JP3304213B2 - 摺動案内装置 - Google Patents

摺動案内装置

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JP3304213B2 JP25355694A JP25355694A JP3304213B2 JP 3304213 B2 JP3304213 B2 JP 3304213B2 JP 25355694 A JP25355694 A JP 25355694A JP 25355694 A JP25355694 A JP 25355694A JP 3304213 B2 JP3304213 B2 JP 3304213B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、相対移動する部材間に
エアーベアリング装置を設けた摺動案内装置に関する。
たとえば、被測定物の寸法や形状などを測定する三次元
測定機において、各軸の摺動案内機構に利用できる。
【0002】
【背景技術】たとえば、被測定物の寸法や形状などを測
定する三次元測定機においては、各軸の相対移動する部
材間にエアーベアリング装置を設けた摺動案内装置が用
いられている。従来の摺動案内装置として、本出願人が
先に出願した実公平5−17447号公報の摺動案内装
置が知られている。これは、互いに平行な摺動案内面を
有する第1の部材と、この第1の部材の摺動案内面を挟
んで対向配置された少なくとも一組のエアーパッドを有
し、第1の部材に沿って摺動しながら移動する第2の部
材とを備えた摺動案内装置において、第2の部材の高速
化をはかるべく、第1の部材をセラミックス、第2の部
材をアルミニウムで形成するとともに、それらの線膨張
係数が異なる材料を用いたことによるエアーベアリング
装置のクリアランス変動を補償すべく、前記一組のエア
ーパッドのうちの少なくとも一方側のエアーパッドを、
所定の温度変化に伴う第1の部材と第2の部材との熱収
縮、膨張差分を吸収できる剛性を有する皿ばねを介して
第2の部材に係合するとともに、その皿ばねを第2の部
材に螺合されかつ摺動案内面に対して進退自在な調整ね
じの先端に保持した構造である。
【0003】この構造によれば、温度が変化すると、た
とえば、温度が低下すると、第1の部材と第2の部材の
熱収縮差によってエアーパッドと第1の部材との間のク
リアランスが減少し、エアーパッドの負荷荷重が増大す
る。すると、皿ばねが弾性変形するので、クリアランス
の減少分が皿ばねの弾性変形によって吸収され、その結
果、第1の部材とエアーパッドとのクリアランスを適正
値内に抑えることができる。また、調整ねじを各エアー
パッドごとに調整すると、皿ばねの撓み量が変化するの
で、エアーパッドと第2の部材との間の弾性力を変化さ
せることができる。このため、第2の部材に生じる負荷
荷重に応じて調整ねじを調整すれば、皿ばねの弾性力に
よる負荷荷重を受け持つ割合を変化させることができ、
その結果、各エアーパッドと第1の部材とのクリアラン
スを常に適正範囲内に維持させることができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来の摺動案内装置の
構造では、クリアランス変動を皿ばねの弾性変形によっ
て吸収するものであるから、温度変化に伴う第1の部材
と第2の部材との熱収縮、膨張差分程度のクリアランス
変動を吸収できるとしても、第1の部材の各摺動案内面
の平面度や両摺動案内面の平行度のくるいなどに基づく
クリアランス変動は吸収できない。そのため、第1の部
材の各摺動案内面の平面度や互いの摺動案内面の平行度
を厳しく抑える必要があるが、各摺動案内面の平面度や
平行度を第2の部材が移動する長いストローク範囲に亘
って高精度に加工しなければならないから、製造コスト
が高くつくという問題があった。また、各エアーパッド
と第1の部材とのクリアランスを適正範囲内に設定する
ために調整ねじを各エアーパッドごとに調整しなければ
ならないから、調整が面倒で時間がかかるという問題が
あった。本発明の目的は、このような従来の問題を解消
し、摺動案内面の平行度を厳しく抑える必要がなく、従
って、コストダウンが可能で、しかも、クリアランス調
整も不要な摺動案内装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の摺動案内装置
は、上記目的を達成するため、互いに対向する面に摺動
案内面を有する第1の部材と、この第1の部材の摺動案
内面を挟んで対向配置された少なくとも一組のエアーパ
ッドを有し、前記第1の部材に沿って摺動しながら移動
する第2の部材とを備えた摺動案内装置において、前記
一組のエアーパッドのうちの一方側のエアーパッドと前
記第2の部材との間に、シリンダおよびピストンを含
み、これらのうちの一方が他方に対して変位可能でかつ
前記一方側のエアーパッドを摺動案内面に対して変位さ
せるシリンダ装置を設け、前記シリンダおよびピストン
によって区画されたシリンダ室内に供給されるエアー圧
によって前記一方側のエアーパッドを第1の部材の摺動
案内面に押圧したことを特徴とする。ここにおいて、前
記一方側のエアーパッドのエアー噴出溝と前記シリンダ
室とを互いに連通した構成としてもよい。また、前記シ
リンダおよびピストンの間にばねを収納した構成として
もよい。
【0006】
【0007】
【作用】本発明の摺動案内装置によれば、シリンダ装置
のシリンダ室内に所定圧のエアーを供給すると、そのシ
リンダ室内に供給されるエアー圧によって一方側のエア
ーパッドが第1の部材の摺動案内面に押圧される。この
状態において、第2の部材を第1の部材に沿って移動さ
せると、一方側のエアーパッドと摺動案内面とのクリア
ランスが略一定に保たれたまま、一方側のエアーパッド
が摺動案内面に沿って追従するので、第1の部材の長手
方向において摺動案内面間の距離が異なっていても、そ
の変化を一方側のエアーパッドの追従により吸収でき
る。従って、摺動案内面の平行度を厳しく抑える必要が
ないから、コストダウンが可能で、しかも、従来のよう
なクリアランス調整も不要にできる。
【0008】ここで、一方側のエアーパッドのエアー噴
出溝とシリンダ室とを互いに連通した構成とすれば、エ
アー供給口を1つだけ形成すればよいから、つまり、エ
アーパッドとシリンダ室とにそれぞれエアー供給口を形
成しなくてもよいから、エアー配管を簡単にできる。ま
た、シリンダおよびピストンの間にばねを収納した構成
とすれば、エアーの供給を断った場合でも、ばねによっ
てエアーパッドが第1の部材の摺動案内面に押圧されて
いるから、第2の部材の変位(動き)を防止できる。
【0009】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図を参照しながら
詳細に説明する。図1は本発明の摺動案内装置を三次元
測定機のX軸ビームとX軸スライダとの間に適用した実
施例の概略斜視図である。同図において、1は第1の部
材であるX軸ビーム、11はX軸ビーム1に沿って摺動
しながら移動する第2の部材としてのX軸スライダであ
る。X軸ビーム1には、互いに対向する面、つまり、上
下面および左右側面に摺動案内面2,3および4,5が
それぞれ形成されている。ここで、2,4は高精度な真
直度を有する基準摺動案内面である。X軸スライダ11
には、X軸ビーム1の対向する摺動案内面2,3および
4,5を挟んで対向する複数組(2組)のエアーパッド
12A,12B,12C、13および14A,14B、
15が設けられている。
【0010】図2に図1の横断面、図3に図1の縦断面
をそれぞれ示す。前記各組のエアーパッド12A,12
B,12C、13および14A,14B、15のうち、
基準摺動案内面2,4側に配置された基準エアーパッド
12A,12B,12C,14A,14Bは、前記X軸
スライダ11に螺合された調整ねじ21の先端に鋼球2
2を介して係合されている。また、これとは反対側の摺
動案内面3,5側に配置された従動エアーパッド13,
15と前記X軸スライダ11との間にはシリンダ装置2
5が設けられている。
【0011】図4は前記シリンダ装置25(従動エアー
パッド15とX軸スライダ11との間のシリンダ装置)
を示している。なお、従動エアーパッド13とX軸スラ
イダ11との間のシリンダ装置25については、図4と
同じ構造であるため、図4をもって説明を省略する。同
シリンダ装置25は、前記従動エアーパッド15の後端
壁16から一体的に形成された筒状のシリンダ31と、
このシリンダ31内に摺動自在に収納されかつ保持プレ
ート32を介して前記X軸スライダ11に固定されたピ
ストン33とを含んで構成されている。
【0012】前記シリンダ31の内周面と前記ピストン
33の外周面との間には、シリンダ31側(従動エアー
パッド15)が摺動案内面5に追従できるように隙間3
4が形成されているとともに、その間がシール材35に
よって塞がれている。ピストン33とシリンダ31とに
よって区画されたシリンダ室36内には、エアー配管3
7を通じて所定圧のエアーが供給されている。また、シ
リンダ室36と前記エアーパッド15のエアー噴出溝1
7とは、前記後端壁16に形成された連通孔18を通じ
て連通されている。なお、ピストン33とシリンダ31
を構成する従動エアーパッド15の後端壁16との間に
はばね38が介装されている。
【0013】以上の構成において、エアー配管37を通
じて所定圧のエアーを各シリンダ室36内に供給する
と、そのエアーは連通孔18を通じてエアーパッド15
のエアー噴出溝17に供給される。すると、エアーパッ
ド15は、シリンダ室36内に供給されたエアーによっ
てX軸ビーム1の摺動案内面5に押圧され、かつ、エア
ー噴出溝17に供給されるエアーによってエアーベアリ
ングとしての機能を果たす。この状態で、X軸スライダ
11をX軸ビーム1に沿って移動させる。このとき、図
5に示すように、X軸ビーム1の幅(摺動案内面4,5
間の寸法)が変化していても、エアーパッド15が摺動
案内面5に沿って追従するので、幅むらを吸収できる。
【0014】従って、本実施例によれば、X軸ビーム1
の摺動案内面2〜5を挟んで対向配置された各組のエア
ーパッド12A,12B,12C、13および14A,
14B、15のうち、摺動案内面3,5側に配置された
従動エアーパッド13,15とX軸スライダ11との間
に、シリンダ31とピストン33とを含むシリンダ装置
25を設け、このシリンダ装置25のシリンダ室36内
に供給されるエアー圧によって従動エアーパッド13,
15を摺動案内面3,5に押圧するようにしたので、X
軸ビーム1の長手方向において摺動案内面2,3間およ
び4,5間の距離が異なっていても、その変化を従動エ
アーパッド13,15の追従により吸収することができ
る。そのため、基準摺動案内面2,4の真直度が高精度
にでていれば、摺動案内面2,3間および4,5間の平
行度を厳しく抑える必要がないから、コストダウンが可
能で、しかも、従来のようなクリアランス調整も不要に
できる。
【0015】また、エアーパッド15のエアー噴出溝7
と前記シリンダ室36とを連通孔18を通じて互いに連
通させたので、シリンダ室36にエアー配管37を通じ
てエアーを供給するだけでよいから、つまり、エアーパ
ッド15とシリンダ室36とにそれぞれエアー供給口を
形成しなくてもよいから、エアー配管を簡単にできる。
また、シリンダ装置25のピストン33とシリンダ31
との間にばね38を収納したので、エアーの供給を断っ
た場合でも、ばね38によってエアーパッド15はX軸
ビーム1の摺動案内面5に押圧されているから、X軸ス
ライダ11の変位(動き)を防止できる。
【0016】以上、本発明について好適な実施例を挙げ
て説明したが、本発明は、この実施例に限られるもので
なく、本発明の要旨を逸脱しない範囲での変更が可能で
ある。
【0017】たとえば、上記実施例では、従動エアーパ
ッド13,15にシリンダ31を、X軸スライダ11に
ピストン33を設けたが、これらを逆に設けた構成でも
よい。つまり、従動エアーパッド13,15にピストン
を、X軸スライダ11にシリンダを設けるようにしても
よい。また、本発明の摺動案内装置は、上記実施例で述
べた三次元測定機のX軸摺動案内機構に限らず、他のY
またはZ軸摺動案内機構でもよく、あるいは、三次元測
定機とは関係なく、相対移動する部材間にエアーベアリ
ング装置を設けた摺動案内装置一般に応用できる。
【0018】
【発明の効果】本発明の摺動案内装置によれば、摺動案
内面の平行度を厳しく抑える必要がなく、従って、コス
トダウンがはかれるとともに、クリアランス調整も不要
にできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の摺動案内装置を三次元測定機のX軸ビ
ームとX軸スライダとの間に適用した実施例の概略図で
ある。
【図2】同上実施例の横断面図である。
【図3】同上実施例の縦断面図である。
【図4】同上実施例における従動エアーパッドを示す拡
大断面図である。
【図5】同上実施例においてX軸ビームの摺動案内面に
対する基準エアーパッドおよび従動エアーパッドの追従
状態を説明するための図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭63−171726(JP,U) 実開 平5−73510(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F16C 32/06

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 互いに対向する面に摺動案内面を有する
    第1の部材と、この第1の部材の摺動案内面を挟んで対
    向配置された少なくとも一組のエアーパッドを有し、前
    記第1の部材に沿って摺動しながら移動する第2の部材
    とを備えた摺動案内装置において、 前記一組のエアーパッドのうちの一方側のエアーパッド
    と前記第2の部材との間に、シリンダおよびピストンを
    含み、これらのうちの一方が他方に対して変位可能でか
    つ前記一方側のエアーパッドを摺動案内面に対して変位
    させるシリンダ装置を設け、前記シリンダおよびピスト
    ンによって区画されたシリンダ室内に供給されるエアー
    圧によって前記一方側のエアーパッドを第1の部材の摺
    動案内面に押圧するとともに、前記一方側のエアーパッ
    ドのエアー噴出溝と前記シリンダ室とを互いに連通させ
    ことを特徴とする摺動案内装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の摺動案内装置におい
    て、前記シリンダおよびピストンの間には、ばねが収納
    されていることを特徴とする摺動案内装置。
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JP5016232B2 (ja) * 2006-02-20 2012-09-05 株式会社ミツトヨ スライダ装置
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