JP2015048863A - Variable throttle-type hydrostatic bearing - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ダイアフラム式可変絞りを備えた可変絞り形静圧軸受に関するものである。 The present invention relates to a variable throttle hydrostatic bearing provided with a diaphragm type variable throttle.
ダイアフラム式可変絞りを備えた可変絞り形静圧軸受において、ダイアフラムの振動減衰性を大きくして静圧ポケットと可変絞りを含む流体回路の振動を減衰するために、ダイアフラムの可動方向と垂直な面の中央部に可変絞り部を備え、可変絞り部側のダイアフラムの外周部とダイアフラム保持部材の間に狭い隙間を設けて、隙間に差動流体を充満しておくことでダイアフラムの振動を抑制する技術がある。(特許文献1の図7) In a variable throttle hydrostatic bearing equipped with a diaphragm type variable throttle, the surface perpendicular to the moving direction of the diaphragm is used to increase the vibration damping of the diaphragm and attenuate the vibration of the fluid circuit including the static pressure pocket and the variable throttle. A diaphragm is provided at the center of the diaphragm, and a narrow gap is provided between the outer periphery of the diaphragm on the side of the variable throttle and the diaphragm holding member, and the gap is filled with differential fluid to suppress diaphragm vibration. There is technology. (FIG. 7 of Patent Document 1)
特許文献1に記載の従来技術では、所望の減衰性能を得るためには、ダイアフラムとダイアフラム保持部材の間の隙間の距離が所定の寸法である必要があり、ダイアフラム式可変絞りの構成部材の寸法精度を高精度とする必要がある。また、ダイアフラムは静圧軸受の作動時にはある程度変形しており、この変形度合いは供給圧力、静圧ポケット内圧力、ダイアフラム式可変絞り構成部の寸法などにより異なる。このため、あらかじめ所定の隙間を設定しても、実使用状態では最適な隙間でなく所望の減衰性能を発揮できない恐れがある。
In the prior art described in
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、使用条件に影響されないで、実使用時に所望の減衰性能を持つダイアフラム式可変絞りを備えた可変絞り形静圧軸受を提供する。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a variable throttle type hydrostatic bearing including a diaphragm type variable throttle that has a desired damping performance during actual use without being affected by the use conditions.
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、軸受面に設けられた静圧ポケットと、前記静圧ポケットに流体を供給する流体供給手段と、前記流体供給手段から前記静圧ポケットに至る流体の流路を形成する流体流路と、前記流体流路の途中に設けられ、流体の流量を絞って前記静圧ポケットに流入させる可変絞りを備え、前記可変絞りは、流体貯留室と、中央部に突起面を備えた流体供給室と、前記流体供給室と前記流体貯留室の間を仕切り、自らの厚さ方向と直交する面が前記突起面と所定の隙間を隔てて正対するダイアフラムと、前記突起面に前記静圧ポケットへ連通する流路を備え、前記ダイアフラムと前記突起面の隙間の開度により絞り量を調整する可変絞り形静圧軸受において、板状で、貫通開口を備え、外周部に突起部を備え、前記突起部が前記ダイアフラムの外周部と接するように前記流体貯留室の内部に配置される減衰パッドと、前記減衰パッドを前記ダイアフラムの方向へ押付ける減衰パッド押付手段を備え、前記減衰パッドの前記突起部を除く部位と前記ダイアフラムの間の隙間を、前記減衰パッド押付手段により調整することで前記ダイアフラムの減衰性を調整することである。
In order to solve the above problems, the feature of the invention according to
請求項2に係る発明の特徴は、請求項1に係る発明において、前記貫通開口は前記減衰パッドの中央から放射状に所定の半径まで伸びる複数の溝であり、前記減衰パッドの中央部が前記溝で分離されてパッド片が構成され、前記パッド片毎に前記減衰パッド押付手段を備えることである。
The invention according to
請求項1に係る発明によれば、可変絞り形静圧軸受の作動中に、減衰パッド押付手段により、減衰パッドの突起部を除く部位とダイアフラムの間の隙間を調整することができる。このため、ダイアフラム式可変絞り形静圧軸受の作動状態に応じて隙間を調整することができ、所望の減衰性能を持つダイアフラム式可変絞りを備えた可変絞り形静圧軸受を実現できる。 According to the first aspect of the present invention, during the operation of the variable throttle hydrostatic bearing, the gap between the portion excluding the protrusion of the damping pad and the diaphragm can be adjusted by the damping pad pressing means. Therefore, the gap can be adjusted according to the operating state of the diaphragm type variable throttle hydrostatic bearing, and a variable throttle hydrostatic bearing having a diaphragm type variable throttle having a desired damping performance can be realized.
請求項2に係る発明によれば、減衰パッドの中央部が溝で分離されてパッド片を構成しているので、パッド片の変形が容易で、ダイアフラムの方向への変位量も大きくできる。このため、パッド片とダイアフラムの間の隙間の調整代を大きくでき、大きな減衰性能の調整範囲を備えるダイアフラム式可変絞りを備えた可変絞り形静圧軸受を実現できる。 According to the second aspect of the present invention, since the central portion of the attenuation pad is separated by the groove to form the pad piece, the pad piece can be easily deformed and the amount of displacement in the direction of the diaphragm can be increased. For this reason, the adjustment allowance of the clearance gap between a pad piece and a diaphragm can be enlarged, and the variable throttle type hydrostatic bearing provided with the diaphragm type variable throttle provided with the adjustment range of a big damping performance is realizable.
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のスライド部にテーブル2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。
Hereinafter, the embodiment of the present invention will be described using a case where the present invention is used in a table feeder.
As shown in FIG. 1, the
図2に示すように、テーブル2のベース10に対向する面には、2箇所の下向きの静圧ポケット2aと、横向きに対向する1対の静圧ポケット2cを備えている。静圧ポケット2a、2cには可変絞り3が連通しており、可変絞り3には各々管路4が連通している。管路4にはポンプ11(流体供給手段)が連結しており流体を供給する。
裏板5にも静圧ポケット5aを上向きに備えており、静圧ポケット5aには可変絞り3が連通しており、可変絞り3には各々管路4が連通している。
As shown in FIG. 2, the surface of the table 2 facing the
The
図3に可変絞り3の詳細を示す。可変絞り3は、可変絞りベース31の上面31aにキャップ32が固定され、その内側にはダイアフラム33が配置され、ダイアフラム33の外周部に自らの突起部34aが接するように減衰パッド34が搭載された構造をしている。キャップ32には押しねじ35(減衰パッド押付手段)がねじ結合しており、押しねじ35をねじ込むことで減衰パッド34はダイアフラム33の方向へ移動する。移動した減衰パッド34の突起部34aは、ダイアフラム33の外周部をベース31の上面31aに押付ける。
FIG. 3 shows details of the
図4に示すように、減衰パッド34は、中央部に穴34b(貫通開口)を備え、穴34bを基点として放射状に外周方向に伸びる複数の溝34c(貫通開口)により複数のパッド片34dに分離された構造である。押しねじ35はパッド片34d毎に1個配置されており、減衰パッド34とダイアフラム33が接触した後に、さらに押しねじ35をねじ込むことで、パッド片34dをダイアフラム33の方向へ撓ませることができる。
As shown in FIG. 4, the
以上の構造により、可変絞りベース31とダイアフラム33に囲まれた流体供給室31eと、キャップ32とダイアフラム33に囲まれた流体貯留室32aが構成される。可変絞りベース31は、流体供給室31eの中央部に突起面31bと吐出口31cとを備えている。流体貯留室32aには流路32cを経由して管路4が連通し、流体供給室31eには流路31dと流路32c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2bを経由して静圧ポケット2aと連通している。
With the above structure, the
可変絞り形静圧軸受の作動について、図5に基づき説明する。
管路4に流体が供給されると流路32cを経由して流体貯留室32aに流体が流入し、ダイアフラム33と減衰パッド34の間の隙間t3にも充満する。一方、流路32cと流路31dを経由して流体供給室31eに流体が充満し、さらに、流体供給室31e内の流体はダイアフラム33と突起面31bの間の隙間と吐出口31cを経由して静圧ポケット2aに流量Q0で流入する。静圧ポケット2a内からは、静圧ポケット2aとベース10の間隔t1から流出する流量Q0の流体が流出する。
The operation of the variable throttle hydrostatic bearing will be described with reference to FIG.
When the fluid is supplied to the pipe line 4, the fluid flows into the
以上のことが、テーブル2の水平方向に設置された静圧ポケット2eと裏板5の静圧ポケット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は静圧ポケット2a部で間隔t1を備えた状態で保持される。
The above also occurs in the static pressure pocket 2e installed in the horizontal direction of the table 2 and the static pressure pocket 5a portion of the
この時、管路4に供給される流体の圧力をP0とすると、流体貯留室32aと流体供給室31e内の圧力はP0となる。静圧ポケット2a内の圧力は、ダイアフラム33と突起面31bの間の隙間により絞られるため低下しP1となる。このため、ダイアフラム33は突起面31bの方向に押される力を受け変位する。ダイアフラム33と突起面31bの間の隙間は、ダイアフラム33の両面に作用する圧力P0と吐出口31cに作用する静圧ポケット2aの圧力P1により発生する力と、ダイアフラム33の弾性回復力とが釣り合う隙間t2となる。
At this time, if the pressure of the fluid supplied to the conduit 4 is P 0 , the pressure in the
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静圧ポケット2aの間隔t1が狭くなり、間隔t1からの流体の流出量が減少し、静圧ポケット2a内の圧力が上昇するため、静圧ポケット2aに連通する吐出口31cの圧力も上昇する。そうすると、ダイアフラム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、ダイアフラム33は上方に移動し、ダイアフラム33と突起面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を経由して静圧ポケット2aに流入する流量が増加する。これにより、静圧ポケット2aとベース10の間隔t1から流出する流量を増加させる必要があるため、静圧ポケット2aとベース10の間隔t1の減少を防止する作用が働く。つまり、負荷に対する間隔t1の変動を少なくする(剛性を大きくする)作用が働く。
When downward load is applied to the table 2 in this state, the table 2 is the interval t 1 of the
上述のように、可変絞り形静圧軸受の作動中には、ダイアフラム33の中立位置は中央部が突起面31bの方向に所定量だけ変位している位置となる。この変位量は、供給圧力、ポケット内圧力、突起面31bと流体貯留室32aと流体供給室31eの受圧面積などにより変動する。
As described above, during the operation of the variable throttle hydrostatic bearing, the neutral position of the
ここで、静圧ポケットと可変絞りを含む流体回路に振動が発生した場合には、ダイアフラムがその厚さ方向に振動し、流体回路の減衰性が小さい場合その振動が増大し、可変絞り形静圧軸受に悪影響を与える。これを防止するために、ダイアフラム部にスクイズフィルムダンパを備えてダイアフラムの減衰性を大きくすることが行われている。スクイズフィルムダンパの減衰性はスクイズ膜の厚さにより異なり、スクイズ膜が薄い程大きくなる。 Here, when vibration occurs in the fluid circuit including the static pressure pocket and the variable throttle, the diaphragm vibrates in the thickness direction, and when the fluid circuit has low attenuation, the vibration increases, and the variable throttle static Adversely affects pressure bearings. In order to prevent this, the diaphragm part is provided with a squeeze film damper to increase the attenuation of the diaphragm. The damping property of the squeeze film damper varies depending on the thickness of the squeeze film, and becomes larger as the squeeze film is thinner.
図5に示すように、本実施例では、ダイアフラム33と減衰パッド34の間の隙間t3をスクイズ膜としているので、押しねじ35をねじ込むことにより減衰パッド34の各パッド片34dをダイアフラム33の方向へ適宜変位させて、スクイズ膜である隙間t3を変動させることができる。可変絞り形静圧軸受の作動中には、ダイアフラム33の中央部が突起面31bの方向に変位し、この変位の量は使用条件により異なる。可変絞り形静圧軸受の作動中に、押しねじ35のねじ込み位置を調整することで、パッド片34dとダイアフラム33の隙間を所望の隙間t3に設定できる。この結果、使用条件に応じて押しねじ35のねじ込み位置を調整することで、所望の減衰性を備えた可変絞り形静圧軸受を実現できる。
As shown in FIG. 5, in this embodiment, the gap t 3 between the
2:テーブル 2a:静圧ポケット 3:可変絞り 4:管路 10:ベース 31:可変絞りベース 31a:上面 31b:突起面 31e:流体供給室 32:キャップ 32a:流体貯留室 33:ダイアフラム 34:減衰パッド 34a:突起部 34b:穴 34c:溝 34d:パッド片 35:押しねじ
2: Table 2a: Static pressure pocket 3: Variable throttle 4: Pipe line 10: Base 31:
Claims (2)
前記静圧ポケットに流体を供給する流体供給手段と、
前記流体供給手段から前記静圧ポケットに至る流体の流路を形成する流体流路と、
前記流体流路の途中に設けられ、流体の流量を絞って前記静圧ポケットに流入させる可変絞りを備え、
前記可変絞りは、
流体貯留室と、
中央部に突起面を備えた流体供給室と、
前記流体供給室と前記流体貯留室の間を仕切り、自らの厚さ方向と直交する面が前記突起面と所定の隙間を隔てて正対するダイアフラムと、
前記突起面に前記静圧ポケットへ連通する流路を備え、前記ダイアフラムと前記突起面の隙間の開度により絞り量を調整する可変絞り形静圧軸受において、
板状で、貫通開口を備え、外周部に突起部を備え、前記突起部が前記ダイアフラムの外周部と接するように前記流体貯留室の内部に配置される減衰パッドと、
前記減衰パッドを前記ダイアフラムの方向へ押付ける減衰パッド押付手段を備え、
前記減衰パッドの前記突起部を除く部位と前記ダイアフラムの間の隙間を、前記減衰パッド押付手段により調整することで前記ダイアフラムの減衰性を調整する可変絞り形静圧軸受。 A hydrostatic pocket provided on the bearing surface;
Fluid supply means for supplying fluid to the static pressure pocket;
A fluid flow path forming a fluid flow path from the fluid supply means to the static pressure pocket;
Provided in the middle of the fluid flow path, comprising a variable throttle that throttles the flow rate of the fluid and flows into the static pressure pocket,
The variable aperture is
A fluid reservoir,
A fluid supply chamber having a projecting surface at the center;
A diaphragm that partitions between the fluid supply chamber and the fluid storage chamber, and a surface perpendicular to the thickness direction of the fluid supply chamber faces the projection surface with a predetermined gap therebetween,
In the variable throttle-type hydrostatic bearing that includes a flow path that communicates with the static pressure pocket on the projection surface, and that adjusts the throttle amount by the opening of the gap between the diaphragm and the projection surface.
A plate-like, provided with a through-opening, provided with a protrusion on the outer periphery, and an attenuation pad disposed inside the fluid storage chamber so that the protrusion contacts the outer periphery of the diaphragm;
Attenuation pad pressing means for pressing the attenuation pad in the direction of the diaphragm,
A variable-throttle hydrostatic bearing that adjusts the damping performance of the diaphragm by adjusting a gap between the portion of the damping pad excluding the protrusion and the diaphragm by the damping pad pressing means.
前記減衰パッドの中央部が前記溝で分離されてパッド片が構成され、前記パッド片毎に前記減衰パッド押付手段を備える請求項1に記載の可変絞り形静圧軸受。 The through opening is a plurality of grooves extending radially from the center of the attenuation pad to a predetermined radius,
2. The variable throttle hydrostatic bearing according to claim 1, wherein a center portion of the damping pad is separated by the groove to form a pad piece, and the damping pad pressing means is provided for each pad piece.
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