JP2000027864A - 水静圧軸受装置及びその固着防止方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 水静圧軸受装置において、添加剤を用いるこ
となく、装置本体の運転休止中における軸受摺動面間の
固着を防止する。 【解決手段】 作動流体（水）の供給ポンプ３１の駆動
モータ３３にインバータ３４を取り付ける。静圧ポケッ
ト２３〜２６（固着防止対策を取る必要がない）につい
ては、静圧絞り弁３２ｂと供給ポンプ３１の間にバルブ
３５を設ける。上方からの荷重を支える上向きの摺動面
を有する静圧ポケット２１、２２（固着防止対策を取る
必要がある）は、上記の様なバルブを介在させずに、静
圧絞り弁３２ａを介して作動流体の供給ポンプ３１に接
続する。装置本体の運転休止中には、インバータ制御に
よって供給ポンプ３１を運転するとともに、バルブ３５
を閉じる。これによって、静圧ポケット２３〜２６に対
する作動流体の供給が遮断され、一方、静圧ポケット２
１、２２に対する作動流体の供給が継続される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水静圧軸受装置に
係り、特に、運転休止中に発生する軸受摺動面間の固着
の防止に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】作動流体として水を使用する水静圧軸受
装置は、クリーン度が要求される環境下で使用されてい
る。図５（ａ）に、水静圧軸受装置の構造の概要を示す
横断面図を、図５（ｂ）に、この水静圧軸受装置の静圧
回路図を示す。図中、１１はベッド、１２はテーブル、
１９は送りネジ、２１〜２６は静圧ポケットを表す。

【０００３】テーブル１２は、ベッド１１の上面に形成
された一対のレール１３、１４の上に支持される。テー
ブル１２の中央付近を長手方向に送りネジ１９が貫通し
ている。レール１３、１４は、ベッド１１の両側面に沿
って、且つベッド１１の上面及び側面から張り出す様に
形成され、これらのレール１３、１４に対応して、テー
ブル１２の下面に溝１５、１６が設けられている。テー
ブル１２の下面には、両側面に沿って一対の当て板１
７、１８が取り付けられ、これらの当て板１７、１８
は、溝１５、１６の一部（テーブル１２の両側面に近い
部分）を覆っている。レール１３、１４は、溝１５、１
６及び当て板１７、１８によって取り囲まれた空洞内に
収容される。

【０００４】レール１３、１４の上面と、溝１５、１６
の上面との間には、それぞれ、静圧ポケット２１、２２
が形成されている。レール１３、１４の側面（ベッド１
１の中心部に近い部分）と、溝１５、１６の側面との間
には、それぞれ、静圧ポケット２５、２６が形成されて
いる。レール１３、１４の下面と、当て板１７、１８の
上面との間には、それぞれ、静圧ポケット２３、２４が
形成されている。

【０００５】各静圧ポケット２１〜２６は、図５（ｂ）
に示す様に、静圧絞り弁３２を介して作動流体の供給ポ
ンプ３１に接続されている。この供給ポンプ３１から、
所定の圧力で各静圧ポケット２１〜２６に作動流体を送
り込むことによって、各静圧ポケット２１〜２６内に作
動流体が連続的に供給され、軸受摺動面の潤滑が行われ
る。

【０００６】（従来技術の問題点）水静圧軸受装置に関
しては、通常、当該水静圧軸受装置が組み込まれた装置
本体の運転の休止中に、軸受摺動面への作動流体の供給
も停止されるので、時間の経過に伴い軸受摺動面間にあ
る作動流体が蒸発し、その結果、軸受摺動面で固着が発
生する問題がある。

【０００７】この様な軸受摺動面の固着を防止するため
の対策として、従来、作動流体に防錆防食添加剤を加え
る方法が採用されている。しかし、この様な固着防止対
策は、作動流体として清水（浄水）に代わって添加物を
含有した水を使用することになるので、排水の処理に手
間が掛かる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の様な
従来の水静圧軸受装置の問題点に鑑み成されたもので、
本発明の目的は、添加剤を用いることなく、装置本体の
運転休止中における軸受摺動面の固着を防止する方法及
びそのための装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の水静圧軸受装置
の固着防止方法は、作動流体として水を使用する水静圧
軸受装置においてその摺動面間の固着を防止する方法で
あって、当該水静圧軸受装置が組み込まれた装置本体の
運転休止中に、摺動面に所定の圧力で作動流体を供給す
ることを特徴とする。

【００１０】また、本発明の水静圧軸受装置は、作動流
体として水を使用する水静圧軸受装置において、当該水
静圧軸受装置が組み込まれた装置本体の運転休止中に、
摺動面に所定の圧力で作動流体を供給する供給手段を備
えたことを特徴とする。

【００１１】好ましくは、前記供給手段を、前記装置本
体の運転中に摺動面に作動流体を供給する供給ポンプと
は別に設け、この供給ポンプから摺動面に作動流体を供
給する経路の途中に接続する。

【００１２】例えば、前記供給手段を、作動流体を貯え
るタンク、及び作動流体をタンクから前記経路の途中に
導く第二の経路などから構成することによって、前記装
置本体の運転休止中に、タンク内の作動流体を摺動面に
自然流下させることができる。

【００１３】あるいは、前記供給手段を、作動流体の一
部を加圧状態で貯えるアキュムレータ、前記装置本体の
運転中に作動流体の一部を前記経路の途中からアキュム
レータに導く第二の経路、及び前記装置本体の運転休止
中に作動流体をアキュムレータから前記経路の途中に導
く第三の経路などから構成することによって、前記装置
本体の運転中にアキュムレータ内に貯えられた作動流体
を、前記装置本体の運転休止中に摺動面に供給すること
ができる。

【００１４】また、簡易な手段として、摺動面の内、上
方からの荷重を支える上向きの摺動面の周囲を堰で取り
囲み、当該摺動面上からの作動流体の流出を防止するこ
とによって、比較的短い期間であれば摺動面間の固着を
防止することができる。

【００１５】本発明による水静圧軸受装置（あるいは、
その固着防止方法）によれば、水静圧軸受の運転休止中
にも、軸受の摺動面に作動流体の供給が継続して行われ
るので、作動流体の蒸発による摺動面の固着を防止する
ことができる。更に本発明によれば、作動流体（清水）
に添加剤を加える必要がないので、廃水処理に手間が掛
からない。

【００１６】

【発明の実施の形態】（例１）図１に本発明に基づく水
静圧軸受装置の一例を示す、なお、図１（ａ）は構造の
概要を示す横断面図、図１（ｂ）は静圧回路図を表す。
図中、１１はベッド、１２はテーブル、１９は送りネ
ジ、２１〜２６は静圧ポケットを表す。なお、先に従来
の技術の項において説明した従来の装置（図５ａ）と共
通の部分については、同一の符号を付して、その説明は
省略する。

【００１７】装置本体の運転休止中に、テーブル１１の
重量によって、静圧ポケット２１及び２２が、それぞれ
レール１３及び１４の上面に密着する。これに対して、
静圧ポケット２３及び２４は静圧隙間が拡大し、静圧ポ
ケット２５及び２６の静圧隙間は変化しない。従って、
この場合には、上方からの荷重を支える上向きの摺動面
を有する静圧ポケット２１及び２２について、固着を防
止するための対策を取る必要がある。

【００１８】従って、図１（ｂ）に示す様に、作動流体
（水）の供給ポンプ３１の駆動モータ３３にインバータ
３４を取り付けるとともに、固着防止対策を取る必要が
ない静圧ポケット２３〜２６については、静圧絞り弁３
２ｂと供給ポンプ３１との間にバルブ３５を設ける。一
方、固着防止対策を取る必要がある静圧ポケット２１及
び２２については、上記の様なバルブを介在させずに、
作動流体の供給ポンプ３１を、静圧絞り弁３２ａを介し
てこれらの静圧ポケット２１及び２２に接続する。

【００１９】装置本体の運転休止中には、インバータ制
御によって供給ポンプ３１を運転するとともに、バルブ
３５を閉じておく。これによって、静圧ポケット２３〜
２６に対する作動流体の供給が遮断されるとともに、静
圧ポケット２１及び２２に対しては、必要最小限の流量
及び圧力で、作動流体の供給が継続される。この結果、
静圧ポケット２１及び２２において軸受摺動面間の固着
を防止することができる。

【００２０】（例２）図２に本発明に基づく水静圧軸受
装置の他の例を示す、なお、当該装置の横断面図は、前
の例で示した図１（ａ）と共通なので、ここでは静圧回
路図のみを示す。

【００２１】この例では、固着防止対策を取る必要があ
る静圧ポケット２１及び２２に対して、装置本体の休止
中に作動流体（水）を供給するため、専用のタンク４１
が設けられている。

【００２２】作動流体の供給ポンプ３１は、チェック弁
４５及び静圧絞り弁３２ａを順に介して、これらの静圧
ポケット２１及び２２に接続される。一方、固着防止対
策を取る必要がない静圧ポケット２３〜２６に対して、
作動流体の供給ポンプ３１は、静圧絞り弁３２ｂを介し
て接続される。上記のタンク４１は、静圧ポケット２１
及び２２に対して所定の水頭を有する位置に配置され、
絞り弁４２及びチェック弁４３を順に介して、チェック
弁４５と静圧絞り弁３２ａとの間の経路に接続される。

【００２３】以上の様に静圧回路を構成することによっ
て、供給ポンプ３１の停止に伴い作動流体の供給経路内
の圧力が低下すると、タンク４１内の作動流体は、絞り
弁４２、チェック弁４３及び絞り弁３２ａを順に介し
て、静圧ポケット２１及び２２に供給される。なお、チ
ェック弁４５は、装置本体の運転休止中に、タンク４１
内の作動流体が上記以外の静圧ポケット２３〜２６及び
供給ポンプ３１に流れることを防止する。また、チェッ
ク弁４３によって、装置本体の運転中に作動流体が供給
ポンプ３１からタンク４１側へ流れることが防止され
る。

【００２４】（例３）図３に本発明に基づく水静圧軸受
装置の他の例を示す、なお、当該装置の横断面図は、前
の例で示した図１（ａ）と共通なので、ここでは静圧回
路図のみを示す。

【００２５】この例では、固着防止対策を取る必要があ
る静圧ポケット２１及び２２に対して、装置本体の休止
中に作動流体（水）を供給するために、専用のアキュム
レータ５１が設けられている。

【００２６】作動流体の供給ポンプ３１は、チェック弁
５５及び静圧絞り弁３２ａを介して、これらの静圧ポケ
ット２１及び２２に接続される。一方、固着防止対策を
取る必要がない静圧ポケット２３〜２６に対して、作動
流体の供給ポンプ３１は、静圧絞り弁３２ａを介して接
続される。上記のアキュムレータ５１は、絞り弁５２及
びチェック弁５３を順に介して、供給ポンプ３１と静圧
絞り弁３２ａとの間の経路に接続される。更に、これら
の絞り弁５２及びチェック弁５３と並列に、供給ポンプ
３１側からアキュムレータ５１へ作動流体を送り込むた
めの（チェック弁５３に対して逆方向の）チェック弁５
４が設けられている。

【００２７】以上の様に静圧回路を構成することによっ
て、装置本体の運転中には、供給ポンプ３１からチェッ
ク弁５４を介してアキュムレータ５１内に作動流体が送
り込まれ、所定の圧力で貯えられる。装置本体の休止に
伴い、供給ポンプ３１が停止されて作動流体の供給経路
内の圧力が低下すると、アキュムレータ５１内の作動流
体は、絞り弁５２、チェック弁５３及び絞り弁３２ａを
順に介して、静圧ポケット２１及び２２に供給される。
なお、供給ポンプ３１が停止すると、アキュムレータ５
１の圧力によりチェック弁５５が閉じられ、装置本体の
運転休止中に、アキュムレータ５１内の作動流体が上記
以外の静圧ポケット２３〜２６及び供給ポンプ３１に流
れることが防止される。

【００２８】（例４）図４に本発明に基づく水静圧軸受
装置の他の例を示す、なお、図４（ａ）は水静圧軸受の
斜視図を、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ−Ａ部の断面図
を表す。図中、６１及び６２は作動流体溜り、６３及び
６４は堰板を表す。なお、静圧回路図は、先に従来技術
の説明において示した図５（ｂ）と共通なので、ここで
は省略する。

【００２９】この例では、固着防止対策を取る必要があ
る静圧ポケット２１及び２２に対して、ベッド１１（レ
ール１３、１４）側の摺動面の内、上方からの荷重を支
える上向きの摺動面６５及び６６の端部に堰板６３及び
６４を設け、摺動面６５及び６６の上に作動流体溜り６
１及び６２が形成される様に構成している。これによっ
て、装置本体の休止中に摺動面６５及び６６の上から作
動流体（水）が流出して失われることを、簡易な手段に
より防止している。これによって、比較的短い休止期間
内であれば摺動面間の固着を防止することができる。

【００３０】

【発明の効果】本発明の水静圧軸受装置によれば、装置
本体の運転休止中にも、軸受摺動面に作動流体の供給が
継続して行われるので、作動流体の蒸発による軸受摺動
面間の固着を防止することができる。本発明によれば、
作動流体（清水）に添加剤を加える必要がないので、廃
水処理に手間が掛からない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に基づく水静圧軸受装置の第一の例を示
す図、図１（ａ）は横断面図、図１（ｂ）は静圧回路図
を表す。

【図２】本発明に基づく水静圧軸受装置の第二の例を示
す静圧回路図。

【図３】本発明に基づく水静圧軸受装置の第三の例を示
す静圧回路図。

【図４】本発明に基づく水静圧軸受装置の第四の例を示
す図、図４（ａ）は斜視図、図４（ｂ）は横断面図を表
す。

【図５】従来の水静圧軸受装置の例を示す図、図５
（ａ）は横断面図、図５（ｂ）は静圧回路図を表す。

【符号の説明】

１１・・・ベッド、 １２・・・テーブル、 １３、１４・・・レール、 １５、１６・・・溝、 １７、１８・・・当て板、 １９・・・送りネジ、 ２１〜２６・・・静圧ポケット、 ３１・・・（作動流体の）供給ポンプ３１、 ３２、３２ａ、３２ｂ・・・静圧絞り弁３２、 ３３・・・モータ、 ３４・・・インバータ、 ３５・・・バルブ、 ４１・・・タンク、 ４２・・・絞り弁、 ４３・・・チェック弁、 ４５・・・チェック弁、 ５１・・・アキュムレータ、 ５２・・・絞り弁、 ５３・・・チェック弁、 ５４・・・チェック弁、 ５５・・・バルブ、 ６１、６２・・・作動流体溜り、 ６３、６４・・・堰板。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3J102 AA02 BA05 CA06 CA20 EA03 EA09 EA24 FA26

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 作動流体として水を使用する水静圧軸受
   装置においてその摺動面間の固着を防止する方法であっ
   て、当該水静圧軸受装置が組み込まれた装置本体の運転
   休止中に、前記摺動面に所定の圧力で作動流体を供給す
   ることを特徴とする水静圧軸受装置の固着防止方法。
2. 【請求項２】 作動流体として水を使用する水静圧軸受
   装置において、当該水静圧軸受装置が組み込まれた装置
   本体の運転休止中に、摺動面に所定の圧力で作動流体を
   供給する供給手段を備えたことを特徴とする水静圧軸受
   装置。
3. 【請求項３】 前記供給手段は、前記装置本体の運転中
   に摺動面に作動流体を供給する供給ポンプとは別に設け
   られ、この供給ポンプから摺動面に作動流体を供給する
   経路の途中に接続されていることを特徴とする請求項２
   に記載の水静圧軸受装置。
4. 【請求項４】 前記供給手段は、 作動流体を貯えるタンクと、 作動流体をタンクから前記経路の途中に導く第二の経路
   とを備え、 前記装置本体の運転休止中に、タンク内の作動流体を摺
   動面に自然流下させる様に構成されていることを特徴と
   する請求項３に記載の水静圧軸受装置。
5. 【請求項５】 前記供給手段は、 作動流体の一部を加圧状態で貯えるアキュムレータと、 前記装置本体の運転中に作動流体の一部を前記経路の途
   中からアキュムレータに導く第二の経路と、 前記装置本体の運転休止中に作動流体をアキュムレータ
   から前記経路の途中に導く第三の経路とを備え、 前記装置本体の運転中にアキュムレータ内に貯えられた
   作動流体を、前記装置本体の運転休止中に摺動面に供給
   する様に構成されていることを特徴とする請求項３に記
   載の水静圧軸受装置。
6. 【請求項６】 作動流体として水を使用する水静圧軸受
   装置において、摺動面の内、上方からの荷重を支える上
   向きの摺動面の周囲を堰で取り囲み、当該摺動面上から
   の作動流体の流出を防止する様に構成されていることを
   特徴とする水静圧軸受装置。