JP2022157858A - 直動案内装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スライダに圧縮気体を供給する気体供給口の位置を容易に変更することができる直動案内装置を提供する。【解決手段】直動案内装置１０は、軸方向に延びるレール１１と、レール１１に対して軸方向に移動可能に設けられるスライダ２０と、を備え、スライダ２０は、レール１１に向けて圧縮気体を吹き出す複数の吹出口２１ａ，２２ａ，２３ａ，２４ａと、スライダ２０の外面に設けられる複数の開口部２１ｂ，２１ｃ，２２ｂ，２２ｃと、複数の吹出口２１ａ，２２ａ，２３ａ，２４ａと複数の開口部２１ｂ，２１ｃ，２２ｂ，２２ｃとを連通する気体流路３０と、複数の吹出口２１ａ，２２ａ，２３ａ，２４ａにそれぞれ設けられる多孔質体３５と、を有し、複数の開口部２１ｂ，２１ｃ，２２ｂ，２２ｃにねじ穴形成部材４０がそれぞれ取り付けられ、１つの開口部２１ｂは、圧縮気体の供給配管６０が螺着される気体供給口であり、気体供給口以外の開口部２１ｃ，２２ｂ，２２ｃは、ねじ５０により閉塞される。【選択図】図２

Description

本発明は、例えば、ボンディング装置、マウンティング装置などの半導体製造装置などに使用され、物体を往復直線運動させるために用いられる直動案内装置に関する。

従来の直動案内装置として、特許文献１に記載の直動案内装置（静圧直動気体軸受）１が知られている。この直動案内装置１は、図４に示すように、レール（軸体）２の回りに、四角の枠形をしたスライダ（軸受体）３が摺動自在に設けられたものである。

上記スライダ３は、四角の枠形を構成する上枠部材４、下枠部材５、及び横枠部材６，７を備えており、これら各枠部材４，５，６，７の軸受面は、レール２との間に所定の軸受隙間Ｓを介して対向している。さらに、各枠部材４，５，６，７の軸受面には、圧縮空気の絞り作用をなす多孔質体４ａ，５ａ，６ａ，７ａが設けられており、各枠部材４，５，６，７には、これら多孔質体４ａ，５ａ，６ａ，７ａに圧縮空気を供給するための通気孔４ｂ，５ｂ，６ｂ，７ｂがそれぞれ形成されている。これら通気孔４ｂ，５ｂ，６ｂ，７ｂは、相互に連通されて、不図示の圧縮空気配管に接続されている。

このように構成された従来の直動案内装置１では、圧縮空気配管から通気孔４ｂ，５ｂ，６ｂ，７ｂを介して圧縮空気が多孔質体４ａ，５ａ，６ａ，７ａに供給されて絞られると、この圧縮空気は、軸受隙間Ｓに噴出して流体膜を形成し、これにより、スライダ３をレール２に対して非接触で支持して摺動させることができる。

特開平１１－１５３１３７号公報

ところで、上記特許文献１に記載のスライダ３では、上枠部材４の通気孔４ｂの両端の開口部及び下枠部材５の通気孔５ｂの両端の開口部は、埋栓８によりそれぞれ閉塞されている。埋栓８は、圧入により各開口部に取り付けられるため、容易に取り外すことができない。

そして、一般的には、上枠部材４の通気孔４ｂの両端の開口部及び下枠部材５の通気孔５ｂの両端の開口部のうちの少なくとも１つは、圧縮気体の供給配管が接続される気体供給口になり得るが、装置のレイアウト変更などにより気体供給口の位置を変更したい場合、埋栓８を容易に取り外すことができないため、気体供給口の位置変更が困難であった。

本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、スライダに圧縮気体を供給する気体供給口の位置を容易に変更することができる直動案内装置を提供することにある。

本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１）軸方向に延びるレールと、前記レールの周囲をとり囲むように配置され、前記レールに対して軸方向に移動可能に設けられるスライダと、を備え、前記スライダは、前記レールに向けて圧縮気体を吹き出す複数の吹出口と、前記スライダの外面に設けられる複数の開口部と、前記複数の吹出口と前記複数の開口部とを連通する気体流路と、前記複数の吹出口にそれぞれ設けられる多孔質体と、を有し、前記吹出口から前記レールに対して圧縮気体を吹き出すことにより、前記レールと前記スライダとの間に気体軸受を形成する、直動案内装置であって、前記複数の開口部にねじ穴形成部材がそれぞれ取り付けられ、前記複数の開口部のうちの少なくとも１つは、圧縮気体の供給配管が螺着される気体供給口であり、前記複数の開口部のうちの前記気体供給口以外の開口部は、ねじ部材により閉塞される、直動案内装置。
（２）前記スライダは、脆性材により形成される、（１）に記載の直動案内装置。
（３）前記ねじ部材には、前記ねじ穴形成部材と前記ねじ部材の頭部との間に配置されるガスケットが設けられ、前記ガスケットは、前記ねじ穴形成部材の外径よりも大きく形成される、（１）又は（２）に記載の直動案内装置。
（４）前記複数の開口部には、前記ねじ部材の頭部を収容する座ぐり穴がそれぞれ設けられる、（１）～（３）のいずれか１つに記載の直動案内装置。

本発明によれば、スライダは、レールに向けて圧縮気体を吹き出す複数の吹出口と、スライダの外面に設けられる複数の開口部と、複数の吹出口と複数の開口部とを連通する気体流路と、複数の吹出口にそれぞれ設けられる多孔質体と、を有し、複数の開口部にねじ穴形成部材がそれぞれ取り付けられ、複数の開口部のうちの少なくとも１つは、圧縮気体の供給配管が螺着される気体供給口であり、複数の開口部のうちの気体供給口以外の開口部は、ねじ部材により閉塞される。このため、スライダに圧縮気体を供給する気体供給口の位置を容易に変更することができる。

本発明に係る直動案内装置の一実施形態を示す側面図である。 図１に示す直動案内装置のスライダを含む断面図である。 図２に示すスライダの１つの開口部の周辺の拡大断面図である。 従来の直動案内装置におけるスライダを含む断面図である。

以下、本発明に係る直動案内装置の一実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の説明において、上側とは図２の紙面に対して上側、下側とは図２の紙面に対して下側、左側とは図２の紙面に対して左側、右側とは図２の紙面に対して右側とする。

本実施形態の直動案内装置１０は、図１に示すように、軸方向に延びる四角柱形状のレール１１と、レール１１の周囲をとり囲むように配置され、レール１１に対して軸方向に移動可能に設けられるスライダ２０と、を備える。レール１１は、一対の支持体１２を介して基台１３上に取り付けられている。

スライダ２０は、図２に示すように、上枠部材２１、下枠部材２２、及び上枠部材２１と下枠部材２２とを連結する一対の横枠部材２３，２４を備え、四角の枠形に組み立てられている。そして、上枠部材２１、下枠部材２２、及び横枠部材２３，２４は、例えば、セラミック、グラファイト、カーボン、及びガラスなどの脆性材により形成されている。

上枠部材２１、下枠部材２２、及び横枠部材２３，２４の軸受面（レール１１と対向する内側面）には、レール１１に向けて圧縮気体を吹き出す吹出口２１ａ，２２ａ，２３ａ，２４ａがそれぞれ形成されている。また、上枠部材２１の左右方向の外側面には、開口部２１ｂ，２１ｃがそれぞれ形成され、下枠部材２２の左右方向の外側面には、開口部２２ｂ，２２ｃがそれぞれ形成されている。

また、全ての吹出口２１ａ，２２ａ，２３ａ，２４ａと全ての開口部２１ｂ，２１ｃ，２２ｂ，２２ｃとは気体流路３０により連通している。この気体流路３０は、上枠部材２１に左右方向に沿って形成される上部通気孔３１、下枠部材２２に左右方向に沿って形成される下部通気孔３２、及び横枠部材２３，２４にそれぞれ上下方向に沿って形成される側部通気孔３３，３４により構成されている。そして、上枠部材２１の開口部２１ｂ，２１ｃは、上部通気孔３１の両端の開口部であり、下枠部材２２の開口部２２ｂ，２２ｃは、下部通気孔３２の両端の開口部である。

また、上枠部材２１、下枠部材２２、及び横枠部材２３，２４の軸受面には、吹出口２１ａ，２２ａ，２３ａ，２４ａに連通する凹部２１ｄ，２２ｄ，２３ｄ，２４ｄがそれぞれ形成されており、これらの凹部２１ｄ，２２ｄ，２３ｄ，２４ｄには、多孔質体３５がそれぞれ取り付けられている。また、上枠部材２１、下枠部材２２、及び横枠部材２３，２４の軸受面は、レール１１の各側面との間に所定の軸受隙間Ｓを介して対向している。多孔質体３５は、適正な通気率を有する多孔質材である。

また、図２及び図３に示すように、上枠部材２１及び下枠部材２２の開口部２１ｂ，２１ｃ，２２ｂ，２２ｃには、円筒状のねじ穴形成部材４０がそれぞれ取り付けられると共に、後述するねじ５０の頭部５１を収容する座ぐり穴４５がそれぞれ形成されている。また、ねじ穴形成部材４０は、圧入又は接着剤などにより開口部２１ｂ，２１ｃ，２２ｂ，２２ｃに固定されている。なお、ねじ穴形成部材４０としては、コイル状部材やインサートナットなどを挙げることができる。

そして、上枠部材２１の一方の開口部２１ｂには、圧縮気体の供給配管６０のアダプタ６１が螺着により接続されている。つまり、開口部２１ｂは、気体供給口である。また、上枠部材２１の他方の開口部２１ｃ及び下枠部材２２の開口部２２ｂ，２２ｃには、ねじ（ねじ部材）５０が取り付けられ、開口部２１ｃ，２２ｂ，２２ｃがねじ５０により閉塞されている。また、供給配管６０のアダプタ６１のねじ部とねじ５０のねじ部のねじピッチは同一である。これにより、気体供給口の位置を容易に変更することが可能である。

ねじ５０には、ねじ穴形成部材４０とねじ５０の頭部５１との間に配置される円環状のガスケット５５が取り付けられている。このガスケット５５は、ねじ穴形成部材４０の外径よりも大きく、ねじ５０の頭部５１の外径よりも小さく形成されている。これにより、開口部２１ｂ，２１ｃ，２２ｂ，２２ｃの気密を容易に保持することができる。なお、ガスケットは、供給配管６０のアダプタ６１にも取り付けられている。

このように構成された直動案内装置１０では、上枠部材２１、下枠部材２２、及び横枠部材２３，２４の吹出口２１ａ，２２ａ，２３ａ，２４ａからレール１１の各側面に対して圧縮気体を吹き出すことにより、圧縮気体が多孔質体３５で絞られ軸受隙間Ｓに流入して、レール１１とスライダ２０との間に気体軸受が形成される。これにより、スライダ２０は、レール１１に対して非接触状態で支持される。

以上説明したように、本実施形態の直動案内装置１０によれば、スライダ２０の上枠部材２１及び下枠部材２２の開口部２１ｂ，２１ｃ，２２ｂ，２２ｃに、ねじ穴形成部材４０がそれぞれ取り付けられ、上枠部材２１の一方の開口部２１ｂは、圧縮気体の供給配管６０のアダプタ６１が螺着される気体供給口であり、上枠部材２１の他方の開口部２１ｃ及び下枠部材２２の開口部２２ｂ，２２ｃは、ねじ５０により閉塞される。このため、スライダ２０に圧縮気体を供給する気体供給口の位置を容易に変更することができる。

また、本実施形態の直動案内装置１０によれば、スライダ２０を構成する上枠部材２１、下枠部材２２、及び横枠部材２３，２４がセラミックなどの脆性材により形成されるため、駆動に伴う温度上昇によるスライダ２０の変形が少なく、直動案内装置１０の精度を高めることができる。また、セラミックなどの脆性材は、経年変化が少ないため、直動案内装置１０の耐久性を向上することができる。

ところで、スライダ２０をセラミックなどの脆性材により形成した場合において、スライダ２０の各開口部２１ｂ，２１ｃ，２２ｂ，２２ｃに、ねじ穴を直接加工しようとすると、開口部の周辺に欠けが生じたり、正確なねじ穴を加工することが困難であったりして、開口部の気密を保持することが難しいという問題がある。そこで、本実施形態では、開口部２１ｂ，２１ｃ，２２ｂ，２２ｃにねじ穴形成部材４０を取り付けることによって、上述した問題を解決している。

また、本実施形態の直動案内装置１０によれば、ねじ５０に、ねじ穴形成部材４０とねじ５０の頭部５１との間に配置される円環状のガスケット５５が取り付けられ、ガスケット５５が、ねじ穴形成部材４０の外径よりも大きく形成されるため、開口部２１ｂ，２１ｃ，２２ｂ，２２ｃの気密を容易に保持することができる。

また、本実施形態の直動案内装置１０によれば、スライダ２０の各開口部２１ｂ，２１ｃ，２２ｂ，２２ｃに、ねじ５０の頭部５１を収容する座ぐり穴４５が形成されるため、ねじ５０の頭部５１がスライダ２０の外面から突出することがない。これにより、直動案内装置１０を半導体製造装置などに容易に組み込むことができる。

なお、本発明は上記実施形態に例示したもの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適宜変更可能である。
例えば、本実施形態では、４つの開口部のうちの１つに圧縮気体の供給配管を接続したが、これに限定されず、２つ以上の開口部に供給配管を接続してもよい。
また、ねじの頭部がスライダの外面から突出してもよい場合は、開口部に座ぐり穴を形成しなくてもよい。
また、ねじ部材は、ねじ構造で取り付けられるものであれば制限はなく、ボルトであってもよい。

１０ 直動案内装置
１１ レール
２０ スライダ
２１ 上枠部材
２２ 下枠部材
２３ 横枠部材
２４ 横枠部材
２１ａ，２２ａ，２３ａ，２４ａ 吹出口
２１ｂ，２１ｃ，２２ｂ，２２ｃ 開口部
２１ｄ，２２ｄ，２３ｄ，２４ｄ 凹部
３０ 気体流路
３１ 上部通気孔
３２ 下部通気孔
３３ 側部通気孔
３４ 側部通気孔
３５ 多孔質体
４０ ねじ穴形成部材
４５ 座ぐり穴
５０ ねじ（ねじ部材）
５１ 頭部
５５ ガスケット
６０ 圧縮気体の供給配管
６１ アダプタ

Claims (4)

1. 軸方向に延びるレールと、
   前記レールの周囲をとり囲むように配置され、前記レールに対して軸方向に移動可能に設けられるスライダと、を備え、
   前記スライダは、前記レールに向けて圧縮気体を吹き出す複数の吹出口と、前記スライダの外面に設けられる複数の開口部と、前記複数の吹出口と前記複数の開口部とを連通する気体流路と、前記複数の吹出口にそれぞれ設けられる多孔質体と、を有し、
   前記吹出口から前記レールに対して圧縮気体を吹き出すことにより、前記レールと前記スライダとの間に気体軸受を形成する、直動案内装置であって、
   前記複数の開口部にねじ穴形成部材がそれぞれ取り付けられ、
   前記複数の開口部のうちの少なくとも１つは、圧縮気体の供給配管が螺着される気体供給口であり、
   前記複数の開口部のうちの前記気体供給口以外の開口部は、ねじ部材により閉塞される、直動案内装置。
2. 前記スライダは、脆性材により形成される、請求項１に記載の直動案内装置。
3. 前記ねじ部材には、前記ねじ穴形成部材と前記ねじ部材の頭部との間に配置されるガスケットが設けられ、
   前記ガスケットは、前記ねじ穴形成部材の外径よりも大きく形成される、請求項１又は２に記載の直動案内装置。
4. 前記複数の開口部には、前記ねじ部材の頭部を収容する座ぐり穴がそれぞれ設けられる、請求項１～３のいずれか１項に記載の直動案内装置。

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