JP2018066471A - Fluid pressure cylinder - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、流体圧シリンダに関し、特に、ピストンロッドの回転防止機構を備える流体圧シリンダに関する。 The present invention relates to a fluid pressure cylinder, and more particularly to a fluid pressure cylinder including a piston rod rotation prevention mechanism.
従来から、ピストンロッドを挟んでこれと平行に2本のガイドロッドを配設し、ピストンロッドとガイドロッドを連結プレートで連結することにより、ピストンロッドの回転を防止する流体圧シリンダが知られている(特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, a fluid pressure cylinder that prevents rotation of a piston rod by arranging two guide rods in parallel with the piston rod and connecting the piston rod and the guide rod with a connecting plate is known. (See Patent Document 1).
また、ピストンロッドの突出端部にブロック状の連結部材を連結し、該連結部材の支持凹部に支持した結合ピンをシリンダ本体の端面に形成した挿入凹部に挿入して、連結部材の回動を規制するようにした流体圧シリンダが知られている(特許文献2参照)。この流体圧シリンダでは、挿入凹部がピストンの中心軸線回りに複数配置され、結合ピンがそれらの挿入凹部の一つに選択的に挿入されることで、連結部材の姿勢を変更することが可能となっている。 In addition, a block-shaped connecting member is connected to the projecting end of the piston rod, and a connecting pin supported by the supporting recess of the connecting member is inserted into an insertion recess formed on the end surface of the cylinder body to rotate the connecting member. A fluid pressure cylinder is known which is regulated (see Patent Document 2). In this fluid pressure cylinder, a plurality of insertion recesses are arranged around the central axis of the piston, and the coupling pin can be selectively inserted into one of the insertion recesses, thereby changing the posture of the connecting member. It has become.
しかしながら、特許文献1の流体圧シリンダでは、ガイドロッドの配設に伴って装置全体が大型化することが避けられない。 However, in the fluid pressure cylinder of Patent Document 1, it is inevitable that the entire apparatus increases in size as the guide rods are arranged.
また、特許文献2の流体圧シリンダでは、連結部材の支持凹部に結合ピンを支持する必要があり、構成が複雑なものとなっている。 Moreover, in the fluid pressure cylinder of patent document 2, it is necessary to support a coupling pin in the support recessed part of a connection member, and a structure is complicated.
本発明は、このような課題を考慮してなされたものであり、簡単な構成でピストンロッドの回転を防止できる流体圧シリンダを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a fluid pressure cylinder that can prevent the rotation of the piston rod with a simple configuration.
本発明に係る流体圧シリンダは、シリンダ本体と、流体圧で駆動されるピストンと、ピストンに連結されるピストンロッドを有し、シリンダ本体から突出するピストンロッドの端部に連結部材が連結され、シリンダ本体の端面に複数のガイド部材が立設され、連結部材はピストンロッドの軸線に平行な少なくとも一つの側面を有し、複数のガイド部材の側面が連結部材の側面の一つに当接可能であることを特徴とする。 The fluid pressure cylinder according to the present invention has a cylinder body, a piston driven by fluid pressure, a piston rod connected to the piston, and a connecting member is connected to an end of the piston rod protruding from the cylinder body, A plurality of guide members are erected on the end surface of the cylinder body, the connecting member has at least one side surface parallel to the axis of the piston rod, and the side surfaces of the plurality of guide members can contact one of the side surfaces of the connecting member It is characterized by being.
上記の流体圧シリンダによれば、シリンダ本体の端面に立設した複数のガイド部材を連結部材の側面に当接させることにより、簡単な構成でピストンロッドの回転を防止することができる。 According to the fluid pressure cylinder described above, the piston rod can be prevented from rotating with a simple structure by bringing a plurality of guide members standing on the end face of the cylinder body into contact with the side surface of the connecting member.
上記の流体圧シリンダにおいて、ガイド部材はシリンダ本体に着脱自在に設けられると好適である。これによれば、シリンダ本体に対する連結部材の姿勢を変更することができる。 In the above fluid pressure cylinder, it is preferable that the guide member is detachably provided on the cylinder body. According to this, the attitude | position of the connection member with respect to a cylinder main body can be changed.
また、連結部材は、ピストンロッドの軸線に垂直な断面が正方形等の多角形である角柱形状に形成されているのが好ましい。これによれば、シリンダ本体に対する連結部材の姿勢を容易に変更することができる。 Further, the connecting member is preferably formed in a prismatic shape whose cross section perpendicular to the axis of the piston rod is a polygon such as a square. According to this, the attitude | position of the connection member with respect to a cylinder main body can be changed easily.
さらに、シリンダ本体の内部に流体圧で駆動される中間駆動体が摺動自在に設けられ、ピストンは中間駆動体の内部に摺動自在に設けられるものでもよい。これによれば、シリンダ本体に対するピストンの変位量を可及的に大きくすることができる。この場合、中間駆動体の連結部材とは反対側に位置する端部はシリンダ本体から出没自在であり、ピストンロッドの連結部材とは反対側の端部は中間駆動体及びシリンダ本体から出没自在である構成としてもよい。 Further, an intermediate driving body driven by fluid pressure may be slidably provided inside the cylinder body, and the piston may be slidably provided inside the intermediate driving body. According to this, the displacement amount of the piston with respect to the cylinder body can be increased as much as possible. In this case, the end located on the opposite side of the connecting member of the intermediate drive body can be protruded and retracted from the cylinder body, and the end of the piston rod opposite to the connecting member can be protruded and retracted from the intermediate drive body and the cylinder body. It is good also as a certain structure.
さらにまた、連結部材の側面に配管が接続される場合は特に有益である。すなわち、ピストンロッドと一体の連結部材はピストンロッドの軸線回りに回転することが防止されているので、連結部材に接続される配管も一定の位置に保持される。 Furthermore, it is particularly beneficial when a pipe is connected to the side surface of the connecting member. That is, since the connecting member integral with the piston rod is prevented from rotating around the axis of the piston rod, the pipe connected to the connecting member is also held at a fixed position.
本発明に係る流体圧シリンダは、シリンダ本体の端面に立設した複数のガイド部材を連結部材の側面に当接させるものであり、簡単な構成でピストンロッドの回転を防止することができる。 In the fluid pressure cylinder according to the present invention, a plurality of guide members standing on the end surface of the cylinder body are brought into contact with the side surface of the connecting member, and the rotation of the piston rod can be prevented with a simple configuration.
以下、本発明に係る流体圧シリンダについて好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照しながら説明する。以下において「上」あるいは「下」というときは、図2及び図5における上下方向の向きをいう。 Hereinafter, preferred embodiments of a fluid pressure cylinder according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, “upper” or “lower” refers to the vertical direction in FIGS. 2 and 5.
本発明の実施形態に係る流体圧シリンダ10は、半導体ウエハ収納容器内のガスを排出または充填する用途に使用される。この流体圧シリンダ10は、図1及び図2に示すように、シリンダ本体12、カバー体14、中間駆動体16、ピストンロッド18、連結部材20及びガイド部材22を含む。
The
シリンダ本体12は、軸方向(上下方向)に垂直な断面が矩形状である直方体状の本体部24と本体部24の側面に一体に形成される取付部26を有し、本体部24の内部には、上下方向に貫通する円形断面の駆動体挿通孔が形成されている。シリンダ本体12は、取付部26において、図示しない基台に取り付けられる。駆動体挿通孔は、上端開口側に形成される拡径段部30と、拡径段部30に続く大径部32と、大径部32に続く小径部34を有する。拡径段部30には第1パッキン36が装着され、小径部34には環状溝を介して第2パッキン38が装着される。
The cylinder
シリンダ本体12の上端には、複数の固定具40によりカバー体14が取り付けられる。カバー体14の軸方向(上下方向)に垂直な断面は、シリンダ本体12の断面形状と同一形状である。カバー体14の内部には、上下方向に貫通する円形断面の駆動体端部挿通孔が形成され、駆動体端部挿通孔の上端には内方に突出するフランジ44が設けられる。駆動体端部挿通孔の径は、シリンダ本体12に形成された駆動体挿通孔の大径部32の径と略同一であるかまたはそれよりも僅かに小さい。
A
中間駆動体16は、円形断面を有する筒状部材であり、その内部には上下方向に貫通する円形断面のピストンロッド挿通孔が形成されている。中間駆動体16の外周面は、外径が最も大きい第1外径部48を挟んで、第1外径部48の上側に第2外径部50を有するとともに、第1外径部48の下側に第3外径部52及び第3外径部52より径が小さい第4外径部54を有する。第2外径部50の径は、カバー体14のフランジ44の内径と略同一であるかまたはそれよりも僅かに小さい。ピストンロッド挿通孔は、上端開口側に形成されるねじ部56と、ねじ部56に続く大径部58と、大径部58に続く小径部60を有し、小径部60には環状溝を介して第3パッキン62が装着される。
The
中間駆動体16は、シリンダ本体12に形成された駆動体挿通孔及びカバー体14に形成された駆動体端部挿通孔に軸方向(上下方向)に移動自在に挿通される。第1パッキン36は中間駆動体16の第1外径部48に当接し、第2パッキン38は中間駆動体16の第4外径部54に当接する。駆動体挿通孔の大径部32、駆動体挿通孔の大径部32と小径部34の境界壁、中間駆動体16の第1外径部48と第3外径部52の境界壁から第4外径部54に至るまでの外周面により第1圧力室64が画定される。シリンダ本体12には、第1圧力室64に圧力流体を給排するポート66が設けられ、ポート66は、図示しない配管及び切換弁を介して図示しない圧力流体供給源及び負圧発生源に選択的に接続される。
The
中間駆動体16は、第1外径部48と第2外径部50の境界壁がカバー体14のフランジ44に当接することで上方への移動が規制され(図5参照)、第3外径部52と第4外径部54の境界壁がシリンダ本体12に形成された駆動体挿通孔の大径部32と小径部34の境界壁に当接することで下方への移動が規制される(図2参照)。中間駆動体16の軸方向長さは、シリンダ本体12の軸方向長さとカバー体14の軸方向長さを合わせたものに等しい。中間駆動体16の第3外径部52と第4外径部54の境界壁が駆動体挿通孔の大径部32と小径部34の境界壁に当接した状態では、中間駆動体16の上面とカバー体14の上面が面一になり、かつ、中間駆動体16の下面とシリンダ本体12の下面が面一になっている。
The
ピストンロッド18は、中間駆動体16に形成されたピストンロッド挿通孔に軸方向に移動自在に挿通され、ピストンロッド18の中央寄りの位置にピストンロッド挿通孔の大径部58に摺接するピストン部68(ピストン)が設けられる。ピストン部68の外周面には環状溝を介してピストンパッキン70が装着され、ピストン部68の下端側外周面には段部72が形成されている。ピストンロッド挿通孔の小径部60に装着された第3パッキン62は、ピストン部68の下方に位置するピストンロッド18の外周面に当接する。ピストンロッド挿通孔の大径部58、大径部58と小径部60の境界壁、ピストン部68の段部72、ピストン部68の下端面及びピストンロッド18の外周面により第2圧力室74が画定される。中間駆動体16には、第3外径部52からピストンロッド挿通孔の大径部58にかけて横断する流体導通孔76が形成され、第2圧力室74は、流体導通孔76を介して第1圧力室64に連通する。ピストンロッド18の内部には上下方向に貫通する貫通孔78が形成されている。
The
ピストンロッド18の下端に連結される連結部材20は、軸方向(上下方向)に垂直な断面が正方形の直方体状に形成される。連結部材20の内部には、上端が連結部材20の上面のちょうど中央に開口する縦穴80と、縦穴80と繋がり連結部材20の一つの側面に開口する横穴82が形成されている。縦穴80は雌ねじ部を有し、ピストンロッド18の下端が縦穴80に螺合され固定される。横穴82の開口部は、配管を介して負圧発生源(図示せず)に接続される。ピストンロッド18の貫通孔78は、その下端が連結部材20の縦穴80に連通し、その上端が図示しない半導体ウエハ収納容器内のガスを排出するためのガス導入口となる。図2に示されるように、連結部材20は、横穴82が開口する側面がシリンダ本体12の取付部26とは反対側に位置する姿勢に配置されている。なお、図4において、横穴82の開口部に設けられる管継手が仮想線で示されている。
The connecting
ピストンロッド18は、連結部材20の上面がシリンダ本体12の下面に当接することで上方への移動が規制され(図5参照)、ピストン部68が中間駆動体16に形成されたピストンロッド挿通孔の大径部58と小径部60の境界壁に当接することで下方への移動が規制される(図2参照)。ピストン部68がピストンロッド挿通孔の大径部58と小径部60の境界壁に当接した状態では、ピストンロッド18の上面は中間駆動体16の上面と面一になっている。
The
図2及び図4に示すように、シリンダ本体12の下面には、2本の棒状のガイド部材22が下方に向けて立設される。シリンダ本体12の下面には所定深さの一組の挿入孔84が形成されるとともに、シリンダ本体12の側面から挿入孔84にまで達する固定孔86が形成されている。挿入孔84にガイド部材22の端部が挿入され、固定孔86に止めネジ88が挿入螺合されて、止めネジ88の先端がガイド部材22の側面に押し付けられることで、ガイド部材22がシリンダ本体12に固定される。図4に示すように、2本のガイド部材22は、シリンダ本体12の矩形状の下面の隣接する隅部であって、連結部材20の中央、すなわちピストンロッド18の軸線から等しい距離に配置される。2本のガイド部材22相互間の距離は、連結部材20の正方形断面の一辺よりも少し短く、2本のガイド部材22は、連結部材20の同一の側面に当接する。
As shown in FIGS. 2 and 4, two rod-shaped
ガイド部材22がシリンダ本体12の下面から突出する部分の長さは、連結部材20の上下方向の長さと略同一である。ピストンロッド18が最も上方に位置するとき、すなわち、連結部材20の上面がシリンダ本体12の下面に当接するとき、2本のガイド部材22は、シリンダ本体12の下面から突出する部分の略全長にわたって、連結部材20の一つの側面に当接する(図5参照)。また、ピストンロッド18が最も下方に位置するとき、すなわち、中間駆動体16の下面とシリンダ本体12の下面が面一の状態であり、かつ、ピストンロッド18が中間駆動体16から最も下方に突出する状態であるとき、2本のガイド部材22は、その先端部において連結部材20の一つの側面に当接する(図2参照)。すなわち、ピストンの全ストローク範囲で2本のガイド部材22が連結部材20の一つの側面に当接し、ピストンロッド18と一体の連結部材20がピストンロッド18の軸線回りに回転するのが防止される。なお、中間駆動体16は、シリンダ本体12に対して回転可能である。
The length of the portion where the
本実施形態に係る流体圧シリンダ10は、基本的には以上のように構成されるものであり、以下、図2及び図5を参照しながら、その作用について説明する。ここでは、図2に示すようにピストンロッド18が最も下方に位置している状態を初期位置とする。
The
この初期状態において、切換弁を切り換えてポート66を圧力流体供給源に接続すると、第1圧力室64に圧力流体が導入されるとともに、第1圧力室64に導入された圧力流体の一部が流体導通孔76を通じて第2圧力室74に導入される。第1圧力室64に圧力流体が導入されるのに伴い、中間駆動体16がシリンダ本体12に対して上方に変位し、第2圧力室74に圧力流体が導入されるのに伴い、ピストンロッド18が中間駆動体16に対して上方に変位する。
In this initial state, when the switching valve is switched to connect the
このとき、ピストンロッド18の変位量は、シリンダ本体12に対する中間駆動体16の変位量と中間駆動体16に対するピストンロッド18の変位量を合わせたものとなる。したがって、ピストンロッド18の変位量を可及的に大きくすることができる。
At this time, the displacement amount of the
そして、図5に示すように、中間駆動体16は、第1外径部48と第2外径部50との境界壁がカバー体14のフランジ44に当接するまで上方に変位し、ピストンロッド18は、連結部材20の上面がシリンダ本体12の下面に当接するまで上方に変位する。
As shown in FIG. 5, the
所定の作業が終了した後、切換弁を切り換えてポート66を負圧発生源に接続すると、第2圧力室74内の圧力流体が第1圧力室64に移動するとともに、第1圧力室64内の圧力流体がポート66を介して排出される。そして、ピストンロッド18及び中間駆動体16が下方に変位し、初期状態に戻る。
After the predetermined operation is completed, when the switching valve is switched to connect the
シリンダ本体12の下面に立設された2本のガイド部材22は、シリンダ本体12に対するピストンロッド18の変位に関わらず、常に連結部材20の一つの側面に当接している。したがって、配管が接続された連結部材20がピストンロッド18の軸線回りに回転することを確実に防止できる。
The two
シリンダ本体12に対する連結部材20の姿勢を変更したい場合は、止めネジ88を緩めて2本のガイド部材22をシリンダ本体12の側面に沿うようにして下方に抜く。これにより、ピストンロッド18及び連結部材20をピストンロッド18の軸線回りに回転させることが可能になる。そして、連結部材20を90度、180度または270度回転させた後に、2本のガイド部材22を連結部材20の上記とは異なる側面に沿うようにしてその端部を挿入孔84に挿入し、再び止めネジ88で固定すると、連結部材20は変更後の姿勢を維持する。
When it is desired to change the posture of the connecting
上記のとおり、連結部材20の断面が正方形である場合は、90度おきに連結部材20の姿勢を変更することができる。連結部材20の断面形状及び挿入孔84の位置を変更した例を図6Aないし図6Cに示す。これらの図は、図4と同じく、流体圧シリンダを下方から見た平面図である。
As described above, when the cross section of the connecting
図6Aは、連結部材20aの断面形状を正六角形とし、2本のガイド部材22が連結部材20aの6つの側面の一つに当接するように一組の挿入孔84aを配置した例である。ピストンロッド18は、連結部材20aのちょうど中央に設けられている。この例では、60度おきに連結部材20の姿勢を変更することができる。
FIG. 6A is an example in which the cross-sectional shape of the connecting
図6B及び図6Cは、連結部材20bの断面を長方形とし、長方形の長辺に対応する連結部材20bの側面に2本のガイド部材22が当接するように一組の挿入孔84bを配置するとともに、長方形の短辺に対応する連結部材20bの側面に2本のガイド部材22が当接するように一組の挿入孔84cを配置した例である。ピストンロッド18は、連結部材20bのちょうど中央に設けられている。また、挿入孔84bのピストンロッド18の軸線からの距離は、挿入孔84cのピストンロッド18の軸線からの距離に概ね等しい。図6Bに示すように、ガイド部材22を一組の挿入孔84bに挿入したときは、2本のガイド部材22を長方形の長辺に対応する連結部材20bの側面に当接させることができる。また、図6Cに示すように、ガイド部材22を一組の挿入孔84cに挿入したときは、2本のガイド部材22を長方形の短辺に対応する連結部材20bの側面に当接させることができる。この例では、90度おきに連結部材20の姿勢を変更することができる。なお、便宜上、図6B及び図6Cでは、ガイド部材22に斜線を施してある。
6B and 6C, the cross-section of the connecting
本実施形態に係る流体圧シリンダ10によれば、シリンダ本体12の端面に立設した2本のガイド部材22を連結部材20の一つの側面に当接させることにより、簡単な構成でピストンロッド18の回転を防止することができる。
According to the
また、2本のガイド部材22はシリンダ本体12に着脱自在に設けられるので、シリンダ本体12に対する連結部材20の姿勢を変更することができる。
Further, since the two
本実施形態では、ガイド部材を連結部材の側面に略隙間なく当接させたが、ガイド部材を若干の隙間を隔てて連結部材の側面と対向させ、ピストンロッドの所定以上の回転を防止するようにしてもよい。 In this embodiment, the guide member is brought into contact with the side surface of the connecting member without a substantial gap. However, the guide member is opposed to the side surface of the connecting member with a slight gap so as to prevent the piston rod from rotating more than a predetermined amount. It may be.
本発明に係る流体圧シリンダは、上述の実施形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することのない範囲で、種々の構成を採り得ることはもちろんである。 The fluid pressure cylinder according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various configurations can be adopted without departing from the gist of the present invention.
10…流体圧シリンダ 12…シリンダ本体
16…中間駆動体 18…ピストンロッド
20…連結部材 22…ガイド部材
68…ピストン部(ピストン) 78…貫通孔
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記シリンダ本体から突出する前記ピストンロッドの端部に連結部材が連結され、前記シリンダ本体の端面に複数のガイド部材が立設され、前記連結部材は前記ピストンロッドの軸線に平行な少なくとも一つの側面を有し、前記複数のガイド部材の側面が前記連結部材の前記側面の一つに当接可能である
ことを特徴とする流体圧シリンダ。 A fluid pressure cylinder having a cylinder body, a piston driven by fluid pressure, and a piston rod coupled to the piston,
A connecting member is connected to an end portion of the piston rod protruding from the cylinder body, and a plurality of guide members are erected on an end surface of the cylinder body, and the connecting member is at least one side surface parallel to the axis of the piston rod. The fluid pressure cylinder is characterized in that side surfaces of the plurality of guide members can contact one of the side surfaces of the connecting member.
前記ガイド部材は前記シリンダ本体に着脱自在に設けられる
ことを特徴とする流体圧シリンダ。 The fluid pressure cylinder according to claim 1, wherein
The fluid pressure cylinder, wherein the guide member is detachably provided on the cylinder body.
前記連結部材は、前記ピストンロッドの軸線に垂直な断面が多角形である角柱形状に形成されている
ことを特徴とする流体圧シリンダ。 The fluid pressure cylinder according to claim 2,
The fluid pressure cylinder, wherein the connecting member is formed in a prismatic shape having a polygonal cross section perpendicular to the axis of the piston rod.
前記連結部材は、前記ピストンロッドの軸線に垂直な断面が正方形である
ことを特徴とする流体圧シリンダ。 The fluid pressure cylinder according to claim 3,
The fluid pressure cylinder, wherein the connecting member has a square cross section perpendicular to the axis of the piston rod.
前記シリンダ本体の内部に流体圧で駆動される中間駆動体が摺動自在に設けられ、前記ピストンは前記中間駆動体の内部に摺動自在に設けられる
ことを特徴とする流体圧シリンダ。 The fluid pressure cylinder according to claim 1, wherein
An intermediate driving body driven by fluid pressure is slidably provided inside the cylinder body, and the piston is slidably provided inside the intermediate driving body.
前記中間駆動体の前記連結部材とは反対側に位置する端部は前記シリンダ本体から出没自在であり、前記ピストンロッドの前記連結部材とは反対側の端部は前記中間駆動体及び前記シリンダ本体から出没自在である
ことを特徴とする流体圧シリンダ。 The fluid pressure cylinder according to claim 5,
An end portion of the intermediate drive body that is located on the opposite side of the connecting member can be protruded and retracted from the cylinder body, and an end portion of the piston rod that is on the opposite side of the connection member is the intermediate drive body and the cylinder body. A fluid pressure cylinder characterized by being able to move in and out.
前記連結部材の側面に配管が接続される
ことを特徴とする流体圧シリンダ。 The fluid pressure cylinder according to claim 1, wherein
A fluid pressure cylinder, wherein a pipe is connected to a side surface of the connecting member.
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