JP6500335B2 - Static pressure gas bearing rotation guide device - Google Patents

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JP6500335B2 JP2014054973A JP2014054973A JP6500335B2 JP 6500335 B2 JP6500335 B2 JP 6500335B2 JP 2014054973 A JP2014054973 A JP 2014054973A JP 2014054973 A JP2014054973 A JP 2014054973A JP 6500335 B2 JP6500335 B2 JP 6500335B2
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  • Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)

Description

本発明は、静圧気体軸受回転案内装置に関する。   The present invention relates to a static pressure gas bearing rotation guide device.

回転軸を支持する支持構造として、静圧気体軸受が知られている。静圧気体軸受は、回転軸を非接触の状態で回転可能に支持することができる。例えば、特許文献1には、ラジアル軸受部分およびスラスト軸受部分を備えた軸受ハウジングと、軸受ハウジングのラジアル軸受部分およびスラスト軸受部分のそれぞれに保持された静圧軸受パッドと、を備える静圧流体軸受が記載されている。   A static pressure gas bearing is known as a support structure for supporting a rotating shaft. The static pressure gas bearing can rotatably support the rotating shaft without contact. For example, Patent Document 1 discloses a hydrostatic fluid bearing including a bearing housing having a radial bearing portion and a thrust bearing portion, and hydrostatic bearing pads held by the radial bearing portion and the thrust bearing portion of the bearing housing, respectively. Is described.

特開平5−71535号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-71535

特許文献1の技術では、ラジアル軸受、スラスト軸受および多孔質の円筒パッド等の部材が、回転軸の周方向の全周に設けられている。このため、特許文献1の技術を用いる場合、回転軸の径方向の大きさを大型化すると、ラジアル軸受、スラスト軸受および円筒パッド等の部材が、回転軸の大型化に応じて大きくなる。しかし、部材の加工精度および多孔質材の気孔率の安定性には限界がある。このため、回転軸が大型化する場合、回転軸に作用する圧力が周方向で不均一となり、軸受負荷容量および軸受剛性が低下する可能性がある。   In the technique of Patent Document 1, members such as a radial bearing, a thrust bearing, and a porous cylindrical pad are provided all around the circumferential direction of the rotation shaft. Therefore, in the case of using the technology of Patent Document 1, when the size in the radial direction of the rotating shaft is increased, members such as radial bearings, thrust bearings and cylindrical pads become larger as the rotating shaft is increased. However, there is a limit to the processing accuracy of the member and the stability of the porosity of the porous material. For this reason, when the rotating shaft is enlarged, the pressure acting on the rotating shaft may become uneven in the circumferential direction, and the bearing load capacity and the bearing rigidity may be reduced.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、回転部材に作用する圧力が周方向で均一になり、軸受負荷容量および軸受剛性の低下を抑制できる静圧気体軸受回転案内装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and provides a static pressure gas bearing rotation and guiding device capable of uniforming pressure acting on a rotating member in the circumferential direction and suppressing reduction in bearing load capacity and bearing rigidity. The purpose is

上述した課題を解決し、目的を達成するために、静圧気体軸受回転案内装置は、軸周りに回転する円盤形状の部材である回転部材と、ハウジングと、多孔質材であって、前記ハウジングに前記回転部材の周方向に並べて設けられて前記回転部材に向かって気体を噴出する複数のエアパッドと、を備え、前記回転部材の周方向に等間隔に配置される複数の静圧気体軸受と、を備えることを特徴とする。   In order to solve the problems described above and achieve the object, the static pressure gas bearing rotary guide device is a rotary member that is a disk-shaped member that rotates around an axis, a housing, and a porous material, and the housing And a plurality of air pads provided side by side in the circumferential direction of the rotating member and injecting gas toward the rotating member, and a plurality of static pressure gas bearings disposed at equal intervals in the circumferential direction of the rotating member; , And.

これにより、回転部材が大型化する場合であっても、静圧気体軸受の大型化は抑制される。このため、静圧気体軸受が備える各部材の大きさを一定の大きさ以下に留まり、各部材の加工精度の低下が抑制される。また、ハウジングに複数のエアパッドが設けられるので、エアパッドの大型化が抑制される。このため、回転部材が大型化する場合であっても、多孔質材であるエアパッドの気孔率の安定性が保たれやすくなる。これにより、回転部材に作用する圧力が周方向で均一になりやすくなる。よって、本発明に係る静圧気体軸受回転案内装置は、軸受負荷容量および軸受剛性の低下を抑制できる。   Thereby, even when the rotating member is enlarged, the enlargement of the static pressure gas bearing is suppressed. For this reason, the magnitude | size of each member with which a static pressure gas bearing is equipped is less than fixed size, and the fall of the processing precision of each member is suppressed. In addition, since a plurality of air pads are provided in the housing, upsizing of the air pads is suppressed. Therefore, even when the rotating member is enlarged, the stability of the porosity of the air pad, which is a porous material, can be easily maintained. Thereby, the pressure acting on the rotating member is likely to be uniform in the circumferential direction. Therefore, the static pressure gas bearing rotation and guiding device according to the present invention can suppress the lowering of the bearing load capacity and the bearing rigidity.

本発明の望ましい態様として、前記ハウジングは、内部に設けられる流路である内部流路と、前記回転部材に対向する面に設けられる複数の第1凹部と、前記第1凹部の底面に設けられる前記第1凹部よりも小さい凹部であって、前記内部流路に接続される第2凹部と、を備え、前記エアパッドは、前記第1凹部に嵌まっており、前記内部流路および前記第2凹部を通じて前記気体を供給されることが好ましい。これにより、内部流路に導入された気体は、第2凹部を通じて、エアパッドの広範囲に接する。このため、気体は、エアパッドの全体から噴出されやすくなる。よって、静圧気体軸受回転案内装置は、エアパッドから噴出する気体によって回転部材に加えられる力の位置によるバラつきを抑制できる。このため、静圧気体軸受回転案内装置は、回転部材の回転運動の安定性を向上させることができる。   As a desirable mode of the present invention, the housing is provided on an inner flow passage which is a flow passage provided therein, a plurality of first recesses provided on a surface facing the rotating member, and a bottom surface of the first recess. And a second recess connected to the internal flow passage, the air pad being fitted in the first recess, the inner flow passage and the second Preferably, the gas is supplied through the recess. Thus, the gas introduced into the internal flow path contacts the wide area of the air pad through the second recess. For this reason, the gas is likely to be ejected from the entire air pad. Therefore, the static pressure gas bearing rotation guide device can suppress the variation due to the position of the force applied to the rotating member by the gas ejected from the air pad. Therefore, the static pressure gas bearing rotation guide device can improve the stability of the rotation movement of the rotation member.

本発明の望ましい態様として、前記複数のエアパッドのうち一部のエアパッドは、前記回転部材の曲面状の側面に向かって気体を噴出し、前記側面に対向する前記エアパッドの気体が噴出する表面である噴出面は、前記側面に沿う曲面状であることが好ましい。これにより、噴出面と側面との間に生ずる隙間は一定になりやすくなる。よって、静圧気体軸受回転案内装置は、エアパッドから噴出する気体によって回転部材に加えられる力の位置によるバラつきを抑制できる。このため、静圧気体軸受回転案内装置は、回転部材の回転運動の安定性を向上させることができる。   As a desirable mode of the present invention, a part of air pads among the plurality of air pads are surfaces from which gas is ejected toward the curved side surface of the rotating member and gas of the air pad opposed to the side surface is ejected. It is preferable that the jet surface is a curved surface along the side surface. Thereby, the gap generated between the jet surface and the side surface tends to be constant. Therefore, the static pressure gas bearing rotation guide device can suppress the variation due to the position of the force applied to the rotating member by the gas ejected from the air pad. Therefore, the static pressure gas bearing rotation guide device can improve the stability of the rotation movement of the rotation member.

本発明の望ましい態様として、環状の筐体を備え、前記ハウジングは、前記筐体に揺動可能に支持されることが好ましい。これにより、回転部材の径方向の位置に変化が生じた場合、または回転部材の軸に対する傾きに変化が生じた場合であっても、ハウジングが搖動できるので、回転部材とエアパッドとが非接触の状態が保たれやすい。よって、静圧気体軸受回転案内装置は、軸受負荷容量および軸受剛性の低下をさらに抑制できる。   As a desirable mode of the present invention, it is preferred to have an annular case, and the above-mentioned housing is rockably supported by the above-mentioned case. As a result, even if the radial position of the rotary member changes, or the tilt with respect to the axis of the rotary member changes, the housing can swing, so the rotary member and the air pad do not contact. It is easy to maintain the state. Therefore, the static pressure gas bearing rotation guide device can further suppress the decrease in the bearing load capacity and the bearing rigidity.

本発明によれば、回転部材に作用する圧力が周方向で均一になり、軸受負荷容量および軸受剛性の低下を抑制できる静圧気体軸受回転案内装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a static pressure gas bearing rotation and guide device capable of making the pressure acting on the rotating member circumferentially uniform and suppressing the decrease in bearing load capacity and bearing rigidity.

図1は、本実施形態に係る静圧気体軸受回転案内装置を、筐体の上面部を除いて示す平面図である。FIG. 1 is a plan view showing a static pressure gas bearing rotation and guiding device according to the present embodiment excluding an upper surface portion of a housing. 図2は、図1におけるA−A’断面を示す図である。FIG. 2 is a view showing a cross section A-A 'in FIG. 図3は、回転部材の第1端面側から見た第1ハウジングおよび第1エアパッドを示す図である。FIG. 3 is a view showing the first housing and the first air pad viewed from the first end face side of the rotation member. 図4は、回転部材の側面側から見た第3ハウジングおよび第3エアパッドを示す図である。FIG. 4 is a view showing the third housing and the third air pad viewed from the side of the rotating member. 図5は、図4におけるB−B’断面を示す図である。FIG. 5 is a view showing a cross section B-B 'in FIG. 図6は、変形例に係る静圧気体軸受回転案内装置を、回転部材の軸を含む平面で切った断面を示す図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of a static pressure gas bearing rotary guide according to a modification taken along a plane including the axis of the rotary member.

本発明を実施するための形態(実施形態)につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。   A mode (embodiment) for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited by the contents described in the following embodiments. Further, the components described below include those which can be easily conceived by those skilled in the art and those which are substantially the same. Furthermore, the components described below can be combined as appropriate.

(実施形態)
図1は、本実施形態に係る静圧気体軸受回転案内装置を、筐体の上面部を除いて示す平面図である。図2は、図1におけるA−A’断面を示す図である。図3は、回転部材の第1端面側から見た第1ハウジングおよび第1エアパッドを示す図である。図4は、回転部材の側面側から見た第3ハウジングおよび第3エアパッドを示す図である。図5は、図4におけるB−B’断面を示す図である。図1、2に示すように、静圧気体軸受回転案内装置1は、例えば、筐体10と、回転部材6と、3つの第1静圧気体軸受ab1と、3つの第2静圧気体軸受ab2と、3つの第3静圧気体軸受ab3と、を備える。静圧気体軸受回転案内装置1は、例えば、ウェハーの検査装置において、被検査物であるウェハーを回転させる機構として用いられる。なお、第1静圧気体軸受ab1と、第2静圧気体軸受ab2と、第3静圧気体軸受ab3は、必ずしもそれぞれ3つでなくてもよく、それぞれ2つであってもよいし、それぞれ4つ以上であってもよい。
(Embodiment)
FIG. 1 is a plan view showing a static pressure gas bearing rotation and guiding device according to the present embodiment excluding an upper surface portion of a housing. FIG. 2 is a view showing a cross section AA 'in FIG. FIG. 3 is a view showing the first housing and the first air pad viewed from the first end face side of the rotation member. FIG. 4 is a view showing the third housing and the third air pad viewed from the side of the rotating member. FIG. 5 is a view showing a cross section BB 'in FIG. As shown in FIGS. 1 and 2, for example, the static pressure gas bearing rotation guide device 1 includes a housing 10, a rotating member 6, three first static pressure gas bearings ab1, and three second static pressure gas bearings. ab2 and three third static pressure gas bearings ab3. The static pressure gas bearing rotation guide device 1 is used, for example, as a mechanism for rotating a wafer to be inspected in a wafer inspection device. The first static pressure gas bearing ab1, the second static pressure gas bearing ab2, and the third static pressure gas bearing ab3 may not necessarily be three, but may be two, respectively. There may be four or more.

図1に示すように、筐体10は、環状である。また、図2に示すように、筐体10は、上面部101と、底面部102と、側面部103と、を備える。上面部101は、円環形状の板状部材である。底面部102は、上面部101に平行である円環形状の板状部材である。側面部103は、上面部101および底面部102を連結する部材である。例えば本実施形態において、筐体10は、上面部101および底面部102が鉛直方向に対して直交するように配置されている。   As shown in FIG. 1, the housing 10 is annular. Further, as shown in FIG. 2, the housing 10 includes an upper surface portion 101, a bottom surface portion 102, and a side surface portion 103. The upper surface portion 101 is a ring-shaped plate-like member. The bottom surface portion 102 is a ring-shaped plate member parallel to the top surface portion 101. The side surface portion 103 is a member that connects the top surface portion 101 and the bottom surface portion 102. For example, in the present embodiment, the housing 10 is disposed such that the top surface portion 101 and the bottom surface portion 102 are orthogonal to the vertical direction.

回転部材6は、軸Z周りに回転する円盤形状の部材である。例えば本実施形態において、軸Zは、水平面に対して直交している。回転部材6は、例えばステンレス鋼で形成されている。回転部材6は、軸Zに対して直交する表面である第1端面61と、第1端面61に平行な表面である第2端面62と、軸Z方向から見て円形である表面である側面63と、を備える。側面63は、曲面であって、第1端面61の径方向外側の端部と第2端面62の径方向外側の端部とを接続している。また、回転部材6は、軸Z方向に貫通する貫通孔6hと、貫通孔6hの内周面に設けられる環状の溝65と、を備える。溝65は、例えば貫通孔6hの内周面を切削することで形成されている。これにより、回転部材6は、中実部材である場合に比較して軽量である。また、回転部材6は、第1端面61から溝65に向かって貫通する複数の取付孔61hと、第2端面62から溝65に向かって貫通する複数の取付孔62hと、を備える。取付孔61hおよび取付孔62hは、例えば、回転部材6の周方向に等間隔に配置されている。例えば、ウェハー等の被検査物を保持する機台(チャック)が、ボルト等の固定具および取付孔61h、62hを用いて、回転部材6に固定される。   The rotating member 6 is a disk-shaped member that rotates around the axis Z. For example, in the present embodiment, the axis Z is orthogonal to the horizontal plane. The rotating member 6 is made of, for example, stainless steel. The rotating member 6 has a first end surface 61 which is a surface orthogonal to the axis Z, a second end surface 62 which is a surface parallel to the first end surface 61, and a side surface which is a surface which is circular when viewed from the axis Z direction. And 63. The side surface 63 is a curved surface, and connects the radially outer end of the first end surface 61 and the radially outer end of the second end surface 62. Further, the rotating member 6 includes a through hole 6h penetrating in the axis Z direction, and an annular groove 65 provided on the inner peripheral surface of the through hole 6h. The groove 65 is formed, for example, by cutting the inner peripheral surface of the through hole 6 h. Thereby, the rotation member 6 is lightweight compared with the case where it is a solid member. The rotating member 6 also includes a plurality of mounting holes 61 h penetrating from the first end face 61 toward the groove 65 and a plurality of mounting holes 62 h penetrating from the second end face 62 toward the groove 65. The mounting holes 61 h and the mounting holes 62 h are, for example, arranged at equal intervals in the circumferential direction of the rotating member 6. For example, a machine base (chuck) for holding an object to be inspected such as a wafer is fixed to the rotating member 6 using a fixing tool such as a bolt and the mounting holes 61 h and 62 h.

なお、回転部材6は、第1端面61を形成する部材と、第2端面62を形成する部材と、側面63を形成する部材とを組み立てて形成されていてもよい。このように別部材を組み立てて回転部材6を形成する場合、第1端面61を形成する部材と第2端面62を形成する部材との間の隙間が、溝65である。   The rotating member 6 may be formed by assembling a member forming the first end face 61, a member forming the second end face 62, and a member forming the side face 63. When the separate member is assembled in this manner to form the rotary member 6, the gap between the member forming the first end face 61 and the member forming the second end face 62 is the groove 65.

図1に示すように、3つの第1静圧気体軸受ab1は、回転部材6の周方向に等間隔に配置されている。図2に示すように、第1静圧気体軸受ab1は、第1ハウジング4と、第1エアパッド5と、を備える。   As shown in FIG. 1, the three first static pressure gas bearings ab1 are arranged at equal intervals in the circumferential direction of the rotating member 6. As shown in FIG. 2, the first static pressure gas bearing ab 1 includes a first housing 4 and a first air pad 5.

第1ハウジング4は、第1端面61に対向するように配置されている。第1ハウジング4は、例えばステンレス鋼で形成されている。第1ハウジング4を第1端面61から見た形状は、例えば扇形状である。図2に示すように、第1ハウジング4は、第1端面61と対向する面とは反対側の面に、球状の窪みであるソケット部48を備える。ソケット部48には、ボールスタッドbの球状の先端部が嵌まっている。ボールスタッドbは、上面部101を貫通しており、緩み止めナットnによって位置決めされている。これにより、第1ハウジング4は、上面部101に揺動可能に支持されている。また、ボールスタッドbの先端部の位置は、緩み止めナットnを緩めることで調整することができる。   The first housing 4 is disposed to face the first end face 61. The first housing 4 is formed of, for example, stainless steel. The shape of the first housing 4 as viewed from the first end face 61 is, for example, a fan shape. As shown in FIG. 2, the first housing 4 is provided with a socket portion 48 which is a spherical recess on the surface opposite to the surface facing the first end surface 61. The spherical tip end of the ball stud b is fitted in the socket portion 48. The ball stud b passes through the top surface 101 and is positioned by the locking nut n. Thereby, the first housing 4 is swingably supported by the upper surface portion 101. The position of the tip of the ball stud b can be adjusted by loosening the locking nut n.

第1エアパッド5は、例えばグラファイトにより形成された板状の多孔質材であって、第1ハウジング4に支持される。図2に示すように、第1ハウジング4は、第1端面61と対向する面に第1凹部49を備える。第1エアパッド5は、第1凹部49に嵌まっている。第1エアパッド5は、例えば、接着剤によって第1凹部49に固定されている。図3に示すように、第1エアパッド5は、例えばそれぞれの第1ハウジング4に5つずつ固定されている。5つの第1エアパッド5は、例えば回転部材6の周方向で等間隔に並べられている。なお、第1エアパッド5は、ボルト等によって第1凹部49に固定されていてもよい。また、それぞれの第1ハウジング4に固定される第1エアパッド5は、必ずしも5つでなくてもよく、4つ以下であってもよいし6つ以上であってもよい。   The first air pad 5 is a plate-like porous material made of, for example, graphite, and is supported by the first housing 4. As shown in FIG. 2, the first housing 4 is provided with a first recess 49 on the surface facing the first end face 61. The first air pad 5 is fitted in the first recess 49. The first air pad 5 is fixed to the first recess 49 by, for example, an adhesive. As shown in FIG. 3, for example, five first air pads 5 are fixed to each first housing 4. The five first air pads 5 are arranged at equal intervals in the circumferential direction of the rotating member 6, for example. The first air pad 5 may be fixed to the first recess 49 by a bolt or the like. In addition, the number of first air pads 5 fixed to each first housing 4 may not be five, and may be four or less or six or more.

図1に示すように、3つの第2静圧気体軸受ab2は、回転部材6の周方向に等間隔に配置されている。第2静圧気体軸受ab2は、例えば、回転部材6の軸方向から見た場合に第1静圧気体軸受ab1と重なるように配置されている。図2に示すように、第2静圧気体軸受ab2は、第2ハウジング7と、第2エアパッド8と、を備える。   As shown in FIG. 1, the three second static pressure gas bearings ab2 are arranged at equal intervals in the circumferential direction of the rotating member 6. The second static pressure gas bearing ab2 is, for example, disposed so as to overlap the first static pressure gas bearing ab1 when viewed from the axial direction of the rotary member 6. As shown in FIG. 2, the second static pressure gas bearing ab 2 includes a second housing 7 and a second air pad 8.

第2ハウジング7は、第2端面62に対向するように配置されている。第2ハウジング7は、例えばステンレス鋼で形成されている。第2ハウジング7を第2端面62から見た形状は、例えば扇形状である。図2に示すように、第2ハウジング7は、第2端面62と対向する面とは反対側の面に、球状の窪みであるソケット部78を備える。ソケット部78には、ボールスタッドbの球状の先端部が嵌まっている。ボールスタッドbは、底面部102を貫通しており、緩み止めナットnによって位置決めされている。これにより、第2ハウジング7は、底面部102に揺動可能に支持されている。   The second housing 7 is disposed to face the second end face 62. The second housing 7 is formed of, for example, stainless steel. The shape of the second housing 7 as viewed from the second end face 62 is, for example, a fan shape. As shown in FIG. 2, the second housing 7 is provided with a socket portion 78 which is a spherical recess on the surface opposite to the surface facing the second end surface 62. The spherical tip end of the ball stud b is fitted in the socket portion 78. The ball stud b passes through the bottom portion 102 and is positioned by the locking nut n. Thereby, the second housing 7 is swingably supported by the bottom surface portion 102.

第2エアパッド8は、例えばグラファイトにより形成された板状の多孔質材であって、第2ハウジング7に支持される。第2ハウジング7は、第2端面62と対向する面に第1凹部79を備える。第2エアパッド8は、第1凹部79に嵌まっている。第2エアパッド8は、例えば、接着剤によって第1凹部79に固定されている。第2エアパッド8は、例えばそれぞれの第2ハウジング7に5つずつ固定されている。5つの第2エアパッド8は、例えば回転部材6の周方向で等間隔に並べられている。なお、第2エアパッド8は、ボルト等によって第1凹部79に固定されていてもよい。また、それぞれの第2ハウジング7に固定される第2エアパッド8は、必ずしも5つでなくてもよく、4つ以下であってもよいし6つ以上であってもよい。   The second air pad 8 is a plate-like porous material formed of, for example, graphite, and is supported by the second housing 7. The second housing 7 is provided with a first recess 79 on the surface facing the second end face 62. The second air pad 8 is fitted in the first recess 79. The second air pad 8 is fixed to the first recess 79 by, for example, an adhesive. The second air pads 8 are fixed, for example, five to each second housing 7. The five second air pads 8 are arranged at equal intervals in the circumferential direction of the rotating member 6, for example. The second air pad 8 may be fixed to the first recess 79 by a bolt or the like. Further, the number of second air pads 8 fixed to each second housing 7 may not be five, and may be four or less or six or more.

図1に示すように、3つの第3静圧気体軸受ab3は、回転部材6の周方向に等間隔に配置されている。第3静圧気体軸受ab3は、例えば、第1静圧気体軸受ab1および第2静圧気体軸受ab2と回転部材6の周方向の位置が同じになるように配置されている。図2に示すように、第3静圧気体軸受ab3は、第3ハウジング2と、第3エアパッド3と、を備える。   As shown in FIG. 1, the three third static pressure gas bearings ab3 are arranged at equal intervals in the circumferential direction of the rotating member 6. The third static pressure gas bearing ab3 is disposed, for example, so that the circumferential positions of the first static pressure gas bearing ab1 and the second static pressure gas bearing ab2 and the rotating member 6 are the same. As shown in FIG. 2, the third static pressure gas bearing ab 3 includes the third housing 2 and the third air pad 3.

第3ハウジング2は、側面63に対向するように配置されている。第3ハウジング2は、例えばステンレス鋼で形成されている。図4に示すように、第3ハウジング2を側面63から見た形状は、例えば長方形である。図2に示すように、第3ハウジング2は、側面63と対向する面とは反対側の面に、球状の窪みであるソケット部28を備える。ソケット部28には、ボールスタッドbの球状の先端部が嵌まっている。ボールスタッドbは、側面部103を貫通しており、緩み止めナットnによって位置決めされている。これにより、第3ハウジング2は、側面部103に揺動可能に支持されている。   The third housing 2 is disposed to face the side surface 63. The third housing 2 is formed of, for example, stainless steel. As shown in FIG. 4, the shape of the third housing 2 as viewed from the side surface 63 is, for example, a rectangle. As shown in FIG. 2, the third housing 2 is provided with a socket portion 28 which is a spherical recess on the surface opposite to the surface facing the side surface 63. The spherical tip end of the ball stud b is fitted in the socket portion 28. The ball stud b passes through the side portion 103 and is positioned by the locking nut n. Thereby, the third housing 2 is swingably supported by the side surface portion 103.

第3エアパッド3は、例えばグラファイトにより形成された板状の多孔質材であって、第3ハウジング2に支持される。第3ハウジング2は、側面63と対向する面に第1凹部29を備える。第3エアパッド3は、第1凹部29に嵌まっている。第3エアパッド3は、例えば、接着剤によって第1凹部29に固定されている。図4に示すように、第3エアパッド3は、例えばそれぞれの第3ハウジング2に5つずつ固定されている。5つの第3エアパッド3は、例えば回転部材6の周方向で等間隔に並べられている。なお、第3エアパッド3は、ボルト等によって第1凹部29に固定されていてもよい。また、それぞれの第3ハウジング2に固定される第3エアパッド3は、必ずしも5つでなくてもよく、4つ以下であってもよいし6つ以上であってもよい。   The third air pad 3 is a plate-like porous material formed of, for example, graphite, and is supported by the third housing 2. The third housing 2 is provided with a first recess 29 on the surface facing the side surface 63. The third air pad 3 is fitted in the first recess 29. The third air pad 3 is fixed to the first recess 29 by, for example, an adhesive. As shown in FIG. 4, for example, five third air pads 3 are fixed to each third housing 2. The five third air pads 3 are arranged at equal intervals in the circumferential direction of the rotating member 6, for example. The third air pad 3 may be fixed to the first recess 29 by a bolt or the like. In addition, the number of third air pads 3 fixed to the respective third housings 2 may not be five, and may be four or less or six or more.

図4、5に示すように、第3ハウジング2は、内部に設けられる流路である内部流路21を備える。内部流路21の一端は、第3ハウジング2の外部に開口している。第3ハウジング2は、第1凹部29の底面に設けられる第1凹部29よりも小さい凹部であって内部流路21に接続される第2凹部23を備える。例えば、第2凹部23は、側面63から見た形状が矩形である矩形部23aと、側面63から見た形状が十字形である十字部23bと、を備える。十字部23bは、矩形部23aの内側に配置されている。十字部23bの端部は、矩形部23aの4辺それぞれの中間部に連結されている。   As shown to FIG.4, 5, the 3rd housing 2 is equipped with the internal flow path 21 which is a flow path provided in an inside. One end of the internal flow passage 21 opens to the outside of the third housing 2. The third housing 2 is provided with a second recess 23 smaller than the first recess 29 provided on the bottom surface of the first recess 29 and connected to the internal flow passage 21. For example, the second recess 23 includes a rectangular portion 23a whose shape seen from the side surface 63 is rectangular and a cross portion 23b whose shape seen from the side surface 63 is a cross. The cross portion 23 b is disposed inside the rectangular portion 23 a. The end of the cross portion 23b is connected to the middle portion of each of the four sides of the rectangular portion 23a.

図5に示すように、第3エアパッド3は、回転部材6の側面63に対向する表面である噴出面31と、噴出面31とは反対側の表面である裏面32を備える。噴出面31は、例えば、第3エアパッド3が対向する回転部材6の側面63に沿う曲面状である。これにより、噴出面31と側面63との間に生ずる隙間Gは一定になっている。例えば本実施形態において、隙間Gは、10μm程度である。裏面32は、平坦面であり、第1凹部29の底面に接している。   As shown in FIG. 5, the third air pad 3 includes a jet surface 31 which is a surface facing the side surface 63 of the rotary member 6 and a back surface 32 which is a surface opposite to the jet surface 31. The ejection surface 31 has, for example, a curved surface shape along the side surface 63 of the rotating member 6 to which the third air pad 3 faces. Thereby, the gap G generated between the jet surface 31 and the side surface 63 is constant. For example, in the present embodiment, the gap G is about 10 μm. The back surface 32 is a flat surface and is in contact with the bottom surface of the first recess 29.

内部流路21には、外部から圧縮空気が導入される。内部流路21に導入された圧縮空気は、第2凹部23を通じて、第3エアパッド3の裏面32の広範囲に接する。第3エアパッド3が多孔質材であるため、圧縮空気は、裏面32側から噴出面31側へ第3エアパッド3の内部を移動する。圧縮空気は、第3エアパッド3の内部の気孔を通じて拡散するので、噴出面31の全体から回転部材6の側面63に向かって噴出する。このため、第3静圧気体軸受ab3によって、径方向内側向きの力が回転部材6に加えられる。3つの第3静圧気体軸受ab3は、上述したように回転部材6の周方向に均等に配置されている。これにより、3つの第3静圧気体軸受ab3から回転部材6に加えられる力が釣り合う。このため、回転部材6と第3エアパッド3とが非接触の状態で、回転部材6の径方向の位置が規制される。また、回転部材6の径方向の位置に変化が生じた場合であっても、第3ハウジング2が揺動できるので、回転部材6が第3エアパッド3に非接触である状態が保たれやすい。   Compressed air is introduced into the internal flow passage 21 from the outside. The compressed air introduced into the internal flow passage 21 contacts the wide area of the back surface 32 of the third air pad 3 through the second recess 23. Since the third air pad 3 is a porous material, the compressed air moves inside the third air pad 3 from the back surface 32 side to the ejection surface 31 side. The compressed air diffuses through the pores in the third air pad 3, and thus jets out from the entire jet surface 31 toward the side surface 63 of the rotary member 6. For this reason, a radially inward force is applied to the rotating member 6 by the third static pressure gas bearing ab3. The three third static pressure gas bearings ab3 are equally disposed in the circumferential direction of the rotary member 6 as described above. Thereby, the forces applied to the rotating member 6 from the three third static pressure gas bearings ab3 are balanced. For this reason, the position of the radial direction of rotation member 6 is regulated, when rotation member 6 and the 3rd air pad 3 do not contact. Further, even if the radial position of the rotary member 6 changes, the third housing 2 can swing, so the state in which the rotary member 6 is not in contact with the third air pad 3 can be easily maintained.

また、第1ハウジング4は、図3に示すように、第3ハウジング2の内部流路21に相当する内部流路41と、第3ハウジング2の第2凹部23に相当する第2凹部43と、を備える。内部流路41および第2凹部43を通じて圧縮空気が第1エアパッド5に導入され、第1エアパッド5から第1端面61に向かって圧縮空気が噴出する。このため、第1静圧気体軸受ab1によって、鉛直方向下向きの力が回転部材6に加えられる。また、第1エアパッド5の圧縮空気が噴出する面と第1端面61の間の隙間の大きさは、上述した隙間Gの大きさと同程度である。   Further, as shown in FIG. 3, the first housing 4 includes an internal flow passage 41 corresponding to the internal flow passage 21 of the third housing 2 and a second recess 43 corresponding to the second recess 23 of the third housing 2. And. The compressed air is introduced into the first air pad 5 through the internal flow passage 41 and the second recess 43, and the compressed air is jetted from the first air pad 5 toward the first end face 61. Therefore, a downward force in the vertical direction is applied to the rotating member 6 by the first static pressure gas bearing ab1. The size of the gap between the surface of the first air pad 5 from which the compressed air is jetted and the first end surface 61 is approximately the same as the size of the gap G described above.

また、第2ハウジング7は、例えば内部流路41と同じ形状の内部流路と、第2凹部43と同じ形状の第2凹部と、を備える。第2ハウジング7における内部流路および第2凹部を通じて圧縮空気が第2エアパッド8に導入され、第2エアパッド8から第2端面62に向かって圧縮空気が噴出する。このため、第2静圧気体軸受ab2によって、鉛直方向上向きの力が回転部材6に加えられる。また、第2エアパッド8の圧縮空気が噴出する面と第2端面62の間の隙間の大きさは、上述した隙間Gの大きさと同程度である。   Further, the second housing 7 includes, for example, an internal flow passage having the same shape as the internal flow passage 41 and a second recess having the same shape as the second recess 43. The compressed air is introduced to the second air pad 8 through the internal flow passage and the second recess in the second housing 7, and the compressed air is jetted from the second air pad 8 toward the second end face 62. Therefore, a vertically upward force is applied to the rotating member 6 by the second static pressure gas bearing ab2. Further, the size of the gap between the surface of the second air pad 8 from which the compressed air is jetted and the second end surface 62 is approximately the same as the size of the gap G described above.

第1エアパッド5から噴出させる圧縮空気の量および第2エアパッド8から噴出させる空気の量は、それぞれ独立に調整することができる。これにより、第2静圧気体軸受ab2によって回転部材6に加えられる力が、第1静圧気体軸受ab1によって回転部材6に加えられる力と回転部材6にかかる重力との合力に釣り合う。このため、回転部材6が第1エアパッド5および第2エアパッド8に非接触の状態で、回転部材6の軸方向の位置が規制される。また、第1静圧気体軸受ab1および第2静圧気体軸受ab2が回転部材6の周方向に等間隔に配置されているため、回転部材6の軸Zに対する傾きの規制が容易である。また、回転部材6の軸Zに対する傾きに変化が生じた場合であっても、第1ハウジング4および第2ハウジング7が揺動できるので、回転部材6が第1エアパッド5および第2エアパッド8に非接触である状態が保たれやすい。   The amount of compressed air ejected from the first air pad 5 and the amount of air ejected from the second air pad 8 can be independently adjusted. Thereby, the force applied to the rotating member 6 by the second static pressure gas bearing ab2 is balanced with the combined force of the force applied to the rotating member 6 by the first static pressure gas bearing ab1 and the gravity applied to the rotating member 6. Therefore, the axial position of the rotary member 6 is regulated in a state where the rotary member 6 is not in contact with the first air pad 5 and the second air pad 8. Further, since the first static pressure gas bearing ab1 and the second static pressure gas bearing ab2 are disposed at equal intervals in the circumferential direction of the rotary member 6, it is easy to regulate the inclination of the rotary member 6 with respect to the axis Z. In addition, even if the inclination of the rotation member 6 with respect to the axis Z changes, the first housing 4 and the second housing 7 can swing, so the rotation member 6 can be used as the first air pad 5 and the second air pad 8. It is easy to maintain the non-contact state.

また、第1静圧気体軸受ab1、第2静圧気体軸受ab2および第3静圧気体軸受ab3は、それぞれ3つである。これにより、第1静圧気体軸受ab1、第2静圧気体軸受ab2および第3静圧気体軸受ab3がそれぞれ2つである場合に比較して、静圧気体軸受回転案内装置1は、回転部材6の軸Z方向の位置および回転部材6の軸Zに対する傾きを規制しやすくなる。よって、静圧気体軸受回転案内装置1は、回転部材6の回転運動の安定性を向上させることができる。   The first static pressure gas bearing ab1, the second static pressure gas bearing ab2, and the third static pressure gas bearing ab3 are each three. Thereby, compared with the case where the first static pressure gas bearing ab1, the second static pressure gas bearing ab2, and the third static pressure gas bearing ab3 are each two, the static pressure gas bearing rotation guide device 1 is a rotating member It becomes easy to regulate the position of the axis 6 in the direction of the axis Z and the inclination of the rotary member 6 with respect to the axis Z. Therefore, the static pressure gas bearing rotation guide device 1 can improve the stability of the rotational movement of the rotation member 6.

また、第2静圧気体軸受ab2は、回転部材6の軸Z方向から見た場合に第1静圧気体軸受ab1と重なるように配置される。これにより、第1静圧気体軸受ab1によって回転部材6に加えられる力の作用点と、第2静圧気体軸受ab2によって回転部材6に加えられる力の作用点とが、回転部材6の周方向で一致しやすくなる。このため、第1エアパッド5から噴出させる圧縮空気の量および第2エアパッド8から噴出させる圧縮空気の量の調整が容易になる。よって、静圧気体軸受回転案内装置1は、回転部材6の回転運動の安定性を容易に維持することができる。   Further, the second static pressure gas bearing ab2 is disposed so as to overlap the first static pressure gas bearing ab1 when viewed from the direction of the axis Z of the rotary member 6. Thereby, the point of action of the force applied to the rotating member 6 by the first static pressure gas bearing ab1 and the point of action of the force applied to the rotating member 6 by the second static pressure gas bearing ab2 are in the circumferential direction of the rotating member 6 It becomes easy to match. Therefore, it is easy to adjust the amount of compressed air ejected from the first air pad 5 and the amount of compressed air ejected from the second air pad 8. Therefore, the static pressure gas bearing rotation guide device 1 can easily maintain the stability of the rotational movement of the rotation member 6.

また、回転部材6は、軸Z方向に貫通する貫通孔6hと、貫通孔6hの内周面に設けられる環状の溝65と、を備える。これにより、回転部材6は、中実部材である場合に比較して軽量になる。このため、回転部材6を回転させるときに回転部材6に作用する慣性力が小さくなる。よって、静圧気体軸受回転案内装置1は、回転部材6の回転速度の制御を容易にすることができる。   Further, the rotating member 6 includes a through hole 6h penetrating in the axis Z direction, and an annular groove 65 provided on the inner peripheral surface of the through hole 6h. Thereby, the rotation member 6 becomes lightweight compared with the case where it is a solid member. For this reason, when rotating the rotation member 6, the inertial force which acts on the rotation member 6 becomes small. Therefore, the static pressure gas bearing rotation guide device 1 can easily control the rotation speed of the rotation member 6.

なお、第1静圧気体軸受ab1および第2静圧気体軸受ab2は、必ずしも同じ数で配置されていなくてもよい。例えば、第2静圧気体軸受ab2の数が、第1静圧気体軸受ab1の数よりも多くてもよい。上述したように、第2静圧気体軸受ab2によって回転部材6に加えられる力は、第1静圧気体軸受ab1によって回転部材6に加えられる力と回転部材6にかかる重力との合力に釣り合う必要がある。このため、第2静圧気体軸受ab2の数を第1静圧気体軸受ab1の数よりも多くすることで、1つの第1エアパッド5から噴出する圧縮空気の量と1つの第2エアパッド8から噴出する圧縮空気の量とが、より均一になる。これにより、回転部材6の回転運動の安定性が向上する可能性がある。   The first static pressure gas bearing ab1 and the second static pressure gas bearing ab2 may not necessarily be arranged in the same number. For example, the number of second static pressure gas bearings ab2 may be larger than the number of first static pressure gas bearings ab1. As described above, the force applied to the rotating member 6 by the second static pressure gas bearing ab2 needs to be balanced with the combined force of the force applied to the rotating member 6 by the first static pressure gas bearing ab1 and the gravity applied to the rotating member 6 There is. Therefore, by setting the number of second static pressure gas bearings ab2 to be larger than the number of first static pressure gas bearings ab1, the amount of compressed air ejected from one first air pad 5 and one second air pad 8 can be obtained. The amount of compressed air to be ejected is more uniform. Thereby, the stability of the rotational movement of the rotary member 6 may be improved.

また、回転部材6、第1ハウジング4、第2ハウジング7および第3ハウジング2は、必ずしもステンレス鋼で形成されていなくてもよく、他の材料で形成されていてもよい。ただし、回転部材6、第1ハウジング4、第2ハウジング7および第3ハウジング2は、熱膨張率が低い金属で形成されることが好ましい。また、第1エアパッド5、第2エアパッド8および第3エアパッド3は、必ずしもグラファイトで形成されていなくてもよく、他の材料で形成されていてもよい。ただし、第1エアパッド5、第2エアパッド8および第3エアパッド3がグラファイトで形成されている場合、回転部材6に接触したときでも回転部材6との摩擦が生じにくい点で好ましい。   The rotating member 6, the first housing 4, the second housing 7, and the third housing 2 may not necessarily be formed of stainless steel, and may be formed of another material. However, it is preferable that the rotating member 6, the first housing 4, the second housing 7, and the third housing 2 be formed of a metal having a low coefficient of thermal expansion. The first air pad 5, the second air pad 8, and the third air pad 3 may not necessarily be made of graphite, and may be made of other materials. However, when the first air pad 5, the second air pad 8, and the third air pad 3 are formed of graphite, it is preferable in that the friction with the rotating member 6 is less likely to occur even when contacting the rotating member 6.

以上述べたように、静圧気体軸受回転案内装置1は、軸Z周りに回転する円盤形状の部材である回転部材6を備える。静圧気体軸受回転案内装置1は、ハウジング(第1ハウジング4、第2ハウジング7または第3ハウジング2)と、多孔質材であって、ハウジングに回転部材6の周方向に並べて設けられて回転部材6に向かって気体を噴出する複数のエアパッド(第1エアパッド5、第2エアパッド8または第3エアパッド3)と、を備え、回転部材6の周方向に等間隔に配置される複数の静圧気体軸受(第1静圧気体軸受ab1、第2静圧気体軸受ab2または第3静圧気体軸受ab3)と、を備える。   As described above, the static pressure gas bearing rotation guide device 1 includes the rotation member 6 which is a disk-shaped member that rotates around the axis Z. The static pressure gas bearing rotation guide device 1 is a housing (the first housing 4, the second housing 7 or the third housing 2) and a porous material, and is provided in the housing in the circumferential direction of the rotation member 6 to rotate A plurality of static pressure provided with a plurality of air pads (the first air pad 5, the second air pad 8 or the third air pad 3) for jetting the gas toward the member 6, and arranged at equal intervals in the circumferential direction of the rotating member 6. A gas bearing (a first static pressure gas bearing ab1, a second static pressure gas bearing ab2 or a third static pressure gas bearing ab3) is provided.

これにより、回転部材6が大型化する場合であっても、第1静圧気体軸受ab1、第2静圧気体軸受ab2および第3静圧気体軸受ab3の大型化は抑制される。このため、第1静圧気体軸受ab1、第2静圧気体軸受ab2および第3静圧気体軸受ab3が備える各部材の大きさを一定の大きさ以下に留まり、各部材の加工精度の低下が抑制される。よって、静圧気体軸受回転案内装置1は、回転部材6が大きい場合でも、回転部材6を非接触で支持することができる。「回転部材6を非接触で支持する」とは、第1エアパッド5と回転部材6との間、第2エアパッド8と回転部材6との間、および第3エアパッド3と回転部材6との間にある気体(圧縮空気)によって、回転部材6の軸Z方向および径方向の位置が規制されている状態を意味する。すなわち、「回転部材6を非接触で支持する」とは、気体(圧縮空気)によって回転部材6が宙に浮かんでいる状態を意味する。また、ハウジングに複数のエアパッドが設けられるので、エアパッドの大型化が抑制される。このため、回転部材6が大型化する場合であっても、多孔質材であるエアパッドの気孔率の安定性が保たれやすくなる。これにより、回転部材6に作用する圧力が周方向で均一になりやすくなる。よって、静圧気体軸受回転案内装置1は、回転部材6が大きい場合でも軸受負荷容量および軸受剛性の低下を抑制できる。ここで、軸受負荷容量とは、静圧気体軸受回転案内装置1が回転部材6を非接触で支持することができる最大荷重である。軸受剛性とは、回転部材6の回転中において衝撃または振動等が回転部材6に加えられたとき、回転部材6が第1エアパッド5、第2エアパッド8または第3エアパッド3に接触せずに回転できる度合である。軸受剛性の単位は、例えば[N/μm]である。すなわち、軸受剛性は、回転中の回転部材6を1μm移動させるのに要する荷重[N]を意味する。   Thereby, even when the rotary member 6 is enlarged, the enlargement of the first static pressure gas bearing ab1, the second static pressure gas bearing ab2, and the third static pressure gas bearing ab3 is suppressed. For this reason, the size of each member provided in the first static pressure gas bearing ab1, the second static pressure gas bearing ab2, and the third static pressure gas bearing ab3 remains smaller than a predetermined size, and the processing accuracy of each member decreases. Be suppressed. Therefore, even when the rotating member 6 is large, the static pressure gas bearing rotation guiding device 1 can support the rotating member 6 in a noncontact manner. The phrase “supporting the rotary member 6 in a non-contact manner” means between the first air pad 5 and the rotary member 6, between the second air pad 8 and the rotary member 6, and between the third air pad 3 and the rotary member 6. The position of the rotating member 6 in the Z-direction and the radial direction is restricted by the gas (compressed air) present in the above. That is, “supporting the rotating member 6 in a non-contact manner” means that the rotating member 6 floats in the air by gas (compressed air). In addition, since a plurality of air pads are provided in the housing, upsizing of the air pads is suppressed. For this reason, even when the rotation member 6 is enlarged, stability of the porosity of the air pad which is a porous material can be easily maintained. As a result, the pressure acting on the rotating member 6 is likely to be uniform in the circumferential direction. Therefore, even if the rotating member 6 is large, the static pressure gas bearing rotation and guiding device 1 can suppress the decrease in the bearing load capacity and the bearing rigidity. Here, the bearing load capacity is the maximum load at which the static pressure gas bearing rotation and guide apparatus 1 can support the rotating member 6 in a noncontact manner. With bearing rigidity, when impact or vibration is applied to the rotating member 6 while the rotating member 6 is rotating, the rotating member 6 does not contact the first air pad 5, the second air pad 8 or the third air pad 3 and rotates. It is possible to do it. The unit of bearing stiffness is, for example, [N / μm]. That is, bearing rigidity means the load [N] required to move the rotating member 6 during rotation by 1 μm.

また、ハウジング(第1ハウジング4、第2ハウジング7または第3ハウジング2)は、内部に設けられる流路である内部流路(内部流路21、41等)と、回転部材6に対向する面に設けられる複数の第1凹部(第1凹部29、49、79)と、第1凹部の底面に設けられる第1凹部よりも小さい凹部であって、内部流路に接続される第2凹部(第2凹部23、43等)と、を備える。エアパッド(第1エアパッド5、第2エアパッド8または第3エアパッド3)は、第1凹部に嵌まっており、内部流路および第2凹部を通じて気体を供給される。これにより、内部流路に導入された気体(圧縮空気)は、第2凹部を通じて、エアパッドの広範囲に接する。このため、気体(圧縮空気)は、エアパッドの全体から噴出されやすくなる。よって、静圧気体軸受回転案内装置1は、エアパッドから噴出する気体(圧縮空気)によって回転部材6に加えられる力の位置によるバラつきを抑制できる。このため、静圧気体軸受回転案内装置1は、回転部材6の回転運動の安定性を向上させることができる。   Further, the housing (the first housing 4, the second housing 7 or the third housing 2) is a flow channel provided inside, and a surface facing the rotating member 6 and an inner flow channel (internal flow channels 21, 41 etc.) A plurality of first recesses (first recesses 29, 49, 79) provided in the second embodiment, and second recesses provided in the bottom surface of the first recess and smaller than the first recesses and connected to the internal flow path And the like. The air pad (the first air pad 5, the second air pad 8, or the third air pad 3) is fitted in the first recess and is supplied with gas through the internal flow path and the second recess. Thus, the gas (compressed air) introduced into the internal flow passage contacts the wide area of the air pad through the second recess. For this reason, gas (compressed air) is likely to be ejected from the entire air pad. Therefore, the static pressure gas bearing rotation guide device 1 can suppress the variation due to the position of the force applied to the rotating member 6 by the gas (compressed air) ejected from the air pad. For this reason, the static pressure gas bearing rotation guide apparatus 1 can improve the stability of the rotational movement of the rotation member 6.

また、複数のエアパッド(第1エアパッド5、第2エアパッド8または第3エアパッド3)のうち一部のエアパッド(第3エアパッド3)は、回転部材6の曲面状の側面63に向かって気体(圧縮空気)を噴出し、側面63に対向するエアパッド(第3エアパッド3)の気体(圧縮空気)が噴出する表面である噴出面31は、側面63に沿う曲面状である。これにより、噴出面31と側面63との間に生ずる隙間Gは一定になりやすくなる。よって、静圧気体軸受回転案内装置1は、エアパッドから噴出する気体(圧縮空気)によって回転部材6に加えられる力の位置によるバラつきを抑制できる。このため、静圧気体軸受回転案内装置1は、回転部材6の回転運動の安定性を向上させることができる。   Further, some of the plurality of air pads (first air pad 5, second air pad 8 or third air pad 3), air pads (third air pad 3) are gas (compressed) toward curved side surface 63 of rotating member 6. The ejection surface 31, which is a surface from which the air (a third air pad 3) of the air pad (third air pad 3) facing the side surface 63 is ejected, has a curved surface along the side surface 63. Thus, the gap G generated between the jet surface 31 and the side surface 63 tends to be constant. Therefore, the static pressure gas bearing rotation guide device 1 can suppress the variation due to the position of the force applied to the rotating member 6 by the gas (compressed air) ejected from the air pad. For this reason, the static pressure gas bearing rotation guide apparatus 1 can improve the stability of the rotational movement of the rotation member 6.

また、静圧気体軸受回転案内装置1は、環状の筐体10を備え、ハウジング(第1ハウジング4、第2ハウジング7または第3ハウジング2)は、筐体10に揺動可能に支持される。これにより、回転部材6の径方向の位置に変化が生じた場合、または回転部材6の軸Zに対する傾きに変化が生じた場合であっても、ハウジング(第1ハウジング4、第2ハウジング7または第3ハウジング2)が搖動できるので、回転部材6とエアパッド(第1エアパッド5、第2エアパッド8または第3エアパッド3)とが非接触の状態が保たれやすい。よって、静圧気体軸受回転案内装置1は、軸受負荷容量および軸受剛性の低下をさらに抑制できる。   In addition, the static pressure gas bearing rotation guide device 1 includes an annular case 10, and the housing (the first housing 4, the second housing 7 or the third housing 2) is swingably supported by the case 10 . Thereby, even if the radial position of the rotary member 6 changes, or even if the tilt of the rotary member 6 with respect to the axis Z changes, the housing (the first housing 4, the second housing 7 or Since the third housing 2) can swing, the noncontact state of the rotary member 6 and the air pad (the first air pad 5, the second air pad 8, or the third air pad 3) is easily maintained. Therefore, the static pressure gas bearing rotation and guide apparatus 1 can further suppress the reduction in the bearing load capacity and the bearing rigidity.

(変形例)
図6は、変形例に係る静圧気体軸受回転案内装置を、回転部材の軸を含む平面で切った断面を示す図である。上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
(Modification)
FIG. 6 is a cross-sectional view of a static pressure gas bearing rotary guide according to a modification taken along a plane including the axis of the rotary member. The same components as those described in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and overlapping descriptions will be omitted.

変形例に係る静圧気体軸受回転案内装置1は、回転部材6Aを備える。回転部材6Aは、軸Z周りに回転する円盤形状の部材である。回転部材6Aは、例えばステンレス鋼で形成されている。回転部材6Aは、軸Zに対して直交する表面である第1端面61Aと、第1端面61に平行な表面である第2端面62Aと、軸Z方向から見て円形である表面である側面63と、を備える。また、回転部材6Aは、軸Z方向に貫通する貫通孔6hAと、貫通孔6hAの内周面に設けられる環状の溝66、67と、を備える。回転部材6Aは、溝66と溝67との間に固定部64を備える。固定部64は、軸Zに対して直交する板状であり、軸Z方向に貫通する複数の取付孔64hを備える。取付孔64hは、例えば回転部材6Aの周方向に等間隔に配置されている。例えば、ウェハー等の被検査物を保持する機台(チャック)が、ボルト等の固定具および取付孔64hを用いて、固定部64に固定される。   The static pressure gas bearing rotation and guide apparatus 1 according to the modification includes a rotation member 6A. The rotation member 6A is a disk-shaped member that rotates around the axis Z. The rotating member 6A is made of, for example, stainless steel. The rotating member 6A has a first end surface 61A that is a surface orthogonal to the axis Z, a second end surface 62A that is a surface parallel to the first end surface 61, and a side surface that is a circular surface when viewed from the axis Z direction. And 63. Further, the rotation member 6A includes a through hole 6hA penetrating in the axis Z direction, and annular grooves 66 and 67 provided on the inner peripheral surface of the through hole 6hA. The rotation member 6A includes a fixing portion 64 between the groove 66 and the groove 67. The fixing portion 64 has a plate shape orthogonal to the axis Z, and includes a plurality of attachment holes 64 h penetrating in the axis Z direction. The mounting holes 64h are arranged at equal intervals in the circumferential direction of the rotating member 6A, for example. For example, a machine base (chuck) holding an object to be inspected such as a wafer is fixed to the fixing portion 64 using a fixing tool such as a bolt and the mounting hole 64 h.

これにより、回転部材6Aは、実施形態で説明した取付孔61hおよび取付孔62hを備えなくてもよくなる。このため、第1端面61Aおよび第2端面62Aの面積は、上述した実施形態の第1端面61および第2端面62の面積よりも小さくすることができる。
また、ウェハー等の被検査物の重量による力は固定部64が負担するので、回転部材6Aにおける固定部64以外の部分の肉厚が薄くなる可能性がある。これにより、回転部材6Aは、上述した実施形態の回転部材6に比較して軽量になる可能性がある。このため、回転部材6Aを回転させるときに回転部材6Aに作用する慣性力が小さくなる可能性がある。よって、変形例に係る静圧気体軸受回転案内装置1は、回転部材6Aの回転速度の制御を容易にすることができる可能性がある。
As a result, the rotation member 6A does not have to include the mounting holes 61h and 62h described in the embodiment. Therefore, the areas of the first end face 61A and the second end face 62A can be smaller than the areas of the first end face 61 and the second end face 62 in the above-described embodiment.
In addition, since the fixed portion 64 bears the force due to the weight of the inspection object such as a wafer, there is a possibility that the thickness of the portion other than the fixed portion 64 in the rotating member 6A may become thin. As a result, there is a possibility that the rotation member 6A may be lighter than the rotation member 6 of the above-described embodiment. For this reason, there is a possibility that the inertial force acting on the rotating member 6A may be reduced when the rotating member 6A is rotated. Therefore, there is a possibility that the static pressure gas bearing rotation guide device 1 according to the modification can easily control the rotation speed of the rotation member 6A.

1 静圧気体軸受回転案内装置
10 筐体
101 上面部
102 底面部
103 側面部
2 第3ハウジング
21 内部流路
23 第2凹部
23a 矩形部
23b 十字部
28 ソケット部
29 第1凹部
3 第3エアパッド
31 噴出面
32 裏面
4 第1ハウジング
41 内部流路
43 第2凹部
48 ソケット部
49 第1凹部
5 第1エアパッド
6、6A 回転部材
6h、6hA 貫通孔
61、61A 第1端面
61h 取付孔
62、62A 第2端面
62h 取付孔
63 側面
64 固定部
64h 取付孔
65、66、67 溝
7 第2ハウジング
78 ソケット部
79 第1凹部
8 第2エアパッド
ab1 第1静圧気体軸受
ab2 第2静圧気体軸受
ab3 第3静圧気体軸受
b ボールスタッド
G 隙間
n 緩み止めナット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Static pressure gas bearing rotation guide apparatus 10 Housing | casing 101 Upper surface part 102 Bottom part 103 Side part 2 3rd housing 21 Internal flow path 23 2nd recessed part 23a Rectangular part 23b Cross part 28 Socket part 29 1st recessed part 3 3rd air pad 31 Ejection surface 32 back surface 4 first housing 41 internal flow passage 43 second concave portion 48 socket portion 49 first concave portion 5 first air pad 6, 6A rotation member 6h, 6hA through hole 61, 61A first end face 61h mounting hole 62, 62A 2 end face 62 h mounting hole 63 side 64 fixing portion 64 h mounting holes 65, 66, 67 groove 7 second housing 78 socket portion 79 first recess 8 second air pad ab1 first static pressure gas bearing ab2 second static pressure gas bearing ab3 first 3 Static pressure gas bearing b Ball stud G Clearance n Locking nut

Claims (3)

軸周りに回転する円盤形状の部材である回転部材と、
前記回転部材の側面、第1端面及び第2端面であって周方向に沿って夫々等間隔に配置される複数の静圧気体軸受と、
を備え、
前記静圧気体軸受は、ハウジングと、多孔質材であって、前記ハウジングに前記回転部材の周方向に並べて設けられて前記回転部材に向かって気体を噴出する複数のエアパッドと、を備え、
前記ハウジングは、内部に設けられる流路である内部流路と、前記回転部材に対向する面に設けられる複数の第1凹部と、前記第1凹部の底面に設けられる前記第1凹部よりも小さい凹部であって、前記内部流路に接続される第2凹部と、を備え、
前記エアパッドは、前記第1凹部に嵌まっており、前記内部流路および前記第2凹部を通じて前記気体を供給され、
前記第2凹部は、前記エアパッドに対向する前記回転部材の表面から見た形状が矩形且つ環状である矩形部と、前記エアパッドに対向する前記回転部材の表面から見た形状が十字形である十字部と、を備え、
前記矩形部及び前記十字部は、凹形状であり、
前記十字部の端部は、前記矩形部の4辺それぞれの中間部に連結される
ことを特徴とする静圧気体軸受回転案内装置。
A rotating member that is a disk-shaped member that rotates around an axis;
A plurality of sets of hydrostatic gas bearings which are the side surface, the first end surface and the second end surface of the rotating member and which are arranged at equal intervals along the circumferential direction;
Equipped with
The static pressure gas bearing is provided with a housing, and a porous material, and a plurality of air pads provided in the housing in the circumferential direction of the rotating member so as to eject gas toward the rotating member.
The housing is smaller than an internal flow passage which is a flow passage provided therein, a plurality of first recesses provided on a surface facing the rotating member, and a first recess provided on a bottom surface of the first recess. A recess, and a second recess connected to the internal flow path;
The air pad is fitted in the first recess and is supplied with the gas through the internal flow path and the second recess.
Said second recess has a rectangular section shape viewed from the surface of the rotating member facing the air pad is rectangular and circular, the shape viewed from the surface of the rotating member facing the air pad is cruciform cross With the department,
The rectangular portion and the cross portion have a concave shape,
An end portion of the cross portion is connected to an intermediate portion of each of four sides of the rectangular portion. A static pressure gas bearing rotation and guide device.
前記複数のエアパッドのうち一部のエアパッドは、前記回転部材の曲面状の側面に向かって気体を噴出し、
前記側面に対向する前記エアパッドの気体が噴出する表面である噴出面は、前記側面に沿う曲面状であることを特徴とする請求項1に記載の静圧気体軸受回転案内装置。
Some of the plurality of air pads eject gas toward the curved side surface of the rotating member,
The static pressure gas bearing rotation guide device according to claim 1, wherein an ejection surface which is a surface from which the gas of the air pad opposed to the side surface is ejected has a curved surface shape along the side surface.
環状の筐体を備え、
前記ハウジングは、前記筐体に揺動可能に支持されることを特徴とする請求項1又は2に記載の静圧気体軸受回転案内装置。
Equipped with an annular housing,
The static pressure gas bearing rotation guide device according to claim 1, wherein the housing is swingably supported by the housing.
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