JPH079250B2 - 転がり軸受の製造方法 - Google Patents
転がり軸受の製造方法Info
- Publication number
- JPH079250B2 JPH079250B2 JP62156784A JP15678487A JPH079250B2 JP H079250 B2 JPH079250 B2 JP H079250B2 JP 62156784 A JP62156784 A JP 62156784A JP 15678487 A JP15678487 A JP 15678487A JP H079250 B2 JPH079250 B2 JP H079250B2
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- JP
- Japan
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- carbon
- rolling
- bearing
- rolling bearing
- polishing liquid
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Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ この発明は、半導体製造装置等に使用され、高清浄、高
真空、高温雰囲気で使用される転がり軸受の製造方法に
関する。
真空、高温雰囲気で使用される転がり軸受の製造方法に
関する。
＜従来の技術＞ この種の転がり軸受では、オイル、グリース等の潤滑剤
は飛散により雰囲気を汚染するおそれがあるため、使用
することができない。したがって、この分野において使
用される転がり軸受は無潤滑軸受となる。
は飛散により雰囲気を汚染するおそれがあるため、使用
することができない。したがって、この分野において使
用される転がり軸受は無潤滑軸受となる。
従来、無潤滑転がり軸受としては、以下のようなものが
ある。
ある。
PTFE（Polytetrafluoroethylene）等の樹脂を使用
したもの。
したもの。
Pb,Ag等の軟質金属を使用したもの。
MoS2等をコーティングしたもの。
軌道輪、転動体、保持器をすべて鋼で形成したも
の。
の。
＜発明が解決しようとする問題点＞ 上記従来の転がり軸受のうち、、及びは、潤滑性
能の面では考慮されているが、高温雰囲気で使用すると
アウトガスが発生して大気を汚染し、半導体ウエハ搬送
機等に使用することができないという問題がある。
能の面では考慮されているが、高温雰囲気で使用すると
アウトガスが発生して大気を汚染し、半導体ウエハ搬送
機等に使用することができないという問題がある。
また、の転がり軸受はアウトガスは発生しないが、自
己潤滑性を持たないためトルクが大きくなり、また、焼
き付け等を起こして、寿命が短くなるという問題があ
る。また、、の転がり軸受も硬度の面で劣るため、
やはり寿命が短くなる。
己潤滑性を持たないためトルクが大きくなり、また、焼
き付け等を起こして、寿命が短くなるという問題があ
る。また、、の転がり軸受も硬度の面で劣るため、
やはり寿命が短くなる。
そこで、この発明の目的は、オイル、グリース等の潤滑
剤を使用することなく潤滑作用を行なうことができ、し
かもアウトガスの発生しない転がり軸受の製造方法を提
供することにある。
剤を使用することなく潤滑作用を行なうことができ、し
かもアウトガスの発生しない転がり軸受の製造方法を提
供することにある。
＜問題点を解決するための手段＞ 上記目的を達成するため、この発明の転がり軸受の製造
方法は、 軌道輪を金属で形成する工程と、 上記軌道輪より高い硬度を有するようにカーボンを球状
またはころ状の転動体に焼成する工程と、 上記転動体を研磨液を用いて研磨加工する工程と、 使用時にカーボンの未焼成分や残留研磨液が蒸発しない
ように、上記転動体をベーキングして、カーボンの未焼
成分や残留研磨液を蒸発させる工程を備えたことを特徴
としている。
方法は、 軌道輪を金属で形成する工程と、 上記軌道輪より高い硬度を有するようにカーボンを球状
またはころ状の転動体に焼成する工程と、 上記転動体を研磨液を用いて研磨加工する工程と、 使用時にカーボンの未焼成分や残留研磨液が蒸発しない
ように、上記転動体をベーキングして、カーボンの未焼
成分や残留研磨液を蒸発させる工程を備えたことを特徴
としている。
＜作用＞ 転動体をカーボンで形成するので、カーボンの自己潤滑
性能によって、無潤滑状態で軌道輪と転動体との潤滑作
用が良好に行なわれる。また、転動体を軌道輪よりも高
い硬度を有するように形成するので、転動体は摩耗が進
行しにくい。したがって、この製法で形成された転がり
軸受は、長寿命を有する。
性能によって、無潤滑状態で軌道輪と転動体との潤滑作
用が良好に行なわれる。また、転動体を軌道輪よりも高
い硬度を有するように形成するので、転動体は摩耗が進
行しにくい。したがって、この製法で形成された転がり
軸受は、長寿命を有する。
また、この発明の製造方法は、カーボンを球状またはこ
ろ状の転動体に焼成，研磨加工後、使用時にカーボンの
未焼成分や残留研磨液が蒸発しないように、ベーキング
処理を施すことによってカーボンの未焼成分や残留研磨
液を転動体から蒸発させて除去しているので、カーボン
製転動体を高真空、高温雰囲気下で使用しても、アウト
ガスが発生しない。
ろ状の転動体に焼成，研磨加工後、使用時にカーボンの
未焼成分や残留研磨液が蒸発しないように、ベーキング
処理を施すことによってカーボンの未焼成分や残留研磨
液を転動体から蒸発させて除去しているので、カーボン
製転動体を高真空、高温雰囲気下で使用しても、アウト
ガスが発生しない。
＜実施例＞ 以下、この発明を図示の実施例により説明する。
第１図は本発明の一実施例の転がり軸受の製造方法によ
って製造された玉軸受を示している。同図において、1,
2は夫々軌道輪としての内輪および外輪、３は上記内外
輪1,2のレース上を自転しながら公転する転動体として
の球、５は複数の球３（１つのみを示す）を一定の間隔
をあけて保持する保持器である。
って製造された玉軸受を示している。同図において、1,
2は夫々軌道輪としての内輪および外輪、３は上記内外
輪1,2のレース上を自転しながら公転する転動体として
の球、５は複数の球３（１つのみを示す）を一定の間隔
をあけて保持する保持器である。
上記内輪１、外輪２および保持器５はステンレス鋼等の
金属により形成している。一方、球３は焼成したカーボ
ンにより形成している。
金属により形成している。一方、球３は焼成したカーボ
ンにより形成している。
本実施例の金属製の内外輪1,2のビッカース硬度（HV）
は700、上記カーボン製の球３のビッカース硬度は1700
で、いずれも十分な強度を有している上、球３の方が内
外輪1,2より高い硬度を有しているため、高負荷に対し
ても耐えることができる。なお、両者の硬度の関係は、 HV（球）≧1.5HV（内外輪） となるようにしている。球のHVの値がこれより小さくな
ると、球の摩耗が進行するからである。これは球３は内
外輪1,2よりも、負荷のかかっている時間が長く、ま
た、曲率が小さいために接触面圧が高いからである。
は700、上記カーボン製の球３のビッカース硬度は1700
で、いずれも十分な強度を有している上、球３の方が内
外輪1,2より高い硬度を有しているため、高負荷に対し
ても耐えることができる。なお、両者の硬度の関係は、 HV（球）≧1.5HV（内外輪） となるようにしている。球のHVの値がこれより小さくな
ると、球の摩耗が進行するからである。これは球３は内
外輪1,2よりも、負荷のかかっている時間が長く、ま
た、曲率が小さいために接触面圧が高いからである。
上記玉軸受は組み立て完了後、実際に使用する温度より
も高い温度でベーキング処理を施される。カーボン球３
は研磨加工の際に使用する研磨液の残留物や、カーボン
の未焼成分を含んでいるため、高温雰囲気中で使用され
ると、これらのものがアウトガスとなって大気中に流れ
出すことになる。ベーキング処理の実施はアウトガスの
原因となる研磨液の残留物やカーボンの未焼成分を完全
に除去することが目的である。本実施例においては200
℃で使用すると仮定して、300℃の温度で20時間にわた
ってベーキングを行った。
も高い温度でベーキング処理を施される。カーボン球３
は研磨加工の際に使用する研磨液の残留物や、カーボン
の未焼成分を含んでいるため、高温雰囲気中で使用され
ると、これらのものがアウトガスとなって大気中に流れ
出すことになる。ベーキング処理の実施はアウトガスの
原因となる研磨液の残留物やカーボンの未焼成分を完全
に除去することが目的である。本実施例においては200
℃で使用すると仮定して、300℃の温度で20時間にわた
ってベーキングを行った。
上記ベーキングを行った本実施例のカーボン球とベーキ
ングを行わない点のみがそれと異なるものとのガスクロ
マトグラムを測定し、アウトガス発生量をガスクロマト
グラフ法により定量した（試験所：財団法人日本食品分
析センター）。ガスクロマトグラムの測定は、それぞれ
のカーボン球を65ml容のバイアルびんに採取し、150℃
および200℃の恒温槽中で30分間加温したのち、びん内
のヘッドスペースガスをガスタイトシリンジを用いてガ
スクロマトグラフに注入し、昇温分析により行った。こ
のときのガスクロマトグラフの操作条件は以下の通りで
あった。
ングを行わない点のみがそれと異なるものとのガスクロ
マトグラムを測定し、アウトガス発生量をガスクロマト
グラフ法により定量した（試験所：財団法人日本食品分
析センター）。ガスクロマトグラムの測定は、それぞれ
のカーボン球を65ml容のバイアルびんに採取し、150℃
および200℃の恒温槽中で30分間加温したのち、びん内
のヘッドスペースガスをガスタイトシリンジを用いてガ
スクロマトグラフに注入し、昇温分析により行った。こ
のときのガスクロマトグラフの操作条件は以下の通りで
あった。
ガスクロマトグラフ操作条件： 機種：島津 GC-9A（FID） カラム:80〜100メッシュ，ガラス管,2mm X 3m 温度：試料注入口220℃，カラム100〜210℃（10℃/min
昇温） ガス流量：ヘリウム 40ml/min ガス圧力：水素0.6kg/cm2,空気0.5kg/cm2 感度：レンジ（Range）102 記録計：島津 CHROMATOPACK C-R34A（商品名） そして、検出するピークについてガスクロマトグラフ−
質量分析計を用いてマススペクトルを測定し成分の同定
を行った。次に推定した物質についてガスクロマトグラ
フ法およびマスクロマトグラフ法により定量した。ただ
し、同定された成分は、後述するように炭素数13から23
の炭化水素であり、個々の物質について定量できないた
め、炭化水素の総量として、ｎ−オクタデカンを標準品
として面積値の比例計算により定量した。定量結果は以
下の表１に示す通りであった。
昇温） ガス流量：ヘリウム 40ml/min ガス圧力：水素0.6kg/cm2,空気0.5kg/cm2 感度：レンジ（Range）102 記録計：島津 CHROMATOPACK C-R34A（商品名） そして、検出するピークについてガスクロマトグラフ−
質量分析計を用いてマススペクトルを測定し成分の同定
を行った。次に推定した物質についてガスクロマトグラ
フ法およびマスクロマトグラフ法により定量した。ただ
し、同定された成分は、後述するように炭素数13から23
の炭化水素であり、個々の物質について定量できないた
め、炭化水素の総量として、ｎ−オクタデカンを標準品
として面積値の比例計算により定量した。定量結果は以
下の表１に示す通りであった。
第2,3図はベーキングを実施しない玉軸受のカーボン球
を夫々150℃及び200℃に加熱した場合のガスクロマトグ
ラムを、そして第4,5図は夫々第2,3図に対応するベーキ
ングを実施したもののガスクロマトグラムを示してい
る。これらのガスクロマトグラムの横軸は時間の経過
を、換言すれば、図示しないガスクロマトグラフ装置に
おける検出器によって検出されるガスの質量数の変化
を、そして縦軸は検出器の応答を示している。注意しな
ければならないことは、第２〜４図に示す全ガスクロマ
トグラムにおいて縦軸に近接してあらわれている突出
は、試料としての玉軸受を手で触った際の汚れや玉軸受
表面に付着した汚れを測定前に洗浄した洗浄液等を検出
したものであって、本質的にはカーボン球３から発生し
たものではないことである。
を夫々150℃及び200℃に加熱した場合のガスクロマトグ
ラムを、そして第4,5図は夫々第2,3図に対応するベーキ
ングを実施したもののガスクロマトグラムを示してい
る。これらのガスクロマトグラムの横軸は時間の経過
を、換言すれば、図示しないガスクロマトグラフ装置に
おける検出器によって検出されるガスの質量数の変化
を、そして縦軸は検出器の応答を示している。注意しな
ければならないことは、第２〜４図に示す全ガスクロマ
トグラムにおいて縦軸に近接してあらわれている突出
は、試料としての玉軸受を手で触った際の汚れや玉軸受
表面に付着した汚れを測定前に洗浄した洗浄液等を検出
したものであって、本質的にはカーボン球３から発生し
たものではないことである。
これらの図ならび表１に示す定量結果からも明らかなよ
うに、ベーキングを実施しないカーボン球からは多種多
量の流出ガスが検出された。これらのガスは主に炭素数
13から23の炭化水素で、その総量は150℃の加熱の場合
で0.011mg/g、200℃の場合で0.035mg/gであった。これ
に対し、上記したように300℃の温度で20時間ベーキン
グ処理を施した本実施例の玉軸受のカーボン球から検出
されたアウトガスの総量は、150℃の加熱の場合でも200
℃の加熱の場合でも0.000mg/gであった。
うに、ベーキングを実施しないカーボン球からは多種多
量の流出ガスが検出された。これらのガスは主に炭素数
13から23の炭化水素で、その総量は150℃の加熱の場合
で0.011mg/g、200℃の場合で0.035mg/gであった。これ
に対し、上記したように300℃の温度で20時間ベーキン
グ処理を施した本実施例の玉軸受のカーボン球から検出
されたアウトガスの総量は、150℃の加熱の場合でも200
℃の加熱の場合でも0.000mg/gであった。
この定量結果から、本実施例のように、焼成，研磨加工
後に使用温度よりも高い温度で予めベーキング処理を施
された玉軸受はアウトガスが発生しないことが確認され
た。したがって、本実施例の玉軸受は、高真空や高清浄
度が要求される分野において、恒温の雰囲気内でも安心
して使用することができる。実際、400℃の恒温となる
スパッタ装置のウエハーキャッチ部でもアウトガスの発
生は殆ど見られず、本実施例に係る玉軸受は良好に長時
間稼働している。
後に使用温度よりも高い温度で予めベーキング処理を施
された玉軸受はアウトガスが発生しないことが確認され
た。したがって、本実施例の玉軸受は、高真空や高清浄
度が要求される分野において、恒温の雰囲気内でも安心
して使用することができる。実際、400℃の恒温となる
スパッタ装置のウエハーキャッチ部でもアウトガスの発
生は殆ど見られず、本実施例に係る玉軸受は良好に長時
間稼働している。
また、内外輪および保持器を金属で、球をカーボンで構
成した本実施例の玉軸受は、球自身の潤滑性により、無
潤滑ですぐれた性能を示し、回転数＝100rpm、雰囲気温
度＝150℃、圧力＝10-5torr〜大気圧の条件が繰り返さ
れるウエハー搬送機等で６箇月以上使用されて現在に至
っている。これに対し、Ag−Ipを使用した従来の玉軸受
は２週間の寿命しかなかった。
成した本実施例の玉軸受は、球自身の潤滑性により、無
潤滑ですぐれた性能を示し、回転数＝100rpm、雰囲気温
度＝150℃、圧力＝10-5torr〜大気圧の条件が繰り返さ
れるウエハー搬送機等で６箇月以上使用されて現在に至
っている。これに対し、Ag−Ipを使用した従来の玉軸受
は２週間の寿命しかなかった。
なお、本実施例は玉軸受に限らずころ軸受にも使用で
き、またラジアル軸受の他に、スラスト軸受にも使用で
きることは勿論である。また、保持器は必ずしも必要な
ものではない。
き、またラジアル軸受の他に、スラスト軸受にも使用で
きることは勿論である。また、保持器は必ずしも必要な
ものではない。
＜発明の効果＞ 以上より明らかなように、この発明によれば、軌道輪を
金属で形成し転動体を自己潤滑性を有するカーボンで形
成しているので、無潤滑でも転動体と軌道輪間の潤滑作
用が良好に行なわれて、トルクが小さくなる上、転動体
を軌道輪より高い硬度を有するように形成しているので
転動体の耐摩耗性が向上して、転がり軸受の寿命が延び
る。
金属で形成し転動体を自己潤滑性を有するカーボンで形
成しているので、無潤滑でも転動体と軌道輪間の潤滑作
用が良好に行なわれて、トルクが小さくなる上、転動体
を軌道輪より高い硬度を有するように形成しているので
転動体の耐摩耗性が向上して、転がり軸受の寿命が延び
る。
また、この発明によれば、球状またはころ状に焼成，研
磨加工したカーボン製転動体を、使用時にカーボンの未
焼成分や残留研磨液が蒸発しないように、ベーキングす
ることによって、カーボンを使用した場合のアウトガス
の原因となるカーボン用研磨液の残留成分やカーボンの
未焼成分等を転動体から蒸発させて除去している。した
がって、本発明の製造方法によれば、転がり軸受を高真
空、高温雰囲気の中で使用した場合のアウトガスの発生
を簡単に、かつ完全に防止することができ、高清浄度が
要求されるところでも安心して使用できる。
磨加工したカーボン製転動体を、使用時にカーボンの未
焼成分や残留研磨液が蒸発しないように、ベーキングす
ることによって、カーボンを使用した場合のアウトガス
の原因となるカーボン用研磨液の残留成分やカーボンの
未焼成分等を転動体から蒸発させて除去している。した
がって、本発明の製造方法によれば、転がり軸受を高真
空、高温雰囲気の中で使用した場合のアウトガスの発生
を簡単に、かつ完全に防止することができ、高清浄度が
要求されるところでも安心して使用できる。
第１図はこの発明の実施例の転がり軸受の製造方法によ
って製造された転がり軸受の断面図、第2,3図はベーキ
ングを実施しないカーボン球を夫々150℃および200℃で
加熱した場合のガスクロマトグラム、第4,5図はベーキ
ングを実施したカーボン球を夫々150℃および200℃で加
熱した場合のガスクロマトグラムである。 １……内輪、２……外輪、３……球、５……保持器。
って製造された転がり軸受の断面図、第2,3図はベーキ
ングを実施しないカーボン球を夫々150℃および200℃で
加熱した場合のガスクロマトグラム、第4,5図はベーキ
ングを実施したカーボン球を夫々150℃および200℃で加
熱した場合のガスクロマトグラムである。 １……内輪、２……外輪、３……球、５……保持器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−166128（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−110152（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−45103（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−56218（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭55−34002（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭48−20205（ＪＰ，Ｂ１)
Claims (1)
- 【請求項１】軌道輪を金属で形成する工程と、 上記軌道輪より高い硬度を有するようにカーボンを球状
またはころ状の転動体に焼成する工程と、 上記転動体を研磨液を用いて研磨加工する工程と、 使用時にカーボンの未焼成分や残留研磨液が蒸発しない
ように、上記転動体をベーキングして、カーボンの未焼
成分や残留研磨液を蒸発させる工程を備えたことを特徴
とする転がり軸受の製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62156784A JPH079250B2 (ja) | 1987-06-24 | 1987-06-24 | 転がり軸受の製造方法 |
| US07/078,120 US4821385A (en) | 1986-07-29 | 1987-07-27 | Method of making a bearing |
| US07/285,427 US4872771A (en) | 1986-07-29 | 1988-12-16 | Bearing |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62156784A JPH079250B2 (ja) | 1987-06-24 | 1987-06-24 | 転がり軸受の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS643323A JPS643323A (en) | 1989-01-09 |
| JPH079250B2 true JPH079250B2 (ja) | 1995-02-01 |
Family
ID=15635235
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62156784A Expired - Fee Related JPH079250B2 (ja) | 1986-07-29 | 1987-06-24 | 転がり軸受の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH079250B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101047984B1 (ko) * | 2010-11-17 | 2011-07-13 | 한국지질자원연구원 | 염수에서의 고순도 탄산리튬 제조 방법 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51110152A (ja) * | 1975-03-24 | 1976-09-29 | Eiichi Okuzawa | Shoketsushitsutansozaikorogarijikuke |
| JPS58166128A (ja) * | 1982-03-25 | 1983-10-01 | Mitsubishi Electric Corp | ころがり軸受 |
-
1987
- 1987-06-24 JP JP62156784A patent/JPH079250B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS643323A (en) | 1989-01-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |