JP2001241439A - 静圧軸受を備えた移動装置 - Google Patents
静圧軸受を備えた移動装置Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C29/00—Bearings for parts moving only linearly
- F16C29/02—Sliding-contact bearings
- F16C29/025—Hydrostatic or aerostatic
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
- F16C32/06—Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings
- F16C32/0603—Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings supported by a gas cushion, e.g. an air cushion
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2300/00—Application independent of particular apparatuses
- F16C2300/40—Application independent of particular apparatuses related to environment, i.e. operating conditions
- F16C2300/62—Application independent of particular apparatuses related to environment, i.e. operating conditions low pressure, e.g. elements operating under vacuum conditions
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 分解調整が必要なく、製作コストを抑え、小
型かつ軸受装置の精度および剛性を向上させる静圧軸受
を備えた移動装置を提供する。 【解決手段】 移動部材１０１に負荷がかかった際、前
記軸受すきま１１０ａ，１１０ｂの変化に対して負荷に
対抗する力を発生する静圧軸受を備えた移動装置におい
て、 磁気手段１１３を保持して移動する移動体１１９
と、移動体１１９を支持または移動させるガイド１０８
ａを備えた支持体１０８と、移動体１１９および／また
は支持体１０８を駆動する駆動機構１１２を備え、 磁性
体材料１１８が形成された面と、該面に対向して磁気手
段１１３が形成された面との軸受すきま１１０ａ，１１
０ｂを制御する制御手段１２１，１２２，１２３，１２
４，１２５および移動部材１０１の変位を検出する検出
手段１２０を有する。
型かつ軸受装置の精度および剛性を向上させる静圧軸受
を備えた移動装置を提供する。 【解決手段】 移動部材１０１に負荷がかかった際、前
記軸受すきま１１０ａ，１１０ｂの変化に対して負荷に
対抗する力を発生する静圧軸受を備えた移動装置におい
て、 磁気手段１１３を保持して移動する移動体１１９
と、移動体１１９を支持または移動させるガイド１０８
ａを備えた支持体１０８と、移動体１１９および／また
は支持体１０８を駆動する駆動機構１１２を備え、 磁性
体材料１１８が形成された面と、該面に対向して磁気手
段１１３が形成された面との軸受すきま１１０ａ，１１
０ｂを制御する制御手段１２１，１２２，１２３，１２
４，１２５および移動部材１０１の変位を検出する検出
手段１２０を有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、 精密工作機械や精
密測定機械、 半導体露光装置に用いられる静圧案内装置
の静圧軸受の装置に関し、 特に上記静圧案内装置の精度
および剛性を向上させるための磁気手段を備えた静圧軸
受に関するものである。
密測定機械、 半導体露光装置に用いられる静圧案内装置
の静圧軸受の装置に関し、 特に上記静圧案内装置の精度
および剛性を向上させるための磁気手段を備えた静圧軸
受に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】精密工作機械や精密測定機械、 半導体露
光装置等においては、 加工工具や測定プローブ、 基板等
の被加工物、 光学素子等の被測定物を高精度で移動、 位
置決めすることが要求される。 このために、上記工具類
や被加工物、 被測定物を搭載する移動位置決め装置には
摩擦のほとんどない静圧案内装置が用いられる。
光装置等においては、 加工工具や測定プローブ、 基板等
の被加工物、 光学素子等の被測定物を高精度で移動、 位
置決めすることが要求される。 このために、上記工具類
や被加工物、 被測定物を搭載する移動位置決め装置には
摩擦のほとんどない静圧案内装置が用いられる。
【０００３】静圧案内装置は、 互いに相対的に移動する
一対の対向面、 例えば被測定物の載置台である可動体と
案内ガイドの対向面の間に加圧流体を介在させることに
よって、その対向面を互いに非接触の状態に保つよう
に、 静圧軸受装置が用いられたものである。この静圧軸
受装置は、前記一対の対向面の少なくとも一方に取付け
られ、静圧軸受装置のノズル（絞り）に対向する面に向
かって加圧流体を噴出する。静圧軸受装置の近傍には、
磁気手段が設けられ、 加圧流体によって互いに離れよう
とする対向面を、 加圧流体の静圧に対抗して磁気手段の
吸引力によって互いに接近させる。その結果、静圧軸受
の剛性や安定性が改善され、高精度の移動や位置決めが
可能となる。
一対の対向面、 例えば被測定物の載置台である可動体と
案内ガイドの対向面の間に加圧流体を介在させることに
よって、その対向面を互いに非接触の状態に保つよう
に、 静圧軸受装置が用いられたものである。この静圧軸
受装置は、前記一対の対向面の少なくとも一方に取付け
られ、静圧軸受装置のノズル（絞り）に対向する面に向
かって加圧流体を噴出する。静圧軸受装置の近傍には、
磁気手段が設けられ、 加圧流体によって互いに離れよう
とする対向面を、 加圧流体の静圧に対抗して磁気手段の
吸引力によって互いに接近させる。その結果、静圧軸受
の剛性や安定性が改善され、高精度の移動や位置決めが
可能となる。
【０００４】静圧軸受装置は、 軸受すきま内の圧力分布
により、その負荷容量が変化する。圧力分布は、その絞
り条件にも依存する。しかし、 一般に装置上では、絞り
条件が一定のため、流体の供給圧力と軸受すきまに依存
することとなる。
により、その負荷容量が変化する。圧力分布は、その絞
り条件にも依存する。しかし、 一般に装置上では、絞り
条件が一定のため、流体の供給圧力と軸受すきまに依存
することとなる。
【０００５】移動部材の軸受支持方向に負荷がかかった
場合、 軸受すきま（すきま）は狭くなる。その結果、 圧
力分布が変化して、 圧力分布増加分が加わる。そして、
負荷容量が増加して、 負荷が追加された総負荷値と釣り
合ってすきまを維持する。一般に、すきまが単位量減少
した時に増加する負荷容量の値を剛性と呼んでいる。
場合、 軸受すきま（すきま）は狭くなる。その結果、 圧
力分布が変化して、 圧力分布増加分が加わる。そして、
負荷容量が増加して、 負荷が追加された総負荷値と釣り
合ってすきまを維持する。一般に、すきまが単位量減少
した時に増加する負荷容量の値を剛性と呼んでいる。
【０００６】軸受すきまは、供給する流体や軸受方式に
より異なり、数μｍ〜数十μｍ以上である。したがっ
て、軸受が支持できる負荷の変動量は、剛性×変化でき
るすきま量である。そのため、 限られた軸受すきまで大
きな負荷変動に対応するためには、 軸受剛性を大きくす
る、すなわち軸受面積を大きくするか、もしくは流体の
供給圧を上げる必要があった。
より異なり、数μｍ〜数十μｍ以上である。したがっ
て、軸受が支持できる負荷の変動量は、剛性×変化でき
るすきま量である。そのため、 限られた軸受すきまで大
きな負荷変動に対応するためには、 軸受剛性を大きくす
る、すなわち軸受面積を大きくするか、もしくは流体の
供給圧を上げる必要があった。
【０００７】これらに対応して、 特開平５−６５９２０
号公報のように、軸受の絞り部を可変とし、 負荷の変動
に伴う軸受すきまの変位に対して流体の供給量を制御す
る。このことにより、 負荷がかかっても軸受すきまを一
定に保つ方法が知られている。
号公報のように、軸受の絞り部を可変とし、 負荷の変動
に伴う軸受すきまの変位に対して流体の供給量を制御す
る。このことにより、 負荷がかかっても軸受すきまを一
定に保つ方法が知られている。
【０００８】また、特開平５−３０６７１８号公報のよ
うに、負荷の変動に伴う軸受すきまの変位に対して軸受
すきま内の圧力を制御することにより、 負荷がかかって
も軸受すきまを一定に保持する方法が知られている。
うに、負荷の変動に伴う軸受すきまの変位に対して軸受
すきま内の圧力を制御することにより、 負荷がかかって
も軸受すきまを一定に保持する方法が知られている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、 流体の
供給圧力の制御だけで大きな荷重に対応しようとする
と、 流体の最大供給圧の制限から軸受面積も大型化する
ことは否めない。ところが、 軸受すきまは、移動部材お
よび支持部材ともに非常に高精度に仕上げなくてはなら
ないため、 軸受面積を大きくするとその分大幅に加工コ
ストが増加することになる。さらに、可変絞りにおいて
はその製作自体、 コストも非常にかかる。
供給圧力の制御だけで大きな荷重に対応しようとする
と、 流体の最大供給圧の制限から軸受面積も大型化する
ことは否めない。ところが、 軸受すきまは、移動部材お
よび支持部材ともに非常に高精度に仕上げなくてはなら
ないため、 軸受面積を大きくするとその分大幅に加工コ
ストが増加することになる。さらに、可変絞りにおいて
はその製作自体、 コストも非常にかかる。
【００１０】特に、ワーク等の搭載重量の幅が大きいだ
けで移動時には小さな負荷しかかからない光学部品の測
定等では、ワークの大きさの変化にのみ対応するため、
高剛性の軸受が必要となった。
けで移動時には小さな負荷しかかからない光学部品の測
定等では、ワークの大きさの変化にのみ対応するため、
高剛性の軸受が必要となった。
【００１１】また、 流体の供給圧を上げて対応する際、
特に流体が気体の場合は軸受の減衰性能が悪化する。そ
して、 状況によっては、自励振動をも引き起こし、精度
を維持できない等の問題点があった。
特に流体が気体の場合は軸受の減衰性能が悪化する。そ
して、 状況によっては、自励振動をも引き起こし、精度
を維持できない等の問題点があった。
【００１２】一方、 磁気予圧タイプの静圧軸受装置にお
いては、 組立時にその静圧軸受の負荷容量と磁気手段の
吸引力とから、軸受すきまが目的の値になるよう磁気手
段と対向する磁性材料とのすきまをスぺーサ等で一つ一
つ調整する必要があった。そして、 組立後に不具合があ
った場合は、 再度分解して調整する必要があった。
いては、 組立時にその静圧軸受の負荷容量と磁気手段の
吸引力とから、軸受すきまが目的の値になるよう磁気手
段と対向する磁性材料とのすきまをスぺーサ等で一つ一
つ調整する必要があった。そして、 組立後に不具合があ
った場合は、 再度分解して調整する必要があった。
【００１３】本発明は、上記の問題点に鑑みてなされた
ものであり、分解調整が必要なく、製作コストを抑え、
小型かつ軸受装置の精度および剛性を向上させる静圧軸
受を備えた移動装置を提供することを課題とする。
ものであり、分解調整が必要なく、製作コストを抑え、
小型かつ軸受装置の精度および剛性を向上させる静圧軸
受を備えた移動装置を提供することを課題とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段および作用】上記課題を解
決するために、 本発明の静圧軸受を備えた移動装置は、
互いに相対的に移動する移動部材と支持部材の一対の対
向面の一方に向かって加圧流体を噴出する流体噴出手段
とで軸受すきまを形成し、前記一対の対向面の一方の面
に形成された磁性体材料と、該面に対向する他方の面に
磁気手段とを備えて予圧すきまを形成し、前記流体噴出
手段による静圧に対して磁気による吸引力を予圧として
釣り合わせて前記一対の対向面間の軸受すきまを所定の
量に維持し、 負荷がかかった際に前記移動部材の変化に
対して負荷に対抗する力を発生する静圧軸受を備えた移
動装置であって、 前記磁気手段を保持して移動する移動
体と、前記移動体を支持または移動させるガイドを備え
た支持体と、前記支持体に対して前記移動体を駆動する
駆動機構とを備え、 前記磁性体材料が形成された面と、
該面に対向して前記磁気手段が形成された面との前記予
圧すきまを制御する制御手段を有することを特徴とす
る。
決するために、 本発明の静圧軸受を備えた移動装置は、
互いに相対的に移動する移動部材と支持部材の一対の対
向面の一方に向かって加圧流体を噴出する流体噴出手段
とで軸受すきまを形成し、前記一対の対向面の一方の面
に形成された磁性体材料と、該面に対向する他方の面に
磁気手段とを備えて予圧すきまを形成し、前記流体噴出
手段による静圧に対して磁気による吸引力を予圧として
釣り合わせて前記一対の対向面間の軸受すきまを所定の
量に維持し、 負荷がかかった際に前記移動部材の変化に
対して負荷に対抗する力を発生する静圧軸受を備えた移
動装置であって、 前記磁気手段を保持して移動する移動
体と、前記移動体を支持または移動させるガイドを備え
た支持体と、前記支持体に対して前記移動体を駆動する
駆動機構とを備え、 前記磁性体材料が形成された面と、
該面に対向して前記磁気手段が形成された面との前記予
圧すきまを制御する制御手段を有することを特徴とす
る。
【００１５】本発明においては、前記磁気手段を保持す
る前記移動体に対する前記支持体のガイドは、 前記移動
体と前記支持体とを弾性体にて結合し、前記弾性体の弾
性変形により前記移動体を支持および／または移動する
ものであることができる。また、前記磁気手段を保持す
る前記移動体に対する前記支持体のガイドは、 滑り軸受
もしくは転がり軸受または静圧軸受を用いることができ
る。
る前記移動体に対する前記支持体のガイドは、 前記移動
体と前記支持体とを弾性体にて結合し、前記弾性体の弾
性変形により前記移動体を支持および／または移動する
ものであることができる。また、前記磁気手段を保持す
る前記移動体に対する前記支持体のガイドは、 滑り軸受
もしくは転がり軸受または静圧軸受を用いることができ
る。
【００１６】また、前記駆動機構は、圧電素子を用いる
ことができる。また、前記駆動機構は、調整ネジを用い
ることができる。また、前記駆動機構は、空圧シリンダ
もしくは油圧シリンダまたはダイヤフラムやベローズ等
の圧力機器を用いることができる。
ことができる。また、前記駆動機構は、調整ネジを用い
ることができる。また、前記駆動機構は、空圧シリンダ
もしくは油圧シリンダまたはダイヤフラムやベローズ等
の圧力機器を用いることができる。
【００１７】また、前記移動部材の変位を検出する１つ
以上の検出手段を備え、前記移動部材に負荷がかかった
際、 前記検出手段により前記移動部材の変位量を検出
し、該変位量に基づいて前記制御手段は前記磁気手段を
保持する前記移動体を前記磁性体材料から離れる方向へ
移動させ、 前記静圧軸受にかかる前記磁気手段による予
圧を軽減することにより、 前記静圧軸受の負荷容量より
も大きな負荷に対応できる。
以上の検出手段を備え、前記移動部材に負荷がかかった
際、 前記検出手段により前記移動部材の変位量を検出
し、該変位量に基づいて前記制御手段は前記磁気手段を
保持する前記移動体を前記磁性体材料から離れる方向へ
移動させ、 前記静圧軸受にかかる前記磁気手段による予
圧を軽減することにより、 前記静圧軸受の負荷容量より
も大きな負荷に対応できる。
【００１８】また、前記移動部材に負荷がかかった際、
前記検出手段および前記制御手段により前記磁気手段を
保持する前記移動体を制御し、前記軸受すきまの変位量
をゼロに調整し、 前記静圧軸受の剛性を無限大とするこ
とができる。
前記検出手段および前記制御手段により前記磁気手段を
保持する前記移動体を制御し、前記軸受すきまの変位量
をゼロに調整し、 前記静圧軸受の剛性を無限大とするこ
とができる。
【００１９】また、前記移動部材にかかる負荷は、該移
動部材に搭載する荷重であることが好ましい。また、前
記移動部材にかかる負荷は、大気圧による負荷であるこ
とが好ましい。また、前記移動部材にかかる負荷は、加
工による負荷であることが好ましい。
動部材に搭載する荷重であることが好ましい。また、前
記移動部材にかかる負荷は、大気圧による負荷であるこ
とが好ましい。また、前記移動部材にかかる負荷は、加
工による負荷であることが好ましい。
【００２０】そして、前記静圧軸受を備えた移動装置
は、前記移動部材を回転運動または直進運動で移動する
ことができる。
は、前記移動部材を回転運動または直進運動で移動する
ことができる。
【００２１】さらに、前記磁気手段は複数個に分割さ
れ、前記複数個の磁気手段を個別に前記検出手段および
前記制御手段により制御を行うことによって、前記移動
部材にかかる負荷が偏荷重の際の前記移動部材の姿勢制
御を行う、および／または姿勢精度を向上するものであ
ることが好ましい。
れ、前記複数個の磁気手段を個別に前記検出手段および
前記制御手段により制御を行うことによって、前記移動
部材にかかる負荷が偏荷重の際の前記移動部材の姿勢制
御を行う、および／または姿勢精度を向上するものであ
ることが好ましい。
【００２２】上記構成等により、磁気手段による吸引力
は、その対抗する磁性体材料との距離に依存する。その
ため、静圧軸受装置に負荷がかかり軸受すきまが小さく
なった時、磁気手段を対抗する磁性体材料から遠ざける
ことにより、その吸引力、すなわち予圧力を軽減する。
特に、負荷に等しい吸引力を軽減することにより、静圧
軸受装置の変位をゼロにすることもできる。
は、その対抗する磁性体材料との距離に依存する。その
ため、静圧軸受装置に負荷がかかり軸受すきまが小さく
なった時、磁気手段を対抗する磁性体材料から遠ざける
ことにより、その吸引力、すなわち予圧力を軽減する。
特に、負荷に等しい吸引力を軽減することにより、静圧
軸受装置の変位をゼロにすることもできる。
【００２３】また、静圧軸受装置を組み立てた状態で磁
気手段と対抗する磁性体材料との軸受すきまを調整でき
るので、分解調整の必要がなくなる。
気手段と対抗する磁性体材料との軸受すきまを調整でき
るので、分解調整の必要がなくなる。
【００２４】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。 ［第１の実施例］図１は、本発明の第１の実施例に係る
回転運動をする回転型の真空内静圧気体軸受装置の縦断
面の右半分を示す図である。移動部材であるロータ１０
１は、 支持部材であるスラストハウジング１０２に接着
や不図示のネジでの締結等により固定された流体噴出手
段であるスラスト軸受多孔質１０４ａ，１０４ｂ、およ
び支持部材であるラジアルハウジング１０３に接着や焼
ばめ等により固定された流体噴出手段であるラジアル軸
受多孔質１０５から、それぞれ噴出する流体（気体）の
静圧により、 スラスト軸受すきま１１０ａ，１１０ｂお
よびラジアル軸受すきま１１１を維持して浮上し、 非接
触に支持されている。流体は、スラストハウジング１０
２およびラジアルハウジング１０３に設けられた給気穴
１０９を通り、 給気溝１０６から各多孔質１０４ａ，１
０４ｂ，１０５に供給される。スラスト軸受すきま１１
０ａ，１１０ｂおよびラジアル軸受すきま１１１から排
出された流体は、排気穴１０７を通り、不図示の配管等
を経由して装置外である大気中へ排出される。スラスト
ハウジング１０２とラジアルハウジング１０３は、不図
示のネジ等により締結されている。
て説明する。 ［第１の実施例］図１は、本発明の第１の実施例に係る
回転運動をする回転型の真空内静圧気体軸受装置の縦断
面の右半分を示す図である。移動部材であるロータ１０
１は、 支持部材であるスラストハウジング１０２に接着
や不図示のネジでの締結等により固定された流体噴出手
段であるスラスト軸受多孔質１０４ａ，１０４ｂ、およ
び支持部材であるラジアルハウジング１０３に接着や焼
ばめ等により固定された流体噴出手段であるラジアル軸
受多孔質１０５から、それぞれ噴出する流体（気体）の
静圧により、 スラスト軸受すきま１１０ａ，１１０ｂお
よびラジアル軸受すきま１１１を維持して浮上し、 非接
触に支持されている。流体は、スラストハウジング１０
２およびラジアルハウジング１０３に設けられた給気穴
１０９を通り、 給気溝１０６から各多孔質１０４ａ，１
０４ｂ，１０５に供給される。スラスト軸受すきま１１
０ａ，１１０ｂおよびラジアル軸受すきま１１１から排
出された流体は、排気穴１０７を通り、不図示の配管等
を経由して装置外である大気中へ排出される。スラスト
ハウジング１０２とラジアルハウジング１０３は、不図
示のネジ等により締結されている。
【００２５】２つの輪体であるスラスト軸受多孔質１０
４ａ，１０４ｂは、同心状に配置され、 その間の輪体状
範囲の中に磁気手段であるマグネット１１３が配置され
る。その対向する面には、非磁性体材料で製作されてい
るロータ１０１を磁力により吸引するため、 磁性体材料
で製作されたリング１１８が不図示のネジ等や接着で固
定されている。
４ａ，１０４ｂは、同心状に配置され、 その間の輪体状
範囲の中に磁気手段であるマグネット１１３が配置され
る。その対向する面には、非磁性体材料で製作されてい
るロータ１０１を磁力により吸引するため、 磁性体材料
で製作されたリング１１８が不図示のネジ等や接着で固
定されている。
【００２６】マグネット１１３は、弾性ヒンジ１０８ａ
が駆動機構のガイドとなり、上下移動可能なヒンジブロ
ック１０８の移動体１１９の上にある。支持体であるヒ
ンジブロック１０８には、圧電素子１１２が組み込まれ
ており、 弾性ヒンジ１０８ａによる予圧と、マグネット
１１３による吸引力を支えている。ヒンジブロック１０
８は、不図示のネジ等で支持部材であるスラストハウジ
ング１０２に固定されている。
が駆動機構のガイドとなり、上下移動可能なヒンジブロ
ック１０８の移動体１１９の上にある。支持体であるヒ
ンジブロック１０８には、圧電素子１１２が組み込まれ
ており、 弾性ヒンジ１０８ａによる予圧と、マグネット
１１３による吸引力を支えている。ヒンジブロック１０
８は、不図示のネジ等で支持部材であるスラストハウジ
ング１０２に固定されている。
【００２７】さらに、この軸受装置を真空雰囲気中で使
用するため、 ラジアル軸受の上部およびスラスト軸受の
内周部には、ロータ１０１と微少なすきまを介して非接
触シール１１４，１１５を設けてある。これらは、それ
ぞれ強制排気口１１７ａ，１１７ｂから排気溝１１６
ａ，１１６ｂ内を強制排気 (真空吸引) することによ
り、軸受からの排気が真空雰囲気中にもれないようシー
ルしている。
用するため、 ラジアル軸受の上部およびスラスト軸受の
内周部には、ロータ１０１と微少なすきまを介して非接
触シール１１４，１１５を設けてある。これらは、それ
ぞれ強制排気口１１７ａ，１１７ｂから排気溝１１６
ａ，１１６ｂ内を強制排気 (真空吸引) することによ
り、軸受からの排気が真空雰囲気中にもれないようシー
ルしている。
【００２８】ロータ１０１を真空中で回転可能に支持す
るため、 ラジアル軸受は半径方向に非接触に拘束する。
そして、 スラスト軸受は、ロータ１０１の自重とマグネ
ット１１３による吸引力が、 スラスト軸受多孔質１０４
ａ，１０４ｂに挟まれた輪体状範囲の大気圧分およびス
ラスト軸受の負荷容量と釣り合って非接触にスラスト方
向（図１の垂直方向）を拘束している。
るため、 ラジアル軸受は半径方向に非接触に拘束する。
そして、 スラスト軸受は、ロータ１０１の自重とマグネ
ット１１３による吸引力が、 スラスト軸受多孔質１０４
ａ，１０４ｂに挟まれた輪体状範囲の大気圧分およびス
ラスト軸受の負荷容量と釣り合って非接触にスラスト方
向（図１の垂直方向）を拘束している。
【００２９】この軸受装置を評価やデバッグを目的とし
て大気圧下で使用する場合、 それまで真空中では存在し
なかった大気圧がロータ上面１０１ａにかかるため、 ス
ラスト方向の負荷が大幅に増加する。その力は、概算で
（ロータ１０１の上面面積−スラスト非接触シール１１
５の真空部面積）× (大気圧−真空チャンバー内の真空
度) であり、軸受を大きく変位させることもある。
て大気圧下で使用する場合、 それまで真空中では存在し
なかった大気圧がロータ上面１０１ａにかかるため、 ス
ラスト方向の負荷が大幅に増加する。その力は、概算で
（ロータ１０１の上面面積−スラスト非接触シール１１
５の真空部面積）× (大気圧−真空チャンバー内の真空
度) であり、軸受を大きく変位させることもある。
【００３０】そのような条件下では、 圧電素子１１２に
電圧を供給し、マグネット１１３をリング１１８から引
き離す方向に変位させる。そして、 増加した大気圧によ
る負荷と同等の量だけマグネットの吸引力を軽減するこ
とにより、 真空内で使用している状態と同じ軸受すきま
を維持することが可能である。
電圧を供給し、マグネット１１３をリング１１８から引
き離す方向に変位させる。そして、 増加した大気圧によ
る負荷と同等の量だけマグネットの吸引力を軽減するこ
とにより、 真空内で使用している状態と同じ軸受すきま
を維持することが可能である。
【００３１】また、 ロータ１０１のスラスト方向の変位
を、非接触変位センサ１２０にて検出し、制御手段へ入
力する。制御手段では、アンプ１２２からの出力をＡ／
Ｄコンバータ１２４を介してコントローラ１２１に取り
込む。そして、その信号の変化に応じて、 圧電素子１１
２を伸縮させ、マグネット１１３の吸引力を負荷に応じ
て増減させる。このことにより、 負荷変動に対して自動
的に軸受すきまを一定（変位をゼロ）に制御することも
可能であり、 見かけの軸受剛性を無限大にすることが可
能である。
を、非接触変位センサ１２０にて検出し、制御手段へ入
力する。制御手段では、アンプ１２２からの出力をＡ／
Ｄコンバータ１２４を介してコントローラ１２１に取り
込む。そして、その信号の変化に応じて、 圧電素子１１
２を伸縮させ、マグネット１１３の吸引力を負荷に応じ
て増減させる。このことにより、 負荷変動に対して自動
的に軸受すきまを一定（変位をゼロ）に制御することも
可能であり、 見かけの軸受剛性を無限大にすることが可
能である。
【００３２】さらに、 輪体状に並んでいるマグネット１
１３を複数個に分割して個別に位置制御することによ
り、 偏荷重による傾き等の姿勢変化も修正することが可
能である。また、姿勢精度を向上させることも可能であ
る。そして、制御を回転に同期させることにより、 回転
精度の向上も見込める。
１３を複数個に分割して個別に位置制御することによ
り、 偏荷重による傾き等の姿勢変化も修正することが可
能である。また、姿勢精度を向上させることも可能であ
る。そして、制御を回転に同期させることにより、 回転
精度の向上も見込める。
【００３３】なお、 変位をみる手段として非接触センサ
１２０は複数個設けてもよく、 静圧軸受装置に内蔵して
変位を測定してもよい。また、 センサ自体も非接触セン
サの他、 接触式の変位センサやレーザセンサ等の光学系
を用いたセンサでもよいことは言うまでもない。
１２０は複数個設けてもよく、 静圧軸受装置に内蔵して
変位を測定してもよい。また、 センサ自体も非接触セン
サの他、 接触式の変位センサやレーザセンサ等の光学系
を用いたセンサでもよいことは言うまでもない。
【００３４】［第２の実施例］図２は、本発明の第２の
実施例に係る直進運動をする直進型の静圧気体軸受装置
の縦断面を示す図である。移動部材であるスライダ２０
１は、接着や不図示のネジでの締結等によりスライダ２
０１に固定された流体噴出手段である左右軸受多孔質２
０４ａ，２０４ｂや流体噴出手段である上下軸受多孔質
２０５から、それぞれ噴出する流体（気体）の静圧によ
り、 左右軸受すきま２１０ａ，２１０ｂと上下軸受すき
ま２１１を維持して浮上し、 非接触に支持されている。
気体は、スライダ２０１に設けられた給気穴２０９ａ,
２０９ｂを通り、 給気溝２０６ａ, ２０６ｂから左右軸
受多孔質２０４ａ，２０４ｂと上下軸受多孔質２０５に
供給される。各軸受多孔質２０４ａ，２０４ｂ，２０５
と支持部材であるヨーガイド２０３ａ, ２０３ｂおよび
ベース２０２とで形成される各軸受すきま２１０ａ，２
１０ｂ，２１１から排出された気体は、そのまま装置外
へ排出される。ヨーガイド２０３ａ，２０３ｂとベース
２０２は不図示のネジ等により締結されている。
実施例に係る直進運動をする直進型の静圧気体軸受装置
の縦断面を示す図である。移動部材であるスライダ２０
１は、接着や不図示のネジでの締結等によりスライダ２
０１に固定された流体噴出手段である左右軸受多孔質２
０４ａ，２０４ｂや流体噴出手段である上下軸受多孔質
２０５から、それぞれ噴出する流体（気体）の静圧によ
り、 左右軸受すきま２１０ａ，２１０ｂと上下軸受すき
ま２１１を維持して浮上し、 非接触に支持されている。
気体は、スライダ２０１に設けられた給気穴２０９ａ,
２０９ｂを通り、 給気溝２０６ａ, ２０６ｂから左右軸
受多孔質２０４ａ，２０４ｂと上下軸受多孔質２０５に
供給される。各軸受多孔質２０４ａ，２０４ｂ，２０５
と支持部材であるヨーガイド２０３ａ, ２０３ｂおよび
ベース２０２とで形成される各軸受すきま２１０ａ，２
１０ｂ，２１１から排出された気体は、そのまま装置外
へ排出される。ヨーガイド２０３ａ，２０３ｂとベース
２０２は不図示のネジ等により締結されている。
【００３５】本実施例においては、上下軸受多孔質２０
５が配列されている中に磁気手段であるマグネット２１
３を配置してある。マグネット２１３は、支持体でもあ
るスライダ２０１に対して、滑り軸受２１６にて上下移
動可能な移動体であるスライドブロック２１２に不図示
のネジ等や接着にて取り付けられており、 駆動機構に予
圧をかけるための弾性体である。滑り軸受２１６は、ば
ね２１５を挟んでスライダ２０１に駆動機構である調整
ネジ２０８によって締結されている。
５が配列されている中に磁気手段であるマグネット２１
３を配置してある。マグネット２１３は、支持体でもあ
るスライダ２０１に対して、滑り軸受２１６にて上下移
動可能な移動体であるスライドブロック２１２に不図示
のネジ等や接着にて取り付けられており、 駆動機構に予
圧をかけるための弾性体である。滑り軸受２１６は、ば
ね２１５を挟んでスライダ２０１に駆動機構である調整
ネジ２０８によって締結されている。
【００３６】スライダ２０１を図２の垂直方向に移動可
能に支持するため、 左右軸受は横方向に非接触に拘束
し、 上下軸受はスライダ２０１の自重とマグネット２１
３により磁性体材料である金属製のベース２０２を吸引
する吸引力により上下軸受の負荷容量と釣り合って非接
触に上下方向を拘束している。
能に支持するため、 左右軸受は横方向に非接触に拘束
し、 上下軸受はスライダ２０１の自重とマグネット２１
３により磁性体材料である金属製のベース２０２を吸引
する吸引力により上下軸受の負荷容量と釣り合って非接
触に上下方向を拘束している。
【００３７】非接触変位センサ２１４は、上下軸受すき
ま２１１の変化量を検出している。この状態の上下軸受
の平均剛性がＡ（Ｎ／μｍ）である時、 この静圧軸受装
置にワーク等を搭載するための治工具を取り付け、 新た
にＢ（Ｎ）の負荷が加わると、 スライダ２０１は変位
し、 上下軸受すきま２１１はＢ／Ａ（μｍ）だけ変位す
る。ここで、 調整ネジ２０８を制御手段（不図示）によ
り回してスライドブロック２１２を上方へ移動し、 マグ
ネット２１３とベース２０２との距離を広げて磁気吸引
力を治工具による負荷の分Ｂ（Ｎ）だけ低下させること
により、 スライダ２０１を治工具を取り付ける前の位置
に戻すことができる。これにより、 ワーク搭載前の静圧
軸受装置を最良の状態に調整しておくことが可能であ
る。なお、 本実施例では軸受すきまの変位を非接触変位
センサで検出したが、 レーザ測長器等、他の検出手段を
用いても良いのは第１の実施例と同様である。
ま２１１の変化量を検出している。この状態の上下軸受
の平均剛性がＡ（Ｎ／μｍ）である時、 この静圧軸受装
置にワーク等を搭載するための治工具を取り付け、 新た
にＢ（Ｎ）の負荷が加わると、 スライダ２０１は変位
し、 上下軸受すきま２１１はＢ／Ａ（μｍ）だけ変位す
る。ここで、 調整ネジ２０８を制御手段（不図示）によ
り回してスライドブロック２１２を上方へ移動し、 マグ
ネット２１３とベース２０２との距離を広げて磁気吸引
力を治工具による負荷の分Ｂ（Ｎ）だけ低下させること
により、 スライダ２０１を治工具を取り付ける前の位置
に戻すことができる。これにより、 ワーク搭載前の静圧
軸受装置を最良の状態に調整しておくことが可能であ
る。なお、 本実施例では軸受すきまの変位を非接触変位
センサで検出したが、 レーザ測長器等、他の検出手段を
用いても良いのは第１の実施例と同様である。
【００３８】また、調整ネジはモータ等により駆動して
もよいのは言うまでもない。第１の実施例同様、直進型
の静圧気体軸受装置においても、 配置されているマグネ
ット２１３について個別に位置制御することにより、 偏
荷重による傾き等の姿勢変化を修正することが可能であ
り、 姿勢精度を向上させることも可能である。そして、
制御を移動に同期させることにより、移動精度の向上も
見込める。
もよいのは言うまでもない。第１の実施例同様、直進型
の静圧気体軸受装置においても、 配置されているマグネ
ット２１３について個別に位置制御することにより、 偏
荷重による傾き等の姿勢変化を修正することが可能であ
り、 姿勢精度を向上させることも可能である。そして、
制御を移動に同期させることにより、移動精度の向上も
見込める。
【００３９】［第３の実施例］図３は、本発明の第３の
実施例の係る回転型の静圧気体軸受装置の縦断面を示す
図である。静圧軸受装置としての構成は、第１の実施例
と同じなので省略する。磁気手段であるマグネット３０
４は、不図示のネジ等により固定されている支持体であ
るシリンダユニット３０１の移動体であるピストン３０
２に接着、もしくは不図示のネジ等により固定されてい
る。駆動機構は、流体供給穴３０３ａ，３０３ｂから加
圧された流体を供給することにより、 ピストン３０２を
保持および上下移動可能とする。この時、 ピストン３０
２とシリンダユニット３０１本体との摺動面がガイドと
なる。
実施例の係る回転型の静圧気体軸受装置の縦断面を示す
図である。静圧軸受装置としての構成は、第１の実施例
と同じなので省略する。磁気手段であるマグネット３０
４は、不図示のネジ等により固定されている支持体であ
るシリンダユニット３０１の移動体であるピストン３０
２に接着、もしくは不図示のネジ等により固定されてい
る。駆動機構は、流体供給穴３０３ａ，３０３ｂから加
圧された流体を供給することにより、 ピストン３０２を
保持および上下移動可能とする。この時、 ピストン３０
２とシリンダユニット３０１本体との摺動面がガイドと
なる。
【００４０】この軸受装置を第１の実施例（図１）同
様、 評価やデバッグを目的として大気圧下で使用する場
合、 それまで真空中では存在しなかった大気圧がロータ
上面１０１ａにかかるため、 スラスト方向（図３の垂直
方向）の負荷が大幅に増加する。
様、 評価やデバッグを目的として大気圧下で使用する場
合、 それまで真空中では存在しなかった大気圧がロータ
上面１０１ａにかかるため、 スラスト方向（図３の垂直
方向）の負荷が大幅に増加する。
【００４１】そのような条件下では、 シリンダユニット
３０１のピストン３０２を引き込む方向に流体供給穴３
０３ｂを介して圧力流体を供給し、マグネット３０４を
リング３０５から引き離す方向に変位させる。そして、
マグネット３０４の吸引力を、 増加した大気圧による負
荷と同等の量だけ軽減することによりことにより、 真空
内で使用している状態と同じ軸受すきまを維持すること
が可能である。
３０１のピストン３０２を引き込む方向に流体供給穴３
０３ｂを介して圧力流体を供給し、マグネット３０４を
リング３０５から引き離す方向に変位させる。そして、
マグネット３０４の吸引力を、 増加した大気圧による負
荷と同等の量だけ軽減することによりことにより、 真空
内で使用している状態と同じ軸受すきまを維持すること
が可能である。
【００４２】特に、 シリンダユニット３０１のストロー
クを事前に調整し、 真空内用、 大気圧中用のマグネット
３０４の位置になるようストローク端を調整しておけ
ば、環境に応じて簡単に切りかえることが可能である。
また、シリンダユニット３０１は、空圧もしくは油圧シ
リンダ、またはダイヤフラムやベローズ等の圧力機器等
を用いることができる。
クを事前に調整し、 真空内用、 大気圧中用のマグネット
３０４の位置になるようストローク端を調整しておけ
ば、環境に応じて簡単に切りかえることが可能である。
また、シリンダユニット３０１は、空圧もしくは油圧シ
リンダ、またはダイヤフラムやベローズ等の圧力機器等
を用いることができる。
【００４３】［第４の実施例］図４は、本発明の第４の
実施例である移動体と支持体を備えた磁気手段移動機構
部の縦断面を示す図である。磁気手段であるマグネット
４０４が取付けられた移動体である移動ブロック４０５
は、リニアブッシュ等からなる転がり軸受に移動可能に
支持されている。また、移動ブロック４０５は、圧電素
子予圧用ばね４０３にて予圧を加えられながら圧電素子
４０２に保持されている。第４の実施例の作用は、第１
の実施例と同様である。
実施例である移動体と支持体を備えた磁気手段移動機構
部の縦断面を示す図である。磁気手段であるマグネット
４０４が取付けられた移動体である移動ブロック４０５
は、リニアブッシュ等からなる転がり軸受に移動可能に
支持されている。また、移動ブロック４０５は、圧電素
子予圧用ばね４０３にて予圧を加えられながら圧電素子
４０２に保持されている。第４の実施例の作用は、第１
の実施例と同様である。
【００４４】［第５の実施例］図５は、本発明の第５の
実施例である移動体と支持体を備えた磁気手段移動機構
部の縦断面を示す図である。磁気手段であるマグネット
５０４が取付けられた移動体である移動ブロック５０５
は、静圧軸受に移動可能に支持されている。また、移動
ブロック５０５は、圧電素子予圧用ばね５０３にて予圧
を加えられながら圧電素子５０２に保持されている。第
５の実施例の作用は、第１の実施例と同様である。
実施例である移動体と支持体を備えた磁気手段移動機構
部の縦断面を示す図である。磁気手段であるマグネット
５０４が取付けられた移動体である移動ブロック５０５
は、静圧軸受に移動可能に支持されている。また、移動
ブロック５０５は、圧電素子予圧用ばね５０３にて予圧
を加えられながら圧電素子５０２に保持されている。第
５の実施例の作用は、第１の実施例と同様である。
【００４５】以上、 磁気手段であるマグネットは、駆動
機構と一対一で配置して、 複数個のマグネットを配列し
た移動ブロックを一つの駆動機構で動かしてもよい。
機構と一対一で配置して、 複数個のマグネットを配列し
た移動ブロックを一つの駆動機構で動かしてもよい。
【００４６】また、 上記した実施例１〜５では、静圧軸
受について説明した。ここで、 使用する流体は、気体で
も液体でも可能である。さらに、静圧軸受の絞り方式
も、上記実施例の多孔質絞りの他に、毛細管絞りや表面
絞り、自成絞り等、様々な方法が状況に応じて使用する
ことが可能である。
受について説明した。ここで、 使用する流体は、気体で
も液体でも可能である。さらに、静圧軸受の絞り方式
も、上記実施例の多孔質絞りの他に、毛細管絞りや表面
絞り、自成絞り等、様々な方法が状況に応じて使用する
ことが可能である。
【００４７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
軸受本来の性能による負荷容量の許容範囲を大きく超え
る範囲の負荷容量に対応することが可能となる。特に、
大きな負荷変動があった場合でも軸受の変位を抑えるこ
とも可能となるため、より高剛性な軸受が実現可能とな
る。しかも、個別に磁気手段の位置を調整することによ
り移動部材の姿勢変化も修正することが可能なため、よ
り高精度な移動装置を実現することが可能である。さら
に、軸受面積を必要最小限にすることができるため、製
作コストを抑えることができるとともに、小型化も可能
である。
軸受本来の性能による負荷容量の許容範囲を大きく超え
る範囲の負荷容量に対応することが可能となる。特に、
大きな負荷変動があった場合でも軸受の変位を抑えるこ
とも可能となるため、より高剛性な軸受が実現可能とな
る。しかも、個別に磁気手段の位置を調整することによ
り移動部材の姿勢変化も修正することが可能なため、よ
り高精度な移動装置を実現することが可能である。さら
に、軸受面積を必要最小限にすることができるため、製
作コストを抑えることができるとともに、小型化も可能
である。
【図１】 本発明の第１の実施例に係る回転型の真空内
静圧気体軸受装置の縦断面の右側を示し、本発明の静圧
軸受を備えた移動装置を説明する図である。
静圧気体軸受装置の縦断面の右側を示し、本発明の静圧
軸受を備えた移動装置を説明する図である。
【図２】 本発明の第２の実施例に係る直進型の静圧気
体軸受装置の縦断面を示す図である。
体軸受装置の縦断面を示す図である。
【図３】 本発明の第３の実施例の係る回転型の静圧気
体軸受装置の縦断面を示す図である。
体軸受装置の縦断面を示す図である。
【図４】 本発明の第４の実施例である磁気手段移動機
構部の縦断面を示す図である。
構部の縦断面を示す図である。
【図５】 本発明の第５の実施例である磁気手段移動機
構部の縦断面を示す図である。
構部の縦断面を示す図である。
１０１：ロータ、１０１ａ：ロータ上面、１０２：スラ
ストハウジング、１０３：ラジアルハウジング、１０４
ａ，１０４ｂ：スラスト軸受多孔質、１０５：ラジアル
軸受多孔質、１０６：給気溝、１０７：排気穴、１０
８：ヒンジブロック、１０８ａ：弾性ヒンジ、１０９：
給気穴、１１０ａ，１１０ｂ：スラスト軸受すきま、１
１１：ラジアル軸受すきま、１１２：圧電素子、１１
３：マグネット、１１４，１１５：非接触シール、１１
６ａ，１１６ｂ：強制排気溝、１１７ａ，１１７ｂ：強
制排気口、１１８：リング、１２０：非接触変位セン
サ、１２１：コントローラ、１２２：アンプ、１２３：
ドライバ、１２４：Ａ／Ｄ、１２５：Ｄ／Ａ、２０１：
スライダ、２０２：ベース、２０３ａ，２０３ｂ：ヨー
ガイド、２０４ａ，２０４ｂ：左右軸受多孔質、２０
５：上下軸受多孔質、２０６ａ，２０６ｂ：給気溝、２
０８：調整ネジ、２０９ａ，２０９ｂ：給気穴、２１０
ａ，２１０ｂ：左右軸受すきま、２１１：上下軸受すき
ま、２１２：スライドブロック、２１３：マグネット、
２１４：非接触変位センサ、２１５：ばね、２１６：滑
り軸受、３０１：シリンダユニット、３０２：ピスト
ン、３０３ａ，３０３ｂ：流体供給穴、３０４：マグネ
ット、４０１：転がり軸受、４０２：圧電素子、４０
３：圧電素子予圧用ばね、４０４：マグネット、４０
５：移動ブロック、５０１：静圧軸受多孔質、５０２：
圧電素子、５０３：圧電素子予圧用ばね、５０４：マグ
ネット、５０５：移動ブロック。
ストハウジング、１０３：ラジアルハウジング、１０４
ａ，１０４ｂ：スラスト軸受多孔質、１０５：ラジアル
軸受多孔質、１０６：給気溝、１０７：排気穴、１０
８：ヒンジブロック、１０８ａ：弾性ヒンジ、１０９：
給気穴、１１０ａ，１１０ｂ：スラスト軸受すきま、１
１１：ラジアル軸受すきま、１１２：圧電素子、１１
３：マグネット、１１４，１１５：非接触シール、１１
６ａ，１１６ｂ：強制排気溝、１１７ａ，１１７ｂ：強
制排気口、１１８：リング、１２０：非接触変位セン
サ、１２１：コントローラ、１２２：アンプ、１２３：
ドライバ、１２４：Ａ／Ｄ、１２５：Ｄ／Ａ、２０１：
スライダ、２０２：ベース、２０３ａ，２０３ｂ：ヨー
ガイド、２０４ａ，２０４ｂ：左右軸受多孔質、２０
５：上下軸受多孔質、２０６ａ，２０６ｂ：給気溝、２
０８：調整ネジ、２０９ａ，２０９ｂ：給気穴、２１０
ａ，２１０ｂ：左右軸受すきま、２１１：上下軸受すき
ま、２１２：スライドブロック、２１３：マグネット、
２１４：非接触変位センサ、２１５：ばね、２１６：滑
り軸受、３０１：シリンダユニット、３０２：ピスト
ン、３０３ａ，３０３ｂ：流体供給穴、３０４：マグネ
ット、４０１：転がり軸受、４０２：圧電素子、４０
３：圧電素子予圧用ばね、４０４：マグネット、４０
５：移動ブロック、５０１：静圧軸受多孔質、５０２：
圧電素子、５０３：圧電素子予圧用ばね、５０４：マグ
ネット、５０５：移動ブロック。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ１６Ｃ 32/06 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５０３Ａ Ｈ０１Ｌ 21/027 41/08 Ｕ 41/09 Ｎ 41/083 Ｂ２３Ｑ 1/26 Ｅ Ｆターム(参考） 3C048 CC07 3J102 AA02 BA04 BA07 BA19 CA09 CA11 CA16 CA19 CA20 CA32 EA02 EA06 EA07 EA18 EA24 EB03 EB05 GA01 GA07 GA19 3J104 AA52 AA53 AA67 AA70 AA73 AA76 BA62 BA66 DA12 DA13 DA16 DA17 EA01 EA02 5F046 CC01 CC19
Claims (13)
- 【請求項１】 互いに相対的に移動する移動部材と支持
部材の一対の対向面の一方に向かって加圧流体を噴出す
る流体噴出手段とで軸受すきまを形成し、前記一対の対
向面の一方の面に形成された磁性体材料と、該面に対向
する他方の面に磁気手段とを備えて予圧すきまを形成
し、前記流体噴出手段による静圧に対して磁気による吸
引力を予圧として釣り合わせて前記一対の対向面間の軸
受すきまを所定の量に維持し、 負荷がかかった際に前記
移動部材の変化に対して負荷に対抗する力を発生する静
圧軸受を備えた移動装置であって、 前記磁気手段を保持して移動する移動体と、前記移動体
を支持または移動させるガイドを備えた支持体と、前記
支持体に対して前記移動体を駆動する駆動機構とを備
え、前記磁性体材料が形成された面と、該面に対向して
前記磁気手段が形成された面との前記予圧すきまを制御
する制御手段を有することを特徴とする静圧軸受を備え
た移動装置。 - 【請求項２】 前記磁気手段を保持する前記移動体に対
する前記支持体のガイドは、 前記移動体と前記支持体と
を弾性体にて結合し、前記弾性体の弾性変形により前記
移動体を支持および／または移動するものであることを
特徴とする請求項１に記載の静圧軸受を備えた移動装
置。 - 【請求項３】 前記磁気手段を保持する前記移動体に対
する前記支持体のガイドは、 滑り軸受もしくは転がり軸
受または静圧軸受であることを特徴とする請求項１また
は２に記載の静圧軸受を備えた移動装置。 - 【請求項４】 前記駆動機構は、圧電素子であることを
特徴とする請求項１に記載の静圧軸受を備えた移動装
置。 - 【請求項５】 前記駆動機構は、調整ネジであることを
特徴とする請求項１に記載の静圧軸受を備えた移動装
置。 - 【請求項６】 前記駆動機構は、空圧シリンダもしくは
油圧シリンダまたは圧力機器であることを特徴とする請
求項１に記載の静圧軸受を備えた移動装置。 - 【請求項７】 前記移動部材の変位を検出する１つ以上
の検出手段を備え、前記移動部材に負荷がかかった際、
前記検出手段により前記移動部材の変位量を検出し、該
変位量に基づいて前記制御手段は前記磁気手段を保持す
る前記移動体を前記磁性体材料から離れる方向へ移動さ
せ、 前記静圧軸受にかかる前記磁気手段による予圧を軽
減することにより、 前記静圧軸受の負荷容量よりも大き
な負荷に対応できることを特徴とする請求項１〜６のい
ずれかに記載の静圧軸受を備えた移動装置。 - 【請求項８】 前記移動部材に負荷がかかった際、 前記
検出手段および前記制御手段により前記磁気手段を保持
する前記移動体を制御し、前記軸受すきまの変位量をゼ
ロに調整し、 前記静圧軸受の剛性を無限大とすることを
特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の静圧軸受を
備えた移動装置。 - 【請求項９】 前記移動部材にかかる負荷は、該移動部
材に搭載する荷重であることを特徴とする請求項１〜８
のいずれかに記載の静圧軸受を備えた移動装置。 - 【請求項１０】 前記移動部材にかかる負荷は、大気圧
による負荷であることを特徴とする請求項１〜８のいず
れかに記載の静圧軸受を備えた移動装置。 - 【請求項１１】 前記移動部材にかかる負荷は、加工に
よる負荷であることを特徴とする請求項１〜８のいずれ
かに記載の静圧軸受を備えた移動装置。 - 【請求項１２】 前記静圧軸受を備えた移動装置は、前
記移動部材を回転運動または直進運動で移動することを
特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の静圧軸受
を備えた移動装置。 - 【請求項１３】 前記磁気手段は複数個に分割され、前
記複数個の磁気手段を個別に前記検出手段および前記制
御手段により制御を行うことによって、前記移動部材に
かかる負荷が偏荷重の際の前記移動部材の姿勢制御を行
う、および／または姿勢精度を向上することを特徴とす
る請求項１〜１２のいずれかに記載の静圧軸受を備えた
移動装置。
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|---|---|---|---|
| JP2000049172A JP2001241439A (ja) | 2000-02-25 | 2000-02-25 | 静圧軸受を備えた移動装置 |
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|---|---|---|---|
| JP2000049172A JP2001241439A (ja) | 2000-02-25 | 2000-02-25 | 静圧軸受を備えた移動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001241439A true JP2001241439A (ja) | 2001-09-07 |
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ID=18571150
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|---|---|---|---|
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