(57)【要約】【課題】エアベアリングを用いつつも温度変化に関係なく安定した摺動性能およびシール性能を維持できる空気圧シリンダを提供する。【解決手段】相互に軸方向に結合したピストン１１とピストンロッド３とを備えた軸部材１４と、ピストンロッド３を外部に突出させて軸部材１４を直線往復動自在に支持するシリンダ本体２と、シリンダ本体２に組み込まれてピストン１１およびピストンロッド３をそれぞれ摺動自在に支持する多孔質性のエアベアリング９，１２とを有する。軸部材１４、シリンダ本体２およびエアベアリング９，１２のそれぞれの材料にほぼ同等の熱膨張係数のものを使用する。温度変化に関係なく軸部材１４とエアベアリング９，１２との間の隙間を一定に維持してその間に形成する空気層の性能、すなわち摺動性能およびシール性能を温度変化に関係なく安定して維持できる。【選択図】　　図２
2004011789.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相互に軸方向に結合したピストンとピストンロッドとを備えた軸部材と、
前記ピストンロッドを外部に突出させて前記軸部材を直線往復動自在に支持するシリンダ本体と、
前記シリンダ本体に組み込まれて前記軸部材を摺動自在に支持する多孔質性のエアベアリングとを有し、
前記軸部材、前記シリンダ本体および前記エアベアリングのそれぞれの材料にほぼ同等の熱膨張係数のものを使用し、温度変化に関係なく前記軸部材と前記エアベアリングとの間の隙間を一定に維持することを特徴とする空気圧シリンダ。
【請求項２】
請求項１記載の空気圧シリンダにおいて、前記軸部材および前記シリンダ本体の材料にチタンを使用し、前記エアベアリングの材料にカーボンを使用していることを特徴とする空気圧シリンダ。
【請求項３】
請求項１記載の空気圧シリンダにおいて、前記軸部材および前記シリンダ本体の材料にチタンを使用し、前記エアベアリングの材料にセラミックを使用していることを特徴とする空気圧シリンダ。
【請求項４】
請求項１記載の空気圧シリンダにおいて、前記軸部材および前記シリンダ本体の材料に銅又は銅合金を使用し、前記エアベアリングの材料に銅又は銅合金の焼結素材を使用していることを特徴とする空気圧シリンダ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は空気圧力によりロッドが往復動する空気圧シリンダに関する。
【０００２】
【従来の技術】
空気圧シリンダは、シリンダチューブやシリンダブロックなどからなるシリンダ本体と、シリンダ本体内に形成された円筒状室内に往復動自在に収容されるピストンと、ピストンに一体となってシリンダ本体の外部に突出するピストンロッドとを有している。ピストンの両端面に作動流体を給排することによるピストンの往復動はピストンロッドを介して外部に伝達されることとなる。
【０００３】
空気圧シリンダは作動形式により、ピストン両側に形成される圧力室の一方にのみ作動流体である圧縮空気を供給し、逆方向の移動はばねや外力により行うようにする単動型と、ピストンロッドの前進移動と後退移動をともに圧縮空気によって行うようにする複動型とがある。また、ピストン両側にピストンロッドが設けられたタイプは両ロッド型と言われ、一方側にピストンロッドが設けられたタイプは単ロッド型と言われる。
【０００４】
空気圧シリンダを用いた装置としては、生産ラインの工程から工程へワークを搬送する搬送装置等がある。たとえば、半導体チップなどの電子部品を検査する場合、トレイなどに配置された多数の電子部品を搬送装置により検査ボードに搭載するようにしている。また、実装基板に電子部品を搭載する場合にも搬送装置を用いて所定の順序で電子部品を実装基板に搭載するようにしている。
【０００５】
このような搬送装置には、水平方向に移動自在な搬送ヘッドが設けられ、搬送ヘッドには垂直方向に移動自在な上下動部材が取り付けられている。また、上下動部材の先端には吸着具が装着されており、吸着された電子部品は上昇移動された後に水平移動され下降移動されることにより所定の位置まで搬送される。この上下動部材として空気圧シリンダが用いられており、ピストンロッドの先端に吸着具を設け空気圧シリンダに圧縮空気を供給制御することにより、電子部品の上昇および下降移動を可能とする。
【０００６】
またこのような空気圧シリンダは、ピストンおよびピストンロッドとシリンダ本体との摺接部分においてその軸方向前後間の気圧差を保持するシール性能が必要とされている。そのため、ピストンおよびピストンロッドの外周にゴム又は樹脂などの弾性材料を使用したパッキンをはめ込み、シリンダ本体の内周面と摺接接触させる構成がある。しかし継続的に使用した場合には温度上昇することによってパッキンが損傷しやすく、またピストン摺動時の摺接荷重がパッキンの外周に集中して摺動抵抗を高めることから、搬送装置等に用いた場合の運転コストが増加するといった問題がある。
【０００７】
そのため近年ではこのパッキンの代わりに、シリンダ本体の摺接部分に多孔質材料を使用した滑り軸受けを組み込み、さらにその外周から内部に向けて常に圧縮空気を供給することにより、その摺接部分（ピストン又はピストンロッドと滑り軸受けとの隙間）に空気層を形成し、摺動抵抗の低減およびシール性能の向上を図るエアベアリングが開発されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、エアベアリングにより形成される空気層の性能は摺接部分の隙間の大きさに著しく影響を受けるものであり、継続的な使用等により温度変化が生じた場合には摺接部分の隙間は大きく増減しやすく、そのためエアベアリングの摺動性能およびシール性能もまた大きく増減してしまうおそれがあった。
【０００９】
本発明の目的は、エアベアリングを用いつつも温度変化に関係なく安定した摺動性能およびシール性能を維持できる空気圧シリンダを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の空気圧シリンダは、ピストンとピストンロッドとを備える軸部材と、前記軸部材を直線往復動自在に支持するシリンダ本体と、前記シリンダ本体に組み込まれて前記ピストンまたは前記ピストンロッドを摺動自在に支持する多孔質性のエアベアリングとを有するものであって、前記軸部材、前記シリンダ本体および前記エアベアリングのそれぞれの材料にほぼ同等の熱膨張係数のものを使用し、温度変化に関係なく前記軸部材と前記エアベアリングとの間の隙間を一定に維持することを特徴とする。
【００１１】
これにより軸部材とエアベアリングとの間の隙間に形成する空気層の性能、すなわち摺動性能およびシール性能を温度変化に関係なく安定して維持することができる。
【００１２】
本発明の空気圧シリンダは、前記軸部材および前記シリンダ本体の材料にチタンを使用し、前記エアベアリングの材料にカーボンを使用していることを特徴とする。
【００１３】
本発明の空気圧シリンダは、前記軸部材および前記シリンダ本体の材料にチタンを使用し、前記エアベアリングの材料にセラミックを使用していることを特徴とする。
【００１４】
本発明の空気圧シリンダは、前記軸部材および前記シリンダ本体の材料に銅又は銅合金を使用し、前記エアベアリングの材料に銅又は銅合金の焼結素材を使用していることを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
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。
【００１６】
（実施の形態１）
図１は本発明の第１の実施の形態である空気圧シリンダ１を示す斜視図である。図１に示すように、ほぼ長方体形状を有するシリンダ本体２はピストンブロック２ａとヘッドカバー２ｂにより構成され、このシリンダ本体２内部には外部に突出するピストンロッド３が摺動自在に装着されており、シリンダ本体２の図中上端面に形成される２つの給排ポート４，５のそれぞれに圧縮空気を供給制御することにより、ピストンロッド３の往復動を得る複動型のものである。
【００１７】
図２は図１のＡ―Ａ線に沿う断面図である。図２に示すように、ピストンブロック２ａ内部には、長手方向に向けてピストン収容孔６とロッド収容孔７が形成されている。このピストンブロック２ａのピストン収容孔６の開放端側に、ヘッドカバー２ｂが密閉装着されてねじ部材８により締結されることでシリンダ本体２は形成されている。
【００１８】
ピストン収容孔６には多孔質材料からなるエアベアリング９が装着され、このエアベアリング９の内方に形成されるピストン摺動孔１０にはピストン１１が摺動自在に収容されている。同様に、ピストン１１の一端面側のロッド収容孔７には多孔質材料からなるエアベアリング１２が装着され、このエアベアリング１２の内方に形成されるロッド摺動孔１３には、端面に雌ねじ部３ａを有するピストンロッド３が摺動自在に装着されている。このピストンロッド３とピストン１１とによって軸部材１４が構成されている。
【００１９】
ここで、ピストン１１の一端面にはフランジ１１ａが形成され、その他端面にはピストンロッド３が同軸上の配置で固定されており、軸部材１４として一体となって軸方向摺動自在にシリンダ本体２に支持されている。また、固定されていることでピストンロッド３のピストン１１に対する相対的な回転、つまりピストン１１を停止させた状態でのピストンロッド３の回転は制止される。なお、ピストン１１とピストンロッド３の固定手段としては、締結部材を用いて固定しても良く、一体に成形しても良く、嵌合や接着により固定してもよい。
【００２０】
図２に示すように、シリンダ本体２の図中上端面には、エアベアリング９，１２に圧縮空気を供給できるよう収容孔６，７に連通するベアリングポート１５，１６がそれぞれ形成されている。
【００２１】
また、ピストン１１の一端面側（ピストンロッド３との結合側）のシリンダ本体２内部には後退空気圧室１７が形成され、ピストン１１の他端面側のシリンダ本体２内部には前進空気圧室１８が形成されている。この後退空気圧室１７と前進空気圧室１８のそれぞれには、シリンダ本体２の上端面に形成された給排ポート４，５がそれぞれに連通しており、図示しない圧縮空気供給装置が給排ポート４，５に接続される。
【００２２】
この圧縮空気供給装置を作動させ、給排ポート４より圧縮空気を導入して給排ポート５より圧縮空気を排出すると、ピストン１１は後退空気圧室１７の圧縮空気に押圧され後退方向に摺動し、ピストンロッド３をシリンダ本体２内の後退限位置に収容する。一方、給排ポート５より圧縮空気を導入して給排ポート４より圧縮空気を排出すると、ピストン１１は前進空気圧室１８の圧縮空気に押圧され前進方向に摺動し、ピストンロッド３をシリンダ本体２外の前進限位置に突出させる。なお、図２に示す状態は、ピストン１１は後退限位置に作動し、ピストンロッド３がシリンダ本体２内部の後退限位置に収容された状態を示している。
【００２３】
また、圧縮空気供給装置はベアリングポート１５，１６にも接続され、圧縮空気を供給すると、エアベアリング９とピストン１１の間に空気層を形成し、同様にエアベアリング１２とピストンロッド３の間に空気層を形成することで摺動抵抗を減少させ、かつシール性能を向上させることができる。この圧縮空気は給排ポート４，５の排気側より排出される。また、エアベアリング９，１２に漏れた空気を供給することによって発塵を防ぐようにしてもよい。
【００２４】
このようなピストン１１およびピストンロッド３を備える軸部材１４と、ピストンブロック２ａおよびヘッドカバー２ｂを備えるシリンダ本体２とがそれぞれチタンを材料にして形成され、またピストン１１とピストンロッド３を摺動支持するエアベアリング９，１２がそれぞれチタンとほぼ熱膨張係数の同等なカーボンを材料にして形成されている。すなわち空気圧シリンダ１全体が各部に渡って熱膨張係数がほぼ一様な構成となっている。
【００２５】
このため空気圧シリンダ１を継続的に使用して全体温度が上昇した場合でも、各構成部材の寸法はほぼ同じ比率で熱膨張して大きくなり、すなわち各構成部材間の隙間も同じ比率で相似的に変化するのみで著しく増減することがなくなる。
【００２６】
したがってピストン１１およびピストンロッド３とそれらを摺動支持する各エアベアリング９，１２との間の隙間もまた温度変化に関係なく安定することとなり、隙間に形成される空気層の性能、つまり摺動性能およびシール性能は温度変化に関係なく安定させることができる。
【００２７】
（実施の形態２）
図３は本発明の第２の実施の形態である空気圧シリンダ２１を示す斜視図である。図３に示すように、ほぼ長方体形状を有するシリンダ本体２２はピストンブロック２２ａとヘッドカバー２２ｂにより構成され、このシリンダ本体２２内部には外部に突出しつつ摺動自在に装着されたピストンロッド２３とばね部材を備えており、シリンダ本体２２の図中上端面に形成される給排ポート２５に圧縮空気を供給制御することにより、内部のばね部材２４と協働してピストンロッド２３の往復動を得る単動型のものである。
【００２８】
図４は図３のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。図４に示すように、ピストンブロック２２ａの長手方向にピストン収容孔２６が形成されている。このピストンブロック２２ａのピストン収容孔２６の開放端側に、ヘッドカバー２２ｂが密閉装着されてねじ部材２８により締結されることでシリンダ本体２２は形成されている。
【００２９】
ピストン収容孔２６にはピストン３１が収容されている。またピストン収容孔２６の反開放端側には多孔質材料からなるエアベアリング３２が装着され、このエアベアリング３２の内方に形成されるロッド摺動孔３３には、端面に雌ねじ部２３ａを有するピストンロッド２３が摺動自在に収容されている。このピストン３１の一端面にピストンロッド２３は固定され軸部材３４として一体となって摺動する。なお、軸部材３４を構成するピストン３１とピストンロッド２３との固定手段としては、締結部材を用いて固定しても良く、一体に成形しても良く、嵌合や接着により固定してもよい。またピストン３１とエアベアリング３２の間には、ピストンロッド２３の同軸外周上の配置でばね部材２４が装着されている。
【００３０】
図４に示すように、シリンダ本体２２の図中上端面には、エアベアリング３２に圧縮空気を供給できるようピストン収容孔２６に連通するベアリングポート３６が形成されている。また、ピストン３１のヘッドカバー２２ｂ側には前進空気圧室３８が形成されている。この前進空気圧室３８には、シリンダ本体２２の図中上端面に形成された給排ポート２５が連通しており、図示しない圧縮空気供給装置が給排ポート２５に接続されている。
【００３１】
この圧縮空気供給装置を作動させ、給排ポート２５より圧縮空気を導入すると、前進空気圧室３８の圧縮空気がばね部材２４の押圧力にうち勝ってピストン３１を前進方向に摺動してピストンロッド２３をシリンダ本体２２外の前進限位置に突出させる一方、給排ポート２５より圧縮空気を排出すると、ピストン３１はばね部材２４に押圧されて後退方向に摺動してピストンロッド２３をシリンダ本体２２内の後退限位置に収容する。なお、図４に示す状態は、ピストン３１は後退限位置に作動し、ピストンロッド２３がシリンダ本体２２内部の後退限位置に収容された状態を示している。
【００３２】
また、圧縮空気供給装置はベアリングポート３６にも接続され、圧縮空気を供給すると、エアベアリング３２とピストンロッド２３との間に空気層を形成することで摺動抵抗を減少することができる。この圧縮空気は排気時の給排ポート２５より排出される。また、エアベアリング３２に漏れた空気を供給することによって発塵を防ぐようにしてもよい。
【００３３】
このようなピストン３１およびピストンロッド２３を備える軸部材３４と、ピストンブロック２２ａおよびヘッドカバー２２ｂを備えるシリンダ本体２２とがそれぞれチタンを材料にして形成され、またピストンロッド２３を摺動支持するエアベアリング３２がチタンとほぼ熱膨張係数の同等なカーボンを材料にして形成されている。すなわち空気圧シリンダ２１全体が各部に渡って熱膨張係数がほぼ一様な構成となっている。
【００３４】
このため空気圧シリンダ２１を継続的に使用して全体温度が上昇した場合でも、各構成部材の寸法はほぼ同じ比率で熱膨張して大きくなり、すなわち各構成部材間の隙間も同じ比率で相似的に変化するのみで著しく増減することがなくなる。
【００３５】
したがってピストンロッド２３とそれを摺動支持するエアベアリング３２との間の隙間もまた温度変化に関係なく安定することとなり、隙間に形成される空気層の性能、つまり摺動性能およびシール性能は温度変化に関係なく安定させることができる。
【００３６】
（実施の形態３）
図５は本発明の第３の実施の形態である空気圧シリンダ４１を示す斜視図である。図５に示すように、ほぼ長方体形状を有するシリンダ本体４２はピストンブロック４２ａとヘッドカバー４２ｂにより構成され、このシリンダ本体４２内部には軸方向両側で外部に突出する２本のピストンロッド４３ａ，４３ｂが摺動自在に装着されており、シリンダ本体４２の図中上端面に形成される２つの給排ポート４４，４５のそれぞれに圧縮空気を供給制御することにより、両方のピストンロッド４３ａ，４３ｂを同じ方向に往復動させる両ロッド複動型のものである。
【００３７】
図６は図５のＣ―Ｃ線に沿う断面図である。図６に示すように、ピストンブロック４２ａ内部には、長手方向に向けてピストン収容孔４６が形成されている。このピストンブロック４２ａのピストン収容孔４６の開放端側に、ヘッドカバー４２ｂが密閉装着されてねじ部材４８により締結されることでシリンダ本体４２は形成されている。
【００３８】
ピストン収容孔４６の長手方向中央位置には多孔質材料からなるエアベアリング４９が装着され、このエアベアリング４９の内方に形成されるピストン摺動孔５０にはピストン５１が摺動自在に収容されている。同様に、ピストン収容孔４６の反開放端側および開放端側にはそれぞれ多孔質材料からなるエアベアリング５２ａ，５２ｂが装着され、これらエアベアリング５２ａ，５２ｂの内方に形成されるロッド摺動孔５３ａ，５３ｂには、それぞれ端面に雌ねじ部４３ｃを有するピストンロッド４３ａ，４３ｂが摺動自在に装着されている。これら２本のピストンロッド４３ａ，４３ｂとピストン５１とによって軸部材５４が構成されている。
【００３９】
ここで、ピストン５１の両端面にはピストンロッド４３ａ，４３ｂが同軸上の配置で固定されており、軸部材５４として一体となって軸方向摺動自在にシリンダ本体４２に支持されている。また、固定されていることでピストンロッド４３ａ，４３ｂのピストン５１に対する相対的な回転、つまりピストン５１を停止させた状態でのピストンロッド４３ａ，４３ｂの回転は制止される。なお、ピストン５１とピストンロッド４３ａ，４３ｂの固定手段としては、締結部材を用いて固定しても良く、一体に成形しても良く、嵌合や接着により固定してもよい。
【００４０】
図６に示すように、シリンダ本体４２の図中上端面には、エアベアリング４９，５２ａ，５２ｂに圧縮空気を供給できるようピストン収容孔４６に連通するベアリングポート５５，５６ａ，５６ｂがそれぞれ形成されている。
【００４１】
また、ピストン５１の一端面側のシリンダ本体４２内部には第１空気圧室５７が形成され、ピストン５１の他端面側のシリンダ本体４２内部には第２空気圧室５８が形成されている。この第１空気圧室５７と第２空気圧室５８のそれぞれには、シリンダ本体４２の上端面に形成された給排ポート４４，４５がそれぞれに連通しており、図示しない圧縮空気供給装置が給排ポート４４，４５に接続される。
【００４２】
この圧縮空気供給装置を作動させ、給排ポート４４より圧縮空気を導入して給排ポート４５より圧縮空気を排出すると、ピストン５１は第１空気圧室５７の圧縮空気に押圧されピストンロッド４３ａの後退方向（図中における右方向）に摺動し、ピストンロッド４３ａをシリンダ本体４２内の後退限位置（図中における右方の限位置）に収容するとともにピストンロッド４３ｂをシリンダ本体４２外に突出させる。一方、給排ポート４５より圧縮空気を導入して給排ポート４４より圧縮空気を排出すると、ピストン５１は第２空気圧室５８の圧縮空気に押圧されピストンロッド４３ａの前進方向（図中における左方向）に摺動し、ピストンロッド４３ａをシリンダ本体４２外の前進限位置（図中における左方の限位置）に突出させるとともにピストンロッド４３ｂをシリンダ本体４２内に収容する。なお、図６に示す状態は、ピストン５１は中立位置に作動し、ピストンロッド４３ａ，４３ｂがともに同じ程度外部に突出した状態を示している。
【００４３】
また、圧縮空気供給装置はベアリングポート５５，５６ａ，５６ｂにも接続され、圧縮空気を供給すると、エアベアリング４９とピストン５１の間に空気層を形成し、同様にエアベアリング５２ａ，５２ｂとピストンロッド４３ａ，４３ｂの間に空気層を形成することで摺動抵抗を減少させ、かつシール性能を向上させることができる。この圧縮空気は給排ポート４４，４５の排気側より排出される。また、エアベアリング５２ａ，５２ｂに漏れた空気を供給することによって発塵を防ぐようにしてもよい。
【００４４】
このようなピストン５１および２つのピストンロッド４３ａ，４３ｂを備える軸部材５４と、ピストンブロック４２ａおよびヘッドカバー４２ｂを備えるシリンダ本体４２とがそれぞれチタンを材料にして形成され、またピストン５１および両ピストンロッド４３ａ，４３ｂを摺動支持する３つのエアベアリング４９，５２ａ，５２ｂがそれぞれチタンとほぼ熱膨張係数の同等なカーボンを材料にして形成されている。すなわち空気圧シリンダ４１全体が各部に渡って熱膨張係数がほぼ一様な構成となっている。
【００４５】
このため空気圧シリンダ４１を継続的に使用して全体温度が上昇した場合でも、各構成部材の寸法はほぼ同じ比率で熱膨張して大きくなり、すなわち各構成部材間の隙間も同じ比率で相似的に変化するのみで著しく増減することがなくなる。
【００４６】
したがってピストン５１および両ピストンロッド４３ａ，４３ｂとそれらを摺動支持する各エアベアリング４９，５２ａ，５２ｂとの間の隙間もまた温度変化に関係なく安定することとなり、隙間に形成される空気層の性能、つまり摺動性能およびシール性能は温度変化に関係なく安定させることができる。
【００４７】
これまで説明した空気圧シリンダ１，２１，４１を、半導体チップなどの電子部品を吸着して部品収容部から実装基板やテストボードに搭載する搬送装置に使用する場合には、電子部品を吸着する図示しない吸着具がピストンロッド３，２３，４３ａの端部に形成される雌ねじ部３ａ，２３ａ，４３ｃに取り付けられる。
【００４８】
空気圧シリンダ１，２１，４１は、ピストンロッド３，２３，４３ａが上下方向を向くように図示しない搬送装置に取り付けられる。このとき、シリンダ本体２，２２，４２の側端面に形成されるねじ孔２ｃ，２２ｃ，４２ｃを用いて搬送装置に直接空気圧シリンダ１，２１，４１を取り付けることができる。
【００４９】
このように搬送装置に取り付けられた空気圧シリンダ１，２１，４１は、部品収容部においてピストンロッド３，２３，４３ａを下降移動させて電子部品を吸着する。次いで、ピストンロッド３，２３，４３ａを上昇移動させた後に、空気圧シリンダ１，２１，４１を搬送装置により水平移動させて実装基板まで移動させる。電子部品が実装基板上の所定の位置まで搬送された状態のもとで、ピストンロッド３，２３，４３ａを下降移動させて電子部品を実装基板に搭載する。
【００５０】
このような空気圧シリンダ１，２１，４１の作動を継続的に行うことにより全体温度が上昇した場合でも、空気圧シリンダ１，２１，４１の各構成部材はほぼ同じ比率で熱膨張し、ピストン１１，３１，５１およびピストンロッド３，２３，４３ａ，４３ｂとエアベアリング９，１２，３２，４９，５２ａ，５２ｂとの間の隙間の大きさを安定させることができる。したがって摺動性能およびシール性能を安定的に維持したまま電子部品の確実な搭載作業を継続することができる。
【００５１】
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、軸部材１４，３４，５４、シリンダ本体２，２２，４２およびエアベアリング９，１２，３２，４９，５２ａ，５２ｂの材料を全てセラミックに統一してもよく、他に金属または樹脂に統一してもよい。
【００５２】
また、エアベアリング９，１２，３２，４９，５２ａ，５２ｂに用いられる多孔質材料としては、軸部材１４，３４，５４やシリンダ本体２，２２，４２と熱膨張係数がほぼ同等であればよく、例えば焼結金属、焼結樹脂、焼結カーボン、および母金属相中に金属やセラミックスの粒子や繊維を加えて焼結することにより固体化した焼結複合材料などを使用することができる。
【００５３】
他にも材料の組み合わせの例としては、軸部材やシリンダ本体にチタンを使用し、エアベアリングにセラミックを使用する組み合わせや、軸部材やシリンダ本体に銅又は銅合金を使用し、エアベアリングに銅又は銅合金の焼結素材を使用する組み合わせなどが有効である。
【００５４】
【発明の効果】
本発明によれば、エアベアリングの使用により摺動抵抗を非常に低くして運転コストを抑えることができるとともに、軸部材、シリンダ本体およびエアベアリングのそれぞれの材料にほぼ同等の熱膨張係数のものを使用し、温度変化に関係なく軸部材とエアベアリングとの間の隙間を一定に維持してその間に形成する空気層の性能、すなわち摺動性能およびシール性能を温度変化に関係なく安定して維持できることから、低温から高温まで非常に使用温度範囲の広い空気圧シリンダとすることができる。
【００５５】
本発明によれば、軸部材とシリンダ本体の材料にチタンを使用することで比強度（剛性／質量）の高い構成とすることができるとともに、エアベアリングの材料にカーボンを使用することで摺動性能のよい構成の空気圧シリンダとすることができる。
【００５６】
本発明によれば、軸部材とシリンダ本体の材料にチタンを使用することで比強度（剛性／質量）の高い構成とすることができるとともに、エアベアリングの材料にセラミックを使用することで耐久性の高い構成の空気圧シリンダとすることができる。
【００５７】
本発明によれば、軸部材とシリンダ本体の材料に銅又は銅合金を使用し、エアベアリングの材料に銅又は銅合金の焼結素材を使用することで摺動性能のよい構成の空気圧シリンダとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態である空気圧シリンダを示す斜視図である。
【図２】図１のＡ―Ａ線に沿う断面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態である空気圧シリンダを示す斜視図である。
【図４】図３のＢ―Ｂ線に沿う断面図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態である空気圧シリンダを示す斜視図である。
【図６】図５のＣ―Ｃ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
１　　　　空気圧シリンダ
２　　　　シリンダ本体
２ａ　　　ピストンブロック
２ｂ　　　ヘッドカバー
２ｃ　　　ねじ孔
３　　　　ピストンロッド
３ａ　　　雌ねじ部
４，５　　給排ポート
６　　　　ピストン収容孔
７　　　　ロッド収容孔
８　　　　ねじ部材
９　　　　エアベアリング
１０　　　ピストン摺動孔
１１　　　ピストン
１１ａ　　フランジ
１２　　　エアベアリング
１３　　　ロッド摺動孔
１４　　　軸部材
１５，１６　　ベアリングポート
１７　　　後退空気圧室
１８　　　前進空気圧室
２１　　　空気圧シリンダ
２２　　　シリンダ本体
２２ａ　　ピストンブロック
２２ｂ　　ヘッドカバー
２２ｃ　　ねじ孔
２３　　　ピストンロッド
２３ａ　　雌ねじ部
２４　　　ばね部材
２５　　　給排ポート
２６　　　ピストン収容孔
２８　　　ねじ部材
３１　　　ピストン
３２　　　エアベアリング
３３　　　ロッド摺動孔
３４　　　軸部材
３６　　　ベアリングポート
３８　　　前進空気圧室
４１　　　空気圧シリンダ
４２　　　シリンダ本体
４２ａ　　ピストンブロック
４２ｂ　　ヘッドカバー
４２ｃ　　ねじ孔
４３ａ，４３ｂ　　ピストンロッド
４３ｃ　　雌ねじ部
４４，４５　　給排ポート
４６　　　ピストン収容孔
４８　　　ねじ部材
４９　　　エアベアリング
５０　　　ピストン摺動孔
５１　　　ピストン
５２ａ，５２ｂ　　エアベアリング
５３ａ，５３ｂ　　ロッド摺動孔
５４　　　軸部材
５５，５６ａ，５６ｂ　　ベアリングポート
５７　　　第１空気圧室
５８　　　第２空気圧室
【図１】
2004011789.tif 000003
【図２】
2004011789.tif 000004
【図３】
2004011789.tif 000005
【図４】
2004011789.tif 000006
【図５】
2004011789.tif 000007
【図６】
2004011789.tif 000008