(57)【要約】【課題】高負荷環境下での接線力低減による転がり要素部品の寿命向上や稼働速度向上を実現する。【解決手段】この転がり案内装置は、外面に転走面を有する内方部材と、内方部材の転走面に対向する負荷転走面を有して内方部材の外側に配置された外方部材と、転走面と負荷転走面との間に転動自在に配置された複数の転動体と、を備えるものであり、内方部材が有する転走面、外方部材が有する負荷転走面および転動体のうちの少なくとも１つが、金属材料又は樹脂材料から成る基材１１と、当該基材１１の表層に形成される固体潤滑材とから構成されており、固体潤滑材は、テープ状に形成された固体潤滑テープ１２を基材に貼り付けた上で、転圧加圧加工を受けて形成されている。【選択図】図２
2018025247.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外面に転走面を有する内方部材と、
前記内方部材の前記転走面に対向する負荷転走面を有して前記内方部材の外側に配置された外方部材と、
前記転走面と前記負荷転走面との間に転動自在に配置された複数の転動体と、
を備える転がり案内装置において、
前記内方部材が有する前記転走面、前記外方部材が有する前記負荷転走面および前記転動体のうちの少なくとも１つが、金属材料又は樹脂材料から成る基材と、当該基材の表層に形成される固体潤滑材とから構成されており、
前記固体潤滑材は、テープ状に形成された固体潤滑テープを前記基材に貼り付けた上で、転圧加圧加工を受けて形成されていることを特徴とする転がり案内装置。
【請求項２】
請求項１に記載の転がり案内装置において、
前記固体潤滑テープが貼り付けられる前記基材の表面は、表面処理を受けることでディンプルが形成されており、
前記固体潤滑テープが前記ディンプルを埋めて配置されていることを特徴とする転がり案内装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の転がり案内装置において、
前記固体潤滑材は、前記内方部材が有する前記転走面、前記外方部材が有する前記負荷転走面又は前記転動体の表面の一部を覆って形成されていることを特徴とする転がり案内装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の転がり案内装置において、
前記固体潤滑テープは、ＰＴＦＥテープ、超高分子量ポリエチレンテープ、ナイロンテープ又はＰＥＥＫテープのうちの少なくとも１つによって構成されていることを特徴とする転がり案内装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の転がり案内装置において、
前記転動体はローラであり、
前記固体潤滑材が、前記ローラの転走面以外の両端面と、当該両端面と対向する前記外方部材の部位とを含む箇所に形成されていることを特徴とする転がり案内装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転がり案内装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から用いられている機械要素として、例えば、ボールねじやリニアガイド、直動ベアリング、ボールスプライン等といった転がり案内装置が知られている。かかる転がり案内装置は、外面に転走面を有する内方部材と、内方部材の前記転走面に対向する負荷転走面を有して内方部材の外側に配置された外方部材と、前記転走面と前記負荷転走面との間に転動自在に配置された複数の転動体と、を有することにより、外方部材が内方部材の軸線方向又は周方向に往復運動自在又は回転運動自在とされる装置である。
【０００３】
この種の転がり案内装置は、内方部材と外方部材との間に配設される複数の転動体が繰り返し転がり運動を行うことになるので、これら転がり案内装置の構成部材には繰り返し接触応力が加わることとなる。そのため、内方部材、外方部材、および転動体を構成する材料には、一般的に、疲労寿命や耐摩耗性等に優れた金属材料や樹脂材料等が採用されている。
【０００４】
ところで、上述した従来の転がり案内装置については、転走面間の摩擦抵抗の低減および焼き付き防止等のために、転走面上に固体潤滑材を形成する技術が公知である。例えば、下記特許文献１には、金属転走面上に複数の凹部を加工形成し、その中に固体潤滑材を埋設することで、転走面間の摩擦抵抗の低減および焼き付き防止等を実現した摺動部品が提案されている。そして、特許文献１に開示の方法によれば、転走面上に形成された孔又は凹部に対して珪酸ナトリウムを被着させて塊状にした固体潤滑材を埋設させることで、転走面は珪酸ナトリウムおよび固形潤滑材の機能により、高温かつ乾燥条件環境下においても良好な摺動性能を発揮するとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３９６０６７２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述したように、転がり案内装置の構成部材には繰り返し接触応力が加わることとなるため、転走面上に形成された固体潤滑材の膜の密着性の関係上、非コーティング品と同様の性能が保証できないという課題が存在していた。したがって、従来の転がり案内装置では、例えば、潤滑環境に制限がある場合に固体潤滑材が適用されることが一般的であり、その適用範囲は極めて限定的なものであった。
【０００７】
本発明は、上述した従来技術の抱える課題の存在に鑑みて成されたものであって、その目的は、転がり案内装置の転走面上に好適な固体潤滑材を適用することで、高負荷環境下での接線力低減による転がり要素部品の寿命向上や稼働速度向上を実現することのできる新たな技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る転がり案内装置は、外面に転走面を有する内方部材と、前記内方部材の前記転走面に対向する負荷転走面を有して前記内方部材の外側に配置された外方部材と、前記転走面と前記負荷転走面との間に転動自在に配置された複数の転動体と、を備える転がり案内装置であって、前記内方部材が有する前記転走面、前記外方部材が有する前記負荷転走面および前記転動体のうちの少なくとも１つが、金属材料又は樹脂材料から成る基材と、当該基材の表層に形成される固体潤滑材とから構成されており、前記固体潤滑材は、テープ状に形成された固体潤滑テープを前記基材に貼り付けた上で、転圧加圧加工を受けて形成されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、転がり案内装置の転走面上にテープ状に形成された固体潤滑材を適用することで、高負荷環境下での接線力低減による転がり要素部品の寿命向上や稼働速度向上を実現することのできる新たな技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】転がり軸受において、転動体が転走面間で起こす微小滑りの様子を示す模式図である。
【図２】ＰＴＦＥテープを基材である金属材料にコーティングするための手順を説明するための模式図であり、図中の分図（ａ）が外観を示しており、分図（ｂ）が縦断面の様相を示している。
【図３】図２で示した手順で得られた試料の検証のために行った転がり疲労試験で用いた試験機の概要を説明するための図である。
【図４】本実施形態で行った転がり疲労試験の試験結果を示す図である。
【図５Ａ】転走面がローラバニシング加工を受けた固体潤滑テープによって形成される本実施形態に係るリニアガイド装置の一形態を例示する外観斜視図である。
【図５Ｂ】図５Ａで示したリニアガイド装置が備える無限循環路を説明するための断面図である。
【図６】本実施形態に係る転がり案内装置をボールねじ装置として構成した場合を例示する図である。
【図７】本実施形態に係る転がり案内装置をスプライン装置として構成した場合を例示する図である。
【図８Ａ】本実施形態に係る転がり案内装置を回転ベアリング装置として構成した場合の一形態を例示する部分縦断斜視図である。
【図８Ｂ】図８Ａに示す回転ベアリング装置の縦断面を示す図である。
【図９】本発明の多様な適用事例を説明するための図であり、リニアモーションガイドとボールねじが組み合わされて一体構造となっている形式の転がり案内装置を示す外観斜視部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
まず、本発明者らは、転がり案内装置の転走面上に固体潤滑材を適用するための新たな技術を創案するに際して、転走面間で転がり運動を行う転動体の動作について、把握することとした。ここで、発明者らが検討した内容を説明するために、図１を示す。図１は、転がり軸受において、転動体が転走面間で起こす微小滑りの様子を示す模式図である。
【００１２】
転がり軸受の転走面において、転がり運動を行う転動体との接触面は、当該転走面に加わる接線力やスピンモーメントに応じて、相対滑りのない領域と微小滑りを起こしている領域とに分かれることが知られており、その様子が図１において模式的に示されている。この微小滑りの滑り長さは、図１に示されるように、接触面の真実接触部１個の大きさより小さいが、この微小滑りに起因して転走面表面が摩耗を起こすことが知られている。この事実から、例えば、転がり案内装置の転走面上に固体潤滑材を適用した場合にも、この固体潤滑材と転動体との接触面で微小滑りが発生し、固体潤滑材の摩耗が進行することとなる。固体潤滑材の摩耗の進行がある程度進むことで、固体潤滑材の剥離等の不具合が発生し、転がり案内装置の早期破損が発生していたと考えられる。
【００１３】
以上の現象を踏まえた上で、発明者らは、たとえ微小滑りが発生したとしても、摩耗の進行を好適に抑えることのできる固体潤滑材の適用方法があるのではないかとの着想に基づき、鋭意研究した結果、ＰＴＦＥ（polytetrafluoroethylene）テープなどの固体潤滑テープを適用すれば、摩耗の進行を抑えることができるのではないかとの発想を得るに至った。その理由として、ＰＴＦＥテープは伸縮性があるので微小滑りが発生したとしても切れることはなく、微小滑りを吸収できる程度の伸縮性を発揮できると考えたからである。そこで、次に、本発明者らは、固体潤滑テープを適用する技術の有効性を検証すべく、検証実験を行った。この検証実験について、図２および図３を用いて説明を行う。ここで、図２は、ＰＴＦＥテープを基材である金属材料にコーティングするための手順を説明するための模式図であり、図中の分図（ａ）が外観を示しており、分図（ｂ）が縦断面の様相を示している。また、図３は、図２で示した手順で得られた試料の検証のために行った転がり疲労試験で用いた試験機の概要を説明するための図である。
【００１４】
まず、図２を参照して、ＰＴＦＥテープを基材である金属材料にコーティングするための手順を説明する。初めに、金属材料から成る基材１１を用意する。この基材１１は、転がり案内装置の転走面となることを想定しており、本発明者らが行った検証実験では、軸受鋼（ＳＵＪ２）を用いた。そして、この基材１１の表面に対して、本実施形態に係る表面処理であるショットピーニング処理を行うことで、ミクロン単位のディンプル２１を形成した（図２中の分図（ａ）の（１）および分図（ｂ）の（１）参照）。金属材料から成る基材１１の表面に対してショットピーニング処理によってディンプル２１を形成した理由としては、後述するＰＴＦＥテープ１２を貼り付けた際に、ディンプル２１の作用によってＰＴＦＥテープ１２が確実に基材１１の表面に対して貼り付いた状態を維持させるためである。ショットピーニングの副次的な効果としては、転走面表層部への圧縮残留応力の導入による寿命向上効果も現れる。なお、本実施形態に係る表面処理であるショットピーニング処理で使用するメディア２２（ショット粒）については、スチール、アルミナ、ガラスビーズといった種々のメディアを採用することができるが、転がり案内装置の転走面に用いる際には、表面粗さの悪化および表層部の結晶粒微細化による脆化を防止する目的から、ガラスビーズを用いることが最適であることが、本発明者らの検証実験によって明らかとなっている。また、本発明者らの検証実験によって、ガラスビーズの粒子径は０．０１ｍｍ〜０．１０ｍｍのものを採用することができ、ショットピーニング処理を行う際に噴射されるメディア２２に対する基材１１の送り速度は０．３ｍｍ／ｓ〜１．０ｍｍ／ｓであることが好適であると確認できている。
【００１５】
以上のようにしてミクロン単位のディンプル２１が形成された基材１１の表面に対して、ＰＴＦＥテープ１２を貼り付ける（図２中の分図（ａ）の（２）参照）。そして、基材１１の表面に貼り付けられたＰＴＦＥテープ１２の上側から転圧加圧加工を行った。この転圧加圧加工については、具体的には、バニシングロール２３を用いてローラバニシング加工を行った（図２中の分図（ｂ）の（２）参照）。なお、本発明者らの検証実験によって、ＰＴＦＥテープ１２のテープ厚は、０．０２ｍｍ〜０．１０ｍｍ程度を用いることが可能であり、また、バニシングロール２３を用いて行うローラバニシング加工のバニシング圧は、２．０ＧＰａ〜４．０ＧＰａ程度が好適であることが確認されている。このローラバニシング加工は、滑らかな表面を持つバニシングロール２３をＰＴＦＥテープ１２の表面に対して押し付けながら移動させる加工法であり、かかる加工によって、ＰＴＦＥテープ１２がディンプル２１を隙間なく埋めて配置されるとともに、ＰＴＦＥテープ１２の表面が平滑化されることとなる。すなわち、高い密着性と良好な表面粗さを両立させることができる。また、本実施形態に係る転圧加圧加工としてのローラバニシング加工では、転走面を想定した基材１１の表面の全面がＰＴＦＥテープ１２によって覆われるように、つまり、ＰＴＦＥテープ１２が表面全面に残るように実施される。したがって、本実施形態では、転がり案内装置の転走面表面は、ＰＴＦＥテープ１２によって形成されることが想定されている。このようにして、基材１１である金属材料にＰＴＦＥテープ１２をコーティングした試料１５が完成する（図２中の分図（ａ）の（３）および分図（ｂ）の（３）参照）。
【００１６】
続いて、得られた試料１５の検証のために行った転がり疲労試験についての説明を行う。この転がり疲労試験は、図３で示す試験機を用いて行われており、この試験機３０は、下方側において回転可能に構成された回転台３１の上に試料１５を固定し、一方、上方側には、ガイド３２と保持器３３によって転動自在な状態で保持された３個のボール３４が配置されて構成されている。そして、この試験機３０では、下方側の回転台３１を所定の回転数と負荷荷重をもって回転させることで、試料１５とボール３４を一定の条件下で転がり接触させ、例えば、試料１５が破損するまでの回転台３１の回転回数を計測することで、試料１５の評価を行った。なお、本実施形態で行った転がり疲労試験の試験条件を、表１として示す。また、本実施形態で行った転がり疲労試験の試験結果を、図４に示す。
【００１７】
【表１】
2018025247.tif 000003
【００１８】
図４に示すように、本実施形態で行った転がり疲労試験では、上述した本実施形態の方法で作成された試料１５の有効性を確認するために、試料１５との対比のための比較例を準備した。図４で示す（比較例１）については、軸受鋼（ＳＵＪ２）に対して何らの処理も行っていない未処理のものであり、従来の転がり案内装置の転走面を想定したものである。また、図４で示す（比較例２）については、軸受鋼（ＳＵＪ２）に対してショットピーニング処理を施したのちにローラバニシング加工を行ったものである。さらに、図４で示す（本発明１）および（本発明２）は、図２を用いて説明した手順によって作成された試料１５であり、（本発明１）と（本発明２）の違いは、試料１５を回転した繰返し数（Ｎ）の違いのみである。なお、図４で示す（本発明１）および（本発明２）で用いた試料については、ショットピーニング処理がガラスビーズの粒子径０．１０ｍｍ、メディア２２に対する基材１１の送り速度１．０ｍｍ／ｓで行われ、ＰＴＦＥテープ１２のテープ厚が０．１０ｍｍ、バニシングロール２３を用いて行うローラバニシング加工のバニシング圧が２．０ＧＰａといった条件値にて準備されたものを使用した。
【００１９】
試験結果としては、図４に示すように、（比較例１）と（比較例２）については、試料表面が破損した時点の繰返し数（Ｎ）が示されている。一方、（本発明１）と（本発明２）は、従来の転がり案内装置の転走面を想定した（比較例１）に対して８〜１０倍の繰返し数（Ｎ）に到達した時点で転がり疲労試験を終了しており、試験終了時において破損していないことが確認できた。すなわち、本発明によれば、従来技術に比べて、少なくとも８〜１０倍以上の疲労寿命向上効果を得られることが確認できた。
【００２０】
また、（比較例１）に対して（比較例２）の方が良い結果が得られているが、この理由として、発明者らは、ショットピーニング処理の副次的な効果として、転走面表層部への圧縮残留応力導入による寿命向上効果が表れたものと判断している。このことから、本発明の疲労寿命向上効果は、主としてＰＴＦＥテープ１２に基づくものであると考えられるものの、ＰＴＦＥテープ１２を好適に基材１１の表面上に保持するために施したショットピーニング処理の副次的効果も相まって、得られたものであるということができる。
【００２１】
上述した本実施形態のように、転がり案内装置の転走面を金属材料から成る基材１１と、当該基材１１の表層に形成される固体潤滑材とから構成するとともに、この固体潤滑材を、テープ状に形成された固体潤滑テープであるＰＴＦＥテープ１２として基材１１表面に貼り付けた上で、転圧加圧加工としてのローラバニシング加工を施すことにより、装置寿命を向上した転がり案内装置を提供することが可能となる。また、本実施形態によって得られた転走面が、従来技術に比べて少なくとも８〜１０倍以上の疲労寿命向上効果を得られていることから、転がり案内装置の稼働速度向上を実現することも可能となっている。
【００２２】
以上、本発明の主要な内容を説明した。次に、転走面がローラバニシング加工を受けた固体潤滑テープによって形成された本実施形態に係る転がり案内装置の、具体的な実施形態について、図面を用いて説明する。なお、以下で例示する転がり案内装置の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。また、本明細書における「転がり案内装置」は、例えば、工作機械などに用いられる転がり軸受全般や真空中で使用される無潤滑軸受、リニアガイドや直線案内装置、ボールスプライン装置、ボールねじ装置、ローラねじ装置、クロスローラリングなどのような、あらゆる転動動作を伴う装置を含むものである。
【００２３】
（リニアガイド装置への適用例）
本実施形態に係る転がり案内装置は、図５Ａおよび図５Ｂに示すようなリニアガイド装置として構成することが可能であり、かかるリニアガイド装置の転走面がローラバニシング加工を受けた固体潤滑テープによって形成されることによって、寿命向上や稼働速度向上を実現することのできる新たな転がり案内装置を実現することができる。ここで、図５Ａは、転走面がローラバニシング加工を受けた固体潤滑テープによって形成される本実施形態に係るリニアガイド装置の一形態を例示する外観斜視図である。また、図５Ｂは、図５Ａで示したリニアガイド装置が備える無限循環路を説明するための断面図である。
【００２４】
まず、図５Ａおよび図５Ｂに例示するリニアガイド装置４０の構成について説明すると、本実施形態に係る転がり案内装置としてのリニアガイド装置４０は、内方部材としての軌道レール４１と、軌道レール４１に複数の転動体として設置されるボール４２…を介してスライド可能に取り付けられた外方部材としての移動体４３とを備えている。軌道レール４１はその長手方向と直交する断面が概略矩形状に形成された長尺の部材であり、その表面（上面および両側面）には、ボール４２…が転がる際の軌道になる転走面としての転動体転走面４１ａ…が軌道レール４１の全長に渡って形成されている。
【００２５】
ここで軌道レール４１は、直線的に伸びるように形成されることもあるし、曲線的に伸びるように形成されることもある。また、図５Ａおよび図５Ｂにおいて例示する転動体転走面４１ａ…の本数は左右で２条ずつ合計４条設けられているが、その条数はリニアガイド装置４０の用途等に応じて任意に変更することができる。
【００２６】
一方、移動体４３には、転動体転走面４１ａ…とそれぞれ対応する位置に負荷転走面としての負荷転動体転走面４３ａ…が設けられている。軌道レール４１の転動体転走面４１ａ…と移動体４３の負荷転動体転走面４３ａ…とによって負荷転走路５２…が形成され、複数のボール４２…が挟まれている。さらに、移動体４３には、各転動体転走面４１ａ…と平行に伸びる４条の無負荷転走路５３…と、各無負荷転走路５３…と各負荷転走路５２…とを結ぶ方向転換路５５…が設けられている。１つの負荷転走路５２および無負荷転走路５３と、それらを結ぶ一対の方向転換路５５との組み合わせによって、１つの無限循環路が構成される（図５Ｂ参照）。
【００２７】
そして、複数のボール４２…が、負荷転走路５２と無負荷転走路５３と一対の方向転換路５５，５５とから構成される無限循環路に無限循環可能に設置されることにより、移動体４３が軌道レール４１に対して相対的に往復運動可能となっている。
【００２８】
以上のような構成を備える本実施形態に係るリニアガイド装置４０においては、内方部材としての軌道レール４１が有する転走面としての転動体転走面４１ａ、外方部材としての移動体４３が有する負荷転走面としての転動体転走面４３ａおよび複数の転動体として設置されるボール４２…の少なくとも１つの表面全面が、ローラバニシング加工を受けた固体潤滑テープによって形成されることが好適である。
【００２９】
（転動体ねじ装置への適用例）
また、本実施形態に係る転がり案内装置は、例えば、図６において示されるようなボールねじ装置５６として構成することが可能である。図６は、本実施形態に係る転がり案内装置をボールねじ装置として構成した場合を例示する図である。かかるボールねじ装置５６は、内方部材としてのねじ軸５７と、このねじ軸５７に複数のボール５８を介して相対回転可能に取り付けられる外方部材としてのナット部材５９とを備えた装置である。
【００３０】
ねじ軸５７は、外周面に螺旋状の転走面としての転動体転走溝５７ａが形成される内方部材であり、一方、ナット部材５９は、内周面に転動体転走溝５７ａに対応する螺旋状の負荷転走面としての負荷転走溝が形成される外方部材である。ねじ軸５７のナット部材５９に対する相対的な回転運動に伴って、ナット部材５９がねじ軸５７に対して相対的に往復運動可能となっている。
【００３１】
そして、ボールねじ装置５６を構成するねじ軸５７の転動体転走溝５７ａやナット部材５９の負荷転走溝、転動体としてのボール５８の表面全面に対して、上述したローラバニシング加工を受けた固体潤滑テープを形成することができる。かかる構成の採用によって、寿命向上や稼働速度向上を実現することのできる新たなボールねじ装置５６を実現することができる。
【００３２】
（スプライン装置への適用例）
さらに、本実施形態に係る転がり案内装置は、例えば、図７において示されるようなスプライン装置６０として構成することが可能である。図７は、本実施形態に係る転がり案内装置をスプライン装置として構成した場合を例示する図である。
【００３３】
ここで、図７に示されるスプライン装置６０の構成を簡単に説明すると、スプライン装置６０は、内方部材としてのスプライン軸６１と、そのスプライン軸６１に複数の転動体としてのボール６２…を介して移動自在に取り付けられた外方部材としての円筒状の外筒６３とを有している。スプライン軸６１の表面には、ボール６２の軌道となり、スプライン軸６１の軸線方向に延びる転走面としての転動体転走面６１ａ…が形成されている。スプライン軸６１に取り付けられる外筒６３には、転動体転走面６１ａに対応する負荷転走面としての負荷転動体転走面が形成される。これらの負荷転動体転走面には、転動体転走面６１ａ…が伸びる方向に伸びる複数条の突起が形成されている。外筒６３に形成した負荷転動体転走面とスプライン軸６１に形成した転動体転走面６１ａとの間で負荷転走路が形成される。負荷転走路の隣には、荷重から解放されたボール６２…が移動する無負荷戻し通路が形成されている。外筒６３には、複数のボール６２…をサーキット状に整列・保持する保持器６４が組み込まれている。そして、複数のボール６２…が、外筒６３の負荷転動体転走面とスプライン軸６１の転動体転走面６１ａとの間に転動自在に設置され、無負荷戻し通路を通って無限循環するように設置されることによって、外筒６３がスプライン軸６１に対して相対的に往復運動可能となっている。
【００３４】
そして、図７において示すスプライン装置６０の場合においても、スプライン装置６０を構成するスプライン軸６１の転動体転走面６１ａや外筒６３の負荷転動体転走面、転動体としてのボール６２の表面全面に対して、上述したローラバニシング加工を受けた固体潤滑テープを形成することができる。かかる構成の採用によって、寿命向上や稼働速度向上を実現することのできる新たなスプライン装置６０を実現することができる。
【００３５】
（回転ベアリング装置への適用例）
またさらに、本実施形態に係る転がり案内装置は、例えば、図８Ａおよび図８Ｂにおいて示されるような回転ベアリング装置７０として構成することが可能である。ここで、図８Ａは、本実施形態に係る転がり案内装置を回転ベアリング装置として構成した場合の一形態を例示する部分縦断斜視図である。また、図８Ｂは、図８Ａに示す回転ベアリング装置の縦断面を示す図である。
【００３６】
図８Ａおよび図８Ｂに示すように、回転ベアリング装置７０として構成される転がり案内装置は、外周面に断面Ｖ字形状の内側転走面７２を有する内方部材としての内輪７１と、内周面に断面Ｖ字形状の外側転走面７４を有する外方部材としての外輪７３と、内側転走面７２と外側転走面７４とによって形成される断面略矩形状の軌道路７５の間に転動可能にクロス配列される複数の転動体としてのローラ７７…とを有することにより、内輪７１および外輪７３が周方向に相対的な回転運動を行うものである。
【００３７】
このような回転ベアリング装置７０の場合においても、回転ベアリング装置７０を構成する内輪７１の内側転走面７２や外輪７３の外側転走面７４、転動体としてのローラ７７の表面全面に対して、上述したローラバニシング加工を受けた固体潤滑テープを形成することができる。かかる構成の採用によって、寿命向上や稼働速度向上を実現することのできる新たな回転ベアリング装置７０を実現することができる。
【００３８】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態には、多様な変更又は改良を加えることが可能である。
【００３９】
例えば、図９において示されるような、リニアモーションガイドとボールねじが組み合わされて一体構造となっている形式の転がり案内装置９０について、本発明を適用することが可能である。図９において示す転がり案内装置９０の場合、ねじ軸９１と移動ブロック９３とは、複数のボール９５…を介して設置されており、このような転がり接触する箇所に本発明を適用することで、上述した本実施形態と同様の作用効果を発揮し得る転がり案内装置９０を実現することが可能となる。
【００４０】
また、上述した実施形態や実施例では、本発明を適用可能な転動体としてボール４２、５８、６２、９５やローラ７７を例示したが、本発明を適用可能な転動体はこれらに限られず、円筒形や円錐形をしたコロなど、あらゆる転動体に本発明を適用することが可能である。
【００４１】
なお、本発明に係る転がり案内装置の転動体にローラを適用した場合、ローラが負荷を受けることとなるローラの転走面に対して、テープ状に形成された固体潤滑テープを基材に貼り付けた上で、転圧加圧加工を受けて形成される固体潤滑材を適用できることはもちろんであるが、本発明の適用範囲は、負荷を受ける転走面に限られるものではない。すなわち、本発明に係る固体潤滑材を、ローラの転走面以外の両端面と、当該両端面と対向する外方部材の部位とを含む箇所に対して、形成することも好適である。負荷を受ける転走面以外の箇所に対して本発明に係る固体潤滑材を適用することによっても、寿命向上や稼働速度向上を実現した転がり案内装置を得ることが可能となる。
【００４２】
また、上述した実施形態では、固体潤滑テープとしてＰＴＦＥテープ１２を用いた場合を例示したが、本発明者らの研究によって、超高分子量ポリエチレンテープやナイロンテープ、あるいはＰＥＥＫテープなどといった、他の固体潤滑テープを用いた場合であっても、上述した本実施形態と同様の作用効果を得られることが確認されている。つまり、本発明に係る固体潤滑テープを、ＰＴＦＥテープ、超高分子量ポリエチレンテープ、ナイロンテープ又はＰＥＥＫテープのうちの少なくとも１つによって構成することで、高負荷環境下での接線力低減による転がり要素部品の寿命向上や稼働速度向上を実現することのできる新たな転がり案内装置を提供することが可能となる。
【００４３】
また、上述した実施形態では、固体潤滑テープを貼り付ける基材１１が金属材料によって構成されている場合を例示したが、基材１１の材質については、例えば、ＣＦＲＰ等の樹脂材料を採用することも可能である。樹脂材料から成る基材１１の転走面に対して上述したローラバニシング加工を受けた固体潤滑テープを形成することで、寿命向上や稼働速度向上を実現することのできる新たな転がり案内装置を実現することができる。
【００４４】
また、上述した実施形態では、表面処理としてショットピーニングを用いたが、例えば、ケミカルエッチングによりディンプルを形成する手法を採用しても、上述した本実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４５】
その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【符号の説明】
【００４６】
１１  基材、１２  ＰＴＦＥテープ、１５  試料、２１  ディンプル、２２  メディア、２３  バニシングロール、３０  試験機、３１  回転台、３２  ガイド、３３  保持器、３４  ボール、４０  リニアガイド装置、４１  軌道レール、４１ａ  転動体転走面、４２  ボール、４３  移動体、４３ａ  負荷転動体転走面、４８，４９  ねじ孔、５２  負荷転走路、５３  無負荷転走路、５５  方向転換路、５６  ボールねじ装置、５７  ねじ軸、５７ａ  転動体転走溝、５８  ボール、５９  ナット部材、６０  スプライン装置、６１  スプライン軸、６１ａ  転動体転走面、６２  ボール、６３  外筒、６４  保持器、７０  回転ベアリング装置、７１  内輪、７２  内側転走面、７３  外輪、７４  外側転走面、７５  軌道路、７７  ローラ、９０  転動装置、９１  ねじ軸、９３  移動ブロック、９５  ボール。
【図１】
2018025247.tif 000004
【図２】
2018025247.tif 000005
【図３】
2018025247.tif 000006
【図４】
2018025247.tif 000007
【図５Ａ】
2018025247.tif 000008
【図５Ｂ】
2018025247.tif 000009
【図６】
2018025247.tif 000010
【図７】
2018025247.tif 000011
【図８Ａ】
2018025247.tif 000012
【図８Ｂ】
2018025247.tif 000013
【図９】
2018025247.tif 000014