CN1148514C - 油压缸 - Google Patents

Abstract

本发明公开的油压缸，在活塞4的活塞杆3侧的端面20上作为轴向嵌合部形成着凹部21，活塞杆3的前端嵌入在活塞4的凹部21中，从而确保其同轴性。另外，在活塞杆3的前端的端面23上形成着轴向螺丝孔24，在活塞4上开设着轴向的螺栓贯通孔25，在活塞4的端面20对面接触在活塞杆3的前端的端面23上的状态下，通过从螺栓贯通孔25将螺栓22插入在螺丝孔24内并拧紧而将活塞4固定，从而连接在活塞杆3上。由此，活塞杆不用特别的高强度材料，也不用进行热处理，可以以简单的构造提高活塞连接部分的强度。

Description

油压缸

技术领域

本发明涉及油压建筑机械等的油压作业机械中用的油压缸，特别涉及改进了活塞的连接构造和使底侧缓冲装置安装构造简单化的油压缸。

背景技术

作为油压建筑机械代表例的油压挖掘机等的油压作业机械中，驱动作业构件的促动器是采用油压缸。该油压缸如图27所示，由缸本体102、在缸本体102内移动的活塞杆103、设在活塞杆103前端并将缸本体102内划分为杆侧腔室107a和底侧腔室107b的活塞104构成。

该油压缸的活塞连接构造，例如有日本实公平7-16888号公报、实开平6-62207号公报等记载的形式。即，在活塞杆103的前端部分上通过台阶部103e设有活塞插入部103f，在该活塞插入部103f的前端部分形成着阳螺纹部103g，将活塞104插入活塞插入部103f，使活塞104与台阶部103e相接地将螺母112拧入阳螺纹部103g，由此固定住活塞104，将活塞104连接在活塞杆103上。

另外，还提出了图28所示的活塞连接构造。该例是日本实开昭57-203103公报所示。在小径的活塞插入部103j上还设有环状沟103k，在把活塞104抵接台阶部103m地嵌合的状态，把半环形的法兰(该半环形法兰是将圆形环沿半径方向分割成2半而形成的)160嵌合在环状沟103k上，用螺栓170把该法兰160固定在活塞104上，由此固定住活塞104，并将其连接在活塞杆103上。这时，为了封闭被活塞104划分的压缸本体102内的腔室107a、107b之间，在活塞插入部103j与活塞104间设有O形环180。

另外，作为缓和活塞在冲程末端的冲击的缓冲装置，有前述的实公平7-16888号公报和实开平6-62207号公报揭示的采用浮动型缓冲环的形式。即，实公平7-16888号公报揭示的装置中的杆侧及底侧缓冲装置是采用浮动型缓冲环。实开平6-62207号公报揭示的装置中的底侧缓冲装置是采用浮动型缓冲环。

图27中表示实公平7-16888号公报的例子。图27中，在活塞杆103与活塞插入部103f间设有杆侧环套入部103a，在活塞杆103的阳螺纹部的前端设有底侧环套入部103h，按照活塞杆103、杆侧环套入部103a、活塞插入部103f、底侧环套入部103h的顺序直径变细，并且，把杆侧缓冲环130可在轴向和径向移动地间隙配合在杆侧环套入部103a上，把底侧缓冲环140可在轴向和径向移动地间隙配合在底侧环套入部103h上，借助塞等的缓冲止挡构件150旋入到环套入部103h的端面螺纹孔103i内，把缓冲环140止挡。

压力油被供到杆侧腔室107a时，活塞杆103朝图中右方移动，油压缸伸长。这时，在冲程末端附近，底侧缓冲环140伸入设在底侧压缸头的给排口109入口处的缓冲孔105c，用缓冲环140塞住该缓冲孔105c的相当部分而将油路缩窄，腔室107b产生缓冲压冲程速度减小，冲程末端的冲击被缓和。这时缓冲环140可在轴向和径向移动，所以，在伸入缓冲孔105c时，可按照缓冲孔105c的内周形状伸入(调心功能)，缓冲环140与缓冲孔壁部不会卡住。另外，伸入时缓冲压在底侧腔室107b产生，在缓冲环140的缓冲孔侧和腔室107b侧产生压力差，缓冲环140被紧密推压在缓冲止挡构件150上，所以，压力油不会通过环套入部103h外周面与缓冲环140内周面间从底侧腔室107b流出到给排口109(单向流路功能)。

到达冲程末端后，从口109供给压力油时，活塞杆103开始朝图中左方运动，缓冲环140从缓冲孔105c中拔出。这时，从给排口109供给的压力油通过缓冲环140外周面与缓冲孔105c内周面间的间隙流入腔室107b。另外，缓冲环140被来自口109的油压推压在活塞插入部103f的端面上。这时，在缓冲环140的靠活塞插入部103f侧的端部设有沟140a，压力油在活塞插入部103f外周面与缓冲环140内周面之间流动，通过该沟140a流入腔室107b(单向流路功能)，拔出动作良好。

上面是对底侧缓冲环140的说明，杆侧缓冲环130也具有同样的功能。即，杆缓冲环130也能在轴向和径向上移动，并且，在活塞侧端部设有沟130a，相反侧的端部可与作为活塞杆103和环套入部103a的边界的台阶部103b处密接，当油压缸伸长、在冲程末端附近伸入给排口跟前的缓冲孔中时，具有相对于缓冲孔调心的功能和单向流路功能，使冲程速度减低，缓和冲程末端的冲击。另外，当油压缸从该冲程末端位置进行收缩时，借助单向流路功能，从缓冲孔拔出良好地进行动作。

作为底侧缓冲装置，也有用缓冲柱塞代替缓冲环的例子，例如实开平1-166105号公报即为一例。该柱塞型缓冲装置中，在活塞杆端面上开口的接合孔内接合着圆锥形缓冲柱塞(缓冲杆)的根部，把螺栓从在活塞杆端部外周部开设的径向横螺纹孔嵌插到设在根部外周上的沟和设在接合孔内面的沟内，把螺丝拧入横螺纹孔，保持住螺栓，这样，缓冲柱塞间隙配合地固定在接合孔内，起到在冲程末端减速时的调心功能。

日本专利JP9-49507A公开了一种油体压缸装置，其中在活塞杆的前端连接着活塞，将缸本体内划分为杆侧腔室和底侧腔室，在把活塞的杆侧端面至少部分地对接在上述活塞杆前端的端面上的状态下，把螺栓从设在活塞上的螺栓贯通孔插入设在活塞杆上的螺纹孔内并拧紧，用该螺栓把活塞直接固定在活塞杆上。

发明内容概要

发明概述

在图27所示的油压缸中，如上所述，当压力油供给到底侧腔室107b时，活塞杆103朝图中左方移动，油压缸伸长，当压力油供给到杆侧腔室107a时，活塞杆向图中右方移动，油压缸收缩。在油压挖掘机等的油压作业机械中，该油压缸的伸缩频繁地进行，每次都在活塞104上作用腔室107a或107b的压力。

图27所示的现有的活塞连接构造中，当腔室107a或107b的压力作用到活塞104上时，活塞104通过将螺母112拧入设在活塞插入部103f上的阳螺纹部103g上而固定连接，所以，腔室107a或107b的压力作用到活塞插入部103f的阳螺纹部103g的断面上，活塞杆103容易从该阳螺纹部103g处破损。

图29表示作用在活塞插入部103f的阳螺纹部103g上的最大主应力与螺纹牙数的关系。这时，螺纹牙数是从螺母112紧固时的负荷点、即从活塞104与螺母112的接触面计数的。从该图可知，在阳螺纹部103g，在第1螺纹牙部作用着最大拉应力，并且该拉应力在杆侧加压时和底侧加压时反复增减，阳螺纹部103g的破损在第1螺纹牙部产生。因此，活塞杆103的材质必须是高强度材质，或者必须对阳螺纹部103g进行热处理，提高阳螺纹部103g的第1螺纹牙的强度。

图28所示现有的活塞连接构造中，作用在活塞104上的压力由活塞插入部103j的环状沟103k部的断面承受，从该部分容易破损，与图27所示装置同样地必须提高活塞杆103的强度。另外，该构造中，要用2个半环形状的法兰160，并且，为了封住被活塞104划分开的2个腔室107a、107b之间，必须在活塞插入部103j与活塞104间设置O形环180，存在零件数目多的问题。

另外，在备有缓冲装置的油压缸中，为了底侧缓冲装置的安装，必须对活塞杆前端进行特别的加工。

即，在浮动型的底侧缓冲装置中，如图27所示，在长尺寸的活塞杆的端部实施了环套入部103h和螺纹孔103i等的加工，用缓冲止挡构件150等止挡构件将缓冲环140止挡住。另外，如实开平1-166105号公报揭示的采用缓冲柱塞的底侧缓冲装置中，也同样地要在长尺寸的活塞杆的端部进行接合孔、横螺纹孔等的加工。

因此，无论哪种情形都要对活塞杆前端进行复杂的加工，生产性差。另外，当环套入部103h或缓冲止挡构件150用的螺纹孔103i、或缓冲柱塞接合孔及横螺纹孔等出现不测时，必须更换高价的活塞杆，维修性差。

另外，实开平1-166105号公报记载的采用缓冲柱塞的底侧缓冲装置中，没有单向流路功能，拔出性能差。

本发明的第1目的是提供一种活塞杆不必采用特别的高强度材料，也不必进行热处理，可用简单的构造提高活塞连接部分的强度的活塞连接构造。

本发明的第2目的是提供一种活塞杆不必采用特别的高强度材料，也不必进行热处理，可用简单的构造提高活塞连接部分的强度，而且备有底侧缓冲装置的、活塞杆加工容易的油压缸。

本发明的第3目的是提供一种活塞杆不必采用特别的高强度材料，也不必进行热处理，可用简单的构造提高活塞连接部分的强度，而且底侧缓冲装置是采用缓冲柱塞，具有调心功能和单向流路功能的油压缸。

(1)为了实现上述第1目的，本发明的油压缸，在活塞杆的前端连接着活塞，并将缸本体内划分为杆侧腔室和底侧腔室，通过给排上述杆侧腔室和底侧腔室的压力油使上述活塞杆伸缩来驱动作业构件，其特征在于，在把活塞的杆侧端面至少部分地面对面地接触在上述活塞杆前端的端面上的状态下，把螺栓从设在活塞上的螺栓贯通孔插入设在活塞杆上的螺纹孔内并拧紧，用该螺栓把活塞直接固定在活塞杆上，将该活塞杆的活塞固定部做成为没有台阶的形状，设置从活塞的底侧端面突出的底侧缓冲装置，在活塞杆收缩移动时，使该底侧缓冲装置伸入与缸本体的底侧作动油口相连的缓冲孔内。

这样，由于用螺栓直接把活塞固定在活塞杆上，油压缸动作时，作用在活塞上的力由螺栓承受，虽然螺栓上作用着拉力，但螺栓用通常的材质就可获得足够的强度。另外，由于活塞杆的螺纹孔的螺纹部是阴螺纹，所以，使用通常的杆材质在强度方面没有问题。因此，活塞杆不必采用高强度材质，也不必进行热处理来提高强度，这样，可用低价的材料便宜地制作活塞杆。另外，由于用螺栓直接固定，也提高了对于外力的疲劳强度，可用简单的构造提高活塞连接部分的强度，可提高活塞杆的寿命。

另外，由于用螺栓直接固定，所以可以最少的零件数来构成。

另外，因为不需要现有技术中的小径的活塞插入部，所以在活塞杆上没有多余的台阶部，也减少了台阶部处的破损问题。

这样，由于采用多个螺栓，可减小每个螺栓的紧固力矩，组装和分解都容易。

另外，由于1个螺栓的紧固力矩小，就不需要已往所必需的大型专用机械，用人力即可松开螺栓，提高维修性。

由于设置从活塞底侧端面突出的底侧缓冲装置可缓和活塞杆收缩时的冲程末端处的冲击，不需要为了底侧缓冲装置的安装而对活塞杆前端进行复杂的加工，活塞杆的加工容易。

(2)在上述(1)中，最好是上述底侧缓冲装置在伸入缓冲孔时具有使轴心一致的调心功能。

这样，底侧缓冲装置在伸入缓冲孔时，按照缓冲孔的形状进入，不会与缓冲孔卡住。

(3)在上述(1)中，最好是上述底侧缓冲装置在伸入缓冲孔时具有使轴心一致的调心功能，以及在伸入缓冲孔时，具有阻止压力油从底侧腔室流向作动油口、在从缓冲孔拔出时，容许压力油从作动油口流向底侧腔室的单向流路功能。

这样，底侧缓冲装置除了具有调心功能外，还具有单向流路功能，从缓冲孔中拔出的性能也良好。

(4)在上述(1)中，最好是上述底侧缓冲装置具有缓冲柱塞，该缓冲柱塞从活塞的底侧端面突出，在活塞杆的收缩移动时，伸入缓冲孔内。

这样，由于采用缓冲柱塞，不会象缓冲环那样因内外径面的压力分布不同而产生鼓起的问题，可常时确保稳定的缓冲性能。

(5)在上述(4)中，最好是上述缓冲柱塞具有扩大基端部和轴部；该扩大基端部位于活塞杆的端面与活塞的杆侧端面之间；上述轴部贯通活塞，从活塞的底侧端面突出；用螺栓将活塞固定在活塞杆上，同时用上述缓冲柱塞的扩大基端部保持缓冲柱塞，并且上述缓冲柱塞可在径向移动或倾动地被安装着，借助该缓冲柱塞的径向移动或倾动，在伸入缓冲孔时使轴心对准，从而具有调心功能。

这样，通过在用螺栓把活塞固定在活塞杆上的同时，用缓冲柱塞的扩大基端部保持缓冲柱塞，缓冲柱塞被安装、止挡，在活塞杆上不需要进行缓冲柱塞止挡所相关的加工，或者需要得最少，活塞杆的加工容易。另外，由于活塞兼作为缓冲柱塞的止挡构件，所以可减少零件数目。

由于缓冲柱塞可在径向移动或倾动，所以在伸入缓冲孔时具有调心功能。

(6)在上述(5)中，最好是上述缓冲柱塞的扩大基端部是设在缓冲柱塞基端的凸缘部，在活塞的中央设有供缓冲柱塞通过的贯通孔和接受上述凸缘部的锪孔，使上述凸缘部在上述锪孔内位于活塞杆端面与锪孔壁部之间，同时，上述贯通孔及锪孔做成为相对于缓冲柱塞的轴部及凸缘部有间隙的大小，使缓冲柱塞可在径向移动。

这样，如上述(4)所述，缓冲柱塞是在用螺栓把活塞固定到活塞杆上的同时被安装，并且可在径向移动。

(7)在上述(6)中，最好是在上述缓冲柱塞的基端凸缘部与活塞杆端面或活塞的杆侧端面之间插入弹性构件，将上述缓冲柱塞的轴向移动弹性地约束住。

这样，在组装时，即使缓冲柱塞与其伸入的缓冲孔的中心错开，在一次调心后也能保持其位置，以后不用调心即可伸入。

(8)在上述(5)中，上述缓冲柱塞的扩大基端部是设在缓冲柱塞基端的球面部，使该球面部在活塞杆的端面与活塞的杆侧端面之间球面接触地保持着，并且，在活塞的中央设置供缓冲柱塞的轴部穿过的贯通孔，将该贯通孔做成为相对于缓冲柱塞的轴部具有间隙的大小，使缓冲柱塞能倾动。

这样，如上述(5)所述，缓冲柱塞是在用螺栓把活塞固定到活塞杆上的同时被安装，并且可倾动。另外，由于缓冲柱塞可倾动，所以，对于缓冲柱塞与缓冲孔轴心成角度地错开也具有调心功能，并且由于是球面接触，所以不产生偏磨耗。

(9)在上述(4)中，上述缓冲柱塞也可以是与活塞成一体的固定式。

这样，把缓冲柱塞做成为固定式，缓冲柱塞不必设在活塞杆上，活塞杆的加工容易。另外，由于活塞与缓冲柱塞一体化，所以可减少零件数目。

(10)为了实现上述第3目的，在上述(5)中，上述缓冲柱塞具第1通路、第2通路和单向阀机构；该第1通路在轴部的前端开口，并沿轴方向形成在上述轴部内，该第2通路可将第1通路与上述底侧腔室连通，单向阀机构设在第1通路与第2通路之间；借助这些第1通路、第2通路和单向阀机构，在缓冲柱塞伸入缓冲孔内时，阻止压力油从底侧腔室流向作动油口，在缓冲柱塞从缓冲孔中拔出时，容许压力油从作动油口流向上述底侧腔室具有单向流路功能。

这样，底侧缓冲装置是采用缓冲柱塞并且具有调心功能和单向流路功能，在伸入缓冲孔时按照缓冲孔的形状顺利进入，并用从缓冲孔中拔出的性能也良好。

(11)在上述(10)中，最好是上述第2通路具有内径孔和径向小孔；内径孔形成在缓冲柱塞的扩大基端部侧的端面上，第1通路对其开口；径向小孔将该内径孔与底侧腔室连通；单向阀机构具有球和弹簧，该球配置在上述内径孔内，可开闭第1通路的开口，上述弹簧配置在上述内径孔内，将上述球朝着关闭第1通路开口的方向推压。

这样，由于构成第2通路和单向阀机构，所以能得到单向流路功能，并且，由于上述弹簧通过球将缓冲柱塞推压在锪孔的壁部上，所以，缓冲柱塞相对于缓冲孔被一次调心后，其调心性被保持。

(12)在上述(10)中，最好是上述缓冲柱塞的扩大基端部是设在缓冲柱塞基端的凸缘部，上述活塞，在该活塞的活塞杆侧的端面中央部具有贯通孔和锪孔，该贯通孔供缓冲柱塞的轴部具有径向间隙地贯穿，上述锪孔在与活塞杆的端面间具有径向和轴向间隙地接受凸缘部；上述第2通路具有内径凹部和连络通路，该内径凹部是在缓冲柱塞的活塞杆侧端面上留下外周端面部分而形成的，第1通路对其开口，所述连络通路将凸缘部与锪孔壁部间的径向间隙与底侧腔室连通；上述单向阀机构包含上述凸缘部的轴部侧径向台阶面及缓冲柱塞的上述活塞杆侧端面的外周端面部分和该外周端面部分接触的活塞杆的活塞侧端面部分，上述内径凹部设定为这样的大小，它使得当缓冲柱塞伸入缓冲孔时，作用在上述外周端面部分上的轴向油压力小于作用在上述径向台阶面上的轴向油压力。

这样，由于构成第2通路和单向阀机构，所以可得到单向流路功能，并且，由于利用油平衡构成单向阀机构，所以，减少了零件数目，生产性好，可靠性高。

(13)在上述(4)至(12)中的任一项中，最好是在上述缓冲柱塞的外周部设有朝向柱塞前端宽度变宽的倾斜沟。

这样，由于在缓冲柱塞上设置倾斜沟，所以可调节缓冲特性，尤其是可使伸入缓冲孔初期的收缩开口面积变化减缓，提高了伸入初期的缓冲性能。

(14)在上述(1)中，最好是上述底侧缓冲装置具有轴部、浮动型缓冲环和止动塞；该轴部从活塞的底侧端面突出，该浮动型缓冲环间隙配合在该轴部上，可在径向和轴向移动，该接合塞设在轴部的前端部；借助上述缓冲环，从而具有了在伸入缓冲孔时使轴心一致的调心功能，以及在伸入缓冲孔时阻止压力油从底侧腔室流入作动油口、在从缓冲孔中拔出时容许压力油从作动油口流向底侧腔室的单向流路功能。

这样，底侧缓冲装置借助缓冲环具有了调心功能和单向流路功能，在伸入缓冲孔时适应于缓冲孔地顺利进入，从缓冲孔拔出的性能良好。

(15)油压缸，在活塞杆的前端连接着活塞，将缸本体内划分为杆侧腔室和底侧腔室，通过给排上述杆侧腔室和底侧腔室的压力油使上述活塞杆伸缩来驱动作业构件，其特征在于，在把活塞的杆侧端面至少部分地面对面地接触在上述活塞杆前端的端面上的状态下，把螺栓从开设在活塞上的螺栓贯通孔插入设在活塞杆上的螺纹孔内并拧紧，用该螺栓把活塞直接固定在活塞杆上，将该活塞杆的活塞固定部做成为没有台阶的形状，还设有杆侧缓冲装置，该杆侧缓冲装置具有间隙配合在活塞杆的与活塞相邻部分上的、可在径向和轴向移动的浮动型缓冲环，通过使缓冲环伸入与缸本体的杆侧作动油口相连的缓冲孔，缓和活塞杆伸长移动时的冲程末端的冲击。

这样，由于还设置了杆缓冲装置，所以，在活塞杆伸长时，也能缓和冲程末端的冲击，并且得到调心功能和单向流路功能。

(16)油压缸，在活塞杆的前端连接着活塞，将缸本体内划分为杆侧腔室和底侧腔室，通过给排上述杆侧腔室和底侧腔室的压力油使上述活塞杆伸缩来驱动作业构件，其特征在于，在把活塞的杆侧端面至少部分地面对面地接触在上述活塞杆前端的端面上的状态下，把螺栓从开设在活塞上的螺栓贯通孔插入设在活塞杆上的螺纹孔内并拧紧，用该螺栓把活塞直接固定在活塞杆上，将该活塞杆的活塞固定部做成为没有台阶的形状，还设有杆侧缓冲装置，该杆侧缓冲装置具有与活塞一体的固定型缓冲环，通过使该缓冲环伸入与缸本体的杆侧作动油口相连的缓冲孔，缓和上述活塞杆伸长移动时的冲程末端的冲击。

这样，由于还设置了杆侧缓冲装置，在活塞杆伸长时，也能缓和冲程末端的冲击。

另外，杆侧缓冲装置也减少了零件数，尤其是在与上述(13)的组合中，由于杆侧和底侧二者缓冲构件与活塞成一体，所以可将零件数目减至最少。

(17)在上述(1)、(14)、(15)中，分别设有多个上述螺纹孔和螺栓贯通孔，用多个上述螺栓将活塞固定在活塞杆上。

(18)在上述(1)、(14)、(15)中，在上述活塞杆前端的端面和上述活塞的杆侧端面的至少一方上形成着轴向的嵌合部，确保活塞与活塞杆的同轴性。

(19)在上述(1)、(14)、(15)中，在上述活塞杆前端的端面和上述活塞的杆侧的端面中的至少一方上形成轴向的嵌合部，确保了活塞与活塞杆的同轴性。

这样，由于采用多个螺栓，可减小每个螺栓的紧固力矩，组装和分解都容易。

另外，由于1个螺栓的紧固力矩小，就不需要已往所必需的大型专用机械，用人力即可松开螺栓，提高维修性。

附图简单说明

图1是本发明第1实施例之油压缸的剖视图。

图2是图1中所示的活塞连接部分的正视图。

图3是本发明第2实施例之油压缸的要部剖视图。

图4是本发明第3实施例之油压缸的要部剖视图。

图5是本发明第4实施例之油压缸的要部剖视图。

图6是本发明第5实施例之油压缸的要部剖视图。

图7是图6中所示的活塞连接部分的正视图。

图8是本发明第6实施例之油压缸的要部剖视图。

图9是本发明第7实施例之油压缸的要部剖视图。

图10是本发明第8实施例之油压缸的要部剖视图。

图11是本发明第9实施例之油压缸的要部剖视图。

图12是本发明第10实施例之油压缸的要部剖视图。

图13是本发明第11实施例之油压缸的剖视图。

图14是图13中所示的活塞连接部分的正视图。

图15是本发明第12实施例之油压缸的要部剖视图。

图16是本发明第13实施例之油压缸的要部剖视图。

图17是本发明第14实施例之油压缸的要部剖视图。

图18是本发明第15实施例之油压缸的要部剖视图。

图19是本发明第16实施例之油压缸的要部剖视图。

图20是本发明第17实施例之油压缸的要部剖视图。

图21是本发明第18实施例之油压缸的要部剖视图。

图22是本发明第19实施例之油压缸的要部剖视图。

图23是图22所示的油压缸要部的IX部分的放大图。

图24表示图22所示实施例的变形例，是同样的油压缸的要部剖视图。

图25是本发明第20实施例的油压缸中所用的缓冲柱塞的外观图，(a)是从上方看倾斜沟的图，(b)是从横向看倾斜沟的图。

图26是本发明第21实施例之油压缸的要部剖视图。

图27是备有现有缓冲装置的油压缸的要部剖视图。

图28是表示现有油压缸的活塞连接构造的剖视图。

图29是表示作用在活塞杆的阳螺纹部上的应力状态的图。

实施发明的最佳形态

下面，参照附图说明本发明的实施例。

图1表示本发明第1实施例之油压缸。油压缸1具有缸本体2、活塞杆3和活塞4。缸本体2由一端5a闭塞、另一端5b开口的圆筒形管5和固定在该管5开口端部5b上的杆侧缸头6构成。活塞杆3贯通杆侧缸头6伸到管5的内外，位于缸本体2内的活塞杆3的顶端连接着活塞4，该活塞4可在管5内滑动，并且将缸本体2内划分为杆侧腔室7a和底侧腔室7b。在活塞4的外周，设有密封环13、磨损修整环14a、14b和污染密封圈15a、15b。杆侧缸头6上设有对腔室7a给排作动油的作动油给排口8，在管5的闭塞端部设有对腔室7b给排作动油的作动油给排口(作动油口)9。

从给排口9向底侧腔室7b供给压力油，把与杆侧腔室7a连通的给排口8连接到油槽时，活塞4向图示左方的杆侧缸头6侧滑动变位，将活塞杆3从缸本体3伸出，油压缸1伸长。另外，通过给排口8向杆侧腔室7a供给压力油，把与底侧腔室7b连通的给排口9连接到油槽时，活塞4向图示右方的管5的闭塞端部5a侧滑动变位，将活塞杆3拉入缸本体2内，油压缸1收缩。把设在缸本体2的管闭塞端部5a上的安装部10和设在活塞杆3外侧前端的安装部11中的一方枢连接在固定侧构件上，把另一方枢连接在可动构件上，可以驱动该可动侧构件。

下面，说明作为本发明特征的活塞连接构造。

在活塞4的活塞杆3侧的端面20上形成着作为轴向嵌合部的凹部21。通过把活塞杆3的前端嵌入凹部21内，安装着活塞4并且确保与活塞杆3的同轴性。另外，在活塞杆3前端的端面23上开设有轴向的螺纹孔24，在活塞4上开设有轴向的螺栓通孔25，在使活塞4的端面20面对面地接触在活塞杆3前端的端面23上的状态下，将螺栓22从螺栓通孔25插入螺纹孔24内，由此将活塞4固定，连接在活塞杆3上。螺栓22的数目可为适当数量，本实施例中如图2所示，是采用着6个螺栓22。另外，本实施例中螺栓22是圆头螺栓，但也可以是六角头螺栓。

在本实施例的活塞连接构造中，用螺栓22直接把活塞4连接到活塞杆3上，这样，作用于活塞4的力由多个螺栓22承受。这时，虽然螺栓22上作用着拉应力，但螺栓22可用通常的材质得到足够的强度。另外，由于活塞杆3的螺纹孔24的螺纹部是阴螺纹，所以，即使是通常的杆材材质，在强度上也没有问题。

本实施例具有以下效果。

(1)在图27所示现有技术中通常的活塞连接构造中，要在活塞杆上设置阳螺纹部103g(见图27)，由于在该阳螺纹部103g上作用着拉应力，所以活塞杆必须采用高强度材质。而在本发明的活塞连接构造中，由于不必在活塞杆3上设置阳螺纹部，所以，活塞杆3不必采用高强度材质，也不必用热处理提高其强度，所以，可用低价的材料制作活塞杆3。

(2)现有技术中的拉应力作用在活塞杆的阳螺纹部，而本发明中拉应力是作用在螺栓22上。螺栓22即使采用通常的材质也具有高强度，并且，也容易使其材质选定为强度高的材质，可用简单的构造提高活塞连接部分的强度，格外提高活塞杆的寿命。

(3)由于用螺栓22进行固定，所以也提高对于外力的疲劳强度。

(4)在图28所示现有技术的活塞连接构造中，需要2个法兰160和O形环180，零件数多，而在本发明中，不需要这些零件，可用最少的零件数就可构成。

(5)不需要现有技术中的小径活塞插入部，所以，活塞杆可以是没有台阶的圆杆，不存在台阶部的破损问题。

(6)杆的整体长度为到螺栓22头部的长度，与现有技术中采用大螺母112的情况相比，可加长油压缸1的有效冲程。

(7)由于采用多个螺栓22，所以，可减小每个螺栓的紧固力矩，容易组装和分解。

(8)现有技术中，在维修时都要将活塞杆和活塞拆开，进行维修，例如在更换杆侧缸头或更换装在该缸头上的杆密封件时，必须松开螺母112(见图27)，松螺母时要放在专用机械上，必须用该专用机械松开螺母。螺母112的紧固力矩约为1000kgf·m。而本发明中，1个螺栓22的紧固力矩很小，约为70kgf·m。所以可用人力松开螺栓，不需要大的专用机械即可松开螺母，提高了维修性。

下面，参照附图3～图12说明本发明其它实施例。图中与图1所示部分相同的部分，注以相同标记。

图3表示本发明的第2实施例，该实施例中，用1个螺栓22将活塞4A连接在活塞杆3上。这时，由于是用1个螺栓施加连接所需的大紧固力，所以螺栓22A最好是图示的六角头螺栓。

图4表示本发明的第3实施例，该实施例中，在活塞杆3的端面23的中心部开设有轴方向嵌合部的孔33，在活塞4B的端面20侧的中心部，设有轴方向嵌合部的突出部34，通过将该突出部34嵌合在孔33上，可确保活塞杆3与活塞4B的同轴性。另外，在活塞4B的螺栓通孔25的腔室7b侧开口部上，形成收容螺栓22的头部的锪孔32，使螺栓22的头不从活塞4B的端面突出。

图5表示本发明的第4实施例，该实施例中，将图4所示嵌合部的孔33和突出部34扩大，分别成为孔33C和突出部34C，在该孔33C和突出部34C上形成着螺栓22的螺纹孔24和通孔25。

图6表示本发明的第5实施例，该实施例中，用销35代替嵌合部来确保活塞杆3和活塞4D的同轴性。如图7所示，在直径线上对称地使用2个销35。组装时，在确保活塞杆3与活塞4D同轴性的状态下，预先在各端面20、23上开设销孔36、37，把销35压入销孔36、37中的一方后，再把另一方的销孔套在该销35上地进行定位，在此状态下用螺栓22进行固定。

图3所示实施例也具有上述(1)～(6)的效果。

图4～图6所示各实施例，具有上述(1)～(8)的效果，并且，关于上述第(6)效果，由于杆整体长度一直到活塞的端面，所以可进一步加长油压缸1的有效冲程。

图8～图12表示本发明的第6～第10实施例，这些实施例，是在图1、图3～图6实施例中设置了浮动型的杆侧缓冲环。

在图8中，在活塞杆3A的前端部分设置了以台阶部3b为界的小径的环套入部3a，缓冲环30在径向和轴向可间隙配合地套入在该环套入部3a上，在该环套入部3a的前端与图1所示实施例同样地用螺栓22固定着活塞4E。在环套入部3a的台阶部3b侧的端部形成着R部3c，该R部3c作为环套入部3a研磨时的退刀槽部。在缓冲环30的靠活塞4E侧，在缓冲环30的厚度方向形成着若干沟槽30a，在靠活塞杆侧端部形成着锥形部30b。该浮动型缓冲环30用于缓和油压缸伸长时的冲程末端处的冲击。

即，油压缸伸长时，在冲程末端附近，杆侧缓冲环30从锥部30b伸入到设在杆侧缸头6的内端部分6a上的缓冲孔6b内(参照图13、以下同)，节流缓冲孔6b的油路，升高腔室7a的缓冲压，减低冲程速度，缓冲冲程末端的冲击。这时，缓冲环30可在径向和轴向移动，在缓冲环30的锥部30b伸入时，由于是适应缓冲孔6b的形状伸入，所以，缓冲环30和缓冲孔6b不会卡住。另外，伸入时，在腔室7 a产生缓冲压，在缓冲环30伸入了的孔6b的一侧与活塞4E一侧(腔室7a侧)产生压力差，缓冲环30被紧密推压在台阶部3b的端面上，所以，压力油不会通过环套入部3a与缓冲环30的内周面之间流到给排口8。到达冲程末端后，活塞杆3A开始朝收缩方向(图中右方)运动，缓冲环30从缓冲孔6b中拔出时，来自给排口8的压力油通过缓冲环30外周面与缓冲孔6b内周面间的间隙流入腔室7a。这时，缓冲环30虽然被来自给排口8的油压推压在活塞4E上，但是由于在缓冲环30的靠活塞一侧的端面上设有沟槽30a，所以，压力油在环套入部3a与缓冲环30的内周面间流动，通过沟槽30a流入腔室7a，所以，拔出动作良好。

在图9、图10、图12的实施例中也同样地设有小径的环套入部3a，在该环套入部3a上间隙配合着缓冲环30，并且，在环套入部3a的前端用螺栓22或22A固定着活塞4F、4G、4I。

在图11的实施例中，加长图5中的活塞4C的突出部34C，形成为具有轴部34H的活塞4H，在该轴部34H上形成环套入部38，并且将轴部34H的前端嵌入形成在活塞杆3A的端面23上的孔33H，成为轴方向嵌合部，用螺栓22H固定活塞4H。

用图27所示的现有活塞连接构造套入浮动型缓冲环时、活塞杆的活塞插入部103f(见图27)，必须在小径的环套入部103a的前端侧再设置更小径部，活塞插入部103f的阳螺纹部103g的螺纹尺寸减小，更不容易保持强度。

在图8～图10、图12的各实施例中，作为小径部，只要有环套入部3a即可，不需要活塞插入用的小径部。因此，通过设置浮动型的杆侧缓冲环，低价地制作活塞杆3A等，可得到图1、图2～图6所示实施例的效果。

另外，在图8～图10、图12的实施例中，通过取消作为杆的最弱部的阳螺纹部，可更加提高活塞杆的寿命。但是，由于环套入部3a的存在，所以，如果说活塞杆有什么问题的话，则由环套入部3a的存在而产生的在台阶部3b和R部3c处的强度的问题。在活塞动作时，集中应力反复作用在该台阶部3b和R部3c上，容易破损。图11的实施例中，利用图5实施例的构造，在活塞4H的突出轴部34H上设置环套入部38，这样，取消活塞杆3A侧的环套入部3a。因此，活塞杆3A全长是同直径的圆杆，杆本身没有破损问题，可提高活塞杆的寿命。

下面参照图13和图14说明本发明的第11实施例。图中，与图1和图8所示构件相同者，注以相同标记。

图13中，油压缸1J的基本构造与图1所示油压缸1相同。

活塞连接构造与图8实施例相同，在活塞杆3A的前端部分设有小径的环套入部3a，在活塞4J的靠活塞杆3A侧的端面20上设有凹部21，活塞杆3A的环套入部3a的前端(以下称为活塞杆3的前端)嵌入上述凹部21，用螺栓22连接。

杆侧的缓冲装置也与图8实施例相同。即，设在活塞杆3A前端部分的环套入部3a上间隙配合着可在轴向及径向移动的杆侧缓冲环30。

在本实施例的油压缸1J上如下所述地还设有底侧缓冲装置。

图13中，40是底侧缓冲柱塞，在其基端设有凸缘部40a。在活塞4J的中央形成着供缓冲柱塞40的轴部40b通过的贯通孔41，在该贯通孔41的靠凹部21侧的周围形成着接受缓冲柱塞40的凸缘部40a的锪孔42，将这些贯通孔41和锪孔42的直径设定得：使得缓冲柱塞40的轴部40b与凸缘部40a之间具有间隙，并且锪孔42的深度比凸缘部40a的长度大。

组装时，把缓冲环30套在活塞杆3A的环套入部3a上，将缓冲柱塞40插入活塞4J的贯通孔41，直到其凸缘部40a碰到活塞4J的锪孔42的底部42a，在此状态将活塞4J套在环套入部3a的前端，使活塞4J的凹部21的底面与活塞杆3A的端面23相接。在该状态下，如第1实施例所说明的那样，把螺栓22插入螺栓通孔25和螺纹孔24内，直接将活塞4J固定在活塞杆3A上。这时，底部侧缓冲柱塞40的凸缘部40a保持在活塞杆3A的端面23与锪孔42之间。这样，通过用螺栓紧固活塞4J，可将杆侧缓冲环30和底侧缓冲柱塞40止挡。

如上所述，杆侧缓冲环30可在轴向和径向移动地间隙配合在环套入部3a上，成为浮动构造，另外，底侧缓冲柱塞40的大小是：其轴部40b和凸缘部40a相对于贯通孔41和锪孔42具有间隙。凸缘部40a的长度比锪孔42的深度小，所以，可在径向和轴向移动，成为浮动构造。

油压缸1J伸长时，在冲程末端附近，杆侧缓冲环30如双点划线A所示地伸入设在杆侧压缸头6内端部分6a上的缓冲孔6b，节流缓冲孔6b的油路，使腔室7a的油压升高，减低冲程速度，缓和冲程末端的冲击。这时，缓冲环30可在径向和轴向移动，在缓冲环30伸入时，是依照缓冲孔6b的形状一边对准中心一边伸入，所以缓冲环30和缓冲孔6b不会卡住(调心功能)。

另外，在伸入时，在腔室7a中产生缓冲压，在缓冲环30伸入在孔6b的一侧与活塞4J一侧(腔室7a侧)产生压力差，缓冲环30被紧密推压在台阶部3b的端面上，所以，压力油不会通过环套入部3a与缓冲环30的内周面之间流到给排口8。到达冲程末端后，活塞杆3A开始朝收缩方向(图中右方)运动，缓冲环30从缓冲孔6b中拔出时，来自给排口8的压力油通过缓冲环30外周面与缓冲孔6b内周面间的间隙流入腔室7a内。这时，缓冲环30虽然被来自给排口8的油压推压在活塞4J上，但是由于在缓冲环30的靠活塞一侧的端面上设有沟槽30a，所以，压力油在环套入部3a与缓冲环30的内周面之间流动，通过沟槽30a流入腔室7a，拔出动作良好。(单方向流路功能)。

在油压缸1收缩时，在冲程末端附近，底侧缓冲柱塞40如点划线B所示地伸入设在缸本体2的管闭塞端部5a上的缓冲孔5c中，节油缓冲孔5c的油路，升高腔室7b的缓冲压，减低冲程速度，缓和冲程末端的冲击。这时，缓冲柱塞40可在径向和轴向移动，在缓冲柱塞40进行伸入时，由于是依照缓冲孔5c的形状一边调心一边伸入，所以缓冲柱塞40与缓冲孔5c不会卡住(调心功能)。到达冲程末端后，活塞杆3A开始朝伸展方向(图中左方)运动，缓冲柱塞40从缓冲孔5c中拔出时，来自给排口9的压力油通过缓冲柱塞40的外周面流入腔室7b。

本实施例具有以下效果。

首先，活塞的连接构造，可得到与第1实施例中的上述(1)～(8)同样的效果。关于上述(5)的效果，在本实施例中，活塞杆3A并不是完全没有台阶部。但是，不需要现有技术中的小径的活塞插入部，在活塞杆3A上，只要设置杆侧缓冲环30的套入部3a即可，所以，在活塞杆上不需要多余的台阶，可减少台阶部破损的问题。

另外，底侧的缓冲装置具有以下效果。

(1)用活塞4J止挡的缓冲柱塞40，相对于活塞4J的通孔41和锪孔42有间隙，可在该间隙内运动，所以，与现有的环状浮动型底侧缓冲装置同样地，起到伸入缓冲孔时的调心作用。

(2)现有的浮动型底侧缓冲装置的构造中，如图27所示，在长尺寸活塞杆上实施了环套入部103h和螺纹孔103i等的加工，必须用缓冲固定构件150等止挡构件止挡缓冲环140。另外，在日本实开平1-166105号公报揭示的、采用缓冲柱塞的底侧缓冲装置中，也要在长尺寸活塞杆的端部加工出接合孔、横螺纹孔等。而本实施例的底侧缓冲装置中，把缓冲柱塞40插入活塞4J，在固定活塞4 J的同时止挡缓冲柱塞40，所以，在活塞杆3A上不需要进行缓冲柱塞的止挡加工。尤其是，在现有的底侧缓冲装置中，由于环套入部103h的直径小，必须从活塞杆直径进行相当大的加工所以加工费时，并且也要对螺纹孔103i等的止挡要素进行加工。而本实施例中，在活塞杆3A上完全不需要上述的加工，底侧缓冲装置的安装构造简单，提高活塞杆3A的加工性、生产性。而且，当缓冲装置上发生磨耗、损伤等问题时，可将缓冲柱塞40从活塞杆3A上取下，进行小构件单体的更换，维修性好。

(3)由于活塞4J兼作为缓冲柱塞40的止挡构件，所以不需要缓冲止挡构件150等的止挡构件，可减少零件数目。

(4)图27所示的现有浮动型底侧缓冲装置是环状(缓冲环)，而本实施例中不是环，是杆状(缓冲柱塞40)。缓冲装置节流缓冲孔的油路，升高缓冲压而缓和冲击，如果相对于缓冲孔的间隙相同，则缓冲环或柱塞的直径越小，间隙断面积越小，节流油路的效果越大，作为缓冲装置对其性能是有利的。本实施例的杆状缓冲装置可实现小型化，这是现有的缓冲环构造不可能做到的，本实施例可得到高性能的底侧缓冲装置。

(5)采用图27所示现有缓冲环的浮动型底侧缓冲装置中，在油压缸收缩时的冲程末端附近时作用于缓冲环上的压力的分布特性是，缓冲环外径侧为缓冲压力和油槽压力，所以是缓冲压和油槽压的分布压力；缓冲环内径侧，由于油槽侧几乎被封住，所以成为缓冲压力的等分布压力。这样，当压力作用到缓冲环的内外径侧时，在内径侧与外径侧的压力差作用下，缓冲环产生向外径侧的变形，设定在缓冲孔内的环状间隙大幅度减小。从而缓冲压力上升，产生过高的高压。结果，由于急剧地压力上升，油压所产生的冲击增加，缓冲性能恶化。而且，由于缓冲压力为高压力，缓冲压所作用部分的构件的耐压寿命降低，最终导至破坏。但本实施例中，由于缓冲柱塞40是杆状，可避免产生内径侧的压力分布，完全没有现有技术中那样的环状间隙的变化，可常时确保缓冲性能。另外，在缓冲环的情况下，由于环的厚度薄，所以加工精度不容易保证，而由于缓冲柱塞40是杆状，所以可进行精度良好的加工。

下面，参照图15～图20说明本发明其它的实施例。图中，与图1、图8及图13所示构件相同者，注以相同标记。

图15表示本发明的第12实施例，该实施例中，杆侧的缓冲环30A是与活塞4K一体型的固定型缓冲装置。在活塞4K的靠腔室7b侧的端面上设有凹部50，以防止螺栓22的头从活塞端面突出。

图16表示本发明的第13实施例，该实施例中，底侧的缓冲柱塞40B是与活塞4L一体型的固定型缓冲装置。活塞4L的靠腔室7b侧的端面上设有锪孔50B，以防止螺栓22的头从活塞端面突出。

图17表示本发明的第14实施例，该实施例中，杆侧缓冲环30A和底侧缓冲柱塞40B都是与活塞4M一体型的固定型缓冲装置。

图18表示本发明的第15实施例，该实施例中，在缓冲柱塞40D凸缘部40Da上设置台阶部40C，在该台阶部与活塞4N的锪孔42的底部42a之间插入碟形弹簧51，用该碟形弹簧51将缓冲柱塞40D的凸缘部40Da在活塞杆3A的端面23与锪孔42底部之间朝轴方向推压。缓冲柱塞40D的凸缘部40Da借助该碟形弹簧51的作用以被压在活塞端面23上的状态被止挡。这样，缓冲柱塞40D的轴方向运动被制约，凸缘部40Da或锪孔42底部42a不会磨耗。

用缸本体2、活塞杆3A及活塞4N组装油压缸时，即使万一缓冲柱塞40D和缓冲孔5c(见图13)的中心错开、缓冲柱塞与缓冲孔5c的入口产生干扰，缓冲柱塞40D也可朝径向移动地进行调心，伸入缓冲孔5c内。由于缓冲柱塞40D被碟形弹簧51推压着，所以，可保持在调心后的移动后位置上。因此，在以后的伸入缓冲孔5c时，缓冲柱塞40D不与缓冲孔3c发生干扰。

图19表示本发明的第16实施例，该实施例中，在活塞杆3A的端面23上设有凹部53，在该凹部53内配置螺旋弹簧54，用该螺旋弹簧54在把缓冲柱塞40的凸缘部40a推压在锪孔底部42a的状态进行止挡。该螺旋弹簧54具有与第15实施例中的碟形弹簧51同样的效果。

图20表示本发明的第17实施例，该实施例中，在缓冲柱塞40E的基端设置球面部40d，在活塞杆3A的端面23和活塞4Q的端面(凹部21的底面)上设置纳入球面部40d的球面凹部55、56，使球面部40d与球面凹部55、56球面接触。这样，缓冲柱塞40E可倾动，倾动的程度相当于活塞4Q的贯通孔41与缓冲柱塞40E的轴部40b的直径差，在向缓冲孔5c(见图13)伸入时，不仅对缓冲柱塞40E与缓冲孔5c的轴心的平行错位具有调心功能，而且对角度性的错位也具有调心功能。另外，图13所示的凸缘部40a，当作用于缓冲柱塞40E上的轴向力的朝向变化时，凸缘部40a会在轴向摆动，容易产生偏磨耗。而本实施例中，即使作用有使缓冲柱塞40E在轴方向摆动的力，由于缓冲柱塞40E用球面部40d球面接触，所以不产生偏磨耗。

图15～图18所示各实施例中的活塞连接构造也具有上述(1)～(8)的效果，并且，图15、图18～图20所示各实施例中的缓冲装置也具有上述(1)～(5)的效果。

图15～图17所示各实施例中，由于活塞与缓冲构件(缓冲环或缓冲柱塞)一体化，从而可减少零件数目，尤其是在图17所示实施例中，由于缓冲环和缓冲柱塞二者与活塞一体化，所以更加减少了零件数目。

图18和图19所示各实施例中，组装时，即使缓冲柱塞与缓冲孔的中心错位，只要进行一次调心就可保持在其位置上，所以以后不用调心即可伸入。

根据图20所示实施例，缓冲柱塞能倾动相当于缓冲柱塞的轴部40b与活塞贯通孔间间隙的程度，即使对缓冲柱塞40E与缓冲孔5c的轴心有角度性的错位也具有调心机能，不产生球面接触部处的偏磨耗。

下面，参照图21说明本发明的第18实施例。本实施例中，缓冲柱塞具有调心功能和单向流路功能。图中，与图1、图8和图13所示构件相同者注以相同标号。

在图21中，本实施例的底侧缓冲装置具有缓冲柱塞40F，该缓冲柱塞40F具有基端侧的凸缘部40Fa和前端为球面的轴部40Fb。与上述实施例同样地，轴部40Fb以径向具有间隙的间隙配合状态贯穿活塞4J的贯通孔41，凸缘部40Fa以径方向和轴方向具有间隙的间隙配合状态配置在活塞杆3A的端面(环套入部3a的端面)与锪孔42之间。

在缓冲柱塞40F的凸缘部40Fa侧端面上形成着底部为锥形的内径孔40f。在轴部40Fb内形成着小孔40g和小孔40i。小孔40g在球面状的前端开口，在轴部40Fb内沿轴方向延伸，并与内径孔40f贯通。小孔40i使内径孔40f与底侧腔室7b连通。在内径孔40f内配置着球60和弹簧61。球60与内径孔40f的底部锥形面接触，用于开闭小孔40g的开口部。弹簧61支承在活塞杆3A的端面23上，将球60朝着与内径孔40f的底部锥形面接触的方向(关闭小孔40g开口部的方向)推压。

如图21所示，设缓冲孔5c与缓冲柱塞40F的轴部40Fb间的环状间隙为A，设活塞4J的贯通孔41与缓冲柱塞40F的轴部40Fb间的环状间隙为B，设活塞4J的锪孔42与缓冲柱塞40F的凸缘部40Fa间的环状间隙为C，则满足A＜B＜C或A＜C＜B的尺寸关系。这样，缓冲柱塞的轴部40Fb可沿径向自由移动环状间隙A的程度，由环状间隙A进行缓冲作用时的节流流路的流路断面而被设定。因此，为了更有效地发挥缓冲作用，只要将该环状间隙A尽可能减小即可。

球60和弹簧61构成单向阀机构，这些球60、弹簧61、小孔40g、40i和内径孔40f具有单向流路的作用，即，在缓冲柱塞40F伸入缓冲孔5c时，阻止压力油从底侧腔室7b流向给排口9；在缓冲柱塞40F从缓冲孔5c中拔出时，容许压力油从给排口9流向底侧腔室7b。

通过上述构造，在油压缸收缩时的冲程末端附近，可发挥缓冲作用。即，在开始动作时，缓冲柱塞40F间隙配合在活塞4J上，所以，即使活塞杆3A的收缩移动开始，只要对缓冲柱塞40F没有特别的约束，该缓冲柱塞40F的轴心相对于活塞4J的轴心错位。但是，到达冲程末端附近，当缓冲柱塞40F变位到对着缓冲孔5c的位置时，缓冲柱塞40F的前端球面部相接，缓冲柱塞40F依照缓冲孔5c的形状进行变位，当缓冲柱塞40F进入缓冲孔5c内时，缓冲柱塞40F的轴心成为与缓冲孔5C一致的状态(调心功能)。与此同时，装在缓冲柱塞40F的内径孔40f上的球60借助弹簧61闭锁住小孔40g的开口部(单向流路功能)，结果，底侧腔室7b与给排口9连通，仅剩下缓冲孔5c的壁部与缓冲柱塞40F的环状间隙A，流路被缩窄，所以，在底侧腔室7b产生背压，发挥缓冲作用。而且，缓冲柱塞40F越进入缓冲孔5c，圆环状的缩窄流路越长，流路阻力越大，所以，发挥更大的缓冲作用，在冲程末端圆滑地停止，缓和停止时的冲击。

当压力油从油压缸的最收缩状态供给给排口9、活塞杆3A进行伸长移动时，底侧腔室7b扩大，借助给排口9与腔室7b间的压差，缓冲柱塞40F的内径孔40f内的球60克服弹簧61的推压力在轴向移动，离开内径孔40f的底部锥形面。结果，除了缓冲柱塞40F的轴部40Fb与缓冲孔5c的壁部之间的环状流路外，还形成着从缓冲柱塞40F的小孔40g通过内径孔40f流经小孔40i的流路(单向流路功能)，所以，流路断面积与油压缸收缩时相比增大很多。因此，活塞杆3A的伸长动作顺利进行，缓冲柱塞40F从缓冲孔5c中拔出时，不产生噪音。

如上所述，从缓冲柱塞40F的小孔40g通过内径孔40f到达小孔40i的流路是单向流路，该单向流路在活塞杆3A的收缩移动时，被球60闭锁，在活塞杆3A的伸长移动时开口，这样，在活塞杆3A的收缩移动时，大大地节流流路，在伸长移动时，扩大流路(单向流路功能)。

缓冲柱塞40F相对于缓冲孔5c的调心性，在一次嵌合后，在缓冲柱塞40F从缓冲孔5c中拔出的瞬间，由于由弹簧61的弹力作用所产生的缓冲柱塞40F的凸缘部40Fa与活塞4J的锪孔42的壁部的接触面压保持着，所以，其后调心性(调心保持功能)被保持着。

因此，在初期，缓冲柱塞40F虽然可能与缓冲孔5c的壁部滑接，但如上所述，由于具有调心的学习功能，所以长期具有耐磨耗性。

因此，本实施例中的活塞连接构造，具有上述(1)～(8)的效果，底侧缓冲装置具有上述(1)～(5)的效果，该底侧缓冲装置与图18及图19所示实施例同样地，具有调心保持功能，另外，借助小孔40g、40i、内径孔40f及球60和弹簧61所产生的单向流路功能，可提高缓冲柱塞40F从缓冲孔5c中拔出时的性能。

下面参照图22和图23说明本发明第19实施例。本实施例中，利用油压平衡代替球和弹簧来构成单向阀机构，具有单向流路功能。图中，与图1、图8、图13和图21所示构件相同者，注以相同标记。

图22中，本实施例的底侧缓冲装置具有缓冲柱塞60G，该缓冲柱塞60G具有基端侧的凸缘部40Ga和前端为球面的轴部40Gb，与前述实施例同样地，轴部40Gb以具有径向间隙的间隙配合状态贯穿活塞4J的贯通孔41，凸缘部40Ga以具有径向和轴向间隙的间隙配合状态配置在活塞杆3A的端面(环套入部3a的端面)与锪孔42之间。

在缓冲柱塞40G的凸缘部40Ga侧端面上留下外周端面部分40j地形成着内径凹部40k。在轴部40Gb内形成着小孔40m。该小孔40m在球面状前端开口，在轴部40Gb内沿轴方向延伸，贯穿内径凹部40k。在缓冲柱塞40G的外周部从底侧腔室7b内部分到凸缘部40Ga形成着长沟即连络通路40n，使凸缘部40Ga与锪孔42的壁部间的径向间隙与底侧腔室7b连通。

内径凹部40k的大小这样设定：在缓冲柱塞40G伸入缓冲孔5c时，使作用在凸缘部40Ga的轴部40Gb侧的径向台阶面40s上的轴向油压力F1大于作用在凸缘部40Ga外周端面部分40i上的轴向油压力F2。缓冲柱塞40G的上述外周端面部分40i，与凸缘部40Ga的轴部40Gb侧的径向台阶面40s及外周端部分40j所接触的活塞杆3A的端面部分一起构成单向阀机构。

即，图22表示缓冲柱塞40G伸入缓冲孔5c的状态，在该状态下，如图23的放大图所示，在凸缘部40Ga的轴部40Gb侧的径向台阶面上全面地作用着缓冲压，而在缓冲柱塞40G的端面和活塞杆3A端面的除了内径凹部40k外的接触面即外周端面部分40j上，作用着缓冲压和油槽压的分布压力。假设二者的压力分布和受压面积之积分别为上述油压力F1、F2，使F1＞F2地设定内径凹部40k的内径尺寸，所以可确保接触端面的密封性。这样，从作为缓冲室的底侧腔室7b到给排口9的流路，仅为缓冲柱塞40G与缓冲孔5c壁部间的环状间隙，所以，可发挥缓冲性能。

在油压缸伸长时，压力油从给排口9通过小孔40m侵入内径凹部40k内，底侧腔室7b成为低压，上述的压力分布逆转，缓冲柱塞40G向图中右方移动，结果，内径凹部40k的压力油再通过长沟40n侵入底侧腔室7b内，促进活塞杆3A的伸长速度。

因此，根据本实施例，与图21所示的第18实施例相比，虽然不具备缓冲柱塞的调心保持功能，但兼备除此以外的全部性能，另外，利用油压平衡具有单向阀功能，所以，零件数目少，生产性好，可靠性高。

图24表示图22所示第19实施例的变形例，在第19实施例中，在缓冲柱塞40G的外周部形成长沟40n，作为将凸缘部40Ga与锪孔42壁部间的径向间隙与底侧腔室7b连通的连通路。如图24所示，也可在活塞4J上形成小孔40p，该小孔40p将凸缘部40Ga与锪孔42壁部间的径向间隙与底侧腔室7b连通。这样，小孔40m及缓冲柱塞40G的外周端面部分40j协作而起到单向流路功能。

下面参照图25说明本发明的第20实施例。本实施例中，在缓冲柱塞40H的轴部40Hb外周部上形成着朝柱塞前端侧扩宽的倾斜沟40q，其余构造与图1、图8、图13、图21等所示实施例相同。

图13、图21等所示的实施例中，由形成在缓冲柱塞与缓冲孔5c间的一定的环状间隙和由收缩时的冲程进行变化的嵌合长度决定节流开口面积，但除此之外，通过形成倾斜沟40q，可以设定更宽的节流开口面积，可调节缓冲特性。尤其是可以缓慢地产生伸入缓冲孔5c初期的节流开口面积的变化，有效提高伸入初期的缓冲性能。

下面，参照图26说明本发明的第21实施例。本实施例中，采用缓冲环作为底侧缓冲装置。图中，与图1、图8、图13及图21所示构件相同者，注以相同标记。

图26中，本实施例的底侧缓冲装置，具有轴部70、浮动型缓冲环72和止挡塞73。该轴部从活塞4R的底侧端面伸出，在活塞本体侧具有台阶面71。所述浮动型缓冲环72间隙配合在该轴部70上，可在径向、轴向移动。所述接合塞73由阳螺纹部73a和凸缘部73b构成，并用阳螺纹部73a拧入形成在轴部70前端面的螺纹孔70a内被固定着。在缓冲环72的前端部形成锥状的导引面72a，在缓冲环72的后端部、即台阶面71侧的端部形成着沟72b。

缓冲环72的缓冲作用，与图27所示采用现有浮动型缓冲环的缓冲装置相同。即，油压缸收缩，在冲程末端附近，缓冲环72伸入缓冲孔5c时，缓冲环72依照缓冲孔5c的形状伸入(调心)，同时底侧腔室7b的压力使缓冲环72的前端面密切接触止挡塞73的凸缘部73b，封闭轴部70与缓冲环72间的环状间隙形成的流路(单向流路功能)，通过缓冲环72与缓冲孔5c间的流路节流，将冲程速度减低，缓和冲程末端处的冲击。另外，当油压缸从该冲程末端位置伸长时，借助来自给排口9的流入压，缓冲环72的后端面紧密接触在台阶面71上，但是，由沟72b形成轴部70与缓冲环72间的环状间隙流路(单向流路功能)，所以，可从缓冲孔5c中良好地拔出。

因此，本实施例的底侧缓冲装置，与采用缓冲柱塞的上述实施例具有同样的性能。

另外，本实施例中，当缓冲环72的内径部和轴部70之间产生磨耗、损伤等时，可更换小构件单体，所以维修性好。

图21～图25所示的实施例，是使图13所示实施例的、采用缓冲柱塞的底侧缓冲装置具有调心功能和单向流路功能。也可以将图15～图20所示实施例与图21～图25所示实施例进行适当组合，使底侧缓冲装置具有调心功能和单向流路功能。例如，也可以把图15所示实施例的活塞连接构造与图21～图25所示的具有调心功能和单向流路功能的柱塞型底侧缓冲装置组合起来，也可以在图22及图23所示油压平衡构造的缓冲柱塞的凸缘部上设置图18或图19所示的弹性机构，使其具有调心保持功能。另外，在图15～图20中的任一实施例中，把图25所示的倾斜沟设在缓冲柱塞上，也可得到同样的效果。另外，也可以在图15～图20的任一实施例中采用图26所示的缓冲环型底侧缓冲装置。

工业实用性

本发明中的活塞连接构造具有以下效果。

(1)由于不必在活塞杆上设置阳螺纹部，所以，活塞杆不必采用高强度材质，也不必用热处理提高强度，所以，可用低价的材料制作活塞杆。

(2)螺栓即使采用通常的材质也具有高强度，并且，也容易使其材质强度提高，可用简单的构造提高活塞连接部分的强度，提高活塞杆的寿命。

(3)由于用螺栓固定，所以也提高对外力的疲劳强度。

(4)不需要螺栓以外的零件，可用最少的零件数构成。

(5)不需要现有技术中的活塞插入部，所以，在活塞杆上没有多余的台阶，减少台阶部的破损问题。

(6)杆的整体长度是直到螺栓头部的长度，可加长油压缸的有效冲程。

(7)由于采用多个螺栓，所以，可减小每个螺栓的紧固力矩，容易组装和分解。

(8)采用多个螺栓时，每一个螺栓的紧固力矩小，所以不象现有技术中那样需要大的专用机械，用人力即可松开螺母，提高维修性。

另外，本发明中的底侧缓冲装置构造，具有以下效果。

(1)由于从活塞的底侧端面伸出地设置底侧缓冲装置，所以，活塞杆的前端不需要复杂的加工，活塞杆的加工容易。

(2)由于使底侧缓冲装置具有调心功能，所以，在伸入缓冲孔时是依照缓冲孔的形状顺利地进入，不会与缓冲孔卡住。

(3)由于除了使底侧缓冲装置具有调心功能外，还使其具有单向流路功能，所以，从缓冲孔中拔出的性能也好。

(4)由于底侧缓冲装置是采用缓冲柱塞，所以，不象缓冲环那样因内外径面的压力分布不同而产生鼓起问题，经常确保稳定的缓冲性能。

(5)用螺栓把活塞固定在活塞杆上的同时、用缓冲柱塞的扩大基端部保持缓冲柱塞，安装止挡柱塞，所以，不需要与缓冲柱塞止挡有关的活塞杆上的止挡加工，或使该加工最少，活塞杆的加工容易。另外，由于活塞兼作为缓冲柱塞的止挡构件，所以可减少零件数目。另外，由于缓冲柱塞可在径向和轴向移动或倾动地被安装着，所以，与现有的环状浮动型底侧缓冲装置同样地，在伸入缓冲孔时具有调心功能。

(6)由于使设在活塞上的贯通孔和锪孔的大小做成与缓冲柱塞的轴部及凸缘部之间具有间隙的大小，使缓冲柱塞可在径向移动，所以，缓冲柱塞可在用螺栓把活塞固定到活塞杆上的同时被安装，并且可在径向移动。

(7)由于弹性地约束可在径向移动的缓冲柱塞的轴向移动，所以，即使缓冲柱塞与缓冲孔的中心错开，只要一次调心即可保持其位置，所以，以后不用调心即可伸入缓冲孔内。

(8)由于杆侧缓冲柱塞可倾动，所以，对于缓冲柱塞与缓冲孔的轴心成角度性的错开也具有调心功能，并且由于是球面接触，所以不产生偏磨耗。

(9)由于缓冲柱塞是固定式，所以，通过将活塞和缓冲柱塞一体化，可减少零件数目。

(10)由于底侧缓冲装置是采用缓冲柱塞，并具有调心功能和单向流路功能，所以，在伸入缓冲孔时依照缓冲孔的形状顺利进入，并且，从缓冲孔拔出的性能好，不象缓冲环那样因内外径面的压力分布不同而产生鼓起的问题，能经常确保稳定的缓冲性能。

(11)由于用弹簧和球构成单向阀机构，并使其具有单向流路功能，所以，弹簧通过球推压缓冲柱塞，缓冲柱塞与缓冲孔一次调心后，可维持其调心性。

(12)由于利用油压平衡构成单向阀机构，并使其具有单向流路功能，所以，可减少零件数目，生产性好，可靠性提高。

(13)由于在缓冲柱塞上设置倾斜沟，所以，可调节缓冲特性，可使伸入缓冲孔初期的节流开口面积缓慢变化，提高伸入初期的缓冲性能。

(14)由于底侧缓冲装置是采用缓冲环，并使其具有调心功能和单向流路功能，所以，在伸入缓冲孔时是依照缓冲孔的形状顺利进入，从缓冲孔拔出的性能良好。

(15)由于还设置了具有浮动型缓冲环的杆侧缓冲装置，所以，在活塞杆伸长时，也能缓和冲程末端的冲击，并且具有调心功能和单向流路功能。

(16)由于还设置了具有固定式缓冲环的杆侧缓冲装置，所以，在活塞杆伸长时，也能缓和冲程末端的冲击，该杆侧缓冲装置也减少零件数目，尤其在与上述(9)组合时，杆侧和底侧的两方缓冲构件与活塞成一体，所以，更加减少了零件数目。

Claims (18)

1.油压缸，在活塞杆(3A)的前端连接着活塞(4J～4R)，将缸本体(2)内划分为杆侧腔室(7a)和底侧腔室(7b)，通过给排上述杆侧腔室和底侧腔室的压力油使上述活塞杆伸缩来驱动作业部件，其特征在于，在把活塞(4J～4R)的杆侧端面(20)至少部分地面对面地接触在上述活塞杆(3A)前端的端面(23)上的状态下，把螺栓(22)从开设在活塞上的螺栓贯通孔(25)插入设在活塞杆上的螺纹孔(24)内并拧紧，用该螺栓把活塞直接固定在活塞杆上，将该活塞杆的活塞固定部做成为没有台阶的形状，并且设置从活塞(4J～4R)的底侧的端面突出的底侧缓冲装置(40～40H、72)，在活塞杆(3A)进行收缩移动时，使该底侧缓冲装置伸入与上述缸本体(2)的底侧作动油口(9)相连的缓冲孔(5c)内。

2.如权利要求1所述的油压缸，其特征在于，上述底侧缓冲装置(40、40D～40H、72)，在伸入上述缓冲孔(5c)时具有使轴心一致的调心功能。

3.如权利要求1所述的油压缸，其特征在于，上述底侧缓冲装置(40F、40G、72)，在向上述缓冲孔(5c)内伸入时具有使轴心一致的调心功能，以及在伸入缓冲孔时，具有阻止压力油从底侧腔室(7b)流向上述作动油口(9)、在从缓冲孔拔出时，容许压力油从上述作动油口流向上述底侧腔室的单向流路功能。

4.如权利要求1所述的油压缸，其特征在于，上述底侧缓冲装置(40～40H)具有缓冲柱塞(40～40H)，该缓冲柱塞(40～40H)从上述活塞(4J～4Q)的底侧端面突出，在上述活塞杆(3A)的收缩移动时，伸入缓冲孔(5c)内。

5.如权利要求4所述的油压缸，其特征在于，上述缓冲柱塞(40)具有扩大基端部(40a)和轴部(40b)；所述扩大基端部(40a)位于上述活塞杆(3A)前端的端面(23)与上述活塞(4J)的杆侧端面(20)之间，上述轴部(40b)贯通上述活塞，从上述活塞的底侧端面突出；用螺栓(22)将上述活塞固定在活塞杆上的同时，用上述缓冲柱塞的扩大基端部保持上述缓冲柱塞，并且上述缓冲柱塞可沿径方向移动或倾动地被安装着，具有借助该缓冲柱塞的径方向移动或倾动，在伸入上述缓冲孔(5c)时使轴心一致的调心功能。

6.如权利要求5所述的油压缸，其特征在于，上述缓冲柱塞(40)的扩大基端部是设在上述缓冲柱塞基端的凸缘部(40a)，在上述活塞(4J)的中央设有供上述缓冲柱塞的轴部通过的贯通孔(41)和接受上述凸缘部的锪孔(42)，使上述凸缘部在上述锪孔内位于上述活塞杆端面与锪孔壁部之间，同时，将上述贯通孔及锪孔做成相对于上述缓冲柱塞的轴部及凸缘部具有间隙的大小，使上述缓冲柱塞可沿径方向移动。

7.如权利要求6所述的油压缸，其特征在于，在上述缓冲柱塞(40、40D)的基端凸缘部(40a、40Da)与上述活塞杆(3A)前端的端面或上述活塞(4N)的杆侧端面(42a)之间插入弹性构件(51、54)，将上述缓冲柱塞的轴方向移动弹性地约束住。

8.如权利要求5所述的油压缸，其特征在于，上述缓冲柱塞(40E)的扩大基端部是设在上述缓冲柱塞基端的球面部(40d)，该球面部(40d)在活塞杆(3A)前端的端面(23)与上述活塞(4Q)的杆侧端面(20)之间球面接触地被保持着，并且，在上述活塞的中央设置供上述缓冲柱塞的轴部穿过的贯通孔(41)，将该贯通孔做成相对于上述缓冲柱塞的轴部具有间隙的大小，使上述缓冲柱塞能倾动。

9.如权利要求4所述的油压缸，其特征在于，上述缓冲柱塞(40B)是与活塞(4L、4M)成一体的固定式。

10.如权利要求5所述的油压缸，其特征在于，上述缓冲柱塞(40F)包括有第1通路(40g)、第2通路(40f、40i)和单向阀机构(60、61)；所述第1通路(40g)在上述轴部(40Fb)的前端开口，并沿轴向形成在上述轴部内，上述第2通路(40f、40i)可将上述第1通路与上述底侧腔室(7b)连通，上述单向阀机构(60、61)设在上述第1通路与第2通路之间；借助这些第1通路、第2通路和单向阀机构使油压缸具有单向流路功能，即，在上述缓冲柱塞伸入上述缓冲孔(5c)内时，阻止压力油从上述底侧腔室(7b)流向上述作动油口(9)，在上述缓冲柱塞从上述缓冲孔中拔出时，容许压力油从上述作动油口(9)流向上述底侧腔室。

11.如权利要求10所述的油压缸，其特征在于，上述第2通路具有内径孔(40f)和径向小孔(40i)；该内径孔(40f)形成在上述缓冲柱塞(4F)的上述扩大基端部(40Fa)侧的端面上，上述第1通路(40g)对其开口；径向小孔(40i)将该内径孔与上述底侧腔室(7b)连通；上述单向阀机构具有球(60)和弹簧(61)，该球(60)配置在上述内径孔内，可开闭第1通路的开口，弹簧(61)配置在上述内径孔内，将上述球朝着关闭上述第1通路开口的方向推压。

12.如权利要求10所述的油压缸，其特征在于，上述缓冲柱塞(40G)的扩大基端部是设在上述缓冲柱塞基端的凸缘部(40Ga)，上述活塞(4J)在该活塞的上述活塞杆(3A)侧的端面中央部具有贯通孔(41)和锪孔(42)，该贯通孔(41)供上述缓冲柱塞的轴部(40Gb)具有径向间隙地贯穿，上述锪孔(42)在与活塞杆前端的端面(23)间具有径向和轴向间隙地收纳着上述凸缘部；上述第2通路具有内径凹部(40k)和连络通路(40n)，该内径凹部(40k)是在上述缓冲柱塞的上述活塞杆侧端面上留下外周端面部分(40j)而形成的，第1通路(40m)对其开口，上述连络通路(40n)将上述凸缘部与上述锪孔壁部间的径向间隙与上述底侧腔室(7b)连通；上述单向阀机构包含上述凸缘部的上述轴部侧径向台阶面(40S)及上述缓冲柱塞的上述活塞杆侧端面的外周端面部分(40j)和该外周端面部分所接触的上述活塞杆前端的端面(23)部分，上述内径凹部(40k)设定为这样的大小，即，它使得，当上述缓冲柱塞伸入上述缓冲孔(5c)时，作用在上述外周端面部分(40j)上的轴向油压力(F2)小于作用在上述径向台阶面(40S)上的轴向油压力(F1)。

13.如权利要求4～12中任一项所述的油压缸，其特征在于，在上述缓冲柱塞(40H)的外周部设有朝柱塞前端宽度变宽的倾斜沟(40q)。

14.如权利要求1所述的油压缸，其特征在于，上述底侧缓冲装置，具有轴部(70)、浮动型缓冲环(72)和止挡塞(73)，上述轴部(70)从上述活塞(4R)的底侧端面突出，上述浮动型缓冲环(72)间隙配合在该轴部上，可在径向和轴向移动，上述止挡塞(73)设在上述轴部的前端；借助上述缓冲环，使油压缸具有在伸入上述缓冲孔(5c)时使轴心一致的调心功能、以及在伸入上述缓冲孔时阻止压力油从上述底侧腔室(7b)流入上述作动油口(9)、在从缓冲孔中拔出时容许压力油从上述作动油口流向上述底侧腔室流动的单向流路功能。

15.油压缸，在活塞杆(3A)的前端连接着活塞(4E～4J、4L、4N～4R)，将缸本体(2)内划分为杆侧腔室(7a)和底侧腔室(7b)，通过给排上述杆侧腔室和底侧腔室的压力油使上述活塞杆伸缩来驱动作业部件，其特征在于，在把活塞(4E～4J、4L、4N～4R)的杆侧端面(20)至少部分地面对面地接触在上述活塞杆(3A)前端的端面(23)上的状态下，把螺栓(22)从开设在活塞上的螺栓贯通孔(25)插入设在活塞杆上的螺纹孔(24)内并拧紧，用该螺栓把活塞直接固定在活塞杆上，将该活塞杆的活塞固定部做成为没有台阶的形状，还设有杆侧缓冲装置，该杆侧缓冲装置具有间隙配合在上述活塞杆(3A)的与活塞(4E～4J、4L、4N～4R)相邻部分的、可在径向和轴向移动的浮动型缓冲环(30)，通过使上述缓冲环伸入与上述缸本体(2)的杆侧作动油口(8)相连的缓冲孔(6b)中来缓和上述活塞杆进行伸长移动时的冲程末端的冲击。

16.油压缸，在活塞杆(3A)的前端连接着活塞(4K)，将缸本体(2)内划分为杆侧腔室(7a)和底侧腔室(7b)，通过给排上述杆侧腔室和底侧腔室的压力油使上述活塞杆伸缩来驱动作业部件，其特征在于，在把活塞(4K)的杆侧端面(20)至少部分地面对面地接触在上述活塞杆(3A)前端的端面(23)上的状态下，把螺栓(22)从开设在活塞上的螺栓贯通孔(25)插入设在活塞杆上的螺纹孔(24)内并拧紧，用该螺栓把活塞直接固定在活塞杆上，将该活塞杆的活塞固定部做成为没有台阶的形状，还设有杆侧缓冲装置，该杆侧缓冲装置具有与上述活塞(4K)一体的固定型缓冲环(30A)，它通过使该缓冲环伸入与缸本体(2)的杆侧作动油口(8)相连的缓冲孔(6b)来缓和上述活塞杆(3A)进行伸长移动时的冲程末端的冲击。

17.如权利要求1、15、16中的任何一项所述的油压缸，其特征在于，分别设有多个上述螺纹孔(24)和螺栓贯通孔(25)，用多个上述螺栓(22)将活塞(4、4B～4E、4G～4R)固定在活塞杆(3)上。

18.如权利要求1、15、16中的任何一项所述的油压缸，其特征在于，在上述活塞杆(3)前端的端面(23)和上述活塞(4～4C、4E～4H、4J～4R)的杆侧端面(20)的至少一方上形成着轴向的嵌合部(21、33、34)，确保活塞与活塞杆的同轴性。

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