以下に、この発明の実施形態を添付図面に� ��づいて説明する。
 図1、図2、図5に示すように、実施形態は、� ��作物の支持台であるテーブル16を案内する� �ドル15側の案内面3と、この案内面3に摺接し� ��案内される被案内面4と、これら案内面3と� �案内面4との間に介在させる潤滑油Oとを備え た工作機械の案内構造において、案内面3ま� �は被案内面4を形成するPTFEを主成分とするシ ート材からなる摺動部材1であり、この摺動� �材1のシート材をPTFEの焼結体で形成している 。

 さらに、図3~5に示すように、焼結体の平� ��状の潤滑油保持面5には多数の凸部2を独立� �せて設け、凸部2の頂上を研磨して摺接用滑� ��6を所定の高さdに設けて、これらの摺接用� �面6を全て同一の平面内に、すなわち均等な� ��さdで配置している。

 図1に示すように、工作機械10は、ベッド1 1と、ベッド11上に配設されたコラム12と、コ� ��ム12に支持され、上下方向(Z軸方向)に移動� �在となった主軸頭13と、軸線がZ軸と平行と� �るように且つ当該軸線中心に回転自在に主� �頭13によって支持された主軸14と、ベッド11� �に配設され、水平方向(Y軸方向)に移動自在� �なったサドル15と、サドル15上に配設され、Z 軸及びY軸の双方と直交するX軸方向に移動自� ��となったテーブル16などから構成されてお� �、主軸14には工具Tが装着され、前記テーブ� �16にはワークWが載置されている。

 また、工作機械10は、主軸頭13のZ軸方向� �の移動を案内するZ軸案内機構20と、サドル15 のY軸方向への移動を案内するY軸案内機構21� �、テーブル16のX軸方向への移動を案内するX� ��案内機構25と、主軸頭13をZ軸方向に移動さ� �るZ軸送り機構(図示せず)と、サドル15をY軸� �向に移動させるY軸送り機構(図示せず)と、� �ーブル16をX軸方向に移動させるX軸送り機構( 図示せず)とを備えている。

 Z軸案内機構20は、主軸頭13の裏面にZ軸に� ��って配設されたガイドレール20aと、コラム1 2の上部前面に固設され、このガイドレール20 aに移動自在に係合したスライダ20bとからな� �。

 Y軸案内機構21は、ベッド11の上面にY軸方� ��に沿って形成された滑り案内面22と、サド� �15の下面にY軸方向に沿って形成され、前記� �ッド側滑り案内面22と移動自在に係合する滑 り案内部23とからなり、この滑り案内部23に� �、ベッド側滑り案内面22と当接する摺動部材 1がベッド側滑り案内面22との対向部全面に渡 って設けられている。

 X軸案内機構25は、サドル15の上面にX軸方� ��に沿って形成された案内面3と、テーブル16� ��下面にX軸方向に沿って形成され、サドル側 の案内面3と摺動状態で案内される摺動部材1� ��表面の被案内面とからなる。すなわち、摺� ��部材1は、サドル側の案内面3との対向部全� �と接するように設けられ、被案内面4はサド� ��側の案内面3と摺接する。

 摺動部材1は、ベッド側滑り案内面22やサド� ��側の案内面3との当接面が滑り案内されるよ うに機能するものであり、摺動部材1の接触� �(滑り案内面)とベッド側滑り案内面22との間� ��、摺動部材1の接触部(滑り案内面)とサドル� ��の案内面3との間に適宜供給された潤滑油を 介してベッド側滑り案内面22やサドル側案内� ��3に当接している。
 そして、図5に示すように、潤滑油Oは、摺� �部材1の潤滑油保持面5に移動自在に保持され ている。

 摺動部材1は、PTFEを主成分とし、かつ銅� �銅合金の粉末を35~60重量%含んだシート状の� �材から構成されており、使用状態において� �触部(滑り案内面)を有する凸部2の周囲には� �方が開放された潤滑油の流路が形成される� �銅や銅合金の粉末は、その粒径が2μm~150μmで あることが均一分散させるために好ましく、 2μm~75μmであれば、摺動部材の表面粗さが小� �くできるのでより好ましい。

 このような摺動部材1は、円柱状の焼結成 形体を旋削加工して得られたシート材や、押 し出し成形されたシート材を、当該シート材 を常温または加温した条件で所定圧力にて押 圧することによって表面に凹凸を圧縮成形す ることで得られる。なお、摺動部材1の裏面(� ��被案内面)である接着面は凹凸の無い平滑面 である。

 図6に示すように、摺動部材1を作製する� �めに、シート材30を上ロール31と下ロール32� �らなる2つの対接する圧縮成形ロール間を通� ��させるロールプレスによる圧縮成形加工法� ��採用できる。このような圧縮成形に用いる� ��ロール31の表面には、凸部形成のための型� �(図示せず)が形成されており、そのような型 穴によって凸部33の高さが350~650μmであるよう に加工される。

 ここで、上記した圧縮成形加工に用いるロ� ��ルプレス装置について説明する。
 図7および図8に示すように、ロールプレス� �置は、外径面に複数の凹部41が設けられた成 形ロール42と、フラットな円筒外径面の受け� ��ール43とを、これらの両端の軸部42a、43aを� �それぞれ軸受箱42b、43bに回転自在に支持し� �、ハウジング44に上下で平行に組み込み、成 形ロール42と受けロール43の間のロールギャ� �プに通されるPTFEを主成分とするシート材40� �圧縮して、この圧縮によって各凹部41内に圧 縮されずに残る部分がシート材40の表面に、� ��12に示すような多数の凸部40aを成形するも� �である。なお、受けロール43の外径は、成形 ロール42の外径と同じでも大きくてもよい。

 受けロール43は、モータ45と減速機46から� ��ーリ47a、47bとタイミングベルト48を介して� �達される駆動力によって回転駆動され、成� �ロール42は、その一端側の軸部42aに設けられ た歯車49aと受けロール43の一端側の軸部43aに� ��けられた歯車49bとの噛み合いで、受けロー� ��43と逆方向に回転駆動される。歯車49a、49b� �ギヤ比は、成形ロール42と受けロール43の外� ��比と等しくされており、成形ロール42と受� �ロール43は同じ周速で回転駆動される。

 また、受けロール43の両側の軸受箱43bは� �ハウジング44の窓に上下方向へスライド可能 に支持され、これらの底面に当接された偏心 カム50をハンドル50aで回転させることにより� ��下に変位し、成形ロール42と受けロール43間 のロールギャップが、シート材40の厚みと凸� ��40aの成形高さに応じて設定されるようにな� ��ている。なお、ロールギャップの入口側と� ��口側には、シート材40を受ける受けプレー� �51が設けられ、ロールギャップの入口側には 、シート材40を幅方向で位置決めするサイド� ��イド52が設けられている。

 図9に示すように、前記成形ロール42の外� ��面の凹部41は、開口形状が円形で、開口径D� ��φ2.5~φ10mmとされて、円周方向に等間隔な複� ��列で軸線方向へ等間隔に配列され、1列おき に軸線方向の位置が合致する千鳥状に、円周 方向の列間で軸線方向へずらされている。ま た、円周方向の列間で軸線方向へ千鳥状にず らされた凹部は、隣り合う列の凹部と円周方 向で重なり部を有さないように離間しており 、この円周方向での凹部の離間距離Lは、凹� �の開口径Dの0.2~1.5倍とされている。成形ロー ル42の外径面の表面積に対する複数の凹部41� �開口面積の比率は30~70%とされている。

 図10に拡大して示すように、凹部41の開口 縁には、ショットブラストによって面取り41a が施されている。したがって、シート材40の� ��縮量を大きくしても、凹部41の開口縁のエ� �ジでシート材40を切断することはない。

 図11は、成形ロール42の凹部41でシート材4 0の表面に凸部40aを成形する状態を示す。成� �ロール42の凹部41は十分に深く形成されてお� ��、シート材40は成形ロール42と受けロール43� ��間で圧縮され、成形ロール42の凹部41内に圧 縮されずに残る部分がシート材40の表面に凸� ��40aとして成形される。なお、受けロール43� �フラットな円筒外径面であるため、シート� �40の裏面は凹凸の無い平滑面のままである。

 図12は、凸部40aを成形されたシート材40の 表面を示す。このシート材40は、工作機械の� ��動案内部に用いられるものであり、PTFEを主 成分として、銅合金を30~60質量%含有し、厚み が0.5~2.0mm程度とされている。また、各凸部40a の高さは、シート材40の厚みの5~50%とされて� �る。

 また、シート材40の凸部40aは、成形ロー� �42の円周方向となるロールプレス装置での通 板方向で千鳥状に設けられている。したがっ て、この通板方向を摺動方向に向けることに より、摺動面となるこれらの凸部40aの上面に 、油膜切れが生じないようにすることができ る。

 シート材40は、成形ロール42の凹部41で形� ��された多数の凸部40aの周囲の凹部40bが油溜� ��とされ、凹部40bの面積比率は30~70%となって� ��る。したがって、凹部40bが連なって密閉空� ��を形成しないので、凹部40bに入り込む潤滑� ��が滞留することなく流動し、新たな潤滑油� ��油溜りとしての凹部40bに適宜供給され、シ� ��ト材40が相手材に吸着することもない。

 上述した構造のロールプレス装置では、� ��形ロールと受けロールの両方を回転駆動す� ��ようにしたが、いずれか一方のみを回転駆� ��することもできる。また、成形ロールの凹� ��の開口形状を円形とし、その配列形態を、� ��周方向に等間隔な複数列で軸線方向へ等間� ��に配列した凹部を、1列おきに軸線方向の位 置が合致する千鳥状に、円周方向の列間で軸 線方向へずらしたものとしたが、凹部の開口 形状は多角形状、楕円形状等とすることもで き、その配列形態も、複数列おきに軸線方向 の位置が合致する千鳥状に、円周方向の列間 で軸線方向へずらしたもの等、任意に設定す ることができる。

 このようにして得られたシート材の片面ま� ��は両面に化学処理層を設けて要部の接着性� ��向上させることが好ましい。
 すなわち、図13(a)(b)に示すように、シート� �30の両面を含む全面を化学処理して接着性を 向上させる。化学処理は、コロナ放電処理、 スパッタエッチング処理、プラズマエッチン グ処理、アンモニア化成処理などの表面エッ チング処理、紫外線照射処理等を採用するこ とが可能であり、特に液体アンモニアに金属 ナトリウムなどのアルカリ金属を約1%含む溶� ��に数秒程度浸漬するというアンモニア化成� ��理を採用すれば、効率のよい処理工程で接� ��力が充分に高くなるので好ましい。

 図13(c)および図1に示すように、摺動部材1 は、その両方の表面が化学処理層34によって� ��着可能になり、裏面にエポキシ系接着剤な� ��の適当な接着剤を用い、接着剤層35を介し� �滑り案内部23のサドル15または滑り案内部27� �テーブル16(または滑り案内部23のテーブル16� ��たは滑り案内部27のサドル15であってもよい )に接着固定された後、摺接に要する面の凸� �の頂上部を研磨して化学処理層34を除去し、 摺接用滑面6として平滑に仕上げる。

 前記の接着剤としては、周知な接着剤を� ��宜に採用可能であるが、上記したエポキシ� ��接着剤の他、フェノール系接着剤、ビニル� ��ーテル系接着剤、ビニルアセタール系接着� ��なども挙げられる。

 因みに、シート材30がPTFEを主成分として� ��るのは、各種合成樹脂の中でPTFEの摩擦係数 が最も低く、また耐熱性やコスト面でも優れ ているからである。また、シート材30に銅や� ��合金の粉末を含ませている理由は、これら� ��耐圧縮クリープ特性を向上させかつ耐摩耗� ��を向上させること、また鉄よりも硬度が低� ��、摩擦係数が低い、材料費が安い、加工し� ��いといった特徴を有するからである。

 また、銅や銅合金を採用するに際して、� ��れらが鉄よりも硬度が低い必要性があるの� ��、ベッド側滑り案内面22(図1参照)やサドル� �の案内面3が、通常、金属元素としての鉄を� ��んだ各種の合金から構成されており、摺動� ��材1に含まれた物質(本例では、銅や銅合金� �粉末)によって案内面3、ベッド側滑り案内面 22が傷付けられるのを防止するためである。

 銅や銅合金の粉末の含有量を35~60重量%と� ��ることが好ましい理由は、35重量%未満であ� ��と、強度(例えば、クリープ面での強度)や� �摩耗性を大きく向上させることができない� �らであり、60重量%を超えると、PTFEの有する� ��摩擦特性が損なわれるからである。

 また、銅や銅合金の粉末の粒径を150μm以下( 100メッシュパス)とすることが好ましい理由� �、粒径が150μmを超えると、銅や銅合金の比� �が大きいことから、粉末をPTFE中に均一に分� ��させることができず、強度や耐摩耗性にム� ��やバラツキを生じるからである。
 なお、粉末の粒径について下限値を設ける� ��要はあまり無いが、常識的な下限値として� ��2μmである。2μm未満では、当該粉末をPTFE中� ��充分均一に分散させることが難しいからで� ��る。

 このように銅や銅合金の粉末の含有量を上� ��範囲内とすることで、PTFEの有する低摩擦特 性を損なうことなく強度や耐摩耗性を向上さ せることができ、クリープ変形を生じ難くし て案内精度の低下を防止することができる。 また、銅や銅合金の粉末の粒径を上記範囲内 とすることで、粉末をPTFE中に均一に分散さ� �て強度や耐摩耗性を均一にすることができ� �。
 銅合金は、銅と錫または銅と亜鉛からなる� ��合金であるので、相手材を摩耗させること� ��なく高荷重にも十分許容可能な工作機械用� ��動部材とすることができる。

 摺動部材1の厚みtは、0.5mm~2.0mmとすること が好ましい。その理由は、厚みtが0.5mm未満で あると、薄過ぎて厚みtを均一に製造し難く� �り、厚みtが2.0mmを超えると、摺動部材1に使� ��する材料の量が多くなって製造コストが高� ��なり、また切削加工後のシート材に生じる� ��ねりを除去し難くなって、摺動部材1が波打 たないように滑り案内部23、27に接着させ難� �、滑り案内部23、27への接着面をムラ無く接� ��させることが容易でないからである。

 前述した凸部の頂上部に対する研磨は、凸� ��の頂上部を研磨して化学処理層34を除去す� �と共に、研磨面ができるだけ摩擦係数の低� �摺接用滑面6になるように周知の研磨手段を� ��用すればよい。
 このような摺接用滑面は、平面状のものを� ��示したが、案内面や被案内面に整合するよ� ��な形状であればよく、特に限定された形状� ��なくてもよい。例えば円柱状または多角柱� ��などの案内面に整合する摺接用滑面である� ��うに、円溝状、多角溝状などのシート材の� ��側に多段状または曲面状の摺接用滑面を設� ��てもよい。

 凸部2の頂上に設ける摺接用滑面6の高さ� �、摺動部材1の厚みtの5%~50%とすることが好ま しい。なぜなら、接触部の高さが厚みtの5%未 満であると、金属構造体に接着した際の接着 剤の塗布ムラにより、当該表面を研削して平 滑に仕上げる際に、接触部が消滅する恐れが あり、接触部の高さが50%を超えると、摺動部 材の形状が安定しづらくなるからである。具 体的には、凸部2の頂上に設ける摺接用滑面6� ��高さは、25~500μmである。

 したがって、厚みtおよび接触部の高さを それぞれ上記範囲内とすることで、厚みtが� �一の摺動部材1を容易に且つコストを抑えつ� ��製造することができると共に、接触部の高� ��による潤滑油の流路を確保しつつ接触部形� ��の容易化や効率化を図ることができるもの� ��なる。また、摺動部材1の滑り案内部23、27� �の取り付け(接着)の容易化や効率化を図るこ ともできる。

 また、摺接用滑面6の形状が円または楕円 であって、その直径または短径方向長さが3mm ~6mmであることが好ましい。なぜなら、摺接� �滑面6の径が3mm未満であると、接触部の数を� ��くしなければならなくなるため、金型の製� ��コストが上昇して摺動部材1のコスト上昇を 招いて好ましくなく、摺接用滑面6の径が6mm� �超えると、接触部面積が広くなり過ぎて、� �接面とベッド側滑り案内面22やサドル側案内 面3との間に潤滑油の油膜を形成し難くなり� �当接面とベッド側滑り案内面22やサドル側の 案内面3との間に潤滑油を供給し難くなり、� �ドル15やテーブル16を円滑に移動させること� ��できないからである。なお、摺接用滑面6の 形状が円または楕円であるのは、金型製造上 、容易にできる。

 したがって、摺接用滑面6の形状を上記範 囲内とすることで、金型の製造コストを安く して摺動部材1のコスト上昇を抑えることが� �きると共に、摺動面とベッド側滑り案内面22 やサドル側の案内面3との間に潤滑油の油膜� �十分に形成し、当接面とベッド側滑り案内� �22やサドル側の案内面3との間に潤滑油を十� �に供給して、サドル15やテーブル16等の移動� ��造体を円滑に移動させることができる。

 また、摺動部材1は、摺接用滑面6の総面� �が、摺動面の20%~50%を占めるようにすること� ��好ましい。なぜなら、接触部の総面積が20%� ��満であると、強度が低下してクリープを生� ��易くなり、また、クリープ変形によって案� ��精度が低下するという問題を生じ、接触部� ��総面積が50%を超えると、当接面とベッド側� ��り案内面22やサドル側案内面3との間に潤滑� ��を十分に供給することができず、サドル15� �テーブル16を円滑に移動させることができな いからである。

 したがって、摺接用滑面6の総面積を上記 範囲内とすることで、当接面とベッド側滑り 案内面22やサドル側案内面3との間に潤滑油を 十分に供給してサドル15やテーブル16を円滑� �移動させることができるとともに、クリー� �を生じ難くして案内精度の低下を防止する� �とができる。

 以上のように構成された工作機械10によ� �ば、Z軸送り機構(図示せず)により主軸頭13が 駆動されると、主軸頭13は、ガイドレール20a� ��びスライダ20bにより案内されてZ軸方向に移 動し、Y軸送り機構(図示せず)によりサドル15� ��駆動されると、サドル15は、摺動部材1を含� ��滑り案内部23とベッド側滑り案内面22との係 合関係により案内されてY軸方向に移動し、X� ��送り機構(図示せず)によりテーブル16が駆動 されると、テーブル16は、摺動部材1を含む被 案内面とサドル側案内面3との係合関係によ� �案内されてX軸方向に移動し、これにより、� ��ーブル16上のワークWが主軸14に保持された� �具Tによって加工される。

 また、工作機械10によれば、工作機械10の 生産性を向上させ、低コスト化を図ることが できるとともに、サドル15やテーブル16の案� �精度を高めて高精度な加工を実現すること� �できる。

 実施形態では、Y軸案内機構21のサドル側� ��り案内面として摺動部材1を、X軸案内機構25 のテーブル側滑り案内面として摺動部材1を� �けたが、これに限られるものではなく、Y軸� ��内機構21のサドル側の案内面やX軸案内機構2 5のテーブル側滑り案内面には、摺動部材1を� ��いずに、Y軸案内機構21のベッド側滑り案内� ��22や、X軸案内機構25のサドル側の案内面3の� ��に、摺動部材1を用いるようにしても良い。

 また、Z軸案内機構20についても、Y軸案内 機構21やX軸案内機構25と同様に、摺動部材1を 用いた案内機構としてもよいが、水平方向の 案内面に使用する方が、潤滑油を安定供給で きるので好ましい。

 また、上記の実施形態では、支持構造体� ��してベッド11、コラム12およびサドル15を、� ��動構造体として主軸頭13、サドル15およびテ ーブル16を一例に挙げて説明したが、支持構� ��体や移動構造体は、これらに限定されるも� ��ではなく、また、立形マシニングセンタと� ��ばれるタイプの工作機械10に前記の摺動部� �1を設けたが、この摺動部材1は、滑り案内面 を備える旋盤や研磨機など各種工作機械に用 いることができる。