JP2012057718A - Air bearing type air cylinder device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an air bearing type air cylinder device including a cylinder body formed of a pipe body, an air piston having an air bearing that ejects air from the outer circumferential face which is fitted to the cylinder body, and a piston rod coupled to the air piston, in which a rod stroke is extended compared to the whole cylinder length.SOLUTION: The coupling structure between the air piston 20 and the piston rod 30, which is conventionally rigid, is changed into a flexible structure. The air cylinder device includes: an axial elastic coupling means 23 that supports the piston rod 30 so as to be relatively movable in an axial direction, the piston rod inserted into a through-hole 21 formed in the shaft of the air piston 20; and a radial direction elastic coupling means 22 that supports the air piston 20 and the piston rod 30 inserted into the through-hole 21 so as to be relatively movable in a radial direction.

Description

本発明は、エアベアリング式エアシリンダ装置に関する。   The present invention relates to an air bearing type air cylinder device.

エアベアリング式エアシリンダ装置は、原理的には、シリンダ本体（パイプ）内に嵌めたピストン（エアピストン）の外周面（エアベアリング）からエアを噴出させてシリンダ内周面とエアピストン外周面との間に数μｍ程度の膜厚のエア膜を形成することにより、摺動抵抗ゼロを実現している。   In principle, an air bearing type air cylinder device is configured to eject air from an outer peripheral surface (air bearing) of a piston (air piston) fitted in a cylinder body (pipe), and A sliding resistance of zero is realized by forming an air film with a film thickness of about several μm in between.

特開２００４−１１７８９号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2004-11789 特開２００７−２２９８８４号公報JP 2007-229884 A 特許第３８１１２８４号公報Japanese Patent No. 3811284

しかしながら、従来のエアベアリング式エアシリンダ装置では、短いシリンダ本体によって長いロッド（ピストン）ストロークを得ることが困難であった。これは、短いエアピストンを用いて数μｍ程度のエア膜を維持するためには、パイプ体（シリンダ本体）の真円度（直線性）を高精度に維持することが必要であるのに対し、現在の機械加工技術では、パイプ体が長くなるほど真円度の確保が困難になることに起因する。このため、従来品では、エア膜切れを防止するために、シリンダ本体長に対して比較的長いエアピストン長を必要とし、このため、シリンダ全長に比してロッドストロークが短いのが実情であった。   However, in the conventional air bearing type air cylinder device, it is difficult to obtain a long rod (piston) stroke by a short cylinder body. This is because it is necessary to maintain the roundness (linearity) of the pipe body (cylinder body) with high accuracy in order to maintain an air film of about several μm using a short air piston. In the current machining technology, the longer the pipe body, the more difficult it is to secure the roundness. For this reason, the conventional product requires a relatively long air piston length with respect to the cylinder body length in order to prevent the air film from being cut. Therefore, the rod stroke is shorter than the entire cylinder length. It was.

本発明は、以上の問題意識に基づき、シリンダ全長に比してロッドストロークを長く、別言すると、必要なロッドストロークに対してシリンダ全長を短くすることができるエアベアリング式エアシリンダ装置を得ることを目的とする。   The present invention is based on the above problem awareness, and obtains an air-bearing type air cylinder device that can make the rod stroke longer than the entire cylinder length. With the goal.

本発明は、従来リジッドであったエアピストンとピストンロッドとの結合構造をフレキシブルな構造に改めれば、シリンダ本体（パイプ体）の真円度の長さ方向のバラツキ（変化）に対して、エアピストンとピストンロッドの結合部分が追従し、エア膜切れが生じないようにすることができるとの着眼に基づいてなされたものである。   In the present invention, if the coupling structure of the air piston and the piston rod, which has been conventionally rigid, is changed to a flexible structure, the variation (change) in the length direction of the roundness of the cylinder body (pipe body) This is based on the viewpoint that the coupling portion of the air piston and the piston rod can follow and the air film can be prevented from being cut.

本発明は、パイプ体からなるシリンダ本体と、このシリンダ本体に嵌めた外周面からエアを噴出するエアベアリングを備えたエアピストンと、このエアピストンに結合したピストンロッドとを備えたエアベアリング式エアシリンダ装置において、エアピストンの軸部に形成した貫通穴；上記エアピストンと、上記貫通穴に挿通したピストンロッドとを軸方向に相対移動可能に支持する軸方向弾性結合手段；及び上記エアピストンと、上記貫通穴に挿通したピストンロッドとを径方向に相対移動可能に支持する径方向弾性結合手段と、を備えたことを特徴としている。   The present invention relates to an air-bearing air comprising a cylinder body comprising a pipe body, an air piston having an air bearing that ejects air from an outer peripheral surface fitted to the cylinder body, and a piston rod coupled to the air piston. In the cylinder device, a through hole formed in a shaft portion of an air piston; an axial elastic coupling means for supporting the air piston and a piston rod inserted through the through hole so as to be relatively movable in the axial direction; and the air piston And a radial elastic coupling means for supporting the piston rod inserted through the through hole so as to be relatively movable in the radial direction.

軸方向弾性結合手段は、具体的には例えば、エアピストンの両端部に位置させてピストンロッドに嵌めた一対の弾性リングと、この一対の弾性リングをエアピストンの両端面に隙間なく接触させた状態でピストンロッドに固定する固定手段とから構成することができる。   Specifically, the axial elastic coupling means is, for example, a pair of elastic rings positioned at both ends of the air piston and fitted to the piston rod, and the pair of elastic rings in contact with both end surfaces of the air piston without any gap. It can comprise from the fixing means fixed to the piston rod in the state.

径方向弾性結合手段は、具体的には例えば、エアピストンの貫通穴とピストンロッドとの間に軸方向位置を異ならせて介在させた少なくとも一対の弾性リング（Ｏリング）から構成することができる。   Specifically, the radial elastic coupling means can be constituted by, for example, at least a pair of elastic rings (O-rings) interposed between the through holes of the air piston and the piston rod with different axial positions. .

弾性リングあるいはＯリングは、ゴム材料から形成するのが実際的である。   The elastic ring or O-ring is practically formed from a rubber material.

エアピストンのエアベアリングに対する圧縮エアの供給は、ピストンロッドに形成した軸通路を介して、エアピストンを動作させるピストン動作エアの経路とは別経路で行うことができる。あるいはエアピストンの端面に穿けたエア導入口を介して、エアピストンを動作させるピストン動作エアを用いて行うこともできる。   The supply of compressed air to the air bearing of the air piston can be performed by a path different from the path of the piston operating air that operates the air piston via the shaft passage formed in the piston rod. Or it can also carry out using the piston operation | movement air which operates an air piston through the air inlet port pierced at the end surface of the air piston.

シリンダ本体は、アルミ合金製のパイプとすることが実際的である。エアピストンのエアベアリングは、多孔質体、オリフィス絞り（エア噴出表面が表面絞りの状態となっているエアベアリング）等の周知材料（構造）を用いることができる。   The cylinder body is practically an aluminum alloy pipe. As the air bearing of the air piston, a well-known material (structure) such as a porous body or an orifice throttle (an air bearing whose surface of the air ejection is in a surface throttle state) can be used.

ピストンロッドのシリンダ本体からの突出部には、内径摺動型のエアベアリングを設けることが好ましい。   It is preferable to provide an inner diameter sliding type air bearing at the projecting portion of the piston rod from the cylinder body.

本発明は、パイプ体からなるシリンダ本体と、このシリンダ本体に嵌めた外周面からエアを噴出するエアベアリングを備えたエアピストンと、このエアピストンに結合したピストンロッドとを備えたエアベアリング式エアシリンダ装置において、エアピストンの軸部に形成した貫通穴；上記エアピストンと、上記貫通穴に挿通したピストンロッドとを軸方向に相対移動可能に支持する軸方向弾性結合手段；及び上記エアピストンと、上記貫通穴に挿通したピストンロッドとを径方向に相対移動可能に支持する径方向弾性結合手段と、を備えたので、シリンダ本体（パイプ体）の真円度の長さ方向のバラツキ（変化）に対して、エアピストンとピストンロッドの結合部分が追従し、エアピストン外周面とシリンダ本体内周面との間のエア膜切れが生じにくい。このため、シリンダ全長に比してロッドストロークが長く、あるいは必要なロッドストロークに対してシリンダ全長を短くすることができるエアベアリング式エアシリンダ装置を得ることができる。   The present invention relates to an air-bearing air comprising a cylinder body comprising a pipe body, an air piston having an air bearing that ejects air from an outer peripheral surface fitted to the cylinder body, and a piston rod coupled to the air piston. In the cylinder device, a through hole formed in a shaft portion of an air piston; an axial elastic coupling means for supporting the air piston and a piston rod inserted through the through hole so as to be relatively movable in the axial direction; and the air piston And a radial elastic coupling means for supporting the piston rod inserted through the through-hole so as to be relatively movable in the radial direction, so that the roundness variation (change) of the roundness of the cylinder body (pipe body) is provided. ), The coupling part of the air piston and piston rod follows, and the air film breaks between the outer surface of the air piston and the inner surface of the cylinder body. Less likely to occur. For this reason, an air bearing type air cylinder device can be obtained in which the rod stroke is longer than the entire cylinder length, or the entire cylinder length can be shortened with respect to the required rod stroke.

本発明によるエアベアリング式エアシリンダ装置の一実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows one Embodiment of the air-bearing type air cylinder apparatus by this invention. 図１のエアベアリング式エアシリンダ装置のエアピストン回りの拡大断面図である。FIG. 2 is an enlarged sectional view around an air piston of the air bearing type air cylinder device of FIG. 1. 図１のエアベアリング式エアシリンダ装置の動作状況を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view which shows the operation | movement condition of the air bearing type air cylinder apparatus of FIG. 本発明によるエアベアリング式エアシリンダ装置の別の実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows another embodiment of the air-bearing type air cylinder apparatus by this invention. 図４のエアベアリング式エアシリンダ装置のエアピストン回りの拡大断面図である。FIG. 5 is an enlarged sectional view around an air piston of the air bearing type air cylinder device of FIG. 4.

図１ないし図３は、本発明を単動式のエアベアリング式エアシリンダ装置に適用した一実施形態を示している。アルミ合金の高精度パイプからなるシリンダ本体１０の両端部には、穴あき端板１１と端部ブロック１２が設けられており、穴あき端板１１の内面には緩衝部材１１ａが固定されている。   1 to 3 show an embodiment in which the present invention is applied to a single-acting air-bearing air cylinder device. A perforated end plate 11 and an end block 12 are provided at both ends of a cylinder body 10 made of an aluminum alloy high-precision pipe, and a buffer member 11 a is fixed to the inner surface of the perforated end plate 11. .

端部ブロック１２には、その軸部に外端部内方フランジ１２ａを有する貫通穴１２ｂが形成されており、この貫通穴１２ｂに内径摺動エアベアリング１３が挿通されている。内径摺動エアベアリング１３の外周面と貫通穴１２ｂの内周面との間には、軸方向に位置を異ならせて一対のＯリング１４が位置しており、内径摺動エアベアリング１３の両端面には、一対の弾性リング１５が位置している。この一対の弾性リング１５が内径摺動エアベアリング１３の一端面とリテーナリング１６の間及び内径摺動エアベアリング１３の他端面と端部ブロック１２の外端部内方フランジ１２ａの間を隙間なく埋めた状態で（例えば一対の弾性リング１５を軸方向に圧縮した状態で）、リテーナリング１６を介して内径摺動エアベアリング１３が端部ブロック１２に支持されている。   The end block 12 is formed with a through hole 12b having an outer end inner flange 12a in the shaft portion, and an inner diameter sliding air bearing 13 is inserted into the through hole 12b. Between the outer peripheral surface of the inner diameter sliding air bearing 13 and the inner peripheral surface of the through hole 12 b, a pair of O-rings 14 are located in different positions in the axial direction. A pair of elastic rings 15 are located on the surface. The pair of elastic rings 15 fills the gap between one end surface of the inner diameter sliding air bearing 13 and the retainer ring 16 and the other end surface of the inner diameter sliding air bearing 13 and the inner flange 12a of the end block 12 without gaps. In the state (for example, in a state where the pair of elastic rings 15 are compressed in the axial direction), the inner diameter sliding air bearing 13 is supported by the end block 12 via the retainer ring 16.

端部ブロック１２には、圧縮空気源Ｐの圧縮エアをエアベアリングエア供給装置ＰＡを介して、一対のＯリング１４の間において内径摺動エアベアリング１３の外周面に供給するエアベアリングエア供給路１７と、圧縮空気源Ｐの圧縮エアをピストン動作エア供給装置ＰＳを介してシリンダ本体１０の内部に供給するピストン動作エア供給路１８とが形成されている。   An air bearing air supply path for supplying the compressed air of the compressed air source P to the outer peripheral surface of the inner diameter sliding air bearing 13 between the pair of O-rings 14 through the end block 12 via the air bearing air supply device PA. 17 and a piston operating air supply path 18 for supplying the compressed air of the compressed air source P to the inside of the cylinder body 10 via the piston operating air supply device PS.

シリンダ本体１０内には、エアピストン２０が嵌まっており、このエアピストン２０に結合した中空ピストンロッド３０がリテーナリング１６及び内径摺動エアベアリング１３の軸穴１３ａを通って外部に突出している。軸穴１３ａの内径とピストンロッド３０の外径は、最小のクリアランスとなるように高精度に加工され、エアベアリングエア供給路１７から供給された圧縮エアが内径摺動エアベアリング１３の軸穴１３ａの内周面から噴出することで、ピストンロッド３０が非接触で軸穴１３ａ内面に支持される。   An air piston 20 is fitted in the cylinder body 10, and a hollow piston rod 30 coupled to the air piston 20 projects outside through the retainer ring 16 and the shaft hole 13 a of the inner diameter sliding air bearing 13. . The inner diameter of the shaft hole 13a and the outer diameter of the piston rod 30 are processed with high accuracy so as to have a minimum clearance, and the compressed air supplied from the air bearing air supply path 17 is the shaft hole 13a of the inner diameter sliding air bearing 13. The piston rod 30 is supported on the inner surface of the shaft hole 13a in a non-contact manner.

エアピストン２０は、その軸部に貫通穴２１を有しており、この貫通穴２１内にピストンロッド３０が挿通されている。貫通穴２１の内周面とピストンロッド３０の外周面との間には、軸方向位置を異ならせて一対のＯリング（弾性リング）２２が介在しており、このＯリング２２の弾性力で、ピストンロッド３０と貫通穴２１とが非接触状態でかつ径方向に相対移動可能に結合されている。すなわち、Ｏリング２２は、エアピストン２０と、貫通穴２１に挿通したピストンロッド３０とを径方向に相対移動可能に結合する径方向弾性結合手段を構成している。   The air piston 20 has a through hole 21 in its shaft portion, and a piston rod 30 is inserted into the through hole 21. Between the inner peripheral surface of the through hole 21 and the outer peripheral surface of the piston rod 30, a pair of O-rings (elastic rings) 22 are interposed at different positions in the axial direction. The piston rod 30 and the through hole 21 are coupled in a non-contact state and relatively movable in the radial direction. That is, the O-ring 22 constitutes a radial elastic coupling means for coupling the air piston 20 and the piston rod 30 inserted through the through hole 21 so as to be relatively movable in the radial direction.

エアピストン２０の両端部には、ピストンロッド３０に嵌めた一対の弾性リング２３が位置しており、ピストンロッド３０には、この一対の弾性リング２３をエアピストン２０の両端面に隙間なく埋めた状態で（例えば一対の弾性リング２３を軸方向に圧縮した状態で）接触させる、固定手段としての端板２４とリテーナリング２５が固定されている。一対の弾性リング２３の弾性力で、エアピストン２０はピストンロッド３０に対する軸方向への相対移動を可能にして結合されている。すなわち、一対の弾性リング２３、及び固定手段としての端板２４とリテーナリング２５は、エアピストン２０と、貫通穴２１に挿通したピストンロッド３０とを軸方向に相対移動可能に結合する軸方向弾性結合手段を構成している。   A pair of elastic rings 23 fitted to the piston rod 30 are positioned at both ends of the air piston 20, and the pair of elastic rings 23 are buried in both ends of the air piston 20 without gaps in the piston rod 30. An end plate 24 and a retainer ring 25 as fixing means that are brought into contact in a state (for example, in a state where the pair of elastic rings 23 are compressed in the axial direction) are fixed. With the elastic force of the pair of elastic rings 23, the air piston 20 is coupled to the piston rod 30 so as to be capable of relative movement in the axial direction. That is, the pair of elastic rings 23 and the end plate 24 and the retainer ring 25 as fixing means are axially elastically coupled to the air piston 20 and the piston rod 30 inserted through the through hole 21 so as to be relatively movable in the axial direction. It constitutes a coupling means.

エアピストン２０の外周面には、外径摺動エアベアリング２６が設けられている。外径摺動エアベアリング２６（及び内径摺動エアベアリング１３）としては、焼結金属やカーボンを用いた多孔質タイプ、あるいは、エア噴出表面が表面絞りの状態となるオリフィス絞りタイプが知られており、本発明では、どのタイプも使用できる。そして、この外径摺動エアベアリング２６には、圧縮空気源Ｐ、エアベアリングエア供給装置ＰＡ、ピストンロッド３０の軸通路（エアベアリングエア供給路）３１、径方向通路（エアベアリングエア供給路）３２及びエアピストン２０の内部通路２７を介して圧縮エアが供給される。   An outer diameter sliding air bearing 26 is provided on the outer peripheral surface of the air piston 20. As the outer diameter sliding air bearing 26 (and the inner diameter sliding air bearing 13), a porous type using sintered metal or carbon, or an orifice throttle type in which the air ejection surface is in a surface throttle state is known. In the present invention, any type can be used. The outer diameter sliding air bearing 26 includes a compressed air source P, an air bearing air supply device PA, a shaft passage (air bearing air supply passage) 31 of the piston rod 30, and a radial passage (air bearing air supply passage). Compressed air is supplied through the air passage 20 and the internal passage 27 of the air piston 20.

上記構成の本エアベアリング式エアシリンダ装置は、圧縮空気源Ｐ、エアベアリングエア供給装置ＰＡを介してエアベアリングエア供給路１７と軸通路３１にエアベアリング用圧縮エアを供給すると、内径摺動エアベアリング１３の内周面から噴出する圧縮エアによりピストンロッド３０が内径摺動エアベアリング１３に対して浮上状態となり、外径摺動エアベアリング２６の外周面から噴出する圧縮エアにより、エアピストン２０がシリンダ本体１０に対して浮上状態となる。エアピストン２０は図示しない付勢手段または自重により図の右方に移動付勢されており（図１、図２は左方への移動端を示している）、エアピストン２０が図１の右方に存在している状態において、圧縮空気源Ｐ、ピストン動作エア供給装置ＰＳ及びピストン動作エア供給路１８を介してシリンダ本体１０内にシリンダ動作用圧縮エアを供給すると、エアピストン２０は、付勢手段または自重に抗して左方に移動する。つまり、単動式エアベアリング式エアシリンダ装置として機能する。   When the compressed air for air bearing is supplied to the air bearing air supply passage 17 and the shaft passage 31 via the compressed air source P and the air bearing air supply device PA, the air bearing type air cylinder device having the above-described configuration is slidable inside air. The compressed air ejected from the inner peripheral surface of the bearing 13 causes the piston rod 30 to float with respect to the inner diameter sliding air bearing 13, and the compressed air ejected from the outer peripheral surface of the outer diameter sliding air bearing 26 causes the air piston 20 to It floats with respect to the cylinder body 10. The air piston 20 is moved and urged to the right in the figure by an urging means (not shown) or its own weight (FIGS. 1 and 2 show the moving end to the left), and the air piston 20 is urged to the right in FIG. When the compressed air for cylinder operation is supplied into the cylinder body 10 through the compressed air source P, the piston operating air supply device PS and the piston operating air supply path 18, the air piston 20 is attached. Move to the left against force or weight. That is, it functions as a single-acting air bearing type air cylinder device.

そして、本実施形態によると、シリンダ本体１０内でのエアピストン２０の移動の際、エアピストン２０は、Ｏリング２２によりピストンロッド３０に対する径方向の相対移動が可能であり、弾性リング２３によりピストンロッド３０に対する軸方向の相対移動が可能である。このため、シリンダ本体１０の真円度又は内径（シリンダ本体１０の内径とエアピストン２０の外径との差）が長さ方向に僅かにばらついたとしても（シリンダ本体１０とエアピストン２０のクリアランスが変化したとしても）、エア膜切れを生じさせることなく、その真円度変化あるいはクリアランス変化に、エアピストン２０が追従移動することができる。   According to this embodiment, when the air piston 20 moves in the cylinder body 10, the air piston 20 can be moved in the radial direction with respect to the piston rod 30 by the O-ring 22, and the elastic ring 23 can move the piston. Axial relative movement with respect to the rod 30 is possible. For this reason, even if the roundness or the inner diameter of the cylinder body 10 (the difference between the inner diameter of the cylinder body 10 and the outer diameter of the air piston 20) slightly varies in the length direction (the clearance between the cylinder body 10 and the air piston 20). Even if the air piston 20 changes, the air piston 20 can follow the circularity change or clearance change without causing the air film to break.

図３は、シリンダ本体１０の内壁１０Ｓのうねりを誇張して描いたものである。Ｏリング２２と弾性リング２３の弾性変形量は、このようなうねり１０Ｓに対応できるように定める。別言すると、Ｏリング２２と弾性リング２３は、例えばゴム材料から構成することができ、エアピストン２０とピストンロッド３０を径方向及び軸方向に相対移動できるように、その弾性及び大きさを定める。   FIG. 3 shows the undulation of the inner wall 10S of the cylinder body 10 exaggerated. The amount of elastic deformation of the O-ring 22 and the elastic ring 23 is determined so as to cope with such swell 10S. In other words, the O-ring 22 and the elastic ring 23 can be made of, for example, a rubber material, and the elasticity and size thereof are determined so that the air piston 20 and the piston rod 30 can be relatively moved in the radial direction and the axial direction. .

以上は、単動式のエアベアリング式エアシリンダ装置に本発明を適用したものであるが、本発明は複動式にも適用可能である。図４と図５は、本発明を複動式のエアベアリング式エアシリンダ装置に適用した別の実施形態を示している。この実施形態は、エアピストン２０を移動させるピストン動作エアでエアピストン２０の外径摺動エアベアリング２６から圧縮エアを噴出させるもので、図５に示すように、エアピストン２０の端面（シリンダ本体１０内の圧力室に臨む部分）に外径摺動エアベアリング２６に圧縮エアを供給するエア導入口２８を開口させ、図４に示すように、エアベアリングエア供給装置ＰＡ、軸通路３１は廃止されている（中空パイプからなる（軸通路３１を有する）ピストンロッド３０は、中実ロッド３０Ｒに変更されている）。   In the above, the present invention is applied to a single-acting air bearing type air cylinder device, but the present invention can also be applied to a double-acting type. 4 and 5 show another embodiment in which the present invention is applied to a double-acting air bearing type air cylinder device. In this embodiment, compressed air is ejected from the outer-diameter sliding air bearing 26 of the air piston 20 by piston operating air that moves the air piston 20, and as shown in FIG. 10), an air introduction port 28 for supplying compressed air to the outer diameter sliding air bearing 26 is opened, and the air bearing air supply device PA and the shaft passage 31 are abolished as shown in FIG. (The piston rod 30 made of a hollow pipe (having the shaft passage 31) is changed to a solid rod 30R).

図１、図２の実施形態では、単純に、エアピストン２０の左方の圧力室にも圧力を制御した圧縮エアを供給すればよく、図４、図５の実施形態では、エアピストン２０の左方の圧力室に、常時右方の圧力室より低圧の制御圧縮エアを供給すればよい。エアピストン２０の受圧面積は、右方の端面より左方の端面の方が大きいから、低圧でもエアピストン２０を右方に移動させることができ、エアピストン２０の外径摺動エアベアリング２６から噴出した圧縮エアは、低圧の圧力室側に逃がすことができる。   In the embodiment of FIGS. 1 and 2, the compressed air whose pressure is controlled may be simply supplied to the pressure chamber on the left side of the air piston 20. In the embodiment of FIGS. Controlled compressed air having a lower pressure than the right pressure chamber may be always supplied to the left pressure chamber. Since the pressure receiving area of the air piston 20 is larger at the left end face than at the right end face, the air piston 20 can be moved to the right even at a low pressure. The jetted compressed air can escape to the low pressure chamber side.

以上の実施形態では、ピストンロッド３０のシリンダ本体１０から突出部に内径摺動エアベアリング１３を用いており、全体の摺動抵抗を限りなくゼロにすることができるという利点があるが、ピストンロッド３０のシリンダ本体１０からの突出部には、Ｏリング等の接触型の気密手段を用いることも可能である。   In the above embodiment, the inner diameter sliding air bearing 13 is used for the projecting portion from the cylinder body 10 of the piston rod 30, and there is an advantage that the entire sliding resistance can be made zero as much as possible. It is also possible to use contact-type airtight means such as an O-ring for the projecting portion from the cylinder body 10.

１０ シリンダ本体
１１ 穴あき端板
１１ａ 緩衝部材
１２ 端部ブロック
１３ 内径摺動エアベアリング
１３ａ 軸穴
１４ Ｏリング
１５ 弾性リング
１６ リテーナリング
１７ エアベアリングエア供給路
１８ ピストン動作エア供給路
２０ エアピストン
２１ 貫通穴
２２ Ｏリング（径方向弾性結合手段）
２３ 弾性リング（軸方向弾性結合手段）
２４ 端板（固定手段、軸方向弾性結合手段）
２５ リテーナリング（固定手段、軸方向弾性結合手段）
２６ 外径摺動エアベアリング
２７ 内部通路
３０ ピストンロッド
３１ 軸通路
３２ 径方向通路
Ｐ 圧縮空気源
ＰＡ エアベアリングエア供給装置
ＰＳ ピストン動作エア供給装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Cylinder body 11 Perforated end plate 11a Buffer member 12 End block 13 Inner diameter sliding air bearing 13a Shaft hole 14 O-ring 15 Elastic ring 16 Retainer ring 17 Air bearing air supply path 18 Piston operation air supply path 20 Air piston 21 Through Hole 22 O-ring (radial elastic coupling means)
23 Elastic ring (Axial elastic coupling means)
24 End plate (fixing means, axial elastic coupling means)
25 Retainer ring (fixing means, axial elastic coupling means)
26 Outer diameter sliding air bearing 27 Internal passage 30 Piston rod 31 Axial passage 32 Radial passage P Compressed air source PA Air bearing air supply device PS Piston operating air supply device

Claims (6)

パイプ体からなるシリンダ本体と、このシリンダ本体に嵌めた外周面からエアを噴出するエアベアリングを備えたエアピストンと、このエアピストンに結合したピストンロッドとを備えたエアベアリング式エアシリンダ装置において、
エアピストンの軸部に形成した貫通穴；
上記エアピストンと、上記貫通穴に挿通したピストンロッドとを軸方向に相対移動可能に結合する軸方向弾性結合手段；及び
上記エアピストンと、上記貫通穴に挿通したピストンロッドとを径方向に相対移動可能に結合する径方向弾性結合手段；
を備えたことを特徴とするエアベアリング式エアシリンダ装置。 In an air bearing type air cylinder device comprising a cylinder body composed of a pipe body, an air piston provided with an air bearing for ejecting air from an outer peripheral surface fitted to the cylinder body, and a piston rod coupled to the air piston,
A through hole formed in the shaft of the air piston;
Axial elastic coupling means for coupling the air piston and the piston rod inserted through the through-hole so as to be relatively movable in the axial direction; and the air piston and the piston rod inserted through the through-hole relative to each other in the radial direction. Radially elastic coupling means for movably coupling;
An air bearing type air cylinder device comprising: 請求項１記載のエアベアリング式エアシリンダ装置において、上記軸方向弾性結合手段は、エアピストンの両端部に位置させてピストンロッドに嵌めた一対の弾性リングと、この一対の弾性リングをエアピストンの両端面に隙間なく接触させた状態でピストンロッドに固定する固定手段とを有するエアベアリング式エアシリンダ装置。   2. The air bearing type air cylinder device according to claim 1, wherein the axial elastic coupling means includes a pair of elastic rings positioned at both ends of the air piston and fitted to the piston rod, and the pair of elastic rings connected to the air piston. An air bearing type air cylinder device having fixing means for fixing to both ends of the piston rod in a state of contact with no gap. 請求項１または２記載のエアベアリング式エアシリンダ装置において、上記径方向弾性結合手段は、エアピストンの貫通穴とピストンロッドとの間に軸方向位置を異ならせて介在させた少なくとも一対の弾性リングを有するエアベアリング式エアシリンダ装置。   3. The air bearing type air cylinder device according to claim 1, wherein the radial elastic coupling means is at least a pair of elastic rings interposed between the through hole of the air piston and the piston rod with different axial positions. An air bearing type air cylinder device having 請求項１ないし３のいずれか１項記載のエアベアリング式エアシリンダ装置において、エアピストンのエアベアリングに対する圧縮エアの供給は、ピストンロッドに形成した軸通路を介して、エアピストンを動作させるピストン動作エアの経路とは別経路で行うエアベアリング式エアシリンダ装置。   The air bearing type air cylinder device according to any one of claims 1 to 3, wherein compressed air is supplied to the air bearing of the air piston via a shaft passage formed in the piston rod. An air-bearing type air cylinder device that operates in a different route from the air route. 請求項１ないし３のいずれか１項記載のエアベアリング式エアシリンダ装置において、エアピストンのエアベアリングに対する圧縮エアの供給は、エアピストンの端面に穿けたエア導入口を介して、エアピストンを動作させるピストン動作エアを用いて行うエアベアリング式エアシリンダ装置。   The air bearing type air cylinder device according to any one of claims 1 to 3, wherein compressed air is supplied to the air piston by operating the air piston through an air inlet port formed in an end surface of the air piston. Air bearing type air cylinder device that uses piston operating air. 請求項１ないし５のいずれか１項記載のエアベアリング式エアシリンダ装置において、ピストンロッドのシリンダ本体からの突出部には、内径摺動型のエアベアリングが設けられているエアベアリング式エアシリンダ装置。   6. The air-bearing air cylinder device according to claim 1, wherein a projecting portion of the piston rod from the cylinder body is provided with an inner-diameter sliding-type air bearing. .
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