(57)【要約】【課題】真空環境下で使用されることからメンテナンス頻度を低減でき、生産コスト及びメンテナンスコストを抑えることのできる構成を備えたガイドローラ装置を提供する。【解決手段】ワークを保持する台車Ｗを真空中で搬送するためのガイドローラ装置である。支軸部材１と、この支軸部材１に外嵌している転がり軸受２，３と、この転がり軸受２，３に外嵌しているガイドローラ部材４とを備えている。ガイドローラ部材４は２分割構造とされており、筒状の本体部材５と、この本体部材５に外嵌して取り付けられ本体部材５よりも硬い環状のローラ部材６とを有している。硬いローラ部材６により耐摩耗性を向上させている。また、ローラ部材６の軸方向寸法は本体部材５の軸方向寸法よりも小さくされており、硬くて加工に手間がかかり高価な部材を小さくしている。【選択図】      図１
2007078075.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを保持する台車を真空中で搬送するためのガイドローラ装置であって、
支軸部材と、
この支軸部材に外嵌している転がり軸受と、
この転がり軸受に外嵌しているガイドローラ部材と、を備え、
このガイドローラ部材の外周面に前記台車との接触面が形成されており、
前記ガイドローラ部材は、前記転がり軸受に外嵌している筒状の本体部材と、この本体部材に外嵌して取り付けられ外周面が前記台車との接触面とされる環状のローラ部材とを有する分割構造とされており、
且つ、前記ローラ部材の軸方向寸法は前記本体部材の軸方向寸法よりも小さくされ、前記ローラ部材は少なくとも前記外周面について前記本体部材よりも硬さが高くされていることを特徴とするガイドローラ装置。
【請求項２】
前記ローラ部材が超硬合金とされている請求項１に記載のガイドローラ装置。
【請求項３】
前記ローラ部材が工具鋼とされている請求項１に記載のガイドローラ装置。
【請求項４】
前記本体部材はその外周に前記ローラ部材の側面を受ける外鍔部を有している請求項１〜３のいずれか一項に記載のガイドローラ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、真空中でワークを搬送するために用いられるガイドローラ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
被処理物である各種部品（ワーク）を搭載した台車又はトレイを真空中で搬送しながら当該部品に処理を施す装置として、例えばハードディスク装置用のディスクの表面に処理を施す蒸着装置がある。この蒸着装置は、複数の真空チャンバーとこれらを連結する真空搬送路とを備え、台車が真空チャンバー内を順次移動し、その台車に搭載したディスクの表面に対して蒸着処理を施すものである。図２はこのような装置の一部の概略図である。
この蒸着装置において、部品Ｐを搭載した台車Ｗを搬送するために真空中で使用される搬送装置として、例えば特許文献１に示すようなガイドローラ装置がある。特許文献１のガイドローラ装置Ａは、図２を参考にして説明すると、蒸着装置の固定ベース１０に固定された支軸部材１と、これに外嵌している転がり軸受（図示せず）と、この転がり軸受に外嵌しているガイドローラ部材４とを備えている。このガイドローラ部材４のうち径方向外方に延びている（突出している）部分の外周面には前記台車Ｗとの接触面が形成されている。
【０００３】
前記台車Ｗの下面には断面Ｖ字形のガイド溝７が形成されており、ガイドローラ部材４がこのガイド溝７に接触して台車Ｗを支持し、ガイドローラ部材４が回転することで当該台車Ｗを搬送している。このようなガイドローラ装置は真空環境下にあるチャンバー内及び搬送路内で使用されるためメンテナンスが困難であり、その頻度をできるだけ低減させることが必要とされている。
従って、ガイドローラ部材４は、ガイド溝７との接触による摩耗を抑えるために硬さの高い材質が使用されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２４０４４号公報（図１参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ガイドローラ部材の内周面である転がり軸受との接触面について寸法精度を確保するためには切削・研磨加工が必要となるが、外周面における摩耗を低減するためにガイドローラ部材を硬い材質とした場合、前述した切削・研磨加工が困難となり、加工面積が広くなると生産コストが高くなってしまうという問題点がある。特許文献１のガイドローラ部材の内周面は、転がり軸受の外輪の外周面よりも軸方向に寸法が長くされているため、切削・研磨加工を必要とする面積が広くなり、加工時間をさらに要するという問題点を有している。
また、長期使用によりガイドローラ部材の外周面に摩耗が生じて交換を行う場合、ガイドローラ部材全体を取り換える必要があり、ガイドローラ部材は硬い材質としているために高価なものであり、メンテナンス費用が多くかかるという問題点を有している。
【０００６】
そこで、この発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、生産コストの低減が可能であるとともにメンテナンス頻度を減らすことができ、さらにメンテナンスを行ってもそのコストを低減させることのできる構成を備えたガイドローラ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、ワークを保持する台車を真空中で搬送するためのガイドローラ装置であって、支軸部材と、この支軸部材に外嵌している転がり軸受と、この転がり軸受に外嵌しているガイドローラ部材とを備え、このガイドローラ部材の外周面に前記台車との接触面が形成されており、前記ガイドローラ部材は、前記転がり軸受に外嵌している筒状の本体部材と、この本体部材に外嵌して取り付けられ外周面が前記台車との接触面とされる環状のローラ部材とを有する分割構造とされており、且つ、前記ローラ部材の軸方向寸法は前記本体部材の軸方向寸法よりも小さくされ、前記ローラ部材は少なくとも前記外周面について前記本体部材よりも硬さが高くされているものである。
【０００８】
この構成によれば、台車と接触するのはローラ部材の外周面であり、そのローラ部材が硬くされているため接触による耐摩耗性を向上させることができる。また、ローラ部材の軸方向寸法が本体部材の軸方向寸法よりも小さくされているため、本体部材の内周面に比べてローラ部材の内周面の面積は小さくされる。従って、本体部材とローラ部材との双方において、内周側の部材とのはめあい精度を得るために内周面についてそれぞれ機械加工を行うが、硬いローラ部材に対する機械加工面積が小さくなるため、製作工数を低減することができる。
また、台車との接触面が摩耗してガイドローラ部材について交換が必要な場合、ガイドローラ部材のうちローラ部材のみを取り替えればよい。
さらに、転がり軸受の交換が必要な場合、ローラ部材と本体部材とを組み付けた状態のままで転がり軸受のみを取り換えることができる。つまり、ローラ部材と本体部材との位置関係を損なうことがなく、転がり軸受を交換しても再現性よく組み立てることができる。
【０００９】
また、このガイドローラ装置において、前記ローラ部材を超硬合金とすることができる。または、前記ローラ部材を工具鋼とすることができる。
超硬合金の場合比重が大きくて重くなるが、ローラ部材を小さくすることができるため、全体として軽量化が図れる。
また、接触面の硬さを上げるために超硬合金や工具鋼が用いられた部材がローラ部材のみであるため、これら金属が高価であっても生産コストの低減が図れる。そして、ローラ部材を超硬合金又は工具鋼とすることで、耐摩耗性を向上させることができる。
【００１０】
また、前記本体部材はその外周に前記ローラ部材の側面を受ける外鍔部を有しているのが好ましい。これにより、ローラ部材の本体部材に対する位置決めが容易となり、組み立てが簡単となる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のガイドローラ装置によれば、耐摩耗性を向上させることができ、メンテナンス頻度を低減できる。硬さの高い部材を小さくすることができるため、生産コストの低減が可能であり、メンテナンスを行ってもそのコストを抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
図１はこの発明のガイドローラ装置の一実施の形態を示す断面図である。図２はこのガイドローラ装置が用いられている装置の一部の概略図であり、例えば、ハードディスク装置用のディスクに対して蒸着を施す蒸着装置の一部を示している。
図２において、この蒸着装置は複数の真空チャンバー（図示せず）とこれらを連結する真空搬送路（図示せず）とを備えており、被処理物（ワーク）を保持又は搭載する台車又はトレイ（以下、「台車」で代表させる）Ｗが搬送装置によってこの真空チャンバー内を順次移動するように構成されている。そして、これらチャンバー内においてこの台車Ｗに搭載したワークであるディスクＰの表面に対して蒸着処理を施すことができる。このような台車Ｗを搬送するために真空中で使用される搬送装置として、図１に示されるガイドローラ装置Ａがある。
【００１３】
図１において、ガイドローラ装置Ａは、蒸着装置内部の固定ベース１０に固定される支軸部材１と、この支軸部材１に外嵌して取り付けられている２列の転がり軸受２，３と、これら転がり軸受２，３に外嵌して取り付けられているガイドローラ部材４とを備えている。そして、本発明では、このガイドローラ部材４が径方向内外に２分割された構造であり、ガイドローラ部材４は前記２列の転がり軸受２，３に外嵌しているほぼ筒状の本体部材５と、この本体部材５に外嵌して取り付けられている環状のローラ部材６とを有している。
そして、ガイドローラ部材４のうちのローラ部材６の外周面に台車Ｗのガイド溝７に接触する接触面６ａが形成されており、ガイドローラ部材４が回転することによって台車Ｗを支持して真空中で搬送することができる。
【００１４】
支軸部材１は、一端部側（図１の右側）からネジ部１１と、このネジ部１１よりも径が大きくされた軸部１２と、この軸部１２よりもさらに径が大きくされた端部の鍔部１３とを有している。
また、このガイドローラ装置Ａは、支軸部材１のネジ部１１に外嵌して取り付けられている環状の座部材８を備えており、座部材８は支軸部材１の軸部１２の外径と同径とされている小径部８ａと、一方側の転がり軸受２の内輪２１の端面に接触している大径部８ｂとを有している。
支軸部材１の軸部１２の軸方向寸法は、一対の転がり軸受２，３の軸方向の合計寸法よりも短くされており、一対の転がり軸受２，３は、支軸部材１の軸部１２と座部材８の小径部８ａとに外嵌している。そして、他方側の転がり軸受３の内輪２３の端面と支軸部材１の鍔部１３の側面とが接触した状態とされており、一対の転がり軸受２，３は軸方向に並んで接触した状態で設けられている。
従って、支軸部材１のネジ部１１を固定ベース１０にねじ込むことによって、このガイドローラ装置Ａを蒸着装置内に固定することができるとともに、支軸部材１の鍔部１３と固定ベース１０の壁面との間に、一対の転がり軸受２，３と座部材８の大径部８ｂとを挟んで圧縮力を作用させた状態とすることで、転がり軸受２，３を軸方向に固定することができる。
【００１５】
２つの転がり軸受２，３は同じものとされており、それぞれ内輪２１，２３と外輪２２，２４とこれらの間で転動自在である転動体４１，４２とを有しており、図１においては転がり軸受２，３が単列深溝玉軸受とされている。
【００１６】
分割構造とされているガイドローラ部材４について説明すると、ガイドローラ部材４は内径側の筒状の本体部材５と、外径側の環状のローラ部材６とを有している。
本体部材５は軸方向一端部の内周面側に内鍔部１４を有しており、この内鍔部１４の側面に転がり軸受３の外輪２４の端面を接触させることができる。また、本体部材５の他端部側の内周面に凹周溝１６が形成されており、この凹周溝１６に止め輪９が嵌め込まれている。本体部材５の内周面は一対の転がり軸受２，３の軸方向の合計寸法よりも長い軸方向寸法を有しており、止め輪９と内鍔部１４との間で転がり軸受２，３の軸方向の移動を制限している。つまり、一対の転がり軸受２，３よりも軸方向に長い本体部材５により、これら転がり軸受２，３をその外周側から安定して保持しており、逆に言えば、一対の転がり軸受２，３に対してこの本体部材５を介在させることでローラ部材６の姿勢を安定させている。
さらに本体部材５の軸方向一端部の外周面側にローラ部材６の側面を受ける外鍔部１５が形成されており、この外鍔部１５の側面にローラ部材６の側面が接触した状態で、ローラ部材６は本体部材５の外周面に外嵌している。外鍔部１５は本体部材５の外周面から径方向外方へ突出するように形成されており、この外鍔部１５によれば、ローラ部材６の本体部材５に対する位置決めが容易となり、組み立てが簡単となる。
【００１７】
ローラ部材６は本体部材５と別体とされており、矩形断面の内周部と半円形断面の外周部とを有している。そして、ローラ部材６（外周部）の外周面には、前記台車Ｗに形成されている断面Ｖ字形のガイド溝７に接触する接触面６ａが形成されている。この接触面６ａは曲面に形成されており、断面Ｖ字形のガイド溝７の左右斜面にそれぞれ点接触する円弧面とされている。ガイド溝７にローラ部材６は２点で接触して支持するため台車Ｗは安定する。この接触面６ａである円弧面の半径はローラ部材６の軸方向寸法の半分とされている。
ローラ部材６は一体ものとされた環状体として形成されており、ローラ部材６を筒状の本体部材５の端部から外挿して取り付ける。このローラ部材６の本体部材５への取り付けは圧入によるものであり、取り付けられた状態でローラ部材６の内周面が本体部材５の外周面に密着して嵌合しているため、ローラ部材６を固定するための止め用の環状部材やボルトなどの止めネジが不要となり、部品点数を低減し、特にガイドローラ部材４における径方の寸法を小さくできる。
【００１８】
ローラ部材６は本体部材５よりも硬さが高い材質とされている。具体的には、本体部材５がＳＵＳ４４０Ｃのステンレス鋼とされており、ローラ部材６が超硬合金とされている。ローラ部材６の材質についてさらに説明すると、超硬合金は汎用超硬合金でＷＣを主成分としており、必要により微量のＴａＣ等を含む硬質炭化物をＣｏ、Ｎｉ等の金属で結合した合金とされている。
つまり、分割構造とされたガイドローラ部材４において、内周側の大きな本体部材５を価格の低い材質を用い、外周側の小さなローラ部材６を硬さが高く高価な部材を用いており、この高価な部材を少量としてコストを低減させている。さらにこの場合、超硬合金は比重が大きいが超硬合金を使用する部材が小さくされるため、ガイドローラ装置Ａ全体として軽量化が図れる。そして、ローラ部材６において耐摩耗性を向上させている。
なお、支軸部材１と座部材８は同じ材質とされており、ＳＵＳ３０４のステンレス鋼とされている。また、台車Ｗのガイド溝７が形成されている部材は焼き入れ処理されたＳＵＳ４４０Ｃとされている。
【００１９】
この実施の形態によるガイドローラ装置Ａによれば、台車Ｗのガイド溝７と接触するローラ部材６が硬くされているため、ガイド溝７との接触による耐摩耗性を向上させることができる。従って、メンテナンス頻度を低減することが可能となり、真空環境下において用いられる搬送装置として適したものとできる。
さらに、ローラ部材６の軸方向寸法は本体部材５の軸方向寸法よりも小さくされていることにより、ローラ部材６の内周面の面積を小さくすることができる。これによれば、ローラ部材６の内周側において本体部材５とのはめあい精度を確保するために機械加工が必要とされるが、ローラ部材６が硬い材質とされて機械加工が困難であっても加工面積を小さくすることにより、従来のガイドローラ部材を一体ものとした場合に比べて工数の低減が図れ、生産性を高めることができる。つまり、ガイドローラ部材を本発明のように分割構造とするのではなくて一体ものとし、かつ耐摩耗性を高めるために全部を超硬合金とした場合、このガイドローラ部材の内周面について一対の転がり軸受の外周面とのはめあい精度を確保するために、この一体物である硬いガイドローラ部材の内周面をすべてにわたって機械加工する必要がある。これにより従来の構成では生産コストが高くなってしまう。
【００２０】
さらに、本発明において、ローラ部材６の接触面６ａが摩耗して交換が必要な場合、このローラ部材６のみを本体部材５から外して取り換えることができ、経済的である。
さらに、転がり軸受２，３は、内側の支軸部材１と外側のガイドローラ部材４（本体部材５）に対してルーズなはめあい（すきま嵌め）としており、転がり軸受２，３が摩耗して交換が必要な場合、ガイドローラ部材４の本体部材５とローラ部材６、及び支軸部材１を取り換えることなくそのままにして、転がり軸受２，３のみを簡単に外して取り換えることができる。また、この交換の際、支軸部材１に新しい転がり軸受２，３を当該支軸部材１の鍔部１３に接触させ位置決めして取り付け、ガイドローラ部材４の本体部材５に形成した前記内鍔部１４と転がり軸受３とを接触させて当該ガイドローラ部材４が位置決めされて取り付けられる。従って、このガイドローラ部材４においてはローラ部材６が本体部材５に組み付けられたままの状態であるため、ローラ部材６を支軸部材１に対して再現性よく再度組み立てることができる。これにより、転がり軸受２，３の交換後においても、ローラ部材６の接触面６ａの位置が搬送対象である台車Ｗのガイド溝７に対して位置ずれしてしまうのを防ぐことができる。
【００２１】
また、本発明の他の実施の形態として、前記ローラ部材６を工具鋼とすることができる。具体的には、ＳＫＨ５１の高速度工具鋼やＳＫＤ１１のダイス鋼（合金工具鋼）とすることができる。これによれば、超硬合金を用いた場合と同様に耐摩耗性を向上させることができる。さらに、このような金属が用いられた部材がローラ部材６のみで済むため、これら金属が高価であっても生産コスト、取り換えによるメンテナンスコストの低減が図れる。
【００２２】
さらに、本発明のガイドローラ装置Ａは、図示する形態に限らずこの発明の範囲内において他の形態のものであってもよく、ローラ部材６の硬さは少なくともその外周面である接触面６ａにおいて本体部材５よりも高くされていればよい。つまり、ローラ部材６の接触面６ａまたは全表面が本体部材５よりも硬くされていればよく、例えば、ローラ部材６が本体部材５と同じ材質（例えばＳＵＳ４４０Ｃ）とされて、ローラ部材６についてのみ表面硬化処理を施したものであってもよい。この表面硬化処理としては、例えばＴＤ処理などの塩浴処理があり、表面にバナジウム酸化物（ＶＣ）の炭化物層を形成させたものがある。この場合、処理対象部材であるローラ部材６が小さいため、高温処理などに伴う当該ローラ部材６の変形をできるだけ抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係るガイドローラ装置の実施の一形態を示す断面図である。
【図２】本発明のガイドローラ装置が用いられている装置の一部の概略図である。
【符号の説明】
【００２４】
１  支軸部材
２  転がり軸受
３  転がり軸受
４  ガイドローラ部材
５  本体部材
６  ローラ部材
６ａ  接触面
１５  外鍔部
Ａ  ガイドローラ装置
Ｗ  台車
【図１】
2007078075.tif 000003
【図２】
2007078075.tif 000004