JPH09144757A - 静圧軸受装置及び静圧軸受装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、静圧軸受装置及び静圧軸受装置の製
造方法について、安価にし得るようにする。 【解決手段】本発明は、軸体の回動又はスライドを案内
する案内面上に積層され、当該案内面と軸体の軸受面と
の隙間を埋める樹脂層を設けることにより、第１及び第
２のガイド部材を安価にでき、かくして安価でなる静圧
軸受装置を実現できる。また本発明は、軸体に応じて形
成された治具を、当該治具の軸受面と案内面とを対向さ
せて位置決めし、次いで、治具の軸受面と案内面との隙
間に樹脂を充填し、当該隙間を埋めるように樹脂層を形
成することにより、第１及び第２のガイド部材の案内面
の仕上げ加工及びこれら第１及び第２のガイド部材の組
立て調整を必要とせずに静圧軸受装置を製造することが
でき、かくして安価でなる静圧軸受装置の製造方法を実
現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【目次】以下の順序で本発明を説明する。 発明の属する技術分野 従来の技術 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段（図１及び図２） 発明の実施の形態（図１〜図４） 発明の効果

【０００２】

【発明の属する技術分野】本発明は静圧軸受装置及び静
圧軸受装置の製造方法に関し、例えば工作機械の送りテ
ーブル（以下、これを可動体と呼ぶ）に設けられた軸体
をスライド自在に保持する直進型静圧軸受装置及びその
製造方法に適用して好適なものである。

【０００３】

【従来の技術】従来、この種の直進型静圧軸受装置にお
いては、所定の長さでなる一対の第１及び第２のガイド
部材が対向して配置されており、これら第１及び第２の
ガイド部材の対向する面に、これら各面の長手方向（以
下、これを単に長手方向と呼ぶ）の一端から他端に亘つ
てそれぞれ可動体の軸体に対応させて直角Ｖ字形状でな
る溝部が形成されている。かくして、この直進型静圧軸
受装置においては、第１及び第２のガイド部材に形成さ
れた溝部の内面（以下、これを案内面と呼ぶ）と軸体の
軸受面とを対向させるようにして、当該軸体を長手方向
にスライド自在に保持し得るようになされている。

【０００４】ところで、この直進型静圧軸受装置におい
ては、第１及び第２のガイド部材の長手方向の一端から
他端に亘つて案内面と軸体の軸受面との間隔が、通常10
〔μm 〕以下となるようになされている。従つて、これ
ら第１及び第２のガイド部材の案内面及び軸体の軸受面
には、それぞれ高精度な平面度、角度精度及び平行度が
要求されていると共に、第１及び第２のガイド部材の案
内面と軸体の軸受面との間に高精度な平行度が要求され
ている。

【０００５】このため、この直進型静圧軸受装置におい
ては、予め〔μm 〕オーダーの精度となるように軸受面
が形成された軸体を用いて、第１及び第２のガイド部材
の案内面と当該軸体の軸受面との組み立て精度が〔μm
〕オーダーとなるように、この案内面を仕上げ加工し
ながら第１及び第２のガイド部材を組立て調整するよう
になされている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところがかかる構成の
直進型静圧軸受装置においては、案内面を仕上げ加工し
ながら第１及び第２のガイド部材を組立て調整する場
合、通常、これら第１及び第２のガイド部材の案内面を
機械加工及びラツピング等の手作業の仕上げ加工によつ
て高精度に加工するようになされている。このため、第
１及び第２のガイド部材の案内面の仕上げ加工には、多
大な時間が必要になると共に加工コストが高くなる問題
があつた。

【０００７】ところで、このような問題を解決する１つ
の方法として、第１及び第２のガイド部材の案内面の形
状及び加工精度をエポキシ系樹脂でなる樹脂層に転写
し、当該樹脂層を軸体の軸受面に形成することにより、
第１及び第２のガイド部材の案内面に対応する軸受面を
得るようにする方法が考えられる。この場合、この方法
では、第１及び第２のガイド部材の案内面に対応する軸
体の軸受面を、当該軸体の軸受面に対する高精度な加工
を必要とせずに得ることができる利点がある。

【０００８】ところが、この方法では、基準となる第１
及び第２のガイド部材の案内面に高精度な平面度、角度
精度及び平行度が要求される。このため、この方法で
は、上述した第１及び第２のガイド部材を組立て調整す
る場合と同様に、案内面の加工に多大な時間が必要にな
ると共に加工コストが高くなる問題が生じることにな
る。従つて、この方法によれば、直進型静圧軸受装置を
製造する場合の製造コストが高くなり、この結果として
直進型静圧軸受装置自体が高価になる問題があつた。

【０００９】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、安価でなる静圧軸受装置及び静圧軸受装置の製造方
法を提案しようとするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め第１の発明においては、軸体の回動又はスライドを案
内する案内面上に積層され、当該案内面と軸体の軸受面
との隙間を埋める樹脂層を設けるようにする。

【００１１】また第２の発明においては、軸体に応じて
形成された治具を、当該治具の軸受面と案内面とを対向
させて位置決めする第１の工程と、治具の軸受面と案内
面との隙間に樹脂を充填し、当該隙間を埋めるように樹
脂層を形成する第２の工程とを設けるようにする。

【００１２】第１の発明では、軸体の回動又はスライド
を案内する案内面上に積層され、当該案内面と軸体の軸
受面との隙間を埋める樹脂層を設けるようにしたことに
より、第１及び第２のガイド部材を安価にすることがで
きる。

【００１３】また第２の発明では、軸体に応じて形成さ
れた治具を、当該治具の軸受面と案内面とを対向させて
位置決めし、次いで、治具の軸受面と案内面との隙間に
樹脂を充填し、当該隙間を埋めるように樹脂層を形成す
るようにしたことにより、第１及び第２のガイド部材の
案内面の仕上げ加工及びこれら第１及び第２のガイド部
材の組立て調整を必要とせずに静圧軸受装置を製造する
ことができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下図面について、本発明の一実
施例を詳述する。

【００１５】図１（Ａ）及び（Ｂ）において、１は全体
として本発明を適用した直進型静圧軸受装置を示し、基
板２の一面２Ａに、四角柱形状でなる第１の位置決めブ
ロツク３が固設されていると共に、当該第１の位置決め
ブロツク３を挟み込むように所定の長さでなる一対の第
１及び第２のガイド部材４及び５が一面４Ａ及び５Ａを
対向させた状態で複数の固定ネジ６によつて固定されて
構成されている。

【００１６】この場合、第１及び第２のガイド部材４及
び５の一面４Ａ及び５Ａには、それぞれ長手方向の一端
から他端に亘つて対向するように直角Ｖ字形状でなる溝
部４Ｂ及び５Ｂが形成されている。また、第１及び第２
のガイド部材４及び５にそれぞれ形成された溝部４Ｂ及
び５Ｂの内面（以下、これらを案内面と呼ぶ）４Ｃ及び
５Ｃには、可動体（図示せず）に設けられた軸体の軸受
面に対応する面が形成されたエポキシ系樹脂でなる樹脂
層７が形成されている。

【００１７】これにより、この直進型静圧軸受装置１に
おいては、第１及び第２のガイド部材４及び５の案内面
４Ｃ及び５Ｃと軸体の軸受面とを対向させるようにし
て、当該軸体を長手方向にスライド自在に保持し得るよ
うになされている。

【００１８】ここで、実際上この直進型静圧軸受装置１
の製造方法においては、図２（Ａ）及び（Ｂ）に示すよ
うに、まず、一対の第１及び第２のガイド部材４及び５
の高精度に加工された一面４Ａ及び５Ａにそれぞれ直角
Ｖ字形状でなる溝部４Ｂ及び５Ｂを機械加工で得られる
程度の加工精度で形成する。

【００１９】次いで、第１及び第２のガイド部材４及び
５の一面４Ａ及び５Ａに形成された溝部４Ｂ及び５Ｂの
中央位置から当該第１及び第２のガイド部材４及び５の
他面４Ｄ及び５Ｄ側に貫通孔４Ｅ及び５Ｅを穿設する。
この後、第１及び第２のガイド部材４及び５の他面４Ｄ
及び５Ｄ側において貫通孔４Ｅ及び５Ｅにそれぞれ継ぎ
手９を介して樹脂ポツド１０に設けられた樹脂注入路１
１を接合する。

【００２０】続いて、基板２の一面２Ａの所定位置に高
精度に加工されて形成された第１の位置決めブロツク３
を固設する。この後、第１の位置決めブロツク３の一面
３Ａ及び他面３Ｂにそれぞれ第１及び第２のガイド部材
４及び５の一面４Ａ及び５Ａを突き当てて位置決めし、
基板２の一面２Ａに各固定ネジ６でこれら第１及び第２
のガイド部材４及び５を固定する。

【００２１】次いで、第１の位置決めブロツク３の長手
方向の一端及び他端で基板２の一面２Ａの所定位置にそ
れぞれ第２の位置決めブロツク１２を配設する。続い
て、第１のガイド部材４の溝部４Ｂと第２のガイド部材
５の溝部５Ｂとの間にこれら第１及び第２のガイド部材
４及び５よりも長い所定の長さでなる基準マスタ治具１
３を挿入し、当該基準マスタ治具１３の一端部及び他端
部をそれぞれ第２の位置決めブロツク１２に載上して高
精度に位置決めする。この後、この状態で各第２の位置
決めブロツク１２の一面１２Ａにそれぞれ固定板１４を
取り付けて、これら各固定板１４によつて基準マスタ治
具１３を両端から固定する。

【００２２】この場合、基準マスタ治具１３は、可動体
（図示せず）に設けられた軸体と同じ大きさ及び形状と
なるように同じ加工精度で加工されて形成されており、
この基準マスタ治具１３に形成された軸受面（以下、こ
れをマスタ軸受面と呼ぶ）１３Ａと第１及び第２のガイ
ド部材４及び５の案内面４Ｃ及び５Ｃとの間隔が 2〜3
〔mm〕程度となるように位置決めされる。

【００２３】次いで、各樹脂ポツド１０に粘性が比較的
低いエポキシ系樹脂７Ａを注入して、当該エポキシ系樹
脂７Ａを各樹脂注入路１１と第１及び第２のガイド部材
４及び５の貫通孔４Ｅ及び５Ｅとを順次介して第１及び
第２のガイド部材４及び５の案内面４Ｃ及び５Ｃと基準
マスタ治具１３のマスタ軸受面１３Ａとの隙間に充填す
る。この後、エポキシ系樹脂７Ａを硬化させて樹脂層７
を形成する。

【００２４】続いて、第１及び第２のガイド部材４及び
５のうち、一方の例えば第１のガイド部材４を、当該第
１のガイド部材４の案内面４Ｃに樹脂層７が形成された
状態となるように基板２の一面２Ａから取り外す。続い
て、各固定板１４を取り外した後、第２のガイド部材５
の案内面５Ｃに樹脂層７が形成された状態となるように
基準マスタ治具１３だけを取り外す。この場合、第１及
び第２のガイド部材４及び５の案内面４Ｃ及び５Ｃにそ
れぞれ形成された樹脂層７の表面には、基準マスタ治具
１３のマスタ軸受面１３Ａの形状及び加工精度が転写さ
れている。

【００２５】次いで、第１のガイド部材４の一面４Ａを
第１の位置決めブロツク３の一面３Ａに突き当てて位置
決めし、当該第１のガイド部材４を各固定ネジ６によつ
て再び基板２の一面２Ａに固定する。このとき、第１及
び第２のガイド部材４及び５の位置関係は、これら第１
及び第２のガイド部材４及び５の案内面４Ｃ及び５Ｃの
間に基準マスタ治具１３が挿入されたときと同じ状態と
なる。かくして、第１及び第２のガイド部材４及び５の
案内面２Ｃ及び３Ｃに対する仕上げ加工と、これら第１
及び第２のガイド部材４及び５の組立て調整とを必要と
せずに直進型静圧軸受装置１を製造することができる。

【００２６】以上の構成において、この直進型静圧軸受
装置１は、まず、一対の第１及び第２のガイド部材４及
び５の一面４Ａ及び５Ａにそれぞれ溝部４Ｂ及び５Ｂを
形成した後、基板２の一面２Ａに固設された第１の位置
決めブロツク３の一面３Ａ及び他面３Ｂにそれぞれ第１
及び第２のガイド部材４及び５の一面４Ａ及び５Ａを突
き当てて位置決め固定する。次いで、第１のガイド部材
４の溝部４Ｂと第２のガイド部材５の溝部５Ｂとの間に
基準マスタ治具１３を挿入し、当該基準マスタ治具１３
を高精度に位置決めして固定する。

【００２７】続いて、第１及び第２のガイド部材４及び
５の案内面４Ｃ及び５Ｃと基準マスタ治具１３のマスタ
軸受面１３Ａとの隙間にエポキシ系樹脂７Ａを充填して
樹脂層７を形成する。次いで、第１のガイド部材４を案
内面４Ｃに樹脂層７が形成された状態となるように基板
２の一面２Ａから取り外した後、基準マスタ治具１３を
取り外す。続いて、第１のガイド部材４の一面４Ａを再
び基板２の一面２Ａに固定することにより直進型静圧軸
受装置１を製造し得る。

【００２８】従つて、この直進型静圧軸受装置１の製造
方法においては、第１及び第２のガイド部材４及び５の
案内面４Ｃ及び５Ｃに基準マスタ治具１３のマスタ軸受
面１３Ａの形状及び加工精度（すなわち、軸体の軸受面
の形状及び加工精度）が転写された樹脂層７を形成する
ようにしたことにより、第１及び第２のガイド部材４及
び５の案内面４Ｃ及び５Ｃの仕上げ加工及びこれら第１
及び第２のガイド部材４及び５の組立て調整を必要とせ
ず、直進型静圧軸受装置１を製造することができる。

【００２９】また、この直進型静圧軸受装置１の製造方
法においては、軸体に応じて高精度に加工されて形成さ
れた基準マスタ治具１３を用いることにより、第１のガ
イド部材４を基板２の一面２Ａに繰り返し固定する繰り
返し精度のみを必要として直進型静圧軸受装置１を高精
度に製造することができるので、１つの基準マスタ治具
１３で複数の直進型静圧軸受装置１を製造することがで
きる。

【００３０】この場合、このようにして製造された直進
型静圧軸受装置１は、第１及び第２のガイド部材４及び
５の案内面４Ｃ及び５Ｃに、基準マスタ治具１３のマス
タ軸受面１３Ａの形状及び加工精度が転写された樹脂層
７が形成されているので、第１及び第２のガイド部材４
及び５を安価にすることができる。

【００３１】以上の構成によれば、一対の第１及び第２
のガイド部材４及び５の案内面４Ｃ及び５Ｃに、軸体の
軸受面の形状及び加工精度が転写された樹脂層７を設け
るようにしたことにより、第１及び第２のガイド部材４
及び５を安価にすることができ、かくして安価でなる静
圧軸受装置を実現することができる。

【００３２】また、以上の構成によれば、軸体の軸受面
に応じて形成された基準マスタ治具１３を第１のガイド
部材４の案内面４Ｃと第２のガイド部材５の案内面５Ｃ
との間に挿入して位置決め固定し、この後、第１及び第
２のガイド部材４及び５の案内面４Ｃ及び５Ｃと基準マ
スタ治具１３のマスタ軸受面１３Ａとの隙間にエポキシ
系樹脂７Ａを充填するようにしたことにより、第１及び
第２のガイド部材４及び５の案内面４Ｃ及び５Ｃの仕上
げ加工及びこれら第１及び第２のガイド部材４及び５の
組立て調整を必要とせずに直進型静圧軸受装置１を製造
することができ、かくして安価でなる静圧軸受装置の製
造方法を実現することができる。

【００３３】なお上述の実施例においては、一対の第１
及び第２のガイド部材４及び５の一面４Ａ及び５Ａにそ
れぞれ直角Ｖ字形状でなる溝部４Ｂ及び５Ｂを形成する
ようにした場合について述べたが、本発明はこれに限ら
ず、軸体の形状に対応する形状であれば、図３（Ａ）〜
（Ｄ）に示すように、一対の第１及び第２のガイド部材
２０及び２１の一面２０Ａ及び２１Ａにそれぞれ形成さ
れた円形状でなる溝部２０Ｂ及び２１Ｂ（図３
（Ａ））、一対の第１及び第２のガイド部材２２及び２
３の一面２２Ａ及び２３Ａにそれぞれ形成されたコ字状
でなる溝部２２Ｂ及び２３Ｂ（図３（Ｂ））、一対の第
１及び第２のガイド部材２４及び２５の一面２４Ａ及び
２５Ａにそれぞれ形成された鈍角Ｖ字形状でなる溝部２
４Ｂ及び２５Ｂ（図３（Ｃ））及び一対の第１及び第２
のガイド部材２６及び２７の一面２６Ａ及び２７Ａにそ
れぞれ形成された鋭角Ｖ字形状でなる溝部２６Ｂ及び２
７Ｂ（図３（Ｄ））等のようにこの他種々の形状でなる
溝部を形成するようにしても良い。

【００３４】また上述の実施例においては、本発明を直
進型静圧軸受装置１に適用させるようにした場合につい
て述べたが、本発明はこれに限らず、鈍角Ｖ字形状、鋭
角Ｖ字形状又は円形状等のように、この他種々の断面形
状を有する錘形状でなる内部空間を有する回転軸受装置
に適用させるようにしても良い。

【００３５】さらに上述の実施例においては、本発明の
直進型静圧軸受装置の製造方法を１つの直進型静圧軸受
装置１の製造方法に適用させるようにした場合について
述べたが、本発明はこれに限らず、複数の軸体が平行に
スライドするように構成（多軸構成）された複数の直進
型静圧軸受装置の製造方法に適用させるようにしても良
い。

【００３６】この場合、図４に示すように、例えば一対
（２軸構成）の第１及び第２の直進型静圧軸受装置３０
及び３１の製造方法においては、これら第１及び第２の
直進型静圧軸受装置３０及び３１を所定の間隔を介して
平行となるように基板３２の一面３２Ａに固定する。こ
の後、これら第１及び第２の直進型静圧軸受装置３０及
び３１の一端及び他端にそれぞれ第１及び第２の基準マ
スタ固定治具３３及び３４を配設する。これら第１及び
第２の基準マスタ固定治具３３及び３４は、第１及び第
２の直進型静圧軸受装置３０及び３１の第１及び第２の
ガイド部材３０Ａ、３１Ａ及び３０Ｂ、３１Ｂの間にそ
れぞれ挿入される第１及び第２の基準マスタ治具３５及
び３６の一端同士及び他端同士を平行にし、かつ同一高
さにするように同一形状に形成されている。

【００３７】従つて、この製造方法においては、第１及
び第２の基準マスタ治具３５及び３６の一端部及び他端
部をそれぞれ第１及び第２の基準マスタ固定治具３３及
び３４に載上して位置決め固定することにより、これら
第１及び第２の基準マスタ治具３５及び３６間の平行
度、角度精度及び距離等を高精度に位置決めすることが
できる。また、実際に第１及び第２の直進型静圧軸受装
置３０及び３１の第１及び第２のガイド部材３０Ａ、３
１Ａ及び３０Ｂ、３１Ｂの案内面にそれぞれ樹脂層３７
及び３８を形成して、これら案内面と軸体（図示せず）
の軸受面とを対向させて当該軸体をスライド自在に保持
した場合、２つの軸体のスライドする領域を同一にする
ことができる。

【００３８】さらに上述の実施例においては、工作機械
の可動体に設けられた軸体を直進型静圧軸受装置１によ
つてスライド自在に保持させるようにした場合について
述べたが、本発明はこれに限らず、スタンパ（光デイス
ク成形時の金型）を作成する際に用いる露光装置の光学
部品を保持する可動体として光学部品ホルダに設けられ
た軸体等のように、この他種々の可動体に設けられた軸
体をスライド自在に保持させるようにしても良い。

【００３９】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、軸体の回
動又はスライドを案内する案内面上に積層され、当該案
内面と軸体の軸受面との隙間を埋める樹脂層を設けるよ
うにしたことにより、第１及び第２のガイド部材を安価
にすることができ、かくして安価でなる静圧軸受装置を
実現することができる。

【００４０】また上述のように本発明によれば、軸体に
応じて形成された治具を、当該治具の軸受面と案内面と
を対向させて位置決めし、次いで、治具の軸受面と案内
面との隙間に樹脂を充填し、当該隙間を埋めるように樹
脂層を形成するようにしたことにより、第１及び第２の
ガイド部材の案内面の仕上げ加工及びこれら第１及び第
２のガイド部材の組立て調整を必要とせずに静圧軸受装
置を製造することができ、かくして安価でなる静圧軸受
装置の製造方法を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による直進型静圧軸受装置の
全体構成を示す略線的斜視図及び断面図である。

【図２】本発明の一実施例による直進型静圧軸受装置の
製造方法の説明に供する略線的斜視図及び断面図であ
る。

【図３】本発明の他の実施例による直進型静圧軸受装置
の第１及び第２のガイド部材にそれぞれ形成された溝部
の形状を示す断面図である。

【図４】本発明の他の実施例による２軸構成でなる第１
及び第２の直進型静圧軸受装置の製造方法の説明に供す
る略線的斜視図である。

【符号の説明】

１、３０、３１……直進型静圧軸受装置、４、２０、２
２、２４、２６、３０Ａ、３１Ａ……第１のガイド部
材、４Ｃ、５Ｃ……案内面、５、２１、２３、２５、２
７、３０Ｂ、３１Ｂ……第２のガイド部材、７、３７、
３８……樹脂層、１３、３５、３６……基準マスタ治
具、３３、３４……基準マスタ固定治具。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】軸体を回動自在又はスライド自在に保持す
   る静圧軸受装置において、 上記軸体の回動又はスライドを案内する案内面上に積層
   され、当該案内面と上記軸体の軸受面との隙間を埋める
   樹脂層を具えることを特徴とする静圧軸受装置。
2. 【請求項２】軸体の回動又はスライドを案内する案内面
   を有し、上記軸体を回動自在又はスライド自在に保持す
   る静圧軸受装置を製造する静圧軸受装置の製造方法にお
   いて、 上記軸体に応じて形成された治具を、当該治具の軸受面
   と上記案内面とを対向させて位置決めする第１の工程
   と、 上記治具の上記軸受面と上記案内面との隙間に樹脂を充
   填し、上記隙間を埋めるように樹脂層を形成する第２の
   工程とを具えることを特徴とする静圧軸受装置の製造方
   法。