ガイド装置及び研削装置並びにそれを用いた希土類金属磁石の加工方法
【課題】蛇腹内への粉塵の侵入をより低減することのできるガイド装置を提供する。
【解決手段】直線状に延設されたガイドバー１１と、ガイドに沿って往復移動する滑り軸受け１６、１７と、滑り軸受け１６、１７の移動方向一端側に配置されてガイドバー１１を覆い、滑り軸受け１６、１７の往復移動に伴って伸縮する第１の蛇腹１４、第２の蛇腹１５と、第１の蛇腹１４の内部と第２の蛇腹１５の内部とを連通する第２流路１１ｂ、第４流路１２ａ、分岐管２４、分岐管２５、第５流路１３ａ及び第３流路１１ｃとからなるガス連通路と、ガス連通路を構成する分岐管２４、分岐管２５に対して大気圧を超える圧力を付与するガス供給源２７を備えるガイド装置１０。
【解決手段】直線状に延設されたガイドバー１１と、ガイドに沿って往復移動する滑り軸受け１６、１７と、滑り軸受け１６、１７の移動方向一端側に配置されてガイドバー１１を覆い、滑り軸受け１６、１７の往復移動に伴って伸縮する第１の蛇腹１４、第２の蛇腹１５と、第１の蛇腹１４の内部と第２の蛇腹１５の内部とを連通する第２流路１１ｂ、第４流路１２ａ、分岐管２４、分岐管２５、第５流路１３ａ及び第３流路１１ｃとからなるガス連通路と、ガス連通路を構成する分岐管２４、分岐管２５に対して大気圧を超える圧力を付与するガス供給源２７を備えるガイド装置１０。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械の駆動部分を構成するガイド装置に関し、工作機械から出される粉塵、特に数ミクロンの微小な粉塵の付着を防止するガイド装置及び研削装置並びにそれを用いた希土類金属磁石の加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
研削装置は、一般的に、ベースに配設されたガイドに沿って往復移動するテーブルを備えており、このテーブルに被削材を固定し、テーブルを移動させつつ、回転する砥石で被削材を研削する。この研削に伴って切粉や砥石屑等（以下、粉塵と総称する）が発生する。この粉塵がガイドに付着すると、テーブルのスムーズな往復移動を妨げ、研削の精度を劣化させる原因にもなる。そこで、ガイドの両端部周囲を伸縮自在な一対の蛇腹で各々カバーすることが行われていた。
ところが、テーブルの移動に伴って蛇腹が伸縮するため、蛇腹がふいごとしての機能を持つことになり、伸びる側の蛇腹内の気圧が下がるために、微小な隙間から空気が流入する。この外部から流入する空気とともに粉塵が蛇腹内に侵入し、ガイドに付着することになる。
【０００３】
このような問題点を解消するために、特許文献１及び特許文献２は、蛇腹内を正圧とすることを提案している。しかるに、例えば、上記テーブルが往復移動する場合、左右の蛇腹内では交互に加圧、減圧が繰り返されるので、粉塵を引き込みやすい。したがって、単に蛇腹内を正圧にしただけでは粉塵の侵入を充分に阻止することができない。蛇腹の膨張時、減圧されて粉塵を引き込んでしまう。蛇腹内の圧力を高めるとテーブル等の往復動の動作を妨げる虞がある。
【０００４】
また、特許文献３は、図４に示す工作機械を提案している。この工作機械は、ガイドレール１１３に沿って往復移動するテーブル１１４の両端に、伸縮自在な蛇腹１１８、１１９が取付けられている。支持具１１５で支持された被削材１１６を砥石１１７で研削するために、テーブル１１４が往復移動すると、例えば蛇腹１１８内の気圧が上昇し、蛇腹１１９内の気圧が降下しようとするが、ベース１１２に形成された空気流通路１２０が、蛇腹１１８、１１９内の空気を流通させるので、その気圧が均等化される。よって、蛇腹１１９に、外部から粉塵を含んだ空気が侵入しない、と特許文献３は述べている。ところが、特許文献３の提案においても、テーブル１１４の移動速度が速くなると粉塵の侵入を十分に阻止することが難しくなる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−９４２８４号公報
【特許文献２】特開平１１−３４７９４８号公報
【特許文献３】特開２００２−１２６９７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、以上のような技術的課題に基づいてなされたもので、テーブル、その他の移動体の移動速度が速くなっても、蛇腹内への粉塵の侵入を低減することのできるガイド装置を提供することを目的とする。また本発明は、そのようなガイド装置を備えた研削装置、さらにこの研削装置を用いた希土類金属磁石の加工方法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】
特許文献２には、２つの蛇腹を連通させ、２つの蛇腹のうちの一方の蛇腹に対してガスを供給して２つの蛇腹内を正圧にすることが開示されているが、本発明者等の検討によれば前述したように粉塵の侵入を十分に阻止することができない。これに対して、２つの蛇腹の両方に対して大気圧以上の圧力を付与することとしたところ、粉塵の侵入を著しく低減できることを知見した。本発明のガイド装置は以上の知見に基づくものであり、直線状に延設されたガイドと、ガイドに沿って往復移動する移動体と、移動体の移動方向一端側に配置されてガイドを覆い、移動体の往復移動に伴って伸縮する第１の蛇腹と、移動体の移動方向他端側に配置されてガイドを覆い、移動体の往復移動に伴って伸縮する第２の蛇腹と、第１の蛇腹の内部と第２の蛇腹の内部とを連通するガス連通路と、
第１の蛇腹の内部に対して大気圧を超える圧力を付与する第１の圧力付与経路と、第２の蛇腹の内部に対して大気圧を超える圧力を付与する第２の圧力付与経路とを備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明のガイド装置において、第１の圧力付与経路及び第２の圧力付与経路を繋げることによって、ガス連通路を構成することができ、そうすることにより粉塵の侵入防止効果をより向上することができる。またこれによれば、配管等により、別途ガス連通路を作製する必要がない。
本発明は、種々の形態のガイド、移動体について適用することができるが、ガイドを棒状のものとする場合に、その長手方向に延設され、かつガス連通路を構成する中空孔を備え、第１の圧力付与経路及び第２の圧力付与経路からの大気圧を超える圧力を、この中空孔を介して第１の蛇腹及び第２の蛇腹に対して付与する形態とすることができる。ここで、ガス連通路の数は、１つに限定されない。上記のように、第１の圧力付与経路及び第２の圧力付与経路を繋げることによってガス連通路を構成し、さらにガイドに中空孔を設けてガス連通路を設けることもできる。
また本発明において、ガス供給源と、ガス供給源から供給されたガスの圧力を減圧して第１の圧力付与経路及び第２の圧力付与経路に供給する減圧弁を含むことが好ましい。ガスを減圧弁により定圧化することにより、ガスの圧力変動を抑制するのに効果的である。
【０００９】
本発明のガイド装置において、ガイドは摺動面を有し、移動体は、摺動面を摺動しながらガイドに沿って往復移動する形態とすることができる。そしてこの場合、移動体とともにガイドに沿って往復移動し、かつガイドの摺動面を拭浄する拭浄手段を移動体の移動方向の両側に備えることが好ましい。
さらに、ガイドの摺動面に付着した粉塵を掻き取る掻取手段を、移動体に対して拭浄手段の外側に併設することが好ましい。
本発明のガイド装置は、第１の蛇腹、第２の蛇腹の内部に、粉塵が侵入することを防止するものであるが、粉塵の侵入を完全に阻止できない場合もある。侵入した粉塵がガイドの摺動面に付着し、摺動面と移動体との間に「カジリ」が発生することを防止するために、拭浄手段と掻取手段を設けることが好ましいのである。従来、金属加工等に掻取手段は用いられることがある。しかしこの場合、加工によって発生するものは、数百ミクロンから数ミリに及ぶような大きなサイズを有しており、粉塵とは呼べないほど大きなものである。多量の粉塵、特に数ミクロンサイズの微小な大きさの粉塵が発生する工作機械では掻取手段や拭浄手段は用いられてこなかった。カジリ防止には効果があるが、反面、拭浄手段と掻取手段による負荷抵抗を大きくしなければならず、移動体のスムーズな動きを妨げてしまう危険性があるためである。特に拭浄手段に付着した粉塵の量が多くなると、負荷抵抗は徐々に増加していく。そのため拭浄手段を頻繁に交換しなければならず、実用的ではなかったためと解される。本発明では蛇腹内に侵入する粉塵の量を著しく減らすことができたため、初めて実用レベルで拭浄手段と掻取手段が有効に活用でき、カジリを防止することが可能となった。
【発明の効果】
【００１０】
第１の蛇腹の内部に対して大気圧を超える圧力を付与する第１の圧力付与経路と、第２の蛇腹の内部に対して大気圧を超える圧力を付与する第２の圧力付与経路を設ける本発明によれば、移動体の移動速度が速くなっても、蛇腹内への粉塵の侵入をより低減することのできるガイド装置を提供することができる。さらに、拭浄手段と掻取手段を設けることにより、粉塵の侵入を完全に阻止できない場合であっても、侵入した粉塵により、ガイドの摺動面と移動体との間にカジリが発生することを防止し又はカジリ発生までの期間を長くすることができる。
また、本発明の研削装置は、以上のガイド装置を備えているため、研削加工中にガイドの摺動面と移動体との間のカジリ発生を著しく低減できる。したがって、研削加工の効率を向上することができる。
さらにまた、本発明の希土類金属磁石の加工方法によれば、以上のガイド装置を備えた研削装置を用いて行うため、希土類金属磁石の製造工程における研削加工の効率を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
図１は本発明のガイド装置を適用した研削装置１の構成概略を示す正面図である。
研削装置１は、図示しない駆動モータにより、鉛直方向に往復移動するテーブル２を備えている。テーブル２上には、被削材ＧＢをクランプするためのクランパ３、４を備えている。また、研削装置１は、被削材ＧＢを研削するための回転砥石ＧＷを備えている。研削装置１は、テーブル２が往復移動する過程で、クランパ３、４にクランプされた被削材ＧＢを回転砥石ＧＷで研削するものである。
【００１２】
研削装置１は、ガイド装置１０を備えている。
ガイド装置１０は、テーブル２の往復移動の精度を確保するガイドバー１１を備えている。ガイドバー１１は円筒状をなしており、その両端部には、第１の蛇腹１４内に一端が開口する第２流路１１ｂ及び第２の蛇腹１５内に一端が開口する第３流路１１ｃが形成されている。ガイドバー１１の両端には、ヘッド１２、１３が取付けられている。ヘッド１２には、一端が第２流路１１ｂの他端に連通し、他端が後述する分岐管２４と連通する第４流路１２ａが形成されている。また、ヘッド１３には、一端が第３流路１１ｃの他端に連通し、他端が分岐管２５と連通する第５流路１３ａが形成されている。
【００１３】
ガイドバー１１の外周には所定の間隔を隔てて、本発明の移動体としての滑り軸受け１６、１７が配設されている。この滑り軸受け１６、１７は管状の連結部材２２を介して一体化されている。ガイドバー１１の外周には、拭浄手段であるフェルト１８、１９が所定の間隔を隔てて配設されている。フェルト１８は滑り軸受け１６に、また、フェルト１９は滑り軸受け１７に併設されている。ガイドバー１１の外周には、また、掻取手段であるスクレーパ２０、２１が所定の間隔を隔てて配設されている。スクレーパ２０はフェルト１８に、また、スクレーパ１９はフェルト２１に併設されており、滑り軸受け１６、１７に対して、フェルト１８、１９の外側に位置する。
【００１４】
連結部材２２は、連結部材５を介してテーブル２と接続されている。したがって、テーブル２が図示しないアクチュエータにより往復移動するのに伴って、滑り軸受け１６、１７は、ガイドバー１１の外周面を摺動する。換言すれば、テーブル２は、滑り軸受け１６、１７がガイドバー１１を摺動しながら往復移動することにより、その往復移動の精度が確保される。
【００１５】
ヘッド１２には第１の蛇腹１４の一端が取付けられている。第１の蛇腹１４は、ヘッド１２とスクレーパ２０との間において、ガイドバー１１の外周面に粉塵が付着するのを防止するものであり、第１の蛇腹１４の他端はフェルト１８の外周に取付けられている。ただし、この取付け位置は、ガイドバー１１を覆うことができる限り任意である。
同様に、ヘッド１３には第２の蛇腹１５の一端が取付けられている。第２の蛇腹１５は、ヘッド１３とスクレーパ２１との間において、ガイドバー１１の外周面に粉塵が付着するのを防止するものであり、第２の蛇腹１５の他端はフェルト１９の外周に取付けられている。
【００１６】
研削装置１は、ガス供給源２７を設けており、このガス供給原２７はガス流通配管２３に向けてガスを供給する。被削材ＧＢが希土類金属磁石のような酸化性の高い材料の場合は非酸化ガス、例えば窒素ガスを用いることが好ましい。ガス流通配管２３上には減圧弁２６が配置されており、ガス供給原２７から供給される窒素ガスの圧力を低減し、減圧弁２６から先のガス流通配管２３に対して定圧のガスを供給することができる。例えば、供給される窒素ガスの圧力ＰＮは、１〜１０ｋＰａ程度すればよい。
ガス供給配管２３は、２つの分岐管２４、２５に分岐されている。一方の分岐管２４は、ヘッド１２に接続されており、分岐管２４の中空部とヘッド１２の第４流路１２ａが連通している。また、分岐管２５は、ヘッド１３に接続されており、分岐管２５の中空部とヘッド１３の第５流路１３ａと連通している。したがって、第１の蛇腹１４及び第２の蛇腹１５は、分岐管２４及び分岐管２５を介して連通している。このような構造とすることにより第１の蛇腹１４及び第２の蛇腹１５の各々に加圧することができるので、たとえ第１の蛇腹１４及び第２の蛇腹１５の一方の蛇腹が減圧状態になっても、その内部は負圧にならず外部からの粉塵の侵入を阻止することができる。また、第１の蛇腹１４及び第２の蛇腹１５の一方の蛇腹が急激に膨張することによりその内部が負圧になった場合は、他方の蛇腹はその分強く正圧となっているので、定圧に戻すためのガス移動が、外部すなわち大気圧以上に強く起こり、やはり外部からの粉塵を侵入させにくくする。
【００１７】
ガイド装置１０は以上のような構成を有しており、第１の蛇腹１４の内部、第２の蛇腹１５の内部、第２流路１１ｂ、第３流路１１ｃ、第４流路１２ａ、第５流路１３ａ、分岐管２４及び分岐管２５の内部は、実質的に閉じた系を構成し、この系には大気圧ＰＡ＋窒素ガス圧ＰＮの圧力が付与されている。
【００１８】
次に、研削装置１、特にガイド装置１０の部分の動作について説明する。
図示しないアクチュエータがテーブル２をガイドバー１１に沿って往復移動させる。この往復移動に伴い、被削材ＧＢも往復直線移動する。回転砥石ＧＷが被削材ＧＢに対して相対的に移動し、被削材ＧＢの表面を研削する。
【００１９】
第１の蛇腹１４及び第２の蛇腹１５は、テーブル２の往復移動に追従して伸縮する。その際、第１の蛇腹１４及び第２の蛇腹１５は、ガイドバー１１の表面を外部から隔離し、研削で発生する粉塵がガイドバー１１の表面に付着することを防止する。
テーブル２が図１の状態から上方に移動したとする。そうすると、第１の蛇腹１４内の空間の容積が減少し、一方、第２の蛇腹１５内の空間の容積は増加する。これに伴い、第１の蛇腹１４内の空間の圧力は上昇し、第２の蛇腹１５内の空間の圧力は降下しようとする。ところが、第２の蛇腹１５の内部へは分岐管２５を介して窒素ガス圧ＰＮによる圧力付与を行っている。したがって、第２の蛇腹１５内の空間の圧力降下が付与圧力以内の圧力降下であれば、第２の蛇腹１５内は正圧すなわち大気圧以上の圧力を維持でき、外部からのガス流入及び粉塵の流入を防止できる。しかも、第１の蛇腹１４の内部と第２の蛇腹１５の内部は、第２流路１１ｂ、第４流路１２ａ、分岐管２４、分岐管２５、第５流路１３ａ及び第３流路１１ｃからなるガス連通路（第１のガス連通路）を介して連通している。そのために、第１の蛇腹１４の内部の気体が、第１のガス連通路を通じて、第２の蛇腹１５の内部に流入しようとする。したがって、第２の蛇腹１５内で付与圧力以上の圧力降下がおきたとしても、第１の蛇腹１４内ではその分だけ圧力上昇が起きているので、外部すなわち大気圧以上に第１の蛇腹１４から第２の蛇腹１５に向けてガス移動が起き、やはり第２の蛇腹１５内への外部からの粉塵の侵入を防止できる。また、第１の蛇腹１４及び第２の蛇腹１５が連通しているため、第１の蛇腹１４内の空間の圧力上昇、及び第２の蛇腹１５内の空間の圧力降下が抑制され、付与圧力以上の圧力降下がおきにくい構造となっている。
【００２０】
逆に、テーブル２が図１の下方に移動したとする。そうすると、第１の蛇腹１４内の空間の容積が増加し、一方、第２の蛇腹１５内の空間の容積は減少する。これに伴い、第１の蛇腹１４内の空間の圧力は降下し、第２の蛇腹１５内の空間の圧力は上昇しようとする。ところが、第１の蛇腹１４の内部へは分岐管２５を介して窒素ガス圧ＰＮによる圧力付与を行っている。しかも、第１の蛇腹１４の内部と第２の蛇腹１５の内部は、第１のガス連通路を介して連通している。そのために、第２の蛇腹１５の内部の気体が、第１のガス連通路を通じて、第１の蛇腹１４の内部に流入しようとする。したがって、第１の蛇腹１４内で付与圧力以上の圧力降下がおきたとしても、第２の蛇腹１５内ではその分だけ圧力上昇が起きているので、外部すなわち大気圧以上に第２の蛇腹１５から第１の蛇腹１４に向けてガス移動が起き、やはり第１の蛇腹１４内への外部からの粉塵の侵入を防止できる。また、第１の蛇腹１４及び第２の蛇腹１５が連通しているため、第１の蛇腹１４内の空間の圧力降下、及び第２の蛇腹１５内の空間の圧力上昇が抑制され、付与圧力以上の圧力降下がおきにくい構造となっている。
【００２１】
テーブル２の移動速度が遅い場合には、第１の蛇腹１４及び第２の蛇腹１５の２つのうちの一方の蛇腹に対してガス圧を付与しても第１の蛇腹１４及び第２の蛇腹１５内部への粉塵の侵入を阻止することができる。しかし、テーブル２の移動速度が例えば１５０ｍｍ／ｓｅｃと速い場合には、第１の蛇腹１４内の空間の圧力及び第２の蛇腹１５内の空間の圧力変動抑制には不十分である。
【００２２】
そこでガイド装置１０、第１の蛇腹１４及び第２の蛇腹１５の各々に対して圧力を付与できる構成とすることにより、第１の蛇腹１４及び第２の蛇腹１５内部の圧力変動を抑制し、粉塵の侵入を十分に阻止することができる。この場合、テーブル２が図１の状態から上方に移動したとする。そうすると、分岐管２５に存在していたガスが、ヘッド１３の第５流路１３ａ及び第３流路１１ｃを介して第２の蛇腹１５内の空間に流入することができる。このとき、分岐管２４に存在していたガスは第１の蛇腹１４の空間の容積が減少することに伴って、分岐管２５の方に移動する。このような構造とすることにより、第１の蛇腹１４及び第２の蛇腹１５の各々に加圧することができるので、たとえ一方の蛇腹が減圧状態になっても、外部からの粉塵の侵入を阻止することができる。
【００２３】
以上のように、分岐管２４及び分岐管２５を第１の蛇腹１４及び第２の蛇腹１５の間のガス連通路とし、かつ両方の蛇腹に加圧し、大気圧Ｐaを超える圧力にしておくことにより、テーブル２の移動速度が速い場合であっても、第１の蛇腹１４内から第２の蛇腹１５内へのガスの移動、または第２の蛇腹１５内から第１の蛇腹１４内への窒素ガスの移動を迅速に行うことができる。さらに、減圧弁２６を介してガス供給原２７から当該系内に大気圧Ｐaを超える圧力が付与されているために、テーブル２の移動に伴って第１の蛇腹１４内部及び第２の蛇腹１５内部が負圧になることを防止している。
【００２４】
研削装置１は、以上のようにして第１の蛇腹１４内部及び第２の蛇腹１５内部への粉塵の侵入を阻止しているが、侵入を完全になくすことは容易ではない。ガイド装置１０の使用期間が長期に亘る場合にはなおさらである。そこで、やむなく侵入した粉塵がガイドバー１１の摺動面に付着した場合でも、それを除去すべく設けたのがスクレーパ２０、２１である。スクレーパ２０、２１は、第１の蛇腹１４内部及び第２の蛇腹１５内部へ侵入し、かつガイドバー１１の外周面に付着した粉塵を、テーブル２の往復移動に伴って、掻き取ることができる。ただし、スクレーパ２０、２１は、その内周面がガイドバー１１に対して若干の隙間を空けて、あるいは、軽く接触して配設されている。強く接触すると掻き取り効果は大きくなるが、反面、接触抵抗が大きくなり、スムーズな動作を妨げてしまう。スムーズな動作を妨げない程度の力による接触が好ましい。そのため、スクレーパ２０、２１の弾性変形や機械的精度未満のサイズの粉塵を掻き取ることはできず、スクレーパ２１を通過してしまうことも想定される。このような微小な粉塵が滑り軸受け１６、１７に到達するのを阻止するために、ガイド装置１０は、フェルト１８、１９を配設している。フェルト１８、１９はガイドバー１１の外周面に接触しており、微小な粉塵を拭浄して滑り軸受け１６、１７に到達するのを阻止することができる。なお、スクレーパ２０、２１としてはニトリルゴム等のゴム材、ステンレス等の金属材料が例示される。また、粉塵の拭浄を行うものとしては、フェルト以外に発泡ポリウレタン等を用いることができる。
【００２５】
研削装置１は、種々の被削材ＧＢに対して適用することができるが、例えば、金属粉末、セラミックス粉末を加圧成形した成形体の研削に用いることが有効である。成形体は強度が低いため、金属粉末、セラミックス粉末を焼結した焼結体に比べて加工速度を速くすることができる。この加工速度を速くする場合、テーブル２の移動速度を速くするためである。ただし、本発明によるガイド装置１０は、研削に限らず、種々の工作機械、その他の機械一般に使用できることは当業者であれば容易に理解することができよう。
【００２６】
図２に、ガイド装置１０の好ましい形態を示している。
図２のガイド装置１０は、ガイドバー１１の内部に長手方向に貫通する第１流路１１ａが形成されており、ガイドバー１１の両端部の第２流路１１ｂ及び第３流路１１ｃが第１流路１１ａとガイドバー１１の外部とを連通している。
ガイド装置１０は以上のような構成を有しており、第１の蛇腹１４の内部、第２の蛇腹１５の内部、第１流路１１ａ、第２流路１１ｂ、第３流路１１ｃ、第４流路１２ａ、第５流路１３ａ、分岐管２４及び分岐管２５の内部は、実質的に閉じた系を構成し、この系には大気圧ＰＡ＋窒素ガス圧ＰＮの圧力が付与されている。
【００２７】
テーブル２が図２の状態から上方に移動したとする。そうすると、第１の蛇腹１４内の空間の容積が減少し、一方、第２の蛇腹１５内の空間の容積は増加する。これに伴い、第１の蛇腹１４内の空間の圧力は上昇し、第２の蛇腹１５内の空間の圧力は降下しようとする。ところが、第１の蛇腹１４の内部と第２の蛇腹１５の内部は、第１流路１１ａ、第２流路１１ｂ及び第３流路１１ｃからなるガス連通路（第２のガス連通路）をも介して連通している。そのために、第１の蛇腹１４の内部の気体が、前述した第１のガス連通路に加えてこの第２の連通路を通じて、第２の蛇腹１５の内部に流入する。したがって、第１の蛇腹１４内の空間の圧力上昇、及び第２の蛇腹１５内の空間の圧力降下をより抑制することができ、付与圧力以上の圧力降下をより発生しにくくしている。そのため外部からの粉塵の侵入を更に防止することができる。
【００２８】
逆に、テーブル２が図２の下方に移動したとする。そうすると、第１の蛇腹１４内の空間の容積が増加し、一方、第２の蛇腹１５内の空間の容積は減少する。これに伴い、第１の蛇腹１４内の空間の圧力は降下し、第２の蛇腹１５内の空間の圧力は上昇しようとする。ところが、第１の蛇腹１４の内部と第２の蛇腹の内部は、第２のガス連通路をも介して連通している。そのために、第２の蛇腹１５の内部の気体が、前述した第１のガス連通路に加えて第２のガス連通路を通じて、第１の蛇腹１４の内部に流入する。したがって、第１の蛇腹１４内の空間の圧力降下、及び第２の蛇腹１５内の空間の圧力上昇がより抑制することができ、付与圧力以上の圧力降下をより発生しにくくしている。そのため外部からの粉塵の侵入を更に防止することができる。
【００２９】
図２に示すガイド装置は、第１のガス連通路及び第２のガス連通路を備えている。したがって、第１の蛇腹１４内から第２の蛇腹１５内へ、またはその逆に移動することのできるガスの量が多くなり、第１の蛇腹１４内から第２の蛇腹１５内の圧力変動抑制効果が増すという効果を奏する。
【００３０】
研削装置１は、第１の蛇腹１４内部及び第２の蛇腹１５内部を連通するガス連通路をガイドバー１１内に形成しているが、本発明はこの形態に限定されない。
例えば、図３に示す研削装置３０のように、連通管２８をガイドバー１１、第１の蛇腹１４及び第２の蛇腹１５の外部に設けることもできる。この場合、ガイドバー１１の一端側の内部に第６流路１１ｄを形成する。この第６流路１１ｄは、ガイドバー１１の一方端に開口するとともに、ガイドバー１１の対向する側面に開口している。そしてヘッド１２の内部には、第７流路１２ｂがＴ字状に形成されており、第７流路１２ｂの一端は分岐管２４に連通し、他端は連通管２８の一端に連通している。
また、ガイドバー１１の他端側の内部に第８流路１１ｅを形成する。この第８流路１１ｅは、ガイドバー１１の一方端に開口するとともに、ガイドバー１１の対向する側面に開口している。そしてヘッド１３の内部には、第９流路１３ｂがＴ字状に形成されており、第９流路１３ｂの一端は分岐管２５に連通し、他端は連通管２８の他端に連通している。
研削装置３０において、研削装置１と同様の部分には図１と同様の符号を付している。
研削装置３０においても、研削装置１と同様に、テーブル２の移動に伴う第１の蛇腹１４及び第２の蛇腹１５の内部の圧力変動を抑制することができる。
【００３１】
また、研削装置１、３０は、ガイドバー１１が、テーブル２の移動をガイドするものであるが、本発明はこの形態に限定されない。例えば、特許文献３に開示された研削装置のように、ガイドレール１１３に沿って往復移動するテーブル１１４を備えた装置について適用することができる。この場合、蛇腹１１８、１１９の内部に大気圧超のガス圧を付与すればよい。
【実施例】
【００３２】
以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説明する。
３２ｗｔ％Ｎｄ−０．５ｗｔ％Ｃｏ−１ｗｔ％Ｂ−残部Ｆｅの組成の合金をストリップキャスト法で作製し、水素吸排出により粗粉化させた後、ジェットミルで窒素ガスを用いて粉砕して平均粒径４μｍの原料合金粉を得た。
この原料合金粉を、１．５Ｔの磁場中で１００ＭＰａの圧力で成形して成形体を得た。成形体の寸法は、４５×２０×５０ｍｍである。また、固定クランパ３及び可動クランパ４の長さは各１５０ｍｍ、断面は４５×１０ｍｍである。
【００３３】
得られた成形体を被削材ＧＢとして、フェルト１８、１９、スクレーパ２０、２１を設けていない以外は図１に示す研削装置１を用いて研削を行ない（実施例Ａ）、４５×１５×５０ｍｍの板状形状に研削した。研削は１パスとし、切り込み量は５ｍｍとした。回転砥石ＧＷとしてダイヤモンド（６０メッシュ）砥粒電着砥石を用い、下記に示す条件で研削加工を行った。また、フェルト１８、１９、スクレーパ２０、２１を設けていない以外は図２に示す研削装置１（実施例Ｂ）、実施例Ｂに対してフェルト１８、１９を設けた研削装置１（実施例Ｃ）、実施例Ｂに対してフェルト１８、１９、スクレーパ２０、２１を設けた研削装置１（実施例Ｄ）、を用いて、上記と同様の研削加工を行った。さらに比較として、図１の研削装置１において、第１流路１１ａ、第２流路１１ｂ及び第３流路１１ｃを介した第１の蛇腹１４内部及び第２の蛇腹１５内部の気体の移動のみを行うようにしたガイド装置を設け（比較例ａ）、また、図１の研削装置１において、第１の蛇腹１４にのみガス圧を付与できるようにしたガイド装置を設け（比較例ｂ）、実施例と同様に研削を行った。実施例Ａ〜実施例Ｄ、比較例ａ〜ｂについて、滑り軸受け１６、１７に、粉塵によるかじりが発生するまでの研削回数を確認した。その結果を下記する。
【００３４】
研削条件：砥石周速度；６００ｍ／ｍｉｎ、成形体送り速度；１５ｍｍ／ｓｅｃ
実施例Ａ：５０，０００回にてカジリ発生
実施例Ｂ：５６，０００回にてカジリ発生
実施例Ｃ：６０，０００回にてカジリ発生
実施例Ｄ：２４０，０００回にてカジリ発生
比較例ａ：１２，０００回にてカジリ発生
比較例ｂ：２０，０００回にてカジリ発生
以上の結果から、２つの蛇腹を連通しただけの構造、あるいは１つの蛇腹にだけガス圧を付与する構造に対して、２つの蛇腹を連通し、かつ２つの蛇腹の両者にガス圧を付与する構造とすることにより、カジリ発生までの研削回数を３〜５倍とすることができることが判明した。これは粉塵の侵入を著しく抑制できたためである。また、フェルト１８、１９やスクレーパ２０、２１を取付けることで、カジリ発生防止に効果があることが判明した。特にフェルト１８、１９とスクレーパ２０、２１を両方取付けた場合（実施例Ｄ）は、フェルト１８、１９のみを取付けた場合（実施例Ｃ）に比べ、カジリ発生までの研削回数を４倍と著しく伸ばすことができ、これは単に２つを取付けて得られる効果の予想をはるかに越える良好な結果であった。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明を適用した研削装置の正面図である。
【図２】本発明を適用した他の研削装置の正面図である。
【図３】本発明を適用した他の研削装置の正面図である。
【図４】特許文献３に開示された研削装置の正面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１…研削装置、２…テーブル、３，４…クランパ、５…連結部材、
１０…ガイド装置、１１…ガイドバー、１１ａ…第１流路、１１ｂ…第２流路、１１ｃ…第３流路、１１ｄ…第６流路、１１ｅ…第８流路、１２、１３…ヘッド、１２ａ…第４流路、１２ｂ…第７流路、１３ａ…第５流路、１３ｂ…第９流路、１４…第１の蛇腹、１５…第２の蛇腹、１６、１７…滑り軸受け、１８、１９…フェルト、２０、２１…スクレーパ、２２…連結部材、２３…ガス流通配管、２４、２５…分岐管、２６…減圧弁、２７…ガス供給源、２８…連通管
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械の駆動部分を構成するガイド装置に関し、工作機械から出される粉塵、特に数ミクロンの微小な粉塵の付着を防止するガイド装置及び研削装置並びにそれを用いた希土類金属磁石の加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
研削装置は、一般的に、ベースに配設されたガイドに沿って往復移動するテーブルを備えており、このテーブルに被削材を固定し、テーブルを移動させつつ、回転する砥石で被削材を研削する。この研削に伴って切粉や砥石屑等（以下、粉塵と総称する）が発生する。この粉塵がガイドに付着すると、テーブルのスムーズな往復移動を妨げ、研削の精度を劣化させる原因にもなる。そこで、ガイドの両端部周囲を伸縮自在な一対の蛇腹で各々カバーすることが行われていた。
ところが、テーブルの移動に伴って蛇腹が伸縮するため、蛇腹がふいごとしての機能を持つことになり、伸びる側の蛇腹内の気圧が下がるために、微小な隙間から空気が流入する。この外部から流入する空気とともに粉塵が蛇腹内に侵入し、ガイドに付着することになる。
【０００３】
このような問題点を解消するために、特許文献１及び特許文献２は、蛇腹内を正圧とすることを提案している。しかるに、例えば、上記テーブルが往復移動する場合、左右の蛇腹内では交互に加圧、減圧が繰り返されるので、粉塵を引き込みやすい。したがって、単に蛇腹内を正圧にしただけでは粉塵の侵入を充分に阻止することができない。蛇腹の膨張時、減圧されて粉塵を引き込んでしまう。蛇腹内の圧力を高めるとテーブル等の往復動の動作を妨げる虞がある。
【０００４】
また、特許文献３は、図４に示す工作機械を提案している。この工作機械は、ガイドレール１１３に沿って往復移動するテーブル１１４の両端に、伸縮自在な蛇腹１１８、１１９が取付けられている。支持具１１５で支持された被削材１１６を砥石１１７で研削するために、テーブル１１４が往復移動すると、例えば蛇腹１１８内の気圧が上昇し、蛇腹１１９内の気圧が降下しようとするが、ベース１１２に形成された空気流通路１２０が、蛇腹１１８、１１９内の空気を流通させるので、その気圧が均等化される。よって、蛇腹１１９に、外部から粉塵を含んだ空気が侵入しない、と特許文献３は述べている。ところが、特許文献３の提案においても、テーブル１１４の移動速度が速くなると粉塵の侵入を十分に阻止することが難しくなる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−９４２８４号公報
【特許文献２】特開平１１−３４７９４８号公報
【特許文献３】特開２００２−１２６９７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、以上のような技術的課題に基づいてなされたもので、テーブル、その他の移動体の移動速度が速くなっても、蛇腹内への粉塵の侵入を低減することのできるガイド装置を提供することを目的とする。また本発明は、そのようなガイド装置を備えた研削装置、さらにこの研削装置を用いた希土類金属磁石の加工方法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】
特許文献２には、２つの蛇腹を連通させ、２つの蛇腹のうちの一方の蛇腹に対してガスを供給して２つの蛇腹内を正圧にすることが開示されているが、本発明者等の検討によれば前述したように粉塵の侵入を十分に阻止することができない。これに対して、２つの蛇腹の両方に対して大気圧以上の圧力を付与することとしたところ、粉塵の侵入を著しく低減できることを知見した。本発明のガイド装置は以上の知見に基づくものであり、直線状に延設されたガイドと、ガイドに沿って往復移動する移動体と、移動体の移動方向一端側に配置されてガイドを覆い、移動体の往復移動に伴って伸縮する第１の蛇腹と、移動体の移動方向他端側に配置されてガイドを覆い、移動体の往復移動に伴って伸縮する第２の蛇腹と、第１の蛇腹の内部と第２の蛇腹の内部とを連通するガス連通路と、
第１の蛇腹の内部に対して大気圧を超える圧力を付与する第１の圧力付与経路と、第２の蛇腹の内部に対して大気圧を超える圧力を付与する第２の圧力付与経路とを備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明のガイド装置において、第１の圧力付与経路及び第２の圧力付与経路を繋げることによって、ガス連通路を構成することができ、そうすることにより粉塵の侵入防止効果をより向上することができる。またこれによれば、配管等により、別途ガス連通路を作製する必要がない。
本発明は、種々の形態のガイド、移動体について適用することができるが、ガイドを棒状のものとする場合に、その長手方向に延設され、かつガス連通路を構成する中空孔を備え、第１の圧力付与経路及び第２の圧力付与経路からの大気圧を超える圧力を、この中空孔を介して第１の蛇腹及び第２の蛇腹に対して付与する形態とすることができる。ここで、ガス連通路の数は、１つに限定されない。上記のように、第１の圧力付与経路及び第２の圧力付与経路を繋げることによってガス連通路を構成し、さらにガイドに中空孔を設けてガス連通路を設けることもできる。
また本発明において、ガス供給源と、ガス供給源から供給されたガスの圧力を減圧して第１の圧力付与経路及び第２の圧力付与経路に供給する減圧弁を含むことが好ましい。ガスを減圧弁により定圧化することにより、ガスの圧力変動を抑制するのに効果的である。
【０００９】
本発明のガイド装置において、ガイドは摺動面を有し、移動体は、摺動面を摺動しながらガイドに沿って往復移動する形態とすることができる。そしてこの場合、移動体とともにガイドに沿って往復移動し、かつガイドの摺動面を拭浄する拭浄手段を移動体の移動方向の両側に備えることが好ましい。
さらに、ガイドの摺動面に付着した粉塵を掻き取る掻取手段を、移動体に対して拭浄手段の外側に併設することが好ましい。
本発明のガイド装置は、第１の蛇腹、第２の蛇腹の内部に、粉塵が侵入することを防止するものであるが、粉塵の侵入を完全に阻止できない場合もある。侵入した粉塵がガイドの摺動面に付着し、摺動面と移動体との間に「カジリ」が発生することを防止するために、拭浄手段と掻取手段を設けることが好ましいのである。従来、金属加工等に掻取手段は用いられることがある。しかしこの場合、加工によって発生するものは、数百ミクロンから数ミリに及ぶような大きなサイズを有しており、粉塵とは呼べないほど大きなものである。多量の粉塵、特に数ミクロンサイズの微小な大きさの粉塵が発生する工作機械では掻取手段や拭浄手段は用いられてこなかった。カジリ防止には効果があるが、反面、拭浄手段と掻取手段による負荷抵抗を大きくしなければならず、移動体のスムーズな動きを妨げてしまう危険性があるためである。特に拭浄手段に付着した粉塵の量が多くなると、負荷抵抗は徐々に増加していく。そのため拭浄手段を頻繁に交換しなければならず、実用的ではなかったためと解される。本発明では蛇腹内に侵入する粉塵の量を著しく減らすことができたため、初めて実用レベルで拭浄手段と掻取手段が有効に活用でき、カジリを防止することが可能となった。
【発明の効果】
【００１０】
第１の蛇腹の内部に対して大気圧を超える圧力を付与する第１の圧力付与経路と、第２の蛇腹の内部に対して大気圧を超える圧力を付与する第２の圧力付与経路を設ける本発明によれば、移動体の移動速度が速くなっても、蛇腹内への粉塵の侵入をより低減することのできるガイド装置を提供することができる。さらに、拭浄手段と掻取手段を設けることにより、粉塵の侵入を完全に阻止できない場合であっても、侵入した粉塵により、ガイドの摺動面と移動体との間にカジリが発生することを防止し又はカジリ発生までの期間を長くすることができる。
また、本発明の研削装置は、以上のガイド装置を備えているため、研削加工中にガイドの摺動面と移動体との間のカジリ発生を著しく低減できる。したがって、研削加工の効率を向上することができる。
さらにまた、本発明の希土類金属磁石の加工方法によれば、以上のガイド装置を備えた研削装置を用いて行うため、希土類金属磁石の製造工程における研削加工の効率を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
図１は本発明のガイド装置を適用した研削装置１の構成概略を示す正面図である。
研削装置１は、図示しない駆動モータにより、鉛直方向に往復移動するテーブル２を備えている。テーブル２上には、被削材ＧＢをクランプするためのクランパ３、４を備えている。また、研削装置１は、被削材ＧＢを研削するための回転砥石ＧＷを備えている。研削装置１は、テーブル２が往復移動する過程で、クランパ３、４にクランプされた被削材ＧＢを回転砥石ＧＷで研削するものである。
【００１２】
研削装置１は、ガイド装置１０を備えている。
ガイド装置１０は、テーブル２の往復移動の精度を確保するガイドバー１１を備えている。ガイドバー１１は円筒状をなしており、その両端部には、第１の蛇腹１４内に一端が開口する第２流路１１ｂ及び第２の蛇腹１５内に一端が開口する第３流路１１ｃが形成されている。ガイドバー１１の両端には、ヘッド１２、１３が取付けられている。ヘッド１２には、一端が第２流路１１ｂの他端に連通し、他端が後述する分岐管２４と連通する第４流路１２ａが形成されている。また、ヘッド１３には、一端が第３流路１１ｃの他端に連通し、他端が分岐管２５と連通する第５流路１３ａが形成されている。
【００１３】
ガイドバー１１の外周には所定の間隔を隔てて、本発明の移動体としての滑り軸受け１６、１７が配設されている。この滑り軸受け１６、１７は管状の連結部材２２を介して一体化されている。ガイドバー１１の外周には、拭浄手段であるフェルト１８、１９が所定の間隔を隔てて配設されている。フェルト１８は滑り軸受け１６に、また、フェルト１９は滑り軸受け１７に併設されている。ガイドバー１１の外周には、また、掻取手段であるスクレーパ２０、２１が所定の間隔を隔てて配設されている。スクレーパ２０はフェルト１８に、また、スクレーパ１９はフェルト２１に併設されており、滑り軸受け１６、１７に対して、フェルト１８、１９の外側に位置する。
【００１４】
連結部材２２は、連結部材５を介してテーブル２と接続されている。したがって、テーブル２が図示しないアクチュエータにより往復移動するのに伴って、滑り軸受け１６、１７は、ガイドバー１１の外周面を摺動する。換言すれば、テーブル２は、滑り軸受け１６、１７がガイドバー１１を摺動しながら往復移動することにより、その往復移動の精度が確保される。
【００１５】
ヘッド１２には第１の蛇腹１４の一端が取付けられている。第１の蛇腹１４は、ヘッド１２とスクレーパ２０との間において、ガイドバー１１の外周面に粉塵が付着するのを防止するものであり、第１の蛇腹１４の他端はフェルト１８の外周に取付けられている。ただし、この取付け位置は、ガイドバー１１を覆うことができる限り任意である。
同様に、ヘッド１３には第２の蛇腹１５の一端が取付けられている。第２の蛇腹１５は、ヘッド１３とスクレーパ２１との間において、ガイドバー１１の外周面に粉塵が付着するのを防止するものであり、第２の蛇腹１５の他端はフェルト１９の外周に取付けられている。
【００１６】
研削装置１は、ガス供給源２７を設けており、このガス供給原２７はガス流通配管２３に向けてガスを供給する。被削材ＧＢが希土類金属磁石のような酸化性の高い材料の場合は非酸化ガス、例えば窒素ガスを用いることが好ましい。ガス流通配管２３上には減圧弁２６が配置されており、ガス供給原２７から供給される窒素ガスの圧力を低減し、減圧弁２６から先のガス流通配管２３に対して定圧のガスを供給することができる。例えば、供給される窒素ガスの圧力ＰＮは、１〜１０ｋＰａ程度すればよい。
ガス供給配管２３は、２つの分岐管２４、２５に分岐されている。一方の分岐管２４は、ヘッド１２に接続されており、分岐管２４の中空部とヘッド１２の第４流路１２ａが連通している。また、分岐管２５は、ヘッド１３に接続されており、分岐管２５の中空部とヘッド１３の第５流路１３ａと連通している。したがって、第１の蛇腹１４及び第２の蛇腹１５は、分岐管２４及び分岐管２５を介して連通している。このような構造とすることにより第１の蛇腹１４及び第２の蛇腹１５の各々に加圧することができるので、たとえ第１の蛇腹１４及び第２の蛇腹１５の一方の蛇腹が減圧状態になっても、その内部は負圧にならず外部からの粉塵の侵入を阻止することができる。また、第１の蛇腹１４及び第２の蛇腹１５の一方の蛇腹が急激に膨張することによりその内部が負圧になった場合は、他方の蛇腹はその分強く正圧となっているので、定圧に戻すためのガス移動が、外部すなわち大気圧以上に強く起こり、やはり外部からの粉塵を侵入させにくくする。
【００１７】
ガイド装置１０は以上のような構成を有しており、第１の蛇腹１４の内部、第２の蛇腹１５の内部、第２流路１１ｂ、第３流路１１ｃ、第４流路１２ａ、第５流路１３ａ、分岐管２４及び分岐管２５の内部は、実質的に閉じた系を構成し、この系には大気圧ＰＡ＋窒素ガス圧ＰＮの圧力が付与されている。
【００１８】
次に、研削装置１、特にガイド装置１０の部分の動作について説明する。
図示しないアクチュエータがテーブル２をガイドバー１１に沿って往復移動させる。この往復移動に伴い、被削材ＧＢも往復直線移動する。回転砥石ＧＷが被削材ＧＢに対して相対的に移動し、被削材ＧＢの表面を研削する。
【００１９】
第１の蛇腹１４及び第２の蛇腹１５は、テーブル２の往復移動に追従して伸縮する。その際、第１の蛇腹１４及び第２の蛇腹１５は、ガイドバー１１の表面を外部から隔離し、研削で発生する粉塵がガイドバー１１の表面に付着することを防止する。
テーブル２が図１の状態から上方に移動したとする。そうすると、第１の蛇腹１４内の空間の容積が減少し、一方、第２の蛇腹１５内の空間の容積は増加する。これに伴い、第１の蛇腹１４内の空間の圧力は上昇し、第２の蛇腹１５内の空間の圧力は降下しようとする。ところが、第２の蛇腹１５の内部へは分岐管２５を介して窒素ガス圧ＰＮによる圧力付与を行っている。したがって、第２の蛇腹１５内の空間の圧力降下が付与圧力以内の圧力降下であれば、第２の蛇腹１５内は正圧すなわち大気圧以上の圧力を維持でき、外部からのガス流入及び粉塵の流入を防止できる。しかも、第１の蛇腹１４の内部と第２の蛇腹１５の内部は、第２流路１１ｂ、第４流路１２ａ、分岐管２４、分岐管２５、第５流路１３ａ及び第３流路１１ｃからなるガス連通路（第１のガス連通路）を介して連通している。そのために、第１の蛇腹１４の内部の気体が、第１のガス連通路を通じて、第２の蛇腹１５の内部に流入しようとする。したがって、第２の蛇腹１５内で付与圧力以上の圧力降下がおきたとしても、第１の蛇腹１４内ではその分だけ圧力上昇が起きているので、外部すなわち大気圧以上に第１の蛇腹１４から第２の蛇腹１５に向けてガス移動が起き、やはり第２の蛇腹１５内への外部からの粉塵の侵入を防止できる。また、第１の蛇腹１４及び第２の蛇腹１５が連通しているため、第１の蛇腹１４内の空間の圧力上昇、及び第２の蛇腹１５内の空間の圧力降下が抑制され、付与圧力以上の圧力降下がおきにくい構造となっている。
【００２０】
逆に、テーブル２が図１の下方に移動したとする。そうすると、第１の蛇腹１４内の空間の容積が増加し、一方、第２の蛇腹１５内の空間の容積は減少する。これに伴い、第１の蛇腹１４内の空間の圧力は降下し、第２の蛇腹１５内の空間の圧力は上昇しようとする。ところが、第１の蛇腹１４の内部へは分岐管２５を介して窒素ガス圧ＰＮによる圧力付与を行っている。しかも、第１の蛇腹１４の内部と第２の蛇腹１５の内部は、第１のガス連通路を介して連通している。そのために、第２の蛇腹１５の内部の気体が、第１のガス連通路を通じて、第１の蛇腹１４の内部に流入しようとする。したがって、第１の蛇腹１４内で付与圧力以上の圧力降下がおきたとしても、第２の蛇腹１５内ではその分だけ圧力上昇が起きているので、外部すなわち大気圧以上に第２の蛇腹１５から第１の蛇腹１４に向けてガス移動が起き、やはり第１の蛇腹１４内への外部からの粉塵の侵入を防止できる。また、第１の蛇腹１４及び第２の蛇腹１５が連通しているため、第１の蛇腹１４内の空間の圧力降下、及び第２の蛇腹１５内の空間の圧力上昇が抑制され、付与圧力以上の圧力降下がおきにくい構造となっている。
【００２１】
テーブル２の移動速度が遅い場合には、第１の蛇腹１４及び第２の蛇腹１５の２つのうちの一方の蛇腹に対してガス圧を付与しても第１の蛇腹１４及び第２の蛇腹１５内部への粉塵の侵入を阻止することができる。しかし、テーブル２の移動速度が例えば１５０ｍｍ／ｓｅｃと速い場合には、第１の蛇腹１４内の空間の圧力及び第２の蛇腹１５内の空間の圧力変動抑制には不十分である。
【００２２】
そこでガイド装置１０、第１の蛇腹１４及び第２の蛇腹１５の各々に対して圧力を付与できる構成とすることにより、第１の蛇腹１４及び第２の蛇腹１５内部の圧力変動を抑制し、粉塵の侵入を十分に阻止することができる。この場合、テーブル２が図１の状態から上方に移動したとする。そうすると、分岐管２５に存在していたガスが、ヘッド１３の第５流路１３ａ及び第３流路１１ｃを介して第２の蛇腹１５内の空間に流入することができる。このとき、分岐管２４に存在していたガスは第１の蛇腹１４の空間の容積が減少することに伴って、分岐管２５の方に移動する。このような構造とすることにより、第１の蛇腹１４及び第２の蛇腹１５の各々に加圧することができるので、たとえ一方の蛇腹が減圧状態になっても、外部からの粉塵の侵入を阻止することができる。
【００２３】
以上のように、分岐管２４及び分岐管２５を第１の蛇腹１４及び第２の蛇腹１５の間のガス連通路とし、かつ両方の蛇腹に加圧し、大気圧Ｐaを超える圧力にしておくことにより、テーブル２の移動速度が速い場合であっても、第１の蛇腹１４内から第２の蛇腹１５内へのガスの移動、または第２の蛇腹１５内から第１の蛇腹１４内への窒素ガスの移動を迅速に行うことができる。さらに、減圧弁２６を介してガス供給原２７から当該系内に大気圧Ｐaを超える圧力が付与されているために、テーブル２の移動に伴って第１の蛇腹１４内部及び第２の蛇腹１５内部が負圧になることを防止している。
【００２４】
研削装置１は、以上のようにして第１の蛇腹１４内部及び第２の蛇腹１５内部への粉塵の侵入を阻止しているが、侵入を完全になくすことは容易ではない。ガイド装置１０の使用期間が長期に亘る場合にはなおさらである。そこで、やむなく侵入した粉塵がガイドバー１１の摺動面に付着した場合でも、それを除去すべく設けたのがスクレーパ２０、２１である。スクレーパ２０、２１は、第１の蛇腹１４内部及び第２の蛇腹１５内部へ侵入し、かつガイドバー１１の外周面に付着した粉塵を、テーブル２の往復移動に伴って、掻き取ることができる。ただし、スクレーパ２０、２１は、その内周面がガイドバー１１に対して若干の隙間を空けて、あるいは、軽く接触して配設されている。強く接触すると掻き取り効果は大きくなるが、反面、接触抵抗が大きくなり、スムーズな動作を妨げてしまう。スムーズな動作を妨げない程度の力による接触が好ましい。そのため、スクレーパ２０、２１の弾性変形や機械的精度未満のサイズの粉塵を掻き取ることはできず、スクレーパ２１を通過してしまうことも想定される。このような微小な粉塵が滑り軸受け１６、１７に到達するのを阻止するために、ガイド装置１０は、フェルト１８、１９を配設している。フェルト１８、１９はガイドバー１１の外周面に接触しており、微小な粉塵を拭浄して滑り軸受け１６、１７に到達するのを阻止することができる。なお、スクレーパ２０、２１としてはニトリルゴム等のゴム材、ステンレス等の金属材料が例示される。また、粉塵の拭浄を行うものとしては、フェルト以外に発泡ポリウレタン等を用いることができる。
【００２５】
研削装置１は、種々の被削材ＧＢに対して適用することができるが、例えば、金属粉末、セラミックス粉末を加圧成形した成形体の研削に用いることが有効である。成形体は強度が低いため、金属粉末、セラミックス粉末を焼結した焼結体に比べて加工速度を速くすることができる。この加工速度を速くする場合、テーブル２の移動速度を速くするためである。ただし、本発明によるガイド装置１０は、研削に限らず、種々の工作機械、その他の機械一般に使用できることは当業者であれば容易に理解することができよう。
【００２６】
図２に、ガイド装置１０の好ましい形態を示している。
図２のガイド装置１０は、ガイドバー１１の内部に長手方向に貫通する第１流路１１ａが形成されており、ガイドバー１１の両端部の第２流路１１ｂ及び第３流路１１ｃが第１流路１１ａとガイドバー１１の外部とを連通している。
ガイド装置１０は以上のような構成を有しており、第１の蛇腹１４の内部、第２の蛇腹１５の内部、第１流路１１ａ、第２流路１１ｂ、第３流路１１ｃ、第４流路１２ａ、第５流路１３ａ、分岐管２４及び分岐管２５の内部は、実質的に閉じた系を構成し、この系には大気圧ＰＡ＋窒素ガス圧ＰＮの圧力が付与されている。
【００２７】
テーブル２が図２の状態から上方に移動したとする。そうすると、第１の蛇腹１４内の空間の容積が減少し、一方、第２の蛇腹１５内の空間の容積は増加する。これに伴い、第１の蛇腹１４内の空間の圧力は上昇し、第２の蛇腹１５内の空間の圧力は降下しようとする。ところが、第１の蛇腹１４の内部と第２の蛇腹１５の内部は、第１流路１１ａ、第２流路１１ｂ及び第３流路１１ｃからなるガス連通路（第２のガス連通路）をも介して連通している。そのために、第１の蛇腹１４の内部の気体が、前述した第１のガス連通路に加えてこの第２の連通路を通じて、第２の蛇腹１５の内部に流入する。したがって、第１の蛇腹１４内の空間の圧力上昇、及び第２の蛇腹１５内の空間の圧力降下をより抑制することができ、付与圧力以上の圧力降下をより発生しにくくしている。そのため外部からの粉塵の侵入を更に防止することができる。
【００２８】
逆に、テーブル２が図２の下方に移動したとする。そうすると、第１の蛇腹１４内の空間の容積が増加し、一方、第２の蛇腹１５内の空間の容積は減少する。これに伴い、第１の蛇腹１４内の空間の圧力は降下し、第２の蛇腹１５内の空間の圧力は上昇しようとする。ところが、第１の蛇腹１４の内部と第２の蛇腹の内部は、第２のガス連通路をも介して連通している。そのために、第２の蛇腹１５の内部の気体が、前述した第１のガス連通路に加えて第２のガス連通路を通じて、第１の蛇腹１４の内部に流入する。したがって、第１の蛇腹１４内の空間の圧力降下、及び第２の蛇腹１５内の空間の圧力上昇がより抑制することができ、付与圧力以上の圧力降下をより発生しにくくしている。そのため外部からの粉塵の侵入を更に防止することができる。
【００２９】
図２に示すガイド装置は、第１のガス連通路及び第２のガス連通路を備えている。したがって、第１の蛇腹１４内から第２の蛇腹１５内へ、またはその逆に移動することのできるガスの量が多くなり、第１の蛇腹１４内から第２の蛇腹１５内の圧力変動抑制効果が増すという効果を奏する。
【００３０】
研削装置１は、第１の蛇腹１４内部及び第２の蛇腹１５内部を連通するガス連通路をガイドバー１１内に形成しているが、本発明はこの形態に限定されない。
例えば、図３に示す研削装置３０のように、連通管２８をガイドバー１１、第１の蛇腹１４及び第２の蛇腹１５の外部に設けることもできる。この場合、ガイドバー１１の一端側の内部に第６流路１１ｄを形成する。この第６流路１１ｄは、ガイドバー１１の一方端に開口するとともに、ガイドバー１１の対向する側面に開口している。そしてヘッド１２の内部には、第７流路１２ｂがＴ字状に形成されており、第７流路１２ｂの一端は分岐管２４に連通し、他端は連通管２８の一端に連通している。
また、ガイドバー１１の他端側の内部に第８流路１１ｅを形成する。この第８流路１１ｅは、ガイドバー１１の一方端に開口するとともに、ガイドバー１１の対向する側面に開口している。そしてヘッド１３の内部には、第９流路１３ｂがＴ字状に形成されており、第９流路１３ｂの一端は分岐管２５に連通し、他端は連通管２８の他端に連通している。
研削装置３０において、研削装置１と同様の部分には図１と同様の符号を付している。
研削装置３０においても、研削装置１と同様に、テーブル２の移動に伴う第１の蛇腹１４及び第２の蛇腹１５の内部の圧力変動を抑制することができる。
【００３１】
また、研削装置１、３０は、ガイドバー１１が、テーブル２の移動をガイドするものであるが、本発明はこの形態に限定されない。例えば、特許文献３に開示された研削装置のように、ガイドレール１１３に沿って往復移動するテーブル１１４を備えた装置について適用することができる。この場合、蛇腹１１８、１１９の内部に大気圧超のガス圧を付与すればよい。
【実施例】
【００３２】
以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説明する。
３２ｗｔ％Ｎｄ−０．５ｗｔ％Ｃｏ−１ｗｔ％Ｂ−残部Ｆｅの組成の合金をストリップキャスト法で作製し、水素吸排出により粗粉化させた後、ジェットミルで窒素ガスを用いて粉砕して平均粒径４μｍの原料合金粉を得た。
この原料合金粉を、１．５Ｔの磁場中で１００ＭＰａの圧力で成形して成形体を得た。成形体の寸法は、４５×２０×５０ｍｍである。また、固定クランパ３及び可動クランパ４の長さは各１５０ｍｍ、断面は４５×１０ｍｍである。
【００３３】
得られた成形体を被削材ＧＢとして、フェルト１８、１９、スクレーパ２０、２１を設けていない以外は図１に示す研削装置１を用いて研削を行ない（実施例Ａ）、４５×１５×５０ｍｍの板状形状に研削した。研削は１パスとし、切り込み量は５ｍｍとした。回転砥石ＧＷとしてダイヤモンド（６０メッシュ）砥粒電着砥石を用い、下記に示す条件で研削加工を行った。また、フェルト１８、１９、スクレーパ２０、２１を設けていない以外は図２に示す研削装置１（実施例Ｂ）、実施例Ｂに対してフェルト１８、１９を設けた研削装置１（実施例Ｃ）、実施例Ｂに対してフェルト１８、１９、スクレーパ２０、２１を設けた研削装置１（実施例Ｄ）、を用いて、上記と同様の研削加工を行った。さらに比較として、図１の研削装置１において、第１流路１１ａ、第２流路１１ｂ及び第３流路１１ｃを介した第１の蛇腹１４内部及び第２の蛇腹１５内部の気体の移動のみを行うようにしたガイド装置を設け（比較例ａ）、また、図１の研削装置１において、第１の蛇腹１４にのみガス圧を付与できるようにしたガイド装置を設け（比較例ｂ）、実施例と同様に研削を行った。実施例Ａ〜実施例Ｄ、比較例ａ〜ｂについて、滑り軸受け１６、１７に、粉塵によるかじりが発生するまでの研削回数を確認した。その結果を下記する。
【００３４】
研削条件：砥石周速度；６００ｍ／ｍｉｎ、成形体送り速度；１５ｍｍ／ｓｅｃ
実施例Ａ：５０，０００回にてカジリ発生
実施例Ｂ：５６，０００回にてカジリ発生
実施例Ｃ：６０，０００回にてカジリ発生
実施例Ｄ：２４０，０００回にてカジリ発生
比較例ａ：１２，０００回にてカジリ発生
比較例ｂ：２０，０００回にてカジリ発生
以上の結果から、２つの蛇腹を連通しただけの構造、あるいは１つの蛇腹にだけガス圧を付与する構造に対して、２つの蛇腹を連通し、かつ２つの蛇腹の両者にガス圧を付与する構造とすることにより、カジリ発生までの研削回数を３〜５倍とすることができることが判明した。これは粉塵の侵入を著しく抑制できたためである。また、フェルト１８、１９やスクレーパ２０、２１を取付けることで、カジリ発生防止に効果があることが判明した。特にフェルト１８、１９とスクレーパ２０、２１を両方取付けた場合（実施例Ｄ）は、フェルト１８、１９のみを取付けた場合（実施例Ｃ）に比べ、カジリ発生までの研削回数を４倍と著しく伸ばすことができ、これは単に２つを取付けて得られる効果の予想をはるかに越える良好な結果であった。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明を適用した研削装置の正面図である。
【図２】本発明を適用した他の研削装置の正面図である。
【図３】本発明を適用した他の研削装置の正面図である。
【図４】特許文献３に開示された研削装置の正面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１…研削装置、２…テーブル、３，４…クランパ、５…連結部材、
１０…ガイド装置、１１…ガイドバー、１１ａ…第１流路、１１ｂ…第２流路、１１ｃ…第３流路、１１ｄ…第６流路、１１ｅ…第８流路、１２、１３…ヘッド、１２ａ…第４流路、１２ｂ…第７流路、１３ａ…第５流路、１３ｂ…第９流路、１４…第１の蛇腹、１５…第２の蛇腹、１６、１７…滑り軸受け、１８、１９…フェルト、２０、２１…スクレーパ、２２…連結部材、２３…ガス流通配管、２４、２５…分岐管、２６…減圧弁、２７…ガス供給源、２８…連通管
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直線状に延設されたガイドと、
前記ガイドに沿って往復移動する移動体と、
前記移動体の移動方向一端側に配置されて前記ガイドを覆い、前記移動体の往復移動に伴って伸縮する第１の蛇腹と、
前記移動体の移動方向他端側に配置されて前記ガイドを覆い、前記移動体の往復移動に伴って伸縮する第２の蛇腹と、
前記第１の蛇腹の内部と前記第２の蛇腹の内部とを連通するガス連通路と、
前記第１の蛇腹の内部に対して大気圧を超える圧力を付与する第１の圧力付与経路と、
前記第２の蛇腹の内部に対して大気圧を超える圧力を付与する第２の圧力付与経路と、
を備えることを特徴とするガイド装置。
【請求項２】
前記第１の圧力付与経路及び前記第２の圧力付与経路が繋がることによって、前記ガス連通路を構成することを特徴とする請求項１に記載のガイド装置。
【請求項３】
前記ガイドは、その長手方向に延設され、かつ前記ガス連通路を構成する中空孔を備え
前記第１の圧力付与経路及び前記第２の圧力付与経路からの前記大気圧を超える圧力を、前記中空孔を介して前記第１の蛇腹及び前記第２の蛇腹に対して付与することを特徴とする請求項１又は２に記載のガイド装置。
【請求項４】
ガス供給源と、前記ガス供給源から供給されたガスの圧力を減圧して前記第１の圧力付与経路及び前記第２の圧力付与経路に供給する減圧弁を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のガイド装置。
【請求項５】
前記ガイドは摺動面を有し、
前記移動体は、前記摺動面を摺動しながら前記ガイドに沿って往復移動し、
前記移動体とともに前記ガイドに沿って往復移動し、かつ前記ガイドの前記摺動面を拭浄する拭浄手段を前記移動体の前記移動方向の両側に備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のガイド装置。
【請求項６】
前記ガイドの前記摺動面に付着した粉塵を掻き取る掻取手段を、前記移動体に対して前記拭浄手段の外側に併設することを特徴とする請求項５に記載のガイド装置。
【請求項７】
被削材を研削する回転砥石と、
前記被削材を前記回転砥石に対して相対的に往復動させる移動装置と、
前記移動装置の往復動をガイドするガイド装置と、を備え、
前記ガイド装置として請求項１〜６のいずれかに記載のガイド装置を用いることを特徴とする研削装置。
【請求項８】
請求項７に記載の研削装置を用いて成形体又は焼結体を研削すること特徴とする希土類金属磁石の加工方法。
【請求項１】
直線状に延設されたガイドと、
前記ガイドに沿って往復移動する移動体と、
前記移動体の移動方向一端側に配置されて前記ガイドを覆い、前記移動体の往復移動に伴って伸縮する第１の蛇腹と、
前記移動体の移動方向他端側に配置されて前記ガイドを覆い、前記移動体の往復移動に伴って伸縮する第２の蛇腹と、
前記第１の蛇腹の内部と前記第２の蛇腹の内部とを連通するガス連通路と、
前記第１の蛇腹の内部に対して大気圧を超える圧力を付与する第１の圧力付与経路と、
前記第２の蛇腹の内部に対して大気圧を超える圧力を付与する第２の圧力付与経路と、
を備えることを特徴とするガイド装置。
【請求項２】
前記第１の圧力付与経路及び前記第２の圧力付与経路が繋がることによって、前記ガス連通路を構成することを特徴とする請求項１に記載のガイド装置。
【請求項３】
前記ガイドは、その長手方向に延設され、かつ前記ガス連通路を構成する中空孔を備え
前記第１の圧力付与経路及び前記第２の圧力付与経路からの前記大気圧を超える圧力を、前記中空孔を介して前記第１の蛇腹及び前記第２の蛇腹に対して付与することを特徴とする請求項１又は２に記載のガイド装置。
【請求項４】
ガス供給源と、前記ガス供給源から供給されたガスの圧力を減圧して前記第１の圧力付与経路及び前記第２の圧力付与経路に供給する減圧弁を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のガイド装置。
【請求項５】
前記ガイドは摺動面を有し、
前記移動体は、前記摺動面を摺動しながら前記ガイドに沿って往復移動し、
前記移動体とともに前記ガイドに沿って往復移動し、かつ前記ガイドの前記摺動面を拭浄する拭浄手段を前記移動体の前記移動方向の両側に備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のガイド装置。
【請求項６】
前記ガイドの前記摺動面に付着した粉塵を掻き取る掻取手段を、前記移動体に対して前記拭浄手段の外側に併設することを特徴とする請求項５に記載のガイド装置。
【請求項７】
被削材を研削する回転砥石と、
前記被削材を前記回転砥石に対して相対的に往復動させる移動装置と、
前記移動装置の往復動をガイドするガイド装置と、を備え、
前記ガイド装置として請求項１〜６のいずれかに記載のガイド装置を用いることを特徴とする研削装置。
【請求項８】
請求項７に記載の研削装置を用いて成形体又は焼結体を研削すること特徴とする希土類金属磁石の加工方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００７−２５３３１０（Ｐ２００７−２５３３１０Ａ）
【公開日】平成１９年１０月４日（２００７．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−８４５４６（Ｐ２００６−８４５４６）
【出願日】平成１８年３月２７日（２００６．３．２７）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１０月４日（２００７．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月２７日（２００６．３．２７）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
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