JP2006105263A - Rolling bearing - Google Patents

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Masayuki Hosoya
眞幸 細谷
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rolling bearing having a least dust generating amount and a low outgassing capability under a clean environment and vacuum environment and achieving a superior durability under high surface pressure. <P>SOLUTION: Surface treatment layers 16 are formed in raceway surfaces of an inner ring 11 and outer ring 12 in an angular ball bearing and a rolling surface of an rolling element 13. A plurality of minute recesses are formed in the surface of the layer. The surface treatment layers 16 and the recess are formed by a treatment for blasting a polishing agent having a hardness equal to or more than each surface has and increasing temperature in proximity to the surface of each surface to not less than an A3 transformation point of an iron-based metal composing a bearing part. In addition, the surface treatment layers 16 is covered with a lubricating film 15 containing fluorine polymer having a functional group and fluorine oil. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は転がり軸受に関する。   The present invention relates to a rolling bearing.

転がり軸受には潤滑剤が使用されるが、クリーンルーム等の清浄環境下において使用される転がり軸受には、低発塵性のグリースが使用され、真空環境下において使用される転がり軸受には、低蒸気圧グリース（シリコングリース，フッ素グリース等）や低蒸気圧潤滑油（シリコンオイル，フッ素油等）が使用される。これらの転がり軸受は、潤滑剤中の油分の蒸発や潤滑剤自体の飛散等によって、潤滑性が低下したり周辺環境を汚染したりするという問題点を有していた。   Lubricants are used for rolling bearings, but low dusting grease is used for rolling bearings used in clean environments such as clean rooms, and low for rolling bearings used in vacuum environments. Vapor pressure grease (silicone grease, fluorine grease, etc.) and low vapor pressure lubricating oil (silicone oil, fluorine oil, etc.) are used. These rolling bearings have a problem that the lubricity is deteriorated or the surrounding environment is contaminated due to evaporation of the oil in the lubricant or scattering of the lubricant itself.

そのため、前述のような環境下においては、官能基を有する含フッ素重合体とパーフルオロポリエーテル（以降はＰＦＰＥと記す）とを含有する潤滑膜によって潤滑される転がり軸受が使用される場合があった。なお、以降の説明においては、説明の便宜上、上記のような潤滑膜を「ＤＦＯ潤滑膜」と記し、ＤＦＯ潤滑膜で潤滑される転がり軸受を「ＤＦＯ潤滑転がり軸受」と記す。   Therefore, in the environment as described above, a rolling bearing lubricated by a lubricating film containing a fluoropolymer having a functional group and perfluoropolyether (hereinafter referred to as PFPE) may be used. It was. In the following description, for convenience of description, the lubricating film as described above is referred to as a “DFO lubricating film”, and a rolling bearing lubricated with the DFO lubricating film is referred to as a “DFO lubricating rolling bearing”.

ここで、ＤＦＯ潤滑転がり軸受の構成を、図３を参照しながら説明する。図３の転がり軸受は、内輪３１，外輪３２，転動体３３，及び保持器３４を備えるアンギュラ玉軸受であり、内輪３１の軌道面，外輪３２の軌道面，転動体３３の転動面，及び保持器３４の表面のうち転動体３３と接触する部分は、ＤＦＯ潤滑膜３５で覆われている。このようなＤＦＯ潤滑転がり軸受は、清浄環境下，真空環境下においても発塵量及びアウトガスが低く、且つ、高面圧下においても耐久性が優れていて長寿命である。   Here, the configuration of the DFO lubricated rolling bearing will be described with reference to FIG. The rolling bearing shown in FIG. 3 is an angular ball bearing including an inner ring 31, an outer ring 32, a rolling element 33, and a cage 34. The raceway surface of the inner ring 31, the raceway surface of the outer ring 32, the rolling surface of the rolling element 33, and A portion of the surface of the cage 34 that is in contact with the rolling element 33 is covered with a DFO lubricating film 35. Such DFO lubricated rolling bearings have low dust generation and outgas even in clean and vacuum environments, and have excellent durability and long life even under high surface pressure.

なお、ＤＦＯ潤滑転がり軸受は、内輪の軌道面，外輪の軌道面，及び転動体の転動面のうちの少なくとも一つに硬質膜を備えていることが好ましい。すなわち、図３に示すように、内輪３１の軌道面，外輪３２の軌道面，転動体３３の転動面，及び保持器３４の表面のうち転動体３３と接触する部分には、硬質膜３６を形成し、さらにその上層にＤＦＯ潤滑膜３５を形成することが好ましい。このようにＤＦＯ潤滑転がり軸受に硬質膜を設けると、耐摩耗性，耐焼付き性，及び耐凝着性が向上し、耐久性がより良好となる。   The DFO lubricated rolling bearing preferably includes a hard film on at least one of the raceway surface of the inner ring, the raceway surface of the outer ring, and the rolling surface of the rolling element. That is, as shown in FIG. 3, the hard film 36 is not formed on the raceway surface of the inner ring 31, the raceway surface of the outer ring 32, the rolling surface of the rolling element 33, and the surface of the cage 34. It is preferable to form the DFO lubricating film 35 on the upper layer. When a hard film is provided on the DFO lubricated rolling bearing as described above, wear resistance, seizure resistance, and adhesion resistance are improved, and durability is further improved.

硬質膜としては、例えば、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）等のカーボン系硬質膜、ＴｉＮ等のチタン系硬質膜、ＣｒＮ等のクロム系硬質膜があげられる。
特開２００２−３５７２２５号公報 Examples of the hard film include a carbon hard film such as diamond-like carbon (DLC), a titanium hard film such as TiN, and a chromium hard film such as CrN.
JP 2002-357225 A

しかしながら、硬質膜を備えるＤＦＯ潤滑転がり軸受には、以下のような問題点があった。
（ａ）硬質膜は母材の表面にコーティングされたものであるため、特に厳しい条件下では剥離が生じる場合があり、耐久性のさらなる向上が求められる場合がある。
（ｂ）硬質膜を形成するために、スパッタリング，真空蒸着，ＣＶＤ，ＰＶＤ等の処理を施す必要があるため、高コストである。
（ｃ）硬質膜によりＤＦＯ潤滑膜の性能が向上するわけではない。
また、硬質膜により、耐衝撃性等の性能はあるものの、十分とは言えない。
そこで、本発明は上記のような従来技術が有する問題点を解決し、清浄環境下，真空環境下においても発塵量及びアウトガスが低く、且つ、高面圧下においても耐久性に優れていて長寿命な転がり軸受を提供することを課題とする。 However, the DFO lubricated rolling bearing having a hard film has the following problems.
(A) Since the hard film is coated on the surface of the base material, peeling may occur particularly under severe conditions, and further improvement in durability may be required.
(B) In order to form a hard film, since it is necessary to perform processes, such as sputtering, vacuum evaporation, CVD, PVD, it is expensive.
(C) The performance of the DFO lubricating film is not improved by the hard film.
In addition, the hard film has performance such as impact resistance, but it is not sufficient.
Therefore, the present invention solves the problems of the prior art as described above, has a low dust generation amount and outgas even in a clean environment and a vacuum environment, and is excellent in durability even under a high surface pressure. It is an object to provide a rolling bearing having a long life.

前記課題を解決するため、本発明は次のような構成からなる。すなわち、本発明の転がり軸受は、内輪と、外輪と、前記内輪と前記外輪との間に転動自在に配設された複数の転動体と、を備え、前記内輪の軌道面，前記外輪の軌道面，及び前記転動体の転動面のうちの少なくとも１つが、官能基を有する含フッ素重合体とフッ素油とを含有する潤滑膜で覆われた転がり軸受であって、前記内輪の軌道面，前記外輪の軌道面，及び前記転動体の転動面のうちの少なくとも１つの面には、その面と同等以上の硬度を有する研磨材を吹き付けて、前記面の表面近傍の温度を、前記面が鉄系金属で構成されている場合は該鉄系金属のＡ３変態点以上に、前記面が非鉄系金属で構成されている場合は該非鉄系金属の再結晶温度以上に上昇させる表面処理によって、表面処理層が形成されているとともに、多数の凹部が形成されていることを特徴とする。   In order to solve the above problems, the present invention has the following configuration. That is, the rolling bearing of the present invention includes an inner ring, an outer ring, and a plurality of rolling elements that are arranged to freely roll between the inner ring and the outer ring, and the raceway surface of the inner ring, the outer ring A rolling bearing in which at least one of the raceway surface and the rolling surface of the rolling element is covered with a lubricating film containing a fluoropolymer having a functional group and fluorine oil, the raceway surface of the inner ring At least one of the raceway surface of the outer ring and the rolling surface of the rolling element is sprayed with an abrasive having a hardness equal to or greater than that surface, and the temperature near the surface of the surface is Surface treatment for raising the surface above the A3 transformation point of the iron-based metal when the surface is composed of an iron-based metal and above the recrystallization temperature of the non-ferrous metal when the surface is composed of a non-ferrous metal The surface treatment layer is formed by the Characterized in that it is formed.

本発明の転がり軸受は、前述のような潤滑膜を備えているので、清浄環境下，真空環境下においても発塵量及びアウトガスが低く、且つ、耐久性が優れている。また、前述のような表面処理層を備えているので、耐久性がさらに高まる。さらに、前記凹部は油溜まりとして機能して潤滑剤を保持するので、潤滑性が優れている。
なお、前記研磨材の粒径は２０μｍ以上２００μｍ以下であり、前記研磨材の吹き付け速度は５０ｍ／ｓ以上であることが好ましい。このような構成であれば、前記表面処理が効果的に行われるので、表面処理層による効果がより十分に発揮される。研磨材の粒径が前述の範囲外であると、油溜まりとして機能するサイズの凹部を形成しにくくなる。また、研磨材の吹き付け速度が５０ｍ／ｓ未満であると、被処理面の温度を所定の温度以上に上昇させるのに十分な衝突エネルギーが得られない。 Since the rolling bearing of the present invention includes the lubricating film as described above, the dust generation amount and outgas are low and the durability is excellent even in a clean environment and a vacuum environment. Further, since the surface treatment layer as described above is provided, the durability is further enhanced. Furthermore, since the said recessed part functions as an oil sump and hold | maintains a lubrication agent, lubricity is excellent.
In addition, it is preferable that the particle size of the abrasive is 20 μm or more and 200 μm or less, and the spraying speed of the abrasive is 50 m / s or more. With such a configuration, the surface treatment is effectively performed, and thus the effect of the surface treatment layer is more fully exhibited. When the particle size of the abrasive is outside the above range, it is difficult to form a recess having a size that functions as an oil reservoir. If the abrasive spraying speed is less than 50 m / s, sufficient collision energy cannot be obtained to raise the temperature of the surface to be processed to a predetermined temperature or higher.

また、前記潤滑膜の膜厚は、０．３μｍ以上２．０μｍ以下であることが好ましい。このような構成であれば、発塵量がより低く且つ耐久性がより優れている。潤滑膜の膜厚が０．３μｍ未満であると、潤滑性が低下して耐久性が低下するおそれがある。一方、潤滑膜の膜厚が２．０μｍ超過であると、潤滑性は高くなるものの発塵量が多くなるおそれがある。   The thickness of the lubricating film is preferably 0.3 μm or more and 2.0 μm or less. With such a configuration, the dust generation amount is lower and the durability is more excellent. If the thickness of the lubricating film is less than 0.3 μm, the lubricity may be lowered and the durability may be lowered. On the other hand, if the film thickness of the lubricating film is more than 2.0 μm, the amount of dust generation may increase although the lubricity is enhanced.

本発明の転がり軸受は、清浄環境下，真空環境下においても発塵量及びアウトガスが低く、且つ、耐久性が優れている。   The rolling bearing of the present invention has a low dust generation amount and outgas even in a clean environment and a vacuum environment, and is excellent in durability.

本発明に係る転がり軸受の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態であるアンギュラ玉軸受の構成を示す部分縦断面図である。
このアンギュラ玉軸受は、内輪１１と、外輪１２と、内輪１１及び外輪１２の間に転動自在に配設された複数の転動体（玉）１３と、内輪１１及び外輪１２の間に転動体１３を保持する保持器１４と、で構成されている。 Embodiments of a rolling bearing according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a partial longitudinal sectional view showing a configuration of an angular ball bearing which is an embodiment of the present invention.
This angular ball bearing includes an inner ring 11, an outer ring 12, a plurality of rolling elements (balls) 13 that are arranged between the inner ring 11 and the outer ring 12, and a rolling element between the inner ring 11 and the outer ring 12. And a retainer 14 for retaining 13.

内輪１１，外輪１２，転動体１３，及び保持器１４は、耐食材料で構成されている。内輪１１，外輪１２に好適な耐食材料としては、例えば、ＳＵＳ４４０Ｃに代表されるマルテンサイト系ステンレス鋼又はフェライト系ステンレス鋼に硬化熱処理を施したものや、ＳＵＳ６３０等の析出硬化系ステンレス鋼，ＳＵＳ３１６のような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等があげられる。また、転動体１３に好適な耐食材料としては、前述のステンレス鋼の他、セラミック，超硬合金，サーメットがあげられる。セラミックとしては、窒化ケイ素（Ｓｉ3 Ｎ4 ），アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ），炭化ケイ素（ＳｉＣ），ジルコニア（ＺｒＯ2 ）等を主体とするものが好ましい。 The inner ring 11, the outer ring 12, the rolling element 13, and the cage 14 are made of a corrosion resistant material. Corrosion resistant materials suitable for the inner ring 11 and the outer ring 12 include, for example, martensitic stainless steel represented by SUS440C or ferritic stainless steel subjected to hardening heat treatment, precipitation hardening stainless steel such as SUS630, and SUS316. Such austenitic stainless steel is subjected to surface hardening treatment. Further, examples of the corrosion resistant material suitable for the rolling element 13 include ceramics, cemented carbides, and cermets in addition to the aforementioned stainless steel. The ceramic is preferably composed mainly of silicon nitride (Si 3 N 4 ), alumina (Al 2 O 3 ), silicon carbide (SiC), zirconia (ZrO 2 ), or the like.

そして、内輪１１の軌道面，外輪１２の軌道面，転動体１３の転動面，及び保持器１４の表面のうち転動体１３と接触する部分には、表面処理層１６が形成されており、その表面には多数の微小な凹部（図示せず）が形成されている。この凹部の形状は特に限定されるものではないが、例えば断面円弧状が好ましい。さらに、表面処理層１６は潤滑膜１５で覆われている。以下に、表面処理層１６と潤滑膜１５とについて詳細に説明する。   And the surface treatment layer 16 is formed in the part which contacts the rolling element 13 among the raceway surface of the inner ring | wheel 11, the raceway surface of the outer ring | wheel 12, the rolling surface of the rolling element 13, and the surface of the holder | retainer 14. A number of minute recesses (not shown) are formed on the surface. Although the shape of this recessed part is not specifically limited, For example, a cross-sectional arc shape is preferable. Further, the surface treatment layer 16 is covered with a lubricating film 15. Hereinafter, the surface treatment layer 16 and the lubricating film 15 will be described in detail.

表面処理層１６は、略球状の研磨材を被処理面に吹き付けることにより形成される。この研磨材の硬度は被処理面の硬度と同等以上であり、粒径は２０μｍ以上２００μｍ以下である。また、研磨材の吹き付け速度は５０ｍ／ｓ以上である。研磨材の吹き付けによって被処理面の温度が上昇するが、被処理面が備えられている軸受部品（内輪，外輪，転動体，保持器）が鉄系金属で構成されている場合は、該鉄系金属のＡ３変態点以上に上昇させ、軸受部品が非鉄系金属で構成されている場合は、該非鉄系金属の再結晶温度以上に上昇させる。
このような研磨材の吹き付けによって、被処理面に組織変化及び形状変化が生じる。すなわち、被処理面に以下のような組織変化が生じて表面処理層１６が形成されるとともに、該表面処理層１６の表面に前記凹部が形成される。 The surface treatment layer 16 is formed by spraying a substantially spherical abrasive on the surface to be treated. The hardness of the abrasive is equal to or greater than the hardness of the surface to be treated, and the particle size is 20 μm or more and 200 μm or less. The abrasive spraying speed is 50 m / s or more. When the abrasive is sprayed, the temperature of the surface to be treated rises. However, if the bearing parts (inner ring, outer ring, rolling element, cage) provided with the surface to be treated are made of ferrous metal, the iron When the bearing part is made of a non-ferrous metal, the temperature is raised above the recrystallization temperature of the non-ferrous metal.
By spraying such an abrasive, a structural change and a shape change occur on the surface to be processed. That is, the following texture change occurs on the surface to be processed to form the surface treatment layer 16, and the concave portion is formed on the surface of the surface treatment layer 16.

（１）析出硬化と同時に、短時間にγ化温度に加熱され短時間に冷却されるため、残留オーステナイト量が減少し、通常の熱処理が施された場合よりも著しく微細なマルテンサイト組織となる。そして、表面硬度，靱性が向上し、表面の内部残留圧縮応力が高まることとなる。
（２）加工硬化して表面硬度が向上する。特に、熱の発生とともに塑性加工を行っているため、オースフォームが行われたこととなる。そのため、（１）に前記した微細なマルテンサイト組織の生成を助ける。 (1) At the same time as precipitation hardening, since it is heated to the γ-forming temperature in a short time and cooled in a short time, the amount of retained austenite is reduced, resulting in a remarkably fine martensite structure as compared with the case where normal heat treatment is performed. . And surface hardness and toughness will improve and the internal residual compressive stress of a surface will increase.
(2) Work hardening improves surface hardness. In particular, since the plastic working is performed with the generation of heat, the ausforming is performed. Therefore, it helps to generate the fine martensite structure described in (1).

このような研磨材の吹き付けは低コストで行うことができるので、表面処理層１６を備える転がり軸受は安価である。また、表面処理層１６は、前述の硬質膜のように剥離するおそれがほとんどない。また、組織の微細化及び靱性の向上によって、疲労強度が優れている。さらに、組織の微細化によって耐衝撃性も優れている。さらに、組織の微細化及び表面硬度の向上によって、耐摩耗性も優れている。
さらに、表面処理層１６の表面に多数の凹部が形成され、この凹部が油溜まりとして作用して潤滑剤を保持するので、潤滑膜１５に由来する潤滑性がさらに向上する。 Since such abrasive spraying can be performed at low cost, the rolling bearing provided with the surface treatment layer 16 is inexpensive. Further, the surface treatment layer 16 has almost no possibility of peeling like the hard film described above. Moreover, fatigue strength is excellent by refinement | miniaturization of a structure | tissue and improvement of toughness. Furthermore, the impact resistance is excellent due to the refinement of the structure. Furthermore, the wear resistance is also excellent due to the refinement of the structure and the improvement of the surface hardness.
Furthermore, a large number of recesses are formed on the surface of the surface treatment layer 16, and these recesses act as an oil reservoir to hold the lubricant, so that the lubricity derived from the lubricating film 15 is further improved.

次に、潤滑膜１５について説明する。この潤滑膜１５は、官能基を有する含フッ素重合体とフッ素油とを含有する膜であり、その膜厚は０．３μｍ以上２．０μｍ以下であることが好ましい。なお、フッ素油の種類は特に限定されるものではないが、ＰＦＰＥが最も好ましい。
潤滑膜１５は、官能基を有する含フッ素重合体とフッ素油とを含有するので、流動性を有している。そのため、軸受に比較的大きな荷重が負荷される場合でも、潤滑膜１５に剥離や欠落が生じにくく発塵量が低い。よって、半導体製造装置等のようなパーティクルを極端に嫌うような環境下において使用される転がり軸受として好適である。また、官能基を有する含フッ素重合体だけでなくフッ素油が含まれているので、低アウトガスである。よって、ウエハの処理プロセス等のような有機物による汚染を極端に嫌う環境下において使用される転がり軸受として好適である。 Next, the lubricating film 15 will be described. The lubricating film 15 is a film containing a fluorine-containing polymer having a functional group and fluorine oil, and the film thickness is preferably 0.3 μm or more and 2.0 μm or less. In addition, although the kind of fluorine oil is not specifically limited, PFPE is the most preferable.
Since the lubricating film 15 contains a fluorine-containing polymer having a functional group and fluorine oil, it has fluidity. Therefore, even when a relatively large load is applied to the bearing, the lubricant film 15 is less likely to be peeled off or missing, and the amount of dust generation is low. Therefore, it is suitable as a rolling bearing used in an environment such as a semiconductor manufacturing apparatus that hates particles extremely. Moreover, since not only the fluorine-containing polymer having a functional group but also fluorine oil is contained, it is low outgas. Therefore, it is suitable as a rolling bearing used in an environment that is extremely unfavorable for contamination by organic substances such as a wafer processing process.

さらに、軸受に比較的大きな荷重が負荷される場合でも、転がり軸受の転動，摺接する部位において金属同士が無潤滑で接触する状態となりにくく、該部位に常に潤滑剤が付着している状態が維持される。よって、該部位において凝着や摩耗が起こる可能性が低いので、耐久性に優れ且つ低発塵である。
なお、本発明の転がり軸受に備えられる潤滑膜は、前述のように官能基を有する含フッ素重合体とフッ素油とを含有しているものであるが、前記両者を混合したもので潤滑膜を形成してもよいし、官能基を有する含フッ素重合体の層とフッ素油の層とからなる二層構造としてもよい。 Furthermore, even when a relatively large load is applied to the bearing, it is difficult for the metal to be in a non-lubricated contact state at the rolling and sliding contact portion of the rolling bearing, and the lubricant is always attached to the contact portion. Maintained. Therefore, since there is a low possibility that adhesion or wear occurs at the site, the durability is excellent and the dust generation is low.
The lubricating film provided in the rolling bearing of the present invention contains a fluoropolymer having a functional group and fluoro oil as described above, but the lubricating film is formed by mixing the two. It may be formed, or may be a two-layer structure comprising a fluorine-containing polymer layer having a functional group and a fluorine oil layer.

後者の場合には、官能基を有する含フッ素重合体の層を被処理面に設け、その上にフッ素油の層を設けた二層構造とする必要がある。そうすれば、下層の含フッ素重合体と上層のフッ素油との濡れ性が良好であるため、フッ素油が薄く均一に被覆され、転がり軸受の回転によってフッ素油が飛散しにくい（低発塵である）。金属面に直接フッ素油を被覆すると、金属とフッ素油との濡れ性が悪いので、フッ素油を均一に被覆することが困難である。   In the latter case, it is necessary to provide a two-layer structure in which a fluorine-containing polymer layer having a functional group is provided on the surface to be treated and a fluorine oil layer is provided thereon. Then, the wettability between the lower fluoropolymer and the upper fluoro oil is good, so the fluoro oil is thinly and uniformly coated, and the fluoro oil is less likely to be scattered by the rotation of the rolling bearing (with low dust generation). is there). When the metal surface is directly coated with fluorine oil, the wettability between the metal and the fluorine oil is poor, so that it is difficult to uniformly coat the fluorine oil.

以上のように、本実施形態のアンギュラ玉軸受は、清浄環境下，真空環境下においても発塵量及びアウトガスが低く、且つ、高面圧下においても耐久性が優れていて長寿命である。
なお、本実施形態は本発明の一例を示したものであって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。例えば、本実施形態においては、転がり軸受の例としてアンギュラ玉軸受をあげて説明したが、転がり軸受の種類はアンギュラ玉軸受に限定されるものではなく、本発明は様々な種類の転がり軸受に対して適用することができる。例えば、深溝玉軸受，自動調心玉軸受，円筒ころ軸受，円すいころ軸受，針状ころ軸受，自動調心ころ軸受等のラジアル形の転がり軸受や、スラスト玉軸受，スラストころ軸受等のスラスト形の転がり軸受である。 As described above, the angular ball bearing of this embodiment has a low dust generation amount and outgas even in a clean environment and a vacuum environment, and has excellent durability and a long life even under a high surface pressure.
In addition, this embodiment shows an example of this invention and this invention is not limited to this embodiment. For example, in the present embodiment, an angular ball bearing has been described as an example of a rolling bearing, but the type of rolling bearing is not limited to an angular ball bearing, and the present invention is applicable to various types of rolling bearings. Can be applied. For example, radial rolling bearings such as deep groove ball bearings, self-aligning ball bearings, cylindrical roller bearings, tapered roller bearings, needle roller bearings, and self-aligning roller bearings, and thrust types such as thrust ball bearings and thrust roller bearings This is a rolling bearing.

さらに、カムフォロアやローラフォロアにも、本発明を適用することができる。カムフォロアの例を、図２を参照しながら説明する。図２の（ａ）はカムフォロアの全体図であり、図２の（ｂ）は、（ａ）のカムフォロアの要部拡大図である。
このカムフォロアは、軸２１と、外輪２２と、軸２１及び外輪２２の間に転動自在に配設された複数の転動体（ころ）２３と、で構成されている。そして、軸２１の軌道面，外輪２２の軌道面，及び転動体１３の転動面には、表面処理層２６が形成されており、その表面には多数の微小な凹部（図示せず）が形成されている。さらに、表面処理層２６は潤滑膜２５で覆われている。この表面処理層２６，凹部，潤滑膜２５の構成及び形成方法は、前述のアンギュラ玉軸受の場合と同様である。 Furthermore, the present invention can also be applied to cam followers and roller followers. An example of a cam follower will be described with reference to FIG. 2A is an overall view of the cam follower, and FIG. 2B is an enlarged view of a main part of the cam follower of FIG.
The cam follower includes a shaft 21, an outer ring 22, and a plurality of rolling elements (rollers) 23 that are rotatably disposed between the shaft 21 and the outer ring 22. A surface treatment layer 26 is formed on the raceway surface of the shaft 21, the raceway surface of the outer ring 22, and the rolling surface of the rolling element 13, and a large number of minute recesses (not shown) are formed on the surface. Is formed. Further, the surface treatment layer 26 is covered with a lubricating film 25. The configuration and formation method of the surface treatment layer 26, the recesses, and the lubricating film 25 are the same as in the case of the angular ball bearing described above.

さらに、軸２１に形成されたフランジ２１ａの内側面，フランジ２１ａの内側面に対向する外輪２２の両端面，及び転動体２３の両端面にも、同様に表面処理層２６及び潤滑膜２５が設けられている。フランジ２１ａの内側面と、外輪２２の両端面及び転動体２３の両端面とは、カムフォロアの回転中は通常は摺接するので、表面処理層２６及び潤滑膜２５が設けられていることは非常に有効である。なお、軸２１，外輪２２，及び転動体２３は、前述した耐食材料で構成することが好ましい。   Further, the surface treatment layer 26 and the lubricating film 25 are similarly provided on the inner surface of the flange 21 a formed on the shaft 21, both end surfaces of the outer ring 22 facing the inner surface of the flange 21 a, and both end surfaces of the rolling element 23. It has been. Since the inner side surface of the flange 21a, both end surfaces of the outer ring 22 and both end surfaces of the rolling element 23 are normally in sliding contact during rotation of the cam follower, the surface treatment layer 26 and the lubricating film 25 are very provided. It is valid. Note that the shaft 21, the outer ring 22, and the rolling element 23 are preferably made of the above-described corrosion-resistant material.

本発明は、クリーンルーム等の清浄環境下や真空環境下において使用される転がり軸受に適用可能である。   The present invention can be applied to a rolling bearing used in a clean environment such as a clean room or in a vacuum environment.

本発明の一実施形態であるアンギュラ玉軸受の構造を示す部分縦断面図である。It is a fragmentary longitudinal cross-section which shows the structure of the angular ball bearing which is one Embodiment of this invention. 本発明の別の実施形態であるカムフォロアの構造を示す図である。It is a figure which shows the structure of the cam follower which is another embodiment of this invention. 従来のアンギュラ玉軸受の構造を示す部分縦断面図である。It is a fragmentary longitudinal cross-section which shows the structure of the conventional angular contact ball bearing.

符号の説明Explanation of symbols

１１ 内輪
１２ 外輪
１３ 転動体
１５ 潤滑膜
１６ 表面処理層
２１ 軸
２２ 外輪
２３ 転動体
２５ 潤滑膜
２６ 表面処理層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Inner ring 12 Outer ring 13 Rolling body 15 Lubrication film 16 Surface treatment layer 21 Shaft 22 Outer ring 23 Rolling body 25 Lubrication film 26 Surface treatment layer

Claims (3)

内輪と、外輪と、前記内輪と前記外輪との間に転動自在に配設された複数の転動体と、を備え、前記内輪の軌道面，前記外輪の軌道面，及び前記転動体の転動面のうちの少なくとも１つが、官能基を有する含フッ素重合体とフッ素油とを含有する潤滑膜で覆われた転がり軸受であって、
前記内輪の軌道面，前記外輪の軌道面，及び前記転動体の転動面のうちの少なくとも１つの面には、その面と同等以上の硬度を有する研磨材を吹き付けて、前記面の表面近傍の温度を、前記面が鉄系金属で構成されている場合は該鉄系金属のＡ３変態点以上に、前記面が非鉄系金属で構成されている場合は該非鉄系金属の再結晶温度以上に上昇させる表面処理によって、表面処理層が形成されているとともに、多数の凹部が形成されていることを特徴とする転がり軸受。 An inner ring, an outer ring, and a plurality of rolling elements that are freely rollable between the inner ring and the outer ring, the inner ring raceway surface, the outer ring raceway surface, and the rolling element rolling element. At least one of the moving surfaces is a rolling bearing covered with a lubricating film containing a fluorine-containing polymer having functional groups and fluorine oil,
At least one of the raceway surface of the inner ring, the raceway surface of the outer ring, and the rolling surface of the rolling element is sprayed with an abrasive having a hardness equal to or greater than that surface, and the vicinity of the surface of the surface When the surface is made of a ferrous metal, the temperature is higher than the A3 transformation point of the ferrous metal, and when the surface is made of a non-ferrous metal, the temperature is higher than the recrystallization temperature of the non-ferrous metal. A rolling bearing characterized in that a surface treatment layer is formed and a large number of recesses are formed by the surface treatment to be increased. 前記研磨材の粒径は２０μｍ以上２００μｍ以下であり、前記研磨材の吹き付け速度は５０ｍ／ｓ以上であることを特徴とする請求項１に記載の転がり軸受。   2. The rolling bearing according to claim 1, wherein the abrasive has a particle size of 20 μm or more and 200 μm or less, and the abrasive spraying speed is 50 m / s or more. 前記潤滑膜の膜厚は０．３μｍ以上２．０μｍ以下であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の転がり軸受。   The rolling bearing according to claim 1, wherein the lubricating film has a thickness of 0.3 μm or more and 2.0 μm or less.
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