[发明专利]空气轴承

说明书

本发明提供一种空气轴承，其能够以简单的配置实现真空预压功能。空气轴承(1)包括主体部分(10)，其具有与引导面(501)相对的轴承表面(20)；流动路径部分(31)和(32)，其设置在主体部分(10)中，以允许从外部供应的压缩空气流动；空气供应孔(21)，其设置在流动路径部分(32)中，用于向引导面(501)供应压缩空气，以在轴承表面(20)和引导面(501)之间形成空气膜；以及负压产生部分(45)，其设置在与流动路径部分(32)相交的流动路径部分(31)中，用于产生负压，以通过增加压缩空气的流速来抽吸引导面(501)和主体部分(10)之间的空气。

技术领域

本发明涉及一种具有真空预压功能的空气轴承。

背景技术

通常，许多空气轴承用于高精度测量设备，例如坐标测量机和高精度机床的引导机构。当从外部压缩机提供到空气轴承的压缩空气被供应到引导机构的引导面时，空气膜产生在空气轴承的轴承表面和引导面之间。相应地，轴承表面从引导面浮起，因此可以实现具有基本上零滑动阻力的引导机构。

已知的是，空气膜具有以下特性，其刚度根据施加在空气轴承上的负载非线性地变化，且空气膜的刚度在轻负载状态下低且不稳定。相应地，为了确保轴承表面和引导表面之间的空气膜的刚度，采用将空气膜的厚度控制为恒定的技术，其使用由于负压产生的抽吸力的真空预压法，例如，在如日本未审查专利申请公开No.2005-037201中所示。

发明内容

本发明要解决的问题

然而，对于日本未审查专利申请公开No.2005-037201的真空预压法，分别需要用于连接空气轴承和压缩机以供应压缩空气的管道，以及用于连接空气轴承和真空泵以获得负压的管道。因此，包括空气轴承的整个装置变得庞大且复杂。

本发明着眼于这些点，且本发明的目的是提供一种以简单的配置具有真空加载功能的空气轴承。

解决问题的手段

在本发明的一个方面中，一种空气轴承包括主体部分，其包括与引导面相对的轴承部分；第一流动路径部分和第二流动路径部分，从外部供应的压缩空气在被分支部分分支之后流向所述第一流动路径部分和所述第二流动路径部分，所述第一流动路径部分设置在所述主体部分中；空气供应孔，用于向所述引导面供应压缩空气，以在轴承表面和所述引导面之间形成空气膜，所述空气供应孔设置在所述第一流动路径部分中；以及负压产生部分，用于产生负压，以通过增加所述压缩空气的流速来抽吸所述引导面和所述主体部分之间的空气，所述负压产生部分设置在所述第二流动路径部分中。

另外，所述轴承表面可以具有抽吸区域，其与所述负压产生部分连通，并且产生真空预压。另外，所述抽吸区域可以是形成在所述主体部分的轴承表面中的凹陷部分区域。此外，所述抽吸区域是由环形槽围绕的区域，所述环形槽与所述主体部分的轴承表面平齐。另外，所述负压产生部分可以包括喷嘴部分，用于使所述第二流动路径部分的流动路径变窄，以增加所述压缩空气的流速，且所述第二流动路径部分可以包括抽吸孔，用于使用在喷嘴部分的尖端侧上产生的负压来抽吸所述引导面和所述主体部分之间的空气。

另外，所述喷嘴部分可以可拆卸地安装。

此外，所述空气轴承还可以包括限制部分，其使设置在所述分支部分和所述空气供应孔之间的所述流动路径变窄。

另外，所述空气轴承还可以包括空气室，其为设置在所述限制部分和所述空气供应孔之间的扩张的流动路径。

另外，所述第二流动路径部分还可以包括用于矫直气流的流动矫直部分。

此外，所述流动矫直部分还可以包括多个突起，所述多个突起沿着所述第二流动路径部分的纵向方向形成为条纹形状。