(57)【要約】【課題】回転部材に作用する圧力が周方向で均一になり、軸受負荷容量および軸受剛性の低下を抑制できる静圧気体軸受回転案内装置を提供すること。【解決手段】静圧気体軸受回転案内装置は、軸周りに回転する円盤形状の部材である回転部材を備える。また、静圧気体軸受回転案内装置は、ハウジングと、多孔質材であって、ハウジングに回転部材の周方向に並べて設けられて回転部材に向かって気体を噴出する複数のエアパッドと、を備え、回転部材の周方向に等間隔に配置される複数の静圧気体軸受を備える。【選択図】図１
2015175511.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸周りに回転する円盤形状の部材である回転部材と、
ハウジングと、多孔質材であって、前記ハウジングに前記回転部材の周方向に並べて設けられて前記回転部材に向かって気体を噴出する複数のエアパッドと、を備え、前記回転部材の周方向に等間隔に配置される複数の静圧気体軸受と、
を備えることを特徴とする静圧気体軸受回転案内装置。
【請求項２】
前記ハウジングは、内部に設けられる流路である内部流路と、前記回転部材に対向する面に設けられる複数の第１凹部と、前記第１凹部の底面に設けられる前記第１凹部よりも小さい凹部であって、前記内部流路に接続される第２凹部と、を備え、
前記エアパッドは、前記第１凹部に嵌まっており、前記内部流路および前記第２凹部を通じて前記気体を供給されることを特徴とする請求項１に記載の静圧気体軸受回転案内装置。
【請求項３】
前記複数のエアパッドのうち一部のエアパッドは、前記回転部材の曲面状の側面に向かって気体を噴出し、
前記側面に対向する前記エアパッドの気体が噴出する表面である噴出面は、前記側面に沿う曲面状であることを特徴とする請求項１または２に記載の静圧気体軸受回転案内装置。
【請求項４】
環状の筐体を備え、
前記ハウジングは、前記筐体に揺動可能に支持されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の静圧気体軸受回転案内装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静圧気体軸受回転案内装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転軸を支持する支持構造として、静圧気体軸受が知られている。静圧気体軸受は、回転軸を非接触の状態で回転可能に支持することができる。例えば、特許文献１には、ラジアル軸受部分およびスラスト軸受部分を備えた軸受ハウジングと、軸受ハウジングのラジアル軸受部分およびスラスト軸受部分のそれぞれに保持された静圧軸受パッドと、を備える静圧流体軸受が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−７１５３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の技術では、ラジアル軸受、スラスト軸受および多孔質の円筒パッド等の部材が、回転軸の周方向の全周に設けられている。このため、特許文献１の技術を用いる場合、回転軸の径方向の大きさを大型化すると、ラジアル軸受、スラスト軸受および円筒パッド等の部材が、回転軸の大型化に応じて大きくなる。しかし、部材の加工精度および多孔質材の気孔率の安定性には限界がある。このため、回転軸が大型化する場合、回転軸に作用する圧力が周方向で不均一となり、軸受負荷容量および軸受剛性が低下する可能性がある。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、回転部材に作用する圧力が周方向で均一になり、軸受負荷容量および軸受剛性の低下を抑制できる静圧気体軸受回転案内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】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、静圧気体軸受回転案内装置は、軸周りに回転する円盤形状の部材である回転部材と、ハウジングと、多孔質材であって、前記ハウジングに前記回転部材の周方向に並べて設けられて前記回転部材に向かって気体を噴出する複数のエアパッドと、を備え、前記回転部材の周方向に等間隔に配置される複数の静圧気体軸受と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
これにより、回転部材が大型化する場合であっても、静圧気体軸受の大型化は抑制される。このため、静圧気体軸受が備える各部材の大きさを一定の大きさ以下に留まり、各部材の加工精度の低下が抑制される。また、ハウジングに複数のエアパッドが設けられるので、エアパッドの大型化が抑制される。このため、回転部材が大型化する場合であっても、多孔質材であるエアパッドの気孔率の安定性が保たれやすくなる。これにより、回転部材に作用する圧力が周方向で均一になりやすくなる。よって、本発明に係る静圧気体軸受回転案内装置は、軸受負荷容量および軸受剛性の低下を抑制できる。
【０００８】
本発明の望ましい態様として、前記ハウジングは、内部に設けられる流路である内部流路と、前記回転部材に対向する面に設けられる複数の第１凹部と、前記第１凹部の底面に設けられる前記第１凹部よりも小さい凹部であって、前記内部流路に接続される第２凹部と、を備え、前記エアパッドは、前記第１凹部に嵌まっており、前記内部流路および前記第２凹部を通じて前記気体を供給されることが好ましい。これにより、内部流路に導入された気体は、第２凹部を通じて、エアパッドの広範囲に接する。このため、気体は、エアパッドの全体から噴出されやすくなる。よって、静圧気体軸受回転案内装置は、エアパッドから噴出する気体によって回転部材に加えられる力の位置によるバラつきを抑制できる。このため、静圧気体軸受回転案内装置は、回転部材の回転運動の安定性を向上させることができる。
【０００９】
本発明の望ましい態様として、前記複数のエアパッドのうち一部のエアパッドは、前記回転部材の曲面状の側面に向かって気体を噴出し、前記側面に対向する前記エアパッドの気体が噴出する表面である噴出面は、前記側面に沿う曲面状であることが好ましい。これにより、噴出面と側面との間に生ずる隙間は一定になりやすくなる。よって、静圧気体軸受回転案内装置は、エアパッドから噴出する気体によって回転部材に加えられる力の位置によるバラつきを抑制できる。このため、静圧気体軸受回転案内装置は、回転部材の回転運動の安定性を向上させることができる。
【００１０】
本発明の望ましい態様として、環状の筐体を備え、前記ハウジングは、前記筐体に揺動可能に支持されることが好ましい。これにより、回転部材の径方向の位置に変化が生じた場合、または回転部材の軸に対する傾きに変化が生じた場合であっても、ハウジングが搖動できるので、回転部材とエアパッドとが非接触の状態が保たれやすい。よって、静圧気体軸受回転案内装置は、軸受負荷容量および軸受剛性の低下をさらに抑制できる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、回転部材に作用する圧力が周方向で均一になり、軸受負荷容量および軸受剛性の低下を抑制できる静圧気体軸受回転案内装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本実施形態に係る静圧気体軸受回転案内装置を、筐体の上面部を除いて示す平面図である。
【図２】図２は、図１におけるＡ−Ａ’断面を示す図である。
【図３】図３は、回転部材の第１端面側から見た第１ハウジングおよび第１エアパッドを示す図である。
【図４】図４は、回転部材の側面側から見た第３ハウジングおよび第３エアパッドを示す図である。
【図５】図５は、図４におけるＢ−Ｂ’断面を示す図である。
【図６】図６は、変形例に係る静圧気体軸受回転案内装置を、回転部材の軸を含む平面で切った断面を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。
【００１４】
（実施形態）
図１は、本実施形態に係る静圧気体軸受回転案内装置を、筐体の上面部を除いて示す平面図である。図２は、図１におけるＡ−Ａ’断面を示す図である。図３は、回転部材の第１端面側から見た第１ハウジングおよび第１エアパッドを示す図である。図４は、回転部材の側面側から見た第３ハウジングおよび第３エアパッドを示す図である。図５は、図４におけるＢ−Ｂ’断面を示す図である。図１、２に示すように、静圧気体軸受回転案内装置１は、例えば、筐体１０と、回転部材６と、３つの第１静圧気体軸受ａｂ１と、３つの第２静圧気体軸受ａｂ２と、３つの第３静圧気体軸受ａｂ３と、を備える。静圧気体軸受回転案内装置１は、例えば、ウェハーの検査装置において、被検査物であるウェハーを回転させる機構として用いられる。なお、第１静圧気体軸受ａｂ１と、第２静圧気体軸受ａｂ２と、第３静圧気体軸受ａｂ３は、必ずしもそれぞれ３つでなくてもよく、それぞれ２つであってもよいし、それぞれ４つ以上であってもよい。
【００１５】
図１に示すように、筐体１０は、環状である。また、図２に示すように、筐体１０は、上面部１０１と、底面部１０２と、側面部１０３と、を備える。上面部１０１は、円環形状の板状部材である。底面部１０２は、上面部１０１に平行である円環形状の板状部材である。側面部１０３は、上面部１０１および底面部１０２を連結する部材である。例えば本実施形態において、筐体１０は、上面部１０１および底面部１０２が鉛直方向に対して直交するように配置されている。
【００１６】
回転部材６は、軸Ｚ周りに回転する円盤形状の部材である。例えば本実施形態において、軸Ｚは、水平面に対して直交している。回転部材６は、例えばステンレス鋼で形成されている。回転部材６は、軸Ｚに対して直交する表面である第１端面６１と、第１端面６１に平行な表面である第２端面６２と、軸Ｚ方向から見て円形である表面である側面６３と、を備える。側面６３は、曲面であって、第１端面６１の径方向外側の端部と第２端面６２の径方向外側の端部とを接続している。また、回転部材６は、軸Ｚ方向に貫通する貫通孔６ｈと、貫通孔６ｈの内周面に設けられる環状の溝６５と、を備える。溝６５は、例えば貫通孔６ｈの内周面を切削することで形成されている。これにより、回転部材６は、中実部材である場合に比較して軽量である。また、回転部材６は、第１端面６１から溝６５に向かって貫通する複数の取付孔６１ｈと、第２端面６２から溝６５に向かって貫通する複数の取付孔６２ｈと、を備える。取付孔６１ｈおよび取付孔６２ｈは、例えば、回転部材６の周方向に等間隔に配置されている。例えば、ウェハー等の被検査物を保持する機台（チャック）が、ボルト等の固定具および取付孔６１ｈ、６２ｈを用いて、回転部材６に固定される。
【００１７】
なお、回転部材６は、第１端面６１を形成する部材と、第２端面６２を形成する部材と、側面６３を形成する部材とを組み立てて形成されていてもよい。このように別部材を組み立てて回転部材６を形成する場合、第１端面６１を形成する部材と第２端面６２を形成する部材との間の隙間が、溝６５である。
【００１８】
図１に示すように、３つの第１静圧気体軸受ａｂ１は、回転部材６の周方向に等間隔に配置されている。図２に示すように、第１静圧気体軸受ａｂ１は、第１ハウジング４と、第１エアパッド５と、を備える。
【００１９】
第１ハウジング４は、第１端面６１に対向するように配置されている。第１ハウジング４は、例えばステンレス鋼で形成されている。第１ハウジング４を第１端面６１から見た形状は、例えば扇形状である。図２に示すように、第１ハウジング４は、第１端面６１と対向する面とは反対側の面に、球状の窪みであるソケット部４８を備える。ソケット部４８には、ボールスタッドｂの球状の先端部が嵌まっている。ボールスタッドｂは、上面部１０１を貫通しており、緩み止めナットｎによって位置決めされている。これにより、第１ハウジング４は、上面部１０１に揺動可能に支持されている。また、ボールスタッドｂの先端部の位置は、緩み止めナットｎを緩めることで調整することができる。
【００２０】
第１エアパッド５は、例えばグラファイトにより形成された板状の多孔質材であって、第１ハウジング４に支持される。図２に示すように、第１ハウジング４は、第１端面６１と対向する面に第１凹部４９を備える。第１エアパッド５は、第１凹部４９に嵌まっている。第１エアパッド５は、例えば、接着剤によって第１凹部４９に固定されている。図３に示すように、第１エアパッド５は、例えばそれぞれの第１ハウジング４に５つずつ固定されている。５つの第１エアパッド５は、例えば回転部材６の周方向で等間隔に並べられている。なお、第１エアパッド５は、ボルト等によって第１凹部４９に固定されていてもよい。また、それぞれの第１ハウジング４に固定される第１エアパッド５は、必ずしも５つでなくてもよく、４つ以下であってもよいし６つ以上であってもよい。
【００２１】
図１に示すように、３つの第２静圧気体軸受ａｂ２は、回転部材６の周方向に等間隔に配置されている。第２静圧気体軸受ａｂ２は、例えば、回転部材６の軸方向から見た場合に第１静圧気体軸受ａｂ１と重なるように配置されている。図２に示すように、第２静圧気体軸受ａｂ２は、第２ハウジング７と、第２エアパッド８と、を備える。
【００２２】
第２ハウジング７は、第２端面６２に対向するように配置されている。第２ハウジング７は、例えばステンレス鋼で形成されている。第２ハウジング７を第２端面６２から見た形状は、例えば扇形状である。図２に示すように、第２ハウジング７は、第２端面６２と対向する面とは反対側の面に、球状の窪みであるソケット部７８を備える。ソケット部７８には、ボールスタッドｂの球状の先端部が嵌まっている。ボールスタッドｂは、底面部１０２を貫通しており、緩み止めナットｎによって位置決めされている。これにより、第２ハウジング７は、底面部１０２に揺動可能に支持されている。
【００２３】
第２エアパッド８は、例えばグラファイトにより形成された板状の多孔質材であって、第２ハウジング７に支持される。第２ハウジング７は、第２端面６２と対向する面に第１凹部７９を備える。第２エアパッド８は、第１凹部７９に嵌まっている。第２エアパッド８は、例えば、接着剤によって第１凹部７９に固定されている。第２エアパッド８は、例えばそれぞれの第２ハウジング７に５つずつ固定されている。５つの第２エアパッド８は、例えば回転部材６の周方向で等間隔に並べられている。なお、第２エアパッド８は、ボルト等によって第１凹部７９に固定されていてもよい。また、それぞれの第２ハウジング７に固定される第２エアパッド８は、必ずしも５つでなくてもよく、４つ以下であってもよいし６つ以上であってもよい。
【００２４】
図１に示すように、３つの第３静圧気体軸受ａｂ３は、回転部材６の周方向に等間隔に配置されている。第３静圧気体軸受ａｂ３は、例えば、第１静圧気体軸受ａｂ１および第２静圧気体軸受ａｂ２と回転部材６の周方向の位置が同じになるように配置されている。図２に示すように、第３静圧気体軸受ａｂ３は、第３ハウジング２と、第３エアパッド３と、を備える。
【００２５】
第３ハウジング２は、側面６３に対向するように配置されている。第３ハウジング２は、例えばステンレス鋼で形成されている。図４に示すように、第３ハウジング２を側面６３から見た形状は、例えば長方形である。図２に示すように、第３ハウジング２は、側面６３と対向する面とは反対側の面に、球状の窪みであるソケット部２８を備える。ソケット部２８には、ボールスタッドｂの球状の先端部が嵌まっている。ボールスタッドｂは、側面部１０３を貫通しており、緩み止めナットｎによって位置決めされている。これにより、第３ハウジング２は、側面部１０３に揺動可能に支持されている。
【００２６】
第３エアパッド３は、例えばグラファイトにより形成された板状の多孔質材であって、第３ハウジング２に支持される。第３ハウジング２は、側面６３と対向する面に第１凹部２９を備える。第３エアパッド３は、第１凹部２９に嵌まっている。第３エアパッド３は、例えば、接着剤によって第１凹部２９に固定されている。図４に示すように、第３エアパッド３は、例えばそれぞれの第３ハウジング２に５つずつ固定されている。５つの第３エアパッド３は、例えば回転部材６の周方向で等間隔に並べられている。なお、第３エアパッド３は、ボルト等によって第１凹部２９に固定されていてもよい。また、それぞれの第３ハウジング２に固定される第３エアパッド３は、必ずしも５つでなくてもよく、４つ以下であってもよいし６つ以上であってもよい。
【００２７】
図４、５に示すように、第３ハウジング２は、内部に設けられる流路である内部流路２１を備える。内部流路２１の一端は、第３ハウジング２の外部に開口している。第３ハウジング２は、第１凹部２９の底面に設けられる第１凹部２９よりも小さい凹部であって内部流路２１に接続される第２凹部２３を備える。例えば、第２凹部２３は、側面６３から見た形状が矩形である矩形部２３ａと、側面６３から見た形状が十字形である十字部２３ｂと、を備える。十字部２３ｂは、矩形部２３ａの内側に配置されている。十字部２３ｂの端部は、矩形部２３ａの４辺それぞれの中間部に連結されている。
【００２８】
図５に示すように、第３エアパッド３は、回転部材６の側面６３に対向する表面である噴出面３１と、噴出面３１とは反対側の表面である裏面３２を備える。噴出面３１は、例えば、第３エアパッド３が対向する回転部材６の側面６３に沿う曲面状である。これにより、噴出面３１と側面６３との間に生ずる隙間Ｇは一定になっている。例えば本実施形態において、隙間Ｇは、１０μｍ程度である。裏面３２は、平坦面であり、第１凹部２９の底面に接している。
【００２９】
内部流路２１には、外部から圧縮空気が導入される。内部流路２１に導入された圧縮空気は、第２凹部２３を通じて、第３エアパッド３の裏面３２の広範囲に接する。第３エアパッド３が多孔質材であるため、圧縮空気は、裏面３２側から噴出面３１側へ第３エアパッド３の内部を移動する。圧縮空気は、第３エアパッド３の内部の気孔を通じて拡散するので、噴出面３１の全体から回転部材６の側面６３に向かって噴出する。このため、第３静圧気体軸受ａｂ３によって、径方向内側向きの力が回転部材６に加えられる。３つの第３静圧気体軸受ａｂ３は、上述したように回転部材６の周方向に均等に配置されている。これにより、３つの第３静圧気体軸受ａｂ３から回転部材６に加えられる力が釣り合う。このため、回転部材６と第３エアパッド３とが非接触の状態で、回転部材６の径方向の位置が規制される。また、回転部材６の径方向の位置に変化が生じた場合であっても、第３ハウジング２が揺動できるので、回転部材６が第３エアパッド３に非接触である状態が保たれやすい。
【００３０】
また、第１ハウジング４は、図３に示すように、第３ハウジング２の内部流路２１に相当する内部流路４１と、第３ハウジング２の第２凹部２３に相当する第２凹部４３と、を備える。内部流路４１および第２凹部４３を通じて圧縮空気が第１エアパッド５に導入され、第１エアパッド５から第１端面６１に向かって圧縮空気が噴出する。このため、第１静圧気体軸受ａｂ１によって、鉛直方向下向きの力が回転部材６に加えられる。また、第１エアパッド５の圧縮空気が噴出する面と第１端面６１の間の隙間の大きさは、上述した隙間Ｇの大きさと同程度である。
【００３１】
また、第２ハウジング７は、例えば内部流路４１と同じ形状の内部流路と、第２凹部４３と同じ形状の第２凹部と、を備える。第２ハウジング７における内部流路および第２凹部を通じて圧縮空気が第２エアパッド８に導入され、第２エアパッド８から第２端面６２に向かって圧縮空気が噴出する。このため、第２静圧気体軸受ａｂ２によって、鉛直方向上向きの力が回転部材６に加えられる。また、第２エアパッド８の圧縮空気が噴出する面と第２端面６２の間の隙間の大きさは、上述した隙間Ｇの大きさと同程度である。
【００３２】
第１エアパッド５から噴出させる圧縮空気の量および第２エアパッド８から噴出させる空気の量は、それぞれ独立に調整することができる。これにより、第２静圧気体軸受ａｂ２によって回転部材６に加えられる力が、第１静圧気体軸受ａｂ１によって回転部材６に加えられる力と回転部材６にかかる重力との合力に釣り合う。このため、回転部材６が第１エアパッド５および第２エアパッド８に非接触の状態で、回転部材６の軸方向の位置が規制される。また、第１静圧気体軸受ａｂ１および第２静圧気体軸受ａｂ２が回転部材６の周方向に等間隔に配置されているため、回転部材６の軸Ｚに対する傾きの規制が容易である。また、回転部材６の軸Ｚに対する傾きに変化が生じた場合であっても、第１ハウジング４および第２ハウジング７が揺動できるので、回転部材６が第１エアパッド５および第２エアパッド８に非接触である状態が保たれやすい。
【００３３】
また、第１静圧気体軸受ａｂ１、第２静圧気体軸受ａｂ２および第３静圧気体軸受ａｂ３は、それぞれ３つである。これにより、第１静圧気体軸受ａｂ１、第２静圧気体軸受ａｂ２および第３静圧気体軸受ａｂ３がそれぞれ２つである場合に比較して、静圧気体軸受回転案内装置１は、回転部材６の軸Ｚ方向の位置および回転部材６の軸Ｚに対する傾きを規制しやすくなる。よって、静圧気体軸受回転案内装置１は、回転部材６の回転運動の安定性を向上させることができる。
【００３４】
また、第２静圧気体軸受ａｂ２は、回転部材６の軸Ｚ方向から見た場合に第１静圧気体軸受ａｂ１と重なるように配置される。これにより、第１静圧気体軸受ａｂ１によって回転部材６に加えられる力の作用点と、第２静圧気体軸受ａｂ２によって回転部材６に加えられる力の作用点とが、回転部材６の周方向で一致しやすくなる。このため、第１エアパッド５から噴出させる圧縮空気の量および第２エアパッド８から噴出させる圧縮空気の量の調整が容易になる。よって、静圧気体軸受回転案内装置１は、回転部材６の回転運動の安定性を容易に維持することができる。
【００３５】
また、回転部材６は、軸Ｚ方向に貫通する貫通孔６ｈと、貫通孔６ｈの内周面に設けられる環状の溝６５と、を備える。これにより、回転部材６は、中実部材である場合に比較して軽量になる。このため、回転部材６を回転させるときに回転部材６に作用する慣性力が小さくなる。よって、静圧気体軸受回転案内装置１は、回転部材６の回転速度の制御を容易にすることができる。
【００３６】
なお、第１静圧気体軸受ａｂ１および第２静圧気体軸受ａｂ２は、必ずしも同じ数で配置されていなくてもよい。例えば、第２静圧気体軸受ａｂ２の数が、第１静圧気体軸受ａｂ１の数よりも多くてもよい。上述したように、第２静圧気体軸受ａｂ２によって回転部材６に加えられる力は、第１静圧気体軸受ａｂ１によって回転部材６に加えられる力と回転部材６にかかる重力との合力に釣り合う必要がある。このため、第２静圧気体軸受ａｂ２の数を第１静圧気体軸受ａｂ１の数よりも多くすることで、１つの第１エアパッド５から噴出する圧縮空気の量と１つの第２エアパッド８から噴出する圧縮空気の量とが、より均一になる。これにより、回転部材６の回転運動の安定性が向上する可能性がある。
【００３７】
また、回転部材６、第１ハウジング４、第２ハウジング７および第３ハウジング２は、必ずしもステンレス鋼で形成されていなくてもよく、他の材料で形成されていてもよい。ただし、回転部材６、第１ハウジング４、第２ハウジング７および第３ハウジング２は、熱膨張率が低い金属で形成されることが好ましい。また、第１エアパッド５、第２エアパッド８および第３エアパッド３は、必ずしもグラファイトで形成されていなくてもよく、他の材料で形成されていてもよい。ただし、第１エアパッド５、第２エアパッド８および第３エアパッド３がグラファイトで形成されている場合、回転部材６に接触したときでも回転部材６との摩擦が生じにくい点で好ましい。
【００３８】
以上述べたように、静圧気体軸受回転案内装置１は、軸Ｚ周りに回転する円盤形状の部材である回転部材６を備える。静圧気体軸受回転案内装置１は、ハウジング（第１ハウジング４、第２ハウジング７または第３ハウジング２）と、多孔質材であって、ハウジングに回転部材６の周方向に並べて設けられて回転部材６に向かって気体を噴出する複数のエアパッド（第１エアパッド５、第２エアパッド８または第３エアパッド３）と、を備え、回転部材６の周方向に等間隔に配置される複数の静圧気体軸受（第１静圧気体軸受ａｂ１、第２静圧気体軸受ａｂ２または第３静圧気体軸受ａｂ３）と、を備える。
【００３９】
これにより、回転部材６が大型化する場合であっても、第１静圧気体軸受ａｂ１、第２静圧気体軸受ａｂ２および第３静圧気体軸受ａｂ３の大型化は抑制される。このため、第１静圧気体軸受ａｂ１、第２静圧気体軸受ａｂ２および第３静圧気体軸受ａｂ３が備える各部材の大きさを一定の大きさ以下に留まり、各部材の加工精度の低下が抑制される。よって、静圧気体軸受回転案内装置１は、回転部材６が大きい場合でも、回転部材６を非接触で支持することができる。「回転部材６を非接触で支持する」とは、第１エアパッド５と回転部材６との間、第２エアパッド８と回転部材６との間、および第３エアパッド３と回転部材６との間にある気体（圧縮空気）によって、回転部材６の軸Ｚ方向および径方向の位置が規制されている状態を意味する。すなわち、「回転部材６を非接触で支持する」とは、気体（圧縮空気）によって回転部材６が宙に浮かんでいる状態を意味する。また、ハウジングに複数のエアパッドが設けられるので、エアパッドの大型化が抑制される。このため、回転部材６が大型化する場合であっても、多孔質材であるエアパッドの気孔率の安定性が保たれやすくなる。これにより、回転部材６に作用する圧力が周方向で均一になりやすくなる。よって、静圧気体軸受回転案内装置１は、回転部材６が大きい場合でも軸受負荷容量および軸受剛性の低下を抑制できる。ここで、軸受負荷容量とは、静圧気体軸受回転案内装置１が回転部材６を非接触で支持することができる最大荷重である。軸受剛性とは、回転部材６の回転中において衝撃または振動等が回転部材６に加えられたとき、回転部材６が第１エアパッド５、第２エアパッド８または第３エアパッド３に接触せずに回転できる度合である。軸受剛性の単位は、例えば[Ｎ／μｍ]である。すなわち、軸受剛性は、回転中の回転部材６を１μｍ移動させるのに要する荷重[Ｎ]を意味する。
【００４０】
また、ハウジング（第１ハウジング４、第２ハウジング７または第３ハウジング２）は、内部に設けられる流路である内部流路（内部流路２１、４１等）と、回転部材６に対向する面に設けられる複数の第１凹部（第１凹部２９、４９、７９）と、第１凹部の底面に設けられる第１凹部よりも小さい凹部であって、内部流路に接続される第２凹部（第２凹部２３、４３等）と、を備える。エアパッド（第１エアパッド５、第２エアパッド８または第３エアパッド３）は、第１凹部に嵌まっており、内部流路および第２凹部を通じて気体を供給される。これにより、内部流路に導入された気体（圧縮空気）は、第２凹部を通じて、エアパッドの広範囲に接する。このため、気体（圧縮空気）は、エアパッドの全体から噴出されやすくなる。よって、静圧気体軸受回転案内装置１は、エアパッドから噴出する気体（圧縮空気）によって回転部材６に加えられる力の位置によるバラつきを抑制できる。このため、静圧気体軸受回転案内装置１は、回転部材６の回転運動の安定性を向上させることができる。
【００４１】
また、複数のエアパッド（第１エアパッド５、第２エアパッド８または第３エアパッド３）のうち一部のエアパッド（第３エアパッド３）は、回転部材６の曲面状の側面６３に向かって気体（圧縮空気）を噴出し、側面６３に対向するエアパッド（第３エアパッド３）の気体（圧縮空気）が噴出する表面である噴出面３１は、側面６３に沿う曲面状である。これにより、噴出面３１と側面６３との間に生ずる隙間Ｇは一定になりやすくなる。よって、静圧気体軸受回転案内装置１は、エアパッドから噴出する気体（圧縮空気）によって回転部材６に加えられる力の位置によるバラつきを抑制できる。このため、静圧気体軸受回転案内装置１は、回転部材６の回転運動の安定性を向上させることができる。
【００４２】
また、静圧気体軸受回転案内装置１は、環状の筐体１０を備え、ハウジング（第１ハウジング４、第２ハウジング７または第３ハウジング２）は、筐体１０に揺動可能に支持される。これにより、回転部材６の径方向の位置に変化が生じた場合、または回転部材６の軸Ｚに対する傾きに変化が生じた場合であっても、ハウジング（第１ハウジング４、第２ハウジング７または第３ハウジング２）が搖動できるので、回転部材６とエアパッド（第１エアパッド５、第２エアパッド８または第３エアパッド３）とが非接触の状態が保たれやすい。よって、静圧気体軸受回転案内装置１は、軸受負荷容量および軸受剛性の低下をさらに抑制できる。
【００４３】
（変形例）
図６は、変形例に係る静圧気体軸受回転案内装置を、回転部材の軸を含む平面で切った断面を示す図である。上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００４４】
変形例に係る静圧気体軸受回転案内装置１は、回転部材６Ａを備える。回転部材６Ａは、軸Ｚ周りに回転する円盤形状の部材である。回転部材６Ａは、例えばステンレス鋼で形成されている。回転部材６Ａは、軸Ｚに対して直交する表面である第１端面６１Ａと、第１端面６１に平行な表面である第２端面６２Ａと、軸Ｚ方向から見て円形である表面である側面６３と、を備える。また、回転部材６Ａは、軸Ｚ方向に貫通する貫通孔６ｈＡと、貫通孔６ｈＡの内周面に設けられる環状の溝６６、６７と、を備える。回転部材６Ａは、溝６６と溝６７との間に固定部６４を備える。固定部６４は、軸Ｚに対して直交する板状であり、軸Ｚ方向に貫通する複数の取付孔６４ｈを備える。取付孔６４ｈは、例えば回転部材６Ａの周方向に等間隔に配置されている。例えば、ウェハー等の被検査物を保持する機台（チャック）が、ボルト等の固定具および取付孔６４ｈを用いて、固定部６４に固定される。
【００４５】
これにより、回転部材６Ａは、実施形態で説明した取付孔６１ｈおよび取付孔６２ｈを備えなくてもよくなる。このため、第１端面６１Ａおよび第２端面６２Ａの面積は、上述した実施形態の第１端面６１および第２端面６２の面積よりも小さくすることができる。
また、ウェハー等の被検査物の重量による力は固定部６４が負担するので、回転部材６Ａにおける固定部６４以外の部分の肉厚が薄くなる可能性がある。これにより、回転部材６Ａは、上述した実施形態の回転部材６に比較して軽量になる可能性がある。このため、回転部材６Ａを回転させるときに回転部材６Ａに作用する慣性力が小さくなる可能性がある。よって、変形例に係る静圧気体軸受回転案内装置１は、回転部材６Ａの回転速度の制御を容易にすることができる可能性がある。
【符号の説明】
【００４６】
１  静圧気体軸受回転案内装置
１０  筐体
１０１  上面部
１０２  底面部
１０３  側面部
２  第３ハウジング
２１  内部流路
２３  第２凹部
２３ａ  矩形部
２３ｂ  十字部
２８  ソケット部
２９  第１凹部
３  第３エアパッド
３１  噴出面
３２  裏面
４  第１ハウジング
４１  内部流路
４３  第２凹部
４８  ソケット部
４９  第１凹部
５  第１エアパッド
６、６Ａ  回転部材
６ｈ、６ｈＡ  貫通孔
６１、６１Ａ  第１端面
６１ｈ  取付孔
６２、６２Ａ  第２端面
６２ｈ  取付孔
６３  側面
６４  固定部
６４ｈ  取付孔
６５、６６、６７  溝
７  第２ハウジング
７８  ソケット部
７９  第１凹部
８  第２エアパッド
ａｂ１  第１静圧気体軸受
ａｂ２  第２静圧気体軸受
ａｂ３  第３静圧気体軸受
ｂ  ボールスタッド
Ｇ  隙間
ｎ  緩み止めナット
【図１】
2015175511.tif 000003
【図２】
2015175511.tif 000004
【図３】
2015175511.tif 000005
【図４】
2015175511.tif 000006
【図５】
2015175511.tif 000007
【図６】
2015175511.tif 000008