(57)【要約】【課題】簡素な構成によって液圧アクチュエータの外面に作動流体を供給させる。【解決手段】水圧シリンダ１００は、圧力室１４，１５が内部に設けられるシリンダチューブ１１を備え、シリンダチューブ１１は、圧力室１４，１５に一端が開口しシリンダチューブ１１の外面に他端が開口する放出通路２１，３１を有し、圧力室１４，１５内の作動水の一部は、放出通路２１，３１を通じてシリンダチューブ１１の外部に放出される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動流体が圧力室に給排されることによって駆動する液圧アクチュエータであって、
前記圧力室が内部に設けられるケーシングを備え、
前記ケーシングは、前記圧力室に一端が開口し前記ケーシングの外面に他端が開口する放出通路を有し、
前記圧力室内の作動流体の一部は、前記放出通路を通じて前記ケーシングの外部に放出されることを特徴とする液圧アクチュエータ。
【請求項２】
前記液圧アクチュエータは、シリンダチューブと、前記シリンダチューブ内に摺動自在に収容され前記シリンダチューブ内を第１圧力室と第２圧力室とに区画するピストンと、前記ピストンに連結されるピストンロッドと、を有する液圧シリンダであり、
前記第１圧力室及び前記第２圧力室の少なくとも一方の圧力室内の作動流体の一部が、前記放出通路を通じて前記シリンダチューブの外部に放出されることを特徴とする請求項１に記載の液圧アクチュエータ。
【請求項３】
前記放出通路を通じて前記シリンダチューブの外部に放出される作動流体は、前記ピストンロッドに向けて放出され、
前記放出通路は、前記第１圧力室または前記第２圧力室を画定する前記シリンダチューブの面のうち前記ピストンと軸方向において対向する対向面に開口することを特徴とする請求項２に記載の液圧アクチュエータ。
【請求項４】
前記作動流体は、上水道水であることを特徴とする請求項１から３の何れか１つに記載の液圧アクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液圧アクチュエータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、液圧アクチュエータとして、加圧部から供給された作動流体によって往復駆動する液圧シリンダと、加圧部から供給された作動流体によって回転駆動する液圧モータと、が開示されている。これらの液圧アクチュエータの外面には、洗浄等のために作動流体が供給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２００７１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された液圧アクチュエータでは、液圧アクチュエータの外面に作動流体を供給するために、液圧アクチュエータの外面へ作動流体を導く配管や液圧アクチュエータの外面に供給される作動流体の流量を制御する電磁開閉弁を別途用意する必要がある。また、液圧アクチュエータの周囲に配管や電磁開閉弁を設置するためのスペースを確保する必要がある。このため、装置全体が大型化、複雑化するとともに、装置の製造コストが増大するおそれがある。
【０００５】
本発明は、このような技術的課題に鑑みてなされたものであり、簡素な構成によって液圧アクチュエータの外面に作動流体を供給させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明は、作動流体が圧力室に給排されることによって駆動する液圧アクチュエータであって、圧力室が内部に設けられるケーシングを備え、ケーシングは、圧力室に一端が開口しケーシングの外面に他端が開口する放出通路を有し、圧力室内の作動流体の一部は、放出通路を通じてケーシングの外部に放出されることを特徴とする。
【０００７】
第１の発明では、液圧アクチュエータの圧力室内の作動流体の一部が、ケーシングに設けられた放出通路を通じて外部に放出される。このように、配管や電磁開閉弁を用いることなく、簡素な構成によって、液圧アクチュエータの外面に作動流体を供給することができる。
【０００８】
第２の発明は、液圧アクチュエータが、シリンダチューブと、シリンダチューブ内に摺動自在に収容されシリンダチューブ内を第１圧力室と第２圧力室とに区画するピストンと、ピストンに連結されるピストンロッドと、を有する液圧シリンダであり、第１圧力室及び第２圧力室の少なくとも一方の圧力室内の作動流体の一部が、放出通路を通じてシリンダチューブの外部に放出されることを特徴とする。
【０００９】
第２の発明では、液圧シリンダの圧力室内の作動流体の一部が、シリンダチューブに設けられた放出通路を通じて外部に放出される。このように、配管や電磁開閉弁を用いることなく、簡素な構成によって、液圧シリンダの外面に作動流体を供給することができる。また、液圧シリンダが設けられる装置を小型化することができるとともに、製造コストを低減させることができる。
【００１０】
第３の発明は、放出通路を通じてシリンダチューブの外部に放出される作動流体が、ピストンロッドに向けて放出され、放出通路が、第１圧力室または第２圧力室を画定するシリンダチューブの面のうちピストンと軸方向において対向する対向面に開口することを特徴とする。
【００１１】
第３の発明では、外部に放出される作動流体は、ピストンと軸方向において対向する対向面に開口する放出通路を通じてピストンロッドに向けて供給される。このため、ピストンが軸方向に移動して対向面に接近する際に、圧力室内の作動流体が放出通路に流入しやすくなる。また、シリンダチューブに出入りするピストンロッドに付着した異物等が除去され、ピストンロッドとシリンダチューブとの摺動面においてかじりや異常摩耗が生じることを抑制することができる。
【００１２】
第４の発明は、作動流体が、上水道水であることを特徴とする。
【００１３】
第４の発明では、液圧アクチュエータに供給される作動流体は上水道水である。このため、液圧アクチュエータの外面に作動流体が供給されても、衛生性を保つことができる。したがって、高い衛生環境が求められる装置に液圧アクチュエータを適用することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、簡素な構成によって液圧アクチュエータの外面に作動流体を供給させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る液圧アクチュエータのシステム図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る液圧アクチュエータのシステム図である。
【図３】本発明の第２実施形態の変形例に係る液圧アクチュエータのシステム図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係る液圧アクチュエータのシステム図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
【００１７】
（第１実施形態）
図１を参照して、本発明の第１実施形態に係る液圧アクチュエータについて説明する。以下の実施形態では、液圧アクチュエータが水圧シリンダ１００であり、食品加工装置に用いられる複合アクチュエータに適用される場合について説明する。
【００１８】
図１に示される複合アクチュエータ１は、食品加工装置において、図示しない搬送部によって搬送される図示しない食品を、後述の水圧モータ５０により回転駆動するカッター５１によって切削加工するものである。
【００１９】
複合アクチュエータ１は、水圧モータ５０と、伸縮することにより水圧モータ５０を移動させる液圧アクチュエータとしての水圧シリンダ１００と、水圧シリンダ１００の伸縮方向と平行に設けられるガイドロッド６０と、ガイドロッド６０を摺動自在に支持するガイド６２と、を備える。
【００２０】
複合アクチュエータ１は、図１において「上方」と記載される方向が鉛直上方となるように食品加工装置内に配置される。つまり、水圧シリンダ１００の伸縮方向は鉛直方向であり、水圧シリンダ１００は、水圧モータ５０を上下方向に移動させる。
【００２１】
複合アクチュエータ１には、供給管７１を介して作動流体としての作動水を供給する供給ポンプ７０が接続されるとともに、排出管７３を介してタンク７４が接続される。供給ポンプ７０とタンク７４とは、搬送部等を駆動する他のアクチュエータと共用される。供給ポンプ７０は、上水道水または清水を加圧して供給するポンプであり、図示しない電動モータによって駆動される。
【００２２】
水圧モータ５０は、供給ポンプ７０から高圧作動水が供給されることによって駆動する圧力モータであり、高圧作動水の圧力を回転運動に変換する。水圧モータ５０には、図示しない給排通路を通じて作動水が給排される。水圧モータ５０の回転軸には円盤状のカッター５１が取付けられる。カッター５１は、水圧モータ５０の回転によって回転し、搬送される食品を切削加工する。なお、水圧モータ５０は、作動水によって駆動するものに限定されず、作動油によって駆動する油圧モータであってもよいし、電気で駆動する電動モータであってもよい。
【００２３】
水圧モータ５０は、アクチュエータブロック５２に据え付けられ、アクチュエータブロック５２とともに水圧シリンダ１００によって上下方向に移動される。アクチュエータブロック５２の位置は、位置センサ５５によって検出される。位置センサ５５によって検出された値、すなわち、食品加工装置内におけるカッター５１の高さは、図示しないコントローラに出力される。
【００２４】
水圧シリンダ１００は、ケーシングとしてのシリンダチューブ１１と、シリンダチューブ１１内に摺動自在に収容され、シリンダチューブ１１内を第１圧力室１４と第２圧力室１５とに区画するピストン１２と、ピストン１２に連結され、両端がシリンダチューブ１１の外部に延存するピストンロッド１３と、を有する両ロッドシリンダである。水圧シリンダ１００は、第１圧力室１４及び第２圧力室１５に対して作動水が給排されることによって駆動する圧力シリンダであり、高圧作動水の圧力を直線運動に変換する。
【００２５】
水圧シリンダ１００のシリンダチューブ１１は、食品加工装置の図示しない架台に固定される。つまり、水圧シリンダ１００は、架台に対して水圧モータ５０を上下方向に変位させる。
【００２６】
シリンダチューブ１１には、一端が第１圧力室１４に開口し他端がシリンダチューブ１１の外面に開口する第１給排孔１６と、一端が第２圧力室１５に開口し他端がシリンダチューブ１１の外面に開口する第２給排孔１７と、が形成される。第１給排孔１６には、第１圧力室１４に流出入する作動水が流通する第１給排通路１８が接続され、第２給排孔１７には、第２圧力室１５に流出入する作動水が流通する第２給排通路１９が接続される。第１給排孔１６は第１給排通路１８を介して電磁切換弁４０に接続され、第２給排孔１７は第２給排通路１９を介して電磁切換弁４０に接続される。
【００２７】
電磁切換弁４０は、第１圧力室１４及び第２圧力室１５への高圧作動水の供給を遮断する停止位置４０ａと、第１圧力室１４に高圧作動水を供給し水圧シリンダ１００を収縮させる収縮位置４０ｂと、第２圧力室１５に高圧作動水を供給し水圧シリンダ１００を伸長させる伸長位置４０ｃと、を有する三位置切換弁である。電磁切換弁４０には、上述の第１給排通路１８及び第２給排通路１９が接続されるとともに、供給管７１と排出管７３とが接続される。
【００２８】
電磁切換弁４０が停止位置４０ａにあるときは、すべての通路が遮断された状態となり、収縮位置４０ｂに切り換えられると、第１給排通路１８と供給管７１とが連通されるとともに、第２給排通路１９と排出管７３とが連通される。また、伸長位置４０ｃに切り換えられると、第１給排通路１８と排出管７３とが連通されるとともに、第２給排通路１９と供給管７１とが連通される。
【００２９】
電磁切換弁４０の位置は、コントローラによって切り換えられる。つまり、第１圧力室１４と第２圧力室１５との何れに高圧作動水が供給されるか、すなわち、水圧シリンダ１００が伸長するか収縮するかは、コントローラにより電磁切換弁４０の位置が切り換えられることによって制御される。具体的には、コントローラは、位置センサ５５によって検出されたカッター５１の高さが食品に合わせた規定の高さとなるように、電磁切換弁４０の位置を切り換えて、水圧シリンダ１００を伸縮させる。
【００３０】
ガイドロッド６０は、断面が方形の角柱状部材であり、下端面において、アクチュエータブロック５２に結合される。ガイドロッド６０は、角柱状部材に限定されず、円柱状部材であってもよい。
【００３１】
ガイド６２は、ガイドロッド６０が挿通する挿通孔６３を有し、シリンダチューブ１１の側面から突出するようにして、シリンダチューブ１１と一体的に形成される。なお、ガイド６２をシリンダチューブ１１とは別の部材で形成し、シリンダチューブ１１に結合した構成としてもよい。また、ガイド６２をシリンダチューブ１１とは別の部材で形成し、シリンダチューブ１１とは別に食品加工装置の架台に直接固定した構成としてもよい。
【００３２】
挿通孔６３には、ブッシュ６５が取り付けられる。挿通孔６３を挿通するガイドロッド６０は、ブッシュ６５を介してガイド６２に摺動自在に支持される。
【００３３】
上記構成において、アクチュエータブロック５２には、ピストンロッド１３とガイドロッド６０とが結合される。このため、ピストンロッド１３の軸を中心として回動させる力がアクチュエータブロック５２に作用したとしても、ガイドロッド６０が設けられることでアクチュエータブロック５２がピストンロッド１３の軸を中心として回動することは阻止される。
【００３４】
次に、水圧シリンダ１００の外面に作動水を供給する構成について説明する。
【００３５】
図１に示されるように、シリンダチューブ１１には、一端が第１圧力室１４に開口し他端がシリンダチューブ１１の軸方向下端面に開口する第１放出通路２１と、一端が第２圧力室１５に開口し他端がシリンダチューブ１１の軸方向上端面に開口する第２放出通路３１と、が形成される。
【００３６】
第１放出通路２１は、第１圧力室１４に開口する内部開口部２２ａと、シリンダチューブ１１の外面に開口する外部開口部２２ｂと、を有する貫通孔であり、第２放出通路３１は、第２圧力室１５に開口する内部開口部３２ａと、シリンダチューブ１１の外面に開口する外部開口部３２ｂと、を有する貫通孔である。内部開口部２２ａは、第１圧力室１４を画定するシリンダチューブ１１の面のうちピストン１２と軸方向において対向する対向面１１ａに開口する。同様に、内部開口部３２ａは、第２圧力室１５を画定するシリンダチューブ１１の面のうちピストン１２と軸方向において対向する対向面１１ｂに開口する。
【００３７】
また、シリンダチューブ１１には、第１放出通路２１から分岐しシリンダチューブ１１の外周面に開口する第１分岐放出通路２１ａと、第２放出通路３１から分岐しシリンダチューブ１１の外周面に開口する第２分岐放出通路３１ａと、が形成される。第１分岐放出通路２１ａは、シリンダチューブ１１の外面に開口する外部開口部２２ｃを有し、第２分岐放出通路３１ａは、シリンダチューブ１１の外面に開口する外部開口部３２ｃを有する。
【００３８】
第１放出通路２１に第１分岐放出通路２１ａが接続される位置よりも内部開口部２２ａ寄りの部分には、第１逆止弁２５が設けられる。第１逆止弁２５は、第１圧力室１４から外部開口部２２ｂ，２２ｃに向かう作動水の流れのみを許容し、外部開口部２２ｂ，２２ｃを通じて、第１圧力室１４内に空気が流入することを阻止する。
【００３９】
同様に、第２放出通路３１に第２分岐放出通路３１ａが接続される位置よりも内部開口部３２ａ寄りの部分には、第２逆止弁３５が設けられる。第２逆止弁３５は、第２圧力室１５から外部開口部３２ｂ，３２ｃに向かう作動水の流れのみを許容し、外部開口部３２ｂ，３２ｃを通じて、第２圧力室１５内に空気が流入することを阻止する。
【００４０】
各放出通路２１，２１ａ，３１，３１ａには、それぞれ、流量制限機構としての絞り２３ａ，２３ｂ，３３ａ，３３ｂが設けられる。このため、各圧力室１４，１５から導かれる作動水は、絞り２３ａ，２３ｂ，３３ａ，３３ｂによって流量が制限されるとともに圧力が低減され、各外部開口部２２ｂ，２２ｃ，３２ｂ，３２ｃからシリンダチューブ１１の外面に放出される。なお、流量制限機構としては、絞りに限定されず、減圧弁であってもよい。
【００４１】
また、シリンダチューブ１１には、第１放出通路２１の外部開口部２２ｂに接続される第１ノズル２４と、第２放出通路３１の外部開口部３２ｂに接続される第２ノズル３４と、が設けられる。第１ノズル２４は、第１放出通路２１に連通する第１放出孔２４ａを有し、第１放出孔２４ａの延長線上にピストンロッド１３が位置するようにシリンダチューブ１１に固定される。第２ノズル３４は、第２放出通路３１に連通する第２放出孔３４ａを有し、第２放出孔３４ａの延長線上にピストンロッド１３が位置するようにシリンダチューブ１１に固定される。
【００４２】
このように各ノズル２４，３４が設けられることで、各圧力室１４，１５内の作動水の一部は、各ノズル２４，３４を通じてピストンロッド１３の外面に供給される。ピストンロッド１３の外面に供給された作動水は、ピストンロッド１３の外面に付着した食品の破片等を除去する洗浄水として作用するとともに、ピストンロッド１３を支持するシリンダチューブ１１の図示しない軸受部に滲入し、軸受部を冷却する冷却水及び軸受部を潤滑する潤滑剤として作用する。
【００４３】
また、外部開口部２２ｃ，３２ｃからシリンダチューブ１１の外面に放出された作動水は、シリンダチューブ１１の外周面に沿って流れ落ち、シリンダチューブ１１の外周面に付着した食品の破片等を除去する洗浄水として作用する。なお、各外部開口部２２ｂ，２２ｃ，３２ｂ，３２ｃからどの程度の作動水が放出されるかは、絞り２３ａ，２３ｂ，３３ａ，３３ｂの断面積を変更することによって調整することができる。
【００４４】
また、上述のように、水圧シリンダ１００に供給される作動水は上水道水である。このため、水圧シリンダ１００の外面に作動水が供給されても、衛生性を保つことができる。したがって、食品加工装置のように、高い衛生環境が求められる装置に水圧シリンダ１００を適用することができる。
【００４５】
なお、放出通路２１，３１は、１カ所だけではなく、周方向に間隔をあけて複数設けられてもよい。また、外部開口部２２ｂ，２２ｃ，３２ｂ，３２ｃもそれぞれ１カ所だけではなく、周方向に間隔をあけて複数設けられてもよい。
【００４６】
続いて、水圧シリンダ１００の外面に作動水が供給される状況について説明する。
【００４７】
上記構成の水圧シリンダ１００では、電磁切換弁４０の位置に関わらず、各圧力室１４，１５内の作動水の圧力に応じて、各外部開口部２２ｂ，２２ｃ，３２ｂ，３２ｃからシリンダチューブ１１の外面に作動水が放出される。特に、電磁切換弁４０が収縮位置４０ｂまたは伸長位置４０ｃに切り換えられることで、何れか一方の圧力室１４，１５に供給ポンプ７０から高圧作動水が供給されると、一方の圧力室１４，１５からは他方の圧力室１４，１５よりも多量の作動水が放出される。
【００４８】
なお、電磁切換弁４０が停止位置４０ａにあるときであっても、各圧力室１４，１５から作動水が放出されることで、水圧シリンダ１００の伸縮量が変化し、カッター５１の高さが規定の高さからずれるおそれがある。ここで、カッター５１の高さは、位置センサ５５によって検出されており、この位置センサ５５によって検出されたカッター５１の高さが食品に合わせた規定の高さとなるように、コントローラによって水圧シリンダ１００の伸縮量は制御されている。このため、各圧力室１４，１５から作動水が放出され、カッター５１の高さが規定の高さからずれたとしても各圧力室１４，１５に給排される作動水の流量が制御され、自動的にカッター５１の高さが規定の高さとなるように調整される。
【００４９】
カッター５１の高さを検出するセンサとしては、位置センサ５５に限定されず、カッター５１の高さに関連する変位を検出可能なものであればどのようなセンサであってもよく、例えば、ピストンロッド１３やガイドロッド６０のストローク量を検出するストロークセンサであってもよい。
【００５０】
以上の第１実施形態によれば、以下に示す作用効果を奏する。
【００５１】
水圧シリンダ１００では、圧力室１４，１５内の作動水の一部が、シリンダチューブ１１に設けられた放出通路２１，３１を通じて水圧シリンダ１００の外面に供給される。このように、配管や電磁開閉弁を用いることなく、簡素な構成によって、水圧シリンダ１００の外面に作動水を供給することができる。この結果、装置を小型化することができるとともに、製造コストを低減させることができる。
【００５２】
また、水圧シリンダ１００の外面に供給された作動水は、水圧シリンダ１００の外面に付着した異物等を除去する洗浄水として作用するとともに、水圧シリンダ１００の軸受部を冷却する冷却水及び軸受部を潤滑する潤滑剤として作用する。このため、水圧シリンダ１００の耐久性を向上させることができる。
【００５３】
また、例えば、モータ及びシリンダが電力を駆動源とする場合には、食品加工装置のように水滴が発生する場所では防水カバー等が必要となり装置が大型化してしまう。また、大きな駆動力を得るためにはモータや制御装置等を大型化する必要がある。また、モータ及びシリンダが空気圧を駆動源とする場合には、食品加工という衛生環境上では有利であるが、大きな駆動力を得ることが難しい。また、モータ及びシリンダが油圧を駆動源とする場合には、食品加工という衛生環境上では作動油の漏れを防止するためにコストが増大してしまう。
【００５４】
これに対して、水圧シリンダ１００は水圧を駆動源とするものであるため、コンパクト化、装置の衛生対策を容易に行うことができる。
【００５５】
次に、上記第１実施形態の変形例について説明する。
【００５６】
上記第１実施形態では、水圧シリンダ１００は、両ロッドシリンダである。これに代えて、水圧シリンダ１００は、片ロッドシリンダであってもよい。この場合、アクチュエータブロック５２はピストンロッド１３に結合されてもよいし、シリンダチューブ１１に結合されてもよい。アクチュエータブロック５２がシリンダチューブ１１に結合される場合には、ピストンロッド１３が食品加工装置の架台に固定される。
【００５７】
また、上記第１実施形態では、放出通路２１，３１は、圧力室１４，１５に開口している。これに代えて、圧力室１４，１５の一部である各給排孔１６，１７に放出通路２１，３１を開口させた構成としてもよい。
【００５８】
また、上記第１実施形態では、水圧シリンダ１００及びガイドロッド６０の軸方向が鉛直方向となるように、複合アクチュエータ１は配置される。これに限定されず、複合アクチュエータ１は、水圧シリンダ１００及びガイドロッド６０の軸方向が水平方向あるいは鉛直方向に対して傾斜した方向となるように配置されてもよい。
【００５９】
また、上記第１実施形態では、供給ポンプ７０は、上水道水を作動水として加圧して供給する。これに代えて、タンク７４に排出された作動水をろ過、殺菌した後に供給ポンプ７０によって吸引し、作動水として再利用する構成としてもよい。
【００６０】
（第２実施形態）
次に、図２を参照して、本発明の第２実施形態に係る水圧シリンダ２００（液圧アクチュエータ）について説明する。以下では、第１実施形態と異なる点を中心に説明し、第１実施形態と同様の構成には、同一の符号を付し説明を省略する。
【００６１】
水圧シリンダ２００の基本的な構成は、第１実施形態に係る水圧シリンダ１００と同様であり、水圧シリンダ２００は、第１実施形態に係る水圧シリンダ１００と同様に水圧モータ５０を上下方向に移動させるものである。
【００６２】
以下に、水圧シリンダ２００において、水圧シリンダ２００の外面に作動水を供給する構成について説明する。
【００６３】
図２に示されるように、シリンダチューブ１１１には、第１圧力室１４に開口する第１導出通路１２１と、第２圧力室１５に開口する第２導出通路１３１と、が形成されるとともに、シリンダチューブ１１１の軸方向下端面に開口する外部開口部１２２ａを有する第１放出通路１２２と、第１放出通路１２２と連通し、シリンダチューブ１１１の軸方向上端面に開口する外部開口部１３２ａを有する第２放出通路１３２と、が形成される。第１放出通路１２２及び第２放出通路１３２は、高圧選択弁１４０を介して、第１導出通路１２１と第２導出通路１３１との何れかに接続される。
【００６４】
高圧選択弁１４０は、第１圧力室１４の圧力が第２圧力室１５の圧力よりも高い場合には、第１導出通路１２１を放出通路１２２，１３２に接続するように切り換わり、第２圧力室１５の圧力が第１圧力室１４の圧力よりも高い場合には、第２導出通路１３１を放出通路１２２，１３２に接続するように切り換わり、第１圧力室１４の圧力と第２圧力室１５の圧力とが同じである場合には、各導出通路１２１，１３１と放出通路１２２，１３２との連通を遮断するように切り換わる三位置切換弁である。
【００６５】
また、各放出通路１２２，１３２には、それぞれ、流量制限機構としての減圧弁１２３，１３３が設けられる。このため、第１導出通路１２１または第２導出通路１３１を通じて各放出通路１２２，１３２に導かれた作動水は、減圧弁１２３，１３３を通じて圧力が低減されるとともに流量が制限され、各外部開口部１２２ａ，１３２ａからシリンダチューブ１１の外面に放出される。なお、流量制限機構としては、減圧弁に限定されず、上記第１実施形態のように絞りであってもよい。
【００６６】
また、シリンダチューブ１１１には、第１放出通路１２２の外部開口部１２２ａに接続される第１ノズル１２４と、第２放出通路１３２の外部開口部１３２ａに接続される第２ノズル１３４と、が設けられる。第１ノズル１２４は、第１放出通路１２２に連通する第１放出孔１２４ａを有し、第１放出孔１２４ａの延長線上にピストンロッド１３が位置するようにシリンダチューブ１１１に固定される。第２ノズル１３４は、第２放出通路１３２に連通する第２放出孔１３４ａを有し、第２放出孔１３４ａの延長線上にピストンロッド１３が位置するようにシリンダチューブ１１１に固定される。
【００６７】
このように各ノズル１２４，１３４が設けられることで、各圧力室１４，１５内の作動水の一部は、各ノズル１２４，１３４を通じてピストンロッド１３の外面に供給される。ピストンロッド１３の外面に供給された作動水は、ピストンロッド１３の外面に付着した食品の破片等を除去する洗浄水として作用するとともに、ピストンロッド１３を支持するシリンダチューブ１１１の図示しない軸受部に滲入し、軸受部を冷却する冷却水及び軸受部を潤滑する潤滑剤として作用する。なお、各ノズル１２４，１３４からどの程度の圧力の作動水が放出されるかは、減圧弁１２３，１３３の設定圧を変更することによって調整することができる。
【００６８】
なお、本実施形態では、シリンダチューブ１１１の外周面に開口する放出通路が設けられていないが、上記第１実施形態と同様に、各放出通路１２２，１３２から分岐し、シリンダチューブ１１１の外周面に開口する分岐放出通路を設けてもよい。この場合、比較的高い圧力の作動水が分岐放出通路に導かれることになるため、放出された作動水がシリンダチューブ１１１の外周面に沿って流れ落ちるように、作動水の圧力を低減させる絞りを分岐放出通路に設けることが好ましい。
【００６９】
続いて、水圧シリンダ２００の外面に作動水が供給される状況について説明する。
【００７０】
上記構成の水圧シリンダ２００では、第１圧力室１４と第２圧力室１５とのうち圧力が高い方の圧力室内の作動水の一部が、各外部開口部１２２ａ，１３２ａからシリンダチューブ１１１の外面に放出される。特に、電磁切換弁４０が収縮位置４０ｂまたは伸長位置４０ｃに切り換えられ、供給ポンプ７０から何れか一方の圧力室１４，１５に高圧作動水が供給されると、圧力が高くなった一方の圧力室１４，１５から作動水が放出される。
【００７１】
なお、電磁切換弁４０が停止位置４０ａにあるときであっても、圧力が高い方の圧力室１４，１５から作動水が放出されることで、水圧シリンダ２００の伸縮量が変化し、カッター５１の高さが規定の高さからずれるおそれがある。しかしながら、上記第１実施形態と同様に、カッター５１の高さは、位置センサ５５によって検出されており、この位置センサ５５によって検出されたカッター５１の高さが食品に合わせた規定の高さとなるように、コントローラによって水圧シリンダ２００の伸縮量は制御されている。このため、圧力が高い方の圧力室１４，１５から作動水が放出され、カッター５１の高さが規定の高さからずれたとしても各圧力室１４，１５に給排される作動水の流量が制御され、自動的にカッター５１の高さが規定の高さとなるように調整される。
【００７２】
以上の第２実施形態によれば、上記第１実施形態と同様の作用効果を奏するとともに以下に示す作用効果を奏する。
【００７３】
水圧シリンダ２００では、第１圧力室１４と第２圧力室１５とのうち圧力が高い方の圧力室内の作動水の一部が、水圧シリンダ２００の外面、特にピストンロッド１３の外面に供給される。このように比較的圧力が高い作動水が供給されるため、ピストンロッド１３の外面に付着した食品の破片等を確実に除去することができる。
【００７４】
次に、上記第２実施形態の変形例について説明する。
【００７５】
上記第２実施形態では、第１圧力室１４と第２圧力室１５とのうち圧力が高い方の圧力室内の作動水の一部が、水圧シリンダ２００の外面に供給される。これに代えて、図３に示すように、第１圧力室１４と第２圧力室１５とのうち圧力が低い方の圧力室内の作動水の一部を水圧シリンダ２００の外面に供給する構成としてもよい。
【００７６】
具体的には、高圧選択弁１４０に代えて、低圧選択弁１４１が設けられる。低圧選択弁１４１は、第１圧力室１４の圧力が第２圧力室１５の圧力よりも低い場合には、第１導出通路１２１を放出通路１２２，１３２に接続するように切り換わり、第２圧力室１５の圧力が第１圧力室１４の圧力よりも低い場合には、第２導出通路１３１を放出通路１２２，１３２に接続するように切り換わり、第１圧力室１４の圧力と第２圧力室１５の圧力とが同じである場合には、各導出通路１２１，１３１と放出通路１２２，１３２との連通を遮断するように切り換わる三位置切換弁である。
【００７７】
この場合は、特に、電磁切換弁４０が収縮位置４０ｂまたは伸長位置４０ｃに切り換えられることで、タンク７４に接続されて圧力が低くなった一方の圧力室１４，１５から作動水が放出される。つまり、タンク７４に排出される作動水の一部が、水圧シリンダ２００の外面に供給される作動水として利用される。したがって、水圧シリンダ２００が用いられる装置全体の効率を損なうことなく、水圧シリンダ２００の洗浄等を行うことができる。なお、この場合は、放出通路１２２，１３２には、比較的圧力が低い作動水が供給されるため、減圧弁１２３，１３３は廃止してもよい。
【００７８】
（第３実施形態）
次に、図４を参照して、本発明の第３実施形態に係る水圧シリンダ３００（液圧アクチュエータ）について説明する。以下では、第１実施形態と異なる点を中心に説明し、第１実施形態と同様の構成には、同一の符号を付し説明を省略する。
【００７９】
水圧シリンダ３００の基本的な構成は、第１実施形態に係る水圧シリンダ１００と同様であり、水圧シリンダ３００は、第１実施形態に係る水圧シリンダ１００と同様に水圧モータ５０を上下方向に移動させるものである。
【００８０】
以下に、水圧シリンダ３００において、水圧シリンダ３００の外面に作動水を供給する構成について説明する。
【００８１】
図４に示されるように、シリンダチューブ２１１には、ピストンロッド１３の外周を取り囲み軸方向下方に開放する第１環状空間２２５と、ピストンロッド１３の外周を取り囲み軸方向上方に開放する第２環状空間２３５と、が形成される。さらにシリンダチューブ２１１には、一端が第１圧力室１４に開口し他端が第１環状空間２２５に開口する第１放出通路２２１と、一端が第２圧力室１５に開口し他端が第２環状空間２３５に開口する第２放出通路２３１と、が形成される。
【００８２】
第１放出通路２２１は、第１圧力室１４に開口する内部開口部２２２ａと、第１環状空間２２５に開口する外部開口部２２２ｂと、を有する貫通孔であり、第２放出通路２３１は、第２圧力室１５に開口する内部開口部２３２ａと、第２環状空間２３５に開口する外部開口部２３２ｂと、を有する貫通孔である。
【００８３】
各放出通路２２１，２３１には、それぞれ、流量制限機構としての絞り２２３，２３３が設けられる。このため、各圧力室１４，１５から導かれる作動水は、絞り２２３，２３３によって流量が制限されるとともに圧力が低減され、各外部開口部２２２ｂ，２３２ｂから各環状空間２２５，２３５に放出される。なお、流量制限機構としては、絞りに限定されず、減圧弁であってもよい。
【００８４】
また、第１放出通路２２１には、第１逆止弁２２６が設けられる。第１逆止弁２２６は、第１圧力室１４から外部開口部２２２ｂに向かう作動水の流れのみを許容し、外部開口部２２２ｂを通じて、第１圧力室１４内に空気が流入することを阻止する。
【００８５】
同様に、第２放出通路２３１には、第２逆止弁２３６が設けられる。第２逆止弁２３６は、第２圧力室１５から外部開口部２３２ｂに向かう作動水の流れのみを許容し、外部開口部２３２ｂを通じて、第２圧力室１５内に空気が流入することを阻止する。
【００８６】
各環状空間２２５，２３５に放出された作動水は、ピストンロッド１３の外面に付着した食品の破片等を除去する洗浄水として作用するとともに、ピストンロッド１３を支持するシリンダチューブ２１１の図示しない軸受部に滲入し、軸受部を冷却する冷却水及び軸受部を潤滑する潤滑剤として作用する。さらに、各環状空間２２５，２３５に供給された作動水の圧力によってシリンダチューブ２１１に対してピストンロッド１３を浮かせることで各環状空間２２５，２３５を静圧軸受部として機能させることも可能である。
【００８７】
なお、本実施形態では、シリンダチューブ２１１の外周面に開口する放出通路が設けられていないが、上記第１実施形態と同様に、各放出通路２２１，２３１から分岐し、シリンダチューブ２１１の外周面に開口する分岐放出通路を設けてもよい。
【００８８】
続いて、水圧シリンダ３００の外面に作動水が供給される状況について説明する。
【００８９】
上記構成の水圧シリンダ３００では、電磁切換弁４０の位置に関わらず、各圧力室１４，１５内の作動水の圧力に応じて、各外部開口部２２２ｂ，２３２ｂからシリンダチューブ１１の外面に作動水が放出される。特に、電磁切換弁４０が収縮位置４０ｂまたは伸長位置４０ｃに切り換えられることで、何れか一方の圧力室１４，１５に供給ポンプ７０から高圧作動水が供給されると、一方の圧力室１４，１５からは他方の圧力室１４，１５よりも多量の作動水が放出される。
【００９０】
なお、電磁切換弁４０が停止位置４０ａにあるときであっても、各圧力室１４，１５から作動水が放出されることで、水圧シリンダ３００の伸縮量が変化し、カッター５１の高さが規定の高さからずれるおそれがある。しかしながら、上記第１実施形態と同様に、カッター５１の高さは、位置センサ５５によって検出されており、この位置センサ５５によって検出されたカッター５１の高さが食品に合わせた規定の高さとなるように、コントローラによって水圧シリンダ３００の伸縮量は制御されている。このため、各圧力室１４，１５から作動水が放出され、カッター５１の高さが規定の高さからずれたとしても各圧力室１４，１５に給排される作動水の流量が制御され、自動的にカッター５１の高さが規定の高さとなるように調整される。
【００９１】
以上の第３実施形態によれば、上記第１実施形態と同様の作用効果を奏するとともに以下に示す作用効果を奏する。
【００９２】
水圧シリンダ３００では、圧力室１４，１５内の作動水の一部が、各環状空間２２５，２３５に供給される。このため、シリンダチューブ２１１に出入りするピストンロッド１３の付着した食品の破片等が除去され、ピストンロッド１３とシリンダチューブ２１１との摺動面においてかじりや異常摩耗が生じることを抑制することができる。
【００９３】
また、水圧シリンダ３００では、各環状空間２２５，２３５に作動水が供給されることで、各環状空間２２５，２３５は静圧軸受部として機能する。このため、ピストンロッド１３を支持するシリンダチューブ２１１の軸受け構造を簡素化することができる。
【００９４】
次に、上記第３実施形態の変形例について説明する。
【００９５】
上記第３実施形態では、各放出通路２２１，２３１には、各圧力室１４，１５内の作動水が導かれる。これに代えて、上記第２実施形態のように、第１圧力室１４と第２圧力室１５とのうち圧力が高い方の圧力室内の作動水が、各放出通路２２１，２３１に導かれる構成としてもよい。この場合、比較的圧力が高い作動水が各環状空間２２５，２３５に供給されるため、各環状空間２２５，２３５の静圧軸受部として機能を向上させることができる。
【００９６】
以下、本発明の実施形態の構成、作用、及び効果をまとめて説明する。
【００９７】
水圧シリンダ１００，２００，３００は、圧力室１４，１５が内部に設けられるシリンダチューブ１１，１１１，２１１を備え、シリンダチューブ１１，１１１，２１１は、圧力室１４，１５に一端が開口しシリンダチューブ１１，１１１，２１１の外面に他端が開口する放出通路２１，３１，１２２，１３２，２２１，２３１を有し、圧力室１４，１５内の作動水の一部は、放出通路２１，３１，１２２，１３２，２２１，２３１を通じてシリンダチューブ１１，１１１，２１１の外部に放出されることを特徴とする。
【００９８】
この構成では、圧力室１４，１５内の作動水の一部が、シリンダチューブ１１，１１１，２１１に設けられた放出通路２１，３１，１２２，１３２，２２１，２３１を通じて水圧シリンダ１００，２００，３００の外面に供給される。このように、配管や電磁開閉弁を用いることなく、簡素な構成によって、水圧シリンダ１００，２００，３００の外面に、洗浄水や冷却水、潤滑剤として作用する作動水を供給することができる。この結果、水圧シリンダ１００，２００，３００が設けられる装置を小型化することができるとともに、製造コストを低減させることができる。
【００９９】
また、放出通路２１，３１，１２２，１３２，２２１，２３１には、作動水の圧力を低下させる絞り２３ａ，２３ｂ，３３ａ，３３ｂ，２２３，２３３や減圧弁１２３，１３３が設けられることを特徴とする。
【０１００】
この構成では、放出通路２１，３１，１２２，１３２，２２１，２３１を通じて放出される作動水の流量が制限される。このため、圧力室１４，１５からは、洗浄等のために必要な分だけ作動水が供給される。したがって、圧力室１４，１５から制限なく作動水が供給される場合と比較し、水圧シリンダ１００，２００，３００が用いられる装置全体の効率を損なうことなく、水圧シリンダ１００，２００，３００の洗浄等を行うことができる。
【０１０１】
また、シリンダチューブ１１，１１１は、シリンダチューブ１１，１１１の外面に開口する放出通路２１，３１，１２２，１３２の開口端に設けられるノズル２４，３４，１２４，１３４を有し、放出通路２１，３１，１２２，１３２を通じてシリンダチューブ１１，１１１の外部に放出される作動水の放出方向は、ノズル２４，３４，１２４，１３４により規定されることを特徴とする。
【０１０２】
この構成では、放出通路２１，３１，１２２，１３２を通じてシリンダチューブ１１，１１１の外部に放出される作動水の放出方向が、ノズル２４，３４，１２４，１３４によって規定される。洗浄や冷却、潤滑が必要な場所に作動水が確実に供給されるため、水圧シリンダ１００，２００の耐久性を向上させることができる。
【０１０３】
また、水圧シリンダ１００，２００，３００は、シリンダチューブ１１，１１１，２１１と、シリンダチューブ１１，１１１，２１１内に摺動自在に収容されシリンダチューブ１１，１１１，２１１内を第１圧力室１４と第２圧力室１５とに区画するピストン１２と、ピストン１２に連結されるピストンロッド１３と、を有し、第１圧力室１４及び第２圧力室１５の少なくとも一方の圧力室内の作動水の一部が、放出通路２１，３１，１２２，１３２，２２１，２３１を通じてシリンダチューブ１１，１１１，２１１の外部に放出されることを特徴とする。
【０１０４】
この構成では、ピストン１２によって区画される第１圧力室１４及び第２圧力室１５の少なくとも一方の圧力室内の作動水の一部が、シリンダチューブ１１，１１１，２１１に設けられた放出通路２１，３１，１２２，１３２，２２１，２３１を通じて水圧シリンダ１００，２００，３００の外面に供給される。このように、配管や電磁開閉弁を用いることなく、簡素な構成によって、水圧シリンダ１００，２００，３００の外面に、洗浄水や冷却水、潤滑剤として作用する作動水を供給することができる。この結果、水圧シリンダ１００，２００，３００が設けられる装置を小型化することができるとともに、製造コストを低減させることができる。
【０１０５】
また、シリンダチューブ１１１には、第１圧力室１４と第２圧力室１５とのうち圧力が高い方を放出通路１２２，１３２に接続する高圧選択弁１４０が設けられることを特徴とする。
【０１０６】
この構成では、高圧選択弁１４０を通じて、第１圧力室１４と第２圧力室１５とのうち圧力が高い方の作動水が放出通路１２２，１３２に導かれる。このように比較的圧力が高い作動水が水圧シリンダ２００の外面に供給されるため、例えばピストンロッド１３の外面に付着した食品の破片等を確実に除去することができる。
【０１０７】
また、シリンダチューブ１１１には、第１圧力室１４と第２圧力室１５とのうち圧力が低い方を放出通路１２２，１３２に接続する低圧選択弁１４１が設けられることを特徴とする。
【０１０８】
この構成では、低圧選択弁１４１を通じて、第１圧力室１４と第２圧力室１５とのうち圧力が低い方の作動水が放出通路１２２，１３２に導かれる。この場合、圧力室からタンク７４へ排出される作動水のように圧力が低い作動水が、水圧シリンダ２００の外面に供給される作動水として利用される。したがって、水圧シリンダ２００が用いられる装置全体の効率を損なうことなく、水圧シリンダ２００の洗浄等を行うことができる。
【０１０９】
また、放出通路２１，３１，１２２，１３２，２２１，２３１を通じてシリンダチューブ１１，１１１，２１１の外部に放出される作動水は、ピストンロッド１３に向けて放出されることを特徴とする。
【０１１０】
この構成では、外部に放出される作動水は、ピストンロッド１３に向けて供給される。このため、シリンダチューブ１１，１１１，２１１に出入りするピストンロッド１３に付着した食品の破片等が除去され、ピストンロッド１３とシリンダチューブ１１，１１１，２１１との摺動面においてかじりや異常摩耗が生じることを抑制することができる。
【０１１１】
また、放出通路２１，３１，２２１，２３１は、第１圧力室１４または第２圧力室１５を画定するシリンダチューブ１１，２１１の面のうちピストン１２と軸方向において対向する対向面１１ａ，１１ｂに開口することを特徴とする。
【０１１２】
この構成では、放出通路２１，３１，２２１，２３１は、ピストン１２と軸方向において対向する対向面１１ａ，１１ｂに開口する。このため、ピストン１２が軸方向に移動して対向面１１ａ、１１ｂに接近する際に、圧力室１４，１５内の作動水が放出通路２１，３１，２２１，２３１に流入しやすくなる。この結果、水圧シリンダ１００，３００の外面に作動水を効率的に供給することができる。
【０１１３】
また、作動水は、上水道水であることを特徴とする。
【０１１４】
この構成では、水圧シリンダ１００，２００，３００に供給される作動水は上水道水である。このため、水圧シリンダ１００，２００，３００の外面に作動水が供給されても、衛生性を保つことができる。したがって、食品加工装置のように、高い衛生環境が求められる装置に水圧シリンダ１００，２００，３００を適用することができる。
【０１１５】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
【０１１６】
例えば、上記実施形態では、液圧アクチュエータは、食品加工装置に用いられる水圧シリンダ１００，２００，３００であるが、液圧アクチュエータは、機械加工装置等に用いられるものであってもよい。この場合も作動流体を液圧アクチュエータの外面に供給することによって、機械加工に伴って液圧アクチュエータの外面に付着した異物等を除去することが可能である。なお、この場合の作動流体としては、機械加工装置に用いられる作動油や切削油を用いることが好ましい。
【０１１７】
また、上記実施形態では、液圧アクチュエータは、作動流体の圧力を直線運動に変換する水圧シリンダ１００，２００，３００であるが、液圧アクチュエータは、作動流体の圧力を回転運動に変換するギアモータやベーンモータのような液圧モータであってもよい。この場合も圧力室内の作動流体の一部を液圧モータの外面に供給することによって、液圧モータの外面に付着した異物等の除去や液圧モータの冷却、摺動部の潤滑等を行うことが可能である。
【符号の説明】
【０１１８】
１００，２００，３００・・・水圧シリンダ（液圧アクチュエータ）、１１，１１１，２１１・・・シリンダチューブ（ケーシング）、１２・・・ピストン、１３・・・ピストンロッド、１４・・・第１圧力室（圧力室）、１５・・・第２圧力室（圧力室）、２１，１２２，２２１・・・第１放出通路（放出通路）、２３ａ，２３ｂ，３３ａ，３３ｂ，２２３，２３３・・・絞り（流量制限機構）、２４，１２４・・・第１ノズル（ノズル）、３１，１３２，２３１・・・第２放出通路（放出通路）、３４，１３４・・・第２ノズル（ノズル）、４０・・・電磁切換弁、５０・・・水圧モータ、５５・・・位置センサ、６０・・・ガイドロッド、６２・・・ガイド、１２３，１３３・・・減圧弁（流量制限機構）、１４０・・・高圧選択弁、１４１・・・低圧選択弁、２２５・・・第１環状空間、２３５・・・第２環状空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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