JPH0348014A - 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」 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」 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用いられていた。すな
わち、鋳鉄、炭素鋼、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ックス等でコーテ
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。

第３に、硬質セラミックス製で無垢の軸受装置も用いら
れていた。すなわち、アルミナその他の硬質セラミック
スを用い、これらを予め略所定形状に形成し、焼結炉で
焼結後に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。

「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く、
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硬度と剛性
により、上記第１の従来例において指摘されていた摩耗
、腐蝕等の問題は若干解消されるものの、その母材が金
属製よりなるので全体的な硬度と剛性はまだ低く、上述
の諸問題が確実に解消されたわけではなかった。更に、
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耗時における補修に手間がかか
る等の問題が生じていた。

更に前記第３の硬質セラミックス製で無垢の軸受装置に
ついては、次のとおり。すなわちこのものにあっては、
上記第１の従来例更には上記第２の従来例においても指
摘されていた摩耗、腐蝕等の問題は、その硬度と剛性に
より確実に解消される。しかしながら上記第２の従来例
において指摘されたと同様に、研磨が容易でなく、破１
員や摩耗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、硬質セラミックス類
の母材の摺動面を軟質セラミックスの溶射膜にて被覆し
てなることにより、硬度。

剛性等が高く、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、又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」 、：、）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、硬質セラミックス製で無垢のスライダ
の軸受は部が、硬質セラミ、２クス製で無垢のガイドテ
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
か一方の摺動面が、軟質セラミックスの溶射膜により被
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、硬質セラミックス製で無垢の
スライダの軸受は部の摺動面が、硬質セラミックス性で
無垢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、比較的軟質の軟質セラミックスの溶射
膜にて被覆されている。

そこで第１に、母材が硬質セラミックス類よりなるので
、特に全体的な硬度、剛性２強度等が高い。

第２に、そしてその摺動面は摩耗しに（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類の母材上を軟質セラミ
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類の
母材には及ばず、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
セラミックス製の母材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
。

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ｌ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、無垢の硬質
セラミックス製よりなる。すなわちこれらは、予め略所
定形状に形成されたアルミナその他の硬質セラミックス
を、焼結炉で焼結後に所定形状に切削加工されてなり、
コスト面に優れ又その高い硬度、剛性１強度等が知られ
ている。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。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、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
動面が、軟質セラミックスの溶射膜Ａにより被覆されて
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の双方を母材とし、それらの摺動面がともに軟質
セラミックスの溶射膜Ａにより被覆されている。この軟
質セラミックスの溶射膜Ａは、母材たる硬質セラミック
ス製の軸受は部２やガイド軸４等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その
母材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Ａ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やガイド軸４等の摺動面の形状が複雑特殊
で、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、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。更に図示の実施例では、スライダ１の上
面も軟質セラミックスの溶射膜Ａにて被覆され、その研
磨および補修が容易化されている。

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Ａ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Ａ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。又多数のベアリングを介在させる方式は、例え
ば、ガイドテーブル３のガイド軸４の摺動面に鋼球たる
ベアリングを多数配設して、ころがり軸受として機能さ
せ、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Ａと当接させるようにする。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ッ形成された導通路を介し、それらの摺動面に形成す
し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０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、硬質セラミックス製で無垢の
スライダｌの軸受は部２の摺動面が、硬質セラミックス
製で無垢のガイドテーブル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。

さてこのスライダ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、
硬質セラミックス類の母材より軟質の軟質セラミックス
の溶射膜Ａにて被覆されている。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、軟質セラミ
ックスの溶射膜Ａ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、軸受は部２等のスライダ１およびガイド軸４等
のガイドテーブル３において、その母材は硬質セラミッ
クス類よりなる。そこで特に全体的な硬度、剛性９強度
等が高い。

第２に、そして軸受は部２．ガイド軸４等の摺動面は、
摩耗しにく（又摩擦熱による腐蝕も少ない。

第３に、このように軸受は部２．ガイド軸４等の摺動面
においては、硬質セラミックス類の母材を軟質セラミッ
クスの溶射膜Ａ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、下の硬質セラミックス類の
母材には及ばず、上の軟質セラミックスの溶射膜Ａ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Ａ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ｌ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、硬質セラミックス類の母材そして特
に軟質セラミックスの溶射膜Ａ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
リングを介在させる方式の場合、例えば前述のごとくガ
イド軸４側に配されたベアリングは、軸受は部２側の軟
質セラミックスの溶射膜Ａ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、硬質セ
ラミックス製で無垢の母材の摺動面を軟質セラミックス
の溶射膜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、その硬度、剛性２強度等が高い。つま
り従来の金属製のものに比し摺動面その他全体的な硬度
、剛性１強度等が高い。

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層らかに維持される。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。又例えばベア
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。 ４・・・　ガイド軸 ５・・・潤滑油 Ａ・・・軟質セラミックスの溶射膜 ｌ・・・スライダ ２・・・軸受は部 ３２０．ガイドテーブル

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 硬質セラミックス製で無垢のスライダの軸受け部が、硬
   質セラミックス製で無垢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
   の摺動面が、軟質セラミックスの溶射膜により被覆され
   ていること、 を特徴とする軸受装置。