活塞缸体单元和包括活塞缸体单元的伸缩柱
技术领域
本发明涉及一种活塞缸体单元，其包括：第一缸体，其具有第一纵向缸体轴线；第一活塞装置，其插入第一缸体，并且第一活塞装置包括在第一端面处被推进第一缸体的第一活塞杆以及将第一缸体的内部分为第一工作室和第二工作室的第一活塞，第一工作室配置于第一端面所在侧，第二工作室配置于第一缸体的第二端面所在侧，第一缸体的该第二端面与第一端面相反；第二缸体，其具有与第一纵向缸体轴线大致平行的第二纵向缸体轴线；以及第二活塞装置，其插入第二缸体，并且第二活塞装置包括在第二缸体的第二端面处被推进第二缸体的第二活塞杆以及将第二缸体的内部分为第一工作室和第二工作室的第二活塞，第二缸体的该第二端面与第一缸体的第一端面相反，第二缸体的第二工作室配置于第二缸体的第二端面所在侧，第二缸体的第一工作室配置于第二缸体的第一端面所在侧，第二缸体的该第一端面与第二缸体的第二端面相反。此外，本发明还涉及包括活塞缸体单元的伸缩柱。
背景技术
例如，在办公场所，有时除了传统办公椅或办公转椅之外还期望提供站立辅助工具，这与高度可调节桌结合、改善使用者的姿势、从使用者的背部消除应力或可以例如简单地提供使用者能够采取的可选工作位置。
根据当前现有技术，存在办公转椅或站立辅助工具，其包括用于椅中的小调节距离或中等调节距离以及站立辅助工具中的对应的较长调节距离的相应调节元件。在各种情况下，调节元件覆盖就座或站立区域。
因此，需要两种不同的产品以允许用于就座功能和站立功能。
发明内容
鉴于此，本发明的一个目的是提供相对于收缩长度具有特别长的调节距离或冲程的调节元件。在该情况下，本发明的一个目的是特别地还提供用于一件家具的调节元件，该调节元件适于一件就座家具和一件站立家具两者，并且借助于对应的长的调节距离，该调节元件能够用于实现低乘坐高度和允许一件家具被用作站立辅助工具的高度。
根据第一方面，本发明提出的目的通过如下实现：一种活塞缸体单元，其包括：第一缸体，其具有第一纵向缸体轴线；第一活塞装置，其插入第一缸体，并且第一活塞装置包括在第一端面处被推进第一缸体的第一活塞杆以及将第一缸体的内部分为第一工作室和第二工作室的第一活塞，第一工作室配置于第一端面所在侧，第二工作室配置于第一缸体的第二端面所在侧，第一缸体的该第二端面与第一端面相反；第二缸体，其具有与第一纵向缸体轴线大致平行的第二纵向缸体轴线；以及第二活塞装置，其插入第二缸体，并且第二活塞装置包括在第二缸体的第二端面处被推进第二缸体的第二活塞杆以及将第二缸体的内部分为第一工作室和第二工作室的第二活塞，第二缸体的该第二端面与第一缸体的第一端面相反，第二缸体的第二工作室配置于第二缸体的第二端面所在侧，第二缸体的第一工作室配置于第二缸体的第一端面所在侧，第二缸体的该第一端面与第二缸体的第二端面相反。第一活塞或第二活塞包括阀，阀被设计为当打开时使相应的缸体的第一工作室与第二工作室彼此连接，活塞缸体单元被设计为使得流体能够在第一缸体的第一工作室与第二缸体的第二工作室之间交换和/或使得流体能够在第二缸体的第一工作室与第一缸体的第二工作室之间交换。
因为活塞缸体单元中的一个活塞包括阀而活塞缸体单元中的另一活塞不包括阀，所以虽然流体能够分别利用其它缸体的工作室被交换，但是两个相反的活塞装置(第一和第二活塞装置)用作单个活塞装置，而且具有更长的冲程距离。
活塞缸体单元的能够到达的最大冲程距离大于其收缩的长度。结果，根据本发明的活塞缸体单元适于多个应用，其中需要相对于收缩长度具有非常长的冲程距离的相对紧凑的调节元件，特别地作为用于一件家具的调节元件，该一件家具旨在用作例如椅和站立辅助工具两者。这种一件家具在以下还被称为一件坐立式家具(a piece of sit-standfurniture)。
应当注意的是，术语“缸体”不应被认为是限于筒状部件，而应包括任何“筒状腔”。因此，第一活塞装置和第二活塞装置能够例如还被插入相应的筒状腔，该相应的筒状腔可以设置于共同的壳体内部。
此外，应当注意的是，表述“大致平行”在该情况下还明确地旨在包括第一缸体和第二缸体的纵向缸体轴线被配置为彼此成小角度(最大约15°)的装置。
特别地，第一缸体的第一工作室能够经由至少第一连接通道连接到第二缸体的第二工作室，和/或第二缸体的第一工作室能够经由至少第二连接通道连接到第一缸体的第二工作室。由此，能够相对直接地并且例如通过以预定的方式限定至少一个第一连接通道和至少一个第二连接通道的截面来使工作流体被交换。表述“连接通道”这里应当被理解为意味着流体能够借助于一个或多个连接通道交换。这意味着表述“连接通道”不应被理解为限于诸如管或软管的部件，而是意味着使对应的工作室彼此连接的任何“通道状”自由空间。
包括阀的活塞具有致动部，致动部被设计为当被致动时打开阀并且当未被致动时关闭阀。这能够确保操作或切换活塞缸体单元的特别有利的方式。当致动部被致动时，活塞杆能够伸长和收缩；如果致动部未被致动，则活塞缸体单元能够具有缓冲锁定。
活塞缸体单元的最大冲程能够特别优选地大于收缩的活塞缸体单元的长度；活塞缸体单元的最大冲程能够优选地为收缩的活塞缸体单元的长度的大致两倍。由于该特征，例如，活塞缸体单元特别理想地用作用于一件坐立式家具的调节元件，其需要相对紧凑的调节元件的收缩长度和相当长的冲程距离。
在特别优选的实施方式中，活塞缸体单元的最大冲程能够为至少300mm，优选地为大约440mm。该相对长的冲程或调节距离对于作为用于一件家具的调节元件的应用是有利的，其中该一件家具旨在用作椅和站立辅助工具两者。
另外，第一活塞装置的第一活塞杆能够具有与第二活塞装置的第二活塞杆的直径大致相同的直径。同样地，第一活塞装置的第一活塞能够具有与第二活塞装置的第二活塞的直径大致相同的直径。如果两个活塞杆和两个活塞均具有大致相同的直径，则两个活塞装置因此还产生大致相同的伸长力和锁定力，并且两个活塞杆能够大致同时并且大致以相同的速度收缩和伸长。然而，还可以使两个活塞杆和两个活塞不具有相同的直径。在该情况下，活塞杆的收缩和伸长顺序能够受到诸如活塞杆的直径上的小差异的影响或限定。
在有利实施方式中，能够在活塞缸体单元中提供气体作为工作流体，特别地在第一缸体和第二缸体的工作室中提供气体作为工作流体。在该有利实施方式中，第一缸体与第一活塞装置一起形成第一气体弹簧，第二缸体与第二活塞装置一起形成第二气体弹簧。气体弹簧的生产相对便宜并且简单，并且同样地组成对于作为调节元件的应用非常合适的部件，其中调节元件例如用于家具和用于车辆的尾板等。
在可选有利实施方式中，能够在活塞缸体单元中提供气体和液压油作为工作流体。通过使用液压油，两个缸体的直径或宽度(因而活塞缸体单元的直径或宽度)能够减小，这是因为气体弹簧被单作用液压缸体替代。
根据第二方面，根据本发明的目的通过如下解决：一种伸缩柱，其特别地用于一件坐立式家具，伸缩柱包括：底部伸缩管；中间伸缩管，其能够相对于底部伸缩管滑动；以及顶部伸缩管，其能够相对于中间伸缩管滑动。在中间伸缩管中配置根据本发明的第一方面的活塞缸体单元，并且当伸缩柱和活塞缸体单元处于伸长状态时，第一活塞装置的第一活塞杆在顶部伸缩管中伸长，第二活塞装置的第二活塞杆在底部伸缩管中伸长。
根据本发明的第一方面的活塞缸体单元可以使根据本发明的这种伸缩柱的能够到达的最大冲程距离大于其收缩的长度。结果，根据本发明的伸缩柱适于需要相对长的冲程距离的应用，特别地作为支撑元件并且同时作为一件家具的调节元件，例如，该一件家具旨在用作椅和站立辅助工具两者。还能够想到其它应用，例如作为对应桌的腿部，该对应的桌需要具有长的调节距离。
在本发明的特别优选的实施方式中，中间伸缩管能够在底部伸缩管内部滑动，顶部伸缩管能够在中间伸缩管内部滑动。结果，伸缩柱向上渐缩。这对于作为用于椅或站立辅助工具(特别地，一件坐立式家具)的伸缩柱的应用是正常的，并且相对于伸缩管的直径朝向下端部减小，归因于通过朝向上端部渐缩实现的改善的稳定性也是有利的。在加载过程中，最底部伸缩管吸收最大的力，这就是为什么有利的是将具有最大直径的伸缩管配置在最底部，或者使伸缩管被配置为使得中间伸缩管能够在底部伸缩管内部滑动并且顶部伸缩管能够在中间伸缩管内部滑动。
此外，伸缩柱还能够包括支撑元件，支撑元件在顶部伸缩管的上端部处连接到顶部伸缩管，并且形成用于第一活塞杆的接收部，其中支撑元件被设计为联接到一件家具的功能部，特别地联接到一件坐立式家具的用于使用者的座部和/或支承表面。这种支撑元件能够用作伸缩柱与用于使用者的背部或臀部的座部和/或支承表面之间的连接元件，并且能够例如为座部支撑件的形式。在伸缩柱的另一应用中，例如在桌中，支撑元件能够对应地用作伸缩柱与诸如桌面等的其它部件之间的连接元件。应当注意的是，这种支撑元件能够优选地被设计为锥形；然而，任何其它形状也是可能的。
在有利实施方式中，伸缩柱还能够包括触发机构，触发机构用于触发活塞缸体单元，特别地用于致动活塞缸体单元的致动部。在该情况下，触发机构能够配置于例如支撑元件。此外，在该有利实施方式中，触发机构能够特别地被设置为例如施压件，该施压件能够由待被使用者按压和/或拉动的杠杆致动。于是，当被致动时，施压件能够对致动部施压，由此打开活塞中的阀并且调节活塞缸体单元。这种触发机构能够被设置为致动伸缩柱的纵向调节。如果触发机构配置于支撑元件，则在人体工程学上便于使用者达到。另外，使用者习惯于触发机构配置于传统办公椅的支撑元件，并且当伸缩柱用作(特别地在一件坐立式家具中的)支撑元件和调节元件时，使用者能够直观地纵向调节伸缩柱。然而，应当注意的是，还可以想到具有不同装置和不同实施方案(诸如触发机构配置于底部活塞杆或者通过按钮或不同的致动元件(而不是杠杆)致动触发机构)的触发机构。
如果伸缩柱还包括支承装置，支承装置配置于底部伸缩管的下端部并且包括用于第二活塞杆的接收部，其中支承装置还包括至少一个轴向轴承，则伸缩柱能够相对于支承装置的固定部或静止部转动，支承装置能够被特别地设计为伸缩柱的基部。当被用作用于办公椅、站立辅助工具或坐立辅助工具的伸缩柱时，这是特别期望且有利的。然而，应当注意的是，还可以将伸缩柱设计为不能转动。同样地，通过设置止动部件，可以使伸缩柱受限地转动。
在特别有利的变形中，伸缩柱还包括驱动管，驱动管连接到活塞缸体单元并且绕着第二活塞装置的第二活塞杆配置，其中驱动管被设计为将活塞缸体单元的转动转移到轴向轴承的上部。因为驱动管将活塞缸体单元的转动转移到轴向轴承的上部，所以驱动管维持伸缩柱的中间部与轴向轴承之间的定向。如果未设置这种驱动管，当伸缩柱用作用于一件坐立式家具、椅或站立辅助工具的支撑元件时，则底部或第二活塞杆将使轴向轴承转动、因而暴露于横向力，这可能例如在转动期间发生。
附图说明
以下将参照附图基于优选实施方式更详细地说明本发明。具体地：
图1是处于收缩状态的根据本发明的第一实施方式的活塞缸体单元的立体图。
图2是处于伸长状态的根据第一实施方式的活塞缸体单元的截面图。
图3是处于半伸长状态的根据第一实施方式的活塞缸体单元的截面图。
图4是根据第一实施方式的活塞缸体单元的侧视图。
图5是根据第一实施方式的活塞缸体单元的平面图。
图6是根据本发明的一个实施方式的处于伸长状态的伸缩柱的侧视图。
图7是处于伸长状态的伸缩柱的截面图以及安装在伸缩柱中的处于伸长状态的根据第一实施方式的活塞缸体单元的侧视图。
图8是处于收缩状态的伸缩柱的截面图以及安装在伸缩柱中的处于收缩状态的根据第一实施方式的活塞缸体单元的侧视图。
图9是处于伸长状态的伸缩柱的底部的截面图以及安装在伸缩柱中的处于伸长状态的根据第一实施方式的活塞缸体单元的底部的侧视图。
图10是根据本发明的第二实施方式的活塞缸体单元的示意图。
具体实施方式
参照图1至图5，说明根据本发明的第一实施方式的活塞缸体单元10。活塞缸体单元10包括：第一缸体12；第一活塞装置14，其插入第一缸体12并且包括第一活塞杆16和第一活塞18；第二缸体22；以及第二活塞装置24，其插入第二缸体22并且包括第二活塞杆26和第二活塞28。第一缸体12大致平行于第二缸体22，第一活塞杆16大致平行于第二活塞杆26。第一活塞杆16在第一端面S1-1处推进第一缸体12，第二活塞杆26在第二缸体22的第二端面S2-2处推进第二缸体22，该第二端面与第一缸体12的第一端面S1-1相反。第一活塞18将第一缸体12的内部分为第一工作室A1-1和第二工作室A2-1。第一工作室A1-1配置于第一端面S1-1所在侧，第二工作室A2-1配置于第一缸体12的第二端面S2-1所在侧，该第二端面与第一端面S1-1相反。第二活塞28将第二缸体22的内部分为第一工作室A1-2和第二工作室A2-2。第二缸体22的第二工作室A1-2配置于第二缸体22的第二端面S2-2所在侧，第二缸体22的第一工作室A1-2配置于第二缸体22的第一端面S1-2所在侧，该第一端面与第二缸体22的第二端面S2-2相反。第一活塞18包括阀或节流阀或喷嘴孔。在打开状态下，阀或节流阀或喷嘴孔使第一缸体12的第一工作室A1-1与第二工作室A2-1彼此连接，在关闭状态下，使第一缸体12的第一工作室A1-1与第二工作室A2-1之间的连接断开。第二活塞28不包括阀或孔，因而第二缸体22的第一工作室A1-2与第二工作室A2-2在第二缸体22内部不彼此直接连接。第一缸体12和第二缸体22还能够设置在作为筒状腔的共同的壳体中。
应当注意的是，在可选实施方式中，第二活塞28能够包括阀或节流阀或喷嘴孔而第一活塞18不包括阀或节流阀或喷嘴孔，因而第二缸体22的第一工作室A1-2与第二工作室A2-2可以彼此连接，而第一缸体12的第一工作室A1-1与第二工作室A2-1可以在所述第一缸体内部不直接连接。
活塞缸体单元10被设计成使得流体能够在第一缸体12的第一工作室A1-1与第二缸体22的第二工作室A2-2之间交换，和/或流体能够在第二缸体22的第一工作室A1-2与第一缸体12的第二工作室A2-1之间交换。
因为活塞缸体单元10的第一活塞18包括阀而活塞缸体单元10的第二活塞28不包括阀，所以虽然流体还能够分别与另一缸体12、22的工作室A1-1、A2-1、A1-2、A2-2交换，但是考虑到在第一实施方式中使用气体作为工作流体，在下文中两个相反的活塞装置14、24(第一和第二活塞装置)与相应关联的缸体12、22(第一和第二缸体)一起还被称为气体弹簧12、22(第一和第二气体弹簧)，用作单活塞装置或气体弹簧，而且具有较长的冲程距离。这意味着两个气体弹簧12、22大致同时地收缩和伸长。
活塞缸体单元10到达的最大冲程距离大于其收缩长度。结果，根据本发明的活塞缸体单元10适用于多个应用，其中需要具有相对于收缩长度非常长的冲程距离的相对紧凑的调节元件，特别是作为用于例如一件坐立式家具的调节元件。
在第一实施方式中，第一缸体12的第一工作室A1-1能够经由至少第一连接通道20连接到第二缸体22的第二工作室A2-2，第一连接通道20为例如连接管或连接软管的形式，特别地为高压软管，和/或第二缸体22的第一工作室A1-2能够经由至少第二连接通道30连接到第一缸体12的第二工作室A2-1，第二连接通道30例如为连接管或连接软管的形式，特别地为高压软管。这意味着工作室A1-1和A2-2以及工作室A2-1和A1-2之间的流体的上述交换能够有利地借助于所述连接通道20、30执行。表述“连接通道”这里应当被理解为意味着流体能够借助于一个或多个连接通道交换。这意味着表述“连接通道”不应被理解为限于诸如管或软管的部件，而是意味着将对应的工作室彼此连接的任何“通道状”自由空间。因此，如在说明书的介绍部分所述，连接通道20、30还能够为例如也在共同的壳体内部的通道系统等的形式。
在第一实施方式中包括阀的第一活塞18能够包括致动部17，当致动部17被致动时打开阀并且当致动部17未被致动时关闭阀。因此，如果致动部17被使用者致动(特别地按压)，则流体能够在所有的工作室A1-1、A2-1、A1-2、A2-2之间交换，并且活塞缸体单元10能够收缩和伸长。如果致动部17未被致动，则活塞缸体单元10具有缓冲锁定。
活塞缸体单元10的最大冲程能够大于收缩的活塞缸体单元10的长度。活塞缸体单元10的最大冲程能够为收缩的活塞缸体单元10的长度的大致两倍，这在第一实施方式中对应于大约440mm。该相对长的冲程或调节距离对于作为用于一件坐立式家具的调节元件的应用是非常有利的。
在第一实施方式中，第一活塞装置14的第一活塞杆16的直径还能够与第二活塞装置14的第二活塞杆26的直径大致相同。同样地，第一活塞装置14的第一活塞18的直径能够与第二活塞装置24的第二活塞28的直径大致相同。如果两个活塞杆16、26与两个活塞18、28具有大致相同的直径，如果第一活塞18的阀打开，则两个活塞装置14、24产生大致相同的伸长力和锁定力，并且两个活塞杆16、26能够大致同时并且以大致相同的速度收缩和伸长。如果该阀关闭，则不存在伸长力。没有清楚地限定哪个气体弹簧12、22首先伸长。伸长和收缩的顺序能够受到例如活塞杆直径上的小差异影响或限定。
在第一实施方式中，能够在活塞缸体单元10的第一缸体12和第二缸体22的工作室A1-1、A2-1、A1-2、A2-2中提供气体作为工作流体。如前所述，第一缸体12然后与第一活塞装置14一起形成第一气体弹簧12，第二缸体22与第二活塞装置24一起形成第二气体弹簧22。
参照图6至图9说明根据本发明的一个实施方式的伸缩柱50，其中活塞缸体单元10安装于该柱。伸缩柱50包括底部伸缩管52、中间伸缩管54和顶部伸缩管56。中间伸缩管54能够相对于底部伸缩管52滑动，特别地但不必须地，中间伸缩管54能够在底部伸缩管52内部相对于底部伸缩管52滑动，并且顶部伸缩管56能够相对于中间伸缩管54滑动，特别地但不必须地，顶部伸缩管56能够在中间伸缩管54内部相对于中间伸缩管54滑动。根据第一实施方式的活塞缸体单元10配置在中间伸缩管54中。
应当注意的是，替代根据第一实施方式的活塞缸体单元10，在伸缩柱50中还能够配置以下参照图10说明的根据本发明的第二实施方式的活塞缸体单元100。
此外，伸缩柱50能够包括支撑元件58，支撑元件58能够在顶部伸缩管56的上端部处连接到顶部伸缩管56并且能够形成用于第一活塞杆16的接收部。在优选实施方式中，支撑元件58能够联接到一件坐立式家具的用于使用者的背部或臀部的座部和/或支承表面，并且能够用作伸缩柱50与用于使用者的背部或臀部的座部和/或支承表面之间的连接元件。在伸缩柱的诸如用于桌的其它应用中，支撑元件58能够对应地联接到桌面等。支撑元件58能够优选地被设计为锥形，但是其它形状也是可能的。例如伸缩柱50上(特别地，支撑元件58上)能够配置有用于触发活塞缸体单元10(特别地用于致动活塞缸体单元10的致动部17)的触发机构60。在该有利实施方式中，触发机构60能够特别地被设置为例如施压件，该施压件能够由待被使用者按压和/或拉动的杠杆致动。于是，施压件在被致动时能够对致动部17施压，由此打开第一活塞18中的阀并且调节活塞缸体单元10。例如，配置于支撑元件58的这种触发机构能够被设置为致动伸缩柱50的纵向调节。如果触发机构60配置于支撑元件58，则在人体工程学上便于使用者达到。另外，使用者习惯于触发机构60配置于传统办公椅的支撑元件58，并且当伸缩柱50用作(特别地在一件坐立式家具中的)支撑元件和调节元件时，使用者能够直观地纵向调节伸缩柱50。
伸缩柱50能够优选地被设计为使得当伸缩柱50在用于一件可转动家具(诸如一件坐立式家具)时转动时，气体弹簧12、22不能借助于横向力被加载。为此目的，第一气体弹簧12(第一气体弹簧12的活塞18包括阀)可以仅在其端部被紧固。紧固能够被设计为使得能够补偿小的倾斜并且没有力矩或横向力作用于气体弹簧12。包括活塞28的面向下的第二气体弹簧22的缸体22(活塞28不包括阀或孔)能够借助于引导件68刚性连接到中间伸缩管54，其中第一气体弹簧12的下端部也能够被紧固在引导件68中。
为了排除借助于横向力的加载，第二活塞杆26能够支撑于支承装置62的轴向轴承66或特别地支撑于轴向球轴承，其中球在盘上滚动。支承装置62能够优选地设置于底部伸缩管52的下端部并且能够包括用于第二活塞杆26的接收部64。支承装置62的静止部能够连接到底部伸缩管52，使得静止部不能转动；接收部64能够设置于支承装置62的转动部。
因为第二气体弹簧22(因而第二活塞装置26)能够相对于转动轴线偏心配置，所以驱动管70能够优选地绕着第二活塞杆26设置。该驱动管70能够将活塞缸体单元10的转动转移到轴向轴承66的上转动部，因而能够维持中间伸缩管54与支承装置62之间的定向。如果未设置该驱动管70，则第二气体弹簧22或第二活塞杆26将使轴向轴承66转动、因而将暴露于横向力。为了进一步排除作用于气体弹簧12、22的横向力，能够设置另一杆72，该另一杆72能够连接到引导件68并且能够在驱动管70中的纵向槽(未示出)中被引导。结果，相对于力矩和横向力对气体弹簧12、22的作用，整个装置的稳定性能够被进一步改善。
图10是根据本发明的第二实施方式的活塞缸体单元100的示意图。
在该可选有利实施方式中，能够在活塞缸体单元100中提供气体和液压油作为工作流体。通过使用液压油，活塞缸体单元100(因而伸缩柱50)的直径能够减小，活塞缸体单元100能够安装于该柱，作为第一实施方式中的活塞缸体单元10的替代。第一实施方式中的气体弹簧能够被单作用液压缸体替代。这些液压缸体112、122为刚性锁定缸体。如果如图10所示的实施方式中期望弹性，则气体能够借助于分离活塞118、128在缸体112、122中产生与冲程无关的弹性(stroke-independent resilience)。活塞118、128上的密封件138、148比活塞杆116、126上的密封件136、146经受更大量的应力。活塞杆116、126上的密封件136、146不暴露于任何误用力(misuse force)，仅针对填充压力进行密封。然而，这些密封件136、146处的泄漏引起油损失。
如果伸缩柱50配备有根据第二实施方式的活塞缸体单元100并且被颠倒地致动，则气体能够进入缸体112、122。如果伸缩柱在正确位置被致动，则缸体112、122将再次被排空。
