WO2013133036A1 - 直動浮上装置 - Google Patents

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WO2013133036A1
WO2013133036A1 PCT/JP2013/054339 JP2013054339W WO2013133036A1 WO 2013133036 A1 WO2013133036 A1 WO 2013133036A1 JP 2013054339 W JP2013054339 W JP 2013054339W WO 2013133036 A1 WO2013133036 A1 WO 2013133036A1
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slide shaft
slider
air supply
plates
base material
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PCT/JP2013/054339
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English (en)
French (fr)
Inventor
智士 上田
Original Assignee
オイレス工業株式会社
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16C29/00—Bearings for parts moving only linearly
    • F16C29/02—Sliding-contact bearings
    • F16C29/025—Hydrostatic or aerostatic
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
    • F16C32/06—Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings
    • F16C32/0603—Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings supported by a gas cushion, e.g. an air cushion
    • F16C32/0614—Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings supported by a gas cushion, e.g. an air cushion the gas being supplied under pressure, e.g. aerostatic bearings
    • F16C32/0618—Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings supported by a gas cushion, e.g. an air cushion the gas being supplied under pressure, e.g. aerostatic bearings via porous material
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/043—Sliding surface consisting mainly of ceramics, cermets or hard carbon, e.g. diamond like carbon [DLC]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/06—Sliding surface mainly made of metal
    • F16C33/12—Structural composition; Use of special materials or surface treatments, e.g. for rust-proofing
    • F16C33/128—Porous bearings, e.g. bushes of sintered alloy

Definitions

  • the present invention relates to a direct acting levitation device that uses a static pressure gas bearing to move a slider from a slide shaft in a non-contact manner in the axial direction relative to the slide shaft.
  • the present invention relates to a structure of an air supply path capable of realizing straight line guidance.
  • This guide device has a prismatic slide shaft having four planar guide surfaces on the outer periphery, and a cylindrical slider having a motion surface on the inner periphery facing each guide surface of the slide shaft. .
  • Each of the four guide surfaces of the slide shaft is provided with an air pad along the axial direction (slider moving direction) of the slide shaft, and a common compressed gas connected to all the air pads is provided inside the slide shaft.
  • a supply flow path is provided.
  • annular recovery grooves for recovering the supplied compressed gas are formed on the four guide surfaces of the slide shaft so as to surround the air pad, respectively.
  • An exhaust passage leading to the groove is provided.
  • the compressed gas when compressed gas is supplied to the supply flow path of the slide shaft, the compressed gas is ejected from the air pads of the four guide surfaces of the slide shaft at the same pressure, and the outer peripheral surface of the slide shaft (four guide surfaces) ) And the inner peripheral surface (four motion surfaces) of the slider, and the slider can move along the axial direction of the slide shaft in a state where it floats from the slide shaft.
  • the compressed gas ejected from the air pad on each guide surface of the slide shaft is recovered by the recovery groove surrounding each air pad, so that it does not leak from between the guide surface of the slide shaft and the moving surface of the slider, It is exhausted to the outside of the vacuum chamber through an exhaust path in the slide shaft.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a linear motion levitating apparatus capable of realizing a highly accurate linear guide.
  • an air slide device includes: A prismatic slide shaft having a plurality of side surfaces along the axial direction; A slider that surrounds the slide shaft around the axis of the slide shaft, has an inner wall surface facing each side surface of the slide shaft, and moves relative to the slide shaft along the axial direction And comprising
  • One of the side surface of the slide shaft and the inner wall surface of the slider includes a hydrostatic gas bearing surface that supports the other surface facing the surface in a non-contact manner as a support target surface,
  • one part having the static pressure gas bearing surface is A pattern along the edge of the static pressure gas bearing surface is provided with an air supply groove that is directed to each support target surface side and is supplied with compressed gas that is ejected from the static pressure gas bearing surface toward the support target surface.
  • each side surface of the prismatic slide shaft or the inner wall surface facing each side surface of the slider slide shaft receives sufficient buoyancy in its outer peripheral region, so that While swinging can be prevented, the moment rigidity of the slide shaft can be improved. For this reason, more accurate linear guidance can be realized.
  • FIG. 1A is an external view of an air slide device 1 according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line AA of the air slide device 1 shown in FIG.
  • It is. 2A is an external view of the slider 3
  • FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line BB of the slider 3 shown in FIG. 2A
  • 3 (A) and 3 (B) are a front view and a bottom view of two plates 30B and 30D arranged to face each other in the slider 3
  • FIG. 3 (C) and FIG. 3 (D) are diagrams.
  • FIG. 3C is a cross-sectional view taken along the line CC and the line DD of the plates 30B and 30D shown in FIG.
  • FIG. 4 (A) and 4 (B) are a front view and a rear view of one of the other two plates 30A and 30C arranged opposite to each other in the slider 3, and FIG. 4 (C).
  • 4D and 4E are an EE sectional view, an FF sectional view, and a GG sectional view of the plate 30A shown in FIG. 4A.
  • FIG. 5 (A) is a front view of the other plate 30C among the other two plates 30A and 30C arranged opposite to each other in the slider 3, and FIG. 5 (B),
  • FIG. 5 (C) and FIG. (D) is an HH sectional view, an II sectional view, and a JJ sectional view of the plate 30A shown in FIG. 5 (A).
  • FIG. 6 is a diagram for explaining the buoyancy that the slide shaft 2 receives.
  • an air slide device 1 used as a Z-axis movable mechanism of a high-precision positioning device such as a semiconductor mounting device that requires high-precision positioning is taken as an example, and a slide shaft 2 is moved in the longitudinal direction by a fixed slider 3.
  • a configuration that is guided in a straight line will be described.
  • FIG. 1A is an external view of the air slide device 1 according to the present embodiment
  • FIG. 1B is a cross-sectional view of the air slide device 1 taken along line AA
  • 2A is an external view of the slider 3 constituting the air slide device 1
  • FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line BB of the slider 3.
  • an orthogonal coordinate system is defined in which the longitudinal direction of the slide shaft 2 is z, and the horizontal and vertical directions of the slide shaft 2 are x and y. This coordinate system is used as appropriate.
  • an air slide device 1 includes a slider 3 fixed to a Z-axis or the like of a high-precision positioning device, and an outer periphery 21 supported by the slider 3 in a non-contact manner. And a slide shaft 2 guided along Z (that is, in the z direction).
  • the slide shaft 2 has a quadrangular prism shape having a length corresponding to a required moving distance, and four side surfaces 21 (of which two surfaces are not shown) along the axis Z of the slider 3 are sliders.
  • a screw hole 25 for fixing a holder for a suction collet that chucks a workpiece, and the inside of the suction collet are decompressed on one end surface 22 of the slide shaft 2.
  • An opening or the like of the suction path 24 for passing the suction pipe from the vacuum pump is formed.
  • the slider 3 has a frame shape having planar inner wall surfaces 31A to 31D facing the respective support target surfaces 21 of the slide shaft 2 so as to surround the slide shaft 2 around the axis Z of the slide shaft 2.
  • the inner wall surfaces 31A to 31D form planar static pressure gas bearing surfaces 31A to 31D that face the support target surface 21 of the slide shaft 2 with a predetermined gap d through the gas layer.
  • the slider 3 includes the following two plates (total of four plates) 30A to 30D each having a porous layer 32A to 32D having air permeability and air supply passages 33A to 33D located on the back side thereof.
  • the porous layers (32A and 32C, 32B and 32D) of the plates are combined so as to face each other and fixed with a plurality of hexagon socket bolts 37.
  • the two plates 30B and 30D constituting one set have the same structure, and are opposed to each other with an interval corresponding to the width dimension of the slide shaft 2.
  • the 3 (A) and 3 (B) are a front view and a bottom view of two plates 30B and 30D arranged to face each other, and FIG. 3 (C) and FIG. 3 (D) are shown in FIG. It is CC sectional drawing and DD sectional drawing of plates 30B and 30D shown to (A).
  • the plates 30B and 30D are each formed of a back metal (base material) 34 formed into a square shape and a porous material laminated on one surface (porous layer forming surface) 343 of the back metal 34, respectively.
  • Layers 32B and 32D are each formed of a back metal (base material) 34 formed into a square shape and a porous material laminated on one surface (porous layer forming surface) 343 of the back metal 34, respectively.
  • the back metal 34 is formed with a plurality of bolt insertion holes 342 penetrating the side surfaces 341 on both sides directed to the other two plates 30A and 30C facing each other.
  • bolt insertion holes 342 hexagon socket head bolts 37 are inserted through bolt holes 359 described later of the plate 30A.
  • air supply paths 33B and 33D located on the back side of the porous layers 32B and 32D are formed.
  • the air supply paths 33B and 33D have a symmetrical pattern with respect to the symmetry lines (z-direction symmetry line O1 and y-direction symmetry line O2) of the back metal outer shape, and the porous layer forming surface 343 of the back metal 34 is formed.
  • An air supply groove 331 that passes through the four corner regions 3431 and a ventilation groove 332 that is connected to the air supply groove 331 and that is open on the side surfaces 341 on both sides in the y direction are included.
  • the air supply groove 331 has an outer peripheral region 3433 (back surface) surrounding the central region 3432 of the porous layer forming surface 343 of the back metal 34 along the outer edge of the porous layer forming surface 343 of the back metal 34.
  • the metal 34 is formed within a band-like region having a predetermined width from the edge of the metal 34 (that is, formed along the edge of the surface 21 to be supported of the opposed slide shaft 2), and the ventilation groove 332 is provided with this supply groove. It is formed on the y-direction symmetry line O2 of the back metal outer shape so as to intersect with the air groove 331.
  • a compressed gas flow path is formed through the air supply groove 331 along the outer edge of the porous layer forming surface 343 of the back metal 34 to the opening of the ventilation groove 332 on the other side surface 341 side.
  • the surfaces 31B and 31D of the porous layers 32B and 32D form the static pressure gas bearing surfaces 31B and 31D that eject the compressed gas supplied through this flow path.
  • the two plates 30A and 30C constituting the other set are arranged so that the one set of plates 30B and 30D is sandwiched from the side surface 341 side on both sides thereof. Opposing to each other with an interval corresponding to the width dimension.
  • FIG. 4 (A) and 4 (B) are a front view and a rear view of one plate 30A among the other two plates 30A and 30C arranged to face each other, and FIG. 4D and 4E are an EE sectional view, an FF sectional view, and a GG sectional view of the plate 30A shown in FIG. 4A.
  • one plate 30A has a back metal (base material) 35 such as a steel plate formed in a square shape, and one surface of the back metal 35 ( Porous layer 32A laminated on (porous layer forming surface) 353.
  • base material such as a steel plate formed in a square shape
  • a recess 355 is formed on the porous layer forming surface 353 of the back metal 35, leaving a band-like region (plate attachment region) 354 of approximately the plate thickness of each of the plates 30 ⁇ / b> B and 30 ⁇ / b> D from both edges 351 along the z direction. Yes.
  • the porous layer 32A is arranged in the concave portion 355, and one side surface 341 of one pair of plates 30B and 30D arranged opposite to each other is positioned in the plate attachment regions 354 on both sides of the concave portion 355.
  • An air supply path 33A located on the back side of the porous layer 32A is formed on the bottom surface of the recess 355.
  • This air supply path 33A has a symmetrical pattern with respect to the symmetry lines (z-direction symmetry line O3 and x-direction symmetry line O4) of the back metal outline, and passes through four corner regions 3551 of the bottom surface 3554 of the recess 355.
  • the air supply groove 333 is connected to the air supply groove 333 and extends in the x direction to reach the plate attachment region 354.
  • the air supply groove 333 is formed in a belt-like shape having a predetermined width from the outer peripheral region 3553 surrounding the central region 3552 of the bottom surface 3554 of the concave portion 355 along the contour of the bottom surface of the concave portion 355. Area) (that is, formed along the edge of the surface 21 to be supported of the opposed slide shaft 2), and the ventilation groove 334 has a back metal outer shape so as to intersect the supply groove 333. It is formed on the x-direction symmetry line O4.
  • an air supply port 357 connected to the air supply groove 333 through the air groove 334 is formed.
  • the back side of the porous layer 32A is positioned at the center of the other surface 356 of the back metal 35.
  • a compressed gas flow path is formed from the air supply port 357 to the ventilation groove end portion 3341 in the plate attachment region 354 through the air supply groove 333 along the bottom surface shape of the recess 355 of the back metal 35.
  • the surface 31A of the porous layer 32A forms a static pressure gas bearing surface 31A that ejects the compressed gas supplied through this flow path.
  • bolt holes 359 are formed at positions corresponding to the bolt insertion holes 342 on one side surface 341 of the plates 30B and 30D positioned in the plate mounting region 354, respectively.
  • FIG. 5A is a front view of the other plate 30C among the other plates 30A and 30C arranged to face each other
  • FIG. 5B, FIG. 5C, and FIG. FIG. 6 is an HH sectional view, an II sectional view, and a JJ sectional view of the plate 30C shown in FIG. 5 (A).
  • the other plate 30C is a back metal (base material) 36 such as a steel plate formed in a square shape, and one surface of the back metal 36 ( Porous layer 32C laminated on the porous layer forming surface 363.
  • the porous layer forming surface 363 of the back metal 36 has the same surface shape as the one plate 30A. Specifically, on the porous layer forming surface 363 of the back metal 36, the band-like regions (plate attachment regions) 364 of the plate thicknesses of the plates 30B and 30D are respectively left from the edges 361 on both sides along the z direction, A recess 365 in which the porous layer 32C is disposed is formed, and an air supply path 33C located on the back side of the porous layer 32C is formed on the bottom surface of the recess 365.
  • the air supply path 33C has a symmetrical pattern with respect to the symmetry lines (z-direction symmetry line O5 and x-direction symmetry line O6) of the back metal outline, and the supply air that passes through the four corner regions of the bottom surface of the recess 365. It includes a groove 335 and a ventilation groove 336 that is connected to the air supply groove 335 and reaches the plate attachment region 364.
  • the air supply groove 335 extends along the outer shape of the bottom surface of the recess 365 of the porous layer forming surface 363 of the back metal 36 and the outer peripheral region 3653 (recessed portion) surrounding the central region 3652 of the bottom surface 3655 of the recess 365.
  • 365 is formed within a belt-like region having a predetermined width from the contour line of the bottom surface 3655 (that is, formed along the edge of the surface 21 to be supported of the opposed slide shaft 2). It is formed on the back metal outer shape on the x-direction symmetry line O6 so as to cross the air supply groove 335.
  • the back metal 36 is formed on the back side of the porous layer 32C from the ventilation groove end portion 3361 of the plate attachment region 364.
  • a compressed gas flow path is formed which leads to the air supply groove 336 along the outer shape of the bottom surface of the recess 365.
  • the surface 31C of the porous layer 32C forms the static pressure gas bearing surface 31C which ejects the compressed gas supplied through this flow path.
  • a plurality of screw holes 369 are formed in the plate mounting region 364 of the back metal 36 at positions corresponding to the bolt insertion holes 342 on the other side surface 341 of the plates 30B and 30D positioned in the plate mounting region 364. ing.
  • the slider 3 is created by assembling such four plates 30A to 30D as follows.
  • the two plates 30B and 30D are arranged one by one on the plate attachment regions 364 on both sides of the plate 30C with the porous layers 32B and 32D facing each other so as to face each other.
  • the bolt insertion hole 342 on the other side surface 341 of the plates 30B and 30D is aligned with the screw hole 369 of the plate attachment region 364 of the plate 30C, thereby forming the ventilation groove 332 on the other side surface 341 of the plates 30B and 30D.
  • the opening is connected to the ventilation groove end portion 3361 of the plate attachment region 364 of the plate 30C.
  • the plate 30A is arranged on one side surface 341 of the two plates 30B and 30D so that the plate attachment region 354 contacts the other side surface 341 of the two plates 30B and 30D.
  • the plate attachment region 354 contacts the other side surface 341 of the two plates 30B and 30D.
  • the air supply paths 33A to 33D of the four plates 30A to 30D are connected to each other as shown by a broken line in FIG.
  • the hexagon socket head bolts 37 are respectively inserted into the bolt insertion holes 342 of the plates 30B and 30D from the bolt holes 359 of the plate 30A, and the screw portions of these hexagon socket head bolts 37 are fastened to the screw holes 369 of the plate 30C.
  • the four plates 30A to 30D are fixed in a frame shape, and the slider 3 is completed.
  • the air slide device 1 capable of preventing the rotation of the slide shaft 2 around the axis Z of the slider 3 is manufactured by combining the frame-shaped slider 3 and the quadrangular prism-shaped slide shaft 2 thus manufactured. .
  • both ends of the support target surface 21 of the slide shaft 2 are supported by sufficient buoyancy.
  • the slide shaft 2 receives sufficient buoyancy in the belt-like regions 60 and 61 over the entire outer periphery of the slide shaft 2 at two positions on the axis of the slide shaft 2. The moment rigidity is improved. For this reason, it is possible to prevent a decrease in the straightness of the slide shaft 2.
  • the compressed gas is ejected from the entire static pressure gas bearing surfaces 31A to 31D, the pressure distribution in the gaps between the respective support target surfaces 21 of the slide shaft 2 and the static pressure gas bearing surfaces 31A to 31D of the slider 3 is slid. This is more uniform than the conventional guide device in which the air pad is provided only in the central region of the guide surface of the shaft. For this reason, the floating stability of the slide shaft 2 is improved. Therefore, according to the air slide device 1 according to the present embodiment, it is possible to realize a more precise linear guide of the slide shaft 2.
  • the air supply grooves 331, 333, and 335 on the back side of the porous layers 32A to 32D of the four plates 30A to 30D are connected to each other by the ventilation grooves 332, 334, and 336. It is sufficient that the air supply port 357 for supplying the compressed gas is provided at one place on one plate 30A. For this reason, since it is not necessary to pull a plurality of air supply pipes from the pump, interference between the air supply pipes and other parts is unlikely to occur, and adjustment during assembly is facilitated.
  • the air slide device 1 used as a Z-axis movable mechanism of a high-precision positioning device such as a semiconductor mounting device
  • the use of the air slide device 1 according to the present embodiment is not limited to this.
  • the present invention can also be applied as a moving mechanism for other apparatuses that require high-precision linear guidance, such as a stage moving mechanism such as an inspection apparatus.
  • the air supply groove 331 is formed in the outer peripheral region of the porous layer forming surface 343 of the back metal 34 of the two plates 30B and 30D, but depending on the size of the slider 3, An air supply groove connected to the air supply groove 331 or the ventilation groove 332 may be further formed in the central region surrounded by the air groove 331. The same applies to the other two plates 30A and 30C.
  • the ventilation layer 332 intersects with the air supply groove 331 on the porous layer forming surface 343 of the back metal 34 of the two plates 30B and 30D and opens on the side surfaces 341 on both sides of the back metal 34.
  • a through hole that intersects the supply groove 331 may be formed from one side surface 341 of the back metal 34 toward the other side surface 341. Even if a slight misalignment occurs, the through holes are formed in the side surfaces 341 on both sides of the plates 30B and 30D so as to connect to the through holes and later-described vent groove end portions 3341 and 3361 of the other two plates 30A and 30C.
  • a groove having an appropriate length that passes through the opening may be formed, or the plate attachment regions 354 and 364 of the other two plates 30A and 30D may be combined with the ventilation groove end portions 3341 and 3361 in the z direction. You may form a groove
  • the quadrangular prism-shaped slide shaft 2 having the four side surfaces 21 as the support target surfaces is used, but the slide shaft 2 has a polygonal column shape having a polygon other than a quadrangle as a cross section. May be.
  • the shape of the slider 3 surrounding the slide shaft 2 may be a frame shape corresponding to the cross-sectional shape of the slide shaft 2.
  • each side surface 21 of the slide shaft 2 is a surface to be supported, and the inner wall surfaces 31A to 31D of the frame-shaped slider 3 surrounding the slide shaft 2 around the axis Z of the slide shaft 2 are subjected to static pressure.
  • the side surfaces 21 of the slide shaft 2 may be static pressure gas bearing surfaces, and the four inner wall surfaces 31A to 31D of the slider 3 may be supported surfaces.
  • the air supply groove of the pattern along the edges of the opposing support target surfaces 31A to 31D and the air supply groove of the adjacent side surface 21 are formed on each side surface 21 of the slide shaft 2.
  • a ventilation groove to be connected may be formed, and a porous layer may be laminated thereon.
  • the slide shaft 2 may be configured by assembling a plurality of plates having the same structure as the plates 30A to 30D used in the slider 3 so that the porous layer faces outward.
  • the porous layers 32A to 32D may be formed of any material as long as it has air permeability, such as a porous metal or ceramic.
  • a porous metal or ceramic such as a porous metal or ceramic.
  • the porous layers 32A to 32D are porous metal sintered layers, for example, Oiles # 2000 manufactured by Oiles Kogyo Co., Ltd. can be used as the plates 30A to 30D.
  • the present invention can be widely applied to a linearly levitating device when it is required for highly accurate linear guidance.
  • Air slide device 2: Slide shaft, 3: Slider, 21: Surface to be supported (side surface, outer periphery), 22: End surface of slide shaft, 24: Suction path, 25: Screw hole, 30A to 30D: Plate, 31A to 31D: Static pressure air bearing surface of porous layer (surface of porous layer, inner wall surface of slider), 32A to 32D: Porous layer, 33A to 33D: Air supply path, 34 to 36: Back metal , 37: Hexagon socket head cap screw, 331, 333, 335: Air supply groove, 332, 334, 336: Ventilation groove, 341: Side surface of back metal, 342: Bolt insertion hole, 343, 353, 363: One of back metal Surface (porous layer forming surface), 351, 361: both edges of the porous layer forming surface of the back metal, 354, 364: plate mounting region, 355, 365: recess, 356: the other of the back metal Surface, 357: supply port, 359: bolt hole, 369:

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Abstract

　直動浮上装置の一態様であるエアスライド装置１は、角柱形のスライド軸２と、スライド軸２の各支持対象２１と対向する平面状の静圧気体軸受面３１Ａ～３１Ｄを有する枠形状のスライダ３を有している。スライダ３は、各静圧気体軸受面３１Ａ～３１Ｄを形成する多孔質層３２Ａ～３２Ｄの裏側に、スライド軸２の各支持対象面２１の縁に沿ったパターンの給気溝を含む給気路３３Ａ～３３Ｄを有している。これにより、より高精度な直線案内を実現可能な直動浮上装置を実現することができる。

Description

直動浮上装置
　本発明は、静圧気体軸受を用いて、スライダを、スライド軸から浮上させながら、スライド軸に対して軸心方向に相対的に非接触で移動させる直動浮上装置に関し、特に、より高精度な直線案内を実現可能な給気経路の構造に関する。
　角柱形状のスライド軸（固定体）の軸心方向に沿って、このスライド軸の外周面を囲むように配されたスライダ（移動体）を案内するエアスライド装置（直動浮上装置）として、真空チャンバ内において半導体等を搬送するために使用される特許文献１記載の案内装置が知られている。
　この案内装置は、４つの平面状の案内面を外周に有する角柱状のスライド軸と、スライド軸の各案内面に対向する運動面を内周に有する筒状のスライダと、を有している。
　スライド軸の４つの案内面には、それぞれ、スライド軸の軸心方向（スライダの移動方向）に沿ってエアパッドが設けられており、スライド軸の内部には、すべてのエアパッドにつながる共通の圧縮気体供給流路が設けられている。また、スライド軸の４つの案内面には、それぞれ、エアパッドの周りを囲むように、供給された圧縮気体を回収するための環状の回収溝が形成されており、スライド軸の内部には、回収溝につながる排気路が設けられている。
　このような構成において、スライド軸の供給流路に圧縮気体が供給されると、スライド軸の４つの案内面のエアパッドから圧縮気体が同じ圧力で噴出してスライド軸の外周面（４つの案内面）とスライダの内周面（４つの運動面）との間に空気層が形成され、スライダが、スライド軸から浮上した状態で、スライド軸の軸心方向に沿って移動可能となる。また、スライド軸の各案内面上のエアパッドから噴出した圧縮気体は、それぞれのエアパッドを囲む回収溝により回収されるため、スライド軸の案内面とスライダの運動面との間から漏れ出すことなく、スライド軸内の排気路を介して真空チャンバの外部に排気される。
特開２０１１－２４７４０５号公報
　特許文献１に記載の案内装置のスライド軸の案内面には、エアパッドが、スライド軸の軸心方向に沿った中心線を含む中央領域付近のみに取り付けられており、スライド軸の幅方向の端部付近には取り付けられていない。このため、圧縮気体が、スライド軸の案内面およびスライダの運動面の、幅方向両端部付近にまで行き渡たらない可能性がある。したがって、スライド軸の案内面とスライダの運動面との隙間内の圧力は、スライド軸の幅方向において、エアパッドが位置する中央領域からスライド軸の運動面の両端に近づくほど低下することが考えられる。このような圧力勾配が生じた場合、例えばスライド軸またはスライダが衝撃等の荷重変動を受けたとき、スライド軸の軸心周りにスライダとスライド軸とが相対的に揺動する可能性がある。
　また、特許文献１に記載の案内装置においては、構造上、圧縮気体が、スライド軸の案内面およびスライダの運動面の、軸心方向両端部付近にまで行き渡たらない可能性がある。このため、スライド軸が曲げ荷重を受けた場合、スライド軸が撓み、スライダの直進度が低下する可能性がある。
　本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、より高精度な直線案内を実現可能な直動浮上装置を提供することにある。
　上記課題を解決するため、本発明に係るエアスライド装置は、
　軸心方向に沿った複数の側面を有する角柱形のスライド軸と、
　前記スライド軸の軸心周りに前記スライド軸を囲み、前記スライド軸の前記各側面に対向する内壁面を有し、前記スライド軸に対して、前記軸心方向に沿って相対的に移動するスライダと、を備え、
　前記スライド軸の側面および前記スライダの内壁面のうち、いずれか一方の面は、当該面に対向する他方の面を支持対象面として非接触で支持する静圧気体軸受面を含み、
　前記スライド軸および前記スライダのうち、前記静圧気体軸受面を有する一方の部品は、
　前記各支持対象面側に向けられ、前記静圧気体軸受面から当該各支持対象面に向けて噴出させる圧縮気体が供給される給気溝が、当該静圧気体軸受面の縁に沿ったパターンで形成された溝形成面を有するベース材と、
　前記ベース材の前記溝形成面に積層され、前記静圧気体軸受面を形成する多孔質層と、を有する。
　本発明によれば、角柱形状のスライド軸の各側面、またはスライダのスライド軸の各側面に対向する内壁面が、その外周領域に十分な浮力を受けるため、スライダまたはスライド軸の軸心周りの揺動を防止することができるとともに、スライド軸のモーメント剛性を向上させることができる。このため、より高精度な直線案内を実現することができる。
図１（Ａ）は、本発明の一実施の形態に係るエアスライド装置１の外観図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）に示すエアスライド装置１のＡ－Ａ断面図である。 図２（Ａ）は、スライダ３の外観図であり、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）に示すスライダ３のＢ－Ｂ断面図である。 図３（Ａ）および図３（Ｂ）は、スライダ３において対向配置される２枚のプレート３０Ｂ、３０Ｄの正面図および下面図であり、図３（Ｃ）および図３（Ｄ）は、図３（Ａ）に示すプレート３０Ｂ、３０ＤのＣ－Ｃ断面図およびＤ－Ｄ断面図である。 図４（Ａ）および図４（Ｂ）は、スライダ３において対向配置される他の２枚のプレート３０Ａ、３０Ｃのうち、一方のプレート３０Ａの正面図および背面図であり、図４（Ｃ）、図４（Ｄ）および図４（Ｅ）は、図４（Ａ）に示すプレート３０ＡのＥ－Ｅ断面図、Ｆ－Ｆ断面図およびＧ－Ｇ断面図である。 図５（Ａ）は、スライダ３において対向配置される他の２枚のプレート３０Ａ、３０Ｃのうち、他方のプレート３０Ｃの正面図であり、図５（Ｂ）、図５（Ｃ）および図５（Ｄ）は、図５（Ａ）に示すプレート３０ＡのＨ－Ｈ断面図、Ｉ－Ｉ断面図およびＪ－Ｊ断面図である。 図６は、スライド軸２が受ける浮力を説明するための図である。
　以下に、本発明の一実施の形態について、図面を参照して説明する。
　まず、本実施の形態に係るエアスライド装置１の構成について説明する。ここでは、高精度位置決めが要求される半導体実装装置等の高精度位置決め装置のＺ軸可動機構として用いられるエアスライド装置１を一例に挙げて、固定されたスライダ３によりスライド軸２がその長手方向に直線案内される構成について説明する。
　図１（Ａ）は、本実施の形態に係るエアスライド装置１の外観図であり、図１（Ｂ）は、このエアスライド装置１のＡ－Ａ断面図である。また、図２（Ａ）は、このエアスライド装置１を構成するスライダ３の外観図であり、図２（Ｂ）は、このスライダ３のＢ－Ｂ断面図である。なお、便宜上、図１（Ａ）において、スライド軸２の長手方向をｚ、スライド軸２の横幅および縦幅方向をｘおよびｙとする直交座標系を定義し、他の図の説明においても、適宜、この座標系を用いる。
　図示するように、本実施の形態に係るエアスライド装置１は、高精度位置決め装置のＺ軸等に固定されるスライダ３と、スライダ３により外周２１を非接触で支持され、スライダ３の軸心Ｚに沿って（つまりｚ方向に）案内されるスライド軸２と、を備えている。
　スライド軸２は、要求される移動距離に応じた長さの四角柱形状を有しており、スライダ３の軸心Ｚに沿った４つの側面２１（うち、２面は不図示）が、スライダ３により非接触支持されてガイドされる面（以下、支持対象面）２１を形成している。また、高精度位置決め装置の用途に応じて、スライド軸２の一方の端面２２には、例えば、ワークをチャックする吸着コレット用のホルダを固定するためのネジ穴２５、および、吸着コレット内を減圧する真空ポンプからの吸引管を通すための吸引路２４の開口等が形成される。
　一方、スライダ３は、スライド軸２の軸心Ｚ周りにスライド軸２を囲むように、スライド軸２の各支持対象面２１と対向する平面状の内壁面３１Ａ～３１Ｄを有する枠形状を有しており、各内壁面３１Ａ～３１Ｄが、気体層を介してスライド軸２の支持対象面２１と所定の隙間ｄで対向する平面状の静圧気体軸受面３１Ａ～３１Ｄを形成している。このスライダ３は、通気性を有する多孔質層３２Ａ～３２Ｄとその裏側に位置する給気路３３Ａ～３３Ｄとを有する以下の２組のプレート（合計４枚のプレート）３０Ａ～３０Ｄを、各組のプレートの多孔質層（３２Ａと３２Ｃ、３２Ｂと３２Ｄ）が向かい合うように組み合わせて複数の六角穴付きボルト３７で固定することによって形成される。
　２組のプレート３０Ａ～３０Ｄのうち、一方の組を構成する２枚のプレート３０Ｂ、３０Ｄは、同様な構造を有するものであり、スライド軸２の横幅寸法に応じた間隔をおいて対向配置される。図３（Ａ）および図３（Ｂ）は、対向して配置される２枚のプレート３０Ｂ、３０Ｄの正面図および下面図であり、図３（Ｃ）および図３（Ｄ）は、図３（Ａ）に示すプレート３０Ｂ、３０ＤのＣ－Ｃ断面図およびＤ－Ｄ断面図である。
　図示するように、プレート３０Ｂ、３０Ｄは、それぞれ、四角形状に成形されたバックメタル（ベース材）３４と、バックメタル３４の一方の面（多孔質層形成面）３４３全体に積層された多孔質層３２Ｂ、３２Ｄと、を有している。
　バックメタル３４には、対向配置される他の２枚のプレート３０Ａ、３０Ｃ側に向けられる両側の側面３４１を貫通した複数のボルト挿入穴３４２が形成されている。これらのボルト挿入穴３４２には、プレート３０Ａの後述のボルト穴３５９を介して六角穴付きボルト３７が挿入される。
　また、バックメタル３４の多孔質層形成面３４３には、多孔質層３２Ｂ、３２Ｄ裏側に位置する給気路３３Ｂ、３３Ｄが形成されている。この給気路３３Ｂ、３３Ｄは、バックメタル外形の対称線（ｚ方向対称線Ｏ１と、ｙ方向対称線Ｏ２）に関して対称なパターンを有しており、バックメタル３４の多孔質層形成面３４３の４つの角領域３４３１を通過する給気溝３３１と、この給気溝３３１とつながり、ｙ方向両側の側面３４１において開口した通気溝３３２と、を含んでいる。本実施の形態においては、給気溝３３１は、バックメタル３４の多孔質層形成面３４３の外縁に沿って、バックメタル３４の多孔質層形成面３４３の中央領域３４３２を囲む外周領域３４３３（バックメタル３４の縁から所定の幅の帯状の領域）内に形成されており（つまり、対向するスライド軸２の支持対象面２１の縁に沿って形成されており）、通気溝３３２は、この給気溝３３１と交わるように、バックメタル外形のｙ方向対称線Ｏ２上に形成されている。
　バックメタル３４の多孔質層形成面３４３全体に多孔質層３２Ｂ、３２Ｄが積層されることにより、この多孔質層３２Ｂ、３２Ｄの裏側には、一方の側面３４１側の通気溝３３２の開口から、バックメタル３４の多孔質層形成面３４３の外縁に沿った給気溝３３１を介して、他方の側面３４１側の通気溝３３２の開口までつながる圧縮気体の流路が形成される。そして、多孔質層３２Ｂ、３２Ｄの表面３１Ｂ、３１Ｄは、この流路を介して供給される圧縮気体を噴出する静圧気体軸受面３１Ｂ、３１Ｄを形成する。
　２組のプレート３０Ａ～３０Ｄのうち、他方の組を構成する２枚のプレート３０Ａ、３０Ｃは、一方の組のプレート３０Ｂ、３０Ｄをその両側の側面３４１側から挟むように、スライド軸２の縦幅寸法に応じた間隔をおいて対向配置される。
　図４（Ａ）および図４（Ｂ）は、対向して配置される他の２枚のプレート３０Ａ、３０Ｃのうち、一方のプレート３０Ａの正面図および背面図であり、図４（Ｃ）、図４（Ｄ）および図４（Ｅ）は、図４（Ａ）に示すプレート３０ＡのＥ－Ｅ断面図、Ｆ－Ｆ断面図およびＧ－Ｇ断面図である。
　図示するように、他の２枚のプレート３０Ａ、３０Ｃのうち、一方のプレート３０Ａは、四角形状に成形されたスチール板等のバックメタル（ベース材）３５と、バックメタル３５の一方の面（多孔質層形成面）３５３に積層された多孔質層３２Ａと、を有している。
　バックメタル３５の多孔質層形成面３５３には、ｚ方向に沿った両側の縁３５１からそれぞれプレート３０Ｂ、３０Ｄの板厚程度の帯状領域（プレート取付領域）３５４を残して凹部３５５が形成されている。凹部３５５には多孔質層３２Ａが配置され、この凹部３５５両側のプレート取付領域３５４には、対向配置された一方の組のプレート３０Ｂ、３０Ｄの一方の側面３４１が位置付けられる。
　この凹部３５５の底面には、多孔質層３２Ａ裏側に位置する給気路３３Ａが形成されている。この給気路３３Ａは、バックメタル外形の対称線（ｚ方向対称線Ｏ３とｘ方向対称線Ｏ４）に関して対称なパターンを有しており、凹部３５５の底面３５５４の４つの角領域３５５１を通過する給気溝３３３と、この給気溝３３３につながり、ｘ方向に伸びてプレート取付領域３５４内にまで達した通気溝３３４と、を含んでいる。本実施の形態においては、給気溝３３３は、凹部３５５の底面外形に沿って、凹部３５５の底面３５５４の中央領域３５５２を囲む外周領域３５５３（凹部３５５の底面３５５４の輪郭線から所定幅の帯状領域）内に形成されており（つまり、対向するスライド軸２の支持対象面２１の縁に沿って形成されており）、通気溝３３４は、給気溝３３３に交わるように、バックメタル外形のｘ方向対称線Ｏ４上に形成されている。
　そして、バックメタル３５の他方の面３５６には、通気溝３３４を介して給気溝３３３につながる給気口３５７が形成されている。
　バックメタル３５の多孔質層形成面３５３側の凹部３５５に多孔質層３２Ａが積層されることにより、この多孔質層３２Ａの裏側には、バックメタル３５の他方の面３５６の中央部に位置する給気口３５７から、バックメタル３５の凹部３５５の底面外形に沿った給気溝３３３を介して、プレート取付領域３５４内の通気溝端部３３４１までつながる圧縮気体の流路が形成される。そして、多孔質層３２Ａの表面３１Ａは、この流路を介して供給される圧縮気体を噴出する静圧気体軸受面３１Ａを形成する。
　また、バックメタル３５の他方の面３５６には、プレート取付領域３５４に位置付けられるプレート３０Ｂ、３０Ｄの一方の側面３４１のボルト挿入穴３４２に対応する位置にそれぞれボルト穴３５９が形成されている。
　図５（Ａ）は、対向して配置される他のプレート３０Ａ、３０Ｃのうち、他方のプレート３０Ｃの正面図であり、図５（Ｂ）、図５（Ｃ）および図５（Ｄ）は、図５（Ａ）に示すプレート３０ＣのＨ－Ｈ断面図、Ｉ－Ｉ断面図およびＪ－Ｊ断面図である。
　図示するように、他の２枚のプレート３０Ａ、３０Ｃのうち、他方のプレート３０Ｃは、四角形状に成形されたスチール板等のバックメタル（ベース材）３６と、バックメタル３６の一方の面（多孔質層形成面）３６３に積層された多孔質層３２Ｃと、を有している。
　バックメタル３６の多孔質層形成面３６３は、一方のプレート３０Ａと同様な表面形状を有している。具体的には、バックメタル３６の多孔質層形成面３６３には、ｚ方向に沿った両側の縁３６１からそれぞれプレート３０Ｂ、３０Ｄの板厚程度の帯状領域（プレート取付領域）３６４を残して、多孔質層３２Ｃが配置される凹部３６５が形成されており、この凹部３６５の底面に、多孔質層３２Ｃの裏側に位置する給気路３３Ｃが形成されている。この給気路３３Ｃは、バックメタル外形の対称線（ｚ方向対称線Ｏ５とｘ方向対称線Ｏ６）に関して対称なパターンを有しており、凹部３６５の底面の４つの角領域を通過する給気溝３３５と、この給気溝３３５とつながり、プレート取付領域３６４内にまで達した通気溝３３６と、を含んでいる。本実施の形態においては、給気溝３３５は、バックメタル３６の多孔質層形成面３６３の凹部３６５の底面外形に沿って、この凹部３６５の底面３６５５の中央領域３６５２を囲む外周領域３６５３（凹部３６５の底面３６５５の輪郭線から所定幅の帯状領域）内に形成されており（つまり、対向するスライド軸２の支持対象面２１の縁に沿って形成されており）、通気溝３３６は、この給気溝３３５に交わるように、バックメタル外形のｘ方向対称線Ｏ６上に形成されている。
　バックメタル３６の多孔質層形成面３６３側の凹部３６５に多孔質層３２Ｃが積層されることにより、この多孔質層３２Ｃの裏側には、プレート取付領域３６４の通気溝端部３３６１から、バックメタル３６の凹部３６５の底面外形に沿った給気溝３３６につながる圧縮気体の流路が形成される。そして、多孔質層３２Ｃの表面３１Ｃは、この流路を介して供給される圧縮気体を噴出する静圧気体軸受面３１Ｃを形成する。
　また、バックメタル３６のプレート取付領域３６４には、このプレート取付領域３６４に位置付けられたプレート３０Ｂ、３０Ｄの他方の側面３４１のボルト挿入穴３４２に対応する位置にそれぞれ複数のネジ穴３６９が形成されている。
　スライダ３は、このような４枚のプレート３０Ａ～３０Ｄを、以下のように組み立てることによって作成される。
　２枚のプレート３０Ｂ、３０Ｄを、多孔質層３２Ｂ、３２Ｄが向かい合うように対向させた状態でプレート３０Ｃの両側のプレート取付領域３６４上に一枚ずつ配置する。このとき、プレート３０Ｂ、３０Ｄの他方の側面３４１のボルト挿入穴３４２をプレート３０Ｃのプレート取付領域３６４のネジ穴３６９に位置あわせすることにより、プレート３０Ｂ、３０Ｄの他方の側面３４１における通気溝３３２の開口がプレート３０Ｃのプレート取付領域３６４の通気溝端部３３６１に連結される。
　さらに、プレート３０Ａを、そのプレート取付領域３５４が２枚のプレート３０Ｂ、３０Ｄの他方の側面３４１に接触するように、２枚のプレート３０Ｂ、３０Ｄの一方の側面３４１上に配置する。このとき、プレート３０Ａの両側のプレート取付領域３５４のボルト穴３５９をプレート３０Ｂ、３０Ｄの一方の側面３４１のボルト挿入穴３４２に位置あわせすることにより、プレート３０Ｂ、３０Ｄの一方の側面３４１における通気溝３３２の開口がプレート３０Ｄのプレート取付領域３５４の通気溝端部３３４１に連結される。
　これにより、４枚のプレート３０Ａ～３０Ｄの給気路３３Ａ～３３Ｄは、図１（Ａ）に破線で示したように互いに連結される。この状態において、プレート３０Ａのボルト穴３５９からプレート３０Ｂ、３０Ｄのボルト挿入穴３４２にそれぞれ六角穴付きボルト３７を挿入し、これらの六角穴付きボルト３７のネジ部をプレート３０Ｃのネジ穴３６９に締結する。これにより、４枚のプレート３０Ａ～３０Ｄが枠状に固定され、スライダ３が完成する。このようにして作製される枠形状のスライダ３と四角柱形状のスライド軸２と組み合わせることにより、スライダ３の軸心Ｚ周りのスライド軸２の回転を防止可能なエアスライド装置１が作製される。
　そして、このようなスライダ３によれば、１枚のプレート３０Ａの給気口３５７に連結されたポンプの給気管から圧縮気体が供給されると、圧縮気体が、４枚のプレート３０Ａ～３０Ｄの多孔質層３２Ａ～３２Ｄ裏側の給気路３３Ａ～３３Ｄ全体に行き渡り、４枚のプレート３０Ａ～３０Ｄの多孔質層３２Ａ～３２Ｄ内の細孔を介して静圧空気軸受面３１Ａ～３１Ｄ全体から噴出する。
　ここで、多孔質層３２Ａ～３２Ｄ裏側には、スライド軸２の各支持対象面２１の縁に沿ったパターンの給気溝３３１、３３３、３３５が存在しているため、スライダ３の静圧空気軸受面３１Ａ～３１Ｄと、スライダ３内に挿入されたスライド軸２の各支持対象面２１との隙間内の圧力は、給気溝３３１、３３３、３３５が存在しない領域よりも、給気溝３３１、３３３、３３５上の領域、すなわち、スライド軸２の支持対象面２１の外周領域において高くなる。このため、図６（Ａ）に示すように、ｘｙ面内においては、スライド軸２の支持対象面２１の両端部（スライド軸２の横幅および縦幅の両端部）が十分な浮力により支持される。このため、スライド軸２が衝撃等の荷重変動を受けた場合であっても、スライド軸２の軸心周りの揺動を防止することができる。また、図６（Ｂ）に示すように、スライド軸２の軸心上の二箇所の位置において、スライド軸２の外周全周にわたる帯状領域６０、６１に十分な浮力を受けるため、スライド軸２のモーメント剛性が向上する。このため、スライド軸２の直進度の低下を防止することができる。さらに、静圧気体軸受面３１Ａ～３１Ｄ全体から圧縮気体が噴出するため、スライド軸２の各支持対象面２１とスライダ３の静圧気体軸受面３１Ａ～３１Ｄとの隙間内の圧力分布が、スライド軸の案内面の中央領域にのみエアパッドが設けられている従来の案内装置よりも均一化される。このため、スライド軸２の浮上安定性が向上する。したがって、本実施の形態に係るエアスライド装置１によれば、スライド軸２のより高精な直線案内を実現することができる。
　また、４枚のプレート３０Ａ～３０Ｄの組立てにより、４枚のプレート３０Ａ～３０Ｄの多孔質層３２Ａ～３２Ｄ裏側の給気溝３３１、３３３、３３５が通気溝３３２、３３４、３３６により相互につながるため、圧縮気体を供給するための給気口３５７は１枚のプレート３０Ａに１箇所設けられていれば足りる。このため、ポンプから複数の給気管を引く必要がないため、給気管と他の部品との干渉等が生じにくく、組立て時の調整が容易となる。
　なお、本実施の形態においては、スライダ３を固定し、その軸心Ｚに沿ってスライド軸２を案内する場合について説明したが、スライド軸２を固定し、その長手方向ｚにスライダ３を案内するようにしてもよい。このようにした場合には、スライダ３の高精度な直線案内を実現することができる。
　また、半導体実装装置等の高精度位置決め装置のＺ軸可動機構として用いられるエアスライド装置１を例に挙げたが、本実施の形態に係るエアスライド装置１の用途は、これに限られない。例えば、検査装置等のステージ移動機構といった、高精度な直線案内が要求される他の装置の移動機構としても適用可能である。
　また、本実施の形態においては、２枚のプレート３０Ｂ、３０Ｄのバックメタル３４の多孔質層形成面３４３の外周領域に給気溝３３１を形成しているが、スライダ３のサイズによっては、給気溝３３１に囲まれた中央領域内に、給気溝３３１または通気溝３３２につながる給気溝をさらに形成してもよい。他の２枚のプレート３０Ａ、３０Ｃについても同様である。
　また、本実施の形態においては、２枚のプレート３０Ｂ、３０Ｄのバックメタル３４の多孔質層形成面３４３に、給気溝３３１と交わり、バックメタル３４の両側の側面３４１において開口する通気溝３３２を形成しているが、この通気溝３３２に代えて、給気溝３３１と交わる貫通穴を、バックメタル３４の一方の側面３４１から他方の側面３４１に向けて形成してもよい。多少の位置ズレが生じても、この貫通穴と他の２枚のプレート３０Ａ、３０Ｃの後述の通気溝端部３３４１、３３６１につながるように、プレート３０Ｂ、３０Ｄの両側の側面３４１に、この貫通穴の開口を通過する適当な長さの溝を形成してもよいし、他の２枚のプレート３０Ａ、３０Ｄのプレート取付領域３５４、３６４に、通気溝端部３３４１、３３６１とｚ方向に交わる適当な長さの溝を形成してもよい。
　また、本実施の形態においては、４つの側面２１を支持対象面とする四角柱形状のスライド軸２を用いているが、スライド軸２は、四角形以外の多角形を断面とする多角柱状であってもよい。この場合、スライド軸２の周りを囲むスライダ３の形状は、スライド軸２の断面形状に対応する枠形状とすればよい。
　また、本実施の形態においては、スライド軸２の各側面２１を支持対象面とし、スライド軸２の軸心Ｚ周りにスライド軸２を囲む枠形状のスライダ３の内壁面３１Ａ～３１Ｄを静圧気体軸受面としているが、これとは逆に、スライド軸２の各側面２１を静圧気体軸受面とし、スライダ３の４面の内壁面３１Ａ～３１Ｄを支持対象面としてもよい。具体的には、上述のスライダ３と同様、スライド軸２の各側面２１に、対向する支持対象面３１Ａ～３１Ｄの縁に沿ったパターンの給気溝と、隣り合う側面２１の給気溝をつなぐ通気溝とを形成し、その上に多孔質層を積層すればよい。これにより、スライダ３の各支持対象面３１Ａ～３１Ｄの外周領域が十分な浮力により支持され、スライダ３の軸心周りの揺動を防止されるとともにスライド軸２のモーメント剛性が向上するため、上述の場合と同様、スライダ３の高精度な直線案内を実現することができる。なお、この場合、上述のスライダ３に用いたプレート３０Ａ～３０Ｄと同様の構造の複数枚のプレートを、多孔質層が外側に向くように組み立てることによって、スライド軸２を構成してもよい。
　以上において、多孔質層３２Ａ～３２Ｄは、多孔質金属、セラミック等、通気性を有していれば、どのような材料で形成されていてもよい。例えば、多孔質層３２Ａ～３２Ｄを多孔質金属焼結層とする場合には、プレート３０Ａ～３０Ｄとして、例えばオイレス工業（株）のオイレス＃２０００等を利用することができる。
　本発明は、直動浮上装置において、より高精度な直線案内に要求される場合に広く適用可能である。
１：エアスライド装置、２：スライド軸、３：スライダ、２１：スライド軸の支持対象面（側面、外周）、２２：スライド軸の端面、２４：吸引路、２５：ネジ穴、３０Ａ～３０Ｄ：プレート、３１Ａ～３１Ｄ：多孔質層の静圧空気軸受面（多孔質層の表面、スライダの内壁面）、３２Ａ～３２Ｄ：多孔質層、３３Ａ～３３Ｄ：給気路、３４～３６：バックメタル、３７：六角穴付きボルト、３３１、３３３、３３５：給気溝、３３２、３３４、３３６：通気溝、３４１：バックメタルの側面、３４２：ボルト挿入穴、３４３、３５３、３６３：バックメタルの一方の面（多孔質層形成面）、３５１、３６１：バックメタルの多孔質層形成面の両縁、３５４、３６４：プレート取付領域、３５５、３６５：凹部、３５６：バックメタルの他方の面、３５７：給気口、３５９：ボルト穴、３６９：ネジ穴、３３４１、３３６１：通気溝端部

Claims (3)

  1. 　軸心方向に沿った複数の側面を有する角柱形のスライド軸と、
    　前記スライド軸の軸心周りに前記スライド軸を囲み、前記スライド軸の前記各側面に対向する内壁面を有し、前記スライド軸に対して、前記軸心方向に沿って相対的に移動するスライダと、を備え、
    　前記スライド軸の側面および前記スライダの内壁面のうち、いずれか一方の面は、当該面に対向する他方の面を支持対象面として非接触で支持する静圧気体軸受面を含み、
    　前記スライド軸および前記スライダのうち、前記静圧気体軸受面を有する一方の部品は、
    　前記各支持対象面側に向けられ、前記静圧気体軸受面から当該各支持対象面に向けて噴出させる圧縮気体が供給される給気溝が、当該静圧気体軸受面の縁に沿ったパターンで形成された溝形成面を有するベース材と、
    　前記ベース材の前記溝形成面に積層され、前記静圧気体軸受面を形成する多孔質層と、を有する
    　ことを特徴とする直動浮上装置。
  2. 　請求項１に記載の直動浮上装置であって、
    　前記スライダは、それぞれ前記ベース材および前記多孔質層を有し、前記スライド軸の支持対象面に前記多孔質層を向けて組み立てられた複数のプレートを備え、
    　前記各プレートの前記ベース材には、当該ベース材に形成された前記給気溝と交わり、当該プレートと隣り合う他の前記プレートの前記ベース材の通気路につながる通気路がさらに形成されており、
    　前記複数のプレートのうち、１枚の前記プレートの前記ベース材には、前記溝形成面の反対側の面に、当該ベース材に形成された前記給気溝とつながる給気口が形成されている
    　ことを特徴とする直動浮上装置。
  3. 　請求項１または２に記載の直動浮上装置であって、
    　前記多孔質層は、セラミックまたは多孔質金属焼結層である
    　ことを特徴とする直動浮上装置。
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