JPH08303453A - 耐食性転がり軸受 - Google Patents
耐食性転がり軸受Info
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- JPH08303453A JPH08303453A JP12910295A JP12910295A JPH08303453A JP H08303453 A JPH08303453 A JP H08303453A JP 12910295 A JP12910295 A JP 12910295A JP 12910295 A JP12910295 A JP 12910295A JP H08303453 A JPH08303453 A JP H08303453A
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- rolling
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 軸受の発錆を無くし、塵の発生を少なくし、
腐食性ガスの雰囲気中で安定した長期間の使用ができる
転がり軸受を提供する。 【構成】 軸受鋼で形成した外輪１、内輪２、転動体３
の全表面に、Ｎｉストライクメッキ層５を施し、その上
に無電解Ｎｉ−Ｐメッキ層６を重ねる。さらに、その外
面に固体潤滑剤の皮膜７を被覆してメッキ層に生じるピ
ンホール９を埋めた３層皮膜を形成している。また、保
持器４は自己潤滑性を有する耐熱性の複合材料で形成し
てある。転動体４はセラミックスで形成し、表面に固体
潤滑剤を被覆したものでもよい。
腐食性ガスの雰囲気中で安定した長期間の使用ができる
転がり軸受を提供する。 【構成】 軸受鋼で形成した外輪１、内輪２、転動体３
の全表面に、Ｎｉストライクメッキ層５を施し、その上
に無電解Ｎｉ−Ｐメッキ層６を重ねる。さらに、その外
面に固体潤滑剤の皮膜７を被覆してメッキ層に生じるピ
ンホール９を埋めた３層皮膜を形成している。また、保
持器４は自己潤滑性を有する耐熱性の複合材料で形成し
てある。転動体４はセラミックスで形成し、表面に固体
潤滑剤を被覆したものでもよい。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、腐食性ガス雰囲気の環
境で使用される転がり軸受に関する。
境で使用される転がり軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】エッチング装置やプラズマＣＶＤ装置な
どの半導体製造装置では、真空中に塩素ガスや臭素ガス
などのハロゲンガスが存在する。このような腐食性ガス
の雰囲気中で、たとえばウエハの搬送装置などに使用さ
れている転がり軸受には、従来からステンレス鋼ＳＵＳ
４４０ＣあるいはＳＵＳ６３０で作られたものが使用さ
れており、必要によって、これらのステンレス鋼からな
る軸受部品の全表面に、Ｎｉストライクメッキの上に無
電解Ｎｉ−Ｐメッキを施した２層の耐食性皮膜を設けて
いる。また、軸受材料としてハロゲン系ガスに対して耐
食性を有する窒化ケイ素などのセラミックを用いたもの
がある。
どの半導体製造装置では、真空中に塩素ガスや臭素ガス
などのハロゲンガスが存在する。このような腐食性ガス
の雰囲気中で、たとえばウエハの搬送装置などに使用さ
れている転がり軸受には、従来からステンレス鋼ＳＵＳ
４４０ＣあるいはＳＵＳ６３０で作られたものが使用さ
れており、必要によって、これらのステンレス鋼からな
る軸受部品の全表面に、Ｎｉストライクメッキの上に無
電解Ｎｉ−Ｐメッキを施した２層の耐食性皮膜を設けて
いる。また、軸受材料としてハロゲン系ガスに対して耐
食性を有する窒化ケイ素などのセラミックを用いたもの
がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、ＳＵＳ４４
０Ｃのステンレス鋼を用いたものでは、半導体製造装置
において存在する塩素ガスや臭素ガスなどのハロゲン系
ガスにより、容易に腐食して錆を発生し、軸受寿命が短
く、塵の発生が多いなどの欠点がある。また、ＳＵＳ６
３０のステンレス鋼を使用した軸受では、ハロゲン系ガ
スに対してステンレスＳＵＳ４４０Ｃよりは耐食性が向
上するが、長期間使用している間にはやはり錆の発生を
免れず、また、材料硬度が低いため、軸受の負荷容量が
小さく、用途が限定される欠点があるだけでなく、材料
中に約４％のＣｕが含まれているため、使用中にＣｕが
析出してウエハを汚染する。なお、このようなステンレ
ス鋼の軸受部品の表面を、Ｎｉストライクメッキと無電
解Ｎｉ−Ｐメッキの２層に形成された耐食性皮膜で処理
したものでは、耐食性を増大させることができるが、皮
膜にピンホールが発生しており、このピンホールから侵
入するガスによって腐食され、ピンホール部に錆を生じ
て寿命が短くなり、塵の発生が増大する。さらに、軸受
材料にセラミックを使用した場合、腐食性ガスに対して
の耐食性は得られるが、水分の表面吸着が潤滑に寄与す
るので、水分の吸着が少ない真空中では、潤滑性が著し
く低下する。このため、本発明は軸受の発錆を無くし、
塵の発生を少なくして軸受寿命の低下を防ぎ、さらにウ
エハを材料から析出する成分からの汚染の無い軸受を提
供することを目的とする。
０Ｃのステンレス鋼を用いたものでは、半導体製造装置
において存在する塩素ガスや臭素ガスなどのハロゲン系
ガスにより、容易に腐食して錆を発生し、軸受寿命が短
く、塵の発生が多いなどの欠点がある。また、ＳＵＳ６
３０のステンレス鋼を使用した軸受では、ハロゲン系ガ
スに対してステンレスＳＵＳ４４０Ｃよりは耐食性が向
上するが、長期間使用している間にはやはり錆の発生を
免れず、また、材料硬度が低いため、軸受の負荷容量が
小さく、用途が限定される欠点があるだけでなく、材料
中に約４％のＣｕが含まれているため、使用中にＣｕが
析出してウエハを汚染する。なお、このようなステンレ
ス鋼の軸受部品の表面を、Ｎｉストライクメッキと無電
解Ｎｉ−Ｐメッキの２層に形成された耐食性皮膜で処理
したものでは、耐食性を増大させることができるが、皮
膜にピンホールが発生しており、このピンホールから侵
入するガスによって腐食され、ピンホール部に錆を生じ
て寿命が短くなり、塵の発生が増大する。さらに、軸受
材料にセラミックを使用した場合、腐食性ガスに対して
の耐食性は得られるが、水分の表面吸着が潤滑に寄与す
るので、水分の吸着が少ない真空中では、潤滑性が著し
く低下する。このため、本発明は軸受の発錆を無くし、
塵の発生を少なくして軸受寿命の低下を防ぎ、さらにウ
エハを材料から析出する成分からの汚染の無い軸受を提
供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るため本発明は、軸受鋼で形成した外輪および内輪の全
表面に、Ｎｉストライクメッキをした上から無電解Ｎｉ
−Ｐメッキを行うとともに、このメッキ層の外面に、さ
らに固体潤滑剤を被覆して３層皮膜をそなえるように
し、転動体を前記内外輪と同様の３層処理をした軸受
鋼、または固体潤滑剤の皮膜処理をしたセラミックスで
構成し、保持器を自己潤滑性を有する耐熱性の複合材料
で構成するようにしてある。なお、前記固体潤滑剤とし
て二硫化モリブデン、二硫化タングステンまたはポリテ
トラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）が用いられ、セラミ
ックスとしては窒化ケイ素またはサイアロンを用いるこ
とができる。また、複合材料としてＰＴＦＥ粉末と、二
硫化モリブデンまたは二硫化タングステンの一方または
両方と、有機系繊維状強化材とを含有したポリエーテル
エーテルケトン系樹脂、もしくは二硫化モリブデン粉末
または二硫化タングステン粉末の一方または両方と、ス
テンレスＳＵＳ３１０Ｓの粉末を焼結した合金が用いら
れる。
るため本発明は、軸受鋼で形成した外輪および内輪の全
表面に、Ｎｉストライクメッキをした上から無電解Ｎｉ
−Ｐメッキを行うとともに、このメッキ層の外面に、さ
らに固体潤滑剤を被覆して３層皮膜をそなえるように
し、転動体を前記内外輪と同様の３層処理をした軸受
鋼、または固体潤滑剤の皮膜処理をしたセラミックスで
構成し、保持器を自己潤滑性を有する耐熱性の複合材料
で構成するようにしてある。なお、前記固体潤滑剤とし
て二硫化モリブデン、二硫化タングステンまたはポリテ
トラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）が用いられ、セラミ
ックスとしては窒化ケイ素またはサイアロンを用いるこ
とができる。また、複合材料としてＰＴＦＥ粉末と、二
硫化モリブデンまたは二硫化タングステンの一方または
両方と、有機系繊維状強化材とを含有したポリエーテル
エーテルケトン系樹脂、もしくは二硫化モリブデン粉末
または二硫化タングステン粉末の一方または両方と、ス
テンレスＳＵＳ３１０Ｓの粉末を焼結した合金が用いら
れる。
【０００５】
【作用】したがって、錆やすい外輪および内輪の軸受鋼
の全表面は、耐食性に優れたＮｉストライクメッキと無
電解Ｎｉ−Ｐメッキの２層のメッキ層の外面を固体潤滑
剤の皮膜で覆い、メッキ層のピンホールを固体潤滑剤で
埋めることにより、軸受鋼から発生する錆を防止する。
また、メッキの表面硬度が高く、Ｃｕを含まない材料の
みを使用するので、負荷容量の低下やＣｕによる汚染が
無くなる。さらに、転動体は前記の３層処理被覆された
軸受鋼、または耐食性に優れたセラミックスを使用して
おり、保持器を構成する複合材料は、腐食性ガスに対し
て耐食性があり、錆による発塵を防ぎ、長期間良好な潤
滑性を維持させる。
の全表面は、耐食性に優れたＮｉストライクメッキと無
電解Ｎｉ−Ｐメッキの２層のメッキ層の外面を固体潤滑
剤の皮膜で覆い、メッキ層のピンホールを固体潤滑剤で
埋めることにより、軸受鋼から発生する錆を防止する。
また、メッキの表面硬度が高く、Ｃｕを含まない材料の
みを使用するので、負荷容量の低下やＣｕによる汚染が
無くなる。さらに、転動体は前記の３層処理被覆された
軸受鋼、または耐食性に優れたセラミックスを使用して
おり、保持器を構成する複合材料は、腐食性ガスに対し
て耐食性があり、錆による発塵を防ぎ、長期間良好な潤
滑性を維持させる。
【０００６】
【実施例】以下、これを図に示す実施例について説明す
る。図１は本発明による深溝形玉軸受の一部を示す断面
図で、各層の皮膜の厚さは過大に示してある。１は外
輪、２は内輪、３は転動体（ボール）、４は保持器、５
はＮｉストライクメッキ層、６は無電解Ｎｉ−Ｐメッキ
層、７はＰＴＦＥ皮膜である。
る。図１は本発明による深溝形玉軸受の一部を示す断面
図で、各層の皮膜の厚さは過大に示してある。１は外
輪、２は内輪、３は転動体（ボール）、４は保持器、５
はＮｉストライクメッキ層、６は無電解Ｎｉ−Ｐメッキ
層、７はＰＴＦＥ皮膜である。
【０００７】外輪１、内輪２および転動体３は、ステン
レス鋼ＳＵＳ４４０Ｃで作られており、その全表面にＮ
ｉストライクメッキ層５を０．２μｍの厚さで電気メッ
キによって形成し、その上に２μｍの厚さで無電解Ｎｉ
−Ｐメッキ層６を設け、このメッキ層の外面に、さらに
ＰＴＦＥ皮膜７を１μｍの厚さで焼き付けている。保持
器４は、重量割合で２０％のＰＴＦＥと、１０％の二硫
化モリブデン粉末と、１０％のケプラー繊維と、残部を
ポリエーテルエーテルケトン樹脂からなる複合材料で形
成してある。
レス鋼ＳＵＳ４４０Ｃで作られており、その全表面にＮ
ｉストライクメッキ層５を０．２μｍの厚さで電気メッ
キによって形成し、その上に２μｍの厚さで無電解Ｎｉ
−Ｐメッキ層６を設け、このメッキ層の外面に、さらに
ＰＴＦＥ皮膜７を１μｍの厚さで焼き付けている。保持
器４は、重量割合で２０％のＰＴＦＥと、１０％の二硫
化モリブデン粉末と、１０％のケプラー繊維と、残部を
ポリエーテルエーテルケトン樹脂からなる複合材料で形
成してある。
【０００８】図２は図１の実施例における転動体３の表
面処理部分を拡大して示すもので、外輪および内輪の表
面も同様である。無電解Ｎｉ−Ｐメッキ層６は、ステン
レスＳＵＳ４４０Ｃには付着力が弱いため、下地材表面
にＮｉストライクメッキ層５を処理しており、この上に
無電解Ｎｉ−Ｐメッキ層６を形成する。しかし２層に処
理したメッキ層には、微小なピンホール８、９を生じる
ので、さらにその外面にＰＴＦＥ皮膜７を設けて３層皮
膜を形成させ、ＰＴＦＥをピンホール９に埋め込ませて
いる。前記メッキ層５および６は硬度が約ＨＲＣ６０と
非常に高く、軸受の負荷容量を高くすることができる。
また、ＰＴＦＥ皮膜７はピンホール９を埋めるとともに
潤滑作用を増大させる。
面処理部分を拡大して示すもので、外輪および内輪の表
面も同様である。無電解Ｎｉ−Ｐメッキ層６は、ステン
レスＳＵＳ４４０Ｃには付着力が弱いため、下地材表面
にＮｉストライクメッキ層５を処理しており、この上に
無電解Ｎｉ−Ｐメッキ層６を形成する。しかし２層に処
理したメッキ層には、微小なピンホール８、９を生じる
ので、さらにその外面にＰＴＦＥ皮膜７を設けて３層皮
膜を形成させ、ＰＴＦＥをピンホール９に埋め込ませて
いる。前記メッキ層５および６は硬度が約ＨＲＣ６０と
非常に高く、軸受の負荷容量を高くすることができる。
また、ＰＴＦＥ皮膜７はピンホール９を埋めるとともに
潤滑作用を増大させる。
【０００９】このように外輪１、内輪２および転動体３
の軸受鋼は、耐食性のあるＮｉメッキ層およびＰＴＦＥ
皮膜で完全に覆われており、無電解Ｎｉ−Ｐメッキ層６
のピンホール９をＰＴＦＥが塞いで、下地材から外表面
に貫通するピンホールが存在しなくなり、軸受材料への
腐食ガスの侵入をなくし、錆の発生を完全に防止でき
る。また、保持器４を構成する複合材料は、耐食性を有
するとともに、保持器４の内壁に転動体３が接触したと
きに転動体に潤滑剤を移着させ、転動体３から外輪１お
よび内輪２の転動面に潤滑剤を補給する作用があり、軸
受は安定した潤滑作用により長期にわたって良好に回転
する。
の軸受鋼は、耐食性のあるＮｉメッキ層およびＰＴＦＥ
皮膜で完全に覆われており、無電解Ｎｉ−Ｐメッキ層６
のピンホール９をＰＴＦＥが塞いで、下地材から外表面
に貫通するピンホールが存在しなくなり、軸受材料への
腐食ガスの侵入をなくし、錆の発生を完全に防止でき
る。また、保持器４を構成する複合材料は、耐食性を有
するとともに、保持器４の内壁に転動体３が接触したと
きに転動体に潤滑剤を移着させ、転動体３から外輪１お
よび内輪２の転動面に潤滑剤を補給する作用があり、軸
受は安定した潤滑作用により長期にわたって良好に回転
する。
【００１０】また、転動体３は窒化ケイ素またはサイア
ロンのようなセラミックスで作り、その表面に０．３μ
ｍ程度の厚さで潤滑性に優れた二硫化モリブデン等の皮
膜をスパッタリングなどにより形成させるようにしても
よい。
ロンのようなセラミックスで作り、その表面に０．３μ
ｍ程度の厚さで潤滑性に優れた二硫化モリブデン等の皮
膜をスパッタリングなどにより形成させるようにしても
よい。
【００１１】この実施例では、軸受材料としてステンレ
スＳＵＳ４４０Ｃを示したが、高炭素クロム軸受鋼、高
速度鋼またはＳＵＳ６３０であってもよい。また、本発
明はクロスローラー軸受、コロ軸受にも適用できる。
スＳＵＳ４４０Ｃを示したが、高炭素クロム軸受鋼、高
速度鋼またはＳＵＳ６３０であってもよい。また、本発
明はクロスローラー軸受、コロ軸受にも適用できる。
【００１２】
【発明の効果】このように本発明は、外輪、内輪および
転動体が、耐食性に優れ、しかも高硬度の２層のＮｉメ
ッキ層で覆われ、このメッキ層に発生するピンホールを
固体潤滑剤の皮膜を設けることによって完全に埋めるこ
とができ、錆や塵の発生を生じることがない。また自己
潤滑性複合材料からなる保持器は、耐食性とともに転動
体への移着性があるので、塩素ガスや臭素ガスなどの腐
食性のガス雰囲気中で使用しても、錆や塵の発生を生じ
ることがなく、転動体の潤滑膜を保持させて安定した潤
滑作用を維持し、長期間の使用ができる効果がある。ま
た、セラミックスで形成し、表面に前記固体潤滑剤を被
覆した転動体を用いたものでは、外輪や内輪と異種材料
であるため、相互の焼き付きを生じない利点がある。
転動体が、耐食性に優れ、しかも高硬度の２層のＮｉメ
ッキ層で覆われ、このメッキ層に発生するピンホールを
固体潤滑剤の皮膜を設けることによって完全に埋めるこ
とができ、錆や塵の発生を生じることがない。また自己
潤滑性複合材料からなる保持器は、耐食性とともに転動
体への移着性があるので、塩素ガスや臭素ガスなどの腐
食性のガス雰囲気中で使用しても、錆や塵の発生を生じ
ることがなく、転動体の潤滑膜を保持させて安定した潤
滑作用を維持し、長期間の使用ができる効果がある。ま
た、セラミックスで形成し、表面に前記固体潤滑剤を被
覆した転動体を用いたものでは、外輪や内輪と異種材料
であるため、相互の焼き付きを生じない利点がある。
【図１】本発明の実施例の一部側断面図で、皮膜を過大
に示してある。
に示してある。
【図２】転動体の一部を拡大して示す断面図である。
１ 外輪 ２ 内輪 ３ 転動体 ４ 保持器 ５ Ｎｉストライクメッキ層 ６ 無電解Ｎｉ−Ｐメッキ層 ７ ＰＴＦＥ皮膜 ８、９ ピンホール
Claims (6)
- 【請求項１】 外輪、内輪、転動体および保持器により
構成される転がり軸受において、軸受鋼で形成し、全表
面にＮｉストライクメッキを施した上に無電解Ｎｉ−Ｐ
メッキを行い、その外面に固体潤滑剤を被覆した３層皮
膜を設けた外輪と内輪および転動体と、自己潤滑性を有
する耐熱性の複合材料で形成した保持器とをそなえたこ
とを特徴とする耐食性転がり軸受。 - 【請求項２】 外輪、内輪、転動体および保持器により
構成される転がり軸受において、軸受鋼で形成し、全表
面にＮｉストライクメッキを施した上に無電解Ｎｉ−Ｐ
メッキを行い、その外面に固体潤滑剤を被覆した３層皮
膜を設けた外輪および内輪と、セラミックスで形成し、
表面に前記固体潤滑剤を被覆した転動体と、自己潤滑性
を有する耐熱性の複合材料で形成した保持器とをそなえ
たことを特徴とする耐食性転がり軸受。 - 【請求項３】 前記固体潤滑剤が、二硫化モリブデンま
たは二硫化タングステンまたはポリテトラフルオロエチ
レン樹脂のいずれかである請求項１または２の耐食性転
がり軸受。 - 【請求項４】 前記複合材料が、ポリテトラフルオロエ
チレン樹脂粉末と、二硫化モリブデン粉末または二硫化
タングステン粉末の一方または両方と、有機系繊維強化
材とを含有したポリエーテルエーテルケトン系樹脂であ
る請求項１または２の耐食性転がり軸受。 - 【請求項５】 前記複合材料が、二硫化モリブデン粉末
または二硫化タングステン粉末の一方または両方と、ス
テンレスＳＵＳ３１０Ｓの粉末とを焼結した合金である
請求項１または２の耐食性転がり軸受。 - 【請求項６】 前記セラミックスが、窒化ケイ素または
サイアロンのいずれかである請求項２の耐食性転がり軸
受。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12910295A JPH08303453A (ja) | 1995-04-28 | 1995-04-28 | 耐食性転がり軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12910295A JPH08303453A (ja) | 1995-04-28 | 1995-04-28 | 耐食性転がり軸受 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08303453A true JPH08303453A (ja) | 1996-11-19 |
Family
ID=15001124
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12910295A Pending JPH08303453A (ja) | 1995-04-28 | 1995-04-28 | 耐食性転がり軸受 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08303453A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006046432A (ja) * | 2004-08-03 | 2006-02-16 | Koyo Seiko Co Ltd | 転がり摺動部材およびこれを備える転動装置 |
| JP2011102642A (ja) * | 2010-12-28 | 2011-05-26 | Ntn Corp | 転がり軸受 |
| JP2012255552A (ja) * | 2012-07-11 | 2012-12-27 | Nsk Ltd | 転がり軸受 |
| WO2014069636A1 (ja) * | 2012-11-05 | 2014-05-08 | ギガフォトン株式会社 | レーザチャンバ及び放電励起式ガスレーザ装置 |
| CN112524151A (zh) * | 2019-09-18 | 2021-03-19 | 斯凯孚公司 | 用于制冷剂压缩机的滚动轴承，特别是混合滚动轴承 |
| CN113513534A (zh) * | 2021-05-24 | 2021-10-19 | 浙江大学 | 镍石墨导电涂层的导电滚动轴承及制备方法 |
| CN114001089A (zh) * | 2021-09-30 | 2022-02-01 | 上海市轴承技术研究所 | 自润滑滚子轴承及加工方法 |
-
1995
- 1995-04-28 JP JP12910295A patent/JPH08303453A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006046432A (ja) * | 2004-08-03 | 2006-02-16 | Koyo Seiko Co Ltd | 転がり摺動部材およびこれを備える転動装置 |
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| US9373926B2 (en) | 2012-11-05 | 2016-06-21 | Gigaphoton Inc. | Laser chamber and discharge excitation gas laser apparatus |
| JPWO2014069636A1 (ja) * | 2012-11-05 | 2016-09-08 | ギガフォトン株式会社 | レーザチャンバ及び放電励起式ガスレーザ装置 |
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