JPS6329127B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6329127B2 JPS6329127B2 JP56147523A JP14752381A JPS6329127B2 JP S6329127 B2 JPS6329127 B2 JP S6329127B2 JP 56147523 A JP56147523 A JP 56147523A JP 14752381 A JP14752381 A JP 14752381A JP S6329127 B2 JPS6329127 B2 JP S6329127B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- base member
- floating base
- frequency vibrator
- floating
- reference member
- 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.)
- Expired
Links
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
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
- F16C32/06—Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、高速かつ高精度の直線運動を必要と
する場合に用いて好適な浮動装置に関するもので
ある。
する場合に用いて好適な浮動装置に関するもので
ある。
従来各種制御機器等において、基準部材に対し
て可動部材を直線運動させる装置としては、例え
ばねじ軸の回転を利用する装置があるが、高速高
精度の運動には必ずしも適当ではない。即ち、こ
の場合、直線運動の送り量および送り速度は、ね
じピツチとねじ軸の回転数とによつて定まるが、
例えばねじピツチを１mmとして１ｍ／ｓの送り速
度を得るためには、ねじ軸の回転数は60000rpm
という極端に大きな値となる。仮に、このような
回転数が得られたとしても、可動部材を高精度に
位置決めすること、高速運動中の姿勢を安定に保
つことは殆んど不可能である。また、運動の繰返
しによりねじ軸が摩耗し、信頼性が低下するとい
う本質的な欠点を有している。
て可動部材を直線運動させる装置としては、例え
ばねじ軸の回転を利用する装置があるが、高速高
精度の運動には必ずしも適当ではない。即ち、こ
の場合、直線運動の送り量および送り速度は、ね
じピツチとねじ軸の回転数とによつて定まるが、
例えばねじピツチを１mmとして１ｍ／ｓの送り速
度を得るためには、ねじ軸の回転数は60000rpm
という極端に大きな値となる。仮に、このような
回転数が得られたとしても、可動部材を高精度に
位置決めすること、高速運動中の姿勢を安定に保
つことは殆んど不可能である。また、運動の繰返
しによりねじ軸が摩耗し、信頼性が低下するとい
う本質的な欠点を有している。
これに対し、基準部材と浮動ベース部材とを、
静圧軸受と軸とに対応させた形式によれば、上述
したような欠点はほぼ解消することができるが、
なお次のような欠点を有している。即ち、高速運
動中の姿勢の安定性は、基準部材と浮動ベース部
材の機械加工精度および直線駆動装置等の他の装
置との組立精度により大きな影響を受ける。ま
た、静圧空気の供給源が必要であると共に、特殊
雰囲気、例えば空気流れを極端に嫌う環境中では
使用が不可能である。
静圧軸受と軸とに対応させた形式によれば、上述
したような欠点はほぼ解消することができるが、
なお次のような欠点を有している。即ち、高速運
動中の姿勢の安定性は、基準部材と浮動ベース部
材の機械加工精度および直線駆動装置等の他の装
置との組立精度により大きな影響を受ける。ま
た、静圧空気の供給源が必要であると共に、特殊
雰囲気、例えば空気流れを極端に嫌う環境中では
使用が不可能である。
本発明は、このような従来技術の欠点を解消す
るためになされたものであり、その目的は、高速
高精度の直線運動が可能でありかつ高精度の姿勢
の安定性が得られる高速高精度浮動装置を提供す
ることにある。
るためになされたものであり、その目的は、高速
高精度の直線運動が可能でありかつ高精度の姿勢
の安定性が得られる高速高精度浮動装置を提供す
ることにある。
このような目的を達成するために、本発明は、
基準部材と浮動ベース部材との間に、これらと微
小間隙を介して高周波振動子を配設し、この振動
子の振動により当該微小間隙に発生する空気圧力
によつて浮動ベース部材を浮遊させるものであ
る。以下、実施例を用いて本発明を詳細に説明す
る。
基準部材と浮動ベース部材との間に、これらと微
小間隙を介して高周波振動子を配設し、この振動
子の振動により当該微小間隙に発生する空気圧力
によつて浮動ベース部材を浮遊させるものであ
る。以下、実施例を用いて本発明を詳細に説明す
る。
図は、本発明の一実施例を示す断面図である。
同図において、円柱状の基準部材１の外周に、環
状の浮動ベース部材２が配置してある。この場
合、この浮動ベース部材２は、その内径を基準部
材１の外径に対して所定量だけ大きく形成してあ
り、従つて、基準部材１に対してその外周面に接
触することなく軸方向に動かし得ると共に、それ
に直角な径方向にも上記所定量だけ動かすことが
できる。また、この浮動ベース部材２は、その径
方向の断面がコ字状を呈しており、このコ字状部
に囲まれるように、高周波振動子部材３が配置し
てある。この高周波振動子部材３は、径方向の断
面がＨ字状を呈し、基準部材１の外周面に微小間
隙４を介して対向すると共に浮動ベース部材２の
内側面に微小間隙５を介して対向する高周波振動
子３ａと、浮動ベース部材２の内周面および内側
面にそれぞれ微小間隙６および間隙７を介して対
向する高周波振動子３ｂと、これらを連結する連
結部材３ｃとによつて構成される。両高周波振動
子３ａ，３ｂは、圧電材料によつて構成し、図示
しないが、例えば浮動ベース部材２の内側面に対
向する側面に電極を形成し、同じく図示しない電
源からリード線を介して高周波電圧を供給できる
ように構成してある。また、浮動ベース部材２を
基準部材１の軸方向に高速運動させるために、図
示しない駆動装置が設けてある。
同図において、円柱状の基準部材１の外周に、環
状の浮動ベース部材２が配置してある。この場
合、この浮動ベース部材２は、その内径を基準部
材１の外径に対して所定量だけ大きく形成してあ
り、従つて、基準部材１に対してその外周面に接
触することなく軸方向に動かし得ると共に、それ
に直角な径方向にも上記所定量だけ動かすことが
できる。また、この浮動ベース部材２は、その径
方向の断面がコ字状を呈しており、このコ字状部
に囲まれるように、高周波振動子部材３が配置し
てある。この高周波振動子部材３は、径方向の断
面がＨ字状を呈し、基準部材１の外周面に微小間
隙４を介して対向すると共に浮動ベース部材２の
内側面に微小間隙５を介して対向する高周波振動
子３ａと、浮動ベース部材２の内周面および内側
面にそれぞれ微小間隙６および間隙７を介して対
向する高周波振動子３ｂと、これらを連結する連
結部材３ｃとによつて構成される。両高周波振動
子３ａ，３ｂは、圧電材料によつて構成し、図示
しないが、例えば浮動ベース部材２の内側面に対
向する側面に電極を形成し、同じく図示しない電
源からリード線を介して高周波電圧を供給できる
ように構成してある。また、浮動ベース部材２を
基準部材１の軸方向に高速運動させるために、図
示しない駆動装置が設けてある。
上記構成を有する高速高精度浮動装置におい
て、浮動ベース部材２は、高周波振動子部材３の
高周波振動に伴つて生じる空気圧力により、基準
部材１から浮上する。即ち、今、浮動ベース部材
２が基準部材１の軸方向の任意の１点で静止して
いる場合、高周波振動子３ａに高周波電圧を供給
することによつて生ずる呼吸振動により、微小間
隙４，５において空気圧力が発生する。ここで呼
吸振動とは、基準部材１の軸方向に伸びたり縮ん
だりする高周波振動であり、軸方向に伸びた時に
はそれと垂直方向に縮み、軸方向に縮んだ時には
垂直方向には伸びる。従つて、微小間隙４と５と
は交互に拡張と短縮を繰返す。同様に、高周波振
動子３ｂの呼吸振動に応じて微小間隙６において
も空気圧力が発生する。この結果、高周波振動子
部材３を介して浮動ベース部材２は基準部材１に
対して浮上し、位置決めされる。
て、浮動ベース部材２は、高周波振動子部材３の
高周波振動に伴つて生じる空気圧力により、基準
部材１から浮上する。即ち、今、浮動ベース部材
２が基準部材１の軸方向の任意の１点で静止して
いる場合、高周波振動子３ａに高周波電圧を供給
することによつて生ずる呼吸振動により、微小間
隙４，５において空気圧力が発生する。ここで呼
吸振動とは、基準部材１の軸方向に伸びたり縮ん
だりする高周波振動であり、軸方向に伸びた時に
はそれと垂直方向に縮み、軸方向に縮んだ時には
垂直方向には伸びる。従つて、微小間隙４と５と
は交互に拡張と短縮を繰返す。同様に、高周波振
動子３ｂの呼吸振動に応じて微小間隙６において
も空気圧力が発生する。この結果、高周波振動子
部材３を介して浮動ベース部材２は基準部材１に
対して浮上し、位置決めされる。
この場合、高周波振動子３ａ，３ｂの呼吸振動
は、連結部材３ｃを通じて互いに他の高周波振動
子３ｂ，３ａに伝達される。従つて、両高周波振
動子３ａ，３ｂの呼吸振動の位相を適当に調整す
ることにより、浮動ベース部材２に対する振動衝
撃を緩和し、その姿勢を安定に保つことができ
る。
は、連結部材３ｃを通じて互いに他の高周波振動
子３ｂ，３ａに伝達される。従つて、両高周波振
動子３ａ，３ｂの呼吸振動の位相を適当に調整す
ることにより、浮動ベース部材２に対する振動衝
撃を緩和し、その姿勢を安定に保つことができ
る。
これに対し、浮動ベース部材２が基準部材１の
軸方向に高速で移動する場合には、高周波振動子
３ｂを、直流電圧を印加することによつて、図中
破線で示すように軸方向に延伸させ、浮動ベース
部材２の内側面と接触固定させる。この結果、浮
動ベース部材２と高周波振動子部材３とは一体と
なつて移動するため、高速運動時における高周波
振動子部材３と浮動ベース部材２との衝突による
衝撃を回避し、破損を防止すると共に浮動ベース
部材２の姿勢を安定に保持することができる。こ
の時、浮遊ベース部材２およびこれと一体の高周
波振動子部材３と基準部材１との間の微小間隙５
は、高周波振動子３ａの振動に伴う空気圧力によ
つて適正に維持され、浮動ベース部材２は基準部
材１に対して浮上状態を保持する。
軸方向に高速で移動する場合には、高周波振動子
３ｂを、直流電圧を印加することによつて、図中
破線で示すように軸方向に延伸させ、浮動ベース
部材２の内側面と接触固定させる。この結果、浮
動ベース部材２と高周波振動子部材３とは一体と
なつて移動するため、高速運動時における高周波
振動子部材３と浮動ベース部材２との衝突による
衝撃を回避し、破損を防止すると共に浮動ベース
部材２の姿勢を安定に保持することができる。こ
の時、浮遊ベース部材２およびこれと一体の高周
波振動子部材３と基準部材１との間の微小間隙５
は、高周波振動子３ａの振動に伴う空気圧力によ
つて適正に維持され、浮動ベース部材２は基準部
材１に対して浮上状態を保持する。
なお、上述した実施例においては、高周波振動
子部材３を高周波振動子３ａおよび３ｂならびに
これらを連結する連結部材３ｃによつて構成し、
かつ高速運転時に高周波振動子３ｂを浮動ベース
部材２に固定するように構成した場合についての
み説明したが、本発明はこれに限定されるもので
はない。即ち、基本的に、基準部材と浮動ベース
部材との間に高周波振動子部材を配置し、この高
周波振動子部材の振動に伴つて発生する空気圧力
により浮動ベース部材を基準部材に対して浮遊さ
せるものであれば、高速高精度の直線運動および
姿勢の安定性の確保は可能である。但し、前述し
たような構成をとることによりこれらの効果を一
層高めることができる。
子部材３を高周波振動子３ａおよび３ｂならびに
これらを連結する連結部材３ｃによつて構成し、
かつ高速運転時に高周波振動子３ｂを浮動ベース
部材２に固定するように構成した場合についての
み説明したが、本発明はこれに限定されるもので
はない。即ち、基本的に、基準部材と浮動ベース
部材との間に高周波振動子部材を配置し、この高
周波振動子部材の振動に伴つて発生する空気圧力
により浮動ベース部材を基準部材に対して浮遊さ
せるものであれば、高速高精度の直線運動および
姿勢の安定性の確保は可能である。但し、前述し
たような構成をとることによりこれらの効果を一
層高めることができる。
以上説明したように、本発明によれば、浮動ベ
ース部材が基準部材に対して微小間隙に生じる空
気圧力によつて浮上するため、浮動ベース部材の
姿勢が安定であり、かつその安定性が機械加工精
度によつて大きく影響されることがないと共に、
高速直線運動の繰返しにおける信頼性が高く、長
ストロークの直線運動にも適している。同時に、
従来の静圧軸受方式による場合と異なり、静圧空
気の供給源のような外部設備が不要であると共
に、空気の流れは殆んど無視し得るため、空気の
流れを嫌う環境における使用が可能である。更
に、微小間隙および高周波振動子の振幅を調整す
ることにより、姿勢の安定性を調整することがで
きる。即ち、制御可能な装置である等の種々優れ
た効果を有する。
ース部材が基準部材に対して微小間隙に生じる空
気圧力によつて浮上するため、浮動ベース部材の
姿勢が安定であり、かつその安定性が機械加工精
度によつて大きく影響されることがないと共に、
高速直線運動の繰返しにおける信頼性が高く、長
ストロークの直線運動にも適している。同時に、
従来の静圧軸受方式による場合と異なり、静圧空
気の供給源のような外部設備が不要であると共
に、空気の流れは殆んど無視し得るため、空気の
流れを嫌う環境における使用が可能である。更
に、微小間隙および高周波振動子の振幅を調整す
ることにより、姿勢の安定性を調整することがで
きる。即ち、制御可能な装置である等の種々優れ
た効果を有する。
図は、本発明の一実施例を示す断面図である。
１……基準部材、２……浮動ベース部材、３…
…高周波振動子部材、３ａ，３ｂ……高周波振動
子、３ｃ……連結部材、４，５，６……微小間
隙、７……間隙。
…高周波振動子部材、３ａ，３ｂ……高周波振動
子、３ｃ……連結部材、４，５，６……微小間
隙、７……間隙。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 基準部材と、この基準部材の軸方向およびこ
れと直角方向に運動可能な浮動ベース部材と、前
記基準部材と浮動ベース部材との間に配置され、
前記基準部材の周面および浮動ベース部材の内側
面にそれぞれ微小間隙を介して対向する第１の高
周波振動子と前記浮動ベース部材の内側面および
内周面にそれぞれ微小間隙を介して対向する第２
の高周波振動子と第１および第２の高周波振動子
を連結する連結部材とから成る高周波振動子部材
とを有し、前記基準部材と浮動ベース部材との間
にそれぞれ微小間隙を生ずるように前記基準部材
と浮動ベース部材との間に前記高周波振動子部材
を配置し、前記高周波振動子部材の振動に伴つて
前記微小間隙に生ずる空気圧力によつて前記浮動
ベース部材が前記基準部材に対して浮遊するよう
にしたことを特徴とする高速高精度浮動装置。 ２ 第２の高周波振動子は、基準部材の軸方向に
伸び変形して浮動ベース部材の内側面に固定され
るようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の高速高精度浮動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14752381A JPS5850315A (ja) | 1981-09-16 | 1981-09-16 | 高速高精度浮動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14752381A JPS5850315A (ja) | 1981-09-16 | 1981-09-16 | 高速高精度浮動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5850315A JPS5850315A (ja) | 1983-03-24 |
| JPS6329127B2 true JPS6329127B2 (ja) | 1988-06-13 |
Family
ID=15432237
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14752381A Granted JPS5850315A (ja) | 1981-09-16 | 1981-09-16 | 高速高精度浮動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5850315A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0356922U (ja) * | 1989-10-06 | 1991-05-31 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0637892B2 (ja) * | 1983-10-24 | 1994-05-18 | キヤノン株式会社 | スライダ |
| JPS62250200A (ja) * | 1986-04-23 | 1987-10-31 | Kawasaki Steel Corp | オ−ステナイト系ステンレス鋼板の製造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3359045A (en) * | 1966-05-20 | 1967-12-19 | Bendix Corp | Squeeze film bearing |
| US3471205A (en) * | 1966-07-05 | 1969-10-07 | Bendix Corp | Squeeze film bearings |
-
1981
- 1981-09-16 JP JP14752381A patent/JPS5850315A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0356922U (ja) * | 1989-10-06 | 1991-05-31 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5850315A (ja) | 1983-03-24 |
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