潤滑寿命を延長する直動転がり案内ユニット
【課題】この直動転がり案内ユニットは，転動体への潤滑剤の給油を方向転換路において行うため，転動体と接触する突出部を貯油板の成形密度より大きく構成し，潤滑寿命を延長し，確実に安定して長期に給油してメンテナンスフリーを達成する。
【解決手段】エンドキャップ４の方向転換路３０に連通する連通孔３７を形成し，エンドキャップ４に形成された凹部３１に潤滑剤含浸の多孔質成形体から成る貯油板２５を配設し，貯油板２５と一体構造の突出部２６の露出端面４６を方向転換路３０の連通孔３７から露出させ，突出部２６から転動体のローラ５に潤滑剤を給油する。例えば，貯油板２５の多孔質成形体の成形密度を０．４０〜０．６０ｇ／ｃｍ3に形成し，突出部２６の多孔質成形体の成形密度を０．６０〜０．７０ｇ／ｃｍ3に形成する。
【解決手段】エンドキャップ４の方向転換路３０に連通する連通孔３７を形成し，エンドキャップ４に形成された凹部３１に潤滑剤含浸の多孔質成形体から成る貯油板２５を配設し，貯油板２５と一体構造の突出部２６の露出端面４６を方向転換路３０の連通孔３７から露出させ，突出部２６から転動体のローラ５に潤滑剤を給油する。例えば，貯油板２５の多孔質成形体の成形密度を０．４０〜０．６０ｇ／ｃｍ3に形成し，突出部２６の多孔質成形体の成形密度を０．６０〜０．７０ｇ／ｃｍ3に形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は，例えば，長尺な軌道レール及び該軌道レール上を転動体を介して相対移動するスライダから構成され，スライダに多孔質成形体の焼結樹脂部材から構成された潤滑供給部材を設けて潤滑寿命を延長する直動転がり案内ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来，直動転がり案内ユニットは，長尺の軌道レール又は軌道軸に対してスライダを複数の転動体（ボール又はローラ）を介して摺動自在に構成したユニットであり，転動体は軌道レールとスライダとの間に形成される軌道路とスライダに設けられたリターン路と方向転換路からなる循環路を無限循環するものである。直動転がり案内ユニットについて，軌道レールとスライダとに形成された軌道路と該軌道路を転走する転動体との直接的な金属接触を防止して，直動転がり案内ユニットの定格寿命を達成するには，軌道路と転動体との間に潤滑剤を常時必要な量だけ供給して，両者間の潤滑を確保することが不可欠である。直動転がり案内ユニットにおいて，軌道路と転動体との間における潤滑の確保は，通常，潤滑剤の定期的な供給即ち給油によって行われている。しかしながら，近年，機械装置や設備等における潤滑メンテナンスのコスト削減のため，その構成部品となる直動転がり案内ユニットにも，長期間の潤滑メンテナンスフリーに対応できるものが求められている。
【０００３】
そこで，本出願人は，従来の直動転がり案内ユニットの問題点を解決するため，先に直動転がり案内ユニットを開発して特許出願した。該直動転がり案内ユニットは，転動体への潤滑剤の供給即ち給油を方向転換路内において行い，潤滑供給手段の構成を単純化し，確実に安定して給油して潤滑メンテナンスフリーを達成するものである。該直動転がり案内ユニットは，エンドキャップの端面側から方向転換路に連通する連通孔を形成し，エンドキャップの端面に形成された凹部に潤滑剤含浸の多孔質成形体から成る貯油板を配設し，貯油板の突出部を連通孔に嵌入して突出部の端面が方向転換路の壁面の一部を形成して露出している。方向転換路を転走するローラは，貯油板の突出部に接触し，それによって，貯油板の突出部を通じてローラに潤滑剤が供給され，循環路を転走するローラが潤滑されるように構成されている（例えば，特許文献１参照）。
【０００４】
また，本出願人は，基本仕様を変更することなく適用可能で且つ容易に取付け・取外しができる潤滑プレートを備えた直動案内ユニットを先に特許出願した。該直動案内ユニットは，潤滑プレートが，エンドキャップの端面に配置された間座とエンドシールとの間に配置されてケーシングに取り付けられ，少なくとも軌道レールの軌道溝に摺接して軌道レールに対して相対移動する。潤滑プレートは，潤滑油が含浸された多孔質構造を有する焼結樹脂部材から構成されている。焼結樹脂部材は，合成樹脂の微粒子を所定の金型に充填して加熱成形して作製される。また，潤滑プレートは，軌道レールの両側面に対応する部分に二分割された密部分と粗部分から成る潤滑プレート部分から構成され，潤滑プレート部分は密部分と粗部分とをカバー等で緊締して構成されているものである（例えば，特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１００９５１号公報
【特許文献２】特開平１０−２０５５３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の特許文献１に開示された直動転がり案内ユニットは，転動体への潤滑剤の供給即ち給油を方向転換路内において行うものであり，エンドキャップの方向転換路内を転走する転動体は，同じくエンドキャップ内に設けられて潤滑剤を含浸した潤滑体である貯油板の突出部に接触し，それによって貯油板の突出部を通じて転動体に潤滑剤が供給され，循環路を転走する転動体が潤滑されるように構成されている。しかしながら，上記直動転がり案内ユニットでは，運転初期に転動体と軌道面との転がり接触の潤滑に必要十分な量よりも多めの潤滑剤が転動体に供給される状態が続き，貯油板に含まれる潤滑剤が減少してある量まで減少すると，それ以降は潤滑剤が単位距離あたりほぼ一定の減少率に保たれている。その結果，貯油板に含浸された潤滑剤は，運転初期において消費スピードが早く，運転開始から単位走行距離あたりほぼ一定の減少となる理想的な状態に比べて減少が早く，その分だけ潤滑メンテナンスフリー期間も短くなってしまうという問題があった。
【０００７】
近年，直動転がり案内ユニットは，それらが組み込まれる機械装置や設備における潤滑メンテナンス工数の削減のニーズや，省資源や環境負荷低減を目的とした潤滑剤の使用量を削減のための，より長期間の潤滑メンテナンスフリーに対応できるものが求められている。そこで，直動転がり案内ユニットについて，方向転換路内で転動体に直接潤滑剤を供給する場合において，潤滑体に如何に多量の潤滑剤を含浸保持させることができ，また，運転初期において多くなる傾向にある潤滑剤供給量を抑制し，潤滑剤を転動体に長期間にわたって適正量だけスムーズに的確に供給できる潤滑メンテナンスフリーの構造を開発することが望まれていた。
【０００８】
この発明の目的は，上記の課題を解決することであり，循環路を転走する転動体への給油をスライダに設けた方向転換路内において行うため，エンドキャップに配設する多孔質成形体で成る潤滑供給部材を貯油板とそれに一体構造の突出部とから構成し，エンドキャップに対して方向転換路に開口する連通孔を形成し，突出部を連通孔から方向転換路に露出させて方向転換路の壁面の一部を構成し，突出部の少なくとも一部の成形密度を貯油板の成形密度に比較して高めて，即ち，オープンポアのポア数及びポアサイズを制限して突出部から転動体への潤滑剤の供給を適量にコントロールすることによって，転動体に供給され易い運転初期の供給量を抑制し，潤滑剤の転動体への供給の潤滑メンテナンスフリーを実現しながら，潤滑寿命を更に延長することを図ったことを特徴とする潤滑寿命を延長する直動転がり案内ユニットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明は，長尺な軌道レール，前記軌道レールの長手方向に摺動自在なスライダ，及び前記軌道レールと前記スライダとの間に形成される軌道路を転走する転動体を有し，前記スライダは，前記軌道路に平行に伸びる前記転動体が転走するリターン路が形成されたケーシング，前記ケーシングの両端面に配設され且つ前記リターン路と前記軌道路を連通して前記転動体が転走する方向転換路が形成されたエンドキャップ，及び前記エンドキャップの端面に配設されたエンドシールを有しており，
前記エンドキャップには，潤滑剤を含浸した多孔質成形体から成る貯油板と，前記貯油板から突出し且つ前記方向転換路に開口する連通孔に嵌入して前記方向転換路を転走する前記転動体に接触する壁面を備えた潤滑剤を含浸するオープンポアを備えた多孔質成形体から成る突出部とから成る潤滑供給部材が配設されており，前記方向転換路を転走する前記転動体が前記突出部の前記壁面に接触して前記潤滑剤が前記転動体に供給されることから成る直動転がり案内ユニットにおいて，
前記貯油板と前記突出部とは前記多孔質成形体を構成する超高分子量の合成樹脂微粒子同士が融着して一体構造に形成されており，前記突出部における少なくとも一部の前記多孔質成形体を構成するポア数とポアサイズは，前記貯油板の前記多孔質成形体を構成するポア数とポアサイズに比較して前記潤滑剤の流れを制限する高密度層の成形密度に形成されていることを特徴とする潤滑寿命を延長する直動転がり案内ユニットに関する。
【００１０】
また，この直動転がり案内ユニットにおいて，前記突出部は，前記方向転換路に露出する前記壁面に至る経路全面の少なくとも一部の層が前記高密度層の前記成形密度に形成されているものである。更に，前記突出部の前記高密度層を形成する前記多孔質成形体の前記成形密度は，０．６０〜０．７０ｇ／ｃｍ3 であって，その他の前記潤滑供給部材の前記多孔質成形体の前記成形密度は，０．４０〜０．６０ｇ／ｃｍ3 であることが好ましい。
【００１１】
また，この直動転がり案内ユニットにおいて，前記貯油板は，前記エンドキャップの前記エンドシール側に形成された凹部に配設され，前記エンドキャップに形成された前記連通孔は，前記方向転換路の外周側壁面に形成されているものである。又は，前記貯油板は，前記エンドキャップの前記ケーシング側に形成された凹部に配設され，前記エンドキャップに形成された前記連通孔は，前記方向転換路の内周側壁面に形成されているものである。
【００１２】
また，この直動転がり案内ユニットにおいて，前記突出部は，前記貯油板に形成された貯油板凹部又は貫通孔に嵌合して融着されているものである。或いは，前記貯油板は，貯油板凹部付近の前記多孔質成形体の断面積が狭くなった絞り部に形成されており，前記絞り部において前記貯油板から前記突出部に供給される前記潤滑剤の流量が絞られるものである。
【００１３】
前記貯油板と前記突出部との前記多孔質成形体は，超高分子量ポリエチレン微粒子の球状粒子同士が互いに部分的に加熱融着して一体成形されて焼結されており，融着した部分を除く前記粒子間に空間が生じて連なって微細な前記オープンポアになって前記潤滑剤が含浸される構造になっており，前記多孔質成形体の単位体積あたりの質量である前記成形密度が高密度になれば，前記粒子間のスペースが狭くなって外部に連通する前記空間が減少するものである。
【発明の効果】
【００１４】
この発明による直動転がり案内ユニットは，上記のように構成されているので，貯油板と突出部とから成る潤滑供給部材から転動体への潤滑剤の供給量について転がり接触部分への潤滑剤供給を必要十分な量に抑制することができ，運転初期から安定した均一な供給量を実現することができ，更に，運転初期の潤滑剤の供給量を抑制でき，長期間走行後も潤滑供給部材の高い潤滑剤の残存率を維持することができ，その結果，潤滑寿命が延長され，更なる長期間の潤滑メンテナンスフリーを実現することができる。即ち，スライダは，具体的には，エンドキャップの端面に多孔質成形体から成る貯油板を配設し，貯油板に設けた突出部の端面をエンドキャップを貫通して方向転換路の壁面の一部に形成し，しかも貯油板が保形状態のオープンポアである互いに連通した多孔部を持つ多孔質成形体で構成されており，突出部の少なくとも一部の層の成形密度がその他の潤滑供給部材の成形密度よりも大きく形成されているので，オープンポアのポア数とポアサイズが少なくなって，突出部で潤滑剤の供給が適正な量に絞られ，極めて容易に安定して転動体に潤滑剤を供給することができ，転動体への潤滑剤の給油を潤滑メンテナンスフリーにして潤滑寿命を延長させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明による直動転がり案内ユニットを断面部分を含んだ状態で示す斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面を示す断面図である。
【図３】図１のスライダに形成された循環路を示す断面説明図である。
【図４】図１のスライダからエンドシールを取り外した状態の一実施例を示す正面図である。
【図５】図４のエンドキャップの一実施例を示す正面図である。
【図６】図５のエンドキャップを示す下面図である。
【図７】図５のエンドキャップを示す背面図である。
【図８】図７のエンドキャップからスペーサを取り外したエンドキャップ本体を示す背面図である。
【図９】図８のエンドキャップ本体を示すＢ−Ｂ断面図である。
【図１０】図８のエンドキャップ本体を示すＣ−Ｃ断面図である。
【図１１】図４の貯油板を示す背面図である。
【図１２】図１１の貯油板を示す下面図である。
【図１３】図１１の貯油板のＤ−Ｄ断面を示し，（Ａ）は突出部が貯油板の止まり穴に嵌合した状態で接合した断面図，及び（Ｂ）は突出部が貯油板の貫通孔に嵌合した状態で接合した断面図である。
【図１４】図１１の貯油板の別の実施例のＤ−Ｄ断面を示し，（Ａ）は凹部が突出部と同じ形状で形成された断面図，（Ｂ）は凹部が突出部よりも大きな形状で形成され，貯油板と突出部の間になる部分の断面積を小さくして潤滑剤の流量を絞った断面図である。
【図１５】図１１の貯油板の更に別の実施例のＤ−Ｄ断面を示し，（Ａ）は突出部のある断面全体に高密度層を形成した断面図，（Ｂ）は突出部の断面中央付近に高密度層を形成した断面図，（Ｃ）は突出部において転動体と接触する潤滑剤供給面となる側に高密度層を形成した断面図，及び（Ｄ）は突出部と貯油板が接合している部分に高密度層を形成した断面図である。
【図１６】この発明による直動転がり案内ユニットの別の実施例を示し，エンドキャップのケーシング側の端面を示す正面図，左側に方向転換路を示す説明図である。
【図１７】図１６の多孔質成形体を示し，（Ａ）は正面図，及び（Ｂ）は側面図である。
【図１８】多孔質成形体の成形密度と潤滑剤の含浸率との相関関係を示すグラフである。
【図１９】試料Ａ，Ｂの貯油板と突出部との多孔質成形体の走行距離に対する潤滑剤の残量割合を示すグラフである。
【図２０】試料Ｂ，Ｃの貯油板と突出部との多孔質成形体の走行距離に対する潤滑剤の減少量を示すグラフである。
【図２１】試料Ａ，Ｂ，Ｃの多孔質成形体の試験走行前の潤滑剤含浸量を示すグラフである。
【図２２】貯油板（成形密度０．５６ｇ／ｃｍ3 ）と突出部（成形密度０．６５ｇ／ｃｍ3 ）とをそれぞれ加熱加圧成形して両者を接合させた接合部付近の断面を２００倍で撮影したＳＥＭ画像である。
【図２３】図２２の突出部の転動体との接触面になる露出面即ち壁面を５００倍で撮影したＳＥＭ画像である。
【図２４】貯油板と突出部とを同時に加圧して加熱成形された貯油板（成形密度０．５８ｇ／ｃｍ3 ）の断面を５００倍で撮影したＳＥＭ画像である。
【図２５】貯油板と突出部とを同時に加圧して加熱成形された突出部（成形密度０．６６ｇ／ｃｍ3 ）の断面を５００倍で撮影したＳＥＭ画像である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下，図面を参照して，この発明による潤滑寿命を延長する直動転がり案内ユニットの実施例について説明する。この発明による直動転がり案内ユニットは，長尺な軌道レール１，軌道レール１の長手方向に摺動自在なスライダ２，並びに軌道レール１とスライダ２との間に形成された負荷軌道路である軌道路２０，スライダ２に設けられた軌道路２０に平行なリターン路１０，及びスライダ２に設けられた軌道路２０とリターン路１０とを連通する方向転換路３０から成る無限循環路即ち循環路４９（図３）を循環する転動体を有するものである。この直動転がり案内ユニットは，幅方向両側面４２の長手方向に沿って一対の軌道面１１がそれぞれ形成された長尺状の軌道レール１，軌道レール１に両袖部５０が跨架して軌道レール１の長手方向に転動体であるローラ５を介して摺動自在なスライダ２，並びに軌道レール１とスライダ２との間に形成された負荷軌道路である軌道路２０，スライダ２に設けられたリターン路１０，及び軌道路２０とリターン路１０とを連通する方向転換路３０から成る循環路４９を転走するローラ５を有している。スライダ２は，主として，軌道レール１の軌道面１１に対向して袖部５０にそれぞれ形成された一対の軌道面１２を備えたケーシング３，ケーシング３の摺動方向両端面３５に配設されて上下の軌道路２０と上下のリターン路１０とを連通する方向転換路３０（３０Ａ，３０Ｂ）が形成されたエンドキャップ４，エンドキャップ４の摺動方向外側の端面４７に配置され且つ軌道レール１とスライダ２との隙間をシールするリップ部１６を備えたエンドシール１５，及び循環路４９を転走する複数のローラ５を有している。図２に示すように，スライダ２の両袖部５０には，一対の循環路４９がそれぞれ形成されている。
【００１７】
この直動転がり案内ユニットにおいて，一対の循環路４９の内，一方のローラ５は，スライダ２の下方向負荷を受ける下側の軌道路２０からケーシング３の上側のリターン路１０に循環し，他方のローラ５は，スライダ２の上方向負荷を受ける上側の軌道路２０からケーシング３の下側のリターン路１０に循環するように構成されている。ローラ５は，その形状が円筒ころである場合には，軌道路２０においてケーシング３とエンドキャップ４とに取り付けられた保持板１３によってローラ５の端面４０が保持されて円筒外周面の転動面３９でそれぞれ転動するように組み込まれている。図３に示すように，一対の循環路４９の内，一方の循環路４９は，負荷路２０，リターン路１０，及び短円状の方向転換路３０Ｂと長円状の方向転換路３０Ａで構成され，同様に，他方の循環路４９は，一方の循環路４９にたすき掛けに交差して構成されている。転動体である複数のローラ５は，図３に示すように，各ローラ５間にローラ５同士の接触を防止するためにセパレータ１９が介在されている。
【００１８】
また，この直動転がり案内ユニットは，ケーシング３とエンドキャップ４との下面に下面シール１４が配置され，エンドキャップ４の端面にエンドシール１５が接して配置され，シール構造に形成されている。エンドキャップ４には，潤滑剤を給油孔２９及び給油溝３２を通じて循環路４９に潤滑剤を供給できるように給油孔２９に形成した給油孔ねじ孔２８にグリースニップル４３（図１では側面）が取り付けられている。また，軌道レール１には，ベースに軌道レール１を固定するため，取付け用孔１７が形成され，また，ケーシング３には，各種の物体を取り付けるため取付け用ねじ孔１８が形成されている。また，エンドキャップ４には，その下面に下面シール１４を固定するための取付け用フック２７，及び四隅にケーシング３にエンドキャップ４を固定するためボルト４４を通す取付け用孔２２が取付用孔部２１に形成されている。また，エンドキャップ４には，グリースニップル４３等から供給された潤滑剤を通すため中央の給油孔部２３に設けた給油孔２９及び給油孔２９と循環路４９の方向転換路３０とを連通する給油溝３２が形成されている（図７）。
【００１９】
また，リターン路１０は，スライダ２を構成するケーシング３に形成された嵌挿孔９に嵌挿された長手状でなるスリーブ６の通し孔で形成されている。スリーブ６は，例えば，潤滑剤を含浸できる多孔質成形体でなる焼結樹脂で一体構造又は分割面４１で分割されたパイプで形成されている。スリーブ６は，ケーシング３の嵌挿孔９に遊嵌状態に配設されており，ケーシング３の両端面３５に配置されたエンドキャップ４の接続凸部３３によってスライダ２に固定状態に取り付けられている。図６〜図８に示すように，エンドキャップ４は，方向転換路３０の内周面５２を形成するスペーサ７（７Ａ，７Ｂ）と，方向転換路３０の外周側壁面３６を形成するエンドキャップ本体８とから構成されている。エンドキャップ４の背面において，エンドキャップ本体８に形成された嵌合凹部に，長円状の方向転換路３０Ａを形成するスペーサ７Ａと，短円状の方向転換路３０Ｂを形成するスペーサ７Ｂとが互いに交差状態に組み合わさってそれぞれ配設されている。そして，方向転換路３０の外周側壁面３６を形成するエンドキャップ本体８と，方向転換路３０の内周側壁面５２を形成するスペーサ７Ａ，７Ｂとが共働して方向転換路３０が形成されている。即ち，長円状の方向転換路３０Ａにはスペーサ７Ａが対応し，また，短円状の方向転換路３０Ｂにはスペーサ７Ｂが対応して，スペーサ７Ａに交差してスペーサ７Ｂが嵌入した態様になっている。この直動転がり案内ユニットでは，スライダ２の袖部５０に形成された一対の循環路４９は，軌道路２０，リターン路１０，長円状の方向転換路３０Ａとスペーサ７Ａとで形成された方向転換路３０Ａ，及び短円状の方向転換路３０Ｂとスペーサ７Ｂとで形成された方向転換路３０Ｂによってそれぞれ形成されることになる。
【００２０】
図９と図１０に示すように，エンドキャップ本体８には，リターン路１０に接続する接続凸部３３が形成されている。接続凸部３３は，方向転換路３０の外周側壁面３６側に形成され，スペーサ７Ａ，７Ｂと共働してリターン路１０へと連通し，エンドキャップ４の方向転換路３０とケーシング３のリターン路１０とが滑らかに連通している。図７に示すように，エンドキャップ４の背面には，給油孔２９から延びる油溝３２が形成され，油溝３２で形成される給油路は，方向転換路３０，リターン路１０，及び軌道路２０の境部に開口し，潤滑剤を供給できるように構成されている。エンドキャップ４には，中央部及び側面部に給油孔２９が形成され，必要以外の給油孔２９には給油孔ねじ孔２８及び／又は側面の給油孔ねじ孔３４に埋栓を螺入して給油孔２９を閉鎖している。また，エンドキャップ４は，ケーシング３に対して位置決めされ，エンドキャップ４の取付け用孔２２に通じてボルト４４でケーシング３に固定されるので，スリーブ６がエンドキャップ４の接続凸部３３に当接することによってスリーブ６とエンドキャップ４とが位置合わせされ，ケーシング３のリターン路１０とエンドキャップ４の接続凸部３３とは合致するようになる。従って，スリーブ６とエンドキャップ４の接続凸部３３とが端面同士が当接することによって，リターン路１０と方向転換路３０との断面矩形状の循環路４９が段差無く接続されている。エンドキャップ４に形成された方向転換路３０とケーシング３の嵌挿孔９に嵌合したスリーブ６に形成されたリターン路１０とが段差無く連通することにより，ローラ５は，方向転換路３０からリターン路１０へ，及びリターン路１０から方向転換路３０へとスムーズに転動循環することができる。
【００２１】
この発明による直動転がり案内ユニットは，特に，エンドキャップ４のエンドキャップ本体８には方向転換路３０に開口する連通孔３７が形成され，エンドキャップ本体８には潤滑剤を含浸した多孔質成形体から成る潤滑供給部材を構成する板状の形状の貯油板２５が配設され，貯油板２５には貯油板２５から突出して連通孔３７に嵌入して壁面の一部が方向転換路３０に露出する突出部２６が一体構造に固着されている。方向転換路３０を転走する転動体のローラ５は，方向転換路３０内に露出した突出部２６の先端の壁面である露出面４６に接触して，突出部２６に含浸されている潤滑剤が供給されるものである。貯油板２５の多孔質成形体に含浸された潤滑剤が突出部２６の多孔質成形体に順次供給されるものである。また，貯油板２５は，エンドキャップ本体８のエンドシール１５側に枠部２４（図４）で形成された凹部３１に配設され，エンドキャップ本体８に形成された連通孔３７は，方向転換路３０の外周側壁面３６に形成されている。この直動転がり案内ユニットは，特に，突出部２６は，多孔質成形体における潤滑剤を通すオープンポアを構成するポア数とポアサイズの一部又は全部（即ち，少なくとも一部）が貯油板２５のポア数とポアサイズに比較して制限されて高密度層の成形密度に形成されていることを特徴とする。特に，突出部２６は，方向転換路３０に露出する先端の壁面である露出面４６に至る経路全面の少なくとも一部の層が，高密度層の成形密度に形成されているものである。
【００２２】
貯油板２５と突出部２６とを構成する多孔質成形体は，その成形密度（ｇ／ｃｍ3 ）と潤滑剤の含浸率との相関は，図１８に示すようになっている。含浸率は，多孔質成形体が含浸できる潤滑剤の割合を表すものとして，潤滑剤を含浸した多孔質成形体の体積と含浸された潤滑剤の体積比（％）とし，潤滑剤を通すオープンポアの空間率と同じものとする。多孔質成形体の成形密度を低くすると，多孔質成形体の内部に形成される連通した空孔部即ちオープンポアの空間体積（即ち，ポアサイズ）と数（即ち，ポア数）とが増加することになる。従って，多孔質成形体に吸収・保持される潤滑剤の量，即ち，含浸率が高くなる。多孔質成形体は，一般的には静置状態ではオープンポアの内部に潤滑剤を保持した状態である。しかしながら，ローラ５等の転動体が多孔質成形体の表面に接触しながら外力が加えられると，毛細管現象によって潤滑剤が外部に排出，例えば，転動体の表面に供給されるようになる。従って，多孔質成形体のオープンポアのポアサイズとポア数が増加することによって，成形密度を高めた多孔質成形体と比較して潤滑剤の排出量が多くなる。また，多孔質成形体の成形密度を高くすると，多孔質成形体の内部に形成される連通した空孔部即ちオープンポアの空間体積（即ち，ポアサイズ）と数（即ち，ポア数）とが減少することになる。従って，多孔質成形体に吸収・保持される潤滑剤の量，即ち，含浸率が低くなり，毛細管現象によって潤滑剤が外部に排出，例えば，転動体の表面に供給がされ難くなる。実測データによると，多孔質成形体の成形密度が０．４９ｇ／ｃｍ3 では，含浸率は約４７％となり，成形密度が０．６７ｇ／ｃｍ3 では，含浸率は約３１％となる。この直動転がり案内ユニットでは，貯油板２５の多孔質成形体の成形密度が０．４０〜０．６０ｇ／ｃｍ3 であるのに対し，突出部２６を構成する多孔質成形体について前記方向転換路に露出する前記壁面に至る経路全面の少なくとも一部の層が高密度層の成形密度に形成され，その高密度層の成形密度が０．６０〜０．７０ｇ／ｃｍ3 であり，高密度層以外の突出部２６の多孔質成形体の成形密度が貯油板２５と同じである。また，貯油板２５の多孔質成形体に含浸された潤滑剤は，突出部２６の多孔質成形体へと供給されるものである。また，多孔質成形体については，成形密度が０．７０ｇ／ｃｍ3 より増加するに従って，潤滑剤は含浸され難く，吸収され難くなる現象が発生し，０．７５ｇ／ｃｍ3 では表面が目潰しされた状態になり，外部に連通した空孔（ポア）が形成され難くなり，多孔質成形体の表面近傍の限られた一部分だけに潤滑剤が吸収され，含浸率も１５％程度になり，０．７５ｇ／ｃｍ3 以上ではオープンポアが形成されず，潤滑剤も吸収されなくなる。また，成形密度が０．４０ｇ／ｃｍ3 より減少するに従って，ポアサイズが大きくなり過ぎ，ポア数が多くなり，潤滑剤が多孔質成形体に保持され難くなる。
【００２３】
この直動転がり案内ユニットにおいて，突出部２６の成形密度の高密度層は，図１３の（Ａ），（Ｂ）に示されるように，突出部２６の予め決められた断面全体に形成されている。図１３の（Ａ）に示すように，突出部２６が貯油板２５の止まり穴である凹部４８に嵌合した状態で融着して接合することができ，また，図１３の（Ｂ）に示すように．突出部２６が貯油板２５の貫通孔４５に嵌合した状態で融着して接合することができ，この場合には，貯油板２５と突出部２６とは，別々に成形されて互いに融着されている。又は，図１４の（Ａ），（Ｂ）に示されるように，突出部２６は，貯油板２５を突出側の反対側を凹部５３が形成されるように加圧成形して突出させて形成されており，図１４の（Ａ）は凹部５３が突出部２６と同じ形状で形成され，図１４の（Ｂ）は凹部５３が突出部２６よりも大きな形状で形成され，貯油板２５と突出部２６の間になる部分の断面積を小さくして潤滑剤の流量を絞った絞り部５１に形成されており，例えば，突出部２６は，貯油板２５に融着した状態であり，貯油板２５の板状の形状における厚さ方向の中間位置から突出部２６の突出側に対向する側に偏って形成されている。この場合には，貯油板２５と突出部２６とは，金型を用いて同時に成形されて互いに融着されている。或いは，図１５に示すように，潤滑供給部材を構成する貯油板２５と突出部２６とは，いずれも別々に成形されて互いに融着されているものである。図１５の（Ａ）は突出部２６のある断面全体に貯油板２５より成形密度が高密度層５４に形成されている。図１５の（Ｂ）は突出部２６の断面中央付近の凹部に高密度層５５が形成されている。図１５の（Ｃ）は突出部２６において転動体のローラ５と接触する潤滑剤供給面となる露出面４６側に高密度層５６が形成されている。図１５の（Ｄ）は突出部２６と貯油板２５が接合する部分に高密度層５７が形成されている。
【００２４】
この直動転がり案内ユニットにおいて，貯油板２５と突出部２６との多孔質成形体は，合成樹脂微粒子である超高分子量ポリエチレン微粒子の球状粒子同士が互いに部分的に加熱融着して一体成形されて焼結されており，融着した部分を除く粒子間に空間が生じて連なって微細なオープンポアになって潤滑剤が含浸される構造になっており，多孔質成形体の単位体積あたりの質量である成形密度（ｇ／ｃｍ3 ）が高密度になれば，粒子間のスペースが狭くなって外部に連通する空間が減少するものである。ここで，合成樹脂微粒子としては，ポリエチレン，ポリプロピレン，四フッ化エチレン重合体等を挙げることができる。超高分子量のポリエチレン微粒子は，成形品を高精度に製作できる素材であり，成形された焼結樹脂部材は耐摩耗性に優れている。従って，焼結樹脂部材は，補強材によって補強をすることを要せず，しかも摩耗することなく，摩耗粉によって多孔質構造の目詰まりが生じないので，長期にわたって潤滑剤をローラ５及びローラ５を介して負荷軌道路２０に供給することができる。超高分子量のポリエチレン微粒子は，例えば，細粒径が３０μｍで，粗粒径が２５０〜３００μｍの粉末でなり，加熱成形して焼結すると，多孔質構造は，空間率が，例えば，４０〜５０％のオープンポアからなる構造になる。
【００２５】
次に，図１６及び図１７を参照して，この発明による直動転がり案内ユニットの別の実施例を説明する。この実施例では，上記実施例と本願発明の基本的な技術的思想と同様であるが，エンドキャップ４Ａに対する貯油板２５Ａの形状及び配設において異なっている。エンドキャップ４Ａ及び貯油板２５Ａの構造については，本出願人が先に出願した特願２０１０−１０１２３に開示されているので，ここではそれらの詳細な説明は省略する。貯油板２５Ａは，エンドキャップ本体８Ａのケーシング３側に枠部２４Ａで形成される凹部３１Ａに配設され，また，エンドキャップ本体８Ａに形成された連通孔３７Ａは，方向転換路３０を形成するスペーサ７Ａ，７Ｂの内周側壁面５２に形成されている。また，貯油板２５Ａには，突出部２６Ａとして方向転換路８の内周側壁面５２を構成するスペーサ７に接触する突出部２６Ａが一体構造に構成されている。貯油板２５Ａには，連通孔３７Ａを通じて方向転換路３０に露出する二股に伸びた突出部２６Ａが融着して形成されている。この点が先の実施例と特に異なっている構成である。突出部２６Ａは，貯油板２５Ａの一部である連係供給部３８に融着され，連係供給部３８を通じて貯油板２５Ａと一体構造に構成されており，潤滑剤が貯油板２５Ａから連係供給部３８を通じて突出部２６Ａへと供給されるものである。
【００２６】
次に，従来の多孔質成形体でなる貯油板の試料Ａと試料Ｂとし，試料Ｂは多孔質成形体の成形密度を０．５０〜０．６０ｇ／ｃｍ3 の範囲で平均密度を０．５７ｇ／ｃｍ3 に構成したものであり，試料Ａは多孔質成形体の成形密度を０．６０〜０．７０ｇ／ｃｍ3 の範囲で平均密度を０. ６６ｇ／ｃｍ3 に高密度化したものである。試料Ａ，Ｂをそれぞれ内蔵した直動転がり案内ユニットを摺動走行させて，試料Ａ，Ｂに含有されている潤滑剤のそれぞれの残量割合（％）を測定し，測定結果をそれぞれ図１９に示し，また，潤滑剤の残量割合の試験の運転条件を表１に示した。
【００２７】
【表１】
【００２８】
図１９から分かるように，試料Ｂは，試料Ａに比べて運転開始から１, ０００ｋｍまでの潤滑剤の残量割合の低下が大きいことが分かった。多孔質成形体の潤滑剤の残量割合の傾向は，大きさやユニット長さが異なる仕様の製品でも同様であり，運転初期には潤滑剤の残量割合の減少が大きい。その後，１０, ０００ｋｍ以降はほぼ一定の減少率で推移していることが別の試験で確認されている。潤滑剤を多量に含浸した試料Ｂでは，多孔質成形体に形成された外部と連通している空孔から転動体に対して潤滑剤が多めに供給され，試料Ｂの潤滑剤含浸量がある程度の保持量まで減少してからは，転動体と軌道面の転がり接触部分の潤滑に必要十分な量の潤滑剤が供給される緩やかな状態になっていた。これに対して，試料Ａは，多孔質成形体の空孔のサイズが小さく，且つ空孔の数が減る効果により，運転開始直後から必要十分な量の供給量に抑制されている。また，試料Ａの構造は，試料Ｂよりも多孔質成形体の空孔が小さく数も減っていることから，含浸可能な潤滑剤の含浸量は試料Ｂよりも小さくなる。
上記の試験結果を基に，潤滑剤の含浸量が大きい試料Ｂを貯油板２５に構成し，高密度の試料Ａを突出部２６に構成することが好ましいことが分かった。即ち，試料Ａの全体密度を高めた構造の場合と同じ供給量の傾向にするために，貯油板２５の潤滑剤の外部への出口に相当する突出部２６の密度だけを高めて，毛細管現象による転動体への潤滑剤供給量を適切に抑制することができることになる。その結果，必要な個所だけを高密度化して，貯油板２５全体の潤滑剤含浸量の減少を最小限に留めて，効率的に潤滑寿命を延長することが可能であることが分かった。
【００２９】
次に，本願発明品として貯油板本体部の多孔質成形体を成形密度の０．５７ｇ／ｃｍ3 で作製し且つ突出部の多孔質成形体を成形密度の０. ６３〜０. ６６ｇ／ｃｍ3 の範囲で平均密度を０. ６５ｇ／ｃｍ3 の高密度に作製した。本願発明品を試料Ｃとして，試料Ｂと比較した走行距離に対する多孔質成形体からの潤滑剤の減少量を測定した。その結果を図２０に示す。図２０から，本願発明品である試料Ｃは，突出部のみを高密度に形成することによって，高密度化品である試料Ａと略同一傾向が得られる。更に，試験走行前の試料Ａ，Ｂ，Ｃの多孔質成形体の潤滑剤含浸量を図２１に示す。図２１から本願発明品である試料Ｃは，試験走行前の潤滑剤含浸量が試料Ｂと同程度で，試料Ａよりも潤滑剤含浸量が大きいものになっている。従って，本願発明品である試料Ｃは，試料Ａよりも潤滑剤含浸量が大きく，且つ，試料Ｂよりも潤滑剤含浸量の減少が抑えられることで，試料Ａ，Ｂよりも直動転がり案内ユニットの潤滑寿命が延長可能になっている。
【００３０】
次に，本願発明による第１実施形態及び第２実施形態として，貯油板断面に現れる多孔質成形体の構造を走査型電子顕微鏡で撮影した画像（以下，ＳＥＭ画像）とその撮影個所を示すため，次のような処理をした。
本願発明による第１実施形態としては，貯油板と突出部とを別体として作製したものであり，突出部を金型で高密度化して加圧加熱成形して，残りの貯油板を成形する時に，突出部を金型に同時に組み込んで加圧加熱成形して貯油板と突出部とを一体構造に成形した。突出部と貯油板とは，成形密度が０．６５ｇ／ｃｍ3 と０．５６ｇ／ｃｍ3 と異なる状態で成形されたが，その接合面ではそれぞれを構成する粒子同士が融着して強固に接合された。貯油板の突出部付近を突出部形状長手方向に対して交差する方向で切断し，その切断面において，突出部の転動体の接触面と別体成形した突出部と貯油板の接合面位置をＳＥＭにて撮影を行った。第１実施形態の貯油板と突出部との切断面を２００倍の倍率で撮影したＳＥＭ画像を，図２２に示す。
次に，第１実施形態の突出部の先端の壁面即ち露出面を５００倍で撮影したＳＥＭ画像を，図２３に示す。突出部の先端面は転動体に接触して潤滑剤を供給する箇所である。別体として高密度に加熱加圧成形された突出部は，貯油板全体の成形時に更に熱と圧力を加えて成形している。突出部表面を撮影したＳＥＭ画像で確認したところ，球状の粒子同士は融着していたが，融着した粒子同士の間には影のように見える空孔部分が十分に形成されており，多孔質構造はオープンポア構造と構成されており，再加熱による悪影響は認められなかった。即ち，各多孔質成形体は，融着状態，粒子密度，気孔率は，ほぼ変化無いと言えるレベルであった。
【００３１】
また，本願発明による第２実施形態としては，貯油板と突出部とを同時に加熱加圧成形して貯油板と突出部との境界部分を融着させたものであり，突出部になる部分を貯油板になる部分より加圧したものであり，突出部の部分は成形密度が０. ６６ｇ／ｃｍ3 になるように高くし，貯油板の部分は成形密度が０. ５８ｇ／ｃｍ3 になるように低くしたものである。即ち，第２実施形態では，加圧加熱成形において本願発明では図示しない成形型の上型に圧縮代となる突起を設けることで，転動体に潤滑剤を供給する突出部先端の密度を，貯油板の断面中央部分や突出部の無い背面付近の密度よりも高めている。突出部と貯油板とは，密度が異なり，成形時に加えられる圧力が異なるが，球状の微粒子同士が融着し合い接合していることが画像より観察できた。また，粒子同士の間には影のように見える連通した空孔が形成されていた。多孔質成形体を高密度化した突出部では，貯油板よりも粒子同士が押し固められて成形されており，内部の連通した空孔部分が狭くなっている。その結果，第２実施形態は，第１実施形態と同様に連通した空孔部分の空間に保持された潤滑剤が毛細管現象によって突出部を介して転動体に供給される過程では，高密度化した多孔質成形体内部に成形される外部と連通した空孔のサイズが縮小して数を減らす効果によって，潤滑剤の通路となる連通空孔部分が狭くなり，同時に空孔の数も減らされて，潤滑剤の流れを制限する効果がある。貯油板及び突出部となる部分をそれぞれ切断して，それぞれの切断面を５００倍の倍率で撮影した。貯油板のＳＥＭ画像を図２４に示し，また，突出部のＳＥＭ画像を図２５に示す。貯油板の材料として使用している超高分子量のポリエチレン微粒子は，細粒径が３０μｍ〜４０μｍ，粗粒径が２５０〜３００μｍの粉末で，ＳＥＭ画像内に表示された２０μｍのスケールから粒径が分かる。両者とも粒子同士は加熱加圧成形で融着しており，突出部断面で粒子同士の間に連通した空孔が形成されていることが確認できた。高密度化した突出部の先端付近は成形密度０. ６６ｇ／ｃｍ3 であり，また，貯油板の中央付近は成形密度０. ５８ｇ／ｃｍ3 で成形されおり，多孔質構造は，空間率が４０〜５０％のオープンポア構造となっていた。両者を比較した場合，突出部先端付近は，成形密度を高めることで，融着した細粒同士の間に形成された空孔部分が狭くなっている。この結果，貯油板の空間に保持された潤滑剤が毛細管現象で突出部を介して転動体に供給される過程で，高密度化した多孔質成形体に成形される外部と連通した空孔のサイズを縮小して数を減らす効果によって，潤滑剤の通路となる連通空孔部分が狭くなり，空孔の数も減らされており，潤滑剤の流量を抑える効果があることが分かった。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
この発明による直動転がり案内ユニットは，工作機械，各種組立装置，搬送機械，各種ロボット，半導体製造装置，精密機械，測定・検査装置，医療機器，マイクロマシン等の各種装置における摺動部に組み込んで利用され，潤滑メンテナンスフリー期間を更に延長して，転動体への良好な潤滑，循環路での転動体の滑らかな転走を発揮できる。
【符号の説明】
【００３３】
１ 軌道レール
２ スライダ
３ ケーシング
４，４Ａ エンドキャップ
５ ローラ（転動体）
８，８Ａ エンドキャップ本体
１０ リターン路
１５ エンドシール
２０ 軌道路
２５，２５Ａ 貯油板
２６，２６Ａ 突出部
３０ 方向転換路
３０Ａ 長円状の方向転換路
３０Ｂ 短円状の方向転換路
３１，３１Ａ 凹部
３５ 端面
３６ 外周側壁面
３７，３７Ａ 連通孔
３８ 連係供給部
４６ 露出面（突出部の壁面）
４９ 循環路
５１ 絞り部
５２ 内周側壁面
【技術分野】
【０００１】
この発明は，例えば，長尺な軌道レール及び該軌道レール上を転動体を介して相対移動するスライダから構成され，スライダに多孔質成形体の焼結樹脂部材から構成された潤滑供給部材を設けて潤滑寿命を延長する直動転がり案内ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来，直動転がり案内ユニットは，長尺の軌道レール又は軌道軸に対してスライダを複数の転動体（ボール又はローラ）を介して摺動自在に構成したユニットであり，転動体は軌道レールとスライダとの間に形成される軌道路とスライダに設けられたリターン路と方向転換路からなる循環路を無限循環するものである。直動転がり案内ユニットについて，軌道レールとスライダとに形成された軌道路と該軌道路を転走する転動体との直接的な金属接触を防止して，直動転がり案内ユニットの定格寿命を達成するには，軌道路と転動体との間に潤滑剤を常時必要な量だけ供給して，両者間の潤滑を確保することが不可欠である。直動転がり案内ユニットにおいて，軌道路と転動体との間における潤滑の確保は，通常，潤滑剤の定期的な供給即ち給油によって行われている。しかしながら，近年，機械装置や設備等における潤滑メンテナンスのコスト削減のため，その構成部品となる直動転がり案内ユニットにも，長期間の潤滑メンテナンスフリーに対応できるものが求められている。
【０００３】
そこで，本出願人は，従来の直動転がり案内ユニットの問題点を解決するため，先に直動転がり案内ユニットを開発して特許出願した。該直動転がり案内ユニットは，転動体への潤滑剤の供給即ち給油を方向転換路内において行い，潤滑供給手段の構成を単純化し，確実に安定して給油して潤滑メンテナンスフリーを達成するものである。該直動転がり案内ユニットは，エンドキャップの端面側から方向転換路に連通する連通孔を形成し，エンドキャップの端面に形成された凹部に潤滑剤含浸の多孔質成形体から成る貯油板を配設し，貯油板の突出部を連通孔に嵌入して突出部の端面が方向転換路の壁面の一部を形成して露出している。方向転換路を転走するローラは，貯油板の突出部に接触し，それによって，貯油板の突出部を通じてローラに潤滑剤が供給され，循環路を転走するローラが潤滑されるように構成されている（例えば，特許文献１参照）。
【０００４】
また，本出願人は，基本仕様を変更することなく適用可能で且つ容易に取付け・取外しができる潤滑プレートを備えた直動案内ユニットを先に特許出願した。該直動案内ユニットは，潤滑プレートが，エンドキャップの端面に配置された間座とエンドシールとの間に配置されてケーシングに取り付けられ，少なくとも軌道レールの軌道溝に摺接して軌道レールに対して相対移動する。潤滑プレートは，潤滑油が含浸された多孔質構造を有する焼結樹脂部材から構成されている。焼結樹脂部材は，合成樹脂の微粒子を所定の金型に充填して加熱成形して作製される。また，潤滑プレートは，軌道レールの両側面に対応する部分に二分割された密部分と粗部分から成る潤滑プレート部分から構成され，潤滑プレート部分は密部分と粗部分とをカバー等で緊締して構成されているものである（例えば，特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１００９５１号公報
【特許文献２】特開平１０−２０５５３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の特許文献１に開示された直動転がり案内ユニットは，転動体への潤滑剤の供給即ち給油を方向転換路内において行うものであり，エンドキャップの方向転換路内を転走する転動体は，同じくエンドキャップ内に設けられて潤滑剤を含浸した潤滑体である貯油板の突出部に接触し，それによって貯油板の突出部を通じて転動体に潤滑剤が供給され，循環路を転走する転動体が潤滑されるように構成されている。しかしながら，上記直動転がり案内ユニットでは，運転初期に転動体と軌道面との転がり接触の潤滑に必要十分な量よりも多めの潤滑剤が転動体に供給される状態が続き，貯油板に含まれる潤滑剤が減少してある量まで減少すると，それ以降は潤滑剤が単位距離あたりほぼ一定の減少率に保たれている。その結果，貯油板に含浸された潤滑剤は，運転初期において消費スピードが早く，運転開始から単位走行距離あたりほぼ一定の減少となる理想的な状態に比べて減少が早く，その分だけ潤滑メンテナンスフリー期間も短くなってしまうという問題があった。
【０００７】
近年，直動転がり案内ユニットは，それらが組み込まれる機械装置や設備における潤滑メンテナンス工数の削減のニーズや，省資源や環境負荷低減を目的とした潤滑剤の使用量を削減のための，より長期間の潤滑メンテナンスフリーに対応できるものが求められている。そこで，直動転がり案内ユニットについて，方向転換路内で転動体に直接潤滑剤を供給する場合において，潤滑体に如何に多量の潤滑剤を含浸保持させることができ，また，運転初期において多くなる傾向にある潤滑剤供給量を抑制し，潤滑剤を転動体に長期間にわたって適正量だけスムーズに的確に供給できる潤滑メンテナンスフリーの構造を開発することが望まれていた。
【０００８】
この発明の目的は，上記の課題を解決することであり，循環路を転走する転動体への給油をスライダに設けた方向転換路内において行うため，エンドキャップに配設する多孔質成形体で成る潤滑供給部材を貯油板とそれに一体構造の突出部とから構成し，エンドキャップに対して方向転換路に開口する連通孔を形成し，突出部を連通孔から方向転換路に露出させて方向転換路の壁面の一部を構成し，突出部の少なくとも一部の成形密度を貯油板の成形密度に比較して高めて，即ち，オープンポアのポア数及びポアサイズを制限して突出部から転動体への潤滑剤の供給を適量にコントロールすることによって，転動体に供給され易い運転初期の供給量を抑制し，潤滑剤の転動体への供給の潤滑メンテナンスフリーを実現しながら，潤滑寿命を更に延長することを図ったことを特徴とする潤滑寿命を延長する直動転がり案内ユニットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明は，長尺な軌道レール，前記軌道レールの長手方向に摺動自在なスライダ，及び前記軌道レールと前記スライダとの間に形成される軌道路を転走する転動体を有し，前記スライダは，前記軌道路に平行に伸びる前記転動体が転走するリターン路が形成されたケーシング，前記ケーシングの両端面に配設され且つ前記リターン路と前記軌道路を連通して前記転動体が転走する方向転換路が形成されたエンドキャップ，及び前記エンドキャップの端面に配設されたエンドシールを有しており，
前記エンドキャップには，潤滑剤を含浸した多孔質成形体から成る貯油板と，前記貯油板から突出し且つ前記方向転換路に開口する連通孔に嵌入して前記方向転換路を転走する前記転動体に接触する壁面を備えた潤滑剤を含浸するオープンポアを備えた多孔質成形体から成る突出部とから成る潤滑供給部材が配設されており，前記方向転換路を転走する前記転動体が前記突出部の前記壁面に接触して前記潤滑剤が前記転動体に供給されることから成る直動転がり案内ユニットにおいて，
前記貯油板と前記突出部とは前記多孔質成形体を構成する超高分子量の合成樹脂微粒子同士が融着して一体構造に形成されており，前記突出部における少なくとも一部の前記多孔質成形体を構成するポア数とポアサイズは，前記貯油板の前記多孔質成形体を構成するポア数とポアサイズに比較して前記潤滑剤の流れを制限する高密度層の成形密度に形成されていることを特徴とする潤滑寿命を延長する直動転がり案内ユニットに関する。
【００１０】
また，この直動転がり案内ユニットにおいて，前記突出部は，前記方向転換路に露出する前記壁面に至る経路全面の少なくとも一部の層が前記高密度層の前記成形密度に形成されているものである。更に，前記突出部の前記高密度層を形成する前記多孔質成形体の前記成形密度は，０．６０〜０．７０ｇ／ｃｍ3 であって，その他の前記潤滑供給部材の前記多孔質成形体の前記成形密度は，０．４０〜０．６０ｇ／ｃｍ3 であることが好ましい。
【００１１】
また，この直動転がり案内ユニットにおいて，前記貯油板は，前記エンドキャップの前記エンドシール側に形成された凹部に配設され，前記エンドキャップに形成された前記連通孔は，前記方向転換路の外周側壁面に形成されているものである。又は，前記貯油板は，前記エンドキャップの前記ケーシング側に形成された凹部に配設され，前記エンドキャップに形成された前記連通孔は，前記方向転換路の内周側壁面に形成されているものである。
【００１２】
また，この直動転がり案内ユニットにおいて，前記突出部は，前記貯油板に形成された貯油板凹部又は貫通孔に嵌合して融着されているものである。或いは，前記貯油板は，貯油板凹部付近の前記多孔質成形体の断面積が狭くなった絞り部に形成されており，前記絞り部において前記貯油板から前記突出部に供給される前記潤滑剤の流量が絞られるものである。
【００１３】
前記貯油板と前記突出部との前記多孔質成形体は，超高分子量ポリエチレン微粒子の球状粒子同士が互いに部分的に加熱融着して一体成形されて焼結されており，融着した部分を除く前記粒子間に空間が生じて連なって微細な前記オープンポアになって前記潤滑剤が含浸される構造になっており，前記多孔質成形体の単位体積あたりの質量である前記成形密度が高密度になれば，前記粒子間のスペースが狭くなって外部に連通する前記空間が減少するものである。
【発明の効果】
【００１４】
この発明による直動転がり案内ユニットは，上記のように構成されているので，貯油板と突出部とから成る潤滑供給部材から転動体への潤滑剤の供給量について転がり接触部分への潤滑剤供給を必要十分な量に抑制することができ，運転初期から安定した均一な供給量を実現することができ，更に，運転初期の潤滑剤の供給量を抑制でき，長期間走行後も潤滑供給部材の高い潤滑剤の残存率を維持することができ，その結果，潤滑寿命が延長され，更なる長期間の潤滑メンテナンスフリーを実現することができる。即ち，スライダは，具体的には，エンドキャップの端面に多孔質成形体から成る貯油板を配設し，貯油板に設けた突出部の端面をエンドキャップを貫通して方向転換路の壁面の一部に形成し，しかも貯油板が保形状態のオープンポアである互いに連通した多孔部を持つ多孔質成形体で構成されており，突出部の少なくとも一部の層の成形密度がその他の潤滑供給部材の成形密度よりも大きく形成されているので，オープンポアのポア数とポアサイズが少なくなって，突出部で潤滑剤の供給が適正な量に絞られ，極めて容易に安定して転動体に潤滑剤を供給することができ，転動体への潤滑剤の給油を潤滑メンテナンスフリーにして潤滑寿命を延長させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明による直動転がり案内ユニットを断面部分を含んだ状態で示す斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面を示す断面図である。
【図３】図１のスライダに形成された循環路を示す断面説明図である。
【図４】図１のスライダからエンドシールを取り外した状態の一実施例を示す正面図である。
【図５】図４のエンドキャップの一実施例を示す正面図である。
【図６】図５のエンドキャップを示す下面図である。
【図７】図５のエンドキャップを示す背面図である。
【図８】図７のエンドキャップからスペーサを取り外したエンドキャップ本体を示す背面図である。
【図９】図８のエンドキャップ本体を示すＢ−Ｂ断面図である。
【図１０】図８のエンドキャップ本体を示すＣ−Ｃ断面図である。
【図１１】図４の貯油板を示す背面図である。
【図１２】図１１の貯油板を示す下面図である。
【図１３】図１１の貯油板のＤ−Ｄ断面を示し，（Ａ）は突出部が貯油板の止まり穴に嵌合した状態で接合した断面図，及び（Ｂ）は突出部が貯油板の貫通孔に嵌合した状態で接合した断面図である。
【図１４】図１１の貯油板の別の実施例のＤ−Ｄ断面を示し，（Ａ）は凹部が突出部と同じ形状で形成された断面図，（Ｂ）は凹部が突出部よりも大きな形状で形成され，貯油板と突出部の間になる部分の断面積を小さくして潤滑剤の流量を絞った断面図である。
【図１５】図１１の貯油板の更に別の実施例のＤ−Ｄ断面を示し，（Ａ）は突出部のある断面全体に高密度層を形成した断面図，（Ｂ）は突出部の断面中央付近に高密度層を形成した断面図，（Ｃ）は突出部において転動体と接触する潤滑剤供給面となる側に高密度層を形成した断面図，及び（Ｄ）は突出部と貯油板が接合している部分に高密度層を形成した断面図である。
【図１６】この発明による直動転がり案内ユニットの別の実施例を示し，エンドキャップのケーシング側の端面を示す正面図，左側に方向転換路を示す説明図である。
【図１７】図１６の多孔質成形体を示し，（Ａ）は正面図，及び（Ｂ）は側面図である。
【図１８】多孔質成形体の成形密度と潤滑剤の含浸率との相関関係を示すグラフである。
【図１９】試料Ａ，Ｂの貯油板と突出部との多孔質成形体の走行距離に対する潤滑剤の残量割合を示すグラフである。
【図２０】試料Ｂ，Ｃの貯油板と突出部との多孔質成形体の走行距離に対する潤滑剤の減少量を示すグラフである。
【図２１】試料Ａ，Ｂ，Ｃの多孔質成形体の試験走行前の潤滑剤含浸量を示すグラフである。
【図２２】貯油板（成形密度０．５６ｇ／ｃｍ3 ）と突出部（成形密度０．６５ｇ／ｃｍ3 ）とをそれぞれ加熱加圧成形して両者を接合させた接合部付近の断面を２００倍で撮影したＳＥＭ画像である。
【図２３】図２２の突出部の転動体との接触面になる露出面即ち壁面を５００倍で撮影したＳＥＭ画像である。
【図２４】貯油板と突出部とを同時に加圧して加熱成形された貯油板（成形密度０．５８ｇ／ｃｍ3 ）の断面を５００倍で撮影したＳＥＭ画像である。
【図２５】貯油板と突出部とを同時に加圧して加熱成形された突出部（成形密度０．６６ｇ／ｃｍ3 ）の断面を５００倍で撮影したＳＥＭ画像である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下，図面を参照して，この発明による潤滑寿命を延長する直動転がり案内ユニットの実施例について説明する。この発明による直動転がり案内ユニットは，長尺な軌道レール１，軌道レール１の長手方向に摺動自在なスライダ２，並びに軌道レール１とスライダ２との間に形成された負荷軌道路である軌道路２０，スライダ２に設けられた軌道路２０に平行なリターン路１０，及びスライダ２に設けられた軌道路２０とリターン路１０とを連通する方向転換路３０から成る無限循環路即ち循環路４９（図３）を循環する転動体を有するものである。この直動転がり案内ユニットは，幅方向両側面４２の長手方向に沿って一対の軌道面１１がそれぞれ形成された長尺状の軌道レール１，軌道レール１に両袖部５０が跨架して軌道レール１の長手方向に転動体であるローラ５を介して摺動自在なスライダ２，並びに軌道レール１とスライダ２との間に形成された負荷軌道路である軌道路２０，スライダ２に設けられたリターン路１０，及び軌道路２０とリターン路１０とを連通する方向転換路３０から成る循環路４９を転走するローラ５を有している。スライダ２は，主として，軌道レール１の軌道面１１に対向して袖部５０にそれぞれ形成された一対の軌道面１２を備えたケーシング３，ケーシング３の摺動方向両端面３５に配設されて上下の軌道路２０と上下のリターン路１０とを連通する方向転換路３０（３０Ａ，３０Ｂ）が形成されたエンドキャップ４，エンドキャップ４の摺動方向外側の端面４７に配置され且つ軌道レール１とスライダ２との隙間をシールするリップ部１６を備えたエンドシール１５，及び循環路４９を転走する複数のローラ５を有している。図２に示すように，スライダ２の両袖部５０には，一対の循環路４９がそれぞれ形成されている。
【００１７】
この直動転がり案内ユニットにおいて，一対の循環路４９の内，一方のローラ５は，スライダ２の下方向負荷を受ける下側の軌道路２０からケーシング３の上側のリターン路１０に循環し，他方のローラ５は，スライダ２の上方向負荷を受ける上側の軌道路２０からケーシング３の下側のリターン路１０に循環するように構成されている。ローラ５は，その形状が円筒ころである場合には，軌道路２０においてケーシング３とエンドキャップ４とに取り付けられた保持板１３によってローラ５の端面４０が保持されて円筒外周面の転動面３９でそれぞれ転動するように組み込まれている。図３に示すように，一対の循環路４９の内，一方の循環路４９は，負荷路２０，リターン路１０，及び短円状の方向転換路３０Ｂと長円状の方向転換路３０Ａで構成され，同様に，他方の循環路４９は，一方の循環路４９にたすき掛けに交差して構成されている。転動体である複数のローラ５は，図３に示すように，各ローラ５間にローラ５同士の接触を防止するためにセパレータ１９が介在されている。
【００１８】
また，この直動転がり案内ユニットは，ケーシング３とエンドキャップ４との下面に下面シール１４が配置され，エンドキャップ４の端面にエンドシール１５が接して配置され，シール構造に形成されている。エンドキャップ４には，潤滑剤を給油孔２９及び給油溝３２を通じて循環路４９に潤滑剤を供給できるように給油孔２９に形成した給油孔ねじ孔２８にグリースニップル４３（図１では側面）が取り付けられている。また，軌道レール１には，ベースに軌道レール１を固定するため，取付け用孔１７が形成され，また，ケーシング３には，各種の物体を取り付けるため取付け用ねじ孔１８が形成されている。また，エンドキャップ４には，その下面に下面シール１４を固定するための取付け用フック２７，及び四隅にケーシング３にエンドキャップ４を固定するためボルト４４を通す取付け用孔２２が取付用孔部２１に形成されている。また，エンドキャップ４には，グリースニップル４３等から供給された潤滑剤を通すため中央の給油孔部２３に設けた給油孔２９及び給油孔２９と循環路４９の方向転換路３０とを連通する給油溝３２が形成されている（図７）。
【００１９】
また，リターン路１０は，スライダ２を構成するケーシング３に形成された嵌挿孔９に嵌挿された長手状でなるスリーブ６の通し孔で形成されている。スリーブ６は，例えば，潤滑剤を含浸できる多孔質成形体でなる焼結樹脂で一体構造又は分割面４１で分割されたパイプで形成されている。スリーブ６は，ケーシング３の嵌挿孔９に遊嵌状態に配設されており，ケーシング３の両端面３５に配置されたエンドキャップ４の接続凸部３３によってスライダ２に固定状態に取り付けられている。図６〜図８に示すように，エンドキャップ４は，方向転換路３０の内周面５２を形成するスペーサ７（７Ａ，７Ｂ）と，方向転換路３０の外周側壁面３６を形成するエンドキャップ本体８とから構成されている。エンドキャップ４の背面において，エンドキャップ本体８に形成された嵌合凹部に，長円状の方向転換路３０Ａを形成するスペーサ７Ａと，短円状の方向転換路３０Ｂを形成するスペーサ７Ｂとが互いに交差状態に組み合わさってそれぞれ配設されている。そして，方向転換路３０の外周側壁面３６を形成するエンドキャップ本体８と，方向転換路３０の内周側壁面５２を形成するスペーサ７Ａ，７Ｂとが共働して方向転換路３０が形成されている。即ち，長円状の方向転換路３０Ａにはスペーサ７Ａが対応し，また，短円状の方向転換路３０Ｂにはスペーサ７Ｂが対応して，スペーサ７Ａに交差してスペーサ７Ｂが嵌入した態様になっている。この直動転がり案内ユニットでは，スライダ２の袖部５０に形成された一対の循環路４９は，軌道路２０，リターン路１０，長円状の方向転換路３０Ａとスペーサ７Ａとで形成された方向転換路３０Ａ，及び短円状の方向転換路３０Ｂとスペーサ７Ｂとで形成された方向転換路３０Ｂによってそれぞれ形成されることになる。
【００２０】
図９と図１０に示すように，エンドキャップ本体８には，リターン路１０に接続する接続凸部３３が形成されている。接続凸部３３は，方向転換路３０の外周側壁面３６側に形成され，スペーサ７Ａ，７Ｂと共働してリターン路１０へと連通し，エンドキャップ４の方向転換路３０とケーシング３のリターン路１０とが滑らかに連通している。図７に示すように，エンドキャップ４の背面には，給油孔２９から延びる油溝３２が形成され，油溝３２で形成される給油路は，方向転換路３０，リターン路１０，及び軌道路２０の境部に開口し，潤滑剤を供給できるように構成されている。エンドキャップ４には，中央部及び側面部に給油孔２９が形成され，必要以外の給油孔２９には給油孔ねじ孔２８及び／又は側面の給油孔ねじ孔３４に埋栓を螺入して給油孔２９を閉鎖している。また，エンドキャップ４は，ケーシング３に対して位置決めされ，エンドキャップ４の取付け用孔２２に通じてボルト４４でケーシング３に固定されるので，スリーブ６がエンドキャップ４の接続凸部３３に当接することによってスリーブ６とエンドキャップ４とが位置合わせされ，ケーシング３のリターン路１０とエンドキャップ４の接続凸部３３とは合致するようになる。従って，スリーブ６とエンドキャップ４の接続凸部３３とが端面同士が当接することによって，リターン路１０と方向転換路３０との断面矩形状の循環路４９が段差無く接続されている。エンドキャップ４に形成された方向転換路３０とケーシング３の嵌挿孔９に嵌合したスリーブ６に形成されたリターン路１０とが段差無く連通することにより，ローラ５は，方向転換路３０からリターン路１０へ，及びリターン路１０から方向転換路３０へとスムーズに転動循環することができる。
【００２１】
この発明による直動転がり案内ユニットは，特に，エンドキャップ４のエンドキャップ本体８には方向転換路３０に開口する連通孔３７が形成され，エンドキャップ本体８には潤滑剤を含浸した多孔質成形体から成る潤滑供給部材を構成する板状の形状の貯油板２５が配設され，貯油板２５には貯油板２５から突出して連通孔３７に嵌入して壁面の一部が方向転換路３０に露出する突出部２６が一体構造に固着されている。方向転換路３０を転走する転動体のローラ５は，方向転換路３０内に露出した突出部２６の先端の壁面である露出面４６に接触して，突出部２６に含浸されている潤滑剤が供給されるものである。貯油板２５の多孔質成形体に含浸された潤滑剤が突出部２６の多孔質成形体に順次供給されるものである。また，貯油板２５は，エンドキャップ本体８のエンドシール１５側に枠部２４（図４）で形成された凹部３１に配設され，エンドキャップ本体８に形成された連通孔３７は，方向転換路３０の外周側壁面３６に形成されている。この直動転がり案内ユニットは，特に，突出部２６は，多孔質成形体における潤滑剤を通すオープンポアを構成するポア数とポアサイズの一部又は全部（即ち，少なくとも一部）が貯油板２５のポア数とポアサイズに比較して制限されて高密度層の成形密度に形成されていることを特徴とする。特に，突出部２６は，方向転換路３０に露出する先端の壁面である露出面４６に至る経路全面の少なくとも一部の層が，高密度層の成形密度に形成されているものである。
【００２２】
貯油板２５と突出部２６とを構成する多孔質成形体は，その成形密度（ｇ／ｃｍ3 ）と潤滑剤の含浸率との相関は，図１８に示すようになっている。含浸率は，多孔質成形体が含浸できる潤滑剤の割合を表すものとして，潤滑剤を含浸した多孔質成形体の体積と含浸された潤滑剤の体積比（％）とし，潤滑剤を通すオープンポアの空間率と同じものとする。多孔質成形体の成形密度を低くすると，多孔質成形体の内部に形成される連通した空孔部即ちオープンポアの空間体積（即ち，ポアサイズ）と数（即ち，ポア数）とが増加することになる。従って，多孔質成形体に吸収・保持される潤滑剤の量，即ち，含浸率が高くなる。多孔質成形体は，一般的には静置状態ではオープンポアの内部に潤滑剤を保持した状態である。しかしながら，ローラ５等の転動体が多孔質成形体の表面に接触しながら外力が加えられると，毛細管現象によって潤滑剤が外部に排出，例えば，転動体の表面に供給されるようになる。従って，多孔質成形体のオープンポアのポアサイズとポア数が増加することによって，成形密度を高めた多孔質成形体と比較して潤滑剤の排出量が多くなる。また，多孔質成形体の成形密度を高くすると，多孔質成形体の内部に形成される連通した空孔部即ちオープンポアの空間体積（即ち，ポアサイズ）と数（即ち，ポア数）とが減少することになる。従って，多孔質成形体に吸収・保持される潤滑剤の量，即ち，含浸率が低くなり，毛細管現象によって潤滑剤が外部に排出，例えば，転動体の表面に供給がされ難くなる。実測データによると，多孔質成形体の成形密度が０．４９ｇ／ｃｍ3 では，含浸率は約４７％となり，成形密度が０．６７ｇ／ｃｍ3 では，含浸率は約３１％となる。この直動転がり案内ユニットでは，貯油板２５の多孔質成形体の成形密度が０．４０〜０．６０ｇ／ｃｍ3 であるのに対し，突出部２６を構成する多孔質成形体について前記方向転換路に露出する前記壁面に至る経路全面の少なくとも一部の層が高密度層の成形密度に形成され，その高密度層の成形密度が０．６０〜０．７０ｇ／ｃｍ3 であり，高密度層以外の突出部２６の多孔質成形体の成形密度が貯油板２５と同じである。また，貯油板２５の多孔質成形体に含浸された潤滑剤は，突出部２６の多孔質成形体へと供給されるものである。また，多孔質成形体については，成形密度が０．７０ｇ／ｃｍ3 より増加するに従って，潤滑剤は含浸され難く，吸収され難くなる現象が発生し，０．７５ｇ／ｃｍ3 では表面が目潰しされた状態になり，外部に連通した空孔（ポア）が形成され難くなり，多孔質成形体の表面近傍の限られた一部分だけに潤滑剤が吸収され，含浸率も１５％程度になり，０．７５ｇ／ｃｍ3 以上ではオープンポアが形成されず，潤滑剤も吸収されなくなる。また，成形密度が０．４０ｇ／ｃｍ3 より減少するに従って，ポアサイズが大きくなり過ぎ，ポア数が多くなり，潤滑剤が多孔質成形体に保持され難くなる。
【００２３】
この直動転がり案内ユニットにおいて，突出部２６の成形密度の高密度層は，図１３の（Ａ），（Ｂ）に示されるように，突出部２６の予め決められた断面全体に形成されている。図１３の（Ａ）に示すように，突出部２６が貯油板２５の止まり穴である凹部４８に嵌合した状態で融着して接合することができ，また，図１３の（Ｂ）に示すように．突出部２６が貯油板２５の貫通孔４５に嵌合した状態で融着して接合することができ，この場合には，貯油板２５と突出部２６とは，別々に成形されて互いに融着されている。又は，図１４の（Ａ），（Ｂ）に示されるように，突出部２６は，貯油板２５を突出側の反対側を凹部５３が形成されるように加圧成形して突出させて形成されており，図１４の（Ａ）は凹部５３が突出部２６と同じ形状で形成され，図１４の（Ｂ）は凹部５３が突出部２６よりも大きな形状で形成され，貯油板２５と突出部２６の間になる部分の断面積を小さくして潤滑剤の流量を絞った絞り部５１に形成されており，例えば，突出部２６は，貯油板２５に融着した状態であり，貯油板２５の板状の形状における厚さ方向の中間位置から突出部２６の突出側に対向する側に偏って形成されている。この場合には，貯油板２５と突出部２６とは，金型を用いて同時に成形されて互いに融着されている。或いは，図１５に示すように，潤滑供給部材を構成する貯油板２５と突出部２６とは，いずれも別々に成形されて互いに融着されているものである。図１５の（Ａ）は突出部２６のある断面全体に貯油板２５より成形密度が高密度層５４に形成されている。図１５の（Ｂ）は突出部２６の断面中央付近の凹部に高密度層５５が形成されている。図１５の（Ｃ）は突出部２６において転動体のローラ５と接触する潤滑剤供給面となる露出面４６側に高密度層５６が形成されている。図１５の（Ｄ）は突出部２６と貯油板２５が接合する部分に高密度層５７が形成されている。
【００２４】
この直動転がり案内ユニットにおいて，貯油板２５と突出部２６との多孔質成形体は，合成樹脂微粒子である超高分子量ポリエチレン微粒子の球状粒子同士が互いに部分的に加熱融着して一体成形されて焼結されており，融着した部分を除く粒子間に空間が生じて連なって微細なオープンポアになって潤滑剤が含浸される構造になっており，多孔質成形体の単位体積あたりの質量である成形密度（ｇ／ｃｍ3 ）が高密度になれば，粒子間のスペースが狭くなって外部に連通する空間が減少するものである。ここで，合成樹脂微粒子としては，ポリエチレン，ポリプロピレン，四フッ化エチレン重合体等を挙げることができる。超高分子量のポリエチレン微粒子は，成形品を高精度に製作できる素材であり，成形された焼結樹脂部材は耐摩耗性に優れている。従って，焼結樹脂部材は，補強材によって補強をすることを要せず，しかも摩耗することなく，摩耗粉によって多孔質構造の目詰まりが生じないので，長期にわたって潤滑剤をローラ５及びローラ５を介して負荷軌道路２０に供給することができる。超高分子量のポリエチレン微粒子は，例えば，細粒径が３０μｍで，粗粒径が２５０〜３００μｍの粉末でなり，加熱成形して焼結すると，多孔質構造は，空間率が，例えば，４０〜５０％のオープンポアからなる構造になる。
【００２５】
次に，図１６及び図１７を参照して，この発明による直動転がり案内ユニットの別の実施例を説明する。この実施例では，上記実施例と本願発明の基本的な技術的思想と同様であるが，エンドキャップ４Ａに対する貯油板２５Ａの形状及び配設において異なっている。エンドキャップ４Ａ及び貯油板２５Ａの構造については，本出願人が先に出願した特願２０１０−１０１２３に開示されているので，ここではそれらの詳細な説明は省略する。貯油板２５Ａは，エンドキャップ本体８Ａのケーシング３側に枠部２４Ａで形成される凹部３１Ａに配設され，また，エンドキャップ本体８Ａに形成された連通孔３７Ａは，方向転換路３０を形成するスペーサ７Ａ，７Ｂの内周側壁面５２に形成されている。また，貯油板２５Ａには，突出部２６Ａとして方向転換路８の内周側壁面５２を構成するスペーサ７に接触する突出部２６Ａが一体構造に構成されている。貯油板２５Ａには，連通孔３７Ａを通じて方向転換路３０に露出する二股に伸びた突出部２６Ａが融着して形成されている。この点が先の実施例と特に異なっている構成である。突出部２６Ａは，貯油板２５Ａの一部である連係供給部３８に融着され，連係供給部３８を通じて貯油板２５Ａと一体構造に構成されており，潤滑剤が貯油板２５Ａから連係供給部３８を通じて突出部２６Ａへと供給されるものである。
【００２６】
次に，従来の多孔質成形体でなる貯油板の試料Ａと試料Ｂとし，試料Ｂは多孔質成形体の成形密度を０．５０〜０．６０ｇ／ｃｍ3 の範囲で平均密度を０．５７ｇ／ｃｍ3 に構成したものであり，試料Ａは多孔質成形体の成形密度を０．６０〜０．７０ｇ／ｃｍ3 の範囲で平均密度を０. ６６ｇ／ｃｍ3 に高密度化したものである。試料Ａ，Ｂをそれぞれ内蔵した直動転がり案内ユニットを摺動走行させて，試料Ａ，Ｂに含有されている潤滑剤のそれぞれの残量割合（％）を測定し，測定結果をそれぞれ図１９に示し，また，潤滑剤の残量割合の試験の運転条件を表１に示した。
【００２７】
【表１】
【００２８】
図１９から分かるように，試料Ｂは，試料Ａに比べて運転開始から１, ０００ｋｍまでの潤滑剤の残量割合の低下が大きいことが分かった。多孔質成形体の潤滑剤の残量割合の傾向は，大きさやユニット長さが異なる仕様の製品でも同様であり，運転初期には潤滑剤の残量割合の減少が大きい。その後，１０, ０００ｋｍ以降はほぼ一定の減少率で推移していることが別の試験で確認されている。潤滑剤を多量に含浸した試料Ｂでは，多孔質成形体に形成された外部と連通している空孔から転動体に対して潤滑剤が多めに供給され，試料Ｂの潤滑剤含浸量がある程度の保持量まで減少してからは，転動体と軌道面の転がり接触部分の潤滑に必要十分な量の潤滑剤が供給される緩やかな状態になっていた。これに対して，試料Ａは，多孔質成形体の空孔のサイズが小さく，且つ空孔の数が減る効果により，運転開始直後から必要十分な量の供給量に抑制されている。また，試料Ａの構造は，試料Ｂよりも多孔質成形体の空孔が小さく数も減っていることから，含浸可能な潤滑剤の含浸量は試料Ｂよりも小さくなる。
上記の試験結果を基に，潤滑剤の含浸量が大きい試料Ｂを貯油板２５に構成し，高密度の試料Ａを突出部２６に構成することが好ましいことが分かった。即ち，試料Ａの全体密度を高めた構造の場合と同じ供給量の傾向にするために，貯油板２５の潤滑剤の外部への出口に相当する突出部２６の密度だけを高めて，毛細管現象による転動体への潤滑剤供給量を適切に抑制することができることになる。その結果，必要な個所だけを高密度化して，貯油板２５全体の潤滑剤含浸量の減少を最小限に留めて，効率的に潤滑寿命を延長することが可能であることが分かった。
【００２９】
次に，本願発明品として貯油板本体部の多孔質成形体を成形密度の０．５７ｇ／ｃｍ3 で作製し且つ突出部の多孔質成形体を成形密度の０. ６３〜０. ６６ｇ／ｃｍ3 の範囲で平均密度を０. ６５ｇ／ｃｍ3 の高密度に作製した。本願発明品を試料Ｃとして，試料Ｂと比較した走行距離に対する多孔質成形体からの潤滑剤の減少量を測定した。その結果を図２０に示す。図２０から，本願発明品である試料Ｃは，突出部のみを高密度に形成することによって，高密度化品である試料Ａと略同一傾向が得られる。更に，試験走行前の試料Ａ，Ｂ，Ｃの多孔質成形体の潤滑剤含浸量を図２１に示す。図２１から本願発明品である試料Ｃは，試験走行前の潤滑剤含浸量が試料Ｂと同程度で，試料Ａよりも潤滑剤含浸量が大きいものになっている。従って，本願発明品である試料Ｃは，試料Ａよりも潤滑剤含浸量が大きく，且つ，試料Ｂよりも潤滑剤含浸量の減少が抑えられることで，試料Ａ，Ｂよりも直動転がり案内ユニットの潤滑寿命が延長可能になっている。
【００３０】
次に，本願発明による第１実施形態及び第２実施形態として，貯油板断面に現れる多孔質成形体の構造を走査型電子顕微鏡で撮影した画像（以下，ＳＥＭ画像）とその撮影個所を示すため，次のような処理をした。
本願発明による第１実施形態としては，貯油板と突出部とを別体として作製したものであり，突出部を金型で高密度化して加圧加熱成形して，残りの貯油板を成形する時に，突出部を金型に同時に組み込んで加圧加熱成形して貯油板と突出部とを一体構造に成形した。突出部と貯油板とは，成形密度が０．６５ｇ／ｃｍ3 と０．５６ｇ／ｃｍ3 と異なる状態で成形されたが，その接合面ではそれぞれを構成する粒子同士が融着して強固に接合された。貯油板の突出部付近を突出部形状長手方向に対して交差する方向で切断し，その切断面において，突出部の転動体の接触面と別体成形した突出部と貯油板の接合面位置をＳＥＭにて撮影を行った。第１実施形態の貯油板と突出部との切断面を２００倍の倍率で撮影したＳＥＭ画像を，図２２に示す。
次に，第１実施形態の突出部の先端の壁面即ち露出面を５００倍で撮影したＳＥＭ画像を，図２３に示す。突出部の先端面は転動体に接触して潤滑剤を供給する箇所である。別体として高密度に加熱加圧成形された突出部は，貯油板全体の成形時に更に熱と圧力を加えて成形している。突出部表面を撮影したＳＥＭ画像で確認したところ，球状の粒子同士は融着していたが，融着した粒子同士の間には影のように見える空孔部分が十分に形成されており，多孔質構造はオープンポア構造と構成されており，再加熱による悪影響は認められなかった。即ち，各多孔質成形体は，融着状態，粒子密度，気孔率は，ほぼ変化無いと言えるレベルであった。
【００３１】
また，本願発明による第２実施形態としては，貯油板と突出部とを同時に加熱加圧成形して貯油板と突出部との境界部分を融着させたものであり，突出部になる部分を貯油板になる部分より加圧したものであり，突出部の部分は成形密度が０. ６６ｇ／ｃｍ3 になるように高くし，貯油板の部分は成形密度が０. ５８ｇ／ｃｍ3 になるように低くしたものである。即ち，第２実施形態では，加圧加熱成形において本願発明では図示しない成形型の上型に圧縮代となる突起を設けることで，転動体に潤滑剤を供給する突出部先端の密度を，貯油板の断面中央部分や突出部の無い背面付近の密度よりも高めている。突出部と貯油板とは，密度が異なり，成形時に加えられる圧力が異なるが，球状の微粒子同士が融着し合い接合していることが画像より観察できた。また，粒子同士の間には影のように見える連通した空孔が形成されていた。多孔質成形体を高密度化した突出部では，貯油板よりも粒子同士が押し固められて成形されており，内部の連通した空孔部分が狭くなっている。その結果，第２実施形態は，第１実施形態と同様に連通した空孔部分の空間に保持された潤滑剤が毛細管現象によって突出部を介して転動体に供給される過程では，高密度化した多孔質成形体内部に成形される外部と連通した空孔のサイズが縮小して数を減らす効果によって，潤滑剤の通路となる連通空孔部分が狭くなり，同時に空孔の数も減らされて，潤滑剤の流れを制限する効果がある。貯油板及び突出部となる部分をそれぞれ切断して，それぞれの切断面を５００倍の倍率で撮影した。貯油板のＳＥＭ画像を図２４に示し，また，突出部のＳＥＭ画像を図２５に示す。貯油板の材料として使用している超高分子量のポリエチレン微粒子は，細粒径が３０μｍ〜４０μｍ，粗粒径が２５０〜３００μｍの粉末で，ＳＥＭ画像内に表示された２０μｍのスケールから粒径が分かる。両者とも粒子同士は加熱加圧成形で融着しており，突出部断面で粒子同士の間に連通した空孔が形成されていることが確認できた。高密度化した突出部の先端付近は成形密度０. ６６ｇ／ｃｍ3 であり，また，貯油板の中央付近は成形密度０. ５８ｇ／ｃｍ3 で成形されおり，多孔質構造は，空間率が４０〜５０％のオープンポア構造となっていた。両者を比較した場合，突出部先端付近は，成形密度を高めることで，融着した細粒同士の間に形成された空孔部分が狭くなっている。この結果，貯油板の空間に保持された潤滑剤が毛細管現象で突出部を介して転動体に供給される過程で，高密度化した多孔質成形体に成形される外部と連通した空孔のサイズを縮小して数を減らす効果によって，潤滑剤の通路となる連通空孔部分が狭くなり，空孔の数も減らされており，潤滑剤の流量を抑える効果があることが分かった。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
この発明による直動転がり案内ユニットは，工作機械，各種組立装置，搬送機械，各種ロボット，半導体製造装置，精密機械，測定・検査装置，医療機器，マイクロマシン等の各種装置における摺動部に組み込んで利用され，潤滑メンテナンスフリー期間を更に延長して，転動体への良好な潤滑，循環路での転動体の滑らかな転走を発揮できる。
【符号の説明】
【００３３】
１ 軌道レール
２ スライダ
３ ケーシング
４，４Ａ エンドキャップ
５ ローラ（転動体）
８，８Ａ エンドキャップ本体
１０ リターン路
１５ エンドシール
２０ 軌道路
２５，２５Ａ 貯油板
２６，２６Ａ 突出部
３０ 方向転換路
３０Ａ 長円状の方向転換路
３０Ｂ 短円状の方向転換路
３１，３１Ａ 凹部
３５ 端面
３６ 外周側壁面
３７，３７Ａ 連通孔
３８ 連係供給部
４６ 露出面（突出部の壁面）
４９ 循環路
５１ 絞り部
５２ 内周側壁面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺な軌道レール，前記軌道レールの長手方向に摺動自在なスライダ，及び前記軌道レールと前記スライダとの間に形成される軌道路を転走する転動体を有し，前記スライダは，前記軌道路に平行に伸びる前記転動体が転走するリターン路が形成されたケーシング，前記ケーシングの両端面に配設され且つ前記リターン路と前記軌道路を連通して前記転動体が転走する方向転換路が形成されたエンドキャップ，及び前記エンドキャップの端面に配設されたエンドシールを有しており，前記エンドキャップには，潤滑剤を含浸した多孔質成形体から成る貯油板と，前記貯油板から突出し且つ前記方向転換路に開口する連通孔に嵌入して前記方向転換路を転走する前記転動体に接触する壁面を備えた潤滑剤を含浸するオープンポアを備えた多孔質成形体から成る突出部とから成る潤滑供給部材が配設されており，前記方向転換路を転走する前記転動体が前記突出部の前記壁面に接触して前記潤滑剤が前記転動体に供給されることから成る直動転がり案内ユニットにおいて，
前記貯油板と前記突出部とは前記多孔質成形体を構成する超高分子量の合成樹脂微粒子同士が融着して一体構造に形成されており，
前記突出部における少なくとも一部の前記多孔質成形体を構成するポア数とポアサイズは，前記貯油板の前記多孔質成形体を構成するポア数とポアサイズに比較して前記潤滑剤の流れを制限する高密度層の成形密度に形成されていることを特徴とする潤滑寿命を延長する直動転がり案内ユニット。
【請求項２】
前記突出部は，前記方向転換路に露出する前記壁面に至る経路全面の少なくとも一部の層が前記高密度層の前記成形密度に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の潤滑寿命を延長する直動転がり案内ユニット。
【請求項３】
前記突出部の前記高密度層を形成する前記多孔質成形体の前記成形密度は，０．６０〜０．７０ｇ／ｃｍ3 であって，その他の前記潤滑供給部材の前記多孔質成形体の前記成形密度は，０．４０〜０．６０ｇ／ｃｍ3 であることを特徴とする請求項１又は２に記載の潤滑寿命を延長する直動転がり案内ユニット。
【請求項４】
前記貯油板は，前記エンドキャップの前記エンドシール側に形成された凹部に配設され，前記エンドキャップに形成された前記連通孔は，前記方向転換路の外周側壁面に形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の潤滑寿命を延長する直動転がり案内ユニット。
【請求項５】
前記貯油板は，前記エンドキャップの前記ケーシング側に形成された凹部に配設され，前記エンドキャップに形成された前記連通孔は，前記方向転換路の内周側壁面に形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の潤滑寿命を延長する直動転がり案内ユニット。
【請求項６】
前記突出部は，前記貯油板に形成された貯油板凹部又は貫通孔に嵌合して融着されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の潤滑寿命を延長する直動転がり案内ユニット。
【請求項７】
前記貯油板は，貯油板凹部付近の前記多孔質成形体の断面積が狭くなった絞り部に形成されており，前記絞り部において前記貯油板から前記突出部に供給される前記潤滑剤の流量が絞られることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の潤滑寿命を延長する直動転がり案内ユニット。
【請求項８】
前記貯油板と前記突出部との前記多孔質成形体は，超高分子量ポリエチレン微粒子の球状粒子同士が互いに部分的に加熱融着して一体成形されて焼結されており，融着した部分を除く前記粒子間に空間が生じて連なって微細な前記オープンポアになって前記潤滑剤が含浸される構造になっており，前記多孔質成形体の単位体積あたりの質量である前記成形密度が高密度になれば，前記粒子間のスペースが狭くなって外部に連通する前記空間が減少することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の潤滑寿命を延長する直動転がり案内ユニット。
【請求項１】
長尺な軌道レール，前記軌道レールの長手方向に摺動自在なスライダ，及び前記軌道レールと前記スライダとの間に形成される軌道路を転走する転動体を有し，前記スライダは，前記軌道路に平行に伸びる前記転動体が転走するリターン路が形成されたケーシング，前記ケーシングの両端面に配設され且つ前記リターン路と前記軌道路を連通して前記転動体が転走する方向転換路が形成されたエンドキャップ，及び前記エンドキャップの端面に配設されたエンドシールを有しており，前記エンドキャップには，潤滑剤を含浸した多孔質成形体から成る貯油板と，前記貯油板から突出し且つ前記方向転換路に開口する連通孔に嵌入して前記方向転換路を転走する前記転動体に接触する壁面を備えた潤滑剤を含浸するオープンポアを備えた多孔質成形体から成る突出部とから成る潤滑供給部材が配設されており，前記方向転換路を転走する前記転動体が前記突出部の前記壁面に接触して前記潤滑剤が前記転動体に供給されることから成る直動転がり案内ユニットにおいて，
前記貯油板と前記突出部とは前記多孔質成形体を構成する超高分子量の合成樹脂微粒子同士が融着して一体構造に形成されており，
前記突出部における少なくとも一部の前記多孔質成形体を構成するポア数とポアサイズは，前記貯油板の前記多孔質成形体を構成するポア数とポアサイズに比較して前記潤滑剤の流れを制限する高密度層の成形密度に形成されていることを特徴とする潤滑寿命を延長する直動転がり案内ユニット。
【請求項２】
前記突出部は，前記方向転換路に露出する前記壁面に至る経路全面の少なくとも一部の層が前記高密度層の前記成形密度に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の潤滑寿命を延長する直動転がり案内ユニット。
【請求項３】
前記突出部の前記高密度層を形成する前記多孔質成形体の前記成形密度は，０．６０〜０．７０ｇ／ｃｍ3 であって，その他の前記潤滑供給部材の前記多孔質成形体の前記成形密度は，０．４０〜０．６０ｇ／ｃｍ3 であることを特徴とする請求項１又は２に記載の潤滑寿命を延長する直動転がり案内ユニット。
【請求項４】
前記貯油板は，前記エンドキャップの前記エンドシール側に形成された凹部に配設され，前記エンドキャップに形成された前記連通孔は，前記方向転換路の外周側壁面に形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の潤滑寿命を延長する直動転がり案内ユニット。
【請求項５】
前記貯油板は，前記エンドキャップの前記ケーシング側に形成された凹部に配設され，前記エンドキャップに形成された前記連通孔は，前記方向転換路の内周側壁面に形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の潤滑寿命を延長する直動転がり案内ユニット。
【請求項６】
前記突出部は，前記貯油板に形成された貯油板凹部又は貫通孔に嵌合して融着されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の潤滑寿命を延長する直動転がり案内ユニット。
【請求項７】
前記貯油板は，貯油板凹部付近の前記多孔質成形体の断面積が狭くなった絞り部に形成されており，前記絞り部において前記貯油板から前記突出部に供給される前記潤滑剤の流量が絞られることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の潤滑寿命を延長する直動転がり案内ユニット。
【請求項８】
前記貯油板と前記突出部との前記多孔質成形体は，超高分子量ポリエチレン微粒子の球状粒子同士が互いに部分的に加熱融着して一体成形されて焼結されており，融着した部分を除く前記粒子間に空間が生じて連なって微細な前記オープンポアになって前記潤滑剤が含浸される構造になっており，前記多孔質成形体の単位体積あたりの質量である前記成形密度が高密度になれば，前記粒子間のスペースが狭くなって外部に連通する前記空間が減少することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の潤滑寿命を延長する直動転がり案内ユニット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【公開番号】特開２０１２−１５４４３８（Ｐ２０１２−１５４４３８Ａ）
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４７６５（Ｐ２０１１−１４７６５）
【出願日】平成２３年１月２７日（２０１１．１．２７）
【出願人】（０００２２９３３５）日本トムソン株式会社 (96)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月２７日（２０１１．１．２７）
【出願人】（０００２２９３３５）日本トムソン株式会社 (96)
【Ｆターム（参考）】
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