JPS5871039A - 空気支持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 工作機械の往復台を正確に動かすのに適する正確な案内
装置は、装置の一要素に担持されて、相対運動をする第
２１Ｅ素の２個の対向壁の近くに置かれた２個の支持体
を有する。一方の支持体は第１要素上にしっかり装架さ
れ、正確な寸法に作られた壁の一つの近くに置かれる。

他方の支持体は反対壁の近くにあシ、ばねによ〉第１要
素に結合される。この事は第２支持体に浮動する自由を
与え、それＫより要素が亙に動く時に、運動通路は第２
支持体が寸法差に適応するよう浮動するので、しつかや
装架された支持体と第１壁とＫよ動制御される。その結
実装置は合理的価格で、極めて正確で比較的長い運動通
路を得ることが出来る。

しかし、先行技術構造にはいくつかの限定がある。ばね
の使用は、支持体が浮動し、ばねが撓む時にカが変抄、
この力は必ずし亀全く一様ではない。支持シエーは空気
が支持面に排出される一側上で一様な荷重を持つが、他
側はこれがある場合にはばねと係合し、又は他の場合に
かたい装架装置と係合する場所で点荷重又は局部荷重を
持つ。

この事は支持シエーが金〈重く作らｋでいても変形し静
ちな事を意味する。それでもいくらかのゆがみは避けら
れない。支持体の変形は支持体を通して排出される空気
で達成される上昇高さに＊化を生じる。支持体と壁との
間の接触は上昇高さが１）★ヤにも小さい時に生じ、そ
れＫより支持体がその機能をはたさなくなる。この設計
は、支持体の上昇の変化と、支持体と隣接面との間の接
触の危険を防ぐため２個の対向面間に比較的高い平行変
を必要とする。

本発明は上記先行技術の困難に打勝つ改善され九支持装
置を得ている。この装置では支持体はより一様に負荷さ
れ、浮動支持体は先行技術の設計時性よりも、上昇高さ
の変化を受けること無くかなシ高い運動の許される増加
を持っている。

本装置が可動往復台を持つ工作機械に適用される時、浮
動支持体は往復台内にシリンダを有し、シリンダは支持
体から延びるスリーブを受け、スリーブＸＳすれる領域
がピストンを提供する。空気はシリンダ内に排出され、
ピストンに対して反作用し、支持体を外方に押圧する。

この空気の一部は又支持体内の開口を経て流出し、支持
面の所で空気のフィルムを形成し、浮動支持体を支える
空気は又この支持体に上昇を与える。シリンダは空気を
ベアリング面に供給するため一定圧の圧力源を形成する
よう比較的大容積である。輪郭内の偏倚に出会うと、支
持体空気の押圧力に抗して外方に動き、又は内方に移動
することが出来る。

第２支持体に対し、支持シエーからむのシリンダ内に延
びるスリーブを持つシリンダがあるのが好ましい。第２
支持体の一シリンダはより小さく。

それゆえ第２支持体のピストンヘッドは浮動支持体のも
のより小面積であ〉、外向きの押圧力はそれほど大きく
は無い、第２支持体を通る排出開口紘第２シリンダの圧
力源内の空気の出口を提供し。

空気は支持面と壁との間でフィルムを形成することが出
来る。第２支持体の支持間積は第１のものと等しく、空
気排出開口は同寸法、同薯を持っている。調節可能の止
めは第２支持体の内向き運動を制限する。第２支持体へ
の空気供給は浮動支持体のものと同圧で同じ供給源から
が１−ｔシい。

本装置が使われる時、ピストンヘッドに向く圧力空気は
浮動支持体から遠ざかる正味力の反作用を往復台に与え
る。これがテーブルの正確な壁に近い支持体をその止め
から離れさせる。それゆえ他方の支持体は輪郭の偏倚に
出会う時は内外に自由に浮動する。２個の支持体の支持
面積がそのオリアイス出口と同様に同じ丸めに、２個の
支持体に等しい上昇が得られ、往復台は平衡位置を呈す
る。

壁の輪郭と傾斜との比較的大きい量の変化は何時も同じ
上昇力を維持する浮動支持体により適応することが出来
る。支持体と壁との間の接触の危険性態い。支持体はそ
の面積の大部分にわたって両側で一様に負荷され、これ
らをゆがませる傾向は少なく、極めて厚く硬く作る必要
は無い。容認出来る面の変化が大きいことは、テーブル
の対向壁を形成するのに費用がかからぬ事を意味し、そ
れは浮動支持体が乗る壁の形成に大きな注意を必要とし
ないからである。

図示のように、本発明の空気支持装置は工作機械の往復
台を固定テーブル１１Ｖｃ関し直線通路内で案内するの
く使われ、このテーブルはかたい平板で作ることが出来
る。図示してないベアリングは往復台をテーブルＩＩＫ
関し−直に支持する。平らな底壁１３と対向するほぼ平
行な平らな側壁１４　、１５とを持つ溝１２がテーブル
１１内に形成される。テーブル１１の構成で、溝の側壁
１５は正確な寸法に作られ、それゆえ全く平らに近い。

しかし面１４はこのような正確な公差には作られず、面
１５はど平らに近くはない。この事は’［１４、１５の
間隔、傾斜がこれら面の長さにわたうて僅かの差しかな
く、面１４゜１５は全くではないが、はぼ平行である事
を意味する。

往復台１０をその固定水平通路内で案内するのに４個の
支持体が使われ、その２個は一部に、他の２個は他側に
置かれる。各側の２個の支持体は同一であり、その各１
個だけが示され、評しく述べられる。

往復台１０は夫々１ｌｌ１４，１５に近いその側部にた
れ下る７ランジ１７　、１８を有する。テーブル側壁１
４に・で晋１！’ｔｆｆ　　　　　　　゛ 近いフランジ１フ０壁１９から内方にシリング加が砥び
る。シリンダ部の軸線は壁１９に、それゆえ＃側壁１４
　Ｋ　１角である。シリンダＸのＩＲｍＫｍがあや、内
側部分ｎよや僅かに直径の小さい短かい人口部分４を持
っている。入ロ部分ガ内の環状凹所２３はオーリング為
を受ける。オーリング要素はシリンダスリーブ３と係合
してシールし、その一端はシリンダ部内に摺動可能に受
けられる。スリーブ３０外端は支持シュ−２８０内面ｎ
内の環状１１１１２６の中に適合する。シューはテーブ
ル側壁１４の近（Ｋ外側支持７１２９を持つ平らな円板
である。支持シュー四の外径はスリーブ３のものよ抄い
くらか大違い。

いくつかの小さい離隔された開口Ｉがスリーブ３の周辺
内で支持シューｎを通して砥び、シリンダＩと支持体の
外面四との間を連絡している。

／ 圧力空気は管３１を経てシリンダｍに供給され。

管はシリンダ内圧そＯ内端部（で開く往復台フラフジ１
フ内の通路！に結合している。この事は、空気が管３１
からシリンダ部内に支持シュー内の抑制。

開口部を経て排出されるよう流れて支持面９とテ゛１％
間昭５８−７１０３９（４） −プル壁１４との間に空気フィルムを与える事を意味す
る。シリンダｍとスリーブ５の内部とは比較的容積が大
きく、それゆえ空気用の圧力源を形成し、開口（資）に
対し予め決められた圧力で一定に供給する。

スリーブ部内の支持シュー四の内面τの部分と、スリー
ブδの内端縁Ｕとはピストンヘッドとして働らき、シリ
ンダに内の空気圧は支持シュー四をテーブル側壁１４に
向けて外方に抑圧する。往復台１０上に等しく反対の反
作用が働らき、往復台を壁１４から遠ざけるよう押圧す
る。

往復台１０の反対側のフランジ１８の所にＩＩ２シリン
ダあがあに、このシリンダは入口聞と大きい内側周辺置
所とを持っている。シリンダあの軸線はシリンダ部の軸
線と整合し、テーブルの側壁１５に直角である。シリン
ダ３５０人口舅と内壁ごとはシリンダＩの対応する１１
２１．２２より直径が小さい。

入口誦の−の中の穣状凹所田はオーリング菖を受ける。

これが円筒型のス１−゛プ初のまわ抄をシールし、スリ
ーブはシリンダ３６に関し軸線方向に動くことが出来る
。スリーブ荀はシリンダ部のスリーブ５より直径が小さ
い。

支持シュー４１はその内面４に環状凹所Ｃを持ち、スリ
ーブ鉛の外端を受ける。スリーブ部内の開口部は支持シ
ュ−４１を通して−び、スリーブ旬の内側とテーブル側
１１１５に近い支持シューの外面６との間に連絡を設け
ている。開口部は支持シュー器内の開口部と同数、同寸
法、同間隔である。支持シ瓢−４１の外径は支持シュー
四のものと同じであ！１１％これは支持面々、４５が同
面積である事を意味する。

シリンダあ内のスリーブ切の内端は、スリーブの外側に
ドーム型面４７を持つ端板栃を担持する。

通路槌は端板茹を通して延びる。この事がご往復台７ラ
ンジ１８−内の通路５０に結合する管４９から支持シ為
−４１に空気を伝えることを可能にし、これが順にシリ
ンダ部とその内側端１１５１の所で連絡する。

それゆえ、空気は管４９から通路薗と端板部内の開口部
とを経てスリーブ部内の空間に流れることが出来る。こ
の圧力源からの空気は抑制開口嘱と支持シュー４１とを
経て外方に流れ、外側支持面部とテーブル壁１５との間
にフィルムを形成することが出来る。

管４９からの空気は又スリーブ４０内の支持シューの部
分と、スリーブを越えるドーＬ型面４７０周辺領域とで
形成されるピストンヘッドに向けて反作用し、支持シュ
ー４１をテーブルｊＪ１１５に向けて押圧する。この力
は、支持シュー４１上の押圧力より小さく、それはスリ
ーブ５がスリーブ伯よ・し直径が小さく、その詰果支持
シュー器に対しピストンヘッドに大きい面積を生ずるか
らである。それゆえ往復台を壁１５から遠ざけるよう押
圧する往復台１０に対向する等しく反対の反作用は往復
台を壁１４から遠ざけるよう押圧する反作用より小さい
。

往復台７ランジ１８内のねじ開口５２はシリンダあの内
端１１５１とその中心部で連絡し、ねじスタッド協を受
ける。シリンダ部内のスタッド団の端部シは端板４６の
ドーム型外面４７の中心と係合することが出来る。それ
ゆえ３タツドと端板４６とは止めとして働らき、これが
′スリーブ′初と支持シュー４１とがシリンダあの内端
壁５１に向けて動くのを制限する。スタッド団の端部ヌ
の軸線方向の位置はスタッドを回すことで調節すること
が出来、スタッドはスタッド上のナラ）５５によりその
調節位置に保持される。ワッシャ５７の下のオーリング
５６はスタ゛　ラド端部シのまわりをシールし、空気流
を防ぐ。

往復台１０を案内するのに本発明の空気支持装置を使う
時、管３１　、４９を供給するのに共通の圧力空気源が
使われ、それゆえ同じ圧力が２個のシリンダ加、３５内
に実現される。この空気はこれらシリンダ内のピストン
の内側に形成される圧カ渾から、抑制された空気出口開
口Ｉ、４４を経て流れる。これが支持シュー公の外面四
とテーブル壁１４との関に薄い空気フィルムを、支持シ
ュー４１の外面４５とテーブル面１５との間に同様なフ
ィルムを作る。２個の支持シュー公、４１の空気オリフ
ィスと支持面面積とが同じために、２個の支持体により
等しい上昇が生じ、往復台１０はテーブル壁１４　、１
５の間に横方向の釣合を呈する。

しかし、内部では支゛持シュー４１のスリーブ伯内のも
のと比べて支持シュー昂のスリーブｂ内のピストン面積
が大きいので往復台１０上にこれを壁１５の方向に押圧
する正味の横方向の反作用が生じる。

この往復台上の力はスリーブ初をシリンダあ内に押圧さ
せ、支持シュー４１の端板柘を第３図に示すようスタッ
ド聞に着座させる。それゆえ往復台１０と支持シュー４
１との間にスタッド聞、端板４６、スリーブ切を経て確
実な結合がある。

しかし他方の支持シュー昂はスリーブｂが内外に−動き
得るので自由に浮動する。支持シュー公は又シリンダＩ
の軸線方向に短かい入口部分２１とスリーブ乙の外面と
の間の隙間のために往復台１０に関−レ僅かに傾くこと
が出来る。その結果、往復台１０が溝１２の軸線方向【
動く時、往復台は、支持シュー公が浮動して１１１４内
に見られる輪郭、傾斜、又は平行度のどんな不整にも適
応するので正確形成され７’ｊ＠１５により完全に案内
される。空気圧は一定値に維持され゛、上昇、反作用力
は溝壁の変化に無関係に一定に維持される。

支持シュー公、４１の各々はスリーブ内のその内面に沿
って空気圧によシ一様に負荷される。この荷重が外側支
持シュー上の圧力を釣合わせ、支持シューが実質的に撓
まないことを確夷圧する。

支持装置の使用時に、端板栃がスタッド聞に着座して確
実な結合を形成する丸めに、装置は代りに確実な装架を
使って支持シュー４１用のシリンダ無しで構成すること
が出来る。しかし、支持体の両側に一様の負荷を持つシ
リンダを使うことは、通常確実な支持装架が使われてそ
の結果支持シューがたわむ点型の負荷と明らかに異なる
。又比較的簡単な構造は支持シュー４１用の圧力シリン
ダの使用により行なわれ、装置の製作を容易にする。

上記のように溝の対向壁に向けて置く代りＫ。

支持シューは梁など中間部材の対立側上にあってもよい
。この場合、支持体は互に向き合い支持面は梁の両側に
ある。支持シュー関の梁は可動要素であり、−力支持シ
ューとそのシリンダとは、支持シューと共同するピスト
ンの運動以外静止して維持されてもよい。この場合梁の
壁の一方は正確な寸法に作られ、反対壁はそうでなく、
梁の通路は正確な壁で制御され、浮動支持シューは反対
機の偏倚に応じる。

【図面の簡単な説明】

第１図は支持テーブルに関し可動で、本発明の空気支持
装置で案内される工作機械往復台の平面図、第２図は第
１図の線２−２における拡大断面図、第３図は空気支持
装置のさらに拡大し九断面図、第４図、第５図は夫々第
３図の線４−４．５−５における断面図である。 ’１０・・・往復台、　１１・・・テーブル、１２・・
・溝、１３　、１４　、１５・・・鳴、１７　、１８・
・・７ランジ、１９・・・壁、加・・・シリンダ、４．
２２・・・部分、ｎ・・・凹所、ス・・・オーリング、
δ・・・スリニブ、加・・・溝、２７・・・面、公・・
・シュー、四・・・面。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）空気支持装置にお＾て、 第１６４及び＄１２６最の対向する硬い壁を画定するＩ
   １１部材部材有し、 前記第２１１（ｌは比較的平らで、前記！１１１１１（
   Ｉ４ははげ平らであるが前記第２壁はど平らである必要
   はなく、且前記第２１１とほぼ平行であるが必ずしも全
   く平行ではなく、そして 第２部材０呻を有し。 前記第１Ｉ及び第２００部材は相対的に動くことが出来
   、そして 第１の平らな支持シュー（至）を有する第１空気支持体
   と、 第２の平らな支持シューａυを有する第２空気支持体と
   を有し、 前記第１シエー（至）は前記第１壁ａ４の近くに外面（
   ２）を持ち、前記第２シユー１は前記第２壁０９の近く
   に外面（至）を持ち、そして前記第２部材０呻上の前記
   第１鐘Ｇ４の近くにシリンダ（至）を有し。 前記第１支持体は前記シリンダ（至）内で摺動可能の装
   ［＠と、前記シリンダと連絡する内面匈とを有し、それ
   により前記＠１シュー（至）は前記第２部材ａすに向け
   て及び遠ざかるように動くことが出来、そして 前記シリンダ（至）に圧力空気を供給する装置ｔ３Ｉを
   有し、それによ〉前記圧力空気は前記＄１シューを前記
   第１−Ｉ４に向けて外方に抑圧する丸め前記第１シユー
   （至）の前記内面＠と係合し、 前記第１シエー（至）は前記シリンダ（２）と前記第１
   シユーの前記外面四との間を連絡するための開口（至）
   を持ち、それにより前記シリンダ（至）は空気を前記！
   ｓ１シ仝―（至）の前記外面＠に供給するための圧力源
   として働らいて、前記ｔｓ１シ二一の外面と前記第１１
   １１１６４との間にフィルムを形成し、 前記第２シユーはその前記外面−と連絡するための開口
   （２）を有し、そして 前記圧力空気を供給する前記装置は、前記第２７二−の
   前記外面（４鴎と前記第２壁ａりとの間にフィルムを設
   けるため前記第２シユー卿の前記開口１４４に前記空気
   を供給するへ置−を有し、そして 前記第２シューが前記第２部材に向けて及びこれから遠
   ざかるよう動くのを防ぐための装置（３５，４０，４６
   ，４７，５４）を有し、それにより、前記第１及び第２
   部材は前記第２空気支持体によ艶前記第２壁に沿って案
   内される通路内で相対的に動くことが出来、一方前記第
   １空気支持体は前記第１壁の輪郭内の偏倚に応じて前記
   嬉２部材に向けて及びこれから遠ざかるように動く空気
   支持ｉ置。 （２、特許請求の範囲第１項記載の空気支持装置におい
   て、前記シリンダ（至）内で摺動可能な前記装置は、前
   記第１支持シユー（ハ）の前記内面（５）から前記シリ
   ンダ内に内方に実画するスリーブ（ハ）であ妙。 前記第１支持シエー内の前記開口（至）は前記ス９−プ
   内にある空気支持装置。 （３）特許請求の範１１１１２項記載の空気支持装置に
   おいて、前記第２シエー卿が前記第２部材ａｌｌＫ向け
   て及びこれから遠ざかるよう動くのを紡ぐ前記装置は。 前装置１１Ｅ２部材鱒上の前記第Ｂｌａ場の近くにある
   第２シリンダ（至）と。 前記第２シリ５ンダ（至）内に摺動可能に受けられ九一
   端部と、前記第２シエーーと係合してこれに推持され九
   他端とを持つ第２スリーブ−とを有し、 前記第２スリーブ−と第２シリンダ（至）とは前記第１
   スリーブ（至）と第１シリンダ（至）との夫々の直径よ
   り小さい直径であ〉、 前記空気を供給する前記装置（３１，４９）ａ前記第１
   及び第２シリンダ内に同圧の圧力空気を得るため前記ｊ
   ｌｌｌ及び第２シリンダの両者に結合され、それにより
   前記第１シリンダの前記圧力空気は前記第２シリンダの
   前記圧力空気より大きい反作用を生じ、前記第２空気支
   持体と前記第２部材とは。 前記第２スリーブ−が前記第２シリンダ（至）内に動く
   運動と、前記第１及び＃Ｉ２部材が前記第２壁６場の所
   で互に動く相対運動とを制限するための相互係合可能な
   停止装置（４６，４７，５４）を有する空気支持装置。 （４）　　４１許請求の範囲第３項記載の空気支持装置
   において、前記停止装置（４６，４７，５４）は前記ｌ
   Ｉ２スリーブが前記第２シリンダ内に動く運動を選択的
   に変えるため調部可能である空気支持装置。 （５）　　４９許請求の範囲第１項から第４項までの何
   れか一つく記載の空気支持装置において、前記第１及び
   第２支持シユー（３０１４４）を通る前記開口は同じ寸
   法、同じ型であり、前記第１及び第２支持シエーの前記
   外面（２９，４５）は同じ面積である空気支持装置。