TWI449851B - Hydrostatic bearing device and platform with hydrostatic bearing device - Google Patents

Description

靜壓軸承裝置及具備靜壓軸承裝置之載台

本發明，係關於藉由加壓氣體使移動體相對固定體懸浮且支撐、移動之高精度之靜壓軸承裝置及具備靜壓軸承裝置之載台。

以往，被要求高精度之定位之加工裝置、檢查裝置、半導體製造裝置等中，係使用採用了靜壓氣體之靜壓軸承裝置。圖9係顯示習知靜壓軸承裝置之例。如圖9(A)所示，靜壓軸承裝置100由形成為角柱狀之固定體120與形成為包圍固定體120且能沿固定體120移動之移動體110構成。圖9(B)係顯示圖9(A)之X-X截面放大說明圖。於移動體110之滑動面110a形成有靜壓墊111，該靜壓墊具備與加壓氣體之供應源連通而用以吐出加壓氣體之吐出口111a與將從吐出口111a吐出之加壓氣體沿滑動面110a加以分配之通氣槽111b。通氣槽111b形成為例如槽深為約30μm、槽寬為約1000μm之矩形截面形狀之槽。

靜壓軸承裝置100中，係從靜壓墊111對移動體110之滑動面110a與固定體120間所形成之軸承間隙G1吐出加壓氣體，而能使移動體110懸浮於固定體120上，並將之沿固定體120之延伸方向移動。如此，靜壓軸承裝置100由於係移動體110與固定體120為非接觸之移動機構，因此難以產生振動而能進行高精度之定位。

近年來，在使用靜壓軸承裝置進行超高精度之加工、測定時，被要求更高之定位精度，例如10nm以下之定位精度，使以往不構成問題之移動體之微幅移動逐漸成為問題。

移動體之振動起因於流動於軸承間隙G1之加壓氣體成不穩定狀態之故。雖加壓氣體不論在層流區域或亂流區域均為穩定之流動，但在兩者之中間區域中氣體之壓力變得劇烈，而使流動呈不穩定之狀態。此處，由於層流與亂流之轉移區位於雷諾數Re=2000～3000，因此只要Re≦2000，即成為層流狀態，在層流狀態下，由於加壓氣體成為平緩之流動，因此不會產生振動。

為了抑制上述靜壓軸承裝置中之移動體之振動，例如專利文獻1中已揭示了一種改良通氣槽之流路圖案形狀以使亂流不易產生之流路形成技術。

專利文獻2中已揭示了一種藉由減小靜壓墊之滑動面之表面粗度以減小氣流所流動之黏性阻力，以避免亂流產生之技術。

專利文獻3中已揭示了一種以與專利文獻1或2相反之構思將靜壓墊之滑動面之氣體流出部粗面化，形成無亂流與層流之轉移而穩定之亂流區，藉以防止振動之技術。

[專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2003-194059號公報

[專利文獻2]日本特開平6-307449號公報

[專利文獻3]日本專利3260869號公報

然而，如專利文獻1所記載之技術所示，在使用具有角部之流路圖案形狀、矩形通氣槽時，在角部會因軸承間隙變化等為起因使加壓空氣之流動易變得紊亂，特別是在為了提升靜壓軸承之剛性而增大加壓氣體之流量時易產生亂流，而有產生振動之問題。

如專利文獻2所記載之技術所示，當將靜壓墊之滑動面之表面粗度Ra加工為0.1μm以下之非常平滑之面時，有製造成本增大之問題。

又，由於移動體與固定體之軸承間隙在移動體之行走中易產生變化，因此若如專利文獻2所記載之技術所示，使滑動面之表面粗度變粗以積極地形成亂流，有時亦會成為層流與亂流之中間區域。由於藉由亂流產生之振動不具有固有之振動數，而係10～數10kHz之寬幅頻率之振動，因此無法將靜壓軸承裝置之共振頻率排除至此微小振動之頻率之帶域外。當因此微小振動使靜壓軸承裝置產生共振時，亦可能會增大至數100nm之振動振幅。

因此，本發明之目的在於，根據所適用之供氣壓力，藉由以在加壓氣體之通氣路徑全區域維持層流狀態之方式構成孔口、通氣槽等，實現可防止振動之產生之高精度靜壓軸承裝置及具備靜壓軸承裝置之載台。

本發明為達成上述目的，而在第1觀點之發明中採用下述技術手段：一種靜壓軸承裝置，係於固定體與移動體之滑動面間設置軸承間隙，藉由對該軸承間隙供應加壓氣體以使前述移動體能在前述固定體上懸浮移動，其特徵在於：前述移動體，具備：主配管，係供應加壓氣體；孔口，設於在滑動面開口之主配管之吐出口，用以對加壓氣體進行整流；以及靜壓墊，其形成有連通於前述孔口、用以將從前述孔口吐出之加壓氣體分配至前述軸承間隙並供應之通氣槽；前述通氣槽，係由包圍前述孔口而形成為環狀之環狀槽、與以前述孔口為中心朝向前述環狀槽延設成放射狀且連通前述環狀槽與前述孔口之複數個分配槽構成，形成為相對前述移動體之移動方向中心線成對稱；前述通氣槽在寬度方向之截面形狀形成往離開滑動面之方向呈凸形之曲線。

根據第1觀點之發明，可藉由設於移動體之主配管供應加壓氣體，藉由設於主配管(開口於滑動面)之吐出口之孔口對加壓氣體進行整流，並藉由靜壓墊(其形成有連通於孔口、用以將從孔口吐出之加壓氣體分配至軸承間隙並供應之通氣槽)對設於固定體與移動體之滑動面間之軸承間隙供應加壓氣體，以使移動體在固定體上懸浮且移動、定位。

此處，由於通氣槽在寬度方向之截面形狀形成往離開滑動面之方向呈凸形之曲線，因此可在加壓氣體從通氣槽之寬度方向流出至軸承間隙時，在無壓力損失或氣流紊亂之狀態下維持層流。

又，將通氣槽由包圍孔口而形成為環狀之環狀槽、與以孔口為中心朝向環狀槽延設成放射狀且連通前述環狀槽與前述孔口之複數個分配槽構成，其形成為相對移動體之移動方向中心線成對稱，藉此使軸承間隙中之加壓氣體之壓力分布均一。

藉此，由於能穩定維持層流，因此能提高加壓氣體之供氣壓力，而能實現高剛性之靜壓軸承裝置。

第2觀點之發明，係於第1觀點之發明之靜壓軸承裝置中採取下述技術手段：前述分配槽在寬度方向之截面積總合係前述孔口之截面積以上。

根據第2觀點之發明，分配槽在寬度方向之截面積總合係孔口之截面積以上，例如截面積S1之分配槽有n條時，由於與孔口之截面積S2間成立S1×n≧S2之關係，因此從孔口吐出之加壓氣體流入分配槽時難以產生壓力損失，而能維持穩定之層流，防止振動之產生。

第3觀點之發明，係於第1觀點之發明之靜壓軸承裝置中採取下述技術手段：前述通氣槽之表面粗度形成為較前述移動體之滑動面之表面粗度小。

根據第3觀點之發明，由於通氣槽之表面粗度形成為較移動體之滑動面之表面粗度小，因此可在與滑動面相較加壓氣體之流動較易轉移成亂流之通氣槽中使起因於表面粗度之氣流之紊亂不易產生，而能維持穩定之層流，防止振動之產生。

例如，當滑動面之表面粗度Ra(算術平均粗度)為0.2～0.6μm時，通氣槽之表面粗度Ra最好係0.1～0.4μm。

第4觀點之發明，係於第1～3觀點之發明中之任一靜壓軸承裝置中採取下述技術手段：其具備排氣槽，係包圍前述環狀槽設置，將從前述通氣槽供應至前述軸承間隙之加壓氣體導引至前述軸承間隙外側加以排出；其形成為相對前述移動體之移動方向中心線成對稱；其在寬度方向之截面形狀形成往離開滑動面之方向呈凸形之曲線，且截面積係前述環狀槽之截面積以上。

藉由設置第4觀點之發明之排氣槽，而能以加壓氣體之壓力分布成為均一之方式以良好效率往軸承間隙外排氣，而能使加壓氣體之流量穩定，因此能穩定維持層流。

第5觀點之發明，係於第1～3觀點之發明中之任一靜壓軸承裝置中採取下述技術手段：前述軸承間隙係設為10μm以下。

第1～3觀點之發明中之任一靜壓軸承裝置中，由於能穩定維持層流，因此能縮小軸承間隙。如第5觀點之發明，能將靜壓軸承裝置構成為軸承間隙較習知靜壓軸承裝置之軸承間隙小之10μm以下。藉此，能作成更高剛性之靜壓軸承裝置。

第6觀點之發明，係於第1～3觀點之發明中之任一靜壓軸承裝置中採取下述技術手段：前述移動體及固定體由陶瓷構成。

當如第6觀點之發明將移動體及固定體由陶瓷構成後，即能提升面精度，因此能以更高剛性構成高精度之靜壓軸承裝置。

又，由於陶瓷與金屬材料相較為低熱膨脹，因此能縮小因溫度變化導致之尺寸變化，而能實現更高精度之靜壓軸承裝置。

第7觀點之發明係採取下述技術手段：一種載台，其具備第1～3觀點之發明中之任一靜壓軸承裝置，構成為可將物體搭載於前述移動體沿前述固定體移動。

根據第7觀點之發明，由於載台具備第1～3觀點之發明中之任一靜壓軸承裝置，因此能作成高剛性且可抑制驅動時及靜定狀態下之振動產生之良好載台。

以下，參照圖式說明本發明之靜壓軸承裝置。此外，本發明並不限定於以下實施形態。

如圖1所示，靜壓軸承裝置1由形成為角柱狀之固定體20與形成為包圍固定體20且能沿固定體20移動之移動體10構成。移動體10及固定體20藉由例如氧化鋁之類之陶瓷形成。若藉由陶瓷構成移動體10及固定體20，由於即能提升面精度，因此能夠成不易產生亂流且高精度之靜壓軸承裝置。又，由於陶瓷與金屬材料相較為低熱膨脹，因此能縮小因溫度變化導致之尺寸變化，而能實現更高精度之靜壓軸承裝置。

如圖2(A)所示，移動體10具備供應加壓氣體之主配管13、用以對加壓氣體進行整流之孔口14、以及連通於孔口14而用以將從孔口14吐出之加壓氣體分配至移動體10之滑動面10a與固定體20間所形成之軸承間隙G並供應之靜壓墊30。

於靜壓墊30形成有由後述分配槽11a及環狀槽11b構成之通氣槽11。於通氣槽11外周形成有排氣槽12，用以將從通氣槽11供應至軸承間隙G之加壓氣體導引至軸承間隙G外側並加以排出。圖2(A)中雖係顯示固定體20上方之移動體10之構造，但隔著固定體20而對向之下方滑動面亦形成有相同之構造。此處，於水平方向之滑動面亦可形成相同之構造。

如圖2(B)所示，孔口14設於在滑動面10a(該圖中之下面)開口之主配管13之吐出口13a，吐出口13a側形成為壓力損失少之前端較細之錐形狀。藉此，從吐出口13a吐出之加壓氣體可整流為層流。本實施形態中，主配管13形成為直徑為3～5m左右之管狀，孔口14形成為前端直徑為0.2～0.3mm。

靜壓軸承裝置1中，係從主配管13經由孔口14對靜壓墊30供應加壓氣體，並從靜壓墊30對移動體10之滑動面10a與固定體20間所形成之軸承間隙G吐出加壓氣體，藉此能使移動體10懸浮於固定體20上，以沿固定體20之延伸方向移動且進行高精度之定位。從靜壓墊30吐出至軸承間隙G之加壓氣體，藉由排氣槽12而排出至軸承間隙G外側。

本發明之靜壓軸承裝置1，藉由以在加壓氣體之通氣路徑全區域維持層流狀態之方式設計了孔口14、通氣槽11、及排氣槽12之形狀等之構成，來實現高精度之移動、定位。以下說明具體構成。

如圖3所示，滑動面10a形成為矩形，於該滑動面10a形成有具備通氣槽11之靜壓墊30與排氣槽12。靜壓墊30藉由將孔口節流與表面節流組合而成之複合節流所形成。

通氣槽11，具備包圍孔口14而形成為環狀之環狀槽11b、與以孔口14為中心朝向環狀槽11b延設成放射狀且連通環狀槽11b與孔口14之複數個分配槽11a。本實施形態中，環狀槽11b形成為圓形，分配槽11a以中心角22.5°形成有16支。又，通氣槽11形成為相對移動體10之移動方向中心線(圖中之左右方向)成對稱。

排氣槽12，具備包圍環狀槽11b而設置之環狀排氣槽12a、以及連通環狀排氣槽12a與靜壓軸承裝置1外部之外部排氣槽12b。排氣槽12形成為能以加壓氣體之壓力分布成為均一之方式往外部以良好效率排氣之形狀(圖4)。排氣槽12亦與通氣槽11同樣地，形成為相對移動體10之移動方向中心線成對稱。

環狀排氣槽12a為了將與環狀槽11b吐出之加壓氣體對應之量以壓力分布成為均一之方式排氣，最好係與環狀槽11b相似之形狀。本實施形態中，環狀槽11b同樣係圓形。

此處，環狀排氣槽12a之半徑R2，除了環狀槽11b之半徑R1以外，只要能確保環狀槽11b之寬度W1(圖4)之2倍以上之大間隔，即能成為壓力損失或加壓氣流之流動無紊亂之良好排氣狀態。後述實施例中，雖係R2-R1=2～10mm，但亦可良好地排氣，無產生振動。

從主配管13經由孔口14從吐出口13a吐出之加壓氣體，藉由分配槽11a在靜壓墊30內等方地被分配，從分配槽11a及環狀槽11b吐出至軸承間隙G後，藉由排氣槽12排出至軸承間隙G外側。如上所述，藉由將通氣槽11形成為相對移動體10之移動方向中心線成對稱，而能使軸承間隙G中之加壓氣體之壓力分部均一。又，藉由設置排氣槽12，能以加壓氣體之壓力分布成為均一之方式將加壓氣體往外部以良好效率排氣，而能使加壓氣體之流量穩定。

如圖4所示，通氣槽11(圖中僅顯示環狀槽11b)及排氣槽12(圖中僅顯示環狀排氣槽12a)，在寬度方向之截面形狀形成往離開滑動面10a之方向呈凸形之曲線。

本實施形態中，環狀槽11b之截面形狀為圓弧狀，形成為深度D1為10μm以下、寬度W1為300～500μm。分配槽11a亦具有相同之截面形狀。通氣槽11例如可藉由半徑1～5mm之研磨鑽等加工而形成。

此處，由於通氣槽11及排氣槽12在寬度方向之截面形狀形成往離開滑動面10a之方向呈凸形之曲線，因此可在加壓氣體從各槽之寬度方向流出至軸承間隙G時，在無壓力損失或氣流紊亂之狀態下維持層流。

分配槽11a在寬度方向之截面積之總合形成為孔口14之截面積以上。例如，當設分配槽11a之截面積為S1時，由於本實施形態中，分配槽11a為16支，因此在與孔口14之截面積S2之間係成立S1×16≧S2之關係，藉此從孔口14以層流吐出之加壓氣體流入分配槽11a時難以產生壓力損失，而能維持穩定之層流，防止振動之產生。

排氣槽12，為了將與環狀排氣槽12a從環狀槽11b吐出之加壓氣體對應之量排出，最好係環狀槽11b之截面積以上。本實施形態中之環狀槽11b之截面形狀與通氣槽11同樣地形成為圓弧狀，形成為深度D2為30μm、寬度W2為300μm。

再者，當對滑動面10a與通氣槽11或排氣槽12之邊界之角部進行去角而形成為圓滑狀，即能更使氣流不易紊亂，係一使層流狀態穩定之形狀。

又，通氣槽11之表面粗度形成為較移動體10之滑動面10a之表面粗度小。藉此，能在與滑動面10a相較加壓氣體之流動較易轉移成亂流之通氣槽11中使起因於表面粗度之氣流之紊亂不易產生，而能維持穩定之層流，防止振動之產生。

例如，當滑動面10a之表面粗度Ra(算術平均粗度)為0.2～0.6μm時，通氣槽11之表面粗度Ra最好係0.1～0.4μm。

本發明之靜壓軸承裝置1能穩定地維持層流，且即使減低加壓氣體之供氣壓力亦能取得高剛性。因此，藉由將軸承間隙G設成較習知靜壓軸承裝置之軸承間隙小之10μm以下，即能作成更高剛性之靜壓軸承裝置。

本發明之靜壓軸承裝置1由於具備上述構成，而能使從靜壓墊30往軸承間隙G吐出之加壓氣體成為壓力分布均一之層流，因此能實現可防止振動產生而進行高精度例如10nm以下之超高精度定位之靜壓軸承裝置1。

再者，由於能穩定維持層流，而能提升加壓氣體之供氣壓力，因此能實現高剛性之靜壓軸承裝置1。

又，使用靜壓軸承裝置1構成能將物體搭載於移動體10並沿固定體20移動之載台時，係能作成高剛性且可抑制驅動時及靜定狀態下之振動產生之良好載台。因此，具備靜壓軸承裝置1之載台，能非常合適地用於掃描型曝光裝置或液晶面板之檢查裝置等被要求高行進精度之用途。

又，藉由複數個靜壓軸承裝置之組合，而亦能形成X-Y載台等之多軸移動機構。

通氣槽11及排氣槽12之截面形狀，只要係圓滑曲線構成之凸形且能達成層流之形狀，亦可使用橢圓之弧狀或其他曲線形狀。

通氣槽11及排氣槽12之配置形狀，只要於移動方向中心線為對稱即可，在與移動方向垂直之方向為非對稱亦可。

分配槽11a、外部排氣槽12b之支數只要在能維持層流之範圍內可為任意數。分配槽11a之截面形狀與環狀槽11b之截面形狀、或環狀排氣槽12a之截面形狀與外部排氣槽12b之截面形狀，只要在能維持層流之範圍內可分別作成不同形狀。

只要達成加壓氣體往外部之穩定排氣，亦可不設置排氣槽12。

作為形成固定體20及移動體10之陶瓷，除了氧化鋁以外，亦可使用氧化鋯、碳化矽、氮化矽等各種陶瓷。又，亦可以陶瓷以外之材料例如不鏽鋼等金屬材料等形成。

評估試驗

將本發明之靜壓軸承裝置1之效果與習知之靜壓軸承裝置100作了比較。

本發明之靜壓軸承裝置1，係使用純度99.8%之氧化鋁陶瓷所構成之截面為42mm×42mm、長度200mm之四角柱作為固定體20。移動體10係以相同之氧化鋁陶瓷，以包圍固定體20之方式組合四片平板而構成。上下之平板係寬度為80mm、厚度為20mm、長度為80mm之平板，左右之平板係寬度為40mm、厚度為20mm、長度為80mm之平板。靜壓墊30、排氣槽12等之軸承機構設於上下平板之滑動面10a。孔口14形成為前端之直徑為0.3mm。通氣槽11在寬度方向之截面形成為深度10μm、寬度為300μm。軸承間隙G為2μm。又，滑動面10a之表面粗度形成為Ra0.4μm，通氣槽11之表面粗度形成為Ra0.4μm以下。

首先評估加壓氣體之消費流量。消費流量之評估，係在使從主配管13供應之壓縮空氣之供氣壓力變化時，藉由測定壓縮空氣從排氣槽12及軸承間隙G排出之氣體之消費量來進行。圖5係在使供氣壓力在0.1～0.5Mpa之範圍內變化時之消費流量之測定結果。本發明之靜壓軸承裝置1，壓縮空氣之消費量可較習知靜壓軸承裝置減低至大約2/3，可確認到壓縮空氣消費量之減低效果。

其次評估軸承剛性。軸承剛性，係以電氣測微器測定在使既定載重加載於移動體10時移動體10下沉之位移量，並根據次式算出。

軸承剛性(N/μm)=負載載重(kg)×9.8/位移量(μm)圖6係使供氣壓力在0.1～0.5MPa之範圍內變化時之軸承剛性之測定結果。本發明之靜壓軸承裝置1之軸承剛性，較習知靜壓軸承裝置高了約1.6倍，與圖5所示之結果綜合來看，可確認係一壓縮空氣之消費流量少、高剛性之靜壓軸承裝置。

其次，進行本發明之靜壓軸承裝置1與習知靜壓軸承裝置之振動測定。圖7係使供氣壓力在0.1～0.5MPa之範圍內變化時之振動振幅之測定結果。供氣壓力至0.2MPa為止，兩者均幾乎無產生振動。然而，當超過0.3MPa時，習知靜壓軸承裝置之振動振幅則變大，在0.5Mpa時則成為無法使用之振動振幅等級。另一方面，本發明之靜壓軸承裝置1即使在0.5MPa亦幾乎不會產生振動。

如上所述，藉由本發明之靜壓軸承構造與最佳設定，能使靜壓軸承裝置1在10nm以下之振動振幅等級穩定地作動。

效果

(1)根據本發明之靜壓軸承裝置1，為了實現高精度之移動、定位，由於將孔口14、通氣槽11及排氣槽12之形狀等構成設計成可在加壓氣體之通氣路徑全區域維持層流狀態，通氣槽11在寬度方向之截面形狀形成往離開滑動面10a之方向呈凸形之曲線，因此可在加壓氣體從通氣槽11之寬度方向流出至軸承間隙時，在無壓力損失或氣流紊亂之狀態下維持層流。

又，將通氣槽11由包圍孔口14而形成為環狀之環狀槽11b、與以孔口14為中心朝向環狀槽11b延設成放射狀且連通環狀槽11b與孔口14之複數個分配槽11a構成，其形成為相對移動體10之移動方向中心線成對稱，藉此使軸承間隙G中之加壓氣體之壓力分布均一。

藉由設置排氣槽12，能以加壓氣體之壓力分布成為均一之方式往外部以良好效率排氣，而能使加壓氣體之流量穩定，因此能穩定地維持層流。

藉由上述，由於能使從靜壓墊30往軸承間隙G吐出之加壓氣體成為壓力分布均一之層流，因此能實現可防止振動產生之高精度之靜壓軸承裝置1。

再者，由於能穩定維持層流，因此能提高加壓氣體之供氣壓力，而能實現高剛性之靜壓軸承裝置1。

(2)使用靜壓軸承裝置1構成能將物體搭載於移動體10並沿固定體20移動之載台時，係能作成高剛性且可抑制驅動時及靜定狀態下之振動產生之良好載台。

上述實施形態中，雖採用靜壓墊30為一個之構成，但並不限定於此，亦可採用於一個滑動面10a具備複數個靜壓墊30之構成。例如圖8所示，能將靜壓墊30左右對稱地配置四個。如此，具備複數個靜壓墊30之構成中，由於加壓氣體之排出時氣流易產生紊亂，因此須設置排氣槽12。本實施形態中，除了環狀排氣槽12a、外部排氣槽12b以外，係形成有形成為十字以區劃形成靜壓墊30之區域且與外部排氣槽12b連通以輔助排氣之第2外部排氣槽12c。藉此，由於能使加壓氣體之排出順暢，使加壓氣體之流量穩定，因此能穩定地維持層流。

1‧‧‧靜壓軸承裝置

10‧‧‧移動體

10a‧‧‧滑動面

11‧‧‧通氣槽

11a‧‧‧分配槽

11b‧‧‧環狀槽

12‧‧‧排氣槽

12a‧‧‧環狀排氣槽

12b‧‧‧外部排氣槽

12c‧‧‧第2外部排氣槽

13‧‧‧主配管

13a‧‧‧吐出口

14‧‧‧孔口

20‧‧‧固定體

30‧‧‧靜壓墊

100‧‧‧靜壓軸承裝置

110‧‧‧移動體

110a‧‧‧滑動面

111‧‧‧靜壓墊

111a‧‧‧吐出口

111b‧‧‧通氣槽

120‧‧‧固定體

G‧‧‧軸承間隙

圖1係靜壓軸承裝置之立體說明圖。

圖2係靜壓軸承裝置之截面說明圖。圖2(A)係圖1之A-A截面之放大說明圖，圖2(B)係孔口之放大說明圖。

圖3係顯示靜壓軸承裝置之靜壓墊構造之平面說明圖。

圖4係圖3之B-B截面，係顯示通氣槽及排氣槽在寬度方向之截面形狀之截面說明圖。

圖5係顯示加壓氣體之供氣壓力與消費流量之關係之說明圖。

圖6係顯示加壓氣體之供氣壓力與軸承剛性之關係之說明圖。

圖7係顯示加壓氣體之供氣壓力與移動體之振動振幅之關係之說明圖。

圖8係顯示靜壓軸承裝置之靜壓墊構造之變更例之平面說明圖。

圖9係顯示習知靜壓軸承裝置之構造之說明圖。圖9(A)係立體說明圖，圖9(B)係圖9(A)之X-X截面之放大說明圖。

10a．．．滑動面

11．．．通氣槽

11a．．．分配槽

11b．．．環狀槽

12．．．排氣槽

12a．．．環狀排氣槽

12b．．．外部排氣槽

13a．．．吐出口

14．．．孔口

30．．．靜壓墊

G．．．軸承間隙

Claims (6)

1. 一種靜壓軸承裝置，係於固定體與移動體之滑動面間設置軸承間隙，藉由對該軸承間隙供應加壓氣體以使前述移動體能在前述固定體上懸浮移動，其特徵在於：前述移動體，具備：主配管，係供應加壓氣體；孔口，設於在滑動面開口之主配管之吐出口，用以對加壓氣體進行整流；以及靜壓墊，其形成有連通於前述孔口、用以將從前述孔口吐出之加壓氣體分配至前述軸承間隙並供應之通氣槽；前述通氣槽，係由包圍前述孔口而形成為環狀之環狀槽、與以前述孔口為中心朝向前述環狀槽延設成放射狀且連通前述環狀槽與前述孔口之複數個分配槽構成，形成為相對前述移動體之移動方向中心線成對稱；前述通氣槽在寬度方向之截面形狀形成往離開滑動面之方向呈凸形之曲線；前述靜壓軸承裝置具備排氣槽，係包圍前述環狀槽設置，將從前述通氣槽供應至前述軸承間隙之加壓氣體導引至前述軸承間隙外側加以排出；其形成為相對前述移動體之移動方向中心線成對稱；其在寬度方向之截面形狀形成往離開滑動面之方向呈凸形之曲線，且截面積係前述環狀槽之截面積以上。
2. 如申請專利範圍第1項之靜壓軸承裝置，其中，前述分配槽在寬度方向之截面積總合係前述孔口之截面積以 上。
3. 如申請專利範圍第1項之靜壓軸承裝置，其中，前述通氣槽之表面粗度形成為較前述移動體之滑動面之表面粗度小。
4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之靜壓軸承裝置，其中，前述軸承間隙係設為10μm以下。
5. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之靜壓軸承裝置，其中，前述移動體及固定體由陶瓷構成。
6. 一種載台，其具備申請專利範圍第1至3項中任一項之靜壓軸承裝置，構成為可將物體搭載於前述移動體沿前述固定體移動。