JP5034561B2 - すべり案内装置 - Google Patents

Description

本発明は、工作機械等の基台の上に案内面が形成され、この案内面上を潤滑油を介在させてスライド面が摺動することにより可動体が案内されるすべり案内装置に関するものであって、特に潤滑油の動圧により可動体が傾くことを抑制するものに関する。

従来、工作機械等には、基台の上に案内面が形成され、この案内面上で潤滑油を介在させてスライド面が長手方向に摺動することにより可動体が案内されるすべり案内装置が用いられている。特許文献１に開示されたすべり案内装置では、スライド面の幅方向の両端の手前まで幅方向に延在する複数の逃がし溝が、スライド面の長手方向に間隔をおいて刻設され、一端が逃がし溝に開口し他端が大気に開口する逃がし穴が可動体に穿設され、逃がし溝によって分割された各スライド面には、潤滑油が供給される潤滑油溝が形成され、スライド面の長手方向のほぼ中央部には、中央の逃がし溝に連絡したポケット部が形成されている。
特開２００１−２８０３４３号公報（段落〔００２５〕乃至〔００３２〕、図１乃至図３）

上記特許文献１に記載されたすべり案内装置は、可動体のスライド面の長手方向のほぼ中央部に、分割溝に連絡したポケット部が形成されているので、可動体の移動時に発生するスライド面の中央部の比較的大きな動圧を大気に逃がして可動体の浮き上がりを小さくすることができる。さらに、スライド面が逃がし溝によって複数のスライド面に分割され、各分割スライド面に潤滑油が供給される潤滑油溝が形成されているので、可動体の移動により潤滑油に発生する動圧が、逃がし溝で大気に逃がされ各分割スライドに分散して発生する。これにより、スライド面に作用する動圧の長手方向の圧力分布の偏りを小さくし、可動体の浮き上がりを小さくするとともに傾きを抑制することができる。

上記すべり案内装置によれば、可動体は浮き上がりが低減し、高精度に案内されるが、可動体が短い移動距離を低速度で移動するような場合、潤滑油に発生する動圧が過小となり可動体の浮き上がりが不足してスライド面が案内面と接触して摺動し磨耗することがある。

本発明は、基台の上に形成された案内面と、この案内面上を摺動する可動体のスライド面との間に介在する潤滑油に発生する動圧を適切に制御することを目的とする。

上記の課題を解決するため、請求項１に記載の発明の構成上の特徴は、基台上に案内面が形成され、前記案内面と対向する可動体の面に樹脂材料で形成されたすべり薄板が長手方向に貼付され、前記すべり薄板下面に形成されたスライド面が潤滑油を介在して前記案内面上で前記長手方向に摺動することにより可動体が案内されるすべり案内装置において、前記スライド面の幅方向の両端の手前まで幅方向に延在する第１、第２逃がし溝が、前記スライド面の長手方向の一方側部及び他方側部に刻設され、前記可動体に穿設され前記第１、第２逃がし溝にそれぞれ開口する第１、第２逃がし穴が、前記可動体の送り速度が所定速度以下で前記第１又は第２逃がし溝内の圧力が所定圧力以下のときは閉鎖し、前記送り速度が前記所定速度を超えて前記圧力が前記所定圧力を超えると開口する第１、第２電磁弁を介して大気に夫々開放されていることである。

請求項２に記載の発明の構成上の特徴は、基台上に案内面が形成され、前記案内面と対向する可動体の面に樹脂材料で形成されたすべり薄板が長手方向に貼付され、前記すべり薄板下面に形成されたスライド面が潤滑油を介在して前記案内面上で前記長手方向に摺動することにより可動体が案内されるすべり案内装置において、前記スライド面の幅方向の両端の手前まで幅方向に延在する第１、第２逃がし溝が、前記スライド面の長手方向の一方側部及び他方側部に刻設され、 前記可動体に穿設され前記第１、第２逃がし溝にそれぞれ開口する第１、第２逃がし穴が逃がし通路で連通され、前記逃がし通路には、前記可動体の送り速度が第１速度以下で前記第１又は第２逃がし溝内の圧力が第１圧力以下のときは閉鎖し、前記送り速度が前記第１速度を超えて前記圧力が前記第１圧力を超えると開口し前記第１、第２の逃がし溝を連通する連通電磁弁が介装されるとともに、前記送り速度が前記第１速度より速い第２速度を超えて前記逃がし通路内の圧力が前記第１圧力より高い第２圧力を超えると、前記逃がし通路を大気に開放する大気開放弁が設けられていることである。

請求項３に記載の発明の構成上の特徴は、請求項１または２において、前記可動体の送り速度を制御する数値制御装置を備え、前記各電磁弁は、前記数値制御装置によって指令される前記可動体の送り速度の増大に応じて開口されることである。

請求項４に記載の発明の構成上の特徴は、請求項１または２において、前記可動体の送り速度を検出する速度検出装置を備え、前記各電磁弁は、前記速度検出装置によって検出された前記可動体の送り速度の増大に応じて開口されることである。

請求項５に記載の発明の構成上の特徴は、請求項１または２において、前記可動体の傾きを検出する傾き検出装置を備え、前記各電磁弁は、前記傾き検出装置によって検出された前記可動体の傾きの増加に応じて開口されることである。

請求項６に記載の発明の構成上の特徴は、請求項１または２に記載のすべり案内装置であって、工具と工作物とを相対移動させて工作物を切削加工する工作機械に使用されるすべり案内装置において、前記可動体は前記工具および前記工作物の一方を保持するものであり、前記可動体の送り速度を制御する数値制御装置を備え、前記数値制御装置は、前記可動体の送りモードとして、前記可動体を切削加工に適した切削送り速度で移動させる切削送りモードと、前記可動体を切削加工することなく所定位置に早送り速度で移動させる早送りモードとを備え、前記各電磁弁は、前記数値制御装置によって指令される前記可動体の送りモードが、切削送りモードであるとき閉状態にされ、早送りモードであるとき開状態にされることである。

請求項７に記載の発明の構成上の特徴は、基台上に案内面が形成され、前記案内面と対向する可動体の面に樹脂材料で形成されたすべり薄板が長手方向に貼付され、前記すべり薄板下面に形成されたスライド面が潤滑油を介在して前記案内面上で前記長手方向に摺動することにより可動体が案内されるすべり案内装置において、前記スライド面の幅方向の両端の手前まで幅方向に延在する第１、第２逃がし溝が、前記スライド面の長手方向の一方側部及び他方側部に刻設され、前記第１、第２逃がし溝に２個ずつ開口する逃がし穴が前記可動体に穿設され、前記第１逃がし溝に開口する２個の逃がし穴の一方と、前記第２逃がし溝に開口する２個の逃がし穴の一方とが、前記第１逃がし溝内の圧力が第１圧力を超えると開状態となる第１弁を介在された第１通路で連通され、前記第１逃がし溝に開口する２個の逃がし穴の他方と、前記第２逃がし溝に開口する２個の逃がし穴の他方とが、前記第２逃がし溝内の圧力が第２圧力を超えると開状態となる第２弁を介在された第２通路で連通されていることである。

請求項８に記載の発明の構成上の特徴は、請求項７において、前記第１通路には、当該第１通路を大気に開放する第１大気開放弁が、前記第２通路には、当該第２通路を大気に開放する第２大気開放弁が設けられていることである。

上記のように構成した請求項１に係る発明においては、スライド面の幅方向の両端の手前まで幅方向に延在する第１、第２逃がし溝が、スライド面の長手方向の一方側部及び他方側部に刻設され、第１又は第２電磁弁は、可動体の送り速度が所定速度以下で第１又は第２逃がし溝内の圧力が所定圧力以下ときは閉鎖し、送り速度が所定速度を超えて圧力が所定圧力を超えると開口する。これにより、第１又は第２逃がし溝内の圧力が所定圧力以下のときは、第１、第２逃がし溝が大気から遮断され、スライド面が潤滑油を介在して案内面上で長手方向に摺動することにより潤滑油に発生する動圧が第１、第２逃がし溝から開放されることがなく、動圧が過小となって可動体の浮き上がりが不足し、スライド面が案内面と接触して摺動することを防止することができる。第１又は第２逃がし溝内の圧力が所定圧力を超えると、スライド面が大気に解放された第１、第２逃がし溝によって複数のスライド面に分割されるので、可動体の移動により潤滑油に発生する動圧が、逃がし溝で大気に逃がされ各分割スライドに分散して発生する。これにより、スライド面に作用する動圧の長手方向の圧力分布の偏りを小さくし、可動体の浮き上がりを小さくするとともに傾きを抑制することができる。

上記のように構成した請求項２に係る発明においては、スライド面の幅方向の両端の手前まで幅方向に延在する第１、第２逃がし溝が、スライド面の長手方向の一方側部及び他方側部に刻設され、可動体に穿設され第１、第２逃がし溝にそれぞれ開口する第１、第２逃がし穴が逃がし通路で連通されている。逃がし通路に介装された連通電磁弁が、可動体の送り速度が第１速度以下で第１又は第２逃がし溝内の圧力が第１圧力以下のときは閉鎖し、送り速度が第１速度を超えて第１又は第２逃がし溝内の圧力が第１圧力を超えると開口される。これにより、第１又は第２逃がし溝内の圧力が第１圧力以下のときは、第１、第２逃がし溝が分断され、スライド面が潤滑油を介在して案内面上で長手方向に摺動することにより摺動方向前側のスライド面において潤滑油に発生する動圧が、摺動方向後側の逃がし溝に逃がし通路を通って逃げることがなく、動圧が過小となって可動体の浮き上がりが不足し、スライド面が案内面と接触して摺動することを防止することができる。第１又は第２逃がし溝内の圧力が第１圧力を超えると第１、第２逃がし溝が連通され、摺動方向前側のスライド面において潤滑油に発生する動圧が、摺動方向後側の逃がし溝からスライド面に伝達され、スライド面が案内面と接触することなく、可動体の傾きが補正される。さらに、可動体の傾きが減少することにより、スライド面において潤滑油に発生する動圧が抑制され、可動体の浮き上がりを抑制することができる。
そして、可動体の送り速度が第１速度より速い第２速度を超えて逃がし通路内の圧力が第１圧力より高い第２圧力を超えると、大気開放弁が開状態にされて逃がし通路が大気に開放されるので、可動体の移動により潤滑油に発生する動圧が第１、第２逃がし溝から大気に逃がされ、第１、第２逃がし溝により分割されたスライド面に分散して発生する。これにより、スライド面に作用する動圧が過大になることを防止することができ、且つ長手方向の圧力分布の偏りを小さくし、可動体の浮き上がりを小さくするとともに傾きを抑制することができる。

上記のように構成した請求項３に係る発明によれば、各電磁弁は、数値制御装置によって可動体の送り速度が所定速度を超える送り速度に指令されると、指令される送り速度の増大に応じて開口されるので、数値制御装置に記憶された加工プログラムに記録された送り速度を読み取るだけの簡素な構成で、請求項１乃至３のいずれか１項に係る発明と同じ効果を奏することができる。

上記のように構成した請求項４に係る発明においては、各電磁弁は、速度検出装置によって検出された可動体の送り速度の増大に応じて開口されるので、実際の送り速度を検出するだけの簡素な構成で、請求項１乃至３のいずれか１項に係る発明と同じ効果を奏することができる。

上記のように構成した請求項５に係る発明においては、各電磁弁は、傾き検出装置により直接検出された可動体の傾きの増加に応じて開口されるので、潤滑油の動圧による可動体の傾きを確実に抑制することができる。

上記のように構成した請求項６に係る発明においては、各電磁弁は、数値制御装置によって指令される可動体の送りモードが、切削送りモードであるとき閉状態にされ、早送りモードであるとき開状態にされるので、数値制御装置に記憶された加工プログラムに記録された送り指令を読み取るだけの簡素な構成で、請求項１乃至３のいずれか１項に係る発明と同じ効果を奏することができる。

上記のように構成した請求項７に係る発明においては、スライド面の幅方向の両端の手前まで幅方向に延在する第１、第２逃がし溝が、スライド面の長手方向の一方側部及び他方側部に刻設され、第１、第２逃がし溝に２個ずつ開口する逃がし穴が可動体に穿設され、第１、第２逃がし溝は、第１逃がし溝内の圧力が第１圧力に達すると開口する第１弁を介在された第１通路と、第２逃がし溝内の圧力が第２圧力に達すると開口する第２弁を介在された第２通路とによって連通されている。これにより、第１、第２逃がし溝内の圧力が第１、第２圧力以下のときは、第１、第２逃がし溝が分断され、スライド面が潤滑油を介在して案内面上で長手方向に摺動することにより摺動方向前側のスライド面において潤滑油に発生する動圧が、摺動方向後側の逃がし溝に逃がし通路を通って逃げることがなく、動圧が過小となって可動体の浮き上がりが不足し、スライド面が案内面と接触して摺動することを防止することができる。第１又は第２溝内の圧力が第１又は第２圧力を超えて第１又は第２弁が開状態になると、第１、第２逃がし溝が連通され、摺動方向前側のスライド面において潤滑油に発生する動圧が、摺動方向後側の逃がし溝からスライド面に伝達され、スライド面が案内面と接触することなく、可動体の傾きが補正される。さらに、可動体の傾きが減少することにより、スライド面において潤滑油に発生する動圧が抑制され、可動体の浮き上がりを抑制することができる。

上記のように構成した請求項８に係る発明においては、第１、第２逃がし通路内の圧力が設定圧力を超えると、第１、第２大気開放弁が開状態となり第１、第２逃がし通路が大気に開放されるので、可動体の移動により潤滑油に発生する動圧が第１、第２逃がし溝から大気に逃がされ、第１、第２逃がし溝により分割されたスライド面に分散して発生する。これにより、スライド面に作用する動圧が過大になることを防止することができ、且つ長手方向の圧力分布の偏りを小さくし、可動体の浮き上がりを小さくするとともに傾きを抑制することができる。

以下、本発明の第１の実施形態に係るすべり案内装置１０を備えた工作機械の可動体送り装置を、図面に基づいて説明する。図１、図２に示すように、基台１１上に一対のガイドレール１２が平行に延設され、ガイドレール１２の上面に形成された案内面１３上に可動体１４が摺動可能に載置されている。可動体１４の下面には、一対のガイドレール１２がそれぞれ嵌入する２個の凹溝１５が刻設されるとともに、各ガイドレール１２の顎部下面に当接して可動体１４の浮き上がりを阻止する裏板１６が固定されている。一方のガイドレール１２の内側側面とそれが嵌入する凹溝１５の内側側壁との間にカミソリ１７が介在され、カミソリ１７の厚さを調整することにより、他方のガイドレール１２の内側側面とそれが嵌入する凹溝１５の内側側壁とを摺接させている。

基台１１の上面にはサーボモータ３０によって回転駆動されるボールねじ軸１８が、一対のガイドレール１２間でガイドレール１２と平行に回転可能に軸承され、可動体１４の下面にはボールねじ軸１８と螺合するナット２８が固定されている。これにより、サーボモータ３０が数値制御装置３１からの指令に応じて回転駆動されると、可動体１４は一対のガイドレール１２に案内されて案内面１３上を摺動する。サーボモータ３０の回転は、ロータリエンコーダ３２によって検出され、数値制御装置３１にフィードバックされる。数値制御装置３１は、ロータリエンコーダ３２からの信号に基づいて可動体１４の現在位置及び送り速度を演算してサーボモータ３０を回転制御し、可動体１４を指令位置に指令速度で移動させる。数値制御装置３１には、可動体１４の一連の位置、送り速度等を記録した加工プログラムが記憶されており、数値制御装置３１は、加工プログラムに従ってサーボモータ３０により可動体１４を移動させ工作機械に加工を行わせるようになっている。ロータリエンコーダ３２及び数値制御装置３１により、可動体１４の送り速度を検出する速度検出装置が構成されている。

案内面１３と対向する可動体１４の各凹溝１５の面１９には、すべり案内装置１０の構成要素である樹脂材料で形成されたすべり薄板２０が面１９の長手方向に貼付されている。すべり薄板２０の下面にはスライド面２１が形成され、該スライド面２１が潤滑油を介在して案内面１３上で長手方向に摺動することにより可動体１４が案内される。

図１，２に示すように、すべり薄板２０の両端部のスライド面２１には、Ｓ字状の潤滑油溝２２が刻設されている。潤滑油溝２２の底面には、可動体１４に穿設されてすべり薄板２０を貫通する供給穴２３が絞りを介して開口し、供給穴２３はモータによって回転駆動される油圧ポンプを有する潤滑油供給装置２４に配管で接続されている。スライド面２１には、その幅方向の両端の手前まで幅方向に延在する第１、第２逃がし溝３３，３４が、スライド面２１の長手方向の一方側部および他方側部で潤滑油溝２２より中央側に刻設されている。第１、第２逃がし溝３３，３４の底面には、可動体１４に穿設されてすべり薄板２０を貫通する第１、第２逃がし穴３５，３６が開口し、第１、第２逃がし穴３５，３６は第１、第２電磁開閉弁３７，３８（本願発明の第１、第２電磁弁に相当する。）を介して大気に連通されている。さらに、スライド面２１には、コの字状の潤滑油溝２５が、第１、第２逃がし溝３３，３４より中央側に刻設され、Ｓ字状の潤滑油溝２２と同様に供給穴２３を介して潤滑油供給装置２４に接続されている。スライド面２１の中央部には、菱形形状のポケット部２７が広い面積で刻設され、油溜りとして機能する。ポケット部２７の底面には、可動体１４に穿設されてすべり薄板２０を貫通する逃がし穴３９が開口し、逃がし穴３９は大気に開口するので、ポケット部２７内に保持された潤滑油の動圧は大気に逃がされ、スライド面２１の中央部に高い動圧が発生することはなく、可動体１４の浮き上がりは小さくなる。

数値制御装置３１は、ロータリエンコーダ３２からの信号に基づいて演算された可動体１４の送り速度が所定速度以下のとき、第１、第２電磁開閉弁３７，３８を閉状態にして、第１、第２逃がし溝３３，３４が第１、第２逃がし穴３５，３６を通って大気に連通することを遮断する。これにより、スライド面２１が潤滑油を介在して案内面１３上で長手方向に低速度で摺動することにより潤滑油に発生する低い動圧が、第１、第２逃がし溝３３，３４から開放されて更に低下してしまうことがなく、動圧が過小となって可動体１４の浮き上がりが不足し、スライド面２１が案内面１３と接触して摺動することを防止することができる。

図４に示すように、送り速度が速くなると、スライド面２１の摺動方向前側における潤滑油の動圧が摺動方向後側における動圧より高くなり、可動体１４は摺動方向前側の浮上り量が後側の浮上り量より多くなり移動方向に傾斜する。数値制御装置３１は、可動体１４の送り速度が所定速度を超えると、第１、第２電磁開閉弁３７，３８を開状態にして、第１、第２逃がし溝３３，３４を第１、第２逃がし穴３５，３６を通って大気に開放する。スライド面２１は、大気に解放された第１、第２逃がし溝３３，３４によって複数のスライド面２１に分割されるので、スライド面２１が所定速度を超えて摺動することにより潤滑油に発生する高い動圧は、第１、第２逃がし溝３３，３４で大気に逃がされ各分割されたスライド面２１に分散して発生する。これにより、スライド面２１に作用する動圧の長手方向の圧力分布の偏りが小さくなり、可動体１４の浮き上がりを小さくするとともに傾きを抑制することができる。

可動体１４の送り速度と、摺動方向前側又は摺動方向後側の逃がし溝３３又は３４内の圧力とは、略比例関係にあるので、可動体１４の送り速度が所定速度以下のときは、逃がし溝３３又は３４内の圧力は所定圧力以下であり、可動体１４の送り速度が所定速度を越えると、逃がし溝３３又は３４内の圧力は所定圧力を超えることとなる。

第１、第２電磁開閉弁３７，３８は、可動体１４の送り速度が所定速度以下で第１又は第２逃がし溝３３，３４内の圧力が所定圧力以下のときは閉鎖し、可動体１４の送り速度が所定速度を超えて第１又は第２逃がし溝３３，３４内の圧力が所定圧力を超えると開口する第１、第２電磁弁を構成し、可動体１４に穿設され第１、第２逃がし溝３３，３４にそれぞれ開口する第１、第２逃がし穴３５，３６は、第１又は第２逃がし溝３３，３４内の圧力が所定圧力を超えると開口する第１、第２電磁開閉弁３７，３８を介して大気に夫々開放されている。

上記第１の実施形態では、数値制御装置３１は、ロータリエンコーダ３２からの信号に基づいて演算された可動体１４の送り速度が所定速度以下のとき、第１、第２電磁開閉弁３７，３８を閉状態にし、所定速度を超えると開状態にしているが、数値制御装置３１が、加工プログラムを先読みし、可動体１４の次の移動における送り速度が所定速度以下か否かを次移動の開始前に演算し、所定速度以下の場合は、可動体１４の次移動の開始とともに第１、第２電磁開閉弁３７，３８を閉状態にし、所定速度を超える場合は、第１、第２電磁開閉弁３７，３８を開状態にするようにしてもよい。

また、数値制御装置３１が、加工プログラムを先読みし、可動体１４の次の移動用の送り指令における可動体１４の送りモードが、切削送りモードであるか早送りモードであるか判定し、切削送りモードである場合は、可動体１４の次移動の開始とともに第１、第２電磁開閉弁３７，３８を閉状態にし、早送りモードである場合は、第１、第２電磁開閉弁３７，３８を開状態にするようにしてもよい。切削送りモードの場合、工具によって工作物を加工するために、例えば工具が取り付けられた可動体１４を工作物に対して切削加工に適した切削送り速度で移動させるので、可動体１４の送り速度は比較的遅い。早送り速度の場合、工作物を加工することなく工具を所定位置に移動させるために、可動体１４を早送り速度で移動させるので、可動体の送り速度は比較的速い。

上記第１の実施形態では、第１、第２電磁開閉弁３７，３８によって、第１又は第２逃がし溝３３，３４内の圧力が所定圧力を超えると開状態となる第１、第２電磁弁、即ち第１又は第２逃がし溝３３，３４内の圧力上昇に応じて開口する第１、第２電磁弁を構成しているが、第１又は第２逃がし溝３３，３４内の圧力上昇に応じて開口面積が増大される電磁比例弁で第１、第２電磁弁を構成してもよい。この場合、可動体１４に穿設され第１、第２逃がし溝３３，３４にそれぞれ開口する第１、第２逃がし穴３５，３６は、第１又は第２逃がし溝３３，３４内の圧力上昇に応じて開口面積が増大される第１、第２電磁弁を介して大気に開放される。

これによれば、第１又は第２逃がし溝３３，３４内の圧力上昇に応じた開口面積で大気に解放された第１、第２逃がし溝３３，３４によってスライド面２１が複数のスライド面に分割されるので、可動体１４の移動により潤滑油に発生する動圧が、動圧の大きさに応じて第１、第２逃がし溝３３，３４で大気に逃がされ各分割スライドに分散して発生する。これにより、可動体１４の送り速度に応じて制御された動圧が各スライド面に分散して発生し、可動体１４の浮上り量を一層適切に制御することができる。

上記第１の実施形態では、可動体１４の送り速度と逃がし溝３３又は３４内の圧力とが、略比例関係にあるので、可動体１４の送り速度の増大に応じて第１、第２電磁開閉弁３７，３８を開口させ、第１、第２逃がし溝３３，３４にそれぞれ開口する第１、第２逃がし穴３５，３６を大気に開放するようにしているが、可動体１４の傾きと逃がし溝３３又は３４内の圧力とが、略比例関係にあるので、傾き検出装置によって検出された可動体１４の傾きの増加に応じて第１、第２電磁開閉弁３７，３８を開口させ、第１、第２逃がし溝３３，３４にそれぞれ開口する第１、第２逃がし穴３５，３６を大気に開放するようにしてもよい。可動体傾き検出装置は、例えば、可動体１４の両端部と案内面１３の上面との間の距離を測定するセンサを設け、両距離の差から可動体の傾きを検出するようにするとよい。

また、スライド面２１が案内面１３と接触すると摺動抵抗が増大し、可動体１４をボールねじを介して移動させるサーボモータ３０に印加される電流が大きくなるので、サーボモータ３０に印加される電流が所定値を超えると第１、第２電磁開閉弁３７，３８を閉状態にし、所定値以下になると開状態にするようにしてもよい。

次に、第２の実施形態を図５に基づいて説明する。第２の実施形態は、第１、第２逃がし穴３５，３６が逃がし通路４０で連通されている点が第１の実施形態と異なるので、この相異点について説明する。可動体１４に穿設され第１、第２逃がし溝３３，３４にそれぞれ開口する第１、第２逃がし穴３５，３６は、逃がし通路４０で連通されている。逃がし通路４０には、逃がし溝３３又は３４内の圧力が第１圧力（所定圧力）を超えると開状態となって第１、第２逃がし溝３３，３４を連通する連通電磁開閉弁４１（本発明の連通電磁弁に相当する。）が介装されている。さらに、逃がし通路４０には、該逃がし通路４０内の圧力が第１圧力より高い第２圧力を超えると開状態となって該逃がし通路４０を大気に開放する電磁開閉弁４２（本発明の大気開放弁に相当する。）が接続されている。

可動体１４が数値制御装置３１からの指令に基づいて図５において左方に移動される場合、数値制御装置３１は、ロータリエンコーダ３２からの信号に基づいて演算された可動体１４の送り速度が第１速度（所定速度）以下のとき、連通電磁開閉弁４１を閉状態にして、第１、第２逃がし溝３３，３４を分断する。これにより、スライド面２１が潤滑油を介在して案内面１３上で長手方向に摺動することによりスライド面２１の摺動方向前側において潤滑油に発生する動圧が、摺動方向後側の逃がし溝３４に逃がし通路４０を通って逃げることがなく、動圧が過小となって可動体１４の浮き上がりが不足し、スライド面２１が案内面１３と接触して摺動することを防止することができる。

可動体１４の送り速度が第１速度を超えると、連通電磁開閉弁４１が開状態にされ、第１、第２逃がし溝３３，３４が連通され、スライド面２１の摺動方向前側において潤滑油に発生する動圧が、摺動方向後側の逃がし溝３４からスライド面２１に伝達され、スライド面２１が案内面と接触することなく、可動体１４の傾きが補正される。さらに、可動体１４の傾きが減少することにより、スライド面２１において潤滑油に発生する動圧が抑制され、可動体１４の浮き上がりを抑制することができる。

可動体１４の送り速度が第１速度より速い第２速度を超えると、電磁開閉弁４２が開状態にされて逃がし通路４０が大気に開放される。これにより、第１、第２逃がし溝３３，３４が大気に開放されてスライド面２１が複数のスライド面２１に分割されるので、可動体１４の移動により潤滑油に発生する動圧が、逃がし溝３３，３４で大気に逃がされ各分割されたスライド面に分散して発生する。これにより、スライド面２１に作用する動圧が過大になることを防止するとともに、長手方向の圧力分布の偏りを小さくし、可動体１４の浮き上がりを小さくするとともに傾きを抑制することができる。可動体１４が右方に移動される場合は、スライド面２１の摺動方向前側において潤滑油に発生する動圧が摺動方向後側の逃がし溝３３に逃がし通路４０を通って逃げることが、連通電磁開閉弁４１が閉状態又は開状態にされることにより阻止又は許容される。

可動体１４の送り速度と逃がし通路４０内の圧力とは所定の関係にあるので、可動体１４の送り速度が第１速度を超えると、逃がし通路４０内の圧力が第１圧力を超えることとなる。従って、可動体１４の送り速度が第１速度を超えると開状態にされる連通電磁開閉弁４１は、第１又は第２逃がし溝３３，３４内の圧力上昇に応じて開口し第１、第２の逃がし溝３３，３４を連通する電磁弁として機能する。そして、可動体１４の送り速度が第２速度を超えると、逃がし通路４０内の圧力が第２圧力を超えることとなる。従って、可動体１４の送り速度が第２速度を超えると開状態にされる電磁開閉弁４２は、逃がし通路４０内の圧力が所定圧力を超えると開状態となって逃がし通路４０を大気に連通する弁として機能する。なお、逃がし通路４０を大気に開放する弁は、逃がし通路４０内の圧力が所定圧力を超えると開状態となって逃がし通路４０を大気に開放するチェック弁でもよい。

また、数値制御装置３１が、加工プログラムを先読みし、可動体１４の次の移動における送り速度が第１、第２速度を超えるか否かを次移動の開始前に演算し、第１速度を超える場合は、連通電磁開閉弁４１を開状態にし、第２速度を超える場合は、連通電磁開閉弁４１及び電磁開閉弁４２を開状態にするようにしてもよい。

また、数値制御装置３１が、加工プログラムを先読みし、可動体１４の次の移動用の送り指令における可動体１４の送りモードが、切削送りモードであるか早送りモードであるか判定し、切削送りモードである場合は、可動体１４の次移動の開始とともに連通電磁開閉弁４１を閉状態にし、早送りモードである場合は、連通電磁開閉弁４１を開状態にするようにしてもよい。

上記第２の実施形態では、第１又は第２逃がし溝３３，３４内の圧力が所定圧力を超えると開状態となる連通電磁開閉弁４１によって、第１又は第２逃がし溝３３，３４内の圧力上昇に応じて開口する連通電磁弁を構成しているが、第１又は第２逃がし溝３３，３４内の圧力上昇に応じて開口面積が増大される電磁比例弁で連通電磁弁を構成してもよい。この場合、可動体１４に穿設され第１、第２逃がし溝３３，３４にそれぞれ開口する第１、第２逃がし穴３５，３６は、第１又は第２逃がし溝３３，３４内の圧力上昇に応じて開口面積が増大される電磁弁が介装された逃がし通路４０で連通される。

これによれば、第１、第２逃がし溝３３，３４が、第１又は第２逃がし溝３３，３４内の圧力上昇に応じた開口面積で連通され、スライド面２１の摺動方向前側において潤滑油に発生する動圧が、逃がし通路４０を介して摺動方向後側の逃がし溝からスライド面２１に動圧の大きさに応じて伝達されるので、スライド面２１が案内面と接触することなく、可動体１４の傾きを一層適切に補正することができる。

また、大気開放弁を構成する電磁開閉弁４２も電磁比例弁で構成してもよい。

また、数値制御装置３１が、加工プログラムを先読みし、可動体１４の次の移動用の送り指令における可動体１４の送りモードが、切削送りモードであるか早送りモードであるか判定し、切削送りモードである場合は、可動体１４の次移動の開始とともに連通電磁開閉弁４１を閉状態にし、早送りモードである場合は、連通電磁開閉弁４１を開状態にするようにしてもよい。

さらに、傾き検出装置によって検出された可動体１４の傾きの増加に応じて電磁弁を開口させ、第１、第２の逃がし溝３３，３４を連通させるようにしてもよい。

また、サーボモータ３０に印加される電流が所定値を超えると電磁弁を閉状態にし、所定値以下になると開状態にするようにしてもよい。

次に、第３の実施形態を図６に基づいて説明する。第３の実施形態は、第１逃がし溝３３に開口する２個の逃がし穴５０，５３の一方と、第２逃がし溝３４に開口する２個の逃がし穴５１，５２の一方とが第１逃がし通路５４で連通され、逃がし穴５０，５３の他方と、逃がし穴５１，５２の他方とが第２逃がし通路５５で連通されている点が第１の実施形態と異なるので、この相異点について説明する。

可動体１４には、第１逃がし溝３３に開口する２個の逃がし穴５０，５３、第２逃がし溝３４に開口する２個の逃がし穴５１，５２が穿設されている。逃がし穴５０と逃がし穴５１とは、第１逃がし溝３３から第２逃がし溝３４に向かう潤滑油の圧力が第１圧力に達すると開状態となる第１チェック弁５６を介在された第１逃がし通路５４で連通されている。第１逃がし通路５４は、第１逃がし通路５４内の圧力が第１圧力より高い第３圧力を超えると開状態となる第３チェック弁５７（本発明の第１大気開放弁に相当する。）を介して大気に開口されている。逃がし穴５２と逃がし穴５３とは、第２逃がし溝３４から第１逃がし溝３３に向かう潤滑油の圧力が第２圧力に達すると開状態となる第２チェック弁５８が介在された第２逃がし通路５５で連通されている。第２逃がし通路５５は、第２逃がし通路５５内の圧力が第２圧力より高い第４圧力を超えると開状態となる第４チェック弁５９（本発明の第２大気開放弁に相当する。）を介して大気に開口されている。

可動体１４が第１速度以下の送り速度で図６において左方に移動される場合、第１逃がし溝３３内の圧力が第１圧力に達しないので、第１チェック弁５６は閉状態で第１、第２逃がし溝３３，３４を分断する。これにより、スライド面２１の摺動方向前側において潤滑油に発生する動圧が、摺動方向後側の逃がし溝３４に第１逃がし通路５４を通って逃げることがなく、動圧が過小となって可動体１４の浮き上がりが不足し、スライド面２１が案内面１３と接触して摺動することを防止することができる。可動体１４の送り速度が第１速度を超えると、第１逃がし溝３３内の圧力が第１圧力を超えるので、第１チェック弁５６は開状態となり、第１、第２逃がし溝３３，３４が連通され、スライド面２１の摺動方向前側において潤滑油に発生する動圧が、摺動方向後側の逃がし溝３４からスライド面２１に伝達され、スライド面２１が案内面と接触することなく、可動体１４の傾きが補正される。さらに、可動体１４の傾きが減少することにより、スライド面２１において潤滑油に発生する動圧が抑制され、可動体１４の浮き上がりを抑制することができる。

可動体１４の送り速度が第１速度より速い第３速度を超えると、第１逃がし通路５４内の圧力が第３圧力を超えるので、第３チェック弁５７が開状態となり第１逃がし通路５４が大気に開放される。これにより、第１、第２逃がし溝３３，３４が大気に開放されてスライド面２１が複数のスライド面２１に分割されるので、可動体１４の移動により潤滑油に発生する動圧が、逃がし溝３３，３４で大気に逃がされ各分割されたスライド面に分散して発生する。これにより、スライド面２１に作用する動圧が過大になることを防止するとともに、長手方向の圧力分布の偏りを小さくし、可動体１４の浮き上がりを小さくするとともに傾きを抑制することができる。可動体１４が右方に移動される場合は、スライド面２１の摺動方向前側において潤滑油に発生する動圧が摺動方向後側の逃がし溝３３に第２逃がし通路５５を通って逃げることが、第２チェック弁５８が閉状態又は開状態にされることにより阻止又は許容され、第２逃がし通路５５内の圧力が第４圧力を超えると、第４チェック弁５９が開状態となり第２逃がし通路５５が大気に開放される。

第１の実施形態に係るすべり案内装置を備えた可動体送り装置を示すもので、図２の１−１線に沿って切断した断面図。 第１の実施形態に係るすべり案内装置を示すもので、図１の２−２線に沿って切断した断面図。 可動体を逃がし穴を通る切断面で切断した断面図。 可動体が傾斜する状態を示す図。 第２の実施形態の可動体を逃がし穴を通る切断面で切断した断面図。 第３の実施形態の可動体を逃がし穴を通る切断面で切断した断面図。

符号の説明

１０…すべり案内装置、１１…基台、１２…ガイドレール、１３…案内面、１４…可動体、１５…凹溝、１９…面、２０…すべり薄板、２１…スライド面、２２，２５…潤滑油溝、３０…サーボモータ、３１…数値制御装置、３２…ロータリエンコーダ、３３，３４…第１、第２逃がし溝、３５，３６…第１、第２…逃がし穴、３７，３８…第１、第２電磁開閉弁、４０…逃がし通路、４１…連通電磁開閉弁、４２…電磁開閉弁、５０〜５３…逃がし穴、５４，５５…第１、第２逃がし通路、５６〜５９…第１〜第４チェック弁。

Claims (8)

1. 基台上に案内面が形成され、前記案内面と対向する可動体の面に樹脂材料で形成されたすべり薄板が長手方向に貼付され、前記すべり薄板下面に形成されたスライド面が潤滑油を介在して前記案内面上で前記長手方向に摺動することにより可動体が案内されるすべり案内装置において、
   前記スライド面の幅方向の両端の手前まで幅方向に延在する第１、第２逃がし溝が、前記スライド面の長手方向の一方側部及び他方側部に刻設され、
   前記可動体に穿設され前記第１、第２逃がし溝にそれぞれ開口する第１、第２逃がし穴が、前記可動体の送り速度が所定速度以下で前記第１又は第２逃がし溝内の圧力が所定圧力以下のときは閉鎖し、前記送り速度が前記所定速度を超えて前記圧力が前記所定圧力を超えると開口する第１、第２電磁弁を介して大気に夫々開放されていることを特徴とするすべり案内装置。
2. 基台上に案内面が形成され、前記案内面と対向する可動体の面に樹脂材料で形成されたすべり薄板が長手方向に貼付され、前記すべり薄板下面に形成されたスライド面が潤滑油を介在して前記案内面上で前記長手方向に摺動することにより可動体が案内されるすべり案内装置において、
   前記スライド面の幅方向の両端の手前まで幅方向に延在する第１、第２逃がし溝が、前記スライド面の長手方向の一方側部及び他方側部に刻設され、
   前記可動体に穿設され前記第１、第２逃がし溝にそれぞれ開口する第１、第２逃がし穴が逃がし通路で連通され、
   前記逃がし通路には、前記可動体の送り速度が第１速度以下で前記第１又は第２逃がし溝内の圧力が第１圧力以下のときは閉鎖し、前記送り速度が前記第１速度を超えて前記圧力が前記第１圧力を超えると開口し前記第１、第２の逃がし溝を連通する連通電磁弁が介装されるとともに、前記送り速度が前記第１速度より速い第２速度を超えて前記逃がし通路内の圧力が前記第１圧力より高い第２圧力を超えると、前記逃がし通路を大気に開放する大気開放弁が設けられていることを特徴とするすべり案内装置。
3. 請求項１または２において、前記可動体の送り速度を制御する数値制御装置を備え、前記各電磁弁は、前記数値制御装置によって指令される前記可動体の送り速度の増大に応じて開口されることを特徴とするすべり案内装置。
4. 請求項１または２において、前記可動体の送り速度を検出する速度検出装置を備え、前記各電磁弁は、前記速度検出装置によって検出された前記可動体の送り速度の増大に応じて開口されることを特徴とするすべり案内装置。
5. 請求項１または２において、前記可動体の傾きを検出する傾き検出装置を備え、前記各電磁弁は、前記傾き検出装置によって検出された前記可動体の傾きの増加に応じて開口されることを特徴とするすべり案内装置。
6. 請求項１または２に記載のすべり案内装置であって、工具と工作物とを相対移動させて工作物を切削加工する工作機械に使用されるすべり案内装置において、
   前記可動体は前記工具および前記工作物の一方を保持するものであり、
   前記可動体の送り速度を制御する数値制御装置を備え、
   前記数値制御装置は、前記可動体の送りモードとして、前記可動体を切削加工に適した切削送り速度で移動させる切削送りモードと、前記可動体を切削加工することなく所定位置に早送り速度で移動させる早送りモードとを備え、
   前記各電磁弁は、前記数値制御装置によって指令される前記可動体の送りモードが、切削送りモードであるとき閉状態にされ、早送りモードであるとき開状態にされることを特徴とするすべり案内装置。
7. 基台上に案内面が形成され、前記案内面と対向する可動体の面に樹脂材料で形成されたすべり薄板が長手方向に貼付され、前記すべり薄板下面に形成されたスライド面が潤滑油を介在して前記案内面上で前記長手方向に摺動することにより可動体が案内されるすべり案内装置において、
   前記スライド面の幅方向の両端の手前まで幅方向に延在する第１、第２逃がし溝が、前記スライド面の長手方向の一方側部及び他方側部に刻設され、
   前記第１、第２逃がし溝に２個ずつ開口する逃がし穴が前記可動体に穿設され、
   前記第１逃がし溝に開口する２個の逃がし穴の一方と、前記第２逃がし溝に開口する２個の逃がし穴の一方とが、前記第１逃がし溝内の圧力が第１圧力を超えると開状態となる第１弁を介在された第１通路で連通され、
   前記第１逃がし溝に開口する２個の逃がし穴の他方と、前記第２逃がし溝に開口する２個の逃がし穴の他方とが、前記第２逃がし溝内の圧力が第２圧力を超えると開状態となる第２弁を介在された第２通路で連通されていることを特徴とするすべり案内装置。
8. 請求項７において、前記第１通路には、当該第１通路を大気に開放する第１大気開放弁が、前記第２通路には、当該第２通路を大気に開放する第２大気開放弁が設けられていることを特徴とするすべり案内装置。

Images