CN104421332B - 滑动导向装置 - Google Patents

Abstract

一种滑动导向装置(1)，具备导向体(2)，其具有互相平行的基准导向面(23)及副导向面(24)；滑块(3)，其具有在基准导向面(23)上滑动的基准滑动垫(31)及在副导向面(24)上滑动的副滑动垫(33)，使由驱动装置(5)驱动的滑块(3)沿着导向体(2)移动，其中，副滑动垫(33)具有作为在副导向面(24)上滑动的副滑动面的滑动面和与副导向面(24)非接触且承受负载的气窝。

Description

滑动导向装置

技术领域

本发明涉及一种滑动导向装置，涉及在表面粗糙度测量仪及圆度测量仪等进行微小位移的高精度测量的装置所使用的装置。

背景技术

目前，在表面粗糙度测量仪及圆度测量仪等以高精度测量微小位移的装置中，使测量对象或测量部分移动的移动机构也需要高精度，这些移动机构使用了适于高精度化的滑动导向装置。

在滑动导向装置中，通过利用伴随固体接触的滑动，可以提高移动轴线的位置精度，还能够提高导向面的面刚性及振动衰减性。

在滑动导向装置中，为了提高沿着移动轴线的位置精度，希望在滑动面的摩擦阻力小，滑动顺畅。因此，不是使滑动的一对滑动面互相进行固体润滑，而是采用在使用润滑油的边界区域的润滑，通过采用油润滑滑动导向装置而减小摩擦系数，从而减小摩擦阻力。

另外，通过增厚进行相对移动的滑动面间的油膜，消除相互的固体接触形成流体润滑，可以使摩擦系数接近零。但是，在这种流体润滑中，随着油膜厚度的增加，一对滑动面的间隔增大，得不到移动轴线即导向方向的精度。另外，如果油膜的厚度增大，因负载负荷等，厚度易产生变动，作为导向件的刚性降低。因此，流体润滑不适合于要求更高的刚性及衰减性的导向装置中。

在高精度的滑动导向装置中，除了上述滑动部分的摩擦阻力带来的位置精度的问题以外，还研究了有因滑动部分的摩擦阻力引起的力矩的产生和随之而来的姿势变动或位置误差的产生的问题。

例如，如专利文献1(日本特公昭61－17613号公报)或专利文献2(日本特开昭62－241629号公报)，为了使滑块沿着导向体移动而具有滑动导向装置，该滑动导向装置在导向体的表面和背面设置一对滑动面，在滑块上设置夹着导向体的ー对滑动垫，使这一对滑动面及滑动垫滑动。为了使滑块移动，使用滚珠丝杠等驱动装置。

在这种结构中，公知的是，当滑块的重心与驱动力的中心发生偏离时，在加速时或减速时，滑块上就会产生力矩。

另外，如果一对滑动导向装置的摩擦阻力的合力和驱动力的中心发生偏离，不仅在加减速时，而且在以匀速的移动中也会产生力矩。

当滑块因这种滑块的力矩而产生旋转，由该滑块支承的测头等就会产生不必要的位移，存在即使使用高精度的滑动导向装置，也得不到足够的高精度的问题。

针对这种问题，在专利文献1中，将一对滑动垫中的一方设定为动压滑动方式，即、进行虽然供给润滑油但也可维持固体接触的边界润滑，将另一方设定为利用油膜受压的静压方式，通过按照与动压方式的滑动垫的接触面压平衡的方式控制静压方式的滑动垫的油压，抑制滑块上产生的力矩。而且，通过将动压方式的滑动垫进行滑动的导向面设定为基准导向面而确保导向精度，避免静压方式的滑动垫与对应的导向面之间的间隔变动的影响。

另外，在专利文献2中，将一对滑动垫的一方设定为动压方式，将另一方设定为静压方式，并且将这些滑动垫组集中在滑块的移动方向两端，由此，使各自的静压方式滑动垫的控制带来的滑块姿势变化的补偿动作有效地起作用。

在上述专利文献1及专利文献2的滑动导向装置中，通过将一对滑动垫设定为动压方式或静压方式，可以抑制因滑动垫的摩擦阻力引起而在滑块上产生的力矩。

但是，在专利文献1及专利文献2的滑动导向装置中，在静压方式的滑动垫中，需要根据动压方式的滑动垫的接触面压精密地调节并维持进行供给的油压，也不可避免配管系统的复杂化。加之，在专利文献2中，为了维持姿势，测量与导向面的距离，进行反馈控制，因此，不可避免控制系的复杂化。

这样，在现有的滑动导向装置中，不可避免因摩擦阻力引起的滑块的力矩，精度有可能降低，除此之外，当要想解决这些问题，存在不可避免装置结构的复杂化之类的问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种可以避免与摩擦阻力有关的精度降低，并且构造上简单、制造及调节也容易的滑动导向装置。

本发明的滑动导向装置具备：导向体，其具有互相平行的基准导向面及副导向面；滑块，其具有在所述基准导向面上滑动的基准滑动垫及在所述副导向面上滑动的副滑动垫，使由驱动装置驱动的所述滑块沿着所述导向体移动，其特征在于，所述副滑动垫具有：在所述副导向面上滑动的副滑动面；与所述副导向面非接触且承受来自所述副导向面的负载的辅助受压面。

在本发明中，辅助受压面可以和副滑动面分担副滑动垫和副导向面之间的负载，可以适当采用如下构造等，即，能够以非固体接触的方式受压的构造，例如，在与副导向面之间保持流体(气体或液体)，利用其流体压而受压的构造；可进行磁铁的反作用力等非接触下的受压的构造等，只要是没有导向方向即滑块与导向体的相对移动方向的滑动阻力的构造即可。

在上述本发明中，滑块由导向体导向且由驱动装置驱动。导向体进行的滑块的导向通过基准滑动垫在基准导向面上滑动、副滑动垫在副导向面上滑动而进行。

这时，如果基准导向面、副导向面、基准滑动垫及副滑动垫的材质等条件相同，则在以相互反向配置的一对的基准滑动垫和副滑动垫中，会分别产生相同大小的接触力，随着滑块相对于导向体的移动，分别产生相同大小的摩擦阻力。

在此，在副滑动垫上，接触力的一部分由辅助受压面分担，副滑动面上的接触力比基准滑动垫的接触力小。其结果是，可以使基准滑动垫上的摩擦阻力和副滑动垫上的摩擦阻力的合力向基准滑动垫侧位移。

当驱动装置的驱动力的中心比导向体的中心更偏向基准导向面侧时，则通过上述辅助受压面对接触力的分担，可以使基准滑动垫及副滑动垫的摩擦阻力的合力向基准滑动垫侧位移，因此，通过调节辅助受压面的分担比例，可以使基准滑动垫及副滑动垫的摩擦阻力的合力和驱动力的中心接近或者一致。其结果是，可以避免因摩擦阻力引起的力矩的产生或精度降低。

副滑动垫的辅助受压面的分担比例只要在设计时作为结构上调节而实施即可，不需要每次动作都进行复杂的反馈控制等。

这样，根据本发明，能够避免力矩的产生，可以避免与摩擦阻力相关的精度降低，并且结构上简单，制造及调节也容易。

在本发明中，具有对所述基准导向面和所述基准滑动垫之间施加负载的预压机构，将所述驱动装置的驱动轴线与所述基准导向面的距离设为a，所述驱动轴线与所述副导向面的距离设为b，所述基准导向面与所述基准滑动垫的接触力设为N，所述副导向面与所述副滑动面的接触力设为N′，优选N′/N＝a/b。

在上述本发明中，通过基于上式设定由辅助受压面和所述副滑动面分担的接触力，能够使基准滑动垫及副滑动垫的摩擦阻力的合力与驱动力的中心一致，由此，能够避免力矩的产生。

但是，即使在与上述式不一致的条件下，只要是近似的值，就能够确保相应的平衡，可以期待作为滑动导向装置的性能提高。

在本发明中，优选所述副滑动面形成为包围所述辅助受压面的环状，在所述辅助受压面上形成有从外部供给加压空气的气窝(air pocket)。

在上述本发明中，使用气窝作为辅助受压面，与此，构造简单，加压空气可以向大气开放流出部分量，所以可以使追加设备为最小限度。另外，通过利用环状的副滑动面包围辅助受压面，能够兼用气窝的外周边缘，可以进一步简化构造。

另外，在本发明中，并不一定需要利用环状的副滑动面包围辅助受压面，也可以是将气窝的区域和副滑动面的区域排列配置的结构等。另外，辅助受压面不限于利用气窝等气体压，也可以使用供给加压工作油的液体窝(liquid pocket)等的液压。

在本发明中，将所述驱动装置的驱动轴线与所述基准导向面的距离设为a，所述驱动轴线与所述副导向面的距离设为b，所述基准导向面与所述基准滑动垫的接触力设为N，所述加压空气的压力设为Ps，则所述气窝的开口面积S为，S＝N[1－(a/b)]/Ps。

在上述本发明中，在上述使用气窝的结构中，通过基于上式设定气窝的开口面积，能够适当地调节辅助受压面的接触力的分担比例，能够使基准滑动垫及副滑动垫的摩擦阻力的合力与驱动力的中心一致，由此，能够避免力矩的产生。

但是，即使在与上述式不一致的条件下，只要设定为近似的值，也能够确保相应的平衡，可以期待作为滑动导向装置的性能提高。

在本发明中，优选的是，所述副滑动垫沿与所述副滑动面交叉的方向进退自如地支承于所述滑块，在所述副滑动垫的与所述副滑动面的相反侧，在与所述滑块之间形成有预压腔，经由所述预压腔向所述气窝供给所述加压空气。

一般地，在滑动导向装置中，为了在基准滑动垫和基准滑动面之间及副滑动垫和副滑动面之间施加成为接触力的预压，对基准滑动垫进行浮动支承，在其背面侧(副滑动面的相反侧)设置螺旋弹簧等弹性部件，对副滑动面施力。

在本发明中，可以替代弹性部件而利用预压腔施加上述预压。这时，预压腔的预压基于向气窝供给的加压空气的压力，因此，即使在上述加压空气的压力Ps变动的情况下，也可以使预压自动地追踪其压力Ps变动。

因此，无论加压空气的压力Ps变动与否，均能够简单地进行制造时或运用时的调节等，并不需要预压的调节。

在本发明中，将所述驱动装置的驱动轴线与所述基准导向面的距离设为a，所述驱动轴线与所述副导向面的距离设为b，与所述预压腔面对的所述副滑动垫的受压面积设为So，则所述气窝的开口面积S为S＝So·[1－(a/b)]。

在上述本发明中，在使用上述气窝及预压腔的结构中，通过基于上式设定气窝的开口面积及预压腔的受压面积的关系，能够适当地调节辅助受压面对接触力的分担比例，可以使基准滑动垫及副滑动垫的摩擦阻力的合力与驱动力的中心一致，由此，可以避免力矩的产生。

但是，即使在与上述式不一致的条件下，只要可以设定为近似的值，就能够确保相应的平衡，可以期待作为滑动导向装置的性能提高。

根据本发明，能够调节基准摩擦垫及副摩擦垫的摩擦阻力的平衡，使其合力与驱动力的中心接近或一致，由此，能够避免伴随摩擦阻力的力矩的产生，可以避免与摩擦阻力有关的精度降低，并且构造上简单，制造及调节也容易。

附图说明

图1是表示本发明第一实施方式滑动导向装置的立体图；

图2是表示所述第一实施方式的滑动导向装置的平剖面图；

图3是表示所述第一实施方式的滑动导向装置的纵剖面图；

图4是表示所述第一实施方式的基准导向面和基准滑动垫的放大纵剖面图；

图5是表示所述第一实施方式的X轴方向的副导向面和副滑动垫的放大纵剖面图；

图6是表示所述第一实施方式的Y轴方向的副导向面和副滑动垫的放大纵剖面图；

图7是表示所述第一实施方式的副滑动面和气窝的放大正面图；

图8是表示本发明的第二实施方式的副导向面和副滑动垫的放大纵剖面图；

图9是表示所述第二实施方式的副滑动面和气窝的放大正面图；

图10是表示所述第二实施方式的副滑动垫的预压腔侧的放大背面图。

具体实施方式

(第一实施方式)

基于图1～图7，说明本发明的第一实施方式。

在图1～图3中，本实施方式的滑动导向装置1例如作为表面特性测量仪或三维测量仪等中采用的高精度的三轴移动机构的一部分而构成，用于在Z轴方向移动时，高精度地保持X轴方向及Y轴方向的位置并进行导向。

因此，滑动导向装置1具备沿Z轴方向延伸的纵型柱状的导向体2、沿该导向体2移动的滑块3。

在滑块3上安装有X轴移动机构4，在其前端保持有接触式测头等测量器41。

测量器41通过X轴移动机构4使臂42进退，由此，向X轴方向移动。另外，通过使滑块3沿着滑动导向装置1的导向体2移动，测量器41向Z轴方向移动。

另外，关于Y轴方向的移动，都省略图示，但可以使用Y轴移动机构执行使载置由测量器41测量的工件的工作台向Y轴方向移动或者使导向体2移动。

在导向体2上设置有用于使滑块3沿着导向体2移动的驱动装置5。

驱动装置5具备：沿着导向体2配置的进给丝杠51；为了使进给丝杠51旋转而设置于导向体2的上端的电动机52。

如图2及图3所示，在滑块3上固定有螺母53，进给丝杠51与该螺母53螺合。

如上所述，滑动导向装置1在进行Z轴方向移动时，高精度地保持X轴方向及Y轴方向的位置并进行导向。

因此，在导向体2与滑块3之间，构成有用于以高精度进行X轴方向的导向及Y轴方向的导向的滑动机构。

在导向体2中，与该X轴方向交叉的一对侧面中的、X轴方向负坐标侧的侧面设定为X轴基准导向面21，X轴方向正坐标侧的侧面设定为X轴副导向面22。这些X轴基准导向面21及X轴副导向面22分别与Z轴及Y轴平行。

另外，与导向体2的Y轴方向交叉的一对侧面中的、Y轴方向负坐标侧的侧面(设置有X轴移动机构4的一侧)设定为Y轴基准导向面23，Y轴方向正坐标侧的侧面设定为Y轴副导向面24。这些Y轴基准导向面23及Y轴副导向面24分别与Z轴及X轴平行。

在滑块3上，设置有在X轴基准导向面21及Y轴基准导向面23上滑动的基准滑动垫31、在X轴副导向面22及Y轴副导向面24上滑动的副滑动垫32、33。

如图4所示，基准滑动垫31具有从滑块3的开口孔的外侧被螺栓固定的塞垫311，塞垫311以其表面向滑块3的内面侧露出的状态设置。

在塞垫311的表面张贴有滑动板312。

滑动板312使用厚度1mm左右的PTFE(聚四氟乙烯树脂)等氟系树脂片材。

与X轴基准导向面21相对的基准滑动垫31在滑动板312的表面(滑动面318)且在X轴基准导向面21上滑动。而且，如图2及图3所示，在与X轴副导向面22上滑动的副滑动垫32之间，在X轴方向夹持导向体2，可以使滑块3相对于导向体2的X轴方向位置与X轴基准导向面21一致。

与Y轴基准导向面23相对的基准滑动垫31在滑动板312的表面(滑动面318)且在Y轴基准导向面23上滑动。而且，如图2及图3所示，在与Y轴副导向面24上滑动的副滑动垫33之间，在Y轴方向夹持导向体2，可以使滑块3相对于导向体2的Y轴方向位置与Y轴基准导向面23一致。

如图5所示，副滑动垫32具有圆盘状的盘垫321。盘垫321经由固定于背面侧的导杆323支承于导块325。

导块325从滑块3的开口孔的外侧被螺栓固定于滑块3，以盘垫321的表面向滑块3的内面侧露出的状态设置。

在盘垫321的表面张贴有滑动板322。

滑动板322是与上述滑动板312相同的材质及尺寸的片材。

在副滑动垫32上，设置有用于将盘垫321的表面的滑动板322以规定的接触力向X轴副导向面22推压的预压单元。

作为副滑动垫32的预压单元，在导块325上，在导杆323的周围设置有多个预压弹簧324。通过利用该予压弹簧324推压盘垫321的背面侧，表面的滑动板322的表面(滑动面328)被以规定的接触力向X轴副导向面22推压。

如图2所示，通过以规定的接触力向X轴副导向面22推压副滑动垫32，作为其反作用力在X轴基准导向面21与在其上滑动的基准滑动垫31之间也产生相同的接触力，由此，进行X轴方向的预压。

如图6所示，副滑动垫33具有圆盘状的盘垫331。盘垫331经由固定于背面侧的导杆333支承于导块335。

导块335以从滑块3的开口孔的外侧被螺栓固定于滑块3上，以盘垫331的表面向滑块3的内面侧露出的状态设置。

在盘垫片331的表面张贴有滑动板332。

滑动板332是与上述滑动板312相同的材质及尺寸的片材。

如图7所示，滑动板332的表面以同心圆状划分，外侧形成有环状的滑动面338，并且内侧形成有薄的凹状的气窝337。

在本实施方式中，滑动面338为本发明的副滑动面，专门在Y轴副导向面24上滑动。另外，气窝337为本发明的辅助受压面，以与Y轴副导向面24非接触的方式分担并承受来自Y轴副导向面24的负载。

返回到图6，气窝337通过从外部的压缩机及储压器等加压空气供给源(省略图示)供给的加压空气，在其与相对的Y轴副导向面24之间形成静压空气轴承，由此，进行非接触下的负载分担。

因此，形成有沿着导杆333的中心轴线贯通的通气路径336。

通气路径336的与气窝337的相反侧的端部向导杆333的端面开口。在该开口，经由配管接头62连接有来自所述未图示的加压空气供给源的气管63，由此，向通气路径336内供给加压空气。

通气路径336的气窝337侧的端部向气窝337内开口而与之连通。

在副滑动垫33上，设置有用于将盘垫331的表面的滑动板332以规定的接触力向Y轴副导向面24推压的预压单元。

作为副滑动垫33的预压单元，使用与副滑动垫32的预压弹簧324同样的预压弹簧334。

即，在导块335上，在导杆333的周围设置有多个预压弹簧334。通过利用该预压弹簧334推压盘垫331的背面侧，表面的滑动板332的表面(滑动面338)以规定的接触力向Y轴副导向面24推压。

如图2及图3所示，通过副滑动垫33以规定的接触力向Y轴副导向面24推压，作为其反作用力在Y轴基准导向面23与在其上滑动的基准滑动垫31之间也产生相同的接触力。由此，进行Y轴方向的预压。

在本实施方式中，通过上述基准滑动垫31及X轴及Y轴的副滑动垫32、33，分别在X轴方向及Y轴方向夹持导向体2，滑块3沿着导向体2向Z轴方向被正确地导向。

这时，对于X轴方向，如图2所示，驱动装置5的进给丝杠51配置于导向体2的X轴方向的中央，基准滑动垫31及副滑动垫32相对于驱动装置5的驱动轴线即进给丝杠51的中心C对称配置。

因此，即使滑块3通过驱动装置5而进行移动时，在基准滑动垫31及副滑动垫32上产生的摩擦阻力的合力也与中心C一致，在滑块3上不会产生伴随基准滑动垫31及副滑动垫32的摩擦阻力的力矩。

与此相反，对于Y轴方向，如图2所示，驱动装置5的进给丝杠51接近Y轴基准导向面23，远离同正侧的Y轴副导向面24地配置。另一方面，基准滑动垫31及副滑动垫33分别沿Y轴基准导向面23及Y轴副导向面24进行滑动，因此，在滑块3移动时各自产生的摩擦阻力的合力的中心G成为导向体2的中心部，与进给丝杠51的中心C不一致。在这种状态下，在滑块3上产生伴随基准滑动垫31及副滑动垫33的摩擦阻力的力矩。

但是，在本实施方式中，在副滑动垫33，通过外侧的滑动面338和内侧的气窝337分担并承受来自Y轴副导向面24的负载，由此，能够使基准滑动垫31及副滑动垫33的摩擦阻力的合力的中心G与驱动轴线即进给丝杠51的中心C一致。

为了实现这种负载的分担，副滑动垫33的气窝337如下被设定，即，将进给丝杠51的中心C与Y轴基准导向面23的距离设为a，进给丝杠51的中心C与Y轴副导向面的距离设为b，Y轴基准导向面23与基准滑动垫31的接触力设为N，从外部向气窝337供给的加压空气的压力设为Ps，则气窝337的开口面积S设定为，S＝N[1－(a/b)]/Ps。

该设定的依据如下。

Y轴基准导向面23与基准滑动垫31之间，设接触力为N及摩擦系数为μ，则伴随滑块3的移动的摩擦阻力为F＝μN。

在Y轴副导向面24与副滑动垫33之间，因使用相同的滑动板332，从而摩擦系数μ相同，但对于垂直阻力而言，由于接触力N被气窝337和滑动面338分担而成为N′，因此，伴随滑块3的移动的摩擦阻力F′＝μN′。

要使这些摩擦阻力F、F′的合力的中心G与进给丝杠51的中心C一致，摩擦阻力的比例F'/F＝a/b即可，因此，滑动面338的负载相对于副滑动垫33整体的负载的比例为N'/N＝a/b即可。

在此，对于气窝337而言，虽然不产生摩擦阻力，但分担副滑动垫33整体的接触力N中除了滑动面338的负担量即N′的(N－N′)。该分担负载根据向气窝337供给的加压空气的压力Ps及气窝337的开口面积S的积(Ps·S)而确定。

因此，N-N′＝Ps×S成立，可以变形为S＝N-N′＝N[1-(a/b)]/Ps。

即，要使摩擦阻力F、F′的合力的中心G与进给丝杠51的中心C一致，只要考虑进给丝杠51的位置(a、b)及所供给的加压空气的压力Ps而设定气窝337的开口面积S即可。

另外，在实际的利用时，将压缩空气供给源的供给压的标称值及基准值作为压力Ps而设计气窝337，在按开口面积S制造气窝337的副滑动垫33动作时，以压缩空气供给源的供给压力成为设计时作为基准的压力Ps的方式进行适当调压等。通过上述调节，在副滑动垫33，作为上述滑动面338的负载的比例而获得N′/N＝a/b的关系，可以避免滑块3产生Y轴方向的力矩。

(实施方式的效果)

根据以上说明的本实施方式，获得以下所示的效果。

在本实施方式中，滑块3由驱动装置5驱动，由此，通过导向体2向Z轴方向导向。通过基准滑动垫31在X轴基准导向面21及Y轴基准导向面23上滑动，且副滑动垫32、33在X轴副导向面22及Y轴副导向面24上滑动，进行导向体2对滑块3的导向。

导向体2沿Z轴方向即垂直方向延伸，但导向体2在X轴方向通过在X轴基准导向面21上滑动的基准滑动垫31和在X轴副导向面22上滑动的副滑动垫32被夹持，导向体2在Y轴方向通过在Y轴基准导向面23上滑动的基准滑动垫31和在Y轴副导向面24上滑动的副滑动垫33被夹持，滑块3不会从导向体2脱落。

另外，通过X轴基准导向面21和在其上滑动的基准滑动垫31，在Z轴方向的哪个位置都可确保X轴方向的位置精度。另外，通过Y轴基准导向面23和在其上滑动的基准滑动垫31，在Z轴方向的内哪个位置都可确保Y轴方向的位置精度。

本实施方式中，驱动装置5的进给丝杠51相对于X轴方向为导向体2的中间位置，驱动力和与X轴方向相对的基准滑动垫31及副滑动垫32的摩擦阻力的合力作用的位置一致，移动时滑块3不会产生力矩。

另一方面，关于Y轴方向，靠近导向体2的Y轴基准导向面23侧，驱动力和Y轴方向相对的基准滑动垫31及副滑动垫33的摩擦阻力的合力作用的位置不一致，成为以这种状态移动时在滑块3中产生力矩的原因。

但是，在本实施方式中，由于对副滑动垫33进行了摩擦阻力的平衡调节，因此，可以使与Y轴方向相对的基准滑动垫31及副滑动垫33的摩擦阻力的合力位移，从而使其与进给丝杠51的驱动力一致。

在副滑动垫33中，接触力N的一部分由辅助受压面即气窝337分担，使得副滑动面即滑动面338的接触力N′比基准滑动垫31的接触力N小。其结果是，可以使在基准滑动垫31的摩擦阻力F＝μN和副滑动垫33的摩擦阻力F′＝μN′的合力向基准滑动垫侧位移。

具体地说，将驱动装置5的驱动轴线即进给丝杠51与Y轴基准导向面23的距离设为a、进给丝杠51与Y轴副导向面24的距离设为b、供给气窝337的加压空气的压力设为Ps、气窝337的开口面积设为S，则S＝N[1－(a/b)]/Ps。

因此，在副滑动垫33中，滑动面338的接触力为N′，且由气窝337分担的垂直抗力为Ps·S＝N[1－(a/b)]。副滑动垫33的整体为N，因此，根据N＝N′+Ps·S，N′＝N(a/b)。即确保了N′/N＝a/b的关系。

因此，在本实施方式中，通过利用辅助受压面即气窝337和副滑动面即滑动面338分担接触力N，能够使基准滑动垫31及副滑动垫33的摩擦阻力的合力与驱动力的中心一致，由此，可以避免力矩的产生。

另外，在与上述式不一致的条件下，只要能设定为近似的值，就能够确保相应的平衡，可以期待作为滑动导向装置的性能提高。

如上所述，根据本实施式，能够避免伴随沿着导向体2移动的滑块3的移动时的摩擦阻力的力矩的产生，可以避免与摩擦阻力有关的精度降低，并且结构上简单，制造及调节也容易。

而且，副滑动垫33的接触力的分担比例作为设计时结构上的调节实施即可，不需要每次动作都进行复杂的反馈控制。

特别是在本实施方式中，通过将气窝337的开口面积S基于加压空气的压力Ps设定为S＝N[1－(a/b)]/Ps，能够适当调节辅助受压面的接触力的分担比例。

在本实施方式中，使用从外部供给加压空气的气窝337作为辅助受压面，因此，在为简单的构造的同时，可以构成不会产生摩擦阻力的辅助受压面，并且，由于加压空气可以将流出量向大气开放，因此，能够使追加设备为最小限度。

另外，由于是将副滑动面即滑动面338设定为环状且以包围气窝337的方式配置，因此，能够兼用气窝的周边缘，可以使构造进一步简化。

(第二实施方式)

基于图8～图10说明本发明第二实施方式。

本实施方式是替代上述第一实施方式的滑动导向装置1的Y轴方向的副滑动垫33(参照图6)使用不同的构造的副滑动垫34(参照图8)。因此，与上述第一实施方式的滑动导向装置1共通的结构，使用相同的符号，省略重复的说明，下面，对不同的结构即副滑动垫34进行说明。

上述第一实施方式的副滑动垫33(参照图6)使用预压弹簧334作为预压单元，与此相反，本实施方式的副滑动垫34(参照图8)使用加压空气通过的预压腔344。

如图8所示，副滑动垫34具有圆盘状的盘垫341。盘垫341经由固定于背面侧的导杆343支承于导块345。

导块345从滑块3的开口孔的外侧被螺栓固定于滑块3，以盘垫片341的表面向滑块3的内面侧露出的状态而设置。

在盘垫341的表面张贴有滑动板342。

滑动板342是与上述滑动板312相同的材质及尺寸的片材。

如图9所示，滑动板342的表面也以同心圆状被划分，外侧形成有环状的滑动面348，并且内侧形成有薄的凹状的气窝347。

在本实施方式中，滑动面348是本发明的副滑动面，专门与Y轴副导向面24进行滑动。另外，气窝347是本发明的辅助受压面，与Y轴副导向面24非接触，分担并承受来自Y轴副导向面24的负载。

返回到图8，气窝347通过从外部的压缩机及储压器等加压空气供给源(省略图示)供给的加压空气，在与相对的Y轴副导向面24之间形成静压空气轴承，由此，进行非接触下的负载分担。

在此，在上述第一实施方式的副滑动垫33(参照图6)中，使用沿着导杆333的中心轴线贯通的通气路径336将加压空气导入气窝337。但是，在本实施方式中，采用加压空气的导入路径不同，并且加压空气经过所述预压腔344的结构。

预压腔344是形成于盘垫341的背面(气窝347的相反侧)与导块345之间的扁平的圆盘状的空间。

在盘垫341的圆周面设置有O型圈65，构成其与导块345之间的气密密封。另外，在导杆343的圆周面同样设置有O型圈64，构成其与导块345之间的气密密封。通过这些气密密封，预压腔344相对于外部封闭为气密状态。

如图10所示，在盘垫341形成有连通气窝347内和预压腔344内的连通孔346。另外，在导块345形成有从预压腔344内连通至导块345的背面的连通孔349。

返回到图8，在连通孔349的导块345的背面侧开口，经由配管接头62连接有来自未图示的加压空气供给源的气管63。

由此，来自加压空气供给源的加压空气从气管63经过配管接头62及连通孔349导入预压腔344内，再经过连通孔346导入气窝347内。

在这种预压腔344内，通过所供给的加压空气，向Y轴副导向面24推压盘垫341，表面的滑动板342的表面(滑动面348)被以规定的接触力向Y轴副导向面24推压。因此，在本实施方式中，通过向预压腔344供给加压空气，可获得与上述第一实施方式的预压弹簧324同样的功能。

在本实施方式中，为了确保上述摩擦阻力的平衡即N′/N＝a/b的关系，对预压腔344及气窝347进行了规定的设定。

具体地说，将驱动装置5的驱动轴线即进给丝杠51的中心C(参照图2)与Y轴基准导向面23的距离设为a、同轴线与Y轴副导向面24的距离设为b、Y轴基准导向面23与基准滑动垫31的接触力设为N、与预压腔344面对的盘垫341背面侧的受压面积设为So、及气窝347的开口面积设为S，则S＝So·[1－(a/b)]。

在这样本实施方式的副滑动垫34中，使用供给加压空气的预压腔344可获得Y轴方向的接触力，并且可以利用供给相同的加压空气的气窝347分担接触力。

如上所述，与预压腔344面对的盘垫341背面侧的受压面积S0、及气窝347的开口面积S按照S＝So·[1－(a/b)]的关系来设定。若在该式的两边乘上加压空气的压力Ps，则Ps·S＝Ps·So·[1－(a/b)]。在此，PS·S是由气窝347分担的接触力(N－N′)，Ps·So为预压即接触力N。因此，(N－N′)＝N[1－(a/b)]即N′＝N(a/b)，确保了N′/N＝a/b的关系。

这样，在本实施方式中，通过基于上述式设定预压腔344的盘垫341的受压面积及气窝347的开口面积，能够适当地调节辅助受压面即气窝347对接触力的分担比例，从而能够使基准滑动垫31及副滑动垫34的摩擦阻力的合力与进给丝杠51的驱动力的中心一致，由此，可以避免力矩的产生。

但是，即使在与上述式不一致的条件下，只要能够设定为近似的值，就能够确保相应的平衡，可以期待作为滑动导向装置的性能提高。

另外，在本实施方式中，通过预压腔344能够施加应该成为基准滑动垫31及副滑动垫34的接触力N的预压。这时，预压腔的344预压基于向气窝347供给的加压空气的压力Ps，因此，即使在上述加压空气的压力Ps变动的情况下，也能够使预压自动地追踪压力Ps的变动。

因此，无论加压空气的压力Ps的变动与否，都不需要预压的调节，可以简单地进行制造时或运用时的调节等。

另外，在本实施方式中，无论加压空气的压力Ps是怎样的值，都可以避免摩擦阻力造成的力矩，例如，若压力Ps过大，则接触力N＝Ps·So也变得过大，对伴随基准滑动垫31的滑动面318或副滑动垫34的滑动面348的固体接触的滑动的影响增大，不优选。因此，优选在进行加压空气的供给时，适当地调节压力Ps，以使基准滑动垫31的滑动面318或副滑动垫34的滑动面348的滑动状态成为适当的状态。

(变形例)

另外，本发明不限定于上述实施方式，本发明包含可以实现本发明的目的范围内的变形等。

在上述实施方式中，利用环状的副滑动面即滑动面338、348包围辅助受压面即气窝337、347，这种同心圆状的配置在本发明中不是必须的。例如，也可以是将气窝337、347的区域和副滑动面的区域排列配置的结构等。

另外，辅助受压面不限于利用气窝337、347等的气体压，也可以使用供给加压工作油的液体窝等的液压。

另外，作为辅助受压面，也可以适当采用非固体接触且可以受压的其它构造，例如可进行磁铁的反作用力等非接触下的受压的构造等，只要可以与副滑动面分担副滑动垫和副导向面之间的负载，且没有导向方向即滑块与导向体的相对移动方向的滑动阻力即可。

在所述实施方式中，为了在X轴方向夹持导向体2，使用基准滑动垫31及副滑动垫32，作为该副滑动垫32是不具有本发明那样的辅助受压面的构成。这是由于驱动轴线即进给丝杠51在X轴方向处于正中间位置，原本就与基准滑动垫31及副滑动垫32的摩擦阻力的合力一致。

但是，在进给丝杠51靠近与基准滑动垫31接近的一侧而配置的情况下，通过替代副滑动垫32而使用本发明的副滑动垫33、34，能够实现上述Y轴方向上的摩擦阻力的平衡对滑块3的力矩抑制。

另外，在进给丝杠51靠近与副滑动垫32接近的一侧配置的情况下，由于辅助受压面的接触力的分担带来的调节无效，因此，可以通过改换X轴基准导向面21和X轴副导向面22、基准滑动垫31和副滑动垫33、34的设置侧而进行应对。

Claims (5)

1.一种滑动导向装置，具备：导向体，其具有互相平行的基准导向面及副导向面；滑块，其具有在所述基准导向面上滑动的基准滑动垫及在所述副导向面上滑动的副滑动垫，使由驱动装置驱动的所述滑块沿着所述导向体移动，其特征在于，

所述副滑动垫具有：在所述副导向面上滑动的副滑动面；与所述副导向面非接触且承受来自所述副导向面的负载的辅助受压面，

具有预压机构，其在所述基准导向面与所述基准滑动垫之间施加预压负载，

将所述驱动装置的驱动轴线与所述基准导向面的距离设为a，所述驱动轴线与所述副导向面的距离设为b，所述基准导向面与所述基准滑动垫的接触力设为N，所述副导向面与所述副滑动面的接触力设为N′，则N′/N＝a/b。

2.如权利要求1所述的滑动导向装置，其特征在于，

所述副滑动面形成为包围所述辅助受压面的环状，在所述辅助受压面形成有从外部供给加压空气的气窝。

3.如权利要求2所述滑动导向装置，其特征在于，

将所述驱动装置的驱动轴线与所述基准导向面的距离设为a，所述驱动轴线与所述副导向面的距离设为b，所述基准导向面与所述基准滑动垫的接触力设为N，所述加压空气的压力设为Ps，则所述气窝的开口面积S为，S＝N[1－(a/b)]/Ps。

4.如权利要求2所述的滑动导向装置，其特征在于，

所述副滑动垫沿与所述副滑动面交叉的方向进退自如地支承于所述滑块，在所述副滑动垫的与所述副滑动面的相反侧，在与所述滑块之间形成有预压腔，

经由所述预压腔向所述气窝供给所述加压空气。

5.如权利要求4所述的导向装置，其特征在于，

将所述驱动装置的驱动轴线与所述基准导向面的距离设为a，所述驱动轴线与所述副导向面的距离设为b，与所述预压腔面对的所述副滑动垫的受压面积设为So，则所述气窝的开口面积S为，S＝So·[1－(a/b)]。