JPH0523841Y2

JPH0523841Y2 -

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Publication number: JPH0523841Y2
Application number: JP1985134632U
Authority: JP
Priority date: 1985-09-03
Filing date: 1985-09-03
Publication date: 1993-06-17
Anticipated expiration: 2000-09-03
Also published as: JPS6241908U

Description

【考案の詳細な説明】［産業上の利用分野］本考案は、流体圧利用の産業機械に使用する流
体圧シリンダに関するものであり、さらに詳しく
は、クリーンルーム、或いは超低圧の真空室中で
の使用に好適な複動形流体圧シリンダに関するも
のである。

［従来の技術］従来公知の流体圧シリンダは、ロツドカバーの
ロツド孔とこのロツド孔を通つてシリンダ外に導
出させたピストンロツドとの間を、ロツド孔内に
設けたロツドパツキングでシールしている。

上記ロツドパツキングによるピストンロツド摺
動部のシールは、パツキングの摩耗による塵埃の
発生、飛散及び摩耗したパツキングからのピスト
ン駆動流体の漏洩という問題があり、また、摩耗
防止のためにロツドパツキングに施すグリース等
の潤滑剤から、油分が蒸発するという問題もあ
る。

これらは、流体圧シリンダを通常の作業環境中
で使用する場合には、格別考慮しなくても良い場
合が多いが、流体圧シリンダを作業環境に厳しい
制約が要求されるクリーンルーム、真空室中で使
用する場合には、大きな問題となる。

即ち、流体圧シリンダをこれらの部屋で使用す
る場合には、塵埃の発生、飛散のないこと、放出
ガスのないこと、駆動流体の作業環境へのリーク
がないこと、確実に駆動可能であることなどの厳
しい制約が要求されるが、流体圧シリンダにおけ
るピストンロツド摺動部のシールは、ロツドパツ
キング以外に適当な手段がなく、たとえその要求
を満たすことができたとしても、非常に大形にな
つたり高価なものになるため、クリーンルーム或
いは真空室中での使用に適する流体圧シリンダ
は、未だ満足すべきものがないのが現状である。

［考案が解決しようとする課題］本考案が解決しようとする課題は、クリーンル
ーム、真空室等の厳しい制約が要求される作業環
境での使用に適する複動形流体圧シリンダを提供
することにある。

［課題を解決するための手段］上記課題を解決するため、本考案は、シリンダ
内を摺動するピストンで区画された一対の圧力室
に、これらの圧力室に個別に開口する一対のポー
トから圧力流体を給排してピストンを駆動させる
複動形流体圧シリンダにおいて、上記シリンダの
ロツド室におけるピストンロツドの外周に、金属
製環状板の多数をその外周及び内周端部を順次交
互に溶着させて形成したベローズを、内周をピス
トンロツドの外周面に近接させて設置し、上記ベ
ローズの両端を、ピストンにおけるロツド室側の
側壁とシリンダのロツドカバー内壁に気密に固着
して、上記ロツド室をベローズ外方の圧力室と内
方の呼吸室とに区画し、上記ピストンロツドを、
呼吸室を通してシリンダ外に導出させたことを特
徴としている。

［作用］シリンダのヘツド側圧力室に圧力流体を供給し
て、ロツド側圧力室の流体を排出させると、ピス
トンはロツド側に駆動される。

この場合、シリンダのロツド側は、ピストンロ
ツド外周のベローズによつて、外方の圧力室と内
方の呼吸室とに気密に区画されているので、ロツ
ドパツキングを使用しなくてもロツド側圧力室の
気密が保持される。

また、呼吸室の空気は、ピストンロツドとロツ
ド孔の間隙等からシリンダ外の排出されるので、
それがピストンの駆動の負荷となることはない。
この空気は、流体圧シリンダが使用される作業環
境中の空気であり、かつロツドパツキングを使用
しないので、その排出空気によつて作業環境が汚
染されることはない。

さらに、ベローズの内周をピストンロツドに近
接させて設置したので、ベローズの設置に伴う流
体圧シリンダの駆動力の低下及び大径化を可及的
に小さくすることができる。

また、金属製環状板の多数をその外周及び内周
端部を順次交互に溶着したベローズを、ロツド室
において、その内周をピストンロツドに近接させ
て設置したために、ピストンのロツドカバー側へ
の摺動時に、各環状板が当接状態に圧縮されて圧
縮時の占有スペースが大幅に小さくなるので、流
体圧シリンダの駆動力の低下及び大形化を可及的
に小さくすることができる。

［実施例］第１図は本考案の実施例を示し、シリンダ１
は、シリンダチユーブ２の両端に溶接等によつて
一体に結合されたヘツドカバー３及びロツドカバ
ー４、並びにヘツドカバー３の取付ボルトで固着
されたヘツドプレート５とで構成されている。

上記ヘツドカバー３及びヘツドプレート５に
は、相対向する面に形成された凹部の周縁にシー
ルエツジが設けられ、このエツジを上述の取付ボ
ルトの締付力でリング状の銅板製ガスケツト６の
表面に喰い込ませることによつて、カバー３とプ
レート５の間のシールがなされている。

シリンダ１は、その内部がピストン８及びその
周囲に装着されたピストンパツキング９によつ
て、ヘツド側圧力室Ａとロツド室Ｂとに区画され
ており、該ロツド室Ｂ内には、ピストン８の摺動
方向に変位可能なベローズ１０を、その内周をピ
ストンロツド１１に近接させて設置し、ベローズ
１０の両端を、ピストン８のロツド室Ｂ側の側壁
及びロツドカバー４の内壁における半径方向の中
間位置に溶接して固着することにより、ロツド室
Ｂをベローズ１０外側の圧力室B₁と内側の呼吸
室B₂とに気密に区画している。

また、ピストン８と、上記呼吸室B₂を貫通す
るピストンロツド１１とは、ピストン８の周溝に
装着したウエアリング１２とロツドカバー４のロ
ツド孔１３内面のブツシユ１４とで、シリンダ１
に摺動自在に支承され、ピストンロツド１１は上
記ブツシユ１４を通してシリンダ１外に導出され
ている。

上記ベローズ１０は、ステンレススチール、チ
タン、ニツケル合金等の金属製環状板１０ａの多
数を、その外周及び内周端部を順次交互に溶接に
よつて固着したもので、各環状板１０ａには相互
に重ね合わすことが可能な環状の凹凸部が設けら
れており、これらの構成によつて、金属板を屈曲
して成型した通常のベローズと異なり、各環状板
１０ａを当接状態に圧縮することができるので、
圧縮時における占有スペースを大幅に小さくする
ことができる。

ヘツドプレート５は、圧力流体を給排するポー
ト１６を有し、ヘツド側圧力室Ａはヘツドカバー
３に形成された貫通孔によつて上記ポート１６に
連通されている。また、シリンダチユーブ２のロ
ツドカバー近傍には、ロツド側圧力室B₁に圧力
流体を給排するポート１７が設けられている。

なお、図示を省略しているが、ポート１６，１
７には圧力流体給排用の配管が気密に接続され
る。

次に、上記実施例の作動を説明する。

第１図は、圧力室B₁にポート１７から圧力流
体が供給され、圧力室Ａの流体がポート１６から
シリンダ外に排出されて、ピストン８が復帰した
状態を示している。この場合、呼吸室B₂は、適
宜位置に設けた呼吸孔及びロツド孔１３とピスト
ンロツド１１の間隙を通して、シリンダ１が作動
している作業環境中と同一の状態に置かれてい
る。

この状態で、図示しない切換弁によりポート１
６，１７に給排される圧力流体を逆転させると、
ポート１６から圧力室Ａに供給される圧力流体に
よつて、ピストン８及びピストンロツド１１はロ
ツド側に駆動され、圧力室B₁の流体は、ポート
１７から排出される。また、呼吸室B₂の空気は、
ロツド孔１３とピストンロツド１１の間隙及び呼
吸孔を通つてシリンダ外に排出されるので、呼吸
室B₂内の空気がピストン８の駆動の負荷となる
ようなことはない。したがつて、ベローズ１０を
設けても、シリンダの応答性は変わらない。

ポート１６，１７によるの圧力流体の給排を逆
転させると、ポート１７から圧力室B₁に供給さ
れた圧力流体によつてピストン８及びピストンロ
ツド１１がヘツド側に駆動され、圧力室Ａの流体
がポート１６から排出される。この場合、ベロー
ズ１０の内周をピストンロツド１１の外周面に近
接させて設置したので、ベローズ１０の設置に伴
う駆動力の減少を可及的に小さくすることができ
る。

また、ロツド孔１３とピストンロツド１１の間
隙等を通つて呼吸室B₂に出入する空気は作業環
境中の空気なので、ロツド孔１３にピストンロツ
ド１１をシールするロツドパツキングを設ける必
要がない。

なお、ベローズ１０を、ピストン８をヘツド側
に付勢する付勢力をもたせた状態でロツド室Ｂに
設けると、ベローズ１０の付勢力が圧力流体によ
るピストン８のロツド側の駆動力に付加されるの
で、ベローズ１０の設置によるピストン８のロツ
ド側の作用面積の縮減による復帰力の減少を一層
小さくすることができる。

上記流体圧シリンダにおいては、ベローズ１０
をピストンロツド１１に近接させて設置したため
に、ベローズ１０の設置に伴う駆動力の減少を可
及的に小さくできるばかりでなく、シリンダ１の
大径化及び応答性の低下を防止することができ
る。

また、ベローズ１０は各板を密着状態に圧縮す
ることができるので、ベローズ１０の設置に伴う
ピストン８のストローク量の減少を十分に小さく
することができ、このためシリンダチユーブ２を
長くする必要がない。

［考案の効果］本考案流体圧シリンダは、ロツド室に設けたベ
ローズにより、ロツド側圧力室からの作動圧力流
体の漏洩が皆無となつて、ロツドパツキングによ
るピストンロツド摺動部のシールの必要がないた
めに、摺動シール部による作業環境の汚染を完全
に防止することができる。

また、金属製環状板の多数をその外周及び内周
端部を順次交互に溶着したベローズを、ロツド室
内においてピストンロツドに近接させて設置した
ので、ベローズの設置によるシリンダの大形化及
び応答性の低下を、可及的に小さくすることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例の上半を断面によつて
示した正面図である。１……シリンダ、４……ロツドカバー、８……
ピストン、１０……ベローズ、１３……ロツド
孔、Ａ，B₁……圧力室、B₂……呼吸室。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】シリンダ内を摺動するピストンで区画された一
対の圧力室に、これらの圧力室に個別に開口する
一対のポートから圧力流体を給排してピストンを
駆動させる複動形流体圧シリンダにおいて、上記シリンダのロツド室におけるピストンロツ
ドの外周に、金属製環状板の多数をその外周及び
内周端部を順次交互に溶着させて形成したベロー
ズを、内周をピストンロツドの外周面に近接させ
て設置し、上記ベローズの両端を、ピストンにおけるロツ
ド室側の側壁とシリンダのロツドカバー内壁に気
密に固着して、上記ロツド室をベローズ外方の圧
力室と内方の呼吸室とに区画し、上記ピストンロツドを、呼吸室を通してシリン
ダ外に導出させた、ことを特徴とする複動形流体圧シリンダ。