JPH03172610A - 固体潤滑転がり軸受 - Google Patents
固体潤滑転がり軸受Info
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- JPH03172610A JPH03172610A JP31283889A JP31283889A JPH03172610A JP H03172610 A JPH03172610 A JP H03172610A JP 31283889 A JP31283889 A JP 31283889A JP 31283889 A JP31283889 A JP 31283889A JP H03172610 A JPH03172610 A JP H03172610A
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Landscapes
- Rolling Contact Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は真空中で使用される固体潤滑膜がり軸受に関
する。
する。
従来、宇宙機器用、真空機器用などの真空中で用いられ
る軸受は固体潤滑膜が一種ｍ（例えば、銀または鉛）の
みからなる構成のものが使用され、真空中での性能に関
してはほとんど問題は生じていなかった。
る軸受は固体潤滑膜が一種ｍ（例えば、銀または鉛）の
みからなる構成のものが使用され、真空中での性能に関
してはほとんど問題は生じていなかった。
しかしながら、近年各種機器の複雑化が進むにつれてそ
の動作確認を大気中で行う必要性が起きている０例えば
、イオンブレーティングやスパッタリングを含む蒸着装
置では、従来、バッチ式１回毎処理が採られていたが、
近年その生産性、作業性、品質安定性等からロードロッ
ク式、さらにはインライン式゛が採られるようになって
きている。当然このようなシステムでは処理物を真空中
で搬送する必要がある。各処理空間で物のやりとりをす
るため、回転および移動部分が増加し、装置自体の駆動
部のタイミングの調整やリミットの設定を行わなければ
ならないが、これを真空排気して実施していては非常に
作業性も悪く、煩雑である。また、高速回転する場合で
は、軸のバランス取りを要するが、真空排気して調整作
業はできない、したがって、そこで使用されている軸受
は本来は真空環境において使用されるものでありながら
、大気にもさらされることになる。このような場合、本
来真空中では良好な特性を示す軸受が、大気中での動作
が入るゆえにその後の耐久性に著しく影響を及ぼすこと
が分かった。
の動作確認を大気中で行う必要性が起きている０例えば
、イオンブレーティングやスパッタリングを含む蒸着装
置では、従来、バッチ式１回毎処理が採られていたが、
近年その生産性、作業性、品質安定性等からロードロッ
ク式、さらにはインライン式゛が採られるようになって
きている。当然このようなシステムでは処理物を真空中
で搬送する必要がある。各処理空間で物のやりとりをす
るため、回転および移動部分が増加し、装置自体の駆動
部のタイミングの調整やリミットの設定を行わなければ
ならないが、これを真空排気して実施していては非常に
作業性も悪く、煩雑である。また、高速回転する場合で
は、軸のバランス取りを要するが、真空排気して調整作
業はできない、したがって、そこで使用されている軸受
は本来は真空環境において使用されるものでありながら
、大気にもさらされることになる。このような場合、本
来真空中では良好な特性を示す軸受が、大気中での動作
が入るゆえにその後の耐久性に著しく影響を及ぼすこと
が分かった。
そこで、この発明の目的は、本来運転される真空環境で
の耐久性を低下させることな（、大気中での予備運転に
耐える固体潤滑膜がり軸受を提供することである。
の耐久性を低下させることな（、大気中での予備運転に
耐える固体潤滑膜がり軸受を提供することである。
この発明の固体潤滑膜がり軸受は、転がり軸受の転がり
摩擦又は滑り摩擦を生ずる構成部品のうち少なくとも転
動体の表面に複数の固体潤滑膜層が形成され、該複数の
固体潤滑膜層中、最表層が金、鉛または二硫化モリブデ
ンからなる。
摩擦又は滑り摩擦を生ずる構成部品のうち少なくとも転
動体の表面に複数の固体潤滑膜層が形成され、該複数の
固体潤滑膜層中、最表層が金、鉛または二硫化モリブデ
ンからなる。
転がり軸受の転動体の表面に形成された複数の固体潤滑
被膜のうち最表層に形成された金、鉛または二硫化モリ
ブデン被膜は大気中での予備運転時に一部摩耗する。そ
して、その後の真空中での運転時にはその下の潤滑被膜
（例えば、銀）により良好な潤滑状態が得られる。ここ
で、最表層の金、鉛又は二硫化モリブデン被膜は主に大
気運転でほとんど摩耗消費されることを前提としており
、消失しても問題ないが、大気運転後に一部残留しても
これら潤滑被膜は真空中でも使用可能であるため何ら問
題はない。
被膜のうち最表層に形成された金、鉛または二硫化モリ
ブデン被膜は大気中での予備運転時に一部摩耗する。そ
して、その後の真空中での運転時にはその下の潤滑被膜
（例えば、銀）により良好な潤滑状態が得られる。ここ
で、最表層の金、鉛又は二硫化モリブデン被膜は主に大
気運転でほとんど摩耗消費されることを前提としており
、消失しても問題ないが、大気運転後に一部残留しても
これら潤滑被膜は真空中でも使用可能であるため何ら問
題はない。
以下、この発明を添付図面に従って説明する。
第１図はスラスト荷重が負荷できる軸受真空試験機の部
分断面図である。この試験機は２個の試験軸受（１）に
よって支持される内部ロータ（２）を外部ロータ（３）
の駆動により回転させる磁気励起方式の装置である。試
験軸受（１）へのスラスト負荷はスプリング（５）によ
り与えられ、試験軸受（１）の摩擦トルクは内部ロータ
（２）と外部ロータ（３）の速度比より測定する。真空
試験は１０−”ｔｏｒｒ以下で実施されるが、試験機と
真空ポンプ間のパルプ切換えにより大気試験ももちろん
実施可能である。
分断面図である。この試験機は２個の試験軸受（１）に
よって支持される内部ロータ（２）を外部ロータ（３）
の駆動により回転させる磁気励起方式の装置である。試
験軸受（１）へのスラスト負荷はスプリング（５）によ
り与えられ、試験軸受（１）の摩擦トルクは内部ロータ
（２）と外部ロータ（３）の速度比より測定する。真空
試験は１０−”ｔｏｒｒ以下で実施されるが、試験機と
真空ポンプ間のパルプ切換えにより大気試験ももちろん
実施可能である。
第１表は、内・外輪、鋼球にそれぞれ銀または鉛被膜を
０．２〜０．６−形成した総玉軸受（＃６０８相当）を
用い、回転数７５０Ｏｒｐｍ 、スラスト荷重３ｋｇｆ
、温度３００°Ｃの真空条件下で運転した結果である。
０．２〜０．６−形成した総玉軸受（＃６０８相当）を
用い、回転数７５０Ｏｒｐｍ 、スラスト荷重３ｋｇｆ
、温度３００°Ｃの真空条件下で運転した結果である。
なお、寿命は２個の試験軸受の摩擦トルクの総和が１０
０ｇ−ｃｍに達した時とした。
０ｇ−ｃｍに達した時とした。
第１表
真空条件下では、銀潤滑の場合鉛潤滑に対して３倍程度
の寿命が得られ、銀の優位性が窮ねれる。しかし、予備
運転を想定した大気運転を考慮した場合、銀潤滑の大気
中での特性は良くなく、銀被膜のみを形成した軸受を大
気及び真空中で使用することには問題がある。
の寿命が得られ、銀の優位性が窮ねれる。しかし、予備
運転を想定した大気運転を考慮した場合、銀潤滑の大気
中での特性は良くなく、銀被膜のみを形成した軸受を大
気及び真空中で使用することには問題がある。
一方、鉛に関しては真空中での性能は銀より劣るものの
、上記真空運転の前に３Ｘ１０’回転の大気運転を行う
と、真空中運転での寿命は２．３ Ｘ １０’回転とな
り真空運転のみの寿命（１，２×１０１回転）の約１１
５であった。真空中での寿命低下は主に大気運転による
被膜の摩耗が原因で、該軸受の場合、大気運転により被
膜の約５０％が摩耗していた。この結果から、単に鉛被
膜を厚（すれば大気運転を行っても真空寿命は低下しな
いように思われるが、厚膜化しても鉛の剪断抵抗が低い
ために回転初期に剪断摩耗を生じ、摩耗粉の発生を助長
するのみで、何ら耐久性に効果は現れなかった。
、上記真空運転の前に３Ｘ１０’回転の大気運転を行う
と、真空中運転での寿命は２．３ Ｘ １０’回転とな
り真空運転のみの寿命（１，２×１０１回転）の約１１
５であった。真空中での寿命低下は主に大気運転による
被膜の摩耗が原因で、該軸受の場合、大気運転により被
膜の約５０％が摩耗していた。この結果から、単に鉛被
膜を厚（すれば大気運転を行っても真空寿命は低下しな
いように思われるが、厚膜化しても鉛の剪断抵抗が低い
ために回転初期に剪断摩耗を生じ、摩耗粉の発生を助長
するのみで、何ら耐久性に効果は現れなかった。
以上の結果に鑑み、第１層には銀を、第２層（最表層）
には鉛被膜を形成した軸受を用い、大気及び真空運転を
行った。第２図は第１層に銀被膜（１１） 、第２１（
最表Ｍ）に鉛被膜（１２）を形成した鋼球（１０）を示
している。
には鉛被膜を形成した軸受を用い、大気及び真空運転を
行った。第２図は第１層に銀被膜（１１） 、第２１（
最表Ｍ）に鉛被膜（１２）を形成した鋼球（１０）を示
している。
第２表に試験軸受の内容（鉛膜厚）を示す。
運転条件は前記と同様、３Ｘ１０’回転（回転数５００
’Ｏｒｐｍ 、スラスト荷重１ｋｇｆ、室温）大気運転
後、真空運転（回転数７５０Ｏｒｐｍ 、スラスト荷重
３ｋｇｆ、温度３００°Ｃ）である。
’Ｏｒｐｍ 、スラスト荷重１ｋｇｆ、室温）大気運転
後、真空運転（回転数７５０Ｏｒｐｍ 、スラスト荷重
３ｋｇｆ、温度３００°Ｃ）である。
第２表
（単位：、１ｍ）
注１）第１層の銀被膜の膜厚は０．２〜０．６−である
。
。
注２）表中−線は鉛被膜を形成していないことを示す。
第３図に第１Ｎに銀被膜を形成しなかった軸受の寿命結
果（ｋｎ）も含めて結果を示すが、多層膜にすることに
より１層のみの場合よりも良好な結果が得られることが
わかる。また、多層膜の組合せのなかでも鉛被膜を鋼球
にのみ形成したもので最長寿命の２．７ ＸＩＯ”回転
が得られた。換言すれば、鉛被膜は薄膜の方がよ（、膜
厚０．０８Ａ１１１１のものは０．２７−のものより５
倍程度の耐久性が得られることになる。なお、第２Ｎ（
最表層）に金、二硫化モリブデンを用いても同様の効果
が得られる。
果（ｋｎ）も含めて結果を示すが、多層膜にすることに
より１層のみの場合よりも良好な結果が得られることが
わかる。また、多層膜の組合せのなかでも鉛被膜を鋼球
にのみ形成したもので最長寿命の２．７ ＸＩＯ”回転
が得られた。換言すれば、鉛被膜は薄膜の方がよ（、膜
厚０．０８Ａ１１１１のものは０．２７−のものより５
倍程度の耐久性が得られることになる。なお、第２Ｎ（
最表層）に金、二硫化モリブデンを用いても同様の効果
が得られる。
以上のように、この発明によると、固体潤滑被膜のうち
真空での使用に適した耐久性のある被膜を第１層とし、
大気中での使用に適した摩耗性の被膜を最表層としたの
で、大気中での予備運転を行ってもその後の真空中での
運転において耐久性が損なわれることがな（なるといっ
た効果が得られる。
真空での使用に適した耐久性のある被膜を第１層とし、
大気中での使用に適した摩耗性の被膜を最表層としたの
で、大気中での予備運転を行ってもその後の真空中での
運転において耐久性が損なわれることがな（なるといっ
た効果が得られる。
第１図は軸受真空試験機の部分断面図
第２図は鋼球の模式図
第３図は試験結果を示すグラフである。
１：試験軸受
２：内部ロータ
３：外部ロータ
４：ヒーター
５ニスラスト負荷スプリング
６：回転速度検出用磁石
７：ホールＩＣ
１０：鋼球
１１：第１層（銀被膜）
１２：第２層（鉛被膜）
第３図
Claims (1)
- （１）転がり軸受の転がり摩擦又は滑り摩擦を生ずる構
成部品のうち少なくとも転動体の表面に複数の固体潤滑
膜層が形成され、該複数の固体潤滑膜層中、最表層が金
、鉛または二硫化モリブデンからなる固体潤滑転がり軸
受。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1312838A JP2825885B2 (ja) | 1989-11-30 | 1989-11-30 | 固体潤滑転がり軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1312838A JP2825885B2 (ja) | 1989-11-30 | 1989-11-30 | 固体潤滑転がり軸受 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03172610A true JPH03172610A (ja) | 1991-07-26 |
| JP2825885B2 JP2825885B2 (ja) | 1998-11-18 |
Family
ID=18034038
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1312838A Expired - Fee Related JP2825885B2 (ja) | 1989-11-30 | 1989-11-30 | 固体潤滑転がり軸受 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2825885B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111979518A (zh) * | 2020-08-20 | 2020-11-24 | 中国科学院兰州化学物理研究所 | 一种负载金属基纳米颗粒的复合润滑薄膜及其制备方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61165021A (ja) * | 1985-01-11 | 1986-07-25 | Koyo Seiko Co Ltd | ころがり軸受 |
| JPS6426024A (en) * | 1987-07-17 | 1989-01-27 | Koyo Seiko Co | Roller bearing |
-
1989
- 1989-11-30 JP JP1312838A patent/JP2825885B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61165021A (ja) * | 1985-01-11 | 1986-07-25 | Koyo Seiko Co Ltd | ころがり軸受 |
| JPS6426024A (en) * | 1987-07-17 | 1989-01-27 | Koyo Seiko Co | Roller bearing |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111979518A (zh) * | 2020-08-20 | 2020-11-24 | 中国科学院兰州化学物理研究所 | 一种负载金属基纳米颗粒的复合润滑薄膜及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2825885B2 (ja) | 1998-11-18 |
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Legal Events
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