JP6093408B2

JP6093408B2 - スライドガイド

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Publication number: JP6093408B2
Application number: JP2015148152A
Authority: JP
Inventors: 茂漆崎
Original assignee: Aida Engineering Ltd
Current assignee: Aida Engineering Ltd
Priority date: 2015-07-27
Filing date: 2015-07-27
Publication date: 2017-03-08
Anticipated expiration: 2035-07-27
Also published as: JP2017024063A

Description

本発明はプレス機械に用いられるスライドガイドに関する。さらに詳しくは、クリアランスをゼロに維持するスライドガイドに関する。

プレス機械におけるスライドガイドの機構として、例えば、ガイドライナとスライドのギブとの間に隙間（クリアランス）を持たせ、その隙間に油膜を形成し、その油膜に剛性を持たせて静圧軸受としたスライドガイドがある。
また、ライナとギブとの間のクリアランスを無くして高精度にスライドを昇降させるべく、無潤滑ガイドを用いたスライドガイドがある。
その他、ローラやボール等の転がり部材を用いてガイドするものがある。

特許文献１には、偏心荷重を支持し、かつスライドのガイドを行うガイド機構を備えたクランクプレス機が記載されている。そのクランクプレス機には、前後左右のコラムにそれぞれスライドガイドが設けられている。それらのスライドガイドにはピストン部材がそれぞれ設けられている。そのピストン部材はスライド側へ突出してスライドに当接し、スライドの傾きを修正する。

特許文献２には、クリアランスを維持して、スライドをガイドするガイド機構を備えたギブクリアランス調整装置が記載されている。そのプレス装置のギブクリアランス調整装置は、固定ウェッジと可動ウェッジとからなる一対のくさびを備えている。そのくさびの相対位置を変えることにより、それらの重ね幅を変更し、スライドとの間のクリアランスが調整される。

特許文献３には、プレス装置の運転中、スライドと接触してスライドをガイドするガイド機構を備えた油圧式固定シリンダ型のプレス機が記載されている。そのプレス機は、油圧シリンダで可動盤を昇降させるものである。その可動盤には、油圧でプリロードをかけたカミソリガイドが摺接し、その可動盤の昇降がガイドされる。

特開２０１５−３７８０４号公報特開２０１１−１５２５５３号公報実開昭６２−１１３８９６号公報

プレス機械の熱膨張あるいはライナの摩耗などによりスライドとスライドガイドの間のクリアランスは一般的に増加する傾向にある。また、スライドに偏心荷重が加わると、スライドとスライドガイドとの間の面圧が部分的に増大し、焼き付きなどの不具合の発生する懸念が生じる。
このため、スライドを高精度に案内するには、プレス装置の運転前の初期のクリアランスを維持することや、クリアランスを設けずスライドガイドにプリロードを加える際に、スライドに偏心荷重が作用していない初期のライニングの面圧が適正に維持されるようプリロードを設定することが重要である。しかし、このような設定は熟練者の経験に頼ることが多い。
例えば、特許文献３では、スライドにどの適度のプリロード力が加えられているか把握
するのが困難であり、それらの装置の設定に熟練者の経験を必要とする。
また特許文献１、２ではガイド部にクリアランスがあり、スライドにプリロードは与えられていない。

一方で、前記偏心荷重に対抗すると共に、増大するクリアランスに追従すべく、予めプリロード力を大きくしておき、運転前の初期のライニングの面圧を大きくし、熟練者の経験になるべく頼らないようにすることもできる。しかし、プリロードによるライニング面圧の過大な増加は、焼付き・異常摩耗・発熱による精度悪化の一因になる。
さらにライニングの面圧を適正な値に維持すべく、油圧回路に比例電磁式圧力制御弁やサーボ弁等を用いた電気的な制御回路を使用することもできるが、設備が大掛かりになる。
また、面圧を下げるべく、ライニング面積を大きくすると、スライドガイド装置が大きくなる傾向にある。

また、例えば、機体の温度上昇に伴う熱膨張によるクリアランスの発生は、スライドを駆動するための伝動部回転摺動部が集中するクラウン部の温度上昇に伴い、クラウンの左右または前後が他部よりも熱膨張し外側に変位することに起因する。例えば、ギブ・ライナを介してコラムが荷重を受ける構造である一般的なスライドガイドでは、クラウン部に締結又は一体化されたコラム上部はクラウンと共に外側に変位するので、ギブ・ライナ間にすきまが発生し、クリアランスを増大させる。

スライドをガイドするのに生じるいくつかの不具合を回避するなら、スライドガイドの調整に熟練者の経験を取り込めばよい。しかし、通常、そのような経験を種類の異なるプレス機械、さらには異なる使用状況に応じて個別的に設定できるように一般化するのは困難である。
一方で、熟練者の経験に頼らないで一般化しようとすると、初期のライニングの面圧を大きく見積るため不具合の一因になるし、油圧回路に電気的制御を採用するなど設備が大掛かりになり、オーバースペックになる傾向にある。

そこで本発明は、熟練者の経験に全てを頼らず、それでいて簡易な構成で、適切なプリロード力を設定することができるスライドガイド装置を提供することを課題とする。

（１）本発明のスライドガイドは、プレス機械のスライドの昇降をガイドするスライドガイドであって、前記プレス機械のフレームまたはスライドのうちいずれか一方に設けられるガイドブロックと、他方に設けられるギブと、前記ガイドブロックに移動自在に設けられると共に、その軸方向に伸縮自在なピストンユニットと、そのピストンユニットをガイドブロックに対して前記ギブ側に押圧する油圧機構と、前記プレス機械運転前のスライドとピストンユニットとの間のクリアランスをゼロにすべく、前記ピストンユニットを伸長させ、ギブに当接させる伸縮機構とを備え、前記伸縮機構によりクリアランスをゼロにした後、ピストンユニットを前記油圧機構によりギブ側に押圧して、前記ピストンユニットとギブの間でプリロードを加えることを特徴とする。
ここでスライドの昇降をガイドするとは、スライドを前後あるいは左右方向にガイドすることを含む。

（２）このようなスライドガイドにおいて、前記ガイドブロックとピストンユニットとの間に、軸方向に所定のネジ隙間を有する第１ネジ機構を備えており、その第１ネジ機構により前記ピストンユニットを螺進させ、ギブ側へ伸長させて、前記プレス機械の運転に伴い前記クリアランスが生じようとすると、プリロードにより、ピストンユニットが前記第１ネジ機構のネジ隙間の範囲内でギブ側に移動し、クリアランスゼロを維持するものが好
ましい。

（３）そして、前記油圧機構は、ガイドブロックをシリンダとして、ピストンユニットを押圧するものであり、前記ピストンユニットがギブ側からガイドブロック側に押し戻されたときに、前記ピストンの移動に基づくシリンダ容積の減少をΔＶ、前記シリンダ内の前記ピストンユニットが押し戻される前の初期油圧からの圧力の上昇をΔＰ、前記ピストンユニットが押し戻される前のシリンダ容積と連通管内の容積の合計をＶ、および油の体積弾性係数をＫとすると、ΔＰ＝ＫΔＶ／Ｖの関係にあるものが好ましい。

（４）そして、前記ピストンユニットが、ピストンおよびそのピストンの外周に第２ネジ機構を介して螺合する調整部材を備えており、その調整部材とガイドブロックとの間に前記第１ネジ機構が設けられており、前記ガイドブロックに対してピストンの回動を規制する廻り止め部材をさらに備えており、前記ピストンユニットは、前記調整部材を前記ガイドブロックに対しスライド側へ螺進させる方向へ回動させることにより、ピストンに対してスライド側に螺進するものが好ましい。
ここで廻り止め部材は、ガイドブロックに対してピストンの回動を規制するものを含む概念であり、実施形態では平行ピン２５ａが対応する。

（５）そして、前記第１ネジ機構のネジのリードと、第２ネジ機構のネジのリードが同じにされているものが好ましい。

（１）本発明のスライドガイドは、伸縮機構によりピストンユニットを伸長させてギブとのクリアランスをゼロにした上で、油圧機構によりギブとピストンユニットとの間にプリロードを加える。プリロードは油圧シリンダ押力（油圧×油圧シリンダ面積）であり、ライナ面圧は油圧シリンダ押力／ライナ面積である。このため、スライドに偏心荷重が作用していない状態での初期のライニングの面圧が適正に維持されるようプリロードを組み立て時に正確に設定することが容易である。
そして、ピストンユニットを伸長させた上で油圧を加えるのでピストンの移動量が小さく、必要な油が小量であるから、油圧設備が簡易である。例えば小さな油圧室があればよい。
また、設計通りのプリロードとピストンユニットのストロークを与えることができるので、機体の温度上昇に伴う熱膨張やライナ摩耗によるクリアランスの発生の防止を確実、かつ容易に行うことができる。

（２）このようなスライドガイドにおいて、前記ガイドブロックとピストンユニットとの間に、軸方向に所定のネジ隙間を有する第１ネジ機構を備えており、その第１ネジ機構により前記ピストンユニットを螺進させ、ギブ側へ伸長させて前記クリアランスをゼロとし、前記プレス機械の運転に伴い前記クリアランスが生じようとすると、油圧によるプリロード力により、ピストンユニットが前記第１ネジ機構のネジ隙間の範囲内でギブ側に移動し、クリアランスゼロを維持する場合は、第１ネジ機構による前記ピストンユニットの螺進により運転開始時のゼロクリアランスを設定できる。
また、第１ネジ機構のネジ隙間の範囲で油圧力によりピストンユニットを前進させて、熱膨張などによるコラム間の寸法の増大に追従させてゼロクリアランスを維持する。このため、運転中において、スライドはゼロクリアランスの状態で摺接ガイドされる。そしてスライドが偏心荷重を受けてピストンユニットをスライドギブと反対の方向に押して傾こうとすると、シリンダ内の油が圧縮されて圧力が上昇し、スライドの傾きを抑制する方向に作用するので、偏心荷重に対し高剛性である。
また、シリンダ（油圧室）内の油が圧縮されても、前記第１ネジ機構のネジの噛み合いがあるので、ピストンユニットが前記第１ネジ機構のネジ隙間の範囲を超えてスライドギ
ブと反対の方向に移動することはなく、偏心荷重などで大きな荷重がスライドガイドに加わってもシリンダ油圧の上昇に加え、前記第１ネジ機構のネジの噛み合いでスライドの傾きを抑制することができる。

（３）そして、前記油圧機構は、ガイドブロックをシリンダとして、ピストンユニットを押圧するものであり、前記ピストンユニットがスライドに作用する偏心荷重によりギブ側からガイドブロック側に押し戻されたときに、前記ピストンの移動に基づくシリンダ容積の減少をΔＶ、前記シリンダ内の前記ピストンユニットが押し戻される前の初期油圧からの圧力の上昇をΔＰ、前記ピストンユニットが押し戻される前のシリンダ容積と連通管内の容積の合計をＶ、および油の体積弾性係数をＫとすると、ΔＰ＝ＫΔＶ／Ｖの関係にある場合は、ΔＰの大きさを測定すればスライドに作用する回転モーメントの大きさ及び方向を知ることができ、延いては偏心荷重が前後のいずれに、または左右のいずれに偏心しているのかを把握できる。

（４）そして、前記ピストンユニットが、ピストンおよびそのピストンの外周に第２ネジ機構を介して螺合する調整部材を備えており、その調整部材とガイドブロックとの間に第１ネジ機構が設けられており、前記ガイドブロックに対してピストンの回動を規制する廻り止め部材をさらに備えており、前記ピストンユニットは、前記調整部材を前記ガイドブロックに対しスライド側へ螺進させる方向へ回動させることにより、ピストンに対してスライド側に螺進する場合は、ピストンの回転が規制されているから、ゼロクリアランスおよびプリロード力の設定が容易である。
さらに、油圧機構から得られる油圧を第２ネジ機構を介してピストンからピストンユニットへ伝達することができる。

（５）そして、前記ネジ機構のネジのリードと、第２ネジ機構のネジのリードが同じにされている場合は、調整部材を回転させるとき、ピストンが移動しないので、ゼロクリアランスの設定操作が容易である。必要な油が小量であるから、油圧設備が簡易である。

図１は本発明のスライドガイドの一実施形態を示す機能ブロック図である。図２は本発明のスライドガイドが用いられるプレス装置の一例を示す正面図である。図３ａは図２の上面図であり、図３ｂは図２の側面図である。図４は図２のプレス装置におけるスライドガイドの油圧回路の全体を示す概略図である。図５はスライドガイドを作動させる様子を示す概略工程図である。

（実施形態）
「１．プレス装置の概略説明」
まず、図２を用いて本発明に用いられるプレス装置１の概略を説明する。なお、図２では、以後の説明を容易にするため、前方（図３ａの矢印参照）のコラム４、４を省略しており、後方のコラム４、４のみ図示している。
そのプレス装置１に本発明のスライドガイド２０（図１参照）が用いられている。図２では、スライドが下死点にある状態を示している。その図に示すプレス装置１は、ストレートサイドフレーム２を備えている。そのフレーム２は、例えばベッド３と、そのベッド３の前後左右４箇所（図３ａ参照）から立ち上がるコラム４と、それらのコラム４の上端に設けられるクラウン５と、前記ベッド３、コラム４およびクラウン５に予圧をかけて、それらを一体に締結するタイロッド６とから構成される。前記ベッド３の上面には、ボルスタ７が設けられている。
なお、他のタイプのフレームを用いてもよい。

前記タイロッド６はコラム４の内部を上下方向に貫通しており、その上下の端部がクラウン５の上面およびベッド３の下面からそれぞれ突出している。それら上下の突出している部位にナット６ａ（上面のみ図示）がそれぞれ螺合され、それらの締結力により前記ベッド３、コラム４およびクラウン５が一体に締結されている。

前記クラウン５の内部には、プレス駆動用のモータ８と、そのモータ８によりベルト８ａを介して駆動されるフライホイール８ｂと、そのフライホイールの回転力がクラッチ８ｃを介して伝達されるクランク軸９と、それらにより昇降される左右のコンロッド１０、１０とが設けられている。それらのコンロッド１０、１０を介してスライド１１は上下動する。
また、前記スライド１１の下面には上型１２が取り付けられ、前記ボルスタ７の上面には下型１３が取り付けられている。
なお、前記プレス駆動用のモータにサーボモータを採用し、その回転力をフライホイール８ｂ、クラッチ８ｃを介さずにクランク軸９に伝達するようにしてもよい。

前記スライド１１は、４本のコラム４にそれぞれ２つ設けられた計８つのスライドガイド２０およびスライド１１に設けられた８つのスライドガイド２０（全体で１６個）により、その昇降がガイドされる。
これらのスライドガイド２０によるガイドはスライド１１あるいはコラム４に設けられたギブ１７に接触した状態で行われており、それらとギブ１７との間のクリアランスはゼロである。

これらのスライドガイド２０のうち、主にコラム４に設ける場合について説明し、スライド１１側に設ける場合については、必要に応じてその都度説明する。
図３ａおよび図３ｂを用いてスライドガイド２０によりガイドされる被ガイド部１４について説明する。なお、ここから先、前後左右とは、図３ａに示す矢印の方向を示す。さらに図３ｂでは、台座１５およびそれに設けられるスライドガイド２０を図示せず、本来は台座１５に隠れて見えないはずの被ガイド部１４を図示している。
図３ａに示すように、前記スライド１１には、その四方からそれぞれ上方の被ガイド部１４が突出している。それらの被ガイド部１４は、スライドの左右の側面のぞれぞれの前後の端部付近から突出している。さらに、図３ｂに示すように、スライド１１の下方には、下方の被ガイド部１４がそれぞれ設けられている。それらの下方の被ガイド部１４は、前記上方の被ガイド部１４と同じように四方に設けられており、同じ形状である。
前記上方の被ガイド部１４および下方の被ガイド部１４はスライド１１の上下方向に対する傾きに対抗するようにスライド１１をガイドする。

スライド１１側に設けられている被ガイド部１４は、全体で８個あり、本実施形態においてそれらが備えている主要な構成は同じである。このため、これらの被ガイド部１４のうち図３ａに示す左前の被ガイド部１４を説明して、同じ部分には同じ符号を付して他の被ガイド部の説明は省略する。
前記左前の被ガイド部１４は、スライド１１に作用する左右方向の荷重をコラム側のスライドガイド２０へ伝達する左右受面１４ａを備えている。

また、その被ガイド部１４の前側の面は、スライド１１側に設けられるスライドガイド２０の台座となる台座面１４ｂである。その台座面１４ｂと前記左右受面１４ａは直交している。その台座面１４ｂはスライド１１の上方に４つ、下方に４つで、全体で８つ設けられている。台座面１４ｂとコラム側のガイド部１６の前後受面１６ａとの間にスライドガイド２０が取付けられている。図３では簡単のためガイドブロック２１を図示せず球面
軸受けのみを拡大して図示しているが、実際には図１に対応したスライドガイド２０が取付けられている。
但し図１の通りではなく、図１のガイドブロック２１の左側が台座面１４ｂに当接するように取付けられる。

前記左右受面１４ａ及び前後の受面１６ａの表面には、厚さ２０ｍｍ程度のギブ１７がネジにより固定されている。それらギブの材質は、本実施形態では合金鋼であり、真鍮、砲金、鉄などを用いてもよい。

一方、図３ａに示すように、前記４本のコラム４には、それぞれスライド１１をその四方からガイドすべく４つのスライドガイド２０のための台座１５が設けられている。図３ａに示す４本のコラム４には、それぞれ上方の台座１５が設けられている。
さらに、図２に示すように、下方の被ガイド部１４に対応するように、下方の台座１５が設けられている。その下方の台座１５は、前記上方の台座１５と同じように四方に設けられており、ほぼ同じ形状である。

前記上下の台座１５、１５は各４つで、合計で８つある。本実施形態においてそれらが備えている主要な構成は同じである。このため、上方の台座１５のうち左前のものを説明して、同じ部分には同じ符号を付して他の台座の説明は省略する。前記上方の台座１５は、前記スライド１１の左右受面１４ａに対向する左右支持面１５ａを有している。この左右支持面１５ａにスライドガイド２０が取付けられ、前記スライド１１の左右受面１４ａをガイドする。なお、図３では簡単のためガイドブロック２１を図示せず球面軸受けのみを拡大して図示しているが、実際には図１に対応したスライドガイド２０が取付けられている。

一方、コラム４側には、前記スライド１１の台座面１４ｂに設けたスライドガイド２０に対応する前後受面１６ａを有するガイド部１６が設けられている。そのコラム側のガイド部１６は全体で８つ設けられている。

前記台座１５およびコラムのガイド部１６は、それぞれ左前コラム４の後面から後方に延びている。そして、台座１５の方が長く後方に延び、その右面を前記スライド１１の左右受面１４ａに対向するように配置されている。一方、コラムのガイド部１６は、その後面の前後受面１６ａが前記スライド１１の台座面１４ｂに対向する位置に配置されている。
図２に示すようにスライド１１の左右方向に偏荷重が加わると、コラム４側のスライドガイド２０がその荷重を支持する。一方、図３ｂに示すようにスライド１１の前後方向に偏荷重が加わると、スライド１１側のスライドガイド２０がその荷重を支持する。
例えば、スライド１１側にガイドブロック２１を設けると、油圧回路をスライド内でコンパクトに完結させることができる。一方、コラム４側に設ける場合は同一系統の配管だけでも、例えば左前コラム上側、左後コラム下側、右前コラム上側、右後コラム下側というように、ベッド３を経由して全コラムに引き回さなければならない。
さらに例えば、油受けの配置（ダイエリアを避けてサイドオープニング側）、ガイドのスパンを長くすべく（対偏心モーメント）、左右用と前後用の高さ位置を重ねるために、コラム４とスライド１１に分けてガイドブロック２１を取付けるのがよい。

「２．スライドガイドの概略」
図１を用いて、本発明の一実施形態であるスライドガイドの概略を説明する。このスライドガイド２０は、プレス装置のコラム４に設けられるガイドブロック２１と、そのガイドブロックに移動自在に設けられるピストンユニット２３とを備えている。そのピストンユニット２３とガイドブロック２１との間には、第１ネジ機構２２が設けられている。そ
のピストンユニット２３には、それを軸方向に伸縮する伸縮機構２８を備えている。その伸縮機構２８は、前記ピストンユニット２３を伸長させ、ギブ１７に当接させるものである。さらに、前記スライドガイド２０は、ピストンユニット２３をガイドブロックに対してスライド側に押圧する油圧機構４０を備えている。

前記ガイドブロック２１は、コラム４に、例えばボルト４ａで締結されている。そのガイドブロックは、内部に前記ピストンユニット２３を収納する有底の円柱状の内室を有している。その内室の底部２１ａから中間付近までは油圧シリンダとして作用するシリンダ室２４であり、そこから開口付近までの先端側はネジ機構２２のメネジ２２ａが形成された部位である。そして、その開口端付近は大径にされている。
前記シリンダ室２４の底部２１ａ付近のガイドブロック２１の外壁には、シリンダ室２４内に連通する油圧用の給油口２１ｂが設けられている。その給油口２１ｂは油圧機構４０と連通している。
また、その給油口２１ｂの先端側のガイドブロック２１の外壁には、潤滑油の供給口２１ｃが設けられている。その供給口２１ｃから後述するライナ２９ａへ潤滑油が供給される。

前記ピストンユニット２３は、ピストン２５と、そのピストンと一体となって移動する調節ネジ２６とを備えている。その調節ネジ２６の外周には、前記第１ネジ機構のオネジ２２ｂが形成されている。さらに、前記調節ネジ２６の先端付近には、球面軸受２７を介してライナホルダ２９が設けられている。そのライナホルダ２９にはライナ２９ａが設けられている。
前記伸縮機構２８は、ピストン２５、調節ネジ２６および第２ネジ機構３３を含んでいる。

前記ピストン２５は、前記シリンダ室２４の内周面に摺接して移動する基端側の大径部３０と、段部３１を介して先端側に延びている円柱状の小径部３２とからなる。
前記シリンダ室２４の底部２１ａの内面、シリンダ室２４の内周面およびピストンの大径部３０の基端面とで囲まれる部屋が油圧室２５ｃである。

前記大径部３０の基端には平行ピン２５ａがガイドブロックの底部２１ａを貫通して差し込まれている。その平行ピン２５ａは、ピストン２５がガイドブロック２１に対して回動するのを防止する廻り止め機構として作用する。
また、大径部３０の側面外周には受油口３０ａが環状に設けられている。この受油口３０ａは軸方向に幅広の形状を呈しており、ピストン２５が移動しても前記潤滑油の供給口２１ｃとの連通状態を維持する。その受油口３０ａは、ピストン２５の内部を貫通する連通路２５ｂに連通している。その連通路２５ｂは小径部３２の先端まで延び、前記ライナ２９ａとギブ１７との摺動面に潤滑油を供給する。

前記小径部３２は、シリンダ２５の大径部３０を基端としてガイドブロック２１の開口端側に伸びており、その先端の外周にオネジ３３ｂが形成されている。

前記調節ネジ２６は、内部にピストン２５の小径部３２を通す筒状の部材である。先端側には半径方向の外向きに延びている調節部２６ａを備えている。その調節部が形成される付近の内面には、前記小径部３２のオネジ３３ｂと螺合するメネジ３３ａが形成されている。これらメネジ３３ａおよびオネジ３３ｂは第２ネジ機構３３を構成している。
一方、基端側の内面は小径部３２の周面と摺接している。
前記調節ネジ２６の外周には、前記第１ネジ機構２２のオネジ２２ｂが形成されている。

本実施形態では、第１ネジ機構は直径５６ｍｍのメートルネジ、そして第２ネジ機構３３は直径２０ｍｍのメートルネジを採用している。そのメートルネジはＪＩＳ規格で定められたメートル細目ネジの基準山形を有している。どちらも右ネジで、リードは等しい。
なお、前記第１ネジ機構２２は軸方向に０．０５〜０．３ｍｍ程度のガタを有しているのが好ましい。
そして、本実施形態においては、前記調節ネジ２６を手で廻すため、その調節部２６ａの外面形状は、例えばスパナを掛ける六角形ないし四角形にされている。

前記球面軸受２７は、調節ネジ２６の先端に設けられた半球状のボール部２７ａと、そのボール部２７ａを受ける皿状の受皿部２７ｂとからなる。
その受皿部２７ｂはライナホルダ２９に設けられている。また、前記ピストンの小径部３２はボール部２７ａの中心を貫通している。そして、その小径部３２のさらに先端に設けられた突出部３２ａは、ライナホルダ２９に挿し込まれている。その突出部３２ａの先端面には潤滑油の連通路２５ｂが連通しており、ライナホルダ２９およびライナ２９ａを貫通し、ギブ１７に至る流路が形成されている。
前記ライナ２９ａは、テフロン（登録商標）系含浸多孔質バイメタル等の自己潤滑性軸受け材である。

図４に図２のプレス機械に用いられる油圧回路の概略図を示す。この油圧回路に示される前記油圧機構４０は、スライドの左右方向のスライドガイドのための左右の油圧機構４１および前後方向のスライドガイドのための前後の油圧機構４２とからなる。
なお、図４に示す油圧回路では、多くの部分で回路が重複しており、一対で設けられている部分が多い。このため、一方の回路を説明し、同じ構成には同じ符号を付して、他方の回路の説明を省略する。

前記左右の油圧機構４１と前後の油圧機構４２は同じであるので、左右の油圧機構４１を説明する。
前記左右の油圧機構４１は前または後ろから見て対角の配置にあるスライドガイドを１つの油圧系統にまとめている。例えば、スライドのフロントとバック両サイドの右上のスライドガイド２０ＲＵおよび左下のスライドガイド２０ＬＬのための一方の油圧回路４１ａと、スライドのフロントとバック両サイドの左上のスライドガイド２０ＬＵおよび右下のスライドガイド２０ＲＬのための他方の油圧回路４１ｂとからなる。これら油圧回路４１ａと４１ｂは互いに独立しており、スライドを前から見て右回転させようとする偏心荷重を受けた際には、油圧回路４１ａの油が圧縮されて圧力が上昇し、スライドの傾きを抑制する方向に作用する。またスライドを前から見て左回転させようとする偏心荷重を受けた際には、油圧回路４１ｂの油が圧縮されて圧力が上昇し、スライドの傾きを抑制する方向に作用する。即ち油圧回路４１ａと４１ｂのそれぞれにおいて、偏芯荷重を受けた際にその内部の油圧力が増大するスライドガイドの油圧室２５ｃ同士が連通している。
なお、これらの油圧回路４１ａ、４１ｂは、ほぼ同じ構成であるから、一方の油圧回路４１ａを説明し、他方の油圧回路４１ｂの説明は省略する。

前記一方の油圧回路４１ａは、供給回路、戻り回路およびリリーフ回路からなる。
前記供給回路は、油が貯油されたタンク４４と、そのタンク４４からフィルタ４４ａを通過した油を送り出すエアブースターポンプ４５とからなる。そのエアブースターポンプ４５から送られる油は、途中でスライドの前側と後側に分岐し、その後にさらにそれぞれ２つに分岐して、上下のスライドガイドに送られる。
前記エアブースターポンプ４５は、空気圧を駆動源にして油を吐出すると共に高圧に増圧する従来公知の装置であり、内部に温度補正バルブを備えている。温度補正バルブは、周囲温度の変化に伴う油温度上昇に起因した油の膨張による油圧上昇や、プレス装置のフレームなどの熱膨張および収縮に基づくピストンの緩やかな移動によるシリンダの容積変
化に起因する油圧上昇を防ぐように、常時微量の油をリークする。
前記空気圧は、エアー源４９から供給されており、エアブースターポンプ４５が油を所望の圧力に増圧するように、エアレギュレータ４８によって圧力が設定される。

一方、戻り回路は、各油圧室２５ｃとタンク４４の間に設けられており、各油圧室２５ｃの油を再び前記タンク４４に戻す回路である。
その戻り回路は、各油圧室２５ｃの油を１つにまとめた後に、逆止弁４３、そして電磁弁４６を介してタンク４４に通じている。その電磁弁４６は常時閉である。この弁は、スライドガイド２０の油圧を解除する際に、開信号などに基づいて開く。

前記リリーフ回路は、油圧回路に所定以上の油圧がかかるとリリーフ弁４７が開いて、油をタンク４４に排油して油圧回路に加わる圧力を逃がす回路である。そのリリーフ回路は、エアブースターポンプ４５を出た後に分岐し、供給回路と分かれている。
そのリリーフ弁４７は、エアレギュレータ４８の設定ミスや故障による過大な油圧上昇を防いでライナの焼付けを防止する。

前記供給回路には、逆止弁４３が設けられている。このため一方の油圧回路４１ａに荷重が加わったとしても、その荷重は他方の油圧回路４１ｂ側へ加わるのが防止される。

プレス装置のスライド１１に偏心荷重が作用し、スライド１１が傾くと、スライドガイド２０は、ギブ１７からの力を受け、前記調節ネジ２６が前記第１ネジ機構２２のネジ隙間ｄの範囲内で図５の左側に移動する。そうすると、前記第２ネジ機構３３を介してピストン２５も前記調節ネジ２６と一緒に図５の左側に移動する。
連通する４か所のスライドガイド２０のピストン２５の移動に伴う４か所の油圧室２５ｃの容積の減少分の合計をΔＶとし、エアブースターポンプ４５から４か所のスライドガイド２０を結ぶ連通管内の容積と偏心荷重が作用する前の４か所のスライドガイド２０の油圧室２５ｃの合計容積をＶとすれば、油圧室２５ｃの容積の減少による４か所のスライドガイド２０の油圧室２５ｃの油圧力の上昇分ΔＰは、ΔＰ＝ＫΔＶ／Ｖ（式１）で表される。ここで、Ｋは油の体積弾性係数である。
ここで、スライド１１に偏心荷重が作用したときに、コラム４から遠ざかろうとする位置にあるスライドガイド２０の油圧室２０ｃの油圧力は、レギュレータ４８により設定されたエアブースターポンプ４５の吐出圧で決まる初期の油圧力から上昇しない。
すなわち、コラム４から遠ざかろうとする位置にある４か所のスライドガイド２０の油圧室２０ｃの油圧力は上昇しないので、これら４か所のスライドガイド２０がスライド１１を押す力は偏心荷重がスライド１１に作用していないときのプリロードがそのまま維持される。
また、近づこうとする位置にあるスライドガイド２０の油圧室２５ｃの油圧力は上昇（ΔＰ）するので、これら４か所のスライドガイド２０がスライド１１を押す力は偏心荷重が作用しないときの当初のプリロード力より、ピストン２５の有効断面積（シリンダ室２４の断面積）にΔＰを乗じた分だけ大きくなる。
そして、この偏心荷重がスライド１１に作用したときの、コラム４に近づこうとする位置にあるスライドガイド２０と、コラム４から遠ざかろうとする位置にあるスライドガイド２０との、スライド１１を押す力の差により偏心荷重によるスライドの回転が抑制される。

（実施例）
一例として、プレス機械の熱膨張により対向するコラムギブの間隔が広がり、ピストンユニット２３が前記第１ネジ機構２２のネジ隙間ｄの範囲内で図５の右側に移動しているときにスライド１１に偏心荷重が加わり、図５のＳ４の状態からＳ３の状態にピストン２５が０．１ｍｍ押し戻される際に、そのピストン２５が受ける荷重を算出する。
前提となるパラメータは、油圧室２５ｃとしては、その内径Ｄ７０ｍｍ、長さＬ５ｍｍ、断面積Ａ３８．５ｃｍ^２である。そして油圧機構４０としては、配管内径Ｄｐ５ｍｍ、配管長Ｌｐ３０００ｍｍ、配管容積Ｖｐ５８．９ｃｍ^２である。これらにより、スライドに偏心荷重が作用する前のシリンダの容積＋配管の容積の合計Ｖは７８．１ｃｍ^３となり、増加したシリンダの容積ΔＶは０．３８５ｃｍ^３となる。また、体積弾性係数Ｋは１．５ＧＰａである。
これらから必要な値を式１に代入し、圧力増加分ΔＰ＝０．００７４ＧＰａが得られる。このため、スライドに偏心荷重が加わった際にピストン２５が０．１ｍｍ押し戻されたスライドガイド２０は、スライド１１を押圧する力Ｆを２８．４ｋＮ増加させ、スライドの傾きを抑制することが予想される。

「３．スライドガイドの作動する様子」
次に図５を用いて、プレス機械の設計からスライドガイド２０を作動させるまでの様子を説明する。なお、コラム側に設けたスライドガイド２０について説明し、スライド側に設けたスライドガイド２０の説明は省略する。

（設計・組立）：図２のプレス装置の設計段階において、プレス装置のフレームなどの熱膨張が起きていない状態における対向するコラムギブの間隔に対し、プレス装置が連続してプレス作業を行いフレームなどの熱膨張が起きた状態において前記間隔がどれだけ増加するかを予測する。
スライドガイド２０の設計に際しては、その予測の範囲を満たすネジ隙間をスライドガイド２０の第１ネジ機構に設定する。

（Ｓ１）：組み立てられたプレス機械１の初期の状態として、スライドガイド２０は、スライド１１に接していない。このとき、第１ネジ機構２２のメネジ２２ａおよびオネジ２２ｂには荷重は加わっていない、いわば自由な状態である。そして、スライド１１は横方向の力が加えられず、自然に吊られている状態である。

（Ｓ２）：次いで、前記調節部２６ａ（六角部）をオネジ２２ｂを抜く方向、すなわち右ネジであるなら左方向に回動して、ピストンユニット２３の調節ネジ２６をガイドブロック２１に対してスライド１１側に螺進させ、ライナ２９ａをギブ１７に当接させる。これによりクリアランスはゼロになる。この操作では、シリンダ室２４に油圧をかけない。そのため、調節部２６ａの回動はスムーズである。

さらに詳細には、ピストン２５は平行ピン２５ａ（図１参照）が挿し込まれているため回動しない。前記調節ネジ２６は左方向に回動され、外側の第１ネジ機構２２によりガイドブロック２１に対してギブ１７側（図の右側）に螺進する。その上で、調節ネジ２６の内側に設けられた第２ネジ機構３３により、調節ネジ２６はピストン２５に対してスライド１１側に移動する。そして第１ネジ機構２２と第２ネジ機構３３の１回転当たりの移動量（リード）が同一であるため、調節ネジ２６のみがスライド１１側に移動し、ピストン２５は移動しない。そして、油圧室の容積に変化はなく、調節部２６ａの回動の大きな抵抗にならない。

次いで、そのピストン２５の先端に設けられたライナ２９ａがスライドのギブ１７に接する。このとき、外側の第１ネジ機構２２のメネジ２２ａとオネジ２２ｂの間にネジ隙間ｄ（工程Ｓ２参照）が形成されている。
そして、前記調節部２６ａを右ネジであるなら左方向に回動することにより、第１ネジ機構２２のメネジ２２ａのネジ山の右斜面とオネジ２２ｂのネジ山の左斜面とが当接する。一方で、内側では第２ネジ機構３３のメネジ３３ａのネジ山の左斜面はオネジ３３ｂのネジ山の右斜面に当接している。

（Ｓ３）：次いで、油圧機構４０により油圧室２５ｃの油を加圧し、ピストン２５をスライド１１側に押圧させ、プリロードをかける。そうすると、前記第２ネジ機構３３のネジ山の斜面の当接面が強く当接し、このプリロード力は、調節ネジ２６に伝達される。
プリロード力が調節ネジ２６に伝達されると、第１ネジ機構２２のネジ山の斜面では当接力が弱くなり、場合によっては隙間ｄが生ずる。このときスライド１１を挟んで対角のスライドガイド２０の油圧室２５ｃの油も同時に加圧するので、これにより調節ネジ２６は左右からほぼ同等な力を受け、左右方向へ移動できずロックされる。前述のように、プリロード力は前記第２ネジ機構３３のネジ山の斜面の当接面を強く当接しているので、ピストン２５に対して調節ネジ２６の廻り止めとして作用する。

その後、後述する据え付け工程に示すように、各ピストンユニットの伸縮を調節する。

（Ｓ４）：次いで、プレス装置の運転による機体の温度上昇によりコラム間の距離が増大すると、そのライナ２９ａとギブ１７間にクリアランスが発生しないように、プリロード力が加えられたピストン２５が相対的にスライド側に移動し、摺動面のクリアランスゼロを維持する。
このとき、前記ネジ隙間ｄの範囲内でピストン２５は移動する。そのピストン２５の最大移動量はネジ隙間ｄである。
図５のＳ４ではピストン２５が最大移動量移動し、第１ネジ機構のメネジ２２ａのネジ山の左斜面とオネジ２２ｂのネジ山の右斜面とが当接しているが、機体の温度上昇の程度やネジ隙間ｄの設定によっては、コラム間の距離が増大してもメネジ２２ａのネジ山とオネジ２２ｂのネジ山は当接しない。

（Ｓ５）：スライドガイド２０が前記Ｓ４の状態のとき、スライド１１に荷重中心がプレス中心より左にある偏心荷重が加わると（図１参照）、図の右上および左下のスライドガイド２０には、スライド側からスライドを挟んでそれぞれ対角位置にある左上および右下のスライドガイド２０のプリロードに加え、偏心荷重がスライド１１に生じさせる回転モーメントによる力が加わる。その力は図の右上および左下のスライドガイド２０のプリロードの値を超えるので、前記ネジ隙間ｄの間でピストン２５は押されて左側へ移動する。偏心荷重によりピストン２５をスライド側から押し戻す力が増大し、メネジ２２ａのネジ山の右斜面とオネジ２２ｂのネジ山の左斜面とが当接すると、それ以降さらに増大する分のスライド側からスライドガイド２０に作用する力は、第１ネジ機構２２のネジ山が負担しスライド１１を支持する。

プリロードを加えるとき油圧によるピストンのストロークは、最大でも第１ネジ機構の軸方向の所定のネジ隙間分だけなので、最初にクリアランスをゼロにするためにはピストンユニットの伸縮機構が必要である。
予め調節部の回転によりライナ部をギブに当接させておくのは、その後に油圧で押圧してもギブ間隔の広がりに追従してピストンが移動できるのが、第１ネジ機構の軸方向の所定のネジ隙間分だけだからである。
またプレス装置のフレームの温度上昇はゆっくりとしたものであり、それに伴うコラムギブ間の間隔の増加もゆっくりとしたものなので、油圧装置に大きな吐出量は必要ない。従ってコンパクトなエアブースターポンプの使用が可能であり、ピストンのストロークも第１ネジ機構の軸方向の所定のネジ隙間分と小さく、作動油タンク内の油量の変動も殆どないので、作動油タンクの容量も小さいもので十分である。

（据え付け）：油圧で押圧する前にシリンダを脱圧した状態で、調節部の回転だけ（ねじだけ）でピストンユニットを伸ばしてライナをギブに当接させ、機体の温度が上昇し対向するギブ同士の間隔が広がる前の初期状態でスライドの前後及び左右の位置決めを行い、
その後油圧によるプリロードを加え、微速運転でスライド昇降時のボルスタに対する直角度、スライド下面とボルスタ上面の平行度、それぞれの精度を出す。
全てのスライドガイドについて、シリンダ油圧を脱圧させた状態（図５のＳ１）から、調節部の回転だけ（ねじだけ）でピストンユニットを伸ばしてライナをギブに当接させクリアランスをゼロにする（図５のＳ２）。
この状態から油圧機構の全ての油圧系統の油圧を発生させ、全てのスライドガイドのピストンを押圧する。対向側のスライドガイドのライナもギブに当接しているので調節ネジはギブ側に移動することができず、第１ネジ機構のネジの当たり方向は変化しない。
その後、油圧で押圧しながらプレスを微速で運転し、スライド運動のボルスタ上面に対する直角度、スライド下死点におけるスライド下面とボルスタ上面の平行度を測定する。その結果それらに必要な精度が得られなければ、再びピストンの油圧を脱圧し、精度が得られるような向きに調節部を回転させる。
再びプレスを微速で運転し、直角度と平行度を測定する。
これらの必要な精度が得られまで、各ピストンユニットの伸縮を調節する。このような調節は、工場にプレス機械を据え付けたときに行うプレス装置の精度出しであり、その後の通常運転の際は通常は不要である。

（変形例）
左右受面１４ａおよび前後受面１６ａがなす角度は、必ずしも直角でなくてもよいが、その場合でも、例えばスライドに加わる左右方向成分および前後方向成分のそれぞれをなるべく左右受面１４ａおよび前後受面１６ａのそれぞれで受けられるような配置が好ましい。
また、例えばスライドの右側面と前面とが交わる稜線を落とすようにカットして、そのカットした面で前後・左右の荷重を同時に受けるようにしてもよい。

さらに、全てのスライドガイド２０にそれぞれ油圧のエアブースターポンプ４５を設けてもよい。

また、ネジ機構２２、３３のネジ山の形状としては、三角ネジ、角ネジあるいは台形ネジを用いるのが好ましい。
さらに、本実施形態では１条ネジであるが、複数の条数のネジを用いて、高い負荷が加わった際に、その荷重を安定して支持できるようにしてもよい。
さらに、第１ネジ機構２２と第２ネジ機構３３とでリードが等しくしなくてもよく、調節部の移動の際にピストンが多少移動してもよい。

また、前後方向を支持するスライドガイド２０はスライド１１側に設けているが、コラム側に設けてもよい。反対に、左右方向を支持するスライドガイド２０をスライド側に設けてもよい。

（他の実施形態）
前述の実施形態では伸縮機構を設けて、ゼロクリアランスの設定の際に圧力室の容積が変わらなかったが、伸縮機構を設けないで、調節ネジの移動と共にピストンが移動するようにしてもよい。
例えば、第１ネジ機構２２と第２ネジ機構３３のうち一方を他方と逆向きのネジにすると、調節ネジの移動と共にピストンが移動する。

内側の第２ネジ機構３３の代わりに、ピストン２５から調節ネジ２６に油圧機構４０の油圧による押圧力が伝達するような引っ掛け部材を設けてもよい。例えば、前記ネジ機構３３のオネジ３３ｂの代わりにピストンに鍔状の押し部材（図示せず）を設け、前記メネジ３３ａの代わりに前記鍔状の部材に当接する鍔状の受け部材（図示せず）を設けてもよ
い。

本発明によれば、このプリロードをエアブースターポンプ４５の吐出圧を設定する空圧レギュレータで容易に設定できるので、プリロード力を誤って過大に設定することもなくなり、ガイドの発熱や異常摩耗を防ぐことができる。
ギブ間隔の広がりに追従してピストン２５がギブ１７側に移動（前進）し、油圧力によりゼロクリアランスでスライド１１をガイドすることになるが、偏心荷重により油が圧縮される側のスライドガイドの油圧室の油圧がΔＰ上昇しても、スライドを挟んでそのスライドガイドと反対側の（対角に位置する）スライドガイドの油圧室にはΔＰは発生していないので、スライドを挟んだ両側のスライドガイドのスライドを押圧する力に差が生じ、スライドの傾きを抑制する。
ピストンユニットは、偏心荷重によりネジ隙間分だけ油の圧縮側へ移動すると、前記第１ネジ機構のかみ合いにより、それ以上は移動できなくなりスライドの傾きは抑制される。
プリロード力の大きさを容易に知り、且つ設定できることは、ガイドの発熱や異常摩耗を防ぐという利点がある。

また、ΔＰの大きさを知ることにより以下のメリットがある。
例えば、複数のポイントを持つプレスの、プレス負荷時にそれぞれのポイントが負担する荷重の差を測定すれば、特定の方向についての偏心荷重の有無と、それによりスライドに作用する回転モーメントの大きさを算出できる。
通常、１ポイントプレスにおいてはポイントが負担する荷重を測定しても偏心荷重の有無すら分からない。これに対し、本発明のスライドガイドは１ポイントプレスにおいても、スライドガイド２０の各油圧室２５ｃの油圧を計測するための油圧センサを取り付けて、プレス無負荷時と負荷時のスライドガイド２０の油圧力を測定し比較することにより、前後いずれの方向に対しても偏心荷重の有無と、それによりスライド１１に作用する回転モーメントの大きさを算出できる。
従って、プレス作業エリアのどの位置に金型をセットすれば偏心荷重の発生を小さく抑え、製品精度を向上できるかを判断することが容易になる。
また偏心荷重を減少させるための金型自体の改造にあたっても有用なデータを提供できる。油圧センサはすべてのスライドガイド毎に設ける必要はなく、連通するスライドガイド２０について一つあれば良い。

１プレス装置
２ストレートサイドフレーム
３ベッド
４コラム
４ａボルト
５クラウン
６タイロッド
６ａタイロッドナット
７ボルスタ
８モータ
８ａベルト
８ｂフライホイール
８ｃクラッチ
９クランク軸
１０コンロッド
１１スライド
１２上型
１３下型
１４スライド側の被ガイド部
１４ａ左右受面
１４ｂ台座面（スライド側）
１５コラム側の台座
１５ａ左右支持部
１６コラム側のガイド部
１６ａ前後受面
１７ギブ
２０スライドガイド
２０ＬＵ左上のスライドガイド
２０ＬＬ左下のスライドガイド
２０ＲＵ右上のスライドガイド
２０ＲＬ右下のスライドガイド
２１ガイドブロック
２１ａ底部
２２第１ネジ機構
２２ａメネジ
２２ｂオネジ
２３ピストンユニット
２４シリンダ室
２５ピストン
２５ａ平行ピン
２５ｂ連通路
２５ｃ油圧室
２６調節ネジ
２６ａ調節部
２７球面軸受
２７ａボール部
２７ｂ受皿部
２８伸縮機構
２９ライナホルダ
２９ａライナ
３０大形部
３０ａ受油口
３１段部
３２小径部
３２ａ突出部
３３第２ネジ機構
３３ａメネジ
３３ｂオネジ
４０油圧機構
４１前後の油圧機構
４１ａ一方の油圧回路
４１ｂ他方の油圧回路
４２左右の油圧機構
４３逆止弁
４４タンク
４５エアブースターポンプ
４６電磁弁
４７リリーフ弁
４８エアレギュレータ
４９エアー源

Claims

プレス機械のスライドの昇降をガイドするスライドガイドであって、
前記プレス機械のフレームまたはスライドのうちいずれか一方に設けられるガイドブロックと、
他方に設けられるギブと、
前記ガイドブロックに移動自在に設けられると共に、その軸方向に伸縮自在なピストンユニットと、
そのピストンユニットをガイドブロックに対して前記ギブ側に押圧する油圧機構と、
前記プレス機械運転前のスライドとピストンユニットとの間のクリアランスをゼロにすべく、前記ピストンユニットを伸長させ、ギブに当接させる伸縮機構とを備え、
前記伸縮機構によりクリアランスをゼロにした後、ピストンユニットを前記油圧機構によりギブ側に押圧して、前記ピストンユニットとギブの間でプリロードを加える、スライドガイド。
前記ガイドブロックとピストンユニットとの間に、軸方向に所定のネジ隙間を有する第１ネジ機構を備えており、
その第１ネジ機構により前記ピストンユニットを螺進させ、ギブ側へ伸長させて、
前記プレス機械の運転に伴い前記クリアランスが生じようとすると、プリロードにより、ピストンユニットが前記第１ネジ機構のネジ隙間の範囲内でギブ側に移動し、クリアランスゼロを維持する、請求項１記載のスライドガイド。
前記油圧機構は、ガイドブロックをシリンダとして、ピストンユニットを押圧するものであり、
前記ピストンユニットがギブ側からガイドブロック側に押し戻されたときに、前記ピストンの移動に基づくシリンダ容積の減少をΔＶ、前記シリンダ内の前記ピストンユニットが押し戻される前の初期油圧からの圧力の上昇をΔＰ、前記ピストンユニットが押し戻される前のシリンダ容積と連通管内の容積の合計をＶ、および油の体積弾性係数をＫとすると、ΔＰ＝ＫΔＶ／Ｖの関係にある、請求項２記載のスライドガイド。
前記ピストンユニットが、ピストンおよびそのピストンの外周に第２ネジ機構を介して螺合する調整部材を備えており、
その調整部材とガイドブロックとの間に前記第１ネジ機構が設けられており、
前記ガイドブロックに対してピストンの回動を規制する廻り止め部材をさらに備えており、
前記ピストンユニットは、前記調整部材を前記ガイドブロックに対しスライド側へ螺進させる方向へ回動させることにより、ピストンに対してスライド側に螺進するものである、請求項２または３記載のスライドガイド。
前記第１ネジ機構のネジのリードと、第２ネジ機構のネジのリードが同じにされている請求項４記載のスライドガイド。