(57)【要約】【課題】本発明は、工作機械のテレスコピックカバーの摺動摩擦抵抗の軽減を図ることを目的とする。【解決手段】工作機械の摺動部を切粉、ダスト、切削油等から保護するため、摺動部の往復移動に連動して往復動自在なテレスコピックカバー２と、該テレスコピックカバーの各部分カバー２ａ〜２ｄの先端に設けられ隣接する部分カバー２ｂ〜２ｅの摺動面に落下した切粉、ダスト、切削油等を除去するワイパー３とを備え、各部分カバーの摺動面に多数の微細な直線状の筋溝４を形成し、かつ、摺動面には低摩擦化用被膜５を形成し、ワイパー３との接触面積を小さくして摺動摩擦抵抗の軽減を図ると共に、低摩擦化用被膜によりさらなる摺動抵抗の低減を図る。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製のテレスコピックカバーの摺動面に、摺動方向に沿って多数の微細な筋溝が形成され、かつ前記摺動面に低摩擦化用被膜が形成されたことを特徴とする工作機械のテレスコピックカバー装置。
【請求項２】
前記筋溝がヘアライン加工により形成されたことを特徴とする請求項１に記載の工作機械のテレスコピックカバー装置。
【請求項３】
前記低摩擦化用被膜がフッ素樹脂被膜であることを特徴とする請求項１または２に記載の工作機械のテレスコピックカバー装置。
【請求項４】
前記テレスコピックカバーがステンレス製またはアルミニウム製であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の工作機械のテレスコピックカバー装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械のテレスコピックカバー装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、この種のテレスコピックカバー装置は、工作機械の摺動部を切粉、ダスト、切削油等から保護するため、摺動部の移動に追随して摺動可能に設けられた金属製のテレスコピック（入り子式）カバーと、該テレスコピックカバーを構成する複数の部分カバーの先端に設けられたワイパーとを備え、各部分カバーの摺動面に落下した切粉、ダスト、切削油等を除去できるようになっている。
【０００３】
ところで、近年、工作機械はナノ加工、超微細加工が主流となってきており、これに追随するため、テレスコピックカバーにおいてもワイパーとの摺動抵抗が小さいものが要求されている。
【０００４】
この要求に答えるため、特許文献１では、鉄板製のテレスコピックカバーの摺動部に設けるワイパーの材料として、滑剤が配合された熱可塑性ポリウレタンで、その配合された滑剤が、表面、即ち摺動面に経時的にブリードするようにし、また、部分カバーのワイパー摺動面に、接触面積を少なくするとともにブリードした滑剤の溜まり部となる極小の窪みを多数形成することが開示されている。
【０００５】
さらに、特許文献１には、上記構成を備えたテレスコピックカバー装置の実機テストを行なったところ、往復摺動回数１０００回（打ち切り）で全く異常が見られず、長時間にわたって滑剤の効果（低摩擦化）を持続することができることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実用新案登録第３０３６２０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１では、ワイパーに滑剤を配合し、テレスコピックカバーの摺動面を経時的にブリードするので、滲み出た滑剤によりテレスコピックカバーの摺動面にダストが付着しやすくなり、摺動面の汚れやすくなるといった難点があった。
【０００８】
また、特許文献１では、テレスコピックカバーの摺動面に滑剤の溜まり部となる極小の窪みを多数形成していることが開示され、ワイパーの接触面の窪み形状の選択の重要性にも言及しているが、その具体的な窪み形状は全く開示されていない。
【０００９】
そこで、本発明は、特許文献１とは別の摺動抵抗軽減対策を採用し、さらなる摺動抵抗の軽減を図り得るテレスコピックカバー装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明に係る工作機械のテレスコピックカバー装置は、金属製のテレスコピックカバーの摺動面に、摺動方向に沿って多数の微細な筋溝が形成され、前記摺動面に低摩擦化用被膜が形成されたことを特徴とする。
【００１１】
上記構成によると、多数の微細な筋溝が摺動方向に沿って形成されているので、特許文献１のように極小の窪みをランダムに形成する場合に比して、格段と摩擦抵抗を軽減することができる。また、低摩擦化用被膜を形成しているので、筋溝による低摩擦化と被膜による低摩擦化とが相俟って、従来に比べて摺動抵抗を大幅に低減することができる。
【００１２】
この場合、筋溝は摺動抵抗を軽減するために、目標の摩擦係数を達成できる溝幅、溝深さ、溝ピッチを選定することができる。多数の筋溝を形成する場合、種々の加工方法のうちヘアライン加工が好適に用いられる。
【００１３】
前記低摩擦被膜としては、種々の被膜形成が考えられるが、例えばフッ素樹脂被膜を形成することができる。この被膜厚みは筋溝の溝が埋まらない程度の膜厚であることが望まれる。一例として、１０ｎｍ〜１００ｎｍ程度の膜厚を挙げることができる。
【００１４】
この筋溝および被膜を形成するテレスコピックカバーの素材としては、鉄板、ステンレス鋼板、あるいはアルミニウム板を例示することができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上のとおり、本発明によると、多数の微細な筋溝と低摩擦化用被膜とにより、従来に比べて摺テレスコピックカバーの摺動抵抗を大幅に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る工作機械のテレスコピックカバー装置の概観斜視図である。
【図２】テレスコピックカバーとワイパーとの接触具合を示す拡大側面図である。
【図３】同じくテレスコピックカバーとワイパーとの接触具合を示す拡大正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明にかかる工作機械のテレスコピックカバー装置の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
本実施形態のテレスコピックカバー装置１は、図１に示すように、工作機械の摺動部（不図示）を切粉、ダスト、切削油等から保護するため、摺動部の往復移動に連動して往復動自在なテレスコピックカバー２と、該テレスコピックカバーの各部分カバー２ａ〜２ｄの先端に設けられ隣接する部分カバー２ｂ〜２ｅの摺動面に落下した切粉、ダスト、切削油等を除去するワイパー３とを備えている。
【００１９】
テレスコピックカバー２は、正面視で断面コ字形に形成された複数の部分カバー２ａ〜２ｅが互いに摺動部の摺動方向に移動自在に係合されて構成されている。複数の部分カバー２ａ〜２ｅは、先端に向かうほど小径の部分カバーとされる。本例では、先端の部分カバー２ｅが最も小径に形成されている。
【００２０】
そして、基端側の部分カバー２ａが工作機械本体に係止され、また、先端側の部分カバー２ｅが工作機械の摺動部に係止され、工作機械の摺動部に往復移動に連動して、テレスコピックカバー２の全体が、摺動部の摺動方向に伸縮自在な構成とされている。
【００２１】
テレスコピックカバー２の素材は、鉄板、耐食性に優れたステンレス製、あるいは軽量化対策として用いるアルミニウム製のもののいずれであってもよい。本例ではＳＰＨＣ（熱間圧延鋼板）であるステンレス鋼板を例示する。
【００２２】
また、本例では、テレスコピックカバーを５個の部分カバー２ａ〜２ｅにより構成したが、部分カバーの個数はこれに限定されるものではなく、摺動部の摺動長さに応じて種々の個数を選定することができる。
【００２３】
また、図２および図３に示すように、各部分カバー２ａ〜２ｅの摺動抵抗を低減するために、部分カバー２ａ〜２ｅの摺動面には、摺動方向に沿って形成された多数の微細な直線状の筋溝４と、前記摺動面に前記筋溝４を含んで形成された低摩擦化用被膜５とが設けられている。
【００２４】
筋溝４は、各種溝加工によって形成することができる。筋溝４は摺動方向に沿って直線状に形成され、ワイパー３との摺動摩擦抵抗を軽減できるようワイパー３との接触面積を少なくしている。この筋溝４は、工作機械の切削時の切粉やダストが入りにくい溝幅および溝ピッチ（山ピッチ）が好ましい。
【００２５】
本例では、公知のヘアライン加工機によりヘアライン加工されて筋溝４が形成される。溝ピッチ２０μｍ〜２００μｍ、好ましくは４０μｍ〜１３０μｍ程度が好ましい。この溝ピッチに合わせて溝幅および山幅がほぼ等分に設定される。
【００２６】
低摩擦化用被膜５は、図３に示すように、摺動面のみならず筋溝４の表面にも薄膜状に形成される。被膜５の膜厚は、例えばフッ素樹脂被膜として、１０ｎｍ〜１００ｎｍ、好ましくは２０ｎｍ〜５０ｎｍ程度とされる。
【００２７】
被膜５は、例えば、浸漬法により部分カバー２ａ〜２ｅの摺動面に形成される。被膜５の構成成分は、フッ素樹脂、二硫化モリブデン、黒鉛（グラファイト）等の固体潤滑剤を各種有機樹脂に分散させて塗料状にし、これを摺動面にコーティングすることにより筋溝４を含む全面に被膜５が形成される。ただ、被膜５の構成は上記構成に限定されるものではなく、低摩擦化が図れる種々の被膜構成を採用することができる。
【００２８】
ワイパー３は、先端側の部分カバー２ｅの先端を除いて、その他の部分カバー２ａ〜２ｄの先端側に止着されており、隣接する小径の部分カバー２ｂ〜２ｅの摺動面の摺動幅方向の全域に亘って配置される。
【００２９】
ワイパー３は、ゴム状弾性体から構成される。ゴム状弾性体としては、例えば、摺動摩擦抵抗の小さい熱可塑性ポリウレタンエラストマーが採用される。また、ポリウレタンエラストマーには低摩擦効果を上げるために滑剤を配合してもよい。
【００３０】
上記構成においては、多数の微細な筋溝４がテレスコピックカバー２の摺動面に摺動部の摺動方向に沿って直線状に形成されているので、ワイパー３との接触面積が少なくなり、摺動摩擦抵抗を軽減することができる。
【００３１】
さらに、摺動面にはフッ素樹脂等の低摩擦化用被膜５を形成しているので、筋溝４による低摩擦化と被膜５による低摩擦化との相乗効果により、従来に比べて摺動摩擦抵抗を大幅に低減することができる。
【００３２】
本例では、直線状の多数の微細な筋溝４を摺動方向に規則的に形成しているので、特許文献１に示すようなブラシ、サンドペーパー等で単に表面を荒らすような方法で極小の窪みを設ける場合に比べて摺動摩擦係数を低減することができる。本例では、筋溝４の形成のみならず、その表面に低摩擦化用の被膜５を形成しているので、さらなる摺動摩擦係数の低減を実現することができる。
【００３３】
表１は、ＳＰＨＣ（熱間圧延鋼板）であるステンレス鋼板から構成される部分カバー２ａ〜２ｅの摺動面に表面処理（筋溝４および被膜５）を施した場合の摺動摩擦係数を測定したものである。
【００３４】
試料Ｎｏ．１，２は筋溝４を施すことなく未加工の場合で、両試料は被膜５としてのフッ素樹脂コートの有無により区別した。
【００３５】
試料Ｎｏ．３，４は特許文献１に示すように極小の窪みを形成する場合と比較するためにサンドペーパー（番手♯１２０番）により摺動面をランダムに研磨した場合で、両試料は被膜５としてのフッ素樹脂コートの有無により区別した。
【００３６】
試料Ｎｏ．５，６は同じく特許文献１に示すような極小の窪みを形成する場合と比較するために、バフ研磨により摺動面をランダムに研磨した場合で、両試料は被膜５としてのフッ素樹脂コートの有無により区別した。
【００３７】
試料Ｎｏ．７，８は特許文献１に示すように極小の窪みを形成する場合と比較するために、サンドペーパー（番手♯１２０番）によるヘアライン加工により摺動面に筋溝５を形成した場合で、両試料は被膜５としてのフッ素樹脂コートの有無により区別した。
【００３８】
試料Ｎｏ．９，１０は特許文献１に示すように極小の窪みを形成する場合と比較するために、サンドペーパー（番手♯６０番）によるヘアライン加工により摺動面に筋溝５を形成した場合で、両試料は被膜５としてのフッ素樹脂コートの有無により区別した。
【００３９】
表面粗さは溝深さの算術平均値を表わす。静摩擦係数はワイパー３と接触する部分カバー２ａ〜２ｅが静止状態から動き出す際の摩擦抵抗の大小を判断する際の目安となる。動摩擦係数はワイパー３と接触する部分カバー２ａ〜２ｅの摺動状態での摩擦抵抗の大小を判断する際の目安となる。
【００４０】
【表１】
2012101335.tif 000003
【００４１】
表１から明らかなとおり、ヘアライン加工にフッ素コートを施した試料Ｎｏ．８，１０は、その静摩擦係数が０．３７〜０．３５であり、動摩擦係数は０．２８〜０．２９であり、他の試料に比べて摩擦係数が格段と良好になっている。特に、特許文献１に示すように、極小の窪みをランダムに設けた試料Ｎｏ．３〜６に比べて摩擦係数の低減を図ることができた。
【００４２】
また、ヘアライン加工にフッ素コートを施した試料Ｎｏ．８，１０は、被膜を形成することなく、筋溝４のみを形成した試料Ｎｏ．７，９に比べても摩擦係数の低減を図ることができた。このことから、試料Ｎｏ．８が実施例１として，試料Ｎｏ．１０が実施例２とされる。
【００４３】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で多くの修正・変更を加えることができるのは勿論である。例えば、テレスコピックカバーは上記実施形態のようにステンレス製カバーのみならず、重量を軽くするために使用される、アルミニウム製のカバーにも適用することができる。この場合、表面にサンドパーパー等により筋溝を形成し、次に、陽極酸化処理によりアルミニウムの耐食性、耐摩耗性を向上させ、その上にフッ素樹脂等の被膜を形成する。
【符号の説明】
【００４４】
１      テレスコピックカバー装置
２      テレスコピックカバー
２ａ〜２ｅ    部分カバー
３      ワイパー
４      筋溝
５      被膜
【図１】
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【図２】
2012101335.tif 000005
【図３】
2012101335.tif 000006