JPH0348013A - 軸受装置 - 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Ｊ 本発明は軸受装置に関する。すなわち、スライダの軸受
は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
、加工台や搬送台その他各種の用途に用いられる軸受装
置に関するものであ「従来の技術Ｊ 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、金属製の軸受装置が一般に広く用いられて
いた。すなわち、鋳鉄、炭素網、アルミニウム合金等の
金属材料を用い、これを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、更にその摺動面を硬質セラミ・ンクスでコーテ
ィングしてなる軸受装置もあった。すなわち、金属製の
スライダの軸受は部の摺動面やガイドテーブルのガイド
軸の摺動面を、電着法や溶射法により硬質セラミックス
化してなるものもあった。

「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の金属製の軸受装置については、次のとお
り。すなわち、そのスライダの軸受は部の摺動面やガイ
ドテーブルのガイド軸の摺動面等は、硬度と剛性が低い
ので摩耗しゃすく又摩擦熱による腐蝕も発生しやすい等
耐久性に問題があった。

又前記第２の更に摺動面を硬質セラミックスでコーティ
ングしてなる軸受装置については、次のとおり。すなわ
ちこのものにあっては、硬質セラミックスの高い硬度と
剛性により耐摩耗性および耐腐蝕性に優れている等、耐
久性に優れ、上記第１の従来例の問題点は解決される。

しかしながらこのようなスライダの軸受は部やガイドテ
ーブルのガイド軸等の摺動面は、硬質セラミックスの存
在により研磨が容易でなく又破損や摩、詫時における補
修に手間がかかる等の問題が生じていた。

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、摺動面を下から順に
金属ボンドの溶射膜、硬質セラミックスの溶射膜、軟質
セラミックスの溶射膜の３層構造にて被覆してなること
により、硬度と剛性が高く、耐摩耗性および耐腐蝕性に
も優れ、更に研磨および補修が容易で、スライダの移動
も常時滑らかな、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、金属製のスライダの軸受は部が、金属
製のガイドテーブルの該軸受は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。

そして該軸受は部と該ガイド軸のうち少なくともいずれ
か一方の摺動面は、金属ボンドの溶射膜。

硬質セラミックスの溶射膜、軟質セラミックスの溶射膜
により、下から順に被覆されている。

「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、金属製のスライダの軸受は部
の摺動面が、金属製のガイドテーブルのガイド軸の摺動
面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、加工台や搬送台その他として
使用される。そしてその軸受は部とガイド軸のうち少な
くともいずれか一方の摺動面が、下から順に金属ボンド
の溶射膜、硬質セラミックスの溶射膜、軟質セラミック
スの溶射膜の３層構造にて被覆されている。

そこで第１に、摺動面は接合力が強い金属ボンドの溶射
膜を介し硬質セラミックスの溶射膜にて被覆されている
ので、その硬度と剛性が高められている。

第２に、そこでこの摺動面は、摩耗しにくく又摩擦熱に
よる腐蝕も少ない。

第３に、更に硬質セラミックスの溶射膜上を軟質セラミ
ックスの溶射膜が覆っているので、摺動面表面の研磨は
容易である。又破損や摩擦時において、その補修のため
の肉盛り溶射や研磨加工等も容易である。

特に摺動面における破損や摩耗の発生は、下の硬質セラ
ミックスの溶射膜には及ばず、上の軟質セラミックスの
溶射膜のみに押さえられるので、その補修は、係る軟質
セラミックスの溶射膜についてのみ行えばよい。

第４に、スライダの軸受は部とガイドテーブルのガイド
軸等の摺動面間に潤滑油を介在させる方式の場合、硬質
セラミックスの溶射膜そして特に軟質セラミックスの溶
射膜に存する多くの気孔が、油溜りとなる。そこで油の
補給回数が少なくても、潤滑性は落ちない。

又両者の摺動面間に多数のベアリングを介在させる方式
の場合も、ベアリングは軟質セラミックスの溶射膜と当
接するので破損しにくい。

「実　施　例」 以下本考案を、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要部の正断面図である
。第２図は、他の実施例を示す要部の正断面図である。

この軸受装置は、スライダ１の軸受は部２が、ガイドテ
ーブル３の該軸受は部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は、金属製より
なる。すなわち、例えば鋳鉄、炭素鋼。

アルミニウム合金等の金属材料が所定形状に切削加工さ
れてなり、全体的な加工性と剛性１強度に優れてなる。

そしてスライダ１は肉厚の略平板状をなし、その下面に
直線的な軸受は部２が一体形成されている。ガイドテー
ブル３は、スライダ１より長くかつ肉厚の略平板状をな
し、その上面に直線的なガイド軸４が一体形成されてい
る。このようにスライダ１に設けられた軸受は部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。

このような軸受は部２とガイド軸４等の摺動面の形状と
しては、断面四角状、断面三角状、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。

さてこのようなスライダ１の軸受は部２とガイドテーブ
ル３のガイド軸４のうち、少なくともいずれか一方の摺
動面は、金属ボンドの溶射膜Ａ。

硬質セラミックスの溶射膜Ｂ、軟質セラミックスの溶射
膜Ｃにより、下から順に被覆されている。

すなわち第１図の実施例では、軸受は部２とガイド軸４
の摺動面がともにこのような３層構造にて被覆され、第
２図の他の実施例では、軸受は部２のみがこのような３
層構造にて被覆されている。

まず金属ボンドの溶射膜Ａは、ニッケル系、クロム系等
の合金が溶射機により、軸受は部２．ガイド軸４等に対
し数μｍの厚さで溶射されてなり、これらと次の硬質セ
ラミックスの溶射膜Ｂ等とを強力に接合するボンドコー
トとして機能する。次に硬質セラミックスの溶射膜Ｂは
、アルミナ等の硬質セラミックスを溶射機により、この
金属ボンドの溶射膜Ａ上に溶射して形成される。更に軟
質セラミックスの溶射膜Ｃは、硬質セラミックスの溶射
膜Ｂに比べ比較的軟質であり、チタニア等の軟質セラミ
ックスを溶射機により、この硬質セラミックスの溶射膜
Ｂ上に溶射して形成される。

なお軟質セラミックスの溶射膜Ｃの表面は、所定の表面
精度を得べくラッピング等にて研磨されてなる。又軸受
は部２．ガイド軸４等の摺動面の形状が複雑特殊で、こ
れらの溶射が容易でない場合には、予めこのような軸受
は部２．ガイド軸４等をそれぞれ分割して形成し、これ
らの溶射終了後に、各々をボルト等により一体的に組み
立てるようにするとよい。

なお、スライダ１は手動により又は駆動機構を付設する
ことにより、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
軸受は部２とガイド軸４との摺動面間に、潤滑油５によ
る油膜層を介在させる方式、多数のベアリングを介在さ
せる方式、静圧空気層を介在させる方式、その他の方式
が適宜とられる。

第１図の実施例にあっては、潤滑油５による油膜層を介
在させる方式が採用され、スライダ１の軸受は部２側を
被覆する軟質セラミックスの溶射膜Ｃと、ガイドテーブ
ル３のガイド軸４側を被覆する軟質セラミックスの溶射
膜Ｃ間に、このような潤滑油５による油膜層が設けられ
ている。又第２図の実施例にあっては、多数のベアリン
グ６を介在させる方式が採用され、ガイドテーブル３の
ガイド軸４の摺動面に多数配設された鋼球たるベアリン
グ６が、ころがり軸受として機能し、スライダ１の軸受
は部２側を被覆する軟質セラミックスの溶射膜Ｃと当接
している。なお静圧空気層を介在させる方式は、別途設
けられた空気圧源からの圧縮空気が、スライダ１そして
その軸受は部２に形成された導通路、又はガイドテーブ
ル３そしてそのガイド軸４に形成された導通路を介し、
それらの摺動面に形成された噴出口から軸受は部２とガ
イド軸４間に噴出されることにより行われる。

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
ねた多重構造とすることにより、複数の方向に自在に移
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。

以下その作動等について説明する。

この軸受装置にあっては、金属製のスライダｌの軸受は
部２の摺動面が、金属製のガイドテーブル３のガイド軸
４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
送台その他として使用される。

さてここでこの軸受装置は、スライダ１の軸受は部２と
ガイドテーブル３のガイド軸４のうち少な（ともいずれ
か一方の摺動面が、下から順に金属ボンドの溶射膜Ａ、
硬質セラミックスの溶射膜Ｂ、軟質セラミックスの溶射
膜Ｃの３層構造にて被覆されている。つまり第１図の実
施例では、軸受は部２とガイド軸４の摺動面がともに、
第２図の他の実施例では軸受は部２のみが、このような
３層構造にて被覆されている。そこでこの軸受装置にあ
っては、次の第１．第２．第３．第４のごとくなる。

第１に、スライダｌの軸受は部２．ガイドテーブル２の
ガイド軸４等の摺動面は、接合力が強い金属ボンドの溶
射膜Ａを介し硬質セラミックスの溶射膜Ｂにて被覆され
ているので、その硬度と剛性が高められている。

第２に、そこで軸受は部２．ガイド軸４等の摺動面は、
摩耗しにくく又摩擦熱による腐蝕も少ない。

第３に、更に軸受は部２．ガイド軸４等の摺動面におい
ては、このような硬質セラミックスの溶射膜Ｂを軟質セ
ラミックスの溶射膜Ｃが覆っているので、摺動面表面の
研磨は容易である。又破損や摩耗時において、その補修
のための肉盛り溶射や研磨加工等も容易である。

特に摺動面における破損や摩耗の発生は、このように下
の硬質セラミックスの溶射膜Ｂには及ばず、上の軟質セ
ラミックスの溶射膜Ｃのみに押さえられる。もってその
補修は、係る軟質セラミックスの溶射膜Ｃについてのみ
行えばよい。

第４に、第１図の実施例のごとく、スライダ１の軸受は
部２とガイドテーブル３のガイド軸４との摺動面間に、
潤滑油５の油膜層を介在させる方式の場合は、次のごと
くなる。すなわち、硬質セラミックスの溶射膜Ｂそして
特に軟質セラミックスの溶射膜Ｃに存する多くの気孔が
油溜りとなるので、潤滑油５の補給回数が少なくても潤
滑性は落ちない。

他方第２図の他の実施例のごとく、軸受は部２とガイド
軸４との摺動面間に多数のベアリング６を介在させる方
式の場合、このガイド軸４側のベアリング６は、軸受は
部２側の軟質セラミックスの溶射膜Ｃと当接するので、
損傷しにくい。

以上が作動等の説明である。

「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、摺動面
を下から順に金属ボンドの溶射膜、硬質セラミックスの
溶射膜、軟質セラミックスの溶射膜の３層構造にて被覆
してなることにより、次の効果を発揮する。

すなわち第１に、その表面の硬度と剛性が高い。

つまり従来の金属製のものに比し摺動面の硬度と剛性が
高い。

第２に、耐摩耗性および耐腐蝕性にも優れている。つま
り従来の金属製のものに比し硬度と剛性が高いので、摺
動面が摩耗しにくく又摩擦熱による腐蝕も少ない等、そ
の材料劣化が防止され、耐久性に優れている。

第３に、研磨および補修も容易である。すなわち、摺動
面表面の研磨が容易でありこの点からも表面精度が高い
ものが得られ、又破損や摩耗時において、その補修のた
めの肉盛り溶射や研磨加工等が容易である。

第４に、スライダの移動も常時滑らかに維持される。す
なわち、例えば潤滑油を介在させる方式の場合、セラミ
ックスの溶射膜に存する多くの気孔が油溜りとなり、油
の補給回数が少なくても潤滑性が落ちない。又ベアリン
グを介在させる方式の場合もベアリングの損傷が少なく
、これらによりスライダの移動は常時滑らかに維持され
る。

このようにこの種従来例に存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、要部
の正断面図である。 第２図は、本発明に係る軸受装置の他の実施例を示す、
要部の正断面図である。 ５・・・ ６・・・ Ａ・・・ Ｂ・・・ Ｃ・・・ 潤滑油 ベアリング 金属ボンドの溶射膜 硬質セラミックスの溶射膜 軟質セラミックスの溶射膜 １・・・ ２・・・ ３・・・ ４・・・ スライダ 軸受は部 ガイドテーブル ガイド軸

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 金属製のスライダの軸受け部が、金属製のガイドテーブ
   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、該軸受け部と該ガイド軸の
   うち少なくともいずれか一方の摺動面は、金属ボンドの
   溶射膜、硬質セラミックスの溶射膜、軟質セラミックス
   の溶射膜により、下から順に被覆されていること、を特
   徴とする軸受装置。