JP2004286109A - 多孔質静圧気体軸受 - Google Patents
多孔質静圧気体軸受 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004286109A JP2004286109A JP2003078075A JP2003078075A JP2004286109A JP 2004286109 A JP2004286109 A JP 2004286109A JP 2003078075 A JP2003078075 A JP 2003078075A JP 2003078075 A JP2003078075 A JP 2003078075A JP 2004286109 A JP2004286109 A JP 2004286109A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bearing
- porous
- static pressure
- porous body
- gas
- 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.)
- Pending
Links
Images
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
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/72—Sealings
- F16C33/74—Sealings of sliding-contact bearings
- F16C33/741—Sealings of sliding-contact bearings by means of a fluid
- F16C33/748—Sealings of sliding-contact bearings by means of a fluid flowing to or from the sealing gap, e.g. vacuum seals with differential exhaust
-
- 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
- F16C32/0603—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 supported by a gas cushion, e.g. an air cushion
-
- 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
- F16C32/0681—Construction or mounting aspects of hydrostatic bearings, for exclusively rotary movement, related to the direction of load
- F16C32/0685—Construction or mounting aspects of hydrostatic bearings, for exclusively rotary movement, related to the direction of load for radial load only
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
Abstract
【解決手段】軸受面は第一の多孔質体1により作られ、第一の多孔質体1と回転軸20の間に軸受隙間11が設けられる。静圧軸受用の加圧空気は、第一の給気経路3を介して第一の多孔質体1の背面側に供給され、多孔質体1の内部を通って、軸受隙間11に吹出される。軸受のハウジング10の端部には、回転軸20の周囲を取り囲むように第二の多孔質体2が埋め込まれている。第二の多孔質体2と回転軸20の間には、軸受隙間11よりも大きめの隙間が設けられている。エアカーテン用の加圧空気は、別個に設けられた第二の給気経路4を介して第二の多孔質体2の背面側に供給され、第二の多孔質体2の内部を通って、回転軸20の外周面に向けて吹出され、ハウジング10の端部から外部に放出される。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、静圧気体軸受において、軸受隙間内に供給される加圧気体の流量を絞るための手段として多孔質体を用いた多孔質静圧気体軸受に係り、特に、切削液や研削屑など異物が軸受の端部から軸受隙間内へ侵入することを防止するためのガス・カーテンを備えた多孔質静圧気体軸受の構造に係る。
【0002】
【従来の技術】
多孔質静圧空気軸受では、軸受面を多孔質体で構成し、この多孔質体を介して軸受隙間内に加圧空気を吹出すことによって回転軸を支持している。多孔質静圧空気軸受は、自成絞り式、面絞り方式などの他の方式による静圧空気軸受と比べて、高い剛性及び大きな負荷容量を備えている。また、多孔質静圧空気軸受は、他の方式による静圧空気軸受と比べると加圧空気の絞り度が高いので、空気の消費量が少なく経済的である。その反面、多孔質静圧空気軸受は、空気流量が少ないことから、他の方式による静圧空気軸受と比べると、切削液や研削屑など異物が軸受の端部から軸受隙間内へ侵入し易い。異物が軸受隙間内に侵入すると、カジリの原因となる。
【0003】
図4に、従来の多孔質静圧空気軸受の一例を示す。図中、1は軸受面を構成する多孔質体である。この装置では、軸受隙間11内への異物の侵入を防止するため、軸受のハウジング10の端部に加圧空気の吐出口7を配列し、そこから回転軸20の外周面に向けて加圧空気を吹出すことによってエアカーテンを形成している(特許文献1)。しかしながら、この装置では、離散的に配置された吐出口7から加圧空気を吹出させているので、回転軸20に作用する力が局所的で不均一である。このことは、軸受の動きに悪影響を及ぼし、振動の発生や位置精度低下の要因となる。
【0004】
【特許文献1】
特開2001−263353号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、以上のような従来の多孔質静圧気体軸受の問題点に鑑み成されたもので、本発明の目的は、精度が高く且つ異物が軸受隙間内へ侵入しにくい構造を備えた多孔質静圧気体軸受を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明の多孔質静圧気体軸受は、
軸受面が第一の多孔質体で構成され、この第一の多孔質体を介して軸受隙間内に加圧気体を吹出すことによって、可動部材を支持する静圧軸受部と、
この静圧軸受部の端部に沿って配置され、可動部材の表面に僅かな間隙を介して向かい合うように第二の多孔質体が埋め込まれ、この第二の多孔質体を介して加圧気体を吹出すことによって、前記軸受隙間内への異物の侵入を阻止するガス・カーテン部と、
を備えたことを特徴とする。
【0007】
本発明の多孔質静圧気体軸受装置によれば、ガス・カーテン部の加圧気体の吹出し部が第二の多孔質体によって構成されているので、この第二の多孔質体を介して、静圧軸受部の端部に沿って連続的かつ均一に気体を吹出すことができる。これによって、ガス・カーテンから可動部材に加えられる力の分布が均一化されるので、可動部材の動きが安定し、高い位置精度が得られる。
【0008】
好ましくは、前記第二の多孔質体の表面を、多孔質の固体潤滑材で被覆する。これによって、異物がガス・カーテン部の隙間に侵入した場合にも、ガス・カーテン部でのカジリの発生を抑制することができる。
【0009】
なお、前記第二の多孔質体自体を多孔質の固体潤滑材で作ることもできる。
【0010】
好ましくは、前記ガス・カーテン部を別個の部品としてユニット化し、前記静圧軸受部に対して着脱可能にする。
【0011】
【発明の実施の形態】
図1に、本発明に基づく多孔質静圧空気軸受(多孔質静圧気体軸受)の一例を示す。図中、10は軸受のハウジング、20は回転軸(可動部材)、1は第一の多孔質体、2は第二の多孔質体、11は軸受隙間である。
【0012】
軸受面は、第一の多孔質体1により作られている。第一の多孔質体1と回転軸20の間には、0.005〜0.02mm程度の軸受隙間11が設けられている。静圧軸受用の加圧空気は、第一の給気経路3を介して多孔質体1の背面側に供給され、多孔質体1の内部を通って、軸受隙間11内に吹出される。回転軸20は、軸受隙間11内の加圧空気の圧力によって外周から支持される。
【0013】
ハウジング10の端部には、回転軸20の周囲を取り囲むようにエアカーテン用の第二の多孔質体2が埋め込まれている。第二の多孔質体2と回転軸20の間には、軸受隙間11よりも大きめの隙間が(0.1〜0.2mm程度)が設けられている。エアカーテン用の加圧空気は、別個に設けられた第二の給気経路4を介して第二の多孔質体2の背面側に供給され、多孔質体1の内部を通って、回転軸20の外周面に向けて吹出され、次いで、ハウジング10の端部から外部に放出される。
【0014】
ここで、第二の多孔質体2を通って、ハウジング10の端部から放出される加圧空気の流速を適切な値に設定することによって、切削液や研削屑など異物がハウジング10の端部から軸受隙間11内へ侵入することを防止することができる。例えば、第二の多孔質体2の気孔率を選び、エアカーテン用の加圧空気の流量が、静圧軸受用の加圧空気の流量の2倍またはそれ以上となるように設定することによって、軸受隙間11内への異物の侵入を防止することができる。
【0015】
なお、エアカーテン用の第二の多孔質体2の材料として、例えば、銅合金、ステンレス鋼、セラミックス、カーボン等を用いることができる。
【0016】
図2に、本発明に基づく多孔質静圧空気軸受の他の例を示す。この例では、エアカーテン用の第二の多孔質体2の表面が、多孔質の固体潤滑材からなる被覆層5によって覆われている。これによって、異物がエアカーテン部の隙間に侵入した場合にも、エアカーテン部の隙間でのカジリの発生を抑制することができる。
【0017】
なお、固体潤滑性を有する被覆層として、二流化モリブデン、カーボンなどの多孔質材を用いることができる。これらの固体潤滑性を有する被覆層は、第二の多孔質体2の表面を目詰まりが生じない機械加工方法によって仕上げた後、その上に接合される。
【0018】
また、このように多孔質の固体潤滑材による被覆相を設ける代わりに、第二の多孔質体2自体を多孔質の固体潤滑材で構成してもよい。
【0019】
図3に、本発明に基づく多孔質静圧空気軸受の他の例を示す。この例では、エアカーテン部16を、別個の部品としてユニット化し、静圧軸受部15に対して着脱可能にしている。このようにすれば、エアカーテン部16のみを取り外してメンテナンスすることが可能になる。
【0020】
なお、以上において、本発明による多孔質静圧気体軸受について、可動部材が回転軸である場合を例に挙げて説明をしたが、可動部材が回転式のディスクや直動式のスライダーなど他の形式の場合にも、同様に本発明を適用することができる。
【0021】
【発明の効果】
本発明の多孔質静圧気体軸受によれば、多孔質静圧気体軸受の一般的な特徴である高い剛性及び大きな負荷容量に加えて、耐カジリ性を確保することができる。また、本発明の多孔質静圧気体軸受によれば、第二の多孔質体を介して、連続的かつ均一にガス・カーテン用の加圧気体を吹出すことができる。これによって、ガス・カーテンから可動部材に加えられる力の分布が均一化されるので、可動部材の動きが安定し、高い位置精度が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に基づく多孔質静圧空気軸受の一例を示す概略構成図。
【図2】本発明に基づく多孔質静圧空気軸受の他の例を示す概略構成図。
【図3】本発明に基づく多孔質静圧空気軸受の他の例を示す概略構成図。
【図4】従来の多孔質静圧空気軸受の一例を示す概略構成図。
【符号の説明】
1…第一の多孔質体、
2…第二の多孔質体、
3…第一の給気経路、
4…第二の給気経路、
5…多孔質の固体潤滑材による被覆層、
9…吐出口、
10…軸受のハウジング、
11…軸受隙間、
15…静圧軸受部、
16…エアカーテン部(ガス・カーテン部)、
20…回転軸(可動部材)。
Claims (4)
- 軸受面が第一の多孔質体で構成され、この第一の多孔質体を介して軸受隙間内に加圧気体を吹出すことによって、可動部材を支持する静圧軸受部と、
この静圧軸受部の端部に沿って配置され、可動部材の表面に僅かな間隙を介して向かい合うように第二の多孔質体が埋め込まれ、この第二の多孔質体を介して加圧気体を吹出すことによって、前記軸受隙間内への異物の侵入を阻止するガス・カーテン部と、
を備えたことを特徴とする多孔質静圧気体軸受。 - 前記第二の多孔質体の表面に、多孔質の固体潤滑材からなる被覆層が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の多孔質静圧気体軸受。
- 前記第二の多孔質体が、多孔質の固体潤滑材により構成されていることを特徴とする請求項1に記載の多孔質静圧気体軸受。
- 前記ガス・カーテン部が、前記静圧軸受部に対して着脱可能であることを特徴とする請求項1に記載の多孔質静圧気体軸受。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003078075A JP2004286109A (ja) | 2003-03-20 | 2003-03-20 | 多孔質静圧気体軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003078075A JP2004286109A (ja) | 2003-03-20 | 2003-03-20 | 多孔質静圧気体軸受 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004286109A true JP2004286109A (ja) | 2004-10-14 |
Family
ID=33292665
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003078075A Pending JP2004286109A (ja) | 2003-03-20 | 2003-03-20 | 多孔質静圧気体軸受 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004286109A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1693583A1 (en) * | 2005-02-17 | 2006-08-23 | Fanuc Ltd | Dust-proof linear bearing structure |
EP1704960A1 (en) | 2005-03-24 | 2006-09-27 | Fanuc Ltd | Waterproof/dustproof structure |
CN103075520A (zh) * | 2013-01-18 | 2013-05-01 | 沈阳航空航天大学 | 一种新型高稳定错位椭圆密封结构 |
WO2014060860A1 (en) * | 2012-10-16 | 2014-04-24 | Tusas Motor Sanayi Anonim Sirketi | Sealing system with air curtain for bearing |
CN108583943A (zh) * | 2018-03-12 | 2018-09-28 | 上海卫星工程研究所 | 闭式气膜密封的气浮物理仿真平台的非接触供气装置 |
CN116877577A (zh) * | 2023-07-10 | 2023-10-13 | 通用技术集团机床工程研究院有限公司 | 环形薄片式多孔质节流的气浮轴承 |
-
2003
- 2003-03-20 JP JP2003078075A patent/JP2004286109A/ja active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1693583A1 (en) * | 2005-02-17 | 2006-08-23 | Fanuc Ltd | Dust-proof linear bearing structure |
EP1704960A1 (en) | 2005-03-24 | 2006-09-27 | Fanuc Ltd | Waterproof/dustproof structure |
US7319201B2 (en) | 2005-03-24 | 2008-01-15 | Fanuc Ltd | Waterproof/dustproof structure |
CN100414151C (zh) * | 2005-03-24 | 2008-08-27 | 发那科株式会社 | 防水/防尘结构 |
WO2014060860A1 (en) * | 2012-10-16 | 2014-04-24 | Tusas Motor Sanayi Anonim Sirketi | Sealing system with air curtain for bearing |
CN103075520A (zh) * | 2013-01-18 | 2013-05-01 | 沈阳航空航天大学 | 一种新型高稳定错位椭圆密封结构 |
CN103075520B (zh) * | 2013-01-18 | 2015-08-26 | 沈阳航空航天大学 | 一种新型高稳定错位椭圆密封结构 |
CN108583943A (zh) * | 2018-03-12 | 2018-09-28 | 上海卫星工程研究所 | 闭式气膜密封的气浮物理仿真平台的非接触供气装置 |
CN116877577A (zh) * | 2023-07-10 | 2023-10-13 | 通用技术集团机床工程研究院有限公司 | 环形薄片式多孔质节流的气浮轴承 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2004286109A (ja) | 多孔質静圧気体軸受 | |
JPS61290232A (ja) | 気体静圧軸受 | |
JP2009068649A (ja) | スピンドル装置 | |
JP2001038675A (ja) | 切断装置 | |
JPH11201256A (ja) | アクチュエータ | |
JP2006194203A (ja) | エアタービンスピンドル | |
TWM279436U (en) | Dust-proof cover for main spindle | |
JP4203271B2 (ja) | サクションローラ | |
JP2004190739A (ja) | 非接触軸受スピンドル装置の給気構造 | |
KR20150110478A (ko) | 압연기용 시일 조립체 및 네크 시일 | |
JP2018025183A (ja) | ターボチャージャー用転がり軸受および回り止め機構 | |
JP2004230496A (ja) | 回転チャック機構 | |
JP2004142936A (ja) | サクションロール装置 | |
JP2006138216A (ja) | ターボ分子ポンプの軸封防塵構造 | |
JP2002226052A (ja) | ロータリーバルブ | |
JP2006076766A (ja) | 高シールロータリーバルブ | |
JP2004106091A (ja) | 工作機械の主軸装置 | |
JP3452352B2 (ja) | 回転軸装置 | |
JP2005331039A (ja) | 多孔質静圧ジャーナル軸受 | |
JP2015155705A (ja) | 回転機構、工作機械及び半導体製造装置 | |
JP2000145778A (ja) | 真空吸着機構付き静圧気体軸受装置 | |
JP2005249079A (ja) | シールユニット | |
JP2003200091A (ja) | コーティング用ロール装置およびこれを用いたコーティングフィルム等の製造方法 | |
JP2014149056A (ja) | エアスピンドル用静圧気体軸受 | |
JP4196709B2 (ja) | 円筒ころ軸受およびスピンドルユニット |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051102 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080722 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20080729 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080918 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090224 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090630 |