JP3205638U - 静圧軸受装置 - Google Patents
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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。
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。
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)
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。
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。
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。
(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。
(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。
(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。
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。
(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。
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)
- 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。 - 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。
- 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。
- 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。
- 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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JP2016002386U JP3205638U (ja) | 2016-05-25 | 2016-05-25 | 静圧軸受装置 |
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