JP2004036788A

JP2004036788A - Rolling device and separator for rolling device

Info

Publication number: JP2004036788A
Application number: JP2002195817A
Authority: JP
Inventors: Toyohisa Yamamoto; 山本　豊寿; Takeshi Saito; 齋藤　剛; Hiroyuki Ito; 伊藤　裕之
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2002-07-04
Filing date: 2002-07-04
Publication date: 2004-02-05

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rolling device capable of assuring a long life, realizing a maintenance-free or the extension of a maintenance period, and suppressing contamination in an external environment, and a separator for rolling device. <P>SOLUTION: The separator 10 installed between adjacent balls 3 comprises a porous body formed of a metal material or a polyimide resin powder sintered body having 10 to 40 vol.% pores. The porous body is impregnated with lubricating oil formed mainly of fluorine liquid polymer oil or alkylation cyclopentane or fluorine grease. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、産業用機械などに組み込まれるリニアガイドやボールねじなどの転動装置及び転動装置用セパレータに関し、特に、クリーンルーム、半導体製造装置、液晶パネル製造装置、ハードディスク製造装置などのように清浄環境下でも好適に使用可能とするために有効な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ボールねじなどの転動装置においては、転動体が転動するナット（外方部材）及びねじ軸（内方部材）の軌道面に、グリースなどの潤滑剤を供給することで、転がり摩擦を減少させ、転動装置の耐久性（寿命）を向上させる手段が提案されている。
【０００３】
ところが、このような転動装置を、例えば半導体製造装置や液晶パネル製造装置などの真空下で使用すると、潤滑剤の蒸気がその使用環境を汚染してしまうという問題があった。
このため、真空下で用いられる転動装置には、潤滑剤として、低蒸気圧の潤滑油や固体潤滑剤などが用いられている。この固体潤滑剤としては、一般的に、二硫化モリブデンなどの層状物質、金、銀、鉛などの軟質金属系固体潤滑剤や、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などの高分子系固体潤滑剤などが挙げられる。
【０００４】
しかしながら、上述した固体潤滑剤は、摩耗粉（パーティクル）が発生してしまうため、導電性のある軟質金属系の固体潤滑剤を真空下で用いる転動装置に適用すると、この摩耗粉が半導体素子のパターン上に付着し、回路を短絡させるという不具合があった。
また、二硫化モリブデン、ＰＴＦＥなどの固体潤滑剤は、摺動相手剤に転移しがたく、且つ、耐摩耗性が低いため、耐久性が不十分であるという不具合があった。
【０００５】
そこで、本出願人は、特開２００１−２４８７０８号公報において、緻密な窒化層を形成し、且つ、官能基を有する含フッ素重合体とパーフロロポリエーテル（ＰＦＰＥ）とからなる潤滑剤で、軌道面を被覆した転動装置を提案している。
また、本出願人は、特開２００１−７２９８７号公報において、２０℃における蒸気圧が１０^−１１Ｔｏｒｒ以下であるアルキル化シクロペンタンを主成分とする潤滑剤で、軌道面を被覆した転動装置を提案している。
【０００６】
このような潤滑剤で軌道面を被覆した転動装置によれば、発塵性やアウトガスを抑制し、且つ、固体潤滑剤を用いた転動装置と比べて、長寿命化を実現することが可能となった。
また、ボールねじなどの転動装置においては、低騒音化及び長寿命化を実現させるために、隣接するボール間にセパレータ（保持ピース）を介装し、このセパレータをボールの転動に伴って移動させることで、隣接するボール同士の競り合いを回避する手段も提案されている。
【０００７】
このセパレータは、例えば、略円柱形状を有し、その円柱の両底面にボールを保持する凹面が形成されている。また、セパレータは、非強化或いは適当な補強材を含有する樹脂組成物の成型体から構成されており、この樹脂組成物の形成材料として、例えば、６６ナイロンなどのポリアミド樹脂が適用されている。
【０００８】
【発明の解決しようとする課題】
ところで、近年、半導体素子を始め各種デバイスの高集積化、微細化が進むにつれ、製造過程中に半導体素子などの表面に微細な粒子やガスが付着し、製品性能、信頼性、歩留まりなどに及ぼす影響が懸念されてきている。このため、転動装置の長寿命化を実現させるのみならず、転動装置から外部に飛散・蒸発する粒子やガスなどを低減させることが切望されている。
【０００９】
ここで、上述した潤滑剤で軌道面を被覆した転動装置においては、発塵性やアウトガスを抑制することができるが、薄い潤滑膜によって潤滑しているため、いずれ潤滑膜がなくなることで寿命に達する。このため、近年、切望されているメンテナンスフリー化やメンテナンス期間の延長を実現するためには、未だ解決の余地があった。
【００１０】
一方、上述したセパレータを介装した転動装置においては、セパレータの形成材料として適用されているポリアミド樹脂が、吸水してガスを放出してしまうというおそれがあった。
また、セパレータの形成材料として適用されているポリアミド樹脂は、無潤滑或いは潤滑剤が微量である場合、摩耗が著しく発生し、短期間で寿命に至ってしまうとともに、摩耗粉によって転動装置の外部環境を汚染してしまうおそれがあった。
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、転動装置の長寿命化を実現し、メンテナンスフリー又はメンテナンス期間を大幅に延長するとともに、外部環境への粒子やガスの飛散・蒸発を抑制し、清浄環境下において好適に使用可能な転動装置及び転動装置用セパレータを提供することを課題としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の転動装置は、外方部材と、内方部材と、前記外方部材及び内方部材の間に転動自在に配設される複数の転動体と、当該複数の転動体間に介装される複数のセパレータと、を備えた転動装置において、前記セパレータが、多孔質体から構成されていることを特徴としている。
【００１３】
また、本発明の転動装置は、前記多孔質体が、金属材料から形成されているようにしてもよい。
さらに、本発明の転動装置は、前記多孔質体が、ポリイミド樹脂粉末の焼結体であるようにしてもよい。このとき、ポリイミド樹脂粉末の焼結体は、体積比で１０〜４０％の気孔を有していることが好ましい。
【００１４】
さらに、本発明の転動装置は、前記多孔質体に、潤滑剤が含浸されていることが好ましい。
さらに、本発明の転動装置は、前記潤滑剤が、液体フッ素化ポリマー油又はアルキル化シクロペンタンを主成分とした潤滑油であるようにしてもよい。
さらに、本発明の転動装置は、前記潤滑剤が、フッ素系グリースであるようにしてもよい。
【００１５】
さらに、本発明の転動装置は、前記外方部材、前記内方部材、及び前記転動体の少なくともいずれか一つが、セラミックス、超硬合金、ステンレス鋼及びサーメットから選択される一種或いは二種以上を組み合わせて構成されていることが好ましい。
本発明の転動装置用セパレータは、転動装置を構成する複数の転動体間に介装され、金属材料又は体積比で１０〜４０％の気孔を有するポリイミド樹脂粉末の焼結体から形成された多孔質体からなることを特徴としている。
【００１６】
また、本発明の転動装置用セパレータは、前記多孔質体に、潤滑剤が含浸されていることが好ましい。
さらに、本発明の転動装置用セパレータは、前記潤滑剤が、液体フッ素化ポリマー油又はアルキル化シクロペンタンを主成分とする潤滑油であるようにしてもよい。
【００１７】
さらに、本発明の転動装置用セパレータは、前記潤滑剤が、フッ素系グリースであるようにしてもよい。
本発明の転動装置によれば、セパレータを多孔質体から構成することによって、セパレータとして十分な機能を備えつつ、見かけ上の密度が小さく軽量になるため、安定した作動性を確保することができる。
【００１８】
また、セパレータを多孔質体から構成することによって、セパレータの表面及び内部に存在する多数の細孔に潤滑剤が効果的に保持されるようになるため、耐摩耗性及び耐焼き付き性を向上させ、転動装置の長寿命化を実現させることが可能となる。
さらに、セパレータの表面及び内部に存在する多数の細孔に潤滑剤が効果的に保持されることによって、転動装置の作動中に潤滑剤が外部に飛散しにくくなるため、転動装置の外部環境への汚染を抑制することが可能となる。
【００１９】
特に、セパレータを構成する多孔質体を金属材料から形成することによって、耐久性をさらに向上させるとともに、従来のポリアミド樹脂からなるセパレータで問題視されていた外部環境へのガス発生を抑制することが可能となる。
また、セパレータを構成する多孔質体をポリイミド樹脂粉末の焼結体から形成することによって、耐熱性をさらに向上させることが可能となる。
【００２０】
本発明における転動装置によれば、セパレータに潤滑剤が含浸されていることによって、転動体とセパレータとの接触面に潤滑剤が供給されにくくなった状況や一時的に潤滑剤の供給が遮断された状況となった場合であっても、このセパレータに含浸された潤滑剤が転動体に移着するため、安定した作動性を確保することが可能となる。このため、転動装置の耐摩耗性及び耐焼き付き性をさらに向上させることができ、さらなる長寿命化を実現することが可能となる。
【００２１】
特に、潤滑剤として、液体フッ素化ポリマー油又はアルキル化シクロペンタンを主成分とした潤滑油を用いると、単分子被膜程度の厚さでも潤滑効果を有するとともに、低蒸気圧であるから短時間で揮発せず、アウトガスの発生を低く抑えることが可能となる。
また、液体フッ素化ポリマー油又はアルキル化シクロペンタンを主成分とした潤滑油は、耐熱性に優れたものであるため、特に、転がり軸受に比べて摩擦発熱が大きいボールねじやリニアガイドなどの転動装置においても、問題なく適用することができる。ここで、アルキル化シクロペンタンを主成分とした潤滑油は、液体フッ素化ポリマー油よりも潤滑性に優れているため、さらなる長寿命化を実現することができる。
【００２２】
本発明における転動装置によれば、外方部材、内方部材、及び転動体の少なくともいずれか一つが、セラミックス、超硬合金、ステンレス鋼及びサーメットから選択される一種或いは二種以上を組み合わせて構成されていることによって、セパレータとの衝突力が大幅に低減され、安定した作動性を確保できるため、転動装置のさらなる長寿命化を実現することが可能となる。
【００２３】
本発明の転動装置用セパレータによれば、本発明の転動装置を容易に実現することが可能となる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
〔第一実施形態〕
図１は、本発明における転動装置の一例としてリニアガイドの一構成例を示す一部断面斜視図である。図２は、図１におけるセパレータの一構成例を示す断面図である。
【００２５】
リニアガイド１００は、図１に示すように、略四角柱状の案内レール（内方部材）１と、この案内レール１に対して相対移動可能に跨設され、横断面略コ字状のスライダ（外方部材）２と、案内レール１の両側面に形成される第一のボール軌道溝１ａとスライダ２の両袖部内側に形成される第二のボール軌道溝２ａとで形成されたボール転動路に転動自在に配設された複数のボール（転動体）３とから構成されている。
【００２６】
また、スライダ２には、その軸方向両端部に、エンドキャップ固定ボルト４ａによって着脱自在にエンドキャップ４が設けられている。このエンドキャップ４内には、ボール転動路及びこのボール転動路の一端側から転動してくるボール３を他端側に戻すボール循環路を連結させる略Ｕ字状のボール戻し通路が備えられており、ボール３は、ボール循環路を経て、ボール転動路を繰り返し転動可能となっている。
【００２７】
そして、このボール３が、ボール転動路に沿って転がり運動をすることによって、スライダ２が案内レール１の長手方向　（図１におけるＸ方向）に直線運動を行うようになっている。
ここで、このリニアガイド１００において、隣接するボール３間には、セパレータ１０が介装され、ボール３間の競り合いが抑制されている。また、セパレータ１０には、潤滑剤（図示せず）が含浸されている。
【００２８】
次に、リニアガイド１００を構成する構成部材について詳細に説明する。
案内レール１、スライダ２及びボール３の少なくともいずれか一つは、セラミックス材料、各種超硬合金、ステンレス鋼及び各種サーメットから選択される一種或いは二種以上の組み合わせから構成されている。特に、耐摩耗性を向上させるために、セラミックス材料から構成することが好ましい。
【００２９】
セラミックス材料としては、例えば、窒化ケイ素（Ｓｉ_３Ｎ_４）系、ジルコニア（ＺｒＯ_２）系、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）系、炭化ケイ素（ＳｉＣ）系、窒化アルミ（ＡｌＮ）系、炭化ホウ素（Ｂ_４Ｃ）系、ホウ化チタン（ＴｉＢ_２）系、窒化ホウ素（ＢＮ）系、炭化チタン（ＴｉＣ）系、窒化チタン（ＴｉＮ）系を単独或いはこれらの化合物を複合させたセラミックス系複合材料などが挙げられる。特に、軽量で、且つ、高い破壊靭性値を有する窒化ケイ素を用いることが好ましい。また、比強度や破壊靭性などを向上させるために、例えば、炭化ケイ素ウィスカー、窒化ケイ素ウィスカー、アルミナウィスカー、窒化アルミニウムウィスカーなどの繊維状充填材を配合するようにしてもよい。
【００３０】
超硬合金としては、例えば、ＷＣ−Ｃｏ系、ＷＣ−Ｃｒ_３Ｃ_２−Ｃｏ系、ＷＣ−ＴａＣ−Ｃｏ系、ＷＣ−ＴｉＣ−Ｃｏ系、ＷＣ−ＮｂＣ−Ｃｏ系、ＷＣ−ＴａＣ−ＮｂＣ−Ｃｏ系、ＷＣ−ＴｉＣ−ＴａＣ−ＮｂＣ−Ｃｏ系、ＷＣ−ＴｉＣ−ＴａＣ−Ｃｏ系、ＷＣ−ＺｒＣ−Ｃｏ系、ＷＣ−ＴｉＣ−ＺｒＣ−Ｃｏ系、ＷＣ−ＴａＣ−ＶＣ−Ｃｏ系、ＷＣ−Ｃｒ_３Ｃ_２−ＶＣ−Ｃｏ系、ＷＣ−ＴｉＣ−Ｃｒ_３Ｃ_２−Ｃｏ系、ＷＣ−ＴｉＣ−ＴａＣ系、ＷＣ−Ｃｏ−Ｎｉ系等が挙げられる。また、非磁性であり、耐食性を向上させた超硬合金として、ＷＣ−Ｎｉ系、ＷＣ−Ｃｒ_３Ｃ_２−Ｍｏ_２Ｃ−Ｎｉ系、ＷＣ−Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）−ＴａＣ系、ＷＣ−Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）系、Ｃｒ_３Ｃ_２−Ｎｉ系などが挙げられる。
【００３１】
なお、ＷＣ−Ｃｏ系の代表的な組成は、Ｗ：Ｃｏ：Ｃ＝（７０．４１〜９１．０６）：（３．００〜２５．００）：（４．５９〜５．９４）である。また、ＷＣ−ＴａＣ−ＮｂＣ−Ｃｏ系の代表的な組成は、Ｗ：Ｃｏ：Ｔａ：Ｎｂ：Ｃ＝（６５．７〜８６．３）：（５．８〜２５．０）：（１．４〜３．１）：（　０．　３〜１．５）：（４．７〜５．８）である。さらに、ＷＣ−ＴｉＣ−ＴａＣ−ＮｂＣ−Ｃｏ系の代表的な組成は、Ｗ：Ｃｏ：Ｔａ：Ｔｉ：Ｎｂ：Ｃ＝（６５．０〜７５．３）：（６．０〜１０．７）：（５．２〜７．２）：（３．２〜１１．０）：（１．６〜２．４）：（６．２〜７．６）である。さらに、ＷＣ−ＴａＣ−Ｃｏ系の代表的な組成は、Ｗ：Ｃｏ：Ｔａ＝（５３．５１〜９０．３０）：（３．５０〜２５．００）：（０．３０〜２５．３３）である。さらに、ＷＣ−ＴｉＣ−Ｃｏ系の代表的な組成は、Ｗ：Ｃｏ：Ｔｉ＝（５７．２７〜７８．８６）：（４．００〜１３．００）：（３．２０〜２５．５９）である。さらに、ＷＣ−ＴｉＣ−ＴａＣ−Ｃｏ系の代表的な組成は、Ｗ：Ｃｏ：Ｔａ：Ｔｉ：Ｃ＝（４７．３８〜８７．３１）：（３．００〜１０．００）：（０．９４〜９．３８）：（０．１２〜２５．５９）：（５．９６〜１０．１５）である。
【００３２】
ステンレス鋼としては、例えば、マルテンサイト系ステンレス鋼（ＪＩＳ　ＳＵＳ４４０Ｃ、１３Ｃｒ系ステンレス鋼など）、オーステナイト系ステンレス鋼（ＪＩＳ　ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６Ｌなど）、このオーステナイト系ステンレス鋼に表面硬化処理を施したもの、析出硬化型ステンレス鋼（ＪＩＳ　ＳＵＳ６３０など）が挙げられる。
【００３３】
サーメットとしては、例えば、ＴｉＣ−Ｎｉ系、ＴｉＣ−Ｍｏ−Ｎｉ系、ＴｉＣ−Ｃｏ系、ＴｉＣ−Ｍｏ_２Ｃ−Ｎｉ系、ＴｉＣ−Ｍｏ_２Ｃ−ＺｒＣ−Ｎｉ系、ＴｉＣ−Ｍｏ_２Ｃ−Ｃｏ系、Ｍｏ_２Ｃ−Ｎｉ系、Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）−Ｍｏ_２Ｃ−Ｎｉ系、ＴｉＣ−ＴｉＮ−Ｍｏ_２Ｃ−Ｎｉ系、ＴｉＣ−ＴｉＮ−Ｍｏ_２Ｃ−Ｃｏ系、ＴｉＣ−ＴｉＮ−Ｍｏ_２Ｃ−ＴａＣ−Ｎｉ系、ＴｉＣ−ＴｉＮ−Ｍｏ_２Ｃ−ＷＣ−ＴａＣ−Ｎｉ系、ＴｉＣ−ＷＣ−Ｎｉ系、Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）−ＷＣ−Ｎｉ系、ＴｉＣ−Ｍｏ系、Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）−Ｍｏ系、ホウ化物系（ＭｏＢ−Ｎｉ系、Ｂ_４Ｃ／（Ｗ，Ｍｏ）Ｂ_２系など）が挙げられる。ここで、Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）−Ｍｏ_２Ｃ−Ｎｉ系、Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）−ＷＣ−Ｎｉ系、Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）−Ｍｏ系は、ＴｉＣ−Ｍｏ_２Ｃ−Ｎｉ系、ＴｉＣ−ＷＣ−Ｎｉ系、ＴｉＣ−Ｍｏ系を窒素ガス（Ｎ_２）中で焼結した合金である。
【００３４】
なお、サーメットの代表的な組成は、ＴｉＣ−３０％Ｍｏ_２Ｃ−２０％Ｎｉ、ＴｉＣ−１９％Ｍｏ_２Ｃ−２４％Ｎｉ、ＴｉＣ−８％Ｍｏ_２Ｃ−１５％Ｎｉ、Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）−２５％Ｍｏ_２Ｃ−１５％Ｎｉ、ＴｉＣ−１４％ＴｉＮ−１９％Ｍｏ_２Ｃ−２４％Ｎｉ、ＴｉＣ_０．７Ｎ_０．３−１１％Ｍｏ_２Ｃ−２４％Ｎｉ、ＴｉＣ_０．７Ｎ_０．３−１９％Ｍｏ_２Ｃ−２４％Ｎｉ、ＴｉＣ_０．７Ｎ_０．３−２７％Ｍｏ_２Ｃ−２４％Ｎｉ、ＴｉＣ−２０％Ｍｏ−１５％Ｎｉ、ＴｉＣ−３０％Ｍｏ−１５％Ｎｉなどである。
【００３５】
セパレータ１０は、図２に示すように、表面及び内部に複数の気孔を有する多孔質体からなる略円柱形状を有し、その両底面に、ボール３の転動面を保持するゴシックアーチ形状の凹面１０ａが形成された構成をしている。なお、ゴシックアーチ形状とは、凹面１０ａを形成する曲率半径Ｒの中心Ｏが、ボールの中心Ｏ_１から変位させて二箇所に設けられた形状を示す。
【００３６】
この多孔質体を形成する多孔質材料としては、特に限定されないが、金属材料やポリイミド樹脂粉末の焼結体などが好適に用いられる。
ここで、金属材料としては、特に限定されないが、例えば、ステンレス鋼、ニッケル、チタン、銅、鉄、アルミニウム及びこれらの合金などが挙げられる。
また、ポリイミド樹脂（以下、ＰＩ樹脂と称す）は、芳香族カルボン酸と芳香族アミンを縮合重合させて得られるものであって、優れた耐熱性、耐薬品性、機械的性質及び電気絶縁性を有する合成樹脂を指す。なお、この発明に用いられるＰＩ樹脂は、主鎖にイミド結合を有するが、主鎖にイミド結合とアミド結合とを有するポリアミドイミド樹脂は含まない。このようなＰＩ樹脂は、耐熱性が高く、真空中のように放熱がない状況でも溶融しないので、広範囲の温度条件で良好な摩擦・摩耗特性を示すことが可能である。そして、ＰＩ樹脂は、熱可塑性樹脂のように溶解しないので、その粒界に存在させる気孔率を自在にコントロールし、気孔を有するように調整できる。
【００３７】
このようなＰＩ樹脂としては、特に限定されないが、例えば、ＵＩＰ−Ｓ，Ｒ（宇部興産社製、商品名）、ＴＩ−３０００（東レ社製、商品名）、べスペル（デュポン社製、商品名）、或いはオーラム（三井化学社製、商品名）などが挙げられる。
なお、ＰＩ樹脂には、成形性や摺動性特性を改良するために、ＰＴＦＥ、グラファイト、二硫化モリブデン、或いは窒化ホウ素などの固体潤滑剤を添加するようにしてもよい。
【００３８】
なお、金属材料からなる金属多孔質材料の形成方法は、特に限定されないが、その一例として以下の方法が挙げられる。例えば、まず、上述した金属材料を酸化雰囲気中で酸化して、金属化合物間に酸化物を成長させることで、膨張した粒界にクラックを発生させる。次いで、この金属化合物間に成長した酸化物をガス還元し、共有結合を金属結合に変えることで、Ｈ_２Ｏガスが結晶粒界に発生して抜けることにより、金属多孔質材料を得ることができる。
【００３９】
また、金属多孔質材料の他の製造方法として、以下の方法も挙げられる。まず、金属粉末を含有する水系スラリーに界面活性剤と蒸発型発泡剤（疎水性の揮発性有機溶剤）を添加し、ドクターブレイド法により薄膜に成型する。次いで、温度を上昇して蒸発型発泡剤を揮発させ、その蒸気圧により直接スラリーを発泡させた後、乾燥、脱脂、焼結を行い、金属多孔質材料を得ることもできる。
【００４０】
さらに、金属多孔質材料の他の方法として、金属繊維を焼結することで金属多孔質材料を形成する方法や、発泡ウレタンに導電性処理を施し、メッキを行った後、ウレタンを加熱除去することで金属多孔質材料を形成する方法や、上述したメッキの替わりに金属粉末スラリーを塗布し、焼結とともにウレタンを除去することで金属多孔質材料を形成する方法などいずれの方法を用いるようにしてもよい。
【００４１】
一方、樹脂材料からなる樹脂多孔質材料の形成方法は、上述の樹脂材料を室温での加圧成形後、不活性ガス又は加圧雰囲気で焼成する方法の他、加熱圧縮成形、ラム押し出し、ＣＩＰなどによる成形方法などが挙げられる。このとき、原料となる樹脂材料の平均粒径や圧力などを適時調整することで、ポリイミド樹脂粉末の焼結体を形成することができる。特に、発塵量を低減し、長寿命化を実現させるために、体積比で１０〜４０％の気孔を形成することが好ましい。
【００４２】
なお、材料となるＰＩ樹脂粉末の粒径は、４０μｍ以下であることが好ましく、さらに好ましくは５〜３０μｍとするのがよい。ここで、ＰＩ樹脂粉末の粒径が４０μｍを超えると、粒子間の気孔が大きくなり、含浸油の保持率（保油率）が低下するため好ましくない。
このセパレータ１０に含浸される潤滑剤としては、例えば、潤滑油や半固体状潤滑油（グリース）などが挙げられる。
【００４３】
潤滑油としては、液体フッ素化ポリマー油や、アルキル化シクロペンタンを主成分とした潤滑油などが好適に用いられる。
ここで、液体フッ素化ポリマー油としては、例えば、パーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）、パーフルオロポリアルキルエーテル（ＰＦＡＥ）、トリフルオロエチレンのテロマー、フルオロシリコーンのポリマーなどが挙げられる。具体的には、フォンブリン（アウジモント社製、商品名）や、クライトックス（デュポン社製、商品名）、デムナム（ダイキン社製、商品名）などが用いられる。
【００４４】
また、アルキル化シクロペンタンを主成分とした潤滑油としては、例えば、トリ（２−オクチルドデシル）シクロペンタン、トリ−ｎ−オクチルシクロペンタン、テトラ−ｎ−オクチルシクロペンタン、ペンタ−ｎ−オクチルシクロペンタン、トリ−ｎ−ノニルシクロペンタン、ペンタ−ｎ−デシルシクロペンタン、ペンタ−ｎ−ドデシルシクロペンタン、テトラ−２−エチルヘキシルシクロペンタンなどが挙げられる。具体的には、ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ　Ｏｉｌ　２００１Ａ（Ｎｙｅ　Ｌｕｂｒｉｃａｎｔｓ社製、商品名）などが用いられる。
【００４５】
グリースとしては、液体フッ素化ポリマーからなる基油と、固体フッ素化ポリマーからなる増ちょう剤との混合物であるフッ素化ポリマーが好適に用いられる。具体的には、固体フッ素化ポリマーとして、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）や、テトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロペンとのコポリマーや、テトラフルオロエチレンとペルプルオロプロピルビニルエーテルとのコポリマー、及びこれらのポリマーの混合物などが挙げられる。
【００４６】
ここで、上述した多孔質体から構成されるセパレータ１０に、潤滑剤を含浸させる方法としては、特に限定されないが、気孔内の空気や水分の排除を容易にするために、減圧雰囲気下で操作することが好ましい。また、含浸を効率よく行うために、加熱しながら行うようにしてもよい。
このように、本実施形態のリニアガイド１００によれば、セパレータ１０を金属多孔質材料や体積比１０〜４０％の気孔を有するポリイミド樹脂粉末の焼結体からなる多孔質体から構成したことによって、セパレータ１０として十分な機能を備えつつ、見かけ上の密度が小さく軽量になるため、作動性を向上させることが可能となる。
【００４７】
特に、セパレータ１０を構成する多孔質体を金属材料から形成することによって、耐久性をさらに向上させるとともに、従来のポリアミド樹脂からなるセパレータで問題視されていた外部環境へのガス発生を抑制することが可能となる。
また、セパレータ１０を構成する多孔質体を体積比１０〜４０％のポリイミド樹脂粉末の焼結体から形成することによって、耐熱性をさらに向上させるとともに、焼結粒子の粒界に存在させる気孔率を自在に調整でき、含浸させる潤滑剤の含有量やしみだし速度をコントロールできるため、さらなる長寿命化を実現させることが可能となる。
【００４８】
さらに、セパレータ１０を多孔質体から構成することによって、セパレータ１０に含浸させた潤滑剤が、セパレータ１０の表面及び内部に存在する多数の気孔に効果的に保持されるようになるため、耐焼き付き性を向上させ、転動装置の長寿命化を実現することが可能となる。
さらに、セパレータ１０の表面及び内部に存在する多数の気孔に潤滑剤が効果的に保持されるようになることによって、リニアガイド１００の作動中に潤滑剤が飛散しにくくなるため、外部環境への汚染を抑制することが可能となる。
【００４９】
さらに、セパレータ１０に潤滑剤を含浸させたことによって、例えば、リニアガイド１００の運転時にボール３とセパレータ１０との接触面に潤滑剤が供給されにくい状況や一時的に潤滑剤の供給が遮断された状況となった場合においても、セパレータ１０に含浸された潤滑剤がボール３に移着するため、安定した作動性を確保することができる。このため、リニアガイド１００における耐摩耗性及び耐焼き付き性をさらに向上させ、さらなる長寿命化を実現することが可能となる。
【００５０】
さらに、セパレータ１０に含浸させる潤滑剤として、液体フッ素化ポリマー油又はアルキル化シクロペンタンを主成分とする潤滑油や、フッ素化グリースなどを適用することによって、極めて揮発性が低く、真空或いは高温環境下でも比較的蒸発が少ないため、粒子やガスの飛散・蒸発による外部環境への汚染を最小限に抑制することが可能となる。
【００５１】
さらに、案内レール１、スライダ２及びボール３の少なくともいずれか一つを、セラミックス材料、各種超硬合金、ステンレス鋼及び各種サーメットから選択される一種或いは二種以上の組み合わせから構成したことによって、セパレータ１０との衝突力を大幅に低減させ、安定した作動性を確保できるため、リニアガイド１００の長寿命化を実現することが可能となる。
〔第二実施形態〕
図３は、本発明における転動装置の他の例としてボールねじの一構成例を示す断面図である。
【００５２】
本実施形態におけるボールねじ２００は、図３に示すように、外周面に螺旋状の第一のねじ溝１１ａを有するねじ軸（内方部材）１１と、この第一のねじ溝１１ａと対向する内周面に第二のねじ溝１２ａを有するナット（外方部材）１２と、この第一のねじ溝１１ａと第二のねじ溝１２ａとの間に形成されたボール転動路に転動自在に配設された複数のボール（転動体）３とから構成されている。
【００５３】
また、このボール転動路の一端には、転動してくるボール３をすくい上げ、他端に送るリターンチューブ（ボール循環路）１４がチューブ押さえ１４ａによって固定されている。さらに、ナット１２の軸方向一端には、ナット１２をテーブル等に固定するためのフランジ１５が形成されており、このフランジ１５とねじ軸１１との間、及びナット１２の軸方向他端側とねじ軸１１との間は、防塵用シール１６で閉塞されている。
【００５４】
そして、このボールねじ２００は、ねじ軸１１とナット１２とを相対的に回転させて一方を軸方向に移動させることで、複数のボール３の転動を介して、ねじ軸１１とナット１２との相対螺旋運動が行われるようになっている。
ここで、このボールねじ２００において、隣接するボール３間には、第一実施形態と同様のセパレータ１０が介装され、ボール３間の競り合いが抑制されている。また、セパレータ１０には、潤滑剤（図示せず）が含浸されている。
【００５５】
このボールねじ２００を構成するねじ軸１１、ナット１２、ボール３、及び潤滑剤は、上述した第一実施形態と同様の構成材料で形成されている。
このように、本実施形態のボールねじ２００によれば、上述の第一実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。
なお、第一実施形態及び第二実施形態において、略円柱形状を有するセパレータ１０について説明したが、例えば、多角柱状などその他の形状としてもかまわない。また、セパレータ１０として、凹面１０ａがゴシックアーチ形状のものについて説明したが、これに限らず、例えば、ボール３の半径に近似した曲率のＲ形状や円錐形状などその他の形状としてもかまわない。さらに、セパレータ１０は、ボール３との対向面における縁部に丸みが形成されているものであってもかまわない。
【００５６】
また、第一実施形態及び第二実施形態においては、転動装置としてリニアガイド１００やボールねじ２００に適用した例について説明したが、これに限らず、その他の転動装置に適用することも可能である。
【００５７】
【実施例】
次に、本発明の効果を、以下の実施例に基づいて検証する。
〔第一実施例〕
表１に示す構成材料からボールねじ（ねじ軸直径：１５ｍｍ、リード：１０ｍｍ）を作製した。なお、セパレータは、図２に示すようなゴシックアーチ形状の凹面を有し、以下に説明した▲１▼〜▲５▼の形成材料を用いて、機械加工或いは射出成型により作製した。
▲１▼ニッケル−クロム系多孔質金属材料（住友電気工業製：セルメットＮｉ−Ｃｒ♯５、気孔率５０％、平均気孔直径０．６ｍｍ）
▲２▼ステンレス系多孔質金属材料（虹技製：ＫＣメタルファイバー焼結品、気孔率５０％、平均気孔直径０．６ｍｍ）
▲３▼ポリアミドＰＡ６６（ＢＡＳＦジャパン製：ウルトラミットＡ）
▲４▼ＰＦＰＥ油（ＮＯＫクリューバ製：バリエルタオイルＩＳ／Ｖ）
▲５▼フッ素系グリース（ダイキン工業製：Ｌ２００）
このように作製したボールねじにおいて、図４に示す真空ボールねじ試験装置を下記の条件下で運転し、耐久性試験及び発塵量測定試験を行った。なお、図４中の符号３００は真空ボールねじ試験装置、２１はＡＣターボモータ、２２は真空槽、２３はおもり、２４は回転止め、２５はナット、２６はボールねじ軸、２７はパーティクルセンサ、２８は集塵ロート、２９は観察用窓、３０は磁性流体シールユニットをそれぞれ示す。
〔真空ボールねじ試験装置運転条件〕
圧力：１×１０^−４Ｐａ
温度条件：室温
回転速度：５００ｍｉｎ^−１
負荷荷重：３９．２Ｎ
ストローク：２００ｍｍ
〔耐久性試験〕
真空ボールねじ試験装置がロックした時点を、寿命として判断した。
〔発塵量測定試験〕
真空ボールねじ試験装置におけるボールねじの下方に設置したレーザ光散乱型パーティクルカウンタを用いて、０．２１μｍ以上の発塵粒子の個数を測定した。ここで、発塵量の測定は、試験開始３０分後から３０分間隔で５回のサンプリング（サンプリング時間各３分）を行い、その平均値を発塵量として判断した。
【００５８】
なお、耐久性試験及び発塵量測定試験の結果はいずれも、比較例１の耐久性試験結果（寿命）及び発塵量測定結果を１とした場合の相対値として、表１に示した。
【００５９】
【表１】

【００６０】
表１に示すように、セパレータとして多孔質体から構成した実施例１〜４においては、比較例１〜３と比べて、耐久性を向上させるとともに、発塵量を削減させていることが分かった。特に、実施例２及び実施例３の結果より、セパレータ以外の部材である転動体をセラミックスから構成したことによって、耐久性が大幅に向上していることが分かった。また、実施例２及び実施例４の結果より、セパレータを含浸させる潤滑剤として、液体フッ素化ポリマー油よりもフッ素系グリースを用いた方が、発塵量を大幅に低減させていることが分かった。
〔第二実施例〕
全芳香族ポリイミド（東レ社製、ＴＩ−３０００）を、成形圧力４０００ｋｇｆ／ｃｍ^２、窒素雰囲気下での焼成温度３５０℃、焼結時間２時間の条件下で、成形及び焼結した。そして、図５に示すように、転動体の半径に近似した曲率のＲ形状の凹面を有し、気孔率３０％の多孔質焼結体からなるセパレータを得た。
【００６１】
このセパレータを、フッ素油（ダイキン工業製、デムナムＳ−２００）及びアルキル化シクロペンタン（Ｎｙｅ　Ｌｕｂｒｉｃａｎｔｓ社製、ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ　Ｏｉｌ　２００１Ａ）中に浸漬し、１Ｔｏｒｒまで減圧して、気孔内に潤滑油を含浸させた。
そして、セパレータの表面に付着した余分な潤滑油を清浄な布で拭き取り、このセパレータをＳＵＳ４４０Ｃ製のボールねじ（日本精工株式会社製、Ｗ１５０３ＫＡ）に組み込んだ。
【００６２】
このように作製したボールねじにおいて、表２に示すように、セパレータの気孔率やねじ軸、ナット、転動体などの転動部材に被覆する潤滑被膜を様々変更し、第一実施例と同様の装置を用いて、下記の条件下で耐久性試験及び発塵量測定試験を行った。なお、耐久性試験及び発塵量測定試験の結果はいずれも、比較例１の耐久性試験結果（寿命）及び発塵量測定結果を１とした場合の相対値として、表２に示した。
〔耐久性試験条件〕
荷重：軸受方向荷重１１０Ｎ（ダブルナット方式）
ストローク：１８０ｍｍ
軸回転速度：２０００ｍｉｎ^−１
真空度：２×１０^−４Ｐａ
なお、耐久試験条件における寿命は、初期トルクの３倍になる時点で、寿命として判定した。
〔発塵量測定試験条件〕
荷重：デッドウェイト　５０Ｎ（シングルナット方式）
ストローク：３００ｍｍ
真空度：２×１０^−４Ｐａ
試験時間：２４時間
【００６３】
【表２】

【００６４】
なお、表２中の実施例１１、実施例１３〜１５、比較例１１、比較例１５〜１６では、含フッ素重合体（フォンブリン　Ｚ　ＤＩＡＣ）とフッ素油（デムナムＳ−２００）との混合物を、ねじ軸、ナット、転動体、循環チューブに１μｍの厚さで被覆した。また、表２中の実施例１２及び比較例１３においては、アルキル化シクロペンタン（Ｎｙｅ　Ｌｕｂｒｉｃａｎｔｓ社製、ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ　Ｏｉｌ　２００１Ａ）を、ねじ軸、ナット、転動体、循環チューブに１μｍの厚さで被覆した。さらに、表２中の実施例１６及び比較例１２では、ダイアモンドライクカーボン（ＤＬＣ）をねじ軸に２μｍの厚さで被覆した。
【００６５】
図６は、ポリイミド樹脂粉末の焼結体から構成されたセパレータの有する気孔率と、寿命との関係を示す図である。
図７は、ポリイミド樹脂粉末の焼結体から構成されたセパレータの有する気孔率と、発塵量との関係を示す図である。
表２に示すように、セパレータとして、体積比で１０〜４０％の気孔率を有するポリイミド樹脂粉末の焼結体から構成された実施例１１〜１６においては、比較例と比べて、耐久性を向上させるとともに、発塵量を削減させていることが分かった。特に、実施例１６の結果より、体積比で３０％の気孔率を有するポリイミド樹脂粉末の焼結体からセパレータを構成するとともに、ねじ軸に２μｍの厚さのダイアモンドライクカーボンを被覆したことによって、寿命比を大幅に向上させるとともに、発塵量を大幅に低減させていることが分かった。
【００６６】
また、比較例１４〜１６の結果と、図６及び図７に示す結果より、気孔率が１０％未満であると発塵量は大幅に低減できるが、寿命比も大幅に低減してしまい、且つ、気孔率が４０％を超えると寿命比は向上できるが、発塵量は増加してしまうことが分かった。
【００６７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の転動装置によれば、セパレータを多孔質体から構成したことによって、転動装置の長寿命化を確保できるとともに、転動装置の外部環境への汚染を抑制することが可能となる。
本発明の転動装置用セパレータによれば、本発明の転動装置を容易に実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における転動装置の一例としてリニアガイドの一構成例を示す一部断面図である。
【図２】図１におけるセパレータの一構成例を示す拡大断面図である。
【図３】本発明における転動装置の他の例としてボールねじの一構成例を示す一部断面斜視図である。
【図４】真空ボールねじ試験装置を示す模式図である。
【図５】本発明におけるセパレータの他の構成例を示す拡大断面図である。
【図６】ポリイミド樹脂粉末の焼結体から構成されたセパレータの有する気孔率と、寿命との関係を示す図である。
【図７】ポリイミド樹脂粉末の焼結体から構成されたセパレータの有する気孔率と、発塵量との関係を示す図である。
【符号の説明】
１　　　　案内レール（内方部材）
２　　　　スライダ（外方部材）
３　　　　ボール（転動体）
１０　　　セパレータ
１１　　　ねじ軸（内方部材）
１２　　　ナット（外方部材）
１００　リニアガイド（転動装置）
２００　ボールねじ（転動装置）[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a rolling device such as a linear guide and a ball screw incorporated in an industrial machine and a separator for the rolling device, and particularly to a clean room such as a clean room, a semiconductor manufacturing device, a liquid crystal panel manufacturing device, and a hard disk manufacturing device. The present invention relates to an effective technique for enabling the device to be suitably used even in an environment.
[0002]
[Prior art]
Rolling devices such as ball screws reduce rolling friction by supplying lubricant such as grease to the raceway surfaces of nuts (outer members) and screw shafts (inner members) on which rolling elements roll. Means have been proposed to improve the durability (life) of the rolling device.
[0003]
However, when such a rolling device is used under vacuum, for example, in a semiconductor manufacturing device or a liquid crystal panel manufacturing device, there is a problem that the vapor of the lubricant contaminates the use environment.
For this reason, in rolling devices used under vacuum, low-vapor-pressure lubricating oil or solid lubricant is used as a lubricant. Examples of the solid lubricant include layered materials such as molybdenum disulfide, soft metal solid lubricants such as gold, silver and lead, and polymer solid lubricants such as polytetrafluoroethylene (PTFE). Is mentioned.
[0004]
However, since the above-described solid lubricant generates wear powder (particles), when the solid lubricant of conductive soft metal is applied to a rolling device using a vacuum, the wear powder generates a semiconductor element. There was a problem that it adhered on the pattern and short-circuited the circuit.
Further, solid lubricants such as molybdenum disulfide and PTFE have a problem that they do not easily transfer to a sliding partner and have low abrasion resistance, resulting in insufficient durability.
[0005]
In view of the above, the present applicant disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-248708 a lubricant comprising a fluorine-containing polymer having a dense nitride layer and having a functional group and perfluoropolyether (PFPE). A rolling device with a coated surface is proposed.
In addition, the present applicant has disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-72987 that a vapor pressure at 20 ° C.^-11A rolling device in which a raceway surface is covered with a lubricant containing an alkylated cyclopentane of Torr or less as a main component has been proposed.
[0006]
According to the rolling device in which the raceway surface is covered with such a lubricant, dust generation and outgassing can be suppressed, and a longer life can be realized as compared with a rolling device using a solid lubricant. It has become possible.
In a rolling device such as a ball screw, a separator (holding piece) is interposed between adjacent balls in order to achieve low noise and a long service life, and the separator is used as the balls roll. Means for avoiding competition between adjacent balls by moving them has also been proposed.
[0007]
This separator has, for example, a substantially columnar shape, and has concave surfaces for holding balls on both bottom surfaces of the column. The separator is formed of a molded body of a resin composition containing a non-reinforced or appropriate reinforcing material, and a polyamide resin such as nylon 66 is applied as a material for forming the resin composition.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in recent years, as high integration and miniaturization of various devices including semiconductor devices have progressed, fine particles and gases adhere to the surface of semiconductor devices and the like during the manufacturing process, which affects product performance, reliability, yield, etc. The effects are of concern. For this reason, there is an urgent need not only to achieve a longer life of the rolling device, but also to reduce particles, gases, and the like that scatter and evaporate from the rolling device to the outside.
[0009]
Here, in the rolling device in which the raceway surface is coated with the above-described lubricant, dust generation and outgassing can be suppressed, but since the lubrication is performed using a thin lubricating film, the service life is eventually reduced. Reach For this reason, there is still room for solution in order to realize the long-awaited maintenance-free and extended maintenance period in recent years.
[0010]
On the other hand, in the rolling device in which the separator is interposed, there is a fear that the polyamide resin used as a material for forming the separator absorbs water and releases gas.
In addition, when the polyamide resin used as a material for forming the separator is not lubricated or the amount of the lubricant is very small, abrasion occurs remarkably, resulting in a short life, and the external environment of the rolling device is reduced by abrasion powder. Could be contaminated.
[0011]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and achieves a longer life of a rolling device, and significantly reduces maintenance-free or maintenance periods, and reduces scattering and evaporation of particles and gas to the external environment. It is an object of the present invention to provide a rolling device and a rolling device separator that can be suitably used in a clean environment.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a rolling device of the present invention includes an outer member, an inner member, and a plurality of rolling elements that are rotatably disposed between the outer member and the inner member. And a plurality of separators interposed between the plurality of rolling elements, wherein the separator is made of a porous material.
[0013]
Further, in the rolling device of the present invention, the porous body may be formed of a metal material.
Further, in the rolling device of the present invention, the porous body may be a sintered body of a polyimide resin powder. At this time, the sintered body of the polyimide resin powder preferably has pores of 10 to 40% by volume ratio.
[0014]
Further, in the rolling device of the present invention, it is preferable that the porous body is impregnated with a lubricant.
Further, in the rolling device of the present invention, the lubricant may be a lubricant containing liquid fluorinated polymer oil or alkylated cyclopentane as a main component.
Further, in the rolling device of the present invention, the lubricant may be a fluorine-based grease.
[0015]
Further, in the rolling device of the present invention, at least one of the outer member, the inner member, and the rolling element is one or more selected from ceramics, cemented carbide, stainless steel, and cermet. Are preferably combined.
The separator for a rolling device of the present invention is interposed between a plurality of rolling elements constituting the rolling device, and is formed from a sintered body of a metal material or a polyimide resin powder having pores in a volume ratio of 10 to 40%. Characterized by being made of a porous material.
[0016]
Moreover, in the separator for a rolling device of the present invention, it is preferable that the porous body is impregnated with a lubricant.
Further, in the rolling device separator of the present invention, the lubricant may be a lubricant containing liquid fluorinated polymer oil or alkylated cyclopentane as a main component.
[0017]
Further, in the rolling device separator of the present invention, the lubricant may be a fluorine-based grease.
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the rolling device of this invention, since a separator is comprised from a porous body, while having sufficient function as a separator, the apparent density becomes small and lightweight, and it can ensure stable operability. it can.
[0018]
In addition, by forming the separator from a porous body, the lubricant is effectively retained on a large number of pores present on the surface and inside of the separator, so that abrasion resistance and seizure resistance are improved. As a result, the life of the rolling device can be extended.
Further, since the lubricant is effectively retained in the many pores existing on the surface and inside of the separator, the lubricant is less likely to be scattered to the outside during the operation of the rolling device. It is possible to suppress pollution to the environment.
[0019]
In particular, by forming the porous body constituting the separator from a metal material, the durability can be further improved, and the generation of gas to the external environment, which has been regarded as a problem with the conventional separator made of a polyamide resin, can be suppressed. It becomes possible.
Further, by forming the porous body constituting the separator from a sintered body of the polyimide resin powder, the heat resistance can be further improved.
[0020]
According to the rolling device of the present invention, the lubricant is impregnated into the contact surface between the rolling element and the separator because the separator is impregnated with the lubricant, or the supply of the lubricant is temporarily interrupted. Even when the situation is reached, the lubricant impregnated in the separator is transferred to the rolling elements, so that stable operability can be ensured. For this reason, the wear resistance and seizure resistance of the rolling device can be further improved, and a longer life can be realized.
[0021]
In particular, when a lubricant containing a liquid fluorinated polymer oil or an alkylated cyclopentane as a main component is used as a lubricant, it has a lubricating effect even at a thickness of about a monomolecular film, and has a low vapor pressure, so that it can be used in a short time. It does not volatilize, and the generation of outgas can be kept low.
In addition, lubricating oils containing liquid fluorinated polymer oil or alkylated cyclopentane as a main component have excellent heat resistance. The present invention can be applied to a moving device without any problem. Here, a lubricating oil containing an alkylated cyclopentane as a main component is more excellent in lubricity than a liquid fluorinated polymer oil, so that a longer life can be realized.
[0022]
According to the rolling device of the present invention, at least one of the outer member, the inner member, and the rolling element is formed by combining one or more selected from ceramics, cemented carbide, stainless steel, and cermet. With this configuration, the collision force with the separator is significantly reduced, and stable operability can be ensured, so that it is possible to further extend the life of the rolling device.
[0023]
According to the rolling device separator of the present invention, the rolling device of the present invention can be easily realized.
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a partial cross-sectional perspective view showing an example of the configuration of a linear guide as an example of a rolling device according to the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view showing one configuration example of the separator in FIG.
[0025]
As shown in FIG. 1, the linear guide 100 is provided with a substantially quadrangular prism-shaped guide rail (inner member) 1, laid over the guide rail 1 so as to be relatively movable, and a slider ( Ball rolling formed by an outer member 2, a first ball raceway groove 1 a formed on both side surfaces of the guide rail 1, and a second ball raceway groove 2 a formed inside both sleeves of the slider 2. And a plurality of balls (rolling elements) 3 which are arranged so as to freely roll on the moving path.
[0026]
The slider 2 is provided with end caps 4 at both ends in the axial direction so as to be detachable by end cap fixing bolts 4a. In the end cap 4, a substantially U-shaped ball return passage for connecting a ball rolling path and a ball circulation path for returning the ball 3 rolling from one end of the ball rolling path to the other end is provided. The ball 3 is provided so that the ball 3 can roll repeatedly on a ball rolling path via a ball circulation path.
[0027]
When the ball 3 rolls along a ball rolling path, the slider 2 linearly moves in the longitudinal direction 案内 (X direction in FIG. 1) of the guide rail 1.
Here, in the linear guide 100, the separator 10 is interposed between the adjacent balls 3, so that the competition between the balls 3 is suppressed. The separator 10 is impregnated with a lubricant (not shown).
[0028]
Next, components of the linear guide 100 will be described in detail.
At least one of the guide rail 1, the slider 2, and the ball 3 is made of one or a combination of two or more selected from ceramic materials, various cemented carbides, stainless steel, and various cermets. In particular, in order to improve the abrasion resistance, it is preferable to use a ceramic material.
[0029]
As the ceramic material, for example, silicon nitride (Si₃N₄) -Based, zirconia (ZrO)₂) -Based, alumina (Al₂O₃) -Based, silicon carbide (SiC) -based, aluminum nitride (AlN) -based, boron carbide (B₄C), titanium boride (TiB)₂) -Based, boron nitride (BN) -based, titanium carbide (TiC) -based, and titanium nitride (TiN) -based ceramic materials alone or in combination of these compounds. In particular, it is preferable to use silicon nitride which is lightweight and has a high fracture toughness value. Further, in order to improve specific strength, fracture toughness, and the like, for example, a fibrous filler such as a silicon whisker, a silicon nitride whisker, an alumina whisker, or an aluminum nitride whisker may be blended.
[0030]
As the cemented carbide, for example, WC-Co, WC-Cr₃C₂-Co, WC-TaC-Co, WC-TiC-Co, WC-NbC-Co, WC-TaC-NbC-Co, WC-TiC-TaC-NbC-Co, WC-TiC-TaC -Co, WC-ZrC-Co, WC-TiC-ZrC-Co, WC-TaC-VC-Co, WC-Cr₃C₂-VC-Co, WC-TiC-Cr₃C₂-Co, WC-TiC-TaC, WC-Co-Ni and the like. In addition, WC-Ni-based and WC-Cr-based cemented carbides which are non-magnetic and have improved corrosion resistance are used.₃C₂-Mo₂C-Ni, WC-Ti (C, N) -TaC, WC-Ti (C, N), Cr₃C₂—Ni-based and the like.
[0031]
Note that a typical composition of the WC-Co system is W: Co: C = (70.41 to 91.06) :( 3.00 to 25.00) :( 4.59 to 5.94). . A typical composition of the WC-TaC-NbC-Co system is W: Co: Ta: Nb: C = (65.7-86.3) :( 5.8-25.0) :( 1. 4-3.1): ({0.3} -1.5) :( 4.7-5.8). Further, a typical composition of the WC-TiC-TaC-NbC-Co system is W: Co: Ta: Ti: Nb: C = (65.0-75.3) :( 6.0-10.7). : (5.2 to 7.2): (3.2 to 11.0): (1.6 to 2.4): (6.2 to 7.6). Further, a typical composition of the WC-TaC-Co system is W: Co: Ta = (53.51 to 90.30) :( 3.50 to 25.00) :( 0.30 to 25.33) It is. Further, a typical composition of the WC-TiC-Co system is W: Co: Ti = (57.27 to 78.86) :( 4.00 to 13.00) :( 3.20 to 25.59). It is. Further, a typical composition of the WC-TiC-TaC-Co system is W: Co: Ta: Ti: C = (47.38 to 87.31) :( 3.00 to 10.00) :( 0. 94 to 9.38): (0.12 to 25.59): (5.96 to 10.15).
[0032]
Examples of the stainless steel include martensitic stainless steel (JIS @ SUS440C, 13Cr stainless steel, etc.), austenitic stainless steel (JIS @ SUS304, SUS316L, etc.), austenitic stainless steel subjected to surface hardening treatment, precipitation Hardening type stainless steel (JIS @ SUS630 etc.) is mentioned.
[0033]
Examples of the cermet include TiC-Ni, TiC-Mo-Ni, TiC-Co, and TiC-Mo.₂C-Ni-based, TiC-Mo₂C-ZrC-Ni, TiC-Mo₂C-Co system, Mo₂C-Ni-based, Ti (C, N) -Mo₂C-Ni-based, TiC-TiN-Mo₂C-Ni-based, TiC-TiN-Mo₂C-Co system, TiC-TiN-Mo₂C-TaC-Ni, TiC-TiN-Mo₂C-WC-TaC-Ni system, TiC-WC-Ni system, Ti (C, N) -WC-Ni system, TiC-Mo system, Ti (C, N) -Mo system, boride system (MoB-Ni) System, B₄C / (W, Mo) B₂System). Here, Ti (C, N) -Mo₂C-Ni-based, Ti (C, N) -WC-Ni-based and Ti (C, N) -Mo-based are TiC-Mo₂C-Ni, TiC-WC-Ni and TiC-Mo based nitrogen gas (N₂)).
[0034]
The typical composition of the cermet is TiC-30% Mo.₂C-20% Ni, TiC-19% Mo₂C-24% Ni, TiC-8% Mo₂C-15% Ni, Ti (C, N) -25% Mo₂C-15% Ni, TiC-14% TiN-19% Mo₂C-24% Ni, TiC_0.7N_0.3-11% Mo₂C-24% Ni, TiC_0.7N_0.3-19% Mo₂C-24% Ni, TiC_0.7N_0.3-27% Mo₂C-24% Ni, TiC-20% Mo-15% Ni, TiC-30% Mo-15% Ni, and the like.
[0035]
As shown in FIG. 2, the separator 10 has a substantially cylindrical shape made of a porous body having a plurality of pores on the surface and inside thereof, and has a Gothic arch shape holding the rolling surface of the ball 3 on both bottom surfaces thereof. It has a configuration in which a concave surface 10a is formed. The Gothic arch shape means that the center O of the radius of curvature R forming the concave surface 10a is the center O of the ball.₁2 shows the shapes provided at two locations displaced from the position.
[0036]
The porous material forming the porous body is not particularly limited, but a metal material or a sintered body of a polyimide resin powder is preferably used.
Here, the metal material is not particularly limited, and examples thereof include stainless steel, nickel, titanium, copper, iron, aluminum, and alloys thereof.
A polyimide resin (hereinafter, referred to as a PI resin) is obtained by condensation polymerization of an aromatic carboxylic acid and an aromatic amine, and has excellent heat resistance, chemical resistance, mechanical properties, and electrical insulation properties. Refers to a synthetic resin having The PI resin used in the present invention has an imide bond in the main chain, but does not include a polyamideimide resin having an imide bond and an amide bond in the main chain. Such a PI resin has high heat resistance and does not melt even in a state where there is no heat radiation such as in a vacuum, so that it can exhibit good friction and wear characteristics under a wide range of temperature conditions. Since the PI resin does not dissolve like a thermoplastic resin, the porosity present at the grain boundaries can be freely controlled and adjusted to have pores.
[0037]
Examples of such a PI resin include, but are not particularly limited to, UIP-S, R (trade name, manufactured by Ube Industries, Ltd.), TI-3000 (trade name, manufactured by Toray Industries, Inc.), Vespel (trade name, manufactured by DuPont), and Name) or Aurum (trade name, manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.).
It should be noted that a solid lubricant such as PTFE, graphite, molybdenum disulfide, or boron nitride may be added to the PI resin in order to improve moldability and slidability.
[0038]
The method for forming the metal porous material made of a metal material is not particularly limited, but the following method is given as an example. For example, first, the above-described metal material is oxidized in an oxidizing atmosphere, and an oxide is grown between the metal compounds, so that cracks are generated at the expanded grain boundaries. Next, the oxide grown between the metal compounds is gas-reduced, and the covalent bond is changed to a metal bond, whereby H 2₂O gas is generated at the crystal grain boundaries and escapes, whereby a metal porous material can be obtained.
[0039]
Further, as another method for producing a metal porous material, the following method is also exemplified. First, a surfactant and an evaporating foaming agent (hydrophobic volatile organic solvent) are added to an aqueous slurry containing a metal powder, and formed into a thin film by a doctor blade method. Then, the temperature is raised to volatilize the evaporating foaming agent, and the slurry is directly foamed by the vapor pressure, followed by drying, degreasing and sintering to obtain a porous metal material.
[0040]
Further, as another method of the metal porous material, a method of forming the metal porous material by sintering the metal fiber, or applying a conductive treatment to the urethane foam, plating, and then removing the urethane by heating. Any method such as a method of forming a porous metal material by a method or a method of forming a porous metal material by applying a metal powder slurry instead of the above-described plating and removing urethane together with sintering is used. You may.
[0041]
On the other hand, a method for forming a resin porous material made of a resin material includes, besides a method of press-molding the above-described resin material at room temperature and baking in an inert gas or a pressurized atmosphere, heat compression molding, ram extrusion, And the like. At this time, a sintered body of the polyimide resin powder can be formed by appropriately adjusting the average particle size, pressure, and the like of the resin material as a raw material. In particular, it is preferable to form pores with a volume ratio of 10 to 40% in order to reduce the amount of dust generation and extend the life.
[0042]
The particle size of the PI resin powder used as the material is preferably 40 μm or less, and more preferably 5 to 30 μm. Here, if the particle size of the PI resin powder exceeds 40 μm, the pores between the particles become large, and the retention of the impregnated oil (oil retention) decreases, which is not preferable.
Examples of the lubricant impregnated in the separator 10 include lubricating oil and semi-solid lubricating oil (grease).
[0043]
As the lubricating oil, a liquid fluorinated polymer oil, a lubricating oil containing alkylated cyclopentane as a main component, and the like are suitably used.
Here, examples of the liquid fluorinated polymer oil include perfluoropolyether (PFPE), perfluoropolyalkyl ether (PFAE), telomer of trifluoroethylene, and polymer of fluorosilicone. Specifically, Fomblin (trade name, manufactured by Ausimont), Krytox (trade name, manufactured by DuPont), Demnum (trade name, manufactured by Daikin) and the like are used.
[0044]
Examples of the lubricating oil containing alkylated cyclopentane as a main component include, for example, tri (2-octyldodecyl) cyclopentane, tri-n-octylcyclopentane, tetra-n-octylcyclopentane, and penta-n-octylcyclopentane. Pentane, tri-n-nonylcyclopentane, penta-n-decylcyclopentane, penta-n-dodecylcyclopentane, tetra-2-ethylhexylcyclopentane and the like can be mentioned. Specifically, synthetic Oil 2001A (manufactured by Nye Lubricants, trade name) or the like is used.
[0045]
As the grease, a fluorinated polymer that is a mixture of a base oil composed of a liquid fluorinated polymer and a thickener composed of a solid fluorinated polymer is preferably used. Specifically, as a solid fluorinated polymer, polytetrafluoroethylene (PTFE), a copolymer of tetrafluoroethylene and hexafluoropropene, a copolymer of tetrafluoroethylene and perfluoropropylvinylether, and a copolymer of these polymers And mixtures thereof.
[0046]
Here, the method for impregnating the lubricant into the separator 10 composed of the above-described porous body is not particularly limited. However, in order to easily remove air and moisture in the pores, the method is performed under a reduced pressure atmosphere. Is preferred. In addition, in order to perform the impregnation efficiently, the impregnation may be performed while heating.
As described above, according to the linear guide 100 of the present embodiment, the separator 10 is made of a porous material made of a metal porous material or a sintered body of a polyimide resin powder having pores having a volume ratio of 10 to 40%. In addition, since the separator 10 has a sufficient function and has a small apparent density and is light in weight, the operability can be improved.
[0047]
In particular, by forming the porous body constituting the separator 10 from a metal material, the durability is further improved, and the generation of gas to the external environment, which has been regarded as a problem in the separator made of the conventional polyamide resin, is suppressed. Becomes possible.
Further, by forming the porous body constituting the separator 10 from a sintered body of a polyimide resin powder having a volume ratio of 10 to 40%, the heat resistance is further improved, and the porosity to be present at the grain boundary of the sintered particles. Can be adjusted freely, and the content of the lubricant to be impregnated and the bleeding speed can be controlled, so that it is possible to further extend the service life.
[0048]
Furthermore, since the separator 10 is made of a porous material, the lubricant impregnated in the separator 10 can be effectively held by the large number of pores existing on the surface and inside of the separator 10, so that seizure resistance is improved. It is possible to improve the performance and to prolong the life of the rolling device.
Further, since the lubricant is effectively held in the large number of pores existing on the surface and inside of the separator 10, the lubricant is less likely to be scattered during the operation of the linear guide 100. It is possible to suppress contamination.
[0049]
Furthermore, since the separator 10 is impregnated with the lubricant, for example, it is difficult to supply the lubricant to the contact surface between the ball 3 and the separator 10 during the operation of the linear guide 100, or the supply of the lubricant is temporarily shut off. Even in such a case, since the lubricant impregnated in the separator 10 is transferred to the ball 3, stable operability can be secured. For this reason, the wear resistance and seizure resistance of the linear guide 100 can be further improved, and a longer life can be realized.
[0050]
Further, by applying a lubricating oil containing liquid fluorinated polymer oil or alkylated cyclopentane as a main component, a fluorinated grease, or the like as a lubricant impregnated in the separator 10, it is extremely low in volatility, and is used in a vacuum or high-temperature environment. Since there is relatively little evaporation below, contamination to the external environment due to scattering and evaporation of particles and gas can be minimized.
[0051]
Further, at least one of the guide rail 1, the slider 2 and the ball 3 is composed of one or a combination of two or more selected from ceramic materials, various cemented carbides, stainless steel, and various cermets. Since the collision force with the linear guide 100 can be greatly reduced and stable operability can be ensured, it is possible to extend the life of the linear guide 100.
(Second embodiment)
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a configuration example of a ball screw as another example of the rolling device according to the present invention.
[0052]
As shown in FIG. 3, the ball screw 200 according to the present embodiment opposes the screw shaft (inner member) 11 having a spiral first screw groove 11 a on the outer peripheral surface, and the first screw groove 11 a. A nut (outer member) 12 having a second screw groove 12a on the inner peripheral surface, and freely rolling on a ball rolling path formed between the first screw groove 11a and the second screw groove 12a. And a plurality of balls (rolling elements) 3 arranged in the first position.
[0053]
At one end of the ball rolling path, a return tube (ball circulation path) 14 for picking up the rolling ball 3 and sending it to the other end is fixed by a tube holder 14a. Further, a flange 15 for fixing the nut 12 to a table or the like is formed at one axial end of the nut 12, between the flange 15 and the screw shaft 11, and at the other axial end of the nut 12. The space between the screw shaft 11 and the screw shaft 11 is closed by a dustproof seal 16.
[0054]
Then, by rotating the screw shaft 11 and the nut 12 relatively and moving one of them in the axial direction, the ball screw 200 is connected to the screw shaft 11 and the nut 12 through the rolling of the balls 3. Relative spiral movement is performed.
Here, in the ball screw 200, a separator 10 similar to that of the first embodiment is interposed between the adjacent balls 3, so that competition between the balls 3 is suppressed. The separator 10 is impregnated with a lubricant (not shown).
[0055]
The screw shaft 11, the nut 12, the ball 3, and the lubricant constituting the ball screw 200 are formed of the same constituent materials as in the first embodiment described above.
As described above, according to the ball screw 200 of the present embodiment, it is possible to obtain the same effects as those of the above-described first embodiment.
In the first embodiment and the second embodiment, the separator 10 having a substantially columnar shape has been described. However, the separator 10 may have another shape such as a polygonal columnar shape. Further, the separator 10 has a concave surface 10a having a gothic arch shape. However, the present invention is not limited to this. For example, the separator 10 may have another shape such as an R shape having a curvature approximating the radius of the ball 3 or a conical shape. Further, the separator 10 may have a rounded edge at the surface facing the ball 3.
[0056]
In the first embodiment and the second embodiment, an example in which the rolling device is applied to the linear guide 100 or the ball screw 200 has been described. However, the present invention is not limited to this, and may be applied to other rolling devices. It is.
[0057]
【Example】
Next, the effects of the present invention will be verified based on the following examples.
(First embodiment)
A ball screw (screw shaft diameter: 15 mm, lead: 10 mm) was produced from the constituent materials shown in Table 1. The separator has a Gothic arch-shaped concave surface as shown in FIG. 2 and was manufactured by machining or injection molding using the following forming materials (1) to (5).
(1) Nickel-chromium porous metal material (Sumitomo Electric Industries: Celmet Ni-Cr # 5, porosity 50%, average pore diameter 0.6 mm)
(2) Stainless steel porous metal material (Nijigi: KC metal fiber sintered product, porosity 50%, average pore diameter 0.6 mm)
(3) Polyamide PA66 (BASF Japan: Ultramit A)
(4) PFPE oil (manufactured by NOK Cruiba: Varierta oil IS / V)
(5) Fluorine grease (L200 manufactured by Daikin Industries)
With the ball screw thus produced, the vacuum ball screw test device shown in FIG. 4 was operated under the following conditions, and a durability test and a dust generation amount measurement test were performed. In FIG. 4, reference numeral 300 denotes a vacuum ball screw test apparatus, 21 denotes an AC turbo motor, 22 denotes a vacuum chamber, 23 denotes a weight, 24 denotes a rotation stop, 25 denotes a nut, 26 denotes a ball screw shaft, 27 denotes a particle sensor, 28 denotes a dust collecting funnel, 29 denotes an observation window, and 30 denotes a magnetic fluid seal unit.
[Operation conditions of vacuum ball screw test equipment]
Pressure: 1 × 10^-4Pa
Temperature conditions: room temperature
Rotation speed: 500min^-1
Load load: 39.2N
Stroke: 200mm
(Durability test)
The point in time when the vacuum ball screw test apparatus was locked was determined as the life.
(Dust generation measurement test)
The number of particles having a particle size of 0.21 μm or more was measured using a laser light scattering type particle counter provided below the ball screw in a vacuum ball screw test apparatus. Here, the measurement of the amount of dust generated was performed five times (30 minutes each for sampling time) at 30 minute intervals from 30 minutes after the start of the test, and the average value was determined as the amount of dust generation.
[0058]
Table 1 shows the results of the durability test and the dust amount measurement test as relative values when the durability test result (life) and the dust amount measurement result of Comparative Example 1 were 1.
[0059]
[Table 1]

[0060]
As shown in Table 1, it was found that in Examples 1 to 4 each including a porous body as the separator, the durability was improved and the amount of generated dust was reduced as compared with Comparative Examples 1 to 3. Was. In particular, from the results of Example 2 and Example 3, it was found that the durability was greatly improved by forming the rolling elements as members other than the separator from ceramics. Further, from the results of Example 2 and Example 4, it was found that the use of fluorine-based grease as the lubricant impregnating the separator significantly reduced the amount of dust generation when compared with liquid fluorinated polymer oil. Was.
(Second embodiment)
A wholly aromatic polyimide (TI-3000, manufactured by Toray Industries, Inc.) was molded at a molding pressure of 4000 kgf / cm.²The molding and sintering were performed under the conditions of a firing temperature of 350 ° C. in a nitrogen atmosphere and a sintering time of 2 hours. Then, as shown in FIG. 5, a separator made of a porous sintered body having an R-shaped concave surface having a curvature close to the radius of the rolling element and having a porosity of 30% was obtained.
[0061]
This separator is immersed in a fluoro oil (manufactured by Daikin Industries, Demnum S-200) and an alkylated cyclopentane (manufactured by Nye Lubricants Inc., synthetic Oil 2001A), depressurized to 1 Torr, and impregnated with lubricating oil in the pores. Was.
Then, excess lubricating oil adhering to the surface of the separator was wiped off with a clean cloth, and the separator was incorporated into a SUS440C ball screw (W1503KA, manufactured by Nippon Seiko Co., Ltd.).
[0062]
In the ball screw manufactured in this manner, as shown in Table 2, the porosity of the separator and the lubricating coating that coats the rolling members such as the screw shaft, the nut, and the rolling elements were variously changed, and the same as in the first embodiment. Using the apparatus, a durability test and a dust generation amount measurement test were performed under the following conditions. The results of the durability test and the measurement of the amount of dust are shown in Table 2 as relative values when the result of the durability test (life) and the result of measurement of the amount of dust are 1 in Comparative Example 1.
[Durability test conditions]
Load: Bearing direction load 110N (double nut method)
Stroke: 180mm
Shaft rotation speed: 2000min^-1
Vacuum degree: 2 × 10^-4Pa
It should be noted that the life under the durability test conditions was determined as the life when the initial torque became three times the initial torque.
[Dust generation measurement test conditions]
Load: Dead weight 50N (single nut method)
Stroke: 300mm
Vacuum degree: 2 × 10^-4Pa
Testing time: 24 hours
[0063]
[Table 2]

[0064]
In addition, in Example 11, Example 13-15, Comparative Example 11, Comparative Example 15-16 in Table 2, the mixture of the fluoropolymer (Fomblin ZDIAC) and the fluorinated oil (Demnum S-200) was used. , A screw shaft, a nut, a rolling element, and a circulation tube were coated with a thickness of 1 μm. In Example 12 and Comparative Example 13 in Table 2, an alkylated cyclopentane (Synthetic Oil 2001A manufactured by Nye Lubricants) was coated on a screw shaft, a nut, a rolling element, and a circulation tube with a thickness of 1 μm. . Further, in Example 16 and Comparative Example 12 in Table 2, diamond-like carbon (DLC) was coated on the screw shaft with a thickness of 2 μm.
[0065]
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the porosity of a separator made of a sintered body of a polyimide resin powder and the life.
FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the porosity of a separator composed of a sintered body of a polyimide resin powder and the amount of dust.
As shown in Table 2, in Examples 11 to 16 composed of a sintered body of a polyimide resin powder having a porosity of 10 to 40% by volume as a separator, the durability was higher than that of the comparative example. It was found that the amount of dust was reduced while improving the amount of dust. In particular, from the results of Example 16, by forming the separator from a sintered body of a polyimide resin powder having a porosity of 30% by volume, the screw shaft was coated with diamond-like carbon having a thickness of 2 μm. It was found that the life ratio was greatly improved and the amount of dust generation was significantly reduced.
[0066]
Further, from the results of Comparative Examples 14 to 16 and the results shown in FIGS. 6 and 7, when the porosity is less than 10%, the amount of dust generation can be significantly reduced, but the life ratio is also significantly reduced, When the porosity exceeds 40%, the life ratio can be improved, but the amount of generated dust increases.
[0067]
【The invention's effect】
As described above, according to the rolling device of the present invention, since the separator is made of a porous body, the life of the rolling device can be extended, and the contamination of the rolling device with the external environment can be suppressed. It is possible to do.
According to the rolling device separator of the present invention, the rolling device of the present invention can be easily realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing one configuration example of a linear guide as an example of a rolling device according to the present invention.
FIG. 2 is an enlarged sectional view showing one configuration example of a separator in FIG.
FIG. 3 is a partial cross-sectional perspective view showing one configuration example of a ball screw as another example of the rolling device according to the present invention.
FIG. 4 is a schematic view showing a vacuum ball screw test device.
FIG. 5 is an enlarged sectional view showing another configuration example of the separator according to the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the porosity of a separator composed of a sintered body of a polyimide resin powder and the life.
FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the porosity of a separator composed of a sintered body of polyimide resin powder and the amount of dust.
[Explanation of symbols]
1 Guide rail (inner member)
2 Slider (outer member)
3 ball (rolling element)
10mm separator
11mm screw shaft (inner member)
12mm nut (outer member)
100mm linear guide (rolling device)
200mm ball screw (rolling device)

Claims

外方部材と、内方部材と、前記外方部材及び内方部材の間に転動自在に配設される複数の転動体と、当該複数の転動体間に介装される複数のセパレータと、を備えた転動装置において、
前記セパレータが、多孔質体から構成されていることを特徴とする転動装置。An outer member, an inner member, a plurality of rolling elements rotatably disposed between the outer member and the inner member, and a plurality of separators interposed between the plurality of rolling elements. In a rolling device provided with
A rolling device, wherein the separator is made of a porous material.

前記多孔質体が、金属材料から形成されていることを特徴とする請求項１に記載の転動装置。The rolling device according to claim 1, wherein the porous body is formed from a metal material.

前記多孔質体が、ポリイミド樹脂粉末の焼結体であることを特徴とする請求項１に記載の転動装置。The rolling device according to claim 1, wherein the porous body is a sintered body of a polyimide resin powder.

前記ポリイミド樹脂粉末の焼結体は、体積比で１０〜４０％の気孔を有していることを特徴とする請求項３に記載の転動装置。The rolling device according to claim 3, wherein the sintered body of the polyimide resin powder has pores of 10 to 40% in volume ratio.

前記多孔質体に、潤滑剤が含浸されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の転動装置。The rolling device according to claim 1, wherein the porous body is impregnated with a lubricant.

前記潤滑剤が、液体フッ素化ポリマー油又はアルキル化シクロペンタンを主成分とした潤滑油であることを特徴とする請求項５に記載の転動装置。The rolling device according to claim 5, wherein the lubricant is a lubricating oil containing liquid fluorinated polymer oil or alkylated cyclopentane as a main component.

前記潤滑剤が、フッ素系グリースであることを特徴とする請求項５に記載の転動装置。The rolling device according to claim 5, wherein the lubricant is a fluorine-based grease.

前記外方部材、前記内方部材、及び前記転動体の少なくともいずれか一つが、セラミックス、超硬合金、ステンレス鋼及びサーメットから選択される一種或いは二種以上を組み合わせて構成されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の転動装置。At least one of the outer member, the inner member, and the rolling element is configured by combining one or more selected from ceramics, cemented carbide, stainless steel, and cermet. The rolling device according to any one of claims 1 to 7, wherein

転動装置を構成する複数の転動体間に介装され、金属材料又は体積比１０〜４０％の気孔を有するポリイミド樹脂粉末の焼結体から形成された多孔質体からなることを特徴とする転動装置用セパレータ。It is interposed between a plurality of rolling elements constituting a rolling device, and is made of a porous material formed of a sintered material of a metal material or a polyimide resin powder having pores having a volume ratio of 10 to 40%. Roller separator.

前記多孔質体に、潤滑剤を含浸させたことを特徴とする請求項９に記載の転動装置用セパレータ。The rolling element separator according to claim 9, wherein the porous body is impregnated with a lubricant.

前記潤滑剤が、液体フッ素化ポリマー油又はアルキル化シクロペンタンを主成分とした潤滑油であることを特徴とする請求項１０に記載の転動装置用セパレータ。The rolling element separator according to claim 10, wherein the lubricant is a lubricating oil containing liquid fluorinated polymer oil or alkylated cyclopentane as a main component.

前記潤滑剤が、フッ素系グリースであることを特徴とする請求項１０に記載の転動装置用セパレータ。The separator for a rolling device according to claim 10, wherein the lubricant is a fluorine-based grease.