JPH04181017A - 静圧軸受装置 - Google Patents
静圧軸受装置Info
- Publication number
- JPH04181017A JPH04181017A JP30613490A JP30613490A JPH04181017A JP H04181017 A JPH04181017 A JP H04181017A JP 30613490 A JP30613490 A JP 30613490A JP 30613490 A JP30613490 A JP 30613490A JP H04181017 A JPH04181017 A JP H04181017A
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- Japan
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- guide
- magnetic
- static pressure
- yoke
- moving body
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- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 4
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Landscapes
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野コ
本発明は半導体露光装置用ｘ−ｙステージ、工作機械、
測定機などに用いる流体軸受からなる静圧案内装置に関
するものである。
測定機などに用いる流体軸受からなる静圧案内装置に関
するものである。
［従来技術］
軸受面に加工流体を供給しその静圧力により軸受部材同
士を非接触で支持した流体軸受を用いた高精度の静圧案
内装置が従来から用いられている。
士を非接触で支持した流体軸受を用いた高精度の静圧案
内装置が従来から用いられている。
このような静圧案内装置において、移動体の軸受面と案
内面とを相互に吸引させる磁気手段により予圧を付与し
装置の高剛性化、高精度化、薄型化を図った静圧案内軸
受が特開昭６１−２９０２３１号公報に記載されている
。また、磁力の調整機構をもたせた静圧案内軸受につい
ては、本出願人により既に提案されている。これら従来
の静圧案内軸受は、移動体の軸受面側と案内面側の各々
に永久磁石と磁性体または電磁石と磁性体を対向させて
固定した構造であった。
内面とを相互に吸引させる磁気手段により予圧を付与し
装置の高剛性化、高精度化、薄型化を図った静圧案内軸
受が特開昭６１−２９０２３１号公報に記載されている
。また、磁力の調整機構をもたせた静圧案内軸受につい
ては、本出願人により既に提案されている。これら従来
の静圧案内軸受は、移動体の軸受面側と案内面側の各々
に永久磁石と磁性体または電磁石と磁性体を対向させて
固定した構造であった。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、このような従来の技術は、移動体の移動
方向に働く不安定な摩擦力を排除することを目的とした
通常の静圧案内軸受と同様に、移動体を移動方向に抵抗
なく移動させるものであるため、移動体を移動方向に保
持する場合は、なんらかの保持機構を付与する必要があ
った。したがって、このような保持機構のために、スペ
ース的な制約や構造の複雑化なとの問題があった。
方向に働く不安定な摩擦力を排除することを目的とした
通常の静圧案内軸受と同様に、移動体を移動方向に抵抗
なく移動させるものであるため、移動体を移動方向に保
持する場合は、なんらかの保持機構を付与する必要があ
った。したがって、このような保持機構のために、スペ
ース的な制約や構造の複雑化なとの問題があった。
本発明は上記従来技術の欠点に鑑みなされたものであっ
て、新たな機構を付加することなく移動体の保持や制動
かできる静圧案内装置の提供を目的とする。
て、新たな機構を付加することなく移動体の保持や制動
かできる静圧案内装置の提供を目的とする。
［課題を解決するための手段］
前記目的を達成するため、本発明によれは、軸受面に予
圧を付与するための磁力手段を備えた静圧案内装置にお
いて、ガイドあるいは移動体のいずれか一方の少なくと
も一部を構成する磁性体として磁気ヒステリシスの大き
い材料を用いる。
圧を付与するための磁力手段を備えた静圧案内装置にお
いて、ガイドあるいは移動体のいずれか一方の少なくと
も一部を構成する磁性体として磁気ヒステリシスの大き
い材料を用いる。
［作用］
上記構成により他の機構を付与することなく、移動体を
移動方向に保持する力を作用させる。
移動方向に保持する力を作用させる。
［実施例コ
第１図は本発明の第１の実施例の構成図であり、（ａ）
図は側面図、（ｂ）図は（ａ）図のＸ−Ｘ矢視図であり
移動体の底面を示す図である。
図は側面図、（ｂ）図は（ａ）図のＸ−Ｘ矢視図であり
移動体の底面を示す図である。
第２図は第１図中Ａ部の拡大図てあり、（ａ）図は移動
体静止時のカイト部の磁束密度分布を示し、（ｂ）図は
移動体移動時のカイト部の磁束密度分布を示す図である
。
体静止時のカイト部の磁束密度分布を示し、（ｂ）図は
移動体移動時のカイト部の磁束密度分布を示す図である
。
１は非磁性体からなる移動体（テーブル）、２は静圧軸
受、３は永久磁石、４はヨーク、５は非磁性体からなる
取付板であり永久磁石３およびヨーり４か取り付けられ
る。８は例えば鋳鋼などの磁気ヒステリシス特性の大き
い磁性体からなるガイドである。ガイド８は上面を案内
面とする定盤である。永久磁石３およびヨーク４により
移動体１とガイド８とを相互に吸引するための磁力手段
が構成される。矢印Ｂは磁界の方向を示す。
受、３は永久磁石、４はヨーク、５は非磁性体からなる
取付板であり永久磁石３およびヨーり４か取り付けられ
る。８は例えば鋳鋼などの磁気ヒステリシス特性の大き
い磁性体からなるガイドである。ガイド８は上面を案内
面とする定盤である。永久磁石３およびヨーク４により
移動体１とガイド８とを相互に吸引するための磁力手段
が構成される。矢印Ｂは磁界の方向を示す。
上記構成において静圧軸受２に加圧流体を給気すること
により、テーブル１はガイド８の案内面に対し浮上し上
下方向に非接触で支持される。
により、テーブル１はガイド８の案内面に対し浮上し上
下方向に非接触で支持される。
磁石による予圧は、Ｎ極あるいは５ｔｒｉＪに磁化され
たヨーク４の端面に対向するガイド部がその反対の極に
磁化されることによりヨーク４とガイド８の吸引力とし
て作用する。
たヨーク４の端面に対向するガイド部がその反対の極に
磁化されることによりヨーク４とガイド８の吸引力とし
て作用する。
移動体静止時のヨーク４の端面に対向するガイド部の磁
束密度分布は、第２図（ａ）に示すようにヨーク４の中
心線Ｚ。に対し対称となり、磁化されたヨーク４とガイ
ド８の磁極の中心同士を結ぶベクトルは矢印９の方向と
なり、その方向に予圧となる吸引力が作用する。
束密度分布は、第２図（ａ）に示すようにヨーク４の中
心線Ｚ。に対し対称となり、磁化されたヨーク４とガイ
ド８の磁極の中心同士を結ぶベクトルは矢印９の方向と
なり、その方向に予圧となる吸引力が作用する。
この状態から移動体を矢印１１ （第２図（ｂ））の方
向に移動させるとヨーク４の端面に対向するガイド部の
磁束密度分布は、ガイド８の磁気ヒステリシス特性の影
響を受は第２図（ｂ）に示すようにヨーク４の中心線Ｚ
ｏに対し非対称でヨーク４の移動前方側に比へ移動後方
側の磁束密度の方が大きくなり、磁化されたヨーク４と
ガイド８の磁極の中心同士を結ぶ吸引力のベクトルは矢
印１０の方向を向き、予圧力だけでなく移動体を矢印１
１の反対方向に引き戻そうとする力の成分が作用する。
向に移動させるとヨーク４の端面に対向するガイド部の
磁束密度分布は、ガイド８の磁気ヒステリシス特性の影
響を受は第２図（ｂ）に示すようにヨーク４の中心線Ｚ
ｏに対し非対称でヨーク４の移動前方側に比へ移動後方
側の磁束密度の方が大きくなり、磁化されたヨーク４と
ガイド８の磁極の中心同士を結ぶ吸引力のベクトルは矢
印１０の方向を向き、予圧力だけでなく移動体を矢印１
１の反対方向に引き戻そうとする力の成分が作用する。
すなわち、ガイド８の磁束密度分布の対称性が崩れると
それを対称に戻そうとする力がヨーク４を介して移動体
に働ぎ、移動体移動時の若干の抵抗力、静止時の保持力
として作用する。この力は移動体を磁束密度分布が対称
になる位置に戻すまで一定方向に作用する。
それを対称に戻そうとする力がヨーク４を介して移動体
に働ぎ、移動体移動時の若干の抵抗力、静止時の保持力
として作用する。この力は移動体を磁束密度分布が対称
になる位置に戻すまで一定方向に作用する。
したがって、ガイド８を鋳鋼などの磁気ヒステリシス特
性の大きい材料で構成することにより、特別なブレーキ
機構を付与することなく、静圧軸受に予圧を加えるため
の磁力手段により移動体を移動方向に保持することが可
能となる。
性の大きい材料で構成することにより、特別なブレーキ
機構を付与することなく、静圧軸受に予圧を加えるため
の磁力手段により移動体を移動方向に保持することが可
能となる。
第３図は本発明の第２の実施例を示し、（ａ）図は予圧
機構部分の側面図、（ｂ）図は磁石部分の底面図である
。本実施例において、第１の実施例と同じ部材には、同
一番号をつけている。この実施例では、移動体に設けた
磁力手段において複数の永久磁石３がガイド８の上面に
対面し、さらに隣接するようにヨーク４で連結している
。
機構部分の側面図、（ｂ）図は磁石部分の底面図である
。本実施例において、第１の実施例と同じ部材には、同
一番号をつけている。この実施例では、移動体に設けた
磁力手段において複数の永久磁石３がガイド８の上面に
対面し、さらに隣接するようにヨーク４で連結している
。
同図において、移動体を静止状態から矢印１１の方向に
移動させると、ガイド８の磁気ヒステリシス特性の影響
を受け、第１の実施例と同様に磁石３と磁化されたガイ
ド８の磁極の中心同士を結ぶ吸引力のベクトルは矢印１
０の方向を向き、ざらにＮ極同士、Ｓ極同士を結ぶ反発
力のベクトルが矢印１２．１３の方向を向く。この反発
力は、磁極の中心同士の距離の短い１２の反発力の方が
大きい。
移動させると、ガイド８の磁気ヒステリシス特性の影響
を受け、第１の実施例と同様に磁石３と磁化されたガイ
ド８の磁極の中心同士を結ぶ吸引力のベクトルは矢印１
０の方向を向き、ざらにＮ極同士、Ｓ極同士を結ぶ反発
力のベクトルが矢印１２．１３の方向を向く。この反発
力は、磁極の中心同士の距離の短い１２の反発力の方が
大きい。
したかって、移動体を矢印１１の方向に引き戻そうとす
る力の成分は、磁石３の枚数を多くするほど大きくなり
、移動体を保持する力か大きくなる。
る力の成分は、磁石３の枚数を多くするほど大きくなり
、移動体を保持する力か大きくなる。
［発明の効果］
以上説明したように、本発明においては、移動体を静圧
軸受により浮上させてガイド上に支持し、永久磁石を用
いた予圧機構により移動体とガイドとを相互に吸引させ
て予圧を付与し、さらにガイドを磁気ビステリシスの大
きい磁性体で構成しているため、従来の静圧軸受装置の
精度、剛性を保ちながら、他のブレーキ機構などを付与
することなく移動体の保持力の発生を可能にする。
軸受により浮上させてガイド上に支持し、永久磁石を用
いた予圧機構により移動体とガイドとを相互に吸引させ
て予圧を付与し、さらにガイドを磁気ビステリシスの大
きい磁性体で構成しているため、従来の静圧軸受装置の
精度、剛性を保ちながら、他のブレーキ機構などを付与
することなく移動体の保持力の発生を可能にする。
また、位置制御すべき移動体では、微少移動領域では摩
擦抵抗と異なり、方向の変化しなし１−走力として作用
するため、位置決めに悪影響を与えない。
擦抵抗と異なり、方向の変化しなし１−走力として作用
するため、位置決めに悪影響を与えない。
第１図（ａ）は本発明の一実施例の側面図、第１図（ｂ
）は第１図（ａ）のｘ−ｘ矢視刃、第２図（ａ）は第１
図（ａ）中のＡ部の停止時の磁気特性を説明するための
拡大図、 第２図（ｂ）は第１図（ａ）中のＡ部のテーブル移動時
の磁気特性を説明するための拡大図、第３図（ａ）は本
発明の他の実施例の主要部分の縦断面図、 第３図（ｂ）は第３図（ａ）の実施例の主要部分の底面
図である。 １：移動体、 ２：静圧軸受、 ３：永久磁石、 ４：ヨーク、 ８ニガイド、 特許出願人 キャノン株式会社 代理人 弁理士 伊 東 哲 也 代理人 弁理士 伊 東 辰 雄 （ｂ） 第３図 （プ
）は第１図（ａ）のｘ−ｘ矢視刃、第２図（ａ）は第１
図（ａ）中のＡ部の停止時の磁気特性を説明するための
拡大図、 第２図（ｂ）は第１図（ａ）中のＡ部のテーブル移動時
の磁気特性を説明するための拡大図、第３図（ａ）は本
発明の他の実施例の主要部分の縦断面図、 第３図（ｂ）は第３図（ａ）の実施例の主要部分の底面
図である。 １：移動体、 ２：静圧軸受、 ３：永久磁石、 ４：ヨーク、 ８ニガイド、 特許出願人 キャノン株式会社 代理人 弁理士 伊 東 哲 也 代理人 弁理士 伊 東 辰 雄 （ｂ） 第３図 （プ
Claims (5)
- （１）案内面を有するガイドと、該案内面上を移動する
移動体と、該移動体とガイドとの間に設けた静圧軸受と
、前記移動体およびガイドとを相互に吸引させる磁力手
段とを供え、該磁力手段が作用する部分の前記ガイドを
磁気ヒステリシスの大きい材料で構成したことを特徴と
する静圧軸受装置。 - （２）前記磁力手段は、前記移動体に設けた永久磁石お
よびヨークからなり、該ヨークを前記ガイドの案内面に
対向して配置したことを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の静圧軸受装置。 - （３）前記磁力手段は、前記移動体に設けた永久磁石お
よびヨークからなり、該永久磁石を前記ガイドの案内面
に対向して配置したことを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の静圧軸受装置。 - （４）前記磁力手段および静圧軸受は前記移動体の複数
箇所に設けられたことを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の静圧軸受装置。 - （５）前記磁力手段は、極性を交互に逆にして隣接配置
した複数の永久磁石およびこれらを磁気的に結合するヨ
ークからなることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の静圧軸受装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30613490A JP2707364B2 (ja) | 1990-11-14 | 1990-11-14 | 静圧軸受装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30613490A JP2707364B2 (ja) | 1990-11-14 | 1990-11-14 | 静圧軸受装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04181017A true JPH04181017A (ja) | 1992-06-29 |
| JP2707364B2 JP2707364B2 (ja) | 1998-01-28 |
Family
ID=17953466
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30613490A Expired - Fee Related JP2707364B2 (ja) | 1990-11-14 | 1990-11-14 | 静圧軸受装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2707364B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11294456A (ja) * | 1998-04-09 | 1999-10-26 | Nippon Seiko Kk | 静圧空気軸受直線案内装置 |
-
1990
- 1990-11-14 JP JP30613490A patent/JP2707364B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11294456A (ja) * | 1998-04-09 | 1999-10-26 | Nippon Seiko Kk | 静圧空気軸受直線案内装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2707364B2 (ja) | 1998-01-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |