[发明专利]空气轴承

说明书

一种空气轴承，包括：主体部分，具有面对引导表面的承载表面；流动路径，设置在主体部分中，压缩空气通过该流动路径流动；空气供应孔，将流过流动路径的压缩空气供应到引导表面，以在承载表面和引导表面之间形成空气膜；负压力产生部分，通过流动速度所经过的压缩空气的流动速度而产生负压力，从而在承载表面和引导表面之间抽吸空气，负压力产生部分设置在流动路径中；排放路径，排放经过负压力产生部分的压缩空气和被负压力产生部分抽吸的空气，排放路径与流动路径连通；和流率调整部分，根据与施加到主体部分的负荷对应的压缩空气压力调整从流动路径流动到排放路径的空气流率。

技术领域

本发明涉及具有真空预负荷功能的空气轴承。

背景技术

传统上，许多空气轴承被用于诸如坐标测量机(CMM)这样的的高精度测量设备和高精度机床的引导机构。当从外部压缩机提供给空气轴承的压缩空气被供给到引导机构的引导表面时，在空气轴承的承载表面和引导表面之间产生气膜。因此，承载表面从引导表面浮起，因此可以实现具有基本为零的滑动阻力的引导机构。

众所周知，气膜的特性是其刚度根据施加在空气轴承上的负荷而非线性地变化，并且气膜的刚度低并且在轻载状态下不稳定。因此，为了确保气膜的刚度，已经提出了真空预负荷法的空气轴承，从承载表面与引导表面之间抽吸空气来进行预压(参照日本特开2017-187060号公报)。

发明内容

本发明要解决的问题

然而，在采用真空预负荷系统的上述空气轴承时，用于支撑负荷的空气膜的区域会形成得很窄，因为承载表面和引导表面之间的部分被用作用于抽吸空气的区域。结果，难以充分支撑施加到空气轴承的更高负荷。

本发明聚焦于这些点，且本发明的目的是甚至在宽范围的负荷施加到空气轴承时也能适当地用空气膜支撑空气轴承。

解决问题的手段

根据本发明的一个方面，提供一种空气轴承，其包括：主体部分，具有面对引导表面的承载表面；流动路径部分，设置在主体部分，压缩空气通过该流动路径部分流动；空气膜形成部分，将流过流动路径部分的压缩空气供应到引导表面，以在承载表面和引导表面之间形成空气膜；负压力产生部分，通过增加所经过的压缩空气的流动速度产生负压力，从而抽吸承载表面和引导表面之间的空气，负压力产生部分设置在流动路径部分中；排放路径，排放经过负压力产生部分的压缩空气和被负压力产生部分抽吸的空气，排放路径与流动路径部分连通；和流率调整部分，根据与施加到主体部分的负荷对应的压缩空气压力来调整从流动路径部分流动到排放路径的空气的流率。

空气轴承可以进一步包括传播路径，其将与施加到主体部分的负荷对应的压缩空气压力传播到流率调整部分，其中流率调整部分可以在接收到经由传播路径传播的压缩空气压力时调整从流动路径部分流动到排放路径的空气的流率。

传播路径可以是在主体部分中连接流动路径部分和流率调整部分的路径。

流率调整部分可以在经由传播路径传播的压缩空气压力低时通过增加从流动路径部分流动到排放路径的空气的流率而有助于从承载表面和引导表面之间抽吸空气，和可以在经由传播路径传播的压缩空气压力高时通过降低从流动路径部分流动到排放路径的空气的流率而抑制从承载表面和引导表面之间抽吸空气。

还有，用于在流动路径部分和排放路径之间形成连通的连通部分可以具有连通端口，且流率调整部分可以通过关闭连通端口而停止负压力产生部分进行的空气抽吸。

还有，空气轴承可以进一步包括抽吸路径，从承载表面和引导表面之间抽吸的空气通过该抽吸路径流动到负压力产生部分，其中流率调整部分可以通过关闭连通端口在承载表面和引导表面之间经由抽吸路径供应用于形成空气膜的压缩空气。

还有，在流率调整部分关闭连通端口时形成在承载表面和引导表面之间的空气膜的区域可以比在流率调整部分打开连通端口时形成在承载表面和引导表面之间的空气膜的区域更宽。