JP2005240825A

JP2005240825A - 静圧気体直動軸受機構

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Publication number: JP2005240825A
Application number: JP2004047165A
Authority: JP
Inventors: Hideo Ozawa; 秀夫小澤
Original assignee: Oiles Industry Co Ltd
Current assignee: Oiles Industry Co Ltd
Priority date: 2004-02-24
Filing date: 2004-02-24
Publication date: 2005-09-08
Anticipated expiration: 2024-02-24
Also published as: JP4586378B2

Abstract

【課題】小型にすることができる上に、軽量の可動体であってもこれを安定に位置決めすることができる静圧気体直動軸受機構を提供すること。
【解決手段】可動体２の移動を案内すると共に可動体２を案内方向Ｘに移動自在に支持するように可動体２に対して隙間３をもって案内部材４が配されており、案内方向Ｘに長く伸びた案内部材４は、隙間３に供給される高圧空気を介して可動体２の移動を案内すると共に可動体２の荷重を受容する斜交面６及び７と、斜交面６及び７の間に可動体２の荷重方向Ｙに対して交差、本例では直交する中間支持面８とを有しており、隙間３に供給される高圧空気を介して可動体２の移動を案内すると共に可動体２の荷重を受容するように可動体２の荷重方向Ｙに対して斜交する斜交面６及び７は、可動体２の荷重方向Ｙに対して互いに等しい角度θをもって逆に斜交している。
【選択図】図１

Description

本発明は、可動体を案内部材に対して移動自在に保持する静圧気体直動軸受機構に関する。

特開平１１−１５３１３７号公報

静圧気体直動軸受機構、特に、多孔質金属焼結体を用いた多孔質静圧気体直動軸受機構は、すぐれた高速安定性と高い負荷容量並びに極めて小さい移動抵抗をもつ軸受機構として知られていると共にこれら優れた利点のために多くの分野に用いられている。斯かる多孔質静圧気体直動軸受機構においては、微小の隙間、例えば５μｍ程度の隙間もって可動体を案内部材に対して移動自在に保持する。

静圧気体直動軸受機構において可動体を案内部材に対して移動自在に保持する場合、可動体の案内部材からの離反を防止して可動体と案内部材との間の微小の隙間を維持するために、可動体により案内部材を包み込み又は案内部材により可動体を包み込み、案内部材又は可動体の上下、左右から隙間に向かって高圧空気を噴出させる。

ところで、上下、左右から隙間に高圧空気を噴出させるためには、案内部材又は可動体に多くの高圧空気供給路を設けることになる結果、案内部材又は可動体を小型にすることが困難である。これに対処すべく、荷重を支持するためにのみ隙間に向かって高圧空気を噴出させるようにすると、荷重の変動で容易く隙間が変動する上に、可動体の保持が不安定となり、可動体の位置決めを精度よく行い得ない虞がある。

本発明は、前記諸点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、小型にすることができる上に、軽量の可動体であってもこれを安定に位置決めすることができる静圧気体直動軸受機構を提供することにある。

本発明の第一の態様の静圧気体直動軸受機構では、可動体の移動を案内すると共に可動体を案内方向に移動自在に支持するように可動体に対して隙間をもって案内部材が配されており、案内部材は、隙間に供給される高圧空気を介して可動体の移動を案内すると共に可動体の荷重を受容する一対の案内支持面を有しており、可動体は、案内部材の一対の案内支持面に隙間をもって対面する被案内支持面を有しており、一対の被案内支持面を一対の案内支持面から離反させるように高圧空気供給手段から隙間に高圧空気が供給されるようになっていると共に一対の被案内支持面を一対の案内支持面に接近させるように空気吸引手段によって隙間の空気が吸引されるようになっている。

第一の態様の静圧気体直動軸受機構によれば、隙間に供給される高圧空気を介して可動体の移動を案内すると共に可動体の荷重を受容する一対の案内支持面を案内部材が有し、可動体が案内部材の一対の案内支持面に隙間をもって対面する被案内支持面を有し、しかも、高圧空気供給手段からの高圧空気が供給される隙間の空気が空気吸引手段によって吸引されるようになっているために、例えば可動体により案内部材を包み込んで上下、左右から隙間に高圧空気を噴出させる必要がなく、而して、可動体又は案内部材の内部の高圧空気供給路を簡単化できる結果、可動体又は案内部材を小型にでき、しかも、隙間からの空気吸引手段による空気の吸引で可動体の案内部材からの離反を防止できる結果、荷重が変動する場合でも隙間の変動がなく隙間の間隔を一定に維持でき、軽量の可動体であってもこれを安定に位置決めすることができる。

好ましい例では本発明の第二の態様の静圧気体直動軸受機構のように、各案内支持面は、隙間に供給される高圧空気を介して可動体の移動を案内すると共に可動体の荷重を受容するように可動体の荷重方向に対して斜交する斜交面を有しており、各被案内支持面は、案内部材の対応の斜交面に隙間をもって対面すると共に当該斜交面に対応して可動体の荷重方向に対して斜交している斜交面を有しており、この場合、両案内支持面の斜交面は、本発明の第三の態様の静圧気体直動軸受機構のように、可動体の荷重方向に対して互いに逆に斜交しているとよく、ここで、両案内支持面の斜交面は、本発明の第四の態様の静圧気体直動軸受機構のように、荷重方向に対して互いに等しい角度をもって斜交していてもよい。

他の好ましい例では本発明の第五の態様の静圧気体直動軸受機構のように、各案内支持面は、隙間に供給される高圧空気を介して可動体の移動を案内するように可動体の荷重方向に対して平行な平行面と、隙間に供給される高圧空気を介して可動体の荷重を受容するように可動体の荷重方向に対して直交又は斜交する交差面とを有しており、各被案内支持面は、案内部材の対応の平行面に隙間をもって対面すると共に当該平行面に平行な平行面と、案内部材の対応の交差面に隙間をもって対面すると共に当該交差面に平行な交差面とを具備している。

本発明の好ましい例ではその第六の態様の静圧気体直動軸受機構のように、案内支持面及び被案内支持面のうちの少なくとも一方は、隙間に開口する多数の開口を有すると共に当該多数の開口を介して高圧空気供給手段からの高圧空気を隙間に供給する高圧空気供給用多孔面を具備しており、この場合、本発明の第七の態様の静圧気体直動軸受機構のように、案内支持面及び被案内支持面のうちの少なくとも一方には、高圧空気供給用多孔面を有すると共に多数の高圧空気供給用細孔を内部に有した高圧空気供給用の多孔質金属焼結層が設けられており、高圧空気供給手段は、多孔質金属焼結層の多数の高圧空気供給用細孔を介して高圧空気供給用多孔面の多数の開口に高圧空気を供給するようになっているとよく、ここで、高圧空気供給用多孔面は、本発明の第八の態様の静圧気体直動軸受機構のように、案内方向に長く伸びた細長多孔面を具備しているとよい。

本発明の他の好ましい例ではその第九の態様の静圧気体直動軸受機構のように、案内支持面及び被案内支持面のうちの少なくとも一方は、隙間に開口する開口面を有する空気吸引用凹所を具備しており、空気吸引手段は、空気吸引用凹所の開口面を介して隙間の空気を吸引するようになっており、この場合、空気吸引用凹所の開口面は、本発明の第十の態様の静圧気体直動軸受機構のように、案内方向に長く伸びた細長開口面を具備しているとよい。

案内支持面及び被案内支持面のうちの少なくとも一方は、本発明の第十一の態様の静圧気体直動軸受機構のように、隙間に開口する多数の開口を有する空気吸引用多孔面を具備しており、空気吸引手段は、空気吸引用多孔面の多数の開口を介して隙間の空気を吸引するようになっていてもよく、この場合、本発明の第十二の態様の静圧気体直動軸受機構のように、案内支持面及び被案内支持面のうちの少なくとも一方には、空気吸引用多孔面を有すると共に多数の空気吸引用細孔を有した空気吸引用の多孔質金属焼結層が設けられており、空気吸引手段は、空気吸引用の多孔質金属焼結層の多数の空気吸引用細孔を介して空気吸引用多孔面の多数の開口から隙間の空気を吸引するようになっているとよく、第十一又は第十二の態様の静圧気体直動軸受機構では、空気吸引用多孔面は、本発明の第十三の態様の静圧気体直動軸受機構のように、案内方向に長く伸びた細長多孔面を具備しているとよい。

案内部材は、本発明の第十四の態様の静圧気体直動軸受機構のように、案内支持面の間に可動体の荷重方向に対して交差する中間支持面を有していてもよく、この場合、可動体は、中間支持面に隙間をもって対面すると共に当該中間支持面に相補的な形状の中間支持面を有しているとよい。

第十四の態様の静圧気体直動軸受機構においても、中間支持面及び中間被支持面のうちの少なくとも一方は、本発明の第十五の態様の静圧気体直動軸受機構のように、隙間に開口する多数の開口を有すると共に当該多数の開口を介して高圧空気供給手段からの高圧空気を隙間に供給する高圧空気供給用多孔面を具備していてもよく、ここで、本発明の第十六の態様の静圧気体直動軸受機構のように、中間支持面及び中間被支持面のうちの少なくとも一方には、高圧空気供給用多孔面を有すると共に多数の高圧空気供給用細孔を内部に有した高圧空気供給用の多孔質金属焼結層が設けられており、高圧空気供給手段は、中間支持面及び中間被支持面のうちの少なくとも一方の多孔質金属焼結層の多数の高圧空気供給用細孔を介して隙間に高圧空気を供給するようになっていても、本発明の第十七の態様の静圧気体直動軸受機構のように、中間支持面及び中間被支持面のうちの少なくとも一方の高圧空気供給用多孔面は、案内方向に長く伸びた細長多孔面を具備していてもよく、更には本発明の第十八の態様の静圧気体直動軸受機構のように、中間支持面及び中間被支持面のうちの少なくとも一方は、隙間に開口する開口面を有する空気吸引用凹所を有しており、空気吸引手段は、中間支持面及び中間被支持面のうちの少なくとも一方の空気吸引用凹所の開口面を介して隙間の空気を吸引するようになっていてもよく、ここで、中間支持面及び中間被支持面のうちの少なくとも一方の空気吸引用凹所の開口面は、本発明の第十九の態様の静圧気体直動軸受機構のように、案内方向に長く伸びた細長開口面を具備していてもよく、更にまた本発明の第二十の態様の静圧気体直動軸受機構のように、中間支持面及び中間被支持面のうちの少なくとも一方は、隙間に開口する多数の開口を有する空気吸引用多孔面を具備しており、空気吸引手段は、中間支持面及び中間被支持面のうちの少なくとも一方の空気吸引用多孔面の多数の開口を介して隙間の空気を吸引するようになっていてもよく、この場合、本発明の第二十一の態様の静圧気体直動軸受機構のように、中間支持面及び中間被支持面のうちの少なくとも一方には、空気吸引用多孔面を有すると共に多数の空気吸引用細孔を有した空気吸引用の多孔質金属焼結層が設けられており、空気吸引手段は、中間支持面及び中間被支持面のうちの少なくとも一方の多孔質金属焼結層の多数の空気吸引用細孔を介して中間支持面及び中間被支持面のうちの少なくとも一方の空気吸引用多孔面の多数の開口から隙間の空気を吸引するようになっていてもよく、本発明の第二十二の態様の静圧気体直動軸受機構のように、中間支持面及び中間被支持面のうちの少なくとも一方の空気吸引用多孔面は、案内方向に長く伸びた細長多孔面を具備していてもよい。

本発明において、多孔質金属焼結層としては金属粉末と無機質粉末とを混合、焼結してなるものを好ましい一例として挙げることができ、ここで、金属粉末は、少なくとも錫、燐及び銅を含んでおり、更には、ニッケル及びマンガンのうちの少なくとも一方を含んでいるとよく、無機質粉末は、黒鉛、窒化ホウ素、フッ化黒鉛、フッ化カルシウム、酸化アルミニウム、酸化ケイ素及び炭化ケイ素のうちの少なくとも一つを含んでいるとよいが、本発明はこれらに限定されない。

可動体としては、工作機械の工具ヘッドを担持する基台等のものでもよいが、工具ヘッド自体であってもよい。

本発明によれば、小型にすることができる上に、軽量の可動体であってもこれを安定に位置決めすることができる静圧気体直動軸受機構を提供することができる。

次に本発明及びそれを実施するための最良の形態を図に示す好ましい実施例に基づいて更に詳細に説明する。なお、本発明はこれら実施例に何等限定されないのである。

図１から図３に示す本例の静圧気体直動軸受機構１においては、可動体２の移動を案内すると共に可動体２を案内方向Ｘに移動自在に支持するように可動体２に対して隙間３をもって案内部材４が配されている。

案内方向Ｘに長く伸びた案内部材４は、隙間３に供給される高圧空気を介して可動体２の移動を案内すると共に可動体２の荷重を受容する一対の案内支持面を構成する斜交面６及び７と、斜交面６及び７の間に可動体２の荷重方向Ｙに対して交差、本例では直交する中間支持面８とを有しており、隙間３に供給される高圧空気を介して可動体２の移動を案内すると共に可動体２の荷重を受容するように可動体２の荷重方向Ｙに対して斜交する斜交面６及び７は、可動体２の荷重方向Ｙに対して互いに等しい角度θをもって逆に斜交しており、而して、案内部材４には斜交面６及び７並びに中間支持面８によって突面が形成されている。

案内部材４上に案内方向Ｘに移動自在に載置された可動体２は、案内部材４の斜交面６及び７に隙間３をもって対面する被案内支持面を構成する斜交面１１及び１２と、中間支持面８に隙間３をもって対面すると共に当該中間支持面８に相補的な形状の中間被支持面１３とを有しており、斜交面１１は、案内部材４の対応の斜交面６に対応して可動体２の荷重方向Ｙに対して角度θをもって斜交しており、斜交面１２もまた、案内部材４の対応の斜交面７に対応して可動体２の荷重方向Ｙに対して角度θをもって斜交しており、中間被支持面１３は、可動体２の荷重方向Ｙに対して直交しており、而して、可動体２には、斜交面６及び７並びに中間支持面８による突面に相補的な凹面が斜交面１１及び１２並びに中間被支持面１３によって形成されている。

斜交面１１及び１２の夫々は、隙間３に開口する多数の開口１４を有すると共に多数の開口１４を介して高圧空気供給手段１５からの高圧空気を隙間３に供給する高圧空気供給用多孔面を構成すると共に案内方向Ｘに長く伸びた複数の細長多孔面１６と、隙間３に開口する開口面としての細長開口面１７を有する複数の空気吸引用凹所１８とを具備しており、案内方向Ｘに長く伸びた細長開口面１７を有する空気吸引用凹所１８は、斜交面１１及び１２の夫々において、案内部材４の案内方向に長く伸びた細長多孔面１６の間に配されている。

斜交面１１及び１２の夫々には、細長多孔面１６を有すると共に多数の高圧空気供給用細孔を内部に有した高圧空気供給用の多孔質金属焼結層２１が細長多孔面１６を露出させた状態で可動体２に埋め込まれて設けられており、多孔質金属焼結層２１は金属粉末と無機質粉末とを混合、焼結してなる。

可動体２の内部には、多孔質金属焼結層２１の夫々の裏面（細長多孔面１６とは反対の面）２２に高圧空気を導く高圧空気供給路２３と、各空気吸引用凹所１８から空気を吸引する空気吸引路２４とが形成されており、高圧空気供給手段１５としての高圧空気供給路２３は、一端２６では各裏面２２に開口していると共に他端２７では可動体２の一方の側面２８で開口しており、他端２７の夫々は、可撓性の配管を介して高圧空気発生源、例えば空気圧縮ポンプに接続されており、空気吸引手段３１としての空気吸引路２４は、一端３２では各空気吸引用凹所１８に開口しており、他端３３では可動体２の側面２８で開口しており、他端３３は、可撓性の配管を介して空気吸引源、例えば空気吸引ポンプに接続されており、こうして、高圧空気供給手段１５は、多孔質金属焼結層２１の多数の高圧空気供給用細孔を介して細長多孔面１６の多数の開口１４に高圧空気を供給するようになっており、空気吸引手段３１は、空気吸引用凹所１８の開口面１７を介して隙間３の空気を吸引するようになっている

空気圧縮ポンプからの高圧空気は、可撓性の配管及び高圧空気供給路２３を介して裏面２２に導かれ、裏面２２に導かれた高圧空気は、各多孔質金属焼結層２１の内部の高圧空気供給用細孔を介して細長多孔面１６の開口１４から隙間３に供給される一方、空気吸引ポンプに作動により隙間３の空気は、細長開口面１７及び空気吸引用凹所１８を介して空気吸引路２４に吸引され、空気吸引路２４に吸引された空気は、可撓性の配管を介して空気吸引ポンプに吸引される。而して、静圧気体直動軸受機構１においては、一対の斜交面１１及び１２並びに中間被支持面１３を一対の斜交面６及び７並びに中間支持面８から離反させるように高圧空気供給路２３を含む高圧空気供給手段１５から隙間３に高圧空気が供給されるようになっていると共に一対の斜交面１１及び１２並びに中間被支持面１３を一対の斜交面６及び７並びに中間支持面８に接近させるように空気吸引路２４を含む空気吸引手段３１によって隙間３の空気が吸引されるようになっている。

静圧気体直動軸受機構１においては、可動体２は、隙間３に供給される高圧空気によって例えば５μｍの隙間３をもって案内部材４から浮き上がって案内部材４によって案内方向Ｘに移動自在に支持される結果、案内方向Ｘに低抵抗をもって移動することができ、しかも、隙間３の空気の吸引によって案内部材４に引き寄せられて案内部材４から過剰に浮き上がることなしに案内方向Ｘに移動することができる。即ち、可動体２は、浮上力と引き寄せ力の均衡の下で案内方向Ｘに移動自在に案内部材４に支持される。

以上の静圧気体直動軸受機構１によれば、隙間３に供給される高圧空気を介して可動体２の移動を案内すると共に可動体２の荷重を受容する一対の斜交面６及び７を案内部材４が有し、可動体２が案内部材４の一対の斜交面６及び７に隙間３をもって対面する斜交面１１及び１２を有し、しかも、高圧空気供給路２３を含む高圧空気供給手段１５から高圧空気が供給される隙間３から空気吸引路２４を含む空気吸引手段３１によって空気が吸引されるようになっているために、例えば可動体２により案内部材４を包み込んで上下、左右から隙間に高圧空気を噴出させる必要がなく、而して、可動体２の内部の高圧空気供給路２３を簡単化できる結果、可動体２を小型にでき、しかも、隙間３からの空気吸引手段３１による空気の吸引で可動体２の案内部材４からの離反を防止できる結果、荷重が変動する場合でも隙間３の変動がなく隙間３の間隔を一定に維持でき、軽量の可動体２であってもこれを安定に位置決めすることができる上に、可動体２を案内部材４に対して容易に装着、取り外すことができて、組立、点検、修理、保守等を極めて容易に行い得る。

以上の例では、斜交面６及び７並びに中間支持面８からなる突面を案内部材４に形成する一方、斯かる突面に相補的な形状であると共に斜交面１１及び１２並びに中間被支持面１３からなる凹面を可動体２に形成したが、これに代えて、図４に示すように、斜交面６及び７並びに中間支持面８からなる凹面を案内部材４に形成する一方、斯かる凹面に相補的な形状であると共に斜交面１１及び１２並びに中間被支持面１３からなる突面を可動体２に形成し、斜交面１１及び１２に、細長多孔面１６及び細長開口面１７を設けてもよい。

また上記の例では、可動体２に細長多孔面１６及び細長開口面１７を設けたが、これに代えて、図５及び図６に示すように、案内部材４の斜交面６及び７に、多数の開口１４を有する細長多孔面１６及び細長開口面１７を有する空気吸引用凹所１８を設けると共に、細長多孔面１６の多数の開口１４に高圧空気を供給する高圧空気供給路２３を含む高圧空気供給手段１５及び空気吸引用凹所１８の空気を吸引する空気吸引路２４を含む空気吸引手段３１を案内部材４に設けてもよく、この場合、細長多孔面１６及び細長開口面１７を可動体２の可動範囲の全長に亘って設けるとよい。図５及び図６の例は、斜交面６及び７並びに中間支持面８によって突面が形成される一方、斜交面１１及び１２並びに中間被支持面１３によって凹面が形成される場合であるが、図４の例のように、斜交面６及び７並びに中間支持面８によって凹面が形成される一方、斜交面１１及び１２並びに中間被支持面１３によって突面が形成される場合でも、図５及び図６の例のように、案内部材４の斜交面６及び７に、多数の開口１４を有する細長多孔面１６及び細長開口面１７を有する空気吸引用凹所１８を設けると共に、細長多孔面１６の多数の開口１４に高圧空気を供給する高圧空気供給路２３を含む高圧空気供給手段１５及び空気吸引用凹所１８の空気を吸引する空気吸引路２４を含む空気吸引手段３１を案内部材４に設けてもよい。図５及び図６の例では、空気圧縮ポンプと高圧空気供給路２３とを接続する配管及び空気吸引ポンプと空気吸引路２４とを接続する配管の夫々を可動体２の移動と共に引き摺ることがないので可動体２をより抵抗なしに移動させることができる上に、配管を可撓性にする必要がなく、しかも、繰り返し曲げによる配管の劣化を防止できる。

更に図７に示すように、可動体２の斜交面１１及び１２に、多数の開口１４を有する細長多孔面１６を設けると共に細長多孔面１６の多数の開口１４に高圧空気を供給する高圧空気供給路２３を含む高圧空気供給手段１５を可動部材２内に設ける一方、案内部材４の斜交面６及び７に細長開口面１７を有する空気吸引用凹所１８を設けると共に空気吸引用凹所１８の空気を吸引する空気吸引路２４を含む空気吸引手段３１を案内部材４内に設けてもよく、またこれとは逆に図示しないが可動部材２の斜交面１１及び１２に細長開口面１７を有する空気吸引用凹所１８を設けると共に空気吸引用凹所１８の空気を吸引する空気吸引路２４を含む空気吸引手段３１を可動体２内に設ける一方、案内部材４の斜交面６及び７に多数の開口１４を有する細長多孔面１６を設けると共に細長多孔面１６の多数の開口１４に高圧空気を供給する高圧空気供給路２３を含む高圧空気供給手段１５を案内部材４内に設けてもよい。また図７に示す例を斜交面６及び７並びに中間支持面８によって凹面が形成される一方、斜交面１１及び１２並びに中間被支持面１３によって突面が形成される静圧気体直動軸受機構に適用してもよい。

前記の例では、案内部材４の斜交面６及び７又は可動体２の斜交面１１及び１２に細長開口面１７を有する空気吸引用凹所１８を設けたが、これに代えて又はこれと共に、図８に示すように、隙間３に開口する細長開口面１７を有する空気吸引用凹所１８を中間被支持面１３に設けてもよく、またこれに代えて、隙間３に開口する細長開口面１７を有する空気吸引用凹所１８を中間支持面８に設けてもよく、斯かる中間支持面８又は中間被支持面１３への空気吸引用凹所１８の設置を斜交面６及び７並びに中間支持面８によって凹面が形成される一方、斜交面１１及び１２並びに中間被支持面１３によって突面が形成される静圧気体直動軸受機構に適用してもよい。また中間支持面８及び中間被支持面１３の少なくとも一方に、細長開口面１７を有する空気吸引用凹所１８と共に又はこれに代えて隙間３に開口する多数の開口１４を有する細長多孔面１６を設けてもよい。

更にまた上記の例では、隙間３に供給される高圧空気を介して可動体２の移動を案内すると共に可動体２の荷重を受容する一対の案内支持面を斜交面６及び７で構成し、案内部材４の斜交面６及び７に隙間３をもって対面する被案内支持面を斜交面１１及び１２で構成したが、図９に示すように、隙間３に供給される高圧空気を介して可動体２の移動を案内するように、可動体２の荷重方向Ｙに対して平行な一対の平行面４１と、隙間３に供給される高圧空気を介して可動体２の荷重を受容するように、可動体２の荷重方向Ｙに対して直交する一対の直交面４２とを有した一対の案内支持面とを案内部材４に設けてもよく、この場合、一対の直交面４２と同様に、隙間３に供給される高圧空気を介して可動体２の荷重を受容するように、可動体２の荷重方向Ｙに対して直交すると共に一対の平行面４１の間に配された中間支持面４３を同じく案内部材４に設け、案内部材４の対応の平行面４１に隙間３をもって対面すると共に当該平行面４１に平行な平行面４４と、案内部材４の対応の直交面４２に隙間３をもって対面すると共に直交面４２に平行な直交面４５とを具備した一対の被案内支持面と、案内部材４の中間支持面４３に隙間３をもって対面すると共に中間支持面４５に平行な中間被支持面４６とを可動体２に設けると共に、高圧空気供給手段１５からの高圧空気を隙間３に供給する細長多孔面１６と、隙間３から空気を吸引手段３１を介して吸引する細長開口面１７とを直交面４５の夫々に、高圧空気供給手段１５からの高圧空気を隙間３に供給する細長多孔面１６を平行面４４の夫々設けるとよい。図９に示す例では、一対の平行面４１及び中間支持面４３でもって凸面を形成し、一対の平行面４４及び中間被支持面４６でもって凹面を形成したが、これとは逆に、一対の平行面４１及び中間支持面４３でもって凹面を形成し、一対の平行面４４及び中間被支持面４６でもって凸面を形成してもよく、前述の例と同様に、中間支持面４３及び中間被支持面４６のうちの少なくとも一方に、細長多孔面１６及び細長開口面１７のうちの少なくとも一方を一個又は複数個設けてもよく、また可動体２の荷重方向Ｙに対して直交又は斜交する交差面として、各直交面４５に代えて斜交面６及び７と同様の斜交面としてもよい。

図１０に示す例は、二対の斜交面６及び７を案内方向Ｘに対して直交する方向に並んで案内部材４に設け、同じく各対の斜交面６及び７に対応した二対の斜交面１１及び１２を可動体２に設けた静圧気体直動軸受機構であって、この例の場合もまた、各斜交面６及び７に細長多孔面１６と細長開口面１７とを設けて、供給される高圧空気によって例えば５μｍの隙間３をもって可動体２を浮き上がらせて案内部材４によって案内方向Ｘに移動自在に支持するとよい。

上記のいずれの例でも、細長開口面１７を介して隙間３の空気を吸引するようにしたが、空気吸引用凹所１８に多孔質金属焼結層２１と同様の多数の空気吸引用細孔を有した空気吸引用の多孔質金属焼結層をその多孔面を露出させて形成し、細長多孔面１６と同様の斯かる多孔質金属焼結層の細長多孔面からなる空気吸引用多孔面を介して隙間３の空気を吸引するようにしてもよい。

本発明の実施の形態の好ましい一例の部分側面図である。図１の例に示すＩＩ−ＩＩ線矢視断面図である。図１に示す可動体の底面図である。本発明の実施の形態の好ましい他の例の断面図である。本発明の実施の形態の好ましい他の例の断面図である。図５に示す案内部材の平面図である。本発明の実施の形態の好ましい更に他の例の断面図である。本発明の実施の形態の好ましい更に他の例の断面図である。本発明の実施の形態の好ましい更に他の例の断面図である。本発明の実施の形態の好ましい更に他の例の断面図である。

符号の説明

１静圧気体直動軸受機構
２可動体
３隙間
４案内部材
６、７、１１、１２斜交面

Claims

可動体の移動を案内すると共に可動体を案内方向に移動自在に支持するように可動体に対して隙間をもって案内部材が配されており、案内部材は、隙間に供給される高圧空気を介して可動体の移動を案内すると共に可動体の荷重を受容する一対の案内支持面を有しており、可動体は、案内部材の一対の案内支持面に隙間をもって対面する被案内支持面を有しており、一対の被案内支持面を一対の案内支持面から離反させるように高圧空気供給手段から隙間に高圧空気が供給されるようになっていると共に一対の被案内支持面を一対の案内支持面に接近させるように空気吸引手段によって隙間の空気が吸引されるようになっている静圧気体直動軸受機構。
各案内支持面は、隙間に供給される高圧空気を介して可動体の移動を案内すると共に可動体の荷重を受容するように可動体の荷重方向に対して斜交する斜交面を有しており、各被案内支持面は、案内部材の対応の斜交面に隙間をもって対面すると共に当該斜交面に対応して可動体の荷重方向に対して斜交している斜交面を有している請求項１に記載の静圧気体直動軸受機構。
両案内支持面の斜交面は可動体の荷重方向に対して互いに逆に斜交している請求項２に記載の静圧気体直動軸受機構。
両案内支持面の斜交面は荷重方向に対して互いに等しい角度をもって斜交している請求項３に記載の静圧気体直動軸受機構。
各案内支持面は、隙間に供給される高圧空気を介して可動体の移動を案内するように可動体の荷重方向に対して平行な平行面と、隙間に供給される高圧空気を介して可動体の荷重を受容するように可動体の荷重方向に対して直交又は斜交する交差面とを有しており、各被案内支持面は、案内部材の対応の平行面に隙間をもって対面すると共に当該平行面に平行な平行面と、案内部材の対応の交差面に隙間をもって対面すると共に当該交差面に平行な交差面とを具備している請求項２に記載の静圧気体直動軸受機構。
案内支持面及び被案内支持面のうちの少なくとも一方は、隙間に開口する多数の開口を有すると共に当該多数の開口を介して高圧空気供給手段からの高圧空気を隙間に供給する高圧空気供給用多孔面を具備している請求項１から５のいずれか一項に記載の静圧気体直動軸受機構。
案内支持面及び被案内支持面のうちの少なくとも一方には、高圧空気供給用多孔面を有すると共に多数の高圧空気供給用細孔を内部に有した高圧空気供給用の多孔質金属焼結層が設けられており、高圧空気供給手段は、多孔質金属焼結層の多数の高圧空気供給用細孔を介して高圧空気供給用多孔面の多数の開口に高圧空気を供給するようになっている請求項６に記載の静圧気体直動軸受機構。
高圧空気供給用多孔面は、案内方向に長く伸びた細長多孔面を具備している請求項６又は７に記載の静圧気体直動軸受機構。
案内支持面及び被案内支持面のうちの少なくとも一方は、隙間に開口する開口面を有する空気吸引用凹所を具備しており、空気吸引手段は、空気吸引用凹所の開口面を介して隙間の空気を吸引するようになっている請求項１から８のいずれか一項に記載の静圧気体直動軸受機構。
空気吸引用凹所の開口面は、案内方向に長く伸びた細長開口面を具備している請求項９に記載の静圧気体直動軸受機構。
案内支持面及び被案内支持面のうちの少なくとも一方は、隙間に開口する多数の開口を有する空気吸引用多孔面を具備しており、空気吸引手段は、空気吸引用多孔面の多数の開口を介して隙間の空気を吸引するようになっている請求項１から１０のいずれか一項に記載の静圧気体直動軸受機構。
案内支持面及び被案内支持面のうちの少なくとも一方には、空気吸引用多孔面を有すると共に多数の空気吸引用細孔を有した空気吸引用の多孔質金属焼結層が設けられており、空気吸引手段は、空気吸引用の多孔質金属焼結層の多数の空気吸引用細孔を介して空気吸引用多孔面の多数の開口から隙間の空気を吸引するようになっている請求項１１に記載の静圧気体直動軸受機構。
空気吸引用多孔面は、案内方向に長く伸びた細長多孔面を具備している請求項１１又は１２に記載の静圧気体直動軸受機構。
案内部材は、案内支持面の間に可動体の荷重方向に対して交差する中間支持面を具備しており、可動体は、中間支持面に隙間をもって対面すると共に当該中間支持面に相補的な形状の中間被支持面を有している請求項１から１３のいずれか一項に記載の静圧気体直動軸受機構。
中間支持面及び中間被支持面のうちの少なくとも一方は、隙間に開口する多数の開口を有すると共に当該多数の開口を介して高圧空気供給手段からの高圧空気を隙間に供給する高圧空気供給用多孔面を具備している請求項１４に記載の静圧気体直動軸受機構。
中間支持面及び中間被支持面のうちの少なくとも一方には、高圧空気供給用多孔面を有すると共に多数の高圧空気供給用細孔を内部に有した高圧空気供給用の多孔質金属焼結層が設けられており、高圧空気供給手段は、中間支持面及び中間被支持面のうちの少なくとも一方の多孔質金属焼結層の多数の高圧空気供給用細孔を介して中間支持面及び中間被支持面のうちの少なくとも一方の高圧空気供給用多孔面の多数の開口に高圧空気を供給するようになっている請求項１５に記載の静圧気体直動軸受機構。
中間支持面及び中間被支持面のうちの少なくとも一方の高圧空気供給用多孔面は、案内方向に長く伸びた細長多孔面を具備している請求項１５又は１６に記載の静圧気体直動軸受機構。
中間支持面及び中間被支持面のうちの少なくとも一方は、隙間に開口する開口面を有する空気吸引用凹所を具備しており、空気吸引手段は、中間支持面及び中間被支持面のうちの少なくとも一方の空気吸引用凹所の開口面を介して隙間の空気を吸引するようになっている請求項１４から１７のいずれか一項に記載の静圧気体直動軸受機構。
中間支持面及び中間被支持面のうちの少なくとも一方の空気吸引用凹所の開口面は、案内方向に長く伸びた細長開口面を具備している請求項１８に記載の静圧気体直動軸受機構。
中間支持面及び中間被支持面のうちの少なくとも一方は、隙間に開口する多数の開口を有する空気吸引用多孔面を具備しており、空気吸引手段は、中間支持面及び中間被支持面のうちの少なくとも一方の空気吸引用多孔面の多数の開口を介して隙間の空気を吸引するようになっている請求項１４から１９のいずれか一項に記載の静圧気体直動軸受機構。
中間支持面及び中間被支持面のうちの少なくとも一方には、空気吸引用多孔面を有すると共に多数の空気吸引用細孔を有した空気吸引用の多孔質金属焼結層が設けられており、空気吸引手段は、中間支持面及び中間被支持面のうちの少なくとも一方の多孔質金属焼結層の多数の空気吸引用細孔を介して中間支持面及び中間被支持面のうちの少なくとも一方の空気吸引用多孔面の多数の開口から隙間の空気を吸引するようになっている請求項２０に記載の静圧気体直動軸受機構。
中間支持面及び中間被支持面のうちの少なくとも一方の空気吸引用多孔面は、案内方向に長く伸びた細長多孔面を具備している請求項２０又は２１に記載の静圧気体直動軸受機構。