(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させるために、耐摩耗性を向上させることが可能とな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、所定の軸方向幅寸法Ｂを有して径方向外方へ延びている環状のローラ部６を有しており、そのローラ部６の外周面に台車Ｗとの接触面６ａが形成されている。このローラ部６の接触面６ａが、ローラ部６の軸方向幅寸法Ｂの半分よりも大きい半径を有する円弧面とされている。【選択図】      図１
2007081110.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とともに、所定の軸方向幅寸法を有して径方向外方へ延びている環状のローラ部を有しており、当該ローラ部の外周面に前記台車との接触面が形成されているガイドローラ部材と、を備え、
前記ローラ部の前記接触面が、当該ローラ部の軸方向幅寸法の半分よりも大きい半径を有する円弧面と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】
前記台車に形成された断面Ｖ字形のガイド溝の両傾斜面にそれぞれ接触させるよう、前記円弧面が前記ローラ部の軸方向中心を挟んで軸方向両側に形成されている請求項１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３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３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）ローラ部４ａの外周面には前記台車Ｗとの接触面が形成されている。
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の前記ローラ部４ａ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が回転することで台車Ｗを搬送している。
特許文献１に記載されているガイドローラ部材４は、ローラ部４ａにおける半円形状とされた外周面が台車Ｗとの接触面とされており、接触面は単一の半径を有する円弧面とされている。これにより、ガイドローラ部材４のローラ部４ａは断面Ｖ字形のガイド溝７に対して２点支持とし、部品を搭載した台車Ｗを搬送している。
【０００３】
【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】
【０００４】
しかし、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。そこで従来では、台車のガイド溝との接触による耐摩耗性を向上させるべく接触面となる面に対して表面硬化処理を施したり、ガイドローラ部材を硬い材質としたりしている。しかしこのような対策を施してもなお、より一層耐摩耗性を向上させる必要があるとされている。
【０００５】
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、耐摩耗性をさらに向上させることが可能となり、メンテナンス頻度を減らすことができる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】
【０００６】
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とともに、所定の軸方向幅寸法を有して径方向外方へ延びている環状のローラ部を有しており、当該ローラ部の外周面に前記台車との接触面が形成されているガイドローラ部材とを備え、前記ローラ部の前記接触面が、当該ローラ部の軸方向幅寸法の半分よりも大きい半径を有する円弧面とされているものである。
【０００７】
この構成によれば、台車との接触面が円弧面とされ、その円弧面は半径が大きくされているため台車との接触面圧を下げることができる。これにより接触による耐摩耗性を向上させることが可能となり、メンテナンス頻度を減らすことができる。しかも、円弧面を大きくするという簡単な構成であるため低コストで製造できる。
【０００８】
また、このガイドローラ装置において、前記台車に形成された断面Ｖ字形のガイド溝の両傾斜面にそれぞれ接触させるよう、前記円弧面が前記ローラ部の軸方向中心を挟んで軸方向両側に形成されているのが好ましい。
これにより、ガイドローラ部材のローラ部はガイド溝に対して２点支持となり台車を安定して搬送することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のガイドローラ装置によれば、簡単な構成によって接触面圧を下げることができ、耐摩耗性を向上させることができる。これによりメンテナンス頻度を低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
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と図２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とその要部を示す拡大断面図である。図３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３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。
【００１１】
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ほぼ筒状のガイドローラ部材４とを備えている。
そして、ガイドローラ部材４のうちの径方向外方へ延びているローラ部６の外周面には台車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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
ガイドローラ部材４は内径側の筒状の本体部５と、外径側の環状のローラ部６とを有している。本体部５が転がり軸受２，３の外周面に外嵌しており、ローラ部６は本体部５の外周面から所定の軸方向幅寸法Ｂを有して径方向外方へ延びて（突出して）形成されている。
本体部５には軸方向一端部の内周面側に内鍔部１４が形成されており、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５を介してローラ部６の姿勢を安定させている。
【００１５】
ローラ部６は本体部５と一体に形成されており、本体部５の軸方向一端部寄りの外周面から径方向外方へ延びている。そして図２に示しているように、ローラ部６の外周面は複数の曲面で構成されており、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を有している。接触面６ａは断面Ｖ字形のガイド溝７の左右傾斜面１９，２０にそれぞれ点接触する一対の円弧面１７，１８とされている。つまり、これら円弧面１７，１８はローラ部６の軸方向中心（軸方向中心線Ｃ）を挟んで軸方向両側に形成されている。
円弧面１７，１８は、ローラ部６の軸方向幅寸法Ｂの半分よりも大きい半径Ｒを有するように形成されている（Ｂ／２＜Ｒ）。一対の円弧面１７，１８は同じ半径Ｒで形成されており、円弧面１７，１８はローラ部６の軸方向中心線Ｃに対して対称となるように形成されている。このように台車Ｗのガイド溝７に対するローラ部６の接触面６ａ，６ａを半径Ｒの大きい円弧面１７，１８とすることにより、台車Ｗとの接触面圧を下げることができ、接触による耐摩耗性を向上させることが可能となる。また、ローラ部６は両円弧面１７，１８の２点で均等に台車Ｗのガイド溝７に接触するため、接触圧が分散されて面圧を下げることができる。
【００１６】
この円弧面１７，１８の寸法について説明すると、円弧面１７，１８の半径Ｒとローラ部６の軸方向幅寸法Ｂの半分の値（Ｂ／２＝）αとの比（Ｒ／α）を１．５〜３程度に設定することができる。この値が小さすぎると接触面圧を下げる効果があまり期待できず、この値が大きすぎるとガイド溝７の傾斜面１９，２０との接触状態が線接触的となり、すべりが生じて摩耗量が増えてしまうおそれがある。
このようにローラ部６は円弧面１７，１８によってガイド溝７に対して２点で接触して支持するため台車Ｗは安定する。
【００１７】
以上の実施の形態によれば、ローラ部６の外周面に一対の円弧面１７，１８を形成し、この円弧面１７，１８の半径Ｒをローラ部６の軸方向幅寸法Ｂの半分よりも大きくすることによって、台車Ｗのガイド溝７との接触面圧を下げることができる。これにより耐摩耗性を向上させ、メンテナンス頻度を低減することができ、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することができる。
また、従来用いられていたガイドローラ部材４のローラ部６の軸方向幅寸法Ｂを変更することなく、ローラ部６の外周面に、その軸方向幅寸法Ｂの半分よりも大きな半径Ｒを有する円弧面１７，１８を形成することで、接触面圧を下げることができる。さらに、台車Ｗ側のガイド溝７の形状を変更することなく本発明を採用することができる。また、ガイド溝７から支軸部材１（ガイドローラ装置Ａ）の中心までの距離を変更しないで構成できるため、従来のガイドローラ装置に対してもこのガイドローラ部材４を適用することができる。
【００１８】
また、本発明の構成によれば、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、ガイドローラ部材４のローラ部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、転がり軸受２，３の交換後においても、ローラ部６の円弧面１７，１８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。
【００１９】
さらに、本発明のガイドローラ装置Ａは、ガイドローラ部材４について、少なくとも前記円弧面１７，１８を含む面に対して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。これによれば、円弧面１７，１８における硬さが高くなり、さらに、前記円弧面１７，１８により接触面圧を下げることができ、より一層耐摩耗性を向上させることができる。
【００２０】
図４は、本発明のガイドローラ装置Ａの他の実施形態を示す断面図である。この実施形態は、ガイドローラ部材４において、ローラ部６が本体部５と別体とされている。つまり、ガイドローラ部材４は、転がり軸受２，３に外嵌している筒状の本体部５と、この本体部５に外嵌して取り付けられ外周面に台車Ｗとの接触面６ａ，６ａを有している環状のローラ部６とを備えた分割構造とされている。この場合、ローラ部６の軸方向幅寸法Ｂは本体部５の軸方向幅寸法よりも小さくされており、ローラ部６は少なくとも接触面６ａ，６ａを含む外周面について本体部５よりも硬さが高くされているのが好ましい。
【００２１】
具体的に説明すると、本実施の形態では、ローラ部６は本体部５よりも硬さが高い材質とされている。例えば、本体部５がＳＵＳ４４０Ｃのステンレス鋼とされており、ローラ部６が超硬合金とされている。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５を価格の低い材質を用い、外周側の小さなローラ部６を硬さが高く高価な部材を用いており、この高価な部材の軸方向寸法を小さくすることにより当該部材を少量とすることで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、かかる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。
【００２２】
この実施の形態の本体部５には、その軸方向一端部の外周面側にローラ部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６の側面が接触した状態で、ローラ部６は本体部５の外周面に外嵌している。外鍔部１５は本体部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６の本体部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。
【００２３】
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。さらに、図１の実施形態と同様に、ローラ部６の接触面６ａ，６ａが、当該ローラ部６の軸方向幅寸法Ｂの半分よりも大きい半径Ｒを有する円弧面１７，１８（図２参照）とされているため、接触面圧を下げることができ、より一層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。
【００２４】
さらに、ローラ部６の軸方向幅寸法は本体部５の軸方向幅寸法よりも小さくされていることにより、ローラ部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６の内周側において本体部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、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。
【００２５】
さらに、この実施の形態によれば、ローラ部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６のみを本体部５から外して取り換えることができ、経済的である。
また、この実施の形態において、前記ローラ部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。
【００２６】
さらに、この実施の形態において、ローラ部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５よりも高くされていればよい。つまり、ローラ部６の接触面６ａまたは全表面が本体部５よりも硬くされていればよく、例えば、ローラ部６が本体部５と同じ材質（例えばＳＵＳ４４０Ｃ）とされて、ローラ部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６が小さいため、高温処理などに伴う当該ローラ部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】
【００２７】
【図１】本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】図１のガイドローラ装置の要部を示す拡大断面図である。
【図３】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。
【図４】本発明のガイドローラ装置の他の実施の形態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
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
６  ローラ部
６ａ  接触面
７  ガイド溝
１７  円弧面
１８  円弧面
１９  傾斜面
２０  傾斜面
Ａ  ガイドローラ装置
Ｂ  軸方向幅寸法
Ｃ  軸方向中心線
Ｒ  半径
Ｗ  台車
【図１】
2007081110.tif 000003
【図２】
2007081110.tif 000004
【図３】
2007081110.tif 000005
【図４】
2007081110.tif 000006