JP2017187105A - 絞りユニット及びこれを備えた静圧軸受装置並びに溝付きブロックの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】正確な溝加工を可能とし、正確な溝形状を得ることができる絞りユニット及びこれを備えた静圧軸受装置並びに溝付きブロックの製造方法を提供する。
【解決手段】絞りユニット１４Ａは、平面１５上に少なくとも１つの微細溝２５を有する溝付きブロック２４と、微細溝２５に対向する平面２７を有する対向ブロック２６とを備える。溝付きブロック２４と対向ブロック２６は互いに対向するように着脱可能に結合され、微細溝２５と対向ブロック２６の平面２７とにより絞り流路１８が形成される。微細溝２５の少なくとも１つの面が、溝付きブロック２４の平面１５に対して傾斜する斜面、又は曲面で構成されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、絞りユニット及びこれを備えた静圧軸受装置並びに溝付きブロックの製造方法に関する。

工作機械において、直動軸あるいは回転軸のテーブルの案内装置として静圧軸受が使用される。静圧軸受において、例えば直動軸の場合、スライド又はガイドの軸受面に形成されている静圧ポケットに油や空気等の作動流体を供給し、作動流体の静圧力によってスライドを固定部であるガイドから浮上させることで、スライドはガイドに沿って非接触で移動可能である。

一般的に静圧軸受の剛性を得るためには、ポンプから静圧ポケットへと作動流体を供給する配管の途中に配管抵抗となる絞りユニット（配管抵抗装置）を設置し、ポンプから供給される作動流体の流量を絞る構造が必要である。配管抵抗、すなわち絞りの強さは、絞りの経路となる微細流路の断面積が小さい、あるいは長いほど強くなる。静圧ポケット内の作動流体の圧力が、ポンプで供給される圧力の０．５倍となる絞りの強さが、最適な絞り強さであり、最大の軸受剛性が得られる。

一般的な絞りユニットとして、注射針のような細管を用いるもの（以下「針絞り」という）や、雄ねじと雌ねじの隙間の微細流路を絞りとするもの（以下「ねじ絞り」という）がある。ねじ絞りについては、例えば、下記特許文献１に開示されている。

針絞りの問題点として、針を組み込むための構造が複雑で組立工数がかかる点、針の内径の誤差が絞り強さの個体差に現れやすく絞り強さの個体差が大きい点、針が脱落しやすく信頼性が劣り、その影響で絞り強さが継時的に変化する可能性がある点、針の細さに限度があり一定以上の絞り強さを実現するために特殊形状となる長い細管を要しコストが高い点、針にゴミ等の異物が詰まった際の清掃が困難な点、が挙げられる。

ねじ絞りの問題としては、構成部品が多く構造が複雑で組立工数がかかる点、厳密な調整が必須でその調整状態によって絞り強さの個体差が大きい点、ねじの緩みによって絞り強さが継時的に変化する可能性がある点、部品点数が多くコストが高い点、ゴミ等の異物が詰まった際の清掃が困難な点、が挙げられる。

上記の問題点の一部を克服する絞りユニットとして、平面に溝加工されたブロックと平面のブロックとを重ね合わせて形成された微細流路を絞りとするもの（以下「溝絞り」という）がある。下記特許文献２に記載の溝絞りは、断面が略正方形の単純な溝形状と単純な部品構成で微細流路を形成しているため、針絞りやねじ絞りにみられる構成部品の脱落や位置ずれに起因した、組み立てた後に絞り強さが継時的に変化する可能性は、無くなる利点がある。

また、特許文献２に記載の溝絞りは、微細流路を形成する平面に溝加工されたブロックを積み重ねていくことで流路（絞りの経路）を延長し、段階的に絞りの強さを変更でき、絞り強さの個体差をある程度の範囲内に抑えることを可能としている。

特開平１１−２１０９０５号公報 特開２００６−２６６３５８号公報

上述したように、絞りの強さは、絞りの経路となる微細流路の断面積が小さい、あるいは長いほど強くなる。一般的に流路の抵抗は、流路長さに比例し、流路直径の四乗（断面積の二乗）に反比例する。すなわち、断面積をなす溝幅と溝深さにおいて、特に、上記の流路直径に相当する溝深さの形成には、より正確性が求められる。

このように、溝深さは絞り強さに影響する重要な要素であるが、特許文献２は断面が略正方形となっており、その溝深さを検査する手段として、顕微鏡を用いて溝を上方から観察する一般的な手法では、溝幅は測定できても、顕微鏡の視界の奥行き方向となる溝深さは、測定することができない。

溝形状を加工で形成する場合、溝深さは加工装置の機械精度に依存する。機械加工の例では、溝深さは目標値に対して一般的に５０μｍ程の誤差を含んでしまう。そのため、溝深さ１００μｍの断面が略正方形を得ようとしても、加工後の溝深さは７５μｍから１２５μｍまで±２５％の誤差を持ち、その溝単体では、絞り強さの個体差が±５６％と非常に大きくなってしまう。

前記の個体差を小さくするためには、溝深さに含む５０μｍ程の誤差の影響を少なくする必要があり、溝幅と溝深さを広げて断面積を広くして、さらに、溝の長さを長く伸ばす必要がある。例えば、溝深さの目標値を前記の１０倍の１０００μｍ（１ｍｍ）とした断面が略正方形であれば、加工後の溝深さに占める誤差は１０分の１の±２．５％となり、その溝単体では、絞り強さの個体差が±５％に抑えることができる。しかしながら、溝絞りの強さを従来と同等にするためには、流路長を１００倍に伸ばす必要がある。

特許文献２は、溝の長さを長く伸ばす手段として、１つのブロック平面に複数の直線からなる溝を設けたり、溝を設けたブロックを追加したりすることを特長としている。しかし、加工する溝形状が複雑となるために、加工工数が増えてコスト高になり、さらに、ゴミ等の異物が詰まりやすくなって絞り強さが継時的に変化する可能性があり、さらに、清掃が困難になるといえる。また、部品点数が増える影響として、コスト高になり、構造が大型化してしまう。

加工装置の機械精度に影響する要素は、機械の雰囲気温度の影響による熱変位等である。加工後に溝深さを測定できれば、機械側に補正（熱変位補正等）を加えてより正確な加工が可能となる。このため、加工後に溝深さが測定できることは、非常に重要といえる。

静圧軸受に使用される絞りユニットは、構造が単純で、絞りの個体差が少なく、絞り強さが継時的に変化することなく、低コストで、小型で、清掃が容易であるものが望ましいが、それらを全て満たす絞りユニットが存在しない。また、特許文献２の微細溝のように、溝の断面が略正方形である場合、加工装置の機械精度に依って断面形状の溝深さが異なっても、上方からの観察によって見える形状は同じである。このため、顕微鏡の視界の奥行き方向となる溝深さは測定することができず、正確に溝を加工することも困難である。

本発明は、このような課題を考慮してなされたものであり、顕微鏡を用いて溝を上方から観察する一般的な手法にて、溝幅とともに溝深さを測定可能にすることで、正確な溝加工を可能とし、正確な溝形状を得ることができる絞りユニット及びこれを備えた静圧軸受装置並びに溝付きブロックの製造方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明は、少なくとも１つの供給孔より作動流体を流入させ、流入した前記作動流体を微細な絞り流路に流し、前記絞り流路を通過した前記作動流体を少なくとも１つの排出孔から流出させる絞りユニットであって、平面上に少なくとも１つの微細溝を有する溝付きブロックと、前記微細溝に対向する平面を有する対向ブロックと、を備え、前記溝付きブロックと前記対向ブロックは、互いに対向するように着脱可能に結合され、前記微細溝と前記対向ブロックの前記平面とにより前記絞り流路が形成されており、前記微細溝の少なくとも１つの面が、前記溝付きブロックの前記平面に対して傾斜する斜面、又は曲面で構成されていることを特徴とする。

上記の構成を採用した本発明の絞りユニットによれば、微細溝の断面形状を、例えば三角形、台形、略方形を除く多角形、円弧形又はこれらの組合せによって得られる形状にすることにより、顕微鏡を用いて微細溝を平面に垂直な方向から観察する一般的な手法にて、溝幅とともに溝深さが測定可能となる。溝深さが測定可能となることで、加工結果に基づき機械（加工装置）側に補正を加えてより正確な加工が可能となり、正確な溝形状を得ることができる。

上記の絞りユニットにおいて、前記微細溝は、前記供給孔から前記排出孔まで直線状に延在しているとよい。

この構成により、従来技術のような複数の直線状からなる折れ曲がった微細溝と異なり、微細溝の製作（切削加工）が容易であり、微細溝の角（折れ曲がり箇所）に異物が溜まることを防止することができる。

上記の絞りユニットにおいて、前記供給孔を介して複数の前記微細溝が同一直線上に配置されているとよい。

この構成により、微細溝の加工時に、供給孔を跨いで１回の溝加工を行うことで、供給孔によって分断された溝をそれぞれ独立した微細溝として使用することができる。１本の加工経路に対して複数の微細溝が形成されるため、加工に要する工数を削減することができる。

上記の絞りユニットにおいて、１つの前記供給孔に対して複数の前記絞り流路が連通しており、複数の前記絞り流路の各々に、互いに独立した前記排出孔が連通しており、１つの前記供給孔に供給された前記作動流体は、複数の前記絞り流路に分岐して複数の前記排出孔から排出されるとよい。

この構成により、静圧軸受装置に設ける絞りユニットの個数を削減可能となり、低コスト化、構造の単純化、配管の省略が可能となる。このため、絞りの強さを変更するための追加部品が不要であり、部品点数、シール箇所、配管が最小限で済む。また、構造が単純で、加工工数と組立工数が少なくて済み、絞り強さの個体差が小さく、コストも安く、清掃を容易に行うことができる。

上記の絞りユニットにおいて、前記溝付きブロック又は前記対向ブロックは、スライドの部品、ガイドの部品又は別の絞りユニットの部品を兼ねるとよい。

これにより、実質的に１つの部品で絞りユニットを構成できるため、構造の単純化、部品点数削減、省スペース化、配管省略等の効果が期待できる。

上記の絞りユニットにおいて、前記微細溝は、前記供給孔から前記排出孔までの流路の少なくとも一部において、溝幅及び溝深さが連続的に変化しているとよい。

この構成により、微細溝における断面形状が小さい箇所に異物が詰まりやすい。これにより、分解清掃作業時に異物がどこに詰まっているかの確認が容易であり、異物を効率的に除去することができる。

上記の絞りユニットにおいて、前記微細溝は、前記供給孔から前記排出孔までの流路の深さの最小値が１０００μｍ以下であるとよい。

また、本発明は、移動部と固定部とを有する直動軸構造又は回転軸構造において、前記移動部と前記固定部との間に静圧軸受が構成された静圧軸受装置であって、前記移動部又は前記固定部に形成されている静圧ポケットに作動流体を供給する流体供給ラインと、前記流体供給ラインに設けられた絞りユニットと、を備え、前記絞りユニットは、上記いずれかに記載の絞りユニットであることを特徴とする。

また、本発明は、平面上に少なくとも１つの微細溝を有する溝付きブロックの製造方法であって、前記溝付きブロックは、少なくとも１つの供給孔より作動流体を流入させ、流入した前記作動流体を微細な絞り流路に流し、前記絞り流路を通過した前記作動流体を少なくとも１つの排出孔から流出させる絞りユニットの構成部品であり、前記絞りユニットは、前記溝付きブロックと、前記微細溝に対向する平面を有する対向ブロックと、を備え、前記溝付きブロックと前記対向ブロックは互いに対向するように着脱可能に結合され、前記微細溝と前記対向ブロックの前記平面とにより前記絞り流路が形成されるものであり、前記溝付きブロックの製造方法は、素材ブロックの平面に、少なくとも１つの面が前記素材ブロックの前記平面に対して傾斜する斜面、又は曲面で構成された微細溝を切削加工により形成する切削工程と、前記切削工程において形成された前記微細溝を顕微鏡により前記素材ブロックの前記平面に垂直な方向から観察し、観察した前記微細溝の溝深さを算出する深さ算出工程と、算出された前記溝深さに基づいて、切削加工を行う加工装置に補正を加える補正工程とを含むことを特徴とする。

本発明の絞りユニットによれば、顕微鏡を用いて微細溝を上方から観察する一般的な手法にて、溝幅とともに溝深さを測定可能にすることで、正確な溝加工を可能とし、正確な溝形状を得ることができる。従って、本発明の絞りユニットを搭載することで、部品の重量低減、小型化、部品点数と製造工程削減によるコスト削減、信頼性の向上、さらに分解清掃の容易化によるメンテナンス性の向上を図ることができる。

本発明の実施形態に係る静圧軸受装置の概略断面図である。 図１に示した静圧軸受装置の絞りユニットの分解斜視図である。 図３Ａは、第１構成例に係る微細溝が設けられた溝付きブロックの平面図であり、図３Ｂは、図３ＡにおけるＩＩＩＢ−ＩＩＩＢ線に沿った断面図である。 図４Ａは、第１構成例に係る微細溝が設けられた溝付きブロック（図３Ａよりも溝深さが深くなった例）の平面図であり、図４Ｂは、図４ＡにおけるＩＶＢ−ＩＶＢ線に沿った断面図である。 図５Ａは、第２構成例に係る微細溝が設けられた溝付きブロックの平面図であり、図５Ｂは、図５ＡにおけるＶＢ−ＶＢ線に沿った断面図である。 図６Ａは、第２構成例に係る微細溝が設けられた溝付きブロック（図５Ａよりも溝深さが深くなった例）の平面図であり、図６Ｂは、図６ＡにおけるＶＩＢ−ＶＩＢ線に沿った断面図である。 図７Ａは、第３構成例に係る微細溝が設けられた溝付きブロックの平面図であり、図７Ｂは、図７ＡにおけるＶＩＩＢ−ＶＩＩＢ線に沿った断面図である。 図８Ａは、第３構成例に係る微細溝が設けられた溝付きブロック（図７Ａよりも溝深さが深くなった例）の平面図であり、図８Ｂは、図８ＡにおけるＶＩＩＩＢ−ＶＩＩＩＢ線に沿った断面図である。 図９Ａは、第４構成例に係る微細溝が設けられた溝付きブロックの平面図であり、図９Ｂは、図９ＡにおけるＩＸＢ−ＩＸＢ線に沿った断面図であり、図９Ｃは、図９ＡにおけるＩＸＣ−ＩＸＣ線に沿った断面図である。 図１０Ａは、本発明の別の実施形態に係る静圧軸受装置の概略断面図であり、図１０Ｂは、図１０Ａに示した静圧軸受装置の絞りユニットの分解斜視図である。 本発明のさらに別の実施形態に係る静圧軸受装置の分解斜視図である。 図１１に示した静圧軸受装置の溝付きブロックの正面図である。

以下、本発明に係る絞りユニット及びこれを備えた静圧軸受装置並びに溝付きブロックの製造方法について好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照しながら説明する。

図１に示す静圧軸受装置１０Ａは、軸受ユニット１２と、軸受ユニット１２に取り付けられた絞りユニット１４Ａとを備える。詳細構造は図示しないが、軸受ユニット１２は、固定部であるガイドと、可動部であるスライドとを有する直動軸構造を備え、スライド又はガイドの軸受面には複数の静圧ポケットが設けられている。静圧ポケットに空気等の作動流体が供給されると、作動流体の静圧力によって、スライドがガイドから浮上し、スライドがガイドに沿って非接触で移動可能となる。なお、軸受ユニット１２は、回転軸構造を備えていてもよい。

絞りユニット１４Ａは、上述した軸受ユニット１２のスライド又はガイドに取り付けられている。図１及び図２に示すように、絞りユニット１４Ａは、作動流体を流入させる供給孔１６と、流入した作動流体の流量を絞る絞り流路１８と、絞り流路１８を通過した作動流体を流出させる排出孔２０とを備える。供給孔１６には、流路供給ラインを介して作動流体の供給源であるポンプ２２が接続されている。排出孔２０は、上述した軸受ユニット１２の静圧ポケットと連通している。

具体的に、絞りユニット１４Ａは、平面１５とこの平面１５に形成された微細溝２５とを有する溝付きブロック２４と、溝付きブロック２４に着脱可能であり、微細溝２５に対向する平面２７を有する対向ブロック２６とを備える。溝付きブロック２４と対向ブロック２６は、組立状態で、互いに対向するように接合されている。微細溝２５と対向ブロック２６の平面２７とにより絞り流路１８が形成されている。

供給孔１６は対向ブロック２６に形成されている。供給孔１６は、対向ブロック２６を厚さ方向に貫通している。具体的に、供給孔１６は、導入部３０と、導入部３０よりも下流側（溝付きブロック２４側）に形成された拡散部３２とを有する。拡散部３２は、対向ブロック２６の厚さ方向と垂直な方向（複数の微細溝２５の相互離間方向）に作動流体を拡散させ、後述する複数の絞り流路１８に作動流体を供給する。

絞り流路１８は、作動流体の流量を絞ることで、作動流体の圧力を減圧するように構成された微細流路である。絞り流路１８（微細溝２５）は、供給孔１６と排出孔２０との間を直線状に延在している。微細溝２５は、供給孔１６から排出孔２０までの流路の深さの最小値が１０００μｍ以下であるとよい。

溝付きブロック２４には、複数（図示例では、３つ）の微細溝２５が形成されている。従って、絞りユニット１４Ａは、互いに独立した複数（図示例では、３つ）の絞り流路１８を有する。１つの供給孔１６に対して、複数の絞り流路１８が連通している。すなわち、絞りユニット１４Ａは、複数の絞り流路１８に共通する１つの供給孔１６を有する。

排出孔２０は溝付きブロック２４に形成されている。排出孔２０は、対向ブロック２６を厚さ方向に貫通している。絞りユニット１４Ａは、絞り流路１８と同数の排出孔２０を有する。すなわち、複数の絞り流路１８の各々に、互いに独立した排出孔２０が連通している。従って、この絞りユニット１４Ａでは、１つの供給孔１６に供給された作動流体は、複数の絞り流路１８に分岐して、複数の排出孔２０から排出され、軸受ユニット１２に設けられた複数の静圧ポケットへと供給される。

次に、溝付きブロック２４に形成された微細溝２５の構成について、より具体的に説明する。微細溝２５の少なくとも１つの面は、溝付きブロック２４の平面１５に対して傾斜する斜面、又は曲面で構成されている。このような微細溝２５の断面形状は、例えば三角形、台形、略方形を除く多角形、円弧形又はこれらの組合せによって得られる形状である。これにより、顕微鏡を用いて溝を上方から観察する一般的な手法により、微細溝２５の溝幅とともに溝深さが測定可能となっている。微細溝２５は、平面を有する金属製の素材ブロックを切削加工することで、形成することができる。

以下、微細溝２５の断面形状パターンについて、いくつかの構成を例示する。なお、図３〜図８の各々において、Ａは、微細溝２５の上方からの観察例（平面図）であり、Ｂは、微細溝２５の断面形状を示す断面図である。これらの図において例えばＶで囲んだ範囲が顕微鏡の視界である。

微細溝２５の一例（第１構成例）として図３Ａ及び図３Ｂに示す微細溝２５Ａは、台形の断面形状を有する。微細溝２５Ａにおいて、台形の下底に相当する底面の幅は、台形の上底に相当する開口部の幅（溝幅）よりも小さい。図示例の微細溝２５Ａでは、台形の２つの脚に相当する側面３４は両方とも溝付きブロック２４の厚さ方向に対して傾斜している。なお、微細溝２５Ａにおけるいずれか一方の側面３４は、溝付きブロック２４の厚さ方向と平行であってもよい。図４Ａ及び図４Ｂは、同じ形状の切削工具を用いて断面形状が台形の微細溝２５Ａを加工したが、加工装置の機械精度によって断面形状の溝深さが図３Ａ及び図３Ｂの微細溝２５Ａよりも深くなってしまった例を示す。

微細溝２５の別の例（第２構成例）として図５Ａ及び図５Ｂに示す微細溝２５Ｂは、円弧形の断面形状を有する。図６Ａ及び図６Ｂは、同じ形状の切削工具を用いて断面形状が円弧形の微細溝２５Ｂを加工したが、加工装置の機械精度によって断面形状の溝深さが図５Ａ及び図５Ｂの微細溝２５Ｂよりも深くなってしまった例を示す。

微細溝２５のさらに別の例（第３構成例）として図７Ａ及び図７Ｂに示す微細溝２５Ｃは、略方形を除く多角形の断面形状を有する。図８Ａ及び図８Ｂは、同じ形状の切削工具を用いて断面形状が略方形を除く多角形の微細溝２５Ｃを加工したが、加工装置の機械精度によって断面形状の溝深さが図７Ａ及び図７Ｂの微細溝２５Ｃよりも深くなってしまった例を示す。

上方からの観察例である図３Ａと図４Ａ、図５Ａと図６Ａ、図７Ａと図８Ａをそれぞれ見比べると、同じ形状の切削工具で加工した場合でも、溝深さの変化に応じて、観察される溝幅も変化していることが分かる。すなわち、同じ形状の切削工具であれば、溝深さが深いほど、溝幅も大きくなっている。

これらの断面形状を有する微細溝２５Ａ〜２５Ｃは、切削工具の形状が既知であることから、溝幅が分かれば溝深さが算出可能である。例えば、台形の断面形状を持つ微細溝２５Ａ（図３Ｂ）の場合、溝幅Ｗ１に基づいて溝深さＤを算出することができる。あるいは、微細溝２５Ａの場合、傾斜の幅Ｗ２（上方から観察したときの、傾斜した側面３４の幅）に基づいて溝深さＤを算出することができる。他の断面形状を持つ微細溝２５についても、溝幅、あるいは微細溝２５を構成する面のうち溝深さに応じて変化する部分の幅に基づいて、溝深さを算出することができる。

以上説明したように、絞りユニット１４Ａでは、微細溝２５の少なくとも１つの面が、溝付きブロック２４の平面１５に対して傾斜する斜面、又は曲面で構成されている。従って、微細溝２５の断面形状を、例えば三角形、台形、略方形を除く多角形、円弧形又はこれらの組合せによって得られる形状にすることにより、顕微鏡を用いて微細溝２５を上方（平面１５に垂直な方向）から観察する一般的な手法にて、溝幅とともに溝深さが測定可能となる。微細溝２５の溝深さが測定可能となることで、加工結果に基づき加工装置に補正（熱変位補正等）を加えてより正確な加工が可能となり、正確な溝形状を得ることができる。

このように、溝付きブロック２４の製造方法は、切削工程と、算出工程と、補正工程とを含む。切削工程では、素材ブロックの平面に、少なくとも１つの面が素材ブロックの平面に対して傾斜する斜面、又は曲面で構成された微細溝２５を切削加工により形成する。算出工程では、切削工程において形成された微細溝２５を顕微鏡により素材ブロック（溝付きブロック２４）の平面に垂直な方向から観察し、観察した微細溝２５の溝深さを算出する。補正工程では、算出工程で算出された溝深さに基づいて、切削加工を行う加工装置に補正を加える。

上述した特許文献２では、延在方向が互いに異なる複数の直線状の微細溝を繋ぐことで流路長を稼いでいるため、微細溝の角（折れ曲がり箇所）に異物が詰まりやすい。これに対し、本実施形態に係る絞りユニット１４Ａでは、絞り流路１８の断面形状を小さく、流路長を短くしても所望の絞り強さを得ることができるため、絞り流路１８を、供給孔１６から排出孔２０まで延在する単純な直線状とすることができる。これにより、微細溝２５の製作（切削加工）が容易であり、微細溝２５に異物が詰まることを抑制することができる。

また、この絞りユニット１４Ａでは、１つの供給孔１６に対して複数の絞り流路１８が連通しており、複数の絞り流路１８の各々に、互いに独立した排出孔２０が連通しており、１つの供給孔１６に供給された作動流体は、複数の絞り流路１８に分岐して複数の排出孔２０から排出される。この構成により、静圧軸受装置１０Ａに設ける絞りユニット１４Ａの個数を削減可能となり、低コスト化、構造の単純化、配管の省略が可能となる。このため、絞りの強さを変更するための追加部品が不要であり、部品点数、シール箇所、配管が最小限で済む。また、構造が単純で、加工工数と組立工数が少なくて済み、絞り強さの個体差が小さく、コストも安く、清掃を容易に行うことができる。

従って、絞りユニット１４Ａを搭載することで、部品の重量低減、小型化、部品点数と製造工程削減によるコスト削減、信頼性の向上、さらに分解清掃の容易化によるメンテナンス性の向上を図ることができる。

ところで、上述したように、微細溝２５は単純な直線形状とすることが可能であり、ゴミ等の異物は詰まりにくくなる。しかしながら、絞り流路１８（微細溝２５）の断面形状が小さいこともあり、供給される作動流体の洗浄度によっては、異物が詰まる可能性を完全にゼロにすることは不可能である。そのため分解清掃作業時には異物がどこに詰まっているか、確認して除去する必要がある。

そこで、微細溝２５のさらに別の例（第４構成例）として図９Ａ〜図９Ｃに示す微細溝２５Ｄでは、その全長（供給孔１６から排出孔２０の間）の少なくとも一部において溝幅及び溝深さが連続的に変化している。微細溝２５Ｄでは、その全長に亘って溝幅及び溝深さが連続的に変化していてもよい。図９Ａ〜図９Ｃでは、台形の断面形状を持つ微細溝２５Ｄを例示している。具体的には、図９Ａに示すように、微細溝２５Ｄでは、微細溝２５Ｄの延在方向に沿って、溝幅が連続的に変化している。図９Ｂ及び図９Ｃに示すように、異なる位置の断面においては、断面形状の大きさ（溝幅及び溝深さ）が異なっている。

なお、溝幅及び溝深さが連続的に変化する微細溝２５Ｄの断面形状は、図５Ａ〜図６Ｂに示す微細溝２５Ｂと同様の円弧形であってもよく、あるいは、図７Ａ〜図８Ｂに示す微細溝２５Ｃと同様の略方形を除く多角形であってもよい。

上記のような溝幅及び溝深さが連続的に変化する微細溝２５Ｄを採用することにより、微細溝２５Ｄにおける断面形状が小さい箇所に異物を詰まりやすくすることができる。これにより、分解清掃作業時に異物がどこに詰まっているかの確認が容易であり、異物を効率的に除去することができる。

図１０Ａ及び図１０Ｂに示す絞りユニット１４Ｂは、平面を有し且つ供給孔１６、微細溝２５及び排出孔２０が形成された溝付きブロック２４ａと、微細溝２５に対向する平面２７を有する対向ブロック２６ａとを備える。すなわち、この絞りユニット１４Ｂは、上述した絞りユニット１４Ａにおいて、対向ブロック２６ではなく溝付きブロック２４に供給孔１６を設けたものに相当する。各微細溝２５は、上述した微細溝２５Ａ〜２５Ｄのいずれかであり得る。図１０Ｂに示す静圧軸受装置１０Ｂは、軸受ユニット１２と、軸受ユニット１２に着脱可能な絞りユニット１４Ｂとを備える。上記のように構成された絞りユニット１４Ｂによっても、上述した絞りユニット１４Ａと同様の効果が得られる。

図１１に示す静圧軸受装置１０Ｃは、軸受ユニット１２と、軸受ユニット１２に着脱可能に固定される溝付きブロック２４ｂとを備える。図１１では、溝付きブロック２４ｂが軸受ユニット１２から取り外された状態を示している。軸受ユニット１２は、固定部であるガイド３８と、可動部であるスライド（図示省略）とを有する。ガイド３８には複数の静圧ポケット４０が設けられている。

ガイド３８は、溝付きブロック２４ｂが軸受ユニット１２に装着（固定）された状態で溝付きブロック２４ｂに設けられた複数の微細溝２５に対向する平面２７を有する。溝付きブロック２４ｂが軸受ユニット１２に装着（固定）された状態では、複数の微細溝２５と平面２７とにより、複数の絞り流路１８が形成される。従って、軸受ユニット１２のガイド３８の部品は、複数の微細溝２５に対向する平面２７を有する対向ブロック２６ｂを兼ねている。なお、複数の静圧ポケット４０は可動部であるスライドに設けられていてもよい。

溝付きブロック２４ｂには、１つの供給孔１６と、各々がこの１つの供給孔１６に連通した複数（図示例では６つ）の微細溝２５と、各々が複数の微細溝２５と連通した複数の排出孔２０とが設けられている。微細溝２５は、上述した微細溝２５Ａ〜２５Ｄのいずれかの形態を採り得る。

図１２に示すように、複数の微細溝２５の各々は、供給孔１６から排出孔２０まで直線状に延在している。供給孔１６を介して２つの微細溝２５が同一直線上に配置されている。同一直線上に配置された２つの微細溝２５の組が、複数組（図示例では３組）設けられている。１つの供給孔１６に対して複数の微細溝２５（絞り流路１８）が連通している。１つの供給孔１６に供給された作動流体は、複数の絞り流路１８に分岐して複数の排出孔２０から排出される。

図１１に示すように、絞りユニット１４Ｃは、上記のように構成された溝付きブロック２４ｂと、ガイド３８の部品を兼ねた対向ブロック２６ｂとにより構成されている。従って、溝付きブロック２４ｂを、平面２７を持つ静圧軸受部品であるガイド３８に取り付けるだけで絞りユニット１４Ｃを構成することができる。

なお、溝付きブロック２４ｂが、ガイドの部品を兼ねていてもよい。あるいは、溝付きブロック２４ｂ又は対向ブロック２６ｂが、軸受ユニット１２のスライドの部品又は別の絞りユニットの部品を兼ねていてもよい。

この絞りユニット１４Ｃによっても、上述した絞りユニット１４Ａと同様の効果が得られる。また、この絞りユニット１４Ｃによれば、微細溝２５の加工時に、供給孔１６を跨いで１回の溝加工を行うことで、供給孔１６によって分断された溝をそれぞれ独立した微細溝２５として使用することができる。１本の加工経路に対して複数の微細溝２５が形成されるため、加工に要する工数を削減することができる。

さらに、溝付きブロック２４ｂ又は対向ブロック２６ｂは、スライドの部品、ガイドの部品又は別の絞りユニットの部品を兼ねるため実質的に１つの部品で絞りユニット１４Ｃを構成できる。これにより、構造の単純化、部品点数削減、省スペース化、配管省略等の効果が期待できる。

本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改変が可能である。

１０Ａ〜１０Ｃ…静圧軸受装置 １２…軸受ユニット
１４Ａ〜１４Ｃ…絞りユニット １６…供給孔
１８…絞り流路 ２０…排出孔
２４、２４ａ、２４ｂ…溝付きブロック ２５、２５Ａ〜２５Ｄ…微細溝
２６、２６ａ、２６ｂ…対向ブロック

Claims (9)

1. 少なくとも１つの供給孔より作動流体を流入させ、流入した前記作動流体を微細な絞り流路に流し、前記絞り流路を通過した前記作動流体を少なくとも１つの排出孔から流出させる絞りユニットであって、
   平面上に少なくとも１つの微細溝を有する溝付きブロックと、
   前記微細溝に対向する平面を有する対向ブロックと、を備え、
   前記溝付きブロックと前記対向ブロックは、互いに対向するように着脱可能に結合され、
   前記微細溝と前記対向ブロックの前記平面とにより前記絞り流路が形成されており、
   前記微細溝の少なくとも１つの面が、前記溝付きブロックの前記平面に対して傾斜する斜面、又は曲面で構成されている、
   ことを特徴とする絞りユニット。
2. 請求項１記載の絞りユニットにおいて、
   前記微細溝は、前記供給孔から前記排出孔まで直線状に延在している、
   ことを特徴とする絞りユニット。
3. 請求項１又は２記載の絞りユニットにおいて、
   前記供給孔を介して複数の前記微細溝が同一直線上に配置されている、
   ことを特徴とする絞りユニット。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の絞りユニットにおいて、
   １つの前記供給孔に対して複数の前記絞り流路が連通しており、
   複数の前記絞り流路の各々に、互いに独立した前記排出孔が連通しており、
   １つの前記供給孔に供給された前記作動流体は、複数の前記絞り流路に分岐して複数の前記排出孔から排出される、
   ことを特徴とする絞りユニット。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の絞りユニットにおいて、
   前記溝付きブロック又は前記対向ブロックは、スライドの部品、ガイドの部品又は別の絞りユニットの部品を兼ねる、
   ことを特徴とする絞りユニット。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の絞りユニットにおいて、
   前記微細溝は、前記供給孔から前記排出孔までの流路の少なくとも一部において、溝幅及び溝深さが連続的に変化している、
   ことを特徴とする絞りユニット。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の絞りユニットにおいて、
   前記微細溝は、前記供給孔から前記排出孔までの流路の深さの最小値が１０００μｍ以下である、
   ことを特徴とする絞りユニット。
8. 移動部と固定部とを有する直動軸構造又は回転軸構造において、前記移動部と前記固定部との間に静圧軸受が構成された静圧軸受装置であって、
   前記移動部又は前記固定部に形成されている静圧ポケットに作動流体を供給する流体供給ラインと、
   前記流体供給ラインに設けられた絞りユニットと、を備え、
   前記絞りユニットは、請求項１〜７のいずれか１項に記載の絞りユニットである、
   ことを特徴とする静圧軸受装置。
9. 平面上に少なくとも１つの微細溝を有する溝付きブロックの製造方法であって、
   前記溝付きブロックは、少なくとも１つの供給孔より作動流体を流入させ、流入した前記作動流体を微細な絞り流路に流し、前記絞り流路を通過した前記作動流体を少なくとも１つの排出孔から流出させる絞りユニットの構成部品であり、
   前記絞りユニットは、前記溝付きブロックと、前記微細溝に対向する平面を有する対向ブロックと、を備え、前記溝付きブロックと前記対向ブロックは互いに対向するように着脱可能に結合され、前記微細溝と前記対向ブロックの前記平面とにより前記絞り流路が形成されるものであり、
   前記溝付きブロックの製造方法は、
   素材ブロックの平面に、少なくとも１つの面が前記素材ブロックの前記平面に対して傾斜する斜面、又は曲面で構成された微細溝を切削加工により形成する切削工程と、
   前記切削工程において形成された前記微細溝を顕微鏡により前記素材ブロックの前記平面に垂直な方向から観察し、観察した前記微細溝の溝深さを算出する深さ算出工程と、
   算出された前記溝深さに基づいて、切削加工を行う加工装置に補正を加える補正工程と、を含む、
   ことを特徴とする溝付きブロックの製造方法。

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