JP2008151318A - Sliding guide - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、工作機械等の基台の上に案内面が形成され、この案内面上を潤滑油を介在させてスライド面が摺動することにより可動体が案内されるすべり案内装置に関するものであって、特に潤滑油の動圧により可動体が傾くことを抑制するものに関する。 The present invention relates to a slide guide device in which a guide surface is formed on a base of a machine tool or the like, and a movable body is guided by sliding a slide surface on the guide surface with lubricating oil interposed therebetween. In particular, the present invention relates to one that suppresses the tilting of the movable body due to the dynamic pressure of lubricating oil.
従来、工作機械等には、基台の上に案内面が形成され、この案内面上で潤滑油を介在させてスライド面がその長手方向に摺動することにより可動体が案内されるすべり案内装置が用いられている。特許文献1に開示されたすべり案内装置では、可動体のスライド面にスライド面の幅方向に延在する複数の分割溝が長手方向に間隔をおいて形成されるとともに、分割溝によって分割された各スライド面には、潤滑油が供給される潤滑油溝が形成され、スライド面の長手方向のほぼ中央部には、中央の分割溝に連絡したポケット部が形成されている。
上記特許文献1に記載されたすべり案内装置は、可動体のスライド面の長手方向のほぼ中央部に、分割溝に連絡したポケット部が形成されているので、可動体の移動時に発生するスライド面の中央部の大きな動圧を大気に逃がして可動体の浮き上がりを小さくすることができる。さらに、スライド面が分割溝によって長手方向に複数のスライド面に分割され、各分割スライド面に潤滑油が供給される潤滑油溝が形成されているので、可動体の移動により潤滑油に発生する動圧が、分割溝で大気に逃がされ各分割スライドに分散して発生する。これにより、スライド面に作用する動圧の長手方向の圧力分布の偏りを小さくし、可動体の浮き上がりを小さくするとともに傾きを抑制することができる。
The slide guide device described in
上記すべり案内装置によれば、可動体は浮き上がりが低減し、高精度に案内されるが、可動体が加減速されるときに発生する比較的大きな動圧による可動体の傾きまでは抑制することができない。その結果、可動体のスライド面の案内面からの浮き上がりが小さいために、加減速を繰り返すうちに、可動体の僅かな傾きによって長手方向の両端部の分割スライド面が案内面に接触して磨耗が発生することがある。 According to the above sliding guide device, the movable body is reduced in lift and is guided with high accuracy, but it is suppressed to the inclination of the movable body due to a relatively large dynamic pressure generated when the movable body is accelerated or decelerated. I can't. As a result, since the lift of the movable body slide surface from the guide surface is small, the repeated slide surfaces at both ends in the longitudinal direction come into contact with the guide surface and wear due to slight inclination of the movable body during repeated acceleration and deceleration. May occur.
本発明は、基台の上に形成された案内面上を潤滑油を介在させて摺動するスライド面の長手方向の両端部の磨耗を防止することを目的とする。 An object of the present invention is to prevent wear at both ends in the longitudinal direction of a slide surface that slides on a guide surface formed on a base with lubricating oil interposed.
上記の課題を解決するため、請求項1に記載の発明の構成上の特徴は、基台の上に案内面が形成され、前記案内面と対向する可動体の面に樹脂材料で形成されたすべり薄板が長手方向に貼付され、前記すべり薄板下面に形成されたスライド面が潤滑油を介在して前記案内面上で前記長手方向に摺動することにより可動体が案内されるすべり案内装置において、前記すべり薄板の長手方向の両端部が中央部より高硬度であることである。
In order to solve the above-mentioned problem, the structural feature of the invention described in
請求項2に記載の発明の構成上の特徴は、請求項1において、前記すべり薄板は、少なくとも前記両端部が前記中央部と別体のすべり薄板で形成されていることである。
A structural feature of the invention according to claim 2 is that, in
請求項3に記載の発明の構成上の特徴は、請求項1又は2において、前記すべり薄板の前記長手方向の両端部の方を前記中央部より高硬度な樹脂材料で形成することによって、両端部を中央部より高硬度としたことである。
The structural feature of the invention according to claim 3 is that the both ends in the longitudinal direction of the sliding thin plate are formed of a resin material having a hardness higher than that of the central portion in
請求項4に記載の発明の構成上の特徴は、請求項3において、前記すべり薄板の前記両端部の方を前記中央部の樹脂材料より微細な銅合金粉末をフッ素系樹脂に分散することによって形成したことである。 The structural feature of the invention according to claim 4 is that, in claim 3, by dispersing copper alloy powder finer than the resin material of the central portion in the fluorine resin at the both ends of the sliding thin plate. It is formed.
請求項5に記載の発明の構成上の特徴は、請求項3において、前記すべり薄板の前記両端部の方を前記中央部の樹脂材料より多量の銅合金粉末をフッ素系樹脂に分散することによって形成したことである。 A structural feature of the invention according to claim 5 is that, in claim 3, by dispersing a larger amount of copper alloy powder in the fluororesin at the both ends of the sliding thin plate than the resin material at the center. It is formed.
請求項6に記載の発明の構成上の特徴は、 請求項1〜5のいずれか1項において、前記すべり薄板の前記両端部のすべり薄板にDLCコーティングすることによって、両端部を中央部より高硬度としたことである。
The structural feature of the invention according to claim 6 is that, in any one of
上記のように構成した請求項1に係る発明においては、案内面と対向する可動体の面に貼付されたすべり薄板の長手方向の両端部の硬度が中央部より高いので、可動体が摺動時に傾いてすべり薄板の下面に形成されたスライド面の端部が案内面と接触しても、磨耗することが少なく、耐磨耗性、耐焼き付き性が向上した信頼性の高い簡素な構成のすべり案内装置を提供することができる。さらに、加工上、案内面と対向する可動体の面は長手方向の中央部が中高に仕上がるので、貼付されたすべり薄板の下面に摺り合わせによって真直なスライド面を形成するために、貼付されたすべり薄板の中央部の下面をキサゲ加工によって両端部より多く取る必要がある。本発明によれば、取り代の多い中央部の方が、取り代の少ない両端部より低硬度であるので、真直なスライド面を形成するためのキサゲ加工が容易になる。
In the invention according to
上記のように構成した請求項2に係る発明においては、すべり薄板は、少なくとも両端部が中央部と別体のすべり薄板で形成されているので、請求項1に係る発明が奏する効果に加え、中央部のすべり薄板より硬度の高い両端部のすべり薄板を容易に作成することができる。
In the invention according to claim 2 configured as described above, the sliding thin plate is formed of a sliding thin plate that is separate from the central portion at least at both ends, so in addition to the effect of the invention according to
上記のように構成した請求項3に係る発明においては、すべり薄板の両端部を中央部より高硬度な樹脂材料で形成するという簡単な構成で、請求項1に係る発明と同じ効果を奏するすべり案内装置を提供することができる。
In the invention according to claim 3 configured as described above, the slide having the same effect as that of the invention according to
上記のように構成した請求項4に係る発明においては、すべり薄板の両端部の方が中央部より微細な銅合金粉末をフッ素系樹脂に分散させることにより高硬度とするので、請求項1に係る発明が奏する効果に加え、銅合金の使用量が同じで、潤滑油との親和性のよいスライド面を安価に形成することができる。 In the invention according to claim 4 configured as described above, since both ends of the sliding thin plate have higher hardness by dispersing finer copper alloy powder in the fluororesin than in the center, In addition to the effects exhibited by the invention, a sliding surface having the same amount of copper alloy and having good affinity with the lubricating oil can be formed at low cost.
上記のように構成した請求項5に係る発明においては、すべり薄板の両端部の方が中央部より多量の銅合金粉末をフッ素系樹脂に分散させることにより高硬度とするので、請求項1に係る発明が奏する効果に加え、潤滑油との親和性の一層よいスライド面を形成することができる。 In the invention according to claim 5 configured as described above, both ends of the sliding thin plate have a higher hardness by dispersing a larger amount of copper alloy powder in the fluororesin than in the center. In addition to the effects exhibited by the invention, it is possible to form a slide surface with better affinity with the lubricating oil.
上記のように構成した請求項6に係る発明においては、両端部のすべり薄板をDLCコーティングすることにより、中央部のすべり薄板より高硬度とするので、耐磨耗性、耐焼きつき性が向上した信頼性の高いすべり案内装置を提供することができる。さらに、DLCコーティングが偏摩耗した後も、スライド面は下地の樹脂材料層で案内面を摺動し焼き付きを防止することができる。 In the invention according to claim 6 configured as described above, since the sliding thin plate at both ends is DLC-coated, the hardness is higher than that of the sliding thin plate at the center, so that the wear resistance and seizure resistance are improved. A highly reliable slip guide device can be provided. Furthermore, even after the DLC coating is unevenly worn, the slide surface can slide on the guide surface with the underlying resin material layer to prevent seizure.
以下、本発明の実施の形態に係るすべり案内装置10を備えた工作機械の可動体送り装置を、図面に基づいて説明する。図1、図2に示すように、基台11上に一対のガイドレール12が平行に延設され、ガイドレール12の上面に形成された案内面13上に可動体14が摺動可能に載置されている。可動体14の下面には、一対のガイドレール12がそれぞれ嵌入する2個の凹溝15が刻設されるとともに、各ガイドレール12の顎部下面に当接して可動体14の浮き上がりを阻止する裏板16が固定されている。一方のガイドレール12の内側側面とそれが嵌入する凹溝15の内側側壁との間にカミソリ17が介在され、カミソリ17の厚さを調整することにより、他方のガイドレール12の内側側面とそれが嵌入する凹溝15の内側側壁とを摺接させている。
Hereinafter, a movable body feeding device of a machine tool provided with a
基台11の上面には図略のサーボモータによって回転駆動されるボールねじ軸18が、一対のガイドレール12間でガイドレール12と平行に回転可能に軸承され、可動体14の下面にはボールねじ軸18と螺合するナット28が固定されている。これにより、ボールねじ軸18が回転すると可動体14は一対のガイドレール12に案内されて案内面13上を摺動する。
A
案内面13と対向する可動体14の各凹溝15の面19には、すべり案内装置10の構成要素である樹脂材料で形成されたすべり薄板20が面19の長手方向に複数枚、本実施の形態では4枚、連続して貼付されている。4枚のすべり薄板20の下面にはスライド面21が形成され、該スライド面21が潤滑油を介在して案内面13上で長手方向に摺動することにより可動体14が案内される。
On the
図1乃至図3に示すように、4枚のすべり薄板20の中の両端部の2枚のすべり薄板20aのスライド面21には、S字状の潤滑油溝22が刻設されている。潤滑油溝22の底面には、可動体14に穿設されてすべり薄板20aを貫通する供給穴23が絞りを介して開口し、供給穴23はモータによって回転駆動される油圧ポンプを有する潤滑油供給装置24に配管で接続されている。中央部の2枚のすべり薄板20bには、コの字状の潤滑油溝25が刻設され、S字状の潤滑油溝22と同様に供給穴23を介して潤滑油供給装置24に接続されている。
As shown in FIGS. 1 to 3, S-shaped lubricating
スライド面21の隣接するすべり薄板20の接合部には、すべり薄板20の長手方向に延在する両側面で大気に開口する分割溝26が、スライド面21の幅方向に刻設され、スライド面21は分割溝26によって4個に分割されている。
A
中央部の2枚のすべり薄板20bのスライド面21には、両者に跨って刻設された分割溝26を中心とする菱形形状のポケット部27が刻設されている。ポケット部27は、広い面積で刻設されており、油溜りとして機能する。ポケット部27内に保持された潤滑油の動圧は分割溝26介して大気に逃がされるので、スライド面21中央部に高い動圧が発生することはなく、可動体14の浮き上がりは小さくなる。
On the
さらに、スライド面21は分割溝26によって4個に分割され、分割された各スライド面21に潤滑油が供給されるS字状又はコの字状の潤滑油溝22,25が形成されているので、可動体14の移動により潤滑油に発生する動圧は、分割溝26から大気に逃がされ、各分割されたスライド面に分散して発生する。これにより、スライド面21に作用する動圧の圧力分布の偏りが小さくなり、可動体14の浮き上がりが小さくなるとともに傾きが抑制される。
Further, the
上述のすべり案内装置10によれば、可動体14は浮き上がりが低減し、高精度に案内されるが、可動体14が加減速されるときに潤滑油に発生する比較的大きな動圧による可動体14の傾きまでは抑制することができない。その結果、加減速を繰り返すうちに、可動体14の傾きによって両端部のすべり薄板20aに形成されたスライド面21が案内面13と接触して磨耗することがある。
According to the
両端部のすべり薄板20aに形成されたスライド面21のかかる摩耗を抑制するために、すべり案内装置10では、4枚のすべり薄板20の中の両端部のすべり薄板20aが中央部のすべり薄板20bより高硬度な樹脂材料で形成されている。すべり薄板20は、フッ素系等の樹脂に青銅等の銅合金の粒子を分散し、厚さが約1mmの板状に成形した素材を適切な大きさの矩形に切断して形成されている。
In order to suppress the wear of the
このように、基台11の案内面13と対向する可動体14の面19にその長手方向に貼付された4枚のすべり薄板20の中の両端部のすべり薄板20aが中央部のすべり薄板20bより高硬度であるので、可動体14が摺動時に傾いて両端部のすべり薄板20aの下面に形成されたスライド面21が案内面13と接触しても、磨耗することが少なく、耐磨耗性、耐焼き付き性が向上した信頼性の高いすべり案内装置10を得ることができる。さらに、大きくて重量が有る可動体14を、例えば研削盤のテーブル上にクランプして面19に貼付されたすべり薄板20を研削加工してスライド面21を形成すると、スライド面21は可動体14の剛性、研削盤の剛性等の影響を受けて加工上、中央部が中高に仕上がる。この中高を取るために、スライド面21は摺り合わせによって真直ぐに仕上げられる。摺り合わせにおいて中央部に貼付されたすべり薄板20bの下面は、キサゲ加工によって両端部のすべり薄板20aより多く取る必要があるが、すべり案内装置10では、取り代の多い中央部のすべり薄板20bの方が、取り代の少ない両端部のすべり薄板20aより低硬度であるので、真直なスライド面21を形成するためのキサゲ加工が容易になる。なお、潤滑油溝22,25、ポケット部27、及び分割溝26は、研削加工されたスライド面21にキサゲ加工を行う前に切削加工によって刻設される。
Thus, the sliding
両端部のすべり薄板20aの方が中央部のすべり薄板20bより高硬度とするために、銅合金が分散される樹脂材料の硬度を両端部のすべり薄板20a方が中央部のすべり薄板20bより高くするとよい。樹脂材料の硬度を高くするためには、樹脂に含まれる成分を調整してもよく、或いは樹脂に銅合金の粉末を分散させ板状に成形した後に、窒素雰囲気で焼成してもよい。窒素雰囲気で焼成すると、樹脂と銅合金粉末との結合が強固となり、空気中で焼成した場合に比して樹脂材料の硬度が高くなる。
Since the sliding
また、フッ素系の樹脂に分散される青銅の量は同じにし、青銅の粒子の大きさを両端部のすべり薄板20a方が中央部のすべり薄板20bより小さくすることにより、両端部のすべり薄板20aの方が中央部のすべり薄板20bより高硬度であるようにしてもよい。このように銅合金である青銅の粒子を微細にすると、銅合金の使用量が同じでも組織が細かく硬度の高いすべり薄板20aを得ることができる。そして、銅は潤滑油中の添加剤と反応して潤滑油との親和性がよいので、耐摩耗性のよいスライド面を形成することができる。
Further, the amount of bronze dispersed in the fluorine-based resin is the same, and the size of the bronze particles is made smaller at the sliding
さらに、両端部のすべり薄板20aの方が中央部の薄板20bより多量の銅合金粉末をフッ素系樹脂に分散させることにより、両端部のすべり薄板20aの方が中央部のすべり薄板20bより高硬度であるようにしてもよい。銅合金の量を増やすことにより潤滑油との親和性の一層よいスライド面を形成することができる。
Furthermore, the sliding
また、両端部のすべり薄板20aを中央部のすべり薄板20bより高硬度な樹脂材料で構成するかわりに、両端部のすべり薄板20aの下面をダイヤモンドライクカーボンでコーティング(DLCコーティング)することにより、両端部のすべり薄板20aの方が中央部のすべり薄板20bより高硬度であるようにしてもよい。両端部のすべり薄板20aを中央部のすべり薄板20bと別体で構成しているので、両端部のすべり薄板20aを小さくすることができ、可動体14の面19に貼付する前にDLCコーティングを容易に行うことができる。すべり案内装置10の長期使用によりDLCコーティングが偏摩耗しても、両端部のすべり薄板20aに形成されたスライド面21は下地の樹脂材料層で案内面13上を摺動し焼き付きを防止することができる。
Further, instead of constituting the sliding
なお、両端部のすべり薄板20aを中央部のすべり薄板20bより高硬度な樹脂材料で形成した後に、両端部のすべり薄板20aの下面にDLCコーティングを施すようにしてもよい。
Alternatively, the DLC coating may be applied to the lower surface of the sliding
上記実施の形態では、基台11の案内面13と対向する可動体14の面19に複数枚の樹脂材料で形成されたすべり薄板を貼付し、両端部のすべり薄板20aの硬度を中央部のすべり薄板20bより高くしているが、両端部の硬度が中央部より高い一枚の細長いすべり薄板を面19に貼付し、該すべり薄板の下面にスライド面を形成するようにしてもよい。
In the above-described embodiment, a slip sheet made of a plurality of resin materials is attached to the
また、上記実施の形態では、中央部のすべり薄板を2枚で構成しているが、1枚、或いは2枚より多いすべり薄板で中央部のすべり薄板を構成し、その両端に両端部のすべり薄板を並べて貼付するようにしてもよい。 Further, in the above embodiment, the central sliding thin plate is composed of two sheets, but the central sliding thin plate is composed of one or more than two sliding thin plates, and both end slips are formed at both ends thereof. You may make it stick a thin plate side by side.
上記実施の形態では、分割溝26はすべり薄板20の長手方向に延在する両側面で大気に開口しているが、スライド面にその長手方向に延在する両側縁の手前で終端する逃がし溝を分割溝26に代えて刻設し、一端が逃がし溝の底面に開口し他端が大気に開口する逃がし穴を可動体に穿設することにより、スライド面21を複数に分割するようにしてもよい。
In the above embodiment, the dividing
また、上記実施の形態では、スライド面21が分割溝26によって複数に分割されているが、スライド面21が分割溝26、または逃がし溝によって分割されていないタイプのすべり案内装置10のすべり薄板の両端部の硬度を中央部の硬度より高くするようにしてもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the
10…すべり案内装置、11…基台、12…ガイドレール、13…案内面、14…可動体、15…凹溝、19…面、20…すべり薄板、20a…両端部のすべり薄板、20b…中央部のすべり薄板、21…スライド面、22,25…潤滑油溝、26…分割溝、27…ポケット部。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記すべり薄板の長手方向の両端部が中央部より高硬度であることを特徴とするすべり案内装置。 A guide surface is formed on the base, a sliding thin plate made of a resin material is stuck to the surface of the movable body facing the guide surface in the longitudinal direction, and the sliding surface formed on the lower surface of the sliding thin plate is a lubricant. In the sliding guide device in which the movable body is guided by sliding in the longitudinal direction on the guide surface via
A sliding guide apparatus characterized in that both ends in the longitudinal direction of the sliding thin plate are harder than the central portion.
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20111129 |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20120403 |