JPS63199965A - ロツドレスシリンダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、比較的大きな内部圧力の変化に対しても耐え
るとともに規則的な波形を保持しつつ柔軟に伸縮し得る
耐圧ベローズ、およびこれを使用したロッドレスシリン
ダに関する。

〈従来例および問題点〉 一般にロッドレスシリンダは、左右の流体室の圧力差に
よって負圧の方向に移動せしめられるピストンを作動部
材とし、その往復移動時の作動力をシリンダの側方へ出
力するものである。すなわち、ピストンに固定されてシ
リンタ端部で出没するピストンロッドを設けずにピスト
ンの移動力を外部に作動力を出力するものである。

その構造は、第４、および５図に示すように、ピストン
（ｌａ）は連設したピストンロッドを持たずに中空シリ
ンダ（２ａ）内で摺動自在に装填され、シリンダの端部
材（３ａ）（３ｂ）との間に左右の流体室（４ａ）　（
５ａ）を形成している。而して、エア給排孔（６ａ）　
（６ｂ）から流体室（４ａ）　（５ａ）へのエア圧に差
を生じさせることにより、ピストン（ｌａ）を負圧側に
押圧移動させるものである。

なお、図中（１０ａ）は端部材（３ａ）　（３ｂ）間に
介設固定された支持軸であり、ピストン（ｌａ）を慴動
可能に支持している。

この場合の出力の方式としては、 ■第４図のように、ピストン（１ａ）に対向してシリン
ダ（２ａ）の外周にドーナツ型の被作動体たるワーク（
７ａ）を滑動自在に嵌め付け、かつ両者をマグネットカ
プリング方式で連結するもの、 ■第５図のように、左右流体室の端部付近に穿設したベ
ルト孔（８ａ）　（８ｂ）に屈曲自在なスチールベルト
（９ａ）を挿通し、その端部をピストン（ｌａ）に固定
することにより、シリンダ（２ａ）の外周でスチールベ
ルト（９ａ）が矢印方向に慴動するように設けたもの、
が知られている。

Ｌノかるに、上記■の方式では、ピストン（ｌａ）とワ
ーク（７ａ）とは機械的連結でなく、磁気的な連結であ
るため大きな荷重不可に耐えるたけのカップリング力が
ない。そこで、より強力なカップリング力を生じさせる
にはピストン（１ａ）とワーク（７ａ）の素材として非
常に高価な希土類マグネットを使用しなければない。

しかも、ワーク（７ａ）の慴動時にシリンダ（２ａ）と
大きな摩擦を生じるので、その一方または両方からの摩
耗粉が周囲に飛散することとなり、例えばクリーンルー
ム工場での使用は全く不通である。

次に、上記■の方式では、流体室の壁にベルト孔（８ａ
）　（８ｂ）があって気密性が保持されないため、作動
不良を生じたり、作動の正確性を欠くものである。しか
も、このベルト孔（８ａ）　（８ｂ）におけるスチール
ベルト（９ａ）のＰＩ−控が大きいので摩耗により孔径
が徐々に拡大する欠点がある。

〈問題点を解決するための手段〉 本発明は、上記の欠点を除去するために提案されたもの
であり、 本発明の目的は、比較的大きな内部圧力の変化に対して
も規則的な波形を保持しつつ柔軟に伸縮し得る耐圧ベロ
ーズを提供することにある。

本発明の他の目的は、作動中に摩耗粉等の塵芥の発生し
ないロッドレスシリンダを提供することにある。

本発明の更に他の目的は、流体室の気密性を保持しなが
らピストンとシリンダの外周部材とを直接機械的に連結
することのできるロッドレスシリンダを提供することに
ある。

本発明の更に他の目的は、製造コストの安価なロッドレ
スシリンダを提供することにある。

〈実施例〉 次に、本発明を第１〜３図に示された一実施例に従って
、更に詳しく説明することとする。

（Ｓ）は本発明に係るロッドレスシリンダであり、（３
０）　（３１）は該シリンダ（Ｓ）の両端を閉成するた
めの端部材。（１０）　（１１）は支持軸であり、該端
部材を所定の間隔で対面固定するとともに、ピストン（
１）を慴動自在に支持している。（１２）　（１３）　
（１４）　（１５）は該支持軸（１０）　（１１）の各
端部に配設されたストッパであり、ピストン（１）の左
右移動範囲を規制している。

（１６）はピストン（１）の内部に装填された流体シー
ル用のパツキン。（２）は本発明に係る柔軟かつ強靭な
耐圧ベローズであり、第１図に示すようにその両端部は
端部材（：］０）　（３１）に空密に連設固定されてい
るとともに、その略中央部にはピストン（１）が空密に
取付けられている。（２５）は該耐圧へローズ（２）の
外周の波形四部に取付けられた補強用のリング部材であ
り、内部圧力の変化や軸方向への伸縮に対して常に規則
的な波形を保持させるために、必要に応じて取り付ける
ものである。

（６１）　（６２）は端部材（３０）　（３１）に設け
られたエア給排孔である。

而して、エア給排孔（６２）よりエアを圧送供給してシ
リンダの右流体室（５）を加圧モードとするとともに、
エア給排孔（６１）を開放してシリンダの左流体室（４
）を脱気モートとすると、ピストン（１）は支持軸（１
０）　（１１）上をスライドして負圧の左流体室（４）
側に移動せ−しめらｈる。このピストンの移動に伴って
右流体室（５）側のベローズは伸張し、左流体室（４）
のベローズは収縮する。従って、右流体室（５）および
左流体室（４）は各々独立した密閉室を保持したままピ
ストン（１）の移動が可能となっているものであり、し
かもピストン（１）と被作動物たるワーク（７）とをピ
ストン外周部材（１７）を介して機械的に固定すること
ができるものである。（１８）はピストン外周部材（１
７）をベローズ（２）の外方に露出した状態でピストン
（１）本体に固定するためのネジである。なお、このネ
ジ（１８）に代えて他の適宜の手段たとえば接着剤等に
より、ピストン（１）本体、ピストン外周部材（１７）
およびベローズ（２）を固定してもよいこと勿論である
。

第３図には、本発明に係る三層構造の耐圧ベローズ（２
）の構成が示されている。

（２１）、（２２）はラテックスゴム製の内層および外
層であり、（２３）は内層（２１）と外層（２２）との
間に一体的に積層して固着せしめた補強用の繊維層であ
る。繊維としては、植物繊維、合成樹脂繊維のいずれで
もよく、またその形態は不織状態、織布状態を問わない
。

而して、ラテックスゴムを主材とするため伸縮時の屈曲
に対して柔軟に対応することができるとともに、繊維層
を持つため直径方向への内圧応力に対する強靭性をも兼
ね備えるものである。

この耐圧ベローズ（２）の製法例についで説明する。ま
ず、波形外周面を有するベロー型をラテックスゴム液層
に数回〜数十回ディッピングして所望の厚さの内層（２
１）を形成し、次いで、この内層（２１）が乾燥しない
うちに繊雑居（２３）を付着せしめ、これを再びラテッ
クスゴム液層に数回〜数十回ディヅピングして、ラテッ
クスゴムな繊維層（２３）に含浸させながら所望の厚さ
の外層（２２）を形成し、この三層を一体的に積層形成
することにより、大きな内圧に耐えるとともに柔軟に伸
縮できるベロー膜としたものである。

なお、この工程中に補強用リング（２５）をベローズ波
形の凹部に配設固着することにより、規則的な波形の保
持に優れかつ耐圧強度も増加したベローとすることも本
発明に含まれる実施態様である。

〈効　果〉 本発明に係る耐圧ベローズによれば、大きな内部圧力の
変化に対しても規則的な波形を保持しつつ柔軟に伸縮し
得るものである。

本発明に係るロッドレスシリンダによれば、シリンダ（
Ｓ）の外面に慴動部分がなく、また流体室から外部にエ
アの漏出がないので、作動中に摩耗粉等の塵芥がシリン
ダ外部に放散するおそれが発生がない。従って、厳密な
塵芥コントロールが求められるクリーンルーム等におけ
る駆動装置として最適のものである。

更に、流体室の気密性を保持しながらピストンとシリン
ダの外周部材とが直接機械的に連結されているので、大
きな荷重・負荷用のロッドレスシリンダとすることがで
きるものである。

更に、他の目的は、構成が簡単であり、組立も８勧であ
るので、安価なコストで製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るロッドレスシリンダの中央従断面
図、第２図は第１図におけるｎ　−ＩＩ線断面図、第３
図は本発明に係る耐圧ベローを示す一部拡大断面図、第
４図は従来例を示す中央従断面図、第５図は他の従来例
を示す中央従断面図、である。 （１）　−−−−−−ピストン、 （２）−−−−一　耐圧ベロー、 （３０）、（３１）　−−−−−−端部材、（４）、（
５）＝−・　　流体室、 （２１）−−−−一　内層、 （２２）・−・−外層、 （２３）−−−−一　繊維層、 （２５）・−・・・　　補強用リング。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、左右の流体室の圧力差によって負圧の方向に移動せ
   しめられるピストンを作動部材 とするロッドレスシリンダにおいて、 シリンダの端部材とピストンとの間に配 設した耐圧ベローズにより、左右独立の 流体室を形成したことを特徴とするロッド レスシリンダ。 ２、耐圧ベローズが、ラテックスゴム製の内層と外層の
   間に繊維補強層が一体的に積層 されて三層に形成された柔軟かつ強靭なベ ローズである前記特許請求の範囲第１項記 載のロッドレスシリンダ。 ３、ベローズ波形の凹部に、補強用リングが配設されて
   なる前記特許請求の範囲第１項 または第２項に記載のロッドレスシリン ダ。 ４、ラテックスゴム製の内層と外層の間に繊維補強層が
   一体的に積層されてなる柔軟か つ強靭な耐圧ベローズ。 ５、ベローズ波形の凹部に、補強用リングが配設されて
   なる前記特許請求の範囲第４項 に記載の耐圧ベローズ。