JP2002070870A - 軸受装置 - Google Patents
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- JP2002070870A JP2002070870A JP2000257550A JP2000257550A JP2002070870A JP 2002070870 A JP2002070870 A JP 2002070870A JP 2000257550 A JP2000257550 A JP 2000257550A JP 2000257550 A JP2000257550 A JP 2000257550A JP 2002070870 A JP2002070870 A JP 2002070870A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 軸受メタルの焼き付きを防止でき、軸受寿命
を長くできると共に、製作コストを低減できる軸受装置
を提供する。 【解決手段】 この軸受装置は、内周の支持面4 で回転
軸1 を支持する軸受メタル3 を備え、その軸受メタル3
の支持面4 にＤＬＣ皮膜14を形成したものである。
を長くできると共に、製作コストを低減できる軸受装置
を提供する。 【解決手段】 この軸受装置は、内周の支持面4 で回転
軸1 を支持する軸受メタル3 を備え、その軸受メタル3
の支持面4 にＤＬＣ皮膜14を形成したものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、静圧軸受装置、滑
り軸受装置等の軸受装置に関し、軸受メタルの内周の支
持面にＤＬＣ皮膜を形成したものである。
り軸受装置等の軸受装置に関し、軸受メタルの内周の支
持面にＤＬＣ皮膜を形成したものである。
【０００２】
【従来の技術】回転軸装置、例えば研削盤等の工作機械
の主軸装置には、従来、静圧軸受装置を使用したものが
ある。この主軸装置は、主軸と、この主軸を回転自在に
支持するケルメット等の銅合金製の静圧軸受メタルとを
備え、その静圧軸受メタルの内周の支持面に周方向に複
数個の静圧ポケットを形成し、その静圧ポケットに加圧
流体源から絞りを介して圧力流体を供給して、その圧力
流体の静圧により大きな負荷容量を確保するようにして
いる。
の主軸装置には、従来、静圧軸受装置を使用したものが
ある。この主軸装置は、主軸と、この主軸を回転自在に
支持するケルメット等の銅合金製の静圧軸受メタルとを
備え、その静圧軸受メタルの内周の支持面に周方向に複
数個の静圧ポケットを形成し、その静圧ポケットに加圧
流体源から絞りを介して圧力流体を供給して、その圧力
流体の静圧により大きな負荷容量を確保するようにして
いる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の主軸装置では、
静圧軸受メタルにケルメット等の銅合金製のものを使用
しているため、停電等で加圧流体源が停止する等の異常
が発生した場合に、主軸が静圧軸受メタルの支持面に直
接接触して、静圧軸受メタルが焼き付きを起こす原因と
なっている。また静圧軸受メタルは、現状では鋳造品で
あるため、製作コストが高くなる問題がある。
静圧軸受メタルにケルメット等の銅合金製のものを使用
しているため、停電等で加圧流体源が停止する等の異常
が発生した場合に、主軸が静圧軸受メタルの支持面に直
接接触して、静圧軸受メタルが焼き付きを起こす原因と
なっている。また静圧軸受メタルは、現状では鋳造品で
あるため、製作コストが高くなる問題がある。
【０００４】本発明は、このような従来の問題点に鑑
み、軸受メタルの焼き付きを防止でき、軸受寿命を長く
できると共に、製作コストを低減できる軸受装置を提供
することを目的とする。
み、軸受メタルの焼き付きを防止でき、軸受寿命を長く
できると共に、製作コストを低減できる軸受装置を提供
することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、内周の支持面
で回転軸を支持する軸受メタルを備えた軸受装置におい
て、前記軸受メタルの前記支持面にＤＬＣ皮膜を形成し
たものである。
で回転軸を支持する軸受メタルを備えた軸受装置におい
て、前記軸受メタルの前記支持面にＤＬＣ皮膜を形成し
たものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施形態を図面
に基づいて詳述する。図１及び図２は本発明を研削盤の
静圧軸受装置式の主軸装置に採用した第１の実施形態を
例示する。図１において、1 は研削盤のベッド上に設け
られた主軸台、2 は主軸台1 に保持された主軸である。
に基づいて詳述する。図１及び図２は本発明を研削盤の
静圧軸受装置式の主軸装置に採用した第１の実施形態を
例示する。図１において、1 は研削盤のベッド上に設け
られた主軸台、2 は主軸台1 に保持された主軸である。
【０００７】主軸2 は、主軸台1 に嵌合する１個又は複
数個の静圧軸受メタル3 を介して回転自在に支持され、
一端側に研削砥石（図示省略）が装着されている。な
お、主軸2 には、ＳＣＭ４３５材を高周波焼き入れした
焼き入れ材等、ＨＲＣ４８〜５４程度の硬さの材料が使
用されている。
数個の静圧軸受メタル3 を介して回転自在に支持され、
一端側に研削砥石（図示省略）が装着されている。な
お、主軸2 には、ＳＣＭ４３５材を高周波焼き入れした
焼き入れ材等、ＨＲＣ４８〜５４程度の硬さの材料が使
用されている。
【０００８】静圧軸受メタル3 は主軸台1 に嵌合固定さ
れている。静圧軸受メタル3 の内周には、図２に展開図
で示すように、主軸2 を支持する支持面4 側に周方向に
所定間隔を置いて複数個の静圧ポケット5 と、その静圧
ポケット5 間に軸方向に配置された複数個の排出溝6
と、これら静圧ポケット5 及び排出溝6 の軸方向の両側
に周方向に配置された排出溝7 とが形成されている。
れている。静圧軸受メタル3 の内周には、図２に展開図
で示すように、主軸2 を支持する支持面4 側に周方向に
所定間隔を置いて複数個の静圧ポケット5 と、その静圧
ポケット5 間に軸方向に配置された複数個の排出溝6
と、これら静圧ポケット5 及び排出溝6 の軸方向の両側
に周方向に配置された排出溝7 とが形成されている。
【０００９】また静圧軸受メタル3 には、外周面に環状
溝8 が形成されると共に、その環状溝8 と各静圧ポケッ
ト5 とを連通する通路9 に絞り10が設けられている。環
状溝8 は主軸台1 側の通路11を介して圧力流体源（図示
省略）に接続されている。排出溝6,7 は、排出通路12を
介して圧力流体を外部へと排出するようになっている。
溝8 が形成されると共に、その環状溝8 と各静圧ポケッ
ト5 とを連通する通路9 に絞り10が設けられている。環
状溝8 は主軸台1 側の通路11を介して圧力流体源（図示
省略）に接続されている。排出溝6,7 は、排出通路12を
介して圧力流体を外部へと排出するようになっている。
【００１０】静圧軸受メタル3 には、例えばＳＵＪ材、
Ｓ５５Ｃの焼き入れ材等、ＨＲＣが５０〜６０程度の硬
い材料が使用されている。なお、静圧軸受メタル3 に
は、超硬合金、工具鋼、金型鋼、ステンレス鋼等を使用
することも可能である。
Ｓ５５Ｃの焼き入れ材等、ＨＲＣが５０〜６０程度の硬
い材料が使用されている。なお、静圧軸受メタル3 に
は、超硬合金、工具鋼、金型鋼、ステンレス鋼等を使用
することも可能である。
【００１１】静圧軸受メタル3 の内周面は、例えば表面
粗さ０．８Ｓ以下の金属光沢面となるように平滑状に研
磨され、その内周面の内、少なくとも静圧ポケット5 、
排出溝6,7 等の凹部を除く部分、即ち静圧軸受メタル3
の内周の支持面4 の全面に単層構造のＤＬＣ（ダイヤモ
ンドライクカーボン）皮膜14が形成されている。
粗さ０．８Ｓ以下の金属光沢面となるように平滑状に研
磨され、その内周面の内、少なくとも静圧ポケット5 、
排出溝6,7 等の凹部を除く部分、即ち静圧軸受メタル3
の内周の支持面4 の全面に単層構造のＤＬＣ（ダイヤモ
ンドライクカーボン）皮膜14が形成されている。
【００１２】なお、ＤＬＣ皮膜14は、膜厚１〜５μｍ程
度、好ましくは２〜３μｍ程度の薄膜であり、また支持
面4 のＤＬＣ皮膜14と主軸2 の外周面との間は、２０〜
２５μｍ程度の微小隙間となっている。
度、好ましくは２〜３μｍ程度の薄膜であり、また支持
面4 のＤＬＣ皮膜14と主軸2 の外周面との間は、２０〜
２５μｍ程度の微小隙間となっている。
【００１３】ＤＬＣ皮膜14は、高真空中のアーク放電プ
ラズマで炭化水素ガスを分解し、プラズマ中のイオンや
励起分子を静圧軸受メタル3 の内周面に電気的に加速し
ぶつけることにより形成されている。なお、処理温度は
１００〜２００°Ｃ、好ましくは１５０°Ｃ程度であ
る。
ラズマで炭化水素ガスを分解し、プラズマ中のイオンや
励起分子を静圧軸受メタル3 の内周面に電気的に加速し
ぶつけることにより形成されている。なお、処理温度は
１００〜２００°Ｃ、好ましくは１５０°Ｃ程度であ
る。
【００１４】この主軸装置では、通常、加圧流体源から
の加圧流体を絞り10、通路11等を経て静圧ポケット5 に
供給し、その加圧流体の静圧により主軸2 の高圧負荷を
支持する。従って、主軸2 と静圧軸受メタル3 の支持面
4 との間には常時所定の微小隙間があり、主軸2 は静圧
軸受メタル3 に対して非接触状態でその軸心廻りに回転
する。
の加圧流体を絞り10、通路11等を経て静圧ポケット5 に
供給し、その加圧流体の静圧により主軸2 の高圧負荷を
支持する。従って、主軸2 と静圧軸受メタル3 の支持面
4 との間には常時所定の微小隙間があり、主軸2 は静圧
軸受メタル3 に対して非接触状態でその軸心廻りに回転
する。
【００１５】停電により加圧流体源が停止する等の異常
が発生した場合には、加圧流体の供給が停止するため、
主軸2 が静圧軸受メタル3 の支持面4 に接触して、静圧
軸受メタル3 の支持面4 上を摺動するが、その支持面4
にＤＬＣ皮膜14を使用しているので、主軸2 との間の摩
擦熱による静圧軸受メタル3 の焼き付きを未然に防止で
きる。
が発生した場合には、加圧流体の供給が停止するため、
主軸2 が静圧軸受メタル3 の支持面4 に接触して、静圧
軸受メタル3 の支持面4 上を摺動するが、その支持面4
にＤＬＣ皮膜14を使用しているので、主軸2 との間の摩
擦熱による静圧軸受メタル3 の焼き付きを未然に防止で
きる。
【００１６】即ち、ＤＬＣ皮膜14は、緻密なアモルファ
ス構造のため、その表面は非常に滑らかで結晶粒界がな
く、他の硬質薄膜コーティングと比べて圧倒的に低い摩
擦係数と優れた耐凝着性、耐摩耗性、低攻撃性を有す
る。このため仮に主軸2 が静圧軸受メタル3 の支持面4
に接触しても、このＤＬＣ皮膜14の低摩擦係数、耐凝着
性、耐摩耗性、低攻撃性により、静圧軸受メタル3 の焼
き付きを未然に防止でき、静圧軸受メタル3 の寿命が向
上する。
ス構造のため、その表面は非常に滑らかで結晶粒界がな
く、他の硬質薄膜コーティングと比べて圧倒的に低い摩
擦係数と優れた耐凝着性、耐摩耗性、低攻撃性を有す
る。このため仮に主軸2 が静圧軸受メタル3 の支持面4
に接触しても、このＤＬＣ皮膜14の低摩擦係数、耐凝着
性、耐摩耗性、低攻撃性により、静圧軸受メタル3 の焼
き付きを未然に防止でき、静圧軸受メタル3 の寿命が向
上する。
【００１７】また静圧軸受メタル3 は、例えばＳＵＪ
材、Ｓ５５Ｃの焼き入れ材等、ＨＲＣが５０〜６０程度
の硬い材料を使用し、内周面を研磨等で平滑状に仕上げ
た後、その内周側の支持面4 にＤＬＣ皮膜14を形成する
ことにより製作できるため、機械加工により静圧軸受メ
タル3 を製作することが可能である。従って、従来の鋳
造品に比較して製作が容易であり、製作コストを低減で
きる。更にＤＬＣ皮膜14を形成しているため、このＤＬ
Ｃ皮膜14によりその部分の防錆効果を期待できる。
材、Ｓ５５Ｃの焼き入れ材等、ＨＲＣが５０〜６０程度
の硬い材料を使用し、内周面を研磨等で平滑状に仕上げ
た後、その内周側の支持面4 にＤＬＣ皮膜14を形成する
ことにより製作できるため、機械加工により静圧軸受メ
タル3 を製作することが可能である。従って、従来の鋳
造品に比較して製作が容易であり、製作コストを低減で
きる。更にＤＬＣ皮膜14を形成しているため、このＤＬ
Ｃ皮膜14によりその部分の防錆効果を期待できる。
【００１８】なお、ＤＬＣ皮膜14に各種イオンを打ち込
んだり、金属元素を添加することにより、ＤＬＣ皮膜14
の膜特性の制御が可能であり、これらによって複合多層
のＤＬＣ皮膜14を形成しても良い。例えば、炭化物と炭
素の複合膜又は複合多層膜を形成すれば、応力の緩和と
厚膜化が可能である。
んだり、金属元素を添加することにより、ＤＬＣ皮膜14
の膜特性の制御が可能であり、これらによって複合多層
のＤＬＣ皮膜14を形成しても良い。例えば、炭化物と炭
素の複合膜又は複合多層膜を形成すれば、応力の緩和と
厚膜化が可能である。
【００１９】図３は本発明の第２の実施形態を例示し、
この実施形態では、静圧軸受メタル3 の内周面に、異な
る材質の皮膜14〜16を積層状に形成し、その静圧軸受メ
タル3 側の皮膜15を静圧軸受メタル3 に対して密着性の
良い材質とすると共に、内周の皮膜14,16 ほど硬度の高
い材質として、最内周の支持面4 側をＤＬＣ皮膜14とし
たものである。なお、13は軸受キャップである。他の構
成は、第１の実施形態と同一である。
この実施形態では、静圧軸受メタル3 の内周面に、異な
る材質の皮膜14〜16を積層状に形成し、その静圧軸受メ
タル3 側の皮膜15を静圧軸受メタル3 に対して密着性の
良い材質とすると共に、内周の皮膜14,16 ほど硬度の高
い材質として、最内周の支持面4 側をＤＬＣ皮膜14とし
たものである。なお、13は軸受キャップである。他の構
成は、第１の実施形態と同一である。
【００２０】静圧軸受メタル3 の内周面には、３層の皮
膜14〜16がＰＶＤ法、ＣＶＤ法等により積層状に形成さ
れている。そして、静圧軸受メタル3 側には、静圧軸受
メタル3 の母材に対して密着性の良いＣｒ−Ｎ皮膜15が
形成され、このＣｒ−Ｎ皮膜15の内周面にＷＣ−Ｎ皮膜
16が、ＷＣ−Ｎ皮膜16の内周面にＤＬＣ皮膜14が夫々積
層状に形成されている。Ｃｒ−Ｎ皮膜15、ＷＣ−Ｎ皮膜
16及びＤＬＣ皮膜14の各皮膜14〜16は、内周側になる
程、その硬度が高いものとなっている。なお、各皮膜14
〜16の膜厚は約１μｍ前後であり、また全体として２〜
４μｍ程度である。
膜14〜16がＰＶＤ法、ＣＶＤ法等により積層状に形成さ
れている。そして、静圧軸受メタル3 側には、静圧軸受
メタル3 の母材に対して密着性の良いＣｒ−Ｎ皮膜15が
形成され、このＣｒ−Ｎ皮膜15の内周面にＷＣ−Ｎ皮膜
16が、ＷＣ−Ｎ皮膜16の内周面にＤＬＣ皮膜14が夫々積
層状に形成されている。Ｃｒ−Ｎ皮膜15、ＷＣ−Ｎ皮膜
16及びＤＬＣ皮膜14の各皮膜14〜16は、内周側になる
程、その硬度が高いものとなっている。なお、各皮膜14
〜16の膜厚は約１μｍ前後であり、また全体として２〜
４μｍ程度である。
【００２１】このように静圧軸受メタル3 の内周に、異
なる材質の皮膜14〜16を積層状に形成しても良い。この
場合、静圧軸受メタル3 側に密着性の良い材質、例えば
Ｃｒ−Ｎ皮膜15を使用することにより、静圧軸受メタル
3 の内周面に皮膜全体を確実に形成できる。
なる材質の皮膜14〜16を積層状に形成しても良い。この
場合、静圧軸受メタル3 側に密着性の良い材質、例えば
Ｃｒ−Ｎ皮膜15を使用することにより、静圧軸受メタル
3 の内周面に皮膜全体を確実に形成できる。
【００２２】また静圧軸受メタル3 側の皮膜15に、この
静圧軸受メタル3 に対する密着性を重視した材質を使用
するにも拘わらず、その内周側に、順に硬度の高い材質
の皮膜14,16 を積層し、最内周の支持面4 をＤＬＣ皮膜
14としているため、皮膜全体の損傷を防止できると共
に、静圧軸受メタル3 の焼き付きを防止できる。
静圧軸受メタル3 に対する密着性を重視した材質を使用
するにも拘わらず、その内周側に、順に硬度の高い材質
の皮膜14,16 を積層し、最内周の支持面4 をＤＬＣ皮膜
14としているため、皮膜全体の損傷を防止できると共
に、静圧軸受メタル3 の焼き付きを防止できる。
【００２３】更にＤＬＣ皮膜14は、ＴｉＮ皮膜と比べて
下地の変形に対する追従性が劣るため、使用面圧に対し
て母材である静圧軸受メタル3 の変形が最小となるよう
に、なるべく母材硬度を高くする必要があるが、静圧軸
受メタル3 の内周面にＣｒ−Ｎ皮膜15を形成し、このＣ
ｒ−Ｎ皮膜15の内周面に、これよりも硬いＷＣ−Ｎ皮膜
16を形成し、このＷＣ−Ｎ皮膜16を介してＤＬＣ皮膜14
を形成しているため、追従性の問題も解消できる。
下地の変形に対する追従性が劣るため、使用面圧に対し
て母材である静圧軸受メタル3 の変形が最小となるよう
に、なるべく母材硬度を高くする必要があるが、静圧軸
受メタル3 の内周面にＣｒ−Ｎ皮膜15を形成し、このＣ
ｒ−Ｎ皮膜15の内周面に、これよりも硬いＷＣ−Ｎ皮膜
16を形成し、このＷＣ−Ｎ皮膜16を介してＤＬＣ皮膜14
を形成しているため、追従性の問題も解消できる。
【００２４】なお、この実施形態では３層構造の皮膜14
〜16を設けているが、Ｃｒ−Ｎ皮膜15の内周にＤＬＣ皮
膜14を形成して２層構造にしても良いし、Ｃｒ−Ｎ皮膜
15とＷＣ−Ｎ皮膜16との間、又はＷＣ−Ｎ皮膜16とＤＬ
Ｃ皮膜14との間に他の材質の皮膜を形成する等によっ
て、４層以上の多層構造にしても良い。また最内周のＤ
ＬＣ皮膜14を除く各皮膜15,16 には、この実施形態で例
示する材質以外のものを使用しても良い。
〜16を設けているが、Ｃｒ−Ｎ皮膜15の内周にＤＬＣ皮
膜14を形成して２層構造にしても良いし、Ｃｒ−Ｎ皮膜
15とＷＣ−Ｎ皮膜16との間、又はＷＣ−Ｎ皮膜16とＤＬ
Ｃ皮膜14との間に他の材質の皮膜を形成する等によっ
て、４層以上の多層構造にしても良い。また最内周のＤ
ＬＣ皮膜14を除く各皮膜15,16 には、この実施形態で例
示する材質以外のものを使用しても良い。
【００２５】図４は本発明の第３の実施形態を例示し、
この実施形態では、主軸2 の外周面の少なくとも静圧軸
受メタル3 のＤＬＣ皮膜14に対応する部分に、滑り摩擦
係数が小さくＤＬＣ皮膜14に馴染む材質の皮膜17を設け
ている。
この実施形態では、主軸2 の外周面の少なくとも静圧軸
受メタル3 のＤＬＣ皮膜14に対応する部分に、滑り摩擦
係数が小さくＤＬＣ皮膜14に馴染む材質の皮膜17を設け
ている。
【００２６】即ち、主軸2 の外周面には、少なくとも静
圧軸受メタル3 のＤＬＣ皮膜14に対応する部分を含むよ
うに、静圧軸受メタル3 に内嵌する内嵌部分に、その周
方向の全周に亘ってＰＶＤ法等により皮膜17が形成され
ている。ＤＬＣ皮膜14に馴染む材質の皮膜17としては、
例えばＤＬＣ皮膜等がある。
圧軸受メタル3 のＤＬＣ皮膜14に対応する部分を含むよ
うに、静圧軸受メタル3 に内嵌する内嵌部分に、その周
方向の全周に亘ってＰＶＤ法等により皮膜17が形成され
ている。ＤＬＣ皮膜14に馴染む材質の皮膜17としては、
例えばＤＬＣ皮膜等がある。
【００２７】このように主軸2 の外周面に滑り摩擦係数
が小さくＤＬＣ皮膜14に馴染む材質の皮膜17、例えばＤ
ＬＣ皮膜を設けることにより、主軸2 は勿論のこと、Ｄ
ＬＣ皮膜14側の損傷を更に少なくできる。なお、他の構
成は、第１の実施形態と同様にしても良いし、第２の実
施形態と同様にしても良い。
が小さくＤＬＣ皮膜14に馴染む材質の皮膜17、例えばＤ
ＬＣ皮膜を設けることにより、主軸2 は勿論のこと、Ｄ
ＬＣ皮膜14側の損傷を更に少なくできる。なお、他の構
成は、第１の実施形態と同様にしても良いし、第２の実
施形態と同様にしても良い。
【００２８】図５は本発明の第４の実施形態を例示し、
この実施形態では静圧軸受メタル3の内周側の全面、即
ち支持面4 、静圧ポケット5 、排出溝6,7 、その他を含
む内周側の略全面に、第１の実施形態と同様の単層構造
のＤＬＣ皮膜14を形成している。
この実施形態では静圧軸受メタル3の内周側の全面、即
ち支持面4 、静圧ポケット5 、排出溝6,7 、その他を含
む内周側の略全面に、第１の実施形態と同様の単層構造
のＤＬＣ皮膜14を形成している。
【００２９】なお、静圧軸受メタル3 の内周側の全面、
即ち支持面4 、静圧ポケット5 、排出溝6,7 、その他を
含む内周側の全面に、第２の実施形態と同様の積層構造
のＣｒ−Ｎ皮膜15、ＷＣ−Ｎ皮膜16及びＤＬＣ皮膜14を
形成しても良い。
即ち支持面4 、静圧ポケット5 、排出溝6,7 、その他を
含む内周側の全面に、第２の実施形態と同様の積層構造
のＣｒ−Ｎ皮膜15、ＷＣ−Ｎ皮膜16及びＤＬＣ皮膜14を
形成しても良い。
【００３０】このように静圧軸受メタル3 の内周面の略
全周面にＤＬＣ皮膜14等を設けても良く、この場合に
は、ＤＬＣ皮膜14によって静圧軸受メタル3 の内周側の
略全面を防錆できる利点がある。なお、他の構成は、第
１〜３の実施形態の何れかと同様にすれば良い。
全周面にＤＬＣ皮膜14等を設けても良く、この場合に
は、ＤＬＣ皮膜14によって静圧軸受メタル3 の内周側の
略全面を防錆できる利点がある。なお、他の構成は、第
１〜３の実施形態の何れかと同様にすれば良い。
【００３１】図６は本発明の第５の実施形態を例示し、
この実施形態では、静圧軸受メタル3 の全面にＤＬＣ皮
膜14を形成している。なお、主軸2 の外周面には、第３
の実施形態と同様に皮膜17を形成しても良い。この場合
には、ＤＬＣ皮膜14によって静圧軸受メタル3 の全周を
防錆できる。なお、皮膜17は、膜厚１〜５μｍ程度、好
ましくは２〜３μｍ程度の薄膜である。
この実施形態では、静圧軸受メタル3 の全面にＤＬＣ皮
膜14を形成している。なお、主軸2 の外周面には、第３
の実施形態と同様に皮膜17を形成しても良い。この場合
には、ＤＬＣ皮膜14によって静圧軸受メタル3 の全周を
防錆できる。なお、皮膜17は、膜厚１〜５μｍ程度、好
ましくは２〜３μｍ程度の薄膜である。
【００３２】以上、本発明の各実施形態について詳述し
たが、本発明はこの各実施形態に限定されるものではな
い。例えば、実施形態では研削盤の主軸装置について例
示しているが、他の工作機械の主軸装置は勿論のこと、
工作機械以外の機械器具類の回転軸装置においても同様
に実施可能である。従って、主軸2 は回転軸の一例に過
ぎない。
たが、本発明はこの各実施形態に限定されるものではな
い。例えば、実施形態では研削盤の主軸装置について例
示しているが、他の工作機械の主軸装置は勿論のこと、
工作機械以外の機械器具類の回転軸装置においても同様
に実施可能である。従って、主軸2 は回転軸の一例に過
ぎない。
【００３３】また各実施形態では、内周の支持面4 側で
主軸（回転軸）2 を間接的に回転自在に支持する静圧軸
受メタル3 を備えた静圧軸受について例示しているが、
静圧軸受以外の各種の軸受、例えば内周の支持面4 側で
主軸（回転軸）2 を直接的に回転自在に支持する軸受メ
タルを備えた滑り軸受の場合にも同様に実施可能であ
る。
主軸（回転軸）2 を間接的に回転自在に支持する静圧軸
受メタル3 を備えた静圧軸受について例示しているが、
静圧軸受以外の各種の軸受、例えば内周の支持面4 側で
主軸（回転軸）2 を直接的に回転自在に支持する軸受メ
タルを備えた滑り軸受の場合にも同様に実施可能であ
る。
【００３４】その他、ＤＬＣ皮膜14等の皮膜14〜16の膜
厚、主軸2 と静圧軸受メタル3 の間隔は何れも例示に過
ぎず、各実施形態の数値に限定されるものではない。ま
たＤＬＣ皮膜14以外の各皮膜15〜17の材質、主軸（回転
軸）2 の材質、静圧軸受メタル（軸受メタル）3 の材質
も、実施形態に例示の材質に限定されるものではない。
厚、主軸2 と静圧軸受メタル3 の間隔は何れも例示に過
ぎず、各実施形態の数値に限定されるものではない。ま
たＤＬＣ皮膜14以外の各皮膜15〜17の材質、主軸（回転
軸）2 の材質、静圧軸受メタル（軸受メタル）3 の材質
も、実施形態に例示の材質に限定されるものではない。
【００３５】更に軸受装置の軸受メタルの全周にＤＬＣ
皮膜14を形成する他、軸受キャップ13、その他の軸受装
置の主要な構成部材、又は全構成部材の全周又は錆が問
題となる主要周面にＤＬＣ皮膜14を形成しても良い。
皮膜14を形成する他、軸受キャップ13、その他の軸受装
置の主要な構成部材、又は全構成部材の全周又は錆が問
題となる主要周面にＤＬＣ皮膜14を形成しても良い。
【００３６】
【発明の効果】本発明では、内周の支持面で回転軸を支
持する軸受メタルを備えた軸受装置において、軸受メタ
ルの支持面にＤＬＣ皮膜を形成しているので、軸受メタ
ルの焼き付きを防止でき、軸受寿命を長くできると共
に、製作コストを低減でき、しかもＤＬＣ皮膜によって
防錆効果が向上する。
持する軸受メタルを備えた軸受装置において、軸受メタ
ルの支持面にＤＬＣ皮膜を形成しているので、軸受メタ
ルの焼き付きを防止でき、軸受寿命を長くできると共
に、製作コストを低減でき、しかもＤＬＣ皮膜によって
防錆効果が向上する。
【００３７】また軸受メタルの内周面に、異なる材質の
皮膜を積層状に形成し、軸受メタル側の皮膜を軸受メタ
ルに対して密着性の良い材質とし、内周の皮膜ほど硬度
の高い材質とし、最内周の支持面をＤＬＣ皮膜としてい
るため、軸受メタルの内周面に皮膜全体を確実に形成で
きると共に、皮膜全体の損傷も防止でき、ＤＬＣ皮膜の
軸受メタルの変形に対する追従性の問題も解消できる。
皮膜を積層状に形成し、軸受メタル側の皮膜を軸受メタ
ルに対して密着性の良い材質とし、内周の皮膜ほど硬度
の高い材質とし、最内周の支持面をＤＬＣ皮膜としてい
るため、軸受メタルの内周面に皮膜全体を確実に形成で
きると共に、皮膜全体の損傷も防止でき、ＤＬＣ皮膜の
軸受メタルの変形に対する追従性の問題も解消できる。
【００３８】しかも軸受メタル側の皮膜をＣｒ−Ｎ皮膜
とし、該Ｃｒ−Ｎ皮膜とＤＬＣ皮膜との間の皮膜をＷＣ
−Ｎ皮膜として、軸受メタルの内周面に３層構造の皮膜
を積層状に形成しているので、軸受メタルの内周面に皮
膜全体を確実に形成できると共に、皮膜全体の損傷も防
止でき、ＤＬＣ皮膜の軸受メタルの変形に対する追従性
も向上する。
とし、該Ｃｒ−Ｎ皮膜とＤＬＣ皮膜との間の皮膜をＷＣ
−Ｎ皮膜として、軸受メタルの内周面に３層構造の皮膜
を積層状に形成しているので、軸受メタルの内周面に皮
膜全体を確実に形成できると共に、皮膜全体の損傷も防
止でき、ＤＬＣ皮膜の軸受メタルの変形に対する追従性
も向上する。
【００３９】更に回転軸の少なくともＤＬＣ皮膜に対応
する外周面に、滑り摩擦係数が小さくＤＬＣ皮膜に馴染
む材質の皮膜を設けているので、回転軸は勿論のこと、
軸受メタル側のＤＬＣ皮膜の損傷を少なくできる。
する外周面に、滑り摩擦係数が小さくＤＬＣ皮膜に馴染
む材質の皮膜を設けているので、回転軸は勿論のこと、
軸受メタル側のＤＬＣ皮膜の損傷を少なくできる。
【００４０】また軸受メタルの略全面にＤＬＣ皮膜を設
けることにより、軸受メタルの略全面を防錆できる。
けることにより、軸受メタルの略全面を防錆できる。
【図１】本発明の第１の実施形態を示す主軸装置の断面
図である。
図である。
【図２】本発明の第１の実施形態を示す静圧軸受メタル
の内周側の展開図である。
の内周側の展開図である。
【図３】本発明の第２の実施形態を示す主軸装置の断面
図である。
図である。
【図４】本発明の第３の実施形態を示す主軸装置の断面
図である。
図である。
【図５】本発明の第４の実施形態を示す主軸装置の断面
図である。
図である。
【図６】本発明の第５の実施形態を示す主軸装置の断面
図である。
図である。
2 主軸 3 静圧軸受メタル 4 支持面 5 静圧ポケット 14 ＤＬＣ皮膜 15 Ｃｒ−Ｎ皮膜15 16 ＷＣ−Ｎ皮膜 17 皮膜
Claims (6)
- 【請求項１】 内周の支持面で回転軸を支持する軸受メ
タルを備えた軸受装置において、前記軸受メタルの前記
支持面にＤＬＣ皮膜を形成したことを特徴とする軸受装
置。 - 【請求項２】 前記軸受メタルの内周面に、異なる材質
の皮膜を積層状に形成し、前記軸受メタル側の前記皮膜
を前記軸受メタルに対して密着性の良い材質とし、内周
の前記皮膜ほど硬度の高い材質とし、最内周の前記支持
面を前記ＤＬＣ皮膜としたことを特徴とする請求項１に
記載の軸受装置。 - 【請求項３】 前記軸受メタル側の前記皮膜をＣｒ−Ｎ
皮膜とし、該Ｃｒ−Ｎ皮膜と前記ＤＬＣ皮膜との間の皮
膜をＷＣ−Ｎ皮膜として、前記軸受メタルの内周面に３
層構造の皮膜を積層状に形成したことを特徴とする請求
項２に記載の軸受装置。 - 【請求項４】 前記回転軸の少なくとも前記ＤＬＣ皮膜
に対応する外周面に、滑り摩擦係数が小さく前記ＤＬＣ
皮膜に馴染む材質の皮膜を設けたことを特徴とする請求
項１〜３の何れかに記載の軸受装置。 - 【請求項５】 前記軸受メタルの略全面に前記ＤＬＣ皮
膜を設けたことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記
載の軸受装置。 - 【請求項６】 滑り軸受又は静圧軸受であることを特徴
とする請求項１〜５の何れかに記載の軸受装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000257550A JP2002070870A (ja) | 2000-08-28 | 2000-08-28 | 軸受装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000257550A JP2002070870A (ja) | 2000-08-28 | 2000-08-28 | 軸受装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002070870A true JP2002070870A (ja) | 2002-03-08 |
| JP2002070870A5 JP2002070870A5 (ja) | 2007-07-12 |
Family
ID=18745992
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000257550A Pending JP2002070870A (ja) | 2000-08-28 | 2000-08-28 | 軸受装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002070870A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
2000
- 2000-08-28 JP JP2000257550A patent/JP2002070870A/ja active Pending
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