JP2002162220A - Air bearing cylinder - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、エアベアリングシ
リンダに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an air bearing cylinder.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、エアベアリングシリンダを用いた
装置として例えば形状測定装置等が知られている。この
形状測定装置は、ワークの表面に沿って摺動するプロー
ブを備えている。そのプローブに設けられたワーク接触
子の変位をレーザ変位計で測定することにより、ワーク
の形状が測定される。そして、このプローブには前記エ
アベアリングシリンダが使用される。2. Description of the Related Art Conventionally, for example, a shape measuring device and the like are known as devices using an air bearing cylinder. This shape measuring device includes a probe that slides along the surface of the work. The shape of the work is measured by measuring the displacement of the work contact provided on the probe with a laser displacement meter. The air bearing cylinder is used for this probe.
【０００３】従来のエアベアリングシリンダの構成を具
体的に説明する。図８に示すように、エアベアリングシ
リンダ６１を構成するシリンダブロック６２には、同シ
リンダブロック６２の上下端面にて開口するロッド挿通
孔６３が形成されている。断面四角形状のロッド挿通孔
６３内には、前記ワーク接触子としての役割を果たすロ
ッド６４が自身の長手方向に沿って移動可能に挿通され
ている。ロッド挿通孔６３内には、軸受け部材としての
多孔質体６９が配設されている。これらの多孔質体６９
には、エア通路７０を介して加圧エアが供給される。多
孔質体６９から噴出される加圧エアの作用によって、ロ
ッド６４がシリンダブロック６２に対して非接触的に支
承されるようになっている。そして、形状測定されるワ
ーク７５に対するロッド６４の接触圧が一定となるよう
に制御される。[0003] The structure of a conventional air bearing cylinder will be specifically described. As shown in FIG. 8, a rod insertion hole 63 that opens at the upper and lower end surfaces of the cylinder block 62 is formed in the cylinder block 62 that forms the air bearing cylinder 61. A rod 64 serving as the work contactor is movably inserted in the rod insertion hole 63 having a rectangular cross section along its own longitudinal direction. A porous body 69 as a bearing member is provided in the rod insertion hole 63. These porous bodies 69
Is supplied with pressurized air through an air passage 70. The rod 64 is supported by the cylinder block 62 in a non-contact manner by the action of pressurized air ejected from the porous body 69. Then, control is performed so that the contact pressure of the rod 64 with respect to the workpiece 75 whose shape is to be measured is constant.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のエア
ベアリングシリンダにおいては、１つの充実体からロッ
ド６４が形成されていることから、同ロッド６４全体の
重量が重くなる。そのため、ロッド６４の先端をワーク
７５の表面に沿って摺動させる際に、横方向（図８に示
す矢印７６方向）から荷重を受ければ、ロッド６４が横
方向に振れやすくなる。その結果、ワーク７５の形状測
定精度が低下することとなる。しかも、ロッド６４がシ
リンダブロック６２に対して非接触的に支承されている
ことから、矢印７６に示す横からの荷重に対して弱い。
従って、ロッド６４の重量が重くなるほど、ロッド６４
の振れがいっそう大きくなる。However, in the conventional air bearing cylinder, since the rod 64 is formed from one solid body, the weight of the entire rod 64 is increased. Therefore, when the distal end of the rod 64 is slid along the surface of the workpiece 75, if the load is received from the lateral direction (the direction of the arrow 76 shown in FIG. 8), the rod 64 easily swings in the lateral direction. As a result, the shape measurement accuracy of the workpiece 75 is reduced. Moreover, since the rod 64 is supported in a non-contact manner with respect to the cylinder block 62, the rod 64 is weak against a lateral load indicated by an arrow 76.
Accordingly, as the weight of the rod 64 increases,
Swing becomes even larger.
【０００５】又、ロッド６４は金属製であって、温度変
化による寸法変化の影響を受けやすい。すなわち、エア
ベアリングシリンダ６１の周囲の温度変化に伴い、ロッ
ド６４がその軸線方向に沿って伸縮する。より具体的に
いうと、ロッド６４の軸線方向の長さが変化する。この
結果、ワーク７５の形状測定精度が低下することにな
る。Further, the rod 64 is made of metal and is easily affected by a dimensional change due to a temperature change. That is, the rod 64 expands and contracts along its axial direction with a change in the temperature around the air bearing cylinder 61. More specifically, the axial length of the rod 64 changes. As a result, the shape measurement accuracy of the work 75 decreases.
【０００６】そこで、上述した問題を解決するために、
ロッド６４の形成材料をセラミックにすることが考えら
れる。この構成にすれば、温度変化に伴うロッド６４の
寸法変化による影響を避けることができるとともに、ロ
ッド６４の軽量化を図ることができる。しかしながら、
セラミックは焼結した後、研磨等の仕上げ加工を要する
ため、例えばネジ形状や複雑な形状等に加工することが
困難である。その結果、ロッド６４の製造コストが大幅
に高くなるという問題がある。Therefore, in order to solve the above-mentioned problem,
It is conceivable that the material for forming the rod 64 is ceramic. With this configuration, it is possible to avoid the influence of the dimensional change of the rod 64 due to the temperature change, and it is possible to reduce the weight of the rod 64. However,
After sintering, the ceramic requires finishing processing such as polishing, so that it is difficult to process the ceramic into, for example, a screw shape or a complicated shape. As a result, there is a problem that the manufacturing cost of the rod 64 is significantly increased.
【０００７】本発明は上記の課題に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、ロッドの軽量化を図ることができ
るエアベアリングシリンダを提供することにある。又、
その他の目的は、温度変化に伴うロッドの寸法変化を小
さくすることができるエアベアリングシリンダを提供す
ることにある。The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an air bearing cylinder capable of reducing the weight of a rod. or,
Another object is to provide an air bearing cylinder that can reduce a dimensional change of a rod due to a temperature change.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１に記載の発明では、内部に圧力作用室及
びロッド挿通孔を有するシリンダブロックと、前記ロッ
ド挿通孔に挿通されるとともに少なくとも先端側が該ロ
ッド挿通孔から突出されたロッドと、前記圧力作用室又
はロッド挿通孔の少なくとも一方の内壁面に設けられ、
加圧エアを噴出することによって前記ロッドを非接触的
に支承する軸受部材とを備えたエアベアリングシリンダ
において、前記ロッドを、中空部が設けられた支持部材
と、この支持部材の中空部に配置された芯材とから構成
し、前記支持部材に対して芯材の一端部を固定し、他端
部を自由にしたことを要旨とする。According to the first aspect of the present invention, there is provided a cylinder block having a pressure chamber and a rod insertion hole therein, and the cylinder block is inserted through the rod insertion hole. A rod with at least the distal end side protruding from the rod insertion hole is provided on at least one inner wall surface of the pressure action chamber or the rod insertion hole,
In an air bearing cylinder including a bearing member that supports the rod in a non-contact manner by ejecting pressurized air, the rod is disposed in a support member provided with a hollow portion and in the hollow portion of the support member. In this case, one end of the core is fixed to the support member, and the other end is free.
【０００９】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
に記載のエアベアリングシリンダにおいて、前記支持部
材及び芯材は、それぞれ異なる材料にて形成され、前記
支持部材の形成材料は芯材のそれよりも比重が低い低比
重材であり、前記芯材の形成材料は支持部材のそれより
も熱膨張率が低い低熱膨張材であることを要旨とする。According to the second aspect of the present invention, the first aspect is provided.
In the air bearing cylinder described in the above, the support member and the core material are formed of different materials, respectively, the formation material of the support member is a low specific gravity material having a lower specific gravity than that of the core material, The gist of the invention is that the forming material is a low thermal expansion material having a lower coefficient of thermal expansion than that of the support member.
【００１０】請求項３に記載の発明によれば、請求項１
又は２に記載のエアベアリングシリンダにおいて、前記
支持部材及び芯材の接合部分は、隙間が無く一体的に固
定されていることを要旨とする。[0010] According to the third aspect of the present invention, the first aspect is provided.
Alternatively, in the air bearing cylinder described in Item 2, the joint portion between the support member and the core member is integrally fixed without any gap.
【００１１】以下、本発明の「作用」について説明す
る。請求項１に記載の発明によれば、ロッドは、中空部
を有する支持部材と、その支持部材に配置された芯材と
から構成されている。そして、芯材の一端部が固定さ
れ、他端部が自由になっている。そのため、ロッド全体
をみると、その内部が軸線方向に沿って肉抜きされたも
のであるといえる。従って、ロッドの軽量化を図ること
ができる。又、支持部材と芯材とを例えば熱膨張率が異
なる材料にて形成したとしても、他端部は自由になって
いる。すなわち、支持部材に対して芯材が接しているの
は一端部のみであって、大部分は接していない。従っ
て、周囲の温度変化によって支持部材と芯材との寸法変
化に違いが生じても、その影響を受けることはほとんど
ない。Hereinafter, the "action" of the present invention will be described. According to the first aspect of the present invention, the rod includes the support member having the hollow portion and the core member disposed on the support member. Then, one end of the core material is fixed, and the other end is free. Therefore, when the entire rod is viewed, it can be said that the inside of the rod is lightened along the axial direction. Therefore, the weight of the rod can be reduced. Further, even if the support member and the core material are formed of, for example, materials having different coefficients of thermal expansion, the other end is free. That is, the core material is in contact with the support member only at one end, and is not in contact with most. Therefore, even if a dimensional change between the support member and the core member is caused by a change in ambient temperature, the difference is hardly affected.
【００１２】請求項２に記載の発明によれば、支持部材
を低比重材で構成したことによってロッド全体の軽量化
にいっそう貢献できる。それとともに、芯材を低熱膨張
材で構成したことによって、温度変化によって芯材が寸
法変化する量を小さくすることができる。According to the second aspect of the present invention, since the supporting member is made of a low specific gravity material, it is possible to further contribute to the weight reduction of the entire rod. At the same time, since the core is made of a low thermal expansion material, the amount of dimensional change of the core due to temperature change can be reduced.
【００１３】請求項３に記載の発明によれば、支持部材
及び芯材の接合部分は、隙間が無いため、芯材が振れる
のをよりいっそう防止することが可能になる。According to the third aspect of the present invention, since there is no gap in the joint portion between the support member and the core material, it is possible to further prevent the core material from swinging.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】以下、本発明のエアベアリングシ
リンダを形状計測装置のプローブに具体化した一実施形
態を図面に基づき詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment in which an air bearing cylinder of the present invention is embodied in a probe of a shape measuring device will be described below in detail with reference to the drawings.
【００１５】図１に示すように、形状計測装置Ｃ１は、
３次元方向に駆動可能な図示しない可動ヘッドを備えて
いる。そして、本実施形態のエアベアリングシリンダ１
はその可動ヘッドに設置されていて、可動ヘッドととも
に一体的に駆動されるようになっている。この形状計測
装置Ｃ１は、エアベアリングシリンダ１と、それに加圧
エアを給排するための構造等を備えている。まず、エア
ベアリングシリンダ１の構造について説明する。As shown in FIG. 1, the shape measuring device C1 comprises:
A movable head (not shown) that can be driven in a three-dimensional direction is provided. And, the air bearing cylinder 1 of the present embodiment
Is mounted on the movable head and is driven integrally with the movable head. The shape measuring device C1 includes an air bearing cylinder 1 and a structure for supplying and discharging pressurized air thereto. First, the structure of the air bearing cylinder 1 will be described.
【００１６】エアベアリングシリンダ１を構成する金属
製のシリンダブロック２は、ロッド挿通孔３を有してい
る。ロッド挿通孔３は断面略矩形状であって、シリンダ
ブロック２の上下方向に沿って延びている。同ロッド挿
通孔３は貫通しており、シリンダブロック２の上下両端
面の中央部にて開口している。The metal cylinder block 2 constituting the air bearing cylinder 1 has a rod insertion hole 3. The rod insertion hole 3 has a substantially rectangular cross section, and extends along the vertical direction of the cylinder block 2. The rod insertion hole 3 penetrates and opens at the center of the upper and lower ends of the cylinder block 2.
【００１７】ロッド挿通孔３にはロッド４が自身の長手
方向に沿って移動可能に挿通されている。ここで、図２
に示すように、ロッド４における４つの外周面を、説明
の便宜上、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４とする。ロッド４の
下端側（即ち一端側）は、シリンダブロック２の下端面
側にあるロッド挿通孔３の開口から突出している。又、
ロッド４の上端側（即ち他端側）は、シリンダブロック
２の上端面側にあるロッド挿通孔３の開口から突出して
いる。A rod 4 is inserted into the rod insertion hole 3 so as to be movable along its own longitudinal direction. Here, FIG.
As shown in FIG. 4, the four outer peripheral surfaces of the rod 4 are S1, S2, S3, and S4 for convenience of explanation. The lower end side (that is, one end side) of the rod 4 protrudes from the opening of the rod insertion hole 3 on the lower end side of the cylinder block 2. or,
The upper end side (that is, the other end side) of the rod 4 protrudes from the opening of the rod insertion hole 3 on the upper end side of the cylinder block 2.
【００１８】ロッド挿通孔３の内壁面における所定箇所
には、多孔質体取付凹部１７，１８が形成されている。
上部に位置する多孔質体取付凹部１７には、上端側軸受
け部材としての多孔質体１５が設けられている。前記多
孔質体１５は板状かつ２対（合計４つ）であって、対向
した状態で離間配置されている。下部に位置する多孔質
体取付凹部１８には、下端側軸受け部材としての多孔質
体１６が設けられている。前記多孔質体１６は板状かつ
２対（合計４つ）であって、対向した状態で離間配置さ
れている。At predetermined positions on the inner wall surface of the rod insertion hole 3, recesses 17 and 18 for attaching a porous body are formed.
A porous body 15 as an upper end bearing member is provided in the porous body mounting recess 17 located at the upper part. The porous bodies 15 are plate-shaped and have two pairs (a total of four), and are spaced apart from each other. A porous body 16 as a lower end bearing member is provided in the porous body mounting recess 18 located at the lower part. The porous bodies 16 are plate-shaped and have two pairs (a total of four), and are spaced apart from each other.
【００１９】基端側多孔質体１５は、ロッド４の挿通時
においてその外周面Ｓ１〜Ｓ４に対面するとともに、当
該面Ｓ１〜Ｓ４の上端部に対して加圧エアを噴出する。
先端側多孔質体１６は、ロッド４の挿通時においてその
外周面Ｓ１〜Ｓ４に対面するとともに、当該面Ｓ１〜Ｓ
４の下端部に対して加圧エアを噴出する。The base-side porous body 15 faces the outer peripheral surfaces S1 to S4 when the rod 4 is inserted, and blows out pressurized air to the upper ends of the surfaces S1 to S4.
The distal end side porous body 16 faces the outer peripheral surfaces S1 to S4 when the rod 4 is inserted, and the surfaces S1 to S4.
The pressurized air is blown out to the lower end of 4.
【００２０】前記多孔質体１５，１６の形成材料として
は、例えば焼結アルミニウム、焼結銅、焼結ステンレス
等の金属材料を使用することができる。その他にも、焼
結三ふっ化樹脂、焼結四ふっ化樹脂、焼結ナイロン樹
脂、焼結ポリアセタール樹脂等のような合成樹脂材料
や、焼結カーボン、焼結グラファイト、焼結セラミック
スなどが使用可能である。As a material for forming the porous bodies 15 and 16, for example, a metal material such as sintered aluminum, sintered copper, and sintered stainless steel can be used. In addition, synthetic resin materials such as sintered trifluoride resin, sintered tetrafluoride resin, sintered nylon resin, sintered polyacetal resin, etc., sintered carbon, sintered graphite, sintered ceramics, etc. are used. It is possible.
【００２１】図１に示すように、シリンダブロック２の
一側面には給気ポート２１が形成されている。この給気
ポート２１は、エア供給源Ｐに対して配管Ｌ1 を介して
直接的に接続されている。多孔質体取付凹部１７のある
領域と給気ポート２１とは、通路２１ａを介して連通さ
れている。又、２つの多孔質体取付凹部１７，１８同士
は、通路２１ｂを介して連通されている。As shown in FIG. 1, an air supply port 21 is formed on one side of the cylinder block 2. This air supply port 21 is directly connected to the air supply source P via a pipe L1. The region having the porous body mounting recess 17 and the air supply port 21 are communicated with each other through a passage 21a. The two porous body mounting recesses 17 and 18 are connected to each other via a passage 21b.
【００２２】従って、給気ポート２１に加圧エアを供給
すると、その加圧エアは通路２１ａを通り抜けて基端側
多孔質体１５の外側面に到達するとともに、通路２１
ａ，２１ｂを通り抜けて先端側多孔質体１６の外側面に
到達する。そして、前記加圧エアは、両多孔質体１５，
１６の内側面からロッド４の外周面Ｓ１〜Ｓ４に向けて
噴出される。上記のように噴出された加圧エアの発生す
る静圧により、ロッド４がシリンダブロック２のロッド
挿通孔３に対して非接触的に支承される。即ち、このエ
アベアリングシリンダ１は静圧スラスト軸受けを備えた
ものとなっている。Accordingly, when the pressurized air is supplied to the air supply port 21, the pressurized air passes through the passage 21a, reaches the outer surface of the base-side porous body 15, and the passage 21a.
a, 21b, and reaches the outer surface of the distal end porous body 16. The pressurized air is supplied to both porous bodies 15,
16 are ejected from the inner surface of the rod 16 toward the outer peripheral surfaces S1 to S4 of the rod 4. The rod 4 is supported in a non-contact manner with respect to the rod insertion hole 3 of the cylinder block 2 by the static pressure generated by the compressed air ejected as described above. That is, the air bearing cylinder 1 has a static pressure thrust bearing.
【００２３】又、図１に示すように、ロッド挿通孔３の
内壁面における所定箇所には、更に別の多孔質体取付凹
部３１が形成されている。この多孔質体取付凹部３１
は、前記２つの多孔質体取付凹部１７，１８間に位置し
ている。このような多孔質体取付凹部３１には、流体圧
シール機能を有しかつ静圧軸受け機能を有する多孔質体
（流体圧シール機構）３２が設けられている。前記多孔
質体３２は板状かつ２対（合計４つ）であって、対向し
た状態で離間配置されている。なお、この多孔質体３２
の形成材料も、基本的には前記多孔質体１５，１６の形
成材料と同様である。Further, as shown in FIG. 1, a further porous body mounting recess 31 is formed at a predetermined position on the inner wall surface of the rod insertion hole 3. This porous body mounting recess 31
Is located between the two porous body mounting recesses 17 and 18. The porous body mounting concave portion 31 is provided with a porous body (fluid pressure seal mechanism) 32 having a fluid pressure sealing function and a static pressure bearing function. The porous bodies 32 are plate-shaped and have two pairs (a total of four), and are spaced apart from each other. The porous body 32
Are basically the same as those for the porous bodies 15 and 16.
【００２４】前記通路２１ｂは途中で分岐するととも
に、多孔質体取付凹部３１につながっている。従って、
多孔質体取付凹部３１のある領域と給気ポート２１と
は、通路２１ａ，２１ｂを介して連通されている。従っ
て、給気ポート２１に加圧エアを供給すると、その加圧
エアは通路２１ａ，２１ｂを通り抜けて多孔質体３２に
到達し、その内側面からロッド４の外周面Ｓ１〜Ｓ４に
向けて噴出されるようになっている。なお、流体圧シー
ル機構としての多孔質体３２は、その機能からしても明
らかなように、ロッド４を非接触的に支承する軸受け部
材を兼ねている。The passage 21b branches off in the middle and is connected to the porous body mounting recess 31. Therefore,
The region where the porous body mounting concave portion 31 is located and the air supply port 21 are communicated with each other through the passages 21a and 21b. Therefore, when pressurized air is supplied to the air supply port 21, the pressurized air passes through the passages 21a and 21b, reaches the porous body 32, and is ejected from the inner surface thereof toward the outer peripheral surfaces S1 to S4 of the rod 4. It is supposed to be. The porous body 32 as a fluid pressure sealing mechanism also serves as a bearing member for supporting the rod 4 in a non-contact manner, as is apparent from its function.
【００２５】次に、ロッド４の構造について説明する。
図１〜図５に示すように、ロッド４は、中空部を有する
支持部材としての支持筒３７を備えている。この支持筒
は略四角柱状をしたニッケル鋼製であって、上述したよ
うに４つの外周面Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４を備えてい
る。前記４つの外周面Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４のうち、
２つのものＳ１，Ｓ２には、第１及び第２の圧力作用部
としての第１及び第２の段差部４１，４２が形成されて
いる。より具体的にいうと、外周面Ｓ１においては第１
の段差部４１が１箇所だけ形成され、外周面Ｓ２におい
ては第２の段差部４２が１箇所だけ形成されている。つ
まり、第１の段差部４１も第２の段差部４２も、複数あ
る外周面Ｓ１〜Ｓ４のうちの１面にのみそれぞれ形成さ
れている。Next, the structure of the rod 4 will be described.
As shown in FIGS. 1 to 5, the rod 4 includes a support cylinder 37 as a support member having a hollow portion. This support cylinder is made of nickel steel having a substantially quadrangular prism shape, and has four outer peripheral surfaces S1, S2, S3, and S4 as described above. Of the four outer peripheral surfaces S1, S2, S3, S4,
First and second step portions 41 and 42 as first and second pressure acting portions are formed in the two components S1 and S2. More specifically, on the outer peripheral surface S1, the first
Is formed only at one position, and only one second step 42 is formed on the outer peripheral surface S2. That is, both the first step portion 41 and the second step portion 42 are formed only on one of the plurality of outer peripheral surfaces S1 to S4.
【００２６】本実施形態では、第１の段差部４１は、ロ
ッド４の自重分を解消するための推力をロッド４にもた
らす役割を果たす。第２の段差部４２は、ロッド４を下
方向に駆動制御するための推力をもたらす役割を果た
す。このような段差部４１，４２は、研削加工や金型加
工によって形成される。In the present embodiment, the first step portion 41 plays a role of providing a thrust to the rod 4 for eliminating the weight of the rod 4. The second step portion 42 plays a role of providing a thrust for drivingly controlling the rod 4 in the downward direction. Such step portions 41 and 42 are formed by grinding or die processing.
【００２７】ロッド４の長手方向を基準としたとき、第
１の段差部４１は第２の段差部４２よりも高い位置にあ
る。即ち、これら２つの段差部４１，４２は、同じ高さ
に配置されておらず、ロッド４の長手方向において段違
いに配置されている。これら２つの外周面Ｓ１，Ｓ２
は、ロッド４の中心を基準として互いに反対面側となる
位置関係にあるとともに、いずれもフラットではなくな
っている。第１の段差部４１は、ロッド４の下端側を向
くようにして形成されている。第２の段差部４２は、ロ
ッド４の上端側を向くようにして形成されている。With reference to the longitudinal direction of the rod 4, the first step 41 is higher than the second step 42. That is, these two step portions 41 and 42 are not arranged at the same height but are arranged stepwise in the longitudinal direction of the rod 4. These two outer peripheral surfaces S1, S2
Are located on opposite sides with respect to the center of the rod 4, and are not flat. The first step portion 41 is formed so as to face the lower end side of the rod 4. The second step portion 42 is formed so as to face the upper end side of the rod 4.
【００２８】残りの２つの外周面Ｓ３，Ｓ４は、段差部
４１，４２のような凹凸を備えておらず、完全にフラッ
トになっている。２つのフラットな外周面Ｓ３，Ｓ４
は、ロッド４の中心を基準として互いに反対面側となる
位置関係に形成されている。なお、両段差部４１，４２
の有効受圧面積を任意の大きさに変更してもよい。ちな
みに、本実施形態において、第１の段差部４１の有効受
圧面積は、第２の段差部４２の有効受圧面積よりも大き
くなっている。The remaining two outer peripheral surfaces S3 and S4 have no irregularities such as the steps 41 and 42 and are completely flat. Two flat outer peripheral surfaces S3, S4
Are formed in a positional relationship on the opposite sides with respect to the center of the rod 4. In addition, both step portions 41 and 42
May be changed to an arbitrary size. Incidentally, in the present embodiment, the effective pressure receiving area of the first step portion 41 is larger than the effective pressure receiving area of the second step portion 42.
【００２９】ロッド挿通孔３にロッド４を挿通した場
合、ロッド挿通孔３の内壁面とロッド４の外周面Ｓ１〜
Ｓ４との間には２つの空間ができる。第１の段差部４１
が配置されている空間を第１の圧力作用室２７と呼び、
第２の段差部４２が配置されている空間を第２の圧力作
用室２８と呼ぶことにする。When the rod 4 is inserted through the rod insertion hole 3, the inner wall surface of the rod insertion hole 3 and the outer peripheral surfaces S1 to
There are two spaces between S4. First step portion 41
Is called a first pressure action chamber 27,
The space in which the second step portion 42 is disposed is referred to as a second pressure action chamber 28.
【００３０】図１に示すように、ロッド４の長手方向を
基準としたとき、第１の圧力作用室２７は第２の圧力作
用室２８よりも上側に配置される。第１の圧力作用室２
７は前記流体圧シール機構である多孔質体３２のすぐ上
側に位置し、第２の圧力作用室２８は当該多孔質体３２
のすぐ下側に位置している。言い換えると、両圧力作用
室２７，２８間には、ロッド４に対して加圧エアを噴出
する多孔質体３２が配設されている。そして、これら２
つの圧力作用室２７，２８は、多孔質体３２によりシー
ルされることによって、互いに独立した状態で隔てられ
ている。As shown in FIG. 1, the first pressure action chamber 27 is disposed above the second pressure action chamber 28 with respect to the longitudinal direction of the rod 4. First pressure action chamber 2
7 is located just above the porous body 32 which is the fluid pressure sealing mechanism, and the second pressure action chamber 28 is
It is located just below. In other words, a porous body 32 that ejects pressurized air to the rod 4 is disposed between the pressure action chambers 27 and 28. And these 2
The two pressure action chambers 27 and 28 are separated from each other by being sealed by the porous body 32.
【００３１】ロッド４における支持筒３７の外側面には
連通溝４５，４６が形成されている。上部貫通溝４５に
よって、ロッド４の外周面Ｓ１側にある第１の圧力作用
室２７と、外周面Ｓ２側にある第１の圧力作用室２７と
に対し、同じエア圧が作用するようになっている。又、
下部貫通溝４６によって、ロッド４の外周面Ｓ１側にあ
る第２の圧力作用室２８と、外周面Ｓ２側にある第１の
圧力作用室２８とに対し、同じエア圧が作用するように
なっている。Communication grooves 45 and 46 are formed on the outer surface of the support cylinder 37 of the rod 4. The upper through groove 45 allows the same air pressure to act on the first pressure action chamber 27 on the outer peripheral surface S1 side of the rod 4 and the first pressure action chamber 27 on the outer peripheral surface S2 side. ing. or,
By the lower through groove 46, the same air pressure acts on the second pressure action chamber 28 on the outer peripheral surface S1 side of the rod 4 and the first pressure action chamber 28 on the outer peripheral surface S2 side. ing.
【００３２】図１に示すように、シリンダブロック２の
一側面には、第１の推力ポート２５が設けられている。
第１の推力ポート２５は、通路２５ａを介して第１の圧
力作用室２７に連通している。従って、第１の推力ポー
ト２５に供給された制御エアは、前記通路２５ａを経て
第１の圧力作用室２７に到ることができる。As shown in FIG. 1, a first thrust port 25 is provided on one side surface of the cylinder block 2.
The first thrust port 25 communicates with the first pressure action chamber 27 via a passage 25a. Therefore, the control air supplied to the first thrust port 25 can reach the first pressure action chamber 27 via the passage 25a.
【００３３】一方、シリンダブロック２において第１の
推力ポート２５がある位置のちょうど反対面側の箇所に
は、第２の推力ポート２６が設けられている。第２の推
力ポート２６は、通路２６ａを介して第２の圧力作用室
２８に連通している。従って、第２の推力ポート２６に
供給された制御エアは、前記通路２６ａを経て第２の圧
力作用室２８に到ることができる。On the other hand, a second thrust port 26 is provided in the cylinder block 2 at a position just opposite to the position where the first thrust port 25 is located. The second thrust port 26 communicates with the second pressure action chamber 28 via a passage 26a. Therefore, the control air supplied to the second thrust port 26 can reach the second pressure action chamber 28 via the passage 26a.
【００３４】そして、第１及び第２の段差部４１，４２
に制御エアが作用すると、ロッド４が上方に所定の力で
押圧される。従って、ロッド４を前進させる推力、より
具体的にいうとロッド４をシリンダブロック２の下端面
から突出させる方向の推力が、ロッド４にもたらされ
る。ただし、第１の段差部４１のもたらす推力のほう
が、第２の段差部４２のもたらす推力よりも数倍大きく
設定されている。これは両段差部４１，４２の役割の相
違に基づくものである。Then, the first and second step portions 41, 42
, The rod 4 is pressed upward by a predetermined force. Accordingly, a thrust for moving the rod 4 forward, more specifically, a thrust for causing the rod 4 to protrude from the lower end surface of the cylinder block 2 is applied to the rod 4. However, the thrust provided by the first step portion 41 is set to be several times larger than the thrust provided by the second step portion 42. This is based on the difference between the roles of the two step portions 41 and 42.
【００３５】図１に示すように、第２の推力ポート２６
に接続された配管Ｌ４は、エア供給源Ｐと給気ポート２
１とをつなぐ配管Ｌ1 に対して接続されている。この配
管Ｌ４の途上には、レギュレータＲ１及び圧力制御弁と
しての電空レギュレータＲ２が設けられている。レギュ
レータＲ１は、エア供給源Ｐからの加圧エアを所定圧力
に減圧する役割を果たす。このレギュレータＲ１の下流
側に位置する電空レギュレータＲ２は、同レギュレータ
Ｒ１により減圧された加圧エアを更に減圧して所望の制
御エアにする役割を果たしている。即ち、配管Ｌ４上で
は２段階の減圧が行われる。As shown in FIG. 1, the second thrust port 26
The pipe L4 connected to the air supply source P and the air supply port 2
1 is connected to a pipe L1 connecting the first and second pipes. A regulator R1 and an electropneumatic regulator R2 as a pressure control valve are provided in the middle of the pipe L4. The regulator R1 serves to reduce the pressure of the pressurized air from the air supply source P to a predetermined pressure. The electropneumatic regulator R2 located downstream of the regulator R1 plays a role of further reducing the pressurized air depressurized by the regulator R1 to a desired control air. That is, two-stage pressure reduction is performed on the pipe L4.
【００３６】従って、第２の推力ポート２６には、減圧
された一定圧力値の制御エアが配管Ｌ４を介して供給さ
れる。なお、レギュレータＲ１の設定圧は手動により適
宜調節可能であり、電空レギュレータＲ２の設定圧力は
外部の図示しないコントローラにより適宜調節可能とな
っている。Accordingly, control air having a reduced constant pressure value is supplied to the second thrust port 26 via the pipe L4. The set pressure of the regulator R1 can be appropriately adjusted manually, and the set pressure of the electropneumatic regulator R2 can be appropriately adjusted by an external controller (not shown).
【００３７】又、第１の推力ポート２５に接続された配
管Ｌ7 は、エア供給源Ｐと給気ポート２１とをつなぐ配
管Ｌ1 に対して接続されている。この第１の推力ポート
２５側の配管Ｌ７には、手動により設定圧が適宜調節可
能なレギュレータＲ３が設けられている。なお、このレ
ギュレータＲ３の設定圧は、前記レギュレータＲ１の設
定圧とは異なる値、即ちロッド４の自重分を解消する推
力をもたらすのに最適な値に設定されている。従って、
第１の推力ポート２５側には、常に一定圧力値の制御エ
アが供給される。A pipe L7 connected to the first thrust port 25 is connected to a pipe L1 connecting the air supply source P and the air supply port 21. In the pipe L7 on the first thrust port 25 side, there is provided a regulator R3 capable of appropriately adjusting the set pressure manually. Note that the set pressure of the regulator R3 is set to a value different from the set pressure of the regulator R1, that is, an optimum value for providing a thrust for eliminating the weight of the rod 4. Therefore,
Control air having a constant pressure value is always supplied to the first thrust port 25 side.
【００３８】なお、形状測定されるワークＷがレンズ等
である場合には、ワーク接触子３８の下端を直接接触す
ると、ワークＷが損傷するおそれがある。このような不
具合が生じないようにするために、ワーク接触子３８の
下端部に図示しない治具を取り付けてもよい。但し、こ
の場合において、レギュレータＲ３の設定圧は、ロッド
４の自重分のみならず、前記治具の自重分を解消する推
力をもたらすのに最適な値に設定するのは勿論のことで
ある。When the work W whose shape is to be measured is a lens or the like, if the lower end of the work contact 38 is in direct contact, the work W may be damaged. In order to prevent such a problem from occurring, a jig (not shown) may be attached to the lower end of the work contact 38. However, in this case, it is needless to say that the set pressure of the regulator R3 is set not only to the weight of the rod 4 but also to an optimum value for providing a thrust for eliminating the weight of the jig.
【００３９】前記支持筒３７内には、略円柱状をなす芯
材としてのワーク接触子３８が設けられている。このワ
ーク接触子３８は、その中心線が支持筒３７の中心と一
致する位置に配置されている。要するに、ワーク接触子
３８は支持筒３７の軸線上に配置されている。ワーク接
触子３８は支持筒３７の軸線方向に沿って延設され、そ
の上下両端部が支持筒３７の上下開口からそれぞれ突出
されている。ワーク接触子３８の下端部（即ち固定端）
は支持筒３７の下端部に貫通され、両者３７，３８の接
合部分に形成された段差部同士は互いに係合されてい
る。そして、ワーク接触子３８の下端部と支持筒３７の
下端部との接合部分は固定されている。つまり、ワーク
接触子３８は、支持筒３７の中空部において片持ち状に
支持されている。又、ワーク接触子３８の下端部と支持
筒３７の下端部とは、接着剤によって固定されているた
め、それらの接合部分の隙間は、接着剤の存在によって
ゼロとなっている。A work contact 38 as a core material having a substantially cylindrical shape is provided in the support cylinder 37. The work contact 38 is arranged at a position where the center line thereof coincides with the center of the support cylinder 37. In short, the work contact 38 is arranged on the axis of the support cylinder 37. The workpiece contact 38 extends along the axial direction of the support cylinder 37, and both upper and lower ends thereof are projected from upper and lower openings of the support cylinder 37, respectively. Lower end of work contact 38 (ie, fixed end)
Is penetrated through the lower end of the support cylinder 37, and the step portions formed at the joint portion between the two 37, 38 are engaged with each other. The joint between the lower end of the work contact 38 and the lower end of the support cylinder 37 is fixed. That is, the work contact 38 is supported in a cantilever manner in the hollow portion of the support cylinder 37. Further, since the lower end of the work contact 38 and the lower end of the support cylinder 37 are fixed with an adhesive, the gap between the joints is zero due to the presence of the adhesive.
【００４０】支持筒３７及びワーク接触子３８は、共に
金属製であって、それぞれ異なる材料にて形成されてい
る。具体的にいうと、支持筒３７は、ワーク接触子３８
よりも比重が低い低比重材にて形成されている。この低
比重材としては、低比重金属、例えばアルミニウム合金
等がある。低比重材を金属にする以外にセラミックやカ
ーボン等に変更することが可能である。本実施形態にお
けるアルミニウム合金の比重は、２．７となっている。
この値以外にも、アルミニウム合金の比重を１．０〜
３．０の範囲内で任意の値に変更してもよい。ちなみ
に、アルミニウム合金の熱膨張率は２３．８×１０-6／
℃となっている。The support cylinder 37 and the work contact 38 are both made of metal and are made of different materials. Specifically, the support cylinder 37 is provided with a work contact 38
It is formed of a low specific gravity material having a lower specific gravity. The low specific gravity material includes a low specific gravity metal, for example, an aluminum alloy. It is possible to change the low specific gravity material to ceramic, carbon or the like in addition to metal. The specific gravity of the aluminum alloy in the present embodiment is 2.7.
In addition to this value, the specific gravity of the aluminum alloy is set to 1.0 to
It may be changed to any value within the range of 3.0. Incidentally, the coefficient of thermal expansion of the aluminum alloy is 23.8 × 10 −6 /
° C.
【００４１】又、ワーク接触子３８は、支持筒３７より
も熱膨張率が低い低熱膨張材にて形成されている。低熱
膨張材としては、低熱膨張金属、例えばニッケル合金が
ある。低熱膨張材を金属にする以外にセラミックやカー
ボン等に変更することが可能である。本実施形態におけ
るニッケル合金の熱膨張率は、１×１０-6／℃となって
いる。ちなみに、ニッケル合金の比重は７．８６となっ
ている。The work contact 38 is made of a low thermal expansion material having a lower coefficient of thermal expansion than the support cylinder 37. As the low thermal expansion material, there is a low thermal expansion metal, for example, a nickel alloy. The low thermal expansion material can be changed to ceramic, carbon, or the like, instead of metal. The thermal expansion coefficient of the nickel alloy in the present embodiment is 1 × 10 −6 / ° C. Incidentally, the specific gravity of the nickel alloy is 7.86.
【００４２】エアベアリングシリンダ１から上方へ離間
した位置には、レーザ変位計４４が配置されている。こ
のレーザ変位計４４からレーザ光が、ワーク接触子３８
の上端部（即ち自由端）に設けられた受光モジュール４
３に向けて照射されるようになっている。これにより、
ロッド４の変位量が算出され、ワークＷの立体形状が計
測されるようになっている。A laser displacement gauge 44 is disposed at a position spaced upward from the air bearing cylinder 1. The laser light from the laser displacement meter 44 is applied to the workpiece contact 38.
Light receiving module 4 provided at the upper end (ie, free end) of
3 is irradiated. This allows
The amount of displacement of the rod 4 is calculated, and the three-dimensional shape of the work W is measured.
【００４３】次に、上記のように構成されたエアベアリ
ングシリンダ１を備えた形状計測装置Ｃ１の作用につい
て説明する。エア供給源Ｐから供給される加圧エアは、
給気ポート２１を介して常時多孔質体１５，１６，３２
に供給される。従って、多孔質体１５，１６，３２から
ロッド４に対して噴出される加圧エアの圧力により、ロ
ッド４がロッド挿通孔３内の多孔質体１５，１６，３２
に対して非接触的に支承される。又、エア供給源Ｐから
供給される制御エアは、第１の推力ポート２５を介し
て、一定の圧力で常時第１の圧力作用室２７内に供給さ
れる。従って、ロッド４は、それらの自重分にほぼ見合
う大きさの推力で持ち上げられる。即ち、ロッド４の自
重が解消される。Next, the operation of the shape measuring device C1 including the air bearing cylinder 1 configured as described above will be described. The pressurized air supplied from the air supply source P is
The porous bodies 15, 16, 32 are always provided through the air supply port 21.
Supplied to Accordingly, the pressure of the pressurized air jetted from the porous bodies 15, 16, 32 to the rod 4 causes the rod 4 to move the porous bodies 15, 16, 32 in the rod insertion hole 3.
Is supported in a non-contact manner. Further, the control air supplied from the air supply source P is always supplied to the first pressure action chamber 27 at a constant pressure via the first thrust port 25. Accordingly, the rods 4 are lifted with a thrust having a magnitude substantially corresponding to their own weight. That is, the weight of the rod 4 is eliminated.
【００４４】この状態で、ワークＷにロッド４における
支持筒３７の下端面が接触しながら、エアベアリングシ
リンダ１はワークＷの表面に沿って移動する。このと
き、第２の圧力作用室２８に制御エアが供給又は排出さ
れることにより、ワークＷに対するワーク接触子３８の
接触圧が一定となるように制御される。そして、レーザ
変位計４４からのレーザ光が受光モジュール４３に向け
て照射され、ロッド４の変位量が算出される。この変位
量に基づいてワークＷの立体形状が計測される。In this state, the air bearing cylinder 1 moves along the surface of the work W while the lower end surface of the support cylinder 37 of the rod 4 contacts the work W. At this time, by supplying or discharging the control air to and from the second pressure action chamber 28, the contact pressure of the work contact 38 with the work W is controlled to be constant. Then, the laser light from the laser displacement meter 44 is irradiated toward the light receiving module 43, and the displacement amount of the rod 4 is calculated. The three-dimensional shape of the work W is measured based on the displacement amount.
【００４５】従って、本実施形態によれば以下のような
効果を得ることができる。 （１）中空部を有する支持筒３７内にワーク接触子３８
が片持ち状に配置されている。そのため、ロッド４全体
を１つの部材としてみた場合に、その内部はロッド４の
軸線上に沿って肉抜きされたものであるといえる。よっ
て、ロッド４の軽量化を図ることができる。このことか
ら、ロッド４の下端面がワークの表面に沿って摺動する
とき、横方向（図１に示す矢印５０方向）からの荷重を
受けても、ロッド４は振れにくくなる。その結果、ロッ
ド４の変位量を高精度に算出できるので、ワークＷの形
状測定精度を向上することができる。又、ロッド４の軽
量化を図ることができることから、同ロッド４の応答性
を向上することができる。Therefore, according to the present embodiment, the following effects can be obtained. (1) A work contact 38 in a support cylinder 37 having a hollow portion
Are arranged cantilevered. Therefore, when the entire rod 4 is viewed as one member, it can be said that the inside of the rod 4 is lightened along the axis of the rod 4. Therefore, the weight of the rod 4 can be reduced. For this reason, when the lower end surface of the rod 4 slides along the surface of the work, the rod 4 is less likely to swing even if a load is applied in the lateral direction (the direction of the arrow 50 shown in FIG. 1). As a result, the displacement amount of the rod 4 can be calculated with high accuracy, so that the shape measurement accuracy of the workpiece W can be improved. Further, since the weight of the rod 4 can be reduced, the responsiveness of the rod 4 can be improved.
【００４６】（２）支持筒３７の形成材料は、ワーク接
触子３８よりも比重が低い低比重金属からなる。そのた
め、更なるロッド４全体の軽量化に貢献することができ
る。特に、本実施形態において、支持筒３７はアルミニ
ウム合金からなるため、熱伝導性が比較的高い。従っ
て、ワーク接触子３８の熱が支持筒３７に逃げ易くなる
ので、温度変化に伴うワーク接触子３８の軸線方向への
寸法変化をいっそう小さくすることができる。しかも、
支持筒３７はその表面積がワーク接触子３８の表面積が
大きいことから、ワーク接触子３８から支持筒３７に熱
が逃げても、支持筒３７による放熱性能を高くすること
ができる。(2) The material of the support cylinder 37 is made of a metal having a lower specific gravity than the work contact 38. Therefore, it is possible to further contribute to the weight reduction of the entire rod 4. In particular, in the present embodiment, since the support cylinder 37 is made of an aluminum alloy, the heat conductivity is relatively high. Therefore, the heat of the work contact 38 can easily escape to the support cylinder 37, so that the dimensional change in the axial direction of the work contact 38 due to the temperature change can be further reduced. Moreover,
Since the support cylinder 37 has a large surface area of the work contact 38, even if heat escapes from the work contact 38 to the support cylinder 37, the heat dissipation performance of the support cylinder 37 can be increased.
【００４７】（３）ワーク接触子３８の形成材料は、支
持筒３７よりも熱膨張率が低い低熱膨張金属からなる。
そのため、温度変化に伴いワーク接触子３８がその軸線
方向に沿って寸法変化するのを小さくすることができ、
ロッド４の変位量を正確に測定することができる。従っ
て、ワークＷの形状測定精度をよりいっそう向上するこ
とができる。特に、本実施形態では、ワーク接触子３８
はニッケル合金からなるため、ワーク接触子３８の下端
面がワークＷに摺動しても摩耗しにくく、ワーク接触子
３８の寿命を長くすることができる。(3) The material for forming the work contact 38 is made of a low thermal expansion metal having a lower coefficient of thermal expansion than the support cylinder 37.
Therefore, it is possible to reduce the dimensional change of the work contact 38 along the axial direction due to the temperature change,
The displacement amount of the rod 4 can be accurately measured. Therefore, the shape measurement accuracy of the workpiece W can be further improved. In particular, in the present embodiment, the work contact 38
Is made of a nickel alloy, so that even if the lower end surface of the work contact 38 slides on the work W, it is hard to be worn and the life of the work contact 38 can be extended.
【００４８】（４）支持筒３７及びワーク接触子３８
は、いずれも金属製である。そのため、支持筒３７及び
ワーク接触子３８を例えばセラミック製にした場合と比
較して、加工が非常に行い易くなる。しかも、低比重金
属と低熱膨張金属とを組み合わせることにより、温度変
化に伴うロッドの寸法変化を小さくすることができるば
かりでなく、軽量化も図ることができる。つまり、ロッ
ド４を全体的にセラミック製にした場合と同等の性能を
発揮することができる。従って、ロッド４の製造コスト
が大幅に上昇するのを抑制できて、形状計測装置Ｃ１に
適した高精度なエアベアリングシリンダ１を提供するこ
とができる。(4) Support tube 37 and work contact 38
Are made of metal. For this reason, processing becomes very easy as compared with the case where the support cylinder 37 and the work contact 38 are made of, for example, ceramic. Moreover, by combining the low specific gravity metal and the low thermal expansion metal, not only the dimensional change of the rod due to the temperature change can be reduced, but also the weight can be reduced. That is, the same performance as when the rod 4 is entirely made of ceramic can be exhibited. Therefore, it is possible to suppress a significant increase in the manufacturing cost of the rod 4, and to provide a highly accurate air bearing cylinder 1 suitable for the shape measuring device C1.
【００４９】（５）中空部を有する支持筒３７内にワー
ク接触子３８が片持ち状に配置されている。そのため、
支持筒３７に対するワーク接触子３８の接触部分の面積
が小さいといえる。このことから、温度変化によって支
持筒３７がその軸線方向に沿って寸法変化しても、その
寸法変化による影響をワーク接触子３８が受けにくくな
る。つまり、ワーク接触子３８の寸法変化を最小限に抑
えることができる。従って、ロッド４の変位量をいっそ
う正確に測定することができる。(5) A work contact 38 is cantilevered in a support cylinder 37 having a hollow portion. for that reason,
It can be said that the area of the contact portion of the work contact 38 with the support cylinder 37 is small. For this reason, even if the dimension of the support cylinder 37 changes in the axial direction due to a temperature change, the work contact 38 is less likely to be affected by the dimensional change. That is, the dimensional change of the work contact 38 can be minimized. Therefore, the displacement amount of the rod 4 can be measured more accurately.
【００５０】（６）支持筒３７及びワーク接触子３８は
接着剤によって固定されている。そのため、支持筒３７
とワーク接触子３８との接合部分の間にある隙間を接着
剤によって完全に無くすことができる。従って、ワーク
接触子３８がその横方向（図１に示す矢印５０方向）に
沿ってかかる荷重によって振れるのを確実に防止するこ
とができる。(6) The support cylinder 37 and the work contact 38 are fixed by an adhesive. Therefore, the support cylinder 37
The gap between the joining portion between the workpiece and the work contact 38 can be completely eliminated by the adhesive. Therefore, it is possible to reliably prevent the workpiece contact 38 from swinging due to the load applied along the lateral direction (the direction of the arrow 50 shown in FIG. 1).
【００５１】（７）第１の圧力作用室２７及びその内部
に配置された第１の段差部４１に制御エアが作用して、
ロッド４の自重分を解消するための推力がロッド４にも
たらされる。その結果、ロッド４に働く重力とがバラン
スし、制御精度に与える重力の影響が低減される。又、
第２の圧力作用室２８に供給された制御エアは、その内
部に配置された第２の段差部４２に作用して、ワークＷ
の表面に対するロッド４の接触圧を制御するための推力
をもたらす。従って、ロッド４の接触圧を常に一定にす
ることができるので、形状測定の精度向上に貢献するこ
とができる。(7) Control air acts on the first pressure action chamber 27 and the first step portion 41 disposed inside the first pressure action chamber 27,
A thrust for eliminating the weight of the rod 4 is applied to the rod 4. As a result, the gravity acting on the rod 4 is balanced, and the influence of the gravity on the control accuracy is reduced. or,
The control air supplied to the second pressure action chamber 28 acts on the second step portion 42 disposed therein, and the work W
To control the contact pressure of the rod 4 against the surface of the rod. Therefore, since the contact pressure of the rod 4 can be always kept constant, it is possible to contribute to improving the accuracy of shape measurement.
【００５２】（８）第１及び第２の圧力作用室２７，２
８は互いに独立していることから、各圧力作用室２７，
２８には各々適圧の制御エアを別個に供給することがで
きる。ゆえに、自重解消に必要な推力を得るための制御
エアと、ワークＷに対するロッド４の接触圧を制御する
のに必要な推力を得るための制御エアとを切り離すこと
ができる。よって、それらを共通化しなくてもよくなる
というメリットがある。その結果、小さな制御圧での駆
動制御が可能となり、その制御圧を適宜調整することに
よって、ロッド４を高精度で駆動制御することができ
る。(8) First and second pressure action chambers 27, 2
8 are independent of each other, each pressure action chamber 27,
The control air at an appropriate pressure can be separately supplied to each of the 28. Therefore, the control air for obtaining the thrust necessary for eliminating the self-weight and the control air for obtaining the thrust required for controlling the contact pressure of the rod 4 with the workpiece W can be separated. Therefore, there is a merit that they do not need to be shared. As a result, drive control can be performed with a small control pressure, and the drive pressure of the rod 4 can be controlled with high accuracy by appropriately adjusting the control pressure.
【００５３】（９）ロッド４に対して加圧エアを噴出す
る多孔質体３２によって、両圧力作用室２７，２８間が
シールされている。このため、流体圧シール機構である
当該多孔質体３２を流れる制御エアの方向が常に一定に
なる。つまり、多孔質体３２の内面側からは常時加圧エ
アが噴出しており、その噴出した加圧エアは両圧力作用
室２７，２８側へ常時流れ込んでいるからである。よっ
て、両圧力作用室２７，２８内の圧力の大小関係が変化
したとしても、ロッド４の推力値に変動は起こらない。
従って、推力特性に優れたエアベアリングシリンダ１を
実現することができる。(9) The space between the two pressure action chambers 27 and 28 is sealed by the porous body 32 which blows out pressurized air to the rod 4. Therefore, the direction of the control air flowing through the porous body 32, which is a fluid pressure sealing mechanism, is always constant. In other words, pressurized air is constantly ejected from the inner surface side of the porous body 32, and the ejected pressurized air is constantly flowing into the two pressure action chambers 27 and 28. Therefore, even if the magnitude relationship between the pressures in the pressure action chambers 27 and 28 changes, the thrust value of the rod 4 does not change.
Therefore, the air bearing cylinder 1 having excellent thrust characteristics can be realized.
【００５４】（１０）圧力作用部である第１及び第２の
段差部４１，４２が、ロッド４の長手方向に沿って段違
いに配置されていて、ロッド４の形状も比較的単純なも
のとなっている。このため、製造時における加工箇所が
少なくて済むようになる。従って、高性能であるにもか
かわらず、安価かつ製造が容易なエアベアリングシリン
ダ１とすることができる。(10) The first and second step portions 41 and 42, which are pressure acting portions, are arranged stepwise along the longitudinal direction of the rod 4, and the shape of the rod 4 is relatively simple. Has become. For this reason, the number of processing locations during manufacturing can be reduced. Therefore, the air bearing cylinder 1 which is inexpensive and easy to manufacture can be provided despite its high performance.
【００５５】（１１）このエアベアリングシリンダ１に
おけるロッド４の支持筒３７は、略四角柱状、即ち非円
形状である。このため、ロッド４はロッド挿通孔３内を
自由に回転することができず、回り止めが図られてい
る。従って、ワークＷの形状測定時に受光モジュール４
３が不用意に回転するような心配がない。(11) The support cylinder 37 of the rod 4 in the air bearing cylinder 1 has a substantially quadrangular prism shape, that is, a non-circular shape. For this reason, the rod 4 cannot rotate freely in the rod insertion hole 3 and is prevented from rotating. Therefore, when measuring the shape of the work W, the light receiving module 4
There is no worry that 3 rotates carelessly.
【００５６】（１２）第１及び第２の段差部４１，４２
は、４つある外周面Ｓ１〜Ｓ４のうちの１面にのみそれ
ぞれ形成されているため、ロッド４の製造時における加
工箇所が最小限になる。このことは、よりいっそう製造
コストの低減及び製造の容易化に貢献している。(12) First and second step portions 41 and 42
Are formed only on one of the four outer peripheral surfaces S1 to S4, and therefore, the number of processing portions at the time of manufacturing the rod 4 is minimized. This contributes to further reduction in manufacturing cost and simplification of manufacturing.
【００５７】（１３）流体圧シール機構である多孔質体
３２は、ロッド４を非接触的に支承する軸受け部材を兼
ねている。このため、多孔質体１５，１６のみを備える
構成に比べ、軸受け全体としての剛性が高くなり、より
大きな横荷重に耐えうるエアベアリングシリンダ１とす
ることができる。又、このような構成であれば、第３の
軸受け部材を別途配設する必要もなくなるため、部品点
数の増加を防止することができ、ひいては製造コストの
低減も図ることができる。(13) The porous body 32 serving as a fluid pressure sealing mechanism also serves as a bearing member for supporting the rod 4 in a non-contact manner. For this reason, the rigidity of the bearing as a whole is increased as compared with the configuration including only the porous bodies 15 and 16, and the air bearing cylinder 1 can withstand a larger lateral load. Further, with such a configuration, it is not necessary to separately arrange the third bearing member, so that it is possible to prevent an increase in the number of components and to reduce the manufacturing cost.
【００５８】（１４）両圧力作用室２７，２８が互いに
独立していることから、それらに対応する段差部４１，
４２の有効受圧面積の大小関係を任意に設定することが
容易である。そして、ここでは第１の段差部４１の有効
受圧面積を、第２の段差部４２の有効受圧面積よりもか
なり大きく（具体的には５倍に）設定している。従っ
て、かかる設定によれば、自重解消用の推力よりも小さ
い推力をロッド４にもたらすことができる。従って、狭
い範囲での微妙な圧力調整が可能となり、より高精度に
ロッド４を駆動制御することができる。このため、ワー
ク接触子３８を極めて高精度の接触圧でワークＷに対し
押し付けることが可能となり、ワークＷの変形や破損等
を確実に防止することができる。(14) Since the two pressure action chambers 27 and 28 are independent of each other, the step portions 41,
It is easy to arbitrarily set the magnitude relationship of the effective pressure receiving areas 42. Here, the effective pressure receiving area of the first step portion 41 is set to be considerably larger (specifically, five times) than the effective pressure receiving area of the second step portion 42. Therefore, according to such a setting, a thrust smaller than the thrust for eliminating its own weight can be provided to the rod 4. Accordingly, fine pressure adjustment in a narrow range is possible, and the driving of the rod 4 can be controlled with higher accuracy. For this reason, the workpiece contact 38 can be pressed against the workpiece W with an extremely high precision contact pressure, and deformation and breakage of the workpiece W can be reliably prevented.
【００５９】（１５）ロッド４を非接触的に支承すべく
加圧エアを噴出する軸受け部材として、微細な孔を有す
る多孔質体１５，１６，３２を使用している。そのた
め、加圧エアが多孔質体１５，１６，３２の内側面から
ロッド４の外周面に向けてムラなく均等に噴出される。
従って、ロッド４と多孔質体１５，１６，３２とのクリ
アランスが小さくても、ロッド４が多孔質体１５，１
６，３２と摺接する可能性は低く、ロッド４の偏心を抑
制することができる。(15) Porous bodies 15, 16 and 32 having fine holes are used as bearing members for ejecting pressurized air to support the rod 4 in a non-contact manner. Therefore, pressurized air is evenly and uniformly ejected from the inner surfaces of the porous bodies 15, 16 and 32 toward the outer peripheral surface of the rod 4.
Therefore, even if the clearance between the rod 4 and the porous bodies 15, 16 and 32 is small, the rod 4 can be used as the porous bodies 15 and 1 or 2.
The possibility of sliding contact with 6, 32 is low, and the eccentricity of the rod 4 can be suppressed.
【００６０】なお、本発明の実施形態は以下のように変
更してもよい。 ・ 図６に示すように、詳細に言えばロッド４の軸線方
向に対して直交する方向における支持筒３７の一辺を長
くしてもよい。この構成にすれば、支持筒３７が大型化
したことにより、各多孔質体１５，１６，３２の面積が
大きくなるため、ロッド４の横方向の剛性を強くするこ
とができる。従って、ロッド４が大型化した分だけその
重量が多少重くなったことを考慮しても、ロッド６４を
よりいっそう振れにくくすることができる。The embodiment of the present invention may be modified as follows. As shown in FIG. 6, more specifically, one side of the support cylinder 37 in a direction orthogonal to the axial direction of the rod 4 may be lengthened. According to this configuration, since the area of each of the porous bodies 15, 16, and 32 becomes large due to the enlargement of the support cylinder 37, the lateral rigidity of the rod 4 can be increased. Therefore, even if the weight of the rod 4 is slightly increased by the size of the rod 4, the rod 64 can be made more difficult to swing.
【００６１】・ 図７に示すように、第１及び第２の段
差部４１，４２をともにロッド４の突出端側である下端
側を向くように形成してもよい。このようにロッド４を
形成すれば、自重解消用の推力の方向と駆動制御用の推
力の方向とを同一にすることができる。又、自重解消用
の推力の方向と駆動制御用の推力の方向とが反対方向に
なるものと比較して、構造が簡単なものとなりかつ製造
が容易になる。つまり、ロッド４の製造にあたって上半
部の中心線からずらした位置に下半部を設けた構造とす
る必要がなく、しかもロッド挿通孔３内への組み付けも
簡単だからである。加えて、左右の重量バランスに優れ
たロッド構造とすることができる。As shown in FIG. 7, the first and second steps 41 and 42 may both be formed so as to face the lower end, which is the protruding end of the rod 4. By forming the rod 4 in this manner, the direction of the thrust for eliminating the own weight and the direction of the thrust for drive control can be made the same. Further, the structure becomes simpler and the manufacturing becomes easier as compared with the case where the direction of the thrust for eliminating the own weight and the direction of the thrust for drive control are opposite. That is, it is not necessary to adopt a structure in which the lower half is provided at a position shifted from the center line of the upper half in manufacturing the rod 4, and the assembling into the rod insertion hole 3 is easy. In addition, it is possible to provide a rod structure that is excellent in right and left weight balance.
【００６２】・ ワーク接触子３８の下端部と支持筒３
７の下端部とを接着剤ではなくネジによる螺合関係にて
固定してもよい。但し、この構成を採用する場合には、
ワーク接触子３８の振れを小さくするために、ワーク接
触子３８と支持筒３７との螺合部分の隙間をできるだけ
少なくするのが好ましい。従って、この螺合部分の隙間
を無くすために、接着剤を塗布してもよい。The lower end of the work contact 38 and the support cylinder 3
7 may be fixed in a screwing relationship with a screw instead of an adhesive. However, when adopting this configuration,
In order to reduce the run-out of the work contact 38, it is preferable to minimize the gap between the threaded portion of the work contact 38 and the support cylinder 37. Therefore, an adhesive may be applied in order to eliminate the gap between the threaded portions.
【００６３】・ 前記実施形態において、支持筒３７及
びワーク接触子３８同士は、ロッド４の下端部において
固定されている。この場所以外にも、例えばロッド４の
中央部付近又は上端部において、両部材３７，３８同士
を固定してもよい。要するに、支持筒３７に対してワー
ク接触子３８を固定する位置を任意の位置に変更しても
よい。なお、ロッド４の上端部において、両部材３７，
３８同士を固定した場合には、ワーク接触子３８の上端
面をワークＷに接触させ、下端面に受光モジュール４３
を設けるのが好ましい。In the above embodiment, the support cylinder 37 and the work contact 38 are fixed at the lower end of the rod 4. In addition to this location, the two members 37 and 38 may be fixed to each other, for example, near the center of the rod 4 or at the upper end. In short, the position where the work contact 38 is fixed to the support cylinder 37 may be changed to an arbitrary position. At the upper end of the rod 4, both members 37,
When the fixing members 38 are fixed to each other, the upper end surface of the work contact 38 is brought into contact with the work W, and the light receiving module 43
Is preferably provided.
【００６４】・ 支持筒３７の形成材料とワーク接触子
３８との形成材料を共にニッケル合金又はアルミニウム
合金に変更してもよい。 ・ 支持筒３７とワーク接触子３８とを固定する接着剤
にアルミナ、シリカ等のセラミック系の成分をフィラー
として含ませてもよい。この構成にすれば、温度変化に
伴うワーク接触子３８の寸法変化量をよりいっそう小さ
くすることができる。The material forming the support cylinder 37 and the material forming the work contact 38 may both be changed to a nickel alloy or an aluminum alloy. A ceramic component such as alumina or silica may be contained as a filler in the adhesive for fixing the support cylinder 37 and the work contact 38. With this configuration, the dimensional change amount of the work contact 38 due to the temperature change can be further reduced.
【００６５】・ ロッド４に対して加圧エアを噴出する
という条件を満たすものであれば、流体圧シール機構と
して多孔質体３２以外のものを用いることも許容され
る。又、流体圧シール機構は、必ずしも軸受け部材を兼
ねるものでなくてもよい。As long as the condition that the pressurized air is ejected to the rod 4 is satisfied, it is permissible to use a fluid sealing mechanism other than the porous body 32. Further, the fluid pressure seal mechanism does not necessarily have to double as the bearing member.
【００６６】・ 多孔質体３２等のような流体圧シール
機構に対し、多孔質体１５，１６とは別系統で加圧エア
を供給するようにしてもよい。 ・ 第１及び第２の段差部４１，４２を、ロッド４の中
心を基準として互いに反対面側とはならない位置関係、
例えば隣接する面に形成することも可能である。The pressurized air may be supplied to a fluid pressure sealing mechanism such as the porous body 32 by a system different from the porous bodies 15 and 16. A positional relationship in which the first and second steps 41 and 42 are not on opposite sides with respect to the center of the rod 4;
For example, it can be formed on an adjacent surface.
【００６７】・ 前記実施形態では、ロッド４の長手方
向に沿って離間した上下２つの場所に軸受け部材として
の多孔質体１５，１６を設けたものを例示した。これに
対し、一方の多孔質体１５（又は１６）のみを用い、他
方のもの１６（又は１５）を省略して実施してもよい。In the above embodiment, the rods 4 are provided with the porous members 15 and 16 as bearing members at two upper and lower locations separated from each other along the longitudinal direction. On the other hand, only one porous body 15 (or 16) may be used, and the other porous body 15 (or 15) may be omitted.
【００６８】・ ロッド４は四角柱状に限定されること
はなく、例えば六角柱状などの多角柱状であってもよ
い。 ・ 軸受け部材である多孔質体１５，１６，３２を、シ
リンダブロック２側ではなくロッド４側に設けた構成も
許容される。このようにすると、エアベアリングシリン
ダ１全体をスリム化することが容易になる。The rod 4 is not limited to a square pillar, but may be a polygonal pillar such as a hexagonal pillar. A configuration in which the porous bodies 15, 16, and 32 as bearing members are provided on the rod 4 side instead of the cylinder block 2 side is also allowed. This makes it easy to make the entire air bearing cylinder 1 slimmer.
【００６９】・ 第１及び第２の段差部４１，４２は、
必ずしも、両方ともロッド４の突出端側である下端側を
向くようにして形成されていなくてもよく、そのいずれ
か一方がロッド４の上端側を向くようにして形成されて
いてもよい。The first and second step portions 41 and 42 are
Both of them do not necessarily need to be formed so as to face the lower end side which is the protruding end side of the rod 4, and one of them may be formed so as to face the upper end side of the rod 4.
【００７０】・ エアベアリングシリンダ１の向きは任
意の向きに変更することが可能である。例えば、ロッド
４を上下方向に沿って配置するのではなく、左右方向
（横向き）に配置してもよい。The direction of the air bearing cylinder 1 can be changed to any direction. For example, instead of arranging the rods 4 in the up-down direction, the rods 4 may be arranged in the left-right direction (sideways).
【００７１】・ 第１の段差部４１の有効受圧面積を、
第２の段差部４２の有効受圧面積よりも小さく設定した
構成にしても勿論よい。 ・ 実施形態の場合、配管Ｌ７上には手動により設定圧
が調節可能なレギュレータＲ３が設けられていた。この
レギュレータＲ３に代えて、例えば上述したレギュレー
タＲ１及び電空レギュレータＲ２を設けてもよい。The effective pressure receiving area of the first step portion 41 is
Of course, a configuration in which the effective pressure receiving area of the second step portion 42 is set smaller than the effective pressure receiving area may be employed. In the case of the embodiment, the regulator R3 capable of manually adjusting the set pressure is provided on the pipe L7. Instead of the regulator R3, for example, the above-described regulator R1 and electropneumatic regulator R2 may be provided.
【００７２】次に、特許請求の範囲に記載された技術的
思想のほかに、前述した実施形態によって把握される技
術的思想を以下に示す。 （１）請求項１において、前記支持部材及び芯材は、そ
れぞれ異なる材料にて形成され、前記支持部材の形成材
料は芯材のそれよりも比重が低い低比重材であることを
特徴とするエアベアリングシリンダ。Next, in addition to the technical idea described in the claims, the technical idea grasped by the above-described embodiment will be described below. (1) In claim 1, the support member and the core material are formed of different materials, respectively, and the material of the support member is a low specific gravity material having a specific gravity lower than that of the core material. Air bearing cylinder.
【００７３】（２）請求項１において、前記支持部材及
び芯材は、それぞれ異なる材料にて形成され、前記芯材
の形成材料は支持部材のそれよりも熱膨張率が低い低熱
膨張材であることを特徴とするエアベアリングシリン
ダ。(2) In claim 1, the support member and the core material are formed of different materials, respectively, and the material of the core material is a low thermal expansion material having a lower coefficient of thermal expansion than that of the support member. An air bearing cylinder characterized by the above.
【００７４】（３）請求項２又は３において、前記低比
重材は、その比重が１．０〜３．０の範囲内で設定され
ていることを特徴とするエアベアリングシリンダ。 （４）請求項２又は３において、前記低熱膨張材は、そ
の熱膨張率が０．０５×１０-7／℃〜４×１０-6／℃の
範囲内で設定されていることを特徴とするエアベアリン
グシリンダ。(3) The air bearing cylinder according to claim 2 or 3, wherein the specific gravity of the low specific gravity material is set within a range of 1.0 to 3.0. (4) In claim 2 or 3, the low thermal expansion material has a coefficient of thermal expansion set within a range of 0.05 × 10 −7 / ° C. to 4 × 10 −6 / ° C. Air bearing cylinder.
【００７５】（５）請求項３において、前記支持部材及
び芯材は、接着剤によって互いに固定されていることを
特徴とするエアベアリングシリンダ。この構成にすれ
ば、接着剤によって支持部材と芯材との接合部分の隙間
をゼロにすることができる。(5) The air bearing cylinder according to claim 3, wherein the support member and the core member are fixed to each other by an adhesive. With this configuration, the gap at the joint between the support member and the core member can be reduced to zero by the adhesive.
【００７６】（６）前記（５）において、前記接着剤は
セラミックからなるフィラーを含んでいることを特徴と
するエアベアリングシリンダ。 （７） 請求項１〜３、前記（１）〜（６）のいずれか
において、前記第１及び第２の圧力作用部を前記ロッド
の長手方向に沿って段違いに配置するとともに、前記両
圧力作用室間に前記ロッドに対して加圧エアを噴出する
流体圧シール機構を配設したことを特徴とするエアベア
リングシリンダ。この構成にすれば、ロッドに対して加
圧エアを噴出する流体圧シール機構によって両圧力作用
室間をシールしているため、当該シール機構を流れる制
御エアの方向が一定になる。よって、両圧力作用室内の
圧力の大小関係が変化したとしても、ロッドの推力値に
変動は起こらない。また、両圧力作用部をロッドの長手
方向に沿って段違いに配置したことにより形状が単純化
するため、製造時における加工箇所が少なくて済むよう
になる。この結果、安価かつ製造が容易であって、しか
も推力特性に優れたエアベアリングシリンダを提供する
ことができる。(6) The air bearing cylinder according to (5), wherein the adhesive contains a filler made of ceramic. (7) In any one of claims 1 to 3, and (1) to (6), the first and second pressure acting portions are arranged stepwise along the longitudinal direction of the rod, and the two pressure acting portions are arranged at different levels. An air bearing cylinder, comprising a fluid pressure seal mechanism for ejecting pressurized air to the rod between the working chambers. According to this configuration, since the two pressure action chambers are sealed by the fluid pressure seal mechanism that ejects pressurized air to the rod, the direction of the control air flowing through the seal mechanism is constant. Therefore, even if the magnitude relationship between the pressures in the two pressure action chambers changes, the thrust value of the rod does not change. In addition, since the two pressure acting portions are arranged stepwise along the longitudinal direction of the rod, the shape is simplified, so that the number of processing portions during manufacturing can be reduced. As a result, it is possible to provide an air bearing cylinder that is inexpensive, easy to manufacture, and has excellent thrust characteristics.
【００７７】（８） 請求項１〜３、前記（１）〜
（７）のいずれかにおいて、前記ロッドは略角柱状であ
って、前記第１及び第２の圧力作用部は、複数あるロッ
ド外周面のうちの１面にのみそれぞれ形成されているこ
とを特徴とするエアベアリングシリンダ。この構成にす
れば、略角柱状、即ち非円形状のロッドであるため、ロ
ッド挿通孔内における回り止めが図られるとともに、ロ
ッド製造時における加工箇所が最小限になる。この結
果、よりいっそう安価かつ製造が容易なものとなる。(8) Claims 1-3, (1)-
(7) In any one of the constitutions (7), the rod has a substantially prismatic shape, and the first and second pressure acting portions are respectively formed on only one of a plurality of rod outer peripheral surfaces. And air bearing cylinder. According to this configuration, since the rod has a substantially prismatic shape, that is, a non-circular shape, it is possible to prevent rotation in the rod insertion hole and to minimize a processing portion during rod manufacturing. As a result, it is much cheaper and easier to manufacture.
【００７８】（９） 請求項１〜３、前記（８）のいず
れかにおいて、前記流体圧シール機構は、前記ロッドを
非接触的に支承する軸受け部材を兼ねることを特徴とす
るエアベアリングシリンダ。この構成にすれば、流体圧
シール機構はロッドを非接触的に支承する軸受け部材を
兼ねるものであるため、軸受け全体としての剛性が高く
なり、より大きな横荷重に耐えうるものとなる。また、
部品点数の増加を防止することができる。この結果、耐
荷重性の向上及び部品点数の増加防止を図ることができ
る。(9) The air bearing cylinder according to any one of (1) to (8), wherein the fluid pressure sealing mechanism also serves as a bearing member for supporting the rod in a non-contact manner. With this configuration, since the fluid pressure sealing mechanism also serves as a bearing member that supports the rod in a non-contact manner, the rigidity of the entire bearing is increased, and the bearing can withstand a larger lateral load. Also,
An increase in the number of parts can be prevented. As a result, it is possible to improve the load resistance and prevent the number of parts from increasing.
【００７９】（１０） 内部に圧力作用室及びロッド挿
通孔を有するシリンダブロックと、前記ロッド挿通孔に
挿通されるとともに少なくとも先端側が該ロッド挿通孔
から突出されたロッドと、前記圧力作用室又はロッド挿
通孔の少なくとも一方の内壁面に設けられ、加圧エアを
噴出することによって前記ロッドを非接触的に支承する
軸受部材とを備えたエアベアリングシリンダにおいて、
前記ロッドを、中空部を有する支持部材と、支持部材の
中空部に配置された芯材とから構成したことを特徴とす
るエアベアリングシリンダ。(10) A cylinder block having a pressure action chamber and a rod insertion hole therein, a rod inserted through the rod insertion hole and having at least a distal end protruding from the rod insertion hole, the pressure action chamber or the rod. An air bearing cylinder comprising a bearing member provided on at least one inner wall surface of the insertion hole and supporting the rod in a non-contact manner by ejecting pressurized air,
An air bearing cylinder characterized in that the rod comprises a support member having a hollow portion and a core material disposed in the hollow portion of the support member.
【００８０】（１１） 内部に圧力作用室及びロッド挿
通孔を有するシリンダブロックと、前記ロッド挿通孔に
挿通されるとともに少なくとも先端側が該ロッド挿通孔
から突出されたロッドと、前記圧力作用室又はロッド挿
通孔の少なくとも一方の内壁面に設けられ、加圧エアを
噴出することによって前記ロッドを非接触的に支承する
軸受部材とを備えたエアベアリングシリンダにおいて、
前記ロッドを、中空部を有する支持部材と、支持部材の
中空部に配置された芯材とから構成し、前記支持部材に
対して芯材を一箇所で支持したことを特徴とするエアベ
アリングシリンダ。(11) A cylinder block having a pressure action chamber and a rod insertion hole therein, a rod inserted through the rod insertion hole and having at least a distal end protruding from the rod insertion hole, the pressure action chamber or the rod. An air bearing cylinder comprising a bearing member provided on at least one inner wall surface of the insertion hole and supporting the rod in a non-contact manner by ejecting pressurized air,
An air bearing cylinder, comprising: the rod, a support member having a hollow portion, and a core material disposed in the hollow portion of the support member, wherein the core material is supported at one position with respect to the support member. .
【００８１】（１２） 内部に圧力作用室及びロッド挿
通孔を有するシリンダブロックと、前記ロッド挿通孔に
挿通されるとともに少なくとも先端側が該ロッド挿通孔
から突出されたロッドと、前記圧力作用室又はロッド挿
通孔の少なくとも一方の内壁面に設けられ、加圧エアを
噴出することによって前記ロッドを非接触的に支承する
軸受部材とを備えたエアベアリングシリンダにおいて、
前記ロッドを、中空部を有する支持部材と、支持部材の
中空部に配置された芯材とから構成し、前記芯材を前記
支持部材に対して片持ち状に支持したことを特徴とする
エアベアリングシリンダ。(12) A cylinder block having a pressure action chamber and a rod insertion hole therein, a rod inserted through the rod insertion hole and having at least a distal end protruding from the rod insertion hole, the pressure action chamber or the rod. An air bearing cylinder comprising a bearing member provided on at least one inner wall surface of the insertion hole and supporting the rod in a non-contact manner by ejecting pressurized air,
An air characterized by comprising the rod, a support member having a hollow portion, and a core material disposed in the hollow portion of the support member, wherein the core material is supported in a cantilever manner with respect to the support member. Bearing cylinder.
【００８２】（１３） 内部に圧力作用室及びロッド挿
通孔を有するシリンダブロックと、前記ロッド挿通孔に
挿通されるとともに少なくとも先端側が該ロッド挿通孔
から突出されたロッドと、前記圧力作用室又はロッド挿
通孔の少なくとも一方の内壁面に設けられ、加圧エアを
噴出することによって前記ロッドを非接触的に支承する
軸受部材とを備えたエアベアリングシリンダにおいて、
前記ロッドを、中空部を有する支持部材と、支持部材の
中空部に配置された芯材とから構成し、前記支持部材の
両端部を除く箇所で芯材を支持したことを特徴とするエ
アベアリングシリンダ。(13) A cylinder block having a pressure action chamber and a rod insertion hole therein, a rod inserted through the rod insertion hole and having at least a distal end protruding from the rod insertion hole, the pressure action chamber or the rod. An air bearing cylinder comprising a bearing member provided on at least one inner wall surface of the insertion hole and supporting the rod in a non-contact manner by ejecting pressurized air,
The air bearing, wherein the rod is constituted by a support member having a hollow portion and a core material disposed in the hollow portion of the support member, and the core material is supported at locations except for both end portions of the support member. Cylinder.
【００８３】（１４）請求項１〜３のうちいずれかに記
載のエアベアリングシリンダを備え、前記ロッドを構成
する芯材の一端をワークに接触した状態で移動させるこ
とにより、ワークの形状を測定する形状測定装置であっ
て、前記ロッドを構成する芯材の他端に設けた受光モジ
ュールと、この受光モジュールから所定距離離れた位置
に設けられ受光モジュールに対してレーザ光を照射し、
かつロッドの変位を計測するレーザ変位計とを備えたこ
とを特徴とする形状測定装置。(14) The air bearing cylinder according to any one of claims 1 to 3, wherein the shape of the work is measured by moving one end of a core material constituting the rod in contact with the work. A shape measuring device, and a light receiving module provided at the other end of the core material constituting the rod, and irradiates a laser beam to the light receiving module provided at a position separated by a predetermined distance from the light receiving module,
And a laser displacement meter for measuring the displacement of the rod.
【００８４】（１５）シリンダブロックに形成されたロ
ッド挿通孔に挿通され、そのロッド挿通孔に設けた軸受
け部材によって非接触的に支承され、かつシリンダブロ
ック内に供給される加圧エアによって同ロッド挿通孔の
軸線方向に沿って推力が付与されるロッドにおいて、中
空部を有する支持部材と、支持部材の中空部に配置され
る芯材とを備え、前記支持部材に対して芯材を片持ち状
に固定したことを特徴とするロッド。(15) The rod is inserted through a rod insertion hole formed in the cylinder block, is supported in a non-contact manner by a bearing member provided in the rod insertion hole, and is compressed by the pressurized air supplied into the cylinder block. A rod to which a thrust is applied along an axial direction of an insertion hole, comprising: a support member having a hollow portion; and a core member disposed in the hollow portion of the support member, wherein the core member is cantilevered with respect to the support member. A rod fixed in a shape.
【００８５】[0085]
【発明の効果】以上詳述したように、請求項１に記載の
発明によれば、ロッドの軽量化を図ることができ、ロッ
ドの応答性を向上することができる。As described above, according to the first aspect of the present invention, the weight of the rod can be reduced, and the response of the rod can be improved.
【００８６】請求項２に記載の発明によれば、温度変化
に伴うロッドの寸法変化を小さくすることができる。請
求項３に記載の発明によれば、芯材が振れるのをよりい
っそう防止することができる。According to the second aspect of the invention, the dimensional change of the rod due to the temperature change can be reduced. According to the third aspect of the present invention, it is possible to further prevent the core material from swinging.
【図１】本発明を具体化した一実施形態のエアベアリン
グシリンダの断面図。FIG. 1 is a sectional view of an air bearing cylinder according to an embodiment of the present invention.
【図２】同シリンダにおけるロッドの斜視図。FIG. 2 is a perspective view of a rod in the cylinder.
【図３】エアベアリングシリンダの要部拡大断面図。FIG. 3 is an enlarged sectional view of a main part of the air bearing cylinder.
【図４】ロッドの下端面を示す図。FIG. 4 is a diagram showing a lower end surface of a rod.
【図５】ロッドの上端面を示す図。FIG. 5 is a diagram showing an upper end surface of a rod.
【図６】別の実施形態におけるエアベアリングシリンダ
の部分断面図。FIG. 6 is a partial cross-sectional view of an air bearing cylinder according to another embodiment.
【図７】別の実施形態におけるエアベアリングシリンダ
の断面図。FIG. 7 is a sectional view of an air bearing cylinder according to another embodiment.
【図８】従来技術のエアベアリングシリンダの断面図。FIG. 8 is a sectional view of a conventional air bearing cylinder.
１…エアベアリングシリンダ、２…シリンダブロック、
３…ロッド挿通孔、４…ロッド、２７…第１の圧力作用
室、２８…第２の圧力作用室、３７…支持筒（支持部
材）、３８…ワーク接触子（芯材）。1 ... air bearing cylinder, 2 ... cylinder block,
3 ... rod insertion hole, 4 ... rod, 27 ... first pressure action chamber, 28 ... second pressure action chamber, 37 ... support cylinder (support member), 38 ... work contactor (core material).
Claims (3)
するシリンダブロックと、前記ロッド挿通孔に挿通され
るとともに少なくとも先端側が該ロッド挿通孔から突出
されたロッドと、前記圧力作用室又はロッド挿通孔の少
なくとも一方の内壁面に設けられ、加圧エアを噴出する
ことによって前記ロッドを非接触的に支承する軸受部材
とを備えたエアベアリングシリンダにおいて、 前記ロッドを、中空部が設けられた支持部材と、この支
持部材の中空部に配置された芯材とから構成し、前記支
持部材に対して芯材の一端部を固定し、他端部を自由に
したことを特徴とするエアベアリングシリンダ。1. A cylinder block having a pressure action chamber and a rod insertion hole therein, a rod inserted through the rod insertion hole and having at least a distal end protruding from the rod insertion hole, and a pressure action chamber or rod insertion hole. A bearing member provided on at least one inner wall surface of the hole and supporting the rod in a non-contact manner by ejecting pressurized air, wherein the rod is provided with a hollow portion. An air bearing cylinder comprising a member and a core material arranged in a hollow portion of the support member, wherein one end of the core material is fixed to the support member and the other end is free. .
る材料にて形成され、前記支持部材の形成材料は芯材の
それよりも比重が低い低比重材であり、前記芯材の形成
材料は支持部材のそれよりも熱膨張率が低い低熱膨張材
であることを特徴とする請求項１に記載のエアベアリン
グシリンダ。2. The support member and the core material are formed of different materials, respectively, the material of the support member is a low specific gravity material having a lower specific gravity than that of the core material, and the material of the core material is 2. The air bearing cylinder according to claim 1, wherein the air bearing cylinder is a low thermal expansion material having a lower coefficient of thermal expansion than that of the support member.
間が無く一体的に固定されていることを特徴とする請求
項１又は２に記載のエアベアリングシリンダ。3. The air bearing cylinder according to claim 1, wherein a joint portion between the support member and the core member is integrally fixed without a gap.
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- 2000-11-22 JP JP2000356345A patent/JP4677090B2/en not_active Expired - Fee Related
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