(57)【要約】【課題】簡易な構成で動作の確実な２段絞りを構成できる板ばねを用いた可変絞り形静圧軸受を提供する。【解決手段】流体の流量を絞ってポケットに流入させる可変絞りを、流体供給室３１ａと突起部３１ｂを備えた流体貯留室３１ａの間を突起部３１ｂと所定の隙間を隔てて正対する板ばね３３で仕切り、突起部３１ｂに開口３１ｃを有しポケット２ａに連通する流路を備える構造の可変絞り形静圧軸受において、板ばね３３の突起部３１ｂに対向しない部位に、流体供給室３２ａと流体貯留室３１ａの間を連結する固定絞り３３ａを備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
部材に対して間隔を隔てて配置される軸受本体と、
前記部材に対向して前記軸受本体に配置されるポケットと、
流体を前記ポケットに供給するための流体供給口と、
前記流体供給口から供給される流体の流量を絞って前記ポケットに流入させる可変絞りを備え、
前記可変絞りは、
流体供給室と、
中央部に突起部を備えた流体貯留室と、
前記流体供給室と前記流体貯留室の間を仕切り、外周部が固定され、前記突起部と所定の隙間を隔てて厚さ方向と直交する面が正対する板ばねと、
前記突起部に前記ポケットへ連通する流路を備える可変絞り形静圧軸受において、
前記板ばねの前記突起部に対向しない部位に、前記流体供給室と前記流体貯留室の間を連結する固定絞りを備える可変絞り形静圧軸受。
【請求項２】
前記板ばねの固定部の内周縁が円形で、前記固定絞りを前記円形の中心に対して回転対称に複数備える請求項１に記載の可変絞り形静圧軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定絞りと可変絞りの２段の絞りを備えた可変絞り形静圧軸受に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
流体供給室とポケットへの流入路を固定絞りを備えた可動物体で区分し、流体供給室に可動物体に対向するように配置した開口を備え、ポケット流入路の圧力に対応して可動物体と開口の隙間が変動することで、開口から流出する流量を絞る２段の絞りを備えた可変絞り形静圧軸受がある。可動物体とガイド穴の接触時の抵抗を低減するため、可動物体の側面に流体供給ポケットを備えている。（特許文献１）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２８６０３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の従来技術では、可動物体に設けた固定絞りの流路と可動物体とガイド穴の隙間からの流量の和が固定絞り流量となる、また、可動物体の移動時に可動物体が傾く恐れがある。このため、ポケット流入路の圧力が一定の場合でも、可動物体の傾き度合いにより隙間からの流量は変動するので固定絞り流量が変動する、すなわち固定絞りの絞り比が変動する恐れがある。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、簡易な構成で固定絞りの絞り比が変動しない２段絞りを備えた可変絞り形静圧軸受を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の特徴は、部材に対して間隔を隔てて配置される軸受本体と、
前記部材に対向して前記軸受本体に配置されるポケットと、
流体を前記ポケットに供給するための流体供給口と、
前記流体供給口から供給される流体の流量を絞って前記ポケットに流入させる可変絞りを備え、
前記可変絞りは、
流体供給室と、
中央部に突起部を備えた流体貯留室と、
前記流体供給室と前記流体貯留室の間を仕切り、外周部が固定され、前記突起部と所定の隙間を隔てて厚さ方向と直交する面が正対する板ばねと、
前記突起部に前記ポケットへ連通する流路を備える可変絞り形静圧軸受において、
前記板ばねの前記突起部に対向しない部位に、前記流体供給室と前記流体貯留室の間を連結する固定絞りを備えることである。
【０００７】
請求項２に係る発明の特徴は、前記板ばねの固定部の内周縁が円形で、前記固定絞りを前記円形の中心に対して回転対称に複数備えることである。
【発明の効果】
【０００８】
請求項1に係る発明によれば、固定絞りと可変絞りを備えポケットへ流体を供給する流路を、流体供給室と流体貯留室と板ばねの３つの要素のみで構成できる。固定絞りの流路が固定絞りのみなので絞り比を一定とでき、可変絞りの絞り量を増減させる板ばねの運動を弾性変形により行うので、動作の確実な小型の２段絞りを備えた可変絞り形静圧軸受を提供できる。
【０００９】
請求項２に係る発明によれば、円形である板ばねの固定部の内周縁の中心に対して回転対称に複数の固定絞りを備えるので、流体貯留室の中央部に配置された突起部に備えた開口近辺における板ばねの運動が平行移動となる。傾きが無いので、板ばねと突起部の隙間を０に近い値から設定することが可能で、流量制御範囲の広い可変絞り形静圧軸受を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態のスライドテーブル装置の全体構成を示す概略図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１のＢ部の詳細図である。
【図４】図３のＣ−Ｃ断面図である。
【図５】可変絞りの作動を示すである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
はじめに、静圧軸受においてポケットへの供給経路に固定絞りと可変絞りを２段に備えると、軸受に大きな負荷が加わりポケット内の圧力が上昇し供給圧力との差が小さくなった場合の剛性を大きくできることが知られている。本発明は、上記の２段絞りに関するものである。
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を、本発明をテーブル送り装置に使用した事例で説明する。
図１に示すように、テーブル送り装置１はベース１０（部材）のスライド部にテーブル２（軸受本体）を摺動自在に搭載し、テーブル２の両端の下部に１対の裏板５（軸受本体）を取り付けることによりＸ軸方向のみに移動可能にした構造である。
図２に示すように、テーブル２のベース１０に対向する面にポケット２ａを下向きに２箇所、横向きに対向する１対のポケット２ｃを備えている。ポケット２ａ、２ｃには固定絞りと可変絞りが直列に連結された２段絞り３が連通しており、２段絞り３には各々給油管路４が連通している。ポケット２ａの外周には排出溝２ｂを備えている。
裏板５にもポケット５ａを上向きに備えており、ポケット５ａには２段絞り３が連通しており、２段絞り３には各々給油管路４が連通している。ポケット５ａの外周には排出溝５ｂを備えている。
【００１３】
図３に２段絞り３の詳細を示す、２段絞り３は、流体貯留室３１ａを備えた可変絞りベース３１と、流体供給室３２ａを設けたキャップ３２を、流体貯留室３１ａと流体供給室３２ａが対向するように合わせ面３ａでボルト３５により締結し、組合せ部にはシール３４を備えている。可変絞りベース３１は、流体貯留室３１ａの中央部に突起部３１ｂと吐出口３１ｃとを備え、流体貯留室３１ａの外周内縁３１ｄは円形をしており、その外周に突起部３１ｂと平行な板ばね固定部３１ｅを備えている。板ばね固定部３１ｅの上面に板ばね３３が挿入されキャップ３２で押さえつけられて固定されている。板ばね固定部３１ｅと突起部３１ｂは所定の段差ｔ１を備えているので、板ばね３３が撓んでいない場合は突起部３１ｂと板ばね３３は隙間ｔ１を備えて正対する。板ばね３３には流体供給室３２ａと流体貯留室３１ａを連通する固定絞り３３ａを備え、図４に示すように、固定絞り３３ａは外周内縁３１ｄの中心に対して回転対称の４箇所の位置に配置される。流体供給室３２ａには流路３２ｂを経由して管路４が連通し、吐出口３１ｃはテーブル２の流入路２ｄを経由してポケット２ａと連通している。
【００１４】
可変絞り形軸受の作動について、図３、図５に基づき説明する。
管路４に流体が供給されると流体供給室３２ａに流体が充満し、固定絞り３３ａを経由して流体貯留室３１ａに流体が充満し、さらに、流体貯留室３１ａ内の流体は板ばね３３と突起部３１ｂの間の隙間と吐出口３１ｃを経由してポケット２ａに流量Ｑ０で流入する。ポケット２ａ内からは、ポケット２ａとベース１０の間隔ｔ３から流出する流量Ｑ０の流体が排出溝２ｄに流出する。
以上のことが、テーブル２の水平方向に設置されたポケット２ｅと裏板５のポケット５ａ部においても同様に起きる。この結果として、ベース１０とテーブル２はポケット２ａ部で間隔ｔ３を備えた状態で保持される。
【００１５】
この時、流体供給室３２ａに供給される流体の圧力をＰ０とすると、流体貯留室３１ａ内の圧力は固定絞り３３ａにより絞られるため圧力が低下しＰ１となる。ポケット２ａ内の圧力は板ばね３３と突起部３１ｂの間の隙間により絞られるため、さらに低下しＰ２となる。このため図５に示すように、板ばね３３は突起部３１ｂの方向に押される力を受け変位する。板ばね３３と突起部３１ｂの間の隙間は、板ばね３３の両面に作用する圧力Ｐ０とＰ１と吐出口３１ｃに作用するポケット２ａの圧力Ｐ２により発生する力と、板ばね３３の弾性回復力とが釣り合うｔ２となる。
【００１６】
この状態でテーブル２に下向きの負荷が加わると、テーブル２が下方に移動するためポケット２ａの間隔ｔ３が狭くなり、隙間ｔ３からの流体の流出量が減少し、ポケット２ａ内の圧力が上昇するため、ポケット２ａに連通する吐出口３１ｃの圧力も上昇する。そうすると、板ばね３３の吐出口３１ｃに対向する面の受ける上向きの力が大きくなり、板ばね３３は上方に移動し、板ばね３３と突起部３１ｂの間の隙間ｔ２が大きくなる。結果として、隙間ｔ２と吐出口３１ｃを経由してポケット２ａに流入する流量が増加する。これにより、ポケット２ａとベース１０の間隔ｔ３から流出する流量を増加させる必要があるため、ポケット２ａとベース１０の間隔ｔ３の減少を防止する作用が働く。つまり、負荷に対する間隔ｔ３の変動を少なくする（剛性を大きくする）作用が働く。
【００１７】
本発明によれば、可変絞りの動作は弾性変形による運動なので運動部に他の部材が接触することが無くスムースな運動が可能となる。
また、可動物体を用いる場合は、固定絞り流路とガイド部との隙間からの流量が加算された量が固定絞り流量となるが、隙間からの流量は可動物体の姿勢により変動するため固定絞りの絞り比が変動する。本発明では、固定絞り３３ａ以外に流路が無いので固定絞りの絞り比が変動することは無い。
さらに、可変絞りは板ばね３３と突起部３１ｂの隙間の間隔をポケット２ａ内の圧力に連動して変えることで流量を増減しているため、突起部３１ｂの平面に対して板ばね３３が平行を保って運動することが好ましい。特に流量を小さくする場合に板ばね３３が傾斜していると、板ばね３３の一部が突起部３１ｂに接触してそれ以上板ばね３３と突起部３１ｂの隙間を小さくできず、それ以上に流量を絞ることができなくなる。本発明では、突起部３１ｂに対して板ばね３３の固定絞り３３ａの配置と固定部が回転対称となっているので、板ばね３３の中央部は突起部３１ｂの平面に対して平行を保って運動できる。
以上のように、本発明によれば、固定絞りの絞り比が一定で、微小な流量まで絞れる可変絞りを備えた、可変絞り形静圧軸受を実現できる。
【００１８】
以上の説明では、直線運動のテーブル送りについて述べたが、回転軸に対して用いてもよい、この場合の部材は回転軸となる。
【符号の説明】
【００１９】
２：テーブル  ２ａ：ポケット    ３：２段絞り  ４：管路  １０：ベース  ３１：可変絞りベース  ３１ａ：流体貯留室  ３１ｂ：突起部  ３１ｄ：内周縁部  ３１ｅ：板ばね固定部  ３２：キャップ  ３２ａ：流体供給室  ３３：板ばね  ３３ａ：固定絞り      
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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