(57)【要約】【課題】安定してテーブルを摺動でき、剛性が高く、摺動抵抗が小さく、耐用寿命が長い摺動装置を提供する。【解決手段】案内部材（１４、１６）の上面でテーブル（２１）の下面をスベリ支持の形で案内するように構成した摺動装置において、テーブル（２１）の１つの側面と、それに対向する案内部材（１４、１６）の側面との間に、コロガリ部材（３０）と押圧部材（３２）が設けられており、コロガリ部材（３０）を介してテーブル（２１）の側面を案内部材（１４、１６）の側面でコロガリ支持の形で案内し、しかも、押圧部材（３２）がテーブル（２１）の側面と案内部材  （１４、１６）の側面との間に押圧力を与える構成にしたことを特徴とする摺動装置。【選択図】  図１
2004324657.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
案内部材（１４、１６）の上面でテーブル（２１）の下面をスベリ支持の形で案内するように構成した摺動装置において、テーブル（２１）の１つの側面と、それに対向する案内部材（１４、１６）の側面との間に、コロガリ部材（３０）と押圧部材（３２）が設けられており、コロガリ部材（３０）を介してテーブル（２１）の側面を案内部材（１４、１６）の側面でコロガリ支持の形で案内し、しかも、押圧部材（３２）がテーブル（２１）の側面と案内部材（１４、１６）の側面との間に押圧力を与える構成にしたことを特徴とする摺動装置。
【請求項２】
コロガリ部材（３０）がリニアローラーガイドで構成されていることを特徴とする請求項１に記載の摺動装置。
【請求項３】
押圧部材（３２）がクサビで構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の摺動装置。
【請求項４】
テーブル（２１）の側面と、それに対向する案内部材（１  ４、１６）の側面が基準面を含んでいることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の摺動装置。
【請求項５】
案内部材（１４、１６）の側面と、それに対向するテーブル（２１）の側面との間の摩擦抵抗が、案内部材（１４、１６）の上面とテーブル（２１）の下面と間の摩擦抵抗よりも小さいことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の摺動装置。
【請求項６】
テーブル（２１）を案内部材（１４、１６）に対して水平方向に押圧するための補助押圧部材（３４１、３４２）を設け、その補助押圧部材（３４１、３４２）の押圧力が押圧部材（３２）の押圧力よりも小さいことを特徴とする請求項５に記載の摺動装置。
【請求項７】
補助押圧部材（３４１）がクサビで構成されていることを特徴とする請求項６に記載の摺動装置。
【請求項８】
テーブル（２１）の別の側面と、それに対向する案内部材  （１６、１４）の側面との間に複数の第１リニアガイド（２８）を設け、コロガリ部材（３０）を複数の第２リニアガイドで構成したことを特徴とする前述の請求項のいずれか１項に記載の摺動装置。
【請求項９】
第１リニアガイド（２８）又は第２リニアガイド（３０）の間に、皿バネを含んだ補助押圧部材（３４２）を設けたことを特徴とする請求項８に記載の摺動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、案内部材の上面でテーブルの下面をスベリ支持の形で案内するように構成した摺動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の摺動装置における案内の形態は、大きく分けて、次の３種類である。
【０００３】
▲１▼スベリ支持
面と面がスライド可能に接触しながら摺動する。スベリ案内ともいう。
【０００４】
▲２▼コロガリ支持
ボールが転動する。また、ローラーが転動する形態もある。コロガリ案内ともいう。
【０００５】
▲３▼静圧支持
これらの３種類の案内形態のうち、▲２▼のコロガリ支持では、摩擦係数と摺動抵抗が小さく、物を動かす動力は小さくて済むので、高速送りの工作機械に使用されている。しかし、例えばボールを使用すると、点接触となり、ローラーを使用すると、線接触となるので、いずれの場合も、▲１▼の面摺動（スベリ支持）に比べて、摺動剛性がなく、耐用寿命に問題がある。
【０００６】
最近の工作機械では、剛性と耐用寿命の面から、面接触のスベリ支持が見直されている。この場合、一般に摺動上部がスベリ面として構成され、キサゲ仕上  （スクレーパー仕上）が行われている。面圧とのバランスにより、当り率を大きくすると、摺動抵抗が大きくなる。当り率を小さくすると摺動抵抗が小さくなるが、面圧が高くなり磨耗が早くなるので、その上面キサゲ仕上はその抵抗の荷重と速度、ＰＶ値により決定されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
面接触のスベリ支持だけを用いると、テーブルとその案内部材との間で摺動摩擦抵抗により支持が不安定になる欠点がある。
【０００８】
例えば、案内部材の側面を摺動の基準面とし、この基準面に対してテーブルの側面をスベリ支持の形で摺動させると、これらの２つの側面間でのスベリ支持の摺動抵抗が案内部材の上面とテーブルの下面との間でのスベリ支持の摺動抵抗よりも大きくなる場合がある。例えば、従来のスベリ用ギブ（カミソリ）は勾配を有するクサビ形であり、クサビの基準面側への押付力が大きくなるので摺動抵抗が大である。
【０００９】
この場合、微動による追従性が悪くなり、スティックスリップ現象が発生し、精度上、悪影響を与えることがある。
【００１０】
本発明は、スベリ案内とコロガリ案内を併用することにより、剛性を高く、摺動抵抗を小さく、耐用寿命を長くすることが可能な摺動装置を提供することを目的としている。特に、リニア（ローラーは線接触、ボールは点接触）ガイドを使用して摺動抵抗を小さくするための複合摺動装置を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、スベリ支持とコロガリ支持を併用するものである。
【００１２】
本発明の解決手段を例示すると、次のとおりである。
【００１３】
（１）  案内部材（１４、１６）の上面でテーブル（２１）の下面をスベリ支持の形で案内するように構成した摺動装置において、テーブル（２１）の１つの側面と、それに対向する案内部材（１４、１６）の側面との間に、コロガリ部材（３０）と押圧部材（３２）が設けられており、コロガリ部材（３０）を介してテーブル（２１）の側面を案内部材（１４、１６）の側面でコロガリ支持の形で案内し、しかも、押圧部材（３２）がテーブル（２１）の側面と案内部材（１  ４、１６）の側面との間に押圧力を与える構成にしたことを特徴とする摺動装  置。
【００１４】
（２）  コロガリ部材（３０）がリニアローラーガイドで構成されていることを特徴とする前述の摺動装置。
【００１５】
（３）  押圧部材（３２）がクサビで構成されていることを特徴とする前述の摺動装置。
【００１６】
（４）  テーブル（２１）の側面と、それに対向する案内部材（１４、１６）の側面が基準面を含んでいることを特徴とする前述の摺動装置。
【００１７】
（５）  案内部材（１４、１６）の側面と、それに対向するテーブル（２１）の側面との間の摩擦抵抗が、案内部材（１４、１６）の上面とテーブル（２１）の下面と間の摩擦抵抗よりも小さいことを特徴とする前述の摺動装置。
【００１８】
（６）  テーブル（２１）を案内部材（１４、１６）に対して水平方向に押圧するための補助押圧部材（３４１、３４２）を設け、その補助押圧部材（３４  １、３４２）の押圧力が押圧部材（３２）の押圧力よりも小さいことを特徴とする前述の摺動装置。
【００１９】
（７）  補助押圧部材（３４１）がクサビで構成されていることを特徴とする前述の摺動装置。
【００２０】
（８）  テーブル（２１）の別の側面と、それに対向する案内部材（１６、１４）の側面との間に複数の第１リニアガイド（２８）を設け、コロガリ部材（３０）を複数の第２リニアガイドで構成したことを特徴とする前述の摺動装置。
【００２１】
（９）  第１リニアガイド（２８）又は第２リニアガイド（３０）の間に、皿バネを含んだ補助押圧部材（３４２）を設けたことを特徴とする前述の摺動装  置。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明の好適な態様によれば、案内部材の上面はテーブルの下面をスベリ支持の形で案内する。基準面となる案内部材の１つの側面には、コロガリ部材を使用して、例えばリニアローラーガイドウェーを使用して、コロガリ支持の案内を可能にする。
【００２３】
好ましくは、案内部材の基準面上に設けられたリニアローラーガイドに押圧力を付与するため、リニアローラーガイドにクサビ（ギブ）を取り付ける。この場合、基準面とクサビの一面は、スベリ支持でなく、コロガリ支持の形で押圧力がかけられる。摺動摩擦係数は、従来の滑り方式が０．１程度とすると、リニアローラーガイドでは０．０２〜０．０４程度である。クサビにより押圧力を与えた場合、滑り支持に比べ１／５〜１／３程度で基準面側に予圧をかける事が可能である。
【００２４】
本発明の好適な別の態様においては、摺動装置の基準面において摺動方向の前後にリニアローラーガイドを設けてコロガリ案内を可能とし、摺動方向の中央部にクサビによるスベリ摺動部材を設ける。これは、複合摺動装置である。
【００２５】
例えば、この復合摺動の方式では、複数のリニアローラーガイドによるコロガリ摺動とコロガリ摺動との中間に補助部材により予圧（皿バネ等による）を与えて、振動や切削時のビビリをなくするための役目をなすものである。中央の滑り支持案内は、両端にあるコロガリ支持案内よりも押圧力が小さくなるように構成されている。これにより、コロガリ案内の補助摺動の役目がはたされる。これ  は、減衰性を高め、ビビリや振動を吸収する新しい方式の摺動装置である。
【００２６】
本発明の更に別の態様においては、摺動装置の基準面において摺動方向の両端にリニアローラーガイドを設けて、コロガリ案内を可能とする。進行方向の中央部に皿バネによる押圧摺動部材を設けて、基準面やその反対側の案内面に予圧を与える。これは、コロガリ案内の補助摺動の役目をなす摺動装置である。これにより、振動やビビリの外的要因を吸収し緩和させることを可能としている。
【００２７】
好ましくは、押圧部材はクサビで構成され、その厚みや傾き等の形状はテーブルと案内部材の構造に合わせて任意に構成できる。押圧部材は、ゴムやバネ等の弾性部材で構成しても良い。
【００２８】
なお、案内部材は横断面Ｔ字型の一体部材で構成しても良いし、上部を着脱可能な別体の取付摺動部として構成しても良い。
【００２９】
好ましくは、コロガリ部材はリニアローラーガイドで構成される。なお、コロガリ部材はボール等を用いた他の転動部材で構成しても良い。
【００３０】
好ましくは、テーブルの下面と案内部材の上面が、ともに摺動面となって、互いにスベリ案内されるようにする。テーブルの１つの側面と、それに対向する案内部材の側面が、より摩擦抵抗の低いリニアローラーガイドでコロガリ案内の構造を形成する。
【００３１】
好ましい別の態様によれば、テーブルを案内部材に押圧して摺動させるための補助摺動部材が設けられる。補助摺動部材には皿バネを用いるのが好ましいが、板バネやゴム等の他の弾性部材であっても良い。
【００３２】
なお、スベリ案内（スベリ支持）とは、移動体を案内面上で、好ましくは潤滑油等を介して、移動させることをいい、コロガリ案内（コロガリ支持）とは、移動体を案内面上でローラー等の転動体を介して移動させることをいう。
【００３３】
【実施例】
以下、図面を参照して、本発明の実施例を説明する。
【００３４】
図１は、本発明による摺動装置の一例を示す概略上面図である。図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。
【００３５】
摺動装置１０は、サドル１２を有している。このサドル１２の上面には、長手方向にレール状の第１案内部材１４、第２案内部材１６が並行に配置されてい  る。案内部材１４、１６は、横断面が全体的に略Ｔ字型である。図示例においては、案内部材１４、１６の上部は、それぞれ着脱自在な取付摺動部１４ｄ、１６ｄとして構成されている。
【００３６】
２つの案内部材１４、１６の間には、これらと並行に送りネジ１８が軸心周りに回転可能に支持されている。送りネジ１８の一端には、サーボモータ２０が接続されている。
【００３７】
案内部材１４、１６には、テーブル２１がスライド移動可能に設定されてい  る。テーブル２１の下面には、第１凹所２２及び第２凹所２３が形成されてお  り、そこに案内部材１４、１６がそれぞれ係合している。また、テーブル２１の下面中央部には、ナット２４が固定されている。
【００３８】
ナット２４は、送りネジ１８と係合しており、送りネジ１８が回転するとナット２４がテーブル２１と共にスライド移動する構成になっている。送りネジ１８は、高精度のボールネジでも良いし、通常の台形ネジでも良い。
【００３９】
図示された実施例では、図２において、取付摺動部１４ｄ、１６ｄの上面１４ａ、１６ａがそれぞれ摺動面になっている。一方、図２において凹所２２、２３の上面２２ａ、２３ａがこれに対応する摺動面になっている。
【００４０】
取付摺動部１４ｄ、１６ｄの外向側面１４ｂ、１６ｂと凹所２２、２３の内向側面２２ｂ、２３ｂは、それぞれ近接しているが、摺動せず、両者の間には少しの隙間が形成されている。
【００４１】
取付摺動部１４ｄの内向側面１４ｃには、本発明におけるコロガリ部材の典型例として第１リニアローラーガイド２８が接触している。この内向側面１４ｃ  は、テーブル２１が移動する際の基準面となっている。第１リニアローラーガイド２８は、取付金具２６を介してテーブル２１の下面に取り付けられていて、テーブル２１と共に移動するようになっている。
【００４２】
取付摺動部１６ｄの内向側面１６ｃには、第２リニアローラーガイド３０が接触している。第２リニアローラーガイド３０は、本発明の案内部材の典型例であるクサビ３２を介してテーブル２１の下方に突出した取付部分２１ａに固定されていて、テーブル２１と共に移動するようになっている。クサビ３２は、テーブル２１の摺動方向と垂直な方向に適当な幅を有していて、第２リニアローラーガイド３０を第２案内部材１６の内向側面１６ｃに押圧する。すなわち、クサビ３２により、第１リニアローラーガイド２８が基準面となる第１案内部材１４の内向側面１４ｃに押圧されるようになっている。
【００４３】
このように、クサビ３２に第２リニアローラーガイド３０を取り付けて、テーブル２１を第１案内部材１４の内向側面１４ｃに押圧するようにしたので、案内部材の側面への小さい押圧を保ちながらテーブル２１を摺動させることができ  る。
【００４４】
図３は本発明による摺動装置の別の例を示す上面図である。図４、図５は、それぞれ図３に示された摺動装置１０１のＡ−Ａ断面図、Ｂ−Ｂ断面図である。なお、図１及び図２と同一の部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００４５】
テーブル２１１下部の第１案内部材１４側には、摺動部材２６１が取り付けられている。摺動部材２６１の摺動方向中央付近の外向側面は、摺動面２６１ｃとして構成されている。摺動面２６１ｃは第１案内部材１４の内向側面１４ｃと接触してスベリ支持の形で摺動するようになっている。
【００４６】
摺動部材２６１と送りネジ１８に関して反対側には、２つの押圧部材３４１が設けられている。押圧部材３４１は、クサビとして構成されていて、取付金具３４１ａを介してテーブル２１１下部の突出部２１１ａに取り付けられている。
【００４７】
押圧部材３４１の外向側面３４１ｃは、摺動面として構成されていて、第２案内部材１６の内向側面１６ｃと接触して、スベリ支持の形で摺動するようになっている。押圧部材３４１は、第２案内部材１６の内向側面１６ｃとテーブル２１１下部の突出部２１１ａとの間に反発力を与えている。押圧部材３４１による押圧力は、クサビ３２による押圧力よりも小さい。すなわち、押圧部材３４１は、コロガリ支持の補助摺動の役目をなし、減衰性を高め、ビビリや振動を吸収するために用いられる。
【００４８】
図６は、本発明による摺動装置の更に別の例を示す上面図である。図７、図８は、それぞれ図６に示された摺動装置のＡ−Ａ断面図、Ｂ−Ｂ断面図である。なお、図１及び図２と同一の部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００４９】
摺動装置１０２の摺動方向の中央付近の送りネジ１８の両側方には、２つの押圧部材３４２が設けられている。押圧部材３４２は、取付金具３４２ａ、皿バネ３４２ｂ、及び摺動部３４２ｃで構成されていて、取付金具３４２ａを介してテーブル２１２の下面に取り付けられている。
【００５０】
皿バネ３４２ｂは、取付金具３４２ａと摺動部３４２ｃとの間に設けられて、これらの間に反発力を与えている。
【００５１】
摺動部３４２ｃの摺動面は、外向きに構成されていて、案内部材１４、１６の内向側面１４２ｃ、１６２ｃと接触してスベリ支持の形で摺動するようになっている。押圧部材３４２による押圧力は、クサビ３２による押圧力よりも小さい。すなわち、押圧部材３４２は、コロガリ案内の補助摺動の役目をなし、減衰性を高め、ビビリや振動を吸収するために用いられる。
【００５２】
図９〜図１２には、スベリ摺動とコロガリ摺動の複合摺動（ハイブリッド摺  動）の更に別の組み合わせ例が示されている。なお、先述の部材と同一の部材に同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００５３】
図９の例においては、案内部材１４３、１６３の取付摺動部１４３ｄ、１６３ｄが、それぞれ焼き入れされている。第１リニアローラーガイド２８は、取付板２７を介してテーブル２１３の下方に突出した取付部分２１３ｂに固定されている。
【００５４】
図１０の例においては、案内部材１４４、１６４の側面に、焼入鋼１４４ｅ、１６４ｅがそれぞれ取り付けられている。焼入鋼１４４ｅ、１６４ｅは、それぞれ第１リニアローラーウェー２８、第２リニアローラーウェー３０と側面で接触する。図１０の摺動装置においては、焼入鋼１４４ｅの側面が基準面Ｓとして構成されている。焼入鋼１４４ｅ、１４６ｅを取り外し可能にすることにより、調整や交換が容易となる。図１１は、図１０のＡ−Ａ断面図である。図１２は、図１１のＢ−Ｂ断面図である。
【００５５】
【発明の効果】
本発明によれば、案内部材の上面とテーブルの下面とのスベリ案内に加えて、コロガリ部材と押圧部材を用いて、テーブルの側面を案内部材の側面でコロガリ案内を可能にしたので、テーブルの側面を案内部材の側面に押圧しながら安定してテーブルを支持できる。これにより、剛性を高く、摺動抵抗を小さく、しか  も、耐用寿命を長くすることができる。
【００５６】
なお、本発明は上述の実施例に限定されない。１つの案内部材の両側に押圧部材とコロガリ部材をそれぞれ設けても良い。押圧部材やコロガリ部材の形状、配置、個数も任意である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による摺動装置の一例を示す概略上面図
【図２】図１のＡ−Ａ断面図
【図３】本発明による摺動装置の別の例を示す上面図
【図４】図３に示された摺動装置のＡ−Ａ断面図
【図５】図３に示された摺動装置のＢ−Ｂ断面図
【図６】本発明による摺動装置の更に別の例を示す上面図
【図７】図６に示された摺動装置のＡ−Ａ断面図
【図８】図６に示された摺動装置のＢ−Ｂ断面図
【図９】本発明による摺動装置の更に別の例を示す断面図。
【図１０】本発明による摺動装置の更に別の例を示す断面図。
【図１１】図１０のＡ−Ａ断面図。
【図１２】図１１のＢ−Ｂ断面図。
【符号の説明】
１０  摺動装置
１２  サドル
１４  第１案内部材
１４ａ、１６ａ、２２ａ、２３ａ  上面
１４ｂ、１６ｂ  外向側面
１６  第２案内部材
１８  送りネジ
２０  サーボモータ
２１  テーブル
２１ａ、２１ｂ  取付部分
２２  第１凹所
２２ｂ、２３ｂ  内向側面
２３  第２凹所
２４  ナット
２６、２６１、３６  取付金具
２８  第１リニアローラーガイド
３０  第２リニアローラーガイド
３２  クサビ
３４１  押圧部材
【図１】
2004324657.tif 000003
【図２】
2004324657.tif 000004
【図３】
2004324657.tif 000005
【図４】
2004324657.tif 000006
【図５】
2004324657.tif 000007
【図６】
2004324657.tif 000008
【図７】
2004324657.tif 000009
【図８】
2004324657.tif 000010
【図９】
2004324657.tif 000011
【図１０】
2004324657.tif 000012
【図１１】
2004324657.tif 000013
【図１２】
2004324657.tif 000014