JP2001012604A - 密封チャンバ用ベローズシリンダ - Google Patents
密封チャンバ用ベローズシリンダInfo
- Publication number
- JP2001012604A JP2001012604A JP11180064A JP18006499A JP2001012604A JP 2001012604 A JP2001012604 A JP 2001012604A JP 11180064 A JP11180064 A JP 11180064A JP 18006499 A JP18006499 A JP 18006499A JP 2001012604 A JP2001012604 A JP 2001012604A
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- Japan
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- bellows
- cylinder
- sealed chamber
- air
- cylinder tube
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- Pending
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- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
- Diaphragms And Bellows (AREA)
- Actuator (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 真空あるいは減圧状態、更には特別なガス雰
囲気を得ることのできる密封チャンバでの使用に適し、
この密封チャンバ内で一軸方向駆動用のアクチュエータ
として使用できるベローズシリンダを提供する。 【解決手段】 密封チャンバ内に配置されて一軸方向駆
動用のアクチュエータとして作用するベローズシリンダ
であって、空気圧シリンダ機構の主要部をベローズ４６
に収容して成る。
囲気を得ることのできる密封チャンバでの使用に適し、
この密封チャンバ内で一軸方向駆動用のアクチュエータ
として使用できるベローズシリンダを提供する。 【解決手段】 密封チャンバ内に配置されて一軸方向駆
動用のアクチュエータとして作用するベローズシリンダ
であって、空気圧シリンダ機構の主要部をベローズ４６
に収容して成る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、密封チャンバ、特
に真空チャンバ内での使用に適したベローズシリンダに
関する。
に真空チャンバ内での使用に適したベローズシリンダに
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、一軸方向駆動用のアクチュエータ
として、空気圧シリンダ機構を用いることは良く知られ
ているが、この種の空気圧シリンダ機構は大気圧中での
使用を目的としている。
として、空気圧シリンダ機構を用いることは良く知られ
ているが、この種の空気圧シリンダ機構は大気圧中での
使用を目的としている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、レーザアニ
ーリング装置の真空チャンバ内に設置されるステージに
は、ステージに載せるワークの加工面のひずみ誤差を補
正するためのチルト機構が必要とされている。しかしな
がら、上記のような真空（あるいは減圧）下で使用され
るチルト機構に空気圧シリンダ機構を採用するようなこ
とは考えられていない。これは、空気圧シリンダ機構は
空気漏れや摺動部分からの発塵を生ずる可能性があるか
らである。
ーリング装置の真空チャンバ内に設置されるステージに
は、ステージに載せるワークの加工面のひずみ誤差を補
正するためのチルト機構が必要とされている。しかしな
がら、上記のような真空（あるいは減圧）下で使用され
るチルト機構に空気圧シリンダ機構を採用するようなこ
とは考えられていない。これは、空気圧シリンダ機構は
空気漏れや摺動部分からの発塵を生ずる可能性があるか
らである。
【０００４】そこで、本発明の課題は、真空あるいは減
圧状態、更には特別なガス雰囲気を得ることのできる密
封チャンバでの使用に適し、この密封チャンバ内で一軸
方向駆動用のアクチュエータとして使用できるベローズ
シリンダを提供することにある。
圧状態、更には特別なガス雰囲気を得ることのできる密
封チャンバでの使用に適し、この密封チャンバ内で一軸
方向駆動用のアクチュエータとして使用できるベローズ
シリンダを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、密封チ
ャンバ内に配置されて一軸方向駆動用のアクチュエータ
として作用するベローズシリンダであって、空気圧シリ
ンダ機構をベローズに収容して成ることを特徴とする密
封チャンバ用ベローズシリンダが提供される。
ャンバ内に配置されて一軸方向駆動用のアクチュエータ
として作用するベローズシリンダであって、空気圧シリ
ンダ機構をベローズに収容して成ることを特徴とする密
封チャンバ用ベローズシリンダが提供される。
【０００６】前記空気圧シリンダ機構は、ピストンを収
容しているシリンダチューブと、前記ピストンに連結さ
れて前記シリンダチューブから該シリンダチューブに対
して摺動可能に突出し、突出した先端に可動部が取付け
られた駆動軸と、前記可動部と前記シリンダチューブと
の間に、前記シリンダチューブを収容するように連結さ
れて前記可動部の変位に応じて伸縮するベローズと、前
記ピストンを間にした前記シリンダチューブ内の一方の
空間に対して空気の供給、排出を行うための空気配管
と、前記シリンダチューブ内の他方の空間に対して空気
の供給、排出を行うための空気配管とを含むことを特徴
とする。
容しているシリンダチューブと、前記ピストンに連結さ
れて前記シリンダチューブから該シリンダチューブに対
して摺動可能に突出し、突出した先端に可動部が取付け
られた駆動軸と、前記可動部と前記シリンダチューブと
の間に、前記シリンダチューブを収容するように連結さ
れて前記可動部の変位に応じて伸縮するベローズと、前
記ピストンを間にした前記シリンダチューブ内の一方の
空間に対して空気の供給、排出を行うための空気配管
と、前記シリンダチューブ内の他方の空間に対して空気
の供給、排出を行うための空気配管とを含むことを特徴
とする。
【０００７】更に、前記シリンダチューブから前記ベロ
ーズ内へ漏洩した空気を前記密封チャンバ外へ排気する
と共に、前記ベローズ内と前記密封チャンバ内との差圧
を調整するための配管を有することが好ましい。
ーズ内へ漏洩した空気を前記密封チャンバ外へ排気する
と共に、前記ベローズ内と前記密封チャンバ内との差圧
を調整するための配管を有することが好ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明によるベローズシリンダの
構造を図１に示す。このベローズシリンダは、真空ある
いは減圧状態、更には特別なガス雰囲気を得ることので
きる密封チャンバ内に設置されるが、ここでは密封チャ
ンバは図示を省略している。
構造を図１に示す。このベローズシリンダは、真空ある
いは減圧状態、更には特別なガス雰囲気を得ることので
きる密封チャンバ内に設置されるが、ここでは密封チャ
ンバは図示を省略している。
【０００９】ベローズシリンダは、空気圧シリンダ機構
をベローズにて封止して成り、空気圧シリンダから空気
漏れがあっても漏れ空気が密封チャンバ内に流入しない
ように構成されている。
をベローズにて封止して成り、空気圧シリンダから空気
漏れがあっても漏れ空気が密封チャンバ内に流入しない
ように構成されている。
【００１０】図１において、ベローズシリンダは、シリ
ンダチューブ４１、シリンダチューブ４１内に収容され
たピストン４２、ピストン４２に取り付けられてシリン
ダチューブ４１外に突出するように設けられた駆動軸４
３、駆動軸４３に取り付けられた可動部４４、可動部４
４の上面に設けられた球体による支持部４５、シリンダ
チューブ４１におけるフランジ部と可動部４４との間に
設けられてシリンダチューブ４１の主要部を収容してい
るベローズ４６を有する。
ンダチューブ４１、シリンダチューブ４１内に収容され
たピストン４２、ピストン４２に取り付けられてシリン
ダチューブ４１外に突出するように設けられた駆動軸４
３、駆動軸４３に取り付けられた可動部４４、可動部４
４の上面に設けられた球体による支持部４５、シリンダ
チューブ４１におけるフランジ部と可動部４４との間に
設けられてシリンダチューブ４１の主要部を収容してい
るベローズ４６を有する。
【００１１】ベローズ４６の上下両端にはそれぞれ、リ
ング状の固定部材４６−１、４６−２が固定されてい
る。これらの固定部材４６−１、４６−２がそれぞれ、
可動部４４、シリンダチューブ４１のフランジ部に溶接
やボルト等（図示せず）により固定されている。
ング状の固定部材４６−１、４６−２が固定されてい
る。これらの固定部材４６−１、４６−２がそれぞれ、
可動部４４、シリンダチューブ４１のフランジ部に溶接
やボルト等（図示せず）により固定されている。
【００１２】シリンダチューブ４１には、ピストン４２
を間にした上室と下室にそれぞれ連通する通路が設けら
れ、これらの通路にそれぞれ、圧縮空気を導入、排出す
るための上室空気配管４７ａ、下室空気配管４７ｂが接
続されている。可動部４４とベローズ４６の固定部材４
６−１との接合面、シリンダチューブ４１のフランジ部
とベローズ４６の固定部材４６−２との接合面、シリン
ダチューブ４１における駆動軸４３の摺動面、ピストン
４２におけるシリンダチューブ４１に対する摺動面には
それぞれ、Ｏリング４８ａ、４８ｂ、４８ｃが設けられ
ている。このようにして、シリンダチューブ４１からの
空気の漏洩を防止するようにしている。加えて、万一、
ベローズ４６内への空気漏洩が生じた場合を考慮して、
可動部４４にはベローズ４６内に連通する通路が設けら
れ、この通路には、ベローズ４６内の漏洩空気を密封チ
ャンバ外に排気するためのベローズ内配管４９が接続さ
れている。なお、ベローズ内配管４９は、ベローズ４６
内の圧力変動を調整する目的でも使用される。
を間にした上室と下室にそれぞれ連通する通路が設けら
れ、これらの通路にそれぞれ、圧縮空気を導入、排出す
るための上室空気配管４７ａ、下室空気配管４７ｂが接
続されている。可動部４４とベローズ４６の固定部材４
６−１との接合面、シリンダチューブ４１のフランジ部
とベローズ４６の固定部材４６−２との接合面、シリン
ダチューブ４１における駆動軸４３の摺動面、ピストン
４２におけるシリンダチューブ４１に対する摺動面には
それぞれ、Ｏリング４８ａ、４８ｂ、４８ｃが設けられ
ている。このようにして、シリンダチューブ４１からの
空気の漏洩を防止するようにしている。加えて、万一、
ベローズ４６内への空気漏洩が生じた場合を考慮して、
可動部４４にはベローズ４６内に連通する通路が設けら
れ、この通路には、ベローズ４６内の漏洩空気を密封チ
ャンバ外に排気するためのベローズ内配管４９が接続さ
れている。なお、ベローズ内配管４９は、ベローズ４６
内の圧力変動を調整する目的でも使用される。
【００１３】このベローズシリンダは、支持部４５に駆
動されるべき被駆動部材（例えば、ステージ）がのせら
れ、シリンダチューブ４１のフランジ部が密封チャンバ
の被取付け部（例えば、ベース）に固定される。被駆動
部材が大きな面積を有する場合は、本ベローズシリンダ
が複数個使用される。構成材料としては、ベローズ４６
には真空用ベローズを用い、その他の部材はステンレス
材を使用している。
動されるべき被駆動部材（例えば、ステージ）がのせら
れ、シリンダチューブ４１のフランジ部が密封チャンバ
の被取付け部（例えば、ベース）に固定される。被駆動
部材が大きな面積を有する場合は、本ベローズシリンダ
が複数個使用される。構成材料としては、ベローズ４６
には真空用ベローズを用い、その他の部材はステンレス
材を使用している。
【００１４】シリンダチューブ４１内のピストン４２の
上下室に空気を流入することによってピストン４２を上
下に駆動する。ピストン４２の上下動に応じてベローズ
４６も伸縮する。ここで、駆動軸４３の摺動面から漏れ
る若干量の空気はベローズ４６内にたまるが、ベローズ
内配管４９を通じて密封チャンバ外へ排気される。ま
た、減圧下においては、ベローズ外部と内部との間に圧
力差が発生するので、空気圧シリンダ機構の動作環境が
変化する。圧力差が大きく空気圧シリンダ機構への動作
の影響が大きい場合、ベローズ内配管４９を通してベロ
ーズ４６内を真空引きして、ベローズ外部の圧力と同等
にすることでシリンダ動作環境を大気圧下と同等なもの
とすることができる。勿論、ベローズ４６は、シリンダ
チューブ４１とピストン４２の面との接触による発塵が
密封チャンバ内へ放出されることも防いでいる。
上下室に空気を流入することによってピストン４２を上
下に駆動する。ピストン４２の上下動に応じてベローズ
４６も伸縮する。ここで、駆動軸４３の摺動面から漏れ
る若干量の空気はベローズ４６内にたまるが、ベローズ
内配管４９を通じて密封チャンバ外へ排気される。ま
た、減圧下においては、ベローズ外部と内部との間に圧
力差が発生するので、空気圧シリンダ機構の動作環境が
変化する。圧力差が大きく空気圧シリンダ機構への動作
の影響が大きい場合、ベローズ内配管４９を通してベロ
ーズ４６内を真空引きして、ベローズ外部の圧力と同等
にすることでシリンダ動作環境を大気圧下と同等なもの
とすることができる。勿論、ベローズ４６は、シリンダ
チューブ４１とピストン４２の面との接触による発塵が
密封チャンバ内へ放出されることも防いでいる。
【００１５】ベローズシリンダに送られる空気は、空気
配管中にサーボ弁を設け、サーボ弁を制御することによ
りベローズシリンダに制御された空気圧を与えることが
できる。また、ベローズシリンダにおける可動部分の変
位量を変位センサで計測しフィードバック制御系にフィ
ードバックすることで、より正確なフィードバック位置
制御を実現することができる。このようなフィードバッ
ク制御系の構成自体は周知であるので、構成の説明は省
略する。
配管中にサーボ弁を設け、サーボ弁を制御することによ
りベローズシリンダに制御された空気圧を与えることが
できる。また、ベローズシリンダにおける可動部分の変
位量を変位センサで計測しフィードバック制御系にフィ
ードバックすることで、より正確なフィードバック位置
制御を実現することができる。このようなフィードバッ
ク制御系の構成自体は周知であるので、構成の説明は省
略する。
【００１６】なお、本ベローズシリンダは、特にレーザ
アニーリング装置における真空チャンバ用のステージに
使用されるチルト機構に適しているが、適用分野はこれ
に限らず、真空あるいは減圧、更には特別なガス雰囲気
下でチルト機構を必要とするステージ装置は多々あり、
それらに対して適用することができる。また、ベローズ
シリンダの作動流体は空気に限らず、例えば窒素ガスの
ような流体でも良い。
アニーリング装置における真空チャンバ用のステージに
使用されるチルト機構に適しているが、適用分野はこれ
に限らず、真空あるいは減圧、更には特別なガス雰囲気
下でチルト機構を必要とするステージ装置は多々あり、
それらに対して適用することができる。また、ベローズ
シリンダの作動流体は空気に限らず、例えば窒素ガスの
ような流体でも良い。
【００１７】
【発明の効果】従来、真空関連の機器として空気圧式シ
リンダ機構は空気漏れや発塵等の原因から用いられてい
なかった。これに対して、本発明によるベローズシリン
ダは、真空あるいは減圧下での空気圧式チルト機構を実
現させることができる。
リンダ機構は空気漏れや発塵等の原因から用いられてい
なかった。これに対して、本発明によるベローズシリン
ダは、真空あるいは減圧下での空気圧式チルト機構を実
現させることができる。
【図１】本発明によるベローズシリンダの構成を示した
図である。
図である。
４１ シリンダチューブ ４２ ピストン ４３ 駆動軸 ４４ 可動部 ４５ 支持部 ４６ ベローズ ４７ａ 上室空気配管 ４７ｂ 下室空気配管 ４９ ベローズ内配管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原田 真 岡山県倉敷市玉島乙島8230番地 住友重機 械工業株式会社岡山製造所内 (72)発明者 堀内 雅彦 神奈川県平塚市夕陽ヶ丘63番30号 住友重 機械工業株式会社平塚事業所内 Ｆターム(参考） 3J044 AA14 CC14 CC30 3J045 AA10 CA15 CB14 EA10
Claims (3)
- 【請求項１】 密封チャンバ内に配置されて一軸方向駆
動用のアクチュエータとして作用するベローズシリンダ
であって、空気圧シリンダ機構をベローズに収容して成
ることを特徴とする密封チャンバ用ベローズシリンダ。 - 【請求項２】 請求項１記載の密封チャンバ用ベローズ
シリンダにおいて、前記空気圧シリンダ機構は、ピスト
ンを収容しているシリンダチューブと、前記ピストンに
連結されて前記シリンダチューブから該シリンダチュー
ブに対して摺動可能に突出し、突出した先端に可動部が
取付けられた駆動軸と、前記可動部と前記シリンダチュ
ーブとの間に、前記シリンダチューブを収容するように
連結されて前記可動部の変位に応じて伸縮するベローズ
と、前記ピストンを間にした前記シリンダチューブ内の
一方の空間に対して空気の供給、排出を行うための空気
配管と、前記シリンダチューブ内の他方の空間に対して
空気の供給、排出を行うための空気配管とを含むことを
特徴とする密封チャンバ用ベローズシリンダ。 - 【請求項３】 請求項２記載の密封チャンバ用ベローズ
シリンダにおいて、更に、前記シリンダチューブから前
記ベローズ内へ漏洩した空気を前記密封チャンバ外へ排
気すると共に、前記ベローズ内と前記密封チャンバ内と
の差圧を調整するための配管を有することを特徴とする
密封チャンバ用ベローズシリンダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11180064A JP2001012604A (ja) | 1999-06-25 | 1999-06-25 | 密封チャンバ用ベローズシリンダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11180064A JP2001012604A (ja) | 1999-06-25 | 1999-06-25 | 密封チャンバ用ベローズシリンダ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001012604A true JP2001012604A (ja) | 2001-01-16 |
Family
ID=16076855
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11180064A Pending JP2001012604A (ja) | 1999-06-25 | 1999-06-25 | 密封チャンバ用ベローズシリンダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001012604A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003080475A (ja) * | 2001-09-07 | 2003-03-18 | Showa Shinku:Kk | マニュピュレータ |
-
1999
- 1999-06-25 JP JP11180064A patent/JP2001012604A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003080475A (ja) * | 2001-09-07 | 2003-03-18 | Showa Shinku:Kk | マニュピュレータ |
| JP4576508B2 (ja) * | 2001-09-07 | 2010-11-10 | 株式会社昭和真空 | マニュピュレータ |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20031224 |