JP2002327756A - 固体潤滑転がり軸受 - Google Patents
固体潤滑転がり軸受Info
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- JP2002327756A JP2002327756A JP2001132772A JP2001132772A JP2002327756A JP 2002327756 A JP2002327756 A JP 2002327756A JP 2001132772 A JP2001132772 A JP 2001132772A JP 2001132772 A JP2001132772 A JP 2001132772A JP 2002327756 A JP2002327756 A JP 2002327756A
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- lubricating
- bearing
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2202/00—Solid materials defined by their properties
- F16C2202/30—Electric properties; Magnetic properties
- F16C2202/32—Conductivity
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2204/00—Metallic materials; Alloys
- F16C2204/02—Noble metals
- F16C2204/04—Noble metals based on silver
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2208/00—Plastics; Synthetic resins, e.g. rubbers
- F16C2208/20—Thermoplastic resins
- F16C2208/30—Fluoropolymers
- F16C2208/32—Polytetrafluorethylene [PTFE]
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- Rolling Contact Bearings (AREA)
- Lubricants (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 長期間安定した通電性を確保でき、低発塵で
しかも高い耐久性を有する固体潤滑転がり軸受を提供す
る。 【解決手段】 内輪１および外輪２の軌道面１ａ，２ａ
に、平均分子量５０００以下のポリテトラフルオロエチ
レンからなる潤滑被膜１０を形成すると共に、転動体１
０の表面に銀をイオンプレーティングして導電性被膜２
０を形成する。軸受の運転中は、Ａｇ粉が潤滑被膜１０
に取り込まれるため、転動体３と軌道面１ａ，２ａの間
で良好な通電性が確保される。
しかも高い耐久性を有する固体潤滑転がり軸受を提供す
る。 【解決手段】 内輪１および外輪２の軌道面１ａ，２ａ
に、平均分子量５０００以下のポリテトラフルオロエチ
レンからなる潤滑被膜１０を形成すると共に、転動体１
０の表面に銀をイオンプレーティングして導電性被膜２
０を形成する。軸受の運転中は、Ａｇ粉が潤滑被膜１０
に取り込まれるため、転動体３と軌道面１ａ，２ａの間
で良好な通電性が確保される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐久性、低発塵性
に優れ、かつ高い通電性を有する固体潤滑転がり軸受に
関する。
に優れ、かつ高い通電性を有する固体潤滑転がり軸受に
関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、半導体製造設備や液晶パネル製
造設備に使用される転がり軸受の潤滑には、固体潤滑剤
が使用される。本出願人は、先に固体潤滑剤として、平
均分子量が５０００以下のポリテトラフルオロエチレン
（ＰＴＦＥ）からなる固体潤滑被膜を提案している（特
開平５−３３８１３号公報等）。この潤滑被膜は、低発
塵性や潤滑性に優れ、かつ大気・真空両環境下でも優れ
た耐久性を発揮するものであり、半導体製造設備等にお
いて極めて有益な効果が得られる。
造設備に使用される転がり軸受の潤滑には、固体潤滑剤
が使用される。本出願人は、先に固体潤滑剤として、平
均分子量が５０００以下のポリテトラフルオロエチレン
（ＰＴＦＥ）からなる固体潤滑被膜を提案している（特
開平５−３３８１３号公報等）。この潤滑被膜は、低発
塵性や潤滑性に優れ、かつ大気・真空両環境下でも優れ
た耐久性を発揮するものであり、半導体製造設備等にお
いて極めて有益な効果が得られる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、固体潤滑転
がり軸受の用途によっては、この種の軸受に本来的に要
求される低発塵性、潤滑性の他、通電性が求められる場
合がある。例えば半導体製造分野等で使用されるイオン
プレーティング装置等においては、成膜処理中、ワーク
側にカソード極として電流が流れるため、ワーク側に装
着される軸受、例えばワークの自転機構等に組み込まれ
る軸受には通電性が必要となる。
がり軸受の用途によっては、この種の軸受に本来的に要
求される低発塵性、潤滑性の他、通電性が求められる場
合がある。例えば半導体製造分野等で使用されるイオン
プレーティング装置等においては、成膜処理中、ワーク
側にカソード極として電流が流れるため、ワーク側に装
着される軸受、例えばワークの自転機構等に組み込まれ
る軸受には通電性が必要となる。
【０００４】しかしながら上記ＰＴＦＥ固体潤滑被膜を
使用した軸受では、ＰＴＦＥ自体が絶縁材料であるため
に安定した通電性を確保することが難しい。この対策と
して、ＰＴＦＥの被膜処理液にインジウム粉や金粉等の
導電性金属粉を混ぜ、これに軸受部品を浸漬してＰＴＦ
Ｅ被膜を形成することが考えられているが、この方法で
は、静抵抗値（軸受停止中の電気抵抗）の低減には効果
が認められるものの、動抵抗値（軸受回転時の電気抵
抗）は絶縁状態と同程度の値にしかならず、十分な通電
性を確保できない。また、被膜処理液にカーボンの微粉
末を混入すれば動抵抗を小さくすることができるが、Ｐ
ＴＦＥ被膜のみの場合に比べて低発塵性で劣り、耐久性
も１／２程度まで低下する。
使用した軸受では、ＰＴＦＥ自体が絶縁材料であるため
に安定した通電性を確保することが難しい。この対策と
して、ＰＴＦＥの被膜処理液にインジウム粉や金粉等の
導電性金属粉を混ぜ、これに軸受部品を浸漬してＰＴＦ
Ｅ被膜を形成することが考えられているが、この方法で
は、静抵抗値（軸受停止中の電気抵抗）の低減には効果
が認められるものの、動抵抗値（軸受回転時の電気抵
抗）は絶縁状態と同程度の値にしかならず、十分な通電
性を確保できない。また、被膜処理液にカーボンの微粉
末を混入すれば動抵抗を小さくすることができるが、Ｐ
ＴＦＥ被膜のみの場合に比べて低発塵性で劣り、耐久性
も１／２程度まで低下する。
【０００５】そこで、本発明では、長期間安定した通電
性を確保でき、低発塵でしかも高い耐久性を有する固体
潤滑転がり軸受の提供を目的とする。
性を確保でき、低発塵でしかも高い耐久性を有する固体
潤滑転がり軸受の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的の達成のため、
本発明では、転がり軸受を構成する軸受部品間で転がり
摩擦または滑り摩擦を生じる摩擦発生部に、ポリテトラ
フルオロエチレンの潤滑被膜、および導電性材料からな
る導電性被膜を介在させた。潤滑性被膜と導電性被膜
は、摩擦発生部を形成する対向二面間に形成されていれ
ば足り、例えば摩擦発生部の一方の面に潤滑被膜を形成
し、他方の面に導電性被膜を形成することができる。
本発明では、転がり軸受を構成する軸受部品間で転がり
摩擦または滑り摩擦を生じる摩擦発生部に、ポリテトラ
フルオロエチレンの潤滑被膜、および導電性材料からな
る導電性被膜を介在させた。潤滑性被膜と導電性被膜
は、摩擦発生部を形成する対向二面間に形成されていれ
ば足り、例えば摩擦発生部の一方の面に潤滑被膜を形成
し、他方の面に導電性被膜を形成することができる。
【０００７】摩擦発生部に介在させた導電性被膜は、軸
受の運転に伴い、相手面との接触によって剥離して潤滑
粉となる。この導電性潤滑粉は、摩擦発生部に介在する
ＰＴＦＥ潤滑被膜に転着し、これに取り込まれて一体化
されるため、導電性被膜、さらには潤滑被膜外に露出し
た導電性潤滑粉を介して摩擦発生部での導電性が確保さ
れる。
受の運転に伴い、相手面との接触によって剥離して潤滑
粉となる。この導電性潤滑粉は、摩擦発生部に介在する
ＰＴＦＥ潤滑被膜に転着し、これに取り込まれて一体化
されるため、導電性被膜、さらには潤滑被膜外に露出し
た導電性潤滑粉を介して摩擦発生部での導電性が確保さ
れる。
【０００８】潤滑被膜を島状に分布させれば、被膜表面
から削りとられＰＴＦＥ潤滑分の転着性を高め、さらな
る低発塵性を図ることができる。潤滑被膜を連続した島
状に分布させる場合、すなわち、図６に示すように、島
１１と島１１とを薄い被膜部分１２を介して連続させる
場合には、凸状の島１１は相手面との接触によって削り
取られ、潤滑粉１４を発生させるが、この潤滑粉１４は
凹状の被膜部分１２に入り込み、その部分に転着する。
このように、潤滑被膜１０の表面から削り取られた潤滑
粉が島１１間の被膜部分１２に転着、換言すれば捕捉さ
れて外部に排出されなくなる結果、パーティクルの発生
が抑制される。薄い被膜部分１２を省略して島１１と島
１１とを不連続した場合、島１１間に母材の地肌部分が
露出するため、潤滑粉１４の捕捉機能がやや劣るが、特
に問題なければこのような不連続の島状分布とすること
もできる。
から削りとられＰＴＦＥ潤滑分の転着性を高め、さらな
る低発塵性を図ることができる。潤滑被膜を連続した島
状に分布させる場合、すなわち、図６に示すように、島
１１と島１１とを薄い被膜部分１２を介して連続させる
場合には、凸状の島１１は相手面との接触によって削り
取られ、潤滑粉１４を発生させるが、この潤滑粉１４は
凹状の被膜部分１２に入り込み、その部分に転着する。
このように、潤滑被膜１０の表面から削り取られた潤滑
粉が島１１間の被膜部分１２に転着、換言すれば捕捉さ
れて外部に排出されなくなる結果、パーティクルの発生
が抑制される。薄い被膜部分１２を省略して島１１と島
１１とを不連続した場合、島１１間に母材の地肌部分が
露出するため、潤滑粉１４の捕捉機能がやや劣るが、特
に問題なければこのような不連続の島状分布とすること
もできる。
【０００９】導電性被膜から剥離した潤滑粉は概ね数μ
ｍオーダーの大きさとなる。従って、潤滑被膜の島高さ
を１μｍ未満とすれば、ＰＴＦＥ潤滑被膜に取り込まれ
た導電性金属粉が各島でも必ずＰＴＦＥ潤滑被膜外に露
出するようになるため、軸受の通電性が安定する。
ｍオーダーの大きさとなる。従って、潤滑被膜の島高さ
を１μｍ未満とすれば、ＰＴＦＥ潤滑被膜に取り込まれ
た導電性金属粉が各島でも必ずＰＴＦＥ潤滑被膜外に露
出するようになるため、軸受の通電性が安定する。
【００１０】潤滑被膜は平均分子量５０００以下のポリ
テトラフルオロエチレンで形成するのが望ましい。この
範囲のＰＴＦＥ潤滑粉は転着性に優れ、相手面の微小な
凹部へも入り込んで潤滑被膜を形成するので、摩耗粉が
飛散しにくく低発塵である。また、せん断抵抗が小さい
ため、摩擦係数が小さく、優れた潤滑性能を発揮するこ
とができる。
テトラフルオロエチレンで形成するのが望ましい。この
範囲のＰＴＦＥ潤滑粉は転着性に優れ、相手面の微小な
凹部へも入り込んで潤滑被膜を形成するので、摩耗粉が
飛散しにくく低発塵である。また、せん断抵抗が小さい
ため、摩擦係数が小さく、優れた潤滑性能を発揮するこ
とができる。
【００１１】導電性被膜は、銀、銅、金の何れか、また
はそれらの二以上の組み合わせで形成することができ
る。特に、銅の下地層の上に銀の被膜を形成した導電性
被膜は、低発塵性、耐久性、および通電性の面で優れた
効果が得られる。
はそれらの二以上の組み合わせで形成することができ
る。特に、銅の下地層の上に銀の被膜を形成した導電性
被膜は、低発塵性、耐久性、および通電性の面で優れた
効果が得られる。
【００１２】導電性被膜は、例えばイオンプレーティン
グやＩＢＡＤにより形成することができる。ここで、Ｉ
ＢＡＤは、“Ion Beam Assisted Deposition”の略で、
蒸着とイオン照射を別々に制御しながら、同時に加工で
きる表面処理をいう。
グやＩＢＡＤにより形成することができる。ここで、Ｉ
ＢＡＤは、“Ion Beam Assisted Deposition”の略で、
蒸着とイオン照射を別々に制御しながら、同時に加工で
きる表面処理をいう。
【００１３】以上に述べた、固体潤滑転がり軸受は、イ
オンプレーティング装置、スパッタリング装置、プラズ
マＣＶＤ装置等をはじめとする成膜装置の通電経路に使
用することができる。
オンプレーティング装置、スパッタリング装置、プラズ
マＣＶＤ装置等をはじめとする成膜装置の通電経路に使
用することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図１〜
図６に基づいて説明する。
図６に基づいて説明する。
【００１５】図１は、本発明を深溝玉軸受に適用した実
施形態を示すもので、この軸受は、内輪１、外輪２、内
・外輪１，２の軌道面１ａ，２ａ間に介在する複数の転
動体３、転動体３を円周等間隔に保持する保持器４とい
った軸受部品を主要構成要素とする。
施形態を示すもので、この軸受は、内輪１、外輪２、内
・外輪１，２の軌道面１ａ，２ａ間に介在する複数の転
動体３、転動体３を円周等間隔に保持する保持器４とい
った軸受部品を主要構成要素とする。
【００１６】内・外輪１，２の軌道面１ａ，２ａには、
それぞれ平均分子量が５０００以下、望ましくは平均分
子量１０００〜３０００のＰＴＦＥ（低分子量ＰＴＦ
Ｅ）の潤滑被膜１０が形成されている。これらの潤滑被
膜は、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）を有機
溶媒に分散させてなる処理液中に軸受部品または軸受完
成品を１０秒程度浸漬した後、これを大気中で乾燥させ
て形成したものである。ＰＴＦＥとしては、例えばバイ
ダックスＡＲ、バイダックス１０００（何れもデュポン
社製）、ＭＰ１２００、ＭＰ１３００（何れも三井フロ
ロケミカル社製）等を用いることができ、有機溶媒とし
ては、例えばトルエン、ベンゼン、ナフサ等を用いるこ
とができる。
それぞれ平均分子量が５０００以下、望ましくは平均分
子量１０００〜３０００のＰＴＦＥ（低分子量ＰＴＦ
Ｅ）の潤滑被膜１０が形成されている。これらの潤滑被
膜は、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）を有機
溶媒に分散させてなる処理液中に軸受部品または軸受完
成品を１０秒程度浸漬した後、これを大気中で乾燥させ
て形成したものである。ＰＴＦＥとしては、例えばバイ
ダックスＡＲ、バイダックス１０００（何れもデュポン
社製）、ＭＰ１２００、ＭＰ１３００（何れも三井フロ
ロケミカル社製）等を用いることができ、有機溶媒とし
ては、例えばトルエン、ベンゼン、ナフサ等を用いるこ
とができる。
【００１７】上記浸漬処理で形成した潤滑被膜１０は結
晶性であり、いわゆるスパッタリング処理被膜のように
ＰＴＦＥ分子が必要以上に細分化されていないので、Ｐ
ＴＦＥ本来の潤滑特性などが維持されている。結晶性の
ＰＴＦＥ被膜をコーティングする方法としては、上記浸
漬法の他、スプレー法等がある。
晶性であり、いわゆるスパッタリング処理被膜のように
ＰＴＦＥ分子が必要以上に細分化されていないので、Ｐ
ＴＦＥ本来の潤滑特性などが維持されている。結晶性の
ＰＴＦＥ被膜をコーティングする方法としては、上記浸
漬法の他、スプレー法等がある。
【００１８】ＰＴＦＥ潤滑被膜１０の分布状態は、図６
と同様に、複数の島１１を有する島状分布で、島１１と
島１１との間は薄い被膜部分１２によって連続してい
る。つまり潤滑被膜１０の表面は微小な凹凸になって母
材１６の全表面を覆っている。ＰＴＦＥ潤滑被膜１０の
形成に際しては、島１１の高さＨが１μｍ未満（サブミ
クロンオーダー）となるよう、ＰＴＦＥの濃度を適宜調
整する。
と同様に、複数の島１１を有する島状分布で、島１１と
島１１との間は薄い被膜部分１２によって連続してい
る。つまり潤滑被膜１０の表面は微小な凹凸になって母
材１６の全表面を覆っている。ＰＴＦＥ潤滑被膜１０の
形成に際しては、島１１の高さＨが１μｍ未満（サブミ
クロンオーダー）となるよう、ＰＴＦＥの濃度を適宜調
整する。
【００１９】図１に示すように、転動体３の表面には導
電性材料からなる被膜２０（導電性被膜）が形成されて
いる。この被膜は、例えば銀Ａｇのイオンプレーティン
グ処理あるいはＩＢＡＤによって形成され、その被膜厚
さは１μｍ未満（サブミクロンオーダー）である。導電
性被膜２０は、銀に限らず、銅Ｃｕや金Ａｕで形成して
もよく、あるいは銀、銅、金の何れか二種以上の被膜を
組み合わせて積層したものとすることもできる。
電性材料からなる被膜２０（導電性被膜）が形成されて
いる。この被膜は、例えば銀Ａｇのイオンプレーティン
グ処理あるいはＩＢＡＤによって形成され、その被膜厚
さは１μｍ未満（サブミクロンオーダー）である。導電
性被膜２０は、銀に限らず、銅Ｃｕや金Ａｕで形成して
もよく、あるいは銀、銅、金の何れか二種以上の被膜を
組み合わせて積層したものとすることもできる。
【００２０】以上の構成から、軸受の停止中、および軸
受の運転開始後のごく初期の段階では、ＰＴＦＥ潤滑被
膜１０の薄い被膜部分１２と転動体３の導電性被膜２０
との間で通電するため、軸受の通電性が確保される。軸
受を長期間運転すると、図６と同様に、ＰＴＦＥ潤滑被
膜１０が相手面との接触によって削りとられて潤滑粉１
４を発生し、この潤滑粉１４が凹状の被膜部分１２に捕
捉されるために、被膜部分１２の膜厚が徐々に厚くなる
（安定期）。この場合、潤滑被膜１０自体の通電性は低
下する。
受の運転開始後のごく初期の段階では、ＰＴＦＥ潤滑被
膜１０の薄い被膜部分１２と転動体３の導電性被膜２０
との間で通電するため、軸受の通電性が確保される。軸
受を長期間運転すると、図６と同様に、ＰＴＦＥ潤滑被
膜１０が相手面との接触によって削りとられて潤滑粉１
４を発生し、この潤滑粉１４が凹状の被膜部分１２に捕
捉されるために、被膜部分１２の膜厚が徐々に厚くなる
（安定期）。この場合、潤滑被膜１０自体の通電性は低
下する。
【００２１】一方、軸受の運転中は、相手面との接触に
より導電性被膜２０から剥離したＡｇ粉２１も発生し、
このＡｇ粉２１は、図２に示すように、ＰＴＦＥ潤滑被
膜１０（特に島１１）に入り込んで当該被膜１０と一体
化される。この場合、導電性被膜２０、さらにはＡｇ粉
２１を介して転動体３と軌道面１ａ，２ａとが通電する
ので、長期間の軸受運転後も良好な通電性を確保するこ
とができる。
より導電性被膜２０から剥離したＡｇ粉２１も発生し、
このＡｇ粉２１は、図２に示すように、ＰＴＦＥ潤滑被
膜１０（特に島１１）に入り込んで当該被膜１０と一体
化される。この場合、導電性被膜２０、さらにはＡｇ粉
２１を介して転動体３と軌道面１ａ，２ａとが通電する
ので、長期間の軸受運転後も良好な通電性を確保するこ
とができる。
【００２２】一般にＡｇ粉２１の大きさは数μｍであ
り、サブミクロンオーダーの潤滑被膜１０の膜厚よりも
十分に大きいので、ＰＴＦＥ潤滑被膜１０の各島１１に
は、必ずＡｇ粉２１の露出した部分が現れる。そのた
め、安定期への移行後も転動体３と軌道面１ａ，２ａと
を確実に通電させることができる。
り、サブミクロンオーダーの潤滑被膜１０の膜厚よりも
十分に大きいので、ＰＴＦＥ潤滑被膜１０の各島１１に
は、必ずＡｇ粉２１の露出した部分が現れる。そのた
め、安定期への移行後も転動体３と軌道面１ａ，２ａと
を確実に通電させることができる。
【００２３】図３〜図５は、本発明にかかる転がり軸受
（図１参照）とＰＴＦＥ潤滑被膜１０のみを有する従来
の転がり軸受について、軸受の導電性（大気）、発塵性
（真空）および耐久性（真空）を評価した結果を示すも
のである。供試軸受は深溝玉軸受で、転動体３の全表面
に導電性被膜２０を形成した後、浸漬処理により内・外
輪１，２の全表面にＰＴＦＥ潤滑被膜１０を形成してあ
る。導電性被膜２０としては、Ａｇ膜、Ｃｕ＋Ａｇ膜、
およびＡｕ膜の三種類を準備し、このうちＣｕ＋Ａｇ膜
については、Ｃｕを下地膜としてその上にＡｇ膜を形成
した。評価は、一つの転動体３に導電性被膜２０を形成
したものと、全ての転動体（七個）に形成したものとに
ついて行った。
（図１参照）とＰＴＦＥ潤滑被膜１０のみを有する従来
の転がり軸受について、軸受の導電性（大気）、発塵性
（真空）および耐久性（真空）を評価した結果を示すも
のである。供試軸受は深溝玉軸受で、転動体３の全表面
に導電性被膜２０を形成した後、浸漬処理により内・外
輪１，２の全表面にＰＴＦＥ潤滑被膜１０を形成してあ
る。導電性被膜２０としては、Ａｇ膜、Ｃｕ＋Ａｇ膜、
およびＡｕ膜の三種類を準備し、このうちＣｕ＋Ａｇ膜
については、Ｃｕを下地膜としてその上にＡｇ膜を形成
した。評価は、一つの転動体３に導電性被膜２０を形成
したものと、全ての転動体（七個）に形成したものとに
ついて行った。
【００２４】導電性（動抵抗） 導電性試験は、軸受の抵抗値をテスター等で測定するこ
とによって行った。測定条件は、スラスト荷重９．８
Ｎ、回転数３００ｒｐｍであり、軸受を二個セットして
測定した。試験結果は、図３に示す通りで、導電性被膜
２０を有する本発明品〜の動抵抗は従来品のそれ
に比べて明らかに小さく、概ね２０ｋΩ以下となること
が確認された。また導電性被膜２０を有する転動体数が
七個の場合の方が一個の場合に比べて良好な導電性を有
することが明らかで、これより導電性被膜２０を有する
転動体３数が増えるほど動抵抗も低下すると考えられ
る。
とによって行った。測定条件は、スラスト荷重９．８
Ｎ、回転数３００ｒｐｍであり、軸受を二個セットして
測定した。試験結果は、図３に示す通りで、導電性被膜
２０を有する本発明品〜の動抵抗は従来品のそれ
に比べて明らかに小さく、概ね２０ｋΩ以下となること
が確認された。また導電性被膜２０を有する転動体数が
七個の場合の方が一個の場合に比べて良好な導電性を有
することが明らかで、これより導電性被膜２０を有する
転動体３数が増えるほど動抵抗も低下すると考えられ
る。
【００２５】上記成膜装置では、チャージアップ（異常
放電）を防止するためのアース回路を設ける場合があ
り、このアース回路に電流を流すための抵抗値の上限が
２０ｋΩ程度が限度といわれているので、本発明にかか
る転がり軸受であれば、この上限値を余裕をもってクリ
アすることができる。
放電）を防止するためのアース回路を設ける場合があ
り、このアース回路に電流を流すための抵抗値の上限が
２０ｋΩ程度が限度といわれているので、本発明にかか
る転がり軸受であれば、この上限値を余裕をもってクリ
アすることができる。
【００２６】発塵性 発塵性は、真空発塵量測定装置を用いて測定される。測
定条件は、スラスト荷重９．８Ｎ、回転数５０ｒｐｍ
で、１５０ｈの経過後の相対発塵量（総個数、粒子径
０．２０μｍ以上）を測定する。測定結果は、図４に示
す通りであり、同図から、本発明品〜は、ＰＴＦＥ
潤滑被膜のみの従来品と同等の相対発塵量であり、同
程度の低発塵性を有することが判明した。なお、発塵量
測定後の動抵抗値は、測定前と同程度であった。
定条件は、スラスト荷重９．８Ｎ、回転数５０ｒｐｍ
で、１５０ｈの経過後の相対発塵量（総個数、粒子径
０．２０μｍ以上）を測定する。測定結果は、図４に示
す通りであり、同図から、本発明品〜は、ＰＴＦＥ
潤滑被膜のみの従来品と同等の相対発塵量であり、同
程度の低発塵性を有することが判明した。なお、発塵量
測定後の動抵抗値は、測定前と同程度であった。
【００２７】耐久性 耐久性試験は、と同様に、高真空軸受寿命試験機を用
いて行った。測定条件は、スラスト荷重９．８Ｎ、回転
数２５００ｒｐｍであり、寿命は、二つの軸受の摩擦ト
ルクが１０-2Ｎ・ｍに達した時を基準とした。図５に示
す試験結果から明らかなとおり、本発明品〜の何れ
でも実用上十分な耐久寿命（１５０時間以上）が確保さ
れており、特に全転動体３にＡｇ膜を形成したもの、
および全転動体３についてＣｕの下地膜にＡｇ膜を形成
したものは、ＰＴＦＥ潤滑被膜のみを有する従来品
と同程度の耐久寿命を有することが判明した。
いて行った。測定条件は、スラスト荷重９．８Ｎ、回転
数２５００ｒｐｍであり、寿命は、二つの軸受の摩擦ト
ルクが１０-2Ｎ・ｍに達した時を基準とした。図５に示
す試験結果から明らかなとおり、本発明品〜の何れ
でも実用上十分な耐久寿命（１５０時間以上）が確保さ
れており、特に全転動体３にＡｇ膜を形成したもの、
および全転動体３についてＣｕの下地膜にＡｇ膜を形成
したものは、ＰＴＦＥ潤滑被膜のみを有する従来品
と同程度の耐久寿命を有することが判明した。
【００２８】このように、本発明によれば、耐久性や低
発塵性だけでなく、長期間安定して通電性を確保するこ
とができるので、半導体や液晶パネルの製造設備等の高
清浄度が要求され、かつ高真空環境下で使用される装
置、例えばイオンプレーティング装置やスパッタリング
装置、あるいはプラズマＣＶＤ装置等の成膜装置におけ
る通電経路中に配置する軸受として好適である。上記成
膜装置は、半導体や液晶パネルの製造設備に限らず、一
般的な表面処理装置として、例えばドリル等の治工具の
硬質被膜処理装置（ＴｉＮ被膜処理、ＴｉＣ被膜処理）
にも使用されるが、この種の用途であっても通電経路中
に配置される限り、本発明を適用することができる。
発塵性だけでなく、長期間安定して通電性を確保するこ
とができるので、半導体や液晶パネルの製造設備等の高
清浄度が要求され、かつ高真空環境下で使用される装
置、例えばイオンプレーティング装置やスパッタリング
装置、あるいはプラズマＣＶＤ装置等の成膜装置におけ
る通電経路中に配置する軸受として好適である。上記成
膜装置は、半導体や液晶パネルの製造設備に限らず、一
般的な表面処理装置として、例えばドリル等の治工具の
硬質被膜処理装置（ＴｉＮ被膜処理、ＴｉＣ被膜処理）
にも使用されるが、この種の用途であっても通電経路中
に配置される限り、本発明を適用することができる。
【００２９】図１では、ＰＴＦＥ潤滑被膜１０を内・外
輪１，２の全面に形成しているが、この潤滑被膜１０
は、少なくとも軸受内で転がり接触または滑り接触する
摩擦発生部に形成されていれば足りる。従って、嵌合面
等の潤滑被膜が本来不要な部分については、予めマスキ
ングしてコーティングするか、後加工で被膜を除去する
ようにしても良い。
輪１，２の全面に形成しているが、この潤滑被膜１０
は、少なくとも軸受内で転がり接触または滑り接触する
摩擦発生部に形成されていれば足りる。従って、嵌合面
等の潤滑被膜が本来不要な部分については、予めマスキ
ングしてコーティングするか、後加工で被膜を除去する
ようにしても良い。
【００３０】本発明は、軸受の形式を問わず広く適用す
ることができ、図１に示す深溝玉軸受のみならず、アン
ギュラ玉軸受や円筒ころ軸受等の軸受形式を問わずに広
く適用することができる。
ることができ、図１に示す深溝玉軸受のみならず、アン
ギュラ玉軸受や円筒ころ軸受等の軸受形式を問わずに広
く適用することができる。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の転がり軸
受によれば、高い耐久性や低発塵性が得られる一方、軸
受の運転・停止状態を問わず、高い通電性が長期間安定
して得られる。
受によれば、高い耐久性や低発塵性が得られる一方、軸
受の運転・停止状態を問わず、高い通電性が長期間安定
して得られる。
【図１】本発明にかかる固体潤滑転がり軸受の断面図で
ある。
ある。
【図２】上記軸受の摩擦発生部を示す拡大断面図である
【図３】通電性試験の結果を示す図である。
【図４】低発塵性試験の結果を示す図である。
【図５】耐久試験の結果を示す図である。
【図６】摩擦発生部の拡大断面図である（Ａ図およびＢ
図）。
図）。
１ 内輪 １ａ 軌道面 ２ 外輪 ２ａ 軌道面 ３ 転動体 ４ 保持器 １０ ＰＴＦＥ潤滑被膜 ２０ 導電性被膜
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｃ１０Ｎ 10:02 Ｃ１０Ｎ 10:02 20:00 20:00 Ｃ 20:04 20:04 30:00 30:00 Ｚ 40:02 40:02 50:08 50:08 Ｆターム(参考） 3J101 AA01 AA02 AA32 AA42 AA62 BA01 BA10 BA53 BA54 CA33 DA05 DA20 EA53 EA72 EA78 FA11 FA31 GA55 4H104 AA08 CD02 EA03 EA14 FA01 LA20 PA01 QA15
Claims (9)
- 【請求項１】 転がり軸受を構成する軸受部品間で転が
り摩擦または滑り摩擦を生じる摩擦発生部に、ポリテト
ラフルオロエチレンの潤滑被膜、および導電性材料から
なる導電性被膜を介在させたことを特徴とする固体潤滑
転がり軸受。 - 【請求項２】 潤滑被膜を島状に分布させたことを特徴
とする請求項1記載の固体潤滑転がり軸受。 - 【請求項３】 潤滑被膜の島高さが１μｍ未満である請
求項２記載の固体潤滑転がり軸受。 - 【請求項４】 潤滑被膜が平均分子量５０００以下のポ
リテトラフルオロエチレンからなる請求項１〜３何れか
記載の固体潤滑転がり軸受。 - 【請求項５】 導電性被膜が、銀、銅、金の何れか、ま
たはそれらの二以上の組み合わせからなる請求項１また
は２記載の固体潤滑転がり軸受。 - 【請求項６】 導電性被膜が、銅の下地層の上に銀の被
膜を形成したものである請求項５記載の固体潤滑転がり
軸受。 - 【請求項７】 導電性被膜がイオンプレーティングによ
り形成されている請求項５または６記載の固体潤滑転が
り軸受。 - 【請求項８】 導電性被膜がＩＢＡＤにより形成されて
いる請求項５または６記載の固体潤滑転がり軸受。 - 【請求項９】 成膜装置の通電経路中に使用される請求
項１〜８何れか記載の固体潤滑転がり軸受。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001132772A JP2002327756A (ja) | 2001-04-27 | 2001-04-27 | 固体潤滑転がり軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001132772A JP2002327756A (ja) | 2001-04-27 | 2001-04-27 | 固体潤滑転がり軸受 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002327756A true JP2002327756A (ja) | 2002-11-15 |
Family
ID=18980735
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001132772A Withdrawn JP2002327756A (ja) | 2001-04-27 | 2001-04-27 | 固体潤滑転がり軸受 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002327756A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009121581A (ja) * | 2007-11-14 | 2009-06-04 | Jtekt Corp | 転がり軸受 |
| JP2010151214A (ja) * | 2008-12-25 | 2010-07-08 | Ntn Corp | 導電性転がり軸受 |
| CN113513534A (zh) * | 2021-05-24 | 2021-10-19 | 浙江大学 | 镍石墨导电涂层的导电滚动轴承及制备方法 |
-
2001
- 2001-04-27 JP JP2001132772A patent/JP2002327756A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009121581A (ja) * | 2007-11-14 | 2009-06-04 | Jtekt Corp | 転がり軸受 |
| US8113717B2 (en) * | 2007-11-14 | 2012-02-14 | Jtekt Corporation | Rolling bearing |
| JP2010151214A (ja) * | 2008-12-25 | 2010-07-08 | Ntn Corp | 導電性転がり軸受 |
| CN113513534A (zh) * | 2021-05-24 | 2021-10-19 | 浙江大学 | 镍石墨导电涂层的导电滚动轴承及制备方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20080701 |