JP3205638U - 静圧軸受装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成で移動体を案内体上の所要位置に静止させることができる静圧軸受装置を提供する。【解決手段】案内体１２上に静圧軸受のポケット１４Ａ，１４Ｂより溢出される流体を介して移動体１３を移動可能に支持する。移動体１３の移動範囲内の位置において、切替えバルブ２４によりオイルポケット１４Ａに対する流体圧力の供給態様を切替えて、移動体１３の移動を拘束するようにする。【選択図】図１

Description

この考案は、工作機械等において、例えば加工テーブルを移動案内する場合に適用される静圧軸受を用いた静圧軸受装置に関するものである。

従来、この種の静圧軸受装置としては、例えば特許文献１に開示されるような構成が提案されている。この従来構成においては、静圧軸受のポケットの容積が増減されてポケット内の圧力が変更され、案内体に対する移動体の位置または姿勢が修正される。

特開２００９−２９９７２６号公報

ところが、この従来の静圧軸受装置においては、簡単な構成で、移動体を所要の位置において保持する機能は備えられていない。
この考案は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、簡単な構成で移動体を案内体上の所定位置に静止させて保持することができる静圧軸受装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、この静圧軸受装置は、案内体上に静圧軸受を介して移動体を移動可能に支持した静圧軸受装置において、移動体の移動範囲内の位置において静圧軸受に対する流体圧力の供給態様を切替える切替え手段を設けて、移動体の移動を拘束するようにしたことを特徴としている。

従って、この静圧軸受装置においては、移動体が所要位置に移動されて、その位置に停止された場合、切替えバルブにより静圧軸受に対する流体圧力の供給態様が切替えられて、移動体の移動が拘束される。よって、構成が簡単であるとともに、移動体を案内体上の所定位置に的確に静止させて保持することができる。

前記の静圧軸受装置によれば、簡単な構成で移動体を案内体上の所定位置に静止状態に保持させることができるという効果を発揮する。

第１実施形態の静圧軸受を用いた静圧軸受装置を示す断面図。 第２実施形態の静圧軸受を用いた静圧軸受装置を示す断面図。 第３実施形態の静圧軸受を用いた静圧軸受装置を示す断面図。

（第１実施形態）
以下に、工作機械における加工テーブルの静圧軸受装置に具体化した第１実施形態を図１に従って説明する。

図１に示すように、機台１１上には案内体１２が、一軸線に沿って図示紙面と直交する方向へ延びるように配置されている。案内体１２上には加工テーブルを構成する移動体１３が、その下面の凹部１３１において案内体１２側の複数の静圧軸受のポケット１４Ａ，１４Ｂから溢出される油膜を介して非接触状態で移動可能に支持されている。案内体１２の上面と移動体１３の下面との間には、移動体１３を移動させるための駆動手段としてのリニアモータ１５が配置されている。このリニアモータ１５は、案内体１２側に設けられたコイルよりなる固定子１５１と、移動体１３側に設けられたマグネットよりなる移動子１５２とから構成されている。

前記複数のオイルポケット１４Ａ，１４Ｂのうちで一対のオイルポケット１４Ａは、リニアモータ１５の両側において、案内体１２の上面と移動体１３の下面との間に配置されている。また、残りの一対のオイルポケット１４Ｂは、案内体１２の両側外面と移動体１３の両側内面との間に配置されている。

前記リニアモータ１５の固定子１５１と一対のオイルポケット１４Ａとの間において、案内体１２の上面には一対のオイル排出溝１６が形成されている。そして、オイルポケット１４Ａ，１４Ｂの静圧流体としてオイルが用いられる場合、オイルポケット１４Ａから溢出するオイルがこのオイル排出溝１６を通して排出される。これにより、リニアモータ１５側へのオイルの侵入が抑制されるようになっている。

前記案内体１２の両側外面と移動体１３の両側内面との間に配置された一対のオイルポケット１４Ｂには、ポンプ１７の作動により、静圧流体としてオイルが図示しない供給源から第１供給路１８を介して供給される。また、案内体１２の上面と移動体１３の下面との間に配置された一対のオイルポケット１４Ａには、ポンプ１７の作動により、オイルが第２供給路１９を介して供給される。両供給路１８，１９中には、スロットルバルブ２０，２１が接続されている。

前記第２供給路１９中には、チェックバルブ２３を備えた帰還路２２がスロットルバルブ２１に対して並列になるように接続されている。第２供給路１９中においてスロットルバルブ２１よりポンプ１７側の位置には、移動体１３の移動範囲内の位置においてオイルポケット１４Ａに対する流体圧力の供給態様を切替えて、移動体１３の移動を拘束する切替え手段としての切替えバルブ２４が２つのポートにおいて接続されている。切替えバルブ２４の他のポートには、オイルタンク２５が接続されている。

次に、前記のように構成された静圧軸受装置の作用を説明する。
図１に示す状態では、第２供給路１９中の切替えバルブ２４が２つの切替え位置２４１，２４２のうちの一方の位置２４１に切替えられて、第２供給路１９が開放されている。この状態において、ポンプ１７が作動されると、静圧流体としてオイルがオイルタンク２５から、第１供給路１８を介してオイルポケット１４Ｂに供給されるとともに、第２供給路１９を介してオイルポケット１４Ａに供給される。これにより、図示しないワークを搭載した移動体１３が各オイルポケット１４Ａ，１４Ｂから溢出される油膜を介して、案内体１２上に非接触状態で移動可能に支持される。

この移動体１３の支持状態において、リニアモータ１５が通電作動されると、移動体１３が所定の移動範囲内において往復移動されて、搭載されたワークに対して研削等の加工が施される。

また、リニアモータ１５の通電作動が停止されて、リニアモータ１５の移動が停止された状態において、第２供給路１９中の切替えバルブ２４が他方の位置２４２に切替えられると、以下の状態になる。すなわち、ポンプ１７と一方のオイルポケット１４Ａとの間の第２供給路１９が閉鎖されるとともに、そのオイルポケット１４Ａが第２供給路１９及び帰還路２２を介してオイルタンク２５に接続される。これにより、オイルポケット１４Ａに対するオイルの供給が停止されるとともに、オイルポケット１４Ａ内のオイルが第２供給路１９及び帰還路２２を介してオイルタンク２５に戻される。

その結果、移動体１３が自重により下方に移動されて、移動体１３の下面が案内体１２の上面に接合され、移動体１３の移動が拘束される。このとき、他方のオイルポケット１４Ｂに対しては、ポンプ１７の作動により第１供給路１８を介してオイルが供給されて、案内体１２の両側外面と移動体１３の両側内面との間が非接触状態に保持されている。従って、この状態において、移動体１３上のワークに対して、ドリル加工等、静止状態のワークに対して高精度加工を施すことができる。

従って、この実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）この実施形態においては、案内体１２上に静圧軸受のポケット１４Ａ，１４Ｂより溢出される流体を介して移動体１３が移動可能に支持されている。移動体１３の移動範囲内の位置においてオイルポケット１４Ａに対する流体圧力の供給態様を切替えて、移動体１３の移動を拘束する切替えバルブ２４が設けられている。

このため、この静圧軸受装置においては、移動体１３が移動範囲内の所定位置に移動されて、その位置に停止された場合、切替えバルブ２４によりオイルポケット１４Ａに対する流体圧力の供給態様が切替えられて、移動体１３の移動が拘束される。よって、移動体１３を案内体１２上の所定位置に的確に静止させて保持することができる。従って、移動体１３上の静止ワークに対して高精度加工を施すことができる。

（２）しかも、そのための構成は、油圧回路に切替えバルブ２４等を設けただけであるから、きわめて簡単である。
（第２実施形態）
次に、静圧軸受装置の第２実施形態を前記第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。

この第２実施形態においては、図２に示すように、機台１１上に断面ほぼ逆Ｌ字状をなす一対の案内体１２が間隔をおいて直線状に延長配置されている。移動体１３の下面には、各案内体１２に係合可能な断面ほぼ逆Ｌ字状をなす一対の溝部１３２が形成されている。各案内体１２の上下両面には移動体１３における各溝部１３２の内面に対向するように、オイルポケット１４Ａ，１４Ｃが配置されている。一方の案内体１２の側面には移動体１３における一方の溝部１３２の内側面に対向するように、オイルポケット１４Ｂが配置されている。

前記オイルポケット１４Ｂと反対側において、他方の案内体１２の側面と移動体１３における他方の溝部１３２の内側面との間には、固定子１５１及び移動子１５２よりなるリニアモータ１５が配置されている。

そして、各案内体１２の上下両面と移動体１３の各溝部１３２の対向内面との間に設けられたオイルポケット１４Ａ，１４Ｃのうちの上側のオイルポケット１４Ａに対して、前記第１実施形態と同様なオイル供給構成の第１供給路１８が接続されるとともに、下側のオイルポケット１４Ｃに対して第２供給路１９が接続されている。また、案内体１２の側面と移動体１３の溝部１３２の内側面との間に設けられたオイルポケット１４Ｂに対して、第１供給路１８に接続されている。

よって、この実施形態においては、リニアモータ１５の作動により、移動体１３が案内体１２に沿って直線状に移動されて所定位置に停止された場合、切替えバルブ２４の切替えにより、下側のオイルポケット１４Ｃに対するオイルの供給が停止される。このとき、上側のオイルポケット１４Ａに対してはオイルが供給されているため、そのオイルの圧力により移動体１３の溝部１３２の内側下面が案内体１２の下面に押し付けられて、移動体１３の移動が拘束される。

従って、この第２実施形態によれば、前記第１実施形態における（１）（２）に記載の効果に加えて、以下のような効果を得ることができる。
（３）この実施形態においては、直線状に延長された案内体１２の互いの反対側の位置にオイルポケット１４Ａ，１４Ｃが設けられ、前記切替えバルブ２４によって、一側のオイルポケット１４Ｃに対する静圧流体の供給が停止されるようになっている。このため、一側のオイルポケット１４Ｃに対する静圧流体の供給が停止されたとき、他側のオイルポケット１４Ａに供給される静圧流体の圧力により、移動体１３が一側のオイルポケット１４Ｃ側に押し付けられて、移動体１３の移動が拘束される。よって、移動体１３を案内体１２上の所定位置に的確に静止させることができる。

（第３実施形態）
次に、静圧軸受装置の第３実施形態を前記第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。

この第３実施形態においては、図３に示すように、機台１１上に円筒状の第１案内体１２Ａと円柱状の第２案内体１２Ｂとが同心上に配置されている。第１案内体１２Ａ上において第２案内体１２Ｂには、回転テーブルを構成する円板状の移動体１３が下面の軸としてのボス部１３３において一軸線の周りで回転可能に嵌挿支持されている。第１案内体１２Ａの上面には移動体１３の平面である下面に対向するように、円環状のオイルポケット１４Ａが配置されている。第２案内体１２Ｂの外周面には移動体１３のボス部１３３の内周面に対向するように円環状のオイルポケット１４Ｂが配置されている。

前記オイルポケット１４Ａの内側において、第１案内体１２Ａの上面と移動体１３の下面との間には、固定子１５１及び移動子１５２よりなるリニアモータ１５が円環状に配置されている。

そして、前記第２案内体１２Ｂの外周面に移動体１３のボス部１３３に対向するように設けられた円環状のオイルポケット１４Ｂに対して、前記第１実施形態と同様なオイル供給構成の第１供給路１８に接続されている。また、第１案内体１２Ａの上面と移動体１３の下面との間に設けられた円環状のオイルポケット１４Ａに対して、第２供給路１９が接続されている。

そして、両オイルポケット１４Ａ，１４Ｂに対してオイルが供給された状態で、リニアモータ１５が通電作動されると、移動体１３が一軸線を中心に回転される。また、リニアモータ１５に対する通電が停止された状態において、切替えバルブ２４が切替えられると、オイルポケット１４Ａに対するオイル供給が停止される。従って、移動体１３は自身の回転軸線と第２案内体１２Ｂの軸線とを一致させた状態で停止される。

従って、この第３実施形態においては、以下の効果を得ることができる。
（４）移動体１３を静圧軸受を介して円滑かつ高精度に回転させて移動体１３上のワークに対して切削等の加工を施すことができる。そして、切替えバルブ２４を切り換えることにより、所要の回転角度位置において移動体１３を停止させることができて、静止状態のワークに対してドリル加工等を高精度に行うことができる。

（変更例）
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・前記第２実施形態において、案内体１２の上下に位置するオイルポケット１４Ａ，１４Ｃのうちで、上側のオイルポケット１４Ａに対する静圧流体の供給を停止するように構成すること。

・前記各実施形態の構成を、工作機械の加工用テーブルとは異なった移動体の静圧軸受装置、例えば主軸を支持する静圧軸受装置に適用すること。

１２…案内体、１２Ａ…第１案内体、１２Ｂ…第２案内体、１３…移動体、１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ…オイルポケット、１５…駆動手段としてのリニアモータ、１７…ポンプ、１８…第１供給路、１９…第２供給路、２４…切替え手段としての切替えバルブ、２４１…位置、２４２…位置。

Claims (5)

1. 案内体上に静圧軸受を介して移動体を移動可能に支持した静圧軸受装置において、
   静圧軸受に対する流体圧力の供給態様を切替える切替え手段を設けて、移動体の移動を拘束するようにした静圧軸受装置。
2. 直線状に延長された案内体の互いの反対側の位置にオイルポケットを設け、前記切替え手段は、一側のポケットに対する静圧流体の供給を停止する請求項１に記載の静圧軸受装置。
3. 移動体は、ワークを支持した状態で直線移動するテーブルである請求項２に記載の静圧軸受装置。
4. 移動体は一軸線を中心に回転されるものであって、オイルポケットは、移動体の軸に対向する部分と、平面に対向する部分とに設けられ、前記切替え手段は、前記平面に対向する側のポケットに対する静圧流体の供給を停止する請求項１に記載の静圧軸受装置。
5. 移動体は、ワークを支持した状態で回転される回転テーブルである請求項４に記載の静圧軸受装置。

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