JPS6374536A - 複合案内面を備えた案内装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は複合案内面を備えた案内装置に関するものであ
る。

し従来の技術］ 従来、複合案内面を面えた案内装置として移動部材の移
動方向に対して交叉する方向に縦断して、その断面を第
６図および第７図に示すようなＶ−平動圧滑り案内面を
備えた案内装置１ａおよび静圧滑り案内面を備えた案内
装置１ｂ等が知られている。これらの案内装置１ａ、１
ｂは、案内面２１ａをもつレール部材２ａと、レール部
材２ａの案内面２１ａに案内される被案内面３１ａをも
つ移動部材３ａと、前記案内面２１ａおよび被案内面３
１ａとの間に圧力流体を供給する圧力流体供給部とで構
成されている。案内装置１ａは移動部材３ａの移動に伴
って、案内面２１ａと被案内面３１ａ間に動圧を発生さ
せて剛性を得るものである。又、案内装置１ｂは圧力流
体供給部４ａより供給された圧力流体によって案内面２
１ａと被案内面３１ａ間に静圧を発生させて一定の剛性
を得ている。

［発明が解決しようとする問題点〕 近時、高精度の加工精度が要求される製品加工時に、前
記移動部材が上下あるいは左右に振動しないように、更
に高い剛性をもつことが要求されている。しかし前記■
−平肋動圧り案内面をもつ案内装置１ａでは、移動部材
３１ａが案内面２１ａに対して移動することによって動
圧を発生し得るものであるため、移動部材３ａが移動せ
ず静止位置にある場合には、移動部材３ａの被案内面３
１ａと案内部材２ａの案内面２１ａとが荷重のかかった
状態で接触しているので、移動部材３ａの移動初期に接
触摩擦を生じさせる構成である。又、移動部材３ａの長
尺方向の移動に伴う移動部材３ａの移動速度の変化及び
、前記接触摩擦に伴う案内面２１ａと被案内面３１ａの
摩耗量の変化によって剛性が変化しやすい。この場合に
は、移動部材の移動に伴って蛇行および浮き上り等が発
生する。

又、静圧滑り案内面を備えた装置１ｂでは、構成上案内
面２１ａと被案内面３１ａとの間に静圧を発生させるに
必要な比較的大きな間隔を必要とするため、これに比較
的小さな隙間を必要とする動圧案内面を付加して剛性を
高めることが困難である。

このため、上記従来の静圧ならびに動圧案内面の両方を
備えた案内装置（１ａ、１ｂ）を実現することができず
、高精度な加工が必要な工作機の案内面として利用する
ことができない。

本発明は簡単な機構によって高剛性を得ることのできる
複合案内面を協えた案内装置を促供することを目的とす
るものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の複合案内面を備えた案内装置は、固定ベース及
び案内面をもつレール部材と、該レール部材の該案内面
に案内される被案内面をもつ移動部材と、該案内面ある
いは該被案内面のいずれか一方に設けられた、圧力流体
供給部をもち周縁部より圧力流体が排出される排出機溝
をもつ静圧発生部とを備えた案内装置において、 上記静圧発生部の一部分には上記案内面と上記被案内面
との隙間が他の部分より小さいランド部をもつとともに
、該ランド部の表面および該ランド部の対向する対向面
の少なくともいずれか一方は傾斜面をもつ多数の凹部が
形成され、該傾斜面と該傾斜面に対向する対向面間で大
きな支持力を発生する構成としたことを￥ｒ徴とするも
のである。

このように構成したことにより、工作礪械等の運転時に
レール部材の案内面と移動部材の被案内面との間に形成
された静圧発生部内に動圧発生部が形成され、移動部材
は静止位置にあり動圧を発生していない場合でも、静圧
によってレール部材に接触することがなく、この状態で
移動を開始すことができる。これによって動圧発生部の
ランド部に摩擦による摩耗を生じない。又、これととも
に摺動時には常時安定した動圧および静圧が１ｑられる
とともにこの動圧はその摺動速度の上昇に従ってさらに
支持剛性が向上することで、より高剛性が得られる。

従って本発明によれば高精度の加工に適する構成をもつ
ものである。

［発明の作用］ 本発明の複合案内面を備えた案内装置によれば、移動部
材が静止位置にある場合、静圧発生部で発生する静圧に
よって移動部材はレール部材に対して一定の間隔を保っ
た状態で保持され移動部材とレール部材とは接触しない
。この状態で静止位置にある移動部材を移動する場合に
は、静圧を発生させた状態を保持したまま、前記静止位
置を起点として移動する。すると移動部材の移動によっ
て動圧が発生し移動部材はこの動圧によって剛性を得た
状態で移動を行い得る。この移動部材の移動時において
静圧発生部において静圧を発生させつつ動圧が発生する
のでレール部材に対して移動部材を上下および左右方向
に対して振動を抑えつつ確実に長尺方向に移動部材を案
内せしめることができる。

［効果］ 本発明の複合案内面を備えた案内装置によると、その運
転時に移動部材が静止状態および移動状態にある場合、
いずれの場合にも静圧を受けることができる。又、これ
に加えて移動時に動圧を受けることもできる。これによ
って移動部材は静止状態より移動状態に移行する初期の
段階でレール部材との間の接触摩擦が皆無となり、かつ
接触摩耗を発生させない。従って、移動部材の移動時毎
に、接触摩耗による摩耗量の変化に伴う剛性の変化も解
消され１ｑた。これとともに移動部材の移動時において
は静圧にプラスされて動圧が発生し、かつ移動部材に作
用するので、両件用によって移動部材の移動時における
振動が極力抑えられ、かつ剛性を高めることができる。

これによって高精度の加工を行う工作機等の案内装置と
して使用できる効果がある。

このように本発明の複合案内面を尚えた案内装置によれ
ば移動部材とレール部材との直線スライド時に移動部材
とレール部材との間に形成された静圧発生部内に動圧発
生部を有するので、従来の場合に比較してより高剛性を
高めることができ、安定した機械性能が得られる。

［実施例］ 本発明の実施例の複合案内面を備えた案内装置は少なく
とも、レール部材２のひとつの案内面２１と、移ｖＪｇ
ＩＸ材３のひとつの被案内面３１との間に静圧発生部△
及び静圧発生部Ａの範囲内に形成した動圧発生部Ｂをも
つ構成である。

以下に述べる実施例の場合には、複数の案内面２１と複
数の被案内面３１との間にそれぞれ静圧発生部Ａ及び静
圧発生１ｇ５Ａの範囲内に形成した動圧発生部Ｂをもつ
場合を説明する。

本発明の複合案内面を佑えた案内装置の実施例を第１図
、第２図、第３図に示す。

本発明実施例の複合案内面を備えた案内装置１は、レー
ル部材２と、移動部材３と、圧力流体供給部４と、静圧
発生ＩＷＡとを構成要素としている。

レール部材２は後で述べる移動部材３を移動方向に案内
するもので、固定ベース２０１に複数の取付ボルト１０
で固定される水平レール部２０ａ。

２０ｂ及び固定ベース２０１に一体に形成された垂直レ
ール部２０ｃとからなる。又、レール部材２は移動部材
３を案内する複数の案内面２１をもつ。この場合、水平
レール部２０ａ１２０ｂは上、下の水平位置に案内面２
１を、垂直レール部２０Ｃは左、右の垂直位置に案内面
２ゴを形成している。

移動部材３は複数の取付ボルト１１により組合わされた
３個の移動体３ａ、３ｂ、３ｃから構成されており、前
記各案内面２１に対向する位置に複数の被案内面３１を
もち、この被案内面３１は前記レール部材２の案内面２
１に案内される。

圧力流体供給部４は移動部材３１に段（ブられ、後で述
べる静圧発生部Ａの溝部Ａ１に開口する圧力流体ノズル
４１を協えた圧力流体通路４２と、この圧力流体通路４
２に接続し、圧力流体を供給する供給ポンプく図示せず
）とがうなる。又、圧力流体供給部４より溝部Ａ１に供
給された圧力流体は、静圧発生部Ａに作用した後、移動
部材３及びレール部材２に形成された排出通路４３を介
して回収される。

静圧発生部Ａは、レール部材２と移動部材３との間に静
圧を発生させ、装置の運転時に移動部材３の剛性を保持
するもので、レール部材２の案内面２１と、移動部材３
の被案内面３１との間に形成される。静圧発生部Δは、
前記案内面２１と、被案内面３１との対向する位置に、
後で述べる動圧発生部を形成する隙間口寸法より大きな
寸法の隙間Ｈを有し、かつこの隙間Ｈを取囲むとともに
、隙間１寸法より小さな寸法の隙間Ｈ１をもつ枠状の静
圧′ｆ１士絞りランド部Δ２を形成している。かつ、静
圧発生部へは第２図に示す大きな幅し範囲の静圧発生帯
域を形成している。

更に又、静圧発生部Ａは、静圧発生帯域内に動圧発生帯
域、即ち、動圧発生部Ｂを形成するよう配慮されている
。この動圧発生部Ｂは、前記静圧発生部Ａによる静圧の
動きととも、移動部材３の直線スライド方向の移動時に
、移動部材３の支持剛性を、更に高めるものである。こ
の動圧発生部Ｂを構成するため、静圧発生部Ａは、その
一部分に案内面２１と被案内面３１との隙間Ｅが他の部
分より小さいランド部Ｂ１をもつとともに、ランド部Ｂ
１の表面およびランド部Ｂ１と対向づる対向面Ｃのいず
れか一方は移動部材３の移動方向に間隔が小さくなる傾
斜面６０をもつ多数の凹部６が形成される。第３図に示
す本実施例では対向面Ｃ側に多数の凹部６が形成され、
この多数の凹部６と、これに対向するランド部Ｂ１の表
面とで大きな動圧を発生する構成となっている。

前記ランド部Ｂの凹部６はキサゲ加工で形成されている
。

又、静圧発生部Ａは第１図、第２図で示す静圧発生範囲
り幅で移動部材３の移動方向に複数個設けられるととも
に、各静圧発生部Ａは少なくとも静圧発生部Ａの周縁を
形成する枠状の溝部Ａ１（一般にポケットと称される。

）とこの溝部Ａ１に囲まれたランド部Ｂとで構成されて
いる。

又、静圧発生部Ａには溝Ａ１で隔てられ移動部材３の移
動方向に配列された複数のランド部Ｂをもち溝Ａ１の少
なくとも１つに圧力流体供給部４が設けられている。

上記のように構成された本発明実施例の構成の作用を説
明する。

工作機等に本発明の複合案内面を備えた案内装置１が組
込まれ、工作機の起動に際して、圧力流体供給部４より
圧力流体が静圧発生部Ａに供給される。この圧力流体は
、圧力流体ノズルよりレール部材２と移動部材３との間
に形成された枠状の溝部Ａ１に導入した後、静圧絞りラ
ンド部Ａ２の空間を通り排出通路４３より図示しない循
環回路を通り回収され、再び前記供給ポンプに圧送され
る。静圧発生部へに供給された圧力流体は静圧絞りラン
ド部Ａ２によって、戻り流１０り限され、かつ静圧発生
帯域幅り内で静圧を発生させ、この静圧はレール部材２
の案内面２１と移動部材３の被案内面３１とに作用し、
両者を一定の間隔に保つ。この場合ランド部Ｂ１は前記
静圧の動きにより被案内面３１と案内面２１とを接触さ
せない一定の小さな隙間Ｅを保持している。ここにおい
て、レール部材２に対し移動部材３を直線方向に移動さ
せると傾斜面６０をもつ多数の四部６とこれとニする而
との間にある流体を圧縮作用し、動圧を発生させる。こ
れによってレール部材２の案内面２１と移動部材３の被
案内面３１とは一定の間隔を保持した状態で、かつこの
一定の間隔は、非常に誤差の少ない間隔に保たれた状態
で移動部材を保持しつつ移動さｉ！得る。

従って、前記移動部材３は上下方向の振動を上下水平位
置に構成した複数の静圧発生部Ａ及び動圧発生部Ｂによ
って静圧および動圧との複合作用にによる剛性を保ち、
左右方向の振動を左右垂直位置に設けられた静圧発生部
Ａ及び動圧発生帯域によって剛性を保つことによって防
止し、全体として移動部材３の移動時における剛性を高
いものに保持できる。更に、また移動部材３の静止状態
において、常時、静圧の発生作用を受はレール部材２の
案内面２１と移動部材３の被案内面３１とが非接触状態
を保つことができる。このため移動部材３は、その静止
状態より移動状態に移行する初期において被案内面３１
をレール部材２の案内面２１に非接触となり、かつ接触
による摩耗も皆無となる。これによって長期の使用によ
って相対移動する両案内面２１と被案内面３１とが摩耗
による剛性の変化を来たすようなことがな（、かつ安定
した移動精度をもつ構成を提供できる。

従って本発明の実施例による複合案内面を備えた案内装
置によれば、被加工物に対して高精度の加工を達成し１
りる。

（変形例） 本発明実施例の第１、第２変形例を第４図、第５図に示
す。この第１、第２変形例では静圧発生部Ａ内で大きな
動圧を発生する構成として、傾斜面６ｏａをもつ多数の
凹部６ａが移動部材３の被案内面３１側に形成された場
合を示している。

又、第１変形例では、移動部材３の被案内面３１に形成
したランド部Ｂと、静圧発生絞りランド部Ａ２とがほぼ
同一面位置となる構成である。

又、第２変形例では、移動部材３の被案内面３１に形成
したランド部Ｂが静圧発生絞りランド部Ａ２より案内面
２１側に突出した構成である。

この場合には、他の構成および作用効果は前記実施例の
場合と同様であるのでその説明を略する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の複合案内面を備えた案内装置の
要部を示し、移動部材の移動方向に対して交叉する方向
に縦断した紋所正面図である。第２図は第１図における
移動部材のみを取出し、その直線移動方向の静圧発生部
へを示す平面図である。第３図は第１図における部分拡
大縦断面図である。第４図及び第５図は本発明実施例の
第１及び第２変形例を示す部分縦断拡大図である。第６
図は従来のＶ−平動圧滑り案内面を茹える従来の案内装
置を示し、移動部材の移動方向に対して交叉する方向に
縦断した縦断面図である。第７図は同じ（従来の静圧滑
り案内面を備える装置を示し、移動部材の移動方向に対
して交叉する方向に縦断した縦断面図である。 １・・・案内装置　　　　　２・・・レール部材２１・
・・案内面　　　　　３・・・移動部材３１・・・被案
内面　　　　４・・・圧力流体供給部４１・・・圧力流
体ノズル　６・・・凹部６０・・・傾斜面　　　　　Ａ
・・・静圧発生部Ｅ・・・隙間　　　　　　　Ｂ・・・
動圧発生部Ｃ・・・対向面 Ａ２・・・静圧発生絞りランド部 Ａ１・・・溝部 特許出願人　　　豊田工礪株式会社 代理人　　　　弁理士　大川　宏 同　　　　　弁理士　丸山明夫

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）固定ベース及び案内面をもつレール部材と、該レ
   ール部材の該案内面に案内される被案内面をもつ移動部
   材と、該案内面あるいは該被案内面のいずれか一方に設
   けられた、圧力流体供給部をもち周縁部より圧力流体が
   排出される排出機構をもつ静圧発生部とを備えた案内装
   置において、上記静圧発生部の一部分には上記案内面と
   上記被案内面との隙間が他の部分より小さいランド部を
   もつとともに、該ランド部の表面および該ランド部の対
   向する対向面の少なくともいずれか一方は傾斜面をもつ
   多数の凹部が形成され、該傾斜面と該傾斜面に対向する
   対向面間で大きな支持力を発生する構成としたことを特
   徴とする複合案内面を備えた案内装置。
2. （２）ランド部の凹部はキサゲ加工で形成されている特
   許請求の範囲第１項記載の複合案内面を備えた案内装置
   。
3. （３）静圧発生部は移動部材の移動方向に複数個設けら
   れるとともに、各該静圧発生部は少なくとも該静圧発生
   部の周縁を形成する枠状の溝部と該溝部に囲まれたラン
   ド部で構成されている特許請求の範囲第１項記載の複合
   案内面を備えた案内装置。
4. （４）静圧発生部には隔溝で隔てられ移動部材の移動方
   向に配列された複数のランド部をもち該隔溝の少なくと
   も一つに圧力流体供給部が設けられている特許請求の範
   囲第３項記載の複合案内面を備えた案内装置。