JPWO2008004306A1 - Static pressure linear motion guide unit - Google Patents

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徹典 大田黒
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Abstract

直動の案内をする軸１０と、軸１０に微小な摺動隙間３０を残して嵌合させられて、軸１０に沿って直動するスライダー２０とを備え、摺動隙間３０に供給された高圧流体により、軸１０とスライダー２０とが非接触状態に保持されて、スライダー２０が軸１０に沿って直動するようにされて成る静圧形直動案内ユニット１において、軸１０の内部には、高圧流体供給路が形成され、高圧流体供給源から供給された高圧流体が、該高圧流体供給路を通って摺動隙間３０に導かれるようにされている。高圧流体供給路は、供給孔１１と、供給孔１１から分岐した複数の噴出孔１２とから画成されている。このように構成することにより、高圧エア等高圧流体供給用のホース等が固定側に設けられることになり、移動側のミクロな精度での位置決め等への影響の虞が払拭されて、構造が簡単で、安定性に優れ、製作コストの低減が可能な静圧形直動案内ユニットを提供することができる。Supplied with the shaft 10 for linear motion guidance and the slider 20 that is fitted to the shaft 10 leaving a small sliding gap 30 and moves linearly along the shaft 10, and is supplied to the sliding gap 30. In the hydrostatic linear guide unit 1 in which the shaft 10 and the slider 20 are held in a non-contact state by the high-pressure fluid, and the slider 20 moves linearly along the shaft 10. The high pressure fluid supply path is formed, and the high pressure fluid supplied from the high pressure fluid supply source is guided to the sliding gap 30 through the high pressure fluid supply path. The high-pressure fluid supply path is defined by a supply hole 11 and a plurality of ejection holes 12 branched from the supply hole 11. With this configuration, a hose or the like for supplying high-pressure fluid such as high-pressure air is provided on the fixed side, and the possibility of affecting the positioning or the like with micro precision on the moving side is eliminated, and the structure is It is possible to provide a static pressure linear motion guide unit that is simple, excellent in stability, and capable of reducing manufacturing costs.

Description

本願の発明は、静圧形直動案内ユニットに関し、特に軸に沿って直動（直進移動）するスライダーの位置決め等を数ミクロンあるいはナノ単位の非常にミクロな精度で行うに際して使用されて好適な静圧形直動案内ユニットに関する。   The invention of the present application relates to a hydrostatic linear motion guide unit, and is particularly suitable for use when positioning a slider that moves linearly (straightly moves) along an axis with a very fine accuracy of several microns or nano units. The present invention relates to a static pressure linear motion guide unit.

数ミクロン単位あるいはナノという非常にミクロな精度で行われるスライダーの位置決めのために、軸とスライダーとの摺動部の精密直動案内（軸受）に従来からある直動案内機構を使用する場合、そこに組み込まれているボールベアリング中のボールの乗り上げ等が支障となって、ミクロな精度を出すのが容易ではない。そこで、ボールベアリングに代えて、高圧エアを軸とスライダーとの摺動部の隙間に供給して、軸とスライダーとを非接触状態に保持しつつ、軸に対してスライダーを直動させるようにすることによって、精度の向上を図ることが考えられる。このような直動案内機構は、静圧形直動案内ユニットと呼ばれることがある。   When using a conventional linear guide mechanism for precision linear guide (bearing) of the sliding part of the shaft and slider for positioning of the slider with very micro precision of several micron units or nano, It is not easy to achieve micro precision because the ball ride-in in the ball bearing incorporated therein is hindered. Therefore, instead of the ball bearing, high pressure air is supplied to the gap between the sliding portion of the shaft and the slider so that the slider moves linearly with respect to the shaft while keeping the shaft and the slider in a non-contact state. It is conceivable to improve accuracy by doing so. Such a linear motion guide mechanism is sometimes called a static pressure linear motion guide unit.

特許文献１には、このような静圧形直動案内ユニットのいくつかの実施例が記載されている。しかしながら、これらの実施例は、いずれもスライダー側から高圧エアを供給するようにしているので、高圧エア供給用のホース等を動きのある側に設けなければならず、ミクロな精度での位置決めに影響する虞があるとともに、構造が複雑であり、コストアップの要因になることが避けられない。さらに、軸中心に対して対称性が維持されていないので、安定性に欠ける虞がある。   Patent Document 1 describes several examples of such a static pressure linear motion guide unit. However, since all of these embodiments supply high-pressure air from the slider side, a high-pressure air supply hose or the like must be provided on the moving side, and positioning can be performed with micro precision. There is a risk of affecting it, and the structure is complicated, which inevitably increases costs. Furthermore, since symmetry is not maintained with respect to the axial center, there is a risk of lack of stability.

また、特許文献２には、静圧形回転案内ユニットについて記載されている。このものにおいては、高圧エアは軸側から供給されているが、このものは、静圧形回転案内ユニットであり、静圧形直動案内ユニットではない。
特開２００６−２９４１２号公報 特開平１１−１９０３３６号公報 Patent Document 2 describes a hydrostatic rotation guide unit. In this device, high-pressure air is supplied from the shaft side, but this is a static pressure type rotary guide unit, not a static pressure type linear motion guide unit.
JP 2006-29412 A JP 11-190336 A

本願の発明は、従来の静圧形直動案内ユニットが有する前記のような問題点を解決して、高圧エア等高圧流体供給用のホース等を固定側に設けることにより、移動側のミクロな精度での位置決め等への影響の虞を払拭するとともに、構造が簡単で、安定性に優れ、製作コストの低減が可能な静圧形直動案内ユニットを提供することを課題とする。   The invention of the present application solves the above-mentioned problems of the conventional hydrostatic linear motion guide unit, and provides a hose or the like for supplying high-pressure fluid such as high-pressure air on the fixed side. It is an object of the present invention to provide a static pressure linear motion guide unit that eliminates the possibility of influence on positioning and the like with accuracy, has a simple structure, is excellent in stability, and can reduce manufacturing costs.

本願の発明によれば、このような課題は、次のような静圧形直動案内ユニットにより解決される。
すなわち、その静圧形直動案内ユニットは、直動の案内をする軸と、前記軸に微小な摺動隙間を残して嵌合させられて、前記軸に沿って直動するスライダーとを備え、前記摺動隙間に供給された高圧流体により、前記軸と前記スライダーとが非接触状態に保持されて、前記スライダーが前記軸に沿って直動するようにされて成る静圧形直動案内ユニットにおいて、前記軸の内部には、高圧流体供給路が形成され、高圧流体供給源から供給された前記高圧流体が、前記高圧流体供給路を通って前記摺動隙間に導かれるようにされていることを特徴とする静圧形直動案内ユニットである。According to the present invention, such a problem is solved by the following static pressure linear motion guide unit.
That is, the hydrostatic linear motion guide unit includes a shaft that performs linear motion guidance, and a slider that is fitted to the shaft leaving a small sliding gap and moves linearly along the shaft. The hydrostatic linear motion guide in which the shaft and the slider are held in a non-contact state by the high-pressure fluid supplied to the sliding gap so that the slider moves linearly along the shaft. In the unit, a high-pressure fluid supply path is formed inside the shaft, and the high-pressure fluid supplied from a high-pressure fluid supply source is guided to the sliding gap through the high-pressure fluid supply path. A hydrostatic linear motion guide unit.

この静圧形直動案内ユニットによれば、軸とスライダーとの間の摺動隙間に高圧流体を導いて、これらを非接触状態に保持するための高圧流体供給路が、固定側となる軸の内部に形成されているので、移動側となるスライダーの直動が障害なく行われて、ミクロな精度でのスライダーの位置決め等を高精度に行うことができる。また、構造が簡単になり、製作コストの低減を図ることができる。   According to this static pressure type linear motion guide unit, the high pressure fluid supply path for guiding the high pressure fluid to the sliding gap between the shaft and the slider and keeping them in a non-contact state is the shaft on the fixed side. Therefore, the linear movement of the slider on the moving side can be performed without any obstacle, and the positioning of the slider with micro precision can be performed with high precision. Further, the structure is simplified, and the manufacturing cost can be reduced.

好ましい実施形態によれば、その高圧流体供給路が、軸の軸方向に沿って形成された供給孔と、該供給孔から分岐し、摺動隙間に開口するようにして形成された複数の噴出孔とから画成されている。この構成により、軸の内部を通して軸とスライダーとの間の摺動隙間に高圧流体を導く高圧流体供給路の構造を簡単にして、これを軸の内部に容易に形成することができる。   According to a preferred embodiment, the high-pressure fluid supply path has a supply hole formed along the axial direction of the shaft, and a plurality of jets formed so as to branch from the supply hole and open into the sliding gap. It is defined by a hole. With this configuration, the structure of the high-pressure fluid supply path that guides the high-pressure fluid through the inside of the shaft to the sliding gap between the shaft and the slider can be simplified and can be easily formed inside the shaft.

別の好ましい実施形態によれば、その摺動隙間は、その断面形状が略多角形とされ、その摺動隙間には、その断面形状の略多角形の各頂点を通る稜線に沿って、複数の流体排出路が隣接して形成され、複数の噴出孔からそれぞれ噴出した高圧流体が合流して、複数の該流体排出路をそれぞれ通って外部に排出されるようにされている。この構成により、軸とスライダーとの軸心回りの相対的・巨視的な旋回自由度を規制することが可能になり、１軸方向にのみ自由度を持った、安定性に優れた静圧形直動案内ユニットを容易に製作することができる。
また、複数の流体排出路は、摺動隙間より比較的大きな空間であるため、それらの各々の内部の圧力が略均等な大気圧に維持され、複数の噴出孔からそれぞれ噴出する高圧流体が、これら複数の噴出孔から摺動隙間を経由して対応する流体排出路中に一様に噴出するようになり、流体排出路及び摺動隙間に存在する流体の各圧力を軸方向で略均一に保持することができる。これにより、スライダーの軸に対する非接触状態での保持が軸方向に偏らなくなり、スライダーの直動及び位置決めが円滑に行われて、ミクロな精度でのスライダーの位置決め等をさらに高精度に行うことができる。According to another preferred embodiment, the sliding gap has a substantially polygonal cross-sectional shape, and the sliding gap includes a plurality of sliding gaps along a ridge line passing through each vertex of the substantially polygonal cross-sectional shape. The fluid discharge passages are formed adjacent to each other, and the high-pressure fluids ejected from the plurality of ejection holes are joined to be discharged to the outside through the plurality of fluid discharge passages. With this configuration, it is possible to regulate the relative and macroscopic degree of freedom of rotation around the axis of the shaft and slider. A linear motion guide unit can be easily manufactured.
Further, since the plurality of fluid discharge paths are relatively larger spaces than the sliding gap, the pressure inside each of them is maintained at a substantially equal atmospheric pressure, and the high-pressure fluids ejected from the plurality of ejection holes are respectively The plurality of ejection holes are uniformly ejected into the corresponding fluid discharge passages via the sliding gaps, and the pressures of the fluid existing in the fluid discharge passages and the sliding gaps are substantially uniform in the axial direction. Can be held. As a result, the non-contact holding of the slider in the non-contact state is not biased in the axial direction, the slider can be smoothly moved and positioned, and the slider can be positioned with a high degree of accuracy. it can.

さらに別の好ましい実施形態によれば、その複数の噴出孔が、摺動隙間に直交して開口するようにしてそれぞれ形成されている。この構成により、複数の噴出孔から噴出する高圧流体の動圧が摺動隙間に臨むスライダーの内周面に斜め方向から作用して、スライダーに余計な回転力や推進力を発生させるといったことがなくなり、スライダーの直動及び位置決めがさらに円滑に、安定に行われて、ミクロな精度でのスライダーの位置決め等をさらに高精度に行うことができる。   According to still another preferred embodiment, the plurality of ejection holes are respectively formed so as to open perpendicular to the sliding gap. With this configuration, the dynamic pressure of the high-pressure fluid ejected from the plurality of ejection holes acts on the inner peripheral surface of the slider facing the sliding gap from an oblique direction, generating extra rotational force and propulsive force on the slider. Thus, the linear movement and positioning of the slider can be performed more smoothly and stably, and the positioning of the slider with micro precision can be performed with higher accuracy.

さらに別の好ましい実施形態によれば、その複数の噴出孔が、それぞれの噴出孔から噴出した高圧流体が摺動隙間の断面形状の略多角形の各面状流路を軸の軸方向と直交する方向に同じ長さだけ流れて流体排出路に合流するようにして、それぞれ形成されている。この構成により、複数の噴出孔からそれぞれ噴出した高圧流体は、摺動隙間の各面状流路内を隣り合う２つの流体排出路の方向に二手に分かれて同じ流路長を流れるので、噴出孔の中心を通る軸方向断面に対して対向する方向への圧力が等しくなり、スライダーの内周面の多角筒もしくは略多角筒の隣接する角部に余計な回転力が加わることがなくなり、この面からも、前記のような効果をさらに高めることができる。   According to still another preferred embodiment, the plurality of ejection holes are arranged so that the high-pressure fluid ejected from each ejection hole passes through each of the substantially polygonal planar flow paths having a cross-sectional shape of the sliding gap perpendicular to the axial direction of the shaft. Are formed so as to flow in the same direction by the same length and join the fluid discharge path. With this configuration, the high-pressure fluid ejected from each of the plurality of ejection holes is divided into two in the direction of two adjacent fluid discharge paths in each planar flow path of the sliding gap and flows through the same flow path length. The pressure in the direction opposite to the axial cross section passing through the center of the hole becomes equal, and no extra rotational force is applied to the adjacent corners of the polygonal cylinder or the substantially polygonal cylinder on the inner peripheral surface of the slider. From the aspect, the above effects can be further enhanced.

さらに別の好ましい実施形態によれば、その複数の噴出孔が、軸に沿って直動するスライダーが該軸を常時覆う範囲にある該軸の内部にそれぞれ形成されている。この構成により、狭い領域におけるミクロな精度でのスライダーの位置決め等に際して、スライダーが移動する間も、複数の噴出孔のいずれもが外部に現れない範囲内に収まることになり、複数の噴出孔を経由する高圧流体の漏れ、消費量を最小に抑えることができる。   According to still another preferred embodiment, the plurality of ejection holes are respectively formed inside the shafts in a range in which a slider that moves linearly along the shaft always covers the shaft. With this configuration, when the slider is positioned with a microscopic accuracy in a narrow area, the plurality of ejection holes are within the range where none of the plurality of ejection holes appear outside while the slider moves. Leakage and consumption of high-pressure fluid passing through can be minimized.

前記のとおり、本願の発明の静圧形直動案内ユニットによれば、軸とスライダーとの間の摺動隙間に高圧流体を導いて、これらを非接触状態に保持するための高圧流体供給路が、固定側となる軸の内部に形成されているので、移動側となるスライダーの直動が障害なく行われて、ミクロな精度でのスライダーの位置決め等を高精度に行うことができる。また、構造が簡単になり、製作コストの低減を図ることができる。   As described above, according to the hydrostatic linear motion guide unit of the present invention, the high-pressure fluid supply path for guiding the high-pressure fluid to the sliding gap between the shaft and the slider and holding them in a non-contact state. However, since it is formed inside the shaft on the fixed side, the linear movement of the slider on the moving side can be performed without hindrance, and the positioning of the slider with micro-precision can be performed with high accuracy. Further, the structure becomes simple and the manufacturing cost can be reduced.

また、高圧流体供給路が、軸の軸方向に沿って形成された供給孔と、該供給孔から分岐し、摺動隙間に開口するようにして形成された複数の噴出孔とから画成されるので、軸の内部を通して軸とスライダーとの間の摺動隙間に高圧流体を導く高圧流体供給路の構造を簡単にして、これを軸の内部に容易に形成することができる。   The high-pressure fluid supply path is defined by a supply hole formed along the axial direction of the shaft, and a plurality of ejection holes formed so as to branch from the supply hole and open to the sliding gap. Therefore, the structure of the high-pressure fluid supply path that guides the high-pressure fluid to the sliding gap between the shaft and the slider through the inside of the shaft can be simplified and can be easily formed inside the shaft.

また、摺動隙間は、その断面形状が略多角形とされ、その摺動隙間には、その断面形状の略多角形の各頂点を通る稜線に沿って、複数の流体排出路が隣接して形成され、複数の噴出孔からそれぞれ噴出した高圧流体が合流して、複数の該流体排出路をそれぞれ通って外部に排出されるようにされているので、軸とスライダーとの軸心回りの相対的・巨視的な旋回自由度を規制することが可能になり、１軸方向にのみ自由度を持った、安定性に優れた静圧形直動案内ユニットを容易に製作することができる。   The cross-sectional shape of the sliding gap is substantially polygonal, and a plurality of fluid discharge paths are adjacent to the sliding gap along a ridge line passing through each vertex of the substantially polygonal cross-sectional shape. The high-pressure fluids that are formed and ejected from the plurality of ejection holes merge and are discharged to the outside through the plurality of fluid discharge paths, respectively. This makes it possible to regulate the degree of freedom of rotation in a macro and macroscopic manner, and it is possible to easily manufacture a hydrostatic linear motion guide unit having a degree of freedom only in one axis direction and excellent in stability.

また、複数の流体排出路が前記のようにして形成されており、これらの流体排出路は、摺動隙間より比較的大きな空間であるため、それらの各々の内部の圧力が略均等な大気圧に維持され、複数の噴出孔からそれぞれ噴出する高圧流体が、これら複数の噴出孔から摺動隙間を経由して対応する流体排出路中に一様に噴出するようになり、流体排出路及び摺動隙間に存在する流体の各圧力を軸方向で略均一に保持することができる。これにより、スライダーの軸に対する非接触状態での保持が軸方向に偏らなくなり、スライダーの直動及び位置決めが円滑に行われて、ミクロな精度でのスライダーの位置決め等をさらに高精度に行うことができる。   In addition, a plurality of fluid discharge paths are formed as described above, and these fluid discharge paths are spaces that are relatively larger than the sliding gaps, so that the pressure inside each of them is substantially equal. The high-pressure fluids respectively ejected from the plurality of ejection holes are uniformly ejected from the plurality of ejection holes into the corresponding fluid ejection paths via the sliding gaps. Each pressure of the fluid existing in the moving gap can be held substantially uniformly in the axial direction. As a result, the non-contact holding of the slider in the non-contact state is not biased in the axial direction, the slider can be smoothly moved and positioned, and the slider can be positioned with a high degree of accuracy. it can.

さらに、複数の噴出孔が、摺動隙間に直交して開口するようにしてそれぞれ形成されるので、複数の噴出孔からそれぞれ噴出する高圧流体の動圧が摺動隙間に臨むスライダーの内周面に斜め方向から作用して、スライダーに余計な回転力や推進力を発生させるといったことがなくなる。加えて、複数の噴出孔が、それぞれの噴出孔から噴出した高圧流体が摺動隙間の断面形状の略多角形の各面状流路を軸の軸方向と直交する方向に同じ長さだけ流れて流体排出路に合流するようにして、それぞれ形成されるので、複数の噴出孔からそれぞれ噴出した高圧流体は、摺動隙間の各面状流路内を隣り合う２つの流体排出路の方向に二手に分かれて同じ流路長を流れることになり、噴出孔の中心を通る軸方向断面に対して対向する方向への圧力が等しくなり、スライダーの内周面の多角筒もしくは略多角筒の隣接する角部に余計な回転力が加わることがなくなる。これらにより、スライダーの直動及び位置決めがさらに円滑に、安定に行われて、ミクロな精度でのスライダーの位置決め等をさらに高精度に行うことができる。   Further, since the plurality of ejection holes are formed so as to open perpendicularly to the sliding gap, the inner peripheral surface of the slider in which the dynamic pressure of the high-pressure fluid ejected from the plurality of ejection holes faces the sliding gap, respectively. This prevents the slider from generating extra rotational force or propulsive force by acting from an oblique direction. In addition, the plurality of ejection holes allow the high-pressure fluid ejected from the respective ejection holes to flow in the same length in the direction orthogonal to the axial direction of the shaft through the substantially polygonal planar flow passages having a cross-sectional shape of the sliding gap. The high-pressure fluid ejected from the plurality of ejection holes is formed in each planar flow path of the sliding gap in the direction of two adjacent fluid discharge paths. It will be divided into two and will flow through the same flow path length, the pressure in the opposite direction to the axial cross section passing through the center of the ejection hole will be equal, and the polygonal cylinder on the inner peripheral surface of the slider or adjacent to the polygonal cylinder No extra rotational force is applied to the corners. As a result, the linear movement and positioning of the slider can be performed more smoothly and stably, and the positioning of the slider with micro-precision can be performed with higher accuracy.

また、複数の噴出孔が、軸に沿って直動するスライダーが該軸を常時覆う範囲にある該軸の内部にそれぞれ形成されるので、狭い領域におけるミクロな精度でのスライダーの位置決め等に際して、スライダーが移動する間も、複数の噴出孔のいずれもが外部に現れない範囲内に収まることになり、複数の噴出孔を経由する高圧流体の漏れ、消費量を最小に抑えることができる。   In addition, since the plurality of ejection holes are respectively formed inside the shaft in a range where the slider that moves linearly along the shaft always covers the shaft, the positioning of the slider with micro precision in a narrow region, etc. While the slider moves, all of the plurality of ejection holes are within the range where they do not appear outside, and leakage and consumption of the high-pressure fluid passing through the plurality of ejection holes can be minimized.

本願の発明の一実施例（実施例１）の静圧形直動案内ユニットの概略斜視図である。1 is a schematic perspective view of a static pressure linear motion guide unit according to an embodiment (Embodiment 1) of the present invention. 同側面図である。It is the same side view. 実施例１の変形例の側面図である。FIG. 6 is a side view of a modified example of the first embodiment. 本願の発明の他の実施例（実施例２）の静圧形直動案内ユニットの側面図である。It is a side view of the static pressure type linear motion guide unit of other examples (Example 2) of the invention of this application. 実施例２の変形例の側面図である。FIG. 10 is a side view of a modified example of the second embodiment. 実施例２の他の変形例の側面図である。FIG. 10 is a side view of another modified example of the second embodiment. 実施例１の変形例（図３）を上下逆にして２つ組み合わせて構成した複合静圧形直動案内ユニットの側面図である。It is a side view of the compound static pressure type linear motion guide unit comprised by combining two modifications (FIG. 3) of Example 1 upside down.

符号の説明Explanation of symbols

１…静圧形直動案内ユニット、１０…軸、１１…供給孔、１２…噴出孔、２０…スライダー、３０…摺動隙間、３１…流体排出路、４０…複合静圧形直動案内ユニット。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Static pressure type linear motion guide unit, 10 ... Shaft, 11 ... Supply hole, 12 ... Injection hole, 20 ... Slider, 30 ... Sliding clearance, 31 ... Fluid discharge path, 40 ... Compound static pressure type linear motion guide unit .

直動の案内をする軸と、該軸に微小な摺動隙間を残して嵌合させられて、該軸に沿って直動するスライダーとを備え、該摺動隙間に供給された高圧流体により、該軸と該スライダーとが非接触状態に保持されて、該スライダーが該軸に沿って直動するようにされて成る静圧形直動案内ユニットにおいて、該軸の内部に高圧流体供給路を形成し、高圧流体供給源から供給された高圧流体が、該高圧流体供給路を通って該摺動隙間に導かれるようにする。   A linear guide, and a slider that is fitted to the shaft leaving a small sliding gap and moves linearly along the shaft. In the static pressure type linear motion guide unit in which the shaft and the slider are held in a non-contact state, and the slider moves linearly along the shaft, a high pressure fluid supply path is provided inside the shaft. The high-pressure fluid supplied from the high-pressure fluid supply source is guided to the sliding gap through the high-pressure fluid supply path.

該高圧流体供給路は、軸の軸方向に沿って形成された供給孔と、該供給孔から分岐し、摺動隙間に開口するようにして形成された複数の噴出孔とから画成されるものとする。
摺動隙間は、その断面形状を略多角形とし、摺動隙間には、その断面形状の略多角形の各頂点を通る稜線に沿って、複数の流体排出路を形成し、複数の噴出孔からそれぞれ噴出した高圧流体が合流して、複数の該流体排出路をそれぞれ通って外部に排出されるようにする。The high-pressure fluid supply path is defined by a supply hole formed along the axial direction of the shaft, and a plurality of ejection holes formed so as to branch from the supply hole and open to the sliding gap. Shall.
The sliding gap has a substantially polygonal cross-sectional shape, and the sliding gap forms a plurality of fluid discharge paths along a ridge line passing through each vertex of the substantially polygonal cross-sectional shape, and a plurality of ejection holes The high-pressure fluids ejected from each of the fluids merge to be discharged to the outside through the plurality of fluid discharge paths.

高圧流体の複数の噴出孔は、摺動隙間に直交して開口するようにするとともに、軸に沿って直動するスライダーが該軸を常時覆う範囲にある該軸の内部に、それぞれ形成することとする。   A plurality of high-pressure fluid ejection holes should be formed perpendicular to the sliding gap and formed inside the shaft in a range where a slider that moves linearly along the shaft always covers the shaft. And

次に、本願の発明の一実施例（実施例１）について説明する。
図１は、本実施例１の静圧形直動案内ユニットの概略斜視図、図２は、同側面図である。本実施例１の静圧形直動案内ユニットは、軸に嵌合するスライダーを該軸に対して非接触状態で直動（直進移動）させるに際して、その摺動部の直動案内軸受として機能するものである。この場合、そのスライダーは、部品を載置して位置決めするステージもしくはその基台をなし、その位置決めは、狭いミクロな領域において、数ミクロンあるいはナノ単位の非常にミクロな精度で行われる。このような静圧形直動案内ユニットは、半導体製造装置などの精密機械器具製造装置において使用されて特に好適なものである。Next, an embodiment (Embodiment 1) of the present invention will be described.
FIG. 1 is a schematic perspective view of a static pressure linear motion guide unit according to the first embodiment, and FIG. 2 is a side view thereof. The static pressure type linear motion guide unit of the first embodiment functions as a linear motion guide bearing for the sliding portion when the slider fitted to the shaft is linearly moved (straightly moved) in a non-contact state with respect to the shaft. To do. In this case, the slider serves as a stage or a base for placing and positioning the component, and the positioning is performed with a very small accuracy of several microns or nano units in a narrow micro area. Such a static pressure linear motion guide unit is particularly suitable when used in a precision instrument manufacturing apparatus such as a semiconductor manufacturing apparatus.

本実施例１の静圧形直動案内ユニット１は、図１及び図２に図示されるように、直動の案内をする軸１０と、該軸１０に微小な摺動隙間３０を残して嵌合させられて、該軸１０に沿って直動するスライダー２０とを備えている。摺動隙間３０には、図示されない高圧流体供給源から高圧エア等の高圧流体が供給され、この供給された高圧流体により、軸１０とスライダー２０とが非接触状態に保持されて、モータ等の駆動源の作動により、スライダー２０が軸１０に沿って、非常に低い摩擦で、直動するようになっている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the hydrostatic linear motion guide unit 1 according to the first embodiment has a shaft 10 that guides linear motion and a small sliding gap 30 on the shaft 10. A slider 20 that is fitted and moves linearly along the shaft 10 is provided. A high-pressure fluid such as high-pressure air is supplied to the sliding gap 30 from a high-pressure fluid supply source (not shown), and the shaft 10 and the slider 20 are held in a non-contact state by the supplied high-pressure fluid. The operation of the drive source causes the slider 20 to move linearly along the shaft 10 with very low friction.

軸１０の基本断面形状は、正三角形であり、これに呼応して、軸１０に微小な摺動隙間３０を残して嵌合させられたスライダー２０の内周面の基本断面形状も、正三角形である。したがって、軸１０の基本形状は、正三角柱であり、スライダー２０の内周面の基本形状は、正三角筒である。そして、これら正三角柱と正三角筒との対向面間に、基本断面形状が正三角形とされた摺動隙間３０が形成されているものである。この摺動隙間３０は、面方向の広がりの全ての部分において、一様な幅（厚さ）を有している。なお、スライダー２０の断面の外形輪郭形状は、その上に直接もしくはステージ装置を介して間接に載置される部品の大きさ、形状に応じて、正方形にされる場合もあるし、長方形にされる場合もある。   The basic cross-sectional shape of the shaft 10 is an equilateral triangle. Correspondingly, the basic cross-sectional shape of the inner peripheral surface of the slider 20 fitted to the shaft 10 leaving a small sliding gap 30 is also an equilateral triangle. It is. Therefore, the basic shape of the shaft 10 is a regular triangular prism, and the basic shape of the inner peripheral surface of the slider 20 is a regular triangular cylinder. A sliding gap 30 whose basic cross-sectional shape is an equilateral triangle is formed between the opposing surfaces of the equilateral triangular prism and the equilateral triangular cylinder. The sliding gap 30 has a uniform width (thickness) in all the areas extending in the surface direction. The outer contour shape of the cross section of the slider 20 may be a square or a rectangle depending on the size and shape of a component placed directly on the slider 20 or indirectly via a stage device. There is also a case.

ここで、軸１０の内部には、前記した高圧流体を摺動隙間３０に導くための高圧流体供給路が形成されている。この高圧流体供給路は、軸１０の軸方向に沿って形成された比較的大径の１つの供給孔１１と、該供給孔１１から分岐し、摺動隙間３０及び軸１０の正三角柱の各面にそれぞれ直交して開口するようにして形成された比較的小径の適数（複数）の噴出孔１２とにより画成されている。これらの噴出孔１２は、本実施例１においては、軸１０の正三角柱の各面を幅方向に二分する位置に軸方向に沿って複数形成されている。 供給孔１１は、軸１０の一方の端部において高圧流体供給源に管、ホース等を介して接続されている。なお、この供給孔１１は、軸１０の両方の端部において高圧流体供給源に接続されるように構成されても良い。   Here, a high-pressure fluid supply path for guiding the high-pressure fluid described above to the sliding gap 30 is formed in the shaft 10. The high-pressure fluid supply path includes one supply hole 11 having a relatively large diameter formed along the axial direction of the shaft 10, and a branch from the supply hole 11, and each of the sliding gap 30 and the regular triangular prism of the shaft 10. It is defined by an appropriate number (a plurality) of ejection holes 12 having a relatively small diameter formed so as to open at right angles to the surface. In the first embodiment, a plurality of these ejection holes 12 are formed along the axial direction at positions that bisect each surface of the regular triangular prism of the shaft 10 in the width direction. The supply hole 11 is connected to a high-pressure fluid supply source at one end of the shaft 10 via a tube, a hose, or the like. The supply hole 11 may be configured to be connected to a high-pressure fluid supply source at both ends of the shaft 10.

また、軸１０の正三角柱の３つの稜線の各々は、１つの平面でそれぞれ切り落とされて、スライダー２０の内周面の正三角筒の３つの角部との間に、側面視略正三角形状の３つの流体排出路３１が軸方向に沿ってそれぞれ形成されている。このようにして、摺動隙間３０の基本断面形状の正三角形は略正三角形に変形させられ（摺動隙間３０の全体形状としては、略正三角筒に変形させられ）、その各頂点を通る稜線に沿って、３つの膨大化された流体排出路３１が摺動隙間３０に隣接してそれぞれ形成されることになる。これにより、軸１０の基本断面形状の正三角形は、図示のように（図１、図２参照）、略正三角形に変形される。但し、その変形量は、これらの図において、理解を容易にするために意図的に拡大されている。   Further, each of the three ridge lines of the equilateral triangular prism of the shaft 10 is cut off by one plane, and is substantially equilateral triangular in a side view between the three corners of the equilateral cylinder on the inner peripheral surface of the slider 20. The three fluid discharge paths 31 are respectively formed along the axial direction. In this way, the regular triangle of the basic cross-sectional shape of the sliding gap 30 is deformed into a substantially equilateral triangle (the entire shape of the sliding gap 30 is transformed into a substantially equilateral triangular cylinder), and passes through each vertex. Three enlarged fluid discharge paths 31 are respectively formed adjacent to the sliding gap 30 along the ridgeline. Thereby, the equilateral triangle of the basic cross-sectional shape of the shaft 10 is transformed into a substantially equilateral triangle as shown (see FIGS. 1 and 2). However, the deformation amount is intentionally enlarged in these drawings for easy understanding.

この流体排出路３１の通路の大きさは、摺動隙間３０の通路としての大きさよりも大きく、後述するように複数の噴出孔１２から噴出する高圧流体を集めて、これをユニット外部に導くのに適している。そこで、軸１０の略正三角柱の各面に開口する複数の噴出孔１２の吹出し口からそれぞれ噴出した高圧流体は、摺動隙間３０内（正確には、摺動隙間３０の断面形状略正三角形の各面状流路内）を隣り合う２つの流体排出路３１の方向に二手に分かれて同じ流路長を流れ（図２中の矢印及び流路長ａ、ｂ参照。ここで、ａ＝ｂである。）、その先の流体排出路３１において合流し、この流体排出路３１を通って外部に排出される。その排出方向は、高圧流体の供給方向と反対方向とされても良いし（図１参照）、同じ方向とされても良いし、軸方向略中央部を境にして両方向とされても良い。このようにして、複数の噴出孔１２からそれぞれ噴出した高圧流体の流れは安定し、スライダー２０の軸１０に対する定常的な浮上を得ることが可能になる。   The size of the passage of the fluid discharge passage 31 is larger than the size of the passage of the sliding gap 30, and as will be described later, the high-pressure fluid ejected from the plurality of ejection holes 12 is collected and guided to the outside of the unit. Suitable for Therefore, the high-pressure fluid ejected from the outlets of the plurality of ejection holes 12 opened on each surface of the substantially equilateral triangular prism of the shaft 10 is in the sliding gap 30 (more precisely, the cross-sectional shape of the sliding gap 30 is substantially equilateral triangle). 2 in the direction of two adjacent fluid discharge paths 31 and flow in the same flow path length (see arrows and flow path lengths a and b in FIG. 2, where a = b)), and merges in the fluid discharge path 31 ahead, and is discharged to the outside through the fluid discharge path 31. The discharge direction may be opposite to the high-pressure fluid supply direction (see FIG. 1), may be the same direction, or may be both directions with a substantially central portion in the axial direction as a boundary. In this way, the flow of the high-pressure fluid ejected from each of the plurality of ejection holes 12 is stabilized, and it is possible to obtain steady floating with respect to the shaft 10 of the slider 20.

流体排出路３１の形成の仕方は、図３に図示されるように変形されても良い。
この図３に図示される流体排出路３１は、軸１０の正三角柱の各稜線が凹状に陥没させられ、また、スライダー２０の内周面の正三角筒の各角部が凹状に陥没させられて、これら両凹状陥没部が合わされることにより、そこに、断面略円形の流体排出路３１として形成されたものである。これにより、スライダー２０の内周面の断面形状の正三角形は、図示のように変形される（図３参照）。The method of forming the fluid discharge path 31 may be modified as shown in FIG.
In the fluid discharge path 31 shown in FIG. 3, each ridge of the regular triangular prism of the shaft 10 is recessed, and each corner of the regular triangular cylinder on the inner peripheral surface of the slider 20 is recessed. Thus, by combining these two concave depressions, a fluid discharge passage 31 having a substantially circular cross section is formed therein. Thereby, the equilateral triangle of the cross-sectional shape of the inner peripheral surface of the slider 20 is deformed as shown (see FIG. 3).

本実施例１の静圧形直動案内ユニット１は、前記のとおり、そのスライダー２０の位置決めが、狭いミクロな領域において、数ミクロンあるいはナノ単位の非常にミクロな精度で行われる場合に使用されるものである。したがって、スライダー２０の直動量は、数１００ミクロンから数ミリ程度までの微小量であるから、複数の噴出孔１２は、軸１０に沿って直動するスライダー２０が該軸１０を常時覆う範囲にある該軸１０の内部にそれぞれ形成されることが可能である。複数の噴出孔１２をこのようにして形成することによって、複数の噴出孔１２を経由する高圧流体の漏れ及び消費量を最小限に抑えることができる。   As described above, the static pressure linear motion guide unit 1 of the first embodiment is used when the positioning of the slider 20 is performed with a very small accuracy of several microns or nano units in a narrow micro area. Is. Therefore, the amount of linear motion of the slider 20 is a minute amount from several hundred microns to several millimeters, and therefore the plurality of ejection holes 12 are within a range where the slider 20 that linearly moves along the shaft 10 always covers the shaft 10. Each can be formed inside the shaft 10. By forming the plurality of ejection holes 12 in this manner, leakage and consumption of the high-pressure fluid passing through the plurality of ejection holes 12 can be minimized.

本実施例１の静圧形直動案内ユニット１は、前記のように構成されているので、次のような効果を奏することができる。
軸１０とスライダー２０との間の摺動隙間３０に高圧流体を導いて、これらを非接触状態に保持するための高圧流体供給路が、固定側となる軸１０の内部に形成されているので、移動側となるスライダー２０の直動が障害なく行われて、ミクロな精度でのスライダー２０の位置決め等（位置決め、正確な直動動作等）を高精度に行うことができる。また、構造が簡単になり、製作コストの低減を図ることができる。Since the static pressure linear motion guide unit 1 according to the first embodiment is configured as described above, the following effects can be achieved.
Since the high-pressure fluid supply path for guiding the high-pressure fluid to the sliding gap 30 between the shaft 10 and the slider 20 and keeping them in a non-contact state is formed inside the shaft 10 on the fixed side. The linear movement of the slider 20 on the moving side is performed without any obstacle, and the positioning of the slider 20 (positioning, accurate linear movement operation, etc.) can be performed with high accuracy with micro precision. Further, the structure is simplified, and the manufacturing cost can be reduced.

また、高圧流体供給路が、軸１０の軸方向に沿って形成された供給孔１１と、該供給孔１１から分岐し、摺動隙間３０に開口するようにして形成された複数の噴出孔１２とから画成されているので、軸１０の内部を通して軸１０とスライダー２０との間の摺動隙間３０に高圧流体を導く高圧流体供給路の構造を簡単にして、これを軸１０の内部に容易に形成することができる。   The high-pressure fluid supply path has a supply hole 11 formed along the axial direction of the shaft 10, and a plurality of ejection holes 12 branched from the supply hole 11 and opened to the sliding gap 30. Therefore, the structure of the high-pressure fluid supply path that guides the high-pressure fluid to the sliding gap 30 between the shaft 10 and the slider 20 through the inside of the shaft 10 is simplified, and this is formed inside the shaft 10. It can be formed easily.

また、摺動隙間３０は、その断面形状が略正三角形とされ、その摺動隙間３０には、その断面形状の略正三角形の各頂点を通る稜線に沿って、複数の流体排出路３１が隣接して形成され、複数の噴出孔１２からそれぞれ噴出した高圧流体が合流して、複数の流体排出路３１をそれぞれ通って外部に排出されるようにされているので、軸１０とスライダー２０との軸心回りの相対的・巨視的な旋回自由度を規制することが可能になり、１軸方向にのみ自由度を持った、安定性に優れた静圧形直動案内ユニット１を容易に製作することができる。   The cross-sectional shape of the sliding gap 30 is a substantially equilateral triangle, and a plurality of fluid discharge passages 31 are formed in the sliding gap 30 along ridge lines passing through the vertices of the substantially equilateral triangle of the cross-sectional shape. Since the high-pressure fluids formed adjacent to each other and ejected from the plurality of ejection holes 12 merge and are discharged to the outside through the plurality of fluid discharge paths 31, respectively, the shaft 10, the slider 20, It is possible to regulate the relative and macroscopic degree of freedom of rotation around the axis of the axis, and the hydrostatic linear motion guide unit 1 having excellent stability only in one axis direction and having excellent stability can be easily obtained. Can be produced.

さらに、複数の流体排出路３１が前記のようにして形成されており、これらの流体排出路３１は、摺動隙間３０より比較的大きな空間であるため、それらの各々の内部の圧力が略均等な大気圧に維持され、複数の噴出孔１１からそれぞれ噴出する高圧流体が、これら複数の噴出孔１１から摺動隙間３０を経由して対応する流体排出路３１中に一様に噴出するようになり、流体排出路３１及び摺動隙間３０に存在する流体の各圧力を軸方向で略均一に保持することができる。これにより、スライダー２０の軸１０に対する非接触状態での保持が軸方向で偏らなくなり、スライダー２０の直動及び位置決めが円滑に行われて、ミクロな精度でのスライダー２０の位置決め等をさらに高精度に行うことができる。   Further, since the plurality of fluid discharge paths 31 are formed as described above, and these fluid discharge paths 31 are relatively larger spaces than the sliding gaps 30, their internal pressures are substantially equal. The high-pressure fluid that is maintained at a constant atmospheric pressure and is ejected from each of the plurality of ejection holes 11 is uniformly ejected from the plurality of ejection holes 11 into the corresponding fluid discharge passages 31 via the sliding gaps 30. Thus, each pressure of the fluid existing in the fluid discharge path 31 and the sliding gap 30 can be held substantially uniformly in the axial direction. Thereby, the non-contact state holding of the slider 20 with respect to the shaft 10 is not biased in the axial direction, and the linear movement and positioning of the slider 20 are smoothly performed, so that the positioning of the slider 20 with micro-precision can be performed with higher accuracy. Can be done.

この点について、さらに敷衍すれば、流体排出路３１が摺動隙間３０より比較的小さな空間であると、流体排出路３１内の圧力が軸方向全長に渡って略均等な大気圧に維持されずに、軸方向内側で大気圧から乖離した高い圧力になり、軸方向外側で大気圧に近い低い圧力になり、軸方向において圧力差が生ずる。このようになると、軸方向に沿って形成された複数の噴出孔１１からそれぞれ噴出する高圧流体は、これら複数の噴出孔１１から摺動隙間３０を経由して対応する流体排出路３１中に一様に噴出することができなくなり、スライダー２０の軸１０に対する非接触状態での保持が軸方向で偏くことになり、スライダー２０のミクロな精度での位置決め等を高精度に行うことができなくなる。   In this regard, if the fluid discharge path 31 is a space that is relatively smaller than the sliding gap 30, the pressure in the fluid discharge path 31 is not maintained at a substantially uniform atmospheric pressure over the entire axial length. In addition, the pressure is deviated from the atmospheric pressure on the inner side in the axial direction, becomes a low pressure close to the atmospheric pressure on the outer side in the axial direction, and a pressure difference is generated in the axial direction. In this case, the high-pressure fluids ejected from the plurality of ejection holes 11 formed along the axial direction are one-way into the corresponding fluid discharge passages 31 via the sliding gaps 30 from the plurality of ejection holes 11. In other words, the slider 20 is not held in contact with the shaft 10 in a non-contact state, and the slider 20 cannot be positioned with a high degree of accuracy. .

また、軸１０の略正三角柱の各面及びスライダー２０の内周面の正三角筒もしくは略正三角筒の各面に作用する高圧流体の圧力は、それぞれ軸１０の回りで互いに打ち消し合うので、スライダー２０を軸回りに相対的・微視的に回転させようとする力（回転力又はトルク）が発生しないことになり、また、スライダー２０の軸１０に対する非接触状態での保持が半径方向に偏らなくなり、これらにより、譬え、軸方向に高圧流体の供給方向から排出方向へ流体圧力の微妙な非対称性（上流側が高圧で、下流側が低圧）が発生したとしても、スライダー２０の傾きが発生することがなく、スライダー２０の直動及び位置決めに係る前記のような効果をさらに高めることができる。   Further, since the pressures of the high pressure fluids acting on each surface of the substantially triangular prism of the shaft 10 and each surface of the regular triangular cylinder or the substantially regular triangular cylinder on the inner peripheral surface of the slider 20 cancel each other around the shaft 10, A force (rotational force or torque) for rotating the slider 20 around the axis relatively and microscopically does not occur, and the slider 20 is held in the non-contact state with respect to the shaft 10 in the radial direction. Even if a slight asymmetry of fluid pressure in the axial direction from the supply direction of the high-pressure fluid to the discharge direction (high pressure on the upstream side and low pressure on the downstream side) occurs, the slider 20 tilts. In this way, the above-described effects relating to the linear movement and positioning of the slider 20 can be further enhanced.

また、複数の噴出孔１２が、摺動隙間３０に直交して開口するようにしてそれぞれ形成されているので、複数の噴出孔１２からそれぞれ噴出する高圧流体の動圧が摺動隙間３０に臨むスライダー２０の内周面に斜め方向から作用して、スライダー２０に余計な回転力や推進力を発生させるといったことがない。加えて、複数の噴出孔１２からそれぞれ噴出した高圧流体は、摺動隙間３０の断面形状略正三角形の各面状流路内を隣り合う２つの流体排出路３１の方向に二手に分かれて同じ流路長を流れる（ａ＝ｂ）ので、噴出孔１２の中心を通るＸ−Ｘ断面（軸方向断面）に対して対向する方向への圧力が等しくなり、スライダー２０の内周面の正三角筒もしくは略正三角筒の隣接する角部に余計な回転力が加わることもなくなる。これらの面からも、スライダー２０の直動及び位置決めに係る前記のような効果をさらに高めることができる。   Further, since the plurality of ejection holes 12 are formed so as to open perpendicularly to the sliding gap 30, the dynamic pressure of the high-pressure fluid ejected from the plurality of ejection holes 12 faces the sliding gap 30. The slider 20 does not act on the inner peripheral surface of the slider 20 from an oblique direction to generate an extra rotational force or propulsive force on the slider 20. In addition, the high-pressure fluid ejected from each of the plurality of ejection holes 12 is divided into two in the direction of two adjacent fluid discharge passages 31 in the respective planar flow passages having a substantially equilateral triangular cross-sectional shape of the sliding gap 30. Since it flows through the flow path length (a = b), the pressure in the direction opposite to the XX cross section (axial cross section) passing through the center of the ejection hole 12 becomes equal, and a regular triangle on the inner peripheral surface of the slider 20 No extra rotational force is applied to the adjacent corners of the cylinder or substantially regular triangular cylinder. Also from these surfaces, the above-described effects relating to the linear movement and positioning of the slider 20 can be further enhanced.

さらに、複数の噴出孔１１が、軸１０に沿って直動するスライダー２０が該軸１０を常時覆う範囲にある該軸１０の内部にそれぞれ形成されているので、狭い領域におけるミクロな精度でのスライダー２０の位置決め等に際して、複数の噴出孔１１を経由する高圧流体の漏れ、消費量を最小限に抑えることができる。   Further, since the plurality of ejection holes 11 are respectively formed inside the shaft 10 in a range in which the slider 20 that linearly moves along the shaft 10 covers the shaft 10 at all times, the micro accuracy in a narrow region can be achieved. When positioning the slider 20, etc., leakage and consumption of the high-pressure fluid passing through the plurality of ejection holes 11 can be minimized.

なお、本実施例１は、軸１０の基本断面形状の正三角形、スライダー２０の内周面の基本断面形状の正三角形、摺動隙間３０の基本断面構造の正三角形を、いずれも正五角形、正七角形等、奇数の正多角形に変形することにより、さらに変形実施することが可能である。これらの変形例も、本実施例１の静圧形直動案内ユニット１が奏する効果と同様の効果を奏することができる。   In the first embodiment, a regular triangle with a basic cross-sectional shape of the shaft 10, a regular triangle with a basic cross-sectional shape on the inner peripheral surface of the slider 20, and a regular triangle with a basic cross-sectional structure of the sliding gap 30 are all regular pentagons, Further deformation can be performed by deforming into an odd regular polygon such as a regular heptagon. These modifications can also achieve the same effects as the effects produced by the static pressure linear motion guide unit 1 of the first embodiment.

次に、本願の発明の他の実施例（実施例２）について説明する。
図４は、本実施例２の静圧形直動案内ユニットの側面図である。本実施例２の静圧形直動案内ユニット１は、実施例１の静圧形直動案内ユニット１と比較すると、軸１０の基本断面形状が長方形（四角形）をなし、スライダー２０の内周面の基本断面形状が長方形をなし、摺動隙間３０の基本断面構造が長方形をなしている点で異なっている。この場合において、これらの長方形は、必ずしも正方形（正四角形）とされる必要はない。Next, another embodiment (embodiment 2) of the present invention will be described.
FIG. 4 is a side view of the static pressure linear motion guide unit of the second embodiment. Compared with the hydrostatic linear motion guide unit 1 of the first embodiment, the static pressure linear motion guide unit 1 of the second embodiment has a rectangular (quadrangle) basic cross-sectional shape of the shaft 10 and the inner periphery of the slider 20. The difference is that the basic cross-sectional shape of the surface is rectangular, and the basic cross-sectional structure of the sliding gap 30 is rectangular. In this case, these rectangles do not necessarily have to be squares (regular tetragons).

また、細部の点で、摺動隙間３０の断面構造の四隅の形状が、軸１０等の基本断面形状が長方形とされることに起因して、実施例１の静圧形直動案内ユニット１のそれとわずかに異なっている。すなわち、本実施例２の静圧形直動案内ユニット１においては、軸１０の四角柱の４つの稜線の各々が１つの平面で切り落とされて、スライダー２０の内周面の四角筒の４つの角部との間に、側面視略三角形状の４つの流体排出路３１が軸方向に沿ってそれぞれ形成されている。
本実施例２の静圧形直動案内ユニット１は、以上の点で実施例１の静圧形直動案内ユニット１と異なっているが、その他の点で特に異なるところはないので、詳細な説明を省略する。Further, in terms of details, the shape of the four corners of the cross-sectional structure of the sliding gap 30 is due to the fact that the basic cross-sectional shape of the shaft 10 and the like is rectangular, so that the hydrostatic linear motion guide unit 1 of the first embodiment is used. Slightly different from that. That is, in the static pressure linear motion guide unit 1 of the second embodiment, each of the four ridge lines of the quadrangular column of the shaft 10 is cut off by one plane, and the four rectangular cylinders on the inner peripheral surface of the slider 20 are cut off. Four fluid discharge paths 31 having a substantially triangular shape in side view are formed between the corner portions along the axial direction.
The static pressure linear motion guide unit 1 of the second embodiment is different from the static pressure linear motion guide unit 1 of the first embodiment in the above points, but there is no particular difference in other points. Description is omitted.

本実施例２の静圧形直動案内ユニット１は、前記のように構成されており、軸１０の四角柱の各面及びスライダー２０の内周面の四角筒の各面に作用する高圧流体の圧力が、それぞれ軸１０の回りで互いに打ち消し合うことになるので、軸１０の回りでスライダー２０を回転させようとする力（回転力又はトルク）が発生しないことになり、また、スライダー２０の軸１０に対する非接触状態での保持が半径方向に偏らなくなり、これらにより、譬え、軸方向に高圧流体の供給方向から排出方向へ流体圧力の微妙な非対称性（上流側が高圧で、下流側が低圧）が発生したとしても、スライダー２０の傾きが発生することがなく、スライダー２０の直動及び位置決めが円滑に行われて、ミクロな精度でのスライダー２０の位置決め等を高精度に行うことができる。
その他、実施例１の静圧形直動案内ユニット１が奏する効果と同様の効果を奏することができる。The static pressure linear motion guide unit 1 according to the second embodiment is configured as described above, and is a high-pressure fluid that acts on each surface of the rectangular column of the shaft 10 and each surface of the square cylinder on the inner peripheral surface of the slider 20. Therefore, the force (rotational force or torque) for rotating the slider 20 around the shaft 10 is not generated. Holding in the non-contact state with respect to the shaft 10 is not biased in the radial direction, and as a result, subtle asymmetry of the fluid pressure in the axial direction from the supply direction of the high-pressure fluid to the discharge direction (high pressure on the upstream side, low pressure on the downstream side) Even if this occurs, the slider 20 is not tilted, and the slider 20 is smoothly moved and positioned smoothly, so that the slider 20 can be positioned with a high degree of accuracy. Ukoto can.
In addition, the same effect as that produced by the static pressure linear motion guide unit 1 according to the first embodiment can be obtained.

本実施例２の静圧形直動案内ユニット１は、図５及び図６に図示されるように変形されることができる。
図５に図示される本実施例２の変形例においては、スライダー２０の内周面の四角筒の４つの角部の各々が陥没させられて、軸１０の四角柱との間に側面視略円形状の４つの流体排出路３１が軸方向に沿ってそれぞれ形成されている。また、図６に図示される本実施例２のさらなる変形例においては、軸１０の四角柱の４つの角部の各々及びスライダー２０の内周面の四角筒の４つの角部の各々がそれぞれ陥没させられて、これら対向する両陥没部が合わさって、側面視略円形状の４つの流体排出路３１が軸方向に沿ってそれぞれ形成されている。これらの変形例も、本実施例２の静圧形直動案内ユニット１が奏する効果と同様の効果を奏することができる。The static pressure linear motion guide unit 1 of the second embodiment can be modified as shown in FIGS. 5 and 6.
In the modification of the second embodiment shown in FIG. 5, each of the four corners of the square cylinder on the inner peripheral surface of the slider 20 is recessed, and a side view is omitted between the square column of the shaft 10. Four circular fluid discharge paths 31 are formed along the axial direction. Further, in a further modification of the second embodiment illustrated in FIG. 6, each of the four corners of the quadrangular column of the shaft 10 and each of the four corners of the square cylinder on the inner peripheral surface of the slider 20 are respectively provided. By being depressed, both of these opposed depressed portions are combined to form four fluid discharge paths 31 having a substantially circular shape in a side view along the axial direction. These modified examples can also exhibit the same effects as the effects exhibited by the static pressure linear motion guide unit 1 of the second embodiment.

本実施例２は、軸１０の基本断面形状の長方形、スライダー２０の内周面の基本断面形状の長方形、摺動隙間３０の基本断面構造の長方形を、いずれも六角形、八角形等偶数の多角形に変形することにより、さらに変形実施することが可能である。いずれの場合においても、それらの断面形状は、軸１０の中心を通る水平面に対して上下対称、軸１０の中心を通る垂直面に対して左右対称になるようにされる必要がある。このようにすることにより、これらの変形例も、本実施例２の静圧形直動案内ユニット１が奏する効果と同様の効果を奏するようにすることが可能である。   In the second embodiment, the basic cross-sectional rectangle of the shaft 10, the basic cross-sectional rectangle of the inner peripheral surface of the slider 20, and the basic cross-sectional structure of the sliding gap 30 are all even numbers such as hexagons and octagons. Further deformation can be performed by deforming into a polygon. In any case, their cross-sectional shapes need to be vertically symmetrical with respect to a horizontal plane passing through the center of the axis 10 and symmetrical with respect to a vertical plane passing through the center of the axis 10. By doing in this way, it is possible for these modified examples to have the same effect as that produced by the static pressure linear motion guide unit 1 of the second embodiment.

なお、本願の発明は、以上の実施例及び変形例に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲において、さらに種々の変形が可能である。
例えば、軸１０の断面形状の多角形、スライダー２０の内周面の断面形状の多角形、摺動隙間３０の断面構造の多角形は、いずれも楕円形に変形することが可能である。The invention of the present application is not limited to the above embodiments and modifications, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
For example, the polygon of the cross-sectional shape of the shaft 10, the polygon of the cross-sectional shape of the inner peripheral surface of the slider 20, and the polygon of the cross-sectional structure of the sliding gap 30 can all be transformed into an ellipse.

また、図７に図示されるように、実施例１の静圧形直動案内ユニット１の変形例（図３参照）を上下逆にして２つ組み合わせ、各静圧形直動案内ユニット１のスライダー２０を同一の材料から一体に作り出すようにして、両静圧形直動案内ユニット１を一体化することにより、複合静圧形直動案内ユニット４０を得るようにしても良い。
さらに、スライダー２０を固定側にし、軸１０を移動側にして用いることも可能である。但し、この場合には、軸１０の直動が障害なく行われることにはならず、ミクロな精度での軸１０の位置決め等を高精度に行うことがやや難しくなる。















Further, as shown in FIG. 7, two modified examples (see FIG. 3) of the static pressure linear motion guide unit 1 according to the first embodiment are turned upside down to combine two static pressure linear motion guide units 1. The composite static pressure type linear motion guide unit 40 may be obtained by integrating the both static pressure type linear motion guide units 1 so that the slider 20 is integrally formed from the same material.
Furthermore, it is possible to use the slider 20 on the fixed side and the shaft 10 on the moving side. However, in this case, the linear movement of the shaft 10 is not performed without any obstacle, and it is somewhat difficult to position the shaft 10 with micro-precision with high accuracy.















Claims (6)

直動の案内をする軸と、
前記軸に微小な摺動隙間を残して嵌合させられて、前記軸に沿って直動するスライダーと
を備え、
前記摺動隙間に供給された高圧流体により、前記軸と前記スライダーとが非接触状態に保持されて、前記スライダーが前記軸に沿って直動するようにされて成る
静圧形直動案内ユニットにおいて、
前記軸の内部には、高圧流体供給路が形成され、
高圧流体供給源から供給された前記高圧流体が、前記高圧流体供給路を通って前記摺動隙間に導かれるようにされている
ことを特徴とする静圧形直動案内ユニット。A shaft that guides linear motion,
A slider that is fitted to the shaft leaving a small sliding gap and moves linearly along the shaft;
A hydrostatic linear guide unit in which the shaft and the slider are held in a non-contact state by the high-pressure fluid supplied to the sliding gap so that the slider moves linearly along the shaft. In
A high-pressure fluid supply path is formed inside the shaft,
A static pressure linear motion guide unit, wherein the high pressure fluid supplied from a high pressure fluid supply source is guided to the sliding gap through the high pressure fluid supply path. 前記高圧流体供給路は、
前記軸の軸方向に沿って形成された供給孔と、
前記供給孔から分岐し、前記摺動隙間に開口するようにして形成された複数の噴出孔とから画成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の静圧形直動案内ユニット。The high-pressure fluid supply path is
A supply hole formed along the axial direction of the shaft;
2. The hydrostatic linear motion guide unit according to claim 1, wherein the static pressure linear motion guide unit is defined by a plurality of ejection holes that are branched from the supply holes and open to the sliding gap. 3. 前記摺動隙間は、その断面形状が略多角形とされ、
前記摺動隙間には、その断面形状の略多角形の各頂点を通る稜線に沿って、複数の流体排出路が隣接して形成され、
複数の前記噴出孔からそれぞれ噴出した前記高圧流体が合流して、複数の前記流体排出路をそれぞれ通って外部に排出されるようにされている
ことを特徴とする請求項２に記載の静圧形直動案内ユニット。The sliding gap has a substantially polygonal cross-sectional shape,
In the sliding gap, a plurality of fluid discharge passages are formed adjacent to each other along a ridge line passing through each vertex of the substantially polygonal shape of the cross section,
3. The static pressure according to claim 2, wherein the high-pressure fluids ejected from the plurality of ejection holes are merged and discharged to the outside through the plurality of fluid discharge paths, respectively. Linear motion guide unit. 複数の前記噴出孔は、前記摺動隙間に直交して開口するようにしてそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の静圧形直動案内ユニット。   The static pressure linear motion guide unit according to claim 2 or 3, wherein the plurality of ejection holes are formed so as to open perpendicularly to the sliding gap. 複数の前記噴出孔は、それぞれの噴出孔から噴出した前記高圧流体が、前記摺動隙間の断面形状の略多角形の各面状流路を前記軸の軸方向と直交する方向に同じ長さだけ流れて前記流体排出路に合流するようにして、それぞれ形成されていることを特徴とする請求項３又は４に記載の静圧形直動案内ユニット。   The plurality of ejection holes have the same length in the direction in which the high-pressure fluid ejected from each ejection hole has a substantially polygonal shape in the cross-sectional shape of the sliding gap in a direction perpendicular to the axial direction of the shaft. 5. The hydrostatic linear motion guide unit according to claim 3, wherein the static pressure linear motion guide unit is formed so as to flow only to join the fluid discharge path. 複数の前記噴出孔は、前記軸に沿って直動する前記スライダーが前記軸を常時覆う範囲にある前記軸の内部にそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の静圧形直動案内ユニット。



















The plurality of ejection holes are respectively formed inside the shaft in a range in which the slider that moves linearly along the shaft always covers the shaft. The static pressure linear motion guide unit described.



















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