JPH0410411Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、流体圧作動機器に関し、特に、清浄
な作業空間で使用されるシリンダ装置などに適用
して効果のある技術に関する。

〔従来の技術〕

たとえば、半導体装置や医療機器の製造などの
ように、作業空間に高い清浄度を要求される分野
においては、一般に、内部の塵埃量などを所定の
値以下に維持するようにしたクリーンルームを構
築し、このクリーンルームの内部において所定の
作業が行われる。

このような場合、クリーンルーム内で使用され
るシリンダ装置などにおいては、シリンダ本体に
対するピストンロツドの挿通部から外部に飛散さ
れるオイルミストや金属粉などの異物による作業
空間の汚染に対する対策が必要となる。

このため、たとえば、シリンダ本体に圧縮空気
などを給排する作動流体給排路にベンチユリー管
を介設するとともに、このベンチユリー管ののど
部をシリンダ本体に対するピストンロツドの挿通
部に連通させておき、シリンダ本体からの排気流
がベンチユリー管を通過する際にのど部に発生さ
れる負圧によつてピストンロツドの挿通部を吸引
することにより、該挿通部において発生されるオ
イルミストや金属粉などの異物を捕捉して作業空
間の汚染を防止することが考えられる。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところが、上記のように、単に作動流体給排路
にベンチユリー管を介設する構造では、たとえば
ピストンロツドの動作速度が比較的低く排気流速
が小さくなると、ピストンロツドの作動開始時か
らベンチユリー管ののど部に充分な負圧を得るこ
とが難しく、ピストンロツドの挿通部における異
物などを確実に捕捉できないなどの問題がある。

本考案の目的は、駆動部材の挿通部などからの
異物の飛散を防止して、作業空間の汚染を確実に
防止することが可能な流体圧作動機器を提供する
ことにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は、流体圧作動機器に接続される作動流
体給排路にベンチユリー管を介設し、ベンチユリ
ー管ののど部を流体圧作動機器における駆動部材
の挿通部に連通させてなる流体圧作動機器で、ベ
ンチユリー管と流体圧作動機器との間における作
動流体給排路に作動流体蓄積手段を備えたもので
ある。

〔作用〕

上記した手段によれば、流体圧作動機器を駆動
する作動流体の排気圧に作動流体蓄積手段に蓄積
された作動流体の圧が付加されるので、ベンチユ
リー管の前後における排気流の圧力差が大とな
り、ベンチユリー管を通過する排気流の流速を大
きくすることが可能となり、たとえば、駆動部材
の作動速度が比較的小さく、流体圧作動機器から
の排気圧が低い場合でも、ベンチユリー管ののど
部におおきな負圧を発生させて駆動部材の挿通部
における異物の捕捉を確実に行うことができ、作
業空間の汚染を確実に防止することが可能とな
る。

〔実施例〕

第１図は本考案の一実施例である流体圧作動機
器の要部を拡大して示す部分断面図であり、第２
図はその流体圧作動機器の一部を破断して示す側
面図、さらに第３図はその流体回路図であり、第
４図はその性能を従来の場合と比較して示す線図
である。

本実施例においては、流体圧作動機器が圧縮空
気を作動流体とするシリンダ装置として構成され
ている。

すなわち、シリンダ本体１の両端部は、エンド
カバー２およびロツドカバー３によつて閉止され
ており、該シリンダ本体１の内部に軸方向に滑動
自在に設けられたピストン４との間に流体室Ｌお
よび流体室Ｒがそれぞれ形成されている。

ピストン４には一端がロツドカバー３を貫通し
て外部に突出されるピストンロツド５（駆動部
材）が係止されている。

エンドカバー２およびロツドカバー３には、流
体室ＬおよびＲにそれぞれ連通される作動流体給
排路６および作動流体給排路７が形成されてい
る。

この作動流体給排路６および作動流体給排路７
は、作動流体供給管６ａおよび作動流体供給管７
ａを介して、外部に設けられた空気圧源Ａおよび
方向制御弁Ｂに接続されており、方向制御弁Ｂを
適宜操作して空気圧源Ａから流体室ＲおよびＬに
交互に圧縮空気を給排することにより、ピストン
ロツド５を軸方向に往復動させる推力が発生され
るものである。

エンドカバー２に設けられた作動流体給排路６
と作動流体供給管６ａおよびロツドカバー３に設
けられた作動流体給排路７と作動流体供給管７ａ
との接続部には、速度制御弁８がそれぞれ介設さ
れている。

この速度制御弁８については詳説しないが、外
部からシリンダ本体１の内部の流体室ＲまたはＬ
の方向にのみ作動流体を通過させる逆止弁８ａ
と、調整ノブ８ｂを適宜回動させることによつて
開度が可変な流量調整弁８ｃなどで構成されてお
り、第１図においては流体室Ｒからの排気流Ｅの
流量を制御することにより、ピストンロツド５の
作動速度を調整するものである。

速度制御弁８と作動流体供給管７ａとの間に
は、ベンチユリー管９が介設されており、第１図
においてはこのベンチユリー管９ののど部９ａ
は、吸引管１０を介して、ロツドカバー３におけ
るピストンロツド５の挿通部を囲繞して装着され
た集塵アダプタ１１の内部に挿通されている。

そして、ベンチユリー管９を排気流Ｅが通過す
る際にのど部９ａに発生される負圧によつて集塵
アダプタ１１の内部が吸引されるものである。

ベンチユリー管９に対する吸引管１０の接続部
には逆止弁機構１２が設けられており、集塵アダ
プタ１１からベンチユリー管９の方向にのみ気体
の流通が可能にされている。

すなわち、この逆止弁機構１２は、吸引管１０
の側に設けられた縮径弁座１２ａと、ベンチユリ
ー管９の側に設けられ、周囲に複数の透孔１２ｂ
が形成されたノズル弁座１２ｃと、縮径弁座１２
ａとノズル弁座１２ｃとの間に遊動状態に設けら
れた弁体１２ｄとで構成されており、弁体１２ｄ
が縮径弁座１２ａに密着されることによつて、ベ
ンチユリー管９から集塵アダプタ１１の方向への
気体の流通が阻止され、逆に、ベンチユリー管９
の側が負圧となつて弁体１２ｄがノズル弁座１２
ｃに密着する時には、弁体１２ｄの周辺部から複
数の透孔１２ｂを通じて、集塵アダプタ１１の側
からベンチユリー管９の方向に気体の吸引が行わ
れるものである。

この場合、速度制御弁８とベンチユリー管９と
の間における作動流体給排路７には、所定の容積
の蓄積タンク１３（作動流体蓄積手段）が接続さ
れており、空気圧源Ａから作動流体供給管７ａお
よび作動流体給排路７を通じてシリンダ本体１の
流体室Ｒに供給される圧縮空気の一部が蓄積さ
れ、流体室Ｒにおける排気動作の際に、この蓄積
タンク１３の内部に蓄積されていた圧縮空気が排
気流Ｅに付加されてベンチユリー管９を通過する
構造とされている。

なお、第２図に示されるように、エンドカバー
２の側における作動流体給排路６と作動流体給排
管６ａとの接続部にも同様の構造が設けられてい
るが、その構成の説明は重複を避けるため省略す
る。

以下、本実施例の作用について説明する。

まず、方向制御弁Ｂを適宜制御して、空気圧源
Ａを作動流体給排管７ａに接続するとともに、作
動流体給排管６ａを開放状態にすると、所定の圧
の圧縮空気が作動流体給排管７ａおよび作動流体
給排路７を通過して流体室Ｒの内部に作用され、
ピストンロツド５はシリンダ本体１の内部に引き
込まれる方向に変位される。

この時、ベンチユリー管９と吸引管１０との間
に介設されている逆止弁機構１２は閉止され、圧
縮空気が吸引管１０を通じて集塵アダプタ１１に
作用することが阻止されるとともに、蓄積タンク
１３には所定量の圧縮空気が蓄積される。

逆に、方向制御弁Ｂを作動させ、エンドカバー
２の側の作動流体供給管６ａを空気圧源Ａに接続
するとともに作動流体給排管７ａを開放すると、
作動流体給排管６ａおよび作動流体給排路６を通
じて流体室Ｌに圧縮空気が供給され、ピストンロ
ツド５はシリンダ本体１から突出される方向に変
位され、同時に、ロツドカバー３の側の流体室Ｒ
の内部の圧縮空気は作動流体給排路７および速度
制御弁８、作動流体給排管７ａを通過する排気流
Ｅとなつて、作業空間以外の所定の部位に排出さ
れる。

この時、作動流体給排路７に設けられたベンチ
ユリー管９においては、流体室Ｒからの排気流Ｅ
と、蓄積タンク１３に蓄積されていた圧縮空気と
が通過することとなり、ベンチユリー管９の前後
における排気流Ｅの圧力差が大きくなるので、の
ど部９ａを通過する排気流Ｅの速さが増加し、ベ
ンチユリー管９ののど部９ａには比較的大きな負
圧が発生され、この負圧によつて逆止弁機構１２
が開放され、吸引管１０を介して集塵アダプタ１
１の内部が吸引される。

そして、集塵アダプタ１１によつて取り囲まれ
た、ロツドカバー３に対するピストンロツド５の
挿通部において発生されるオイルミストや金属粉
などの異物が作業空間に飛散することなく捕捉さ
れ、吸引管１０および作動流体給排管７ａなどを
通じて確実にクリーンルームなどの作業空間以外
の所定の部位に排除される。

上記の一連の動作は、エンドカバー２の側にお
いても同様に行われ、しかも作動流体給排路６と
作動流体給排路７における圧縮空気の給排動作が
互いに逆となるので、集塵アダプタ１１の内部
は、エンドカバー２およびロツドカバー３のそれ
ぞれの側に設けられたベンチユリー管９ののど部
９ａの負圧によつて作動中常に吸引される。

ここで、ピストン４の変位Ｓに応じた、ベンチ
ユリー管９の入口部における排気流Ｅの圧P₁と、
この排気流Ｅの通過によつてのど部９ａに得られ
る負圧P₂との関係を、本実施例と蓄積タンク１
３を設けない従来の場合とで比較して示したもの
が第４図である。

同図に示されるように、蓄積タンク１３を設け
ない従来の場合には、ベンチユリー管９の入口部
における排気流Ｅの圧P₁が排気動作の初期に急
激に減少し、ベンチユリー管９を通過する排気流
Ｅの流速が減少するため、これに応じてのど部９
ａにおける負圧P₂は比較的小さい値で飽和する
とともに、負圧P₂の発生はピストン４の変位開
始に遅れて増加する傾向にある。

ところが、本実施例のように蓄積タンク１３を
設けた場合には、ベンチユリー管９の入口部側に
おいて排気流Ｅに該蓄積タンク１３に蓄積されて
いた圧縮空気が付加されるので、排気作動の初期
におけるベンチユリー管９の入口部における排気
流Ｅの圧P₁が大きくなり、ベンチユリー管９を
通過する排気流Ｅの流速をより大きくすることが
できる。

この結果、たとえばピストン４の移動速度が比
較的低い場合などでも、排気動作の初期にのど部
９ａに発生される負圧P₂の値が図示されるよう
に、ピストン４の変位の開始以前から速やかに増
加するので、集塵アダプタ１１におけるオイルミ
ストや金属粉などの異物の捕捉がより効果的に行
われ、シリンダ装置が設置されるクリーンルーム
内などの作業空間の汚染を確実に防止することが
できる。

なお、本考案は前記実施例になんら限定される
ものではなく、その主旨を逸脱しない範囲で種々
変更可能であることはいうまでもない。

たとえば、作動流体蓄積手段としては、蓄積タ
ンク１３などの容器を作動流体給排路に接続する
ことに限らず、作動流体給排路の一部を拡径して
蓄積容器を確保する構造であつてもよい。

さらに、流体圧作動機器としてはシリンダ装置
などに限らず、たとえばロータリアクチユエータ
など如何なるものであつてもよい。

〔考案の効果〕

(1) 流体圧作動機器に接続される作動流体給排路
にベンチユリー管を介設し、該ベンチユリー管
ののど部を該流体圧作動機器における駆動部材
の挿通部に連通させてなる流体圧作動機器であ
つて、前記ベンチユリー管と前記流体圧作動機
器との間における前記作動流体給排路に作動流
体蓄積手段を備えた構造であため、流体圧作動
機器を駆動する作動流体の排気圧に作動流体蓄
積手段に蓄積された作動流体の圧が付加される
ので、ベンチユリー管の前後における排気流の
圧力差がより大となつてベンチユリー管を通過
する作動流体の排気流の流速を大きくすること
が可能となり、たとえば、駆動部材の作動速度
が比較的小さく、流体圧作動機器からの排気圧
が低い場合でも、ベンチユリー管ののど部に大
きな負圧を発生させて駆動部材の挿通部におけ
る異物の捕捉を確実に行うことができ、作業空
間の汚染を確実に防止することができる。

(2) 前記(1)の結果、流体圧作動機器の性能が向上
される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例である流体圧作動機
器の要部を拡大して示す部分断面図、第２図はそ
の流体圧作動機器の一部を破断して示す側面図、
第３図は流体回路図、第４図は性能を従来の場合
と比較して示す線図である。 １……シリンダ本体、２……エンドカバー、３
……ロツドカバー、４……ピストン、５……ピス
トンロツド（駆動部材）、６，７……作動流体給
排路、６ａ，７ａ……作動流体給排管、８……速
度制御弁、８ａ……逆止弁、８ｂ……調整ノブ、
８ｃ……流量調整弁、９……ベンチユリー管、９
ａ……のど部、１０……吸引管、１１……集塵ア
ダプタ、１２……逆止弁機構、１２ａ……縮径弁
座、１２ｂ……透孔、１２ｃ……ノズル弁座、１
２ｄ……弁体、１３……蓄積タンク（作動流体蓄
積手段）、Ｅ……排気流、Ａ……空気圧源、Ｂ…
…方向制御弁、Ｒ，Ｌ……流体室、Ｓ……ピスト
ンの変位、P₁……ベンチユリー管の入口部にお
ける排気流の圧、P₂……のど部における負圧。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 流体圧作動機器に接続される作動流体給排路
   にベンチユリー管を介設し、該ベンチユリー管
   ののど部を該流体圧作動機器における駆動部材
   の挿通部に連通させてなる流体圧作動機器であ
   つて、前記ベンチユリー管と前記流体圧作動機
   器との間における前記作動流体給排路に作動流
   体蓄積手段を備えたことを特徴とする流体圧作
   動機器。 (2) 前記流体圧作動機器が圧縮空気を作動流体と
   するシリンダ装置であり、前記駆動部材がピス
   トンロツドであることを特徴とする実用新案登
   録請求の範囲第１項記載の流体圧作動機器。 (3) 前記作動流体蓄積手段と前記流体圧作動機器
   との間における前記作動流体給排路に速度制御
   弁が介設されていることを特徴とする実用新案
   登録請求の範囲第１項記載の流体圧作動機器。 (4) 前記ベンチユリー管の前記のど部と前記駆動
   部材の挿通部との間に、該挿通部から前記のど
   部の方向にのみ流体を通過させる逆止弁機構が
   介設されていることを特徴とする実用新案登録
   請求の範囲第１項記載の流体圧作動機器。