KR101608364B1

KR101608364B1 - 정압 기체 베어링 및 이 정압 기체 베어링을 이용한 직동 안내 장치

Info

Publication number: KR101608364B1
Application number: KR1020147025772A
Authority: KR
Inventors: 히카루 사토
Original assignee: 오일레스고교 가부시키가이샤
Priority date: 2012-04-12
Filing date: 2013-03-27
Publication date: 2016-04-01
Also published as: CN104204573B; TWI582314B; WO2013153753A1; JP6115021B2; TW201350697A; HK1200899A1; KR20140127880A; CN104204573A; JP2013221529A

Abstract

정압 기체 베어링(1)은, 기부(4)의 일측 면으로부터 일체적으로 돌출 형성된 환형 돌출부(6) 및 일단에서는 환형 돌출부(6)의 돌출 단면에서 개구되는 한편, 타단에서는 기부(4)의 외주면에서 개구되는 급기 통로(11)를 구비한 베어링 기체(2)와, 베어링 기체(2)의 환형 돌출부(6)를 수용한 환형 오목부(33) 및 환형 홈(33)에 연통되어 있는 복수개의 공기 취출 구멍(38)을 가진 베어링체(3)와, 환형 홈(33)을 통한 공기 취출 구멍(38)으로부터의 공기의 취출에 의한 자여 진동을 감쇠시키는 자여 진동 감쇠 기구(A)를 구비한다.

Description

정압 기체 베어링 및 이 정압 기체 베어링을 이용한 직동 안내 장치 {HYDROSTATIC GAS BEARING AND LINEAR GUIDE APPARATUS USING THE SAME}

본 발명은, 정압(靜壓) 기체(氣體) 베어링 및 이 정압 기체 베어링을 이용한 직동 안내 장치에 관한 것이다.

정밀 공작 기계나 반도체 노광 장치 등에서는 가공 공구나 기판 등의 피가공물을 고정밀도로 위치 결정할 것이 요구되고 있다. 따라서 피가공물의 안착대의 위치 결정 장치에 마찰이 거의 없는 정압 기체 베어링을 이용한 직동(直動) 안내 장치가 이용되고 있다. 이러한 직동 안내 장치에서는, 피가공물의 안착대로서의 가동 테이블과 안내 부재로서의 가이드 레일 사이에 압축 공기의 윤활막이 개재되어, 이 가동 테이블이 가이드 레일에 대해 비접촉으로 이동되도록 구성되어 있다.

이 직동 안내 장치에 이용되는 정압 기체 베어링의 공기 취출구(吹出口)의 조리개 형식으로서는 다공질 조리개, 표면 조리개, 오리피스 조리개, 자성(自成; autogenous) 조리개 등이 있으며 이들 조리개 형식을 구비한 정압 기체 베어링은 각각 용도에 따라 부하 용량 및 베어링 강성 등을 조정하면서 사용되고 있다.

예를 들면 특허문헌 1에는, 피지지체 또는 지지체 중 어느 일방에 고정되며 그 베어링 부재를 통해 베어링면에 공급되는 가압 공기에 의해 지지체를 이동 가능하게 지지하도록 한 정압 기체 베어링 패드에 있어서, 베어링 부재로서 소재 입자의 직경이 거의 균일하며 열린 기공의 균등성을 얻을 수 있는 종류의 카본 그래파이트계의 재료가 제안되어 있다.

또 특허문헌 2에는, 다공질체로 이루어진 모재와 이 모재상에 접합되어 미리 원하는 공기 투과량이 되도록 관통 구멍의 직경 및 분포를 조정하여 제작된 다공판으로 이루어진 표면 조리개층을 구비하고, 표면 조리개층을 통해 기체를 분출시키고 그 정압에 의해 피지지체를 지지하는 정압 기체 베어링이 제안되어 있다.

특허문헌 1: 일본공개특허 소63-231020호 공보 특허문헌 2: 일본공개특허 2001-56027호 공보 특허문헌 3: 일본공개특허 2008-82449호 공보

상기 종래의 정압 기체 베어링은 초저마찰, 초고정밀도 및 초고속 운동을 실현할 수 있지만, 베어링 재료로서 주로 고강도의 금속이나 세라믹이 이용됨과 아울러 이들 베어링 재료로 이루어진 베어링면에 고정밀도의 연삭 마감 등을 할 필요가 있어 필연적으로 비싸진다는 문제가 있다.

그러나 상기 초저마찰, 초고정밀도 및 초고속 운동까지는 요구되지 않지만, 예를 들면 액정 스크린 등의 물품을 비접촉으로 반송하거나 온도 변화를 발생시키지 않고 물품을 수평 이동시키거나 하는 용도에서는, 정압 기체 베어링을 이용하면 장치의 구성이 간략화되는 등의 이점을 가진 반면 정압 기체 베어링 자체가 비싸기 때문에 해당 용도에는 널리 활용되지 않는 것이 실정이다.

상기 실정을 감안하여 다양한 분야에서 활용 가능한 저렴한 정압 기체 베어링을 제공하기 위해 본 출원인은 먼저, 상면에 자성 조리개 형상 또는 오리피스 조리개 형상의 복수개의 공기 취출구를, 하면에 해당 복수개의 공기 취출구와 연통되는 급기(給氣) 홈을 각각 가진 합성수지제의 베어링 부재와, 해당 베어링 부재의 하면에 상기 급기 홈을 덮도록 접합되고 해당 급기 홈과 연통되는 급기구를 가진 베어링 기체(基體)가 일체화된 정압 기체 베어링을 제안하였다(특허문헌 3).

이 특허문헌 3에 기재된 정압 기체 베어링에 의하면, 정압 기체 베어링을 형성하는 합성수지제의 베어링 부재를, 금형을 이용하여 사출 성형에 의해 형성할 수 있어 기계 가공을 불필요하게 함과 아울러 베어링 기체의 구조도 해당 베어링체와 연통되는 급기구를 형성할 뿐이므로, 해당 베어링체와 베어링 기체를 접합하는 것만으로도 정압 기체 베어링을 조립할 수 있어, 정압 기체 베어링의 대량생산이 가능해지고 저렴한 정압 기체 베어링을 제공할 수 있다는 것이다.

그러나 특허문헌 3에 기재된 정압 기체 베어링에서의 공기 취출구는 금형을 이용한 사출 성형으로 형성되기 때문에 그 직경이 0.2∼0.4mm 정도인 비교적 큰 직경의 자성 조리개 혹은 오리피스 조리개 형상이 되어 해당 공기 취출구로부터의 급기 취출량이 너무 많아 자여(自勵) 진동을 일으키는 우려가 있으며, 정압 기체 베어링에 의한 피지지체의 지지가 불안정해져 역시 실용화하려면 개량이 필요하다.

본 발명은, 상기 모든 점을 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적으로 하는 바는, 자여 진동의 발생을 억제할 수 있어 피지지체를 안정적으로 지지할 수 있는 저렴한 정압 기체 베어링 및 이 정압 기체 베어링을 이용한 직동 안내 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 정압 기체 베어링은 기부(基部), 해당 기부의 일측 면으로부터 일체적으로 돌출 형성된 환형 돌출부, 및 일단에서는 해당 환형 돌출부의 돌출 단면(端面)에서 개구되는 한편, 타단에서는 기부의 외주면에서 개구됨과 아울러 기부 및 환형 돌출부에 마련된 급기 통로를 구비한 합성수지제의 베어링 기체(基體)와, 기부의 일측 면에 대면하는 일측 면에 형성됨과 아울러 베어링 기체의 환형 돌출부를 수용한 환형 오목부, 타측 면에서 개구된 환형 홈 및 일단에서는 환형 홈에 연통됨과 아울러 타단에서는 환형 오목부로 개구된 자성(自成; autogenous) 조리개로서의 복수개의 공기 취출 구멍을 각각 가진 합성수지제의 베어링체와, 환형 홈을 통한 공기 취출 구멍으로부터의 공기의 취출에 의한 자여 진동을 감쇠시키는 자여 진동 감쇠 기구를 구비하고 있으며, 베어링체는, 환형 오목부를 규정하는 베어링체의 외측 원주면 및 내측 원주면에서 환형 돌출부의 외주면 및 내주면에 용착 접합되어 베어링 기체에 일체화되어 있으며, 자여 진동 감쇠 기구는, 베어링 기체에 혹은 베어링체에 또는 베어링 기체 및 베어링체의 협동에 의해 형성된 공기실과, 일단에서는 해당 공기실에 연통되는 한편 타단에서는 베어링체의 타측 면에서 개구되는 적어도 하나의 조리개 구멍을 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 정압 기체 베어링에 의하면, 합성수지제의 베어링 기체의 환형 돌출부가 합성수지제의 베어링체의 환형 오목부에 수용됨과 아울러 해당 환형 돌출부의 외주면 및 내주면이 해당 환형 오목부를 규정하는 베어링체의 외측 내주면 및 내측 내주면에 용착 접합되어 있기 때문에, 합성수지제의 베어링체와 베어링 기체가 견고하게 일체화되어 있으며, 베어링 기체에 혹은 베어링체에 또는 베어링 기체 및 베어링체의 협동에 의해 형성된 공기실과, 일단에서는 해당 공기실에 연통되는 한편 타단에서는 베어링체의 타측 면에서 개구되는 적어도 하나의 조리개 구멍을 구비한 자여 진동 감쇠 기구에 의해, 환형 홈을 통한 공기 취출 구멍으로부터의 공기의 취출에 의한 자여 진동의 발생을 억제할 수 있기 때문에, 해당 정압 기체 베어링에 의한 피지지체의 지지를 안정적으로 행하게 할 수 있다.

본 발명의 정압 기체 베어링에서 환형 홈은 적어도 0.3mm의 폭, 바람직하게는 0.3∼0.1mm의 폭과 적어도 0.01mm의 깊이, 바람직하게는 0.01∼0.05mm의 깊이를 가지고 있으며, 공기 취출 구멍은 그 일단이 적어도 30㎛의 직경, 바람직하게는 30∼120㎛의 직경을 가지고 있다.

환형 홈, 공기 취출 구멍 및 조리개 구멍 중 적어도 하나는, 바람직하게는 탄산가스 레이저, YAG 레이저, UV레이저, 엑시머 레이저 등에서 선택되는 가공용 레이저에 의한 레이저 가공에 의해 형성되어 있다.

환형 홈, 공기 취출 구멍 및 조리개 구멍 중 적어도 하나를 레이저 가공에 의해 형성하면, 절삭 등의 기계 가공에 비해 순식간에 이들을 형성할 수 있어 대량생산이 가능해질 뿐 아니라 저렴하게 제작할 수 있다.

본 발명의 정압 기체 베어링에서 바람직한 예에서는, 베어링 기체의 환형 돌출부의 외주면은, 원통 외벽면과, 해당 원통 외벽면에 연속하여 해당 원통 외벽면에서부터 외측으로 서서히 직경이 확대되는 환형의 원뿔대 외벽면과, 해당 원뿔대 외벽면과 연속하여 해당 기부의 일측 면에 이어짐과 아울러 원통 외벽면보다 대직경의 원통 외벽면을 가지고 있으며, 베어링 기체의 환형 돌출부의 내주면은, 원통 내벽면과, 해당 원통 내벽면에 연속하여 해당 원통 내벽면에서부터 내측으로 서서히 직경이 축소되는 환형의 원뿔대 내벽면과, 해당 원뿔대 내벽면과 연속하여 해당 기부의 일측 면에 이어짐과 아울러 원통 내벽면보다 소직경의 원통 내벽면을 가지고 있으며, 해당 베어링체의 환형 오목부를 규정하는 외측 내주면은, 해당 환형 오목부의 개구단의 외연(外緣)을 규정하는 환형의 주연(周緣)을 가진 외측 원통 내벽면을 구비하고 있으며, 해당 베어링체의 환형 오목부를 규정하는 내측 내주면은, 해당 환형 오목부의 개구단의 내연(內緣)을 규정하는 주연을 가진 내측 원통 내벽면을 가지고 있으며, 해당 베어링체는, 외측 원통 내벽면을 환형 돌출부의 외주면의 원통 외벽면에, 내측 원통 내벽면을 환형 돌출부의 내주면의 원통 내벽면에 각각 끼워맞춤과 아울러 해당 환형 오목부의 개구단의 외연을 규정하는 외측 원통 내벽면의 환형의 주연을 환형 돌출부의 외주면의 원뿔대 외벽면에, 해당 환형 오목부의 개구단의 내연을 규정하는 내측 원통 내벽면의 환형의 주연을 환형 돌출부의 내주면의 원뿔대 내벽면에 각각 접촉시키고, 해당 환형 돌출부에 접촉하는 부위에서 초음파 용착에 의해 해당 환형 돌출부에 용착 접합되어 베어링 기체에 일체화되어 있다.

이러한 예에서는, 해당 베어링 기체와 베어링체의 서로 접촉하는 부위가 소위 전단 이음부(shear joint)이므로, 전단 이음부에서의 초음파에 의한 용착 접합이 되어 기밀성이 좋고 매우 강한 용착 강도를 얻을 수 있어 베어링체와 베어링 기체가 견고하게 일체화된 정압 기체 베어링을 제공할 수 있다.

본 발명의 정압 기체 베어링에서 다른 바람직한 예에서는, 베어링 기체의 환형 돌출부의 외주면은, 원통 외벽면과, 해당 원통 외벽면에 연속하여 해당 원통 외벽면에서부터 외측으로 서서히 직경이 확대되는 환형의 원뿔대 외벽면과, 해당 원뿔대 외벽면과 연속하여 해당 기부의 일측 면에 이어짐과 아울러 원통 외벽면보다 대직경의 원통 외벽면을 가지고 있으며, 베어링 기체의 환형 돌출부의 내주면은, 원통 내벽면과, 해당 원통 내벽면에 연속하여 해당 원통 내벽면에서부터 내측으로 서서히 직경이 축소되는 환형의 원뿔대 내벽면과, 해당 원뿔대 내벽면과 연속하여 해당 기부의 일측 면에 이어짐과 아울러 원통 내벽면보다 소직경의 원통 내벽면을 가지고 있으며, 해당 베어링체의 해당 환형 오목부를 규정하는 외측 내주면은, 외측 원통 내벽면과, 해당 외측 원통 내벽면에서부터 서서히 직경이 확대됨과 아울러 해당 환형 오목부의 개구단의 외연을 규정하는 환형의 주연을 가진 외측 원뿔대 내벽면을 구비하고 있으며, 해당 베어링체의 해당 환형 오목부를 규정하는 내측 내주면은, 내측 원통 내벽면과, 해당 내측 원통 내벽면에서부터 서서히 직경이 축소됨과 아울러 해당 환형 오목부의 개구단의 내연을 규정하는 환형의 주연을 가진 내측 원뿔대 내벽면을 구비하고 있으며, 해당 베어링체는, 외측 원통 내벽면을 환형 돌출부의 외주면의 원통 외벽면에, 내측 원통 내벽면을 환형 돌출부의 내주면의 원통 내벽면에 각각 끼워맞춤과 아울러 외측 원뿔대 내벽면을 원뿔대 외벽면에, 내측 원뿔대 내벽면을 원뿔대 내벽면에 각각 접촉시키고, 해당 환형 돌출부에 접촉하는 부위에서 초음파 용착에 의해 해당 환형 돌출부에 용착 접합되어 베어링 기체에 일체화되어 있다.

이러한 다른 예에서는, 베어링 기체와 베어링체의 해당 서로 접촉하는 부위가 소위 스카프 이음(scarf joint)이므로, 해당 스카프 이음에서 초음파에 의해 규등한 발열을 얻을 수 있어 큰 용착 면적을 얻을 수 있기 때문에, 기밀성이 좋고 매우 강한 용착 강도를 얻을 수 있어 베어링체와 베어링 기체가 보다 견고하게 일체화된 정압 기체 베어링을 제공할 수 있다.

공기실은, 해당 기부의 일측 면과, 해당 기부의 일측 면에 대면하는 베어링체의 일측 면과, 해당 베어링 기체의 환형 돌출부의 내주면의 원뿔대 내벽면 및 소직경의 원통 내벽면에 의해 규정되어 베어링 기체 및 베어링체의 협동에 의해 형성된 공간부를 구비해도 좋고, 그 대신에 해당 기부의 일측 면과, 해당 기부의 일측 면에 대면하는 베어링체의 일측 면과, 해당 베어링 기체의 소직경의 원통 내벽면에 의해 규정되어 베어링 기체 및 베어링체의 협동에 의해 형성된 공간부를 구비하고 있어도 좋고, 이러한 경우 조리개 구멍은 일단에서는 공간부로 개구되어 있어도 좋다.

또 공기실은 해당 베어링체의 일측 면에서 개구됨과 아울러 해당 베어링체에 형성된 오목부를 구비해도 좋고, 이 경우 조리개 구멍은 일단에서는 오목부로 개구되어 있으면 좋다.

본 발명의 정압 기체 베어링에 있어서, 베어링체는 환형 홈뿐 아니라 그 타측 면에 형성됨과 아울러 해당 환형 홈의 외측에서 해당 환형 홈을 둘러싸는 대직경 환형 홈과, 일방의 단부가 해당 환형 홈으로 개구됨과 아울러 타방의 단부가 대직경 환형 홈으로 개구되는 복수개의 제1 방사형 홈과, 그 타측 면에 형성됨과 아울러 해당 환형 홈의 내측에서 해당 환형 홈에 둘러싸인 소직경 환형 홈과, 일방의 단부가 환형 홈으로 개구됨과 아울러 타방의 단부가 소직경 환형 홈으로 개구되는 복수개의 제2 방사형 홈을 더 구비해도 좋고, 이들 대직경 환형 홈, 제1 방사형 홈, 소직경 환형 홈 및 제2 방사형 홈 중 적어도 하나는 상기와 마찬가지로 레이저 가공에 의해 형성되어 있어도 좋다.

본 발명의 정압 기체 베어링은, 베어링 기체에 마련됨과 아울러 구체(球體) 수용 오목부를 가진 구체 수용 수단을 더 구비해도 좋고, 이러한 구체 수용 수단은 기부의 타측 면에서 개구되어 해당 기부에 형성된 원뿔대 오목부를 구체 수용 오목부로서 가지고 있어도 좋고, 기부의 타측 면에서 개구되어 해당 베어링 기체에 형성된 반구(半球) 오목부를 구체 수용 오목부로서 가지고 있어도 좋고, 기부의 타측 면에서 개구되어 해당 기부에 형성된 원기둥형 오목부에 끼워맞추어져 고정됨과 아울러 일측 면에서 개구된 원뿔대 오목부를 구체 수용 오목부로서 가진 결합편을 구비하고 있어도 좋고, 그리고 기부의 타측 면에서 개구되어 해당 기부에 형성된 원기둥형 오목부에 끼워맞추어져 고정됨과 아울러 일측 면에서 개구된 반구 오목부를 구체 수용 오목부로서 가진 결합편을 구비하고 있어도 좋다.

이러한 구체 수용 수단을 구비한 정압 기체 베어링에서는 구체 수용 오목부에, 예를 들면 볼 스터드의 구체가 기부 또는 결합편에 슬라이딩 가능하게 접하여 배치되어 있어도 좋고, 이러한 경우에는 정압 기체 베어링에 구체 둘레의 자동 조심(調芯) 기능이 부가된다.

이러한 자동 조심 기능이 부가된 정압 기체 베어링은, 피가공물의 안착대의 위치 결정 장치로서의 직동 안내 장치에 이용되기에 적합하다.

본 발명의 직동 안내 장치는, 상면 안내면 및 양측 안내면을 가진 안내 부재와, 이 안내 부재의 외측에 배치됨과 아울러 상면 안내면에 대면하는 상판 및 양측 안내면에 대면하는 1쌍의 측판을 구비한 가동 테이블과, 이 가동 테이블의 상판의 하면 및 1쌍의 측판 각각의 내면 중 적어도 하나의 면에 구체를 안내 부재를 향하게 하여 세워진 볼 스터드와, 이 볼 스터드의 구체 및 해당 적어도 하나의 면에 대면하는 상면 안내면 및 양측 안내면의 사이에 배치됨과 아울러 구체 수용 수단을 가진 상기 정압 기체 베어링과, 해당 적어도 하나의 면 이외의 가동 테이블의 상판의 하면 및 1쌍의 측판 각각의 내면 및 해당 적어도 하나의 면 이외의 가동 테이블의 상판의 하면 및 1쌍의 측판 각각의 내면에 대면하는 상면 안내면 및 양측 안내면의 사이에 배치됨과 아울러 구체 수용 수단을 반드시 갖는 것은 아닌 상기 정압 기체 베어링을 구비하고 있으며, 볼 스터드의 구체는, 구체 수용 수단을 가진 정압 기체 베어링의 베어링 기체가 해당 구체를 중심으로 하여 볼 스터드에 대해 요동 가능하도록 해당 정압 기체 베어링의 구체 수용 수단의 구체 수용부 각각에 수용되어 있으며, 구체 수용 수단을 반드시 갖는 것은 아닌 정압 기체 베어링 중 적어도 하나의 정압 기체 베어링의 베어링 기체의 기부는, 해당 적어도 하나의 면 이외의 가동 테이블의 상판의 하면 및 1쌍의 측판 각각의 내면에 고정되어 있다.

본 발명의 직동 안내 장치에 의하면, 베어링체의 복수개의 공기 취출 구멍으로부터 안내 부재의 안내면에 압축 공기를 분사함으로써 베어링체의 타측 면과 안내면 사이의 베어링 간극(수㎛∼수십㎛정도)에 형성되는 공기의 윤활막에 의해 가동 테이블을 안내면에 대해 비접촉 상태로 보유지지할 수 있으며 그 때 정압 기체 베어링에서는 조리개 구멍을 통해 베어링체의 타측 면과 안내면 사이의 베어링 간극에 조리개 구멍을 통해 연통되는 공기실이 진동 감쇠 작용을 발휘하기 때문에 자여 진동의 발생을 억제할 수 있고, 그리고 베어링체의 타측 면과 안내면 사이의 베어링 간극이 불균일하여 베어링 간극에서 압력차가 발생하더라도 그 압력차에 의해 베어링 간극이 균일해지는 방향으로 정압 기체 베어링이 자동 조심되어 베어링체의 타측 면이 안내면에 대해 평행한 상태가 유지되기 때문에, 안내 부재 및 가동 테이블의 평행도, 직각도 등의 부품 정밀도를 비교적 낮은 정밀도로 할 수 있어 정압 기체 베어링 자체의 저비용과 더불어 저렴한 직동 안내 장치를 제공할 수 있다.

본 발명의 정압 기체 베어링에 있어서, 베어링체는 폴리아세탈 수지, 폴리아미드 수지, 폴리페닐렌설파이드 수지 등의 열가소성 합성수지로 형성되어 있는 것이 바람직하고, 또 베어링 기체는 폴리아세탈 수지, 폴리아미드 수지, 폴리페닐렌설파이드 수지 등의 열가소성 합성수지 또는 이들 열가소성 합성수지에 유리섬유, 유리분말, 탄소섬유 혹은 무기 충전재를 30∼50질량% 함유한 보강 충전재 함유 열가소성 합성수지로 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이들 합성수지제의 베어링체 및 베어링 기체는 합성수지 소재를 기계 가공하여 형성해도 좋고, 금형을 이용하여 사출 성형에 의해 형성해도 좋다.

본 발명에 의하면, 자여 진동의 발생을 억제할 수 있어 피지지체의 지지를 안정적으로 행할 수 있는 대량생산이 가능하며, 저렴한 정압 기체 베어링 및 이 정압 기체 베어링을 이용한 직동 안내 장치를 제공할 수 있다.

도 1은, 본 발명의 실시형태의 바람직한 예의 평면 설명도이다.
도 2는, 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선 단면 설명도이다.
도 3은, 도 2의 일부 확대 단면 설명도이다.
도 4는, 베어링 기체의 평면 설명도이다.
도 5는, 도 4의 V-V선 단면 설명도이다.
도 6은, 도 5의 일부 확대 단면 설명도이다.
도 7은, 도 5의 일부 확대 단면 설명도이다.
도 8은, 베어링체의 저면 설명도이다.
도 9는, 도 8의 IX-IX선 단면 설명도이다.
도 10은, 베어링체 소체(素體)와 베어링 기체와의 조립체의 평면 설명도이다.
도 11은, 도 10의 XI-XI선 단면 설명도이다.
도 12는, 도 11의 일부 확대 단면 설명도이다.
도 13은, 베어링체 소체의 다른 실시형태의 바람직한 예의 단면 설명도이다.
도 14는, 도 13에 도시한 베어링체 소체와 베어링 기체와의 조립체의 단면 설명도이다.
도 15는, 도 14의 일부 확대 단면 설명도이다.
도 16은, 베어링체 소체의 다른 실시형태의 바람직한 예의 저면 설명도이다.
도 17은, 도 16의 XVⅡ-XVⅡ선 단면 설명도이다.
도 18은, 도 17에 도시한 베어링체 소체와 베어링 기체와의 조립체의 단면 설명도이다.
도 19는, 본 발명의 다른 실시형태의 바람직한 예의 단면 설명도이다.
도 20은, 베어링체 소체의 다른 실시형태의 바람직한 예의 저면 설명도이다.
도 21은, 도 20의 XXI-XXI선 단면 설명도이다.
도 22는, 도 21에 도시한 베어링체 소체와 베어링 기체와의 조립체의 평면 설명도이다.
도 23은, 도 22의 XXⅢ-XXⅢ선 단면 설명도이다.
도 24는, 본 발명의 다른 실시형태의 바람직한 예의 평면 설명도이다.
도 25는, 도 24의 XXV-XXV선 단면 설명도이다.
도 26은, 베어링체의 다른 실시형태의 바람직한 예의 평면 설명도이다.
도 27은, 결합편의 바람직한 예의 단면 설명도이다.
도 28은, 도 27에 도시한 결합편을 끼워맞추어 고정시킨 베어링 기체를 이용한 본 발명의 다른 실시형태의 바람직한 예의 단면 설명도이다.
도 29는, 도 28에 도시한 예에 자동 조심 기능을 부가한 정압 기체 베어링의 단면 설명도이다.
도 30은, 결합편의 다른 바람직한 예의 단면 설명도이다.
도 31은, 도 30에 도시한 결합편을 끼워맞추어 고정시킨 베어링 기체를 이용한 본 발명의 다른 실시형태의 바람직한 예의 단면 설명도이다.
도 32는, 도 31에 도시한 예에 자동 조심 기능을 부가한 정압 기체 베어링의 단면 설명도이다.
도 33은, 정압 기체 베어링을 이용한 직동 안내 장치의 실시형태의 바람직한 예의 단면 설명도이다.

이하 본 발명을, 도면에 도시한 바람직한 실시형태의 예에 기초하여 더욱 상세히 설명하기로 한다. 아울러 본 발명은 이들 예로 한정되지는 않는다.

도 1 내지 도 9에서 정압 기체 베어링(1)은, 바람직하게는 폴리아세탈 수지(POM), 폴리아미드 수지(PA), 폴리페닐렌설파이드 수지(PPS) 등의 열가소성 합성수지 또는 이들 열가소성 합성수지에 유리섬유, 유리분말, 탄소섬유 혹은 무기 충전재를 30∼50질량% 함유한 보강 충전재 함유 열가소성 합성수지로 형성되어 있는 합성수지제의 베어링 기체(2)와, 베어링 기체(2)에 일체적으로 용착 접합됨과 아울러 바람직하게는 폴리아세탈 수지, 폴리아미드 수지, 폴리페닐렌설파이드 수지 등의 열가소성 합성수지로 형성되어 있는 합성수지제의 베어링체(3)를 구비하고 있다.

베어링 기체(2)는 특히 도 4 내지 도 7에 도시한 바와 같이 기부(4)와, 기부(4)의 평면시(平面視) 원형의 일측 면(5)으로부터 일체적으로 돌출 형성된 환형 돌출부(6)와, 일단(7)에서는 환형 돌출부(6)의 평면시 원형의 돌출 단면(8)에서 개구되는 한편, 타단(9)에서는 기부(4)의 원통형 외주면의 평탄면부(10)에서 개구됨과 아울러 기부(4) 및 환형 돌출부(6)에 마련된 급기 통로(11)와, 기부(4)의 평면시 원형의 타측 면(12)의 중앙부에 평면시 원형의 개구면(13)을 가지고 해당 중앙부에 마련됨과 아울러 평면시 원형의 저면(14)으로 규정된 원기둥형 오목부(15)를 구비하고 있다.

환형 돌출부(6)는, 외주면(16)을 가진 외측 환형 돌출부(17)와, 내주면(18)을 가진 내측 환형 돌출부(19)를 구비하고 있다.

외측 환형 돌출부(17)의 외주면(16)은, 특히 도 6에 도시한 바와 같이 원통 외벽면(20)과, 원통 외벽면(20)에 연속하여 원통 외벽면(20)에서부터 외측으로 서서히 직경이 확대되는 환형의 원뿔대 외벽면(21)과, 원뿔대 외벽면(21)과 연속하여 기부(4)의 일측 면(5)에 이어짐과 아울러 원통 외벽면(20)보다 대직경의 원통 외벽면(22)을 가지고 있다.

내측 환형 돌출부(19)의 내주면(18)은, 특히 도 7에 도시한 바와 같이 원통 내벽면(23)과, 원통 내벽면(23)에 연속하여 원통 내벽면(23)에서부터 내측으로 서서히 직경이 축소되는 환형의 원뿔대 내벽면(24)과, 원뿔대 내벽면(24)과 연속하여 기부(4)의 일측 면(5)에 이어짐과 아울러 원통 내벽면(23)보다 소직경의 원통 내벽면(25)을 가지고 있다.

베어링 기체(2)에 마련된 급기 통로(11)는, 링형 개구(26)로서의 링형 일단(7)에서 돌출 단면(8)에서 개구됨과 아울러 기부(4) 및 환형 돌출부(6)에 마련된 바닥이 있는 링형 오목부(27)와, 기부(4)에 마련됨과 아울러 일단에서는 링형 오목부(27)에 연통되는 한편, 급기 통로(11)의 타단(9)이기도 한 타단에서는 기부(4)의 원통형 외주면의 평탄면부(10)에서 개구되는 급기구(28)를 구비한다.

링형 오목부(27)는, 기부(4)의 외측 원통 내벽면(29)과, 외측 원통 내벽면(29)에 대면한 기부(4)의 내측 원통 내벽면(30)과, 기부(4)의 원환형의 저벽면(31)에 의해 규정되어 있으며, 급기구(28)는, 일단에서 외측 원통 내벽면(29)에서 개구되어 링형 오목부(27)에 연통되어 있다.

베어링체(3)는, 특히 도 3, 도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이 기부(4)의 일측 면(5)에 대면하는 평면시 원형의 일측 면(32)에 형성됨과 아울러 베어링 기체(2)의 환형 돌출부(6)를 수용한 환형 오목부(33)와, 평면시 원형의 타측 면(34)에서 개구된 환형 홈(35)과, 일단(36)에서는 환형 홈(35)에 연통됨과 아울러 타단(37)에서는 환형 오목부(33)로 개구된 복수개의 공기 취출 구멍(38)과 원통형 외주면(39)을 가지고 있다.

특히 도 3에 도시한 바와 같이 베어링체(3)의 환형 저면(43)과, 서로 대면하는 1쌍의 원통면(44)에 의해 규정된 환형 홈(35)은, 적어도 0.3mm의 폭(W)과 적어도 0.01mm의 깊이(d)를 가지고 있으며, 공기 취출 구멍(38)은 그 일단(36)에서, 본 예에서는 일단(36)에서부터 타단(37)에 걸쳐 적어도 30㎛의 직경(D)을 가지고 환형 오목부(33)와 환형 홈(35) 사이에서 자성 조리개를 형성하고 있다.

환형 오목부(33)는, 공기 취출 구멍(38)의 타단(37)이 개구되는 원환형의 천정면(45)과, 천정면(45)의 외연에 연접(連接)되어 있는 외측 내주면(46)과, 천정면(45)의 내연에 연접되어 있는 내측 내주면(47)에 의해 규정되어 있다.

환형 오목부(33)를 규정하는 외측 내주면(46)은, 천정면(45)의 외연에 연접되어 있는 소직경연(緣)을 가진 환형의 원뿔대 외벽면(48)과, 원뿔대 외벽면(48)의 대직경연에 연접되어 있는 소직경연을 가짐과 아울러 외측 환형 돌출부(17)의 돌출 단면(8)에 대해 간극(49)을 두고 대면한 원환형의 단부(段部) 벽면(50)과, 단부 벽면(50)의 대직경연에 연접되어 있는 주연을 가짐과 아울러 환형 오목부(33)의 원형 개구단(51)의 외연을 규정하는 원환형의 주연(52)을 가진 외측 원통 내벽면(53)을 구비하고 있다.

환형 오목부(33)를 규정하는 내측 내주면(47)은, 천정면(45)의 내연에 연접되어 있는 대직경연을 가진 환형의 원뿔대 내벽면(54)과, 원뿔대 내벽면(54)의 소직경연에 연접되어 있는 대직경연을 가짐과 아울러 내측 환형 돌출부(19)의 돌출 단면(8)에 대해 간극(55)을 두고 대면한 원환형의 단부 벽면(56)과, 단부 벽면(56)의 소직경연에 연접되어 있는 주연을 가짐과 아울러 환형 오목부(33)의 원형 개구단(51)의 내연을 규정하는 원환형의 주연(57)을 가진 내측 원통 내벽면(58)을 가지고 있다.

정압 기체 베어링(1)은, 환형 홈(35)을 통한 공기 취출 구멍(38)으로부터의 공기의 취출에 의한 자여 진동을 감쇠시키는 자여 진동 감쇠 기구(A)를 더 구비하고 있으며, 자여 진동 감쇠 기구(A)는, 베어링 기체(2) 및 베어링체(3)의 협동에 의해 형성된 공기실(B)과, 일단(40)에서는 일측 면(32)의 중앙부로 개구되어 공기실(B)에 연통됨과 아울러 타단(41)에서는 타측 면(34)의 중앙부로 개구되는 하나의 조리개 구멍(42)을 구비하고 있으며, 조리개 구멍(42)은 1mm 정도의 직경을 가지고 있으면 좋다.

공기실(B)은, 기부(4)의 일측 면(5)과, 면(5)에 대면하는 베어링체(3)의 일측 면(32)과, 베어링 기체(2)의 환형 돌출부(6)의 내주면(18)의 원뿔대 내벽면(24) 및 소직경의 원통 내벽면(25)에 의해 규정되어 베어링 기체(2) 및 베어링체(3)의 협동에 의해 형성된 공간부(C)를 구비하고 있으며, 조리개 구멍(42)은 일단(40)에서는 공간부(C)로 개구되어 있다.

베어링체(3)는, 외측 원통 내벽면(53)을 외측 환형 돌출부(17)의 외주면(16)의 원통 외벽면(20)에, 내측 원통 내벽면(58)을 내측 환형 돌출부(19)의 내주면(18)의 원통 내벽면(23)에 각각 접촉하여 끼워맞춤과 아울러 환형 오목부(33)의 개구단(51)의 외연을 규정하는 외측 원통 내벽면(53)의 환형의 주연(52)을 외측 환형 돌출부(17)의 외주면(16)의 원뿔대 외벽면(21)에, 환형 오목부(33)의 개구단(51)의 내연을 규정하는 내측 원통 내벽면(58)의 환형의 주연(57)을 내측 환형 돌출부(19)의 내주면(18)의 원뿔대 내벽면(24)에 각각 접촉시키고 있으며, 베어링체(3)는 서로 접촉하는 부위, 즉, 주연(52)과 원뿔대 외벽면(21)의 접촉 부위 및 주연(57)과 원뿔대 내벽면(24)의 접촉 부위에서의 초음파 용착, 소위 전단 이음부에 의해 주연(52)의 원뿔대 외벽면(21)에 접촉하는 부위 및 주연(57)의 원뿔대 내벽면(24)에 접촉하는 부위뿐 아니라, 외측 원통 내벽면(53)의 원통 외벽면(20)에 접촉하는 부위 및 내측 원통 내벽면(58)의 원통 내벽면(23)에 접촉하는 부위에서 베어링 기체(2)에 용착 접합되어 베어링 기체(2)에 일체화되어 있다.

베어링체(3)가 환형 오목부(33)를 규정하는 외측 내주면(46) 및 내측 내주면(47)에서 환형 돌출부(6)의 외주면(16) 및 내주면(18)에 용착 접합되어 베어링 기체(2)에 일체화됨으로써 축 기부(4)의 일측 면(5)과, 일측 면(5)에 대면하는 베어링체(3)의 일측 면(32)과, 베어링 기체(2)의 내측 환형 돌출부(19)의 내주면(18)의 원뿔대 내벽면(24) 및 소직경의 원통 내벽면(25)에 의해 규정된 공기실(B)의 공간부(C)가 형성되게 된다.

정압 기체 베어링(1)에서는, 베어링체(3)의 면(34)에서의 폭(W)이 적어도 0.3mm이고 깊이(d)가 적어도 0.01mm인 환형 홈(35)과, 일단(36)에서는 환형 홈(35)으로 개구되고 타단(37)에서는 환형 오목부(33)로 개구되는 직경이 적어도 30㎛인 복수개의 자성 조리개 형상의 복수개의 공기 취출 구멍(38)을 예를 들면 레이저 가공에 의해 순식간에 형성해도 좋다.

이상의 정압 기체 베어링(1)에서는 베어링체(3)는, 주연(52)과 원뿔대 외벽면(21)의 접촉부, 주연(57)과 원뿔대 내벽면(24)의 접촉부, 외측 원통 내벽면(53)과 원통 외벽면(20)의 접촉부 및 내측 원통 내벽면(58)과 원통 내벽면(23)의 접촉부에서 초음파 용착에 의해 순식간에 기밀성을 가지고 베어링 기체(2)에 용착 접합되어 있기 때문에 대량생산이 가능해질 뿐 아니라 저렴하게 할 수 있다.

다음으로 도 1 내지 도 3에 도시한 정압 기체 베어링(1)의 제조방법의 예를 설명하면, 우선 도 4 내지 도 7에 도시한 합성수지제의 베어링 기체(2)와, 일측 면(32)의 중앙부에서 개구됨과 아울러 타측 면(34)의 중앙부에서 개구되는 하나의 조리개 구멍(42)이 미리 형성되어 있는데, 환형 홈(35) 및 복수개의 공기 취출 구멍(38)이 형성되어 있지 않은 도 10 및 도 11에 도시한 합성수지제의 베어링체 소체(3a)를 준비하고, 도 10 내지 도 12에 도시한 바와 같이 기부(4)의 일측 면(5)을 베어링체(3)의 일측 면(32)에 대면시킴과 아울러 베어링 기체(2)의 환형 돌출부(6)를 베어링체(3)의 환형 오목부(33)에 수용시키고, 환형 오목부(33)의 개구단(51)의 외연을 규정하는 외측 원통 내벽면(53)의 환형의 주연(52)을 외측 환형 돌출부(17)의 외주면(16)의 원뿔대 외벽면(21)에, 환형 오목부(33)의 개구단(51)의 내연을 규정하는 내측 원통 내벽면(58)의 환형의 주연(57)을 내측 환형 돌출부(19)의 내주면(18)의 원뿔대 내벽면(24)에 각각 접촉시켜 베어링체 소체(3a)와 베어링 기체(2)와의 조립체(59)를 형성한다.

조립체(59)에서의 베어링체 소체(3a)의 면(34)에 공구혼(tool horn)(미도시)을 눌러대어 가압력 0.098∼0.60MPa, 진동 진폭 20∼80㎛, 발신 시간 0.1∼1.5초, 홀드 시간 0.5∼1.0초의 용착 조건으로 초음파 진동을 부여하여, 주연(52)과 원뿔대 외벽면(21)의 접촉부 및 주연(57)과 원뿔대 내벽면(24)의 접촉부와의 전단 이음부에서 직경 방향의 용착 여유(X) 및 삽입 방향의 용착 여유(Y)을 두고 용착 접합시켜 베어링 기체(2)와 베어링체 소체(3a)를 접합 일체화시킨다.

여기서 30질량%의 유리섬유를 함유한 폴리페닐렌설파이드 수지로 형성된 베어링 기체(2)의 외측 환형 돌출부(17)의 원통 외벽면(22)의 직경을 D1, 원통 외벽면(20)의 직경을 D2, 내측 환형 돌출부(19)의 원통 내벽면(23)의 직경을 D3, 원통 내벽면(25)의 직경을 D4로 하고, 폴리페닐렌설파이드 수지로 형성된 베어링체 소체(3a)의 환형 오목부(33)의 외측 원통 내벽면(53)의 직경을 d1, 환형 오목부(33)의 내측 원통 내벽면(58)의 직경을 d2로 하고, 다음의 치수 제원의 베어링 기체(2)와 베어링체 소체(3a)의 조립체(59)를 다음의 용착 조건으로 초음파 용착하여 일체화한 예에 대해 설명하기로 한다.

＜치수 제원＞

D1(원통 외벽면(22)의 직경)　　　　φ41mm(공차＋0.1, 0)

D2(원통 외벽면(20)의 직경)　　　　φ40mm(공차0, -0.05)

D3(원통 내벽면(23)의 직경)　　　　φ20mm(공차0.05, 0)

D4(원통 내벽면(25)의 직경)　　　　φ19mm(공차0, -0.1)

d1(외측 원통 내벽면(53)의 직경) 　　φ40mm(공차＋0.10, ＋0.05)

d2(내측 원통 내벽면(58)의 직경) 　　φ20mm(공차-0.05, -0.10)

＜용착 조건＞

가압력：0.1MPa 진동 진폭：40㎛ 발진 시간：0.5초 홀드 시간：0.5초

상기 치수 제원 및 용착 조건으로 초음파 용착한 베어링 기체(2)와 베어링체 소체(3a)와의 조립체(59)는, 주연(52)과 원뿔대 외벽면(21)와의 접합부 및 주연(57)과 원뿔대 내벽면(24)과의 접합부에서, 양호한 기밀성으로 용착 접합되어 있으며 견고한 용착 강도로 접합 일체화되어 있다는 것을 확인하였다.

이와 같이 접합 일체화된 조립체(59)에서의 베어링체 소체(3a)의 면(34)에 레이저 가공기에 의해 레이저를 조사하고 폭(W) 0.3∼1.0mm, 깊이(d) 0.01∼0.05mm의 환형 홈(35)과, 환형 홈(35)을 규정하는 환형 저면(43)에 환형 저면(43)에서부터 베어링체(3)를 관통하여 천정면(45)에서 환형 오목부(33)로 개구되는 직경이 적어도 30㎛, 바람직하게는 30∼120㎛인 복수개의 자성 조리개 형상의 공기 취출 구멍(38)을 형성한다.

사용하는 가공용 레이저로서는 탄산가스 레이저, YAG 레이저, UV레이저 또는 엑시머 레이저 등에서 선택되는데, 바람직하게는 탄산가스 레이저를 사용한다.

중앙에서의 직경이 30mm이며 폭 0.5mm, 깊이 0.05mm인 환형 홈(35)은 레이저 출력9.5W의 탄산가스 레이저를 사용하여 스캔 스피드 1000mm/s, 중복 인자 횟수 1회, 가공 시간 2초로 폴리페닐렌설파이드 수지로 형성된 베어링체 소체(3a)의 면(34)에 형성, 가공할 수 있고, 또 환형 홈(35)의 환형 저면(43)에, 환형 저면(43)에서부터 베어링체 소체(3a)를 관통하여 천정면(45)에서 환형 오목부(33)로 개구되는 직경 0.065mm(65㎛)의 자성 조리개 형상의 공기 취출 구멍(38)은 레이저 출력 14W, 가공 시간 15초로 원주 방향으로 10등배(等配)의 위치에 10개 가공할 수 있었다.

상기의 예에서는, 외측 내주면(46)은 원뿔대 외벽면(48), 단부 벽면(50) 및 외측 원통 내벽면(53)을 구비하고 있으며, 내측 내주면(47)은 원뿔대 내벽면(54), 단부 벽면(56) 및 내측 원통 내벽면(58)을 구비하고 있는데, 대신에 도 13 내지 도 15에 도시한 바와 같이 외측 내주면(46)은 원뿔대 외벽면(48), 단부 벽면(50) 및 외측 원통 내벽면(53)뿐 아니라, 외측 원통 내벽면(53)의 일단에 연접되어 해당 일단에서부터 서서히 직경이 확대됨과 아울러 환형 오목부(33)의 개구단(51)의 외연을 규정하는 원환형의 주연(60)을 가진 외측 원뿔대 내벽면(61)을 더 구비하고 있으며, 내측 내주면(47)은 원뿔대 내벽면(54), 단부 벽면(56) 및 내측 원통 내벽면(58)뿐 아니라, 내측 원통 내벽면(58)의 일단에 연접되어 해당 일단에서부터 서서히 직경이 축소됨과 아울러 환형 오목부(33)의 개구단(51)의 내연을 규정하는 원환형의 주연(62)을 가진 내측 원뿔대 내벽면(63)을 더 구비해도 좋고, 도 13 내지 도 15에 도시한 베어링체 소체(3a)와 기부(4)와의 조립체(64)에서는, 베어링체(3)는 외측 원통 내벽면(53)을 외측 환형 돌출부(17)의 외주면(16)의 원통 외벽면(20)에, 내측 원통 내벽면(58)을 내측 환형 돌출부(19)의 내주면(18)의 원통 내벽면(23)에 각각 끼워맞춤과 아울러 외측 원뿔대 내벽면(61)을 외측 환형 돌출부(17)의 외주면(16)의 원뿔대 외벽면(21)에, 내측 원뿔대 내벽면(63)을 내측 환형 돌출부(19)의 내주면(18)의 원뿔대 내벽면(24)에 각각 접촉시키고 있으며, 베어링체 소체(3a)는 서로 접촉하는 부위, 즉, 외측 원뿔대 내벽면(61)과 원뿔대 외벽면(21)의 접촉 부위 및 내측 원뿔대 내벽면(63)과 원뿔대 내벽면(24)의 접촉 부위에서의 초음파 용착, 소위 스카프 이음(축방향의 용착 여유(X), 삽입 방향의 용착 여유(Y))에 의해 외측 원뿔대 내벽면(61)의 원뿔대 외벽면(21)에 접촉하는 부위 및 내측 원뿔대 내벽면(63)의 원뿔대 내벽면(24)에 접촉하는 부위에서 베어링 기체(2)에 용착 접합되어 베어링 기체(2)에 일체화되어 있다.

도 13 내지 도 15에 도시한 조립체(64)에서는, 공기실(B)은 기부(4)의 일측 면(5)과, 일측 면(5)에 대면하는 베어링체(3)의 일측 면(32)과, 베어링 기체(2)의 내측 환형 돌출부(19)의 내주면(18)의 소직경의 원통 내벽면(25)에 의해 규정되어 베어링 기체(2) 및 베어링체 소체(3a)의 협동에 의해 형성되어 있는 공간부(C)를 구비하고 있다.

도 13 내지 도 15에 도시한 조립체(64)에 의하면, 외측 원뿔대 내벽면(61)과 원뿔대 외벽면(21)의 접촉 부위 및 내측 원뿔대 내벽면(63)과 원뿔대 내벽면(24)의 접촉 부위에서 면접촉(경사면 접촉)으로 이루어진 소위 스카프 이음이 형성되어 있기 때문에 초음파 용착에서 면접촉으로 균등한 발열을 얻을 수 있어 큰 용착 면적을 얻을 수 있는 결과, 스카프 이음에서 기밀성이 좋고 매우 강한 용착 강도를 얻을 수 있으며 베어링 기체(2)와 베어링체 소체(3a)는 견고하게 일체화되어 있다.

도 14 및 도 15에 도시한 베어링체(3a)와 베어링 기체(2)와의 조립체(64)를 제조하려면, 도 4 내지 도 7에 도시한 합성수지제의 베어링 기체(2)와 도 13에 도시한 합성수지제의 베어링체(3a)를 준비하고, 도 14 및 도 15에 도시한 바와 같이 기부(4)의 일측 면(5)에 베어링체(3a)의 일측 면(32)을 대면시킴과 아울러 베어링 기체(2)의 환형 돌출부(6)를 베어링체(3a)의 환형 오목부(33)에 수용시키고 외측 원뿔대 내벽면(61)을 원뿔대 외벽면(21)에, 내측 원뿔대 내벽면(63)을 원뿔대 내벽면(24)에 각각 접촉시키고 이하 상기와 마찬가지로 하여 외측 원뿔대 내벽면(61)과 원뿔대 외벽면(21)의 접촉부 및 내측 원뿔대 내벽면(63)과 원뿔대 내벽면(24)의 접촉부의 용착 접합을 행한다.

이와 같이 접합 일체화된 조립체(64)에서의 베어링체(3a)의 면(34)에, 상기와 마찬가지로 하여 레이저 가공기에 의해 레이저를 조사하여, 폭(W) 0.3∼1.0mm, 깊이(d) 0.01∼0.05mm의 환형 홈(35)과, 환형 홈(35)을 규정하는 환형 저면(43)에 환형 저면(43)에서부터 베어링체(3)를 관통하여 천정면(45)에서 환형 오목부(33)로 개구되는 직경이 적어도 30㎛, 바람직하게는 30∼120㎛인 복수개의 자성 조리개 형상의 공기 취출 구멍(38)을 형성함으로써 상기와 동일한 정압 기체 베어링(1)이 형성된다.

도 16 내지 도 18에 도시한 베어링체 소체(3a)를 가지고 도 19에 도시한 정압 기체 베어링(1)을 형성해도 좋고, 도 19에 도시한 정압 기체 베어링(1)에서 자여 진동 감쇠 기구(A)는 공간부(C)뿐 아니라, 베어링체(3)의 일측 면(32)의 중앙부에 평면시 원형의 개구단(66)을 가지고 베어링체(3)에 형성됨과 아울러 개구단(66)에서 공간부(C)에 연통된 오목부(D)를 더 가진 공기실(B)과, 일단(68)에서는 오목부(D)를 규정하는 평면시 원형의 천정면(69)에서 개구되어 오목부(D)에 연통되는 한편, 타단(70)에서는 타측 면(34)의 중앙부에서 개구된 직경 1mm 정도의 하나의 조리개 구멍(42)을 가지고 있다.

일측 면(32)의 중앙부에서 개구되어 베어링체(3)에 형성된 오목부(D)는, 평면시 원형의 천정면(69)과 천정면(69)에서부터 면(32)에 걸쳐, 직경이 확장되는 원뿔대면(71)에 의해 규정된 깔때기형으로 형성되어 있다.

도 19에 도시한 정압 기체 베어링(1)을 제조하려면, 우선 도 18에 도시한 바와 같이 베어링 기체(2)의 기부(4)의 일측 면(5)에, 일측 면(32)의 중앙부로 개구단(66)을 가진 오목부(D)를 구비한 도 16 및 도 17에 도시한 베어링체 소체(3a)의 일측 면(32)을 대면시킴과 아울러 베어링 기체(2)의 환형 돌출부(6)를 베어링체 소체(3a)의 환형 오목부(33)에 수용시키고, 환형 오목부(33)의 개구단(51)의 외연을 규정하는 외측 원통 내벽면(53)의 환형의 주연(52)을 외측 환형 돌출부(17)의 외주면(16)의 원뿔대 외벽면(21)에, 환형 오목부(33)의 개구단(51)의 내연을 규정하는 내측 원통 내벽면(58)의 환형의 주연(57)을 내측 환형 돌출부(19)의 내주면(18)의 원뿔대 내벽면(24)에 각각 접촉시켜 베어링체 소체(3a)와 베어링 기체(2)와의 조립체(65)를 형성하고, 이하 상기와 마찬가지로 하여 주연(52)과 원뿔대 외벽면(21)의 접촉부 및 주연(57)과 원뿔대 내벽면(24)의 접촉부뿐 아니라, 외측 원통 내벽면(53)과 원통 외벽면(20)의 접촉부 및 내측 원통 내벽면(58)과 원통 내벽면(23)의 접촉부를 용착 접합하여 베어링체 소체(3a)와 베어링 기체(2)를 일체화하여 조립체(65)를 형성한다.

이와 같이 접합 일체화된 조립체(65)에서의 베어링체 소체(3a)의 면(34)에 상기와 마찬가지로 하여 레이저 가공기에 의해 레이저를 조사하고 폭(W) 0.3∼1.0mm, 깊이(d) 0.01∼0.05mm의 환형 홈(35)과, 환형 홈(35)을 규정하는 환형 저면(43)에, 환형 저면(43)에서부터 베어링체 소체(3a)를 관통하여 천정면(45)에서 환형 오목부(33)로 개구되는 직경이 적어도 30㎛, 바람직하게는 30∼120㎛인 복수개의 자성 조리개 형상의 공기 취출 구멍(38)을 형성하여 도 19에 도시한 정압 기체 베어링(1)을 형성한다.

이러한 도 19에 도시한 정압 기체 베어링(1)은, 기부(4)의 일측 면(5), 일측 면(5)에 대면하는 베어링체(3)의 일측 면(32), 베어링 기체(2)의 환형 돌출부(6)의 내주면(18)의 원뿔대 내벽면(24) 및 원통 내벽면(25)으로 둘러싸인 공간부(C)뿐 아니라, 개구단(66)에서 공기실(C)에 연통되어 베어링체(3)의 일측 면(32)에 형성된 오목부(D)를 구비한 공기실(B)과, 공기실(B)의 오목부(D)로 개구되는 하나의 조리개 구멍(42)으로 이루어진 자여 진동 감쇠 기구(A)를 구비하고 있다.

나아가 도 16 및 도 17에 도시한 베어링 소체(3a) 대신에, 조리개 구멍(42)이 형성되어 있지 않은 도 20 및 도 21에 도시한 베어링체 소체(3a)를 가지고 도 24 및 도 25에 도시한 정압 기체 베어링(1)을 제조해도 좋다.

도 20 및 도 21에 도시한 베어링체 소체(3a)를 이용하여 도 24 및 도 25에 도시한 정압 기체 베어링(1)을 제조할 경우에는, 도 22 및 도 23에 도시한 바와 같이 베어링 기체(2)의 기부(4)의 일측 면(5)에 일측 면(32)을 대면시킴과 아울러 베어링 기체(2)의 환형 돌출부(6)를 환형 오목부(33)에 수용시키고, 환형 오목부(33)의 개구단(51)의 외연을 규정하는 외측 원통 내벽면(53)의 환형의 주연(52)을 외측 환형 돌출부(17)의 외주면(16)의 원뿔대 외벽면(21)에, 환형 오목부(33)의 개구단(51)의 내연을 규정하는 내측 원통 내벽면(58)의 환형의 주연(57)을 내측 환형 돌출부(19)의 내주면(18)의 원뿔대 내벽면(24)에 각각 접촉시켜, 이하 상기와 마찬가지로 하여 주연(52)과 원뿔대 외벽면(21)의 접촉 부위 및 주연(57)과 원뿔대 내벽면(24)의 접촉 부위뿐 아니라, 외측 원통 내벽면(53)과 원통 외벽면(20)의 접촉 부위 및 내측 원통 내벽면(58)과 원통 내벽면(23)의 접촉 부위를 용착 접합하여 베어링 기체(2)와 베어링체 소체(3a)를 일체화한 조립체(72)를 형성한다.

도 22 및 도 23에 도시한 것처럼 접합 일체화된 조립체(72)에서의 베어링체 소체(3a)의 면(34)에, 상기와 마찬가지로 하여 레이저 가공기에 의해 레이저를 조사하고 폭(W) 0.3∼1.0mm, 깊이(d) 0.01∼0.05mm의 환형 홈(35)과, 환형 홈(35)을 규정하는 환형 저면(43)에 환형 저면(43)에서부터 베어링체(3)를 관통하여 천정면(45)에서 환형 오목부(33)로 개구되는 직경이 적어도 30㎛, 바람직하게는 30∼120㎛인 복수개의 자성 조리개 형상의 공기 취출 구멍(38)과, 오목부(D)를 규정하는 천정면(69)에 대응하는 면(34)의 중앙부에 직경이 50∼65㎛인 복수개, 바람직하게는 4∼24개의 조리개 구멍(42)를 형성하여 도 24 및 도 25에 도시한 정압 기체 베어링(1)을 형성한다.

도 24 및 도 25에 도시한 이러한 정압 기체 베어링(1)은, 베어링 기체(2)의 일측 면(5), 일측 면(5)에 대면하는 베어링체(3)의 일측 면(32), 베어링 기체(2)의 환형 돌출부(6)의 내주면(18)의 원뿔대 내벽면(21) 및 원통 내벽면(22)으로 둘러싸인 공간부(C)뿐 아니라, 공간부(C)에 연통됨과 아울러 베어링체(3)의 일측 면(32)에 형성된 오목부(D)를 구비한 공기실(B)과, 공기실(B)의 오목부(D)로 개구되는 복수개의 조리개 구멍(42)으로 이루어진 자여 진동 감쇠 기구(A)를 구비하고 있다.

나아가 상기 정압 기체 베어링(1)의 베어링체(3)는 1개의 환형 홈(35)을 구비하고 있는데, 이러한 환형 홈(35)뿐 아니라, 도 26에 도시한 바와 같이 베어링체(3)의 타측 면(34)에 환형 홈(35)과 동심에 형성됨과 아울러 환형 홈(35)의 외측에서 환형 홈(35)을 둘러싸는 대직경 환형 홈(73)과, 일방의 단부(74)가 환형 홈(35)으로 개구됨과 아울러 타방의 단부(75)가 대직경 환형 홈(73)으로 개구됨과 아울러 원주 방향으로 등간격으로 배치된 복수개의 방사형 홈(76)과, 베어링체(3)의 타측 면(34)에 환형 홈(35)과 동심에 형성됨과 아울러 환형 홈(35)의 내측에서 환형 홈(35)에 둘러싸인 소직경 환형 홈(77)과, 일방의 단부(78)가 환형 홈(35)으로 개구됨과 아울러 타방의 단부(79)가 소직경 환형 홈(77)으로 개구됨과 아울러 원주 방향으로 등간격으로 배치된 복수개의 방사형 홈(80)을 구비하고 있어도 좋다.

도 26에 도시한 베어링체(3)를 가진 정압 기체 베어링(1)에서는, 환형 홈(35)에 급기된 공기는 방사형 홈(76) 및 (80)을 통해 대직경 환형 홈(73) 및 소직경 환형 홈(77)에도 공급되기 때문에 공급 면적이 커져, 예를 들면 피지지체를 부상(浮上)시킬 때 안정적인 부상을 행할 수 있다.

이러한 대직경 환형 홈(73), 방사형 홈(76), 소직경 환형 홈(77) 및 방사형 홈(80)은 환형 홈(35)의 형성과 함께 레이저 가공에 의해 형성되면 좋다.

정압 기체 베어링(1)은 또 도 27 및 도 28에 도시한 바와 같이 베어링 기체(2)에 마련됨과 아울러 구체 수용 오목부(E)를 가진 구체 수용 수단(F)을 더 구비해도 좋고, 구체 수용 수단(F)은 기부(4)의 타측 면(12)에서 개구되어 해당 기부(4)에 형성된 원기둥형 오목부(15)에서 저면(14)에 딱 맞게 접촉하여 기부(4)에 끼워맞추어져 고정되어 있는 결합편(81)을 가지고 있으며, 결합편(81)은, 일단(82)에서는 일측 면(83)에서 개구된 원 구멍(84)과, 원 구멍(84)의 타단(85)에 연통됨과 아울러 일단에서는 타측 면(86)에서 개구되어 타단(85)에서부터 면(86)을 향함에 따라 서서히 직경이 확대된 원뿔대면(87)에 의해 규정된 구체 수용 오목부(E)로서의 깔때기형 원뿔대 오목부(88)를 구비하고 있다.

도 27 및 도 28에 도시한 정압 기체 베어링(1)에는, 도 29에 도시한 바와 같이 결합편(81)의 깔때기형 원뿔대 오목부(88)에, 볼 스터드(90)의 구체(91) 외면이 원뿔대면(87)에 슬라이딩 접촉하여 해당 구체(91)가 배치됨으로써 자동 조심 기능이 부가된다.

구체 수용 수단(F)는 또한, 도 30 및 도 31에 도시한 바와 같이 일단(82)에서는 일측 면(83)에서 개구되는 원 구멍(84)과, 원 구멍(84)의 타단(85)에 연통됨과 아울러 일단에서는 타측 면(86)에서 개구되어 타단(85)에서부터 면(86)을 향함에 따라 서서히 직경이 확대된 반구 오목면(92)에 의해 규정된 구체 수용부(E)로서의 반구 오목부(88)를 가짐과 아울러 원기둥형 오목부(15)에서 저면(14)에 딱 맞게 접촉하여 기부(4)에 끼워맞추어져 고정된 결합편(81)을 구비하고 있어도 좋다.

도 30 및 도 31에 도시한 정압 기체 베어링(1)에서도, 도 32에 도시한 바와 같이 결합편(81)의 반구 오목부(88)에, 볼 스터드(90)의 구체(91) 외면이 반구 오목면(92)에 슬라이딩 접촉하여 해당 구체(91)가 배치됨으로써 자동 조심 기능이 부가된다.

결합편(81)을 슬라이딩성이 우수한 재료, 예를 들면 폴리아세탈 수지, 폴리아미드 수지, 폴리에스텔 수지 등의 열가소성 합성수지, 혹은 구리 또는 구리 합금 등으로 형성함으로써 결합편(81)의 원뿔대면(87) 또는 반구 오목면(92)과 구체(91) 외면과의 슬라이딩 접촉을 보다 원활하게 행하게 할 수 있다.

상기의 구체 수용 수단(F)은 결합편(81)을 가진 예인데, 이러한 결합편(81)을 가지지 않고 기부(4)의 타측 면(12)에서 개구되어 해당 기부(4)에 직접 형성된 원뿔대 오목부(88) 또는 반구 오목부(88)를 구체 수용 오목부(E)로서 가지고 있어도 좋다.

상기 정압 기체 베어링(1)은, 도 33에 도시한 직동 안내 장치(120)에 이용되어도 좋고, 도 33에 도시한 직동 안내 장치(93)는, 안내면으로서의 상면 안내면(94) 및 양측 안내면(95)을 가진 안내 부재(96)와, 안내 부재(96)의 외측에 안내 부재(96)에 걸쳐져 배치됨과 아울러 상면 안내면(94)에 대면하는 상판(97) 및 양측 안내면(95)에 대면하는 1쌍의 측판(98)을 구비한 횡단면 ㄷ자형의 가동 테이블(99), 가동 테이블(99)의 상판(97)의 하면(100) 및 측판(98) 각각의 내면(101) 중 적어도 하나의 면에, 본 예에서는 측판(98) 각각의 내면(101)에 구체(91)를 안내 부재(96)를 향하게 하여 고정된 볼 스터드(90)와, 볼 스터드(90)의 구체(91) 각각과 해당 적어도 하나의 면인 측판(101) 각각의 내면(101)에 대면하는 양측 안내면(95) 각각과의 사이에 배치된 도 29에 도시한 정압 기체 베어링(1)과, 해당 적어도 하나의 면 이외의 면인 상판(97)의 하면(100)과 하면(100)에 대면하는 상면 안내면(94)과의 사이에 배치된 도 2에 도시한 정압 기체 베어링(1)을 구비하고 있다.

직동 안내 장치(93)에서 볼 스터드(90)의 구체(91) 각각은, 정압 기체 베어링(1) 각각의 기부(4)가 해당 구체(91)를 중심으로 하여 볼 스터드(90)에 대해 요동 가능하도록, 구체 수용 수단(F) 각각의 원뿔대 오목부(88)에, 원뿔대면(87)에 슬라이딩 가능하게 접촉하여 수용되어 있다.

상판(97)의 하면(100)과 하면(100)에 대면하는 상면 안내면(94) 사이에 배치된 도 2에 도시한 정압 기체 베어링(1)의 베어링 기체(2)의 기부(4)는, 가동 테이블(99)의 상판(97)의 하면(100)에 고정되어 있다.

이러한 직동 안내 장치(93)에 의하면, 급기 통로(11)에 공급된 압축 공기를 베어링체(3)의 복수개의 공기 취출 구멍(38)에서부터 안내 부재(96)의 상면 안내면(94) 및 양측 안내면(95)에 압축 공기를 분사함으로써, 베어링체(2)의 면(34)과 상면 안내면(94) 및 양측 안내면(95) 사이의 베어링 간극에 형성되는 공기의 윤활막에 의해 가동 테이블(99)을 상면 안내면(94) 및 양측 안내면(95)에 대해 비접촉 상태로 유지할 수 있다. 또 직동 안내 장치(93)에 의하면, 베어링체(2)의 면(34)과 상면 안내면(94) 및 양측 안내면(95) 사이의 베어링 간극의 공기압을 조리개 구멍(42)을 통해 공기실(B)에 전달할 수 있기 때문에 정압 기체 베어링(1), 특히 자동 조심 기능이 부가된 정압 기체 베어링(1)에서의 자여 진동을 억제할 수 있어 피지지체로서의 가동 테이블(99)을 안정적으로 지지할 수 있다. 그리고 베어링체(3)의 면(34)과 상면 안내면(94) 및 양측 안내면(95) 사이의 베어링 간극이 불균일하면 베어링 간극 각 부에 압력차가 발생하는데, 그 압력차에 의해 자동 조심 기능부의 정압 기체 베어링(1)이 베어링 간극을 균일하게 하는 방향으로 자동 조심되어 양측 안내면(95)에 대해 평행한 상태가 유지되기 때문에 안내 부재(96) 및 가동 테이블(99)의 평행도, 직각도 등의 부품 정밀도를 비교적 성긴 정밀도로 할 수 있어 정압 기체 베어링(1) 자체의 저비용과 더불어 직동 안내 장치(93)의 제작 용이화 및 비용 저하를 도모할 수 있다.

직동 안내 장치(93)에서는, 자동 조심 기능이 부가된 정압 기체 베어링(1)으로서 도 32에 도시한 정압 기체 베어링(1)을 사용해도 좋고, 또 자동 조심 기능이 부가되지 않은 정압 기체 베어링(1)으로서 상기 각 정압 기체 베어링(1)을 사용해도 좋다.

1　정압 기체 베어링
2　베어링 기체
3　베어링체
4　기부
5　면
6　환형 돌출부
11　급기 통로
17　외측 환형 돌출부
19　내측 환형 돌출부
20　원통 외벽면
21　원뿔대 외벽면
22　원통 외벽면
23　원통 내벽면
24　원뿔대 내벽면
25　원통 내벽면
33　환형 오목부
35　환형 홈
38　공기 취출 구멍
42　조리개 구멍
B　공기실
90　볼 스터드
93　직동 안내 장치

Claims

기부(基部), 해당 기부의 일측 면으로부터 일체적으로 돌출 형성된 환형 돌출부 및 일단에서는 해당 환형 돌출부의 돌출 단면(端面)에서 개구되는 한편, 타단에서는 기부의 외주면에서 개구됨과 아울러 기부 및 환형 돌출부에 마련된 급기 통로를 구비한 합성수지제의 베어링 기체(基體)와, 기부의 일측 면에 대면하는 일측 면에 형성됨과 아울러 베어링 기체의 환형 돌출부를 수용한 환형 오목부, 타측 면에서 개구된 환형 홈 및 일단에서는 환형 홈에 연통됨과 아울러 타단에서는 환형 오목부로 개구된 자성(自成; autogenous) 조리개로서의 복수개의 공기 취출 구멍을 각각 가진 합성수지제의 베어링체와, 환형 홈을 통한 공기 취출 구멍으로부터의 공기의 취출에 의한 자여 진동을 감쇠시키는 자여 진동 감쇠 기구를 구비하고 있으며, 베어링체는, 환형 오목부를 규정하는 베어링체의 외측 원주면 및 내측 원주면에서 환형 돌출부의 외주면 및 내주면에 용착 접합되어 베어링 기체에 일체화되어 있으며, 자여 진동 감쇠 기구는, 베어링 기체에 혹은 베어링체에 또는 베어링 기체 및 베어링체의 협동에 의해 형성된 공기실과, 일단은 해당 공기실에 연통되는 한편 타단은 베어링체의 타측 면에서 개구되는 적어도 하나의 조리개 구멍을 구비하고 있으며,
베어링 기체의 환형 돌출부의 외주면은, 원통 외벽면과, 해당 원통 외벽면에 연속하여 해당 원통 외벽면에서부터 외측으로 서서히 직경이 확대되는 환형의 원뿔대 외벽면과, 해당 원뿔대 외벽면과 연속하여 해당 기부의 일측 면에 이어짐과 아울러 원통 외벽면보다 대직경의 원통 외벽면을 가지고 있으며, 베어링 기체의 환형 돌출부의 내주면은, 원통 내벽면과, 해당 원통 내벽면에 연속하여 해당 원통 내벽면에서부터 내측으로 서서히 직경이 축소되는 환형의 원뿔대 내벽면과, 해당 원뿔대 내벽면과 연속하여 해당 기부의 일측 면에 이어짐과 아울러 원통 내벽면보다 소직경의 원통 내벽면을 가지고 있으며, 해당 베어링체의 환형 오목부를 규정하는 외측 내주면은, 해당 환형 오목부의 개구단의 외연(外緣)을 규정하는 환형의 주연(周緣)을 가진 외측 원통 내벽면을 구비하고 있으며, 해당 베어링체의 환형 오목부를 규정하는 내측 내주면은, 해당 환형 오목부의 개구단의 내연(內緣)을 규정하는 주연을 가진 내측 원통 내벽면을 가지고 있으며, 해당 베어링체는, 외측 원통 내벽면을 환형 돌출부의 외주면의 원통 외벽면에, 내측 원통 내벽면을 환형 돌출부의 내주면의 원통 내벽면에 각각 끼워맞춤과 아울러 해당 환형 오목부의 개구단의 외연을 규정하는 외측 원통 내벽면의 환형의 주연을 환형 돌출부의 외주면의 원뿔대 외벽면에, 해당 환형 오목부의 개구단의 내연을 규정하는 내측 원통 내벽면의 환형의 주연을 환형 돌출부의 내주면의 원뿔대 내벽면에 각각 접촉시키고, 해당 환형 돌출부에 접촉하는 부위에서 초음파 용착에 의해 해당 환형 돌출부에 용착 접합되어 베어링 기체에 일체화되어 있는 것을 특징으로 하는 정압 기체 베어링.
청구항 1에 있어서,
환형 홈은 적어도 0.3mm의 폭과 적어도 0.01mm의 깊이를 가지고 있으며, 공기 취출 구멍은 그 일단이 적어도 30㎛의 직경을 가지고 있는 정압 기체 베어링.
청구항 1 또는 2에 있어서,
환형 홈은 0.3∼1.0mm의 폭과 0.01∼0.05mm의 깊이를 가지고 있으며, 해당 공기 취출 구멍은 그 일단이 30∼120㎛의 직경을 가지고 있는 정압 기체 베어링.
청구항 1 또는 2에 있어서,
환형 홈, 공기 취출 구멍 및 조리개 구멍 중 적어도 하나는 레이저 가공에 의해 형성되어 있는 정압 기체 베어링.
삭제
청구항 1 또는 2에 있어서,
공기실은, 해당 기부의 일측 면과, 해당 기부의 일측 면에 대면하는 베어링체의 일측 면과, 해당 베어링 기체의 환형 돌출부의 내주면의 원뿔대 내벽면 및 소직경의 원통 내벽면에 의해 규정되어 베어링 기체 및 베어링체의 협동에 의해 형성된 공간부를 구비하고 있는 정압 기체 베어링.
기부(基部), 해당 기부의 일측 면으로부터 일체적으로 돌출 형성된 환형 돌출부 및 일단에서는 해당 환형 돌출부의 돌출 단면(端面)에서 개구되는 한편, 타단에서는 기부의 외주면에서 개구됨과 아울러 기부 및 환형 돌출부에 마련된 급기 통로를 구비한 합성수지제의 베어링 기체(基體)와, 기부의 일측 면에 대면하는 일측 면에 형성됨과 아울러 베어링 기체의 환형 돌출부를 수용한 환형 오목부, 타측 면에서 개구된 환형 홈 및 일단에서는 환형 홈에 연통됨과 아울러 타단에서는 환형 오목부로 개구된 자성(自成; autogenous) 조리개로서의 복수개의 공기 취출 구멍을 각각 가진 합성수지제의 베어링체와, 환형 홈을 통한 공기 취출 구멍으로부터의 공기의 취출에 의한 자여 진동을 감쇠시키는 자여 진동 감쇠 기구를 구비하고 있으며, 베어링체는, 환형 오목부를 규정하는 베어링체의 외측 원주면 및 내측 원주면에서 환형 돌출부의 외주면 및 내주면에 용착 접합되어 베어링 기체에 일체화되어 있으며, 자여 진동 감쇠 기구는, 베어링 기체에 혹은 베어링체에 또는 베어링 기체 및 베어링체의 협동에 의해 형성된 공기실과, 일단은 해당 공기실에 연통되는 한편 타단은 베어링체의 타측 면에서 개구되는 적어도 하나의 조리개 구멍을 구비하고 있으며,
베어링 기체의 환형 돌출부의 외주면은, 원통 외벽면과, 해당 원통 외벽면에 연속하여 해당 원통 외벽면에서부터 외측으로 서서히 직경이 확대되는 환형의 원뿔대 외벽면과, 해당 원뿔대 외벽면과 연속하여 해당 기부의 일측 면에 이어짐과 아울러 원통 외벽면보다 대직경의 원통 외벽면을 가지고 있으며, 베어링 기체의 환형 돌출부의 내주면은, 원통 내벽면과, 해당 원통 내벽면에 연속하여 해당 원통 내벽면에서부터 내측으로 서서히 직경이 축소되는 환형의 원뿔대 내벽면과, 해당 원뿔대 내벽면과 연속하여 해당 기부의 일측 면에 이어짐과 아울러 원통 내벽면보다 소직경의 원통 내벽면을 가지고 있으며, 해당 베어링체의 해당 환형 오목부를 규정하는 외측 내주면은, 외측 원통 내벽면과, 해당 외측 원통 내벽면에서부터 서서히 직경이 확대됨과 아울러 해당 환형 오목부의 개구단의 외연을 규정하는 환형의 주연을 가진 외측 원뿔대 내벽면을 구비하고 있으며, 해당 베어링체의 해당 환형 오목부를 규정하는 내측 내주면은, 내측 원통 내벽면과, 해당 내측 원통 내벽면에서부터 서서히 직경이 축소됨과 아울러 해당 환형 오목부의 개구단의 내연을 규정하는 환형의 주연을 가진 내측 원뿔대 내벽면을 구비하고 있으며, 해당 베어링체는, 외측 원통 내벽면을 환형 돌출부의 외주면의 원통 외벽면에, 내측 원통 내벽면을 환형 돌출부의 내주면의 원통 내벽면에 각각 끼워맞춤과 아울러 외측 원뿔대 내벽면을 원뿔대 외벽면에, 내측 원뿔대 내벽면을 원뿔대 내벽면에 각각 접촉시키고, 해당 환형 돌출부에 접촉하는 부위에서 초음파 용착에 의해 해당 환형 돌출부에 용착 접합되어 베어링 기체에 일체화되어 있는 정압 기체 베어링.
청구항 7에 있어서,
공기실은, 해당 기부의 일측 면과, 해당 기부의 일측 면에 대면하는 베어링체의 일측 면과, 해당 베어링 기체의 소직경의 원통 내벽면에 의해 규정되어 베어링 기체 및 베어링체의 협동에 의해 형성된 공간부를 구비하고 있는 정압 기체 베어링.
기부(基部), 해당 기부의 일측 면으로부터 일체적으로 돌출 형성된 환형 돌출부 및 일단에서는 해당 환형 돌출부의 돌출 단면(端面)에서 개구되는 한편, 타단에서는 기부의 외주면에서 개구됨과 아울러 기부 및 환형 돌출부에 마련된 급기 통로를 구비한 합성수지제의 베어링 기체(基體)와, 기부의 일측 면에 대면하는 일측 면에 형성됨과 아울러 베어링 기체의 환형 돌출부를 수용한 환형 오목부, 타측 면에서 개구된 환형 홈 및 일단에서는 환형 홈에 연통됨과 아울러 타단에서는 환형 오목부로 개구된 자성(自成; autogenous) 조리개로서의 복수개의 공기 취출 구멍을 각각 가진 합성수지제의 베어링체와, 환형 홈을 통한 공기 취출 구멍으로부터의 공기의 취출에 의한 자여 진동을 감쇠시키는 자여 진동 감쇠 기구를 구비하고 있으며, 베어링체는, 환형 오목부를 규정하는 베어링체의 외측 원주면 및 내측 원주면에서 환형 돌출부의 외주면 및 내주면에 용착 접합되어 베어링 기체에 일체화되어 있으며, 자여 진동 감쇠 기구는, 베어링 기체에 혹은 베어링체에 또는 베어링 기체 및 베어링체의 협동에 의해 형성된 공기실과, 일단은 해당 공기실에 연통되는 한편 타단은 베어링체의 타측 면에서 개구되는 적어도 하나의 조리개 구멍을 구비하고 있으며,
공기실은, 해당 베어링체의 일측 면에서 개구됨과 아울러 해당 베어링체에 형성된 오목부를 구비하고 있는 정압 기체 베어링.
청구항 6에 있어서,
조리개 구멍은 일단이 공간부로 개구되어 있는 정압 기체 베어링.
청구항 9에 있어서,
조리개 구멍은 일단이 오목부로 개구되어 있는 정압 기체 베어링.
기부(基部), 해당 기부의 일측 면으로부터 일체적으로 돌출 형성된 환형 돌출부 및 일단에서는 해당 환형 돌출부의 돌출 단면(端面)에서 개구되는 한편, 타단에서는 기부의 외주면에서 개구됨과 아울러 기부 및 환형 돌출부에 마련된 급기 통로를 구비한 합성수지제의 베어링 기체(基體)와, 기부의 일측 면에 대면하는 일측 면에 형성됨과 아울러 베어링 기체의 환형 돌출부를 수용한 환형 오목부, 타측 면에서 개구된 환형 홈 및 일단에서는 환형 홈에 연통됨과 아울러 타단에서는 환형 오목부로 개구된 자성(自成; autogenous) 조리개로서의 복수개의 공기 취출 구멍을 각각 가진 합성수지제의 베어링체와, 환형 홈을 통한 공기 취출 구멍으로부터의 공기의 취출에 의한 자여 진동을 감쇠시키는 자여 진동 감쇠 기구를 구비하고 있으며, 베어링체는, 환형 오목부를 규정하는 베어링체의 외측 원주면 및 내측 원주면에서 환형 돌출부의 외주면 및 내주면에 용착 접합되어 베어링 기체에 일체화되어 있으며, 자여 진동 감쇠 기구는, 베어링 기체에 혹은 베어링체에 또는 베어링 기체 및 베어링체의 협동에 의해 형성된 공기실과, 일단은 해당 공기실에 연통되는 한편 타단은 베어링체의 타측 면에서 개구되는 적어도 하나의 조리개 구멍을 구비하고 있으며,
베어링체는, 그 타측 면에 형성됨과 아울러 해당 환형 홈의 외측에서 해당 환형 홈을 둘러싸는 대직경 환형 홈과, 일방의 단부가 해당 환형 홈으로 개구됨과 아울러 타방의 단부가 대직경 환형 홈으로 개구되는 복수개의 제1 방사형 홈과, 그 타측 면에 형성됨과 아울러 해당 환형 홈의 내측에서 해당 환형 홈에 둘러싸인 소직경 환형 홈과, 일방의 단부가 환형 홈으로 개구됨과 아울러 타방의 단부가 소직경 환형 홈으로 개구되는 복수개의 제2 방사형 홈을 더 구비하고 있는 정압 기체 베어링.
청구항 12에 있어서,
대직경 환형 홈, 제1 방사형 홈, 소직경 환형 홈 및 제2 방사형 홈 중 적어도 하나는 레이저 가공에 의해 형성되어 있는 정압 기체 베어링.
청구항 1, 청구항 7, 청구항 9 또는 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서,
베어링 기체에 마련됨과 아울러 구체(球體) 수용 오목부를 가진 구체 수용 수단을 더 구비한 정압 기체 베어링.
청구항 14에 있어서,
구체 수용 수단은, 기부의 타측 면에서 개구되어 해당 기부에 형성된 원뿔대 오목부를 구체 수용 오목부로서 가지고 있는 정압 기체 베어링.
청구항 14에 있어서,
구체 수용 수단은, 기부의 타측 면에서 개구되어 해당 기부에 형성된 반구(半球) 오목부를 구체 수용 오목부로서 가지고 있는 정압 기체 베어링.
청구항 14에 있어서,
구체 수용 수단은, 기부의 타측 면에서 개구되어 해당 기부에 형성된 원기둥형 오목부에 끼워맞추어져 고정됨과 아울러 일측 면에서 개구된 원뿔대 오목부를 구체 수용 오목부로서 가진 결합편을 구비하고 있는 정압 기체 베어링.
청구항 13에 있어서, 구체 수용 수단은, 기부의 타측 면(86)에서 개구되어 해당 기부에 형성된 원기둥형 오목부에 끼워맞추어져 고정됨과 아울러 일측 면에서 개구된 반구 오목부를 구체 수용 오목부로서 가진 결합편을 구비하고 있는 정압 기체 베어링.
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