JP2542135B2 - 固体潤滑転がり軸受 - Google Patents
固体潤滑転がり軸受Info
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- JP2542135B2 JP2542135B2 JP3196310A JP19631091A JP2542135B2 JP 2542135 B2 JP2542135 B2 JP 2542135B2 JP 3196310 A JP3196310 A JP 3196310A JP 19631091 A JP19631091 A JP 19631091A JP 2542135 B2 JP2542135 B2 JP 2542135B2
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- JP
- Japan
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- rolling
- rolling bearing
- solid
- film
- ptfe
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体製造設備あるい
は宇宙機器等の真空中で使用される固体潤滑転がり軸受
に関する。
は宇宙機器等の真空中で使用される固体潤滑転がり軸受
に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に転がり軸受は、内・外輪と転動体
および転動体と保持器間にグリ−ス等の潤滑剤を供給
し、それぞれの間に発生する転がり摩擦や滑り摩擦を減
少させ、軸受の耐久性を向上させるようにしている。
および転動体と保持器間にグリ−ス等の潤滑剤を供給
し、それぞれの間に発生する転がり摩擦や滑り摩擦を減
少させ、軸受の耐久性を向上させるようにしている。
【０００３】ところで、転がり軸受を宇宙機器等の真空
中で使用する場合、グリ−ス等の蒸気圧の高い潤滑剤は
雰囲気中に蒸発してしまうため使用に耐えない。また、
転がり軸受を半導体製造設備等の清浄度の高い密封真空
下で使用する場合、潤滑剤の蒸気が環境の汚染源となる
ため、グリ−ス等の流体潤滑剤を使用することができな
い。そのため、このような環境下で使用される転がり軸
受には蒸気圧の低い固体潤滑剤が必要になる。
中で使用する場合、グリ−ス等の蒸気圧の高い潤滑剤は
雰囲気中に蒸発してしまうため使用に耐えない。また、
転がり軸受を半導体製造設備等の清浄度の高い密封真空
下で使用する場合、潤滑剤の蒸気が環境の汚染源となる
ため、グリ−ス等の流体潤滑剤を使用することができな
い。そのため、このような環境下で使用される転がり軸
受には蒸気圧の低い固体潤滑剤が必要になる。
【０００４】現在、転がり軸受の固体潤滑剤としては、
二硫化モリブデン等の層状物質系、金、銀、鉛等の軟質
金属系、ＰＴＦＥ、ポリイミド等の高分子系の潤滑剤が
広く使用されている。しかし、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導電パタ−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−ン上に付着して導電回路を短絡させる恐れが
あることから、導電性のある軟質金属系の固体潤滑剤が
敬遠される傾向にある。
二硫化モリブデン等の層状物質系、金、銀、鉛等の軟質
金属系、ＰＴＦＥ、ポリイミド等の高分子系の潤滑剤が
広く使用されている。しかし、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導電パタ−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−ン上に付着して導電回路を短絡させる恐れが
あることから、導電性のある軟質金属系の固体潤滑剤が
敬遠される傾向にある。
【０００５】一方、二硫化モリブデン、ＰＴＦＥ（ポリ
マー）等の高分子は導電性をもたないが、これらは、転
着性に乏しく、しかも耐摩耗性が低いため、耐久性の点
で軟質金属よりも劣る。また、近年の半導体の高集積化
に伴い、周囲環境の必要清浄度はますます高レベル化し
ており、装置類からの発塵の抑制が大きな課題になって
いる。このため、半導体製造装置に組み込まれる軸受に
は、特に低発塵性が重要な特性として要求される。
マー）等の高分子は導電性をもたないが、これらは、転
着性に乏しく、しかも耐摩耗性が低いため、耐久性の点
で軟質金属よりも劣る。また、近年の半導体の高集積化
に伴い、周囲環境の必要清浄度はますます高レベル化し
ており、装置類からの発塵の抑制が大きな課題になって
いる。このため、半導体製造装置に組み込まれる軸受に
は、特に低発塵性が重要な特性として要求される。
【０００６】そこで、本発明の目的は、特に、半導体製
造分野での使用に適した固体潤滑転がり軸受を提供する
ことにあり、そのためには、固体潤滑皮膜の非導電性と
耐久性とを同時に確保すると共に、低発塵性を向上させ
ることが本発明の解決すべき課題となる。
造分野での使用に適した固体潤滑転がり軸受を提供する
ことにあり、そのためには、固体潤滑皮膜の非導電性と
耐久性とを同時に確保すると共に、低発塵性を向上させ
ることが本発明の解決すべき課題となる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明では、軌道輪の軌
道面および転動体の転動面のうち、少なくとも転動体の
転動面に平均分子量が１×１０3〜３×１０3のポリテト
ラフルオロエチレン（以下、「ＰＴＦＥテロマー」い
う。）からなる潤滑皮膜を形成した。
道面および転動体の転動面のうち、少なくとも転動体の
転動面に平均分子量が１×１０3〜３×１０3のポリテト
ラフルオロエチレン（以下、「ＰＴＦＥテロマー」い
う。）からなる潤滑皮膜を形成した。
【０００８】従来、転がり軸受の固体潤滑剤として使用
されているＰＴＦＥは、平均分子量が１×１０５以上
で、主に、１×１０６〜１×１０７のポリマーである
が、ＰＴＦＥテロマーは上記ポリマーに比べて剪断強度
が著しく小さく、また軟らかい。このため、ＰＴＦＥテ
ロマーの摩耗粉（潤滑粉）は転着性に優れ、相手面の微
小な凹部へも入り込んで転着皮膜を形成するので、潤滑
粉が飛散しにくく、低発塵である。また、剪断抵抗が小
さいため、摩擦係数が小さく優れた潤滑性能を示す。本
発明の固体潤滑転がり軸受は、上記ＰＴＦＥテロマーを
用いて潤滑皮膜を形成したもので、ＰＴＦＥテロマーの
転着性のよさ、摩擦係数の低さから、潤滑性能、低発塵
性の良好な潤滑皮膜が長期にわたって維持される。
されているＰＴＦＥは、平均分子量が１×１０５以上
で、主に、１×１０６〜１×１０７のポリマーである
が、ＰＴＦＥテロマーは上記ポリマーに比べて剪断強度
が著しく小さく、また軟らかい。このため、ＰＴＦＥテ
ロマーの摩耗粉（潤滑粉）は転着性に優れ、相手面の微
小な凹部へも入り込んで転着皮膜を形成するので、潤滑
粉が飛散しにくく、低発塵である。また、剪断抵抗が小
さいため、摩擦係数が小さく優れた潤滑性能を示す。本
発明の固体潤滑転がり軸受は、上記ＰＴＦＥテロマーを
用いて潤滑皮膜を形成したもので、ＰＴＦＥテロマーの
転着性のよさ、摩擦係数の低さから、潤滑性能、低発塵
性の良好な潤滑皮膜が長期にわたって維持される。
【０００９】本発明の固体潤滑転がり軸受は、上記ＰＴ
ＦＥテロマ−を用いて潤滑皮膜を形成したもので、ＰＴ
ＦＥテロマ−の転着性のよさ、摩擦係数の低さから、潤
滑性能の良好な潤滑皮膜が長期にわたって維持される。
ＦＥテロマ−を用いて潤滑皮膜を形成したもので、ＰＴ
ＦＥテロマ−の転着性のよさ、摩擦係数の低さから、潤
滑性能の良好な潤滑皮膜が長期にわたって維持される。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。
【００１１】第１図は、本発明の固体潤滑転がり軸受を
示す。この転がり軸受は、内輪１、外輪２、内・外輪１
・２間に介在する複数の転動体３、転動体３を円周等間
隔に保持する保持器４で構成される。そして、内・外輪
１・２の軌道面および転動体３の転動面には平均分子量
が１×１０ 3 〜３×１０ 3 のポリテトラフルオロエチレン
（ＰＴＦＥテロマー）からなる潤滑皮膜１ａ・２ａ・３
ａが形成されている。この潤滑皮膜は、ＰＴＦＥテロマ
ー（日本アチソン製ＡＲＣ７）を、２５ｃｍ離れた位置
から皮膜形成面にスプレーして付着させたもので、この
場合の平均皮膜厚さは０．６μｍであった。
示す。この転がり軸受は、内輪１、外輪２、内・外輪１
・２間に介在する複数の転動体３、転動体３を円周等間
隔に保持する保持器４で構成される。そして、内・外輪
１・２の軌道面および転動体３の転動面には平均分子量
が１×１０ 3 〜３×１０ 3 のポリテトラフルオロエチレン
（ＰＴＦＥテロマー）からなる潤滑皮膜１ａ・２ａ・３
ａが形成されている。この潤滑皮膜は、ＰＴＦＥテロマ
ー（日本アチソン製ＡＲＣ７）を、２５ｃｍ離れた位置
から皮膜形成面にスプレーして付着させたもので、この
場合の平均皮膜厚さは０．６μｍであった。
【００１２】第２図は、上記構成の固体潤滑転がり軸受
について行なった寿命試験結果を示す。寿命試験は、軸
を支承させた２個の試験軸受を、室温、真空度１０-6Ｔ
ｏｒｒ以下、スラスト荷重１ｋｇｆ、回転数2500ｒｐｍ
の条件下に回転させ、２個の試験軸受の摩擦トルクの総
和が１００ｇｃｍに達した時点を寿命とした。同図に示
すように、本実施例の固体潤滑転がり軸受は、ＰＴＦＥ
ポリマ−の潤滑皮膜を形成した従来の固体潤滑転がり軸
受（同条件下における寿命は５０ｈである。）に比べて
４倍以上の耐久性を示した。
について行なった寿命試験結果を示す。寿命試験は、軸
を支承させた２個の試験軸受を、室温、真空度１０-6Ｔ
ｏｒｒ以下、スラスト荷重１ｋｇｆ、回転数2500ｒｐｍ
の条件下に回転させ、２個の試験軸受の摩擦トルクの総
和が１００ｇｃｍに達した時点を寿命とした。同図に示
すように、本実施例の固体潤滑転がり軸受は、ＰＴＦＥ
ポリマ−の潤滑皮膜を形成した従来の固体潤滑転がり軸
受（同条件下における寿命は５０ｈである。）に比べて
４倍以上の耐久性を示した。
【００１３】尚、本実施例では、内・外輪の軌道面およ
び転動体の転動面に潤滑皮膜を形成するようにしたが、
潤滑皮膜は少なくとも転動体の転動面に形成すれば良
い。また、軸受の形式は第１図に例示したものに限ら
ず、広く転がり軸受一般に適用することができる。
び転動体の転動面に潤滑皮膜を形成するようにしたが、
潤滑皮膜は少なくとも転動体の転動面に形成すれば良
い。また、軸受の形式は第１図に例示したものに限ら
ず、広く転がり軸受一般に適用することができる。
【００１４】以上説明したように、平均分子量が１×１
０３〜３×１０３のＰＴＦＥを固体潤滑剤として用いる
ことにより、非導電性を有し、かつ潤滑性、耐久性、お
よび低発塵性に優れた固体潤滑皮膜を形成することがで
きる。したがって、本発明によれば、従来のＰＴＦＥ固
体潤滑剤を使用したものに比べて、固体潤滑転がり軸受
の耐久性、低発塵性が向上し、特に半導体製造分野での
使用に適した固体潤滑転がり軸受を得ることができる。
０３〜３×１０３のＰＴＦＥを固体潤滑剤として用いる
ことにより、非導電性を有し、かつ潤滑性、耐久性、お
よび低発塵性に優れた固体潤滑皮膜を形成することがで
きる。したがって、本発明によれば、従来のＰＴＦＥ固
体潤滑剤を使用したものに比べて、固体潤滑転がり軸受
の耐久性、低発塵性が向上し、特に半導体製造分野での
使用に適した固体潤滑転がり軸受を得ることができる。
【図１】本発明の固体潤滑転がり軸受を示す断面図であ
る。
る。
【図２】寿命試験の結果を示す図である。
１ 内輪 １ａ 潤滑皮膜 ２ 外輪 ２ａ 潤滑皮膜 ３ 転動体 ３ａ 潤滑皮膜
Claims (1)
- 【請求項１】 軌道輪の軌道面および転動体の転動面の
うち、少なくとも転動体の転動面に平均分子量が１×１
０3〜３×１０3のポリテトラフルオロエチレンからなる
潤滑皮膜を形成したことを特徴とする固体潤滑転がり軸
受。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3196310A JP2542135B2 (ja) | 1991-08-06 | 1991-08-06 | 固体潤滑転がり軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3196310A JP2542135B2 (ja) | 1991-08-06 | 1991-08-06 | 固体潤滑転がり軸受 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH051718A JPH051718A (ja) | 1993-01-08 |
| JP2542135B2 true JP2542135B2 (ja) | 1996-10-09 |
Family
ID=16355685
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3196310A Expired - Lifetime JP2542135B2 (ja) | 1991-08-06 | 1991-08-06 | 固体潤滑転がり軸受 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2542135B2 (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63225729A (ja) * | 1987-03-11 | 1988-09-20 | Nippon Thompson Co Ltd | 低摩擦ころ |
| JPS6412130A (en) * | 1987-07-07 | 1989-01-17 | Toshiba Corp | Deep groove ball bearing |
| JP2592315B2 (ja) * | 1988-11-18 | 1997-03-19 | 日本メクトロン株式会社 | パーフルオロ化共重合体混合物グリース |
-
1991
- 1991-08-06 JP JP3196310A patent/JP2542135B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH051718A (ja) | 1993-01-08 |
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Legal Events
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