TWI772435B - 滾動軸承及滾動軸承的製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明的滾動軸承，具備：內圈、外圈及介於內圈與外圈之間的複數滾珠。內圈及外圈為不鏽鋼製。內圈及外圈分別具有滾珠滾動接觸的軌道面為超精加工面，在此超精加工面上形成有固體潤滑皮膜的塗層。

Description

滾動軸承及滾動軸承的製造方法
本發明是有關滾動軸承及其製造方法。
滾動軸承雖是使用於種種的機器，但作為在軌道圈(內圈、外圈)形成有固體潤滑皮膜的塗層的滾動軸承，例如有使用於渦輪分子泵的觸地軸承(例如，參閱專利文獻1)。
觸地軸承是與磁性軸承一起設置，在轉軸一般旋轉的期間，其轉軸為磁性軸承所支撐，觸地軸承是處於不與轉軸接觸的狀態。相對於此，例如磁性軸承在不能控制時，轉軸與觸地軸承的軌道圈接觸(觸地)而支撐至停止旋轉為止，保護磁性軸承及轉軸。
如渦輪分子的觸地軸承，在真空下使用的場合，由於不能使用潤滑油或油作為潤滑劑，因此使用固體潤滑劑。並且，在軌道圈中也不能使用防鏽油，因此在軌道圈多使用不鏽鋼。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1] 日本國特開2009-24846號公報
在對軌道圈的表面施以固體潤滑皮膜之塗佈的場合，其密性高雖有所期待，但軌道圈為不鏽鋼時，作為塗佈的前處理不能施以磷酸鹽處理。因此，以往是對軌道圈進行噴砂作為前處理。如此一來，相對於軌道圈的表面，尤其是滾動體滾動接觸的軌道面，形成固體潤滑皮膜的塗層，確保滾動軸承(觸地軸承)的潤滑性。
以使用於渦輪分子泵的觸地軸承為代表，對種種的滾動軸承中，展開以提高較佳之重覆的壽命，藉此提高固體潤滑皮膜之塗佈的密接力用的研究。 　　因此，本發明的樣態是以藉新的技術手段提高塗層的密接力，並提供可具有滾動軸承之基本性能的滾動軸承，及其製造方法為目的。
本發明的發明人，發現即使將軌道圈(內圈、外圈)具有的軌道面超精加工成超晶加工面，仍可使其表面粗糙度形成某程度較粗(成為微鏡面)，藉此提高固體潤滑皮膜之塗層的密接力，而根據相關的知識完成本發明的樣態。
亦即，本發明之一樣態的滾動軸承，具備：內圈、外圈及介於上述內圈與上述外圈之間的複數滾珠，上述內圈及上述外圈為不鏽鋼製，上述內圈及上述外圈分別具有上述滾動體滾動接觸的軌道面為表面粗糙度Ra在0.1以上且為0.8以下，藉著比鏡面精加工時的粒子粗的研磨材加工成微鏡面精加工的超精加工面，在該超精加工面上形成有固體潤滑皮膜的塗層。
根據此滾動軸承，在軌道面中塗層的密接力高，可延長滾動軸承的壽命。並且，軌道面即使其表面粗糙度形成某程度較粗但由於是超精加工面，因此可抑制旋轉時之振動的產生等的問題，具有作為滾動軸承的基本性能。
並且，與上述滾動軸承不同，雖也有軌道面為噴砂面(梨皮面)，在此噴砂面上形成有固體潤滑皮膜的塗層的例，但是在上述滾動軸承(本發明的樣態)的場合中塗層的密接力變高的理由，可推定為超精加工面(微鏡面)的表面狀態是與噴砂面相同或與固體潤滑皮膜的適合度比噴砂面更佳。
又，在上述內圈及上述外圈中，上述軌道面以外的面並與其他構件接觸的接觸面為噴砂面，以在該噴砂面上形成有固體潤滑皮膜的塗層為佳。藉此構成，在軌道以外的面，也可以使塗層的密接力變高。並且，針對軌道面以外且上述接觸面以外的面，也可以是噴砂面，在該噴砂面上形成有固體潤滑皮膜的塗層。
又，將上述塗層以二硫化鉬皮膜或二硫化鎢皮膜構成即可，藉此，即使在不能使用潤滑油或油的真空 下，也可確保滾動軸承的潤滑性。
又，上述超精加工面的表面粗糙度Ra是在0.1以上0.8以下。藉此，軌道面雖是超精加工面，但由於表面粗糙度較粗因此塗層的密接力變高。並且，將相對於軌道面的加工精度設成粗的超精密加工即可，例如不需要對使用於工作機械等的滾動軸承的軌道面進行所需鏡面加工用的超精密加工，可降低加工成本。
又，作為較佳的用途為上述滾動軸承是使用於渦輪分子泵的觸地軸承。
又，本發明的其他樣態為滾動軸承的製造方法，具備：內圈、外圈及介於上述內圈與上述外圈之間的複數滾動體的滾動軸承的製造方法，具備：從環狀的不鏽鋼製原材藉車削獲得上述內圈或上述外圈所成的中間品，並對該中間品進行加工的加工步驟，及將結束上述加工步驟所製造的上述內圈及上述外圈與上述滾動體一起組裝的組裝步驟，上述加工步驟中，包括：對上述中間品的表面進行研磨加工的步驟；結束研磨加工後的上述中間品具有對於成為上述滾動體滾動接觸之軌道面的面，藉著比鏡面精加工時的粒子粗的研磨材進行微鏡面精加工的超精加工，使表面粗糙度Ra成為0.1以上且為0.8以下的步驟；及在超精加工後的上述面上形成固體潤滑皮膜的塗層的步驟。
藉此製造方法，對成為軌道面的面進行超精加工時，使其表面粗糙度形成某程度較粗，可藉此提高固體潤滑皮膜之塗層的密接力，並可延長滾動軸承的壽命。並且，軌道面即使其表面粗糙度形成某程度較粗但由於是超精加工面，因此可抑制旋轉時之振動的產生等的問題，所製造的滾動軸承具有基本的性能。
根據本發明之一樣態的滾動軸承，藉此提高固體潤滑皮膜之塗層的密接力，可延長壽命。 　　根據本發明的其他的樣態，可製造如上述的滾動軸承。
第1圖是表示具備本發明的實施形態相關之滾珠軸承的渦輪分子泵的一例的剖視圖。此渦輪分子泵10具備：泵殼體11；設置在此泵殼體11內的轉子翼12；與此轉子翼12一體旋轉的轉軸(轉子軸)13；軸向磁性軸承14；第一及第二徑向磁性軸承15、16；第一滾動軸承17；及第二滾動軸承18。
第一及第二徑向磁性軸承15、16分別可以在非接觸的狀態從徑向支撐轉軸13。在轉軸13的端部(第1圖為下端)設有凸緣19，軸向磁性軸承14具有一對電磁鐵14a、14b，該等電磁鐵14a、14b是形成從軸向夾著凸緣19的構成。藉此，軸向磁性軸承14可與凸緣19(轉軸13)以非接觸的狀態在軸向支撐轉軸13。
第一滾動軸承17是設置在轉軸13的軸向一方側(第1圖為上側)。第一滾動軸承17為具備內圈21、外圈22、複數滾珠(滾動體)23的深溝槽滾珠軸承，可支撐轉軸13的徑向載荷。在內圈21與轉軸13之間，設有半徑方向的間隙，此間隙比相對於徑向磁性軸承15(16)之轉軸13的半徑方向的間隙小。外圈22是安裝在泵殼體11的一部份。
第二滾動軸承18是設置在轉軸13的軸向另一方側(第1圖為下側)。第二滾動軸承18為具備內圈31、外圈32、複數滾珠(滾動體)33的組合止推球軸承，可支撐轉軸13的徑向載荷與軸向載荷。在內圈31與轉軸13之間，設有半徑方向的間隙，此間隙比相對於徑向磁性軸承15(16)之轉軸13的半徑方向的間隙小。外圈32是安裝在泵殼體11的一部份。
根據以上的構成，在一般旋轉時(渦輪分子泵10的正常運轉時)，轉軸13被以軸向磁性轉軸14及徑向磁性轉軸15(16)自由旋轉地支撐著。在該等磁性軸承14、15、16不能控制時，轉軸13與第一及第二滾動軸承17、18的內圈21、31接觸(觸地)，旋轉的轉軸13是藉著第一及第二滾動軸承17、18支撐。如此一來，第一及第二滾動軸承17、18具有作為渦輪分子泵10之觸地軸承的功能。
第2圖為第二滾動軸承18的剖面圖。第二滾動軸承18是如上述為組合止推球軸承，組合兩個止推球軸承29、30所構成。一方的止推球軸承30與另一方的止推球軸承29相同。在以下，針對一方的止推球軸承30(以下，僅稱軸承30)說明，但針對另一方的止推球軸承29構成也相同。並且，第一滾動軸承17(參閱第1圖)相對於內圈21及外圈22的滾珠23的接觸角為零，對應此在軌道圈(內圈21、外圈22)的軌道面為深溝槽形狀的點，與軸承30比較雖然不同，但除此之外具有相同的構成，藉著與軸承30相同的製造方法製造。因此，針對第一滾動軸承17的詳細省略說明。
第2圖中，軸承30是如上述，具備：內圈31、外圈32及介於該等內圈31與外圈32之間的複數滾珠33(滾動體)。在內圈31的外圍面形成有內圈軌道面34，在外圈32的內周圍面形成有外圈軌道面35。軸承30(本實施形態為內圈31)旋轉時，滾珠33滾動接觸於內圈軌道面34及外圈軌道面35。
內圈31及外圈32為不鏽鋼製(例如SUS440C)。滾珠33也可以是不鏽鋼製，也可以是氮化矽製。內圈軌道面34為超精加工面，在此超精加工面上形成有固體潤滑皮膜的塗層36。同樣地，外圈軌道面35為超精加工面，在此超精加工面上形成有固體潤滑皮膜的塗層37。本實施形態的塗層36、37分別相同，以二硫化鉬皮膜所構成。並且，也可以二硫化鎢皮膜取代二硫化鉬皮膜。
如上述，內圈軌道面34雖是超精加工面，但其表面粗糙度形成某程度較粗，使內圈軌道面34成為微鏡面(微鏡面精加工面)。同樣地，外圈軌道面35雖是超精加工面，但其表面粗糙度形成某程度較粗，使外圈軌道面35成為微鏡面(微鏡面精加工面)。
說明表面粗糙度的具體例。以將內圈軌道面34及外圈軌道面35分別的上述超精加工面的表面粗糙度(中心線平均粗糙度)Ra設成0.1以上且0.8以下為佳。更理想為，表面粗糙度Ra的上限為0.6，下限為0.2。表面粗糙度Ra小於上述的下限值時，固體潤滑皮膜的塗層36、37的密接度會有若干降低的可能性。並且，表面粗糙度Ra大於上述的上限值時，會有滾珠33滾動接觸時的振動或稍微變大的可能性。
在內圈31中，內圈軌道面34以外的面且與其他構件接觸的接觸面為噴砂面，在此噴砂面上(與內圈軌道面34的場合相同)形成有固體潤滑皮膜的塗層36。軸承30作為觸地軸承作用時，由於內圈31的內周圍面38及軸向的側面39會有與轉軸13(參閱第1圖)接觸(滑動接觸)的場合，因此該等內周圍面38及側面39為上述的「與其他構件接觸的接觸面」，對該等內周圍面38及側面39施以噴射處理(噴砂處理)施加固體潤滑劑的塗佈。並且，本實施形態的軸承30是在內圈31中，針對內圈軌道面34以外且上述接觸面(內周圍面38及側面39)以外的面，也是噴砂面，在此噴砂面上形成有固體潤滑皮膜的塗層36。亦即，在內圈31的全面形成有塗層36。但是，為進行固體潤滑皮膜的塗佈的前處理是在內圈軌道面34與其他的面不同，相對於內圈軌道面34為超精加工，其他的面則是噴砂處理。
在外圈32中，外圈軌道面35以外的面也是噴砂面，在此噴砂面上(與外圈軌道面35的場合相同)形成有固體潤滑皮膜的塗層37。亦即，在外圈32的全面形成有塗層37。但是，為進行固體潤滑皮膜的塗佈的前處理是在外圈軌道面35與其他的面不同，相對於外圈軌道面35為超精加工，其他的面則是噴砂處理。
針對軸承30的製造方法說明。第3圖是表示其製造方法的流程圖。該製造方法具備加工步驟S1與組裝步驟S2。加工步驟S1是從環狀的不鏽鋼製原材藉車削獲得內圈31或外圈32所成的中間品，並分別對此中間品進行加工。組裝步驟S2是結束加工步驟S1所製造的內圈31及外圈32與滾珠33一起組裝。
在加工步驟S1中，除了藉車削製造上述中間品的步驟S10之外，包括：研磨步驟S11、超精加工步驟S12及塗佈步驟14。並且在本實施形態的加工步驟S1包括噴砂步驟S13。
藉車削製造成為內圈31或外圈32的上述中間品的步驟S10是將環狀的不鏽鋼製的原材的外圍面、內周圍面、軸向的兩端面車削成預定形狀，並在成為內圈軌道面34(參閱第2圖)或外圈軌道面35的區域藉車削形成溝槽形狀。 　　研磨步驟S11是對此中間品的表面進行研磨加工。本實施形態是對中間品的全面進行研磨加工。
超精加工步驟S12是在研磨加工結束後成為內圈31的上述中間品(內圈中間品)中，對成為內圈軌道面34的面進行超精加工，並在成為外圈32的上述中間品(外圈中間品)中，對成為外圈軌道面35的面進行超精加工。對內圈軌道面34及外圈軌道面35分別進行的超精加工並非鏡面精加工，而是微鏡面精加工，精加工面的表面粗糙度為某程度較粗的加工。例如，設超精加工面(內圈軌道面34及外圈軌道面35)的表面粗糙度Ra為0.1以上0.8以下。內圈中間品中成為內圈軌道面34的面以外的面，及外圈中間品中成為外圈軌道面35的面以外的面是不進行超精加工，而是維持藉研磨加工(研磨步驟S11)的研磨面。
超精加工步驟S12是僅以內圈軌道面34及外圈軌道面35為對象，使該等成為超精加工面時，為確保其超精加工面(微鏡面)之細微的山谷形狀，對內圈軌道面34及外圈軌道面35分別施以外罩，並對內圈中間品及外圈中間品分別進行噴砂處理(噴砂步驟S13)。藉此，在除了內圈軌道面34及外圈軌道面35的其他表面形成細微的凹凸。如上述，本實施形態的噴砂步驟S13是對除了研磨加工結束後的內圈中間品的表面之內圈軌道面34的所有的面，進行噴砂處理，並且，對除了研磨加工結束後的外圈中間品的表面之外圈軌道面35的所有的面，進行噴砂處理。進行噴砂處理後的面的表面粗糙度Ra是例如0.1以上且1.0以下。
並且，塗佈步驟S14是在超精加工後(成為內圈軌道面34或外圈軌道面35)的上述面形成固體潤滑皮膜的塗層。另外，本實施形態的塗佈步驟S14是在噴砂步驟S13中對於噴砂處理後的面也形成固體潤滑皮膜的塗層。亦即，在內圈中間品中，配合相對於內圈軌道面34進行塗佈時，對其以外的面(噴砂面)進行塗佈。並且，在外圈中間品中，配合相對於外圈軌道面35進行塗佈時，對其以外的面(噴砂面)進行塗佈。本實施形態是進行二硫化鉬的塗佈，其具體方向是依據以往進行的方法。
塗佈步驟S14結束時，進行組裝步驟S2。組裝步驟S2是藉以往進行的方法，在內圈31與外圈32之間隔著滾珠33。藉上述，完成軸承30。
如以上所製造的軸承30(參閱第2圖)是內圈31與外圈32為不鏽鋼製，滾珠33滾動接觸的內圈軌道面34及外圈軌道面35為超精加工面，並成為在該超精加工面上形成有固體潤滑皮膜的塗層36、27的滾動軸承。
根據此軸承30，即使內圈軌道面34及外圈軌道面35分別為超精加工面，但使其表面粗糙度形成某程度較粗(成微鏡面)，藉此提升固體潤滑皮膜之塗層36、37的密接力。亦即，無須使本實施形態的超精加工面成為鏡面精加工面，只需形成為微鏡面即可，藉以使塗層36、37的密接力變高。其結果，可延長作為渦輪分子泵10之觸地軸承的重複性能(壽命)，可以使渦輪分子泵10的翻修週期變長。
並且，本實施形態的軸承30中，內圈軌道面34及外圈軌道面35即使其分別的表面粗糙度形成某程度較粗但由於是超精加工面(微鏡面)，因此可抑制旋轉時之振動的產生等的問題，具有作為滾動軸承的基本性能。本實施形態的軸承30中，塗層36、37的密接力變高的理由是可推定為超精加工面(微鏡面)的內圈軌道面34及外圈軌道面35的表面狀態是與噴砂面相同或與固體潤滑皮膜的適合度比噴砂面更佳。
並且，本實施形態中，對除了結束研磨加工後的內圈中間品及外圈中間品的各表面之內的軌道面(34、35)的面，進行噴砂處理，對此噴砂處理後的面形成固體潤滑皮膜的塗層(36、37)。因此，對於軌道面(34、35)以外的面，也可提高塗層(36、37)的密接力。
並且，針對內圈軌道面34及外圈軌道面35分別的精加工，進行粗超精加工時，例如不需進行在工作機械等使用的滾動軸承之軌道面所需的鏡面加工用的超精加工，可降低加工成本。為進行粗超精加工，只要使用比鏡面加工時之粒子較粗的磨石等的研磨材即可。
並且，由內圈31及外圈32為不鏽鋼製，因此不需要防鏽油，又，由於上述塗層36、37是藉二硫化鉬皮膜所構成，因此即使在不能使用潤滑油或油的真空下，仍可確保軸承30的潤滑性。亦即，本實施形態的軸承30可適當作為渦流分子泵10的觸地軸承。
如以上說明所揭示的實施形態所有的點皆為例示並不加以限制。亦即，本發明的滾動軸承不限於圖示的形態在本發明的範圍內也可以是其他的形態。上述實施形態的軸承30雖是使用於渦輪分子泵10(參閱第1圖)的觸地軸承，但也可使用於其他的用途。並且，上述實施形態中，雖針對滾動體為滾珠的場合已作說明但滾動體也可以是滾柱，滾動軸承為滾子軸承。
本申請案是依據2017年6月9日申請的日本發明申請案(特願2017-114051)，將其內容納入以作為參照。
10‧‧‧渦流分子泵31‧‧‧內圈32‧‧‧外圈33‧‧‧滾珠(滾動體)34‧‧‧內圈軌道面35‧‧‧外圈軌道面36‧‧‧塗層37‧‧‧塗層38‧‧‧內周圍面39‧‧‧側面
第1圖是表示具備本發明的實施形態相關之滾珠軸承的渦輪分子泵的一例的剖視圖。 　　第2圖為滾動軸承的剖面圖。 　　第3圖是表示滾動軸承的製造方法的流程圖。
18‧‧‧第二滾動軸承
29‧‧‧止推球軸承
30‧‧‧止推球軸承
31‧‧‧內圈
32‧‧‧外圈
33‧‧‧滾珠(滾動體)
34‧‧‧內圈軌道面
35‧‧‧外圈軌道面
36‧‧‧塗層
37‧‧‧塗層
38‧‧‧內周圍面
39‧‧‧側面

Claims (5)

  1. 一種滾動軸承，具備：內圈、外圈及介於上述內圈與上述外圈之間的複數滾動體，上述內圈及上述外圈為不鏽鋼製，上述內圈及上述外圈分別具有上述滾動體滾動接觸的軌道面為表面粗糙度Ra在0.1以上且為0.8以下，藉著比鏡面精加工時的粒子粗的研磨材加工成微鏡面精加工的超精加工面，在該超精加工面上形成有固體潤滑皮膜的塗層。
  2. 如請求項1記載的滾動軸承，其中，在上述內圈及上述外圈中，上述軌道面以外的面並與其他構件接觸的接觸面為噴砂面，且於該噴砂面上形成有固體潤滑皮膜的塗層。
  3. 如請求項1或2記載的滾動軸承，其中，上述塗層是以二硫化鉬皮膜或二硫化鎢皮膜所構成。
  4. 如請求項1或2記載的滾動軸承，其中，上述滾動軸承是使用於渦輪分子泵的觸地軸承。
  5. 一種滾動軸承的製造方法，具備：內圈、外圈及介於上述內圈與上述外圈之間的複數滾動體的滾動軸承的製造方法，具備： 從環狀的不鏽鋼製原材藉車削獲得上述內圈或上述外圈所成的中間品，並對該中間品進行加工的加工步驟，及將結束上述加工步驟所製造的上述內圈及上述外圈與上述滾動體一起組裝的組裝步驟，上述加工步驟中，包括：對上述中間品的表面進行研磨加工的步驟；結束研磨加工後的上述中間品具有對於成為上述滾動體滾動接觸之軌道面的面，藉著比鏡面精加工時的粒子粗的研磨材進行微鏡面精加工的超精加工，使表面粗糙度Ra成為0.1以上且為0.8以下的步驟；及在超精加工後的上述面上形成固體潤滑皮膜的塗層的步驟。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11668342B2 (en) 2019-02-01 2023-06-06 Roller Bearing Company Of America, Inc. Integrated stud ball bearing with precision matched raceway contact angles for consistent stiffness of gimbal assembly

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06229423A (ja) * 1993-01-29 1994-08-16 Ntn Corp 固体潤滑転がり軸受
JP2006153240A (ja) * 2004-12-01 2006-06-15 Jtekt Corp タッチダウン軸受
JP2008169936A (ja) * 2007-01-12 2008-07-24 Nsk Ltd 深溝玉軸受
JP2009024846A (ja) * 2007-07-23 2009-02-05 Nsk Ltd タッチダウン軸受

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0623017B2 (ja) * 1985-07-30 1994-03-30 ヤンマーディーゼル株式会社 高速クリ−プ牽制装置
JP2508178B2 (ja) * 1988-02-29 1996-06-19 日本精工株式会社 転がり軸受及びその製造方法
JPH02154813A (ja) 1988-12-02 1990-06-14 Nippon Seiko Kk 転がり軸受及びその使用方法
JPH02154812A (ja) * 1988-12-02 1990-06-14 Nippon Seiko Kk 転がり軸受とその使用方法
JPH0351222U (zh) * 1989-09-26 1991-05-17
JPH0874862A (ja) * 1994-09-06 1996-03-19 Hitachi Ltd 固体潤滑軸受
JP4099259B2 (ja) * 1998-03-02 2008-06-11 ミネベア株式会社 複合軸受け
JP2002221226A (ja) 2001-01-26 2002-08-09 Nsk Ltd タッチダウン軸受
JP2003232370A (ja) * 2002-02-08 2003-08-22 Nsk Ltd 軸受軌道輪の製造方法及び軸受
DE602005019775D1 (de) 2004-12-01 2010-04-15 Jtekt Corp Berührungslager
JP2008045573A (ja) * 2006-08-10 2008-02-28 Nsk Ltd 転がり摺動部材及びその製造方法並びに転動装置
JP2008169939A (ja) * 2007-01-12 2008-07-24 Nsk Ltd 真空ポンプ用転がり軸受およびこれを用いた真空ポンプ
CN102019545B (zh) 2010-09-28 2012-04-25 洛阳世必爱特种轴承有限公司 一种轴承滚道面的超精整方法
JP5845746B2 (ja) * 2011-09-09 2016-01-20 日本精工株式会社 軸受用内外輪の製造方法
CN102425603A (zh) 2011-11-15 2012-04-25 沈阳创达技术交易市场有限公司 一种滚动轴承的加工工艺
JP2013133853A (ja) * 2011-12-26 2013-07-08 Minebea Co Ltd 転がり軸受
JP2013166205A (ja) * 2012-02-15 2013-08-29 Seiko Instruments Inc 超仕上げ用砥石、転がり軸受の製造方法、転がり軸受、軸受装置及び情報記録再生装置
JP2013174339A (ja) * 2012-02-27 2013-09-05 Seiko Instruments Inc 転がり軸受、軸受装置、情報記録再生装置及び転がり軸受の製造方法
JP6178117B2 (ja) * 2013-05-31 2017-08-09 Ntn株式会社 転がり軸受用保持器、転がり軸受、及び転がり軸受用保持器の製造方法
WO2015041205A1 (ja) * 2013-09-19 2015-03-26 Ntn株式会社 固体潤滑剤および固体潤滑転がり軸受
MX2017000652A (es) * 2014-07-16 2017-04-27 Nsk Americas Inc Aparato y metodo para fabricar un componente de rodamiento con lubricidad mejorada.
JP2017110784A (ja) * 2015-12-18 2017-06-22 Ntn株式会社 深溝玉軸受
JP2017115966A (ja) * 2015-12-24 2017-06-29 Ntn株式会社 転がり軸受
JP2017114051A (ja) 2015-12-25 2017-06-29 ローム株式会社 サーマルプリントヘッド
JP6964400B2 (ja) * 2016-01-21 2021-11-10 Ntn株式会社 転がり軸受、転動装置および転動装置の製造方法
JP2017150597A (ja) * 2016-02-25 2017-08-31 Ntn株式会社 転がり軸受、転動装置および転動装置の製造方法
JP6733329B2 (ja) * 2016-06-10 2020-07-29 株式会社ジェイテクト 転がり軸受、機械要素、及び固体膜形成方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06229423A (ja) * 1993-01-29 1994-08-16 Ntn Corp 固体潤滑転がり軸受
JP2006153240A (ja) * 2004-12-01 2006-06-15 Jtekt Corp タッチダウン軸受
JP2008169936A (ja) * 2007-01-12 2008-07-24 Nsk Ltd 深溝玉軸受
JP2009024846A (ja) * 2007-07-23 2009-02-05 Nsk Ltd タッチダウン軸受

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