WO2015016275A1 - 静圧気体軸受装置 - Google Patents

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WO2015016275A1
WO2015016275A1 PCT/JP2014/070101 JP2014070101W WO2015016275A1 WO 2015016275 A1 WO2015016275 A1 WO 2015016275A1 JP 2014070101 W JP2014070101 W JP 2014070101W WO 2015016275 A1 WO2015016275 A1 WO 2015016275A1
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WO
WIPO (PCT)
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static pressure
pressure gas
gas bearing
bearing device
flow path
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/070101
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English (en)
French (fr)
Inventor
秀夫 小澤
冨田　博嗣
Original Assignee
オイレス工業株式会社
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Publication date
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    • 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
    • F16C32/0662—Details of hydrostatic bearings independent of fluid supply or direction of load
    • F16C32/0666—Details of hydrostatic bearings independent of fluid supply or direction of load of bearing pads
    • 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
    • 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
    • F16C2220/00—Shaping
    • F16C2220/20—Shaping by sintering pulverised material, e.g. powder metallurgy

Definitions

  • the present invention relates to a hydrostatic gas bearing device that supports a support object in a non-contact manner, and particularly to a hydrostatic gas bearing device that is suitable for supporting a large support object in a non-contact manner.
  • a static pressure gas bearing in which a porous metal sintered member is used as a bearing surface for ejecting compressed gas is known.
  • the porous metal sintered member is formed by sintering a single metal powder or an alloy powder at a high temperature.
  • Patent Document 1 discloses that an aluminum powder or aluminum alloy powder is filled on an aluminum alloy back metal and sintered at a high temperature while being pressed in a vacuum, thereby making the porous metal on the back metal.
  • a hydrostatic gas bearing in which a sintered metal member is formed is disclosed.
  • the formation of the porous metal sintered member requires a sintering furnace for sintering the single metal powder or the alloy powder at a high temperature, and the larger the porous metal sintered member to be formed becomes, the larger the size becomes. Therefore, a large-sized sintering furnace is required, and further, a high-precision sintering furnace capable of uniformly sintering even a large porous metal sintered member is required. For this reason, it was difficult to manufacture a static pressure gas bearing provided with a large-sized porous metal sintered member that can accommodate a large-sized support object due to restrictions on equipment.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a static pressure gas bearing device suitable for supporting a large support object in a non-contact manner.
  • the present invention provides a housing surface of a base member with a plurality of housing holes for housing a static pressure gas bearing, and each of the housing holes has a static pressure gas bearing and a static pressure gas bearing.
  • the bearing surface was accommodated so as to be aligned with the accommodation surface of the base member.
  • the present invention is a static pressure gas bearing device for supporting a support object in a non-contact manner, A plurality of hydrostatic gas bearings having a bearing surface for supporting the support object in a non-contact manner; A base member that houses the plurality of static pressure gas bearings, The base member is A housing surface formed with a plurality of housing holes for housing the plurality of static pressure gas bearings, and a gas flow path connected to the plurality of static pressure gas bearings housed in each of the plurality of housing holes;
  • Have The plurality of static pressure gas bearings are: The bearing surfaces are accommodated in a plurality of accommodation holes formed in the accommodation surface so that the bearing surfaces are aligned with the accommodation surface of the base member.
  • the bearing surface of the static pressure gas bearing since the static pressure gas bearing is accommodated in each of the plurality of accommodation holes provided in the accommodation surface of the base member so that the bearing surface is aligned with the accommodation surface, the bearing surface of the static pressure gas bearing
  • the entire surface of the receiving surface of the base member can be made to function as a bearing surface that supports the object to be supported without contact. For this reason, it becomes possible to support a large support object that cannot be supported by a static pressure gas bearing alone, in a non-contact manner.
  • FIG. 1 (A) and 1 (B) are a front view and a side view of the static pressure gas bearing device 1 according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 1 (C) is FIG. 1 (A).
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the static pressure gas bearing device 1 shown in FIG. 2A is a front view of the static pressure gas bearing 10
  • FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line BB of the static pressure gas bearing 10 shown in FIG. 2A.
  • FIG. 3 (A) is a front view of the static pressure gas bearing device 5 according to the second embodiment of the present invention
  • FIGS. 3 (B) and 3 (C) are static views shown in FIG. 3 (A).
  • FIG. 3 (A) is a front view of the static pressure gas bearing device 5 according to the second embodiment of the present invention
  • FIGS. 3 (B) and 3 (C) are static views shown in FIG. 3 (A).
  • FIG. 3 (A) is a front view of the static pressure gas
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line FF and a line GG of the pressurized gas bearing device 5.
  • 4A is a front view of the static pressure gas bearings 50a and 50b
  • FIG. 4B is a cross-sectional view of the static pressure gas bearings 50a and 50b shown in FIG.
  • FIG. 5 (A) is a top view of the static pressure gas bearing device 3 according to the third embodiment of the present invention
  • FIG. 5 (B) is a diagram of the static pressure gas bearing device 3 shown in FIG. 5 (A).
  • FIG. 5C is a cross-sectional view taken along the line CC
  • FIG. 5C is a cross-sectional view taken along the line DD of the static pressure gas bearing device 3 shown in FIG.
  • FIG. 6A is a front view of the static pressure gas bearing 30, and FIG. 6B is an EE cross-sectional view of the static pressure gas bearing 30 shown in FIG. 6A.
  • FIG. 7 (A) is a top view of the static pressure gas bearing device 7 according to the fourth embodiment of the present invention, and FIG. 7 (B) shows the static pressure gas bearing device 7 shown in FIG. 7 (A).
  • FIG. 7C is a sectional view taken along the line JJ of the static pressure gas bearing device 7 shown in FIG. 7A.
  • 8A is a front view of the static pressure gas bearings 70a and 70b
  • FIG. 8B is a cross-sectional view of the static pressure gas bearings 70a and 70b shown in FIG.
  • FIG. 1 (A) and 1 (B) are a front view and a side view of the static pressure gas bearing device 1 according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 1 (C) is FIG. 1 (A).
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the static pressure gas bearing device 1 shown in FIG. 2A is a front view of the static pressure gas bearing 10
  • FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line BB of the static pressure gas bearing 10 shown in FIG. 2A.
  • the hydrostatic gas bearing device 1 supports a plate-shaped support target (not shown) such as a large substrate in a non-contact manner.
  • a static pressure gas bearing device 1 includes a plurality of static pressure gas bearings 10 having bearing surfaces 13 that support a support object in a non-contact manner, and a base member 20 that houses these static pressure gas bearings 10; It has.
  • the static pressure gas bearing 10 includes a disk-shaped porous metal sintered member 11 and a disk-shaped back metal 12 having the same diameter as the porous metal sintered member 11.
  • the porous metal sintered member 11 is formed by sintering a single metal powder or an alloy powder at a high temperature, and the surface 111 functions as the bearing surface 13. Further, the back surface 112 of the porous metal sintered member 11 is joined to the back metal 12.
  • a relay path 121 for sending a compressed gas supplied from an air supply pump (not shown) via the base member 20 to the porous metal sintered member 11 is a surface at the center of the back metal 12. It is formed so as to penetrate the back surface 123 from 122.
  • the base member 20 includes a disk-shaped upper plate 21 and a disk-shaped lower plate 22 having the same diameter as the upper plate 21.
  • the upper plate 21 is disposed on the lower plate 22, and the back surface 213 of the upper plate 21 is bonded to the surface 224 of the lower plate 22 with an adhesive or the like.
  • a plurality of accommodation holes 211 for accommodating the static pressure gas bearing 10 are formed on the flat surface of the upper plate 21.
  • the accommodation hole 211 passes through the front surface (accommodation surface) 212 and the back surface 213 of the upper plate 21. Arranged at angular intervals.
  • the static pressure gas bearing 10 is accommodated in the accommodation hole 211 and fixed in the accommodation hole 211 with an adhesive or the like, and then the bearing surface 13 of the static pressure gas bearing 10 is aligned with the surface 212 of the upper plate 21 (ideal Grinding) so that they are flush with each other.
  • a material of the upper plate 21 it is preferable to use a copper alloy having good workability, such as bronze.
  • the number of the accommodation holes 211 is the number of the static pressure gas bearings accommodated in the base member 20.
  • the number can be appropriately changed according to the number of ten.
  • the radius R of the circle C in which the accommodation holes 211 are evenly arranged can be appropriately changed according to the size and number of the static pressure gas bearings 10 accommodated in the base member 20.
  • an annular air supply groove 221 is formed along a circle C in which the accommodation holes 211 are evenly arranged. Further, an air supply port 222 to which a hose of an air supply pump (not shown) is connected is formed on the side surface 225 of the lower plate 22, and the air supply port 222 and the air supply port are formed inside the lower plate 22. A connection path 223 connected to the groove 221 is formed.
  • the static pressure gas bearing 10 is accommodated in the accommodation hole 211 so that the relay path 121 is positioned on the air supply groove 221 when the upper plate 21 is disposed on the lower plate 22. For this reason, by arranging the upper plate 21 on the lower plate 22, the air supply groove 221 supplies air for supplying compressed gas to the static pressure gas bearing 10 accommodated in each accommodation hole 211 of the upper plate 21. Functions as a road.
  • the compressed gas supplied to the air supply port 222 formed on the side surface 225 of the lower plate 22 is connected to the upper plate via the connection path 223 and the air supply groove 221. 21 to the respective accommodation holes 211.
  • the compressed gas supplied to each accommodation hole 211 of the upper plate 21 is each static pressure via the relay path 121 formed in the back metal 12 of each static pressure gas bearing 10 accommodated in each accommodation hole 211. It is supplied to the porous metal sintered member 11 of the gas bearing 10 and ejected from the bearing surface 13 of each static pressure gas bearing 10 aligned with the surface 212 of the upper plate 21.
  • a compressed gas film is formed between the surface 212 of the upper plate 21 and the plate-like support object disposed on the surface 212, thereby supporting the support object in a non-contact manner.
  • the static pressure gas bearing device 1 is provided with a plurality of accommodation holes 211 for accommodating the static pressure gas bearing 10 on the surface 212 of the upper plate 21, and each of these accommodation holes 211 has a static pressure.
  • the gas bearing 10 is accommodated so that the bearing surface 13 of the static pressure gas bearing 10 (the surface 111 of the porous metal sintered member 11) is aligned with the surface 212 of the upper plate 21. For this reason, a gas film is formed between the surface 212 of the upper plate 21 and a plate-like support object disposed on the surface 212 by compressed gas ejected from the bearing surfaces 13 of the plurality of static pressure gas bearings 10.
  • the entire surface 212 of the upper plate 21 including the bearing surfaces 13 of the plurality of static pressure gas bearings 10 functions as a bearing surface that supports the object to be supported in a non-contact manner. Therefore, it is possible to support a large support target that cannot be supported by the static pressure gas bearing 10 alone, in a non-contact manner.
  • the static pressure gas bearing device 1 includes a plurality of static pressure gas bearings 10 on a circle C concentric with the center O of the upper plate 21 and substantially equiangular around the center O of the upper plate 21. Arranged at intervals.
  • the present inventors have found that by arranging a plurality of static pressure gas bearings 10 in this manner, the same number of static pressure gas bearings 10 can support a larger support object in a non-contact manner.
  • the plurality of static pressure gas bearings 10 are mounted on the upper plate 21 so that the ratio of the bearing surface 13 of the static pressure gas bearing 10 to the surface 212 of the upper plate 21 is about 20%.
  • the entire surface 212 of the upper plate 21 is formed of a porous metal sintered member so that compressed gas can be ejected from the entire surface 212 of the upper plate 21. It was found that it was possible to obtain a performance capable of supporting a load of about 80% of the support load.
  • the bearing surface 13 of the static pressure gas bearing 10 and the surface 212 of the upper plate 21 are ideally aligned so as to be flush with each other, but if the step is about ⁇ 5 ⁇ m (tolerance range 10 ⁇ m), It was within the error range and had no effect on the performance that could be obtained.
  • the arrangement of the plurality of static pressure gas bearings 10 on the base member 20 is not limited to the present embodiment. It is only necessary that the plurality of static pressure gas bearings 10 are arranged on the base member 20 so that the surface 111 of the porous metal sintered member 11 is aligned with the surface 212 of the upper plate 21.
  • FIG. 3 (A) is a front view of the static pressure gas bearing device 5 according to the second embodiment of the present invention
  • FIGS. 3 (B) and 3 (C) are static views shown in FIG. 3 (A).
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line FF and a line GG of the pressurized gas bearing device 5.
  • 4A is a front view of the static pressure gas bearings 50a and 50b
  • FIG. 4B is a HH cross-sectional view of the static pressure gas bearings 50a and 50b shown in FIG. 4A. is there.
  • the static pressure gas bearing device 5 does not contact a plate-like support target (not shown) such as a large substrate. Support with.
  • the static pressure gas bearing device 5 includes a plurality of static pressure gas bearings 50a and 50b having a bearing surface 53 that supports a support target in a non-contact manner, and a base that accommodates these static pressure gas bearings 50a and 50b. And a member 60.
  • Each of the static pressure gas bearings 50 a and 50 b includes a disk-shaped porous metal sintered member 51 and a disk-shaped back metal 52 having the same diameter as the porous metal sintered member 51.
  • the porous metal sintered member 51 is formed by sintering a single metal powder or an alloy powder at a high temperature, and the surface 511 functions as the bearing surface 53. Further, the back surface 512 of the porous metal sintered member 51 is joined to the back metal 52.
  • the back metal 52 is supplied with compressed gas supplied from an air supply pump (not shown) via the base member 60 to the porous metal sintered member 51, or a suction pump (not shown) via the base member 60.
  • a relay path 521 for sending the gas sucked into the porous metal sintered member 51 by the suction force to the base member 60 is formed so as to penetrate from the front surface 522 to the back surface 523 on the edge side of the back metal 52. Yes.
  • the base member 60 includes a disk-shaped upper plate 61 and a disk-shaped lower plate 62 having the same diameter as the upper plate 61.
  • the upper plate 61 is disposed on the lower plate 62, and the back surface 613 of the upper plate 61 is joined to the surface 624 of the lower plate 62 with an adhesive or the like.
  • the upper plate 61 is formed with a plurality of accommodation holes 611 for accommodating the static pressure gas bearings 50a and 50b.
  • the accommodation hole 611 passes through the front surface (accommodation surface) 612 and the back surface 613 of the upper plate 61, and is, for example, approximately on the circle C concentric with the center O of the upper plate 61 and around the center O of the upper plate 61. Arranged at angular intervals.
  • the static pressure gas bearings 50 a and 50 b are alternately accommodated in the accommodation holes 611 and fixed in the accommodation holes 611 with an adhesive or the like, and then the bearing surfaces 53 of the static pressure gas bearings 50 a and 50 b are the surfaces 612 of the upper plate 61. So that they are aligned with each other (ideally to be flush with each other). For this reason, as a material of the upper plate 61, it is preferable to use a copper alloy having good workability, such as bronze.
  • the number of the accommodation holes 611 is the static pressure gas bearings 50a and 50b accommodated in the base member 60.
  • the number can be changed as appropriate according to the number and the like.
  • the radius R of the circle C in which the accommodation holes 211 are evenly arranged can be appropriately changed according to the size and number of the static pressure gas bearings 50 a and 50 b accommodated in the base member 60.
  • the static pressure gas bearings 50 a and 50 b are arranged at a radius R of the circle C on the radially outer side with respect to the circle C in which the receiving holes 611 are evenly arranged.
  • An annular channel groove 621a having an outer diameter r1 smaller than a value obtained by adding the radius r3 is formed.
  • a flow path port 622a to which a hose of an air supply pump or a suction pump (not shown) is connected is formed on the side surface 625 of the lower plate 62. The flow path port 622a and the flow path are connected to the inside of the lower plate 62.
  • a connecting path 623a connected to the path groove 621a is formed.
  • the static pressure gas bearing 50a is accommodated in the accommodation hole 611 so that the relay path 521 is positioned on the flow path groove 621a when the upper plate 61 is disposed on the lower plate 62. For this reason, by disposing the upper plate 61 on the lower plate 62, the flow channel groove 621 a supplies compressed gas to the static pressure gas bearing 50 a accommodated in each accommodation hole 611 of the upper plate 61, or static pressure It functions as a flow path for sucking gas from the gas bearing 50a.
  • An annular channel groove 621b having a larger outer diameter r2 is formed.
  • a flow path port 622b to which a hose of an air supply pump or a suction pump (not shown) is connected is formed on the side surface 625 of the lower plate 62. The flow path port 622b and the flow path are connected to the inside of the lower plate 62.
  • a connecting path 623b connected to the path groove 621b is formed.
  • the static pressure gas bearing 50b is accommodated in the accommodation hole 611 so that the relay path 521 is positioned on the flow path groove 621b when the upper plate 61 is disposed on the lower plate 62. For this reason, by disposing the upper plate 61 on the lower plate 62, the flow channel groove 621b supplies compressed gas to the static pressure gas bearing 50b accommodated in each accommodation hole 611 of the upper plate 61, or static pressure. It functions as a flow path for sucking gas from the gas bearing 50b.
  • the operation is as follows. That is, the compressed gas supplied to the flow path port 622a formed on the side surface 625 of the lower plate 62 is a static pressure gas bearing accommodated in the accommodation hole 611 of the upper plate 61 via the connection path 623a and the flow path groove 621a. It is supplied to the relay path 521 formed in the back metal 52 of 50a. The compressed gas supplied to the relay path 521 passes through the porous metal sintered member 51 of the static pressure gas bearing 50a, and the bearing surface of the static pressure gas bearing 50a aligned with the surface 612 of the upper plate 61.
  • the compressed gas supplied to the flow path port 622b formed in the side surface 625 of the lower plate 62 is static pressure gas accommodated in the accommodation hole 611 of the upper plate 61 via the connection path 623b and the flow path groove 621b. It is supplied to the relay path 521 formed in the back metal 52 of the bearing 50b.
  • the compressed gas supplied to the relay path 521 passes through the porous metal sintered member 51 of the static pressure gas bearing 50b, and the bearing surface of the static pressure gas bearing 50b aligned with the surface 612 of the upper plate 61. It erupts from 53.
  • a compressed gas film is formed between the surface 612 of the upper plate 61 and the plate-like support object disposed on the surface 612, thereby supporting the support object in a non-contact manner.
  • the operation is as follows. That is, the compressed gas supplied to the flow path port 622a formed on the side surface 625 of the lower plate 62 is a static pressure gas bearing accommodated in the accommodation hole 611 of the upper plate 61 via the connection path 623a and the flow path groove 621a. It is supplied to the relay path 521 formed in the back metal 52 of 50a.
  • the compressed gas supplied to the relay path 521 passes through the porous metal sintered member 51 of the static pressure gas bearing 50a, and the bearing surface of the static pressure gas bearing 50a aligned with the surface 612 of the upper plate 61. It erupts from 53.
  • the gas sucked into the bearing surface 53 of the static pressure gas bearing 50b by the suction force of the suction pump passes through the relay path 521 formed in the back metal 52 of the static pressure gas bearing 50b and the surface of the lower plate 62. It moves to the channel groove 621b formed in 624. And it is attracted
  • a compressed gas film is formed between the surface 612 of the upper plate 61 and the plate-like support object disposed on the surface 612 by the compressed gas ejected from the bearing surface 53 of the static pressure gas bearing 50a.
  • the plate-like support object is attracted to the bearing surface 53 of the static pressure gas bearing 50b by the gas sucked into the bearing surface 53 of the static pressure gas bearing 50b. Thereby, a support target is stably supported without contact.
  • the static pressure gas bearing device 5 includes two systems of flow paths for gas movement, and one system (flow path port 622a, connection path 623a, flow path groove 621a) is connected to the static pressure gas bearing 50a. Is connected to the relay path 521 formed in the back metal 52 and the other system (flow path port 622b, connection path 623b, flow path groove 621b) is connected to the relay path formed in the back metal 52 of the static pressure gas bearing 50b. 521. Therefore, by connecting both systems to the air supply pump, more compressed gas is ejected from the bearing surfaces of the static pressure gas bearings 50a and 50b compared to the static pressure gas bearing device 1 according to the first embodiment. And the load capacity can be increased.
  • positioning to the base member 60 of the several static pressure gas bearings 50a and 50b is not limited to this Embodiment. It is only necessary that the plurality of static pressure gas bearings 50 a and 50 b be arranged on the base member 60 so that the surface 511 of the porous metal sintered member 51 is aligned with the surface 612 of the upper plate 61.
  • FIG. 5 (A) is a top view of the static pressure gas bearing device 3 according to the third embodiment of the present invention
  • FIG. 5 (B) is a diagram of the static pressure gas bearing device 3 shown in FIG. 5 (A).
  • FIG. 5C is a cross-sectional view taken along the line CC
  • FIG. 6B is an EE cross-sectional view of the static pressure gas bearing 30 shown in FIG. 6A.
  • the static pressure gas bearing device 3 supports a columnar or cylindrical support target (not shown) such as a large shaft in a non-contact manner.
  • the static pressure gas bearing device 3 includes a plurality of static pressure gas bearings 30 having a bearing surface 33 that supports a support target in a non-contact manner, and a base member 40 that accommodates these static pressure gas bearings 30; It has.
  • the static pressure gas bearing 30 includes a disk-shaped porous metal sintered member 31 and a disk-shaped back metal 32 having the same diameter as the porous metal sintered member 31.
  • the porous metal sintered member 31 is formed by sintering a single metal powder or an alloy powder at a high temperature, and the surface 311 functions as a bearing surface 33. Further, the back surface 312 of the porous metal sintered member 31 is joined to the back metal 32.
  • a relay path 321 for sending compressed gas supplied from an air supply pump (not shown) via the base member 40 to the porous metal sintered member 31 has a surface 322 at the center of the back metal 32. Is formed so as to penetrate the back surface 323.
  • the base member 40 includes a cylindrical inner cylinder 41 and a cylindrical outer cylinder 42 into which the inner cylinder 41 is inserted.
  • the inner cylinder 41 is inserted into the outer cylinder 42, and the outer peripheral surface 413 of the inner cylinder 41 is fixed to the inner peripheral surface 424 of the outer cylinder 42 by an adhesive, an interference fit, or the like.
  • a plurality of receiving holes 411 for receiving the static pressure gas bearing 30 are formed in the inner cylinder 41.
  • the housing holes 411 pass through the inner peripheral surface (accommodating surface) 412 and the outer peripheral surface 413 of the inner cylinder 41, and at both end portions 43 and 44 of the base member 40, at almost regular intervals in the circumferential direction of the base member 40. Has been placed.
  • the static pressure gas bearing 30 is accommodated in the accommodation hole 411 and fixed in the accommodation hole 411 with an adhesive or the like, and then the bearing surface 33 of the static pressure gas bearing 30 is aligned with the inner peripheral surface 412 of the inner cylinder 41. Grinded (ideally to be flush). For this reason, as a material of the inner cylinder 41, it is preferable to use a copper alloy having good workability, such as bronze.
  • FIG. 5 illustrates the case where eight receiving holes 411 are formed in both end portions 43 and 44 of the base member 40, but the number of the receiving holes 411 is accommodated in the base member 40.
  • the number can be appropriately changed according to the number of the static pressure gas bearings 30 and the like.
  • the accommodation holes 411 may be disposed at substantially equal intervals in the circumferential direction at positions inside the both end portions 43 and 44 of the base member 40.
  • each of the positions where the accommodation holes 411 are disposed positions corresponding to both end portions 43 and 44 of the base member 40 in the circumferential direction.
  • An annular air supply groove 421 is formed along the surface.
  • an air supply port 422 to which a hose of an air supply pump (not shown) is connected is formed on the outer peripheral surface 425 of the outer cylinder 42.
  • a connecting path 423 that connects the air supply groove 421 is formed.
  • the static pressure gas bearing 30 is accommodated in the accommodation hole 411 so that the relay path 321 is positioned on the air supply groove 421 when the inner cylinder 41 is inserted into the outer cylinder 42. For this reason, by inserting the inner cylinder 41 into the outer cylinder 42, each air supply groove 421 supplies the compressed gas to the static pressure gas bearing 30 accommodated in each accommodation hole 411 of the inner cylinder 41. Functions as an airway.
  • the compressed gas supplied to the air supply port 422 formed in the outer peripheral surface 425 of the outer cylinder 42 is connected to the connection path 423 formed in the outer cylinder 42 and each supply gas.
  • the air is supplied to each accommodation hole 411 of the inner cylinder 41 through the air groove 421.
  • the compressed gas supplied to each accommodation hole 411 of the inner cylinder 41 is each static pressure via the relay path 321 formed in the back metal 32 of each static pressure gas bearing 30 accommodated in each accommodation hole 411. It is supplied to the porous metal sintered member 31 of the gas bearing 30 and ejected from the bearing surface 33 of each static pressure gas bearing 30 aligned with the inner peripheral surface 412 of the inner cylinder 41.
  • a compressed gas film is formed between the inner peripheral surface 412 of the inner cylinder 41 and the columnar or cylindrical support object inserted into the inner cylinder 41, thereby supporting the support object in a non-contact manner. Is done.
  • the static pressure gas bearing device 3 is provided with a plurality of accommodation holes 411 for accommodating the static pressure gas bearing 30 in the inner cylinder 41, and the static pressure gas bearings 30 are provided in each of the accommodation holes 411.
  • the bearing surface 33 of the static pressure gas bearing 30 (the surface 311 of the porous metal sintered member 31) is accommodated so as to be aligned with the inner peripheral surface 412 of the inner cylinder 41. For this reason, the compression jetted from the bearing surfaces 33 of the plurality of static pressure gas bearings 30 between the inner peripheral surface 412 of the inner cylinder 41 and the columnar or cylindrical support object inserted into the inner cylinder 41.
  • a gas film is formed by gas, and the entire inner peripheral surface 412 of the inner cylinder 41 including the bearing surfaces 33 of the plurality of static pressure gas bearings 30 functions as a bearing surface that supports the object to be supported in a non-contact manner. Therefore, it is possible to support a large support object that cannot be supported by the static pressure gas bearing 30 alone, in a non-contact manner.
  • a plurality of static pressure gas bearings 30 are equally arranged in the circumferential direction of the base member 40 at both end portions 43 and 44 of the base member 40.
  • the present inventors have found that by arranging the plurality of static pressure gas bearings 30 in this manner, the same number of static pressure gas bearings 30 can support a larger support object in a non-contact manner. According to experiments by the present inventors, at least both end portions 43 and 44 of the base member 40 so that the ratio of the bearing surface 33 of the static pressure gas bearing 30 to the inner peripheral surface 412 of the inner cylinder 41 is about 20%.
  • the plurality of static pressure gas bearings 30 are evenly arranged in the circumferential direction of the base member 40 at a plurality of positions including the inner peripheral surface 412 of the inner cylinder 41 to be formed of a porous metal sintered member. It has been found that it is possible to obtain a performance capable of supporting a load of about 80% of the support load when the compressed gas can be ejected from the entire inner peripheral surface 412 of the cylinder 41.
  • the arrangement of the plurality of static pressure gas bearings 30 on the base member 40 is not limited to the present embodiment. What is necessary is just to have the several static pressure gas bearing 30 arrange
  • FIG. 7 (A) is a top view of the static pressure gas bearing device 7 according to the fourth embodiment of the present invention
  • FIG. 7 (B) shows the static pressure gas bearing device 7 shown in FIG. 7 (A).
  • FIG. 7C is a sectional view taken along the line JJ of the static pressure gas bearing device 7 shown in FIG. 7A.
  • 8A is a front view of the static pressure gas bearings 70a and 70b
  • FIG. 8B is a cross-sectional view of the static pressure gas bearings 70a and 70b shown in FIG. is there.
  • the static pressure gas bearing device 7 like the static pressure gas bearing device 3 according to the third embodiment, is a cylindrical or cylindrical support object (not shown) such as a large shaft. Is supported in a non-contact manner.
  • a static pressure gas bearing device 7 includes a plurality of static pressure gas bearings 70a and 70b having a bearing surface 73 that supports a support object in a non-contact manner, and a base that accommodates these static pressure gas bearings 70a and 70b. Member 80.
  • Each of the static pressure gas bearings 70 a and 70 b includes a disk-shaped porous metal sintered member 71 and a disk-shaped back metal 72 having the same diameter as the porous metal sintered member 71.
  • the porous metal sintered member 71 is formed by sintering a single metal powder or alloy powder at a high temperature, and the surface 711 functions as a bearing surface 73. Further, the back surface 712 of the porous metal sintered member 71 is joined to the back metal 72.
  • the back metal 72 is supplied with compressed gas supplied from an air supply pump (not shown) via the base member 80 to the porous metal sintered member 71, or a suction pump (not shown) via the base member 80.
  • a relay path 721 for flowing the gas sucked into the porous metal sintered member 71 by the suction force to the base member 80 is formed so as to penetrate from the front surface 722 to the back surface 723 in the center of the back metal 72.
  • the base member 80 includes a cylindrical inner cylinder 81 and a cylindrical outer cylinder 82 into which the inner cylinder 81 is inserted.
  • the inner cylinder 81 is inserted into the outer cylinder 82, and the outer peripheral surface 813 of the inner cylinder 81 is fixed to the inner peripheral surface 824 of the outer cylinder 82 by an adhesive, an interference fit, or the like.
  • a plurality of accommodation holes 811a for accommodating the static pressure gas bearing 70a are formed on the lower side 85 of the inner cylinder 81, and an accommodation hole 811b for accommodating the static pressure gas bearing 70b is formed on the upper side 86 of the inner cylinder 81. A plurality of are formed.
  • the housing holes 811 a and 811 b penetrate the inner peripheral surface (accommodating surface) 812 and the outer peripheral surface 813 of the inner cylinder 81, and are substantially equidistant in the circumferential direction of the base member 80 at both end portions 83 and 84 of the base member 80. It is arranged every other.
  • the static pressure gas bearing 70 a is accommodated in the accommodation hole 811 a and fixed in the accommodation hole 811 a with an adhesive or the like, and then the bearing surface 73 of the static pressure gas bearing 70 a is aligned with the inner peripheral surface 812 of the inner cylinder 81. Grinded (ideally to be flush).
  • the static pressure gas bearing 70 b is accommodated in the accommodation hole 811 b and fixed in the accommodation hole 811 b with an adhesive or the like, and then the bearing surface 73 of the static pressure gas bearing 70 b is connected to the inner peripheral surface 812 of the inner cylinder 81. Grinding is performed so that they are aligned (ideally to be flush with each other). For this reason, as a material of the inner cylinder 81, it is preferable to use a copper alloy having good workability, such as bronze.
  • FIG. 7 illustrates a case where a total of eight receiving holes 811a and 811b are formed at both ends 83 and 84 of the base member 80, respectively, but the number of the receiving holes 811a and 811b is as follows.
  • the number of the static pressure gas bearings 70a and 70b accommodated in the base member 80 can be changed as appropriate.
  • the receiving holes 811a and 811b may be arranged at substantially equal intervals in the circumferential direction at positions inside the both end portions 83 and 84 of the base member 80.
  • an arcuate air supply groove 821a is formed along the circumferential direction.
  • An air supply port 822a to which a hose of an air supply pump (not shown) is connected is formed on the outer peripheral surface 825 of the outer cylinder 82. Inside the outer cylinder 82, the air supply port 822a and each of the air supply ports 822a are connected. A connecting path 823a that connects the air supply groove 821a is formed.
  • the static pressure gas bearing 70a is accommodated in the accommodation hole 811a so that the relay path 721 is positioned on the air supply groove 821a when the inner cylinder 81 is inserted into the outer cylinder 82. For this reason, by inserting the inner cylinder 81 into the outer cylinder 82, each air supply groove 821a supplies the compressed gas to the static pressure gas bearing 70a accommodated in each accommodation hole 811a of the inner cylinder 81. Functions as an airway.
  • an exhaust groove 821b is formed on the upper side 88 of the inner peripheral surface 824 of the outer cylinder 82. Further, an exhaust port 822b to which a suction pump hose (not shown) is connected is formed on the outer peripheral surface 825 of the outer cylinder 82. Inside the outer cylinder 82, the exhaust port 822b and each exhaust groove 821b are formed. A connecting path 823b is formed.
  • each exhaust groove 821 b is a suction path for sending out the gas sucked from the static pressure gas bearing 70 b accommodated in each accommodation hole 811 b of the inner cylinder 81.
  • the compressed gas supplied from the air supply pump to the air supply port 822 a formed on the outer peripheral surface 825 of the outer cylinder 82 is connected to the connection path formed in the outer cylinder 82. It is supplied to each accommodation hole 811a of the inner cylinder 81 via 823a and each air supply groove 821a. And the compressed gas supplied to each accommodation hole 811a of the inner cylinder 41 is each static pressure via the relay path 721 formed in the back metal 72 of each static pressure gas bearing 70a accommodated in each accommodation hole 811a.
  • the gas is supplied to the porous metal sintered member 71 of the gas bearing 70 a and ejected from the bearing surface 73 of each static pressure gas bearing 70 a aligned with the inner peripheral surface 812 of the inner cylinder 81.
  • the columnar or cylindrical support object inserted in the inner cylinder 81 is levitated by the compressed gas ejected from the bearing surface 73 of the static pressure gas bearing 70a disposed below the support object.
  • each static pressure gas bearing 70b aligned with the inner peripheral surface 812 of the inner cylinder 81 by the suction force of the suction pump is formed in the back metal 72 of the static pressure gas bearing 70b. It moves to each exhaust groove 821b formed in the inner peripheral surface 824 of the outer cylinder 82 via the relay path 721. Then, the air is sucked from the exhaust port 822b to the suction pump through the connection path 823b. As a result, the columnar or cylindrical support object inserted into the inner cylinder 81 is drawn upward by the suction force of the bearing surface 73 of the static pressure gas bearing 70b disposed above the support object. Thereby, a support target is supported by non-contact.
  • the static pressure gas bearing device 7 is provided with a plurality of accommodation holes 811a for accommodating the static pressure gas bearings 70a on the lower side 85 of the inner cylinder 81, and each of these accommodation holes 811a has a static pressure.
  • the pressurized gas bearing 70 a is accommodated so that the bearing surface 73 of the static pressure gas bearing 70 a (the surface 711 of the porous metal sintered member 71) is aligned with the inner peripheral surface 812 of the inner cylinder 81. Then, the compressed gas supplied by the air supply pump is ejected from the bearing surface 73 of the static pressure gas bearing 70a through the connection path 823a formed in the outer cylinder 82 and the air supply groove 821a.
  • a plurality of accommodation holes 811b for accommodating the static pressure gas bearings 70b are provided on the upper side 86 of the inner cylinder 81, and the static pressure gas bearings 70b and the bearings of the static pressure gas bearings 70b are provided in the respective accommodation holes 811b.
  • the surface 73 is accommodated so as to align with the inner peripheral surface 812 of the inner cylinder 81. Then, the gas sucked from the bearing surface 73 of the static pressure gas bearing 70b by the suction force of the suction pump is sent to the suction pump through the exhaust groove 821b and the connection path 823b formed in the outer cylinder 82.
  • the load capacity can be increased as compared with the static pressure gas bearing device 3 according to the third embodiment.
  • Other effects are the same as those of the third embodiment.
  • positioning to the base member 80 of the several static pressure gas bearings 70a and 70b is not limited to this Embodiment.
  • the plurality of static pressure gas bearings 70 a and 70 b may be arranged on the base member 80 so that the surface 711 of the porous metal sintered member 71 is aligned with the inner peripheral surface 812 of the inner cylinder 81.
  • the static pressure gas bearing device 7 that supports the outer periphery of the columnar or cylindrical support object in a non-contact manner is described as an example.
  • a plurality of accommodation holes are formed in the outer cylinder 82, and the static pressure gas bearings 70a and 70b are accommodated in these accommodation holes, and the outer circumferential surface 825 of the outer cylinder 82 and each static pressure are accommodated. What is necessary is just to finish so that the bearing surfaces 73 of the gas bearings 70a and 70b may be aligned (ideally to be flush with each other).
  • the hydrostatic gas bearing 70a for ejecting compressed gas from the bearing surface 73 is accommodated in the accommodation hole formed on the upper side of the outer cylinder 82, and the bearing hole is formed in the accommodation hole formed on the lower side of the outer cylinder 82.
  • the surface 73 accommodates a static pressure gas bearing 70b for sucking gas.
  • the static pressure gas bearings 10, 30, 50a, 50b, 70a, 70b are used as the back surfaces 112, 312, 512, 712 of the porous metal sintered members 11, 31, 51, 71.
  • the back metal 12, 32, 52, 72 is used, the back metal 12, 32, 52, 72 may be omitted.
  • the bearing surfaces 13, 33, 53, 73 are the porous metal sintered members 11, 31, 51, 71 as the static pressure gas bearings 10, 30, 50a, 50b, 70a, 70b.
  • the present invention is not limited to this.
  • a hydrostatic gas bearing of a type in which a gas flow path port is formed on the bearing surfaces 13, 33, 53, 73 by a self-contained throttle, an orifice throttle, a surface throttle, or the like may be used.
  • the present invention can be widely applied to, for example, a use for supporting a large object to be supported in a non-contact manner.

Landscapes

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Abstract

　大型の支持対象を非接触で支持するのに好適な静圧気体軸受装置を提供する。　静圧気体軸受装置（１）の上板（２１）の表面（２１２）には、静圧気体軸受（１０）を収容するための収容穴（２１１）が複数設けられており、これら収容穴（２１１）のそれぞれには、静圧気体軸受（１０）が、静圧気体軸受（１０）の軸受面（１３）（多孔質金属焼結部材（１１）の表面（１１１））と上板（２１）の表面（２１２）とが揃うように収容されている。上板（２１）の表面（２１２）と、この表面（２１２）上に配置された板状の支持対象との間に圧縮気体膜が形成され、これにより、静圧気体軸受（１０）の軸受面（１３）を含め、上板（２１）の表面（２１２）の全面が、支持対象を非接触で支持する軸受面として機能する。

Description

静圧気体軸受装置
　本発明は、支持対象を非接触で支持する静圧気体軸受装置に関し、特に大型の支持対象を非接触で支持するのに好適な静圧気体軸受装置に関する。
　従来、圧縮気体を噴出する軸受面として多孔質金属焼結部材が用いられた静圧気体軸受が知られている。ここで、多孔質金属焼結部材は、単体金属粉末あるいは合金粉末を高温度にて焼結することにより形成される。例えば、特許文献１には、アルミニウム粉末あるいはアルミニウム合金粉末をアルミニウム合金製のバックメタル上に充填し、これを真空中で加圧しながら高温度にて焼結することにより、バックメタル上に多孔質金属焼結部材が形成された静圧気体軸受が開示されている。
特開２００６－３４８３５２号公報
　ところで、例えば多孔質金属焼結部材の形成には、単体金属粉末あるいは合金粉末を高温度にて焼結するための焼結炉が必要であり、形成する多孔質金属焼結部材が大型になるほど、それだけ大型の焼結炉が必要となり、さらには、大型の多孔質金属焼結部材でも均一に焼結処理することが可能な高精度の焼結炉が必要となる。このため、設備上の制約から、大型の支持対象に対応可能な大型の多孔質金属焼結部材を具備した静圧気体軸受を製造することが困難であった。
　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、大型の支持対象を非接触で支持するのに好適な静圧気体軸受装置を提供することにある。
　上記課題を解決するために、本発明は、ベース部材の収容面に、静圧気体軸受を収容するための収容穴を複数設け、収容穴のそれぞれに、静圧気体軸受を、静圧気体軸受の軸受面がベース部材の収容面と揃うように収容した。
　例えば、本発明は、支持対象を非接触で支持する静圧気体軸受装置であって、
　前記支持対象を非接触で支持する軸受面を備えた複数の静圧気体軸受と、
　前記複数の静圧気体軸受を収容するベース部材と、を有し、
　前記ベース部材は、
　前記複数の静圧気体軸受をそれぞれ収容するための複数の収容穴が形成された収容面と、前記複数の収容穴のそれぞれに収容された前記複数の静圧気体軸受に繋がる気体の流路と、を有し、
　前記複数の静圧気体軸受は、
　それぞれの軸受面が前記ベース部材の収容面と揃うように、当該収容面に形成された複数の収容穴に収容される。
 
　本発明では、ベース部材の収容面に設けられた複数の収容穴のそれぞれに、静圧気体軸受を、その軸受面が収容面と揃うように収容しているので、静圧気体軸受の軸受面を含め、ベース部材の収容面の全面を、支持対象を非接触で支持する軸受面として機能させることができる。このため、静圧気体軸受単体では支持できないような大型の支持対象を非接触で支持することが可能となる。
図１（Ａ）および図１（Ｂ）は、本発明の第一実施の形態に係る静圧気体軸受装置１の正面図および側面図であり、図１（Ｃ）は、図１（Ａ）に示す静圧気体軸受装置１のＡ－Ａ断面図である。 図２（Ａ）は、静圧気体軸受１０の正面図であり、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）に示す静圧気体軸受１０のＢ－Ｂ断面図である。 図３（Ａ）は、本発明の第二実施の形態に係る静圧気体軸受装置５の正面図であり、図３（Ｂ）および図３（Ｃ）は、図３（Ａ）に示す静圧気体軸受装置５のＦ－Ｆ断面図およびＧ－Ｇ断面図である。 図４（Ａ）は、静圧気体軸受５０ａ、５０ｂの正面図であり、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）に示す静圧気体軸受５０ａ、５０ｂのＨ－Ｈ断面図である。 図５（Ａ）は、本発明の第三実施の形態に係る静圧気体軸受装置３の上面図であり、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）に示す静圧気体軸受装置３のＣ－Ｃ断面図であり、図５（Ｃ）は、図５（Ａ）に示す静圧気体軸受装置３のＤ－Ｄ断面図である。 図６（Ａ）は、静圧気体軸受３０の正面図であり、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）に示す静圧気体軸受３０のＥ－Ｅ断面図である。 図７（Ａ）は、本発明の第四実施の形態に係る静圧気体軸受装置７の上面図であり、図７（Ｂ）は、図７（Ａ）に示す静圧気体軸受装置７のＩ－Ｉ断面図であり、図７（Ｃ）は、図７（Ａ）に示す静圧気体軸受装置７のＪ－Ｊ断面図である。 図８（Ａ）は、静圧気体軸受７０ａ、７０ｂの正面図であり、図８（Ｂ）は、図８（Ａ）に示す静圧気体軸受７０ａ、７０ｂのＫ－Ｋ断面図である。
　以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
　［第一実施の形態］
　図１（Ａ）および図１（Ｂ）は、本発明の第一実施の形態に係る静圧気体軸受装置１の正面図および側面図であり、図１（Ｃ）は、図１（Ａ）に示す静圧気体軸受装置１のＡ－Ａ断面図である。また、図２（Ａ）は、静圧気体軸受１０の正面図であり、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）に示す静圧気体軸受１０のＢ－Ｂ断面図である。
　本実施の形態に係る静圧気体軸受装置１は、例えば大型の基板等といった、図示していない板状の支持対象を非接触で支持する。図示するように、静圧気体軸受装置１は、支持対象を非接触で支持する軸受面１３を有する複数の静圧気体軸受１０と、これらの静圧気体軸受１０を収容するベース部材２０と、を備えている。
　静圧気体軸受１０は、それぞれ、円板状の多孔質金属焼結部材１１と、多孔質金属焼結部材１１と同径の円板状のバックメタル１２と、を備えている。
　多孔質金属焼結部材１１は、単体金属粉末あるいは合金粉末を高温度にて焼結することにより形成され、その表面１１１は、軸受面１３として機能する。また、多孔質金属焼結部材１１の裏面１１２は、バックメタル１２と接合している。
　バックメタル１２には、ベース部材２０を介して図示していない給気ポンプから供給された圧縮気体を多孔質金属焼結部材１１に送るための中継路１２１が、バックメタル１２の中央部において表面１２２から裏面１２３を貫くように形成されている。
　ベース部材２０は、円板状の上板２１と、上板２１と同径の円板状の下板２２と、を備えている。
　上板２１は下板２２の上に配置されており、上板２１の裏面２１３が、下板２２の表面２２４に接着剤等により接合されている。上板２１の平坦面には、静圧気体軸受１０を収容するための収容穴２１１が複数形成されている。収容穴２１１は、上板２１の表面（収容面）２１２および裏面２１３を貫通しており、例えば、上板２１の中心Ｏと同心の円Ｃ上に、上板２１の中心Ｏ周りにほぼ等角度間隔で配置されている。静圧気体軸受１０は、収容穴２１１に収容され、接着剤等により収容穴２１１内に固定された後、静圧気体軸受１０の軸受面１３が上板２１の表面２１２と揃うように（理想的には面一となるように）研削加工される。このため、上板２１の材料としては、加工性のよい、例えば、青銅等の銅合金を用いることが好ましい。
　なお、図１には、８個の収容穴２１１が上板２１の平坦面に形成されている場合を例示しているが、収容穴２１１の数は、ベース部材２０に収容する静圧気体軸受１０の数等に応じて適宜変更可能である。また、収容穴２１１が均等配置される円Ｃの半径Ｒも、ベース部材２０に収容する静圧気体軸受１０の大きさおよび数等に応じて適宜変更可能である。
　上板２１の裏面２１３と対面する下板２２の表面２２４には、収容穴２１１が均等配置される円Ｃに沿った環状の給気溝２２１が形成されている。また、下板２２の側面２２５には、図示していない給気ポンプのホースが連結される給気口２２２が形成されており、下板２２の内部には、この給気口２２２と給気溝２２１とに繋がる連結路２２３が形成されている。また、静圧気体軸受１０は、下板２２上に上板２１を配置した場合に、中継路１２１が給気溝２２１上に位置するように、収容穴２１１に収容されている。このため、下板２２上に上板２１を配置することにより、給気溝２２１は、上板２１の各収容穴２１１に収容された静圧気体軸受１０に圧縮気体を供給するための給気路として機能する。
　本実施の形態に係る静圧気体軸受装置１において、下板２２の側面２２５に形成された給気口２２２に供給された圧縮気体は、連結路２２３および給気溝２２１を介して、上板２１の各収容穴２１１に供給される。そして、上板２１の各収容穴２１１に供給された圧縮気体は、各収容穴２１１に収容された各静圧気体軸受１０のバックメタル１２に形成された中継路１２１を介して、各静圧気体軸受１０の多孔質金属焼結部材１１に供給され、上板２１の表面２１２に揃えられた各静圧気体軸受１０の軸受面１３から噴出する。その結果、上板２１の表面２１２と、この表面２１２上に配置された板状の支持対象との間に圧縮気体膜が形成され、これにより、支持対象が非接触で支持される。
　以上、本発明の第一実施の形態を説明した。
　本実施の形態に係る静圧気体軸受装置１は、上板２１の表面２１２に、静圧気体軸受１０を収容するための収容穴２１１を複数設け、これらの収容穴２１１のそれぞれに、静圧気体軸受１０を、静圧気体軸受１０の軸受面１３（多孔質金属焼結部材１１の表面１１１）が上板２１の表面２１２と揃うように収容している。このため、上板２１の表面２１２と、この表面２１２上に配置された板状の支持対象との間に、複数の静圧気体軸受１０の軸受面１３から噴出する圧縮気体による気体膜が形成され、複数の静圧気体軸受１０の軸受面１３を含め、上板２１の表面２１２の全面が、支持対象を非接触で支持する軸受面として機能する。したがって、静圧気体軸受１０単体では支持できないような大型の支持対象を非接触で支持することが可能となる。
　また、本実施の形態に係る静圧気体軸受装置１は、複数の静圧気体軸受１０を、上板２１の中心Ｏと同心の円Ｃ上に、上板２１の中心Ｏ周りにほぼ等角度間隔で配置している。本発明者等は、複数の静圧気体軸受１０をこのように配置することにより、同数の静圧気体軸受１０でより大型の支持対象を非接触で支持できることを見出した。本発明者等の実験によれば、上板２１の表面２１２に対する静圧気体軸受１０の軸受面１３の占める割合が２割程度となるように、複数の静圧気体軸受１０を、上板２１の中心Ｏと同心の円Ｃ上に均等配置することにより、上板２１の表面２１２全面を多孔質金属焼結部材で形成して上板２１の表面２１２の全面から圧縮気体を噴出できるようにした場合の支持荷重の８割程度の荷重を支持できる性能を獲得できることが分かった。また、静圧気体軸受１０の軸受面１３および上板２１の表面２１２は、理想的には面一となるように揃えることが好ましいが、±５μｍ（公差レンジ１０μｍ）程度の段差であれば、誤差範囲内であり、獲得できる性能に影響はなかった。
　ただし、複数の静圧気体軸受１０のベース部材２０への配置は、本実施の形態に限定されるものではない。多孔質金属焼結部材１１の表面１１１が上板２１の表面２１２と揃うように、複数の静圧気体軸受１０がベース部材２０に配置されたものであればよい。
　［第二実施の形態］
　図３（Ａ）は、本発明の第二実施の形態に係る静圧気体軸受装置５の正面図であり、図３（Ｂ）、図３（Ｃ）は、図３（Ａ）に示す静圧気体軸受装置５のＦ－Ｆ断面図、Ｇ－Ｇ断面図である。また、図４（Ａ）は、静圧気体軸受５０ａ、５０ｂの正面図であり、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）に示す静圧気体軸受５０ａ、５０ｂのＨ－Ｈ断面図である。
　本実施の形態に係る静圧気体軸受装置５は、第一実施の形態に係る静圧気体軸受装置１と同様に、例えば大型の基板等といった、図示していない板状の支持対象を非接触で支持する。図示するように、静圧気体軸受装置５は、支持対象を非接触で支持する軸受面５３を有する複数の静圧気体軸受５０ａ、５０ｂと、これらの静圧気体軸受５０ａ、５０ｂを収容するベース部材６０と、を備えている。
　静圧気体軸受５０ａ、５０ｂは、それぞれ、円板状の多孔質金属焼結部材５１と、多孔質金属焼結部材５１と同径の円板状のバックメタル５２と、を備えている。
　多孔質金属焼結部材５１は、単体金属粉末あるいは合金粉末を高温度にて焼結することにより形成され、その表面５１１は、軸受面５３として機能する。また、多孔質金属焼結部材５１の裏面５１２は、バックメタル５２と接合している。
　バックメタル５２には、ベース部材６０を介して図示していない給気ポンプから供給された圧縮気体を多孔質金属焼結部材５１に送り込んだり、ベース部材６０を介して図示していない吸引ポンプの吸引力により多孔質金属焼結部材５１に吸い込まれた気体をベース部材６０へ送り出したりするための中継路５２１が、バックメタル５２の縁部側において表面５２２から裏面５２３を貫くように形成されている。
　ベース部材６０は、円板状の上板６１と、上板６１と同径の円板状の下板６２と、を備えている。
　上板６１は下板６２の上に配置されており、上板６１の裏面６１３が、下板６２の表面６２４に接着剤等により接合されている。上板６１には、静圧気体軸受５０ａ、５０ｂを収容するための収容穴６１１が複数形成されている。収容穴６１１は、上板６１の表面（収容面）６１２および裏面６１３を貫通しており、例えば、上板６１の中心Ｏと同心の円Ｃ上に、上板６１の中心Ｏ周りにほぼ等角度間隔で配置されている。静圧気体軸受５０ａ、５０ｂは、収容穴６１１に交互に収容され、接着剤等により収容穴６１１内に固定された後、静圧気体軸受５０ａ、５０ｂの軸受面５３が上板６１の表面６１２と揃うように（理想的には面一となるように）研削加工される。このため、上板６１の材料としては、加工性のよい、例えば、青銅等の銅合金を用いることが好ましい。
　なお、図３には、８個の収容穴６１１が上板６１に形成されている場合を例示しているが、収容穴６１１の数は、ベース部材６０に収容する静圧気体軸受５０ａ、５０ｂの数等に応じて適宜変更可能である。また、収容穴２１１が均等配置される円Ｃの半径Ｒも、ベース部材６０に収容する静圧気体軸受５０ａ、５０ｂの大きさおよび数等に応じて適宜変更可能である。
　上板６１の裏面６１３と対面する下板６２の表面６２４において、収容穴６１１が均等配置される円Ｃに対して径方向外側には、この円Ｃの半径Ｒに静圧気体軸受５０ａ、５０ｂの半径ｒ３を足した値より小さい外径ｒ１を有する環状の流路溝６２１ａが形成されている。また、下板６２の側面６２５には、図示していない給気ポンプあるいは吸引ポンプのホースが連結される流路口６２２ａが形成されており、下板６２の内部には、この流路口６２２ａと流路溝６２１ａとに繋がる連結路６２３ａが形成されている。また、静圧気体軸受５０ａは、下板６２上に上板６１を配置した場合に、中継路５２１が流路溝６２１ａ上に位置するように、収容穴６１１に収容されている。このため、下板６２上に上板６１を配置することにより、流路溝６２１ａは、上板６１の各収容穴６１１に収容された静圧気体軸受５０ａに圧縮気体を供給したり、静圧気体軸受５０ａから気体を吸い込んだりしたりするための流路として機能する。
　また、下板６２の表面６２４において、収容穴６１１が均等配置される円Ｃに対して径方向内側には、この円Ｃの半径Ｒから静圧気体軸受５０ａ、５０ｂの半径ｒ３を引いた値より大きい外径ｒ２を有する環状の流路溝６２１ｂが形成されている。また、下板６２の側面６２５には、図示していない給気ポンプあるいは吸引ポンプのホースが連結される流路口６２２ｂが形成されており、下板６２の内部には、この流路口６２２ｂと流路溝６２１ｂとに繋がる連結路６２３ｂが形成されている。また、静圧気体軸受５０ｂは、下板６２上に上板６１を配置した場合に、中継路５２１が流路溝６２１ｂ上に位置するように、収容穴６１１に収容されている。このため、下板６２上に上板６１を配置することにより、流路溝６２１ｂは、上板６１の各収容穴６１１に収容された静圧気体軸受５０ｂに圧縮気体を供給したり、静圧気体軸受５０ｂから気体を吸い込んだりしたりするための流路として機能する。
　本実施の形態に係る静圧気体軸受装置５において、流路口６２２ａ、６２２ｂの双方に給気ポンプのホースを連結した場合、つぎのように動作する。すなわち、下板６２の側面６２５に形成された流路口６２２ａに供給された圧縮気体は、連結路６２３ａおよび流路溝６２１ａを介して、上板６１の収容穴６１１に収容された静圧気体軸受５０ａのバックメタル５２に形成された中継路５２１に供給される。そして、この中継路５２１に供給された圧縮気体は、静圧気体軸受５０ａの多孔質金属焼結部材５１を経由して、上板６１の表面６１２に揃えられた静圧気体軸受５０ａの軸受面５３から噴出する。同様に、下板６２の側面６２５に形成された流路口６２２ｂに供給された圧縮気体は、連結路６２３ｂおよび流路溝６２１ｂを介して、上板６１の収容穴６１１に収容された静圧気体軸受５０ｂのバックメタル５２に形成された中継路５２１に供給される。そして、この中継路５２１に供給された圧縮気体は、静圧気体軸受５０ｂの多孔質金属焼結部材５１を経由して、上板６１の表面６１２に揃えられた静圧気体軸受５０ｂの軸受面５３から噴出する。その結果、上板６１の表面６１２と、この表面６１２上に配置された板状の支持対象との間に圧縮気体膜が形成され、これにより、支持対象が非接触で支持される。
　また、本実施の形態に係る静圧気体軸受装置５において、流路口６２２ａ、６２２ｂの一方に給気ポンプのホースを連結し、他方の吸引ポンプのホースを連結した場合、例えば流路口６２２ａに給気ポンプのホースを連結し、流路口６２２ｂに吸引ポンプのホースを連結した場合、つぎのように動作する。すなわち、下板６２の側面６２５に形成された流路口６２２ａに供給された圧縮気体は、連結路６２３ａおよび流路溝６２１ａを介して、上板６１の収容穴６１１に収容された静圧気体軸受５０ａのバックメタル５２に形成された中継路５２１に供給される。そして、この中継路５２１に供給された圧縮気体は、静圧気体軸受５０ａの多孔質金属焼結部材５１を経由して、上板６１の表面６１２に揃えられた静圧気体軸受５０ａの軸受面５３から噴出する。一方、吸引ポンプの吸引力により静圧気体軸受５０ｂの軸受面５３に吸い込まれた気体は、静圧気体軸受５０ｂのバックメタル５２に形成された中継路５２１を経由して、下板６２の表面６２４に形成された流路溝６２１ｂに移動する。そして、連結路６２３ｂを介して流路口６２２ｂから吸引ポンプへ吸引される。その結果、静圧気体軸受５０ａの軸受面５３から噴出する圧縮気体により、上板６１の表面６１２と、この表面６１２上に配置された板状の支持対象との間に圧縮気体膜が形成されるとともに、静圧気体軸受５０ｂの軸受面５３に吸い込む気体により、板状の支持対象が静圧気体軸受５０ｂの軸受面５３に引き寄せられる。これにより、支持対象が安定的に非接触で支持される。
　以上、本発明の第二実施の形態を説明した。
　本実施の形態に係る静圧気体軸受装置５は、気体移動のための流路を二系統備え、一方の系統（流路口６２２ａ、連結路６２３ａ、流路溝６２１ａ）を、静圧気体軸受５０ａのバックメタル５２に形成された中継路５２１に連結するとともに、他方の系統（流路口６２２ｂ、連結路６２３ｂ、流路溝６２１ｂ）を、静圧気体軸受５０ｂのバックメタル５２に形成された中継路５２１に連結している。したがって、両系統を給気ポンプに接続することにより、第一実施の形態に係る静圧気体軸受装置１に比べて、より多くの圧縮気体を静圧気体軸受５０ａ、５０ｂの軸受面から噴出させることが可能となり、負荷容量を増大させることができる。また、一方の系統を給気ポンプに接続し、他方の系統を吸引ポンプに接続することにより、ベース部材６０の上板６１の表面６１２から支持対象を浮上させる力に加えて、表面６１２に支持対象を引き寄せる力が発生する。このため、軸受剛性（単位距離変位するときの耐荷重能力）が向上する。その他の効果は、第一実施の形態と同様である。
　なお、複数の静圧気体軸受５０ａ、５０ｂのベース部材６０への配置は、本実施の形態に限定されるものではない。多孔質金属焼結部材５１の表面５１１が上板６１の表面６１２と揃うように、複数の静圧気体軸受５０ａ、５０ｂがベース部材６０に配置されたものであればよい。
　［第三実施の形態］
　図５（Ａ）は、本発明の第三実施の形態に係る静圧気体軸受装置３の上面図であり、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）に示す静圧気体軸受装置３のＣ－Ｃ断面図であり、図５（Ｃ）は、図５（Ａ）に示す静圧気体軸受装置３のＤ－Ｄ断面図である。また、図６（Ａ）は、静圧気体軸受３０の正面図であり、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）に示す静圧気体軸受３０のＥ－Ｅ断面図である。
　本実施の形態に係る静圧気体軸受装置３は、例えば大型の軸等といった、図示していない円柱状あるいは円筒状の支持対象を非接触で支持する。図示するように、静圧気体軸受装置３は、支持対象を非接触で支持する軸受面３３を有する複数の静圧気体軸受３０と、これらの静圧気体軸受３０を収容するベース部材４０と、を備えている。
　静圧気体軸受３０は、それぞれ、円板状の多孔質金属焼結部材３１と、多孔質金属焼結部材３１と同径の円板状のバックメタル３２と、を備えている。
　多孔質金属焼結部材３１は、単体金属粉末あるいは合金粉末を高温度にて焼結することにより形成され、その表面３１１は、軸受面３３として機能する。また、多孔質金属焼結部材３１の裏面３１２はバックメタル３２と接合している。
　バックメタル３２には、ベース部材４０を介して図示していない給気ポンプから供給された圧縮気体を多孔質金属焼結部材３１に送るための中継路３２１が、バックメタル３２の中央において表面３２２から裏面３２３を貫くように形成されている。
　ベース部材４０は、円筒状の内筒４１と、内筒４１が挿入される円筒状の外筒４２と、を備えている。
　内筒４１は、外筒４２に挿入されており、接着剤、締り嵌め等により、内筒４１の外周面４１３が外筒４２の内周面４２４に固定されている。内筒４１には、静圧気体軸受３０を収容するための収容穴４１１が複数形成されている。収容穴４１１は、内筒４１の内周面（収容面）４１２および外周面４１３を貫通しており、ベース部材４０の両端部４３、４４において、ベース部材４０の周方向にほぼ等間隔おきに配置されている。静圧気体軸受３０は、収容穴４１１に収容され、接着剤等により収容穴４１１内に固定された後、静圧気体軸受３０の軸受面３３が内筒４１の内周面４１２と揃うように（理想的には面一となるように）研削加工される。このため、内筒４１の材料としては、加工性のよい、例えば、青銅等の銅合金を用いることが好ましい。
　なお、図５には、ベース部材４０の両端部４３、４４にそれぞれ８個の収容穴４１１が形成されている場合を例示しているが、収容穴４１１の数は、ベース部材４０に収容する静圧気体軸受３０の数等に応じて適宜変更可能である。また、ベース部材４０の両端部４３、４４に加えて、ベース部材４０の両端部４３、４４より内側の位置にも、収容穴４１１を周方向にほぼ等間隔に配置してもよい。
　内筒４１の外周面４１３と対面する外筒４２の内周面４２４には、収容穴４１１が配置される位置（ベース部材４０の両端部４３、４４に対応する位置）のそれぞれに、周方向に沿って環状の給気溝４２１が形成されている。また、外筒４２の外周面４２５には、図示していない給気ポンプのホースが連結される給気口４２２が形成されており、外筒４２の内部には、この給気口４２２と各給気溝４２１とを繋ぐ連結路４２３が形成されている。また、静圧気体軸受３０は、内筒４１を外筒４２に挿入した場合に、中継路３２１が給気溝４２１上に位置するように、収容穴４１１に収容されている。このため、外筒４２内に内筒４１を挿入することにより、各給気溝４２１は、内筒４１の各収容穴４１１に収容された静圧気体軸受３０に圧縮気体を供給するための給気路として機能する。
　本実施の形態に係る静圧気体軸受装置３において、外筒４２の外周面４２５に形成された給気口４２２に供給された圧縮気体は、外筒４２に形成された連結路４２３および各給気溝４２１を介して、内筒４１の各収容穴４１１に供給される。そして、内筒４１の各収容穴４１１に供給された圧縮気体は、各収容穴４１１に収容された各静圧気体軸受３０のバックメタル３２に形成された中継路３２１を介して、各静圧気体軸受３０の多孔質金属焼結部材３１に供給され、内筒４１の内周面４１２に揃えられた各静圧気体軸受３０の軸受面３３から噴出する。その結果、内筒４１の内周面４１２と、この内筒４１に挿入された円柱状あるいは円筒状の支持対象との間に圧縮気体膜が形成され、これにより、支持対象が非接触で支持される。
　以上、本発明の第三実施の形態を説明した。
　本実施の形態に係る静圧気体軸受装置３は、内筒４１に静圧気体軸受３０を収容するための収容穴４１１を複数設け、これらの収容穴４１１のそれぞれに、静圧気体軸受３０を、静圧気体軸受３０の軸受面３３（多孔質金属焼結部材３１の表面３１１）が内筒４１の内周面４１２と揃うように収容している。このため、内筒４１の内周面４１２と、この内筒４１内に挿入された円柱状あるいは円筒状の支持対象との間に、複数の静圧気体軸受３０の軸受面３３から噴出する圧縮気体による気体膜が形成され、複数の静圧気体軸受３０の軸受面３３を含め、内筒４１の内周面４１２の全面が、支持対象を非接触で支持する軸受面として機能する。したがって、静圧気体軸受３０単体では支持できないような大型の支持対象を非接触で支持することが可能となる。
　また、本実施の形態に係る静圧気体軸受装置３は、複数の静圧気体軸受３０を、ベース部材４０の両端部４３、４４において、ベース部材４０の周方向に均等配置している。本発明者等は、複数の静圧気体軸受３０をこのように配置することにより、同数の静圧気体軸受３０でより大型の支持対象を非接触で支持できることを見出した。本発明者等の実験によれば、内筒４１の内周面４１２に対する静圧気体軸受３０の軸受面３３の占める割合が２割程度となるように、ベース部材４０の少なくとも両端部４３、４４を含む複数の位置において、複数の静圧気体軸受３０を、ベース部材４０の周方向に均等配置することにより、内筒４１の内周面４１２全面を多孔質金属焼結部材で形成して内筒４１の内周面４１２の全面から圧縮気体を噴出できるようにした場合の支持荷重の８割程度の荷重を支持できる性能を獲得できることが分かった。
　ただし、複数の静圧気体軸受３０のベース部材４０への配置は、本実施の形態に限定されるものではない。多孔質金属焼結部材３１の表面３１１が内筒４１の内周面４１２と揃うように、複数の静圧気体軸受３０がベース部材４０に配置されたものであればよい。
　また、本実施の形態においては、支持対象の外周を非接触支持する静圧気体軸受装置３を例に挙げたが、静圧気体軸受装置で支持対象の内周を非接触支持する場合には、外筒４２に複数の収容穴を形成して、これらの収容穴に静圧気体軸受３０を収容し、外筒４２の外周面４２５と各静圧気体軸受３０の軸受面３３とを揃えるように（理想的には面一となるように）仕上げればよい。
　［第四実施の形態］
　図７（Ａ）は、本発明の第四実施の形態に係る静圧気体軸受装置７の上面図であり、図７（Ｂ）は、図７（Ａ）に示す静圧気体軸受装置７のＩ－Ｉ断面図であり、図７（Ｃ）は、図７（Ａ）に示す静圧気体軸受装置７のＪ－Ｊ断面図である。また、図８（Ａ）は、静圧気体軸受７０ａ、７０ｂの正面図であり、図８（Ｂ）は、図８（Ａ）に示す静圧気体軸受７０ａ、７０ｂのＫ－Ｋ断面図である。
　本実施の形態に係る静圧気体軸受装置７は、第三実施の形態に係る静圧気体軸受装置３と同様に、例えば大型の軸等といった、図示していない円柱状あるいは円筒状の支持対象を非接触で支持する。図示するように、静圧気体軸受装置７は、支持対象を非接触で支持する軸受面７３を有する複数の静圧気体軸受７０ａ、７０ｂと、これらの静圧気体軸受７０ａ、７０ｂを収容するベース部材８０と、を備えている。
　静圧気体軸受７０ａ、７０ｂは、それぞれ、円板状の多孔質金属焼結部材７１と、多孔質金属焼結部材７１と同径の円板状のバックメタル７２と、を備えている。
　多孔質金属焼結部材７１は、単体金属粉末あるいは合金粉末を高温度にて焼結することにより形成され、その表面７１１は、軸受面７３として機能する。また、多孔質金属焼結部材７１の裏面７１２はバックメタル７２と接合している。
　バックメタル７２には、ベース部材８０を介して図示していない給気ポンプから供給された圧縮気体を多孔質金属焼結部材７１に送り込んだり、ベース部材８０を介して図示してない吸引ポンプの吸引力により多孔質金属焼結部材７１に吸い込まれた気体をベース部材８０へ流したりするための中継路７２１が、バックメタル７２の中央において表面７２２から裏面７２３を貫くように形成されている。
　ベース部材８０は、円筒状の内筒８１と、内筒８１が挿入される円筒状の外筒８２と、を備えている。
　内筒８１は、外筒８２に挿入されており、接着剤、締り嵌め等により、内筒８１の外周面８１３が外筒８２の内周面８２４に固定されている。内筒８１の下側８５には、静圧気体軸受７０ａを収容するための収容穴８１１ａが複数形成され、内筒８１の上側８６には、静圧気体軸受７０ｂを収容するための収容穴８１１ｂが複数形成されている。収容穴８１１ａ、８１１ｂは、内筒８１の内周面（収容面）８１２および外周面８１３を貫通しており、ベース部材８０の両端部８３、８４において、ベース部材８０の周方向にほぼ等間隔おきに配置されている。静圧気体軸受７０ａは、収容穴８１１ａに収容され、接着剤等により収容穴８１１ａ内に固定された後、静圧気体軸受７０ａの軸受面７３が内筒８１の内周面８１２と揃うように（理想的には面一となるように）研削加工される。同様に、静圧気体軸受７０ｂは、収容穴８１１ｂに収容され、接着剤等により収容穴８１１ｂ内に固定された後、静圧気体軸受７０ｂの軸受面７３が内筒８１の内周面８１２と揃うように（理想的には面一となるように）研削加工される。このため、内筒８１の材料としては、加工性のよい、例えば、青銅等の銅合金を用いることが好ましい。
　なお、図７には、ベース部材８０の両端部８３、８４にそれぞれ合計で８個の収容穴８１１ａ、８１１ｂが形成されている場合を例示しているが、収容穴８１１ａ、８１１ｂそれぞれの数は、ベース部材８０に収容する静圧気体軸受７０ａ、７０ｂそれぞれの数等に応じて適宜変更可能である。また、ベース部材８０の両端部８３、８４に加えて、ベース部材８０の両端部８３、８４より内側の位置にも、収容穴８１１ａ、８１１ｂを周方向にほぼ等間隔に配置してもよい。
　内筒８１の外周面８１３と対面する外筒８２の内周面８２４の下側８７には、収容穴８１１ａが配置される位置（ベース部材８０の両端部８３、８４に対応する位置）のそれぞれに、周方向に沿って弧状の給気溝８２１ａが形成されている。また、外筒８２の外周面８２５には、図示していない給気ポンプのホースが連結される給気口８２２ａが形成されており、外筒８２の内部には、この給気口８２２ａと各給気溝８２１ａとを繋ぐ連結路８２３ａが形成されている。また、静圧気体軸受７０ａは、内筒８１を外筒８２に挿入した場合に、中継路７２１が給気溝８２１ａ上に位置するように、収容穴８１１ａに収容されている。このため、外筒８２内に内筒８１を挿入することにより、各給気溝８２１ａは、内筒８１の各収容穴８１１ａに収容された静圧気体軸受７０ａに圧縮気体を供給するための給気路として機能する。
　また、外筒８２の内周面８２４の上側８８には、収容穴８１１ｂが配置される位置（ベース部材８０の両端部８３、８４に対応する位置）のそれぞれに、周方向に沿って弧状の排気溝８２１ｂが形成されている。また、外筒８２の外周面８２５には、図示していない吸引ポンプのホースが連結される排気口８２２ｂが形成されており、外筒８２の内部には、この排気口８２２ｂと各排気溝８２１ｂとを繋ぐ連結路８２３ｂが形成されている。また、静圧気体軸受７０ｂは、内筒８１を外筒８２に挿入した場合に、中継路７２１が排気溝８２１ｂ上に位置するように、収容穴８１１ｂに収容されている。このため、外筒８２内に内筒８１を挿入することにより、各排気溝８２１ｂは、内筒８１の各収容穴８１１ｂに収容された静圧気体軸受７０ｂから吸い込んだ気体を送り出すための吸引路として機能する。
　本実施の形態に係る静圧気体軸受装置７において、給気ポンプから外筒８２の外周面８２５に形成された給気口８２２ａに供給された圧縮気体は、外筒８２に形成された連結路８２３ａおよび各給気溝８２１ａを介して、内筒８１の各収容穴８１１ａに供給される。そして、内筒４１の各収容穴８１１ａに供給された圧縮気体は、各収容穴８１１ａに収容された各静圧気体軸受７０ａのバックメタル７２に形成された中継路７２１を介して、各静圧気体軸受７０ａの多孔質金属焼結部材７１に供給され、内筒８１の内周面８１２に揃えられた各静圧気体軸受７０ａの軸受面７３から噴出する。その結果、内筒８１に挿入された円柱状あるいは円筒状の支持対象は、この支持対象の下方に配置された静圧気体軸受７０ａの軸受面７３から噴出された圧縮気体により浮上する。
　また、吸引ポンプの吸引力により、内筒８１の内周面８１２に揃えられた各静圧気体軸受７０ｂの軸受面７３に吸い込まれた気体は、静圧気体軸受７０ｂのバックメタル７２に形成された中継路７２１を経由して、外筒８２の内周面８２４に形成された各排気溝８２１ｂに移動する。そして、連結路８２３ｂを介して排気口８２２ｂから吸引ポンプへ吸引される。その結果、内筒８１に挿入された円柱状あるいは円筒状の支持対象は、この支持対象の上方に配置された静圧気体軸受７０ｂの軸受面７３の吸引力により上方へ引き寄せられる。これにより、支持対象が非接触で支持される。
　以上、本発明の第四実施の形態を説明した。
　本実施の形態に係る静圧気体軸受装置７は、内筒８１の下側８５に、静圧気体軸受７０ａを収容するための収容穴８１１ａを複数設け、これらの収容穴８１１ａのそれぞれに、静圧気体軸受７０ａを、静圧気体軸受７０ａの軸受面７３（多孔質金属焼結部材７１の表面７１１）が内筒８１の内周面８１２と揃うように収容している。そして、給気ポンプにより供給された圧縮気体を、外筒８２に形成された連結路８２３ａおよび給気溝８２１ａを介して静圧気体軸受７０ａの軸受面７３から噴出する。また、内筒８１の上側８６に、静圧気体軸受７０ｂを収容するための収容穴８１１ｂを複数設け、これらの収容穴８１１ｂのそれぞれに、静圧気体軸受７０ｂを、静圧気体軸受７０ｂの軸受面７３が内筒８１の内周面８１２と揃うように収容している。そして、吸引ポンプの吸引力により静圧気体軸受７０ｂの軸受面７３から吸い込んだ気体を、外筒８２に形成された排気溝８２１ｂおよび連結路８２３ｂを介して吸引ポンプに送り出す。このため、静圧気体軸受７０ａの軸受面７３から噴出する圧縮気体による浮上力に加えて、静圧気体軸受７０ｂの軸受面７３に吸い込まれる気体により支持対象を上方へ引き寄せる吸引力を得ることができ、したがって、本実施の形態によれば、第三実施の形態に係る静圧気体軸受装置３に比べて、負荷容量を増大させることができる。その他の効果は、第三実施の形態と同様である。
　なお、複数の静圧気体軸受７０ａ、７０ｂのベース部材８０への配置は、本実施の形態に限定されるものではない。多孔質金属焼結部材７１の表面７１１が内筒８１の内周面８１２と揃うように、複数の静圧気体軸受７０ａ、７０ｂがベース部材８０に配置されたものであればよい。
　また、本実施の形態においては、円柱状あるいは円筒状の支持対象の外周を非接触支持する静圧気体軸受装置７を例に挙げたが、静圧気体軸受装置で円筒状の支持対象の内周を非接触支持する場合には、外筒８２に複数の収容穴を形成して、これらの収容穴に静圧気体軸受７０ａ、７０ｂを収容し、外筒８２の外周面８２５と各静圧気体軸受７０ａ、７０ｂの軸受面７３とを揃えるように（理想的には面一となるように）仕上げればよい。この場合、外筒８２の上側に形成される収容穴に、軸受面７３から圧縮気体を噴出する静圧気体軸受７０ａを収容するとともに、外筒８２の下側に形成される収容穴に、軸受面７３に気体を吸い込む静圧気体軸受７０ｂを収容する。
　なお、本発明は上記の各実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内において様々な変形が可能である。
　例えば、上記の各実施の形態では、静圧気体軸受１０、３０、５０ａ、５０ｂ、７０ａ、７０ｂとして、多孔質金属焼結部材１１、３１、５１、７１の裏面１１２、３１２、５１２、７１２側にバックメタル１２、３２、５２、７２が配置されたタイプのものを用いているが、バックメタル１２、３２、５２、７２は省略されていてもよい。
　また、上記の各実施の形態では、静圧気体軸受１０、３０、５０ａ、５０ｂ、７０ａ、７０ｂとして、軸受面１３、３３、５３、７３が多孔質金属焼結部材１１、３１、５１、７１で形成されたタイプのものを用いているが、本発明はこれに限定されない。自成絞り、オリフィス絞り、表面絞り等により気体の流路口が軸受面１３、３３、５３、７３に形成されたタイプの静圧気体軸受を利用してもよい。
　本発明は、例えば大型の支持対象等を非接触で支持する用途に広く適用可能である。
　１、３、５、７：静圧気体軸受装置、１０、３０、５０ａ、５０ｂ、７０ａ、７０ｂ：静圧気体軸受、　２０、４０、６０、８０：ベース部材、　１１、３１、５１、７１：多孔質金属焼結部材、　１２、３２、５２、７２：バックメタル、　１３、３３、５３、７３：軸受面、　２１、６１：上板、　２２、６２：下板、　４１、８１：内筒、　４２、８２：外筒、　１１１、３１１、５１１、７１１：多孔質金属焼結部材の表面、　１１２、３１２、５１２、７１２：多孔質金属焼結部材の裏面、　１２１、３２１、５２１、７２１：中継路、　２１１、４１１、６１１、８１１ａ、８１１ｂ：収容穴、　２１２、６１２：上板の表面、　２１３、６１３：上板の裏面、　２２１、４２１、８２１ａ：給気溝、　２２２、４２２、８２２ａ：給気口、　２２３、４２３、６２３ａ、６２３ｂ、８２３ａ、８２３ｂ：連結路、　２２４、６２４：下板の表面、　４１２、８１２：内筒の内周面、　４１３、８１３：内筒の外周面、　４２４、８２４：外筒の内周面、　６２１ａ、６２１ｂ：流路溝、　６２２ａ、６２２ｂ：流路口、　８２１ｂ：排気溝、　８２２ｂ：排気口

Claims (14)

  1. 　支持対象を非接触で支持する静圧気体軸受装置であって、
    　前記支持対象を非接触で支持する軸受面を備えた複数の静圧気体軸受と、
    　前記複数の静圧気体軸受を収容するベース部材と、を有し、
    　前記ベース部材は、
    　前記複数の静圧気体軸受をそれぞれ収容するための複数の収容穴が形成された収容面と、前記複数の収容穴のそれぞれに収容された前記複数の静圧気体軸受に繋がる気体の流路と、を有し、
    　前記複数の静圧気体軸受は、
    　それぞれの軸受面が前記ベース部材の収容面と揃うように、当該収容面に形成された複数の収容穴に収容される
    　ことを特徴とする静圧気体軸受装置。
  2. 　請求項１に記載の静圧気体軸受装置であって、
    　前記ベース部材は、平坦面に前記収容面が形成された円板状部材であり、
    　前記複数の収容穴は、前記円板状材の同心円上に均等配置されている
    　ことを特徴とする静圧気体軸受装置。
  3. 　請求項２に記載の静圧気体軸受装置であって、
    　前記流路は、給気ポンプに連結される
    　ことを特徴とする静圧気体軸受装置。
  4. 　請求項２に記載の静圧気体軸受装置であって、
    　前記流路は、複数系統あり、
    　前記複数の静圧気体軸受は、それぞれ一つの系統の前記流路に繋がっている
    　ことを特徴とする静圧気体軸受装置。
  5. 　請求項４に記載の静圧気体軸受装置であって、
    　少なくとも一つの系統の前記流路は、給気ポンプに連結され、
    　少なくとも他の一つの系統の前記流路は、吸引ポンプに連結される
    　ことを特徴とする静圧気体軸受装置。
  6. 　請求項５に記載の静圧気体軸受装置であって、
    　前記複数の静圧気体軸受は、
    　前記給気ポンプに連結された前記流路に繋がる前記静圧気体軸受と、前記吸引ポンプに連結された前記流路に繋がる前記静圧気体軸受とが、前記円板状材の同心円上に交互に配置されている
    　ことを特徴とする静圧気体軸受装置。
  7. 　請求項１に記載の静圧気体軸受装置であって、
    　前記ベース部材は、内周面または外周面に前記収容面が形成された円筒状部材であり、
    　前記複数の収容穴は、前記円筒状部材の周方向に均等配置されている
    　ことを特徴とする静圧気体軸受装置。
  8. 　請求項７に記載の静圧気体軸受装置であって、
    　前記流路は、給気ポンプに連結される
    　ことを特徴とする静圧気体軸受装置。
  9. 　請求項７に記載の静圧気体軸受装置であって、
    　前記流路は、複数系統あり、
    　前記複数の静圧気体軸受は、それぞれ一つの系統の前記流路に繋がっている
    　ことを特徴とする静圧気体軸受装置。
  10. 　請求項９に記載の静圧気体軸受装置であって、
    　少なくとも一つの系統の前記流路は、給気ポンプに連結され、
    　少なくとも他の一つの系統の前記流路は、吸引ポンプに連結される
    　ことを特徴とする静圧気体軸受装置。
  11. 　請求項１０に記載の静圧気体軸受装置であって、
    　前記円筒状部材は、内周面に前記収容面が形成されており、
    　前記複数の静圧気体軸受は、
    　前記給気ポンプに連結された前記流路に繋がる前記静圧気体軸受が、前記円筒状部材に挿入された円柱状あるいは円筒状の前記支持対象の下方に配置され、前記吸引ポンプに連結された前記流路に繋がる前記静圧気体軸受が、当該支持対象の上方に配置されている
    　ことを特徴とする静圧気体軸受装置。
  12. 　請求項１０に記載の静圧気体軸受装置であって、
    　前記円筒状部材は、外周面に前記収容面が形成されており、
    　前記複数の静圧気体軸受は、
    　前記給気ポンプに連結された前記流路に繋がる前記静圧気体軸受が、円筒状の前記指示対象に挿入された前記円筒状部材の上方に配置され、前記吸引ポンプに連結された前記流路に繋がる前記静圧気体軸受が、当該円筒状部材の下方に配置されている
    　ことを特徴とする静圧気体軸受装置。
  13. 　請求項１ないし１２のいずれか一項に記載の静圧気体軸受装置であって、
    　前記静圧気体軸受は、
    　端面が前記軸受面として機能する多孔質金属焼結部材を有する
    　ことを特徴とする静圧気体軸受装置。
  14. 　請求項１３に記載の静圧気体軸受装置であって、
    　前記静圧気体軸受は、
    　前記多孔質金属焼結部材の裏面と接合するバックメタルをさらに有し、
    　前記バックメタルは、
    　前記流路を前記多孔質金属焼結部材に繋ぐ中継路を有する
    　ことを特徴とする静圧気体軸受装置。
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