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非接触支持装置 コモンズ 新技術説明会

国内特許コード P08A013486
整理番号 ShIP-5119
掲載日 2008年6月13日
出願番号 特願2006-150211
公開番号 特開2007-321811
登録番号 特許第4887492号
出願日 平成18年5月30日(2006.5.30)
公開日 平成19年12月13日(2007.12.13)
登録日 平成23年12月22日(2011.12.22)
発明者
  • 大岩 孝彰
出願人
  • 国立大学法人静岡大学
発明の名称 非接触支持装置 コモンズ 新技術説明会
発明の概要

【課題】小型化を図ることができる非接触支持装置を得る。
【解決手段】スクイズ空気軸受10は、駆動されて超音波振動を生じるピエゾ素子16と、軸方向の一端面40Aと金属ブロック18との間にピエゾ素子16を同軸的に挟み込んで保持したホーン20を備える。ホーン20は、ピエゾ素子16にて加振されることで、外周部に形成された支持面42Aと回転浮上体12との間に生成されるスクイズ空気膜を介して該回転浮上体12を非接触状態で支持する。
【選択図】図1

従来技術、競合技術の概要


機械の回転案内要素として、超音波振動を利用したスクイズ空気軸受が知られている(例えば、非特許文献1参照)。このスクイズ空気軸受は、圧電素子を挟み込んだ一対の金属ブロックをボルトにて連結したボルト締めランジュバン型超音波振動子と、軸方向の一端面が上記超音波振動子(一方の金属ブロックの端面)に接合されたホーンとを備えて構成されている。ホーンは、超音波振動子の作動によって、その他端面と回転浮上体との間に形成した空気膜で該回転浮上体をスラスト方向に支持すると共に、径拡大部の外周面と回転浮上体の内周面との間に形成した空気膜で該回転浮上体をラジアル方向に支持するようになっている。

【非特許文献1】大岩、加藤、「超音波振動を用いたアクティブエアベアリング(第5報)-振動方向変換体を用いた空気軸受の試作-」第15回「電磁力関連のダイナミクス」シンポジウム、平成15年5月30日

【特許文献1】特開2006-84018号公報

産業上の利用分野


本発明は、被支持体を非接触で支持するための非接触支持装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
駆動されて超音波振動を生じる起振体と、
軸方向の一端面と第1部材との間に前記起振体を同軸的に挟み込んで保持し、前記起振体に加振されることで、外周部に形成された支持面と第2部材との間に該第2部材との非接触状態を維持するための空気膜を生成させる第3部材と、
機台との固定の用に供される、前記第1部材の前記起振体と接触する端面に沿って延設されるフランジと、
を備えた非接触支持装置。

【請求項2】
前記起振体は、圧電効果によって超音波振動を生じ得る圧電素子であり、
前記第3部材は、前記第1部材との間に前記起振体を圧縮状態で挟み込んでいる請求項1記載の非接触支持装置。

【請求項3】
前記第3部材は、前記起振体に加振された場合に、前記支持面及び軸方向の他端面と第2部材との間に生成される空気膜を介して該第2部材との非接触状態が維持される請求項1又は請求項2記載の非接触支持装置。

【請求項4】
前記第3部材の支持面は、該第3部材と同軸の円筒面とされている請求項1乃至請求項3記載の何れか1項記載の非接触支持装置。

【請求項5】
前記第3部材は、軸方向の長さが、前記起振体に加振されて該第3部材を伝わる超音波の波長の1/4の自然数倍となるように設計されている請求項1乃至請求項4記載の何れか1項記載の非接触支持装置。

【請求項6】
前記第3部材は、軸線との直交方向に張り出すと共に外周部に前記支持面が形成された張出部を有する請求項1乃至請求項5記載の何れか1項記載の非接触支持装置。

【請求項7】
前記張出部は、前記第3部材における前記起振体に加振されて該第3部材を軸方向に伝わる超音波の節位置から、該第3部材の軸線との直交方向に張り出している請求項6記載の非接触支持装置。

【請求項8】
前記第3部材は、軸心から前記張出部の支持面までの距離が、前記起振体に加振されて該第3部材を伝わる超音波の波長の1/4となるように設計されている請求項7記載の非接触支持装置。

【請求項9】
前記張出部の支持面は、前記起振体に加振されて該第3部材を軸方向に伝わる超音波の節位置に対する軸方向の両側に形成されている請求項6乃至請求項8の何れか1項記載の非接触支持装置。

【請求項10】
前記支持面は、前記第3部材の径方向外側及び軸方向の一端側を共に向くテーパ面を含む請求項1乃至請求項9の何れか1項記載の非接触支持装置。

【請求項11】
前記第3部材は、機台に支持されて前記第2部材を被支持体として非接触で支持する支持体である請求項1乃至請求項10の何れか1項記載の非接触支持装置。

【請求項12】
前記第3部材は、前記第1部材を介して前記機台に支持されている請求項11記載の非接触支持装置。
産業区分
  • 機械要素
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2006150211thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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