JPH06221323A - 回転体軸方向支持装置及び同装置を備えた位置決め装置 - Google Patents

回転体軸方向支持装置及び同装置を備えた位置決め装置

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JPH06221323A
JPH06221323A JP5312002A JP31200293A JPH06221323A JP H06221323 A JPH06221323 A JP H06221323A JP 5312002 A JP5312002 A JP 5312002A JP 31200293 A JP31200293 A JP 31200293A JP H06221323 A JPH06221323 A JP H06221323A
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JP
Japan
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bearing surface
parallel
axis
rod
rotating body
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JP5312002A
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English (en)
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Mark Theo Meuwese
テオ メウエセ マーク
Jakob Vijfvinkel
フェイフフィンケル ヤコブ
Cornelis Johannes Matheus Naus
ヨハネス マテウス ナウス コルネリス
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Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Koninklijke Philips Electronics NV
Philips Electronics NV
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Publication date
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Publication of JPH06221323A publication Critical patent/JPH06221323A/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C32/00Bearings not otherwise provided for
    • F16C32/06Bearings 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
    • F16C32/0681Construction or mounting aspects of hydrostatic bearings, for exclusively rotary movement, related to the direction of load
    • F16C32/0692Construction or mounting aspects of hydrostatic bearings, for exclusively rotary movement, related to the direction of load for axial load only
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C32/00Bearings not otherwise provided for
    • F16C32/06Bearings 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
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Abstract

(57)【要約】 【目的】回転体を回転軸線の軸方向に平行な方向に流体
軸受けにより支持する装置において、 枢動可能な軸受け
面の自己調整能力を改良することによって、 枢動可能な
軸受け面が回転体の揺動動作を容易に追随可能とし、 回
転体の軸方向の振動をできるだけ回避する。 【構成】流体軸受けによって回転体を該回転体の回転軸
線と平行な方向に支持する装置であって、該流体軸受け
は該回転軸線と交差し、かつそれぞれ回転体及び該装置
の支持部材上に位置する2つの協動する軸受け面を有
し、一方の軸受け面は、ともに回転軸線に垂直に伸びか
つ回転軸線と当該軸受け面との交点で互いに交差する2
つの互いに垂直なピボット軸の回りに枢動可能となって
おり、当該一方の軸受け面は、 弾性変形可能な連結部材
によって枢動可能とされ、かつ、回転軸線、該2つのピ
ボット軸及び当該一方の軸受け面との交点が連結部材に
よって回転軸線との関係で決定されていることを特徴と
する回転体の軸方向支持装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ともに回転体の回転軸
線と交差して延在しかつ回転体及び支持部材上にそれぞ
れ存在する2つの互いに協動する軸受け面からなる流体
軸受けによって、回転体の回転軸線と平行な方向に回転
体を支持する装置に関する。該軸受け面の一方の軸受け
面は、ともに回転軸線に垂直に伸びかつ回転軸線及び当
該軸受け面との交点で互いに交わっている2個の互いに
垂直なピボット軸の回りに枢動可能となっている。本発
明は、 さらに本発明の上記支持装置を備えた位置決め装
置に関する。
【0002】
【従来技術】上記形式の装置は、米国特許第3,841,720
で知られている。この既知装置は、スパイラル溝軸受け
によって軸方向に支持された回転可能な軸を有し、支持
部材の軸受け面にはスパイラル溝パターンが設けられて
いる。球状セグメントの形の支持面を用いて支持部材を
2個のピボット軸に対し枢動可能としており、この球状
セグメントは、支持面と対応する支持装置の枠体の空隙
内で回転可能とされ、球状セグメントの中心は、回転軸
線と支持部材の軸受け面との交点と一致している。球状
セグメント形状の支持面を用いることによって、支持部
材の軸受け面を自調節可能としている。すなわち、支持
部材の軸受け面は、軸部材の軸受け面に対し自ら自動的
に調節可能となっており、それによって作働中は両軸受
け面が互いに平行な面となる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】軸部材の軸受け面は、
製造上の公差から、回転軸線に正確に鉛直になっていな
いことがしばしばある。このように軸受け面が鉛直から
外れている場合−垂直から外れることを回避することは
困難だが−軸部材が回転中に、回転軸線に垂直な軸に対
し軸部材の軸受け面は若干、 比較的早い揺動動作を行
う。支持部材の軸受け面の自己調節能力は球状セグメン
ト形状の支持面と枠体の上記空隙との間の摩擦及びそれ
に付随するヒステレシスとによって制限を受けるので、
支持部材の軸受け面が軸部材の軸受け面の揺動動作を追
随するのは困難であるというのが上記既知装置の欠点で
ある。 これによって、 軸部材が軸方向に振動するという
望ましくない現象が生じる。
【0004】本発明は、 枢動可能な軸受け面の自己調整
能力を改良することによって、 枢動可能な軸受け面が上
記揺動動作を容易に追随可能となり、回転体の軸方向の
振動をできるだけ回避する上述の形式の装置を提供する
ことを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の装置は、 上記目
的のためのもので、 軸受け面は、 弾性変形可能な連結部
材によって枢動可能となっており、 回転軸線と、 2つの
ピボット軸及び該軸受け面との交点が連結部材によって
回転軸線との関係で決定されていることを特徴とする。
弾性変形可能な連結部材を用いることに伴い、 枢動動作
をすると、 軸受け面は連結部材から専ら弾性変形力を受
け、 摩擦力あるいは制動力は回避できる。 その結果、 軸受け面の枢動動作は、 実質的にヒステレ
シスから自由となり、 時間的に遅れることなく軸受け面
が上記揺動動作を追随可能となる。 回転軸線に関して回
転軸線と、 ピボット軸と軸受け面との交点の位置を決定
しているので、 回転軸線方向の回転体の位置は軸受け面
の枢動動作によって影響を受けず、 また、回転体の軸方
向の振動も回避できる。
【0006】本発明の特定の実施態様によれば、 2つの
ピボット軸が回転軸線に関し正確かつ簡単な方法によっ
て決定される1つの位置を有し、 両ピボット軸は連結部
材の弾性ヒンジによって決定されていることを特徴とす
る。
【0007】本発明の別の実施態様によれば、 前記連結
部材は、2個の互いに連結された4本ロッド型メカニズ
ムとして作動し、 2個のピボット軸はそれぞれここの4
本ロッド型メカニズムによって決定され、 該各メカニズ
ムは対応するピボット軸と鉛直な面に延在しかつ対応す
るピボット軸と平行に伸びるヒンジ軸線を有する4個の
弾性ヒンジを備え、 一方当該面で見て各4本ロッド型メ
カニズムは線平行でない辺が回転軸線と軸受け面との交
点と一致する延長線上の仮想の交点を有する2辺が平行
な四角形の頂点の角度によって配置されていることを特
徴とする。このように構成された連結部材は、 回転軸に
対して捩れ強度が高い。さらに、 2個のピボット軸は上
記2個の辺平行4角形の互いに平行でない辺の仮想の交
点を通り、 これらピボット軸の位置は容易に決定され
る。
【0008】本発明の別の実施態様によれば、 前記2個
の4本ロッド型メカニズムは互いに交差して配置されて
いて、2個の平行四辺形の基線にそれぞれ位置する2個
の4本ロッド型メカニズムのヒンジ及び該基線から離間
した2個の4本ロッド型メカニズムのヒンジはともに回
転軸線に鉛直に伸びる2つの平行な面にそれぞれ配置さ
れ、 一方2個の4本ロッド型メカニズム間にコア部材が
介在され、 該コア部材は該基線近傍に配置された一方の
4本ロッド型メカニズムのブリッジ部と該基線から離間
して位置する他方の4本ロッド型メカニズムのブリッジ
部とを連結することを特徴とする。このように構成され
た連結部材は、 ドリル穴及び切り込みを設けることによ
って1個の材料から容易に作製することができる。
【0009】本発明のさらに別の実施態様によれば、 両
ピボット軸が回転軸線に対して正確に決定された1点を
有し、 かつ前記連結部材が、 回転軸と軸受け面との交点
と互いの延長線上の仮想の交点が一致する3個の弾性変
形可能なロッドからなることを特徴とする。
【0010】本発明のさらに別の実施態様によれば、 前
記回転体は、さらに別の流体軸受けによって当該支持装
置のさらに別の支持部材に存在する軸受け面に対し回転
軸線に平行な方向に予め応力がかかっており、 一方前記
支持部材及び該別の支持部材は回転軸線に垂直に伸びる
回転体の板状の軸受け部の両側にそれぞれ配置され、可
撓性張力ロッドによって連結されていることを特徴とす
る。上記さらに別の支持部材の流体軸受けによって回転
体に予め応力をかけることによって、 回転軸線と平行な
方向の支持装置の強度を上げることができる。
【0011】本発明は、さらに上記本発明の支持装置の
特性が特に有効に用いられる位置決め装置に関し、かか
る位置決め装置はX方向と平行に可動とされかつ工具用
保持部材を備えたスライド部材と、 X方向と垂直なY方
向に平行に伸び、 Y方向と平行な回転軸線の回りに回動
可能とされた軸部材とからなり、 該軸部材は該支持装置
によってY方向と平行に支持され該支持装置と一緒にY
方向と平行に変位可能とされ、 また、 該軸部材はスライ
ド部材と対向する端部近傍に被加工部材用の保持部材を
備えることを特徴とする。
【0012】
【実施例】図1は、 本発明の支持装置の第1の実施態様
であり、 該装置は、 図示してない駆動装置によって回転
軸線5の回りに回転可能となっている金属軸3を有し、
軸3は図1 に模式的に示す静的流体軸受けによって回転
軸線5に対し半径方向に支持されている。静的流体軸受
け7は、支持装置1の枠体11の金属製の軸受けブロック
9に配置されており、作動中軸3と軸受けブロック9と
の間に軸受け空隙13を維持する。
【0013】軸3は、 その端部近傍に、 回転軸線5とほ
ぼ垂直に伸びる軸受け面15を有する。 支持装置1は、 さらに、 金属製支持部材17が設けられ
ており、 支持部材17はいわゆる空気静力学的支持脚部と
して構成されている。
【0014】支持部材17は、 軸受け面19と静的流体軸受
け21とを有す。 該軸受け面19も、 回転軸線5とほぼ垂直
に延在し、 軸3の軸受け面15と協動するようになってい
る。 該静的流体軸受け21は、図1に模式的に示してあるが、
作動中軸受け面15と19との間に軸受け空隙23を維持す
る。 軸3は、 支持部材17と静的流体軸受け21とで回転軸
線5と平行な軸方向に支持されている。 軸3には、 図1
には図示していないがそれ自体既知な方法によって、 例
えば、 磁石あるいは真空チェンバーによって予め軸方向
に応力がかけられている。
【0015】軸3の軸受け面15と支持部材17の軸受け面
19を形成する場合、 軸受け面15は軸3の中心軸線に対
し、 一方軸受け面19は支持部材17に対しその鉛直性のず
れが生じるが、 このずれは製造上の公差からくるもので
あって回避することが困難である。 製造上の公差によっ
て生ずる軸受け面15と19の平坦面からのずれは、上記鉛
直性からのずれと比較すれば実際上比較的小さい。 軸3
の軸受け面15が鉛直性からのずれることによって、 軸3
の回転中に軸3の回転数に対応する周波数で回転軸線5
に垂直な軸に関し軸受け面15が多少揺動動作を行う。 軸
受け面15がこのように揺動動作をすることに基づき軸3
が軸方向に振動する現象を防止するため、支持装置1に
は、 図1に示す弾性変形可能な金属連結部材25が設けら
れている。 以下に明らかにするように、 支持部材17は連結部材25を
用いることによってともに回転軸線5に垂直に伸びる2
本の相互に垂直なピボット軸27と29の回りに枢動可能と
なっており、 一方ピボット軸27と29との交点は、 回転軸
線5と軸受け面19との交点31に一致している。 支持部材
17の軸受け面19は、 以下の態様で自己調整される。 すな
わち、 作動中軸受け面19は自動的にそれ自身を軸3の軸
受け面15に対し調整を行い、 軸受け面15と19は互いに平
行な面に位置する。 ピボット軸27と29は、 交点31を通
り、 回転軸線5上の交点31の位置は支持部材17の枢動動
作によって影響を受けないので、 軸3の回転軸線5と軸
3の軸受け面15との交点33の位置も影響を受けず、 支持
部材17が枢動しても軸3は軸方向に振動しない。
【0016】図3a乃至図3dに示すように、 連結部材25は
互いに連結した2個の4本ロッド型メカニズムとして作
動し、 これらメカニズムは相互に2個の連動鎖リンクと
して配置されている。 連結部材25は、 ピボット軸27に鉛
直に延在する共通中心面を有する第1と第2のロッド35
と37並びにピボット軸29に鉛直に延在する共通中心面を
有する第3と第4のロッド39と41を有する。 2対のロッ
ド35と37及び39と41は、 連結部材25のブリッジ部43の周
囲に交差した方向に配置されている。 このブリッジ部43
は、 図3a, 図3bと図3dに1部分のみ見られ、 図3bには模
式的に図示されている。
【0017】図3bに見られるように、 ブリッジ部43は、
4本のロッド35、37、39及び41の間に配置されているコア
45と、互いに公差しコア部45の2つの端部近傍に配置さ
れている2つのブリッジ47と49とからなる。 ブリッジ47
と49も同様に図3a, 図3bと図3dに一部分に見られる。 図
3bと図3dから明らかなように、 第1と第2のロッド35と
37はおのおの穴部により形成されたの弾性変形可能なヒ
ンジ(穴形成ヒンジ)51と53とによってブリッジ部43の
ブリッジ47に連結され、 また連結部材25の第1の固定部5
9にも連結されている。 固定部59は連結部材25を支持部
材17に固定するとともに、 弾性変形可能な穴部形成ヒン
ジ55、57 によってブリッジ49の一部を囲う。 穴部形成ヒ
ンジ51と53及び55と57はピボット軸27と平行に伸び、 か
つ、図3cに示すようにロッド35と37の中心面の第1の2
辺平行な4角形61の頂角角度にしたがって配置されてい
る。 該第1の2辺平行な4角形の基線63はピボット軸29
と平行に伸び、 また平行でない辺65と67の延長線上の仮
想の交点は交点31と一致している。
【0018】さらに、 図3bと図3dに見られるように、 第
3と第4のロッド39と41は各々弾性変形可能な穴部形成
ヒンジ69と71とによってブリッジ部43のブリッジ49に連
結され、 また弾性変形可能な穴部形成ヒンジ73と75によ
って連結部材25の第2の固定部77に連結されている。第
2の固定部77は、連結部材25を支持装置1の枠部材11に
固定するとともに、 ブリッジ47を部分的に囲う。 穴部形
成ヒンジ69と71及び73と75とは、ピボット軸29と平行に
伸び、 図3dに示すようにロッド39と41の中心面に見られ
る第2の辺が平行な4角形の角度にしたがって配置され
ている。 該第2の2辺が平行な4角形の基線81は、ピボ
ット軸27と平行に伸び、 また平行でない辺83と85の仮
想、すなわち延長線上の交点も交点31と一致している。
これら2個の4本ロッド型メカニズムの一方は第1と第
2のロッド35と37、 ブリッジ47及び第1の固定部59とに
よって形成されており、 もう一方の4本ロッド型メカニ
ズムは、 第3と第4のロッド39と41、 ブリッジ49と第2
の固定部77とで形成されている。 これら2個の4本ロッ
ド型メカニズムは、コア45を介して互いに連結されてい
る。
【0019】図4は、 連結部材25がどのように弾性変形
するかを模式的に示す。 穴部形成ヒンジ69と71及び73と
75とが弾性的に変形する場合、 ブリッジ49はコア45とブ
リッジ47とともにピボット軸29の回りの第2の固定部分
に関し所定の制限角内で枢動可能となっている。 さら
に、 穴部形成ヒンジ52と53及び55と57とが弾性的に変形
する場合、 第1の固定部分59は、 ピボット軸27の回りに
ブリッジ47に関し所定の制限角内で枢動可能となってい
る。 従って、第1の固定部分59は、 支持部材17とともに
ピボット軸27と29の回りの支持装置1の第2の固定部分
77と枠体11に関し所定の制限角内において枢動可能とな
っている。 その結果、 支持部材17の軸受け面19は、軸3
の軸受け面15に関し自己調整する。
【0020】上述のことから明らかなように、 連結部材
25の穴形成ヒンジが弾性変形することによって、 支持部
材17が枢動をする。従って、この枢動動作によって連結
部材25に弾性変形力が生じるが、 実質的に摩擦力あるい
は制動力は生じない。 その結果、 軸受け面19が枢動して
もヒステレシスからは自由であり、 従って、軸受け面19
は軸3が高速で回転しても実質的に相上の差異はなく、
軸受け面15が揺動動作するのを追随することができ、 軸
3が軸方向に振動するのを防止する。
【0021】さらに、 上述のことから、 2本のピボット
軸線27と29の各々のピボット軸線の位置は、各対のロッ
ド35と37あるいは39と41の穴形成ヒンジの位置によって
決定されているのは明らかである。 軸受け面15と19の鉛
直性から外れることにより支持部材17が制限角度範囲内
で枢動する現象については、ピボット軸線27と29の位置
は連結部材25の穴形成ヒンジによって正確に決定するこ
とができ、 穴形成ヒンジはドリル穴及び切り込みを設け
ることによって、 正確かつ簡単な方法で形成することが
できる。
【0022】さらに、連結部材25は、 単一の材料から容
易に作製することができる。この場合、 ロッド35、37、39
及び41とコアとの間、 ロッド35と37とブリッジ47との
間、 ロッド35と37と第1の固定部分59との間、ロッド39
と41とブリッジ49との間、 ロッド39と41及び第2の固定
部分77との間、第1の固定部分59とブリッジ49との間、
第2の固定部分77とブリッジ47との間にそれそれ切り込
みを設け、 かつ所望の穴形成ヒンジの所定の領域にドリ
ル穴を設けることによって連結部材25を作製する。 このように2個の連結鎖リンクとして形成した連結部
材25は、 最小の寸法であって、 回転軸線5に対する捩れ
強度は高い。
【0023】図2は、 本発明に係わる支持装置1の第2
の実施態様を示す。 図1に示す第1の実施態様に相当す
る構成部材には、 対応参照番号を付している。 第2に示
す支持装置1では、 軸3には軸3のチェンバー89を封止
する軸受け板87が設けられており、 軸受け板87は外側に
支持部材17の軸受け面19と静的流体軸受け21とに協動す
る軸受け面15が設けられている。 軸3の内側で、 軸受け
板87は回転軸線5に鉛直に伸びるさらに別の軸受け面91
を有する。 また、 支持部材17と同様、 チェンバー89には
さらに別の支持部材93が設けられている。 支持部材93
は、 回転軸線5に鉛直に伸びる軸受け面95と作動中軸受
け面91と95との間に軸受け空隙99を維持する静的流体軸
受け97とを備える。 この支持部材93は、 軸受け板87の開
口103 と支持部材17と93の開口105 と107 とを通る可撓
性張力ロッド101 によって支持部材17に連結されてい
る。 張力ロッド101 の一端部は、支持部材93の保持部材
109 に螺合されており、 張力ロッド101 の他方の端部に
は張力ナット111 が取り付けられている。 このナットに
は、支持部材17に配置されているカップバネ113 によっ
て予め応力がかけらている。 軸3には、 支持部材93と静
的流体軸受け97とによって軸方向に予め応力がかけら
れ、 可撓性張力ロッド101 を用いているので、支持部材
93は回転軸線5に関して軸受け面91と95とが鉛直からそ
れた場合でも、それに追随できるようになっている。 支
持部材17とは異なり、 支持部材93は正確に決定されたピ
ボット軸を持たない。 しかしながら、 軸3が軸方向に支
持される精度は、 支持部材17によって決定されており、
また支持部材93は、 大きさがカップバネ113 の強度から
決まる比較的小さなかつ必要な予備応力を付与している
に過ぎない。
【0024】弾性変形可能な連結部材25の代わりに、 交
互に弾性変形可能な連結部材、 例えば、 図5に示す連結
部材115 を図1と図2に示す支持装置1に用いることも
できる。 連結部材115 は、 3つの弾性変形可能な金属ロ
ッド117 からなり、 各ロッド117 の支持装置1の枠部材
11に対面する端部119 は、 一定の間隔で枠部材11の、中
心が回転軸線5上にある搭載リング121 に固定されてい
る。 ロッド117 の支持部材17に面する端部123 は、 同様
に、 支持部材17の、 中心が回転軸線5上にある搭載リン
グ125 に一定の間隔で固定されている。 3つのロッド11
7 は、 回転軸線5と軸受け面19と交点と一致するそれら
の延長線上の仮想の交点で交わる。3つの弾性変形可能
なロッド117 を用いることによって、 枠部材11に関して
軸及び半径方向に交点31の位置を決定する。 しかしなが
ら、 支持部材17は、 回転軸線5に垂直でかつ交点31を通
る各ピボット軸の回りに固定配置した搭載リング121 に
関して制限された角度内で枢動可能となっており、ま
た、回転軸線5の回りに制限された角度内で捩ることが
できるようになっている。従って、支持部材17もロッド
117 を有する連結部材115 を用いることによって回転軸
線5に関して軸受け面15と19との鉛直性が正確でない場
合でも、それに追随することができる。 支持部材17が枢
動する際に連結部材115 には専ら弾性変形力のみ生じ、
実質的に摩擦力も制動力も生じないので、 支持部材17は
軸受け面15が上記のように揺動する場合でも、 それに追
随することができる、また、軸3が軸方向に振動するの
を防止することができる。軸3が回転する際に軸受け空
隙23に粘性摩擦生じる結果、 支持部材17は比較的小さな
角度で回転軸線5のまわりに捩られる。 しかし、この粘
性摩擦力は、 交点31の位置及び支持装置1の軸方向の精
度に無視できるほどの影響しか与えない。
【0025】図6に、 図2に示す支持装置1を位置決め
装置127 に用いた例を示す。 位置決め装置127 は、 図6
に示すX-方向と平行に変位可能なスライド部材129 を有
する。 このスライド部材129 には、スライドの目的で静的流
体軸受け( 図示せず) が設けられており、 それによって
スライド部材129 はX-方向に平行に伸びかつ位置決め装
置127 の枠体135 のガイドブロック133 の内部に設けら
れた直線状のガイド135 に沿って案内される。 スライド
部材129 には、さらに駆動ロッド137 が設けられ、 駆動
ロッド137 はハウジング141 内の多数のガイド車139 に
沿って案内され、 かつハウジング141 に固定された電動
モータ145 に連結した摩擦車143 によってX−方向に駆
動できるようになっている。 工具、 例えば、 図6に示す
切削工具149 用の保持手段147 がスライド129 上に設け
られている。
【0026】位置決め装置127 で用いられている支持装
置1の軸3はX-方向に垂直なY-方向と平行に伸び、 かつ
静的流体軸受け7と軸受けブロック9とによって枠体13
5 に関して回転可能に支持されている。 軸3は、 プーリ
153 と、 ロープ155 と軸3の軸受け板87と一体にされて
いるプーリ157 とを介して軸3に連結された電動モータ
151 によって回転可能となっている。
【0027】軸3をY−方向と平行に支持する支持部材
17は、弾性変形可能な連結部材25によって更に別の駆動
ロッド159 に連結されている。 駆動ロッド159 は、 枠体
135に固定されたハウジング163 内の多数のガイド車161
に沿って案内され、 かつハウジング163 に固定した電
動モータ167 に連結されている摩擦車165 によって駆動
可能となっている。 回動可能な軸3、支持部材17、 連結
部材25及び駆動ロッド159 は、電動モータ167 と摩擦車
165 とによってY-方向と平行に一緒に変位可能となって
おり、 また軸3は軸受けブロック9内を案内される。ロ
ープ155 は、 十分な弾性を有し、 Y−方向と平行に軸3
及びプーリ157 とが変位した場合、 それに追随できるよ
うになっている。
【0028】更に、 図6に示すように、 軸3にはスライ
ド129 に面した端部に被加工物用の保持手段169 が設け
られている。 図6に示す保持手段169 は、 切削工具149
によって機械加工するコンタクトレンズ171 を保持する
のに適する。 作動中、 切削工具149 を電動モータ145 に
よってX−方向と平行に移動し、 コンタクトレンズ171
を電動モータ151 によって回動し、電動モータ167 によ
ってY−方向と平行に移動する。 このようにして、位置
決め装置127 によってコンタクトレンズ171 には所望の
光学的形状が付与される。別個の手段( ガイドブロック
133 と軸受けブロック9)によって直接枠体135 に沿っ
て切削工具149 はコンタクトレンズ171に対しX-方向及
びY-方向とに変位・案内されるので、 位置決め装置の構
成が特に強固なものとなり、 また高い精度で光学形状を
付与できる。連結部材25を備える支持装置1によってY
−方向と平行に軸3を支持しているので、 軸3がY−方
向と平行に振動するを防止できる。 上述したように、 連
結部材25を用いなければ回転軸線5に対する軸受け面15
と19との垂直性がずれると軸3は振動するであろうし、
またコンタクトレンズ171 に対する所望の光学形状につ
いての精度に好ましくない、あるいは許容できないバラ
ツキが生じる。
【0029】図1と図2に示す支持装置1においては、
支持部材17には静的流体軸受け21が設けられている。 あ
るいは、 静的流体軸受けの代わりに動的流体軸受けー例
えば、 軸受け面15、19 の一方の面にスパイラル溝パター
ンを設けたスパイラル軸受けーを用いることもできる。
【0030】さらに、 図1と図2に示す支持装置1にお
いて、 支持部材17の軸受け面19を連結部材25によって枢
動可能としてもよい。 あるいは、 連結部材25を軸3と軸
3の軸受け面15との間に連結部材25を固定することによ
って、 軸3に望ましくない振動が生ずるのを防止するこ
とができる。 このように固定する場合は、 その交点が回
転軸線5と軸受け面15との交点と一致する2つの互いに
垂直なピボット軸の回りに軸受け面15を枢動可能として
もよい。 また、 2つの軸受け面15と19の各々の面を別個
の連結部材25によって枢動可能とすることもできる。
【0031】支持装置1の支持部材17は、 空気静力学的
に支持された脚部として構成してある。 また、 この支持
部材17は、 用いられる流体軸受けの形式によって別の構
成とすることもできることに留意する。 例えば、 軸3の
軸受け面15が枢動可能でかつ動的流体軸受けが用いられ
る場合には、 支持部材は軸受け面19に対する担体として
作動する簡単な枠支持部材として構成することもでき
る。
【0032】また、 支持装置1は、 図6に示す位置決め
装置127 に用いる場合のほか、 軸方向に流体軸受けによ
って回転軸あるいは他のものを正確にかつ振動させずに
軸方向に支持することが望ましい、あるいは必要である
加工装置あるいは加工工具にも用いることができる。 さ
らに、 本発明の支持装置は、 比較的大きな質量を有する
回転機械あるいは自動車部品、 例えば、 ジェットエンジ
ンあるいは発電装置のタービンを軸方向に支持するため
にも用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】回転体の回転軸線と平行な方向に回転体を支持
する本発明の支持装置の第1の実施態様を示す断面図で
ある。
【図2】本発明の支持装置の第2の実施態様を示す断面
図である。
【図3】3aは図1又は図2の支持装置の連結部材を示す
斜視図、3bは図3aの連結部材の模式図、3cは図3aの連結
部材の平面図、そして3dは図3aの連結部材の立側面図で
ある。
【図4】図3aの連結部材の弾性変形を模式的に示す図で
ある。
【図5】図1または図2の連結部材の別の実施態様を示
す斜視図である。
【図6】図1または図2に示す支持装置を備えた本発明
に係わる位置決め装置を示す図である。
【符号の説明】
1 支持装置 3 回転軸 5 回転軸線 7 静的流体軸受け 9 軸受けブロック 11 枠体 13,23 軸受け空隙 15,19 軸受け面 17 支持部材 21 静的流体軸受け 25 弾性変形連結部材 27, 29 ピボット軸 31,33 交点
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヤコブ フェイフフィンケル オランダ国 5621 ベーアー アインドー フェン フルーネヴァウツウェッハ 1 (72)発明者 コルネリス ヨハネス マテウス ナウス オランダ国 5621 ベーアー アインドー フェン フルーネヴァウツウェッハ 1

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 流体軸受けによって回転体を該回転体の
    回転軸線と平行な方向に支持する装置であって、該流体
    軸受けは該回転軸線と交差し、かつそれぞれ回転体及び
    該装置の支持部材上に位置する2つの協動する軸受け面
    を有し、一方の軸受け面は、ともに回転軸線に垂直に伸
    びかつ回転軸線と当該軸受け面との交点で互いに交差す
    る2つの互いに垂直なピボット軸の回りに枢動可能とな
    っており、当該一方の軸受け面は、 弾性変形可能な連結
    部材によって枢動可能とされ、かつ、回転軸線、該2つ
    のピボット軸及び当該一方の軸受け面との交点が連結部
    材によって回転軸線との関係で決定されていることを特
    徴とする回転体の軸方向支持装置。
  2. 【請求項2】 該2つのピボット軸が連結部材の複数の
    弾性ヒンジによって決定されている請求項1記載の回転
    体の軸方向支持装置。
  3. 【請求項3】 前記連結部材は、2個の互いに連結され
    た4本ロッド型メカニズムとして作動し、2個のピボッ
    ト軸はそれぞれ対応する4本ロッド型メカニズムによっ
    て決定され、該各メカニズムは対応するピボット軸と鉛
    直な面に延在しかつ対応するピボット軸と平行に伸びる
    ヒンジ軸線を各々有する4個の弾性ヒンジを備え、当該
    面で見て各4本ロッド型メカニズムのヒンジは、互いに
    平行でない辺が回転軸線と軸受け面との交点と一致した
    延長線上の仮想の交点を有する2辺が平行な四角形の頂
    角角度に基づいて配置されていることを特徴とする請求
    項2記載の回転体の軸方向支持装置
  4. 【請求項4】 前記2個の4本ロッド型メカニズムは互
    いに交差して配置されていて、 2個の2辺が平行な四角
    形の基線にそれぞれ位置する2個の4本ロッド型メカニ
    ズムのヒンジ及び該基線から離間した2個の4本ロッド
    型メカニズムのヒンジはともに回転軸線に鉛直に伸びる
    2個の平行な面にそれぞれ配置され、2個の4本ロッド型
    メカニズム間にコア部材が介在され、該コア部材は該基
    線近傍に配置された一方の4本ロッド型メカニズムのブ
    リッジ部と該基線から離間して位置する他方の4本ロッ
    ド型メカニズムのブリッジ部とを連結することを特徴と
    する請求項3 記載の回転体の軸方向支持装置。
  5. 【請求項5】 前記連結部材が、 回転軸線と軸受け面と
    の交点と互いの延長線上の仮想の交点とが一致する3個
    の弾性変形可能なロッドからなることを特徴とする請求
    項1記載の回転体の軸方向支持装置。
  6. 【請求項6】 前記回転体が、さらに別の流体軸受けに
    よって当該支持装置のさらに別の支持部材に存在する軸
    受け面に対し回転軸線に平行な方向に予め応力をかけて
    おり、一方前記支持部材及び該別の支持部材は回転軸線
    に垂直に伸びる回転体の板状の軸受け部の両側にそれぞ
    れ配置され、可撓性張力ロッドによって連結されている
    ことを特徴とする前記請求項のいずれか1つの請求項に
    記載の回転体の軸方向支持装置。
  7. 【請求項7】 X方向と平行に可動とされかつ工具用保
    持部材を備えたスライド部材と、X方向と垂直なY方向
    と平行に伸び、Y方向と平行な回転軸線の回りに回動可
    能な軸部材とからなり、かつ前記請求項のいずれかの請
    求項に記載の支持装置を備えた位置決め装置であって、
    該軸部材は該支持装置によってY方向と平行に支持され
    該支持装置と一緒にY方向と平行に変位可能とされ、ま
    た、該軸部材はスライド部材と対向する端部近傍に被加
    工部材用の保持部材を備えることを特徴とする位置決め
    装置。
JP5312002A 1992-12-15 1993-12-13 回転体軸方向支持装置及び同装置を備えた位置決め装置 Pending JPH06221323A (ja)

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NL92203926:8 1992-12-15
EP92203926 1992-12-15

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JP5312002A Pending JPH06221323A (ja) 1992-12-15 1993-12-13 回転体軸方向支持装置及び同装置を備えた位置決め装置

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EP (1) EP0602724B1 (ja)
JP (1) JPH06221323A (ja)
DE (1) DE69317530T2 (ja)

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EP0602724B1 (en) 1998-03-18
DE69317530T2 (de) 1998-09-10
US5397185A (en) 1995-03-14
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