説明

静圧気体軸受

【課題】回転軸の撓みを減少させることができて大形のガラス基板等の板状物を搬送することができ、しかも、回転軸を回転させるための駆動力の増大を生じさせない板状物の搬送装置の回転軸支持用の静圧気体軸受を提供すること。
【解決手段】静圧気体軸受1は、回転軸6の円筒状外周面5に対して隙間9をもって対面する半割円筒状受面10を有した半割円柱状の軸受本体11と、半割円筒状受面10に形成された複数の気体噴出口41を有していると共に回転軸6の円筒状外周面5と半割円筒状受面10との隙間9に複数の気体噴出口41から気体を供給する気体供給手段13と、相互に滑動自在に接している凸球面14及び凹球面15を有しており、凸球面14及び凹球面15の相互の滑動により軸受本体11を揺動自在に支持する軸受支持体16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、FPD(フラットパネルディスプレイ)用の薄いガラス基板等の板状物を回転軸に装着された搬送ローラの回転により搬送する板状物の搬送装置の前記回転軸を非接触にて回転自在に支持する静圧気体軸受に関する。
【背景技術】
【0002】
【特許文献1】特開2004−196482号公報
【0003】
例えば特許文献1においては、軸方向が搬送すべき板状物の搬送方向に対して直交していると共に、両端で回転自在に支持されて搬送方向に沿って並設された複数の回転軸を回転させることにより当該複数の回転軸の夫々に固着された搬送ローラ上の板状物を搬送する板状物の搬送装置が提案されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、斯かる板状物の搬送装置では、大型化の進むFPD等の大形薄板状のガラス基板等の板状物を搬送することができるように、軸方向において長い回転軸を用いると、回転軸に比較的大きな撓みが生じる虞があり、これにより、搬送すべき板状物に上下振れや、板状物と搬送ローラとの接触及び離反の繰り返しによる発塵が生じ得る。また、回転軸の前記撓みを減少させるために回転軸の径を大きくして回転軸自体の剛性を高めるという手段を採る場合には、回転軸を回転させるためにより大きな駆動力が必要となり、装置の大型化を招来する虞がある。
【0005】
本発明は、前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、回転軸の撓みを減少させることができて大形のガラス基板等の板状物を搬送することができ、しかも、回転軸を回転させるための駆動力の増大を生じさせない板状物の搬送装置の回転軸支持用の静圧気体軸受を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の静圧気体軸受は、両端で回転自在に支持されて板状物の搬送方向に沿って並んで配されていると共に軸方向が搬送方向に対して夫々直交している円筒状外周面を有した複数の回転軸と、板状物を搬送すべく複数の回転軸の回転により回転されるように複数の回転軸に装着された搬送ローラとを具備している板状物の搬送装置の前記複数の回転軸を回転自在に支持するための静圧気体軸受であって、回転軸の円筒状外周面に対して隙間をもって対面する半割円筒状受面を有した軸受本体と、半割円筒状受面に形成された複数の気体噴出口を有していると共に回転軸の円筒状外周面と半割円筒状受面との隙間に複数の気体噴出口から気体を供給する気体供給手段とを具備している。
【0007】
本発明の静圧気体軸受によれば、特に、回転軸の円筒状外周面に対して隙間をもって対面する半割円筒状受面を有しているために、板状物の搬送装置の回転軸を回転させるための駆動力の増大を生じさせないと共に、回転軸の撓みを減少させることができて大形の板状物を搬送することができ、また、例えば内周面で回転軸を回転自在に支持する筒状の静圧気体軸受の取り付け及び取り外し作業よりも、簡単に取り付け及び取り外し作業を行い得る。
【0008】
本発明の静圧気体軸受の好ましい例では、半割円筒状受面は、回転軸の曲率半径と同等の曲率半径を有していてもよく、回転軸の曲率半径よりも大きな曲率半径を有していてもよい。このような好ましい例によれば、半割円筒状受面の軸方向に伸びた両縁部と回転軸との隙間を半割円筒状受面の底部と回転軸との隙間よりも狭めることができて所謂絞りを形成することができ、回転軸をより好適に非接触にて回転自在に支持し得る。
【0009】
本発明の静圧気体軸受の好ましい例では、気体供給手段は、軸方向に伸びて軸受本体に夫々形成されていると共に軸受本体の一方の端面で夫々開口している複数の気体流路と、複数の気体流路の夫々を気体噴出口に連通させるべく気体流路から気体噴出口に向かって半割円筒状受面の曲率中心を中心として放射状に伸びている気体噴出用流路と、軸受本体の一方の端面側において複数の気体流路を互いに連通させるための連通用溝を有していると共に軸受本体の一方の端面に取り外し自在に装着される流路連通部材とを具備している。このような好ましい例によれば、気体噴出用流路を通じて気体噴出口から好適に気体を噴出して、回転軸の円筒状外周面と半割円筒状受面との隙間に気体を供給することができる。
【0010】
本発明の静圧気体軸受の好ましい例では、相互に滑動自在に接している凸球面及び凹球面を有しており、凸球面及び凹球面の相互の滑動により軸受本体を揺動自在に支持する軸受支持体を更に具備している。このような好ましい例によれば、軸受本体の揺動による半割円筒状受面の回転軸の円筒状外周面に対する不意の接触を防止し得ると共に組付け時のミスアライメントをキャンセルすることができる。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、回転軸の撓みを減少させることができて大形のガラス基板等の板状物を搬送することができ、しかも、回転軸を回転させるための駆動力の増大を生じさせない板状物の搬送装置の回転軸支持用の静圧気体軸受を提供し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
次に、本発明の実施の形態の例を、図に示す例に基づいて更に詳細に説明する。尚、本発明は、これら例に何等限定されないのである。
【0013】
図1から図6において、本例の静圧気体軸受1は、図7及び図8に示すように、両端2及び3でR方向に回転自在に支持されて板状物としての大形薄板状のガラス基板4の搬送方向Xに沿って並んで配されていると共に軸方向Aが搬送方向Xに対して夫々直交している円筒状外周面5を有した複数の回転軸6と、ガラス基板4を搬送すべく複数の回転軸6の回転によりR方向に回転されるように複数の回転軸6に装着された搬送ローラ7とを具備している板状物の搬送装置8の前記複数の回転軸6を非接触にて回転自在に支持するためのものであって、回転軸6の円筒状外周面5に対して隙間9をもって対面する半割円筒状受面10を有した半割円柱状の軸受本体11と、半割円筒状受面10に形成された複数の気体噴出口、本例では十個の気体噴出口41を有していると共に回転軸6の円筒状外周面5と半割円筒状受面10との隙間9に複数の気体噴出口41から気体を供給する気体供給手段13と、相互に滑動自在に接している凸球面14及び凹球面15を有しており、凸球面14及び凹球面15の相互の滑動により軸受本体11を揺動自在に支持する軸受支持体16とを具備している。
【0014】
板状物の搬送装置8は、複数の回転軸6の両端2及び3を回転自在に支持する支持体20を具備している。支持体20は、支持基板21と、搬送方向Xに沿って伸びて支持基板21に夫々固定されていると共に回転軸6の両端2及び3をボールベアリング等からなる接触式の軸受22を介して夫々R方向に回転自在に支持している一対の支持フレーム23及び24とを具備している。支持基板21には、軸受支持体16が取り外し自在に取り付けられている。
【0015】
回転軸6の夫々は、搬送方向Xに直交するY方向におけるガラス基板4の寸法よりも長尺である。回転軸6は、円柱状であってもよいが、軽量化のため円筒状であってもよい。複数の回転軸6は、本例では一端2に歯車等を介して連結された駆動装置の駆動により夫々互いに機械的に同期してR方向に回転されるようになっている。
【0016】
円盤状の搬送ローラ7は、回転軸6の夫々に複数設けられている。回転軸6の夫々に装着される搬送ローラ7の径、幅、個数、軸方向Aの間隔等は、搬送されるべきガラス基板4の寸法等に応じて予め設定されている。搬送ローラ7はその周縁25でガラス基板4の下面26に接触し、回転軸6の回転によってR方向に回転されることにより当該周縁25からガラス基板4に対して搬送方向Xに向かう移動力を与えるようになっている。
【0017】
円筒体を半割にした形状の軸受本体11は、一対の半割円環状の端面31及び32と、端面31から端面32まで伸びた外周面33と、端面31から端面32まで伸びた内周面としての半割円筒状受面10と、外周面33及び半割円筒状受面10の軸方向Aに伸びる端縁に連接している矩形状の平坦面34及び35とを具備している。軸受本体11の外周面33には、軸受支持体16が嵌着される窪み36が形成されている。窪み36は、軸方向Aにおいて軸受本体11の端面32及び流路連通部材46の端面53から同距離離れている。
【0018】
半割円筒状受面10の曲率半径r1は、回転軸6の曲率半径r2と同等であっても、曲率半径r2よりも大きくてもよく、斯かる場合には、半割円筒状受面10の軸方向Aに伸びた両縁部と回転軸6との隙間9を半割円筒状受面10の底部と回転軸6との隙間9よりも狭めることができて所謂絞りを形成することができる。また、曲率半径r1は、曲率半径r2よりも小さい場合には、半割円筒状受面10の底部と回転軸6との隙間9を常に形成することができると共に、半割円筒状受面10の軸方向Aに伸びた両縁部と回転軸6との隙間9を半割円筒状受面10の底部と回転軸6との隙間9よりもより狭めることができる。曲率半径r2は、本例では、回転軸6の両端2及び3間の部位の曲率半径であって、軸方向Aにおいて回転軸6の両端2及び3の夫々から同距離離れた部位37の曲率半径を意味しており、これにより、回転軸に比較的大きな撓みの生じやすい部位、特に回転軸6の軸方向における中央部位を好適に支持し得る。軸受本体11は、半割円筒状受面10が部位37の下側において円筒状外周面5に対して隙間9をもって対面するように板状物の搬送装置8に配設されるようになっている。
【0019】
気体供給手段13は、軸方向Aに伸びて軸受本体11に夫々形成されていると共に軸受本体11の端面31で夫々開口している複数の気体流路、本例では五つの気体流路43と、気体流路43の夫々を複数の気体噴出口41のうちの軸方向Aにおいて互いに対向する二つの気体噴出口41に連通させるべく気体流路43から気体噴出口41に向かって半割円筒状受面10の曲率中心Cを中心として放射状に伸びている気体噴出用流路44と、軸受本体11の端面31側において複数の気体流路43を互いに連通させるための連通用溝45を有していると共に軸受本体11の端面31に取り外し自在に装着される半割円環状の流路連通部材46と、流路連通部材46の連通用溝45に給気口47及び給気管を介して接続されるエアコンプレッサ等からなる気体供給源(図示せず)とを具備している。
【0020】
気体噴出口41及び気体噴出用流路44は互いに同径であり、気体流路43の径よりも小さい。五個の気体噴出口41は、軸方向Aにおいて端面31から所定距離離れており、当該五個の気体噴出口41は、軸受本体11の円周方向において夫々互いに等間隔をもって配されている。他の五個の気体噴出口41は、軸方向Aにおいて端面32から前記所定距離と同距離離れており、当該他の五個の気体噴出口41は、軸受本体11の円周方向において夫々互いに等間隔をもって配されている。
【0021】
五つの気体流路43は、軸受本体11の円周方向において夫々互いに等間隔をもって配されている。気体噴出用流路44は、本例では、曲率中心Cを中心として放射状に伸びているが、例えば静圧気体軸受1に対して隙間9をもって配された回転軸6の円筒状外周面5の曲率中心を中心として放射状に伸びていてもよい。
【0022】
流路連通部材46は、半割円筒状受面10と同曲率を有した内周面51、外周面33と同曲率を有した外周面52、端面31及び32と同形状の半割円環状の端面53及び54並びに内周面51及び外周面52の軸方向Aに伸びる端縁に連接している平坦面55及び56を有している本体57と、端面54に形成された上記の連通用溝45と、端面53に形成されていると共に連通用溝45に連通している上記の給気口47とを具備している。流路連通部材46は、ボルト58を介して軸受本体11に取り外し自在に装着されるようになっている。軸受本体11に装着される流路連通部材46の端面54は、軸受本体11の端面31に密接することにより、連通用溝45において気体流路43の夫々に連通する連通流路を画成する。連通用溝45は、本体57の円周方向に伸びている。
【0023】
軸受支持体16は、凹球面15を有していると共に、軸受本体11の窪み36に嵌着される嵌着体61と、凸球面14を表面に有する球面体62が一端に取り付けられていると共に周面に雄ねじ63が形成された軸体64と、軸体64の雄ねじ63に螺合する一対のナット65及び66とを具備している。軸体64は、支持基板21をナット65及び66により挟むことで当該支持基板21に不動に鉛直方向に伸びて固着されるようになっているが、軸体64自体が支持基板21に螺着されるようになっていてもよい。尚、軸受支持体16は、軸体64に螺合されるロックナット(図示せず)を更に具備していてもよい。嵌着体61は、窪み36に嵌着されることで軸受本体11に対して不動に且つ取り外し自在に嵌着されるようになっている。軸体64と嵌着体61とは、凸球面14と凹球面15との相互の滑動を生じさせることにより軸受本体11を支持基板21及び回転軸6に対して揺動自在に支持している。軸受支持体16は、球面体62の凸球面14で嵌着体61の凹球面15に滑接しているために所謂調芯機能を備えることとなる。
【0024】
尚、軸受本体11には、当該軸受本体11の軸受支持体16からの脱落を防止する脱落防止用のピン71が取り付けられていてもよい。
【0025】
以上の静圧気体軸受1は、回転軸6の部位37の下方において支持基板21に取り付けられ、気体供給手段13により隙間9に気体を供給することにより回転軸6の部位37を非接触にて回転自在に支持する。
【0026】
本例の静圧気体軸受1によれば、特に、回転軸6の円筒状外周面5に対して隙間9をもって対面する半割円筒状受面10を有した軸受本体11と、半割円筒状受面10に形成された複数の気体噴出口41を有していると共に回転軸6の円筒状外周面5と半割円筒状受面10との隙間9に複数の気体噴出口41から気体を供給する気体供給手段13とを具備しているために、板状物の搬送装置8の回転軸6を回転させるための駆動力の増大を生じさせないと共に、回転軸6の撓みを減少させることができて大形の板状物を搬送することができ、また、例えば内周面で回転軸6を回転自在に支持する円筒状の静圧気体軸受(図示せず)の取り付け及び取り外し作業よりも、簡単に取り付け及び取り外し作業を行い得る。
【0027】
本例の静圧気体軸受1によれば、半割円筒状受面10は、回転軸6の曲率半径r2と同等の曲率半径r1を有していてもよく、回転軸6の曲率半径r2よりも大きな曲率半径r1を有していてもよいために、半割円筒状受面10の軸方向Aに伸びた両縁部と回転軸6との隙間9を半割円筒状受面10の底部と回転軸6との隙間9よりも狭めることができて所謂絞りを形成することができ、回転軸6をより好適に非接触にて回転自在に支持し得る。
【0028】
本例の静圧気体軸受1によれば、気体供給手段13は、軸方向Aに伸びて軸受本体11に夫々形成されていると共に軸受本体11の一方の端面31で夫々開口している複数の気体流路43と、複数の気体流路43の夫々を気体噴出口41に連通させるべく気体流路43から気体噴出口41に向かって半割円筒状受面10の曲率中心Cを中心として放射状に伸びている気体噴出用流路44と、軸受本体11の一方の端面31側において複数の気体流路43を互いに連通させるための連通用溝45を有していると共に軸受本体11の一方の端面31に取り外し自在に装着される流路連通部材46とを具備しているために、気体噴出用流路44を通じて気体噴出口41から好適に気体を噴出して、回転軸6の円筒状外周面5と半割円筒状受面10との隙間9に気体を供給することができる。
【0029】
本例の静圧気体軸受1によれば、相互に滑動自在に接している凸球面14及び凹球面15を有しており、凸球面14及び凹球面15の相互の滑動により軸受本体11を揺動自在に支持する軸受支持体16を更に具備しているために、軸受本体11の揺動による半割円筒状受面10の円筒状外周面5に対する不意の接触を防止し得ると共に組付け時のミスアライメントをキャンセルすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0030】
【図1】本発明の実施の形態の例の斜視説明図である。
【図2】図1に示す例の斜視説明図である。
【図3】図1に示す例の断面説明図である。
【図4】図3に示す例のIV−IV線矢視断面説明図である。
【図5】図1に示す例の平面説明図である。
【図6】図1に示す例の底面説明図である。
【図7】本実施の形態の例の静圧気体軸受が設けられた板状物の搬送装置の平面説明図である。
【図8】図7に示す板状物の搬送装置の一部拡大説明図である。
【符号の説明】
【0031】
1 静圧気体軸受
4 ガラス基板
6 回転軸
7 搬送ローラ
8 板状物の搬送装置
9 隙間
10 半割円筒状受面
11 軸受本体
13 気体供給手段
14 凸球面
15 凹球面
16 軸受支持体

【特許請求の範囲】
【請求項1】
両端で回転自在に支持されて板状物の搬送方向に沿って並んで配されていると共に軸方向が搬送方向に対して夫々直交している円筒状外周面を有した複数の回転軸と、板状物を搬送すべく複数の回転軸の回転により回転されるように複数の回転軸に装着された搬送ローラとを具備している板状物の搬送装置の前記複数の回転軸を回転自在に支持するための静圧気体軸受であって、回転軸の円筒状外周面に対して隙間をもって対面する半割円筒状受面を有した軸受本体と、半割円筒状受面に形成された複数の気体噴出口を有していると共に回転軸の円筒状外周面と半割円筒状受面との隙間に複数の気体噴出口から気体を供給する気体供給手段とを具備している静圧気体軸受。
【請求項2】
半割円筒状受面は、回転軸の曲率半径と同等の曲率半径を有している請求項1に記載の静圧気体軸受。
【請求項3】
半割円筒状受面は、回転軸の曲率半径よりも大きな曲率半径を有している請求項1に記載の静圧気体軸受。
【請求項4】
気体供給手段は、軸方向に伸びて軸受本体に夫々形成されていると共に軸受本体の一方の端面で夫々開口している複数の気体流路と、複数の気体流路の夫々を気体噴出口に連通させるべく気体流路から気体噴出口に向かって半割円筒状受面の曲率中心を中心として放射状に伸びている気体噴出用流路と、軸受本体の一方の端面側において複数の気体流路を互いに連通させるための連通用溝を有していると共に軸受本体の一方の端面に取り外し自在に装着される流路連通部材とを具備している請求項1から3のいずれか一項に記載の静圧気体軸受。
【請求項5】
相互に滑動自在に接している凸球面及び凹球面を有しており、凸球面及び凹球面の相互の滑動により軸受本体を揺動自在に支持する軸受支持体を更に具備している請求項1から4のいずれか一項に記載の静圧気体軸受。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【公開番号】特開2008−45652(P2008−45652A)
【公開日】平成20年2月28日(2008.2.28)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−221335(P2006−221335)
【出願日】平成18年8月14日(2006.8.14)
【出願人】(000103644)オイレス工業株式会社 (384)
【Fターム(参考)】