JPH0842569A - 軸受装置 - Google Patents
軸受装置Info
- Publication number
- JPH0842569A JPH0842569A JP17889994A JP17889994A JPH0842569A JP H0842569 A JPH0842569 A JP H0842569A JP 17889994 A JP17889994 A JP 17889994A JP 17889994 A JP17889994 A JP 17889994A JP H0842569 A JPH0842569 A JP H0842569A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bearing
- magnetic
- shaft member
- magnet
- bearing member
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】運動精度を低下させずに、機械加工，組立て作
業が容易で低コストの非接触タイプの軸受装置を提供す
る。 【構成】軸部材１の外面に軸受部材２が軸受すきまＳを
介して対向し、軸部材１の外面に設けた一方の磁石１１
が軸受部材２に設けた他方の磁石１２と対向して反発型
の磁気軸受を構成する。一方、軸受部材２に設けた給気
孔３から軸受すきまＳに圧縮気体を噴出して静圧気体軸
受を構成する。
業が容易で低コストの非接触タイプの軸受装置を提供す
る。 【構成】軸部材１の外面に軸受部材２が軸受すきまＳを
介して対向し、軸部材１の外面に設けた一方の磁石１１
が軸受部材２に設けた他方の磁石１２と対向して反発型
の磁気軸受を構成する。一方、軸受部材２に設けた給気
孔３から軸受すきまＳに圧縮気体を噴出して静圧気体軸
受を構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、静圧気体軸受に磁気
反発型の磁気軸受を組み込んだハイブリッド型の軸受装
置に関する。
反発型の磁気軸受を組み込んだハイブリッド型の軸受装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の静圧気体軸受としては、例えば図
６ないし図８に示すようなものが知られている。このも
のは、固定体である軸部材１の外面に、可動体である軸
受部材２が軸受すきまＳを介して対向している。その軸
受部材２の内部には給気孔３が設けてあり、その給気孔
３は軸受部材２の内面の上下左右の各面に取り付けられ
ている絞り部材（図示のものでは多孔質材）４に連通し
ている。多孔質材４は絞りとして機能するもので、給気
孔３から多孔質材４を介して軸受すき間Ｓに圧縮気体を
噴出させて流体膜を形成することにより、軸受部材２が
非接触で軸部材１に支持されるものである。
６ないし図８に示すようなものが知られている。このも
のは、固定体である軸部材１の外面に、可動体である軸
受部材２が軸受すきまＳを介して対向している。その軸
受部材２の内部には給気孔３が設けてあり、その給気孔
３は軸受部材２の内面の上下左右の各面に取り付けられ
ている絞り部材（図示のものでは多孔質材）４に連通し
ている。多孔質材４は絞りとして機能するもので、給気
孔３から多孔質材４を介して軸受すき間Ｓに圧縮気体を
噴出させて流体膜を形成することにより、軸受部材２が
非接触で軸部材１に支持されるものである。
【０００３】上記従来例では、軸受部材２に圧縮気体供
給口５が設けられ、これに圧縮気体配管を接続して、給
気孔３への圧縮気体の供給を行う。
給口５が設けられ、これに圧縮気体配管を接続して、給
気孔３への圧縮気体の供給を行う。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の静圧気体軸受装置では、軸部材１と軸受部材２との
間の極く僅かの軸受すきまＳに形成される流体膜のみで
軸受部材２を軸部材１に対して非接触に浮上支持するた
めには、軸受装置の構成部品の加工にあたってそれぞれ
に高い加工精度が要求される。また、各構成部品の組立
てに際しても、高い組立て技術が必要とされている。そ
のため、軸受部品が非常に高価になってしまい、また組
立て作業に多くの時間がかかり、製造が容易ではないと
いう問題点がある。
来の静圧気体軸受装置では、軸部材１と軸受部材２との
間の極く僅かの軸受すきまＳに形成される流体膜のみで
軸受部材２を軸部材１に対して非接触に浮上支持するた
めには、軸受装置の構成部品の加工にあたってそれぞれ
に高い加工精度が要求される。また、各構成部品の組立
てに際しても、高い組立て技術が必要とされている。そ
のため、軸受部品が非常に高価になってしまい、また組
立て作業に多くの時間がかかり、製造が容易ではないと
いう問題点がある。
【０００５】そこで、この発明は、上記従来技術の問題
点に着目してなされたもので、静圧気体軸受に、磁石の
磁気反発力を利用して非接触に支持する磁気軸受の機能
を付加することにより、気体軸受の部品精度が多少落ち
て安定した軸受すきまが維持しにくいときは磁気軸受の
磁気反発力で補佐して常に適正な軸受すきまを維持でき
る軸受装置を提供することを目的としている。
点に着目してなされたもので、静圧気体軸受に、磁石の
磁気反発力を利用して非接触に支持する磁気軸受の機能
を付加することにより、気体軸受の部品精度が多少落ち
て安定した軸受すきまが維持しにくいときは磁気軸受の
磁気反発力で補佐して常に適正な軸受すきまを維持でき
る軸受装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明は、軸部材の外
面に軸受部材が軸受すきまを介して対向し、軸部材の外
面に設けた一方の磁石が軸受部材に設けた他方の磁石と
対向して反発型の磁気軸受を構成すると共に、前記軸受
部材に設けた給気孔から軸受すきまに圧縮気体を噴出し
て静圧気体軸受を構成することを特徴とする。
面に軸受部材が軸受すきまを介して対向し、軸部材の外
面に設けた一方の磁石が軸受部材に設けた他方の磁石と
対向して反発型の磁気軸受を構成すると共に、前記軸受
部材に設けた給気孔から軸受すきまに圧縮気体を噴出し
て静圧気体軸受を構成することを特徴とする。
【０００７】
【作用】この発明の軸受装置にあっては、軸部材と軸受
部材との間の軸受すきまに絞りを介して圧縮気体を噴出
して形成される流体膜が不均一，不安定になって、軸受
部材が軸部材に対し傾き、一部が接触しそうになると、
磁気軸受の作用により磁気反発力が増大して軸受すきま
を押し拡げる。この磁気反発力は、対向させた磁石のギ
ャップ（軸受すきま）の二乗に反比例して増大し、軸受
すきまを適正な大きさに維持するように作用する。
部材との間の軸受すきまに絞りを介して圧縮気体を噴出
して形成される流体膜が不均一，不安定になって、軸受
部材が軸部材に対し傾き、一部が接触しそうになると、
磁気軸受の作用により磁気反発力が増大して軸受すきま
を押し拡げる。この磁気反発力は、対向させた磁石のギ
ャップ（軸受すきま）の二乗に反比例して増大し、軸受
すきまを適正な大きさに維持するように作用する。
【０００８】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面を参照して説
明する。図１ないし図５はこの発明の一実施例で、多孔
質形の静圧直動気体軸受に磁気軸受を組み込んだもので
ある。なお、従来と同一または相当部分には同一の符号
を付してある。
明する。図１ないし図５はこの発明の一実施例で、多孔
質形の静圧直動気体軸受に磁気軸受を組み込んだもので
ある。なお、従来と同一または相当部分には同一の符号
を付してある。
【０００９】まず、構成を説明すると、角柱状の固定体
である軸部材１の上下左右の平面状の外面即ち側面が一
方の軸受面１ａになっている。その軸部材１には隣合う
側面の間の個所即ち軸方向の四隅（稜部）に切り欠かれ
た円弧状凹部１０が軸方向に設けられている。その円弧
状凹部１０には弓形磁石（セグメント形磁石ともいう）
１１が軸部材１の全長にわたり固着して取り付けられて
いる。各セグメント形磁石１１は、その弓形の端面がそ
れぞれＮ極とＳ極になるように着磁されている。
である軸部材１の上下左右の平面状の外面即ち側面が一
方の軸受面１ａになっている。その軸部材１には隣合う
側面の間の個所即ち軸方向の四隅（稜部）に切り欠かれ
た円弧状凹部１０が軸方向に設けられている。その円弧
状凹部１０には弓形磁石（セグメント形磁石ともいう）
１１が軸部材１の全長にわたり固着して取り付けられて
いる。各セグメント形磁石１１は、その弓形の端面がそ
れぞれＮ極とＳ極になるように着磁されている。
【００１０】一方、軸部材１に軸受すきまＳを介して軸
方向移動可能に嵌合された四角い枠形の軸受部材２の内
面には、図３に示すように軸部材１のセグメント形磁石
１１の磁極に対向する細長い棒状の磁石１２が四隅部に
一対ずつそれぞれ配設されている。こうして、一個のセ
グメント形磁石１１と二個の対向磁石１２との組合わせ
で、一対の磁気軸受を形成している。各対向磁石１２の
磁極はセグメント形磁石１１の磁極と反発し合う極性と
され、軸受部材２と軸部材１との間にエアギャップＧを
形成する。
方向移動可能に嵌合された四角い枠形の軸受部材２の内
面には、図３に示すように軸部材１のセグメント形磁石
１１の磁極に対向する細長い棒状の磁石１２が四隅部に
一対ずつそれぞれ配設されている。こうして、一個のセ
グメント形磁石１１と二個の対向磁石１２との組合わせ
で、一対の磁気軸受を形成している。各対向磁石１２の
磁極はセグメント形磁石１１の磁極と反発し合う極性と
され、軸受部材２と軸部材１との間にエアギャップＧを
形成する。
【００１１】軸受部材２の内面の上下左右の各面には、
更に、絞り部材としての多孔質材４が埋め込んで配設さ
れ、その多孔質材４の表面は他方の軸受面２ａを構成し
ている。そして、軸受部材２の外面に設けられた圧縮気
体供給口５から供給される圧縮気体が軸受部材２の内部
に設けられている給気孔３を経て各多孔質材４に供給さ
れる四面拘束形の静圧直動気体軸受が構成されている。
更に、絞り部材としての多孔質材４が埋め込んで配設さ
れ、その多孔質材４の表面は他方の軸受面２ａを構成し
ている。そして、軸受部材２の外面に設けられた圧縮気
体供給口５から供給される圧縮気体が軸受部材２の内部
に設けられている給気孔３を経て各多孔質材４に供給さ
れる四面拘束形の静圧直動気体軸受が構成されている。
【００１２】なお、この実施例の場合、軸部材１の軸受
面１ａ及び軸受部材２の軸受面２ａに関する真直度，平
面度，平行度，直角度，同軸度等の機械加工精度，組立
て精度は、通常の静圧気体軸受において要求される程の
高精度でなくてもよい。次に作用を説明する。この軸受
装置の場合、流体膜を利用して軸部材１に対して軸受部
材２を浮上支持する静圧気体軸受の作用を、磁気力を利
用する磁気軸受の磁気反発力で補なっている。
面１ａ及び軸受部材２の軸受面２ａに関する真直度，平
面度，平行度，直角度，同軸度等の機械加工精度，組立
て精度は、通常の静圧気体軸受において要求される程の
高精度でなくてもよい。次に作用を説明する。この軸受
装置の場合、流体膜を利用して軸部材１に対して軸受部
材２を浮上支持する静圧気体軸受の作用を、磁気力を利
用する磁気軸受の磁気反発力で補なっている。
【００１３】すなわち、図外の圧縮空気供給源から軸受
部材２の圧縮気体供給口５に供給された圧縮空気が、給
気孔３を通って各多孔質材４に供給され、多孔質材４内
の微細気孔を経て適宜の圧力に絞られた後に軸受面２ａ
から軸受すき間Ｓに噴出し、流体膜を形成して軸受部材
２を非接触で浮上支持する。その状態で軸受部材２を軸
方向に動かせば、軸受部材２を軸部材１に沿って摺動抵
抗無しに極めて円滑に移動する。このとき、軸部材１と
軸受部材２との間に保たれる軸受すきまＳは、通常は図
４に模式的に示すように均一な幅の枠形になる。
部材２の圧縮気体供給口５に供給された圧縮空気が、給
気孔３を通って各多孔質材４に供給され、多孔質材４内
の微細気孔を経て適宜の圧力に絞られた後に軸受面２ａ
から軸受すき間Ｓに噴出し、流体膜を形成して軸受部材
２を非接触で浮上支持する。その状態で軸受部材２を軸
方向に動かせば、軸受部材２を軸部材１に沿って摺動抵
抗無しに極めて円滑に移動する。このとき、軸部材１と
軸受部材２との間に保たれる軸受すきまＳは、通常は図
４に模式的に示すように均一な幅の枠形になる。
【００１４】しかし、軸部材１，軸受部材２の軸受面１
ａ，２ａの機械加工精度が通常の加工精度程でない場合
（あるいは加工精度は通常の高精度であっても軸受部材
２に外部からの偏荷重が作用した場合等でも）、軸受す
きまＳは図５に示すように相対的に変化して不均一にな
る。すると、各磁気回路において異極間のエアギャップ
Ｇに大小の差が生じる。磁極間に作用する磁気（反発）
力はエアギャップＧの二乗に反比例するから、例えば図
５の場合、Ｆａ，Ｆｇ，Ｆｅ，Ｆｃの各磁気力がＦｂ，
Ｆｈ，Ｆｆ，Ｆｄの各磁気力より大きくなる。それらの
磁気力の差が回復方向のモーメントとして機能して軸部
材１と軸受部材２との相対的な傾きは修正され、不均一
な軸受すきまＳは図４のような均一なものに回復する。
ａ，２ａの機械加工精度が通常の加工精度程でない場合
（あるいは加工精度は通常の高精度であっても軸受部材
２に外部からの偏荷重が作用した場合等でも）、軸受す
きまＳは図５に示すように相対的に変化して不均一にな
る。すると、各磁気回路において異極間のエアギャップ
Ｇに大小の差が生じる。磁極間に作用する磁気（反発）
力はエアギャップＧの二乗に反比例するから、例えば図
５の場合、Ｆａ，Ｆｇ，Ｆｅ，Ｆｃの各磁気力がＦｂ，
Ｆｈ，Ｆｆ，Ｆｄの各磁気力より大きくなる。それらの
磁気力の差が回復方向のモーメントとして機能して軸部
材１と軸受部材２との相対的な傾きは修正され、不均一
な軸受すきまＳは図４のような均一なものに回復する。
【００１５】かくして、この実施例によれば、たとえ軸
部材１，軸受部材２間の軸受すきまＳが不均一になって
も、磁気軸受の対向した各磁極間の磁気反発力がエアギ
ャップＧすなわち軸受すきまＳを均一化する方向に作用
するから、軸受装置の構成部品の加工精度は従来程高く
しなくても済み、その分加工費が低減できる。また、軸
受装置の組立てに当たっても、綿密な精度検査を繰り返
さなくても良く、組立て作業時間が短縮できる。その結
果、高精度の運動精度を確保しながら、しかも安価で組
立てが容易な軸受装置を提供することが可能である。磁
気軸受を組み込むことで、高剛性の静圧軸受装置が得ら
れる利点もある。
部材１，軸受部材２間の軸受すきまＳが不均一になって
も、磁気軸受の対向した各磁極間の磁気反発力がエアギ
ャップＧすなわち軸受すきまＳを均一化する方向に作用
するから、軸受装置の構成部品の加工精度は従来程高く
しなくても済み、その分加工費が低減できる。また、軸
受装置の組立てに当たっても、綿密な精度検査を繰り返
さなくても良く、組立て作業時間が短縮できる。その結
果、高精度の運動精度を確保しながら、しかも安価で組
立てが容易な軸受装置を提供することが可能である。磁
気軸受を組み込むことで、高剛性の静圧軸受装置が得ら
れる利点もある。
【００１６】なお、上記の実施例にあっては、軸受部材
が軸に沿って移動する直動形の軸受装置としたものを説
明したが、軸が移動体で軸受部材が固定体の直動軸受
や、スラスト軸受にもこの発明を適用することができ
る。また、静圧気体軸受用の絞り部材としては多孔質材
４を用いたものを示したが、これに限らず、オリフィス
絞りや自成絞り或いは表面絞り等のその他のタイプの絞
りを使用したものにも適用可能である。
が軸に沿って移動する直動形の軸受装置としたものを説
明したが、軸が移動体で軸受部材が固定体の直動軸受
や、スラスト軸受にもこの発明を適用することができ
る。また、静圧気体軸受用の絞り部材としては多孔質材
４を用いたものを示したが、これに限らず、オリフィス
絞りや自成絞り或いは表面絞り等のその他のタイプの絞
りを使用したものにも適用可能である。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、この発明の軸受装
置によれば、軸部材に軸受部材が軸受すきまを介して対
向し、その軸受すきまに軸受部材に設けた給気孔から圧
縮気体を噴出して流体膜を形成することにより両部材を
非接触に支持する静圧気体軸受を構成すると共に、軸部
材の外面に一方の磁石を設け、軸受部材には対向して反
発する他方の磁石を設けて磁気軸受を構成したため、軸
受すきまの流体膜が不均一になって軸受部材と軸部材と
が相対的に傾くと、磁気軸受の磁気反発力が作用してそ
の傾きを復元する。この磁気復元機能の付加により、静
圧軸受の構成部品の加工精度や組立て精度を高精度に維
持しなくても良いことになり、その結果、運動精度の高
い軸受装置が安価に提供できるという効果が得られる。
置によれば、軸部材に軸受部材が軸受すきまを介して対
向し、その軸受すきまに軸受部材に設けた給気孔から圧
縮気体を噴出して流体膜を形成することにより両部材を
非接触に支持する静圧気体軸受を構成すると共に、軸部
材の外面に一方の磁石を設け、軸受部材には対向して反
発する他方の磁石を設けて磁気軸受を構成したため、軸
受すきまの流体膜が不均一になって軸受部材と軸部材と
が相対的に傾くと、磁気軸受の磁気反発力が作用してそ
の傾きを復元する。この磁気復元機能の付加により、静
圧軸受の構成部品の加工精度や組立て精度を高精度に維
持しなくても良いことになり、その結果、運動精度の高
い軸受装置が安価に提供できるという効果が得られる。
【図１】この発明の一実施例の平面図である。
【図２】図１のII−II線断面図である。
【図３】図２のIII 部の拡大図である。
【図４】図１に示すものの作用説明図（正常時）であ
る。
る。
【図５】図１に示すものの作用説明図（非正常時）であ
る。
る。
【図６】従来の静圧軸受装置の平面図である。
【図７】図６のVII −VII 線断面図である。
【図８】図７のVIII部の拡大図である。
１ 軸部材 ２ 軸受部材 Ｓ 軸受すき間 ３ 給気孔 １１ 一方の磁石 １２ 他方の磁石
Claims (1)
- 【請求項１】 軸部材の外面に軸受部材が軸受すきまを
介して対向し、軸部材の外面に設けた一方の磁石が軸受
部材に設けた他方の磁石と対向して反発型の磁気軸受を
構成すると共に、前記軸受部材に設けた給気孔から軸受
すきまに圧縮気体を噴出して静圧気体軸受を構成する軸
受装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17889994A JPH0842569A (ja) | 1994-07-29 | 1994-07-29 | 軸受装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17889994A JPH0842569A (ja) | 1994-07-29 | 1994-07-29 | 軸受装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0842569A true JPH0842569A (ja) | 1996-02-13 |
Family
ID=16056638
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17889994A Pending JPH0842569A (ja) | 1994-07-29 | 1994-07-29 | 軸受装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0842569A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005331048A (ja) * | 2004-05-20 | 2005-12-02 | Imv Corp | 防振ｘ−ｙテーブル |
| CN108050158A (zh) * | 2017-11-23 | 2018-05-18 | 燕山大学 | 一种磁液双悬浮支承锥形轴承 |
| CN116972075A (zh) * | 2023-09-20 | 2023-10-31 | 无锡星微科技有限公司杭州分公司 | 一种磁预载结构及具有该结构的直线平台 |
-
1994
- 1994-07-29 JP JP17889994A patent/JPH0842569A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005331048A (ja) * | 2004-05-20 | 2005-12-02 | Imv Corp | 防振ｘ−ｙテーブル |
| CN108050158A (zh) * | 2017-11-23 | 2018-05-18 | 燕山大学 | 一种磁液双悬浮支承锥形轴承 |
| CN108050158B (zh) * | 2017-11-23 | 2020-08-14 | 燕山大学 | 一种磁液双悬浮支承锥形轴承 |
| CN116972075A (zh) * | 2023-09-20 | 2023-10-31 | 无锡星微科技有限公司杭州分公司 | 一种磁预载结构及具有该结构的直线平台 |
| CN116972075B (zh) * | 2023-09-20 | 2023-12-19 | 无锡星微科技有限公司杭州分公司 | 一种磁预载结构及具有该结构的直线平台 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0656234A (ja) | 非接触型移動テーブル | |
| CN110281033B (zh) | 一种多轴刚柔耦合运动平台 | |
| US6920696B2 (en) | Microscopic positioning device and tool position/orientation compensating method | |
| JP2000294613A (ja) | 駆動装置及び駆動補助装置 | |
| US20100201216A1 (en) | Bearing device for non-contacting bearing of a rotor with respect to a stator | |
| JPS61290231A (ja) | 静圧案内軸受 | |
| JPH0842569A (ja) | 軸受装置 | |
| KR101491675B1 (ko) | 롤 장치 | |
| JPH0123262B2 (ja) | ||
| JPH08323567A (ja) | Ｘｙテーブル | |
| JPH11190336A (ja) | 静圧軸受支持のガイドローラ | |
| JPH01188241A (ja) | 移動案内装置 | |
| JP3138696B2 (ja) | 軸受構造 | |
| JPH0647135Y2 (ja) | エアスライド装置 | |
| KR20030084210A (ko) | 베어링리스 리니어 모터 | |
| JPH03218249A (ja) | リニアモータ一体型直動案内ユニット | |
| JP4215899B2 (ja) | 静圧直線案内装置 | |
| JP2006084034A (ja) | 静圧空気軸受直線案内装置 | |
| JP2577124Y2 (ja) | スライド装置 | |
| JPH1170434A (ja) | 移動テーブル | |
| JPH03293586A (ja) | 位置決めテーブル装置 | |
| JPS61239307A (ja) | 位置決め装置 | |
| JPH0614087Y2 (ja) | 磁気軸受装置 | |
| KR100434975B1 (ko) | 범용 나노 스테이지의 구동장치 및 그 방법 | |
| JPS6397911A (ja) | 望遠鏡用アクチユエ−タ |