JP2001165115A - マルチダイアフラムアクチュエータ - Google Patents

マルチダイアフラムアクチュエータ

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JP2001165115A
JP2001165115A JP2000225193A JP2000225193A JP2001165115A JP 2001165115 A JP2001165115 A JP 2001165115A JP 2000225193 A JP2000225193 A JP 2000225193A JP 2000225193 A JP2000225193 A JP 2000225193A JP 2001165115 A JP2001165115 A JP 2001165115A
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diaphragm
piston
housing
mounting surface
actuator
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JP2000225193A
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Keith Hochhalter
キース・ホフハルター
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Tol O Matic Inc
Original Assignee
Tol O Matic Inc
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    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B43/00—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
    • F04B43/02—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having plate-like flexible members, e.g. diaphragms
    • F04B43/025—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having plate-like flexible members, e.g. diaphragms two or more plate-like pumping members in parallel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • F15B11/02—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member
    • F15B11/028—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member for controlling the actuating force
    • F15B11/036—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member for controlling the actuating force by means of servomotors having a plurality of working chambers
    • F15B11/0365—Tandem constructions
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    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
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    • F15B2211/70—Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor
    • F15B2211/705—Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor characterised by the type of output members or actuators
    • F15B2211/7051—Linear output members
    • F15B2211/7055—Linear output members having more than two chambers
    • F15B2211/7056—Tandem cylinders

Abstract

(57)【要約】 正確且つ反復可能な量の線形力を反対方向に、摩擦及び
流体の漏れ無しに作り出すためのマルチダイアフラムア
クチュエータが開示されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】本出願は、１９９８年２月２０日出願の米
国特許出願番号第０９／０２７，４２７号の一部継続出
願である。
【０００２】（技術分野）本発明は一般的にはダイアフ
ラムアクチュエータに、より厳密には、摩擦及び流体の
漏れなしに高精度且つ反復可能な量の力を高速で発生さ
せるためのダイアフラムアクチュエータに関する。本発
明は又、アクチュエータの専ら片側に位置する点で反対
方向に線形力を発生させるためのマルチダイアフラムア
クチュエータに関する。
【０００３】（発明の背景）ワークピースに力を働かせ
る技術には、一般的にダイアフラムアクチュエータと呼
ばれる各種のものがある。このタイプの普通のアクチュ
エータは、ダイアフラムで隔てられた一対の圧力室を有
し、両圧力室に、選択的に流体圧を導入し、排出するよ
うになっている。普通、ダイアフラムで動かすことので
きる長く伸びたアクチュエータロッドが、ダイアフラム
に取り付けられている。このロッドは圧力室の１つを通
り、圧力室のシールされた開口を通って、ワークピース
まで伸びている。このタイプのアクチュエータでは、圧
力室によりダイアフラム、従ってアクチュエータロッド
上に生じる力は、選択的に一方の圧力室に導入され相対
する圧力室から排出される流体圧によって制御される。
【０００４】しかしこの設計には潜在的な問題が幾つか
ある。第１に、アクチュエータロッドと、ロッドが圧力
室の１つから外に出る際にロッドをシールするシール部
材との間に摩擦と、潜在的な漏れの問題があるというこ
とである。摩擦及び／又は漏れの可能性がある場合には
いつでも、高度な正確性及び反復性は実質上期待できな
い。第２に、ロッドが圧力室の１つから外に出る際にロ
ッドをシールするシール部材は、最終的には摩耗するの
で、交換が必要となる。その結果更に、正確性と反復性
が低下する。第３に、２つの相対する圧力室の容積は、
１つの室にはロッドがあり、且つその１つの室の中にあ
るロッドの量はその室が膨張、収縮する際に変動するの
で、正確には一致しない。このことは更に、ロッド上に
生成される力の正確性と力生成の反復性にも悪影響を及
ぼす。第４に、圧力室の容積は何らかの力を発生させる
前に満たされなければならないので、力を急に高速で作
り出すには限界がある。従って、上記のような既知のダ
イアフラムアクチュエータでは、高度に正確で高速且つ
反復可能な力を作用させるのは、不可能ではないにし
ろ、非常に達成困難である。
【０００５】従って、当技術分野では、高度に正確で高
速且つ反復可能な力を作り出すことができ、摩擦又は圧
力室からの流体の漏れに起因するあらゆる不正確さ及び
反復性に関する懸念を実際上取り除いた、改良型のダイ
アフラムアクチュエータが必要とされている。
【０００６】（発明の概要）先行技術とは対照的に、本
発明は、高度に正確で高速且つ反復可能な線形力を作り
出すことができるダイアフラムアクチュエータに関する
ものである。この機構は、摩耗したり摩擦や漏れを生じ
たりするシールのない１つ又はそれ以上の圧力室を有す
るシステムを提供することにより達成される。更に、本
発明のダイアフラムアクチュエータは、圧力室内からア
クチュエータロッドを無くし、圧力室容積を実質的に低
減又は無しとする。従って、本発明のダイアフラムアク
チュエータを使えば、比較的大きな２方向の線形力を、
流体の漏れ又は摩擦により正確性、効率性又は反復性を
損なうことなく、高速で力作用点に作り出すことができ
る。更に、本発明のダイアフラムアクチュエータを使え
ば、このような２方向の線形力を、ダイアフラムアクチ
ュエータの専ら片側に位置する点で生成することができ
る。
【０００７】更に具体的には、本発明によるダイアフラ
ムアクチュエータのある実施例は、それぞれ流体入出ポ
ートを備えた第１及び第２の相対する流体圧力室、即ち
セルと、それぞれの圧力室内の流体圧に応答するダイア
フラムとを有している。流体圧力室及びダイアフラム
は、ダイアフラムが互いに平行且つ相対していて、ダイ
アフラムによって作り出される線形力が同一直線上にあ
り且つ反対方向を向くように方向付けられているのが望
ましい。
【０００８】この実施例では、本発明のダイアフラムア
クチュエータは更に、ダイアフラムからの各線形力を受
け取るために各ダイアフラムの外側面と係合する一対の
ピストン部材を好都合に含んでいる、アクチュエータア
ームアッセンブリを含んでいる。更に好都合に、アクチ
ュエータアームアッセンブリは、ダイアフラムによって
作り出された線形力をワークピースに伝達するためにピ
ストンと連結されるアーム部を含んでいる。ある実施例
では、アーム部が連結されるワークピース上の点は、ダ
イアフラムアクチュエータの専ら片側に位置している。
このように、本発明のダイアフラムアクチュエータは、
ワークピース又は力作用点の片側だけにしかアクセスで
きないような場合には特に有効である。
【０００９】本発明のダイアフラムアクチュエータは更
に、複数のこのようなアクチュエータを互いに並べて配
置し、そして／又は互いに垂直方向に積み重ねることが
できるように構成されている。このような構造にするこ
とにより、ダイアフラム作動システムは、直ぐ近くに隣
接するワークピース又は力作用点で、反対向きの線形力
を作り出すように設計することができる。代わりに、単
層アクチュエータに単一のピストンと相対する圧力室と
を設けることもできる。
【００１０】別の実施例では、単一のダイアフラム及び
それに関連するピストンが設けられている。この実施例
では、ピストンには戻しばねが好適に設けられている。
多くの或いは全ての実施例において、力の速度と周波数
を上げるために圧力室の容積をできる限り低減するのが
望ましい。ある実施例ではこの容積が全く無くなってい
る。
【００１１】従って、高度に正確で高速且つ反復可能な
線形力をワークピースに働かせることのできるダイアフ
ラムアクチュエータを提供することが本発明の目的であ
る。本発明のもう１つの目的は、摩擦及び／又は漏れに
よる不正確性を排除した、高精度のダイアフラムアクチ
ュエータを提供することである。
【００１２】本発明の更にもう１つの目的は、力作用点
の密度を上げるために、流体圧力セルを互いに隣接して
配置し、そして／又は互いに垂直に積み重ねることので
きるマルチダイアフラムアクチュエータを提供すること
である。
【００１３】本発明の又更に別の目的は、差圧入力に応
じて、正確、高速且つ反復可能な力を出力できるダイア
フラムアクチュエータを提供することである。本発明の
これら及びその他の目的は、図面、好適な実施例の説
明、請求の範囲を参照することにより明らかとなるであ
ろう。
【００１４】（好適な実施例の詳細な説明）概括すれ
ば、本発明はダイアフラムアクチュエータに関する。よ
り厳密には、本発明は、正確且つ反復可能な２方向の線
形力を小さなストロークで選択的に提供するためのマル
チダイアフラムアクチュエータに関する。本発明のアク
チュエータは、複数の圧力室又はポートハウジング層
と、複数のピストンハウジング層とを備えている。これ
らの層は、相互に積み重ねられ、複数の流体圧力室即ち
セルと、アクチュエータアームアクセス開口とを形成し
ている。流体圧力を圧力室に導入することにより生成さ
れる力は、ワークピース（図示せず）に伝達されるか又
はアクチュエータアームアッセンブリにより他の力作用
点に伝達される。好適な実施例では、複数の相対する圧
力流体室の対と、その結果としての複数のアクチュエー
タアッセンブリとを有するアクチュエータを開示する
が、本発明の利点は、単一対の流体圧力室と単一のアク
チュエータアームアッセンブリとによっても実現できる
ものである。
【００１５】図１、２Ａ、２Ｂ、３に本発明のアクチュ
エータの各種図面を示す。詳しく述べると、図１は、本
発明による完全にアッセンブリされた状態のアクチュエ
ータを示し、一方、図２Ａ及び２Ｂは分解組み立て図を
示す。図３は一対の流体圧力室と対応するアクチュエー
タアームアッセンブリの断面図である。
【００１６】好適な実施例のアクチュエータ１０は、ベ
ース３６と、ベース３６に組み付けられたアクチュエー
タ部材の積層２７（図１）を含んでいる。ベース３６
は、基板又は他の支持台に取り付けるための複数の組み
付け穴３８を有している。
【００１７】第１即ち底部のアクチュエータ部材のセッ
トは、ボトムハウジング１１とコンビネーションハウジ
ング１９の底部とから成る一対の間隔を空けて設けられ
たポートハウジングと、両ハウジング１１と１９との間
に位置する一対のピストンガイドハウジング１４及び１
５と、ハウジング１１と１４の間及びハウジング１９と
１５の間にそれぞれ配置された一対のダイアフラム１６
及び１８とを含んでいる。
【００１８】このアクチュエータは、更に、第１のセッ
トの上に積層された第２のアクチュエータ部材のセット
を含んでおり、この第２のセットは、コンビネーション
ハウジング１９の上部とトップハウジング２０とを備え
たポートハウジングと、両ハウジング１９と２０との間
に位置する一対のピストンガイドハウジング２１及び２
２と、ハウジング１９と２１の間及びハウジング２０と
２２の間にそれぞれ配置された一対のダイアフラム２４
及び２５とを含んでいる。
【００１９】図２Ａに最もよく示されているように、ボ
トムポートハウジング１１は概ね長方形で、厚みがあ
り、概ね平行で平坦な上面２６と底面２７を有してい
る。底面２７には、ベース３６の穴１７、１７と整列す
る一対の整列孔（図示せず）が設けられており、ハウジ
ング１１とベース３６との間の所望の整列状態を維持す
るため整列ピン２３が差し込まれるようになっている。
ダイアフラム取り付け上面２６には、概ね直線の両側辺
と丸い両端部とを有する一対の圧力室凹部２８、２８が
設けられているが、この凹部の形はそれほど重要ではな
い。各凹部２８、２８にはそれぞれ、流体圧を選択的に
導入、排出するための流体入出ポート２９が設けられて
いる。ポート２９、２９は、内部流体通路を経由してハ
ウジング１１端部のポート接続開口３０と連通してい
る。この開口は流体圧源（図示せず）と接続するように
設計されている。ハウジング１１には更に、複数の側部
穴３１及び複数の端部穴３２の形態をした複数のアクチ
ュエータクランプ穴が設けられている。端部穴３２は貫
通穴で、その中にクランプスクリュー３４（図２Ｂ）を
通して、ベース３６のねじ穴３５にねじ込むようになっ
ている。側部穴３１は貫通穴ではなくねじが切ってあ
り、ねじ付きのクランプスクリュー３９（図２Ｂ）をね
じ込むようになっている。
【００２０】平坦面２６上にも一対の整列開口４０、４
０が設けられ、一対の整列ピン４１が差し込まれるよう
になっている。図示のように、好適な実施例のアクチュ
エーターを構成する積層の各層には、同様な位置に整列
穴４０、４０が設けられている。従って、整列ピン４１
は、全ての層を貫通して伸長するだけの長さがなければ
ならない。
【００２１】相対するポートハウジング１９の底部はハ
ウジング１１の上部と同様であり、概ね平坦な面と、流
体入出ポート及びポート接続開口を備えた一対の対応す
る圧力室凹部と、複数のクランプ穴３１、３２と、一対
の整列穴４０、４０とが含まれている。図２Ａにおい
て、一対の圧力室凹部を有するハウジング１９の平坦な
面はハウジング１９の底面上に配置されているので、こ
れらの要素は図２Ａでは見えない。しかし、ハウジング
１９の底部即ち下側は、ハウジング１１の平坦な上面２
６の鏡像である。従って、ハウジング１９の下側上の流
体圧力室凹部の位置及び形状は、図２Ａに示すように、
ハウジング１１の平坦な上面２６上の対応する要素と実
質的にぴったりと合い、整列する。
【００２２】ポートハウジング１１と１９の間に位置す
るピストンハウジング１４と１５とは、互いに実質的鏡
像関係にある。このハウジング１４と１５はそれぞれ概
ね長方形で、ハウジング１１又は１９に面する外側の平
坦な面４２と、互いに面する内側の平坦な面４４とを有
している。更に、ピストンガイドハウジング１４と１５
にはそれぞれ、ハウジング１４又は１５を貫通する、一
対の間隔を空けて設けられたピストンガイド開口４５、
４５が設けられている。ピストンガイド開口４５、４５
の外形は圧力室凹部２８、２８の外形と同じであり、ハ
ウジングがアッセンブリされたときに、ガイド開口４
５、４５が凹部２８、２８と整列するように間隔を空け
て設けられている。アクチュエータアームアクセス溝４
６が、ハウジング１４及び１５それぞれの面４４上に形
成され、ピストンガイド開口４５の各端部からハウジン
グの側壁まで伸びている。アッセンブリされると、隣接
するハウジング１４及び１５の相対するアクセス溝４６
がアクチュエータアームアッセンブリ用のアクセス開口
を形成するが、これについては後に詳しく説明する。内
側の平坦な面４４それぞれには更に、長く伸びる整列又
は保持用の細長い溝であるスロット４８が設けられてい
る。スロット４８は、ハウジング１４及び１５それぞれ
の一端から他端へと伸び、整列又は保持ロッド４９を収
容するようになっている。アッセンブリされると、ロッ
ド４９はスロット４８の中に収まり、アクチュエータア
ームアッセンブリ１３内の開口を通って伸びる。後に説
明するように、これは、アクチュエータアームアッセン
ブリ１３のアクチュエータ本体に対する整列及び／又は
保持を助ける。
【００２３】ピストンガイドハウジング１４及び１５に
は又、ハウジング１１及び１９のクランプ穴３１及び３
２との整列のための複数のアクチュエータクランプ穴３
１及び３２が設けられている。ハウジング１４及び１５
それぞれには又、アッセンブリ時にハウジングを整列さ
せ易くするため、ハウジング１１及び１９の整列穴４
０、４０に対応する一対の整列穴４０が設けられてい
る。
【００２４】ハウジング１１と１４との間、及びハウジ
ング１９と１５との間には、それぞれダイアフラム１６
と１８とが配置されている。ダイアフラム１６及び１８
それぞれは、両側のハウジングの長方形形状と実質的に
同じ大きさの概ね長方形の平板の形をしている。ダイア
フラムには、クランプ穴３１及び３２と整列穴４０と
が、ハウジングの対応する穴３１、３２、４０と整列し
て設けられている。ダイアフラム１６及び１８それぞれ
には、関連するポートハウジング１１又は１９の平坦な
面２６と係合するための第１の平坦な圧力室側と、関連
するピストンハウジング１４又は１５の外側の平坦な面
４２と係合するための反対側の平坦なピストン側とがあ
る。
【００２５】ダイアフラム１６及び１８をそれぞれハウ
ジング１１と１４との間及び１９と１５との間に配置し
て、クランプスクリュー３４及び３９でシール状態にク
ランプすれば、凹部２８、２８と、ダイアフラム１６及
び１８の凹部２８、２８上を伸長する部分とが一対の流
体圧力室５０及び５１を形成（図３）する。従って、ダ
イアフラム１６及び１８は、それぞれの圧力室から、そ
の室内の流体圧に応じて外向きに動くことができる。特
に、ダイアフラム１６及び１８は、それぞれの圧力室内
の圧力に応じて反対方向に動くことができる。圧力室５
０及び５１はシール無し、開口無し、即ちハウジング１
１及び１９の平坦面と対応するダイアフラム１６及び１
８との間のシール以外からの漏れの可能性無しに、入出
ポート２９、２９を除いて完全に閉じられていることに
着目しておかねばならない。ハウジング１１と１４との
間及び１９と１５との間にクランプされると、ダイアフ
ラム１６及び１８はそれぞれ第１及び第２の平行な平面
となる。
【００２６】アクチュエータ部材の第２即ち上部のセッ
トは同様な構造を含んでいる。特に第２セットは、ハウ
ジング１９の上部とトップハウジング２０とから成る一
対のポートハウジングと、ハウジング１９と２０の間に
位置する一対のピストンガイドハウジング２１及び２２
と、ハウジング１９と２１の間及びハウジング２０と２
２の間それぞれに位置する一対のダイアフラム２４及び
２５とを含んでいる。第１のアクチュエータ部材のセッ
ト内の対応する要素部材と同様に、ハウジング１９、２
０、２１、２２及びダイアフラム２４、２５全てに、対
応して整列したクランプ穴３１、３２、整列穴４０、４
０が設けられている。ポートハウジング１１及びポート
ハウジング１９の底部同様に、ポートハウジング１９の
上部及びトップポートハウジング２０には複数の圧力室
凹部５２が設けられている。しかし図示のように、底部
セットのポートハウジングそれぞれには、間隔を空けて
設けられた一対の凹部が形成されているが、上部セット
のポートハウジングそれぞれには、４つの間隔を空けて
設けられた凹部５２が形成されている。凹部５２それぞ
れに、対応する流体入出ポート５４が設けられている。
ポート５４は、内部通路を経由してハウジング１９の端
面又はハウジング２０表面のポート開口５５に連通し、
適切な流体圧力源と接続されている。
【００２７】ピストンハウジング２１及び２２それぞれ
も、関連するポートハウジング１９及び２０同様に２つ
ではなく４つのピストンガイド開口５６及びそれに対応
するアクチュエーターアームアクセス溝５８が設けられ
ている点を除けば、対応するピストンハウジング１４及
び１５と同様である。ハウジング２１及び２２それぞれ
には又、整列又は保持ロッド６０を収容するための整列
又は保持スロット５９が設けられている。
【００２８】ハウジング１１、１４、１５、１９、２
０、２１、２２、及びダイアフラム１６、１８、２４、
２５が図１に示すように互いに積み重ねられ、クランプ
スクリュー３４及び３９でその位置に保持されると、ダ
イアフラム１６、１８、及び２４、２５は、それぞれポ
ートハウジング１１、１９及び１９、２０との組み合わ
せで、凹部２８、５２の領域に流体圧力室を形成する。
これらの圧力室は、流体の圧力室からの漏れにつながる
シール又は摩擦の無いのが特徴である。このようにし
て、入出ポート２９又は５４を経由して、規定量の流体
圧力が室内に選択的に導入されると、高度に正確で反復
可能な力が、ダイアフラムに対し、各圧力室から外向き
に働く。
【００２９】図１、２、３に示す実施例では、２つのア
クチュエータアームアッセンブリのセット５３及び５７
が設けられ、線形力を各圧力室からワークピース又は他
の力作用点に伝達するようになっている。通常、アクチ
ュエータアームアッセンブリ５３及び５７は、力伝達ア
ーム６１と一対のピストンハーフ６２及び６４とからな
る第１部分と、アーム部６５、６５及び６６と接続スタ
ブ６８とからなる第２部分とを有している。この好適な
実施例では、アーム６１と、アーム部６５、６５及び６
６と部材６８とは、圧力室で生成された力を大きな歪み
無しに伝達できる、構造的に剛な部材である。この好適
な実施例では、アーム部６５、６５及び６６と部材６８
とは、単一の一体となった剛なヨーク部材を形成し、こ
のヨーク部材は、図２、３に示すように、一対のねじ付
きスクリュー６９、６９でアーム６１の両端に接続され
ている。アクチュエータアームアッセンブリ全体を単一
の一体片に構成することも考えられる。部材６８には、
ワークピース又はワークピース用の連結部材に連結しや
すくするため、雌ねじ部７０（図３）を設けておくのが
望ましい。
【００３０】この好適な実施例では、図３を見ればよく
分かるように、部材６８は、アクチュエータの外側又は
完全に片方の側に配置されており、ダイアフラム又はダ
イアフラム平面に直角で各圧力室のモーメント中心を通
って伸びる線と概ね同一直線上にある。この構造は、ワ
ークピースの片側だけにしか力を掛けるためのアクセス
ができないような場合には特に有効である。図示のよう
に、アクチュエータアームアッセンブリのアーム６５、
６５及び６６は、このようなアクセスやワークピースへ
の連結を実現するために、ベース３６の開いた中央領域
に伸びている。ハウジング１１及び１９の圧力室に関係
するアームアッセンブリ５３は、アッセンブリ５７のア
ーム部６５、６５がアクチュエータの垂直方向の積み重
ねに対応するために長くなっている点を除いて、ハウジ
ング１９及び２０に関係するアッセンブリ５７と同じで
あることに留意しておくべきである。
【００３１】図２、４に示すように、ピストンハーフ６
２及び６４それぞれは、それぞれのダイアフラムの外側
表面部分と係合するようになっている概ね平坦な面７１
と、この平坦面７１から凡そ９０°方向に伸びる側面７
２とを含んでいる。平坦面７１は、ピストン開口４５
（ハウジング１４、１５）及び５６（ピストンハウジン
グ２１、２２）の外形と実質的にぴったりと合う形状を
している。平坦面７１の寸法は、ピストン開口４５及び
５６の断面寸法より僅かに小さく、面７１に直角な直線
方向に自由に滑動できるようになっている。しかし、面
７１の寸法は、自由な動きができる範囲でできるだけ大
きい方が望ましい。側壁７２は平坦面７１から伸長し、
各ピストンハーフが、ピストン開口４５及び５６に嵌合
する形状を構成している。ピストンハーフ６２及び６４
それぞれは、アクチュエータアーム６１を収容し、圧力
室及びピストン６２、６４からアーム６１に力を伝達す
るための、中央に設けられ一端から他端へと伸びるアク
チュエータアーム収容溝７４を有している。
【００３２】各ピストンハーフには更に、ピストンハー
フ６２及び６４を横切って伸びる一対の整列ノッチ７
５、７５が設けられている。ピストンハーフがピストン
開口４５及び５６内にアッセンブリされる際に、ノッチ
７５は、ハウジング１４、１５及び２１、２２の整列又
は保持スロット４８及び５９それぞれと、そしてアーム
６１の整列穴７６と整列させられる。アーム６１には整
列穴７３が設けられ、ピストン６２及び６４それぞれに
は整列穴６７が設けられ、両整列穴には、アーム６１と
ピストン６２及び６４との間に所望の整列状態を維持す
るため整列ピン７７が挿入されている。アクチュエータ
アッセンブリが組み立てられると、ピストン６２と６４
とは、アーム６１により、その両外端の中央部で係合さ
れる。アーム６１の両外端は、ヨーク部材のアーム６
５、６５と接続できるように、ハウジング１１、１４、
１５、１９の両端部を越え外向きに伸長している。
【００３３】図１から４に示す実施例の構造を説明して
きたが、本実施例のアクチュエータの組立及び作用を以
下説明する。先ず、底部ポートハウジング１１を、整列
ピン２３を整列穴１７とハウジング１１の底面２７上の
対応する整列穴とに入れながら、ベース３６に対し位置
決めする。次に、整列ピン４１、４１をハウジング１１
の上面２６上の整列穴４０、４０に挿入する。次に、ダ
イアフラム１６及びピストンハウジング１４を、それぞ
れの整列開口４０、４０に整列ピン４１、４１を通しな
がら、ハウジング１１の上に積み重ねる。
【００３４】次に、各圧力室凹部２８、２８のアクチュ
エータアームアッセンブリ５３を、ピストンハーフ６４
をハウジング１４内のピストン開口４５内に入れ、続い
てアーム６１をピストンハーフ６４の溝７４内に入れて
組み付ける。次に、ガイドピン７７を、アーム６１の整
列穴７３を通してピストンハーフ６４の整列穴６７に挿
入する。次に、もう一つのピストンハーフ６２を、ピン
７７がピストンハーフ６２の整列穴６７に入るように、
アーム６１上に位置決めする。このとき、整列又は保持
ロッド４９を、アーム６１をハウジング１４及び１５と
ピストンハーフ６２及び６４に対し保持するために、溝
４８、及びアーム６１の開口７６に挿入することもでき
る。
【００３５】次に、ハウジング１５、ダイアフラム１
８、ハウジング１９、ダイアフラム２４、ハウジング２
１を、図２に示す方向でハウジング１４上に順次積み重
ねる。次に、圧力室凹部５２用のアクチュエータアッセ
ンブリ５７を同じようにアッセンブリし、ピストン開口
５６及びアクセス溝５８内に組み付ける。これに続き、
残ったピストンハウジング２２、ダイアフラム２５、ト
ップポートハウジング２０を、整列ピン４１を図示のよ
うに各整列開口４０に通して整列させながら、順次積み
重ねる。次に、クランプスクリュー３４及び３９をそれ
ぞれクランプ開口３１及び３２に挿入し、締め付ける。
クランプスクリュー３４は各クランプ開口３２を通って
伸長し、ベース３６の雌ねじ３５にねじ込まれ、一方、
クランプスクリュー３９は各クランプ開口３１を通って
伸長し、ポートハウジング１１の雌ねじにねじ込まれる
ことに留意しなければならない。
【００３６】最後に、アーム部６５、６５、６６及び部
材６８からなるアームアッセンブリのヨークを、ねじ部
材６９を使ってアーム６１に接続する（図２、３）。図
３を見れば、ダイアフラムアクチュエータの積層内の各
ダイアフラムアクチュエータの作用がよく理解できる。
図示のように、ダイアフラム１６、１８と、ピストンハ
ーフ６２、６４と、アーム６１の間の許容差は最小にし
てあるので、圧力室５０及び５１内の圧力差は全て、ア
ームアッセンブリ５３に伝達される。次に、この圧力即
ち力の差は、アームアッセンブリ５３を通してワークピ
ースに伝達される。圧力室５０及び５１内の力は、入出
ポート２９、２９を通して流体圧を圧力室内に選択的に
導入することによって生成される。流体圧は従来からの
方法いずれによっても生成することができる。しかし、
この圧力は、電気的入力により圧力出力が制御される１
個又はそれ以上の比例弁から供給されるのが望ましい。
【００３７】次に、図５及び６に、本発明の修正した実
施例を示す。図５及び６の実施例には、一対のポートハ
ウジング８０及び８１が含まれており、それぞれ、中心
部周りに概ね環状即ちドーナツ状の凹部８３及び８７を
有している。ハウジング８０と８１との間には一対のピ
ストンハウジング８２と８４とが配置されている。ハウ
ジング８２と８４は環状部材で、それぞれ、互いに係合
する概ね平坦な内側面と、ポートハウジング８０又は８
１に隣接する概ね平坦な外側面を有している。第１ダイ
アフラム８５は、ピストンハウジング８２とポートハウ
ジング８０との間に位置し、凹部８３の領域に概ね環状
即ちドーナツ状の流体圧力室を形成し、第２ダイアフラ
ム８６は、ピストンハウジング８４とポートハウジング
８１との間に位置し、凹部８７の領域に概ね環状即ちド
ーナツ状の流体圧力室を形成している。図示のように、
ピストンハウジング８２及び８４はそれぞれ、凹部８３
及び８７の外周とほぼ同じ寸法の円筒内面を有してい
る。図５に示すように積み重ねてアッセンブリすると、
ピストンハウジング８２及び８４の内面９０は外側ピス
トンガイド面を形成している。
【００３８】一対のスペーサー要素８８及び８９がそれ
ぞれ、ハウジング８０及び８１の中央部に配置され、ダ
イアフラム８５及び８６の中央部をハウジング８０及び
８１の平坦面に対してシールしている。スペーサー要素
８８及び８９は概ね円筒状の外側面９４を有し、ピスト
ン９５に対し内側ピストンガイド面を形成している。図
示のように、ピストン９５は、凹部８３及び８７の形状
とほぼぴったりと合う概ね環状の上面及び底面を有して
いる。
【００３９】スペーサー要素８８及び８９は、ねじ部材
９３等の何らかの従来からの手段でハウジング８０及び
８１に固定されている。ピストン９５は、力を流体圧力
室凹部８３及び８７からワークピースに伝達するための
アクチュエータアームアッセンブリの一部である。アク
チュエータアームアッセンブリは、スペーサー要素８８
と８９の間をピストン９５を横切って伸びる力伝達アー
ム９１と、アーム９１からワークピースに力を伝達する
ために、スペーサー要素８８内の開口を通って伸びる中
央力伝達ロッド９２とを有している。この好適な実施例
では、スペーサー要素８８及び８９の寸法は、ピストン
９５従ってアーム９１の僅かな動きに空間９７を提供す
るため十分に薄くなっている。これは、ピストン９５か
らロッド９２、従ってワークピースへの力の伝達を容易
にしている。
【００４０】図５及び６に示す実施例では、必要であれ
ば、力伝達アーム９１を、ピストン９５からロッド９
２、従ってワークピースへと力を伝達するための力伝達
ディスク又は他の構造に置き換えることもできる。
【００４１】図７は、本発明の又別の実施例を示す。本
実施例は、圧力室が単一のセンターポートハウジング９
９で構成され、アクチュエータアームアッセンブリがピ
ストンからの反対向きの（内向きではなく）外向きの力
を受けるようになっている点を除き図１から４に示した
実施例と同じである。図７の実施例では、センターポー
トハウジング９９には、一対の整列した流体圧力室凹部
１００及び１０１がハウジング９９の互いに反対側に設
けられている。一対のピストンハウジング１０２及び１
０４が、ポートハウジング９９の隣接する反対面上に配
置されており、一対のダイアフラム１０５及び１０６
が、図示のように、ハウジング１０２、１０４とハウジ
ング９９との間に保持されている。
【００４２】ピストンハウジング１０２及び１０４には
それぞれ、ピストンガイド開口１０８及び１０９が設け
られている。開口１０８及び１０９の大きさと外形は、
凹部１００及び１０１とほぼぴったりと合うようになっ
ている。図１から４に示した実施例同様、凹部１００及
び１０１とダイアフラム１０５及び１０６によって規定
される流体圧力室には、流体圧源（図示せず）に接続さ
れた圧力入出ポートが設けられている。
【００４３】圧力室内で生成された力をワークピースに
伝達するために、アクチュエータアームアッセンブリが
一対の圧力室に関係付けられている。図７の実施例で
は、アクチュエータアームアッセンブリは、一対のピス
トン１１０及び１１１と、複数の剛体アーム１１２、１
１２、１１４、１１４、１１５及び接続部材１１６とを
含んでいる。図示のように、ピストン１１０及び１１１
は、ピストン開口１０８及び１０９内に配置されてい
る。ピストンは、ダイアフラム１０５及び１０６と密接
に関係付けられた面を有しており、凹部１００及び１０
１に導入された流体圧に応答できるようになっている。
各ピストンは、ピストンの動きを剛体アーム１１４、１
１４、１１５及び部材１１６経由でワークピースに伝達
するための、概ね横向きのアーム１１２の内の１つと接
続されている。
【００４４】図８及び９は、単一のピストンを備えたダ
イアフラムアクチュエーターの単一積層実施例からな
る、本発明の又別の実施例を示す。この単一積層実施例
は、第１即ちトップポートハウジング１２２と第２即ち
ボトムポートハウジング１２４との間に挟まれた、一対
の相対するピストンハウジング１２０及び１２１を有し
ている。ポートハウジング１２２及び１２４はそれぞ
れ、圧力室即ちポートハウジングのセル表面と連通する
流体供給、排出ポート１２５及び１２６を有している。
図８において、ポートハウジング１２２の圧力室面１２
８は、ピストンハウジング１２０と面する概ね平坦な面
であり、一方、ポートハウジング１２４の圧力室面１２
７も、ピストンハウジング１２１と面する概ね平坦な面
である。圧力室面１２８及び１２７は、ハウジング１２
２及び１２４の周囲の面領域に対し、実質的に平ら且つ
平坦である。
【００４５】ポートハウジング１２２とピストンハウジ
ング１２０との間にはダイアフラム１２９が挟まれてお
り、ポートハウジング１２４とピストンハウジング１２
１との間にはダイアフラム１３０が挟まれている。図８
に示す積み重ね全てを図９に示すように互いに連結する
ときには、ダイアフラム１２９及び１３０はそれぞれ圧
力室面１２８及び１２７と直接相対するように配置され
る。図１から７に示す実施例では、ポートハウジングに
は圧力室を形作る窪みを有する圧力室が設けられている
が、本発明では、そのような窪みを無くし、圧力室を、
１つの側を平らな圧力室面１２８及び１２７で、他方の
側をダイアフラム１２９及び１３０で規定することもで
きると考えている。
【００４６】ピストンハウジング１２０には、中央ピス
トンガイド開口１３１と、そのガイド開口１３１の両端
から伸びる一対のピストンアームガイド溝１３２とが設
けられている。開口１３１にはピストンハーフ１３４が
入り、溝１３２には、他の実施例について説明したと同
様に、ピストンアーム１３５が入る。ピストンハウジン
グ１２１にも、ハウジング１２０同様に、中央ピストン
ガイド開口１３６と、一対の側方ピストンアームガイド
溝１３８、１３８が設けられている。開口１３６にはピ
ストンハーフ１３９が入り、溝１３８、１３８にはピス
トンアーム１３５が入る。ピストンハーフ１３４及び１
３９にはそれぞれ、図示のように、内側溝１３７及び１
４３が設けられ、この中にアーム１３５が入る。
【００４７】アーム１３５の両端にはそれぞれ、アーム
を１つ又はそれ以上の力作用部材に取り付けるための雌
ねじ穴１４０が設けられている。ピストンハウジング１
２０及び１２１をポートハウジング１２２及び１２４の
間に挟み込むと、開口１３１及び１３６は、圧力室面１
２８、１２７の外周、従って圧力室の輪郭を定める。図
８のアクチュエータ構成要素部材を積み重ねたものは、
ハウジング１２０、１２１、１２２、１２４を含め、他
の実施例と同様に、ねじ部材等で一体にクランプされ
る。
【００４８】図９は、図８の実施例のアッセンブリ前の
組立分解側面図であり、ダイアフラム１２９及び１３０
はそれぞれ、圧力室面１２８及び１２７に対し平坦に保
持されるように設計されている。これは圧力室容積を最
小化し、アクチュエータの高速作動を可能にする。空気
流体圧をポート１２５及び１２６より導入、排出するこ
とによって、ダイアフラム１２９及び１３０は、それぞ
れの圧力室面から膨れて離れ、そしてそこへ向かって戻
ってくる。これに対応してピストン１３３、従ってピス
トンアーム１３５が動かされることになる。このよう
に、アーム１３５の両端に取り付けられた機構は何であ
れ、動かされることになる。
【００４９】本発明によるダイアフラムアクチュエータ
の又他の実施例を図１０及び１１に示す。本実施例は、
戻しばね付きの単一ダイアフラム、即ち単動アクチュエ
ータである。概説すれば、図１０のアクチュエータは、
下側ダイアフラム又はベースハウジング１４５と、ピス
トンハウジング１５２と、ガイド又はベアリングハウジ
ング１７１とを備えたハウジングアッセンブリを有して
いる。より詳細に述べると、ハウジング１４５にはその
下面に、ハウジング１４５従ってアクチュエータ構造体
全体を基台又は他の構造体（図示せず）に取り付けるた
めの、取り付け穴１４６が設けられている。ハウジング
１４５には更に、ハウジング１４５内を通って伸長し、
ハウジング１４５の上面１４７中央部のポート開口１４
９に至る圧力ポート１４８が設けられている。上面１４
７は概ね平ら且つ平坦で、複数のクランプ用ボルト１５
１をねじ込むための複数の雌ねじ穴１５０が設けられて
いるが、これについては以下に詳しく説明する。
【００５０】ピストンハウジング１５２は、ロアーハウ
ジング１４５に隣接して配置され、両者の間にダイアフ
ラム１５４が挟まれている。ピストンハウジング１５２
及びダイアフラム１５４にはそれぞれ、ねじ付きクラン
プスクリュー１５１が通る複数の貫通穴１５５及び１５
６が設けられている。ピストンハウジングには、第１の
概ね円形のピストン収容凹部１５８と、第２の概ね円形
のピストン収容開口部１５９とが設けられている。凹部
１５８は、ハウジング１５２の上面に向かって開き、開
口１５９と連通しており、一方、開口部１５９は、ハウ
ジング１５２の底面１６０に向かって開き、面１６０に
ピストン開口を形成している。ピストンハウジング１５
２の底面１６０は概ね平ら且つ平坦で、図１０及び１１
の実施例がアッセンブリされるときには、ダイアフラム
１５４の上面と係合するように設計されている。アッセ
ンブリされると、面１４７には、ハウジング１５２の底
面１６０に対応する、或いはそれに相対して位置する周
辺部分、及び窪み部即ちピストン開口部１５９の領域内
の圧力室部分が形成されることになる。周辺部分及び圧
力室部分は共に平坦であり、且つ共通平面上にあるのが
望ましい。
【００５１】更に図１０及び１１に関してであるが、ピ
ストン１６１は、ピストンハウジング１５２の凹部１５
８内を案内されて動くように設計されている、第１又は
上側ピストン部１６２と、ピストンハウジング１５２の
開口部１５９内を案内されて動くように設計されてい
る、第２又は下側ピストン部１６４とを有している。下
側ピストン部１６４の底面１６６は、開口部１５９の領
域内でダイアフラム１５４の上面と係合するように設計
されている。ピストン１６１の上面には、圧縮又は戻し
ばね１６８の一端を収容するための、概ね円形の凹部１
６５が設けられている。ばね１６８はピストン戻しばね
として働き、ベアリングハウジング１７１内のばね受け
凹部１７０（図１１）内に着座するためのばねキャップ
１６９が取り付けられている。ピストン１６１には更
に、複数のガイドシャフト収容開口１７２が設けられて
いる。開口１７２には、ピストン１６１の動きをガイド
するための複数のガイドシャフト即ち力伝達部材１７４
の端部が挿入されており、これについては後に詳しく説
明する。
【００５２】ベアリングハウジング１７１には、複数の
クランプスクリュー用穴１７５が、クランプスクリュウ
１５１を通すため、対応する穴１５０、１５６、１５５
と整列して設けられている。図１０及び１１の実施例を
アッセンブリする際には、クランプスクリュー１５１
を、穴１７５、ハウジング１５２及びダイアフラム１５
４の穴１５５及び１５６に順に通して、ロアーハウジン
グ１４５の雌ねじ穴１５０にねじ込む。クランプスクリ
ュー１５１を締め付ける際は、ロアーハウジング１４
５、ピストンハウジング１５２、ベアリングハウジング
１７１が、ハウジング１４５の上面１４７とピストンハ
ウジング１５２の底面１６０との間にダイアフラム１５
４を挟んで一緒にクランプされる。その結果、ダイアフ
ラム１５４の底面とロアーハウジング１４５の上面１４
７との間の開口部１５９の領域にダイアフラム室が形成
されることになる。
【００５３】ベアリングハウジング１７１には更に、複
数のベアリング１７８を収容するための同じ数のベアリ
ング穴１７６が設けられている。ベアリング１７８には
それぞれ、ベアリングが適切に整列するために穴１７６
の中で僅かに傾くことができるように、僅かに直径が大
きくなった中央外側部１７９が設けられている。ベアリ
ング１７８にはそれぞれ更に、ガイドシャフト１７４を
通すための中央開口１８０が設けられている。ばね調整
スクリュー１８２を取り付けるために中央ねじ穴１８１
が設けられている。戻しばねキャップ１６９に対しスク
リュー１８２をねじ込んだり戻したりすることによっ
て、戻しばね１６８の力を選択的に調整できる。
【００５４】ガイドシャフト１７４の上端はそれぞれ、
複数の雄ねじスクリュー１８５によってアッパープレー
ト１８４の底面にしっかりと固定される。リフティング
ワイパー等の形態のワークピース１８７が、必要に応じ
てアッパープレート１７４に取り付けられる。
【００５５】完全にアッセンブリされると、ガイドシャ
フト１７４を介してアッパープレート１８４に連結され
たピストン１６１は、ベアリングハウジング１７１、ピ
ストンハウジング１５２，ロアーハウジング１４５に対
し可動となる。ピストンは、通常、図示のように、戻し
ばね１６８によって戻り方向即ち下向きに付勢されてい
る。ピストンを稼働させ、ばね１６８の力に抗して動か
すため、空気流体圧が圧力ポート１４８に導入される。
これによって、開口部１５９の領域内のダイアフラム１
５４が、ピストン部１６４の底面１６６に抗して上向き
に動かされ、それによりピストン１６１、アッパープレ
ート１８４及びそれに連結されているワークピース１８
７が動かされる。
【００５６】図１０及び１１に示す構造は、比較的少な
い空気移動量で、短く、早く、反復する動きを容易に作
り出せる。更に、空気は完全に密封されており、漏れが
ないので、このような構造は、クリーンルームないしそ
れと似た環境で使うのに理想的である。
【００５７】好適な実施例の説明は、極めて特定的なも
のであったが、本発明の精神から逸脱することなく様々
な修正を加えうることは明らかである。従って、本発明
の範囲は、好適な実施例の説明に依ってではなく、請求
項によって示されるものとする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による、完全にアッセンブリされたマル
チダイアフラムアクチュエータの等角図法による斜視図
である。
【図２】図２Ａは、図１のマルチダイアフラムアクチュ
エータの、等角図法による分解組立図である。図２Ｂ
は、図１のマルチダイアフラムアクチュエータの、等角
図法による分解組立図である。
【図３】図１の線３−３に沿う部分断面図である。
【図４】ピストンを含むアクチュエータアームアッセン
ブリの部分を示す、等角図法による分解組立図である。
【図５】本発明による、変更を加えたアクチュエータの
側断面図である。
【図６】図５の線６−６に沿う断面図である。
【図７】本発明による、マルチダイアフラムアクチュエ
ータの又更に別の実施例の断面図である。
【図８】更に別のダイアフラムアクチュエータ実施例
の、等角図法による分解組み立て図である。
【図９】図８のダイアフラムアクチュエータ実施例の、
分解組立側面図である。
【図１０】本発明による、更に別のアクチュエータ実施
例の、等角図法による分解組み立て図である。
【図１１】図１０のアクチュエータ実施例の、一部を省
いた、分解組立正面図である。

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 実質的に平坦な第１ダイアフラム取付面
    と、前記第１ダイアフラム取付面に開口する流体入出ポ
    ートとを有する第１ハウジングと、 第２ダイアフラム取付面と、前記第２ダイアフラム取付
    面内のピストン開口とを有するピストンハウジングとを
    備えたハウジングと、 前記第１ダイアフラム取付面と前記第２ダイアフラム取
    付面との間に位置し、前記第１ダイアフラム取付面に面
    する第１面と前記第２ダイアフラム取付面に面する第２
    の反対側の面とを有するダイアフラムと、 前記ピストン開口内に位置し、前記第２の反対側の面と
    係合するピストンとを備えていることを特徴とするダイ
    アフラムアクチュエータ。
  2. 【請求項２】 前記ピストンハウジングに隣接して、前
    記第２ダイアフラム取付面の反対側に位置する第２ハウ
    ジングを更に含んでいることを特徴とする請求項１に記
    載のダイアフラムアクチュエータ。
  3. 【請求項３】 前記第２ハウジングが少なくとも１つの
    ガイド開口を含むガイドハウジングであることを特徴と
    する請求項２に記載のダイアフラムアクチュエータ。
  4. 【請求項４】 前記ピストンに連結され、ワークピース
    と連結するために前記ガイド開口を通って伸長する少な
    くとも１つの力伝達部材を備えたワークピース連結アッ
    センブリを含んでいることを特徴とする請求項３に記載
    のダイアフラムアクチュエータ。
  5. 【請求項５】 前記ピストンに対して前記ダイアフラム
    の方向にばね力を働かせるために、前記第２ハウジング
    と前記ピストンとの間に配置されたばねを含んでいるこ
    とを特徴とする請求項４に記載のダイアフラムアクチュ
    エータ。
  6. 【請求項６】 前記第２ハウジングが３つのガイド開口
    を含み、前記ワークピース連結アッセンブリが前記ピス
    トンに連結され前記３つのガイド開口それぞれを通って
    伸長する力伝達部材を含んでいることを特徴とする請求
    項４に記載のダイアフラムアクチュエータ。
  7. 【請求項７】 前記力伝達部材の各々がガイドシャフト
    であることを特徴とする請求項６に記載のダイアフラム
    アクチュエータ。
  8. 【請求項８】 前記ガイド開口内に取り付けられ、前記
    力伝達要素を通すための中央開口を有するベアリング部
    材を含んでいることを特徴とする請求項４に記載のダイ
    アフラムアクチュエータ。
  9. 【請求項９】 前記力伝達要素の各々がガイドシャフト
    であることを特徴とする請求項８に記載のダイアフラム
    アクチュエータ。
  10. 【請求項１０】 前記第１ダイアフラム取付面が、前記
    第２ダイアフラム取付面の反対に位置する周辺面部と、
    前記ピストン開口に対応する圧力室面部とを含んでいる
    ことを特徴とする請求項１に記載のダイアフラムアクチ
    ュエータ。
  11. 【請求項１１】 前記圧力室面部と前記周辺面部とは実
    質的に平坦で、両者は共通の平面上にあることを特徴と
    する請求項１０に記載のダイアフラムアクチュエータ。
  12. 【請求項１２】 前記ピストンに対して前記ダイアフラ
    ムの方向にばね力を働かせるために、前記第２ハウジン
    グと前記ピストンとの間に配置されたばねを含んでいる
    ことを特徴とする請求項２に記載のダイアフラムアクチ
    ュエータ。
  13. 【請求項１３】 前記第２ハウジングが、実質的に平坦
    な第３ダイアフラム取付面と、前記第３ダイアフラム取
    付面に開口する流体入出ポートとを含み、前記ピストン
    ハウジングが第４ダイアフラム取付面と前記第４ダイア
    フラム取付面内のピストン開口とを含み、ダイアフラム
    アクチュエータが前記第３及び第４ダイアフラム取付面
    の間に位置する第２ダイアフラムを含んでいることを特
    徴とする請求項２に記載のダイアフラムアクチュエー
    タ。
  14. 【請求項１４】 前記第２及び第４ダイアフラム取付面
    内の前記ピストン開口が、前記第２及び第４ダイアフラ
    ム取付面に概ね直角な方向に整列していることを特徴と
    する請求項１３に記載のダイアフラムアクチュエータ。
  15. 【請求項１５】 前記ピストンハウジングに隣接する第
    ２ハウジングを含んでおり、ダイアフラムアクチュエー
    タが前記第３及び第４ダイアフラム取付面の間に位置す
    る第２ダイアフラムを含んでいることを特徴とする請求
    項１１に記載のダイアフラムアクチュエータ。
  16. 【請求項１６】 前記第３ダイアフラム取付面が、前記
    第４ダイアフラム取付面の反対に位置する周辺面部と、
    前記第４ダイアフラム取付面内のピストン開口に対応す
    る圧力室面部とを含み、前記圧力室面部と前記周辺面部
    とは実質的に平坦で、両者は共通の平面上にあることを
    特徴とする請求項１５に記載のダイアフラムアクチュエ
    ータ。
  17. 【請求項１７】 第１流体入出ポートを有し、第１ダイ
    アフラム平面内に位置する第１ダイアフラムにより部分
    的に規定される第１流体圧力室を備え、前記第１ダイア
    フラムは前記第１流体圧力室内の流体圧に応じて第１方
    向に前記第１流体圧力室から遠ざかるように動くことが
    できるようになっており、 第２流体入出ポートを有し、第２ダイアフラム平面内に
    位置する第２ダイアフラムにより部分的に規定される第
    ２流体圧力室を更に備え、前記第２ダイアフラムは前記
    第２流体圧力室内の流体圧に応じて第２方向に前記第２
    流体圧力室から遠ざかるように動くことができるように
    なっており、 前記第１及び第２流体圧力室は、前記第１及び第２ダイ
    アフラムが実質的に互いに平行であり、前記第１及び及
    び第２方向が互いに逆向きであるように方向付けられて
    おり、 前記第１ダイアフラム及び前記第２ダイアフラムと係合
    し、アームアッセンブリと前記第１及び第２ダイアフラ
    ムとの間の係合点から反対向き両方向外側へ伸長するア
    クチュエータアームを含むアクチュエータアームアッセ
    ンブリを更に備えており、前記アクチュエータアームは
    ワークピースに連結するための両端部を含んでいること
    を特徴とするダイアフラムアクチュエータ。
  18. 【請求項１８】 第１の実質的に平坦なダイアフラム取
    付面を有する第１ハウジングと、第２の実質的に平坦な
    ダイアフラム取付面を有する第２ハウジングとを含むこ
    とを特徴とする請求項１７に記載のダイアフラムアクチ
    ュエータ。
  19. 【請求項１９】 前記第１流体圧力室が前記第１ダイア
    フラムと前記第１ダイアフラム取付面との間で規定さ
    れ、前記第２流体圧力室が前記第２ダイアフラムと前記
    第２ダイアフラム取付面との間で規定されることを特徴
    とする請求項１８に記載のダイアフラムアクチュエー
    タ。
JP2000225193A 1999-07-26 2000-07-26 マルチダイアフラムアクチュエータ Pending JP2001165115A (ja)

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