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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023161262
(43)【公開日】2023-11-07
(54)【発明の名称】ダイヤフラム構造及びダイヤフラム型シリンダ
(51)【国際特許分類】
F15B 15/10 20060101AFI20231030BHJP
【ＦＩ】
F15B15/10 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022071529
(22)【出願日】2022-04-25
(71)【出願人】
【識別番号】000005175
【氏名又は名称】藤倉コンポジット株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100177231
【弁理士】
【氏名又は名称】鴨志田 伸一
(72)【発明者】
【氏名】落部 奨之
【テーマコード（参考）】
3H081
【Ｆターム（参考）】
3H081AA01
3H081AA15
3H081CC05
3H081CC24
(57)【要約】
【課題】本発明は、ロッドの周面と支持体の孔の周面とにそれぞれ溝を形成して両溝に亘ってピンを嵌め込むことでロッドを周方向に回転させない構成に比べて、ロッドの周面に摩耗粉を生成させ難い又はさせないダイヤフラム構造の提供を目的とする。
【解決手段】本発明のダイヤフラム構造１００は、ダイヤフラム２０と、ダイヤフラム２０に取り付けられているロッド５０と、ダイヤフラムの周縁が固定され、ロッド５０が軸方向に沿って往復移動するようにロッド５０を支持する支持体３２と、を備え、ロッド５０の一端部分における、ロッド５０の中心と重ならない位置には、他方に向けて突出する突起ＰＮが固定されており、他方における、突起ＰＮに対するロッド５０の周方向の両側には、突起ＰＮに対向する一対の対向面ＯＳを有する貫通孔ＯＰが形成されている。
【選択図】図３
【解決手段】本発明のダイヤフラム構造１００は、ダイヤフラム２０と、ダイヤフラム２０に取り付けられているロッド５０と、ダイヤフラムの周縁が固定され、ロッド５０が軸方向に沿って往復移動するようにロッド５０を支持する支持体３２と、を備え、ロッド５０の一端部分における、ロッド５０の中心と重ならない位置には、他方に向けて突出する突起ＰＮが固定されており、他方における、突起ＰＮに対するロッド５０の周方向の両側には、突起ＰＮに対向する一対の対向面ＯＳを有する貫通孔ＯＰが形成されている。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ダイヤフラムと、
前記ダイヤフラムの中央に取り付けられているロッドと、
前記ダイヤフラムの周縁が固定されつつ前記ロッドの軸方向に沿う凹みが形成され、前記凹みの内側に前記ロッドの一部を嵌め込んで、前記ロッドが前記軸方向に沿って定められた範囲を往復移動するように前記ロッドを支持する支持体と、
を備え、
前記ロッドの一端部分及び前記凹みの底面のいずれか一方における、前記軸方向から見て前記ロッドの中心と重ならない位置には、他方に向けて突出する突起が固定され又は取り付けられており、
前記他方における、前記軸方向から見て前記突起に対する前記ロッドの周方向の両側には、前記突起に対向する一対の対向面を有する止まり孔、貫通孔、切り欠き又は溝が形成されている、
ダイヤフラム構造。
前記ダイヤフラムの中央に取り付けられているロッドと、
前記ダイヤフラムの周縁が固定されつつ前記ロッドの軸方向に沿う凹みが形成され、前記凹みの内側に前記ロッドの一部を嵌め込んで、前記ロッドが前記軸方向に沿って定められた範囲を往復移動するように前記ロッドを支持する支持体と、
を備え、
前記ロッドの一端部分及び前記凹みの底面のいずれか一方における、前記軸方向から見て前記ロッドの中心と重ならない位置には、他方に向けて突出する突起が固定され又は取り付けられており、
前記他方における、前記軸方向から見て前記突起に対する前記ロッドの周方向の両側には、前記突起に対向する一対の対向面を有する止まり孔、貫通孔、切り欠き又は溝が形成されている、
ダイヤフラム構造。
【請求項2】
前記突起の長さは、前記ロッドの往路又は復路の距離以上であり、
前記一対の対向面は、前記定められた範囲での前記ロッドの位置によらず、前記突起の少なくとも一部に対向する、
請求項１に記載のダイヤフラム構造。
前記一対の対向面は、前記定められた範囲での前記ロッドの位置によらず、前記突起の少なくとも一部に対向する、
請求項１に記載のダイヤフラム構造。
【請求項3】
前記一対の対向面の少なくとも一方は、前記定められた範囲の少なくとも一部の範囲において前記突起から離れて前記突起に対向する、
請求項１に記載のダイヤフラム構造。
請求項１に記載のダイヤフラム構造。
【請求項4】
前記突起の先端側部分は、その基端側から先端に亘って徐々に横断面の面積が小さくなっており、
前記一対の対向面は、前記ロッドが前記定められた範囲で最も前記支持体側に位置している場合に前記突起の先端側部分に接触するように形成されている、
請求項３に記載のダイヤフラム構造。
前記一対の対向面は、前記ロッドが前記定められた範囲で最も前記支持体側に位置している場合に前記突起の先端側部分に接触するように形成されている、
請求項３に記載のダイヤフラム構造。
【請求項5】
請求項１～４のいずれか一項に記載のダイヤフラム構造と、
前記ダイヤフラムを挟んで前記支持体の反対側に配置され、前記軸方向から見て前記ダイヤフラムの中央と重なる部分に第１の貫通孔が形成され、前記支持体とで前記ダイヤフラムの周縁を把持しつつ前記ダイヤフラムとで第１の空間を形成する筐体と、
を備え、
前記支持体は、前記ダイヤフラムとで第２の空間を形成し、
前記ダイヤフラムの中央には、第２の貫通孔が形成され、
前記ロッドは、前記第２の貫通孔を通って前記ダイヤフラムを貫通しつつ前記第１の貫通孔を通って前記筐体を貫通しており、前記第１の空間又は前記の第２の空間の内部の圧力変化による前記ダイヤフラムの変形に伴い前記軸方向に移動する、
ダイヤフラム型シリンダ。
前記ダイヤフラムを挟んで前記支持体の反対側に配置され、前記軸方向から見て前記ダイヤフラムの中央と重なる部分に第１の貫通孔が形成され、前記支持体とで前記ダイヤフラムの周縁を把持しつつ前記ダイヤフラムとで第１の空間を形成する筐体と、
を備え、
前記支持体は、前記ダイヤフラムとで第２の空間を形成し、
前記ダイヤフラムの中央には、第２の貫通孔が形成され、
前記ロッドは、前記第２の貫通孔を通って前記ダイヤフラムを貫通しつつ前記第１の貫通孔を通って前記筐体を貫通しており、前記第１の空間又は前記の第２の空間の内部の圧力変化による前記ダイヤフラムの変形に伴い前記軸方向に移動する、
ダイヤフラム型シリンダ。
【請求項6】
前記突起は、前記ロッドの一端部分に固定され又は取り付けられ、かつ、前記支持体を貫通しており、
前記突起の先端面は、シリンダとしての作用面を構成する、
請求項５に記載のダイヤフラム型シリンダ。
前記突起の先端面は、シリンダとしての作用面を構成する、
請求項５に記載のダイヤフラム型シリンダ。
【請求項7】
前記突起は、前記ロッドの一端部分に固定され又は取り付けられ、かつ、前記支持体を貫通しており、
前記突起の先端に取り付けられる、シリンダとしての作用部、
を備える請求項６に記載のダイヤフラム型シリンダ。
前記突起の先端に取り付けられる、シリンダとしての作用部、
を備える請求項６に記載のダイヤフラム型シリンダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ダイヤフラム構造及びダイヤフラム型シリンダに関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、その図１、請求項１等に示されるように、（１）ばね室１７と加圧室１９とが形成され、かつばね室１７と加圧室１９とを区画するダイヤフラム１６が装着されたシリンダ本体１３と、（２）ダイヤフラム１６に固定さればね室１７を貫通してシリンダ本体１３の外部に突出する主軸２２と、（３）シリンダ本体１３に固定され、主軸２２に形成されたガイド溝３５に係合し主軸２２の直線移動を案内するガイドピン３６と、（４）主軸２２の外側に装着され、主軸２２に求心力を加えつつ後退方向のばね力を加える円錐形のコイルばね２７と、（５）主軸２２に取り付けられ、加圧室１９に供給された流体による主軸２２の前進限位置を規制する前進側のストッパ３２と、を備えるダイヤフラムシリンダが開示されている。そして、特許文献１によれば、このダイヤフラムシリンダは、ダイヤフラムの撓みや傾斜を防止することによってダイヤフラムの耐久性を向上させることを目的としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０００－３０４１３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
前述のとおり、特許文献１に開示されているダイヤフラムシリンダは、主軸２２がダイヤフラム１６に固定されていることを前提とした構造である。このダイヤフラムシリンダは、主軸２２の軸周りの動きに伴いダイヤフラム１６が動かないようにするために、シリンダ本体１３にガイドピン３６を固定し主軸２２にガイド溝３５を形成したうえでガイドピン３６をガイド溝３５に係合させて、主軸２２がその軸周りに回転しないようにしてこれに伴うダイヤフラム１６の回転も抑制している。この技術を実施するためには、少なくとも、ガイドピン３６を構成要素とし、主軸２２にはガイド溝３５の加工を施す必要がある。そのため、このダイヤフラムシリンダは、その構成が複雑である。
【0005】
また、このダイヤフラムシリンダでは、主軸２２が軸方向に往復移動する際に、ガイドピン３６がガイド溝３５を形成する面に押し付けられることになる。つまり、主軸２２の往復移動の際に、ガイド溝３５を形成する面に接触するガイドピン３６の直線部分に軸周りに回転しようとする主軸２２からの回転力が集中する。その結果、ガイドピン３６とガイド溝３５を形成する面とから摩耗紛が生成されて、主軸２２とガイド溝２５との隙間に摩耗紛が付着する虞がある。この隙間に存在する摩耗紛の量は、このダイヤフラムシリンダの使用期間の長さにより増加する。そして、主軸２２とガイド溝２５との隙間に一定以上の量の摩耗紛が付着すると、主軸２２の軸方向の移動動作が不安定になる虞がある。
【0006】
本発明は、ロッドの周面と支持体の孔の周面とにそれぞれ溝を形成して両溝に亘ってピンを嵌め込むことでロッドを周方向に回転させない構成に比べて、ロッドの周面に摩耗粉を生成させ難い又はさせないダイヤフラム構造の提供を目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
第１態様のダイヤフラム構造は、
ダイヤフラムと、
前記ダイヤフラムの中央に取り付けられているロッドと、
前記ダイヤフラムの周縁が固定されつつ前記ロッドの軸方向に沿う凹みが形成され、前記凹みの内側に前記ロッドの一部を嵌め込んで、前記ロッドが前記軸方向に沿って定められた範囲を往復移動するように前記ロッドを支持する支持体と、
を備え、
前記ロッドの一端部分及び前記凹みの底面のいずれか一方における、前記軸方向から見て前記ロッドの中心と重ならない位置には、他方に向けて突出する突起が固定され又は取り付けられており、
前記他方における、前記軸方向から見て前記突起に対する前記ロッドの周方向の両側には、前記突起に対向する一対の対向面を有する止まり孔、貫通孔、切り欠き又は溝が形成されている。
ダイヤフラムと、
前記ダイヤフラムの中央に取り付けられているロッドと、
前記ダイヤフラムの周縁が固定されつつ前記ロッドの軸方向に沿う凹みが形成され、前記凹みの内側に前記ロッドの一部を嵌め込んで、前記ロッドが前記軸方向に沿って定められた範囲を往復移動するように前記ロッドを支持する支持体と、
を備え、
前記ロッドの一端部分及び前記凹みの底面のいずれか一方における、前記軸方向から見て前記ロッドの中心と重ならない位置には、他方に向けて突出する突起が固定され又は取り付けられており、
前記他方における、前記軸方向から見て前記突起に対する前記ロッドの周方向の両側には、前記突起に対向する一対の対向面を有する止まり孔、貫通孔、切り欠き又は溝が形成されている。
【0008】
第２態様のダイヤフラム構造は、
第１態様のダイヤフラム構造であって、
前記突起の長さは、前記ロッドの往路又は復路の距離以上であり、
前記一対の対向面は、前記定められた範囲での前記ロッドの位置によらず、前記突起の少なくとも一部に対向する。
第１態様のダイヤフラム構造であって、
前記突起の長さは、前記ロッドの往路又は復路の距離以上であり、
前記一対の対向面は、前記定められた範囲での前記ロッドの位置によらず、前記突起の少なくとも一部に対向する。
【0009】
第３態様のダイヤフラム構造は、
第１態様のダイヤフラム構造であって、
前記一対の対向面の少なくとも一方は、前記定められた範囲の少なくとも一部の範囲において前記突起から離れて前記突起に対向する。
第１態様のダイヤフラム構造であって、
前記一対の対向面の少なくとも一方は、前記定められた範囲の少なくとも一部の範囲において前記突起から離れて前記突起に対向する。
【0010】
第４態様のダイヤフラム構造は、
第３態様のダイヤフラム構造であって、
前記突起の先端側部分は、その基端側から先端に亘って徐々に横断面の面積が小さくなっており、
前記一対の対向面は、前記ロッドが前記定められた範囲で最も前記支持体側に位置している場合に前記突起の先端側部分に接触するように形成されている。
第３態様のダイヤフラム構造であって、
前記突起の先端側部分は、その基端側から先端に亘って徐々に横断面の面積が小さくなっており、
前記一対の対向面は、前記ロッドが前記定められた範囲で最も前記支持体側に位置している場合に前記突起の先端側部分に接触するように形成されている。
【0011】
第１態様のダイヤフラム型シリンダは、
第１態様～第４態様のいずれか一態様のダイヤフラム構造と、
前記ダイヤフラムを挟んで前記支持体の反対側に配置され、前記軸方向から見て前記ダイヤフラムの中央と重なる部分に第１の貫通孔が形成され、前記支持体とで前記ダイヤフラムの周縁を把持しつつ前記ダイヤフラムとで第１の空間を形成する筐体と、
を備え、
前記支持体は、前記ダイヤフラムとで第２の空間を形成し、
前記ダイヤフラムの中央には、第２の貫通孔が形成され、
前記ロッドは、前記第２の貫通孔を通って前記ダイヤフラムを貫通しつつ前記第１の貫通孔を通って前記筐体を貫通しており、前記第１の空間又は前記の第２の空間の内部の圧力変化による前記ダイヤフラムの変形に伴い前記軸方向に移動する。
第１態様～第４態様のいずれか一態様のダイヤフラム構造と、
前記ダイヤフラムを挟んで前記支持体の反対側に配置され、前記軸方向から見て前記ダイヤフラムの中央と重なる部分に第１の貫通孔が形成され、前記支持体とで前記ダイヤフラムの周縁を把持しつつ前記ダイヤフラムとで第１の空間を形成する筐体と、
を備え、
前記支持体は、前記ダイヤフラムとで第２の空間を形成し、
前記ダイヤフラムの中央には、第２の貫通孔が形成され、
前記ロッドは、前記第２の貫通孔を通って前記ダイヤフラムを貫通しつつ前記第１の貫通孔を通って前記筐体を貫通しており、前記第１の空間又は前記の第２の空間の内部の圧力変化による前記ダイヤフラムの変形に伴い前記軸方向に移動する。
【0012】
第２態様のダイヤフラム型シリンダは、
第１態様のダイヤフラム型シリンダであって、
前記突起は、前記ロッドの一端部分に固定され又は取り付けられ、かつ、前記支持体を貫通しており、
前記突起の先端面は、シリンダとしての作用面を構成する。
第１態様のダイヤフラム型シリンダであって、
前記突起は、前記ロッドの一端部分に固定され又は取り付けられ、かつ、前記支持体を貫通しており、
前記突起の先端面は、シリンダとしての作用面を構成する。
【0013】
第３態様のダイヤフラム型シリンダは、
第２態様のダイヤフラム型シリンダであって、
前記突起は、前記ロッドの一端部分に固定され又は取り付けられ、かつ、前記支持体を貫通しており、
前記突起の先端に取り付けられる、シリンダとしての作用部、
を備える。
第２態様のダイヤフラム型シリンダであって、
前記突起は、前記ロッドの一端部分に固定され又は取り付けられ、かつ、前記支持体を貫通しており、
前記突起の先端に取り付けられる、シリンダとしての作用部、
を備える。
【発明の効果】
【0014】
第１態様のダイヤフラム構造は、ロッドの周面と支持体の孔の周面とにそれぞれ溝を形成して両溝に亘ってピンを嵌め込むことでロッドの軸方向の回転に伴うダイヤフラムの回転を抑制するダイヤフラム構造（以下、比較構造という。）に比べて、ロッドの周面に摩耗粉を生成させ難い又はさせない。これに伴い、第１態様のダイヤフラム構造は、比較構造に比べて、長期的に安定してロッドを往復移動させ易い。
【0015】
第２態様のダイヤフラム構造は、ロッドをスムーズに往復移動させることができる。
【0016】
第３態様のダイヤフラム構造は、一対の対向面の両方が定められた範囲の全範囲で突起に接触する構成に比べて、ダイヤフラムの周方向の引っ張り応力を解放させ易い。
【0017】
第４態様のダイヤフラム構造は、ダイヤフラムの交換頻度を低くすることができる。
【0018】
第１態様のダイヤフラム型シリンダは、比較構造のダイヤフラム構造を備える構成に比べて、ロッドの周面に摩耗粉を生成させ難い又はさせない。これに伴い、第１態様のダイヤフラム型シリンダは、比較構造のダイヤフラム構造を備える構成に比べて、長期的に壊れ難い。
【0019】
第２態様のダイヤフラム型シリンダは、突起の先端面をシリンダとして利用することができる。
【0020】
第３態様のダイヤフラム型シリンダは、突起の先端をシリンダとして利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【発明を実施するための形態】
【0022】
≪概要≫
以下、第１実施形態及びその変形例（第１～第４変形例）、第２実施形態及びその変形例（第５変形例）、これらの変形例以外の変形例（第６～第１０変形例）並びに複数の応用例について、これらの記載順で説明する。本明細書では、異なる実施形態等で参照する各図面において、同じような機能を有する構成要素に対して同じ符号又は同じような符号を付して説明がなされていることに留意されたい。
以下、第１実施形態及びその変形例（第１～第４変形例）、第２実施形態及びその変形例（第５変形例）、これらの変形例以外の変形例（第６～第１０変形例）並びに複数の応用例について、これらの記載順で説明する。本明細書では、異なる実施形態等で参照する各図面において、同じような機能を有する構成要素に対して同じ符号又は同じような符号を付して説明がなされていることに留意されたい。
【0023】
≪第１実施形態≫
まず、第１実施形態の機能及び構成、動作並びに効果について、図面を参照しつつこれらの記載順で説明する。
まず、第１実施形態の機能及び構成、動作並びに効果について、図面を参照しつつこれらの記載順で説明する。
【0024】
＜第１実施形態のダイヤフラム型シリンダの機能及び構成＞
図１は、本実施形態のダイヤフラム型シリンダ１０の斜視図である。図２は、ダイヤフラム型シリンダ１０の図であって、図１のII－II切断線で切断された縦断面図である。図３は、ダイヤフラム型シリンダ１０の図であって、図２のIII－III切断線で切断された横断面図の部分拡大図である。図４は、図２の場合と異なる形状にダイヤフラム２０が変形した場合における、ダイヤフラム型シリンダ１０の縦断面図である。
図１は、本実施形態のダイヤフラム型シリンダ１０の斜視図である。図２は、ダイヤフラム型シリンダ１０の図であって、図１のII－II切断線で切断された縦断面図である。図３は、ダイヤフラム型シリンダ１０の図であって、図２のIII－III切断線で切断された横断面図の部分拡大図である。図４は、図２の場合と異なる形状にダイヤフラム２０が変形した場合における、ダイヤフラム型シリンダ１０の縦断面図である。
【0025】
ダイヤフラム型シリンダ１０は、図２に示されるように、ダイヤフラム２０と、ハウジング３０と、ピンＰＮ（突起の一例）と、ＯリングＯＲと、コイルばね４０と、円盤状板４５と、ロッド５０とを備えている。ダイヤフラム型シリンダ１０は、外部装置（一例として制御装置（図示省略）及び制御装置に制御されるコンプレッサー（図示省略））から注入される空気によってダイヤフラム２０を変形させて、ロッド５０をハウジング３０に対してその軸方向における定められた範囲で往復移動させる機能を有する。なお、本実施形態では、少なくとも、ダイヤフラム２０と、ロッド５０と、後述する第１ハウジング３２における凹み３２Ａが形成されている部分とを備える構造を、ダイヤフラム構造１００という。
【0026】
〔ダイヤフラム〕
ダイヤフラム２０は、変形することでロッド５０をその軸方向（図中の符号ＣＬが付された軸に沿う方向）に沿って移動させる機能を有する。
ダイヤフラム２０は、図２に示されるように、一例として、本体２２と、中央筒２３とを有する。
本体２２は、変形可能なゴム製の矩形状の部材であって、円盤状部分２２Ｂと、外周縁部分２２Ｃ（周縁の一例）と、突出部２２Ｄとを含んで構成されている。円盤状部分２２Ｂの中央には、貫通孔２２Ａ（第２の貫通孔の一例）が形成されている。突出部２２Ｄは、円盤状部分２２Ｂと外周縁部分２２Ｃとを全周に亘って繋いでおり、その厚み方向の一方側に向けて突出している。また、前述のとおり、本体２２は一例として矩形状であるが、この理由はハウジング３０の形状による。そのため、本体２２を把持するハウジング３０の形状、構造等により、本体２２の形状を円状その他の形状としてもよい点に留意されたい。
中央筒２３は、リング部材２４と、筒部材２５とを有する。
リング部材２４は、中央に貫通孔２４Ａが形成されているリング状の部材であり、本体２２における中央の部分、すなわち、本体２２における貫通孔２２Ａが形成されている部分に固定されている。本実施形態では、図２及び図４に示されるように、一例として、リング部材２４の外周にはその周方向全周に亘る溝２４Ｂが形成されており、溝２４Ｂには本体２２が嵌め込まれている。
リング部材２４の外径は、図２及び図４に示されるように、後述する第１ロッド部５２の径及び後述する第２円柱部５４Ｂの径よりも大きく設定されている。リング部材２４の内径は、リング部材２４を貫通するロッド５０の第１円柱部５４Ａの径よりも大きく設定されている。また、一例として、ロッド５０の軸は、ダイヤフラム２０の軸と同じ軸となるように設定されている。各図における符号ＣＬ及び符号Ｏは、ロッド５０の軸を示している。以下の説明において、「軸方向」とは、ロッド５０の軸に沿った方向を意味する点に留意されたい。
筒部材２５は、図２及び図４に示されるように、リング部材２４から軸方向に突出している筒である。具体的には、筒部材２５は、軸ＣＬを中心に軸方向に沿って配置され、軸方向における（第１ロッド部５２に対して）第２ロッド部５４側に突出している。また、筒部材２５の貫通孔２５Ａは、リング部材２４の貫通孔２４Ａよりも大径となっている。そのため、筒部材２５は、リング部材２４とで段差を形成している。そして、筒部材２５は、図２及び図４に示されるように、その外周面を第２ハウジング３４における貫通孔３４Ａが形成されている周面に接触させつつその内周面にロッド５０（具体的には、後述する第２円柱部５４Ｂ）の外周面を接触させて、ロッド５０を支持している。
ダイヤフラム２０は、変形することでロッド５０をその軸方向（図中の符号ＣＬが付された軸に沿う方向）に沿って移動させる機能を有する。
ダイヤフラム２０は、図２に示されるように、一例として、本体２２と、中央筒２３とを有する。
本体２２は、変形可能なゴム製の矩形状の部材であって、円盤状部分２２Ｂと、外周縁部分２２Ｃ（周縁の一例）と、突出部２２Ｄとを含んで構成されている。円盤状部分２２Ｂの中央には、貫通孔２２Ａ（第２の貫通孔の一例）が形成されている。突出部２２Ｄは、円盤状部分２２Ｂと外周縁部分２２Ｃとを全周に亘って繋いでおり、その厚み方向の一方側に向けて突出している。また、前述のとおり、本体２２は一例として矩形状であるが、この理由はハウジング３０の形状による。そのため、本体２２を把持するハウジング３０の形状、構造等により、本体２２の形状を円状その他の形状としてもよい点に留意されたい。
中央筒２３は、リング部材２４と、筒部材２５とを有する。
リング部材２４は、中央に貫通孔２４Ａが形成されているリング状の部材であり、本体２２における中央の部分、すなわち、本体２２における貫通孔２２Ａが形成されている部分に固定されている。本実施形態では、図２及び図４に示されるように、一例として、リング部材２４の外周にはその周方向全周に亘る溝２４Ｂが形成されており、溝２４Ｂには本体２２が嵌め込まれている。
リング部材２４の外径は、図２及び図４に示されるように、後述する第１ロッド部５２の径及び後述する第２円柱部５４Ｂの径よりも大きく設定されている。リング部材２４の内径は、リング部材２４を貫通するロッド５０の第１円柱部５４Ａの径よりも大きく設定されている。また、一例として、ロッド５０の軸は、ダイヤフラム２０の軸と同じ軸となるように設定されている。各図における符号ＣＬ及び符号Ｏは、ロッド５０の軸を示している。以下の説明において、「軸方向」とは、ロッド５０の軸に沿った方向を意味する点に留意されたい。
筒部材２５は、図２及び図４に示されるように、リング部材２４から軸方向に突出している筒である。具体的には、筒部材２５は、軸ＣＬを中心に軸方向に沿って配置され、軸方向における（第１ロッド部５２に対して）第２ロッド部５４側に突出している。また、筒部材２５の貫通孔２５Ａは、リング部材２４の貫通孔２４Ａよりも大径となっている。そのため、筒部材２５は、リング部材２４とで段差を形成している。そして、筒部材２５は、図２及び図４に示されるように、その外周面を第２ハウジング３４における貫通孔３４Ａが形成されている周面に接触させつつその内周面にロッド５０（具体的には、後述する第２円柱部５４Ｂ）の外周面を接触させて、ロッド５０を支持している。
【0027】
〔ハウジング、ピン及びＯリング〕
ハウジング３０は、その内部にダイヤフラム２０及びロッド５０の一部を収容する機能と、ダイヤフラム２０を変形させるための加圧空間を形成する機能と、ロッド５０が軸方向に沿って移動可能となるようにロッド５０を支持する機能とを有する。
ハウジング３０は、図１に示されるように、軸方向から見て矩形状で、その厚み（又は高さ）が軸方向から見た一辺の長さよりも薄い（又は短い）立体である。ハウジング３０は、図１、図２及び図４に示されるように、第１ハウジング３２（支持体の一例）と、第２ハウジング３４（筐体の一例）とを有する。第１ハウジング３２は軸方向の一端側に配置され、第２ハウジング３４は軸方向の他端側で第１ハウジング３２に対向して配置されている。
ハウジング３０は、その内部にダイヤフラム２０及びロッド５０の一部を収容する機能と、ダイヤフラム２０を変形させるための加圧空間を形成する機能と、ロッド５０が軸方向に沿って移動可能となるようにロッド５０を支持する機能とを有する。
ハウジング３０は、図１に示されるように、軸方向から見て矩形状で、その厚み（又は高さ）が軸方向から見た一辺の長さよりも薄い（又は短い）立体である。ハウジング３０は、図１、図２及び図４に示されるように、第１ハウジング３２（支持体の一例）と、第２ハウジング３４（筐体の一例）とを有する。第１ハウジング３２は軸方向の一端側に配置され、第２ハウジング３４は軸方向の他端側で第１ハウジング３２に対向して配置されている。
【0028】
（第１ハウジング及びピン）
第１ハウジング３２には、その軸方向から見て軸ＣＬを中心とする、凹み３２Ａが形成されている（図２～図４参照）。凹み３２Ａは、図３に示されるように、軸方向から見て真円である。つまり、凹み３２Ａは、円筒状を構成している。ここで、凹み３２Ａの周面を円周面３２Ａ１、底面を円底面３２Ａ２とする。
第１ハウジング３２における第２ハウジング３４に向く側の面には、軸方向から見て、凹み３２Ａを囲むように円形状の凹み３２Ｂが形成されている。さらに、第１ハウジング３２には、その外周面から凹み３２Ｂに亘って貫通する貫通孔ＯＨ１が形成されている。凹み３２Ａの内側には、ロッド５０の一部が嵌め込まれている。第１ハウジング３２における凹み３２Ｂの外側の部分にはダイヤフラム２０（本体２２）の外周縁部分２２Ｃが配置されており、第１ハウジング３２は第２ハウジング３４とで外周縁部分２２Ｃを把持することで、外周縁部分２２Ｃを固定している。
以上のような構成により、第１ハウジング３２は、ダイヤフラム２０及びロッド５０とで囲まれた空間Ｒ１（第２の空間の一例）を形成している
なお、前述のとおり、凹み３２Ａの内側にはロッド５０の一部が嵌め込まれている。凹み３２Ａの円周面３２Ａ１は、軸方向に往復移動するロッド５０のすべり軸受として機能する。
第１ハウジング３２には、その軸方向から見て軸ＣＬを中心とする、凹み３２Ａが形成されている（図２～図４参照）。凹み３２Ａは、図３に示されるように、軸方向から見て真円である。つまり、凹み３２Ａは、円筒状を構成している。ここで、凹み３２Ａの周面を円周面３２Ａ１、底面を円底面３２Ａ２とする。
第１ハウジング３２における第２ハウジング３４に向く側の面には、軸方向から見て、凹み３２Ａを囲むように円形状の凹み３２Ｂが形成されている。さらに、第１ハウジング３２には、その外周面から凹み３２Ｂに亘って貫通する貫通孔ＯＨ１が形成されている。凹み３２Ａの内側には、ロッド５０の一部が嵌め込まれている。第１ハウジング３２における凹み３２Ｂの外側の部分にはダイヤフラム２０（本体２２）の外周縁部分２２Ｃが配置されており、第１ハウジング３２は第２ハウジング３４とで外周縁部分２２Ｃを把持することで、外周縁部分２２Ｃを固定している。
以上のような構成により、第１ハウジング３２は、ダイヤフラム２０及びロッド５０とで囲まれた空間Ｒ１（第２の空間の一例）を形成している
なお、前述のとおり、凹み３２Ａの内側にはロッド５０の一部が嵌め込まれている。凹み３２Ａの円周面３２Ａ１は、軸方向に往復移動するロッド５０のすべり軸受として機能する。
【0029】
また、図２及び図４に示されるように、凹み３２Ａの内側には、円柱状のピンＰＮが配置されている。具体的には、ピンＰＮは、軸方向から見て、円底面３２Ａ２における、軸ＣＬ（ロッド５０の中心）と重ならない位置に配置され、ロッド５０に向けて突出している。図２及び図４では、ピンＰＮは、一例として、第１ハウジング３２と一体的に形成されて第１ハウジング３２に固定されているが、ピンＰＮの固定方法又は取り付け方法は問わない。例えば、ピンＰＮは、第１ハウジング３２の円底面３２Ａ２に形成された孔（図示省略）等に嵌め込まれて取り付けられていてもよい。
なお、ピンＰＮの先端部、すなわち、第１ハウジング３２に固定されている側と反対側の端部は、一例として、面取り形状とされている（図４参照）。すなわち、ピンＰＮの先端側部分は、その基端側から先端に亘って徐々に横断面の面積が小さくなっている。また、ピンＰＮの円底面３２Ａ２からの突出量（突起の長さ）は、一例として、ロッド５０の往路又は復路の距離以上に設定されている。
なお、ピンＰＮの先端部、すなわち、第１ハウジング３２に固定されている側と反対側の端部は、一例として、面取り形状とされている（図４参照）。すなわち、ピンＰＮの先端側部分は、その基端側から先端に亘って徐々に横断面の面積が小さくなっている。また、ピンＰＮの円底面３２Ａ２からの突出量（突起の長さ）は、一例として、ロッド５０の往路又は復路の距離以上に設定されている。
【0030】
（第２ハウジング及びＯリング）
第２ハウジング３４は、図１、図２及び図４に示されるように、ダイヤフラム２０を挟んで第１ハウジング３２の反対側に配置されている。
第２ハウジング３４には、その軸方向から見た中心かつ軸方向から見てダイヤフラム２０の中央に重なる部分に、貫通孔３４Ａ（第１の貫通孔の一例）が形成されている。さらに、第２ハウジング３４における貫通孔３４Ａを形成する周面には、周方向全周に亘る無端状の周溝３４Ｃが形成されている。周溝３４Ｃには、ＯリングＯＲが嵌め込まれている。そして、ＯリングＯＲは、筒部材２５と第２ハウジング３４とに挟まれながら圧縮変形されて、軸方向における筒部材２５と第２ハウジング３４との隙間を遮断する機能を有する。
第２ハウジング３４における第１ハウジング３２に向く側の面には、軸方向から見て貫通孔３４Ａを囲むように円状の凹み３４Ｂが形成されている。さらに、第２ハウジング３４には、その外周面から凹み３４Ｂに亘って貫通する貫通孔ＯＨ２が形成されている。貫通孔３４Ａの内側には、中央筒２３の筒部材２５と、筒部材２５の内側に配置されているロッド５０の一部とが嵌め込まれている。
第２ハウジング３４における凹み３４Ｂの外側の部分にはダイヤフラム２０（本体２２）の外周縁部分２２Ｃが配置されており、第２ハウジング３４は第１ハウジング３２とで外周縁部分２２Ｃを固定している。
以上のような構成により、第２ハウジング３４は、ダイヤフラム２０及びロッド５０とで囲まれた空間Ｒ２（第１の空間の一例）を形成している。
なお、第２ハウジング３４における貫通孔３４Ａは、軸方向に往復移動するロッド５０のすべり軸受として機能する。また、貫通孔ＯＨ２には前述の外部装置に接続されるようになっており、貫通孔ＯＨ２は外部装置から供給される圧縮空気を空間Ｒ２に供給するための給気ポートとして機能する。
第２ハウジング３４は、図１、図２及び図４に示されるように、ダイヤフラム２０を挟んで第１ハウジング３２の反対側に配置されている。
第２ハウジング３４には、その軸方向から見た中心かつ軸方向から見てダイヤフラム２０の中央に重なる部分に、貫通孔３４Ａ（第１の貫通孔の一例）が形成されている。さらに、第２ハウジング３４における貫通孔３４Ａを形成する周面には、周方向全周に亘る無端状の周溝３４Ｃが形成されている。周溝３４Ｃには、ＯリングＯＲが嵌め込まれている。そして、ＯリングＯＲは、筒部材２５と第２ハウジング３４とに挟まれながら圧縮変形されて、軸方向における筒部材２５と第２ハウジング３４との隙間を遮断する機能を有する。
第２ハウジング３４における第１ハウジング３２に向く側の面には、軸方向から見て貫通孔３４Ａを囲むように円状の凹み３４Ｂが形成されている。さらに、第２ハウジング３４には、その外周面から凹み３４Ｂに亘って貫通する貫通孔ＯＨ２が形成されている。貫通孔３４Ａの内側には、中央筒２３の筒部材２５と、筒部材２５の内側に配置されているロッド５０の一部とが嵌め込まれている。
第２ハウジング３４における凹み３４Ｂの外側の部分にはダイヤフラム２０（本体２２）の外周縁部分２２Ｃが配置されており、第２ハウジング３４は第１ハウジング３２とで外周縁部分２２Ｃを固定している。
以上のような構成により、第２ハウジング３４は、ダイヤフラム２０及びロッド５０とで囲まれた空間Ｒ２（第１の空間の一例）を形成している。
なお、第２ハウジング３４における貫通孔３４Ａは、軸方向に往復移動するロッド５０のすべり軸受として機能する。また、貫通孔ＯＨ２には前述の外部装置に接続されるようになっており、貫通孔ＯＨ２は外部装置から供給される圧縮空気を空間Ｒ２に供給するための給気ポートとして機能する。
【0031】
〔コイルばね及び円盤状板〕
コイルばね４０は、図２及び図４に示されるように、軸方向に沿って空間Ｒ１に配置され、すなわち、第１ハウジング３２とダイヤフラム２０との間に配置され、ダイヤフラム２０を本体２２の凹面側から加圧する機能を有する。ここで、図２に示されるコイルばね４０は自然長よりも若干圧縮されている状態での形状であり、図４に示されるコイルばね４０の形状は図２に示されるコイルばね４０よりも圧縮されている状態での形状である。
円盤状板４５は、厚み方向の中央が貫通する円盤４５Ａと、その周縁にリング状の周壁４５Ｂとを有する。前述のとおり、コイルばね４０は、第１ハウジング３２とダイヤフラム２０との間に配置され、ダイヤフラム２０を本体２２の凹面側から加圧するが、本実施形態では、コイルばね４０は、本体２２に接触してその機能を発揮するのではなく、本体２２とで円盤状板４５を挟んで、別言すると円盤状板４５を介して、その機能を発揮するように構成されている。
コイルばね４０は、図２及び図４に示されるように、軸方向に沿って空間Ｒ１に配置され、すなわち、第１ハウジング３２とダイヤフラム２０との間に配置され、ダイヤフラム２０を本体２２の凹面側から加圧する機能を有する。ここで、図２に示されるコイルばね４０は自然長よりも若干圧縮されている状態での形状であり、図４に示されるコイルばね４０の形状は図２に示されるコイルばね４０よりも圧縮されている状態での形状である。
円盤状板４５は、厚み方向の中央が貫通する円盤４５Ａと、その周縁にリング状の周壁４５Ｂとを有する。前述のとおり、コイルばね４０は、第１ハウジング３２とダイヤフラム２０との間に配置され、ダイヤフラム２０を本体２２の凹面側から加圧するが、本実施形態では、コイルばね４０は、本体２２に接触してその機能を発揮するのではなく、本体２２とで円盤状板４５を挟んで、別言すると円盤状板４５を介して、その機能を発揮するように構成されている。
【0032】
〔ロッド〕
ロッド５０は、ダイヤフラム２０の変形に伴い軸方向に移動する機能を有する（図２及び図４参照）。ロッド５０は、図２及び図４に示されるように、第１ロッド部５２と、第２ロッド部５４とを有する。第１ロッド部５２と第２ロッド部５４とは軸方向に沿って並べられて、その一方が他方に固定されている。
ロッド５０は、ダイヤフラム２０の変形に伴い軸方向に移動する機能を有する（図２及び図４参照）。ロッド５０は、図２及び図４に示されるように、第１ロッド部５２と、第２ロッド部５４とを有する。第１ロッド部５２と第２ロッド部５４とは軸方向に沿って並べられて、その一方が他方に固定されている。
【0033】
第１ロッド部５２は、図２及び図４に示されるように、ロッド５０における、第１ハウジング３２に支持される部分である。別の見方をすると、第１ロッド部５２は、第１ハウジング３２の凹み３２Ａに嵌め込まれて、ロッド５０が軸方向に移動可能となるように第１ハウジング３２に支持される部分である。
本実施形態では、第１ロッド部５２は、図３に示されるように、軸方向から見て一例として真円である。第１ロッド部５２は、軸方向の一端から他端に亘る各位置での断面が同じである（図２及び図３参照）。
また、第１ロッド部５２の端面５２Ａには、止まり孔ＯＰが形成されている。止まり孔ＯＰは、図３に示されるように、軸方向から見て、ピンＰＮに対応する位置にピンＰＮが嵌る形状（一例として円筒状）に形成されている。すなわち、止まり孔ＯＰは、軸方向から見てピンＰＮに対するロッド５０の周方向の両側に、ピンＰＮに対向する一対の対向面ＯＳを有する。また、止まり孔ＯＰは、ロッド５０が定められた範囲で最も第１ハウジング３２側に位置している場合に、ピンＰＮの先端側部分に周方向全周に亘って接触するよう面取り形状が施されている（図４参照）。
本実施形態では、第１ロッド部５２は、図３に示されるように、軸方向から見て一例として真円である。第１ロッド部５２は、軸方向の一端から他端に亘る各位置での断面が同じである（図２及び図３参照）。
また、第１ロッド部５２の端面５２Ａには、止まり孔ＯＰが形成されている。止まり孔ＯＰは、図３に示されるように、軸方向から見て、ピンＰＮに対応する位置にピンＰＮが嵌る形状（一例として円筒状）に形成されている。すなわち、止まり孔ＯＰは、軸方向から見てピンＰＮに対するロッド５０の周方向の両側に、ピンＰＮに対向する一対の対向面ＯＳを有する。また、止まり孔ＯＰは、ロッド５０が定められた範囲で最も第１ハウジング３２側に位置している場合に、ピンＰＮの先端側部分に周方向全周に亘って接触するよう面取り形状が施されている（図４参照）。
【0034】
第２ロッド部５４は、第１円柱部５４Ａと、第２円柱部５４Ｂとを有する。第１円柱部５４Ａは、第１ロッド部５２の幅よりも小径である。第１円柱部５４Ａには、軸を中心とする雌めじ（図示所略）が形成されている。第２円柱部５４Ｂは、一例として第１円柱部５４Ａと一体的に形成されており、第１円柱部５４Ａの径よりも大径である。第２円柱部５４Ｂは、第２ハウジング３４の貫通孔３４Ａに嵌め込まれて、ロッド５０が軸方向に移動可能となるように第２ハウジング３４に支持される部分である。そのため、第２円柱部５４Ｂの長さは、貫通孔３４Ａの長さ（又は深さ）よりも長い（図２及び図４参照）。
【0035】
また、図２及び図４に示されるように、第１ロッド部５２、第１円柱部５４Ａ及び第２円柱部５４Ｂはこれらの記載順で軸方向に沿って並んでおり、第１円柱部５４Ａは第１ロッド部５２と第２円柱部５４Ｂとを繋ぐ段差部分を構成している。そして、ロッド５０は、ダイヤフラム２０のリング部材２４の貫通孔２４Ａに第１円柱部５４Ａを貫通させて、第１ロッド部５２と第２円柱部５４Ｂとでリング部材２４を軸方向の両側から挟んで、リング部材２４を把持している。
【0036】
以上が、本実施形態のダイヤフラム型シリンダ１０の機能及び構成についての説明である。
【0037】
＜第１実施形態のダイヤフラム型シリンダの動作＞
次に、本実施形態のダイヤフラム型シリンダ１０の動作について、図２及び図４を参照しながら説明する。
まず、外部装置（図示省略）を作動させ、例えば、コンプレッサーから供給される圧縮空気をパルス制御すると、給気ポートとして機能する貫通孔ＯＨ２から空間Ｒ２に圧縮空気が断続的に注入される。
この場合において、図２の状態のダイヤフラム型シリンダ１０の空間Ｒ２に貫通孔ＯＨ２から圧縮空気が注入されると、空間Ｒ２の内部の空圧が上昇して、ダイヤフラム２０（本体２２）が加圧される。加圧に伴って徐々に変形するダイヤフラム２０によって、コイルばね４０は圧縮される。その結果、ダイヤフラム型シリンダ１０は、図２の状態から図４の状態となる。すなわち、ロッド５０は、リング部材２４が第２ハウジング３４に接触する位置から第１ハウジング３２に接触する位置まで移動する。なお、空間Ｒ２の内部に貫通孔ＯＨ２から圧縮空気が注入されることに伴いダイヤフラム２０が変形して空間Ｒ２の容積が増加すると空間Ｒ１の容積はその増加分減少することになるのは、貫通孔ＯＨ１を介して空間Ｒ１の内部の空気が外部に排気されるためである。
次いで、外部装置のコンプレッサーからの圧縮空気の供給が停止されると、貫通孔ＯＨ２が大気開放され、貫通孔ＯＨ２を介して空間Ｒ２の内部の空気が外部に排出されるとともに貫通孔ＯＨ１を介して外部の空気が空間Ｒ１の内部に注入される。これに伴い、空間Ｒ２の内部の圧縮空気により加圧されていたダイヤフラム２０（本体２２）はその加圧から解放され、ダイヤフラム２０によって圧縮されていたコイルばね４０は徐々に自然長に近づいていく。その結果、ダイヤフラム型シリンダ１０は、図４の状態から図２の状態となる。
以上のようにして、空間Ｒ１又は空間Ｒ２の圧力変化によるダイヤフラム２０の変形に伴い、ロッド５０は軸方向の定められた範囲を往復移動する。
なお、本実施形態では、図２及び図４に示されるように、ピンＰＮの少なくとも一部は、定められた範囲で往復移動するロッド５０の軸方向の位置によらず、止まり孔ＯＰの内部に配置されるように設定されている。
以上が、本実施形態のダイヤフラム型シリンダ１０の動作についての説明である。
次に、本実施形態のダイヤフラム型シリンダ１０の動作について、図２及び図４を参照しながら説明する。
まず、外部装置（図示省略）を作動させ、例えば、コンプレッサーから供給される圧縮空気をパルス制御すると、給気ポートとして機能する貫通孔ＯＨ２から空間Ｒ２に圧縮空気が断続的に注入される。
この場合において、図２の状態のダイヤフラム型シリンダ１０の空間Ｒ２に貫通孔ＯＨ２から圧縮空気が注入されると、空間Ｒ２の内部の空圧が上昇して、ダイヤフラム２０（本体２２）が加圧される。加圧に伴って徐々に変形するダイヤフラム２０によって、コイルばね４０は圧縮される。その結果、ダイヤフラム型シリンダ１０は、図２の状態から図４の状態となる。すなわち、ロッド５０は、リング部材２４が第２ハウジング３４に接触する位置から第１ハウジング３２に接触する位置まで移動する。なお、空間Ｒ２の内部に貫通孔ＯＨ２から圧縮空気が注入されることに伴いダイヤフラム２０が変形して空間Ｒ２の容積が増加すると空間Ｒ１の容積はその増加分減少することになるのは、貫通孔ＯＨ１を介して空間Ｒ１の内部の空気が外部に排気されるためである。
次いで、外部装置のコンプレッサーからの圧縮空気の供給が停止されると、貫通孔ＯＨ２が大気開放され、貫通孔ＯＨ２を介して空間Ｒ２の内部の空気が外部に排出されるとともに貫通孔ＯＨ１を介して外部の空気が空間Ｒ１の内部に注入される。これに伴い、空間Ｒ２の内部の圧縮空気により加圧されていたダイヤフラム２０（本体２２）はその加圧から解放され、ダイヤフラム２０によって圧縮されていたコイルばね４０は徐々に自然長に近づいていく。その結果、ダイヤフラム型シリンダ１０は、図４の状態から図２の状態となる。
以上のようにして、空間Ｒ１又は空間Ｒ２の圧力変化によるダイヤフラム２０の変形に伴い、ロッド５０は軸方向の定められた範囲を往復移動する。
なお、本実施形態では、図２及び図４に示されるように、ピンＰＮの少なくとも一部は、定められた範囲で往復移動するロッド５０の軸方向の位置によらず、止まり孔ＯＰの内部に配置されるように設定されている。
以上が、本実施形態のダイヤフラム型シリンダ１０の動作についての説明である。
【0038】
＜第１実施形態の効果＞
次に、第１実施形態の効果について説明する。
次に、第１実施形態の効果について説明する。
【0039】
〔第１の効果〕
第１の効果は、（１）ロッド５０（第１ロッド部５２）の一端部分及びロッド５０のすべり軸受けとして機能する凹み３２Ａのいずれか一方における、軸方向から見てロッド５０の中心と重ならない位置には他方に向けて突出するピンＰＮが固定され又は取り付けられており、かつ、（２）他方における、軸方向から見てピンＰＮに対するロッド５０の周方向の両側には、ピンＰＮに対向する一対の対向面ＯＳを有する止まり孔ＯＰが形成されていることの効果である。
第１の効果は、（１）ロッド５０（第１ロッド部５２）の一端部分及びロッド５０のすべり軸受けとして機能する凹み３２Ａのいずれか一方における、軸方向から見てロッド５０の中心と重ならない位置には他方に向けて突出するピンＰＮが固定され又は取り付けられており、かつ、（２）他方における、軸方向から見てピンＰＮに対するロッド５０の周方向の両側には、ピンＰＮに対向する一対の対向面ＯＳを有する止まり孔ＯＰが形成されていることの効果である。
【0040】
前述のとおり、特許文献１に開示されているダイヤフラムシリンダ（以下、比較形態という。）は、シリンダ本体に固定されているガイドピンを主軸に形成されたガイド溝に係合させることで、主軸の軸周りの回転を抑制する（特許文献１の図１参照）。そのため、主軸が軸方向に往復移動する際に、ガイド溝を形成する面に接触するガイドピンの直線部分には、軸周りに回転しようとする主軸からの回転力が集中する。その結果、ガイドピンとガイド溝を形成する面とから摩耗紛が生成される。摩耗紛の量は、このダイヤフラムシリンダの使用期間の長さにより増加する。そして、主軸とガイド溝との隙間に一定以上の量の摩耗紛が存在することになると、主軸の軸方向の移動動作が不安定になり得る。
【0041】
これに対して、本実施形態のダイヤフラム型シリンダ１０（及びダイヤフラム構造１００）は、上記（１）及び（２）の構成を有する。そのため、ロッド５０の軸方向への往復移動時にロッド５０がその軸周りに回転しようとすると、ピンＰＮは一対の対向面ＯＳのいずれか一方に接触する。すなわち、本実施形態では、前述の比較形態の場合のように主軸の回転力をすべり軸受けの周面に配置されているガイドピンで受けるのではなく、凹み３２Ａの円周面３２Ａ１にすべり軸受けとしての機能のみを発揮させて、すべり軸受けとして機能しないロッド５０（第１ロッド部５２）の端面でロッド５０の軸周りの回転を制限する。
したがって、本実施形態のダイヤフラム型シリンダ１０（及びダイヤフラム構造１００）は、比較形態の場合に比べて、ロッド５０（第１ロッド部５２）の周面に摩耗粉を生成させ難い又はさせない。これに伴い、本実施態様のダイヤフラム型シリンダ１０（及びダイヤフラム構造１００）は、比較形態に比べて、長期的に安定してロッド５０を往復移動させ易い。
したがって、本実施形態のダイヤフラム型シリンダ１０（及びダイヤフラム構造１００）は、比較形態の場合に比べて、ロッド５０（第１ロッド部５２）の周面に摩耗粉を生成させ難い又はさせない。これに伴い、本実施態様のダイヤフラム型シリンダ１０（及びダイヤフラム構造１００）は、比較形態に比べて、長期的に安定してロッド５０を往復移動させ易い。
【0042】
〔第２の効果〕
第２の効果は、ピンＰＮの突出量がロッド５０の往路又は復路の距離以上に設定されてり、かつ、一対の対向面ＯＳは、ロッド５０の往復路の範囲（定められた範囲）でのロッド５０の位置によらず、ピンＰＮの少なくとも一部に対向することの効果である。別言すると、本効果は、ピンＰＮの少なくとも一部は、定められた範囲で往復移動するロッド５０の軸方向の位置によらず、止まり孔ＯＰの内部に配置されている（図２及び図４参照）ことの効果である。
第２の効果は、ピンＰＮの突出量がロッド５０の往路又は復路の距離以上に設定されてり、かつ、一対の対向面ＯＳは、ロッド５０の往復路の範囲（定められた範囲）でのロッド５０の位置によらず、ピンＰＮの少なくとも一部に対向することの効果である。別言すると、本効果は、ピンＰＮの少なくとも一部は、定められた範囲で往復移動するロッド５０の軸方向の位置によらず、止まり孔ＯＰの内部に配置されている（図２及び図４参照）ことの効果である。
【0043】
例えば、空間Ｒ２が大気開放されてコイルばね４０が自然状態に近い状態時にピンＰＮの先端側部分が止まり孔ＯＰの内部に配置されていないように設定されている形態の場合（図示省略）、空間Ｒ２に圧縮空気が注入されてロッド５０が移動する際に、ロッド５０がダイヤフラム２０に固定されていることに起因してピンＰＮの先端側部分が止まり孔ＯＰの周縁に接触する虞がある。
【0044】
これに対して、本実施形態のダイヤフラム型シリンダ１０（及びダイヤフラム構造１００）は、ピンＰＮの少なくとも一部は、定められた範囲で往復移動するロッド５０の軸方向の位置によらず、止まり孔ＯＰの内部に配置されている（図２及び図４参照）。そのため、本実施形態の場合、ピンＰＮの先端側部分が止まり孔ＯＰの周縁に周期的に接触しながらピンＰＮが往復移動することがない。
【0045】
したがって、本実施形態のダイヤフラム型シリンダ１０（及びダイヤフラム構造１００）は、空間Ｒ２が大気開放されてコイルばね４０が自然状態に近い状態時にピンＰＮの先端側部分が止まり孔ＯＰの内部に配置されていないように設定されている形態とは異なり、ロッド５０をスムーズに往復移動させることができる。
なお、本実施形態の比較形態とした、空間Ｒ２が大気開放されてコイルばね４０が自然状態に近い状態時にピンＰＮの先端側部分が止まり孔ＯＰの内部に配置されていないように設定されている形態は、第１の効果を奏する形態である。そのため、当該形態は本発明の技術的範囲に含まれる点に留意されたい。
なお、本実施形態の比較形態とした、空間Ｒ２が大気開放されてコイルばね４０が自然状態に近い状態時にピンＰＮの先端側部分が止まり孔ＯＰの内部に配置されていないように設定されている形態は、第１の効果を奏する形態である。そのため、当該形態は本発明の技術的範囲に含まれる点に留意されたい。
【0046】
〔第３の効果〕
第３の効果は、（１）ピンＰＮの先端側部分は、その基端側から先端に亘って徐々に横断面の面積が小さくなっており、かつ、（２）一対の対向面ＯＳは、ロッド５０が定められた範囲で最も第１ハウジング３２側に位置している場合にピンＰＮの先端側部分に接触するように形成されていることの効果である。
第３の効果は、（１）ピンＰＮの先端側部分は、その基端側から先端に亘って徐々に横断面の面積が小さくなっており、かつ、（２）一対の対向面ＯＳは、ロッド５０が定められた範囲で最も第１ハウジング３２側に位置している場合にピンＰＮの先端側部分に接触するように形成されていることの効果である。
【0047】
本実施形態の場合、上記（１）及び（２）の構成を有することにより、定められた範囲を往復移動するロッド５０の移動周期毎に少なくとも１回はダイヤフラム２０を同じ状態（姿勢）にすることができる。そのため、例えば、ダイヤフラム２０がロッド５０の移動中に捩れるような場合であっても、周期的に同じ姿勢になって変形することになる。
したがって、本実施形態のダイヤフラム型シリンダ１０（及びダイヤフラム構造１００）は、ダイヤフラム２０が壊れ難い。別言すれば、本実施形態のダイヤフラム型シリンダ１０（及びダイヤフラム構造１００）は、ダイヤフラム２０の交換頻度を低くすることができる。
したがって、本実施形態のダイヤフラム型シリンダ１０（及びダイヤフラム構造１００）は、ダイヤフラム２０が壊れ難い。別言すれば、本実施形態のダイヤフラム型シリンダ１０（及びダイヤフラム構造１００）は、ダイヤフラム２０の交換頻度を低くすることができる。
【0048】
以上が本実施形態の効果についての説明である。また、以上が第１実施形態についての説明である。
【0049】
≪第１実施形態の変形例≫
次に、第１実施形態の変形例（第１～第４変形例）について、図５を参照しながら説明する。第１～第４変形例については第１実施形態（図３参照）と異なる部分についてのみ説明する。図５（Ａ）～（Ｄ）は、それぞれ第１～第４変形例の図であって、第１実施形態の図３に相当する部分の図（横断面図の部分拡大図）である。
次に、第１実施形態の変形例（第１～第４変形例）について、図５を参照しながら説明する。第１～第４変形例については第１実施形態（図３参照）と異なる部分についてのみ説明する。図５（Ａ）～（Ｄ）は、それぞれ第１～第４変形例の図であって、第１実施形態の図３に相当する部分の図（横断面図の部分拡大図）である。
【0050】
＜第１変形例＞
図５（Ａ）に示される第１変形例のように、止まり孔ＯＰの幅は、第１実施形態の場合（図３参照）に比べて、ピンＰＮの径よりも大きくてもよい。すなわち、本変形例の場合のように、一対の対向面ＯＳの少なくとも一方が、定められた範囲の少なくとも一部の範囲においてピンＰＮから離れてピンＰＮに対向するようにしてもよい。
本変形例の場合、第１実施形態の場合に比べて、ダイヤフラム２０の周方向の引っ張り応力を解放させ易いという効果がある。また、本変形例の場合、第１実施形態の場合に比べて、止まり孔ＯＰの加工精度が低くてもよい。
図５（Ａ）に示される第１変形例のように、止まり孔ＯＰの幅は、第１実施形態の場合（図３参照）に比べて、ピンＰＮの径よりも大きくてもよい。すなわち、本変形例の場合のように、一対の対向面ＯＳの少なくとも一方が、定められた範囲の少なくとも一部の範囲においてピンＰＮから離れてピンＰＮに対向するようにしてもよい。
本変形例の場合、第１実施形態の場合に比べて、ダイヤフラム２０の周方向の引っ張り応力を解放させ易いという効果がある。また、本変形例の場合、第１実施形態の場合に比べて、止まり孔ＯＰの加工精度が低くてもよい。
【0051】
＜第２変形例＞
図５（Ｂ）に示される第２変形例のように、軸方向から見た止まり孔ＯＰの形状は、楕円形であってもよい。また、図示は省略するが、軸方向から見た止まり孔ＯＰの形状は、ピンＰＮを嵌め込むことができれば、真円形、楕円形等の円形以外の形状であってもよい。例えば、多角形や多角形と円形とを組み合わせた形状としてもよい。本変形例の場合、第１実施形態の場合に比べて、止まり孔ＯＰの加工精度が低くてもよい。
なお、止まり孔ＯＰに換えて貫通孔（図示省略）としてもよい。
図５（Ｂ）に示される第２変形例のように、軸方向から見た止まり孔ＯＰの形状は、楕円形であってもよい。また、図示は省略するが、軸方向から見た止まり孔ＯＰの形状は、ピンＰＮを嵌め込むことができれば、真円形、楕円形等の円形以外の形状であってもよい。例えば、多角形や多角形と円形とを組み合わせた形状としてもよい。本変形例の場合、第１実施形態の場合に比べて、止まり孔ＯＰの加工精度が低くてもよい。
なお、止まり孔ＯＰに換えて貫通孔（図示省略）としてもよい。
【0052】
＜第３変形例＞
図５（Ｃ）に示される第３変形例のように、ピンＰＮが接触する部分は、止まり孔ＯＰ（図３、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）参照）ではなく、切り欠きＯＱであってもよい。本変形例の場合、第１実施形態の場合に比べて、切り欠きＯＱの加工精度が低くてもよい。
図５（Ｃ）に示される第３変形例のように、ピンＰＮが接触する部分は、止まり孔ＯＰ（図３、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）参照）ではなく、切り欠きＯＱであってもよい。本変形例の場合、第１実施形態の場合に比べて、切り欠きＯＱの加工精度が低くてもよい。
【0053】
＜第４変形例＞
図５（Ｄ）に示される第４変形例のように、ピンＰＮの形状は、角柱であってもよい。また、図示は省略するが、ピンＰＮを止まり孔ＯＰ又は切り欠きＯＱに嵌めることができれば、ピンＰＮの形状は、円柱、角柱以外の形状であってもよい。
図５（Ｄ）に示される第４変形例のように、ピンＰＮの形状は、角柱であってもよい。また、図示は省略するが、ピンＰＮを止まり孔ＯＰ又は切り欠きＯＱに嵌めることができれば、ピンＰＮの形状は、円柱、角柱以外の形状であってもよい。
【0054】
以上が第１実施形態の変形例についての説明である。
【0055】
≪第２実施形態≫
次に、第２実施形態のダイヤフラム型シリンダ１０Ａ（及びダイヤフラム構造１００Ａについて、図６を参照しながら説明する。本実施形態については第１実施形態（図２参照）と異なる部分についてのみ説明する。図６は、本実施形態のダイヤフラム型シリンダ１０Ａの図であって、第１実施形態の図２に相当する部分の図（縦断面図の部分拡大図）である。
次に、第２実施形態のダイヤフラム型シリンダ１０Ａ（及びダイヤフラム構造１００Ａについて、図６を参照しながら説明する。本実施形態については第１実施形態（図２参照）と異なる部分についてのみ説明する。図６は、本実施形態のダイヤフラム型シリンダ１０Ａの図であって、第１実施形態の図２に相当する部分の図（縦断面図の部分拡大図）である。
【0056】
第１実施形態では、止まり孔ＯＰがロッド５０に形成され、かつ、ピンＰＮが第１ハウジング３２の円底面３２Ａ２に固定されているのに対し（図２及び図４参照）、本実施形態では、ピンＰＮがロッド５０に固定され、止まり孔ＯＰが円底面３２Ａ２に形成されている点で異なる。
本実施形態の構成、機能及び動作において第１実施形態の場合と異なる点は、以上の点のみである。また、本実施形態の効果は、第１実施形態の場合と同様である。
以上が、第２実施形態についての説明である。
本実施形態の構成、機能及び動作において第１実施形態の場合と異なる点は、以上の点のみである。また、本実施形態の効果は、第１実施形態の場合と同様である。
以上が、第２実施形態についての説明である。
【0057】
≪第２実施形態の変形例≫
次に、第２実施形態の変形例（第５変形例）について、図７を参照しながら説明する。第５変形例については第１実施形態（図３参照）と異なる部分についてのみ説明する。図７は、第５変形例の図であって、第１実施形態の図３に相当する部分の図（横断面図の部分拡大図）である。本変形例では、止まり孔ＯＰに換えて、互いに並列して並ぶ２本の棒ＳＴの間に溝ＯＵが形成されている。その結果、溝ＯＵを挟んで各棒ＳＴの対向面は一対の対向面ＯＳを形成している。
本変形例の効果は、第１実施形態の場合と同様である。
なお、第２実施形態の変形例として、前述の第１～第４変形例を準用してもよい。
以上が、第２実施形態の変形例についての説明である。
次に、第２実施形態の変形例（第５変形例）について、図７を参照しながら説明する。第５変形例については第１実施形態（図３参照）と異なる部分についてのみ説明する。図７は、第５変形例の図であって、第１実施形態の図３に相当する部分の図（横断面図の部分拡大図）である。本変形例では、止まり孔ＯＰに換えて、互いに並列して並ぶ２本の棒ＳＴの間に溝ＯＵが形成されている。その結果、溝ＯＵを挟んで各棒ＳＴの対向面は一対の対向面ＯＳを形成している。
本変形例の効果は、第１実施形態の場合と同様である。
なお、第２実施形態の変形例として、前述の第１～第４変形例を準用してもよい。
以上が、第２実施形態の変形例についての説明である。
【0058】
≪他の変形例及び複数の応用例≫
以上のとおり、本発明の一例について前述の第１実施形態及びその変形例並びに第２実施形態及びその変形例を参照して説明したが、本発明はこれらの形態に限定されるものではない。本発明の技術的範囲には、例えば、後述する複数の変形例及び複数の応用例も含まれる。さらに、本発明の技術的範囲には、前述の形態及び後述する複数の変形例の１つの形態に対し、（１）その構成要素の一部を他の形態の構成要素に置換する形態（図示省略）、（２）その構成要素に他の形態の構成要素の一部又は全部を追加する形態（図示省略）その他の形態も含まれる。すなわち、本発明の技術的範囲には、本明細書により開示した技術を組み合わせた形態も含まれる。この点については、後述する複数の応用例についても同様である。
以上のとおり、本発明の一例について前述の第１実施形態及びその変形例並びに第２実施形態及びその変形例を参照して説明したが、本発明はこれらの形態に限定されるものではない。本発明の技術的範囲には、例えば、後述する複数の変形例及び複数の応用例も含まれる。さらに、本発明の技術的範囲には、前述の形態及び後述する複数の変形例の１つの形態に対し、（１）その構成要素の一部を他の形態の構成要素に置換する形態（図示省略）、（２）その構成要素に他の形態の構成要素の一部又は全部を追加する形態（図示省略）その他の形態も含まれる。すなわち、本発明の技術的範囲には、本明細書により開示した技術を組み合わせた形態も含まれる。この点については、後述する複数の応用例についても同様である。
【0059】
例えば、第１及び第２実施形態では、ロッド５０は、第１ロッド部５２と、第２ロッド部５４とを有するとして説明した。しかしながら、これらを一体物として構成してもよい。
【0060】
また、例えば、第１実施形態では、ロッド５０が定められた範囲で最も第１ハウジング３２側に位置している場合に、面取り形状が施されているピンＰＮの先端側部分に周方向全周に亘って接触するように止まり孔ＯＰに面取り形状が施されているとして説明した（図４参照）。しかしながら、ダイヤフラム構造１００が前述の第１実施形態の第１の効果を奏するための（１）及び（２）の構成を備えていれば、ピンＰＮ及び止まり孔ＯＰの一方又は両方に面取り形状が施されていなくてもよい。この変形例については、第２実施形態並びに第１及び第２実施形態の複数の変形例の場合にも同様である。
【0061】
また、第１実施形態（図３参照）及びその変形例（図５参照）では、突起の一例をピンＰＮとして説明した。しかしながら、図８に示される第６変形例のように、ロッド５０に段差部分を形成して突出部分ＰＰ１及び凹み部分ＤＰ１を設け、円底面３２Ａ２に突出部分ＰＰ１及び凹み部分ＤＰ１が嵌る凹み部分ＤＰ２及び突出部分ＰＰ２を設けてもよい。この場合、突出部分ＰＰ１を突起の一例とすれば、凹み部分ＤＰ２は止まり孔の一例となり、突出部分ＰＰ２を突起の一例とすれば、凹み部分ＤＰ１は止まり孔の一例となる。
【0062】
また、図９に示される第７変形例のように、止まり孔ＯＰを貫通孔ＯＴとし、ピンＰＮが常時貫通孔ＯＴを貫通しているようにしてもよい。そして、ピンＰＮの先端面をシリンダとしての作用面として利用してもよい。また、ピンＰＮの先端面にシリンダとしての作用部６０を取り付けてもよい。
【0063】
また、図１０に示される第８変形例のように、ロッド５０に、ピンＰＮとは別の軸体７０を取り付け、第１ハウジング３２に軸体７０が貫通する貫通孔８０を形成してもよい。そして、軸体７０の先端面をシリンダとしての作用面として利用してもよい。また、ピンＰＮの先端面にシリンダとしての作用部６０を取り付けてもよい。
【0064】
また、第１実施形態（図２、図３等参照）及びその変形例（図５参照）の場合、ピンＰＮは、軸方向から見てロッド５０の周面の内側に配置されていた。しかしながら、図１１に示される第９変形例のように、ピンＰＮは軸方向から見てロッド５０の周面の外側に配置されていてもよい。本変形例の場合、ロッド５０Ａは、第１実施形態のロッド５０に加えて、ロッド５０の端面に固定されている板５０Ｂで構成されている。そして、板５０Ｂにおける、軸方向から見てロッド５０の周面の外側の位置には、貫通孔ＯＴが形成されており、ピンＰＮは、軸後方から見て、第１ハウジング３２における貫通孔ＯＴに重なる位置に配置されている。
【0065】
また、第２実施形態（図６参照）及びその変形例（図７参照）の場合、ピンＰＮは、軸方向から見てロッド５０の周面の内側に配置されていた。しかしながら、図１２に示される第１０変形例のように、ピンＰＮは軸方向から見てロッド５０の周面の外側に配置されていてもよい。本変形例の場合、ロッド５０Ａは、第１実施形態のロッド５０に加えて、ロッド５０の端面に固定されている板５０Ｂで構成されている。そして、板５０Ｂにおける、軸方向から見てロッド５０の周面の外側の位置には、ピンＰＮが固定されており、止まり孔ＯＰは、軸方向から見て、第１ハウジング３２におけるピンＰＮと重なる位置に形成されている。
【0066】
また、前述の第１実施形態、第２実施形態及び複数の変形例の説明では、ダイヤフラム構造１００等は、ダイヤフラム型シリンダ１０等の一部を構成するとして説明した。しかしながら、ダイヤフラム構造１００等は、その基本構成を有していれば、例えば、ダイヤフラム型シリンダ１０以外の装置の一部を構成するようにしてもよい。例えば、ダイヤフラム構造１００等は、図１３の応用例のダイヤフラム型ポンプ１０Ｋの一部を構成してもよい。
また、図示は省略するが、ダイヤフラム構造１００等は、ロッド５０、５０Ｃ等を共有する一対のダイヤフラム型ポンプ１０Ｋを備えるポンプの一部を構成するようにしてもよい。
さらに、図示は省略するが、ダイヤフラム構造１００等は、スピーカー、動力源その他の装置の一部を構成してもよい。
また、図示は省略するが、ダイヤフラム構造１００等は、ロッド５０、５０Ｃ等を共有する一対のダイヤフラム型ポンプ１０Ｋを備えるポンプの一部を構成するようにしてもよい。
さらに、図示は省略するが、ダイヤフラム構造１００等は、スピーカー、動力源その他の装置の一部を構成してもよい。
【0067】
以上が、他の変形例及び複数の応用例についての説明である。
【符号の説明】
【0068】
１０ ダイヤフラム型シリンダ
１０Ａ ダイヤフラム型シリンダ
１００Ａ ダイヤフラム構造
２０ ダイヤフラム
２２ 本体
２２Ａ 貫通孔（第２の貫通孔の一例）
２２Ｂ 円盤状部分
２２Ｃ 外周縁部分（周縁の一例）
２２Ｄ 突出部
２３ 貫通部材
２４ リング部材
２４Ａ 貫通孔
２４Ｂ 溝
２５ 筒部材
２５Ａ 貫通孔
３０ ハウジング
３２ 第１ハウジング（支持体の一例）
３２Ａ 貫通孔（凹みの一例）
３４ 第２ハウジング（筐体の一例）
３４Ａ 貫通孔（第１の貫通孔の一例）
３４Ｃ 周溝
４０ コイルばね
４５ 円盤状板
４５Ａ 円盤
４５Ｂ 周壁
５０ ロッド
５０Ａ ロッド
５２ 第１ロッド部
５４ 第２ロッド部
５４Ａ 第１円柱部
５４Ｂ 第２円柱部
６０ 作用部
７０ 軸体
８０ 貫通孔
ＤＰ１ 凹み部分（切り欠きの一例）
ＤＰ２ 凹み部分（切り欠きの一例）
ＯＨ１ 貫通孔
ＯＨ２ 貫通孔
ＯＰ 止まり孔
ＯＱ 切り欠き
ＯＳ 一対の対向面
ＯＲ Ｏリング
ＯＴ 貫通孔
ＯＵ 溝
ＰＮ ピン（突起の一例）
ＰＰ１ 突出部分（突起の一例）
ＰＰ２ 突出部分（突起の一例）
Ｒ１ 空間（第２の空間の一例）
Ｒ２ 空間（第１の空間の一例）
ＳＴ 棒
１０Ａ ダイヤフラム型シリンダ
１００Ａ ダイヤフラム構造
２０ ダイヤフラム
２２ 本体
２２Ａ 貫通孔（第２の貫通孔の一例）
２２Ｂ 円盤状部分
２２Ｃ 外周縁部分（周縁の一例）
２２Ｄ 突出部
２３ 貫通部材
２４ リング部材
２４Ａ 貫通孔
２４Ｂ 溝
２５ 筒部材
２５Ａ 貫通孔
３０ ハウジング
３２ 第１ハウジング（支持体の一例）
３２Ａ 貫通孔（凹みの一例）
３４ 第２ハウジング（筐体の一例）
３４Ａ 貫通孔（第１の貫通孔の一例）
３４Ｃ 周溝
４０ コイルばね
４５ 円盤状板
４５Ａ 円盤
４５Ｂ 周壁
５０ ロッド
５０Ａ ロッド
５２ 第１ロッド部
５４ 第２ロッド部
５４Ａ 第１円柱部
５４Ｂ 第２円柱部
６０ 作用部
７０ 軸体
８０ 貫通孔
ＤＰ１ 凹み部分（切り欠きの一例）
ＤＰ２ 凹み部分（切り欠きの一例）
ＯＨ１ 貫通孔
ＯＨ２ 貫通孔
ＯＰ 止まり孔
ＯＱ 切り欠き
ＯＳ 一対の対向面
ＯＲ Ｏリング
ＯＴ 貫通孔
ＯＵ 溝
ＰＮ ピン（突起の一例）
ＰＰ１ 突出部分（突起の一例）
ＰＰ２ 突出部分（突起の一例）
Ｒ１ 空間（第２の空間の一例）
Ｒ２ 空間（第１の空間の一例）
ＳＴ 棒
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】