完全なガス スプリング設計ガイド: 力、ストローク、取り付け、および選択

ガススプリングの設計: 主要な結論

実際のシナリオから始めましょう。あなたは、重いスチール製の蓋を備えた機械エンクロージャを設計しています。蓋の重さは 35 kg、ヒンジは一方の端にあり、機械的なラッチなしで開いたままにしておく必要があります。ガススプリングは、あらゆる位置で蓋のバランスを保つのに十分な力を提供する必要がありますが、バタンと閉まるほどの力は必要ありません。成功した設計と現場での失敗の違いは、多くの場合、力の計算、ストロークの選択、取り付け形状の詳細に隠されています。

ガススプリングの動作原理: 性能を決めるもの

ガススプリングは、窒素ガスと少量の作動油が充填された内蔵型シリンダーです。ピストンロッドを押し込むとガス量が減少し、圧力が上昇し復元力が発生します。作動油は絞りバルブを通って流れ、伸長速度を制御し、減衰を提供します。

次の 4 つのパラメータは、選択エラーの最も一般的な原因です。

• 力: 定格力はストローク内の特定の点で測定されます。それは一定ではありません。ばねが圧縮されると、圧力の増加にほぼ比例して力が増加します。
• ストローク: これは、ロッドが完全に伸長した位置と完全に圧縮された位置の間で移動する距離です。スプリングが長すぎたり短すぎたりすると、機構が意図した開閉位置に到達できなくなります。
• 取り付け: 有効てこ比は、スプリング取り付け点とヒンジの間の距離によって異なります。ヒンジの近くに取り付けられたスプリングにはより高い力定格が必要ですが、ヒンジから遠くに取り付けられたスプリングは同じ物理的サイズでもより高い制御を提供します。
• ダンピング: 蓋がゆっくり開いたり、静かに閉まったりする用途には、減衰型ガススプリングを選択してください。減衰を行わないと、スプリングのエネルギーの解放が早すぎて、危険または損傷する可能性があります。

内部メカニズムの詳細については、記事を参照してください。 ガススプリングロッドの仕組み .

調節可能な座席や家具用のロック可能なガススプリング このガス スプリングは、正確な位置決めを実現する内部オイルとガスのデュアル ロック システムを備えています。オフィスチェア、美容椅子、病院用ベッドに適しており、スムーズで静かな動きで 450N から 1200N までサポートします。 製品を見る→

データ比較: 一般的なガススプリングタイプ

以下の表は、座席、家具、産業機器で使用される 4 つの主要なガス スプリング構成の実際的な違いをまとめたものです。

力の範囲は当社が製造する製品の典型的なものです。カスタム設計では、より高い値またはより低い値に達する可能性があります。

隠れた指標: 温度と減衰動作

スペックシートに記載されていないことが多い 2 つの指標は、温度感度と減衰の一貫性です。密閉シリンダー内のガス圧力は理想気体の法則に従います。周囲温度が上昇すると、力は増加します。落ちると力は減少します。熱源の近くにある屋外の機器や機械の場合、この変動は大きくなる可能性があります。

以下の棒グラフは、標準的な 20℃ のベースラインと比較した、3 つの周囲温度における典型的な窒素ガス スプリングの相対的な力を示しています。

ダンピングも同様に重要です。スムーズで制御された開放速度が必要な用途の場合、オイルの粘度および計量オリフィスを予想される動作温度に適合させる必要があります。非常に低い温度では、粘度の高いオイルがスプリングの速度を遅くします。高温では、オイルを薄くすると速度が速くなる可能性があります。

業界アプリケーションの配布

ガススプリングは多くの業界で使用されていますが、その分布は製品の種類によって異なります。 ADF が提供するアプリケーションに基づいて、次の円グラフはガス スプリング市場の典型的な分割を表しています。

座席セグメントでは、オフィスチェアとバースツールはガスリフトシリンダーを使用してスムーズな高さ調整を実現しています。シートの用途について詳しくは、以下の製品カードをご覧ください。

オフィスチェア用ガスリフトシリンダ ADFシリーズ ADF シリーズは、300 ～ 500N の耐荷重を備え、さまざまなトラベル長とアウターチューブ長を提供します。静かな動作を実現するダンピング機能が備わっており、オフィスの座席に最適な黒または電気メッキ仕上げからお選びいただけます。 製品を見る→

選択ガイドとワークフロー

次の 5 つの手順に従って、設計に適したガス スプリングを選択してください。

ほとんどの用途において、当社の標準製品ラインは大部分のニーズをカバーします。カスタムの力またはストロークが必要な場合は、お客様の図面またはサンプルから作業できます。

椅子や産業用の多用途ガススプリング バースツール スプリングや自動復帰タイプを含むこれらのガス スプリングは、スムーズな高さ調整と緩衝を実現します。耐久性があり、メンテナンスの手間がかからず、人間工学に基づいたさまざまな用途や産業用途に適応できます。 製品を見る→

メンテナンスとコンプライアンスの推奨事項

ガススプリングは通常メンテナンスフリーですが、適切な設置と定期的な検査により耐用年数が長くなります。エンドユーザーに伝える重要なポイントは次のとおりです。

• 分解しないでください: ガススプリングには加圧ガスが含まれています。シリンダーを開いたり、穴を開けたりしないでください。
• ロッドとシールを検査します。 ロッドシールに傷、腐食、油漏れがないか確認してください。漏れはシールが故障していることを示しており、スプリングの力が失われる前に交換する必要があります。
• 正しく取り付けてください: 横からの積み込みは避けてください。ロッドは意図した動作パスに合わせて配置する必要があります。側力によりシールの摩耗が促進されます。
• コンプライアンス: シート製品の場合は、ガスリフトシリンダーが BIFMA X5.1 や EN 1335 などの該当する規格に適合しているかどうかを確認してください。機械の場合は、関連する機械指令への準拠を確認してください。

大量生産の場合は、定期的なパフォーマンス テストをお勧めします。お客様のアプリケーションのサンプルテストと強制認証を提供できます。

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