JP2020051458A - Cylinder device and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、シリンダ装置およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a cylinder device and a method for manufacturing the same.
作動流体が封入されるシリンダと、シリンダ内に挿入されるピストンと、一端がピストンに連結されて他端がシリンダの外部へ延出されるピストンロッドと、を有するシリンダ装置がある(例えば、特許文献1参照)。このようなシリンダ装置においては、ピストンロッドに摺接して作動流体のシリンダ外への漏洩を防止するシール部材が設けられている。 There is a cylinder device having a cylinder in which a working fluid is sealed, a piston inserted into the cylinder, and a piston rod one end of which is connected to the piston and the other end of which extends to the outside of the cylinder (for example, Patent Document 1). 1). In such a cylinder device, a seal member that slides on the piston rod to prevent the working fluid from leaking out of the cylinder is provided.
シリンダ装置において、信頼性を向上することが望まれている。 It is desired to improve the reliability of the cylinder device.
本発明は、信頼性を向上することが可能となるシリンダ装置およびその製造方法の提供を目的とする。 An object of the present invention is to provide a cylinder device capable of improving reliability and a method of manufacturing the same.
上記目的を達成するために、本発明に係るシリンダ装置は、一端がピストンに連結され他端がシリンダの外部へ延出されるピストンロッドの他端側に形成された溝部に設けられるストッパが、ピストンロッドを挿通させる挿通孔が形成されてシリンダの一端側に当接するカバー部の前記挿通孔の内径よりも大径である、構成とした。 In order to achieve the above object, a cylinder device according to the present invention is characterized in that a stopper provided in a groove formed on the other end side of a piston rod having one end connected to a piston and the other end extending to the outside of the cylinder has a piston. An insertion hole through which the rod is inserted is formed, and the diameter of the insertion hole is larger than the inner diameter of the insertion hole of the cover portion abutting on one end side of the cylinder.
また、本発明に係るシリンダ装置の製造方法は、一端がピストンに連結され他端がシリンダの外部へ延出されるピストンロッドの他端側に形成された溝部に設けられるストッパを前記ピストンロッドに固定するストッパ固定工程が、前記ストッパのカバー部とは反対側に向く反対面および該反対面に繋がる側壁面の一部を拘束しつつ前記ストッパを塑性変形させて前記ピストンロッドに固定する、構成とした。 Further, in the method for manufacturing a cylinder device according to the present invention, the stopper provided in the groove formed on the other end of the piston rod having one end connected to the piston and the other end extending to the outside of the cylinder is fixed to the piston rod. A stopper fixing step of fixing the stopper to the piston rod by plastically deforming the stopper while constraining a part of a side surface connected to the opposite surface and the opposite surface facing the cover part of the stopper. did.
本発明によれば、信頼性を向上することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to improve reliability.
本発明に係る一実施形態のシリンダ装置およびその製造方法を図面を参照して以下に説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図1に示す本実施形態のシリンダ装置10は、自動車や鉄道車両のサスペンション装置に用いられる緩衝器である。本実施形態に係るシリンダ装置10は、作動流体として作動液体が用いられる液圧緩衝器であり、より具体的には作動液体として油液が用いられる油圧緩衝器である。シリンダ装置10は、主に自動車のサスペンション装置に用いられるものである。
The
シリンダ装置10は、内筒12と、内筒12より大径で内筒12との間にリザーバ室13を形成するように同軸状に配置される外筒14と、内筒12の中心軸線上に配置されるとともに軸方向一側が内筒12の内部に挿入され軸方向他側が内筒12および外筒14から外部に延出されるピストンロッド15と、このピストンロッド15の一端部に連結され内筒12内に摺動可能に挿入されて内筒12内を二つの室16,17に区画するピストン18とを有している。つまり、このシリンダ装置10は、そのシリンダ19が内筒12と外筒14とを有する複筒式となっている。ピストン18は、シリンダ19の内筒12内に摺動可能に挿入され、シリンダ19の内筒12内を二室16,17に区画する。ピストンロッド15は、一端がピストン18に連結されるとともに他端がシリンダ19の外部に延出されている。
The
ピストンロッド15は、一端部に連結されたピストン18と一体的に移動することになる。シリンダ19は、その内筒12内に、作動液体としての油液が封入されることになり、内筒12と外筒14との間のリザーバ室13には、作動液体としての油液および高圧ガスが封入されることになる。なお、リザーバ室13内には、高圧ガスにかえて大気圧の空気を封入してもよい。
The
シリンダ装置10は、シリンダ19内におけるピストンロッド15が突出する側の端部位置に配置されるロッドガイド20と、シリンダ19内のピストンロッド15が突出する側の端部位置であってシリンダ19の軸方向における内外方向のロッドガイド20よりも外部側に配置されるシール部材21と、シリンダ19の軸方向のロッドガイド20およびシール部材21とは反対側の端部に配置されるベースバルブ23と、を有している。
The
ロッドガイド20およびシール部材21は、いずれも環状をなしており、それぞれの内側にピストンロッド15が摺動可能に挿通される。ロッドガイド20は、ピストンロッド15を、その径方向移動を規制しつつ軸方向移動可能に支持して、このピストンロッド15の移動を案内する。シール部材21は、その内周部で、軸方向に移動するピストンロッド15の外周部に摺接して、内筒12内の油液と外筒14内のリザーバ室13の高圧ガスおよび油液とがシリンダ19から外部に漏洩するのを防止する。言い換えれば、シール部材21は、シリンダ19内の油液およびガスのシリンダ装置10から外部への漏洩を防止する。
Each of the
シリンダ19の外筒14は、円筒状の胴部材25と、この胴部材25におけるピストンロッド15の突出側とは反対の一端側を閉塞させる底部材26とを有する略有底円筒状をなしている。胴部材25は、円筒状の胴部本体28と、胴部本体28のピストンロッド15が突出する側の開口部27の位置から径方向内方に突出する係止部29を有している。外筒14の開口部27側には係止部29およびシール部材21を覆うように金属製のカバー部31が取り付けられている。
The
カバー部31は、シリンダ19の開口部27側の係止部29に当接してシリンダ19の開口部27およびシール部材21を覆う円板状の円板状部32と、円板状部32の外周縁部から軸方向一側に延出して外筒14の外周部に圧入されて固定される筒状部33とを有している。円板状部32にはピストンロッド15を挿通させる挿通孔34が形成されている。言い換えれば、カバー部31は、ピストンロッド15を挿通させる挿通孔34が形成されてシリンダ19の一端側に当接する。
The
シリンダ19の内筒12は、円筒状をなしており、軸方向の一端側が、外筒14の底部材26の内側に配置されるベースバルブ23のベースボディ40に嵌合状態で支持され、軸方向の他端側が外筒14の開口部27側に嵌合されるロッドガイド20に嵌合状態で支持されている。
The
ピストンロッド15には、ピストン18と並んでナット39および周波数感応部41が連結されている。ナット39および周波数感応部41はピストンロッド15に螺合されており、ピストン18は、このピストンロッド15の内筒12内の端部にナット39および周波数感応部41によって締結されている。
A
ベースバルブ23は、そのベースボディ40に、室17とリザーバ室13とを連通可能な液通路42および液通路43が形成されている。ベースボディ40には、径方向内側の液通路42を開閉可能なディスクバルブ45と、径方向外側の液通路43を開閉可能なディスクバルブ46とが、リベット47で取り付けられている。
In the
ディスクバルブ45は、液通路42を介する作動液のリザーバ室13から室17への流れを規制しつつ室17からリザーバ室13への流れを許容する。ディスクバルブ45は、ピストンロッド15がシリンダ19からの延出量を減らす縮み側に移動したときに、室17からリザーバ室13へ作動液を流し、その際に減衰力を発生させる減衰バルブである。
The
ディスクバルブ46は、液通路43を介する作動液の室17からリザーバ室13への流れを規制しつつリザーバ室13から室17への流れを許容する。ディスクバルブ46は、ピストンロッド15がシリンダ19からの延出量を増やす伸び側に移動したときに、リザーバ室13から室17へ作動液を実質的に減衰力を発生させずに流すサクションバルブである。
The
ピストンロッド15には、内筒12内に挿入される側の端部に、上記したピストン18と、その両側のディスクバルブ51,52とが、ナット39および周波数感応部41で取り付けられている。ピストン18には、室16と室17とを連通可能な液通路53および液通路54が形成されている。ディスクバルブ51は、液通路53を開閉可能であり、ディスクバルブ52は、液通路54を開閉可能である。
The
ディスクバルブ51は、液通路53を介する作動液の室16から室17への流れを規制しつつ室17から室16への流れを許容する。ディスクバルブ51は、ピストンロッド15が縮み側に移動したときに、液通路53を介して室17から室16へ作動液を流し、その際に減衰力を発生させる減衰バルブである。
The
ディスクバルブ52は、液通路54を介する作動液の室17から室16への流れを規制しつつ室16から室17への流れを許容する。ディスクバルブ52は、ピストンロッド15が伸び側に移動したときに、液通路54を介して室16から室17へ作動液を流し、その際に減衰力を発生させる減衰バルブである。
The
周波数感応部41は、ピストン18の周波数により外部から制御されることなく減衰力を可変とするものであり、ハウジング61と、このハウジング61内に摺動可能に挿入されるフリーピストン62と、フリーピストン62とハウジング61との間に介装されてフリーピストン62がハウジング61に対し軸方向へ移動したときに圧縮変形する一対のOリング63,64と、で構成されている。フリーピストン62および一対のOリング63,64が、ハウジング61内にハウジング室67を形成している。ハウジング室67は、ピストンロッド15に形成され液通路54を介して室16に常時連通するロッド内通路68に常時連通している。
The frequency
周波数感応部41は、ピストン18の往復動の周波数が高いとき、その伸び行程では、室16の圧力が高くなって、ピストンロッド15のロッド内通路68を介してハウジング室67に室16から作動液を導入させながら、フリーピストン62が軸方向の室17側にあるOリング64の付勢力に抗してハウジング61に対して軸方向の室17側に移動する。このようにフリーピストン62が軸方向の室17側に移動することにより、ハウジング室67に室16から作動液を導入することになり、室16から液通路54に導入されディスクバルブ52を介して室17に流れる油液の流量が減ることになる。これにより、減衰力が下がる。
When the frequency of the reciprocating motion of the
続く縮み行程では、室17の圧力が高くなるため、ピストンロッド15のロッド内通路68を介して周波数感応部41のハウジング室67から室16に作動液を排出させながら、それまで軸方向の室17側に移動していたフリーピストン62が軸方向の室16側にあるOリング63の付勢力に抗してハウジング61に対して軸方向の室16側に移動する。このようにフリーピストン62が軸方向の室16側に移動することにより、室17の容積を拡大することになり、室17から液通路53に導入されディスクバルブ51を介して室16に流れる作動液の流量が減ることになる。これにより、減衰力が下がる。
In the subsequent contraction stroke, the pressure in the
周波数感応部41は、ピストン18の往復動の周波数が低いとき、フリーピストン62の移動の周波数も追従して低くなるため、伸び行程の初期に、室16からハウジング室67に作動液が流れるものの、その後はフリーピストン62がOリング64を圧縮してハウジング61に対して軸方向の室17側で停止し、室16からハウジング室67に作動液が流れなくなるため、室16から液通路54に導入されディスクバルブ52を介して室17に流れる作動液の流量が減らない状態となり、減衰力が高くなる。
When the frequency of the reciprocating motion of the
続く縮み行程でも、その初期に、室17の容積がハウジング61に対するフリーピストン62の移動の分拡大することになるものの、その後はフリーピストン62がOリング63を圧縮してハウジング61に対し軸方向の室16側で停止し、室17の容積に影響しなくなるため、室17から液通路53に導入されディスクバルブ51を介して室16に流れる作動液の流量が減らない状態となり、減衰力が高くなる。
In the subsequent contraction stroke, the volume of the
ピストンロッド15のピストン18とロッドガイド20との間には、円環状の係止部材71が固定されており、係止部材71のロッドガイド20側には円環状の緩衝部材72が配置されている。ピストンロッド15が伸び切り位置近くまで移動すると、緩衝部材72がロッドガイド20に当接して弾性変形することで、衝撃を緩衝する。
An
外筒14の底部材26の外側には取付アイ75が固定されている。シリンダ装置10は、車両に取り付けられる際に、例えば、ピストンロッド15のシリンダ19からの突出側が上側に配置されて、その端部に形成された取付部77で車体側に連結され、取付アイ75が下側に配置されて車輪側に連結される。
A mounting
図2に示すように、シール部材21は、弾性ゴム材料からなるシール部81と、シール部81内に埋設されシール部材21の形状を維持し、固定のための強度を得るための金属製の円環状の環状部材82とからなる一体成形品のオイルシール本体83と、オイルシール本体83のシール部81のシリンダ内外方向外側の外周部に嵌合される環状のスプリング86と、シール部81のシリンダ内外方向内側の外周部に嵌合される環状のスプリング87とからなっている。
As shown in FIG. 2, the
シール部81の径方向内側部分は、環状部材82の内周側のシリンダ内外方向外側から軸方向に沿って環状部材82から離れる方向に延出する円環筒状のダストリップ91と、環状部材82の内周側のシリンダ内外方向内側から軸方向に沿って環状部材82から離れる方向に延出する円環筒状のオイルリップ92とを有している。
A radially inner portion of the
ダストリップ91は、全体として環状部材82からシリンダ内外方向外側に離れるほど内径が小径となる先細筒状をなしている。ダストリップ91は、その外周部の軸方向の中間部が、径方向内方に凹んでおり、この部分に、上記したスプリング86を嵌合させている。
The
オイルリップ92は、全体として環状部材82からシリンダ内外方向内側に離れるほど小径となる先細筒状をなしている。オイルリップ92は、その外周部の軸方向の中間部が、径方向内方に凹んでおり、この部分に、上記したスプリング87を嵌合させている。
The
シール部材21は、ダストリップ91が大気側つまりシリンダ内外方向の外側に配置され、オイルリップ92がシリンダ内外方向の内側に配置された状態で、シール部81において外筒14の胴部材25の内周部に密封接触することになり、この状態で環状部材82の位置がロッドガイド20と外筒14の加締められた係止部29とに挟持されて係止される。
The
シリンダ19に取り付けられた状態のシール部材21には、ダストリップ91およびオイルリップ92の内側にピストンロッド15が挿通されることになる。この状態で、ピストンロッド15はその一端がシリンダ19の一端から突出することになり、ダストリップ91は、シリンダ19のピストンロッド15が突出する一端側に設けられ、オイルリップ92は、ダストリップ91よりもシリンダ内外方向の内側に設けられることになる。
The
シール部材21は、ダストリップ91がその締め代およびスプリング86による緊迫力でピストンロッド15に密着して密閉性を確保することになり、オイルリップ92もその締め代およびスプリング87による緊迫力でピストンロッド15に密着して密閉性を確保することになる。
The sealing
シール部材21は、ダストリップ91が、シリンダ19の係止部29よりもシリンダ19の軸方向の外側に突出している。ここで、上記したように、カバー部31は、円板状部32がシリンダ19の係止部29に当接するため、シール部材21のダストリップ91と軸方向の位置が重なり合う。このため、円板状部32の挿通孔34は、ピストンロッド15を挿通させた状態のダストリップ91およびスプリング86とは干渉しない大きさにされている。すなわち、挿通孔34は、ダストリップ91およびスプリング86の挿通孔34と軸方向に位置が合う部分の外径よりも大径となっている。挿通孔34は、軸方向の筒状部33とは反対側が、一定径のストレートなストレート孔部97となっており、軸方向の筒状部33側が、筒状部33側ほど大径となるテーパ孔部98となっている。挿通孔34においては、ストレート孔部97の内径が最も小径となっている。
In the
ピストンロッド15は、その一定外径の外周面101を有する主軸部102でシール部材21およびロッドガイド20に摺接する。ピストンロッド15は、図1に示すように一端がピストン18に連結され他端がシリンダ19外へ延出されることになるが、この他端側に主軸部102の外周面101よりも径方向内方に凹む円環状の溝部111が形成されている。溝部111は、ピストンロッド15のシリンダ19外へ延出される側の端部である取付部77の近傍位置の主軸部102に形成されている。
The
図2に示すように、溝部111は、軸方向の取付部77とは反対側から順に、ピストンロッド15の軸直交方向に広がる平面状の溝壁面112と、溝壁面112の内周縁部からピストンロッド15の軸方向に延びる円筒面状の溝底面113と、溝底面113の溝壁面112とは反対側の端縁部から径方向外方に、径方向外側ほど溝壁面112から軸方向に離れるように傾斜するテーパ面状の溝壁面114とを有している。溝底面113は、主軸部102の外周面101と中心軸線を一致させている。
As shown in FIG. 2, the
図1に示すように、取付部77は、ピストンロッド15の主軸部102のピストン18とは反対側の端部からピストン18とは反対側に延びる小径軸部115と、小径軸部115の主軸部102とは反対側の端部からピストン18とは反対側に延びるネジ軸部116と、ネジ軸部116の小径軸部115とは反対側の他端部からシリンダ19とは反対側に延びる先端軸部117と、を有している。取付部77は、最も大径の外径が主軸部102の外径よりも若干小径となっている。
As shown in FIG. 1, the mounting
シリンダ装置10は、溝部111に設けられる金属製のストッパ121を有している。ストッパ121は、一端がピストン18に連結され他端がシリンダ19外へ延出されるピストンロッド15の溝部111よりもこの他端側に設けられるマウント122を支持する。ストッパ121は、筒状部材であり、内側にピストンロッド15が挿通された状態で、径方向外側から加締められて溝部111に一部入り込むことでピストンロッド15に固定されている。マウント122には、カバー部31側に延びてカバー部31に嵌合する伸縮自在のブーツ123が設けられている。
The
ここで、ストッパ121は、カバー部31の円板状部32よりも筒状部33とは反対側に位置する状態で溝部111に設けられ、その最大外径が、カバー部31の挿通孔34の最小内径よりも大径となっている。これにより、ストッパ121は、ピストンロッド15の一端側に取り付けられた周波数感応部41がベースバルブ23に当接する前にカバー部31の円板状部32に当接して周波数感応部41がベースバルブ23に当接するのを防止するようになっている。
Here, the
このように、最大外径がカバー部31の挿通孔34の最小内径よりも大径となるストッパ121を、ピストンロッド15の溝部111と、その近傍の主軸部102および小径軸部115とに加締めにより取り付ける。
In this way, the
ここで、加締め前のストッパ121は、図3に示す形状となっている。加締め前のストッパ121は、円筒状であり、軸方向一側で軸直交方向に広がる平面からなる端面161と、軸方向他側で軸直交方向に広がる平面からなる端面162(反対面)と、これら端面161,162の内周縁部同士を繋ぐ一定径のストレートな円筒面からなる内周側壁面163と、端面161の外周縁部から端面162側に延出する一定径のストレートな円筒面からなる外周側壁面165と、端面162の外周縁部から端面161側に延出する一定径のストレートな円筒面からなる外周側壁面166(側壁面)と、外周側壁面165,166同士を繋ぐテーパ状のテーパ面部168とを有している。ここで、端面161およびこれに繋がる外周側壁面165の外径は、端面162およびこれに繋がる外周側壁面166の外径よりも大径となっている。よって、テーパ面部168は外周側壁面165側から外周側壁面166側に向かうにしたがって小径となるテーパ状をなす。
Here, the
加締め前のストッパ121も、その最大外径である端面161およびこれに繋がる外周側壁面165の外径が、図2に示すカバー部31の挿通孔34の最小内径よりも大径となっている。
The
このため、シリンダ装置10を製造する際には、まず、係止部29が形成される前の外筒14内に、図1に示すベースバルブ23および内筒12と、ピストンロッド15に取り付けられた状態のディスクバルブ51,52、ピストン18、ナット39、周波数感応部41、係止部材71および緩衝部材72と、ピストンロッド15を挿通させた状態のロッドガイド20およびシール部材21とを配置した状態で、係止部29を形成してシリンダ装置本体125とする主組立工程を行う。この主組立工程の後、カバー部31を、その挿通孔34の内側にシリンダ装置本体125のピストンロッド15を挿入するピストンロッド挿入工程と、カバー部31を、円板状部32が係止部29に当接するまでシリンダ19に圧入してシリンダ19に固定して組立体155とするカバー部取付工程とを行う。このカバー部取付工程の後、組立体155のピストンロッド15にストッパ121を固定するストッパ固定工程を行う。シリンダ装置10は、これらの主組立工程、ピストンロッド挿入工程、カバー部取付工程およびストッパ固定工程を経て製造される。
Therefore, when manufacturing the
カバー部取付工程およびストッパ固定工程を行う製造装置131は、図4に示すように、シリンダ装置本体125の取付アイ75を受ける本体受け治具132と、カバー部31に被せられるカバー部固定用治具133と、カバー部固定用治具133の本体受け治具132とは反対側に配置される加圧治具134とを有している。
As shown in FIG. 4, the
本体受け治具132は、半円状に凹む凹部141を有しており、この凹部141に取付アイ75のシリンダ19とは反対側を配置して、取付アイ75を本体受け治具132で支持する。カバー部固定用治具133は、カバー部31の円板状部32に当接する円板状の押圧板部145と、押圧板部145の外周縁部から軸方向一側に延出してカバー部31の筒状部33を径方向外側で覆う外側被覆部146と、を有している。押圧板部145には、ピストンロッド15を挿通させる挿通穴147が形成されている。加圧治具134は、板状であり、カバー部固定用治具133の押圧板部145に当接する。加圧治具134には、ピストンロッド15を挿通させる挿通穴151が形成されている。
The main
製造装置131は、ピストンロッド挿入工程後のカバー部取付工程において、まず、本体受け治具132とカバー部固定用治具133とでシリンダ装置本体125およびカバー部31を支持し、この状態で、カバー部31の円板状部32に押圧板部145で当接するカバー部固定用治具133を介して、加圧治具134がカバー部31を加圧して、円板状部32が係止部29に当接するまで筒状部33をシリンダ19の外筒14に圧入する。この状態で、製造装置131は、本体受け治具132、カバー部固定用治具133および加圧治具134が、シリンダ装置本体125およびカバー部31の組立体155を位置決めして保持する。
In the cover attaching process after the piston rod inserting process, the
カバー部取付工程後の組立体155は、シール部材21のダストリップ91の先端面95側の一部が、カバー部31の挿通孔34のテーパ孔部98内に入り込むもののテーパ孔部98の範囲内にあり、円板状部32から外に突出することはない。
In the
製造装置131は、加締め前のストッパ121を軸方向に位置決めする位置決め治具171を有している。位置決め治具171は、円筒状であり、ピストンロッド15を挿通させる挿通穴172が形成されている。位置決め治具171は、加圧治具134のカバー部固定用治具133とは反対側に載置されており、この状態で、その加圧治具134とは反対側の平面状の位置決め面部173が、ピストンロッド15の軸方向に対して直交して広がる。加圧治具134がカバー部固定用治具133を介してカバー部31を加圧して円板状部32が係止部29に当接するまで外筒14に圧入した加圧状態になると、位置決め治具171は、位置決め面部173がピストンロッド15の溝部111に対し軸方向に位置決めされた位置決め状態となる。
The
加締め前のストッパ121は、内側にピストンロッド15を挿通させて、位置決め治具171の位置決め面部173上に載置される。位置決め治具171は、位置決め状態にあるとき、位置決め面部173上に載置された、加締め前のストッパ121を溝部111に対し軸方向に位置決めする。
The
製造装置131は、位置決め状態にある位置決め治具171とで、加締め前のストッパ121を挟持するストッパ固定治具181を有している。ストッパ固定治具181は、位置決め治具171の位置決め面部173と平行に対向する平面状の対向面部182と、位置決め治具171側に開口してピストンロッド15の取付部77を収容する収容穴部183と、収容穴部183よりも対向面部182側に設けられた固定穴部184と、を有している。
The
図5に示すように、固定穴部184は、対向面部182に開口しており、軸方向の対向面部182側が、対向面部182に直交する一定径のストレートな円筒面状の内周面部191となっており、軸方向の対向面部182とは反対側が、対向面部182と平行な平面状の押さえ面192となっている。ストッパ固定治具181は、固定穴部184の内周面部191に、加締め前のストッパ121の外周側壁面166を嵌合させてストッパ121を径方向に位置決めし、押さえ面192に端面162を当接させて、加締め前のストッパ121を位置決め治具171とは反対側から押さえる。これにより、加締め前のストッパ121が位置決め状態にある位置決め治具171とストッパ固定治具181とに軸方向に位置決めされて固定される。
As shown in FIG. 5, the fixing
製造装置131は、位置決め状態にある位置決め治具171とストッパ固定治具181とに固定された、加締め前のストッパ121を径方向外側から中心軸線に向けて押圧して塑性変形させるシュリンキング工具201を有している。シュリンキング工具201は、複数が、ストッパ固定治具181の固定穴部184の中心軸線方向の位置を合わせて、この中心軸線を中心に周方向に等間隔で放射状に配置されている。シュリンキング工具201は、固定穴部184の中心軸線の方向に向く加工部202において、加締め前のストッパ121を径方向外側から押圧して加締めるシュリンキングを行う。
The
複数のシュリンキング工具201は、それぞれが、ストッパ固定治具181の対向面部182と平行をなして対向する平面状の対向面部203と、位置決め治具171の位置決め面部173と平行をなして対向する平面状の対向面部204と、を有している。
Each of the plurality of shrinking
複数のシュリンキング工具201は、それぞれの加工部202が、対向面部203側から順に、対向面部203,204に直交する円筒面の一部の形状をなす面部211と、テーパ面の一部の形状をなす面部212と、対向面部203,204に直交する円筒面の一部の形状をなす面部213と、テーパ面の一部の形状をなす面部214と、を有している。
Each of the plurality of shrinking
複数のシュリンキング工具201が全て、固定穴部184の中心軸線に最も近づく前進端位置にあるとき、複数の面部211は、同一円筒面に配置され、複数の面部212は、同一テーパ面に配置され、複数の面部213は、同一円筒面に配置され、複数の面部214は、同一テーパ面に配置されることになる。シュリンキング工具201は、面部211が対向面部203に繋がっており、面部214が対向面部204に繋がっている。
When all the plurality of shrinking
加工部202において、固定穴部184の中心軸線からの距離は、面部211よりも、面部213の方が短い。また、固定穴部184の中心軸線からの面部214の最大距離は、固定穴部184の中心軸線から面部211までの距離よりも長い。加工部202において、固定穴部184の軸方向における長さは、面部212、面部211、面部213、面部214の順に長くなっている。固定穴部184の中心軸線に対する角度は、面部212よりも面部214の方が小さくなっている。
In the processed
複数のシュリンキング工具201は、本体受け治具132、カバー部固定用治具133および加圧治具134で位置決めされた状態の組立体155のピストンロッド15の溝部111に対し、ピストンロッド15の軸方向における位置を、面部212が溝壁面114と重ね合わせ、面部213が溝壁面114および溝底面113と重ね合わせ、面部214が溝底面113および溝壁面112と重ね合わせている。
The plurality of shrinking
ストッパ固定工程は、本体受け治具132、カバー部固定用治具133および加圧治具134で組立体155のピストンロッド15を位置決めし、位置決め状態にある位置決め治具171とストッパ固定治具181とで、加締め前のストッパ121を固定した状態で、複数のシュリンキング工具201を同時に駆動して行うことになる。
In the stopper fixing step, the
このとき、加締め前のストッパ121は、カバー部31とは反対側に向く端面162が固定穴部184の押さえ面192に当接し、端面162に繋がる外周側壁面166の一部が固定穴部184の内周面部191に嵌合し、カバー部31側に向く端面161が位置決め治具171の位置決め面部173に当接している。このため、製造装置131は、端面162およびこれに繋がる外周側壁面166の一部をストッパ固定治具181で拘束し、端面161を位置決め治具171で拘束しつつ加締め前のストッパ121を複数のシュリンキング工具201で塑性変形させることになる。このとき、複数のシュリンキング工具201は、例えば、面部211が加締め前のストッパ121の外周側壁面166に、これを塑性変形させずに当接する位置まで前進する。
At this time, the
ストッパ固定工程を行うことで、加工部202によって、ストッパ121には、径方向外側の外側壁221に、外周側壁面165,166から径方向内方に凹む凹状部222が形成されると共に、径方向内側の内側壁224(側壁)に、内周側壁面163から径方向内方に突出してピストンロッド15の溝部111に入り込む凸状部225(押圧部)が形成されることになる。また、内側壁224(側壁)には、内周側壁面163から径方向内方に突出して小径軸部115に当接する端側凸状部226が形成されることになる。
By performing the stopper fixing step, the
すなわち、ストッパ121は、溝部111に対向する位置に設けられる内周側壁面163を含む内側壁224を有し、この内側壁224には、溝部111に向けて押圧されて溝部111に入り込む凸状部225および主軸部102の取付部77側に係止される端側凸状部226が形成されている。凸状部225は、塑性変形して溝部111に設けられており、端側凸状部226も、塑性変形して主軸部102の取付部77側に係止されている。
That is, the
凹状部222、凸状部225および端側凸状部226は、シュリンキング工具201と同様に、それぞれ複数が、ストッパ固定治具181の固定穴部184の中心軸線方向の位置を合わせて、この中心軸線を中心に周方向に等間隔で放射状に配置されている。その結果、凹状部222、凸状部225および端側凸状部226は、それぞれ複数が、ストッパ121に、ストッパ121の中心軸線方向の位置を合わせて、この中心軸線を中心に周方向に等間隔で放射状に配置されている。
A plurality of the
ストッパ121は、それぞれの凹状部222が、シュリンキング工具201の加工部202に倣う形状をなす。すなわち、凹状部222は、面部212で形成されることにより面部212に倣う形状でテーパ面の一部の形状をなす面部232と、面部213で形成されることにより面部213に倣う形状で端面161,162に直交する円筒面の一部の形状をなす面部233と、面部214で形成されることにより面部214に倣う形状でテーパ面の一部の形状をなす面部234と、を有している。複数の凹状部222の複数の面部232は、同一テーパ面に配置され、複数の面部233は、同一円筒面に配置され、複数の面部234は、同一テーパ面に配置されている。
The
複数の凹状部222は、ピストンロッド15の溝部111に対し、ピストンロッド15の軸方向における位置を、面部232が溝壁面114と重ね合わせ、面部233が溝壁面114および溝底面113と重ね合わせ、面部234が溝底面113および溝壁面112と重ね合わせている。
The plurality of
ストッパ固定工程において、ストッパ121は、シュリンキングによって外周部が変形することになるが、端面161は、位置決め治具171の平面状の位置決め面部173で拘束されて変形が規制されているため、平面状に維持される。また、端面162は、ストッパ固定治具181の平面状の押さえ面192で拘束されて変形が規制されており、外周側壁面166の端面162側の一部は、ストッパ固定治具181の円筒面状の内周面部191で拘束されて変形が規制されている。このため、端面162は平面状に維持され、外周側壁面166の端面162側の一部は円筒面状に維持される。加締め後のストッパ121も、その最大外径である端面161およびこれに繋がる外周側壁面165の一部の外径が、図2に示すカバー部31の挿通孔34の最小内径よりも大径となっている。
In the stopper fixing step, the outer peripheral portion of the
図2に示すように、ストッパ121の端面162には、ゴムを主体とするマウント122が当接することになり、この状態で、ストッパ121がマウント122を支持することになる。このとき、上記のようにシュリンキング後も、端面162は平面状を維持し、外周側壁面166の端面162側の一部は円筒面状を維持しているため、ゴムを主体とするマウント122に対し引っかかりを生じたり、傷をつけたりすることが抑制される。
As shown in FIG. 2, the
上記した特許文献1には、作動流体が封入されるシリンダと、シリンダ内に挿入されるピストンと、一端がピストンに連結されて他端がシリンダの外部へ延出されるピストンロッドと、を有するシリンダ装置において、ピストンロッドに、取付アイを加締めて固定する技術が記載されている。ところで、シリンダ装置においては、ピストンロッドに摺接して作動流体のシリンダ外への漏洩を防止するシール部材に損傷を生じると、作動流体がシリンダ外へ漏洩してしまうことがあり、信頼性が低下してしまう。また、ストッパで支持するマウントに損傷を生じても、信頼性が低下してしまう。 Patent Document 1 discloses a cylinder including a cylinder in which a working fluid is sealed, a piston inserted into the cylinder, and a piston rod having one end connected to the piston and the other end extending outside the cylinder. In the apparatus, a technique is described in which a mounting eye is swaged and fixed to a piston rod. By the way, in a cylinder device, if a seal member that slides on a piston rod to prevent the working fluid from leaking out of the cylinder is damaged, the working fluid may leak out of the cylinder, resulting in reduced reliability. Resulting in. Further, even if the mount supported by the stopper is damaged, the reliability is reduced.
これに対し、本実施形態のシリンダ装置10は、一端がピストン18に連結され他端がシリンダ19の外部へ延出されるピストンロッド15の他端側に形成された溝部111に設けられるストッパ121が、ピストンロッド15を挿通させる挿通孔34が形成されてシリンダ19の一端側に当接するカバー部31の挿通孔34の内径よりも大径となっている。よって、ストッパ121がカバー部31の挿通孔34に入り込むことを規制することができる。したがって、ピストンロッド15の縮み切り位置を、ストッパ121がカバー部31に当接することで規定することができる。その結果、ピストンロッド15が縮み切りの位置まで移動しても、ストッパ121がシール部材21に当接することはなく、シール部材21に生じる損傷を抑制することができる。したがって、信頼性を向上することが可能となる。
On the other hand, in the
また、ストッパ121は、塑性変形して、ピストンロッド15に形成された溝部111に設けられているため、カバー部31の挿通孔34の内径よりも大径となっていても、そのピストンロッド15への取り付けが容易となり、ストッパ121をピストンロッド15へ確実に取り付けることができる。よって、シリンダ装置本体125を組み立て、これにカバー部31を組み付けて組立体155とした後でも、ストッパ121をピストンロッド15へ容易且つ確実に取り付けることができる。
Further, since the
すなわち、例えばストッパをピストンロッドに軸方向に圧入して固定する場合は、単体の状態のピストンロッドにストッパを圧入する必要があるため、組み立ての手順上、シリンダ装置本体にストッパが含まれることになり、その後にシリンダ装置本体に取り付けられるカバー部の挿通孔はストッパを通過可能な内径にする必要がある。このような構造であると、ストッパのシール部材への当接の可能性がある。これに対し、シリンダ装置10は、ストッパ121が、塑性変形してピストンロッド15に形成された溝部111に設けられるため、ストッパ121をカバー部31の挿通孔34の内径よりも大径として後付けすることができ、ストッパ121のシール部材21への当接をカバー部31で規制することができる。
That is, for example, when the stopper is pressed into the piston rod in the axial direction and fixed, it is necessary to press-fit the stopper into the piston rod in a single state. After that, the insertion hole of the cover attached to the cylinder device main body must have an inside diameter that allows the stopper to pass through. With such a structure, there is a possibility that the stopper abuts on the seal member. On the other hand, in the
また、ストッパ121は、塑性変形して、ピストンロッド15に形成された溝部111に設けられているため、ピストンロッドの溝にCリング等を取り付けてストッパを支持する場合と比べて部品点数を低減することができる。
In addition, since the
また、ストッパ121は、ピストンロッド15の溝部111に対向する位置に設けられる内側壁224を有し、この内側壁224には、溝部111に向けて押圧される凸状部225が形成されているため、ストッパ121のピストンロッド15への取り付けがさらに確実となる。
The
また、本実施形態のシリンダ装置10の製造方法は、一端がピストン18に連結され他端がシリンダ19の外部へ延出されるピストンロッド15の他端側に形成された溝部111に設けられるストッパ121をピストンロッド15に固定するストッパ固定工程が、ストッパ121のカバー部31とは反対側に向く端面162および端面162に繋がる外周側壁面166の一部を拘束しつつストッパ121を塑性変形させてピストンロッド15に固定するため、ストッパ121の端面162および端面162に繋がる外周側壁面166の一部に凹凸等の粗さの低下が生じてしまうことを抑制することができる。よって、ストッパ121の端面162に、ゴムを主体とするマウント122が当接する構造であっても、マウント122に生じる損傷を抑制することができる。したがって、マウント122の信頼性を向上することが可能となる。
The method of manufacturing the
以上に述べた実施形態の第1の態様は、作動流体が封入されるシリンダと、前記シリンダ内に挿入されるピストンと、一端が前記ピストンに連結され他端が前記シリンダの外部へ延出されるピストンロッドと、前記ピストンロッドに摺接して前記作動流体の前記シリンダ外への漏洩を防止するシール部材と、前記ピストンロッドを挿通させる挿通孔が形成されて前記シリンダの一端側に当接するカバー部と、前記ピストンロッドの他端側に形成された溝部と、前記溝部に設けられ、前記ピストンロッドの前記溝部よりも他端側に設けられるマウントを支持するストッパと、を備え、前記ストッパは、前記カバー部の前記挿通孔の内径よりも大径である。これにより、信頼性を向上することが可能となる。 The first aspect of the embodiment described above is a cylinder in which a working fluid is sealed, a piston inserted into the cylinder, and one end connected to the piston and the other end extending outside the cylinder. A piston rod, a seal member slidingly in contact with the piston rod to prevent the working fluid from leaking out of the cylinder, and a cover portion formed with an insertion hole through which the piston rod is inserted to contact one end of the cylinder And a groove formed on the other end of the piston rod, and a stopper provided in the groove and supporting a mount provided on the other end of the piston rod relative to the groove. The diameter is larger than the inner diameter of the insertion hole of the cover portion. This makes it possible to improve reliability.
第2の態様は、第1の態様において、前記ストッパは、塑性変形して前記溝部に設けられている。 In a second aspect based on the first aspect, the stopper is plastically deformed and provided in the groove.
第3の態様は、第2の態様において、前記ストッパは、前記ピストンロッドの前記溝部に対向する位置に設けられる側壁を有し、前記側壁には、前記溝部に向けて押圧される押圧部が形成されている。これにより、信頼性を向上することが可能となる。 According to a third aspect, in the second aspect, the stopper has a side wall provided at a position facing the groove of the piston rod, and the side wall has a pressing portion pressed toward the groove. Is formed. This makes it possible to improve reliability.
第4の態様は、作動流体が封入されるシリンダと、前記シリンダ内に挿入されるピストンと、一端が前記ピストンに連結され他端が前記シリンダの外部へ延出されるピストンロッドと、前記ピストンロッドに摺接して前記作動流体の前記シリンダ外への漏洩を防止するシール部材と、前記ピストンロッドを挿通させる挿通孔が形成されて前記シリンダの一端側に当接するカバー部と、前記ピストンロッドの他端側に形成された溝部と、前記溝部に設けられ、前記ピストンロッドの前記溝部よりも他端側に設けられるマウントを支持するストッパと、を備えてなるシリンダ装置の製造方法であって、前記ピストンロッドを前記カバー部に挿入するピストンロッド挿入工程と、前記ピストンロッドに前記ストッパを固定するストッパ固定工程と、を有し、前記ストッパ固定工程は、前記ストッパの前記カバー部とは反対側に向く反対面および該反対面に繋がる側壁面の一部を拘束しつつ前記ストッパを塑性変形させて前記ピストンロッドに固定する。これにより、信頼性を向上することが可能となる。 A fourth aspect is a cylinder filled with a working fluid, a piston inserted into the cylinder, a piston rod having one end connected to the piston and the other end extending outside the cylinder, A sealing member that slides against the cylinder to prevent the working fluid from leaking out of the cylinder; a cover formed with an insertion hole through which the piston rod is inserted to abut one end of the cylinder; A method for manufacturing a cylinder device, comprising: a groove formed on an end side; and a stopper provided in the groove and supporting a mount provided on the other end side of the piston rod than the groove. A piston rod insertion step of inserting a piston rod into the cover portion, a stopper fixing step of fixing the stopper to the piston rod, The stopper fixing step includes fixing the stopper to the piston rod by plastically deforming the stopper while restraining an opposite surface facing the cover portion of the stopper and a part of a side wall surface connected to the opposite surface. I do. This makes it possible to improve reliability.
10 シリンダ装置
19 シリンダ
18 ピストン
15 ピストンロッド
21 シール部材
34 挿通孔
31 カバー部
111 溝部
121 ストッパ
122 マウント
162 端面(反対面)
166 外周側壁面(側壁面)
224 内側壁(側壁)
225 凸状部(押圧部)
DESCRIPTION OF
166 Outer side wall surface (side wall surface)
224 Inner wall (side wall)
225 convex part (pressing part)
Claims (4)
前記シリンダ内に挿入されるピストンと、
一端が前記ピストンに連結され他端が前記シリンダの外部へ延出されるピストンロッドと、
前記ピストンロッドに摺接して前記作動流体の前記シリンダ外への漏洩を防止するシール部材と、
前記ピストンロッドを挿通させる挿通孔が形成されて前記シリンダの一端側に当接するカバー部と、
前記ピストンロッドの他端側に形成された溝部と、
前記溝部に設けられ、前記ピストンロッドの前記溝部よりも他端側に設けられるマウントを支持するストッパと、
を備え、
前記ストッパは、前記カバー部の前記挿通孔の内径よりも大径であることを特徴とするシリンダ装置。 A cylinder filled with a working fluid,
A piston inserted into the cylinder,
A piston rod having one end connected to the piston and the other end extending out of the cylinder;
A sealing member that slides on the piston rod to prevent the working fluid from leaking out of the cylinder;
A cover portion formed with an insertion hole through which the piston rod is inserted to abut one end of the cylinder;
A groove formed on the other end of the piston rod;
A stopper that is provided in the groove portion and that supports a mount provided on the other end side of the piston rod with respect to the groove portion;
With
The cylinder device, wherein the stopper has a diameter larger than an inner diameter of the insertion hole of the cover portion.
前記側壁には、前記溝部に向けて押圧される押圧部が形成されていることを特徴とする請求項2に記載のシリンダ装置。 The stopper has a side wall provided at a position facing the groove of the piston rod,
The cylinder device according to claim 2, wherein a pressing portion that is pressed toward the groove is formed on the side wall.
前記シリンダ内に挿入されるピストンと、
一端が前記ピストンに連結され他端が前記シリンダの外部へ延出されるピストンロッドと、
前記ピストンロッドに摺接して前記作動流体の前記シリンダ外への漏洩を防止するシール部材と、
前記ピストンロッドを挿通させる挿通孔が形成されて前記シリンダの一端側に当接するカバー部と、
前記ピストンロッドの他端側に形成された溝部と、
前記溝部に設けられ、前記ピストンロッドの前記溝部よりも他端側に設けられるマウントを支持するストッパと、
を備えてなるシリンダ装置の製造方法であって、
前記ピストンロッドを前記カバー部に挿入するピストンロッド挿入工程と、
前記ピストンロッドに前記ストッパを固定するストッパ固定工程と、を有し、
前記ストッパ固定工程は、前記ストッパの前記カバー部とは反対側に向く反対面および該反対面に繋がる側壁面の一部を拘束しつつ前記ストッパを塑性変形させて前記ピストンロッドに固定することを特徴とするシリンダ装置の製造方法。 A cylinder filled with a working fluid,
A piston inserted into the cylinder,
A piston rod having one end connected to the piston and the other end extending out of the cylinder;
A sealing member that slides on the piston rod to prevent the working fluid from leaking out of the cylinder;
A cover portion formed with an insertion hole through which the piston rod is inserted to abut one end of the cylinder;
A groove formed on the other end of the piston rod;
A stopper that is provided in the groove portion and that supports a mount provided on the other end side of the piston rod with respect to the groove portion;
A method for manufacturing a cylinder device comprising:
A piston rod insertion step of inserting the piston rod into the cover portion,
A stopper fixing step of fixing the stopper to the piston rod,
The stopper fixing step includes fixing the stopper to the piston rod by plastically deforming the stopper while restraining an opposite surface facing the cover portion of the stopper and a part of a side wall surface connected to the opposite surface. A method for manufacturing a cylinder device.
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