(57)【要約】【課題】静圧ポケットに供給する流体の流量を精度よく把握できる静圧流体支持装置を提供する。【解決手段】静圧流体支持装置１は、移動体１１又は固定体１２の案内面１１ａ，１２ａに設けられる静圧ポケット２０と、静圧ポケットに加圧された流体を供給する流体供給装置３０と、流体供給装置から静圧ポケットに至る流体の通路を形成する流体供給流路４０と、流体供給流路に設けられ、静圧ポケットに供給される流体の流量をダイアフラム８６の変位によって制御する可変絞り弁５０と、ダイアフラムの一方側又は他方側の面の少なくとも一方に貼付される歪ゲージ６０と、歪ゲージが出力する歪信号に基づきダイアフラムの変位位置Ｐｄを演算し、演算した変位位置から静圧ポケットに供給される流体の流量を第一流量Ｑ１として演算する演算装置８０ａと、を備える。【選択図】図１
2019210955.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体又は固定体の案内面に設けられる静圧ポケットと、
前記静圧ポケットに加圧された流体を供給する流体供給装置と、
前記流体供給装置から前記静圧ポケットに至る流体の通路を形成する流体供給流路と、
前記流体供給流路に設けられ、前記静圧ポケットに供給される前記流体の流量をダイアフラムの変位によって制御する可変絞り弁と、
前記ダイアフラムの一方側又は他方側の面の少なくとも一方に貼付される歪ゲージと、
前記歪ゲージが出力する歪信号に基づき前記ダイアフラムの変位位置を演算し、演算した前記変位位置から前記静圧ポケットに供給される前記流体の前記流量を第一流量として演算する演算装置と、を備える静圧流体支持装置。
【請求項２】
前記可変絞り弁は、
前記ダイアフラムが、ハウジング内の空間を前記流体供給装置に連通する流体貯留室と前記静圧ポケットに連通する流体供給室とに区画するよう配置されるとともに、
前記流体供給室内に形成されて対向する前記ダイアフラムの前記一方側又は前記他方側の面との間の隙間によって絞りを形成し、且つ前記流体供給流路における前記絞りの下流側に流出孔が形成される弁座を備える、請求項１に記載の静圧流体支持装置。
【請求項３】
前記可変絞り弁は、
前記ダイアフラムを所定の変位位置に変位させるアクチュエータを備え、
前記ダイアフラムは、
前記アクチュエータによる第一作動力と、
前記流体貯留室における前記流体の圧力である第一圧力と前記流体供給室における前記流体の圧力である第二圧力との間の差圧による第二作動力と、
の合計の作動力によって変位される、請求項２に記載の静圧流体支持装置。
【請求項４】
前記可変絞り弁の前記ダイアフラムは、
前記流体貯留室における前記流体の圧力である第一圧力と前記流体供給室における前記流体の圧力である第二圧力との間の差圧による作動力のみによって変位される、請求項２に記載の静圧流体支持装置。
【請求項５】
前記演算装置は、
演算された前記第一流量と、
前記第一流量が演算された第一時点において、流量計を用い前記静圧ポケットに供給される前記流体の流量を実測した第二流量と、
前記第一時点より後の第二時点において前記歪ゲージが出力する前記歪信号と、
に基づき、前記第二時点において前記静圧ポケットに供給される前記流量を演算する、請求項１−４の何れか１項に記載の静圧流体支持装置。
【請求項６】
前記演算装置は、
前記第一流量と前記第二流量との関係式を求め、
前記第二時点において前記歪ゲージが出力する前記歪信号と、前記関係式と、に基づき前記流量を演算する、請求項５に記載の静圧流体支持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静圧流体支持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、静圧流体支持（軸受）装置では、対向する移動体及び固定体がそれぞれ対向する案内面（軸受面含む）を備え、対向する案内面の一方の面に静圧ポケットを備えるものがある（例えば、特許文献１）。特許文献１に記載の静圧流体支持（軸受）装置では、ポンプによって加圧された流体が静圧ポケットに供給される。これにより、案内面間に所定の厚さの流体膜が形成されて案内面間が非接触に支持されて摩擦が低減され、移動体及び固定体が高精度に相対移動可能となる。
【０００３】
このとき、静圧流体支持装置では、案内面間に加わる、例えば正の外乱負荷によって流体膜に外乱力が作用すると、支持剛性の維持に必要な厚さの流体膜が形成されずに薄くなり支持剛性が低下する。従って、支持剛性を安定して維持するためには、静圧ポケットへの供給流量を外乱負荷に応じて常に制御する必要がある。
【０００４】
つまり、案内面間の流体膜を必要な厚さに復帰させるため、例えば、静圧ポケットへの供給流量を所定量増加させる必要がある。このため、特許文献１に記載の静圧流体支持装置では、静圧ポケットに設けた圧力センサからの検出値を確認しながら、ダイアフラム式可変絞り装置のダイアフラムをアクチュエータによって作動させて静圧ポケットに供給する流量の調整を行なっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５８７４１８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の静圧流体支持（軸受）装置では、静圧ポケットに供給する流体の流量は検出していない。このため、流量の代用として静圧ポケットに設けられた圧力センサからの圧力検出値を確認し、圧力検出値に基づき可変絞り装置のダイアフラムの作動アクチュエータを制御し、案内面間の流体膜厚が所定値となるよう制御している。これにより、特許文献１では、案内面間の流体膜厚を所定値に合わせ込む際、遅れが生じてしまう。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、静圧ポケットに供給する流体の流量を精度よく把握できる静圧流体支持装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る静圧流体支持装置は、移動体又は固定体の案内面に設けられる静圧ポケットと、前記静圧ポケットに加圧された流体を供給する流体供給装置と、前記流体供給装置から前記静圧ポケットに至る流体の通路を形成する流体供給流路と、前記流体供給流路に設けられ、前記静圧ポケットに供給される前記流体の流量をダイアフラムの変位によって制御する可変絞り弁と、前記ダイアフラムの一方側又は他方側の面の少なくとも一方に貼付される歪ゲージと、前記歪ゲージが出力する歪信号に基づき前記ダイアフラムの変位量を演算し、演算した前記変位量から前記静圧ポケットに供給される前記流体の前記流量を第一流量として演算する演算装置と、を備える。
【０００９】
このように、静圧流体支持装置は、流体の流量と直接関係するダイアフラムの変位位置を、ダイアフラムに貼付した歪ゲージによって直接検出する。これにより、静圧ポケットに供給される流体の流量が精度よく把握できるため、静圧ポケットに供給される流体の流量と相関性が高い移動体及び固定体の各案内面間に形成される流体膜の厚さ、即ち各案内面間の隙間の大きさが精度よく把握できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第一実施形態に係る静圧流体支持装置の概略図である。
【図２】図１における可変絞り弁の拡大断面図である。
【図３】図２に記載されるダイアフラムの上面図である。
【図４】第一実施形態に係る静圧流体支持装置の作動のフローチャートである。
【図５】本発明の第二実施形態に係る静圧流体支持装置の概略図である。
【図６】図５における可変絞り弁の拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜１．第一実施形態＞
以下、本発明の第一実施形態を図面に従って説明する。図１は、本発明の第一実施形態の静圧流体支持装置１の概略図であり、なお、流体の経路における矢印は流体の流れる方向を示している。
【００１２】
（１−１．静圧流体支持装置の構成）
図１に示すように、本実施形態に係る静圧流体支持装置１は、固定テーブル１２（固定体に相当する）に対して直動テーブル１１（移動体に相当する）を、例えば、潤滑油である流体Ｆを介し、低摩擦で相対移動可能に支持する支持装置である。直動テーブル１１及び固定テーブル１２は、一例として、研削盤における、トラバースベース（固定テーブルに相当）及び砥石台（直動テーブルに相当）に対応する（実際は、固定テーブル１２が下で、直動テーブルが上になるよう配置される）。
【００１３】
静圧流体支持装置１は、上述した直動テーブル１１及び固定テーブル１２と、静圧ポケット２０と、流体供給装置３０と、流体供給流路４０と、可変絞り弁５０と、歪ゲージ６０（図２、図３参照）と、変位センサ７０と、圧力センサ７６と、制御装置８０と、制御装置８０が備える演算装置８０ａと、を備える。
【００１４】
図１に示すように、本実施形態において静圧ポケット２０は、直動テーブル１１の案内面１１ａに形成される。静圧ポケット２０の底面２０ｃには、流体供給孔２０ａが直動テーブル１１の下面に貫通して設けられる。また、固定テーブル１２の案内面１２ａは、直動テーブル１１の案内面１１ａ及び静圧ポケット２０と対向するよう配置される。
【００１５】
流体供給装置３０は、油圧ポンプＰである。図１に示すように、流体供給装置３０は、静圧ポケット２０の流体供給孔２０ａと流体供給流路４０を介して接続される。つまり、流体供給流路４０は、流体供給装置３０から静圧ポケット２０に至る流体の通路を形成する。
【００１６】
（１−１−１．可変絞り弁）
可変絞り弁５０は、流体供給流路４０の流路の途中に設けられ、流体供給流路４０の一部を形成する。可変絞り弁５０は、流体供給装置３０から静圧ポケット２０に供給される流体の流量を、可変絞り弁５０が備えるダイアフラム８６を変位させることによって変更する。詳細については、後に述べる。可変絞り弁５０は、図２に示すように、筒状のハウジング８１、アクチュエータ７１、ダイアフラム８６、流体貯留室８７、流体供給室８８、弁座８９、及び流体貯留室８７と流体供給室８８との間を連通させる第一連通通路８３及び第二連通通路８４を備える。
【００１７】
筒状のハウジング８１は、何れも有底筒状に形成される上方の第一ハウジング８１ａ及び下方の第二ハウジング８１ｂを備える。第一ハウジング８１ａは、内部に前述した流体貯留室８７を備える。また、第一ハウジング８１ａの図２における上方の壁には、流入孔８２を備える。流入孔８２は、流体貯留室８７から外方に貫通され形成される。流入孔８２は、流体供給流路４０を介して流体供給装置３０と連通（接続）される。
【００１８】
さらに、第一ハウジング８１ａの流体貯留室８７内には、アクチュエータ７１が収容される。本実施形態においては、アクチュエータ７１は、第一ハウジング８１ａとボイスコイルモータ７３（以降、ＶＣＭ７３とのみ記載する）によって構成される。ＶＣＭ７３は、第一ハウジング８１ａの内周面８１ａ２に固定される固定子７４と、固定子７４に対し、図２の上下方向に移動可能な可動子７５と、を備える。その他、ＶＣＭ７３は、固定子７４の内周側に固定された環状の永久磁石（図略）、及び可動子７５が備えるコイルボビン（図略）と、コイルボビンに巻回されるボイスコイル（図略）等を備える。
【００１９】
ボイスコイル（図略）に電流を流すと、ボイスコイルには、図２の上下方向のいずれか一方の方向に推力が生じる。また、上記と逆向きの電流を流すことにより、図２の上下方向のいずれか他方の方向に推力が生じる。なお、ＶＣＭ７３は公知の電磁式リニアモータであるので、これ以上の詳細な説明については省略する。そして、アクチュエータ７１のＶＣＭ７３は、制御装置８０と接続される。制御装置８０の制御により、ＶＣＭ７３が作動し、可動子７５が上下方向に駆動される。
【００２０】
第二ハウジング８１ｂは、内部に前述した流体供給室８８を備える。第二ハウジング８１ｂの図２における下方の底壁には、弁座８９を備える。弁座８９は、流体供給室８８内の下部中央に円筒状に突設して形成される。流体供給室８８は、弁座８９の周囲に、円環状に凹設されて形成される。また、弁座８９には、上端面の中央から図２における下方に向って流出孔８５が外方と貫通して形成される。流出孔８５は、静圧ポケット２０と流体供給流路４０を介して接続される。これにより、流体供給室８８が静圧ポケット２０と連通される。
【００２１】
流体貯留室８７と流体供給室８８との間にはダイアフラム８６が介在し、ダイアフラム８６が、ハウジング８１内の空間を流体貯留室８７と流体供給室８８とに区画する。第一連通通路８３及び第二連通通路８４は、それぞれ流体貯留室８７及び流体供給室８８の側壁に貫通して設けられるとともに、図２に示すように、外方の端部同士が接続されて、流体貯留室８７と流体供給室８８との間を連通させる。これにより、流入孔８２を通過して流体貯留室８７に流入した流体は、第一連通通路８３及び第二連通通路８４を通過し流体供給室８８にも供給される。
【００２２】
ダイアフラム８６は、鋼材等からなる弾性部材である。ダイアフラム８６は、外形が略円形を呈する。そして、ダイアフラム８６は、外周部が第一ハウジング８１ａの外周部８１ａ１と第二ハウジング８１ｂの外周部８１ｂ１との間に挟み込まれることによりハウジング８１に固定される。これにより、ダイアフラム８６は、図２において下側の面（一方側の面）が弁座８９と所定の隙間Ｄを隔てて対向し、隙間Ｄによって絞りを形成する。
【００２３】
なお、流体供給流路４０の一部を形成する流出孔８５は、流体供給流路４０において、流体が流体供給室８８から絞り（隙間Ｄ）を通った後に通過する通路である。つまり、流出孔８５は、流体供給流路における隙間Ｄ（絞り）の下流側に形成される。
【００２４】
また、ダイアフラム８６は、図２において上側の面（他方側の面）の略中央部が、ＶＣＭ７３の可動子７５の下端面に接合され固定されている。これにより、ＶＣＭ７３に通電がされ、可動子７５が上下に作動するとダイアフラム８６の中央部が可動子７５の移動に伴って、上下方向に所定量だけ変位する（撓む）。このとき、ダイアフラム８６の下側の面（一方側の面）と弁座８９との間で形成された隙間Ｄが、絞りの開度Ｄ（絞り量に相当する）となっている。なお、ダイアフラム８６は、絞りの最小開度ＤＬから最大開度ＤＨまで変形可能であり、最小開度ＤＬから最大開度ＤＨの中間位置を、無負荷状態での初期位置としている。
【００２５】
これにより、ダイアフラム８６は、アクチュエータ７１の作動による第一作動力ｆ１と、流体貯留室８７における流体の圧力である第一圧力Ｐ１と流体供給室８８の弁座８９辺りの流体の圧力である第二圧力Ｐ２との間の差圧によって発生する第二作動力ｆ２と、の合計の作動力によって所定量だけ変位される（撓む）（流体供給室８８の弁座８９辺り以外の流体の圧力は、第一圧力Ｐ１と同じであり、差圧が生じない）。
【００２６】
（１−１−２．歪ゲージ）
図３に示すように、本実施形態では、歪ゲージ６０は、ダイアフラム８６の上側の面（他方側の面）に、二個貼付される。ただし、この態様に限らず歪ゲージ６０は、ダイアフラム８６の上側の面に、一個だけ、又は三個以上貼付しても良い。また、上側の面（他方側の面）に限らず、下側の面（一方側の面）に一個以上貼付しても良い。さらには、上下両側に同時に、それぞれ一個以上の歪ゲージ６０を貼付しても良い。
【００２７】
また、歪ゲージ６０は、ダイアフラム８６の上側の面又は下側の面において、ダイアフラム８６の径方向の伸縮（変位）を良好に検出できるよう配置されることが好ましい。このための貼付の一例を図３に示す。本実施形態においては、図３に示すように、ダイアフラム８６の例えば上側の面において、同一形状の二個の歪ゲージ６０を、直交するよう配置する。
【００２８】
つまり、各歪ゲージ６０は、外形が円形のダイアフラム８６の円の中心から半径方向外方に直交して伸びる二本の仮想線Ｌ１，Ｌ２上にそれぞれ線に沿って配置される。そして、このとき、各歪ゲージ６０は、上述したように、ダイアフラム８６が変位した(撓んだ)とき、ダイアフラム８６の径方向の伸縮（変位）が良好に検出できるよう貼付される。さらに、各歪ゲージ６０は、ダイアフラム８６の面上における所定の半径ｒ上の位置に略中心Ｃが配置されるよう貼付され固定される。
【００２９】
このとき、貼付方法は、接着剤等を用いて貼付する通常の貼付方法でよい。また、各歪ゲージ６０の耐油性向上のため、各歪ゲージ６０を覆うように公知の耐油コーティング、又は耐油薄膜フィルムの貼付等の処理を行ってもよい。また、各歪ゲージ６０は、どのようなタイプのゲージでもよく、市販される公知の歪ゲージでよい。そして、歪ゲージ６０は、出力線６１が、制御装置８０が備える演算装置８０ａに接続され、検出値が送信される。そして、歪ゲージ６０の検出値は、演算装置８０ａによって、ダイアフラム８６の変位位置Ｐｄを演算する。
【００３０】
図１に示すように、圧力センサ７６は、計測部が静圧ポケット２０内に面して設けられ、静圧ポケット２０内の圧力を検出する。圧力センサ７６は、演算装置８０ａに接続される。これにより、圧力センサ７６は、静圧ポケット２０内に供給される流体の圧力情報を常時取得し演算装置８０ａに送信する。
【００３１】
演算装置８０ａは、二個の歪ゲージ６０が出力する各歪信号Ｇ１を取得し、例えば平均化した歪信号Ｇ１ａｖとする。そして、歪信号Ｇ１ａｖに基づき、ダイアフラム８６の変位後の変位位置Ｐｄを演算する。ここで演算された変位位置Ｐｄは、実際に歪ゲージ６０により計測して得た歪信号Ｇ１ａｖから求めた値である。このため、演算された変位位置Ｐｄは、非常に精度よくダイアフラム８６の位置を検出している精度の高いデータであるといえる。
【００３２】
そして、演算装置８０ａは、演算した変位位置Ｐｄから、ダイアフラム８６の下側の面（一方側の面）と弁座８９との間で形成された隙間Ｄ、即ち、絞りの開度Ｄ（絞り量に相当する）の大きさを演算する。
【００３３】
また、ここで演算された隙間Ｄは、各歪ゲージ６０を用いて実測したダイアフラム８６の変位位置Ｐｄに基づき演算された値である。このため、隙間Ｄの寸法精度は高い。そして、この寸法精度が高い隙間Ｄ(絞り)と、隙間Ｄ(絞り)の上流側の流体供給室８８の圧力である供給圧Ｐｓｓと、隙間Ｄ(絞り)の下流側にある静圧ポケット２０の圧力Ｐｐとによって、静圧ポケット２０へ供給される流量Ｑ１（第一流量に相当する）が、ベルヌーイの定理に基づき精度よく演算できる。
【００３４】
なお、上記において、供給圧Ｐｓｓは、流体供給室８８内に配置された図略の圧力センサによって検出される。また、静圧ポケット２０内の流体の圧力Ｐｐは静圧ポケット２０内に設けた圧力センサ７６によって検出される。
【００３５】
変位センサ７０は、直動テーブル１１の案内面１１ａに埋め込まれる。変位センサ７０は、案内面１１ａと案内面１２ａとの間の隙間αを検出する。
【００３６】
制御装置８０は、変位センサ７０が検出した隙間αの大きさに応じて、アクチュエータ７１を制御し、ダイアフラム８６（弁体）と弁座８９との隙間Ｄを例えば所望の隙間Ｄ１（図略）に変更して絞り量を調整する。このとき、制御装置８０は、アクチュエータ７１を制御する際、演算装置８０ａが演算した変位位置Ｐｄ（図略）に基づく流量Ｑ１（第一流量）を参照しながら、制御を行なう。
【００３７】
つまり、少し時間差を有して変動する案内面１１ａ，１２ａ間の隙間αの大きさを確認してから再度、アクチュエータ７１の制御を行なうのではなく、第一流量Ｑ１を直接制御することによって、案内面１１ａ，１２ａ間を目標隙間α０に正確に調整でき、しかも短時間で調整できる。
【００３８】
なお、具体的には、制御装置８０は、図１に示すように、センサアンプ９１と、コントローラ９２と、アクチュエータ駆動部９３と、演算装置８０ａとを備える。センサアンプ９１は、変位センサ７０が検出する隙間αの検出値ｋ１を取得し増幅する。コントローラ９２は、センサアンプ９１が増幅した検出値ｋ１を取得する。
【００３９】
そして、コントローラ９２は、目標とすべき案内面１１ａ，１２ａ間の目標隙間α０に対応する値ｋ０と検出値ｋ１との差ｋ２（＝ｋ０−ｋ１）を演算し、アクチュエータ駆動部９３に送信する。なお、目標とすべき目標隙間α０は、コントローラ９２に予め記憶されている。
【００４０】
アクチュエータ駆動部９３は、コントローラ９２により演算された差ｋ２に基づき、ＶＣＭ７３の駆動信号Ｓ１を生成し、アクチュエータ７１のボイスコイルに出力し、ＶＣＭ７３の可動子７５が所望の状態に変位するよう制御する。なお、このとき、可動子７５の所望の状態とは、案内面１１ａと案内面１２ａとの間の隙間αを目標隙間α０とすることを可能とするよう変位した可動子７５の状態である。つまり、隙間αを目標隙間α０とするために、可変絞り５０から静圧ポケット２０に必要な流量の流体を流すことを可能とするよう変位した可動子７５の状態である。
【００４１】
（１−２．作動）
次に、作動について、図４のフローチャートに基づき説明する。まず、作動の前提について説明する。第一実施形態においては、図１に示すように、静圧流体支持装置１では、例えば、一定回転数で作動するポンプＰにより供給圧Ｐｓに加圧された流体を、流体供給流路４０の途中に設けられた可変絞り弁５０により所定圧Ｐｒに減圧する。そして、所定圧Ｐｒに減圧した流体を、静圧ポケット２０の流体供給孔２０ａを介して静圧ポケット２０に供給する。
【００４２】
上述したように、静圧ポケット２０に供給された流体により、案内面１１ａと案内面１２ａの間には流体が流れ、所定の厚さα０（＝目標隙間）の流体膜が形成され、案内面１２ａが支持されているものとする。この状態を初めの状態とする。このような状態において、静圧流体支持される案内面１１ａと案内面１２ａの間に例えば、正の外乱負荷が加わるものとする。
【００４３】
正の外乱負荷により流体膜に正の外乱力が作用すると、例えば、流体膜の厚さαは、初期状態における流体膜の所定の厚さα０よりも小さくなる。なお、上記において、正の外乱負荷とは、流体膜の厚さが小さくなる方向の負荷をいうものとする。
【００４４】
第一工程Ｓ１０では、上記の状態において変位センサ７０（隙間検出部）が、流体膜の形成された案内面１１ａ，１２ａ間の隙間α（≠α０）に対応する検出値ｋ１を検出する。このとき、検出値ｋ１は、静圧ポケット２０に供給される流体の流量に対応する値である。そして、第二工程Ｓ２０では、センサアンプ９１が、変位センサ７０から取得した検出値ｋ１を増幅してコントローラ９２に送信する。なお、このとき、変位センサ７０が検出した隙間α（検出値ｋ１）の大きさは、所定の隙間α０（＝目標隙間）よりも小さい（α＜α０）。
【００４５】
つまり、静圧流体支持部に外乱負荷（外乱力）が加わったことにより、静圧ポケット２０内の圧力が、所定の隙間α０を維持するには不足した状態となり、隙間αが所定の隙間α０より小さくなっている。このため、制御装置８０は、静圧ポケット２０内の圧力に対し不足分の圧力を増加させ、隙間αを所定の隙間α０に復帰させるよう制御する必要がある。
【００４６】
第三工程Ｓ３０では、コントローラ９２が、検出値ｋ１と、目標とすべき案内面１１ａ，１２ａ間の所定の隙間α０に対応する値ｋ０との差ｋ２（＝ｋ０−ｋ１）を演算し、アクチュエータ駆動部９３に送信する。なお、このとき、ｋ２は、隙間αを所定の隙間α０に復帰させるため必要な流体の第一流量Ｑ１に対応する値である。
【００４７】
第四工程Ｓ４０では、アクチュエータ駆動部９３が、コントローラ９２により演算された差ｋ２に基づきＶＣＭ７３の駆動信号Ｓ１を生成する。そして、アクチュエータ駆動部９３は、生成した駆動信号Ｓ１をＶＣＭ７３のボイスコイルに出力し、ＶＣＭ７３の可動子７５を、例えば、図１において、上方の所定の位置まで変位させる。これに伴い、可動子７５に連結されたダイアフラム８６の中央部が上方への移動に追従して変位位置Ｐｄ（図略）に変位する。
【００４８】
第五工程Ｓ５０（演算装置８０ａ）では、演算装置８０ａが、二個の歪ゲージ６０が出力する各歪信号Ｇ１を取得し、平均化した歪信号Ｇ１ａｖを演算する。第六工程Ｓ６０（演算装置８０ａ）では、歪信号Ｇ１ａｖに基づき、ダイアフラム８６の変位後の変位位置Ｐｄを演算する。また、第七工程Ｓ７０（演算装置８０ａ）では、演算装置８０ａが、変位位置Ｐｄに基づき、隙間Ｄ、延いては、可変絞り弁５０から静圧ポケット２０へ供給される流量Ｑを演算する。
【００４９】
第八工程Ｓ８０（演算装置８０ａ）では、演算装置８０ａによって、工程Ｓ５０で演算された流量Ｑが目標とする第一流量Ｑ１であるか否か（Ｑ＝Ｑ１？）の判定を行なう。そして、流量Ｑ＝第一流量Ｑ１と判定されれば、プログラムを終了する。これにより、案内面１１ａ，１２ａ間の隙間αの大きさは、目標とする所定の隙間α０となる。しかし、流量Ｑは、第一流量Ｑ１ではない（Ｑ≠Ｑ１）と判定されると、第九工程Ｓ９０に移動する。
【００５０】
第九工程Ｓ９０（演算装置８０ａ）では、演算装置８０ａが、流量Ｑと第一流量Ｑ１との差分ｋ３を演算し、アクチュエータ駆動部９３に送信する。そして、第十工程Ｓ１００において、アクチュエータ駆動部９３が、差分ｋ３に基づきＶＣＭ７３の駆動信号Ｓ２を生成し、生成した駆動信号Ｓ２をＶＣＭ７３のボイスコイルに出力する。これにより、ＶＣＭ７３の可動子７５を、例えば、図１において、上方または下方の所定の変位位置まで変位させる。この後、第五工程Ｓ５０に戻り、第五工程Ｓ５０〜第七工程Ｓ７０まで処理された後、第八工程Ｓ８０で再度、判定を行なう。そして、第八工程Ｓ８０において、流量Ｑ＝第一流量Ｑ１と判定されるまで、第九工程Ｓ９０、第十工程Ｓ１００及び第五工程Ｓ５０〜第八工程Ｓ８０が繰り返し処理される。
【００５１】
（１−３．第一実施形態による効果）
上記第一実施形態の静圧流体支持装置１によれば、ダイアフラム８６の一方側又は他方側の面の少なくとも一方に歪ゲージ６０が貼付される。そして、演算装置８０ａが、歪ゲージ６０が出力する歪信号Ｇ１（Ｇ１ａｖ）に基づき、ダイアフラム８６の変位位置Ｐｄを演算するとともに、演算した変位位置Ｐｄから静圧ポケット２０に供給される流体の流量Ｑを第一流量Ｑ１として演算する。
【００５２】
このように、静圧流体支持装置１は、流体の流量Ｑと直接関係するダイアフラム８６の変位位置Ｐｄを、ダイアフラム８６に貼付した歪ゲージ６０によって直接検出する。このため、静圧ポケット２０に供給される流体の第一流量Ｑ１が演算装置８０ａの演算によって精度よく把握できる。
【００５３】
このように、静圧流体支持装置１は、静圧ポケット２０に供給する流体の第一流量Ｑ１が精度よく把握できるので、さまざまな変形態様（用途）に適用できる。例えば、上記第一実施形態で説明したように、初めに変位センサ７０によって実際に各案内面１１ａ，１２ａ間の隙間を検出し、検出結果に基づき可変絞り弁５０のアクチュエータ７１を作動させて流体の流量を変更する際、演算装置８０ａが演算した流体の第一流量Ｑ１に基づき変更するほうが、変位センサ７０が検出した隙間αのみに基づき変更する場合と比べて短時間で精度よく変更できる。
【００５４】
（１−４．その他）
また、他の変形態様１として、静圧流体支持装置１が、第一実施形態と同様、例えば、研削盤に設けられた場合、研削作業における負荷の確認ができる。つまり、研削作業と、演算装置８０ａが演算する流体の流量Ｑと、を対応付けてデータの取得を行なうことにより、研削作業中の詳細な作業項目において、工作物（又は静圧流体支持装置１）に付与される研削負荷（外乱負荷）が詳細に把握できる。
【００５５】
このため、事前に、作業内容に基づき静圧ポケット２０への流体の供給流量の設定が可能となる。これにより、後から外乱負荷に応じて流量を変更する必要が無くなる、若しくは減少するので効率的である。なお、上記態様に限らず、研削盤に限らず、あらゆる工作機械に対して同様に対応できるのは言うまでもない。さらに、工作機械に限らず、他の機械においても、外乱負荷に応じて、逐次、流体の流量の制御が必要な流体支持装置において同様に適用できる。
【００５６】
また、さらに変形態様２として、研削盤等の工作機械の動作中に、ダイアフラム８６の変位位置Ｐｄを常時検出する。これにより、直接検出することが困難である外力や過負荷による工作機械の僅かな異常の検出が可能となる。また、このとき、ダイアフラム８６の変位位置Ｐｄを常時確認するだけでなく、長期間、変位位置Ｐｄと、工作機械における作業内容とを対応付けて記憶しデータベース化しても良い。こうすることにより、近似の検出結果が出たとき、保持するデータベースを参照することで発生する様々な事象の原因が検出しやすくなる。
【００５７】
（１−５．第一実施形態の変形例１）
また、第一実施形態の静圧流体支持装置１では、変位センサ７０を備えた。そして、図４のフローチャートの第一工程Ｓ１０において、流体膜の形成された案内面１１ａ，１２ａ間の隙間αに対応する検出値ｋ１を検出した。しかしこの態様には限らず、変形例１として、静圧流体支持装置１は、変位センサ７０を備えていなくてもよい。
【００５８】
この場合、ダイアフラム８６に設けた歪ゲージ６０の検出データのみによって、可変絞り５０から静圧ポケット２０に供給する流体の流量を制御すればよい。つまり、図４のフローチャートにおいて、主に第五工程Ｓ５０〜第十工程Ｓ１００までの処理のみによって、静圧ポケット２０に供給する流体の流量を制御しても良い。これによっても相応の効果は得られる。
【００５９】
（１−６．第一実施形態の変形例２）
また、第一実施形態の静圧流体支持装置１では、各案内面間１１ａ，１２ａ間の隙間αを外乱負荷に応じて変更する際には、演算装置８０ａが二個の歪ゲージ６０が出力する各歪信号Ｇ１に基づき流量Ｑを逐次演算した。そして、演算した流量Ｑが目標流量である第一流量Ｑ１であるか否かを逐次確認するものとして説明した。
【００６０】
しかしながらこの態様には限らない。変形例２として、静圧流体支持装置１では、演算装置１８０ａが、第一実施形態と同様の方法で演算した第一流量Ｑ１と、以降で説明する第二流量Ｑ２とを事前に取得し、取得したデータ（第一流量Ｑ１、第二流量Ｑ２）を相互に対応付けてデータベースに保持していても良い。なお、ここでいう第二流量Ｑ２とは、第一流量Ｑ１が演算された第一時点Ｔ１（図略）と同時刻において、所定の流量計を用いて静圧ポケットに供給される流体の流量を実測した流量であり、正確な値であるものと仮定する。
【００６１】
そして、第一実施形態におけるフローチャートの工程Ｓ５０に示すように、演算装置１８０ａが、第一時点Ｔ１（図略）より後の時点である第二時点Ｔ２（つまり、測定している現時点、図略）において、歪ゲージ６０が出力する各歪信号Ｇ１を取得した場合、事前に取得した第一流量Ｑ１及び第二流量Ｑ２（図略）と、新たに取得した各歪信号Ｇ１とに基づき、可変絞り弁５０から静圧ポケット２０に供給する流体の流量（図略）を演算しても良い。
【００６２】
具体的には、演算装置１８０ａは、第一流量Ｑ１と第二流量Ｑ２との関係式を求める。このとき、関係式は、例えば（Ｑ２＝ｋ１ＸＱ１）となり、ｋ１は補正係数である。そして、第二時点において歪ゲージ６０が出力した歪信号Ｇ１と、関係式と、に基づき、第二時点Ｔ２において、静圧ポケット２０に供給される流体の正確な流量Ｑ（＝ｋ１ＸＱ１）を演算する。
【００６３】
このように、若干の誤差を含む場合もある第一流量Ｑ１を、流量計を用い、正確な値として計測された第二流量Ｑ２によって補正する補正式（関係式）を作成する。そして、第二時点において歪ゲージ６０が出力する歪信号Ｇ１を取得する。その後、歪信号Ｇ１から第一流量Ｑ１を演算し、演算した第一流量Ｑ１を補正式（関係式）に代入する。これにより、静圧ポケット２０に供給する流体の流量Ｑを、流量計を用いた時と同様の正確さで得ることができる。
【００６４】
補正係数ｋ１は、流量の大小によって変わるので、流量の大きさ毎に補正係数ｋ１を求め、記憶装置に記憶する。使用するときは、第二流量Ｑ２を測定する流量計を外し、流量の大きさに応じた補正係数ｋ１を記憶装置から呼び出し、補正係数ｋ１を乗じて正確な流量（＝ｋ１×Ｑ１）を演算する。ただし、上記態様には限らない。第一流量Ｑ１及び第二流量Ｑ２に基づきマップを作成し、静圧ポケット２０に供給する流体の流量Ｑを作成されたマップに基づき導出しても良い。これによっても同様の効果が期待できる。
【００６５】
なお、上記において、第二流量Ｑ２を測定する流量計は、可変絞り弁５０と静圧ポケット２０との間に設けられる。そして、流量計の種類としては、例えば、フローコントローラ、カルマン渦式流量計、スクリュ式流流量計、羽根車式流流量計等が適用可能である。
【００６６】
＜２．第二実施形態＞
上記第一実施形態では、可変絞り弁５０がアクチュエータ７１を備えた能動型の可変絞り弁であった。しかし、この態様には限らず、第二実施形態の静圧流体支持装置１０１として、図５、図６に示すように可変絞り弁が、アクチュエータ７１を備えない可変絞り弁１５０であってもよい。つまり、静圧流体支持装置１０１の可変絞り弁１５０は、ダイアフラム１８６のみ備える。なお、可変絞り弁１５０の上流側には固定絞りを備えていてもよい。また、静圧流体支持装置１０１は変位センサ７０も有さない。
【００６７】
このため、可変絞り弁１５０のダイアフラム１８６は、流体貯留室１８７における流体の圧力である第一圧力Ｐ１と流体供給室８８の弁座８９辺りの流体の圧力である第二圧力Ｐ２との間の差圧による作動力ｆ３のみによって変位される。この場合、可変絞り弁１５０によって、静圧ポケット２０に供給する流体の流量Ｑを積極的に制御することはできない。
【００６８】
そこで、第二実施形態の静圧流体支持装置１０１は、上記第一実施形態において説明した変形態様１に適用できる。これにより、研削作業と、演算装置８０ａが演算する流体の流量Ｑと、を対応付けてデータの取得を行なうことにより、研削作業中の詳細な作業項目において、工作物（又は静圧流体支持装置１）に付与される研削負荷（外乱負荷）が詳細に把握できる。
【００６９】
また、第二実施形態の静圧流体支持装置１０１は、上記第一実施形態において説明した変形態様２にも適用できる。つまり、静圧流体支持装置１０１は、研削盤等の工作機械の動作中に、ダイアフラム１８６の変位位置Ｐｄを常時検出する。これにより、直接検出することが困難である外力や過負荷による工作機械の僅かな異常の検出が可能となる。また、このとき、ダイアフラム１８６の変位位置Ｐｄを常時確認するだけでなく、長期間、変位位置Ｐｄと、工作機械における作業内容とを対応付けて記憶しデータベース化しても良い。こうすることにより、近似の検出結果が出たとき、保持するデータベースを参照することで発生する様々な事象の原因が検出しやすくなる。
【００７０】
＜３．その他＞
なお、上記第一、第二実施形態では、静圧流体支持装置１，１０１が、固定テーブル１２の平面状の静圧支持面を支持したが、この態様に限らず、スピンドル等の回転軸を支持してもよい。回転軸を支持する場合、対向する軸受面に配置することで、外乱負荷に対し、高い軸受剛性を持たせることができる。なお、静圧流体支持装置を回転軸に適用する場合、固定体及び移動体のいずれに静圧ポケットを設けても良い。また、その他、回転軸以外にもジャーナル軸受、スラスト軸受、静圧ネジにも適用することができる。
【符号の説明】
【００７１】
１，１０１；静圧流体支持装置、  １１；直動テーブル（移動体）、  １１ａ，１２ａ；案内面、  １２；固定テーブル（固定体）、  ２０；静圧ポケット、  ３０；流体供給装置、  ４０；流体供給流路、  ５０,１５０；可変絞り弁、  ６０；歪ゲージ、  ７１；アクチュエータ、  ７３；ボイスコイルモータ、  ８０ａ，１８０ａ；演算装置、  ８６，１８６；ダイアフラム、  ８７；流体貯留室、  ８８；流体供給室、  ８９；弁座、  １８７；流体貯留室、  ｆ１；第一作動力、  ｆ２；第二作動力、  ｆ３；作動力、  Ｇ１，Ｇ１ａｖ；歪信号、  Ｐ１；第一圧力、  Ｐ２；第二圧力、  Ｐｄ；変位位置、  Ｑ；流量、  Ｑ１；第一流量、  Ｑ２；第二流量、  Ｓ１０−Ｓ１００；第一工程−第十工程、  α；隙間、  α０；目標隙間。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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