(57)【要約】【課題】転動疲労性と防錆性とを兼ね備えた転がり案内装置を実現する。【解決手段】この転がり案内装置は、外面に軌道面を有する内方部材と、前記内方部材の前記軌道面に対向する軌道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、前記両軌道面間に転動自在に配置された複数の転動体と、を備えている。そして、前記内方部材、前記外方部材及び前記転動体のうちの少なくとも１つを構成する部材は、金属材料から成る基材と、当該基材の表層に形成されるめっき皮膜とから構成されており、前記めっき皮膜のカット断面を顕微鏡観察したときに、当該めっき皮膜が非晶質である。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外面に軌道面を有する内方部材と、
前記内方部材の前記軌道面に対向する軌道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、
前記両軌道面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、前記外方部材及び前記転動体のうちの少なくとも１つを構成する部材は、金属材料から成る基材と、当該基材の表層に形成されるめっき皮膜とから構成されており、
前記めっき皮膜のカット断面を顕微鏡観察したときに、当該めっき皮膜が非晶質であ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、
前記めっき皮膜は、前記基材に対してリンの含有率が１０重量％未満である無電解ニッケル−リンめっき液を用いて無電解ニッケル−リンめっき処理を施すことにより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、
前記めっき皮膜のビッカース硬さＨｖが４００〜７００であ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、
３３６時間の塩水噴霧試験を実施したときの発錆率が７％未満であ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、転がり案内装置に係り、特に、転動疲労性と防錆性とを兼ね備えた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、外面に軌道面を有する内方部材と、内方部材の前記軌道面に対向する軌道面を有して内方部材の外側に配置された外方部材と、前記両軌道面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、及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】
また、この種の転がり案内装置は、クリーンルーム、半導体製造装置、液晶パネル製造装置、食品加工装置等のように清浄な環境を必要とする用途や真空環境下において用いられることがあるため、内方部材、外方部材、及び転動体を構成する材料に対しては、固体潤滑剤からなる被膜を形成して用いられることがあった。例えば、下記特許文献１には、一方の移動部材と他方の移動部材とが、それぞれの案内面に接する転動体を介して相対的に直線移動する転がり案内装置において、前記両移動部材または転動体の少なくとも一つに対して、その表面に無電解ニッケル被膜を介してフッ素樹脂被膜を成膜する技術が開示されている。そして、下記特許文献１の記載によれば、転がり案内装置の構成部材に対して無電解ニッケル被膜を介してフッ素樹脂被膜を成膜することで、半導体製造装置や液晶パネル製造装置、食品加工装置等の清浄な雰囲気を必要とする環境下等において好適に使用でき、また、真空、高温、腐食性雰囲気環境下においても使用することができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−３２５４１４号公報
【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、上掲した特許文献１に記載の技術は、金属材料等の基材に対して無電解ニッケル被膜を形成した後に、さらにフッ素樹脂被膜を成膜するものであり、製造工程が多くコストの嵩む技術である。特許文献１にも記載されているが、元来、無電解ニッケル被膜や無電解ニッケル−リン被膜には、膜自体に防錆作用があり、耐食性の向上効果が得られることから、無電解ニッケル被膜や無電解ニッケル−リン被膜のみを施すことで、転動疲労性と防錆性とを兼ね備えた転がり案内装置を実現できれば、産業上の利用価値は非常に高いものとなる。しかしながら、従来公知の通り、無電解ニッケル被膜には、微細なクラックや空孔が存在しているため、このような状態の皮膜を転がり案内装置の構成部材に用いた場合には、繰り返しの接触応力によって皮膜の剥離等が発生したり、クラックや空孔を起点として錆が発生したりするので、転がり案内装置としての性能を十分に発揮することができなかった。
【０００７】
ところで、従来公知の無電解ニッケル−リンめっきは、ニッケル塩と還元剤である次亜リン酸塩を使用し、触媒活性な金属の表面で起こる次亜リン酸イオンの酸化還元反応を利用し、金属ニッケルを析出させるめっき方法である。一般的な無電解ニッケル−リンめっきでは、還元剤のリンが一部皮膜に共析するため、ニッケル−リンの合金皮膜が形成されることとなるが、このとき析出する皮膜は、均一性に優れており、また、共析するリンの量により様々な特性を持つことが知られている。ただし、従来の一般的な無電解ニッケル−リンめっきは、重金属添加剤（めっき液の安定剤）を含んでおり、この重金属添加剤がめっき皮膜に共析される際に核となって不連続点を形成するので、それがめっき皮膜の成長とともにクラックやピンホールの様な欠陥部が柱状組織となり、耐食性を弱める要因となっていた。具体的には、基材に対して形成された従来の無電解ニッケル−リンめっき処理によるめっき皮膜には、添加された重金属の共析による核が存在しており、この核を起点としてクラックやピンホール、非晶質の柱状組織が形成されるものであった。これらの欠陥部は、腐食の進行を助長するものであるため、従来の技術では、上掲した特許文献１のように、欠陥部をカバーする技術を創案する方向での研究がなされていた。
【０００８】
しかしながら、本発明者らは、基材に対して、欠陥のない非晶質なめっき皮膜が形成できれば、転動疲労性と防錆性とを兼ね備えた転がり案内装置を実現することができるのではないかとの着想を得るに至った。そして、本発明者らは、鋭意研究を行った結果、無電解ニッケル−リン被膜を単体で転がり案内装置の構成部材に用いたとしても、転動疲労性と防錆性の両特性を発揮し、転がり案内装置としての性能を十分に発揮することのできる技術を確立するに至ったのである。すなわち、本発明は、上記従来技術に存在する問題点に鑑みて成されたものであり、その目的は、転がり案内装置の構成部材に対して無電解ニッケル−リンめっき処理を施すことで形成されるめっき皮膜の形成技術を改良・最適化することで、転動疲労性と防錆性とを兼ね備えた転がり案内装置を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る転がり案内装置は、外面に軌道面を有する内方部材と、前記内方部材の前記軌道面に対向する軌道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、前記両軌道面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、前記外方部材及び前記転動体のうちの少なくとも１つを構成する部材は、金属材料から成る基材と、当該基材の表層に形成されるめっき皮膜とから構成されており、前記めっき皮膜のカット断面を顕微鏡観察したときに、当該めっき皮膜が非晶質であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、無電解ニッケル−リンめっき処理を施すことで形成されるめっき皮膜の形成技術を改良・最適化することで、転がり案内装置の構成部材に対して無電解ニッケル−リンめっき処理を施すことで形成されためっき皮膜のみによって、転動疲労性と防錆性とを兼ね備えた転がり案内装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る無電解ニッケル−リンめっき処理の処理工程を示すフローチャートである。
【図２】無電解ニッケル−リンめっき処理を施しためっき済み材料の断面の観察方法を説明するための図である。
【図３】疲労試験の結果を示すグラフ図である。
【図４】疲労試験終了後における各試料の表層の様子を観察した図である。
【図５】「比較例３」の場合における疲労試験終了後の試料表層の様子を拡大して示した図である。
【図６】めっき皮膜のカット断面を顕微鏡観察した観察結果を示す図であり、特に、分図（ａ）が本発明方法によって形成されためっき皮膜の様相を、分図（ｂ）が比較例２に係るめっき皮膜の様相を示している。
【図７】発錆試験終了後における各試料の表層の様子を観察した図である。
【図８Ａ】本発明に係る無電解ニッケル−リンめっき処理によるめっき皮膜が形成された部材によって構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８Ｂ】図８Ａ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９】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１０】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１１Ａ】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１１Ｂ】図１１Ａに示す回転ベアリング装置の縦断面を示す図である。
【図１２】本実施形態に係る転がり案内装置を滑りねじ装置として構成した場合の一形態を例示する外観斜視図である。
【図１３】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】
【００１２】
まず、本発明者らは、新たな無電解ニッケル−リンめっき処理を創案するに際して、クラックやピンホール、非晶質の柱状組織の発生原因となる重金属添加剤（めっき液の安定剤）を含まない処理液を選択することとした。さらに、無電解ニッケル−リンめっき処理液に含まれるリンの含有量を「低リンタイプ（１０重量％未満）」、「高リンタイプ（１０重量％以上）」と分類することとした。その鋭意研究の結果、重金属添加剤（めっき液の安定剤）を含まずとも安定してめっき皮膜を形成できるものとして、「低リンタイプ（１０重量％未満）」の処理液を選択することとした。
【００１３】
そして、図１に示す処理工程によって、基材となる軸受鋼（ＳＵＪ２）に対して無電解ニッケル−リンめっき処理を実行した。この処理では、円盤状にカットされた軸受鋼（ＳＵＪ２）を用意してこれを基材とし、有機溶剤を用いてめっきすべき基材の表面を綺麗に拭き上げ（脱脂工程：ステップＳ１１）、エッチング液により基材表面の不要な薄膜を除去することで欠陥の原因となる重金属等を確実に除去し（エッチング工程：ステップＳ１２）、酸洗いによって更に基材の表面を最適化し（酸洗い工程：ステップＳ１３）、その後、低リンタイプ（１０重量％未満）の無電解ニッケル−リンめっき処理液を用いて無電解ニッケル−リンめっき処理を実施した（無電解ニッケル−リンめっき処理工程：ステップＳ１４）。この際に用いられる処理液には、重金属添加剤（めっき液の安定剤）は含まれていない。この無電解ニッケル−リンめっき処理工程によって、基材の表面にめっき皮膜が形成されることとなる。その後、洗浄（洗浄工程：ステップＳ１５）と乾燥（乾燥工程：ステップＳ１６）が行われることにより、無電解ニッケル−リンめっき処理が完了する。
【００１４】
本発明者らは、上記の無電解ニッケル−リンめっき処理が施された本発明に係るめっき済み材料に対して、転動疲労性と防錆性とを確認する実験を行った。そこで、次に、本発明者らが行った「疲労試験」及び「発錆試験」の内容とその結果について、説明することとする。
【００１５】
［疲労試験］
本発明者らが行った疲労試験の条件内容について、表１に示す。
【００１６】
【表１】
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【００１７】
表１で示されるように、疲労試験は、試料母材として軸受鋼（ＳＵＪ２）をソルト焼入れし、ロックウェル硬さＨＲＣが６０以上となるように制御されたものを使用した。そして、同一条件で準備された試料母材に対して、本発明に係る低リンタイプ（１０重量％未満）の無電解ニッケル−リンめっき処理が施されたものを「発明品」とし、また、めっき処理が施されていない処理なしのものを「比較例１」、Ａ社製の処理液であるクロム化処理液とハロゲン化処理液を用いてめっき処理したものを「比較例２」、Ｂ社製の処理液であるクロム化処理液を用いてめっき処理したものを「比較例３」とした。なお、「発明品」については、めっき皮膜の膜厚の違いが転動疲労性に及ぼす影響を把握するために、３μｍ、５μｍ、１０μｍの３種類を用意し、疲労試験を行うこととした。また、「比較例２」及び「比較例３」については、めっき皮膜が結晶化しており、また、それぞれの処理液を製造する各社が推奨する膜厚を選択することとしたため、「比較例２」の膜厚は１０μｍ、「比較例３」の膜厚は５μｍとした。そして、めっき皮膜の表層に対して、玉径９．５２５ｍｍ、有効玉数３個のボール列を、最大ヘルツ応力３，１６４ＭＰａ、試験速度１，２００ｍｉｎ−１／２．４ｍ/ｓで繰り返し転走させ、荷重を繰り返し負荷することとした。
【００１８】
表１で示した疲労試験の結果を図３〜図５に示す。ここで、図３は、疲労試験の結果を示すグラフ図である。また、図４は、疲労試験終了後における各試料の表層の様子を観察した図であり、図５は、特に、「比較例３」の場合における疲労試験終了後の試料表層の様子を拡大して示した図である。
【００１９】
図３に示されるように、「発明品」は、膜厚５μｍにおいて最長の走行距離１２．１×１０３ｋｍを記録した。一方、「発明品」において、膜厚１０μｍのものは５．９×１０３ｋｍで、膜厚３μｍのものは５９５．１ｋｍで、走行不可となった。また、「比較例１」及び「比較例３」は、「発明品」の膜厚５μｍのものと同様に、最長の走行距離１２．１×１０３ｋｍを記録することができた。ただし、「比較例３」については、疲労試験終了後の試料表層の様子を観察したところ、図５に示すように、ボールが転走した軌道面内に細かいヘアラインが多数存在することが観察されており、めっき皮膜がヘアライン状に破壊されたことが観察できた。さらに、「比較例２」については、０．０４８ｋｍ走行した時点で図４中の分図（ｃ）に示すようにめっき皮膜が剥がれてしまったため、他の試料に比べて極めて早期に走行不可の状態となった。
【００２０】
以上から、疲労試験の評価については、「◎」は走行距離１２，０００ｋｍ以上、かつ、めっき皮膜の損傷なし、「○」は走行距離５００〜１２，０００ｋｍ、「△」は走行距離５００ｋｍ以下、「×」は走行前にめっき皮膜の破損あり、として評価した。その結果、「発明品（膜厚５μｍ）」及び「比較例１」を「◎」、「発明品（膜厚１０μｍ）」、「発明品（膜厚３μｍ）」及び「比較例３」を「○」、「比較例２」を「△」と評価することとした。
【００２１】
そして、上述した無電解ニッケル−リンめっき処理を施しためっき済み材料を、不図示の樹脂に埋め込み、図２に示すように、ボールの転走痕１４を含む基材１１とめっき皮膜１３との断面が観察できるように符号３２で示すカット面にて切断し、そのカット断面３２を研磨することで、顕微鏡観察できる状態とした。そして、めっき皮膜１３のカット断面３２を顕微鏡観察したところ、図６中の分図（ａ）で示すように、本発明方法によって形成された当該めっき皮膜１３は、欠陥部のない非晶質であることを確認することができた。
【００２２】
一方、比較例２に係るめっき済み材料を、図２で示した観察方法と同様の方法で顕微鏡観察したところ、図６の分図（ｂ）に示されるように、めっき皮膜１２にクラックが存在していることが確認できた。また、めっき皮膜にクラックが発生することについては、比較例３についても同様であることが確認できた。
【００２３】
以上の結果から、本発明に係る無電解ニッケル−リンめっき処理によれば、ほぼ完全に非晶質な、かつ、欠陥部のないめっき皮膜を形成できることが明らかとなった。かかる結果が得られた理由としては、本発明に係る無電解ニッケル−リンめっき処理で採用した処理液が、重金属添加剤（めっき液の安定剤）を含んでいないこと、及び、重金属添加剤（めっき液の安定剤）を含まずとも安定してめっき皮膜を形成できるものとして「低リンタイプ（１０重量％未満）」の処理液を選択したこと、などが大きな要因であると思われる。また、本発明者らが確認したところ、本発明方法によって形成されためっき皮膜１３については、一般的なリン含有率の高い無電解ニッケルめっきと比べて、少なくとも１０倍以上の非常に高い耐食性を有することが確認できた。
【００２４】
以上のように、本発明に係る無電解ニッケル−リンめっき処理によって形成されためっき皮膜は、内部性状及び耐食性において、従来公知のめっき皮膜と比較して高い性能を有することが明らかとなった。
【００２５】
［発錆試験］
次に、本発明者らが行った発錆試験の条件内容について、表２に示す。
【００２６】
【表２】
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【００２７】
表２で示される発錆試験は、表１で示した疲労試験で用いられた試料と同じものを用いて実施された。ただし、この発錆試験では、ボールが未走行の状態の場合と、ボールが走行した後の状態における発錆の様相を比較観察するため、表１の疲労試験で最長の走行距離１２．１×１０３ｋｍを記録したもののうち、「発明品（膜厚５μｍ）」及び「比較例３」については、「走行済」として発錆状況を観察することとした。なお、疲労試験で「◎」評価となった「比較例１」について「走行済」の発錆状況を観察しなかったのは、後述するように、「比較例１」における「未走行」の場合の発錆試験の結果が、明らかに「×」であったためである。
【００２８】
また、発明者らが実施した表２で示される発錆試験は、試料に対して５％の塩水を常時同一の条件でかけ流すものであり、その条件は表２に記載の通りである。また、発錆は、２、６、２４、４８、７２、９６、１６８、３３６時間ごとに確認し、錆の発生が確認された試料については、その時点で早期に試験を終了することとした。なお、表３で示す発錆率については、試料の表面に発生した錆びの発生面積が、試料の表面積全体に占める割合を算出することで導き出されたものである。
【００２９】
以上の条件内容で実施された発錆試験の結果表を表３に、発錆試験における試料ごとの発錆状況を図７に示す。なお、図７は、発錆試験の途中経過及び終了後における各試料の表層の様子を観察した図である。
【００３０】
【表３】
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【００３１】
表３及び図７に示されている通り、「発明品」については、未走行／走行済のいずれについても発錆率０％であり、最長の調査時間である３３６時間を経過しても、錆びの発生は全くなかった。ちなみに、この「発明品」については、発錆試験の開始から６７２時間を経過した段階でも、発錆率は０％であることが発明者らによって確認されている。なお、この発錆試験で用いられた「発明品」については、表１で示した疲労試験で最も良い結果を示した膜厚５μｍの試料が用いられている。
【００３２】
一方、めっき処理が施されていない処理なしの「比較例１」については、試験開始２時間以内に錆の発生が確認された。この「比較例１」については、疲労試験で良好な結果が得られたものの、発錆試験では最も悪い結果となり、良好な転動疲労性を有する反面、耐食性や防錆性には劣ることが確認できた。
【００３３】
また、疲労試験で比較的良好な結果が得られた「比較例３」についても、発錆試験開始から２４時間以内に錆びが５０％以上発生してしまう結果となった（未走行で発錆率６６％、走行済で発錆率６０％）。
【００３４】
また、疲労試験では直ちに試験停止となってしまった「比較例２」については、この発錆試験については比較的良好な結果が得られており、発錆試験の開始から１６８時間を経過した段階までは、発錆率は０％であった。ただし、発錆試験の開始から３３６時間を経過した段階において発錆率７％となり、「発明品」よりも耐食性や防錆性が劣ることが明らかとなった。
【００３５】
なお、表３では省略されているが、発明者らの更なる実験によって、「発明品」のうち、膜厚が１０μｍのものと、膜厚が３μｍのものについても、膜厚が５μｍの「発明品」と同様に良好な防錆性を発揮することが確認されている。つまり、防錆性については、膜厚１０μｍ以下、好適には膜厚３μｍ〜１０μｍの範囲では、膜厚に関係なく「発明品」が良好な防錆性を発揮することが確認できた。したがって、高い転動疲労性が要求されない用途については、膜厚が１０μｍの「発明品」や、膜厚が３μｍの「発明品」についても、転がり案内装置に好適に用いることができるであろう。
【００３６】
以上から、発錆試験の評価については、「◎」は発錆率０％、「○」は発錆率５％以下、「△」は発錆率１０％以下、「×」は発錆率が１０％より大きい場合、として評価した。その結果、「発明品（膜厚５μｍ）」及び「発明品（膜厚１０μｍ）」及び「発明品（膜厚３μｍ）」を「◎」、「比較例２」を「△」、「比較例１」及び「比較例３」を「×」と評価することとした。
【００３７】
以上、発明者らが行った「疲労試験」及び「発錆試験」の結果をまとめると、表４のように整理することができる。
【００３８】
【表４】
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【００３９】
すなわち、転動疲労性と防錆性の両者で良好な性能を発揮するのは、「発明品」のうちの膜厚が５μｍのものであった。なお、この「発明品」のビッカース硬さＨｖを測定したところ、膜厚によらず４００〜７００を示した。この硬さ値は、「発明品」が転がり案内装置の構成部材として十分に性能を発揮できることを示している。すなわち、ビッカース硬さＨｖが４００以下の場合には塑性変形を起こしてしまい、７００以上の場合には脆性が高くなりクラックが入り易くなってしまうという不具合が発生することとなる。
【００４０】
また、表４からも明らかであるが、比較例１〜比較例３で示したその他のめっき被膜については、転動疲労性と防錆性のいずれか一方については良好な結果が得られたものの、転動疲労性と防錆性の両方の特性を満足させるものは存在しなかった。かかる事実は、発明者らが見出した「発明品」、すなわち、本発明に係る無電解ニッケル−リンめっき処理によって得られたほぼ完全に非晶質な、かつ、欠陥部のないめっき皮膜が、いかに画期的なものであるかを示している。
【００４１】
以上のことから、本発明に係る無電解ニッケル−リンめっき処理によるめっき皮膜が形成された部材は、繰り返しの転がり負荷や摺動負荷を受けることとなる転がり摺動部材として、好適に用いることが可能である。そこで、次に、本発明に係る無電解ニッケル−リンめっき処理によるめっき皮膜が形成された部材を転がり案内装置へ適用した場合の事例について、説明を行う。
【００４２】
［転がり案内装置への適用例］
本発明のめっき皮膜が形成された基材を転がり摺動部材として用いた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・摺動動作を伴う装置を含むものである。
【００４３】
（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８Ａ及び図８Ｂ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構成部材に対して上述した本発明に係るめっき被膜を形成することによって、転動疲労性と防錆性とを兼ね備えた転がり案内装置を実現することができる。ここで、図８Ａは、本発明に係る無電解ニッケル−リンめっき処理によるめっき皮膜が形成された部材によって構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８Ｂは、図８Ａ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。
【００４４】
まず、図８Ａ及び図８Ｂ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ブロック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（上面及び両側面）には、ボール４２…が転がる際の軌道になる軌道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。
【００４５】
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８Ａ及び図８Ｂ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。
【００４６】
一方、移動ブロック４３には、転動体転走面４１ａ…とそれぞれ対応する位置に軌道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…と移動ブロック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、移動ブロック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及び無負荷転走路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８Ｂ参照）。
【００４７】
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、移動ブロック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。
【００４８】
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、外方部材としての移動ブロック４３、及び、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つを構成する基材に対して、上述した本発明に係るめっき被膜を形成することが好適である。
【００４９】
なお、本実施形態に係るリニアガイド装置４０では、全ての構成部材に対して本発明のめっき被膜を形成するようにしてもよいし、一部の構成部材に対して本発明のめっき被膜を形成するようにしてもよい。この選択は、リニアガイド装置４０の使用環境や使用用途、あるいは製造コスト等に応じて行えばよい。
【００５０】
（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９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９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。
【００５１】
ねじ軸５７は、外周面に螺旋状の軌道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軌道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。
【００５２】
そして、ボールねじ装置５６を構成するねじ軸５７やナット部材５９、ボール５８及びその他の部材に対して、上述した本発明に係るめっき被膜を形成することによって、転動疲労性と防錆性とを兼ね備えたボールねじ装置５６を実現することができる。
【００５３】
（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１０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１０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。
【００５４】
ここで、図１０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２１の軸線方向に延びる軌道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に対応する軌道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。
【００５５】
そして、図１０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や外筒６３、ボール６２及びその他の部材に対して、上述した本発明に係るめっき被膜を形成することによって、転動疲労性と防錆性とを兼ね備えたスプライン装置６０を実現することができる。
【００５６】
（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１１Ａ及び図１１Ｂ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１１Ａ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１１Ｂは、図１１Ａに示す回転ベアリング装置の縦断面を示す図である。
【００５７】
図１１Ａ及び図１１Ｂ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字形状の内側軌道面７２を有する内方部材としての内輪７１と、内周面に断面Ｖ字形状の外側軌道面７４を有する外方部材としての外輪７３と、内側軌道面７２と外側軌道面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及び外輪７３が周方向に相対的な回転運動を行うものである。
【００５８】
このような回転ベアリング装置７０を構成する部材に対して、上述した本発明に係るめっき被膜を形成することによって、転動疲労性と防錆性とを兼ね備えた回転ベアリング装置７０を実現することができる。
【００５９】
（滑りねじ装置への適用例）
上述した各装置については、内方部材と外方部材の間に複数の転動体が介装された形態の装置を例示して説明した。しかしながら、上述した本発明に係るめっき被膜が形成された構成部材を備えることによって、転動疲労性と防錆性とを兼ね備えた転がり案内装置を構成することを特徴とする本発明の適用範囲は、かかる転動体を用いたものには限られず、転動体を介さずに内方部材と外方部材とが直接接触して相対運動可能に構成される装置に対しても好適に用いることが可能である。
【００６０】
例えば、図１２に示すように、滑りねじ装置８０として構成される転がり案内装置に対して、本発明を適用することも可能である。ここで、図１２は、本実施形態に係る転がり案内装置を滑りねじ装置として構成した場合の一形態を例示する外観斜視図である。そして、図１２に示す滑りねじ装置８０は、外周面に螺旋状の軌道面としてのねじ溝が形成される内方部材としてのねじ軸８１と、内周面にねじ溝に対応する螺旋状の軌道面としてのナット溝が形成される外方部材としてのナット部材８３と、を有することにより、ねじ軸８１のナット部材８３に対する相対的な回転運動に伴って、ナット部材８３がねじ軸８１に対して相対的に往復運動することができるように構成されている。
【００６１】
また、図１２に示す滑りねじ装置８０についても、その構成部材であるねじ軸８１及びナット部材８３のいずれか一方又は全てに対して、上述した本発明に係るめっき被膜を形成することが可能である。このような滑りねじ装置８０を構成する部材に対しても、本発明に係るめっき被膜を形成することによって、転動疲労性と防錆性とを兼ね備えた、優れた滑りねじ装置８０を実現することができる。
【００６２】
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。
【００６３】
例えば、図１３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。なお、図１３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いるが、複数のボール９５…を介さずにねじ軸９１と移動ブロック９３とが滑りねじとして構成されるようにすることも可能である。
【００６４】
また、発明者らによる実験では、本発明に係るめっき皮膜は、軸受鋼（ＳＵＪ２）からなる基材に対してリンの含有率が１０重量％未満である無電解ニッケル−リンめっき液を用いて無電解ニッケル−リンめっき処理を施すことにより形成されていたが、めっき処理が施される基材については、軸受鋼（ＳＵＪ２）に限定されるものではなく、本発明に係る無電解ニッケル−リンめっき処理が実施可能な基材であれば、どのような材料であってもよい。
【００６５】
また、発明者らによる実験では、本発明に係るめっき皮膜は、３３６時間の塩水噴霧試験を実施したときの発錆率が０％であったが、本発明に係るめっき被膜が施される基材の材形や使用状態によっては発錆率が変化することも考えられるため、本発明に係るめっき被膜は、３３６時間の塩水噴霧試験を実施したときの発錆率が７％未満であることと定義することとした。
【００６６】
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】
【００６７】
１１  基材、１２  （比較例２に係る）めっき被膜、１３  （本発明に係る）めっき被膜、１４  転走痕、３２  カット断面、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  移動ブロック、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  内側軌道面、７３  外輪、７４  外側軌道面、７５  軌道路、７７  ローラ、８０  滑りねじ装置、８１  ねじ軸、８３  ナット部材、９０  転動装置、９１  ねじ軸、９３  移動ブロック、９５  ボール。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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