JPS6237514A - 静圧軸受装置 - Google Patents
静圧軸受装置Info
- Publication number
- JPS6237514A JPS6237514A JP17627885A JP17627885A JPS6237514A JP S6237514 A JPS6237514 A JP S6237514A JP 17627885 A JP17627885 A JP 17627885A JP 17627885 A JP17627885 A JP 17627885A JP S6237514 A JPS6237514 A JP S6237514A
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- Japan
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- bearing
- movable body
- base
- horizontal
- magnetic
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- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B19/00—Driving, starting, stopping record carriers not specifically of filamentary or web form, or of supports therefor; Control thereof; Control of operating function ; Driving both disc and head
- G11B19/20—Driving; Starting; Stopping; Control thereof
- G11B19/2009—Turntables, hubs and motors for disk drives; Mounting of motors in the drive
Landscapes
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
- Machine Tool Units (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は精密工作機、産業用ロボット精密測定機、半導
体製造装置等に適用する静圧軸受装置に関する。
体製造装置等に適用する静圧軸受装置に関する。
〈発明の概要〉
この発明は、水平および垂直案内面を有すベース上に可
動体を浮上支持した静圧軸受装置において、ベースと可
動体との間に、空気軸受に予負荷を作用する磁気反発機
構を設けてなり、空気軸受に対し磁気反発力を予負荷と
して与えることにより、軸受を含む可動体の重量を増加
させることなく軸受剛性を高め得たものである。
動体を浮上支持した静圧軸受装置において、ベースと可
動体との間に、空気軸受に予負荷を作用する磁気反発機
構を設けてなり、空気軸受に対し磁気反発力を予負荷と
して与えることにより、軸受を含む可動体の重量を増加
させることなく軸受剛性を高め得たものである。
〈発明の背景〉
従来この種静圧軸受は、第５図に示す如く、ベース４上
へ両側面に平行な垂直案内面４１を形成した案内４０を
設け、可動体５に、両垂直案内面４１に対向して軸受パ
ッド５１を取付けて構成され、両軸受バッド５１より水
平案内面４２および垂直案内面４１に対し圧力空気を噴
出して非接触の状態で支持される。上記軸受装置におい
て、鉛直方向の軸受持性即ち軸受剛性は可動体５の重量
によって決定されるため、高い軸受剛性を得るには、第
６図のグラフに示す如（、可動体５の重さく負荷容量）
が増すため小型、軽量化ができず、高速位置決め装置と
して用いる場合、不利となる。また、軸受パッド５１に
設けるオリフィス穴径と軸受剛性の関係をみると、第７
図のグラフに示す如く、剛性を高めるにはオリフィス穴
径が小となり、数十ミクロンの穴加工が必要となる。従
って、加工コストが高くなり且つ穴へのゴミ詰まり等の
問題を生じる。
へ両側面に平行な垂直案内面４１を形成した案内４０を
設け、可動体５に、両垂直案内面４１に対向して軸受パ
ッド５１を取付けて構成され、両軸受バッド５１より水
平案内面４２および垂直案内面４１に対し圧力空気を噴
出して非接触の状態で支持される。上記軸受装置におい
て、鉛直方向の軸受持性即ち軸受剛性は可動体５の重量
によって決定されるため、高い軸受剛性を得るには、第
６図のグラフに示す如（、可動体５の重さく負荷容量）
が増すため小型、軽量化ができず、高速位置決め装置と
して用いる場合、不利となる。また、軸受パッド５１に
設けるオリフィス穴径と軸受剛性の関係をみると、第７
図のグラフに示す如く、剛性を高めるにはオリフィス穴
径が小となり、数十ミクロンの穴加工が必要となる。従
って、加工コストが高くなり且つ穴へのゴミ詰まり等の
問題を生じる。
また、第８図に示す両面拘束型の静圧軸受は、ベース４
には両垂直案内面４１の下部に対向する凹部４３を設け
て上下水平案内面４４．４５を形成し、可動体５は、水
平基板５１の両端に垂直案内面４１に対向した軸受パッ
ド５２、各軸受バッド５２の下部に前記凹部４３に適合
した下軸受パッド５３を一体に構成して断面Ｃ字状とな
し、ベース４における上下水平案内面４４゜４５および
両垂直案内面４１に対向して圧力空気を噴出し、可動体
５の水平、鉛直動作を拘束するようになしている。
には両垂直案内面４１の下部に対向する凹部４３を設け
て上下水平案内面４４．４５を形成し、可動体５は、水
平基板５１の両端に垂直案内面４１に対向した軸受パッ
ド５２、各軸受バッド５２の下部に前記凹部４３に適合
した下軸受パッド５３を一体に構成して断面Ｃ字状とな
し、ベース４における上下水平案内面４４゜４５および
両垂直案内面４１に対向して圧力空気を噴出し、可動体
５の水平、鉛直動作を拘束するようになしている。
該装置は、前述例に比べて、鉛直方向の剛性は、上下の
軸受隙間りの調整によって高めることができるが、軸受
隙間設定（よ上下水平案内面４４．４５間の部材厚さ１
０と両側軸受パッド５２の高さ７！１ の部品加工精度
により決定されるため、たとえば、上部の軸受隙間りを
数ミクロンに設定する場合、β。＝７！＋ ＋２８’
／数ミクロンといった高精度な加工が必要となり、部品
の寸法管理も厳密に行わなければならず、これがコスト
高の一因をなしている。さらに案内の上下水平案内面、
垂直案内面を高精度に仕上げる必要がある等、幾多の問
題がある。
軸受隙間りの調整によって高めることができるが、軸受
隙間設定（よ上下水平案内面４４．４５間の部材厚さ１
０と両側軸受パッド５２の高さ７！１ の部品加工精度
により決定されるため、たとえば、上部の軸受隙間りを
数ミクロンに設定する場合、β。＝７！＋ ＋２８’
／数ミクロンといった高精度な加工が必要となり、部品
の寸法管理も厳密に行わなければならず、これがコスト
高の一因をなしている。さらに案内の上下水平案内面、
垂直案内面を高精度に仕上げる必要がある等、幾多の問
題がある。
〈発明の目的〉
この発明は、鉛直方向の軸受特性の向上を計るにあたり
、空気軸受に対し磁気反発力を予負荷として作用するこ
とにより、軸受を含む可動体の重量を増大することなく
軸受剛性を高め得る新規な静圧軸受装置を提供すること
を目的とする。
、空気軸受に対し磁気反発力を予負荷として作用するこ
とにより、軸受を含む可動体の重量を増大することなく
軸受剛性を高め得る新規な静圧軸受装置を提供すること
を目的とする。
〈発明の構成および効果〉
上記の目的を達成するため、この発明では、ベース上に
可動体を浮上支持した静圧軸受装置において、可動体を
浮上支持した空気軸受に対し予負荷を作用する磁気反発
機構を設けて成る。
可動体を浮上支持した静圧軸受装置において、可動体を
浮上支持した空気軸受に対し予負荷を作用する磁気反発
機構を設けて成る。
上記の構成によると、この発明では、空気軸受に対し磁
気反発力による予負荷を与えることにより、軸受を含む
可動体の重量を増大することなく軸受剛性を高め得、以
て、装置の小型。
気反発力による予負荷を与えることにより、軸受を含む
可動体の重量を増大することなく軸受剛性を高め得、以
て、装置の小型。
軽量化による高速度、高精度な位置決めを実現する。し
かも、部品の加工に高精度を要しないため、加工１組立
て等が大幅に簡易となり、コストダウンを実現する。更
に、磁気反発力を調整することにより、可動体を上下微
動できる等、構成簡易にして幾多の実用上の効果を奏す
る。
かも、部品の加工に高精度を要しないため、加工１組立
て等が大幅に簡易となり、コストダウンを実現する。更
に、磁気反発力を調整することにより、可動体を上下微
動できる等、構成簡易にして幾多の実用上の効果を奏す
る。
〈実施例の説明〉
図面は本発明にがかる静圧軸受装置を示す。
該軸受装置は、ベース１上の案内１０に可動体を浮上支
持して成る。前記案内１０は、軸断面がＴ型の真直杆で
あって、上面および下面にベース上の案内面１１と平行
な水平案内面１２゜１３、両側面に垂直案内面１４を形
成している。
持して成る。前記案内１０は、軸断面がＴ型の真直杆で
あって、上面および下面にベース上の案内面１１と平行
な水平案内面１２゜１３、両側面に垂直案内面１４を形
成している。
可動体２は、水平基板２１の両端に、それぞれ垂直案内
面１４に対向してオリフィス２３を有す軸受バンド２２
および各軸受バッド２２の下部にベース１および案内１
０の下部水平案内面１３に対向した下部軸受パッド２４
が一体に設けられ、下部軸受パッド２４には、ベース上
の案内面１１に対向して空気軸受をなすオリフィス２５
が設けられ、各軸受バッド２２．２４のオリフィス２３
．２５は、空気導孔を介して圧力空気源（図示せず）に
接続し、可動体２をベース１および案内１０に対して静
圧浮上するようになしている。
面１４に対向してオリフィス２３を有す軸受バンド２２
および各軸受バッド２２の下部にベース１および案内１
０の下部水平案内面１３に対向した下部軸受パッド２４
が一体に設けられ、下部軸受パッド２４には、ベース上
の案内面１１に対向して空気軸受をなすオリフィス２５
が設けられ、各軸受バッド２２．２４のオリフィス２３
．２５は、空気導孔を介して圧力空気源（図示せず）に
接続し、可動体２をベース１および案内１０に対して静
圧浮上するようになしている。
前記案内１０における下部水平案内面１３゜１３と下部
軸受パッド２４．２４との間に本発明にかかる磁気反発
機構３を設けている。該磁気反発機構３は、水平案内面
１３．１３の全長間に永久磁石３１、該永久磁石３１の
磁極に対し、同極を対向させた電磁面３２を下部軸受バ
ッド２４に配設して構成され、該電磁石３２に、磁力を
強弱調整アンプ３３、コントローラ３４を接続してなる
ものである。
軸受パッド２４．２４との間に本発明にかかる磁気反発
機構３を設けている。該磁気反発機構３は、水平案内面
１３．１３の全長間に永久磁石３１、該永久磁石３１の
磁極に対し、同極を対向させた電磁面３２を下部軸受バ
ッド２４に配設して構成され、該電磁石３２に、磁力を
強弱調整アンプ３３、コントローラ３４を接続してなる
ものである。
第２図は、可動体２におけるオリフィス設定位置の他の
例を示す。この例では可動体２における基板２１の数個
所に水平案内面に対向して空気軸受をなすオリフィス２
５を形成し、下部軸受バッド２４と下部水平案内面１３
との間には前述例と同様な磁気反発機構３を設けている
。
例を示す。この例では可動体２における基板２１の数個
所に水平案内面に対向して空気軸受をなすオリフィス２
５を形成し、下部軸受バッド２４と下部水平案内面１３
との間には前述例と同様な磁気反発機構３を設けている
。
第３図は、可動体２を構成した基板２１、側部軸受バッ
ド２２、下部軸受バッド２４の一体結合の他の例を示す
。
ド２２、下部軸受バッド２４の一体結合の他の例を示す
。
該実施例では基板２１の両端面に側部軸受バッド２２を
取付け、各軸受バッド２２の下部内側面に下部軸受バッ
ド２４を取付けており、従って、側部軸受パッド２２に
は、ベース案内面１１に対向して空気軸受を構成するオ
リフィス２５を形成し、下部軸受バッド２４と水平案内
面１３との間に同様な磁気反発機構３を設けている。
取付け、各軸受バッド２２の下部内側面に下部軸受バッ
ド２４を取付けており、従って、側部軸受パッド２２に
は、ベース案内面１１に対向して空気軸受を構成するオ
リフィス２５を形成し、下部軸受バッド２４と水平案内
面１３との間に同様な磁気反発機構３を設けている。
第４図は、ベース１上に構成した案内】０の他の例を示
す。該実施例における案内１０は、垂直部１０ａの上端
部に直交方向に突出した水平部１０ｂを有す軸断面り型
の真直杆をベース上に縦設したもので、可動体２は、該
案内１０に適合すべく水平基板２１の両端部にベース１
上に近接した側部軸受バッド２２、一方の軸受バッド２
２の下部に水平部１０ｂとベース１との間に適合した下
部軸受バッド２４を設けており、下部軸受バッド２４お
よび側部軸受パッド２２の下面に、それぞれベース１と
の間に空気軸受を構成するオリフィス２５を形成し、下
部軸受バッド２４と水平部１ 、Ｏｂとの間に前述例と
同様な磁気反発機構３を設けている。
す。該実施例における案内１０は、垂直部１０ａの上端
部に直交方向に突出した水平部１０ｂを有す軸断面り型
の真直杆をベース上に縦設したもので、可動体２は、該
案内１０に適合すべく水平基板２１の両端部にベース１
上に近接した側部軸受バッド２２、一方の軸受バッド２
２の下部に水平部１０ｂとベース１との間に適合した下
部軸受バッド２４を設けており、下部軸受バッド２４お
よび側部軸受パッド２２の下面に、それぞれベース１と
の間に空気軸受を構成するオリフィス２５を形成し、下
部軸受バッド２４と水平部１ 、Ｏｂとの間に前述例と
同様な磁気反発機構３を設けている。
尚、前記案内１０に配設する永久磁石３１、および可動
体２に配設する電磁石３２は、何れも材質１種類、取付
構造２個数等は限定されることはなく、また、可動体２
の電磁石３２は、必要に応じてこれを永久磁石となすも
可い。
体２に配設する電磁石３２は、何れも材質１種類、取付
構造２個数等は限定されることはなく、また、可動体２
の電磁石３２は、必要に応じてこれを永久磁石となすも
可い。
然して、軸受バッド２２．２４に圧力空気を供給すると
き、側部軸受バッド２２および下部軸受バンド２４のオ
リフィス２３．２５より圧力空気が噴出し、案内１０の
両垂直案内面１４およびベース１上の案内面１１に対し
所定の軸受隙間Ｈが形成され、軸受バッド２２．２４を
含む可動体２はベース１上に浮上する。この状態におい
て、可動体２の電磁石３２に対し、対向永久磁石３１と
の間に磁気反発力が発生する向きに電流を流すとき、下
部軸受バッド２４に下方への磁気反発力が働き、所謂、
空気軸受に対する予負荷として作用し、軸受剛性が高め
られるのである。また電磁石３２の電流をアンプ３３、
コントローラ３４にて可変制御することにより、可動体
２の微動、および軸受隙間Ｈの調整をなし得る。
き、側部軸受バッド２２および下部軸受バンド２４のオ
リフィス２３．２５より圧力空気が噴出し、案内１０の
両垂直案内面１４およびベース１上の案内面１１に対し
所定の軸受隙間Ｈが形成され、軸受バッド２２．２４を
含む可動体２はベース１上に浮上する。この状態におい
て、可動体２の電磁石３２に対し、対向永久磁石３１と
の間に磁気反発力が発生する向きに電流を流すとき、下
部軸受バッド２４に下方への磁気反発力が働き、所謂、
空気軸受に対する予負荷として作用し、軸受剛性が高め
られるのである。また電磁石３２の電流をアンプ３３、
コントローラ３４にて可変制御することにより、可動体
２の微動、および軸受隙間Ｈの調整をなし得る。
本発明は上記の如（、水平および垂直案内面を有すベー
スエ上に可動体２を浮上支持した静圧軸受装置において
、ベース１と可動体２との間に磁気反発機構３を設け、
この磁気反発力を空気軸受に予負荷として作用するよう
にしたから、軸受を含む可動体２の重量を増大すること
なく軸受剛性を高め得、以て高速度、高精度な位置決め
を実現する。またオリフィス孔へのゴミ詰まりがなく、
且つ水平、垂直案内面に高精度を要しないため、加工お
よび寸法管理が簡易となり、大幅なコストダウンを実現
する等、実用上の効果を有す。
スエ上に可動体２を浮上支持した静圧軸受装置において
、ベース１と可動体２との間に磁気反発機構３を設け、
この磁気反発力を空気軸受に予負荷として作用するよう
にしたから、軸受を含む可動体２の重量を増大すること
なく軸受剛性を高め得、以て高速度、高精度な位置決め
を実現する。またオリフィス孔へのゴミ詰まりがなく、
且つ水平、垂直案内面に高精度を要しないため、加工お
よび寸法管理が簡易となり、大幅なコストダウンを実現
する等、実用上の効果を有す。
第１図は本発明にかかる静圧軸受装置の縦断面図、第２
図乃至第４図は他の例を示す図、第５図は従来の軸受装
置の断面図、第６図は軸受隙間と負荷容量との関係を示
すグラフ、第７図はオリフィス径と軸受剛性との関係を
示すグラフ、第８図は従来の他の例を示す図である。 １・・・・ベース １０・・・・案内１１．１
２・・・・水平案内面 １３・・・・下部水平案内面 １４・・・・垂直案内面 ２・・・・可動体３・・
・・磁気反発機構 ３１・・・・永久磁石３２・・・
・電磁石 特 許 出 願 人 立方電機 株式会社’ｄ
Ｚ ）’ｄ イｔ！ａｓｌｔ＋ｌ［１り ’ｆ’ ３ ）’３ ４Ｌｒ ４ＰＩ Ｅ ｒ ｔ ＋
’Ｘ１２、 ／−へ−ス １０−環内 ｌｌ、／２．−水平ギ）５品 ノ３−−１ ＃ｐ７に手家内面 ／４−４ｔＪ、案内面 ２−ｉ″ｒｒ 動体 −磁″ｆＬ２乏Ａうイ条覧イ美３１− 力（ス
鷺ん ３２ 重 石す、イ； ２フゴ’ ｈ ）３イΔ イ１イｌり乏ホコ［
）≧〕輻受用・１ り゛ラフ ｄ ５ ）２１１１ ４疋未の彦由受装置含示
すロ−フ」′ と？ ）≦ｌ＼ ｌカー匂ミＩフ逆ｈ
イ列之ずＦ、 ｊ ＋コへ１性。
図乃至第４図は他の例を示す図、第５図は従来の軸受装
置の断面図、第６図は軸受隙間と負荷容量との関係を示
すグラフ、第７図はオリフィス径と軸受剛性との関係を
示すグラフ、第８図は従来の他の例を示す図である。 １・・・・ベース １０・・・・案内１１．１
２・・・・水平案内面 １３・・・・下部水平案内面 １４・・・・垂直案内面 ２・・・・可動体３・・
・・磁気反発機構 ３１・・・・永久磁石３２・・・
・電磁石 特 許 出 願 人 立方電機 株式会社’ｄ
Ｚ ）’ｄ イｔ！ａｓｌｔ＋ｌ［１り ’ｆ’ ３ ）’３ ４Ｌｒ ４ＰＩ Ｅ ｒ ｔ ＋
’Ｘ１２、 ／−へ−ス １０−環内 ｌｌ、／２．−水平ギ）５品 ノ３−−１ ＃ｐ７に手家内面 ／４−４ｔＪ、案内面 ２−ｉ″ｒｒ 動体 −磁″ｆＬ２乏Ａうイ条覧イ美３１− 力（ス
鷺ん ３２ 重 石す、イ； ２フゴ’ ｈ ）３イΔ イ１イｌり乏ホコ［
）≧〕輻受用・１ り゛ラフ ｄ ５ ）２１１１ ４疋未の彦由受装置含示
すロ−フ」′ と？ ）≦ｌ＼ ｌカー匂ミＩフ逆ｈ
イ列之ずＦ、 ｊ ＋コへ１性。
Claims (2)
- （１）水平および垂直案内面を有すベース上に可動体が
浮上支持された静圧軸受装置において、ベースと可動体
との間には空気軸受に予負荷を作用する磁気反発機構を
設けて成る静圧軸受装置。 - （２）磁気反発機構は、水平案内面に永久磁石、該永久
磁石に対向して可動体に電磁石が配設されている特許請
求の範囲第１項記載の静圧軸受装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17627885A JPS6237514A (ja) | 1985-08-10 | 1985-08-10 | 静圧軸受装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17627885A JPS6237514A (ja) | 1985-08-10 | 1985-08-10 | 静圧軸受装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6237514A true JPS6237514A (ja) | 1987-02-18 |
Family
ID=16010782
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17627885A Pending JPS6237514A (ja) | 1985-08-10 | 1985-08-10 | 静圧軸受装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6237514A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63167307U (ja) * | 1987-04-22 | 1988-10-31 | ||
| JPS6481246A (en) * | 1987-09-22 | 1989-03-27 | Nippon Telegraph & Telephone | Two-axis travel device |
| JPH03221336A (ja) * | 1990-01-24 | 1991-09-30 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 可動ステージ装置 |
| WO2003079348A1 (en) * | 2002-03-12 | 2003-09-25 | Seagate Technology, L.L.C. | Disk drive moter with constant pressure magnetically preloaded fluid dynamic bearing |
| WO2003098622A1 (en) * | 2002-05-14 | 2003-11-27 | Seagate Technology Llc | Fluid dynamic bearing motor with single bearing and magnetic biasing of the bearing |
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| US6917130B2 (en) | 2002-05-14 | 2005-07-12 | Seagate Technology, Llc | Top cover attachable fluid dynamic bearing motor |
| US7651272B2 (en) | 2006-01-04 | 2010-01-26 | Fanuc Ltd | Method of assembling air bearing, air bearing and linear drive unit equipped with the same |
| CN104533951A (zh) * | 2014-12-23 | 2015-04-22 | 天津尚吉液压设备有限公司 | 一种双约束自由度的t型液压轴承 |
| CN107429738A (zh) * | 2015-03-31 | 2017-12-01 | 住友重机械工业株式会社 | 致动器 |
-
1985
- 1985-08-10 JP JP17627885A patent/JPS6237514A/ja active Pending
Cited By (11)
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