(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動テーブルと、この可動テーブルとの間の隙間に気体膜を形成して、可動テーブルの直動を案内するレール手段と、このレール手段に対する可動テーブルの移動位置を検出する検出手段とを具備しており、レール手段は、レール本体と、このレール本体の上面及び側面に焼結されて固定された多孔質焼結金属層からなると共に多孔質焼結金属層の内周面に供給された高圧空気を多孔質焼結金属層の外周面から可動テーブルとレール手段との間の隙間に噴出する多孔体と、可動テーブルの移動領域全体に亘ってレール本体に形成されており、可動テーブルの移動方向に関して互いに独立に多孔体の多孔質焼結金属層の内周面に高圧空気を供給する複数の通路手段と、検出手段からの検出信号に基づいて複数の通路手段のうちの一つの通路手段に高圧気体を選択的に供給する高圧気体供給手段とを具備しており、各通路手段は、レール本体に可動テーブルの移動方向に沿って形成されていると共に多孔体の多孔質焼結金属層の内周面に高圧気体を供給すべく、多孔質焼結金属層の内周面に開口してレール本体の上面及び側面に形成された複数本の直線溝と、レール本体に形成されていると共に直線溝を互いに連通する連通溝とを具備しており、可動テーブルの移動方向に関して隣接する二つの通路手段の夫々の直線溝の端部は、可動テーブルの移動方向に直交する方向に関して互いに重なっており、当該隣接する二つの通路手段の夫々の直線溝の重なり部は、可動テーブルの移動方向長に実質的に等しい長さを有しており、高圧気体供給手段は、重なり部の可動テーブルの移動方向における中間位置を可動テーブルが通過する際に、当該重なり部を構成する該隣接する二つの通路手段の複数本の直線溝において、可動テーブルが通過する方向に関して一方の通路手段の複数本の直線溝から他方の通路手段の複数本の直線溝に高圧気体の供給を切り替えるようになっているエアースライド装置。
【請求項２】
レール本体は、鉄及び鉄合金、銅及び銅合金並びにアルミニウム及びアルミニウム合金よりなる群から選ばれた金属からなる請求項１に記載のエアースライド装置。
【請求項３】
多孔体は、粒界に無機物質粒子が含有されている多孔質焼結金属体からなる請求項１又は２に記載のエアースライド装置。
【請求項４】
多孔質焼結金属体は、少なくとも錫、ニッケル、燐及び銅を含んでおり、無機物質粒子は、黒鉛、窒化ホウ素、フッ化黒鉛、フッ化カルシウム、酸化アルミニウム、酸化ケイ素及び炭化ケイ素のうちの少なくとも一つからなる請求項３に記載のエアースライド装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可動テーブルとレール手段とを具備し、可動テーブルとレール手段との間の隙間に気体膜を形成して、可動テーブルの直動を気体膜を介してレール手段によって案内させるエアースライド装置に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
エアースライド装置は、可動テーブルとレールとの間の隙間に気体膜を形成して、可動テーブルの直動を気体膜を介してレールによって案内させるものであるから、可動テーブルとレールとの間に潤滑油及び給油を必要としなく、低摩擦、低発熱でもって可動体を高精度に好ましく移動できる。
【０００３】
そして、エアースライド装置においては、可動テーブルとレールとの間の隙間に高圧気体を均一に噴出して所望の気体膜を形成するために、最近ではノズルに代えて多孔質焼結金属等からなる多孔体が用いられるようになっている。
【０００４】
斯かるエアースライド装置において、気体膜の形成のための高圧気体の噴出を可動テーブルに設けられた多孔体から行う場合には、高圧気体源からの高圧気体を導く導管の一端を可動テーブルに取り付ける結果、導管は、可動テーブルの移動と共に可動テーブルに引き摺られることになり、この引き摺りにより、導管に破損や摩擦を生じさせる虞がある一方、可動テーブルの滑らかな移動に悪影響を及ぼす場合がある。
【０００５】
これを回避するために、気体膜の形成のための高圧気体の噴出をレールに設けられた多孔体から行う場合には、可動テーブルが位置しないところの気体膜の形成が不要な部位においても高圧気体が多孔体から噴出される結果、供給される高圧気体の利用効率を低下させる虞がある。
【０００６】
本発明は、前記諸点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、高圧気体の噴出を可動テーブル側から行う場合における問題を回避できる上に、供給される高圧気体の利用効率を低下させることがないエアースライド装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の第一の態様のエアースライド装置は、可動テーブルと、この可動テーブルとの間の隙間に気体膜を形成して、可動テーブルの直動を案内するレール手段と、このレール手段に対する可動テーブルの移動位置を検出する検出手段とを具備しており、レール手段は、レール本体と、このレール本体の上面及び側面に焼結されて固定された多孔質焼結金属層からなると共に多孔質焼結金属層の内周面に供給された高圧空気を多孔質焼結金属層の外周面から可動テーブルとレール手段との間の隙間に噴出する多孔体と、可動テーブルの移動領域全体に亘ってレール本体に形成されており、可動テーブルの移動方向に関して互いに独立に多孔体の多孔質焼結金属層の内周面に高圧空気を供給する複数の通路手段と、検出手段からの検出信号に基づいて複数の通路手段のうちの一つの通路手段に高圧気体を選択的に供給する高圧気体供給手段とを具備している。
【０００８】
第一の態様のエアースライド装置によれば、高圧気体の噴出をレール手段側で行う結果、高圧気体の噴出を可動テーブル側から行う場合における問題を回避でき、しかも、高圧気体供給手段が、可動テーブルの移動位置を検出する検出手段からの検出信号に基づいて複数の通路手段のうちの一つの通路手段に高圧気体を選択的に供給するようになっているために、供給される高圧気体を必要な部位でのみ噴出でき、而して、高圧気体の利用効率の低下をなくし得る。
【０００９】
本発明の第二の態様のエアースライド装置では、第一の態様のエアースライド装置において、レール手段は、レール本体を更に具備しており、各通路手段は、レール本体に可動テーブルの移動方向に沿って形成されていると共に多孔体の多孔質焼結金属層の内周面に高圧気体を供給すべく、多孔質焼結金属層の内周面に開口してレール本体の上面及び側面に形成された複数本の直線溝と、レール本体に形成されていると共に直線溝を互いに連通する連通溝とを具備している。
【００１０】
第二の態様のエアースライド装置のようにレール本体を更に具備してレール手段を構成し、レール本体に通路手段を形成してもよい。参考として、これに代えて、多孔体自体に通路手段を形成してもよく、この場合には、レール本体を具備してレール手段を構成しても、レール本体を具備しないでレール手段を構成してもよい。なお、直線溝は、第二の態様のように複数本であればより均一に多孔体に高圧空気を供給できるのである。参考として、場合により一本でもよく、この場合には、連通溝を省略し得る。
【００１１】
本発明の第三の態様のエアースライド装置では、第二の態様のエアースライド装置において、レール本体は、鉄及び鉄合金、銅及び銅合金並びにアルミニウム及びアルミニウム合金よりなる群から選ばれた金属からなる。
【００１２】
本発明の第四の態様のエアースライド装置では、第二又は第三の態様のエアースライド装置において、可動テーブルの移動方向に関して隣接する二つの通路手段の夫々の直線溝の端部は、可動テーブルの移動方向に直交する方向に関して互いに重なっている。
【００１３】
第四の態様のエアースライド装置によれば、隣接する二つの通路手段の夫々の直線溝の端部を、可動テーブルの移動方向に直交する方向に関して重なるようにしているために、可動テーブルが隣接する二つの通路手段のうちの一方から他方に移動する際の可動テーブルに対する空気支持を滑らかにできる。
【００１４】
本発明の第五の態様のエアースライド装置では、第四の態様のエアースライド装置において、高圧気体供給手段は、重なり部の可動テーブルの移動方向における中間位置を可動テーブルが通過する際に、当該重なり部を構成する該隣接する二つの通路手段の複数本の直線溝において、可動テーブルが通過する方向に関して一方の通路手段の複数本の直線溝から他方の通路手段の複数本の直線溝に高圧気体の供給を切り替えるようになっている。
【００１５】
参考として、高圧気体供給手段は、重なり部に可動テーブルが位置している際に、当該重なり部を構成する隣接する二つの通路手段の両方に高圧気体を供給するようになっているものを例示できる。
【００１６】
本発明の第六の態様のエアースライド装置では、第四又は第五の態様のエアースライド装置において、隣接する二つの通路手段の夫々の直線溝の重なり部は、可動テーブルの移動方向長に実質的に等しい長さを有している。
【００１７】
なお、本発明では、第四の態様のように、隣接する二つの通路手段に重なり部を設けるのが好ましく、また、第六の態様のように重なり部が可動テーブルの移動方向長に実質的に等しい長さを有しているのが好ましいのである。参考として、重なり部を設けることなしに隣接する通路手段を構成してもよく、また、重なり部が可動テーブルの移動方向長よりも短くても又は長くてもよいものを例示しうる。
【００１８】
本発明の第七の態様のエアースライド装置では、第一から第六のいずれかの態様のエアースライド装置において、多孔体は、粒界に無機物質粒子が含有されている多孔質焼結金属体からなる。
【００１９】
第七の態様のエアースライド装置によれば、多孔質焼結金属体の粒界には無機物質粒子が含有されているので、多孔質焼結金属体の目詰りが抑制されて、理想的な絞り構造となっており、而して、所望の気体膜を形成できる。
【００２０】
なお、本発明のエアースライド装置において、多孔質焼結金属体の露出表面の粗さを１０−３ｍｍ以下にして、可動体の滑らかな移動を確保するように構成するとよい。
【００２１】
本発明の第八の態様のエアースライド装置では、第七の態様のエアースライド装置において、多孔質焼結金属体は、少なくとも錫、ニッケル、燐及び銅を含んでおり、無機物質粒子は、黒鉛、窒化ホウ素、フッ化黒鉛、フッ化カルシウム、酸化アルミニウム、酸化ケイ素及び炭化ケイ素のうちの少なくとも一つからなる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を、図に示す好ましい例に基づいて更に詳細に説明する。なお、本発明はこれら例に何等限定されないのである。
【００２３】
図１から図４において、本例のエアースライド装置１は、可動テーブル２と、可動テーブル２との間の隙間３に気体膜を形成して、可動テーブル２のＨ方向の直動を案内するレール手段４と、レール手段４に対する可動テーブル２の移動位置を検出する検出手段５とを具備している。
【００２４】
可動テーブル２は、レール手段４の断面Ｔ字状のレール本体６を取り囲むように断面コ字状に形成されており、図示しない駆動手段によりＨ方向に直動されるようになっており、可動テーブル２の上には、例えば研削ヘッド等の装置が搭載される。
【００２５】
レール手段４は、鉄及び鉄合金、銅及び銅合金並びにアルミニウム及びアルミニウム合金よりなる群から選ばれた金属からなる前記のレール本体６と、可動テーブル２の移動領域全体に亘ってレール本体６の上面７並びに両側面８及び９に形成されており、供給された高圧空気を細孔から噴出する多孔体１０と、可動テーブル２の移動方向Ｈに関して互いに独立に多孔体１０に高圧空気を供給する複数の通路手段１１、１２及び１３と、検出手段５からの検出信号に基づいて複数の通路手段１１、１２及び１３のうちの少なくとも一つの通路手段に高圧気体を選択的に供給する高圧気体供給手段１４とを具備している。
【００２６】
多孔体１０は、レール本体６の上面７並びに側面８及び９に焼結されて固定された多孔質焼結金属体としての多孔質焼結金属層からなり、この多孔質焼結金属層は、少なくとも錫、ニッケル、燐及び銅を含んでおり、当該多孔質焼結金属層の粒界には、塑性変形をすることがない無機物質であるところの、黒鉛、窒化ホウ素、フッ化黒鉛、フッ化カルシウム、酸化アルミニウム、酸化ケイ素及び炭化ケイ素のうちの少なくとも一つからなる無機物質粒子が含有されている。このような無機物質が多孔質焼結金属層の錫、ニッケル、燐及び銅に分散配合されていると、このもの自体が機械加工によって塑性変形することがなく、加えて、多孔質焼結金属層の素地の金属部分の塑性変形を分断し軽減する働きがあるため、機械加工における多孔質焼結金属層の目詰りを抑えることができる。
【００２７】
通路手段１１、１２及び１３の夫々は、レール本体６の上面７並びに両側面８及び９に、可動テーブル２の移動方向Ｈに沿って伸びていると共に多孔体１０の多孔質焼結金属層の内周面に高圧気体を供給すべく、多孔質焼結金属層の内周面に開口して形成された複数本の直線溝２１、２２及び２３と、直線溝２１、２２及び２３を互いに連通する複数本の連通溝２４、２５及び２６と、一端が連通溝２４、２５及び２６に夫々連通されて、他端が接続部３０に配されて、レール本体６に互いに独立に形成された複数本、本例では３本の連通路（図示せず）と、この連通路の夫々と制御機構５０とを連結する連結管３１、３２及び３３とを具備している。なお、本例においては連通溝２４、２５及び２６の夫々を複数本設けている。参考例として、連通溝２４、２５及び２６の夫々は一本でもよい。
【００２８】
隣接する二つの通路手段１１及び１２の夫々の直線溝２１及び２２の端部２１ａ及び２２ａ、すなわち領域Ａにおける直線溝２１ａ及び２２ａは、可動テーブル２の移動方向Ｈに直交する方向に関して互いに重なっており、直線溝２１及び２２の重なり部、すなわち領域Ａにおける直線溝２１ａ及び２２ａは、可動テーブル２の移動方向長Ｌに実質的に等しい長さを有しており、隣接する二つの通路手段１１及び１２の夫々の直線溝２２及び２３の端部２２ｂ及び２３ｂ、すなわち領域Ｂにおける直線溝２２ｂ及び２３ｂは、前記と同じように、可動テーブル２の移動方向Ｈに直交する方向に関して互いに重なっており、直線溝２２及び２３の重なり部、すなわち領域Ｂにおける直線溝２２ｂ及び２３ｂは、可動テーブル２の移動方向長Ｌに実質的に等しい長さを有している。
【００２９】
検出手段５は、可動テーブル２の側面４１の移動方向Ｈにおいて中間位置に取り付けられた発光器４２と、レール本体６の近傍において領域Ａ及びＢの移動方向Ｈにおける中間位置５５及び５６に夫々固定して配された受光器４３及び４４とを具備しており、受光器４３は、可動テーブル２の直動において発光器４２からの光を受光することにより、領域Ａでの移動方向Ｈにおける中間位置５５の可動テーブル２の通過を検出して検出電気信号を発し、受光器４４は、可動テーブル２の直動において発光器４２からの光を受光することにより、領域Ｂでの移動方向Ｈにおける中間位置５６の可動テーブル２の通過を検出して検出電気信号を発するようになっている。
【００３０】
なお、受光器４３及び４４をレール本体６に取り付けてもよく、また、検出手段としては、上記のような発光器４２と受光器４３及び４４とに代えて、可動テーブル２に取り付けられたロータリエンコーダで構成してもよく、いずれにしても、レール本体６に対する可動テーブル２の移動方向Ｈにおける移動位置を検出できるものであればよい。
【００３１】
高圧気体供給手段１４は、受光器４３及び４４からの検出電気信号を受信して制御を行う電気制御回路及びこの電気制御回路からの制御信号により作動される電磁弁機構並びにマニホールド等を有した前記の制御機構５０と、制御機構５０の電磁弁機構に高圧気体、すなわち高圧空気を供給する空気圧縮ポンプ等の高圧気体発生源５１とを具備しており、本例では、受光器４３及び４４からの検出電気信号に基づく電気制御回路の制御信号によって電磁弁機構を切り替え作動させて、端部２１ａ及び２２ａ又は端部２２ｂ及び２３ｂの中間位置５５又は５６を可動テーブル２が通過する際に、一方の通路手段１１又は１２から他方の通路手段１２又は１３に又はその逆に高圧気体発生源５１からの高圧気体を供給するように、可動テーブル２が通過する方向に関して通路手段への高圧気体の供給を切り替えるようになっている。
【００３２】
以上のエアースライド装置１において、可動テーブル２は、初期位置６１から終端位置６２まで移動されるようになっており、高圧気体供給手段１４は、初期位置６１から中間位置５５までの間に可動テーブル２が位置している際には、高圧気体発生源５１からの高圧気体を通路手段１１に供給するようにし、中間位置５５から中間位置５６までの間に可動テーブル２が位置している際には、高圧気体発生源５１からの高圧気体を通路手段１２に供給するようにし、中間位置５６から終端位置６２までの間に可動テーブル２が位置している際には、高圧気体発生源５１からの高圧気体を通路手段１３に供給するようにする。そして、中間位置５５を可動テーブル２が通過する際に、電磁弁機構が切り替え作動されて、通路手段１１から通路手段１２に又はその逆に高圧気体発生源５１の高圧気体の供給が切り替えられ、同様に中間位置５６を可動テーブル２が通過する際に、電磁弁機構が切り替え作動されて、通路手段１２から通路手段１３に又はその逆に高圧気体発生源５１の高圧気体の供給が切り替えられる。
【００３３】
エアースライド装置１において、いずれかの通路手段に供給された高圧気体は、多孔体１０の細孔を通って可動テーブル２と多孔体１０との間の隙間３に噴出されて、当該隙間３に気体膜を形成し、而して、可動テーブル２は、気体膜を介して多孔体１０上にＨ方向に移動自在に支持されることになる。
【００３４】
そして、エアースライド装置１では、高圧気体の噴出をレール手段４側で行う結果、高圧気体の噴出を可動テーブル２側から行う場合における問題を回避でき、しかも、高圧気体供給手段１４が、可動テーブル２の移動位置を検出する検出手段５からの検出信号に基づいて複数の通路手段１１、１２及び１３のうちの一つの通路手段に高圧気体を選択的に供給するようになっているために、供給される高圧気体を必要な部位で噴出でき、而して、高圧気体の利用効率を低下させることがない。
【００３５】
加えて、エアースライド装置１では、多孔体１０がレール本体６に焼結固定されているために、多孔体１０とレール本体６とをぴったりと合わせることができるために、この相互面からの高圧気体の流出を好ましく防ぐことができる。
【００３６】
更に、エアースライド装置１においては、多孔体１０を構成する多孔質焼結金属体の粒界には無機物質粒子が含有されているので、多孔体１０の目詰りが抑制されて、理想的な絞り構造となっており、而して、可動テーブル２と多孔体１０との間の隙間３に所望の気体膜を形成できる。
【００３７】
加えて、エアースライド装置１においては、隣接する二つの通路手段１１と１２との夫々の直線溝の端部２１ａ及び２２ａ並びに隣接する二つの通路手段１２と１３との夫々の直線溝の端部２２ｂ及び２３ｂを、可動テーブル２の移動方向Ｈに直交する方向に関して重なるようにしているために、可動テーブル２が隣接する二つの通路手段のうちの一方から他方に移動する際の可動テーブル２に対する空気支持を滑らかにできる。
【００３８】
なお、端部２１ａ及び２２ａ又は端部２２ｂ及び２３ｂに可動テーブル２が位置している際には、通路手段１１及び１２の両方に又は通路手段１２及び１３の両方に高圧気体を供給するようになっている高圧気体供給手段１４を参考として例示する。
【００３９】
なお、上記の例では３個の通路手段１１、１２及び１３でエアースライド装置１を構成したが、２個又は４個以上の通路手段でエアースライド装置を構成してもよく、通路手段を多くすればする程、高圧気体の利用効率を上げることができる。
【００４０】
【発明の効果】
本発明によれば、高圧気体の噴出を可動テーブル側から行う場合における問題を回避できる上に、供給される高圧気体の利用効率を低下させることがないエアースライド装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好ましい実施の形態の一例の側面図である。
【図２】図１に示す例のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図１に示す例の多孔体を省略した平面図である。
【図４】図１に示す例のレール本体の側面説明図である。
【符号の説明】
１  エアースライド装置
２  可動テーブル
４  レール手段
５  検出手段
６  レール本体
１０  多孔体
１１、１２、１３  通路手段
１４  高圧気体供給手段
【図１】
0004403602.tif 000002
【図２】
0004403602.tif 000003
【図３】
0004403602.tif 000004
【図４】
0004403602.tif 000005