(57)【要約】  運動案内装置は、軌道部材４１と、軌道部材４１に複数の転動体を介して移動自在に取り付けられる移動部材とを備えており、軌道部材４１および移動部材の少なくとも一方が、クラッド材により構成されている。クラッド材は、第１の金属材料（例えば、β型チタン合金）６１と第２の金属材料（例えば、α型チタン合金）６２との複合材料として構成されており、第１の金属材料６１は、第２の金属材料６２より高硬度であり、さらに、少なくとも複数の転動体と接触する転動体転走面４１ａの近傍が、第１の金属材料６１によって構成されていることが好適である。また、第１の金属材料６１は、例えば、転動体転走面４１ａの表面から深さ０．５ｍｍの範囲を占めるように構成されていることが好適である。
2007116613.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軌道部材と、
前記軌道部材に複数の転動体を介して移動自在に取り付けられる移動部材と、
を備える運動案内装置であって、
前記軌道部材および前記移動部材の少なくとも一方が、クラッド材により構成されていることを特徴とする運動案内装置。
【請求項２】
請求項１に記載の運動案内装置において、
前記クラッド材は、第１の金属材料と第２の金属材料との複合材料として構成されており、
前記第１の金属材料は、前記第２の金属材料より高硬度であり、さらに、
少なくとも前記複数の転動体と接触する転動体転走面の近傍が、前記第１の金属材料によって構成されていることを特徴とする運動案内装置。
【請求項３】
請求項２に記載の運動案内装置において、
前記第１の金属材料がβ型チタン合金又はα＋β型チタン合金であり、
前記第２の金属材料がα型チタン合金であることを特徴とする運動案内装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の運動案内装置において、
前記第２の金属材料は、前記軌道部材又は前記移動部材の芯材となるように配置され、
前記第１の金属材料は、前記第２の金属材料を中心として複数が対称位置に配置されることを特徴とする運動案内装置。
【請求項５】
第１の金属材料と第２の金属材料との複合材料として構成され、
軌道部材と、前記軌道部材に複数の転動体を介して移動自在に取り付けられる移動部材と、を備える運動案内装置に用いられるクラッド材であって、
前記第１の金属材料は、前記第２の金属材料より高硬度であり、さらに、
少なくとも前記複数の転動体と接触する転動体転走面の近傍が、前記第１の金属材料によって構成されていることを特徴とするクラッド材。
【請求項６】
請求項５に記載のクラッド材において、
前記第１の金属材料がβ型チタン合金又はα＋β型チタン合金であり、
前記第２の金属材料がα型チタン合金であることを特徴とするクラッド材。
【請求項７】
請求項５又は６に記載のクラッド材において、
前記第２の金属材料は、前記軌道部材又は前記移動部材の芯材となるように配置され、
前記第１の金属材料は、前記第２の金属材料を中心として複数が対称位置に配置されることを特徴とするクラッド材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運動案内装置および運動案内装置に用いられるクラッド材に係り、特に、構成部材がクラッド材により構成される運動案内装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、リニアガイドや直線案内装置、ボールスプライン装置、ボールねじ装置などのような運動案内装置においては、かかる装置を構成する部材が繰り返し転動・摺動動作を伴うことから、その構成部材には、一般的に、高炭素クロム軸受鋼やステンレス鋼、肌焼鋼のような硬度の高い金属材料が採用されている。【０００３】
一方、近年の運動案内装置の適用範囲拡大の要請から、様々な条件下で用いることができる運動案内装置の実用化が望まれている。例えば、下記特許文献１には、非磁性であり、且つ、耐食環境、真空環境、高温環境下で用いることのできる軸受を実現するために、軸受を構成する内輪および外輪をチタン合金で構成した技術が開示されている。下記特許文献１によれば、従来のチタン合金は、焼き付きや硬度、耐摩耗性の面で問題があったので、軸受などの転動装置に用いることは不可能であったが、置換型固溶元素であるＣｒと侵入型固溶元素であるＯ、Ｎ、Ｃの添加量を最適化することにより、従来チタン合金では得られなかった著しく硬化したα’マルテンサイト組織を有するチタン合金を得ることができ、さらに、このα’マルテンサイトの量比を制御することによって、水中等の特殊環境下で長寿命な特殊環境用軸受を提供することができるとされている。【０００４】
また、上述した技術をさらに改良するために、チタン合金の硬度アップを図る観点から、種々の発明が創案されている（例えば、下記特許文献２参照）。【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１５３１４０号公報
【特許文献２】特表２００２−８６２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、チタン合金の高硬度化を図る技術には限界があり、リニアガイドや直線案内装置、ボールスプライン装置、ボールねじ装置、回転ベアリング装置などのような運動案内装置にあっては、チタン合金を採用したものは未だ量産化されるには至っておらず、商業ベースで実用化するまでには至っていない。【０００７】
また、上記特許文献１，２が開示する軸受などの転動装置においては、チタン合金の表面硬度を高くするという考えに基づいて発明が成されているが、チタン合金の硬度を向上することは、そのままチタン合金の靭性低下を引き起こしてしまうことになるため、硬度の向上という考え方にはある程度の限界がある。また、転がり軸受よりも構造的に複雑な運動案内装置を難加工材料であるチタン合金によって製造することは、加工コストの面でも問題があり、現実にチタン合金製の運動案内装置を量産化することは未だ実現されていない。【０００８】
本発明は、上述した課題の存在に鑑みて成されたものであって、運動案内装置の構成部材のうち、軌道部材および移動部材の少なくとも一方をクラッド材によって構成することにより、従来の運動案内装置では採用が困難であったチタン合金などのヤング率の低い金属材料を採用可能とし、さらには、従来の運動案内装置では実現できなかった新たな作用効果を奏する運動案内装置を提供し、運動案内装置の適用範囲の拡大を図ることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る運動案内装置は、軌道部材と、前記軌道部材に複数の転動体を介して移動自在に取り付けられる移動部材と、を備える運動案内装置であって、前記軌道部材および前記移動部材の少なくとも一方が、クラッド材により構成されていることを特徴とする。【００１０】
本発明に係る運動案内装置において、前記クラッド材は、第１の金属材料と第２の金属材料との複合材料として構成されており、前記第１の金属材料は、前記第２の金属材料より高硬度であり、さらに、少なくとも前記複数の転動体と接触する転動体転走面の近傍が、前記第１の金属材料によって構成されていることが好適である。【００１１】
また、本発明に係る運動案内装置において、前記第１の金属材料がβ型チタン合金又はα＋β型チタン合金であり、前記第２の金属材料がα型チタン合金であることとすることができる。【００１２】
さらに、本発明に係る運動案内装置において、前記第２の金属材料は、前記軌道部材又は前記移動部材の芯材となるように配置され、前記第１の金属材料は、前記第２の金属材料を中心として複数が対称位置に配置されることとすることができる。【００１３】
本発明に係るクラッド材は、第１の金属材料と第２の金属材料との複合材料として構成され、軌道部材と、前記軌道部材に複数の転動体を介して移動自在に取り付けられる移動部材と、を備える運動案内装置に用いられるクラッド材であって、前記第１の金属材料は、前記第２の金属材料より高硬度であり、さらに、少なくとも前記複数の転動体と接触する転動体転走面の近傍が、前記第１の金属材料によって構成されていることを特徴とする。【００１４】
本発明に係るクラッド材は、前記第１の金属材料がβ型チタン合金又はα＋β型チタン合金であり、前記第２の金属材料がα型チタン合金であることとすることができる。【００１５】
また、本発明に係るクラッド材において、前記第２の金属材料は、前記軌道部材又は前記移動部材の芯材となるように配置され、前記第１の金属材料は、前記第２の金属材料を中心として複数が対称位置に配置されることとすることができる。【００１６】
なお上記発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた発明となり得る。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、軌道部材および移動部材の少なくとも一方をクラッド材によって構成したので、従来では実現できなかった機能を発揮することが可能な全く新しい運動案内装置を提供することができる。【００１８】
具体的には、本発明に係るクラッド材は、第１の金属材料と第２の金属材料との複合材料として構成されており、第１の金属材料は、第２の金属材料より高硬度であり、さらに、少なくとも複数の転動体と接触する転動体転走面の近傍が、硬度の高い第１の金属材料によって構成されている。したがって、本発明によれば、転動体転走面近傍の高硬度化によって運動案内装置としての機能を維持しつつも、芯材としての第２の金属材料が低硬度のため修正加工が施しやすく、しかも材料全体としては構造材としての機能を発揮することが可能なクラッド材により、従来にない運動案内装置を提供することが可能である。【００１９】
特に、第１の金属材料にβ型チタン合金又はα＋β型チタン合金を、第２の金属材料にα型チタン合金を採用することによって、従来実用化が困難であったチタン合金製の運動案内装置を実現することが可能となる。すなわち、硬度の高い第１の金属材料（β型チタン合金又はα＋β型チタン合金）の占める範囲を自由に決めることができるクラッド材の採用によって、従来技術では不可能であった深さ（例えば、転動体転走面の表面から深さ０．５ｍｍの範囲）までチタン合金の硬度を向上させることができ、チタン合金製の運動案内装置が実用化可能となった。【００２０】
また、上記特許文献１，２等、従来技術が開示するような、全て同一のチタン合金で１つの構成部材を作成する場合には、靭性の低下を考慮して硬度の向上には限界（350〜400HV）があった。しかしながら、本発明に係るクラッド材の場合には、第１の金属材料（β型チタン合金又はα＋β型チタン合金）の方を最大限（450〜550HV）に硬化させたとしても、第２の金属材料（α型チタン合金）の存在によって構造材全体としての靭性が維持できるので、従来技術に比べて高負荷・長寿命の運動案内装置を実現することができる。【００２１】
さらに、本発明では、第２の金属材料を、軌道部材又は移動部材の芯材となるように配置し、第１の金属材料を、第２の金属材料を中心として複数が対称位置に配置されるように構成するようにしたので、構造材全体としての強度バランスが安定し、加工の際の形状出しが非常に容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、発明者が行ったヘルツ（Hertz）の理論に基づく「球」と「平板」との２つの物体の接触状態を検討するために用いたモデル図であって、「球」である物体Ｉと「平板」である物体ＩＩの接触状態を示している。
【図２】図２は、長軸半径ａ、短軸半径ｂおよび最大剪断応力深さｚ1の関係を示す図である。
【図３Ａ】図３Ａは、本実施形態に係るクラッド材により構成されるリニアガイド装置の一形態を例示する外観斜視図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、図３Ａで示したリニアガイド装置が備える無限循環路を説明するための断面図である。
【図４Ａ】図４Ａは、本実施形態に係る軌道レールの側面図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、本実施形態に係る軌道レールの取付孔形成位置での縦断面側面図である。
【図５】図５は、本実施形態に係るクラッド材により形成される移動ブロックを示した縦断面側面図である。
【符号の説明】
【００２３】
４０  リニアガイド装置、４１  軌道レール、４１ａ  転動体転走面、４２  ボール、４３  移動ブロック、４３ａ  負荷転動体転走面、４５  取付孔、５２  負荷転走路、５３  無負荷転走路、５５  方向転換路、６１，７１  第１の金属材料、６２，７２  第２の金属材料。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
発明者の検討によって、チタン合金などのようなヤング率の低い金属材料を運動案内装置に利用しようとする場合、同一負荷での応力発生位置を比較すると、従来用いていた鋼やセラミック材料のようなヤング率の高い材料に比べて、その応力発生位置が深くなってしまうことが判明した。【００２５】
すなわち、発明者は、ヘルツ（Hertz）の理論を用いて「球」と「平板」との２つの物体の接触状態を考えた。図１は、本検討を行う際に用いたモデル図であって、「球」である物体Ｉと「平板」である物体ＩＩの接触状態を示している。図１のように、２つの物体が荷重Ｑで互いに押しつけられているとき、「球」である物体Ｉの曲面は、互いに直交する２つの主曲率面を持ち、その面内には、物体Ｉの最大曲率と最小曲率が含まれている。そして、曲線の曲率半径をｒとすると、曲率ρは、ρ＝１／ｒで表される。以後、曲率ρおよび曲率半径ｒについては、例えば物体Ｉの主曲率面１の場合、曲率ρI1，曲率半径ｒI1で表す。つまり、１番目の添字は物体を表し、２番目の添字は主曲率面を表している。【００２６】
そして、これら２物体が接触する接触面は、長軸半径ａおよび長軸半径ｂで構成される楕円（円を含む）として把握することができる。そして、これら長軸半径ａおよび長軸半径ｂは、それぞれ以下の数式（Ａ）および（Ｂ）として表すことができる。
【数１】
2007116613.tif 000003
【００２７】
また、弾性定数θは、近似式（Ｃ）として表すことができる。
【数２】
2007116613.tif 000004
【００２８】
近似式（Ｃ）を数式（Ａ）および（Ｂ）にそれぞれ代入すると、μ＝ν＝１、ρＩ＝１／ｒ、ρＩＩ＝０であるから、数式（Ｄ）として表すことができる。
【数３】
2007116613.tif 000005
【００２９】
今回考えた物体Ｉおよび物体ＩＩは、それぞれ「球」と「平板」であるため、ａ＝ｂとなり、接触面の形状は円となる。したがって、接触面積は、πａ２となり、上記数式（Ｄ）において、圧縮荷重Ｑが一定、球体半径がｒとすると、物体Ｉおよび物体ＩＩのヤング率ＥＩ，ＥＩＩが低くなれば、長軸半径ａは大きくなることがわかる。つまり、ヤング率の低い材料の接触面積は、ヤング率の高い材料に比べて大きくなるのである。【００３０】
また、以上のようにして求めた長軸半径ａ、短軸半径ｂと図２に示す図から、最大剪断応力深さｚ1を求めることができる。すなわち、ａ＝ｂからｂ／ａ＝１となり、図２からすればｚ１／ｂ＝０．４７の値を求めることができる。したがって、ｚ１／ａ＝０．４７となり、ａの値が大きくなれば最大剪断応力深さｚ１の値も大きくなる。よって、ヤング率の低い材料ほど最大剪断応力深さは、深くなることが確認できる。【００３１】
以上から、チタン合金などのようなヤング率の低い金属材料を運動案内装置に利用しようとする場合、同一負荷での応力発生位置を比較すると、従来用いていた鋼やセラミックス材料のようなヤング率の高い材料に比べて、ヤング率の低い金属材料は、その応力発生位置が深くなってしまうので、その深さに応じた設計を行う必要がある。【００３２】
ちなみに、上記特許文献１，２が開示する軸受などの従来の転動装置においては、チタン合金の表面硬度を高くするという考えに基づいて設計が成されており、そのための表面処理やコーティング技術が適用されている。しかしながら、このような表面処理による硬度向上は、表面から０．１ｍｍ程度の深さに適用することが限界である。特に、現在実用化されている運動案内装置の構成（例えば、ボール径や装置寸法など）や設計の際の安全率等を考慮した場合、上記検討をふまえると、少なくとも転動体転走面の表面から深さ０．５ｍｍ程度の位置までの領域で硬度向上を図る必要があると考えられる。しかしながら、現在、チタン合金などのようなヤング率の低い金属材料に対して、そのような深さまで硬度向上を実現する表面処理技術は実用化されていない。【００３３】
発明者は、上記検討結果をふまえた上で、母材自体の強度向上が不可欠であることに鑑み、運動案内装置の構成部材にクラッド材を用いることを創案した。そこで、以下に本発明を実施するための好適な実施形態について、図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。【００３４】
なお、本明細書における「運動案内装置」は、例えば、工作機械などに用いられる転がり軸受全般や真空中で使用される無潤滑軸受、リニアガイドや直線案内装置、ボールスプライン装置、ボールねじ装置、ローラねじ装置、クロスローラリング等のような、あらゆる転動・摺動動作を伴う装置を含むものである。以下の説明では、運動案内装置がリニアガイド装置として構成される場合における、本発明の適用事例を説明する。【００３５】
（リニアガイド装置への適用例）
本実施形態に係るクラッド材は、図３Ａおよび図３Ｂに示すようなリニアガイド装置として構成される運動案内装置に対して適用することが可能である。ここで、図３Ａは、本実施形態に係るクラッド材により構成されるリニアガイド装置の一形態を例示する外観斜視図である。また、図３Ｂは、図３Ａで示したリニアガイド装置が備える無限循環路を説明するための断面図である。【００３６】
まず、図３Ａおよび図３Ｂに例示するリニアガイド装置４０の構成について説明すると、本実施形態に係る運動案内装置としてのリニアガイド装置４０は、軌道部材としての軌道レール４１と、軌道レール４１に多数の転動体として設置されるボール４２…を介してスライド可能に取り付けられた移動部材としての移動ブロック４３とを備えている。軌道レール４１はその長手方向と直交する断面が概略矩形状に形成された長尺の部材であり、その表面（上面および両側面）にはボールが転がる際の軌道になる転動体転走面４１ａ…が軌道レール４１の全長に渡って形成されている。【００３７】
ここで、軌道レール４１は、直線的に伸びるように形成されることもあるし、曲線的に伸びるように形成されることもある。また、転動体転走面４１ａ…の本数は左右で２条ずつ合計４条設けられているが、その条数はリニアガイド装置４０の用途等に応じて変更することができる。【００３８】
一方、移動ブロック４３には、転動体転走面４１ａ…とそれぞれ対応する位置に負荷転動体転走面４３ａ…が設けられている。軌道レール４１の転動体転走面４１ａ…と移動ブロック４３の負荷転動体転走面４３ａ…とによって負荷転走路５２…が形成され、複数のボール４２…が挟まれている。さらに、移動ブロック４３には、各転動体転走面４１ａ…と平行に伸びる４条の無負荷転走路５３…と、各無負荷転走路５３…と各負荷転走路５２…とを結ぶ方向転換路５５…が設けられている。１つの負荷転走路５２および無負荷転走路５３と、それらを結ぶ一対の方向転換路５５との組み合わせによって、１つの無限循環路が構成されている（図３Ｂ参照）。【００３９】
そして、複数のボール４２…が、負荷転走路５２と無負荷転走路５３と一対の方向転換路５５，５５とから構成される無限循環路に無限循環可能に設置されることにより、移動ブロック４３が軌道レール４１に対して相対的に往復運動可能となっている。【００４０】
以上のような構成を備える本実施形態に係るリニアガイド装置４０においては、その特徴的な点として、軌道部材としての軌道レール４１および移動部材としての移動ブロック４３の少なくとも一方が、クラッド材により構成されていることが挙げられる。【００４１】
例えば、軌道レール４１の具体的実施形態について、図４Ａおよび図４Ｂを用いて説明する。なお、図４Ａは、本実施形態に係る軌道レールの側面図であり、図４Ｂは、本実施形態に係る軌道レールの取付孔形成位置での縦断面側面図である。【００４２】
本実施形態に係る軌道レール４１は、第１の金属材料６１と第２の金属材料６２との複合材料として構成されるクラッド材によって形成されている。そして、本実施形態では、第１の金属材料６１はβ型チタン合金によって構成されており、一方、第２の金属材料６２はα型チタン合金によって構成されている。そして、特に重要なことは、複数の転動体転走面４１ａ…が形成される部位には、硬度の高いβ型チタン合金からなる第１の金属材料６１が配置されており、その他の部位には、硬度の低いα型チタン合金からなる第２の金属材料６２が配置されている点が挙げられる。【００４３】
本実施形態に係る軌道レール４１を上記のような構成のクラッド材によって形成することにより、まず、繰り返し転がり負荷を受けることになる転動体転走面４１ａ近傍を高硬度化することができ、運動案内装置としての機能を維持することが可能となる。【００４４】
また、転動体転走面４１ａ近傍の第１の金属材料（β型チタン合金）６１が高硬度であり、且つ、芯材としての第２の金属材料（α型チタン合金）６２が低硬度であるため、例えばクラッド材を軌道レール４１の形状に成型して転動体転走面４１ａを切削加工した後でも、転動体転走面４１ａの直進性を維持しながら第２の金属材料（α型チタン合金）６２に修正を加え、軌道レール４１全体としての形状を所望の寸法に修正加工することなどができるので、難加工材であるチタン合金の加工面での不具合を低減することができる。【００４５】
さらに、軌道レール４１の場合には、固定設置のための取付孔４５を穿設する必要があるが、この取付孔４５を穿設しなければならない領域は、低硬度の第２の金属材料（α型チタン合金）６２によって構成されているので、加工面での負荷が低減されている。【００４６】
またさらに、本実施形態に係る軌道レール４１を図４Ａおよび図４Ｂで示されるようなクラッド材により形成したことによって、従来のチタン合金製軌道レールでは不可能であった深さまで構成材料の硬度を向上させることが可能となっている。すなわち、本実施形態に係るクラッド材の採用によって、例えば、転動体転走面４１ａの表面から深さ０．５ｍｍ（あるいはそれ以上の深さ）の範囲を硬度の高い第１の金属材料（β型チタン合金）６１によって占めるように構成することができるので、剪断応力が及ぶ深さ位置での硬度向上が可能となり、チタン合金製の運動案内装置が実用化可能となったのである。【００４７】
さらにまた、本実施形態に係るクラッド材の採用は、従来のチタン合金製運動案内装置では不可能なレベルの硬度向上が可能となっている。すなわち、上記特許文献１，２等、従来技術が開示するような、全て同一のチタン合金で１つの構成部材を作成する場合には、靭性の低下を考慮して硬度の向上には限界（350〜400HV）があった。しかしながら、本実施形態に係るクラッド材の場合には、第１の金属材料（β型チタン合金）６１の方を最大限（450〜550HV）に硬化させたとしても、第２の金属材料（α型チタン合金）６２の存在によって構造材全体としての靭性が維持できるのである。したがって、本実施形態に係るクラッド材によれば、従来技術に比べて高負荷・長寿命の運動案内装置を実現することができる。【００４８】
また、本実施形態に係るクラッド材の好適な構成として、図４Ａおよび図４Ｂで示されるように、第２の金属材料（α型チタン合金）６２を、軌道レール４１の芯材となるように中央位置に配置し、一方の第１の金属材料（β型チタン合金）６１については、第２の金属材料（α型チタン合金）６２を中心としてその複数の第１の金属材料（β型チタン合金）６１が、対称位置に配置されるように構成するようにした。すなわち、図４Ａおよび図４Ｂの例では、第２の金属材料（α型チタン合金）６２を中心として、軌道レール４１の上方の左右に同一形状をした一対の第１の金属材料（β型チタン合金）６１を対向して配置し、軌道レール４１の下方の左右にも同一形状をした一対の第１の金属材料（β型チタン合金）６１を対向して配置している。このようにして第１の金属材料（β型チタン合金）６１を対向配置することにより、軌道レール４１全体としての強度バランスが安定することとなり、加工の際の形状出しが非常に容易となるのである。【００４９】
なお、上述した本実施形態に係るクラッド材により、移動ブロック４３を形成することも可能である。図５は、本実施形態に係るクラッド材により形成される移動ブロックを示した縦断面側面図である。図５において示されるように、本実施形態に係る移動ブロック４３は、負荷転動体転走面４３ａ…の近傍を硬度の高い第１の金属材料（β型チタン合金）７１によって構成し、その他の部分を硬度の低い第２の金属材料（α型チタン合金）７２によって構成することができる。なお、図５において例示する移動ブロック４３では、負荷転動体転走面４３ａ…の近傍のみに第１の金属材料（β型チタン合金）７１が配置されているが、移動ブロック４３全体の強度バランスを考慮して、負荷転動体転走面４３ａ…と対向する移動ブロック４３の外周面側の位置に第１の金属材料（β型チタン合金）７１を配置することも好適である。【００５０】
（クラッド材の製造方法）
本実施形態に係るクラッド材の製造方法としては、所望の製品形状に応じて様々な方法を採用することが可能であるが、一般に用いられている熱間圧延、冷間圧延、拡散接合、爆発圧接などの方法でクラッド材を作製したのちに成型加工を行うようにしても良いし、異種金属積層板を深絞り加工によって接合と成形を同時に行ってクラッド材を製造する方法を採用しても良い。なお、上述した本実施形態に係る軌道レール４１の場合には、α型チタン合金とβ型チタン合金とをろう付けにより密着接合し、約６００℃程度に加熱して圧下率６０〜８０％程度の熱間圧延を行い、その後、全体形状の成型や転動体転走面４１ａの切削・研削加工を行い、所望の軌道レール４１に仕上げる方法を採用している。【００５１】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態には、多様な変更又は改良を加えることが可能である。【００５２】
例えば、本実施形態に係るクラッド材は、転がり軸受全般や真空中で使用される無潤滑軸受、リニアガイドや直線案内装置、ボールスプライン装置、ボールねじ装置、ローラねじ装置、クロスローラリング等のような、あらゆる転動・摺動動作を伴う運動案内装置に適用することが可能である。そして、例えば、ボールねじ装置のねじ軸やナット部材の転動体転走面近傍、あるいはボールスプライン装置のスプライン軸やスプライン外筒の転動体転走面近傍は、硬度の高い第１の金属材料（β型チタン合金など）６１，７１によって構成し、その他の部分は硬度の低い第２の金属材料（α型チタン合金など）６２，７２によって構成することが可能である。このような場合にも、転動体転走面の表面から深さ０．５ｍｍ（あるいはそれ以上の深さ）の範囲を硬度の高い第１の金属材料（β型チタン合金など）６１，７１によって構成したり、第１の金属材料（β型チタン合金など）６１，７１を複数個対向配置して強度的なバランスを取るように構成したりすることが好適である。【００５３】
また、上述した実施形態では、硬度の高い第１の金属材料６１，７１にβ型チタン合金を採用した場合を例示して説明したが、α＋β型チタン合金を採用することも可能である。【００５４】
さらに、第１の金属材料６１，７１と第２の金属材料６２，７２の組み合わせについては、β型チタン合金とα型チタン合金、α＋β型チタン合金とα型チタン合金の組み合わせだけでなく、例えば、
(1)オ−ステナイト、マルテンサイト、フェライト系ステンレス鋼の組み合わせや、
(2)マルテンサイト系の銅とその他（例えば、フェライト系やオーステナイト系）の銅との組み合わせ、ベリリウム銅やチタン銅とその他（例えば、純銅、黄銅、青銅）の銅合金との組み合わせなどといった、純金属と合金金属との組み合わせ、
(3)アルミニウムとマグネシウム、鉄とチタンといった異種金属同士の組み合わせなど、
様々な組み合わせを採用することが可能である。【００５５】
またさらに、クラッド材を構成する第１の金属材料６１，７１と第２の金属材料６２，７２の積層数については、何層であっても良い。【００５６】
以上の様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、請求の範囲の記載から明らかである。また、以上説明したような構成の採用によって、従来では実現できなかった機能を発揮することが可能な全く新しい運動案内装置を提供することができる。
【図１】
2007116613.tif 000006
【図２】
2007116613.tif 000007
【図３Ａ】
2007116613.tif 000008
【図３Ｂ】
2007116613.tif 000009
【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【国際調査報告】
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