JP6079991B2 - 静圧気体軸受 - Google Patents

Description

本発明の態様は、静圧気体軸受に関し、具体的には、締結剛性を高めて精度を向上させた静圧気体軸受に関する。

従来の一般的な静圧気体軸受（エアスライド）は、精密定盤上に締結固定されたガイド部(固定子)と、ガイド部上を滑走する移動体(可動子)とを備える。静圧気体軸受は、移動体からガイド部へ加圧空気を噴出することで発生した静圧により移動体をガイド部上で浮上させて、非接触で移動体の移動方向をガイドする軸受である。ガイド部は、例えば上部材である第１の部材と、下部材である第２の部材と、を含む複数部材によって構成される。ガイド部は、上部材の上方面側と下部材の下方面側とをボルト及びナットによって固定するのが一般的である。

このとき、下部材の下方面側にはナットとして機能する抱き込み埋金等を利用することで上部材と下部材とを締結固定している。また、部材の締結固定は、ガイド部の軸方向に一列で行われる。

移動体には、一体型のタイプや、上板・側板・下板を締結したタイプなど、様々な形態がある。移動体は、高圧気体の吹き出し口が設けられたエアパッドの形状や供給空気圧、ガイド部とエアパッドとの間の微小隙間量を調整することにより、負荷容量や軸受剛性を変化させることが可能である。

近年、半導体をメインとする超精密分野では、生産性の向上から静圧気体軸受の高速駆動が求められている。しかしながら、高速化に伴い駆動モータ（リニアモータ等）の出力が増大するため、その影響により静圧気体軸受が発振してしまう可能性がある。また、静圧気体軸受には様々な部材が取り付けられているため、それらの部材の振動の影響によっても静圧気体軸受が発振してしまう可能性がある。

このような発振を回避するため、静圧気体軸受自体の固有振動数を向上させる必要がある。一般的な手法として、静圧気体軸受の剛性値を向上させることで対処可能である。しかし、パッドサイズや供給空気圧の制約があるため、移動体による固有振動数の向上には限度がある。

特開２００６−０２９４１２号公報 特開２００６−３４１３５０号公報

本発明は、かかる課題の認識に基づいてなされたものであり、締結剛性を高めて精度の高いガイドを行うことができる静圧気体軸受を提供することを目的とする。

第１の発明は、移動体と、前記移動体と対向する面を有し、セラミック製の上部材と、セラミック製の下部材と、前記上部材と前記下部材とを締結する締結部材と、を含むガイド部と、前記下部材の上方面側に設けられ、前記締結部材と前記下部材とを結合する介在部と、を備え、前記下部材は、前記上方面から内部の途中まで設けられた非貫通の穴を有し、前記締結部材は、前記上部材の下方面を前記下部材の上方面に接触させた状態で、前記上部材の上方面側と前記下部材の上方面側とを締結結合し、前記介在部は、前記介在部の内側面にて前記締結部材と螺合されるとともに、前記介在部の外側面にて前記下部材の前記非貫通の穴の内壁と螺合されたことを特徴とする静圧気体軸受である。

この静圧気体軸受によれば、上部材の上方面側と下部材の上方面側とを介在部を介して締結固定することで、ガイド部の変形が抑制される。これによって、移動体の剛性性能の低下が抑制され、静圧気体軸受の固有振動数の向上につながる。

また、第２の発明は、第１の発明において、前記締結部材の外径よりも前記介在部の外径のほうが大きいことを特徴とする静圧気体軸受である。

この静圧気体軸受によれば、上部材の下方面側と下部材の上方面側との締結荷重応力が分散する。これによって、ガイド部の締結剛性が均一化される。

また、第３の発明は、第２の発明において、前記上部材の下方面と前記下部材の上方面との少なくとも一方には、締結固定時の応力を分散緩和する逃げ部が設けられた静圧気体軸受である。

この静圧気体軸受によれば、逃げ部を設けることで、ガイド部全体の変形が抑制される。これにより、移動体の剛性性能の低下が抑制され、静圧気体軸受の固有振動数の向上につながる。

また、第４の発明は、第２の発明において、前記下部材の上方面には、締結固定時の応力を緩和するために前記下部材と前記介在部との結合部分から上方面に向かって拡径する面取り部が設けられた静圧気体軸受である。

この静圧気体軸受によれば、面取り部が設けられていることで、上部材と下部材との締結固定時に応力のかかり方が緩やかになる。これによって、ガイド部の締結剛性が均一化される。

また、第５の発明は、第４の発明において、前記下部材の前記介在部との結合部分よりも下方側には前記下部材と前記介在部とが螺合されていない空間が設けられた静圧気体軸受である。

この静圧気体軸受によれば、金属破片等が発生しても、上部材と下部材との締結時に空間内に金属破片等を空間内に閉じ込めることができ、強い締結に悪影響を及ぼさないようにすることができる。

また、第６の発明は、第１〜第５のいずれか１つの発明において、前記ガイド部の軸方向に対して垂直な横方向に、前記下部材の寸法よりも前記上部材の寸法が大きい場合に、前記横方向に複数の前記締結部材を配設した静圧気体軸受である。

この静圧気体軸受によれば、ガイド部の軸方向に対して垂直な横方向に、下部材の寸法よりも上部材の寸法が大きい場合に、締結による拘束部から横方向外方の自由端部までの長さを短くできるので、ガイド部の変形を効果的に抑制することができる。これにより、静圧気体軸受の固有振動数の向上につながる。

本発明の態様によれば、締結剛性を高めて精度の高いガイドを行うことができる静圧気体軸受が提供される。

図１（ａ）及び（ｂ）は、第１の実施形態に係る静圧気体軸受の構成を例示する模式的斜視図である。 図２（ａ）及び（ｂ）は、本実施形態における締結部材を例示する模式的断面図である。 図３（ａ）及び（ｂ）は、参考例における締結部材を例示する模式的断面図である。 図４（ａ）及び（ｂ）は、締結部材の詳細を例示する模式図である。 図５（ａ）及び（ｂ）は、締結イメージを表す模式図である。 図６（ａ）及び（ｂ）は、締結時の変形量を表す図である。 図７（ａ）及び（ｂ）は、締結時の反り量を表す模式図である。 図８（ａ）及び（ｂ）は、第２の実施形態に係る静圧気体軸受の構成を例示する模式的斜視図である。 図９（ａ）及び（ｂ）は、横方向の反りについて例示する模式的断面図である。 図１０は、固有振動数を例示する図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。

（第１の実施形態）
図１（ａ）及び（ｂ）は、第１の実施形態に係る静圧気体軸受の構成を例示する模式的斜視図である。
図１（ａ）には静圧気体軸受１１０の全体が表され、図１（ｂ）にはガイド部１０が表されている。

図１（ａ）に表したように、本実施形態に係る静圧気体軸受１１０は、ガイド部１０と、移動体２０と、介在部３５と、を備える。静圧気体軸受１１０は、ガイド部１０と移動体２０との間に加圧気体（例えば、空気）を送り込み、移動体２０をガイド部１０から浮上させた非接触型の軸受（例えば、エアスライド）である。

ガイド部１０は、移動体２０の移動方向を１軸方向に規制する。すなわち、ガイド部１０は、移動体２０を１軸方向に案内するガイドの役目を果たす。本実施形態では、移動体２０が移動する１軸方向を軸方向Ｄ１ということにする。ガイド部１０は、セラミック製の上部材１１と、セラミック製の下部材１２と、を含む。上部材１１及び下部材１２ともに軸方向Ｄ１に延在する。

上部材１１の外形は軸方向Ｄ１に延びた例えば直方体である。上部材１１は、上方面１１ａと、下方面１１ｂとを有する。上部材１１の上方面１１ａは、移動体２０と対向する面である。下部材１２の外形は軸方向Ｄ１に延びた例えば直方体である。下部材１２は、上方面１２ａと、下方面１２ｂとを有する。

上部材１１の下方面１１ｂは、下部材１２の上方面１２ａと係合する。すなわち、上部材１１の下方面１１ｂは、下部材１２の上方面１２ａと接触した状態で固定される。本実施形態では、上部材１１は、下部材１２と締結部材３０を介して締結結合される。

下部材１２は、例えば定盤５０に固定される。下部材１２が定盤５０に固定されることで、静圧気体軸受１１０の全体が定盤５０を基準に固定されることになる。静圧気体軸受１１０において、ガイド部１０は軸方向Ｄ１にみて例えばＴ型になっている。すなわち、図１（ｂ）に表したように、軸方向Ｄ１に垂直な方向であって定盤５０に沿った方向（以下、横方向Ｄ２と言う。）において、上部材１１の寸法は、下部材１２の寸法よりも大きい。上部材１１を軸方向Ｄ１にみたときの中心は、下部材１２を軸方向Ｄ１にみたときの中心と一致している。これにより、ガイド部１０は、Ｔ型に設けられる。

移動体２０は、ガイド部１０の軸方向Ｄ１に移動可能に配設される。移動体２０は、例えば第１部分２１、第２部分２２及び第３部分２３を含む。第１部分２１、第２部分２２及び第３部分２３は、例えばセラミック製である。

第１部分２１は、ガイド部１０の上部材１１の上側に設けられる。第３部分２３は、ガイド部１０の上部材１１の下側に設けられる。第２部分２２は、第１部分２１と第３部分２３との間に設けられる。第２部分２２は、ガイド部１０の上部材１１の側面側に設けられる。第２部分２２の厚さは、上部材１１の厚さよりも僅かに厚い。

このような構成により、移動体２０は、下部材１２よりも横方向Ｄ２に張り出した上部材１１の部分を囲むように配設される。移動体２０とガイド部１０の上部材１１との間には僅かな隙間が設けられる。この隙間に気体が送り込まれることで移動体２０はガイド部１０から浮上して、非接触型の軸受としてスライド可能になる。

図１（ｂ）に表したように、ガイド部１０の上部材１１と下部材１２とは、締結部材３０によって締結固定される。締結部材３０は複数設けられ、軸方向Ｄ１に所定の間隔で配置される。締結部材３０の間隔ｐは、ガイド部１０の軸方向Ｄ１の長さＬ１０の例えば１／８〜１／１６程度である。これにより、上部材１１と下部材１２との締結力が軸方向Ｄ１で効果的に均一化される。

図２（ａ）及び（ｂ）は、本実施形態における締結部材を例示する模式的断面図である。
図２（ａ）には、締結部材及びその周辺の模式的断面図が表される。図２（ｂ）には、締結部材を拡大した模式的断面図が表される。
図３（ａ）及び（ｂ）は、参考例における締結部材を例示する模式的断面図である。
図３（ａ）には、締結部材及びその周辺の模式的断面図が表される。図３（ｂ）には、締結部材を拡大した模式的断面図が表される。

図２（ａ）及び図３（ａ）に表したように、ガイド部１０の下部材１２は、ボルトＢ２によって定盤５０に固定される。下部材１２には貫通孔ｈ２が設けられる。貫通孔ｈ２の上方面１２ａ側には、ざぐりｈ２１が設けられる。ボルトＢ２は、貫通孔ｈ２を介して下方の定盤５０に固定される。ボルトＢ２の頭部は、ざぐりｈ２１内に収まる。

図２（ａ）に表した本実施形態における締結部材３０はボルトＢ１を含む。上部材１１には貫通孔ｈ１が設けられる。貫通孔ｈ１の上方面１１ａ側には、ざぐりｈ１１が設けられる。下部材１２には貫通しない穴ｈ３が設けられる。穴ｈ３は、下部材１２の上方面１２ａから内部の途中まで設けられる。ボルトＢ１は、貫通孔ｈ１から穴ｈ３に通される。ボルトＢ１の頭部は、ざぐりｈ１１内に収まる。

図２（ｂ）に表したように、ボルトＢ１は、介在部３５を介して下部材１２と結合される。介在部３５は、下部材１２の上方面１２ａ側に設けられる。介在部３５は、下部材１２に設けられた穴ｈ３の内壁に挿入される。介在部３５は、介在部３５の内側面３５ａにてボルトＢ１と結合される。ボルトＢ１は、介在部３５と例えば螺合される。介在部３５は、介在部３５の外側面３５ｂにて下部材１２と螺合される。下部材１２は、介在部３５と例えば螺合される。

このように、本実施形態では、下部材１２の上方面１２ａ側に設けられた介在部３５を介して、上部材１１が下部材１２と締結部材３０によって締結される。

図３（ａ）に表した参考例における締結部材３９はボルトＢ３を含む。上部材１１には貫通孔ｈ１が設けられる。貫通孔ｈ１の上方面１１ａ側には、ざぐりｈ１１が設けられる。下部材１２には貫通孔ｈ４が設けられる。貫通孔ｈ４の下方面１２ｂ側には、ざぐりｈ４１が設けられる。ボルトＢ３は、貫通孔ｈ１から貫通孔ｈ４に通される。ボルトＢ３の頭部は、ざぐりｈ１１内に収まる。

図３（ｂ）に表したように、ボルトＢ３は、ナットＮと締結される。ナットＮは、下部材１２の下方面１２ｂ側からざぐりｈ４１内に配置される。ナットＮは、ざぐりｈ４１内に固定されている。ナットＮは、ざぐりｈ４１内に嵌め込まれていてもよい。

ボルトＢ３は、貫通孔ｈ１及び貫通孔ｈ４に通され、ナットＮと締結される。ボルトＢ３とナットＮとの間に上部材１１と下部材１２とが挟まれ、ボルトＢ３とナットＮとの締結によって上部材１１と下部材１２とが締結結合される。

上記のように、本実施形態における締結部材３０では、ボルトＢ１は、下部材１２の上方面１２ａ側に設けられた介在部３５と結合される。一方、参考例における締結部材３９では、ボルトＢ３は、下部材１２の下方面１２ｂ側に設けられたナットＮと結合される。したがって、本実施形態におけるボルトＢ１の長さは、参考例におけるボルトＢ３の長さよりも短くなる。

また、本実施形態では、ボルトＢ１を下部材１２の上方面１２ａ側で介在部３５と結合するため、下部材１２にボルトＢ１を通すための貫通孔を設ける必要はない。一方、参考例では、ボルトＢ３を下部材１２の下方面１２ｂ側でナットＮと結合するため、下部材１２にボルトＢ３を通すための貫通孔ｈ４を設ける必要がある。このため、本実施形態では、参考例に比べて下部材１２の剛性が高まる。

このように、本実施形態では、参考例に比べて短いボルトＢ１を使用し、下部材１２の上方面１２ａ側で固定でき、ボルトＢ１を通すための貫通孔を設ける必要がないことから、上部材１１と下部材１２とを締結固定する際に、ガイド部１０の変形が抑制されるとともに、ガイド部１０の剛性を高めることができる。

図４（ａ）及び（ｂ）は、締結部材の詳細を例示する模式図である。
図４（ａ）には、締結部材３０を拡大した模式的断面図が表されている。図４（ｂ）には、介在部３５の模式的斜視図が表されている。

図４（ａ）に表したように、ボルトＢ１は、介在部３５を介して下部材１２と結合される。図４（ｂ）に表したように、介在部３５は、筒状の部材である。介在部３５の内側面３５ａには雌ねじＩＴが設けられ、外側面３５ｂには雄ねじＥＴが設けられる。

介在部３５には、例えば金属材料が用いられる。介在部３５に使用される金属材料としては、例えばステンレス鋼材（ＳＵＳ）が挙げられる。

介在部３５は、下部材１２に設けられた穴ｈ３の内壁に沿って挿入される。下部材１２の穴ｈ３には、介在部３５の外側面３５ｂに設けられた雄ねじＥＴが螺合する雌ねじ（図示せず）が形成されている。この雌ねじに介在部３５の雄ねじＥＴをねじ込むことで介在部３５は穴ｈ３の内壁に沿って挿入される。

介在部３５は、穴ｈ３から飛び出すことなく挿入される。したがって、穴ｈ３の深さは、介在部３５の長さよりも深い。

図４（ａ）に表したように、介在部３５の外形Ｒ２は、ボルトＢ１の外形Ｒ１よりも大きい。このような介在部３５を介してボルトＢ１により上部材１１と下部材１２とを締結結合することにより、上部材１１の下方面１１ｂ側と下部材１２の上方面１２ａ側との締結荷重応力が分散する。これによって、ガイド部１０の締結剛性が均一化される。

下部材１２の上方面１２ａ側には、隙間Ｇ１が設けられる。隙間Ｇ１は、例えば穴ｈ３の開口側に設けられたざぐり状の部分である。このような隙間Ｇ１が設けられていると、隙間Ｇ１が逃げ部となり、ガイド部１０全体の変形が抑制される。これにより、移動体２０の剛性性能の低下が抑制され、静圧気体軸受１１０の固有振動数の向上につながる。

隙間Ｇ１は、例えば穴ｈ３の縁部分に設けられたＣ面取りやＲ面取りを形成することによって設けられていてよい。Ｃ面取りやＲ面取りによって、穴ｈ３は、内部（下部材１２と介在部３５との結合部分）から上方面１２ａに向かって拡径する。

Ｃ面取りやＲ面取りによって隙間Ｇ１が形成されると、穴ｈ３の縁部分に加わる応力が効果的に分散し、上部材１１と下部材１２との締結固定時に応力のかかり方が緩やかになる。

なお、隙間Ｇ１は、上部材１１の下方面１１ｂと下部材１２の上方面１２ａとの少なくとも一方に設けられていればよい。上部材１１の下方面１１ｂに隙間Ｇ１を設けるには、貫通孔ｈ１の下側の開口の縁部分にＣ面取りやＲ面取りを形成すればよい。上部材１１の下方面１１ｂ及び下部材１２の上方面１２ａの両方に隙間Ｇ１が設けられていると、締結荷重応力の分散効果が高まる。

また、下部材１２の介在部３５との結合部分よりも下方側には、下部材１２と介在部３５とが螺合されていない空間Ｇ２が設けられる。すなわち、介在部３５の長さは、穴ｈ３の深さよりも短い。これにより、介在部３５を穴ｈ３内に埋め込んでも、介在部３５の下端と穴ｈ３の底との間に空間Ｇ２が形成される。

このような空間Ｇ２が設けられていることで、金属破片等が発生しても、上部材１１と下部材１２との締結時に空間Ｇ２内に金属破片等を閉じ込めることができる。例えば、介在部３５が金属製の場合、介在部３５を穴ｈ３内に挿入する作業途中で金属破片等が発生する場合がある。穴ｈ３は貫通孔ではないため、金属破片等は穴ｈ３の底に溜まる。この状態でボルトＢ１を締結すると、穴ｈ３はボルトＢ１によって塞がれる。金属破片等は穴ｈ３から外に出ることはない。これにより、金属破片等が強い締結に悪影響を及ぼさないようにすることができる。

ここで、本実施形態における締結部材３０と、参考例における締結部材３９との締結応力の差について説明する。
図５（ａ）及び（ｂ）は、締結イメージを表す模式図である。
図５（ａ）には本実施形態における締結部材３０での締結イメージが表され、図５（ｂ）には参考例における締結部材３９での締結イメージが表されている。説明の便宜上、上部材１１及び下部材１２のみを表し、ボルトＢ１、Ｂ３、介在部３５、ナットＮは表していない。

図５（ａ）に表したように、本実施形態における締結部材３０での締結イメージには、締結の長さＴＬ１、上部材１１側の締結幅ＴＷ１１、下部材１２側の締結幅ＴＷ１２が表されている。

図５（ｂ）に表したように、参考例における締結部材３９での締結イメージには、締結の長さＴＬ２、上部材１１側の締結幅ＴＷ２１、下部材１２側の締結幅ＴＷ２２が表されている。

締結部材３０による締結の長さＴＬ１は、締結部材３９による締結の長さＴＬ２よりも短い。締結部材３０による締結幅ＴＷ１１は、締結部材３９による締結幅Ｔ２１と等しい。締結部材３０による締結幅ＴＷ１２は、締結部材３９による締結幅Ｔ２２よりも広い。

図６（ａ）及び（ｂ）は、締結時の変形量を表す図である。
図６（ａ）には、図５（ａ）に表した締結イメージでの変形量が表され、図６（ｂ）には、図５（ｂ）に表した締結イメージでの変形量が表されている。図６（ａ）及び（ｂ）は、上部材１１及び下部材１２をそれぞれの締結部材３０及び３９で締結した際の上部材１１の変形量をシミュレーション計算した結果である。

図６（ａ）に表したように、本実施形態における締結部材３０で締結した場合には、上部材１１の上面端部での変形量は０．１マイクロメートル（μｍ）である。一方、図６（ｂ）に表したように、参考例における締結部材３９で締結した場合には、上部材１１の上面端部での変形量は０．３μｍである。このように、締結部材３０で締結したほうが、締結部材３９で締結するよりも締結荷重応力が分散化して、上部材１１の上面端部での変形量が少なくなることが分かる。

図７（ａ）及び（ｂ）は、締結時の反り量を表す模式図である。
図７（ａ）には、本実施形態における締結部材３０で締結した場合のガイド部１０の反りの状態が表され、図７（ｂ）には、参考例における締結部材３９で締結した場合のガイド部１０の反りの状態が表されている。

いずれの例においては、ガイド部１０の長さＬは約１０００ミリメートル（ｍｍ）であり、下部材１２を定盤５０に固定しないで上部材１１と下部材１２とをそれぞれの締結部材３０及び３９で固定している。いずれの例においても、ガイド部１０は上向きに凹になるように反っている。

図７（ａ）に表したように、本実施形態における締結部材３０で締結した場合には、ガイド部１０の軸方向Ｄ１の反り量は約５μｍである。一方、図７（ｂ）に表したように、参考例における締結部材３９で締結した場合には、ガイド部１０の軸方向Ｄ１の反り量は約２０μｍである。締結部材３０で締結したほうが、締結部材３９で締結するよりも締結荷重応力が分散化して、ガイド部１０の反り量が少なくなることが分かる。

このように、第１の実施形態によれば、上部材１１と下部材１２とを締結固定したガイド部１０において、ガイド部１０の変形を少なく上部材１１と下部材１２とを強固に締結することができる。これにより、静圧気体軸受１１０の固有振動数が向上し、移動体２０を高い精度でガイドできるようになる。

（第２の実施形態）
図８（ａ）及び（ｂ）は、第２の実施形態に係る静圧気体軸受の構成を例示する模式的斜視図である。
図８（ａ）には静圧気体軸受１２０の全体が表され、図８（ｂ）にはガイド部１０が表されている。

第２の実施形態に係る静圧気体軸受１２０では、ガイド部１０における締結部材３０の並びが第１の実施形態に係る静圧気体軸受１１０と相違する。図８（ａ）に表したように、本実施形態に係る静圧気体軸受１２０は、静圧気体軸受１１０と同様に、ガイド部１０と、移動体２０と、を備える。

図８（ｂ）に表したように、ガイド部１０の上部材１１と下部材１２とを固定する締結部材３０は複数設けられる。複数の締結部材３０は、軸方向Ｄ１に間隔ｐ１で配置されるとともに、横方向Ｄ２に間隔ｐ２で配置される。すなわち、締結部材３０は、横方向Ｄ２に複数列で配置される。図８（ｂ）に表した例では、締結部材３０は横方向Ｄ２に２列で配置される。このような締結部材３０の配置によって、静圧気体軸受１２０では、軸を中心とした回転方向（ローリング方向）に対する剛性が向上する。

図９（ａ）及び（ｂ）は、横方向の反りについて例示する模式的断面図である。
図９（ａ）及び（ｂ）は、軸方向Ｄ１にみた模式的断面図である。図９（ａ）には、横方向Ｄ２に２列の締結部材３０を設けた場合の反りが表され、図９（ｂ）には、横方向Ｄ２に１列の締結部材３０を設けた場合の反りが表されている。いずれの例においても、ガイド部１０はＴ型である。すなわち、上部材１１の幅は下部材１２の幅よりも広い。したがって、上部材１１は、下部材１２の上において横方向Ｄ２の両側に張り出している。

図９（ａ）に表したように、横方向Ｄ２に２列の締結部材３０を配置した場合には、上部材１１の横方向Ｄ２の端部（自由端部）と、その端部に最も近い締結部材３０との距離は、Ｗ１０ａ及びＷ１０Ｂになる。一方、図９（ｂ）に表したように、横方向Ｄ２に２列の締結部材３０を配置した場合には、上部材１１の横方向Ｄ２の端部（自由端部）と、その端部に最も近い締結部材３０との距離は、Ｗ１１ａ及びＷ１１ｂになる。

図９（ａ）に表したように、横方向Ｄ２に２列に締結部材３０を配置した場合には、上部材１１の横方向Ｄ２の端部までの距離Ｗ１０ａ及びＷ１０ｂは、図９（ａ）に表した距離Ｗ１１ａ及びＷ１１ｂよりも短い。自由端部の長さが短くなることで、ガイド部１０のローリング方向に対する剛性が高まる。したがって、このガイド部１０に移動体２０を設けた静圧気体軸受１２０では、静圧気体軸受１１０に比べてローリング方向に対する剛性が高まり、静圧気体軸受１２０の固有振動数が向上する。これにより、静圧気体軸受１２０では、移動体２０を高い精度でガイドできるようになる。

図１０は、固有振動数を例示する図である。
図１０には、参考例１、実施例１、実施例２、参考例２に係る静圧気体軸受の固有振動数が示されている。参考例１及び参考例２に係る静圧気体軸受は、締結部材３９を用いた静圧気体軸受である。実施例１及び実施例２に係る静圧気体軸受は、締結部材３０を用いた静圧気体軸受である。参考例１及び実施例１では、締結列数（横方向Ｄ２の締結部材の列数）が１列である。参考例２及び実施例２では、締結列数が２列である。

参考例１では、固有振動数が６５．５（Ｈｚ）である。実施例１では、固有振動数が６６．５（Ｈｚ）である。実施例１の固有振動数は、参考例１の固有振動数を基準にして１．５％向上している。実施例２では、固有振動数が８１．２（Ｈｚ）である。実施例２の固有振動数は、参考例１の固有振動数を基準にして２４％向上している。参考例２では、固有振動数が７８．８（Ｈｚ）である。参考例２の固有振動数は、参考例１の固有振動数を基準にして２０．３％向上している。

締結列数が同じ場合、締結部材３０を用いるほうが締結部材３９を用いるよりも固有振動数を高くできることが分かる。また、同じ締結部材３０を用いた場合には、締結列数が多いほうが固有振動数を高くできることが分かる。

以上説明したように、本実施形態によれば、締結剛性を高めて精度の高いガイドを行うことができる静圧気体軸受１１０及び１２０を提供することができるようになる。

以上、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。前述の実施の形態に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、本実施形態ではＴ型のガイド部１０を例として説明したが、上部材１１と下部材１２とを締結部材３０によって締結固定する構成であればＴ型以外（例えば、箱型）であってもよい。

また、本実施形態では、移動体２０が１軸方向に移動可能に設けられた例を説明したが、ガイド部１０及び移動体２０の組を複数組用意し、それぞれの組について異なる軸方向（例えば、直交する方向）に組み合わせることで、多軸（例えば、Ｘ，Ｙの２軸）の静圧気体軸受を構成してもよい。また、それぞれの組について同じ軸方向（平行な方向）に組み合わせて隣り合う移動体２０を連結板で結合することで、１軸方向の移動を複数のガイド部１０及び移動体２０でガイドする静圧気体軸受を構成してもよい。

また、前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。

１０…ガイド部、１１…上部材、１１ａ…上方面、１１ｂ…下方面、１２…下部材、１２ａ…上方面、１２ｂ…下方面、２０…移動体、２１…第１部分、２２…第２部分、２３…第３部分、３０…締結部材、３５…介在部、３５ａ…内側面、３５ｂ…外側面、３９…締結部材、５０…定盤、１１０，１２０…静圧気体軸受、Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３…ボルト、ｈ１…貫通孔、ｈ２…貫通孔、ｈ３…穴、ｈ４…貫通孔

Claims (6)

1. 移動体と、
   前記移動体と対向する面を有し、セラミック製の上部材と、セラミック製の下部材と、前記上部材と前記下部材とを締結する締結部材と、を含むガイド部と、
   前記下部材の上方面側に設けられ、前記締結部材と前記下部材とを結合する介在部と、
   を備え、
   前記下部材は、前記上方面から内部の途中まで設けられた非貫通の穴を有し、
   前記締結部材は、前記上部材の下方面を前記下部材の上方面に接触させた状態で、前記上部材の上方面側と前記下部材の上方面側とを締結結合し、
   前記介在部は、前記介在部の内側面にて前記締結部材と螺合されるとともに、前記介在部の外側面にて前記下部材の前記非貫通の穴の内壁と螺合されたことを特徴とする静圧気体軸受。
2. 前記締結部材の外径よりも前記介在部の外径のほうが大きいことを特徴とする請求項１に記載の静圧気体軸受。
3. 前記上部材の下方面と前記下部材の上方面との少なくとも一方には、締結固定時の応力を分散緩和する逃げ部が設けられた請求項２記載の静圧気体軸受。
4. 前記下部材の上方面には、締結固定時の応力を緩和するために前記下部材と前記介在部との結合部分から上方面に向かって拡径する面取り部が設けられたことを特徴とする請求項２記載の静圧気体軸受。
5. 前記下部材の前記介在部との結合部分よりも下方側には前記下部材と前記介在部とが螺合されていない空間が設けられたことを特徴とする請求項４記載の静圧気体軸受。
6. 前記ガイド部の軸方向に対して垂直な横方向に、前記下部材の寸法よりも前記上部材の寸法が大きい場合に、前記横方向に複数の前記締結部材を配設したことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の静圧気体軸受。