JPH08152007A - エアベアリングシリンダ及びシリンダシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 全体の小型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。 【構成】 シリンダブロック１０のロッド挿通孔１５に
は、一端を突出させた状態でロッド１２が挿通される。
シリンダ室１４内に位置する非突出端側の端面には、圧
力作用部を有するストッパ２１が固着される。推力ポー
ト１７はシリンダ室１４内に制御エアを供給する。ロッ
ド挿通孔１５の内壁面に設けられた軸受け部材１９は、
加圧エアの圧力によってロッド１２を非接触的に支承す
る。真空引きポート２５は、軸受け部材１９から噴出さ
れる加圧エアを外部に排出する。排気通路２６の一端は
真空引きポート２５に接続される。排気通路２６の他端
は、軸受け部材１９のロッド突出端側の端面のみに接続
され、ロッド非突出端側の端面には接続されない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エアベアリングシリン
ダ及びそれを使用したシリンダシステムに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】半導体製造プロセスにおけるシリコンウ
ェハの洗浄機の一種として、例えば回転テーブル上にて
回転しているウェハの表面を上方に配置したブラシでス
クラブするタイプの洗浄機が提案されている。このよう
なウェハスクラバー洗浄機では、数μｍオーダーの微小
な凹凸を有するウェハの表面にブラシを確実に追従さ
せ、一定の弱い押圧力でウェハをスクラブする必要があ
る。従って、この洗浄機のブラシ押圧力制御機構には、
極めて高い精度が要求される。

【０００３】図４には、従来におけるブラシ押圧力制御
機構に使用されるエアベアリングシリンダ５０の一例が
示されている。このシリンダ５０を構成するシリンダブ
ロック５１は、シリンダ室５２とロッド挿通孔５３とを
有している。このロッド挿通孔５３内には、ロッド５４
が挿通されている。ロッド５４の一端は前記ロッド挿通
孔５３から突出し、他端はシリンダ室５２内に位置して
いる。ロッド５４の非突出側の端面、即ち図４における
下側の端面には、抜け止め用のストッパ５５が固定され
ている。シリンダブロック５１には、シリンダ室５２内
に制御エアを供給するための推力ポート５６が形成され
ている。推力ポート５６に供給された制御エアは、スト
ッパ５５の外表面に作用し、ロッド５４全体をその長手
方向に沿って移動させるための差圧を生じさせる。

【０００４】ロッド挿通孔５３の内壁面には、緻密体に
複数のエア噴出孔５７を形成してなる軸受け部材５８が
設けられている。これらのエア噴出孔５７からは、給気
ポート５９より供給された加圧エアが噴出される。その
結果、ロッド５４が軸受け部材５８によって非接触的に
支承される。

【０００５】また、真空引きポート６１と軸受け部材５
８とは、軸受け部材５８の両端面、即ち図４の上側端面
及び下側端面の両方から延びる２本の排気通路６０によ
って接続されている。従って、軸受け部材５８の加圧エ
アは、両排気通路６０及び真空引きポート６１を介して
外部に排出される。なお、この種のシリンダ５０の場
合、一般的には０kgf/cm² 〜１kgf/cm² 程度の圧力範囲
の制御エアが使用され、５kgf/cm² 程度の圧力の加圧エ
アが使用されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のシリ
ンダ５０の場合、軸受け部材５８の下側端面の排気通路
６０からも加圧エアが吸引されること等の理由から、シ
リンダ室５２内の制御エアが、シリンダ室５２と軸受け
部材５８との間に設けられたシール部分６２からリーク
しやすい。従って、シリンダ室５２内の圧力がそのとき
の実際の制御エアの圧力値よりも低くなることによっ
て、ロッド５４の移動制御（押圧力制御）の精度を低下
させてしまう。そのため、従来のシリンダ５０において
は、シール部分６２の距離Ｗを長く確保することによ
り、シール性の向上を図るようにしている。

【０００７】しかしながら、シール部分６２の距離Ｗを
長くすると、シリンダ室５２内の制御エアがシール部６
２を通過する際にロッド５４の長手方向に直交する推力
が働き、ロッド５４ががたついてしまう。このことを防
ぐためには、シール部分６２とロッド５４とのクリアラ
ンスを極めて狭く（即ち、数μｍ以内に）する必要があ
るものの、そのための加工は極めて難しく、コストもか
かる。

【０００８】また、シール部分６２を長く確保しようと
すると、必然的にシリンダ５０全体も長大化してしま
う。本発明は上記の課題を解決するためなされたもので
あり、その目的は、全体の小型化を図ることができるエ
アベアリングシリンダ及びシリンダシステムを提供する
ことにある。

【０００９】また、本発明の別の目的は、加工困難性を
軽減することにより製造容易化を図ることができるエア
ベアリングシリンダ及びシリンダシステムを提供するこ
とにある。

【００１０】

【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に記載の発明は、シリンダ室とロッド挿
通孔とを有するシリンダブロックと、一端を突出させた
状態で前記ロッド挿通孔内に挿通されるとともに、前記
シリンダ室内に位置する非突出端側の所定の箇所に圧力
作用部が形成されたロッドと、前記ロッドをその長手方
向に沿って移動させるための制御エアを前記シリンダ室
内に供給する推力ポートと、前記ロッド挿通孔の内壁面
に設けられるとともに、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け部材と、前記
軸受け部材から噴出される加圧エアを外部に排出する真
空引きポートと、加圧エアを前記軸受け部材のロッド突
出端側の端面から前記真空引きポートへ導く排気通路と
からなるエアベアリングシリンダを備え、かつ前記シリ
ンダ室内のエアの圧力を所定値以下に維持するための圧
力制御弁を前記シリンダ室に接続したシリンダシステム
をその要旨とする。

【００１１】請求項２に記載の発明はでは、請求項１に
おいて、前記軸受け部材は、前記ロッドの断面形状にほ
ぼ等しい断面形状の貫通孔を有する多孔質体であるとし
ている。

【００１２】請求項３に記載の発明では、請求項１また
は２において、前記圧力作用部は、前記シリンダ室内に
位置している前記ロッドの端面に固着されたストッパの
外表面であるとしている。

【００１３】請求項４に記載の発明では、請求項３にお
いて、前記ストッパとそのストッパが衝突する部分との
間に、衝撃緩衝部材を配設している。請求項５に記載の
発明では、請求項４において、前記衝撃緩衝部材は、前
記シリンダブロックの内壁面に貼着されたゴム製の板材
であるとしている。

【００１４】請求項６に記載の発明は、シリンダ室とロ
ッド挿通孔とを有するシリンダブロックと、一端を突出
させた状態で前記ロッド挿通孔内に挿通されるととも
に、前記シリンダ室内に位置する非突出端側の所定の箇
所に圧力作用部が形成されたロッドと、前記ロッドをそ
の長手方向に沿って移動させるための制御エアを前記シ
リンダ室内に供給する推力ポートと、前記ロッド挿通孔
の内壁面に設けられるとともに、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け部材
と、前記軸受け部材から噴出される加圧エアを外部に排
出する真空引きポートと、加圧エアを前記軸受け部材の
ロッド突出端側の端面から前記真空引きポートへ導く排
気通路とからなるエアベアリングシリンダをその要旨と
する。

【００１５】

【作用】請求項１〜６に記載の発明によると、真空引き
ポートへ加圧エアを導く排気通路は、軸受け部材のロッ
ド突出端側の端面のみから延び、ロッド非突出端側の端
面からは延びていない。このため、シリンダ室内から軸
受け部材側へのエアリークが起こりにくい。従って、軸
受け部材とシリンダ室との間に、特にシール部分を設け
る必要がない。さらに、請求項１のように圧力調節弁を
設けておくと、たとえ加圧エアがシリンダ室内にリーク
したとしても、シリンダ室内のエアの圧力が常に所定値
以下に維持される。

【００１６】請求項２に記載の発明によると、軸受け部
材が多数の微細な孔を有する多孔質体であるため、加圧
エアが貫通孔の内壁面からムラなく均等に噴出される。
請求項３に記載の発明によると、ストッパのロッド突出
側とロッド非突出側とでは表面積に差があることから、
同ストッパの外表面に制御エアが働く結果、ロッド全体
をその長手方向に沿って移動させるような差圧が生じ
る。

【００１７】請求項４に記載の発明によると、ストッパ
の衝撃が衝撃緩衝部材によって緩衝されるため、衝突す
る部分の磨耗やストッパ自体の磨耗が防止される。請求
項５に記載の発明によると、弾性変形するゴム製の板材
によってストッパの衝撃が確実に吸収されるため、シリ
ンダブロックの内壁面の磨耗やストッパ自体の磨耗が防
止される。

【００１８】

【実施例】以下、本発明をウェハスクラバー洗浄機１用
のブラシ押圧力制御機構２を構成するシリンダシステム
３に具体化した一実施例を図１，図２に基づき詳細に説
明する。

【００１９】図２には、シリコンウェハ４を洗浄するた
めのウェハスクラバー洗浄機１が示されている。このウ
ェハスクラバー洗浄機１は、洗浄機本体５、回転テーブ
ル６、ブラシ７及びブラシ押圧力制御機構２を備えてい
る。前記ブラシ７は、その先端を下方に向けた状態で洗
浄機本体５側に取り付けられている。回転テーブル６
は、そのブラシ７の下方に配置されている。この回転テ
ーブル６には、洗浄に供されるシリコンウェハ４を確実
に保持するための真空吸着手段（図示略）が設けられて
いる。

【００２０】ブラシ押圧力制御機構２は、エアベアリン
グシリンダ１０及びリリーフ弁付き圧力制御弁１１（以
下、単に圧力制御弁１１と呼ぶ。）等からなるシリンダ
システム３と、複数のベアリング８と、連結棒９とによ
って構成されている。前記複数のベアリング８は、ブラ
シ７の柄部７ａを鉛直方向に沿って摺動可能に案内して
いる。連結棒９は、柄部７ａの上端面と、エアベアリン
グシリンダ１０のロッド１２の一部とを連結している。
従って、ブラシ７とロッド１２とは、鉛直方向に沿って
一体的に移動するようになっている。

【００２１】次に、本実施例のシリンダシステム３を構
成するエアベアリングシリンダ１０及び圧力制御弁１１
について説明する。図１に示されるように、エアベアリ
ングシリンダ１０を構成する金属製のシリンダブロック
１３は、シリンダ室１４とロッド挿通孔１５とを有して
いる。前記シリンダ室１４は、シリンダブロック１３に
設けられたシリンダ室形成用の凹部を底板１６で封止す
ることによって形成されている。また、シリンダ室１４
の内部空間とロッド挿通孔１５とは、シリンダブロック
１３の内部において互いに連通している。

【００２２】シリンダブロック１３には、シリンダ室１
４内に制御エアを供給するための推力ポート１７が設け
られている。この推力ポート１７には、図示しないエア
供給源から所定圧力範囲（０kgf/cm² 〜１kgf/cm² ）で
変化する制御エアを供給するための配管１８が接続され
ている。この配管１８には圧力制御弁１１が接続されて
いる。この圧力制御弁１１は、制御エアの最大圧力値で
ある１kgf/cm² 以上になると開くように、あらかじめ調
整されている。

【００２３】ロッド挿通孔１５の内壁面には、多孔質性
の焼結プラスティックからなる軸受け部材１９が設けら
れている。具体的にいうと、本実施例の軸受け部材１９
は、焼結三ふっ化樹脂からなる多孔質体である。この軸
受け部材１９には、ロッド１２の断面形状にほぼ等しい
断面形状（即ち断面円形状）の貫通孔２０が透設されて
いる。そして、この貫通孔２０内には、金属製のロッド
１２がその長手方向に沿って移動可能となるように挿通
されている。なお、挿通されたロッド１２の外周面と貫
通孔２０の内壁面とのクリアランスは、約５μｍ程度に
なるように設定されている。また、同ロッド１２の外周
面とロッド挿通孔１５の内壁面とのクリアランスは、数
百μｍ程度になるように設定されている。

【００２４】ロッド１２の一端側（即ち、図１における
上端側）は、ロッド挿通孔１５から所定量だけ突出して
いる。また、ロッド突出側の端面である上側端面は、上
述した連結棒９に接合されている。一方、ロッド１２の
他端側（即ち、図１における下端側）は、ロッド挿通孔
１５からは突出することなく、常にシリンダ室１４の内
部空間に位置している。ロッド非突出側の端面である下
側端面１２ｂには、円板状かつ金属製の抜け止め用のス
トッパ２１がビスによって固着されている。このストッ
パ２１の場合、第１及び第２の圧力作用面Ｓ1 ，Ｓ2
が、制御エアの圧力を受ける圧力作用部としてそれぞれ
機能する。

【００２５】シリンダブロック１０の上部内壁面には、
衝撃緩衝部材としてのドーナッツ状のゴムクッション２
２が貼着されている。ロッド１２がストローク終端に達
したとき、図１において二点鎖線で示されるように、こ
のゴムクッション２２にストッパ２１の第１の圧力作用
面Ｓ1 が当接する。同様に、底板１６の内側面には、衝
撃緩衝部材としての円板状のゴムクッション２３が貼着
されている。ロッド１２がストローク始端に達したと
き、図１において実線で示されるように、このゴムクッ
ション２３にストッパ２１の第２の圧力作用面Ｓ2 が当
接する。

【００２６】シリンダブロック１３には、給気ポート２
４、真空引きポート２５及び１本の排気通路２６が形成
されている。前記給気ポート２４には、図示しないエア
供給源から５kgf/cm² 程度の加圧エアが供給される。供
給された加圧エアは、軸受け部材１９の外周面側からそ
の内部に入り込み、微細な孔を通り抜けた後に貫通孔２
０の内壁面から噴出する。

【００２７】シリンダブロック１３において軸受け部材
１９の上側に相当する部分には、ロッド１２を取り囲む
ように集気空間２７が形成されている。排気通路２６の
一端はこの集気空間２７に接続されており、他端は真空
引きポート２５の側部に接続されている。軸受け部材１
９から噴出した加圧エアの大部分は、まず集気空間２７
内に集められた後、排気通路２６によって真空引きポー
ト２５に導かれる。そして、この加圧エアは、真空引き
ポート２５及びそれに接続された図示しない真空ポンプ
を介して外部に排出される。上記の排気通路２６は、ド
リル等でシリンダブロック１３の所定箇所を穴あけした
後、封止片によってその穴を部分的に封止することによ
り形成されている。

【００２８】次に、以上のように構成されたシリンダシ
ステム３の作用効果を説明する。推力ポート１７からシ
リンダ室１４内へ供給された制御エアは、ストッパ２１
の第１及び第２の圧力作用面Ｓ1 ，Ｓ2 に作用する。図
１に示されるように、第１の圧力作用面Ｓ1 と第２の圧
力作用面Ｓ2 とを比較すると、ロッド１２の断面積分だ
け第１の圧力作用面Ｓ1 の表面積のほうが小さくなって
いる。従って、第２の圧力作用面Ｓ2 には、第１の圧力
作用面Ｓ1 に働く圧力よりも大きな圧力が働く。そし
て、このような差圧が働く結果、ストッパ２１が第２の
圧力作用面Ｓ2 側から押圧され、結果としてロッド１２
がその長手方向に沿って移動する。なお、このときの差
圧の大きさ、つまり押圧力の大きさは、制御エアの圧力
値の大小によって決定される。

【００２９】一方、軸受け部材１９の貫通孔２０内から
は、シリンダシステム３の使用時において常に加圧エア
が噴出されている。このため、前記加圧エアの圧力によ
り、ロッド１２が軸受け部材１９に対して非接触的に支
承される。特に本実施例では、軸受け部材１９が多数の
微細な孔を有する多孔質体であるため、加圧エアが貫通
孔２０の内壁面からムラなく均等に噴出されるという特
徴がある。

【００３０】従って、緻密体に複数本のエア噴出孔を設
けただけの従来装置とは異なり、ロッド１２の外表面に
対して加圧エアがムラなく均等に作用する。それゆえ、
ロッド１２のスラスト方向から大きな荷重が加わったと
きでも、ロッド１２のスラスト方向への変位量を最小限
に止めることができる。よって、ロッド１２と軸受け部
材１９とのクリアランスが小さくても、両者１２，１９
が摺接する可能性が小さくなる。即ち、本実施例による
と、シリンダブロック１３の内部に剛性に優れたエアベ
アリングが形成されていることになる。

【００３１】また、本実施例の構成であると、軸受け部
材１９の上側の端面に集気空間２７が形成され、その集
気空間２７に排気通路２６の一端が接続されている。一
方、軸受け部材１９の下側の端面には、集気空間２７が
形成されることがなく、しかも排気通路２６の一端も接
続されていない。従って、軸受け部材１９の貫通孔２０
から噴出した加圧エアは、軸受け部材１９の上側の端面
のほうに抜けた後、排気通路２６から吸引されることに
なる。この構成であると、シリンダ室１４内から軸受け
部材１９側へのエアリークが起こりにくい。従って、軸
受け部材１９とシリンダ室１４との間に、特にシール部
分を設ける必要がなく、その分だけエアベアリングシリ
ンダ１０を全体的に小型化することが可能になる。ま
た、ロッド挿通孔１５を形成する場合でも、シリンダブ
ロック１３を加工すべき深さは従来に比して少なくてよ
く、しかも加工されるべきロッド挿通孔１５はロッド１
２よりかなり大径でよい。ゆえに、従来のときほど加工
が困難ではなくなり、結果として加工コストの低減及び
エアベアリングシリンダ１０の製造容易化が図られる。

【００３２】また、本実施例の構成であると、基本的に
シール部分が不要になること（ロッド挿通孔１５が短く
なること）に付随して、ロッド１２も短かくて足りるよ
うになる。従って、ロッド１２の外周面の表面加工が容
易になり、加工コストの低減が図られる。しかも、ロッ
ド１２の軽量化も図られることから、制御エアによるロ
ッド１２の移動精度も向上する。

【００３３】さらに、この実施例によると、たとえ加圧
エアがシリンダ室１４内にリークしたとしても、余分な
エアが圧力制御弁１１から排出されることによって、シ
リンダ室１４内のエアの圧力が常に所定値以下に維持さ
れる。従って、シリンダ室１４内の圧力がそのときの実
際の制御エアの圧力値よりも高くなることがない。ゆえ
に、ロッド１２の移動制御精度の低下を確実に回避する
ことができる。別の観点から考えると、このエアベアリ
ングシリンダ１０では、シリンダ室１４内へのエアリー
クは、必ずしもロッド１２の移動制御精度の低下をもた
らさないといえる。

【００３４】さらに、本実施例では、ストッパ２１が衝
突する部分であるシリンダブロック１３の上部内壁面及
び底板１６に、衝撃緩衝部材としてゴムクッション２
２，２３がそれぞれ設けられている。このため、ストロ
ークの始端または終端においてストッパ２１がゴムクッ
ション２２，２３に当接した場合、弾性変形するゴムク
ッション２２，２３によってその衝撃が確実に吸収され
る。ゆえに、シリンダブロック１３の上部内壁面、底板
１６及びストッパ２１自体の磨耗が確実に防止される。
そのため、シリンダ室１４の内部空間が、各部材の衝突
に起因する塵によって汚染されることがない。

【００３５】よって、その塵がクリアランスに詰まるこ
ともなく、摺動抵抗の増大や発熱によるロッド１２の変
形等も確実に回避される。従って、エアベアリングシリ
ンダ１０の故障が未然に回避されるとともに、製品寿命
も確実に長くなる。また、上記のようにゴムクッション
２２，２３の設置によって塵の発生が防止されること
は、特に本実施例のようにシール部分を無くした構成に
おいて、極めて有利に作用する。

【００３６】なお、本発明は例えば次のように変更する
ことが可能である。 （１）実施例において使用した衝撃緩衝部材はゴム製の
板材に限定されることはなく、ゴム以外の材料からなる
板材であっても勿論よい。この場合、衝撃を吸収しうる
性質を有する材料であれば、一般的に知られている各種
の合成樹脂（例えばフッ素系樹脂など）からなる板材を
使用することが可能である。また、上記のような板材を
接着剤等で貼着するばかりでなく、例えば液状のゴムや
合成樹脂を衝撃を受ける部分に塗布し、その部分に皮膜
を形成することとしてもよい。

【００３７】（２）ゴムクッション２２，２３等の衝撃
緩衝部材をいずれか片方のみに設けた構成や、それら２
２，２３を両方とも省略した構成を採用することも可能
である。この場合、エアベアリングシリンダ１０の小型
化や構成の簡略化がよりいっそう図られる。なお、上記
のような場合、底板１６の材料をゴムや樹脂などにする
ことがよい。

【００３８】（３）図３（ａ）に示される別例１のエア
ベアリングシリンダ３０のように、ストッパ２１の第１
及び第２の圧力作用面Ｓ1 ，Ｓ2 に、衝撃緩衝部材とし
てのゴムクッション３１，３２を貼着してもよい。この
ような構成でも、前記実施例と同様の作用効果を奏する
ことができる。なお、実施例においてシリンダブロック
１３側のゴムクッション２２を省略する代わりに、第１
の圧力作用面Ｓ1 側のみにゴムクッション３１を貼着し
てもよい。同様に、底板１６側のゴムクッション２３を
省略する代わりに、第２の圧力作用面Ｓ2 側のみにゴム
クッション３２を貼着してもよい。

【００３９】（４）図３（ｂ）に示される別例２のエア
ベアリングシリンダ４０のように、ゴムクッション２
２，２３を両方とも省略する代わりに、ストッパ４１自
体を弾性に富むゴム製の板材等にしてもよい。この構成
であると、ストッパ４１がストロークの始端または終端
に達したとき、自身が弾性変形することによってシリン
ダブロック１４及び底板１６への衝撃が緩衝される。つ
まり、この構成であるストッパ４１自身が衝撃緩衝部材
としての役目を果たす。また、ゴムクッション２２，２
３の厚さ分だけ確実にエアベアリングシリンダ１０の小
型化が図られ、構成も簡略化される。

【００４０】（５）ストッパ２１，４１の形状は円形状
に限られず、例えば楕円形状、三角形状、四角形状、そ
の他の多角形状などであってもよい。この場合、その重
心が中央に存在するような形状、即ち回転対象な形状で
あることが望ましい。また、ストッパ２１，４１の形成
材料も、ある程度の剛性を備えたものであるならば金属
以外のものに変更することが許容される。なお、金属材
料等をもとにして、ストッパ２１とロッド１２とを一体
的に形成してもよい。

【００４１】（６）ストッパ２１の外表面を圧力作用部
として機能させる前記実施例に代え、例えばロッド１２
の外周面に形成された段部を圧力作用部として機能させ
てもよい。なお、この構成を採るときには、主として前
記段部に制御エアが働くようにさせるため、ロッド１２
の下側端面１２ｂをシリンダ室１４の外部に配置するこ
とが望ましい。

【００４２】（７）軸受け部材１９として焼結三ふっ化
樹脂以外の多孔質体を使用してもよい。使用可能なもの
としては、例えば焼結四ふっ化樹脂、焼結ナイロン樹
脂、焼結ポリアセタール樹脂等の合成樹脂材料からなる
多孔質体や、焼結アルミニウム、焼結銅、焼結ステンレ
ス等の金属材料からなる多孔質体や、焼結セラミックス
材料からなる多孔質体がある。また、上述した多孔質体
のみに限られず、従来のような緻密体に複数の孔を設け
たものを使用することも可能である。

【００４３】（８）実施例のリリーフ弁付き圧力制御弁
１１は、設定圧が可変であることが好ましい。また、実
施例の構成に代え、推力ポート１７に制御エアを供給す
るための配管１８上に普通の圧力制御弁を設けるととも
に、その配管１８を分岐させかつその分岐された配管１
８上にリリーフ弁を接続してもよい。また、推力ポート
１７に制御エアを供給するための配管１８上に普通の圧
力制御弁を設けるとともに、シリンダブロック１３にあ
らたにポートを設け、そのポートに別の配管を介してリ
リーフ弁を接続してもよい。なお、前者の構成のほう
が、シリンダブロック１３における加工部分が少なくな
るという点において、後者の構成よりも有利である。ま
た、シリンダブロック１３とリリーフ弁付き圧力制御弁
１１とを一体的に形成してもよい。また、エアリークが
さほど問題とならない場合には、リリーフ弁付き圧力制
御弁１１を省略した構成としてもよい。

【００４４】（９）本発明のエアベアリングシリンダ
（シリンダシステム）は、実施例において例示したよう
なウェハスクラバー洗浄機１のブラシ押圧力制御機構２
への使用に限定されることはなく、高い精度でのロッド
１２の移動制御が要求される他の用途にも使用されるこ
とができる。そのような用途としては、具体的にはボン
ダ装置の押圧機構等がある。

【００４５】ここで、特許請求の範囲に記載された技術
的思想のほかに、前述した実施例及び別例によって把握
される技術的思想をその効果とともに以下に列挙する。 （１） 請求項４において、ストッパの第１の圧力作用
面及び第２の圧力作用面に、それぞれ衝撃緩衝部材とし
てのゴム製の板材を設けること。この構成であると、ス
トッパ等の磨耗が防止され、故障が回避される。

【００４６】（２） 請求項４において、ストッパをゴ
ム製の板材にすること。この構成であると、シリンダブ
ロック等の磨耗が防止され故障が回避されるとともに、
構成簡略化及び一層の小型化を達成できる。

【００４７】なお、本明細書中において使用した技術用
語を次のように定義する。 「多孔質体： 内部に微細な孔を有する構造体であっ
て、例えば焼結三ふっ化樹脂、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合成樹脂材
料からなるもの、焼結アルミニウム、焼結銅、焼結ステ
ンレス等の金属材料からなるもの、焼結セラミックス材
料からなるもの等をいう。」

【００４８】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１〜６に記
載の発明によれば、シール部分が不要になるため、その
長さ分だけ全体の小型化を図ることができる。しかも、
ロッド挿通孔が短くて済むようになること等で加工困難
性が軽減されるため、従来に比べて製造容易化を図るこ
とができる。

【００４９】特に請求項２に記載の発明によれば、多孔
質体からなる軸受け部材から加圧エアがムラなく均一に
噴出されるため、軸受け部分の剛性を向上させることが
できる。また、請求項４，５に記載の発明によれば、シ
リンダ室内における塵の発生が防止されるため、故障を
未然に回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例のエアベアリングシリンダを示す断面
図。

【図２】図１のエアベアリングシリンダを用いたウェハ
スクラバー洗浄機を示す概略断面図。

【図３】（ａ），（ｂ）は別例１，別例２のエアベアリ
ングシリンダを示す部分断面図。

【図４】従来のエアベアリングシリンダを示す断面図。

【符号の説明】

３…シリンダシステム、１０，３０，４０…エアベアリ
ングシリンダ、１１…圧力制御弁としてのリリーフ弁、
１２…ロッド、１３…シリンダブロック、１４…シリン
ダ室、１５…ロッド挿通孔、１７…推力ポート、１９…
軸受け部材、２０…貫通孔、２１，４１…ストッパ、２
２，２３，３１，３２…衝撃緩衝部材としてのゴムクッ
ション、２５…真空引きポート、２６…排気通路、Ｓ1
…圧力作用部としての第１の圧力作用面、Ｓ2 …圧力作
用部としての第２の圧力作用面。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ１６Ｊ 10/00 Ｚ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シリンダ室（１４）とロッド挿通孔（１
   ５）とを有するシリンダブロック（１３）と、 一端を突出させた状態で前記ロッド挿通孔（１５）内に
   挿通されるとともに、前記シリンダ室（１４）内に位置
   する非突出端側の所定の箇所に圧力作用部（Ｓ1 ，Ｓ2
   ）が形成されたロッド（１２）と、 前記ロッド（１２）をその長手方向に沿って移動させる
   ための制御エアを前記シリンダ室（１４）内に供給する
   推力ポート（１７）と、 前記ロッド挿通孔（１５）の内壁面に設けられるととも
   に、加圧エアを噴出することによって前記ロッド（１
   ２）を非接触的に支承する軸受け部材（１９）と、 前記軸受け部材（１９）から噴出される加圧エアを外部
   に排出する真空引きポート（２５）と、 加圧エアを前記軸受け部材（１９）のロッド突出端側の
   端面から前記真空引きポート（２５）へ導く排気通路
   （２６）とからなるエアベアリングシリンダ（１０，３
   ０，４０）を備え、かつ前記シリンダ室（１４）内のエ
   アの圧力を所定値以下に維持するための圧力制御弁（１
   １）を前記シリンダ室（１４）に接続したシリンダシス
   テム。
2. 【請求項２】前記軸受け部材（１９）は、前記ロッド
   （１２）の断面形状にほぼ等しい断面形状の貫通孔（２
   ０）を有する多孔質体である請求項１に記載のシリンダ
   システム。
3. 【請求項３】前記圧力作用部（Ｓ1 ，Ｓ2 ）は、前記シ
   リンダ室（１４）内に位置している前記ロッド（１２）
   の端面（１２ｂ）に固着されたストッパ（２１，４１）
   の外表面である請求項１または２に記載のシリンダシス
   テム。
4. 【請求項４】前記ストッパ（２１）とそのストッパ（２
   １）が衝突する部分との間に、衝撃緩衝部材（２２，２
   ３，３１，３２）を配設した請求項３に記載のシリンダ
   システム。
5. 【請求項５】前記衝撃緩衝部材（２２）は、前記シリン
   ダブロック（１３）の内壁面に貼着されたゴム製の板材
   である請求項４に記載のシリンダシステム。
6. 【請求項６】シリンダ室（１４）とロッド挿通孔（１
   ５）とを有するシリンダブロック（１３）と、 一端を突出させた状態で前記ロッド挿通孔（１５）内に
   挿通されるとともに、前記シリンダ室（１４）内に位置
   する非突出端側の所定の箇所に圧力作用部（Ｓ1 ，Ｓ2
   ）が形成されたロッド（１２）と、 前記ロッド（１２）をその長手方向に沿って移動させる
   ための制御エアを前記シリンダ室（１４）内に供給する
   推力ポート（１７）と、 前記ロッド挿通孔（１５）の内壁面に設けられるととも
   に、加圧エアを噴出することによって前記ロッド（１
   ２）を非接触的に支承する軸受け部材（１９）と、 前記軸受け部材（１９）から噴出される加圧エアを外部
   に排出する真空引きポート（２５）と、 加圧エアを前記軸受け部材（１９）のロッド突出端側の
   端面から前記真空引きポート（２５）へ導く排気通路
   （２６）とからなるエアベアリングシリンダ。