JP5913997B2

JP5913997B2 - エアスライド装置

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Description

本発明は、レール上を非接触で移動するスライダを備えたエアスライド装置に関し、特に、レール上におけるスライダの走行安定性が高く、かつ小型・軽量化に適したエアスライド装置の構造に関する。

特許文献１には、軽量の支持対象であっても、これを安定して非接触で支持することができる静圧気体軸受が開示されている。この静圧気体軸受は、支持対象と非接触にて対面する支持面に、それぞれ多数の細孔が形成された第一および第二の多孔面と、第一の多孔面に対して第二の多孔面を隔離する隔壁の端面と、を有している。そして、第一の多孔面の各細孔には、開口から圧縮空気を吐き出すための圧縮空気供給用ポンプが連結されており、第二の多孔面の各細孔には、開口に空気を吸い込むための空気吸引用ポンプが連結されている。また、第二の多孔面は、第一の多孔面と実質的に面一になっている。

このような構造により、特許文献１に記載の静圧気体軸受は、圧縮空気供給用ポンプによる第一の多孔面からの圧縮空気の吐き出しと、空気吸引用ポンプによる第二の多孔面への空気の吸い込みと、自重もしくは支持対象の重さとのバランスによって、軽量の支持対象であっても、これを安定して非接触で支持することができる。

特開２００５−２１４２９０号公報

支持対象を搭載するためのスライドプレートを具備したスライダにエアベアリングを取り付けて、エアベアリングの支持面をレール表面と対面させることにより、スライダが非接触でレール上を移動するエアスライド装置が知られている。このようなエアスライド装置に、特許文献１に記載の静圧気体軸受を用いた場合、次のような問題が生じる。

すなわち、特許文献１に記載の静圧気体軸受では、第二の多孔面への空気の吸い込みによりスライドプレートを引き寄せるものであるため、スライドプレートを大気圧以上の力でレール表面に引き寄せることができない。このため、特許文献１に記載の静圧気体軸受は、剛性が低く、例えばスライドプレートに外力が加わり、負荷変動が生じると、レール上におけるスライダの走行が不安定になる可能性がある。

また、特許文献１に記載の静圧気体軸受では、空気の吸い込みによりスライドプレートをレール表面に引き寄せるための第二の多孔面を、圧縮空気の吹き出しによりスライドプレートをレール表面上に浮上させるための第一の多孔面を備えたエアベアリング上に形成している。このため、レールの寸法精度の影響を吸収するために、エアベアリングとスライドプレートとの間にガタをもたせて、エアベアリングをスライドプレートへ取り付けた場合において、スライダを水平方向へ移動させると、スライドプレートの自重のみがガタを吸収する力として働き、第二の多孔面のスライドプレートをレール表面に引き寄せる力はガタを吸収する力としては働かない。したがって、スライドプレートの自重より大きな力が加わった場合、スライドプレートがレール表面に対してガタ付く可能性がある。

また、スライダを鉛直方向に移動させると、スライダを水平方向に移動させる場合に比べて、スライドプレートの自重によるガタを吸収する力が弱くなるので、スライドプレートがレール表面に対してガタ付く可能性がさらに大きくなる。

したがって、特許文献１に記載の静圧気体軸受では、スライドプレートの自重がガタ付きを解消する方向に働くような使用環境下では、レール上におけるスライダをある程度安定的に走行させることが可能であるが、スライドプレートの自重がガタ付きを解消する方向に働かないような使用環境下では、レール上におけるスライダの走行が不安定になる可能性がある。

また、特許文献１に記載の静圧気体軸受では、第一の多孔面の開口から圧縮空気を吐き出すための圧縮空気供給用ポンプとは別に、第二の多孔面の開口に空気を吸い込むための空気吸引用ポンプが必要となる。このため、エアスライド装置が大型化・重量化する。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、スライダを高い精度ならびに高い安定性をもって走行させることが可能性で、かつ小型・軽量化に適した構造を有するエアスライド装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明では、磁性を帯びたスライダ案内面を有する相手部材を用いるとともに、スライダ案内面に沿って走行するスライダに、スライダ案内面をスライダに相対的に引き寄せるための磁力を発生する磁力発生手段と、この磁力発生手段とは別体の静圧気体軸受と、を取り付けた。

例えば、本発明は、相手部品に対して非接触で移動するスライダを備えたエアスライド装置であって、
前記相手部品は、スライダ進行方向に対して垂直な方向において互いに異なる角度を有する磁性を帯びた二つのスライダ案内面を備え、
前記スライダは、
前記二つのスライダ案内面のうちの一方のスライダ案内面と対面する第一の面、および、他方のスライダ案内面と対面する第二の面を備えたスライドプレートと、
前記第一の面に固定して取り付けられ、前記第一の面と対面する前記一方のスライダ案内面を引き寄せる磁力を発生させる第一の磁力発生手段と、
前記第二の面に固定して取り付けられ、前記第二の面と対面する前記他方のスライダ案内面を引き寄せる磁力を発生させる第二の磁力発生手段と、
前記スライダ進行方向において前記第一の磁力発生手段を挟むように前記第一の面に固定して取り付けられ、前記一方のスライダ案内面と非接触で対面する支持面を有する複数の第一の静圧気体軸受と、
前記スライダ進行方向において前記第二の磁力発生手段を挟むように前記第二の面に取り付けられ、前記他方のスライダ案内面と非接触で対面する支持面および当該支持面と前記他方のスライダ案内面との隙間を均一に保つための調芯手段を有する複数の第二の静圧気体軸受と、を備える。

本発明によれば、静圧気体軸受の相手部材として、磁性を帯びたスライダ案内面を有する部材を用い、静圧気体軸受とは別体の磁力発生手段が発生する磁力により、磁性を帯びたスライダ案内面を静圧気体軸受の支持面に相対的に引き寄せる。このため、相手部材を引き寄せる力が大気圧以下に制限される空気吸引の場合に比べて、突然の負荷変動に対する影響を低減可能な高剛性を有する静圧気体軸受を実現することができ、スライダあるいは静圧気体軸受の突然の負荷変動が生じても、スライダ案内面上におけるスライダの走行安定性を保持することができる。

また、本発明によれば、静圧気体軸受とは別体として磁力発生手段を設けているので、スライダに磁力発生手段を直接固定する等により、磁力発生手段をスライダにガタなく取り付けることができる。このため、スライダが相手部材のスライダ案内面に対してガタ付くのを防止できる。したがって、静圧気体軸受のスライダへの取り付けに構造上ガタがある場合でも、スライダ案内面上におけるスライダの走行安全性を高精度で保持することができる。

また、本発明によれば、空気吸引用ポンプが不要となるので、エアスライド装置全体を小型・軽量化することができる。

図１は、本発明の一実施の形態に係るエアスライド装置１の外観図である。図２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、スライダ３の正面図、底面図、右側面図であり、図２（Ｄ）は、第二の磁力発生部６Ｂに代えてこの変形例６’Ｂを用いた場合における図２（Ｂ）に示すスライダ３のＣ部拡大図である。図３（Ａ）、（Ｂ）は、第二のエアベアリング４Ｂの外観図である。図４（Ａ）、（Ｂ）は、第二のエアベアリング４Ｂの正面図、背面図である。図５（Ａ）は、図４（Ａ）に示す第二のエアベアリング４Ｂの右側面図であり、図５（Ｂ）は、図４（Ａ）に示す第二のエアベアリング４ＢのＡ−Ａ断面図である。図６は、本発明の一実施の形態に係るエアスライド１の動作原理を説明するための図である。

以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施の形態に係るエアスライド装置１の外観図である。また、図２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、スライダ３の正面図、底面図、右側面図である。

図示するように、本実施の形態に係るエアスライド装置１は、上面（一方のスライダ案内面）２１１および上面２１１と隣り合う一方の側面（他方のスライダ案内面）２１２が磁性を帯びたレール２と、レール２のスライダ案内面２１１、２１２上をレール２の長手方向（図１のＸ方向）に空気を介して非接触で移動するスライダ３と、を備えている。

レール２は、例えば、アルミ等で形成されたフレーム２１と、フレーム２１の隣り合う二面（レール２のスライダ案内面２１１、２１２）に六角穴付きボルト５１および台形ナット５５で固定された、２枚の磁性鋼板等のレール板２２と、を備えている。レール２のスライダ案内面２１１、２１２は、２枚のレール板２２の表面２１１、２１２により形成される。

スライダ３は、断面Ｌ字形状のスライドプレート３１と、スライドプレート３１およびレール２の一方のスライダ案内面２１１の間に介在するようにスライドプレート３１に取り付けられた２つの第一のエアベアリング４Ａと、スライドプレート３１およびレール２の他方のスライダ案内面２１２の間に介在するようにスライドプレート３１に取り付けられた２つの第二のエアベアリング４Ｂと、を備えている。さらに、スライダ３は、スライドプレート３１およびレール２の各スライダ案内面２１１、２１２の間に介在するようにスライドプレート３１に取り付けられた第一、第二の磁力発生部６Ａ、６Ｂを備えている。ここで、第一の磁力発生部６Ａは、２つの第一のエアベアリング４Ａの間に配置され、第二の磁力発生部６Ｂは、２つの第二のエアベアリング４Ｂの間に配置されている。なお、本実施の形態においては、第一および第二のエアベアリング４Ａ、４Ｂをそれぞれ２つ、第一および第二の磁力発生部６Ａ、６Ｂをそれぞれ１つ用いた場合を例示しているが、第一および第二のエアベアリング４Ａ、４Ｂは、エアスライド装置の用途等に応じてそれぞれ２つ以上設けられていればよく、第一および第二の磁力発生部６Ａ、６Ｂは、第一および第二のエアベアリング４Ａ、４Ｂに対して上述の位置関係で配置可能な個数設けられていればよい。

スライドプレート３１は、２つの第一のエアベアリング４Ａおよび１つの第一の磁力発生部６Ａの装着面として、レール２の一方のスライダ案内面２１１と対面する第一の面３１１を有し、２つの第二のエアベアリング４Ｂおよび１つの第二の磁力発生部６Ｂの装着面として、レール２の他方のスライダ案内面２１２と対面する第二の面３１２を有している。このようなスライドプレート３１は、例えば、２枚のプレート３２Ａ、３２Ｂを、Ｌ字形状に組み合わせ、六角穴付きボルト５２で固定することにより作製される。

スライドプレート３１には、第一の面３１１側の第一のエアベアリング４Ａをネジ止めするための座繰り穴３１４が、第一のエアベアリング４Ａの個数に応じて、第一の面３１１とその厚み方向において反対側の面３１３とを繋ぐように形成されており、また、第二の面３１２側の第二のエアベアリング４Ｂをネジ止めするためのネジ穴３１６が、第二のエアベアリング４Ｂの個数に応じて、第二の面３１２とその厚み方向において反対側の面３１５とを繋ぐように形成されている（図６参照）。

また、スライドプレート３１には、第一の面３１１上において２つの第一のエアベアリング４Ａの間に配置された１つの第一の磁力発生部６Ａをネジ止めするための座繰り穴３１８が、第一の面３１１とその厚み方向において反対側の面３１３とを繋ぐように形成されており、また、第二の面３１２上において２つの第二のエアベアリング４Ｂの間に配置された１つの第二の磁力発生部６Ｂをネジ止めするためのネジ穴３１９が、第二の面３１２とその厚み方向において反対側の面３１５とを繋ぐように形成されている。

さらに、スライドプレート３１には、複数の通気路３１７Ａ、３１７Ｂが形成されている。通気路３１７Ａは、第一の面３１１に隣り合う側面３３１から形成され、通気路３１７Ｂは、第二の面３１２とその厚さ方向において反対側の面３１５から形成されている。図示していないが、少なくとも一つの通気路３１７Ｂは、第二の面３１２まで貫通しており、各第二のエアベアリング４Ｂに繋がるホースに圧縮空気供給用ポンプのホースを接続するためのカプラが第二の面３１２の反対側の面３１５側に装着される。一方、他の通気路３１７Ａは、それぞれ、第一の面３１１まで貫通しており、第一の面３１１側において、いずれかの第一のエアベアリング４Ａの後述する圧縮空気供給路４２６に繋がっている。そして、第一の面３１１に隣り合う側面３３１に、圧縮空気供給用ポンプのホースを接続するためのカプラが装着される（図６参照）。

第一の磁力発生部６Ａは、スライドプレート３１の第一の面３１１において、２つの第一のエアベアリング４Ａの間に配置されており、その磁力発生面６１がレール２の一方のスライダ案内面２１１と対面した状態で、スライドプレート３１の第一の面３１１側にネジ止めされている。同様に、第二の磁力発生部６Ｂは、スライドプレート３１の第二の面３１２において、２つの第二のエアベアリング４Ｂの間に配置されており、その磁力発生面６２がレール２の他方のスライダ案内面２１２と対面した状態で、スライドプレート３１の第二の面３１２側にネジ止めされている。第一の磁力発生部６Ａの磁力発生面６１は、後述する第一のエアベアリング４Ａの支持面４０と同一面上もしくは支持面４０よりもレール２の一方のスライダ案内面２１１から離れた位置に配置される。同様に、第二の磁力発生部６Ｂの磁力発生面６２は、第二のエアベアリング４Ｂの支持面４０と同一面上もしくは支持面４０よりもレール２の他方のスライダ案内面２１２から離れた位置に配置される。このような第一、第二の磁力発生部６Ａ、６Ｂには、例えばネオジム磁石等の永久磁石が用いられる。なお、本実施の形態においては、第一、第二の磁力発生部６Ａ、６Ｂとして永久磁石を１つずつ用いているが、永久磁石の数は適宜変更可能である。例えば、第一の面３１１内における第一のエアベアリング４Ａの間、および、第二の面３１２内における第二のエアベアリング４Ｂの間に、第一および第二の磁力発生部６Ａ、６Ｂとして、それぞれ、複数の永久磁石を配置してもよい。

第二のエアベアリング４Ｂは、スライドプレート３１の第二の面３１２側にネジ止めされており、レール２の他方のスライド面２１２に対して非接触で荷重を支持し、スライドプレート３１を、レール２に沿ってスライド自在に保持する。

図３（Ａ）、（Ｂ）は、第二のエアベアリング４Ｂの外観図である。また、図４（Ａ）、（Ｂ）、および図５（Ａ）は、第二のエアベアリング４Ｂの正面図、背面図、および右側面図であり、図５（Ｂ）は、図４（Ａ）のＡ−Ａ断面図である。

図示するように、第二のエアベアリング４Ｂは、圧縮空気を吐出する円板状の圧縮空気供給部４２と、圧縮空気供給部４２が取り付けられたベースプレート４３と、圧縮空気供給部４２およびベースプレート４３からなるエアベアリング本体４８を揺動自在に保持するボールジョイント４４と、を備えている。

圧縮空気供給部４２の一方の端面４２１は、レール２の他方のスライダ案内面２１２と圧縮空気層を介して非接触で対面する支持面４０を構成している。また、この端面４２１には環状の溝４２４が形成されており、この溝４２４の溝底には、自成絞り形体による圧縮空気吐出口４２５が、溝４２４の周方向に沿って等間隔に多数形成されている。

圧縮空気供給部４２の他方の端面４２２には、一方の端面４２１に多数形成された圧縮空気吐出口４２５と繋がる環状溝４２６が圧縮空気供給路４２６として形成されている。この圧縮空気供給路４２６の外縁にはОリング用溝４２８が形成されており、このОリング用溝４２８内に、圧縮空気供給路４２６からの空気漏れを防止するためのОリング４７が収容される。また、圧縮空気供給部４２の他方の端面４２２には、圧縮空気供給部４２をベースプレート４３に固定するための六角穴付きボルト５３が締結されるネジ穴４２７が形成されている。

ベースプレート４３は、圧縮空気供給部４２と略同じ外径の円板状部材であり、圧縮空気供給部４２のネジ穴４２７に対応する位置に、一方の端面４３１から他方の端面４３２に繋がる座繰り穴４３３が形成されている。ベースプレート４３の他方の端面４３２を圧縮空気供給部４２の他方の端面４２２に接触させた状態で、六角穴付きボルト５３を、この座繰り穴４３３に挿入して圧縮空気供給部４２のネジ穴４２７に螺合させることにより、圧縮空気供給部４２がベースプレート４３に固定される。

ベースプレート４３の一方の端面４３１には、ボールジョイント４４をベースプレート４３に固定するための六角穴付きボルト５４が締結されるネジ穴４３４が形成されている。

ベースプレート４３の他方の端面４３２は、圧縮空気供給部４２の圧縮空気供給路４２６の外縁に形成されたОリング用溝４２８内のＯリング４７と当接している。これにより、圧縮空気供給部４２の圧縮空気供給路４２６に充填された圧縮空気が、圧縮空気供給部４２の圧縮空気吐出口４２５以外の領域、つまり、圧縮空気供給部４２の他方の端面４２２とベースプレート４３の他方の端面４３２との当接部分から外部に漏れるのを防止している。

また、ベースプレート４３には、圧縮空気供給部４２の圧縮空気供給路４２６に繋がる通気路４３７が形成されている。この通気路４３７の開口４３８は、ベースプレート４３の側面４３６に形成されている。そして、この開口４３８には、図示していないが、スライドプレート３１の通気路３１７Ｂにおいて圧縮空気供給用ポンプのホースに連結されたホースを通気路４３７に繋ぐためのカプラが装着される。これにより、圧縮空気供給用ポンプからの圧縮空気が、スライドプレート３１の通気路３１７Ｂおよびベースプレート４３の通気路４３７を介して、圧縮空気供給部４２の圧縮空気供給路４２６に供給され、圧縮空気供給部４２の圧縮空気吐出口４２５から、レール２の他方のスライダ案内面２１２に向けて噴出する。

ボールジョイント４４は、ボールヘッド４４２を有するボールスタッド４４１と、ボールヘッド４４２を回動自在に収容するボールソケット４４３と、ボールソケット４４３に一体的に形成された固定プレート４４４と、第二のエアベアリング４Ｂをスライドプレート３１（図６参照）に固定するための固定用ナット４４５と、を備えている。

ボールスタッド４４１は、雄ネジ部４４８が形成されたスタッド部４４９と、スタッド部４４９の一方の端面４４９２に一体的に形成されたボールヘッド４４２と、を有している。

スタッド部４４９の他方の端面４４９１には、六角レンチ用の六角穴４４９３が形成されている。また、スタッド部４４９の、ボールヘッド４４２側（雄ネジ部４４８とボールヘッド４４２との間）の外周には、外周面から張り出したフランジ４４９４が形成されている。第二のエアベアリング４Ｂをスライドプレート３１へ取り付ける前、固定用ナット４４５は、このフランジ４４９４と当接するまで、スタッド部４４９の雄ネジ部４４８にねじ込まれている。第二のエアベアリング４Ｂをスライドプレート３１の第二の面３１２側へ取り付ける際には、スライドプレート３１に形成されたネジ穴３１６に、第二の面３１２側から、スタッド部４４９のネジ部４４８をねじ込んだ後、六角穴４４９３内へ六角レンチを差し込んでスタッド部４４９の回転を阻止しながら、固定用ナット４４５を、スライドプレート３１の第二の面３１２に接触するまで回転させる。これにより、第二のエアベアリング４Ｂがスライドプレート３１の第二の面３１２側に取り付けられる（図６参照）。

ボールソケット４４３は、例えば、以下のように形成される。すなわち、一方の端面が固定プレート４４４により塞がれるように固定プレート４４４と一体的に形成された円筒部材の内部にボールスタッド４４１のボールヘッド４４２を挿入し、この状態で、この円筒部材の開口側を可締める。ボールソケット４４３にはコマ４４３１が配置されており、ボールソケット４４３に収容されたボールヘッド４４２は、このコマ４４３１によって支えられる。

固定プレート４４４には、ベースプレート４３のネジ穴４３４に対応する位置にボルト挿入用の貫通孔４４４１が形成されている。この貫通孔４４４１に六角穴付きボルト５４を挿入して、六角穴付きボルト５４をベースプレート４３のネジ穴４３４に螺合させることにより、ボールジョイント４４がベースプレート４３に取り付けられる。

一方、後述するように圧縮空気供給部４２のみから構成されている第一のエアベアリング４Ａは、スライドプレート３１の第一の面３１１側にボールジョイント４４を介さずに直接ネジ止めされており、レール２の一方のスライダ案内面２１１に対して非接触で、スライドプレート３１を、レール２に沿ってスライド自在に支持する。

第一のエアベアリング４Ａが図３〜図５に示す第二のエアベアリング４Ｂと異なる点は、支持面４０がレール２の一方のスライダ案内面２１１と非接触で対面していること、ベースプレート４３とボールジョイント４４とが省略されてスライダ３に直接固定されていること、および、スライドプレート３１の通気路３１７Ａが圧縮空気供給路４２６に直結していることである（図６参照）。

なお、以降の説明において、第一のエアベアリング４Ａおよび第二のエアベアリング４Ｂに共通する構成要素に付与する符号について、第一のエアベアリング４Ａには記号Ａを付加し、第二のエアベアリング４Ｂには記号Ｂを付加することにより、両者を区別することとする。

スライドプレート３１の座繰り穴３１４は、第一のエアベアリング４Ａの圧縮空気供給部４２Ａのネジ穴４２７Ａと対応する位置に形成されている。また、スライドプレート３１の複数の通気路３１７Ａ、３１７Ｂのうち、第二のエアベアリング４Ｂに圧縮空気を供給するための通気路３１７Ｂ以外の通気路３１７Ａは、いずれかの第一のエアベアリング４Ａの圧縮空気供給部４２Ａの圧縮空気供給路４２６Ａに繋がる位置に形成されている。六角穴付きボルト５５を、スライドプレート３１の第二の面３１２とその厚さ方向において反対側の面３１５からこの座繰り穴３１４に挿入し、圧縮空気供給部４２Ａのネジ穴４２７Ａに螺合させることにより、第一のエアベアリング４Ａがスライドプレート３１の第一の面３１１に固定される。この状態において、スライドプレート３１の通気路３１７Ａは、それぞれ、第一のエアベアリング４Ａの圧縮空気供給部４２Ａの圧縮空気供給路４２６Ａに繋がっているため、スライドプレート３１の各通気路３１７Ａに接続された圧縮空気供給用ポンプからの圧縮空気の供給を開始すると、その圧縮空気が、スライドプレート３１の通気路３１７Ａを介して、圧縮空気供給部４２Ａの圧縮空気供給路４２６Ａに供給され、圧縮空気供給部４２Ａの圧縮空気吐出口４２５Ａから、レール２の一方のスライダ案内面２１１に向けて噴出する。このとき、圧縮空気供給部４２Ａの圧縮空気供給路４２６Ａの外縁に形成されたОリング用溝４２８Ａ内のＯリング４７がスライドプレート３１の第一の面３１１に当接しているため、圧縮空気供給部４２Ａの圧縮空気供給路４２６Ａに充填された圧縮空気が、圧縮空気供給部４２Ａの圧縮空気吐出口４２５Ａ以外の領域、つまり、圧縮空気供給部４２Ａの他方の端面４２２Ａとスライドプレート３１の第一の面３１１との当接部分から外部に漏れ出すことはない。

つぎに、以上のような構造を有するエアスライド装置１の動作原理を説明する。図６は、本実施の形態に係るエアスライド装置１の動作原理を説明するための図である。なお、図６には図示していないが、スライドプレート３１の通気路３１７Ａ、３１７Ｂには、それぞれ、第一の面３１１に隣り合う側面３３１と第二の面３１２の反対側の面３１５側から圧縮空気供給用ポンプのホースがあらかじめ接続されている。

圧縮空気を供給していない状態において、スライドプレート３１の第一、第二の面３１１、３１２に取り付けられた第一、第二のエアベアリング４Ａ、４Ｂの支持面４０Ａ、４０Ｂが、それぞれレール２の一方のスライダ案内面２１１および他方のスライダ案内面２１２と対面するようにして、スライドプレート３１をレール２に近付けると、第一、第二の磁力発生部６Ａ、６Ｂの磁力ｍによりレール２のスライダ案内面２１１、２１２にスライドプレート３１が引き寄せられ、第一、第二のエアベアリング４Ａ、４Ｂの支持面４０Ａ、４０Ｂがそれぞれレール２の一方のスライダ案内面２１１、他方のスライダ案内面２１２に当接する。これにより、スライドプレート３１がレール２上に安定に保持される。

この状態において、図示していない圧縮空気供給用ポンプにより圧縮空気を供給すると、第一のエアベアリング４Ａの圧縮空気供給部４２Ａの圧縮空気供給路４２６Ａには、スライドプレート３１の通気路３１７Ａを介して圧縮空気が供給され、第二のエアベアリング４Ｂの圧縮空気供給部４２Ｂの圧縮空気供給路４２６Ｂには、スライドプレート３１の通気路３１７Ｂおよびベースプレート４３の通気路４３７を介して圧縮空気が供給される。これにより、第一および第二のエアベアリング４Ａ、４Ｂの圧縮空気供給部４２Ａ、４２Ｂの圧縮空気供給路４２６Ａ、４２６Ｂが圧縮空気で充満し、圧縮空気吐出口４２５Ａ、４２５Ｂからレールのスライダ案内面２１１、２１２に向けて圧縮空気ａが吐き出される。そして、第一、第二のエアベアリング４Ａ、４Ｂは、レール２のスライダ案内面２１１、２１２から引き離され、圧縮空気ａの圧力、第一、第二の磁力発生部６Ａ、６Ｂの磁力ｍ、およびスライダ３の重さ等がバランスする位置（第一のエアベアリング４Ａは支持面４０とレール２の一方のスライダ案内面２１１との隙間がｔ１となる位置、第二のエアベアリング４Ｂは支持面４０とレール２の他方のスライダ案内面２１２との隙間がｔ２となる位置）にそれぞれ位置決めされる。これにより、第一および第二のエアベアリング４Ａ、４Ｂは、レール２に対して非接触でスライダ３からの荷重を支持し、スライダ３を、レール２の長手方向（図１および図６のＸ方向）にスライド自在に保持する。

このとき、第一のエアベアリング４Ａは、スライドプレート３１の第一の面３１１に直付けで固定されているので、第一のエアベアリング４Ａの支持面４０Ａとレール２の一方のスライダ案内面２１１との隙間がｔ１となるように維持されることにより、スライドプレート３１は、スライドプレート３１の第一の面３１１とレール２の一方のスライダ案内面２１１との隙間をｔ３に維持したままレール２上を非接触で安定に移動する。

一方、第二のエアベアリング４Ｂは、ボールジョイント４４を介してスライドプレート３１の第二の面３１２に取り付けられているので、例えばレール２の寸法精度が低く、レール２の他方のスライダ案内面２１２が一方のスライダ案内面２１１に対して若干傾いているような場合でも、ボールジョイント４４が、ボールヘッド１４２の中心周りの方向ｄに、ベースプレート４３および圧縮空気供給部４２Ｂを一体として揺動させ、ボールスタッド４４１に対する支持面４０Ｂの傾きｄを自動調節する。これにより、第二のエアベアリング４Ｂの支持面４０Ｂとレール２の他方のスライダ案内面２１２との隙間がｔ２で均一に保たれるように調芯される。また、第二の磁力発生部６Ｂがスライドプレート３１の第二の面３１２に直付けで固定されているので、スライドプレート３１の第二の面３１２自体がレール２の他方の面２１２に引き寄せられる。このため、スライドプレート３１がボールスタッド４４１の軸芯ｏ方向（図６のＺ方向）にガタ付くのを防止できる。

以上、本発明の実施の形態を説明した。

本実施の形態によれば、第一および第二の磁力発生部６Ａ、６Ｂの磁力ｍにより、第一および第二のエアベアリング４Ａ、４Ｂの支持面４０Ａ、４０Ｂを、磁性を帯びたレール２のスライダ案内面２１１、２１２に引き寄せる。このため、空気吸引によりスライドプレートをレールに引き寄せるタイプ（つまり、エアベアリングの支持面にレールを引き寄せる力が大気圧以下に制限される場合）のエアスライド装置に比べて、より大きな力で、第一および第二のエアベアリング４Ａ、４Ｂの支持面４０Ａ、４０Ｂにレール２を相対的に引き寄せることが可能となる。このため、負荷変動に対する剛性をより高くすることができ、スライダ３に突然の負荷変動が生じても、スライダ３をレール２上で安定して走行させることができる。また、空気吸引用ポンプが不要となるので、エアスライド装置１全体を小型・軽量にできる。さらに、図６に示すように、スライダ３をレール２上の所望の位置により正確に静止させることが可能となり、位置決め機能を向上させることができる。

また、本実施の形態では、スライドプレート３１の第一の面３１１をレール２の一方のスライダ案内面２１１に引き寄せる力を発生する第一の磁力発生部６Ａを第一の面３１１に配置し、この第一の磁力発生部６Ａを挟むように、レール２の一方のスライダ案内面２１１から引き離す力を発生する第一のエアベアリング４Ａを複数配置している。同様に、スライドプレート３１の第二の面３１２をレールの他方のスライダ案内面２１２に引き寄せる力を発生する第二の磁力発生部６Ｂを第二の面３１２に配置し、この第二の磁力発生部６Ｂを挟むように、レール２の他方のスライダ案内面２１２から引き離す力を発生する第二のエアベアリング４Ｂを複数配置している。このため、例えば、レール２の一方のスライダ案内面２１１、他方のスライダ案内面２１２に対してスライダプレート３１の第一の面３１１および第二の面３１２を傾ける方向の外力がスライダ３に加わった場合でも、第一および第二の磁力発生部６Ａ、６Ｂの両側において、この傾きを解消するように、第一および第二のエアベアリング４Ａ、４Ｂの支持面４０Ａ、４０Ｂとレール２のスライダ案内面２１１、２１２とを相対的に引き離す力が作用し、第一および第二のエアベアリング４Ａ、４Ｂの支持面４０Ａ、４０Ｂとレール２のスライダ案内面２１１、２１２との隙間ｔが維持される。これにより、スライダ３は、姿勢を維持しながら、レール２のスライダ案内面２１１、２１２上において安定に走行することができる。なお、本実施の形態においては、スライドプレート３１の第一の面３１１において、第一の磁力発生部６Ａを挟むように第一のエアベアリング４Ａを配置し、第二の面３１３において、第二の磁力発生部６Ｂを挟むように第二のエアベアリング４Ｂを配置しているが、第一および第二の磁力発生部６Ａ、６Ｂの周りを囲むように、第一および第二のエアベアリング４Ａ、４Ｂを複数配置してもよい。

また、本実施の形態においては、スライドプレート３１の第二の面３１３において、第二の磁力発生部６Ｂを挟むように第二のエアベアリング４Ｂを配置しているので、第二のエアベアリング４Ｂは、第二の磁力発生部６Ｂの両側にそれぞれ１個（合計２個）あればよい。ただし、本発明においても、第二の磁力発生部６Ｂの周りを囲むように、３個以上の第二のエアベアリング４Ｂを配置してもよい。同様に、本実施の形態においては、スライドプレート３１の第一の面３１１において、第一の磁力発生部６Ａを挟むように、２個の第一のエアベアリング４Ａを配置しているが、第一の磁力発生部６Ａの周りを囲むように、３個以上の第一のエアベアリング４Ａを配置してもよい。

また、本実施の形態では、第一および第二の磁力発生部６Ａ、６Ｂに永久磁石を用いている。空気吸引によりスライドプレートをレールに引き寄せるタイプのエアスライド装置では、例えば故障等によりポンプが停止した際に、スライドプレートをレールから引き離す力とともに、スライドプレートをレールに引き寄せる力も働かなくなるため、スライドプレートがレールから脱落する可能性がある。脱落防止措置として、レールの両側面を挟むように、３枚のスライドプレートをコの字形状に組み合わせてスライダを作成するなどの工夫が必要であり、スライダの大型化・重量化を招いていた。これに対し、本実施の形態によれば、永久磁石により、スライドプレート３１をレール２に引き寄せる磁力ｍが常に作用しているため、ポンプが停止しても、スライドプレート３１がレール２に引き寄せられる。このため、特別な脱落防止措置をとらなくても、スライダ３をレール２上に保持させることが可能となる。したがって、スライダ３を、より小型、より軽量なＬ字型とすることができる。また、スライダ３の作成に必要なスライドプレート３１の枚数が削減されるため、そのコストを抑制することができる。

また、本実施の形態では、ボールジョイント４４が、第二のエアベアリング４Ｂの支持面４０Ｂとレール２の他方のスライダ案内面２１２との隙間ｔ２を均一に保つように、ボールスタッド４４１に対する支持面４０Ｂの傾きｄを調節するので、レール２の他方のスライダ案内面２１２の傾きに対して第二のエアベアリング４Ｂを自動調芯することができる。

また、本実施の形態では、第二の磁力発生部６Ｂがスライドプレート３１の第二の面３１２に直付けで固定されているので、スライドプレート３１の第二の面３１２自体がレール２の他方のスライダ案内面２１２に引き寄せられ、スライドプレート３１がボールスタッド４４１の軸芯ｏ方向（図６のＺ方向）に対してガタ付くのを防止できる。このため、ボールジョイント４４の構造上の問題により、第二のエアベアリング４Ｂのスライドプレート３１への取り付けにガタがある場合でも、スライダ３をレール２上で安定して走行させることができる。

なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形が可能である。

例えば、上記の実施の形態では、第一、第二のエアベアリング４Ａ、４Ｂの圧縮空気供給部４２Ａ、４２Ｂとして、自成絞りによる圧縮空気吐出口４２５Ａ、４２５Ｂが多数形成された圧縮空気供給部を用いているが、本発明はこれに限定されない。このような圧縮空気供給部４２Ａ、４２Ｂの代わりに、オリフィス絞り、表面絞り等により圧縮空気の吐出口が、支持面４０Ａ、４０Ｂを構成する表面４２１に多数形成された圧縮空気供給部を用いてもよい。あるいは、支持面４０Ａ、４０Ｂを構成する表面に、圧縮空気供給路４２６Ａ、４２６Ｂに繋がる多孔質焼結層が形成された圧縮空気供給部を用いてもよい。

また、上記の実施の形態では、第一、第二の磁力発生部６Ａ、６Ｂとして永久磁石を用いているが、電磁石を用いてもよい。

また、上記の実施の形態では、第二のエアベアリング４Ｂの調芯機構として、ボールジョイント４４を用いているが、本発明はこれに限定されない。第二のエアベアリング４Ｂの支持面４０Ｂとレール２の一方のスライダ案内面２１１との隙間ｔ２を均一に保つように支持面４０Ｂの傾きを自動調節できるものであれば、その他のものを用いてもよい。例えば、弾性体を介してスライドプレート３１の第二の面３１２に第二のエアベアリング４Ｂを取り付けることにより、第二のエアベアリング４Ｂの支持面４０Ｂとレール２の他方のスライダ案内面２１２との隙間ｔ２を均一に保つようにしてもよい。

また、上記実施の形態においては、ボールジョイント４４を有していない第一のエアベアリング４Ａの支持面４０Ａをレール２の上面側のスライダ案内面２１１に対面させ、ボールジョイント４４を有している第二のエアベアリング４Ｂの支持面４０Ｂをレール２の側面側のスライダ案内面２１２に対面させているが、エアスライド装置１の用途等に応じて、ボールジョイント４４を有しない第一のエアベアリング４Ａの支持面４０Ａをレール２の側面側のスライダ案内面２１２に対面させ、ボールジョイント４４を有している第二のエアベアリング４Ｂの支持面４０Ｂをレール２の上面側のスライダ案内面２１１に対面させてもよい。また、スライダ３に取り付けられているすべてのエアベアリングを、ボールジョイント４４を有する第二のエアベアリング４Ｂとしてもよい。

また、上記実施の形態では、レール２上でスライダ３を非接触で移動させるエアスライド装置１を例にとり説明したが、本発明は、レール２を有するエアスライド装置に限らず、スライダ３を案内するスライダ案内面を有する部品（例えばテーブル）を有するエアスライド装置であれば適用可能である。

また、上記の実施の形態では、レール２との隙間に空気層を形成し、この空気層を介してスライダ３を非接触で移動させるエアベアリング４Ａ、４Ｂをスライダ３に用いた場合を例にとり説明したが、本発明は、レール２との隙間に気体層を形成し、この気体層を介してスライダ３を非接触で移動させる静圧気体軸受を、スライダ３に用いたものであればよい。

また、上記の実施の形態では、第一の磁力発生部６Ａをスライドプレート３１の第一の面３１１に直付で固定しているが、第一の磁力発生部６Ａのスライダ案内面２１１に対する距離調整機構を設けてもよい。同様に、第二の磁力発生部６Ｂをスライドプレート３１の第二の面３１２に直付で固定しているが、第二の磁力発生部６Ｂのスライダ案内面２１２に対する距離調整機構を設けてもよい。

例えば、図２（Ｄ）に示すように、スライドプレート３１に、第二の面３１２および第二の面３１２と反対側の面３１５を貫くネジ穴３２１を形成する。また、このネジ穴３２１に螺合するスタッドボルト６３の一端に第二の磁力発生部６’Ｂを取り付け、スタッドボルト６３の他端からスタッドボルト６３をネジ穴３２１に挿入して螺合させる。そして、反対側の面３１５から突き出たスタッドボルト６３の他端にナット６４を嵌めて、スタッドボルト６３のネジ穴３２１に対する締り具合を調整することにより、第二の磁力発生部６’Ｂの磁力発生面６２’の第二の面３１２に対する高さｈを調整する。

このようにすることにより、第一、第二の磁力発生部６Ａ、６Ｂの磁力発生面６１、６２からスライダ案内面２１１、２１２までの距離を調整でき、スライダ３およびレール２を相対的に引き寄せる力が調整可能となる。

１：エアスライド装置、２：レール、３：スライダ、４Ａ：第一のエアベアリング、４Ｂ：第二のエアベアリング、６Ａ：第一の磁力発生部、６Ｂ、６’Ｂ：第二の磁力発生部、２１：フレーム、２２：レール板、３１：スライドプレート、３２Ａ、３２Ｂ：プレート、４０、４０Ａ、４０Ｂ：支持面、４２、４２Ａ、４２Ｂ：圧縮空気供給部、４３：ベースプレート、４４：ボールジョイント、４７：Ｏリング、４８：エアベアリング本体、５１、５２、５３、５４：六角穴付きボルト、５５：台形ナット、６１：第一の磁力発生部６Ａの磁力発生面、６２、６２’：第二の磁力発生部６Ｂの磁力発生面、６３：スタッドボルト、６４：ナット、２１１：レール２のスライダ案内面（レール２の上面）、２１２：レール２のスライダ案内面（レール２の一方の側面）、３１１：スライドプレート３１の第一の面、３１２：スライドプレート３１の第二の面、３１３：第一の面３１１と反対側の面、３１４：スライドプレート３１の座繰り穴、３１５：第二の面３１２と反対側の面、３１６：スライドプレート３１のネジ穴、３１７Ａ、３１７Ｂ：スライドプレート３１の通気路、３１８：スライドプレート３１のネジ穴、３２１：スライドプレート３１のネジ穴、３３１：第一の面３１１と隣り合う側面、４２１、４２２、４２２Ａ：圧縮空気供給部４２の端面、４２４：圧縮空気供給部４２の溝、４２５、４２５Ａ、４２５Ｂ：圧縮空気吐出口、４２６、４２６Ａ、４２６Ｂ：圧縮空気供給部４２の圧縮空気供給路（環状溝）、４２７、４２７Ａ：圧縮空気供給部４２、４２Ａのネジ穴、４２８：Оリング用溝、４３１、４３２：ベースプレート４３の端面、４３３：ベースプレート４３の座繰り穴、４３４：ベースプレート４３のネジ穴、４３６：ベースプレート４３の側面、４３７：ベースプレート４３の通気路、４３８：通気路４３７の開口、４４１：ボールスタッド、４４２：ボールヘッド、４４３：ボールソケット、４４４：固定プレート、４４５：固定用ナット、４４８：スタッド部４４９の雄ネジ部、４４９：ボールスタッド４４１のスタッド部、４４３１：コマ、４４４１：固定プレート４４４のネジ穴、４４９１、４４９２：スタッド部４４９の端面、４４９３：ボールスタッド４４１の六角穴、４４９４：ボールスタッド４４１のフランジ

Claims

相手部品に対して非接触で移動するスライダを備えたエアスライド装置であって、
前記相手部品は、スライダ進行方向に対して垂直な方向において互いに異なる角度を有する磁性を帯びた二つのスライダ案内面を備え、
前記スライダは、
前記二つのスライダ案内面のうちの一方のスライダ案内面と対面する第一の面、および、他方のスライダ案内面と対面する第二の面を備えたスライドプレートと、
前記第一の面に固定して取り付けられ、前記第一の面と対面する前記一方のスライダ案内面を引き寄せる磁力を発生させる第一の磁力発生手段と、
前記第二の面に固定して取り付けられ、前記第二の面と対面する前記他方のスライダ案内面を引き寄せる磁力を発生させる第二の磁力発生手段と、
前記スライダ進行方向において前記第一の磁力発生手段を挟むように前記第一の面に固定して取り付けられ、前記一方のスライダ案内面と非接触で対面する支持面を有する複数の第一の静圧気体軸受と、
前記スライダ進行方向において前記第二の磁力発生手段を挟むように前記第二の面に取り付けられ、前記他方のスライダ案内面と非接触で対面する支持面および当該支持面と前記他方のスライダ案内面との隙間を均一に保つための調芯手段を有する複数の第二の静圧気体軸受と、を備える
ことを特徴とするエアスライド装置。
請求項１に記載のエアスライド装置であって、
前記第一および第二の磁力発生手段は、少なくとも一つの永久磁石からなる
ことを特徴とするエアスライド装置。
請求項１または２に記載のエアスライド装置であって、
前記第二の磁力発生手段と前記他方のスライダ案内面との距離を調整する位置調整手段をさらに有する
ことを特徴とするエアスライド装置。
請求項１ないし３のいずれか一項に記載のエアスライド装置であって、
前記調芯手段は、
前記第二の静圧気体軸受を前記第二の面に対して角度自在に取り付けるためのボールジョイントである
ことを特徴とするエアスライド装置。