KR101183697B1 - Roll device - Google Patents
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Abstract
롤 장치(1)는, 중공의 롤체(2); 롤체(2)의 중공부에 간극(3)을 가지고 삽입 통과되어 있는 축체(4); 롤체(2)의 양단부(5 및 6)에 각각 배치되어 있음과 동시에 롤체(2)와 축체(4)의 사이에 각각 개재되어 있는 한 쌍의 정압기체 베어링(7 및 8);을 구비하고 있고, 정압기체 베어링(7)은 레이디얼 베어링면(32)과 스러스트 베어링면(35 및 40)을 갖고 있으며. 정압기체 베어링(8)은 레이디얼 베어링면(92)을 갖고 있다.The roll apparatus 1 is a hollow roll body 2; A shaft body 4 inserted into the hollow portion of the roll body 2 with a gap 3 therein; And a pair of static pressure gas bearings 7 and 8, which are disposed at both ends 5 and 6 of the roll body 2, and interposed between the roll body 2 and the shaft body 4, respectively. The static gas bearing 7 has a radial bearing face 32 and a thrust bearing face 35 and 40. The hydrostatic gas bearing 8 has a radial bearing surface 92.
Description
본 발명은, 플라스틱의 시트나 필름 등의 코팅, 필름형상으로 한 전자 디바이스 제조(롤 투 롤 방식)나, 그 시트, 필름 등의 반송에 이용되는 롤 장치에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a roll apparatus used for coating a plastic sheet, a film, or the like, producing an electronic device (roll-to-roll method) in the form of a film, or conveying the sheet, a film, or the like.
예를 들면, 특허문헌 1에서는, 레이디얼 방향 및 스러스트 방향에 관해 정압기체 베어링을 이용한 롤 장치가 제안되어 있다.For example, in
그런데, 이러한 롤 장치는, 플라스틱의 시트나 필름 등의 코팅, 필름형상으로 한 전자 디바이스 제조(롤 투 롤 방식)나, 그 시트, 필름 등의 반송에 이용되기 위해, 예를 들면 흔들림 정밀도 1㎛ 이하의 보다 높은 회전 정밀도나 회전 마찰의 저감, 회전 속도의 향상이 요구된다.By the way, such a roll apparatus is used for the coating of plastic sheets, a film, etc., the electronic device manufacture (roll-to-roll system) made into the film form, and the conveyance of the sheet | seat, a film, etc., for example, shaking
본 발명은, 상기 여러가지 점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는 보다 높은 회전 정밀도, 회전 마찰의 저감, 회전 속도의 향상을 도모할 수 있는 롤 장치를 제공하는 데에 있다.This invention is made | formed in view of the said various points, and the objective is to provide the roll apparatus which can aim at higher rotational precision, reduction of rotational friction, and improvement of rotational speed.
본 발명의 롤 장치는, 중공의 롤체; 롤체의 중공부에 간극을 가지고 삽입 통과되어 있음과 동시에 양단부가 롤체로부터 돌출되어 있는 축체; 롤체의 양단부에 각각 배치되어 있음과 동시에 롤체와 축체의 사이에 각각 개재되어 있는 한 쌍의 정압기체 베어링;을 구비하고 있고, 한쪽의 정압기체 베어링은, 롤체의 내주면에 대해 베어링 간극을 가지고 대면하고 있는 레이디얼 베어링면 및 롤체의 일단부에 고착되어 있는 중공 원판형상의 플레이트의 한쪽 면에 대해 베어링 간극을 가지고 대면하고 있는 스러스트 베어링면을 갖고 있음과 동시에 축체에 고착되어 있는 한쪽의 베어링체; 상기 플레이트의 다른 쪽 면에 대해 베어링 간극을 가지고 대면하고 있는 스러스트 베어링면을 갖고 있음과 동시에 축체에 고착되어 있는 다른 쪽의 베어링체; 상기 플레이트와 축체의 사이에 개재되어 있음과 동시에, 한쪽의 베어링체와 다른 쪽의 베어링체를 연결하고 있는 환상의 연결체; 한쪽의 베어링체의 레이디얼 베어링면으로부터 베어링 간극에 공급해야 할 기체, 한쪽의 베어링체의 스러스트 베어링면으로부터 베어링 간극에 공급해야 할 기체 및 다른 쪽의 베어링체의 스러스트 베어링면으로부터 베어링 간극에 공급해야 할 기체를 급기할 수 있도록, 한쪽의 베어링체, 다른 쪽의 베어링체 및 연결체에 형성되어 있는 급기 통로; 한쪽의 베어링체의 레이디얼 베어링면으로부터 베어링 간극에 공급된 기체를 축체의 일단부측으로 배기함과 동시에, 한쪽의 베어링체의 스러스트 베어링면으로부터 베어링 간극에 공급된 기체를 그 베어링 간극의 외주측으로부터 축체의 일단부측으로 배기할 수 있도록, 플레이트에 형성되어 있는 한쪽의 배기 통로; 한쪽의 베어링체의 스러스트 베어링면으로부터 베어링 간극에 공급된 기체를 그 베어링 간극의 내주측으로부터 축체의 일단부측으로 배기함과 동시에, 다른 쪽의 베어링체의 스러스트 베어링면으로부터 베어링 간극에 공급된 기체를 그 베어링 간극의 내주측으로부터 축체의 일단부측으로 배기할 수 있도록, 연결체 및 다른 쪽의 베어링체에 형성되어 있는 다른 쪽의 배기 통로;를 구비하고 있으며, 다른 쪽의 정압기체 베어링은, 롤체의 내주면에 대해 베어링 간극을 가지고 대면하고 있는 레이디얼 베어링면을 갖고 있음과 동시에, 축체에 고착되어 있는 베어링체; 이 베어링체의 레이디얼 베어링면으로부터 베어링 간극에 공급해야 할 기체를 급기할 수 있도록, 그 베어링체에 형성되어 있는 급기 통로; 그 베어링체의 레이디얼 베어링면으로부터 베어링 간극에 공급된 기체 및 한쪽의 정압기체 베어링의 한쪽의 베어링체의 레이디얼 베어링면으로부터 베어링 간극에 공급된 기체를 축체의 타단부측으로 배기할 수 있도록, 다른 쪽의 정압기체 베어링의 베어링체에 형성되어 있는 배기 통로;를 구비하고 있다.The roll apparatus of this invention is a hollow roll body; A shaft body having a gap inserted into the hollow portion of the roll body and having both ends protruding from the roll body; A pair of static pressure gas bearings disposed at both ends of the roll body and interposed between the roll body and the shaft body, wherein one of the static pressure gas bearings faces a bearing gap with respect to the inner circumferential surface of the roll body. One bearing body fixed to the shaft while having a radial bearing surface and a thrust bearing surface facing each other with a bearing clearance with respect to one surface of a hollow disk-shaped plate fixed to one end of the roll body; Another bearing body having a thrust bearing surface facing the other surface of the plate with a bearing clearance therebetween and fixed to the shaft body; An annular connecting member interposed between the plate and the shaft body and connecting one bearing body and the other bearing body; The gas to be supplied to the bearing clearance from the radial bearing surface of one bearing body, the gas to be supplied to the bearing clearance from the thrust bearing surface of one bearing body and the bearing clearance from the thrust bearing surface of the other bearing body. An air supply passage formed in one bearing body, the other bearing body, and the connecting body so that the gas to be supplied can be supplied; While the gas supplied to the bearing clearance from the radial bearing surface of one bearing body is exhausted to one end side of the shaft body, the gas supplied to the bearing clearance from the thrust bearing surface of one bearing body is removed from the outer peripheral side of the bearing clearance. One exhaust passage formed in the plate so as to be exhausted toward one end of the shaft; The gas supplied to the bearing clearance from the thrust bearing surface of one bearing body is exhausted from the inner peripheral side of the bearing clearance to one end of the shaft body, and the gas supplied to the bearing clearance from the thrust bearing surface of the other bearing body is discharged. And another exhaust passage formed in the connecting body and the other bearing body so as to exhaust from the inner circumferential side of the bearing gap to one end side of the shaft body. A bearing body having a radial bearing surface facing the inner circumferential surface with a bearing clearance therebetween and being fixed to the shaft body; An air supply passage formed in the bearing body so as to supply gas to be supplied to the bearing gap from the radial bearing surface of the bearing body; The gas supplied to the bearing clearance from the radial bearing surface of the bearing body and the gas supplied to the bearing clearance from the radial bearing surface of one bearing body of one hydrostatic gas bearing can be exhausted to the other end side of the shaft body. And an exhaust passage formed in the bearing body of the hydrostatic gas bearing on the side.
본 발명의 롤 장치에 의하면, 특히, 상술한 한쪽의 정압기체 베어링 및 다른 쪽의 정압기체 베어링을 구비하고 있기 때문에, 롤체의 회전 정밀도를 높일 수 있고, 롤체의 중량을 가볍게 할 수 있어 회전 마찰의 저감 및 회전 속도의 향상을 도모할 수 있으며, 한쪽의 정압기체 베어링 및 다른 쪽의 정압기체 베어링의 레이디얼 방향에 관한 베어링 직경을 크게 할 수 있고, 또한 한쪽의 정압기체 베어링에 있어서 스러스트 방향에 관해서도 롤체를 비접촉 지지하기 때문에, 축체 등의 열팽창의 영향을 적게 할 수 있고, 한쪽의 정압기체 베어링에 의해 레이디얼 방향 및 스러스트 방향에 관해 비접촉 지지함과 동시에, 다른 쪽의 정압기체 베어링에 의해 레이디얼 방향에 관해 비접촉 지지함으로써, 롤체의 다른 쪽의 정압기체 베어링측의 부위를 자유롭게 할 수 있어 축방향의 열팽창의 영향을 적게 할 수 있고, 게다가 베어링 간극에 공급된 기체(압축 기체)를 원활하게 롤 장치의 외부로 배기할 수 있어, 그 기체의 불안정한 배기에 기초한 롤체의 회전 정밀도의 저하, 회전 마찰의 증대 및 회전 속도의 저하를 방지할 수 있다.According to the roll apparatus of the present invention, in particular, since one of the above-described positive pressure gas bearings and the other positive pressure gas bearings is provided, the rotational accuracy of the roll body can be improved, and the weight of the roll body can be lightened, thereby reducing the friction of rotational friction. It is possible to reduce the reduction and improve the rotational speed, to increase the bearing diameter in the radial direction of one hydrostatic gas bearing and the other hydrostatic gas bearing, and also to the thrust direction in one of the hydrostatic gas bearings. Since the roll body is supported in a non-contact manner, the influence of thermal expansion such as a shaft can be reduced, and the non-contact bearing is supported in the radial direction and the thrust direction by one hydrostatic gas bearing, and the radial by the other static pressure gas bearing. By non-contacting with respect to the direction, the portion on the other side of the static pressure gas bearing side of the roll body can be freed. It is possible to reduce the influence of thermal expansion in the axial direction, and furthermore, it is possible to smoothly exhaust the gas (compressed gas) supplied to the bearing clearance to the outside of the roll apparatus, and the rotational accuracy of the roll body based on the unstable exhaust of the gas. It is possible to prevent the decrease, the increase in the rotational friction, and the decrease in the rotational speed.
본 발명의 롤 장치의 바람직한 예에서는, 배기 통로는, 축체의 길이방향에 있어서 한쪽의 정압기체 베어링의 레이디얼 베어링면으로부터 기체가 공급되는 베어링 간극으로 인접하고 있음과 동시에, 플레이트의 한쪽 면에 형성되어 있는 환상 통로와, 이 환상 통로에 연통함과 동시에 플레이트의 다른 쪽 면에서 개구되도록 그 플레이트에 형성되어 있는 연통로를 구비하고 있다.In a preferred example of the roll apparatus of the present invention, the exhaust passage is formed on one surface of the plate while adjacent to the bearing gap through which gas is supplied from the radial bearing surface of one static pressure gas bearing in the longitudinal direction of the shaft. The annular passage is provided, and a communication passage formed in the plate so as to communicate with the annular passage and open at the other side of the plate.
본 발명의 롤 장치의 바람직한 예에서는, 배기 통로는, 플레이트의 내주면과 연결체의 외주면 사이에 형성된 환상 간극과, 연결체 및 플레이트를 가로질러 형성되어 있고, 플레이트의 다른 쪽 면에서 개구되어 있는 통로와, 이 통로에 연통하고 있음과 동시에 상기 환상 간극에서 개구되어 있는 연통로를 구비하고 있다.In a preferred example of the roll apparatus of the present invention, the exhaust passage is an annular gap formed between the inner circumferential surface of the plate and the outer circumferential surface of the connecting body, a passage formed across the connecting body and the plate, and opened on the other side of the plate. And a communication path communicating with the passage and open at the annular gap.
본 발명에 의하면, 보다 높은 회전 정밀도, 회전 마찰의 저감, 회전 속도의 향상을 도모할 수 있는 롤 장치를 제공할 수 있다.According to this invention, the roll apparatus which can aim at higher rotational precision, rotational friction reduction, and rotational speed can be provided.
도 1은 본 발명의 실시형태의 일부 생략 단면 설명도이다.
도 2는 도 1에 도시된 예의 II-II선 단면 화살표 방향에서 본 설명도이다.
도 3은 도 1에 도시된 예의 III-III선 단면 화살표 방향에서 본 설명도이다.
도 4는 도 1에 도시된 예의 IV-IV선 단면 화살표 방향에서 본 설명도이다.
도 5는 도 1에 도시된 예의 V-V선 단면 화살표 방향에서 본 설명도이다.
도 6은 도 4에 도시된 예의 VI-VI선 단면 화살표 방향에서 본 설명도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is explanatory drawing in part abbreviate | omitted of embodiment of this invention.
FIG. 2 is an explanatory view seen in the direction of the cross-section arrow II-II of the example shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is an explanatory view seen in the direction of the arrow of section III-III of the example shown in FIG. 1;
4 is an explanatory view seen in the direction of the cross-section arrow IV-IV of the example shown in FIG. 1.
5 is an explanatory view seen in the direction of a VV cross section arrow of the example shown in FIG. 1.
6 is an explanatory view seen in the direction of arrow VI-VI of the example shown in FIG. 4.
다음에, 본 발명을 도면에 도시된 바람직한 실시형태에 기초하여 더 상세하게 설명한다. 또, 본 발명은 이들 예에 전혀 한정되지 않는 것이다.Next, the present invention will be described in more detail based on the preferred embodiments shown in the drawings. In addition, this invention is not limited to these examples at all.
도 1부터 도 6에서, 본 예의 롤 장치(1)는, 중공의 롤체(2), 롤체(2)의 중공부에 간극(3)을 가지고 삽입 통과되어 있는 축체(4), 롤체(2)의 양단부(5 및 6)에 각각 배치되어 있음과 동시에 롤체(2)와 축체(4)의 사이에 각각 개재되어 있는 한 쌍의 정압기체 베어링(7 및 8)을 구비하고 있다.In FIGS. 1-6, the
롤체(2)는, 원통형상 본체(11), 외주면(13)이 원통형상 본체(11)의 일단부(5)에서의 내주면(12)의 부위에 고착되어 있음과 동시에, 내주면(14)이 정압기체 베어링(7)에 대해 베어링 간극(31)을 가지고 대면하고 있는 원통체(15), 외주면(16)이 원통형상 본체(11)의 타단부(6)에서의 내주면(12)의 부위에 고착되어 있음과 동시에, 내주면(17)이 정압기체 베어링(8)에 대해 베어링 간극(91)을 가지고 대면하고 있는 원통체(18), 축체(4)의 일단부(21) 측에 위치하는 원통체(15)의 환상의 단면(端面; 19)에 고착되어 있는 중공 원판형상의 플레이트(20)를 구비하고 있다. 원통체(15 및 18)의 두께는 서로 같다. 플레이트(20)는, 원통체(15)를 개재하여 원통형상 본체(11)의 일단부(5)에 고착되어 있다.As for the
원주형상 또는 원통형상의 축체(4)는, 원통형상 본체(11), 원통체(15 및 18) 및 플레이트(20)에 대해 간극(3)을 가지고 롤체(2)에 삽입 통과되어 있다. 축체(4)의 양단부(21 및 22) 각각은 롤체(2)의 양단부(5 및 6)로부터 돌출되어 있고, 그 양단부(21 및 22)에서 프레임 등에 고정 지지되어 있다. 축체(4)는, 그 축체(4)의 길이방향에 관해 원통체(15 및 18) 사이에 위치하는 대직경축부(23), 대직경축부(23)의 양측에 위치하는 소직경축부(24 및 25), 대직경축부(23)와 소직경축부(24 및 25) 각각의 연결부에 형성되어 있는 단부(段部; 27 및 28)를 구비하고 있다. 소직경축부(24 및 25)의 직경은 본 예에서는 서로 같지만, 달라도 된다.The cylindrical or
정압기체 베어링(7)은, 내주면(14)에 대해 베어링 간극(31)을 가지고 대면하고 있는 레이디얼 베어링면(32) 및 타단부(22) 측에 위치하는 플레이트(20)의 면(33)에 대해 베어링 간극(34)을 가지고 대면하고 있는 스러스트 베어링면(35)을 갖고 있음과 동시에 축체(4)에 고착되어 있는 원통형상의 한쪽의 베어링체(36)와, 일단부(21) 측에 위치하는 플레이트(20)의 면(38)에 대해 베어링 간극(39)을 가지고 대면하고 있는 스러스트 베어링면(40)을 갖고 있음과 동시에 축체(4)에 고착되어 있는 중공 원판형상의 다른 쪽의 베어링체(41)와, 플레이트(20)와 축체(4)의 사이에 개재되어 있음과 동시에 베어링체(36 및 41)를 연결하고 있는 환상의 연결체(42)와, 레이디얼 베어링면(32)으로부터 베어링 간극(31)에 공급해야 할 기체, 스러스트 베어링면(35)으로부터 베어링 간극(34)에 공급해야 할 기체 및 스러스트 베어링면(40)으로부터 베어링 간극(39)에 공급해야 할 기체를 급기할 수 있도록, 베어링체(36), 베어링체(41) 및 연결체(42)에 형성되어 있는 급기 통로(44), 레이디얼 베어링면(32)으로부터 베어링 간극(31)에 공급된 기체를 일단부(21) 측으로 배기함과 동시에 스러스트 베어링면(35)으로부터 베어링 간극(34)에 공급된 기체를 그 베어링 간극(34)의 외주측으로부터 일단부(21) 측으로 배기할 수 있도록, 플레이트(20)에 형성되어 있는 한쪽의 배기 통로(45)와, 스러스트 베어링면(35)으로부터 베어링 간극(34)에 공급된 기체를 그 베어링 간극(34)의 내주측으로부터 일단부(21) 측으로 배기함과 동시에 스러스트 베어링면(40)으로부터 베어링 간극(39)에 공급된 기체를 그 베어링 간극(39)의 내주측에서 일단부(21) 측으로 배기할 수 있도록, 연결체(42) 및 베어링체(41)에 형성되어 있는 다른 쪽의 배기 통로(46)를 구비하고 있다.The hydrostatic gas bearing 7 has a
베어링체(36 및 41)는, 플레이트(20)를 사이에 두고 서로 대향하여 배치되어 있다. 베어링체(36 및 41)는, 연결체(42)에 나사 등을 통해 서로 연결되어 있다.The
베어링체(36)는, 내주면(51)에서 소직경축부(24)에 고착되어 있음과 동시에 대직경축부(23) 측의 단면(53)에서 단부(27)에 고착되어 있는 원통형상의 본체(55), 본체(55)의 외주면(52)에 접합되어 있는 다공질체로서의 원통형상의 다공질 금속 소 결층(56), 본체(55)의 플레이트(20) 측의 단면(54)에 형성되어 있는 환상 오목홈(58)에 접합되어 있는 다공질체로서의 환상의 다공질 금속 소결층(57)을 구비하고 있다.The bearing
다공질 금속 소결층(56 및 57) 각각은, 그 전체 표면의 무질서한 다수의 부위에서 개구됨과 동시에 무질서하게 서로 연통하는 다수의 세공(細孔)을 내부에 갖고 있다. 레이디얼 베어링면(32)은, 다공질 금속 소결층(56)의 지지해야 할 원통체(15)에 대면하여 노출하는 외주면으로 이루어지고, 스러스트 베어링면(35)은, 다공질 금속 소결층(57)의 지지해야 할 플레이트(20)에 대면하여 노출하는 그 플레이트(20) 측의 면으로 이루어진다. 스러스트 베어링면(35)은, 본 예에서는 단면(54)에 대해 동일한 면이지만, 예를 들면, 횡방향에 관해 단면(54)에 대해 한쪽 또는 다른 쪽에 배치되어도 된다. 다공질 금속 소결층(56 및 57) 각각은, 4중량% 이상 10중량% 이하의 주석, 1O중량% 이상 4O중량% 이하의 니켈, O.1중량% 이상 O.5중량% 미만의 인, 2중량% 이상 1O중량% 이하의 무기물질 입자, 나머지 부분이 구리로 이루어져도 된다. 다공질 금속 소결층(56 및 57)에 분산 함유되는 무기물질 입자는, 흑연, 질화 붕소, 불화 흑연, 불화 칼슘, 산화 알루미늄, 산화 규소 및 탄화 규소 중에서 적어도 하나로 이루어져도 된다.Each of the porous metal sintered
베어링체(36)에 대해 일단부(21) 측에 배치된 베어링체(41)는, 내주면(61)에서 소직경축부(24)에 고착되어 있는 중공 원판형상의 본체(62)와, 본체(62)의 플레이트(20) 측의 면(63)에 형성되어 있는 환상 오목홈(65)에 접합되어 있는 다공질체로서의 환상의 다공질 금속 소결층(64)을 구비하고 있다. 스러스트 베어링면(40)은, 다공질 금속 소결층(64)의 지지해야 할 플레이트(20)에 대면하여 노출하는 그 플레이트(20) 측의 면으로 이루어진다. 스러스트 베어링면(40)은, 면(63)에 대해 동일한 면이다. 다공질 금속 소결층(64)은, 다공질 금속 소결층(57)과 마찬가지로 형성되어 있고, 플레이트(20)를 사이에 두고 서로 대향하여 배치되어 있다.The bearing
급기 통로(44)는, 본체(55)의 외주면(52)에 형성된 복수의 환상 통로(71, 72 및 73)와, 환상 오목홈(58)의 저면에 형성된 환상 통로(74)와, 환상 오목홈(65)의 저면에 형성된 환상 통로(75)와, 본체(55), 연결체(42) 및 본체(62)를 가로질러 형성되어 있고 환상 통로(71~75) 각각에 연통하고 있음과 동시에 본체(62)의 외주면에서 개구되어 있는 연통로(76)를 구비하고 있다. 이러한 급기 통로(44)에서는, 상기 개구로부터 공급되는 기체(압축 기체)를 연통로(76)를 개재하여 환상 통로(71~75) 각각으로 유입시키고, 그 유입한 기체를 다공질 금속 소결층(56, 57 및 64) 각각에 공급하며, 베어링 간극(31, 34 및 39)으로 기체를 공급한다.The
배기 통로(45)는, 특히 도 6에 도시된 바와 같이, 축체(4)의 길이방향에 있어서 베어링 간극(31)으로 인접하고 있음과 동시에 플레이트(20)의 면(33)에 형성되어 있는 환상 통로(81)와, 환상 통로(81)에 연통함과 동시에 플레이트(20)의 면(38)에서 개구되도록 플레이트에 형성되어 있는 연통로(82)를 구비하고 있다. 이러한 배기 통로(45)에서는, 베어링 간극(31)에 공급된 기체를 플레이트(20) 측으로부터 배기함과 동시에, 베어링 간극(34)에 공급된 기체를 그 베어링 간극(34)의 외주측으로부터 배기한다. 또, 베어링 간극(39)에 공급된 기체 중에서 외주측으로 배출된 기체는 그대로 롤 장치(1)의 외부로 배기된다.As shown in FIG. 6, the
배기 통로(46)는, 특히 도 6에 도시된 바와 같이, 플레이트(20)의 내주면(85)과 연결체(42)의 외주면(86) 사이에 형성된 환상 간극(87)과, 연결체(42) 및 본체(62)를 가로질러 형성되어 있고, 본체(62)의 일단부(21) 측의 면(66)에서 개구되어 있는 통로(88)와, 통로(88)에 연통하고 있음과 동시에 환상 간극(87)에서 개구되어 있는 연통로(89)를 구비하고 있다. 이러한 배기 통로(46)에서는, 베어링 간극(34)에 공급된 기체를 그 베어링 간극(34)의 내주측으로부터 배기함과 동시에, 베어링 간극(39)에 공급된 기체를 그 베어링 간극(39)의 내주측으로부터 배기한다.The
정압기체 베어링(8)은, 내주면(17)에 대해 베어링 간극(91)을 가지고 대면하고 있는 레이디얼 베어링면(92)을 갖고 있음과 동시에 축체(4)에 고착되어 있는 베어링체(93)와, 베어링체(93)의 레이디얼 베어링면(92)으로부터 베어링 간극(91)에 공급해야 할 기체를 급기할 수 있도록, 그 베어링체(93)에 형성되어 있는 급기 통로(94)와, 레이디얼 베어링면(92)으로부터 베어링 간극(91)에 공급된 기체 및 레이디얼 베어링면(32)으로부터 베어링 간극(31)에 공급된 기체, 즉 정압기체 베어링(7 및 8) 간의 기체를 타단부(22) 측으로 배기할 수 있도록, 베어링체(93)에 형성되어 있는 배기 통로(95)를 구비하고 있다.The constant
베어링체(93)는, 내주면(101)에서 소직경축부(25)에 고착되어 있음과 동시에, 대직경축부(23) 측의 단면(103)에서 단부(28)에 고착되어 있는 원통형상의 본체(105)와, 본체(105)의 외주면(102)에 접합되어 있는 다공질체로서의 원통형상의 다공질 금속 소결층(106)을 구비하고 있다. 레이디얼 베어링면(92)은, 다공질 금속 소결층(106)의 지지해야 할 원통체(18)에 대면하여 노출하는 외주면으로 이루어진다. 다공질 금속 소결층(106)은, 다공질 금속 소결층(56)과 마찬가지로 형성되어 있다.The bearing
급기 통로(94)는, 특히 도 1에 도시된 바와 같이, 본체(105)의 외주면(102)에 형성된 복수의 환상 통로(111, 112 및 113)와, 환상 통로(111~113) 각각에 연통하고 있음과 동시에 본체(105)의 타단부(22) 측의 단면(104)에서 개구되도록 본체(105)에 형성되어 있는 연통로(114)를 구비하고 있다. 이러한 급기 통로(94)에서는, 상기 개구로부터 공급되는 기체(압축 기체)를 연통로(114)를 개재하여 환상 통로(111~113) 각각에 유입시키고, 그 유입한 기체를 다공질 금속 소결층(106) 각각에 공급하며, 베어링 간극(91)에 기체를 공급한다.In particular, as shown in FIG. 1, the
배기 통로(95)는, 특히 도 1에 도시된 바와 같이, 단면(103 및 104) 각각에서 개구되어 본체(105)에 형성된 통로로 이루어진다. 이러한 배기 통로(95)에서는, 베어링 간극(31 및 91) 각각에 공급된 기체 중에서 롤체(2)의 중공부에 배출된 기체가 단면(103)에서의 개구로부터 유입되고, 유입된 기체를 단면(104) 측의 개구로부터 배기한다. 또, 베어링 간극(91)에 공급된 기체 중에서 타단부(22) 측으로 배출된 기체는 그대로 롤 장치(1)의 외부로 배기된다.The
또, 부호 120은, 볼트(121)의 조임에 의해 축체(4)에 압접(壓接)하는 슬릿 붙이 긴장체결구이고, 긴장체결구(120) 각각은 정압기체 베어링(7 및 8) 각각을 축체(4)에 고착하기 위해 이용된다.In addition,
이러한 롤 장치(1)에서는, 급기 통로(44 및 94)로부터 다공질 금속 소결층(56, 57, 64 및 106) 각각에 급기됨으로써 레이디얼 베어링면(32 및 92)과 스러스트 베어링면(35 및 40) 각각으로부터 베어링 간극(31, 34, 39 및 91) 각각에 기체가 공급되고, 정압기체 베어링(7 및 8)에 의해 롤체(2)의 비접촉으로 R방향으로 회전 가능하게 지지한다. 롤체(2)의 횡방향에 관한 위치 어긋남은 베어링 간극(34 및 39)에서의 비접촉 지지에 의해 금지된다. 베어링 간극(31, 34, 39 및 91) 각각에 공급된 기체는, 배기 통로(45, 46 및 95) 각각으로부터 상술한 바와 같이 배기된다.In such a
본 예의 롤 장치(1)에 의하면, 중공의 롤체(2)와, 롤체(2)의 중공부에 간극(3)을 가지고 삽입 통과되어 있음과 동시에 양단부(21 및 22)가 롤체(2)로부터 돌출되어 있는 축체(4)와, 롤체(2)의 양단부(5 및 6)에 각각 배치되어 있음과 동시에, 롤체(2)와 축체(4)의 사이에 각각 개재되어 있는 한 쌍의 정압기체 베어링(7 및 8)을 구비하고 있고, 정압기체 베어링(7)은, 롤체(2)의 내주면(14)에 대해 베어링 간극(31)을 가지고 대면하고 있는 레이디얼 베어링면(32) 및 롤체(2)의 일단부(5)에 고착되어 있는 중공 원판형상의 플레이트(20)의 한쪽 면(33)에 대해 베어링 간극(34)을 가지고 대면하고 있는 스러스트 베어링면(35)을 갖고 있음과 동시에, 축체(4)에 고착되어 있는 한쪽의 베어링체(36)와, 상기 플레이트(20)의 다른 쪽 면(38)에 대해 베어링 간극(39)을 가지고 대면하고 있는 스러스트 베어링면(40)을 갖고 있음과 동시에, 축체(4)에 고착되어 있는 다른 쪽의 베어링체(41)와, 상기 플레이트(20)와 축체(4)의 사이에 개재되어 있음과 동시에, 한쪽의 베어링체(36)와 다른 쪽의 베어링체(41)를 연결하고 있는 환상의 연결체(42)와, 한쪽의 베어링체(36)의 레이디얼 베어링면(32)으로부터 베어링 간극(31)에 공급해야 할 기체, 한쪽의 베어링체(36)의 스러스트 베어링면(35)으로부터 베어링 간극(34)에 공급해야 할 기체 및 다른 쪽의 베어링체(41)의 스러스트 베어링면(40)으로부터 베어링 간극(39)에 공급해야 할 기체를 급기할 수 있도록, 한쪽의 베어링체(36), 다른 쪽의 베어링체(41) 및 연결체(42)에 형성되어 있는 급기 통로(44)와, 한쪽의 베어링체(36)의 레이디얼 베어링면(32)으로부터 베어링 간극(31)에 공급된 기체를 축체(4)의 일단부(21) 측으로 배기함과 동시에, 한쪽의 베어링체(36)의 스러스트 베어링면(35)으로부터 베어링 간극(34)에 공급된 기체를 그 베어링 간극(34)의 외주측으로부터 축체(4)의 일단부(21) 측으로 배기할 수 있도록, 플레이트(20)에 형성되어 있는 한쪽의 배기 통로(45)와, 한쪽의 베어링체(36)의 스러스트 베어링면(35)으로부터 베어링 간극(34)에 공급된 기체를 그 베어링 간극(34)의 내주측으로부터 축체(4)의 일단부(21) 측으로 배기함과 동시에, 다른 쪽의 베어링체(41)의 스러스트 베어링면(40)으로부터 베어링 간극(39)에 공급된 기체를 그 베어링 간극(39)의 내주측으로부터 축체(4)의 일단부(21) 측으로 배기할 수 있도록, 연결체(42) 및 다른 쪽의 베어링체(41)에 형성되어 있는 다른 쪽의 배기 통로(46)를 구비하고 있으며, 다른 쪽의 정압기체 베어링(8)은, 롤체(2)의 내주면(17)에 대해 베어링 간극(91)을 가지고 대면하고 있는 레이디얼 베어링면(92)을 갖고 있음과 동시에 축체(4)에 고착되어 있는 베어링체(93)와, 이 베어링체(93)의 레이디얼 베어링면(92)으로부터 베어링 간극(91)에 공급해야 할 기체를 급기할 수 있도록, 그 베어링체(93)에 형성되어 있는 급기 통로(94)와, 그 베어링체(93)의 레이디얼 베어링면(92)으로부터 베어링 간극(91)에 공급된 기체 및 한쪽의 정압기체 베어링(7)의 한쪽의 베어링체(36)의 레이디얼 베어링면(32)으로부터 베어링 간극(31)에 공급된 기체를 축체(4)의 타단부(22) 측으로 배기할 수 있도록, 다른 쪽의 정압기체 베어링(8)의 베어링체(93)에 형성되어 있는 배기 통로(95)를 구비하고 있기 때문에, 롤체(2)의 회전 정밀도를 높일 수 있고, 롤체(2)의 중량을 가볍게 할 수 있어 회전 마찰의 저감 및 회전 속도의 향상을 도모할 수 있으며, 한쪽의 정압기체 베어링(7) 및 다른 쪽의 정압기체 베어링(8)의 레이디얼 방향에 관한 베어링 직경을 크게 할 수 있고, 또한 한쪽의 정압기체 베어링(7)에 있어서 스러스트 방향에 관해서도 롤체(2)를 비접촉 지지하기 때문에, 축체(4) 등의 열팽창의 영향을 적게 할 수 있고, 한쪽의 정압기체 베어링(7)에 의해 레이디얼 방향 및 스러스트 방향에 관해 비접촉 지지함과 동시에, 다른 쪽의 정압기체 베어링(8)에 의해 레이디얼 방향에 관해 비접촉 지지함으로써, 롤체(2)의 다른 쪽의 정압기체 베어링(8) 측의 부위를 자유롭게 할 수 있어 축방향의 열팽창의 영향을 적게 할 수 있고, 게다가, 베어링 간극(31, 34, 39 및 91) 각각에 공급된 기체를 원활하게 롤 장치(1)의 외부로 배기할 수 있어, 그 기체의 불안정한 배기에 기초한 롤체(2)의 회전 정밀도의 저하, 회전 마찰의 증대 및 회전 속도의 저하를 방지할 수 있다.According to the
Claims (3)
배기 통로는, 축체의 길이방향에 있어서 한쪽의 정압기체 베어링의 레이디얼 베어링면으로부터 기체가 공급되는 베어링 간극으로 인접하고 있음과 동시에 플레이트의 한쪽 면에 형성되어 있는 환상 통로와, 이 환상 통로에 연통함과 동시에 플레이트의 다른 쪽 면에서 개구되도록 그 플레이트에 형성되어 있는 연통로를 구비하고 있는 롤 장치.The method of claim 1,
The exhaust passage is in communication with the annular passage formed on one surface of the plate while adjacent to the bearing gap through which gas is supplied from the radial bearing surface of one hydrostatic gas bearing in the longitudinal direction of the shaft. And a communication path formed on the plate so as to be open at the other side of the plate.
배기 통로는, 플레이트의 내주면과 연결체의 외주면 사이에 형성된 환상 간극과, 연결체 및 플레이트를 가로질러 형성되어 있고, 플레이트의 다른 쪽 면에서 개구되어 있는 통로와, 이 통로에 연통하고 있음과 동시에 상기 환상 간극에서 개구되어 있는 연통로를 구비하고 있는 롤 장치.The method according to claim 1 or 2,
The exhaust passage communicates with the annular gap formed between the inner circumferential surface of the plate and the outer circumferential surface of the connecting body, the passage formed across the connecting body and the plate, and opened in the other side of the plate, and at the same time. The roll apparatus provided with the communication path opened in the said annular clearance.
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