(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体の製造装置に用いられ、ロッド先端側が真空、腐食性ガス雰囲気下に置かれる流体シリンダ装置において、
一端にフランジを有する筒状のボディと、
前記ボディのフランジに取り付けられるボディカバーと、
前記ボディの内径側へ固定したナット部材と、
前記ナット部材にスプライン結合手段により軸方向のみ移動自在に係合した軸部材と、
耐食材で構成するとともに円形断面を為し、前記ボディ内で前記軸部材の一側に他端側が固定されるとともに前記ボディの一端から一端側が前記真空、腐食性ガス雰囲気下にさらに突出して伸びるロッド部と、
前記ボディカバーに取り付けられ前記ロッド部の外周面に密着する耐環境シールと、
前記軸部材のロッド部装着側と反対側に装着されるロッドカバーと、
前記ロッドカバーと前記ボディのロッド部装着側と反対側の内部に形成されるピストン室と、
前記ピストン室に摺動自在に配置したピストンと、
前記ピストンに一端部が固着され、前記ロッドカバーを貫通して他端部が外方へ伸びるピストンロッドと、
前記ピストンロッドの他端部に固定されるフランジ板と前記ボディとを固定するタイロッドとを備え、
前記ピストン室への流体の給排動作により前記軸部材が前記ナット部材を介して前記ボディに対して軸方向に往復作動するとともに、前記軸部材に伴われて前記ロッド部の一端部側が前記耐環境シールにより前記真空、腐食性ガス雰囲気下の真空度を壊さず、腐食性ガスを漏らさず軸方向に往復作動するよう構成した
ことを特徴とする流体シリンダ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体シリンダ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の流体シリンダ装置としては、例えば、実公平７−２２５２９号公報に記載されているものが知られている。
実公平７−２２５２９号公報第１図には、シリンダチューブ１とリニアベアリング７が直列に結合し、ピストンロッド５に設けた複数の溝９にリニアベアリング７のベアリング列７ａが摺動自在に係合されたシリンダ装置が開示されている。
【０００３】
しかし、半導体の製造装置等に使用される場合は、ロッド先端側は真空、腐食性ガスといった特殊環境下に置かれることが多い。
この流体シリンダ装置では、ピストンロッド５のパッキン１２の形状を、複数の溝９が設けられたピストンロッド５の断面形状に合致するように製作しなければならない。そのため、特殊な形状のパッキンではコストが上がるうえ、十分なシール力が得られなかったり、寿命が短くなったりする欠点があった。
【０００４】
また、リニアベアリングの潤滑油も特殊環境下では蒸発や変質してしまう欠点を有している。
さらに、ピストンロッドの材質も、ガイド機構を保持するためには、焼き入れ可能な軸受け鋼やマルテンサイト系ステンレス鋼とする必要があり、特殊環境下では短期間で発錆してしまう問題点があった。
【０００５】
これらの欠点からこの流体シリンダ装置を特殊環境下で使用することはほとんど不可能であった。
これに対して、図６に示す流体シリンダ装置のように、ガイド部５０とシリンダロッド５１を直列に連結してピストンロッド５２でガイドロッド５３を駆動し、ガイドロッド５３で出力ロッド５４を駆動する方法もあった。
【０００６】
この流体シリンダ装置は、出力ロッド５４のみが特殊環境下に置かれ、ガイドロッド５３はふつ素ゴム等の耐環境シールでシールされる。
出力ロッド５４の材質は金属からのガスの発生の抑止や腐食性ガスによる腐食の防止を考慮した最適なものとすることができる。
また、出力ロッド５４の断面形状も単純な円形でよいので、安価で長寿命な市販の耐環境シールを使用することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この流体シリンダ装置では、ピストンロッド５２とガイドロッド５３を直列に連結し、さらにガイドロッド５３と出力ロッド５４を連結した構成のため、シリンダストロークに比較して全長が非常に長くなってしまうという欠点を有している。
本発明は、かかる従来の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、高精度かつ高剛性でしかもコンパクトな廻り止め機構を備え、特殊環境下の使用に適用できる付き流体シリンダ装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、半導体の製造装置に用いられ、ロッド先端側が真空、腐食性ガス雰囲気下に置かれる流体シリンダ装置において、一端にフランジを有する筒状のボディと、前記ボディのフランジに取り付けられるボディカバーと、前記ボディの内径側へ固定したナット部材と、前記ナット部材にスプライン結合手段により軸方向のみ移動自在に係合した軸部材と、耐食材で構成するとともに円形断面を為し、前記ボディ内で前記軸部材の一側に他端側が固定されるとともに前記ボディの一端から一端側が前記真空、腐食性ガス雰囲気下にさらに突出して伸びるロッド部と、前記ボディカバーに取り付けられ前記ロッド部の外周面に密着する耐環境シールと、前記軸部材のロッド部装着側と反対側に装着されるロッドカバーと、前記ロッドカバーと前記ボディのロッド部装着側と反対側の内部に形成されるピストン室と、前記ピストン室に摺動自在に配置したピストンと、前記ピストンに一端部が固着され、前記ロッドカバーを貫通して他端部が外方へ伸びるピストンロッドと、前記ピストンロッドの他端部に固定されるフランジ板と前記ボディとを固定するタイロッドとを備え、前記ピストン室への流体の給排動作により前記軸部材が前記ナット部材を介して前記ボディに対して軸方向に往復作動するとともに、前記軸部材に伴われて前記ロッド部の一端部側が前記耐環境シールにより前記真空、腐食性ガス雰囲気下の真空度を壊さず、腐食性ガスを漏らさず軸方向に往復作動するよう構成したことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す実施形態に基づいて説明する。
図１〜図５は、本発明の一実施形態に係る廻り止めガイド付き流体シリンダ装置を示す。なお、図１，図２ともタイロッドを一部省略して図示している。
本実施形態に係る廻り止めガイド付き流体シリンダ装置１は、円筒形のボディ２の内部にスプラインを形成したナット３を装着するとともに、このナット３に外周部にスプラインシャフト４が形成されている軸部材５を係合挿着されている。図５において、１９はスプラインの溝を示す。
【００１３】
軸部材５の一端側には、出力ロッド６の一端側が出力ロッド取付ボルト７を介して取り付け固定されており、出力ロッド６の他端側はボディ２の耐環境シール８を装着したボディカバー９から突出し、図示しないワークを動作させる。ここで、出力ロッド６は、耐食材で構成され、円形断面とされている。
軸部材５の内部には、ピストン１０によって区画される空気室１１ａ，１１ｂが形成されている。空気室１１ａ，１１ｂがピストン室を形成する。
【００１４】
軸部材５の他端側には、供給ポートＢを備えたロッドカバー１２が装着され、供給ポートＢから流入した流体は空気室１１ｂへ供給される。ピストン１０には、内部に空気室１１ａへの連通孔１３を備えたピストンロッド１４が取り付けられ、ピストンロッド１４の他端側はフランジ板１５に取り付けられている。
フランジ板１５には、連通孔１３へ流体を供給する供給ポートＡが開口する。フランジ板１５はタイロッド１６によりボディ２のエンドカバー１７に固着されている。なお、タイロッド１６の全長はピストンストロークと略同一に設定されている。
【００１５】
このように構成された本実施形態に係る廻り止めガイド付き流体シリンダ装置１は、ボディ２のフランジ２０が半導体の製造装置等の所定場所へ取り付けられて出力ロッド６が特殊環境内で用いられる。
図１の状態において、図示しない供給手段および切換手段により、供給ポートＡに流体が供給され、供給ポートＢが排気の状態になると、連通孔１３を経て空気室１１ａに流体が流入し、空気室１１ｂの流体は供給ポートＢから排出される。
【００１６】
ピストン１０およびピストンロッド１４は、フランジ１５とともにタイロッド１６によりボディ２に固着されているため、外周部にスプラインシャフト４が形成されている軸部材５および出力ロッド６が図の左方向へ前進し、最終的に図２の状態となる。その際、軸部材５とロッドカバー９の間の空間部の空気はボディ２に設けられた貫通孔１８から排出される。
【００１７】
このように、ピストン室への流体の供給排気動作により、軸部材５がスプラインナット３を介してボデイ２に対して軸方向に往復動作することができる。
なお、本実施形態では、ナット３と軸部材５との間の軸方向のみ移動白在に構成する手段としてスプライン結合を説明したが、本発明は、それに限定されず、例えば軸部材外形を四角形とか六角形にし、それに見合う内径形状のナットとしても良い。
【００１８】
【発明の効果】
本発明によれば、スプラインシヤフトを構成する軸部材の中にシリンダ機構を組み込んだことにより、シリンダ自体が軸方向のガイド部となるため、高精度でかつ高剛性の廻り止めガイド付き流体シリンダ装置をコンパクトに製作することができる。
また、本発明によれば、出力ロッド部がガイド部と別体となっているので、材質を使用する環境に合わせた最適なものとすることができ、形状も単純な円形断面とすることで、市販の安価で長寿命かつシール性に優れた耐環境性パッキンを使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る流体シリンダ装置を、出力ロッドが後退した状態で示す一部破断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る流体シリンダ装置を、出力ロッドが前進した状態で示す一部破断面図である。
【図３】図１に示す一実施形態に係る流体シリンダ装置の上面図である。
【図４】図２に示す一実施形態に係る流体シリンダ装置のｘ−ｘ線断面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る流体シリンダ装置の斜視図である。
【図６】従来の流体シリンダ装置の断面図である。
【符号の説明】
１  廻り止めガイド付き流体シリンダ装置
２  ボディ
３  ナット
４  スプラインシャフト
５  軸部材
６  出力ロッド
７  出力ロッド取付ボルト
８  耐環境シール
９  ボディカバー
１０  ピストン
１１ａ，１１ｂ  空気室
１２  ロッドカバー
１３  連通孔
１４  ピストンロッド
１５  フランジ板
１６  タイロッド
１７  エンドカバー
Ａ，Ｂ  供給ポート
【図１】
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【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】
0004607367.tif 000007