JPH11209771A - 固体潤滑転がり軸受の製造方法 - Google Patents
固体潤滑転がり軸受の製造方法Info
- Publication number
- JPH11209771A JPH11209771A JP2397398A JP2397398A JPH11209771A JP H11209771 A JPH11209771 A JP H11209771A JP 2397398 A JP2397398 A JP 2397398A JP 2397398 A JP2397398 A JP 2397398A JP H11209771 A JPH11209771 A JP H11209771A
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- Japan
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- solid lubricant
- rolling element
- solid
- bearing
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 低発塵性と耐久性を兼ね備えた固体潤滑転が
り軸受を提供する。 【解決手段】 転動体１３の表面粗さが最大高さＲｙを
用いて、Ｒｙ＝Ｒ1 で表されるとき、転動体１３の表面
にスパッタリングによって、膜厚が０．５Ｒ1 〜２．０
Ｒ1 のＭｏＳ2 の固体潤滑膜を形成した後で、転動体１
３の表面を研磨して、余分な前記固体潤滑膜を除去す
る。また、内輪１１および外輪１２の転送面の表面粗さ
が最大高さＲｙを用いて、Ｒy ＝Ｒ2 で表されるとき、
内輪１１および外輪１２の転送面に、ＭｏＳ2 あるいは
自己潤滑性複合材料をすりこみ、膜厚が０．５Ｒ2 〜
２．０Ｒ2 の転移膜を形成する。転動体１３の表面の固
体潤滑膜の過剰な層を除去するので、運転初期における
発塵が減少する。
り軸受を提供する。 【解決手段】 転動体１３の表面粗さが最大高さＲｙを
用いて、Ｒｙ＝Ｒ1 で表されるとき、転動体１３の表面
にスパッタリングによって、膜厚が０．５Ｒ1 〜２．０
Ｒ1 のＭｏＳ2 の固体潤滑膜を形成した後で、転動体１
３の表面を研磨して、余分な前記固体潤滑膜を除去す
る。また、内輪１１および外輪１２の転送面の表面粗さ
が最大高さＲｙを用いて、Ｒy ＝Ｒ2 で表されるとき、
内輪１１および外輪１２の転送面に、ＭｏＳ2 あるいは
自己潤滑性複合材料をすりこみ、膜厚が０．５Ｒ2 〜
２．０Ｒ2 の転移膜を形成する。転動体１３の表面の固
体潤滑膜の過剰な層を除去するので、運転初期における
発塵が減少する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、真空中およびクリーン
環境中に使用される発塵の少ない固体潤滑転がり軸受の
製造方法に関する。
環境中に使用される発塵の少ない固体潤滑転がり軸受の
製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、固体潤滑転がり軸受の潤滑には、
内輪、外輪の転送面や転動体の表面にＭｏＳ2 をスパッ
タリングし、転動体の保持器をポリテトラフルオロエチ
レン（ＰＴＦＥ）、ＭｏＳ2 、ポリエーテルエーテルケ
トン（ＰＥＥＫ）樹脂、アラミド繊維からなる自己潤滑
性複合材料で構成し、保持器から潤滑剤を供給するよう
にしたもの（例えば、特開平４−１０２７１８号）が開
示されている。この軸受は、運転初期にＭｏＳ2 スパッ
タリング膜が潤滑し、次第に保持器の自己潤滑性複合材
料が転動体の表面に転移し、さらに内輪、外輪の転送面
に転移することによって、長期間の潤滑を行う構成にな
っている。また、内輪、外輪の転送面や転動体の表面
に、平均分子量が５０００以下のＰＴＦＥテロマーから
なる潤滑膜を形成したものが（例えば、特開平５−３３
８１３号）が開示されている。ＰＴＦＥテロマーは剪断
強度が著しく小さく、柔らかいため、その磨耗粉は再転
移性に優れ、低発塵であるという特徴を持っている。
内輪、外輪の転送面や転動体の表面にＭｏＳ2 をスパッ
タリングし、転動体の保持器をポリテトラフルオロエチ
レン（ＰＴＦＥ）、ＭｏＳ2 、ポリエーテルエーテルケ
トン（ＰＥＥＫ）樹脂、アラミド繊維からなる自己潤滑
性複合材料で構成し、保持器から潤滑剤を供給するよう
にしたもの（例えば、特開平４−１０２７１８号）が開
示されている。この軸受は、運転初期にＭｏＳ2 スパッ
タリング膜が潤滑し、次第に保持器の自己潤滑性複合材
料が転動体の表面に転移し、さらに内輪、外輪の転送面
に転移することによって、長期間の潤滑を行う構成にな
っている。また、内輪、外輪の転送面や転動体の表面
に、平均分子量が５０００以下のＰＴＦＥテロマーから
なる潤滑膜を形成したものが（例えば、特開平５−３３
８１３号）が開示されている。ＰＴＦＥテロマーは剪断
強度が著しく小さく、柔らかいため、その磨耗粉は再転
移性に優れ、低発塵であるという特徴を持っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前者の軸受
の内輪、外輪の転送面および転動体の表面には、長寿命
を得るために、厚い固体潤滑膜を形成している。そのた
め、この過剰に付着している固体潤滑膜が軸受の回転中
に剥離するために、発塵が多いという問題があった。一
方、後者の軸受は、低発塵性において前者より優れてい
るが、耐久性において前者に劣り、寿命が短いという問
題があった。そこで、本発明は、低発塵性と耐久性を兼
ね備えた固体潤滑転がり軸受を提供することを目的とす
るものである。
の内輪、外輪の転送面および転動体の表面には、長寿命
を得るために、厚い固体潤滑膜を形成している。そのた
め、この過剰に付着している固体潤滑膜が軸受の回転中
に剥離するために、発塵が多いという問題があった。一
方、後者の軸受は、低発塵性において前者より優れてい
るが、耐久性において前者に劣り、寿命が短いという問
題があった。そこで、本発明は、低発塵性と耐久性を兼
ね備えた固体潤滑転がり軸受を提供することを目的とす
るものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するた
め、本発明は、転動体の表面粗さが最大高さＲy ＝Ｒ1
で表されるとき、前記転動体の表面にスパッタリングに
よって、膜厚が０．５Ｒ1 〜２．０Ｒ1 のＭｏＳ2 の固
体潤滑膜を形成した後に、タンブリングなどによって、
前記転動体の表面の余分な固体潤滑膜を除去するもので
ある。また、内輪および外輪の転送面の表面粗さが最大
高さＲy ＝Ｒ2 で表されるときに、前記内輪および外輪
の転送面にＭｏＳ2 あるいは自己潤滑性複合材料をすり
こみ、膜厚が０．５Ｒ2 〜２．０Ｒ2 の転移膜を形成す
るものである。
め、本発明は、転動体の表面粗さが最大高さＲy ＝Ｒ1
で表されるとき、前記転動体の表面にスパッタリングに
よって、膜厚が０．５Ｒ1 〜２．０Ｒ1 のＭｏＳ2 の固
体潤滑膜を形成した後に、タンブリングなどによって、
前記転動体の表面の余分な固体潤滑膜を除去するもので
ある。また、内輪および外輪の転送面の表面粗さが最大
高さＲy ＝Ｒ2 で表されるときに、前記内輪および外輪
の転送面にＭｏＳ2 あるいは自己潤滑性複合材料をすり
こみ、膜厚が０．５Ｒ2 〜２．０Ｒ2 の転移膜を形成す
るものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図に基づ
いて説明する。図１は本発明に用いた軸受１の要部側面
図である。１１は内輪、１２は外輪、１３は転動体、１
４はＰＴＦＥ、ＭｏＳ2 、ＰＥＥＫ樹脂、アラミド繊維
の複合材料よりなる保持器である。転動体１３の表面に
は、ＭｏＳ2 の固体潤滑膜１５ａが形成されている。内
輪１１、外輪１２の転送面にはＭｏＳ2 の転移膜１５ｂ
が形成されている。通常、固体潤滑膜１５ａや転移膜１
５ｂを形成する前において、転動体１３の表面粗さを最
大高さＲｙで表すと、Ｒｙ＝０．０５〜０．３０μｍで
ある、また内輪１１および外輪１２の転送面の表面粗さ
は、同様にＲｙ＝０．３〜１．０μｍである。次に、こ
の軸受１の製造方法を説明する。まず、転動体１３の表
面粗さが最大高さＲｙを用いて、Ｒｙ＝Ｒ1 で表される
とき、転動体１３の表面にスパッタリングによって、Ｍ
ｏＳ2 の固体潤滑膜を膜厚が０．５Ｒ1 〜２．０Ｒ1 に
なるように成膜する。膜厚が０．５Ｒ1 より小さいと、
後述するタンブリング後に表面粗さの谷を埋めるのに不
十分であり、逆に、膜厚が２．０Ｒ1 を越えると成膜に
要する時間が長くなり、処理コストが増えるだけであ
る。次にスパッタリングの完了した転動体１３を、例え
ば、ステンレス鋼製の円筒状のポットに入れてタンブリ
ングすることによって、転動体１３の表面を研磨し、Ｍ
ｏＳ2 膜の過剰な層を除去し、素材表面に強固に付着し
て潤滑作用を果たす実効層のみを残す。内輪１１および
外輪１２の転送面の表面粗さが最大高さＲｙを用いて、
Ｒy ＝Ｒ2 で表されるとき、内輪１１および外輪１２の
転送面にバルク状のＭｏＳ2 をすりこむことによって、
膜厚が０．５Ｒ2 〜２．０Ｒ2 の転移膜を形成する。膜
厚が０．５Ｒ2 より薄いと、転送面の表面粗さの谷を埋
めることができないので、転送面の潤滑性を得られな
い。逆に、膜厚が２．０Ｒ2 を越えると、処理コストも
嵩むし、転送面に形成された転移膜が転動体１３の回転
抵抗になって潤滑性も低下する。なお、内輪１１および
外輪１２の転送面にすりこむ材料は、自己潤滑性複合材
料あるいはその他の固体潤滑材料であってもよい。ま
た、上記の転動体１３のＭｏＳ2 膜の過剰な層を除去す
る操作や、内輪１１および外輪１２の転送面に固体潤滑
材料をすりこむ操作は大気中で実施しても構わないが、
真空中や不活性ガス中で行うことが望ましい。以上の操
作を実施した後、内輪１１、外輪１２および転動体１３
をクリーンエアーで十分に洗浄して、内輪１１、外輪１
２、転動体１３および保持器１４を結合して、軸受１を
組み立てる。
いて説明する。図１は本発明に用いた軸受１の要部側面
図である。１１は内輪、１２は外輪、１３は転動体、１
４はＰＴＦＥ、ＭｏＳ2 、ＰＥＥＫ樹脂、アラミド繊維
の複合材料よりなる保持器である。転動体１３の表面に
は、ＭｏＳ2 の固体潤滑膜１５ａが形成されている。内
輪１１、外輪１２の転送面にはＭｏＳ2 の転移膜１５ｂ
が形成されている。通常、固体潤滑膜１５ａや転移膜１
５ｂを形成する前において、転動体１３の表面粗さを最
大高さＲｙで表すと、Ｒｙ＝０．０５〜０．３０μｍで
ある、また内輪１１および外輪１２の転送面の表面粗さ
は、同様にＲｙ＝０．３〜１．０μｍである。次に、こ
の軸受１の製造方法を説明する。まず、転動体１３の表
面粗さが最大高さＲｙを用いて、Ｒｙ＝Ｒ1 で表される
とき、転動体１３の表面にスパッタリングによって、Ｍ
ｏＳ2 の固体潤滑膜を膜厚が０．５Ｒ1 〜２．０Ｒ1 に
なるように成膜する。膜厚が０．５Ｒ1 より小さいと、
後述するタンブリング後に表面粗さの谷を埋めるのに不
十分であり、逆に、膜厚が２．０Ｒ1 を越えると成膜に
要する時間が長くなり、処理コストが増えるだけであ
る。次にスパッタリングの完了した転動体１３を、例え
ば、ステンレス鋼製の円筒状のポットに入れてタンブリ
ングすることによって、転動体１３の表面を研磨し、Ｍ
ｏＳ2 膜の過剰な層を除去し、素材表面に強固に付着し
て潤滑作用を果たす実効層のみを残す。内輪１１および
外輪１２の転送面の表面粗さが最大高さＲｙを用いて、
Ｒy ＝Ｒ2 で表されるとき、内輪１１および外輪１２の
転送面にバルク状のＭｏＳ2 をすりこむことによって、
膜厚が０．５Ｒ2 〜２．０Ｒ2 の転移膜を形成する。膜
厚が０．５Ｒ2 より薄いと、転送面の表面粗さの谷を埋
めることができないので、転送面の潤滑性を得られな
い。逆に、膜厚が２．０Ｒ2 を越えると、処理コストも
嵩むし、転送面に形成された転移膜が転動体１３の回転
抵抗になって潤滑性も低下する。なお、内輪１１および
外輪１２の転送面にすりこむ材料は、自己潤滑性複合材
料あるいはその他の固体潤滑材料であってもよい。ま
た、上記の転動体１３のＭｏＳ2 膜の過剰な層を除去す
る操作や、内輪１１および外輪１２の転送面に固体潤滑
材料をすりこむ操作は大気中で実施しても構わないが、
真空中や不活性ガス中で行うことが望ましい。以上の操
作を実施した後、内輪１１、外輪１２および転動体１３
をクリーンエアーで十分に洗浄して、内輪１１、外輪１
２、転動体１３および保持器１４を結合して、軸受１を
組み立てる。
【０００６】次に、上記の方法で製造した軸受１と従来
の軸受の性能の違いを確認するために実施した実験につ
いて説明する。実験に供した軸受は次の３種類であり、
いずれも型番＃６０８（内径＊外径＊幅＝φ８＊φ２２
＊７ｍｍ）のオープンタイプの深みぞ玉軸受である。 軸受Ａ：本発明の軸受 軸受Ｂ：転動体に膜厚０．３０μｍのＭｏＳ2 の固体潤
滑膜を施し、保持器にＰＴＦＥ、ＭｏＳ2 、ＰＥＥＫお
よびアラミド繊維の複合体からなる自己潤滑性複合材料
で構成した軸受 軸受Ｃ：内輪、外輪の転送面および転動体の表面に、平
均分子量が５０００以下のＰＴＦＥテロマーからなる潤
滑膜を形成した軸受 これらの軸受を次の条件で回転して、発塵量と寿命を測
定した。 雰囲気圧力：１×１０-4Ｐａ 雰囲気温度：２５℃ 回転速度：１２００ｒｐｍ 荷重：６１．７Ｎ この実験の結果の図２に示す、図２の横軸は軸受の寿命
を示し、縦軸は運転初期の相対発塵量を示す。本発明の
軸受Ａは軸受Ｃと同等の寿命と、軸受Ｃと同等の低発塵
性を兼ね備えていることが分かる。なお、軸受の寿命
は、軸受の摩擦トルクが５０ｇｆ・c ｍを越えた時の運
転時間である。
の軸受の性能の違いを確認するために実施した実験につ
いて説明する。実験に供した軸受は次の３種類であり、
いずれも型番＃６０８（内径＊外径＊幅＝φ８＊φ２２
＊７ｍｍ）のオープンタイプの深みぞ玉軸受である。 軸受Ａ：本発明の軸受 軸受Ｂ：転動体に膜厚０．３０μｍのＭｏＳ2 の固体潤
滑膜を施し、保持器にＰＴＦＥ、ＭｏＳ2 、ＰＥＥＫお
よびアラミド繊維の複合体からなる自己潤滑性複合材料
で構成した軸受 軸受Ｃ：内輪、外輪の転送面および転動体の表面に、平
均分子量が５０００以下のＰＴＦＥテロマーからなる潤
滑膜を形成した軸受 これらの軸受を次の条件で回転して、発塵量と寿命を測
定した。 雰囲気圧力：１×１０-4Ｐａ 雰囲気温度：２５℃ 回転速度：１２００ｒｐｍ 荷重：６１．７Ｎ この実験の結果の図２に示す、図２の横軸は軸受の寿命
を示し、縦軸は運転初期の相対発塵量を示す。本発明の
軸受Ａは軸受Ｃと同等の寿命と、軸受Ｃと同等の低発塵
性を兼ね備えていることが分かる。なお、軸受の寿命
は、軸受の摩擦トルクが５０ｇｆ・c ｍを越えた時の運
転時間である。
【０００７】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、軸
受を組み立てる前に軸受の転動体の表面に過剰に付着し
たＭｏＳ2 のスパッタ膜を除去し、内輪および外輪の転
送面に、ＭｏＳ2 あるいは自己潤滑性複合材料の転移膜
を形成するので、低発塵性と耐久性を兼ね備えた固体潤
滑転がり軸受を提供できる効果がある。
受を組み立てる前に軸受の転動体の表面に過剰に付着し
たＭｏＳ2 のスパッタ膜を除去し、内輪および外輪の転
送面に、ＭｏＳ2 あるいは自己潤滑性複合材料の転移膜
を形成するので、低発塵性と耐久性を兼ね備えた固体潤
滑転がり軸受を提供できる効果がある。
【図１】本発明の軸受の要部側面図である。
【図２】本発明の軸受と従来の軸受の寿命および、発塵
性の比較実験の結果を示す説明図である。
性の比較実験の結果を示す説明図である。
１ 軸受 １１ 内輪 １２ 外輪 １３ 転動体 １４ 保持器 １５ａ 固体潤
滑膜 １５ｂ 転移膜
滑膜 １５ｂ 転移膜
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ１０Ｎ 40:02 70:00
Claims (3)
- 【請求項１】 内輪、外輪の転送面および転動体の表面
の両方もしくはどちらかに固体潤滑膜を施し、前記内
輪、外輪、転動体および、固体潤滑剤を含有した複合材
料からなる保持器を結合する固体潤滑転がり軸受の製造
方法において、前記転動体の表面にスパッタリングによ
ってＭｏＳ2 の固体潤滑膜を形成した後で、前記転動体
の表面を研磨して、余分な前記固体潤滑膜を除去するこ
とを特徴とする固体潤滑転がり軸受の製造方法。 - 【請求項２】 前記転動体の表面粗さが最大高さＲy ＝
Ｒ1 で表されるとき、前記転動体の表面に施す固体潤滑
膜の膜厚が０．５Ｒ1 〜２．０Ｒ1 であることを特徴と
する請求項１に記載の固体潤滑転がり軸受の製造方法。 - 【請求項３】 前記内輪および前記外輪の転送面の表面
粗さが最大高さＲy＝Ｒ2 で表されるとき、前記内輪お
よび前記外輪の転送面に施す固体潤滑膜が、ＭｏＳ2 あ
るいは自己潤滑性複合材料をすりこんで得られる、膜厚
が０．５Ｒ2〜２．０Ｒ2 の転移膜であることを特徴と
する請求項１または請求項２に記載の固体潤滑転がり軸
受の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2397398A JPH11209771A (ja) | 1998-01-20 | 1998-01-20 | 固体潤滑転がり軸受の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2397398A JPH11209771A (ja) | 1998-01-20 | 1998-01-20 | 固体潤滑転がり軸受の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11209771A true JPH11209771A (ja) | 1999-08-03 |
Family
ID=12125505
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2397398A Pending JPH11209771A (ja) | 1998-01-20 | 1998-01-20 | 固体潤滑転がり軸受の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11209771A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001115177A (ja) * | 1999-10-20 | 2001-04-24 | Dowa Mining Co Ltd | 耐焼付き性に優れた摺動部材およびその製法 |
-
1998
- 1998-01-20 JP JP2397398A patent/JPH11209771A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001115177A (ja) * | 1999-10-20 | 2001-04-24 | Dowa Mining Co Ltd | 耐焼付き性に優れた摺動部材およびその製法 |
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