【手続補正書】
【提出日】平成22年6月24日(2010.6.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形品取出機の軌道取付部に取り付けられた金属製の軌道と、
前記軌道取付部に沿って進退動作をするベース部材に回転自在に支持されて前記軌道上を転動する複数の転動体とを備えてなる直動案内機構であって、
前記複数の転動体の少なくとも前記軌道と接触する接触面が、前記軌道を形成する金属材料の硬度よりも低い硬度を有するコーティング層によってコーティングされており、
前記コーティング層が、厚み５０ミクロン以上のメッキまたはセラミック状クローム微粒子のアモルファス型拡散被膜によって形成されていることを特徴とする直動案内機構。
【請求項２】
軌道取付部に取り付けられた金属製の軌道と、
前記軌道取付部に沿って進退動作をするベース部材に回転自在に支持されて前記軌道上を転動する転動体とを備えてなる直動案内機構であって、
前記転動体の少なくとも前記軌道と接触する接触面が、前記軌道を形成する金属材料の硬度よりも低い硬度を有するコーティング層によってコーティングされていることを特徴とする直動案内機構。
【請求項３】
前記コーティング層は、厚み５０ミクロン以上のメッキによって形成されている請求項２に記載の直動案内機構。
【請求項４】
前記コーティング層が、セラミック状クローム微粒子のアモルファス型拡散被膜によって形成されている請求項２に記載の直動案内機構。
【請求項５】
前記軌道を形成する金属材料は、焼き入れ鋼であり、
前記転動体は、前記ベース部材に固定された軸部材に嵌合された内輪と、転動素子を介して前記内輪の外側を回転する外輪とを備えており、
前記外輪の前記軌道と対向する面が、前記コーティング層によって覆われている請求項１，３または４に記載の直動案内機構。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【発明の名称】直動案内機構
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形品取出機等のビームを移動させる用途等に使用される直動案内機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特開２００１−３８７７８号公報（特許文献１）には、成形品取出機のビームを移動させる目的で使用される直動案内機構の一例が示されている。この直動案内機構は、横行ビーム（軌道取付部が設けられる）に取り付けられた金属製の軌道と、横行ビームに沿って進退動作をする引抜ビーム（ベース部材が設けられる）に回転自在に支持されて軌道上を転動する複数の転動体とを備えている。軌道は、摩耗を防ぐために、焼き入れ鋼で作られている。そして複数の転動体と軌道との間には、グリース等の潤滑剤を介在させている。
【特許文献１】特開２００１−３８７７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
潤滑剤は、転動体と軌道が摩耗することを防止するために、それなりの効果を発揮している。しかしながら長期間にわたって繰り返し直動案内機構を動作し続けると、潤滑剤を用いていても、転動体と軌道は摩耗する。摩耗が多くなると、引抜ビームが移動するたびに、振動と騒音が発生する。転動体と軌道が摩耗した場合、軌道の交換は大がかりな作業が必要となり、また交換費用もかなり高いものとなる。
【０００４】
本発明の目的は、軌道の摩耗をできるだけ抑制して、軌道の交換作業を実質的に不要にした直動案内機構を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明が改良の対象とする直動案内機構は、軌道取付部に取り付けられた金属製の軌道と、軌道取付部に沿って進退動作をするベース部材に回転自在に支持されて軌道上を転動する転動体とを備えている。１本の軌道に対して少なくとも１個の転動体が用いられるが、通常は１本の軌道に対して２個以上の転動体が用いられる。本願明細書において転動とは、軸の回りを回転体が回転する場合及び球体が回転する場合のいずれの場合も含むものである。転動体の構造は、任意である。例えば、転動体は、ベース部材に固定された軸部材に嵌合された内輪と、球体等の転動素子を介して内輪の外側を回転する外輪とを備えた玉軸受タイプの転動体を用いることができる。その他の構造の転動体を用いてもよいのは勿論である。
【０００６】
本発明においては、転動体の少なくとも軌道と接触する接触面を、軌道を形成する金属材料の硬度よりも低い硬度を有するコーティング層によってコーティングする。このようにするとコーティング層の硬度と軌道の硬度の相違から、硬度が高い軌道が摩耗することは実質的になく、ほとんど転動体の接触面をコーティングするコーティング層が摩耗することになる。転動体の交換は、いわゆる軸受けの交換と同様に簡単に行える。したがって、摩耗が発生しても、大がかりな交換作業を必要とすることなく、しかも交換費用を低減できる効果がある。なお既存の転動体の接触面上にコーティング層を形成することは、簡単に実現することができる。すなわちメッキやスパッタリング等のコーティング技術を用いれば、既存の転動体の接触面上に必要な硬度を有するコーティング層を簡単に形成することができる。したがって使用する転動体の価格を大幅に上げることなく、摩耗に対処することができる。
【０００７】
例えば、コーティング層は、厚み５０ミクロン以上の無電解ニッケルメッキ、ニッケルとリンのメッキ等によって形成することができる。メッキの硬度は、焼き入れ鋼の硬度の３／４から２／３以下の値である。メッキの厚みが５０ミクロン程度あれば、少なくとも月単位で摩耗の程度を検査したとしても、摩耗の程度を確認することができるので、完全にコーティング層が摩耗する前に、交換が可能である。特に無電解メッキは、安価に形成できるので、転動体の価格が高くなるのを有効に抑制することができる。なおスパッタリング等の他の薄膜形成技術を用いて、ニッケル、ニッケル・リン等の薄膜からなるコーティング層を形成してもよいのは勿論である。
【０００８】
またコーティング層は、アモルファス型拡散被膜によっても形成することができる。このアモルファス型拡散被膜のコーティング層は、サイズが約φ1μm以下のセラミック状クローム微粒子を多数析出させて形成されたものであり、その皮膜の一部が母材である金属材料の内部に合金的な拡散層（約−1μm）を形成している。アモルファス型拡散被膜は、摩耗するものの、グリース等の潤滑剤を保持する性質を有しているので、潤滑剤と併用するのに適している。
【０００９】
さらに玉軸受タイプの転動体を用いる場合には、外輪の軌道と対向する面を、コーティング層によって覆えばよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、転動体の少なくとも軌道と接触する接触面を、軌道を形成する金属材料の硬度よりも低い硬度を有するコーティング層によってコーティングすることにより、コーティング層の硬度と軌道の硬度の相違から、硬度が高い軌道が摩耗することは実質的になくなり、ほとんど転動体のコーティング層が摩耗することになるので、摩耗が発生しても、転動体を交換すればよく、大がかりな交換作業を必要とすることがなく、しかも交換費用を低減できる効果がある。なお既存の転動体の接触面上にコーティング層を形成することは、簡単に実現することができるので、使用する転動体の価格を大幅に上げることなく、摩耗に対処することができる利点が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下図面を参照して、本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。図１は本発明が対象とする直動案内機構を備えた成形品取出機１と樹脂成形機２とを分解して示した斜視図である。また図２は、成形品取出機に設けられた直動案内機構の主要部分の一例を示す拡大図である。さらに図３は、直動案内機構の軌道と転動体との関係を示す拡大図である。図１及び図２において、成形品取出機１は、射出成形機（樹脂成形機）２の取付部２Ａ上に取り付けられた横行ビーム３に沿って、引抜ビーム４を矢印Ｘ方向に往復移動させる。引抜ビーム４には、成形品取出機１の主要取り出し機構が実装されている。図２に示すように、矢印Ｘ方向への引抜ビーム４を往復移動させるための直動案内機構は、横行ビーム３の上面に固定された板状の一対の軌道取付部５，５を備えている。軌道取付部５，５は、横行ビーム３に沿って延びており、実際には図２に示すように横行ビーム３上にボルト止めされている。軌道取付部５，５の上面と下面には、それぞれ横断面形状が円形をなす円柱状の軌道６，６が、軌道取付部５の厚み方向に対向するように固定されている。軌道６は、ロックウエル硬度が６０〜６３程度の焼き入れ鋼によって形成されている。図３に示すように、軌道６は、軌道取付部５に形成された横断面形状が半円弧状を呈する細長い溝７内に嵌合された状態で固定されている。
【００１２】
図２に示すように、引抜ビーム４の下部には、ベース部材８が固定されている。ベース部材８は横行ビーム３の両側面に沿って延びる一対の垂直壁部９，９を備えている。垂直壁部９，９には、上下方向に間隔を開けて複数の螺旋孔１０及び１１が形成されている。これらの螺旋孔１０及び１１は、使用する転動体１２の数だけ設けられている。本実施の形態では、１本の軌道６上を８個の転動体１２が転動する。８個の転動体１２は、Ｘ方向に列をなすように配置されている。螺旋孔１０及び１１には、先端部が転動体１２の軸部材を構成するボルト部材１３が螺合されている。
【００１３】
本実施の形態では、図３に示すように、転動体１２は、ボルト部材１３の先端部に嵌合された内輪１４と、球体等の転動素子１５を介して内輪１４の外側を回転する外輪１６とを備えた玉軸受タイプの転動体を用いている。外輪１６の外周面には、軌道６が嵌合される横断面形状が半円状をなす溝１７が形成されている。また転動体１２の外輪１６の少なくとも軌道と接触する接触面を、軌道６を形成する金属材料の硬度よりも低い硬度を有するコーティング層１８によってコーティングしてある。このようにすると、コーティング層１８の硬度と軌道６の硬度の相違から、硬度が高い軌道６が摩耗することは実質的になく、ほとんど転動体１２の接触面をコーティングするコーティング層１８が摩耗することになる。転動体１２の交換は、いわゆる軸受けの交換と同様に簡単に行える。したがって、摩耗が発生しても、大がかりな交換作業を必要とすることなく、しかも交換費用を低減できる。
【００１４】
本実施の形態では、具体的にコーティング層１８を、厚み５０ミクロン以上の無電解ニッケルメッキ、またはニッケルとリンのメッキ等によって形成している。メッキの硬度は、軌道６の焼き入れ鋼の硬度の３／４から２／３以下の値である。しかしながらメッキの厚みが５０ミクロン程度あれば、少なくとも月単位で摩耗の程度を検査したとしても、摩耗の程度を確認することができる。そのため完全にコーティング層１８が摩耗する前に、交換が可能である。特に無電解メッキは、安価に形成できるので、転動体１２の価格が高くなるのを有効に抑制することができる。なおスパッタリング等の他の薄膜形成技術を用いて、ニッケル、ニッケル・リン等の薄膜からなるコーティング層１８を形成してもよいのは勿論である。
【００１５】
またコーティング層１８は、アモルファス型拡散被膜によっても形成することができる。このアモルファス型拡散被膜のコーティング層１８は、サイズが約φ1μm以下のセラミック状クローム微粒子を多数析出させて形成されたものであり、その皮膜の一部が母材である金属材料の内部に合金的な拡散層（約−1μm）を形成している。アモルファス型拡散被膜は、摩耗するものの、グリース等の潤滑剤を保持する性質を有しているので、潤滑剤と併用するのに適している。ちなみこのようなアモルファス型拡散被膜は、レイデント処理と呼ばれる技術によって形成することができる。
【００１６】
上記実施の形態の転動体は、ラジアル玉軸受タイプの転動体であるが、その他のタイプの転動体を用いる場合にも、本発明を適用できるのは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明が対象とする直動案内機構を備えた成形品取出機と樹脂成形機とを分解して示した斜視図である。
【図２】成形品取出機に設けられた直動案内機構の主要部分の一例を示す拡大図である。
【図３】直動案内機構の軌道と転動体との関係を示す拡大図である。
【符号の説明】
【００１８】
１  成形品取出機
２  射出成形機
３  横行ビーム
４  引抜ビーム
５  軌道取付部
６  軌道
７  溝
８  ベース部材
９  垂直壁部
１０，１１  螺旋孔
１２  転動体
１３  ボルト部材
１４  内輪
１５  転動素子
１６  外輪
１８  コーティング層