致动器制造技术

本发明专利技术提供一种致动器。该致动器(10)具备：沿一个方向延伸的引导件(12)；相对于引导件(12)能够沿轴向移动的滑块(20)。引导件(12)或滑块(20)中的一个具有凹形剖面，另一个受构成凹形剖面的三个面的约束，并且滑块(20)被引导件(12)引导。

actuator

The present invention provides an actuator. The actuator (10) is provided with a guide (12) extending along one direction; a slide block (20) that can be moved along the axial direction relative to the guide (12). One of the guide parts (12) or the slide block (20) has a concave profile, and the other is constrained by three faces forming a concave section, and the slide block (20) is guided by the guide part (12).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】致动器
本专利技术涉及一种滑块被引导件引导的同时移动的致动器。
技术介绍
在真空环境下使用的致动器要求不污染真空腔室内。作为这种致动器，已知有气动致动器(例如专利文献1)。气动致动器构成为，通过从设置于滑块内的空气垫喷出压缩气体，使滑块相对于引导轴能够平滑地移动。气动致动器具有：不会像使用滚动轴承或线性引导件的致动器那样产生来自润滑油或滑动面的微细杂质，并且致动器不会发热等各种优点。以往技术文献专利文献专利文献1：日本专利第4443778号
技术实现思路
专利技术要解决的技术课题以往已知的气动致动器的结构如下：构成为长方形筒状的滑块的四个面约束剖面同样为长方形的引导轴。这种结构的致动器存在：引导轴的制造成本较高、滑块对引导轴的装配调整变得繁杂等若干制造上的问题。本专利技术是鉴于这样的状况而完成的，其目的在于提供一种滑块被引导件引导的同时移动的致动器的简单结构。用于解决技术课题的手段本专利技术的一种实施方式的致动器具备：沿一个方向延伸的引导件；相对于引导件能够沿轴向移动的滑块，其中，引导件的至少一个面被开放，滑块构成为具有喷出压缩气体的空气垫及用于驱动滑块的气动伺服室，并且滑块在相对于引导件浮起的状态下被引导件引导。所谓“一个面被开放”，既包括一个面整体被开放的情况，也包括一个面的一部分被开放的情况。引导件可以具有凹形剖面，滑块可以构成为受构成凹形剖面的三个面的约束，并且滑块在相对于引导件浮起的状态下被引导件引导。引导件可以具有多边形剖面，滑块可以构成为受构成多边形剖面的多个面中的一个面的约束，并且滑块在相对于引导件浮起的状态下被引导件引导。根据这些实施方式，与滑块的四个面约束引导轴的以往结构的致动器相比，由于采用引导件的一个面被开放的结构，因此能够简化引导件及滑块的结构。在滑块与引导件之间可以设置磁预紧机构，该磁预紧机构基于磁力对滑块施加朝向下方的力。由此，能够确保致动器的轴承刚性。本专利技术的另一种实施方式的致动器具备：沿一个方向延伸的引导件；相对于引导件能够沿轴向移动的滑块，其中，引导件的至少一个面被开放，滑块构成为具有喷出压缩气体的空气垫及排出从空气垫喷出的压缩空气的排气槽，并且滑块在相对于引导件浮起的状态下被引导件引导，排气槽包括沿轴向延伸的部分。引导件可以具有凹形剖面，滑块可以构成为受构成凹形剖面的三个面的约束，并且滑块在相对于引导件浮起的状态下被引导件引导。引导件可以具有多边形剖面，滑块可以构成为受构成多边形剖面的多个面中的一个面的约束，并且滑块在相对于引导件浮起的状态下被引导件引导。根据这些实施方式，与滑块的四个面约束引导轴的以往结构的致动器相比，由于采用引导件的面被开放的结构，因此能够简化引导件及滑块的结构。在滑块与引导件之间可以设置磁预紧机构，该磁预紧机构基于磁力对滑块施加朝向下方的力。由此，能够确保致动器的轴承刚性。本专利技术的又一实施方式的致动器具备：沿一个方向延伸的引导件；相对于引导件能够沿轴向移动的滑块，其中，引导件或滑块中的一个具有凹形剖面，另一个受构成凹形剖面的三个面的约束，并且滑块被引导件引导。根据该实施方式，与滑块的四个面约束引导轴的以往结构的致动器相比，由于引导件或滑块采用一个面被开放的结构，因此能够简化引导件及滑块的结构。滑块可以构成为具有喷出压缩气体的空气垫，并且滑块在相对于引导件浮起的状态下被引导件引导。由此，即使是气动致动器，也能够简化引导件及滑块的结构。滑块还可以具有排出从空气垫喷出的压缩空气的排气槽。排气槽可以包括沿轴向延伸的部分。由此，即使在真空环境下，也能够使用引导件或滑块的一个面被开放的结构的气动致动器。滑块可以具有沿轴向延伸的气动伺服室。引导件可以具有进入气动伺服室中而将气动伺服室区划为两个区域的隔壁。通过向气动伺服室的两个区域中的一个区域供给压缩气体并且从另一个区域排出压缩气体，滑块可以相对于引导件沿轴向移动。在滑块与引导件之间可以设置磁预紧机构，该磁预紧机构基于磁力对滑块施加朝向下方的力。由此，能够确保致动器的轴承刚性。另外，将以上的构成要件的任意组合、本专利技术的构成要件及表现在装置、方法及系统等之间相互替换的方式也作为本专利技术的方式而有效。专利技术效果根据本专利技术，能够简化滑块被引导件引导的同时移动的致动器的结构。附图说明图1是本专利技术的一种实施方式所涉及的气动致动器的概略立体图。图2是构成气动致动器的滑块的立体图。图3是沿图1、图2中的A-A线的气动致动器的轴向剖视图。图4是用于说明气动致动器的工作原理的、沿图1中的B-B线的气动致动器的剖视图。图5是变形例所涉及的气动致动器的轴向剖视图。图6是另一变形例所涉及的气动致动器的轴向剖视图。图7是又一变形例所涉及的气动致动器的轴向剖视图。图8是又一变形例所涉及的气动致动器的轴向剖视图。图9是又一变形例所涉及的气动致动器的轴向剖视图。图10是又一变形例所涉及的气动致动器的轴向剖视图。具体实施方式以下，在各附图中，对相同或相等的构成要件、部件标注相同的符号，并适当省略重复说明。并且，在各附图中，为了方便理解，适当放大、缩小表示了部件的尺寸。并且，在各附图中，省略了在实施方式的说明中并不重要的部件的一部分。图1是本专利技术的一种实施方式所涉及的气动致动器10的概略立体图。气动致动器10包括：沿一个方向延伸且剖面形成为凹形的引导件12；被引导件12引导且沿引导件12在轴向上能够移动的长方体形状的滑块20。引导件12具有底壁37、第1侧壁38及第2侧壁39，底壁37的两端及中间部支承于未图示的底座。滑块20具有盖40。盖40封闭形成于滑块20的气动伺服室28(后述)的开口。另外，若气动伺服室28形成为未贯穿滑块20，则不需要盖40。滑块20以与引导件12之间具有微小间隙的方式容纳于凹形的引导件12的内侧。如后面详细叙述，通过从设置于滑块20的空气垫喷出压缩气体(例如空气)，滑块20能够沿着引导件12平滑地移动。气动致动器10例如在电子束曝光装置等在真空腔室内工作的装置中用于可动载物台的驱动。在与电子束曝光装置一同使用的情况下，若气动致动器为磁性体，则有可能对电子束的轨道带来影响，因此，引导件12、底座及滑块20由非磁性体材料(例如，陶瓷)制成。例如，与使用滚动轴承或线性引导件的滑块相比，气动致动器10不会产生来自润滑油或滑动面的微细杂质，因此，例如适于在真空环境下使用的电子束曝光装置。图2是从下方观察滑块20时的立体图，图3是沿图1、图2中的A-A线的气动致动器10的轴向剖视图。在滑块20的构成大致长方体形状的面中的、与凹形的引导件12相对的面(即，底面22、第1侧面24、第2侧面26)形成有多个空气垫30。空气垫30喷出从未图示的供气系统供给过来的高压气体而在滑块20与引导件12之间的微小间隙中形成高压气体层，从而使滑块20从引导件12浮起。在滑块20的中央部形成有用于驱动滑块20的气动伺服室28。在滑块20的底面22、第1侧面24、第2侧面26的缘部，以包围多个空气垫30的方式形成有差动排气用的排气槽32、34、36。因此，排气槽32、34、36均包含沿滑块20的轴向延伸的部分。排气槽32开放于大气中。另外，排气槽32可以与排气泵(未图示)连接。排气槽34、36分别与用于将排气槽内的压力设为低真空压力水平、中真空压力水平的排气泵本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种致动器，其具备：沿一个方向延伸的引导件；相对于该引导件能够沿轴向移动的滑块，所述致动器的特征在于，所述引导件的至少一个面被开放，所述滑块构成为具有喷出压缩气体的空气垫及用于驱动该滑块的气动伺服室，并且所述滑块在相对于所述引导件浮起的状态下被所述引导件引导。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.03.31 JP 2015-0720541.一种致动器，其具备：沿一个方向延伸的引导件；相对于该引导件能够沿轴向移动的滑块，所述致动器的特征在于，所述引导件的至少一个面被开放，所述滑块构成为具有喷出压缩气体的空气垫及用于驱动该滑块的气动伺服室，并且所述滑块在相对于所述引导件浮起的状态下被所述引导件引导。2.根据权利要求1所述的致动器，其特征在于，所述引导件具有凹形剖面，所述滑块构成为受构成所述凹形剖面的三个面的约束，并且所述滑块在相对于所述引导件浮起的状态下被所述引导件引导。3.根据权利要求1所述的致动器，其特征在于，所述引导件具有多边形剖面，所述滑块构成为受构成所述多边形剖面的多个面中的一个面的约束，并且所述滑块在相对于所述引导件浮起的状态下被所述引导件引导。4.根据权利要求1至3中任一项所述的致动器，其特征在于，在所述滑块与所述引导件之间设置有磁预紧机构，所述磁预紧机构基于磁力对所述滑块施加朝向下方的力。5.一种致动器，其具备：沿一个方向延伸的引导件；相对于该引导件能够沿轴向移动的滑块，所述致动器的特征在于，所述引导件的至少一个面被开放，所述滑块构成为具有喷出压缩气体的空气垫及排出从所述空气垫喷出的压缩空气的排气槽，并且所述滑块在相对于所述引导件浮起的状态下被所述引导件引导，所述排气槽包括沿所述轴向延伸的部分。6.根据权利要求5所述的致动器，其特征在于，所述引导件具有凹形剖面，所述滑块构成为受构成所述凹形剖面的三个面的约束，并且所述滑块在相对...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉田达矢，
申请(专利权)人：住友重机械工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP