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 - Google Patents
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Description
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
結果を表1に示す。
Claims (3)
- 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。
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