JP2009014159A - Shock absorber - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、狭い隙間を流れる流体の流動抵抗を利用して衝突のエネルギーを吸収させ、衝突の衝撃を緩和させるショックアブソーバに関するものである。 The present invention relates to a shock absorber that absorbs collision energy by using a flow resistance of a fluid flowing through a narrow gap and relaxes the impact of the collision.
工場の組み立てライン等においては、部品等を搬送テーブルで一定の所まで移動させ、そこで止めたり、押し付けたりする作業が行われることがあるが、この場合、搬送テーブルの移動速度が速いと、搬送テーブルを止めた時点で部品等が相手側に当たって壊れたり、相手側を壊したり、大きな音が出たり、場合によっては搬送テーブルが変形したりすることがある。 In factory assembly lines, etc., there are cases where parts are moved to a certain place on the transfer table and stopped or pressed there. In this case, if the transfer speed of the transfer table is high, When the table is stopped, parts or the like may hit the other party and break, the other party may be broken, a loud noise may be produced, or the transport table may be deformed in some cases.
そこで、工場の組み立てライン等においては、搬送テーブルを止める際に、ショックアブソーバで搬送テーブルの移動速度を緩やかに減速させ、このような不都合が生じないようにしている。 Therefore, in an assembly line of a factory or the like, when the transfer table is stopped, the moving speed of the transfer table is gently reduced by a shock absorber so that such an inconvenience does not occur.
そして、このような用途に使用されるショックアブソーバとしては、例えば図3、図4に示すような構造のものが知られている。 And as a shock absorber used for such a use, the thing of a structure as shown, for example in FIG. 3, FIG. 4 is known.
図3の(a)において、10は略有底円筒状のシリンダであり、シリンダ10は一方の側(同図の下側)が開口し、他方の側(同図の上側:底部側)が閉塞している。シリンダ10の他方の側の端部には後述する密閉空間38内にシリコンオイル(流体)を充填するためのネジ穴が同軸に形成され、ネジ穴には小ネジ12がO−リング14を介して螺合されている。また、シリンダ10の中央付近の周囲にはネジが刻まれ、一対の六角ナット(図示せず)が螺合されている。
In FIG. 3A,
シリンダ10の内部にはシリンダ10の一方の側、すなわち開口部側からピストン16が挿入され、ピストン16の先端部とシリンダ10の底部との間にはピストン16を一方の側、すなわちピストン16の基端部側(同図の下側)に付勢する筒状のコイルバネ18が同軸に挿入されている。
The
ピストン16は、先端部から所定長さだけ基端部側に寄った部位に鍔部20が設けられた棒状のピストンロッド22と、ピストンロッド22の鍔部20から先端部側(シリンダ10の底部側)に所定間隔をおいた部位に同軸に嵌め込まれているE−リング24と、ピストンロッド22の鍔部20とE−リング24の間位置に同軸に長手方向に遊びを持った状態で摺動可能に嵌め込まれているピストンリング26とからなる。
The
ピストンリング26はシリコンオイルが通過できる流路をピストンロッド22との間に有し、ピストンリング26と鍔部20とE−リング24とにより弁が形成されている。すなわち、ピストンリング26は、ピストン16が外部からの力によってシリンダ10の底部の方向に動く時に、図3(b)に示すように、鍔部20と密着して前記流路が閉じ、ピストン16に働く外部からの力が無くなり、ピストン16がコイルバネ18の付勢力によってシリンダ10の開口部の側に動く時に、図3(c)に示すように、鍔部20から離れて前記流路が開くようになっている。
The
ピストンロッド22は鍔部20から基端部側の部分がスリーブ28によって摺動可能に囲繞され、無負荷状態で基端部がシリンダ10の開口部からシリンダ10の外に突出している。ピストンロッド22の基端部側の端部には保護キャップ(図示せず)が被せられている。
The
スリーブ28の外側、すなわちスリーブ28とシリンダ10との間にはアキュムレータ30及びO−リング32が挿入され、スリーブ28の内側、すなわちスリーブ28とピストンロッド22との間にはロッドパッキン34が挿入されている。シリンダ10の開口部とピストンロッド22との間のリング状の隙間はリング状のプラグ36によって閉塞されている。シリンダ10の内部の空間はスリーブ28より底部側の領域が密閉空間38となり、密閉空間38にはシリコンオイルが充填されている。
An
上記ショックアブソーバは、例えば、シリンダ10の開口部から外に突出しているピストンロッド22の基端部が保護キャップを介して部品を載置している搬送テーブルに停止位置直前で衝突するように設置して使用する。
The shock absorber is installed, for example, so that the base end portion of the
部品を載せた搬送テーブルがピストンロッド22の基端部の保護キャップに衝突すると、図3の(b)に示すように、ピストンロッド22がシリンダ10の内部に押し込まれ、鍔部20がピストンリング26に当接・密着し、ピストンリング26によってシリコンオイルが押され、押されたシリコンオイルがピストンリング26とシリンダ10との間の隙間を通って逆流し、このときのシリコンオイルの流動抵抗がピストンロッド22の運動エネルギーを吸収し、ピストンロッド22の押し込みが緩やかに減速され、搬送テーブルが部品とともに所望の位置で停止することになる。
When the conveying table on which the parts are placed collides with the protective cap at the base end of the
搬送テーブルがピストンロッド22の端部から離れると、ピストンロッド22をシリンダ10の内部に押し込む力が解除され、図3の(c)に示すように、コイルバネ18の付勢力によりピストンロッド22がシリンダ10の開口部側に押され、鍔部20がピストンリング26から離れ、ピストンリング26の前後の空間をつなぐ流路が矢印で示すように形成され、ピストンリング26がE−リング24に押され、ピストンリング26の外側のシリコンオイルがこの流路を通ってピストンリング26の内側、すなわちシリンダ10の底部側の空間に流入し、ピストン16が基端部側に移動して元の位置に戻ることになる。
When the transfer table moves away from the end of the
また、図4の(a)において、10は略有底円筒状のシリンダであり、シリンダ10は一方の側が開口し、他方の側(底部側)が閉塞している。シリンダ10の他方の側(底部側)の端部には後述する密閉空間38にシリコンオイルを充填するためのネジ穴が同軸に形成され、ネジ穴には小ネジ12がO−リング14を介して螺合されている。シリンダ10の周囲にはネジが形成され、一対の六角ナット(図示せず)が螺合されている。
In FIG. 4A,
シリンダ10の内部にはシリンダ10の一方の側、すなわち開口部側からピストン16が挿入され、ピストン16の先端部とシリンダ10の底部との間にはピストン16を基端部側に付勢する筒状のコイルバネ18が同軸に挿入されている。
The
ピストン16は、棒状のピストンロッド22と、ピストンロッド22の先端部側に一体的に設けられているピストンリング26と、ピストンリング26の一方の側(ピストンロッド22の先端部側)と他方の側(ピストンロッド22の基端部側)とを連通する連通路40と、連通路40の一方の側の開口部42に接して連通路40をピストン16の圧縮時に閉じ、ピストン16の復帰時に開口部42から離れて連通路40を開く鋼製の球体44と、球体44を保持している球体保持部46とからなる。連通路40と、球体44と、球体保持部46とにより弁が形成されている。
The
ピストンロッド22はピストンリング26に近い部位がスリーブ28によって摺動可能に囲繞され、ピストンリング26より遠い部位はシリンダ10の開口部から突出し、その端部には保護キャップ(図示せず)が被せられている。
The
スリーブ28の外側、すなわちスリーブ28とシリンダ10との間にはアキュムレータ30及びO−リング32が挿入され、スリーブ28の内側、すなわちスリーブ28とピストンロッド22との間にはロッドパッキン34が挿入されている。シリンダ10の開口部とピストンロッド22との間のリング状の隙間はリング状のプラグ36によって閉塞されている。シリンダ10の内部の空間はスリーブ28より底部側の領域が密閉空間38となり、密閉空間38にはシリコンオイルが充填されている。
An
上記ショックアブソーバは、例えば、シリンダ10の開口部から外に突出しているピストンロッド22の基端部が部品を載置している搬送テーブルに停止直前位置で衝突するように設置して使用する。
The shock absorber is installed and used so that, for example, the base end portion of the
部品を載せた搬送テーブルがピストンロッド22の基端部に衝突すると、図4の(b)に示すように、ピストンロッド22がシリンダ10の内部に押し込まれ、連通路40の開口部42が球体44によって閉塞され、ピストンロッド22の先端のピストンリング26によってシリコンオイルが押され、押されたシリコンオイルがピストンリング26とシリンダ10との間の隙間を通って逆流し、このときのシリコンオイルの流動抵抗がピストンロッド22の運動エネルギーを吸収し、ピストンロッド22の押し込みが緩やかに減速され、搬送テーブルが部品とともに所望の位置で停止することになる。
When the conveying table on which the parts are placed collides with the base end portion of the
搬送テーブルがピストンロッド22の端部から離れると、ピストンロッド22をシリンダ10の内部に押し込む力が解除され、図4の(c)に示すように、ピストンロッド22がコイルバネ18の付勢力によりシリンダ10の開口部側に押され、球体44が連通路40の開口部42から離れ、ピストンリング26の前後の空間をつなぐ連通路40が矢印で示すように開放され、ピストンリング26の外側のシリコンオイルがこの連通路40を通ってピストンリング26の内側の空間に流入し、ピストン16が元の位置に戻るまで移動することになる。
When the transfer table moves away from the end of the
ところで、近年、生産性の更なる向上のため、搬送テーブルのハイタクト・低振動化が求められ、またワークのデリケート化により搬送テーブルの低衝撃化が更に求められている。このため、限られたストローク・全長のなかで衝撃を最小化できるショックアブソーバが好ましく、そのようなショックアブソーバの開発が望まれている。
解決しようとする問題点は、限られたストローク・全長のなかで衝撃を最小化できるショックアブソーバを提供しようとする点である。 The problem to be solved is to provide a shock absorber capable of minimizing the impact within a limited stroke and total length.
そして、限られたストローク・全長のなかで衝撃を最小化しようとする検討において、従来のショックアブソーバのストローク中には、搬送テーブルがピストンロッドに衝突する瞬間から衝撃吸収を始めるまで、衝撃吸収に使われない遊びの部分が存在し、この衝撃吸収に使われない遊びの部分がストロークの最小化を阻害しているという問題点が見出された。 And in the study to minimize the impact within the limited stroke and overall length, during the stroke of the conventional shock absorber, the shock absorption is performed until the shock absorption starts from the moment when the transfer table collides with the piston rod. There was a problem that there was a part of play that was not used, and a part of the play that was not used to absorb this shock prevented the minimization of the stroke.
例えば、従来技術を示す図3において、衝撃吸収前の(a)から、鍔部20とピストンリング26が当接・密着してピストンリング26とシリンダ10との隙間をシリコンオイルが流動抵抗を持って流れて運動エネルギーを吸収し始める(b)の状態になるまでの間、つまり鍔部20とピストンリング26の間に隙間のある状態から、停止しているピストンリング26に鍔部20が動いて到達し当接・密着する状態になるまでの間は、衝撃を吸収しない遊びの部分である。
For example, in FIG. 3 showing the prior art, silicon oil has a flow resistance in the gap between the
また、従来技術を示す図4において、衝撃吸収前の(a)から、開口部42に球体44が当接・密着してピストンリング26とシリンダ10との隙間をシリコンオイルが流動抵抗を持って流れて運動エネルギーを吸収し始める(b)の状態になるまでの間、つまり開口部42と球体44の間に隙間のある状態から、停止している球体44に開口部42が動いて到達し当接・密着する状態になるまでの間は、衝撃を吸収しない遊びの部分である。
Also, in FIG. 4 showing the prior art, from (a) before shock absorption, the
本発明は、搬送テーブルがピストンロッドに衝突する瞬間から直ちに衝撃が吸収できるようにするため、ショックアブソーバ中の弁に該弁を閉じる方向に付勢する補助バネを併設したことを最も主要な特徴とする。 The main feature of the present invention is that an auxiliary spring for urging the valve in the direction of closing the valve is provided in the valve in the shock absorber so that the shock can be absorbed immediately from the moment when the transfer table collides with the piston rod. And
本発明のショックアブソーバは、ショックアブソーバ中の弁に該弁を閉じる方向に付勢する補助バネを併設したので、搬送テーブルがピストンロッドに衝突する瞬間から衝撃が吸収されるようになり、従って、ショックアブソーバのストローク全域が衝撃の吸収に利用できるようになった。 Since the shock absorber of the present invention is provided with an auxiliary spring that biases the valve in the shock absorber in the direction of closing the valve, the shock is absorbed from the moment when the transfer table collides with the piston rod. The entire stroke of the shock absorber can be used to absorb the shock.
また、ショックアブソーバのストローク全域が衝撃の吸収に利用できるようになったので、ピストンのストロークを短くしても減速加速度のピークを低く抑えるように設計することができるようになった。 In addition, since the entire stroke of the shock absorber can be used to absorb the shock, the peak of the deceleration acceleration can be kept low even if the piston stroke is shortened.
限られたストローク・全長のなかで衝撃を最小化できるショックアブソーバを提供するという目的を、簡単な構成で、ショックアブソーバの諸特性を損なわずに実現した。 The objective of providing a shock absorber that can minimize impact within a limited stroke and length is achieved with a simple configuration and without damaging the characteristics of the shock absorber.
図1は本発明の一実施例に係るショックアブソーバの説明図であり、図1の(a)において、10は略有底円筒状のシリンダであり、シリンダ10は一方の側(同図の下側)が開口し、他方の側(同図の上側:底部側)が閉塞している。シリンダ10の他方の側の端部には後述する密閉空間38内にシリコンオイル(流体)を充填するためのネジ穴が同軸に形成され、ネジ穴には小ネジ12がO−リング14を介して螺合されている。また、シリンダ10の中央付近の周囲にはネジが刻まれ、一対の六角ナット48,48が螺合されている。
FIG. 1 is an explanatory view of a shock absorber according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1A,
シリンダ10の内部にはシリンダ10の一方の側、すなわち開口部側からピストン16が挿入され、ピストン16の先端部とシリンダ10の底部との間にはピストン16を一方の側、すなわちピストン16の基端部側(同図の下側)に付勢する筒状のコイルバネ18が同軸に挿入されている。
The
ピストン16は、先端部から所定長さだけ基端部側に寄った部位に鍔部20が設けられた棒状のピストンロッド22と、ピストンロッド22の鍔部20から先端部側(シリンダ10の底部側)に所定間隔をおいた部位に同軸に嵌め込まれているバネ受け部材であるE−リング24と、ピストンロッド22の鍔部20とE−リング24の間位置に同軸に長手方向に遊びを持った状態で摺動可能に嵌め込まれているピストンリング26とからなる。
The
ピストンリング26はシリコンオイルが通過できる流路をピストンロッド22との間に有し、ピストンリング26と鍔部20とE−リング24とにより弁が形成されている。すなわち、ピストンリング26はピストン16が外部からの力によってシリンダ10の底部の方向に動く時に鍔部20と密着して前記流路が閉じ、ピストン16に働く外部からの力が無くなり、ピストン16がコイルバネ18の付勢力によってシリンダ10の開口部の側に動く時に鍔部20から離れて前記流路が開くようになっている。
The
そして、ピストンリング26とE−リング24の間にはピストンリング26を鍔部20の側に軽く付勢する補助バネ50が設けられている。補助バネ50の付勢力は、ピストンロッド22に加わる外部からの力が無く、ピストンロッド22がシリンダ10の開口部側から外に伸びきっている状態でピストンリング26を鍔部20に密着させ、ピストン16に加えられた外部からの力が解除され、ピストン16がコイルバネ18に押されて基端部側に戻る際に、前記流路から流入したシリコンオイルの圧力で縮んでピストンリング26が鍔部20から離れるに足る程度の力である。
An
ピストンロッド22はピストンリング26に近い部位がスリーブ28によって摺動可能に囲繞され、ピストンロッド22に外部からの力が加わっていない状態でその基端部がシリンダ10の開口部から外に突出している。ピストンロッド22の基端部側の端部には保護キャップ(図示せず)が被せられている。
The
スリーブ28の外側、すなわちスリーブ28とシリンダ10との間にはアキュムレータ30及びO−リング32が挿入され、スリーブ28の内側、すなわちスリーブ28とピストンロッド22との間にはロッドパッキン34が挿入されている。シリンダ10の開口部とピストンロッド22との間のリング状の隙間はリング状のプラグ36によって閉塞されている。スリーブ28、アキュムレータ30、O−リング32、ロッドパッキン34及びプラグ36によりシール部が形成され、シリンダ10の内部の空間は該シール部より底部側の領域が密閉空間38となり、密閉空間38にはシリコンオイルが充填されている。
An
次に、このショックアブソーバによる衝撃吸収の動作原理について説明する。 Next, the operation principle of shock absorption by this shock absorber will be described.
上記ショックアブソーバは部品を載せた搬送テーブルの停止位置直前でピストンロッド22の端部が該テーブルに衝突するように設置する。
The shock absorber is installed so that the end of the
部品を載せた搬送テーブルがピストンロッド22の端部に衝突すると、ピストンロッド22が鍔部20とともにシリンダ10の内部に押し込まれ、ピストンリング26がシリンダ10の底部側(コイルバネ18が有る側)に押され、ピストンリング26によって密閉空間38内のシリコンオイルが押され、シリコンオイルがピストンリング26とシリンダ10との間の隙間を通って裏側(ピストンロッド22が有る側)に逆流し、このときの流体の流動抵抗がピストンロッド22の運動エネルギーを吸収し、ピストンロッド22の押し込みが減速され、ピストンロッド22及びテーブルが所望の位置で停止することになる。
When the conveying table carrying the components collides with the end of the
そして、このショックアブソーバのピストンリング26は補助バネ50により鍔部20に向けて常に付勢されているので、ピストンリング26は鍔部20に常に密着しており、搬送テーブルがピストンロッドに衝突する瞬間から衝撃が吸収され、従って、ショックアブソーバのストローク全域が衝撃の吸収に利用されることになる。
Since the
搬送テーブルがピストンロッド22の端部から離れると、ピストンロッド22をシリンダ10の内部に押し込む力が解除され、図1の(b)に示すように、ピストンロッド22がコイルバネ18の付勢力によりシリンダ10の開口部側に押され、ピストンリング26が鍔部20から離れ、ピストンリング26の前後の空間をつなぐ流路が矢印で示すように形成され、ピストンリング26の裏側のシリコンオイルがこの流路を通ってピストンリング26の表側(コイルバネが有る側)の密閉空間38内に流入し、ピストン16がコイルバネ18に押されて基端部側に移動しながら元の位置に戻ることになる。
When the transfer table moves away from the end of the
図2は本発明の他の実施例に係るショックアブソーバの説明図であり、図2の(a)において、10は略有底円筒状のシリンダであり、シリンダ10は一方の側が開口し、他方の側(底部側)が閉塞している。シリンダ10の他方の側(底部側)の端部には後述する密閉空間38にシリコンオイルを充填するためのネジ穴が同軸に形成され、ネジ穴には小ネジ12がO−リング14を介して螺合されている。シリンダ10の周囲にはネジが形成され、一対の六角ナット(図示せず)が螺合されている。
FIG. 2 is an explanatory view of a shock absorber according to another embodiment of the present invention. In FIG. 2A,
シリンダ10の内部にはシリンダ10の一方の側、すなわち開口部側からピストン16が挿入され、ピストン16の先端部とシリンダ10の底部との間にはピストン16を基端部側に付勢する筒状のコイルバネ18が同軸に挿入されている。
The
ピストン16は、棒状のピストンロッド22と、ピストンロッド22の先端部側に一体的に設けられているピストンリング26と、ピストンリング26の一方の側(ピストンロッド22の先端部側)と他方の側(ピストンロッド22の基端部側)とを連通する連通路40と、連通路40の一方の側の開口部42に接して連通路40をピストン16の圧縮時に閉じ、ピストン16の復帰時に開口部42から離れて連通路40を開く球体44と、球体44を保持している球体保持部46とからなる。連通路40と、球体44と、球体保持部46とにより弁が形成されている。ここで、球体44は合成樹脂、セラミック又は金属(鋼その他の金属)で形成したものを使用することができる。
The
そして、球体保持部46には球体44を連通路40の開口部42に向けて軽く付勢する補助バネ50が設けられている。補助バネ50の付勢力は、ピストンロッド22に加わる外部からの力が無く、ピストンロッド22がシリンダ10の開口部側から外に伸びきっている状態で球体44を開口部42に密着させ、ピストン16に加えられた外部からの力が解除され、ピストン16がコイルバネ18に押されて基端部側に戻る際に、前記流路から流入したシリコンオイルの圧力で縮んで球体44が開口部42から離れるに足る程度の力である。
The spherical
ピストンロッド22はピストンリング26に近い部位がスリーブ28によって摺動可能に囲繞され、ピストンリング26より遠い部位は、ピストンロッド22に外部からの力が加わっていない状態で、シリンダ10の開口部から一部が突出し、その端部には保護キャップ(図示せず)が被せられている。
The
スリーブ28の外側、すなわちスリーブ28とシリンダ10との間にはアキュムレータ30及びO−リング32が挿入され、スリーブ28の内側、すなわちスリーブ28とピストンロッド22との間にはロッドパッキン34が挿入されている。シリンダ10の開口部とピストンロッド22との間のリング状の隙間はリング状のプラグ36によって閉塞されている。スリーブ28、アキュムレータ30、O−リング32、ロッドパッキン34及びプラグ36によりシール部が形成され、シリンダ10の内部の空間は該シール部より底部側の領域が密閉空間38となり、密閉空間38にはシリコンオイルが充填されている。
An
次に、このショックアブソーバによる衝撃吸収の動作原理について説明する。 Next, the operation principle of shock absorption by this shock absorber will be described.
上記ショックアブソーバは部品を載せた搬送テーブルの停止位置直前でピストンロッド22の端部が該テーブルに衝突するように設置する。
The shock absorber is installed so that the end of the
部品を載せた搬送テーブルがピストンロッド22の基端部に衝突すると、図2の(a)に示すように、ピストンロッド22がシリンダ10の内部に押し込まれ、密閉空間38内のシリコンオイルがピストンロッド22の先端のピストンリング26によって押され、押されたシリコンオイルが矢印で示すようにピストンリング26とシリンダ10との間の隙間を通ってピストンリング26の裏側(ピストンロッド22が有る側)に逆流し、このときのシリコンオイルの流動抵抗がピストンロッド22の運動エネルギーを吸収し、ピストンロッド22の押し込みが緩やかに減速され、搬送テーブルが部品とともに所望の位置で停止することになる。
When the transfer table on which the parts are placed collides with the base end of the
そして、このショックアブソーバのピストンロッド22の連通路40の開口部42は補助バネ50により付勢された球体44によって常に閉塞されているので、搬送テーブルがピストンロッドに衝突する瞬間から衝撃が吸収され、従って、ショックアブソーバのストローク全域が衝撃の吸収に利用されることになる。
Since the
搬送テーブルがピストンロッド22の端部から離れると、ピストンロッド22をシリンダ10の内部に押し込む力が解除され、図2の(b)に示すように、ピストン16がコイルバネ18の付勢力により基端部側、すなわちシリンダ10の開口部側に押され、ピストンリング26の裏側(ピストンロッド22が有る側)のシリコンオイルがピストンリング26に押圧されて矢印に示すように連通路40内に流入し、連通路40内に流入したシリコンオイルの圧力によって球体44が補助バネ50の付勢力に反して連通路40の開口部42から離れ、ピストンリング26の裏側のシリコンオイルが連通路40を通ってピストンリング26の表側(コイルバネ18が有る側)の密閉空間38に流入し、ピストン16がコイルバネ18に押されて基端部側に移動しながら元の位置に戻ることになる。
When the transfer table moves away from the end of the
10 シリンダ
12 小ネジ
14 O−リング
16 ピストン
18 コイルバネ
20 鍔部
22 ピストンロッド
24 E−リング
26 ピストンリング
28 スリーブ
30 アキュムレータ
32 O−リング
34 ロッドパッキン
36 プラグ
38 密閉空間
40 連通路
42 開口部
44 球体
46 球体保持部
48 六角ナット
50 補助バネ
10
Claims (3)
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Cited By (1)
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CN102213288A (en) * | 2011-05-24 | 2011-10-12 | 扬州市明瑞气弹簧有限公司 | Low-pressure controllable gas spring |
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2007
- 2007-07-09 JP JP2007179207A patent/JP2009014159A/en active Pending
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CN102213288A (en) * | 2011-05-24 | 2011-10-12 | 扬州市明瑞气弹簧有限公司 | Low-pressure controllable gas spring |
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