JP3361159B2 - 真空機器用転がり軸受 - Google Patents
真空機器用転がり軸受Info
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- JP3361159B2 JP3361159B2 JP24088993A JP24088993A JP3361159B2 JP 3361159 B2 JP3361159 B2 JP 3361159B2 JP 24088993 A JP24088993 A JP 24088993A JP 24088993 A JP24088993 A JP 24088993A JP 3361159 B2 JP3361159 B2 JP 3361159B2
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- Japan
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- load
- rolling element
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、イオンプレーティング
やスパッタリング処理装置に使用される転がり軸受のよ
うに、真空雰囲気中において耐熱性と通電性とが同時に
必要とされる環境下で使用される転がり軸受に関する。
やスパッタリング処理装置に使用される転がり軸受のよ
うに、真空雰囲気中において耐熱性と通電性とが同時に
必要とされる環境下で使用される転がり軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】イオンプレーティングやスパッタリング
処理装置は、半導体製造に用いられる他、表面処理装置
として例えばドリル等の治工具への硬質被膜処理（Ｔｉ
Ｎ被膜処理、ＴｉＣ被膜処理）に適用されている。一般
に、このような硬質被膜処理は、被膜の密着性を高める
ために、ワーク（ドリル等）を高温に加熱しながら行な
う場合が多く、ワーク表面温度は５００°Ｃ程度にまで
達することがある。
処理装置は、半導体製造に用いられる他、表面処理装置
として例えばドリル等の治工具への硬質被膜処理（Ｔｉ
Ｎ被膜処理、ＴｉＣ被膜処理）に適用されている。一般
に、このような硬質被膜処理は、被膜の密着性を高める
ために、ワーク（ドリル等）を高温に加熱しながら行な
う場合が多く、ワーク表面温度は５００°Ｃ程度にまで
達することがある。
【０００３】ところで、上記のようなイオンプレーティ
ング処理装置等では、処理槽内にワーク自転用の機構が
設置されているが、この機構に使用される軸受は、上述
した理由から、高温にさらされるため、その特性として
耐熱性が要求される。一方、被膜処理中、ワーク側はカ
ソード極として電流が流れることが必要であるため、通
電経路となる軸受には通電性が要求される。
ング処理装置等では、処理槽内にワーク自転用の機構が
設置されているが、この機構に使用される軸受は、上述
した理由から、高温にさらされるため、その特性として
耐熱性が要求される。一方、被膜処理中、ワーク側はカ
ソード極として電流が流れることが必要であるため、通
電経路となる軸受には通電性が要求される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】軸受の耐熱性を確保す
るための手段として、まず、軸受をオールセラミック製
とすることも考えられるが、コスト的に高くなりすぎる
ため、一般には、転動体をセラミック、軌道輪を耐熱金
属材料で形成したハイブリッド形式とすることが多い。
また、ハイブリッド形式とすることにより、金属同士の
接触による凝着現象が回避できるので、真空中での無潤
滑使用が可能になるという利点もある。その一方で、こ
のようなハイブリッド形式の軸受では、金属・セラミッ
クの接触となるため、通電性を確保することができな
い。
るための手段として、まず、軸受をオールセラミック製
とすることも考えられるが、コスト的に高くなりすぎる
ため、一般には、転動体をセラミック、軌道輪を耐熱金
属材料で形成したハイブリッド形式とすることが多い。
また、ハイブリッド形式とすることにより、金属同士の
接触による凝着現象が回避できるので、真空中での無潤
滑使用が可能になるという利点もある。その一方で、こ
のようなハイブリッド形式の軸受では、金属・セラミッ
クの接触となるため、通電性を確保することができな
い。
【０００５】そこで、本発明は、真空雰囲気中におい
て、耐熱性と導電性とを同時に備えた転がり軸受を提供
することにある。
て、耐熱性と導電性とを同時に備えた転がり軸受を提供
することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１の真空機器用転
がり軸受は、鉄系材料からなる内輪および外輪と、内外
輪間に介在する複数の転動体と、転動体を保持する金属
製の保持器とを備えたものであって、複数の転動体のう
ち、軸受荷重を負荷する負荷転動体をセラミック材で形
成すると共に、軸受荷重を負荷しない非負荷転動体を金
属材で形成し、かつ、保持器の少なくともポケットの壁
面に良電性の金属被膜を形成し、内輪と外輪との間に、
非負荷転動体を介した通電経路と、非負荷転動体および
保持器を介した通電経路とを形成したものである。ここ
で、良電性の金属被膜とは、保持器の形成材料よりも電
気伝導度の高い金属材料からなる被膜を言うものとす
る。
がり軸受は、鉄系材料からなる内輪および外輪と、内外
輪間に介在する複数の転動体と、転動体を保持する金属
製の保持器とを備えたものであって、複数の転動体のう
ち、軸受荷重を負荷する負荷転動体をセラミック材で形
成すると共に、軸受荷重を負荷しない非負荷転動体を金
属材で形成し、かつ、保持器の少なくともポケットの壁
面に良電性の金属被膜を形成し、内輪と外輪との間に、
非負荷転動体を介した通電経路と、非負荷転動体および
保持器を介した通電経路とを形成したものである。ここ
で、良電性の金属被膜とは、保持器の形成材料よりも電
気伝導度の高い金属材料からなる被膜を言うものとす
る。
【０００７】請求項２の真空機器用転がり軸受は、請求
項１の構成において、非負荷転動体の表面に良電性の金
属被膜を形成したものである。ここで、良電性の金属被
膜とは、非負荷転動体の形成材料よりも電気伝導度の高
い金属材料からなる被膜を言うものとする。
項１の構成において、非負荷転動体の表面に良電性の金
属被膜を形成したものである。ここで、良電性の金属被
膜とは、非負荷転動体の形成材料よりも電気伝導度の高
い金属材料からなる被膜を言うものとする。
【０００８】
【作用】内輪および外輪を鉄系材料で形成し、負荷転動
体をセラミック材で形成することにより、軸受の耐熱性
を向上させることができると同時に、金属同士の接触に
よる凝着現象が回避されるので、真空中における無潤滑
使用を可能にすることができる。また、非負荷転動体と
保持器を金属材で形成することにより、非負荷転動体を
介して、あるいは、非負荷転動体と保持器とを介して内
外輪間に通電経路が形成されるので、軸受の通電性を確
保することができる。非負荷転動体は軸受荷重を負荷し
ないので、内外輪との接触部における凝着の問題は生じ
にくい。さらに、保持器の少なくともポケットの壁面に
良電性の金属被膜を形成することにより、非負荷転動体
と保持器との間の通電性が向上するので、軸受の通電性
をより一層向上させることができる。
体をセラミック材で形成することにより、軸受の耐熱性
を向上させることができると同時に、金属同士の接触に
よる凝着現象が回避されるので、真空中における無潤滑
使用を可能にすることができる。また、非負荷転動体と
保持器を金属材で形成することにより、非負荷転動体を
介して、あるいは、非負荷転動体と保持器とを介して内
外輪間に通電経路が形成されるので、軸受の通電性を確
保することができる。非負荷転動体は軸受荷重を負荷し
ないので、内外輪との接触部における凝着の問題は生じ
にくい。さらに、保持器の少なくともポケットの壁面に
良電性の金属被膜を形成することにより、非負荷転動体
と保持器との間の通電性が向上するので、軸受の通電性
をより一層向上させることができる。
【０００９】非負荷転動体の表面に良電性の金属被膜を
形成することにより、内外輪と非負荷転動体との間、非
負荷転動体と保持器との間の通電性が向上するので、軸
受の通電性をより一層向上させることができる。
形成することにより、内外輪と非負荷転動体との間、非
負荷転動体と保持器との間の通電性が向上するので、軸
受の通電性をより一層向上させることができる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明を深溝玉軸受に適用した実施例
について説明する。
について説明する。
【００１１】図１に示す深溝玉軸受は、内輪１および外
輪２、内・外輪間１、２に介在する複数のボール３、ボ
ール３を円周等間隔に保持する保持器４で構成されてい
る。内輪１および外輪２は鉄系材料例えばＳＵＳ４４０
Ｃ材に耐熱処理を施した材料、保持器４は金属材例えば
ＳＵＳ３０４材で形成されている。
輪２、内・外輪間１、２に介在する複数のボール３、ボ
ール３を円周等間隔に保持する保持器４で構成されてい
る。内輪１および外輪２は鉄系材料例えばＳＵＳ４４０
Ｃ材に耐熱処理を施した材料、保持器４は金属材例えば
ＳＵＳ３０４材で形成されている。
【００１２】複数のボール３のうち、半数は軸受荷重を
負荷する負荷ボール３１、残りの半数は負荷ボール３１
よりも僅かに小径で、軸受荷重を負荷しない非負荷ボー
ル３２であり、負荷ボール３１と非負荷ボール３２とが
交互に配されている。負荷ボール３１はセラミック材か
らなるもの、非負荷ボール３２は金属材例えばＳＵＳ４
４０Ｃ材からなる金属ボール３２ａの表面に、良電性の
金属被膜例えば金属のうちで電気伝導度の最も大きい銀
からなる銀被膜３２ｂを形成（イオンプレーティング等
により）したものである。
負荷する負荷ボール３１、残りの半数は負荷ボール３１
よりも僅かに小径で、軸受荷重を負荷しない非負荷ボー
ル３２であり、負荷ボール３１と非負荷ボール３２とが
交互に配されている。負荷ボール３１はセラミック材か
らなるもの、非負荷ボール３２は金属材例えばＳＵＳ４
４０Ｃ材からなる金属ボール３２ａの表面に、良電性の
金属被膜例えば金属のうちで電気伝導度の最も大きい銀
からなる銀被膜３２ｂを形成（イオンプレーティング等
により）したものである。
【００１３】この軸受は、負荷ボール３１をセラミック
材、内輪１および外輪２を耐熱処理を施したＳＵＳ４４
０Ｃ材で形成してあるので、鉄系材料のみからなる軸受
に比べ耐熱性に優れている。また、負荷ボール３１と内
輪１および外輪２とが金属・セラミック接触であるの
で、両者の接触部に凝着現象が生じず、真空中での無潤
滑使用が可能である。さらに、内輪１と外輪２との間
に、内輪１→非負荷ボール３２→外輪２、あるいは、内
輪１→非負荷ボール３２→保持器４→他の非負荷ボール
３２→ 外輪２といった通電経路が形成されるので、通
電性を必要とする箇所に使用することができる。この実
施例では、非負荷ボール３２の表面に銀被膜３２ｂが形
成されているので、金属ボール３２ａのみの場合に比
べ、通電性は良好である。しかも、銀被膜３２ｂは軸受
荷重を直接受けないのでダメージ（摩耗、剥離）が少な
く、良好な通電性が長期にわたって維持される。銀は大
気中での摩耗劣化が著しいので、銀被膜３２ｂのダメー
ジを抑制し得る構成とすることは、大気中での回転が避
けられないような場合に特に有効である。
材、内輪１および外輪２を耐熱処理を施したＳＵＳ４４
０Ｃ材で形成してあるので、鉄系材料のみからなる軸受
に比べ耐熱性に優れている。また、負荷ボール３１と内
輪１および外輪２とが金属・セラミック接触であるの
で、両者の接触部に凝着現象が生じず、真空中での無潤
滑使用が可能である。さらに、内輪１と外輪２との間
に、内輪１→非負荷ボール３２→外輪２、あるいは、内
輪１→非負荷ボール３２→保持器４→他の非負荷ボール
３２→ 外輪２といった通電経路が形成されるので、通
電性を必要とする箇所に使用することができる。この実
施例では、非負荷ボール３２の表面に銀被膜３２ｂが形
成されているので、金属ボール３２ａのみの場合に比
べ、通電性は良好である。しかも、銀被膜３２ｂは軸受
荷重を直接受けないのでダメージ（摩耗、剥離）が少な
く、良好な通電性が長期にわたって維持される。銀は大
気中での摩耗劣化が著しいので、銀被膜３２ｂのダメー
ジを抑制し得る構成とすることは、大気中での回転が避
けられないような場合に特に有効である。
【００１４】図２に示す実施例は、負荷ボール３１の表
面に結晶性のＰＴＦＥからなる潤滑被膜３１ｂを形成し
たものである。潤滑被膜３１ｂを形成することにより、
負荷ボール２１と内・外輪１、２との間の潤滑がなされ
るので、軸受の耐久性をより一層向上させることができ
る。耐熱温度が３００°Ｃ程度の場合に有効な手段とな
る。尚、結晶性のＰＴＦＥからなる潤滑被膜とは、いわ
ゆるスパッタリング被膜のようにＰＴＦＥの結晶構造
（分子構造）が細分化されていないものをいい、例え
ば、ＰＴＦＥの処理液を被処理物にスプレーすることに
より、あるいは被処理物を処理液中に浸漬することによ
り形成することができる。
面に結晶性のＰＴＦＥからなる潤滑被膜３１ｂを形成し
たものである。潤滑被膜３１ｂを形成することにより、
負荷ボール２１と内・外輪１、２との間の潤滑がなされ
るので、軸受の耐久性をより一層向上させることができ
る。耐熱温度が３００°Ｃ程度の場合に有効な手段とな
る。尚、結晶性のＰＴＦＥからなる潤滑被膜とは、いわ
ゆるスパッタリング被膜のようにＰＴＦＥの結晶構造
（分子構造）が細分化されていないものをいい、例え
ば、ＰＴＦＥの処理液を被処理物にスプレーすることに
より、あるいは被処理物を処理液中に浸漬することによ
り形成することができる。
【００１５】図３に示す実施例は、保持器４のポケット
の壁面に銀被膜４ｂを形成したものである。上述した通
電経路において、非負荷ボール３２と保持器４との間の
通電性が向上するので、通電性の不足が予想される場合
に有効な手段となる。
の壁面に銀被膜４ｂを形成したものである。上述した通
電経路において、非負荷ボール３２と保持器４との間の
通電性が向上するので、通電性の不足が予想される場合
に有効な手段となる。
【００１６】尚、以上説明した実施例において、非負荷
ボール３２の表面に銀被膜３２ｂを形成することなく、
金属ボール３２ａのみで通電を行なわせる構成とするこ
とも可能である。この場合、金属ボール３２ａは軸受荷
重を負荷しないので、内・外輪１、２との接触部におけ
る凝着現象は生じにくい。また、銀被膜３２ｂあるいは
４ｂに代えて、金被膜、銅被膜等を形成するようにして
も良い。さらに、本発明は深溝玉軸受に限らず、ころ軸
受を含む転がり軸受一般に適用することができる。
ボール３２の表面に銀被膜３２ｂを形成することなく、
金属ボール３２ａのみで通電を行なわせる構成とするこ
とも可能である。この場合、金属ボール３２ａは軸受荷
重を負荷しないので、内・外輪１、２との接触部におけ
る凝着現象は生じにくい。また、銀被膜３２ｂあるいは
４ｂに代えて、金被膜、銅被膜等を形成するようにして
も良い。さらに、本発明は深溝玉軸受に限らず、ころ軸
受を含む転がり軸受一般に適用することができる。
【００１７】
【発明の効果】本発明は、以下に示す効果を有する。
【００１８】（１）内輪および外輪を鉄系材料で形成
し、負荷転動体をセラミック材で形成することにより、
軸受の耐熱性を向上させることができると同時に、金属
同士の接触による凝着現象が回避されるので、真空中に
おける無潤滑使用を可能にすることができる。また、非
負荷転動体と保持器を金属材で形成することにより、非
負荷転動体を介して、あるいは、非負荷転動体と保持器
とを介して内外輪間に通電経路が形成されるので、軸受
の通電性を確保することができる。非負荷転動体は軸受
荷重を負荷しないので、内外輪との接触部における凝着
の問題は生じにくい。さらに、保持器の少なくともポケ
ットの壁面に良電性の金属被膜を形成することにより、
非負荷転動体と保持器との間の通電性が向上するので、
軸受の通電性をより一層向上させることができる。
し、負荷転動体をセラミック材で形成することにより、
軸受の耐熱性を向上させることができると同時に、金属
同士の接触による凝着現象が回避されるので、真空中に
おける無潤滑使用を可能にすることができる。また、非
負荷転動体と保持器を金属材で形成することにより、非
負荷転動体を介して、あるいは、非負荷転動体と保持器
とを介して内外輪間に通電経路が形成されるので、軸受
の通電性を確保することができる。非負荷転動体は軸受
荷重を負荷しないので、内外輪との接触部における凝着
の問題は生じにくい。さらに、保持器の少なくともポケ
ットの壁面に良電性の金属被膜を形成することにより、
非負荷転動体と保持器との間の通電性が向上するので、
軸受の通電性をより一層向上させることができる。
【００１９】（２）非負荷転動体の表面に良電性の金属
被膜を形成することにより、内外輪と非負荷転動体との
間、非負荷転動体と保持器との間の通電性が向上するの
で、軸受の通電性をより一層向上させることができる。
金属被膜は軸受荷重を受けないので、金属被膜のダメー
ジ（摩耗等）が少なく、良好な通電性が長期にわたって
維持される。
被膜を形成することにより、内外輪と非負荷転動体との
間、非負荷転動体と保持器との間の通電性が向上するの
で、軸受の通電性をより一層向上させることができる。
金属被膜は軸受荷重を受けないので、金属被膜のダメー
ジ（摩耗等）が少なく、良好な通電性が長期にわたって
維持される。
【図１】本発明の実施例を示す断面図である。
【図２】本発明の他の実施例を示す断面図である。
【図３】本発明の他の実施例を示す断面図である。
１ 内輪
２ 外輪
３ ボール
３１ 負荷ボール
３２ 非負荷ボール
３２ｂ 銀被膜
４ 保持器
４ｂ 銀被膜
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平１−164814（ＪＰ，Ａ)
実開 昭60−7421（ＪＰ，Ｕ)
実開 平１−108426（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭60−7422（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F16C 19/00 - 19/56
F16C 33/30 - 33/66
Claims (2)
- 【請求項１】 鉄系材料からなる内輪および外輪と、内
外輪間に介在する複数の転動体と、転動体を保持する金
属製の保持器とを備えたものであって、複数の転動体の
うち、軸受荷重を負荷する負荷転動体をセラミック材で
形成すると共に、軸受荷重を負荷しない非負荷転動体を
金属材で形成し、かつ、保持器の少なくともポケットの
壁面に良電性の金属被膜を形成し、内輪と外輪との間
に、非負荷転動体を介した通電経路と、非負荷転動体お
よび保持器を介した通電経路とを形成したことを特徴と
する真空機器用転がり軸受。 - 【請求項２】 非負荷転動体の表面に良電性の金属被膜
を形成したことを特徴とする請求項１の真空機器用転が
り軸受。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24088993A JP3361159B2 (ja) | 1993-09-28 | 1993-09-28 | 真空機器用転がり軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24088993A JP3361159B2 (ja) | 1993-09-28 | 1993-09-28 | 真空機器用転がり軸受 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0791451A JPH0791451A (ja) | 1995-04-04 |
| JP3361159B2 true JP3361159B2 (ja) | 2003-01-07 |
Family
ID=17066202
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24088993A Expired - Fee Related JP3361159B2 (ja) | 1993-09-28 | 1993-09-28 | 真空機器用転がり軸受 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3361159B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101263857B1 (ko) * | 2006-08-11 | 2013-05-13 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | 로봇 손목 조립체를 위한 장치 및 방법 |
-
1993
- 1993-09-28 JP JP24088993A patent/JP3361159B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0791451A (ja) | 1995-04-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20020905 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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