特開 2022-157857 気体軸受パッド

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022157857

(43)【公開日】2022-10-14

(54)【発明の名称】気体軸受パッド

(51)【国際特許分類】

   F16C 32/06 20060101AFI20221006BHJP

【ＦＩ】

F16C32/06 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021062325

(22)【出願日】2021-03-31

(71)【出願人】

【識別番号】000004204

【氏名又は名称】日本精工株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002000

【氏名又は名称】特許業務法人栄光特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 俊徳

【テーマコード（参考）】

3J102

【Ｆターム（参考）】

3J102AA02

3J102BA05

3J102BA14

3J102CA04

3J102CA09

3J102CA35

3J102EA02

3J102EA06

3J102EA10

3J102EA18

3J102EA30

3J102GA01

3J102GA07

(57)【要約】

【課題】ボルトの頭部の基台への焼付きを防止することができる気体軸受パッドを提供する。
【解決手段】気体軸受パッド１０は、ガイド面１１ａを有する基台１１上に配置され、ガイド面１１ａと対向する対向面２０ａに凹部２１を有する本体部２０と、本体部２０の凹部２１に嵌合される多孔質体３０と、多孔質体３０に設けられるボルト挿通穴３１に挿入され、本体部２０に多孔質体３０を固定するボルト４０と、を備え、ボルト挿通穴３１には、ボルト４０の頭部４１を収容する座ぐり穴３２が設けられ、座ぐり穴３２において、ボルト４０の頭部４１のガイド面１１ａと対向する頭頂面４１ａと多孔質体３０のガイド面１１ａと対向する軸受面３０ａとの間に空間ＳＰが設けられる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ガイド面を有する基台上に配置され、前記ガイド面と対向する対向面に凹部を有する本体部と、
前記本体部の前記凹部に嵌合される多孔質体と、
前記多孔質体に設けられるボルト挿通穴に挿入され、前記本体部に前記多孔質体を固定するボルトと、を備え、
前記本体部から前記多孔質体を介して前記基台に向けて圧縮気体を吹き出すことにより、前記多孔質体と前記基台との間に気体軸受を形成する、気体軸受パッドであって、
前記ボルト挿通穴には、前記ボルトの頭部を収容する座ぐり穴が設けられ、
前記座ぐり穴において、前記ボルトの頭部の前記ガイド面と対向する頭頂面と前記多孔質体の前記ガイド面と対向する軸受面との間に空間が設けられる、気体軸受パッド。

【請求項2】

前記気体軸受の形成時において、前記多孔質体の前記軸受面から前記ボルトの頭部の前記頭頂面までの隙間寸法は、前記ガイド面から前記多孔質体の前記軸受面までの隙間寸法よりも大きい、請求項１に記載の気体軸受パッド。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、気体軸受パッドに関し、例えば、工作機械、精密機械、及び超精密機械などに使用され、物体を水平運動させるために用いられる気体軸受パッドに関する。

【背景技術】

【0002】

従来の気体軸受パッドとして、表面に凹部を有する本体部と、本体部の凹部に嵌合される多孔質体と、多孔質体に設けられるボルト挿通穴に挿入され、本体部に多孔質体を固定するボルトと、を備え、ボルト挿通穴に、ボルトの頭部を収容する座ぐり穴が設けられるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。そして、上記特許文献１では、本体部に多孔質体を固定したボルトの頭部に切削加工を施して、ボルトの頭部の切削面を多孔質体の軸受面と同一平面となるように形成している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第２８１１８６７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、一般的に、気体軸受パッドにおける多孔質体はグラファイトなどにより形成され、本体部はセラミックなどにより形成されており、いずれも硬度が高い材料が用いられるが、本体部に多孔質体を固定するボルトは、一般的に硬度が比較的低い鉄系材料により形成されている。

【0005】

そして、上記特許文献１に記載の気体軸受パッドでは、駆動中の気体軸受パッドと基台との間に異物が侵入した場合、侵入した異物がボルトの頭部と基台との間に挟み込まれて、ボルトの頭部が基台に焼付いてしまうことがあった。また、停電などにより無給気状態となった場合は、ボルトの頭部が基台に接地し引きずられて、ボルトの頭部が基台に焼付いてしまうことがあった。このような焼付きが発生すると、ボルトの頭部が基台に溶着されてしまい、気体軸受パッドを浮上させることができなくなる。

【0006】

本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ボルトの頭部の基台への焼付きを防止することができる気体軸受パッドを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１）ガイド面を有する基台上に配置され、前記ガイド面と対向する対向面に凹部を有する本体部と、前記本体部の前記凹部に嵌合される多孔質体と、前記多孔質体に設けられるボルト挿通穴に挿入され、前記本体部に前記多孔質体を固定するボルトと、を備え、前記本体部から前記多孔質体を介して前記基台に向けて圧縮気体を吹き出すことにより、前記多孔質体と前記基台との間に気体軸受を形成する、気体軸受パッドであって、前記ボルト挿通穴には、前記ボルトの頭部を収容する座ぐり穴が設けられ、前記座ぐり穴において、前記ボルトの頭部の前記ガイド面と対向する頭頂面と前記多孔質体の前記ガイド面と対向する軸受面との間に空間が設けられる、気体軸受パッド。
（２）前記気体軸受の形成時において、前記多孔質体の前記軸受面から前記ボルトの頭部の前記頭頂面までの隙間寸法は、前記ガイド面から前記多孔質体の前記軸受面までの隙間寸法よりも大きい、（１）に記載の気体軸受パッド。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、座ぐり穴において、ボルトの頭部のガイド面と対向する頭頂面と多孔質体のガイド面と対向する軸受面との間に空間が設けられている。これにより、駆動中の気体軸受パッドと基台との間に異物が侵入したとしても、侵入した異物が空間に入り込んで、ボルトの頭部と基台との間に挟み込まれないため、ボルトの頭部の基台への焼付きを防止することができる。また、停電などにより無給気状態となったとしても、ボルトの頭部が基台に接地しないため、ボルトの頭部の基台への焼付きを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明に係る気体軸受パッドの一実施形態を説明する断面図である。

【図2】図１に示す気体軸受パッドの下面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明に係る気体軸受パッドの一実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。

【0011】

本実施形態の気体軸受パッド１０は、図１及び図２に示すように、ガイド面１１ａを有する基台１１上に配置され、ガイド面１１ａと対向する対向面２０ａに凹部２１を有する本体部２０と、本体部２０の凹部２１に嵌合される多孔質体３０と、多孔質体３０に設けられるボルト挿通穴３１に挿入され、本体部２０に多孔質体３０を固定するボルト４０と、を備える。本体部２０は、セラミックなどにより形成され、多孔質体３０は、グラファイトなどにより形成され、ボルト４０は、鉄鋼などの鉄系材料により形成されている。

【0012】

本体部２０は、直方体形状であって、ガイド面１１ａと対向する対向面２０ａに円形状の凹部２１が形成されている。また、本体部２０には、不図示の圧縮気体配管から供給される圧縮気体を凹部２１内の多孔質体３０に供給する気体流路２２が形成されている。

【0013】

多孔質体３０は、円板形状であって、多孔質体３０のガイド面１１ａと対向する軸受面３０ａは、本体部２０の対向面２０ａと同一平面となるように形成されている。また、多孔質体３０の中心部には、ボルト挿通穴３１が形成されている。このボルト挿通穴３１の軸受面３０ａ側には、ボルト４０の頭部４１を収容する座ぐり穴３２が形成されている。また、多孔質体３０の軸受面３０ａに対して反対側の面（図１の上面）には、圧縮気体の流路となる円環状の溝３３がボルト挿通穴３１を中心として形成されている。多孔質体３０は、適正な通気率を有する多孔質材である。

【0014】

そして、本実施形態では、ボルト挿通穴３１の座ぐり穴３２は、ボルト４０の頭部４１の厚みよりも大きい深さで形成されている。このため、座ぐり穴３２において、ボルト４０の頭部４１のガイド面１１ａと対向する頭頂面４１ａと多孔質体３０の軸受面３０ａとの間に空間ＳＰが形成されている。

【0015】

また、本実施形態では、気体軸受の形成時において、多孔質体３０の軸受面３０ａからボルト４０の頭部４１の頭頂面４１ａまでの隙間寸法Ｓ１は、基台１１のガイド面１１ａから多孔質体３０の軸受面３０ａまでの隙間寸法Ｓ２よりも大きく設定されている。

【0016】

このように構成された気体軸受パッド１０では、本体部２０の気体流路２２から多孔質体３０を介して基台１１のガイド面１１ａに向けて圧縮気体を吹き出すことにより、多孔質体３０と基台１１との間に気体軸受が形成される。これにより、気体軸受パッド１０は、基台１１のガイド面１１ａに対して非接触状態で移動可能となる。

【0017】

以上説明したように、本実施形態の気体軸受パッド１０によれば、座ぐり穴３２において、ボルト４０の頭部４１の頭頂面４１ａと多孔質体３０の軸受面３０ａとの間に空間ＳＰが形成されている。これにより、駆動中の気体軸受パッド１０と基台１１との間に異物が侵入したとしても、侵入した異物が空間ＳＰに入り込んで、ボルト４０の頭部４１と基台１１との間に挟み込まれないため、ボルト４０の頭部４１の基台１１への焼付きを防止することができる。また、停電などにより無給気状態となったとしても、ボルト４０の頭部４１が基台１１に接地しないため、ボルト４０の頭部４１の基台１１への焼付きを防止することができる。

【0018】

また、本実施形態の気体軸受パッド１０によれば、多孔質体３０の軸受面３０ａからボルト４０の頭部４１の頭頂面４１ａまでの隙間寸法Ｓ１が、基台１１のガイド面１１ａから多孔質体３０の軸受面３０ａまでの隙間寸法Ｓ２よりも大きく設定されるため、気体軸受パッド１０と基台１１との間に異物が侵入した状態で気体軸受パッド１０の駆動が停止したとしても、侵入した異物がボルト４０の頭部４１と基台１１との間に挟み込まれないため、ボルト４０の頭部４１の基台１１への焼付きを防止することができる。

【0019】

また、本実施形態の気体軸受パッド１０によれば、座ぐり穴３２の空間ＳＰがエアポケットになるため、この空間ＳＰに圧力が一定に溜まり、空気膜による自励振動を抑制することができる。

【0020】

なお、本発明は、上記実施形態に例示したものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
例えば、本体部及び多孔質体の形状、多孔質体の円環状の溝の有無、及び気体流路の形状などは自由に設定可能である。

【符号の説明】

【0021】

１０ 気体軸受パッド
１１ 基台
１１ａ ガイド面
２０ 本体部
２０ａ 対向面
２１ 凹部
２２ 気体流路
３０ 多孔質体
３０ａ 軸受面
３１ ボルト挿通穴
３２ 座ぐり穴
３３ 溝
４０ ボルト
４１ 頭部
４１ａ 頭頂面
ＳＰ 空間
Ｓ１ 多孔質体の軸受面からボルトの頭部の頭頂面までの隙間寸法
Ｓ２ 基台のガイド面から多孔質体の軸受面までの隙間寸法

【図1】

【図2】