JP3887714B2

JP3887714B2 - Rolling bearing

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Publication number: JP3887714B2
Application number: JP20369299A
Authority: JP
Inventors: 豊田　　泰
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 1999-07-16
Filing date: 1999-07-16
Publication date: 2007-02-28
Anticipated expiration: 2019-07-16
Also published as: JP2001032844A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、転がり軸受、さらに詳しくは、とくに歯科用ハンドピースや工作機械などの高速回転用途に適した転がり軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば、歯科用ハンドピースでは、歯の削り作業を短時間で済ませて患者の不快感を軽減するために、先端に砥石が設けられた回転軸を高速（たとえば４０万ｒｐｍ）で回転駆動し、砥石の周速度を高くして切れ味を良くしている。
【０００３】
このような高速回転のハンドピースに用いられる転がり軸受では、合成樹脂製の保持器に潤滑油を含浸させ、回転中に保持器より潤滑油が供給される機構となっている。また、ユーザーが定期的に潤滑油を補給することで、潤滑油切れを防止している。
【０００４】
ところが、日常の使用において、ユーザーが定期的な潤滑油補給を忘れ、そのために軸受が早期に破損することがある。
【０００５】
歯科用ハンドピース用の転がり軸受以外でも、高速回転する転がり軸受の場合には、同様の問題がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この発明の目的は、上記の問題を解決し、潤滑油がなくても、軌道輪と転動体との間の潤滑を確保して、摩耗や破損を防止できる転がり軸受を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
この発明による転がり軸受は、軌道輪の少なくとも軌道面または転動体の表面の少なくともいずれかに、保護膜が形成されるとともに、この保護膜の表面に、−Ｃ _ＸＦ _２Ｘ −Ｏ−という一般式（Ｘは１〜４の整数）で示される単位を主要構造単位とし、エポキシ基またはアミノ基またはカルボキシル基または水酸基またはメルカプト基またはスルフォン基またはエステル基の官能基を有する含フッ素重合体を単独または２種以上併用したゲル状で流動性を有する潤滑薄膜が形成され、前記保護膜が、カーボン膜またはダイヤモンドライクカーボン膜よりなる固体状保護膜であることを特徴とするものである。
【０００８】
上記のゲル状で流動性を有する潤滑薄膜は、潤滑性が高く、従来の固体潤滑剤のコーティング膜などとは異なり、剥離や欠落が生じにくく、それ自体の発塵量も少ない。すなわち、発塵性および潤滑性の両方について優れていて、膜切れを起こさない。
【０００９】
この発明による転がり軸受においては、保持器を合成樹脂製にしてこれに潤滑油を含浸させておいたり、外部から潤滑油を供給するようにすることができる。その場合、通常は、保持器からしみ出した潤滑油あるいは外部から供給される潤滑油により、軌道輪と転動体との間の潤滑が確保される。ユーザーが潤滑油の補強を忘れた場合あるいは潤滑油が供給されない場合など、潤滑油がない場合でも、軌道輪と転動体が、上記のゲル状で流動性を有する潤滑薄膜を介して摺接することになり、この潤滑薄膜は上記のように潤滑性と発塵性に優れていて膜切れを起こさないものであるから、これにより軌道輪と転動体との間の潤滑が確保される。また、仮に潤滑薄膜に部分的な膜切れが発生した場合でも、保護膜により転動体と軌道輪との直接接触が防止されるため、軌道輪および転動体における摩耗の発生が防止され、軸受の耐久性が向上する。
【００１０】
カーボン膜またはダイヤモンドライクカーボン膜よりなる固体状保護膜は、上記のゲル状で流動性を有する潤滑薄膜とのぬれ性が高く、したがって、高速回転時においても、潤滑薄膜の部分的な膜切れが発生しにくく、潤滑油膜により軌道輪と転動体との間の潤滑が確保される。
【００１１】
この発明による転がり軸受は、また、軌道輪の少なくとも軌道面または転動体の表面の少なくともいずれかに、保護膜が形成されるとともに、この保護膜の表面に、−Ｃ _ＸＦ _２Ｘ −Ｏ−という一般式（Ｘは１〜４の整数）で示される単位を主要構造単位とし、エポキシ基またはアミノ基またはカルボキシル基または水酸基またはメルカプト基またはスルフォン基またはエステル基の官能基を有する含フッ素重合体を単独または２種以上併用したゲル状で流動性を有する潤滑薄膜が形成され、前記保護膜が、アミドシランよりなる液体状保護膜であることを特徴とするものである。
【００１２】
上記のゲル状で流動性を有する潤滑薄膜が発塵性および潤滑性の両方について優れていて、膜切れを起こさないものであることは、前述のとおりである。また、アミドシランよりなる液体状保護膜は、上記のゲル状で流動性を有する潤滑薄膜とのぬれ性が高く、したがって、高速回転時においても、潤滑薄膜の部分的な膜切れが発生しにくく、潤滑油膜により軌道輪と転動体との間の潤滑が確保される。
【００１３】
この発明による転がり軸受は、また、軌道輪の少なくとも軌道面または転動体の表面の少なくともいずれかに、保護膜が形成されるとともに、この保護膜の表面に、−Ｃ _ＸＦ _２Ｘ −Ｏ−という一般式（Ｘは１〜４の整数）で示される単位を主要構造単位とし、前記の化学式２１、２２、２３、２４の少なくとも１つの結合を備える固体状の潤滑薄膜が形成され、前記保護膜が、カーボン膜またはダイヤモンドライクカーボン膜よりなる固体状保護膜であることを特徴とするものである。
【００１４】
上記の固体状の潤滑薄膜は、発塵性および潤滑性について優れていて、膜切れを起こさない。とくに、この固体状の潤滑薄膜は、分子間が密に詰まった均質な構造であるので、潤滑作用が長期的に継続する。また、カーボン膜またはダイヤモンドライクカーボン膜よりなる固体状保護膜は、上記の固体状の潤滑薄膜とのぬれ性が高く、したがって、高速回転時においても、潤滑薄膜の部分的な膜切れが発生しにくく、潤滑油膜により軌道輪と転動体との間の潤滑が確保される。
【００１５】
この発明による転がり軸受は、また、軌道輪の少なくとも軌道面または転動体の表面の少なくともいずれかに、保護膜が形成されるとともに、この保護膜の表面に、−Ｃ _ＸＦ _２Ｘ −Ｏ−という一般式（Ｘは１〜４の整数）で示される単位を主要構造単位とし、前記の化学式２１、２２、２３、２４の少なくとも１つの結合を備える固体状の潤滑薄膜が形成され、前記保護膜が、アミドシランよりなる液体状保護膜であることを特徴とするものである。
【００１６】
上記の固体状の潤滑薄膜が発塵性および潤滑性の両方について優れていて、膜切れを起こさないものであることは、前述のとおりである。また、アミドシランよりなる液体状保護膜は、上記の固体状の潤滑薄膜とのぬれ性が高く、したがって、高速回転時においても、潤滑薄膜の部分的な膜切れが発生しにくく、潤滑油膜により軌道輪と転動体との間の潤滑が確保される。
【００１７】
この発明の転がり軸受によれば、上記のように、潤滑油がなくても、軌道輪と転動体との間の潤滑を確保して、摩耗や破損を防止でき、耐久性を向上することができる。
【００１８】
たとえば、上記の固体状の潤滑薄膜は、流動可能な含フッ素重合体が分散添加されているものである。この流動可能な含フッ素重合体は、官能基を有していないもの、たとえば官能基なしのパーフルオロポリエーテルなどの含フッ素重合体とするのが好ましい。
【００１９】
このようにすると、流動可能な含フッ素重合体が潤滑薄膜の表面から滲み出て潤滑作用に寄与するので、潤滑性を一層向上することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明を歯科用ハンドピースの転がり軸受に適用した実施形態について説明する。
【００２３】
図１は、歯科用ハンドピースの全体構成を概略的に示している。
【００２４】
ハンドピースは、ハウジング(1)と、ハウジング(1)内に一端部が外部に突出した状態で配置された回転軸(2)と、回転軸(2)の中間部に固定されたタービン翼(3)と、タービン翼(3)の両側において回転軸(2)をハウジング(1)に回転自在に支持する転がり軸受(4)とを備えいる。そして、ハウジング(1)内に圧縮空気を供給することにより、タービン翼(3)および回転軸(2)が高速回転させられる。
【００２５】
転がり軸受(4)の要部が、図２に示されている。
【００２６】
この軸受は、深みぞ玉軸受で、軌道輪としての内輪(5)および外輪(6)、転動体としての複数の玉(7)ならびに保持器(8)から構成されている。
【００２７】
内輪(5)および外輪(6)は、耐食性材料により形成されている。この耐食性材料としては、たとえばＪＩＳ規格ＳＵＳ４４０Ｃなどのマルテンサイト系ステンレス鋼、同ＳＵＳ６３０などの析出硬化型ステンレス鋼に適当な硬化熱処理を施した金属材などが挙げられる。また、軽荷重用途にでは、たとえばＪＩＳ規格ＳＵＳ３０４などのオーステナイト系ステンレス鋼でもよい。
【００２８】
玉(7)は、セラミックス材により形成されている。このセラミックス材としては、焼結助剤として、イットリア（Ｙ₂Ｏ₃）およびアルミナ（Ａl₂Ｏ₃）、その他、適宜、窒化アルミ（ＡlＮ）、酸化チタン（ＴiＯ₂）、スピネル（ＭgＡl₂Ｏ₄）を用いた窒化ケイ素（Ｓi₃Ｎ₄）を主体とするものの他、アルミナや炭化ケイ素（ＳiＣ）、ジルコニア（ＺrＯ₂）、窒化アルミなどを用いることができる。
【００２９】
保持器(8)は、合成樹脂材料により形成され、これに潤滑油を含浸できるようになっている。この合成樹脂材料としては、耐熱性を有する熱可塑性樹脂、たとえば５〜１０重量％のＰＴＰＦ（ポリテトラフルオロエチレン）および１０〜２０重量％のグラファイトが充填されたＴＰＩ（熱可塑性ポリイミド）樹脂の他、ＰＴＦＥ、ＥＴＦＥ（エチレンテトラフルオロエチレン）などのフッ素系樹脂やＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＥＳ（ポリエーテルサルフォン）、ＰＥＮ（ポリエーテルニトリル）、ＰＡＩ（ポリアミドイミド）、ナイロン４６などのエンジニアリングプラスチックスなどが挙げられる。これらの樹脂には、適宜、ガラス繊維などの強化繊維が添加されてもよい。強化繊維を添加しない場合は、強度が低下するが、ポケット面で露出繊維が摩耗して軌道面にかみ込むことを回避できる。
【００３０】
軌道輪の少なくとも軌道面または転動体の表面の少なくともいずれかに、潤滑層(9)が形成されている。この例では、軌道輪である内輪(5)および外輪(6)の軌道面(5a)(6a)に、潤滑層(9)が形成されている。
【００３１】
内輪(5)側の潤滑層(9)の詳細が、図３に示されている。
【００３２】
内輪(5)の軌道面(5a)の表面に、保護膜(9a)が形成され、さらにその表面に潤滑薄膜(9b)が形成されている。
【００３３】
外輪(6)側の潤滑層(9)も、同様である。
【００３４】
保護膜(9a)は、たとえばＤＬＣ膜（ダイヤモンドライクカーボン（Diamond Like Carbon）膜）よりなる。保護膜(9a)を構成するＤＬＣ膜は、たとえば化学蒸着（ＣＶＤ）法、プラズマＣＶＤ法、イオンビーム形成法、イオン蒸着法などにより形成することができる。
【００３５】
ＣＶＤ法でＤＬＣ膜を形成する場合は、たとえばＣＨ₄などの炭素源またはこれに水素などを混合した混合ガスに、必要に応じてキャリアガスとして適量の不活性ガスを加え、これを１〜１０^-3Torr程度で、２００〜１１００℃程度に加熱された対象部品（内輪(5)および外輪(6)）に対して流通する。このとき、対象部品に適宜マスキングを施しておく。これにより、対象部品の必要部位に炭素が付着されてＤＬＣ膜が生成されることになる。このとき、ＤＬＣ膜の膜厚は、たとえば０．１〜１μｍ程度に管理され、また、表面粗さは、Ｒa（中心線平均粗さ）で０．０１μｍ以下に管理される。
【００３６】
とくに、母材である内輪(5)および外輪(6)を金属材とする場合には、母材そのものに含まれる炭素に対して上述したＤＬＣ膜の炭素が結合することになり、そのために、ＤＬＣ膜の母材に対する密着性がきわめて高くなる。しかも、ＤＬＣ膜を構成する炭素原子相互の結合力が強いので、ＤＬＣ膜の摩耗や損傷が発生しにくくなる。
【００３７】
潤滑薄膜(9b)は、たとえば官能基を有する含フッ素重合体からなり、この例では、流動性を有するゲル状になっている。この官能基付きの含フッ素重合体としては、フルオロポリエーテル重合体またはポリフルオロアルキル重合体が好ましい。フルオロポリエーテル重合体は、−Ｃ_XＦ_2X−Ｏ−という一般式（Ｘは１〜４の整数）で示される単位を主要構造単位とし、いずれも平均分子量が１０００〜５００００の重合体とするものが挙げられる。ポリフルオロアルキル重合体としては、次の化学式１に示すものが挙げられる。また、前述の官能基は、金属に対して親和性の高いもの（たとえばエポキシ基、アミノ基、カルボキシル基、水酸基、メルカプト基、スルフォン基またはエステル基など）が好ましく、たとえば次の化学式２、３に示すものが挙げられる。このような含フッ素重合体は、単独で用いるか、または２種以上を併用してもよい。その場合は、より耐摩耗性の優れた薄膜が得られるように、組み合わされた基が互いに反応して重合体をより高分子量化させるように配慮するのが望ましい。
【００３８】
【化１】

【化２】

【化３】

前述の官能基付きの含フッ素重合体として、より詳しくは、ＰＦＰＥ（パーフルオロポリエーテル）あるいはその誘導体との混合物、具体的には、たとえばモンテカチーニ社の商品名フォンブリン（FONBLIN）Ｙスタンダード、フォンブリンエマルジョン（FE20、EM04など）またはフォンブリンＺ誘導体（FONBLIN Z DEAL、FONBLIN Z DIAC、FONBLIN Z DISOC、FONBLIN Z DOL、FONBLIN Z DOLTX2000 、FONBLIN Z TETRAOLなど）が好適に用いられる。ここに例示したものは、いずれも濃度が濃く、金属に対する親和性がきわめて悪いので、そのままでは膜状に付着させることが困難である。そのため、薄膜(9b)は、下記のような方法で形成するのが好ましい。
【００３９】
次に、上記の潤滑薄膜(9b)の形成方法の１例を説明する。
【００４０】
(a1) 前述のように保護膜(9b)を形成した対象部品（内輪(5)および外輪(6)）に適宜マスキングを施し、用意した溶液中に対象部品を浸漬して、対象部品の保護膜(9a)の表面に液状膜を付着させる（付着処理）。この溶液の付着は、スプレーを用いて行うこともできる。ここで用意する溶液は、たとえばフォンブリンエマルジョンFE20（フォンブリン濃度２０質量％）を適当な希釈溶媒でフォンブリン濃度を０．２５質量％にまで希釈したものである。なお、上記の希釈溶媒は、メタノール溶液、アルコール溶液や水などの揮発性のものとすることができる。
【００４１】
(a2) 液状膜を付着した対象部品全体を４０〜５０℃で約３分間加熱し、液状膜に含まれる溶媒を除去する（乾燥処理）。
【００４２】
(a3) この後、軸受の使用環境での雰囲気温度を考慮して、たとえば１５０〜３００℃で１５〜３０分間加熱する（仕上げ乾燥処理）。これにより、軸受の動作時に溶媒や油成分などの不要な発塵がない流動性を有する潤滑薄膜(9b)が得られる。
【００４３】
上記の方法によれば、対象部品の保護膜(9a)の表面に潤滑薄膜(9b)を好適な膜厚で形成することができる。なお、(a1)および(a2)の処理は、必要に応じて数回繰り返すようにしてもよく、最終的には薄膜(9b)の膜厚を０．２μｍ以下に設定する。ただし、使用潤滑油の性状、薄膜の形成方法や生成後の膜厚などは、適宜に設定すればよい。
【００４４】
官能基を有する含フッ素重合体からなる潤滑薄膜(6b)は、前述のように、ゲル状で、流動性を有し、発塵性および潤滑性の両方について優れていて、膜切れを起こさない。
【００４５】
上記の軸受においては、保持器(8)に潤滑油を含浸させておいて、ユーザーが定期的に潤滑油を補給するようにすることができる。また、ユーザーが外部から潤滑油を供給するようにすることもできる。この潤滑油としては、フッ素系潤滑油が好ましい。フッ素系潤滑油としては、ＰＦＰＥなどのフッ素系重合体からなるものなどが挙げられる。この場合、通常は、保持器(8)からしみ出した潤滑油あるいは外部から供給される潤滑油により、内輪(5)および外輪(6)と玉(7)との間の潤滑が確保される。ユーザーが潤滑油の補強を忘れた場合あるいは潤滑油が供給されない場合など、潤滑油がない場合でも、内輪(5)および外輪(6)と玉(7) が、官能基を有する含フッ素重合体からなる潤滑薄膜(9b)を介して摺接することになり、この潤滑薄膜(9b)は上記のように潤滑性と発塵性に優れていて膜切れを起こさないものであるから、これにより内輪(5)および外輪(6)と玉(7)との間の潤滑が確保される。また、仮に潤滑薄膜(9b)に部分的な膜切れが発生した場合でも、保護膜(9a)により内輪(5)および外輪(6)と玉(7)との直接接触が防止されるため、内輪(5)、外輪(6)および玉(7)における摩耗の発生が防止され、軸受の耐久性が向上する。また、ＤＬＣ膜よりなる固体状保護膜(9a)は、官能基を有する含フッ素重合体からなる潤滑薄膜(9b)とのぬれ性が高く、したがって、高速回転時においても、潤滑薄膜の部分的な膜切れが発生しにくく、潤滑油膜(9b)により内輪(5)および外輪(6)と玉(7)との間の潤滑が確保される。
【００４６】
保護膜(9a)は、カーボン膜により形成されてもよい。そうしても、上記と同様の作用効果が奏される。
【００４７】
潤滑薄膜(9b)は、次のような固体状の薄膜であってもよい。図４は、固体状の潤滑薄膜の構造を模式的に表わした構造図である。
【００４８】
この固体状の潤滑薄膜(9b)は、含フッ素ポリウレタン高分子化合物からなる。含フッ素ポリウレタン高分子化合物は、−Ｃ_XＦ_2X−Ｏ−という一般式（Ｘは１〜４の整数）で示される単位を主要構造単位とし、いずれも平均分子量が数百万以上で硬化反応により分子間がウレタン結合した３次元の網状構造を有している。３次元の網状構造とは、化学構造上の表現であって、膜の断面が網状になっているのではなく、分子間が網のように連続してつながって密に詰まった均質な構造になっていることを意味している。このような化合物としては、次の化学式４に示すような末端がイソシフネートの官能基付き含フッ素重合体を用いて、化学構造を変化させたものとすることができる。上記の末端がイソシアネートの官能基付き含フッ素重合体としては、ＰＦＰＥの誘導体、具体的には、たとえばモンテカチーニ社の商品名フォンブリンＺ誘導体（FONBLIN Z DISOC）が好適に用いられる。
【００４９】
【化４】

次に、上記の固体状の潤滑薄膜(9b)の形成方法の１例を説明する。
【００５０】
(b1) 固体状の薄膜(9b)を得るための溶液を用意し、この溶液を用いて、前記同様に、対象部品（内輪(5)および外輪(6)）の保護膜(9a)の表面に液状膜を付着させる（付着処理）。ここで用意する溶液は、末端がイソシアネートの官能基付き含フッ素重合体〔フォンブリンＺ誘導体（FONBLIN Z DISOC）〕を希釈溶液（フッ素系溶剤ＳＶ９０Ｄ）で含フッ素重合体の濃度を１質量％にまで希釈したものである。
【００５１】
(b2) 液状膜を付着した対象部品を４０〜５０℃で約１分間加熱し、液状膜に含まれる溶媒を除去する（乾燥処理）。この時点では、液状膜のままであり、流動性を有している。
【００５２】
(b3) この後、対象部品をたとえば１００〜２００℃で２０時間、加熱する（硬化処理）。これにより、液状膜の化学構造が変化することにより硬化反応して固体状の薄膜(9b)が得られる。ちなみに、この硬化処理では、液状膜に存在している官能基付き含フッ素重合体の個々について、次の化学式５〜８に示すような４種の硬化反応でもって末端のイソシアネート（ＮＣＯ）が消失し、各官能基付き含フッ素重合体が互いにウレタン結合することにより３次元の網状構造となる。ウレタン結合は、化学式５、６に示すような硬化反応でもって、図４(a)に模式的に示すように直線的に架橋するとともに、化学式７、８に示すような硬化反応でもって、図４(b)に模式的に示すように３次元方向で架橋する。なお、図４では、下記の化学式９に示すように、上記化学式４を簡略化して模式的に表わしている。
【００５３】
【化５】

【化６】

【化７】

【化８】

【化９】

上記の方法によれば、対象部品の保護膜(9a)の表面に固体状の潤滑薄膜(9b)を好適な膜厚で形成することができる。なお、(b1)および(b2)の処理は必要に応じて数回繰り返すようにしてもよく、最終的には、潤滑薄膜(9b)の膜厚をたとえば０．２μｍ以下に設定する。
【００５４】
ここで、(b1)で用意した溶液を濃縮乾燥しただけの状態（流動性がある状態）と、(b1)で用意した溶液を試料に付着して硬化した状態とについて、その性状を分析したので、その結果について説明する。
【００５５】
前者は、ＦＴ−ＩＲ法（フーリエ変換−赤外分析、液膜法）で分析した。その結果は、フッ素系のピーク以外にＮＨ（３３００ｃｍ^-1）、Ｎ＝Ｃ＝Ｏ（２２７９ｃｍ^-1）、Ｎ（Ｈ）Ｃ＝Ｏ（１７１２ｃｍ^-1、１５４６ｃｍ^-1）、ベンゼン（１６００ｃｍ^-1）などのピークが見られ、ベンゼン環、ウレタン結合、イソシアネートが官能基として存在していることが確認できた。ここでは、薄膜と厚膜との場合についてそれぞれ調べているが、膜厚に関係なく分析が行えた。後者は、ＦＴ−ＩＲ法（フーリエ変換−赤外分析、高感度反射法）で分析した。その結果は、ベンゼン環やウレタン結合のピークが見られるが、イソシアネートのピークが見られなかった。これらの結果に基づき、上記化学式５〜８に示す硬化反応による官能基の化学構造変化が確認された。
【００５６】
上記の固体状の潤滑薄膜(9b)は、それ自体が３次元の網状構造をもって、被覆対象上に緻密に被覆されるとともに自己潤滑性を有するため、前の実施形態の場合よりもさらに一層長期にわたって優れた潤滑特性を発揮できるようになる。
【００５７】
この実施形態において、上記(b3)の硬化処理については、加熱に代えて、紫外線、赤外線、γ線、電子線などの電磁波（光）のエネルギを利用することもできる。また、(b2)の乾燥処理は、省略してもよい。
【００５８】
上記の固体状の潤滑薄膜(9b)の場合、含フッ素ポリウレタン高分子化合物中に、フルオロポリエーテルなどの含フッ素重合体を流動可能に分散添加した構造とすることもできる。この場合、具体的には、前記形成方法の(b1)の付着処理において、用意する溶液を、末端がイソシアネートの官能基付き含フッ素重合体〔たとえば商品名フォンブリンＺ誘導体（FONBLIN Z DISOCなど）〕と、含フッ素重合体として官能基なし含フッ素重合体〔たとえば商品名フォンブリンＺ誘導体（FONBLIN Z-60など）〕とを所定の割合で混合したものとすればよい。この場合は、(b3)の硬化処理において、官能基なし含フッ素重合体が、官能基付き含フッ素重合体と結合しないので、これが、固体状の潤滑薄膜(9b)の内部において流動可能となり、薄膜(9b)表面から滲み出るなどして潤滑作用を発揮することになる。なお、含フッ素重合体としては、前述の官能基なし含フッ素重合体に限定されず、化学式１０、１１、１２に示すような官能基付き含フッ素重合体とすることができる。
【００５９】
【化１０】

【化１１】

【化１２】

保護膜(9a)は、たとえば、アミドシランよりなる液体状の膜であってもよい。その場合、保護膜(9a)は、たとえば、適宜マスキングを施した対象部品をアミドシランの液に浸漬することにより形成することができる。
【００６０】
アミドシランよりなる液体状保護膜(9a)も、官能基を有する含フッ素重合体からなる潤滑薄膜(9b)あるいは含フッ素ポリウレタン高分子化合物からなる固体状の潤滑薄膜(9b)とのぬれ性が高く、したがって、高速回転時においても、潤滑薄膜(9b)の部分的な膜切れが発生しにくく、潤滑油膜(9b)により内輪(5)および外輪(6)と玉(7)との間の潤滑が確保される。
【００６１】
上記実施形態では、内輪(5)および外輪(6)の軌道面(5a)(6a)にのみ潤滑層(9) が形成されているが、内輪(5)および外輪(6)の全表面に潤滑層が形成されてもよい。その場合、ＤＬＣ膜よりなる保護膜をＣＶＤ法で形成するときに、対象部品にマスキングを施す必要がない。
【００６２】
潤滑層は、転動体である玉(7)の全表面にだけ形成されてもよい。あるいは、玉(7)の全表面と、内輪(5)および外輪(6)の少なくとも軌道面(5a)(6a)の両方に、潤滑層が形成されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、この発明の転がり軸受が使用される歯科用ハンドピースの１例を示す概略縦断面図である。
【図２】図２は、この発明の実施例を示す転がり軸受の要部縦断面図である。
【図３】図３は、図２の転がり軸受の要部を拡大して示す断面図である。
【図４】図４は、固体状の潤滑薄膜の構造を模式的に表わした構造図である。
【符号の説明】
(4) 転がり軸受
(5) 内輪（軌道輪）
(5a) 軌道面
(6) 外輪（軌道輪）
(6a) 軌道面
(7) 玉（転動体）
(9) 潤滑層
(9a) 保護膜
(9b) 潤滑薄膜[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a rolling bearing, and more particularly to a rolling bearing suitable for high-speed rotation applications such as dental handpieces and machine tools.
[0002]
[Prior art]
For example, in a dental handpiece, in order to reduce tooth dissatisfaction in a short time and reduce patient discomfort, a rotary shaft provided with a grindstone at the tip is rotated at a high speed (for example, 400,000 rpm), The peripheral speed of the grinding wheel is increased to improve the sharpness.
[0003]
The rolling bearing used for such a high-speed handpiece has a mechanism in which a synthetic resin cage is impregnated with lubricating oil, and the lubricating oil is supplied from the cage during rotation. Further, the user regularly replenishes the lubricating oil to prevent the lubricating oil from running out.
[0004]
However, in daily use, the user may forget to periodically replenish the lubricating oil, and the bearing may be damaged early.
[0005]
In addition to rolling bearings for dental handpieces, there are similar problems in the case of rolling bearings that rotate at high speed.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a rolling bearing capable of solving the above-described problems and ensuring lubrication between the bearing ring and the rolling element and preventing wear and breakage even without lubricating oil.
[0007]
[Means for Solving the Problems and Effects of the Invention]
In the rolling bearing according to the present invention, a protective film is formed on at least either the raceway surface of the raceway or the surface of the rolling element, and a general formula of —C _X F _2X —O— is formed on the surface of the protective film. Fluoropolymer having a unit represented by (X is an integer of 1 to 4) as a main structural unit and having an epoxy group, amino group, carboxyl group, hydroxyl group, mercapto group, sulfone group or ester group functional group alone or A lubricating thin film having fluidity is formed in a gel form using two or more kinds in combination , The protective film is a solid protective film made of a carbon film or a diamond-like carbon film .
[0008]
Lubricating thin film having fluidity at the above gel has high lubrication properties, unlike such a coating film of a conventional solid lubricant, peeling or missing unlikely to occur, it dust generation itself is small. That is, both dust generation and lubricity are excellent, and film breakage does not occur.
[0009]
In the rolling bearing according to the present invention, the cage can be made of a synthetic resin and impregnated with a lubricating oil, or the lubricating oil can be supplied from the outside. In that case, the lubrication between the raceway and the rolling element is usually secured by the lubricating oil that has oozed out of the cage or the lubricating oil supplied from the outside. Even when the user forgets to reinforce the lubricating oil or when the lubricating oil is not supplied, the race and the rolling element are in sliding contact with the above-described gel-like fluid thin film even when there is no lubricating oil. Thus, the lubricating thin film is excellent in lubricity and dust generation as described above and does not cause film breakage, so that lubrication between the raceway and the rolling element is ensured. In addition, even if a partial film breakage occurs in the lubricating thin film, the protective film prevents direct contact between the rolling elements and the bearing rings, thus preventing the occurrence of wear on the bearing rings and rolling elements. Durability is improved.
[0010]
A solid protective film made of a carbon film or a diamond-like carbon film has high wettability with the above-described gel-like fluid thin lubricating film, and therefore, even when rotating at high speed, the lubricating thin film partially breaks. It is difficult to generate, and lubrication between the race and the rolling element is ensured by the lubricating oil film .
[0011]
In the rolling bearing according to the present invention, a protective film is formed on at least either the raceway surface of the raceway or the surface of the rolling element, and -C _X F _2X -O- is formed on the surface of the protective film. A fluorine-containing polymer having a unit represented by the general formula (X is an integer of 1 to 4) as a main structural unit and having a functional group of an epoxy group, an amino group, a carboxyl group, a hydroxyl group, a mercapto group, a sulfone group, or an ester group A lubricating thin film having fluidity formed in a gel form alone or in combination of two or more types is formed, The protective film is a liquid protective film made of amidosilane .
[0012]
As described above, the gel-like fluid thin lubricating film is excellent in both dust generation and lubricity and does not cause film breakage. In addition, the liquid protective film made of amidosilane has high wettability with the above-described gel-like fluid lubricating thin film, and therefore, even during high-speed rotation, partial film breakage of the lubricating thin film is unlikely to occur. Lubrication between the raceway and the rolling element is ensured by the lubricating oil film .
[0013]
In the rolling bearing according to the present invention, a protective film is formed on at least either the raceway surface of the raceway or the surface of the rolling element, and -C _X F _2X -O- is formed on the surface of the protective film. A solid lubricating thin film having a unit represented by the general formula (X is an integer of 1 to 4) as a main structural unit and having at least one bond of the chemical formulas 21, 22, 23, and 24 is formed. The protective film is a solid protective film made of a carbon film or a diamond-like carbon film .
[0014]
The solid lubricating thin film is excellent in dust generation and lubricity and does not cause film breakage. In particular, since this solid lubricating thin film has a homogeneous structure in which the molecules are closely packed, the lubricating action continues for a long time. In addition, a solid protective film made of a carbon film or a diamond-like carbon film has high wettability with the above-described solid lubricating thin film, and therefore, even when rotating at high speed, partial thinning of the lubricating thin film occurs. The lubricating oil film ensures lubrication between the race and the rolling elements .
[0015]
In the rolling bearing according to the present invention, a protective film is formed on at least either the raceway surface of the raceway or the surface of the rolling element, and -C _X F _2X -O- is formed on the surface of the protective film. A solid lubricating thin film having a unit represented by the general formula (X is an integer of 1 to 4) as a main structural unit and having at least one bond of the chemical formulas 21, 22, 23, and 24 is formed, and the protective film Is a liquid protective film made of amidosilane .
[0016]
As described above, the solid lubricating thin film is excellent in both dust generation and lubricity and does not cause film breakage. In addition, the liquid protective film made of amidosilane has high wettability with the above-mentioned solid lubricating thin film, and therefore, even during high-speed rotation, partial thinning of the lubricating thin film does not easily occur. Lubrication between the wheel and the rolling element is ensured .
[0017]
According to the rolling bearing of the present invention, as described above, even if there is no lubricating oil, it is possible to ensure lubrication between the bearing ring and the rolling element, prevent wear and breakage, and improve durability. I can .
[0018]
For example, the solid lubricating thin film is a dispersion-added flowable fluoropolymer. The flowable fluorine-containing polymer is preferably a fluorine-containing polymer having no functional group, for example, a perfluoropolyether having no functional group .
[0019]
In this case, the flowable fluoropolymer oozes out from the surface of the lubricating thin film and contributes to the lubricating action, so that the lubricity can be further improved .
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a rolling bearing of a dental handpiece will be described with reference to the drawings.
[0023]
FIG. 1 schematically shows the overall configuration of a dental handpiece.
[0024]
The handpiece includes a housing (1), a rotating shaft (2) arranged with one end projecting outside in the housing (1), and a turbine blade fixed to an intermediate portion of the rotating shaft (2) ( 3) and rolling bearings (4) that rotatably support the rotating shaft (2) on the housing (1) on both sides of the turbine blade (3). Then, by supplying compressed air into the housing (1), the turbine blade (3) and the rotating shaft (2) are rotated at high speed.
[0025]
The main part of the rolling bearing (4) is shown in FIG.
[0026]
This bearing is a deep groove ball bearing, and includes an inner ring (5) and an outer ring (6) as raceways, a plurality of balls (7) as rolling elements, and a cage (8).
[0027]
The inner ring (5) and the outer ring (6) are made of a corrosion resistant material. Examples of the corrosion resistant material include a martensitic stainless steel such as JIS standard SUS440C, and a metal material obtained by subjecting a precipitation hardening type stainless steel such as SUS630 to appropriate hardening heat treatment. For light load applications, for example, austenitic stainless steel such as JIS standard SUS304 may be used.
[0028]
The ball (7) is made of a ceramic material. As the ceramic material, yttria (Y ₂ O ₃ ) and alumina (Al ₂ O ₃ ) are used as sintering aids, as well as aluminum nitride (AlN), titanium oxide (TiO ₂ ), spinel (MgAl ₂ ) as appropriate. In addition to silicon nitride (Si ₃ N ₄ ) using O ₄ ), alumina, silicon carbide (SiC), zirconia (ZrO ₂ ), aluminum nitride, or the like can be used.
[0029]
The cage (8) is made of a synthetic resin material, and can be impregnated with lubricating oil. The synthetic resin material includes a heat-resistant thermoplastic resin, for example, a TPI (thermoplastic polyimide) resin filled with 5 to 10% by weight of PTPF (polytetrafluoroethylene) and 10 to 20% by weight of graphite. , PTFE, ETFE (ethylene tetrafluoroethylene) and other fluororesins, PEEK (polyetheretherketone), PPS (polyphenylene sulfide), PES (polyethersulfone), PEN (polyethernitrile), PAI (polyamideimide) And engineering plastics such as nylon 46. Reinforcing fibers such as glass fibers may be appropriately added to these resins. When the reinforcing fiber is not added, the strength is reduced, but it is possible to avoid the exposed fiber from being worn on the pocket surface and biting into the raceway surface.
[0030]
A lubricating layer (9) is formed on at least one of the raceway surface and the rolling element surface of the raceway. In this example, the lubricating layer (9) is formed on the raceway surfaces (5a) and (6a) of the inner race (5) and the outer race (6) which are raceways.
[0031]
Details of the lubricating layer (9) on the inner ring (5) side are shown in FIG.
[0032]
A protective film (9a) is formed on the surface of the raceway surface (5a) of the inner ring (5), and a lubricating thin film (9b) is further formed on the surface.
[0033]
The same applies to the lubricating layer (9) on the outer ring (6) side.
[0034]
The protective film (9a) is made of, for example, a DLC film (Diamond Like Carbon film). The DLC film constituting the protective film (9a) can be formed by, for example, a chemical vapor deposition (CVD) method, a plasma CVD method, an ion beam forming method, an ion vapor deposition method or the like.
[0035]
When a DLC film is formed by the CVD method, for example, an appropriate amount of an inert gas is added as a carrier gas to a carbon source such as CH ₄ or a mixed gas in which hydrogen or the like is mixed, and this is added to 1 to It circulates to the target parts (inner ring (5) and outer ring (6)) heated to about 200 to 1100 ° C. at about 10 ⁻³ Torr. At this time, the target part is appropriately masked. Thereby, carbon adheres to a necessary part of the target part and a DLC film is generated. At this time, the thickness of the DLC film is managed to be, for example, about 0.1 to 1 μm, and the surface roughness is managed to be 0.01 μm or less in terms of Ra (centerline average roughness).
[0036]
In particular, when the inner ring (5) and the outer ring (6), which are the base materials, are metal materials, the carbon of the DLC film described above is bonded to the carbon contained in the base material itself. The adhesion of the DLC film to the base material becomes extremely high. In addition, since the bonding force between the carbon atoms constituting the DLC film is strong, the DLC film is less likely to be worn or damaged.
[0037]
The lubricating thin film (9b) is made of, for example, a fluoropolymer having a functional group. In this example, the lubricating thin film (9b) is in the form of a fluid gel. As this fluorine-containing polymer with a functional group, a fluoropolyether polymer or a polyfluoroalkyl polymer is preferable. Fluoropolyether polymer, -C _X F _2X -O- called general formula (X is 1-4 integer) units represented by the main structural units, both average molecular weight of the polymer of from 1,000 to 50,000 Things. Examples of the polyfluoroalkyl polymer include those represented by the following chemical formula 1. In addition, the functional group described above preferably has a high affinity for metals (for example, an epoxy group, an amino group, a carboxyl group, a hydroxyl group, a mercapto group, a sulfone group, or an ester group). The following are listed. Such fluorine-containing polymers may be used alone or in combination of two or more. In that case, it is desirable to consider that the combined groups react with each other to increase the molecular weight of the polymer so that a thin film with higher wear resistance can be obtained.
[0038]
[Chemical 1]

[Chemical 2]

[Chemical 3]

As the above-mentioned fluorine-containing polymer with a functional group, more specifically, a mixture with PFPE (perfluoropolyether) or a derivative thereof, specifically, for example, a product name of Fonbrin (FONBLIN) Y standard, von Brie of Montecatini Emulsion (FE20, EM04, etc.) or Fomblin Z derivatives (FONBLIN Z DEAL, FONBLIN Z DIAC, FONBLIN Z DISOC, FONBLIN Z DOL, FONBLIN Z DOLTX2000, FONLIN Z TETRAOL, etc.) are preferably used. All of the examples shown here have high concentrations and extremely low affinity for metals, so that it is difficult to attach them as they are. Therefore, the thin film (9b) is preferably formed by the following method.
[0039]
Next, an example of the method for forming the lubricating thin film (9b) will be described.
[0040]
(a1) Mask the target parts (inner ring (5) and outer ring (6)) on which the protective film (9b) is formed as described above, and immerse the target part in the prepared solution to protect the target part. A liquid film is adhered to the surface of the film (9a) (adhesion treatment). The solution can also be attached using a spray. The solution prepared here is, for example, fomblin emulsion FE20 (fomblin concentration 20% by mass) diluted with a suitable diluent solvent to a fomblin concentration of 0.25% by mass. The dilution solvent may be a volatile solvent such as a methanol solution, an alcohol solution, or water.
[0041]
(a2) The entire target part to which the liquid film is adhered is heated at 40 to 50 ° C. for about 3 minutes to remove the solvent contained in the liquid film (drying process).
[0042]
(a3) Thereafter, in consideration of the ambient temperature in the usage environment of the bearing, for example, heating is performed at 150 to 300 ° C. for 15 to 30 minutes (finish drying process). As a result, a lubricating thin film (9b) having fluidity free from unnecessary dust generation such as solvent and oil component during operation of the bearing can be obtained.
[0043]
According to the above method, the lubricating thin film (9b) can be formed with a suitable thickness on the surface of the protective film (9a) of the target component. Note that the processing of (a1) and (a2) may be repeated several times as necessary, and finally the thickness of the thin film (9b) is set to 0.2 μm or less. However, what is necessary is just to set suitably the property of used lubricating oil, the formation method of a thin film, the film thickness after production | generation, etc.
[0044]
As described above, the lubricating thin film (6b) made of a fluorine-containing polymer having a functional group is gel-like, has fluidity, is excellent in both dust generation and lubricity, and does not cause film breakage. .
[0045]
In the above bearing, the cage (8) can be impregnated with lubricating oil, and the user can replenish the lubricating oil periodically. Further, the user can supply lubricating oil from the outside. As this lubricating oil, a fluorine-based lubricating oil is preferable. Examples of the fluorine-based lubricating oil include those made of a fluorine-based polymer such as PFPE. In this case, lubrication between the inner ring (5) and the outer ring (6) and the ball (7) is usually ensured by lubricating oil that has oozed out of the cage (8) or supplied from outside. . Even if the user forgets to reinforce the lubricating oil or when the lubricating oil is not supplied, the inner ring (5) and the outer ring (6) and ball (7) have functional groups on the fluoropolymer. The lubricating thin film (9b) is excellent in lubricity and dust generation and does not cause film breakage as described above. (5) and the lubrication between the outer ring (6) and the ball (7) is ensured. Even if a partial film breakage occurs in the lubricating thin film (9b), the protective film (9a) prevents the inner ring (5) and the outer ring (6) from directly contacting the ball (7). Wear on the inner ring (5), outer ring (6) and ball (7) is prevented, and the durability of the bearing is improved. Further, the solid protective film (9a) made of a DLC film has high wettability with the lubricating thin film (9b) made of a fluorine-containing polymer having a functional group. Therefore, lubrication between the inner ring (5) and the outer ring (6) and the ball (7) is ensured by the lubricating oil film (9b).
[0046]
The protective film (9a) may be formed of a carbon film. Even if it does so, the effect similar to the above is show | played.
[0047]
The lubricating thin film (9b) may be a solid thin film as follows. FIG. 4 is a structural diagram schematically showing the structure of a solid lubricating thin film.
[0048]
This solid lubricating thin film (9b) is made of a fluorine-containing polyurethane polymer compound. The fluorine-containing polyurethane polymer compound has a unit represented by the general formula -C _X F _2X -O- (X is an integer of 1 to 4) as a main structural unit, and all have an average molecular weight of several millions or more. Thus, it has a three-dimensional network structure in which the molecules are urethane-bonded. The three-dimensional network structure is an expression in terms of chemical structure, and the cross section of the film is not a network, but a homogeneous structure in which molecules are connected continuously like a network and packed tightly. It means that As such a compound, the chemical structure can be changed by using a fluorine-containing polymer having a functional group whose end is isocyanate as shown in the following chemical formula 4. As the above-mentioned fluorine-containing polymer having an isocyanate-terminated functional group, a derivative of PFPE, specifically, for example, a product name Fomblin Z derivative (FONBLIN Z DISOC) of Montecatini is preferably used.
[0049]
[Formula 4]

Next, an example of a method for forming the solid lubricating thin film (9b) will be described.
[0050]
(b1) Prepare a solution for obtaining the solid thin film (9b), and use this solution to surface the protective film (9a) of the target parts (inner ring (5) and outer ring (6)) as described above. A liquid film is adhered to the surface (adhesion treatment). The solution prepared here is a fluorine-containing polymer having a functional group whose end is isocyanate [FONBLIN Z DISOC] diluted with a dilute solution (fluorine solvent SV90D) to a concentration of 1% by mass. Until diluted.
[0051]
(b2) The target part with the liquid film attached is heated at 40 to 50 ° C. for about 1 minute to remove the solvent contained in the liquid film (drying process). At this time, it remains a liquid film and has fluidity.
[0052]
(b3) Thereafter, the target component is heated at 100 to 200 ° C. for 20 hours, for example (curing treatment). As a result, the solid film (9b) is obtained through a curing reaction by changing the chemical structure of the liquid film. By the way, in this curing treatment, the terminal isocyanate (NCO) disappears by the four kinds of curing reactions as shown in the following chemical formulas 5 to 8 for each of the functional fluorine-containing polymers present in the liquid film. And each fluorine-containing polymer with a functional group forms a three-dimensional network structure by urethane bonding to each other. The urethane bond has a curing reaction as shown in

Chemical Formulas

5 and 6 and linearly cross-links as schematically shown in FIG. 4A, and also has a curing reaction as shown in Chemical Formulas 7 and 8. As schematically shown in FIG. 4 (b), crosslinking is performed in a three-dimensional direction. In FIG. 4, as shown in the following chemical formula 9, the chemical formula 4 is simplified and schematically shown.
[0053]
[Chemical formula 5]

[Chemical 6]

[Chemical 7]

[Chemical 8]

[Chemical 9]

According to the above method, the solid lubricating thin film (9b) can be formed with a suitable thickness on the surface of the protective film (9a) of the target component. The processes (b1) and (b2) may be repeated several times as necessary. Finally, the thickness of the lubricating thin film (9b) is set to 0.2 μm or less, for example.
[0054]
Here, the properties of the state prepared by concentrating and drying the solution prepared in (b1) (the state having fluidity) and the state prepared by attaching the solution prepared in (b1) to the sample and cured were analyzed. The result will be described.
[0055]
The former was analyzed by FT-IR method (Fourier transform-infrared analysis, liquid film method). As a result, NH (3300cm ^-1) in addition to the peak of the fluorine-based, N = C = O (2279cm -1), N (H) C = O (1712cm -1, 1546cm -1), benzene (1600 cm ^-1 ) And other peaks were observed, and it was confirmed that benzene rings, urethane bonds, and isocyanate were present as functional groups. Here, the cases of the thin film and the thick film are examined, but the analysis can be performed regardless of the film thickness. The latter was analyzed by FT-IR method (Fourier transform-infrared analysis, high sensitivity reflection method). As a result, peaks of benzene rings and urethane bonds were observed, but peaks of isocyanate were not observed. Based on these results, changes in the chemical structure of the functional groups due to the curing reactions shown in the above chemical formulas 5 to 8 were confirmed.
[0056]
The above-mentioned solid lubricating thin film (9b) itself has a three-dimensional network structure, is densely coated on the object to be coated, and has a self-lubricating property. Therefore, the solid lubricating thin film (9b) is even longer than in the previous embodiment. It is possible to exhibit excellent lubricating properties over a long period of time.
[0057]
In this embodiment, for the curing process (b3), energy of electromagnetic waves (light) such as ultraviolet rays, infrared rays, γ rays, and electron beams can be used instead of heating. Further, the drying process (b2) may be omitted.
[0058]
In the case of the above-described solid lubricating thin film (9b), a structure in which a fluorine-containing polymer such as fluoropolyether is dispersed and added to the fluorine-containing polyurethane polymer compound so as to be flowable can also be used. In this case, specifically, in the adhesion treatment of (b1) in the above formation method, the prepared solution is a fluorine-containing polymer having a functional group having an isocyanate terminal (for example, a trade name fomblin Z derivative (FONBLIN Z DISOC, etc.)). And a fluorine-containing polymer having no functional group as a fluorine-containing polymer [for example, trade name Fomblin Z derivative (FONBLIN Z-60, etc.)] may be mixed at a predetermined ratio. In this case, in the curing treatment of (b3), since the fluorine-containing polymer without a functional group does not bind to the fluorine-containing polymer with a functional group, it can flow inside the solid lubricating thin film (9b), The lubricating action is exhibited by oozing from the surface of the thin film (9b). The fluorine-containing polymer is not limited to the above-mentioned fluorine-containing polymer having no functional group, and may be a fluorine-containing polymer with a functional group as shown in Chemical Formulas 10, 11, and 12.
[0059]
[Chemical Formula 10]

Embedded image

Embedded image

The protective film (9a) may be a liquid film made of amidosilane, for example. In that case, the protective film (9a) can be formed, for example, by immersing a target part appropriately masked in an amidosilane solution.
[0060]
The liquid protective film (9a) made of amidosilane also has high wettability with the lubricating thin film (9b) made of a fluorine-containing polymer having a functional group or the solid lubricating thin film (9b) made of a fluorine-containing polyurethane polymer compound. Therefore, even during high speed rotation, partial thinning of the lubricating thin film (9b) is unlikely to occur, and the lubricating oil film (9b) prevents the inner ring (5) and the outer ring (6) and the ball (7) from Lubrication is ensured.
[0061]
In the above embodiment, the lubricating layer (9) is formed only on the raceway surfaces (5a) and (6a) of the inner ring (5) and the outer ring (6), but on the entire surface of the inner ring (5) and the outer ring (6). A lubricating layer may be formed. In that case, it is not necessary to mask the target part when the protective film made of the DLC film is formed by the CVD method.
[0062]
The lubricating layer may be formed only on the entire surface of the balls (7) that are rolling elements. Alternatively, a lubricating layer may be formed on both the entire surface of the ball (7) and at least the raceway surfaces (5a) and (6a) of the inner ring (5) and the outer ring (6).
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view showing an example of a dental handpiece in which a rolling bearing of the present invention is used.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of an essential part of a rolling bearing showing an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing a main part of the rolling bearing shown in FIG.
FIG. 4 is a structural diagram schematically showing the structure of a solid lubricating thin film.
[Explanation of symbols]
(4) Rolling bearing
(5) Inner ring (Raceway)
(5a) Raceway surface
(6) Outer ring (Raceway ring)
(6a) Raceway surface
(7) Ball (rolling element)
(9) Lubrication layer
(9a) Protective film
(9b) Lubricating thin film

Claims

A protective film is formed on at least one of the raceway surface of the raceway and the surface of the rolling element, and a general formula of —C _X F _2X —O— (X is 1 to 4) is formed on the surface of the protective film . An integer) is a main structural unit, and a gel-like polymer comprising a fluorine-containing polymer having an epoxy group, amino group, carboxyl group, hydroxyl group, mercapto group, sulfone group or ester group functional group alone or in combination of two or more in lubricating film having fluidity is formed, A rolling bearing , wherein the protective film is a solid protective film made of a carbon film or a diamond-like carbon film .

On at least one surface of at least the raceway surface or rolling element of the bearing ring, together with the protective film is formed on the surface of the protective film, -C X _F 2X _-O- called general formula (X is 1 to 4 An integer) is a main structural unit, and a gel-like polymer comprising a fluorine-containing polymer having an epoxy group, amino group, carboxyl group, hydroxyl group, mercapto group, sulfone group or ester group functional group alone or in combination of two or more A lubricating thin film having fluidity is formed at A rolling bearing, wherein the protective film is a liquid protective film made of amidosilane .

On at least one surface of at least the raceway surface or rolling element of the bearing ring, together with the protective film is formed on the surface of the protective film, -C X _F 2X _-O- called general formula (X is 1 to 4 A solid lubricating thin film having a unit represented by an integer) as a main structural unit and having at least one bond of the following chemical formulas 21, 22, 23, and 24: A rolling bearing, wherein the protective film is a solid protective film made of a carbon film or a diamond-like carbon film .

On at least one surface of at least the raceway surface or rolling element of the bearing ring, together with the protective film is formed on the surface of the protective film, -C X _F 2X _-O- called general formula (X is 1 to 4 A solid lubricating thin film having a unit represented by an integer) as a main structural unit and having at least one bond of the chemical formulas 21, 22, 23, and 24, and the protective film is a liquid protective film made of amidosilane A rolling bearing characterized by being

The solid lubricating film is, the rolling bearing according to claim 3 or 4, wherein the flowable fluorinated polymer is one that has been dispersed additives.

6. The rolling bearing according to claim 5 , wherein the flowable fluorine-containing polymer does not have a functional group.