JP2723980B2 - Lubrication device for vacuum bearings - Google Patents
Lubrication device for vacuum bearingsInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体製造装置,宇宙関連機器など、真空
中で使用される軸受の、寿命を向上させるための潤滑装
置に関するものである。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a lubrication device for improving the life of a bearing used in a vacuum, such as a semiconductor manufacturing device and space-related equipment.
従来から潤滑油やグリースなどを使用できない真空中
での潤滑は、軟質金属や固体潤滑剤の薄膜を摺動部にコ
ーテイングして行われている。その例は日本精工テクニ
カルジヤーナル等の軸受メーカカタログ,技術試料など
にも記載されており、一般的な知見となつている。Conventionally, lubrication in a vacuum in which lubricating oil or grease cannot be used has been performed by coating a thin portion of a soft metal or a solid lubricant on a sliding portion. Examples are described in bearing manufacturer catalogs such as NSK Technical Journal, technical samples, and the like, and are common knowledge.
また、最近玉軸受においては、特開昭62−270826号に
記載されているように、玉,内外輪に膜をコーテイング
する他に、保持器に固体潤滑剤を設けたり、特開昭62−
258224号に記載されているように、複数の膜を重ねてコ
ーテイングするなど長寿命化の工夫が図られている。In recent ball bearings, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-270826, in addition to coating the film on the balls and inner and outer rings, a solid lubricant is provided on the cage,
As described in Japanese Patent No. 258224, various measures have been taken to extend the service life, for example, by coating a plurality of films one upon another.
しかし乍ら上記従来技術のように、コーテイングされ
た薄膜を用いた潤滑装置で使用される軸受は、膜を摩耗
して無くなり潤滑作用を失つた時が寿命限界である。最
近、膜の長寿命化のための工夫、例えば材質,コーテイ
ング方法などの工夫がなされているが、コーテイングさ
れた膜は、摩擦によりいつかは無くなるものである。However, the bearing used in a lubricating device using a coated thin film as in the above-mentioned prior art has its life limited when the film is worn out and loses the lubricating action. In recent years, efforts have been made to extend the service life of the film, for example, materials, coating methods, and the like. However, the coated film is eventually lost due to friction.
したがつて、上術従来技術による潤滑装置を用いてい
る軸受を含むシステムは、膜の寿命によりいちいち装置
を止め、分解,交換等のメンテナンスが要るという煩わ
しさがあつた。Therefore, the system including the bearing using the lubricating device according to the above prior art has the trouble that the device is stopped one by one due to the life of the film and maintenance such as disassembly and replacement is required.
さらに、部品交換等メンテナンスの難かしい宇宙空間
等においては、上記従来技術による潤滑装置を用いる軸
受を含むシステムは、軸受の寿命により、システム全体
が使用不可能となり、システム全体を放棄せざる得なく
なるという重大な問題があつた。Further, in a space or the like where maintenance such as replacement of parts is difficult, a system including a bearing using the above-described lubricating device according to the above-mentioned prior art becomes unusable due to the life of the bearing, and the entire system must be abandoned There was a serious problem.
本研究の目的は、上記したように、潤滑油やグリース
等が使用できない真空中において使用される軸受の潤滑
効果を長期間に亘り良好に維持することを可能とする潤
滑装置を提供することにある。The purpose of this research is to provide a lubricating device that can maintain the lubricating effect of a bearing used in a vacuum where lubricating oil and grease cannot be used for a long period of time, as described above. is there.
上記目的を達成するため、真空中に使用される軸受の
1部分、あるいは周辺部分の1部を潤滑作用を得ること
のできる軟質金属,固体潤滑剤、あるいは高分子系複合
材で構成して、他の軸受を構成する部材と絶縁し、摺動
部を有する部材との間に電位差を加えることのできる構
造とし、さらにガス導入系などの雰囲気圧力を変化させ
る手段を備えるものである。In order to achieve the above object, one part of a bearing used in a vacuum or a part of a peripheral part is made of a soft metal, a solid lubricant, or a polymer composite material capable of obtaining a lubricating action, It has a structure in which a potential difference can be applied between a member having a sliding portion and insulation from other members constituting the bearing, and further includes means for changing the atmospheric pressure such as a gas introduction system.
軸受の1部分あるいは周辺部分に配置された潤滑作用
を有する軟質金属,固体潤滑剤あるいは高分子系複合材
などの部材と、摺動部を有する部材との間に電位差を加
えることによつて、両者の間には放電が起こる。それに
よつて、摺動部位に潤滑作用を有する薄膜をコーテイン
グすることができる。すなわち、膜の補給・形成が可能
となる。By applying a potential difference between a member such as a soft metal, a solid lubricant, or a polymer-based composite material having lubricating action disposed on one portion or a peripheral portion of the bearing, and a member having a sliding portion, Discharge occurs between the two. Thereby, a thin film having a lubricating action can be coated on the sliding portion. That is, it is possible to supply and form a film.
したがつて、機器の運転中あるいは運転停止をさせた
際などに間欠的に電位差を与えて、膜を随時補給するこ
とにより、飛躍的に寿命を向上させることができる。Accordingly, by intermittently applying a potential difference during the operation of the device or when the operation is stopped, and replenishing the membrane as needed, the life can be dramatically improved.
雰囲気圧力が低すぎて、放電が起こらない様な場合に
は、備えつけられたガス導入系からガスを導入し放電発
生が可能となる圧力まで変化させれば良い。In the case where the atmospheric pressure is too low and discharge does not occur, a gas may be introduced from the provided gas introduction system to change the pressure to a pressure at which discharge can be generated.
以下、本発明の一実施例を図面に従つて説明する。第
1図は、本発明の潤滑装置の第1の実施例を示したもの
である。この実施例は、軸受として真空中で使用される
玉軸受の例であり、玉軸受の構成部品の一つであるシー
ルド板に潤滑性のある軟質金属,固体潤滑材,高分子系
複合材等を用いたものである。以後これら潤滑性のある
軟質金属,固体潤滑部材,高分子系複合材等を単に循環
剤と記す。Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a first embodiment of the lubricating device of the present invention. This embodiment is an example of a ball bearing used in a vacuum as a bearing. One of the components of the ball bearing is a lubricating soft metal, a solid lubricant, a polymer composite, etc. Is used. Hereinafter, these lubricating soft metals, solid lubricating members, polymer composites, and the like are simply referred to as circulating agents.
第1図において、1は潤滑剤、2は潤滑剤1と他の軸
受部材との間を絶縁する絶縁体、3,4,5は、それぞれ玉
軸受の玉、外輪および内輪である。また、6は回転する
シヤフト、7は軸受を固定するケーシング、8は潤滑剤
1と軸受の外軸4との間に電位差を与える電源を示した
ものである。このように構成された軸受において、電源
8により、潤滑剤1と外輪4との間に電位差を加える
と、雰囲気が真空であるために両者の間に放電が起こ
り、潤滑剤を放電によりイオン化して外輪に移り薄膜を
形成する。この操作を、機器の運転中、必要な時に随時
行うことにより潤滑性のある薄膜を補給・形成すること
が可能となり飛躍的に軸受の寿命を伸ばすことができ
る。In FIG. 1, 1 is a lubricant, 2 is an insulator that insulates the lubricant 1 from other bearing members, and 3, 4, and 5 are balls, outer rings, and inner rings of ball bearings, respectively. Reference numeral 6 denotes a rotating shaft, 7 denotes a casing for fixing the bearing, and 8 denotes a power supply for giving a potential difference between the lubricant 1 and the outer shaft 4 of the bearing. In the bearing thus configured, when a potential difference is applied between the lubricant 1 and the outer ring 4 by the power supply 8, a discharge occurs between the two because the atmosphere is vacuum, and the lubricant is ionized by the discharge. To the outer ring to form a thin film. By performing this operation as needed during the operation of the equipment, a lubricating thin film can be replenished and formed, and the life of the bearing can be drastically extended.
この例の場合、潤滑剤1、及び対向面の板1′がシー
ド材であるため周囲への汚染を防止することが可能であ
る。なお、この例の場合、もし外輪4と玉3,内輪5が導
電体であり導通しているとすれば、内外輪、及び玉にも
薄膜を形成することができる。In the case of this example, since the lubricant 1 and the plate 1 'on the facing surface are seed materials, it is possible to prevent contamination to the surroundings. In the case of this example, if the outer ring 4, the ball 3, and the inner ring 5 are conductors and are conductive, a thin film can be formed on the inner and outer rings and the ball.
第2図は他の実施例を示し、玉軸受の周辺部材の1部
に潤滑剤1を用いたものである。この例も第1の実施例
と同様の操作により、潤滑性のある薄膜と形成できる。
また、この場合もシールド板9,9′により周囲への汚染
が防止される。FIG. 2 shows another embodiment, in which a lubricant 1 is used for a part of a peripheral member of a ball bearing. In this example, a thin film having lubricity can be formed by the same operation as in the first embodiment.
Also in this case, the surroundings are prevented by the shield plates 9, 9 '.
第3図は、本発明の更に他の実施例を示すものであ
り、第1図,第2図に示した実施に、さらにガス供給装
置を備え付けたものである。FIG. 3 shows still another embodiment of the present invention, in which the embodiment shown in FIGS. 1 and 2 is further provided with a gas supply device.
宇宙空間などのように雰囲気が高真空であり、放電が
起こらない様な場合には、薄膜を軸受に補給・形成させ
たい時だけ、ガス供給装置10から放電可能な圧力までガ
スを導入し、電位差を加えて放電を起こす様にする。こ
の場合、ガスとしてアルゴン,酸素,窒素など種々のガ
スのうちから、使用する潤滑剤1に合わせて、最も適し
たガスを用いれば良い。When the atmosphere is in a high vacuum such as in outer space and discharge does not occur, only when it is desired to supply and form a thin film to the bearing, gas is introduced from the gas supply device 10 to a pressure at which discharge is possible, A discharge is caused by applying a potential difference. In this case, among the various gases such as argon, oxygen, and nitrogen, the most suitable gas may be used according to the lubricant 1 to be used.
第4図に示す実施例は、軸受としてすべり軸受を用い
た実施例を示したものである。すべり軸受においても、
第1図から第3図に示した実施例と同様の操作により、
必要に応じて随時薄膜を補給形成することが出来、長寿
命化を図ることができる。なお、すべり軸受の場合は、
すべり軸受11と、シヤフト6、すなわち軸受で受ける相
手面が直接摺動するために、この例で示した様にシヤフ
ト6、すなわち軸受で受ける相手面と導電体として、潤
滑剤1とシヤフト6との間に電位差を加え、膜を形成・
補給することができる。本例はシヤフト6との導電の手
段の一例としてスリツプリングを用いたものである。The embodiment shown in FIG. 4 shows an embodiment using a sliding bearing as a bearing. For plain bearings,
By the same operation as the embodiment shown in FIGS. 1 to 3,
The thin film can be replenished and formed as needed, and the life can be extended. In the case of plain bearings,
Since the sliding bearing 11 and the shaft 6, that is, the mating surface received by the bearing slide directly, as shown in this example, the lubricant 1, the shaft 6 and the mating surface received by the bearing are used as the conductor. Apply a potential difference between them to form a film
Can be replenished. In this embodiment, a slip ring is used as an example of a means for conducting electrical connection with the shaft 6.
第5図に示した例は、本実施例を直動ボールベアリン
グに適用した例である。第6図は直動すべり軸受に適用
した例である。第5図,第6図の実施例とも、第1図か
ら第4図で示した実施例と同様の操作を行うことにより
摺動面に潤滑剤1の薄膜を補給・形成が可能となり、軸
受の寿命や飛躍的に延ばすことが可能となる。The example shown in FIG. 5 is an example in which this embodiment is applied to a linear motion ball bearing. FIG. 6 is an example applied to a linear sliding bearing. In the embodiment shown in FIGS. 5 and 6, the same operation as the embodiment shown in FIGS. 1 to 4 makes it possible to replenish and form a thin film of the lubricant 1 on the sliding surface. It is possible to extend the life of the device dramatically.
本発明によれば、真空中で運転される機器の軸受に、
潤滑剤を機器の運転中に必要に応じて、補給・形成でき
るため、機器を長時間にわたり安定に運転することがで
き、寿命を飛躍的に伸ばすことができる。According to the present invention, a bearing for a device operated in a vacuum,
Since the lubricant can be replenished and formed as needed during the operation of the equipment, the equipment can be operated stably for a long time, and the life can be greatly extended.
第1図から第6図までは、それぞれ本発明の実施例を示
す図である。 1……潤滑剤、1′……シール板、2……絶縁体、3,4,
5……玉、外輪および内輪、6……シヤフト、7……ケ
ーシング、8……電流、10……ガス供給装置、11……す
べり軸受、12……直動ボールベアリング、13……スリツ
プリング。FIGS. 1 to 6 are views showing an embodiment of the present invention. 1 ... Lubricant, 1 '... Seal plate, 2 ... Insulator, 3,4,
5 ball, outer ring and inner ring, 6 shaft, 7 casing, 8 current, 10 gas supply device, 11 slide bearing, 12 linear ball bearing, 13 slip ring .
Claims (9)
を有する部材のうち少なくとも1つの部材を導電体で構
成し、また軸受の他の部材の1部、あるいは周辺の部材
の1部を軟質金属で構成して、前記摺動部を有する部材
を前記軟質金属との間を絶縁し、さらに前記摺動部を有
する部材とを前記軟質金属との間に電流を接続し、両者
に間の空間に電位差を与えて放電を起こすことにより、
摺動部を要する部材の摺動部に軟質金属の膜を補給・形
成することを特徴とする真空用軸受の潤滑装置。In a bearing used in a vacuum, at least one of the members having a sliding portion is made of a conductor, and one part of another member of the bearing or one part of a peripheral member. Is composed of a soft metal, a member having the sliding portion is insulated from the soft metal, and a member having the sliding portion is connected to a current between the soft metal and the member. By giving a potential difference to the space between them and causing a discharge,
A lubricating device for a vacuum bearing, wherein a soft metal film is supplied to and formed on a sliding portion of a member requiring a sliding portion.
運転中あるいは停止時に間けつ的に放電を起こして軟質
金属の膜を補給・形成することを特徴とする真空用軸受
の潤滑装置。2. The lubricating device according to claim 1, wherein a discharge is generated during operation or stoppage of the device to replenish and form the soft metal film.
電により軟質金属が軸受以外の部材に付着し、汚染しな
いようシールド板を設けたことを特徴とする真空用軸受
の潤滑方法。3. A lubrication method for a vacuum bearing according to claim 1, wherein a shield plate is provided to prevent soft metal from adhering to and contaminating members other than the bearing due to electric discharge.
のにおいて、電位差を加えて放電を行う時に、雰囲気圧
力を変化させる手段を有することを特徴とする真空用軸
受の潤滑装置。4. A lubricating device for a vacuum bearing according to claim 1, further comprising means for changing an atmospheric pressure when discharging is performed by applying a potential difference.
のにおいて、軸受が玉軸受であることを特徴とする真空
用軸受の潤滑装置。5. The lubricating device for a vacuum bearing according to claim 1, wherein the bearing is a ball bearing.
のにおいて、軸受がすべり軸受であることを特徴とする
真空用軸受の潤滑方法。6. A lubrication method for a vacuum bearing according to claim 1, wherein the bearing is a plain bearing.
受ける相手面を導電体として軟質金属との間を絶縁し、
電源と相手面との間を通電する手段を設けることによ
り、軟質金属と相手間との間の空間に電位差を与えて、
相手面に軟質金属膜を補給形成することを特徴とする真
空用軸受の潤滑装置。7. A lubricating device according to claim 6, wherein a mating surface received by the bearing is used as a conductor to insulate it from the soft metal,
By providing means for energizing between the power supply and the mating surface, a potential difference is given to the space between the soft metal and the mating surface,
A lubricating device for a vacuum bearing, wherein a soft metal film is replenished and formed on a mating surface.
のにおいて、前記軟質金属の代りに、固体潤滑剤を用い
ることを特徴とする真空用軸受の潤滑装置。8. A lubricating device for a vacuum bearing according to claim 1, wherein a solid lubricant is used in place of said soft metal.
のにおいて、前記軟質金属の代りに、高分子系複合材を
用いることを特徴とする真空用軸受の潤滑装置。9. A lubricating device for a vacuum bearing according to claim 1, wherein a polymer composite material is used in place of said soft metal.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17549289A JP2723980B2 (en) | 1989-07-10 | 1989-07-10 | Lubrication device for vacuum bearings |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17549289A JP2723980B2 (en) | 1989-07-10 | 1989-07-10 | Lubrication device for vacuum bearings |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0341218A JPH0341218A (en) | 1991-02-21 |
JP2723980B2 true JP2723980B2 (en) | 1998-03-09 |
Family
ID=15996992
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP17549289A Expired - Lifetime JP2723980B2 (en) | 1989-07-10 | 1989-07-10 | Lubrication device for vacuum bearings |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2723980B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4210612A1 (en) * | 1992-03-31 | 1993-10-07 | Siemens Ag | Lubrication state determining appts. eg for electric motor - contains microprocessor evaluating bearing revolution rate and temp. during machine operation. |
JPH1148241A (en) * | 1997-08-06 | 1999-02-23 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | Resin material feeding apparatus for molding machine |
-
1989
- 1989-07-10 JP JP17549289A patent/JP2723980B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPH0341218A (en) | 1991-02-21 |
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