JPH0662207U - 油圧シリンダにおける緩衝構造 - Google Patents

油圧シリンダにおける緩衝構造

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JPH0662207U
JPH0662207U JP964793U JP964793U JPH0662207U JP H0662207 U JPH0662207 U JP H0662207U JP 964793 U JP964793 U JP 964793U JP 964793 U JP964793 U JP 964793U JP H0662207 U JPH0662207 U JP H0662207U
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small
diameter step
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cushioning
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JP964793U
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和夫 田畑
俊行 重本
邦友 清水
重広 嶺岡
研一 横田
鉄也 芳野
Original Assignee
新キャタピラー三菱株式会社
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 シリンダが最縮小状態になるときに、ピスト
ンロツドの先端部に形成した小径段差部がキヤツプ部に
形成した緩衝内筒部に嵌入することで衝撃吸収を行うよ
うに構成した油圧シリンダにおいて、衝撃吸収効果を向
上させ、さらに不快な抜け音の発生を回避する。 【構成】 小径段差部4bに、緩衝内筒部9aに間隙S
を存して嵌入する緩衝筒体6を、小径段差部と間隙Tを
有し、且つ軸方向の移動が許容される状態で遊嵌状に嵌
合し、さらに、小径段差部の先端に、緩衝筒体の抜止め
を行うと共に、緩衝筒体と小径段差部とのあいだに形成
される油路を緩衝筒体が先端側に移動して接当すること
で封止し、基端側に移動して離間することで開放する抜
止め部材7を止着した。

Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】
本考案は、建築用作業機械等の各種機械装置に用いられる油圧シリンダにおけ る緩衝構造に関するものである。
【0002】
【従来技術及び考案が解決しようとする課題】
一般に、この種、機械装置においては、伸縮作動する油圧シリンダをアクチユ エータとして用いることがある。ところで図7に示すように、一般の油圧シリン ダ1は、シリンダ筒2に、ピストンロツド4に一体的に設けられたピストン3を 摺動自在に内嵌し、圧油供給に基づくピストン3の移動に基づいて油圧シリンダ 1の伸縮作動をするようになつている。そして、この様な油圧シリンダ1におい て、最縮小状態になる際に、縮小速度を減速して衝撃的な停止を回避することが 要求され、そこで、図8に図示する従来のものは、ピストンロツド4の先端部を ピストン3よりも突出させて小径段差部4bとし、該小径段差部4bを、シリン ダ筒2のキヤツプ部9に形成した内筒状の緩衝内筒部9aに隙間(ギヤツプ)S を存する状態で嵌合することにより油が絞られ、これによつてクツシヨン圧を発 生してピストンロツド4の伸縮速度を減速して最縮小時の衝撃的な停止を回避す るようにしていた。
【0003】 ところでこのものにおいて、隙間Sを狭くするほど衝撃的な停止回避の効果が 向上して好ましいものといえるが、該隙間Sを狭くしていくと、小径段差部4b とキヤツプ部9との偏芯によつてカジリが発生して円滑な衝撃吸収効果が発揮で きない許りでなく、最縮小状態から伸長させる際に、小径段差部4bが緩衝内筒 部9aから抜け出るときに不快な抜け音が発生するという問題があり、このため 、隙間Sをあまり小さくできないことになつて、衝撃吸収効果に限界があり、こ れ以上の衝撃吸収の効果を高めることは事実上できないという実情にあつた。
【0004】
【課題を解決するための手段】 本考案は、上記の如き実情に鑑みこれらの欠点を一掃することができる油圧シ リンダにおける緩衝構造を提供することを目的として創案されたものであつて、 シリンダ筒に、ピストンロツドの先端部に一体的に固定したピストンを摺動自在 に内嵌してなる油圧シリンダにおいて、前記シリンダ筒のキヤツプ部に、内筒状 の緩衝内筒部を形成する一方、ピストンロツドのピストン固定部よりも先端部に 段差状に突出する小径段差部を形成し、該小径段差部に、シリンダが最縮小状態 になるとき緩衝内筒部に隙間を存して嵌入する緩衝筒体を、小径段差部から抜止 めされる状態で小径段差部と間隙を存するよう遊嵌状に嵌合すると共に、小径段 差部と緩衝筒体とのあいだには、前記小径段差部と緩衝筒体とのあいだの隙間を 通る油路をシリンダ縮小方向を向く負荷を受けて封止し、シリンダ伸長方向を向 く負荷を受けて開放するシール手段を設けたことを特徴とするものである。
【0005】 そして本考案は、この構成によつて、衝撃吸収効果を向上できるうえ、不快な 抜け音の発生も回避できるようにしたものである。
【0006】
【実施例】
次に、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。図1には第一実施例が示さ れているが、ここにおいて、1は油圧シリンダであつて、該油圧シリンダ1は、 円筒状のシリンダ筒2、該シリンダ筒2の内周面に摺動自在に内嵌するピストン 3、該ピストン3が先端部に設けられるピストンロツド4等の部材装置によつて 構成されるものであり、そのうち、ピストンロツド4の先端部には第一の小径段 差部4aが形成されており、該第一小径段差部4aに前記ピストン3を挿入し、 ナツト5で緊着することによつてピストン3はピストンロツド4の先端部に一体 的に取付けられるようになつていること等は、何れも従来と同じである。
【0007】 扨、ピストンロツド4には、前記第一小径段差部4aよりも先端側に位置して さらに小径となつた第二の小径段差部(本考案の小径段差部に相当する)4bが 形成されているが、該第二小径段差部4bに、円筒状の緩衝筒体6が組込まれる 。この緩衝筒体6は、内径Aが第二小径段差部4bの外径Bよりも僅かに大きく (A>B)設定されていて、第二小径段差部4bに遊嵌状に嵌合し、さらに軸方 向の長さCが第二小径段差部4bの軸方向の長さDよりも僅かに短い(C<D) 設定になつており、しかも基端側面(ピストン3側端面)6aには内外周面に連 通する溝部6bが複数形成されている。一方、ピストンロツド4の先端には、抜 止め部材7がボルト8を介してピストンロツド4に一体的に緊着されているが、 該抜止め部材7は、外径Eが緩衝筒体6の外径Fよりも小さく且つ緩衝筒体6の 内径Aよりも大きく(F>E>A)設定されていて、緩衝筒体6の第二小径段差 部4bからの抜止め支持をしている。さらに、抜止め部材7は、緩衝筒体6と対 向する基端側面が緩衝筒体6の軸方向の移動を許容する位置となるように設定さ れており、そして抜止め部材7と緩衝筒体6との対向間は、緩衝筒体6が先端方 向(シリンダ縮小方向)に移動して緩衝筒体6の先端側面と抜止め部材7の基端 側面とが接当することで封止され、また、緩衝筒体6が基端方向(シリンダ伸長 方向)に移動して緩衝筒体6先端側面と抜止め部材7基端側面とが離間すること で開放されるようになつている。
【0008】 一方、9はシリンダ筒2の先端側に一体的に組付けられるキヤツプ部であつて 、該キヤツプ部9には、油圧シリンダ1が最縮小状態になるとき前記第二小径段 差部4bが入り込む内筒状の緩衝内筒部9aが形成されているが、前記緩衝筒体 6の外径Fは緩衝内筒部9aの内径Gよりも僅かに小さく(F<G)設定されて いて、緩衝筒体6が僅かな間隙Sを存して緩衝内筒部9aに嵌入できるようにな つている。
【0009】 叙述の如く構成された本考案の第一実施例において、油圧シリンダ1が最縮小 状態になる際に、第二小径段差部4bが緩衝筒体6と共に緩衝内筒部9aに嵌入 し、これによつてクツシヨン圧が生じて縮小速度が減速し衝撃的な停止を回避で きることになるが、この場合に、仮令ピストンロツド4と緩衝内筒部9aとの軸 芯がずれていて、第二小径段差部4bが緩衝内筒部9aに対して偏心した状態で 入り込んだとしても、第二小径段差部4bに遊嵌された緩衝筒体6が径方向にず れて前記偏心を矯正し緩衝内筒部9aに対して芯合わせされた状態で嵌入するこ とになる。この結果、緩衝内筒部9aと緩衝筒体6との間隙Sを狭く設定しても 、従来のように偏心状態で嵌入してカジリが発生してしまうことがなく、上記間 隙Sを可及的に狭く設定し得て、衝撃吸収性能を著しく高めることができる。
【0010】 しかも、この様に緩衝筒体6が芯合わせされて嵌入すると、緩衝内筒部9aの 油路が該嵌入した緩衝筒体6によつて絞られ、これによつて、キヤツプ部9内の 油圧がシリンダ筒2内の油圧より低圧となり、この油圧差を受けて緩衝筒体6は 第二小径段差部4bの先端側に向けて移動して抜止め部材7に接当し、これによ つて緩衝筒体6と抜止め部材7とのあいだが封止(シール)されることになる。 従つて、緩衝筒体6内周面と第二小径段差部4b外周面とのあいだに、緩衝筒体 6を第二小径段差部4bに遊嵌するための間隙Tが存在するものであつても、緩 衝筒体6が緩衝内筒部9aに嵌入する際には、該間隙Tを通る油路が塞がれるこ とになつて、圧油が間隙Tを通つてキヤツプ部9側に流れてしまうことが回避さ れることになつて、衝撃吸収性能が低下してしまうことを確実に防止できること になる。
【0011】 一方、キヤツプ部9側に圧油供給されて、油圧シリンダ1が最縮小状態から伸 長する際には、緩衝筒体6が緩衝内筒部9aから抜け出ることになるが、この場 合に、キヤツプ部9内の油圧がシリンダ筒2内の油圧より高圧となり、この油圧 差によつて緩衝筒体6は第二小径段差部4bの第一小径段差部4aとのあいだに 形成される段差状部4c側(基端側)に向けて移動し、これによつて抜止め部材 7から離間して緩衝筒体6と抜止め部材7とのあいだのシールが開放されること になる。そして、基端側に向けて移動した緩衝筒体6の基端側面6aは段差状部 4cと対向することになるが、基端側面6aに形成された溝部6bよつて上記基 端側面6aと段差状部4cとの対向間の封止が回避される。従つて、緩衝筒体6 が緩衝内筒部9aから抜け出す際には、圧油が、緩衝筒体6と緩衝内筒部9aと のあいだの間隙Sと、緩衝筒体6と第二小径段差部4bとのあいだの間隙Tを流 れることになつて、前述したように緩衝筒体6と緩衝内筒部9aとの間隙Sを可 及的に狭く設定できるものでありながら、前記油圧差を可及的に小さくできて不 快な抜け音が発生することを確実に回避できることになる。因みに、伸長時、緩 衝筒体基端側面6aと段差状部4cとの対向間の封止を積極的に回避する手段と しては、溝部6bを緩衝筒体6に形成すること無く段差状部4c側に形成しても よく、また、緩衝筒体6の基端部側に内外周面間を連通する連通孔を穿設しても よい。
【0012】 さらに、第一実施例のものは、緩衝筒体6の第二小径段差部4bからの抜止め 支持をするための抜止め部材7が、緩衝筒体6と第二小径段差部4bとのあいだ を通る油路を開閉するシール部材に兼用されており、部材の兼用化が計れて部品 点数をその分減少させることができるという利点がある。しかも、抜止め部材7 の外径Eは緩衝筒体6の外径Fよりも小さく設定されているから、抜止め部材7 が前記緩衝筒体6による偏心矯正を何ら妨げる惧れはない。
【0013】 尚、本考案は上記第一実施例に限定されないことは勿論であつて、図2〜図4 に示す第二実施例、図5〜図6に示す第三実施例の如く構成することもできる。 まず、第二実施例のものは、内径Aが第二小径段差部4bの外径Bよりも僅か に大きく、かつ軸方向の長さCが第二小径段差部4bの軸方向の長さDよりも僅 かに短く、さらに外径Fが緩衝内筒部9aの内径Gよりも僅かに小さい緩衝筒体 10が、ピストンロツド4の第二小径段差部4bに遊嵌状に嵌合されていること は第一実施例と同様であるが、さらに、第二実施例の小径段差部4bの外周面に は、第一と第二の嵌合溝4d、4eが周回り方向に形成されている。一方、緩衝 筒体10の内周面には周回り方向に凹溝10aが形成されており、そして、上記 第一嵌合溝4dと凹溝10aとのあいだには、軸方向を向く連通孔11aが形成 された断面略C形状の抜止めリング11が、第一嵌合溝4dの溝底面(または凹 溝10aの溝底面)に対して径方向に間隙Tを有し、且つ両溝4b、10aに対 して軸方向の移動が規制される状態で嵌合している。
【0014】 また、上記第二嵌合溝4eには、外周面が第二小径段差部4bの内周面に摺動 自在に内嵌するシールリング12が嵌合されているが、該シールリング12は、 肉薄になつた両先端部12bを積層することでリング状に形成されるものであつ て、その内周面が第二嵌合溝4eの溝底面に対して径方向に間隙Tを有し、且つ 軸方向の長さHが第二嵌合溝4eの軸方向の長さJよりも短く(H<J)設定さ れており、さらに、シールリング12の基端側面(ピストン3側端面)には、径 方向を向く溝部12aが形成されている。そして、このシールリング12は、緩 衝筒体10が緩衝内筒部9aに入り込む際には、シリンダ縮小方向の負荷を受け ることで該側に移動して第二嵌合溝4eの先端側面に接当し、これによつて第二 小径部4bと緩衝筒体10とのあいだの油路を封止(シール)するが、緩衝筒体 10が緩衝内筒部9aから抜け出る際には、シリンダ伸長方向の負荷を受けるこ とで該側に移動して溝部12aが第二嵌合溝4eの基端側面に対向し、これによ つて前記油路を開放するように構成されている。
【0015】 そして、第二実施例のものも、第一実施例と同様、油圧シリンダ1が最縮小状 態になる際に、第二小径段差部4bに遊嵌された緩衝筒体10が径方向にずれる ことで第二小径段差部4bの緩衝内筒部9aに対する偏心を矯正できることにな るが、この場合に、抜止めリング11およびシールリング12は、第一嵌合溝4 dおよび第二嵌合溝4eに対して間隙Tを有する状態で嵌合されていて緩衝筒体 10と一体的に径方向に移動することになり、前記緩衝筒体10による偏心矯正 を何ら妨げることは無い。そしてこのものでは、第一実施例のようにボルト8の 抜止めをする必要が無いという利点があり都合が良い。
【0016】 一方、第三実施例のものは、内径Aが第二小径段差部4bの外径Bよりも僅か に大きく、さらに外径Fが緩衝内筒部9aの内径Gよりも僅かに小さい緩衝筒体 13が、ピストンロツド4の第二小径段差部4bに遊嵌状に嵌合されていること は第一実施例および第二実施例と同様であが、第三実施例においては、緩衝筒体 13の軸方向の長さCと第二小径段差部4bの軸方向の長さDとの差は、後述す る抜止めリング14、15の軸方向の長さKよりも長く(D−C>K)設定され ている。
【0017】 さらに、第三実施例のものには、小径段差部4bの外周面に第一と第二の嵌合 溝4d、4eが周回り方向に形成されており、そして第二嵌合溝4eにシールリ ング12が嵌合されていることは第二実施例と同様であるが、第三実施例の第一 嵌合溝4dには、一対の半割り状の抜止めリング14、15が、互いに周回り方 向に間隙を存し、かつ第一嵌合溝4dの溝底面に対して径方向に間隙Tを有する 状態で嵌合しており、さらに、この抜止めリング14、15の外周面には螺子溝 14a、15aが形成されている。一方、緩衝筒体13の内周面先端には、上記 螺子溝14a、15aに螺合する螺子溝13aが形成されている。そして、第三 実施例においては、小径段差部4bに、緩衝筒体13、シールリング12、抜止 めリング14、15を組付ける場合には、まず、第二嵌合溝4eにシールリング 12を嵌合し、次いで緩衝筒体13を第二小径段差部4bに嵌合するが、このと き、緩衝筒体13が最も基端側に位置するまで深く嵌合する。この状態で、第一 嵌合溝部4dに抜止めリング14、15を嵌合し、それから緩衝筒体13を先端 側に移動させて抜止めリング14、15に螺合せしめることによつて緩衝筒体1 3の組付けが完了することになる。そして、この第三実施例においても、前記第 一、第二実施例と同様の作用効果を有することは勿論であるが、さらにこのもの は、抜止め部材が半割り状の抜止めリング14、15で構成されているので、抜 止め部材の組込みが容易に成るという利点があり都合が良い。
【0018】
【作用効果】
以上要するに、本考案は叙述の如く構成されたものであるから、油圧シリンダ が最縮小状態になるときに、緩衝筒体がキヤツプ部の緩衝内筒部に嵌入すること でクツシヨン圧が生じて縮小速度が減速し衝撃的な停止が回避されることになる が、この場合に、ピストンロツドと緩衝内筒部との軸芯がずれ、小径段差部が緩 衝内筒部に対して偏心したとしても、緩衝筒体は、小径段差部に遊嵌されていて 径方向に矯正された状態で緩衝内筒部に嵌入することになる。この結果、緩衝内 筒部と緩衝筒体との間隙を狭く設定しても、従来のように偏心状態で嵌入してカ ジリが発生してしまうことがなく、もつて、衝撃吸収性能を著しく高めることが できる。 しかもこのものでは、緩衝筒体を遊嵌するため、小径段差部と緩衝筒体とのあ いだに間隙があり、ここを通る油路が形成されるが、この油路は、緩衝筒体が緩 衝内筒部に嵌入する際にはシール手段がシリンダ縮小方向の負荷を受けて封止し 、一方、緩衝筒体が緩衝内筒部から抜け出る際にはシール手段がシリンダ伸長方 向の負荷を受けて開放されることになる。従つて、緩衝筒体が緩衝内筒部に嵌入 する際には、緩衝筒体と小径段差部とのあいだの間隙を通る油路が塞がれること になつて、圧油が該油路を通つてキヤツプ部側に流れてしまうことが回避されて 、衝撃吸収性能が低下してしまうことを確実に防止できることになる。一方、緩 衝筒体が緩衝内筒部から抜け出る際には、上記油路が開放されることになつて、 圧油が、緩衝筒体と小径段差部とのあいだの油路も通つて流れることになつて、 シリンダ筒内とキヤツプ部内との油圧差を可及的に小さくできて不快な抜け音が 発生することを確実に回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第一実施例の要部断面である。
【図2】第二実施例の要部断面図である。
【図3】第二実施例の抜止めリングの正面図である。
【図4】(X)は第二、第三実施例のシールリングの正
面図、(Y)は側面図である。
【図5】第三実施例の要部断面図である。
【図6】第三実施例の抜止めリングの正面図である。
【図7】従来の油圧シリンダの一部断面全体図である。
【図8】従来の油圧シリンダの要部断面図である。
【符号の説明】
1 油圧シリンダ 2 シリンダ筒 3 ピストン 4 ピストンロツド 4b 小径段差部 4d 第一嵌合溝 4e 第二嵌合溝 6 緩衝筒体 7 抜止め部材 9 キヤツプ部 9a 緩衝内筒部 10 緩衝筒体 10a 凹溝 11 抜止めリング 12 シールリング 13 緩衝筒体 14 抜止めリング 15 抜止めリング S 間隙 T 間隙
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 嶺岡 重広 東京都港区北青山1丁目2番3号 新キャ タピラー三菱株式会社内 (72)考案者 横田 研一 東京都港区北青山1丁目2番3号 新キャ タピラー三菱株式会社内 (72)考案者 芳野 鉄也 東京都港区北青山1丁目2番3号 新キャ タピラー三菱株式会社内

Claims (4)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シリンダ筒に、ピストンロツドの先端部
    に一体的に固定したピストンを摺動自在に内嵌してなる
    油圧シリンダにおいて、前記シリンダ筒のキヤツプ部
    に、内筒状の緩衝内筒部を形成する一方、ピストンロツ
    ドのピストン固定部よりも先端部に段差状に突出する小
    径段差部を形成し、該小径段差部に、シリンダが最縮小
    状態になるとき緩衝内筒部に隙間を存して嵌入する緩衝
    筒体を、小径段差部から抜止めされる状態で小径段差部
    と間隙を存するよう遊嵌状に嵌合すると共に、小径段差
    部と緩衝筒体とのあいだには、前記小径段差部と緩衝筒
    体とのあいだの隙間を通る油路をシリンダ縮小方向を向
    く負荷を受けて封止し、シリンダ伸長方向を向く負荷を
    受けて開放するシール手段を設けたことを特徴とする油
    圧シリンダにおける緩衝構造。
  2. 【請求項2】 シリンダ筒に、ピストンロツドの先端部
    に一体的に固定したピストンを摺動自在に内嵌してなる
    油圧シリンダにおいて、前記シリンダ筒のキヤツプ部
    に、内筒状の緩衝内筒部を形成する一方、ピストンロツ
    ドのピストン固定部よりも先端部に段差状に突出する小
    径段差部を形成し、該小径段差部に、シリンダが最縮小
    状態になるとき緩衝内筒部に隙間を存して嵌入する緩衝
    筒体を、小径段差部と間隙を存するよう遊嵌状に嵌合
    し、さらに小径段差部の緩衝筒体よりも先端側には、緩
    衝筒体の抜止めをするための抜止め部材を一体的に止着
    すると共に、前記抜止め部材は、外径が緩衝筒体の外径
    よりも小さく、かつ、緩衝筒体との対向端面が緩衝筒体
    の軸方向の移動を許容する位置となるように設定して、
    抜止め部材と緩衝筒体との対向間を、緩衝筒体がシリン
    ダ縮小方向端に移動して抜止め部材に接当することで封
    止し、シリンダ伸長方向に移動することで開放するよう
    に構成したことを特徴とする油圧シリンダにおける緩衝
    構造。
  3. 【請求項3】 シリンダ筒に、ピストンロツドの先端部
    に一体的に固定したピストンを摺動自在に内嵌してなる
    油圧シリンダにおいて、前記シリンダ筒のキヤツプ部
    に、内筒状の緩衝内筒部を形成する一方、ピストンロツ
    ドのピストン固定部よりも先端部に段差状に突出する小
    径段差部を形成し、該小径段差部に、シリンダが最縮小
    状態になるとき緩衝内筒部に隙間を存して嵌入する緩衝
    筒体を、小径段差部と間隙を存するよう遊嵌状に嵌合
    し、さらに小径段差部に第一と第二の嵌合溝を周回り方
    向に形成し、該第一嵌合溝と緩衝筒体の内筒面に形成し
    た凹溝とのあいだには、軸方向を向く連通溝が形成され
    た抜止め部材を径方向に遊嵌状に嵌合し、第二嵌合溝に
    は、前記小径段差部と緩衝筒体とのあいだの隙間を通る
    油路を、シリンダ縮小方向端に移動することで封止し、
    シリンダ伸長方向に移動することで開放するシール部材
    を径方向に遊嵌状に嵌合したことを特徴とする油圧シリ
    ンダにおける緩衝構造。
  4. 【請求項4】 シリンダ筒に、ピストンロツドの先端部
    に一体的に固定したピストンを摺動自在に内嵌してなる
    油圧シリンダにおいて、前記シリンダ筒のキヤツプ部
    に、内筒状の緩衝内筒部を形成する一方、ピストンロツ
    ドのピストン固定部よりも先端部に段差状に突出する小
    径段差部を形成し、該小径段差部に、シリンダが最縮小
    状態になるとき緩衝内筒部に隙間を存して嵌入する緩衝
    筒体を、小径段差部と間隙を存するよう遊嵌状に嵌合
    し、さらに小径段差部に第一と第二の嵌合溝を周回り方
    向に形成し、該第一嵌合溝には、外周面に螺子溝が形成
    されて緩衝筒体の内筒面に螺合する半割り状の抜止め部
    材の複数枚を、周回り方向に隙間を存する状態で径方向
    に遊嵌状に嵌合し、第二嵌合溝には、前記小径段差部と
    緩衝筒体とのあいだの隙間を通る油路を、シリンダ縮小
    方向端に移動することで封止し、シリンダ伸長方向に移
    動することで開放するシール部材を径方向に遊嵌状に嵌
    合したことを特徴とする油圧シリンダにおける緩衝構
    造。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102155456A (zh) * 2010-07-23 2011-08-17 三一重工股份有限公司 一种液压油缸及液压缓冲系统、挖掘机和混凝土泵车
JP2016070405A (ja) * 2014-09-30 2016-05-09 Kyb−Ys株式会社 流体圧シリンダ

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