JPH0989126A - 摺動ロッドの構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ベローズ組立を構成するロッド部材の軸方向
に摺動するロッド先端への強固な固定を容易に行なうこ
とが可能な摺動ロッドの構造の提供。 【解決手段】 本発明の摺動ロッドの構造は、軸線方向
に摺動するロッド６を密閉するように設けられたベロー
ズ２７と、ロッド６先端に固定するロッド部材１８ａと
に接続されたベローズ組立を構成するものであって、ロ
ッド部材１８ａをロッド６の先端に固定するネジ部材２
２を締結するとき、ベローズ２７内のロッド６に係設さ
れた係合部材２８をロッド部材１８ａに形成された係合
部２０に係合させることにより、ロッド６の回転を禁止
するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、軸線方向に摺動す
るロッドに対しロッド部材が固定された摺動ロッドの構
造に関し、特に、ロッド部材にベローズが接続されたベ
ローズ組立を固定する摺動ロッドの構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】摺動ロッドの構造の一従来例として、真
空圧力制御システムで使用されている真空用開閉弁を図
示して説明する。図５は、従来の手動ロッドの構造をな
す真空用開閉弁を示した断面図である。この真空用開閉
弁５１は、全体としては駆動手段としてのシリンダ部５
２と、流体を制御する弁部５３とから構成されている。
そこで、先ずシリンダ部５２の構成について説明する。
このシリンダ部５２は、下方に開口したシリンダカバ−
５４が、その開口部を塞ぐようにシリンダアダプタ−５
５が嵌合されている。そして、シリンダロッド５６が、
シリンダアダプタ−５５の中心を貫くように挿入され、
その上端部にナットで固定されたピストン５７が、マグ
ネット６０をピストンスペーサ５８とで挟持し、シリン
ダカバ−５４内に嵌挿されている。

【０００３】このピストン５７の周縁には、シリンダカ
バ−５４内壁面を摺動すべくＰＳＤパッキン５９が取り
付けられている。そして、シリンダカバ−５４内には、
更にピストン５７を下方に付勢する復帰用のスプリング
６１Ａ，６１Ｂが嵌挿されている。シリンダカバ−５４
には、その内部に嵌挿されたピストン５７上方の上室６
４に連通する排気ポート６２が形成されている。一方、
ピストン５７下方の下室６５には、給気ポート６６が形
成されている。

【０００４】次に、摺動ロッドの構造を有する弁部５３
は、シリンダアダプタ−５５下端面のベローズアダプタ
７１を介してボディ７２が嵌合されている。このボディ
７２は、薄肉に形成されたボディチューブ７２ａと、厚
肉に形成された弁座部７２ｂとから構成されている。ボ
ディチューブ７２ａには、横方向に突出した出力ポート
７５が形成され、一方の弁座部７２ｂには、弁座７４に
形成された弁孔によって入力ポート７３が構成されてい
る。そして、シリンダロッド５６に連結された弁ロッド
７６下端部には、弁座７４に気密に当接するようＯリン
グ７７を備えた弁体７８が固定されている。また、ボデ
ィチューブ７２ａ内には、弁体７８とベローズアダプタ
７１とにベローズ７９が溶接接続されたベローズ組立を
構成し、弁ロッド７６を密閉するように設けられてい
る。

【０００５】このような構成からなる真空用開閉弁５１
は、給気ポート６６から下室６５へ圧縮空気が供給され
ると、上室６４内の空気が排気ポート６２から排出さ
れ、スプリング６１Ａ，６１Ｂの下方への付勢力に抗し
てピストン５７が上昇する。ピストン５７が上昇する
と、シリンダロッド５６及び弁ロッド７６を介して、ベ
ローズ７９を縮ませながら弁体７８が上昇する。そのた
め、入力ポート７３と出力ポート７５とが連通し、弁部
５３内を流体が流れる。そして、給気ポート６６からの
圧縮空気の供給を停止すれば、スプリング６１Ａ，６１
Ｂの弾拡力によりピストン５７が下降し、それに伴って
弁体７８、特にＯリング７７が弁座７４へ気密に当接し
て入力ポート７３と出力ポート７５との間が完全に遮断
される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
真空用開閉弁５１で示した従来の摺動ロッドの構造で
は、組立や部品交換などする場合にベローズ組立等の組
付けが不便であった。シリンダ部５２からなる駆動手段
を有し弁部５３の弁を開閉するものでは、弁体７８にシ
リンダ部５２の駆動力を伝達するためシリンダロッド５
６を固定する必要がある。しかし、ベローズアダプタ７
１、ベローズ７９及び弁体７８が一体に形成されたベロ
ーズ組立を構成しているため、ベローズ７９内に弁体７
８に固設した弁ロッド７６を備える必要があり、先ず、
その弁ロッド７６とシリンダロッド５６とを螺着しなけ
ればならなかった。その際、特にシリンダロッド５６が
フリーなため、弁ロッド７６をシリンダロッド５６へ螺
着するのに、そのシリンダロッド５６が回転してしまの
で強固に連結することができず、例えばシリンダカバー
５４を外しピストン５７を固定して螺着する等の必要が
あり、非常に手間がかかった。

【０００７】ところで、上記従来例の真空用開閉弁５１
では、劣化し易いスプリング６１Ａ，６１Ｂやベローズ
７９が、それぞれシリンダ部５２と弁部５３とに別々に
設けてある。そのため、スプリング６１Ａ，６１Ｂの交
換にはシリンダカバ−５４を取り外す一方、ベローズ７
９の交換にはボディ７２を取り外す必要があった。ま
た、ベローズ７９の交換にはネジ８１を外してバルブデ
ィスク８０を外す他、シリンダロッド５６から外した弁
ロッド７６を更に弁体７８から外す必要もあり、手間の
かかるものであった。更に、従来例の真空用開閉弁５１
では、組付けの不便さの他に、スプリング６１Ａ，６１
Ｂをシリンダカバ−５４内に配設したため、駆動手段で
あるシリンダ部５２がいきおい大きくなってしまい、真
空用開閉弁自体が大型化してしまうという問題もあっ
た。

【０００８】そこで、本発明は、上記問題点を解決すべ
く、ベローズ組立を構成するロッド部材の軸方向に摺動
するロッド先端への強固な固定を容易に行なうことが可
能な摺動ロッドの構造の提供を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の摺動ロッドの構
造は、軸線方向に摺動するロッド先端に固定されたロッ
ド部材が、ロッドを密閉するように設けられたベローズ
と接続されてベローズ組立を構成するものであって、前
記ロッド部材を前記ロッドの先端に固定するネジ部材
と、前記ベローズ内の前記ロッドに係設された係合部材
と、前記ロッド部材に形成された係合部とを有し、前記
ネジ部材を締結するときに、前記係合部材を前記係合部
に係合させることにより、前記ロッドの回転を禁止する
ことを特徴とする。また、本発明の摺動ロッドの構造
は、前記摺動ロッドが真空弁のパイロット弁のピストン
ロッドであり、前記ロッド部材が真空弁の主弁体である
ことが望ましい。また、本発明の摺動ロッドの構造は、
前記係合部材が係合ピンであり、前記係合部が係合溝で
あることを特徴とする摺動ロッドの構造。

【００１０】本発明の摺動ロッドの構造は、軸線方向に
摺動するロッドに対し、ロッドを密閉するように設けら
れたベローズとロッド部材とを接続して構成されたベロ
ーズ組立を固定する場合、ロッドの先端にロッド部材を
ネジ部材で固定するが、そのベローズ内のロッドに係設
された係合部材がロッド部材に形成された係合部に係合
するため、ネジ部材を締結するに際し、ロッドの回転が
禁止され強固な固定が容易に行える。また、本発明の摺
動ロッドの構造は、真空弁のパイロット弁を構成する摺
動ロッドであるピストンロッドに対し、ロッド部材であ
る真空弁の主弁体を固定する際も、ピストンロッドに係
設された係合部材が主弁体に形成された係合部に係合す
るため、ネジ部材を締結するに際し、ピストンロッドの
回転が禁止され強固な固定が容易に行える。また、本発
明の摺動ロッドの構造は、ロッドにロッド部材を強固に
固定するのに、ベローズ内のロッドに係設された係合ピ
ンがロッド部材に形成された係合溝に係合し、ロッドの
回転が禁止されることによって行なわれる。

【００１１】

【発明の実施の形態】次に、本発明にかかる摺動ロッド
の構造の第１の実施の形態について、真空用開閉弁に用
いたものを図面を参照して説明する。図１は、本実施の
形態のノーマルクローズの真空用開閉弁を示した断面図
である。本実施の形態の真空用開閉弁１は、従来のもの
と同様、真空圧力制御システムにおいて使用されるもの
であり、シリンダ部２と弁部３とから構成されている。
そこで、先ずシリンダ部２の構成について説明する。シ
リンダ部２は、シリンダカバ−４がシリンダアダプタ−
５に嵌合された中に、ピストン７が摺動可能に嵌挿され
ている。そして、シリンダアダプタ−５を貫いてシリン
ダカバ−４内に挿入されたロッド６は、ピストン７の中
心に螺設されている。また、シリンダカバ−４内は、ピ
ストン７によって上室８と下室９とに区切られ、そのシ
リンダカバ−４に、上室８に連通する排気ポート１０と
下室９に連通する供給ポート１１が形成されている。そ
して、下室９の気密性を保つため、ロッド６との摺接部
にパッキン１２を設けた環状アダプタ１３が嵌合されて
いる。

【００１２】次に弁部３は、シリンダアダプタ−５に嵌
合されたボディ１５内に設けられた、本発明の特徴であ
る摺動ロッドの構造により構成されている。この弁部３
を構成するボディ１５は、一本の金属チューブから絞り
加工によって、弁座１９を構成しそのチューブの軸方向
に入力ポート１６と垂直方向に出力ポート１７が形成さ
れている。また、ロッド６下端には、ロッド部材をなす
バルブディスク１８ａに対し支持ディスク１８ｂによっ
てＯリング２１が挟持された弁体１８が固定されてい
る。この弁体１８は、ボルト２２によってロッド６の先
端に固設され、取り外しが可能なよう構成されている。
そして、入力ポート１６が形成されたボディ１５の内側
平面部が、閉弁時に弁体１８が当接する弁座１９を構成
している。

【００１３】また、弁体１８上部と環状アダプタ１３下
部にはスプリング押え２３，２４が配設され、そこへ弁
体１８を弁座１９に付勢する復帰用のスプリング２５
が、ロッド６を取り巻くようにして配設されている。更
に、ベローズアダプタ２６とバルブディスク１８ａとに
ベローズ２７が体１８溶接接続され、ベローズ組立３２
（図２参照）を構成し、ロッド６及びスプリング２５を
密閉するように設けられている。

【００１４】このように構成された真空用開閉弁１、特
に弁部３は次のように組み立てることができる。図２
は、弁部３を各部品を組立順に並べて示した断面図であ
る。図面上部のシリンダ部２から突出したロッド６に対
し、図面下方から挿入するようにして構成する。具体的
には、先ずシリンダアダプタ−５を突出したロッド６に
対し、図に示すようにスプリング２５内にロッド６が挿
入されるようにはめる。このとき、スプリング２５の自
然長はロッド６の突出部より長いため、スプリング２５
端部にスプリング押え２３を当て図面上方へ弾縮する。
そして、スプリング押え２３がロッド６に形成したピン
穴を越えたところで、そのピン穴へ係合部材であるピン
２８を差し込んでスプリング押え２３の移動を制限す
る。

【００１５】このようにスプリング２５を装着した後、
ロッド６を密閉するようにベローズ組立３２をはめ込
む。このとき、バルブディスク１８ａには係合部である
溝２０が形成されており、その溝２０にピン２８がはま
りこむ。そして、Ｏリング２９，３０を所定箇所に配設
した後、バルブディスク１８ａにＯリング２１を挟み込
んで支持ディスク１８ｂを配置する。そして、このよう
にして全ての部材を装着した後、ロッド６先端に形成さ
れたネジ穴６ａに座金３１を介してボルト２２をネジ止
する。このとき、溝２０にはピン２８が係合し、ネジ止
めするボルト２２ともに回転しようとするロッド６の回
転を禁止する。これにより全てロッド６に固定され、そ
の後は、ボディ１５をシリンダアダプタ−５に固定すれ
ばよい。

【００１６】従って、このような構成をなす本実施の形
態で示した摺動ロッドの構造によれば、ベローズ組立３
２をロッド６に固定するのに、そのロッド６を貫いて設
けられた係合部材であるピン２８が、ロッド部材である
バルブディスク１８ａに形成された係合部である溝２０
に係合しているので、ボルト２２の取り付けに際し、回
転自由なロッド６が回ってしまうことなく強固にボルト
２２を固定することが容易に行なうことができた。ま
た、上記した構成からなる本実施の形態の真空用開閉弁
では、例えば、ベローズの交換に際し、従来の真空用開
閉弁ではネジ８１を外し、弁ロッド７６をシリンダロッ
ド５６から外し、更に弁体７８に固設された弁ロッド７
６を外さなければならないのに対し、本実施の形態の真
空用開閉弁では、ボルト２２を外すだけでベローズ２７
を取り外すことができ、その取扱いが非常に便利になっ
た。

【００１７】また、従来の真空用開閉弁では、復帰用の
スプリング６１Ａ，６１Ｂをシリンダカバ−４内に配設
したため、設置スペースを確保するだけの内部空間を要
し、駆動手段を構成するシリンダ部が大型化してしまう
のに対し、本実施の形態の真空用開閉弁は、復帰用のス
プリング２５をベローズ２７内に設けたため、設置スペ
ースを削除することができ、真空用開閉弁自体のコンパ
クト化を図ることができた。更に、スプリング２５の着
脱に際し、ボルト２２を外したとたんに弾縮したスプリ
ング２５が勢いよく飛び出すのを防ぐためピン２８を設
けたが、ピン２８を除いた構成にすれば、全ての部材が
ボルト２２一本で着脱可能となり、より組付け作業が単
純化できる。

【００１８】次に、本発明の真空用開閉弁にかかる第２
の本実施の形態について図面を参照して説明する。図３
は、本実施の形態のノーマルオープンの真空用開閉弁を
示した断面図である。本実施の形態の摺動ロッドの構造
は、上記真空用開閉弁１で示したと同様、バルブディス
ク１８ａとベローズアダプタ２６にベローズ２７が接続
され一体に構成されたベローズ組立３２が、支持ディス
ク１８ｂを介してボディ１５内に突出したロッド６にボ
ルト２２によってネジ止めされ固設されている。このと
き、固設されたバルブディスク１８ａに形成された溝２
０には、ロッド６を貫いて設けられたピン２８が係合さ
れている。

【００１９】また、スプリング４１は、その一端がロッ
ド６先端側への移動を制限するスプリングカバー４３で
覆われ、他端はロッド６の下方への移動に際し駆動力を
伝えるためのスプリング押え４３に当接されている。そ
して、本実施の形態の摺動ロッドの構造でも、ロッド６
先端にボルト２２をネジ止するとき、溝２０にはピン２
８が係合し、ネジ止めするボルト２２ともに回転しよう
とするロッド６の回転を禁止する。従って、図に示す真
空用開閉弁４０における摺動ロッドの構造も、上記第１
の実施の形態のものと同様ベローズ組立の強固な固定が
容易なものとなった。

【００２０】次に、本発明にかかる摺動ロッドの構造を
シリンダに利用した第３の実施の形態を示す。図４は、
シリンダを示した断面図である。これは、半導体の生産
ラインでウェハの搬送等に使用されるものであるが、半
導体の生産には摩耗粉等の影響を大きく受けるため、摺
動ロッドを密閉するようにベローズ組立が利用されてい
る。具体的には次のような構成をなす。ポートが形成さ
れた円筒形状のシリンダカバー４４に両端に、アダプタ
４４ａ，４４ｂが螺設され、シリンダ内を摺動するピス
トン４５に固設されたロッド４６が、そのアダプタ４４
ｂを貫いて突設されている。そして、ディスク４７、ベ
ローズ４８及びアダプタ４４ｂからなるベローズ組立
が、ロッド４６を密閉するように固定されている。即
ち、ロッド４６先端にディスク４７を装着し、そこへボ
ルト４９によってネジ止めして固定する。このとき、デ
ィスク４７に形成された溝４７ａに、ロッド４６を貫い
て配設されたピン５０が係合する。

【００２１】そして、このような構成のシリンダでも、
ロッド４６先端にボルト４９をネジ止するとき、ディス
ク４７の溝４７ａにはピン５０が係合し、ネジ止めする
ボルト４９ともに回転しようとするロッド４６の回転を
禁止する。そのため、図に示すシリンダにおける摺動ロ
ッドの構造も、上記実施の形態のものと同様ベローズ組
立の強固な固定が容易なものとなった。

【００２２】なお、本発明の摺動ロッドの構造は、上記
実施の形態のものに限定されるものではなく、その趣旨
を変更しない範囲で様々な変更が可能である。例えば、
上記実施例では、ロッドを摺動させるのにピストンシリ
ンダを利用したが、ソレノイドを利用してもよい。

【００２３】

【発明の効果】本発明は、軸線方向に摺動するロッドを
密閉するように設けられたベローズと、ロッド先端に固
定するロッド部材とに接続されたベローズ組立を構成す
るものであって、ロッド部材をロッドの先端に固定する
ネジ部材を締結するとき、ベローズ内のロッドに係設さ
れた係合部材をロッド部材に形成された係合部に係合さ
せることにより、前記ロッドの回転を禁止するものとし
たので、ベローズ組立を構成するロッド部材の軸方向に
摺動するロッド先端への強固な固定を容易に行なうこと
が可能な摺動ロッドの提供が可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる摺動ロッドの構造の第１の実施
の形態を示した断面図である。

【図２】第１の実施の形態にかかる摺動ロッドの構造の
組み立てを示した断面図である。

【図３】本発明にかかる摺動ロッドの構造の第２の実施
の形態を示した断面図である。

【図４】本発明にかかる摺動ロッドの構造の第３の実施
の形態を示した断面図である。

【図５】従来の真空用開閉弁の断面を示した図である。

【符号の説明】

２ シリンダ部 ３ 弁部 １５ ボディ １６ 入力ポート １７ 出力ポート １８ 弁体 １９ 弁座 ２２ ボルト ２５ スプリング ２７ ピン ３２ ベローズ組立

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸線方向に摺動するロッド先端に固定さ
   れたロッド部材が、ロッドを密閉するように設けられた
   ベローズと接続されてベローズ組立を構成する摺動ロッ
   ドの構造において、 前記ロッド部材を前記ロッドの先端に固定するネジ部材
   と、 前記ベローズ内の前記ロッドに係設された係合部材と、 前記ロッド部材に形成された係合部とを有し、 前記ネジ部材を締結するときに、前記係合部材を前記係
   合部に係合させることにより、前記ロッドの回転を禁止
   することを特徴とする摺動ロッドの構造。
2. 【請求項２】 請求項１に記載する摺動ロッドの構造に
   おいて、 前記摺動ロッドが真空弁のパイロット弁のピストンロッ
   ドであり、 前記ロッド部材が真空弁の主弁体であることを特徴とす
   る摺動ロッドの構造。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載する摺動
   ロッドの構造において、 前記係合部材が係合ピンであり、 前記係合部が係合溝であることを特徴とする摺動ロッド
   の構造。