JPH02225854A - 静圧流体軸受 - Google Patents
静圧流体軸受Info
- Publication number
- JPH02225854A JPH02225854A JP4747689A JP4747689A JPH02225854A JP H02225854 A JPH02225854 A JP H02225854A JP 4747689 A JP4747689 A JP 4747689A JP 4747689 A JP4747689 A JP 4747689A JP H02225854 A JPH02225854 A JP H02225854A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- shaft
- drive shaft
- roller
- axial direction
- motor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H19/00—Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion
- F16H19/02—Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion for interconverting rotary or oscillating motion and reciprocating motion
- F16H19/025—Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion for interconverting rotary or oscillating motion and reciprocating motion comprising a friction shaft
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Details Of Measuring And Other Instruments (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、精密加工装置や精密測定装置などに使用され
る静圧流体軸受に関し、特にその駆動構造に関するもの
である。
る静圧流体軸受に関し、特にその駆動構造に関するもの
である。
従来より静圧流体軸受は広（利用されており、その駆動
装置としては例えば第４図に示すように、ガイド軸２１
上に静圧流体により浮上する摺動体２２を備えた静圧流
体軸受において、基体２０の側板２３．２４に回転自在
に軸支されたネジ軸２５を一方の側板２３に固定された
モータ２７により駆動する如く成し、前記摺動体２２に
固着したナツト２６と前記ネジ軸２５とをボールネジ方
式で連結して前記モータ２７の回転を制御して摺動体２
２をガイド軸２１上に移動させるようになっていた。（
特公昭６３−７９０３号、特開昭６１−１３１８４１号
公報参照）また、上記ボールネジ方式の他には、高速駆
動用のりニアモータ方式や、微小送り用の圧電アクチュ
エータ方式等の駆動装置もあった。
装置としては例えば第４図に示すように、ガイド軸２１
上に静圧流体により浮上する摺動体２２を備えた静圧流
体軸受において、基体２０の側板２３．２４に回転自在
に軸支されたネジ軸２５を一方の側板２３に固定された
モータ２７により駆動する如く成し、前記摺動体２２に
固着したナツト２６と前記ネジ軸２５とをボールネジ方
式で連結して前記モータ２７の回転を制御して摺動体２
２をガイド軸２１上に移動させるようになっていた。（
特公昭６３−７９０３号、特開昭６１−１３１８４１号
公報参照）また、上記ボールネジ方式の他には、高速駆
動用のりニアモータ方式や、微小送り用の圧電アクチュ
エータ方式等の駆動装置もあった。
ところが、従来のボールネジ方式の駆動装置では、ピッ
チが一定であるため高速駆動と微小送りを同時に行うこ
とが困難であり、またボールネジの振動が摺動体２２に
伝わって悪影響を及ぼしやすいという問題点があった。
チが一定であるため高速駆動と微小送りを同時に行うこ
とが困難であり、またボールネジの振動が摺動体２２に
伝わって悪影響を及ぼしやすいという問題点があった。
さらにリニアモータ方式では微小送りが困難であり、圧
電アクチュエータ方式では高速駆動が困難であった。
電アクチュエータ方式では高速駆動が困難であった。
このように、高速駆動と微小送りを同時に、かつ容易に
行えるような駆動装置は開発されていなかった。
行えるような駆動装置は開発されていなかった。
上記に鑑みて本発明は、静圧流体軸受において、一端を
軸受で支持した駆動シャフトの他端を摺動体に結合する
と共に、該駆動シャフトの軸方向に対して傾いた回転軸
を有する回転ローラを前記駆動シャフトの外周面に接す
るように配置し、この回転ローラを回転させることによ
って駆動シャフトを往復動させ、摺動体を駆動させるよ
うにしたものであり、前記駆動シャフトに対する回転ロ
ーラの角度を変化させることによって高速駆動から微小
送りまで、送り量や送り速度を連続的に調整できるよう
にしたものである。
軸受で支持した駆動シャフトの他端を摺動体に結合する
と共に、該駆動シャフトの軸方向に対して傾いた回転軸
を有する回転ローラを前記駆動シャフトの外周面に接す
るように配置し、この回転ローラを回転させることによ
って駆動シャフトを往復動させ、摺動体を駆動させるよ
うにしたものであり、前記駆動シャフトに対する回転ロ
ーラの角度を変化させることによって高速駆動から微小
送りまで、送り量や送り速度を連続的に調整できるよう
にしたものである。
以下本発明実施例を図によって説明する。
第１図に斜視図を、第２図に平面図を示すように、本発
明実施例に係る静圧流体軸受はガイド軸ｌを挿通した慴
動体２と、この摺動体２を移動させるための駆動シャフ
ト４と、駆動シャフト４を駆動させる駆動部６から構成
されている。
明実施例に係る静圧流体軸受はガイド軸ｌを挿通した慴
動体２と、この摺動体２を移動させるための駆動シャフ
ト４と、駆動シャフト４を駆動させる駆動部６から構成
されている。
前記ガイド軸１はアルミナ等のセラミックスからなる角
軸であり、摺動体２も同じくアルミナ等のセラミックス
からなるもので、この摺動体２は空気等の静圧流体を噴
出させることによってガイド軸１上に浮上し、往復動可
能となっている。
軸であり、摺動体２も同じくアルミナ等のセラミックス
からなるもので、この摺動体２は空気等の静圧流体を噴
出させることによってガイド軸１上に浮上し、往復動可
能となっている。
また、駆動シャフト４と摺動体２との結合は、駆動シャ
フト４の端部に形成したフランジ４ａを摺動体２に固着
したカップリング部３で挟持するようになっており、か
つ該カップリング部３とフランジ４ａの間には空気など
の流体を噴出させ、いわゆる静圧カップリングとなって
いる。更に、駆動シャフト４の他端側も静圧軸受５によ
って保持してあり、駆動部６より発生する振動などが摺
動体２に伝わりにくい構造となっている。
フト４の端部に形成したフランジ４ａを摺動体２に固着
したカップリング部３で挟持するようになっており、か
つ該カップリング部３とフランジ４ａの間には空気など
の流体を噴出させ、いわゆる静圧カップリングとなって
いる。更に、駆動シャフト４の他端側も静圧軸受５によ
って保持してあり、駆動部６より発生する振動などが摺
動体２に伝わりにくい構造となっている。
前記駆動部６では、駆動シャフト４の外周に接するよう
に回転ローラ７が配置され、該回転ローラ７はカップリ
ング８によってモータ９と結合し、回転可能となってい
る。また、これらの回転ローラ７、モータ９はいずれも
支持体ｌＯによって保持されているが、この支持体ｌＯ
自体がカップリング１１によってモータ１２、減速機１
３と結合されており、微小に回転可能となっている。即
ち第３図にモータ１２側から見た回転ローラ７と駆動シ
ャフト４との位置関係を示すように、前記モータ】２を
回転させることによって、回転ローラ７を矢印方向に動
かすことができ、駆動シャフト４の軸方向に対して回転
ローラフの回転軸が角度αだけ傾いた状態とすることが
できるようになっている。
に回転ローラ７が配置され、該回転ローラ７はカップリ
ング８によってモータ９と結合し、回転可能となってい
る。また、これらの回転ローラ７、モータ９はいずれも
支持体ｌＯによって保持されているが、この支持体ｌＯ
自体がカップリング１１によってモータ１２、減速機１
３と結合されており、微小に回転可能となっている。即
ち第３図にモータ１２側から見た回転ローラ７と駆動シ
ャフト４との位置関係を示すように、前記モータ】２を
回転させることによって、回転ローラ７を矢印方向に動
かすことができ、駆動シャフト４の軸方向に対して回転
ローラフの回転軸が角度αだけ傾いた状態とすることが
できるようになっている。
次にこの静圧流体軸受の作動を説明する。
まず、丑記のようにモータ１２を回転させて、回転ロー
ラ７が駆動シャフト４に対して、ある傾き角度αとなる
ようにする。この状態のままで、モータ９を回転させて
、回転ローラ７を回転させれば、駆動シャフト４も回転
するが、同時に回転ローラ７が角度αで傾いていること
により、駆動シャフト４は軸方向にも移動することにな
る。この駆動シャフト４の軸方向の移動がカンプリング
部３によって摺動体２に伝わり、摺動体２をガイド軸１
上で往復動させることができる。
ラ７が駆動シャフト４に対して、ある傾き角度αとなる
ようにする。この状態のままで、モータ９を回転させて
、回転ローラ７を回転させれば、駆動シャフト４も回転
するが、同時に回転ローラ７が角度αで傾いていること
により、駆動シャフト４は軸方向にも移動することにな
る。この駆動シャフト４の軸方向の移動がカンプリング
部３によって摺動体２に伝わり、摺動体２をガイド軸１
上で往復動させることができる。
上記駆動構造において、回転ローラ７を１回転させたと
きの、駆動シャフト４の軸方向への移動ｉ１ｘは下記の
ように表わせる。
きの、駆動シャフト４の軸方向への移動ｉ１ｘは下記の
ように表わせる。
ｘ＝２πｒ−ｓｉｎα
ｒ：回転ローラ７の半径
α：傾き角度
従って、駆動シャツ日に対する回転ローラフの傾き角度
αを大きくすると駆動シャフト４の移動量ｘが大きくな
って高速駆動することができ、逆に傾き角度αを小さく
すると微小送りをすることができるのである。このよう
な機構を利用すれば、例えば最初は前記傾き角度αを大
きく設定しておいて摺動体２を高速駆動させ、目的位置
近傍で、モータ１２によって傾き角度αを小さくして摺
動体２を微小送りし精密位置決めを行うことが、容易に
できるようになる。
αを大きくすると駆動シャフト４の移動量ｘが大きくな
って高速駆動することができ、逆に傾き角度αを小さく
すると微小送りをすることができるのである。このよう
な機構を利用すれば、例えば最初は前記傾き角度αを大
きく設定しておいて摺動体２を高速駆動させ、目的位置
近傍で、モータ１２によって傾き角度αを小さくして摺
動体２を微小送りし精密位置決めを行うことが、容易に
できるようになる。
また、上記の如き本発明の静圧流体軸受においては、駆
動シャフト４と回転ローラ７は互いに外周面が接触して
駆動を伝えるようになっているため、耐摩耗性の点から
、駆動シャフト４と回転ローラフの少なくとも一方の接
触面はセラミックスにより形成し、且つ両方の接触面は
中心線平均粗さ（Ｒａ）０．２μｍ以下の鏡面で、エツ
ジのない清ら・かな形状としたものが優れていた。特に
、駆動シャフト４と回転ローラ７をいずれも窒化珪素質
セラミックスにより形成したものが最も優れた結果を示
した。
動シャフト４と回転ローラ７は互いに外周面が接触して
駆動を伝えるようになっているため、耐摩耗性の点から
、駆動シャフト４と回転ローラフの少なくとも一方の接
触面はセラミックスにより形成し、且つ両方の接触面は
中心線平均粗さ（Ｒａ）０．２μｍ以下の鏡面で、エツ
ジのない清ら・かな形状としたものが優れていた。特に
、駆動シャフト４と回転ローラ７をいずれも窒化珪素質
セラミックスにより形成したものが最も優れた結果を示
した。
更に、上記実施例では駆動シャフト４に対する回転ロー
ラフの傾き角度αを調整する手段としてモータ１２を用
いたが、他の手段であって♂狂特に速度調整の必要がな
い用途であれば前記傾き角度αを一定として固定したも
のでもよい。
ラフの傾き角度αを調整する手段としてモータ１２を用
いたが、他の手段であって♂狂特に速度調整の必要がな
い用途であれば前記傾き角度αを一定として固定したも
のでもよい。
また、上記実施例では駆動シャフト４を移動させるため
の回転ローラ７を１個だけ配置したものを示したが、複
数の回転ローラ７をそれぞれ駆動シャフト４に接する位
置に配置すれば、高負荷の駆動を行うことができる。さ
らに、本発明の駆動構造は、静圧流体軸受に限らず、一
般のスライドテーブルにも適用することが可能である。
の回転ローラ７を１個だけ配置したものを示したが、複
数の回転ローラ７をそれぞれ駆動シャフト４に接する位
置に配置すれば、高負荷の駆動を行うことができる。さ
らに、本発明の駆動構造は、静圧流体軸受に限らず、一
般のスライドテーブルにも適用することが可能である。
ここで、実際に第１図、第２図に示す構造の静圧流体軸
受を試作し、駆動テストを行った。
受を試作し、駆動テストを行った。
駆動シャフト４は窒化珪素質セラミックスにより形成し
、直径２０ＩＩｌｌＷ、外周面の表面粗さ（Ｒａ）０．
２μｍとし、回転ローラ７も窒化珪素質セラミックスに
より形成し、直径４０ｍｍ、外周面の表面粗さ（１？ａ
）０．２μｍとした。また回転ローラ７を駆動するため
のモータ９は１／１０００回転のステップで制御するこ
とができ、傾き角度αを変化させるためのモータ１２は
減速機１３を備えていることから、更に微小な回転制御
が可能で傾き角度αを１分（角度）のステップで制御で
きた。
、直径２０ＩＩｌｌＷ、外周面の表面粗さ（Ｒａ）０．
２μｍとし、回転ローラ７も窒化珪素質セラミックスに
より形成し、直径４０ｍｍ、外周面の表面粗さ（１？ａ
）０．２μｍとした。また回転ローラ７を駆動するため
のモータ９は１／１０００回転のステップで制御するこ
とができ、傾き角度αを変化させるためのモータ１２は
減速機１３を備えていることから、更に微小な回転制御
が可能で傾き角度αを１分（角度）のステップで制御で
きた。
この静圧流体軸受における微小送りは、傾き角度αを１
分（角度）とし、モータ９を１／１０００回転のステッ
プで動かせば、摺動体２の最小移動量を０．０３〜０．
０４μｍとすることができた。また、高速駆動の場合は
、傾き角度αを９０＠とし、モータ９の回転数を２回転
／秒とすれば摺動体２の移動速度を２５抛ｍｉｓとする
ことが可能であった。
分（角度）とし、モータ９を１／１０００回転のステッ
プで動かせば、摺動体２の最小移動量を０．０３〜０．
０４μｍとすることができた。また、高速駆動の場合は
、傾き角度αを９０＠とし、モータ９の回転数を２回転
／秒とすれば摺動体２の移動速度を２５抛ｍｉｓとする
ことが可能であった。
畝上のように本発明によれば、静圧流体軸受において、
一端を軸受で支持した駆動シャフトの他端を摺動体に結
合すると共に、該駆動シャフトの軸方向に対して傾いた
回転軸を有する回転ローラを前記駆動シャフトの外周面
に接するように配置したことによって、前記駆動シャフ
トに対する回転ローラの傾き角度を変化させれば容易に
高速駆動から微小送りまで、送り量、送り速度を連続的
に調整することができ、特に非常に微小なステップの送
りが可能となる。また、前記駆動シャフトを静圧軸受、
静圧カップリングで保持すれば、振動等を摺動体に伝え
にくく、より精密な位置決めが可能となるなど、高性能
の静圧流体軸受を提供できる。
一端を軸受で支持した駆動シャフトの他端を摺動体に結
合すると共に、該駆動シャフトの軸方向に対して傾いた
回転軸を有する回転ローラを前記駆動シャフトの外周面
に接するように配置したことによって、前記駆動シャフ
トに対する回転ローラの傾き角度を変化させれば容易に
高速駆動から微小送りまで、送り量、送り速度を連続的
に調整することができ、特に非常に微小なステップの送
りが可能となる。また、前記駆動シャフトを静圧軸受、
静圧カップリングで保持すれば、振動等を摺動体に伝え
にくく、より精密な位置決めが可能となるなど、高性能
の静圧流体軸受を提供できる。
第１図は本発明実施例に係る静圧流体軸受を示す斜視図
、第２図は同じく平面図である。 第３図は本発明の静圧流体軸受における駆動シャフトと
回転ローラの位置関係を示す図である。 第４図は従来の静圧流体軸受の駆動構造を示す側面図で
ある。 １ニガイド軸 ２：摺動体４：駆動シャフ
ト ６；駆動部７：回転ローラ ９．１２
：モータ１０：支持体
、第２図は同じく平面図である。 第３図は本発明の静圧流体軸受における駆動シャフトと
回転ローラの位置関係を示す図である。 第４図は従来の静圧流体軸受の駆動構造を示す側面図で
ある。 １ニガイド軸 ２：摺動体４：駆動シャフ
ト ６；駆動部７：回転ローラ ９．１２
：モータ１０：支持体
Claims (2)
- （１）ガイド軸を挿通した摺動体を静圧流体によって浮
上させ往復動を可能とした静圧流体軸受において、一端
を軸受で支持した駆動シャフトの他端を前記摺動体に結
合すると共に、該駆動シャフトの軸方向に対して傾いた
回転軸を有する回転ローラを前記駆動シャフトの外周面
に接するように配置し、この回転ローラを回転させるこ
とによって前記駆動シャフトを回転しながら軸方向に移
動させて前記摺動体を往復動させるようにしたことを特
徴とする静圧流体軸受。 - （２）前記駆動シャフトの軸方向に対する回転ローラの
回転軸の角度を変化させる手段を備えたことを特徴とす
る請求項第１項記載の静圧流体軸受。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4747689A JP2759276B2 (ja) | 1989-02-27 | 1989-02-27 | 静圧流体軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4747689A JP2759276B2 (ja) | 1989-02-27 | 1989-02-27 | 静圧流体軸受 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02225854A true JPH02225854A (ja) | 1990-09-07 |
| JP2759276B2 JP2759276B2 (ja) | 1998-05-28 |
Family
ID=12776192
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4747689A Expired - Fee Related JP2759276B2 (ja) | 1989-02-27 | 1989-02-27 | 静圧流体軸受 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2759276B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0549210A (ja) * | 1991-08-06 | 1993-02-26 | Kazuhiro Higuchi | 摩擦駆動ローラ式直線作動機 |
| JPH0866877A (ja) * | 1994-08-25 | 1996-03-12 | Hiihaisuto Seiko Kk | 直線送り機構 |
| CN102501226A (zh) * | 2011-10-31 | 2012-06-20 | 西安理工大学 | 一种宏微驱动变形导轨精密回转装置 |
| WO2020085515A1 (ja) * | 2018-10-26 | 2020-04-30 | イースロジック株式会社 | 動力伝達装置および動力伝達方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR200474205Y1 (ko) * | 2010-09-08 | 2014-08-28 | 대우조선해양 주식회사 | Ｈ형 탈선 방지용 가이드 롤러 |
-
1989
- 1989-02-27 JP JP4747689A patent/JP2759276B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0549210A (ja) * | 1991-08-06 | 1993-02-26 | Kazuhiro Higuchi | 摩擦駆動ローラ式直線作動機 |
| JPH0866877A (ja) * | 1994-08-25 | 1996-03-12 | Hiihaisuto Seiko Kk | 直線送り機構 |
| CN102501226A (zh) * | 2011-10-31 | 2012-06-20 | 西安理工大学 | 一种宏微驱动变形导轨精密回转装置 |
| WO2013063880A1 (zh) * | 2011-10-31 | 2013-05-10 | 西安理工大学 | 一种宏微驱动变形导轨精密回转装置 |
| US9199350B2 (en) | 2011-10-31 | 2015-12-01 | Xi'an University Of Technology | Macro-micro actuated distended guide rail precision rotation apparatus |
| WO2020085515A1 (ja) * | 2018-10-26 | 2020-04-30 | イースロジック株式会社 | 動力伝達装置および動力伝達方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2759276B2 (ja) | 1998-05-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |