JP3683322B2 - 流体圧シリンダを有する構造部材 - Google Patents

流体圧シリンダを有する構造部材 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体圧シリンダを組付けた構造部材に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
支持枠状に組付けられた構造体を構成する構造部材には、組付けのために四周外面に開口の幅が狭く内側が拡開しかつ長手方向に貫通する取付溝が、流体流路として利用するために内部に長手方向の貫通孔がそれぞれ形成されている。そして、この取付溝に装着したジョイントによって該構造部材に流体圧シリンダが組付けられる。
しかしながら、上記流体圧シリンダにおいて、そのロッドに作用する負荷に起因するロッドの回転を防止する必要がある場合は、ロッドの回り止め機構を設ける必要がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、構造部材が有する貫通孔または取付溝を有効に利用して、該構造部材に組付けた流体圧シリンダのロッドの回転を防止できる、流体圧シリンダを有する構造部材を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の流体圧シリンダを有する構造部材は、四周外面の少なくとも1つの面に開口の幅が狭く内側が拡開しかつ長手方向に貫通する取付溝を、内部に長手方向の貫通孔によって形成した流体流路をそれぞれ有する構造部材と、ジョイントによってこの構造部材に組付けられた流体圧シリンダとを備え、上記流体圧シリンダのシリンダボディと、該流体圧シリンダのロッドに取付けられた機器の取付ブロックとを、四周外面の少なくとも1つの面に上記構造部材の取付溝と同形の取付溝を、内部に長手方向の貫通孔をそれぞれ有する、上記構造部材と同様の構造部材で形成し、一端を閉鎖した上記シリンダボディの貫通孔を、上記構造部材の流体流路と流体圧シリンダのシリンダ室とに連通させ、上記シリンダボディと機器の取付ブロックとの取付溝に、ロッドの回転を防止するためのガイドユニットを取付けたことを特徴としている。
【0006】
さらに、本発明の好ましい実施の形態においては、上記ガイドユニットが、シリンダボディ及び機器の取付ブロックの取付溝にそれぞれ取付けられる取付部を備え、これらの取付部によってガイドユニットがシリンダボディ及び機器の取付ブロックに取付けられたものとして構成される。
【0007】
【発明の実施の形態】
構造部材及び流体圧シリンダのシリンダボディの外面に設けた同形の取付溝に装着したジョイントによって、流体圧シリンダを構造部材に容易に組付けることができる。
この場合、構造部材に組付けた流体圧シリンダは、シリンダボディまたは機器の取付ブロックが有する貫通孔の一方に取付けたガイドロッドが、他方の部材の貫通孔で案内されて摺動するので、これらの部材が有する貫通孔を有効に利用して、ロッドの回転を防止することができる。
【0008】
また、構造部材の貫通孔を流体流路として利用することにより、シリンダブロックが有する貫通孔によって、構造部材から流体圧シリンダのシリンダ室に直接圧力流体を給排することができる。
この場合は、シリンダブロックと、そのロッドに取付けた機器の取付ブロックとが有する同形の取付溝を有効に利用して、ロッドの回転を防止するガイドユニットを取付ることができる。
さらに、上記ガイドユニットに設けた取付部によって、ガイドユニットをシリンダボディ及び上記取付ブロックの取付溝に容易に取付けることができる。
【0009】
【実施例】
図1ないし図5は、本発明の第1実施例を示し、この実施例は図1に概略を示すように、複数個の構造部材2,・・をジョイント3,・・によって互いに直交する方向に組付けて支持枠状とした構造体1と、適宜の構造部材2に組付けられた流体圧シリンダ4と、そのロッド5に取付けられた機器の取付ブロック6とを備えている。
【0010】
上記構造部材2は、端面の外形がほぼ矩形状をなし、各長辺の外面に2個の取付溝8,8が、各短辺の外面に1個の取付溝9がそれぞれ背向させて形成され、内部に長手方向に貫通する円形の貫通孔10,10とほぼ矩形状の肉抜き部11が形成されており、アルミニウムの押出し材によって一体に形成されている。
取付溝8と9はいずれも同形で構造部材2の長手方向に貫通し、開口13の幅が狭く内側が拡開して係止面14,14を有するものとして構成されており、貫通孔10,10は、必要により流体流路とすることができる。
【0011】
構造部材2における長辺の一組の取付溝8,8には、長手方向の端部近くに、内側拡開部に開口する円形のジョイント取付部15,15が形成されている。
構造部材2,2を互いに直交する方向に連結する上記ジョイント3は、特開平7−27113号公報に開示されかつ図1に概略を示すように、ジョイント取付部15を通って取付溝8に挿入される取付プレート16と、開口13から取付溝8に挿入される取付アンカー17と、これらを連結するセットねじ18とを備え、いずれも構造部材2より硬質の素材によって一体に形成されている。
【0012】
上記取付プレート16はほぼ円形をなし、中心にセットねじ18が螺入するねじ孔16aが、外周面下部の対向する位置に、ほぼ三角形状で回動により取付溝8の係止面14,14に係脱可能な一対の係止部16b,16bがそれぞれ一体に形成されている。
取付アンカー17は、取付溝8の開口13の幅よりも狭い幅と長い長さを有し回動により上記係止面14,14に係脱可能な一対の係止部17a,17aと、これらと直交し取付溝8の開口13から突出する先端部17bとを備え、先端部17bに円錐凹部17cが形成されている。また、セットねじ18は、ねじ孔16aに螺入可能で、先端に円錐部18aが形成されている。
【0013】
上記ジョイント3は、一方の構造部材2の取付溝8の開口13から取付アンカー17を挿入してほぼ90度回転すると、係止部17a,17aが係止面14,14に係止する。また、セットねじ18を中間まで螺入した取付プレート16を、ジョイント取付部15を通して他方の構造部材2の取付溝8に挿入してほぼ90度回転すると、係止16b,16b部が係止面14,14に係止する。
次いでこれらの構造部材2と2を互いに直交させ、取付アンカー17の先端部17bを取付プレート16を装着した構造部材の取付溝8に挿入して、セットねじ18をさらに螺入すると、円錐部18aが取付アンカー17の円錐凹部17cに押入される。この場合、円錐部18aの先端を円錐凹部17cの先端よりも僅かに取付アンカー17の先端部17b側に位置するようにしたことにより、円錐部18aの円錐凹部17cへの押入により係止部17a,17aが係止面14,14に圧接されて構造部材2と2が組付けられる。
しかしながら、上記ジョイントは取付溝8,8によって構造部材2を互いに組付けることができるものであればよく、図示のジョイントに限定されるものではない。
【0014】
構造部材2に組付けられる流体圧シリンダ4は、外形が構造部材2と同形のシリンダボディ20を備えている。したがって、シリンダボディ20の長辺には構造部材2と同位置に同形の取付溝8,8が、短辺には同じく同位置に同形の取付溝9が形成されいる。また、一組の取付溝8,8の長手方向の端部近くにジョイント取付部15,15が形成されている。
【0015】
図2及び図5に示すように、上記シリンダボディ20には、内部の中心にシリンダ孔21が、その両側の上記貫通孔10,10と対向する位置に、これと同径の貫通孔22,22がそれぞれ形成されている。
上記シリンダ孔21の両端は、止め輪によって取付けられたヘッドカバー23とロッドカバー24によって閉鎖されており、シリンダ孔21を摺動するピストン25のロッド5は、ロッドカバー24を気密に貫通してシリンダボディ20外に突出している。
シリンダボディ20一側面の取付溝8,8間には、ピストン25で区画された一対のシリンダ室に圧縮空気を給排するポート26,26が開設され、これらのポートに継手(図示省略)が螺着される。図2の符号28はピストン25の位置検出のための磁石、29,29はダンパである。
【0016】
取付ブロック6は、構造部材2と同じ断面を備えている。したがって、四周外面の構造部材2及びシリンダボディ20の各取付溝と対応する位置に、これと同形の取付溝8,・・と9,9が、内部に貫通孔10,10及び肉抜き部11がそれぞれ成されており、これらの取付溝に所望の部材(図示省略)を取付けることができる。
上記貫通孔10,10にはブッシュ31が装着され、これらのブッシュ31に挿入されたガイドロッド32,32は、基端がスプリングピン33によって取付ブロック6に取付けられ、先端部分がシリンダボディ20の貫通孔22に装着した滑り軸受30等のガイド部材によって摺動が案内される。
また、肉抜き部11に回転不能に挿入されたインナブロック34は、上記スプリングピン33,33によって取付ブロック6に取付けられており、ロッド5の先端がインナブロック34の中心に螺着されている(図4参照)。
したがって、中心に肉抜き部11を有する取付ブロック6にロッド5に取付けることができ、ピストン25及びロッド5の回転は、ガイドロッド32,32と貫通孔22,22によって防止される。
【0017】
上記第1実施例は、構造部材2と、流体圧シリンダ4のシリンダボディ20とに設けた同形の取付溝8,8に挿入したジョイント3,3によって、構造部材2と2の組付けと同様の操作で構造部材2に流体圧シリンダ4を組付けることができる。この場合、構造部材2及びシリンダボディ20の取付溝8をいずれも同形としたことにより、構造部材2を互いに組付けるジョイント3によって流体圧シリンダ4を構造部材2に組付けることができるので、部品点数を少なくすることができる。
【0018】
また、機器の取付ブロック6を構造部材2と同形の部材としたことにより、構造部材2によって取付ブロック6を形成することができるので、取付ブロック6のための特別の部材を必要とせず、しかも取付ブロック6が有する取付溝によって、所望の流体圧機器を取付けることができる。
さらに、シリンダボディ20が有する貫通孔22,22と、機器の取付ブロック6が有する貫通孔10,10に取付けたガイドロッド32,32によって、ピストン25及びロッド5の回転を防止することができる。
【0019】
構造部材の貫通孔を流体流路として、この流体流路から流体圧シリンダに圧縮空気等の圧力流体を給排すると、チューブを使用することなく流体圧シリンダに圧力流体を給排することができるので、作業環境を整然とすることができる。
図6ないし図13は、構造部材の貫通孔を流体流路とした本発明の第2実施例を示し、この実施例は、図6に概略を示すように、構造部材40と、構造部材40にジョイント3,3によって組付けられた流体圧シリンダ41と、そのロッド42に取付けられた機器の取付ブロック43(図9及び図10参照)とを備えている。
【0020】
上記構造部材40は、構造部材2と同じ外形を備え、四周外面に構造部材2の取付溝と同形の取付溝8,・・及び9,9が、内部の中心部に圧力流体の供給流路45が、その長手方向両側で取付溝8,8の底面と対向する位置に出力流路46A,46Bが、これらの流路間の上下対称位置に二組の排出流路47A,47Bが、いずれも長手方向に貫通して形成されており(図7参照)、アルミニウムの押出し材によって一体に形成されている。
上記各取付溝8と9がいずれも同形で、開口13の幅が狭く内側が拡開して係止面14,14を有していることは、構造部材2と同じである。
【0021】
供給流路45の一端には圧縮空気等の圧力流体を供給するための継手48が螺着され、供給流路45の他端及び出力流路46A,46Bの両端は、いずれもプラグ49,・・によって閉鎖されており、各排出流路47A,47Bの一端は、いずれも閉鎖ねじ50,・・によって閉鎖されている。
上記実施例における二組の排出流路47A,47Bは、構造部材40を軽量にするとともに、組付けの方向性をなくすためのものである。
【0022】
構造部材40における一組の取付溝間8,8には、長手方向の端部近くに、供給流路45に連通する供給口52と排出流路47A,47Bに個別に連通する排出口53A,53Bがそれぞれ開設され、また取付溝8,8の底壁の長手方向端部近くに出力口54A,54Bが、流体圧シリンダ41の取付位置に出力口55A,55Bが、それぞれ開口13,13に対向して開設され、出力流路46A,46Bはこれらの出力口に連通している。
上記供給流路45と供給口52、排出流路47A,47Bと排出口53A,53B、及び出力口54A,54Bは、構造部材40に図示を省略している切換弁を取付けて、この切換弁から流体圧シリンダ41に圧力流体を給排するためのものである。したがって、構造部材40の出力流路46A,46Bに他の構造部材等から直接圧力流体を供給する場合には、これらを省略することができる。
【0023】
出力口55A,55Bには連通継手57が取付けられる。図8に詳細を示す上記連通継手57は、該継手を貫通する通路57aと、取付溝8の開口13の幅よりも狭い幅と長い長さを有し回動により係止面14,14に係脱可能な取付部57b,57bと、取付部57b,57bの係止面14,14への係止によって出力口の周囲をシールするシール部材58と、これと反対側の挿入部57cとを備え、挿入部外周の溝にシール部材59が嵌着され、外面に工具をかけるための平面部57d,57dが形成されている。
なお、図示を省略しているが、通路57a中に内面が正六角形をなす金属製の筒状部材を予めインサートしておくと、通路57aの上方から挿入する六角スパナによって連通継手57を回転させることができる。
【0024】
上記流体圧シリンダ41は、外形が構造部材40と同形のシリンダボディ61を備えている。したがって、シリンダボディ61の四周外面には、構造部材40の各取付溝に対応する位置にそれぞれ同形の取付溝8,8と9が、長手方向に貫通して形成されている。また、一組の取付溝8,8の長手方向端部近くにジョイント取付部15,15が形成されている。
図7及び図10に示すように、上記シリンダボディ61は、内部の中心部分にシリンダ孔62が、その両側の構造部材40の出力流路46A,46Bと対向する位置に貫通孔によって構成した流体通路63A,63Bが、それぞれ形成されている。
【0025】
上記シリンダ孔62の両端は、止め輪によって取付けられたヘッドカバー64とロッドカバー65によって気密に閉鎖されており、シリンダ孔62を気密に摺動するピストン66の上記ロッド42は、ロッドカバー65を気密に貫通してシリンダボディ61外に突出している。また、上記流体圧シリンダ41には、第1実施例の流体圧シリンダ4と同様に、磁石28とダンパ29,29が設けられている。
上記流体通路63A,63Bの一端は、構造部材40の取付溝8,8に取付けられた連通継手57の挿入部57cに密に嵌挿可能とされ、他端はプラグ49,49で閉鎖されており、シリンダボディ61に開設した連通路68A、68Bによって、ピストン66で区画された一対のシリンダ室に連通している。
【0026】
上記機器の取付ブロック43は、第1実施例の取付ブロック6及び構造部材2と同一の部材によって形成されている。したがって、四周外面にこれらの部材の取付溝と同形の取付溝8,・・及び9,9が、内部に円形の貫通孔10,10と肉抜き部11が、それぞれ形成されている。上記肉抜き部11には取付けねじ71,71によってインナブロック70が取付けられており、インナブロック70の中心にロッド42の先端が螺着されている(図10及び11参照)。
第2実施例における構造部材40、流体圧シリンダ41及び機器の取付ブロック43の他の構成は、第1実施例と同じである。
【0027】
上記第2実施例は、流体圧シリンダ41を構造部材40に組付ける前に、構造部材40の取付溝8の出力口55A,55Bに対向する位置にそれぞれ連通継手57,57を挿入してほぼ90度回転すると、取付部57b,57bが係止面14,14に係止して取付溝8に取付けられるとともに、出力口55A,55Bの周囲がそれぞれシール部材58によって気密にシールされる。
次いで、連通継手57,57の挿入部57cにシリンダボディ61の流体通路63A,63B開口側をそれぞれ嵌挿すると、流体通路63A,63Bが通路57a,57aにそれぞれ連通するとともに、連通部の外周がそれぞれシール部材58によって気密にシールされ、これによってシリンダボディ61が構造部材40に仮止めされる(図7参照)。
ジョイント3,3によるシリンダボディ61の構造部材40への組付けは第1実施例と同じであるから、説明は省略する。
【0028】
上記流体圧シリンダ41は、構造部材40の出力流路46A,46Bから直接シリンダ室に圧力流体を給排することができるが、シリンダボディ61の貫通孔を流体通路63A,63Bとしているために、ピストン66及びロッド42の回転を防止するためには、図9以下に示すように、シリンダボディ61と機器の取付ブロック43とが有する取付溝9,9を利用して、ガイドユニット75が後付けされる。
【0029】
図10ないし図13に詳細を示す上記ガイドユニット75は、シリンダボディ61の取付溝9に取付けられる第1ハウジング75Aと、取付ブロック43の取付溝9に取付けられる第2ハウジング75Bと、これらの間のガイドロッド76とを備えている。
上記第1ハウジング75Aは、ガイドロッド孔78と、取付溝9に挿入可能な取付部79と、これらの間の取付溝9側の幅が狭いテーパ面80,80と、ガイドロッド孔78から取付部79に向いて伸びる割り溝81と、テーパ面80,80を通る幅方向の貫通孔82とを備え、ガイドロッド孔78に多数のボールよりなるボールブッシュ83が装着されている。一方、第2ハウジング75Bは、軸方向長さが異なる以外は第1ハウジング75Aと同形とされ、したがって、第1ハウジング75Aと同様に上記ガイドロッド孔78、取付部79、テーパ面80,80、割り溝81及び貫通孔82を備えている。そして、基部が適宜の手段によって第2ハウジング75Bのガイドロッド孔78に取付けられたガイドロッド76の先端は、第1ハウジング75Aのガイドロッド孔78に装着したボールブッシュ83等のガイド部材に摺動可能に挿入されている。
【0030】
ハウジング75A,75Bをシリンダボディ61と機器の取付ブロック43に取付けるための取付部材は、長さと後記するボルト孔等の数が異なる以外は同一の構成を備え、第1部材86と第2部材87によって構成される。これらの部材86と87は、テーパ面80,80と平行なテーパ面88,88を備え、第1部材86に締付けボルト90が通るボルト孔が、第2部材87に上記ボルト90が螺入するねじ孔がそれぞれ形成されている。
【0031】
上記ガイドユニット75は、ハウジング75A,75Bの取付部79,79をシリンダボディ61と取付ブロック43の取付溝9,9に挿入し、これらのハウジングのテーパ面80,80とシリンダボディ61及び取付ブロック43との間に、それぞれ第1部材86と第2部材87とを挿入して、締付けボルト90でこれらの部材86と87を締め付けることによって、シリンダボディ61及び取付ブロック43の取付溝9,9に取付けられる。
この場合、締付けボルト90を第2部材87のねじ孔に締め付けると、テーパ面80と88によって取付部79,79が取付溝9の係止面14,14に圧接されるので、ガイドユニット75が強固に取付けられる。
上記第2実施例は、シリンダボディ61及び取付ブロック43に設けた取付溝9,9にガイドロッド75を取付けているが、取付溝8,8に取付けることもできる。
【0032】
上記第2実施例は、構造部材40に設けた出力流路46A,46Bによって、チューブを使用することなく構造部材40に取付けた流体圧シリンダ41に圧力流体を給排できるので、作業環境を整然とすることができる。また、シリンダボディ61及び取付ブロック43が有する取付溝9または8に、後付けのガイドユニット75を取付けたことによって、流体圧シリンダ41のピストン66及びロッド42の回転を防止することができる。
【0033】
【発明の効果】
本発明の流体圧シリンダを有する構造部材は、流体圧シリンダのシリンダブロック及びそのロッドに取付けた機器の取付ブロックとが有する貫通孔と、そのいずれか一方の貫通孔に取付けたガイドロッドとによって、流体圧シリンダのロッドの回転を防止できるので、流体圧シリンダに別個の回り止め機構を付設する必要がない。
【0034】
また、本発明の流体圧シリンダを有する構造部材は、構造部材及びシリンダボディが有する長手方向の貫通孔によって、構造部材に組付けた流体圧シリンダに圧力流体を直接給排することができ、しかもシリンダボディと取付ブロックが有する外面の取付溝を利用して取付けたガイドユニットによって、ロッドの回転を防止することができる。
さらに、ガイドユニットにこれらの部材の取付溝に挿入される取付部を設けたので、ガイドユニットの取付けが容易である。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例の要部分解斜視図である。
【図2】流体圧シリンダの半部断面図である。
【図3】図2の左側面図である。
【図4】図2のA−A断面図である。
【図5】図2のB−B断面図である。
【図6】第2実施例の分解斜視図である。
【図7】要部の拡大断面図である。
【図8】連通継手の拡大断面図である。
【図9】ガイドユニットを取付けた流体圧シリンダの斜視図である。
【図10】同じく半部断面図である。
【図11】図10のC−C断面図である。
【図12】図10のD−D断面図である。
【図13】図9の左側面図である。
【符号の説明】
2,40 構造部材
3 ジョイント
4,41 流体圧シリンダ
5,42 ロッド
6,43 取付ブロック
8,9 取付溝
10,22 貫通孔
20,61 シリンダボディ
32 ガイドロッド
46A,46B 出力流路
63A,63B 流体通路
75 ガイドユニット
79 取付部

Claims (2)

  1. 四周外面の少なくとも1つの面に開口の幅が狭く内側が拡開しかつ長手方向に貫通する取付溝を、内部に長手方向の貫通孔によって形成した流体流路をそれぞれ有する構造部材と、ジョイントによってこの構造部材に組付けられた流体圧シリンダとを備え、
    上記流体圧シリンダのシリンダボディと、該流体圧シリンダのロッドに取付けられた機器の取付ブロックとを、四周外面の少なくとも1つの面の上記構造部材の取付溝と対応する位置に上記構造部材の取付溝と同形の取付溝を、内部の上記構造部材の貫通孔と対向する位置に貫通孔を有する構造部材で形成し、
    一端を閉鎖した上記シリンダボディの貫通孔を、上記構造部材の流体流路と流体圧シリンダのシリンダ室とに連通させ、
    上記シリンダボディと機器の取付ブロックとの取付溝に、ロッドの回転を防止するためのガイドユニットを取付けた、
    ことを特徴とする流体圧シリンダを有する構造部材。
  2. ガイドユニットが、シリンダボディ及び機器の取付ブロックの取付溝にそれぞれ取付けられる取付部を備え、これらの取付部によってガイドユニットがシリンダボディ及び機器の取付ブロックに取付けられている、
    ことを特徴とする請求項1に記載した流体圧シリンダを有する構造部材。
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