JP4539861B2 - Touchdown bearing - Google Patents

Touchdown bearing Download PDF

Info

Publication number
JP4539861B2
JP4539861B2 JP2005345856A JP2005345856A JP4539861B2 JP 4539861 B2 JP4539861 B2 JP 4539861B2 JP 2005345856 A JP2005345856 A JP 2005345856A JP 2005345856 A JP2005345856 A JP 2005345856A JP 4539861 B2 JP4539861 B2 JP 4539861B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bearing
molybdenum disulfide
ball
calcium phosphate
film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2005345856A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2006183867A (en
Inventor
浩 関本
顕 小山
正章 大槻
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JTEKT Corp
Original Assignee
JTEKT Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JTEKT Corp filed Critical JTEKT Corp
Priority to JP2005345856A priority Critical patent/JP4539861B2/en
Publication of JP2006183867A publication Critical patent/JP2006183867A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4539861B2 publication Critical patent/JP4539861B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明はターボ分子ポンプにおいて磁気軸受で支持されている回転体を、回転の停止時もしくは回転異常時において保護するためのタッチダウン軸受に関する。   The present invention relates to a touch-down bearing for protecting a rotating body supported by a magnetic bearing in a turbo molecular pump when the rotation is stopped or abnormal.

ターボ分子ポンプにおいては、排気用翼体を備えた回転体を磁気軸受により非接触のもとに支持する構成が多用されている。その例を図４に断面図で示す。この例において、ケース１０の内周に固定翼１１が配置されているとともに、このケース１０内には、回転翼１２が外周に固定された回転軸１３が回転自在に配置されている。この回転軸１３は電動モータ１４によって回転が与えられ、その回転状態においては、当該回転軸１３の外周面に近接配置された２つのラジアル磁気軸受１５，１６と、当該回転軸１３に一体に形成されたフランジ部１３ａの上下に配置された一組のアキシャル磁気軸受１７によって磁気浮上状態で非接触支持される。なお、図において９は吸気口であり、８は排気口である。   In the turbo molecular pump, a configuration in which a rotating body including an exhaust blade is supported by a magnetic bearing in a non-contact manner is often used. An example is shown in a sectional view in FIG. In this example, a fixed blade 11 is disposed on the inner periphery of the case 10, and a rotating shaft 13 having a rotating blade 12 fixed on the outer periphery is rotatably disposed in the case 10. The rotary shaft 13 is rotated by an electric motor 14, and in the rotated state, the rotary shaft 13 is integrally formed with the two radial magnetic bearings 15 and 16 disposed close to the outer peripheral surface of the rotary shaft 13 and the rotary shaft 13. A pair of axial magnetic bearings 17 disposed above and below the flange portion 13a are supported in a non-contact state in a magnetically levitated state. In the figure, 9 is an intake port and 8 is an exhaust port.

ケース１０内には、また、１つの総玉タイプの深溝玉軸受２１と、斜接方向を互いに逆向きに組み合わせた一対のアンギュラ玉軸受２２がタッチダウン軸受として配置されている。これらのタッチダウン軸受２１，２２は、回転軸１３の停止時および制御異常時に回転軸１３とラジアル磁気軸受１５，１６およびアキシャル磁気軸受１７とが接触して損傷することから保護するための転がり軸受であって、回転軸１３の外周面と各タッチダウン軸受２１、２２の内輪内周面との間には、回転軸１３と各磁気軸受１５、１６および１７の間の隙間よりも若干小さい隙間が介在している。これにより、回転軸１３が磁気軸受１５，１６および１７に磁気浮上状態で回転支持されている状態においては、回転軸１３は各タッチダウン軸受２１、２２に対して非接触状態を保つが、回転軸１３の停止時、あるいは外力の作用等による制御異常時には、回転軸１３が各磁気軸受１５、１６および１７に接触する前にタッチダウン軸受２１、２２の内輪に接触して回転支持される。   In the case 10, one full ball type deep groove ball bearing 21 and a pair of angular ball bearings 22 in which oblique contact directions are combined in opposite directions are arranged as a touchdown bearing. These touchdown bearings 21 and 22 are rolling bearings for protecting the rotating shaft 13 from the radial magnetic bearings 15 and 16 and the axial magnetic bearing 17 from being damaged when the rotating shaft 13 is stopped or abnormally controlled. The clearance between the outer peripheral surface of the rotating shaft 13 and the inner peripheral surface of the inner ring of each touchdown bearing 21, 22 is slightly smaller than the clearance between the rotating shaft 13 and each of the magnetic bearings 15, 16, and 17. Is intervening. Thereby, in the state where the rotating shaft 13 is rotatably supported by the magnetic bearings 15, 16 and 17 in a magnetically levitated state, the rotating shaft 13 maintains a non-contact state with respect to the touchdown bearings 21 and 22, When the shaft 13 is stopped or when the control is abnormal due to the action of an external force or the like, the rotating shaft 13 contacts the inner rings of the touch-down bearings 21 and 22 and is rotatably supported before contacting the magnetic bearings 15, 16 and 17.

なお、以上は内輪を回転輪とした例を示したが、回転翼を備えた筒状の回転体を用いて、その筒状の回転体の内部にタッチダウン軸受を配置した構造のものが知られている。この構造のものでは、筒状の回転体の内周面に所定の隙間を介してタッチダウン軸受の外輪が配置され、回転体の停止時ないしは制御異常時に回転体の内周面がタッチダウン軸受の外輪外周面に接触して、回転体を回転支持する。   Although the example in which the inner ring is a rotating ring has been described above, a structure in which a touch-down bearing is arranged inside the cylindrical rotating body using a cylindrical rotating body having rotating blades is known. It has been. In this structure, the outer ring of the touch-down bearing is arranged on the inner peripheral surface of the cylindrical rotating body through a predetermined gap, and the inner peripheral surface of the rotating body is the touch-down bearing when the rotating body is stopped or when the control is abnormal. The rotating body is rotated and supported in contact with the outer circumferential surface of the outer ring.

以上のような真空ポンプにおけるタッチダウン軸受においては、転動体（玉）の材質にはセラミックスやＳＵＳ４４０Ｃ等のステンレス鋼が用いられ、内輪および外輪の材質には同じくＳＵＳ４４０Ｃ等のステンレス鋼やＳＵＪ２などの軸受鋼が用いられることが多い。また、その使用環境上、潤滑油を用いることができないため、これらの部材の少なくとも他部材に対する接触面には、二硫化モリブデンをはじめとする種々の固体潤滑剤からなる皮膜が形成される（例えば特許文献１参照）。   In the touchdown bearing in the vacuum pump as described above, the rolling elements (balls) are made of ceramics or stainless steel such as SUS440C, and the inner and outer rings are also made of stainless steel such as SUS440C or SUJ2. Bearing steel is often used. In addition, since lubricating oil cannot be used due to its usage environment, a coating made of various solid lubricants including molybdenum disulfide is formed on at least the contact surfaces of these members with other members (for example, Patent Document 1).

ここで、この種のタッチダウン軸受においては、二硫化モリブデンをはじめとする固体潤滑剤皮膜の耐久性が軸受自体の耐久性を決定づける。そこで、従来、二硫化モリブデンの母材に対する密着性を向上させるべく、二硫化モリブデン皮膜の下地処理としてショットブラスト等で微小な凹凸を表面に形成する処理が一般的に行われている。   Here, in this type of touchdown bearing, the durability of the solid lubricant film including molybdenum disulfide determines the durability of the bearing itself. Therefore, conventionally, in order to improve the adhesion of molybdenum disulfide to the base material, a process of forming minute irregularities on the surface by shot blasting or the like is generally performed as a base treatment of the molybdenum disulfide film.

また、玉については、固体潤滑剤皮膜としてＡｇのイオンプレーティング皮膜なども採用されている。
特開２００２−２２１２２６号公報 Also, for balls, an Ag ion plating film or the like is also employed as a solid lubricant film.
JP 2002-221226 A

ところで、上記したようなショットブラストにより凹凸を付与したうえで二硫化モリブデン等の固体潤滑剤皮膜を形成する従来の構造では、タッチダウンを繰り返すことで表面から二硫化モリブデン等の固体潤滑剤が損耗していくと、加速度的な軸受損傷の引き金になり、これによって期待される耐久性を確保できない場合もあった。   By the way, in the conventional structure in which a solid lubricant film such as molybdenum disulfide is formed by applying unevenness by shot blasting as described above, the solid lubricant such as molybdenum disulfide is worn out from the surface by repeated touchdown. As a result, the bearing was accelerated, and the expected durability could not be ensured.

また、玉の表面に形成されるＡｇイオンプレーティング皮膜は、特に総玉タイプの軸受にあっては玉どうしが相互に押しつけられながら擦れあうため、耐摩耗性が悪いという問題もある。ここで、セラミックス製の玉を用いる場合には、良好な寿命が得られるのであるが、コストが高いとともに、非磁性体であるセラミックス製の玉を用いた場合には、磁気軸受が作る磁場により、タッチダウン時以外、つまり回転体がタッチダウン軸受の回転輪に対して接触していない状態において回転輪が連れ回りしてしまう場合があるといった不具合も生じ、使用できないこともある。   Further, the Ag ion plating film formed on the surface of the balls has a problem that the wear resistance is poor because the balls are rubbed against each other while being pressed against each other, particularly in the case of a full ball type bearing. Here, when ceramic balls are used, a good life can be obtained, but the cost is high, and when ceramic balls, which are non-magnetic materials, are used, the magnetic field generated by the magnetic bearing In addition, there is a problem that the rotating wheel sometimes rotates with the rotating body other than touchdown, that is, in a state where the rotating body is not in contact with the rotating wheel of the touchdown bearing.

本発明はこのような実情に鑑みてなされたもので、その主たる課題は、従来のステンレス鋼もしくは軸受鋼、または高速度工具鋼の表面に単に固体潤滑剤皮膜を形成したものや、ショットブラストによる凹凸を形成して固体潤滑剤皮膜を形成したもの、あるいは金属固体潤滑剤をイオンプレーティングしたものに比して、その耐久性を向上させることのできるタッチダウン軸受を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and its main problem is that the surface of conventional stainless steel or bearing steel, or high-speed tool steel is simply formed with a solid lubricant film, or shot blasting. It is an object of the present invention to provide a touch-down bearing capable of improving its durability as compared with a solid lubricant film formed by forming irregularities or a metal solid lubricant ion-plated.

また、本発明の他の課題は、従来のセラミックス製の玉を用いたものに比して、それに近い耐久性を得ながら、前記した連れ回り現象を防止し、かつ、コストを低減することのできるタッチダウン軸受を提供することにある。   Another object of the present invention is to prevent the accompanying phenomenon and reduce the cost while obtaining durability close to that of a conventional ceramic ball. It is to provide a touchdown bearing that can be used.

本発明のタッチダウン軸受は、磁気軸受により支持される回転体を有するターボ分子ポンプに用いられ、回転体の停止時もしくは回転異常時にのみ当該回転体に内輪もしくは外輪が接触してこの回転体を支持し、真空中で使用される総玉タイプのタッチダウン軸受において、
当該軸受を構成する各部材のうち、玉が高速度工具鋼であり、その表面に、リン酸亜鉛カルシウム系皮膜が形成され、更にその上に二硫化モリブデン皮膜が形成され、
上記軸受を構成する各部材のうち、内輪および外輪がマルテンサイト系ステンレス鋼であり、その軌道面に二硫化モリブデン皮膜が形成されていることによって特徴づけられる（請求項１）。 The touchdown bearing of the present invention is used for a turbo molecular pump having a rotating body supported by a magnetic bearing, and the inner ring or the outer ring contacts the rotating body only when the rotating body stops or abnormally rotates. In all ball type touchdown bearings that are supported and used in vacuum,
Of each member constituting the bearing, the ball is high-speed tool steel, a zinc calcium phosphate coating is formed on the surface, and a molybdenum disulfide coating is further formed thereon ,
Among the members constituting the bearing, the inner ring and the outer ring are martensitic stainless steel, and a molybdenum disulfide film is formed on the raceway surface (claim 1).

ここで、本発明においては、上記高速度工具鋼からなる玉の表面にショットブラストによる微小凹凸が形成され、その表面にリン酸亜鉛カルシウム系皮膜が形成され、更にその上に二硫化モリブデン皮膜が形成されている構成（請求項２）を好適に採用することができる。   Here, in the present invention, minute irregularities are formed by shot blasting on the surface of the ball made of the high-speed tool steel, a zinc calcium phosphate coating is formed on the surface, and a molybdenum disulfide coating is further formed thereon. The formed structure (Claim 2) can be preferably employed.

また、本発明においては、上記マルテンサイト系ステンレス鋼からなる内輪および外輪の軌道面にショットブラストによる微小凹凸が形成され、その軌道面の表面に二硫化モリブデン皮膜が形成されている構成（請求項３）を採用することもできる。 Further, in the present invention, micro unevenness by shot blast is formed on the raceway surfaces of the inner ring and the outer ring made of the martensitic stainless steel, and a molybdenum disulfide film is formed on the surface of the raceway surface (claim) 3) can also be adopted.

本発明は、化成皮膜のうちのリン酸亜鉛カルシウム系皮膜の耐熱性、膜厚制御の容易性に伴う真円度（真球度）維持の容易性を利用し、化成皮膜が元来的に有している潤滑性並びに皮膜表面の結晶粒による凹凸に起因する二硫化モリブデン皮膜の密着性と併せて、課題を解決しようとするものである。   The present invention utilizes the heat resistance of zinc calcium phosphate-based coatings among chemical conversion coatings and the ease of maintaining roundness (sphericity) associated with the ease of film thickness control. It is intended to solve the problem together with the lubricity and the adhesion of the molybdenum disulfide film due to the unevenness caused by the crystal grains on the surface of the film.

すなわち、リン酸亜鉛カルシウム系皮膜を形成した上に二硫化モリブデン皮膜を形成すると、リン酸亜鉛カルシウム系皮膜の表面の微細な凹凸により、母材にショットブラスト等による物理的な微小凹凸を形成する場合に比して、その密着性が向上する。また、Ａｇ等の潤滑性を有する金属をイオンプレーティングする場合に比しても、耐久性は向上する。更に、表面の二硫化モリブデンが損耗した後にも、リン酸亜鉛カルシウム系皮膜が金属表面を覆っているため、金属接触による急激な損傷が生じず、これにより従来のものに比して軸受としての耐久性がはるかに向上する。   In other words, when a molybdenum disulfide film is formed on a zinc calcium phosphate film, physical irregularities such as shot blasting are formed on the base material due to fine irregularities on the surface of the zinc calcium phosphate film. Compared to the case, the adhesion is improved. Further, the durability is improved as compared with the case of ion-plating a metal having lubricity such as Ag. Furthermore, even after the surface molybdenum disulfide wears out, the zinc calcium phosphate coating covers the metal surface, so there is no abrupt damage due to metal contact. Durability is much improved.

そして、リン酸亜鉛カルシウム系皮膜は、他の化成皮膜であるリン酸マンガン系皮膜等に比して、膜厚を薄く制御することが容易であって母材の真円度や真球度を維持しやすいとともに、高温・真空中で用いた場合における皮膜中の結晶水の崩壊が緩やかであり、総玉タイプの深溝軸受からなるタッチダウン軸受の玉の下地処理皮膜として用いても、皮膜の急激な劣化が生じず、この点においても耐久性を確保することができる。   And the zinc calcium phosphate coating is easier to control the film thickness than other chemical conversion coatings such as manganese phosphate coatings, and the roundness and sphericity of the base material can be controlled. It is easy to maintain, and the crystallization water in the film collapses slowly when used at high temperatures and in vacuum. Even if it is used as an undercoat for the ball of a touchdown bearing ball consisting of a full-groove type deep groove bearing, Abrupt deterioration does not occur, and durability can be ensured in this respect as well.

また、本発明では、玉を高速度工具鋼として、その表面にリン酸亜鉛カルシウム系皮膜と二硫化モリブデン皮膜を形成しているので、総玉タイプにおいて玉と玉との強い接触に際しても十分な潤滑性を長期にわたって維持することができ、セラミック製の玉の代替としてコスト低減に寄与することができる。   In the present invention, the ball is a high-speed tool steel, and a zinc calcium phosphate-based film and a molybdenum disulfide film are formed on the surface thereof. Lubricity can be maintained over a long period of time, and it can contribute to cost reduction as an alternative to ceramic balls.

玉に用いられる高速度工具鋼としては、ＳＫＨ４や耐熱性を有するＭ５０（ＡＩＳＩ規格）などが挙げられる。 The high-speed tool steel used for the ball, Ru is like M50 (AISI standard) with SKH4 and heat resistance.

本発明によれば、二硫化モリブデンの下地処理としてショットブラスト等による微細な凹凸を付する場合に比して、二硫化モリブデンの密着性が向上するとともに、タッチダウンを繰り返すことにより二硫化モリブデンが損耗しても、その下にリン酸亜鉛カルシウム系皮膜が形成されているため、耐摩耗性が持続し、軸受としての耐久性が向上する。   According to the present invention, molybdenum disulfide adhesion is improved as compared with the case where fine irregularities such as shot blasting are applied as a base treatment of molybdenum disulfide, and molybdenum disulfide is formed by repeating touchdown. Even if it is worn out, a zinc calcium phosphate-based film is formed thereunder, so that wear resistance is maintained and durability as a bearing is improved.

また、玉を高速度工具鋼として、その表面にリン酸亜鉛カルシウム系皮膜と二硫化モリブデン皮膜を形成することにより、総玉タイプに適用して玉と玉とが強く接触しても十分な潤滑性を長期にわたって維持することができる結果、セラミックス製の玉と置き換えてコスト低減を達成し、また、連れ回り現象の発生を抑制することができる。   Also, by using balls as high-speed tool steel and forming a zinc calcium phosphate coating and molybdenum disulfide coating on the surface, sufficient lubrication is possible even when the balls are in strong contact when applied to a total ball type. As a result of maintaining the property over a long period of time, it can be replaced with ceramic balls to achieve cost reduction, and the occurrence of the accompanying phenomenon can be suppressed.

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明を図４における総玉タイプの深溝玉軸受からなるタッチダウン軸受に適用した実施の形態の正面図であり、図２は軸平行断面図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a front view of an embodiment in which the present invention is applied to a touch-down bearing comprising a full-groove type deep groove ball bearing in FIG. 4, and FIG. 2 is an axial parallel sectional view.

この例においては、内輪１および外輪２がそれぞれマルテンサイト系ステンレス鋼であるＳＵＳ４４０Ｃ製であり、これらの間に、高速度工具鋼であるＳＫＨ４製の複数の玉３が配置されている。   In this example, the inner ring 1 and the outer ring 2 are each made of SUS440C, which is martensitic stainless steel, and a plurality of balls 3 made of SKH4, which is high-speed tool steel, are disposed therebetween.

内輪１および外輪２の軌道面１ａおよび２ａを含む全表面には、ショットブラストにより微小凹凸が形成され、その上に二硫化モリブデン皮膜が形成されている。   On the entire surface including the raceways 1a and 2a of the inner ring 1 and the outer ring 2, minute irregularities are formed by shot blasting, and a molybdenum disulfide film is formed thereon.

一方、各玉３の表面には、図３にその模式的な拡大断面図を示すように、ショットブラストにより微小凹凸が形成され、リン酸亜鉛カルシウム系皮膜３ａが形成され、更にその上に二硫化モリブデン皮膜３ｂが形成されている。リン酸亜鉛カルシウム系皮膜３ａは、例えば化学式（Ｚｎ2 Ｃａ）（ＰＯ4 ）2 ・２Ｈ2 Ｏで表されるものを用いることができ、処理工程は通常の化成処理工程と同等であって、母材の水洗、酸洗、水洗、表面調整、化成、水洗、乾燥といった構成を採用することができる。化成工程において、リン酸亜鉛カルシウム溶液が母材であるＳＫＨ４製の玉３の表面の一部を浸食し、形成されたリン酸亜鉛カルシウム系皮膜３ａは図示のように母材に対して食い込んだ状態となり、優れた密着性を有するものとなる。 On the other hand, on the surface of each ball 3, as shown in a schematic enlarged sectional view in FIG. 3, minute irregularities are formed by shot blasting to form a zinc-calcium phosphate coating 3a. A molybdenum sulfide film 3b is formed. As the zinc calcium phosphate coating 3a, for example, one represented by the chemical formula (Zn 2 Ca) (PO 4 ) 2 .2H 2 O can be used, and the treatment process is equivalent to a normal chemical treatment process, Configurations such as washing, pickling, washing, surface adjustment, chemical conversion, washing, and drying of the base material can be employed. In the chemical conversion step, the zinc calcium phosphate solution eroded a part of the surface of the ball 3 made of SKH4 as a base material, and the formed zinc calcium phosphate coating 3a digged into the base material as shown. It becomes a state and has excellent adhesion.

このリン酸亜鉛カルシウム系皮膜３ａの厚さは特に限定されるものではないが、他の化成皮膜処理、例えばリン酸マンガン系皮膜処理に比して膜厚制御が容易であるため、１〜２μｍ程度に制御することに困難性はなく、これにより母材である玉３の真球度を維持することが容易である。   The thickness of the zinc calcium phosphate coating 3a is not particularly limited, but is 1 to 2 μm because the film thickness can be easily controlled as compared with other chemical conversion coating treatments such as manganese phosphate coating treatment. There is no difficulty in controlling to the extent, and this makes it easy to maintain the sphericity of the ball 3 as the base material.

また、このリン酸亜鉛カルシウム系皮膜３ａは、その表面に結晶粒による微細な凹凸が形成されているため、その表面に形成される二硫化モリブデン皮膜３ｂは、アンカー効果によりその密着性は高いものとなる。   In addition, since this zinc calcium phosphate coating 3a has fine irregularities formed by crystal grains on its surface, the molybdenum disulfide coating 3b formed on its surface has high adhesion due to the anchor effect. It becomes.

以上の本発明の実施の形態によると、回転時に玉３どうしが強くこすれあっても、表面の二硫化モリブデン皮膜３ｂが剥がれにくく、また、この二硫化モリブデン皮膜３ｂが損耗した後においても、その下層のリン酸亜鉛カルシウム系皮膜３ａが潤滑剤層として機能するため、加速度的な軸受損傷には至らず、これにより耐久性が向上する。そして、リン酸亜鉛カルシウム系皮膜３ａは、高温・真空中で使用したときの結晶水の崩壊がリン酸マンガン系などに比して緩やかであるため、皮膜の急激な劣化も生じにくい。また、ＳＫＨ４製の玉３の全周面がリン酸亜鉛カルシウム系皮膜３ａによって覆われるため、十分な耐食性が得られる。   According to the above embodiment of the present invention, even if the balls 3 are rubbed strongly during rotation, the molybdenum disulfide film 3b on the surface is hardly peeled off, and even after the molybdenum disulfide film 3b is worn out, Since the lower zinc calcium phosphate coating 3a functions as a lubricant layer, it does not lead to accelerated bearing damage, thereby improving durability. And since the zinc calcium phosphate type | system | group film | membrane 3a has a gradual decay | disintegration of the crystal water when used in high temperature and a vacuum compared with a manganese phosphate type | system | group etc., a rapid deterioration of a film | membrane does not arise easily. Further, since the entire circumferential surface of the balls 3 made of SKH4 is covered with the zinc calcium phosphate coating 3a, sufficient corrosion resistance can be obtained.

また、玉３の母材材質をＳＫＨ４等の高速度工具鋼とすることにより、高温強度が高く、セラミックス製の玉を用いる場合に近いタッチダウン回数を実現することができ、しかも磁性材料であるため、ターボ分子ポンプの磁気軸受が作る磁場によって非タッチダウン時において回転輪が連れ回りすることを防止することができる。   In addition, by using a high-speed tool steel such as SKH4 as the base material of the ball 3, the high-temperature strength is high, the number of touchdowns close to the case of using a ceramic ball can be realized, and it is a magnetic material. Therefore, it is possible to prevent the rotating wheel from being rotated at the time of non-touchdown by the magnetic field generated by the magnetic bearing of the turbo molecular pump.

ここで、上記実施の形態においては内輪１および外輪２の軌道面１ａおよび２ａを含む全表面にショットブラストにより微小凹凸を形成したが、内輪１および外輪２の軌道面１ａおよび２ａにのみショットブラストによる微小凹凸を形成し、その上に二硫化モリブデン皮膜を形成してもよいことは勿論である。また、軌道輪の皮膜を省略することもある。 Here, in the above-described embodiment, minute irregularities are formed by shot blasting on the entire surface including the raceway surfaces 1a and 2a of the inner ring 1 and outer ring 2, but shot blasting is performed only on the raceway surfaces 1a and 2a of the inner ring 1 and outer ring 2. Of course, it is possible to form a micro unevenness by the above and form a molybdenum disulfide film thereon. Further, the coating of the raceway ring may be omitted.

また、上記実施の形態においては玉３の表面にはショットブラストにより微小凹凸を形成し、リン酸亜鉛カルシウム系皮膜３ａを形成し、更にその上に二硫化モリブデン皮膜３ｂを形成したが、ショットブラストを実施せず、リン酸亜鉛カルシウム系皮膜３ａを形成し、更にその上に二硫化モリブデン皮膜３ｂを形成してもよい。この場合でも、単に二硫化モリブデン皮膜を形成した場合や、ショットブラストにより微小凹凸を形成し、二硫化モリブデン皮膜を形成した場合よりも、二硫化モリブデンの密着性は向上し、耐摩耗性も向上することから、軸受の耐久性は向上する。   In the above embodiment, the surface of the ball 3 is formed with minute irregularities by shot blasting to form the zinc calcium phosphate coating 3a, and further the molybdenum disulfide coating 3b is formed thereon. The zinc calcium phosphate coating 3a may be formed, and the molybdenum disulfide coating 3b may be further formed thereon. Even in this case, the adhesion of molybdenum disulfide is improved and the wear resistance is improved as compared with the case where a molybdenum disulfide film is simply formed, or when fine irregularities are formed by shot blasting to form a molybdenum disulfide film. Therefore, the durability of the bearing is improved.

本発明をターボ分子ポンプ用の総玉タイプの深溝玉軸受からなるタッチダウン軸受に適用した実施の形態の正面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a front view of an embodiment in which the present invention is applied to a touch-down bearing composed of a full ball type deep groove ball bearing for a turbo molecular pump. 図１の軸平行断面図である。It is an axial parallel sectional view of FIG. 本発明の実施の形態における玉３の表面構造の模式的拡大断面図である。It is a typical expanded sectional view of the surface structure of the ball | bowl 3 in embodiment of this invention. タッチダウン軸受を備えたターボ分子ポンプの構成例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structural example of the turbo-molecular pump provided with the touchdown bearing.

１ 内輪
２ 外輪
３ 玉
３ａ リン酸亜鉛カルシウム系皮膜
３ｂ 二硫化モリブデン皮膜 1 Inner ring 2 Outer ring 3 Ball 3a Zinc calcium phosphate coating 3b Molybdenum disulfide coating

Claims (3)

磁気軸受により支持される回転体を有するターボ分子ポンプに用いられ、回転体の停止時もしくは回転異常時にのみ当該回転体に内輪もしくは外輪が接触してこの回転体を支持し、真空中で使用される総玉タイプのタッチダウン軸受において、
当該軸受を構成する各部材のうち、玉が高速度工具鋼であり、その表面に、リン酸亜鉛カルシウム系皮膜が形成され、更にその上に二硫化モリブデン皮膜が形成され、
上記軸受を構成する各部材のうち、内輪および外輪がマルテンサイト系ステンレス鋼であり、その軌道面に二硫化モリブデン皮膜が形成されていることを特徴とするタッチダウン軸受。 Used for turbo molecular pumps that have a rotating body supported by a magnetic bearing, and the inner ring or outer ring contacts the rotating body only when the rotating body is stopped or rotating abnormally. For all ball type touchdown bearings,
Of each member constituting the bearing, the ball is high-speed tool steel, a zinc calcium phosphate coating is formed on the surface, and a molybdenum disulfide coating is further formed thereon ,
Among the members constituting the bearing, a touch-down bearing characterized in that an inner ring and an outer ring are martensitic stainless steel, and a molybdenum disulfide film is formed on a raceway surface thereof . 上記高速度工具鋼からなる玉の表面にショットブラストによる微小凹凸が形成され、その表面にリン酸亜鉛カルシウム系皮膜が形成され、更にその上に二硫化モリブデン皮膜が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のタッチダウン軸受。   The surface of the ball made of the high-speed tool steel is formed with minute irregularities by shot blasting, a zinc calcium phosphate coating is formed on the surface, and a molybdenum disulfide coating is further formed thereon. The touchdown bearing according to claim 1. 上記マルテンサイト系ステンレス鋼からなる内輪および外輪の軌道面にショットブラストによる微小凹凸が形成され、その軌道面の表面に二硫化モリブデン皮膜が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のタッチダウン軸受。 Fine unevenness by shot blasting the raceway surface of the inner ring and the outer ring made of the martensitic stainless steel is formed, in claim 1 or 2, characterized in that molybdenum disulfide film on the surface of the raceway surface is formed The touchdown bearing described.
JP2005345856A 2004-12-01 2005-11-30 Touchdown bearing Active JP4539861B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005345856A JP4539861B2 (en) 2004-12-01 2005-11-30 Touchdown bearing

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004348860 2004-12-01
JP2005345856A JP4539861B2 (en) 2004-12-01 2005-11-30 Touchdown bearing

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006183867A JP2006183867A (en) 2006-07-13
JP4539861B2 true JP4539861B2 (en) 2010-09-08

Family

ID=36737112

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005345856A Active JP4539861B2 (en) 2004-12-01 2005-11-30 Touchdown bearing

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4539861B2 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63289317A (en) * 1987-05-20 1988-11-25 Koyo Seiko Co Ltd Radial ball bearing for protection in magnetic bearing device
JPH0388024U (en) * 1989-12-26 1991-09-09
JPH05209621A (en) * 1992-01-31 1993-08-20 Ntn Corp Touch-down bearing for magnetic bearing device
JPH10299774A (en) * 1997-04-25 1998-11-10 Daikin Ind Ltd Magnetic bearing device
JPH11106779A (en) * 1997-10-03 1999-04-20 Taiho Kogyo Co Ltd Solid lubricating film composition and plain bearing material using the same
WO2002075172A1 (en) * 2001-03-16 2002-09-26 Taiho Kogyo Co., Ltd. Sliding material

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63289317A (en) * 1987-05-20 1988-11-25 Koyo Seiko Co Ltd Radial ball bearing for protection in magnetic bearing device
JPH0388024U (en) * 1989-12-26 1991-09-09
JPH05209621A (en) * 1992-01-31 1993-08-20 Ntn Corp Touch-down bearing for magnetic bearing device
JPH10299774A (en) * 1997-04-25 1998-11-10 Daikin Ind Ltd Magnetic bearing device
JPH11106779A (en) * 1997-10-03 1999-04-20 Taiho Kogyo Co Ltd Solid lubricating film composition and plain bearing material using the same
WO2002075172A1 (en) * 2001-03-16 2002-09-26 Taiho Kogyo Co., Ltd. Sliding material

Also Published As

Publication number Publication date
JP2006183867A (en) 2006-07-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7786637B2 (en) Touchdown bearing
JP4539861B2 (en) Touchdown bearing
JP2008169939A (en) Rolling bearing for vacuum pump and vacuum pump using it
JP2007002912A (en) Rolling bearing
JP2007192330A (en) Rolling bearing
JP2013133853A (en) Rolling bearing
JPH05209621A (en) Touch-down bearing for magnetic bearing device
JP2003139147A (en) Rolling device
KR102109525B1 (en) Ball Bearing for Lubricating Using Graphite and Method for Manufacturing the Same
JP4513775B2 (en) Rolling device for rolling mill roll neck
CN109072978B (en) Rolling bearing and method for treating bearing rail surface for wear resistance
JP2007170614A (en) Rolling bearing
JP2006153240A (en) Touchdown bearing
JP2007016965A (en) Raceway for thrust needle bearing, thrust needle bearing, and rotating support part having thrust needle bearing
JP2007177836A (en) Rolling bearing
JP2006118696A (en) Thrust roller bearing
JP2007100870A (en) Rolling device
JP2003322149A (en) Eccentric thrust bearing
JP2002098155A (en) Rolling bearing of small motor for information technology device
JP2006189133A (en) Thrust roller bearing
JP4427224B2 (en) Rolling bearing
JP2008223806A (en) Touchdown bearing
JP2002031144A (en) Rolling bearing
JP2021055696A (en) Touchdown rolling bearing
CN116867980A (en) Thrust needle bearing

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20081024

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20091209

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20091210

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100208

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100303

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100430

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100602

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4539861

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100615

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130702

Year of fee payment: 3