CN103842672A - 静压气体轴承及使用该静压气体轴承的直动引导装置 - Google Patents

静压气体轴承及使用该静压气体轴承的直动引导装置 Download PDF

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Abstract

一种静压气体轴承及使用该静压气体轴承的直动引导装置，该静压气体轴承(1)包括：轴承基体(2)，该轴承基体由可热塑性合成树脂，或者在这些可热塑性合成树脂中含有30～50质量％的玻璃纤维、玻璃粉末、碳纤维或无机填充材的含有加强填充材的可热塑性合成树脂，或者铝或铝合金形成；以及轴承体(3)，该轴承体与轴承基体(2)通过粘接剂粘接而一体化，并由可热塑性树脂形成。

Description

静压气体轴承及使用该静压气体轴承的直动引导装置
技术领域
本发明涉及一种静压气体轴承及使用该静压气体轴承的直动引导装置。
背景技术
在精密机床、半导体曝光装置中，要求以高精度定位加工工具、基板等被加工物。为此，使用与加工工具、被加工物的载置台的定位装置几乎没有摩擦的安装有静压气体轴承的直动引导装置。在这种直动引导装置中，在作为被加工物的载置台的可动台与作为引导构件的导轨之间设置加压流体，以使可动台相对于导轨非接触地移动。
作为安装于该直动引导装置的静压气体轴承的空气吹出孔的节流形式，有多孔质节流、表面节流、小孔节流、自成节流等，可根据不同的用途，一边调节负载容量及轴承刚性等一边使用。
例如，在专利文献1中记载有在静压轴承垫中使用材料颗粒的直径大致均匀且能获得开气孔的均等性的一种石墨碳类的材料作为轴承构件，其中，上述静压轴承垫固定于被支承体或支承体中的任一方，经由其轴承构件利用供给到轴承面的加压空气将支承体支承成能自由移动。
此外，在专利文献2中，作为能保持较高的刚性且能实现较高的衰减性的气体轴承装置，提出了一种气体轴承装置，该气体轴承装置具有两个相对的实质平行的轴承面及通过小孔将气体供给到两轴承面间的轴承间隙的至少一个气体通道。
此外，在专利文献3中，提出了一种静压气体轴承，该静压气体轴承包括：由多孔质体构成的母材；以及接合在该母材上，且由为了实现所期望的空气通过量，预先调整好通孔的直径及分布而制作成的多孔板形成的表面节流孔层，该静压气体轴承通过表面节流孔层喷出气体，并利用其静压对被支承构件进行支承。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开昭63－231020号公报
专利文献2：日本专利特表2006－510856号公报
专利文献3：日本专利特开2001-56027号公报
专利文献4：日本专利特开2008-82449号公报
上述以往的静压气体轴承尽管能实现超低摩擦、超高精度及超高速运转但存在以下问题：作为轴承材料主要使用高强度的金属、陶瓷，需要进行高精度的研磨精加工等，因此，必然存在成本高的问题。
然而，在不要求超低摩擦、超高精度及超高速运转的、例如非接触地搬运液晶屏等物品或不产生温度变化地使物品水平移动的情况下，尽管存在使用静压气体轴承时装置的结构得以简化等的优点，但另一方面，由于静压气体轴承自身较贵，在上述用途中并不能得到广泛地应用，这也是实际情况。
鉴于上述实际情况，为了提供能在各种领域中应用的廉价的静压气体轴承，本申请人首先提出了一种静压气体轴承，该静压气体轴承包括：树脂制轴承构件，该树脂制轴承构件在上表面具有自成节流孔形状或小孔节流孔形状的多个空气吹出口，在下表面具有与上述多个空气吹出口连通的供气槽；以及基体，该基体以覆盖上述供气槽的方式接合在上述树脂制轴承构件的下表面，并具有与上述供气槽连通的供气口(专利文献4)。
根据该专利文献4所记载的静压气体轴承，能使用模具通过射出成形来形成构成静压气体轴承的树脂制轴承构件，不需要机械加工，此外，基体的结构也仅需形成与树脂制轴承构件连通的供气口，只需使树脂制轴承构件与基体接合就能组装成静压气体轴承，能进行静压气体轴承的大量生产，从而能提供廉价的静压气体轴承。
然而，由于专利文献4中记载的静压气体轴承中的空气吹出口是通过射出成形而形成的，形成直径为0.2～0.4mm左右的直径比较大的自成节流孔或小孔形状，存在从该空气吹出口吹出的供气吹出量过多而导致自激振动的可能，在实际实用时依然需要改进。
发明内容
本发明鉴于上述情况而作，其目的在于提供一种能大量生产且廉价的静压气体轴承及使用该静压气体轴承的直动引导装置。
本发明的静压气体轴承包括：轴承基体，该轴承基体具有基部、圆筒突出部及供气通路，上述圆筒突出部突设于上述基部的一方的面的外周缘，上述供气通路在一端开口于基部的一方的面上，在另一端开口于基部的外周面上；以及合成树脂制的轴承体，该轴承体具有圆环状凹部、环状凹槽及多个空气吹出孔，上述圆环状凹部形成于与基部的一方的面相对的轴承体的一方的面上，上述环状凹槽在轴承体的另一方的面上开口，上述多个空气吹出孔形成为自成节流孔(日文：自成絞り)，其在一端与环状凹槽连通，在另一端开口于圆环状凹部的圆环状底面，上述轴承体使与一方的面邻接的外周面与基部的圆筒突出部的内表面嵌合，并在该嵌合部进行粘接从而与轴承基体一体化，环状凹槽具有至少0.3mm的宽度、至少0.01mm的深度，空气吹出孔在其一端具有至少30μm的直径，在圆环状凹部与环状凹槽之间形成自成节流孔。
根据本发明的静压气体轴承，合成树脂制的轴承体使与一方的面邻接的外周面与基部的圆筒突出部的内表面嵌合，并在该嵌合部利用粘接剂进行粘接从而与轴承基体一体化，此外，合成树脂制的轴承体具有在另一方的面上开口的环状凹槽及在一端与环状凹槽连通并在另一端开口于圆环状凹部的多个空气吹出孔，环状凹槽具有至少0.3mm的宽度、至少0.01mm深度，空气吹出孔在其一端具有至少30μm的直径，在圆环状凹部与环状凹槽之间形成自成节流孔，不进行机械加工就能形成上述环状凹槽及多个空气吹出孔，因此，能进行大量生产，且能廉价地制造出。
在优选例中，环状凹槽具有0.3～1.0mm或0.3～0.7mm的宽度、0.01～0.05mm或0.01～0.03mm的深度，上述空气吹出孔在其一端具有30～120μm的直径。
较为理想的是，环状凹槽及空气吹出孔分别通过激光加工而形成。作为加工用激光，能从二氧化碳激光、YAG激光、UV激光、受激准分子激光等中进行选择。
环状凹槽及空气吹出孔分别通过激光加工而形成，与切削等机械加工等相比，能瞬间形成，不仅能大量生产，还能廉价地制造出。
在本发明的静压气体轴承中，也可在轴承基体的另一方的面上形成球体受压凹部。球体受压凹部由在上述另一方的面上开口的截头圆锥凹部或凹球部构成，这些球体受压凹部也可直接形成于轴承基体的另一方的面上。
在本发明的静压气体轴承中，在轴承基体的另一方的面上形成有在该另一方的面上开口的圆柱状凹部，在该圆柱状凹部中嵌合固定有块体，球体受压凹部也可具有截头圆锥面，该截头圆锥面在处于轴承基体的另一方的面一侧的上述块体的一方的面上开口并形成于该块体。
在本发明的静压气体轴承中，在轴承基体的另一方的面上形成有在该另一方的面上开口的圆柱状凹部，在该圆柱状凹部中嵌合固定有块体，球体受压凹部也可具有凹球面，该凹球面在处于轴承基体的另一方的面一侧的上述块体的一方的面上开口并形成于该块体。
在轴承基体的另一方的面上具有球体受压凹部的静压气体轴承中，例如通过将球销的球体与该球体受压凹部滑动接触地配置，则该静压气体轴承具有绕该球体的自动调芯功能。
在本发明的静压气体轴承中，轴承体除了环状凹槽之外，还可以包括：大径环状凹槽，该大径环状凹槽形成于轴承体的另一方的面上，并在环状凹槽的外侧围住该环状凹槽；多个第一放射状凹槽，这些第一放射状凹槽的一方的端部开口于上述环状凹槽，另一方的端部开口于上述大径环状凹槽；小径环状凹槽，该小径环状凹槽形成于上述环状凹槽的内侧；以及多个第二放射状凹槽，这些第二放射状凹槽的一方的端部开口于上述环状凹槽，另一方的端部开口于上述小径环状凹槽，这些大径环状凹槽、小径环状凹槽、第一放射状凹槽及第二放射状凹槽可形成于轴承体的另一方的面上。
具有自动调芯功能的静压气体轴承适用于作为被加工物的载置台的定位装置的直动引导装置。即，本发明的包括静压气体轴承的直动引导装置在具有上引导面及两侧引导面的引导构件的外侧配置有横截面呈コ字形的可动台，该可动台具有与上引导面相对的上板及与两侧引导面相对的一对侧板，各球销使球体朝向内侧地立设于该可动台的上板的下表面及侧板各自的内表面，在该球销与引导构件的上引导面及两侧引导面之间，配置有上述静压气体轴承，该静压气体轴承使球体受压凹部与上述球销的球体滑动接触，并使轴承体与引导构件的上引导面及两侧引导面相对。
根据上述直动引导装置，由于从轴承体的多个空气吹出孔朝引导构件的上引导面及两侧引导面喷射压缩空气，因此，能利用在轴承体与上引导面及两侧引导面之间形成的空气润滑膜使可动台相对于上引导面及两侧引导面保持非接触状态。此外，若轴承体与上引导面及两侧引导面之间的轴承间隙不均匀，则会在轴承间隙各部分产生压力差，但由于该压力差，静压气体轴承能在轴承间隙均匀的方向上自动调芯，从而能保持相对于上引导面及两侧引导面平行的状态。因此，引导构件及可动台的平行度、直角度等零件精度能采用较粗的精度，除了能降低上述静压气体轴承自身的成本以外，还能提供一种廉价的直动引导装置。
在本发明的静压气体轴承中，轴承体优选由聚缩醛树脂、聚酰胺树脂、聚苯硫醚树脂等可热塑性合成树脂形成，此外，轴承基体优选由聚缩醛树脂、聚酰胺树脂、聚苯硫醚树脂等可热塑性合成树脂，或者在这些可热塑性合成树脂中含有30～50质量％的玻璃纤维、玻璃粉末、碳纤维或无机填充材的含有加强填充材的可热塑性合成树脂，或者铝或铝合金形成。这些合成树脂制的轴承体及轴承基体可通过对合成树脂材料进行机械加工而形成，也可使用模具通过射出成形而形成。
根据本发明，能提供一种可大量生产且廉价的静压气体轴承及使用该静压气体轴承的直动引导装置。
附图说明
图1是本发明实施方式的优选例的俯视说明图。
图2是图1的II－II线向视剖视说明图。
图3是图1的仰视说明图。
图4是图1的轴承体的仰视说明图。
图5是图1的主要部分放大剖视说明图。
图6是轴承基体的俯视说明图。
图7是图6的VII－VII线向视剖视说明图。
图8是轴承体的俯视说明图。
图9是图8的IX－IX线向视剖视说明图。
图10是图8的仰视说明图。
图11是轴承体和轴承基体的组合体的剖视说明图。
图12是轴承体的其它实施方式的俯视说明图。
图13是轴承基体的其它实施方式的仰视说明图。
图14是图13的XIV－XIV线向视剖视说明图。
图15是轴承体和轴承基体的组合体的剖视说明图。
图16是具有自动调芯功能的静压气体轴承的剖视说明图。
图17是轴承基体的另一实施方式的仰视说明图。
图18是图17的XVIII－XVIII线向视剖视说明图。
图19是轴承体和轴承基体的组合体的剖视说明图。
图20是具有自动调芯功能的静压气体轴承的剖视说明图。
图21是轴承基体的其它实施方式的仰视说明图。
图22是图21的XXII－XXII线向视剖视说明图。
图23是块体的剖视说明图。
图24是嵌合固定有块体的轴承基体的剖视说明图。
图25是轴承体和轴承基体的组合体的剖视说明图。
图26是具有自动调芯功能的静压气体轴承的剖视说明图。
图27是块体的其它实施方式的俯视说明图。
图28是嵌合固定有块体的轴承基体的剖视说明图。
图29是轴承体和轴承基体的组合体的剖视说明图。
图30是具有自动调芯功能的静压气体轴承的剖视说明图。
图31是直动引导装置的剖视说明图。
(符号说明)
1 静压基体轴承
2 轴承基体
3 轴承体
4 基部
6 圆筒突出部
13 供气通路
18 圆环状凹部
20 环状凹槽
23 外周面
25 空气吹出孔
具体实施方式
接着，根据如图所示的优选实施方式的例子对本发明进行进一步详细的说明。另外，本发明并不限定于这些例子。
在图1至图5中，静压气体轴承1包括：轴承基体2，该轴承基体2优选由聚缩醛树脂(POM)、聚酰胺树脂(PA)、聚苯硫醚树脂(PPS)等可热塑性合成树脂，或者在这些可热塑性合成树脂中含有30～50质量％的玻璃纤维、玻璃粉末、碳纤维或无机填充材的含有加强填充材的可热塑性合成树脂，或者铝或铝合金形成；合成树脂制的轴承体3，该轴承体3通过粘接剂与轴承基体2粘接而一体化，优选由聚缩醛树脂、聚酰胺树脂、聚苯硫醚树脂等可热塑性合成树脂形成。
尤其如图6及图7所示，轴承基体2包括：基部4；朝向轴向Y的上方地一体突设于基部4的一方的俯视呈圆形的面5的外周缘上的圆筒突出部6；基部4的另一方的俯视呈圆形的面7；在一端8具有开口于基部4的俯视呈圆形的面5上的圆形开口部9的供气孔10；以及在一端11与供气孔10连通并在另一端开口于基体4的外周面12上的供气通路13。
在开口于基部4的外周面12上的供气通路13的端部内周面14上形成有阴螺纹15，阴螺纹15与供气插头16的阳螺纹螺合，供气插头16固定于轴承基体2的基部4的外周面12。
尤其如图8至图10所示，轴承体3具有：形成于与基部4的一方的俯视呈圆形的面5相对的一方的俯视呈圆形的面17上的圆环状凹部18；在另一方的俯视呈圆形的面19上开口的环状凹槽20；在一端21与环状凹槽20连通并在另一端22开口于圆环状凹部18的圆环状底面24上的多个空气吹出孔25；以及与一方的俯视呈圆形的面17邻接的外周面23。
环状凹槽20由环状底面26和彼此相对的圆筒侧面27形成，环状凹槽20具有至少0.3mm的宽度W和至少0.01mm的深度d，在本例中，空气吹出孔25在其一端21从一端21至另一端22具有至少30μm的直径D，在圆环状凹部18与环状凹槽20之间形成自成节流孔。
圆环状凹部18由开设有空气吹出孔25的另一端22的圆环状底面24、与圆环状底面24的外缘连接的外周面28、与圆环状底面24的内缘连接的内周面29形成，外周面28和内周面29分别形成于从圆环状底面24朝向圆环状凹部18的开口部30逐渐扩展地延伸的截头圆锥面31及32。
轴承体3使和一方的面17邻接的外周面23与轴承基体2的圆筒突出部6的内表面嵌合，并在该嵌合部利用粘接剂进行粘接，以与轴承基体2一体化。
在静压气体轴承1中，可通过例如激光加工瞬间形成环状凹槽20和多个自成节流孔形状的空气吹出孔25，所述环状凹槽20在轴承体3的面19上的宽度W至少为0.3mm，深度d至少为0.01mm，所述空气吹出孔25在一端21开口于环状凹槽20，在另一端22开口于圆环状凹部18的圆环状底面24，其直径D至少为30μm。
在上述静压气体轴承1中，由于轴承体3利用粘接剂与轴承基体2一体化，因此，其制作容易且廉价。此外，空气吹出孔25是直径至少为30μm的极小的直径，能抑制因从空气吹出孔25喷射出大量的空气而导致自激振动的产生。
接着，对图1至图5所示的静压气体轴承1的制造方法的例子进行说明，首先，准备图6及图7所示的含有加强填充材的合成树脂制或者铝或铝合金制的轴承基体2、在图8至图10所示的合成树脂制的轴承体3中没有环状凹槽20及空气吹出孔25的轴承体3a，如图11所示，使轴承体3a的圆环状凹部18的开口部30与轴承基体2的供气孔10的开口部9连通，并使与轴承体3a的一方的面17邻接的外周面23与轴承基体2的圆筒突出部6的内表面嵌合，然后，利用粘接剂将该嵌合部粘接，以使轴承基体2与轴承体3a一体化，从而形成组装体33。
利用激光加工机对如上所述一体化的组装体33的轴承体3a的另一方的面19照射激光，以形成环状凹槽20和多个自成节流孔形状的空气吹出孔25，从而制作出静压气体轴承1，其中，上述环状凹槽20的宽度W为0.3～1.0mm、深度d为0.01～0.05mm，上述空气吹出孔25在形成环状凹槽20的环状底面26从环状底面26贯通轴承体3a而开口于圆环状凹部18的圆环状底面24，其直径D至少为30μm，优选为30～120μm。
作为所使用的加工用激光，能从二氧化碳激光、YAG激光、UV激光或受激准分子激光等中进行选择，优选使用二氧化碳激光。
使用激光输出功率为9.5W的二氧化碳激光，以1000mm/s的扫描速度进行一次重叠印刻，加工时间为2秒，以在由聚苯硫醚树脂形成的轴承体3a的面19上形成并加工出以直径为30mm的圆弧为中心、宽度为0.5mm、深度为0.05mm的环状凹槽20，此外，在环状凹槽20的环状底面26上，以14W的激光输出功率、15秒加工时间，在圆周方向上的10等分位置上加工形成出10个自成节流孔形状的空气吹出孔25，该空气吹出孔25从环状底面26贯通轴承体3a而在圆环状凹部18的圆环状底面24开口，其直径为0.06mm。
上述静压气体轴承1的轴承体3具有一个环状凹槽20，但除了环状凹槽20以外，轴承体3也可如图12所示，还具有大径环状凹槽34、多个放射状凹槽37、小径环状凹槽38和多个放射状凹槽41，其中，上述环状凹槽34形成于轴承体3的另一方的面19并在环状凹槽20的外侧围住环状凹槽20且与环状凹槽20同心，上述放射状凹槽37的一方的端部35开口于环状凹槽20，另一方端部36开口于大径环状凹槽34，上述小径环状凹槽38形成于环状凹槽20的内侧且与环状凹槽20同心，上述放射状凹槽41的一方的端部39开口于环状凹槽20，另一方的端部40开口于小径环状凹槽38。
在具有图12所示的轴承体3的静压气体轴承1中，被供气到环状凹槽20的压缩空气经由放射状槽37及41供给至大径环状凹槽34及小径环状凹槽38，因此，供给面积变大，例如在物品浮起时，能进行稳定的浮起。
图13至图16表示静压气体轴承1的其它实施方式，在轴承基体2的另一方的俯视呈圆形的面7的中央部形成有在面7上具有俯视呈圆形的开口部42的球体受压凹部43，球体受压凹部43具有截头圆锥凹部46，该截头圆锥凹部46由俯视呈圆形的底面44、从底面44朝向开口部42逐渐扩展地延伸的截头圆锥面45形成。
包括具有截头圆锥凹部46的球体受压凹部43的轴承基体2与静压气体轴承1同样，使供气孔10的开口部9与轴承体3的圆环状凹部18的开口部30连通，并在使与轴承体3的一方的面17邻接的外周面23与轴承基体2的圆筒突出部6的内表面嵌合后，利用粘接剂使该嵌合部粘接，从而使轴承基体2与轴承体3一体化，藉此形成组装体47。
利用激光加工机对如上所述一体化的组装体47中的轴承体3的另一方的面19照射激光，以形成环状凹槽20和多个自成节流孔形状的空气吹出孔25，从而制作出静压气体轴承1，其中，上述环状凹槽20的宽度W为0.3～1.0mm、深度d为0.01～0.05mm，上述空气吹出孔25在形成环状凹槽20的环状底面26从环状底面26贯通轴承体3而开口于圆环状凹部18的圆环状底面24，其直径D至少为30μm，优选为30～120μm。
在如上所述形成的静压气体轴承1中，如图16所示，球销48的球体49被与轴承基体2的球体受压凹部43的截头圆锥面45滑动接触地配置，藉此具有自动调芯功能。
图17至图20表示静压气体轴承1的另一实施方式，在轴承基体2的另一方的俯视呈圆形的面7的中央部形成有在面7上具有俯视呈圆形的开口部42的球体受压凹部43，球体受压凹部43具有凹球部51，该凹球部51由俯视呈圆形的底面44、从底面44朝向开口部42扩开的凹球面50形成。
包括具有凹球部51的球体受压凹部43的轴承基体2与静压气体轴承1同样，使供气孔10的开口部9与轴承体3的圆环状凹部18的开口部30连通，并在使与轴承体3的一方的面17邻接的外周面23与轴承基体2的圆筒突出部6的内表面嵌合后，利用粘接剂使该嵌合部粘接，从而使轴承基体2与轴承体3一体化，藉此形成组装体52。
利用激光加工机对如上所述一体化的组装体52中的轴承体3的另一方的面19照射激光，以形成环状凹槽20和多个自成节流孔形状的空气吹出孔25，从而制作出静压气体轴承1，其中，上述环状凹槽20的宽度W为0.3～1.0mm、深度d为0.01～0.05mm，上述空气吹出孔25在形成环状凹槽20的环状底面26从环状底面26贯通轴承体3而开口于圆环状凹部18的圆环状底面24，其直径D至少为30μm，优选为30～120μm。
在如上所述形成的静压气体轴承1中，如图20所示，球销48的球体49被与轴承基体2的球体受压凹部43的凹球面50滑动接触地配置，藉此具有自动调芯功能。
图21至图26表示具有自动调芯功能的静压气体轴承1的其它实施方式。在轴承基体2的另一方的俯视呈圆形的面7的中央部形成有在面7上开口的具有圆形底面54的圆柱状凹部55，块体64使一方的面58朝向圆柱状凹部55的底面54且使另一方的面61与轴承基体2的另一方的面7平齐地嵌合固定于圆柱状凹部55，其中，如图23所示，上述块体64包括：圆柱体56；在一端57开口于圆柱体56的一方的面58的圆孔59；以及具有与圆孔59的另一端60连接且从另一端60朝向圆柱体56的另一方的面61逐渐扩展地延伸并在另一方的面61开口的截头圆锥面62的凹部63。球体受压凹部43具有上述截头圆锥面62。
嵌合固定有块体64的轴承基体2与上述静压气体轴承1同样，使供气孔10的开口部9与轴承体3的圆环状凹部18的开口部30连通，并在使与轴承体3的一方的面17邻接的外周面23与轴承基体2的圆筒突出部6的内表面嵌合后，利用粘接剂使该嵌合部粘接，从而使轴承基体2与轴承体3一体化，藉此形成组装体65。
利用激光加工机对如上所述一体化的组装体65中的轴承体3的另一方的面19照射激光，以形成环状凹槽20和多个自成节流孔形状的空气吹出孔25，从而制作出静压气体轴承1，其中，上述环状凹槽20的宽度W为0.3～1.0mm、深度d为0.01～0.05mm，上述空气吹出孔25在形成环状凹槽20的环状底面26从环状底面26贯通轴承体3而开口于圆环状凹部18的圆环状底面24，其直径D至少为30μm，优选为30～120μm。
在如上所述形成的静压气体轴承1中，如图26所示，球销48的球体49被与嵌合固定于轴承基体2的圆柱状凹部55中的块体64的凹部63的截头圆锥面62滑动接触地配置，藉此具有自动调芯功能。
图27至图30表示具有自动调芯功能的静压气体轴承1的另一实施方式。如图22所示，在轴承基体2的另一方的俯视呈圆形的面7的中央部形成有在面7上开口的具有圆形底面54的圆柱状凹部55，块体64使一方的面58朝向圆柱状凹部55的底面54且使另一方的面61与轴承基体2的另一方的面7平齐地嵌合固定于圆柱状凹部55，其中，如图27所示，上述块体64包括：圆柱体56；在一端57开口于圆柱体56的一方的面58的圆孔59；以及具有与圆孔59的另一端60连接且从另一端60朝向圆柱体56的另一方的面61而在另一方的面61开口的凹球面66的凹部63。球体受压凹部43具有上述凹球面66。
嵌合固定有块体64的轴承基体2与上述静压气体轴承1同样，使供气孔10的开口部9与轴承体3的圆环状凹部18的开口部30连通，并在使与轴承体3的一方的面17邻接的外周面23与轴承基体2的圆筒突出部6的内表面嵌合后，利用粘接剂使该嵌合部粘接，从而使轴承基体2与轴承体3一体化，藉此形成组装体67。
利用激光加工机对如上所述一体化的组装体67中的轴承体3的另一方的面19照射激光，以形成环状凹槽20和多个自成节流孔形状的空气吹出孔25，从而制作出静压气体轴承1，其中，上述环状凹槽20的宽度W为0.3～1.0mm、深度d为0.01～0.05mm，上述空气吹出孔25在形成环状凹槽20的环状底面26从环状底面26贯通轴承体3而开口于圆环状凹部18的圆环状底面24，其直径D至少为30μm，优选为30～120μm。
在如上所述形成的静压气体轴承1中，如图30所示，球销48的球体49被与嵌合固定于轴承基体2的圆柱状凹部55中的块体64的凹部63的凹球面66滑动接触地配置，藉此具有自动调芯功能。
利用滑动特性优异的、例如聚缩醛树脂、聚酰胺树脂、聚酯树脂等具有自润滑性的可热塑性合成树脂或者铜或铜合金等形成与形成于轴承基体2的另一方的俯视呈圆形的面7的中央部上的圆柱状凹部55嵌合固定的块体64，因此，能使块体64的凹部63的截头圆锥面62或凹球面66与球销48的球体49的滑动接触顺畅地进行。
图31表示使用了图26所示的静压气体轴承1的直动引导装置68，直动引导装置68由引导构件71、横截面呈コ字形的可动台74、球销48、静压气体轴承1形成，其中，上述引导构件71具有上引导面69及两侧引导面70、70，上述可动台74跨在引导构件71的外侧配置，包括与上引导面69相对的上板72及与两侧引导面70、70相对的一对侧板73、73，上述球销48使球体49朝向内侧地立设于可动台74的上板72的下表面75及侧板73、73各自的内表面76，上述静压气体轴承1配置在球销48与引导构件71的上引导面59及两侧引导面70、70之间，使块体64的截头圆锥面62与球销48的球体49滑动接触并使轴承体3的另一方的面19与引导构件71的上引导面69及两侧引导面70、70相对。
根据该直动引导装置68，由于从轴承体3的多个空气吹出孔25对引导构件71的上引导面69及两侧引导面70、70喷射压缩空气，因此，能利用在轴承体3的另一方的面19与引导构件71的上引导面69及两侧引导面70、70之间形成的空气润滑膜使可动台74相对于上引导面69及两侧引导面70、70保持非接触状态。此外，若轴承体3与上引导面69及两侧引导面70、70之间的轴承间隙不均匀，则会在轴承间隙各部分产生压力差，但由于该压力差，静压气体轴承1能在轴承间隙均匀的方向上自动调芯，从而能保持相对于上引导面69及两侧引导面70、70平行的状态。因此，引导构件71及可动台74的平行度、直角度等零件精度能采用较粗的精度，除了能降低静压气体轴承1自身的成本以外，还能容易地制作出直动引导装置68及实现成本降低。
在直动引导装置68中，具有自动调芯功能的静压气体轴承1使用了如图26所示的静压气体轴承1，但也可使用图16、图20及图30所示的静压气体轴承1来代替。
如上所述，轴承体和轴承基体在使与轴承体的一方的面邻接的外周面与轴承基体的圆筒突出部的内表面嵌合之后，利用粘接剂将该嵌合部粘接而一体化，因此，轴承体与轴承基体的接合面被牢固地密封，在轴承体的一方的面上形成有环状凹槽和多个自成节流孔形状的空气吹出孔，其中，上述环状凹槽的宽度W为0.3～1.0mm、深度d为0.01～0.05mm，上述空气吹出孔在形成环状凹槽的环状底面从环状底面贯通轴承体而开口于圆环状凹部的环状底面，其直径D至少为30μm，由于不通过机械加工就能形成该环状凹槽和空气吹出孔，因此，不仅能提供廉价的静压气体轴承，还能提供使用了该静压气体轴承的制作容易且实现了成本降低的直动引导装置。

Claims (10)

1.一种静压气体轴承，其特征在于，包括：
轴承基体，该轴承基体具有基部、圆筒突出部及供气通路，所述圆筒突出部突设于所述基部的一方的面的外周缘，所述供气通路在一端开口于基部的一方的面上，在另一端开口于基部的外周面上；以及
合成树脂制的轴承体，该轴承体具有圆环状凹部、环状凹槽及多个空气吹出孔，所述圆环状凹部形成于与基部的一方的面相对的轴承体的一方的面上，所述环状凹槽在轴承体的另一方的面上开口，所述多个空气吹出孔形成为自成节流孔，其在一端与环状凹槽连通，在另一端开口于圆环状凹部的圆环状底面，
所述轴承体使与一方的面邻接的外周面与基部的圆筒突出部的内表面嵌合，并在该嵌合部进行粘接从而与轴承基体一体化，环状凹槽具有至少0.3mm的宽度、至少0.01mm的深度，空气吹出孔在其一端具有至少30μm的直径，在圆环状凹部与环状凹槽之间形成自成节流孔。
2.如权利要求1所述的静压气体轴承，其特征在于，
环状凹槽具有0.3～1.0mm或0.3～0.7mm的宽度、0.01～0.05mm或0.01～0.03mm的深度，所述空气吹出孔在其一端具有30～120μm的直径。
3.如权利要求1或2所述的静压气体轴承，其特征在于，
环状凹槽及空气吹出孔分别通过激光加工而形成。
4.如权利要求1至3中任一项所述的静压气体轴承，其特征在于，
在轴承基体的另一方的面上形成有球体受压凹部。
5.如权利要求4所述的静压气体轴承，其特征在于，
球体受压凹部具有在轴承基体的另一方的面上开口的截头圆锥凹部。
6.如权利要求4所述的静压气体轴承，其特征在于，
球体受压凹部具有在轴承基体的另一方的面上开口的凹球部。
7.如权利要求4所述的静压气体轴承，其特征在于，
在轴承基体的另一方的面上形成有在该另一方的面上开口的圆柱状凹部，在该圆柱状凹部中嵌合固定有块体，球体受压凹部具有截头圆锥面，该截头圆锥面在处于轴承基体的另一方的面一侧的所述块体的一方的面上开口并形成于该块体。
8.如权利要求4所述的静压气体轴承，其特征在于，
在轴承基体的另一方的面上形成有在该另一方的面上开口的圆柱状凹部，在该圆柱状凹部中嵌合固定有块体，球体受压凹部具有凹球面，该凹球面在处于轴承基体的另一方的面一侧的所述块体的一方的面上开口并形成于该块体。
9.如权利要求1至8中任一项所述的静压气体轴承，其特征在于，
轴承体除了环状凹槽之外，还包括：
大径环状凹槽，该大径环状凹槽形成于轴承体的另一方的面上，并在环状凹槽的外侧围住该环状凹槽；
多个第一放射状凹槽，这些第一放射状凹槽的一方的端部开口于所述环状凹槽，另一方的端部开口于所述大径环状凹槽；
小径环状凹槽，该小径环状凹槽形成于所述环状凹槽的内侧；以及
多个第二放射状凹槽，这些第二放射状凹槽的一方的端部开口于环状凹槽，另一方的端部开口于小径环状凹槽。
10.一种直动引导装置，其特征在于，
在具有上引导面及两侧引导面的引导构件的外侧配置有横截面呈コ字形的可动台，该可动台具有与上引导面相对的上板及与两侧引导面相对的一对侧板，各球销使球体朝向内侧地立设于该可动台的上板的下表面及侧板各自的内表面，在该球销与引导构件的上引导面及两侧引导面之间，配置有权利要求1至9中任一项所述的静压气体轴承，该静压气体轴承使球体受压凹部与所述球销的球体滑动接触，并使轴承体与引导构件的上引导面及两侧引导面相对。
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