(57)【要約】【課題】静圧軸受に供給する圧縮空気を清浄にするための多大な装置を不要にすることで、直動案内装置の小型化及び製造コストの削減をすることができる直動案内装置を提供する。【解決手段】固定部材４と、この固定部材４に両端が支持された支持軸３と、この支持軸３の軸心方向に沿って直線的に移動するガイド部材２とを備える。前記ガイド部材２は、前記支持軸３に貫通されたハウジング５と、このハウジング５の内部に収納されたステータ８と、このステータ８の内周側に配置されたロータ７と、このロータ７を外周面に有しかつ前記支持軸３が同軸心状に挿通されたスリーブ６とを有する。このスリーブ６の回転によって動圧を発生させる動圧溝６ｂを当該スリーブ６の内周面６ａに形成する。【選択図】      図２
2008089166.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定部材と、この固定部材に両端が支持された支持軸と、この支持軸の軸心方向に沿って直線的に移動するガイド部材とを備えている直動案内装置であって、
前記ガイド部材は、前記支持軸が同軸心状に挿通されかつその軸心回りに回転駆動されるスリーブを有しており、このスリーブの回転によって動圧を発生させる動圧溝が当該スリーブの内周面に形成されていることを特徴とする直動案内装置。
【請求項２】
固定部材と、この固定部材に両端が支持された支持軸と、この支持軸の軸心方向に沿って直線的に移動するガイド部材とを備えている直動案内装置であって、
前記ガイド部材は、前記支持軸に貫通されたハウジングと、このハウジングの内部に収納されたステータと、このステータの内周側に配置されたロータと、このロータを外周面に有しかつ前記支持軸が同軸心状に挿通されたスリーブとを有しており、このスリーブの回転によって動圧を発生させる動圧溝が当該スリーブの内周面に形成されていることを特徴とする直動案内装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、精密位置決めに用いられる直動案内装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造分野及び真空環境等において精密位置決めに用いられる直動案内装置１０１は、例えば、図４に示すようなものが知られている。即ち、スライド方向に平行に配置されるとともに、基台１０５上に両端を固定部材１０４により支持された一対の支持軸１０３と、この一対の支持軸１０３が挿通されたガイド部材１０２とを有し、前記ガイド部材１０２の内壁１０２ａに圧縮空気１０６を吹出すオリフィス１０２ｂを形成し、前記ガイド部材１０２の内壁１０２ａと支持軸１０３との間に環状の隙間１０７を設けて静圧軸受を構成してガイド部材１０２をスライド自在に支持している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】平５−１８４９７号公報（図６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述した従来の直動案内装置１０１において、ガイド部材１０２の内壁１０２ａに供給する圧縮空気１０６が油等で汚れている場合、ガイド部材１０２内壁１０２ａと支持軸１０３との間に適正な静圧が発生することができない。よって、適正な静圧軸受を構成するためには常に清浄な圧縮空気１０６を供給する必要がある。しかし、清浄な圧縮空気１０６を供給するためには、直動案内装置１０１の外部に別途、圧縮空気１０６を清浄にするための多大な装置が必要になり、且つ多大な製造コストを必要とするという問題点があった。
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、静圧軸受に供給する圧縮空気を清浄にするための多大な装置を不要にすることで、直動案内装置の小型化及び製造コストの削減をすることができる直動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】
【０００５】
前記目的を達成するための本発明の直動案内装置は、固定部材と、この固定部材に両端が支持された支持軸と、この支持軸の軸心方向に沿って直線的に移動するガイド部材とを備えている直動案内装置であって、前記ガイド部材は、前記支持軸が同軸心状に挿通されかつその軸心回りに回転駆動されるスリーブを有しており、このスリーブの回転によって動圧を発生させる動圧溝が当該スリーブの内周面に形成されていることを特徴としている。
【０００６】
このように構成された直動案内装置によれば、前記スリーブが回転駆動することで当該スリーブの内周面と前記支持軸の外周面との間に動圧を発生させるための動圧溝が当該スリーブの内周面に形成されている。即ち、ガイド部材内部に前記スリーブと前記支持軸が非接触状態になる動圧軸受が構成されている。このため、前述した静圧軸受を構成する従来の直動案内装置に比べ、当該静圧軸受に供給する圧縮空気を清浄化するために必要な多大な装置が不要となるため、当該直動案内装置を小型化することができるとともに、当該直動案内装置の製造コストを削減することができる。
【０００７】
また、前記ガイド部材は、前記支持軸に貫通されたハウジングと、このハウジングの内部に収納されたステータと、このステータの内周側に配置されたロータと、このロータを外周面に有しかつ前記支持軸が同軸心状に挿通されたスリーブとを有しており、このスリーブの回転によって動圧を発生させる動圧溝が当該スリーブの内周面に形成されていてもよい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の直動案内装置によれば、静圧軸受に供給する圧縮空気を清浄にするために必要な多大な装置を不要にすることで、直動案内装置の小型化及び製造コストの削減をすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照しつつ、本発明の直動案内装置の実施の形態を説明する。図１は、本発明の第一実施形態に係る直動案内装置を示す斜視説明図である。図２は、図１におけるガイド部材を示す断面説明図である。図３は、本発明の第二実施形態に係る直動案内装置を示す斜視説明図である。なお、これらの図における左右方向を軸方向といい、上下方向を径方向という。また、ガイド部材の外部側を軸方向外側といい、内部側を軸方向内側という。図１において、直動案内装置１は、固定部材４と、この固定部材４に両端を支持されるとともに同じ高さで水平且つ平行に固定される一対の支持軸３と、この支持軸３が挿通されたガイド部材２とを備えている。
【００１０】
ガイド部材２は、図２に示すように、支持軸３の外周に設けられたハウジング５と、このハウジング５の内周面５ｃに固定された円環状のステータ８と、このステータ８の内周面８ａに僅かな対向間隔を有して同心軸状に配置された円環状のロータ７と、このロータ７の内周面７ａに固定された円環状スリーブ６とを有している。
【００１１】
ハウジング５は、プレス成形により鉄等の金属板から形成されたハウジング円筒部５ｄと、このハウジング円筒部５ｄと同種の金属板が円環状に形成されてハウジング円筒部５ｄの内周面５ｃに圧入された第１のハウジング環状部５ａと、この第１のハウジング環状部５ａと同様に円環状に形成されてハウジング円筒部５ｄの内周面５ｃより径方向内側に存在する内周面５ｅに圧入された第２のハウジング環状部５ｂとから構成されている。
【００１２】
また、ハウジング円筒部５ｄの内周面５ｃに円環状のステータ８が固定されており、このステータ８の内周面８ａに僅かな対向間隔を有した状態でステータ８と相対回転自在である円環状のロータ７がステータ８と同心軸状に配置されている。
なお、このロータ７は、例えば永久磁石から構成され、周方向にＳ極とＮ極が交互に配置されている。そして、前記ステータ８に外部から変化する電流を供給することで変化する磁界を発生させることにより、当該ロータ７を回転駆動させる。
【００１３】
そして、ロータ７の内周面７ａには、ロータ７と一体回転可能な円環状のスリーブ６が固定されている。また、スリーブ６の軸方向両外側にはそれぞれ内側軌道面６ｃが形成されており、第１及び第２のハウジング環状部５ａ、５ｂの軸方向内側にはそれぞれ外側軌道面５ｆが形成されている。内側軌道面６ｃと外側軌道面５ｆとの間には、それぞれ転動体９が転動自在に介在しており、スリーブ６は、第１及び第２のハウジング環状部５ａ、５ｂに対して回転自在に支持されている。即ち、これらの構成によってガイド部材２はスラスト玉軸受を構成しており、ロータ７が回転駆動することに伴いスリーブ６も回転駆動することになる。
【００１４】
また、支持軸３が同軸心状に挿通されたスリーブ６の内周面６ａに、スリーブ６が回転することでスリーブ６の内周面６ａと支持軸３の外周面３ａとの間に動圧を発生させるための動圧溝６ｂが形成されている。なお、この動圧溝６ｂはヘリングボーンの形状であることが好ましい。この構造により、スリーブ６が一定速度以上で回転した場合、スリーブ６の内周面６ａと支持軸３の外周面３ａとの間に動圧が発生し、スリーブ６の内周面６ａと支持軸３の外周面３ａとが非接触状態となる。このため、スリーブ６の内周面６ａと支持軸３の外周面３ａとの間に隙間１０が形成されるため、スリーブ６が支持軸３に沿ってスライドすることが可能となる。即ち、スリーブ６の内周面６ａに動圧溝６ｂを形成することでガイド部材２が支持軸３に沿って直動的に移動することが可能となる。
【００１５】
なお、前述したガイド部材２の支持軸３に沿ったスライド移動は、ガイド部材２の外部に別途設置した図示しない制御装置を用いて行う。この制御装置としては、例えばボールねじ構造により直動移動させる装置やリニアモータにより直動移動させる装置等がある。なお、当該制御装置としてリニアモータを使用すれば、ガイド部材２と当該制御装置が非接触となり発塵を防止できるため、本発明の直動案内装置を半導体製造分野或いは真空環境等の精密環境で用いることができる。
また、回転軸３が一対となりガイド部材２に水平且つ平行に挿通されているため、前述した回転軸３の回転に伴って、ガイド部材２も共に回転するというおそれはない。
【００１６】
図３に本発明の他の実施形態に係る直動案内装置について示す。ここで示した直動案内装置１８は、半導体製造分野で用いられる半導体ウエハー１７を直線的に搬送するための装置であり、基台１５に設けられた固定部材１３と、この固定部材１３に両端を支持されるとともに水平且つ平行に支持される一対の支持軸１２と、この一対の支持軸１２がそれぞれ挿通されたガイド部材１１とを備えている。そして、ガイド部材１１には搬送テーブル１６が設置されており、図示しない電動機の回転運動を直線運動に変換するボールねじ１４の働きにより搬送テーブル１６が直線的に移動し、半導体ウエハー１７の直線的な搬送を可能としている。
なお、ガイド部材１１は図２で示したガイド部材２と同様の構造を有しているためその詳細な説明は省略するが、その内部に動圧軸受を構成し、支持軸１２に沿って直線的に移動することが可能となっている。
【００１７】
なお、本発明の直動案内装置は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、スリーブ６の内周面６ａに形成された溝６ｂがヘリングボーンの形状をしているが、多円弧形状であってもよい。また、ロータ７が永久磁石で構成されているが、電磁石で構成されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第一実施形態に係る直動案内装置を示す斜視説明図である。
【図２】図１におけるガイド部材を示す断面説明図である。
【図３】本発明の第二実施形態に係る直動案内装置を示す斜視説明図である。
【図４】従来の直動案内装置を示す斜視説明図である。
【符号の説明】
【００１９】
１、１８  直動案内装置
２、１１  ガイド部材
３、１２  支持軸
４、１３  固定部材
５  ハウジング
６  スリーブ
６ａ  内周面
６ｂ  動圧溝
７  ロータ
８  ステータ
【図１】
2008089166.tif 000003
【図２】
2008089166.tif 000004
【図３】
2008089166.tif 000005
【図４】
2008089166.tif 000006