JP4334035B2 - 流体軸受の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、案内面に沿って相対移動可能とされる流体軸受の製造方法に関する。
【０００２】
【背景技術】
三次元測定機をはじめとする多くの精密機器の可動部の軸受として流体軸受、例えば、空気軸受、エアパット、油静圧軸受等が用いられている。
空気軸受は案内面に向けて空気を噴出する非接触軸受であり、摩擦、摩耗、ヒステリシス等がなく、また、案内面も微少な凹凸を軸受隙間内に形成された空気膜により平均化できる効果等から運動精度がきわめて良好であるという長所を有する。
【０００３】
この空気軸受は１個のブロック体から構成され、その内部には外部から供給された流体を流通させる流体流通経路が形成されており、この流体流通経路と連通する流体供給溝が案内面と対向する軸受面に形成されている。
空気軸受を案内面との間で平行に支持するため、空気を案内面に向けて噴出する流体供給溝は、軸受面の広い範囲において所定形状に形成されている。
従来では、ブロック体の軸受面に流体供給溝を直接形成しており、その成形手段として、エッチング、あるいは、回転工具により切削加工が主に用いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
エッチングにより流体供給溝を成形する従来例では、軸受形状に対してエッチングによる除去部位が小さいため、マスキングが容易ではなく、成形作業が煩雑になるという問題点がある。
切削加工により流体供給溝を形成する従来例では、形成すべき溝が非常に小さく加工も困難であり、加工時間が長くかかるという問題点がある。流体供給溝を正確に成形するには、加工時間の短縮が望めず、空気軸受の製造効率の向上も限界がある。
【０００５】
さらに、加工部品に寸法的なばらつきが生じると、空気軸受の軸受面に均一な深さの流体供給溝を形成することが困難である。
その上、切削による加工のためバリ等の除去が必要であり、この点からも非常に手間のかかる作業となる。特に、加工ミスが発生した場合には、その修復は一般に困難であり、溝成形作業も慎重にならざるを得ない。
【０００６】
本発明の目的は、流体供給溝の成形を容易に行える流体軸受の製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そのため、本発明は流体供給溝を流体軸受の本体となる部材に直接成形するのではなく、流体軸受の本体とは別の部材に流体供給溝を成形することにより前記目的を達成しようとするものである。
【０００８】
具体的には、本発明の流体軸受の製造方法は、案内面に沿って相対移動可能とされるとともに前記案内面に向けて流体を噴出する流体軸受を製造する方法であって、前記流体軸受は外部から供給された流体を流通させる流体流通経路が内部に形成された軸受基材と、この軸受基材の前記案内面と対向する軸受面に設けられたシート部材とを備え、このシート部材は、前記軸受基材に形成された流体流通経路に連通するとともに前記案内面に流体を噴出する流体供給溝が形成され、かつ、前記案内面との間に非接触状態で荷重が印加された際に所定の剛性を有するものであり、前記流体供給溝を深さ寸法がシート部材厚さ寸法と同じになるように前記シート部材に形成し、このシート部材を前記流体供給溝が前記流体流通経路と連通するように前記軸受基材の軸受面に設け、前記流体供給溝の成形は前記シート部材をサポートシートに貼付した状態で行い、このサポートシートが貼付された前記シート部材を前記軸受基材の軸受面に設け、その後、前記サポートシートを前記シート部材から剥がすことを特徴とする。
【０００９】
この構成の本発明では、流体供給溝は流体軸受の本体を構成する軸受基材とは別部材であるシート部材に成形される。シート部材の厚さ寸法を溝の深さ寸法と同じにすれば、シート部材に溝を貫通するように形成することで溝の必要深さ寸法は確保される。
このシート部材が軸受基材に設けられた状態では、所定深さ寸法の流体供給溝が形成されることになり、軸受基材に予め形成された流体流通経路及び流体供給溝を通じて外部から流体が案内面に噴出される。
シート部材は、案内面との間に非接触状態で荷重が印加された際に所定の剛性を有するので、流体供給溝から流体が噴出される際に、流体供給溝に圧力がかかても崩れたりすることがない。
従って、流体軸受を構成するブロック体に直接流体供給溝を加工する従来例に比べて、所定深さの流体供給溝を簡単に加工することができる。
また、シート部材自体の材質を加工の容易なものを選ぶことで、流体供給溝の加工作業が容易となる。
【００１０】
しかも、本発明の流体軸受の製造方法は、前記流体供給溝の成形を前記シート部材がサポートシートに貼付された状態で行い、このサポートシートが貼付された前記シート部材を前記軸受基材の軸受面に設け、その後、前記サポートシートを前記シート部材から剥がすものであるので、サポートシートに貼付した状態でシート部材に流体供給溝の成形を行うため、流体供給溝を環状に形成してシート部材が流体供給溝を境として複数の部材に分けられても、これらの部材は分離することなくサポートシートに保持される。そのため、流体供給溝の形状が維持されることになり、シート部材の軸受基材への取付作業が容易に行え、シート部材を軸受基材に取り付けた後は不要になったサポートシートをシート部材から剥がすだけで流体軸受の製造を簡単に行える。
【００１１】
また、本発明の流体軸受の製造方法は、外部から供給された流体を流通させる流体流通経路が内部に形成された軸受基材と、この軸受基材の案内面と対向する軸受面に設けられたシート部材とを備え、このシート部材は、前記軸受基材に形成された流体流通経路に連通するとともに前記案内面に流体を噴出する流体供給溝が形成され、かつ、前記案内面との間に非接触状態で荷重が印加された際に所定の剛性を有する流体軸受を製造する方法であって、前記軸受基材の軸受面に感光性樹脂層のシート部材を設け、このシート部材を露光現像して前記流体供給溝を深さ寸法がシート部材厚さ寸法と同じになるように形成する構成である。
この構成では、軸受基材に設けられた状態のシート部材に流体供給溝と同じ形状のマスクを対向配置し、このマスクをシート部材と重ねた状態でシート部材を露光現像する。すると、流体供給溝がシート部材に形成されることになるため、複雑な形状の流体供給溝を簡単に加工でき、流体軸受の製造が容易に行える。
【００１２】
さらに、本発明の流体軸受の製造方法は、外部から供給された流体を流通させる流体流通経路が内部に形成された軸受基材と、この軸受基材の案内面と対向する軸受面に設けられたシート部材とを備え、このシート部材は、前記軸受基材に形成された流体流通経路に連通するとともに前記案内面に流体を噴出する流体供給溝が形成され、かつ、前記案内面との間に非接触状態で荷重が印加された際に所定の剛性を有する流体軸受を製造する方法であって、前記軸受基材の軸受面にシート部材を構成する流動性樹脂層を設け、この流動性樹脂層に前記流体供給溝の形状と適合する突起が設けられた均し部材を押しつけて前記流体供給溝を深さ寸法がシート部材厚さ寸法と同じになるように形成し、前記流動性樹脂が固化した後前記均し部材を取り除いて前記流体供給溝を成形する構成である。
この構成では、流動性樹脂層に均し部材を押しつけることで突起形状に沿って流体供給溝が成形される。流動性樹脂層が硬化すると、流体供給溝が崩れることがなく所定形状で維持される。そのため、流体供給溝の加工を簡単にして、流体軸受の製造が容易に行える。
【００１３】
また、本発明の流体軸受の製造方法は、外部から供給された流体を流通させる流体流通経路が内部に形成された軸受基材と、この軸受基材の案内面と対向する軸受面に設けられたシート部材とを備え、このシート部材は、前記軸受基材に形成された流体流通経路に連通するとともに前記案内面に流体を噴出する流体供給溝が形成され、かつ、前記案内面との間に非接触状態で荷重が印加された際に所定の剛性を有する流体軸受を製造する方法であって、前記軸受基材の軸受面にシート部材として流動性樹脂層を設け、この流動性樹脂層に前記流体供給溝の形状と適合する突起が均し部材本体に設けられた均し部材を押圧して前記流体供給溝を深さ寸法がシート部材厚さ寸法と同じになるように形成し、前記流動性樹脂が固化した後前記均し部材本体を取り除き、さらに、前記突起を取り除いて前記流体供給溝を成形する構成である。
この構成では、流動性樹脂層に均し部材を押しつけることで突起形状に沿って流体供給溝が成形される。流動性樹脂層が硬化した後、均し部材本体を流動性樹脂層から離す。この状態では、突起が流動性樹脂層に埋設されているが、この突起を取り除くことで、流体供給溝が崩れることがなく所定形状で維持される。そのため、流体供給溝の加工が簡単に行え、流体軸受の製造が容易となる。
【００１４】
さらに、本発明の流体軸受の製造方法は、外部から供給された流体を流通させる流体流通経路が内部に形成された軸受基材と、この軸受基材の案内面と対向する軸受面に設けられたシート部材とを備え、このシート部材は、前記軸受基材に形成された流体流通経路に連通するとともに前記案内面に流体を噴出する流体供給溝が形成され、かつ、前記案内面との間に非接触状態で荷重が印加された際に所定の剛性を有する流体軸受を製造する方法であって、前記軸受基材の軸受面に前記流体供給溝が形成される位置にスペーサ部材を配置し、その後、前記軸受基材の軸受面に流動性樹脂層を前記シート部材として設け、この流動性樹脂層に均し部材を押しつけ、前記流動性樹脂が固化した後前記均し部材を取り除き、さらに、前記スペーサ部材を取り除いて前記流体供給溝を成形する構成である。
この構成では、流動性樹脂層に均し部材を押しつけることで突起形状に沿って流体供給溝が成形される。流動性樹脂層が硬化した後、均し部材を流動性樹脂層から離す。この状態では、スペーサ部材が流動性樹脂層に埋設されているが、このスペーサ部材を取り除くことで、流体供給溝が崩れることがなく所定形状で維持される。そのため、流体供給溝の成形、ひいては、流体軸受の製造が容易に行える。
【００１５】
また、本発明の流体軸受の製造方法は、外部から供給された流体を流通させる流体流通経路が内部に形成された軸受基材と、この軸受基材の案内面と対向する軸受面に設けられたシート部材とを備え、このシート部材は、前記軸受基材に形成された流体流通経路に連通するとともに前記案内面に流体を噴出する流体供給溝が形成され、かつ、前記案内面との間に非接触状態で荷重が印加された際に所定の剛性を有する流体軸受を製造する方法であって、前記軸受基材の軸受面にシート部材を構成する熱可塑性樹脂層を設け、この熱可塑性樹脂層に前記流体供給溝の形状と適合する突起が設けられた均し部材を加熱状態で押しつけて深さ寸法がシート部材厚さ寸法と同じになるように前記流体供給溝を成形する構成である。
この構成では、熱可塑性樹脂からなるシート部材が加熱される状態では、シート部材に均し部材を押しつけることで流体供給溝が突起形状に沿って容易に成形される。その後、均し部材をシート部材から離すと、流体供給溝が崩れることがなく所定形状で維持される。そのため、流体供給溝の加工、ひいては、流体軸受の製造が容易に行える。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１には本発明の一実施形態にかかる流体軸受の全体構成が示されている。
図１において、軌道台１と可動台２とは互いに相対移動可能に配置されており、軌道台１には案内面３が形成され、この案内面３に対向するように可動台２には本実施形態の流体軸受４が固定されている。
流体軸受４は、案内面３に向けて空気を噴出する空気軸受であって、配管５を通じて外部の空気源（図示せず）から供給される圧縮空気（圧力Ps）を流通させる流体流通経路６が内部に形成された軸受基材７と、この軸受基材７の案内面３と対向する軸受面７Ａに設けられたシート部材８とを備えて構成される。
【００１７】
軸受基材７は、ステンレス、真鍮、アルミニウム、その他の金属、あるいは、硬質の合成樹脂等の材質から略ブロック状に成形されており、その内部に形成された流体流通経路６のシート部材８側には圧縮空気の流量を調整する短寸円筒状の固定絞り部６Ａを有する。
シート部材８は、ステンレス、真鍮、アルミニウム、その他の金属、固体潤滑特性を有する焼結材、あるいは、合成樹脂等の材質から厚さ寸法0.05〜0.2mmの略平板状に成形されており、その端縁から所定寸法離れた位置には案内面３に圧縮空気を噴出する流体供給溝９が流体流通経路６に連通して形成されている。流体軸受４は流体供給溝９から空気が噴出される際には、可動台２から荷重Ｗを受けても案内面３との間に寸法ｈの間隔で非接触状態に保持されており、そのため、シート部材８は流体供給溝９が崩れないようにするのに十分な剛性を有する。流体供給溝９はシート部材８の厚さと同じ寸法の深さとされ、かつ、シート部材８の隅々まで圧縮空気を行き渡らせるため、略「日」字状に形成されている（図２参照）。
【００１８】
次に、本発明の第１実施形態にかかる流体軸受の製造方法を図２に基づいて説明する。
まず、図２（Ａ）に示される通り、軸受基材７に流体流通経路６を成形するとともに、シート部材８に流体供給溝９を成形する。第１実施形態では、軸受基材７への流体流通経路６の成形とシート部材８への流体供給溝９の成形とを一方を先行して行ってもよく、双方平行して同時に行っても良い。
軸受基材７に流体流通経路６を成形するため、ドリル等で複数の孔を縦横に形成し、流体流通経路６として必要な部分を残し、残りは別部材の接着等を行い塞ぐ。
さらに、シート部材８に流体供給溝９を成形するため、シート部材８を合成樹脂、その他の材質から可撓性シート状に形成されたサポートシート１０に貼付する。この状態で流体供給溝９をシート部材８に切削、エッチング、その他の成形手段を用いて成形する。この際、流体供給溝９を深さ寸法がシート部材８の厚さ寸法と同じになるようにする。
【００１９】
サポートシート１０が貼付されたシート部材８の裏面に粘着加工を施し、または、通常の接着剤や熱硬化型接着剤を塗布して軸受基材７の軸受面７Ａに貼付する。この際、シート部材８を軸受面７Ａに対向させるとともに、流体供給溝９が流体流通経路６と連通するように位置決めする。
シート部材８の軸受面７Ａへの接着等が硬化したら、図２（Ｂ）に示される通り、サポートシート１０の一端部を摘んでシート部材８から剥がす。
サポートシート１０をシート部材８から剥がすと、図２（Ｃ）に示される通り、流体供給溝９を有するシート部材８が軸受基材７に設けられた流体軸受４の製造が完了する。
【００２０】
従って、▲１▼本実施形態では、流体軸受４は、外部から供給された空気を流通させる流体流通経路６が内部に形成された軸受基材７と、この軸受基材７の案内面３と対向する軸受面７Ａに設けられたシート部材８とを備え、このシート部材８は、軸受基材７に形成された流体流通経路６に連通するとともに案内面３に流体を噴出する流体供給溝９が形成された構造であり、この流体軸受４を製造するため、流体供給溝９を深さ寸法がシート部材８の厚さ寸法と同じになるようにシート部材８に形成し、このシート部材８を流体供給溝９が流体流通経路６と連通するように軸受基材７の軸受面７Ａに設ければよいから、流体軸受４の製造を容易に行うことができ、その製造コストを低いものにできる。
つまり、従来例では、流体軸受を構成するブロック体に流体供給溝を直接所定深さ寸法に加工しなければならないが、本実施形態では、流体供給溝９は流体軸受４の軸受基材７とは別部材であるシート部材８に成形されるものであり、シート部材８の厚さ寸法を溝の深さ寸法と同じにすれば、シート部材８に溝９を貫通形成することで溝９の必要深さ寸法は確保される。また、シート部材８自体の材質を加工の容易なものを選ぶことで、この点からも、流体供給溝９の加工作業が容易となる。
【００２１】
さらに、▲２▼本実施形態では、シート部材８は、案内面３との間に非接触状態で荷重が印加された際に所定の剛性を有する構造としたから、流体供給溝９から空気が噴出される際に、流体供給溝９が崩れたりすることがない。
また、▲３▼第１実施形態では、流体供給溝９の形成をシート部材８がサポートシート１０に貼付された状態で行い、このサポートシート１０が貼付されたシート部材８を軸受基材７の軸受面７Ａに設け、その後、サポートシート１０をシート部材８から剥がして流体軸受４を製造したので、流体供給溝９を環状に形成してシート部材８を複数の部材に分けることになっても、これらの部材８は流体供給溝９を境として分離することがなく、サポートシート１０により流体供給溝９の形状が維持されているので、シート部材８の軸受基材７への取付作業が容易に行える。さらに、シート部材８を軸受基材７に取り付けた後は不要になったサポートシート１０をシート部材８から剥がすだけで流体軸受４の製造を簡単に行える。
【００２２】
次に、本発明の第２実施形態にかかる流体軸受の製造方法を図３に基づいて説明する。第２実施形態では図１に示される流体軸受４を図３に示される手順で製造するものである。
まず、図３（Ａ）に示される通り、軸受基材７の軸受面７Ａ全面にシート部材８として厚さ寸法0.05〜0.2mmの感光性樹脂層を設ける。
この感光性樹脂層は、光を受けて硬化する性質を有する光硬化性樹脂から構成される。ここで、光硬化性樹脂は、軸受基材７の軸受面７Ａに塗布乾燥した後、露光現像ができるレジストのような樹脂や紫外線により硬化するものをいい、光造形システムに使用されるものを始め、接着剤として使用されるもの等、市販されているものを用いることができる。
【００２３】
その後、図３（Ｂ）に示される通り、軸受基材７に設けられた状態のシート部材８に流体供給溝と同じ形状のマスク１１を対向配置し、このマスク１１をシート部材８と重ねた状態でシート部材８を露光する。
すると、図３（Ｃ）に示される通り、シート部材８では、受光部分が硬化され、流体供給溝９を構成する非受光部分が硬化されない状態となり、シート部材８を現像することで、非受光部分が除去されて流体供給溝９が形成される。なお、第２実施形態では、軸受基材４への流体流通経路６の成形はシート部材８に流体供給溝９が成形される前でも後でもよい。また、レーザービームの照射によりシート部材８を露光するものでもよい。
【００２４】
従って、第２実施形態では、第１実施形態の▲１▼▲２▼の作用効果を奏することができる他に、軸受基材７の軸受面７Ａにシート部材８として感光性樹脂層を設け、この感光性樹脂層を露光現像して流体供給溝９を形成したから、露光現像という作業により細かな流体供給溝９を簡単に加工することができ、流体軸受４の製造が容易に行えるという効果を奏することができる。
【００２５】
次に、本発明の第３実施形態にかかる流体軸受の製造方法を図４に基づいて説明する。第３実施形態では図１に示される流体軸受４を図４に示される手順で製造するものである。
まず、図４（Ａ）に示される通り、軸受基材７の軸受面７Ａ全面にシート部材８を構成することになる流動性樹脂層を設ける。
ここで、流動性樹脂層としては、２液硬化性の樹脂一般をいい、硬化後の摺動性が良好であることが好ましく、例えば、キャプテンインダストリー株式会社製の液状ターカイト（商品名）が使用できる。
【００２６】
さらに、流動性樹脂層に均し部材１２を押しつける。この均し部材１２は平板状の均し部材本体１２Ａに流体供給溝９の形状と適合する突起１２Ｂが一体に設けられたものであり、突起１２Ｂの均し部材本体１２Ａに対する突出量は流体供給溝９の深さ寸法、具体的には、0.05〜0.2mmである。
シート部材８を構成する流動性樹脂層への均し部材１２の押圧作業は図４（Ｂ）に示される通り、流動性樹脂層が軸受基材７の軸受面７Ａの隅々まで延伸し、軸受面７Ａに対してシート部材８が均一となるまで行う。
【００２７】
流動性樹脂が固化したら、図４（Ｃ）に示される通り、均し部材１２を取り除いて流体供給溝９を形成し、さらに軸受面７Ａからはみ出した樹脂を取り除く。なお、第３実施形態では、軸受基材４への流体流通経路６の成形はシート部材８に流体供給溝９が成形される前でも後でもよい。
従って、第３実施形態では、第１実施形態の▲１▼▲２▼の作用効果を奏することができる他に、軸受基材７の軸受面７Ａにシート部材８として流動性樹脂層を設け、この流動性樹脂層を突起１２Ｂを有する均し部材１２を押しつけることで突起１２Ｂ形状に沿って流体供給溝９を簡単に加工することができ、流体軸受４の製造が容易に行えるという効果を奏することができる。
【００２８】
次に、本発明の第４実施形態にかかる流体軸受の製造方法を図５に基づいて説明する。第４実施形態では図１に示される流体軸受４を図５に示される手順で製造するものである。
まず、図５（Ａ）に示される通り、均し部材１３を用意する。この均し部材１３は平板状の均し部材本体１３Ａに流体供給溝９の形状と適合する突起１３Ｂが別体に設けられたものであり、突起１３Ｂの均し部材本体１３Ａに対する突出量は流体供給溝９の深さ寸法、具体的には、0.05〜0.2mmである。この突起１３Ｂはワックス等の熱可塑性樹脂を用い、ディスペンサーやシルクスクリーン等で均し部材本体１３Ａに形成される。
その後、図５（Ｂ）に示される通り、軸受基材７の軸受面７Ａ全面にシート部材８として流動性樹脂層を設ける。この流動性樹脂層に均し部材１３を押しつける。
【００２９】
シート部材８を構成する流動性樹脂層への均し部材１３の押圧作業は図５（Ｃ）に示される通り、流動性樹脂層が軸受基材７の軸受面７Ａの隅々まで延伸し、軸受面７Ａに対してシート部材８が均一となるまで行う。
流動性樹脂が固化したら、図５（Ｄ）に示される通り、均し部材本体１３Ａを流動性樹脂層から離す。この状態では、突起１３Ｂが均し部材本体１３Ａから離れシート部材８を構成する流動性樹脂層に埋設された状態となる。
その後、図５（Ｅ）に示される通り、端縁からはみ出された流動性樹脂を取り除きさらに、突起１３Ｂを取り除いて流体供給溝９をシート部材８に形成する。なお、第４実施形態では、軸受基材４への流体流通経路６の成形はシート部材８に流体供給溝９が成形される前でも後でもよい。
【００３０】
従って、第４実施形態では、第１実施形態の▲１▼▲２▼の作用効果を奏することができる他に、軸受基材７の軸受面７Ａにシート部材８として流動性樹脂層を設け、この流動性樹脂層を突起１３Ｂが均し部材本体１３Ａに別体に設けられた均し部材１３を押しつけたから、第３実施形態と同様に、突起１３Ｂ形状に沿って流体供給溝９を簡単に加工することができ、流体軸受４の製造が容易に行えるという効果を奏することができる。
【００３１】
次に、本発明の第５実施形態にかかる流体軸受の製造方法を図６に基づいて説明する。第５実施形態では図１に示される流体軸受４を図６に示される手順で製造するものである。
まず、図６（Ａ）に示される通り、軸受基材７の軸受面７Ａにおいて流体供給溝９が形成される位置にスペーサ部材１４Ａを配置する。このスペーサ部材１４Ａはワックス等の熱可塑性樹脂を用い、ディスペンサーやシルクスクリーン等で形成されるが、第４実施形態の突起１３Ｂに比べて突出量を大きくするとともに、その幅寸法を小さくして多少潰れて広がるようにする。
【００３２】
その後、図６（Ｂ）に示される通り、軸受基材７の軸受面７Ａ全面にシート部材８として流動性樹脂層を設ける。この流動性樹脂層に均し部材１４Ｂを押しつける。この均し部材１４Ｂは平板状に形成されたものである。
シート部材８を構成する流動性樹脂層への均し部材１４Ｂの押圧作業は図６（Ｃ）に示される通り、流動性樹脂層が軸受基材７の軸受面７Ａの隅々まで延伸し、軸受面７Ａに対してシート部材８が均一となるまで行う。この際、スペーサ部材１４Ａは均し部材１４Ｂによって押し潰され、その時の幅寸法が流体供給溝９の幅寸法と同じになるようにする。
【００３３】
流動性樹脂が固化したら、図６（Ｄ）に示される通り、均し部材１４Ｂを流動性樹脂層から離す。この状態では、スペーサ部材１４Ａがシート部材８を構成する流動性樹脂層に埋設された状態となる。
その後、図６（Ｅ）に示される通り、端縁からはみ出された流動性樹脂を取り除き、さらに、スペーサ部材１４Ａを取り除いて流体供給溝９をシート部材８に形成する。なお、第５実施形態では、軸受基材４への流体流通経路６の成形はシート部材８に流体供給溝９が成形される前でも後でもよい。
【００３４】
従って、第５実施形態では、第１実施形態の▲１▼▲２▼の作用効果を奏することができる他に、軸受基材７の軸受面７Ａにおいて流体供給溝９が形成される位置にスペーサ部材１４Ａを配置し、その後、軸受基材７の軸受面７Ａに流動性樹脂層をシート部材８として設け、この流動性樹脂層に均し部材１４Ｂを押しつけ、流動性樹脂が固化した後均し部材１４Ｂを取り除き、さらに、スペーサ部材１４Ａを取り除いて流体供給溝９を形成したから、流体供給溝９の成形、ひいては、流体軸受４の製造が容易に行える。
【００３５】
次に、本発明の第６実施形態にかかる流体軸受の製造方法を図７に基づいて説明する。
まず、図７（Ａ）に示される通り、ヒータ１５Ａを備えた加熱炉１５に軸受基材７を配置するとともに、この軸受基材７の軸受面７Ａ全面にシート部材８を構成するとこになる熱可塑性樹脂層を設ける。この熱可塑性樹脂層を構成する樹脂は、射出成形等で使用される一般的なものである。
さらに、熱可塑性樹脂層に前記均し部材１２を押しつける。
【００３６】
シート部材８を構成する熱可塑性樹脂層への均し部材１２の押圧作業は図４（Ｂ）に示される通り、熱可塑性樹脂層が軸受基材７の軸受面７Ａの隅々まで延伸し、軸受面７Ａに対してシート部材８が均一となるまで行う。
その後、図７（Ｃ）に示される通り、均し部材１２を取り除いて流体供給溝９を形成し、さらに軸受面７Ａからはみ出した樹脂を取り除く。なお、第６実施形態では、軸受基材４への流体流通経路６の成形はシート部材８に流体供給溝９が成形される前でも後でもよい。
【００３７】
従って、第６実施形態では、第１実施形態の▲１▼▲２▼の作用効果を奏することができる他に、シート部材８を軸受基材７の軸受面７Ａに設けられた熱可塑性樹脂層とし、この熱可塑性樹脂層に流体供給溝９の形状と適合する突起１３Ｂが設けられた均し部材１２を加熱状態で押しつけて流体供給溝９を形成したから、流体供給溝９の加工、ひいては、流体軸受４の製造が容易に行える。
【００３８】
なお、本発明は前述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記実施の形態では流体軸受４を空気軸受としたが、本発明では流体軸受をエアパット、油静圧軸受としてもよい。
さらに、絞り部６Ａは必ずしも設けることを要しない。絞り部６Ａを設ける場合には、その配置場所は前記実施形態のように流体流通経路６に限定されるものではなく、流体供給溝９自体であってもよい。
【００３９】
また、絞り部６Ａは前記実施形態の形状に限定されるものではなく、例えば、溝を形成する部材の細長い開口部と直交するように基材上に流体供給溝を形成し、接合した部分で絞りが形成されるものでもよい。
さらにまた、前記実施形態では、絞り部６Ａを固定式のものにしたが、可変式のものでもよい。
【００４０】
【発明の効果】
このような本発明によれば、外部から供給された流体を流通させる流体流通経路が内部に形成された軸受基材と、この軸受基材の案内面と対向する軸受面に設けられたシート部材とを備えて流体軸受を構成し、このシート部材は、軸受基材に形成された流体流通経路に連通するとともに案内面に流体を噴出する流体供給溝が形成された構造であり、この流体軸受を製造するため、流体供給溝を深さ寸法がシート部材の厚さ寸法と同じになるようにシート部材に形成し、このシート部材を流体供給溝が流体流通経路と連通するように軸受基材の軸受面に設ければよいから、流体軸受の製造を容易に行うことができ、その製造コストを低いものにできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかる流体軸受の全体構成を示す断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態にかかる流体軸受の製造手順を説明する概略斜視図である。
【図３】本発明の第２実施形態にかかる流体軸受の製造手順を説明する概略図である。
【図４】本発明の第３実施形態にかかる流体軸受の製造手順を説明する概略図である。
【図５】本発明の第４実施形態にかかる流体軸受の製造手順を説明する概略図である。
【図６】本発明の第５実施形態にかかる流体軸受の製造手順を説明する概略図である。
【図７】本発明の第６実施形態にかかる流体軸受の製造手順を説明する概略図である。
【符号の説明】
３ 案内面
４ 流体軸受
６ 流体流通経路
７ 軸受基材
７Ａ 軸受面
８ シート部材
９ 流体供給溝
１０ サポートシート
12,13,14B 均し部材
12A,13A 均し部材本体
12B,13B 突起
14A スペーサ部材
15A ヒータ
１５ 加熱炉
【発明の属する技術分野】
本発明は、案内面に沿って相対移動可能とされる流体軸受の製造方法に関する。
【０００２】
【背景技術】
三次元測定機をはじめとする多くの精密機器の可動部の軸受として流体軸受、例えば、空気軸受、エアパット、油静圧軸受等が用いられている。
空気軸受は案内面に向けて空気を噴出する非接触軸受であり、摩擦、摩耗、ヒステリシス等がなく、また、案内面も微少な凹凸を軸受隙間内に形成された空気膜により平均化できる効果等から運動精度がきわめて良好であるという長所を有する。
【０００３】
この空気軸受は１個のブロック体から構成され、その内部には外部から供給された流体を流通させる流体流通経路が形成されており、この流体流通経路と連通する流体供給溝が案内面と対向する軸受面に形成されている。
空気軸受を案内面との間で平行に支持するため、空気を案内面に向けて噴出する流体供給溝は、軸受面の広い範囲において所定形状に形成されている。
従来では、ブロック体の軸受面に流体供給溝を直接形成しており、その成形手段として、エッチング、あるいは、回転工具により切削加工が主に用いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
エッチングにより流体供給溝を成形する従来例では、軸受形状に対してエッチングによる除去部位が小さいため、マスキングが容易ではなく、成形作業が煩雑になるという問題点がある。
切削加工により流体供給溝を形成する従来例では、形成すべき溝が非常に小さく加工も困難であり、加工時間が長くかかるという問題点がある。流体供給溝を正確に成形するには、加工時間の短縮が望めず、空気軸受の製造効率の向上も限界がある。
【０００５】
さらに、加工部品に寸法的なばらつきが生じると、空気軸受の軸受面に均一な深さの流体供給溝を形成することが困難である。
その上、切削による加工のためバリ等の除去が必要であり、この点からも非常に手間のかかる作業となる。特に、加工ミスが発生した場合には、その修復は一般に困難であり、溝成形作業も慎重にならざるを得ない。
【０００６】
本発明の目的は、流体供給溝の成形を容易に行える流体軸受の製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そのため、本発明は流体供給溝を流体軸受の本体となる部材に直接成形するのではなく、流体軸受の本体とは別の部材に流体供給溝を成形することにより前記目的を達成しようとするものである。
【０００８】
具体的には、本発明の流体軸受の製造方法は、案内面に沿って相対移動可能とされるとともに前記案内面に向けて流体を噴出する流体軸受を製造する方法であって、前記流体軸受は外部から供給された流体を流通させる流体流通経路が内部に形成された軸受基材と、この軸受基材の前記案内面と対向する軸受面に設けられたシート部材とを備え、このシート部材は、前記軸受基材に形成された流体流通経路に連通するとともに前記案内面に流体を噴出する流体供給溝が形成され、かつ、前記案内面との間に非接触状態で荷重が印加された際に所定の剛性を有するものであり、前記流体供給溝を深さ寸法がシート部材厚さ寸法と同じになるように前記シート部材に形成し、このシート部材を前記流体供給溝が前記流体流通経路と連通するように前記軸受基材の軸受面に設け、前記流体供給溝の成形は前記シート部材をサポートシートに貼付した状態で行い、このサポートシートが貼付された前記シート部材を前記軸受基材の軸受面に設け、その後、前記サポートシートを前記シート部材から剥がすことを特徴とする。
【０００９】
この構成の本発明では、流体供給溝は流体軸受の本体を構成する軸受基材とは別部材であるシート部材に成形される。シート部材の厚さ寸法を溝の深さ寸法と同じにすれば、シート部材に溝を貫通するように形成することで溝の必要深さ寸法は確保される。
このシート部材が軸受基材に設けられた状態では、所定深さ寸法の流体供給溝が形成されることになり、軸受基材に予め形成された流体流通経路及び流体供給溝を通じて外部から流体が案内面に噴出される。
シート部材は、案内面との間に非接触状態で荷重が印加された際に所定の剛性を有するので、流体供給溝から流体が噴出される際に、流体供給溝に圧力がかかても崩れたりすることがない。
従って、流体軸受を構成するブロック体に直接流体供給溝を加工する従来例に比べて、所定深さの流体供給溝を簡単に加工することができる。
また、シート部材自体の材質を加工の容易なものを選ぶことで、流体供給溝の加工作業が容易となる。
【００１０】
しかも、本発明の流体軸受の製造方法は、前記流体供給溝の成形を前記シート部材がサポートシートに貼付された状態で行い、このサポートシートが貼付された前記シート部材を前記軸受基材の軸受面に設け、その後、前記サポートシートを前記シート部材から剥がすものであるので、サポートシートに貼付した状態でシート部材に流体供給溝の成形を行うため、流体供給溝を環状に形成してシート部材が流体供給溝を境として複数の部材に分けられても、これらの部材は分離することなくサポートシートに保持される。そのため、流体供給溝の形状が維持されることになり、シート部材の軸受基材への取付作業が容易に行え、シート部材を軸受基材に取り付けた後は不要になったサポートシートをシート部材から剥がすだけで流体軸受の製造を簡単に行える。
【００１１】
また、本発明の流体軸受の製造方法は、外部から供給された流体を流通させる流体流通経路が内部に形成された軸受基材と、この軸受基材の案内面と対向する軸受面に設けられたシート部材とを備え、このシート部材は、前記軸受基材に形成された流体流通経路に連通するとともに前記案内面に流体を噴出する流体供給溝が形成され、かつ、前記案内面との間に非接触状態で荷重が印加された際に所定の剛性を有する流体軸受を製造する方法であって、前記軸受基材の軸受面に感光性樹脂層のシート部材を設け、このシート部材を露光現像して前記流体供給溝を深さ寸法がシート部材厚さ寸法と同じになるように形成する構成である。
この構成では、軸受基材に設けられた状態のシート部材に流体供給溝と同じ形状のマスクを対向配置し、このマスクをシート部材と重ねた状態でシート部材を露光現像する。すると、流体供給溝がシート部材に形成されることになるため、複雑な形状の流体供給溝を簡単に加工でき、流体軸受の製造が容易に行える。
【００１２】
さらに、本発明の流体軸受の製造方法は、外部から供給された流体を流通させる流体流通経路が内部に形成された軸受基材と、この軸受基材の案内面と対向する軸受面に設けられたシート部材とを備え、このシート部材は、前記軸受基材に形成された流体流通経路に連通するとともに前記案内面に流体を噴出する流体供給溝が形成され、かつ、前記案内面との間に非接触状態で荷重が印加された際に所定の剛性を有する流体軸受を製造する方法であって、前記軸受基材の軸受面にシート部材を構成する流動性樹脂層を設け、この流動性樹脂層に前記流体供給溝の形状と適合する突起が設けられた均し部材を押しつけて前記流体供給溝を深さ寸法がシート部材厚さ寸法と同じになるように形成し、前記流動性樹脂が固化した後前記均し部材を取り除いて前記流体供給溝を成形する構成である。
この構成では、流動性樹脂層に均し部材を押しつけることで突起形状に沿って流体供給溝が成形される。流動性樹脂層が硬化すると、流体供給溝が崩れることがなく所定形状で維持される。そのため、流体供給溝の加工を簡単にして、流体軸受の製造が容易に行える。
【００１３】
また、本発明の流体軸受の製造方法は、外部から供給された流体を流通させる流体流通経路が内部に形成された軸受基材と、この軸受基材の案内面と対向する軸受面に設けられたシート部材とを備え、このシート部材は、前記軸受基材に形成された流体流通経路に連通するとともに前記案内面に流体を噴出する流体供給溝が形成され、かつ、前記案内面との間に非接触状態で荷重が印加された際に所定の剛性を有する流体軸受を製造する方法であって、前記軸受基材の軸受面にシート部材として流動性樹脂層を設け、この流動性樹脂層に前記流体供給溝の形状と適合する突起が均し部材本体に設けられた均し部材を押圧して前記流体供給溝を深さ寸法がシート部材厚さ寸法と同じになるように形成し、前記流動性樹脂が固化した後前記均し部材本体を取り除き、さらに、前記突起を取り除いて前記流体供給溝を成形する構成である。
この構成では、流動性樹脂層に均し部材を押しつけることで突起形状に沿って流体供給溝が成形される。流動性樹脂層が硬化した後、均し部材本体を流動性樹脂層から離す。この状態では、突起が流動性樹脂層に埋設されているが、この突起を取り除くことで、流体供給溝が崩れることがなく所定形状で維持される。そのため、流体供給溝の加工が簡単に行え、流体軸受の製造が容易となる。
【００１４】
さらに、本発明の流体軸受の製造方法は、外部から供給された流体を流通させる流体流通経路が内部に形成された軸受基材と、この軸受基材の案内面と対向する軸受面に設けられたシート部材とを備え、このシート部材は、前記軸受基材に形成された流体流通経路に連通するとともに前記案内面に流体を噴出する流体供給溝が形成され、かつ、前記案内面との間に非接触状態で荷重が印加された際に所定の剛性を有する流体軸受を製造する方法であって、前記軸受基材の軸受面に前記流体供給溝が形成される位置にスペーサ部材を配置し、その後、前記軸受基材の軸受面に流動性樹脂層を前記シート部材として設け、この流動性樹脂層に均し部材を押しつけ、前記流動性樹脂が固化した後前記均し部材を取り除き、さらに、前記スペーサ部材を取り除いて前記流体供給溝を成形する構成である。
この構成では、流動性樹脂層に均し部材を押しつけることで突起形状に沿って流体供給溝が成形される。流動性樹脂層が硬化した後、均し部材を流動性樹脂層から離す。この状態では、スペーサ部材が流動性樹脂層に埋設されているが、このスペーサ部材を取り除くことで、流体供給溝が崩れることがなく所定形状で維持される。そのため、流体供給溝の成形、ひいては、流体軸受の製造が容易に行える。
【００１５】
また、本発明の流体軸受の製造方法は、外部から供給された流体を流通させる流体流通経路が内部に形成された軸受基材と、この軸受基材の案内面と対向する軸受面に設けられたシート部材とを備え、このシート部材は、前記軸受基材に形成された流体流通経路に連通するとともに前記案内面に流体を噴出する流体供給溝が形成され、かつ、前記案内面との間に非接触状態で荷重が印加された際に所定の剛性を有する流体軸受を製造する方法であって、前記軸受基材の軸受面にシート部材を構成する熱可塑性樹脂層を設け、この熱可塑性樹脂層に前記流体供給溝の形状と適合する突起が設けられた均し部材を加熱状態で押しつけて深さ寸法がシート部材厚さ寸法と同じになるように前記流体供給溝を成形する構成である。
この構成では、熱可塑性樹脂からなるシート部材が加熱される状態では、シート部材に均し部材を押しつけることで流体供給溝が突起形状に沿って容易に成形される。その後、均し部材をシート部材から離すと、流体供給溝が崩れることがなく所定形状で維持される。そのため、流体供給溝の加工、ひいては、流体軸受の製造が容易に行える。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１には本発明の一実施形態にかかる流体軸受の全体構成が示されている。
図１において、軌道台１と可動台２とは互いに相対移動可能に配置されており、軌道台１には案内面３が形成され、この案内面３に対向するように可動台２には本実施形態の流体軸受４が固定されている。
流体軸受４は、案内面３に向けて空気を噴出する空気軸受であって、配管５を通じて外部の空気源（図示せず）から供給される圧縮空気（圧力Ps）を流通させる流体流通経路６が内部に形成された軸受基材７と、この軸受基材７の案内面３と対向する軸受面７Ａに設けられたシート部材８とを備えて構成される。
【００１７】
軸受基材７は、ステンレス、真鍮、アルミニウム、その他の金属、あるいは、硬質の合成樹脂等の材質から略ブロック状に成形されており、その内部に形成された流体流通経路６のシート部材８側には圧縮空気の流量を調整する短寸円筒状の固定絞り部６Ａを有する。
シート部材８は、ステンレス、真鍮、アルミニウム、その他の金属、固体潤滑特性を有する焼結材、あるいは、合成樹脂等の材質から厚さ寸法0.05〜0.2mmの略平板状に成形されており、その端縁から所定寸法離れた位置には案内面３に圧縮空気を噴出する流体供給溝９が流体流通経路６に連通して形成されている。流体軸受４は流体供給溝９から空気が噴出される際には、可動台２から荷重Ｗを受けても案内面３との間に寸法ｈの間隔で非接触状態に保持されており、そのため、シート部材８は流体供給溝９が崩れないようにするのに十分な剛性を有する。流体供給溝９はシート部材８の厚さと同じ寸法の深さとされ、かつ、シート部材８の隅々まで圧縮空気を行き渡らせるため、略「日」字状に形成されている（図２参照）。
【００１８】
次に、本発明の第１実施形態にかかる流体軸受の製造方法を図２に基づいて説明する。
まず、図２（Ａ）に示される通り、軸受基材７に流体流通経路６を成形するとともに、シート部材８に流体供給溝９を成形する。第１実施形態では、軸受基材７への流体流通経路６の成形とシート部材８への流体供給溝９の成形とを一方を先行して行ってもよく、双方平行して同時に行っても良い。
軸受基材７に流体流通経路６を成形するため、ドリル等で複数の孔を縦横に形成し、流体流通経路６として必要な部分を残し、残りは別部材の接着等を行い塞ぐ。
さらに、シート部材８に流体供給溝９を成形するため、シート部材８を合成樹脂、その他の材質から可撓性シート状に形成されたサポートシート１０に貼付する。この状態で流体供給溝９をシート部材８に切削、エッチング、その他の成形手段を用いて成形する。この際、流体供給溝９を深さ寸法がシート部材８の厚さ寸法と同じになるようにする。
【００１９】
サポートシート１０が貼付されたシート部材８の裏面に粘着加工を施し、または、通常の接着剤や熱硬化型接着剤を塗布して軸受基材７の軸受面７Ａに貼付する。この際、シート部材８を軸受面７Ａに対向させるとともに、流体供給溝９が流体流通経路６と連通するように位置決めする。
シート部材８の軸受面７Ａへの接着等が硬化したら、図２（Ｂ）に示される通り、サポートシート１０の一端部を摘んでシート部材８から剥がす。
サポートシート１０をシート部材８から剥がすと、図２（Ｃ）に示される通り、流体供給溝９を有するシート部材８が軸受基材７に設けられた流体軸受４の製造が完了する。
【００２０】
従って、▲１▼本実施形態では、流体軸受４は、外部から供給された空気を流通させる流体流通経路６が内部に形成された軸受基材７と、この軸受基材７の案内面３と対向する軸受面７Ａに設けられたシート部材８とを備え、このシート部材８は、軸受基材７に形成された流体流通経路６に連通するとともに案内面３に流体を噴出する流体供給溝９が形成された構造であり、この流体軸受４を製造するため、流体供給溝９を深さ寸法がシート部材８の厚さ寸法と同じになるようにシート部材８に形成し、このシート部材８を流体供給溝９が流体流通経路６と連通するように軸受基材７の軸受面７Ａに設ければよいから、流体軸受４の製造を容易に行うことができ、その製造コストを低いものにできる。
つまり、従来例では、流体軸受を構成するブロック体に流体供給溝を直接所定深さ寸法に加工しなければならないが、本実施形態では、流体供給溝９は流体軸受４の軸受基材７とは別部材であるシート部材８に成形されるものであり、シート部材８の厚さ寸法を溝の深さ寸法と同じにすれば、シート部材８に溝９を貫通形成することで溝９の必要深さ寸法は確保される。また、シート部材８自体の材質を加工の容易なものを選ぶことで、この点からも、流体供給溝９の加工作業が容易となる。
【００２１】
さらに、▲２▼本実施形態では、シート部材８は、案内面３との間に非接触状態で荷重が印加された際に所定の剛性を有する構造としたから、流体供給溝９から空気が噴出される際に、流体供給溝９が崩れたりすることがない。
また、▲３▼第１実施形態では、流体供給溝９の形成をシート部材８がサポートシート１０に貼付された状態で行い、このサポートシート１０が貼付されたシート部材８を軸受基材７の軸受面７Ａに設け、その後、サポートシート１０をシート部材８から剥がして流体軸受４を製造したので、流体供給溝９を環状に形成してシート部材８を複数の部材に分けることになっても、これらの部材８は流体供給溝９を境として分離することがなく、サポートシート１０により流体供給溝９の形状が維持されているので、シート部材８の軸受基材７への取付作業が容易に行える。さらに、シート部材８を軸受基材７に取り付けた後は不要になったサポートシート１０をシート部材８から剥がすだけで流体軸受４の製造を簡単に行える。
【００２２】
次に、本発明の第２実施形態にかかる流体軸受の製造方法を図３に基づいて説明する。第２実施形態では図１に示される流体軸受４を図３に示される手順で製造するものである。
まず、図３（Ａ）に示される通り、軸受基材７の軸受面７Ａ全面にシート部材８として厚さ寸法0.05〜0.2mmの感光性樹脂層を設ける。
この感光性樹脂層は、光を受けて硬化する性質を有する光硬化性樹脂から構成される。ここで、光硬化性樹脂は、軸受基材７の軸受面７Ａに塗布乾燥した後、露光現像ができるレジストのような樹脂や紫外線により硬化するものをいい、光造形システムに使用されるものを始め、接着剤として使用されるもの等、市販されているものを用いることができる。
【００２３】
その後、図３（Ｂ）に示される通り、軸受基材７に設けられた状態のシート部材８に流体供給溝と同じ形状のマスク１１を対向配置し、このマスク１１をシート部材８と重ねた状態でシート部材８を露光する。
すると、図３（Ｃ）に示される通り、シート部材８では、受光部分が硬化され、流体供給溝９を構成する非受光部分が硬化されない状態となり、シート部材８を現像することで、非受光部分が除去されて流体供給溝９が形成される。なお、第２実施形態では、軸受基材４への流体流通経路６の成形はシート部材８に流体供給溝９が成形される前でも後でもよい。また、レーザービームの照射によりシート部材８を露光するものでもよい。
【００２４】
従って、第２実施形態では、第１実施形態の▲１▼▲２▼の作用効果を奏することができる他に、軸受基材７の軸受面７Ａにシート部材８として感光性樹脂層を設け、この感光性樹脂層を露光現像して流体供給溝９を形成したから、露光現像という作業により細かな流体供給溝９を簡単に加工することができ、流体軸受４の製造が容易に行えるという効果を奏することができる。
【００２５】
次に、本発明の第３実施形態にかかる流体軸受の製造方法を図４に基づいて説明する。第３実施形態では図１に示される流体軸受４を図４に示される手順で製造するものである。
まず、図４（Ａ）に示される通り、軸受基材７の軸受面７Ａ全面にシート部材８を構成することになる流動性樹脂層を設ける。
ここで、流動性樹脂層としては、２液硬化性の樹脂一般をいい、硬化後の摺動性が良好であることが好ましく、例えば、キャプテンインダストリー株式会社製の液状ターカイト（商品名）が使用できる。
【００２６】
さらに、流動性樹脂層に均し部材１２を押しつける。この均し部材１２は平板状の均し部材本体１２Ａに流体供給溝９の形状と適合する突起１２Ｂが一体に設けられたものであり、突起１２Ｂの均し部材本体１２Ａに対する突出量は流体供給溝９の深さ寸法、具体的には、0.05〜0.2mmである。
シート部材８を構成する流動性樹脂層への均し部材１２の押圧作業は図４（Ｂ）に示される通り、流動性樹脂層が軸受基材７の軸受面７Ａの隅々まで延伸し、軸受面７Ａに対してシート部材８が均一となるまで行う。
【００２７】
流動性樹脂が固化したら、図４（Ｃ）に示される通り、均し部材１２を取り除いて流体供給溝９を形成し、さらに軸受面７Ａからはみ出した樹脂を取り除く。なお、第３実施形態では、軸受基材４への流体流通経路６の成形はシート部材８に流体供給溝９が成形される前でも後でもよい。
従って、第３実施形態では、第１実施形態の▲１▼▲２▼の作用効果を奏することができる他に、軸受基材７の軸受面７Ａにシート部材８として流動性樹脂層を設け、この流動性樹脂層を突起１２Ｂを有する均し部材１２を押しつけることで突起１２Ｂ形状に沿って流体供給溝９を簡単に加工することができ、流体軸受４の製造が容易に行えるという効果を奏することができる。
【００２８】
次に、本発明の第４実施形態にかかる流体軸受の製造方法を図５に基づいて説明する。第４実施形態では図１に示される流体軸受４を図５に示される手順で製造するものである。
まず、図５（Ａ）に示される通り、均し部材１３を用意する。この均し部材１３は平板状の均し部材本体１３Ａに流体供給溝９の形状と適合する突起１３Ｂが別体に設けられたものであり、突起１３Ｂの均し部材本体１３Ａに対する突出量は流体供給溝９の深さ寸法、具体的には、0.05〜0.2mmである。この突起１３Ｂはワックス等の熱可塑性樹脂を用い、ディスペンサーやシルクスクリーン等で均し部材本体１３Ａに形成される。
その後、図５（Ｂ）に示される通り、軸受基材７の軸受面７Ａ全面にシート部材８として流動性樹脂層を設ける。この流動性樹脂層に均し部材１３を押しつける。
【００２９】
シート部材８を構成する流動性樹脂層への均し部材１３の押圧作業は図５（Ｃ）に示される通り、流動性樹脂層が軸受基材７の軸受面７Ａの隅々まで延伸し、軸受面７Ａに対してシート部材８が均一となるまで行う。
流動性樹脂が固化したら、図５（Ｄ）に示される通り、均し部材本体１３Ａを流動性樹脂層から離す。この状態では、突起１３Ｂが均し部材本体１３Ａから離れシート部材８を構成する流動性樹脂層に埋設された状態となる。
その後、図５（Ｅ）に示される通り、端縁からはみ出された流動性樹脂を取り除きさらに、突起１３Ｂを取り除いて流体供給溝９をシート部材８に形成する。なお、第４実施形態では、軸受基材４への流体流通経路６の成形はシート部材８に流体供給溝９が成形される前でも後でもよい。
【００３０】
従って、第４実施形態では、第１実施形態の▲１▼▲２▼の作用効果を奏することができる他に、軸受基材７の軸受面７Ａにシート部材８として流動性樹脂層を設け、この流動性樹脂層を突起１３Ｂが均し部材本体１３Ａに別体に設けられた均し部材１３を押しつけたから、第３実施形態と同様に、突起１３Ｂ形状に沿って流体供給溝９を簡単に加工することができ、流体軸受４の製造が容易に行えるという効果を奏することができる。
【００３１】
次に、本発明の第５実施形態にかかる流体軸受の製造方法を図６に基づいて説明する。第５実施形態では図１に示される流体軸受４を図６に示される手順で製造するものである。
まず、図６（Ａ）に示される通り、軸受基材７の軸受面７Ａにおいて流体供給溝９が形成される位置にスペーサ部材１４Ａを配置する。このスペーサ部材１４Ａはワックス等の熱可塑性樹脂を用い、ディスペンサーやシルクスクリーン等で形成されるが、第４実施形態の突起１３Ｂに比べて突出量を大きくするとともに、その幅寸法を小さくして多少潰れて広がるようにする。
【００３２】
その後、図６（Ｂ）に示される通り、軸受基材７の軸受面７Ａ全面にシート部材８として流動性樹脂層を設ける。この流動性樹脂層に均し部材１４Ｂを押しつける。この均し部材１４Ｂは平板状に形成されたものである。
シート部材８を構成する流動性樹脂層への均し部材１４Ｂの押圧作業は図６（Ｃ）に示される通り、流動性樹脂層が軸受基材７の軸受面７Ａの隅々まで延伸し、軸受面７Ａに対してシート部材８が均一となるまで行う。この際、スペーサ部材１４Ａは均し部材１４Ｂによって押し潰され、その時の幅寸法が流体供給溝９の幅寸法と同じになるようにする。
【００３３】
流動性樹脂が固化したら、図６（Ｄ）に示される通り、均し部材１４Ｂを流動性樹脂層から離す。この状態では、スペーサ部材１４Ａがシート部材８を構成する流動性樹脂層に埋設された状態となる。
その後、図６（Ｅ）に示される通り、端縁からはみ出された流動性樹脂を取り除き、さらに、スペーサ部材１４Ａを取り除いて流体供給溝９をシート部材８に形成する。なお、第５実施形態では、軸受基材４への流体流通経路６の成形はシート部材８に流体供給溝９が成形される前でも後でもよい。
【００３４】
従って、第５実施形態では、第１実施形態の▲１▼▲２▼の作用効果を奏することができる他に、軸受基材７の軸受面７Ａにおいて流体供給溝９が形成される位置にスペーサ部材１４Ａを配置し、その後、軸受基材７の軸受面７Ａに流動性樹脂層をシート部材８として設け、この流動性樹脂層に均し部材１４Ｂを押しつけ、流動性樹脂が固化した後均し部材１４Ｂを取り除き、さらに、スペーサ部材１４Ａを取り除いて流体供給溝９を形成したから、流体供給溝９の成形、ひいては、流体軸受４の製造が容易に行える。
【００３５】
次に、本発明の第６実施形態にかかる流体軸受の製造方法を図７に基づいて説明する。
まず、図７（Ａ）に示される通り、ヒータ１５Ａを備えた加熱炉１５に軸受基材７を配置するとともに、この軸受基材７の軸受面７Ａ全面にシート部材８を構成するとこになる熱可塑性樹脂層を設ける。この熱可塑性樹脂層を構成する樹脂は、射出成形等で使用される一般的なものである。
さらに、熱可塑性樹脂層に前記均し部材１２を押しつける。
【００３６】
シート部材８を構成する熱可塑性樹脂層への均し部材１２の押圧作業は図４（Ｂ）に示される通り、熱可塑性樹脂層が軸受基材７の軸受面７Ａの隅々まで延伸し、軸受面７Ａに対してシート部材８が均一となるまで行う。
その後、図７（Ｃ）に示される通り、均し部材１２を取り除いて流体供給溝９を形成し、さらに軸受面７Ａからはみ出した樹脂を取り除く。なお、第６実施形態では、軸受基材４への流体流通経路６の成形はシート部材８に流体供給溝９が成形される前でも後でもよい。
【００３７】
従って、第６実施形態では、第１実施形態の▲１▼▲２▼の作用効果を奏することができる他に、シート部材８を軸受基材７の軸受面７Ａに設けられた熱可塑性樹脂層とし、この熱可塑性樹脂層に流体供給溝９の形状と適合する突起１３Ｂが設けられた均し部材１２を加熱状態で押しつけて流体供給溝９を形成したから、流体供給溝９の加工、ひいては、流体軸受４の製造が容易に行える。
【００３８】
なお、本発明は前述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記実施の形態では流体軸受４を空気軸受としたが、本発明では流体軸受をエアパット、油静圧軸受としてもよい。
さらに、絞り部６Ａは必ずしも設けることを要しない。絞り部６Ａを設ける場合には、その配置場所は前記実施形態のように流体流通経路６に限定されるものではなく、流体供給溝９自体であってもよい。
【００３９】
また、絞り部６Ａは前記実施形態の形状に限定されるものではなく、例えば、溝を形成する部材の細長い開口部と直交するように基材上に流体供給溝を形成し、接合した部分で絞りが形成されるものでもよい。
さらにまた、前記実施形態では、絞り部６Ａを固定式のものにしたが、可変式のものでもよい。
【００４０】
【発明の効果】
このような本発明によれば、外部から供給された流体を流通させる流体流通経路が内部に形成された軸受基材と、この軸受基材の案内面と対向する軸受面に設けられたシート部材とを備えて流体軸受を構成し、このシート部材は、軸受基材に形成された流体流通経路に連通するとともに案内面に流体を噴出する流体供給溝が形成された構造であり、この流体軸受を製造するため、流体供給溝を深さ寸法がシート部材の厚さ寸法と同じになるようにシート部材に形成し、このシート部材を流体供給溝が流体流通経路と連通するように軸受基材の軸受面に設ければよいから、流体軸受の製造を容易に行うことができ、その製造コストを低いものにできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかる流体軸受の全体構成を示す断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態にかかる流体軸受の製造手順を説明する概略斜視図である。
【図３】本発明の第２実施形態にかかる流体軸受の製造手順を説明する概略図である。
【図４】本発明の第３実施形態にかかる流体軸受の製造手順を説明する概略図である。
【図５】本発明の第４実施形態にかかる流体軸受の製造手順を説明する概略図である。
【図６】本発明の第５実施形態にかかる流体軸受の製造手順を説明する概略図である。
【図７】本発明の第６実施形態にかかる流体軸受の製造手順を説明する概略図である。
【符号の説明】
３ 案内面
４ 流体軸受
６ 流体流通経路
７ 軸受基材
７Ａ 軸受面
８ シート部材
９ 流体供給溝
１０ サポートシート
12,13,14B 均し部材
12A,13A 均し部材本体
12B,13B 突起
14A スペーサ部材
15A ヒータ
１５ 加熱炉
Claims (6)
- 外部から供給された流体を流通させる流体流通経路が内部に形成された軸受基材と、この軸受基材の案内面と対向する軸受面に設けられたシート部材とを備え、このシート部材は、前記軸受基材に形成された流体流通経路に連通するとともに前記案内面に流体を噴出する流体供給溝が形成され、かつ、前記案内面との間に非接触状態で荷重が印加された際に所定の剛性を有する流体軸受を製造する方法であって、
前記流体供給溝を深さ寸法がシート部材厚さ寸法と同じになるように前記シート部材に形成し、このシート部材を前記流体供給溝が前記流体流通経路と連通するように前記軸受基材の軸受面に設け、
前記流体供給溝の成形は前記シート部材をサポートシートに貼付した状態で行い、このサポートシートが貼付された前記シート部材を前記軸受基材の軸受面に設け、その後、前記サポートシートを前記シート部材から剥がすことを特徴とする流体軸受の製造方法。 - 外部から供給された流体を流通させる流体流通経路が内部に形成された軸受基材と、この軸受基材の案内面と対向する軸受面に設けられたシート部材とを備え、このシート部材は、前記軸受基材に形成された流体流通経路に連通するとともに前記案内面に流体を噴出する流体供給溝が形成され、かつ、前記案内面との間に非接触状態で荷重が印加された際に所定の剛性を有する流体軸受を製造する方法であって、
前記軸受基材の軸受面に感光性樹脂層のシート部材を設け、このシート部材を露光現像して前記流体供給溝を深さ寸法がシート部材厚さ寸法と同じになるように形成することを特徴とする流体軸受の製造方法。 - 外部から供給された流体を流通させる流体流通経路が内部に形成された軸受基材と、この軸受基材の案内面と対向する軸受面に設けられたシート部材とを備え、このシート部材は、前記軸受基材に形成された流体流通経路に連通するとともに前記案内面に流体を噴出する流体供給溝が形成され、かつ、前記案内面との間に非接触状態で荷重が印加された際に所定の剛性を有する流体軸受を製造する方法であって、
前記軸受基材の軸受面にシート部材を構成する流動性樹脂層を設け、この流動性樹脂層に前記流体供給溝の形状と適合する突起が設けられた均し部材を押しつけて前記流体供給溝を深さ寸法がシート部材厚さ寸法と同じになるように形成し、前記流動性樹脂が固化した後前記均し部材を取り除いて前記流体供給溝を成形することを特徴とする流体軸受の製造方法。 - 外部から供給された流体を流通させる流体流通経路が内部に形成された軸受基材と、この軸受基材の案内面と対向する軸受面に設けられたシート部材とを備え、このシート部材は、前記軸受基材に形成された流体流通経路に連通するとともに前記案内面に流体を噴出する流体供給溝が形成され、かつ、前記案内面との間に非接触状態で荷重が印加された際に所定の剛性を有する流体軸受を製造する方法であって、
前記軸受基材の軸受面にシート部材として流動性樹脂層を設け、この流動性樹脂層に前記流体供給溝の形状と適合する突起が均し部材本体に設けられた均し部材を押圧して前記流体供給溝を深さ寸法がシート部材厚さ寸法と同じになるように形成し、前記流動性樹脂が固化した後前記均し部材本体を取り除き、さらに、前記突起を取り除いて前記流体供給溝を成形することを特徴とする流体軸受の製造方法。 - 外部から供給された流体を流通させる流体流通経路が内部に形成された軸受基材と、この軸受基材の案内面と対向する軸受面に設けられたシート部材とを備え、このシート部材は、前記軸受基材に形成された流体流通経路に連通するとともに前記案内面に流体を噴出する流体供給溝が形成され、かつ、前記案内面との間に非接触状態で荷重が印加された際に所定の剛性を有する流体軸受を製造する方法であって、
前記軸受基材の軸受面に前記流体供給溝が形成される位置にスペーサ部材を配置し、その後、前記軸受基材の軸受面に流動性樹脂層を前記シート部材として設け、この流動性樹脂層に均し部材を押しつけ、前記流動性樹脂が固化した後前記均し部材を取り除き、さらに、前記スペーサ部材を取り除いて前記流体供給溝を成形することを特徴とする流体軸受の製造方法。 - 外部から供給された流体を流通させる流体流通経路が内部に形成された軸受基材と、この軸受基材の案内面と対向する軸受面に設けられたシート部材とを備え、このシート部材は、前記軸受基材に形成された流体流通経路に連通するとともに前記案内面に流体を噴出する流体供給溝が形成され、かつ、前記案内面との間に非接触状態で荷重が印加された際に所定の剛性を有する流体軸受を製造する方法であって、
前記軸受基材の軸受面にシート部材を構成する熱可塑性樹脂層を設け、この熱可塑性樹脂層に前記流体供給溝の形状と適合する突起が設けられた均し部材を加熱状態で押しつけて深さ寸法がシート部材厚さ寸法と同じになるように前記流体供給溝を成形することを特徴とする流体軸受の製造方法。
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