ロール装置
【課題】装置の低廉化、エア消費量の削減を図り得ると共に、部品点数を削減し得、組み立て工数を減少し得、しかも、ラジアル方向の磁気による吸着力が不均一となってラジアル方向の負荷容量が低下する虞をなくし得るロール装置を提供すること。
【解決手段】ロール装置１は、中空のロール体２と、ロール体２の中空部に隙間３をもって挿通されている軸体４と、ラジアル方向に関してロール体２を静圧気体によって支持すべくロール体２と軸体４との間に介在されている静圧気体軸受手段７及び８と、スラスト方向に関してロール体２を磁力によって支持する磁性軸受手段９及び１０とを具備している。
【解決手段】ロール装置１は、中空のロール体２と、ロール体２の中空部に隙間３をもって挿通されている軸体４と、ラジアル方向に関してロール体２を静圧気体によって支持すべくロール体２と軸体４との間に介在されている静圧気体軸受手段７及び８と、スラスト方向に関してロール体２を磁力によって支持する磁性軸受手段９及び１０とを具備している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラスチックのシートやフィルム等のコーティング、フィルム状にした電子デバイス製造（ロール・ツー・ロール方式）や、当該シート、フィルム等の搬送に用いられるロール装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１及び２においては、ラジアル方向及びスラスト方向に関して静圧気体軸受を用いたロール装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１９０３３８号公報
【特許文献２】特開２０１０−２５２０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
斯かるロール装置では、ラジアル方向及びスラスト方向の双方に関して静圧気体軸受を用いるために、静圧気体軸受による軸受隙間（片側隙間１０〜１５μｍ）を管理しなければならず、また、高精度な軸受隙間の管理が求められるために静圧気体軸受も高価なものが必要となって装置の低廉化を図り難い。加えて、斯かるロール装置では、ラジアル方向及びスラスト方向の双方の軸受にエアを消費するために、装置のランニングコストも削減し難い。
【０００５】
前記諸点に鑑みて、本出願人は、特願２０１０−４３３７５号において、中空のロール体と、ロール体の中空部に隙間をもって挿通されていると共に両端部がロール体から突出している軸体と、ラジアル方向に関してロール体を静圧気体によって支持すべくロール体と軸体との間に介在されている静圧気体軸受と、スラスト方向に関してロール体を磁力によって支持する磁性軸受とを具備しており、磁性軸受は、ロール体の一端部にボルトを介して装着されている環状の外側磁性体と、外周面で外側磁性体の内周面に隙間をもって対面していると共に軸体に装着されている環状の一対の内側磁性体と、一対の内側磁性体間に介在されている永久磁石とを具備しており、スラスト方向に関してロール体を支持すべく永久磁石の磁力に基づいて外側磁性体と一対の内側磁性体とが互いに引き合う力を生じさせるようになっているロール装置を提案しており、斯かるロール装置によれば、静圧気体軸受によってロール体をラジアル方向に関して支持する一方、磁性軸受によってロール体をスラスト方向に関して支持することができ、而して、装置の低廉化、エア消費量の削減を図り得る。
【０００６】
また、ロール装置の部品点数を削減し得、組み立て工数を減少し得、ロール装置の外側磁性体及びロール体間の芯ズレ等に基づいて、ラジアル方向の磁気による吸着力が不均一となってラジアル方向の負荷容量が低下する虞をなくし得るのが望ましい。
【０００７】
本発明は、上記諸点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、装置の低廉化、エア消費量の削減を図り得ると共に、部品点数を削減し得、組み立て工数を減少し得、しかも、ラジアル方向の磁気による吸着力が不均一となってラジアル方向の負荷容量が低下する虞をなくし得るロール装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のロール装置は、中空のロール体と、このロール体の中空部に隙間をもって挿通されている軸体と、ラジアル方向に関してロール体を静圧気体によって支持すべくロール体と軸体との間に介在されている静圧気体軸受手段と、スラスト方向に関してロール体を磁力によって支持する磁性軸受手段とを具備しており、ロール体は、磁性体からなり、磁性軸受手段は、外周面でロール体の内周面に隙間をもって対面していると共に軸体に装着されている一対の内側磁性体と、一対の内側磁性体間に介在されている永久磁石とを具備しており、スラスト方向に関してロール体を支持すべく永久磁石の磁力に基づいてロール体と一対の内側磁性体とが互いに引き合う力を生じさせるようになっている。
【０００９】
本発明のロール装置によれば、特に、磁性軸受手段は、外周面でロール体の内周面に隙間をもって対面していると共に軸体に装着されている一対の内側磁性体と、一対の内側磁性体間に介在されている永久磁石とを具備しており、スラスト方向に関してロール体を支持すべく永久磁石の磁力に基づいてロール体と一対の内側磁性体とが互いに引き合う力を生じさせるようになっているために、静圧気体軸受手段によってロール体をラジアル方向に関して支持する一方、磁性軸受手段によってロール体をスラスト方向に関して支持することができ、而して、装置の低廉化、エア消費量の削減を図り得、また、ロール体自体が内側磁性体に対面する外側磁性体としての機能を有している磁性体からなるために、内側磁性体に対面する外側磁性体を別個にロール体に設ける必要をなくすことができて部品点数を削減し得、ロール装置の組み立て工数を減少し得、更に、例えば、組み立て時において外側磁性体とロール体との芯ズレが生じることをなくして、ラジアル方向の磁気による吸着力が不均一となってラジアル方向の負荷容量が低下する虞をなくし得る。
【００１０】
本発明の他の態様のロール装置は、中空のロール体と、このロール体の中空部に隙間をもって挿通されている軸体と、ラジアル方向に関してロール体を静圧気体によって支持すべくロール体と軸体との間に介在されている静圧気体軸受手段と、スラスト方向に関してロール体を磁力によって支持する磁性軸受手段とを具備しており、磁性軸受手段は、ロール体の内周面に嵌着された外側磁性体と、外周面で外側磁性体の内周面に隙間をもって対面していると共に軸体に装着されている一対の内側磁性体と、一対の内側磁性体間に介在されている永久磁石とを具備しており、スラスト方向に関してロール体を支持すべく永久磁石の磁力に基づいて外側磁性体と一対の内側磁性体とが互いに引き合う力を生じさせるようになっている。
【００１１】
本発明の他の態様のロール装置によれば、特に、磁性軸受手段は、ロール体の内周面に嵌着された外側磁性体と、外周面で外側磁性体の内周面に隙間をもって対面していると共に軸体に装着されている一対の内側磁性体と、一対の内側磁性体間に介在されている永久磁石とを具備しており、スラスト方向に関してロール体を支持すべく永久磁石の磁力に基づいて外側磁性体と一対の内側磁性体とが互いに引き合う力を生じさせるようになっているために、静圧気体軸受手段によってロール体をラジアル方向に関して支持する一方、磁性軸受手段によってロール体をスラスト方向に関して支持することができ、而して、装置の低廉化、エア消費量の削減を図り得、また、外側磁性体がロール体の内周面に嵌着されているために、外側磁性体を予めロール体に嵌着させて一体物としておくことができて、ロール体に対する軸体、静圧気体軸受手段及び磁性軸受手段の組み立て工数を減少させ得、加えて、ロール体及び外側磁性体の芯出しを予め精確に行い得、組み立て時において外側磁性体とロール体との芯ズレが生じることをなくして、ラジアル方向の磁気による吸着力が不均一となってラジアル方向の負荷容量が低下する虞をなくし得る。
【００１２】
本発明の更に他の態様のロール装置は、中空のロール体と、このロール体の中空部に隙間をもって挿通されている軸体と、ラジアル方向に関してロール体を静圧気体によって支持すべくロール体と軸体との間に介在されている静圧気体軸受手段と、スラスト方向に関してロール体と磁力によって支持する磁性軸受手段とを具備しており、磁性軸受手段は、ロール体の端部に装着された外側磁性体と、外周面で外側磁性体の内周面に隙間をもって対面していると共に軸体に装着されている一対の内側磁性体と、一対の内側磁性体間に介在されている永久磁石とを具備しており、スラスト方向に関してロール体を支持すべく永久磁石の磁力に基づいて外側磁性体と一対の内側磁性体とが互いに引き合う力を生じさせるようになっており、静圧気体軸受手段は、ロール体の内周面に対して環状の軸受隙間をもって対面しているラジアル軸受面を有していると共に軸体に固着されている円筒状の軸受体と、ラジアル軸受面から軸受隙間に供給すべき気体を給気することができるように軸受体に形成されている給気通路と、軸体に形成されていると共に給気通路に気体を供給することができるように当該給気通路に連通した供給通路とを具備している。
【００１３】
本発明の更に他の態様のロール装置によれば、特に、磁性軸受手段は、ロール体の端部に装着された外側磁性体と、外周面で外側磁性体の内周面に隙間をもって対面していると共に軸体に装着されている一対の内側磁性体と、一対の内側磁性体間に介在されている永久磁石とを具備しており、スラスト方向に関してロール体を支持すべく永久磁石の磁力に基づいて外側磁性体と一対の内側磁性体とが互いに引き合う力を生じさせるようになっているために、静圧気体軸受手段によってロール体をラジアル方向に関して支持する一方、磁性軸受手段によってロール体をスラスト方向に関して支持することができ、而して、装置の低廉化、エア消費量の削減を図り得、また、静圧気体軸受手段は、ロール体の内周面に対して環状の軸受隙間をもって対面しているラジアル軸受面を有していると共に軸体に固着されている円筒状の軸受体と、ラジアル軸受面から軸受隙間に供給すべき気体を給気することができるように軸受体に形成されている給気通路と、軸体に形成されていると共に給気通路に気体を供給することができるように当該給気通路に連通した供給通路とを具備しているために、例えば、静圧気体軸受手段の軸受本体の一方の端面で開口するように当該軸受本体に気体の供給通路を設置した場合に比べて、磁性軸受手段をロール体の両端面に設けることができるようになり、スラスト方向の負荷容量を増大させることができる。
【００１４】
本発明の上述のロール装置及び他の態様のロール装置では、静圧気体軸受手段は、ロール体の内周面に対して環状の軸受隙間をもって対面しているラジアル軸受面を有していると共に軸体に固着されている円筒状の軸受体と、ラジアル軸受面から軸受隙間に供給すべき気体を給気することができるように軸受体に形成されている給気通路と、軸体に形成されていると共に給気通路に気体を供給することができるように当該給気通路に連通した供給通路とを具備していてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、装置の低廉化、エア消費量の削減を図り得ると共に、部品点数を削減し得、組み立て工数を減少し得、しかも、ラジアル方向の磁気による吸着力が不均一となってラジアル方向の負荷容量が低下する虞をなくし得るロール装置を提供し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態の例を正面視した一部断面全体説明図である。
【図２】図１に示す例の一部断面説明図である。
【図３】図１に示す例のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面矢視説明図である。
【図４】図１に示す例のＩＶ−ＩＶ線断面矢視説明図である。
【図５】図１に示す例のＶ−Ｖ線断面矢視説明図である。
【図６】図１に示す例のＶＩ−ＶＩ線断面矢視説明図である。
【図７】図１に示す例の主に磁性軸受手段の拡大説明図である。
【図８】本発明の実施の形態の他の例の断面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に本発明を、図に示す好ましい実施の形態の例に基づいて更に詳細に説明する。なお、本発明はこれら例に何等限定されないのである。
【実施例】
【００１８】
図１から図７において、本例のロール装置１は、中空のロール体２と、ロール体２の中空部に隙間３をもって挿通されている軸体４と、ラジアル方向に関してロール体２を静圧気体によって支持すべくロール体２と軸体４との間に介在されている静圧気体軸受手段７及び８と、スラスト方向に関してロール体２を磁力によって支持する磁性軸受手段９及び１０とを具備している。
【００１９】
静圧気体軸受手段７及び磁性軸受手段９は、ロール体２の一端部５側に、静圧気体軸受手段８及び磁性軸受手段１０は、ロール体２の他端部６側に夫々配されている。静圧気体軸受手段７及び磁性軸受手段９は、静圧気体軸受手段８及び磁性軸受手段１０と夫々同様に形成されているので、以下、一端部５側に配された静圧気体軸受手段７及び磁性軸受手段９について詳細に説明し、他端部６側に配された静圧気体軸受手段８及び磁性軸受手段１０については図１に適宜符号ａを付してこれらの詳細な説明を省略する。尚、磁性軸受手段９は、当該磁性軸受手段９に隣接する静圧気体軸受手段７に対して一端部５側に配されており、磁性軸受手段１０は、当該磁性軸受手段１０に隣接する静圧気体軸受手段８に対して他端部６側に配されている。
【００２０】
ロール体２は、円筒状の磁性体からなり、その内周面１２で静圧気体軸受手段７及び８並びに磁性軸受手段９及び１０に対して環状の軸受隙間３１及び環状の隙間６４をもって対面している。
【００２１】
軸体４は、円柱状であり、その一端部２１がロール体２の一端部５から突出しており、当該一端部２１で支持フレーム１５等に固定支持されている。軸体４の他端部２２は、ロール体２の他端部６から突出しており、当該他端部２２で支持フレーム１５等に固定支持されている。軸体４は、本例では支持フレーム１５等に両持ち支持されているが、例えば、一端部２１又は他端部２２だけが片持ち支持されていてもよい。軸体４には静圧気体軸受手段７及び８並びに磁性軸受手段９及び１０が取り付けられている。軸体４の外周面２０はロール体２の内周面１２に対して隙間３をもって対面している。静圧気体軸受手段７及び８間に位置する軸体４の外周部分は拡径されている。
【００２２】
静圧気体軸受手段７は、ロール体２の内周面１２に対して環状の軸受隙間３１をもって対面しているラジアル軸受面３２を有していると共に軸体４に固着されている円筒状の軸受体３６と、ラジアル軸受面３２から軸受隙間３１に供給すべき気体を給気することができるように、軸受体３６に形成されている給気通路４４と、給気通路４４に気体を供給することができるように当該給気通路４４に連通して軸体４に形成されている供給通路４５とを具備している。
【００２３】
軸受体３６は、内周面５１で軸体４の外周面２０に固着されている円筒状の本体５５と、本体５５の外周面５２に接合されている多孔質体としての円筒状の多孔質金属焼結層５６とを具備している。
【００２４】
多孔質金属焼結層５６は、その全表面の無秩序な多数の部位で開口すると共に無秩序に互いに連通する多数の細孔を内部に有している。ラジアル軸受面３２は、多孔質金属焼結層５６の支持すべきロール体２の内周面１２に対面して露出する外周面からなる。
【００２５】
多孔質金属焼結層５６は、４重量％以上１０重量％以下の錫と、１０重量％以上４０重量％以下のニッケルと、０．１重量％以上０．５重量％未満の燐と、２重量％以上１０重量％以下の無機物質粒子と、残部が銅とからなっていてもよい。多孔質金属焼結層に分散含有される無機物質粒子は、黒鉛、窒化ホウ素、フッ化黒鉛、フッ化カルシウム、酸化アルミニウム、酸化ケイ素及び炭化ケイ素のうちの少なくとも一つからなっていてもよい。
【００２６】
給気通路４４は、軸受体３６の本体５５の外周面５２に形成された複数の環状通路７１及び７２と、軸方向に伸びて本体５５内に形成されており、環状通路７１及び７２に連通していると共に供給通路４５に連通している連通路７６とを具備している。供給通路４５は、軸方向に伸びて軸体４内に形成されており、一端部２１で開口していると共に連通路７６に連通している。斯かる給気通路４４では、一端部２１から供給通路４５を介して供給される気体（圧縮気体）が連通路７６に供給され、連通路７６に供給された気体が環状通路７１及び７２に流入され、当該流入された気体を多孔質金属焼結層５６に供給することで、軸受隙間３１に気体を供給する。尚、ロール体２の一端部５側に設けられた静圧気体軸受手段７の供給通路４５とロール体２の他端部６側に設けられた静圧気体軸受手段８の供給通路（図示せず）とは互いに連通している。
【００２７】
本例のロール装置１は、多孔質金属焼結層５６及び５６ａを夫々有した静圧気体軸受手段７及び８を具備しているが、これらに代えて、例えば、軸受体３６及び３６ａに形成された自成絞り通路を介して静圧気体を軸受隙間３１に供給してロール体２をラジアル方向に関して非接触支持する自成絞り型の静圧気体軸受手段を具備していてもよい。
【００２８】
磁性軸受手段９は、外周面６２でロール体２の内周面１２に環状の隙間６４をもって対面していると共に軸体４に装着されている環状の一対の内側磁性体６５及び６６と、一対の内側磁性体６５及び６６間に介在されている永久磁石、本例では中空円板状の一つの永久磁石６７とを具備しており、スラスト方向に関してロール体２を支持すべく永久磁石６７の磁力に基づいてロール体２と一対の内側磁性体６５及び６６とが互いに引き合う力を生じさせるようになっている。隙間６４は軸受隙間３１に隣接配置されている。
【００２９】
ロール体２には、その一端部５側において内側磁性体６５に向かって突出して当該ロール体２の内周面１２に形成された環状凸部８２と、その一端部５側において内側磁性体６６に向かって突出して当該ロール体２の内周面１２に形成された環状凸部８３とが形成されている。
【００３０】
環状凸部８２及び８３は互いに同形状であり、環状凸部８２は環状凸部８３に対して一端部５側に位置している。環状凸部８２及び８３間と環状凸部８３及び軸受体３６間との夫々には環状の凹溝８４及び８５が形成されている。凹溝８４は永久磁石６７に対面しており、凹溝８５は後述の環状スペーサ８０に対面している。本例の環状凸部８２及び８３には例えば面取りが施されていてもよい。環状凸部８２及び８３の内側磁性体６５及び６６の外周面６２に対面する面は平坦面からなっていてもよい。
【００３１】
内側磁性体６５は、内側磁性体６６に対して一端部５側に位置しており、内側磁性体６５の外周面６２は環状凸部８２に、内側磁性体６６の外周面６２は環状凸部８３に夫々環状の隙間６４をもって対面している。
【００３２】
内側磁性体６５及び６６の夫々は、中空円板状であり、中空部において軸体４に夫々固着されている。内側磁性体６５及び６６の夫々の外周面６２には面取りが施されていてもよい。内側磁性体６５及び６６の夫々の外周面６２は、環状凸部８２及び８３の夫々に隙間６４をもって対面する平坦面からなっていてもよい。尚、内側磁性体６６は、環状スペーサ８０を介して軸受体３６に取り付けられている。
【００３３】
永久磁石６７は、一端面８６がＮ極、他端面８８がＳ極となっている。内側磁性体６５及び６６は、当該永久磁石６７の磁力に基づいて磁性を帯び、これにより、内側磁性体６５の外周面６２がＮ極、内側磁性体６６の外周面６２がＳ極となる。ロール体２の一端部５は、当該複数の永久磁石６７の磁力に基づいて磁性を帯び、これにより、環状凸部８２がＳ極、環状凸部８３がＮ極となる。従って、磁性軸受手段９には、例えば図７に示すように磁束６８が生じて、環状凸部８２と内側磁性体６５の外周面６２との間に引き合い力が生じると共に環状凸部８３と内側磁性体６６の外周面６２との間に引き合い力が生じる。斯かる引き合い力は、ロール体２の軸体４に対するスラスト方向の変位に伴って増大するため、ロール体２はスラスト方向に関して磁力によって支持されることになる。このように、磁性軸受手段９は、スラスト方向に関してロール体２を支持すべく永久磁石６７の磁力に基づいてロール体２の一端部５と一対の内側磁性体６５及び６６とが互いに引き合う力を生じさせるようになっている。尚、磁性軸受手段１０もまた、磁性軸受手段９と同様に、スラスト方向に関してロール体２を支持すべく永久磁石６７ａの磁力に基づく引き合い力を生じさせるようになっている。
【００３４】
磁性軸受手段９及び１０は、一つの中空円板状の永久磁石６７及び６７ａを夫々具備しているが、これに代えて、例えば円周方向に並んだ複数の永久磁石を具備していてもよい。
【００３５】
斯かるロール装置１では、夫々の給気通路４４から多孔質金属焼結層５６及び５６ａに給気されることによりラジアル軸受面３２及び３２ａから軸受隙間３１及び３１ａに気体が供給され、而して、静圧気体軸受手段７及び８によりロール体２を非接触にてＲ方向に回転自在に支持する。また、ロール体２は、上述のように、磁性軸受手段９及び１０の磁力により横方向に関して非接触にてＲ方向に回転自在に支持され、これにより、ロール体２の軸体４に対する横方向の位置ずれは禁止される。ロール装置１では、スラスト方向に関するロール体２の支持におけるエア消費は生じないので、ロール体２を支持する際のエア消費量を抑えることができる。
【００３６】
本例のロール装置１によれば、中空のロール体２と、ロール体２の中空部に隙間３をもって挿通されている軸体４と、ラジアル方向に関してロール体２を静圧気体によって支持すべくロール体２と軸体４との間に介在されている静圧気体軸受手段７及び８と、スラスト方向に関してロール体２を磁力によって支持する磁性軸受手段９及び１０とを具備しており、ロール体２は、磁性体からなり、磁性軸受手段９は、外周面６２でロール体２の内周面１２に環状の隙間６４をもって対面していると共に軸体４に装着されている一対の内側磁性体６５及び６６と、一対の内側磁性体６５及び６６間に介在されている永久磁石６７とを具備しており、スラスト方向に関してロール体２を支持すべく永久磁石６７の磁力に基づいてロール体２と一対の内側磁性体６５及び６６とが互いに引き合う力を生じさせるようになっており、磁性軸受手段１０は、外周面６２でロール体２の内周面１２に隙間３をもって対面していると共に軸体４に装着されている一対の内側磁性体６５ａ及び６６ａと、一対の内側磁性体６５ａ及び６６ａ間に介在されている永久磁石６７ａとを具備しており、スラスト方向に関してロール体２を支持すべく永久磁石６７ａの磁力に基づいてロール体２と一対の内側磁性体６５ａ及び６６ａとが互いに引き合う力を生じさせるようになっているために、静圧気体軸受手段７及び８によってロール体２をラジアル方向に関して支持する一方、磁性軸受手段９及び１０によってロール体２をスラスト方向に関して支持することができ、而して、装置の低廉化、エア消費量の削減を図り得、また、ロール体２自体が内側磁性体６５及び６６並びに内側磁性体６５ａ及び６６ａに対面する外側磁性体としての機能を有している磁性体からなるために、内側磁性体６５及び６６並びに内側磁性体６５ａ及び６６ａに対面する外側磁性体をロール体２とは別個にロール体２に設ける必要をなくすことができて部品点数を削減し得、ロール装置１の組み立て工数を減少し得、更に、組み立て時において外側磁性体とロール体２との芯ズレが生じることをなくし得て、ラジアル方向の磁気による吸着力が不均一となってラジアル方向の負荷容量が低下する虞をなくし得る。
【００３７】
本例の他の態様の図８に示すロール装置１０１は、ロール体２を除きロール装置１と同様に形成されており、非磁性体からなる中空のロール体１０２を具備している。ロール装置１０１の磁性軸受手段９は、ロール体１０２の一端部５における内周面１２の部位に嵌着された外側磁性体１０３を更に具備しており、ロール装置１０１の磁性軸受手段１０は、上述のロール装置１０１の磁性軸受手段９と同様に、ロール体１０２の他端部６における内周面１２の部位に嵌着された外側磁性体（図示せず）を更に具備している。
【００３８】
ロール体１０２の内周面１２は、その一端部５及び他端部６において拡径されており、外側磁性体１０３は当該拡径された一端部５に、ロール装置１０１の磁性軸受手段１０の外側磁性体は当該拡径された他端部６に夫々嵌着されている。
【００３９】
外側磁性体１０３には、上述の環状凸部８２及び８３並びに凹溝８４及び８５が形成されている。ロール装置１０１の磁性軸受手段１０の外側磁性体は外側磁性体１０３と同様に形成されている。
【００４０】
斯かるロール装置１０１の磁性軸受手段９及び１０は、スラスト方向に関してロール体１０２を支持すべく永久磁石６７及び６７ａの磁力に基づいて外側磁性体１０３及び前記磁性軸受手段１０の外側磁性体と内側磁性体６５及び６６並びに６５ａ及び６６ａとが互いに引き合う力を生じさせるようになっている。
【００４１】
ロール装置１０１によれば、ロール装置１と同様に、静圧気体軸受手段７及び８によってロール体１０２をラジアル方向に関して支持する一方、磁性軸受手段９及び１０によってロール体１０２をスラスト方向に関して支持することができ、而して、装置の低廉化、エア消費量の削減を図り得、また、外側磁性体１０３及びロール装置１０１の磁性軸受手段１０の外側磁性体がロール体１０２の内周面１２に嵌着されているために、外側磁性体１０３及びロール装置１０１の磁性軸受手段１０を予めロール体１０２に嵌着させて一体物としておくことができて、ロール体１０２に対する軸体４、静圧気体軸受手段７及び８並びに磁性軸受手段９及び１０の組み立て工数を減少させ得、加えて、ロール体１０２並びに外側磁性体１０３及びロール装置１０１の磁性軸受手段１０の外側磁性体の芯出しを予め簡単に且つ精確に行い得、組み立て時において外側磁性体とロール体との芯ズレが生じることをなくして、ラジアル方向の磁気による吸着力が不均一となってラジアル方向の負荷容量が低下する虞をなくし得る。
【００４２】
本例の更に他の態様のロール装置（図示せず）は、非磁性体からなるロール体の両端部に外側磁性体が装着されており、斯かる事項を除いてはロール装置１及び１０１と同様に形成されている。斯かるロール装置並びにロール装置１及び１０１の夫々によれば、特に、静圧気体軸受手段７及び８は、ロール体２（１０２）の内周面１２に対して環状の軸受隙間３１及び３１ａをもって対面しているラジアル軸受面３２及び３２ａを有していると共に軸体４に固着されている円筒状の軸受体３６及び３６ａと、ラジアル軸受面３２及び３２ａから軸受隙間３１及び３１ａに供給すべき気体を給気することができるように軸受体３６及び３６ａに形成されている給気通路４４（静圧気体軸受手段８の給気通路は図示せず）と、軸体４に形成されていると共に給気通路４４に気体を供給することができるように当該給気通路４４に連通した供給通路４５（静圧気体軸受手段８の供給通路は図示せず）とを具備しているために、例えば、静圧気体軸受手段７及び８の軸受体３６及び３６ａのどちらか一方に気体の供給通路を設置した場合に比べて、静圧気体軸受手段７の一端部５側に設けられている磁性軸受手段９に加えて、磁性軸受手段９と同様に形成されていると共に、静圧気体軸受手段８の他端部６側に隣接して設けられた磁性軸受手段１０とを、備えられるようになる。
【００４３】
また、ロール装置１及び１０１並びに前記本例の更に他の態様のロール装置は、上述の事項に加えて、静圧気体軸受手段７の一端部５側に隣接して設けられた磁性軸受手段９と同様に形成されていると共に当該静圧気体軸受手段７の他端部側に隣接して設けられた他の磁性軸受手段（図示せず）と、静圧気体軸受手段８の一端部６側に隣接して設けられた磁性軸受手段１０と同様に形成されていると共に、当該静圧気体軸受手段８の他端部側に隣接して設けられた他の磁性軸受手段（図示せず）とを更に具備していてもよく、斯かる場合にはスラスト方向の負荷容量を更に増大させることができる。
【符号の説明】
【００４４】
１、１０１ ロール装置
２、１０２ ロール体
４ 軸体
７、８ 静圧気体軸受手段
９、１０ 磁性軸受手段
６４ 隙間
６５、６６、６５ａ、６６ａ 内側磁性体
６７、６７ａ 永久磁石
３１、３１ａ 軸受隙間
３２、３２ａ ラジアル軸受面
４４ 給気通路
４５ 供給通路
１０３ 外側磁性体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラスチックのシートやフィルム等のコーティング、フィルム状にした電子デバイス製造（ロール・ツー・ロール方式）や、当該シート、フィルム等の搬送に用いられるロール装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１及び２においては、ラジアル方向及びスラスト方向に関して静圧気体軸受を用いたロール装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１９０３３８号公報
【特許文献２】特開２０１０−２５２０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
斯かるロール装置では、ラジアル方向及びスラスト方向の双方に関して静圧気体軸受を用いるために、静圧気体軸受による軸受隙間（片側隙間１０〜１５μｍ）を管理しなければならず、また、高精度な軸受隙間の管理が求められるために静圧気体軸受も高価なものが必要となって装置の低廉化を図り難い。加えて、斯かるロール装置では、ラジアル方向及びスラスト方向の双方の軸受にエアを消費するために、装置のランニングコストも削減し難い。
【０００５】
前記諸点に鑑みて、本出願人は、特願２０１０−４３３７５号において、中空のロール体と、ロール体の中空部に隙間をもって挿通されていると共に両端部がロール体から突出している軸体と、ラジアル方向に関してロール体を静圧気体によって支持すべくロール体と軸体との間に介在されている静圧気体軸受と、スラスト方向に関してロール体を磁力によって支持する磁性軸受とを具備しており、磁性軸受は、ロール体の一端部にボルトを介して装着されている環状の外側磁性体と、外周面で外側磁性体の内周面に隙間をもって対面していると共に軸体に装着されている環状の一対の内側磁性体と、一対の内側磁性体間に介在されている永久磁石とを具備しており、スラスト方向に関してロール体を支持すべく永久磁石の磁力に基づいて外側磁性体と一対の内側磁性体とが互いに引き合う力を生じさせるようになっているロール装置を提案しており、斯かるロール装置によれば、静圧気体軸受によってロール体をラジアル方向に関して支持する一方、磁性軸受によってロール体をスラスト方向に関して支持することができ、而して、装置の低廉化、エア消費量の削減を図り得る。
【０００６】
また、ロール装置の部品点数を削減し得、組み立て工数を減少し得、ロール装置の外側磁性体及びロール体間の芯ズレ等に基づいて、ラジアル方向の磁気による吸着力が不均一となってラジアル方向の負荷容量が低下する虞をなくし得るのが望ましい。
【０００７】
本発明は、上記諸点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、装置の低廉化、エア消費量の削減を図り得ると共に、部品点数を削減し得、組み立て工数を減少し得、しかも、ラジアル方向の磁気による吸着力が不均一となってラジアル方向の負荷容量が低下する虞をなくし得るロール装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のロール装置は、中空のロール体と、このロール体の中空部に隙間をもって挿通されている軸体と、ラジアル方向に関してロール体を静圧気体によって支持すべくロール体と軸体との間に介在されている静圧気体軸受手段と、スラスト方向に関してロール体を磁力によって支持する磁性軸受手段とを具備しており、ロール体は、磁性体からなり、磁性軸受手段は、外周面でロール体の内周面に隙間をもって対面していると共に軸体に装着されている一対の内側磁性体と、一対の内側磁性体間に介在されている永久磁石とを具備しており、スラスト方向に関してロール体を支持すべく永久磁石の磁力に基づいてロール体と一対の内側磁性体とが互いに引き合う力を生じさせるようになっている。
【０００９】
本発明のロール装置によれば、特に、磁性軸受手段は、外周面でロール体の内周面に隙間をもって対面していると共に軸体に装着されている一対の内側磁性体と、一対の内側磁性体間に介在されている永久磁石とを具備しており、スラスト方向に関してロール体を支持すべく永久磁石の磁力に基づいてロール体と一対の内側磁性体とが互いに引き合う力を生じさせるようになっているために、静圧気体軸受手段によってロール体をラジアル方向に関して支持する一方、磁性軸受手段によってロール体をスラスト方向に関して支持することができ、而して、装置の低廉化、エア消費量の削減を図り得、また、ロール体自体が内側磁性体に対面する外側磁性体としての機能を有している磁性体からなるために、内側磁性体に対面する外側磁性体を別個にロール体に設ける必要をなくすことができて部品点数を削減し得、ロール装置の組み立て工数を減少し得、更に、例えば、組み立て時において外側磁性体とロール体との芯ズレが生じることをなくして、ラジアル方向の磁気による吸着力が不均一となってラジアル方向の負荷容量が低下する虞をなくし得る。
【００１０】
本発明の他の態様のロール装置は、中空のロール体と、このロール体の中空部に隙間をもって挿通されている軸体と、ラジアル方向に関してロール体を静圧気体によって支持すべくロール体と軸体との間に介在されている静圧気体軸受手段と、スラスト方向に関してロール体を磁力によって支持する磁性軸受手段とを具備しており、磁性軸受手段は、ロール体の内周面に嵌着された外側磁性体と、外周面で外側磁性体の内周面に隙間をもって対面していると共に軸体に装着されている一対の内側磁性体と、一対の内側磁性体間に介在されている永久磁石とを具備しており、スラスト方向に関してロール体を支持すべく永久磁石の磁力に基づいて外側磁性体と一対の内側磁性体とが互いに引き合う力を生じさせるようになっている。
【００１１】
本発明の他の態様のロール装置によれば、特に、磁性軸受手段は、ロール体の内周面に嵌着された外側磁性体と、外周面で外側磁性体の内周面に隙間をもって対面していると共に軸体に装着されている一対の内側磁性体と、一対の内側磁性体間に介在されている永久磁石とを具備しており、スラスト方向に関してロール体を支持すべく永久磁石の磁力に基づいて外側磁性体と一対の内側磁性体とが互いに引き合う力を生じさせるようになっているために、静圧気体軸受手段によってロール体をラジアル方向に関して支持する一方、磁性軸受手段によってロール体をスラスト方向に関して支持することができ、而して、装置の低廉化、エア消費量の削減を図り得、また、外側磁性体がロール体の内周面に嵌着されているために、外側磁性体を予めロール体に嵌着させて一体物としておくことができて、ロール体に対する軸体、静圧気体軸受手段及び磁性軸受手段の組み立て工数を減少させ得、加えて、ロール体及び外側磁性体の芯出しを予め精確に行い得、組み立て時において外側磁性体とロール体との芯ズレが生じることをなくして、ラジアル方向の磁気による吸着力が不均一となってラジアル方向の負荷容量が低下する虞をなくし得る。
【００１２】
本発明の更に他の態様のロール装置は、中空のロール体と、このロール体の中空部に隙間をもって挿通されている軸体と、ラジアル方向に関してロール体を静圧気体によって支持すべくロール体と軸体との間に介在されている静圧気体軸受手段と、スラスト方向に関してロール体と磁力によって支持する磁性軸受手段とを具備しており、磁性軸受手段は、ロール体の端部に装着された外側磁性体と、外周面で外側磁性体の内周面に隙間をもって対面していると共に軸体に装着されている一対の内側磁性体と、一対の内側磁性体間に介在されている永久磁石とを具備しており、スラスト方向に関してロール体を支持すべく永久磁石の磁力に基づいて外側磁性体と一対の内側磁性体とが互いに引き合う力を生じさせるようになっており、静圧気体軸受手段は、ロール体の内周面に対して環状の軸受隙間をもって対面しているラジアル軸受面を有していると共に軸体に固着されている円筒状の軸受体と、ラジアル軸受面から軸受隙間に供給すべき気体を給気することができるように軸受体に形成されている給気通路と、軸体に形成されていると共に給気通路に気体を供給することができるように当該給気通路に連通した供給通路とを具備している。
【００１３】
本発明の更に他の態様のロール装置によれば、特に、磁性軸受手段は、ロール体の端部に装着された外側磁性体と、外周面で外側磁性体の内周面に隙間をもって対面していると共に軸体に装着されている一対の内側磁性体と、一対の内側磁性体間に介在されている永久磁石とを具備しており、スラスト方向に関してロール体を支持すべく永久磁石の磁力に基づいて外側磁性体と一対の内側磁性体とが互いに引き合う力を生じさせるようになっているために、静圧気体軸受手段によってロール体をラジアル方向に関して支持する一方、磁性軸受手段によってロール体をスラスト方向に関して支持することができ、而して、装置の低廉化、エア消費量の削減を図り得、また、静圧気体軸受手段は、ロール体の内周面に対して環状の軸受隙間をもって対面しているラジアル軸受面を有していると共に軸体に固着されている円筒状の軸受体と、ラジアル軸受面から軸受隙間に供給すべき気体を給気することができるように軸受体に形成されている給気通路と、軸体に形成されていると共に給気通路に気体を供給することができるように当該給気通路に連通した供給通路とを具備しているために、例えば、静圧気体軸受手段の軸受本体の一方の端面で開口するように当該軸受本体に気体の供給通路を設置した場合に比べて、磁性軸受手段をロール体の両端面に設けることができるようになり、スラスト方向の負荷容量を増大させることができる。
【００１４】
本発明の上述のロール装置及び他の態様のロール装置では、静圧気体軸受手段は、ロール体の内周面に対して環状の軸受隙間をもって対面しているラジアル軸受面を有していると共に軸体に固着されている円筒状の軸受体と、ラジアル軸受面から軸受隙間に供給すべき気体を給気することができるように軸受体に形成されている給気通路と、軸体に形成されていると共に給気通路に気体を供給することができるように当該給気通路に連通した供給通路とを具備していてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、装置の低廉化、エア消費量の削減を図り得ると共に、部品点数を削減し得、組み立て工数を減少し得、しかも、ラジアル方向の磁気による吸着力が不均一となってラジアル方向の負荷容量が低下する虞をなくし得るロール装置を提供し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態の例を正面視した一部断面全体説明図である。
【図２】図１に示す例の一部断面説明図である。
【図３】図１に示す例のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面矢視説明図である。
【図４】図１に示す例のＩＶ−ＩＶ線断面矢視説明図である。
【図５】図１に示す例のＶ−Ｖ線断面矢視説明図である。
【図６】図１に示す例のＶＩ−ＶＩ線断面矢視説明図である。
【図７】図１に示す例の主に磁性軸受手段の拡大説明図である。
【図８】本発明の実施の形態の他の例の断面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に本発明を、図に示す好ましい実施の形態の例に基づいて更に詳細に説明する。なお、本発明はこれら例に何等限定されないのである。
【実施例】
【００１８】
図１から図７において、本例のロール装置１は、中空のロール体２と、ロール体２の中空部に隙間３をもって挿通されている軸体４と、ラジアル方向に関してロール体２を静圧気体によって支持すべくロール体２と軸体４との間に介在されている静圧気体軸受手段７及び８と、スラスト方向に関してロール体２を磁力によって支持する磁性軸受手段９及び１０とを具備している。
【００１９】
静圧気体軸受手段７及び磁性軸受手段９は、ロール体２の一端部５側に、静圧気体軸受手段８及び磁性軸受手段１０は、ロール体２の他端部６側に夫々配されている。静圧気体軸受手段７及び磁性軸受手段９は、静圧気体軸受手段８及び磁性軸受手段１０と夫々同様に形成されているので、以下、一端部５側に配された静圧気体軸受手段７及び磁性軸受手段９について詳細に説明し、他端部６側に配された静圧気体軸受手段８及び磁性軸受手段１０については図１に適宜符号ａを付してこれらの詳細な説明を省略する。尚、磁性軸受手段９は、当該磁性軸受手段９に隣接する静圧気体軸受手段７に対して一端部５側に配されており、磁性軸受手段１０は、当該磁性軸受手段１０に隣接する静圧気体軸受手段８に対して他端部６側に配されている。
【００２０】
ロール体２は、円筒状の磁性体からなり、その内周面１２で静圧気体軸受手段７及び８並びに磁性軸受手段９及び１０に対して環状の軸受隙間３１及び環状の隙間６４をもって対面している。
【００２１】
軸体４は、円柱状であり、その一端部２１がロール体２の一端部５から突出しており、当該一端部２１で支持フレーム１５等に固定支持されている。軸体４の他端部２２は、ロール体２の他端部６から突出しており、当該他端部２２で支持フレーム１５等に固定支持されている。軸体４は、本例では支持フレーム１５等に両持ち支持されているが、例えば、一端部２１又は他端部２２だけが片持ち支持されていてもよい。軸体４には静圧気体軸受手段７及び８並びに磁性軸受手段９及び１０が取り付けられている。軸体４の外周面２０はロール体２の内周面１２に対して隙間３をもって対面している。静圧気体軸受手段７及び８間に位置する軸体４の外周部分は拡径されている。
【００２２】
静圧気体軸受手段７は、ロール体２の内周面１２に対して環状の軸受隙間３１をもって対面しているラジアル軸受面３２を有していると共に軸体４に固着されている円筒状の軸受体３６と、ラジアル軸受面３２から軸受隙間３１に供給すべき気体を給気することができるように、軸受体３６に形成されている給気通路４４と、給気通路４４に気体を供給することができるように当該給気通路４４に連通して軸体４に形成されている供給通路４５とを具備している。
【００２３】
軸受体３６は、内周面５１で軸体４の外周面２０に固着されている円筒状の本体５５と、本体５５の外周面５２に接合されている多孔質体としての円筒状の多孔質金属焼結層５６とを具備している。
【００２４】
多孔質金属焼結層５６は、その全表面の無秩序な多数の部位で開口すると共に無秩序に互いに連通する多数の細孔を内部に有している。ラジアル軸受面３２は、多孔質金属焼結層５６の支持すべきロール体２の内周面１２に対面して露出する外周面からなる。
【００２５】
多孔質金属焼結層５６は、４重量％以上１０重量％以下の錫と、１０重量％以上４０重量％以下のニッケルと、０．１重量％以上０．５重量％未満の燐と、２重量％以上１０重量％以下の無機物質粒子と、残部が銅とからなっていてもよい。多孔質金属焼結層に分散含有される無機物質粒子は、黒鉛、窒化ホウ素、フッ化黒鉛、フッ化カルシウム、酸化アルミニウム、酸化ケイ素及び炭化ケイ素のうちの少なくとも一つからなっていてもよい。
【００２６】
給気通路４４は、軸受体３６の本体５５の外周面５２に形成された複数の環状通路７１及び７２と、軸方向に伸びて本体５５内に形成されており、環状通路７１及び７２に連通していると共に供給通路４５に連通している連通路７６とを具備している。供給通路４５は、軸方向に伸びて軸体４内に形成されており、一端部２１で開口していると共に連通路７６に連通している。斯かる給気通路４４では、一端部２１から供給通路４５を介して供給される気体（圧縮気体）が連通路７６に供給され、連通路７６に供給された気体が環状通路７１及び７２に流入され、当該流入された気体を多孔質金属焼結層５６に供給することで、軸受隙間３１に気体を供給する。尚、ロール体２の一端部５側に設けられた静圧気体軸受手段７の供給通路４５とロール体２の他端部６側に設けられた静圧気体軸受手段８の供給通路（図示せず）とは互いに連通している。
【００２７】
本例のロール装置１は、多孔質金属焼結層５６及び５６ａを夫々有した静圧気体軸受手段７及び８を具備しているが、これらに代えて、例えば、軸受体３６及び３６ａに形成された自成絞り通路を介して静圧気体を軸受隙間３１に供給してロール体２をラジアル方向に関して非接触支持する自成絞り型の静圧気体軸受手段を具備していてもよい。
【００２８】
磁性軸受手段９は、外周面６２でロール体２の内周面１２に環状の隙間６４をもって対面していると共に軸体４に装着されている環状の一対の内側磁性体６５及び６６と、一対の内側磁性体６５及び６６間に介在されている永久磁石、本例では中空円板状の一つの永久磁石６７とを具備しており、スラスト方向に関してロール体２を支持すべく永久磁石６７の磁力に基づいてロール体２と一対の内側磁性体６５及び６６とが互いに引き合う力を生じさせるようになっている。隙間６４は軸受隙間３１に隣接配置されている。
【００２９】
ロール体２には、その一端部５側において内側磁性体６５に向かって突出して当該ロール体２の内周面１２に形成された環状凸部８２と、その一端部５側において内側磁性体６６に向かって突出して当該ロール体２の内周面１２に形成された環状凸部８３とが形成されている。
【００３０】
環状凸部８２及び８３は互いに同形状であり、環状凸部８２は環状凸部８３に対して一端部５側に位置している。環状凸部８２及び８３間と環状凸部８３及び軸受体３６間との夫々には環状の凹溝８４及び８５が形成されている。凹溝８４は永久磁石６７に対面しており、凹溝８５は後述の環状スペーサ８０に対面している。本例の環状凸部８２及び８３には例えば面取りが施されていてもよい。環状凸部８２及び８３の内側磁性体６５及び６６の外周面６２に対面する面は平坦面からなっていてもよい。
【００３１】
内側磁性体６５は、内側磁性体６６に対して一端部５側に位置しており、内側磁性体６５の外周面６２は環状凸部８２に、内側磁性体６６の外周面６２は環状凸部８３に夫々環状の隙間６４をもって対面している。
【００３２】
内側磁性体６５及び６６の夫々は、中空円板状であり、中空部において軸体４に夫々固着されている。内側磁性体６５及び６６の夫々の外周面６２には面取りが施されていてもよい。内側磁性体６５及び６６の夫々の外周面６２は、環状凸部８２及び８３の夫々に隙間６４をもって対面する平坦面からなっていてもよい。尚、内側磁性体６６は、環状スペーサ８０を介して軸受体３６に取り付けられている。
【００３３】
永久磁石６７は、一端面８６がＮ極、他端面８８がＳ極となっている。内側磁性体６５及び６６は、当該永久磁石６７の磁力に基づいて磁性を帯び、これにより、内側磁性体６５の外周面６２がＮ極、内側磁性体６６の外周面６２がＳ極となる。ロール体２の一端部５は、当該複数の永久磁石６７の磁力に基づいて磁性を帯び、これにより、環状凸部８２がＳ極、環状凸部８３がＮ極となる。従って、磁性軸受手段９には、例えば図７に示すように磁束６８が生じて、環状凸部８２と内側磁性体６５の外周面６２との間に引き合い力が生じると共に環状凸部８３と内側磁性体６６の外周面６２との間に引き合い力が生じる。斯かる引き合い力は、ロール体２の軸体４に対するスラスト方向の変位に伴って増大するため、ロール体２はスラスト方向に関して磁力によって支持されることになる。このように、磁性軸受手段９は、スラスト方向に関してロール体２を支持すべく永久磁石６７の磁力に基づいてロール体２の一端部５と一対の内側磁性体６５及び６６とが互いに引き合う力を生じさせるようになっている。尚、磁性軸受手段１０もまた、磁性軸受手段９と同様に、スラスト方向に関してロール体２を支持すべく永久磁石６７ａの磁力に基づく引き合い力を生じさせるようになっている。
【００３４】
磁性軸受手段９及び１０は、一つの中空円板状の永久磁石６７及び６７ａを夫々具備しているが、これに代えて、例えば円周方向に並んだ複数の永久磁石を具備していてもよい。
【００３５】
斯かるロール装置１では、夫々の給気通路４４から多孔質金属焼結層５６及び５６ａに給気されることによりラジアル軸受面３２及び３２ａから軸受隙間３１及び３１ａに気体が供給され、而して、静圧気体軸受手段７及び８によりロール体２を非接触にてＲ方向に回転自在に支持する。また、ロール体２は、上述のように、磁性軸受手段９及び１０の磁力により横方向に関して非接触にてＲ方向に回転自在に支持され、これにより、ロール体２の軸体４に対する横方向の位置ずれは禁止される。ロール装置１では、スラスト方向に関するロール体２の支持におけるエア消費は生じないので、ロール体２を支持する際のエア消費量を抑えることができる。
【００３６】
本例のロール装置１によれば、中空のロール体２と、ロール体２の中空部に隙間３をもって挿通されている軸体４と、ラジアル方向に関してロール体２を静圧気体によって支持すべくロール体２と軸体４との間に介在されている静圧気体軸受手段７及び８と、スラスト方向に関してロール体２を磁力によって支持する磁性軸受手段９及び１０とを具備しており、ロール体２は、磁性体からなり、磁性軸受手段９は、外周面６２でロール体２の内周面１２に環状の隙間６４をもって対面していると共に軸体４に装着されている一対の内側磁性体６５及び６６と、一対の内側磁性体６５及び６６間に介在されている永久磁石６７とを具備しており、スラスト方向に関してロール体２を支持すべく永久磁石６７の磁力に基づいてロール体２と一対の内側磁性体６５及び６６とが互いに引き合う力を生じさせるようになっており、磁性軸受手段１０は、外周面６２でロール体２の内周面１２に隙間３をもって対面していると共に軸体４に装着されている一対の内側磁性体６５ａ及び６６ａと、一対の内側磁性体６５ａ及び６６ａ間に介在されている永久磁石６７ａとを具備しており、スラスト方向に関してロール体２を支持すべく永久磁石６７ａの磁力に基づいてロール体２と一対の内側磁性体６５ａ及び６６ａとが互いに引き合う力を生じさせるようになっているために、静圧気体軸受手段７及び８によってロール体２をラジアル方向に関して支持する一方、磁性軸受手段９及び１０によってロール体２をスラスト方向に関して支持することができ、而して、装置の低廉化、エア消費量の削減を図り得、また、ロール体２自体が内側磁性体６５及び６６並びに内側磁性体６５ａ及び６６ａに対面する外側磁性体としての機能を有している磁性体からなるために、内側磁性体６５及び６６並びに内側磁性体６５ａ及び６６ａに対面する外側磁性体をロール体２とは別個にロール体２に設ける必要をなくすことができて部品点数を削減し得、ロール装置１の組み立て工数を減少し得、更に、組み立て時において外側磁性体とロール体２との芯ズレが生じることをなくし得て、ラジアル方向の磁気による吸着力が不均一となってラジアル方向の負荷容量が低下する虞をなくし得る。
【００３７】
本例の他の態様の図８に示すロール装置１０１は、ロール体２を除きロール装置１と同様に形成されており、非磁性体からなる中空のロール体１０２を具備している。ロール装置１０１の磁性軸受手段９は、ロール体１０２の一端部５における内周面１２の部位に嵌着された外側磁性体１０３を更に具備しており、ロール装置１０１の磁性軸受手段１０は、上述のロール装置１０１の磁性軸受手段９と同様に、ロール体１０２の他端部６における内周面１２の部位に嵌着された外側磁性体（図示せず）を更に具備している。
【００３８】
ロール体１０２の内周面１２は、その一端部５及び他端部６において拡径されており、外側磁性体１０３は当該拡径された一端部５に、ロール装置１０１の磁性軸受手段１０の外側磁性体は当該拡径された他端部６に夫々嵌着されている。
【００３９】
外側磁性体１０３には、上述の環状凸部８２及び８３並びに凹溝８４及び８５が形成されている。ロール装置１０１の磁性軸受手段１０の外側磁性体は外側磁性体１０３と同様に形成されている。
【００４０】
斯かるロール装置１０１の磁性軸受手段９及び１０は、スラスト方向に関してロール体１０２を支持すべく永久磁石６７及び６７ａの磁力に基づいて外側磁性体１０３及び前記磁性軸受手段１０の外側磁性体と内側磁性体６５及び６６並びに６５ａ及び６６ａとが互いに引き合う力を生じさせるようになっている。
【００４１】
ロール装置１０１によれば、ロール装置１と同様に、静圧気体軸受手段７及び８によってロール体１０２をラジアル方向に関して支持する一方、磁性軸受手段９及び１０によってロール体１０２をスラスト方向に関して支持することができ、而して、装置の低廉化、エア消費量の削減を図り得、また、外側磁性体１０３及びロール装置１０１の磁性軸受手段１０の外側磁性体がロール体１０２の内周面１２に嵌着されているために、外側磁性体１０３及びロール装置１０１の磁性軸受手段１０を予めロール体１０２に嵌着させて一体物としておくことができて、ロール体１０２に対する軸体４、静圧気体軸受手段７及び８並びに磁性軸受手段９及び１０の組み立て工数を減少させ得、加えて、ロール体１０２並びに外側磁性体１０３及びロール装置１０１の磁性軸受手段１０の外側磁性体の芯出しを予め簡単に且つ精確に行い得、組み立て時において外側磁性体とロール体との芯ズレが生じることをなくして、ラジアル方向の磁気による吸着力が不均一となってラジアル方向の負荷容量が低下する虞をなくし得る。
【００４２】
本例の更に他の態様のロール装置（図示せず）は、非磁性体からなるロール体の両端部に外側磁性体が装着されており、斯かる事項を除いてはロール装置１及び１０１と同様に形成されている。斯かるロール装置並びにロール装置１及び１０１の夫々によれば、特に、静圧気体軸受手段７及び８は、ロール体２（１０２）の内周面１２に対して環状の軸受隙間３１及び３１ａをもって対面しているラジアル軸受面３２及び３２ａを有していると共に軸体４に固着されている円筒状の軸受体３６及び３６ａと、ラジアル軸受面３２及び３２ａから軸受隙間３１及び３１ａに供給すべき気体を給気することができるように軸受体３６及び３６ａに形成されている給気通路４４（静圧気体軸受手段８の給気通路は図示せず）と、軸体４に形成されていると共に給気通路４４に気体を供給することができるように当該給気通路４４に連通した供給通路４５（静圧気体軸受手段８の供給通路は図示せず）とを具備しているために、例えば、静圧気体軸受手段７及び８の軸受体３６及び３６ａのどちらか一方に気体の供給通路を設置した場合に比べて、静圧気体軸受手段７の一端部５側に設けられている磁性軸受手段９に加えて、磁性軸受手段９と同様に形成されていると共に、静圧気体軸受手段８の他端部６側に隣接して設けられた磁性軸受手段１０とを、備えられるようになる。
【００４３】
また、ロール装置１及び１０１並びに前記本例の更に他の態様のロール装置は、上述の事項に加えて、静圧気体軸受手段７の一端部５側に隣接して設けられた磁性軸受手段９と同様に形成されていると共に当該静圧気体軸受手段７の他端部側に隣接して設けられた他の磁性軸受手段（図示せず）と、静圧気体軸受手段８の一端部６側に隣接して設けられた磁性軸受手段１０と同様に形成されていると共に、当該静圧気体軸受手段８の他端部側に隣接して設けられた他の磁性軸受手段（図示せず）とを更に具備していてもよく、斯かる場合にはスラスト方向の負荷容量を更に増大させることができる。
【符号の説明】
【００４４】
１、１０１ ロール装置
２、１０２ ロール体
４ 軸体
７、８ 静圧気体軸受手段
９、１０ 磁性軸受手段
６４ 隙間
６５、６６、６５ａ、６６ａ 内側磁性体
６７、６７ａ 永久磁石
３１、３１ａ 軸受隙間
３２、３２ａ ラジアル軸受面
４４ 給気通路
４５ 供給通路
１０３ 外側磁性体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空のロール体と、このロール体の中空部に隙間をもって挿通されている軸体と、ラジアル方向に関してロール体を静圧気体によって支持すべくロール体と軸体との間に介在されている静圧気体軸受手段と、スラスト方向に関してロール体を磁力によって支持する磁性軸受手段とを具備しており、ロール体は、磁性体からなり、磁性軸受手段は、外周面でロール体の内周面に隙間をもって対面していると共に軸体に装着されている一対の内側磁性体と、一対の内側磁性体間に介在されている永久磁石とを具備しており、スラスト方向に関してロール体を支持すべく永久磁石の磁力に基づいてロール体と一対の内側磁性体とが互いに引き合う力を生じさせるようになっているロール装置。
【請求項２】
中空のロール体と、このロール体の中空部に隙間をもって挿通されている軸体と、ラジアル方向に関してロール体を静圧気体によって支持すべくロール体と軸体との間に介在されている静圧気体軸受手段と、スラスト方向に関してロール体を磁力によって支持する磁性軸受手段とを具備しており、磁性軸受手段は、ロール体の内周面に嵌着された外側磁性体と、外周面で外側磁性体の内周面に隙間をもって対面していると共に軸体に装着されている一対の内側磁性体と、一対の内側磁性体間に介在されている永久磁石とを具備しており、スラスト方向に関してロール体を支持すべく永久磁石の磁力に基づいて外側磁性体と一対の内側磁性体とが互いに引き合う力を生じさせるようになっているロール装置。
【請求項３】
中空のロール体と、このロール体の中空部に隙間をもって挿通されている軸体と、ラジアル方向に関してロール体を静圧気体によって支持すべくロール体と軸体との間に介在されている静圧気体軸受手段と、スラスト方向に関してロール体と磁力によって支持する磁性軸受手段とを具備しており、磁性軸受手段は、ロール体の端部に装着された外側磁性体と、外周面で外側磁性体の内周面に隙間をもって対面していると共に軸体に装着されている一対の内側磁性体と、一対の内側磁性体間に介在されている永久磁石とを具備しており、スラスト方向に関してロール体を支持すべく永久磁石の磁力に基づいて外側磁性体と一対の内側磁性体とが互いに引き合う力を生じさせるようになっており、静圧気体軸受手段は、ロール体の内周面に対して環状の軸受隙間をもって対面しているラジアル軸受面を有していると共に軸体に固着されている円筒状の軸受体と、ラジアル軸受面から軸受隙間に供給すべき気体を給気することができるように軸受体に形成されている給気通路と、軸体に形成されていると共に給気通路に気体を供給することができるように当該給気通路に連通した供給通路とを具備しているロール装置。
【請求項４】
静圧気体軸受手段は、ロール体の内周面に対して環状の軸受隙間をもって対面しているラジアル軸受面を有していると共に軸体に固着されている円筒状の軸受体と、ラジアル軸受面から軸受隙間に供給すべき気体を給気することができるように軸受体に形成されている給気通路と、軸体に形成されていると共に給気通路に気体を供給することができるように当該給気通路に連通した供給通路とを具備している請求項１又は２に記載のロール装置。
【請求項５】
一対の内側磁性体に対面しているロール本体の内周面の部位は拡径されており、外側磁性体は、ロール本体の内周面の前記拡径された部位に嵌着されている請求項２に記載のロール装置。
【請求項１】
中空のロール体と、このロール体の中空部に隙間をもって挿通されている軸体と、ラジアル方向に関してロール体を静圧気体によって支持すべくロール体と軸体との間に介在されている静圧気体軸受手段と、スラスト方向に関してロール体を磁力によって支持する磁性軸受手段とを具備しており、ロール体は、磁性体からなり、磁性軸受手段は、外周面でロール体の内周面に隙間をもって対面していると共に軸体に装着されている一対の内側磁性体と、一対の内側磁性体間に介在されている永久磁石とを具備しており、スラスト方向に関してロール体を支持すべく永久磁石の磁力に基づいてロール体と一対の内側磁性体とが互いに引き合う力を生じさせるようになっているロール装置。
【請求項２】
中空のロール体と、このロール体の中空部に隙間をもって挿通されている軸体と、ラジアル方向に関してロール体を静圧気体によって支持すべくロール体と軸体との間に介在されている静圧気体軸受手段と、スラスト方向に関してロール体を磁力によって支持する磁性軸受手段とを具備しており、磁性軸受手段は、ロール体の内周面に嵌着された外側磁性体と、外周面で外側磁性体の内周面に隙間をもって対面していると共に軸体に装着されている一対の内側磁性体と、一対の内側磁性体間に介在されている永久磁石とを具備しており、スラスト方向に関してロール体を支持すべく永久磁石の磁力に基づいて外側磁性体と一対の内側磁性体とが互いに引き合う力を生じさせるようになっているロール装置。
【請求項３】
中空のロール体と、このロール体の中空部に隙間をもって挿通されている軸体と、ラジアル方向に関してロール体を静圧気体によって支持すべくロール体と軸体との間に介在されている静圧気体軸受手段と、スラスト方向に関してロール体と磁力によって支持する磁性軸受手段とを具備しており、磁性軸受手段は、ロール体の端部に装着された外側磁性体と、外周面で外側磁性体の内周面に隙間をもって対面していると共に軸体に装着されている一対の内側磁性体と、一対の内側磁性体間に介在されている永久磁石とを具備しており、スラスト方向に関してロール体を支持すべく永久磁石の磁力に基づいて外側磁性体と一対の内側磁性体とが互いに引き合う力を生じさせるようになっており、静圧気体軸受手段は、ロール体の内周面に対して環状の軸受隙間をもって対面しているラジアル軸受面を有していると共に軸体に固着されている円筒状の軸受体と、ラジアル軸受面から軸受隙間に供給すべき気体を給気することができるように軸受体に形成されている給気通路と、軸体に形成されていると共に給気通路に気体を供給することができるように当該給気通路に連通した供給通路とを具備しているロール装置。
【請求項４】
静圧気体軸受手段は、ロール体の内周面に対して環状の軸受隙間をもって対面しているラジアル軸受面を有していると共に軸体に固着されている円筒状の軸受体と、ラジアル軸受面から軸受隙間に供給すべき気体を給気することができるように軸受体に形成されている給気通路と、軸体に形成されていると共に給気通路に気体を供給することができるように当該給気通路に連通した供給通路とを具備している請求項１又は２に記載のロール装置。
【請求項５】
一対の内側磁性体に対面しているロール本体の内周面の部位は拡径されており、外側磁性体は、ロール本体の内周面の前記拡径された部位に嵌着されている請求項２に記載のロール装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−９７７９３（Ｐ２０１２−９７７９３Ａ）
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２４４７９３（Ｐ２０１０−２４４７９３）
【出願日】平成２２年１０月２９日（２０１０．１０．２９）
【出願人】（０００１０３６４４）オイレス工業株式会社 (384)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月２９日（２０１０．１０．２９）
【出願人】（０００１０３６４４）オイレス工業株式会社 (384)
【Ｆターム（参考）】
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