(57)【要約】【課題】片持ち構造を採用しつつ、より高速な移動も可能とする。【解決手段】第１平面内において第１方向に沿って直動される被案内部における第１スライド部との固定位置から離間した位置に固定されたスライド部１３と、スライド部１３を貫通するように配設された案内部１４とを備え、案内部１４が貫通された凹部３１の表面に第１平面と平行で互いに対向する案内面１３ａ，１３ｂが形成され、案内面１３ａに転動溝１３ｃが形成され、案内面１３ｂに転動溝１３ｄが形成されている。案内面１３ａと対向する案内部１４における案内面１４ｃに転動溝１４ｅが形成され、案内面１３ｂと対向する案内部１４における案内面１４ｄに転動溝１４ｆが形成されている。転動溝１３ｃと転動溝１４ｅにおける転動溝１３ｃと対向する部位との間、および転動溝１３ｄと転動溝１４ｆにおける転動溝１３ｄと対向する部位との間に複数の転動体３６，３７が列状に配設されている。【選択図】図３
2018063027.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１案内部と、当該第１案内部の第１案内面と平行な第１平面内において当該第１案内部の長さ方向と平行な第１方向に沿って転がり案内によって直動可能に当該第１案内部に配設された第１スライド部とを有し、一端部が当該第１スライド部に固定されると共に移動対象が取り付けられる被案内部を片持ち状に支持しつつ前記第１方向に沿って直動させる直線運動案内装置であって、
前記被案内部における前記第１スライド部との固定位置から当該被案内部の長さ方向に離間した位置に固定された第２スライド部と、
前記第２スライド部を貫通し、かつ前記第１案内部と平行な状態で配設された第２案内部と、
前記第２スライド部における前記第２案内部が貫通される凹部の表面に、前記第１案内面とそれぞれ平行であって互いに対向する向きで形成された第２案内面および第３案内面と、
前記第２スライド部を貫通する部位における前記第２案内面との対向面に、当該第２案内面と平行な状態で前記第１方向に沿って形成された第４案内面と、
前記第２スライド部を貫通する部位における前記第３案内面との対向面に、当該第３案内面と平行な状態で前記第１方向に沿って形成された第５案内面と、
前記第２案内面に前記第１方向に沿って形成された第１転動溝と、
前記第３案内面に前記第１方向に沿って形成された第２転動溝と、
前記第４案内面に前記第１転動溝と対向した状態で前記第１方向に沿って形成された第３転動溝と、
前記第５案内面に前記第２転動溝と対向した状態で前記第１方向に沿って形成された第４転動溝と、
前記第１転動溝と前記第３転動溝における当該第１転動溝と対向する部位との間、および前記第２転動溝と前記第４転動溝における当該第２転動溝と対向する部位との間に列状に配設された複数の転動体とを備えている直線運動案内装置。
【請求項２】
前記第１転動溝および前記第３転動溝のうちの少なくとも一方の転動溝、並びに前記第２転動溝および前記第４転動溝のうちの少なくとも一方の転動溝のそれぞれにおける前記転動体と当接する底面は、前記第１案内面と平行で、かつ当該一方の転動溝に沿って延びる平面領域を含んで構成されている請求項１記載の直線運動案内装置。
【請求項３】
前記第１転動溝および前記第３転動溝のうちの少なくとも一方の転動溝、並びに前記第２転動溝および前記第４転動溝のうちの少なくとも一方の転動溝のそれぞれにおける前記転動体と当接する底面は、前記第１方向と直交する平面に沿った断面形状が、長軸が前記被案内部の長さ方向と平行な楕円弧に形成されている請求項１記載の直線運動案内装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、基板検査装置、工作機械および工業用ロボットなどに用いられて、移動対象を一定の方向に案内しつつ直線運動させる直線運動案内装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の直線運動案内装置の一例として、下記の特許文献１において本願出願人が開示した基板検査装置に使用されている直線運動案内装置が既に知られている。この直線運動案内装置は、装置本体側に位置固定された固定側アーム部と、この固定側アーム部の長さ方向に沿わせてＸ軸方向への移動を自在に配設された可動側アーム部とを備えている。具体的には、可動側アーム部は、長さ方向に沿った一方の端部のみが固定側アーム部によって直線運動（長さ方向に沿って移動）自在に支持されて、装置本体側に取り付けられる被検査基板と平行な仮想平面内において移動可能となっている。つまり、可動側アーム部は、いわゆる片持ち構造によって固定側アーム部に移動自在に支持されている（被案内部となっている）。
【０００３】
また、固定側アーム部による可動側アーム部の支持構造としては、公知の転がり案内を用いた支持構造（例えば、下記の特許文献２に開示されている支持構造）を採用することができる。この公知の支持構造では、基本的には、摺動台（上記の例における可動側アーム部）を軌道台（上記の例における固定側アーム部）に対して上から押圧する方向のラジアル荷重、摺動台を軌道台から上方に浮き上がらせる方向に作用する逆ラジアル荷重、さらに摺動台に左右横方向から作用する横方向荷重、の４方向荷重で代表される軌道台の軸方向（軌道台の長さ方向）に対して直交するあらゆる方向の荷重を受けることが可能となっている。また、軌道台の軸方向周りのモーメント（いわゆるローリング方向のモーメント）Ｍｃ、垂直軸周りのモーメント（いわゆるヨーイング方向のモーメント）Ｍｂ、さらに水平軸周りのモーメント（いわゆるピッチング方向のモーメント）Ｍａについても受けることが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−２１１９２７号公報（第２−３頁、第４図）
【特許文献２】特許第２６４９７４３号公報（第２−１３頁、第１−２４図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上記の直線運動案内装置には、以下のような改善すべき課題が存在している。すなわち、この直線運動案内装置では、上記したように、片持ち構造を採用して可動側アーム部（被案内部）を固定側アーム部に支持しているため（つまり、可動側アーム部における長さ方向に沿った他方の端部が支持されていない構成のため）、移動時に生じる振動を許容し得る範囲内に抑えるためには、可動側アーム部を低速で移動させなければならない（言い換えれば、高速に移動させることができない）という改善すべき課題が存在している。
【０００６】
なお、可動側アーム部（被案内部）における長さ方向に沿った他方の端部側にも別の固定側アーム部を上記の固定側アーム部と平行に配置して、他方の端部についても、一方の端部と同じ支持構造で、この別の固定側アーム部に移動自在に支持させる構成（いわゆる両持ち構造で可動側アームを支持する構成）を採用することも考えられる。しかしながら、この両持ち構造、つまり、可動側アーム部の各端部に配設された各固定側アーム部が左右横方向（可動側アーム部におけるその長さ方向）の加重を受ける支持構造で可動側アーム部の各端部を支持する構造では、経年変化や温度変化などに起因して可動側アーム部の長さが変化したときに可動側アーム部に無視し得ない応力が加わる。
【０００７】
本発明は、かかる課題を改善するためになされたものであり、片持ち構造を採用しつつ、より高速な移動も可能とし得る直線運動案内装置を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成すべく請求項１記載の直線運動案内装置は、第１案内部と、当該第１案内部の第１案内面と平行な第１平面内において当該第１案内部の長さ方向と平行な第１方向に沿って転がり案内によって直動可能に当該第１案内部に配設された第１スライド部とを有し、一端部が当該第１スライド部に固定されると共に移動対象が取り付けられる被案内部を片持ち状に支持しつつ前記第１方向に沿って直動させる直線運動案内装置であって、前記被案内部における前記第１スライド部との固定位置から当該被案内部の長さ方向に離間した位置に固定された第２スライド部と、前記第２スライド部を貫通し、かつ前記第１案内部と平行な状態で配設された第２案内部と、前記第２スライド部における前記第２案内部が貫通される凹部の表面に、前記第１案内面とそれぞれ平行であって互いに対向する向きで形成された第２案内面および第３案内面と、前記第２スライド部を貫通する部位における前記第２案内面との対向面に、当該第２案内面と平行な状態で前記第１方向に沿って形成された第４案内面と、前記第２スライド部を貫通する部位における前記第３案内面との対向面に、当該第３案内面と平行な状態で前記第１方向に沿って形成された第５案内面と、前記第２案内面に前記第１方向に沿って形成された第１転動溝と、前記第３案内面に前記第１方向に沿って形成された第２転動溝と、前記第４案内面に前記第１転動溝と対向した状態で前記第１方向に沿って形成された第３転動溝と、前記第５案内面に前記第２転動溝と対向した状態で前記第１方向に沿って形成された第４転動溝と、前記第１転動溝と前記第３転動溝における当該第１転動溝と対向する部位との間、および前記第２転動溝と前記第４転動溝における当該第２転動溝と対向する部位との間に列状に配設された複数の転動体とを備えている。
【０００９】
請求項２記載の直線運動案内装置は、請求項１記載の直線運動案内装置において、前記第１転動溝および前記第３転動溝のうちの少なくとも一方の転動溝、並びに前記第２転動溝および前記第４転動溝のうちの少なくとも一方の転動溝のそれぞれにおける前記転動体と当接する底面は、前記第１案内面と平行で、かつ当該一方の転動溝に沿って延びる平面領域を含んで構成されている。
【００１０】
請求項３記載の直線運動案内装置は、請求項１記載の直線運動案内装置において、前記第１転動溝および前記第３転動溝のうちの少なくとも一方の転動溝、並びに前記第２転動溝および前記第４転動溝のうちの少なくとも一方の転動溝のそれぞれにおける前記転動体と当接する底面は、前記第１方向と直交する平面に沿った断面形状が、長軸が前記被案内部の長さ方向と平行な楕円弧に形成されている。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１，２，３記載の直線運動案内装置によれば、アーム部における第１スライド部によって片持ち状に支持された一端部から離間した部位が、直動案内ではなく、ローリング方向のモーメントおよびピッチング方向のモーメントについては受けて第１方向に沿ってスライド可能で、かつヨーイング方向のモーメントについては受けずにアーム部の長さ方向に沿って若干移動可能な状態で第２案内部に案内される第２スライド部に固定されているため、片持ち状に支持された状態で直動する際に、アーム部における一端部から離間した部位に生じる振動を大幅に低減でき、その結果としてアーム部を第１方向に沿って一層高速に移動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】直線運動案内装置１を含む２軸移動機構１００の構成図である。
【図２】図１における第１案内部１１および第１スライド部１２の構成を説明するためのＸ軸と直交する平面に沿った断面図である。
【図３】図１における第２案内部１４および第２スライド部１３の構成を説明するためのＸ軸と直交する平面に沿った断面図である。
【図４】第２案内部１４の斜視図である。
【図５】第２スライド部１３が第２案内部１４に対して図中の右方向に移動した状態での第２案内部１４および第２スライド部１３のＸ軸と直交する平面に沿った断面図である。
【図６】第２スライド部１３が第２案内部１４に対して図中の左方向に移動した状態での第２案内部１４および第２スライド部１３のＸ軸と直交する平面に沿った断面図である。
【図７】第２案内部１４および第２スライド部１３の他の構成を説明するためのＸ軸と直交する平面に沿った断面図である。
【図８】第２案内部１４および第２スライド部１３の他の構成を説明するためのＸ軸と直交する平面に沿った断面図である。
【図９】図１における第２案内部１４および第２スライド部１３の他の構成を説明するためのＸ軸と直交する平面に沿った断面図である。
【図１０】図１における第２案内部１４および第２スライド部１３の他の構成を説明するためのＸ軸と直交する平面に沿った断面図である。
【図１１】図１における第２案内部１４および第２スライド部１３の他の構成を説明するためのＸ軸と直交する平面に沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、直線運動案内装置の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。
【００１４】
最初に、直線運動案内装置の一例である図１に示す直線運動案内装置１の構成について、直線運動案内装置１を含んで構成された２軸（Ｘ軸およびＹ軸）移動機構１００を例に挙げて説明する。
【００１５】
２軸移動機構１００は、Ｘ軸移動機構として構成された直線運動案内装置１、他の直線運動案内装置（本例ではＹ軸移動機構として機能する案内装置）として構成された長尺な被案内部２（以下、直線運動案内装置２ともいう）、直線運動案内装置１用の第１駆動装置３、および直線運動案内装置２用の第２駆動装置４を備え、移動対象５をＸ軸方向（第１方向）およびＹ軸方向（被案内部２の長さ方向）に移動可能に構成されている。この２軸移動機構１００は、例えば、基板検査装置における検査ヘッドの移動機構に用いられる。また、工作機械や工業用ロボットなどに用いることも可能である。
【００１６】
直線運動案内装置１は、第１案内部１１、第１スライド部１２、第２スライド部１３、および第２案内部１４を備え、後述するように一端部が第１スライド部１２に固定されると共に移動対象５が取り付けられた直線運動案内装置（被案内部）２を片持ち状に支持しつつＸ軸方向に沿って直動させる。
【００１７】
第１スライド部１２は、図１，２に示すように、背景技術で説明した公知の転がり案内を用いた支持構造により、背景技術で説明した公知の構成の第１案内部１１に直動自在に配設されている。
【００１８】
一例として、第１案内部１１は、断面が四角形状に形成されて直線状の軌道台として機能する。また、第１案内部１１は、その上面１１ａに２条のボール転動溝１１ｂ（以下、単に転動溝１１ｂともいう）がＸ軸方向と平行に形成されると共に、互いに平行であって上面１１ａと直交する各側面１１ｃ，１１ｄのそれぞれにボール転動溝１１ｅ，１１ｆ（以下、単に転動溝１１ｅ，１１ｆともいう）がＸ軸方向と平行に１条ずつ形成されている。
【００１９】
第１スライド部１２は、第１案内部１１を受け入れる（第１案内部１１が貫通される）凹部２１を有している。また、第１スライド部１２における凹部２１を構成する表面のうちの第１案内部１１の上面１１ａとの対向面１２ａには、対応する転動溝１１ｂと対向した状態でＸ軸方向に沿って延びるボール転動溝１２ｂ（以下、単に転動溝１２ｂともいう）が２条形成されている。また、第１スライド部１２における各転動溝１２ｂのそれぞれの奥側には、方向転換路２２を介して対応する転動溝１２ｂと繋がるボール逃げ孔２３が形成されている。また、第１スライド部１２における凹部２１を構成する表面のうちの第１案内部１１の各側面１１ｃ，１１ｄとの各対向面１２ｃ，１２ｄ（互いに平行な面）には、対応する転動溝１１ｅ，１１ｆと対向した状態でＸ軸方向に沿って延びるボール転動溝１２ｅ，１２ｆ（以下、単に転動溝１２ｅ，１２ｆともいう）が１条ずつ形成されている。また、第１スライド部１２における各転動溝１２ｅ，１２ｆのそれぞれの奥側には、方向転換路２４，２５を介して対応する転動溝１２ｅ，１２ｆと繋がるボール逃げ孔２６，２７が形成されている。
【００２０】
また、転動溝１１ｂと転動溝１２ｂにおける転動溝１１ｂと対向する部位との間の隙間、方向転換路２２およびボール逃げ孔２３で構成される閉ループ状の２つの転動路には、複数の転動体（この例では同一径の球体状のボール（鋼球））２８が回転自在に列状に配設されている。同様にして、転動溝１１ｅと転動溝１２ｅにおける転動溝１１ｅと対向する部位との間の隙間、方向転換路２４およびボール逃げ孔２６で構成される閉ループ状の転動路には、複数の転動体（鋼球）２９が回転自在に列状に配設されている。また、転動溝１１ｆと転動溝１２ｆにおける転動溝１１ｆと対向する部位との間の隙間、方向転換路２５およびボール逃げ孔２７で構成される閉ループ状の転動路には、複数の転動体（鋼球）３０が回転自在に列状に配設されている。
【００２１】
以上の構成により、第１スライド部１２は、第１案内部１１の第１案内面（軌道面としての上面１１ａ）と平行な第１平面ＰＬ１内において第１案内部１１の長さ方向と平行なＸ軸（第１方向）に沿って、転がり案内を用いた支持構造によって直動可能（スライド自在）に第１案内部１１に配設されている。また、第１スライド部１２は、この支持構造により、軌道台としての第１案内部１１の軸方向（長さ方向と平行なＸ軸）周りのモーメント（ローリング方向のモーメント）Ｍｃ、垂直軸（上面１１ａと直交するＺ軸）周りのモーメント（ヨーイング方向のモーメント）Ｍｂ、さらに水平軸（Ｘ軸およびＺ軸と直交するＹ軸）周りのモーメント（ピッチング方向のモーメント）Ｍａについても受けて直動可能となっている（つまり、各モーメントが許容値以下のものであれば、各モーメントの作用下においても、各モーメントの作用方向の位置ずれを最小限に抑えつつスムーズに直動可能となっている）。なお、この第１スライド部１２についての支持構造としては、図２に示す構造に限定されず、例えば、背景技術で説明した特許文献２などに記載されている公知の種々の構造を採用することができる。
【００２２】
この第１スライド部１２には、図１に示すように、直線運動案内装置２の一端部が固定されている。これにより、第１スライド部１２は、直線運動案内装置２を片持ち状に支持しつつＸ軸方向に沿って直動可能となっている。
【００２３】
第２スライド部１３は、図１に示すように、直線運動案内装置２における第１スライド部１２の固定位置から離間した位置（Ｙ軸方向に沿って離間した位置。本例では直線運動案内装置２の他端部）に固定されている。また、第２スライド部１３には、図１，３に示すように、第２案内部１４が貫通される（第２案内部１４を受け入れる）凹部３１が形成されている。本例では一例として、第２スライド部１３を貫通する第２案内部１４の部位の断面形状（Ｘ軸方向と直交する平面での断面形状）が後述するようにＴ字形状（図３，４参照）であることから、この断面形状に合わせて凹部３１の断面形状（Ｘ軸方向と直交する平面での断面形状）もＴ字形状に形成されている。
【００２４】
また、第２スライド部１３における凹部３１を構成する表面には、上記した第１案内部１１の上面（第１案内面）１１ａとそれぞれ平行であって互いに対向する第２案内面１３ａおよび第３案内面１３ｂが形成されている。本例では一例として、第２案内面１３ａは、第２案内部１４の断面Ｔ字形状の部位の頭部（Ｔ字の横棒）の上面（後述する第４案内面１４ｃ）との対向面で構成され、第３案内面１３ｂは、第２案内部１４の断面Ｔ字形状の部位の頭部（Ｔ字の横棒）の下面（後述する第５案内面１４ｄ）との対向面で構成されている。
【００２５】
また、第２スライド部１３の第２案内面１３ａには、図３に示すように、Ｘ軸方向に沿って延びる第１転動溝としてのボール転動溝１３ｃ（以下、単に転動溝１３ｃともいう）が、第２案内部１４の断面Ｔ字形状の部位の頭部（Ｔ字の横棒）における各端部寄りの部位に対向する位置に２条形成されている。また、第２スライド部１３における各転動溝１３ｃのそれぞれの奥側には、方向転換路３２を介して対応する転動溝１３ｃと繋がるボール逃げ孔３３が形成されている。また、第２スライド部１３の第３案内面１３ｂには、Ｘ軸方向に沿って延びる第２転動溝としてのボール転動溝１３ｄ（以下、単に転動溝１３ｄともいう）が、第２案内部１４の断面Ｔ字形状の部位の頭部（Ｔ字の横棒）における各端部寄りの部位に対向する位置に２条形成されている。また、第２スライド部１３における各転動溝１３ｄのそれぞれの奥側には、方向転換路３４を介して対応する転動溝１３ｄと繋がるボール逃げ孔３５が形成されている。
【００２６】
第２案内部１４は、図１，３，４に示すように、第２スライド部１３を貫通する上部の断面形状（Ｘ軸方向と直交する平面での断面形状）がＴ字形状に形成されると共に、下部の形状が四角形状に形成されて直線状の軌道台として機能する。この第２案内部１４における断面Ｔ字形状の部位は、長尺な四角柱形状に形成された下部の上面中央部分にＸ軸方向に沿って起立して形成されたリブ１４ａ（Ｔ字の胴部（Ｔ字の縦棒）となる部位）と、リブ１４ａの上端に第１案内部１１の上面１１ａと平行な状態でＸ軸方向と平行に配設された長尺な直方体１４ｂ（Ｔ字の頭部（Ｔ字の横棒）となる部位）とで構成されている。また、図１，３に示すように第２案内部１４が第２スライド部１３を貫通した状態において、この直方体１４ｂの上面１４ｃは、第２スライド部１３の第２案内面１３ａと対向して第４案内面として機能し（以下、この上面１４ｃを第４案内面１４ｃともいう）、この上面１４ｃと平行な直方体１４ｂの下面１４ｄは、第２スライド部１３の第３案内面１３ｂと対向して第５案内面として機能する（以下、この下面１４ｄを第５案内面１４ｄともいう）。
【００２７】
また、図３に示すように、第２案内部１４の上部におけるリブ１４ａの表面（各側面）と、この表面と対向する第２スライド部１３における凹部３１の表面との間の隙間４１，４２の各間隔（Ｙ方向に沿った間隔）や、第２案内部１４の上部における直方体１４ｂの各側面（上面１４ｃおよび下面１４ｄ以外の表面）と、この各側面と対向する第２スライド部１３における凹部３１の表面との間の隙間４３，４４の各間隔（Ｙ方向に沿った間隔）は、第２スライド部１３が第２案内部１４に対してＹ軸方向に若干量（経年変化や温度変化などに起因した被案内部２の伸縮量よりも若干大きい量）だけ移動可能なように余裕を持たせた間隔に予め設定されている。
【００２８】
また、図１，３，４に示すように、第２案内部１４における直方体１４ｂの上面（第４案内面）１４ｃには、Ｘ軸方向に沿って延びる第３転動溝としてのボール転動溝１４ｅ（以下、単に転動溝１４ｅともいう）が、各転動溝１３ｃと対向した状態で（直方体１４ｂの上面１４ｃにおける各端部寄りの位置に）２条形成されている。また、第２案内部１４における直方体１４ｂの下面（第５案内面）１４ｄには、各転動溝１３ｄと対向した状態でＸ軸方向に沿って延びる第４転動溝としてのボール転動溝１４ｆ（以下、単に転動溝１４ｆともいう）が２条形成されている。
【００２９】
また、図３，４に示すように、各転動溝１４ｅ，１４ｆの底面は、第１案内部１１の上面（第１案内面）１１ａと平行で、かつ転動溝１４ｅ，１４ｆに沿って延びる平面領域ＡＲ（後述する転動体３６，３７と当接する領域）を含んで構成されている。また、各転動溝１４ｅ，１４ｆの平面領域ＡＲの幅（Ｙ軸方向に沿った長さ）は同一に規定されている。また、第２案内部１４は、図１に示すように、第１案内部１１から離間した位置（直線運動案内装置２の他端側の下方）に、第１案内部１１と平行な状態で配設されている。
【００３０】
また、図３に示すように、転動溝１３ｃと転動溝１４ｅにおける転動溝１３ｃと対向する部位との間の隙間、方向転換路３２およびボール逃げ孔３３で構成される閉ループ状の２つの転動路には、複数の転動体（この例では同一径の球体状のボール（鋼球））３６が回転自在に列状に配設されている。同様にして、転動溝１３ｄと転動溝１４ｆにおける転動溝１３ｄと対向する部位との間の隙間、方向転換路３４およびボール逃げ孔３５で構成される閉ループ状の２つの転動路には、複数の転動体（この例では同一径の球体状のボール（鋼球））３７が回転自在に列状に配設されている。
【００３１】
以上の構成により、第２スライド部１３は、第１案内部１１の第１案内面（上面１１ａ）と平行な平面内において第２案内部１４の長さ方向と平行なＸ軸（第１方向）に沿ってスライド自在に第２案内部１４に配設（支持）されている。ただし、第２スライド部１３の支持構造では、第１スライド部１２の支持構造とは異なり、転動体３６が当接する転動溝１４ｅの底面、および転動体３７が当接する転動溝１４ｆの底面が平面領域ＡＲを含んで構成されている。このため、第２スライド部１３は、軌道台としての第２案内部１４の軸方向（長さ方向と平行なＸ軸）周りのモーメント（ローリング方向のモーメント）Ｍｃ、および水平軸（Ｘ軸およびＺ軸と直交するＹ軸）周りのモーメント（ピッチング方向のモーメント）Ｍａについては受けてスライド可能となっているものの、第２案内部１４の垂直軸（上面１１ａと直交するＺ軸）周りのモーメント（ヨーイング方向のモーメント）Ｍｂについては受けることはできない構成となっている。つまり、第２スライド部１３は、第２案内部１４の長さ方向（Ｘ軸方向）に沿ってスライド自在に支持されてはいるものの、モーメントＭｂの作用下においては第１案内面（上面１１ａ）と平行な平面内において垂直軸回りで若干回転し得る（平面領域ＡＲの幅、および転動溝１３ｃ，１３ｄの長さによって規定される角度だけ垂直軸回りで回転し得る（位置ずれする））状態で第２案内部１４に支持されている。したがって、第２スライド部１３は第２案内部１４によって直動案内されるものではないことから、直線運動案内装置２（被案内部２）は、異なる位置において２つのスライド部１２，１３に固定されてはいるものの、いわゆる両持ち状で支持される構成ではなく、上記したように、第１スライド部１２によって片持ち状に支持される構成となっている。
【００３２】
また、上記した各隙間４１，４２，４３，４４の存在、および上記したように各転動溝１４ｅ，１４ｆの底面が平面領域ＡＲを含んでいる構成により、図５において太矢印で示す方向（Ｙ軸方向）の外力が第２スライド部１３に加わった際には、第２スライド部１３は、閉ループ状の２つの転動路（同図中の上側に位置する転動路）に列状に配設された複数の転動体３６が第２案内部１４の各転動溝１４ｅの底面における平面領域ＡＲに沿って摺動しつつこの各転動溝１４ｅの右側面と当接し、また閉ループ状の２つの転動路（同図中の下側に位置する転動路）に列状に配設された複数の転動体３７も第２案内部１４の各転動溝１４ｆの底面における平面領域ＡＲに沿って摺動しつつこの各転動溝１４ｆの右側面と当接するまで、外力の向き（この例では右方向）に移動可能となっている。
【００３３】
また、図６において太矢印で示す方向（Ｙ軸方向。図５とは逆方向）の外力が第２スライド部１３に加わった際には、第２スライド部１３は、閉ループ状の２つの転動路（同図中の上側に位置する転動路）に列状に配設された複数の転動体３６が第２案内部１４の各転動溝１４ｅの底面における平面領域ＡＲに沿って摺動しつつこの各転動溝１４ｅの左側面と当接し、また閉ループ状の２つの転動路（同図中の下側に位置する転動路）に列状に配設された複数の転動体３７が第２案内部１４の各転動溝１４ｆの底面における平面領域ＡＲに沿って摺動しつつこの各転動溝１４ｆの左側面と当接するまで、外力の向き（この例では左方向）に移動可能となっている。つまり、第２スライド部１３は、図５に示す状態から図６に示す状態に移行する際の移動距離（逆方向への移動距離も同等）分だけ（具体的には、平面領域ＡＲの幅よりも若干短い距離だけ）、第２案内部１４に対してＹ軸方向に沿って移動可能となっている。
【００３４】
直線運動案内装置２（被案内部２）は、例えば図１に示すように、長尺な直方体に形成されて、第１案内部１１および第２案内部１４間に、第１案内部１１および第２案内部１４と直交し、かつ第１案内面（上面１１ａ）と平行な状態で掛け渡されている。また、直線運動案内装置２は、その一端部が第１スライド部１２（上記したように第１案内部１１によってＸ軸方向に沿って直動可能に支持された部材）に固定（本例では一例として、第１スライド部１２の上面に固定）され、その他端部が第２スライド部１３（上記したように第２案内部１４によってＸ軸方向に沿って直動ではないもののスライド可能に支持された部材）に固定（本例では一例として、第２スライド部１３の上面に固定）されている。
【００３５】
この構成により、直線運動案内装置２は、第１スライド部１２を介して第１案内部１１に片持ち状に支持された状態で、第１案内部１１の上面１１ａと平行な平面（つまり、第１平面ＰＬ１と平行な平面）内においてＸ軸方向に沿って直動可能となっている。また、直線運動案内装置２では、上記したように、その他端部が、第２案内部１４に直動案内ではないものの、ローリング方向のモーメントＭｃ、およびピッチング方向のモーメントＭａについては受けてＸ軸方向に沿ってスライド可能となっている第２スライド部１３に固定されているため、上記した片持ち状に支持された状態で直動する際に他端部に生じる振動が極めて小さい状態に抑制されている。
【００３６】
また、直線運動案内装置２の他端部が固定された第２スライド部１３は、上記したように第２案内部１４に対してＹ軸方向に若干移動可能に構成されている。これにより、直線運動案内装置２が、経年変化や温度変化などに起因して長さが若干変化したとしても、直線運動案内装置２が一端部だけでなく他端部についても直動案内されるスライド部に固定される構造（両持ち状の支持構造）とは異なり、直線運動案内装置２に応力が加わることが回避されている。
【００３７】
また、直線運動案内装置２は、一例として、上記した第１案内部１１および第１スライド部１２と同等の構成を備えた不図示のＹ軸案内部およびＹ軸スライド部を備えて構成されて、このＹ軸案内部の一端部が直線運動案内装置２の一端部として第１スライド部１２に固定され、このＹ軸案内部の他端部が直線運動案内装置２の他端部として第２スライド部１３に固定されている。また、移動対象５は、このＹ軸スライド部に取り付けられている。この構成により、移動対象５は、このＹ軸スライド部と共にこのＹ軸案内部の長さ方向（つまり、Ｙ軸方向）に沿って直動自在となっている。
【００３８】
第１駆動装置３は、例えば、Ｘ軸方向と平行に配設されたボールねじ、ボールねじに螺合されたナット部、およびボールねじを回転させるモータ（いずれも図示せず）を有する公知の駆動装置で構成されている。また、ナット部は、第１スライド部１２に連結されている。この構成により、第１駆動装置３は、第１スライド部１２および第１スライド部１２に取り付けられた直線運動案内装置２をＸ軸方向に沿って駆動することが可能となっている。なお、ナット部を第１スライド部１２に連結する構成に代えて、直線運動案内装置２に連結する構成を採用することもできる。この場合、直線運動案内装置２におけるナット部を連結する位置（駆動力を作用させる作用点ＰＡ）としては、図１に示すように、直線運動案内装置２の一端側（第１スライド部１２）の近傍としたり、直線運動案内装置２における第１スライド部１２からＹ方向に離間した位置（例えば、直線運動案内装置２における第１スライド部１２の固定位置および第２スライド部１３の固定位置の間の任意の位置）としたりすることもできる。
【００３９】
第２駆動装置４は、例えば、Ｙ軸方向と平行に配設されたボールねじ、ボールねじに螺合されたナット部、およびボールねじを回転させるモータ（いずれも図示せず）を有する公知の駆動装置で構成されて、直線運動案内装置２（本例では、直線運動案内装置２を構成する上記のＹ軸案内部）上に配設されている。また、このナット部は、直線運動案内装置２を構成する上記のＹ軸スライド部に連結されている。この構成により、第２駆動装置４は、このＹ軸スライド部に取り付けられた移動対象５をＹ軸方向に沿って駆動することが可能となっている。
【００４０】
次に、直線運動案内装置１を含む２軸移動機構１００の動作について、Ｘ軸およびＹ軸で規定される直交座標平面上における目標位置に移動対象５を移動させる動作を例に挙げて説明する。
【００４１】
この２軸移動機構１００では、第１駆動装置３が、一端部が直線運動案内装置１の第１スライド部１２に片持ち状に支持されている直線運動案内装置２をＸ軸方向に沿って、目標位置に対応するＸ軸方向に沿った位置まで移動させる。また、直線運動案内装置２上に配設された第２駆動装置４が、目標位置に対応するＹ軸方向に沿った位置まで移動対象５をＹ軸方向に沿って移動させる。これにより、移動対象５の目標位置への移動が完了する。
【００４２】
この場合、直線運動案内装置１では、上記したように、直線運動案内装置２（直線運動案内装置１にとっての直接の駆動対象）の他端部（第１スライド部１２に片持ち状に支持された一端部から離間した部位）が、直動案内ではなく、ローリング方向のモーメントＭｃおよびピッチング方向のモーメントＭａについては受けてＸ軸方向に沿ってスライド可能で、かつヨーイング方向のモーメントＭｂについては受けずにＹ軸方向（直線運動案内装置２の長さ方向）に沿って若干移動可能な状態で第２案内部１４に案内される第２スライド部１３に固定されているため、片持ち状に支持された状態で直動する際にこの他端部に生じる振動が大幅に低減されている（極めて小さい状態に抑制されている）。
【００４３】
したがって、この直線運動案内装置１、およびこの直線運動案内装置１を備えた２軸移動機構１００によれば、直線運動案内装置２をより高速に移動させたとしても発生する振動を許容範囲内に十分に抑えることができる結果、直線運動案内装置２を一層高速に移動させることができる。また、直線運動案内装置１では、直線運動案内装置２の他端部が固定された第２スライド部１３は、上記したように第２案内部１４に対してＹ軸方向に若干移動可能に構成されている。したがって、この直線運動案内装置１およびこの２軸移動機構１００によれば、直線運動案内装置２が経年変化や温度変化などに起因して長さが若干変化したとしても、直線運動案内装置２が一端部だけでなく他端部についても直動案内されるスライド部に固定される構造（両持ち状の支持構造）とは異なり、直線運動案内装置２に応力が加わることを回避することができる。
【００４４】
なお、直線運動案内装置２の他端部を支持する構成としては、上記の構成、つまり、第２スライド部１３の第２案内面１３ａと、第２案内部１４の第４案内面１４ｃとの間に、複数の転動体３６を列状に配設する転動路を２つ（２条）設けると共に、第２スライド部１３の第３案内面１３ｂと、第２案内部１４の第５案内面１４ｄとの間に、複数の転動体３７を列状に配設する転動路を２つ（２条）設ける構成に限定されるものではない。例えば、第２スライド部１３の第２案内面１３ａと、第２案内部１４の第４案内面１４ｃとの間に、複数の転動体３６を列状に配設する転動路を３つ（３条）以上設ける構成を採用することもできる。また、第２スライド部１３の第３案内面１３ｂと、第２案内部１４の第５案内面１４ｄとの間にも、複数の転動体３７を列状に配設する転動路を３つ（３条）以上設ける構成を採用することもできる。例えば、図７に示すように、第２スライド部１３の第２案内面１３ａと、第２案内部１４の第４案内面１４ｃとの間に、複数の転動体３６を列状に配設する転動路を４つ（４条）設けると共に、第２スライド部１３の第３案内面１３ｂと、第２案内部１４の第５案内面１４ｄとの間に、複数の転動体３７を列状に配設する転動路を４つ（４条）設ける構成を採用することもできる。なお、図３に示す構成と同一の構成については同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００４５】
また、直線運動案内装置２の他端部を支持する構成としては、上記の構成、つまり、第２スライド部１３を貫通する第２案内部１４の上部の断面形状をＴ字形状に形成すると共に、この第２案内部１４の上部が貫通する第２スライド部１３の凹部３１の断面形状をＴ字形状に形成する構成に代えて、図８に示すように、第２スライド部１３を貫通する第２案内部１４の上部の断面形状を逆Ｌ字形状に形成すると共に、この第２案内部１４の上部が貫通する第２スライド部１３の凹部３１の断面形状を逆Ｌ字形状に形成する構成を採用することもできる。また、この際に、第２スライド部１３の第２案内面１３ａと、第２案内部１４の第４案内面１４ｃとの間に、複数の転動体３６を列状に配設する転動路を複数（複数条）設けると共に、第２スライド部１３の第３案内面１３ｂと、第２案内部１４の第５案内面１４ｄとの間に、複数の転動体３７を列状に配設する転動路を複数（複数条）設ける構成に代えて、第２スライド部１３の第２案内面１３ａと、第２案内部１４の第４案内面１４ｃとの間に、複数の転動体３６を列状に配設する転動路を１つ（１条）設ける構成を採用することもできる。また、第２スライド部１３の第３案内面１３ｂと、第２案内部１４の第５案内面１４ｄとの間に、複数の転動体３７を列状に配設する転動路を１つ（１条）設ける構成を採用することもできる。なお、図３に示す構成と同一の構成については同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００４６】
また、上記の例では、被案内部２をＹ軸方向に沿って移動対象５を移動させる直線運動案内装置として構成して、この移動対象５をＸ軸方向およびＹ軸方向（２方向）に移動させるようにしているが、被案内部２をＹ軸方向に沿って移動対象５を移動させる直線運動案内装置として構成せずに、単に移動対象５を取り付ける部材としてのみ機能させる構成（つまり、移動対象５をＸ軸方向（１方向）にのみ移動させる構成）とすることもできる。
【００４７】
また、上記の例では、第２案内部１４の第３転動溝１４ｅおよび第４転動溝１４ｆの各底面を、平面領域ＡＲを含むように構成しているが、この構成に限定されるものではない。平面領域ＡＲについては、互いに対向する第１転動溝１３ｃおよび第３転動溝１４ｅのうちの少なくとも一方の転動溝の底面と、互いに対向する第２転動溝１３ｄおよび第４転動溝１４ｆのうちの少なくとも一方の転動溝の底面とに含めるようにすればよい。例えば、上記の構成（第３転動溝１４ｅおよび第４転動溝１４ｆの各底面に平面領域ＡＲを含める構成）に加えて、図１０に示すように、第２スライド部１３の第１転動溝１３ｃおよび第２転動溝１３ｄの各底面を平面領域ＡＲを含んで構成することもできる。また、図示はしないが、上記の構成（第３転動溝１４ｅおよび第４転動溝１４ｆの各底面に平面領域ＡＲを含める構成）に代えて、第２スライド部１３の第１転動溝１３ｃおよび第２転動溝１３ｄの各底面を平面領域ＡＲを含んで構成することもできる。
【００４８】
また、上記の例では、各転動体３６，３７を球体（鋼球）としたが、円柱体や樽型体であってもよい。また、上記の例では、各転動体３６，３７と当接して各転動体３６，３７をＹ軸方向に沿って摺動可能とするために、各転動溝１４ｅ，１４ｆの底面に平面領域ＡＲを形成する構成を採用しているが、この構成に代えて、図９に示すように、各転動溝１４ｅ，１４ｆの底面の断面形状（第１方向（Ｘ軸方向）と直交する平面に沿った断面形状）が、長軸ＡＸ１が被案内部２の長さ方向（Ｙ軸方向）と平行な楕円弧に形成される構成を採用することもできる。なお、底面の断面形状をこのような楕円弧に形成する転動溝は、転動溝１４ｅ，１４ｆの構成に限定されるものではなく、平面領域ＡＲを形成する構成と同様にして、互いに対向する第１転動溝１３ｃおよび第３転動溝１４ｅのうちの少なくとも一方の転動溝と、互いに対向する第２転動溝１３ｄおよび第４転動溝１４ｆのうちの少なくとも一方の転動溝とに形成することができる。例えば、上記の構成（第３転動溝１４ｅおよび第４転動溝１４ｆの各底面の断面形状を上記の楕円弧に形成する構成）に加えて、図１１に示すように、第２スライド部１３の第１転動溝１３ｃおよび第２転動溝１３ｄの各底面の断面形状を上記の楕円弧に形成する構成とすることもできる。また、図示はしないが、上記の構成（第３転動溝１４ｅおよび第４転動溝１４ｆの各底面の断面形状を上記の楕円弧に形成する構成）に代えて、第２スライド部１３の第１転動溝１３ｃおよび第２転動溝１３ｄの各底面の断面形状を上記の楕円弧に形成する構成とすることもできる。この構成を採用した直線運動案内装置１、およびこの直線運動案内装置１を備えた２軸移動機構１００においても、各転動溝１４ｅ，１４ｆの底面に平面領域ＡＲを形成する構成と同様の効果を奏することができる。なお、転動溝の底面に平面領域ＡＲを形成する構成と、転動溝の底面の断面形状を楕円弧に形成する構成とを併用することもできる。
【符号の説明】
【００４９】
１  直線運動案内装置
２  被案内部（直線運動案内装置）
５  移動対象
１１  第１案内部
１１ａ  第１案内面
１２  第１スライド部
１３  第２スライド部
１３ａ  第２案内面
１３ｂ  第３案内面
１３ｃ  第１転動溝
１３ｄ  第２転動溝
１４  第２案内部
１４ｃ  第４案内面
１４ｄ  第５案内面
１４ｅ  第３転動溝
１４ｆ  第４転動溝
３１  凹部
ＰＬ１  第１平面
【図１】
2018063027.tif 000003
【図２】
2018063027.tif 000004
【図３】
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【図４】
2018063027.tif 000006
【図５】
2018063027.tif 000007
【図６】
2018063027.tif 000008
【図７】
2018063027.tif 000009
【図８】
2018063027.tif 000010
【図９】
2018063027.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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