する全ストローク領域における設定位置にて良好なクッション性を得ることのできるガススプリング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための手段として、本発明のうち請求項１に記載した発明は、ピストンをピストンロッドに対してピストンロッドの軸方向に移動自在に設け、前記ピストンと前記ピストンロッドとの間に、前記ピストンを前記ピストンロッドに対して離反する方向に付勢する付勢手段を備えた。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のガススプリング装置よれば、シリンダのピストンに対する全ストローク領域における設定位置にて良好なクッション性を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図１〜図４に基いて詳細に説明する。
本発明の第１及び第２の実施形態に係るガススプリング装置１、１ａは、図１、図３及び図４に示すように、椅子２の座部２ａと脚部２ｂとの間に取り付けられ、圧縮ガスが封入されたシリンダ５と、該シリンダ５内のシリンダ室８内を摺動すると共に該シリンダ室８を上側シリンダ室６と下側シリンダ室７との２室に画成するピストン１０と、該ピストン１０に上端が接続されると共に下端がシリンダ５から延出されるピストンロッド１１と、上側シリンダ室６と下側シリンダ室７とを連通する環状通路（通路）１２と、該環状通路１２を連通・遮断するロック機構１３と、ピストン１０とピストンロッド１１の上端との間に設けられ、ピストン１０をピストンロッド１１に対して離反する方向に付勢する弾性体１４または気体１５（付勢手段）とを備えている。
なお、本発明の第１及び第２の実施形態に係るガススプリング装置１、１ａでは、弾性体１４または気体１５からなる付勢手段の配置は、ピストン１０とピストンロッド１１の上端との間に配置されており、言い換えれば、付勢手段を介してピストン１０がピストンロッド１１の上端に接続される配置である。
【０００９】
まず、本発明の第１の実施形態に係るガススプリング装置１を、図１及び図２に基いて図４も参照しながら詳述する。
第１の実施形態に係るガススプリング装置１は、図１に示すように、軸方向に延在する外筒１６と、外筒１６の内部に環状の隙間をあけて二重筒を形成するように挿入されるシリンダ５と、該外筒１６の下方からシリンダ５内に挿入されると共に下端がシリンダ５から延出されるピストンロッド１１と、該ピストンロッド１１の上端に弾性体１４（付勢手段）を介して接続され、ピストンロッド１１に対してピストンロッド１１の軸方向に移動自在にシリンダ室８内を摺動し、且つシリンダ室８を上側シリンダ室６と下側シリンダ室７とに画成するピストン１０と、外筒１６内の上部に設けられ、上側シリンダ室６と下側シリンダ室７との間を連通・遮断するロック機構１３と、該ロック機構１３を構成する筒状バルブ本体２５内の筒状ガイド部材４１の中央孔１７に挿入された弁棒１８に当接される操作プラグ１９と、外筒１６の下端内周面に嵌合してピストンロッド１１を軸方向に摺動自在にガイドするロッドガイド２０とを備えている。
【００１０】
外筒１６は、図４に示すように、その上部が椅子２の座部２ａの下側に横架されたフレーム（図示略）に取り付けられる。図１に示すように、外筒１６の上部内周面にはロック機構１３を係止するための環状段部２１が設けられる。外筒１６の下端には、ロッドガイド２０の脱落を防止する環状係止部２２が内方に向かって突設される。
なお、図４に示すように、外筒１６の外方には、その軸方向略半分の位置から下方に延び、椅子２の各脚部２ｂの交差部位に嵌合される大径チューブ２３が被覆されている。また、外筒１６と大径チューブ２３との間にはガイドブッシュ（図示略）が介設されている。
【００１１】
シリンダ５は、図１に示すように、外筒１６の内側に環状の隙間を形成するように、ロック機構１３と、ロックガイド２０との間に保持されている。また、シリンダ５内のシリンダ室８は、ピストン１０により上側シリンダ室６と下側シリンダ室７とに画成される。そして、外筒１６の内周面とシリンダ５の外周面との間に設けた環状の隙間が、上側シリンダ室６と下側シリンダ室７との間を連通する環状通路１２として機能する。この環状通路１２は、上端がロック機構１３の筒状バルブ本体２５に設けた連通孔２６に連通され、下端がロッドガイド２０に設けた連通孔２７に連通される。なお、シリンダ室８には、圧縮ガス（例えば、窒素ガスなど）が封入されている。
【００１２】
ピストンロッド１１は、図１に示すように、外筒１６の下方からロッドガイド２０に案内されてシリンダ５のシリンダ室８に挿入される。ピストンロッド１１の上端部の外周面には、軸方向の所定範囲で径方向に縮径した環状凹部２８が形成されている。ピストンロッド１１の下端は、外筒１６の下方から延出され、図４に示す大径チューブ２３内の底部に固定される。
【００１３】
ピストン１０は、図１に示すように、ピストンロッド１１の上部に設けた環状凹部２８に軸方向に移動自在に支持されるピストン下部２９と、該ピストン下部２９を収容する孔部３０を設けたピストン上部３３とから構成される。
【００１４】
ピストン下部２９は、図１に示すように、ピストンロッド１１の環状凹部２８を軸方向に移動する筒状に形成される。ピストン下部２９の外径はピストン上部３３の孔部３０の内径に一致する。
【００１５】
ピストン上部３３は、図１に示すように、シリンダ５の内周面に摺接するピストン大径部３３ａと、ピストン大径部３３ａの下方に位置し、その外周面がシリンダ５の内周面との間で隙間を形成するピストン小径部３３ｂとからなる。
ピストン上部３３のピストン大径部３３ａの外周面には、シリンダ５の内周面に摺接してシールするＯリングからなるシール部材３６が装着されている。
ピストン上部３３のピストン小径部３３ｂには、径方向に貫通される複数の増圧防止孔３５が形成される。各増圧防止孔３５は、ピストン下部２９をピストン上部３３の孔部３０内に、ピストン下部２９の下端がピストン上部３３の下端に略一致するように収容した際、ピストン下部２９の上面よりも上方に位置するように形成される。
なお、ピストン上部３３の孔部３０の深さは、ピストン下部２９を孔部３０内に上述したように収容した状態で、後述する弾性体１４を孔部３０内に収容できる深さに形成されており、その深さは、ピストン上部３３のピストン小径部３３ｂの軸方向の長さに略一致している。
【００１６】
そして、ピストン１０は、ピストン下部２９をピストン上部３３の孔部３０内に収容すると共に、ピストン下部２９の下端がピストン上部３３の下端に略一致するように配置して、ピストン上部３０のピストン小径部３３ｂの下部外周面を押圧することにより、ピストン上部３３とピストン下部２９とをかしめ結合して構成される。
さらに、図１に示すように、ピストンロッド１１の上端部の環状凹部２８に、ピストン下部２９が軸方向に移動自在に支持されると共に、ピストンロッド１１の上端面とピストン上部３３の孔部３０の底面との間の空間には、ピストン１０をピストンロッド１１に対して離反する方向に付勢する弾性体（付勢手段）１４が配置される。なお、弾性体１４は、ウレタンゴムや金属バネ等で構成される。
これにより、ピストン１０は、ピストンロッド１１に対して弾性体１４を介して軸方向に所定範囲（図２に示したＡの範囲）で移動自在に構成される。
【００１７】
ロック機構１３は、図１に示すように、上端外周を面取りした環状テーパ面３７が外筒１６の環状段部２１に当接して、下部外周面がシリンダ５の内周面に当接する筒状バルブ本体２５と、該筒状バルブ本体２５のバルブ孔内に備えた筒状ガイド部材４１の中央孔１７に摺動自在に挿通され、下端に板状弁部材４７を有する弁棒１８と、筒状バルブ本体２５内の筒状ガイド部材４１の中央孔１７と環状通路１２（外筒１６の内周面とシリンダ５の外周面との間）とを連通するように筒状バルブ本体２５の径方向に設けた連通孔２６とから概略構成される。
筒状バルブ本体２５には、上端外周を面取りした環状テーパ面３７が形成され、該環状テーパ面３７が、外筒１６の内周面に設けた環状係止部２１に当接される。筒状バルブ本体２５のバルブ孔は上側から小径バルブ孔３８及び大径バルブ孔３９で構成される。筒状バルブ本体２５の大径バルブ孔３９には、弁棒１８が挿入される中央孔１７を有する筒状ガイド部材４１が備えられる。筒状バルブ本体２５の下面には大径バルブ孔３９よりも大径の凹部４０が形成される。そして、筒状バルブ本体２５の凹部４０には、弁棒１８の下端に設けた板状弁部材４７が着座する板状弁座４３が備えられる。なお、筒状ガイド部材４１の中央孔１７は、該筒状ガイド部材４１の径方向に貫通された小孔４２を介して筒状バルブ本体２５に設けた連通孔２６に連通される。
【００１８】
筒状バルブ本体２５には、その外周面の上下に、外筒１６の内周面に当接してシールするＯリングからなるシール部材５０と、シリンダ５の内周面に当接してシールするＯリングからなるシール部材５１とがそれぞれ装着される。また、筒状バルブ本体２５の大径バルブ孔３９には、筒状ガイド部材４１の上下に、弁棒１８の軸部４５の外周面に摺接してシールするＯリングからなるシール部材５２、５２がそれぞれ装着される。
弁棒１８は、図１に示すように、筒状バルブ本体２５の小径バルブ孔３８と筒状ガイド部材４１の中央孔１７とに挿入される軸部４５と、軸部４５の軸方向の途中部位に設けた径方向に縮径された小径軸部４６と、軸部４５の下端に設けられた板状弁部材４７とからなる。
【００１９】
操作プラグ１９は、図１に示すように、その下端が弁棒１８の上端に当接されており、図４に示す椅子２の座部２ａの下方に配置される操作レバー（図示略）を操作することで、弁棒１８を軸方向に移動させる。
【００２０】
ロッドガイド２０は、図１に示すように、外筒１６の下端内周面に嵌合されると共に、外筒１６に設けた環状係止部２２に係止され、ピストンロッド１１を軸方向に摺動自在にガイドするものである。ロッドガイド２０の上部には、外筒１６の内周面とシリンダ５の外周面との間に設けた環状通路１２と、シリンダ室８の下側シリンダ室７とを連通する複数の連通孔２７が形成される。
なお、ロッドガイド２０の下部外周面には、外筒１６の内周面に当接してシールするＯリングからなるシール部材５６が装着される。
【００２１】
次に、第１の実施形態に係るガススプリング装置１の作用を説明する。
椅子２の座部２ａの高さを調整する際、使用者が腰を座部２ａから浮かせた状態で、操作レバーを操作すれば、操作プラグ１９がロック機構１３の弁棒１８を押し下げる。
すると、弁棒１８の下端の板状弁部材４７が、筒状バルブ本体２５の板状弁座４３から離れると共に、弁棒１８の小径軸部４６が、筒状ガイド部材４１の下側のシール部材５２の位置に達して開弁される。
その結果、シリンダ室８の上側シリンダ室６と下側シリンダ室７とが、筒状ガイド部材４１の中央孔１７、小孔４２、筒状バルブ本体２５の連通孔２６、環状通路１２及びロッドガイド２０の連通孔２７を介して連通し、圧縮ガスが上側シリンダ室６と下側シリンダ室７との間で流通可能となり、外筒１６がピストン１０に対して上方または下方に摺動可能になる。
【００２２】
そして、使用者は、座部２ａを任意の高さに上昇または下降させる際には、操作レバーを操作したまま、腰を座部２ａから浮かせた状態か、あるいは腰を座部２ａにかけた状態で、外筒１６（シリンダ５）をピストン１０に対して上方または下方に摺動させることで、座部２ａを所望の高さに設定する。
その後、座部２ａが所望の高さに設定された時点で操作レバーを元に戻せば、上側シリンダ室６内の圧縮ガスによって、弁棒１８の下端の板状弁部材４７が上側に付勢されてロック機構１３が閉弁される。
これにより、上側シリンダ室６と下側シリンダ室７との間の連通が遮断されるので、ピストン１０に対する外筒１６（シリンダ５）の位置が保持され、座部２ａの所定高さの位置が保持される。
【００２３】
なお、図２は、中心線を境に図視左側が、第１の実施形態に係るガススプリング装置１に対して無負荷状態を示し、図視右側が負荷状態を示している。
その後、使用者が、既に所望高さに設定された座部２ａに腰をかけると、その衝撃により、図２の図視左側の状態から図視右側の状態に移行し、すなわち、外筒１６が下方に移動すると共にロック機構１３が下方に移動し、上側シリンダ室６内の圧縮ガスがピストン１０のピストン上部３３を押圧することで、ピストン１０が、ピストンロッド１１に対して下方に移動すると共に弾性体１４が圧縮される。
なお、ピストン１０が押圧されて、ピストン１０がピストンロッド１１に対して下方に移動した際、ピストンロッド１１の上端面と、ピストン下部２９の孔部３０の底面との間の空間の気体は、ピストン上部３３に設けた各増圧防止孔３５から下側シリンダ室７に開放されるので、弾性体１４がスムーズに圧縮される。
これにより、使用者が座部２ａに腰をかけた際の衝撃を弾性体１４により吸収でき、良好なクッション性を得ることができる。
【００２４】
次に、本発明の第２の実施形態に係るガススプリング装置１ａを図３に基いて詳述する。なお、図３は、中心線を境に図視左側が、第２の実施形態に係るガススプリング装置１ａに対して無負荷状態を示し、図視右側が負荷状態を示している。
第２の実施形態に係るガススプリング装置１ａを説明する際には、第１の実施形態に係るガススプリング装置１との相違点のみを説明する。
【００２５】
図３に示すように、ピストン下部２９の内周面に、ピストンロッド１１の環状凹部２８の外周面に摺接してシールするＯリングからなるシール部材５５が装着されている。
そして、ピストンロッド１１の上端面とピストン上部３３の孔部３０の底面との間の気密空間、詳しくは、ピストン下部２９の孔部３０内で、ピストンロッド１１の外周面に摺接するシール部材５５のシール面から上方の気密空間に、ピストン１０をピストンロッド１１に対して離反する方向に付勢する気体１５（付勢手段）が充填される。なお、気体１５には、圧縮ガス（例えば、窒素ガスなど）が採用される。
【００２６】
これにより、第２の実施形態に係るガススプリング装置１ａでは、使用者が、既に所望高さに設定された座部２ａに腰をかけると、その衝撃により、図３の図視左側の状態から図視右側の状態に移行し、すなわち、外筒１６が下方に移動すると共にロック機構１３が下方に移動し、上側シリンダ室６内の圧縮ガスがピストン１０のピストン上部３３を押圧することで、ピストン下部２９の孔部３０内の気密空間の気体１５が増圧されながら、ピストン１０がピストンロッド１１に対して下方に移動する。
その結果、使用者が座部２ａに腰をかけた際の衝撃を気体１５により吸収することができ、良好なクッション性を得ることができる。
【００２７】
以上説明したように、本発明の第１及び第２の実施形態に係るガススプリング装置１、１ａは、ピストン１０をピストンロッド１１に対して移動自在に設け、ピストン１０とピストンロッド１１との間に、ピストン１０をピストンロッド１１に対して離反する方向に付勢する弾性体１４または気体１５（付勢手段）を備えている。
これにより、座部２ａが高さ方向のどの位置に設定されていても、使用者が座部２ａに腰をかけた際の衝撃を弾性体１４または気体１５により吸収することができ、着座時にフワッとした良好なクッション性を得ることができる。
要するに、本ガススプリング装置１、１ａでは、シリンダ５のピストン１０に対する全ストローク領域における設定位置にて良好なクッション性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態に係るガススプリング装置を示す断面図である。
【図２】図２は、図１のガススプリング装置の要部拡大図で、中心線を境に図視左側が無負荷時の状態であり、図視右側が負荷時の状態を示す断面図である。
【図３】図３は、本発明の第２の実施形態に係るガススプリング装置の要部拡大図で、中心線を境に図視左側が無負荷時の状態であり、図視右側が負荷時の状態を示す断面図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態に係るガススプリング装置が椅子の座部と脚部との間に取り付けられた外観図である。
【符号の説明】
【００２９】
１、１ａ  ガススプリング装置，５  シリンダ，６  上側シリンダ室，７  下側シリンダ室，８  シリンダ室，１０  ピストン，１１  ピストンロッド，１２  環状通路（通路），１３  ロック機構，１４  弾性体（付勢手段），１５  気体（付勢手段）          
【図１】
2009264500.tif 000003
【図２】
2009264500.tif 000004
【図３】
2009264500.tif 000005
【図４】
2009264500.tif 000006