(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
扁平な略円板状からなる第１ボデイと第２ボデイとが一体的に連結されたシリンダチューブと、
前記シリンダチューブの内部に形成されたダイヤフラム室に配設され、周縁部が前記第１ボデイと第２ボデイとの間に挟持されたダイヤフラムと、
前記ダイヤフラムの撓曲作用下に前記シリンダチューブの高さ方向に沿って昇降する扁平な板状のテーブルと、
軸受部材によって支持され、前記テーブルの昇降動作を案内するとともに、該テーブルの回り止めを行う一対のロッド部材と、
前記第１ボデイを貫通する孔部に沿って昇降自在に設けられ、前記テーブルの中心部に連結される第１ピストンロッドと、
前記第１ピストンロッドと同軸状に該第１ピストンロッドに連結され、前記第２ボデイの中心部を貫通する孔部から外部に突出する第２ピストンロッドと、
前記第１ピストンロッドと前記第２ピストンロッドとの連結部位に設けられ、前記ダイヤフラムの中央部を挟持する一組の保持部材と、
を備え、
前記第１ボデイおよび第２ボデイには、該第１ボデイ側から取付部材が挿入される第１取付用孔部と、該第２ボデイ側から前記取付部材が挿入される第２取付用孔部とが設けられることを特徴とするシリンダ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ピストンとして機能するダイヤフラムの撓曲作用下にテーブルを変位させることが可能なシリンダ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、例えば、駆動源として、供給される圧縮空気の作用下にシリンダチューブ内のシリンダ室に沿ってピストンを変位させることにより、前記ピストンと一体的にピストンロッドを変位させるエアーシリンダが用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記エアーシリンダを、例えば、鉛直方向に沿って立設して使用する場合、シリンダチューブの高さ方向の寸法（鉛直方向の寸法）は、ピストンの変位量と、前記ピストンの軸線方向に沿った寸法と、ロッドカバーおよびヘッドカバーの肉厚とが加算された値となる。
【０００４】
従って、シリンダチューブの高さ方向の寸法を抑制して扁平化を促進しようとすると、ピストンの軸線方向の寸法を短縮化せざるを得ないが、これには限界がある。
【０００５】
本発明は、前記の不具合を考慮してなされたものであり、高さ方向の寸法を抑制してより一層の扁平化を達成することが可能なシリンダ装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明は、扁平な略円板状からなる第１ボデイと第２ボデイとが一体的に連結されたシリンダチューブと、
前記シリンダチューブの内部に形成されたダイヤフラム室に配設され、周縁部が前記第１ボデイと第２ボデイとの間に挟持されたダイヤフラムと、
前記ダイヤフラムの撓曲作用下に前記シリンダチューブの高さ方向に沿って昇降する扁平な板状のテーブルと、
軸受部材によって支持され、前記テーブルの昇降動作を案内するとともに、該テーブルの回り止めを行う一対のロッド部材と、
前記第１ボデイを貫通する孔部に沿って昇降自在に設けられ、前記テーブルの中心部に連結される第１ピストンロッドと、
前記第１ピストンロッドと同軸状に該第１ピストンロッドに連結され、前記第２ボデイの中心部を貫通する孔部から外部に突出する第２ピストンロッドと、
前記第１ピストンロッドと前記第２ピストンロッドとの連結部位に設けられ、前記ダイヤフラムの中央部を挟持する一組の保持部材と、
を備え、
前記第１ボデイおよび第２ボデイには、該第１ボデイ側から取付部材が挿入される第１取付用孔部と、該第２ボデイ側から前記取付部材が挿入される第２取付用孔部とが設けられることを特徴とする。
【００１１】
本発明では、シリンダチューブを構成する第１ボデイおよび第２ボデイを扁平な略円板状に形成し、しかも、テーブルも扁平な板状に形成することにより、装置全体の高さ方向の寸法を抑制してより一層の扁平化を図ることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明に係るシリンダ装置について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００１３】
図１および図２において参照数字１０は、本発明の第１参考例に係るシリンダ装置を示す。
【００１４】
このシリンダ装置１０は、略円板状からなる第１ボデイ１２と第２ボデイ１４とが一体的に連結されたシリンダチューブ１６と、前記シリンダチューブ１６の内部に形成されたダイヤフラム室１８に配設され、前記第１ボデイ１２と第２ボデイ１４との間に周縁部が挟持されたダイヤフラム２０と、前記ダイヤフラム２０の撓曲作用下に前記シリンダチューブ１６の高さ方向に沿って昇降する略円板状のテーブル２２と、ねじ部材２４によって前記テーブル２２の下面部に締結され、該テーブル２２の昇降動作を案内するとともに、該テーブル２２の回り止めの機能を営む一組のロッド部材２６ａ、２６ｂとを含む。
【００１５】
なお、前記ダイヤフラム室１８はダイヤフラム２０によって上部側ダイヤフラム室１８ａと下部側ダイヤフラム室１８ｂとに区分される。また、テーブル２２が下降した状態にある初期位置では、図３に示されるように、前記ロッド部材２６ａ、２６ｂの下端部が第２ボデイ１４の底面部から突出することがなく、該ロッド部材２６ａ、２６ｂの下端部と第２ボデイ１４の底面部とが略面一となるように形成されている。
【００１６】
図１に示されるように、前記第１ボデイ１２および第２ボデイ１４はそれぞれ略同一直径に形成され、第１ボデイ１２の外周面には上部側ダイヤフラム室１８ａに連通する第１圧力流体出入ポート２８ａが形成され、第２ボデイ１４の外周面には下部側ダイヤフラム室１８ｂに連通する第２圧力流体出入ポート２８ｂが形成される。
【００１７】
図２に示されるように、ダイヤフラム２０の略中心部には、保持部材３０を介してピストンロッド３２が連結され、前記ピストンロッド３２の一端部は、ねじ部材３４を介してテーブル２２の下面の略中心部に連結されている。この場合、ダイヤフラム２０の撓曲作用下に、前記ダイヤフラム２０と一体的にピストンロッド３２が上下方向に沿って変位することにより、テーブル２２が昇降するように設けられている。なお、第１ボデイ１２には、ピストンロッド３２の外周面を囲繞してダイヤフラム室１８を気密に保持するシール部材３６が環状溝を介して装着されている。
【００１８】
また、第２ボデイ１４には、一組のロッド部材２６ａ、２６ｂが挿通するための孔部を有する円筒状の軸受部材３８ａ、３８ｂが設けられ、前記軸受部材３８ａ、３８ｂによってロッド部材２６ａ、２６ｂの直線運動が円滑に支持される。
【００１９】
テーブル２２には、図１に示されるように、周方向に沿って約９０度の離間角度を有する４つのワーク取付用孔部４０ａ〜４０ｄが形成され、前記ワーク取付用孔部４０ａ〜４０ｄを介して図示しないワーク等が取り付けられる。また、前記テーブル２２には、一組の貫通する取付ボルト挿入用孔部４２ａ、４２ｂが所定間隔離間して配置され、第１ボデイ１２および第２ボデイ１４には、前記一組の取付ボルト挿入用孔部４２ａ、４２ｂに対応して一組の貫通する取付用孔部４４ａ、４４ｂがそれぞれ形成されている（図５参照）。
【００２０】
従って、図５に示されるように、テーブル２２に形成された一組の貫通する取付ボルト挿入用孔部４２ａ、４２ｂに取付用ボルト４３をそれぞれ挿入し、前記取付用ボルト４３をさらに取付用孔部４４ａ、４４ｂに挿通して他の部材の取付面４５に形成されたねじ穴４７に螺入することにより、シリンダ装置１０をその上面側（テーブル２２側）から固定することができる。
【００２１】
なお、図４に示されるように、第１ボデイ１２および第２ボデイ１４がダイヤフラム２０の周縁部を挟持する部位には、直径が異なる複数の環状溝４６が上下互い違いに形成され、前記複数の環状溝４６内にダイヤフラム２０の表面部位が食い込むことにより、前記ダイヤフラム２０を確実且つ強固に把持することができるとともに、ダイヤフラム室１８の気密性を高精度に保持することができる。
【００２２】
本発明の第１参考例に係るシリンダ装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。
【００２３】
図示しないチューブを介して、第１圧力流体出入ポート２８ａおよび第２圧力流体出入ポート２８ｂを圧力流体供給源（図示せず）に接続する。なお、以下の説明では、図３に示されるように、テーブル２２が下降して第１ボデイ１２に接触した状態を初期位置として説明する。
【００２４】
初期位置において、図示しない圧力流体供給源を付勢し、第２圧力流体出入ポート２８ｂから圧力流体を供給する。その際、第１圧力流体出入ポート２８ａは、図示しない切換弁の切換作用下に大気に連通した状態にあるものとする。前記第２圧力流体出入ポート２８ｂから供給された圧力流体は下部側ダイヤフラム室１８ｂに導入され、前記圧力流体の作用下にダイヤフラム２０が上部側に向かって押圧される。
【００２５】
前記上部側に向かう押圧力によってダイヤフラム２０が撓曲し、ダイヤフラム２０およびピストンロッド３２が一体的に上方に向かって変位することにより、テーブル２２が上昇する。この場合、ダイヤフラム２０の略中心部を保持する保持部材３０が第１ボデイ１２に当接することにより、変位終端位置である図２に示す状態となる。
【００２６】
ダイヤフラム２０の撓曲作用下にテーブル２２が上昇する際、前記テーブル２２は、軸受部材３８ａ、３８ｂによって支持される一組のロッド部材２６ａ、２６ｂによって円滑に直線状に案内されるとともに、周方向への回り止めがなされる。
【００２７】
図示しない切換弁の切換作用下に、圧力流体供給源からの圧力流体の供給を第２圧力流体出入ポート２８ｂから第１圧力流体出入ポート２８ａに切り換えることにより、上部側ダイヤフラム室１８ａに導入された圧力流体の作用下にテーブル２２が下降して初期位置に復帰する。この場合、第２圧力流体出入ポート２８ｂは、大気に連通した状態にあるものとする。
【００２８】
第１参考例では、扁平な略円板状からなる第１ボデイ１２と第２ボデイ１４とを一体的に連結してシリンダチューブ１６を構成し、前記シリンダチューブ１６の内部に形成されたダイヤフラム室１８にダイヤフラム２０を配設し、前記ダイヤフラム２０の撓曲作用下に前記シリンダチューブ１６の高さ方向に沿って扁平な略円板状のテーブル２２を昇降させるように設けている。従って、従来技術と比較して高さ方向の寸法が抑制され、より一層扁平化されたシリンダ装置１０を得ることができる。
【００２９】
また、シリンダチューブ１６およびテーブル２２を円板状に形成することにより、押し出し成形または引き抜き成形によって容易に加工することができ、製造コストを低減することができる。
【００３０】
さらに、シリンダチューブ１６の形状に対応する略円板状の凹部（図示せず）を形成し、前記略円板状の凹部にシリンダチューブ１６を挿入することにより、該シリンダチューブ１６の外周面をインローとして容易に位置決めすることができる。
【００３１】
さらにまた、上部側ダイヤフラム室１８ａと下部側ダイヤフラム室１８ｂとの差圧によってダイヤフラム２０を撓曲させてテーブル２２を昇降させるようにしてもよい。
【００３２】
またさらに、軸受部材３８ａ、３８ｂによって支持される一組のロッド部材２６ａ、２６ｂによって、テーブル２２を円滑に直線状に案内するガイド機能と、周方向への回り止めを行う回り止め機能とを併用させることにより、部品点数を削減して製造コストを低減することができる。
【００３３】
次に、本発明の第２参考例に係るシリンダ装置５０を図６および図７に示す。なお、以下に示す参考例及び本発明の実施の形態において、前記第１参考例に係るシリンダ装置１０と同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００３４】
この第２参考例に係るシリンダ装置５０では、シリンダチューブ１６の高さ方向の寸法と略同一寸法を有する一組の軸受部材５２ａ、５２ｂを配設し、前記一組の軸受部材５２ａ、５２ｂによってそれぞれ支持されるロッド部材５４ａ、５４ｂの一端部がシリンダチューブ１６の底面部から突出するように軸線方向の寸法が僅かだけ延長して設けられている点で相違している。
【００３５】
このように、第２参考例に係るシリンダ装置５０では、一組の軸受部材５２ａ、５２ｂの軸線方向に沿った寸法をシリンダチューブ１６の高さ方向の寸法と略同一に設定するとともに、ロッド部材５４ａ、５４ｂの軸線方向に沿った寸法を僅かに延長することにより、前記一組の軸受部材５２ａ、５２ｂによって軸支されるロッド部材５４ａ、５４ｂを介してテーブル２２を安定して支持するとともに、ロッド部材５４ａ、５４ｂの支持精度を向上させることができる。
【００３６】
次に、本発明の第３参考例に係るシリンダ装置６０を図８に示す。
【００３７】
この第３参考例に係るシリンダ装置６０では、一端部がピストンロッド３２に連結された保持部材３０に係着され、他端部が第１ボデイ１２の内壁に係着されたばね部材６２が配設されている。また、第２ボデイ１４には、下部側ダイヤフラム室１８ｂに圧力流体を供給する圧力流体出入ポート２８が設けられ、第１ボデイ１２には、上部側ダイヤフラム室１８ａと大気とを連通させる通気ポート６４が設けられている。
【００３８】
この場合、第３参考例に係るシリンダ装置６０は、ばね部材６２のばね力に抗して下部側ダイヤフラム室１８ｂに供給された圧力流体の作用下にダイヤフラム２０、保持部材３０およびテーブル２２を一体的に上昇させるとともに、前記ばね部材６２のばね力の作用によって上昇したテーブル２２を初期位置に復帰させる単動シリンダを構成している。
【００３９】
このように、第３参考例に係るシリンダ装置６０では、圧力流体を下部側ダイヤフラム室１８ｂにのみ供給する単動シリンダの構成を採用することにより、前記シリンダ装置６０に供給される圧力流体の制御回路（空気圧回路）の簡素化を図ることができる。
【００４０】
次に、第４参考例に係るシリンダ装置７０を図９に示す。
【００４１】
この第４参考例に係るシリンダ装置７０は、第１ボデイ１２と第２ボデイ１４との間に中間部材７２を介装し、前記第１ボデイ１２と中間部材７２とによって挟持される第１ダイヤフラム２０ａと、前記中間部材７２と第２ボデイ１４とによって挟持される第２ダイヤフラム２０ｂとが設けられている。前記第１および第２ダイヤフラム２０ａ、２０ｂは、所定間隔離間する二重構造によって構成され、中間部材７２には該第１および第２ダイヤフラム２０ａ、２０ｂによって囲繞された室７４内のエアーを出入する通気ポート７６が形成されている。
【００４２】
このように、第４参考例に係るシリンダ装置７０では、第１ダイヤフラム２０ａと第２ダイヤフラム２０ｂとからなる二重構造とすることにより、第１および第２ダイヤフラム２０ａ、２０ｂに付与される荷重を分散させて耐久性を向上させることができる。
【００４３】
次に、本発明の実施の形態に係るシリンダ装置８０を図１０乃至図１２に示す。
【００４４】
この本発明の実施の形態に係るシリンダ装置８０は、図１０に示されるように、第１ボデイ８２を貫通する孔部に沿って昇降自在に設けられ、ねじ部材８４を介してテーブル８６に連結される第１ピストンロッド８８と、前記第１ピストンロッド８８と同軸状に連結され、第２ボデイ９０を貫通する孔部から外部に突出する第２ピストンロッド９２とを有するダブルロッドによって構成されている。
【００４５】
なお、第１ボデイ８２には第１ピストンロッド８８を囲繞する断面Ｖ字状のパッキン９４ａが環状溝に装着され、第２ボデイ９０には第２ピストンロッド９２を囲繞する断面Ｖ字状のパッキン９４ｂが環状溝に装着されている。
【００４６】
前記第１ピストンロッド８８と第２ピストンロッド９２との連結部位には、ダイヤフラム９６を挟持する保持部材９８ａ、９８ｂが設けられ、また、前記第１ピストンロッド８８および第２ピストンロッド９２には、軸線方向に沿って貫通する孔部１００が形成されている。この場合、前記貫通する孔部１００を形成することにより、前記孔部１００をテーブル８６に載置される他の空気圧機器（図示せず）の配管通路として利用することができる。
【００４７】
また、相互に対向する一組の円弧状部分が切り欠かれたテーブル８６には、図１１に示されるように、円板状に形成された第１および第２ボデイ８２、９０の中心を通る直線上に所定間隔離間する一組のワーク位置決めピン１０２ａ、１０２ｂが連結されている。
【００４８】
なお、前記第１ボデイ８２および第２ボデイ９０には、ダブルロッド構造に対応して、図１２に示されるように、第１ボデイ８２側から取付用ボルト（取付部材）４３（図５参照）が挿入される一組の第１取付用孔部４４ａ、４４ｂと、第２ボデイ９０側から取付用ボルト４３が挿入される第２取付用孔部１０４ａ、１０４ｂとがそれぞれ形成されている。
【００４９】
このように、本実施の形態に係るシリンダ装置８０では、ダブルロッド構造とすることにより、一方の第１ピストンロッド８８に図示しない空気圧機器を搭載し、他方の第２ピストンロッド９２の変位を図示しないセンサで検出して外部コントローラ（図示せず）に検出信号を導出することができる。
【００５０】
【発明の効果】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００５１】
すなわち、シリンダチューブを構成する第１ボデイおよび第２ボデイを扁平な略円板状に形成し、しかも、テーブルも扁平な板状に形成することにより、装置全体の高さ方向の寸法を抑制してより一層の扁平化を図ることができる。
【００５２】
また、ロッド部材によってガイド機能と回り止め機能とを併用させることにより、部品点数を削減して製造コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１参考例に係るシリンダ装置の斜視図である。
【図２】  図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った縦断面図である。
【図３】  テーブルが下降した初期位置を示す縦断面図である。
【図４】  図３の一部省略拡大縦断面図である。
【図５】  図１のシリンダ装置を他の部材の取付面に固定した状態を示す一部切欠正面図である。
【図６】  本発明の第２参考例に係るシリンダ装置の縦断面図である。
【図７】  図６のシリンダ装置において、テーブルが上昇した状態を示す縦断面図である。
【図８】  本発明の第３参考例に係るシリンダ装置の縦断面図である。
【図９】  本発明の第４参考例に係るシリンダ装置の縦断面図である。
【図１０】  本発明の実施の形態に係るシリンダ装置の縦断面図である。
【図１１】  図１０に示すシリンダ装置の平面図である。
【図１２】  図１１の矢印Ａ方向からみた矢視図である。
【図１】
0003717780.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0003717780.tif 000009
【図９】
0003717780.tif 000010
【図１０】
0003717780.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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