KR20130055517A - Hydrostatic gas bearing and linear motion guide device using thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 정압기체 베어링 및 이 정압기체 베어링을 이용한 직동 안내장치에 관한 것이다.The present invention relates to a constant pressure gas bearing and a linear motion guide device using the constant pressure gas bearing.
정밀 공작 기계나 반도체 노광 장치에서는 가공 공구나 기판 등의 피가공물을 고정밀도로 위치 결정하는 것이 요구되고 있다. 그 때문에, 가공 공구나 피가공물의 안착대의 위치 결정 장치에 마찰이 거의 없는 정압기체 베어링을 장착한 직동 안내장치가 이용되고 있다. 이러한 직동 안내장치에서는 피가공물의 안착대로서의 가동 테이블과, 안내부재로서의 가이드 레일의 사이에 가압 유체가 개재되고, 이 가동 테이블이 가이드 레일에 대해 비접촉으로 이동되도록 구성되어 있다.In precision machine tools and semiconductor exposure apparatuses, it is required to precisely position workpieces such as machining tools and substrates. For this reason, a linear motion guide device equipped with a static pressure gas bearing with little friction in the positioning device of the machining tool or the workpiece is used. In such a linear motion guide device, a pressurized fluid is interposed between a movable table as a mounting table of a workpiece and a guide rail as a guide member, and the movable table is moved in a non-contact manner with respect to the guide rail.
이 직동 안내장치에 장착되는 정압기체 베어링의 공기 분출구의 조리개 형식으로서는 다공질 조리개, 표면 조리개, 오리피스 조리개, 자성(自成; autogenous) 조리개 등이 있고, 각각 용도에 따라 부하 용량 및 베어링 강성 등을 조절하면서 사용하고 있다.The type of aperture of the air jet of the hydrostatic gas bearing mounted on the linear motion guide device includes a porous aperture, a surface aperture, an orifice aperture, an autogenous aperture, and the like. We are using while.
예를 들면, 특허문헌 1에는 피지지체 또는 지지체 중 어느 한쪽에 고정되고, 그 베어링 부재를 개재하여 베어링면에 공급되는 가압 공기에 의해 지지체를 이동 자유자재로 지승하도록 한 정압 베어링 패드에 있어서, 베어링 부재로서 소재 입자의 직경이 거의 균일하여 개기공(開氣孔)의 균등성이 얻어지는 종류의 카본 그래파이트계 재료가 기재되어 있다.For example,
또한, 특허문헌 2에는 비교적 높은 강성을 유지하면서 높은 감쇠성을 실현한 기체 베어링 장치로서, 2개의 서로 마주하는 실질적으로 평행한 베어링면 및 양 베어링면 사이의 베어링 간극에 오리피스를 통해 기체를 공급하는 적어도 하나의 기체 덕트를 갖는 기체 베어링 장치가 제안되어 있다.Further,
또, 특허문헌 3에는 다공질체로 이루어지는 모재와, 이 모재 상에 접합되고 미리 원하는 공기 투과량이 되도록 관통공의 직경 및 분포를 조정하여 제작된 다공판으로 이루어지는 표면 조리개 층을 구비하고, 표면 조리개 층을 개재하여 기체를 분출시키며, 그 정압에 의해 피지지 부재를 지지하는 정압기체 베어링이 제안되어 있다.In addition,
상기 종래의 정압기체 베어링은 초저마찰, 초고정밀도 및 초고속 운동을 실현할 수 있지만, 베어링 재료로서 주로 고강도의 금속이나 세라믹스가 이용됨과 동시에 고정밀도의 연삭 마무리 등을 행할 필요가 있기 때문에 필연적으로 고가가 되는 문제가 있다.The conventional hydrostatic gas bearings can realize ultra low friction, ultra high precision and ultra high speed, but are inevitably expensive due to the use of high-strength metals and ceramics as a bearing material and high precision grinding finish. there is a problem.
그러나, 초저마찰, 초고정밀도 및 초고속 운동까지는 요구되지 않지만, 예를 들면 액정 스크린 등의 물품을 비접촉으로 반송하거나 온도 변화를 일으키지 않고 물품을 수평 이동시키거나 하는 경우에는 정압기체 베어링을 이용하면 장치의 구성이 간략화되는 등의 이점을 갖는 반면, 정압기체 베어링 자체가 고가이기 때문에 해당 용도로는 널리 활용되지 않는 것이 실정이다.However, ultra-low friction, ultra-high precision, and ultra-high speed motion are not required, but for example, when a non-contact conveyance of an article such as a liquid crystal screen or horizontal movement of the article without causing a temperature change, the use of a constant pressure gas bearing can While the configuration has the advantage of being simplified, etc., since the static gas bearing itself is expensive, it is not widely used for the purpose.
상기 실정을 감안하여 다양한 분야에서 활용 가능한 저렴한 정압기체 베어링을 제공하기 위해, 본 출원인은 먼저 상면에 자성(自成) 조리개 형상 또는 오리피스 조리개 형상의 복수개의 공기 분출구를, 하면에 그 복수의 공기 분출구와 연통하는 급기 홈을 갖는 수지제 베어링 부재와, 그 수지제 베어링 부재의 하면에 상기 급기 홈을 덮도록 접합되고, 그 급기 홈과 연통하는 급기구를 갖는 베이스를 구비하는 정압기체 베어링을 제안하였다(특허문헌 4).In order to provide an inexpensive static pressure gas bearing that can be utilized in various fields in view of the above circumstances, the present applicant first has a plurality of air outlets having a magnetic aperture shape or an orifice aperture shape on an upper surface thereof, and a plurality of air outlets on a lower surface thereof. A hydrostatic gas bearing has a bearing which is made of a resin bearing member having an air supply groove communicating with the base, and a base having a supply hole connected to the lower surface of the resin bearing member so as to cover the air supply groove and communicating with the air supply groove. (Patent Document 4).
이 특허문헌 4에 기재된 정압기체 베어링에 의하면, 정압기체 베어링을 구성하는 수지제 베어링 부재를 금형을 이용하여 사출 성형에 의해 형성할 수 있어 기계적인 가공을 필요 없게 할 수 있음과 동시에, 베이스의 구조도 수지제 베어링 부재와 연통하는 급기구를 형성하는 것만으로, 수지제 베어링 부재와 베이스를 접합하는 것만으로 정압기체 베어링을 조립할 수 있고, 정압기체 베어링의 대량생산이 가능하게 되며 저렴한 정압기체 베어링을 제공할 수 있다는 것이다.According to the hydrostatic gas bearing described in this
그러나, 특허문헌 4에 기재된 정압기체 베어링에서의 공기 분출구는 사출 성형으로 형성되기 때문에, 그 직경이 0.2~0.4mm정도의 비교적 큰 직경의 자성 조리개 혹은 오리피스 조리개 형상이 되고, 그 공기 분출구로부터의 급기 분출량이 너무 많아 자여진동을 일으킬 우려가 있어 역시 실용화하는 데는 개량이 필요하다.However, since the air jet port in the hydrostatic gas bearing of
본 발명은 상기 여러 가지 점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는 대량생산이 가능하고 저렴한 정압기체 베어링 및 이 정압기체 베어링을 이용한 직동(直動) 안내장치를 제공하는 것에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described various aspects, and an object thereof is to provide a low-pressure static pressure gas bearing capable of mass production and a linear motion guide device using the constant pressure gas bearing.
본 발명의 정압기체 베어링은, 베이스부, 그 베이스부의 한쪽 면의 외주연(外周緣)에 돌출 설치되어 있는 원통 돌출부 및 일단에서는 베이스부의 한쪽 면에서 개구하고 있는 반면 타단에서는 베이스부의 외주면에서 개구하는 급기(給氣) 통로를 구비한 베어링 베이스; 베이스부의 한쪽 면에 대면하고 있는 한쪽 면에 형성된 원환상 오목부, 다른 쪽의 면에서 개구한 환상 오목홈 및 일단에서는 환상 오목홈에 연통되어 있음과 동시에 타단에서는 원환상 오목부의 원환상 바닥면에서 개구한 자성 조리개로서의 복수개의 공기 분출공을 가진 합성수지제의 베어링체;를 구비하고 있고, 그 베어링체는 한쪽 면에 인접하는 외주면을 베이스부의 원통 돌출부의 내면에 끼워맞춤시키고, 그 끼워맞춤부에서 접착되어 베어링 베이스에 일체화되어 있으며, 환상 오목홈은 적어도 0.3mm의 폭과 적어도 0.01mm의 깊이를 가지고 있고, 공기 분출공은 그 일단에서 적어도 30μm의 직경을 가지고, 원환상 오목부와 환상 오목홈의 사이에서 자성 조리개를 형성하고 있는 것을 특징으로 한다.The hydrostatic gas bearing of the present invention has a cylindrical protrusion protruding from the outer periphery of one side of the base portion, one end of the base portion, and one end opening at one side of the base portion, while the other end opens at the outer peripheral surface of the base portion. A bearing base having an air supply passage; The annular recess formed in one surface facing one side of the base portion, the annular recess opened in the other surface, and the annular recess in one end thereof, and at the other end, the annular recess in the annular recess. A bearing body made of a synthetic resin having a plurality of air blowing holes as an open magnetic aperture; the bearing body fits an outer circumferential surface adjacent to one surface to an inner surface of a cylindrical protrusion of a base portion, and at the fitting portion Bonded to the bearing base, the annular recess has a width of at least 0.3 mm and a depth of at least 0.01 mm, the air jet hole has a diameter of at least 30 μm at one end, and the annular recess and the annular recess It is characterized by forming a magnetic aperture among the.
본 발명의 정압기체 베어링에 의하면, 합성수지제의 베어링체는, 한쪽 면에 인접하는 외주면을 베이스부의 원통 돌출부의 내면에 끼워맞춤시킴과 동시에, 그 끼워맞춤부에서 접착제에 의해 접착되어 베어링 베이스에 일체화되어 있고, 또한 합성수지제의 베어링체가 다른 쪽의 면에서 개구한 환상 오목홈 및 일단에서는 환상 오목홈에 연통되어 있음과 동시에 타단에서는 원환상 오목부로 개구한 복수개의 공기 분출공을 가지고 있으며, 환상 오목홈이 적어도 0.3mm의 폭과 적어도 0.01mm의 깊이를 가지고 있고, 공기 분출공은 그 일단에서 적어도 30μm의 직경을 가지고, 원환상 오목부와 환상 오목홈의 사이에서 자성 조리개를 형성하고 있으며, 그 환상 오목홈 및 복수개의 공기 분출공을 기계 가공에 의하지 않고 형성되어 있기 때문에, 대량생산이 가능하고 저렴한 제작이 가능하게 된다.According to the hydrostatic gas bearing of the present invention, a bearing body made of a synthetic resin fits an outer circumferential surface adjacent to one surface to an inner surface of a cylindrical protrusion of a base portion, and is bonded by an adhesive at the fitting portion and integrated into a bearing base. In addition, the bearing body made of synthetic resin is connected to the annular concave groove opened at the other side and the annular concave groove at one end, and at the other end, it has a plurality of air blowing holes opened to the annular concave portion. The groove has a width of at least 0.3 mm and a depth of at least 0.01 mm, the air jet hole has a diameter of at least 30 μm at one end thereof, and forms a magnetic aperture between the annular recess and the annular recess, Since the annular recess and the plurality of air blowing holes are formed without machining, mass production is possible. High cost production is possible.
바람직한 예에서는, 환상 오목홈은 0.3~1.0mm 또는 0.3~0.7mm의 폭과 0.01~0.05mm 또는 0.01~0.03mm의 깊이를 가지고 있고, 그 공기 분출공은 그 일단에서 30~120μm의 직경을 가지고 있다.In a preferred example, the annular recess has a width of 0.3-1.0 mm or 0.3-0.7 mm and a depth of 0.01-0.05 mm or 0.01-0.03 mm, and the air jet hole has a diameter of 30-120 μm at one end thereof. have.
환상 오목홈 및 공기 분출공 각각은 바람직하게는 레이저 가공에 의해 형성되어 있다. 가공용 레이저로서는 탄산 가스 레이저, YAG 레이저, UV 레이저, 엑시머 레이저 등으로부터 선택된다.Each of the annular recess and the air blowing hole is preferably formed by laser processing. The laser for processing is selected from carbon dioxide gas lasers, YAG lasers, UV lasers, excimer lasers and the like.
환상 오목홈 및 공기 분출공 각각을 레이저 가공에 의해 형성하면, 절삭 등의 기계 가공 등에 비교하여 순시(瞬時)에 이들을 형성할 수 있어 대량생산이 가능하게 될 뿐만 아니라 저렴하게 제작할 수 있다.If each of the annular concave grooves and the air blowing holes is formed by laser processing, these can be formed instantaneously as compared with machining such as cutting and the like, and mass production is possible as well as inexpensive production.
본 발명의 정압기체 베어링에 있어서, 베어링 베이스의 다른 쪽의 면에는 구체(球體) 수압(受壓) 오목부가 형성되어 있어도 된다. 구체 수압 오목부는 그 다른 쪽의 면에서 개구한 원뿔대 오목부 혹은 오목 구면부로 이루어지고, 이들 구체 수압 오목부는 베어링 베이스의 다른 쪽의 면에 직접 형성되어 있어도 된다.In the hydrostatic gas bearing of the present invention, a spherical hydraulic concave portion may be formed on the other surface of the bearing base. The spherical hydraulic concave portion may be composed of a truncated conical concave portion or a concave spherical surface portion opened from the other side thereof, and these spherical hydraulic concave portions may be directly formed on the other side of the bearing base.
본 발명의 정압기체 베어링에 있어서, 베어링 베이스의 다른 쪽의 면에는, 그 다른 쪽의 면에서 개구하는 원기둥형상 오목부가 형성되어 있고, 그 원기둥형상 오목부에는 끼움부재가 끼워맞춤 고정되어 있으며, 구체 수압 오목부는 베어링 베이스의 다른 쪽의 면측의 그 끼움부재의 한쪽 면에서 개구함과 동시에 그 끼움부재에 형성된 원뿔대면을 가지고 있어도 된다.In the hydrostatic gas bearing of the present invention, a cylindrical recess is formed on the other surface of the bearing base to open at the other surface, and the fitting member is fitted and fixed to the cylindrical recess. The hydraulic concave portion may have a conical face formed on the fitting member while opening at one surface of the fitting member on the other side of the bearing base.
본 발명의 정압기체 베어링에 있어서, 베어링 베이스의 다른 쪽의 면에는, 그 다른 쪽의 면에서 개구하는 원기둥형상 오목부가 형성되어 있고, 그 원기둥형상 오목부에는 끼움부재가 끼워맞춤 고정되어 있으며, 구체 수압 오목부는 베어링 베이스의 다른 쪽의 면측의 그 끼움부재의 한쪽 면에서 개구함과 동시에 그 끼움부재에 형성된 오목 구면을 가지고 있어도 된다.In the hydrostatic gas bearing of the present invention, a cylindrical recess is formed on the other surface of the bearing base to open at the other surface, and the fitting member is fitted and fixed to the cylindrical recess. The hydraulic concave portion may have a concave spherical surface formed in the fitting member while opening at one surface of the fitting member on the other side of the bearing base.
베어링 베이스의 다른 쪽의 면에 구체 수압 오목부를 구비한 정압기체 베어링에서는, 그 구체 수압 오목부에 예를 들면 볼 스터드의 구체가 미끄럼 접촉하여 배치됨으로써, 정압기체 베어링에 그 구체 회전의 자동 정렬(alignment) 기능이 부가되도록 되어 있어도 된다.In a hydrostatic gas bearing having a spherical hydraulic concave on the other side of the bearing base, the spherical ball of the ball stud is placed in sliding contact with the spherical hydraulic concave, for example, to automatically align the spherical rotation to the hydrostatic gas bearing. alignment) function may be added.
본 발명의 정압기체 베어링에 있어서, 베어링체는, 환상 오목홈에 덧붙여, 그 다른 쪽의 면에 형성되어 있음과 동시에 그 환상 오목홈의 외측에 그 환상 오목홈을 둘러싸는 대직경 환상 오목홈과, 한쪽의 단부가 그 환상 오목홈으로 개구함과 동시에 다른 쪽의 단부가 대직경 환상 오목홈으로 개구하는 복수개의 제1 방사형상 오목홈과, 그 환상 오목홈의 내측에 형성된 소직경 환상 오목홈과, 한쪽의 단부가 환상 오목홈으로 개구함과 동시에 다른 쪽의 단부가 소직경 환상 오목홈으로 개구하는 복수개의 제2 방사형상 오목홈을 구비하고 있어도 되고, 이들 대직경 환상 오목홈, 소직경 환상 오목홈과 제1 및 제2 방사형상 오목홈은 베어링체의 다른 쪽의 면에 형성되어 있어도 좋다.In the hydrostatic gas bearing of the present invention, in addition to the annular concave groove, the bearing body has a large diameter annular concave groove which is formed on the other surface and surrounds the annular concave groove outside the annular concave groove. A plurality of first radial concave grooves in which one end opens in the annular concave groove, and the other end is opened in a large diameter annular concave groove, and a small diameter annular concave groove formed inside the annular concave groove. And a plurality of second radial concave grooves in which one end is opened in the annular concave groove and the other end is open in the small diameter annular concave groove. The annular concave groove and the first and second radial concave grooves may be formed on the other surface of the bearing body.
이 자동 정렬 기능이 부가된 정압기체 베어링은 피가공물의 안착대의 위치 결정 장치로서의 직동 안내장치에 이용되기 적합하다. 즉, 본 발명의 정압기체 베어링을 구비한 직동 안내장치는, 상부 안내면 및 양측 안내면을 갖는 안내부재의 외측에, 상부 안내면에 대면하는 상판 및 양측 안내면에 대면하는 한 쌍의 측판을 구비한 횡단면 "ㄷ"자형의 가동 테이블이 배치되어 있고, 그 가동 테이블의 상판의 하면 및 측판 각각의 내면에는, 각각 볼 스터드가 구체를 안쪽으로 향하여 세워져 설치되어 있으며, 그 볼 스터드와 안내부재의 상부 안내면 및 양측 안내면의 사이에는 상기 정압기체 베어링이 구체 수압 오목부를 그 볼 스터드의 구체에 미끄럼 접촉시킴과 동시에, 베어링체를 안내부재의 상부 안내면 및 양측 안내면에 대면시켜 배치되어 있으면 좋다.The hydrostatic gas bearing with this automatic alignment function is suitable for use in a linear guide device as a positioning device for the workpiece. That is, the linear motion guide device provided with the hydrostatic gas bearing of the present invention has a cross section having an upper plate facing the upper guide surface and a pair of side plates facing both the guide surfaces on the outer side of the guide member having the upper guide surface and the both guide surfaces. The movable table of the shape | shape is arrange | positioned, The ball stud is installed in the inner surface of each of the lower surface and the side plate of the upper surface of the movable table, respectively, facing a sphere inward, and the upper guide surface and both sides of the ball stud and the guide member. The hydrostatic gas bearing may be disposed between the guide surfaces so as to make the concrete hydraulic recess slide contact the spheres of the ball stud and face the bearing body to the upper guide surface and both guide surfaces of the guide member.
상기 직동 안내장치에 의하면, 베어링체의 복수개의 공기 분출공으로부터 안내부재의 상부 안내면 및 양측 안내면에 압축 공기를 분사함으로써, 베어링체와 상부 안내면 및 양측 안내면의 사이에 형성되는 공기 윤활막에 의해 가동 테이블을 상부 안내면 및 양측 안내면에 대해 비접촉의 상태로 보유지지할 수 있다. 그리고, 베어링체와 상부 안내면 및 양측 안내면의 사이의 베어링 간극이 불균일하면 베어링 간극 각 부에 압력차가 발생하는데, 그 압력차에 의해 베어링 간극이 균일하게 되는 방향으로 정압기체 베어링이 자동 정렬되어 상부 안내면 및 양측 안내면에 대해 평행한 상태가 유지된다. 이 때문에, 안내부재 및 가동 테이블의 평행도, 직각도 등의 부품 정밀도를 비교적 거친 정밀도로 할 수 있어, 상기 정압기체 베어링 자체의 저비용에 덧붙여 저렴한 직동 안내장치를 제공할 수 있다.According to the linear motion guide device, the compressed air is injected from the plurality of air blowing holes of the bearing body to the upper guide surface and the both guide surfaces of the guide member, whereby the movable table is formed by an air lubrication film formed between the bearing body and the upper guide surface and the both guide surfaces. It can be held in a non-contact state with respect to the upper guide surface and both guide surfaces. In addition, if the bearing clearance between the bearing body and the upper guide surface and both guide surfaces is non-uniform, a pressure difference occurs in each of the bearing gaps, and the pressure difference bearing is automatically aligned in a direction in which the bearing clearance becomes uniform due to the pressure difference. And a state parallel to both guide surfaces. For this reason, the precision of parts, such as the parallelism and the squareness, of a guide member and a movable table can be made into comparatively coarse precision, and the low cost linear motion guide apparatus can be provided in addition to the low cost of the said hydrostatic gas bearing itself.
본 발명의 정압기체 베어링에 있어서, 베어링체는 폴리아세탈 수지, 폴리아미드 수지, 폴리페닐렌설파이드 수지 등의 열가소성 합성 수지로 형성되어 있는 것이 바람직하고, 또한 베어링 베이스는 폴리아세탈 수지, 폴리아미드 수지, 폴리페닐렌설파이드 수지 등의 열가소성 합성 수지 또는 이들 열가소성 합성 수지에 유리 섬유, 유리 분말, 탄소 섬유 또는 무기 충전재를 30~50질량% 함유한 보강 충전재 함유 열가소성 합성 수지 혹은 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이들 합성수지제의 베어링체 및 베어링 베이스는, 합성수지 소재를 기계 가공하여 형성해도 되고 금형을 이용하여 사출 성형에 의해 형성해도 된다.In the hydrostatic gas bearing of the present invention, the bearing body is preferably formed of thermoplastic synthetic resin such as polyacetal resin, polyamide resin, polyphenylene sulfide resin, and the bearing base is polyacetal resin, polyamide resin, Thermoplastic synthetic resins such as polyphenylene sulfide resins or reinforcing filler-containing thermoplastic synthetic resins containing 30 to 50 mass% of glass fibers, glass powders, carbon fibers or inorganic fillers, or aluminum or aluminum alloys. It is preferable. These synthetic resin bearing bodies and bearing bases may be formed by machining a synthetic resin material or may be formed by injection molding using a mold.
본 발명에 의하면, 대량생산이 가능하고 저렴한 정압기체 베어링 및 이 정압기체 베어링을 이용한 직동 안내장치를 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a static pressure gas bearing which can be mass-produced and inexpensive and a linear motion guide device using the constant pressure gas bearing.
도 1은 본 발명의 실시형태의 바람직한 예의 평면 설명도이다.
도 2는 도 1의 II-II선 단면 설명도이다.
도 3은 도 1의 저면 설명도이다.
도 4는 도 1의 베어링체의 저면 설명도이다.
도 5는 도 1의 주요부 확대 단면 설명도이다.
도 6은 베어링 베이스의 평면 설명도이다.
도 7은 도 6의 VII-VII선 단면 설명도이다.
도 8은 베어링체의 평면 설명도이다.
도 9는 도 8의 IX-IX선 단면 설명도이다.
도 10은 도 8의 저면 설명도이다.
도 11은 베어링체와 베어링 베이스의 조합체의 단면 설명도이다.
도 12는 베어링체의 다른 실시형태의 평면 설명도이다.
도 13은 베어링 베이스의 다른 실시형태의 저면 설명도이다.
도 14는 도 13의 XIV-XIV선 단면 설명도이다.
도 15는 베어링체와 베어링 베이스의 조합체의 단면 설명도이다.
도 16은 자동 정렬 기능을 부가한 정압기체 베어링의 단면 설명도이다.
도 17은 베어링 베이스의 또 다른 실시형태의 저면 설명도이다.
도 18은 도 17의 XVIII-XVIII선 단면 설명도이다.
도 19는 베어링체와 베어링 베이스의 조합체의 단면 설명도이다.
도 20은 자동 정렬 기능을 부가한 정압기체 베어링의 단면 설명도이다.
도 21은 베어링 베이스의 다른 실시형태의 저면 설명도이다.
도 22는 도 21의 XXII-XXII선 단면 설명도이다.
도 23은 끼움부재의 단면 설명도이다.
도 24는 끼움부재를 끼워맞춤 고정한 베어링 베이스의 단면 설명도이다.
도 25는 베어링체와 베어링 베이스의 조합체의 단면 설명도이다.
도 26은 자동 정렬 기능을 부가한 정압기체 베어링의 단면 설명도이다.
도 27은 끼움부재의 다른 실시형태의 단면 설명도이다.
도 28은 끼움부재를 끼워맞춤 고정한 베어링 베이스의 단면 설명도이다.
도 29는 베어링체와 베어링 베이스의 조합체의 단면 설명도이다.
도 30은 자동 정렬 기능을 부가한 정압기체 베어링의 단면 설명도이다.
도 31은 직동 안내장치의 단면 설명도이다.1 is a plan explanatory diagram of a preferred example of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG. 1. FIG.
3 is a bottom explanatory diagram of FIG. 1.
4 is a bottom explanatory diagram of the bearing body of FIG. 1.
5 is an enlarged cross-sectional explanatory diagram of a main part of FIG. 1.
6 is a plan explanatory view of a bearing base.
FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line VII-VII in FIG. 6. FIG.
8 is a plan explanatory view of a bearing body.
FIG. 9 is a cross-sectional explanatory diagram of the IX-IX line of FIG. 8. FIG.
FIG. 10 is a bottom explanatory diagram of FIG. 8. FIG.
It is sectional explanatory drawing of the combination of a bearing body and a bearing base.
It is a top explanatory drawing of another embodiment of a bearing body.
It is bottom explanatory drawing of another embodiment of a bearing base.
14 is a cross-sectional explanatory diagram of the XIV-XIV line in FIG. 13.
It is explanatory drawing of the cross section of the combination of a bearing body and a bearing base.
16 is a cross-sectional explanatory diagram of a hydrostatic gas bearing with an automatic alignment function.
17 is a bottom explanatory diagram of still another embodiment of a bearing base;
FIG. 18 is a cross-sectional explanatory diagram of the XVIII-XVIII line in FIG. 17. FIG.
It is sectional explanatory drawing of the combination of a bearing body and a bearing base.
20 is an explanatory cross-sectional view of a hydrostatic gas bearing with an automatic alignment function.
It is bottom explanatory drawing of another embodiment of a bearing base.
It is explanatory drawing of the XXII-XXII line of FIG.
It is explanatory drawing of the cross section of a fitting member.
It is sectional explanatory drawing of the bearing base which fit-fixed the fitting member.
It is explanatory drawing of the cross section of the combination of a bearing body and a bearing base.
Fig. 26 is an explanatory cross-sectional view of a hydrostatic gas bearing with an automatic alignment function.
It is sectional explanatory drawing of other embodiment of a fitting member.
It is sectional explanatory drawing of the bearing base which fit-fixed the fitting member.
It is sectional explanatory drawing of the combination of a bearing body and a bearing base.
30 is an explanatory cross-sectional view of a hydrostatic gas bearing with an automatic alignment function.
It is explanatory drawing of the cross section of a linear motion guide apparatus.
다음에, 본 발명을 도면에 나타내는 바람직한 실시형태의 예에 기초하여 더욱 상세하게 설명한다. 또, 본 발명은 이들 예에 전혀 한정되지 않는 것이다.Next, the present invention will be described in more detail based on examples of preferred embodiments shown in the drawings. In addition, this invention is not limited to these examples at all.
도 1부터 도 5에서, 정압기체 베어링(1)은 바람직하게는 폴리아세탈 수지(POM), 폴리아미드 수지(PA), 폴리페닐렌설파이드 수지(PPS) 등의 열가소성 합성 수지 또는 이들 열가소성 합성 수지에 유리 섬유, 유리 분말, 탄소 섬유 또는 무기 충전재를 30~50질량% 함유한 보강 충전재 함유 열가소성 합성 수지, 혹은 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성되어 있는 베어링 베이스(2); 베어링 베이스(2)에 접착제에 의해 접착 일체화되어 있음과 동시에 바람직하게는 폴리아세탈 수지, 폴리아미드 수지, 폴리페닐렌설파이드 수지 등의 열가소성 합성 수지로 형성되어 있는 합성수지제의 베어링체(3);를 구비하고 있다.1 to 5, the
베어링 베이스(2)는, 특히 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 베이스부(4); 베이스부(4)의 한쪽의 평면시(平面視) 원형의 면(5)의 외주연에 축방향(Y)의 상방으로 향하여 일체적으로 돌출 설치되어 있는 원통 돌출부(6); 베이스부(4)의 다른 쪽의 평면시 원형의 면(7); 일단(8)에서는 베이스부(4)의 평면시 원형의 면(5)에서 개구하고 있는 원형의 개구부(9)를 갖는 급기 구멍(10); 일단(11)에서는 급기 구멍(10)에 연통함과 동시에 타단에서는 기체(4)의 외주면(12)에서 개구하는 급기 통로(13);를 구비하고 있다.The
베이스부(4)의 외주면(12)으로 개구하는 급기 통로(13)의 단부 내주면(14)에는 암나사(15)가 형성되어 있고, 암나사(15)에는 급기 플러그(16)의 수나사가 나사결합하여, 급기 플러그(16)는 베어링 베이스(2)의 베이스부(4)의 외주면(12)에 고정된다.A
베어링체(3)는, 특히 도 8부터 도 10에 도시된 바와 같이, 베이스부(4)의 한쪽의 평면시 원형의 면(5)에 대면하고 있는 한쪽의 평면시 원형의 면(17)에 형성되어 있는 원환상 오목부(18)와, 다른 쪽의 평면시 원형의 면(19)에서 개구한 환상 오목홈(20)과, 일단(21)에서는 환상 오목홈(20)에 연통하고 있음과 동시에 타단(22)에서는 원환상 오목부(18)의 원환상 바닥면(24)으로 개구한 복수개의 공기 분출공(25)과, 한쪽의 평면시 원형의 면(17)에 인접하는 외주면(23)을 가지고 있다.The bearing
환상 오목홈(20)은 환상 바닥면(26)과 서로 대면하는 원통 측면(27)에 의해 규정되어 있고, 환상 오목홈(20)은 적어도 0.3mm의 폭(W)과 적어도 O.01mm의 깊이(d)를 가지고 있고, 공기 분출공(25)은 그 일단(21)에서, 본 예에서는 일단(21)부터 타단(22)에 걸쳐 적어도 30μm의 직경(D)을 가지며, 원환상 오목부(18)와 환상 오목홈(20)의 사이에서 자성 조리개를 형성하고 있다.The annular
원환상 오목부(18)는 공기 분출공(25)의 타단(22)이 개구하는 원환상 바닥면(24)과, 원환상 바닥면(24)의 외연(外緣)에 연접(連接)되어 있는 외주면(28)과, 원환상 바닥면(24)의 내연(內緣)에 연접되어 있는 내주면(29)에 의해 규정되어 있고, 외주면(28) 및 내주면(29)은 각각 원환상 바닥면(24)으로부터 원환상 오목부(18)의 개구부(30)로 향하여 끝으로 갈수록 점차 넓어지는 원뿔대면(31, 32)에 형성되어 있다.The annular recessed
베어링체(3)는 한쪽 면(17)에 인접하는 외주면(23)을 베어링 베이스(2)의 원통 돌출부(6)의 내면에 끼워맞춤시키고, 그 끼워맞춤부에서 접착제에 의해 접착되어 베어링 베이스(2)에 일체화된다.The bearing
정압기체 베어링(1)에서는, 베어링체(3)의 면(19)에서의 폭(W)이 적어도 0.3mm이고 깊이(d)가 적어도 0.01mm인 환상 오목홈(20)과, 일단(21)에서는 환상 오목홈(20)으로 개구하고 타단(22)에서는 원환상 오목부(18)의 원환상 바닥면(24)으로 개구하는 직경(D)이 적어도 30μm인 복수개의 자성 조리개 형상의 공기 분출공(25)을 예를 들면 레이저 가공에 의해 순시에 형성해도 된다.In the
이상의 정압기체 베어링(1)에서는, 베어링체(3)는 베어링 베이스(2)에 접착제에 의해 일체화되어 있으므로, 그 제작이 용이하고 저렴하게 할 수 있다. 또한, 공기 분출공(25)은 적어도 30μm의 직경(D)으로 매우 소직경이고, 공기 분출공(25)으로부터의 다량의 공기 분사에 기인하는 자여진동의 발생을 억제할 수 있다.In the above static
다음에, 도 1부터 도 5에 도시된 정압기체 베어링(1)의 제조 방법의 예를 설명하면, 우선, 도 6 및 도 7에 도시된 보강 충전재 함유 합성수지제 혹은 알루미늄 또는 알루미늄 합금제의 베어링 베이스(2)와 도 8부터 도 10에 도시된 합성수지제의 베어링체(3)로서, 환상 오목홈(20) 및 공기 분출공(25)을 가지지 않는 베어링체(3a)를 준비하고, 도 11에 도시된 바와 같이 베어링체(3a)의 원환상 오목부(18)의 개구부(30)를 베어링 베이스(2)의 급기 구멍(10)의 개구부(9)에 연통시킴과 동시에 베어링체(3a)의 한쪽 면(17)에 인접하는 외주면(23)을 베어링 베이스(2)의 원통 돌출부(6)의 내면에 끼워맞춤시킨 후, 그 끼워맞춤부를 접착제에 의해 접착하여 베어링 베이스(2)와 베어링체(3a)를 일체화한 조립체(33)를 형성한다.Next, an example of the manufacturing method of the
이와 같이 일체화된 조립체(33)에서의 베어링체(3a)의 다른 쪽의 면(19)에, 레이저 가공기에 의해 레이저를 조사하여 폭(W)이 0.3~1.0mm, 깊이(d)가 0.01~0.05mm의 환상 오목홈(20)과, 환상 오목홈(20)을 규정하는 환상 바닥면(26)에 환상 바닥면(26)으로부터 베어링체(3a)를 관통하여 원환상 오목부(18)의 원환상 바닥면(24)으로 개구하는 직경(D)이 적어도 30μm, 바람직하게는 30~120μm인 복수개의 자성 조리개 형상의 공기 분출공(25)을 형성하여, 정압기체 베어링(1)을 제작한다.Thus, the laser beam is irradiated to the
이용하는 가공용 레이저로서는 탄산 가스 레이저, YAG 레이저, UV 레이저 또는 엑시머 레이저 등으로부터 선택되는데, 바람직하게는 탄산 가스 레이저를 이용한다.The processing laser to be used is selected from a carbon dioxide gas laser, a YAG laser, a UV laser or an excimer laser, and the like, and preferably a carbon dioxide gas laser is used.
직경 30mm의 원호를 중심으로 폭 0.5mm, 깊이 0.05mm의 환상 오목홈(20)은 레이저 출력 9.5W의 탄산 가스 레이저를 사용하여 스캔 속도 1000mm/s, 중복 인자(印字) 횟수 1회, 가공 시간 2초로 폴리페닐렌설파이드 수지로 형성된 베어링체(3a)의 면(19)에 형성, 가공할 수 있고, 또한 환상 오목홈(20)의 환상 바닥면(26)에, 환상 바닥면(26)으로부터 베어링체(3a)를 관통하여 원환상 오목부(18)의 원환상 바닥면(24)에서 개구하는 직경 0.06mm의 자성 조리개 형상의 공기 분출공(25)은 레이저 출력 14W, 가공 시간 15초로 원주방향으로 10개의 동일 간격의 위치에 10개 가공할 수 있었다.The annular
상기 정압기체 베어링(1)의 베어링체(3)는 하나의 환상 오목홈(20)을 구비하고 있는데, 환상 오목홈(20)에 덧붙여, 베어링체(3)는 도 12에 도시된 바와 같이, 베어링체(3)의 다른 쪽의 면(19)에 형성되어 있음과 동시에, 환상 오목홈(20)의 외측에, 환상 오목홈(20)을 둘러쌈과 동시에 환상 오목홈(20)과 동심의 대직경 환상 오목홈(34)과, 한쪽의 단부(35)가 환상 오목홈(20)으로 개구함과 동시에 다른 쪽의 단부(36)가 대직경 환상 오목홈(34)으로 개구하는 복수개의 방사형상 오목홈(37)과, 환상 오목홈(20)의 내측에 형성되어 있음과 동시에 환상 오목홈(20)과 동심의 소직경 환상 오목홈(38)과, 한쪽의 단부(39)가 환상 오목홈(20)으로 개구함과 동시에 다른 쪽의 단부(40)가 소직경 환상 오목홈(38)으로 개구하는 복수개의 방사형상 오목홈(41)을 구비하고 있어도 된다.The bearing
도 12에 도시된 베어링체(3)를 가진 정압기체 베어링(1)에서는, 환상 오목홈(20)에 급기된 압축 공기는 방사형상 홈(37, 41)을 통해 대직경 환상 오목홈(34) 및 소직경 환상 오목홈(38)에 공급되므로, 공급 면적이 커지고, 예를 들면 물품의 부상(浮上)에 있어서 안정된 부상을 행할 수 있다.In the
도 13부터 도 16은 정압기체 베어링(1)의 다른 실시형태를 나타내는 것으로, 베어링 베이스(2)의 다른 쪽의 평면시 원형의 면(7)의 중앙부에는, 면(7)에 평면시 원형의 개구부(42)를 갖는 구체 수압 오목부(43)가 형성되어 있고, 구체 수압 오목부(43)는 평면시 원형의 바닥면(44)과, 바닥면(44)부터 개구부(42)에 걸쳐 끝으로 갈수록 점차 넓어지는 원뿔대면(45)에 의해 규정되는 원뿔대 오목부(46)를 갖고 있다.13 to 16 show another embodiment of the
원뿔대 오목부(46)를 갖는 구체 수압 오목부(43)를 구비한 베어링 베이스(2)는, 정압기체 베어링(1)과 마찬가지로, 급기 구멍(10)의 개구부(9)를 베어링체(3)의 원환상 오목부(18)의 개구부(30)에 연통시킴과 동시에, 베어링체(3)의 한쪽 면(17)에 인접하는 외주면(23)을 베어링 베이스(2)의 원통 돌출부(6)의 내면에 끼워맞춤시킨 후, 그 끼워맞춤부를 접착제에 의해 접착하여 베어링 베이스(2)와 베어링체(3)를 일체화한 조립체(47)를 형성한다.The
이와 같이 일체화된 조립체(47)에서의 베어링체(3)의 다른 쪽의 면(19)에, 레이저 가공기에 의해 레이저를 조사하여 폭(W)이 0.3~1.0mm, 깊이(d)가 0.01~0.05mm의 환상 오목홈(20)과, 환상 오목홈(20)을 규정하는 환상 바닥면(26)에, 환상 바닥면(26)으로부터 베어링체(3)를 관통하여 원환상 오목부(18)의 원환상 바닥면(24)에서 개구하는 직경(D)이 적어도 30μm, 바람직하게는 30~120μm인 복수개의 자성 조리개 형상의 공기 분출공(25)을 형성하여, 정압기체 베어링(1)을 제작한다.Thus, the laser beam is irradiated to the
이와 같이 형성된 정압기체 베어링(1)에는, 도 16에 도시된 바와 같이 베어링 베이스(2)의 구체 수압 오목부(43)의 원뿔대면(45)에 볼 스터드(48)의 구체(49)가 미끄럼 접촉하여 배치됨으로써 자동 정렬 기능이 부가된다.In the
도 17부터 도 20은 정압기체 베어링(1)의 또 다른 실시형태를 나타내는 것으로, 베어링 베이스(2)의 다른 쪽의 평면시 원형의 면(7)의 중앙부에는, 면(7)에 평면시 원형의 개구부(42)를 갖는 구체 수압 오목부(43)가 형성되어 있고, 구체 수압 오목부(43)는 평면시 원형의 바닥면(44)과, 바닥면(44)부터 개구부(42)에 걸쳐 넓어지는 오목 구면(50)에 의해 규정되는 오목 구면부(51)를 갖고 있다.17 to 20 show yet another embodiment of the
오목 구면부(51)를 갖는 구체 수압 오목부(43)를 구비한 베어링 베이스(2)는, 정압기체 베어링(1)과 마찬가지로, 급기 구멍(10)의 개구부(9)를 베어링체(3)의 원환상 오목부(18)의 개구부(30)에 연통시킴과 동시에, 베어링체(3)의 한쪽 면(17)에 인접하는 외주면(23)을 베어링 베이스(2)의 원통 돌출부(6)의 내면에 끼워맞춤시킨 후, 그 끼워맞춤부를 접착제에 의해 접착하여 베어링 베이스(2)와 베어링체(3)를 일체화한 조립체(52)를 형성한다.The
이와 같이 일체화된 조립체(52)에서의 베어링체(3)의 다른 쪽의 면(19)에, 레이저 가공기에 의해 레이저를 조사하여 폭(W)이 0.3~1.0mm, 깊이(d)가 0.01~0.05mm의 환상 오목홈(20)과, 환상 오목홈(20)을 규정하는 환상 바닥면(26)에, 환상 바닥면(26)으로부터 베어링체(3)를 관통하여 원환상 오목부(18)의 원환상 바닥면(24)에서 개구하는 직경(D)이 적어도 30μm, 바람직하게는 30~120μm인 복수개의 자성 조리개 형상의 공기 분출공(25)을 형성하여, 정압기체 베어링(1)을 제작한다.Thus, the laser beam is irradiated to the
이와 같이 형성된 정압기체 베어링(1)에는, 도 20에 도시된 바와 같이 베어링 베이스(2)의 구체 수압 오목부(43)의 오목 구면(50)에 볼 스터드(48)의 구체(49)가 미끄럼 접촉하여 배치됨으로써 자동 정렬 기능이 부가된다.In the
도 21부터 도 26은 자동 정렬 기능이 부가된 정압기체 베어링(1)의 다른 실시형태를 나타내는 것이다. 베어링 베이스(2)의 다른 쪽의 평면시 원형의 면(7)의 중앙부에는, 면(7)에서 개구하는 원형의 바닥면(54)을 가진 원기둥형상 오목부(55)가 형성되어 있고, 원기둥형상 오목부(55)에는 도 23에 도시된 바와 같이 원기둥체(56)와, 일단(57)으로부터 원기둥체(56)의 한쪽 면(58)에서 개구하는 원공(59)과, 원공(59)의 타단(60)에 연접하고, 타단(60)에서 원기둥체(56)의 다른 쪽의 면(61)으로 향하여 끝으로 갈수록 점차 넓어짐과 동시에 다른 쪽의 면(61)에서 개구하는 원뿔대면(62)을 갖는 오목부(63)를 구비한 끼움부재(64)가 한쪽 면(58)을 원기둥형상 오목부(55)의 바닥면(54)으로 향하여, 또한 다른 쪽의 면(61)이 베어링 베이스(2)의 다른 쪽의 면(7)과 동일면상에 위치하여 끼워맞춤 고정되어 있다. 구체 수압 오목부(43)는 이러한 원뿔대면(62)을 갖고 있다.21 to 26 show another embodiment of the
끼움부재(64)를 끼워맞춤 고정한 베어링 베이스(2)는, 상기 정압기체 베어링(1)과 마찬가지로 급기 구멍(10)의 개구부(9)를 베어링체(3)의 원환상 오목부(18)의 개구부(30)에 연통시킴과 동시에, 베어링체(3)의 한쪽 면(17)에 인접하는 외주면(23)을 베어링 베이스(2)의 원통 돌출부(6)의 내면에 끼워맞춤시킨 후, 그 끼워맞춤부를 접착제에 의해 접착하여 베어링 베이스(2)와 베어링체(3)를 일체화한 조립체(65)를 형성한다.The
이와 같이 일체화된 조립체(65)에서의 베어링체(3)의 다른 쪽의 면(19)에, 레이저 가공기에 의해 레이저를 조사하여 폭(W)이 0.3~1.0mm, 깊이(d)가 0.01~0.05mm의 환상 오목홈(20)과, 환상 오목홈(20)을 규정하는 환상 바닥면(26)에, 환상 바닥면(26)으로부터 베어링체(3)를 관통하여 원환상 오목부(18)의 환상 바닥면(24)에서 개구하는 직경(D)이 적어도 30μm, 바람직하게는 30~120μm인 복수개의 자성 조리개 형상의 공기 분출공(25)을 형성하여, 정압기체 베어링(1)을 제작한다.Thus, the laser beam is irradiated to the
이와 같이 형성된 정압기체 베어링(1)에는, 도 26에 도시된 바와 같이 베어링 베이스(2)의 원기둥형상 오목부(55)에 끼워맞춤 고정된 끼움부재(64)의 오목부(63)의 원뿔대면(62)에 볼 스터드(48)의 구체(49)가 미끄럼 접촉하여 배치됨으로써 자동 정렬 기능이 부가된다.In the
도 27부터 도 30은 자동 정렬 기능이 부가된 정압기체 베어링(1)의 또 다른 실시형태를 나타내는 것이다. 도 22에 도시된 바와 같이, 베어링 베이스(2)의 다른 쪽의 평면시 원형의 면(7)의 중앙부에는, 면(7)에서 개구하는 원형의 바닥면(54)을 갖는 원기둥형상 오목부(55)가 형성되어 있고, 원기둥형상 오목부(55)에는 도 27에 도시된 바와 같이 원기둥체(56)와, 일단(57)에서 원기둥체(56)의 한쪽 면(58)에서 개구하는 원공(59)과, 원공(59)의 타단(60)에 연접하고, 타단(60)에서 원기둥체(56)의 다른 쪽의 면(61)으로 향하여 다른 쪽의 면(61)에서 개구하는 오목 구면(66)을 갖는 오목부(63)를 구비한 끼움부재(64)가 한쪽 면(58)을 원기둥형상 오목부(55)의 바닥면(54)으로 향하여, 또한 다른 쪽의 면(61)이 베어링 베이스(2)의 다른 쪽의 면(7)과 동일면상에 위치하여 끼워맞춤 고정되어 있다. 구체 수압 오목부(43)는 이러한 오목 구면(66)을 갖고 있다.27 to 30 show another embodiment of the
끼움부재(64)를 끼워맞춤 고정한 베어링 베이스(2)는, 상기 정압기체 베어링(1)과 같이 급기 구멍(10)의 개구부(9)를 베어링체(3)의 원환상 오목부(18)의 개구부(30)에 연통시킴과 동시에, 베어링체(3)의 한쪽 면(17)에 인접하는 외주면(23)을 베어링 베이스(2)의 원통 돌출부(6)의 내면에 끼워맞춤시킨 후, 그 끼워맞춤부를 접착제에 의해 접착하여 베어링 베이스(2)와 베어링체(3)를 일체화한 조립체(67)를 형성한다.The
이와 같이 일체화된 조립체(67)에서의 베어링체(3)의 다른 쪽의 면(19)에, 레이저 가공기에 의해 레이저를 조사하여 폭(W)이 0.3~1.0mm, 깊이(d)가 0.01~0.05mm의 환상 오목홈(20)과, 환상 오목홈(20)을 규정하는 환상 바닥면(26)에, 환상 바닥면(26)으로부터 베어링체(3)를 관통하여 원환상 오목부(18)의 원환상 바닥면(24)에서 개구하는 직경(D)이 적어도 30μm, 바람직하게는 30~120μm인 복수개의 자성 조리개 형상의 공기 분출공(25)을 형성하여, 정압기체 베어링(1)을 제작한다.Thus, the laser beam is irradiated to the
이와 같이 형성된 정압기체 베어링(1)에는, 도 30에 도시된 바와 같이 베어링 베이스(2)의 원기둥형상 오목부(55)에 끼워맞춤 고정된 끼움부재(64)의 오목부(63)의 오목 구면(66)에 볼 스터드(48)의 구체(49)가 미끄럼 접촉하여 배치됨으로써 자동 정렬 기능이 부가된다.The concave spherical surface of the
베어링 베이스(2)의 다른 쪽의 평면시 원형의 면(7)의 중앙부에 형성된 원기둥형상 오목부(55)에 끼워맞춤 고정된 끼움부재(64)를 슬라이딩 특성이 뛰어난, 예를 들면 폴리아세탈 수지, 폴리아미드 수지, 폴리에스테르 수지 등의 자기(自己) 윤활성을 갖는 열가소성 합성 수지, 혹은 구리 또는 구리 합금 등으로 형성함으로써, 끼움부재(64)의 오목부(63)의 원뿔대면(62) 또는 오목 구면(66)과 볼 스터드(48)의 구체(49)의 미끄럼 접촉을 원활하게 행하게 할 수 있다.A polyacetal resin having excellent sliding characteristics, for example, having a sliding
도 31은 도 26에 도시된 정압기체 베어링(1)을 이용한 직동 안내장치(68)를 나타내는 것으로, 직동 안내장치(68)는 상부 안내면(69) 및 양측 안내면(70 및 70)을 갖는 안내부재(71)와, 안내부재(71)의 외측에 걸쳐 배치된 상부 안내면(69)에 대면하는 상판(72) 및 양측 안내면(70 및 70)에 대면하는 한 쌍의 측판(73 및 73)을 구비한 횡단면 "ㄷ"자형의 가동 테이블(74)과, 가동 테이블(74)의 상판(72)의 하면(75) 및 측판(73 및 73) 각각의 내면(76)에 구체(49)를 안쪽으로 향하여 세워져 설치된 볼 스터드(48)와, 볼 스터드(48)와 안내부재(71)의 상부 안내면(69) 및 양측 안내면(70 및 70)의 사이에 끼움부재(64)의 원뿔대면(62)을 볼 스터드(48)의 구체(49)에 미끄럼 접촉시킴과 동시에, 베어링체(3)의 다른 쪽의 면(19)을 안내부재(71)의 상부 안내면(69) 및 양측 안내면(70 및 70)에 대면시켜 배치된 정압기체 베어링(1)으로 형성되어 있다.FIG. 31 shows a linear
이 직동 안내장치(68)에 의하면, 베어링체(3)의 복수개의 공기 분출공(25)으로부터 안내부재(71)의 상부 안내면(69) 및 양측 안내면(70 및 70)에 압축 공기를 분사함으로써, 베어링체(3)의 다른 쪽의 면(19)과 안내부재(71)의 상부 안내면(69) 및 양측 안내면(70 및 70)의 사이에 형성되는 공기 윤활막에 의해 가동 테이블(74)을 상부 안내면(69) 및 양측 안내면(70 및 70)에 대해 비접촉의 상태로 보유지지할 수 있다. 그리고, 베어링체(3)와 상부 안내면(69) 및 양측 안내면(70 및 70)의 사이의 베어링 간극이 불균일하면 베어링 간극 각 부에 압력차가 발생하는데, 그 압력차에 의해 베어링 간극이 균일하게 되는 방향으로 정압기체 베어링(1)이 자동 정렬되고, 상부 안내면(69) 및 양측 안내면(70 및 70)에 대해 평행한 상태가 유지된다. 이 때문에, 안내부재(71) 및 가동 테이블(74)의 평행도, 직각도 등의 부품 정밀도를 비교적 거친 정밀도로 할 수 있어, 정압기체 베어링(1) 자체의 저비용에 덧붙여, 직동 안내장치(68)의 제작 용이화 및 비용 저하를 도모할 수 있다.According to the linear
직동 안내장치(68)에서는, 자동 정렬 기능이 부가된 정압기체 베어링(1)으로서 도 26에 도시된 바와 같은 정압기체 베어링(1)을 사용하였지만, 이 대신에 도 16, 도 20 및 도 30에 도시된 정압기체 베어링(1)을 사용해도 된다.In the
이상과 같이, 베어링체와 베어링 베이스는, 베어링체의 한쪽 면에 인접하는 외주면을 베어링 베이스의 원통 돌출부의 내면에 끼워맞춤시킨 후, 그 끼워맞춤부를 접착제에 의해 접착하여 일체화되어 있으므로, 베어링체와 베어링 베이스의 접합면은 강고하게 밀봉되어 있고, 베어링체의 한쪽 면에는 폭(W)이 0.3~1.0mm, 깊이(d)가 0.01~0.05mm의 환상 오목홈과, 환상 오목홈을 규정하는 환상 바닥면에, 환상 바닥면으로부터 베어링체를 관통하여 원환상 오목부의 환상 바닥면에서 개구하는 직경(D)이 적어도 30μm인 복수개의 자성 조리개 형상의 공기 분출공이 형성되어 있으며, 그 환상 오목홈 및 공기 분출공을 기계 가공에 의하지 않고 형성할 수 있으므로, 저렴한 정압기체 베어링을 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 그 정압기체 베어링을 이용한 제작 용이화 및 비용 저하를 도모할 수 있는 직동 안내장치를 제공할 수 있다.As described above, since the bearing body and the bearing base are fitted with the outer circumferential surface adjacent to one surface of the bearing body to the inner surface of the cylindrical protrusion of the bearing base, the fitting part is bonded and bonded with an adhesive, so that the bearing body and the bearing body are integrated. The joint surface of the bearing base is tightly sealed, and one surface of the bearing body has an annular concave groove having a width W of 0.3 to 1.0 mm and a depth d of 0.01 to 0.05 mm, and an annular concave groove. The bottom surface is formed with a plurality of magnetic aperture-shaped air jet holes having a diameter D of at least 30 μm passing through the bearing body from the annular bottom surface and opening at the annular bottom surface of the annular recess. Since the ejection hole can be formed without machining, it is not only possible to provide an inexpensive hydrostatic gas bearing, but also to facilitate the manufacture and non-compression using the hydrostatic gas bearing. It is possible to provide a linear motion guide device that can be made lower.
1 정압기체 베어링
2 베어링 베이스
3 베어링체
4 베이스부
6 원통 돌출부
13 급기 통로
18 원환상 오목부
20 환상 오목홈
23 외주면
25 공기 분출공1 static gas bearing
2 Bearing base
3 bearing body
4 base part
6 Cylindrical protrusion
13 air supply passage
18 annular recess
20 annular recesses
23 outer circumference
25 air blowers
Claims (10)
환상 오목홈은 0.3~1.0mm 또는 0.3~0.7mm의 폭과 0.01~0.05mm 또는 0.01~0.03mm의 깊이를 가지고 있고, 그 공기 분출공은 그 일단에서 30~120μm의 직경을 가지고 있는 정압기체 베어링.The method according to claim 1,
The annular recess has a width of 0.3 ~ 1.0mm or 0.3 ~ 0.7mm and a depth of 0.01 ~ 0.05mm or 0.01 ~ 0.03mm, and the air jet hole has a diameter of 30 ~ 120μm at one end. .
환상 오목홈 및 공기 분출공 각각은 레이저 가공에 의해 형성되어 있는 정압기체 베어링.The method according to claim 1 or 2,
Each of the annular recesses and the air jetting holes is formed by laser processing.
베어링 베이스의 다른 쪽의 면에는 구체(球體) 수압(受壓) 오목부가 형성되어 있는 정압기체 베어링.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
A hydrostatic gas bearing in which a spherical hydraulic depression is formed on the other side of the bearing base.
구체 수압 오목부는 베어링 베이스의 다른 쪽의 면에서 개구하는 원뿔대 오목부를 가지고 있는 정압기체 베어링.The method of claim 4,
A concrete hydraulic concavity is a hydrostatic gas bearing having a truncated conical concave that opens on the other side of the bearing base.
구체 수압 오목부는 베어링 베이스의 다른 쪽의 면에서 개구하는 오목 구면부를 가지고 있는 정압기체 베어링.The method of claim 4,
A concrete hydraulic concave portion is a hydrostatic gas bearing having a concave spherical portion that opens on the other side of the bearing base.
베어링 베이스의 다른 쪽의 면에는, 그 다른 쪽의 면에서 개구하는 원기둥형상 오목부가 형성되어 있고, 그 원기둥형상 오목부에는 끼움부재가 끼워맞춤 고정되어 있으며, 구체 수압 오목부는 베어링 베이스의 다른 쪽의 면측의 그 끼움부재의 한쪽 면에서 개구함과 동시에 그 끼움부재에 형성된 원뿔대면을 가지고 있는 정압기체 베어링.The method of claim 4,
On the other side of the bearing base, a cylindrical recess is formed, which is opened from the other side thereof, a fitting member is fitted and fixed to the cylindrical recess, and the concrete hydraulic recess is formed on the other side of the bearing base. A hydrostatic gas bearing having a conical surface formed on the fitting member while opening at one face of the fitting member on the face side.
베어링 베이스의 다른 쪽의 면에는, 그 다른 쪽의 면에서 개구하는 원기둥형상 오목부가 형성되어 있고, 그 원기둥형상 오목부에는 끼움부재가 끼워맞춤 고정되어 있으며, 구체 수압 오목부는 베어링 베이스의 다른 쪽의 면측의 그 끼움부재의 한쪽 면에서 개구함과 동시에 그 끼움부재에 형성된 오목 구면을 가지고 있는 정압기체 베어링.The method of claim 4,
On the other side of the bearing base, a cylindrical recess is formed, which is opened from the other side thereof, a fitting member is fitted and fixed to the cylindrical recess, and the concrete hydraulic recess is formed on the other side of the bearing base. A hydrostatic gas bearing having a concave spherical surface formed in the fitting member while being opened at one surface of the fitting member on the surface side.
베어링체는, 환상 오목홈에 덧붙여, 그 다른 쪽의 면에 형성되어 있음과 동시에 그 환상 오목홈의 외측에, 그 환상 오목홈을 둘러싸는 대직경 환상 오목홈과, 한쪽 단부가 그 환상 오목홈으로 개구함과 동시에 다른 쪽의 단부가 대직경 환상 오목홈으로 개구하는 복수개의 제1 방사형상 오목홈과, 그 환상 오목홈의 내측에 형성된 소직경 환상 오목홈과, 한쪽 단부가 환상 오목홈으로 개구함과 동시에 다른 쪽의 단부가 소직경 환상 오목홈으로 개구하는 복수개의 제2 방사형상 오목홈을 구비하고 있는 정압기체 베어링.The method according to any one of claims 1 to 8,
In addition to the annular concave groove, the bearing body is formed on the other side and at the outside of the annular concave groove, a large diameter annular concave groove surrounding the annular concave groove, and one end thereof is the annular concave groove. A plurality of first radial concave grooves opened at the same time and the other end is opened in a large diameter annular recess, a small diameter annular recess formed inside the annular recess, and one end is an annular recess. A hydrostatic gas bearing having a plurality of second radial recesses which open at the same time as the other end and open in a small diameter annular recess.
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