JP4593961B2

JP4593961B2 - 直動案内用広速度域グリース組成物及びこれを用いた直動案内装置

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Publication number: JP4593961B2
Application number: JP2004124214A
Authority: JP
Inventors: 英一道岡; 義夫滝; 浩幸池田; 毅森山; 堀　　康徳; 雅晴井戸; 安男宮田; 惠三山川; 伸一長洞; 賢一中沢; 和久伊坂
Original assignee: Kyodo Yushi Co Ltd; Okuma Corp; THK Co Ltd; Lube Corp
Current assignee: Kyodo Yushi Co Ltd; Okuma Corp; THK Co Ltd; Lube Corp
Priority date: 2004-04-20
Filing date: 2004-04-20
Publication date: 2010-12-08
Anticipated expiration: 2024-04-20
Also published as: JP2005306965A

Description

この発明は、種々の装置の軸受部、摺動部、接合部等の直動案内装置において、潤滑性を付与するために用いられるグリース組成物に係り、特に、例えば直線案内装置、曲線案内装置、ボールねじ、ボールスプライン等の直動案内装置ように、軸（軌道レールやねじ軸等）とスライド部材（摺動台やナット部材等）とが転動体（ボール又はローラ）を介して相対的に移動自在に係合し、これら軸とスライド部材とが低速から高速までの広速度域で使用される直動案内装置に用いるのに好適な直動案内用のグリース組成物（以下、単に「直動案内用広速度域グリース組成物」ということがある。）及びこれを用いた直動案内装置に関する。

軸とスライド部材とが転動体を介して荷重を負荷しながら相対的に移動自在に係合する直動案内装置は、その運動の基本が転がり運動に基づくため、摺動抵抗が低いという利点があり、工作機械や搬送装置を始めとして、半導体製造装置、医療装置等の多くの用途に用いられている。

そして、このような直動案内装置においては、軸とスライド部材との間の摺動抵抗を軽減し、転動体それ自体の摩耗やこれが転走する軌道レールやねじ軸等の軸側の転走面や摺動台やナット部材等のスライド部材側の負荷転走面の摩耗を抑制し、軸とスライド部材との間の高精度の運動を長期に亘って維持する必要から、係る転動体の表面や上記軸側の転走面及びスライド部材側の負荷転走面をその使用条件に応じて適切な潤滑を施すことが必要であり、従来においても多くの潤滑方法が提案されている。

例えば、特開平10-184,683号公報においては、スライド部材に潤滑油塗布体、潤滑油吸蔵体及び油量制御手段を備えた潤滑油供給部材を装着し、潤滑油吸蔵体に収容された潤滑油を油量制御手段で制御しながら潤滑油塗布体により軌道軸の表面に潤滑油を塗布することが提案されている。

また、特開2001-139,975号公報においては、特に半導体製造装置、液晶製造装置、電子計算機等のクリーンな環境下での使用が要求される装置に組み込まれるリニアガイド、ボールねじ、転がり軸受等の直動案内装置で用いるのに適した潤滑剤として、鉱油系及び／又は合成系潤滑基油に、組成物全量を基準として、(A)増ちょう剤としてステアリン酸リチウム石けん１０〜３５質量%と、(B)酸化パラフィン及びジフェニルハイドロゲンホスファイトよりなる群から選ばれた１種又は２種以上の化合物０．５〜１５．０質量%とが含まれており、混和ちょう度（JIS K2220.7）が２７０〜３５０であるグリース組成物が提案されている。

更に、特開2001-304,371号公報においては、射出成形機や電動プレス機の駆動装置に用いるボールねじに適した潤滑剤として、１００℃での粘度が３．０〜７．５mm²/sの基油にウレア系増ちょう剤や有機モリブデン化合物からなる極圧剤を配合した明度１以上の潤滑グリースが提案されている。

しかるに、近年、例えば金型加工の分野においては、その納期短縮や金型費低減等の観点から、放電加工に代えて、エンドミルにより複雑な形状の加工や深穴の加工等が行われるようになり、そして、係る加工には、軌道軸とスライド部材との間に比較的大きな面圧（通常は１，２００MPa以上、場合によっては１，８００MPa以上）の作用下に、比較的遅い相対速度、通常は１．０m/分以下、時には０．３m/分以下、場合によっては０．２m/分以下という低速度域で使用できることが要求される。

しかしながら、このような低速度域で直動案内装置を用いた場合、上記いずれの手段を用いても、潤滑性能が要求される転動体の表面や軌道軸側の転走面及びスライド部材側の負荷転走面（以下、これらを「潤滑面」ということがある）に油膜が形成され難く、この潤滑面に短期間で異常摩耗が発生し、案内装置の摺動安定性が損なわれて寿命が短くなるという問題がある。

そこで、このような問題を解決する手段として、例えば、潤滑面に供給される潤滑剤の粘度を高くすること、潤滑剤中に油膜補強のための油膜補強剤を添加すること、等の方法が採られているが、いずれの場合も摺動抵抗が増大して転がり運動を利用するこの種の案内装置の特性を損なうことになり、しかも、必ずしも潤滑面での異常摩耗の発生を効果的に防止できず、直動案内装置の寿命の問題を満足できる程度には解決できないという問題がある。

一方、上記の低速度域での問題とは反対に、近年、例えば射出成形機等の分野で用いられる取出しロボット用の直動案内装置（例えば、ＬＭガイド等）においては、最大４８０m/分の速度で、また生産設備等の分野で用いられてリニアモータ／ベルトで駆動される搬送装置等においては最大２４０〜３００m/分の速度で、更に、工作機械等の分野で用いられるワーク送り等のために用いられるボールねじについては軸外周約５０２m/分の速度で使用される等、その直動案内装置の使用条件がより高速化する傾向がある。

しかしながら、このような高速度域で直動案内装置を用いる場合には、潤滑性能が要求される潤滑面において潤滑剤の攪拌抵抗が増大し、これが原因の１つとなって転がり抵抗が増加し、また、特にボールねじであると温度上昇の原因になるという問題があるほか、稼働時間当りの走行距離が速度に比例して長くなることから、長期間に亘って安定的に稼動させるために転がり寿命（荷重耐久性及び高速耐久性）の長い、いわゆる長寿命性に優れた潤滑剤が求められる。

そこで、このような問題を解決する手段として、例えば、潤滑基油として低粘度油を用いて転がり抵抗の低減化を図り、また、増ちょう剤を用いて潤滑油保持性能を向上せしめることが考えられるが、これら低粘度潤滑基油や増ちょう剤の使用のみによっては、例えば、軸とスライド部材とが相対速度１００m/分以上、場合によっては３００m/分以上の高速度域での使用条件を含む各種の直動案内装置においては充分に対応することができず、結果として高速化に伴う転がり抵抗の増加や温度上昇の問題を解決できず、また、長寿命化の要請にも充分に応えられていないのが実情である。

特開平10-184,683号公報特開2001-139,975号公報特開2001-304,371号公報

そこで、本発明者らは、軸とスライド部材との相対速度が１．０m/分以下（時には０．３m/分以下、場合によっては０．２m/分以下）という低速度域から１００m/分以上（場合によっては３００m/分以上）という高速度域までの広速度域での使用が要求される場合においても、上述した低速度域での問題（異常摩耗の発生）や高速度域での問題（転がり抵抗の増加、温度上昇、長寿命化の要請）がなく、しかも、集中給脂時の給脂経路目詰まりの問題もなく、直動案内装置、特に直線案内装置、曲線案内装置、ボールねじ、ボールスプライン等の案内装置において要求される広速度域での使用に対応できる広速度域グリース組成物を開発すべく鋭意検討した結果、潤滑基油として所定の低粘度油を用い、これに増ちょう剤と、所定の化合物からなる寿命向上剤と、固体潤滑剤とを配合し、所定の混和ちょう度を有するグリース組成物が、低速度域から高速度域までの広い速度域で使用可能な性能を有することを見い出し、本発明を完成した。

従って、本発明の目的は、軸とスライド部材との相対速度が１．０m/分以下の低速度域から１００m/分以上の高速度域までの広速度域での使用が要求される直動案内装置の潤滑剤として好適な直動案内用広速度域グリース組成物を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、このような広速度域グリース組成物が封入され、軸とスライド部材との相対速度が１．０m/分以下の低速度域から１００m/分以上の高速度域までの広速度域で好適に使用可能であり、駆動モータの容量改善やリニアモータの速度向上等も達成できる直動案内装置を提供することにある。

すなわち、本発明は、動粘度（JIS K2220.23；40℃）が１５〜２５mm ² /sである鉱油系及び／又は合成系の潤滑基油に、増ちょう剤として脂肪族ジウレア５〜１５重量%と、寿命向上剤として亜鉛スルホネート０．５〜５重量%と、固体潤滑剤として有機モリブデン０．５〜５重量%とが含まれており、混和ちょう度（JIS K2220.7；25℃）が２５０以上であることを特徴とする直動案内用グリース組成物である。

また、本発明は、このようなグリース組成物が封入された直動案内装置であり、好ましくは転動体の転走面を有する軸と、上記転走面に相対する転動体の転走面を有し、上記転動体を介して上記軸に係合すると共にこの軸に沿って相対的に移動するスライド部材と、これら軸とスライド部材との間に介装される転動体とを備え、上記軸とスライド部材とが相対速度６００m/分以下の速度領域での使用条件を含む直動案内装置である。

本発明において、使用される潤滑基油は、それが鉱油系であっても、また、合成系であってもよいが、その動粘度（JIS K2220.23；40℃）については５０mm²/s以下であることが必要であり、好ましくは３０mm²/s以下、より好ましくは１５〜２５mm²/sであるのがよい。この動粘度（JIS K2220.23；40℃）が５０mm²/sより高くなると、転がり抵抗が所望の程度にまで低下せず、高速域での使用に適さなくなる。

このような条件を満足する潤滑基油としては、具体的には、鉱油系の潤滑基油として、例えば、石油精製業の潤滑油製造プロセスで通常行われている方法により得られるものであり、例えば原油を常圧蒸留又は減圧蒸留して得られた潤滑油留分に、溶剤脱れき、溶剤抽出、水素化分解、溶剤脱ろう、水素化精製、硫酸洗浄、白土処理等の処理のいずれか１つ以上の処理を施して精製したものが挙げられる。

また、上記の合成系の潤滑基油として、例えば、ポリブテン、1-オクテンオリゴマー、1-デセンオリゴマー等のポリα-オレフィン又はこれらの水素化物等の合成炭化水素油や、ジトリデシルグルタレート、ジ2-エチルヘキシルアジペート、ジイソデシルアジペート、ジトリデシルアジペート、ジ3-エチルヘキシルセパケート等のジエステル類、トリメチロールプロパンカプリレート、トリメチロールプロパンペラルゴネート、ペンタエリスリトール2-エチルヘキサノエート、ペンタエリスリトールペラルゴネート等のポリオールエステル類等のエステル系合成油や、ポリオキシアルキレングリコール等のポリグリコール系合成油や、ポリフェニルエーテル、ジアルキルジフェニルエーテル等のフェニルエーテル合成油や、シリコーン油等のシリコーン系合成油や、アルキルナフタレン、アルキルベンゼン等の芳香族系合成油や、フッ素系合成油、又はこれらの混合物からなる混合油等が挙げられる。これらの鉱油系や合成系の潤滑基油は、その１種のみを単独で用いることができるほか、２種以上の混合物としても用いることもできる。

また、本発明の広速度域グリース組成物を構成する増ちょう剤については、従来より案内装置やその他の軸受等に用いるグリースにおいて通常使用されているものを用いることができ、例えば、牛脂系カルシウム石けん、ひまし油系カルシウム石けん、アルミニウム石けん、ナトリウム石けん、牛脂系リチウム石けん、ひまし油系リチウム石けん等の金属石けん系のものや、カルシウムコンプレックス、アルミニウムコンプレックス、リチウムコンプレックス等の複合型石けん系のものや、芳香族ジウレア、脂肪族ジウレア、脂環式ジウレア、トリウレア、ポリウレア等のウレア系のものや、ナトリウムテレフタラメート、ＰＴＦＥ等の有機系のものや、有機化ベントナイト、シリカゲル等の無機系のもの等を挙げることができ、好ましくは脂肪族ジウレア、リチウム石けんであり、特に好ましくは脂肪族ジウレアであり、これらはその１種のみを単独で用いることができるほか、２種以上の混合物としても用いることができる。

更に、本発明においては、上記増ちょう剤と共に、有機スルフォン酸塩からなる寿命向上剤が添加される。ここで、有機スルフォン酸塩としては、例えばカルシウム塩、亜鉛塩等の金属スルフォネートや、アンモニウム塩等の非金属スルフォネートを挙げることができ、寿命向上の効果の観点から、好ましくは金属スルフォネートであり、より好ましくは亜鉛スルフォネートが適している。

また、本発明においては、上記の増ちょう剤及び寿命向上剤に加えて、固体潤滑剤が配合されるが、この固体潤滑剤については、従来より種々の直動案内装置で用いられているグリースに通常使用されているものを用いることができ、例えば、グラファイト、二硫化モリブデン、塩化コバルト、酸化アンチモン、セレン化ニオブ、二硫化タングステン、マイカ、窒化ホウ素、硫酸銀、塩化カドミウム、ヨウ化カドミウム、ホウ砂、塩基性白鉛、炭酸鉛、ヨウ化鉛、アスベスト、タルク、酸化亜鉛、カーボン、バビット、青銅、黄銅、アルミニウム、ガリウム、インジウム、タリウム、トリウム、銅、銀、金、水銀、鉛、錫、インジウム又は第VIII族貴金属、又はそれらの混合物を含む無機固体潤滑剤や、例えば、ジチオカルバミン酸モリブデン、ジチオリン酸モリブデン、モリブデンジチオカーバメート等の有機モリブデンを始めとして、フルオロアルキレンホモポリマー若しくはコポリマー、低級アルキレンポリオレフィンホモポリマー若しくはコポリマー、パラフィン系炭化水素ワックス、フェナントレン、銅フタロシアニン、又はそれらの混合物を含む有機固体潤滑剤を挙げることができ、好ましくは有機モリブデン、二硫化モリブデン、二硫化タングステン及びグラファイトであり、給脂性や色の点から好ましくは有機モリブデンであり、より好ましくはモリブデンジチオカーバメートである。これらの固体潤滑剤はその１種のみを単独で用いることができるほか、２種以上の混合物としても用いることができる。

本発明において、上記潤滑基油に配合される増ちょう剤、寿命向上剤及び固体潤滑剤の割合については、使用する増ちょう剤、寿命向上剤及び固体潤滑剤の種類によっても異なるが、通常は、増ちょう剤が５重量%以上１５重量%以下、好ましくは８重量%以上１２重量%以下であり、また、寿命向上剤が０．５重量%以上５重量%以下、好ましくは１重量%以上３重量%以下であり、更に、固体潤滑剤が０．５重量%以上５重量%以下、好ましくは２重量%以上４重量%以下であるのがよい。増ちょう剤の配合割合が５重量%より低いと基油の分離、流出という問題があり、反対に、１５重量%を超えると硬くなり過ぎて流入不足を生じたり、潤滑性の低下という問題が生じ、また、寿命向上剤の配合割合が０．５重量%より低いと十分な剥離寿命向上が期待できず、反対に、５重量%を超えると効果が飽和し、むしろコスト的に不利となる。更に、固体潤滑剤の配合割合が０．５重量%より低いと低速域での潤滑性の低下という問題があり、反対に、５重量%を超えると攪拌抵抗の増加やコスト的に不利になるという問題が生じる。

上記の潤滑基油、増ちょう剤、寿命向上剤及び固体潤滑剤を含む本発明の直動案内用広速度域グリース組成物は、その混和ちょう度（JIS K2220.7；25℃）が２５０以上であることが必要であり、寿命性、油保持性の観点から好ましくは２６５〜３４０である。この混和ちょう度（JIS K2220.7；25℃）が２５０より低いと、流入不足による転がり寿命の低下という問題があり、また、３４０を超えて大きくなると高速運動により飛散してしまい、結果的に潤滑不良になる場合があるのであまり好ましくない。

本発明の直動案内用広速度域グリース組成物中には、従来この種のグリースに配合される種々の第三成分、例えば、脂肪酸／グリセロール等の如き混和ちょう度調整剤、アミノ酸化物／フェノール等の如き酸化防止剤、コハク酸無水物等の如き錆止め剤、リン酸エステル等の如き極圧添加剤、脂肪酸／エステル等の如き油性向上剤、リン酸エステル等の如き摩耗低減剤等を必要により必要な範囲で添加してもよい。

本発明の直動案内用広速度域グリース組成物は、軸とスライド部材との間との相対速度が１．０m/分以下、時には０．３m/分以下、場合によっては０．２m/分以下という低速度域から１００m/分以上、場合によっては３００m/分以上という高速度域までの広い速度域での使用が要求される直動案内装置、特に、ボール又はローラ（転動体）を介して軸（軌道レールやねじ軸等）とスライド部材（摺動台やナット部材等）とが相対的に移動自在に係合する、例えば直線案内装置、曲線案内装置、ボールねじ、ボールスプライン等の案内装置に用いるのに好適な広速度域グリース組成物である。

そして、この直動案内用広速度域グリース組成物の使用に際しては、直動案内装置の軸とスライド部材との間に形成されて転動体が介在する潤滑領域に封入されるが、この際に広速度域グリース組成物を直動案内装置に封入する方法及び手段については、特に制限されるものではないが、広速度域グリース組成物の混和ちょう度が２５０以上であって給脂経路目詰まりの問題もない。

これを、例えば直線案内装置について、直線摺動用ボールベアリングを例にして説明すると、以下の通りである。
すなわち、直線摺動用ボールベアリング（直線案内装置）Ｂは、図１に示されているように、軌道レール（軌道軸）１と、この軌道レール１に沿って摺動する摺動台（スライド部材）２と、これら軌道レール１と摺動台２との間で荷重を負荷しながら転走するボール３とで構成されており、上記軌道レール１にはその左右両肩部にそれぞれ対の転走溝（潤滑面）1a,1bが形成され、また、上記摺動台２にはその左右両隅部に上記軌道レール１の転走溝1a,1bと相俟ってボール３の負荷ボール転走路を形成する左右対の負荷転走溝（潤滑面）2a,2bが形成されていると共にボール３の無負荷ボール転走路を形成する無負荷ボール転走孔4a,4bが形成されており、更に、上記摺動台２の前後両端部には上記負荷ボール転走路と無負荷ボール転走路との間を連通連結してボール３の無限軌道を構成する図示外のボール方向転換路を有するエンドプレート５が設けられている。

そして、上記各エンドプレート５の外側面にはそれぞれ先端が軌道レール１に摺接するエンドシール６が設けられており、また、上記摺動台２には先端が軌道レール１の上面に当接するインナーシール７と先端が軌道レール１の側面に当接するサイドシール８とが設けられており、これらエンドシール６、インナーシール７及びサイドシール８により軌道レール１の左右両肩部とこれに対応する摺動台２の左右両隅部との間にグリースを封入する密閉空間が形成されており、更に、いずれか一方のエンドプレート５にはこのエンドプレート５に形成されたボール方向転換路から上記各密閉空間内にグリースを分配して充填するグリースニップル９が設けられている。

この直線摺動用ボールベアリングＢへの広速度域グリース組成物の封入は、例えば、グリースガンに当該グリースを装填し、直線摺動用ボールベアリングＢのグリースニップル９から軌道レール１の左右両肩部と摺動台２の左右両隅部との間に形成された密閉空間内に充填することにより行われる。

本発明の直動案内用広速度域グリース組成物が封入された直動案内装置は、後述する直線案内装置を用いた転がり抵抗試験により、その転がり抵抗が速度１００m/分の時に１５N以下、好ましくは１０N以下であり、速度２００m/分の時に２０N以下、好ましくは１５N以下であり、また、速度３００m/分の時に２５N以下、好ましくは２０N以下であるのがよい。そして、後述するボールねじを用いた発熱試験により、３，０００rpmで５０℃以下、好ましくは４０℃以下であるのがよく、また、後述する直線案内装置を用いた荷重耐久試験（転がり寿命）により、走行距離１，１６０km以上、好ましくは１，３００km以上であるのがよく、更にまた、後述する直線案内装置を用いた高速耐久試験（転がり寿命）により、走行距離１０，０００km以上、好ましくは３０，０００km以上であるのがよく、更に、後述する直線案内装置を用いた低速耐久試験（低速時異常摩耗の確認）により、総摩耗量（摺動台側負荷転走溝の摩耗量＋軌道レール側転走溝の摩耗量＋ボール表面の摩耗量）０．２μm以下、好ましくは０．１μm以下であるのがよい。

本発明の直動案内用広速度域グリース組成物は、単に高速度域で問題になる転がり抵抗の増加、温度上昇、長寿命化の要請等を解決できるだけでなく、低速度域で問題になる異常摩耗の発生も解決でき、しかも、集中給脂時の給脂経路目詰まりの問題もないことから、種々の直動案内装置、特にボール又はローラ（転動体）を介して軸（軌道レールやねじ軸等）とスライド部材（摺動台やナット部材等）とが相対的に移動自在に係合し、軸とスライド部材との間との相対速度が１．０m/分以下（時には０．３m/分以下、場合によっては０．２m/分以下）の低速度域から１００m/分以上（場合によっては３００m/分以上）の高速度域までの広い速度域での使用が要求される、例えば直線案内装置、曲線案内装置、ボールねじ、ボールスプライン等の直動案内装置に用いるのに好適なグリース組成物である。

また、本発明の直動案内装置によれば、上記の広速度域グリース組成物がその潤滑領域に封入されているので、たとえ低速度域から高速度域までの広い速度域で使用する必要が生じても、転がり抵抗の増加、温度上昇、異常摩耗の発生等の問題が生じることなく、長期に亘って摺動安定性を維持することができ、また、駆動モータの容量改善やリニアモータの速度向上等も達成することができる。

以下、実施例及び比較例に基づいて、本発明の好適な実施の形態を具体的に説明する。
なお、以下の各実施例及び比較例においては、各実施例及び比較例で調製したグリース組成物を直線摺動用ボールベアリング（以下、単に「直線ガイド」という）又はボールねじに充填して供試体を構成し、この供試体を転がり抵抗試験、高速耐久試験、荷重耐久試験、低速耐久試験、及び発熱試験のための各試験機に搭載して所定の試験を行い、各グリース組成物のそれぞれの性能を調べて評価した。

〔転がり抵抗試験〕
図２に示すベルト式高速耐久試験機（大東製機社製）に、図２及び図３に示すように、直線ガイド（ＴＨＫ社製商品名：SHS25R1UU＋3000L）１台当り封入量２．５cm³のグリース組成物を封入して構成した供試体Ｍ１を組み込み、速度０．１７m/s、ストローク２，３００mm、加速度１６．７m/s²及び２０往復の条件で慣らし運転を行った後、供試体Ｍ１と平行に取り付けられた直線ガイド10及び駆動ベルト11により駆動されるロードセル12によって供試体Ｍ１を一定の測定速度（0.5, 1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0, 6.0m/s）、ストローク２，３００mm、加速度２９．４m/s²の条件で押し、その際の供試体Ｍ１の転がり抵抗を測定して速度の増加に伴う転がり抵抗の変化を測定し、速度に伴う転がり抵抗(N)の上昇率を求めて評価した。

〔高速耐久試験〕
図４に示すベルト式高速耐久試験機（大東製機社製）に、図４及び図５に示すように、直線ガイド（ＴＨＫ社製商品名：SSR25xW1UU＋3000LYP）１台当り封入量２．１cm³のグリース組成物（初期給脂のみ）を封入して構成した供試体Ｍ２を組み込み、連結プレート13を介して駆動ベルト11に取り付けられた供試体Ｍ２を測定速度３００m/s、ストローク２，５００mm、加速度２９．４m/s²の条件で走行距離１０，０００kmを超えて往復走行させ、摺動台中に組み込まれたボールリテーナやエンドプレート等の循環部品の破損状況を観察し、走行距離１０，０００km以上の高速走行で循環部品に異常が発生しないか調べた。

〔荷重耐久試験〕
図６に示すＬＭガイド荷重耐久試験機（大東製機社製）に、図６及び図７に示すように、一群の直線ガイド（ＴＨＫ社製商品名：SHS25R1UU＋580LP）１台当り封入量２．５cm³のグリース組成物（初期給脂のみ）を封入して構成した供試体Ｍ３を組み込み、この供試体Ｍ３に対してプレート13、ロードセル12、及び皿バネ14を介して荷重負荷用軸15から１１．０５kNの荷重を負荷せしめ、供試体Ｍ３を最高速度６０m/s、ストローク３５０mm、加速度９．８m/s²の条件で転動面にフレーキング（剥離）が発生するまで走行させ、得られたフレーキング（剥離）発生までの距離に対しワイブル分布を用いた統計処理を行なって破損率１０%の寿命Ｌ10を求めた。下記の直動案内における理論寿命式
Ｌ＝５０×（Ｃ／Ｐ）³
（Ｌ：定格寿命、Ｐ：負荷荷重、Ｃ：基本動定格荷重）
に従って求められた定格寿命Ｌ(理論値)と前記寿命Ｌ10とを比較し評価した。

〔低速耐久試験〕
図８に示す５連式荷重耐久試験機（大東精機社製）に、図８及び図９に示すように、直線ガイド（ＴＨＫ社製商品名：NRS55B2SSCSE＋780LP）１台当り封入量１１．９cm³のグリース組成物（初期給脂のみ）を封入して構成した供試体Ｍ４を組み込み、この供試体Ｍ４に対してプレート13、ロードセル12、及び皿バネ14を介して荷重負荷用軸15から５．９kNの荷重を負荷せしめ、供試体Ｍ４を最高速度０．１m/s、ストローク２００mmの条件で４８０時間走行させ、走行前と走行後の潤滑面粗さ、潤滑面形状、ボール径、及び転がり抵抗を測定し、この潤滑面での総摩耗量が表面粗さの範囲内であるか否かで評価した。

〔発熱試験〕
図１０に示すボールねじ試験機（大東精機製）に、図１０及び図１１に示すように、ボールねじ（ＴＨＫ社製商品名：SBN3210-7RRG0+1094LC5）16に封入量１２cm³のグリース組成物（初期給脂のみ）を封入して構成した供試体Ｍ５を組み込み、この供試体Ｍ５を構成するボールねじ16のナット外周に熱電対17を取り付け、供試体Ｍ５を予圧量５%Ca(1.7kN)、所定の測定回転数（400, 1200, 2100, 3000rpm）、時定数１５０ms、停止時間１s、ストローク７００mm、温度測定箇所：ナット外周の条件でナット外周温度が一定になるまで駆動させ、各回転数における発熱温度を測定して評価した。

〔実施例１〕
表１に示す基油動粘度（JIS K2220.23; 40℃）を有する潤滑基油にジフェニルメタン-4,4'-ジイソシアネートとオクチルアミン及びステアリルアミンとをモル比１：１の割合で添加し、反応させて表１に示す割合で脂肪族ウレア（増ちょう剤）を含むベースグリースを調製し、このベースグリースに表１に示す割合で亜鉛スルホネート（寿命向上剤；KING INDUSTRIES社製商品名：NA-SUL ZS）と有機モリブデン（固体潤滑剤；旭電化工業株式会社製商品名：サクラルーブ600）とを添加して均一に混合し、表１に示す混和ちょう度（JIS K2220.7; 25℃）、高速四球式耐荷重性能（ASTM D 2596）、滴点（JIS K2220.8）、及び使用温度範囲を有する実施例１のグリース組成物（試料１）を調製した。

〔比較例１〜３〕
また、比較例１〜３のグリース組成物として、表１に示すように、直動案内装置に汎用されており、転がり抵抗性に優れた市販のグリース（試料２）、転がり寿命（荷重耐久性及び高速耐久性）に優れた市販のグリース（試料３）、及び発熱特性に優れた市販のグリース（試料４）を用いた。

上記実施例１及び比較例１〜３のグリース組成物（試料１〜４）について、それぞれ同じ条件で転がり抵抗試験、発熱試験、荷重耐久試験、高速耐久試験、及び低速耐久試験を行い、速度１００m/分、２００m/分及び３００m/分での転がり抵抗（N）と、３，０００rpmでの上昇温度（℃）と、荷重耐久試験及び高速耐久試験での走行距離（km）と、低速耐久試験での総摩耗量（摺動台側負荷転走溝の摩耗量＋軌道レール側転走溝の摩耗量＋ボール表面の摩耗量；μm）とを求めた。
結果を表１に示す。

表１に示す結果から明らかなように、実施例１のグリース組成物（試料１）は、転がり抵抗が速度１００m/分の時には７N以下速度２００m/分の時には１０N以下、また、速度３００m/分の時には１４N以下であって優れた転がり抵抗性を示すだけでなく、発熱試験（3,000rpm）による上昇温度が５２℃以下であり、しかも、荷重耐久試験でのＬ₁₀寿命距離が１，３００km以上であって高速耐久試験での走行距離が１０，０００km以上であり、また、低速耐久試験での総摩耗量が認められず（0μm）、優れた転がり抵抗性、発熱特性、転がり寿命及び低速耐久性を有する。

これに対して、比較例１〜３の市販のグリース（試料２〜４）は、低速耐久試験で総摩耗量粗さの範囲以上の異常摩耗が認められ、また、比較例１が転がり抵抗性には優れているものの、転がり寿命においては不十分であり、比較例２が転がり寿命には優れているものの、転がり抵抗性においては不十分であり、また、比較例３が発熱特性には優れているものの、転がり抵抗性や転がり寿命においては不十分である。

本発明の直動案内用グリース組成物は、種々の装置の軸受部、摺動部、接合部等の直動案内装置、特に軸とスライド部材とが所定の相対速度以上の高速度域で使用される直線案内装置、曲線案内装置、ボールねじ、ボールスプライン等の案内装置のような直動案内装置において、優れた転がり抵抗性、発熱特性、転がり寿命及び低速耐久性を発揮するものであり、このような直動案内装置に封入して使用した場合、例えば１００m/分以上の高速度域でも好適に使用可能であって、駆動モータの容量改善やリニアモータの速度向上等も達成でき、その実用的価値の高いものである。

図１は、本発明の直動案内用広速度域グリース組成物が使用される直線摺動用ボールベアリング（直線案内装置）を示す部分切欠き斜視説明図である。

図２は、転がり抵抗試験で用いた試験機の平面及び側面を示す説明図である。図３は、図２の試験機にセットされた状態の供試体を示す部分拡大説明図である。

図４は、高速耐久試験で用いた試験機の平面及び側面を示す説明図である。図５は、図４の試験機にセットされた状態の供試体を示す部分拡大説明図である。

図６は、荷重耐久試験で用いた試験機の正面及び側面を示す説明図である。図７は、図６の試験機にセットされた状態の供試体を示す部分拡大説明図である。

図８は、低速耐久試験で用いた試験機の正面及び側面を示す説明図である。図９は、図８の試験機にセットされた状態の供試体を示す部分拡大説明図である。

図１０は、発熱試験で用いた試験機の側面を示す説明図である。図１１は、図２の試験機にセットされた状態の供試体を示す部分拡大説明図である。

符号の説明

Ｂ…直線摺動用ボールベアリング（直線案内装置）、１…軌道レール（軌道軸）、1a,1b…転走溝（潤滑面）、２…摺動台（スライド部材）、2a,2b…負荷転走溝（潤滑面）、３…ボール、4a,4b…無負荷ボール転走孔、５…エンドプレート、６…エンドシール、７…インナーシール、８…サイドシール、９…グリースニップル、10…直線ガイド、11…駆動ベルト、12…ロードセル、13…プレート、14…皿バネ、15…荷重負荷用軸、16…ボールねじ、17…熱電対。

Claims

動粘度（JIS K2220.23；40℃）が１５〜２５mm ² /sである鉱油系及び／又は合成系の潤滑基油に、増ちょう剤として脂肪族ジウレア５〜１５重量%と、寿命向上剤として亜鉛スルホネート０．５〜５重量%と、固体潤滑剤として有機モリブデン０．５〜５重量%とが含まれており、混和ちょう度（JIS K2220.7；25℃）が２５０以上であることを特徴とする直動案内用グリース組成物。
請求項１に記載されたグリース組成物が封入されていることを特徴とする直動案内装置。
直動案内用装置が、転動体の転走面を有する軸と、上記転走面に相対する転動体の転走面を有し、上記転動体を介して上記軸に係合すると共にこの軸に沿って相対的に移動するスライド部材と、これら軸とスライド部材との間に介装される転動体とを備え、上記軸とスライド部材とが相対速度６００m/分以下の速度領域での使用条件を含む請求項２に記載の直動案内装置。