(57)【要約】【課題】本発明は可動側球面軸受け部材のθｚ方向の動きを規制すると共に、θｘ方向及びθｙ方向の動きを許容することを課題とする。【解決手段】静圧球面軸受装置１００は、固定側球面軸受け部材１２０と、可動側球面軸受け部材１３０と、可動側球面軸受け部材１３０の外周よりＸ方向に延在する四角形状の被規制部材１４０と、被規制部材１４０のθｚ方向の動きを規制すると共に、θｘ方向及びθｙ方向の動きを許容する規制機構１５０とを有する。規制機構１５０は、被規制部材１４０のＹ方向の側面に対する動きを規制するストッパ部材１６０と、ストッパ部材１６０をθｘ方向に回動可能に支持するストッパブッシュ１７０と、ストッパブッシュ１７０を保持するストッパスライダ１８０と、ストッパスライダ１８０をＹ方向にスライド可能に支持するストッパガイド１９０とから構成されている。【選択図】図２
2008202761.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定側球面軸受け部材と、
該固定側球面軸受け部材によりθｘ方向及びθｙ方向及びθｚ方向に回動可能に支持された可動側球面軸受け部材と、
前記可動側球面軸受け部材の周縁部より側方に突出する被規制部材と、
前記被規制部材に対してθｘ方向及びθｙ方向の動きを許容すると共に、θｚ方向の動きを規制する規制機構と、
からなることを特徴とする静圧球面軸受装置。
【請求項２】
前記規制機構は、
前記被規制部材の側面に対向する規制部材と、
該規制部材を揺動可能に支持する摺動部材と、
該摺動部材を摺動可能に支持する支持部材と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の静圧球面軸受装置。
【請求項３】
前記規制部材は、
前記被規制部材の側面に対して面方向の動きを規制するように前記被規制部材の側面に近接対向する一対の対向部と、
前記摺動部材から摺動方向と直交する水平方向に延在する軸により回動可能に支持され、前記一対の対向部を連結する連結部と、
を有することを特徴とする請求項２に記載の静圧球面軸受装置。
【請求項４】
前記規制部材は、前記被規制部材の側面に対してエアを吹き付ける静圧パッドを有することを特徴とする請求項２または３に記載の静圧球面軸受装置。
【請求項５】
前記摺動部材は、前記規制部材の軸を回動可能に支持する円筒形状の軸受け部材を有することを特徴とする請求項２乃至４の何れかに記載の静圧球面軸受装置。
【請求項６】
前記円筒形状の軸受け部材は、静圧軸受け構造であることを特徴とする請求項５に記載の静圧球面軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は静圧球面軸受装置に係り、特に可動側球面軸受け部材のθｚ方向の動きを規制するよう構成された静圧球面軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造装置の分野では、例えば、特許文献１に記載されたように、半導体チップを保持するプレートが半球面状凸部と半球面状凹部とを組み合わせた軸受構造により回動可能に支持させる構成の軸受装置がある。この種の軸受装置では、半導体チップを加工する加工装置に対する半導体チップの平行度を自動的に制御するため、半球面状凸部が半球面状凹部に対してどの方向にも回動することができるようになっている。
【０００３】
このような装置では、半球面状凸部と半球面状凹部とを組み合わせた軸受構造により半球面状凸部が半球面状凹部に対してθｚ方向へ摺動するのを抑制する必要がある。
【０００４】
最近では、静圧球面軸受装置のθｚ方向の動きを規制する構成として、例えば、図１に示すように、可動側球面軸受け部材１２の外周に突出するピン２４を軸受け部材２６に挿通させてθｘ方向に揺動可能に支持すると共に、θｚ方向の動きを規制する構成のものが用いられている。
【特許文献１】特開平９−６４０９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、図１に示す静圧球面軸受装置では、可動側球面軸受け部材１２のピン２４を軸受け部材２６に挿通させてθｘ方向に回動可能に支持する構成であるので、ピン２４の外周と軸受け部材２６の内径との間に隙間（クリアランス）が介在するため、θｚ方向のがたつきを無くすことができず、精密な位置決めができないという問題がある。
【０００６】
また、上記のようなθｚ方向のがたつきを無くす方法として、ピンの外周を静圧軸受け構造により支持する構成が考えられるが、上記静圧球面軸受装置においては、可動側球面軸受け部材１２の外周より半径方向に突出するピン２４を静圧軸受けにより支持すると、θｘ方向のみ回動可能になるため、可動側球面軸受け部材１２をθｙ方向の回動させることができず、多自由度に対応することができず、可動側球面軸受け部材の位置調整が制限されてしまうという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は上記事情に鑑み、上記課題を解決した静圧球面軸受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】
上記課題を解決するため、本発明は以下のような手段を有する。
【０００９】
本発明は、固定側球面軸受け部材と、該固定側球面軸受け部材によりθｘ方向及びθｙ方向及びθｚ方向に回動可能に支持された可動側球面軸受け部材と、前記可動側球面軸受け部材の周縁部より側方に突出する被規制部材と、前記被規制部材に対してθｘ方向及びθｙ方向の動きを許容すると共に、θｚ方向の動きを規制する規制機構と、からなることにより、上記課題を解決するものである。
【００１０】
前記規制機構は、前記被規制部材の側面に対向する規制部材と、該規制部材を揺動可能に支持する摺動部材と、該摺動部材を摺動可能に支持する支持部材と、を有することにより、上記課題を解決するものである。
【００１１】
前記規制部材は、前記被規制部材の側面に対して面方向の動きを規制するように前記被規制部材の側面に近接対向する一対の対向部と、前記摺動部材から摺動方向と直交する水平方向に延在する軸により回動可能に支持され、前記一対の対向部を連結する連結部と、を有することにより、上記課題を解決するものである。
【００１２】
前記規制部材は、前記被規制部材の側面に対してエアを吹き付ける静圧パッドを有することにより、上記課題を解決するものである。
【００１３】
前記摺動部材は、前記規制部材の軸を回動可能に支持する円筒形状の軸受け部材を有することにより、上記課題を解決するものである。
【００１４】
前記円筒形状の軸受け部材は、静圧軸受け構造であることにより、上記課題を解決するものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、可動側球面軸受け部材の周縁部より側方に突出する被規制部材に対してθｚ方向の動きを規制すると共に、θｘ方向及びθｙ方向の動きを許容する規制機構を有するため、可動側球面軸受け部材のθｚ方向の動きを規制して位置合わせ精度を高めることができると共に、可動側球面軸受け部材のθｘ方向及びθｙ方向の位置合わせが可能になり、より自由度の高い精密な位置合わせが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【実施例１】
【００１７】
図２は本発明による静圧球面軸受装置の一実施例を示す構成図である。図２に示されるように、静圧球面軸受装置１００は、ベース１１０上に固定された固定側球面軸受け部材１２０と、固定側球面軸受け部材１２０の球面凹形状とされた固定側球面座１２２に対向する球面凸形状の可動側球面座１３２を有する可動側球面軸受け部材１３０と、可動側球面軸受け部材１３０の外周より側方（Ｘ方向）に延在する四角形状の被規制部材１４０と、被規制部材１４０のθｚ方向の動きを規制すると共に、θｘ方向及びθｙ方向の動きを許容する規制機構１５０とを有する。可動側球面軸受け部材１３０は、固定側球面軸受け部材１２０の固定側球面座１２２に対して可動側球面座１３２を有するため、θｚ方向以外のθｘ方向及びθｙ方向に回動可能に支持されており、位置合わせを行う場合には、θｘ方向及びθｙ方向の角度を調整することになる。
【００１８】
規制機構１５０は、被規制部材１４０のＹ方向の側面に対する動きを規制するストッパ部材（規制部材）１６０と、ストッパ部材１６０をθｘ方向に回動可能に支持するストッパブッシュ（円筒状軸受け部材）１７０と、ストッパブッシュ１７０を保持するストッパスライダ（摺動部材）１８０と、ストッパスライダ１８０をＹ方向にスライド可能に支持するストッパガイド（支持部材）１９０とから構成されている。
【００１９】
図３は規制機構１５０をＸ方向からみた図である。図３に示されるように、被規制部材１４０は、Ｘ方向からみると、上下方向（Ｚ方向）に延在する長方形に形成されており、一端が可動側球面軸受け部材１３０の外周に結合され、他端がＸ方向に延在形成されている。
【００２０】
ストッパ部材１６０は、Ｘ方向からみると被規制部材１４０を囲むように長方形の枠状に形成されており、被規制部材１４０の側面１４２，１４４に対して面方向（Ｙ方向）の動きを規制するように側面１４２，１４４に近接対向する一対の対向部１６０ａ，１６０ｂと、一対の対向部１６０ａ，１６０ｂの上端間を連結し、ストッパスライダ１８０から摺動方向と直交する水平方向に延在する軸１７２により回動可能に支持される上部連結部１６０ｃと、一対の対向部１６０ａ，１６０ｂの下端間を連結する下部連結部１６０ｄと、を有する。一対の対向部１６０ａ，１６０ｂは、上下端部が上部連結部１６０ｃ、下部連結部１６０ｄによって互いに平行に延在形成された状態に保持されており、θｘ方向の荷重に対して十分な耐圧強度を有する。そのため、ストッパ部材１６０は、被規制部材１４０の側面１４２，１４４に対する規制強度が確保されている。
【００２１】
被規制部材１４０の側面１４２，１４４に対向する対向部１６０ａ，１６０ｂの内壁には、被規制部材１４０の側面１４２，１４４に対してエアを吹き付けるＹ方向の静圧パッド１６２，１６４が保持されている。また、対向部１６０ａ，１６０ｂの上端間を連結する連結部１６０ｃは、軸１７２によりθｘ方向に回動可能に支持される。
【００２２】
ストッパ部材１６０は、一対の対向部１６０ａ，１６０ｂ間には、Ｘ方向に貫通し、且つＺ方向に延在する長方形状の貫通孔１６６が形成されている。この貫通孔１６６は、一対の対向部１６０ａ，１６０ｂ及び上部連結部１６０ｃ、下部連結部１６０ｄによって囲まれており、被規制部材１４０がＺ方向に移動可能となるように被規制部材１４０よりもＺ方向の寸法が長く形成されている。
【００２３】
被規制部材１４０は、ストッパ部材１６０の貫通孔１６６に挿入されており、左右側面１４２，１４４が対向部１６０ａ，１６０ｂに近接対向する。そして、対向部１６０ａ，１６０ｂの内面に保持されたＹ方向の静圧パッド１６２，１６４から左右側面１４２，１４４に対してエア（圧縮空気）が吹き付けられて、被規制部材１４０のＹ方向の動きが規制される。従って、被規制部材１４０は、ストッパ部材１６０に対してＺ方向に移動可能であるが、Ｙ方向及びθｚ方向への移動が規制される。
【００２４】
また、ストッパ部材１６０の貫通孔１６６を形成する上部連結部１６０ｃ、下部連結部１６０ｄの内壁には、Ｚ方向の静圧パッド１６８，１６９が設けられ、Ｚ方向の静圧パッド１６８，１６９から被規制部材１４０の上面１４６，下面１４８に対してエア（圧縮空気）が吹き付けられて、被規制部材１４０のＺ方向の動きが規制される。
【００２５】
可動側球面軸受け部材１３０をθｙ方向に揺動する際、被規制部材１４０はストッパ部材１６０の貫通孔１６６に挿通された状態で上下方向（Ｚ方向）に移動する。その際、被規制部材１４０の上面１４６が上部連結部１６０ｃの内壁に保持された静圧パッド１６８に近接すると、被規制部材１４０の上方への移動が規制され、被規制部材１４０の下面１４８が下部連結部１６０ｄの内壁に保持された静圧パッド１６９に近接すると、被規制部材１４０の下方への移動が規制される。
【００２６】
ストッパブッシュ１７０は、両端がストッパスライダ１８０に保持され、且つ上記ストッパ部材１６０の連結部１６０ｃをＸ方向に貫通する軸１７２と、軸１７２が挿通される孔１７４の円筒状内壁に埋め込まれた静圧パッド１７６とから構成された円筒形状の静圧軸受け構造になっている。そのため、ストッパ部材１６０は、軸１７２を中心にθｘ方向に揺動することができると共に、静圧パッド１７６から吹き付けられたエアにより形成された空気層を介して軸１７２に対して非接触でθｘ方向に回動可能に支持されている。このように、ストッパ部材１６０は、上記軸１７２と静圧パッド１７６とからなる円筒状の静圧軸受け構造により、可動側球面軸受け部材１３０のθｘ方向の回動を許容すると共に、被規制部材１４０の左右側面１４２，１４４に対向する静圧パッド１６２，１６４によりθｚ方向への回動を防止される。
【００２７】
また、ストッパ部材１６０には、上記静圧パッド１６２，１６４，１７６にエアを供給するためのエア供給通路１６０ｅ〜１６０ｇが設けられ、エア供給通路１６０ｅ〜１６０ｇの夫々には、空気圧源（図示せず）からのエアチューブ２００ａ〜２００ｃが接続されている。Ｚ方向の静圧パッド１６８，１６９には、エア供給通路１６０ｅ〜１６０ｇから分岐されたエア供給通路(図示せず)が連通されており、空気圧源からの圧縮空気が供給されている。
【００２８】
図４はストッパスライダ１８０とストッパガイド１９０との取付構造を示す正面図である。図５はストッパスライダ１８０とストッパガイド１９０との取付構造を示す側面図である。図４及び図５に示されるように、ストッパスライダ１８０は、Ｙ方向からみるとストッパ部材１６０の連結部１６０ｃを跨ぐように逆Ｕ字状に形成された一対の軸保持部１８２，１８４と、軸保持部１８２，１８４の上端部を連結する連結部１８６と、連結部１８６の上部に形成され、ストッパガイド１９０に非接触でガイドされてＹ方向に移動する摺動部１８８とを有する。軸保持部１８２，１８４は、前述した軸１７２の両端をＸ方向に貫通させた状態で保持しており、軸保持部１８２，１８４間には、軸１７２が挿通された円筒形状の軸受け構造を有するストッパ部材１６０の連結部１６０ｃが介在している。
【００２９】
従って、ストッパ部材１６０は、ストッパスライダ１８０の軸保持部１８２，１８４に軸承された軸１７２によりθｘ方向に揺動可能に支持されると共に、ストッパスライダ１８０の摺動部１８８がストッパガイド１９０に沿ってＹ方向に移動することによりＹ方向に移動する。これにより、ストッパ部材１６０は、可動側球面軸受け部材１３０がθｘ方向に回動する場合には、被規制部材１４０の左右側面１４２，１４４に対向する静圧パッド１６２，１６４を有するストッパ部材１６０が軸１７２によりθｘ方向に回動すると共に、ストッパスライダ１８０がＹ方向にスライドすることでθｘ方向への回動が可能になる。
【００３０】
このようにストッパスライダ１８０がストッパガイド１９０にガイドされてＹ方向に非接触でスライドするＹ方向動作と、軸１７２に対してストッパスライダ１８０が静圧パッド１７６により非接触でθｘ方向に回動する回動動作との組み合わせにより、さらに可動側球面軸受け部材１３０を高精度に移動させることができると共に、θｚ方向の動きを規制することが可能になる。
【００３１】
また、ストッパガイド１９０は、ベース１１０上に起立した門型形状に形成されており、一対の支柱１９２，１９４と、支柱１９２，１９４間に横架されたガイド部１９６とを有する。ガイド部１９６は、ストッパスライダ１８０の移動をガイドするように、断面が四角形状に形成されており、且つＹ方向に延在形成されている。
【００３２】
ストッパスライダ１８０は、摺動部１８８がガイド部１９６の断面形状に応じた四角形状の枠体に形成されているので、ガイド部１９６に対して傾くことなくＹ方向に平行移動する。そのため、ストッパスライダ１８０は、可動側球面軸受け部材１３０がθｘ方向に回動した場合にガイド部１９６の延在方向に移動して可動側球面軸受け部材１３０の動きを許容する。
【００３３】
このように、可動側球面軸受け部材１３０の側方に突出形成された被規制部材１４０をストッパスライダ１８０とストッパガイド１９０との組み合わせにより外部からθｚ方向の回転を規制するように構成とすることで、θｘ方向、θｙ方向の動きを許容すると共に、θｚ方向の動きを規制する構成を簡単、且つ低コストで製作することができる。さらには、θｚ方向の動作を規制する被規制部材１４０、ストッパスライダ１８０、ストッパガイド１９０は、可動側球面軸受け部材１３０の側方に露出した状態で配置される構成であるので、メンテナンスが容易に行える。
【００３４】
また、ストッパスライダ１８０の摺動部１８８の四角形状に形成された内壁には、ガイド部１９６の４辺に対向する位置に静圧パッド２１０〜２１３が設けられている。さらに、摺動部１８８の内部には、静圧パッド２１０〜２１３に連通されたエア供給通路２２０が形成されており、エア供給通路２２０には、エアチューブ２００ｄが接続されている。
【００３５】
そのため、ストッパスライダ１８０は、ガイド部１９６の左右側面、上面、下面に対向するように配置された静圧パッド２１０〜２１３から吹き付けられたエアによる空気層を介して非接触でＹ方向に移動可能にガイドされる。
【００３６】
図６は可動側球面軸受け部材１３０をθｘ方向に回動させた場合の規制機構１５０の動作を示す図である。尚、図６において、動作前の状態を破線で示し、動作後の状態を実線で示す。
【００３７】
図６に示されるように、例えば、ストッパスライダ１８０が破線で示す動作前の位置Ｐ１から実線で示す動作後の位置Ｐ２（移動距離ｙ）へＹ方向に移動したとすると、位置Ｐ１からの中心線と位置Ｐ２からの中心線とが交差する回動中心Ｏを仮想中心とする位置Ｐ１から位置Ｐ２に至る回動角度θｘとの関係は、次式のように表せる。
ｙ＝ｒ・ｓｉｎθｘ・・・（１）
従って、ストッパスライダ１８０がＹ方向にスライドすると共に、ストッパ部材１６０が軸１７２を中心に角度θｘで回動する。
【００３８】
ここで、可動側球面軸受け部材１３０の位置合わせと共に、上記のように構成された規制機構１５０の動作について説明する。
【００３９】
図７（Ａ）〜図７（Ｃ）は可動側球面軸受け部材１３０をθｘ方向に回動させた場合の動作を示す図である。
【００４０】
図７（Ａ）に示されるように、可動側球面軸受け部材１３０が水平状態に位置している場合、規制機構１５０のストッパ部材１６０は一対の対向部１６０ａ，１６０ｂがＸ方向からみて垂下方向に延在する状態にあり、可動側球面軸受け部材１３０の外周に固定された被規制部材１４０が垂直状態に保持されている。このとき、ストッパスライダ１８０は、ガイド部１９６の中間位置にある。
【００４１】
この動作状態では、被規制部材１４０がストッパ部材１６０の対向部１６０ａ，１６０ｂによりＹ方向の側面１４２，１４４が近接対向する静圧パッド１６２，１６４によって形成された空気層を介して挟持されているので、θｚ方向の回動が規制されている。
【００４２】
図７（Ｂ）に示されるように、可動側球面軸受け部材１３０がθｙ方向の時計方向（Ａ方向）に回動した状態に調整された場合、規制機構１５０のストッパ部材１６０は軸１７２を中心に時計方向（Ａ方向）に回動して一対の対向部１６０ａ，１６０ｂ間に保持される被規制部材１４０の傾き動作を許容する。
【００４３】
また、ストッパスライダ１８０は、ガイド部１９６の中間位置より左方向（Ｙ１方向）に移動しており、軸１７２がＹ１方向に移動することを許容している。本実施例では、軸１７２が静圧パッド１７６により摩擦のない非接触状態に軸承され、ストッパスライダ１８０も静圧パッド２１０〜２１３により摩擦のない非接触状態で移動することができるので、可動側球面軸受け部材１３０は、規制機構１５０による負荷を受けずにＸ方向からみてθｘ方向の時計方向（Ａ方向）に回動することができる。
【００４４】
この動作状態では、前述した図７（Ａ）のときと同様に、被規制部材１４０がストッパ部材１６０の対向部１６０ａ，１６０ｂによりＹ方向の側面１４２，１４４が近接対向する静圧パッド１６２，１６４によって形成された空気層を介して挟持されているので、θｚ方向の回動が規制されている。
【００４５】
図７（Ｃ）に示されるように、可動側球面軸受け部材１３０がθｘ方向の反時計方向（Ｂ方向）に回動した状態に調整された場合、規制機構１５０のストッパ部材１６０は軸１７２を中心に反時計方向（Ｂ方向）に回動して一対の対向部１６０ａ，１６０ｂ間に保持される被規制部材１４０の傾き動作を許容する。
【００４６】
また、ストッパスライダ１８０は、ガイド部１９６の中間位置より右方向（Ｙ２方向）に移動しており、軸１７２がＹ２方向に移動することを許容している。本実施例では、軸１７２が静圧パッド１７６により摩擦のない状態に保持され、ストッパスライダ１８０も静圧パッド２１０〜２１３により摩擦のない状態で移動することができるので、可動側球面軸受け部材１３０は、規制機構１５０による負荷を受けずに反時計方向（Ｂ方向）に回動することができる。
【００４７】
この動作状態では、前述した図７（Ａ）、図７（Ｂ）のときと同様に、被規制部材１４０がストッパ部材１６０の対向部１６０ａ，１６０ｂによりＹ方向の側面１４２，１４４が近接対向する静圧パッド１６２，１６４によって形成された空気層を介して挟持されているので、θｚ方向の回動が規制されている。そのため、可動側球面軸受け部材１３０をθｘ方向に回動させる場合、規制機構１５０によって常にθｚ方向の回動が規制されており、可動側球面軸受け部材１３０のθｘ方向の位置を調整する際にθｚ方向の誤差が生じないので、可動側球面軸受け部材１３０を高精度にθｘ方向の位置調整することが可能になる。
【００４８】
図８（Ａ）〜図８（Ｃ）は可動側球面軸受け部材１３０をθｙ方向に回動させた場合の動作を示す図である。
【００４９】
図８（Ａ）に示されるように、可動側球面軸受け部材１３０が水平状態に位置している場合、規制機構１５０のストッパ部材１６０は一対の対向部１６０ａ，１６０ｂが垂下方向に延在する状態にあり、可動側球面軸受け部材１３０の外周からＸ方向に延在形成された被規制部材１４０がＹ方向からみて水平状態に保持されている。このとき、ストッパスライダ１８０は、ガイド部１９６の中間位置にある。
【００５０】
この動作状態では、被規制部材１４０がストッパ部材１６０の対向部１６０ａ，１６０ｂによりＹ方向の側面１４２，１４４が近接対向する静圧パッド１６２，１６４によって形成された空気層を介して挟持されているので、θｚ方向の回動が規制されている。
【００５１】
図８（Ｂ）に示されるように、可動側球面軸受け部材１３０がθｙ方向の反時計方向（Ｃ方向）に回動した状態に調整された場合、規制機構１５０のストッパ部材１６０は回動せず、一対の対向部１６０ａ，１６０ｂ間に保持される被規制部材１４０が反時計方向（Ｃ方向）に回動する。また、ストッパスライダ１８０は、Ｙ方向の力を受けないので、移動せず、ガイド部１９６の中間位置に停止している。本実施例では、被規制部材１４０の側面１４２，１４４は、対向部１６０ａ，１６０ｂの静圧パッド１６２，１６４により空気層を介して挟持されているので、摩擦のない非接触状態で上下方向に移動することができる。
【００５２】
よって、可動側球面軸受け部材１３０は、規制機構１５０による負荷を受けずにＣ方向に回動することができる。この動作状態では、前述した図８（Ａ）のときと同様に、被規制部材１４０がストッパ部材１６０の対向部１６０ａ，１６０ｂによりＹ方向の側面１４２，１４４が近接対向する静圧パッド１６２，１６４によって形成された空気層を介して挟持されているので、θｚ方向の回動が規制されている。
【００５３】
図８（Ｃ）に示されるように、可動側球面軸受け部材１３０がθｙ方向の時計方向（Ｄ方向）に回動した状態に調整された場合、規制機構１５０のストッパ部材１６０は回動せず、一対の対向部１６０ａ，１６０ｂ間に保持される被規制部材１４０が時計方向（Ｄ方向）に回動する。また、ストッパスライダ１８０は、Ｙ方向の力を受けないので、移動せず、ガイド部１９６の中間位置に停止している。本実施例では、被規制部材１４０の側面１４２，１４４は、対向部１６０ａ，１６０ｂの静圧パッド１６２，１６４により空気層を介して挟持されているので、摩擦のない非接触状態で移動することができる。
【００５４】
よって、可動側球面軸受け部材１３０は、規制機構１５０による負荷を受けずにＤ方向に回動することができる。この動作状態では、前述した図８（Ａ）、図８（Ｂ）のときと同様に、被規制部材１４０がストッパ部材１６０の対向部１６０ａ，１６０ｂによりＹ方向の側面１４２，１４４が近接対向する静圧パッド１６２，１６４によって形成された空気層を介して挟持されているので、θｚ方向の回動が規制されている。そのため、可動側球面軸受け部材１３０をθｙ方向に回動させる場合、規制機構１５０によって常にθｚ方向の回動が規制されており、可動側球面軸受け部材１３０のθｙ方向の位置を調整する際にθｚ方向の誤差が生じないので、可動側球面軸受け部材１３０を高精度にθｙ方向の位置調整することが可能になる。
【００５５】
図９（Ａ）〜図９（Ｃ）は可動側球面軸受け部材１３０をθｘ方向及びθｙ方向に回動させた場合の動作を示す図である。
【００５６】
図９（Ａ）に示されるように、可動側球面軸受け部材１３０が水平状態に位置している場合、規制機構１５０のストッパ部材１６０は一対の対向部１６０ａ，１６０ｂが垂下方向に延在する状態にあり、可動側球面軸受け部材１３０の外周に固定された被規制部材１４０がＹ方向からみて水平状態に保持されている。このとき、ストッパスライダ１８０は、ガイド部１９６の中間位置にある。
【００５７】
この動作状態では、前述した図７（Ａ）及び図８（Ａ）のときと同様に、被規制部材１４０がストッパ部材１６０の対向部１６０ａ，１６０ｂによりＹ方向の側面１４２，１４４が近接対向する静圧パッド１６２，１６４によって形成された空気層を介して挟持されているので、θｚ方向の回動が規制されている。
【００５８】
図９（Ｂ）に示されるように、可動側球面軸受け部材１３０がθｘ方向の時計方向（Ａ方向）に回動すると共に、θｙ方向の時計方向（Ｄ方向）に回動した状態に調整された場合、規制機構１５０のストッパ部材１６０は軸１７２を中心に時計方向（Ａ方向）に回動して一対の対向部１６０ａ，１６０ｂ間に保持される被規制部材１４０の傾き動作を許容する。これと共に、一対の対向部１６０ａ，１６０ｂ間に保持される被規制部材１４０がθｙ方向の時計方向（Ｄ方向）に回動する。また、ストッパスライダ１８０は、ガイド部１９６の中間位置より左方向（Ｙ１方向）に移動しており、軸１７２がＹ１方向に移動することを許容している。
【００５９】
本実施例では、被規制部材１４０の側面１４２，１４４は、対向部１６０ａ，１６０ｂの静圧パッド１６２，１６４により空気層を介して挟持されているので、摩擦のない非接触状態でθｙ方向のＤ方向に移動することができる。さらに、本実施例では、軸１７２が静圧パッド１７６により摩擦のない非接触状態に軸承され、ストッパスライダ１８０も静圧パッド２１０〜２１３により摩擦のない非接触状態で移動することができるので、可動側球面軸受け部材１３０は、規制機構１５０による負荷を受けずにθｘ方向の時計方向（Ａ方向）に回動することができる。
【００６０】
よって、可動側球面軸受け部材１３０は、規制機構１５０による負荷を受けずにＡ方向及びＤ方向に回動することができる。この動作状態では、前述した図９（Ａ）のときと同様に、被規制部材１４０がストッパ部材１６０の対向部１６０ａ，１６０ｂによりＹ方向の側面１４２，１４４が近接対向する静圧パッド１６２，１６４によって形成された空気層を介して挟持されているので、θｚ方向の回動が規制されている。
【００６１】
図９（Ｃ）に示されるように、可動側球面軸受け部材１３０がθｘ方向の反時計方向（Ｂ方向）に回動すると共に、θｙ方向の反時計方向（Ｃ方向）に回動した状態に調整された場合、規制機構１５０のストッパ部材１６０は軸１７２を中心に反時計方向（Ｂ方向）に回動して一対の対向部１６０ａ，１６０ｂ間に保持される被規制部材１４０の傾き動作を許容する。これと共に、一対の対向部１６０ａ，１６０ｂ間に保持される被規制部材１４０が反時計方向（Ｃ方向）に回動する。また、ストッパスライダ１８０は、ガイド部１９６の中間位置より左方向（Ｙ２方向）に移動しており、軸１７２がＹ２方向に移動することを許容している。
【００６２】
本実施例では、被規制部材１４０の側面１４２，１４４は、対向部１６０ａ，１６０ｂの静圧パッド１６２，１６４により空気層を介して挟持されているので、摩擦のない状態で移動することができる。さらに、本実施例では、軸１７２が静圧パッド１７６により摩擦のない状態に保持され、ストッパスライダ１８０も静圧パッド２１０〜２１３により摩擦のない状態で移動することができるので、可動側球面軸受け部材１３０は、規制機構１５０による負荷を受けずに反時計方向（Ｂ方向）に回動することができる。
【００６３】
よって、可動側球面軸受け部材１３０は、規制機構１５０による負荷を受けずにＢ，Ｄ方向に回動することができる。この動作状態では、前述した図９（Ａ）（Ｂ）のときと同様に、被規制部材１４０がストッパ部材１６０の対向部１６０ａ，１６０ｂによりＹ方向の側面１４２，１４４が近接対向する静圧パッド１６２，１６４によって形成された空気層を介して挟持されているので、θｚ方向の回動が規制されている。
【００６４】
このように、規制機構１５０は、θｘ方向及びθｙ方向に可動側球面軸受け部材１３０を回動させる際も可動側球面軸受け部材１３０がθｚ方向に回動しないように規制している。そのため、可動側球面軸受け部材１３０をθｘ方向及びθｙ方向に同時に回動させる場合でも、規制機構１５０によって常にθｚ方向の回動が規制されており、可動側球面軸受け部材１３０のθｘ方向、θｙ方向の位置を調整する際にθｚ方向の誤差が生じないので、可動側球面軸受け部材１３０を高精度に位置調整することが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
尚、上記実施例では、静圧パッド１７６のエアにより軸１７２を無負荷で支持し、静圧パッド１６２，１６４のエアにより被規制部材１４０を無負荷で保持し、静圧パッド２１０〜２１３によりストッパスライダ１８０を無負荷で支持する構成を例に挙げて説明したが、必ずしも各動作部分の全てを静圧軸受け構造としなくても良い。例えば、上記３箇所のうち摺動抵抗の大きい箇所にのみ静圧パッドを配置することも可能である。
【００６６】
また、上記実施例においては、説明の便宜上、可動側球面軸受け部材１３０の位置合わせを行う動作をＸ方向及びＹ方向のθｘ方向及びθｙ方向に回動させる場合に分けて説明したが、上記規制機構１５０の構成でＸ方向とＹ方向とを逆にした構成としても良いのは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】従来の静圧球面軸受装置の構成を模式的に示す斜視図である。
【図２】本発明による静圧球面軸受装置の一実施例を示す構成図である。
【図３】規制機構１５０をＸ方向からみた図である。
【図４】ストッパスライダ１８０とストッパガイド１９０との取付構造を示す正面図である。
【図５】ストッパスライダ１８０とストッパガイド１９０との取付構造を示す側面図である。
【図６】可動側球面軸受け部材１３０をθｘ方向に回動させた場合の規制機構１５０の動作を示す図である。
【図７】可動側球面軸受け部材１３０をθｘ方向に回動させた場合の動作を示す図である。
【図８】可動側球面軸受け部材１３０をθｙ方向に回動させた場合の動作を示す図である。
【図９】可動側球面軸受け部材１３０をθｘ方向及びθｙ方向に回動させた場合の動作を示す図である。
【符号の説明】
【００６８】
１００  静圧球面軸受装置
１１０  ベース
１２０  固定側球面軸受け部材
１３０  可動側球面軸受け部材
１４０  被規制部材
１４２，１４４  側面
１５０  規制機構
１６０  ストッパ部材
１６２，１６４，１６８，１６９，１７６，２１０〜２１３  静圧パッド
１６６  貫通孔
１７０  ストッパブッシュ
１７２  軸
１８０  ストッパスライダ
１８８  摺動部
１９０  ストッパガイド
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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