專利名稱：靜壓氣體軸承及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及靜壓氣體軸承及其制造方法。
背景技術(shù)：
靜壓氣體軸承作為能實(shí)現(xiàn)超低摩擦、超高精度及超高速運(yùn)動(dòng)的軸承，被用于進(jìn)行物品的搬運(yùn)、水平移動(dòng)的超精密加工、超精密測定等用途。作為該靜壓氣體軸承的空氣吹出口的節(jié)流形式，有多孔質(zhì)節(jié)流、表面節(jié)流、小孔節(jié)流、自成節(jié)流等，可根據(jù)不同的用途，一邊調(diào)節(jié)負(fù)載容量及軸承剛性等一邊使用。例如，在專利文獻(xiàn)I中，作為能保持較高的剛性且能實(shí)現(xiàn)較高的衰減性的氣體軸承裝置，提出了一種氣體軸承裝置，該氣體軸承裝置具有兩個(gè)相對的實(shí)質(zhì)平行的軸承面及通過小孔將氣體供給到兩軸承面間的軸承間隙的至少一個(gè)氣體通道。此外，在專利文獻(xiàn)2中，提出了一種靜壓氣體軸承，該靜壓氣體軸承包括:由多孔質(zhì)體構(gòu)成的母材；以及接合在該母材上，且由為了實(shí)現(xiàn)所期望的空氣通過量，調(diào)整好通孔的直徑及分布而制作成的多孔板形成的表面節(jié)流孔層，該靜壓氣體軸承通過表面節(jié)流孔層噴出氣體，并利用其靜壓對被支承構(gòu)件進(jìn)行支承?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1:日本專利特表2006 - 510856號公報(bào)專利文獻(xiàn)2:日本專利特開2001-56027號公報(bào)專利文獻(xiàn)3:日本專利特開2008-82449號公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的技術(shù)問題上述以往的靜壓氣體軸承盡管能實(shí)現(xiàn)超低摩擦、超高精度及超高速運(yùn)轉(zhuǎn)但存在以下問題:作為軸承材料主要使用高強(qiáng)度的金屬、陶瓷，需要進(jìn)行高精度的研磨精加工等，因此,必然成本高。然而，在不要求超低摩擦、超高精度及超高速運(yùn)轉(zhuǎn)的、例如非接觸地搬運(yùn)液晶屏等物品或不產(chǎn)生溫度變化地使物品水平移動(dòng)的情況下，盡管存在使用靜壓氣體軸承時(shí)裝置的結(jié)構(gòu)得以簡化等的優(yōu)點(diǎn)，但另一方面，由于靜壓氣體軸承自身較貴，在上述用途中并不能得到廣泛地應(yīng)用，這也是實(shí)際情況。鑒于上述實(shí)際情況，為了提供能在各種領(lǐng)域中應(yīng)用的廉價(jià)的靜壓氣體軸承，本申請人首先提出了一種靜壓氣體軸承，該靜壓氣體軸承包括:樹脂制軸承構(gòu)件，該樹脂制軸承構(gòu)件在上表面具有自成節(jié)流孔形狀或小孔形狀的多個(gè)空氣吹出口，在下表面具有與上述多個(gè)空氣吹出口連通的供氣槽；以及基體，該基體以覆蓋上述供氣槽的方式接合在上述樹脂制軸承構(gòu)件的下表面，并具有與上述供氣槽連通的供氣口(專利文獻(xiàn)3)。根據(jù)該專利文獻(xiàn)3所記載的靜壓氣體軸承，能使用模具通過射出成形來形成構(gòu)成靜壓氣體軸承的樹脂制軸承構(gòu)件，不需要機(jī)械加工，此外，基體的結(jié)構(gòu)也僅需形成與樹脂制軸承構(gòu)件連通的供氣口，只需使樹脂制軸承構(gòu)件與基體接合就能組裝成靜壓氣體軸承，能進(jìn)行靜壓氣體軸承的大量生產(chǎn)，從而能提供廉價(jià)的靜壓氣體軸承。然而，由于專利文獻(xiàn)3中記載的靜壓氣體軸承中的空氣吹出口是直徑為0.2 0.4mm左右的自成節(jié)流孔或小孔形狀，存在從該空氣吹出口吹出的空氣吹出量過多而導(dǎo)致自激振動(dòng)的可能，在實(shí)際實(shí)用時(shí)依然需要改進(jìn)。本發(fā)明鑒于上述情況而作，其目的在于提供一種不會(huì)引起自激振動(dòng)，能大量生產(chǎn)且廉價(jià)的靜壓氣體軸承及其制造方法。解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案本發(fā)明的靜壓氣體軸承的特征是，包括:合成樹脂制的軸承基體，該軸承基體具有基部、環(huán)狀突出部及供氣通路，上述環(huán)狀突出部一體突設(shè)于上述基部的一方的面上，上述供氣通路設(shè)于環(huán)狀突出部及基部，且在一端開口于上述環(huán)狀突出部的突出端面，在另一端開口于基部的外周面上；以及合成樹脂制的軸承體，該軸承體具有環(huán)狀凹部、環(huán)狀凹槽及多個(gè)空氣吹出孔，上述環(huán)狀凹部形成于與基部的一方的面相對的軸承體的一方的面上并對軸承基體的環(huán)狀突出部進(jìn)行收容，上述環(huán)狀凹槽在軸承體的另一方的面上開口，上述多個(gè)空氣吹出孔形成為自成節(jié)流孔(日文:自成絞D )，其在一端與環(huán)狀凹槽連通，在另一端開口于環(huán)狀凹部，上述軸承體在形成上述環(huán)狀凹部的軸承體的外側(cè)內(nèi)周面及內(nèi)側(cè)內(nèi)周面處與環(huán)狀突出部的外周面及內(nèi)周面焊接接合，從而與軸承基體一體化，環(huán)狀凹槽具有至少0.3mm的寬度、至少0.0lmm的深度，空氣吹出孔在其一端具有至少30 ii m的直徑，在環(huán)狀凹部與環(huán)狀凹槽之間形成自成節(jié)流孔。根據(jù)本發(fā)明的靜壓氣體軸承，由于合成樹脂制的軸承體的環(huán)狀突出部收容于合成樹脂制的軸承體的環(huán)狀凹部，且該環(huán)狀突出部的外周面及內(nèi)周面與形成上述環(huán)狀凹部的軸承體的外側(cè)內(nèi)周面及內(nèi)側(cè)內(nèi)周面焊接接合，因此，合成樹脂制的軸承體與軸承基體被牢固地一體化，此外，由于合成樹脂制的軸承體具有在另一方的面上開口的環(huán)狀凹槽、在一端與環(huán)狀凹槽連通且在另一端開口于環(huán)狀凹部的多個(gè)空氣吹出孔，環(huán)狀凹槽具有至少0.3mm的寬度、至少0.0lmm的深度，空氣吹出孔在其一端具有至少30 ii m的直徑，在環(huán)狀凹部與環(huán)狀凹槽之間形成自成節(jié)流孔，因此，能抑制從上述空氣吹出孔吹出大量的空氣，并能抑制因從上述空氣吹出孔吹出大量的空氣而導(dǎo)致自激振動(dòng)的產(chǎn)生。在優(yōu)選例中，環(huán)狀凹槽具有0.3 1.0mm或0.3 0.7mm的寬度、0.01 0.05mm或0.01 0.03mm的深度，上述空氣吹出孔在其一端具有30 120 y m的直徑。較為理想的是，環(huán)狀凹槽及多個(gè)空氣吹出孔分別通過激光加工而形成。作為加工用激光，能從二氧化碳激光、YAG激光、UV激光、受激準(zhǔn)分子激光等中進(jìn)行選擇。環(huán)狀凹槽及多個(gè)空氣吹出孔分別通過激光加工而形成，與切削等機(jī)械加工等相t匕，能瞬間形成，不僅能大量生產(chǎn)，還能廉價(jià)地制造出。在本發(fā)明的靜壓氣體軸承中，在優(yōu)選例中，軸承基體的環(huán)狀突出部的外周面具有:圓筒外壁面；與圓筒外壁面連續(xù)且從該圓筒外壁面朝外側(cè)直徑逐漸擴(kuò)開的環(huán)狀的截頭圓錐外壁面；以及與該截頭圓錐外壁面連續(xù)而與上述基部的一方的面相連且直徑比圓筒外壁面的直徑大的圓筒外壁面，軸承基體的環(huán)狀突出部的內(nèi)周面具有:圓筒內(nèi)壁面；與該圓筒內(nèi)壁面連續(xù)且從該圓筒內(nèi)壁面朝內(nèi)側(cè)直徑逐漸縮小的環(huán)狀的截頭圓錐內(nèi)壁面；以及與該截頭圓錐內(nèi)壁面連續(xù)而與上述基部的一方的面相連且直徑比圓筒內(nèi)壁面的直徑小的圓筒內(nèi)壁面，形成上述軸承體的上述環(huán)狀凹部的外側(cè)內(nèi)周面包括具有形成上述環(huán)狀凹部的開口端外緣的環(huán)狀周緣的外側(cè)圓筒內(nèi)壁面，形成上述軸承體的上述環(huán)狀凹部的內(nèi)側(cè)內(nèi)周面包括具有形成上述環(huán)狀凹部的開口端內(nèi)緣的環(huán)狀周緣的內(nèi)側(cè)圓筒內(nèi)壁面，上述軸承體使外側(cè)圓筒內(nèi)壁面與環(huán)狀突出部的外周面的圓筒外壁面嵌合，使內(nèi)側(cè)圓筒內(nèi)壁面與環(huán)狀突出部的內(nèi)周面的圓筒內(nèi)壁面嵌合，并使形成上述環(huán)狀凹部的開口端外緣的外側(cè)圓筒內(nèi)壁面的環(huán)狀周緣與環(huán)狀突出部的外周面的截頭圓錐外壁面接觸，使形成上述環(huán)狀凹部的開口端內(nèi)緣的內(nèi)側(cè)圓筒內(nèi)壁面的環(huán)狀周緣與環(huán)狀突出部的內(nèi)周面的截頭圓錐內(nèi)壁面接觸，上述軸承體被在這些彼此接觸部位通過超聲波焊接而焊接接合，從而與軸承基體一體化。在上述例子中，上述軸承基體與軸承體彼此接觸的部位是所謂的共用接頭，因此，在共用接頭處進(jìn)行超聲波焊接接合，氣密性良好，能獲得非常高的焊接強(qiáng)度，能提供一種軸承體與軸承基體牢固地一體化的靜壓氣體軸承。此外，在本發(fā)明的靜壓氣體軸承中，在優(yōu)選例中，軸承基體的環(huán)狀突出部的外周面具有:圓筒外壁面；與該圓筒外壁面連續(xù)且從該圓筒外壁面朝外側(cè)直徑逐漸擴(kuò)開的環(huán)狀的截頭圓錐外壁面；以及與該截頭圓錐外壁面連續(xù)而與上述基部的一方的面相連且直徑比圓筒外壁面的直徑大的圓筒外壁面,軸承基體的環(huán)狀突出部的內(nèi)周面具有:圓筒內(nèi)壁面；與該圓筒內(nèi)壁面連續(xù)且從該圓筒內(nèi)壁面朝內(nèi)側(cè)直徑逐漸縮小的環(huán)狀的截頭圓錐內(nèi)壁面；以及與該截頭圓錐內(nèi)壁面連續(xù)而與上述基部的一方的面相連且直徑比圓筒內(nèi)壁面的直徑小的圓筒內(nèi)壁面，形成上述軸承體的上述環(huán)狀凹部的外側(cè)內(nèi)周面包括外側(cè)圓筒內(nèi)壁面、從該外側(cè)圓筒內(nèi)壁面直徑逐漸擴(kuò)開并具有形成上述環(huán)狀凹部的開口端外緣的環(huán)狀周緣的外側(cè)截頭圓錐內(nèi)壁面,形成上述軸承體的上述環(huán)狀凹部的內(nèi)側(cè)內(nèi)周面包括內(nèi)側(cè)圓筒內(nèi)壁面、從該內(nèi)側(cè)圓筒內(nèi)壁面直徑逐漸縮小并具有形成上述環(huán)狀凹部的開口端內(nèi)緣的環(huán)狀周緣的內(nèi)側(cè)截頭圓錐內(nèi)壁面，上述軸承體使外側(cè)圓筒內(nèi)壁面與環(huán)狀突出部的外周面的圓筒外壁面嵌合，使內(nèi)側(cè)圓筒內(nèi)壁面與環(huán)狀突出部的內(nèi)周面的圓筒內(nèi)壁面嵌合，并使外側(cè)截頭圓錐內(nèi)壁面與截頭圓錐外壁面接觸，使內(nèi)側(cè)截頭圓錐內(nèi)壁面與截頭圓錐內(nèi)壁面接觸，上述軸承體被在這些彼此接觸的部位通過超聲波焊接而焊接接合，從而與軸承基體一體化。在上述例子中，軸承基體與軸承體的上述彼此接觸的部位是所謂的嵌合接頭，在該嵌合接頭處通過超聲波能獲得同樣的發(fā)熱，能獲得較大的焊接面積，因此，氣密性良好，能獲得非常高的焊接強(qiáng)度，能提供一種軸承體與軸承基體被更牢固地一體化的靜壓氣體軸承。在本發(fā)明的靜壓氣體軸承中，軸承體除了環(huán)狀凹槽之外，還可以包括:大徑環(huán)狀凹槽，該大徑環(huán)狀凹槽在上述環(huán)狀凹槽的外側(cè)圍住該環(huán)狀凹槽；多個(gè)第一放射狀凹槽，這些第一放射狀凹槽的一方的端部開口于上述環(huán)狀凹槽，另一方的端部開口于大徑環(huán)狀凹槽；小徑環(huán)狀凹槽，該小徑環(huán)狀凹槽形成于上述環(huán)狀凹槽的內(nèi)側(cè)；以及多個(gè)第二放射狀凹槽，這些第二放射狀凹槽的一方的端部開口于環(huán)狀凹槽，另一方的端部開口于小徑環(huán)狀凹槽，這些大徑環(huán)狀凹槽、小徑環(huán)狀凹槽、第一放射狀凹槽及第二放射狀凹槽可形成于軸承體的一方的面上。在本發(fā)明的靜壓氣體軸承中，軸承體優(yōu)選由聚縮醛樹脂、聚酰胺樹脂、聚苯硫醚樹脂等可熱塑性合成樹脂形成，此外，軸承基體優(yōu)選由聚縮醛樹脂、聚酰胺樹脂、聚苯硫醚樹脂等可熱塑性合成樹脂，或者在這些可熱塑性合成樹脂中含有30 50質(zhì)量％的玻璃纖維、玻璃粉末、碳纖維或無機(jī)填充材的含有加強(qiáng)填充材的可熱塑性合成樹脂形成。這些軸承體及軸承基體可通過對合成樹脂材料進(jìn)行機(jī)械加工而形成，也可使用模具通過射出成形而形成。本發(fā)明的由合成樹脂制的軸承基體和焊接接合于該軸承基體的合成樹脂制的軸承體構(gòu)成的靜壓氣體軸承的制造方法包括:(a)準(zhǔn)備合成樹脂制的軸承基體的工序，該軸承基體具有基部、環(huán)狀突出部及供氣通路，上述環(huán)狀突出部從上述基部的一方的面上一體地突設(shè)，上述供氣通路設(shè)于環(huán)狀突出部及基部，且在一端開口于上述環(huán)狀突出部的突出端面并在另一端開口于基部的外周面上，環(huán)狀突出部的外周面具有圓筒外壁面、與該圓筒外壁面連續(xù)且從該圓筒外壁面朝外側(cè)直徑逐漸擴(kuò)開的環(huán)狀的截頭圓錐外壁面、與該截頭圓錐外壁面連續(xù)而與上述基部的一方的面相連且直徑比圓筒外壁面的直徑大的圓筒外壁面，環(huán)狀突出部的內(nèi)周面具有圓筒內(nèi)壁面、與該圓筒內(nèi)壁面連續(xù)且從該圓筒內(nèi)壁面朝內(nèi)側(cè)直徑逐漸縮小的環(huán)狀的截頭圓錐內(nèi)壁面、與該截頭圓錐內(nèi)壁面連續(xù)而與上述基部的一方的面相連且直徑比圓筒內(nèi)壁面的直徑小的圓筒內(nèi)壁面；(b)準(zhǔn)備合成樹脂制的軸承體的工序，該軸承體具有在一方的面上形成的環(huán)狀凹部、在另一方的面上開口的環(huán)狀凹槽、在一端與環(huán)狀凹槽連通且在另一端開口于環(huán)狀凹部的多個(gè)空氣吹出孔，形成上述環(huán)狀凹部的外側(cè)內(nèi)周面包括具有形成上述環(huán)狀凹部的開口端外緣的環(huán)狀周緣的外側(cè)圓筒內(nèi)壁面，形成上述環(huán)狀凹部的內(nèi)側(cè)內(nèi)周面包括具有形成上述環(huán)狀凹部的開口端內(nèi)緣的環(huán)狀周緣的內(nèi)側(cè)圓筒內(nèi)壁面；
(c)形成軸承體與軸承基體的組裝體的工序，在該工序中，使軸承體的一方的面與基部的一方的面相對，并將軸承基體的環(huán)狀突出部收容于軸承體的環(huán)狀凹部，使形成上述環(huán)狀凹部的開口端外緣的外側(cè)圓筒內(nèi)壁面的環(huán)狀周緣與環(huán)狀突出部的外周面的截頭圓錐外壁面接觸，并使形成上述環(huán)狀凹部的開口端內(nèi)緣的內(nèi)側(cè)圓筒內(nèi)壁面的環(huán)狀周緣與環(huán)狀突出部的內(nèi)周面的截頭圓錐內(nèi)壁面接觸，從而形成上述軸承體與軸承基體的組裝體；(d)將工具口按壓于上述組裝體的軸承體，以加壓力為0.098 0.60MPa、振動(dòng)振幅為20 80 y m、輸出時(shí)間為0.1 1.5秒、維持時(shí)間為0.5 1.0秒的焊接條件施加超聲波振動(dòng)，在接觸部位使軸承體與軸承基體焊接接合的工序；以及(e)對焊接接合于軸承基體的軸承體的另一方的面照射激光以形成環(huán)狀凹槽和多個(gè)空氣吹出孔的工序，上述環(huán)狀凹槽具有至少0.3mm的寬度和至少0.0lmm的深度，上述多個(gè)空氣吹出孔形成為自成節(jié)流孔，其在一端與環(huán)狀凹槽連通，在另一端開口于環(huán)狀凹部，在一端具有至少30 y m的直徑。根據(jù)本制造方法，由于在組裝體的上述軸承體與軸承基體彼此接觸的部位形成有共用接頭，通過超聲波焊接，該共用接頭處的氣密性良好，能獲得非常高的焊接強(qiáng)度，軸承體和軸承基體能進(jìn)行牢固的接合一體化。本發(fā)明的由合成樹脂制的軸承基體和焊接接合于該軸承基體的合成樹脂制的軸承體構(gòu)成的靜壓氣體軸承的另一制造方法包括:(a)準(zhǔn)備合成樹脂制的軸承基體的工序，該軸承基體具有基部、環(huán)狀突出部及供氣通路，上述環(huán)狀突出部從上述基部的一方的面上一體地突設(shè)，上述供氣通路設(shè)于環(huán)狀突出部及基部，且在一端開口于上述環(huán)狀突出部的突出端面并在另一端開口于基部的外周面上，環(huán)狀突出部的外周面具有圓筒外壁面、與該圓筒外壁面連續(xù)且從該圓筒外壁面朝外側(cè)直徑逐漸擴(kuò)開的環(huán)狀的截頭圓錐外壁面、與該截頭圓錐外壁面連續(xù)而與上述基部的一方的面相連且直徑比圓筒外壁面的直徑大的圓筒外壁面，環(huán)狀突出部的內(nèi)周面具有圓筒內(nèi)壁面、與該圓筒內(nèi)壁面連續(xù)且從該圓筒內(nèi)壁面朝內(nèi)側(cè)直徑逐漸縮小的環(huán)狀的截頭圓錐內(nèi)壁面、與該截頭圓錐內(nèi)壁面連續(xù)而與上述基部的一方的面相連且直徑比圓筒內(nèi)壁面的直徑小的圓筒內(nèi)壁面；(b)準(zhǔn)備合成樹脂制的軸承體的工序，該軸承體具有在一方的面上形成的環(huán)狀凹部、在另一方的面上開口的環(huán)狀凹槽、在一端與環(huán)狀凹槽連通且在另一端開口于環(huán)狀凹部的多個(gè)空氣吹出孔，形成上述環(huán)狀凹部的外側(cè)內(nèi)周面包括外側(cè)圓筒內(nèi)壁面、從該外側(cè)圓筒內(nèi)壁面直徑逐漸擴(kuò)開并具有形成上述環(huán)狀凹部的開口端外緣的環(huán)狀周緣的外側(cè)截頭圓錐內(nèi)壁面，形成上述環(huán)狀凹部的內(nèi)側(cè)內(nèi)周面包括內(nèi)側(cè)圓筒內(nèi)壁面、從該內(nèi)側(cè)圓筒內(nèi)壁面直徑逐漸縮小并具有形成上述環(huán)狀凹部的開口端內(nèi)緣的環(huán)狀周緣的內(nèi)側(cè)截頭圓錐內(nèi)壁面；(C)形成軸承體與軸承基體的組裝體的工序，在該工序中，使軸承體的一方的面與基部的一方的面相對，并將軸承基體的環(huán)狀突出部收容于軸承體的環(huán)狀凹部，使外側(cè)截頭圓錐內(nèi)壁面與截頭圓錐外壁面接觸，并使內(nèi)側(cè)截頭圓錐內(nèi)壁面與截頭圓錐內(nèi)壁面接觸，從而形成上述軸承體與軸承基體的組裝體；(d)將工具口按壓于上述組裝體的軸承體，以加壓力為0.098 0.60MPa、振動(dòng)振幅為20 80 y m、輸出時(shí)間為0.1 1.5秒、維持時(shí)間為0.5 1.0秒的焊接條件施加超聲波振動(dòng)，在接觸部位使軸承體與軸承基體焊接接合的工序；以及(e)對焊接接合于軸承基體的軸承體的另一方的面照射激光以形成環(huán)狀凹槽和多個(gè)空氣吹出孔的工序，上述環(huán)狀凹槽具有至少0.3mm的寬度和至少0.0lmm的深度，上述多個(gè)空氣吹出孔形成為自成節(jié)流孔，其在一端與環(huán)狀凹槽連通，在另一端開口于環(huán)狀凹部，在一端具有至少30 的直徑。根據(jù)上述另一制造方法，由于在組裝體的上述軸承體與軸承基體的彼此的接合部形成截頭圓錐面(斜面)之間的面接觸即所謂的嵌合接頭，因此，能通過超聲波獲得同樣的發(fā)熱，能獲得較大的焊接面積，在該嵌合接頭處，氣密性良好，能獲得非常高的焊接強(qiáng)度，軸承體和軸承基體能進(jìn)行牢固的接合一體化。此外，在上述任一制造方法中，由于通過激光來形成環(huán)狀凹槽和多個(gè)空氣吹出孔，因此，不需要機(jī)械加工等，能進(jìn)行大量生產(chǎn)，從而能獲得廉價(jià)的靜壓氣體軸承。在上述任一制造方法中，對焊接接合于軸承基體的軸承體的另一方的面照射激光的工序也可以形成具有0.3 1.0謹(jǐn)或0.3 0.7謹(jǐn)?shù)膶挾取?.01 0.05謹(jǐn)或0.01 0.03mm的深度的環(huán)狀凹槽和在一端與環(huán)狀凹槽連通并在另一端開口于環(huán)狀凹部且在一端具有30 120 ii m的直徑的多個(gè)空氣吹出孔。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，能提供一種不會(huì)引起自激振動(dòng)、可大量生產(chǎn)且廉價(jià)的靜壓氣體軸承及其制造方法。


圖1是本發(fā)明實(shí)施方式的優(yōu)選例的俯視說明圖。圖2是圖1的II — II線向視剖視說明圖。圖3是圖2的局部放大剖視說明圖。圖4是圖2的剖視立體說明圖。圖5是軸承基體的俯視說明圖。圖6是圖5的VI —VI線向視剖視說明圖。
圖7是圖6的局部放大剖視說明圖。圖8是圖6的局部放大剖視說明圖。圖9是軸承體的仰視說明圖。圖10是圖9的X — X線向視剖視說明圖。圖11是軸承體和軸承基體的組裝體的俯視說明圖。圖12是圖11的XI1- XII線向視剖視說明圖。圖13是圖12的局部放大剖視說明圖。圖14是軸承體的其它實(shí)施方式的剖視說明圖。圖15是本發(fā)明實(shí)施方式的另一優(yōu)選例的剖視說明圖。圖16是圖15的局部放大剖視說明圖。圖17是軸承體的其它實(shí)施方式的俯視說明圖。
具體實(shí)施例方式接著，根據(jù)如圖所示的優(yōu)選實(shí)施方式的例子對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)的說明。另外，本發(fā)明并不限定于這些例子。在圖1至圖4中，靜壓氣體軸承I包括:合成樹脂制的軸承基體2，該軸承基體2優(yōu)選由聚縮醛樹脂、聚酰胺樹脂、聚苯硫醚樹脂等可熱塑性合成樹脂，或者在這些可熱塑性合成樹脂中含有30 50質(zhì)量％的玻璃纖維、玻璃粉末、碳纖維或無機(jī)填充材的含有加強(qiáng)填充材的可熱塑性合成樹脂形成；合成樹脂制的軸承體3，該軸承體3與軸承基體2 —體地焊接接合，優(yōu)選由聚縮醛樹脂、聚酰胺樹脂、聚苯硫醚樹脂等可熱塑性合成樹脂形成。尤其如圖5至圖8所示，軸承基體2包括:基部4 ;從基部4的一方的圓形的面5一體地關(guān)出設(shè)直的環(huán)狀關(guān)出部6 ;在一纟而7開口于環(huán)狀關(guān)出部6的圓形的關(guān)出纟而面8，在另一端9開口于基部4的圓筒狀的外周面10，且設(shè)于環(huán)狀突出部6及基部4的供氣通路11 ；以及形成于基部4的另一方的圓形的面12上的有底的圓柱狀的孔13。環(huán)狀突出部6包括:具有外周面14的外側(cè)環(huán)狀突出部15 ;以及具有內(nèi)周面16的內(nèi)側(cè)環(huán)狀突出部17。尤其如圖7所示，外側(cè)環(huán)狀突出部15的外周面14具有:圓筒外壁面18 ;與圓筒外壁面18連續(xù)且從圓筒外壁面18朝外側(cè)直徑逐漸擴(kuò)開的環(huán)狀的截頭圓錐外壁面19 ；以及與截頭圓錐外壁面19連續(xù)，與基部4的一方的面5相連且直徑比圓筒外壁面18的直徑大的圓筒外壁面20。尤其如圖8所示，內(nèi)側(cè)環(huán)狀突出部17的內(nèi)周面16具有:圓筒內(nèi)壁面22 ;與圓筒內(nèi)壁面22連續(xù)且從圓筒內(nèi)壁面22朝內(nèi)側(cè)直徑逐漸縮小的環(huán)狀的截頭圓錐內(nèi)壁面23 ;以及與截頭圓錐內(nèi)壁面23連續(xù)，與基部4的一方的面5相連且直徑比圓筒內(nèi)壁面22的直徑小的圓筒內(nèi)壁面24。設(shè)于軸承基體2的供氣通路11具有:有底的圓環(huán)狀凹部32，該圓環(huán)狀凹部32在一端7具有開口于突出端面8的圓環(huán)狀開口 31，并設(shè)于環(huán)狀突出部6及基部4 ；以及一對供氣口 33，這一對供氣口 33設(shè)于基部4，在一端與圓環(huán)狀凹部32連通，并在也是供氣通路11的另一端9的另一端開口于基部4的圓筒狀的外周面10。圓環(huán)狀凹部32由基部4的外側(cè)圓筒內(nèi)壁面35、 與外側(cè)圓筒內(nèi)壁面35相對的基部4的內(nèi)側(cè)圓筒內(nèi)壁面36、基部4的圓環(huán)狀的底壁面37形成，各供氣口 33的一端開口于外側(cè)圓筒內(nèi)壁部35，并與圓環(huán)狀凹部32連通。尤其如圖9及圖10所示，軸承體3具有:形成于與基部4的一方的面5相對的一方的圓形的面41并對軸承基體2的環(huán)狀突出部6進(jìn)行收容的環(huán)狀凹部42 ;在另一方的圓形的面43上開口的環(huán)狀凹槽44 ;在一端45與環(huán)狀凹槽44連通并在另一端46開口于環(huán)狀凹部42的多個(gè)空氣吹出孔47 ;以及圓筒狀的外周面48。由軸承體3的環(huán)狀面49和彼此相對的圓筒面50形成的環(huán)狀凹槽44具有至少0.3mm的寬度W和至少0.0lmm的深度d，在本例中，空氣吹出孔47在其一端45從一端45至另一端46具有至少30 y m的直徑D，在環(huán)狀凹部42與環(huán)狀凹槽44之間形成自成節(jié)流孔。環(huán)狀凹部42由開設(shè)有空氣吹出孔47的另一端46的圓環(huán)狀的頂面51、與頂面51的外緣連接的外側(cè)內(nèi)周面52、與頂面51的內(nèi)緣連接的內(nèi)側(cè)內(nèi)周面53形成。形成環(huán)狀凹部42的外側(cè)內(nèi)周面52包括:具有與頂面51的外緣連接的小徑緣的環(huán)狀的截頭圓錐外壁面61 ;具有與截頭圓錐外壁面61的大徑緣連接的小徑緣并與外側(cè)環(huán)狀突出部15的突出端面8隔著間隙62相對的圓環(huán)狀臺階壁面63 ；以及具有與臺階壁面63的大徑緣連接的周緣并具有形成環(huán)狀凹部42的圓形開口端64外緣的圓環(huán)狀周緣65的外側(cè)圓筒內(nèi)壁面66。形成環(huán)狀凹部42的內(nèi)側(cè)內(nèi)周面53包括:具有與頂面51的內(nèi)緣連接的大徑緣的環(huán)狀的截頭圓錐內(nèi)壁面71 ;具有與截頭圓錐內(nèi)壁面71的小徑緣連接的大徑緣并與內(nèi)側(cè)環(huán)狀突出部17的突出端面8隔著間隙72相對的圓環(huán)狀臺階壁面73 ;以及具有與臺階壁面73的小徑緣連接的周緣并具有形成環(huán)狀凹部42的圓形開口端64內(nèi)緣的圓環(huán)狀周緣75的內(nèi)側(cè)圓筒內(nèi)壁面76。軸承體3使外側(cè)圓筒內(nèi)壁面66與外側(cè)環(huán)狀突出部15的外周面14的圓筒外壁面18接觸嵌合，使內(nèi)側(cè)圓筒內(nèi)壁面76與內(nèi)側(cè)環(huán)狀突出部17的內(nèi)周面16的圓筒內(nèi)壁面22接觸嵌合，并使形成環(huán)狀凹部42的開口端64外緣的外側(cè)圓筒內(nèi)壁面66的環(huán)狀周緣65與外側(cè)環(huán)狀突出部15的外周面14的截頭圓錐外壁面19接觸，使形成環(huán)狀凹部42的開口端64內(nèi)緣的內(nèi)側(cè)圓筒內(nèi)壁面76的環(huán)狀周緣75與內(nèi)側(cè)環(huán)狀突出部17的內(nèi)周面16的截頭圓錐內(nèi)壁面23接觸，軸承體3通過彼此接觸部位處的、即周緣65與截頭圓錐外壁面19接觸的部位及周緣75與截頭圓錐內(nèi)壁面23接觸的部位處的超聲波焊接、所謂的共用接頭，除了周緣65與截頭圓錐外壁面19接觸的部位及周緣75與截頭圓錐內(nèi)壁面23接觸的部位以外，還在外側(cè)圓筒內(nèi)壁面66與圓筒外壁面18接觸的部位及內(nèi)側(cè)圓筒內(nèi)壁面76與圓筒內(nèi)壁面22接觸的部位進(jìn)行焊接接合，從而與軸承基體2 —體化。在靜壓氣體軸承I中，也可通過例如激光加工瞬間形成環(huán)狀凹槽44和多個(gè)自成節(jié)流孔形狀的空氣吹出孔47，其中，所述環(huán)狀凹槽44在軸承體3的面43上的寬度W至少為0.3mm，深度d至少為0.01mm，所述空氣吹出孔47在一端45開口于環(huán)狀凹槽44，在另一端46開口于環(huán)狀凹部42，其直徑至少為30iim。在上述靜壓氣體軸承I中，軸承體3在周緣65與截頭圓錐外壁面19接觸的部位、周緣75與截頭圓錐內(nèi)壁面23接觸的部位、外側(cè)圓筒內(nèi)壁面66與圓筒外壁面18接觸的部位及內(nèi)側(cè)圓筒內(nèi)壁面76與圓筒內(nèi)壁面22接觸的部位，通過超聲波焊接，瞬間氣密性地焊接接合于軸承基體2，因此，能進(jìn)行大量生產(chǎn)，并可變得廉價(jià)。
接著，對圖1至圖4所示的靜壓氣體軸承I的制造方法的例子進(jìn)行說明，首先，準(zhǔn)備圖5至圖8所示的合成樹脂制的軸承基體2、未形成環(huán)狀凹槽44及多個(gè)空氣吹出孔47的圖9及圖10所示的合成樹脂制的軸承體3，然后，如圖11至圖13所示，使軸承體3的一方的面41與基部4的一方的面5相對，并將軸承基體2的環(huán)狀突出部6收容于軸承體3的環(huán)狀凹部42，使形成環(huán)狀凹部42的開口端64外緣的外側(cè)圓筒內(nèi)壁面66的環(huán)狀周緣65與外側(cè)環(huán)狀突出部15的外周面14的截頭圓錐外壁面19接觸，并使形成環(huán)狀凹部42的開口端64內(nèi)緣的內(nèi)側(cè)圓筒內(nèi)壁面76的環(huán)狀周緣75與內(nèi)側(cè)環(huán)狀突出部17的內(nèi)周面16的截頭圓錐內(nèi)壁面23接觸，從而形成軸承體3和軸承基體2的組裝體81。將工具口(未圖示)按壓于組裝體81的軸承體3的面43，以加壓力為0.098
0.60MPa、振動(dòng)振幅為20 80 ii m、輸出時(shí)間為0.1 1.5秒、維持時(shí)間為0.5 1.0秒的焊接條件施加超聲波振動(dòng)，在周緣65與截頭圓錐外壁面19的接觸部及周緣75與截頭圓錐內(nèi)壁面23的接觸部的共用接頭處，以徑向的焊接量X及進(jìn)入方向的焊接量Y進(jìn)行焊接接合，從而使軸承基體2與軸承體3接合而一體化。在此，對按下述焊接條件將下述尺寸規(guī)格的軸承基體2與軸承體3的組裝體81超聲波焊接的例子進(jìn)行說明，其中，由含有30質(zhì)量％的玻璃纖維的聚苯硫醚樹脂形成的軸承基體2的外側(cè)環(huán)狀突出部15的圓筒外壁面20的直徑為D1，圓筒外壁面18的直徑為D2，內(nèi)側(cè)環(huán)狀突出部17的圓筒內(nèi)壁面22的直徑為D3，圓筒內(nèi)壁面24的直徑為D4，由聚苯硫醚樹脂形成的軸承體3的環(huán)狀凹部42的外側(cè)圓筒內(nèi)壁面66的直徑為dl，環(huán)狀凹部42的內(nèi)側(cè)圓筒內(nèi)壁面76的直徑為d2。<尺寸規(guī)格>Dl (圓筒外壁面20的直徑) 0>41mm(公差+0.1、0)D2 (圓筒外壁面I8的直徑) 0>40mm(公差0、_0.05)D3 (圓筒內(nèi)壁面22的直徑) 0>20臟(公差0.05、0)D4(圓筒內(nèi)壁面23的直徑) 0>19臟(公差O、-0.1)dl (外側(cè)圓筒內(nèi)壁面66的直徑) cIMOmm(公差+0.10、+0.05)d2(內(nèi)側(cè)圓筒內(nèi)壁面76的直徑) ①20mm(公差-0.05、-0.10)(焊接條件)加壓力:0.1MPa振動(dòng)振幅:40um振動(dòng)時(shí)間:0.5秒維持時(shí)間:0.5秒可以確認(rèn)，在上述尺寸規(guī)格及焊接條件下超聲波焊接后的軸承基體2和軸承體3的組裝體81在周緣65與截頭圓錐外壁面19的接合部及周緣75與截頭圓錐內(nèi)壁面23的接合部，被氣密性良好地焊接接合，并以牢固的焊接強(qiáng)度被接合一體化。利用激光加工機(jī)對如上所述接合一體化的組裝體81的軸承體3的面43照射激光，以形成環(huán)狀凹槽44和多個(gè)自成節(jié)流孔形狀的空氣吹出孔47，其中，上述環(huán)狀凹槽44的寬度W為0.3 1.0mm、深度d為0.01 0.05mm,上述空氣吹出孔47在形成環(huán)狀凹槽44的環(huán)狀面49從環(huán)狀面49貫通軸承體3而在頂面51開口于環(huán)狀凹部42，其直徑至少為30 u m,優(yōu)選為30 120 iim。作為所使用的加工用激光，能從二氧化碳激光、YAG激光、UV激光或受激準(zhǔn)分子激光等中進(jìn)行選擇，優(yōu)選使用二氧化碳激光。能使用激光輸出功率為9.5W的二氧化碳激光，以1000mm/S的掃描速度進(jìn)行一次重疊印刻，加工時(shí)間為2秒，以在由聚苯硫醚樹脂形成的軸承體3的面43上形成并加工出以直徑為30mm的圓弧為中心、寬度為0.5mm、深度為0.05mm的環(huán)狀凹槽44,此外，能在環(huán)狀凹槽44的環(huán)狀面49上，以14W的激光輸出功率、15秒加工時(shí)間，在圓周方向上的10等分位置上加工形成出10個(gè)自成節(jié)流孔形狀的空氣吹出孔47，該空氣吹出孔47從環(huán)狀面49貫通軸承體3而在頂面51開口于環(huán)狀凹部42，其直徑為0.065mm。在上述例子中，軸承體3的外側(cè)內(nèi)周面52包括截頭圓錐外壁面61、臺階部壁面63及外側(cè)圓筒內(nèi)壁面66，軸承體3的內(nèi)側(cè)內(nèi)周面53包括截頭圓錐內(nèi)壁面71、臺階部壁面73及內(nèi)側(cè)圓筒內(nèi)壁面76，但也可如圖14至圖16所示，外側(cè)內(nèi)周面52除了截頭圓錐外壁面61、臺階部壁面63及外側(cè)圓筒內(nèi)壁面66以外，還包括外側(cè)截頭圓錐內(nèi)壁面86，該外側(cè)截頭圓錐內(nèi)壁面86與外側(cè)圓筒內(nèi)壁面66的一端連接，并從該一端直徑逐漸變大并具有形成環(huán)狀凹部42的開口端64外緣的圓環(huán)狀周緣85，內(nèi)側(cè)內(nèi)周面53除了截頭圓錐內(nèi)壁面71、臺階部壁面73及內(nèi)側(cè)圓筒內(nèi)壁面76以外，還可以包括內(nèi)側(cè)截頭圓錐內(nèi)壁面88，該內(nèi)側(cè)截頭圓錐內(nèi)壁面88與內(nèi)側(cè)圓筒內(nèi)壁面76的一端連接，并從該一端直徑逐漸變小并具有形成環(huán)狀凹部42的開口端64內(nèi)緣的圓環(huán)狀周緣87，在圖14至圖16所示的靜壓氣體軸承I中，軸承體3使外側(cè)圓筒內(nèi)壁面66與外側(cè)環(huán)狀突出部15的外周面14的圓筒外壁面18嵌合，使內(nèi)側(cè)圓筒內(nèi)壁面76與內(nèi)側(cè)環(huán)狀突出部17的內(nèi)周面16的圓筒內(nèi)壁面22嵌合，并使外側(cè)截頭圓錐內(nèi)壁面86與截頭圓錐外壁面19接觸，使內(nèi)側(cè)截頭圓錐內(nèi)壁面88與截頭圓錐內(nèi)壁面23接觸，軸承體3通過彼此接觸部位處的、即外側(cè)截頭圓錐內(nèi)壁面86與截頭圓錐外壁面19接觸的部位及內(nèi)側(cè)截頭圓錐內(nèi)壁面88與截頭圓錐內(nèi)壁面23接觸的部位處的超聲波焊接、所謂的嵌合接頭(軸向的焊接量為X、進(jìn)入方向的焊接量為Y)，在外側(cè)截頭圓錐內(nèi)壁面86與截頭圓錐外壁面19接觸的部位及內(nèi)側(cè)截頭圓錐內(nèi)壁面88與截頭圓錐內(nèi)壁面23接觸的部位被焊接接合，從而與軸承基體2 —體化。根據(jù)圖14至圖16所示的靜壓氣體軸承1，由于在外側(cè)截頭圓錐內(nèi)壁面86與截頭圓錐外壁面19接觸的部位及內(nèi)側(cè)截頭圓錐內(nèi)壁面88與截頭圓錐內(nèi)壁面23接觸的部位形成由面接觸(斜面接觸)構(gòu)成的所謂嵌合接頭，因此在超聲波焊接時(shí)，在面接觸(斜面接觸)處能獲得同樣的發(fā)熱，能獲得較大的焊接面積，其結(jié)果是，嵌合接頭處的氣密性良好，能獲得非常高的焊接強(qiáng)度，軸承體3與軸承基體2被牢固地一體化。在制造圖14至圖16所示的靜壓氣體軸承I時(shí)，準(zhǔn)備圖5至圖8所示的合成樹脂制的軸承基體2和圖14所示的軸承體3，然后，如圖15及圖16所示，使軸承體3的一方的面41與基部4的一方的面5相對，并將軸承基體2的環(huán)狀突出部6收容于軸承體3的環(huán)狀凹部42，使外側(cè)截頭圓錐內(nèi)壁面86與截頭圓錐外壁面19接觸并使內(nèi)側(cè)截頭圓錐內(nèi)壁面88與截頭圓錐內(nèi)壁面23接觸，從而形成軸承體3和軸承基體2的組裝體81，以下，與上述同樣地，施加超聲波振動(dòng)和激光照射，以進(jìn)行外側(cè)截頭圓錐內(nèi)壁面86與截頭圓錐外壁面19接觸的部位及內(nèi)側(cè)截頭圓錐內(nèi)壁面88與截頭圓錐內(nèi)壁面23接觸的部位的焊接接合，并形成環(huán)狀凹槽44和多個(gè)空氣吹出孔47。此外，上述靜壓氣體軸承I的軸承體3具有一個(gè)環(huán)狀凹槽44，但除了環(huán)狀凹槽44以外，軸承體3也可如圖17所示，還具有大徑環(huán)狀凹槽91、多個(gè)放射狀凹槽92、小徑環(huán)狀凹槽93和多個(gè)放射狀凹槽94，其中，上述大徑環(huán)狀凹槽91形成于軸承體3的一方的面43并在環(huán)狀凹槽44的外側(cè)圍住環(huán)狀凹槽44且與環(huán)狀凹槽44同心，上述放射狀凹槽92的一方的端部開口于環(huán)狀凹槽44，另一方的端部開口于大徑環(huán)狀凹槽91，上述小徑環(huán)狀凹槽93形成于環(huán)狀凹槽44的內(nèi)側(cè)且與環(huán)狀凹槽44同心，上述放射狀凹槽94的一方的端部開口于環(huán)狀凹槽44，另一方的端部開口于小徑環(huán)狀凹槽93。在具有圖17所示的軸承體3的靜壓氣體軸承I中，被供氣到環(huán)狀凹槽44的空氣經(jīng)由放射狀凹槽92及94供給至大徑環(huán)狀凹槽91及小徑環(huán)狀凹槽93，因此，供給面積變大，例如在物品浮起時(shí)，能進(jìn)行穩(wěn)定的浮起。如上所述，軸承體及軸承基體是使用模具通過射出成形而形成的，因此，不需要機(jī)械加工，合成樹脂制的軸承體使環(huán)狀凹部的內(nèi)周面、外周面分別嵌插于軸承基體的圓環(huán)狀突出部的內(nèi)周面、外周面，并在接觸部與軸承基體牢固地焊接接合成一體，此外，由于在軸承體上形成有寬度至少為0.3mm、深度至少為0.0lmm的環(huán)狀凹槽和直徑至少為30 y m的多個(gè)自成節(jié)流孔形狀的空氣吹出孔，因此，能抑制從空氣吹出孔中吹出大量的空氣，并能抑制因從空氣吹出孔吹出大量的空氣而導(dǎo)致自激振動(dòng)的產(chǎn)生，能提供一種可大量生產(chǎn)且廉價(jià)的靜壓氣體軸承及該靜壓氣體軸承的制造方法。(符號說明)I靜壓基體軸承2軸承基體3軸承體
權(quán)利要求
1.一種靜壓氣體軸承，其特征在于，包括:合成樹脂制的軸承基體，該軸承基體具有基部、環(huán)狀突出部及供氣通路，所述環(huán)狀突出部從所述基部的一方的面上一體地突設(shè)，所述供氣通路設(shè)于環(huán)狀突出部及基部，且在一端開口于所述環(huán)狀突出部的突出端面，在另一端開口于基部的外周面；以及合成樹脂制的軸承體，該軸承體具有環(huán)狀凹部、環(huán)狀凹槽及多個(gè)空氣吹出孔，所述環(huán)狀凹部形成于與基部的一方的面相對的軸承體的一方的面上并對軸承基體的環(huán)狀突出部進(jìn)行收容，所述環(huán)狀凹槽在軸承體的另一方的面上開口，所述多個(gè)空氣吹出孔形成為自成節(jié)流孔，其在一端與環(huán)狀凹槽連通，在另一端開口于環(huán)狀凹部，所述軸承體在形成所述環(huán)狀凹部的軸承體的外側(cè)內(nèi)周面及內(nèi)側(cè)內(nèi)周面處與環(huán)狀突出部的外周面及內(nèi)周面焊接接合，從而與軸承基體一體化，環(huán)狀凹槽具有至少0.3mm的寬度、至少0.0lmm的深度，空氣吹出孔在其一端具有至少30 y m的直徑，在環(huán)狀凹部與環(huán)狀凹槽之間形成有自成節(jié)流孔。
2.如權(quán)利要求1所述的靜壓氣體軸承，其特征在于， 環(huán)狀凹槽具有0.3 1.0mm或0.3 0.7mm的寬度、0.01 0.05mm或0.01 0.03mm的深度，所述空氣吹出孔在其一端具有30 120 ii m的直徑。
3.如權(quán)利要求1或2所述的靜壓氣體軸承，其特征在于， 環(huán)狀凹槽及空氣吹出孔分別通過激光加工而形成。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的靜壓氣體軸承，其特征在于， 軸承基體的環(huán)狀突出部的外周面具有:圓筒外壁面；與該圓筒外壁面連續(xù)且從該圓筒外壁面朝外側(cè)直徑逐漸擴(kuò)開的環(huán)狀的截頭圓錐外壁面；以及與該截頭圓錐外壁面連續(xù)而與所述基部的一方的面相連且直徑比圓筒外壁面的直徑大的圓筒外壁面，軸承基體的環(huán)狀突出部的內(nèi)周面具有:圓筒內(nèi)壁面；與該圓筒內(nèi)壁面連續(xù)且從該圓筒內(nèi)壁面朝內(nèi)側(cè)直徑逐漸縮小的環(huán)狀的截頭圓錐內(nèi)壁面；以及與該截頭圓錐內(nèi)壁面連續(xù)而與所述基部的一方的面相連且直徑比圓筒內(nèi)壁面的直徑小的圓筒內(nèi)壁面，形成所述軸承體的所述環(huán)狀凹部的外側(cè)內(nèi)周面包括具有形成所述環(huán)狀凹部的開口端外緣的環(huán)狀周緣的外側(cè)圓筒內(nèi)壁面，形成所述軸承體的所述環(huán)狀凹部的內(nèi)側(cè)內(nèi)周面包括具有形成所述環(huán)狀凹部的開口端內(nèi)緣的環(huán)狀周緣的內(nèi)側(cè)圓筒內(nèi)壁面，所述軸承體使外側(cè)圓筒內(nèi)壁面與環(huán)狀突出部的外周面的圓筒外壁面嵌合，使內(nèi)側(cè)圓筒內(nèi)壁面與環(huán)狀突出部的內(nèi)周面的圓筒內(nèi)壁面嵌合，并使形成所述環(huán)狀凹部的開口端外緣的外側(cè)圓筒內(nèi)壁面的環(huán)狀周緣與環(huán)狀突出部的外周面的截頭圓錐外壁面接觸，使形成所述環(huán)狀凹部的開口端內(nèi)緣的內(nèi)側(cè)圓筒內(nèi)壁面的環(huán)狀周緣與環(huán)狀突出部的內(nèi)周面的截頭圓錐內(nèi)壁面接觸，所述軸承體被在這些彼此接觸部位通過超聲波焊接而焊接接合，從而與軸承基體一體化。
5.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的靜壓氣體軸承，其特征在于， 軸承基體的環(huán)狀突出部的外周面具有:圓筒外壁面；與該圓筒外壁面連續(xù)且從該圓筒外壁面朝外側(cè)直徑逐漸擴(kuò)開的環(huán)狀的截頭圓錐外壁面；以及與該截頭圓錐外壁面連續(xù)而與所述基部的一方的面相連且直徑比圓筒外壁面的直徑大的圓筒外壁面，軸承基體的環(huán)狀突出部的內(nèi)周面具有:圓筒內(nèi)壁面；與該圓筒內(nèi)壁面連續(xù)且從該圓筒內(nèi)壁面朝內(nèi)側(cè)直徑逐漸縮小的環(huán)狀的截頭圓錐內(nèi)壁面；以及與該截頭圓錐內(nèi)壁面連續(xù)而與所述基部的一方的面相連且直徑比圓筒內(nèi)壁面的直徑小的圓筒內(nèi)壁面，形成所述軸承體的所述環(huán)狀凹部的外側(cè)內(nèi)周面包括外側(cè)圓筒內(nèi)壁面、從該外側(cè)圓筒內(nèi)壁面直徑逐漸擴(kuò)開并具有形成所述環(huán)狀凹部的開口端外緣的環(huán)狀周緣的外側(cè)截頭圓錐內(nèi)壁面，形成所述軸承體的所述環(huán)狀凹部的內(nèi)側(cè)內(nèi)周面包括內(nèi)側(cè)圓筒內(nèi)壁面、從該內(nèi)側(cè)圓筒內(nèi)壁面直徑逐漸縮小并具有形成所述環(huán)狀凹部的開口端內(nèi)緣的環(huán)狀周緣的內(nèi)側(cè)截頭圓錐內(nèi)壁面，所述軸承體使外側(cè)圓筒內(nèi)壁面與環(huán)狀突出部的外周面的圓筒外壁面嵌合，使內(nèi)側(cè)圓筒內(nèi)壁面與環(huán)狀突出部的內(nèi)周面的圓筒內(nèi)壁面嵌合，并使外側(cè)截頭圓錐內(nèi)壁面與截頭圓錐外壁面接觸，使內(nèi)側(cè)截頭圓錐內(nèi)壁面與截頭圓錐內(nèi)壁面接觸，所述軸承體被在這些彼此接觸的部位通過超聲波焊接而焊接接合，從而與軸承基體一體化。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的靜壓氣體軸承，其特征在于， 軸承體除了環(huán)狀凹槽之外，還包括:大徑環(huán)狀凹槽，該大徑環(huán)狀凹槽形成于軸承體的一方的面上，并在所述環(huán)狀凹槽的外側(cè)圍住該環(huán)狀凹槽；多個(gè)第一放射狀凹槽，這些第一放射狀凹槽的一方的端部開口于所述環(huán)狀凹槽，另一方的端部開口于大徑環(huán)狀凹槽；小徑環(huán)狀凹槽，該小徑環(huán)狀凹槽形成于 所述環(huán)狀凹槽的內(nèi)側(cè)；以及多個(gè)第二放射狀凹槽，這些第二放射狀凹槽的一方的端部開口于環(huán)狀凹槽，另一方的端部開口于小徑環(huán)狀凹槽。
7.一種靜壓氣體軸承的制造方法，其特征在于， 包括:(a)準(zhǔn)備合成樹脂制的軸承基體的工序，該軸承基體具有基部、環(huán)狀突出部及供氣通路，所述環(huán)狀突出部從所述基部的一方的面上一體地突設(shè)，所述供氣通路設(shè)于環(huán)狀突出部及基部，且在一端開口于所述環(huán)狀突出部的突出端面并在另一端開口于基部的外周面上，環(huán)狀突出部的外周面具有圓筒外壁面、與該圓筒外壁面連續(xù)且從該圓筒外壁面朝外側(cè)直徑逐漸擴(kuò)開的環(huán)狀的截頭圓錐外壁面、與該截頭圓錐外壁面連續(xù)而與所述基部的一方的面相連且直徑比圓筒外壁面的直徑大的圓筒外壁面，環(huán)狀突出部的內(nèi)周面具有圓筒內(nèi)壁面、與該圓筒內(nèi)壁面連續(xù)且從該圓筒內(nèi)壁面朝內(nèi)側(cè)直徑逐漸縮小的環(huán)狀的截頭圓錐內(nèi)壁面、與該截頭圓錐內(nèi)壁面連續(xù)而與所述基部的一方的面相連且直徑比圓筒內(nèi)壁面的直徑小的圓筒內(nèi)壁面；(b)準(zhǔn)備合成樹脂制的軸承體的工序，該軸承體具有在一方的面上形成的環(huán)狀凹部、在另一方的面上開口的環(huán)狀凹槽、在一端與環(huán)狀凹槽連通且在另一端開口于環(huán)狀凹部的多個(gè)空氣吹出孔，形成所述環(huán)狀凹部的外側(cè)內(nèi)周面包括具有形成所述環(huán)狀凹部的開口端外緣的環(huán)狀周緣的外側(cè)圓筒內(nèi)壁面，形成所述環(huán)狀凹部的內(nèi)側(cè)內(nèi)周面包括具有形成所述環(huán)狀凹部的開口端內(nèi)緣的環(huán)狀周緣的內(nèi)側(cè)圓筒內(nèi)壁面；(C)形成軸承體與軸承基體的組裝體的工序，在該工序中，使軸承體的一方的面與基部的一方的面相對，并將軸承基體的環(huán)狀突出部收容于軸承體的環(huán)狀凹部，使形成所述環(huán)狀凹部的開口端外緣的外側(cè)圓筒內(nèi)壁面的環(huán)狀周緣與環(huán)狀突出部的外周面的截頭圓錐外壁面接觸，并使形成所述環(huán)狀凹部的開口端內(nèi)緣的內(nèi)側(cè)圓筒內(nèi)壁面的環(huán)狀周緣與環(huán)狀突出部的內(nèi)周面的截頭圓錐內(nèi)壁面接觸，從而形成所述軸承體與軸承基體的組裝體；(d)將工具口按壓于所述組裝體的軸承體，以加壓力為0.098 0.60MPa、振動(dòng)振幅為20 80 ym、輸出時(shí)間為0.1 1.5秒、維持時(shí)間為0.5 1.0秒的焊接條件施加超聲波振動(dòng)，在接觸部位使軸承體與軸承基體焊接接合的工序；以及(e)對焊接接合于軸承基體的軸承體的另一方的面照射激光以形成環(huán)狀凹槽和多個(gè)空氣吹出孔的工序，所述環(huán)狀凹槽具有至少0.3mm的寬度和至少0.0lmm的深度，所述多個(gè)空氣吹出孔形成為自成節(jié)流孔，其在一端與環(huán)狀凹槽連通，在另一端開口于環(huán)狀凹部，在一端具有至少30 的直徑。
8.一種靜壓氣體軸承的制造方法，其特征在于，包括:(a)準(zhǔn)備合成樹脂制的軸承基體的工序，該軸承基體具有基部、環(huán)狀突出部及供氣通路，所述環(huán)狀突出部從所述基部的一方的面上一體地突設(shè)，所述供氣通路設(shè)于環(huán)狀突出部及基部，且在一端開口于所述環(huán)狀突出部的突出端面并在另一端開口于基部的外周面上，環(huán)狀突出部的外周面具有圓筒外壁面、與該圓筒外壁面連續(xù)且從該圓筒外壁面朝外側(cè)直徑逐漸擴(kuò)開的環(huán)狀的截頭圓錐外壁面、與該截頭圓錐外壁面連續(xù)而與所述基部的一方的面相連且直徑比圓筒外壁面的直徑大的圓筒外壁面，環(huán)狀突出部的內(nèi)周面具有圓筒內(nèi)壁面、與該圓筒內(nèi)壁面連續(xù)且從該圓筒內(nèi)壁面朝內(nèi)側(cè)直徑逐漸縮小的環(huán)狀的截頭圓錐內(nèi)壁面、與該截頭圓錐內(nèi)壁面連續(xù)而與所述基部的一方的面相連且直徑比圓筒內(nèi)壁面的直徑小的圓筒內(nèi)壁面；(b)準(zhǔn)備合成樹脂制的軸承體的工序，該軸承體具有在一方的面上形成的環(huán)狀凹部、在另一方的面上開口的環(huán)狀凹槽、在一端與環(huán)狀凹槽連通且在另一端開口于環(huán)狀凹部的多個(gè)空氣吹出孔，形成所述環(huán)狀凹部的外側(cè)內(nèi)周面包括外側(cè)圓筒內(nèi)壁面、從該外側(cè)圓筒內(nèi)壁面直徑逐漸擴(kuò)開并具有形成所述環(huán)狀凹部的開口端外緣的環(huán)狀周緣的外側(cè)截頭圓錐內(nèi)壁面，形成所述環(huán)狀凹部的內(nèi)側(cè)內(nèi)周面包括內(nèi)側(cè)圓筒內(nèi)壁面、從該內(nèi)側(cè)圓筒內(nèi)壁面直徑逐漸縮小并具有形成所述環(huán)狀凹部的開口端內(nèi)緣的環(huán)狀周緣的內(nèi)側(cè)截頭圓錐內(nèi)壁面；(C)形成軸承體與軸承基體的組裝體的工序，在該工序中，使軸承體的一方的面與基部的一方的面相對，并將軸承基體的環(huán)狀突出部收容于軸承體的環(huán)狀凹部，使外側(cè)截頭圓錐內(nèi)壁面與截頭圓錐外壁面接觸，并使內(nèi)側(cè)截頭圓錐內(nèi)壁面與截頭圓錐內(nèi)壁面接觸，從而形成所述軸承體與軸承基體的組裝體；(d)將工具口按壓于所述組裝體的軸承體，以加壓力為0.098 0.60MPa、振動(dòng)振幅為20 80 y m、輸出時(shí)間為0.1 1.5秒、維持時(shí)間為0.5 .1.0秒的焊接條件施加超聲波振動(dòng)，在接觸部位使軸承體與軸承基體焊接接合的工序；以及(e)對焊接接合于軸承基體的軸承體的另一方的面照射激光以形成環(huán)狀凹槽和多個(gè)空氣吹出孔的工序，所述環(huán)狀凹槽具有至少0.3mm的寬度和至少0.0lmm的深度，所述多個(gè)空氣吹出孔形成為自成節(jié)流孔，其在一端與環(huán)狀凹槽連通，在另一端開口于環(huán)狀凹部，在一端具有至少30iim的直徑。
9.如權(quán)利要求7或8所述的靜壓氣體軸承的制造方法，其特征在于， 包括對焊接接合于軸承基體的軸承體的另一方的面照射激光，以形成具有至少0.3mm或0.3 1.0mm的寬度、至少0.0lmm或0.01 0.1mm的深度的環(huán)狀凹槽和在一端與環(huán)狀凹槽連通并在另一端開口于環(huán)狀凹部且在一端具有至少30 y m或30 120 y m的直徑的多個(gè)空氣吹出孔的工序。
全文摘要
包括合成樹脂制的軸承基體(2)，該軸承基體(2)具有基部(4)、環(huán)狀突出部(6)及供氣通路(11)，環(huán)狀突出部(6)從所述基部(4)的一方的面(5)上一體地突設(shè)，供氣通路(11)設(shè)于環(huán)狀突出部(6)及基部(4)，在一端(7)開口于所述環(huán)狀突出部(6)的突出端面(8)，在另一端(9)開口于基部(4)的外周面(10)；以及合成樹脂制的軸承體(3)，該軸承體(3)具有環(huán)狀凹部(42)、環(huán)狀凹槽(44)及多個(gè)空氣吹出孔(47)，環(huán)狀凹部(42)形成于與基部(4)的一方的面(5)相對的一方的面(41)上并對軸承基體(2)的環(huán)狀突出部(6)進(jìn)行收容，環(huán)狀凹槽(44)在另一方的面(43)上開口，多個(gè)空氣吹出孔(47)形成為自成節(jié)流孔，其在一端(45)與環(huán)狀凹槽(44)連通，在另一端(46)開口于環(huán)狀凹部(42)。
文檔編號F16C32/06GK103221701SQ20128000124
公開日2013年7月24日 申請日期2012年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月16日
發(fā)明者佐藤光 申請人:奧依列斯工業(yè)株式會(huì)社