JP5874185B2 - 静圧流体軸受装置 - Google Patents
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Description
特許文献1の流体軸受装置では、静圧ポケットの圧力の増加が検出されると、圧力に応じて、ダイアフラムを引き上げ、可変絞りの開度を大きくし、供給流量を増加させている。ダイアフラムを引き上げると、開度の増加とともに、静圧ポケットと流体流通孔で連通された充填空間の体積が増加することになる。ダイアフラムを引き上げる速度が低速な場合、体積変動の速度も低速であるため、流入した流体は、体積変動の速度に追従して、充填空間が充填され、供給流量は滑らかに増加する。しかし、ダイアフラムを引き上げる速度が高速な場合、体積変動の速度も高速であるため、流入した流体は、体積変動の速度に追従して、充填空間を充填することができない。流入した流体は、静圧ポケットに供給されるよりも、先に増加した充填空間の充填に流れていくため、静圧ポケットの供給流量は一時的に減少する。また、静圧ポケットからの排出流量は一定であるため、静圧ポケットの圧力が低下し、軸受剛性が維持できなくなる。このように、圧力に応じて、ダイアフラムを引き上げ、可変絞りの開度を大きくしたにもかかわらず、一時的に供給流量が減少することにより、軸受剛性の維持に必要な厚さの流体膜が形成されず、軸受剛性が低下するという問題があった。
以下、本発明の第1の実施形態を図面に従って説明する。図1は、本発明の第1実施形態の静圧流体軸受装置の概略図であり、図2は図1に示されたダイアフラム式可変絞り装置の断面図である。矢印は流体の流れる方向を示している。
図1に示すように、本実施形態による静圧流体軸受装置1は、直動テーブルの軸受面5に静圧ポケット11を備えており、静圧ポケット11には流体供給口14が設けられている。さらに、静圧ポケット11には圧力センサ18を備えており、静圧ポケット11内の圧力が計測可能になっている。流体供給口14は流体供給流路13と接続している。流体供給流路13はポンプPと静圧ポケット間11を連通しており、流体供給流路13の途中には、ダイアフラム式可変絞り装置40が設けられている。
図1に示すように、静圧流体軸受装置1は、ポンプPにより加圧された流体を、流体供給流路13の途中に設けられた、ダイアフラム式可変絞り装置40により減圧し、静圧ポケット11に流体を供給させる。
図3は、本発明の第2実施形態の静圧ポケット一体型可変絞り装置20の断面図であり、図4は図3に示された一体型可変絞り装置20のAA方向矢視図である。矢印は流体の流れる方向を示している。
図3、図4に示すように、本実施形態による静圧流体軸受装置2は、直動テーブルの軸受面5に静圧ポケット11を備えており、静圧ポケット11には、静圧ポケット11と一体化した可変絞りである、静圧ポケット一体可変絞り装置20が設けられている。静圧ポケット11には圧力センサ18を備えており、静圧ポケット11内の圧力が計測可能になっている。
図3に示すように、静圧流体軸受装置2は、ポンプから供給された加圧流体を、流体供給流路13を経由して、静圧ポケット一体可変絞り装置20の流入口41から流入する。流入した流体は、絞り空間部44bを充填し、弁座45とダイアフラム43の隙間により構成された絞りを経由して、弁座45に連通する流出口42から、静圧ポケット11に流体を供給させる。
11:静圧ポケット、 13:流体供給流路、 14:流体供給口、
18:圧力センサ(圧力検出手段)、 20:静圧ポケット一体可変絞り、
21:弁部材、 22:凹部、 30:タンク、 31:ドレン、
40:ダイアフラム式可変絞り装置、 41:流入口、 42:流出口、
43:ダイアフラム、 44a:予圧室、 44b:絞り空間部、 45:弁座、
47:貫通孔、 48:ハウジング、 50:電磁石(ダイアフラム変形手段)、
51:コイル、 52、磁心、 53:中間部材、 100:制御装置
D:開度, DL:最小開度、 DH:最小開度、
P:ポンプ(流体供給手段)
Claims (1)
- 軸受面に設けられた静圧ポケットと、
前記静圧ポケットに加圧流体を供給する流体供給手段と、
前記流体供給手段から前記静圧ポケットに至る流体の通路を形成する流体流路と、
前記流体流路の途中に設けられ、ダイアフラムと、弁座と、
前記ダイアフラムと前記弁座に囲われ、前記加圧流体が充填される絞り空間部と、
を有し、
前記ダイアフラムの変形により、前記ダイアフラムと前記弁座との間の絞りの開度を変更するとともに、前記空間部の体積を変動させる可変絞りと、
前記静圧ポケットの圧力を検出する圧力検出手段と、
前記ダイアフラムを非接触に変形させるダイアフラム変形手段と、
検知された前記圧力に応じて、前記ダイアフラム変形を作動させることにより、前記絞りの開度と前記空間部の体積の変動を制御する制御手段を有し、
前記ダイアフラムは弾性変形可能な磁性体からなり、
前記ダイアフラム変形手段は、前記ダイアフラムを介して前記弁座と反対側に配置された電磁石からなることを特徴とする静圧流体軸受装置。
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