JPH10153262A

JPH10153262A - シリンダ装置

Info

Publication number: JPH10153262A
Application number: JP32456796A
Authority: JP
Inventors: Takashi Ichikawa; 市川　　隆
Original assignee: Tokico Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1996-11-20
Filing date: 1996-11-20
Publication date: 1998-06-09

Abstract

(57)【要約】【課題】チューブに対するロッドの相対回転を規制
し、構成部品の耐久性や寿命を向上できるようにする。【解決手段】内周側に六角形状の摺動穴２１Ａが形成
されたガイド筒２１を支柱２内に固定ピン２４で固定す
る。また、内周側に六角形状の摺動穴２６Ａが形成され
たガイド筒２６を、ガイド筒２１とは異なる位置まで回
転させた状態で支柱２内に固定ピン２９で固定して設け
る。そして、角形ロッド４が支柱２内で一方向に回転す
るのをガイド筒２１により規制し、他方向に回転するの
をガイド筒２６により規制する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば高さ調整式
椅子装置等に好適に用いられるシリンダ装置に関し、特
に、チューブとロッドとの相対回転するのを規制するシ
リンダ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、トレーニング用自転車には、サ
ドルの回転を規制しつつ、サドルを任意の高さ位置に固
定するシリンダ装置が設けられている。

【０００３】そこで、この種の従来技術によるシリンダ
装置について、図１０および図１１を参照しつつ説明す
る。

【０００４】図において、１は床板等に固定された台座
を示し、該台座１には上向きに円筒状のチューブとして
の支柱２が突設される。また、該支柱２の上部内周側に
はガイド部材としてのガイド筒３が設けられ、該ガイド
筒３の内周側は六角形状（非円形）の摺動穴３Ａとなっ
ている。

【０００５】４は支柱２から伸縮可能に突出するロッド
としての角形ロッドを示し、該角形ロッド４は図１１に
示すように、外形が六角形状（非円形）をなす中空ロッ
ドにより形成され、内周側は円形の挿通穴４Ａとなって
いる。そして、中空の角形ロッド４は合計６個の角部４
Ｂを有し、ガイド筒３の摺動穴３Ａ内に間隔Ｇのクリア
ランスを介して挿嵌されている。また、角形ロッド４は
後述する理由により角度φの範囲内で周方向への回転が
規制されつつ、ガイド筒３に沿って軸方向に変位するも
のである。さらに、角形ロッド４の突出端側にはオペレ
ータ等が着席するサドル５が固着されている。

【０００６】６は角形ロッド４内に装入され、ボトム側
が支柱２の底部に取付けブラケット７を介して固着され
た伸縮機構としてのガススプリングを示し、該ガススプ
リング６はシリンダ８と、該シリンダ８内を２つのガス
室に画成したピストン（いずれも図示せず）と、下端側
がピストンに固着され、上端側がシリンダ８外に突出し
て角形ロッド４に固着されたピストンロッド９とから大
略構成されている。

【０００７】ここで、ガススプリング６のシリンダ８内
には、例えばピストンロッド９の下端側に形成されシリ
ンダ８内の２つのガス室間を連通させるガス通路（図示
せず）と、該ガス通路の途中に設けられ、常時は前記各
ガス室を遮断し、外部からプッシュロッド１０を押圧操
作したときに各ガス室間を連通させるロック機構（図示
せず）等とが設けられ、前記ピストンロッド９はプッシ
ュロッド１０を押圧操作して各ガス室間を連通させたと
きのみ、シリンダ８から伸縮可能となるものである。

【０００８】１１はサドル５の下側に揺動可能に設けら
れた操作レバーを示し、該操作レバー１１はオペレータ
によって矢示Ａ方向に揺動され、先端側の押圧部１１Ａ
によってプッシュロッド１０を下向きに押圧操作するも
のである。１２はピストンロッド９の突出端側を中空の
角形ロッド４内にナット１３を介して固着する固定ブラ
ケットを示している。

【０００９】このように構成される従来技術では、サド
ル５の高さを調整するときに、オペレータが操作レバー
１１を矢示Ａ方向に揺動操作すると、ガススプリング６
のピストンロッド９内でプッシュロッド１０が下向きに
押圧されることによりシリンダ８内の各ガス室間が互い
に連通する。これにより、ガススプリング６のピストン
ロッド９はシリンダ８から伸長または縮小可能となり、
ピストンロッド９の伸縮に応じて角形ロッド４が支柱２
からガイド筒３を介して伸縮することになる。そして、
高さ調整後には操作レバー１１の操作を解除することに
より、シリンダ８内のガス室間が遮断され、ピストンロ
ッド９と共に角形ロッド４の伸縮が停止される。

【００１０】また、角形ロッド４はその外形に対応して
六角形状をなすガイド筒３の摺動穴３Ａ内に摺動可能に
挿嵌され、この摺動穴３Ａは角形ロッド４が支柱２に対
して相対回転するのを規制すると共に、サドル５の回転
を防止している。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】然るに、上述した従来
技術によるシリンダ装置では、ガイド筒３に対する角形
ロッド４の摺動性や成形上の寸法交差等により、ガイド
筒３と角形ロッド４との間には図１１に示す如く間隔Ｇ
のクリアランスが形成されているから、角形ロッド４を
ガイド筒３に対して角度φだけ矢示Ｂ方向に回転したと
きに、角形ロッド４の角部４Ｂが摺動穴３Ａの側面に当
接し、矢示Ｂ方向への角形ロッド４の回転は規制され
る。

【００１２】一方、矢示Ｂ方向とは逆方向に角形ロッド
４を角度φだけ回転したときにも、角形ロッド４の角部
４Ｂが摺動穴３Ａの側面に当接し、逆方向への角形ロッ
ド４の回転は規制される。このため、従来技術では、オ
ペレータがサドル５に外部から回転力を加えたときに、
支柱２に対して角形ロッド４が周方向に角度φの２倍の
範囲内で回動変位することになり、サドル５の回転を必
ずしも十分には規制ができないという問題がある。

【００１３】そして、サドル５側からの外力により角形
ロッド４をガイド筒３の摺動穴３Ａ内で相対回転させて
いる限りは、角形ロッド４の角部４Ｂとガイド筒３の摺
動穴３Ａとの間で繰り返される衝突や、該衝突時にガイ
ド筒３に対して角形ロッド４やガイド筒３が早期に摩耗
して間隔Ｇのクリアランスが大きくなり、その結果回転
角度が大きくなるばかりか、これらの部品の耐久性や寿
命が低下するという問題がある。

【００１４】一方、ガイド筒３や角形ロッド４等の構成
部品を高精度に成形・加工すれば、ガイド筒３と角形ロ
ッド４との間の間隔Ｇ（クリアランス）を小さくするこ
とができ、サドル５の回転を抑えることが可能となる。
しかし、この場合には各構成部品の成形・加工に手間が
掛かるばかりでなく、コストが大幅に上昇するという問
題がある。

【００１５】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、本発明はチューブに対するロッドの相対
回転を確実に防止でき、耐久性や寿命を向上できるよう
にしたシリンダ装置を提供することを目的としている。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために本発明は、チューブと、一端側が該チューブ内に
挿入され他端側が該チューブ外に突出した非円形のロッ
ドと、該ロッドを前記チューブから伸縮させる伸縮機構
と、前記チューブ内に設けられ前記ロッドがチューブに
対して軸方向に変位するのを許し相対回転するのを規制
する非円形のガイド部材とからなるシリンダ装置に適用
される。

【００１７】そして、請求項１の発明が採用する構成の
特徴は、前記ガイド部材を前記チューブ内に複数設け、
該各ガイド部材を前記ロッドに対してそれぞれ独立に回
転させて前記チューブ内に固定したことにある。

【００１８】上記構成によれば、各ガイド部材のうち一
のガイド部材をチューブに固定し、該ガイド部材の内側
面にロッドの外側面を当接または係合させることによっ
て、該ロッドがガイド部材に対し一方向に回転するのを
規制できる。そして、この状態で他のガイド部材をロッ
ドの外側面に当接または係合させるようにしてチューブ
に固定すれば、これによってロッドが他方向に回転する
のを規制でき、チューブに対するロッドの相対回転を確
実に抑えることができる。

【００１９】一方、請求項２の発明では、前記ロッドを
中空ロッドとして形成し、前記伸縮機構は、該ロッド内
に装入され一端側が前記チューブに固定されると共に他
端側が前記ロッドに固定されるガススプリングにより構
成している。

【００２０】このように構成することにより、ガススプ
リングの伸縮に伴ってロッドをチューブから伸縮させる
ことができ、ロッドをチューブに対して軸方向に摺動変
位させることができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に従って詳細に説明する。

【００２２】ここで、図１ないし図９は本発明の実施例
を示し、本実施例では前述した従来技術と同一の構成要
素に同一の符号を付し、その説明を省略する。

【００２３】図において、２１は支柱２の軸方向中間部
に位置して支柱２内に設けられたガイド部材としての一
のガイド筒を示し、該ガイド筒２１には径方向に貫通し
た一対のピン穴２２，２２が設けられ、該各ピン穴２２
と支柱２に設けられた各ピン穴２３とに各固定ピン２４
を挿嵌することによって、ガイド筒２１は支柱２内に固
着される。

【００２４】また、ガイド筒２１の内周側には六角形状
の角形ロッド４が挿嵌される摺動穴２１Ａが設けられ、
該摺動穴２１Ａは角形ロッド４の外形に対応して六角形
状に形成されている。そして、ガイド筒２１は摺動穴２
１Ａ側に合計６個の凹角部２１Ｂ，２１Ｂ，…を有し、
各凹角部２１Ｂ間が平面部２１Ｃ，２１Ｃ，…となると
共に、摺動穴２１Ａ内で角形ロッド４が軸方向に摺動変
位するのを許す構成となっている。

【００２５】２５はガイド筒２１の上側に位置して支柱
２内に設けられたスペーサで、該スペーサ２５は支柱２
の内径に対応する外径をもって円筒状に形成され、スペ
ーサ２５の内周側には角形ロッド４が挿入される。ま
た、スペーサ２５はガイド筒２１と後述のガイド筒２６
との間に介在することにより、ガイド筒２１とガイド筒
２６との間に一定の間隔を確保するものである。

【００２６】２６は支柱２の上端側に位置して支柱２内
に設けられたガイド部材としての他のガイド筒を示し、
該ガイド筒２６には径方向に貫通した一対のピン穴２
７，２７が設けられ、該各ピン穴２７と支柱２に設けら
れた各ピン穴２８とに各固定ピン２９を挿嵌することに
よって、ガイド筒２６は支柱２内に固着される。

【００２７】また、ガイド筒２６の内周側には六角形状
の角形ロッド４が挿嵌される摺動穴２６Ａが設けられ、
該摺動穴２６Ａは角形ロッド４の外形に対応して六角形
状に形成されている。そして、ガイド筒２６は摺動穴２
６Ａ側に合計６個の凹角部２６Ｂ，２６Ｂ，…を有し、
各凹角部２６Ｂ間が平面部２６Ｃ，２６Ｃ，…となると
共に、摺動穴２６Ａ内で角形ロッド４が軸方向に摺動変
位するのを許す構成となっている。

【００２８】ここで、ガイド筒２６は図２に示すよう
に、ガイド筒２１に対して角度θ1 だけ周方向に回転さ
せた状態で支柱２内に固定されている。そして、ガイド
筒２１は凹角部２１Ｂが角形ロッド４の角部４Ｂに対し
て矢示Ｂ方向に角度θ2 分だけ回転した位置に固定さ
れ、ガイド筒２６は凹角部２６Ｂが角形ロッド４の角部
４Ｂに対して矢示Ｃ方向に角度θ3 分だけ回転した位置
に固定されている。なお、角度θ2 と角度θ3 とはほぼ
等しい角度になると共に、角度θ2 ，θ3 はそれぞれ角
度θ1 の半分程度の角度（θ2 ＝θ3 ＝θ1 ／２）にな
っている。

【００２９】そして、角形ロッド４の各角部４Ｂはその
下部側で各凹角部２１Ｂ近傍の各平面部２１Ｃに当接ま
たは係合し、矢示Ｃ方向への回転が規制されると共に、
上部側で各凹角部２６Ｂ近傍の各平面部２６Ｃに当接ま
たは係合し、矢示Ｂ方向への回転が規制される。

【００３０】本実施例によるシリンダ装置は上述の如き
構成を有するもので、次に、その組立工程について図３
ないし図９を参照して説明する。

【００３１】まず、第１工程では図３および図４に示す
ように、各ピン穴２３が設けられた支柱２内にガイド筒
２１を挿入し、ガイド筒２１の各ピン穴２２と支柱２の
各ピン穴２３とに各固定ピン２４を挿嵌し、ガイド筒２
１を支柱２内の所定の位置に固定する。そして、スペー
サ２５をガイド筒２１の上端側に当接するまで支柱２内
に挿嵌し、スペーサ２５内に角形ロッド４を挿通すると
共に、角形ロッド４をガイド筒２１の摺動穴２１Ａに挿
嵌する。

【００３２】次に、第２工程では図５に示すように、角
形ロッド４を矢示Ｃ方向に角度θ2分だけ回転させ、角
形ロッド４の各角部４Ｂを各凹角部２１Ｂ近傍の各平面
部２１Ｃに当接または係合させる。

【００３３】次に、第３工程では図６および図７に示す
ように、ガイド筒２６を摺動穴２６Ａを介して角形ロッ
ド４の外側面に挿嵌させ、支柱２の上端付近にガイド筒
２６を配置する。そして、ガイド筒２６を図８に示すよ
うに、矢示Ｃ方向に角度θ3分だけ回転させ、各凹角部
２６Ｂ近傍の各平面部２６Ｃを各角部４Ｂに当接または
係合させる。

【００３４】さらに、第４工程では図２および図９に示
すように、ガイド筒２６をスペーサ２５に当接するまで
支柱２内に挿入し、各凹角部２１Ｂ近傍の各平面部２１
Ｃと各凹角部２６Ｂ近傍の各平面部２６Ｃとに角形ロッ
ド４の各角部４Ｂを当接または係合した状態で、支柱２
の外周側から各ピン穴２８と各ピン穴２７とを穿設す
る。そして、各ピン穴２７，２８に各固定ピン２９を挿
嵌し、ガイド筒２１を支柱２の上部内周側に固定する。

【００３５】而して、上述の如くシリンダ装置を組立て
ることにより、角形ロッド４が支柱２に対して軸方向に
伸縮するのを許しつつ、相対回転するのを規制でき、操
作レバー１１を操作することにより、ガススプリング６
を伸長させ、あるいは縮小させてサドル５の高さを任意
に調整できる。

【００３６】かくして、本実施例によれば、支柱２内に
ガイド筒２１とガイド筒２６とをそれぞれ異なる回転位
置で固定して設け、各ガイド筒２１，２６の各摺動穴２
１Ａ，２６Ａ内に角形ロッド４を挿嵌させる構成とした
から、各凹角部２１Ｂ近傍の各平面部２１Ｃと各凹角部
２６Ｂ近傍の各平面部２６Ｃとに角形ロッド４の各角部
４Ｂを当接または係合させることができ、これによって
角形ロッド４が支柱２に対して相対回転するのを規制で
きると共に、角形ロッド４を支柱２に対して軸方向に摺
動変位させることができる。

【００３７】また、各ガイド筒２１，２６を図２に示す
角度θ1 分だけ周方向に相対回転させて支柱２内に固定
しているから、角形ロッド４の各角部４Ｂは各凹角部２
１Ｂ近傍の各平面部２１Ｃに当接または係合し、矢示Ｃ
方向への回転が規制できると共に、角形ロッド４の各角
部４Ｂは各凹角部２６Ｂ近傍の各平面部２６Ｃに当接ま
たは係合し、矢示Ｂ方向への回転が規制できる。

【００３８】そして、ガイド筒２１，２６や角形ロッド
４に高精度の成形や加工を行う必要がなくなり、シリン
ダ装置を安価に実現できると共に、現行のシリンダ装置
に対して特別の変更を加えることなく、各ガイド筒２
１，２６等を取付けるのみによって角形ロッド４の相対
回転を容易に規制することができる。さらに、各ガイド
筒２１，２６によって角形ロッド４の相対回転を規制す
るから、サドル５に外部から回転力を加えた場合でも、
支柱２に対して角形ロッド４が相対回転することがない
ので、角形ロッド４の各角部４Ｂと各ガイド筒２１，２
６の各摺動穴２１Ａ，２６Ａとの衝突や、該衝突時に生
じる大きな摺動摩擦によって角形ロッド４や各ガイド筒
２１，２６が摩耗することを確実に抑制でき、耐久性や
寿命を大幅に向上できる。

【００３９】また、ガススプリング６を角形ロッド４内
に装入し、ボトム側を支柱２の底部に固定すると共に、
突出端側を角形ロッド４に固定する構成としたから、ガ
ススプリング６の伸縮に伴って角形ロッド４を支柱２内
から円滑に伸縮させることができ、サドル５の高さ調整
を容易に行うことができる。

【００４０】なお、前記実施例では、角形ロッド４の外
形とガイド筒２１，２２の内周側とが共に六角形状に形
成されたものを示したが、本発明はこれに限るものでは
なく、ガイド筒の内周側とロッドの外形とが部分的に当
接するような非円形に形成し、これらを独立に回転させ
ることによって相対回転の規制を行うようにしてもよ
い。または、ロッドの外周側に径方向に突出する突起を
設け、該突起をガイド部材の内周側に係合させるように
してもよい。

【００４１】また、前記実施例では、支柱２内に２個の
ガイド筒２１，２６を設けた場合を例に挙げて説明した
が、本発明はこれに限るものではなく、例えばチューブ
としての支柱２内に３個以上のガイド部材を用いてもよ
い。

【００４２】さらに、前記実施例では、トレーニング用
自転車のサドルポストにシリンダ装置を適用した場合を
例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、例えば
固定式椅子等にも広く適用することができる。

【００４３】

【発明の効果】以上詳述した如く、請求項１に記載の発
明によれば、複数のガイド部材をそれぞれ独立してチュ
ーブ内に固定すると共に、各ガイド部材の内側面とロッ
ドの外形とを非円形に形成したから、各ガイド部材の内
側面にロッドの外側面を当接または係合させることによ
り、ロッドがチューブに対して相対回転するのを規制で
きると共に、ロッドをチューブ内で各ガイド部材を介し
て軸方向に変位させることができる。また、各ガイド部
材やロッドに高精度の成形や加工を行う必要がなくな
り、シリンダ装置を安価に実現できると共に、現行のシ
リンダ装置に対して特別の変更を加えることなく、各ガ
イド部材等を取付けるのみによってロッドの相対回転を
容易に規制することができる。さらに、複数のガイド部
材によってチューブに対するロッドの相対回転を規制す
るから、ロッドや各ガイド部材の摩耗を確実に抑制で
き、耐久性や寿命を向上できる。

【００４４】一方、請求項２の発明によれば、ロッドを
中空ロッドとして形成し、該ロッド内に装入され一端側
が前記チューブに固定されると共に他端側がロッドに固
定されるガススプリングにより伸縮機構を構成したか
ら、ガススプリングの伸縮に伴ってロッドをチューブか
ら伸縮させることができ、ロッドをチューブに対して軸
方向へと円滑に摺動変位させつつ、任意の位置でロッド
の伸縮を停止させ固定できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例によるシリンダ装置が適用され
たトレーニング用自転車のサドルポスト等を示す縦断面
図である。

【図２】支柱、ガイド筒および角形ロッド等を拡大して
示す図１中の矢示II−II方向断面図である。

【図３】他のガイド筒を取付ける前の状態で支柱および
角形ロッド等を拡大して示す縦断面図である。

【図４】支柱、ガイド筒および角形ロッド等を拡大して
示す図３中の矢示IV−IV方向断面図である。

【図５】角形ロッドの角部がガイド筒に当接した状態を
示す図４と同様位置の断面図である。

【図６】他のガイド筒を支柱内に挿通する状態を示す支
柱および角形ロッド等の縦断面図である。

【図７】支柱、ガイド筒および角形ロッド等を拡大して
示す図６中の矢示 VII−VII 方向断面図である。

【図８】角形ロッドの角部をガイド筒の凹角部近傍位置
に当接させた状態を示す図７と同様位置の断面図であ
る。

【図９】各ガイド筒を支柱にそれぞれ固定した状態を示
す図３と同様位置の縦断面図である。

【図１０】従来技術によるシリンダ装置が適用されたト
レーニング用自転車のサドルポスト等を示す縦断面図で
ある。

【図１１】支柱、ガイド筒および角形ロッド等を拡大し
て示す図１０中の矢示XI−XI方向断面図である。

【符号の説明】

２支柱（チューブ）４角形ロッド（ロッド）４Ｂ角部６ガススプリング（伸縮機構）２１，２６ガイド筒（ガイド部材）２１Ａ，２６Ａ摺動穴２１Ｂ，２６Ｂ凹角部２１Ｃ，２６Ｃ平面部２４，２９固定ピン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】チューブと、一端側が該チューブ内に挿
入され他端側が該チューブ外に突出した非円形のロッド
と、該ロッドを前記チューブから伸縮させる伸縮機構
と、前記チューブ内に設けられ前記ロッドがチューブに
対して軸方向に変位するのを許し相対回転するのを規制
する非円形のガイド部材とからなるシリンダ装置におい
て、前記ガイド部材を前記チューブ内に複数設け、該各
ガイド部材を前記ロッドに対してそれぞれ独立に回転さ
せて前記チューブ内に固定するようにしたことを特徴と
するシリンダ装置。
【請求項２】前記ロッドを中空ロッドとして形成し、
前記伸縮機構は、該ロッド内に装入され一端側が前記チ
ューブに固定されると共に他端側が前記ロッドに固定さ
れるガススプリングにより構成してなる請求項１に記載
のシリンダ装置。