(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフト状ガイドレール軸の外周面に摩擦体を介して外筒を摺動自在に嵌合し、この外筒の内周面に適宜角度の等間隔を配して複数の嵌合溝を長さ方向に沿って設け、この各嵌合溝内にその底面壁に対し外筒に取り付けたばね座金付きネジを介して保持部材を緊締，その解除自在に係合配設し、各保持部材のガイドレール軸に面する前面側にその外周面と摺動する木質系多孔質炭素材料のウッドセラミックスからなる摩擦体を嵌着するとともに、前記保持部材のばね座金付きネジを介した嵌合溝の底面壁に対する緊締係合が解除されたときに，外筒に取り付けた調節ネジの押圧操作によりその保持部材に嵌着した前記摩擦体のガイドレール軸外周面に対する接触圧力を適度に調節し，且つその調節ネジの先端部を介して摩擦体を嵌着した保持部材を揺動可能に支持せしめるようになしたことを特徴とする無潤滑摺動形ブッシュ装置。
【請求項２】
保持部材に嵌着されガイドレール軸の外周面に沿って摺動する摩擦体として、ウッドセラミックスの代わりに，竹，籾殻，米糠等の木質系以外の植物の多孔質炭素材料を原材料としウッドセラミックスと同様な製法で得られるその他の植物性セラミックスを用いたことを特徴とする請求項1記載の無潤滑摺動形ブッシュ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、各種一般産業機械の要素の一部（スライド部）としてそれらをガイドレ−ル軸上に繰り返し往復摺動せしめるために多用される摺動形ブッシュ装置に関するもので、とりわけ，ガイドレ−ル軸に対するそれらのセットの位置決めを迅速・容易・精確に行い得るとともに、起動及び運転時の摩擦係数が小さく往復摺動の繰り返し動作精度が良好で耐久性にも優れ、無潤滑油下においても安定した摩擦特性が得られる摺動形ブッシュ装置に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の斯かるブッシュ装置としては、例えば、ガイドレ−ル軸に対する装置の摺動部材として銅合金，チタン系合金，マグネシウム系合金等の各種金属の合金を素材として用いたもの、或はボ−ルを介した転がり摺動方式を用いたものが一般に知られている。
【０００３】
しかしこれらの場合には、使用温度，摩擦力の変動，許容接触圧等に対する対応面で多くの問題があり、また潤滑剤（油）を必要とするものが多い等の種々の使用上の制約があり、総じて安定した摺動の実現が困難な状況である。
又，ボ−ルに無理な荷重がかかりガタが生ずる等で、往復摺動の方向転換時に慣性モ−メントによるハンマ−作用が生じたり、重荷重によっては瞬間的に数倍の衝撃荷重が作用して消耗度合いが拡大し、終局的にはガイドレ−ル軸に対する装置の位置決めが良好でなく、繰り返し動作精度の維持も困難となるという問題もある。
更に，従来装置においては素材並びに構造上，滑りや転がり摺動をよくするために油を注いで用いるものが多く、そのための給油装置が必要となる等いきおい製品コストが高価となり構造も複雑となるという欠点も有している。  それのみならず、給油のための維持管理並びにメンテナンス費用も増大する等の問題もある。
それに，特に高温や低温のため潤滑油の機能が低下するところや，異物の混入により潤滑油膜が破断されやすいところ，特殊ガス中，真空中，放射線環境等の特殊環境下では、使用ができないか或は著しく制約されるという欠点もある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記使用している素材や構造上に起因して有している従来装置の種々の難点を解消し、ガイドレール軸に対する装置のセットの位置決めを迅速・容易・精確に行うことができ、起動及び運転時の摩擦係数が小さく往復摺動の繰り返し動作精度が良好で、耐摩耗性，耐久性に優れ、無潤滑油下でも安定した摩擦特性が得られ前記特殊環境下での使用にも充分に耐え得る等使用上好適である無潤滑摺動形ブッシュ装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は、シャフト状ガイドレール軸の外周面に摩擦体を介して外筒を摺動自在に嵌合し、この外筒の内周面に適宜角度の等間隔を配して複数の嵌合溝を長さ方向に沿って設け、この各嵌合溝内にその底面壁に対し外筒に取り付けたばね座金付きネジを介して保持部材を緊締，その解除自在に係合配設し、各保持部材のガイドレール軸に面する前面側にその外周面と摺動する木質系多孔質炭素材料のウッドセラミックスからなる摩擦体を嵌着するとともに、前記保持部材のばね座金付きネジを介した嵌合溝の底面壁に対する緊締係合が解除されたときに，外筒に取り付けた調節ネジの押圧操作によりその保持部材に嵌着した前記摩擦体のガイドレール軸外周面に対する接触圧力を適度に調節し，且つその調節ネジの先端部を介して摩擦体を嵌着した保持部材を揺動可能に支持せしめるようになしたことを特徴とする。
【０００６】
シャフト状ガイドレール軸の外周面に接触し摺動する摩擦体としては、前記木質系のウッドセラミックスの代わりに、木質系以外の植物の多孔質炭素材料を素材とするその他の植物性セラミックスを用いる場合がある。
【０００７】
前記その他の植物性セラミックスとしては、竹，籾殻，米糠等の木質系以外の植物の多孔質炭素材料でウッドセラミックスと同様の製法で得られるものを用いる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
別紙図面，図１〜図１７を参照して、本発明の具体的実施の形態の一例を説明する。
【０００９】
図１は本発明装置の要部の一実施形態の一部を断面とした側面図（図２のＡ−Ａ断面図）、図２はその正面図、図３は図１のＢ−Ｂ断面図であり、円形（丸）シャフト状のガイドレ−ル軸１と、このガイドレ−ル軸１の外周面に摩擦体２を介して摺動自在に嵌合する外筒３とを具備している。摩擦体２は、木質系多孔質炭素材料を燒成して形成されたウッドセラミックスからなるものを用いている。
【００１０】
外筒3は適宜長さの円筒形で、図3〜図5に示す如く、内周面に、中央部のガイドレール軸１の挿通孔の外面に接続して９０度の等間隔を配して４個のコ字形断面を有する嵌合溝４がその長さ方向全面に沿って穿設されている。  各嵌合溝４内には、図１及び図３に示す如く、摩擦体２を嵌着した保持部材５が外筒３に取り付けられたばね座金付きネジ６，６を介して嵌合溝４の底面壁７に対し緊締，その解除自在に係合配設されている。  ８，８は、このばね座金付きネジ６，６を嵌合する座ぐり付きネジ孔であり、外筒３の外周面から内周面の嵌合溝４の長手方向両端部に接続して設けられている。  そして９は外筒３に取り付けられた調節ネジで、前記保持部材５のばね座金付きネジ６，６を介した嵌合溝４の底面壁７に対する緊締係合が解除されたときに，保持部材５の後面中央部を押圧操作してガイドレール軸１に対する摩擦体２の接触圧力を適度に調節するとともに，その先端部を介して保持部材５を揺動可能に支持せしめるものである。  １０は、この調節ネジ９を嵌合する座ぐり付きネジ孔であり、外筒３の外周面から内周面の嵌合溝４の長手方向中央部に接続して設けられている。
従って外筒３は、適度な圧力でガイドレール軸１の外周面に四方から挟むように接触する摩擦体２を介してガイドレール軸１の外周面にその長さ方向に沿って矢印方向に往復摺動する。
【００１１】
嵌合溝4内に係合される保持部材５は、図6〜図9に示す如く、ガイドレール軸１に面する前面側に長手方向に沿って適宜長さ適宜深さの溝１１が形成されており、両側端部に一部後端部側にネジ部を刻設していないネジ孔１２，１２が形成されている。
前記溝１１内には、ウッドセラミックスで直方体形に形成された摩擦体２が嵌着されている。  ネジ孔１２，１２内には、前記ばね座金付きネジ６，６が嵌合される。  図9に示す如く、摩擦体２は保持部材５の前面より僅かにβ寸法だけ前方に突出している。  また，保持部材５のガイドレール軸１と反対側後面は、中央部が両側端部より僅かにα寸法だけ後方に突出した山形形状となっており、この中央突出部に前記調節ネジ９の先端部が当接する。
【００１２】
図１０及び図１１は、外筒３の両側端面にネジ止めされる側板１３を示すもので、側板１３は円板中央部にガイドレ−ル軸１の挿通孔１４を有しその周辺部にネジ孔１５を開けたド−ナツ型形状となっている。  側板１３は、ネジ孔１５に図２で示すネジ１６を嵌合させて外筒３の両側端面に固定され、それによって、内部に摺動部材である摩擦体２を配設した外筒３における嵌合溝４の両側開放部が閉塞され、この嵌合溝４内に外部から異物が侵入するのが防止される。
【００１３】
ガイドレ−ル軸１の外周面に外筒３を嵌合しセットする場合には、先ず図１２で示すように、ばね座金付きネジ６，６を保持部材５のネジ孔１２，１２のネジ部に緊締して、保持部材５の後面側を嵌合溝４の底面壁７に密着させる。  すると、保持部材５に嵌着されている摩擦体２とガイドレ−ル軸１との間には図１２で示すａの間隙が配されるように摩擦体２の厚さに対する嵌合溝４の深さを設定しているので、外筒３の挿通孔にガイドレ−ル軸１をスム−スに挿通させることができる。
次に，ばね座金付きネジ６，６の締め付けを緩めて前記ネジ孔１２，１２のネジ部とのネジ込み嵌合を解除させると保持部材５はばね座金付きネジ６，６に対しフリ−な状態となるので、図１３に示す如く、調節ネジ９を締め付けて保持部材５の後面中央突出部をガイドレ−ル軸１側に押圧操作する。  すると、保持部材５は押し出されて嵌合溝４内を前方に向かって移動しガイドレ−ル軸１の外周面に当接するので、調節ネジ９の押し込み操作量を適度に調節することにより、ガイドレ−ル軸１と摩擦体２との接触圧力を適度に調節することができる。
【００１４】
このとき，図１３に示す如く、嵌合溝４の底面壁７と保持部材５との間にはｂの間隙が配されることとなり、ばね座金付きネジ６，６と保持部材５との緊締は解除されてフリ−な状態であり、保持部材５はガイドレ−ル軸１に接触した摩擦体２と反対側の後面中央突出部が調節ネジ９に当接して支持されている状態となっているので、保持部材５は摩擦体２を介して過大な圧力が加わっても前記嵌合溝４の底面壁７に対するｂの間隙の範囲内で揺動乃至傾動することができ、そのためガイドレ−ル軸１に対する外筒３の摺動を無理なく安定して行うことができる。  このことは、ガイドレ−ル軸１が相当に長尺で全体的に曲がりや撓みが生じた場合においても同様である。
調節ネジ９は、前記押し込み操作による摩擦体２とガイドレ−ル軸１との接触圧力の調節完了後は、塗料やエナメルにより封印される。
【００１５】
図１５は保持部材５の他の実施形態を示すもので、この場合には、前記の場合と異なり、保持部材５´の後面を中央部が突出する山形形状とせずにフラットにしたものである。  この場合においても、ばね座金付きネジ６，６と保持部材５との緊締を解除し調節ネジ９の押し込み操作により嵌合溝４の底面壁７と保持部材５との間にｂの間隙を配することによって、前記の場合と同様に外筒３の摺動の円滑，安定性を保持することができる。
【００１６】
上記の実施形態においては、円形（丸）シャフトをガイドレ−ル軸１として用い、これに対応してその外周面に摩擦体２を介して摺動する外筒３を円筒形となしたものを示したが、これに限らず角シャフトのガイドレ−ル軸，角筒形の外筒を用いるようになしても差し支えない。
また，摩擦体２の接触圧力調節用の調節ネジ９は、保持部材５の後面中央部に対し１個設けるものを示したが、一対のものを設けても良い。
【００１７】
更に，摩擦体２として木質系多孔質炭素材料のウッドセラミックスを用いたものを示したが、使用上必ずしもこれに限定する必要はなく、例えば、竹，籾殻，米糠等の木質系以外の植物の多孔質炭素材料を素材としウッドセラミックスと同様な製法で得られそれと同様な摩擦特性を有するその他の植物性セラミックスを用いる場合もある。
【００１８】
図１６と図１７は、上記の構造に係る本発明装置（図では本開発軸受と称し，無潤滑である）と従来装置（図では従来型軸受と称し，グリ−スを潤滑剤としている）との摩擦特性を比較実験した特性説明図である。
同上の図は、摩擦時の速度や距離に対する摩擦係数の変化を示したものであるが、この図から明らかなように、本発明装置は無潤滑でも、潤滑油を用いた従来装置に比して起動時及び運転時における摩擦係数が小さく安定しており、そのため装置の摺動操作を可及的に少ない動作エネルギ−で軽快且つ安定して行うことができる。
【００１９】
また，摩擦体２として焼成温度８００度Ｃ以上で加熱処理され，フェノ−ル樹脂を含浸させた硬質ガラス状炭素を３０％以上含有させたウッドセラミックスを用いて実験したところ、比摩耗量，摩擦係数ともに極めて小さい状態で安定して軽快な摺動操作を行うことができた。
【００２０】
【発明の効果】
本発明は上記の構成となしたので、上述の従来装置の素材及び構造上に起因する諸難点を解消し、以下に示す特有の効果を奏する。
【００２１】
請求項１に係る発明においては、外筒とガイドレ−ル軸との摺動動作を優れた摺動摩擦特性を有する木質系多孔質炭素材料のウッドセラミックスによる摩擦体を介して行うようになしたので、従来の種々の合金を介した摩擦摺動方式や転がり摺動方式に比して、起動時及び運転時における摩擦係数が小さく，耐摩耗性，耐久性，繰り返し動作精度に優れ、高精度な摺動摩擦特性が要求される産業分野での使用に適し、且つ無潤滑油下でも安定した摩擦特性が得られ、従って小さな操作力で軽快に安定した摺動動作を長期に亘って持続することができる摺動形ブッシュ装置を経済的に実現することができる。
また，素材の特性の関係で騒音も少なく，機械的剛性の面でも問題がなく、潤滑油を必要としないためそれによる上述の温度制限や特殊環境下での使用制限という使用上の制約がないとともに、給油設備や給油のための手間，その要員確保の必要もないのでその維持，管理，メンテナンスの手間と費用の大幅な軽減乃至節減を図ることができる。  そして，装置の全体構造も簡潔化することができる等使用上好適である。
【００２２】
そして請求項1に係る発明においては、前記ウッドセラミックスの摩擦体が有する優れた摩擦特性を有効に発揮し得るのみならず、その摩擦体を嵌着した保持部材を，外筒の各嵌合溝内にその底面壁に対しばね座金付きネジを介して緊締，その解除自在に係合配設するとともに，その保持部材のばね座金付きネジを介した嵌合溝の底面壁に対する緊締係合が解除されたときに，調節ネジの保持部材に対する押圧操作により摩擦体のガイドレール軸に対する接触圧力を適度に調節し，且つその調節ネジの先端部を介して摩擦体を嵌着した保持部材を揺動可能に支持せしめるようになしたので、ガイドレール軸に対する外筒に搭載する工業用ロボット等のセットの位置決めを迅速，容易，精確に行うことができ、装置に過大な圧力が加わっても摩擦体を嵌着せる保持部材の揺動可能な支持によりガイドレール軸に対し装置の無理なく安定した接触が保持されて往復摺動の繰り返し動作精度が一層良好に得られるとともに耐久性にも優れる。
【００２３】
請求項2に係る発明においては、ウッドセラミックスとほぼ同様の摺動摩擦特性が期待できる竹，籾殻，米糠等のその他の植物性セラミックスを摩擦体として用いたので、請求項１に係る発明と同様の効果を奏する。
【００２４】
なお，上記実施の形態で説明したように、特に８００度Ｃ以上の温度で焼成され，フェノ−ル樹脂を含浸させた硬質ガラス状炭素を３０％以上含有するウッドセラミックスを摩擦体として用いた場合には、比摩耗量，摩擦係数ともに極めて小さく更に優れた摩擦特性を有する摺動形ブッシュ装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明装置の要部の一実施形態の一部を断面とした側面図（図２のＡ−Ａ断面図）である。
【図２】同上の正面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】外筒の正面図である。
【図５】図４のＣ−Ｃ断面図である。
【図６】保持部材の縦断正面図である。
【図７】同上の底面図である。
【図８】同上の側面図である。
【図９】摩擦体を嵌着した保持部材の縦断正面図である。
【図１０】外筒両端に取り付ける側板の正面図である。
【図１１】同上の側面図である。
【図１２】ガイドレ−ル軸に対する外筒の嵌合時の動作説明図である。
【図１３】ガイドレ−ル軸に対する摩擦体の接触圧調整時の動作説明図である。
【図１４】摩擦体の斜視図である。
【図１５】摩擦体を嵌着した他の実施形態の保持部材を示す縦断正面図である。
【図１６】本発明と従来装置との摩擦距離に対する摩擦係数変化の相違を示した摩擦特性の比較実験説明図である。
【図１７】同上の摩擦速度に対する摩擦係数変化の相違を示した摩擦特性の比較実験説明図である。
【符号の説明】
１    ガイドレ−ル軸
２    ウッドセラミックスからなる摩擦体
３    外筒
４    嵌合溝
５    保持部材
５´  保持部材
６    ばね座金付きネジ
７    嵌合溝の底面壁
８    座ぐり付きネジ孔
９    調節ネジ
１０    座ぐり付きネジ孔
１１    溝
１２    ネジ孔
１３    側板
１４    ガイドレ−ル軸挿通孔
１５    ネジ孔
１６    ネジ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１６】
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【図１７】
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