JPH06307449A - Static pressure gas bearing - Google Patents

Static pressure gas bearing

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Publication number
JPH06307449A
JPH06307449A JP12077593A JP12077593A JPH06307449A JP H06307449 A JPH06307449 A JP H06307449A JP 12077593 A JP12077593 A JP 12077593A JP 12077593 A JP12077593 A JP 12077593A JP H06307449 A JPH06307449 A JP H06307449A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bearing
pressure gas
motion
static pressure
gas bearing
Prior art date
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Pending
Application number
JP12077593A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Motohisa Haga
元久 羽賀
Keiichi Kimura
景一 木村
Koichi Koizumi
孝一 小泉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP12077593A priority Critical patent/JPH06307449A/en
Publication of JPH06307449A publication Critical patent/JPH06307449A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • F16C32/0603Bearings 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 supported by a gas cushion, e.g. an air cushion

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)

Abstract

PURPOSE:To damp small vibration rapidly with a simple structure. CONSTITUTION:In a static pressure gas bearing 10 for floating and supporting a motion member 13 for carrying out straight motion or rotation motion by static pressure gas, a static pressure gas bearing 10 is formed so as to form bearing space 16 partitioned between the motion guide surface 12 of a solid member 11 and the bearing surface 14 of the motion member 13 in a small size to extent such that viscous resistance of static pressure as in the bearing space is acted.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、超精密工作機械,超精
密測定機械等に使用される、直線運動または回転運動を
行なう運動部材を静圧気体によって浮上させて支持する
ための静圧気体軸受に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a static pressure gas for floating and supporting a motion member for linear motion or rotary motion, which is used in a super precision machine tool, a super precision measuring machine, etc. It relates to bearings.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、このような静圧気体軸受は、例え
ば図4に示すように、構成されている。図において、静
圧気体軸受1は、固定部材2に形成された運動案内面3
上に、直線運動または回転運動を行なう運動部材4が載
置されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, such a static pressure gas bearing is constructed as shown in FIG. 4, for example. In the figure, a static pressure gas bearing 1 has a motion guide surface 3 formed on a fixed member 2.
A moving member 4 that carries out a linear motion or a rotary motion is placed on the top.

【0003】この運動部材4を貫通するように設けられ
た給気管6を介して、この運動案内面3と軸受面5との
間に画成された軸受隙間7に圧力気体を供給し、これに
より、上記運動部材4を浮上させるようにしている。
A pressure gas is supplied to a bearing gap 7 defined between the motion guide surface 3 and the bearing surface 5 via an air supply pipe 6 provided so as to penetrate the motion member 4, and Thus, the movement member 4 is floated.

【0004】ここで、上記給気管6は、その開口部の周
囲に給気溝6aを有している。これによって、給気管6
から排出される圧力気体が周囲に分散されるようになっ
ている。この場合、軸受隙間7は、例えば数μmないし
数十μm程度の寸法d1に設定されている。
The air supply pipe 6 has an air supply groove 6a around its opening. By this, the air supply pipe 6
The pressure gas discharged from the device is dispersed around. In this case, the bearing gap 7 is set to a dimension d1 of, for example, several μm to several tens of μm.

【0005】さらに、このように構成された静圧気体軸
受1は、運動部材4の剛性及び運動精度向上のために、
この運動部材4の上下二面に対して設けられる。これに
よって、所謂二面拘束による軸受構造になっている。そ
して、運動部材4は、固定部材2に対して、直接接触に
よる摩擦がないことから、極めて円滑に運動することが
できるようになっている。
Further, in the static pressure gas bearing 1 thus constructed, in order to improve the rigidity and motion accuracy of the motion member 4,
The movement member 4 is provided on the upper and lower surfaces. As a result, the bearing structure has a so-called two-face constraint. The moving member 4 can move extremely smoothly because there is no friction due to direct contact with the fixed member 2.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成の静圧気体軸受1においては、静止時及び動作
時において、運動部材4に、気体圧力の微小変動によっ
て生ぜしめられる微小振動が発生してしまうことがあ
る。
However, in the static pressure gas bearing 1 having such a structure, a minute vibration generated by a minute fluctuation of the gas pressure is generated in the moving member 4 at rest and during operation. It may happen.

【0007】ここで、運動部材4は、圧力気体によって
浮上しているために、特に、運動停止時における微小振
動が長時間に亘って持続することになる。また、静止時
及び運動時にも、微小振動が発生することになるため、
位置決め精度等が低下してしまう等の問題があった。
Here, since the moving member 4 is floated by the pressure gas, the minute vibration particularly when the motion is stopped is maintained for a long time. In addition, since small vibrations will be generated even at rest and during movement,
There was a problem that the positioning accuracy and the like deteriorate.

【0008】本発明は、以上の点に鑑み、簡単な構成に
より、微小振動が迅速に減衰されるようにした、静圧気
体軸受を提供することを目的としている。
In view of the above points, the present invention has an object to provide a hydrostatic gas bearing which has a simple structure and is capable of rapidly damping minute vibrations.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明によ
れば、直線運動または回転運動を行なう運動部材を静圧
気体によって浮上させて支持するための静圧気体軸受に
おいて、上記運動部材の軸受面と固定部材側の運動案内
面との間に画成される軸受隙間が、この軸受隙間内に在
る静圧気体の粘性抵抗が作用する程度に小さく形成され
ている、静圧気体軸受により、達成される。
According to the present invention, the above object is to provide a hydrostatic gas bearing for levitating and supporting a motion member performing a linear motion or a rotary motion with a hydrostatic gas. The bearing gap defined between the bearing surface and the motion guide surface on the side of the fixed member is formed so small that the viscous resistance of the static pressure gas in the bearing gap acts. Is achieved by

【0010】本発明による装置は、好ましくは、前記軸
受隙間が、固定部材側の運動案内面及び運動部材の軸受
面の表面粗さの20倍よりも小さく選定されている。
In the device according to the invention, the bearing gap is preferably selected to be smaller than 20 times the surface roughness of the movement guide surface on the fixed member side and the bearing surface of the movement member.

【0011】[0011]

【作用】上記構成によれば、軸受隙間が、例えば固定部
材側の運動案内面及び運動部材の軸受面の表面粗さの2
0倍よりも小さく、成形されているために、運動部材が
微小振動を生じた場合には、この軸受隙間内に在る圧力
気体の粘性抵抗によって、この微小振動が迅速に減衰さ
れることになる。また、軸受隙間が小さいことから、軸
受負荷能力が向上し、かつ剛性も向上されることにな
る。
According to the above construction, the bearing clearance is equal to, for example, 2 times the surface roughness of the motion guide surface on the fixed member side and the bearing surface of the motion member.
When the moving member causes a minute vibration because it is smaller than 0 times and is molded, the minute vibration is quickly attenuated by the viscous resistance of the pressure gas in the bearing gap. Become. Moreover, since the bearing gap is small, the bearing load capacity is improved and the rigidity is also improved.

【0012】[0012]

【実施例】以下、この発明の好適な実施例を図1ないし
図3を参照しながら、詳細に説明する。尚、以下に述べ
る実施例は、本発明の好適な具体例であるから、技術的
に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲
は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載
がない限り、これらの態様に限られるものではない。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT A preferred embodiment of the present invention will now be described in detail with reference to FIGS. It should be noted that the examples described below are suitable specific examples of the present invention, and therefore, various technically preferable limitations are given, but the scope of the present invention particularly limits the present invention in the following description. Unless otherwise stated, the present invention is not limited to these modes.

【0013】図1は、本発明による静圧気体軸受の一実
施例を示している。図1において、静圧気体軸受10
は、固定部材11に形成された高精度に仕上げられた運
動案内面12上に、直線運動または回転運動を行なう運
動部材13が載置されている。
FIG. 1 shows an embodiment of a hydrostatic gas bearing according to the present invention. In FIG. 1, a static pressure gas bearing 10
On a motion guide surface 12 formed on the fixed member 11 and finished with high precision, a motion member 13 that performs linear motion or rotary motion is placed.

【0014】そして、この運動部材13を貫通するよう
に設けられた給気管15を介して、この運動案内面12
と固定部材13の高精度に仕上げられた軸受面14との
間に画成された軸受隙間16に圧力気体を供給すること
より、上記運動部材13を浮上させるようにしている。
ここで、上記給気管15は、その開口部の周囲に給気溝
15aを有している。これによって、給気管15から排
出される圧力気体が周囲に分散されるようになってい
る。
Then, the motion guide surface 12 is provided through an air supply pipe 15 provided so as to penetrate the motion member 13.
The moving member 13 is floated by supplying pressurized gas into the bearing gap 16 defined between the bearing surface 16 of the fixing member 13 and the bearing surface 14 of the fixing member 13.
Here, the air supply pipe 15 has an air supply groove 15a around the opening thereof. As a result, the pressure gas discharged from the air supply pipe 15 is dispersed around.

【0015】さらに、このように構成された静圧気体軸
受10は、より具体的には、図2に示すように構成する
ことができる。この例では、たとえば固定部材11が、
支持部材20に固定されていると共に、運動部材13
が、この固定部材11を包囲するように、この固定部材
11に被嵌されている。
Further, the static pressure gas bearing 10 thus constructed can be more specifically constructed as shown in FIG. In this example, for example, the fixing member 11 is
The movement member 13 is fixed to the support member 20.
Is fitted on the fixing member 11 so as to surround the fixing member 11.

【0016】ここで、この固定部材11は、四面が案内
面として高精度に仕上げられている。また、運動部材1
3は、その内側面が、それぞれ固定部材11の案内面1
2に対向する軸受面として、同様に高精度に仕上げられ
ている。さらに、この運動部材13は、その内面の四面
にそれぞれ静圧気体軸受10が備えられており、各静圧
気体軸受10の給気管15が、この運動部材13の外側
面に開口している。
Here, the fixing member 11 is finished with high accuracy by using four surfaces as guide surfaces. Also, the movement member 1
The inner surfaces of the guide surfaces 3 are the guide surfaces 1 of the fixing member 11, respectively.
The bearing surface facing 2 is similarly finished with high precision. Further, the moving member 13 is provided with the static pressure gas bearings 10 on each of the four inner surfaces thereof, and the air supply pipe 15 of each static pressure gas bearing 10 is opened to the outer surface of the moving member 13.

【0017】また、運動部材13は、一体に取り付けら
れた送りナット22が,図式的に示された送りネジ21
に噛合している。したがって、この送りネジ21がモー
タ23によって回転駆動されることにより、運動部材1
3が、固定部材11に沿って、円滑に移動されるように
なっている。この際、この運動部材13は、固定部材1
1に対して、直接接触による摩擦がないことから、極め
て円滑に運動することができるようになっている。
Further, the movement member 13 has a feed nut 22 attached integrally, and a feed screw 21 schematically shown.
Meshes with. Therefore, when the feed screw 21 is rotationally driven by the motor 23, the movement member 1
3 is smoothly moved along the fixing member 11. At this time, the movement member 13 is the fixed member 1
On the other hand, since there is no friction due to direct contact with No. 1, it can move extremely smoothly.

【0018】ここで、本実施例による静圧気体軸受10
の場合には、上記軸受隙間16は、給気管15を介して
導入される圧力気体が粘性抵抗を有する程度に、小さく
選定されている。
Here, the static pressure gas bearing 10 according to the present embodiment.
In this case, the bearing gap 16 is selected to be small so that the pressure gas introduced through the air supply pipe 15 has viscous resistance.

【0019】例えば、軸受隙間7は、図3に示すよう
に、固定部材11の運動案内面12及び運動部材13の
軸受面14の表面粗さd2,d3が、それぞれ0.03
μm,0.08μmである場合に、その最大値である
0.08μmの20倍である1.6μmよりも小さく形
成されている。
For example, in the bearing gap 7, as shown in FIG. 3, the surface roughness d2 and d3 of the motion guide surface 12 of the fixed member 11 and the bearing surface 14 of the motion member 13 are 0.03, respectively.
In the case of .mu.m and 0.08 .mu.m, the maximum value is 0.08 .mu.m, which is 20 times smaller than 1.6 .mu.m.

【0020】これによって、この軸受隙間16内に在る
圧力気体は、粘性抵抗を有することになる。
As a result, the pressure gas present in the bearing gap 16 has viscous resistance.

【0021】本実施例の静圧気体軸受10は、以上のよ
うに構成されており、軸受隙間16内の圧力気体が粘性
抵抗を有しているので、運動部材13が微小振動を生じ
た場合には、この微小振動に対して、圧力気体の粘性抵
抗が作用して、この微小振動を減衰させることになる。
The static pressure gas bearing 10 of this embodiment is constructed as described above, and since the pressure gas in the bearing gap 16 has a viscous resistance, when the moving member 13 causes a minute vibration. The viscous resistance of the pressure gas acts on the minute vibrations to damp the minute vibrations.

【0022】したがって、例えば、上記圧力気体の圧力
変動等によって微小振動が発生したとしても、この微小
振動は、圧力気体の粘性抵抗によって、迅速に減衰され
ることになる。かくして、位置決め精度等が向上される
こととなる。
Therefore, for example, even if a minute vibration is generated due to the pressure fluctuation of the pressure gas or the like, this minute vibration is quickly attenuated by the viscous resistance of the pressure gas. Thus, the positioning accuracy and the like are improved.

【0023】以上のように、この実施例では、軸受隙間
が、例えば固定部材側の運動案内面及び運動部材の軸受
面の表面粗さの20倍よりも小さく、成形されているた
めに、運動部材が微小振動を生じた場合には、この軸受
隙間内に在る圧力気体の粘性抵抗によって、この微小振
動が迅速に減衰されることになる。
As described above, in this embodiment, the bearing clearance is smaller than 20 times the surface roughness of the stationary member side motion guide surface and the bearing surface of the motion member. When the member causes minute vibration, the minute vibration is rapidly attenuated by viscous resistance of the pressure gas existing in the bearing gap.

【0024】これにより、例えば運動部材の静止時や運
動時に、圧力気体の圧力変動等によって生ずる微小振動
が、迅速に除去されるので、運動部材の運動が安定す
る。したがって、超精密工作機械,超精密測定機械等に
適用した場合に、工作精度,測定精度が向上されること
になる。また、軸受隙間が小さいことから、軸受負荷能
力が向上し、かつ剛性も向上されることになり、高剛性
化が達成されることになる。
As a result, for example, when the moving member is stationary or moving, minute vibrations caused by pressure fluctuations of the pressure gas are quickly removed, and the motion of the moving member is stabilized. Therefore, when applied to an ultra-precision machine tool, an ultra-precision measuring machine, etc., the machining accuracy and the measurement accuracy are improved. Further, since the bearing gap is small, the bearing load capacity is improved and the rigidity is also improved, so that high rigidity is achieved.

【0025】尚、上述した実施例においては、給気溝1
5aを備えた、所謂表面絞り型静圧気体軸受の場合につ
いて説明したが、これに限らず、例えばオリフィス絞り
型,自成絞り型,多孔質絞り型等の種々の形式の静圧気
体軸受に対して、本発明を適用することが可能であるこ
とは、明らかである。
In the above embodiment, the air supply groove 1
The case of a so-called surface-throttled static pressure gas bearing provided with 5a has been described. On the contrary, it is obvious that the present invention can be applied.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、簡
単な構成により、微小振動が迅速に減衰されるようにし
た、静圧気体軸受を提供することができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a hydrostatic gas bearing in which minute vibrations are quickly damped with a simple structure.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明による静圧気体軸受の一実施例を示す断
面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a hydrostatic gas bearing according to the present invention.

【図2】図1の静圧気体軸受を組み込んだ構成例を示す
概略斜視図である。
FIG. 2 is a schematic perspective view showing a configuration example in which the static pressure gas bearing of FIG. 1 is incorporated.

【図3】図1の静圧気体軸受の要部の部分拡大断面図で
ある。
3 is a partially enlarged cross-sectional view of a main part of the hydrostatic gas bearing of FIG.

【図4】従来の静圧気体軸受の一例を示す断面図であ
る。
FIG. 4 is a sectional view showing an example of a conventional static pressure gas bearing.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 静圧気体軸受 11 固定部材 12 運動案内面 13 運動部材 14 軸受面 15 給気管 16 軸受隙間 10 Static Pressure Gas Bearing 11 Fixed Member 12 Motion Guide Surface 13 Motion Member 14 Bearing Surface 15 Air Supply Pipe 16 Bearing Clearance

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 直線運動または回転運動を行なう運動部
材を静圧気体によって浮上させて支持するための静圧気
体軸受において、 上記運動部材の軸受面と、固定部材側の運動案内面との
間に画成される軸受隙間が、この軸受隙間内にある静圧
気体の粘性抵抗が作用する程度に小さく形成されている
ことを特徴とする、静圧気体軸受。
1. A hydrostatic gas bearing for levitating and supporting a moving member that performs a linear motion or a rotary motion with a hydrostatic gas, wherein a bearing surface of the moving member and a motion guide surface on the fixed member side. The static pressure gas bearing is characterized in that the bearing gap defined by is formed so small that the viscous resistance of the static pressure gas in the bearing gap acts.
【請求項2】 前記軸受隙間が、固定部材側の運動案内
面及び運動部材の軸受面の表面粗さの20倍よりも小さ
いことを特徴とする、静圧気体軸受。
2. The static pressure gas bearing, wherein the bearing gap is smaller than 20 times the surface roughness of the motion guide surface on the fixed member side and the bearing surface of the motion member.
JP12077593A 1993-04-23 1993-04-23 Static pressure gas bearing Pending JPH06307449A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102135137A (en) * 2010-01-22 2011-07-27 新东工业株式会社 Static pressure bearing device and stage provided with same

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102135137A (en) * 2010-01-22 2011-07-27 新东工业株式会社 Static pressure bearing device and stage provided with same
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