(57)【要約】【課題】  内側筒体と外側筒体とを有するシリンダ本体に筒状部材を軸方向に往復動自在に組み込み、筒状部材を流体圧により軸方向に駆動するようにした流体圧シリンダを提供する。【解決手段】  シリンダ本体１０は内側筒体１１と外側筒体１２とを有し、内側筒体１１の内部には収容空間１４が形成されている。シリンダ本体１０の一端部は閉塞部材１３により閉塞されて内部にシリンダ室１５が形成され、シリンダ室１５内は環状仕切り部材としての環状ピストン１７により第１のシリンダ室１６ａと第２のシリンダ室１６ｂとに仕切られている。環状ピストン１７には筒状駆動体２０が取り付けられており、この筒状駆動体２０の端部はシリンダ本体１０の端部から外方に突出しており、筒状駆動体２０はシリンダ室１６ａに流体を供給すると、端部が突出するように往動し、シリンダ室１６ｂに流体を供給すると後退移動する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に収容空間が設けられた内側筒体、当該内側筒体の外側に配置される外側筒体、および前記内側筒体と前記外側筒体の一端部間に設けられる環状の閉塞部材を備え、前記内側筒体と前記外側筒体との間にシリンダ室を有するシリンダ本体と、
前記シリンダ室内に軸方向に往復動自在に配置され、前記シリンダ室を前記シリンダ本体の一端部側の第１のシリンダ室と他端部側の第２のシリンダ室とに仕切る環状仕切り部材と、
前記環状仕切り部材に一端部が取り付けられるとともに、前記内側筒体の他端部に固定された内側の環状ガイドと前記外側筒体の他端部に固定された外側の環状ガイドとの間から他端部が突出する筒状駆動体と、
前記シリンダ本体に設けられ、前記筒状駆動体に軸方向推力を加える流体を前記第１と第２のシリンダ室の少なくとも一方に供給する供給ポートとを有することを特徴とする流体圧シリンダ。
【請求項２】
内部に収容空間が設けられた内側筒体、当該内側筒体の外側に配置される外側筒体、および前記内側筒体と前記外側筒体とを連結する固定部材を備え、前記内側筒体と前記外側筒体との間にシリンダ室を有するシリンダ本体と、
前記シリンダ室内に軸方向に往復動自在に配置され、前記シリンダ室を前記シリンダ本体の一端部側の第１のシリンダ室と他端部側の第２のシリンダ室とに仕切る環状仕切り部材と、
前記環状仕切り部材に取り付けられるとともに、前記内側筒体の一端部に固定された内側の第１の環状ガイドと前記外側筒体の一端部に固定された外側の第１の環状ガイドとの間から一端部が突出し、前記内側筒体の他端部に固定された内側の第２の環状ガイドと前記外側筒体の他端部に固定された外側の第２の環状ガイドとの間から他端部が突出する筒状駆動体と、
前記シリンダ本体に設けられ、前記筒状駆動体に軸方向推力を加える流体を前記第１と第２のシリンダ室の少なくとも一方に供給する供給ポートとを有することを特徴とする流体圧シリンダ。
【請求項３】
請求項１または２記載の流体圧シリンダにおいて、前記第１のシリンダ室に流体を供給する突出用の供給ポートと、前記第２のシリンダ室に流体を供給する後退用の供給ポートとを前記シリンダ本体に設けることを特徴とする流体圧シリンダ。
【請求項４】
請求項１または２記載の流体圧シリンダにおいて、前記シリンダ本体に前記第１のシリンダ室に流体を供給する突出用の供給ポートを設け、前記第２のシリンダ室内に前記筒状駆動体に後退方向のばね力を加えるばね部材を設けることを特徴とする流体圧シリンダ。
【請求項５】
請求項１または２記載の流体圧シリンダにおいて、前記筒状駆動体の一端部に固定される支持リングと、前記内側筒体に固定される内側固定端部から前記支持リングの内周部にまで延設される内側ベローズ部、および前記外側筒体に固定される外側固定端部から前記支持リングの外周部にまで延設されるに外側ベローズ部を有するベローズとにより前記環状仕切り部材を形成することを特徴とする流体圧シリンダ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の流体圧シリンダにおいて、前記内側筒体と前記外側筒体の軸方向の長さを相互に相違させることを特徴とする流体圧シリンダ。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の流体圧シリンダにおいて、前記外側筒体の外側に更に外側筒体を付加的に配置し、前記外側筒体と付加的な前記外側筒体との相互間に形成されたシリンダ室を環状仕切り部材によりシリンダ本体の一端部側の第１の外側シリンダ室と他端部側の第２の外側シリンダ室とに仕切るとともに、付加的な前記外側筒体内の環状仕切り部材に筒状駆動体を取り付けることを特徴とする流体圧シリンダ。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の流体圧シリンダにおいて、前記外側筒体の径方向外方に配置される往復動部材を前記筒状駆動体に連結することを特徴とする流体圧シリンダ。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の流体圧シリンダにおいて、前記内側筒体の収容室に径方向内方に配置される往復動部材を前記筒状駆動体に連結することを特徴とする流体圧シリンダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は薄肉の筒状部材を流体圧により軸方向に駆動するようにした流体圧シリンダに関する。
【背景技術】
【０００２】
空気圧や油圧によりロッドを軸方向に駆動して、被加工物、治工具およびクランプ部材などの被駆動部材を駆動するようにした流体圧アクチュエータつまり流体圧シリンダには、シリンダ本体の両端からロッドが突出する両ロッド型と、一端部からロッドが突出する片ロッド型がある。流体圧シリンダには、このようなロッドの突出形態に加えて駆動形態により単動型と複動型とがあり、単動型は片方のシリンダ室にのみ流体圧を供給して流体圧によりロッドを前進移動され、ロッドの後退移動を外力、内蔵ばねまたは自重により行うようにした流体圧シリンダであり、複動型はロッドを往復行程ともに流体圧により駆動するようにした流体圧シリンダである。さらに、流体圧シリンダには、シリンダ室をピストンにより仕切るようにしたピストン型とシリンダ室をベローズにより仕切るようにしたベローズ型がある。
【０００３】
被駆動部材をロッドにより駆動する場合とシリンダ本体により駆動する場合とがあり、ロッドにより駆動する場合にはシリンダ本体は固定され、ロッドがシリンダ本体に対して前進移動と後退移動する。一方、シリンダ本体により被駆動部材を駆動する場合にはロッドは固定されることになり、固定されたロッドに対してシリンダ本体が前進移動と後退移動する。
【０００４】
シリンダ本体に対して軸方向に往復動するロッドを中空のロッドとし、ロッドの貫通孔内にクランプ部材、流体案内回路等を組み込むようにした流体圧シリンダが特許文献１に記載されている。
【特許文献１】実開平５−２２８０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来の中空ロッドを駆動するようにした流体圧シリンダにおいては、シリンダ蓋と一体の内側シリンダ部の貫通孔と中空ロッドの貫通孔とが同一径となっており、中空ロッドが後退限位置となったときにおいても、内側シリンダ部の貫通孔が中空ロッドの貫通孔とともに内部に露出されることになり、中空ロッドが前進移動すると、中空ロッドの貫通孔は内側シリンダ部の貫通孔に対して軸方向に移動することになる。したがって、固定側部材の貫通孔の軸方向寸法がシリンダ本体の全長に比して短くなるので、貫通孔内に種々の部材を組み込む場合には、シリンダ本体の内部に部材収納用の十分の軸長を確保できない。特に、中空ロッドを後退移動させるために中空ロッドの貫通孔内にばね部材を組み込んだ単動型の場合には、固定側部材であるシリンダ蓋の軸方向寸法を十分に確保することができなくなる。
【０００６】
本発明の目的は、内側筒体と外側筒体とを有するシリンダ本体に筒状部材を軸方向に往復動自在に組み込み、筒状部材を流体圧により軸方向に駆動するようにした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】
【０００７】
本発明の流体圧シリンダは、内部に収容空間が設けられた内側筒体、当該内側筒体の外側に配置される外側筒体、および前記内側筒体と前記外側筒体の一端部間に設けられる環状の閉塞部材を備え、前記内側筒体と前記外側筒体との間にシリンダ室を有するシリンダ本体と、前記シリンダ室内に軸方向に往復動自在に配置され、前記シリンダ室を前記シリンダ本体の一端部側の第１のシリンダ室と他端部側の第２のシリンダ室とに仕切る環状仕切り部材と、前記環状仕切り部材に一端部が取り付けられるとともに、前記内側筒体の他端部に固定された内側の環状ガイドと前記外側筒体の他端部に固定された外側の環状ガイドとの間から他端部が突出する筒状駆動体と、前記シリンダ本体に設けられ、前記筒状駆動体に軸方向推力を加える流体を前記第１と第２のシリンダ室の少なくとも一方に供給する供給ポートとを有することを特徴とする。
【０００８】
本発明の流体圧シリンダは、内部に収容空間が設けられた内側筒体、当該内側筒体の外側に配置される外側筒体、および前記内側筒体と前記外側筒体とを連結する固定部材を備え、前記内側筒体と前記外側筒体との間にシリンダ室を有するシリンダ本体と、前記シリンダ室内に軸方向に往復動自在に配置され、前記シリンダ室を前記シリンダ本体の一端部側の第１のシリンダ室と他端部側の第２のシリンダ室とに仕切る環状仕切り部材と、前記環状仕切り部材に取り付けられるとともに、前記内側筒体の一端部に固定された内側の第１の環状ガイドと前記外側筒体の一端部に固定された外側の第１の環状ガイドとの間から一端部が突出し、前記内側筒体の他端部に固定された内側の第２の環状ガイドと前記外側筒体の他端部に固定された外側の第２の環状ガイドとの間から他端部が突出する筒状駆動体と、前記シリンダ本体に設けられ、前記筒状駆動体に軸方向推力を加える流体を前記第１と第２のシリンダ室の少なくとも一方に供給する供給ポートとを有することを特徴とする。
【０００９】
本発明の流体圧シリンダは、前記第１のシリンダ室に流体を供給する突出用の供給ポートと、前記第２のシリンダ室に流体を供給する後退用の供給ポートとを前記シリンダ本体に設けることを特徴とする。
【００１０】
本発明の流体圧シリンダは、前記シリンダ本体に前記第１のシリンダ室に流体を供給する突出用の供給ポートを設け、前記第２のシリンダ室内に前記筒状駆動体に後退方向のばね力を加えるばね部材を設けることを特徴とする。
【００１１】
本発明の流体圧シリンダは、前記筒状駆動体の一端部に固定される支持リングと、前記内側筒体に固定される内側固定端部から前記支持リングの内周部にまで延設される内側ベローズ部、および前記外側筒体に固定される外側固定端部から前記支持リングの外周部にまで延設されるに外側ベローズ部を有するベローズとにより前記環状仕切り部材を形成することを特徴とする。
【００１２】
本発明の流体圧シリンダは、前記内側筒体と前記外側筒体の軸方向の長さを相互に相違させることを特徴とする。
【００１３】
本発明の流体圧シリンダは、前記外側筒体の外側に更に外側筒体を付加的に配置し、前記外側筒体と付加的な前記外側筒体との相互間に形成されたシリンダ室を環状仕切り部材によりシリンダ本体の一端部側の第１の外側シリンダ室と他端部側の第２の外側シリンダ室とに仕切るとともに、付加的な前記外側筒体内の環状仕切り部材に筒状駆動体を取り付けることを特徴とする。
【００１４】
本発明の流体圧シリンダは、前記外側筒体の径方向外方に配置される往復動部材を前記筒状駆動体に連結することを特徴とする。
【００１５】
本発明の流体圧シリンダは、前記内側筒体の収容室に径方向内方に配置される往復動部材を前記筒状駆動体に連結することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、内側筒体の内部に形成された収容空間に筒状駆動体に取り付けられる被駆動部材のエアホースや信号ケーブル等の種々の部材を配置することができ、シリンダ本体の外側に信号ケーブル等の部材を配置することが不要となる。また、本発明によれば、内側筒体の内部に形成された収容空間に、シリンダ本体とは別のシリンダや駆動装置を収容したり、様々な構造物や流体を流す配管や信号ケーブルや方向切替弁や制御装置を収容することができる。さらに、本発明によれば、内側筒体の内部に形成された収容空間を、流体を流す空間とすることができる。
【００１７】
本発明によれば、筒状駆動体をシリンダ本体の一端部側から突出させるようにしたタイプと両端部から突出させるようにしたタイプとに本発明の流体圧シリンダを適用することができる。筒状駆動体の往動と復動の両方を流体により駆動するようにした複動タイプと一方の駆動をばね力等とした単動タイプとに本発明の流体圧シリンダを適用することができる。また、筒状駆動体に流体圧を加える仕切り部材としては、シリンダ本体に摺動接触する環状ピストンとしても良く、摺動接触しないベローズとしても良い。さらに、外側筒体を複数の筒体により形成し、複数の筒状駆動体を軸方向に往復動させるようにしても良く、筒状駆動体に往復動部材を取り付けてその往復動部材を収容室内に配置するようにしたり、外側筒体の外側に配置するようにしても良い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。実施の形態を示すそれぞれの図においては、共通する機能を有する部材には同一の符号が付されている。図１は本発明の一実施の形態である流体圧シリンダを示す断面図であり、図２は図１の外観を示す斜視図であり、図３は図１に示された流体圧シリンダに被駆動部材の一例であるエアハンドを装着した状態を示す流体圧シリンダの断面図である。
【００１９】
図１に示す流体圧シリンダは、従来の片ロッドの複動型に対応するものであり、シリンダ本体１０を有している。シリンダ本体１０は、図２に示すように、横断面がそれぞれ円形の中空パイプからなるとともに軸長が相互にほぼ同一となった円筒形状の内側筒体１１と外側筒体１２とを備えており、外側筒体１２は内側筒体１１の外側に空間を介して配置され、内側筒体１１と外側筒体１２はそれぞれの一端部間に設けられてこれらを連結する環状の閉塞部材１３により相互に固定されている。内側筒体１１の内部には収容空間１４が設けられており、この収容空間１４には流体案内管やホース等の補助機器、あるいはシリンダ等の駆動機器を被収容部材として組み込むことができるとともに、内側筒体１１自体を流体案内管として収容空間１４を流路とすることもできる。
【００２０】
内側筒体１１と外側筒体１２との間には円筒形状の空間ないしシリンダ室１５が形成されており、シリンダ室１５内に軸方向に直線往復動自在に組み込まれた環状仕切り部材としての環状ピストン１７によりシリンダ室１５はシリンダ本体１０の一端部側の第１のシリンダ室１６ａと、他端部側の第２のシリンダ室１６ｂとにより仕切られている。環状ピストン１７の内周部と外周部には両方のシリンダ室１６ａ，１６ｂの流体の連通を遮断するためのシール材１８ａ，１８ｂが装着され、環状の閉塞部材１３の内周部と外周部にはシリンダ室１６ａからの流体の漏れを防止するためのシール材１９ａ，１９ｂが装着されている。なお、内側筒体１１と外側筒体１２を円筒形状とすることなく、横断面形状が四角形や多角形のチューブにより内側筒体１１と外側筒体１２とを形成するようにしても良く、さらには、外側筒体１２を直方体のブロックとし、その内部に横断面円形の孔を形成するようにしても良い。
【００２１】
シリンダ本体１０には、内側筒体１１の径と外側筒体１２の径の中間の径を有する中空パイプからなる円筒形状の筒状駆動体２０が組み込まれ、この筒状駆動体２０はその一端部が環状ピストン１７に取り付けられており、他端部はシリンダ本体１０の他端部側から外部に突出している。内側筒体１１の他端部外周面には環状ガイド２１が固定され、外側筒体１２の他端部内周面には環状ガイド２２が固定されている。内側と外側のこれらの環状ガイド２１，２２の間から筒状駆動体２０の他端部が外部に突出するようになっており、筒状駆動体２０が軸方向に往復動する際には、筒状駆動体２０は環状ガイド２１の外周面と環状ガイド２２の内周面を摺動する。
【００２２】
内側の環状ガイド２１と内側筒体１１との間をシールするために環状ガイド２１の内周部にはシール材２３ａが装着され、環状ガイド２１の外周面と筒状駆動体２０との間をシールするために環状ガイド２１の外周部にはシール材２３ｂが装着されている。同様に、環状ガイド２２の内周面と筒状駆動体２０との間をシールするために環状ガイド２２の内周部にはシール材２４ａが装着され、外側の環状ガイド２２と外側筒体１２との間をシールするために環状ガイド２２の外周部にはシール材２４ｂが装着されている。
【００２３】
図２に示すように、シリンダ本体１０の外側筒体１２には、図示しない流体供給配管が接続される供給ポート２５，２６が取り付けられており、一方の供給ポート２５は第１のシリンダ室１６ａに連通し、他方の供給ポート２６は第２のシリンダ室１６ｂに連通している。したがって、供給ポート２５から圧縮空気や加圧液体などの流体を第１のシリンダ室１６ａに供給すると、環状ピストン１７に加えられる流体圧により環状ピストン１７とともに筒状駆動体２０は図１において左方向の突出方向に前進移動（往動）する。一方、供給ポート２６から流体を第２のシリンダ室１６ｂに供給すると、環状ピストン１７とともに筒状駆動体２０は右方向の逆方向に戻り移動つまり後退移動（復動）し、このときには供給ポート２５を介して第１のシリンダ室１６ａ内の流体は外部に排出される。第２のシリンダ室１６ｂは筒状駆動体２０によってその内側部分と外側部分とに仕切られることになるので、内側部分と外側部分とを相互に連通させるために、筒状駆動体２０には連通孔２７が図１に示すように形成されている。なお、それぞれの供給ポート２５，２６を内側筒体１１の内周面に取り付けるようにしても良く、供給ポート２５を閉塞部材１３に取り付けるようにしても良い。
【００２４】
図３は、上述した流体圧シリンダにエアハンド３０を被駆動部材として装着した場合を示す。このエアハンド３０は筒状駆動体２０の突出端部に連結部材３１を介して固定されるハンド本体３２を有し、ハンド本体３２にはそれぞれピン３３を中心に揺動自在に開閉レバー３４が取り付けられている。ハンド本体３２に軸方向に往復動自在に装着されたピストンロッド３５には係合ピン３６が固定され、この係合ピン３６はそれぞれの開閉レバー３４に形成された係合孔に係合し、ピストンロッド３５の往復動により開閉レバー３４は開閉駆動される。ハンド本体３２に往復動自在に組み込まれたピストン３７はピストンロッド３５に固定され、流体流路３８を介して圧力室３９に供給される圧縮空気によりピストン３７を後退移動させると開閉レバー３４は閉じられる。一方、圧力室３９内の圧縮空気を排出すると、ばね部材４０のばね力によりピストン３７は前進移動し、開閉レバー３４は開かれる。
【００２５】
このようにエアハンド３０が装着された流体圧シリンダは、シリンダ本体１０をロボットアームなどの移動装置に取り付けられ、被加工物を開閉レバー３４により掴んで被加工物をその収容位置から装填位置に移動させることができる。収容位置で被加工物を掴むとき、および装填位置で被加工物を外すときには、エアハンド３０は筒状駆動体２０により前進後退移動される。ハンド本体３２には圧力室３９に流体流路３８を介して圧縮空気を供給するためのエアホース４１が取り付けられるとともに、ピストン３７の位置を検出するためにピストン３７に設けられたマグネット４２の磁気に感応する磁気センサ４３からの信号を図示しない制御装置に送る信号ケーブル４４がハンド本体３２に取り付けられている。エアホース４１および信号ケーブル４４は内側筒体１１の収容空間１４を通って外部に案内されており、エアハンド３０の外側にはエアホース４１と信号ケーブル４４が這い回されないので、エアハンド３０の移動に際してはエアホース４１等が周囲の部材と干渉することを防止できる。
【００２６】
図４および図５はそれぞれ本発明の他の実施の形態である流体圧シリンダを示す断面図であり、図４に示す流体圧シリンダの外側筒体１２は内側筒体１１よりも軸方向の長さ寸法が長くなっており、外側筒体１２の両端部は内側筒体１１の両端部よりも軸方向に突出している。これに対し、図５に示す流体圧シリンダは内側筒体１１が外側筒体１２よりも軸方向の長さ寸法が長くなっており、さらに外側筒体１２の一端部は内側筒体１１の一端部よりも軸方向に突出するとともに外側筒体１２の一端面は閉塞部材１３の端面よりも突出しているのに対し、他端面は環状ガイド２１，２２の端面とほぼ同一面となっている。このように、シリンダ本体１０を構成する内側筒体１１と外側筒体１２の長さは、図１に示すように相互にほぼ同一寸法としても良く、図４および図５に示すように相違させても良く、さらに、図４において外側筒体１２を軸方向に十分長くして構造物の一部としても良い。同様に、図５において内側筒体１１を軸方向に十分長くして構造物の一部としたり、収容空間１４を流体流路とすることもできる。
【００２７】
図６および図７はそれぞれ本発明の他の実施の形態である流体圧シリンダを示す断面図であり、図６に示す流体圧シリンダの筒状駆動体２０には外側筒体１２の径方向外方に配置される往復動部材４５が連結されている。これに対し、図７に示す流体圧シリンダの筒状駆動体２０には内側筒体１１の径方向内方つまり収容空間１４内に配置される往復動部材４６が連結されている。図６に示す往復動部材４５は、外側筒体１２よりも大径の横断面が円形のチューブにより形成されており、図７に示す往復動部材４６は内側筒体１１よりも小径の横断面が円形のチューブにより形成されている。往復動部材４５，４６はそれぞれの端部と筒状駆動体２０の端部とに連なる径方向部を介して筒状駆動体２０に連結されており、往復動部材４５，４６と筒状駆動体２０とを一体に形成するようにしても良く、往復動部材４５，４６と筒状駆動体２０とを別体としてねじあるいは溶接により連結するようにしても良い。なお、それぞれの往復動部材４５，４６を円筒形状とすることなく、四角形や多角形としても良い。
【００２８】
図８は本発明の他の実施の形態である流体圧シリンダを示す断面図である。図８に示す流体圧シリンダは、従来の片ロッドの単動型に対応するものであり、第２のシリンダ室１６ｂ内には圧縮コイルばねからなるばね部材４７が装着されており、このばね部材４７により仕切り部材としての環状ピストン１７と筒状駆動体２０には後退方向のばね力が加えられており、筒状駆動体２０を突出させる際には第１のシリンダ室１６ａには流体が供給される。図８に示す流体圧シリンダにおいては、供給ポート２５が閉塞部材１３に形成されているが、内側筒体１１または外側筒体１２に供給ポート２５を取り付けるようにしても良い。なお、図８において符号２８は息付き孔を示し、筒状駆動体２０が軸方向に駆動される際には、第２のシリンダ室１６ｂと外部との間で空気が出入りすることになる。
【００２９】
図９は本発明の他の実施の形態である流体圧シリンダを示す断面図であり、上述したそれぞれの流体圧シリンダにおいてシリンダ室を区画する環状仕切り部材が環状ピストン１７により形成されているのに対し、シリンダ室１５を第１のシリンダ室１６ａと第２のシリンダ室１６ｂとに仕切るための環状仕切り部材はベローズ５０を有している。筒状駆動体２０の端部には支持リング５１が固定され、ベローズ５０は支持リング５１に取り付けられる環状の端板部５２と、これの径方向内方に連なる内側ベローズ部５３ａと、径方向外方に連なる外側ベローズ部５３ｂとを有しており、ベローズ５０と支持リング５１により環状仕切り部材が構成され、端板部５２は支持リング５１とこれに取り付けられる固定リング５４との間に挟み込まれている。内側ベローズ部５３ａは、内側筒体１１に固定される固定端部５５ａを有し、ここから折り返し部５６ａを介して支持リング５１の内周部にまで延設されている。外側ベローズ部５３ｂは、外側筒体１２に固定される固定端部５５ｂを有し、ここから折り返し部５６ｂを介して支持リング５１の外周部にまで延設されている。
【００３０】
第１のシリンダ室１６ａに連通して閉塞部材１３に設けられた供給ポート２５から流体を供給すると、ベローズ５０は筒状駆動体２０とともに突出方向に移動する。これと逆方向に筒状駆動体２０を移動させるために第２のシリンダ室１６ｂ内には圧縮コイルばねからなるばね部材４７が装着されており、第１のシリンダ室１６ａ内への流体を排出すると、ばね力により筒状駆動体２０は後退移動する。このように図９に示す流体圧シリンダは、従来の片ロッドの単動型に対応するものとなっており、さらに上述した流体圧シリンダと相違して環状仕切り部材がベローズ５０により構成されているので、筒状駆動体２０の軸方向往復動時にはシール材の摺動抵抗が加わらず、低い流体圧でも筒状駆動体２０を駆動することができる。図９に示す流体圧シリンダの環状ガイド２１の外面には筒状駆動体２０の内面に接触するウエアリング５７ａが取り付けられ、環状ガイド２２の内面には筒状駆動体２０の外面に接触するウエアリング５７ｂが取り付けられている。
【００３１】
図１０は本発明の他の実施の形態である流体圧シリンダを示す断面図であり、この流体圧シリンダは図１に示した流体圧シリンダの外側に更に他の外側筒体１２ａが付加的に配置された構造となっており、この付加的な外側筒体１２ａはその一端部と外側筒体１２の一端部相互間に設けられる閉塞部材１３ａにより外側筒体１２に固定され、シリンダ本体１０の一部を構成している。付加的な外側筒体１２ａと外側筒体１２との相互間に形成されるシリンダ室１５ａは、環状仕切り部材としての環状ピストン１７ａにより第１のシリンダ室１６ｃと第２のシリンダ室１６ｄとに仕切られており、環状ピストン１７ａには付加的な筒状駆動体２０ａが取り付けられている。したがって、図１０に示す流体圧シリンダにおいては、同軸状の２つの筒状駆動体２０，２０ａを軸方向に往復動することができる。なお、付加的な外側筒体１２ａを複数個配置し、それぞれの外側筒体１２ａの相互間にそれぞれ筒状駆動体２０ａを組み込むようにしても良いし、複数の筒状駆動体の突出方向を逆方向にしても良い。
【００３２】
図１１は本発明の他の実施の形態である流体圧シリンダを示す断面図であり、図１２は図１１の左方向から見た側面図である。図１１に示す流体圧シリンダは、従来の両ロッドの複動型に対応するものであり、内部に収容空間１４が設けられた内側筒体１１と、この外側に配置される外側筒体１２は、これらの軸方向ほぼ中央部に設けられた単一又は複数の固定部材６１により相互に連結されており、内側筒体１１と外側筒体１２との間にはシリンダ室１５が形成されている。固定部材６１は内側筒体１１の内周面に当接する大径の係合端部６２が設けられた連結ロッド６３と、外側筒体１２の外周面に当接する座金６４が設けられ連結ロッド６３に形成されたねじ孔にねじ結合される雄ねじ６５とを有しており、図１２に示すように、３つの固定部材６１によって内側筒体１１と外側筒体１２は相互に連結されている。ただし、固定部材６１は１つでも良く、２つでも良く、３以上でも良い。
【００３３】
シリンダ室１５内にはこれを第１のシリンダ室１６ａと第２のシリンダ室１６ｂとに仕切る仕切り部材としての環状ピストン１７が軸方向に往復動自在に配置されており、環状ピストン１７に取り付けられた筒状駆動体２０は、シリンダ本体１０の両端部から突出している。環状ピストン１７は筒状駆動体２０の内周面に固定されるリング部材１７ｂと外周面に固定されるリング部材１７ｃとにより形成され、両方のリング部材１７ｂ，１７ｃは図示しないねじ部材等とシール材１８ｃにより筒状駆動体２０に気密に連結されており、内側のリング部材１７ｂの内周面にはシール材１８ａが装着され、外側のリング部材１７ｃの外周面にはシール材１８ｂが装着されている。
【００３４】
内側筒体１１の一端部の外周面には環状ガイド２１ａが内側の第１の環状ガイドとして固定され、外側筒体１２の一端部の内周面には環状ガイド２２ａが外側の第１の環状ガイドとして固定されている。さらに、図１に示す流体圧シリンダと同様に、内側筒体１１の他端部の外周面には環状ガイド２１が固定され、外側筒体１２の他端部の内周面には環状ガイド２２が固定されており、環状ガイド２１は内側の第２の環状ガイドを構成し、環状ガイド２２は外側の第２の環状ガイドを構成し、筒状駆動体２０の両端部はそれぞれの環状ガイドの間を通ってシリンダ本体１０の両端から外部に突出するようになっている。図１１に示す流体圧シリンダは環状ピストン１７が固定部材６１とシリンダ本体１０の一端部側に配置されているので、環状ピストン１７の直線方向の往復動ストロークは、固定部材６１と環状ガイド２１ａ，２２ａとの間の軸方向寸法に対応する。
【００３５】
図１３（Ａ）は図１１に示された筒状駆動体２０を示す斜視図であり、筒状駆動体２０には長孔６６が軸方向に延びて形成されており、この長孔６６には固定部材６１の連結ロッド６３が貫通するようになっている。図１３（Ａ）には１つの長孔６６が示されているが、長孔６６は固定部材６１の数に応じて設けられることになり、図示するように３つの固定部材６１が設けられる場合には、長孔６６は３つ形成されることになる。なお、固定部材としては、内側筒体１１の内周面に嵌合する内側リングと、外側筒体１２の外周面に嵌合する外側リングと、これらを締結する複数本のねじ部材とにより形成するようにしても良い。
【００３６】
図１１に示すように、筒状駆動体２０に軸方向推力を加えるために第１のシリンダ室１６ａに連通する供給ポート２５と第２のシリンダ室１６ｂに連通する供給ポート２６とがシリンダ本体１０に設けられており、図１１および図１２に示す流体圧シリンダは、従来の複動型に対応するものとなっている。ただし、一方のシリンダ室１６ａまたは１６ｂに、図８に示した流体圧シリンダと同様にばね部材４７を装着すると、この流体圧シリンダは従来の単動型に対応したものとなる。
【００３７】
図１３（Ｂ）は図１１に示す流体圧シリンダに用いられる筒状駆動体２０の変形例であり、この筒状駆動体２０に形成された長孔６６は軸方向に延びるとともに円周方向にも延びて螺旋状となっており、筒状駆動体２０は軸方向に直線往復動するとともに固定部材６１の連結ロッド６３と長孔６６との接触により所定の回動角度の範囲で回転方向に往復動するようになっている。この長孔６６の中間部の幅寸法を図１３（Ｃ）に示すように大きくすると、筒状駆動体２０の往動時と復動時とで揺動の軌跡が相違し、回転方向の揺動速度を往動時および復動時の揺動位置で相違させることができる。
【００３８】
図１４（Ａ１）〜（Ａ３）はそれぞれ図１におけるＡ部の具体例を示す拡大断面図であり、図１４（Ｂ１）〜（Ｂ３）はそれぞれ図１におけるＢ部の具体例を示す拡大断面図である。図１４（Ａ１）に示す内側の環状ガイド２１の内周面には内側筒体１１にねじ結合される雌ねじ７１が形成され、外側の環状ガイド２２の外周面には外側筒体１２にねじ結合される雄ねじ７２が形成されている。筒状駆動体２０に接触するシール材２３ｂ，２４ａは断面Ｖ字形状のシール材となっている。図１４（Ａ２）に示す内側の環状ガイド２１の内周面には環状の凹部７３が形成され、外側の環状ガイド２２の外周面には環状の凹部７４が形成されており、内側筒体１１は凹部７３に対応する部分を塑性変形させることにより環状ガイド２１に固定され、外側筒体１２は凹部７４に対応する部分を塑性変形させることにより環状ガイド２２に固定される。図１４（Ａ３）に示す内側の環状ガイド２１は内側筒体１１にねじ部材７５により固定され、外側の環状ガイド２２は外側筒体１２にねじ部材７６により固定されている。このように、それぞれの環状ガイド２１，２２の内側筒体１１と外側筒体１２に対する固定方式は、種々の方式とすることができる。
【００３９】
図１４（Ｂ１）に示す閉塞部材１３の内周面には内側筒体１１にねじ結合される雌ねじ７１ａが形成され、閉塞部材１３の外周面には外側筒体１２にねじ結合される雄ねじ７２ｂが形成されている。図１４（Ｂ２）に示す閉塞部材１３の内周面には傾斜面７３ａが環状に形成され、閉塞部材１３の外周面には傾斜面７４ａが環状に形成されており、内側筒体１１は傾斜面７３ａに対応する部分を予め塑性変形させることにより閉塞部材１３に嵌合し、外側筒体１２は傾斜面７４ａに対応する部分を予め塑性変形させることにより閉塞部材１３に嵌合する。さらに、図１４（Ｂ２）に示す場合には、内側筒体１１と外側筒体１２の端面と閉塞部材１３の端面とに接触する環状の固定板７７がねじ部材７８により閉塞部材１３の端面に固定されるようになっている。図１４（Ｂ３）に示す内側筒体１１は閉塞部材１３にねじ部材７５ａにより固定され、外側筒体１２は閉塞部材１３にねじ部材７６ａにより固定されている。このように、閉塞部材１３に対する内側筒体１１と外側筒体１２の固定方式は、種々の方式とすることができる。
【００４０】
上述のように、本発明の流体圧シリンダは筒状駆動体２０，２０ａをシリンダ本体１０の一端部から突出させるようにした片ロッド型、および両端部から突出させるようにした両ロッド型としても適用することができるとともに、筒状駆動体２０，２０ａの往動と復動の両方を流体により駆動するようにした複動型として、および一方の駆動をばね力等とした単動型としても適用することができる。さらに、筒状駆動体２０，２０ａに流体圧を加える仕切り部材としては、シリンダ本体１０に摺動接触する環状ピストン１７としても良く、摺動接触しないベローズ５０としても良い。
【００４１】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。たとえば、上記それぞれの流体圧シリンダは、圧縮空気を駆動媒体として筒状駆動体２０，２０ａを軸方向に往復動するようにしているが、空気以外の他の流体を駆動媒体とするようにしても良い。また、それぞれの流体圧シリンダはシリンダ本体１０を各種機器ないし装置に取り付けて、筒状駆動体２０，２０ａをシリンダ本体１０に対して軸方向に駆動する場合のみならず、筒状駆動体２０，２０ａを各種機器ないし装置に取り付けてシリンダ本体１０を筒状駆動体２０，２０ａに対して軸方向に駆動する場合にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施の形態である流体圧シリンダを示す断面図である。
【図２】図１の外観を示す斜視図である。
【図３】図１に示された流体圧シリンダに被駆動部材の一例であるエアハンドを装着した状態を示す断面図である。
【図４】本発明の他の実施の形態である流体圧シリンダを示す断面図である。
【図５】本発明の他の実施の形態である流体圧シリンダを示す断面図である。
【図６】本発明の他の実施の形態である流体圧シリンダを示す断面図である。
【図７】本発明の他の実施の形態である流体圧シリンダを示す断面図である。
【図８】本発明の他の実施の形態である流体圧シリンダを示す断面図である。
【図９】本発明の他の実施の形態である流体圧シリンダを示す断面図である。
【図１０】本発明の他の実施の形態である流体圧シリンダを示す断面図である。
【図１１】本発明の他の実施の形態である流体圧シリンダを示す断面図である。
【図１２】図１１の側面図である。
【図１３】（Ａ）は図１１の筒状駆動体を示す斜視図であり，（Ｂ）は筒状駆動体の変形例を示す斜視図であり、（Ｃ）は筒状駆動体の変形例を示す斜視図である。
【図１４】（Ａ１）〜（Ａ３）はそれぞれ図１におけるＡ部の具体的構造を示す拡大断面図であり、（Ｂ１）〜（Ｂ３）はそれぞれ図１におけるＢ部の具体的構造を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１０    シリンダ本体
１１    内側筒体
１２，１２ａ    外側筒体
１３，１３ａ    閉塞部材
１４    収容空間
１５    シリンダ室
１６ａ  第１のシリンダ室
１６ｂ  第２のシリンダ室
１７    環状ピストン
１８ａ，１８ｂ    シール材
１９ａ，１９ｂ    シール材
２０，２０ａ    筒状駆動体
２１，２１ａ    環状ガイド
２２，２２ａ    環状ガイド
２３ａ，２３ｂ    シール材
２４ａ，２４ｂ    シール材
２５，２６    供給ポート
２７    連通孔
３０    エアハンド
５０    ベローズ
５１    支持リング
５２    端板部
５３ａ  内側ベローズ部
５３ｂ  外側ベローズ部
５４    固定リング
５５ａ，５５ｂ    固定端部
５６ａ，５６ｂ    折り返し部
６１    固定部材
６２    係合端部
６３    連結ロッド
６４    座金
６５    雄ねじ
６６    長孔
【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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