(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に中心開口を有する略円筒状に形成され、一端部に外周テーパ面と被加工物と摺接する内周面と摺り割りとを有し、自動旋盤に装着されたとき、前記中心開口に挿入された被加工物を切削工具の近くで回転及び軸方向に摺動可能に保持するガイドブッシュであって、
前記中心開口によって形成される内周面と該内周面が開口する端面の該内周面の近傍部分に、水素化アモルファス・カーボンによる硬質カーボン膜を形成したことを特徴とするガイドブッシュ。
【請求項２】
軸方向に中心開口を有する略円筒状に形成され、一端部に外周テーパ面と被加工物と摺接する内周面と摺り割りとを有し、自動旋盤に装着されたとき、前記中心開口に挿入された被加工物を切削工具の近くで回転及び軸方向に摺動可能に保持するガイドブッシュであって、
前記中心開口によって形成される内周面に、少なくともタングステン，炭素，及びコバルトを含む超硬部材を設け、該超硬部材の内周面と該内周面が開口する該超硬部材の端面とに、水素化アモルファス・カーボンによる硬質カーボン膜を形成したことを特徴とするガイドブッシュ。
【請求項３】
軸方向に中心開口を有する略円筒状に形成され、一端部に外周テーパ面と被加工物と摺接する内周面と摺り割りとを有し、自動旋盤に装着されたとき、前記中心開口に挿入された被加工物を切削工具の近くで回転及び軸方向に摺動可能に保持するガイドブッシュであって、
前記中心開口によって形成される内周面と該内周面が開口する端面の該内周面の近傍部分に浸炭層を設け、該浸炭層上に水素化アモルファス・カーボンによる硬質カーボン膜を形成したことを特徴とするガイドブッシュ。
【請求項４】
請求項１記載のガイドブッシュにおいて、
前記内周面と該内周面が開口する端面の該内周面の近傍部分に、前記硬質カーボン膜との密着性を高める中間層を介して該硬質カーボン膜が形成されているガイドブッシュ。
【請求項５】
請求項２記載のガイドブッシュにおいて、
前記超硬部材上に前記硬質カーボン膜との密着性を高める中間層を介して該記硬質カーボン膜が形成されているガイドブッシュ。
【請求項６】
請求項３記載のガイドブッシュにおいて、
前記浸炭層上に前記硬質カーボン膜との密着性を高める中間層を介して該記硬質カーボン膜が形成されているガイドブッシュ。
【請求項７】
前記中間層が、チタン又はクロムからなる下層とシリコンカーバイトからなる上層とからなる２層膜で形成されている請求項４乃至６のいずれか一項に記載のガイドブッシュ。
【請求項８】
前記中間層が、炭化タングステン膜で形成されている請求項５記載のガイドブッシュ。
【請求項９】
前記中間層が、炭化タングステンからなる下層とシリコンカーバイトからなる上層との２層膜で形成されている請求項５記載のガイドブッシュ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動旋盤に装着され、丸棒状の被加工物を切削工具（刃物）の近くで回転及び軸方向に摺動可能に保持するガイドブッシュとに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動旋盤の自動旋盤コラムに設けられ、丸棒状の被加工物を切削工具の近くで回転可能に保持するガイドブッシュには、回転型と固定型とがある。回転型のものは常に被加工物と共に回転しながらその被加工物を軸方向に摺動可能に保持し、固定型のものは回転せずに被加工物を回転及び軸方向に摺動可能に保持する。
【０００３】
いずれの型のガイドブッシュも、外周テーパ面と、それに弾力を持たせるための摺り割り、コラムに取り付けるためのネジ部と、被加工物を保持する内周面とを備えており、その内周面は常に被加工物と摺接するため摩耗しやすく、特に固定型の場合はその摩耗が激しい。
【０００４】
そのため、この被加工物の回転や摺動により被加工物と摺接するガイドブッシュの内周面に、超硬合金やセラミックスをロー付けなどによって固着して設けるものが、たとえば特開平４−１４１３０３号公報に見られるように提案されている。このように、耐摩耗性や耐熱性に優れた超硬合金やセラミックスをガイドブッシュの内周面に設けることにより、ある程度のその摩耗を抑制する効果が認められる。
【０００５】
しかしながら、このように超硬合金やセラミックスを内周面に設けても、自動旋盤で切削量が大きく加工速度が大きな重切削に対しては、超硬合金やセラミックスも摩擦係数が大きく熱伝導率が低いため、被加工物にキズが発生したり、ガイドブッシュと被加工物との直径方向の隙間寸法が減少して焼き付きが発生したりするという問題があり、切削量及び加工速度を上げることができなかった。
【０００６】
固定型のガイドブッシュの方が、被加工物をその軸心のブレがなく保持できるので、真円度が高く精度のよい加工ができ、しかも騒音が少なく、自動旋盤の構造も複雑にならずコンパクトにできるなどの利点がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ガイドブッシュの内周面の摩耗は、回転型の場合よりはるかに大きくなるため、一層切削量及び加工速度を上げることが困難であるという問題があった。
【０００８】
また、自動旋盤においては、被加工物の一旦加工した領域を再びガイドブッシュ内に引き込んで把持し、再度切削加工することがしばしばある。このような場合、被加工物の切削加工された部分にはそのエッジ部にバリと称される小突起が発生していることが多いため、ガイドブッシュ内に引き込まれる際にそのバリによって、ガイドブッシュの開口端面内周面近傍や内周面にキズが発生するという問題がある。このバリの発生は、被加工物が靭性の高い難切削料材からなる場合に顕著であり、その場合に上述の問題も大きくなる。
【０００９】
この発明はこのような問題を解決して、ガイドブッシュの被加工物と接触する内周面の耐摩耗性を飛躍的に高め、被加工物へのキズの発生や焼き付きを発生することなく、自動旋盤に加る切削量及び加工速度を上げることができるようにし、さらに、加工物の切削加工した部分をガイドブッシュ内に引き戻して再度切削加工するような場合にも、被加工物のバリによってガイドブッシュの内周面やその開口端面の内周面近傍部にキズが発生することがないようにして、同一のガイドブッシュを長期に亘って使用できるようにすることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記の目的を達成するため、上述のようなガイドブッシュの被加工物と摺接する内周面及びその内周面が開口する端面の内周面近傍部分に硬質カーボン膜を形成したガイドブッシュを提供する。
【００１１】
この硬質カーボン膜とは、水素化アモルファス・カーボン膜であり、ダイアモンドによく似た性質をもつため、ダイアモンドライクカーボン（ＤＬＣ）とも云われるものである。
この、硬質カーボン（ＤＬＣ）膜は、硬度が高く（ビッカース硬度で３０００Ｈｖ以上）、耐摩耗性に優れ、摩擦係数が小さく（超硬合金の１／８位）、耐蝕性にも優れている。
【００１２】
そのため、被加工物と摺接する内周面及びその内周面が開口する端面の内周面近傍部分にこの硬質カーボン膜を設けたこの発明によるガイドブッシュは、従来の超硬合金やセラミックスを内周面に設けたものに比べて、耐摩耗性が飛躍的に向上する。
したがって、これを自動旋盤の固定型のガイドブッシュとして使用すれば、切削量が大きく加工速度が大きな重切削を行なっても、被加工物にキズを発生させたり、焼き付きを生じたりすることがなく、長期間に亘って精度の高い加工を行なうことが可能になる。
【００１３】
上記ガイドブッシュの内周面およびその開口端の近傍部分に硬質カーボン膜との密着性を高める中間層を介して硬質カーボン膜を形成すると、硬質カーボン膜をより強固に剥離し難く形成することができる。
その中間層を、例えば、チタン又はクロムからなる下層と、シリコンカーバイトからなる上層との２層膜で形成すると、下層がガイドブッシュの内周面（基材の合金工具鋼）との密着性を保ち、上層が硬質カーボン膜と強く結合するため、密着性のよい強固な硬質カーボン膜を設けることができる。
【００１４】
それによって、このガイドブッシュを装着した自動旋盤で、切削量が大きく加工速度が大きな重切削を行っても、硬質カーボン膜が剥離する恐れがなくなる。あるいは、ガイドブッシュの内周面付近の基材に、少なくともタングステン，炭素およびコバルトを含む超硬部材を設けるか、または浸炭層を形成し、その超硬部材または浸炭層の内周面およびその内周面が開口する端面の内周面近傍部分に硬質カーボン膜を設けてもよく、その場合も、上記と同様な中間層を介して硬質カーボン膜を設けるとさらに密着性を高めることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照してこの発明の実施の形態を説明する。
〔この発明のガイドブッシュを用いる自動旋盤の説明〕
先ず、この発明によるガイドブッシュを用いる自動旋盤の構造について簡単に説明する。
【００１６】
図２９は、数値制御自動旋盤の主軸近傍のみを示す断面図である。この自動旋盤は、ガイドブッシュ１１を固定して、その内周面１１ｂで被加工物５１（仮想線で示す）を回転自在に保持する状態で使用する固定型のガイドブッシュ装置３７を設けたものである。
【００１７】
主軸台１７は、この数値制御自動旋盤の図示しないベッド上を、図で左右方向に摺動可能となっている。
この主軸台１７には、軸受２１によって回転可能な状態で支持された主軸１９を設けている。そして主軸１９の先端部には、コレットチャック１３を取り付けている。
【００１８】
このコレットチャック１３は、チャックスリーブ４１の中心孔内に配置する。そしてコレットチャック１３の先端の外周テーパ面１３ａと、チャックスリーブ４１の内周テーパ面４１ａとが互いに面接触している。
さらに中間スリーブ２９内のコレットチャック１３の後端部に、帯状のバネ材をコイル状にしたスプリング２５を設けている。そして、このスプリング２５の働きによって、中間スリーブ２９内からコレットチャック１３を押し出すことができる。
【００１９】
コレットチャック１３の先端位置は、主軸１９の先端にネジ固定するキャップナット２７に接触して位置を規制している。このため、コレットチャック１３がスプリング２５のバネ力によって、中間スリーブ２９から飛び出すことを防止している。
中間スリーブ２９の後端部には、この中間スリーブ２９を介してチャック開閉機構３１を設ける。そしてチャック開閉爪３３を開閉することによって、コレットチャック１３は開閉し、被加工物５１を把持したり解放したりする。
【００２０】
すなわち、チャック開閉機構３１のチャック開閉爪３３の先端部が相互に開くように移動すると、チャック開閉爪３３の中間スリーブ２９と接触している部分が、図２９で左方向に移動して中間スリーブ２９を左方向に押す。この中間スリーブ２９の左方向への移動により、中間スリーブ２９の左端に接触しているチャックスリーブ４１が左方向に移動する。
【００２１】
そして、コレットチャック１３は、主軸１９の先端にネジ止めしているキャップナット２７によって、主軸１９から飛び出すのを防止されている。
このため、このチャックスリーブ４１の左方向への移動によって、コレットチャック１３の摺り割りが形成されている部分の外周テーパ面１３ａと、チャックスリーブ４１の内周テーパ面４１ａとが強く押されて、互いにテーパ面に沿って移動することになる。
【００２２】
その結果、コレットチャック１３の内周面の直径が小さくなり、被加工物５１を把持することができる。
コレットチャック１３の内周面の直径を大きくして被加工物５１を解放するときは、チャック開閉爪３３の先端部が相互に閉じるように移動することにより、チャックスリーブ４１を左方向に押す力を除く。
するとスプリング２５の復元力によって中間スリーブ２９とチャックスリーブ４１とが、図で右方向に移動する。
【００２３】
このため、コレットチャック１３の外周テーパ面１３ａと、チャックスリーブ４１の内周テーパ面４１ａとの押圧力が除かれることになる。それによって、コレットチャック１３は自己のもつ弾性力で内周面の直径が大きくなり、被加工物５１を解放することができる。
さらに、主軸台１７の前方にはコラム３５が設けられており、そこに、ガイドブッシュ装置３７をその中心軸線を主軸中心線と一致させるようにして配置している。
【００２４】
このガイドブッシュ装置３７は、ガイドブッシュ１１を固定して、このガイドブッシュ１１の内周面１１ｂで被加工物５１を回転可能な状態で保持する固定型のガイドブッシュ装置３７である。
コラム３５に固定したホルダ３９の中心孔に、ブッシュスリーブ２３を嵌入し、そのブッシュスリーブ２３の先端部には内周テーパ面２３ａを設けている。
【００２５】
そして、このブッシュスリーブ２３の中心孔に、先端部に外周テーパ面１１ａ及び摺り割り１１ｃを形成したガイドブッシュ１１を嵌入させて配置している。ガイドブッシュ装置３７の後端部に、ガイドブッシュ１１のネジ部に螺着して設けた調整ナット４３を回転することによって、ガイドブッシュ１１の内径と被加工物５１の外形との隙間寸法を調整することができる。
【００２６】
すなわち、調整ナット４３を右回転させると、ブッシュスリーブ２３に対してガイドブッシュ１１が図で右方向に移動し、コレットチャック１３の場合と同様に、ブッシュスリーブ２３の内周テーパ面２３ａとガイドブッシュ１１の外周テーパ面１１ａとが相互に押圧されて、ガイドブッシュ１１の先端部の内径が小さくなるためである。
【００２７】
ガイドブッシュ装置３７のさらに前方には、切削工具（刃物）４５を設けている。
そして、被加工物５１を主軸１９のコレットチャック１３で把持すると共に、ガイドブッシュ装置３７で支持し、しかもこのガイドブッシュ装置３７を貫通して加工領域に突き出した被加工物５１を、切削工具４５の前進後退と主軸台１７の移動との合成運動によって所定の切削加工を行なう。
【００２８】
次に、被加工物を把持するガイドブッシュを回転する状態で使用する回転型のガイドブッシュ装置について、図３０によって説明する。この図３０において、図２９と対応する部分には同一の符号を付している。
【００２９】
この回転型のガイドブッシュ装置としては、コレットチャック１３とガイドブッシュ１１とが同期して回転するガイドブッシュ装置と、同期しないで回転するガイドブッシュ装置とがある。この図に示すガイドブッシュ装置３７は、コレットチャック１３とガイドブッシュ１１とが同期して回転するものである。
【００３０】
この回転型のガイドブッシュ装置３７は、主軸１９のキャップナット２７から突き出した回転駆動棒４７によって、ガイドブッシュ装置３７を駆動する。この回転駆動棒４７に代えて、歯車やベルトプーリによってガイドブッシュ装置３７を駆動するものもある。
【００３１】
この回転型のガイドブッシュ装置３７は、コラム３５に固定するホルダ３９の中心孔に、軸受２１を介して回転可能な状態にブッシュスリーブ２３を嵌入させて配置している。さらに、このブッシュスリーブ２３の中心孔にガイドブッシュ１１を嵌入させて配置している。
【００３２】
ブッシュスリーブ２３とガイドブッシュ１１とは、図２９によって説明したものと同様な構成である。そしてガイドブッシュ装置３７の後端部に、ガイドブッシュ１１のネジ部に螺着して設けた調整ナット４３を回転することによって、ガイドブッシュ１１の内径を小さくして、ガイドブッシュ１１の内径と被加工物５１の外形との隙間寸法を調整することができる。
ガイドブッシュ装置３７が回転型である以外の構成は、図２９によって説明した自動旋盤の構成と同じであるのでそれらの説明は省略する。
【００３３】
〔この発明によるガイドブッシュの説明〕
つぎに、この発明によるガイドブッシュの構成を種々の実施形態で説明する。図１はこの発明によるガイドブッシュの一例を示す縦断面図であり、図２はその外観を示す斜視図である。
【００３４】
これらの図に示すように、ガイドブッシュ１１は、先端部が開いた自由な状態を示している。このガイドブッシュ１１は、軸方向に中心開口１１ｊを有する略円筒状に形成され、長手方向の一端部に外周テーパ面１１ａを形成し、他端部にネジ部１１ｆを有する。
【００３５】
さらに、このガイドブッシュ１１の中心には開口径が異なる貫通した開口を設けている。そして外周テーパ面１１ａを設けた側の内周に、被加工物５１を保持する内周面１１ｂを形成している。そして、この内周面１１ｂ以外の領域には、内周面１１ｂの内径より大きな内径をもつ段差部１１ｇを形成している。
【００３６】
そして、このガイドブッシュ１１の中心開口１１ｊは、外周テーパ面１１ａを設けた一端部の内側に、被加工物を保持する内周面１１ｂを形成し、この内周面１１ｂ以外の領域には、内周面１１ｂの内径より大きな内径をもつ段差部１１ｇを形成している。
また、このガイドブッシュ１１は、外周テーパ面１１ａからバネ部１１ｄにまで、外周テーパ面１１ａを円周方向に３等分するように摺り割り１１ｃを、１２０°間隔で３箇所に設けている。
【００３７】
そして、前述したブッシュスリーブの内周テーパ面にこのガイドブッシュ１１の外周テーパ面１１ａを押圧することにより、バネ部１１ｄが撓み、内周面１１ｂと図１に仮想線で示す被加工物５１との隙間寸法を調整することができる。
さらに、このガイドブッシュ１１には、バネ部１１ｄとネジ部１１ｆとの間に嵌合部１１ｅを設けている。そして、この嵌合部１１ｅを図２９及び図３０に示したブッシュスリーブ２３の中心孔に嵌合させることによって、ガイドブッシュ１１を主軸の中心線上で、しかも主軸中心線に平行に配置することができる。
【００３８】
このガイドブッシュ１１の材料としては、合金工具鋼（ＳＫＳ）を用い、外形形状と内形形状とを形成した後、焼き入れ処理と焼き戻し処理とを行なう。
このガイドブッシュ１１は、外周テーパ面１１ａが閉じた状態で、内周面１１ｂと被加工物５１との間に半径方向で５μｍ〜１０μｍの隙間を設けている。それにより、被加工物５１が出入りして内周面１１ｂと摺接するため、その摩耗が問題となる。
【００３９】
さらに、図２９に示したような固定型のガイドブッシュ装置に使用する場合は、固定されたガイドブッシュ１１に保持された被加工物５１が高速で回転して加工されるため、内周面１１ｂと被加工物５１との間で高速摺動し、しかも切削負荷による内周面１１ｂへの過大な被加工物５１の押圧力によって、焼き付きを発生させる問題がある。
【００４０】
また、前述したように、被加工物の一旦加工した領域をガイドブッシュ内に引き込んで、再度切削加工する場合に、被加工物に残るバリによってガイドブッシュの内周面か開口端縁にキズが発生するという問題もある。
そのため、このガイドブッシュ１１の内周面１１ｂに、前述した硬質カーボン（ＤＬＣ）膜１５を設けている。その硬質カーボン膜１５の膜厚は１μｍから５μｍとする。
【００４１】
さらに、このガイドブッシュ１１の内周面１１ｂが開口する端面１１ｈの内周面近傍部分１１ｈ１にも環状に硬質カーボン膜を形成する。
図１の例では、ガイドブッシュ１１の基材（合金工具鋼）上に直接あるいは後述する中間層を介して硬質カーボン膜１５を形成している。
【００４２】
図３に示す例では、ガイドブッシュ１１の内周面１１ｂに、少なくともタングステン（Ｗ），炭素（Ｃ），およびコバルト（Ｃｏ）を含む、肉厚が２ｍｍから５ｍｍの超硬部材１２を、ロー付け手段により固定しており、その超硬部材１２の内周面およびその内周面が開口する端面１２ａに硬質カーボン膜１５を形成している。
【００４３】
さらに、図４に示す例では、ガイドブッシュ１１の内周面１１ｂとその内周面が開口する端面１１ｈの内周面近傍部分１１ｈ１に浸炭層１１ｋを設け、その浸炭層１１ｋ上に硬質カーボン膜１５を形成している。
この硬質カーボン膜は、ダイアモンドとよく似た性質をもつ。すなわち機械的強度が高く、摩擦係数が小さく潤滑性があり、さらに良好な電気的絶縁性や高い熱伝導率をもち、腐食性にも優れているという特徴点を備えている。
【００４４】
そのため、内周面１１ｂ及び端面１１ｈの内周面近傍部分１１ｈ１に硬質カーボン膜１５を設けたこのガイドブッシュ１１は、耐摩耗性が飛躍的に向上し、長期間の使用や重切削加工においても、被加工物５１と接触する内周面１１ｂの摩耗を抑えることができる。また被加工物５１およびガイドブッシッュ１１の内周面やその開口端縁部へのキズの発生を抑えることも可能になり、ガイドブッシュ１１と被加工物５１との焼き付きの発生を大幅に抑制することもできる。
【００４５】
それ故、この発明によるガイドブッシュ１１は、長期間の使用に対する信頼性を格段に向上させることができ、固定型のガイドブッシュ装置にも充分使用できる。
ここで、このガイドブッシュ１１の内周面１１ｂ及び端面１１ｈの内周面近傍部分１１ｈ１の硬質カーボン膜１５を設けた部分の各種の構成例を、図５から図１３を参照して説明する。
【００４６】
図５から図７は、いずれも図１のＡ部の拡大図に相当し、図５は、ガイドブッシュ１１の内周面１１ｂ及び端面１１ｈの内周面近傍部分１１ｈ１の基材（合金工具鋼）上に、直接硬質カーボン膜１μｍから５〜μｍの膜厚で形成したものである。
【００４７】
図６は、ガイドブッシュ１１の内周面１１ｂと端面１１ｈの内周面近傍部分１１ｈ１の基材上に、硬質カーボン膜１５との密着性を高めるための中間層１６を介し、硬質カーボン膜１５を１μｍから５μｍの膜厚で形成したものである。
この中間層１６は、周期律表第ＩＶｂ族の元素のシリコン（Ｓｉ）やゲルマニウム（Ｇｅ）、あるいはシリコンやゲルマニウムの化合物を適用する。また、シリコンカーバイト（ＳｉＣ）やチタンカーバイト（ＴｉＣ）のような炭素を含む化合物でもよい。
【００４８】
図７は、その中間層１６をチタン（Ｔｉ）またはクロム（Ｃｒ）からなる下層１６ａと、シリコンカーバイト（ＳｉＣ）からなる上層１６ｂとの２層膜で形成したものである。
このようにすると、下層１６ａのチタンまたはクロムはガイドブッシュ１１の基材との密着性を保つ役割を果たし、上層１６ｂのシリコンカーバイト（ＳｉＣ）は硬質カーボン膜と共有結合して、この硬質カーボン膜と強く結合する役割を果たす。
【００４９】
これは、チタン（Ｔｉ）及びクロム（Ｃｒ）がガイドブッシュ１１を構成する合金工具鋼と高い密着力を有するためであり、またシリコンカーバイト（ＳｉＣ）を構成するシリコンと炭素とは、共に周期律表第ＩＶｂ族の元素あり、かつ硬質カーボン膜も炭素で構成されており、いずれもダイヤモンド構造を有することから、両被膜は高い密着力で結合するからである。
【００５０】
図８から図１０は図３のＡ部の拡大図に相当し、いずれもガイドブッシュ１１の内周面１１ｂの基材上に、肉厚が２ｍｍ〜５ｍｍの超硬部材１２をロー付け等によって固着し、その内周面１２ｂとその開口側の端面１２ａ上に硬質カーボン膜１５を形成している。このようにすれば、ガイドブッシュ１１の耐久性が一層向上する。
【００５１】
図９に示した例では、超硬部材１２の内周面１２ｂ及び端面１２ａに、さらに密着性を高める中間層１６を介して硬質カーボン膜１５を形成している。この中間層１６は、例えば炭化タングステン（ＷＣ）で形成される。
【００５２】
図１０に示した例では、その中間層１６をチタン（Ｔｉ）またはクロム（Ｃｒ）からなる下層１６ａと、シリコンカーバイト（ＳｉＣ）からなる上層１６ｂとの２層膜で形成したものである。
あるいは、この中間層１６の下層１６ａを炭化タングステンで形成し、上層１６ｂをシリコンカーバイトで形成するようにしてもよい。
【００５３】
これらの例において、硬質カーボン膜１５の下層に設ける超硬部材１２として、少なくともタングステン，炭素，およびコバルトを含む超硬部材を用いる。例えば、タングステン（Ｗ）が８５％〜９０％、炭素（Ｃ）が５％〜７％、バインダーとしてコバルト（Ｃｏ）が３％〜１０％の組成のものを用いる。
【００５４】
また、タンタグステンカーバイト（ＷＣ）などの超硬合金や、シリコンカーバイト（ＳｉＣ）などのセラミックスの焼結体を使用することもできる。セラミックスの焼結に際しては、通常クロム（Ｃｒ），ニッケル（Ｎｉ），コバルト（Ｃｏ）などをバインダとして添加するが、その添加が少ない場合には、図８に示したように、中間層１６を介さずに硬質カーボン膜１５を直接その硬質部材１２上に形成することもできる。
【００５５】
しかし、上述したように超硬合金上に硬質カーボン膜１５を直接形成すると、その超硬合金の形成に用いられるバインダー等（特に、コバルト（Ｃｏ））から悪影響を受け、硬質カーボン膜１５が剥離することがある。
そのため、図９または図１０に示すように、超硬部材１２と硬質カーボン膜１５との間に密着性を高める中間層１６を形成するとよい。
【００５６】
その中間層１６介して硬質カーボン膜１５を形成することにより、超硬部材１２のバインダーと直接的な接触がなくなり、悪影響を受けることがなくなるので、硬質カーボン膜１５が剥離することを防止できる。
【００５７】
図１１から図１３は、図４のＡ部の拡大図に相当し、ガイドブッシュ１１の内周面１１ｂに超硬部材１２を設ける代わりに、内周面１１ｂ付近の基材に浸炭層１１ｋを形成し、その浸炭層１１ｋを形成した内周面１１ｂ及び端面１１ｈの内周面近傍部分１１ｈ１に硬質カーボン膜１５を形成した例を示している。
【００５８】
浸炭とは、鋼材の表面硬化法のひとつで、表層は硬化させ、深部は強靭な性質のままに保つ公知の処理である。
ここでは、例えばメタン（ＣＨ４）やエチレン（Ｃ２Ｈ４）などの炭素を含む浸炭性ガスと窒素（Ｎ２）のキャリアガスとの混合ガス雰囲気中で、次のような条件で浸炭処理を行なう。
【００５９】
（浸炭条件）
温    度        １１００℃
時    間            ３０分
浸炭深さ        ０．５ｍｍ
【００６０】
このようにして、ガイドブッシュ１１の内周面１１ｂの表層に浸炭層１１ｋを形成した場合は、図１１に示すように、その表面に直接硬質カーボン膜１５を形成することができるが、図１２または図１３に示すように、その表面にさらに密着性を高める中間層１６を形成し、その中間層１６を介して硬質カーボン膜１５を形成するようにするとなおよい。
【００６１】
この中間層１６としては、上述したように周期律表第ＩＶｂ族のシリコン（Ｓｉ）やゲルマニウム（Ｇｅ）、あるいはシリコンやゲルマニウムの化合物を用いることができる。
また、図１３に示すようにこの中間層１６を、チタン（Ｔｉ）又はクロム（Ｃｒ）からなる下層１６ａと、シリコンカーバイト（ＳｉＣ）からなる上層１６ｂとの２層膜に形成してもよい。
【００６２】
このようにすると、中間層１６の下層１６ａのチタンまたはクロムはガイドブッシュ１１の基材との密着性を保つ役割を果たし、上層１６ｂのシリコンカーバイトは硬質カーボン膜１５と共有結合して、この硬質カーボン膜１５と強く結合する役割を果たし、硬質カーボン膜の剥離を防止できる。
【００６３】
〔中間層の形成方法の説明：図１４〕
次に、ガイドブッシュ１１の内周面１１ｂおよび端面１１ｈの内周面近傍部分１１ｈ１に、上述した中間層１６を形成する方法について説明する。
中間層の形成方法としては、スパッタリング法やイオンプレーティング法、あるいは化学気相成長（ＣＶＤ）法や溶射法を用いることができる。
【００６４】
その一例としてスパッタリング法による中間層の形成方法を、図１４によって説明する。
ガス導入口９３と排気口９５を備えた真空槽９１の一壁面９１ａの内側にターゲットカバー９６を設け、そこに中間層の材料であるターゲット９０を配置する。そして、このターゲット９０と端面１１ｈが対向するようにガイドブッシュ１１を配置する。このときガイドブッシュ１１の中心開口１１ｊの軸線がターゲット９０の表面に対して垂直になるように配置する。
【００６５】
また、このガイドブッシュ１１の端面１１ｈの内周面近傍部分１１ｈ１を除く外周面を覆うように、アルミニウム箔等のカバー部材９４を巻き付ける。
そして、このガイドブッシュ１１は直流電源９２に接続し、ターゲット９０はターゲット電源９７に接続する。
【００６６】
このようにセットした後、図示しない排気手段によって真空槽９１内を真空度が３×１０-５torr（０．００４Ｐａ）以下になるように、排気口９５から真空排気する。
その後、ガス導入口９３からスパッタガスとしてアルゴン（Ａｒ）ガスを導入して、真空槽９１内の真空度が３×１０-３torr（０．４Ｐａ）になるように調整する。
そして、ガイドブッシュ１１には直流電源９２からマイナス６００Ｖの直流負電圧を印加し、ターゲット９０にはターゲット電源９７からマイナス５０Ｖの直流電圧を印加する。
【００６７】
すると、真空槽９１内にプラズマが発生し、そのプラズマ中のイオンによってターゲット９０の表面をスパッタする。それによって、このターゲット９０の表面から叩き出された中間層の材料が、ガイドブッシュ１１のカバー部材９４に覆われていない部分に付着して、内周面１１ｂおよび端面１１ｈの内周面近傍部分１１ｈ１上にのみ前述した中間層１６を形成することができる。
【００６８】
あるいは、内周面１１ｂに超硬部材１２を設けたガイドブッシュの場合には、図９および図１０に示したように、超硬部材１２の内周面１２ｂと端面１２ａ上に中間層１６を形成することができる。
この中間層１６の形成膜厚は０．５μｍ程度とする。ただし、２層の場合は、上層と下層共に０．５μｍ程度とする。
【００６９】
１層の中間層を形成する場合には、ターゲット９０としてシリコンカーバイト（ＳｉＣ）またはタングステンカーバイト（ＷＣ）を用いる。２層の中間層を形成する場合には、はじめにターゲット９０としてチタン（Ｔｉ）またはクロム（Ｃｒ）を用いてスパッタリングを行なって、中間層の下層を形成し、その後にターゲット９０としてシリコンカーバイト（ＳｉＣ）を用いてスパッタリングを行なって、中間層の上層を形成する。
【００７０】
〔硬質カーボン膜の形成方法の説明〕
つぎに、ガイドブッシュへの硬質カーボン膜の形成方法を、図１５から図２８を参照して説明する。
ここでまず、硬質カーボン膜を形成する前のガイドブッシュ１１の作成方法について簡単に説明する。
【００７１】
合金工具鋼（ＳＫＳ）を用いて切削加工を行なって、外周テーパ面１１ａとバネ部１１ｄと嵌合部１１ｅとネジ部１１ｆと、中心開口１１ｊによる内周面１１ｂとそれより内径が大きい段差部１１ｇとを形成する。
そして、放電加工を行なって、このガイドブッシュ１１の外周テーパ面１１ａ側に１２０゜間隔で摺り割り１１ｃを形成する。
さらに研磨加工を行なって、内周面１１ｂと外周テーパ面１１ａと嵌合部１１ｅとの研磨を行ない、硬質カーボン膜を形成する前のガイドブッシュ１１を得る。
【００７２】
なお、必要に応じてこのガイドブッシュ１１の内周面１１ｂに前述した超硬部材１２を固着したり、浸炭層１１ｋを形成する。
また、前述の方法によって、このガイドブッシュ１１の内周面および端面の内周面近傍部分１１ｈ１に、あるいは超硬部材１２の内周面１２ｂおよび端面１２ａに、あらかじめ中間層１６を形成しておく。
【００７３】
（第１の方法：図１５，図１６）
図１５は、ガイドブッシュに硬質カーボン膜を形成する第１の方法を実施する装置の断面図である。
【００７４】
図１５において、６１はガス導入口６３と排気口６５とを有する真空槽で、その中の中央上部に、アノード７９とフィラメント８１が配設されている。この真空槽６１内の中央下部に、前述したガイドブッシュ１１を絶縁支持具８０に下部を固定して垂直に配置する。
【００７５】
そして、このガイドブッシュ１１の中心開口１１ｊ内には、真空槽６１を介して接地電位に接続される細いロッド状の補助電極７１を挿入するように配設する。このとき補助電極７１がガイドブッシュ１１の中心開口１１ｊの中央部（略軸線上）に位置するようにする。なお、この補助電極７１はステンレス等の金属材料作られる。
【００７６】
さらに、ガイドブッシュ１１の内周面１１ｂの径より２ｍｍ程度大きい径の開口部５３ａを有するリング状のダミー部材５３を、ガイドブッシュの１１の内周面１１ｂが開口する端面１１ｈ上にその中心を中心開口１１ｊの中心と一致させるようにに配置し、端面１１ｈの内周面近傍部分１１ｈ１を環状に露出させる。このダミー部材５３の外観を図１６に示す。このダミー部材５３も、補助電極７１と同様にステンレス（ＳＵＳ）によって形成する。このダミー部材５３の外径寸法は、ガイドブッシュ１１の端面１１の大きさと略同じ大きさとする。
【００７７】
なお、補助電極７１は、その先端がダミー部材５３の上端面から突出しないように、１ｍｍから２ｍｍ程内側に位置するように配置されるようにするのが望ましい。また、このガイドブッシュ１１の外周面をアルミニウム箔等のカバー部材８４で覆うことにより、外周面に硬質カーボン膜が形成されないようにすることができる。
【００７８】
そして、真空槽６１内を真空度が３×１０-５torr（０．００４Ｐａ）になるように、排気口６５から真空排気する。
その後、ガス導入口６３から炭素を含むガスとしてベンゼン（Ｃ６Ｈ６）を真空槽６１内に導入して、真空槽６１内の圧力を５×１０-３torr（０．６６６６Ｐａ）になるように制御する。
【００７９】
その後、このガイドブッシュ１１に直流電源７３からマイナス３ｋＶの直流電圧を印加し、アノード７９にはアノード電源７５からプラス５０Ｖの直流電圧を印加し、さらにフィラメント８１にはフィラメント電源７７から３０Ａの電流が流れるように１０Ｖ程度の交流電圧を印加する。
それによって、真空槽６１内のガイドブッシュ１１の周囲領域にプラズマが発生し、プラズマＣＶＤプロセスによって、ガイドブッシュ１１の露出している内周面１１ｂと端面１１ｈの内周面近傍部分１１ｈ１にのみ硬質カーボン膜が形成される。
【００８０】
この図１５に示す硬質カーボン膜の形成方法において、ガイドブッシュ１１の中心開口１１ｊ内に挿入するように補助電極７１を設けたことにより、ガイドブッシュ１１の外周部だけでなく内周部にもプラズマを形成することができる。
また、これによって異常放電であるホロー放電が発生することがなくなり、硬質カーボン膜１５の密着性が向上する。
【００８１】
さらに、ガイドブッシュ１１の内周面の長手方向で電位特性が均一になるので、内周面１１ｂに形成する硬質カーボン膜の膜厚分布が均一になる。しかも、成膜速度が速くなるため、開口端面側から開口奥側まで均一な膜厚の硬質カーボン膜を、短時間の処理で形成することができる。
【００８２】
この補助電極７１の径は、ガイドブッシュ１１の開口径より小さければよいが、好ましくは硬質カーボン膜を形成する内周面１１ｂに対して５ｍｍ程度の隙間、すなわちプラズマ形成領域を設けるようにするのが望ましい。この補助電極７１の径とガイドブッシュ１１の開口径との比を１／１０以下にするのが望ましく、補助電極７１を細くする場合は線状にすることもできる。
そして、この補助電極７１はステンレスで形成すると説明したが、タングステン（Ｗ）やタンタル（Ｔａ）のような高融点の金属材料で作成してもよい。また、この補助電極７１の断面形状は円形とする。
【００８３】
また、この実施例で使用するダミー部材５３は次のような作用をなす。
すなわち、このようなガイドブッシュ１１への硬質カーボン膜の形成方法においては、ガイドブッシュ１１の内面と外周部とにプラズマが発生する。そして、ガイドブッシュ１１の端面は電荷が集中しやすく、内面に比べて開口端面領域は電位が高い状態、いわゆるエッジ効果が発生する。ここでガイドブッシュ１１の端面近傍のプラズマ強度は他の領域より大きく、しかも不安定でもある。
【００８４】
さらに、ガイドブッシュ１１の端部領域は、内面のプラズマと外周部のプラズマとの双方のプラズマの影響を受けることになる。
そして、このような状態で硬質カーボン膜を形成すると、ガイドブッシュ１１の端面１１ｈから数ｍｍ奥側の領域と他の領域とでは、硬質カーボン膜の密着性が若干異なり、さらに膜質も若干異なる。
【００８５】
そこで、図１５に示すようにガイドブッシュ１１の内周面１１ｂが開口する端面１１ｈ上にダミー部材５３を配置して硬質カーボン膜を形成すれば、この膜質や密着性が異なる領域はガイドブッシュ１１の内面に形成されず、ダミー部材５３の開口部５３ａの内面に形成されることになる。
【００８６】
また、ガイドブッシュ１１の内周面１１ｂの開口径寸法が１０ｍｍ程度以下と小さくなると、補助電極７１とガイドブッシュの内周面１１ｂとの間に形成されるプラズマが時間の経過とともに不安定になって硬質カーボン膜の形成ができなくなる問題がある。
【００８７】
このプラズマの不安定を、ガイドブッシュ１１の内周面１１ｂの開口径より大きな開口径をもつダミー部材５３の開口部５３ａにプラズマを誘発することによって防止することができる。
これは、ガイドブッシュの内周面１１ｂの開口径より大きなダミー部材５３の開口部５３ａ内では、常に安定してプラズマを発生させることができるためである。
【００８８】
このダミー部材５３の開口部５３ａで発生したプラズマにより、ガイドブッシュ１１の端面のダミー部材５３の開口部５３ａ内に露出している環状の内周面近傍部分１１ｈ１に、安定した硬質カーボン膜を形成することができる。さらに、このダミー部材５３の開口部５３ａで発生したプラズマをガイドブッシュ１１の中心開口１１ｊ内に導き入れて、その内周面１１ｂ上にも安定した硬質カーボン膜を形成することができる。
【００８９】
この結果、従来問題となっていた、被加工物の一旦加工した領域をガイドブッシュ内に引き込んで、被加工物を把持する切削工程で、切削工具によって加工したときに発生する被加工物のエッジ部のバリによって、ガイドブッシュ１１の内周面にキズが発生するという問題を大幅に抑制することができる。
【００９０】
（第２の方法：図１７）
つぎに、ガイドブッシュに硬質カーボン膜を形成するための上述の方法とは異なる第２の方法を、図１７によって説明する。
図１７はその第２の方法を実施する装置の断面図である。この図１７において、図１５と対応する部分には同一の符号を付してあり、それらの説明は省略する。
この第２の方法に使用する装置の真空槽６１は、その内部にアノード及びフィラメントを設けていない。
【００９１】
この装置を使用する硬質カーボン膜形成方法において、図１５に示した装置を使用する第１の方法と相違する点は、真空槽６１内に接地された補助電極７１を挿入して配置し、端面上にダミー部材５３を配置したガイドブッシュ１１に、マッチング回路６７を介して１３．５６ＭＨｚの発振周波数を有する高周波電源６９から高周波電力を印加するようにした点と、炭素を含むガスとして、メタン（ＣＨ４）ガスを真空槽６１内４に導入し、真空度が０.１torr（１３．３３２２Ｐａ）になるように調整するようにした点だけである。
【００９２】
このようにしても、ガイドブッシュ１１の外周面側だけでなく内周面側にもプラズマが発生し、プラズマＣＶＤプロセスによって、ガイドブッシュ１１の内周面１１ｂおよびその端面の内周面近傍部分１１ｈ１に硬質カーボン膜が形成される。特に、補助電極７１と対向する内周面１１ｂに、全長に亘って略均一な膜厚の硬質カーボン膜１５を短時間で形成することができる。
【００９３】
（第３の方法：図１８）
つぎに、ガイドブッシュに硬質カーボン膜を形成するための上述の方法とはまた異なる第３の方法を、図１８によって説明する。
図１８はその第３の方法を実施する装置の断面図である。この図１８においても、図１５と対応する部分には同一の符号を付し、それらの説明は省略する。
この第３の方法に使用する装置も、真空槽６１内にアノード及びフィラメントは設けていない。
【００９４】
この装置を使用する硬質カーボン膜形成方法において、図１５に示した装置を使用する第１の方法と相違する点は、真空槽６１内に接地された補助電極７１を挿入して配置し、端面上にダミー部材５３を配置したたガイドブッシュ１１に、直流電源７３′からマイナス６００Ｖの直流電圧だけを印加するようにした点と、炭素を含むガスとして、メタン(ＣＨ４）ガスを真空槽６１内に導入し、真空度が０.１torr（１３．３３２２Ｐａ）になるように調整するようにした点だけである。
【００９５】
このようにしても、ガイドブッシュ１１の外周面側だけでなく内周面側にもプラズマが発生し、プラズマＣＶＤプロセスによって、ガイドブッシュ１１の内周面１１ｂおよびその端面の内周面近傍部分１１ｈ１に硬質カーボン膜が形成される。特に、補助電極７１と対向する内周面１１ｂに、全長に亘って略均一な膜厚の硬質カーボン膜１５を短時間で形成することができる。
【００９６】
これらの各硬質カーボン膜形成方法は、図１乃至図１３によって説明した、ガイドブッシュ１１への種々の層構成による硬質カーボン膜１５の形成に同様に適用することができる。
さらに、上述の各実施形態によるガイドブッシュへの硬質カーボン膜形成方法では、炭素を含むガスとしてメタンガスやベンゼンガスを用いると説明したが、メタン以外にエチレンなどの炭素を含むガスや、あるいはヘキサンなどの炭素を含む液体の蒸発蒸気も使用することができる。
【００９７】
（第４から第６の方法：図１９，図２０，図２１）
次に、ガイドブッシュに硬質カーボン膜を形成する第４から第６の方法を、図１９乃至図２１を参照して説明する。
【００９８】
図１９乃至図２１は、それぞれ第４乃至第６の方法を実施するための装置を示す図であるが、それぞれ前述の図１５，図１７，及び図１８に示した装置と同じ装置を使用してガイドブッシュ１１に硬質カーボン膜を形成する例を示している。したがって、それらの各図と同じ部分には同一符号を付し、それらの説明は省略する。
【００９９】
図１９の装置による第４の方法、図２０の装置による第５の方法、図２１の装置による第６の方法において、前述の第１，第２，および第３の方法と異なる点は、補助電極７１をガイドブッシュ１１の中心開口１１ｊに嵌入させたガイシ８５によって、ガイドブッシュ１１に対しても真空層６１に対しても絶縁して支持し、その補助電極７１に補助電極電源８３から直流正電圧（例えばプラス２０Ｖ）を印加するようにした点である。
【０１００】
この補助電極７１に印加する直流正電圧と、ガイドブッシュ１１の開口内面に形成される硬質カーボン膜厚との関係を、図２２の線図に示す。
この図においては、補助電極７１に印加する直流正電圧をゼロＶから３０Ｖまで変化させ、さらにガイドブッシュ１１の開口内面と補助電極７１との間の隙間寸法が３ｍｍと５ｍｍのときの硬質カーボン膜の膜厚を示す。なお、曲線ａは上記隙間が３ｍｍのときの特性を、曲線ｂは上記隙間が５ｍｍのときの特性をそれぞれ示す。
【０１０１】
この曲線ａ，ｂに示されるように、補助電極７１に印加する直流正電圧を増加させると、硬質カーボン膜の膜形成速度は向上する。また、ガイドブッシュ１１の開口内面と補助電極７１との間の隙間寸法が大きいほど、硬質カーボン膜の膜形成速度は向上する。
【０１０２】
そして、ガイドブッシュ１１の開口内面と補助電極７１との間の隙間寸法が３ｍｍのとき（曲線ａ）は、補助電極７１に印加する電位がゼロＶの接地電圧では、ガイドブッシュ１１の中心開口１１ｊの内面にプラズマが発生せず、硬質カーボン膜は形成できない。
しかし、この場合でも補助電極７１に印加する直流正電圧を高くしていくと、ガイドブッシュ１１の中心開口１１ｊ内の補助電極７１の周囲にプラズマが発生し、硬質カーボン膜を形成することができる。
【０１０３】
したがって、中心開口１１ｊの径が小さいガイドブッシュの内周面にも、補助電極７１に直流正電圧を印加して使用するこの実施形態によれば、硬質カーボン膜の被膜形成が可能になる。
このような作用は、図１９乃至図２１に示すいずれの方法によって、ガイドブッシュ１１に硬質カーボン膜を形成する場合でも同様である。
【０１０４】
（ダミー部材の異なる例：図２３〜図２８）
ここで、ダミー部材５３の開口部５３ａの形状が異なる種々の例を図２３乃至図２８によって説明する。
図２３に示すダミー部材５３は、図１５から図２１に示した実施形態で使用したものに相当し、開口部５３ａの径が軸方向の全長に亘って均一に形成されている。
【０１０５】
図２４に示すダミー部材５３は、その開口部５３ａを大径部ａと小径部ｂとで構成する。そして、小径部ｂの開口径は、ガイドブッシュ１１の内周面１１ｂの開口径より２ｍｍ程度大きくし、大径部ａの開口径は、小径部ｂの開口径よりもさらに２ｍｍ程度大きくする。
【０１０６】
図２５に示すダミー部材５３は、その開口部５３ａを大径部ａと小径部ｂと、この大径部ａと小径部ｂとのあいだのテーパ部ｃとによって構成している。そして、小径部ｂの開口径は、ガイドブッシュ１１の内周面１１ｂの開口径より２ｍｍ程度大きくし、大径部ａの開口径は、小径部ｂの開口径より２ｍｍ程度大きくするように、テーパ部ｃの開口径を徐々に変化させている。
【０１０７】
図２６に示すダミー部材５３は、その開口部５３ａを小径部ｂとテーパ部ｃで構成している。そして、小径部ｂの開口径は、ガイドブッシュ１１の内周面１１ｂの開口径より２ｍｍ程度大きくし、テーパ部ｃの最大径は小径部ｂの開口径より２ｍｍから５ｍｍ程度大きくなるように構成する。
【０１０８】
図２７に示すダミー部材５３は、その開口部５３ａをテーパ部ｃだけで構成している。そして、このテーパ部の最小開口径は、ガイドブッシュ１１の内周面１１ｂの開口寸法より２ｍｍ程度大きくなるようにし、最大開口径は最小開口径より２ｍｍから５ｍｍ程度大きくなるように構成する。
【０１０９】
図２８に示すダミー部材５３は、その開口部５３ａを大径部ａと中径部ｄと小径部ｂとで構成している。そして小径部ｂの開口径は、ガイドブッシュ１１の内周面１１ｂの開口径より２ｍｍ程度大きくし、大径部ａの開口径は、小径部ｂの開口径より２ｍｍから５ｍｍ程度大きくする。また、中径部ｄは大径部ａと小径部ｂとの間の開口径とする。すなわち、このダミー部材５３は開口部５３ａの断面形状が階段状になる。
【０１１０】
この図２４乃至図２８に示したダミー部材５３は、その開口部５３ａが図２３に示したダミー部材５３とは異なり、テーパ部ｃを有していたり、階段状の断面形状を有しているため、図２３に示したダミー部材５３に較べると、ガイドブッシュ１１の中心開口１１ｊ内の補助電極７１の周囲領域にプラズマを導き入れるのをスムーズに行なうことができる。
したがって、ガイドブッシュ１１の中心開口１１ｊ内の補助電極７１の周囲領域に一層安定してプラズマを発生させることが可能になり、硬質カーボン膜を一層安定して形成することができる。
【０１１１】
（補足説明）
前述した各硬質カーボン膜形成方法は、図１乃至図１３によって説明した、ガイドブッシュ１１への種々の層構成による硬質カーボン膜１５の形成に同様に適用することができる。
また、これらの各被膜形成方法においては、ガイドブッシュ１１の外周部をカバー部材８４で覆うことにより、ガイドブッシュ１１の外周面には硬質カーボン膜が形成されないようにした。また、端面１１ｈの内周面近傍部分１１ｈ１以外の領域は、ダミー部材５３に覆われるため硬質カーボン膜が形成されない。
【０１１２】
それによって、ガイドブッシュ１１の外形寸法を高精度に保つことができ、また摺り割り１１ｃを形成した外周テーパ面１１ａの部分の靭性が低下する恐れも防止できるという利点がある。
しかし、カバー部材８４を使用せずに、ガイドブッシュ１１の外周面にも硬質カーボン膜を形成するようにしても、さほどの問題は生じない。
【０１１３】
また、上述の各実施形態によるガイドブッシュへの硬質カーボン膜形成方法では、炭素を含むガスとしてメタン（ＣＨ２）あるいはベンゼン（Ｃ６Ｈ６）を用いる例で説明したが、エチレン（Ｃ２Ｈ４）やヘキサン（Ｃ６Ｈ１４)などを使用することもできる。
【０１１４】
さらに、これらの炭素を含むガスを、アルゴン（Ａｒ）などの電離電圧の低い不活性ガスで希釈して使用することもできる。その場合、ガイドブッシュの円筒内のプラズマが更に安定する効果がある。
あるいはまた、硬質カーボン膜の生成時に少量（１％以下）の添加物を加えることにより、潤滑性や硬度を高めることができる。
【０１１５】
例えば、フッ素（Ｆ）又はボロン（Ｂ）を添加すると潤滑性が増し、クロム（Ｃｒ），モリブデン（Ｍｏ）又はタングステン(Ｗ)を添加すると硬度が増す。
また、真空槽内にガイドブッシュを配置した後、硬質カーボン膜を形成する前に、アルゴン（Ａｒ）や窒素（Ｎ２）などのプラズマを発生させてガイドブッシュの円筒内面をボンバードし、その後メタンやベンゼンなどの炭素を含むガスによるプラズマを発生させて、硬質カーボン膜を形成するとよい。
【０１１６】
このように、不活性ガスによるボンバードの前処理を行なうことにより、ガイドブッシュの円筒内壁の温度が上昇して活性状態となる。同時に円筒内壁の表面の不純物がたたき出され、表面がクリーニングされる。これらの効果により、ガイドブッシュの内周面に形成される硬質カーボン膜の密着性が一層向上する。
さらに、炭素を含むガスであるメタンガスやベンゼンガスやエチレンガスにアルゴン（Ａｒ）ガスや窒素（Ｎ２）ガスやヘリウム（Ｈｅ）ガスや水素（Ｈ２）ガスを添加してもよい。
【０１１７】
このように炭素を含むガスにアルゴンガスや窒素ガスを添加すると、膜形成速度を制御することができる。このため硬質カーボン膜を緻密化することができ、さらに窒素やアルゴンにて硬質カーボン膜表面をスパッタし、密着性や膜質が悪い硬質カーボン膜を除去することができ、膜質が向上する。さらに炭素を含むガスに水素を添加すると、炭素のダングリングボンドを水素で埋めることができ、硬質カーボン膜の膜質を向上させる効果がある。
【０１１８】
そして、以上説明した本発明の硬質カーボン膜の形成方法における実施形態の説明においては、ガイドブッシュ１１の端面の内周面近傍部分１１ｈ１に、内周面と端面部との境界領域から１ｍｍ程度延長して硬質カーボン膜を設ける実施形態で説明したが、これに限定されずに１ｍｍ以上の大きさに硬質カーボン膜を形成してもよい。
【０１１９】
また、ダミー部材５３の開口部５３ａの最小径を、ガイドブッシュ１１の内周面１１ｂの開口径より２ｍｍ程度大きくする例で説明した。しかし、ダミー部材５３の開口部５３ａの径は、ガイドブッシュ１１の内周面１１ｂの開口径より３ｍｍから６ｍｍ大きくなるようにしてもよい。このときも、ダミー部材５３の開口部５３ａは、上述した実施形態と同様作用をなし、同様な効果が得られる。
【０１２０】
さらに、以上の実施形態の説明では、プラズマ放電の不安定の対策としてダミー部材５３に内周面１１ｂの開口径より大きな開口部５３ａを設けるように説明した。
しかしながら、補助電極７１とガイドブッシュ１１の内周面１１ｂとの間に形成されるプラズマの放電を安定させる目的で、１０ｍｍ以上の内周面１１ｂの開口径を有するガイドブッシュ１１に本発明を適用してもよい。
【０１２１】
【発明の効果】
以上説明してきたように、被加工物と摺接する内周面と被加工物を挿入する側の端面の内周面近傍に硬質カーボン膜を設けたこの発明によるガイドブッシュを自動旋盤の回転型あるいは固定型のガイドブッシュ装置に使用することにより、被加工物のバリによるガイドブッシュ内周面のキズの発生を防止でき、且つ被加工物に対して切り込み量の大きな切削加工をキズの発生や焼き付きを生ずることなく正常に行なうことができ、加工効率を大幅に高められる。
【０１２２】
また、その耐久性の大幅な向上により、連続加工可能な時間が長くなり、自動旋盤の稼動効率も飛躍的に向上する。また、固定型のガイドブッシュ装置に使用することにより、加工精度（特に真円度）の高い切削加工を効率よく行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明によるガイドブッシュの一例を示す縦断面図である。
【図２】同じくその外観を示す斜視図である。
【図３】この発明によるガイドブッシュの他の例を示す縦断面図である。
【図４】この発明によるガイドブッシュのさらに他の例を示す縦断面図である。
【図５】図１において円Ａで囲んで示す部分に相当する拡大断面図である。
【図６】同じくその１層の中間層を設けた例を示す拡大断面図である。
【図７】同じくその２層の中間層を設けた例を示す拡大断面図である。
【図８】図３において円Ａで囲んで示す部分に相当する拡大断面図である。
【図９】同じくその１層の中間層を設けた例を示す拡大断面図である。
【図１０】同じくその２層の中間層を設けた例を示す拡大断面図である。
【図１１】図４において円Ａで囲んで示す部分に相当する拡大断面図である。
【図１２】同じくその１層の中間層を設けた例を示す拡大断面図である。
【図１３】同じくその２層の中間層を設けた例を示す拡大断面図である。
【図１４】ガイドブッシュに中間層を形成する方法の一例を説明するための装置の断面図である。
【図１５】ガイドブッシュに硬質カーボン膜を形成する第１の方法を実施する装置の概略断面図である。
【図１６】図１５に示すダミー部材の斜視図である。
【図１７】ガイドブッシュに硬質カーボン膜を形成する第２の方法を実施する装置の概略断面図である。
【図１８】同じく第３の方法を実施する装置の概略断面図である。
【図１９】同じく第４の方法を実施する装置の概略断面図である。
【図２０】同じく第５の方法を実施する装置の概略断面図である。
【図２１】同じく第６の方法を実施する装置の概略断面図である。
【図２２】補助電極に印加する直流正電圧と形成される硬質カーボン膜の膜厚との関係を示す線図である。
【図２３】補助電極を挿入したガイドブッシュの端面上にダミー部材を配置した状態を示す要部の拡大縦断面図である。
【図２４】図２３に示すダミー部材とは内周面の形状が異なるダミー部材を配置した図２３と同様な断面図である。
【図２５】同じく内周面の形状がさらに異なるダミー部材を配置した図２３と同様な断面図である。
【図２６】同じく内周面の形状がさらに異なるダミー部材を配置した図２３と同様な断面図である。
【図２７】同じく内周面の形状がさらに異なるダミー部材を配置した図２３と同様な断面図である。
【図２８】同じく内周面の形状がさらに異なるダミー部材を配置した図２３と同様な断面図である。
【図２９】この発明によるガイドブッシュを用いる固定型のガイドブッシュ装置を設けた自動旋盤の主軸近傍のみを示す断面図である。
【図３０】この発明によるガイドブッシュを用いる回転型のガイドブッシュ装置を設けた自動旋盤の主軸近傍のみを示す断面図である。
【符号の説明】
１１：ガイドブッシュ    １１ａ：外周テーパ面
１１ｂ：被加工物と摺接する内周面
１１ｃ：摺り割り    １１ｅ：嵌合部
１１ｆ：ネジ部    １１ｇ：段差部
１１ｈ：端面      １１ｈ１：端面の内周面近傍部分
１１ｊ：中心開口    １１ｋ：浸炭層
１２：超硬部材      １３：コレットチャック
１５：硬質カーボン（ＤＬＣ）膜    １６：中間層
１６ａ：中間層の下層    １６ｂ：中間層の上層
１７：主軸台        １９：主軸
２３：ブッシュスリーブ    ２９：中間スリーブ
３１：チャック開閉機構    ３３：チャック開閉爪
３５：コラム    ３７：ガイドブッシュ装置
４１：チャックスリーブ    ４５：切削工具（刃物）
４７：回転駆動棒    ５１：被加工物（ワーク）
５３：ダミー部材    ５３ａ：ダミー部材の開口部
６１：真空槽    ６３：ガス導入口    ６５：排気口
６７：マッチング回路    ６９：高周波電源
７１：補助電極    ７３，７３′：直流電源
７５：アノード電源    ７７：フィラメント電源
７９：アノード    ８０：絶縁支持具
８１：フィラメント    ８３：補助電極電源
８４：カバー部材      ８５：ガイシ
９０：ターゲット（中間層の材料）    ９１：真空槽
９２：直流電源    ９３：ガス導入口
９４：カバー部材    ９５：排気口
９６：ターゲットカバー    ９７：ターゲット電源
【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１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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