JPH07233818A - 転がり軸受 - Google Patents
転がり軸受Info
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- JPH07233818A JPH07233818A JP6270925A JP27092594A JPH07233818A JP H07233818 A JPH07233818 A JP H07233818A JP 6270925 A JP6270925 A JP 6270925A JP 27092594 A JP27092594 A JP 27092594A JP H07233818 A JPH07233818 A JP H07233818A
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- Japan
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- lubricating film
- cage
- film
- bearing
- lubricating
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- 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
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
- F16C33/38—Ball cages
- F16C33/44—Selection of substances
- F16C33/445—Coatings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】潤滑膜からの摩耗などによる発塵を抑制するこ
と。 【構成】保持器４を用いる転がり軸受において、少なく
とも保持器４の摺動面を含む表面のみに、ふっ素系樹脂
とそれに熱硬化性合成樹脂からなるバインダーとからな
る潤滑膜５が被覆されている。つまり、ボール３の軌道
となる内・外輪１、２の軌道面に潤滑膜５を設けていな
いから、潤滑膜５からの摩耗などによる発塵が比較的少
なくなる。
と。 【構成】保持器４を用いる転がり軸受において、少なく
とも保持器４の摺動面を含む表面のみに、ふっ素系樹脂
とそれに熱硬化性合成樹脂からなるバインダーとからな
る潤滑膜５が被覆されている。つまり、ボール３の軌道
となる内・外輪１、２の軌道面に潤滑膜５を設けていな
いから、潤滑膜５からの摩耗などによる発塵が比較的少
なくなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、転がり軸受に係り、特
に通常のグリースやオイルの使用ができない真空環境や
清浄環境および腐食環境等で用いるのに有利な転がり軸
受に関する。
に通常のグリースやオイルの使用ができない真空環境や
清浄環境および腐食環境等で用いるのに有利な転がり軸
受に関する。
【０００２】
【従来の技術】前述の環境として、例えば半導体製造装
置内部に配設される搬送系などが挙げられるが、このよ
うな環境では、転がり軸受の潤滑剤としてグリースを用
いていると、グリースの油分が蒸発することにより、潤
滑機能の劣化や使用環境の汚染といった不具合が発生す
る。
置内部に配設される搬送系などが挙げられるが、このよ
うな環境では、転がり軸受の潤滑剤としてグリースを用
いていると、グリースの油分が蒸発することにより、潤
滑機能の劣化や使用環境の汚染といった不具合が発生す
る。
【０００３】このような場合、従来では、主として、軌
道輪の軌道面や転動体の表面に、金、銀、鉛、銅などの
軟質金属、カーボンや二硫化モリブデンなどの固体潤滑
剤を膜状に被覆することが行われている。
道輪の軌道面や転動体の表面に、金、銀、鉛、銅などの
軟質金属、カーボンや二硫化モリブデンなどの固体潤滑
剤を膜状に被覆することが行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述の固体
潤滑剤からなる潤滑膜では、この潤滑膜が転動体との接
触により僅かずつ剥がれるなど、発塵状況がグリース使
用時に比べると低レベルになるものの、特に清浄環境で
は不適合となるレベルである。
潤滑剤からなる潤滑膜では、この潤滑膜が転動体との接
触により僅かずつ剥がれるなど、発塵状況がグリース使
用時に比べると低レベルになるものの、特に清浄環境で
は不適合となるレベルである。
【０００５】そこで、本件出願人は、ふっ素系樹脂を含
む潤滑膜を軌道輪や保持器に形成して、従来よりも発塵
を桁違いに減らせるようにしたものを考えている（特開
平４−４６２１９号公報参照）。この公報では、主とし
て潤滑膜を内・外輪の軌道部分に設けるようにしている
ために、回転初期などにおいての潤滑膜の剥離や欠落に
よる発塵が多いことが判明した。ちなみに、この公報の
ものは図３に示す比較例３、４に相当するので、参照さ
れたい。
む潤滑膜を軌道輪や保持器に形成して、従来よりも発塵
を桁違いに減らせるようにしたものを考えている（特開
平４−４６２１９号公報参照）。この公報では、主とし
て潤滑膜を内・外輪の軌道部分に設けるようにしている
ために、回転初期などにおいての潤滑膜の剥離や欠落に
よる発塵が多いことが判明した。ちなみに、この公報の
ものは図３に示す比較例３、４に相当するので、参照さ
れたい。
【０００６】本発明は、このような事情に鑑み、潤滑膜
からの摩耗などによる発塵を抑制することを課題として
いる。
からの摩耗などによる発塵を抑制することを課題として
いる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の転がり軸受は、
金属またはセラミックス材料からなる軌道輪、転動体お
よび金属または合成樹脂材料からなる保持器を有し、少
なくとも保持器の摺動面を含む表面のみに、熱硬化性合
成樹脂からなるバインダー中にふっ素系合成樹脂を分散
混合した潤滑膜が被覆されている。
金属またはセラミックス材料からなる軌道輪、転動体お
よび金属または合成樹脂材料からなる保持器を有し、少
なくとも保持器の摺動面を含む表面のみに、熱硬化性合
成樹脂からなるバインダー中にふっ素系合成樹脂を分散
混合した潤滑膜が被覆されている。
【０００８】なお、軌道輪および転動体を構成する金属
としては、特に耐食性が要求される環境においては、例
えばＪＩＳ規格ＳＵＳ４４０Ｃなどのマルテンサイト系
ステンレス鋼、例えばＪＩＳ規格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て使用
できる。また、軽荷重用途では、例えばＪＩＳ規格ＳＵ
Ｓ３０４などのオーステナイト系ステンレス鋼の使用も
可能である。さらに、ニッケル系合金として、Ｎｉ−Ｃ
ｒ−Ｍｏ系の合金、例えば三菱マテリアル社製、商品名
ハステロイＣ−２２、ハステロイＣ−２７６、ハステロ
イＣ−４などの使用も可能である。
としては、特に耐食性が要求される環境においては、例
えばＪＩＳ規格ＳＵＳ４４０Ｃなどのマルテンサイト系
ステンレス鋼、例えばＪＩＳ規格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て使用
できる。また、軽荷重用途では、例えばＪＩＳ規格ＳＵ
Ｓ３０４などのオーステナイト系ステンレス鋼の使用も
可能である。さらに、ニッケル系合金として、Ｎｉ−Ｃ
ｒ−Ｍｏ系の合金、例えば三菱マテリアル社製、商品名
ハステロイＣ−２２、ハステロイＣ−２７６、ハステロ
イＣ−４などの使用も可能である。
【０００９】セラミックス材料としては、焼結助剤とし
て、イットリア（Ｙ2Ｏ3）およびアルミナ（Ａｌ
2Ｏ3）、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
窒化けい素（Ｓｉ3Ｎ4）を主体とするものの他、アルミ
ナ（Ａｌ2Ｏ3）や炭化けい素（ＳｉＣ）、ジルコニア
（ＺｒＯ2）、窒化アルミ（ＡｌＮ）などを用いること
ができる。
て、イットリア（Ｙ2Ｏ3）およびアルミナ（Ａｌ
2Ｏ3）、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
窒化けい素（Ｓｉ3Ｎ4）を主体とするものの他、アルミ
ナ（Ａｌ2Ｏ3）や炭化けい素（ＳｉＣ）、ジルコニア
（ＺｒＯ2）、窒化アルミ（ＡｌＮ）などを用いること
ができる。
【００１０】保持器を構成する金属としては、例えばＪ
ＩＳ規格ＳＵＳ３０４や黄銅、チタン材などが好適に用
いられる。合成樹脂材料としては、ポリテトラフルオロ
エチレン（以下、ＰＴＦＥと略称する）、エチレンテト
ラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）などのふっ素系樹脂や
ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリフェニ
レンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルサルフォン
（ＰＥＳ）、ナイロン４６などのエンジニアリングプラ
スチックスなどの使用も可能である。これらの樹脂には
ガラス繊維などの強化繊維が添加されていてもよい。保
持器の形式としては、波型、冠型、もみ抜き型などが好
適に用いられる。
ＩＳ規格ＳＵＳ３０４や黄銅、チタン材などが好適に用
いられる。合成樹脂材料としては、ポリテトラフルオロ
エチレン（以下、ＰＴＦＥと略称する）、エチレンテト
ラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）などのふっ素系樹脂や
ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリフェニ
レンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルサルフォン
（ＰＥＳ）、ナイロン４６などのエンジニアリングプラ
スチックスなどの使用も可能である。これらの樹脂には
ガラス繊維などの強化繊維が添加されていてもよい。保
持器の形式としては、波型、冠型、もみ抜き型などが好
適に用いられる。
【００１１】熱硬化性合成樹脂としては、それ自身ある
程度の摺動性を有していることが望ましく、例えば、イ
ミド結合またはアミドイミド結合を有する樹脂が望まし
い。イミド結合またはアミドイミド結合を有する樹脂バ
インダーとしては、例えば、熱硬化性の縮合重合型ポリ
イミド、ポリアミドイミドなどが挙げられる。これらの
樹脂は、一般に、耐熱性がよく、接着性が優れかつ高温
においても接着強度の低下がきわめて少ないこと、寸法
安定性に優れること、摩擦摩耗特性がよいことなどの特
徴を有する。また、これらの樹脂は、硬化（付加重合）
が進む過程で、水分やその他の揮発分の生成を伴わず、
しかもこのもの自体吸湿性がきわめて小さいから、被着
形成される潤滑膜層に気泡や亀裂を生ぜしめるおそれも
ない。ふっ素系合成樹脂としては、ポリテトラフルオロ
エチレン（ＰＴＦＥ）の他、エチレンテトラフルオロエ
チレン（ＥＴＦＥ）が好ましい。これらふっ素系合成樹
脂が実質的な潤滑主体とされる。上述の熱硬化性合成樹
脂バインダーのみを使用した場合には、これらが非常に
硬く、耐熱性に優れているが、摩耗が激しく簡単にはが
れてしまうため、潤滑層の摩擦力を軽減させることを目
的として添加される。ＰＴＦＥを用いる際には、平均分
子量１×１０4〜５×１０4のポリマーが選ばれる。中で
も、３×１０4〜５×１０4の平均分子量のものが好適に
用いられる。平均分子量が１×１０4を下回ると付着強
度が低下するとともに摺動抵抗も大きくなる。平均分子
量が５×１０4を超えると、剪断抵抗が大きく、また硬
くなりすぎるため、密着性に劣るとともに剥離した際、
摩耗粉となりやすい。
程度の摺動性を有していることが望ましく、例えば、イ
ミド結合またはアミドイミド結合を有する樹脂が望まし
い。イミド結合またはアミドイミド結合を有する樹脂バ
インダーとしては、例えば、熱硬化性の縮合重合型ポリ
イミド、ポリアミドイミドなどが挙げられる。これらの
樹脂は、一般に、耐熱性がよく、接着性が優れかつ高温
においても接着強度の低下がきわめて少ないこと、寸法
安定性に優れること、摩擦摩耗特性がよいことなどの特
徴を有する。また、これらの樹脂は、硬化（付加重合）
が進む過程で、水分やその他の揮発分の生成を伴わず、
しかもこのもの自体吸湿性がきわめて小さいから、被着
形成される潤滑膜層に気泡や亀裂を生ぜしめるおそれも
ない。ふっ素系合成樹脂としては、ポリテトラフルオロ
エチレン（ＰＴＦＥ）の他、エチレンテトラフルオロエ
チレン（ＥＴＦＥ）が好ましい。これらふっ素系合成樹
脂が実質的な潤滑主体とされる。上述の熱硬化性合成樹
脂バインダーのみを使用した場合には、これらが非常に
硬く、耐熱性に優れているが、摩耗が激しく簡単にはが
れてしまうため、潤滑層の摩擦力を軽減させることを目
的として添加される。ＰＴＦＥを用いる際には、平均分
子量１×１０4〜５×１０4のポリマーが選ばれる。中で
も、３×１０4〜５×１０4の平均分子量のものが好適に
用いられる。平均分子量が１×１０4を下回ると付着強
度が低下するとともに摺動抵抗も大きくなる。平均分子
量が５×１０4を超えると、剪断抵抗が大きく、また硬
くなりすぎるため、密着性に劣るとともに剥離した際、
摩耗粉となりやすい。
【００１２】なお、ＰＴＦＥの粒子径は２〜３μｍのも
のが好適に使用される。３μｍを超えると、流動性、分
散性が低下するとともに、潤滑膜から突出し、潤滑膜の
平滑性が損なわれ、円滑な駆動が妨げられるとともに、
異音も発生する。２μｍを下回ると、潤滑効果が飽和す
る反面、経済的にもマイナスとなる。
のが好適に使用される。３μｍを超えると、流動性、分
散性が低下するとともに、潤滑膜から突出し、潤滑膜の
平滑性が損なわれ、円滑な駆動が妨げられるとともに、
異音も発生する。２μｍを下回ると、潤滑効果が飽和す
る反面、経済的にもマイナスとなる。
【００１３】潤滑膜６の厚みは、少なくとも保持器表面
の凹凸をならす程度は必要とされ、例えば５〜２０μｍ
に、また、硬度はＪＩＳ規格Ｋ５４００に基づく鉛筆引
っかき値の３Ｈ〜６Ｈにそれぞれ設定するのが好まし
い。この硬度は、潤滑膜６の樹脂バインダーとふっ素系
合成樹脂との混合比や、焼成条件により適宜に管理する
ことができる。
の凹凸をならす程度は必要とされ、例えば５〜２０μｍ
に、また、硬度はＪＩＳ規格Ｋ５４００に基づく鉛筆引
っかき値の３Ｈ〜６Ｈにそれぞれ設定するのが好まし
い。この硬度は、潤滑膜６の樹脂バインダーとふっ素系
合成樹脂との混合比や、焼成条件により適宜に管理する
ことができる。
【００１４】本発明の潤滑膜は、上記イミド結合または
アミドイミド結合を有する樹脂バインダーを１０〜５０
重量％として、この中にふっ素系合成樹脂１〜２０重量
％を、例えばＮ−メチル−２−ピロリドンなどの溶媒を
用いて分散混合させた溶液を被覆面にボンデッドフィル
ム法などで塗布して形成される。
アミドイミド結合を有する樹脂バインダーを１０〜５０
重量％として、この中にふっ素系合成樹脂１〜２０重量
％を、例えばＮ−メチル−２−ピロリドンなどの溶媒を
用いて分散混合させた溶液を被覆面にボンデッドフィル
ム法などで塗布して形成される。
【００１５】
【作用】上記構成によれば、少なくとも保持器の摺動面
を含む表面のみに形成してある潤滑膜から転動体との摺
接に伴い摩耗などが発生して、これらが転動体や軌道輪
の軌道面に転移供給されて転動体と軌道輪軌道面との間
の潤滑を行うようになる。
を含む表面のみに形成してある潤滑膜から転動体との摺
接に伴い摩耗などが発生して、これらが転動体や軌道輪
の軌道面に転移供給されて転動体と軌道輪軌道面との間
の潤滑を行うようになる。
【００１６】しかし、本発明の場合、転動体や軌道輪軌
道面に潤滑膜を設けないから、回転初期などでの潤滑膜
の摩耗などに伴う転移量としては転動体や軌道輪軌道面
に潤滑膜を形成する場合に比べて遥かに少なくなる。
道面に潤滑膜を設けないから、回転初期などでの潤滑膜
の摩耗などに伴う転移量としては転動体や軌道輪軌道面
に潤滑膜を形成する場合に比べて遥かに少なくなる。
【００１７】要するに、本発明では、潤滑膜から必要量
のみ転移させて潤滑に利用するようにしている。
のみ転移させて潤滑に利用するようにしている。
【００１８】
【実施例】以下、本発明の詳細を図１ないし図４に示す
実施例に基づいて説明する。図１は本発明の転がり軸受
の一実施例を示している。ここでは深溝型玉軸受を例に
挙げており、図中、１は内輪、２は外輪、３は転動体と
してのボール、４はプレス製の波形の保持器である。保
持器４の表面全面には、イミド結合またはアミドイミド
結合を有する樹脂バインダー中にふっ素系合成樹脂を分
散混合した潤滑膜５が被覆されている。具体的に、内・
外輪１，２およびボール３はＪＩＳ規格ＳＵＳ４４０
Ｃ、保持器４はＪＩＳ規格ＳＵＳ３０４からなる。潤滑
膜５は、潤滑主体となるＰＴＦＥと、熱硬化性を有する
有機系樹脂バインダーとしてのポリアミドイミドとから
なる。
実施例に基づいて説明する。図１は本発明の転がり軸受
の一実施例を示している。ここでは深溝型玉軸受を例に
挙げており、図中、１は内輪、２は外輪、３は転動体と
してのボール、４はプレス製の波形の保持器である。保
持器４の表面全面には、イミド結合またはアミドイミド
結合を有する樹脂バインダー中にふっ素系合成樹脂を分
散混合した潤滑膜５が被覆されている。具体的に、内・
外輪１，２およびボール３はＪＩＳ規格ＳＵＳ４４０
Ｃ、保持器４はＪＩＳ規格ＳＵＳ３０４からなる。潤滑
膜５は、潤滑主体となるＰＴＦＥと、熱硬化性を有する
有機系樹脂バインダーとしてのポリアミドイミドとから
なる。
【００１９】前述の潤滑膜５の形成方法の一例を説明す
る。
る。
【００２０】（ａ） 保持器４をそれぞれ脱脂する。こ
の保持器４は、プレス後にバリ取り用のバレル研磨処理
を施していて表面粗度Ｒｚが０．３μｍ〜１．０μｍに
なっている。なお、保持器４に対してサンドブラストを
施して表面粗度をＲｚ６〜１０μｍにすることにより、
保持器４の表面に対する潤滑膜５の付着力をさらに高め
るようにしてもよい。
の保持器４は、プレス後にバリ取り用のバレル研磨処理
を施していて表面粗度Ｒｚが０．３μｍ〜１．０μｍに
なっている。なお、保持器４に対してサンドブラストを
施して表面粗度をＲｚ６〜１０μｍにすることにより、
保持器４の表面に対する潤滑膜５の付着力をさらに高め
るようにしてもよい。
【００２１】（ｂ） 保持器４の表面全面に、ＰＴＦＥ
粉末とポリアミドイミド粉末とをＮ−メチル−２−ピロ
リドンで溶かした溶液を複数回繰り返してスプレーす
る。これはいわゆるボンデッドフィルム法と呼ばれる塗
布方法であり、前記各粉末がスプレー面にほぼ均等に拡
散した状態になる。なお、前述の溶液の成分比は、例え
ばＰＴＦＥ粉末５％、ポリアミドイミド粉末２５％、Ｎ
−メチル−２−ピロリドン７０％である。
粉末とポリアミドイミド粉末とをＮ−メチル−２−ピロ
リドンで溶かした溶液を複数回繰り返してスプレーす
る。これはいわゆるボンデッドフィルム法と呼ばれる塗
布方法であり、前記各粉末がスプレー面にほぼ均等に拡
散した状態になる。なお、前述の溶液の成分比は、例え
ばＰＴＦＥ粉末５％、ポリアミドイミド粉末２５％、Ｎ
−メチル−２−ピロリドン７０％である。
【００２２】（ｃ） 前記スプレーした被膜を１８０℃
±１０℃の温度で所定時間（約３０分〜１２０分）加熱
焼成することにより保持器４に対して定着させる。
±１０℃の温度で所定時間（約３０分〜１２０分）加熱
焼成することにより保持器４に対して定着させる。
【００２３】そして、必要に応じて（ｂ）、（ｃ）を数
回繰り返し、最終的に潤滑膜５の膜厚を例えば５〜２０
μｍとする。最終的に、潤滑膜５の表面粗度はＲｚ１〜
２μｍとなっており、ボール３の粗度（Ｒｚ０．１μｍ
以下）よりも粗く、ボール３との摺接によって効率的に
潤滑膜がボール３の表面に転移してゆく。
回繰り返し、最終的に潤滑膜５の膜厚を例えば５〜２０
μｍとする。最終的に、潤滑膜５の表面粗度はＲｚ１〜
２μｍとなっており、ボール３の粗度（Ｒｚ０．１μｍ
以下）よりも粗く、ボール３との摺接によって効率的に
潤滑膜がボール３の表面に転移してゆく。
【００２４】次に、転がり軸受での回転初期の発塵量や
発塵寿命について試験を行っているので、説明する。こ
の試験では図２に示す装置を用いている。図中、５０は
転がり軸受、５１は回転軸、５２はケーシング、５３は
磁性流体シール、５４は発塵個数計測装置（パーティク
ルカウンター）、５５は計測結果記録機（レコーダ）、
５６は軸受ハウジングである。
発塵寿命について試験を行っているので、説明する。こ
の試験では図２に示す装置を用いている。図中、５０は
転がり軸受、５１は回転軸、５２はケーシング、５３は
磁性流体シール、５４は発塵個数計測装置（パーティク
ルカウンター）、５５は計測結果記録機（レコーダ）、
５６は軸受ハウジングである。
【００２５】・使用軸受：ＳＥＭＬ６０１２（φ６×φ
１２×３）、呼び番号ＭＬ６０１２ ・回転速度：２００ｒｐｍ ・荷重 ：ラジアル荷重（２．９Ｎ） ・雰囲気 ：大気中クラス１０のクリーンベンチ内、室
温 ・計測条件：粒子径０．３μｍ以上の発塵量 試験は次の〜の６種類について行っている。実施
例１として、内・外輪およびボールをＪＩＳ規格ＳＵＳ
４４０Ｃ、保持器をＪＩＳ規格ＳＵＳ３０４とし、保持
器全面に潤滑膜を被覆する。実施例２として、内・外
輪をＪＩＳ規格ＳＵＳ４４０Ｃ、ボールを窒化けい素
（Ｓｉ3Ｎ4）を主体とするセラミックス材料、保持器を
ＪＩＳ規格ＳＵＳ３０４とし、保持器全面に潤滑膜を被
覆する。比較例１として、内・外輪およびボールをＪ
ＩＳ規格ＳＵＳ４４０Ｃ、保持器をＪＩＳ規格ＳＵＳ３
０４とし、潤滑膜なしの無潤滑とする。比較例２で
は、内・外輪をＪＩＳ規格ＳＵＳ４４０Ｃ、ボールを窒
化けい素（Ｓｉ3Ｎ4）を主体とするセラミックス材料、
保持器をＪＩＳ規格ＳＵＳ３０４とし、潤滑膜なしの無
潤滑とする。比較例３として、内・外輪およびボール
をＪＩＳ規格ＳＵＳ４４０Ｃ、保持器をＪＩＳ規格ＳＵ
Ｓ３０４とし、内・外輪の軌道と保持器全面に潤滑膜を
被覆する。比較例４として、内・外輪をＪＩＳ規格Ｓ
ＵＳ４４０Ｃ、ボールを窒化けい素（Ｓｉ3Ｎ4）を主体
とするセラミックス材料、保持器をＪＩＳ規格ＳＵＳ３
０４とし、内・外輪の軌道と保持器全面に潤滑膜を被覆
する。
１２×３）、呼び番号ＭＬ６０１２ ・回転速度：２００ｒｐｍ ・荷重 ：ラジアル荷重（２．９Ｎ） ・雰囲気 ：大気中クラス１０のクリーンベンチ内、室
温 ・計測条件：粒子径０．３μｍ以上の発塵量 試験は次の〜の６種類について行っている。実施
例１として、内・外輪およびボールをＪＩＳ規格ＳＵＳ
４４０Ｃ、保持器をＪＩＳ規格ＳＵＳ３０４とし、保持
器全面に潤滑膜を被覆する。実施例２として、内・外
輪をＪＩＳ規格ＳＵＳ４４０Ｃ、ボールを窒化けい素
（Ｓｉ3Ｎ4）を主体とするセラミックス材料、保持器を
ＪＩＳ規格ＳＵＳ３０４とし、保持器全面に潤滑膜を被
覆する。比較例１として、内・外輪およびボールをＪ
ＩＳ規格ＳＵＳ４４０Ｃ、保持器をＪＩＳ規格ＳＵＳ３
０４とし、潤滑膜なしの無潤滑とする。比較例２で
は、内・外輪をＪＩＳ規格ＳＵＳ４４０Ｃ、ボールを窒
化けい素（Ｓｉ3Ｎ4）を主体とするセラミックス材料、
保持器をＪＩＳ規格ＳＵＳ３０４とし、潤滑膜なしの無
潤滑とする。比較例３として、内・外輪およびボール
をＪＩＳ規格ＳＵＳ４４０Ｃ、保持器をＪＩＳ規格ＳＵ
Ｓ３０４とし、内・外輪の軌道と保持器全面に潤滑膜を
被覆する。比較例４として、内・外輪をＪＩＳ規格Ｓ
ＵＳ４４０Ｃ、ボールを窒化けい素（Ｓｉ3Ｎ4）を主体
とするセラミックス材料、保持器をＪＩＳ規格ＳＵＳ３
０４とし、内・外輪の軌道と保持器全面に潤滑膜を被覆
する。
【００２６】まず、回転初期の発塵量の試験では、試験
開始から２０時間までの発塵量を測定している。結果と
しては、図３に示すように、発塵量の少ない順に、実施
例１、実施例２、比較例３、比較例４、比較例２、比較
例１となった。この結果は、前述の潤滑膜を、内・外輪
の軌道に被覆するよりも、保持器に被覆することの優位
性を証明している。
開始から２０時間までの発塵量を測定している。結果と
しては、図３に示すように、発塵量の少ない順に、実施
例１、実施例２、比較例３、比較例４、比較例２、比較
例１となった。この結果は、前述の潤滑膜を、内・外輪
の軌道に被覆するよりも、保持器に被覆することの優位
性を証明している。
【００２７】そして、発塵寿命の試験では、粒子径０．
３μｍ以上の塵埃が１０００個／０．１ｃｆ以上となる
までの時間を測定している。なお、測定は６分間隔とす
る。結果としては、比較例１が約２５時間、比較例２が
約５０時間、実施例１、２および比較例３、４が１００
０時間以上となった。この結果は、無潤滑とするよりも
前述した潤滑膜５を用いることの優位性を証明してい
る。
３μｍ以上の塵埃が１０００個／０．１ｃｆ以上となる
までの時間を測定している。なお、測定は６分間隔とす
る。結果としては、比較例１が約２５時間、比較例２が
約５０時間、実施例１、２および比較例３、４が１００
０時間以上となった。この結果は、無潤滑とするよりも
前述した潤滑膜５を用いることの優位性を証明してい
る。
【００２８】さらに、静定格荷重と発塵寿命との関係を
図４のグラフに示している。すなわち、静定格荷重が小
さいと発塵寿命が延びることが判る。軸受の静定格荷重
Ｃｏの特に２．９〔％〕以下の軽荷重条件だと発塵寿命
が１０００時間以上と著しく延びる。この結果は、本実
施例構造の軸受を軽荷重条件下で用いる場合に特に有効
であることを示している。
図４のグラフに示している。すなわち、静定格荷重が小
さいと発塵寿命が延びることが判る。軸受の静定格荷重
Ｃｏの特に２．９〔％〕以下の軽荷重条件だと発塵寿命
が１０００時間以上と著しく延びる。この結果は、本実
施例構造の軸受を軽荷重条件下で用いる場合に特に有効
であることを示している。
【００２９】次に、本発明の潤滑膜５と、従来の一般的
なＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）のみからな
る潤滑膜とを対比する。ここでは、前述と同じ実施例１
と比較例５、６とを用いる。比較例５は、実施例１と同
仕様すなわち内・外輪およびボールをＪＩＳ規格ＳＵＳ
４４０Ｃ、保持器をＪＩＳ規格ＳＵＳ３０４とし、保持
器に平均分子量１０，０００未満のＰＴＦＥのみからな
る潤滑膜を被覆している。比較例６は、比較例５におい
て潤滑膜だけを平均分子量１０，０００以上のＰＴＦＥ
としている。なお、比較例５、６の潤滑膜では、硬度が
ＪＩＳ規格Ｋ５４００に基づく鉛筆引っかき値の「Ｂ」
となるのに対して、実施例１の潤滑膜では、硬度が前記
鉛筆引っかき値の「３Ｈ〜６Ｈ」となる。そして、前述
と同様の回転初期の発塵量の試験では、図５に示すよう
に、比較例５、６が実施例１に比べてはるかに多くなっ
ている。この結果が示すように、従来の一般的なＰＴＦ
Ｅのみからなる潤滑膜は軟質であって摺接時に過剰な摩
耗が発生しやすいと言えるのに対して、本発明の潤滑膜
は硬質であって摺接時の摩耗が必要最小限に抑制される
ようになると言える。つまり、本発明の潤滑膜５は、従
来の一般的なＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）
のみからなる潤滑膜よりも、発塵量を低減する上で優れ
ている。
なＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）のみからな
る潤滑膜とを対比する。ここでは、前述と同じ実施例１
と比較例５、６とを用いる。比較例５は、実施例１と同
仕様すなわち内・外輪およびボールをＪＩＳ規格ＳＵＳ
４４０Ｃ、保持器をＪＩＳ規格ＳＵＳ３０４とし、保持
器に平均分子量１０，０００未満のＰＴＦＥのみからな
る潤滑膜を被覆している。比較例６は、比較例５におい
て潤滑膜だけを平均分子量１０，０００以上のＰＴＦＥ
としている。なお、比較例５、６の潤滑膜では、硬度が
ＪＩＳ規格Ｋ５４００に基づく鉛筆引っかき値の「Ｂ」
となるのに対して、実施例１の潤滑膜では、硬度が前記
鉛筆引っかき値の「３Ｈ〜６Ｈ」となる。そして、前述
と同様の回転初期の発塵量の試験では、図５に示すよう
に、比較例５、６が実施例１に比べてはるかに多くなっ
ている。この結果が示すように、従来の一般的なＰＴＦ
Ｅのみからなる潤滑膜は軟質であって摺接時に過剰な摩
耗が発生しやすいと言えるのに対して、本発明の潤滑膜
は硬質であって摺接時の摩耗が必要最小限に抑制される
ようになると言える。つまり、本発明の潤滑膜５は、従
来の一般的なＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）
のみからなる潤滑膜よりも、発塵量を低減する上で優れ
ている。
【００３０】なお、本発明は上記実施例のみに限定され
ない。例えば、実施例では、保持器全体を上記のような
構成の樹脂で形成してもよい。また、軸受形式も深溝型
玉軸受を引用しているが、その他の種類の転がり軸受に
本発明を適用できる。また、軸受端部に密封板をつけて
もよい。この他、保持器４のポケット内面のみに潤滑膜
５を形成してもよく、その場合においても上記試験デー
タとほぼ同一または近似したものになる。この場合、潤
滑膜５を形成する前に、保持器４のポケット内面を除く
部分にマスク（図示省略）を被覆する必要がある。
ない。例えば、実施例では、保持器全体を上記のような
構成の樹脂で形成してもよい。また、軸受形式も深溝型
玉軸受を引用しているが、その他の種類の転がり軸受に
本発明を適用できる。また、軸受端部に密封板をつけて
もよい。この他、保持器４のポケット内面のみに潤滑膜
５を形成してもよく、その場合においても上記試験デー
タとほぼ同一または近似したものになる。この場合、潤
滑膜５を形成する前に、保持器４のポケット内面を除く
部分にマスク（図示省略）を被覆する必要がある。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、従来
のように転動体と軌道輪との間に潤滑膜を被覆せずに、
回転に伴って転動体と軌道輪との間へ少なくとも保持器
の摺動面を含む表面のみに被覆してある潤滑膜から必要
量だけ転移供給させるようにしているから、従来のよう
に潤滑膜の摩耗などが必要以上に発生せずに済むように
なり、軸受全体の発塵量を抑制できるようになる。
のように転動体と軌道輪との間に潤滑膜を被覆せずに、
回転に伴って転動体と軌道輪との間へ少なくとも保持器
の摺動面を含む表面のみに被覆してある潤滑膜から必要
量だけ転移供給させるようにしているから、従来のよう
に潤滑膜の摩耗などが必要以上に発生せずに済むように
なり、軸受全体の発塵量を抑制できるようになる。
【００３２】したがって、例えば半導体製造過程のよう
に高精度な加工が要求されるところに本発明の転がり軸
受を用いると、清浄雰囲気を阻害しにくくなるので、半
導体製造品の歩留まり向上に貢献できる。
に高精度な加工が要求されるところに本発明の転がり軸
受を用いると、清浄雰囲気を阻害しにくくなるので、半
導体製造品の歩留まり向上に貢献できる。
【図１】本発明の一実施例にかかる深溝型玉軸受の上半
分の縦断面図。
分の縦断面図。
【図２】同軸受の発塵量測定に用いる試験装置の概略
図。
図。
【図３】発塵量の測定結果を示すグラフ。
【図４】実施例における静定格荷重と発塵寿命との関係
を示すグラフ。
を示すグラフ。
【図５】発塵量の測定結果を示すグラフ。
１ 内輪 ２ 外輪 ３ ボール ４ 保持器 ５ 潤滑膜
Claims (1)
- 【請求項１】 金属またはセラミックス材料からなる軌
道輪、転動体および金属または合成樹脂材料からなる保
持器を有し、少なくとも保持器の摺動面を含む表面のみ
に、熱硬化性合成樹脂からなるバインダー中にふっ素系
合成樹脂を分散混合した潤滑膜が被覆されている、こと
を特徴とする転がり軸受。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27092594A JP3785198B2 (ja) | 1993-12-27 | 1994-11-04 | 転がり軸受 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5-330610 | 1993-12-27 | ||
| JP33061093 | 1993-12-27 | ||
| JP27092594A JP3785198B2 (ja) | 1993-12-27 | 1994-11-04 | 転がり軸受 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07233818A true JPH07233818A (ja) | 1995-09-05 |
| JP3785198B2 JP3785198B2 (ja) | 2006-06-14 |
Family
ID=26549458
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27092594A Expired - Fee Related JP3785198B2 (ja) | 1993-12-27 | 1994-11-04 | 転がり軸受 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3785198B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006019142A1 (ja) * | 2004-08-18 | 2006-02-23 | Jtekt Corporation | 軸受用保持器 |
| JP2007177842A (ja) * | 2005-12-27 | 2007-07-12 | Ntn Corp | 転がり軸受 |
| JP2008281196A (ja) * | 2007-04-11 | 2008-11-20 | Ntn Corp | 二輪車減速機用軸受 |
| JP2009115318A (ja) * | 2008-12-10 | 2009-05-28 | Ntn Corp | 転がり軸受 |
| JP2009228683A (ja) * | 2008-03-19 | 2009-10-08 | Ntn Corp | 玉軸受の保持器 |
| EP2060812A3 (en) * | 2007-11-14 | 2012-12-05 | JTEKT Corporation | Rolling bearing |
| CN113090664A (zh) * | 2021-04-01 | 2021-07-09 | 山东金帝精密机械科技股份有限公司 | 一种浸塑轴承保持器 |
| WO2023027130A1 (ja) * | 2021-08-27 | 2023-03-02 | 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構 | 転がり軸受用保持器および転がり軸受 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56135516U (ja) * | 1980-03-14 | 1981-10-14 | ||
| JPH0293518U (ja) * | 1989-01-13 | 1990-07-25 | ||
| JPH0446219A (ja) * | 1990-06-12 | 1992-02-17 | Koyo Seiko Co Ltd | 真空用転がり軸受およびコーティング層形成方法 |
| JPH04321815A (ja) * | 1991-04-19 | 1992-11-11 | Nippon Seiko Kk | 転がり軸受 |
| JPH06306381A (ja) * | 1993-02-26 | 1994-11-01 | Ntn Corp | 摺動材およびその製造方法並びに加熱定着装置 |
-
1994
- 1994-11-04 JP JP27092594A patent/JP3785198B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
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| JPH06306381A (ja) * | 1993-02-26 | 1994-11-01 | Ntn Corp | 摺動材およびその製造方法並びに加熱定着装置 |
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| JP2007177842A (ja) * | 2005-12-27 | 2007-07-12 | Ntn Corp | 転がり軸受 |
| JP4536650B2 (ja) * | 2005-12-27 | 2010-09-01 | Ｎｔｎ株式会社 | 転がり軸受 |
| JP2008281196A (ja) * | 2007-04-11 | 2008-11-20 | Ntn Corp | 二輪車減速機用軸受 |
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| WO2023027130A1 (ja) * | 2021-08-27 | 2023-03-02 | 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構 | 転がり軸受用保持器および転がり軸受 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3785198B2 (ja) | 2006-06-14 |
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