空気圧椅子シリンダー: 仕組み、故障、正しいシリンダーの選び方

オフィスチェアの座面の下にあるレバーを押すと、全体がスムーズに上昇し、全体重でその位置を保ち、次に押すと再び下がります。椅子の寿命にわたって何十万回も繰り返されるこの簡単なメカニズムは、空気圧椅子シリンダーという単一のコンポーネントによって完全に処理されます。椅子用ガス スプリングの仕組み、最終的に故障する理由、実際にどの仕様が重要であるかを理解することは、椅子用ガス スプリングを大規模に調達、指定、交換する人にとっての出発点となります。

空気圧椅子シリンダーの仕組み

空気圧チェア シリンダー (ガス リフト、ガス スプリング、またはチェア ガス シリンダーとも呼ばれる) は、通常 99% 以上の濃度の高純度窒素ガスが充填された密閉ユニットです。窒素が選択されるのは、窒素が化学的に不活性であるためです。窒素は内部コンポーネントと反応せず、時間が経ってもシールが劣化せず、広い温度範囲にわたって安定した圧力を維持します。

シリンダー内では、ピストンロッドが精密に加工されたインナーチューブの中を移動します。ユーザーが椅子の調整レバーを作動させると、シリンダーの上部にあるバルブが開きます。バルブが開き、ユーザーの体重がシートから離れると (または、わずかに立って部分的に軽減されます)、圧縮された窒素がピストンを上方に押し、シートを持ち上げます。ユーザーが再び座ってレバーを放すと、バルブが閉じてピストンが所定の位置にロックされ、上にかかる荷重に関係なく椅子を選択した高さに保持します。

外側のシリンダーは構造的なサポートを提供し、内側のチューブを収容します。外筒上部のワイパーシールは、窒素充填を維持しながら汚染物質の侵入を防ぎます。シリンダーの先細りの下端は、椅子のベースの中央のソケットにフィットします。テーパー状の上端は座板機構に適合します。どちらの接続もネジではなく摩擦嵌めテーパーに依存しているため、固着したシリンダーを取り外すには、単にネジを緩めるのではなく、パイプレンチまたは専用の取り外しツールが必要です。

重要な違いが 1 つあります。 小売店の説明では一般に「油圧式」と呼ばれていますが、本物の高品質の椅子のシリンダーは空気圧式であり、オイルは充填されておらず、ガスが充填されています。油圧設計は存在しますが、かなり高価であり、オフィスチェア用途では標準ではありません。

椅子のシリンダーが故障していることを示す一般的な兆候

シリンダーの故障は、警告なしに起こることはほとんどありません。最も顕著な症状は、徐々に沈むことです。座っている間、椅子がゆっくりと下がり、ユーザーは 1 日を通して繰り返し高さを再調整する必要があります。これは、内部バルブが完全に密閉できなくなり、負荷がかかった状態で窒素がピストンを通過して流出するときに発生します。椅子は空のときは高さを維持できますが、体重がかかるとすぐに沈みます。これは、全圧力損失ではなくバルブの摩耗の信頼できる指標です。

2 番目の故障モードはその逆で、シリンダーが固着して調整がまったくできなくなります。これは通常、作動ピンの腐食、汚染、機械的磨耗によりバルブ機構が固着した場合に発生します。レバーは動きますが、何も起こりません。場合によっては、シリンダーが単に底をつき、交換が必要になる場合もあります。他のシリンダー、特に低グレードのシリンダーでは、過度の横方向の荷重により内部チューブが潰れてしまいます。

高さ調整中に異常な抵抗が発生する場合、つまり椅子が滑らかにではなくぎくしゃくした増分で上昇または下降する場合、多くの場合、シリンダー内部のシールの劣化または汚染を示します。適切に機能する空気圧シリンダは、一貫した滑らかな抵抗で全ストロークを移動する必要があります。磨耗、固着、または不均一な動きがある場合は、ユニットの寿命が近づいている兆候です。

一部の劣悪なシリンダーはより深刻に故障します。不純なガスが充填されたシリンダー、標準以下の鋼管を使用したシリンダー、または基部の溶接品質が不十分なシリンダーは、負荷が続くと亀裂が発生する可能性があります。 これが、材料の品質と認証が重要である理由です — 座っているユーザーの下でのシリンダーの故障は、単なる不便さではなく、安全上の事象です。

購入前に理解すべき主な仕様

シリンダ仕様の互換性はありません。間違ったサイズまたはクラスを選択すると、良くても機能上の問題が発生し、最悪の場合は安全上のリスクが生じます。次のパラメータは、シリンダができることとできないことを定義します。

ストローク長は、購入者が最もよく間違える仕様です。 3 インチのストローク用に設計された椅子に 5.5 インチのストロークのシリンダーを取り付けると、ベースの形状を超えて伸びて不安定になります。逆に、背の高いユーザーの用途でショートストロークシリンダを使用すると、調整範囲が不十分になります。交換品を注文する前に、必ずストローク要件を椅子の元の仕様と照らし合わせて確認してください。

クラス 4 は、高品質のオフィスチェアシリンダーのベンチマークであり、商業または専門用途の最小仕様である必要があります。クラス 4 シリンダーは、回転、押し引き、衝撃サイクルなどの標準化されたテスト プロトコルを実施し、全体にわたって定義された性能しきい値を満たさなければなりません。私たちの 標準およびヘビーデューティー用途向けのオフィスチェアガスリフトシリンダー クラス 3 とクラス 4 の両方の仕様にわたるストローク長と負荷要件の全範囲をカバーします。

さまざまなタイプの椅子に適切な空気圧シリンダーを選択する

椅子のタイプとエンドユーザーのプロファイルの両方が、どのシリンダー仕様が適切であるかに影響します。同じクラス 4 ラベルが幅広いデザインをカバーします。適切なバリアントをアプリケーションに適合させることで、オーバーエンジニアリングと過小仕様の両方を防ぐことができます。

スタンダードなオフィスチェアとエグゼクティブチェア 最大ボリュームのアプリケーションを表します。これらの椅子は通常、外径 50 mm、折りたたみ時の高さ 290 ～ 350 mm の範囲の 4 ～ 5 インチのストロークのシリンダーを必要とし、ほぼ机の高さから人間工学に基づいた快適な位置まで座ったユーザーに対応します。主な変数は耐荷重です。定格 150 ～ 200 kg の標準負荷シリンダーはほとんどのオフィス環境に適していますが、定格 300 kg を超える高耐久バージョンは、体重の重いユーザーや高頻度の商業用途を対象とした椅子に適しています。私たちの 標準高さの頑丈なオフィスチェアガスリフトシリンダー はこのセグメント専用に設計されており、クラス 4 の荷重性能とユニバーサル フィットメント ジオメトリを組み合わせています。

ボスチェアとハイバックエグゼクティブチェア 多くの場合、シート機構が重くなり、ベースからシートまでの距離が長くなります。これらの用途では、比例的なシート位置を維持するために、より長い折りたたみ高さを備えたシリンダーの利点が得られ、より重い布張りのシートパンによる高い構造負荷は、クラス 4 の高耐久仕様に有利です。表面仕上げは高級椅子の分野でも重要になります。 黒電気メッキ調整可能なオフィスチェアのガスリフトシリンダーの交換 エグゼクティブチェア用途に期待される性能仕様と美しい仕上げの両方を提供します。

バースツールとカウンターハイトの座席 根本的に異なるシリンダープロファイルが必要です。バースツール用途の高さ範囲は通常、床から座席まで 580 ～ 800 mm であり、標準的なオフィスチェアの形状よりも大幅に高く、より長い延長長さのより長いシリンダーが必要になります。荷重パターンも異なります。バースツールの使用者は、中心から外れた着座位置から偏心荷重を加えることが多く、シリンダー本体に大きな横応力がかかります。目的に応じて設計された 高さ調節可能なスツール用途向けのバースツール ガススプリング 適切な寸法および構造仕様を使用して、これらの形状と荷重の要件に対処します。

椅子のガススプリングに重要な品質基準

シリンダーのパッケージングに関する認証の主張は、定義された基準に照らして検証されたテストを反映している場合にのみ意味を持ちます。椅子コンポーネント業界では、BIFMA と SGS という 2 つの認証が真の意味を持っています。

BIFMA (ビジネスおよび施設用家具製造者協会) は、北米の商用オフィス家具に関して最も広く参照される性能基準を設定しています。 BIFMA のシート規格には、ガス リフト機構に対する特定のサイクル テスト要件が含まれています。BIFMA 認証を主張するシリンダーは、測定可能な性能低下なしに規定数の作動サイクルを完了する必要があります。これは機能テストであり、単なる寸法チェックではありません。

SGS 認証は、製品が指定された基準に基づいて独立した第三者研究所によってテストされたことを示します。椅子シリンダーの場合、SGS テストは通常​​、寸法適合性、耐荷重、材料検証を対象としています。 BIFMA のパフォーマンス テストと SGS の独立した検証を組み合わせることで、サードパーティによる検証のない自己宣言の仕様よりも意味のある品質保証が提供されます。

材料レベルでは、99% 以上の窒素純度がガス充填の適切な閾値となります。純度の低い窒素には水分や酸素が含まれている可能性があり、シリンダチューブやピストンロッドの内部腐食が促進され、シール性能が低下して耐用年数が短くなります。鋼管の品質、特に肉厚の均一性と基部の溶接の完全性によって、シリンダー本体の破損を引き起こす横方向の荷重に対する耐性が決まります。これらは完成品では目に見えない製造パラメータであるため、新しいシリンダーのソースを認定する際には、製造プロセスとテストプロトコルに関するサプライヤーの透明性が重要になります。

シリンダーを大量に指定する購入者にとって、認証要求だけを受け入れるのではなく、製品サンプルと一緒にテストレポートを要求することは、製品に到着したものが認定中に検証されたものと一致することを確認する最も信頼できる方法です。