JPH04282021A - 可動体の案内装置 - Google Patents
可動体の案内装置Info
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- JPH04282021A JPH04282021A JP4486191A JP4486191A JPH04282021A JP H04282021 A JPH04282021 A JP H04282021A JP 4486191 A JP4486191 A JP 4486191A JP 4486191 A JP4486191 A JP 4486191A JP H04282021 A JPH04282021 A JP H04282021A
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- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 abstract description 10
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
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- Machine Tool Units (AREA)
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、軌道上を静圧気体軸受
によって浮上摺動する可動体の案内装置に関するもので
ある。
によって浮上摺動する可動体の案内装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】軌道上に可動体を摺動可能に支持するも
のとして、静圧気体軸受を利用して可動体を浮上摺動す
る案内方法が試みられているが、静圧気体軸受は軸受剛
性が低い問題がある。この問題に対処すべく、軸受剛性
を向上させた静圧気体軸受として図４に示す構成のもの
が公知である。この静圧気体軸受は、回転軸１のフラン
ジ部２を挟むように微小な軸受隙間３，４を存して対向
する軸受面をもつ可動ブッシュ５を回転軸１の軸方向に
移動可能に設け、この可動ブッシュ５の軸方向両端をケ
ーシング６との間に微小な隙間７，８を存して対向させ
た構成となっている。
のとして、静圧気体軸受を利用して可動体を浮上摺動す
る案内方法が試みられているが、静圧気体軸受は軸受剛
性が低い問題がある。この問題に対処すべく、軸受剛性
を向上させた静圧気体軸受として図４に示す構成のもの
が公知である。この静圧気体軸受は、回転軸１のフラン
ジ部２を挟むように微小な軸受隙間３，４を存して対向
する軸受面をもつ可動ブッシュ５を回転軸１の軸方向に
移動可能に設け、この可動ブッシュ５の軸方向両端をケ
ーシング６との間に微小な隙間７，８を存して対向させ
た構成となっている。
【０００３】上記した構成の静圧気体軸受においては、
回転軸１が変位した場合に可動ブッシュ５との一方の軸
受隙間３もしくは４が減少するため、可動ブッシュ５と
ケーシング６との隙間７もしくは８の圧力が上昇して可
動ブッシュ５を回転軸１の変位方向と反対方向に変位さ
せる抗力を発生させることにより、軸受剛性を高めんと
するものである。
回転軸１が変位した場合に可動ブッシュ５との一方の軸
受隙間３もしくは４が減少するため、可動ブッシュ５と
ケーシング６との隙間７もしくは８の圧力が上昇して可
動ブッシュ５を回転軸１の変位方向と反対方向に変位さ
せる抗力を発生させることにより、軸受剛性を高めんと
するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た構成の静圧気体軸受においては、可動ブッシュ５が回
転軸１のフランジ部２を挟む両面対向式の静圧気体軸受
であるため、可動体の案内装置等に用いる場合にはその
剛性が材料の弾性変形により著しく低下する問題がある
。
た構成の静圧気体軸受においては、可動ブッシュ５が回
転軸１のフランジ部２を挟む両面対向式の静圧気体軸受
であるため、可動体の案内装置等に用いる場合にはその
剛性が材料の弾性変形により著しく低下する問題がある
。
【０００５】しかも両面対向式であるため、回転軸１の
フランジ部２と可動ブッシュ５および可動ブッシュ５と
ケーシング６との隙間が通常で２０〜４０μと狭いこと
とあいまって静圧気体軸受の加工および組付けが難しい
という問題がある。
フランジ部２と可動ブッシュ５および可動ブッシュ５と
ケーシング６との隙間が通常で２０〜４０μと狭いこと
とあいまって静圧気体軸受の加工および組付けが難しい
という問題がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記した従来
の問題点に鑑みてなされたもので、軌道に可動体の摺動
方向に沿う案内面を形成し、前記可動体に設けた軸受本
体と前記軌道の案内面との間に可動ブッシュを前記案内
面と垂直な方向に変位可能に設け、この可動ブッシュと
前記軸受本体との間に圧力室を形成し、前記可動ブッシ
ュと前記案内面との間に静圧気体軸受の軸受隙間を形成
し、前記圧力室を第１絞りを介して気体供給源に接続し
、前記軸受隙間を第２絞りを介して前記圧力室に連通し
、前記可動ブッシュを通常は軌道上の所定位置に保持す
るとともに前記圧力室に発生する圧力により前記可動ブ
ッシュが軸受本体に対して変位した場合に弾性変形する
ばね部材を設けたことを特徴とするものである。
の問題点に鑑みてなされたもので、軌道に可動体の摺動
方向に沿う案内面を形成し、前記可動体に設けた軸受本
体と前記軌道の案内面との間に可動ブッシュを前記案内
面と垂直な方向に変位可能に設け、この可動ブッシュと
前記軸受本体との間に圧力室を形成し、前記可動ブッシ
ュと前記案内面との間に静圧気体軸受の軸受隙間を形成
し、前記圧力室を第１絞りを介して気体供給源に接続し
、前記軸受隙間を第２絞りを介して前記圧力室に連通し
、前記可動ブッシュを通常は軌道上の所定位置に保持す
るとともに前記圧力室に発生する圧力により前記可動ブ
ッシュが軸受本体に対して変位した場合に弾性変形する
ばね部材を設けたことを特徴とするものである。
【０００７】
【作用】上記の構成によると、可動体に力が加わって可
動体が案内面と垂直な方向に変位すると、可動ブッシュ
と案内面との間の軸受隙間が減少し、これによって第１
絞りと第２絞りとの間に設けられた圧力室の圧力が上昇
する。この圧力上昇により可動ブッシュがばね部材に抗
して変位すると同時に、軸受隙間に供給される気体圧力
が上昇して軸受隙間を増大するように作用する。その結
果、可動体の変位に対して、逆に可動体は、可動ブッシ
ュの変位分と軸受隙間の増加分との総和だけ変位される
ことになり、可動体の変位は見掛け上減少し、無限剛性
化が達成される。
動体が案内面と垂直な方向に変位すると、可動ブッシュ
と案内面との間の軸受隙間が減少し、これによって第１
絞りと第２絞りとの間に設けられた圧力室の圧力が上昇
する。この圧力上昇により可動ブッシュがばね部材に抗
して変位すると同時に、軸受隙間に供給される気体圧力
が上昇して軸受隙間を増大するように作用する。その結
果、可動体の変位に対して、逆に可動体は、可動ブッシ
ュの変位分と軸受隙間の増加分との総和だけ変位される
ことになり、可動体の変位は見掛け上減少し、無限剛性
化が達成される。
【０００８】
【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。図１および図２において、１０は直線状に延びる軌
道を示し、この軌道１０の両側面には、互いに平行な鉛
直案内面１１，１２が形成され、また軌道１０の上面に
は水平案内面１３が形成されている。２０は可動体を示
し、この可動体２０の内部は前記軌道１０を跨ぐ形状を
なす静圧気体軸受の軸受本体２１を構成している。軸受
本体２１には前記鉛直案内面１１，１２と微小な軸受隙
間を存して対向する一対の第１の静圧気体軸受２３，２
４が形成され、これら静圧気体軸受２３，２４の軸受隙
間はそれぞれ絞り２５を介して気体供給源に接続された
気体通路２６に連通されている。
る。図１および図２において、１０は直線状に延びる軌
道を示し、この軌道１０の両側面には、互いに平行な鉛
直案内面１１，１２が形成され、また軌道１０の上面に
は水平案内面１３が形成されている。２０は可動体を示
し、この可動体２０の内部は前記軌道１０を跨ぐ形状を
なす静圧気体軸受の軸受本体２１を構成している。軸受
本体２１には前記鉛直案内面１１，１２と微小な軸受隙
間を存して対向する一対の第１の静圧気体軸受２３，２
４が形成され、これら静圧気体軸受２３，２４の軸受隙
間はそれぞれ絞り２５を介して気体供給源に接続された
気体通路２６に連通されている。
【０００９】前記軸受本体２１には前記軌道１０の水平
案内面１３に対接して可動ブッシュ２７が鉛直方向に変
位可能に設けられ、この可動ブッシュ２７の上面と軸受
本体２１との間には弾性シールリング２８が軌道１０の
長手方向に沿って複数配置され、これら弾性シールリン
グ２８によって可動ブッシュ２７と軸受本体２１との間
に複数の圧力室２９を形成している。これら圧力室２９
は第１絞り３０を介して前記気体通路２６に連通されて
いる。
案内面１３に対接して可動ブッシュ２７が鉛直方向に変
位可能に設けられ、この可動ブッシュ２７の上面と軸受
本体２１との間には弾性シールリング２８が軌道１０の
長手方向に沿って複数配置され、これら弾性シールリン
グ２８によって可動ブッシュ２７と軸受本体２１との間
に複数の圧力室２９を形成している。これら圧力室２９
は第１絞り３０を介して前記気体通路２６に連通されて
いる。
【００１０】前記可動ブッシュ２７はその両側下面を前
記軸受本体２１に一端を固定された板状の一対のばね部
材３１，３２に固定されて通常所定の高さ位置に保持さ
れており、しかしてばね部材３１，３２の弾性変形によ
り上下方向に変位可能となっている。なお、前記弾性シ
ールリング２８は前記軸受本体２１に対する可動ブッシ
ュ２７の上下方向の変位を吸収し、可動ブッシュ２７の
上下動にかかわらず前記圧力室２９を画定できるように
なっている。
記軸受本体２１に一端を固定された板状の一対のばね部
材３１，３２に固定されて通常所定の高さ位置に保持さ
れており、しかしてばね部材３１，３２の弾性変形によ
り上下方向に変位可能となっている。なお、前記弾性シ
ールリング２８は前記軸受本体２１に対する可動ブッシ
ュ２７の上下方向の変位を吸収し、可動ブッシュ２７の
上下動にかかわらず前記圧力室２９を画定できるように
なっている。
【００１１】前記可動ブッシュ２７の下面は前記軌道１
０の水平案内面１３と僅かな軸受隙間を存して対向され
て第２の静圧気体軸受３３を形成している。かかる第２
の静圧気体軸受３３の軸受隙間は可動ブッシュ２７に形
成された第２絞り３４を介して前記圧力室２９に連通さ
れている。
０の水平案内面１３と僅かな軸受隙間を存して対向され
て第２の静圧気体軸受３３を形成している。かかる第２
の静圧気体軸受３３の軸受隙間は可動ブッシュ２７に形
成された第２絞り３４を介して前記圧力室２９に連通さ
れている。
【００１２】上記した構成において、気体供給源より気
体通路２６に加圧気体が供給されると、この加圧気体は
、絞り２５を介して第１の静圧気体軸受２３，２４の軸
受隙間に供給されて軸受本体２１を可動体２０の摺動方
向に直角な水平方向に静圧支持するとともに、第１絞り
３０、圧力室２９および第２絞り３４を介して第２の静
圧気体軸受３３の軸受隙間に供給されて軸受本体２１を
上下方向に静圧支持する。
体通路２６に加圧気体が供給されると、この加圧気体は
、絞り２５を介して第１の静圧気体軸受２３，２４の軸
受隙間に供給されて軸受本体２１を可動体２０の摺動方
向に直角な水平方向に静圧支持するとともに、第１絞り
３０、圧力室２９および第２絞り３４を介して第２の静
圧気体軸受３３の軸受隙間に供給されて軸受本体２１を
上下方向に静圧支持する。
【００１３】ここで、可動体２０に切削抵抗等の荷重Ｗ
が加わり、軸受本体２１が下方向にΔｈだけ変位すると
、第２の静圧気体軸受３３の軸受隙間、すなわち軌道１
０の水平案内面１３と可動ブッシュ２７との間の隙間は
Δｈだけ減少する。この軸受隙間の減少により軸受隙間
より流出する気体の流出抵抗が高まるため、第１絞り３
０と第２絞り３４との間に設けられた圧力室２９の圧力
が上昇する。この圧力上昇により軸受本体２１は可動ブ
ッシュ２７に対してばね部材３１，３２に抗して上方に
変位し、この上方変位は圧力室２９の圧力上昇とばね部
材３１，３２の反力とが釣り合う量Δｈ１となる。同時
に前記圧力室２９の圧力上昇により第２の静圧気体軸受
３３の軸受隙間に供給される気体圧力が上昇するため、
その圧力上昇に見合った量Δｈ２だけ可動ブッシュ２７
と軸受本体２１とが軸受隙間を大きくするように上方に
一体的に変位される。
が加わり、軸受本体２１が下方向にΔｈだけ変位すると
、第２の静圧気体軸受３３の軸受隙間、すなわち軌道１
０の水平案内面１３と可動ブッシュ２７との間の隙間は
Δｈだけ減少する。この軸受隙間の減少により軸受隙間
より流出する気体の流出抵抗が高まるため、第１絞り３
０と第２絞り３４との間に設けられた圧力室２９の圧力
が上昇する。この圧力上昇により軸受本体２１は可動ブ
ッシュ２７に対してばね部材３１，３２に抗して上方に
変位し、この上方変位は圧力室２９の圧力上昇とばね部
材３１，３２の反力とが釣り合う量Δｈ１となる。同時
に前記圧力室２９の圧力上昇により第２の静圧気体軸受
３３の軸受隙間に供給される気体圧力が上昇するため、
その圧力上昇に見合った量Δｈ２だけ可動ブッシュ２７
と軸受本体２１とが軸受隙間を大きくするように上方に
一体的に変位される。
【００１４】ここでばね部材３１，３２のばね剛性を適
切に選定することにより、下記式が満足され、可動体２
０の上下方向変位は軌道１０に対して０とすることがで
き、無限剛性が達成される。
切に選定することにより、下記式が満足され、可動体２
０の上下方向変位は軌道１０に対して０とすることがで
き、無限剛性が達成される。
【００１５】Δｈ＝Δｈ１＋Δｈ２
図３は横軸を可動体２１の上面から距離Ｌだけ離間した
基準位置から固定の水平案内面１３までの軸受隙間ｈ、
縦軸を荷重Ｗとして、第２絞り３４の絞り開度が互いに
異なる２種類の軸受負荷特性■、■を示すもので、■、
■上のＡ点は初期設定点を示す。この図から軸受隙間の
実際上の使用範囲においては、荷重Ｗの変化にかかわら
ず上記軸受隙間ｈは殆ど変化せず、無限剛性化が達成さ
れていることが認められる。
基準位置から固定の水平案内面１３までの軸受隙間ｈ、
縦軸を荷重Ｗとして、第２絞り３４の絞り開度が互いに
異なる２種類の軸受負荷特性■、■を示すもので、■、
■上のＡ点は初期設定点を示す。この図から軸受隙間の
実際上の使用範囲においては、荷重Ｗの変化にかかわら
ず上記軸受隙間ｈは殆ど変化せず、無限剛性化が達成さ
れていることが認められる。
【００１６】上記した実施例においては、可動ブッシュ
２７を軌道１０の水平案内面１３にのみ設けた例につい
て述べたが、軌道１０の両側の鉛直案内面１１，１２に
も可動ブッシュ２７を配設すれば、水平方向の無限剛性
化も達成できることになり、また軌道１０の形状をＶ形
とし、その各傾斜面にそれぞれ可動ブッシュを配設する
ことにより、上下方向と水平方向の無限剛性化を同時に
達成できるようになる。
２７を軌道１０の水平案内面１３にのみ設けた例につい
て述べたが、軌道１０の両側の鉛直案内面１１，１２に
も可動ブッシュ２７を配設すれば、水平方向の無限剛性
化も達成できることになり、また軌道１０の形状をＶ形
とし、その各傾斜面にそれぞれ可動ブッシュを配設する
ことにより、上下方向と水平方向の無限剛性化を同時に
達成できるようになる。
【００１７】また可動ブッシュ２７およびばね部材３１
，３２を可動体２０の摺動方向に複数設けることも効果
的である。
，３２を可動体２０の摺動方向に複数設けることも効果
的である。
【００１８】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、可動
体を摺動可能に案内支持する静圧気体軸受の無限剛性化
を達成できるので、可動体を高精度に案内支持できる効
果があり、しかも片面にのみ軸受面を有するものに適用
できるので、軸受隙間が小さなものでも静圧気体軸受の
加工および組付けを容易に行い得る効果がある。
体を摺動可能に案内支持する静圧気体軸受の無限剛性化
を達成できるので、可動体を高精度に案内支持できる効
果があり、しかも片面にのみ軸受面を有するものに適用
できるので、軸受隙間が小さなものでも静圧気体軸受の
加工および組付けを容易に行い得る効果がある。
【図１】本発明の実施例を示す可動体の案内装置の断面
図である。
図である。
【図２】図１を異なる断面で部分的に断面した平面図で
ある。
ある。
【図３】静圧気体軸受の負荷特性を示す図である。
【図４】従来の静圧気体軸受の断面図である。
１０ 軌道
１１ 回転軸
１３ 案内面
２０ 可動体
２１ 軸受本体
２３，２４、３３ 静圧気体軸受
２７ 可動ブッシュ
２９ 圧力室
３０ 第１絞り
３１，３２ ばね部材
３４ 第２絞り
Claims (1)
- 【請求項１】 軌道上を静圧気体軸受によって浮上摺
動する可動体の案内装置にして、前記軌道に前記可動体
の摺動方向に沿う案内面を形成し、前記可動体に設けた
軸受本体と前記軌道の案内面との間に可動ブッシュを前
記案内面と垂直な方向に変位可能に設け、この可動ブッ
シュと前記軸受本体との間に圧力室を形成し、前記可動
ブッシュと前記案内面との間に静圧気体軸受の軸受隙間
を形成し、前記圧力室を第１絞りを介して気体供給源に
接続し、前記軸受隙間を第２絞りを介して前記圧力室に
連通し、前記可動ブッシュを通常は軌道上の所定位置に
保持するとともに前記圧力室に発生する圧力により前記
可動ブッシュが軸受本体に対して変位した場合に弾性変
形するばね部材を設けたことを特徴とする可動体の案内
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04486191A JP3194590B2 (ja) | 1991-03-11 | 1991-03-11 | 可動体の案内装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04486191A JP3194590B2 (ja) | 1991-03-11 | 1991-03-11 | 可動体の案内装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04282021A true JPH04282021A (ja) | 1992-10-07 |
| JP3194590B2 JP3194590B2 (ja) | 2001-07-30 |
Family
ID=12703271
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04486191A Expired - Fee Related JP3194590B2 (ja) | 1991-03-11 | 1991-03-11 | 可動体の案内装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3194590B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013131534A1 (de) * | 2012-03-09 | 2013-09-12 | Blohm Jung Gmbh | Schleifmaschine mit gleitführung |
| CN112815009A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-05-18 | 江苏集萃精凯高端装备技术有限公司 | 气浮垫组件、气浮导轨组件及所述气浮导轨组件的校对方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4749440B2 (ja) | 2008-04-16 | 2011-08-17 | 三菱電機株式会社 | プラント情報表示装置 |
| KR101383820B1 (ko) * | 2012-10-04 | 2014-04-08 | 한국에너지기술연구원 | 복합 베어링 시스템과 이를 이용한 발전기 회전축의 복합베어링 시스템 및 발전 장치 그리고 스러스트 베어링의 축하중 분담 방법 |
-
1991
- 1991-03-11 JP JP04486191A patent/JP3194590B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013131534A1 (de) * | 2012-03-09 | 2013-09-12 | Blohm Jung Gmbh | Schleifmaschine mit gleitführung |
| CN112815009A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-05-18 | 江苏集萃精凯高端装备技术有限公司 | 气浮垫组件、气浮导轨组件及所述气浮导轨组件的校对方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3194590B2 (ja) | 2001-07-30 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |