JP2001146904A - 空圧薄型シリンダ装置 - Google Patents
空圧薄型シリンダ装置Info
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- JP2001146904A JP2001146904A JP33169099A JP33169099A JP2001146904A JP 2001146904 A JP2001146904 A JP 2001146904A JP 33169099 A JP33169099 A JP 33169099A JP 33169099 A JP33169099 A JP 33169099A JP 2001146904 A JP2001146904 A JP 2001146904A
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- Japan
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- piston body
- diaphragm
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ロッドシールを必要とせず、ピストン体の回
転が生じることがなく、ダイアフラムの耐久性を向上さ
せることができる空圧薄型シリンダ装置を得る。 【構成】 圧力室を画成するダイアフラムと一対のシリ
ンダボディとを固定する固定ボルトを中空として、その
中空軸部にピストン体の摺動ガイド軸を嵌めることでロ
ッドシールを不要とするとともに、その薄型化を図った
空圧薄型シリンダ装置。
転が生じることがなく、ダイアフラムの耐久性を向上さ
せることができる空圧薄型シリンダ装置を得る。 【構成】 圧力室を画成するダイアフラムと一対のシリ
ンダボディとを固定する固定ボルトを中空として、その
中空軸部にピストン体の摺動ガイド軸を嵌めることでロ
ッドシールを不要とするとともに、その薄型化を図った
空圧薄型シリンダ装置。
Description
【０００１】
【技術分野】本発明は、空圧薄型シリンダ装置に関す
る。
る。
【０００２】
【従来技術及びその問題点】ピストン体に与えるストロ
ークが比較的短い薄型シリンダ装置として従来、中心部
にピストン体を一体化したダイアフラムの周縁部を、一
対のシリンダボディの間に挟着し、この一対のシリンダ
ボディのいずれか一方とダイアフラムとの間に形成され
た圧力室に圧縮空気を送排することにより、ピストン体
に軸方向ストロークを与えるタイプが知られている。こ
の装置では従来一般に、ピストン体の摺動方向を厳密に
定めるため、ピストン体とシリンダボディとの間に、互
いに嵌合関係になる軸受部を設けている。
ークが比較的短い薄型シリンダ装置として従来、中心部
にピストン体を一体化したダイアフラムの周縁部を、一
対のシリンダボディの間に挟着し、この一対のシリンダ
ボディのいずれか一方とダイアフラムとの間に形成され
た圧力室に圧縮空気を送排することにより、ピストン体
に軸方向ストロークを与えるタイプが知られている。こ
の装置では従来一般に、ピストン体の摺動方向を厳密に
定めるため、ピストン体とシリンダボディとの間に、互
いに嵌合関係になる軸受部を設けている。
【０００３】しかし、このような軸受部を設けると、こ
の軸受部からの圧縮空気の漏洩をシールするロッドシー
ルが必要になり、薄型化の妨げになるとともに、コスト
アップ要因となっていた。また、従来の薄型シリンダ装
置は、ダイアフラムが変形できるため、ピストン体はそ
の軸方向移動だけでなく若干の回転が可能であった。し
かし、ダイアフラムは、ピストン体の軸線方向の移動に
伴う繰り返し変形には強いが、ピストン体の回転に伴う
変形には非常に弱く、ダイアフラムの耐久性が著しく損
なわれることが分かった。
の軸受部からの圧縮空気の漏洩をシールするロッドシー
ルが必要になり、薄型化の妨げになるとともに、コスト
アップ要因となっていた。また、従来の薄型シリンダ装
置は、ダイアフラムが変形できるため、ピストン体はそ
の軸方向移動だけでなく若干の回転が可能であった。し
かし、ダイアフラムは、ピストン体の軸線方向の移動に
伴う繰り返し変形には強いが、ピストン体の回転に伴う
変形には非常に弱く、ダイアフラムの耐久性が著しく損
なわれることが分かった。
【０００４】
【発明の目的】本発明は、従来の薄型シリンダ装置につ
いての以上の問題意識に基づき、ロッドシールを必要と
せず、かつより一層の薄型化が可能な空圧薄型シリンダ
装置を得ることを目的とする。また、本発明は、ピスト
ン体の回転が生じることがなく、ダイアフラムの耐久性
を向上させることができる空圧薄型シリンダ装置を得る
ことを目的とする。
いての以上の問題意識に基づき、ロッドシールを必要と
せず、かつより一層の薄型化が可能な空圧薄型シリンダ
装置を得ることを目的とする。また、本発明は、ピスト
ン体の回転が生じることがなく、ダイアフラムの耐久性
を向上させることができる空圧薄型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、圧力室を画成するダイアフラ
ムと一対のシリンダボディとを固定する固定ボルトを中
空として、その中空軸部にピストン体の摺動ガイド軸を
嵌めることでロッドシールを不要とするとともに、その
薄型化を図ったもので、その一態様によると、間にダイ
アフラムを挟んで一体化される一対のシリンダボディ；
この一対のシリンダボディのいずれか一方とダイアフラ
ムとの間に形成される圧力室；ダイアフラムの上記圧力
室の反対側に当接し、該圧力室の圧力変化によって移動
するピストン体；一対のボディを一体化する中空固定ボ
ルト；及びこの中空固定ボルトに摺動自在に挿通され、
ピストン体に結合された摺動軸；を有することを特徴と
している。
ムと一対のシリンダボディとを固定する固定ボルトを中
空として、その中空軸部にピストン体の摺動ガイド軸を
嵌めることでロッドシールを不要とするとともに、その
薄型化を図ったもので、その一態様によると、間にダイ
アフラムを挟んで一体化される一対のシリンダボディ；
この一対のシリンダボディのいずれか一方とダイアフラ
ムとの間に形成される圧力室；ダイアフラムの上記圧力
室の反対側に当接し、該圧力室の圧力変化によって移動
するピストン体；一対のボディを一体化する中空固定ボ
ルト；及びこの中空固定ボルトに摺動自在に挿通され、
ピストン体に結合された摺動軸；を有することを特徴と
している。
【０００６】中空固定ボルトには、摺動軸用のすべり軸
受を設けることが好ましい。中空固定ボルト及び摺動軸
は一対を設けることにより、ピストン体の回り止めを図
ることができる。ピストン体は、この一対の摺動軸の両
端部にそれぞれ、一対のシリンダボディを挟んで結合さ
れた本体とサブ体とから構成することができる。
受を設けることが好ましい。中空固定ボルト及び摺動軸
は一対を設けることにより、ピストン体の回り止めを図
ることができる。ピストン体は、この一対の摺動軸の両
端部にそれぞれ、一対のシリンダボディを挟んで結合さ
れた本体とサブ体とから構成することができる。
【０００７】本発明は、別の態様によると、間にダイア
フラムを挟んで一体化され、さらに固定基体に固定され
る一対のシリンダボディ；一対のシリンダボディの固定
基体に当接する側の一方に形成した貫通穴内に位置し
て、ダイアフラムに当接するピストン本体；一対のシリ
ンダボディの他方とダイアフラムとの間に形成される圧
力室；ピストン本体を上記圧力室の容積が減少する方向
に移動付勢する、固定基体と該ピストン本体との間に挿
入したばね手段；一対のシリンダボディを一体化する一
対の中空固定ボルト；この一対の中空固定ボルトにそれ
ぞれ摺動自在に挿通され、その一端部にピストン本体を
固定した一対の摺動軸；及びこの一対の摺動軸の他端部
に結合されたサブピストン体；を有することを特徴とし
ている。
フラムを挟んで一体化され、さらに固定基体に固定され
る一対のシリンダボディ；一対のシリンダボディの固定
基体に当接する側の一方に形成した貫通穴内に位置し
て、ダイアフラムに当接するピストン本体；一対のシリ
ンダボディの他方とダイアフラムとの間に形成される圧
力室；ピストン本体を上記圧力室の容積が減少する方向
に移動付勢する、固定基体と該ピストン本体との間に挿
入したばね手段；一対のシリンダボディを一体化する一
対の中空固定ボルト；この一対の中空固定ボルトにそれ
ぞれ摺動自在に挿通され、その一端部にピストン本体を
固定した一対の摺動軸；及びこの一対の摺動軸の他端部
に結合されたサブピストン体；を有することを特徴とし
ている。
【０００８】
【発明の実施形態】本実施形態の空圧薄型シリンダ装置
に用いる平面略矩形をなすダイアフラム１０は、その周
縁四隅に、固定穴１１を有している。このダイアフラム
１０とこれを間に挟むシリンダボディ２０、３０は、共
通の一対の中空固定ボルト５０によって相互に結合され
ており、図の上側のシリンダボディ２０との間に、圧力
室２１を形成する。シリンダボディ２０には、圧力室２
１に通じる圧縮空気の吸排通路２２が形成されており、
この吸排通路２２に、切換弁２３、レギュレータ２４及
び圧縮空気源２５を介して、圧縮空気が供給される。
に用いる平面略矩形をなすダイアフラム１０は、その周
縁四隅に、固定穴１１を有している。このダイアフラム
１０とこれを間に挟むシリンダボディ２０、３０は、共
通の一対の中空固定ボルト５０によって相互に結合され
ており、図の上側のシリンダボディ２０との間に、圧力
室２１を形成する。シリンダボディ２０には、圧力室２
１に通じる圧縮空気の吸排通路２２が形成されており、
この吸排通路２２に、切換弁２３、レギュレータ２４及
び圧縮空気源２５を介して、圧縮空気が供給される。
【０００９】すなわち、中空固定ボルト５０は、シリン
ダボディ２０の段付貫通穴２６に位置する中空大径頭部
５１と、シリンダボディ３０の雌ねじ穴３３に螺合され
る中空小径雄ねじ部５２とを有し、中空大径頭部５１内
には、すべり軸受５３が圧入固定されている。この中空
小径雄ねじ部５２をダイアフラム１０の固定穴１１に嵌
めシリンダボディ３０の雌ねじ穴３３に螺合させ、中空
大径頭部５１をシリンダボディ２０の段付貫通穴２６に
挿通して締め付けることにより、一対のシリンダボディ
２０と３０の間に、ダイアフラム１０が挟着保持されて
いる。
ダボディ２０の段付貫通穴２６に位置する中空大径頭部
５１と、シリンダボディ３０の雌ねじ穴３３に螺合され
る中空小径雄ねじ部５２とを有し、中空大径頭部５１内
には、すべり軸受５３が圧入固定されている。この中空
小径雄ねじ部５２をダイアフラム１０の固定穴１１に嵌
めシリンダボディ３０の雌ねじ穴３３に螺合させ、中空
大径頭部５１をシリンダボディ２０の段付貫通穴２６に
挿通して締め付けることにより、一対のシリンダボディ
２０と３０の間に、ダイアフラム１０が挟着保持されて
いる。
【００１０】一対のシリンダボディのうち、固定基体Ｂ
側に位置するシリンダボディ３０は、その中心部に貫通
穴３１を有し、固定基体Ｂ側の表面にこの貫通穴３１か
ら放射方向に延びる一対の凹部３２を有している。この
貫通穴３１と凹部３２は、ピストン体（本体）４０の収
納空間を形成するもので、ピストン体４０は、貫通穴３
１に対応する円形の受圧部４１と、一対の凹部３２内に
嵌まる径方向腕部４２と有している。受圧部４１には、
固定基体Ｂに対向する凹部４３が形成されていて、この
凹部４３と固定基体Ｂとの間に、ピストン体４０を圧力
室２１側に（圧力室２１の容積が減少する方向に）移動
付勢する圧縮コイルばね４４が挿入されている。この圧
縮コイルばね４４の付勢力により、ピストン体４０（の
受圧部４１）は常時ダイアフラム１０の圧力室２１の反
対側の表面に当接しする。
側に位置するシリンダボディ３０は、その中心部に貫通
穴３１を有し、固定基体Ｂ側の表面にこの貫通穴３１か
ら放射方向に延びる一対の凹部３２を有している。この
貫通穴３１と凹部３２は、ピストン体（本体）４０の収
納空間を形成するもので、ピストン体４０は、貫通穴３
１に対応する円形の受圧部４１と、一対の凹部３２内に
嵌まる径方向腕部４２と有している。受圧部４１には、
固定基体Ｂに対向する凹部４３が形成されていて、この
凹部４３と固定基体Ｂとの間に、ピストン体４０を圧力
室２１側に（圧力室２１の容積が減少する方向に）移動
付勢する圧縮コイルばね４４が挿入されている。この圧
縮コイルばね４４の付勢力により、ピストン体４０（の
受圧部４１）は常時ダイアフラム１０の圧力室２１の反
対側の表面に当接しする。
【００１１】中空固定ボルト５０内には、摺動スリーブ
（摺動軸）５４が摺動自在に挿入されていて、この摺動
スリーブ５４の図の下端部に、固定ねじ５５によって、
上記ピストン体４０の径方向腕部４２が固定されてい
る。摺動スリーブ５４は、事実上、中空固定ボルト５０
の中空大径頭部５１内に固定したすべり軸受５３によっ
て摺動ガイドされている。一方、摺動スリーブ５４の図
の上端部には、固定ねじ５６によって、ピストンサブ体
４５が固定されており、このピストンサブ体４５に、ピ
ストン体４０の動きが伝達されるワークＷが固定されて
いる。以上のダイアフラム１０とこれを間に挟むシリン
ダボディ２０、３０の結合体は、別の固定ボルト６０
（図１）によって固定基体Ｂに固定される。
（摺動軸）５４が摺動自在に挿入されていて、この摺動
スリーブ５４の図の下端部に、固定ねじ５５によって、
上記ピストン体４０の径方向腕部４２が固定されてい
る。摺動スリーブ５４は、事実上、中空固定ボルト５０
の中空大径頭部５１内に固定したすべり軸受５３によっ
て摺動ガイドされている。一方、摺動スリーブ５４の図
の上端部には、固定ねじ５６によって、ピストンサブ体
４５が固定されており、このピストンサブ体４５に、ピ
ストン体４０の動きが伝達されるワークＷが固定されて
いる。以上のダイアフラム１０とこれを間に挟むシリン
ダボディ２０、３０の結合体は、別の固定ボルト６０
（図１）によって固定基体Ｂに固定される。
【００１２】以上の中空固定ボルト５０及びこれに関連
した部材は、ピストン体４０（ピストンサブ体４５）の
軸心から外れた位置に一対が設けられているため、ピス
トン体４０（ピストンサブ体４５）が回転することはな
い。また、中空固定ボルト５０及びこれに関連した部材
は、圧力室２１の形成には関係しないため、いわゆるロ
ッドシールを施す必要はなく、さらに、ピストン体４０
（ピストンサブ体４５）をシリンダボディ２０、３０に
対して摺動自在に案内する摺動スリーブ５４は、シリン
ダボディ２０と３０を結合する中空固定ボルト５０内に
摺動自在に嵌められているため、全体の薄型化が図れ
る。
した部材は、ピストン体４０（ピストンサブ体４５）の
軸心から外れた位置に一対が設けられているため、ピス
トン体４０（ピストンサブ体４５）が回転することはな
い。また、中空固定ボルト５０及びこれに関連した部材
は、圧力室２１の形成には関係しないため、いわゆるロ
ッドシールを施す必要はなく、さらに、ピストン体４０
（ピストンサブ体４５）をシリンダボディ２０、３０に
対して摺動自在に案内する摺動スリーブ５４は、シリン
ダボディ２０と３０を結合する中空固定ボルト５０内に
摺動自在に嵌められているため、全体の薄型化が図れ
る。
【００１３】上記構成の本空圧薄型シリンダ装置は、次
のように動作する。圧力室２１に圧縮空気源２５からの
圧縮空気を導入せず、切換弁２３により圧力室２１を大
気と連通させた状態では、ピストン体４０は、そのピス
トンサブ体４５（ワークＷ）は、圧縮コイルばね４４の
力により固定基体Ｂに対して突出した上昇位置にある
（図３または図４の二点鎖線）。このときのピストン体
４０の上昇端は、ピストン体４０の径方向腕部４２がシ
リンダボディ３０の凹部３２の底部に当接する位置で規
制される。この状態において、切換弁２３を介して圧縮
空気源２５の圧縮空気を圧力室２１内に導入し、その空
気圧力が圧縮コイルばね４４に打ち勝つと、ピストン体
４０（ピストンサブ体４５）は下降し（引き込まれ）、
ワークＷにより仕事がなされる。ピストン体４０（ワー
クＷ）の最大変位量ｄは、ピストン体４０の径方向腕部
４２が固定基体Ｂに当接する位置（またはピストンサブ
体４５がシリンダボディ２０上面に当接する位置）で規
制される。切換弁２３により圧力室２１を大気に連通さ
せると、ピストン体４０は、圧縮コイルばね４４の力に
より上昇位置に復する。
のように動作する。圧力室２１に圧縮空気源２５からの
圧縮空気を導入せず、切換弁２３により圧力室２１を大
気と連通させた状態では、ピストン体４０は、そのピス
トンサブ体４５（ワークＷ）は、圧縮コイルばね４４の
力により固定基体Ｂに対して突出した上昇位置にある
（図３または図４の二点鎖線）。このときのピストン体
４０の上昇端は、ピストン体４０の径方向腕部４２がシ
リンダボディ３０の凹部３２の底部に当接する位置で規
制される。この状態において、切換弁２３を介して圧縮
空気源２５の圧縮空気を圧力室２１内に導入し、その空
気圧力が圧縮コイルばね４４に打ち勝つと、ピストン体
４０（ピストンサブ体４５）は下降し（引き込まれ）、
ワークＷにより仕事がなされる。ピストン体４０（ワー
クＷ）の最大変位量ｄは、ピストン体４０の径方向腕部
４２が固定基体Ｂに当接する位置（またはピストンサブ
体４５がシリンダボディ２０上面に当接する位置）で規
制される。切換弁２３により圧力室２１を大気に連通さ
せると、ピストン体４０は、圧縮コイルばね４４の力に
より上昇位置に復する。
【００１４】以上の実施形態では、一対の摺動スリーブ
５４をピストンサブ体４５に結合し、ピストンサブ体４
５をワークＷに結合したが、摺動スリーブ５４に直接ワ
ークＷを結合することも可能であり、この場合には、ピ
ストンサブ体４５を要しない。さらに、以上の実施形態
では、本薄型シリンダ装置を引き込みタイプとして使用
したが、ワークＷを固定基体Ｂと同じ側に位置させてピ
ストン体４０に結合すれば、押し出しタイプとして使用
することもできる。この形態でも、ピストンサブ体４５
は不要であり、単にピストン体４０（摺動スリーブ５
４）の脱落防止手段を設ければよい。
５４をピストンサブ体４５に結合し、ピストンサブ体４
５をワークＷに結合したが、摺動スリーブ５４に直接ワ
ークＷを結合することも可能であり、この場合には、ピ
ストンサブ体４５を要しない。さらに、以上の実施形態
では、本薄型シリンダ装置を引き込みタイプとして使用
したが、ワークＷを固定基体Ｂと同じ側に位置させてピ
ストン体４０に結合すれば、押し出しタイプとして使用
することもできる。この形態でも、ピストンサブ体４５
は不要であり、単にピストン体４０（摺動スリーブ５
４）の脱落防止手段を設ければよい。
【００１５】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、ロッドシ
ールを必要としない薄型の空圧薄型シリンダ装置を得る
ことができる。また、ピストン体の回転が生じることが
なく、ダイアフラムの耐久性を向上させることができる
空圧薄型シリンダ装置が得られる。
ールを必要としない薄型の空圧薄型シリンダ装置を得る
ことができる。また、ピストン体の回転が生じることが
なく、ダイアフラムの耐久性を向上させることができる
空圧薄型シリンダ装置が得られる。
【図１】本発明による空圧薄型シリンダ装置の一実施形
態を示す分解斜視図である。
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】同ピストン体を最大にストロークさせた状態の
断面図である。
断面図である。
【図４】同ピストン体の変位前後の状態を示す拡大断面
図である。
図である。
【図５】同底面図である。
【図６】同一部を断面とした平面図である。
１０ ダイアフラム １１ 固定穴 ２０ ３０ シリンダボディ ２１ 圧力室 ２２ 吸排通路 ２３ 切換弁 ２４ レギュレータ ２５ 圧縮空気源 ２６ 段付貫通穴 ３１ 貫通穴 ３２ 凹部 ３３ 雌ねじ穴 ４０ ピストン体（本体） ４１ 受圧部 ４２ 径方向腕部 ４３ 凹部 ４４ 圧縮コイルばね（ばね手段） ４５ ピストンサブ体（ピストン体） ５０ 中空固定ボルト ５１ 中空大径頭部 ５２ 中空小径雄ねじ部 ５３ すべり軸受 ５４ 摺動スリーブ（摺動軸） ５５ ５６ 固定ねじ Ｂ 固定基体 Ｗ ワーク
Claims (5)
- 【請求項１】 間にダイアフラムを挟んで一体化される
一対のシリンダボディ；この一対のシリンダボディのい
ずれか一方とダイアフラムとの間に形成される圧力室；
上記ダイアフラムの上記圧力室の反対側に当接し、該圧
力室の圧力変化によって移動するピストン体；上記一対
のボディを一体化する中空固定ボルト；及びこの中空固
定ボルトに摺動自在に挿通され、上記ピストン体に結合
された摺動軸；を有することを特徴とする空圧薄型シリ
ンダ装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の空圧薄型シリンダ装置に
おいて、中空固定ボルトには、摺動軸用のすべり軸受が
設けられている空圧薄型シリンダ装置。 - 【請求項３】 請求項１または２記載の空圧薄型シリン
ダ装置において、中空固定ボルト及び摺動軸は一対が備
えられている空圧薄型シリンダ装置。 - 【請求項４】 請求項３記載の空圧薄型シリンダ装置に
おいて、ピストン体は、上記一対の摺動軸の両端部にそ
れぞれ、一対のシリンダボディを挟んで結合された本体
とサブ体とからなっている空圧薄型シリンダ装置。 - 【請求項５】 間にダイアフラムを挟んで一体化され、
さらに固定基体に固定される一対のシリンダボディ；上
記一対のシリンダボディの固定基体に当接する側の一方
に形成した貫通穴内に位置して、上記ダイアフラムに当
接するピストン本体；上記一対のシリンダボディの他方
とダイアフラムとの間に形成される圧力室；上記ピスト
ン本体を上記圧力室の容積が減少する方向に移動付勢す
る、固定基体と該ピストン本体との間に挿入したばね手
段；上記一対のシリンダボディを一体化する一対の中空
固定ボルト；この一対の中空固定ボルトにそれぞれ摺動
自在に挿通され、その一端部に上記ピストン本体を固定
した一対の摺動軸；及びこの一対の摺動軸の他端部に結
合されたサブピストン体；を有することを特徴とする空
圧薄型シリンダ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33169099A JP3432191B2 (ja) | 1999-11-22 | 1999-11-22 | 空圧薄型シリンダ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33169099A JP3432191B2 (ja) | 1999-11-22 | 1999-11-22 | 空圧薄型シリンダ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001146904A true JP2001146904A (ja) | 2001-05-29 |
| JP3432191B2 JP3432191B2 (ja) | 2003-08-04 |
Family
ID=18246500
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33169099A Expired - Fee Related JP3432191B2 (ja) | 1999-11-22 | 1999-11-22 | 空圧薄型シリンダ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3432191B2 (ja) |
-
1999
- 1999-11-22 JP JP33169099A patent/JP3432191B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3432191B2 (ja) | 2003-08-04 |
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