JPH0213761Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の技術分野〕 本考案は、作動ストロークが長くしかも高圧条
件下において使用されるローリング形ダイヤフラ
ムを備えてなる空気圧シリンダに関する。

〔従来技術〕

液体圧アクチユエータとして知られている空気
圧シリンダにおいて、ローリング形ダイヤフラム
を用いたものは、比較的高圧の空気圧（７Kg／
cm²）に対して使用し得るとともに、作動ストロー
クが大きくとれ、しかもその行程位置が変つても
有効受圧面積は常に一定であるという利点があ
り、たとえば各種弁装置などにおける駆動装置と
してその利点は大きい。

これを第１図を用いて簡単に説明すると、符号
１は上、下一対をなすケーシング１ａ，１ｂから
なるシリンダ本体で、その内部には下方に延設さ
れたとえば弁体等への駆動力伝達手段となるピス
トンロツド２を有するカツプ状ピストン３が上、
下動可能に配設され、かつこのピストン３にその
中央部が固定されたローリング形ダイヤフラム４
により上、下二室５，６が形成されている。そし
て前記ピストン３は下側の大気圧室６内に配設さ
れたスプリング７により常時上方へ付勢されてお
り、かつ上側の供給空気圧室５内に供給口５ａか
ら空気圧が導入されることによつて下降動作して
駆動力を生じさせるように構成されている。

なお、図中８はローリング形ダイヤフラム４中
央部をピストン３に対し押圧する押え板、８ａは
これらをピストンロツド２と共に一体化するナツ
トで、さらに図中６ａは下部ケーシング１６の下
端に穿けられた開口内でピストンロツド２を摺動
可能に支持するダストシールである。また、図中
９はこの空気圧シリンダを駆動源として用いる弁
装置などのハウジング本体である。

ところで、上述した空気圧シリンダなどに使用
されるローリング形ダイヤフラム４は、カツプ状
ピストン３とシリンダ本体１の内壁との間の隙間
に彎曲して差し込まれることにより溝（コンボリ
ユーシヨン）を形成する折返し部４ａを有し、こ
れにより比較的肉厚が薄くても高圧条件下で使用
できるという利点をもつものである。すなわち、
一般に、ダイヤフラムの肉厚が厚いと強度的には
強くなるが、感度（応答性）が悪くなるという問
題がある。したがつて、従来からこの種のダイヤ
フラムはナイロン基布などをゴムと併用し、強度
はナイロン基布で、浸透防止はゴムでもたせて肉
厚を薄くするようにしているが、一般的な円形状
ダイヤフラムでは耐圧性の面で若干の問題があ
り、上述したローリング形ダイヤフラムは、この
問題点を解決し得るものとしてその利点は大き
い。

しかしながら、上述したローリング形ダイヤフ
ラム４においても、その肉厚が薄いとダイヤフラ
ム自体の剛性が小さく、外力に対しての抵抗力が
小さくなるため、シリンダの上下二室５，６間で
の圧力差が大きくなると、ダイヤフラム４の折返
し部４ａが、図中想像線で示すように、たくし上
げられて反転してしまうといつた問題を生じる虞
れがあつた。すなわち、このような問題は、たと
えば主機器を手動にて操作する際に、供給空気圧
室５への空気供給用配管が閉状態となつている場
合に、ピストン３の動きによりこの供給空気圧室
５内が負圧状態となつてしまつたり、あるいは上
述した手動操作時において下側の大気圧室６がダ
ストシール６ａなどでシールされていると、配管
が開状態であつても手動操作速度が速すぎること
によりこの大気圧室６内の圧力が瞬間的に高圧状
態となつてしまつたりしたときに生じるものであ
つた。特に、このような問題は、ローリング形ダ
イヤフラム４において折返し部４ａによる溝深さ
が大きくしかもピストン３の作動ストロークが長
い空気圧シリンダに用いた場合に著しいものであ
つた。

そして、上述したようにダイヤフラム４が反転
されていると、供給空気圧室５に空気圧を供給し
ても、ダイヤフラム４はピストン３とシリンダ本
体１との間に正常な状態でおさまることはなく、
不円滑な作動を起こし、ひいてはダイヤフラム４
の破損等につながるといつた動作上からも、また
耐久性の面からも好ましくない問題を生じるもの
であつた。

このようなローリング形ダイヤフラム４の反転
状態を防止するため、供給空気圧用配管（図示せ
ず）と供給口５ａとの間にストツプ弁あるいはチ
エツキ弁などを設けることが考えられている。し
かしながら、ストツプ弁を設けた場合には、前述
した手動操作を行なう前に、このストツプ弁を開
弁し、供給空気圧室５内を大気圧とした後上述し
た操作を行なう必要があり、その操作がきわめて
面倒であるといつた欠点がある。また、チエツキ
弁を使用する場合には、このチエツキ弁のリーク
に対する信頼性があまり高くないので、弁をある
開度でロツクする仕様の時にこのロツク弁との併
用が困難となるなどといつた不具合があつた。

〔考案の概要〕

本考案は上述した事情に鑑みてなされたもので
あり、ローリング形ダイヤフラムの溝深さが大き
い折返し部の先端部内側に臨む円弧状先端部を有
しシリンダ本体の供給空気圧室側の端部内壁から
ピストン可動方向に延設された反転防止用部材を
設けるというきわめて簡単な機械的手法によつて
ダイヤフラム折返し部の反転の簡単かつ確実に防
止することができ、しかも全体のコンパクト化や
低コスト化をも達成し得る空気圧シリンダを提供
するものである。

〔実施例〕

以下、本考案を図面に示した実施例を用いた詳
細に説明する。

第２図および第３図は本考案に係る空気圧シリ
ンダの一実施例を示すもので、これらの図におい
て第１図と同一または相当する部分には同一番号
を付してその説明は省略する。

さて、本考案よれば、シリンダ本体１内でその
上側の供給空気圧室５の内部に、その上端が上部
ケーシング１ａの端部内壁に対し溶接、接着また
はビス止めなどの機械的結合方法にて固着されか
つ下端がローリング形ダイヤフラム４の折返し部
４ａ先端に対し内側から臨む反転防止用の筒状体
１０を、ピストン３の可動方向に沿つて配設する
ようにしたところに特徴と有している。ここで、
この筒状体１０は、たとえば各種金属材、合成樹
脂材、さらには網、織布等の種々の材料にて形成
し得るもので、要はその下端側先端部１０ａにて
ダイヤフラム折返し部４ａの反転を防止し得るも
のであればよい。そして、この筒状体１０の内、
外径寸法は、ピストン３とシリンダ本体１との間
でダイヤフラム４に接触しないようにしてその折
返し部４ａ先端に臨むように設定されるものであ
り、またその長さはピストン３のシリンダ本体１
内での最上端位置においてダイヤフラム折返し部
４ａの先端にわずかな間隙をおいて対向し得る長
さにて形成されることは明らかであろう。さら
に、この筒状体１０が通気性を有しない材料にて
形成されているときには、図示するようにその外
周部の適宜の個所に流通用開口１１を穿設してお
けば、供給空気圧が室５内に均一にいきわたり、
その動作上の不具合は生じないものである。ま
た、この筒状体１０の下端側先端部１０ａはダイ
ヤフラム４の接触による破損等が生じないように
面取りを施こして丸く形成され、円弧状先端部と
なつている。

そして、このような構成によれば、ダイヤフラ
ム４の折返し部４ａがその両側室５，６の圧力差
などによつて反転しようとしてもその折返し部４
ａの中心径付近にシリンダ本体１の上端側から所
定長さをもつて垂下されている反転防止用部材で
ある筒状体１０の円弧状先端部１０ａが臨んでい
るため、その反転は確実に防止されるものであ
る。

また、万一、ピストン３が下り過ぎていたとき
にダイヤフラム４の折返し部４ａが反転したとし
ても、ピストン３の上昇に伴なつて筒状体１０の
円弧状先端部１０ａがこのダイヤフラム折返し部
４ａを元の状態に復帰させる役割を果たし、反転
したままでの作動はなくなり、円滑な作動状態を
可能とするものである。

なお、本考案は上述した実施例構造に限定され
ず、各部の形状、構造等を適宜変形、変更するこ
とは自由である。

〔考案の効果〕 以上説明したように、本考案に係る空気圧シリ
ンダによれば、作動ストロークが長くしかも高圧
条件下で使用されるローリング形ダイヤフラムに
おいて溝深さが大きい折返し部の先端部内側に臨
む円弧状先端部を有しかつシリンダ本体の供給空
気圧室側の端部内壁からピストン可動方向に所定
長さをもつて延設された反転防止用部材を設ける
ようにしたので、きわめて簡単でかつ安価な構成
にもかかわらず、シリンダの両側室にて圧力差が
大きく生じるといつた問題があつたとしてもダイ
ヤフラムの折返し部が反転してしまうといつた不
具合を簡単かつ確実に防止し得るもので、また従
来のようにシリンダ外側にストツプ弁等を付設す
る必要もなく、全体をコンパクトに構成でき、さ
らに反転防止用部材は供給空気圧室内に配設され
るためその防錆処理等を必要としない等、実用上
種々優れた効果がある。特に、本考案によれば、
反転防止用部材は、シリンダ構成部材を組立てる
にあたつて、予めシリンダ本体側に組付けておく
だけで所定の機能を発揮させ得るもので、各部の
組立性の面で優れ、しかも位置決め精度も得られ
ることから、ローリング形ダイヤフラムの折返し
部での反転を、適切かつ確実に防止し得るもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の空気圧シリンダを例示する概略
断面図、第２図は本考案に係る空気圧シリンダの
一実施例を示す概略断面図、第３図はその要部と
する反転防止手段としての筒状体を示す斜視図で
ある。 １……シリンダ本体、２……ピストンロツド、
３……カツプ状ピストン、４……ローリング形ダ
イヤフラム、４ａ……折返し部、５……供給空気
圧室、５ａ……供給口、６……大気圧室、７……
スプリング、１０……反転防止用筒状体、１０ａ
……先端部、１１……流通用開口。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. シリンダ本体内に遊嵌して配置されて往復駆動
   されるピストンに中央部が固定されるとともにシ
   リンダ内壁との隙間に湾曲して差し込まれる溝形
   成用の折返し部を有しかつ周縁部がシリンダ本体
   内壁に固定されてなるローリング形ダイヤフラム
   を、作動ストロークが長くしかも高圧条件下で使
   用してなる空気圧シリンダにおいて、前記ローリ
   ング形ダイヤフラムにおける折返し部の先端部内
   側に臨む円弧状先端部を有しかつ前記シリンダ本
   体の供給空気圧室側の端部内壁からピストン可動
   方向に所定長さをもつて延設される反転防止用部
   材を設けたことを特徴とする空気圧シリンダ。