JPH05306741A - 半導体製造設備用ボールねじ - Google Patents
半導体製造設備用ボールねじInfo
- Publication number
- JPH05306741A JPH05306741A JP20534491A JP20534491A JPH05306741A JP H05306741 A JPH05306741 A JP H05306741A JP 20534491 A JP20534491 A JP 20534491A JP 20534491 A JP20534491 A JP 20534491A JP H05306741 A JPH05306741 A JP H05306741A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ball
- spiral
- screw
- ball screw
- balls
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
- F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
- F16H25/20—Screw mechanisms
- F16H25/22—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members
- F16H25/2204—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with balls
- F16H25/2214—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with balls with elements for guiding the circulating balls
- F16H25/2223—Cross over deflectors between adjacent thread turns, e.g. S-form deflectors connecting neighbouring threads
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 半導体製造設備で使用するのに適したボール
ねじを提供する。 【構成】 ボール３の表面には、ＰＴＦＥテロマーの潤
滑皮膜３ａが形成されている。ＰＴＦＥテロマーはＰＴ
ＦＥポリマーに比べて剪断強度が著しく小さく、また柔
らかい。そのため、ＰＴＦＥテロマーの摩耗粉は転着性
に優れ、相手面の微小な凹凸部へも入り込んで潤滑皮膜
を形成するので、摩耗粉（パーティクル）が飛散しにく
く低発塵である。また、剪断抵抗が小さいため摩擦係数
が低く、優れた潤滑性能を発揮する。したがって、この
ＰＴＦＥテロマーを用いてボール３の表面に潤滑皮膜３
ａを形成することにより、ＰＴＦＥテロマーの転着性の
よさ、摩擦係数の低さから、潤滑性能の良好な潤滑皮膜
３ａが長期にわたって維持される。
ねじを提供する。 【構成】 ボール３の表面には、ＰＴＦＥテロマーの潤
滑皮膜３ａが形成されている。ＰＴＦＥテロマーはＰＴ
ＦＥポリマーに比べて剪断強度が著しく小さく、また柔
らかい。そのため、ＰＴＦＥテロマーの摩耗粉は転着性
に優れ、相手面の微小な凹凸部へも入り込んで潤滑皮膜
を形成するので、摩耗粉（パーティクル）が飛散しにく
く低発塵である。また、剪断抵抗が小さいため摩擦係数
が低く、優れた潤滑性能を発揮する。したがって、この
ＰＴＦＥテロマーを用いてボール３の表面に潤滑皮膜３
ａを形成することにより、ＰＴＦＥテロマーの転着性の
よさ、摩擦係数の低さから、潤滑性能の良好な潤滑皮膜
３ａが長期にわたって維持される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、特に半導体製造設備で
使用されるボールねじに関する。
使用されるボールねじに関する。
【０００２】
【従来の技術】ボールねじは、ねじ軸とねじ軸を挿通し
たボールナットとの間に形成される螺旋状のボール循環
路に複数のボールを配し、ボールの転動循環を介してね
じ軸とボールナットとの間で動力の伝達を行なうもので
あるが、ボールは回転方向と軸方向の合成力を受けて滑
りを伴いながらを転動するため、ボールとボール循環路
との接触部では転がり摩擦と滑り摩擦とが同時に生じ
る。また、ボール同士が衝突すると、隣接ボール同士の
回転方向が逆になるため、ボール間の相対滑り速度がボ
ール１個の時の２倍となって大きな摩擦力が生じる。こ
のような理由から、ボールねじにおいては特に潤滑剤の
選定が重要になる。
たボールナットとの間に形成される螺旋状のボール循環
路に複数のボールを配し、ボールの転動循環を介してね
じ軸とボールナットとの間で動力の伝達を行なうもので
あるが、ボールは回転方向と軸方向の合成力を受けて滑
りを伴いながらを転動するため、ボールとボール循環路
との接触部では転がり摩擦と滑り摩擦とが同時に生じ
る。また、ボール同士が衝突すると、隣接ボール同士の
回転方向が逆になるため、ボール間の相対滑り速度がボ
ール１個の時の２倍となって大きな摩擦力が生じる。こ
のような理由から、ボールねじにおいては特に潤滑剤の
選定が重要になる。
【０００３】通常、ボールねじの潤滑剤としてはグリー
ス等の流体潤滑剤が使用されるが、半導体製造設備等の
ように高い清浄度が必要とされる密封真空化で使用する
場合、潤滑剤の蒸気が環境の汚染源となるためグリース
等の流体潤滑剤を使用することができない。そのため、
このような環境下では一般に固体潤滑剤が使用されてい
る。現在、固体潤滑剤としては、二硫化モリブデン等の
層状物質系、金、銀、鉛等の軟質金属系、ＰＴＦＥ、ポ
リイミド等の高分子系、あるいは、これらの複合材料等
が広く使用されている。
ス等の流体潤滑剤が使用されるが、半導体製造設備等の
ように高い清浄度が必要とされる密封真空化で使用する
場合、潤滑剤の蒸気が環境の汚染源となるためグリース
等の流体潤滑剤を使用することができない。そのため、
このような環境下では一般に固体潤滑剤が使用されてい
る。現在、固体潤滑剤としては、二硫化モリブデン等の
層状物質系、金、銀、鉛等の軟質金属系、ＰＴＦＥ、ポ
リイミド等の高分子系、あるいは、これらの複合材料等
が広く使用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】近年、半導体製造分野
では半導体の集積度が増すにつれて導電パターンの線幅
が微細化しており、これに伴って、導電パターン上への
パーティクルの付着を極度に敬遠する傾向にある。固体
潤滑剤は、流体潤滑剤のように蒸発によって環境を汚染
する心配はないが、潤滑皮膜の摩耗・転着過程における
発塵を考慮する必要がある。特に、ボールねじに関して
はネジ部が露出しており、軸受のようにシール等で発塵
を抑制することができないため、発塵対策も重要な課題
となる。例えば、軟質金属系の固体潤滑剤は、摩耗粉自
体が導電性を有するため、この摩耗粉が導電パターン上
に付着すると導電パターンを短絡させてしまう。二硫化
モリブデン等の層状物質系の固体潤滑剤は、導電性はな
いが、耐摩耗性に乏しく発塵量が多い。また、ＰＴＦＥ
等の高分子系の固体潤滑剤は耐摩耗性、耐久性の点で軟
質金属よりも劣り、発塵量も多い。
では半導体の集積度が増すにつれて導電パターンの線幅
が微細化しており、これに伴って、導電パターン上への
パーティクルの付着を極度に敬遠する傾向にある。固体
潤滑剤は、流体潤滑剤のように蒸発によって環境を汚染
する心配はないが、潤滑皮膜の摩耗・転着過程における
発塵を考慮する必要がある。特に、ボールねじに関して
はネジ部が露出しており、軸受のようにシール等で発塵
を抑制することができないため、発塵対策も重要な課題
となる。例えば、軟質金属系の固体潤滑剤は、摩耗粉自
体が導電性を有するため、この摩耗粉が導電パターン上
に付着すると導電パターンを短絡させてしまう。二硫化
モリブデン等の層状物質系の固体潤滑剤は、導電性はな
いが、耐摩耗性に乏しく発塵量が多い。また、ＰＴＦＥ
等の高分子系の固体潤滑剤は耐摩耗性、耐久性の点で軟
質金属よりも劣り、発塵量も多い。
【０００５】さらに、最近の半導体製造設備では、真空
中で使用できるのみならず、大気・真空両用、耐蝕、耐
熱などの機能も必要とされるようになってきた。すなわ
ち、半導体製造設備でボールねじが使用されるのは主に
ウェーハ処理工程である。この工程で使用される装置は
生産性向上のためインライン化される傾向があり、ウェ
ーハの搬送装置には大気と真空の両環境下で運転できる
ボールねじが必要になってきている。したがって、例え
ば二硫化モリブデンの潤滑皮膜を形成したボールねじ
は、このような用途には不向きになってきている。二硫
化モリブデンは湿分に弱く、大気中では湿分を吸収して
耐久性が劣化するからである。
中で使用できるのみならず、大気・真空両用、耐蝕、耐
熱などの機能も必要とされるようになってきた。すなわ
ち、半導体製造設備でボールねじが使用されるのは主に
ウェーハ処理工程である。この工程で使用される装置は
生産性向上のためインライン化される傾向があり、ウェ
ーハの搬送装置には大気と真空の両環境下で運転できる
ボールねじが必要になってきている。したがって、例え
ば二硫化モリブデンの潤滑皮膜を形成したボールねじ
は、このような用途には不向きになってきている。二硫
化モリブデンは湿分に弱く、大気中では湿分を吸収して
耐久性が劣化するからである。
【０００６】また、使用される箇所によっては耐蝕性や
耐熱性も要求される。
耐熱性も要求される。
【０００７】そこで、本発明の目的は、特に、半導体製
造設備で使用するのに適したボールねじを提供すること
にあり、そのためには、潤滑皮膜を、非導電性で、か
つ、低発塵性、高潤滑性、高耐久性といった特性を具備
したものとし、しかもこれらの特性が大気・真空両環境
下において発揮されるようにすることが本発明の解決す
べき課題となる。
造設備で使用するのに適したボールねじを提供すること
にあり、そのためには、潤滑皮膜を、非導電性で、か
つ、低発塵性、高潤滑性、高耐久性といった特性を具備
したものとし、しかもこれらの特性が大気・真空両環境
下において発揮されるようにすることが本発明の解決す
べき課題となる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体製造設備
用ボールねじは、外周面に螺旋状の内側軌道面を形成し
たねじ軸と、内周面に螺旋状の外側軌道面を形成したボ
ールナットと、内・外側軌道面間に形成される螺旋状の
空間に配された複数のボールと、この螺旋状の空間を接
続して一連のボール循環路を形成する循環部材とを有す
るボールねじにおいて、ボールの表面およびボール循環
路を構成する各部材の表面のうち少なくともボールの表
面に、平均分子量が５０００以下のポリテトラフルオロ
エチレン（ＰＴＦＥテロマー）からなる潤滑皮膜を形成
したことを特徴とする。
用ボールねじは、外周面に螺旋状の内側軌道面を形成し
たねじ軸と、内周面に螺旋状の外側軌道面を形成したボ
ールナットと、内・外側軌道面間に形成される螺旋状の
空間に配された複数のボールと、この螺旋状の空間を接
続して一連のボール循環路を形成する循環部材とを有す
るボールねじにおいて、ボールの表面およびボール循環
路を構成する各部材の表面のうち少なくともボールの表
面に、平均分子量が５０００以下のポリテトラフルオロ
エチレン（ＰＴＦＥテロマー）からなる潤滑皮膜を形成
したことを特徴とする。
【０００９】
【作用】従来、固体潤滑剤として使用されているＰＴＦ
Ｅは平均分子量が ２×１０5〜３×１０5 のポリマーで
あるが、ＰＴＦＥテロマーはこのポリマーに比べて剪断
強度が著しく小さく、また柔らかい。そのため、ＰＴＦ
Ｅテロマーの摩耗粉は転着性に優れ、相手面の微小な凹
凸部へも入り込んで潤滑皮膜を形成するので、摩耗粉
（パーティクル）が飛散しにくく低発塵である。また、
剪断抵抗が小さいため摩擦係数が低く、優れた潤滑性能
を発揮する。したがって、このＰＴＦＥテロマーを用い
てボールの表面、ボール循環路を構成する各部材の表面
に固体潤滑皮膜を形成することにより、ＰＴＦＥテロマ
ーの転着性のよさ、摩擦係数の低さから、潤滑性能の良
好な潤滑皮膜が長期にわたって維持される。さらに、Ｐ
ＴＦＥテロマーの潤滑皮膜は湿分の影響を殆ど受けない
ため真空中のみならず大気中においても特性の劣化がな
く、また化学的に安定しているため、耐蝕性、耐熱性に
も優れている。このように、ＰＴＦＥテロマーの潤滑皮
膜は半導体製造設備で使用するに際して必要とされる諸
特性を備えており、このＰＴＦＥテロマーの潤滑皮膜を
形成した本発明のボールねじは、特に半導体製造分野で
使用するのに有利な特性を備えている。
Ｅは平均分子量が ２×１０5〜３×１０5 のポリマーで
あるが、ＰＴＦＥテロマーはこのポリマーに比べて剪断
強度が著しく小さく、また柔らかい。そのため、ＰＴＦ
Ｅテロマーの摩耗粉は転着性に優れ、相手面の微小な凹
凸部へも入り込んで潤滑皮膜を形成するので、摩耗粉
（パーティクル）が飛散しにくく低発塵である。また、
剪断抵抗が小さいため摩擦係数が低く、優れた潤滑性能
を発揮する。したがって、このＰＴＦＥテロマーを用い
てボールの表面、ボール循環路を構成する各部材の表面
に固体潤滑皮膜を形成することにより、ＰＴＦＥテロマ
ーの転着性のよさ、摩擦係数の低さから、潤滑性能の良
好な潤滑皮膜が長期にわたって維持される。さらに、Ｐ
ＴＦＥテロマーの潤滑皮膜は湿分の影響を殆ど受けない
ため真空中のみならず大気中においても特性の劣化がな
く、また化学的に安定しているため、耐蝕性、耐熱性に
も優れている。このように、ＰＴＦＥテロマーの潤滑皮
膜は半導体製造設備で使用するに際して必要とされる諸
特性を備えており、このＰＴＦＥテロマーの潤滑皮膜を
形成した本発明のボールねじは、特に半導体製造分野で
使用するのに有利な特性を備えている。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。
【００１１】図１は、本発明をガイドプレート式のボー
ルねじに適用した実施例を示す。このボールねじは、外
周面に螺旋状の内側軌道面１ａを形成したねじ軸１と、
内周面に螺旋状の外側軌道面２ａを形成したボールナッ
ト２と、内・外側軌道面１ａ、２ａ間に形成される螺旋
状の空間に配された複数のボール３と、螺旋状の空間を
接続して一連のボール循環路を形成する循環部材として
のデフレクタ５およびガイドプレート６で構成される。
ねじ軸１とボールナット２間を転動しているボール３が
ボールナット２の内面に設けられたデフレクタ５により
すくい上げられ、ボールナット２に取り付けたガイドプ
レート６の循環溝６ａを通って再びねじ軸１とボールナ
ット２との間の空間に戻って循環する。そして、ボール
３の表面には、ＰＴＦＥテロマーの潤滑皮膜３ａが形成
されている。この潤滑皮膜３ａは、平均分子量が５００
０以下、望ましくは１０００〜３０００のＰＴＦＥテロ
マー溶液を皮膜形成面にスプレーして付着させたもので
あるが、本発明は皮膜の形成方法については特に問わ
ず、例えば、皮膜形成部材をＰＴＦＥテロマ−溶液中に
浸漬して付着させる等しても良い。また、ＰＴＦＥテロ
マーを皮膜形成面に付着させた後、１５０℃以上の温度
で熱処理して皮膜形成面に融着させるようにしても良
い。尚、この実施例では潤滑皮膜３ａの厚さを１μｍ程
度以下にしてあるが、図ではこれをかなり誇張してあ
る。
ルねじに適用した実施例を示す。このボールねじは、外
周面に螺旋状の内側軌道面１ａを形成したねじ軸１と、
内周面に螺旋状の外側軌道面２ａを形成したボールナッ
ト２と、内・外側軌道面１ａ、２ａ間に形成される螺旋
状の空間に配された複数のボール３と、螺旋状の空間を
接続して一連のボール循環路を形成する循環部材として
のデフレクタ５およびガイドプレート６で構成される。
ねじ軸１とボールナット２間を転動しているボール３が
ボールナット２の内面に設けられたデフレクタ５により
すくい上げられ、ボールナット２に取り付けたガイドプ
レート６の循環溝６ａを通って再びねじ軸１とボールナ
ット２との間の空間に戻って循環する。そして、ボール
３の表面には、ＰＴＦＥテロマーの潤滑皮膜３ａが形成
されている。この潤滑皮膜３ａは、平均分子量が５００
０以下、望ましくは１０００〜３０００のＰＴＦＥテロ
マー溶液を皮膜形成面にスプレーして付着させたもので
あるが、本発明は皮膜の形成方法については特に問わ
ず、例えば、皮膜形成部材をＰＴＦＥテロマ−溶液中に
浸漬して付着させる等しても良い。また、ＰＴＦＥテロ
マーを皮膜形成面に付着させた後、１５０℃以上の温度
で熱処理して皮膜形成面に融着させるようにしても良
い。尚、この実施例では潤滑皮膜３ａの厚さを１μｍ程
度以下にしてあるが、図ではこれをかなり誇張してあ
る。
【００１２】図２に示す実施例は、図１に示す構成に加
え、さらに循環溝６ａの表面およびデフレクタ５の先端
部（タング部）５ａにＰＴＦＥテロマーの潤滑皮膜６
ｂ、５ｂを形成したものである。これらの潤滑皮膜５
ｂ、６ｂは、この実施例では、１０μｍ程度と比較的厚
くしてある。また、循環溝６ａとボール３との間には僅
かなスキマを確保してある。ボール３がデフレクタ５お
よびガイドプレート６を通る際に、デフレクタ５の先端
部５ａとボール３との衝突、循環溝６ａの表面とボール
３との摩擦、あるいはボール３同士の摩擦によってボー
ル３のスムーズな循環が妨げられ、回転トルクの微小変
動等の要因となることがある。しかし、潤滑皮膜５ｂ、
６ｂの良好な潤滑作用によってボール３の転動循環が促
進されるため、回転トルクの微小変動等の弊害が生じに
くくなる。
え、さらに循環溝６ａの表面およびデフレクタ５の先端
部（タング部）５ａにＰＴＦＥテロマーの潤滑皮膜６
ｂ、５ｂを形成したものである。これらの潤滑皮膜５
ｂ、６ｂは、この実施例では、１０μｍ程度と比較的厚
くしてある。また、循環溝６ａとボール３との間には僅
かなスキマを確保してある。ボール３がデフレクタ５お
よびガイドプレート６を通る際に、デフレクタ５の先端
部５ａとボール３との衝突、循環溝６ａの表面とボール
３との摩擦、あるいはボール３同士の摩擦によってボー
ル３のスムーズな循環が妨げられ、回転トルクの微小変
動等の要因となることがある。しかし、潤滑皮膜５ｂ、
６ｂの良好な潤滑作用によってボール３の転動循環が促
進されるため、回転トルクの微小変動等の弊害が生じに
くくなる。
【００１３】図２に示す実施例において、次に説明する
手段を付加すると潤滑機能の維持・向上を図る上でより
効果的である。すなわち、ガイドプレート６の循環溝６
ａとボール３との間には、ある程度のスキマを設けてお
くのが普通であり、上記実施例においてもこのスキマを
確保するようにしているが、このスキマが略ゼロになる
程度に潤滑皮膜６ｂを厚くするのである。ボール３が循
環溝６ａを通る際に、潤滑皮膜６ｂの表面がボール３と
の接触によってより多く削りとられ、ボール３の表面に
転着皮膜が形成されるのを促進する。つまり、循環溝６
ａの表面に形成された潤滑皮膜６ｂが一種の潤滑剤供給
源として作用し、例えば転動循環によってボール３の表
面に潤滑皮膜３ａの欠落部分が生じた場合等に、この欠
落した部分に潤滑剤を補給することによって、ボール３
のスムーズな転動循環を維持させるのである。
手段を付加すると潤滑機能の維持・向上を図る上でより
効果的である。すなわち、ガイドプレート６の循環溝６
ａとボール３との間には、ある程度のスキマを設けてお
くのが普通であり、上記実施例においてもこのスキマを
確保するようにしているが、このスキマが略ゼロになる
程度に潤滑皮膜６ｂを厚くするのである。ボール３が循
環溝６ａを通る際に、潤滑皮膜６ｂの表面がボール３と
の接触によってより多く削りとられ、ボール３の表面に
転着皮膜が形成されるのを促進する。つまり、循環溝６
ａの表面に形成された潤滑皮膜６ｂが一種の潤滑剤供給
源として作用し、例えば転動循環によってボール３の表
面に潤滑皮膜３ａの欠落部分が生じた場合等に、この欠
落した部分に潤滑剤を補給することによって、ボール３
のスムーズな転動循環を維持させるのである。
【００１４】図３は、本発明をリターンチューブ式のボ
ールねじに適用した実施例を示す。このタイプのボール
ねじでは、ねじ軸１とボールナット２との間の空間を転
動しているボール３が、ボールナット２に挿入した循環
部材としてのリターンチューブ７の先端７ａによって取
り出され、リターンチューブ７の中を循環して再びねじ
軸１とボールナット２との間の空間に戻って循環する。
この実施例でも、図１ｃに示すように、ボール３の表面
にＰＴＦＥテロマーの潤滑皮膜３ａが形成されている。
そして、この実施例に示すボールねじは、図１に示すも
のと同様の作用・効果を奏する。
ールねじに適用した実施例を示す。このタイプのボール
ねじでは、ねじ軸１とボールナット２との間の空間を転
動しているボール３が、ボールナット２に挿入した循環
部材としてのリターンチューブ７の先端７ａによって取
り出され、リターンチューブ７の中を循環して再びねじ
軸１とボールナット２との間の空間に戻って循環する。
この実施例でも、図１ｃに示すように、ボール３の表面
にＰＴＦＥテロマーの潤滑皮膜３ａが形成されている。
そして、この実施例に示すボールねじは、図１に示すも
のと同様の作用・効果を奏する。
【００１５】図４に示す実施例は、図３に示す構成に加
え、さらにリターンチューブ７の先端部７ａの内面ある
いはリターンチューブ７の内面の全長にわたってＰＴＦ
Ｅテロマーの潤滑皮膜７ｂを形成したものである。図２
に示すものと同様の作用・効果を奏する。
え、さらにリターンチューブ７の先端部７ａの内面ある
いはリターンチューブ７の内面の全長にわたってＰＴＦ
Ｅテロマーの潤滑皮膜７ｂを形成したものである。図２
に示すものと同様の作用・効果を奏する。
【００１６】図５に示す実施例は、デフレクタ９を装着
したリターンチューブ式のボールねじに本発明を適用し
たものである。この実施例でも、図１ｃに示すように、
ボール３の表面にＰＴＦＥテロマーの潤滑皮膜３ａが形
成されている。また、図２に示すものと同様に、デフレ
クタ９の先端部にＰＴＦＥテロマーの潤滑皮膜を形成
し、さらに図４に示すものと同様に、リターンチューブ
７の先端部７ａの内面あるいはリターンチューブ７の内
面の全長にわたって潤滑皮膜７ｂを形成するようにして
も良い。
したリターンチューブ式のボールねじに本発明を適用し
たものである。この実施例でも、図１ｃに示すように、
ボール３の表面にＰＴＦＥテロマーの潤滑皮膜３ａが形
成されている。また、図２に示すものと同様に、デフレ
クタ９の先端部にＰＴＦＥテロマーの潤滑皮膜を形成
し、さらに図４に示すものと同様に、リターンチューブ
７の先端部７ａの内面あるいはリターンチューブ７の内
面の全長にわたって潤滑皮膜７ｂを形成するようにして
も良い。
【００１７】図６は、本発明をコマ式のボールねじに適
用した実施例を示す。このタイプのボールねじでは、ね
じ軸１とボールナット２との間の空間を転動しているボ
ール３が、ボールナット２に固定した循環部材としての
コマ８の循環溝８ａに添って、ねじ軸１のランド部を乗
り越えて再びねじ軸１とボールナット２との間の空間に
戻って循環する。この実施例でも、図１ｃに示すよう
に、ボール３の表面にＰＴＦＥテロマーの潤滑皮膜３ａ
が形成されている。図１に示すものと同様の作用・効果
を奏する。
用した実施例を示す。このタイプのボールねじでは、ね
じ軸１とボールナット２との間の空間を転動しているボ
ール３が、ボールナット２に固定した循環部材としての
コマ８の循環溝８ａに添って、ねじ軸１のランド部を乗
り越えて再びねじ軸１とボールナット２との間の空間に
戻って循環する。この実施例でも、図１ｃに示すよう
に、ボール３の表面にＰＴＦＥテロマーの潤滑皮膜３ａ
が形成されている。図１に示すものと同様の作用・効果
を奏する。
【００１８】図７に示す実施例は、図６に示す構成に加
え、さらにコマ８の循環溝８ａの表面にＰＴＦＥテロマ
ーの潤滑皮膜８ｂを形成したものである。図２に示すも
のと同様の作用・効果を奏する。
え、さらにコマ８の循環溝８ａの表面にＰＴＦＥテロマ
ーの潤滑皮膜８ｂを形成したものである。図２に示すも
のと同様の作用・効果を奏する。
【００１９】尚、以上説明した実施例では、ボール３の
表面、循環部材のボール３と接触する表面にＰＴＦＥテ
ロマーの潤滑皮膜を形成したものを例示したが、本発明
はこれに限定されず、内・外側軌道面１ａ、２ａにＰＴ
ＦＥテロマーの潤滑皮膜を形成し、これを上記いずれか
の実施例に示す構成に付加するようにしても良い。
表面、循環部材のボール３と接触する表面にＰＴＦＥテ
ロマーの潤滑皮膜を形成したものを例示したが、本発明
はこれに限定されず、内・外側軌道面１ａ、２ａにＰＴ
ＦＥテロマーの潤滑皮膜を形成し、これを上記いずれか
の実施例に示す構成に付加するようにしても良い。
【００２０】図８は、本発明のボールねじを使用したウ
ェーハ駆動系を示す。このウェーハ駆動系は、各製造装
置間でのウェーハの搬送など半導体製造工程の搬送全般
に使用されるもので、ウェーハ昇降部１５とウェーハ搬
送部１６とを有する。ウェーハ昇降部１５は、ウェ−ハ
１７を収納したカセット１８をリニアボールベアリング
１９で案内しつつボールねじ１０で駆動する。カセット
１８がウェーハ搬送部１６と同一レベルまで上昇した
ら、図には表されていないプッシャが作動して、ウェー
ハ１７を１枚ずつウェーハ搬送部１６へ押し出す。この
ようにしてウェーハ搬送部１６に順次押し出されたウェ
ーハ１７は、駆動ローラ１１で駆動されるベルト１２で
矢印方向に整列して搬送される。
ェーハ駆動系を示す。このウェーハ駆動系は、各製造装
置間でのウェーハの搬送など半導体製造工程の搬送全般
に使用されるもので、ウェーハ昇降部１５とウェーハ搬
送部１６とを有する。ウェーハ昇降部１５は、ウェ−ハ
１７を収納したカセット１８をリニアボールベアリング
１９で案内しつつボールねじ１０で駆動する。カセット
１８がウェーハ搬送部１６と同一レベルまで上昇した
ら、図には表されていないプッシャが作動して、ウェー
ハ１７を１枚ずつウェーハ搬送部１６へ押し出す。この
ようにしてウェーハ搬送部１６に順次押し出されたウェ
ーハ１７は、駆動ローラ１１で駆動されるベルト１２で
矢印方向に整列して搬送される。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、ＰＴＦＥテロマー
を固体潤滑剤として用いることにより、以下に示す特性
を具備した潤滑皮膜が得られる。
を固体潤滑剤として用いることにより、以下に示す特性
を具備した潤滑皮膜が得られる。
【００２２】非導電性、高潤滑性、高耐久性、
低発塵性、大気・真空両用 低トルク性（二硫化モリブデンのスパッタリング皮膜
と同程度） 耐熱性（皮膜の軟化温度は３２０℃以上である。） 耐蝕性（化学的に安定で、酸やアルカリにも侵されな
い。） そして、これらの特性は、特に半導体製造分野で要求さ
れる諸特性をほぼ包含するものである。したがって、こ
のＰＴＦＥテロマーの潤滑皮膜を形成した本発明のボー
ルねじは、特に半導体製造設備に使用された場合に顕著
な効果を発揮する。
低発塵性、大気・真空両用 低トルク性（二硫化モリブデンのスパッタリング皮膜
と同程度） 耐熱性（皮膜の軟化温度は３２０℃以上である。） 耐蝕性（化学的に安定で、酸やアルカリにも侵されな
い。） そして、これらの特性は、特に半導体製造分野で要求さ
れる諸特性をほぼ包含するものである。したがって、こ
のＰＴＦＥテロマーの潤滑皮膜を形成した本発明のボー
ルねじは、特に半導体製造設備に使用された場合に顕著
な効果を発揮する。
【００２３】図９および図１０は、ＰＴＦＥテロマーの
潤滑皮膜をボールの表面に形成した本発明のボールねじ
と、銀の潤滑皮膜をボールの表面に形成した従来のボー
ルねじとについて行なった寿命試験および発塵試験の結
果を示す。両試験は、回転数４００ｒｐｍ、予圧量１５
ｋｇｆ、真空度１０-7Ｔｏｒｒ台、室温の試験条件下に
てボールねじを運転させて行なった。図９および図１０
から明らかなように、銀の潤滑皮膜を形成した従来のボ
ールねじに比べて、本発明のボールねじの寿命は約２
倍、相対発塵量は１０分の１以下であり、きわめて良好
な耐久性、低発塵性を示した。
潤滑皮膜をボールの表面に形成した本発明のボールねじ
と、銀の潤滑皮膜をボールの表面に形成した従来のボー
ルねじとについて行なった寿命試験および発塵試験の結
果を示す。両試験は、回転数４００ｒｐｍ、予圧量１５
ｋｇｆ、真空度１０-7Ｔｏｒｒ台、室温の試験条件下に
てボールねじを運転させて行なった。図９および図１０
から明らかなように、銀の潤滑皮膜を形成した従来のボ
ールねじに比べて、本発明のボールねじの寿命は約２
倍、相対発塵量は１０分の１以下であり、きわめて良好
な耐久性、低発塵性を示した。
【図１】本発明の実施例を示す斜視図（図ａ）、断面図
（図ｂおよび図ｃ）である。
（図ｂおよび図ｃ）である。
【図２】本発明の他の実施例を示す斜視図（図ａ、図ｃ
および図ｄ）、断面図（図ｂ）である。
および図ｄ）、断面図（図ｂ）である。
【図３】本発明の他の実施例を示す斜視図である。
【図４】本発明の他の実施例を示す断面図（図ａおよび
図ｂ）である。
図ｂ）である。
【図５】本発明の他の実施例を示す断面図である。
【図６】本発明の他の実施例を示す斜視図である。
【図７】本発明の他の実施例を示す断面図（図ａおよび
図ｂ）である。
図ｂ）である。
【図８】本発明のボールねじを使用したウェーハ駆動系
の斜視図である。
の斜視図である。
【図９】寿命試験の結果を示す図である。
【図１０】発塵試験の結果を示す図である。
１ ねじ軸 １ａ 内側軌道面 ２ ボールナット ２ａ 外側軌道面 ３ ボール ３ａ 潤滑皮膜 ５ デフレクタ ５ｂ 潤滑皮膜 ６ ガイドプレート ６ｂ 潤滑皮膜 ７ リターンチューブ ７ｂ 潤滑皮膜 ８ コマ ８ｂ 潤滑皮膜
Claims (1)
- 【請求項１】 外周面に螺旋状の内側軌道面を形成した
ねじ軸と、内周面に螺旋状の外側軌道面を形成したボー
ルナットと、前記内・外側軌道面間に形成される螺旋状
の空間に配された複数のボールと、前記螺旋状の空間を
接続して一連のボール循環路を形成する循環部材とを有
するボールねじにおいて、 前記ボールの表面および前記ボール循環路を構成する各
部材の表面のうち少なくとも前記ボールの表面に、平均
分子量が５０００以下のポリテトラフルオロエチレンか
らなる潤滑皮膜を形成したことを特徴とする半導体製造
設備用ボールねじ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20534491A JP3065725B2 (ja) | 1991-08-16 | 1991-08-16 | 半導体製造設備用ボールねじ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20534491A JP3065725B2 (ja) | 1991-08-16 | 1991-08-16 | 半導体製造設備用ボールねじ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05306741A true JPH05306741A (ja) | 1993-11-19 |
| JP3065725B2 JP3065725B2 (ja) | 2000-07-17 |
Family
ID=16505338
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20534491A Expired - Fee Related JP3065725B2 (ja) | 1991-08-16 | 1991-08-16 | 半導体製造設備用ボールねじ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3065725B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1245868A3 (en) * | 2001-03-30 | 2005-03-09 | Ntn Corporation | Ball screw mechanism |
| JP2009186450A (ja) * | 2008-02-06 | 2009-08-20 | Wired Corp | ボールねじとリニアスケールを近接一体化して内蔵した位置決め自動ステージ |
-
1991
- 1991-08-16 JP JP20534491A patent/JP3065725B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1245868A3 (en) * | 2001-03-30 | 2005-03-09 | Ntn Corporation | Ball screw mechanism |
| JP2009186450A (ja) * | 2008-02-06 | 2009-08-20 | Wired Corp | ボールねじとリニアスケールを近接一体化して内蔵した位置決め自動ステージ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3065725B2 (ja) | 2000-07-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5782135A (en) | Ball screw for vacuum apparatus | |
| US5207513A (en) | Rolling bearing with solid lubricant | |
| EP1236914B1 (en) | Plain bearing | |
| US5222816A (en) | Rolling bearing with solid lubricant | |
| JP3065725B2 (ja) | 半導体製造設備用ボールねじ | |
| JPH08184321A (ja) | 転がり軸受 | |
| JPH10325414A (ja) | 直動装置 | |
| JP3121701B2 (ja) | 半導体製造設備用転がり軸受 | |
| JP2531867B2 (ja) | 半導体製造設備用転がり軸受 | |
| JP3438033B2 (ja) | 真空用クロスローラベアリングおよびこれを用いた多段スライドレールユニット | |
| JPH05126150A (ja) | 半導体製造設備用直線運動案内装置 | |
| US6450692B2 (en) | Rolling device | |
| JPH0893774A (ja) | 固体潤滑転がり軸受 | |
| JP3006635B2 (ja) | 固体潤滑転がり軸受 | |
| JPH05296309A (ja) | 半導体製造設備用ボールねじ | |
| JP3066163B2 (ja) | 半導体製造設備用転がり軸受 | |
| JP2001248708A (ja) | 転動装置 | |
| JP2003343579A (ja) | 転動装置 | |
| JP2002266875A (ja) | 転がり軸受 | |
| JPS62283252A (ja) | 固体潤滑ボ−ルねじ | |
| JPH0617898A (ja) | 半導体製造設備用無潤滑ボールねじ | |
| JPH05332356A (ja) | 半導体製造設備用リニアベアリングおよびガイドローラ | |
| JP3006631B2 (ja) | 半導体製造設備用転がり軸受 | |
| JP3160742B2 (ja) | ボールねじ | |
| JP2542135B2 (ja) | 固体潤滑転がり軸受 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090512 Year of fee payment: 9 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |