JP2754247B2 - 軸受装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は軸受装置に関する。すなわち、スライダの軸
受け部が、ガイドテーブルのガイド軸により摺動して案
内され、もってスライダが、ガイドテーブル上を自由に
移動し、加工台や搬送台として用いられる、軸受装置に
関するものである。

「従来の技術」 従来のこの種軸受装置は、次のごとくなっていた。ま
ず第１に、金属材料，セラミックス材等をそのまま用い
てなる軸受装置が、広く用いられていた。すなわち、鋳
鉄，炭素鋼，アルミニウム合金，アルミナ等を用い、こ
れをそのまま無垢の状態つまり内部に空洞等が存しない
状態にて、切削加工することにより、所定形状のスライ
ダやガイドテーブルが成形されていた。

第２に、内部を空洞化してなる軸受装置も用いられて
いた。すなわち、特にガイドテーブル上を移動するスラ
イダは軽量であることが望ましい等の理由により、スラ
イダ等の内部を空洞化したものもあった。

「発明が解決しようとする課題」 ところで、このような従来の軸受装置にあっては、次
の問題が指摘されていた。まず、前記第１の金属材料，
セラミックス材等をそのまま用いてなる軸受装置につい
ては、次のとおり。

すなわち、まずこのような軸受装置は重量が重く、特
にスライダの重量が重いので、ガイドテーブル上を移動
させる場合の負荷が大きかった。そこで、手動によりス
ライダを移動させる方式の場合には、操作性が悪いとい
う問題があり、又、付設された駆動機構によりスライダ
を移動させる方式の場合には、その出力を大きくするこ
とが必要となり、駆動機構が大形化し重量も重くなると
いう問題があった。

次に、前記第２の内部を空洞化してなる軸受装置につ
いては、次のとおり。すなわち、このような軸受装置特
にそのスライダは、重量が軽量化され、上記第１の従来
例において指摘されていた問題は解消される反面、その
ために空洞率を大きくするほど、全体の剛性・強度が損
なわれるようになる。もって、外部から加わる熱，荷重
等により悪影響を受けやすく、その形状安定性が害さ
れ、表面精度も悪化する等の問題があった。従来例では
このような点が指摘されていた。

本発明は、このような実情に鑑み、上記従来例の問題
点を解決すべくなされたものであって、スライダの内部
の中空部を備え、ハニカムコアを装着してなると共に、
ガイドテーブルに圧縮空気の導通路と噴出口を設け、摺
動面間に圧縮空気を噴出可能で、薄い静圧空気層を介在
形成可能としたことにより、第１に、スライダが、高い
剛性・強度と表面精度を維持しつつ重量が軽量化される
と共に、第２に、このようなスライダがガイドテーブル
上を、僅かに浮上した状態で摩擦抵抗が少なく滑らかに
移動するようになる、軸受装置を提案することを目的と
する。

「課題を解決するための手段」 この目的を達成する本発明の技術的手段は、次のとお
りである。この軸受装置は、スライダの軸受け部が、ガ
イドテーブルの該軸受け部に対応する形状のガイド軸に
より摺動して案内され、もって該スライダが、該ガイド
テーブル上を移動するようになっている。

又、該軸受装置は、該スライダの上面に対象物を載
せ、該対象物の加工台や搬送台として使用される。かつ
該スライダが、手動方式又は駆動機構を付設する方式に
より、該ガイドテーブル上を移動するようになってい
る。

そして該スライダは、箱状の枠体よりなり内部に中空
部を備え、該中空部にハニカムコアが装着されている。

又、該ガイドテーブルは、内部に形成された導通路
と、該導通路の先端の噴出口と、を備えてなる。該導通
路には、別途設けられた空気圧源から、導入管によって
導かれた圧縮空気が送られる。かつ該噴出口は、該ガイ
ドテーブルの該スライダとの摺動面に形成されており、
該導通路を介して送られた圧縮空気を、該摺動面間に噴
出可能となっている。

そこで、該ガイドテーブルとスライダ間に、該噴出口
から噴出された圧縮空気により、薄い静圧空気相を介在
形成可能となっている。もって該スライダが、該ガイド
テーブル上に僅かに浮上した状態で移動すること、を特
徴とする。

「作用」 本発明は、このような手段よりなるので、次のごとく
作用する。すなわち、この軸受装置は、スライダの軸受
け部が、ガイドテーブルのガイド軸により摺動して案内
され、もって、上面に対象物を載せたスライダが、手動
又は付設された駆動機構によりガイドテーブル上を自由
に移動し、加工台や搬送台として使用される。このスラ
イダは、内部に中空部を備えハニカムコアが装着されて
いる。

そして、スライダの移動に際しては、ガイドテーブル
の導通路に、別途設けられた空気圧源から導入管を介し
て、圧縮空気が送られる。もって、導通路の先端の噴出
口から、ガイドテーブルとスライダとの摺動面間に、圧
縮空気が噴出される。そこで、このように噴出された圧
縮空気により、ガイドテーブルとスライダ間に、薄い静
圧空気が介在形成され、もって、スライダはガイドテー
ブル上を、僅かに浮上した状態で移動する。そこで、こ
の軸受装置にあっては、次のようになる。

第１に、この軸受装置のスライダは、内部の中空部に
装着されたハニカムコアの特性たる高い剛性・強度と平
面精度により、全体の剛性・強度も高く、又、その軸受
け部等について、ガイドテーブル側のガイド軸との摺動
面の表面精度も高い。これと共にスライダは、ハニカム
コアの特性たる軽量性により全体の重量が軽量化されて
おり、ガイドテーブル上を移動する場合の負荷が減少す
る。

第２に、スライダはこのように、軽量化され負荷が減
少されている。そこで、ガイドテーブル側から噴出され
た圧縮空気により、ガイドテーブルとスライダ間に薄い
静圧空気層が容易に介在形成され、スライダは、ガイド
テーブル上に僅かに浮上した状態で移動する。

もってスライダは、ガイドテーブル上を摩擦抵抗が少
なく、滑からに移動するようになる。そしてその際、前
述によりスライダがハニカムコアの装着により、軽量化
され負荷が減少されているので、上述したスライダの浮
上そして移動は滑らかに行われ、又、圧縮空気を供給す
る空気圧源の出力も、小さくて済むようになる。

「実 施 例」 以下本発明を、図面に示すその実施例に基づいて、詳
細に説明する。まず、その構成等について説明する。第
１図は、本発明の実施例を示す全体斜視図である。

この軸受装置は、スライダ１の軸受け部２が、ガイド
テーブル３の軸受け部２に対応する形状のガイド軸４に
より摺動して案内され、もってスライダ１が、ガイドテ
ーブル３上を摺動しつつ移動するようになっている。

まず、スライダ１およびガイドテーブル３としては、
例えば鋳鉄，炭素鋼，アルミニウム合金等の金属材料、
又はアルミナ等のセラミックス材が用いられる。そし
て、スライダ１は外観が肉厚の略平板状をなし、その下
面に、複数本図示例では２本の直線的な溝状の軸受け部
２が、平行に形成されている。ガイドテーブル３は、ス
ライダ１より長くかつ外観が肉厚の略平板状をなし、そ
の上面に、複数本図示例では２本の直線的なガイド軸４
が、平行に突設されている。

このようにスライダ１に設けられた軸受け部２と、ガ
イドテーブル３に設けられたガイド軸４とは、凹凸等の
対応する形状および位置よりなり、相互に密に嵌合しか
つ長手方向に摺動自在となっている。このような軸受け
部２とガイド軸４等の摺動面の形状としては、図示の断
面四角形状，断面三角形状以外にも、断面円形状その他
各種形状のものが考えられ、このような特殊な形状を備
えてなることにより、スライダ１の移動精度の向上が図
られている。

さて、このスライダ１は内部に中空部５を備え、この
中空部５にハニカムコア６が装着されている。なお図示
実施例では、スライダ１のみならずガイドテーブル３
も、共に中空部５を備え、ハニカムコア６が装着されて
いる。第２図は、その説明に供する要部の概略斜視図で
あり、（１）図はハニカムコア６を、（２）図は枠体7,
8を示す。

すなわち、この第１図および第２図に示すごとく、ス
ライダ１およびガイドテーブル３は、それぞれ、内部に
中空部５が形成された箱状の枠体7,8よりなる。そし
て、この枠体7,8中にそれぞれ、その中空部５と対応す
る形状に切削加工されたハニカムコア６が、挿入又は充
填され接合されることにより、装着されている。ハニカ
ムコア６は、セル壁9,9・・・・により形成された、正
六角形状等の中空柱状のセルの平面的集合体よりなり、
アルミニウムその他の金属系又はアラミドその他の樹脂
系の材料よりなる薄板が、その素材として用いられる。
そしてハニカムコア６は、重量比強度に優れ軽量性とと
もに高い剛性・強度を有し、又、平面精度に優れ、成形
も容易でコスト面にも優れてなる、等々の特性が知られ
ている。

なおスライダ１は、手動方式によるか、又は駆動機構
を付設する方式により、ガイドテーブル３上を移動す
る。又、このような移動を摩擦抵抗が少なく滑らかに行
うため、両者の軸受け部２とガイド軸４その他の摺動面
間に、後述の静圧空気層を介在させる方式がとられてい
る。

又、このようなスライダ１とガイドテーブル３とを１
組とし、更にこれらを複数組、上下にその移動方向を変
えて重ねた多層構造とすることにより、複数方向に自在
に移動可能な複雑な軸受装置が、容易に得られる。例え
ば、直角に移動方向を変えて上下に２組重ねることによ
り、いわゆるＸ−Ｙ駆動テーブルたる軸受装置が得られ
る。

以上が、構成等の説明である。次に、その作動等につ
いて説明する。なお、静圧空気層を介在させる方式の構
成等や作動等に関しては、後で詳述する。

この軸受装置にあっては、スライダ１の各軸受け部２
等の摺動面が、ガイドテーブル３の各ガイド軸４等の摺
動面により摺動して案内され、もってスライダ１が、ガ
イドテーブル３上を摺動しつつ自由に直線的に移動す
る。そして、スライダ１の上面に対象物を載せ、その加
工台や搬送台として使用される。

さて、この軸受装置にあっては、そのスライダ１は、
内部に中空部５を備え、その中空部５にハニカムコア６
が装着されている。図示実施例では、スライダ１とガイ
ドテーブル３は共に中空部５を備え、ぞれぞれハニカム
コア６が装着されている。そこでこの軸受装置は、次の
ようになる。

重量比強度と平面精度に優れるというハニカムコア６
の特性により、すなわちハニカムコア６の高い剛性・強
度と平面精度により、このようなハニカムコア６が内部
の中空部５に装着されたスライダ１は（図示実施例では
ガイドテーブル３も）、全体の剛性・強度が高い。又、
スライダ１の軸受け部２その他の摺動面について、（図
示実施例では更に、ガイドテーブル３のガイド軸４その
他の摺動面について）、その表面精度が高い。

これと共に、重量比強度に優れるというハニカムコア
６の特性つまりその軽量性により、スライダ１（図示実
施例では更にガイドテーブル３も）、全体の重量が軽量
化されてなる。そして特に、スライダ１の重量が軽量化
されるので、ガイドテーブル３上を移動する場合、負荷
が減少することになる。以上が作動等の説明である。

次に、前述したスライダ１とガイドテーブル３間に静
圧空気層10を介在させる方式について、その構成等や作
動等を、第3,4,5図により説明しておく。

第３図は、本発明の実施例の説明に供し、ガイドテー
ブル３側から静圧空気層10を介在させる方式の１例を示
す正断面図である。第４図は、本発明には属さない参考
例の説明に供し、スライダ１側から静圧空気層10を介在
させる方式を示す、要部の正断面図である。第５図は、
本発明の実施例の説明に供し、ガイドテーブル３側から
静圧空気層10を介在させる方式の他の例を示す、要部の
正断面図である。

まず、その構成等について述べる。静圧空気層10を介
在させる方式は、本発明の実施例のように、第3,5図の
ごとくガイドテーブル３側から行う方式と、参考例のよ
うに、第４図のごとくスライダ１側から行う方式とに大
別される。そしていずれにしても、まず別途設けられた
空気圧源11から導入管12によって（第４図参照）導かれ
た圧縮空気が、実施例のように、ガイドテーブル３内に
形成された導通路13（第3,5図参照）、又は参考例のよ
うに、スライダ１内つまりその枠体7,ハニカムコア６内
に形成された導通路13（第４図参照）を介し、送られ
る。

そして、このように導通路13にて送られた圧縮空気
は、ガイドテーブル３とスライダ１の摺動面に形成され
た先端の噴出口14、例えばその軸受け部２とガイド軸４
の摺動面（第５図参照）に形成された噴出口14から、噴
出される。そして、噴出された圧出空気が、ガイドテー
ブル３とスライダ１間に、薄い静圧空気層10を形成す
る。そこで、このような静圧空気層10が介在形成される
ことにより、スライダ１は、ガイドテーブル３上に僅か
に浮上した状態となって移動される。

これらについて更に詳述すると、第３図や第５図に示
した実施例の軸受装置は、次のように構成されている。
すなわちガイドテーブル３は、内部に形成された導通路
13と、導通路13の先端の噴出口14と、を備えてなる。そ
して導通路13には、別途設けられた空気圧源11から、導
入管12によって導かれた圧縮空気が、送られる（第４図
中に示されたものを参照）。又、噴出口14は、ガイドテ
ーブル３のスライダ１との摺動面に形成されており、導
通路13を介して送られた圧縮空気を、摺動面間に噴出可
能となっている。

そして、ガイドテーブル３とスライダ１間に、噴出口
14から噴出された圧縮空気により、薄い静圧空気層10を
介在形成可能となっている。もってスライダ１は、ガイ
ドテーブル３上に僅かに浮上した状態で、移動するよう
になっている。第３図および第５図に示した実施例の軸
受装置は、このように構成されている。

そこで、この軸受装置は、次のように作動等する。す
なわち、上述したように、スライダ１の移動に際して
は、ガイドテーブル３の導通路13に、別途設けられた空
気圧源11から導入管12を介して、圧縮空気が送られる。
もって、導通路13の先端の噴出口14から、ガイドテーブ
ル３とスライダ１との摺動面間に、圧縮空気が噴出され
る。そこで、このように噴出された圧縮空気により、ガ
イドテーブル３とスライダ１間に、薄い静圧空気層10が
介在形成され、もって、スライダ１はガイドテーブル３
上を、僅かに浮上した状態で移動する。

さてそこで、この軸受装置によると、次のようにな
る。そのスライダ１は、前述したように、内部の中空部
５にハニカムコア６が装着されることにより、軽量化さ
れ負荷が減少されている。そこで、ガイドテーブル３側
から噴出された圧縮空気により、ガイドテーブル３とス
ライダ１間に薄い静圧空気層10が容易に介在形成され、
スライダ１は、ガイドテーブル３上に僅かに浮上した状
態で移動する。

このようにしてスライダ１は、ガイドテーブル３上を
摩擦抵抗が少なく、滑らかに移動するようになる。そし
てその際、スライダ１がハニカムコア６の装着により、
軽量化され負荷が減少されているので、上述したスライ
ダ１の浮上そして移動は滑らかに行われ、又、圧縮空気
を供給する空気圧源11の出力も、小さくて済むようにな
る。

なお、第５図に示した例にあっては、ガイドテーブル
３側に形成された導通路13が分岐されており、圧縮空気
が多数の噴出口14から噴出されることにより、スライダ
１の浮上の安定化が図られている。又、同第５図中に示
されたスライダ１において、その枠体７は、軸受け部２
の形状に従い複雑に折曲し、内部に形成された中空部５
も、下面に複雑な凹凸を備えてなる。そして、装着され
るハニカムコア６は、下面がこれに準じて切削加工さ
れ、特殊な形状よりなっている。以上が、第３図，第５
図等に示した、静圧空気層10を介在させる方式の説明で
ある。

「発明の効果」 本発明に係る軸受装置は、以上説明したごとく、スラ
イダの内部に中空部を備え、ハニカムコアを装着してな
ると共に、ガイドテーブルに圧縮空気の導通路と噴出口
を設け、摺動面間に圧縮空気を噴出可能で、薄い静圧空
気層を介在形成可能としたことにより、次の効果を発揮
する。

第１に、高い剛性・強度と表面精度のスライダが得ら
れる。すなわち、まずスライダは、全体の剛性・強度が
高く、外部から加わる熱，荷重等に十分耐えその形状安
定性が確保される。そして、スライダの軸受け部等の摺
動面の表面精度も高い。

これと共に、スライダの重量が軽量化されるので、ガ
イドテーブル上を移動する場合の負荷が減少する。そこ
で、手動によりスライダを移動させる方式の場合には、
操作性が向上し、又、付設された駆動機構によりスライ
ダを移動させる方式の場合には、その出力が小さくて済
み、駆動機構が小型化，軽量化される。

第２に、ガイドテーブル側から噴出された圧縮空気に
より、ガイドテーブルとスライダ間に薄い静圧空気層が
介在形成され、スライダは、ガイドテーブル上を浮上し
た状態で移動する。

もってスライダは、ガイドテーブル上を摩擦抵抗が少
なく、滑らかに移動するようになる。そしてその際、ス
ライダがハニカムコアの装着により、軽量化され負荷が
減少されているので、スライダの浮上そして移動は滑ら
かに行われ、又、圧縮空気を供給する空気圧源の出力
も、小さくて済む。

このように、この種従来例に存在した問題点が一掃さ
れる等、本発明の発揮する効果は、顕著にして大なるも
のがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る軸受装置の実施例を示す、全体
斜視図である。第２図は、同実施例の説明に供する要部
の概略斜視図であり、（１）図はハニカムコアを、
（２）図は枠体を示す。 第３図は、同実施例の説明に供し、ガイドテーブル側か
ら静圧空気層を在させる方式の１例を示す、正断面図で
ある。第４図は、本発明に属さない参考例を示し、スラ
イダ側から静圧空気層を介在させる方式を示す、要部の
正断面図である。第５図は、本発明の実施例の説明に供
し、ガイドテーブル側から静圧空気層を介在させる方式
の他の例を示す、要部の正断面図である。 １……スライダ ２……軸受け部 ３……ガイドテーブル ４……ガイド軸 ５……中空部 ６……ハニカムコア ７……枠体 ８……枠体 ９……セル壁 10……静圧空気層 11……空気圧源 12……導入管 13……導通路 14……噴出口

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】スライダの軸受け部が、ガイドテーブルの
   該軸受け部に対応する形状のガイド軸により摺動して案
   内され、もって該スライダが該ガイドテーブル上を移動
   する軸受装置であって、 該軸受装置は、該スライダの上面に対象物を載せ、該対
   象物の加工台や搬送台として使用され、かつ該スライダ
   が、手動方式又は駆動機構を付設する方式により、該ガ
   イドテーブル上を移動するようになっており、 該スライダは、箱状の枠体よりなり内部に中空部を備
   え、該中空部にハニカムコアが装着されており、 該ガイドテーブルは、内部に形成された導通路と、該導
   通路の先端の噴出口とを備えてなり、該導通路には、別
   途設けられた空気圧源から導入管によって導かれた圧縮
   空気が送られ、かつ該噴出口は、該ガイドテーブルの該
   スライダとの摺動面に形成されており、該導通路を介し
   て送られた圧縮空気を該摺動面間に噴出可能となってお
   り、 該ガイドテーブルとスライダ間に、該噴出口から噴出さ
   れた圧縮空気により、薄い静圧空気層を介在形成可能で
   あり、もって該スライダが、該ガイドテーブル上に僅か
   に浮上した状態で移動すること、を特徴とする軸受装
   置。