气压弹簧的制作方法

本发明涉及一种相对于拉伸方向上的外力产生恢复力的气压弹簧。

背景技术：

在日本JP7-139571中公开有一种在缸体内利用活塞划分有气室和大气压室，并在气室的气体压力的作用下向将活塞杆拉入缸体内的方向施力的气压弹簧。

在上述气压弹簧中，形成有贯通缸体的端部的通气孔，利用通气孔将大气压室与缸体的外部连通。

在气压弹簧收缩时，大气压室收缩，大气压室的空气通过通气孔流出到外部。另一方面，在气压弹簧伸长时，大气压室扩张，来自外部的空气通过通气孔流入到大气压室。

技术实现要素：

然而，在这样的以往的气压弹簧中，由于通气孔形成为贯通缸体的端部，因此，存在尘埃等异物自缸体的外部通过通气孔进入缸体内而导致工作不良的问题。

本发明的目的在于提供一种能够防止异物的进入的气压弹簧。

根据本发明的一实施方式，提供一种相对于拉伸方向的外力产生恢复力的气压弹簧，其特征在于，该气压弹簧包括：缸体，其为筒状；活塞，其插入于缸体内，且在缸体内滑动自如；活塞杆，其与活塞相结合，自缸体的顶端突出并与对方侧连结；托架，其将缸体的基端连结于对方侧；气室，其利用缸体、活塞以及活塞杆划分而成，并填充有高压气体；大气室，其利用缸体、活塞以及托架划分而成；通气路径，其形成于托架，并将大气室与托架的外侧连通；以及过滤器，其装于通气路径，用于过滤向大气室流入的空气。

附图说明

图1是本发明的实施方式的座椅的立体图。

图2是表示本发明的实施方式的气压弹簧的整体的剖视图。

图3是表示本发明的实施方式的气压弹簧的一部分的剖视图。

具体实施方式

以下参照附图说明本发明的实施方式。

图1是搭载于列车等的旅客用座椅90(椅子)的立体图。座椅90包括供就座者落座的座面91和用于搭载就座者的腿的腿支托(日文：レッグレスト)92。

腿支托92利用设于座椅90的轴(未图示)被支承为转动自如，并能够如图示那样在自座面91的前端向前方延伸的展开位置和自座面91的前端向下方延伸的收起位置之间改变转动位置。

座面91的下方设有使腿支托92转动的电动致动器93和向将腿支托92自展开位置拉入到收起位置的方向施力的气压弹簧100。如下所述，气压弹簧100相对于拉伸方向上的外力产生恢复力。

电动致动器93通过利用开关(未图示)的操作使电动马达(未图示)向正反两方向旋转从而进行伸缩动作，而使腿支托92在展开位置与收起位置之间转动。

电动致动器93包括用于断开、连接电动马达的驱动力的电磁离合器(未图示)。在腿支托92位于展开位置的状态下，在利用开关(未图示)的操作使电磁离合器工作而断开电动马达的驱动力时，在气压弹簧100的恢复力的作用下，腿支托92快速地向收起位置转动。

接着，说明气压弹簧100的具体结构。

图2是表示气压弹簧100的剖视图。气压弹簧100包括：缸体10，其形成为筒状；活塞20，其插入于缸体10内，且在缸体10内滑动自如；活塞杆30，其自缸体10的顶端突出；杆侧托架35，其将活塞杆30的顶端连结于对方侧；以及托架50，其将缸体10的基端连结于对方侧。

杆侧托架35与活塞杆30的顶端相结合，并借助连结轴(未图示)与作为对方侧的腿支托92的框架(未图示)连结。托架50与缸体10的基端相结合，并借助连结轴9与作为对方侧的座椅90的框架(未图示)连结。由此，随着腿支托92在展开位置与收起位置之间转动，气压弹簧100以活塞杆30相对于缸体10沿轴线方向移动的方式进行伸缩动作。另外，“轴线方向”是指缸体10和活塞杆30的中心轴线O延伸的方向。

缸体10、活塞20、活塞杆30以及托架50分别由金属材料形成。

缸体10的内侧利用活塞20分隔为气室11和大气室12。

在缸体10的顶端结合有轴承15。活塞杆30被轴承15支承为滑动自如。气室11利用缸体10、轴承15、活塞20以及活塞杆30划分而成。

活塞杆30具有沿轴线方向延伸并与气室11连通的填充孔31。在制造气压弹簧100时，在通过填充孔31向气室11填充了预定量的油(润滑油)和高压气体(氮气)之后，利用栓体32封闭填充孔31。

在缸体10的内侧与轴承15并列地装有密封件16和储油器组件(日文：オイルチャンパアッシー)17，该密封件16和储油器组件17与活塞杆30的外周滑动接触。气室11利用密封件16密封。利用储油器组件17向活塞杆30引导油。在缸体10的顶端与轴承15并列地装有防尘圈18，利用防尘圈18刮掉附着于活塞杆30的异物。

活塞20的外周装有防尘圈21、耐磨环22、O形密封圈23、保护圈24以及耐磨环25，该防尘圈21、耐磨环22、O形密封圈23、保护圈24以及耐磨环25与缸体10的内周滑动接触。防尘圈21用于刮掉附着于缸体10的内周的异物。耐磨环22、25相对于缸体10将活塞20支承为滑动自如。气室11利用O形密封圈23密封。

缸体10的基端侧开口部利用托架50密封。大气室12利用缸体10、活塞20以及托架50划分而成。

托架50具有插入于缸体10的基端部的圆柱状的结合部51和沿缸体10的轴线方向突出的连结部52。

在结合部51的外周形成有环状槽53，以使缸体10的一部分进入环状槽53的方式进行凿紧。

在结合部51的外周与环状槽53并列地形成有环状槽54，环状槽54内装有O形密封圈26。O形密封圈26对结合部51与缸体10之间进行密封。

在连结部52上形成有供连结轴(销)9插入的连结孔55。连结孔55形成为沿着与缸体10的中心轴线O正交的方向延伸。托架50借助连结轴9以转动自如的方式连结于腿支托92的框架(未图示)。

在托架50的内部形成有通气路径60，大气室12与托架50的外侧利用通气路径60连通。

在通气路径60上装有过滤器70，利用过滤器70过滤向大气室12流入的空气。

图3是将图2的一部分放大而成的剖视图。在托架50上形成有在面向大气室12的端面开口的凹部59和沿轴线方向延伸的连通孔56。连通孔56的一端在凹部59的中央部开口，连通孔56的另一端在连结孔55的中间附近开口。

在连结轴9插入到连结孔55的状态下，在连结孔55与连结轴9之间划分有间隙8。在该状态下，通气路径60利用连结孔55内的间隙8和连通孔56划分而成。

过滤器70在托架50中收容在插入于缸体10的结合部51的内部。连通孔56具有向凹部59开口的扩径部56A，在扩径部56A装有过滤器70。过滤器70安装于环状的过滤器框71，过滤器框71的外周凿紧固定于扩径部56A。在制造气压弹簧100时，在托架50上安装了过滤器70之后，将托架50组装于缸体10。

过滤器70由具有预定尺寸的网眼的金属丝网形成，用于收集进入到通气路径60的异物。另外，过滤器70并不限定于此，还可以使用树脂制的过滤器。

接着，说明气压弹簧100的动作。

在图1所示的旅客用座椅90中，在将腿支托92从收起位置向展开位置切换时，电动致动器93进行伸长动作而使腿支托92转动。相伴于此，气压弹簧100进行伸长动作，气室11收缩，另一方面，大气室12扩张。此时，来自外部的空气如图3中箭头所示地通过通气路径60流入到扩张的大气室12，而能够抑制大气室12产生负压。

在上述气压弹簧100伸长时，向大气室12流入的空气自连结孔55与连结轴9之间的间隙8被吸入。此时，利用开口宽度较小的间隙8能够防止异物进入。另外，经过间隙8而进入到连通孔56的异物被过滤器70收集，而能够防止异物进入大气室12。

在旅客用座椅90中，在将腿支托92从展开位置向收起位置切换时，气压弹簧100在气室11的压力(恢复力)的作用下使活塞20移动并进行收缩动作。此时收缩的大气室12的空气通过通气路径60流出到气压弹簧100的外部。由此，气压弹簧100快速地进行收缩动作。

存在涂布在活塞20的外周的润滑脂等溶化流出(日文：溶けだし)，而在大气室12成为油状并积存的情况。该情况下，由于O形密封圈26对缸体10与托架50之间进行密封，因此，能够防止积存在缸体10内的油状的润滑脂等泄漏到缸体10的外部。如图1所示，在气压弹簧100以沿水平方向延伸的方式搭载的状态下，由于配置于缸体10的中心轴线O上的连通孔56远离缸体10的积存油状的润滑脂等的较低的部位，因此，能够防止积存在缸体10内的油状的润滑脂等通过通气路径60泄漏到托架50的外部。相对于此，在如以往装置那样地形成贯通缸体10的孔作为通气路径的情况下，可能导致积存在缸体10内的油状的润滑脂等通过孔泄漏到缸体10的外部。

根据以上的实施方式，起到以下所示的作用效果。

气压弹簧100包括：托架50，其将缸体10的基端连结于对方侧；通气路径60，其形成于托架50，并将大气室12与托架50的外侧连通；以及过滤器70，其装于通气路径60，用于过滤向大气室12流入的空气。

根据上述结构，在气压弹簧100伸长时，来自外部的空气通过通气路径60流入到扩张的大气室12。由于在通气路径60中通过的空气被过滤器70过滤，能够防止空气中含有的异物进入到大气室12，而能够维持气压弹簧100顺畅地进行动作的状态。

由于在形成于托架50的通气路径60上装有过滤器70，因此，能够将过滤器70的安装空间设于托架50内。由此，不会使过滤器70突出地设于缸体10的外侧，能够抑制由于过滤器70而使气压弹簧100大型化的情况。相对于此，在如以往装置那样地形成贯通缸体10的孔作为通气路径的情况下，需要将过滤器设于缸体10的外侧，由于自缸体10突出的过滤器而使气压弹簧100大型化。

另外，通气路径60具有：连结孔55，其供与对方侧连结的连结轴9插入；以及连通孔56，其将连结孔55的内部和大气室12连通。过滤器70装于连通孔56。

根据上述结构，在气压弹簧100伸长时，向大气室12流入的空气从在连结孔55与连结轴9之间划分而成的间隙8被吸入，利用开口宽度较小的间隙8去除异物。在通气路径60中通过的空气依次通过间隙8和过滤器70而进行两个阶段过滤，从而能够提高防止异物进入大气室12的效果。

在进行将气压弹簧100与对方侧连结的组装时，存在连结孔55内的异物进入连通孔56的情况。另外，因连结轴9的边缘等切削连结孔55的内周面而产生切削碎片，而存在切削碎片进入连通孔56的情况。在这些情况下，利用过滤器70也能够防止异物进入大气室12。

另外，气压弹簧100设于供就座者落座的座椅90的座面91的下方，向收起用于支承就座者的腿的腿支托92的方向施力。

根据上述结构，能够防止积存在座面91的下方的尘埃进入在座面91的下方进行伸缩动作的气压弹簧100的大气室12，而能够维持气压弹簧100顺畅地工作的状态。

以上，说明了本发明的实施方式，但上述实施方式仅示出了本发明的应用例的一部分，其宗旨并不在于将本发明的保护范围限定于上述实施方式的具体结构。

例如，在上述实施方式中，托架50独立于缸体10单独形成。但并不限定于此，还可以采用托架与缸体一体形成的结构。

本发明的气压弹簧并不限定于旅客用座椅，还可以应用于其他机器、设备。

本申请基于2014年5月27日向日本国特许厅申请的日本特愿2014-109075主张优先权，该申请的全部内容通过参照编入到本说明书中。