JPH06229421A - 固体潤滑滑り軸受 - Google Patents
固体潤滑滑り軸受Info
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- JPH06229421A JPH06229421A JP1373393A JP1373393A JPH06229421A JP H06229421 A JPH06229421 A JP H06229421A JP 1373393 A JP1373393 A JP 1373393A JP 1373393 A JP1373393 A JP 1373393A JP H06229421 A JPH06229421 A JP H06229421A
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- JP
- Japan
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- bearing
- lubricating coating
- solid lubricating
- solid
- sliding
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 固体潤滑被膜の局部的な脱落、早期摩耗等と
いった弊害を解消し、固体潤滑滑り軸受の耐久性および
低発塵性をより一層向上させる。 【構成】 摺動面１ａには機械加工により生じた微小な
凹凸部１ｂ１、１ｂ２があり、そのうち凸部１ｂ１は先
端部が平滑状になっている。凹部１ｂ２は、母材内部に
向いたくさび状になっている。この凹凸部１ｂ１、１ｂ
２は、摺動面１ａを筋目状に走っている。潤滑被膜２は
摺動面１ａに島状に形成されている。
いった弊害を解消し、固体潤滑滑り軸受の耐久性および
低発塵性をより一層向上させる。 【構成】 摺動面１ａには機械加工により生じた微小な
凹凸部１ｂ１、１ｂ２があり、そのうち凸部１ｂ１は先
端部が平滑状になっている。凹部１ｂ２は、母材内部に
向いたくさび状になっている。この凹凸部１ｂ１、１ｂ
２は、摺動面１ａを筋目状に走っている。潤滑被膜２は
摺動面１ａに島状に形成されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体製造設備等に使
用される固体潤滑滑り軸受に関する。
用される固体潤滑滑り軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、半導体製造設備に使用される軸
受は、高い清浄度が要求される密封真空下で運転される
ため、その潤滑には、一般に、二硫化モリブデン等の層
状物質、金、銀、鉛等の軟質金属、ＰＴＦＥ、ポリイミ
ド等の高分子材料などの固体潤滑剤が用いられている。
受は、高い清浄度が要求される密封真空下で運転される
ため、その潤滑には、一般に、二硫化モリブデン等の層
状物質、金、銀、鉛等の軟質金属、ＰＴＦＥ、ポリイミ
ド等の高分子材料などの固体潤滑剤が用いられている。
【０００３】ところで、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回路パターンの線幅が微細化
しており、軸受から排出される固体潤滑剤の摩耗粉がパ
ターン上に付着すると種々の弊害を引き起こす可能性が
あることから、固体潤滑剤の特性として、本来の潤滑性
・耐久性の他に、特に低発塵性を要求するようになって
きている。
体の集積度が増すにつれて回路パターンの線幅が微細化
しており、軸受から排出される固体潤滑剤の摩耗粉がパ
ターン上に付着すると種々の弊害を引き起こす可能性が
あることから、固体潤滑剤の特性として、本来の潤滑性
・耐久性の他に、特に低発塵性を要求するようになって
きている。
【０００４】このような現状に鑑み、本出願人は、転が
り軸受を構成する部品のうち少なくとも転がり摩擦また
は滑り摩擦を生ずる表面に、平均分子量が５０００以下
のポリテトラフルオロエチレン（以下、簡単のため、低
分子量ＰＴＦＥと略記する。）からなる潤滑被膜を形成
した固体潤滑転がり軸受について既に出願している（特
願平３−１９０１５０号等）。従来より、軸受の固体潤
滑剤として用いられているＰＴＦＥは平均分子量が１×
１０5以上、主に、１×１０6〜１×１０7のものである
が、低分子量ＰＴＦＥを用いて潤滑被膜を形成すること
により、潤滑性、耐久性、低発塵性等に優れた潤滑被膜
を得ることができることを上記出願において示した。こ
れらの効果は、低分子量ＰＴＦＥが、従来より固体潤滑
剤として用いられているＰＴＦＥに比べて、剪断強度が
著しく小く、また、転着性に優れていることによるもの
であった。
り軸受を構成する部品のうち少なくとも転がり摩擦また
は滑り摩擦を生ずる表面に、平均分子量が５０００以下
のポリテトラフルオロエチレン（以下、簡単のため、低
分子量ＰＴＦＥと略記する。）からなる潤滑被膜を形成
した固体潤滑転がり軸受について既に出願している（特
願平３−１９０１５０号等）。従来より、軸受の固体潤
滑剤として用いられているＰＴＦＥは平均分子量が１×
１０5以上、主に、１×１０6〜１×１０7のものである
が、低分子量ＰＴＦＥを用いて潤滑被膜を形成すること
により、潤滑性、耐久性、低発塵性等に優れた潤滑被膜
を得ることができることを上記出願において示した。こ
れらの効果は、低分子量ＰＴＦＥが、従来より固体潤滑
剤として用いられているＰＴＦＥに比べて、剪断強度が
著しく小く、また、転着性に優れていることによるもの
であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】近時、半導体製造分野
においては、製造設備のインライン化、コンパクト化の
傾向が顕著であり、軸受を高荷重下で使用したい、軸受
スペースの縮小化を図りたいという要望が強い。このよ
うな場合、例えば軸受として滑り軸受を用いることによ
って対応することが可能である。
においては、製造設備のインライン化、コンパクト化の
傾向が顕著であり、軸受を高荷重下で使用したい、軸受
スペースの縮小化を図りたいという要望が強い。このよ
うな場合、例えば軸受として滑り軸受を用いることによ
って対応することが可能である。
【０００６】しかしながら、滑り軸受の摺動面には相手
部材との接触による滑り摩擦が発生するため、単に、摺
動面に潤滑被膜を形成しただけでは、潤滑被膜が滑り摩
擦力によって掻き取られ、局部的な脱落、早期摩耗等を
おこし、潤滑不良による耐久性低下、発塵量の増大が生
じる可能性がある。前述したように、低分子量ＰＴＦＥ
の潤滑被膜は潤滑性、低発塵性に優れたものであるが、
以上の理由から、滑り軸受に対してはその本来の優れた
特性を十分に発揮させることが困難で、期待する耐久
性、低発塵性が得られていないのが実状である。勿論、
このような問題点は、低分子量ＰＴＦＥ以外の固体潤滑
剤を用いた転がり軸受にあってはより顕著である。
部材との接触による滑り摩擦が発生するため、単に、摺
動面に潤滑被膜を形成しただけでは、潤滑被膜が滑り摩
擦力によって掻き取られ、局部的な脱落、早期摩耗等を
おこし、潤滑不良による耐久性低下、発塵量の増大が生
じる可能性がある。前述したように、低分子量ＰＴＦＥ
の潤滑被膜は潤滑性、低発塵性に優れたものであるが、
以上の理由から、滑り軸受に対してはその本来の優れた
特性を十分に発揮させることが困難で、期待する耐久
性、低発塵性が得られていないのが実状である。勿論、
このような問題点は、低分子量ＰＴＦＥ以外の固体潤滑
剤を用いた転がり軸受にあってはより顕著である。
【０００７】そこで、本発明の目的は、固体潤滑被膜の
局部的な脱落、早期摩耗等といった弊害を解消し、固体
潤滑滑り軸受の耐久性および低発塵性を向上させること
にある。
局部的な脱落、早期摩耗等といった弊害を解消し、固体
潤滑滑り軸受の耐久性および低発塵性を向上させること
にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の固体潤滑滑り軸
受は、この軸受を構成する部品のうち少なくとも滑り摩
擦を生ずる表面に固体潤滑被膜を形成したものであっ
て、上記表面が、機械加工により生じた該表面の微小凹
凸部のうち凸部が平滑状になっているものである。
受は、この軸受を構成する部品のうち少なくとも滑り摩
擦を生ずる表面に固体潤滑被膜を形成したものであっ
て、上記表面が、機械加工により生じた該表面の微小凹
凸部のうち凸部が平滑状になっているものである。
【０００９】
【作用】滑り摩擦を生ずる表面は、機械加工により生じ
た微小な凹凸部のうち凸部が平滑状になった表面形状を
有する。この表面は、一般転がり軸受部品の転走面やつ
ば面等の鏡面状表面に比べると表面粗さが大きいが、凸
部は平滑状である。この表面に形成された固体潤滑被膜
が相手部材から荷重を受けると、その一部が凹部のなか
に深く入りこみ、この入り込んだ被膜部分がアンカー効
果によって固体潤滑被膜の表面への密着性を高め、必要
以上の剥離・摩耗を防止する。凸部を平滑状にしてある
のは、相手部材からの荷重によって発生する凸部先端部
の接触圧を低減し、表面粗さを大きくしたことに伴う弊
害を回避するためである。
た微小な凹凸部のうち凸部が平滑状になった表面形状を
有する。この表面は、一般転がり軸受部品の転走面やつ
ば面等の鏡面状表面に比べると表面粗さが大きいが、凸
部は平滑状である。この表面に形成された固体潤滑被膜
が相手部材から荷重を受けると、その一部が凹部のなか
に深く入りこみ、この入り込んだ被膜部分がアンカー効
果によって固体潤滑被膜の表面への密着性を高め、必要
以上の剥離・摩耗を防止する。凸部を平滑状にしてある
のは、相手部材からの荷重によって発生する凸部先端部
の接触圧を低減し、表面粗さを大きくしたことに伴う弊
害を回避するためである。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。
【００１１】図１に示すように、本実施例の滑り軸受
は、筒状の軸受部品１の表面に固体潤滑剤、例えば平均
分子量が５０００以下のＰＴＦＥ（低分子量ＰＴＦＥ）
の潤滑被膜２を形成したものである。この潤滑被膜２
は、低分子量ＰＴＦＥ（例えば、日本アチソン製ＡＲＣ
７）を、２５ｃｍ離れた位置から被膜形成面にスプレー
して付着させたものである。低分子量ＰＴＦＥの被膜コ
ーティング法としては、上記スプレー法による他、浸漬
法等がある。尚、同図では軸受部品１の外表面全体に潤
滑被膜２が形成されているが、潤滑被膜２は少なくとも
摺動面１ａに形成すれば良く、図２に示すように、嵌合
面等の潤滑被膜が本来不要な部分については、マスキン
グによって被膜処理を施さない、あるいは、最終製品と
なる前に除去するようにすると良い。
は、筒状の軸受部品１の表面に固体潤滑剤、例えば平均
分子量が５０００以下のＰＴＦＥ（低分子量ＰＴＦＥ）
の潤滑被膜２を形成したものである。この潤滑被膜２
は、低分子量ＰＴＦＥ（例えば、日本アチソン製ＡＲＣ
７）を、２５ｃｍ離れた位置から被膜形成面にスプレー
して付着させたものである。低分子量ＰＴＦＥの被膜コ
ーティング法としては、上記スプレー法による他、浸漬
法等がある。尚、同図では軸受部品１の外表面全体に潤
滑被膜２が形成されているが、潤滑被膜２は少なくとも
摺動面１ａに形成すれば良く、図２に示すように、嵌合
面等の潤滑被膜が本来不要な部分については、マスキン
グによって被膜処理を施さない、あるいは、最終製品と
なる前に除去するようにすると良い。
【００１２】図３に示すように、摺動面１ａには機械加
工により生じた微小な凹凸部１ｂ１、１ｂ２があり、そ
のうち凸部１ｂ１は先端部が平滑状になっている。凹部
１ｂ２は、母材内部に向いたくさび状になっている。こ
の凹凸部１ｂ１、１ｂ２は、摺動面１ａを筋目状に走っ
ている。凸部１ｂ１の高さ（凹部１ｂ２の深さ）は最大
でも１〜２μｍ程度であるが、通常使用される転がり軸
受部品の転走面やつば面（通常、研削加工を経て、超仕
上げ加工により鏡面状に仕上げられており、表面粗さは
０．２〜０．５μｍ程度である。）に比べると、表面の
粗さは大きい。
工により生じた微小な凹凸部１ｂ１、１ｂ２があり、そ
のうち凸部１ｂ１は先端部が平滑状になっている。凹部
１ｂ２は、母材内部に向いたくさび状になっている。こ
の凹凸部１ｂ１、１ｂ２は、摺動面１ａを筋目状に走っ
ている。凸部１ｂ１の高さ（凹部１ｂ２の深さ）は最大
でも１〜２μｍ程度であるが、通常使用される転がり軸
受部品の転走面やつば面（通常、研削加工を経て、超仕
上げ加工により鏡面状に仕上げられており、表面粗さは
０．２〜０．５μｍ程度である。）に比べると、表面の
粗さは大きい。
【００１３】以上のような表面形状を有する摺動面１ａ
は、例えば、研削加工の後、超仕上げ加工やホーニング
加工等を途中段階まで行なうことによって形成すること
ができる。図５は、研削完了後の摺動面１ａを示したも
のである。尚、施される研削加工は、一般の軸受製造工
程において、超仕上げ等の前工程としてなされるものと
同じである。研削完了後の摺動面１ａは砥石粒により削
り取られて生じた多数の研削目で覆われ、その断面は微
小な凹凸状になっている。研削加工の段階では後の超仕
上げ等による加工取代分が残されるので、研削により生
じた摺動面１ａの凹凸部１ｂ１、１ｂ２は、最終の仕上
げ面レベル（通常の軸受部品における）と比較して言う
と、かなり大きい（２〜３μｍ程度）。そして、研削後
の超仕上げ等において、予定された加工取代分の加工を
終了する前の段階で加工を完了させることによって、図
３に示すように、表面の粗さレベルをある程度大きく保
ちながら、凸部１ｂ１のみを平滑状にすることができ
る。
は、例えば、研削加工の後、超仕上げ加工やホーニング
加工等を途中段階まで行なうことによって形成すること
ができる。図５は、研削完了後の摺動面１ａを示したも
のである。尚、施される研削加工は、一般の軸受製造工
程において、超仕上げ等の前工程としてなされるものと
同じである。研削完了後の摺動面１ａは砥石粒により削
り取られて生じた多数の研削目で覆われ、その断面は微
小な凹凸状になっている。研削加工の段階では後の超仕
上げ等による加工取代分が残されるので、研削により生
じた摺動面１ａの凹凸部１ｂ１、１ｂ２は、最終の仕上
げ面レベル（通常の軸受部品における）と比較して言う
と、かなり大きい（２〜３μｍ程度）。そして、研削後
の超仕上げ等において、予定された加工取代分の加工を
終了する前の段階で加工を完了させることによって、図
３に示すように、表面の粗さレベルをある程度大きく保
ちながら、凸部１ｂ１のみを平滑状にすることができ
る。
【００１４】図４に示すように、潤滑被膜２は摺動面１
ａに島状に形成されている。潤滑被膜２は相手部材３か
ら荷重を受けると、くさび状をなす凹部１ｂ２の近傍の
被膜部分２ａが凹部１ｂ２に深く入り込む。そして、相
手部材３との接触によって潤滑被膜２が摩擦力を受けた
場合には、凹部１ｂ２に深く入り込んだ被膜部分２ａが
一種のアンカーとなって潤滑被膜２を摺動面１ａに保持
する。この作用は、表面の粗さをある程度大きくしたこ
とによるものであるが、この構成だけでは、却って潤滑
被膜２の脱落、摩耗を促進させてしまう結果となる。す
なわち、図５に示す研削後の摺動面１ａに生じる凸部１
ｂ１は鋭角状であり、仮にこの表面に直接潤滑被膜２を
形成すると、相手部材３から負荷される荷重によって凸
部１ｂ１の先端部に高接触圧が発生し、凸部１ｂ１周辺
の潤滑被膜２が局部的に脱落・摩耗も起こしてしまうか
らである。そして、これが進行すると、凸部１ｂ１が潤
滑被膜２の表面から突出し、相手部材３と直接接触する
可能性がある。この実施例において、凸部１ｂ１を平滑
状にしてあるのは、凸部１ｂ１の先端部において発生す
る接触圧を低減し、このような弊害を回避するためであ
る。以上により、潤滑被膜２は摺動面１ａへの密着性が
高く、比較的大きな滑り摩擦力を受けても容易に脱落す
ることがなく、良好な潤滑性、低発塵性を長期にわたっ
て発揮する。尚、以上の効果は、凹凸部１ｂ１、１ｂ２
の筋目を摺動面１ａの円周方向に対して傾斜（筋目を交
差させる場合も含む）させることによって、より一層顕
著なものとすることができる。
ａに島状に形成されている。潤滑被膜２は相手部材３か
ら荷重を受けると、くさび状をなす凹部１ｂ２の近傍の
被膜部分２ａが凹部１ｂ２に深く入り込む。そして、相
手部材３との接触によって潤滑被膜２が摩擦力を受けた
場合には、凹部１ｂ２に深く入り込んだ被膜部分２ａが
一種のアンカーとなって潤滑被膜２を摺動面１ａに保持
する。この作用は、表面の粗さをある程度大きくしたこ
とによるものであるが、この構成だけでは、却って潤滑
被膜２の脱落、摩耗を促進させてしまう結果となる。す
なわち、図５に示す研削後の摺動面１ａに生じる凸部１
ｂ１は鋭角状であり、仮にこの表面に直接潤滑被膜２を
形成すると、相手部材３から負荷される荷重によって凸
部１ｂ１の先端部に高接触圧が発生し、凸部１ｂ１周辺
の潤滑被膜２が局部的に脱落・摩耗も起こしてしまうか
らである。そして、これが進行すると、凸部１ｂ１が潤
滑被膜２の表面から突出し、相手部材３と直接接触する
可能性がある。この実施例において、凸部１ｂ１を平滑
状にしてあるのは、凸部１ｂ１の先端部において発生す
る接触圧を低減し、このような弊害を回避するためであ
る。以上により、潤滑被膜２は摺動面１ａへの密着性が
高く、比較的大きな滑り摩擦力を受けても容易に脱落す
ることがなく、良好な潤滑性、低発塵性を長期にわたっ
て発揮する。尚、以上の効果は、凹凸部１ｂ１、１ｂ２
の筋目を摺動面１ａの円周方向に対して傾斜（筋目を交
差させる場合も含む）させることによって、より一層顕
著なものとすることができる。
【００１５】また、本実施例において、潤滑被膜２を島
状分布としてあるのは次の理由による。すなわち、島状
分布とすることにより、潤滑被膜２の表面から削り取ら
れた潤滑粉２ｂが、島２ｃと島２ｃとの間の母材部分に
捕捉され、その部分に転着被膜を形成するので、潤滑性
がより一層向上するばかりでなく、潤滑粉２ｂが軸受外
に排出されにくくなるので低発塵性もより一層向上する
からである。
状分布としてあるのは次の理由による。すなわち、島状
分布とすることにより、潤滑被膜２の表面から削り取ら
れた潤滑粉２ｂが、島２ｃと島２ｃとの間の母材部分に
捕捉され、その部分に転着被膜を形成するので、潤滑性
がより一層向上するばかりでなく、潤滑粉２ｂが軸受外
に排出されにくくなるので低発塵性もより一層向上する
からである。
【００１６】尚、潤滑被膜２は島状分布に限らず、連続
した島状分布（島と島とを薄い被膜部分で連続させたも
の）、一様分布としても良い。また、固体潤滑剤とし
て、例示した低分子量ＰＴＦＥに限らず、一般のＰＴＦ
Ｅ、二硫化モリブデン等を使用しても良い。その場合で
も、同様の作用効果を得ることができる。
した島状分布（島と島とを薄い被膜部分で連続させたも
の）、一様分布としても良い。また、固体潤滑剤とし
て、例示した低分子量ＰＴＦＥに限らず、一般のＰＴＦ
Ｅ、二硫化モリブデン等を使用しても良い。その場合で
も、同様の作用効果を得ることができる。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の固体潤滑
滑り軸受は、滑り摩擦を生ずる表面の凸部が平滑状にな
った構成を有するので、この表面に形成された固体潤滑
被膜が滑り摩擦力を受けても容易に脱落・摩耗すること
がなく、長期にわたって良好な潤滑性、耐久性を維持す
る。したがって、本発明によれば、固体潤滑滑り軸受の
耐久性、低発塵性をより一層向上させることができ、半
導体製造設備などへの適用化を図ることができる。
滑り軸受は、滑り摩擦を生ずる表面の凸部が平滑状にな
った構成を有するので、この表面に形成された固体潤滑
被膜が滑り摩擦力を受けても容易に脱落・摩耗すること
がなく、長期にわたって良好な潤滑性、耐久性を維持す
る。したがって、本発明によれば、固体潤滑滑り軸受の
耐久性、低発塵性をより一層向上させることができ、半
導体製造設備などへの適用化を図ることができる。
【図１】本発明の実施例に係わる滑り軸受を示す横断面
図（図ａ）、縦断面図（図ｂ）である。
図（図ａ）、縦断面図（図ｂ）である。
【図２】図１において、嵌合面等の潤滑被膜を除去等し
た状態を示す横断面図（図ａ）、縦断面図（図ｂ）であ
る。
た状態を示す横断面図（図ａ）、縦断面図（図ｂ）であ
る。
【図３】摺動面を模式的に示す拡大断面図である。
【図４】摺動面に形成された潤滑被膜を模式的に示す拡
大断面図である。
大断面図である。
【図５】研削後の摺動面を示す拡大平面図（図ａ）、拡
大断面図（図）である。
大断面図（図）である。
１ 軸受部品 １ａ 摺動面 １ｂ１ 凸部 １ｂ２ 凹部 ２ 潤滑被膜
Claims (1)
- 【請求項１】 滑り軸受を構成する部品のうち少なくと
も滑り摩擦を生ずる表面に固体潤滑被膜を形成したもの
であって、上記表面が、機械加工により生じた該表面の
微小凹凸部のうち凸部が平滑状になっていることを特徴
とする固体潤滑滑り軸受。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1373393A JPH06229421A (ja) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | 固体潤滑滑り軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1373393A JPH06229421A (ja) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | 固体潤滑滑り軸受 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06229421A true JPH06229421A (ja) | 1994-08-16 |
Family
ID=11841454
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1373393A Pending JPH06229421A (ja) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | 固体潤滑滑り軸受 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06229421A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997038211A1 (fr) * | 1996-04-08 | 1997-10-16 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Dispositif d'entrainement de soupapes dans un moteur |
| JP2012501403A (ja) * | 2008-08-26 | 2012-01-19 | シーベイスト アクチボラグ | 波力発電装置 |
-
1993
- 1993-01-29 JP JP1373393A patent/JPH06229421A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997038211A1 (fr) * | 1996-04-08 | 1997-10-16 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Dispositif d'entrainement de soupapes dans un moteur |
| US5979384A (en) * | 1996-04-08 | 1999-11-09 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Valve device for engine |
| JP2012501403A (ja) * | 2008-08-26 | 2012-01-19 | シーベイスト アクチボラグ | 波力発電装置 |
| US8664789B2 (en) | 2008-08-26 | 2014-03-04 | Seabased Ab | Wave-power unit |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020220 |