JP2001146903A

JP2001146903A - ローリングダイアフラム及びローリングダイアフラム式シリンダ装置

Info

Publication number: JP2001146903A
Application number: JP33168899A
Authority: JP
Inventors: Hisao Someya; 久雄染谷
Original assignee: Fujikura Rubber Ltd
Current assignee: Fujikura Composites Inc
Priority date: 1999-11-22
Filing date: 1999-11-22
Publication date: 2001-05-29

Abstract

(57)【要約】【目的】幅が狭くても大きい出力が得られるローリン
グダイアフラム及びこれを用いたシリンダ装置を得る。【構成】対をなすシリンダボディに挟着される周縁ビ
ード部と；シリンダボディと非接触のピストン体の外周
面に沿う中心筒状部と；この中心筒状部と略平行をな
す、周縁ビード部に連なる外側筒状部と；この中心筒状
部と外側筒状部を接続する折り返し部と；を有するロー
リングダイアフラムにおいて、周縁ビード部、中心筒状
部、外側筒状部及び折り返し部を平面長円形状または楕
円形状にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は、ローリングダイアフラム及びこ
のローリングダイアフラムを用いたシリンダ装置に関す
る。

【０００２】

【従来技術及びその問題点】ローリングダイアフラム
は、対をなすシリンダボディに挟着される周縁ビード部
と；シリンダボディと非接触のピストン体の外周面に沿
う中心筒状部と；この中心筒状部と略平行をなす、周縁
ビード部に連なる外側筒状部と；この中心筒状部と外側
筒状部を接続する折り返し部と；を有するダイアフラム
であって、ピストン体が変位しても受圧面積が変化しな
いダイアフラムとして知られている。また、ピストン体
とシリンダボディとの間に摺動抵抗がないため、ピスト
ン体の変位量が比較的大きく、摺動抵抗を嫌うシリンダ
装置に広く用いられている。

【０００３】しかし、従来のローリングダイアフラム
は、周縁ビード部、中心筒状部、外側筒状部及び折り返
し部が、回転中心軸を有する平面円形をなしており、他
の条件を同一とすれば、その径と出力とが対応してい
た。つまり、大きい出力のローリングダイアフラム式シ
リンダ装置は、大きい径を必要とし、大きい出力の多数
のシリンダ装置を狭ピッチで並べたいという用途に対し
ては、制約が大きかった。

【０００４】

【発明の目的】本発明は、従来のローリングダイアフラ
ム及びこれを用いたシリンダ装置についての以上の問題
意識に基づき、出力と径との対応関係を崩し、幅が狭く
ても大きい出力が得られるローリングダイアフラム及び
これを用いたシリンダ装置を得ることを目的とする。

【０００５】

【発明の概要】本発明は、ローリングダイアフラムは平
面円形である必要はなく、平面長円状あるいは楕円状に
形成すれば、幅が狭くても大きい出力を得ることが可能
であるとの着眼によって完成されたものである。

【０００６】本発明は、対をなすシリンダボディに挟着
される周縁ビード部と；シリンダボディと非接触のピス
トン体の外周面に沿う中心筒状部と；この中心筒状部と
略平行をなす、周縁ビード部に連なる外側筒状部と；こ
の中心筒状部と外側筒状部を接続する折り返し部と；を
有するローリングダイアフラムの態様では、周縁ビード
部、中心筒状部、外側筒状部及び折り返し部を、平面長
円状または楕円状に形成したことを特徴としている。

【０００７】本発明は、間にローリングダイアフラムの
周縁ビード部を挟着する対をなすシリンダボディ；及び
シリンダボディに形成されたピストン室に非接触で挿入
され、ローリングダイアフラムの中心筒状部に包まれる
ピストン体；を備え、シリンダボディのピストン室とピ
ストン体との間の隙間には、ローリングダイアフラムの
上記中心筒状部と平行でピストン室内壁面に沿う外側筒
状部とこの中心筒状部と外側筒状部を接続する折り返し
部とが位置するローリングダイアフラム式シリンダ装置
の態様では、周縁ビード部、中心筒状部、外側筒状部及
び折り返し部を含むローリングダイアフラムを、平面長
円状または楕円状に形成し、かつピストン体及びシリン
ダボディのピストン室を、ローリングダイアフラム形状
に対応する平面長円状または楕円状に形成したことを特
徴としている。

【０００８】

【発明の実施形態】図５は、本発明によるローリングダ
イアフラム（以下Rダイアフラム）１０の一形状例を示
すもので、外側から順に、周縁ビード部１１、外側筒状
部１２、折り返し部（コンボリューション部）１３、中
心筒状部１４及び底部１５を有している。底部１５は、
必ずしも必須ではない。底部１５に開口部を形成し、こ
の開口部をピストン体によって閉塞することもできる。
このRダイアフラム１０は、平面形状が長円状である点
以外は、従来のローリングダイアフラムと同じである。
つまり、その断面形状は従来のローリングダイアフラム
と同じである。

【０００９】図１ないし図４は、以上のRダイアフラム
１０を用いたシリンダ装置の実施形態である。図１ない
し図４におけるRダイアフラム１０の向きは、図５とは
天地が逆転している。一対のシリンダボディ２０と３０
はそれぞれ幅狭の直方体状をなし、その周縁の対向端部
に、Rダイアフラム１０の周縁ビード部１１を挿入する
長円状のビード溝２１と、このビード溝２１に嵌めた周
縁ビード部２１を押圧するビード押圧突起３１を有して
いる。また、このビード溝２１とビード押圧突起３１の
内側に、同じく長円状で有底のピストン室２２と３２を
有している。このピストン室２２と３２の内壁の平面形
状は、Rダイアフラム１０の外側筒状部１２の平面形状
に対応している。

【００１０】ピストン体４０は、このピストン室２２と
３２に非接触で挿入されるもので、平面長円状のカップ
状をなし、その外周面形状は、Rダイアフラム１０の中
心筒状部１４の形状に対応している。すなわち、ピスト
ン体４０は、Rダイアフラム１０の底部１５に対応する
底部４１と、中心筒状部１４に対応する周壁４２とを有
するカップ状に形成されている。周縁ビード部１１をシ
リンダボディ２０と３０の間に挟着させたRダイアフラ
ム１０は、シリンダボディ２０のピストン室２２との間
に、圧力室２３を形成し、ピストン体４０の底部４１と
周壁４２は、このRダイアフラム１０の底部１５と中心
筒状部１４に、圧力室２３の反対側において接触する。
その結果、Rダイアフラム１０の折り返し部１３は、ピ
ストン体４０の周壁４２とシリンダボディ３０のピスト
ン室３２の間に位置し、外側筒状部１２はシリンダボデ
ィ３０のピストン室３２内壁に沿う。シリンダボディ２
０には、圧力室２３に通じる圧縮空気の吸排通路２４が
形成されており、この吸排通路２４に、切換弁２５、レ
ギュレータ２６及び圧縮空気源２７（図２）を介して、
圧縮空気が吸排される。

【００１１】シリンダボディ３０には、ピストン室３２
を大気に連通させる連通穴３３が穿設されている。また
ピストン室３２の底部には、一対のねじ穴３４が形成さ
れていて、このねじ穴３４に、ストッパスリーブ３５が
螺合されている。

【００１２】一方、カップ状をなすピストン体４０の底
部４１には、このストッパスリーブ３５内に挿通される
一対のピストンロッド４３が螺合固定されており、各ピ
ストンロッド４３は、ストッパスリーブ３５を通ってシ
リンダボディ３０の外部に導かれている。そして、この
一対のピストンロッド４３のシリンダボディ３０からの
突出端は、結合プレート４４によって結合されている。
一対のストッパスリーブ３５とピストンロッド４３は、
平面長円状をなすピストン室２２（３２）とピストン体
４０に対応させて、その長軸方向に離間させて設けたも
のである。ストッパスリーブ３５とピストンロッド４３
の間には、すべり軸受４５が介在している。

【００１３】上記構成の本ローリングダイアフラム式シ
リンダ装置は、シリンダボディ３０を固定基板Ｂに固定
し、結合プレート４４をワークＷに結合させた上で、次
のように作動する。ピストン体４０は、そのピストンロ
ッド４３が垂直方向を向くように位置が定められる。圧
力室２３に圧縮空気源２７からの圧縮空気を導入せず、
切換弁２５により圧力室２３を大気と連通させた状態で
は、ピストン体４０は、自重により下降した位置にある
（図２）。このときRダイアフラム１０の底部１５はシ
リンダボディ２０のピストン室２２の底部に接触し、圧
力室２３の容積は最小である。

【００１４】この状態において、切換弁２５を介して圧
縮空気源２７の圧縮空気を圧力室２３内に導入し、その
空気圧力が一定値を越えると、ピストン体４０が上昇す
る。このときには、Rダイアフラム１０の外側筒状部１
２は、シリンダボディ３０のピストン室３２との接触長
を増大させる一方、中心筒状部１４はピストン体４０の
周壁４２との接触長を減少させ、折り返し部１３の位置
が徐々に上昇していく。このピストン体４０の変位の過
程で、Rダイアフラム１０の受圧面積は変化しない。こ
のピストン体４０の上昇過程で、ワークＷによる仕事が
なされ、ピストン体４０の上昇端は、ピストン体４０の
底部４１がストッパスリーブ３５に当接する位置で規制
される（図３）。逆に、切換弁２５を介して圧力室２３
内の空気を排気すれば、ピストン体４０は下降する。

【００１５】以上のローリングダイアフラム式シリンダ
装置は、Rダイアフラム１０が平面長円状をしていて、
シリンダボディ２０（ピストン室２２）、シリンダボデ
ィ３０（ピストン室３２）及びピストン体４０がRダイ
アフラム１０の平面形状に対応する長円状をなしている
ために、幅Ｄ（図４）が小さいにも拘わらず、大きい出
力を得ることができる。従って、幅Ｄの方向に比較的出
力の大きい複数のシリンダ装置を並べて配置することが
必要な場合に好適である。例えば、他の条件が同一であ
るとして、円形の同一出力のRダイアフラム１０を有す
るシリンダ装置を幅Ｄ方向に並べる場合と比較すると、
本シリンダ装置は狭ピッチで並べることができることが
わかる。

【００１６】図示実施形態では、ピストン体４０に一対
のピストンロッド４３を設けたが、Rダイアフラム１０
の長円の程度によって、ピストンロッド４３の数は、増
減できる。また、Rダイアフラム１０は平面長円に限ら
ず、楕円形状でも、同様の作用効果を得ることができ
る。

【００１７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、幅が狭く
ても大きい出力が得られるローリングダイアフラム及び
これを用いたシリンダ装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるローリングダイアフラム式シリン
ダ装置を一実施形態を示す分解斜視図である。

【図２】同組立状態の断面図である。

【図３】図２とは異なる状態の断面図である。

【図４】本発明によるローリングダイアフラム式シリン
ダ装置の組立状態の斜視図である。

【図５】本発明によるローリングダイアフラム単体の斜
視図である。

【符号の説明】

１０ローリングダイアフラム１１周縁ビード部１２外側筒状部１３折り返し部１４中心筒状部１５底部２０３０シリンダボディ２１ビード溝２２３２ピストン室２３圧力室２５切換弁２６レギュレータ２７圧縮空気源３１ビード押圧突起４０ピストン体４１底部４２周壁４３ピストンロッド４４結合プレート４５すべり軸受

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】対をなすシリンダボディに挟着される周
縁ビード部と；上記シリンダボディと非接触のピストン
体の外周面に沿う中心筒状部と；この中心筒状部と略平
行をなす、上記周縁ビード部に連なる外側筒状部と；こ
の中心筒状部と外側筒状部を接続する折り返し部と；を
有するローリングダイアフラムであって、上記周縁ビード部、中心筒状部、外側筒状部及び折り返
し部が、平面長円状または楕円状をなすことを特徴とす
るローリングダイアフラム。
【請求項２】間にローリングダイアフラムの周縁ビー
ド部を挟着する対をなすシリンダボディ；及び上記シリ
ンダボディに形成されたピストン室に非接触で挿入さ
れ、ローリングダイアフラムの中心筒状部に包まれるピ
ストン体；を備え、シリンダボディのピストン室とピストン体との間の隙間
には、ローリングダイアフラムの上記中心筒状部と平行
でピストン室内壁面に沿う外側筒状部とこの中心筒状部
と外側筒状部を接続する折り返し部とが位置するローリ
ングダイアフラム式シリンダ装置において、上記周縁ビード部、中心筒状部、外側筒状部及び折り返
し部を含むローリングダイアフラムが、平面長円状また
は楕円状をなし、上記ピストン体及びシリンダボディのピストン室が、ロ
ーリングダイアフラム形状に対応する平面長円状または
楕円状をなすことを特徴とするローリングダイアフラム
式シリンダ装置。