KR20160049977A

KR20160049977A - 유정압 안내 기구 및 공작 기계

Info

Publication number: KR20160049977A
Application number: KR1020150147856A
Authority: KR
Inventors: 아츠시 다다; 마코토 사가라; 데루아키 츠키지; 다카오 아라이
Original assignee: 도시바 기카이 가부시키가이샤; 유겐 가이샤 뉴리 겐큐죠
Priority date: 2014-10-28
Filing date: 2015-10-23
Publication date: 2016-05-10
Also published as: US20160115994A1; JP2016083749A; JP6559937B2; CN105537981A; US9803686B2; KR101795160B1; CN105537981B

Abstract

표면이 평활한 안내면(28)으로 된 안내 부재(29)와, 안내면(28)에 대향하는 미끄럼 이동면(20) 및 미끄럼 이동면(20)에 형성되는 환형의 배치 홈(21)을 갖는 이동 부재(2)와, 환형으로 형성되어 배치 홈(2)에 배치되고 또한 안내면(28)에 밀접 가능한 밀폐 부재인 시일 부재(3)와, 미끄럼 이동면(20)에 있어서의 시일 부재(3)에 둘러싸여 있는 정압 포켓(P)에 오일(O)을 공급하는 급유 구조(4)와, 정압 포켓(P)으로부터 오일(O)을 회수하는 오일 회수 구조(5)를 구비하고, 오일 회수 구조(5)는 정압 포켓(P) 내에 형성됨과 함께 미끄럼 이동면(20) 외로 개방되는 회수 구멍을 갖는다.

Description

유정압 안내 기구 및 공작 기계{HYDROSTATIC PRESSURE GUIDE MECHANISM AND MACHINE TOOL}

본 발명은 유정압 안내 기구 및 공작 기계에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 상대 이동하는 안내 부재와 이동 부재 사이에 오일을 공급함으로써, 이동 부재와 안내 부재 사이에서 유정압에 의한 하중 지지를 행하면서, 상호의 고정밀도이고 또한 원활한 안내를 행할 수 있는 유정압 안내 기구 및 이것을 구비한 공작 기계에 관한 것이다.

종래, 공작 기계에는 가공 대상인 워크와 가공용 공구를 임의의 상대 위치로 이동시키기 위해, 다양한 이동 기구가 사용된다.

예를 들어, 워크를 적재하는 테이블의 지지 구조 혹은 공구를 장착하는 헤드의 지지 구조에는 삼차원 이동을 가능하게 하기 위해, X축, Y축, Z축의 각 축에 따른 직선 이동 기구가 채용된다. 또한, 테이블 혹은 헤드의 방향을 바꾸기 위해, 회전 이동 기구가 채용된다.

이 이동 기구는 상대 이동하는 2부재(예를 들어, 안내 부재와 이것에 따라 이동하는 이동 부재)를 가짐과 함께, 이 2부재를 이동시키는 구동 기구와, 이동 방향 혹은 이동 축선의 정밀도(안내 정밀도)를 확보하기 위한 안내 기구를 갖는다.

이와 같은 안내 기구에서는 안내 정밀도가 높은 것, 즉 직선 운동은 가능한 한 직선으로, 회전 운동은 가능한 한 진원으로라는 기하학적 정밀도가 요구된다. 또한, 안내 기구에 있어서는, 고부하 용량이고, 저마찰이고, 감쇠 성능(흡진 성능)이 높은 것이 요구된다.

즉, 안내 기구의 안내 정밀도는 상대 이동하는 2부재의 위치 결정 정밀도에 영향을 미치고, 가공하는 워크의 형상 정밀도에 영향을 미친다. 안내 기구가 저마찰인 것은, 이동 축선에 따른 위치 결정 정밀도에 영향을 미치고, 가공하는 워크의 형상 정밀도에 영향을 미친다. 또한, 제진성은 상대 이동하는 2부재 사이의 진동의 감쇠에 영향을 미치고, 공구와 워크 사이에 발생하는 진동을 구조물, 안내 기구로 어떻게 감쇠시키는지가 워크의 가공면 조도에 영향을 미친다.

최근, 공작 기계의 안내 기구에는 유정압 안내 기구가 사용되어 있다[문헌 1(일본 특허 출원 공개 제2004-58192호 공보) 등 참조].

문헌 1을 비롯하여 일반적인 유정압 안내 기구에서는 한 쌍의 미끄럼 이동면 중 한쪽에 정압실(정압 하중 지지를 행하기 위한 오일이 공급되는 오목부)을 형성하고, 이 정압실에 윤활유를 공급하고, 그 정압에 의해 다른 쪽의 미끄럼 이동면 사이에서 하중 전달을 행한다. 즉, 한 쌍의 미끄럼 이동면에는 윤활유가 개재될 뿐이고, 한 쌍의 미끄럼 이동면끼리는 비접촉 상태로 되므로, 미끄럼 이동 저항을 대폭으로 저감할 수 있다.

유정압 안내 기구의 일례로서, 도 28에 도시하는 유정압 안내 기구(8)가 있다. 유정압 안내 기구(8)는 표면이 평활한 안내면으로 된 안내 부재(89)와, 안내 부재(89)의 표면에 미끄럼 이동하는 미끄럼 이동면(80)을 갖는 이동 부재(81)와, 이동 부재(81)의 미끄럼 이동면(80) 상에 형성되는 오목부(82)로 이루어지는 급유 구조와, 오일 탱크(83) 내의 오일을 오목부(82)에 공급하는 급유 장치(84)와, 오목부(82) 내의 오일(O)의 안내 부재(89)에 작용시키는 압력을 제어하는 유압 제어 밸브(85)를 구비하고 있다.

또한, 이러한 종류의 유정압 안내 기구(8)는 이동 부재의 미끄럼 이동면(80)과 안내 부재(89)의 안내면 사이에서 미끄럼 이동 가능하게 하중 전달을 행할 때에, 오목부(82)[이동 부재(81)의 미끄럼 이동면(80) 위]로부터 넘친 오일(O)의 전부를 오일 탱크(83) 내로 회수하는 회수부(86)를 구비하고 있고, 회수부(86)에서 회수한 오일(O)을 다시 오목부(82)에 공급하도록 되어 있다. 따라서, 유정압 안내 기구(8)에서는, 오일(O)을 오목부(82)와 회수부(86)에 채우면서 순환시킴으로써, 이동 부재의 미끄럼 이동면(80)과 안내 부재(89)의 안내면을 미끄럼 이동시키도록 되어 있다.

그러나, 유정압 안내 기구(8)에서는 오목부(82)로부터 넘친 오일(O)이, 이동 부재(81)의 미끄럼 이동면(80) 전체에 골고루 퍼진 후에, 이동 부재(81)의 외주 전체 주위로부터 미끄럼 이동면(80) 외로 넘쳐 흐르게 된다. 그로 인해, 유정압 안내 기구(8)에서는 이동 부재(81)의 외주 전체 주위로부터 미끄럼 이동면(80) 외로 넘쳐 흐르는 오일(O)을 회수할 필요가 있으므로, 회수부(86)가 대규모의 것으로 된다.

또한, 대량의 회수유는 배관으로 복귀시킬 수 없고, 안내면 혹은 미끄럼 이동면(80)의 옆에 설치한 개로를 통해 회수된다. 그로 인해, 절삭재나 절삭 칩의 미세한 가루, 분진 등의 혼입으로 조기에 열화되기 쉽다. 또한, 회수유는 안내 기구로 전단되어 발열하고 있다. 이 고온으로 된 회수유가 미끄럼 이동면(80), 안내면을 따라 흐름으로써 기계 구조에 열을 부여하고, 구조물의 열변형을 발생시킨다.

이와 같은 사정으로부터, 유정압 안내 기구(8)에서는, 오목부(82)와 대규모의 회수부(86)를 오일(O)로 채울 필요가 있으므로, 안내 부재(89)와 이동 부재(81)를 각각의 안내면과 미끄럼 이동면(80)으로 미끄럼 이동시키는 데 있어서, 대량의 오일(O)이 필요해진다.

이와 같은 문제는 유정압 기구를 이용하여 중량물을 수평 방향으로 위치 조정 가능하게 지지하는 중량물 지지 장치에 있어서도 마찬가지이다.

여기서, 중량물 지지 장치에서는 유정압 기구의 외주에 시일부를 갖는 장치가 제안되어 있다(문헌 2: 국제 공개 제2005/075859호 참조)

도 29에 도시한 바와 같이, 중량물 지지 장치(9)는 피지지체(99)가 적재되는 적재면(90)을 갖는 지지체(91)와, 이 지지체(91)의 적재면(90) 상에 설치되는 환형의 시일 부재(92)와, 상기 적재면(90)에 있어서의 시일 부재(92)에 둘러싸여 있는 영역 내에 위치하고, 적재면(90) 상에 오일(O)을 공급하기 위한 급유 구멍(93)에 연결되는 오목부(94)를 포함하는 급유 구조와, 오일 탱크(95) 내의 오일을 시일 부재(92)에 둘러싸여 있는 영역에 공급하는 급유 장치(96)를 구비하고 있다.

또한, 이러한 종류의 중량물 지지 장치(9)는 오목부(94)에 소정량의 오일(O)이 공급되면 오일(O)의 공급을 정지시키는 밸브 기구(97)와, 밸브 기구(97)에 의해 오목부(94)로의 오일(O)의 공급을 정지시키고 있는 상태를 해제하기 위한 블리더 밸브(98)를 더 구비하고 있다.

보다 구체적으로 설명하면, 밸브 기구(97)는 급유 구멍(93)에 형성됨과 함께 적재면(90)측으로 됨에 따라 구멍 직경이 작아지는 테이퍼부(970)와, 급유 구멍(93)에 삽입 관통됨과 함께 적재면(90)측을 향해 가압되는 밸브체(971)를 구비하고 있고, 밸브체(971)는 테이퍼부(970)에 접촉 가능한 접촉부(972)와, 이 접촉부(972)로부터 연장되는 연장부(973)이며, 일부가 적재면(90)보다도 피지지체(99)측에 위치하는 연장부(973)를 구비하고 있다.

그리고, 블리더 밸브(98)는 급유 장치(96)로부터 급유 구멍(93)까지의 사이의 영역에 공급되어 있는 오일(O)을 오일 탱크(95) 내에 회수하도록 되어 있다.

그로 인해, 이러한 종류의 중량물 지지 장치(9)에서는 적재면(90) 상에 피지지체(99)를 배치하면, 밸브체(971)의 연장부(973)가 피지지체(99)에 눌리는 것에 수반하여, 접촉부(972)가 테이퍼부(970)로부터 이격된다. 그리고, 적재면(90) 상에 피지지체(99)와 시일 부재(92)에 의해 획정된 밀폐 공간인 정압 포켓(P)에 급유 장치(96)에 의해 오일(O)이 공급되고, 피지지체(99)가 적재면(90)으로부터 소정량 이격되면[즉, 정압 포켓(P)에 소정량의 오일(O)이 공급되면] 밸브체의 접촉부(972)가 테이퍼부(970)에 접촉하여, 오일(O)의 공급이 정지한다.

또한, 블리더 밸브(98)로 급유 장치(96)로부터 급유 구멍(93)까지의 사이에 공급되어 있는 오일(O)을 오일 탱크(95) 내에 회수하면, 정압 포켓(P) 내의 압력이 저하되어 밸브체(971)의 연장부(973)가 피지지체(99)에 눌리는 것에 수반하여, 접촉부(972)가 테이퍼부(970)로부터 이격되고, 정압 포켓(P) 내의 오일(O)이 오일 탱크(95) 내에 회수되고, 피지지체(99)는 적재면 상에 밀접 상태로 지지된다.

그로 인해, 이러한 종류의 중량물 지지 장치(9)는 피지지체(99)를 지지하는 데 있어서, 정압 포켓(P)에 대해 계속적으로 오일(O)을 공급하지 않고, 오일(O)이 피지지체(99)에 작용시키는 압력을 유지할 수 있는 것으로 되어 있다.

따라서, 전술한 중량물 지지 장치(9)와 같은 외주의 시일부 및 오일의 공급 회수를 행하는 구조에 준하여 유정압 안내 기구(8)를 개량하면, 앞서 유정압 안내 기구(8)에 대해 설명한 바와 같이, 대량의 오일(O)을 필요로 하지 않고, 피지지체(99)를 지지할 수 있다고 기대되고 있다.

그러나, 상술한 문헌 2의 중량물 지지 장치(9)에서는, 정압 포켓(P) 내에 소정량의 오일(O)을 공급하고 그 후, 오일(O)의 공급이 정지하므로, 적재면(90)과 피지지체(99)의 간격을 조정할 수 없다는 문제점이 있다.

이와 같은 문제는 중량물 지지 장치(9)에 준한 구조의 유정압 안내 기구에 있어서도 마찬가지이다.

따라서, 본 발명은 이러한 실정을 감안하여, 오일의 공급량을 억제하면서, 안내 부재와 이동 부재의 하중 이동 상태에 따라 오일의 압력을 조정 가능하게 하고, 그 후에 이동 부재의 미끄럼 이동면과 안내 부재의 안내면의 간격을 작게 한 유정압 안내 기구 및 이 유정압 안내 기구를 사용한 공작 기계를 제공하는 것을 과제로 한다.

본 발명에 따른 유정압 안내 기구는 표면이 평활한 안내면으로 된 안내 부재와, 상기 안내면에 대향되는 미끄럼 이동면 및 상기 미끄럼 이동면에 형성되는 환형의 배치 홈을 갖는 이동 부재와, 환형으로 형성되어 상기 배치 홈에 배치되고 또한 상기 안내면에 밀접 가능한 밀폐 부재와, 상기 미끄럼 이동면에 있어서의 상기 밀폐 부재에 둘러싸여 있는 영역에 오일을 공급하는 급유 구조와, 상기 미끄럼 이동면에 있어서의 상기 밀폐 부재에 둘러싸여 있는 영역으로부터 오일을 회수하는 오일 회수 구조를 구비하고, 상기 오일 회수 구조는 상기 미끄럼 이동면에 있어서의 상기 밀폐 부재에 둘러싸여 있는 영역 내에 형성됨과 함께, 상기 미끄럼 이동면 외로 개방되는 회수 구멍을 갖는 것을 특징으로 한다.

상기 구성의 유정압 안내 기구에 의하면, 이동 부재의 미끄럼 이동면의 배치 홈에 배치된 밀폐 부재를, 안내 부재의 안내면에 밀접시킴으로써, 안내 부재의 안내면과 이동 부재의 미끄럼 이동면과 밀폐 부재에 의해 밀폐된 공간(이하, 정압실 혹은 정압 포켓이라고 칭함)이 획정된다. 그리고, 급유 구조로 정압 포켓 내에 오일을 공급함으로써, 안내면과 미끄럼 이동면 사이의, 각각에 교차하는 방향의 하중이, 정압 포켓 내의 오일의 정압으로 지지되고, 안내 부재와 이동 부재를 경미한 힘으로 안내면 및 미끄럼 이동면을 따른 방향으로 이동시킬 수 있다.

이때, 안내 부재와 이동 부재 사이의 하중(유정압 안내 기구에 작용하는 외력)이 커지면, 안내면과 미끄럼 이동면의 간격이 작아지고, 정압 포켓 내의 오일의 압력이 커진다. 한편, 안내 부재와 이동 부재 사이의 하중이 작아지면, 안내면과 미끄럼 이동면의 간격이 커지고, 정압 포켓 내의 오일의 압력이 작아진다. 따라서, 유정압 안내 기구에 작용하는 외력이 변화되어도, 안내 부재와 이동 부재 사이에 작용하는 정압 포켓의 정압을 적정한 힘으로 유지할 수 있다.

또한, 정압 포켓 내의 윤활유를 외부로 개방되는 회수 구멍은 미끄럼 이동면에 있어서의 밀폐 부재에 둘러싸여 있는 영역 내에 형성되므로, 오일의 회수를 정압 포켓 내에서 행할 수 있다. 따라서, 정압 포켓 내를 흐르는 오일의 양을 조정함으로써, 안내 부재와 이동 부재 사이에 작용하는 정압을 조정할 수 있고, 또한 정압 포켓에 공급한 오일을 외부로 유출시키지 않고 회수할 수도 있다.

본 발명에 따른 유정압 안내 기구의 다른 형태로서, 상기 미끄럼 이동면에 있어서의 상기 밀폐 부재에 둘러싸여 있는 영역에 공급되는 오일의 상기 안내면에 작용하는 압력을 조정하기 위해 상기 밀폐 부재에 둘러싸여 있는 영역에 공급하는 오일의 압력 또는 유량을 조정하는 유압 제어 밸브를 갖도록 해도 된다.

이와 같이 하면, 유압 제어 밸브에 의해, 밀폐 부재에 둘러싸여 있는 영역에 공급하는 오일의 압력 또는 유량을 조정할 수 있고, 밀폐 부재에 둘러싸여 있는 영역에 공급되는 오일의 안내면에 작용하는 압력을 적절히 조정할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 유정압 안내 기구의 다른 형태로서, 이동 부재의 미끄럼 이동면은 상기 회수 구멍의 주위에 설치되는 압력 유지면과, 상기 압력 유지면의 주위에 설치되는 릴리프면을 갖고, 압력 유지면은 릴리프면보다도 상기 안내 부재측에 위치하도록 해도 된다. 즉, 압력 유지면을 릴리프면보다도 안내 부재에 가깝게 하거나, 혹은 압력 유지면의 높이를 릴리프면보다도 높게 형성하도록 해도 된다.

이와 같이 하면, 이동 부재의 미끄럼 이동면에 형성되고 안내 부재의 안내면에 대향 배치된 정압 포켓에 있어서, 릴리프면과 안내면의 간격보다도 압력 유지면과 안내면의 간격을 작게 할 수 있다. 그로 인해, 정압 포켓 내에 있어서의 릴리프면에 대응하는 영역 내의 오일의 정압을 일정하게 유지할 수 있다.

본 발명에 따른 유정압 안내 기구의 다른 형태로서, 상기 급유 구조는 상기 회수 구멍을 둘러싸는 환형의 급유 홈을 갖도록 해도 된다.

이와 같이 하면, 정압 포켓 내의 배치 홈으로부터 급유 홈까지의 영역에 있는 오일의 정압을 일정하게 유지하도록 한 후, 안내 부재와 이동 부재를 경미한 힘으로 상대 이동시킬 수 있다.

본 발명의 공작 기계는 전술한 본 발명의 유정압 안내 기구가 복수 설치된 안내 기구를 갖는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에서는 안내 기구에 설치되는 복수의 유정압 안내 기구의 각각에 있어서, 전술한 본 발명의 유정압 안내 기구에서 설명한 바와 같은 효과를 얻을 수 있어, 공작 기계 전체적인 유효성을 높일 수 있다.

본 발명의 공작 기계에 있어서, 상기 급유 구조 및 상기 오일 회수 구조는 복수의 유정압 안내 기구에서 공용되어 있는 것이 바람직하다.

이와 같은 본 발명에서는 복수의 유정압 안내 기구에서 급유 구조 및 오일 회수 구조를 공용함으로써, 설비의 간략화가 가능해, 비용 저감에도 유효하다.

본 발명의 공작 기계에 있어서, 상기 급유 구조는 복수의 유정압 안내 기구에 대해 개별의 유압 제어 밸브가 설치되어 있는 것이 바람직하다.

이와 같은 본 발명에서는 급유 구조 및 오일 회수 구조의 공용화에 의해 설비를 간략화하면서, 개별의 유압 제어 밸브에 의해 개개의 유정압 안내 기구의 유압 조정을 미세하게 행할 수 있다.

본 발명의 공작 기계에 있어서, 상기 급유 구조는 복수의 유정압 안내 기구를 포함하는 계통마다 유압 제어 밸브가 설치되어 있는 것으로 해도 된다.

이와 같은 본 발명에서는 급유 구조 및 오일 회수 구조의 공용화에 의해 설비를 간략화하면서, 계통별의 유압 제어 밸브에 의해, 각 계통의 유정압 안내 기구의 유압 조정을 행할 수 있다. 이와 같은 계통별의 조정은, 개개의 유정압 안내 기구에 대한 조정 정도로 미세하게는 할 수 없지만, 한쪽에서 개별로 유압 제어 밸브를 설치하는 경우에 비해 밸브수를 저감할 수 있어, 설비의 간략화에는 유효하다.

이상과 같이, 본 발명에 따른 유정압 안내 기구 및 공작 기계는 오일의 공급량을 억제하면서, 정압 포켓에 있어서의 오일의 정압을 적절히 유지할 수 있다는 우수한 효과를 발휘할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 공작 기계를 도시하는 사시도.
도 2는 상기 제1 실시 형태에 따른 유정압 안내 기구의 배치를 도시하는 부분 투시한 사시도.
도 3은 상기 제1 실시 형태에 따른 유정압 안내 기구의 구성 개략도.
도 4는 상기 제1 실시 형태에 따른 유정압 안내 기구의 이동 부재의 사시도.
도 5는 상기 제1 실시 형태에 따른 유정압 안내 기구의 이동 부재의 종단면도.
도 6a는 상기 제1 실시 형태에 따른 유정압 안내 기구의 이동 부재의 확대도이며, 안내 부재와 이동 부재를 대향 배치하기 전의 상태에 있어서의 도 5의 영역 X1의 확대도.
도 6b는 상기 제1 실시 형태에 따른 유정압 안내 기구의 이동 부재의 확대도이며, 안내 부재와 이동 부재를 대향 배치하여, 정압 포켓 내에 오일을 공급하고 있는 상태에 있어서의 도 5의 영역 X1의 확대도.
도 7은 상기 제1 실시 형태에 따른 유정압 안내 기구의 설명도이며, 안내 부재와 이동 부재를 대향 배치하여, 정압 포켓 내에 오일을 공급하고 있는 상태의 설명도.
도 8은 상기 제1 실시 형태에 따른 유정압 안내 기구의 확대도이며, 안내 부재와 이동 부재를 대향 배치하여, 정압 포켓 내에 오일을 공급하고 있는 상태에 있어서의 도 7의 영역 X2의 확대도.
도 9는 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 유정압 안내 기구의 구성 개략도.
도 10은 상기 제2 실시 형태에 따른 유정압 안내 기구의 이동 부재의 사시도.
도 11은 상기 제2 실시 형태에 따른 유정압 안내 기구의 이동 부재의 종단면도.
도 12는 상기 제2 실시 형태에 따른 유정압 안내 기구의 설명도이며, 안내 부재와 이동 부재를 대향 배치하여, 정압 포켓 내에 오일을 공급하고 있는 상태의 설명도.
도 13은 상기 제2 실시 형태에 따른 유정압 안내 기구의 확대도이며, 안내 부재와 이동 부재를 대향 배치하여, 정압 포켓 내에 오일을 공급하고 있는 상태에 있어서의 도 12의 영역 X3의 확대도.
도 14는 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 유정압 안내 기구의 이동 부재의 사시도.
도 15는 상기 제3 실시 형태에 따른 유정압 안내 기구의 이동 부재의 종단면도.
도 16은 상기 제3 실시 형태에 따른 유정압 안내 기구의 설명도이며, 안내 부재와 이동 부재를 대향 배치하여, 정압 포켓 내에 오일을 공급하고 있는 상태의 설명도.
도 17은 상기 제3 실시 형태에 따른 유정압 안내 기구의 확대도이며, 안내 부재와 이동 부재를 대향 배치하여, 정압 포켓 내에 오일을 공급하고 있는 상태에 있어서의 도 16의 영역 X4의 확대도.
도 18a는 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 유정압 안내 기구의 시일 부재의 설명도이고, 안내 부재와 이동 부재를 대향 배치하기 전의 상태에 있어서의 시일 부재의 설명도.
도 18b는 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 유정압 안내 기구의 시일 부재의 설명도이고, 안내 부재와 이동 부재를 대향 배치하여, 정압 포켓 내에 오일을 공급하고 있는 상태에 있어서의 시일 부재의 설명도.
도 19a는 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 유정압 안내 기구의 시일 부재의 설명도이고, 안내 부재와 이동 부재를 대향 배치하기 전의 상태에 있어서의 시일 부재의 설명도.
도 19b는 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 유정압 안내 기구의 시일 부재의 설명도이고, 안내 부재와 이동 부재를 대향 배치하여, 정압 포켓 내에 오일을 공급하고 있는 상태에 있어서의 시일 부재의 설명도.
도 20은 본 발명의 또 다른 실시 형태에 따른 유정압 안내 기구의 이동 부재의 사시도.
도 21은 본 발명의 또 다른 실시 형태에 따른 유정압 안내 기구의 구성 개략도.
도 22는 본 발명의 또 다른 실시 형태에 따른 공작 기계에 있어서의 유정압 안내 기구를 도시하는 모식도.
도 23은 상기 도 22의 실시 형태에 있어서의 급유 구조 및 오일 회수 구조를 도시하는 모식도.
도 24는 상기 도 22의 실시 형태에 있어서의 다른 급유 구조 및 오일 회수 구조를 도시하는 모식도.
도 25는 본 발명의 또 다른 실시 형태에 따른 공작 기계에 있어서의 유정압 안내 기구를 도시하는 사시도.
도 26은 상기 도 25의 실시 형태에 있어서의 급유 구조 및 오일 회수 구조를 도시하는 모식도.
도 27은 상기 도 25의 실시 형태에 있어서의 다른 급유 구조 및 오일 회수 구조를 도시하는 모식도.
도 28은 종래의 유정압 안내 기구의 구성 개략도.
도 29는 종래의 중량물 지지 장치의 구성 개략도.

이하, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 유정압 안내 기구에 대해 첨부 도면을 참조하면서 설명한다.

〔제1 실시 형태〕

도 1부터 도 8까지의 각 도면에는 본 발명의 제1 실시 형태가 도시되어 있다.

본 실시 형태는 도 1 및 도 2에 도시하는 문형 구조의 공작 기계(110)에 있어서, X축, Y축, Z축의 각 축 이동 기구의 안내 기구로서, 본 발명에 기초하는 유정압 안내 기구가 사용되어 있다.

도 1에 있어서, 공작 기계(110)는 X축 방향으로 연장되는 베이스(111)를 갖고, 베이스(111)에는 테이블(112)이 지지되어 있다. 베이스(111)를 사이에 두고 양측에는 한 쌍의 컬럼(113)이 설치되고, 각각의 상단부에는 Y축 방향으로 연장되는 크로스바(114)가 설치되어 있다. 크로스바(114)에는 헤드(115)가 지지되고, 헤드(115)에는 Z축 방향(연직 방향)으로 연장되는 램(116)이 장착되어 있다.

테이블(112)의 상면에는 가공 대상인 워크(119)가 고정된다. 램(116)의 하단부에는 주축(117)이 노출되어 있고, 이 주축(117)에는 가공용 툴(118)이 장착된다.

공작 기계(110)에 있어서는, 테이블(112)을 X축 방향으로 이동시킴과 함께, 헤드(115)를 Y축 방향으로, 램(116)을 Z축 방향으로, 각각 이동시킴으로써, 워크(119)에 대해 툴(118)을 삼차원으로 상대 이동시킬 수 있고, 이에 의해 워크(119)에 임의의 형상을 가공할 수 있다.

이와 같은 삼차원 가공 동작을 행하기 위해, 공작 기계(110)에는 테이블(112)을 베이스(111)를 따라 이동시키는 X축 이동 기구(121)와, 헤드(115)를 크로스바(114)를 따라 이동시키는 Y축 이동 기구(122)와, 헤드(115)에 대해 램(116)을 이동시키는 Z축 이동 기구(123)가 설치되어 있다.

이들 X축 이동 기구(121), Y축 이동 기구(122), Z축 이동 기구(123)는, 각각 이동 부분[베이스(111)에 대한 테이블(112) 등]을 이동 가능하게 지지함과 함께, 이들을 소정의 이동 방향으로 안내하는 안내 기구와, 이동 부분을 외부 커맨드에 기초하여 구동하는 모터 등을 포함하는 구동 기구를 구비하고 있다.

이들 이동 기구(121 내지 123) 중, 헤드(115)와 크로스바(114) 사이의 Y축 이동 기구(122)에는 Y축 방향으로 연장되는 복수의 안내 기구(130)[제1 내지 제6 안내 기구(130A 내지 130F), 도 2 참조]가 사용되어 있다.

도 2에도 도시한 바와 같이, 크로스바(114)는 헤드(115)가 장착되는 측의 상부에 제1 레일(141)을 갖고, 하부에 제2 레일(142)을 갖는다. 헤드(115)는 크로스바(114)측 상부에 하향의 제1 홈부(151)를 갖고, 하부의 크로스바(114)측에 제2 홈부(152)를 갖는다.

헤드(115)에 형성된 제2 홈부(152)는, 크로스바(114)의 제2 레일(142)에 걸림 결합되어, Z축 방향의 하중 지지가 행해짐과 함께, X축 방향의 위치가 규제되어 있다.

헤드(115)에 형성된 제1 홈부(151)는 크로스바(114)의 제1 레일(141)에 걸림 결합되어, X축 방향의 위치 규제와 함께, 하중 지지하는 제2 레일(142)을 중심으로 하여 헤드(115)가 자중에 의해 기울어지는 것을 규제하고 있다.

제1 홈부(151)의 내측에는 제1 레일(141)을 X축 방향으로 사이에 두는 제1 및 제2 이동 부재(131A, 131B)가 설치되어 있다. 이들 제1 및 제2 이동 부재(131A, 131B)는 제1 레일(141)을 안내 부재로 하여, 각각의 사이에 본 발명에 기초하는 제1 및 제2 안내 기구(130A, 130B)를 구성한다.

제2 홈부(152)의 내측에는 제2 레일(142)을 X축 방향으로 사이에 두는 제3 및 제4 이동 부재(131C, 131D)와, 제2 레일(142)을 Z축 방향으로 사이에 두는 제5 및 제6 이동 부재(131E, 131F)가 설치되어 있다. 이들 제3 내지 제6 이동 부재(131C 내지 131F)는 제2 레일(142)을 안내 부재로 하여, 각각의 사이에 본 발명에 기초하는 제3 내지 제6 안내 기구(130C 내지 130F)를 구성한다.

본 실시 형태에 있어서는, 안내 기구(130)[제1 내지 제6 안내 기구(130A 내지 130F)]로서, 각각 도 3 내지 도 8에 도시되는 본 발명에 기초하는 유정압 안내 기구(1)가 채용되어 있다.

이하, 본 실시 형태의 유정압 안내 기구(1)에 대해 상세하게 설명한다.

본 실시 형태에 따른 유정압 안내 기구(1)는, 도 3 혹은 도 7에 도시한 바와 같이, 안내면(28)을 갖는 안내 부재(29)와, 미끄럼 이동면(20)을 갖는 이동 부재(2)를 갖는다.

이동 부재(2)는 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이 미끄럼 이동면(20)에 형성되는 환형의 배치 홈(21)과, 배치 홈(21)에 배치되는 환형의 밀폐 부재이며, 미끄럼 이동면(20)에 대향 배치되는 안내 부재(29)의 안내면(28)에 밀접 가능한 시일 부재(3)와, 미끄럼 이동면(20)에 있어서의 시일 부재(3)에 둘러싸여 있는 영역에 오일(O)을 공급하는 급유 구조(4)와, 미끄럼 이동면(20)에 있어서의 시일 부재(3)에 둘러싸여 있는 영역으로부터 오일(O)을 회수하는 오일 회수 구조(5)와, 미끄럼 이동면(20)에 있어서의 시일 부재(3)에 둘러싸여 있는 영역에 공급되는 오일(O)의 압력을 조정하기 위해 시일 부재(3)에 둘러싸여 있는 영역에 공급하는 오일(O)의 압력 또는 유량을 조정하는 유압 제어 밸브(6)(도 3 참조)를 구비하고 있다.

도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 이동 부재(2)는 판 형상으로 형성되어 있다. 그리고, 이동 부재(2)는 미끄럼 이동면(20)과 직교하는 방향으로 측면(22, 22…)을 갖는다.

도 6a는 안내 부재(29)와 이동 부재(2)를 대향 배치하기 전의 상태에 있어서의 도 5의 영역 X1의 확대도이다. 도 6b는 안내 부재(29)와 이동 부재(2)를 대향 배치하여, 정압 포켓(P) 내에 오일(O)을 공급하고 있는 상태에 있어서의 도 5의 영역 X1의 확대도이다.

밀폐 부재인 시일 부재(3)는 일부가 미끄럼 이동면(20)으로부터 돌출되도록 하여 배치 홈(21)에 배치되어 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 시일 부재(3)는, 도 6a에 도시한 바와 같이 원환형의 시일 부재 본체(30)와, 시일 부재 본체(30)와 배치 홈(21) 사이에 배치되는 링 부재(31)를 갖는다. 시일 부재 본체(30)는 탄성을 갖는다.

링 부재(31)는 원환형으로 형성되어 있고, 내주측에 대해 시일 부재 본체(30)의 외형에 대응하는 오목부가 형성되어 있다. 또한, 링 부재(31)는 안내 부재(29)의 안내면(28)에 밀접해도, 배치 홈(21)의 저부에 접촉하지 않도록 되어 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 링 부재(31)는 직경 방향 내측을 향해 연장되는 연장부(310)를 갖는다. 연장부(310)는 링 부재(31)의 주위 방향 전체 주위에 걸쳐서 설치되어 있다.

그로 인해, 도 6b에 도시한 바와 같이, 이동 부재(2)와 안내 부재(29)를 대향하여, 미끄럼 이동면(20)과 안내면(28)을 밀접시키면, 시일 부재(3)가 안내 부재(29)의 안내면(28)으로 가압되지만, 링 부재(31)가 배치 홈(21)의 측면에 접촉하고, 또한 시일 부재 본체(30)가 링 부재(31)의 내주측에 밀접한다. 따라서, 시일 부재(3)는 시일 부재 본체(30)가 파손되거나, 배치 홈(21)으로부터 빠지는 것을 방지할 수 있게 되어 있다.

그리고, 유정압 안내 기구(1)에서는 이동 부재(2)와 안내 부재(29)를 마주 보도록 배치함으로써, 미끄럼 이동면(20)과 안내면(28)과 시일 부재(3)에 의해 밀폐된 공간[이하, 정압 포켓(P)으로 함]이 획정되도록 되어 있다.

도 5로 돌아가, 급유 구조(4)는 이동 부재(2) 내에 형성되어, 미끄럼 이동면(20)에 있어서의 시일 부재(3)에 둘러싸여 있는 영역 내에 연결되는 급유로(40)를 갖는다. 또한, 본 실시 형태에 따른 급유 구조(4)는 급유로(40)를 통해 오일 탱크(41) 내의 오일(O)을, 미끄럼 이동면(20)에 있어서의 시일 부재(3)에 둘러싸여 있는 영역 내에 공급하는 급유 장치(42)를 갖는다(도 3 참조).

유압 제어 밸브(6)는 급유 장치(42)에 연결되어 있고, 급유로(40)를 통과하는 오일(O)의 압력 또는 유량을 조정할 수 있게 되어 있다. 그로 인해, 유압 제어 밸브(6)는 급유로(40)를 통과하는 오일(O)의 압력을 올리거나, 또는 유량을 많게 함으로써 정압 포켓(P) 내의 오일(O)의 압력, 또는 안내면(28)과 미끄럼 이동면(20)의 간극을 크게 할 수 있다. 한편, 급유로(40)를 통과하는 오일(O)의 압력을 내리거나, 또는 유량을 적게 함으로써 정압 포켓(P) 내의 오일(O)의 압력, 또는 안내면(28)과 미끄럼 이동면(20)의 간극을 작게 할 수 있게 되어 있다. 또한, 유압 제어 밸브(6)는 스로틀 밸브 등으로 구성할 수 있다.

급유로(40)는 미끄럼 이동면(20)에 있어서의 시일 부재(3)에 둘러싸여 있는 영역 내에서 개방되어 있다. 또한, 급유로(40)는 이동 부재(2)의 측면(22) 외에 있어서도 개방되어 있다. 그리고, 급유 장치(42)는, 예를 들어 유압 펌프로 구성할 수 있다.

오일 회수 구조(5)는 미끄럼 이동면(20)에 있어서의 시일 부재(3)에 둘러싸여 있는 영역 내에 형성됨과 함께, 미끄럼 이동면(20) 외로 개방되는 회수 구멍(50)을 갖는다. 또한, 오일 회수 구조(5)는 회수 구멍(50)에 연결되는 회수로(51)를 갖는다.

그리고, 회수로(51)는 이동 부재(2) 내에 형성되어 있고, 한쪽의 개구가 회수 구멍(50)과 연결되고, 다른 쪽의 개구가 이동 부재(2)의 측면(22) 상에서 개방되어 있다. 또한, 회수로(51)는 급유 구조(4)의 오일 탱크(41)에 연결되어 있다. 그로 인해, 오일 회수 구조(5)는 미끄럼 이동면(20)에 있어서의 시일 부재(3)에 둘러싸여 있는 영역 내에 공급된 오일(O)을 오일 탱크(41)에 회수할 수 있게 되어 있다.

본 실시 형태에 따른 유정압 안내 기구(1)의 이동 부재(2)의 구성은 이상과 같다.

이와 같은 이동 부재(2)를 안내 부재(29)와 조합함으로써, 유정압 안내 기구(1)가 형성된다.

유정압 안내 기구(1)에서는 도 7 및 도 7의 영역 X2를 확대한 도 8에 도시한 바와 같이, 이동 부재(2)의 미끄럼 이동면(20)과 안내 부재(29)의 안내면(28)이 마주 보고 밀접하도록, 이동 부재(2) 및 안내 부재(29)를 배치한다. 이와 같이 하면, 안내 부재(29)의 안내면(28)과, 이동 부재(2)의 미끄럼 이동면(20)과, 시일 부재(3)에 의해 정압 포켓(P)이 획정된다.

오일(O)이 공급되어 있지 않은 상태에서는, 정압 포켓(P)의 영역에 있어서도, 미끄럼 이동면(20)과 안내면(28)이 밀접하고 있다. 여기서, 급유 구조(4)로부터 오일(O)을 공급하면, 공급된 오일(O)은 배치 홈(21) 내에 충전되고, 이 배치 홈(21)의 영역에 있어서 안내면(28)을 밀어 올린다. 이에 의해 안내면(28)과 미끄럼 이동면(20)이 밀접 상태로부터 분리되고, 분리된 양자의 간극에 배치 홈(21)의 오일(O)이 침입하게 된다. 침입한 오일(O)이, 배치 홈(21) 근처로부터 정압 포켓(P)으로 되어야 하는 시일 부재(3)의 내측 전체까지 골고루 퍼짐으로써, 안내면(28)과 미끄럼 이동면(20) 사이의 하중 전달이 오일(O)의 정압만으로 행해지는 상태로 된다.

이 상태에서는, 안내면(28)과 미끄럼 이동면(20)은 오일(O) 및 시일 부재(3)만을 통해 접촉하고, 즉, 안내면(28)과 미끄럼 이동면(20)의 직접적인 접촉은 없는 상태로 된다.

이와 같은 오일(O)에 의한 밀어 올림을 행하기 위해, 배치 홈(21)의 면적은 배치 홈(21)에 공급된 오일(O)의 밀어 올림력이 안내면(28)과 미끄럼 이동면(20) 사이의 하중을 상회하도록 설정된다.

그리고, 급유 장치(42)에 의해, 급유로(40)를 통해 정압 포켓(P) 내에 오일(O)을 공급하면서, 회수 구멍(50) 및 회수로(51)를 통해 정압 포켓(P) 내의 오일(O)을 오일 탱크(41)로 회수한다. 이때, 정압 포켓(P) 내의 오일(O)의 회수는 시일 부재(3)에 의해 포위된 영역 내[즉, 정압 포켓(P) 내]에서 행해지므로, 정압 포켓(P) 내의 오일(O)을 외부로 유출시키지 않고 오일 탱크(41) 내로 회수할 수 있다.

그리고, 정압 포켓(P) 내로의 오일(O)의 압력을 올리거나, 또는 공급량을 증가시키면, 정압 포켓(P) 내에 있어서의 오일(O)의 압력, 즉 안내 부재(29)와 이동 부재(2) 사이에서 하중을 전달하는 유정압 기구로서의 정압이 상승한다. 또한, 정압 포켓(P) 내의 오일(O)의 압력은, 배치 홈(21)의 내측으로부터 회수 구멍(50)에 근접함에 따라 저하되고, 회수 구멍(50)의 테두리에 대응하는 영역에서 제로(상대 압력이 제로, 즉 거의 대기압)로 된다.

그리고, 정압 포켓(P) 내의 오일(O)의 압력이 충분히 높여지면, 미끄럼 이동면(20) 및 안내면(28)에는 오일(O) 및 시일 부재(3) 이외에 직접 접촉하는 일이 없어져, 유정압 안내 기구(1)가 부하 하중을 정압으로 지지하고, 안내 부재(29)와 이동 부재(2)가, 미끄럼 이동면(20) 및 안내면(28)을 따른 방향으로, 경미한 힘으로 이동시킬 수 있는 상태로 된다.

이때, 안내 부재(29) 및 이동 부재(2)에 외력[예를 들어, 도 1의 공작 기계(110)로 절삭 등을 행할 때에 안내면(28) 및 미끄럼 이동면(20)의 교차 방향으로 작용하는 외력]이 작용하는 경우, 이동 부재(2)는 안내 부재(29)와 이동 부재(2) 사이의 통상의 하중에 더하여, 전술한 외력도 지지하게 된다.

보다 구체적으로 설명하면 안내 부재(29)와 이동 부재(2) 사이에 작용하는 외력이 커지면, 안내 부재(29)의 안내면(28)과 이동 부재(2)의 미끄럼 이동면(20)의 간격이 작아지고, 정압 포켓(P) 내의 오일(O)의 압력이 커진다.

한편, 안내 부재(29)와 이동 부재(2) 사이에 작용하는 외력이 작아지면, 안내 부재(29)의 안내면(28)과 이동 부재(2)의 미끄럼 이동면(20)의 간격이 커지고, 정압 포켓(P) 내의 오일(O)의 압력이 작아진다.

이와 같이, 안내 부재(29)와 이동 부재(2) 사이에 작용하는 외력이 변화되어도, 안내 부재(29)와 이동 부재(2)를 적정한 힘으로 미끄럼 이동할 수 있다.

또한, 정압 포켓(P) 내로의 오일(O)의 공급을 정지하면, 안내 부재(29)와 이동 부재(2)는 안내면(28)과 미끄럼 이동면(20)이 밀접한 상태에서 정지한다. 즉, 시일 부재(3)로 둘러싸인 정압 포켓(P)의 영역에 있어서는, 오일(O)의 공급 정지에 의해, 미끄럼 이동면(20)과 안내면(28) 사이에 개재되어 있던 오일(O)의 압력이 저하되고, 안내 부재(29)와 이동 부재(2) 사이의 하중에 의해 양자가 근접하고, 결국엔 밀접하는 것에 이른다.

이상과 같이, 본 실시 형태에 따른 유정압 안내 기구(1)에 의하면, 정압 포켓(P) 내에 공급하는 오일(O)의 압력 또는 유량을 조정함으로써, 안내 부재(29)와 이동 부재(2) 사이에 작용시키는 압력, 또는 안내면(28)과 미끄럼 이동면(20)의 간극을 조정할 수 있고, 또한 정압 포켓(P)에 공급한 오일(O)을 외부로 유출시키지 않고 회수할 수도 있다. 따라서, 오일(O)의 공급량을 억제하면서, 안내 부재(29)와 이동 부재(2) 사이의 상태에 따라 정압 포켓(P) 내의 오일(O)의 압력, 또는 안내면(28)과 미끄럼 이동면(20)의 간극을 조정할 수 있다는 우수한 효과를 발휘할 수 있다.

즉, 본 실시 형태의 정압 포켓(P)에서는 오일(O)이 급유 구조(4)로부터 배치 홈(21)에 공급되어, 정압 포켓(P)을 직경 방향 내방향으로 흐르고, 회수 구멍(50)으로부터 오일 회수 구조(5)로 회수된다. 이때, 배치 홈(21)에서는 오일(O)의 압력이 급유 구조(4)로부터의 공급 압력이고, 회수 구멍(50)의 테두리에 대응하는 영역에서는 상대 압력이 제로, 즉 거의 대기압으로 된다. 그리고, 이들 사이의 정압 포켓(P)의 영역에서는 배치 홈(21)으로부터 회수 구멍(50)에 걸쳐서, 오일(O)의 압력이 점감되어 간다.

즉, 본 실시 형태의 정압 포켓(P)에서는 배치 홈(21)으로부터 회수 구멍(50)에 걸치는 정압 포켓(P)의 영역에 있어서의 압력 강하에 의해, 자연스럽게 압력 관리를 할 수 있다.

따라서, 유정압 안내 기구(1)에서는 안정된 성능을 장기간 유지할 수 있다.

또한, 유정압 안내 기구(1)에서는 안내 부재(29)와 이동 부재(2) 사이의 이동량[미끄럼 이동면(20) 및 안내면(28)에 교차하는 방향에 있어서의 이동량]을 억제할 수도 있으므로, 예를 들어 도 1의 공작 기계(110)로 절삭을 행하는 경우, 안내 부재(29)와 이동 부재(2) 사이에서의 진동의 전달을 억제할 수도 있다.

〔제2 실시 형태〕

도 9 내지 도 13에는 본 발명의 제2 실시 형태가 도시되어 있다.

또한, 본 실시 형태에 있어서, 제1 실시 형태에 따른 유정압 안내 기구(1)와 동일한 구성 또는 상당하는 구성에 대해서는, 동일한 부호를 부여하여 설명을 행하는 것으로 한다. 또한, 동일한 구성 또는 상당하는 구성에 대해서는, 제1 실시 형태에 있어서의 설명을 원용하는 경우가 있다.

본 실시 형태에 따른 유정압 안내 기구(1)도, 도 9 및 도 12에 도시한 바와 같이, 안내면(28)을 갖는 안내 부재(29)와, 미끄럼 이동면(20)을 갖는 이동 부재(2)를 갖는다.

이동 부재(2)는 도 10 및 도 11에 도시한 바와 같이, 미끄럼 이동면(20)에 형성되는 환형의 배치 홈(21)과, 배치 홈(21)에 배치되는 환형의 밀폐 부재이며, 미끄럼 이동면(20)에 대향 배치되는 안내 부재(29)의 안내면(28)에 밀접 가능한 시일 부재(3)와, 미끄럼 이동면(20)에 있어서의 시일 부재(3)에 둘러싸여 있는 영역에 오일(O)을 공급하는 급유 구조(4)와, 미끄럼 이동면(20)에 있어서의 시일 부재(3)에 둘러싸여 있는 영역으로부터 오일(O)을 회수하는 오일 회수 구조(5)와, 미끄럼 이동면(20)에 있어서의 시일 부재(3)에 둘러싸여 있는 영역에 공급되는 오일(O)의 압력을 조정하기 위해 시일 부재(3)에 둘러싸여 있는 영역에 공급하는 오일(O)의 압력 또는 유량을 조정하는 유압 제어 밸브(6)를 구비하고 있다.

이동 부재(2)는 상기 제1 실시 형태와 마찬가지로 미끄럼 이동면(20)을 갖는다. 그리고, 미끄럼 이동면(20)의, 시일 부재(3)의 내측의 정압 포켓(P)으로 되어야 하는 영역에는, 도 10 및 도 11에 도시한 바와 같이 회수 구멍(50)의 주위에 설치되는 압력 유지면(200)(랜드부)과, 이 압력 유지면(200)의 주위에 설치되는 릴리프면(201)(리세스부)을 갖는다.

압력 유지면(200)은 릴리프면(201)보다도 안내 부재(29)측에 위치하고 있다. 즉, 이동 부재(2)에서는 압력 유지면(200)의 높이가 릴리프면(201)보다도 높고, 주위의 미끄럼 이동면(20)을 기준으로 하여 릴리프면(201)이 압력 유지면(200)보다도 깊게 커팅된 상태로 되어 있다.

그로 인해, 이동 부재(2)는, 도 9 및 도 12에 도시한 바와 같이 안내 부재(29)와 마주보도록 배치되었을 때에, 압력 유지면(200)과 안내 부재(29)의 안내면(28)의 간격이, 릴리프면(201)과 안내 부재(29)의 간격보다도 작아지도록 구성되어 있다.

이동 부재(2)의 다른 부분, 안내 부재(29), 시일 부재(3), 급유 구조(4), 오일 회수 구조(5), 유압 제어 밸브(6)는 상기 제1 실시 형태와 동일한 구성이다.

유정압 안내 기구(1)에서는, 도 12 및 도 12의 영역 X3을 확대한 도 13에 도시한 바와 같이, 이동 부재(2)의 미끄럼 이동면(20)과 안내 부재(29)의 안내면(28)이 마주보고 밀접하도록, 이동 부재(2) 및 안내 부재(29)를 배치한다. 이와 같이 하면, 안내 부재(29)의 안내면(28)과, 이동 부재(2)의 미끄럼 이동면(20)과, 시일 부재(3)에 의해 정압 포켓(P)이 획정된다.

그리고, 급유 장치(42)에 의해, 급유로(40)를 통해 정압 포켓(P) 내에 오일(O)을 공급하면서, 회수 구멍(50) 및 회수로(51)를 통해 정압 포켓(P) 내의 오일(O)을 오일 탱크(41)로 회수한다. 이때, 정압 포켓(P) 내의 오일(O)의 회수는 시일 부재(3)에 의해 포위된 영역 내[즉, 정압 포켓(P) 내]에서 행해진다. 이로 인해, 정압 포켓(P) 내의 오일(O)을, 외부로 유출시키지 않고 회수할 수 있다.

또한, 정압 포켓(P) 내에서는 압력 유지면(200)과 안내 부재(29)의 간격이, 릴리프면(201)과 안내 부재(29)의 간격보다도 작게 되어 있다. 즉, 정압 포켓(P)에 있어서, 오일(O)은 급유 구조(4)로부터 배치 홈(21)에 공급되어, 정압 포켓(P)의 릴리프면(201) 및 압력 유지면(200)을 거치고, 회수 구멍(50)으로부터 오일 회수 구조(5)로 회수된다. 이때, 간격이 큰 릴리프면(201)에 있어서는 통과하는 오일(O)의 저항이 작고, 간격이 작은 압력 유지면(200)에 있어서는 통과하는 오일(O)의 저항이 비교적 커진다.

이로 인해, 정압 포켓(P) 내의 릴리프면(201)에 대응하는 영역에서는, 이 영역의 오일(O)의 압력을, 급유 구조(4)로부터의 공급 압력에 준한 일정한 압력으로 유지할 수 있다. 한편, 정압 포켓(P) 내의 압력 유지면(200)의 영역에서는, 릴리프면(201)에서의 일정 압력으로부터, 회수 구멍(50)에 근접함에 따라 압력이 점차 저하되고, 회수 구멍(50)의 테두리에 대응하는 영역에서 제로(상대 압력이 제로, 즉 거의 대기압)로 된다.

따라서, 본 실시 형태에서는 릴리프면(200)(랜드부) 및 릴리프면(201)(리세스부)을 형성함으로써, 릴리프면(201)의 영역 전체에 걸쳐서, 정압으로서 급유 구조(4)로부터의 공급 압력에 준한 높은 압력을 얻을 수 있고, 전술한 제1 실시 형태와 같은 배치 홈(21)으로부터 압력이 점감하는 구성보다도 전체적으로 큰 정압을 얻을 수 있다.

보다 구체적으로 설명하면, 안내 부재(29)와 이동 부재(2) 사이에 작용하는 외력이 커지면, 안내 부재(29)의 안내면(28)과 이동 부재(2)의 미끄럼 이동면(20)의 간격이 작아지고, 정압 포켓(P) 내의 오일(O)의 압력이 커진다.

또한, 정압 포켓(P) 내로의 오일(O)의 공급을 정지하면, 안내 부재(29)와 이동 부재(2)는 안내면(28)과 미끄럼 이동면(20)이 밀접한 상태에서 정지한다.

이상과 같이, 본 실시 형태에 따른 유정압 안내 기구(1)에 의하면, 정압 포켓(P) 내에 공급하는 오일(O)의 압력 또는 유량을 조정함으로써 안내 부재(29)와 이동 부재(2) 사이에 작용시키는 압력을 조정할 수 있고, 또한 정압 포켓(P)에 공급한 오일(O)을 외부로 유출시키지 않고 회수할 수도 있다.

따라서, 오일(O)의 공급량을 억제하면서, 안내 부재(29)와 이동 부재(2) 사이를 따라 정압 포켓(P) 내의 오일(O)의 압력을 조정할 수 있다는 우수한 효과를 발휘할 수 있다.

또한, 압력 유지면(200)과 안내 부재(29)의 간격이 릴리프면(201)과 안내 부재(29)의 간격보다도 작게 할 수 있으므로, 정압 포켓(P) 내의 릴리프면(201)에 대응하는 영역의 오일(O)의 압력을 일정하게 유지하도록 한 후, 안내 부재(29)와 이동 부재(2)를 경미한 힘으로 이동시킬 수 있다.

〔제3 실시 형태〕

도 14 내지 도 17에는 본 발명의 제3 실시 형태가 도시되어 있다.

본 실시 형태에 따른 유정압 안내 기구(1)도, 도 16에 도시한 바와 같이, 안내면(28)을 갖는 안내 부재(29)와, 미끄럼 이동면(20)을 갖는 이동 부재(2)를 갖는다.

이동 부재(2)는, 도 14 및 도 15에 도시한 바와 같이 미끄럼 이동면(20)에 형성되는 환형의 배치 홈(21)과, 배치 홈(21)에 배치되는 환형의 밀폐 부재이며, 미끄럼 이동면(20)에 대향 배치되는 안내 부재(29)의 안내면(28)에 밀접 가능한 시일 부재(3)와, 미끄럼 이동면(20)에 있어서의 시일 부재(3)에 둘러싸여 있는 영역에 오일(O)을 공급하는 급유 구조(4)와, 미끄럼 이동면(20)에 있어서의 시일 부재(3)에 둘러싸여 있는 영역으로부터 오일(O)을 회수하는 오일 회수 구조(5)와, 미끄럼 이동면(20)에 있어서의 시일 부재(3)에 둘러싸여 있는 영역에 공급되는 오일(O)의 압력을 조정하기 위해 시일 부재(3)에 둘러싸여 있는 영역에 공급하는 오일(O)의 압력 또는 유량을 조정하는 유압 제어 밸브(6)를 구비하고 있다.

급유 구조(4)는 상기 제1 실시 형태와 마찬가지로, 급유로(40)와, 오일 탱크(41)와, 급유 장치(42)를 갖는다.

또한, 급유 구조(4)는 미끄럼 이동면(20)의, 시일 부재(3)의 내측의 정압 포켓(P)으로 되어야 하는 영역에, 급유로(40)와 회수 구멍(50) 사이에 형성되는 환형의 급유 홈(43)과, 급유로(40)와 급유 홈(43)에 연결되는 연통 홈(44)을 갖는다.

이동 부재(2)의 다른 부분, 안내 부재(29), 시일 부재(3), 오일 회수 구조(5), 유압 제어 밸브(6)는 상기 제1 실시 형태와 동일한 구성이다.

본 실시 형태에 관한 유정압 안내 기구(1)의 이동 부재(2)의 구성은 상기와 같다.

유정압 안내 기구(1)에서는, 도 16 및 도 16의 영역 X4를 확대한 도 17에 도시한 바와 같이, 이동 부재(2)의 미끄럼 이동면(20)과 안내 부재(29)의 안내면(28)이 마주보고 밀접하도록, 이동 부재(2) 및 안내 부재(29)를 배치한다. 이와 같이 하면, 안내 부재(29)의 안내면(28)과, 이동 부재(2)의 미끄럼 이동면(20)과, 시일 부재(3)에 의해, 정압 포켓(P)이 획정된다.

그리고, 급유 장치(42)에 의해, 급유 홈(43) 및 급유로(40)를 통해 정압 포켓(P) 내에 오일(O)을 공급하면서, 회수 구멍(50) 및 회수로(51)를 통해 정압 포켓(P) 내의 오일(O)을 오일 탱크(41)로 회수한다. 이때, 정압 포켓(P) 내의 오일(O)의 회수는 시일 부재(3)에 의해 포위된 영역 내[즉, 정압 포켓(P) 내]에서 행해진다. 이로 인해, 정압 포켓(P) 내의 오일(O)을, 외부로 유출시키지 않고 회수할 수 있다.

또한, 급유로(40)로부터 공급된 오일(O)은 연통 홈(44)을 통해 급유 홈(43)에도 공급되므로, 정압 포켓(P) 내의 배치 홈(21)으로부터 급유 홈(43)까지의 영역에 있는 오일(O)의 압력을, 급유 구조(4)로부터의 공급 압력에 준한 일정한 압력으로 유지할 수 있다. 한편, 정압 포켓(P) 내의 급유 홈(43)보다 내측의 영역에서는, 급유 홈(43)보다 외측의 급유 구조(4)로부터의 공급 압력에 준한 일정한 압력으로부터, 회수 구멍(50)에 근접함에 따라 압력이 점차 저하되고, 회수 구멍(50)의 테두리에 대응하는 영역에서 제로(상대 압력이 제로, 즉 거의 대기압)로 된다.

따라서, 본 실시 형태에 있어서는, 연통 홈(44) 및 급유 홈(43)이라는 간단한 구조로, 전술한 제2 실시 형태의 압력 유지면(200)(랜드부) 및 릴리프면(201)(리세스부)과 동일한 기능을 얻을 수 있다.

이상과 같이, 본 실시 형태에 따른 유정압 안내 기구(1)에 의하면, 정압 포켓(P) 내에 공급하는 오일(O)의 압력 또는 유량을 조정함으로써, 안내 부재(29)와 이동 부재(2) 사이에 작용시키는 압력을 조정할 수 있고, 또한 정압 포켓(P)에 공급한 오일(O)을 외부로 유출시키지 않고 회수할 수도 있다. 따라서, 오일(O)의 공급량을 억제하면서, 안내 부재(29)와 이동 부재(2) 사이의 상태에 따라 오일(O)의 압력을 조정할 수 있다는 우수한 효과를 발휘할 수 있다.

또한, 급유 구조(4)가 급유 홈(43)을 가지므로, 정압 포켓(P) 내의 배치 홈(21)으로부터 급유 홈(43)까지의 영역에 있는 오일(O)의 압력을 일정하게 유지하도록 한 후, 안내 부재(29)와 이동 부재(2)를 경미한 힘으로 이동시킬 수 있다.

〔다른 실시 형태〕

또한, 본 발명은 상기의 각 실시 형태의 내용으로 한정되는 것은 아니고, 본 기술의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 적절히 변경할 수 있는 것은 물론이다.

상기 제1 실시 형태, 제2 실시 형태, 제3 실시 형태에 있어서, 시일 부재(3)는 일부가 미끄럼 이동면(20)으로부터 돌출되도록 하여 배치 홈(21)에 배치되어 있었지만, 이에 한정되는 것은 아니다.

예를 들어, 시일 부재(3)는 일부가 미끄럼 이동면(20)으로부터 돌출 가능하게 배치 홈(21)에 배치되어 있어도 된다.

보다 구체적으로 설명하면, 시일 부재(3)는 배치 홈(21)에 공급되는 오일(O)에 의해 압박되어, 안내 부재(29)측으로 밀어 올려짐으로써, 일부가 미끄럼 이동면(20)으로부터 돌출되도록 구성하도록 해도 된다.

또한, 상기 제1 실시 형태, 제2 실시 형태, 제3 실시 형태에 있어서, 시일 부재(3)는 원환형의 시일 부재 본체(30)와, 시일 부재 본체(30)와 배치 홈(21) 사이에 배치되는 링 부재(31)를 갖도록 되어 있었지만, 이에 한정되는 것은 아니다.

예를 들어, 도 18a에 도시한 바와 같이, 시일 부재(301)는 원환형의 시일 부재 본체(30)와, 이 시일 부재 본체(30)의 외주연 상에 일체적으로 형성되어 있는 경화제(32)를 갖도록 해도 된다.

이와 같이 하는 경우, 도 18b에 도시한 바와 같이, 이동 부재(2)와 안내 부재(29)가 대향 배치되면, 시일 부재 본체(30) 및 경화부(32)가 안내 부재(29)에 의해 가압된다. 이에 수반하여, 시일 부재(301)는 경화부(32)가 이동 부재(2)의 급유로(40)를 획정하는 부분[배치 홈(21)의 외측 측면]에 밀접한 상태로 되어, 정압 포켓(P) 내에 오일(O)이 공급되어도, 급유로(40)로부터 튀어나오는 것이 저지된다.

또한, 시일 부재(301)의 경화부(32)는, 예를 들어 시일 부재 본체(30)를 합성 고무로 구성하고, 그 시일 부재 본체(30)의 외주연 상에 부분적으로 가황을 실시하는 것이나, 유리 섬유를 넣고 성형 시에 부분적으로 강화하는 것 등에 의해 형성할 수 있다.

또한, 시일 부재(3)는 시일 부재 본체(30)와 경화부(32)를 다른 재료에 의해 별체로 형성한 후에, 시일 부재 본체(30)와 경화부(32)를, 접착 재료(예를 들어, 고무계 접착제 등 각종 고분자 접착 재료) 등으로 일체화시킴으로써 형성해도 된다. 이 경우, 경화부(32)는 테플론(등록 상표) 등의 불소계 소재, 각종 플라스틱재 등의 고분자 재료, 금속으로는 포금 등의 재료 등을 사용할 수 있다.

또한, 시일 부재(3)는 시일 부재 본체(30)만으로 구성할 수도 있다.

이와 같이 하는 경우, 도 19a에 도시한 바와 같이, 이동 부재(2)에 있어서의 배치 홈(21)[배치 홈(21)의 외주측]을 획정하는 부분에 대해, 배치 홈(21)의 직경 방향 내측을 향해 연장되는 돌출부(210)를 설치하는 것이 바람직하다.

이와 같이 하면, 도 19b에 도시한 바와 같이, 이동 부재(2)와 안내 부재(29)가 대향 배치되었을 때에, 돌출부(210)에 의해, 시일 부재(3)가 배치 홈(21)으로부터 벗어나는 것을 방지할 수 있다.

또한, 상기 제1 실시 형태, 제2 실시 형태, 제3 실시 형태에 있어서, 시일 부재(3)에서는, 시일 부재 본체(30)와, 링 부재(31)가 별체로 구성되어 있었지만, 이에 한정되는 것은 아니다.

예를 들어, 시일 부재 본체(30)에 링 부재(31)를 부착하는 등 하여, 시일 부재 본체(30)와 링 부재(31)를 일체적으로 형성해도 된다.

또한, 상기 제1 실시 형태, 제2 실시 형태, 제3 실시 형태에 있어서, 이동 부재(2)는 평면에서 볼 때 형상이 정사각 형상이고 시일 부재(3) 이내의 유정압 구조가 원 형상으로 되도록 형성되어 있었지만, 이에 한정되는 것은 아니다.

예를 들어, 도 20에 도시한 바와 같이, 이동 부재(2)는 평면에서 볼 때 형상이 직사각 형상으로 되도록 형성되어 있어도 된다.

상기 제1 실시 형태, 제2 실시 형태, 제3 실시 형태에 있어서의 이동 부재(2)를, 평면에서 볼 때 형상이 직사각 형상으로 되도록 형성하는 경우, 급유로(40)는 미끄럼 이동면(20) 상에 형성되는 환형의 홈을 포함하도록 해도 된다.

이 경우, 미끄럼 이동면(20) 상에 형성되는 환형의 홈은 평면에서 볼 때, 원 형상, 타원 형상, 직사각 형상, 또한 코너가 둥근 직사각 형상이 되도록 해도 된다. 이와 같이 하는 경우, 오일 회수 구조(5)는 이동 부재(2)의 길이 방향을 따라 연장되는 홈을 포함하도록 하고, 회수 구멍(50)을 당해 홈 상에서 개방되도록 해도 된다.

또한, 이와 같이 하는 경우, 회수 구멍(50)을 복수의 이동 부재(2)의 길이 방향을 따라 복수 형성하도록 해도 된다.

상기 제1 실시 형태, 제2 실시 형태, 제3 실시 형태에서는 미끄럼 이동면(20)을 상향으로 하여 이동 부재(2)를 설치하고, 그 상방에, 안내면(28)을 하향으로 하여 안내 부재(29)를 배치하고, 상향의 미끄럼 이동면(20)에 시일 부재(3)나 급유 구조(4), 오일 회수 구조(5)를 설치하여 안내면(28)과의 사이에 정압 포켓을 형성하였다. 이와 같은 배치의 유정압 안내 기구(1)는, 도 2에 있어서의 제6 안내 기구(130F)로서 이용할 수 있다.

이에 대해, 이동 부재(2) 및 안내 부재(29)의 배치는 상하가 역 혹은 횡방향으로 대향하는 배치 등, 다른 방향으로 설치되어도 된다.

예를 들어, 도 21에 도시한 바와 같이, 안내면(28)을 상향으로 하여 안내 부재(29)를 배치하고, 그 상방에, 미끄럼 이동면(20)을 하향으로 하여 이동 부재(2)를 배치하고, 하향의 미끄럼 이동면(20)에 시일 부재(3)나 급유 구조(4), 오일 회수 구조(5)를 설치하여 안내면(28)과의 사이에 정압 포켓을 형성해도 된다.

이와 같은 배치의 유정압 안내 기구(1)는, 도 2에 있어서의 제5 안내 기구(130E)로서 이용할 수 있다.

혹은, 안내면(28)과 미끄럼 이동면(20)이 수평인 배치로 한정되지 않고, 이들이 수직이 되는 배치여도 된다.

이와 같은 배치의 유정압 안내 기구(1)는 도 2에 있어서의 제1 내지 제4 안내 기구(130A, 130B, 130C, 130D)로서 이용할 수 있다.

또한, 유정압 안내 기구(1)에 있어서는, 정압 안내 기능을 얻기 위해, 정압 포켓(P) 내의 오일(O)에 소정의 전달 하중(프리로드)이 가해지는 것이 필요하다.

도 2에 있어서의 제1 내지 제4 안내 기구(130A, 130B, 130C, 130D)와 같이, 안내면(28)과 미끄럼 이동면(20)이 수직이 되는 경우, 전술한 전달 하중을 얻기 위해, 한 쌍의 안내 기구를 대향 배치하여 사용한다. 이로 인해, 도 2에 있어서는, 제1 및 제2 안내 기구(130A, 130B)의 한 쌍이 대향 배치되고, 제3 및 제4 안내 기구(130C, 130D)의 한 쌍이 대향 배치되어 있다.

도 2에 있어서의 제5 안내 기구(130E)에서는 헤드(115)의 중량이 하향으로 가해지므로, 단독으로도 전달 하중을 얻을 수 있다. 따라서, 제5 안내 기구(130E)와 같은 주로 중량을 부담하는 부위에 배치되는 경우, 반드시 안내 기구를 한 쌍으로 할 필요는 없다.

또한, 외팔보 지지 구조 등, 모멘트가 작용하는 부위에 배치되는 경우, 안내면(28)과 미끄럼 이동면(20)이 수직으로 되는 경우라도, 반드시 안내 기구를 한 쌍으로 할 필요는 없다.

또한, 유정압 안내 기구(1)에 있어서의 정압 포켓(P)의 크기는, 적용 부위에 있어서의 하중에 따라 설정하면 된다. 예를 들어, 하중이 큰 부위에 적용하는 경우, 정압 포켓(P)을 대경으로 하거나, 혹은 정압 포켓(P)의 수를 증가시키는 것이 바람직하다. 예를 들어, 도 2의 제3 및 제5 안내 기구(130C, 130E)는, 다른 것에 비해 정압 포켓이 대경으로 되어 있다. 이와 같은 설정은 적용하는 장치에 따라 적절히 행하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 유정압 안내 기구(1)는 도 1의 공작 기계(110)의 크로스바(114)와 헤드(115)를 상대 이동시키는 Y축 이동 기구(122)로 한정되지 않고, 공작 기계(110)의 다른 상대 이동 부분, 예를 들어 헤드(115)와 램(116)을 상대 이동시키는 Z축 이동 기구(123)의 안내 기구, 혹은 베이스(111)와 테이블(112)을 상대 이동시키는 X축 이동 기구(121)의 안내 기구에 적용해도 된다.

도 22에 있어서, X축 이동 기구(121)의 안내 기구로서, 베이스(111)와 테이블(112) 사이에는, 본 발명에 기초하는 유정압 안내 기구(1)가 설치되어 있다.

유정압 안내 기구(1)는 베이스(111)의 상면을 안내면(28)으로 하는 안내 부재(29)와, 테이블(112) 하면을 미끄럼 이동면(20)으로 하는 이동 부재(2)로 구성된다. 유정압 안내 기구(1)는 테이블(112)측에 급유 구조(4) 및 오일 회수 구조(5)를 갖고, 미끄럼 이동면(20)에 설치되는 시일부의 내측에 정압 포켓(P)을 형성할 수 있다.

또한, 유정압 안내 기구(1)에는 테이블(112)의 중량이 하향의 하중으로서 작용하므로, 유정압 안내 기구(1)는 한 쌍으로는 되어 있지 않다.

도 23에 도시한 바와 같이, 테이블(112)의 하면에는 복수의 유정압 안내 기구(1)가 설치되어 있다. 구체적으로는, 유정압 안내 기구(1)는 테이블(112)의 하면의 4코너(이동 방향 양단부의 양측의 총 4개소)에, 각각 3개씩 설치되어 있다.

급유 구조(4) 및 오일 회수 구조(5)는 각각의 유정압 안내 기구(1)에 접속된다. 테이블(112)의 일방측의 양단부의 2계통씩이 모아져, 제1 계통으로 한다. 또한, 테이블(112)의 타방측의 양단부의 2계통씩이 모아져, 제2 계통으로 한다. 제1 계통과 제2 계통이 모아져 공통의 오일 탱크(41) 및 급유 장치(42)에 접속되어 있다.

급유 구조(4)에 있어서는, 유정압 안내 기구(1)마다 유압 제어 밸브(6)가 설치되어 있다.

이와 같은 실시 형태에서는 유정압 안내 기구(1)에 의해 X축 이동 기구(121)의 안내 기구로서의 기능을 얻을 수 있고, 전술한 유정압 안내 기구(1)에 의한 효과를 얻을 수 있다. 또한, 복수의 유정압 안내 기구(1)에 대해, 급유 구조(4) 및 오일 회수 구조(5)를 공용화하였으므로, 장치 구성을 간략화할 수 있다. 단, 유압 제어 밸브(6)는 유정압 안내 기구(1)마다 설치하였으므로, 급유 구조(4) 및 오일 회수 구조(5)를 공용화하면서, 개개의 유정압 안내 기구(1) 대해 미세한 제어를 행할 수 있다.

또한, 급유 구조(4) 및 오일 회수 구조(5)를 공용화한 경우의 유압 제어 밸브(6)로서는, 유정압 안내 기구(1)에 개별로 설치하는 것이 아니라, 계통별로 유압 제어 밸브(6)를 설치하도록 해도 된다.

도 24에 있어서, 테이블(112)의 하면에 설치된 유정압 안내 기구(1), 급유 구조(4) 및 오일 회수 구조(5)의 기본 구성은 도 23과 마찬가지이지만, 유압 제어 밸브(6)는 테이블(112)의 4코너에 대응한 각 계통별로 설치되어 있다.

이와 같은 구성으로 하면, 각각의 유정압 안내 기구(1)에 대해 유압 제어 밸브(6)를 개별로 설치하는 경우와 같은 미세한 제어와는 다르지만, 테이블(112)의 4코너의 계통마다 유정압 안내 기구(1)의 제어를 행할 수 있어, 실용상 충분한 제어로 할 수 있다.

또한, 도 23 또는 도 24의 급유 구조(4)에 있어서, 급유 장치(42)는 복수를 병렬로 해도 되고, 급유 능력의 증대에 대응할 수 있다. 또한, 복수의 급유 장치(42)를 유정압 안내 기구(1)의 계통별로 각각 설치해도 되고, 계통별의 급유 능력의 조정에 이용할 수도 있다.

본 발명에 있어서, 이동 부재(2) 및 안내 부재(29)로서는, 도 1의 공작 기계(110)에 있어서의 각 부의 이동 기구(21 내지 23)에 있어서 상대 이동하는 2부재이면 되고, 시일 부재(3)나 급유 구조(4) 및 오일 회수 구조(5)가 형성되는 측을 이동 부재(2)로 하고, 반대측을 안내 부재(29)로 하면 된다.

이와 같은 서로 상대 이동하는 2부재로서는, 공작 기계(110)의 안내 기구를 구성하는 레일과 슬라이더의 세트 등, 이동 방향을 따라 연장되는 안내 부재(29)와, 이것에 따라 상대 이동 가능한 이동 부재(2)의 조합이면 된다. 또한, 안내 부재(29)와 이동 부재(2)의 이동은 상대적이고, 예를 들어 이동 부재(2)가 공작 기계(110)에 고정적으로 설치되고, 이 이동 부재(2)에 대해 안내 부재(29)가 이동하는 것이어도 된다.

본 발명에 있어서, 이동 부재(2) 및 안내 부재(29)의 길이는 적절히 설정하면 되고, 어느 한쪽이 다른 쪽보다도 길어도 되고, 동일한 길이여도 된다.

본 발명에 있어서, 유정압 안내 기구(1)의 주요한 구조[유정압 구조를 형성하는 정압 포켓(P) 등]는 기본적으로 이동 부재(2)측에 설치하면 된다.

또한, 이동 부재(2) 및 안내 부재(29)로서는, 베어링 부재와 이 베어링 부재에 축지지되어 회전하는 회전축이어도 된다.

전술한 실시 형태에서는 한 쌍의 컬럼(113)과 크로스바(114)에 의한 문형의 지지 구조를 갖는 공작 기계(110)의 이동 기구에 적용하였지만, 다른 형식의 공작 기계에 적용해도 된다.

또한, 직선 이동으로 한정되지 않고, 예를 들어 로터리 테이블의 회전 지지 기구 등, 회전하는 부분의 안내 기구에 적용해도 된다.

이동 부재(2) 및 안내 부재(29)가, 베어링 부재와 이 베어링 부재에 축지지되어 회전하는 회전축인 경우로서, 예를 들어 스러스트 베어링이 있다.

스러스트 베어링에서는 회전축과 베어링 부재 사이에, 축방향의 스러스트 하중을 받는 미끄럼 이동면이 형성된다. 따라서, 이 미끄럼 이동면의 회전축측을 안내 부재(29)로 하고, 그 미끄럼 이동면을 평활한 안내면(28)으로서 형성하고, 베어링 부재측의 미끄럼 이동면(20)에 유정압 안내 기구(1)의 주요한 구조를 형성할 수 있다.

도 25에 있어서, 공작 기계(110R)는 베이스(111R)에 지지된 회전 테이블(112R)을 갖는다. 이 회전 테이블(112R)을 베이스(111R)에 회전 가능하게 지지하기 위해, 회전 테이블(112R)과 베이스(111R) 사이에는, 복수의 유정압 안내 기구(1)가 설치되어 있다.

회전 테이블(112R)은 베이스(111R)의 중심에 설치된 중심축을 중심으로 회전 가능하게 지지되고, 베이스(111R)에 대향하는 면에 안내면(28)이 형성되어 있다.

또한, 베이스(111R)에는 그 중심축을 중심으로 하는 원의 원주 상에 유정압 안내 기구(1)가 복수 배열되어 있고, 회전 테이블(112R)의 안내면(28)에 대향하도록 설치되어 있다.

또한, 유정압 안내 기구(1)의 회전 테이블(112R)의 안내면(28)으로 덮인 부분이 이동 부재를 구성하고, 안내면(28)과 대향하는 면이 미끄럼 이동면(20)을 형성한다.

도 26에 도시한 바와 같이, 베이스(111R)에는 급유 구조(4) 및 오일 회수 구조(5)가 설치되어 있다. 이들 급유 구조(4) 및 오일 회수 구조(5)는 복수의 유정압 안내 기구(1)의 각각에 접속되어 있다. 복수의 유정압 안내 기구(1)는, 예를 들어 3개의 그룹에 모아져 있고, 급유 구조(4) 및 오일 회수 구조(5)도 각 계통에 모아진 후, 공통의 오일 탱크(41) 및 급유 장치(42)에 접속되어 있다.

이와 같은 실시 형태에서는 유정압 안내 기구(1)에 의해 회전 테이블(112R)과 베이스(111R) 사이에 스러스트 베어링으로서의 기능을 얻을 수 있다. 이때, 유정압 안내 기구(1)에 있어서는, 전술한 제1 내지 제3 실시 형태에서 설명한 것과 동일한 효과를 얻을 수 있다. 또한, 복수의 유정압 안내 기구(1)에 대해, 급유 구조(4) 및 오일 회수 구조(5)를 공용화하였으므로, 장치 구성을 간략화할 수 있다. 단, 유압 제어 밸브(6)는 유정압 안내 기구(1)마다 설치하였으므로, 급유 구조(4) 및 오일 회수 구조(5)를 공용화하면서, 개개의 유정압 안내 기구(1)에 대해 미세한 제어를 행할 수 있다.

또한, 급유 구조(4) 및 오일 회수 구조(5)를 공용화한 경우의 유압 제어 밸브(6)로서는, 유정압 안내 기구(1)에 개별로 설치하는 것은 아니고, 계통별로 유압 제어 밸브(6)를 설치하도록 해도 된다.

도 27에 있어서, 회전 테이블(112R)과 베이스(111R) 사이에 설치된 유정압 안내 기구(1), 급유 구조(4) 및 오일 회수 구조(5)의 기본 구성은 도 23과 마찬가지이지만, 유압 제어 밸브(6)는 급유 구조(4)의 각 계통별로 설치되어 있다.

이와 같은 구성으로 하면, 각각의 유정압 안내 기구(1)에 대해 유압 제어 밸브(6)를 개별로 설치하는 경우와 같은 미세한 제어는 다르지만, 계통마다 유정압 안내 기구(1)의 제어를 행할 수 있어, 실용상 충분한 제어로 할 수 있다.

전술한 도 25 내지 도 27에서는 급유 구조(4) 및 오일 회수 구조(5)를 베이스(111R)측에 설치하고 있고, 유정압 안내 기구(1)의 주요한 구조[시일 부재(3)나 배치 홈(21) 등]도 베이스(111R)측에 설치하게 된다. 그러나, 이들은 회전 테이블(112R)측에 설치해도 된다. 이 경우, 베어링측으로부터 로터리 조인트를 통해 회전측에, 유정압 안내 기구(1)용의 윤활유를 공급하는 등의 구성을 채용할 수 있다.

축 부재가 고정되고, 그 주위의 베어링 부재가 회전하는 구조인 경우에는, 고정적인 축 부재를 이동 부재(2)로 하고, 그 미끄럼 이동면(20)에 시일 부재(3)나 급유 구조(4) 및 오일 회수 구조(5)를 형성하고, 베어링 부재측을 안내 부재(29)로 하고 그 표면에 안내면(28)을 형성하면 된다.

또한, 본 발명은 레디얼 베어링에 적용할 수도 있다. 이 경우, 축 부재의 외주면과 베어링 부재의 내주면 사이에, 유정압 안내 기구(1)를 곡면 형상으로 형성하게 된다.

상기 제1 실시 형태, 제2 실시 형태, 제3 실시 형태에서는 밀폐 부재를 시일 부재(3, 301)로 하여 설명을 행하였지만, 밀폐 부재로서는 시일 부재(3, 301)와 동일한 기능을 갖는 부재이면 되고, 이에 한정되는 것은 아니다.

미끄럼 이동면(20)은 배치 홈(21)의 외측의 영역이, 배치 홈(21)의 내측의 영역보다도 낮게 되어 있어도 된다. 이에 의해 미끄럼 이동 저항을 더욱 저감할 수 있다.

Claims

표면이 평활한 안내면으로 된 안내 부재와, 상기 안내면과 대향하는 미끄럼 이동면 및 상기 미끄럼 이동면에 형성되는 환형의 배치 홈을 갖는 이동 부재와, 환형으로 형성되어 상기 배치 홈에 배치되고 또한 상기 안내면에 밀접 가능한 밀폐 부재와, 상기 미끄럼 이동면에 있어서의 상기 밀폐 부재에 둘러싸여 있는 영역에 오일을 공급하는 급유 구조와, 상기 미끄럼 이동면에 있어서의 상기 밀폐 부재에 둘러싸여 있는 영역으로부터 오일을 회수하는 오일 회수 구조를 구비하고, 상기 오일 회수 구조는 상기 미끄럼 이동면에 있어서의 상기 밀폐 부재에 둘러싸여 있는 영역 내에 형성됨과 함께, 상기 미끄럼 이동면 외로 개방되는 회수 구멍을 갖는 것을 특징으로 하는, 유정압 안내 기구.
제1항에 있어서, 상기 미끄럼 이동면에 있어서의 상기 밀폐 부재에 둘러싸여 있는 영역에 공급되는 오일의 상기 안내면에 작용하는 압력을 조정하기 위해 상기 밀폐 부재에 둘러싸여 있는 영역에 공급하는 오일의 압력 또는 유량을 조정하는 유압 제어 밸브를 갖는 것을 특징으로 하는, 유정압 안내 기구.
제1항에 있어서, 상기 이동 부재의 미끄럼 이동면은 상기 회수 구멍의 주위에 설치되는 압력 유지면과, 상기 압력 유지면의 주위에 설치되는 릴리프면을 갖고,
상기 압력 유지면은 상기 릴리프면보다도 상기 안내 부재측에 위치하는 것을 특징으로 하는, 유정압 안내 기구.
제1항에 있어서, 상기 급유 구조는 상기 회수 구멍을 둘러싸는 환형의 급유 홈을 갖는 것을 특징으로 하는, 유정압 안내 기구.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 유정압 안내 기구가 복수 설치된 안내 기구를 갖는 것을 특징으로 하는, 공작 기계.
제5항에 있어서, 상기 급유 구조 및 상기 오일 회수 구조는 복수의 유정압 안내 기구에서 공용되어 있는 것을 특징으로 하는, 공작 기계.
제6항에 있어서, 상기 급유 구조는 복수의 유정압 안내 기구에 대해 개별의 유압 제어 밸브가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는, 공작 기계.
제6항에 있어서, 상기 급유 구조는 복수의 유정압 안내 기구를 포함하는 계통마다 유압 제어 밸브가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는, 공작 기계.