氣壓彈簧的製作方法

2023-05-30 14:29:46 1

本發明涉及一種相對於拉伸方向上的外力產生恢復力的氣壓彈簧。

背景技術：

在日本JP7-139571中公開有一種在缸體內利用活塞劃分有氣室和大氣壓室，並在氣室的氣體壓力的作用下向將活塞杆拉入缸體內的方向施力的氣壓彈簧。

在上述氣壓彈簧中，形成有貫通缸體的端部的通氣孔，利用通氣孔將大氣壓室與缸體的外部連通。

在氣壓彈簧收縮時，大氣壓室收縮，大氣壓室的空氣通過通氣孔流出到外部。另一方面，在氣壓彈簧伸長時，大氣壓室擴張，來自外部的空氣通過通氣孔流入到大氣壓室。

技術實現要素：

然而，在這樣的以往的氣壓彈簧中，由於通氣孔形成為貫通缸體的端部，因此，存在塵埃等異物自缸體的外部通過通氣孔進入缸體內而導致工作不良的問題。

本發明的目的在於提供一種能夠防止異物的進入的氣壓彈簧。

根據本發明的一實施方式，提供一種相對於拉伸方向的外力產生恢復力的氣壓彈簧，其特徵在於，該氣壓彈簧包括：缸體，其為筒狀；活塞，其插入於缸體內，且在缸體內滑動自如；活塞杆，其與活塞相結合，自缸體的頂端突出並與對方側連結；託架，其將缸體的基端連結於對方側；氣室，其利用缸體、活塞以及活塞杆劃分而成，並填充有高壓氣體；大氣室，其利用缸體、活塞以及託架劃分而成；通氣路徑，其形成於託架，並將大氣室與託架的外側連通；以及過濾器，其裝於通氣路徑，用於過濾向大氣室流入的空氣。

附圖說明

圖1是本發明的實施方式的座椅的立體圖。

圖2是表示本發明的實施方式的氣壓彈簧的整體的剖視圖。

圖3是表示本發明的實施方式的氣壓彈簧的一部分的剖視圖。

具體實施方式

以下參照附圖說明本發明的實施方式。

圖1是搭載於列車等的旅客用座椅90(椅子)的立體圖。座椅90包括供就座者落座的座面91和用於搭載就座者的腿的腿支託(日文：レッグレスト)92。

腿支託92利用設於座椅90的軸(未圖示)被支承為轉動自如，並能夠如圖示那樣在自座面91的前端向前方延伸的展開位置和自座面91的前端向下方延伸的收起位置之間改變轉動位置。

座面91的下方設有使腿支託92轉動的電動致動器93和向將腿支託92自展開位置拉入到收起位置的方向施力的氣壓彈簧100。如下所述，氣壓彈簧100相對於拉伸方向上的外力產生恢復力。

電動致動器93通過利用開關(未圖示)的操作使電動馬達(未圖示)向正反兩方向旋轉從而進行伸縮動作，而使腿支託92在展開位置與收起位置之間轉動。

電動致動器93包括用於斷開、連接電動馬達的驅動力的電磁離合器(未圖示)。在腿支託92位於展開位置的狀態下，在利用開關(未圖示)的操作使電磁離合器工作而斷開電動馬達的驅動力時，在氣壓彈簧100的恢復力的作用下，腿支託92快速地向收起位置轉動。

接著，說明氣壓彈簧100的具體結構。

圖2是表示氣壓彈簧100的剖視圖。氣壓彈簧100包括：缸體10，其形成為筒狀；活塞20，其插入於缸體10內，且在缸體10內滑動自如；活塞杆30，其自缸體10的頂端突出；杆側託架35，其將活塞杆30的頂端連結於對方側；以及託架50，其將缸體10的基端連結於對方側。

杆側託架35與活塞杆30的頂端相結合，並藉助連結軸(未圖示)與作為對方側的腿支託92的框架(未圖示)連結。託架50與缸體10的基端相結合，並藉助連結軸9與作為對方側的座椅90的框架(未圖示)連結。由此，隨著腿支託92在展開位置與收起位置之間轉動，氣壓彈簧100以活塞杆30相對於缸體10沿軸線方向移動的方式進行伸縮動作。另外，「軸線方向」是指缸體10和活塞杆30的中心軸線O延伸的方向。

缸體10、活塞20、活塞杆30以及託架50分別由金屬材料形成。

缸體10的內側利用活塞20分隔為氣室11和大氣室12。

在缸體10的頂端結合有軸承15。活塞杆30被軸承15支承為滑動自如。氣室11利用缸體10、軸承15、活塞20以及活塞杆30劃分而成。

活塞杆30具有沿軸線方向延伸並與氣室11連通的填充孔31。在製造氣壓彈簧100時，在通過填充孔31向氣室11填充了預定量的油(潤滑油)和高壓氣體(氮氣)之後，利用栓體32封閉填充孔31。

在缸體10的內側與軸承15並列地裝有密封件16和儲油器組件(日文：オイルチャンパアッシー)17，該密封件16和儲油器組件17與活塞杆30的外周滑動接觸。氣室11利用密封件16密封。利用儲油器組件17向活塞杆30引導油。在缸體10的頂端與軸承15並列地裝有防塵圈18，利用防塵圈18刮掉附著於活塞杆30的異物。

活塞20的外周裝有防塵圈21、耐磨環22、O形密封圈23、保護圈24以及耐磨環25，該防塵圈21、耐磨環22、O形密封圈23、保護圈24以及耐磨環25與缸體10的內周滑動接觸。防塵圈21用於刮掉附著於缸體10的內周的異物。耐磨環22、25相對於缸體10將活塞20支承為滑動自如。氣室11利用O形密封圈23密封。

缸體10的基端側開口部利用託架50密封。大氣室12利用缸體10、活塞20以及託架50劃分而成。

託架50具有插入於缸體10的基端部的圓柱狀的結合部51和沿缸體10的軸線方向突出的連結部52。

在結合部51的外周形成有環狀槽53，以使缸體10的一部分進入環狀槽53的方式進行鑿緊。

在結合部51的外周與環狀槽53並列地形成有環狀槽54，環狀槽54內裝有O形密封圈26。O形密封圈26對結合部51與缸體10之間進行密封。

在連結部52上形成有供連結軸(銷)9插入的連結孔55。連結孔55形成為沿著與缸體10的中心軸線O正交的方向延伸。託架50藉助連結軸9以轉動自如的方式連結於腿支託92的框架(未圖示)。

在託架50的內部形成有通氣路徑60，大氣室12與託架50的外側利用通氣路徑60連通。

在通氣路徑60上裝有過濾器70，利用過濾器70過濾向大氣室12流入的空氣。

圖3是將圖2的一部分放大而成的剖視圖。在託架50上形成有在面向大氣室12的端面開口的凹部59和沿軸線方向延伸的連通孔56。連通孔56的一端在凹部59的中央部開口，連通孔56的另一端在連結孔55的中間附近開口。

在連結軸9插入到連結孔55的狀態下，在連結孔55與連結軸9之間劃分有間隙8。在該狀態下，通氣路徑60利用連結孔55內的間隙8和連通孔56劃分而成。

過濾器70在託架50中收容在插入於缸體10的結合部51的內部。連通孔56具有向凹部59開口的擴徑部56A，在擴徑部56A裝有過濾器70。過濾器70安裝於環狀的過濾器框71，過濾器框71的外周鑿緊固定於擴徑部56A。在製造氣壓彈簧100時，在託架50上安裝了過濾器70之後，將託架50組裝於缸體10。

過濾器70由具有預定尺寸的網眼的金屬絲網形成，用於收集進入到通氣路徑60的異物。另外，過濾器70並不限定於此，還可以使用樹脂制的過濾器。

接著，說明氣壓彈簧100的動作。

在圖1所示的旅客用座椅90中，在將腿支託92從收起位置向展開位置切換時，電動致動器93進行伸長動作而使腿支託92轉動。相伴於此，氣壓彈簧100進行伸長動作，氣室11收縮，另一方面，大氣室12擴張。此時，來自外部的空氣如圖3中箭頭所示地通過通氣路徑60流入到擴張的大氣室12，而能夠抑制大氣室12產生負壓。

在上述氣壓彈簧100伸長時，向大氣室12流入的空氣自連結孔55與連結軸9之間的間隙8被吸入。此時，利用開口寬度較小的間隙8能夠防止異物進入。另外，經過間隙8而進入到連通孔56的異物被過濾器70收集，而能夠防止異物進入大氣室12。

在旅客用座椅90中，在將腿支託92從展開位置向收起位置切換時，氣壓彈簧100在氣室11的壓力(恢復力)的作用下使活塞20移動並進行收縮動作。此時收縮的大氣室12的空氣通過通氣路徑60流出到氣壓彈簧100的外部。由此，氣壓彈簧100快速地進行收縮動作。

存在塗布在活塞20的外周的潤滑脂等溶化流出(日文：溶けだし)，而在大氣室12成為油狀並積存的情況。該情況下，由於O形密封圈26對缸體10與託架50之間進行密封，因此，能夠防止積存在缸體10內的油狀的潤滑脂等洩漏到缸體10的外部。如圖1所示，在氣壓彈簧100以沿水平方向延伸的方式搭載的狀態下，由於配置於缸體10的中心軸線O上的連通孔56遠離缸體10的積存油狀的潤滑脂等的較低的部位，因此，能夠防止積存在缸體10內的油狀的潤滑脂等通過通氣路徑60洩漏到託架50的外部。相對於此，在如以往裝置那樣地形成貫通缸體10的孔作為通氣路徑的情況下，可能導致積存在缸體10內的油狀的潤滑脂等通過孔洩漏到缸體10的外部。

根據以上的實施方式，起到以下所示的作用效果。

氣壓彈簧100包括：託架50，其將缸體10的基端連結於對方側；通氣路徑60，其形成於託架50，並將大氣室12與託架50的外側連通；以及過濾器70，其裝於通氣路徑60，用於過濾向大氣室12流入的空氣。

根據上述結構，在氣壓彈簧100伸長時，來自外部的空氣通過通氣路徑60流入到擴張的大氣室12。由於在通氣路徑60中通過的空氣被過濾器70過濾，能夠防止空氣中含有的異物進入到大氣室12，而能夠維持氣壓彈簧100順暢地進行動作的狀態。

由於在形成於託架50的通氣路徑60上裝有過濾器70，因此，能夠將過濾器70的安裝空間設於託架50內。由此，不會使過濾器70突出地設於缸體10的外側，能夠抑制由於過濾器70而使氣壓彈簧100大型化的情況。相對於此，在如以往裝置那樣地形成貫通缸體10的孔作為通氣路徑的情況下，需要將過濾器設於缸體10的外側，由於自缸體10突出的過濾器而使氣壓彈簧100大型化。

另外，通氣路徑60具有：連結孔55，其供與對方側連結的連結軸9插入；以及連通孔56，其將連結孔55的內部和大氣室12連通。過濾器70裝於連通孔56。

根據上述結構，在氣壓彈簧100伸長時，向大氣室12流入的空氣從在連結孔55與連結軸9之間劃分而成的間隙8被吸入，利用開口寬度較小的間隙8去除異物。在通氣路徑60中通過的空氣依次通過間隙8和過濾器70而進行兩個階段過濾，從而能夠提高防止異物進入大氣室12的效果。

在進行將氣壓彈簧100與對方側連結的組裝時，存在連結孔55內的異物進入連通孔56的情況。另外，因連結軸9的邊緣等切削連結孔55的內周面而產生切削碎片，而存在切削碎片進入連通孔56的情況。在這些情況下，利用過濾器70也能夠防止異物進入大氣室12。

另外，氣壓彈簧100設於供就座者落座的座椅90的座面91的下方，向收起用於支承就座者的腿的腿支託92的方向施力。

根據上述結構，能夠防止積存在座面91的下方的塵埃進入在座面91的下方進行伸縮動作的氣壓彈簧100的大氣室12，而能夠維持氣壓彈簧100順暢地工作的狀態。

以上，說明了本發明的實施方式，但上述實施方式僅示出了本發明的應用例的一部分，其宗旨並不在於將本發明的保護範圍限定於上述實施方式的具體結構。

例如，在上述實施方式中，託架50獨立於缸體10單獨形成。但並不限定於此，還可以採用託架與缸體一體形成的結構。

本發明的氣壓彈簧並不限定於旅客用座椅，還可以應用於其他機器、設備。

本申請基於2014年5月27日向日本國特許廳申請的日本特願2014-109075主張優先權，該申請的全部內容通過參照編入到本說明書中。