JP2010196801A - Retainer for ball bearing - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a retainer for a ball bearing, which reduces a shearing resistance of an oil film functioning between a pocket inner peripheral surface and a surface of a rolling element (ball), and at the same time maintains an effect due to a low torque constant during bearing rotation for a long period of time. <P>SOLUTION: The retainer 8 for the ball bearing revolves along the inside of a bearing along with a plurality of rolling elements while rotatably retaining the plurality of rolling elements in the inside of the bearing. The retainer is provided with: a retainer body 8a which has a plurality of pockets 8p rotatably retaining; the plurality of rolling elements one by one and a plurality of protuberances 8t which are formed by partially projecting internal surface Ps of each of the pockets, and also is provided with a water-repellent and oil-repellent film 8b on surface of the retainer body so as to cover at least the plurality of protuberances formed in the internal surface of each of the pockets. In this case, the water-repellent and oil-repellent film is configured to form a metal oxide layer on the surface of the retainer body and to form water-repellent and oil-repellent layer on the surface of the metal oxide layer. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、玉軸受に用いられる保持器であって、その表面に撥水撥油膜が形成された玉軸受用保持器に関する。   The present invention relates to a cage for use in a ball bearing, the ball bearing cage having a water / oil repellent film formed on the surface thereof.

各種装置の回転部分(例えば、回転軸)を回転自在に支持するために、例えば図2(a)に示すような玉軸受が多用されている。玉軸受は、相対回転可能に対向配置された軌道輪(例えば、内輪2、外輪4)と、内外輪2,4間に転動自在に組み込まれた複数の転動体6(即ち、玉)と、これら複数の転動体(玉)6を1つずつ回転自在に保持する保持器8とを備えている。ここで、玉軸受には、軸受内部に封入された潤滑剤(例えば、グリース、油)の漏洩や、軸受内部への異物(例えば、水、塵埃)の浸入を防止するために、例えばシールやシールドなどの密封板10が設けられる場合がある。図面には一例として、基端側が外輪4に固定され、先端側が内輪2に摺接した状態に位置決めされたシールが示されている。   In order to rotatably support a rotating portion (for example, a rotating shaft) of various devices, for example, a ball bearing as shown in FIG. The ball bearing includes a bearing ring (for example, an inner ring 2 and an outer ring 4) that are opposed to each other so as to be relatively rotatable, and a plurality of rolling elements 6 (that is, balls) that are rotatably incorporated between the inner and outer rings 2 and 4. And a cage 8 that rotatably holds the rolling elements (balls) 6 one by one. Here, in order to prevent leakage of lubricant (for example, grease, oil) enclosed in the bearing and entry of foreign matter (for example, water, dust) into the bearing, A sealing plate 10 such as a shield may be provided. In the drawing, as an example, a seal is shown in which the proximal end side is fixed to the outer ring 4 and the distal end side is positioned in sliding contact with the inner ring 2.

このような玉軸受に組み込まれる保持器8として、例えば波形プレス保持器やアンギュラ玉保持器など種々のタイプのものが知られているが、ここでは一例として、例えば図2(b)に示すような冠形保持器を想定する。冠形保持器(以下、保持器8という)には、周方向に沿って等間隔に複数のポケット8pが形成されており、各々のポケット8pは、その一方側が開口Pkし、その他方側が閉塞されている。また、各開口Pkの周方向両側からは、当該開口Pkを一部覆うように一対の爪部8rが立ち上げられており、これら爪部8rによって開口Pkの寸法(即ち、開口径)が狭められている。   Various types of cages 8 such as corrugated press cages and angular ball cages are known as cages 8 incorporated in such ball bearings. Here, as an example, for example, as shown in FIG. A simple crown-shaped cage is assumed. The crown-shaped cage (hereinafter referred to as cage 8) has a plurality of pockets 8p formed at equal intervals along the circumferential direction. Each pocket 8p has an opening Pk on one side and is closed on the other side. Has been. Further, a pair of claw portions 8r are raised from both sides in the circumferential direction of each opening Pk so as to partially cover the opening Pk, and the size of the opening Pk (that is, the opening diameter) is narrowed by these claw portions 8r. It has been.

この場合、例えば一対の爪部8rに転動体(玉)6を位置付けた状態から開口Pkへ向けて転動体(玉)6を押し込むと、その押込力により一対の爪部8rが外側に弾性変形し、開口Pkが広がる(拡径する)ことにより、当該開口Pkからポケット8p内へ転動体(玉)6を挿入することができる。そして、ポケット8p内へ転動体(玉)6が挿入されたとき、一対の爪部8rが元の形状に弾性的に復元することで、開口Pkの寸法(開口径)が再び狭められる。このとき、転動体(玉)6は、一対の爪部8rによってポケット8p内に挟持された状態となる。この状態において、各転動体(玉)6は、各ポケット8pから脱落すること無く、当該ポケット8p内に回転自在に保持される。   In this case, for example, when the rolling element (ball) 6 is pushed toward the opening Pk from the state where the rolling element (ball) 6 is positioned on the pair of claw parts 8r, the pair of claw parts 8r are elastically deformed outward by the pushing force. Then, when the opening Pk is expanded (expanded), the rolling elements (balls) 6 can be inserted from the opening Pk into the pocket 8p. When the rolling elements (balls) 6 are inserted into the pockets 8p, the pair of claw portions 8r is elastically restored to the original shape, whereby the dimension (opening diameter) of the opening Pk is narrowed again. At this time, the rolling elements (balls) 6 are held in the pocket 8p by the pair of claw portions 8r. In this state, each rolling element (ball) 6 is rotatably held in the pocket 8p without falling off from each pocket 8p.

このような保持器8は、複数の転動体(玉)6を保持した状態で玉軸受の内輪2と外輪4との間に組み付けられ(図2(a))、軸受回転中に各転動体(玉)6の公転速度の約半分の速度で公転する。ここで、内外輪2,4間を公転する保持器8を案内する方式としては、例えば転動体案内、外輪案内、内輪案内があるが、特に転動体の直径が小さな軸受(例えば、小径軸受、ミニアチュア軸受)には、内輪案内方式が適用される。   Such a cage 8 is assembled between the inner ring 2 and the outer ring 4 of the ball bearing while holding a plurality of rolling elements (balls) 6 (FIG. 2 (a)), and each rolling element is rotated during bearing rotation. Revolves at a speed about half the revolution speed of (ball) 6. Here, examples of a method for guiding the cage 8 that revolves between the inner and outer rings 2 and 4 include a rolling element guide, an outer ring guide, and an inner ring guide. In particular, a bearing having a small diameter of the rolling element (for example, a small diameter bearing, The inner ring guide system is applied to the miniature bearing.

ところで、上記した保持器8には、軸受回転時における低トルク化を図るために、種々の仕様が図られている。その一例として特許文献1には、各ポケットの内面(例えば図2(b)に示すポケット内周面Ps)に多数の突起が形成された保持器が示されている。これによれば、多数の突起により、ポケット内周面と転動体(玉)の表面との間に薄い油膜が形成される範囲を狭くして、双方の面同士の間に作用する油膜の剪断抵抗を小さくすることにより、軸受回転時における低トルク化(動トルクの低減)が図られている。   By the way, the above-described cage 8 has various specifications in order to reduce the torque when the bearing rotates. As an example, Patent Document 1 discloses a cage in which a large number of protrusions are formed on the inner surface of each pocket (for example, the pocket inner peripheral surface Ps shown in FIG. 2B). According to this, by narrowing the range in which a thin oil film is formed between the pocket inner peripheral surface and the surface of the rolling element (ball) by a large number of protrusions, the oil film acting between both surfaces is sheared. By reducing the resistance, a reduction in torque (reduction of dynamic torque) during rotation of the bearing is achieved.

しかしながら、特許文献1の保持器については、ポケット内周面と転動体(玉)の表面との非接触部(例えば、ポケット内周面のうち突起が形成されていない部位と転動体(玉)の表面との間)において、その油膜の剪断抵抗を更に小さくし、軸受回転時における低トルク化(動トルクの低減)を更に向上させることが要望されている。   However, with respect to the cage of Patent Document 1, a non-contact portion between the pocket inner peripheral surface and the surface of the rolling element (ball) (for example, a portion of the pocket inner peripheral surface where no protrusion is formed and the rolling element (ball). It is demanded that the shear resistance of the oil film be further reduced between the surface of the oil film and the torque reduction (reduction of dynamic torque) during the rotation of the bearing.

また、他の一例として特許文献2には、その外面(ポケット内周面を含めた表面全体)に撥油剤による膜が形成された保持器が示されている。これによれば、軸受回転時に保持器が公転する際に、潤滑剤(オイル)が保持器と共につれまわるのを抑制し、攪拌抵抗を低減することにより、軸受回転時における低トルク化(回転トルクの低減)が図られている。   As another example, Patent Document 2 discloses a cage in which a film made of an oil repellent is formed on the outer surface (the entire surface including the pocket inner peripheral surface). According to this, when the cage revolves during the rotation of the bearing, the lubricant (oil) is restrained from being mixed with the cage and the stirring resistance is reduced, thereby reducing the torque during the rotation of the bearing (rotation torque). Reduction).

しかしながら、特許文献2の保持器では、ポケット内周面と転動体(玉)の表面との接触部において、撥油剤による膜が剥れ易いため、当該膜が剥れたような場合には、軸受回転時における回転トルクが大きくなり、その結果、低トルク化による効果を長期に亘って一定に維持し続けることが困難な状態となってしまう。   However, in the cage of Patent Document 2, since the film made of the oil repellent is easily peeled off at the contact portion between the pocket inner peripheral surface and the surface of the rolling element (ball), when the film is peeled off, The rotational torque during the rotation of the bearing increases, and as a result, it becomes difficult to keep the effect of the low torque constant over a long period of time.

そこで、ポケット内周面と転動体(玉)の表面との間に作用する油膜の剪断抵抗を減少させると共に、軸受回転時における低トルク化による効果を長期に亘って一定に維持し続けることが可能な保持器の開発が望まれているが、現在、そのような保持器は知られていない。   Therefore, it is possible to reduce the shear resistance of the oil film acting between the pocket inner peripheral surface and the surface of the rolling element (ball), and to keep the effect of low torque at the time of bearing rotation constant over a long period of time. Although development of possible cages is desired, no such cage is currently known.

特開2001−241448号公報JP 2001-241448 A 特開2007−32806号公報JP 2007-32806 A

本発明は、このような問題を解決するためになされており、その目的は、ポケット内周面と転動体(玉)の表面との間に作用する油膜の剪断抵抗を減少させると共に、軸受回転時における低トルク化による効果を長期に亘って一定に維持し続けることが可能な玉軸受用保持器を提供することにある。   The present invention has been made to solve such a problem, and its purpose is to reduce the shear resistance of the oil film acting between the pocket inner peripheral surface and the surface of the rolling element (ball), and to rotate the bearing. An object of the present invention is to provide a ball bearing cage capable of maintaining the effect of torque reduction at a constant time over a long period of time.

このような目的を達成するために、本発明は、軸受内部において複数の転動体を回転自在に保持しながら、これら複数の転動体と共に軸受内部に沿って公転する玉軸受用保持器であって、保持器は、複数の転動体を1つずつ回転自在に保持する複数のポケットを有する保持器本体と、各ポケットの内面を一部突出させて形成された複数の突起とを備えており、保持器本体の表面には、少なくとも各ポケットの内面に形成された複数の突起を覆うように、撥水撥油膜が形成されている。
本発明において、前記撥水撥油膜は、保持器本体の表面に金属酸化物層を形成し、この金属酸化物層の表面に撥水撥油層を形成して構成されている。この場合、前記複数の突起は、各ポケットに転動体が保持された状態において、当該突起に対して転動体の表面が接触することにより、当該ポケットの内面と転動体の表面との接触面積を限定する。
In order to achieve such an object, the present invention provides a ball bearing retainer that revolves along the inside of the bearing together with the plurality of rolling elements while holding the plurality of rolling elements rotatably within the bearing. The cage includes a cage body having a plurality of pockets for rotatably holding a plurality of rolling elements one by one, and a plurality of protrusions formed by partially projecting the inner surface of each pocket, A water / oil repellent film is formed on the surface of the cage body so as to cover at least a plurality of protrusions formed on the inner surface of each pocket.
In the present invention, the water / oil repellent film is formed by forming a metal oxide layer on the surface of the cage body and forming a water / oil repellent layer on the surface of the metal oxide layer. In this case, in the state where the rolling element is held in each pocket, the plurality of protrusions have a contact area between the inner surface of the pocket and the surface of the rolling element when the surface of the rolling element contacts the protrusion. limit.

本発明によれば、ポケット内周面と転動体(玉)の表面との間に作用する油膜の剪断抵抗を減少させると共に、軸受回転時における低トルク化による効果を長期に亘って一定に維持し続けることが可能な玉軸受用保持器を実現することができる。   According to the present invention, the shear resistance of the oil film acting between the pocket inner peripheral surface and the surface of the rolling element (ball) is reduced, and the effect of reducing the torque at the time of rotating the bearing is kept constant over a long period of time. It is possible to realize a ball bearing cage that can continue to be performed.

(a)は、本発明の一実施の形態に係る玉軸受用保持器の構成を示す斜視図、(b)は、同図(a)に示された保持器のポケット周りの構成を一部拡大して示す図、(c)は、本発明の変形例に係る保持器のポケット周り構成を一部拡大して示す図、(d)は、保持器本体の表面に撥水撥油膜が形成された保持器において、ポケット周り構成を一部拡大して示す断面図。(a) is a perspective view showing a configuration of a ball bearing cage according to an embodiment of the present invention, (b) is a part of the configuration around the pocket of the cage shown in FIG. FIG. 5C is an enlarged view, FIG. 5C is a partially enlarged view showing the configuration around the pocket of the cage according to the modified example of the present invention, and FIG. 5D is a diagram illustrating the formation of a water / oil repellent film on the surface of the cage body. Sectional drawing which partially enlarges and shows a pocket periphery structure in the comprised holder | retainer. (a)は、玉軸受の構成を一部拡大して示す断面図、(b)は、従来の玉軸受用保持器の構成を示す斜視図。(a) is sectional drawing which expands and shows the structure of a ball bearing partially, (b) is a perspective view which shows the structure of the conventional cage for ball bearings.

以下、本発明の一実施の形態に係る玉軸受用保持器について、添付図面を参照して説明する。
なお、本実施の形態は、図2(a),(b)に示された保持器8の改良であるため、以下では、改良部分の説明にとどめる。この場合、上記した保持器8(図2(a),(b))と同一の構成については、その構成に付された参照符号と同一の符号を本実施の形態に用いた図面上に付すことで、その説明を省略する。
Hereinafter, a ball bearing retainer according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
Since the present embodiment is an improvement of the cage 8 shown in FIGS. 2A and 2B, only the improved portion will be described below. In this case, for the same configuration as the above-described cage 8 (FIGS. 2A and 2B), the same reference numerals as those used for the configuration are attached to the drawings used in the present embodiment. Therefore, the description is omitted.

図1(a),(b),(d)に示すように、本実施の形態に係る保持器8は、複数の転動体(玉)6(図2(a))を1つずつ回転自在に保持する複数のポケット8pを有する保持器本体8aと、各ポケット8pの内面Ps(ポケット内周面)を一部突出させて形成した複数の突起8tとを備えており、保持器本体8aの表面には、その全体に亘って撥水撥油膜8bが形成されている。   As shown in FIGS. 1 (a), (b), and (d), the cage 8 according to the present embodiment is capable of rotating a plurality of rolling elements (balls) 6 (FIG. 2 (a)) one by one. And a plurality of projections 8t formed by partially projecting the inner surface Ps (inner pocket inner surface) of each pocket 8p. A water / oil repellent film 8b is formed on the entire surface.

ここで、複数の突起8tは、ポケット内周面Psの複数箇所に所定間隔で点在させて構成されている。この場合、点在させる箇所や間隔については、例えばポケット内周面Psの面積や形状に応じて任意に設定されるため、ここでは特に限定しない。また、それぞれの突起8tの大きさや突出量については、例えばポケット内周面Psの広さと転動体(玉)6の大きさとの関係や、ポケット内周面Psと転動体(玉)6との隙間の程度により任意に設定されるため、ここでは特に限定しない。また、各突起8tの形状については、例えば断面矩形状、断面三角形状、断面円弧状など各種の形状に設定することができる。   Here, the plurality of protrusions 8t are configured to be scattered at predetermined intervals at a plurality of locations on the pocket inner peripheral surface Ps. In this case, the locations and intervals to be interspersed are arbitrarily set according to the area and shape of the pocket inner peripheral surface Ps, and are not particularly limited here. The size and the amount of protrusion of each protrusion 8t are, for example, the relationship between the width of the pocket inner peripheral surface Ps and the size of the rolling element (ball) 6, or the relationship between the pocket inner peripheral surface Ps and the rolling element (ball) 6. Since it is arbitrarily set depending on the degree of the gap, there is no particular limitation here. The shape of each protrusion 8t can be set to various shapes such as a rectangular cross section, a triangular cross section, and a circular arc shape.

要するに、複数の突起8tは、各ポケット8pに転動体(玉)6が保持された状態において、当該突起8tに対して転動体(玉)6の表面が接触することにより、当該ポケット内周面Psと転動体(玉)6の表面との接触面積を限定するように設定すればよい。即ち、これら複数の突起8tによれば、ポケット8pに保持された転動体(玉)6の表面が当該突起8tと接触することにより、ポケット内周面Psと転動体(玉)6の表面とが直接接触した場合に比べて、接触面積を少なくすることができる。   In short, the plurality of protrusions 8t are formed in such a manner that the surface of the rolling element (ball) 6 comes into contact with the protrusion 8t in a state where the rolling element (ball) 6 is held in each pocket 8p. What is necessary is just to set so that the contact area of Ps and the surface of the rolling element (ball) 6 may be limited. That is, according to the plurality of protrusions 8t, the surface of the rolling element (ball) 6 held in the pocket 8p comes into contact with the protrusion 8t, so that the pocket inner peripheral surface Ps and the surface of the rolling element (ball) 6 are The contact area can be reduced as compared with the case where is in direct contact.

なお、保持器本体8aの材料としては、例えば市販されている一般的な合成樹脂材料や金属材料を適用することができる。
ここで、合成樹脂材料としては、例えばポリアミド系合成繊維や、ポリアミド系合成繊維を母材として繊維強化した合成樹脂材料を適用することができる。なお、ポリアミド系合成繊維としては、例えばアジピン酸とヘキサメチレンジアミンを重縮合させて作られるポリアミド系樹脂(PA66)や、当該PA66よりも耐熱性、耐摩耗性、耐衝撃性、耐油性に優れたポリアミド系樹脂(PA46)などを適用することができる。
一方、金属材料としては、例えば高炭素クロム鋼(SUJ2)、ステンレス鋼板(SUS304)などを適用することができる。
In addition, as a material of the cage main body 8a, for example, a commercially available general synthetic resin material or metal material can be applied.
Here, as the synthetic resin material, for example, a polyamide-based synthetic fiber or a synthetic resin material reinforced with a polyamide-based synthetic fiber as a base material can be applied. As the polyamide-based synthetic fiber, for example, a polyamide-based resin (PA66) produced by polycondensation of adipic acid and hexamethylenediamine, and heat resistance, wear resistance, impact resistance, and oil resistance are superior to the PA66. Polyamide resin (PA46) or the like can be applied.
On the other hand, as the metal material, for example, high carbon chromium steel (SUJ2), stainless steel plate (SUS304), or the like can be applied.

本実施の形態に係る保持器8は、上記したような合成樹脂材料や金属材料によって保持器本体8aを形成し、その保持器本体8aの表面に撥水撥油膜8bを形成して構成されている。ここで、撥水撥油膜8bは、保持器本体8aの表面に金属酸化物層を形成し、この金属酸化物層の表面に撥水撥油層を形成して構成されている。この場合、保持器本体8aの表面に撥水撥油膜8bを形成する方法としては、下記の成膜方法を適用すればよい。   The cage 8 according to the present embodiment is configured by forming the cage body 8a from the above-described synthetic resin material or metal material, and forming the water / oil repellent film 8b on the surface of the cage body 8a. Yes. Here, the water / oil repellent film 8b is formed by forming a metal oxide layer on the surface of the cage body 8a and forming a water / oil repellent layer on the surface of the metal oxide layer. In this case, as a method for forming the water / oil repellent film 8b on the surface of the cage body 8a, the following film forming method may be applied.

かかる成膜方法では、水と少なくとも1種のアルコキシ金属塩とを必須成分とする第1の溶液と、pH11〜13のアルカリ性溶液である第2の溶液と、フッ素含有有機化合物を含む溶液である第3の溶液と、pH9〜14のアルカリ性溶液である第4の溶液とを用意する。そして、これら4つの溶液に対して、上記したような合成樹脂材料によって形成された保持器本体8aを順に接触させる。なお、pHとは、水素イオン指数又は水素イオン濃度指数を意味し、物質の酸性やアルカリ性の度合いを示す数値である。   In such a film forming method, a first solution containing water and at least one alkoxy metal salt as essential components, a second solution which is an alkaline solution having a pH of 11 to 13, and a solution containing a fluorine-containing organic compound. A third solution and a fourth solution that is an alkaline solution having a pH of 9 to 14 are prepared. Then, the retainer body 8a formed of the synthetic resin material as described above is sequentially brought into contact with these four solutions. In addition, pH means a hydrogen ion index or a hydrogen ion concentration index, and is a numerical value indicating the degree of acidity or alkalinity of a substance.

即ち、保持器本体8aを第1の溶液に接触させた後、第2の溶液に接触させることにより、当該保持器本体8aの表面に金属酸化物層を形成する(第1の工程)。続いて、表面に金属酸化物層が形成された保持器本体8aを第3の溶液に接触させた後、第4の溶液に接触させることにより、金属酸化物層の表面に撥水撥油層を形成する(第2の工程)。   That is, after bringing the cage body 8a into contact with the first solution, the metal oxide layer is formed on the surface of the cage body 8a by bringing it into contact with the second solution (first step). Subsequently, the cage body 8a having the metal oxide layer formed on the surface is brought into contact with the third solution, and then brought into contact with the fourth solution, whereby the water and oil repellent layer is formed on the surface of the metal oxide layer. Form (second step).

これにより、保持器本体8aの表面が撥水撥油膜8bによって被覆された保持器8(図1(a),(b),(d))を実現することができる。この場合、撥水撥油膜8bは、その耐熱性や耐油性に優れた特性を有しているため、かかる撥水撥油膜8bを保持器本体8aの表面に成膜して構成された保持器8では、ポケット内周面Psと転動体(玉)6の表面との間に作用する油膜の剪断抵抗を減少させることができると共に、これにより、軸受回転時における低トルク化による効果を長期に亘って一定に維持し続けることができる。   Thereby, the cage 8 (FIGS. 1A, 1B, and 1D) in which the surface of the cage body 8a is covered with the water / oil repellent film 8b can be realized. In this case, the water / oil repellent film 8b has characteristics excellent in heat resistance and oil resistance. Therefore, the cage constituted by forming the water / oil repellent film 8b on the surface of the cage body 8a. 8, the shear resistance of the oil film acting between the pocket inner peripheral surface Ps and the surface of the rolling element (ball) 6 can be reduced, and the effect of lowering the torque during the rotation of the bearing can thereby be prolonged. It can be kept constant throughout.

そして、上記した効果に加えて、ポケット内周面Psに複数の突起8tを形成したことにより、各ポケット8pに転動体(玉)6が保持された状態において、当該突起8tに対して転動体(玉)6の表面が接触することで、当該ポケット内周面Psと転動体(玉)6の表面との接触面積を限定することができる。即ち、これら複数の突起8tによれば、ポケット8pに保持された転動体(玉)6の表面が当該突起8tと接触することで、ポケット内周面Psと転動体(玉)6の表面とが直接接触した場合に比べて、接触面積を少なくすることができる。これにより、ポケット内周面Psと転動体(玉)6の表面と非接触部(即ち、ポケット内周面Psのうち突起8tが形成されていない部位と転動体(玉)6の表面との間)における撥水撥油膜8bが剥れ難くなり、その結果、軸受回転時における低トルク化による効果を長期に亘って一定に維持し続けることができる。   In addition to the effects described above, a plurality of protrusions 8t are formed on the pocket inner peripheral surface Ps, so that the rolling elements (balls) 6 are held in the pockets 8p with respect to the protrusions 8t. By contacting the surface of the (ball) 6, the contact area between the pocket inner peripheral surface Ps and the surface of the rolling element (ball) 6 can be limited. That is, according to the plurality of protrusions 8t, the surface of the rolling element (ball) 6 held in the pocket 8p comes into contact with the protrusion 8t, so that the pocket inner peripheral surface Ps and the surface of the rolling element (ball) 6 are The contact area can be reduced as compared with the case where is in direct contact. Thereby, the pocket inner peripheral surface Ps, the surface of the rolling element (ball) 6 and the non-contact portion (that is, the portion of the pocket inner peripheral surface Ps where the protrusion 8t is not formed and the surface of the rolling element (ball) 6 are formed. The water / oil repellent film 8b is not easily peeled off, and as a result, the effect of lowering the torque during rotation of the bearing can be kept constant over a long period of time.

ここで、上記した4つの第1〜第4の溶液について、その具体的な内容について補足説明する。
上記した第1の溶液は、アルコキシ金属塩として、金属種がシリコン、チタン、若しくは、アルミニウムで、アルキル部分の炭素数が1〜6の低級アルキルであるテトラ(若しくは、トリ)アルキルアルコキシ金属塩、又は、テトラ(若しくは、トリ)ハロゲンアルコキシ金属塩を含有することが好ましい。
ハロゲンアルコキシ金属塩の場合は、ハロゲンとして塩素が好ましく、アルキル部分がメチル、エチル、プロピル、ブチル基であることが好ましく、アルコキシ金属塩の金属種としては、シリコン、チタン、アルミニウムが好ましい。
Here, the specific contents of the four first to fourth solutions described above will be supplementarily described.
The above-mentioned first solution is an alkoxy metal salt that is a tetra (or tri) alkylalkoxy metal salt in which the metal species is silicon, titanium, or aluminum and the alkyl part is lower alkyl having 1 to 6 carbon atoms, Or it is preferable to contain the tetra (or tri) halogen alkoxy metal salt.
In the case of a halogen alkoxy metal salt, chlorine is preferred as the halogen, the alkyl moiety is preferably a methyl, ethyl, propyl, or butyl group, and the metal species of the alkoxy metal salt are preferably silicon, titanium, or aluminum.

上記した第1及び第3の溶液は、炭素数1〜6の低級アルコールを更に含むことが好ましい。これにより、低級アルキル若しくはハロゲンを有するアルコキシ金属塩の溶解度を高め、より安定した溶液とすることが可能である。炭素数1〜6の低級アルコールとしては、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、ブタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール等が好適に使用することができる。より好ましくは、エタノールを用いればよい。   The first and third solutions described above preferably further contain a lower alcohol having 1 to 6 carbon atoms. Thereby, the solubility of the alkoxy metal salt having lower alkyl or halogen can be increased, and a more stable solution can be obtained. As the lower alcohol having 1 to 6 carbon atoms, methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, butanol, hexanol, cyclohexanol and the like can be preferably used. More preferably, ethanol may be used.

この場合、上記した第1及び第3の溶液のpHは、6以下であることが好ましい。このようにpHを6以下とすることで、アルコキシ金属塩の加水分解反応が促進され、被成膜部材表面(例えば、保持器本体8aの表面)に金属酸化物層が形成され易くなる。なお、好ましくはpH1〜6、より好ましくはpH1〜5、最も好ましくはpH2〜4とする。また、第1の溶液のpHの調整は、塩酸、硝酸、硫酸等の無機酸を用いて行うことが好ましい。特に、塩酸を用いることが好ましい。また、各種のpH緩衝液を用いてpHの安定化を図ることも好ましい。   In this case, the pH of the first and third solutions described above is preferably 6 or less. Thus, by making pH into 6 or less, the hydrolysis reaction of an alkoxy metal salt is accelerated | stimulated, and it becomes easy to form a metal oxide layer on the to-be-film-formed member surface (for example, surface of the holder main body 8a). The pH is preferably 1 to 6, more preferably 1 to 5, and most preferably 2 to 4. Moreover, it is preferable to adjust pH of a 1st solution using inorganic acids, such as hydrochloric acid, nitric acid, and a sulfuric acid. In particular, it is preferable to use hydrochloric acid. It is also preferable to stabilize the pH using various pH buffer solutions.

また、上記した第1の溶液は、平均粒径が1nm以上200nm以下である金属酸化物微粒子を0.1以上5.0重量%以下の割合で含有することが好ましい。金属酸化物の金属種としては、シリコン、チタン、アルミニウムが使用できる。即ち、上記した第1の溶液は、平均粒径が1nm以上200nm以下であるシリカ、チタニア、又は、アルミナからなる微粒子を0.1以上5.0重量%以下の割合で含有することが好ましい。   The first solution preferably contains metal oxide fine particles having an average particle size of 1 nm or more and 200 nm or less in a proportion of 0.1 or more and 5.0% by weight or less. Silicon, titanium, and aluminum can be used as the metal species of the metal oxide. That is, the first solution preferably contains fine particles made of silica, titania, or alumina having an average particle diameter of 1 nm to 200 nm in a proportion of 0.1 to 5.0% by weight.

また、金属酸化物微粒子を成す金属酸化物の金属種と、アルコキシ金属塩の金属種とは同じであることが特に好ましい。金属酸化物微粒子を上記した第1の溶液に添加しておくと、アルコキシ金属塩の酸化物が被成膜部材表面(例えば、保持器本体8aの表面)に生成すると共に、その被成膜部材表面に金属酸化物粒子が結合することで、金属酸化物層が密になる。また、形成された金属酸化物層の表面に微粒子に起因する凹凸が形成されて、表面積率が増大する。金属酸化物層の表面積率が増大すると、その上の層である撥水撥油層の表面積率も増大し、密な撥水撥油層が形成されることになるため、撥水撥油膜の撥水撥油性能が向上すると共に、撥水撥油膜が被成膜部材表面に対して強固に結合される。   Further, it is particularly preferable that the metal species of the metal oxide forming the metal oxide fine particles and the metal species of the alkoxy metal salt are the same. When the metal oxide fine particles are added to the first solution, an oxide of an alkoxy metal salt is generated on the surface of the film forming member (for example, the surface of the cage body 8a), and the film forming member. The metal oxide particles are bonded to the surface, so that the metal oxide layer becomes dense. Further, irregularities due to the fine particles are formed on the surface of the formed metal oxide layer, and the surface area ratio is increased. When the surface area ratio of the metal oxide layer increases, the surface area ratio of the water and oil repellent layer, which is the upper layer, also increases and a dense water and oil repellent layer is formed. The oil repellency is improved and the water / oil repellency film is firmly bonded to the surface of the film forming member.

ここで、金属酸化物微粒子の平均一次粒径は、好ましくは2nm以上100nm以下、より好ましくは2nm以上80nm以下、さらに好ましくは10nm以上50nm以下である。また、平均一次粒径が異なる金属酸化物微粒子を混合して使用することも可能である。平均一次粒径が1nm未満では、表面積率の増大効果が少なく、200nmを超えると、被成膜部材表面から脱落し易くなる。   Here, the average primary particle size of the metal oxide fine particles is preferably 2 nm to 100 nm, more preferably 2 nm to 80 nm, and still more preferably 10 nm to 50 nm. Moreover, it is also possible to mix and use metal oxide fine particles having different average primary particle sizes. When the average primary particle size is less than 1 nm, the effect of increasing the surface area ratio is small, and when it exceeds 200 nm, the film tends to fall off from the surface of the film forming member.

また、金属酸化物微粒子の溶液中の含有率は、0.1以上3質量%以下とすることが好ましく、0.2質量%以上〜2.5質量%以下がさらに好ましい。金属酸化物微粒子の溶液中の含有率が0.1質量%未満では、金属酸化物層を密にする効果が少なく、5質量%を超えると、被成膜部材表面に金属酸化物の微粒子が重なった状態で堆積することになり、これに伴って微粒子が脱落することで撥水撥油膜に欠陥が生じ易くなる。   The content of the metal oxide fine particles in the solution is preferably 0.1 or more and 3% by mass or less, and more preferably 0.2% by mass or more and 2.5% by mass or less. When the content of the metal oxide fine particles in the solution is less than 0.1% by mass, the effect of densifying the metal oxide layer is small, and when the content exceeds 5% by mass, the metal oxide fine particles are formed on the surface of the film forming member. Deposition tends to occur in the water- and oil-repellent film due to the fine particles falling off along with the accumulation.

なお、金属酸化物微粒子の形状は、特に限定はなく、球形、矩形、扁平形、繊維状、ウイスカー状のもの等を使用できる。例えば、繊維状のものであれば、繊維の長さを1nm以上200nm以下とすることができる。また、異なる形状のものを混合して使用してもよい。また、平均一次粒径が1nm以上200nm以下であれば、多孔質のもの等を使用することも可能である。   The shape of the metal oxide fine particles is not particularly limited, and a spherical shape, a rectangular shape, a flat shape, a fiber shape, a whisker shape, or the like can be used. For example, if it is a fibrous thing, the length of a fiber can be 1 nm or more and 200 nm or less. Moreover, you may mix and use the thing of a different shape. Moreover, if an average primary particle diameter is 1 nm or more and 200 nm or less, a porous thing etc. can also be used.

また、金属酸化物の微粒子の表面は、各種の疎水化処理、親水化処理が施してあってもよいが、好ましくは、親水性表面であること、若しくは、化学的な表面処理がなされていないことが望ましい。
上記した第1の溶液の組成の一例を具体的に述べると、アルコキシ金属塩が1質量%以上10質量%以下、水が1質量%以上20質量%以下、アルコールが30質量%以上95質量%以下、金属酸化物の微粒子が0.1質量%以上5質量%以下であって、塩酸によりpHが6以下に調整されているものである。
Further, the surface of the metal oxide fine particles may be subjected to various hydrophobizing treatments and hydrophilizing treatments, but is preferably a hydrophilic surface or not subjected to chemical surface treatment. It is desirable.
An example of the composition of the first solution described above is specifically described. The alkoxy metal salt is 1% by mass to 10% by mass, the water is 1% by mass to 20% by mass, and the alcohol is 30% by mass to 95% by mass. Hereinafter, the metal oxide fine particles are 0.1 mass% or more and 5 mass% or less, and the pH is adjusted to 6 or less with hydrochloric acid.

この組成の第1の溶液は、特に、金属酸化物微粒子を含有させた場合には、塩酸以外の成分を予め混合し、金属酸化物微粒子が均一になるよう数十分〜数時間攪拌した後、最後に塩酸を用いてpH調整を行うことが好ましい。使用する水、塩酸とも純度の高いものが好ましい。   The first solution of this composition, in particular, when metal oxide fine particles are contained, is mixed in advance with components other than hydrochloric acid and stirred for several tens of minutes to several hours so that the metal oxide fine particles are uniform. Finally, it is preferable to adjust the pH using hydrochloric acid. Highly pure water and hydrochloric acid are preferred.

上記した第2及び第4の溶液は、アルカリ金属塩(水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等)の水溶液であることが好ましく、特に、水酸化ナトリウム水溶液であることが好ましい。また、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム等のアルカリ金属の炭酸塩等も使用できる。また、各種のpH緩衝剤を併用してもよい。また、必要に応じ、炭素数1〜6の低級アルキルアルコールと水との混合溶媒で作成してもよい。水及びこれらの成分は、純度が高いことが望ましい。   The second and fourth solutions described above are preferably aqueous solutions of alkali metal salts (sodium hydroxide, potassium hydroxide, etc.), and particularly preferably aqueous sodium hydroxide solutions. Further, alkali metal carbonates such as sodium carbonate, potassium carbonate and sodium hydrogen carbonate can also be used. Various pH buffering agents may be used in combination. Moreover, you may make with the mixed solvent of C1-C6 lower alkyl alcohol and water as needed. It is desirable that water and these components have high purity.

この場合、上記した第2及び第4の溶液のpHは、pH11以上pH13以下であることが好ましい。pHが11未満では、金属酸化物層の被成膜部材表面への結合、撥水撥油層の金属酸化物層への結合強度効果が少なく、pHが13以上であると、逆に結合を弱めてしまう虞がある。   In this case, the pH of the second and fourth solutions is preferably pH 11 or more and pH 13 or less. When the pH is less than 11, the bonding effect of the metal oxide layer to the film-formed member surface and the bonding strength effect of the water / oil repellent layer to the metal oxide layer are small, and when the pH is 13 or more, the bonding is weakened. There is a risk that.

上記した第3の溶液に含まれるフッ素含有有機化合物は、フッ素系界面活性剤、フッ素系カップリング剤、及び、フッ素系ポリマーのいずれか、若しくは、これらの混合物であることが好ましい。
また、上記した第3の溶液に含まれるフッ素含有有機化合物は、シリコン、チタン、又は、アルミニウムを含有するフッ素系カップリング剤であることが好ましい。更に、上記した第1の溶液で使用する金属酸化物の金属種、或いは、上記した第1の溶液で使用するアルコキシ金属塩の金属種と同じ金属種を有するものであることが好ましい。
The fluorine-containing organic compound contained in the third solution is preferably any one of a fluorine-based surfactant, a fluorine-based coupling agent, and a fluorine-based polymer, or a mixture thereof.
The fluorine-containing organic compound contained in the third solution is preferably a fluorine-based coupling agent containing silicon, titanium, or aluminum. Furthermore, it is preferable that the metal species of the metal oxide used in the first solution described above or the same metal species as the metal species of the alkoxy metal salt used in the first solution described above.

具体的には、1H,1H,2H,2H,−パーフルオロデシルトリエトキシシラン、1H,1H,2H,2H,−パーフルオロデシルトリメトキシシラン、1H,1H,2H,2H,−パーフルオロデシルトリクロロシラン−3−ヘプタフルオロイソプロポキシプロピルトリクロロシラン、1H,1H,2H,2H,−パーフルオロドデシルトリエトキシシラン、3−トリフルオロアセトキシプロピルトリメトキシシラン等が使用できる。   Specifically, 1H, 1H, 2H, 2H, -perfluorodecyltriethoxysilane, 1H, 1H, 2H, 2H, -perfluorodecyltrimethoxysilane, 1H, 1H, 2H, 2H, -perfluorodecyltri Chlorosilane-3-heptafluoroisopropoxypropyltrichlorosilane, 1H, 1H, 2H, 2H, -perfluorododecyltriethoxysilane, 3-trifluoroacetoxypropyltrimethoxysilane and the like can be used.

また、本実施の形態の転がり軸受用保持器8において、被成膜部材表面(例えば、保持器本体8aの表面)に撥水撥油膜8bを形成する方法には、当該被成膜部材(保持器本体8a)を、シリコン、チタン、又はアルミニウムを含有するフッ素系カップリング剤と、水と、炭素数1〜6の低級アルコールとを含有し、pHが6以下である液体に接触させる工程と、この工程の後に、アルカリ金属塩を含有し、pHが11〜13である溶液に接触させる工程とが含まれる。   In the rolling bearing cage 8 of the present embodiment, the method for forming the water / oil repellent film 8b on the surface of the film forming member (for example, the surface of the cage body 8a) includes the film forming member (holding). A step of bringing the vessel body 8a) into contact with a liquid containing a fluorine-based coupling agent containing silicon, titanium, or aluminum, water, and a lower alcohol having 1 to 6 carbon atoms and having a pH of 6 or less; After this step, a step of contacting with a solution containing an alkali metal salt and having a pH of 11 to 13 is included.

なお、かかる成膜方法が適用可能な被成膜部材としては、樹脂や金属を含む固体であれば特に制限はないが、被成膜部材表面が酸化物系の物質で覆われていることが好ましい。具体的には、無機系物質(金属含む)である。無機系材料の中でも、ガラス、セラミックスが好ましい。ガラスは、主成分がシリカであり、セラミックス、金属は、微視的に見れば最表面層酸化物層である。この中でも、ガラス、金属であることが好ましい。金属の中では、鉄系の金属が好ましい。中でも、軸受鋼、ステンレス鋼等の鉄鋼であることが好ましい。特に、不動態化処理を施されたステンレス鋼であることが好ましい。   There are no particular limitations on the film forming member to which such a film forming method can be applied, as long as it is a solid containing a resin or metal, but the surface of the film forming member may be covered with an oxide-based material. preferable. Specifically, it is an inorganic substance (including metal). Among inorganic materials, glass and ceramics are preferable. Glass is mainly composed of silica, and ceramics and metals are outermost oxide layers when viewed microscopically. Among these, glass and metal are preferable. Among metals, iron-based metals are preferable. Among these, steel such as bearing steel and stainless steel is preferable. In particular, the stainless steel is preferably subjected to a passivation treatment.

また、上記した成膜方法では、平均表面粗さ(Ra)が0.001μm以上4μm以下である被成膜部材表面に対して上記した第1の工程を行うことが好ましい。また、表面積率が1.1以上の被成膜部材表面に対して上記した第1の工程を行うことが好ましい。これにより、平均表面粗さ(Ra)が0.001μm未満の場合、及び、表面積率が1.1未満の場合と比較して、形成された撥水撥油膜の撥水撥油性能を向上させることができる。また、上記した第1の溶液に金属の微粒子を含有させた場合は、上記したような表面性状の効果との相乗作用により、撥水撥油性能のより一層の向上が期待できる。なお、平均表面粗さ(Ra)が4μmRaを超えると、各種用途の部材としての適用範囲が限られる。   In the film forming method described above, it is preferable to perform the first step described above on the surface of the film forming member having an average surface roughness (Ra) of 0.001 μm or more and 4 μm or less. Moreover, it is preferable to perform the first step described above on the surface of the film forming member having a surface area ratio of 1.1 or more. Thereby, the water / oil repellent performance of the formed water / oil repellent film is improved as compared with the case where the average surface roughness (Ra) is less than 0.001 μm and the surface area ratio is less than 1.1. be able to. In addition, when metal fine particles are contained in the first solution, a further improvement in water and oil repellency can be expected due to a synergistic effect with the surface property effect as described above. In addition, if average surface roughness (Ra) exceeds 4 micrometers Ra, the application range as a member of various uses will be restricted.

通常は、被成膜部材表面を上記した範囲とするために、機械加工、化学的加工、光学的加工等の各種加工方法を行うが、機械加工としては、研削、切削、プレス、バレル、ショットブラスト等が挙げられる。化学的加工としては、電解研磨、化学研磨、各種めっき、各種表面化処理などが挙げられる。光学的加工としては、フェムト秒レーザー等を使用することが可能である。また、これら加工を組み合わせてもよい。
また、表面積率は、幾何学的に求められる表面積と、表面の粗さ、うねりも含めて測定した表面積の比であり、いわゆる鏡面に近くなるほど1に近づき、表面に無数の微小な凹凸等がある場合は1を超える。なお、表面積率は、被成膜部材表面を走査型プローブ顕微鏡(SPM)や、SPMの一種である原子間力顕微鏡(AFM)で測定することにより求めることが可能である。
Normally, various processing methods such as machining, chemical processing, and optical processing are performed in order to make the surface of the film-forming member within the above-mentioned range. As the mechanical processing, grinding, cutting, pressing, barrel, shot, etc. Examples include blasting. Examples of the chemical processing include electrolytic polishing, chemical polishing, various platings, various surface treatments, and the like. As optical processing, a femtosecond laser or the like can be used. Moreover, you may combine these processes.
The surface area ratio is the ratio of the surface area determined geometrically to the surface area measured including surface roughness and waviness. The surface area ratio approaches 1 as it approaches the so-called mirror surface. In some cases, it exceeds 1. The surface area ratio can be obtained by measuring the surface of the film forming member with a scanning probe microscope (SPM) or an atomic force microscope (AFM) which is a kind of SPM.

また、上記した成膜方法において、第1の工程で被成膜部材(保持器本体8a)を第1の溶液に接触させるが、その前に予め被成膜部材を洗浄すること等により、被成膜部材表面に付着している異物を除去しておくことが好ましい。
この場合、被成膜部材を第1の溶液に接触させる方法としては、浸漬法、スプレー法、スピンコート法等の一般的な手法が使用できる。浸漬法においては、被成膜部材表面の粗さの奥まで第1の溶液が行き渡るように、超音波を使用したり、溶液中で被成膜部材を動かしたり、或いは、大気圧よりも減圧する等の方法を併用することができる。また、特に第1の溶液に金属の微粒子が含まれている場合は、微粒子が溶液中に均一に分散するように、第1の溶液を攪拌しながら被成膜部材を浸漬することが好ましい。
In the film forming method described above, the film forming member (the cage body 8a) is brought into contact with the first solution in the first step. It is preferable to remove foreign substances adhering to the surface of the film forming member.
In this case, as a method for bringing the film formation member into contact with the first solution, a general method such as a dipping method, a spray method, or a spin coating method can be used. In the immersion method, ultrasonic waves are used to move the first solution to the depth of the surface of the film-forming member, the film-forming member is moved in the solution, or the pressure is reduced below atmospheric pressure. It is possible to use a method such as In particular, when metal fine particles are contained in the first solution, it is preferable to immerse the film forming member while stirring the first solution so that the fine particles are uniformly dispersed in the solution.

第1の溶液と被成膜部材とを接触させている時間については、被成膜部材の形状、表面積等により適宜調整できる。また、第1の溶液と被成膜部材とを接触させる際の、第1の溶液の温度は、0℃以上100℃以下であって、接触処理中の変化が少ないことが好ましい。0℃を下回ると、第1の溶液の粘度が高くなり、被成膜部材表面の粗さの奥まで第1の溶液が行き渡り難くなる。100℃を超えると、第1の溶液の成分の蒸発が多くなり、成分比率が変化する虞がある。   The time for which the first solution and the film forming member are in contact with each other can be appropriately adjusted depending on the shape, surface area, and the like of the film forming member. In addition, it is preferable that the temperature of the first solution at the time of bringing the first solution into contact with the deposition target member is 0 ° C. or more and 100 ° C. or less, and the change during the contact process is small. When the temperature is lower than 0 ° C., the viscosity of the first solution is increased, and the first solution is difficult to reach the depth of the roughness of the film-formed member surface. When it exceeds 100 ° C., the evaporation of the components of the first solution increases, and the component ratio may change.

被成膜部材(保持器本体8a)が金属である場合には、第1の溶液の温度を60℃とすることが好ましい。60℃を超えると、第1の溶液の化学的活性が高くなりすぎ、金属表面を腐食する虞がある。より好ましくは40℃以下である。また、被成膜部材が金属である場合には、第1の溶液との接触時間は、2時間以下とすることが好ましい。接触時間が2時間を超えると、金属表面が腐食される虞がある。接触時間の下限は特に規定されないが、第1の溶液を被成膜部材全面に行き渡らせるためには、少なくとも1秒以上であることが好ましい。
なお、被成膜部材表面の一部に撥水撥油膜を形成する場合には、成膜しない部分に予めマスクをしてから上記した成膜方法を実施すればよい。その場合のマスクとしては、各種のレジストが使用できる。
When the film forming member (the cage body 8a) is a metal, the temperature of the first solution is preferably 60 ° C. If it exceeds 60 ° C., the chemical activity of the first solution becomes too high, and the metal surface may be corroded. More preferably, it is 40 degrees C or less. In the case where the deposition target member is a metal, the contact time with the first solution is preferably 2 hours or less. If the contact time exceeds 2 hours, the metal surface may be corroded. The lower limit of the contact time is not particularly defined, but is preferably at least 1 second or more in order to spread the first solution over the entire surface of the film forming member.
In the case where a water / oil repellent film is formed on a part of the surface of the film forming member, the above-described film forming method may be carried out after previously masking the part not to be formed. In this case, various resists can be used as the mask.

また、上記した成膜方法において、被成膜部材を第1の溶液に所定方法で所定時間接触させた後、速やかに、被成膜部材を第2の溶液に接触させることが好ましい。ここで、被成膜部材を第2の溶液に接触させる前に、被成膜部材表面に付着した液を取り除く工程を設けてもよい。付着した液を取り除く方法としては、遠心力を用いて液切りする方法、清浄エアーや不活性ガスを使用して液切りする方法等が使用できる。なお、被成膜部材表面に固形物を直接接触させる清拭等の方法は好ましくない。   In the film forming method described above, it is preferable that the film forming member is immediately brought into contact with the second solution after the film forming member is brought into contact with the first solution for a predetermined time. Here, a step of removing the liquid adhering to the surface of the film forming member may be provided before the film forming member is brought into contact with the second solution. As a method for removing the adhered liquid, a method of draining using centrifugal force, a method of draining using clean air or inert gas, and the like can be used. In addition, a method such as wiping in which a solid material is brought into direct contact with the surface of the film forming member is not preferable.

また、被成膜部材を第2の溶液に接触させる方法、温度、時間等の接触条件は、上記した第1の溶液との接触の場合と同様である。
ここで、第2の溶液と接触させた後の被成膜部材を、速やかに、上記した第2の工程の最初の工程である第3の溶液と接触させてもよいが、第2の溶液との接触後に乾燥工程を設けることが好ましい。第2の溶液との接触により、被成膜部材表面に強固な金属酸化物層が形成されているため、一旦乾燥させることで、被成膜部材表面に金属酸化物層をより一層強固に固着させることができる。ただし、乾燥する前に、被成膜部材表面に付着した第2の溶液を取り除くことが好ましい。なお、付着した液を取り除く方法としては、アルコール等による洗浄、或いは、遠心力を用いて液切りする方法、清浄エアーや不活性ガスを使用して液切りする方法等が使用できる。また、これらの方法で、付着した液を取り除いた後、乾燥させるため、加熱することも可能である。好ましくは、50〜100℃程度の温度で数分から数時間保持する。
Further, the method for bringing the film-forming member into contact with the second solution, and the contact conditions such as temperature and time are the same as in the case of contact with the first solution.
Here, the film-forming member after being brought into contact with the second solution may be brought into contact with the third solution, which is the first step of the second step described above, quickly. It is preferable to provide a drying step after contact with. A strong metal oxide layer is formed on the surface of the film forming member by contact with the second solution, so that the metal oxide layer is more firmly fixed to the surface of the film forming member by drying once. Can be made. However, it is preferable to remove the second solution adhering to the film formation member surface before drying. In addition, as a method of removing the adhering liquid, cleaning with alcohol or the like, a method of draining using centrifugal force, a method of draining using clean air or inert gas, and the like can be used. Moreover, in order to dry after removing the adhering liquid by these methods, it is also possible to heat. Preferably, it is maintained at a temperature of about 50 to 100 ° C. for several minutes to several hours.

なお、被成膜部材は、上記した第2の溶液と接触させた後に、上記した第3の溶液と接触させる。この場合、第3の溶液との接触方法、温度、時間等の接触条件は、上記した第1の溶液との接触の場合と同様である。
また、被成膜部材は、上記した第3の溶液と接触させた後に、上記した第4の溶液と接触させる。この場合、第2の工程における第3の溶液及び第4の溶液との接触方法と、第3の溶液との接触から第4の溶液との接触への移行方法、温度、時間等の条件は、上記した第1の溶液との接触から上記した第2の溶液との接触への移行方法及び条件と同様である。
In addition, after making a film-forming member contact with the above-mentioned 2nd solution, it is made to contact with the above-mentioned 3rd solution. In this case, the contact method such as the contact method with the third solution, the temperature, and the time are the same as those in the contact with the first solution.
Moreover, after making a film-forming member contact with the above-mentioned 3rd solution, it is made to contact with the above-mentioned 4th solution. In this case, the contact method with the third solution and the fourth solution in the second step, the transition method from the contact with the third solution to the contact with the fourth solution, conditions such as temperature, time, etc. The transition method and the conditions from the contact with the first solution to the contact with the second solution are the same.

そして、被成膜部材を上記した第4の溶液と接触させることで、保持器本体8a上において金属酸化物層の表面に撥水撥油層が強固に形成された撥水撥油膜8bを有する保持器8(図1(a),(b),(d))を実現することができる。この後、液切り若しくは洗浄工程と、乾燥工程を行うことが好ましい。なお、これらの工程の具体的な方法、温度、時間等の条件は、第2の溶液との接触から第3の溶液との接触への移行方法及び条件と同様である。   Then, by holding the film forming member in contact with the above-described fourth solution, the holding member having the water / oil repellent film 8b in which the water / oil repellent layer is firmly formed on the surface of the metal oxide layer on the cage body 8a. A device 8 (FIGS. 1 (a), (b), (d)) can be realized. Thereafter, it is preferable to perform a liquid draining or washing step and a drying step. The specific method, temperature, time, and other conditions for these steps are the same as the method and conditions for transition from contact with the second solution to contact with the third solution.

なお、上記した実施の形態では、保持器本体8aの表面全体に亘って撥水撥油膜8bを形成する場合を想定して説明したが、これに代えて、各ポケット8pの内面Psにのみ撥水撥油膜8bを形成し、これにより当該ポケット内周面Psに形成された複数の突起8tを覆うようにしてもよい。少なくとも各ポケット内周面Psに形成された複数の突起8tを覆うように撥水撥油膜8bを形成することにより、上記した実施の形態と同様の効果を実現することができる。   In the above embodiment, the case where the water / oil repellent film 8b is formed over the entire surface of the cage body 8a has been described. However, instead of this, only the inner surface Ps of each pocket 8p is repelled. The water / oil repellent film 8b may be formed to cover the plurality of protrusions 8t formed on the pocket inner peripheral surface Ps. By forming the water / oil repellent film 8b so as to cover at least the plurality of protrusions 8t formed on each pocket inner peripheral surface Ps, it is possible to achieve the same effect as the above-described embodiment.

また、上記した実施の形態では、例えば図1(b)に示すような一般的な冠形保持器8のポケット8pの形状を想定して説明したが、その変形例として、図1(c)に示すような形状のポケット8pを有する保持器8にも、上記した実施の形態の構成を適用することが可能である。図1(c)のポケット8pは、ポケット内周面Psに、開口Pkに向けて互いに平行に立ち上げられた平面部8hが形成されており、それぞれの平面部8hには、当該平面部8hを一部突出させて形成された複数の突起(図示しない)が設けられている。これにより、上記した実施の形態と同様の効果を実現することができるが、特に、本変形例では、ポケット内周面Psと転動体(玉)6の表面との間に作用する油膜の剪断抵抗を、上記した実施の形態に比して“より”減少させることができる。   In the above-described embodiment, for example, the shape of the pocket 8p of the general crown-shaped cage 8 as shown in FIG. 1B has been described, but as a modification thereof, FIG. The configuration of the above-described embodiment can also be applied to the cage 8 having the pocket 8p having the shape shown in FIG. In the pocket 8p of FIG. 1 (c), planar portions 8h are formed on the pocket inner peripheral surface Ps so as to be parallel to each other toward the opening Pk. Each planar portion 8h includes the planar portion 8h. A plurality of projections (not shown) formed by partially projecting are provided. As a result, the same effects as those of the above-described embodiment can be realized. In particular, in the present modification, the oil film shearing acting between the pocket inner peripheral surface Ps and the surface of the rolling element (ball) 6 can be realized. The resistance can be “more” reduced compared to the embodiment described above.

また、上述した実施の形態では、冠形保持器8を想定したが、これに代えて、例えば波形プレス保持器やアンギュラ玉保持器など種々のタイプのものにも、上記した実施の形態の構成を適用することが可能であり、これにより、同様の効果を実現することができることは言うまでもない。   In the above-described embodiment, the crown-shaped cage 8 is assumed, but instead of this, for example, various types such as a corrugated press cage and an angular ball cage are configured in the above-described embodiment. Needless to say, the same effect can be realized.

また、上述した実施の形態とは異なる成膜方法を採用してもよい。例えば、保持器本体8aの各部位のゴミや切削油等の不純物を十分に取り除いて清浄した後、図2(a)の玉軸受に封入される潤滑剤や軸受内部の雰囲気に対して揮発或いは溶解しない撥水撥油剤(例えば、上記した第1〜第4の溶液)を、当該保持器本体8aの各部位に塗布して十分に乾燥させる。なお、ここで使用する撥水撥油剤としては、玉軸受に封入される潤滑剤がフッ素系潤滑剤でない場合には、フッ素系撥水撥油剤を適用すればよい。   Further, a film formation method different from the above-described embodiment may be adopted. For example, after sufficiently removing impurities such as dust and cutting oil from each part of the cage body 8a and cleaning them, volatilization with respect to the lubricant enclosed in the ball bearing of FIG. A water- and oil-repellent agent that does not dissolve (for example, the first to fourth solutions described above) is applied to each part of the cage body 8a and sufficiently dried. As the water and oil repellent used here, a fluorine water and oil repellent may be applied when the lubricant enclosed in the ball bearing is not a fluorine lubricant.

8 保持器
8a 保持器本体
8b 撥水撥油膜
8p ポケット
8t 突起
Ps ポケットの内面(ポケット内周面)
8 Cage 8a Cage body 8b Water / oil repellent film 8p Pocket 8t Protrusion Ps Inside surface of pocket (inner surface of pocket)

Claims (3)

軸受内部において複数の転動体を回転自在に保持しながら、これら複数の転動体と共に軸受内部に沿って公転する玉軸受用保持器であって、
保持器は、複数の転動体を1つずつ回転自在に保持する複数のポケットを有する保持器本体と、各ポケットの内面を一部突出させて形成された複数の突起とを備えており、
保持器本体の表面には、少なくとも各ポケットの内面に形成された複数の突起を覆うように、撥水撥油膜が形成されていることを特徴とする玉軸受用保持器。
A ball bearing retainer that revolves along the inside of the bearing together with the plurality of rolling elements while holding the plurality of rolling elements in a rotatable manner inside the bearing,
The cage includes a cage body having a plurality of pockets for rotatably holding a plurality of rolling elements one by one, and a plurality of protrusions formed by partially projecting the inner surface of each pocket,
A cage for ball bearings, wherein a water- and oil-repellent film is formed on the surface of the cage body so as to cover at least a plurality of protrusions formed on the inner surface of each pocket.
前記撥水撥油膜は、保持器本体の表面に金属酸化物層を形成し、この金属酸化物層の表面に撥水撥油層を形成して構成されていることを特徴とする請求項1に記載の玉軸受用保持器。   2. The water / oil repellent film according to claim 1, wherein a metal oxide layer is formed on a surface of a cage body, and a water / oil repellent layer is formed on the surface of the metal oxide layer. The ball bearing retainer described. 前記複数の突起は、各ポケットに転動体が保持された状態において、当該突起に対して転動体の表面が接触することにより、当該ポケットの内面と転動体の表面との接触面積を限定することを特徴とする請求項1又は2に記載の玉軸受用保持器。   The plurality of protrusions limit a contact area between the inner surface of the pocket and the surface of the rolling element by contacting the surface of the rolling element with the protrusion in a state where the rolling element is held in each pocket. The cage for ball bearings according to claim 1 or 2 characterized by these.
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