專(zhuān)利名稱(chēng)：薄壁軸承的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及薄壁軸承。
背景技術(shù)：
薄壁軸承用于半導(dǎo)體制造裝置用的機(jī)器手等，該機(jī)器手通常在真空環(huán)境下使用，所以薄壁軸承也是真空用的規(guī)格。例如，內(nèi)圈和外圈由SUS440C等馬氏體類(lèi)不銹鋼構(gòu)成，滾動(dòng)體由SUS440C等馬氏體類(lèi)不銹鋼或氮化硅、碳化硅等陶瓷構(gòu)成，保持器由黃銅、SUS304、SUS316等構(gòu)成。并且，作為潤(rùn)滑劑使用含氟潤(rùn)滑脂，特別是在避諱外氣發(fā)生這樣的環(huán)境下，具有官能團(tuán)的含氟聚合物和氟油的潤(rùn)滑被膜、或以烷基化環(huán)庚烷或聚乙烯醚為主成分的潤(rùn)滑被膜是合適的。
另外，薄壁軸承是指內(nèi)徑比厚度大的軸承，本發(fā)明中以滿(mǎn)足下式的滾動(dòng)軸承為薄壁軸承。另外，下式中D為外徑、d為內(nèi)徑。
(D-d)/d≤0.187作為這樣的薄壁軸承的保持器一般當(dāng)將滾動(dòng)體裝入內(nèi)外圈間后再安裝保持器，所以使用在軸方向的端部具有用于將滾動(dòng)體(滾珠)102插入匣部103的開(kāi)口部104的環(huán)形的保持器101(參照?qǐng)D7～9)。開(kāi)口部104的開(kāi)口寬度比滾動(dòng)體102的直徑小，設(shè)有所謂的卡扣量(パチン分)，將滾動(dòng)體102插入匣部103中時(shí)，由滾動(dòng)體102將開(kāi)口部104彈性地?cái)D開(kāi)而通過(guò)開(kāi)口部104(參照?qǐng)D8)。插入后開(kāi)口部104彈性恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)(參照?qǐng)D9)。插入匣部103后的滾動(dòng)體102要從保持器101脫離，滾動(dòng)體102需彈性擠開(kāi)開(kāi)口部104而經(jīng)其通過(guò)，所以本來(lái)滾動(dòng)體102并非會(huì)輕易從保持器101脫離。
但是，薄壁軸承的情況下，保持器是金屬制的時(shí)候滾動(dòng)體容易從保持器的匣部脫離，所以為抑制此情況而多采用樹(shù)脂制的保持器。以下說(shuō)明保持器是金屬制時(shí)滾動(dòng)體容易從保持器的匣部脫離的原因。
薄壁軸承由于軸承的厚度薄，所以與一般的軸承相比則滾動(dòng)體的直徑小。但是，由于需要由該直徑小的滾動(dòng)體承受負(fù)載，所以需要大量的滾動(dòng)體。軸承旋轉(zhuǎn)中各滾動(dòng)體通常處于各種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，間或會(huì)出現(xiàn)多個(gè)滾動(dòng)體夾住它們中間存在的保持器，從兩側(cè)相互壓住的狀態(tài)。此時(shí)，通過(guò)運(yùn)動(dòng)的滾動(dòng)體保持器壓向內(nèi)外輪，但互壓的滾動(dòng)體數(shù)多，則壓在內(nèi)外圈上滑動(dòng)的部分變多。這樣，滑動(dòng)摩擦力變大，保持器不能追從滾動(dòng)體的公轉(zhuǎn)，會(huì)出現(xiàn)滾動(dòng)體從匣部脫離，保持器從軸承撥起的現(xiàn)象。
在樹(shù)脂制的保持器中，保持器即使不能追從滾動(dòng)體的公轉(zhuǎn)，由于局部變形而吸收能量，所以與金屬制的保持器相比，不易發(fā)生滾動(dòng)體從匣部脫離，保持器從軸承撥起的現(xiàn)象。
這樣，薄壁軸承多采用樹(shù)脂制的保持器，但是會(huì)有以下這樣的問(wèn)題。即，樹(shù)脂制的保持器通過(guò)注射成形而制得，種類(lèi)和大小不同的薄壁軸承大量存在，對(duì)各軸承都制造模具從成本上看是不可能采用的。
因此，為解決這樣的問(wèn)題采用以下這樣的手段。即，將具有以自由滾動(dòng)的方式可保持滾動(dòng)體的匣部203的樹(shù)脂制的板狀部件201沿內(nèi)圈和外圈彎曲，將該彎曲的板狀部件201的多個(gè)沿內(nèi)圈和外圈排列，這并列成環(huán)形的多個(gè)板狀部件201具有與圖7所示那樣的環(huán)形保持器具有同等的作用(參照?qǐng)D10)。另外，也可將長(zhǎng)條的一個(gè)板狀部件301彎成環(huán)形而構(gòu)成保持器這樣構(gòu)成保持器(參照?qǐng)D11)。另外，在以后的說(shuō)明中，圖10、圖11所示的多個(gè)板狀部件并列成環(huán)狀構(gòu)成的保持器、以及將一個(gè)板狀部件彎成環(huán)狀構(gòu)成的保持器記作“分段型保持器”。
根據(jù)這樣的手段，通過(guò)注射成形或壓縮成形制作一種板狀部件，只要適合于薄壁軸承的種類(lèi)和大小等而采用合適的個(gè)數(shù)的板狀部件即可，而不必對(duì)各軸承制作模具，在成本上是有利的。另外，也可通過(guò)注射成形或壓縮成形來(lái)制作長(zhǎng)條的帶狀部件，并將其切斷而制得前面說(shuō)到的板狀部件。
如圖12(上圖是保持器的立體圖，下圖是保持器從軸方向的開(kāi)口部404所在的一側(cè)看的端面圖)所示可知，位于相鄰的保持器403間的柱410，由于卡扣量，而隨著朝向位于開(kāi)口部404所在的一側(cè)的軸方向端部而變寬。保持器401成形后從模具取出，則該變寬部分412反沖跳回，變寬部分412的圓周方向端部412a會(huì)向保持器401的徑方向突出而變形(以后的說(shuō)明中，這樣突出變形的部分也記作“突出變形部分”)。
這是變寬部分412殘存的拉伸應(yīng)力使圓周方向端部412a、412a相互相互牽引而產(chǎn)生的。特別是，分段型保持器的情況下，由于板狀部件放入模具中進(jìn)行加熱而彎曲，所以容易產(chǎn)生變寬部分的跳回。
薄壁軸承旋轉(zhuǎn)中，保持器的外徑面相對(duì)外圈滑動(dòng)，但是跳回會(huì)使變寬部分的圓周方向端部發(fā)生變形，則突出變形部相對(duì)外圈滑動(dòng)而磨耗，產(chǎn)生磨耗粉末。并且，產(chǎn)生的磨耗粉末吸收潤(rùn)滑劑的基油，所以薄壁軸承的潤(rùn)滑性會(huì)降低。
另外，使用分段型保持器的情況下，如圖13所示，薄壁軸承旋轉(zhuǎn)時(shí)，板狀部件421的圓周方向端部與內(nèi)圈422或外圈423接觸滑動(dòng)。板狀部件421的圓軸方向端部上有角部，由于該角部與內(nèi)圈422或外圈423接觸，所以面壓高，板狀部件421的圓周方向端部容易磨耗產(chǎn)生磨耗粉末。產(chǎn)生的磨耗粉末吸收潤(rùn)滑劑的基油，所以薄壁軸承的潤(rùn)滑性會(huì)降低。
因此，本發(fā)明能夠解決上述那樣的以往技術(shù)中存在的問(wèn)題，提供潤(rùn)滑性良好的薄壁軸承。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明由以下結(jié)構(gòu)構(gòu)成。即，本發(fā)明的薄壁軸承具有內(nèi)圈、外圈、以自由滾動(dòng)的方式配于所述內(nèi)圈和所述外圈之間的多個(gè)滾動(dòng)體、以及具有在軸方向端部開(kāi)口并以自由滾動(dòng)的方式保持所述滾動(dòng)體的匣部的樹(shù)脂制的保持器，并滿(mǎn)足式(D-d)/d≤0.187，其中D為軸承外徑、d為軸承內(nèi)徑，其特征在于，在所述保持器的柱上設(shè)置貫通孔。
優(yōu)選地，所述貫通孔是狹縫狀。另外，優(yōu)選地，所述貫通孔是在軸方向端部開(kāi)口的孔或在軸方向端部不開(kāi)口的中空孔。
另外，優(yōu)選地，所述保持器由沿所述內(nèi)圈和所述外圈配成環(huán)形的一個(gè)以上的板狀部件構(gòu)成。優(yōu)選地，所述板狀部件的圓周方向端部上設(shè)置倒角部。優(yōu)選地，所述板狀部件使其兩板面分別朝向所述內(nèi)圈和所述外圈配置，所述倒角部以所述板狀部件的厚度朝向所述圓周方向端部逐漸變薄的方式形成。優(yōu)選地，所述倒角部是曲面狀或平面狀。
另外，優(yōu)選地，所述板狀部件的圓周方向端面和所述倒角部的邊界上形成的角部不與所述內(nèi)圈和所述外圈接觸，形成在所述板狀部件的板面和所述倒角部的邊界上的角部或所述倒角部與所述內(nèi)圈或所述外圈接觸。
另外，優(yōu)選地，用以下3種潤(rùn)滑被膜的任一種來(lái)覆蓋所述內(nèi)圈的軌道面、所述外圈的軌道面、以及所述滾動(dòng)體的滾動(dòng)面的至少一個(gè)(1)含有具有官能團(tuán)的含氟聚合物和全氟聚醚的潤(rùn)滑被膜；(2)含有具有官能團(tuán)的含氟聚合物和全氟聚醚以及氟樹(shù)脂的潤(rùn)滑被膜；(3)含有以烷基化環(huán)戊烷或聚苯醚為主要成分的潤(rùn)滑油和氟樹(shù)脂的潤(rùn)滑被膜。
本發(fā)明的薄壁軸承具有內(nèi)圈、外圈、以自由滾動(dòng)的方式配于所述內(nèi)圈和所述外圈之間的多個(gè)滾動(dòng)體、以及具有以自由滾動(dòng)的方式保持所述滾動(dòng)體的匣部的保持器，由沿所述內(nèi)圈和所述外圈配置成環(huán)狀的1個(gè)以上的樹(shù)脂制的板狀部件構(gòu)成所述保持器，并且滿(mǎn)足式(D-d)/d≤0.187，其中D為軸承外徑、d為軸承內(nèi)徑，其特征在于，在所述板狀部件的圓周方向端部上設(shè)置倒角部。
優(yōu)選地，所述板狀部件使其兩板面分別朝向所述內(nèi)圈和所述外圈配置，所述倒角部以所述板狀部件的厚度朝向所述圓周方向端部逐漸變薄的方式形成。另外，優(yōu)選地，所述倒角部是曲面狀或平面狀。
另外，優(yōu)選地，所述板狀部件的圓周方向端面和所述倒角部的邊界上形成的角部不與所述內(nèi)圈和所述外圈接觸，形成在所述板狀部件的板面和所述倒角部的邊界上的角部或所述倒角部與所述內(nèi)圈或所述外圈接觸。
另外，優(yōu)選地，用以下3種潤(rùn)滑被膜的任一種來(lái)覆蓋所述內(nèi)圈的軌道面、所述外圈的軌道面、以及所述滾動(dòng)體的滾動(dòng)面的至少一個(gè)(1)含有具有官能團(tuán)的含氟聚合物和全氟聚醚的潤(rùn)滑被膜；(2)含有具有官能團(tuán)的含氟聚合物和全氟聚醚以及氟樹(shù)脂的潤(rùn)滑被膜；(3)含有以烷基化環(huán)戊烷或聚苯醚為主要成分的潤(rùn)滑油和氟樹(shù)脂的潤(rùn)滑被膜。


圖1是第一實(shí)施方式的薄壁軸承的結(jié)構(gòu)說(shuō)明正面圖。
圖2是板狀部件的結(jié)構(gòu)立體圖。
圖3是保持器的柱附近部分的說(shuō)明立體圖和端面圖。
圖4是貫通孔為中空孔的保持器的立體圖。
圖5是板狀部件上形成的平面狀的倒角部的圖。
圖6是板狀部件上形成的曲面狀的倒角部的圖。
圖7是用于薄壁軸承的一般的保持器的立體圖。
圖8是將滾動(dòng)體從保持器的開(kāi)口部插入匣部的狀態(tài)圖。
圖9是滾動(dòng)體插入保持器的匣部的狀態(tài)圖。
圖10是以往的分段型保持器的立體圖。
圖11是以往的分段型保持器的立體圖。
圖12是說(shuō)明以往的保持器的柱附近部分的立體圖和端面圖。
圖13是薄壁軸承旋轉(zhuǎn)時(shí)板狀部件的圓周方向端部的角部與內(nèi)圈和外圈接觸的狀態(tài)圖。
圖14是說(shuō)明第二實(shí)施方式的薄壁軸承的結(jié)構(gòu)正面圖。
圖15是板狀部件的結(jié)構(gòu)立體圖。
圖16是板狀部件上形成的平面狀的倒角部的圖。
圖17是板狀部件上形成的曲面狀的倒角部的圖。
圖18是第三實(shí)施方式的一例即滾動(dòng)軸承的說(shuō)明立體圖。
圖19是說(shuō)明平板狀部件的立體圖。
圖20是說(shuō)明平板狀部件的長(zhǎng)度方向上長(zhǎng)度L和厚度t之間的關(guān)系式的說(shuō)明圖。
圖21是以往的滾動(dòng)軸承使用的保持器的立體圖。
圖22是將滾動(dòng)體從保持器的開(kāi)口部插入匣部的狀態(tài)立體圖。
圖23是將滾動(dòng)體插入保持器的匣部的狀態(tài)立體圖。
圖24是以往的其他實(shí)施例的保持器的說(shuō)明圖。
圖25是以往的其他實(shí)施例的保持器的說(shuō)明圖。
圖26是表示第四實(shí)施方式的薄壁滾動(dòng)軸承的縱剖面圖。
圖27是說(shuō)明評(píng)價(jià)生塵性的裝置的結(jié)構(gòu)的概略圖。
圖28是表示生塵性的評(píng)價(jià)結(jié)果的圖表。
圖29是形成潤(rùn)滑膜的第五實(shí)施方式的A的滾動(dòng)軸承的剖面圖。
圖30是表示第五實(shí)施方式的A的潤(rùn)滑膜的形成狀態(tài)的放大模式圖。
圖31(a)是說(shuō)明軸承旋轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)的圖，(b)是表示生塵量試驗(yàn)結(jié)果的圖表。
圖32(a)是表示外氣速度試驗(yàn)裝置的圖，(b)是表示外氣速度試驗(yàn)的結(jié)果的圖表。
圖33是表示扭矩耐久試驗(yàn)的結(jié)果的圖表。
圖34是適用本發(fā)明的線(xiàn)性引導(dǎo)裝置的說(shuō)明圖。
圖35是適用本發(fā)明的線(xiàn)性軸承的說(shuō)明圖。
圖36是適用本發(fā)明的滾珠絲杠裝置的說(shuō)明圖。
圖37是形成潤(rùn)滑膜的第五實(shí)施方式的B的滾動(dòng)軸承的剖面圖。
圖38是表示第五實(shí)施方式的B的潤(rùn)滑膜的形成狀態(tài)的放大模式圖。
圖39是表示生塵量試驗(yàn)結(jié)果的圖表。
圖40是扭矩耐久試驗(yàn)結(jié)果的圖表。
圖41是表示作為第六實(shí)施方式的滾動(dòng)支持裝置的一例的線(xiàn)性引導(dǎo)器的圖。
圖42是表示作為第六實(shí)施方式的滾動(dòng)支持裝置的一例的線(xiàn)性引導(dǎo)器的圖。
圖43是表示作為第六實(shí)施方式的滾動(dòng)支持裝置的一例的滾珠絲杠的圖。
圖44是表示作為第六實(shí)施方式的滾動(dòng)支持裝置的一例的線(xiàn)性襯套的圖。
圖45是表示作為第六實(shí)施方式的滾動(dòng)支持裝置的一例真空運(yùn)送裝置的圖。
圖46是表示圖45所示的真空運(yùn)送裝置使用的第二滾動(dòng)軸承的圖。
圖47是表示2圓筒試驗(yàn)機(jī)的圖。
圖48是表示作為第七實(shí)施方式的滾動(dòng)軸承的一例的角接觸滾珠軸承的結(jié)構(gòu)的局部縱剖面圖。
具體實(shí)施例方式
〔第一實(shí)施方式〕參照

本發(fā)明的薄壁軸承的實(shí)施方式。圖1是本實(shí)施方式的薄壁軸承的結(jié)構(gòu)的正面圖。圖2是板狀部件的結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖1的薄壁軸承具有內(nèi)圈1、外圈2、自由滾動(dòng)地配于內(nèi)圈1和外圈2之間的多個(gè)滾珠3(僅表示一部分)、自由滾動(dòng)地保持滾珠3的保持器4、潤(rùn)滑油、潤(rùn)滑脂等潤(rùn)滑劑(未圖示)。內(nèi)徑d和外徑D滿(mǎn)足下式
(D-d)/d≤0.187該保持器4是分段型保持器，由具有可將滾珠3自由滾動(dòng)地保持的匣部6且沿內(nèi)圈1和外圈2彎曲的由多個(gè)(圖中的例子是8個(gè))樹(shù)脂制的板狀部件5、5。。。構(gòu)成。即兩板面分別朝向內(nèi)圈1和外圈2配置，沿內(nèi)圈1和外圈2并列成環(huán)狀的板狀部件5、5。。。與由一體的環(huán)狀部件構(gòu)成的保持器具有同等的功能。
另外，板狀部件5的圓周方向長(zhǎng)度和使用個(gè)數(shù)不做特別限定，全部的板狀部件5、5。。。的圓周方向長(zhǎng)度之和與薄壁軸承的圓周方向長(zhǎng)度大致相等，以滾珠3幾乎都能保持在匣部6內(nèi)的方式設(shè)定圓周方向長(zhǎng)度和使用個(gè)數(shù)即可。只要滿(mǎn)足上述條件，板狀部件5的使用個(gè)數(shù)可以是1個(gè)(即可以是圖11所示的那樣的)。另外，本實(shí)施方式的薄壁軸承上代替分段型保持器而也可以采用1個(gè)環(huán)狀部件構(gòu)成的環(huán)狀保持器。
在板狀部件5的軸方向的端部上設(shè)有用于將滾珠3插入匣部6的開(kāi)口部7。該開(kāi)口部7的開(kāi)口寬度比滾珠3的直徑小，設(shè)有所謂卡扣量，將滾珠3插入匣部6時(shí)，由滾珠3彈性地?cái)D開(kāi)開(kāi)口部7，通過(guò)開(kāi)口部7。插入滾珠3后，開(kāi)口部7彈性恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)。
另外，如圖3(上圖是保持器的立體圖，下圖是從軸方向的開(kāi)口部7所在側(cè)看的保持器的端面圖)所示可清楚，位于相鄰的匣部6、6間的柱10因卡扣量而隨著朝向開(kāi)口部7所在的一側(cè)的軸方向端部而寬度變寬(變寬部分12)。并且，柱10的中央部上形成狹縫狀(細(xì)長(zhǎng))的貫通孔14，該貫通孔沿軸方向延伸且在開(kāi)口部7所在的一側(cè)的軸方向端部開(kāi)口。
制造保持器4時(shí)，樹(shù)脂成形后將保持器4從模具取出，則變寬部分12跳回，會(huì)出現(xiàn)變寬部分12的圓周方向端部12a、12a向保持器4的徑方向外側(cè)突出而變形的情況。特別是，則分段型保持器的情況下，將板狀部件5放入模具中加熱而彎曲，所以比一體的環(huán)狀部件構(gòu)成的保持器容易出現(xiàn)變寬部分12的跳回。
但是，本實(shí)施方式的保持器4的情況下，通過(guò)在柱10上設(shè)置貫通孔14，從而殘留在變寬部分12上的拉伸應(yīng)力由于貫通孔14而分段，圓周方向端部12a、12a不互相互拉伸，所以不會(huì)出現(xiàn)變寬部分12的跳回。這樣，幾乎不會(huì)出現(xiàn)突出變形部分(圖3的端面圖)，所以能夠抑制變寬部分12的圓周方向端部12a的磨耗產(chǎn)生磨耗粉末，結(jié)果，容易維持薄壁軸承的優(yōu)良的潤(rùn)滑性。
另外，貫通孔14的形狀不限定于狹縫狀，也可以是圓形、橢圓形、矩形等其他形狀。另外，如圖4所示，也可以是貫通孔14在軸方向端部不開(kāi)口的中空孔。另外，若是圖3那樣的在軸方向端部開(kāi)口的貫通孔14的情況下，則貫通孔14的開(kāi)口部形成角部，該角部與平坦部相比容易因內(nèi)圈1和外圈2間的滑動(dòng)而產(chǎn)生磨耗。如圖4所示若貫通孔14為中空孔則不形成角部，所以更難以產(chǎn)生磨耗。
另外，板狀部件5的圓周方向兩端部上實(shí)施倒角加工，除去大致直角的角部，板狀部件5的圓周方向端面5a和板面5b之間形成倒角部5c(參照?qǐng)D5)。該倒角部5c是平面狀，通過(guò)形成倒角部5c，從而板狀部件5的厚度朝向圓周方向端部逐漸變薄。并且，通過(guò)調(diào)節(jié)板狀部件5的彎曲程度，從而當(dāng)薄壁軸承旋轉(zhuǎn)時(shí)，在板狀部件5的圓周方向端面5a和倒角部5c的邊界上形成的角部不與內(nèi)圈1和外圈2接觸，在板狀部件5的板面5b和倒角部5c的邊界形成的角部或倒角部5c與內(nèi)圈1或外圈2接觸。另外，如圖6所示，倒角部5c也可以是曲面狀。
這樣，板狀部件5和內(nèi)圈1或外圈2的接觸部成鈍角角部，則面壓低，板狀部件5的圓周方向端部難以磨損。并且，倒角部5c是曲面狀，則面壓更低。結(jié)果，磨耗粉末的產(chǎn)生量變少，所以磨耗粉末吸收的潤(rùn)滑劑的基油的量也變少，潤(rùn)滑性不容易降低。另外，由于存在倒角部5c，從而板狀部件5與內(nèi)圈1或外圈2的接觸部上容易進(jìn)入潤(rùn)滑劑的基油，所以更不易產(chǎn)生磨耗。
另外，倒角部5c是平面狀的情況下，如圖5所示，優(yōu)選為，倒角部5c的延長(zhǎng)線(xiàn)和圓周方向端面5a所成的角度是45°以上不到90° (即倒角部5c和圓周方向端面5a所成的角度90°以上不到135°)。這樣的結(jié)構(gòu)的話(huà)，則板狀部件5的板面5b和倒角部5c的邊界形成的角部的角度更加鈍角化，所以板狀部件5與內(nèi)圈1或外圈2的接觸部的面壓更加低，板狀部件5的圓周方向端部更不易磨耗。而且，板狀部件5的圓周方向端部與內(nèi)圈或外圈2之間的間隙變小，所以板狀部件5與內(nèi)圈1或外圈2的接觸部更容易進(jìn)入潤(rùn)滑劑的基油。
該板狀部件5可通過(guò)注入成形、壓縮成形等慣用的樹(shù)脂成形法制造。另外，也可以通過(guò)由注入成形或壓縮成形制造長(zhǎng)條的帶狀部件，并將其切斷，而制得板狀部件5。以這樣的方法制造保持器，則薄壁軸承的制造成本降低。
板狀部件5的樹(shù)脂材料的種類(lèi)不做特別限定，多采用柔軟性好的尼龍66等聚酰亞胺樹(shù)脂。另外，從低漏氣(アウトガス)性來(lái)看，也可以使用聚四氟乙烯等氟樹(shù)脂、聚醚醚酮。此外，在高溫條件下使用薄壁軸承時(shí)，可以使用耐磨損性?xún)?yōu)異的聚醚醚酮、聚酰亞胺樹(shù)脂、聚酰胺酰亞胺樹(shù)脂等。
這樣的本實(shí)施方式的薄壁軸承可適用于半導(dǎo)體制造裝置用的機(jī)械手等。上述機(jī)械手通常在真空環(huán)境下使用，所以用于薄壁軸承的潤(rùn)滑劑優(yōu)選具有低漏氣性的高真空環(huán)境用的潤(rùn)滑劑。以下3種潤(rùn)滑被膜(以后記作DFO潤(rùn)滑劑)由于具有比氟潤(rùn)滑脂低的漏氣性，因此適合本實(shí)施方式的薄壁軸承。
(1)含有具有官能團(tuán)的含氟聚合物和全氟聚醚的潤(rùn)滑被膜。
(2)含有具有官能團(tuán)的含氟聚合物和全氟聚醚以及氟樹(shù)脂的潤(rùn)滑被膜。
(3)含有以烷基化環(huán)戊烷或聚苯醚為主要成分的潤(rùn)滑油和氟樹(shù)脂的潤(rùn)滑被膜。
使用該DFO潤(rùn)滑劑，由于潤(rùn)滑劑的薄膜的潤(rùn)滑，所以潤(rùn)滑性比氟類(lèi)潤(rùn)滑脂等潤(rùn)澤性地封入軸承內(nèi)的情況低。這樣，用于以往的利用樹(shù)脂制分段型保持器的薄壁軸承，則突出變形部分和板狀部件的圓周方向端部容易磨耗，由磨耗粉末使?jié)櫥赃M(jìn)一步降低。因此，采用以往的樹(shù)脂制保持器(特別是分段型保持器)的薄壁軸承通過(guò)采用DFO潤(rùn)滑劑困難重重。但是，本實(shí)施方式的薄壁軸承如前所述不易生成磨耗粉末，所以采用DFO潤(rùn)滑劑沒(méi)有問(wèn)題。
這里，對(duì)DFO潤(rùn)滑劑進(jìn)行說(shuō)明。DFO潤(rùn)滑劑是含有含氟聚合物和氟油(例如全氟聚醚油(PFPE))的潤(rùn)滑劑，其具有極高的粘性，所述含氟聚合物具有對(duì)金屬的親和性高的官能團(tuán)。具有官能團(tuán)的含復(fù)聚合物，由于官能團(tuán)的作用而極為強(qiáng)烈地吸附在金屬表面。另一方面，氟油分子也具有例如即使暫時(shí)被分離也會(huì)馬上再附著的性質(zhì)，難以逸散。因此，低漏氣性?xún)?yōu)異。
作為具有官能團(tuán)的含氟聚合物，優(yōu)選全氟聚醚聚合物或多氟代烷基聚合物。作為全氟聚醚聚合物，可以舉出，具有下述化1表示的重復(fù)單元并且數(shù)均分子量為1000～50000的聚合物。另外，這些全氟聚醚聚合物至少在分子的一個(gè)末端具有后述的官能團(tuán)。
〔化1〕-CXF2X-O-(X為1～4的整數(shù))另外，作為多氟代烷基聚合物，可以舉出下述式2表示的物質(zhì)?；?中的Y為對(duì)金屬的親和性高的官能團(tuán)，例如，優(yōu)選環(huán)氧基、氨基、羧基、羥基、巰基、異氰酸酯基、磺基、酯基等。作為多氟代烷基聚合物除了化2所示物質(zhì)以外，還可以合適地使用化3、4所示的物質(zhì)。
CF3(CF2)7-Y，H(CF2)6-Y，CF2Cl(CF2)11-Y(CF3)2CF(CF2)7-Y，CF2ClCF3CF(CF2)7-Y[化3]C6F13COOH，C8F17C2H4OH，C8F17C2H4SH， C10F21CONHC2H4OH，C10F21SO3H，
〔化4〕 這樣的官能團(tuán)當(dāng)DFO潤(rùn)滑劑覆蓋在內(nèi)圈和外圈的表面上時(shí)，與構(gòu)成內(nèi)圈和外圈的金屬結(jié)合，所以形成與內(nèi)圈和外圈的表面強(qiáng)結(jié)合的潤(rùn)滑膜。另外，一個(gè)分子上具有多個(gè)官能團(tuán)的含氟聚合體的情況下，其中至少一個(gè)與金屬結(jié)合即可。上述含氟聚合體可以單獨(dú)使用上面例示的結(jié)構(gòu)，也可以并用兩種以上。并用兩種以上的情況下優(yōu)選采用其組合以使不會(huì)有該官能團(tuán)之間反應(yīng)而與金屬結(jié)合的官能團(tuán)減少的情況。
這樣的具有官能團(tuán)的含氟聚合體具體例如デユポン社製クライトツクス157FSL、157FSM、ダイキン工業(yè)社製デムナム變性品SA、SH、SY-3，アウジモント社製フオンブリン ZDEAL、ZDIAC、ZDISCO、ZDOLTXX2000等。
另外，PFPE這樣的氟油的種類(lèi)不做特別限定，為抑制降低漏氣性，盡量?jī)?yōu)選蒸氣壓力低的。具體地，デユポン社製クライトツクス143AB、143AC、143AD，アウジモント社製フオンブリンYHVAC18/8、25/9、40/11、140/13、Z25/Z60，ダイキン工業(yè)社製S-65、S-100、S-200等。
含有具有官能團(tuán)的含氟聚合體和PFPE這樣的氟油的DFO潤(rùn)滑劑具體例如，作為PFPE采用ダイキン工業(yè)社製S-200，作為在此中具有官能團(tuán)的含氟聚合體添加5％的デユポン社製クライトツクス157FSH，其以氟類(lèi)溶劑(例如旭化學(xué)工業(yè)社製AK225)稀釋成2％的產(chǎn)物等。
另外，如果再添加氟樹(shù)脂的粉末，可以使DFO潤(rùn)滑劑進(jìn)一步減塵(低発塵)。另外，如使用以烷基化環(huán)戊烷或聚苯醚為主要成分的潤(rùn)滑油代替氟油，可以使薄壁軸承進(jìn)一步延長(zhǎng)壽命。作為烷基化環(huán)戊烷可以舉出例如，三(2-辛基十二烷基)環(huán)戊烷。
這樣的DFO潤(rùn)滑劑可以封入薄壁軸承的內(nèi)圈和外圈之間形成的軸承內(nèi)部空間使用，但優(yōu)選在覆蓋在內(nèi)圈、外圈的軌道面上后通過(guò)加熱、減壓等干燥而形成潤(rùn)滑膜。
〔第二實(shí)施方式〕參照

本發(fā)明的薄壁軸承的實(shí)施方式。圖14是本實(shí)施方式的薄壁軸承的結(jié)構(gòu)的正面圖。圖15是板狀部件的結(jié)構(gòu)的立體圖。另外，第二實(shí)施方式參照的各圖中，與第一實(shí)施方式參照的各圖相同或相當(dāng)?shù)牟糠质褂门c第一實(shí)施方式的情況相同的附圖標(biāo)記。
圖14的薄壁軸承具有內(nèi)圈1、外圈2、自由滾動(dòng)地配于內(nèi)圈1和外圈2之間的多個(gè)滾珠3(僅表示一部分)、自由滾動(dòng)地保持滾珠3的保持器4、潤(rùn)滑油、潤(rùn)滑脂等潤(rùn)滑劑(未圖示)。內(nèi)徑d和外徑D滿(mǎn)足下式(D-d)/d≤0.187該保持器4是分段型保持器，由具有可將滾珠3自由滾動(dòng)地保持的匣部6且沿內(nèi)圈1和外圈2彎曲的由多個(gè)(圖中的例子是8個(gè))樹(shù)脂制的板狀部件5、5。。。構(gòu)成。即兩板面分別朝向內(nèi)圈1和外圈2配置，沿內(nèi)圈1和外圈2并列成環(huán)狀的板狀部件5、5。。。與環(huán)狀部件的保持器具有同等的功能。另外，板狀部件5的圓周方向長(zhǎng)度和使用個(gè)數(shù)不做特別限定，全部的板狀部件5、5。。。的圓周方向長(zhǎng)度之和與薄壁軸承的圓周方向長(zhǎng)度大致相等，以滾珠3幾乎都能保持在匣部6內(nèi)的方式設(shè)定圓周方向長(zhǎng)度和使用個(gè)數(shù)即可。只要滿(mǎn)足上述條件的，板狀部件5的使用個(gè)數(shù)可以是1個(gè)(即可以是圖11所示的那樣的)。
板狀部件5的軸方向的端部上設(shè)有用于將滾珠3插入匣部6的開(kāi)口部7。該開(kāi)口部7的開(kāi)口寬度比滾珠3的直徑小，設(shè)有所謂卡扣量，將滾珠3插入匣部6時(shí)，由滾珠3彈性地?cái)D開(kāi)開(kāi)口部7，通過(guò)開(kāi)口部7。插入滾珠3后，開(kāi)口部7彈性恢復(fù)原來(lái)的狀態(tài)。
另外，板狀部件5的圓周方向兩端部上實(shí)施倒角加工，除去大致直角的角部，板狀部件5的圓周方向端面5a和板面5b之間形成倒角部5c(參照?qǐng)D16)。該倒角部5c是平面狀，通過(guò)形成倒角部5c，從而板狀部件5的厚度朝向圓周方向端部逐漸變薄。并且，通過(guò)調(diào)節(jié)板狀部件5的彎曲程度，從而當(dāng)薄壁軸承旋轉(zhuǎn)時(shí)，在板狀部件5的圓周方向端面5a和倒角部5c的邊界上形成的角部不與內(nèi)圈1和外圈2接觸，在板狀部件5的板面5b和倒角部5c的邊界形成的角部或倒角部5c與內(nèi)圈1或外圈2接觸。另外，如圖17所示，倒角部5c也可以是曲面狀。
這樣，板狀部件5和內(nèi)圈1或外圈2的接觸部成鈍角角部，則面壓低，板狀部件5的圓周方向端部難以磨損。并且，倒角部5c是曲面狀，則面壓更低。結(jié)果，磨耗粉末的產(chǎn)生量變少，所以磨耗粉末吸收的潤(rùn)滑劑的基油的量也變少，潤(rùn)滑性不容易降低。另外，由于存在倒角部5c，從而板狀部件5與內(nèi)圈1或外圈2的接觸部上容易進(jìn)入潤(rùn)滑劑的基油，所以更不易產(chǎn)生磨耗。
另外，倒角部5c是平面狀的情況下，如圖16所示，優(yōu)選為，倒角部5c的延長(zhǎng)線(xiàn)和圓周方向端面5a所成的角度是45°以上不到90°(即倒角部5c和圓周方向端面5a所成的角度90°以上不到135°)。這樣的結(jié)構(gòu)的話(huà)，則板狀部件5的板面5b和倒角部5c的邊界形成的角部的角度更加鈍角化，所以板狀部件5與內(nèi)圈1或外圈2的接觸部的面壓更加低，板狀部件5的圓周方向端部更不易磨耗。而且，板狀部件5的圓周方向端部與內(nèi)圈或外圈2之間的間隙變小，所以板狀部件5與內(nèi)圈1或外圈2的接觸部更容易進(jìn)入潤(rùn)滑劑的基油。
該板狀部件5可通過(guò)注入成形、壓縮成形等慣用的樹(shù)脂成形法制造。另外，也可以通過(guò)由注入成形或壓縮成形制造長(zhǎng)條的帶狀部件，并將其切斷，而制得板狀部件5。以這樣的方法制造保持器4，則薄壁軸承的制造成本降低。
板狀部件5的樹(shù)脂材料的種類(lèi)不做特別限定，多采用柔軟性好的尼龍66等聚酰亞胺樹(shù)脂。另外，從低漏氣(アウトガス)性來(lái)看，也可以使用聚四氟乙烯等氟樹(shù)脂、聚醚醚酮。此外，在高溫條件下使用薄壁軸承時(shí)，可以使用耐磨損性?xún)?yōu)異的聚醚醚酮、聚酰亞胺樹(shù)脂、聚酰胺酰亞胺樹(shù)脂等。
這樣的本實(shí)施方式的薄壁軸承可適用于半導(dǎo)體制造裝置用的機(jī)械手等。上述機(jī)械手通常在真空環(huán)境下使用，所以用于薄壁軸承的潤(rùn)滑劑優(yōu)選具有低漏氣性的高真空環(huán)境用的潤(rùn)滑劑。以下3種潤(rùn)滑被膜(以后記作DFO潤(rùn)滑劑)由于具有比氟潤(rùn)滑脂低的漏氣性，因此適合本實(shí)施方式的薄壁軸承。
(1)含有具有官能團(tuán)的含氟聚合物和全氟聚醚的潤(rùn)滑被膜(2)含有具有官能團(tuán)的含氟聚合物和全氟聚醚以及氟樹(shù)脂的潤(rùn)滑被膜(3)含有以烷基化環(huán)戊烷或聚苯醚為主要成分的潤(rùn)滑油和氟樹(shù)脂的潤(rùn)滑被膜使用該DFO潤(rùn)滑劑，由于潤(rùn)滑劑的薄膜的潤(rùn)滑，所以潤(rùn)滑性比氟類(lèi)潤(rùn)滑脂等潤(rùn)澤性地封入軸承內(nèi)的情況低。這樣，用于以往的利用樹(shù)脂制分段型保持器的薄壁軸承，則板狀部件的圓周方向端部容易磨耗，因磨耗粉末而潤(rùn)滑性進(jìn)一步降低。因此，采用以往的樹(shù)脂制保持器的薄壁軸承中采用DFO潤(rùn)滑劑困難重重。但是，本實(shí)施方式的薄壁軸承如前所述不易生成磨耗粉末，所以采用DFO潤(rùn)滑劑沒(méi)有問(wèn)題。
這里，對(duì)DFO潤(rùn)滑劑進(jìn)行說(shuō)明。DFO潤(rùn)滑劑是具有對(duì)金屬親和性高的官能團(tuán)的含氟聚合物和氟油(例如全氟聚醚油(PFPE))的潤(rùn)滑劑，其具有極高的粘性，具有官能團(tuán)的含復(fù)聚合物，由于官能團(tuán)的作用而極為強(qiáng)烈地吸附在金屬表面。另一方面，氟油分子也具有例如即使暫時(shí)被分離也會(huì)馬上再附著的性質(zhì)，難以逸散。因此，低漏氣性?xún)?yōu)異。
作為具有官能團(tuán)的含氟聚合物，優(yōu)選全氟聚醚聚合物或多氟代烷基聚合物。作為全氟聚醚聚合物，可以舉出，具有下述化5表示的重復(fù)單元并且數(shù)均分子量為1000～50000的聚合物。另外，這些全氟聚醚聚合物至少在分子的一個(gè)末端具有后述的官能團(tuán)。
〔化5〕-CXF2X-O-(X為1～4的整數(shù))另外，作為多氟代烷基聚合物，可以舉出下述式6表示的物質(zhì)?；?中的Y為對(duì)金屬的親和性高的官能團(tuán)，例如，優(yōu)選環(huán)氧基、氨基、羧基、羥基、巰基、異氰酸酯基、磺基、酯基等。作為多氟代烷基聚合物除了化6所示物質(zhì)以外，還可以合適地使用化7、8所示的物質(zhì)。
〔化6〕CF3(CF2)7-Y，H(CF2)6-Y，CF2Cl(CF2)11-Y(CF3)2CF(CF2)7-Y，CF2ClCF3CF(CF2)7-Y
〔化7〕C6F13COOH，C8F17C2H4OH，C8F17C2H4SH， C10F21CONHC2H4OH，C10F21SO3H， [化8]
這樣的官能團(tuán)當(dāng)DFO潤(rùn)滑劑覆蓋在內(nèi)圈和外圈的表面上時(shí)，與構(gòu)成內(nèi)圈和外圈的金屬結(jié)合，所以形成與內(nèi)圈和外圈的表面強(qiáng)結(jié)合的潤(rùn)滑膜。另外，一個(gè)分子上具有多個(gè)官能團(tuán)的含氟聚合體的情況下，其中至少一個(gè)與金屬結(jié)合即可。上述含氟聚合體可以單獨(dú)使用上面的例示的結(jié)構(gòu)，也可以并用兩種以上。并用兩種以上的情況下優(yōu)選采用其組合以使不會(huì)有該官能團(tuán)之間反應(yīng)而與金屬結(jié)合的官能團(tuán)減少的情況。
這樣的具有官能團(tuán)的含氟聚合體具體例如デユポン社製クライトツクス157FSL、157FSM、ダイキン工業(yè)社製デムナム変性品SA、SH、SY-3，アウジモント社製フオンブリンZDEAL、ZDIAC、ZDISCO、ZDOLTXX2000等。
另外，PFPE這樣的氟油的種類(lèi)不做特別限定，為抑制降低漏氣性，盡量?jī)?yōu)選蒸氣壓力低的。具體地，デユポン社製クライトツクス143AB、143AC、143AD，アウジモント社製フオンブリンYHVAC18/8、25/9、40/11、140/13、Z25、Z60，ダイキン工業(yè)社製S-65、S-100、S-200等。
含有具有官能團(tuán)的含氟聚合體和PFPE這樣的氟油的DFO潤(rùn)滑劑具體例如，作為PFPE采用ダイキン工業(yè)社製S-200，作為在此中具有官能團(tuán)的含氟聚合體添加5％的デユポン社製クライトツクス157FSH，其以氟類(lèi)溶劑(例如旭化學(xué)工業(yè)社製AK225)稀釋成2％的產(chǎn)物等。
另外，如果再添加氟樹(shù)脂的粉末，可以使DFO潤(rùn)滑劑進(jìn)一步減塵(低発塵)。另外，如使用以烷基化環(huán)戊烷或聚苯醚為主要成分的潤(rùn)滑油代替氟油，可以使薄壁軸承進(jìn)一步延長(zhǎng)壽命。作為烷基化環(huán)戊烷可以舉出例如，三(2-辛基十二烷基)環(huán)戊烷。
這樣的DFO潤(rùn)滑劑可以封入薄壁軸承的內(nèi)圈和外圈之間形成的軸承內(nèi)部空間使用，但優(yōu)選在覆蓋在內(nèi)圈、外圈的軌道面上后通過(guò)加熱、減壓等干燥而形成潤(rùn)滑膜。
〔第三實(shí)施方式〕本實(shí)施方式涉及例如用于半導(dǎo)體制造裝置等的滾動(dòng)軸承，特別是涉及在潤(rùn)滑差(貧瘠)的環(huán)境下使用的薄壁的滾動(dòng)軸承。
首先，說(shuō)明貧瘠潤(rùn)滑和薄壁的滾動(dòng)軸承。貧瘠是指沒(méi)有浪費(fèi)、油少。貧瘠潤(rùn)滑是指以極微量的必要最小限度的潤(rùn)滑劑(油或潤(rùn)滑脂)僅對(duì)軸承的軌道面進(jìn)行潤(rùn)滑的方法。潤(rùn)滑劑少，所以滾動(dòng)體在潤(rùn)滑劑中行進(jìn)時(shí)的抵抗力產(chǎn)生的溫度上升小，溫度引起的機(jī)械精度的不準(zhǔn)確變少。另外，一般在軸承旋轉(zhuǎn)中、由滾動(dòng)體的通過(guò)而使?jié)櫥瑒┥㈤_(kāi)飛散，污染周邊環(huán)境，在貧瘠潤(rùn)滑的情況下，潤(rùn)滑膜本來(lái)就非常薄，所以飛散的潤(rùn)滑劑量也是微量的，對(duì)環(huán)境的污染少。
作為貧瘠潤(rùn)滑的具體例例如油涂附(オイルプレ一テイング)、潤(rùn)滑脂涂附(グリ一スプレ一テイング)這樣涂敷潤(rùn)滑劑的方式(DFO潤(rùn)滑也是其一種)、油氣潤(rùn)滑或油霧潤(rùn)滑等這樣在軸承旋轉(zhuǎn)中供給潤(rùn)滑劑的方式、MoS2的噴濺、含聚四氟乙烯(PTFE)的復(fù)合鍍敷、含PTFE樹(shù)脂涂布等在軌道面上生成固定潤(rùn)滑膜的方式、含PTFE的樹(shù)脂保持器、滾動(dòng)體和滾動(dòng)體之間裝填的MoS2的樹(shù)脂部件等這樣含有潤(rùn)滑劑的部件相對(duì)滾動(dòng)體滑動(dòng)，使?jié)櫥瑒L動(dòng)移動(dòng)的方式等。
接著，薄壁的滾動(dòng)軸承是軸承剖面近于正方形，與軸承的厚度尺寸相比軸承內(nèi)徑尺寸大，所謂ケイドン型即屬此。日本精工株式會(huì)社制的N系列薄壁軸承的目錄記載的NBX形的內(nèi)徑最小的NBX2504的軸承厚度和內(nèi)徑的比大約0.187，內(nèi)徑最大的NBX101625中是0.025，所以用該數(shù)值定義，則薄壁的滾動(dòng)軸承定義為軸承厚度尺寸軸承和軸承內(nèi)徑尺寸之比0.187以下的軸承。
在這樣的薄壁的滾動(dòng)軸承上采用保持器的情況下，一般，在內(nèi)外圈間裝入滾動(dòng)體后安裝保持器，所以如圖21和圖22所示，采用在軸方向的端部上具有用于將滾動(dòng)體(滾珠)502插入匣部503的開(kāi)口部504的環(huán)狀的保持器501。另外，在此所謂的“厚度”是指軸承的內(nèi)外徑尺寸差的一半的值。
上述開(kāi)口部504上設(shè)置卡扣量，滾動(dòng)體502插入匣部503時(shí)，如圖22所示，由滾動(dòng)體502而使開(kāi)口部504彈性擠開(kāi)而通過(guò)開(kāi)口504，從而將該滾動(dòng)體502插入匣部503，插入后開(kāi)口部504彈性恢復(fù)到原來(lái)的位置(參照?qǐng)D23)。要將插入匣部503的滾動(dòng)體502從保持器501拆下，需再次由滾動(dòng)體502彈性擠開(kāi)開(kāi)口部504而經(jīng)此通過(guò)。本來(lái)，該結(jié)構(gòu)下滾動(dòng)體502是不容易從保持器501脫離的。保持器501的材質(zhì)是金屬制，通常多為黃銅或不銹鋼。
但是，上述以往的薄壁滾動(dòng)軸承中，在貧瘠潤(rùn)滑環(huán)境下使用的情況下存在以下問(wèn)題。即，保持器的外徑部和內(nèi)徑部在軸承旋轉(zhuǎn)中會(huì)相對(duì)外圈和內(nèi)圈滑動(dòng)，存在潤(rùn)澤的潤(rùn)滑脂的富裕(良好)的潤(rùn)滑環(huán)境下，由相對(duì)外圈和內(nèi)圈的滑動(dòng)而保持器不會(huì)大量磨耗。其磨耗粉末進(jìn)入軌道面和滾動(dòng)體間，軸承的旋轉(zhuǎn)性能會(huì)顯著降低。
另外，薄壁的滾動(dòng)軸承受到軸承厚度薄的制約，所以與一般的軸承的情況下相比，滾動(dòng)體直徑占軸承內(nèi)徑的大小的比率小是常見(jiàn)的，從該小徑的滾動(dòng)體受到負(fù)載的必要看，裝填在內(nèi)外圈間的滾動(dòng)體的數(shù)量一定要多。例如，φ200mm左右的內(nèi)徑尺寸的薄壁的滾動(dòng)軸承填充80個(gè)以上的滾動(dòng)體，所以軸承旋轉(zhuǎn)中、各個(gè)滾動(dòng)體處于各種各樣的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)中，經(jīng)由保持器相互靠壓，出現(xiàn)擁擠的狀況。
這種情況下，富裕的潤(rùn)滑環(huán)境下，在滾動(dòng)體和保持器匣部間即使發(fā)生滑動(dòng)，磨損系數(shù)小，所以來(lái)自滾動(dòng)體的力使保持器向旋轉(zhuǎn)方向以外的方向壓動(dòng)的情況少，但是在貧瘠的潤(rùn)滑環(huán)境下，滾動(dòng)體和保持器匣部間的磨損系數(shù)小，所以來(lái)自滾動(dòng)體的力會(huì)使保持器也向旋轉(zhuǎn)方向以外的方向壓動(dòng)。
并且，根據(jù)情況，保持器整體受到的來(lái)自滾動(dòng)體的力的合力作用于將保持器從滾動(dòng)體脫離的方向上，該力會(huì)有超過(guò)相當(dāng)于1～2個(gè)保持器匣部的卡扣量的彈性力的力的情況，這時(shí)從1～2個(gè)保持器匣部脫離出滾動(dòng)體。于是，一個(gè)一個(gè)地傳遞，滾動(dòng)體從保持器匣部脫離開(kāi)來(lái)，最終保持器的半周的程度脫離，跳出軸承外。因此，為杜絕這樣的情況，考慮用樹(shù)脂制的保持器。
在貧瘠的潤(rùn)滑下采用樹(shù)脂制的保持器，則由于樹(shù)脂的彈性和柔軟性來(lái)自滾動(dòng)體的力不會(huì)使保持器整體向旋轉(zhuǎn)方向以外的方向變位，能防止保持器的一部分跳出軸承外的缺陷，另外，即使保持器相對(duì)內(nèi)外圈滑動(dòng)，由于面壓小，所以能夠防止保持器大量磨耗。
但是，要將樹(shù)脂保持器制成環(huán)形，首先需用注入成形來(lái)成形出環(huán)狀部件，按照軸承的規(guī)格號(hào)而制造注入成形模具，成本上受到大的負(fù)擔(dān)。實(shí)際上也有在最貧瘠的潤(rùn)滑DFO潤(rùn)滑下真空環(huán)境下的半導(dǎo)體制造裝置用的薄壁滾動(dòng)軸承這樣制造個(gè)數(shù)上有限制的型號(hào)，全部制造出其成形模具是困難的。
因此，作為次選方案，采用下面的方法。首先，如圖24所示，準(zhǔn)備具有可滾動(dòng)地保持滾動(dòng)體的多個(gè)匣部503的長(zhǎng)條的帶狀的保持器用部件506。該保持器用部件506由注入成形或壓縮成形制得。該保持器用部件506若用于例如保持器的節(jié)距圓直徑大約200mm的軸承，則準(zhǔn)備大約200mm的外徑尺寸的內(nèi)模和比該內(nèi)模直徑大出保持器的厚度的量的外模，內(nèi)模和外模間形成的間隙中填充保持器用部件506。填充的保持器用部件506的長(zhǎng)度通過(guò)與軸承的尺寸匹配而在規(guī)定的位置切斷而被調(diào)整。
接著，在將保持器用部件506填充在內(nèi)模和外模的間的狀態(tài)下根據(jù)以對(duì)應(yīng)于樹(shù)脂的種類(lèi)而規(guī)定的退火溫度保持規(guī)定的時(shí)間。例如樹(shù)脂是尼龍66的情況下以150℃保持30min，PEEK的情況下以230℃保持3hr。該退火工序叫做熱固定，由該熱固定而將保持器用部件506成形為環(huán)狀，從模具中取出也能保持其形狀不變，而用作環(huán)狀的保持器507。
另外，軸承的尺寸大，以1根保持器用部件506周長(zhǎng)不夠的情況下，如圖25所示，通過(guò)將未切斷的1根保持器用部件506和例如切斷成的一半長(zhǎng)的保持器用部件506a組合等而多種步調(diào)來(lái)調(diào)整長(zhǎng)度，從而對(duì)于比1根保持器用部件506周長(zhǎng)長(zhǎng)的保持器也能夠?qū)?yīng)。薄壁的滾動(dòng)軸承一般內(nèi)徑不同，即使這樣只要是同系列其軸承厚度就相等，保持器也是能調(diào)整周長(zhǎng)即可在系列內(nèi)全部適用。該保持器用部件506進(jìn)行熱固定而形成環(huán)狀的保持器的方法，即使型號(hào)不同，只要有熱固定用的內(nèi)模和外模，對(duì)系列內(nèi)的全部型號(hào)可利用相同的保持器用部件，因此，沒(méi)有必要對(duì)各型號(hào)分別制造注入成形模具，有利于成本的控制。
但是，如以往的那樣，將保持器用部件506熱固定而形成環(huán)形的保持器的方法中，保持器用部件506的材料是PEEK等的情況下，需以最低230℃保持3hr，而且實(shí)際上，內(nèi)模和外模間保持保持器用部件506的工序前，到該溫度之前的升溫和保持工序后的漸冷等是必要的。因此，完成1批工序需要8hr以上，非常浪費(fèi)勞力和電力、時(shí)間，有成本高的問(wèn)題。另外，帶狀的保持器用部件506通過(guò)熱固定而彎曲，所以高溫下軸承使用時(shí)有保持器因跳回而變形，或經(jīng)時(shí)變形的可能性，另外，帶狀的保持器用部件506彎曲而使匣部503和開(kāi)口部504向外側(cè)擴(kuò)展變形。
本發(fā)明解決了這樣的問(wèn)題，提供這樣的滾動(dòng)軸承，即，即使在貧瘠潤(rùn)滑環(huán)境下使用的情況下，也能夠防止保持器的一部分跳出軸承外，并且能防止保持器大量磨耗，對(duì)于系列內(nèi)的全部型號(hào)軸承能夠利用同樣的平板狀部件構(gòu)成保持器。另外，還提供這樣的軸承，即不需要保持器的彎曲工序而實(shí)現(xiàn)低成本化，并防止保持器和保持器匣部的變形。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)中，在外圈和內(nèi)圈間經(jīng)由保持器在軸方向可滾動(dòng)地配設(shè)多個(gè)滾動(dòng)體，將具有可滾動(dòng)地保持上述滾動(dòng)體的匣部的樹(shù)脂制的平板狀部件在周方向配設(shè)多個(gè)而構(gòu)成上述保持器。
在此，優(yōu)選地，上述平板狀部件的長(zhǎng)度方向的長(zhǎng)度設(shè)為L(zhǎng)、該平板狀部件的厚度為t，上述外圈的內(nèi)徑尺寸設(shè)為D、上述內(nèi)圈的內(nèi)徑尺寸設(shè)為d的情況下，滿(mǎn)足關(guān)系t＜0.5(D2-L2)1/2-0.5d。
另外，潤(rùn)滑方式優(yōu)選DFO潤(rùn)滑。本發(fā)明所謂的DFO潤(rùn)滑是指在由油涂附得到的薄膜中含有具有吸附性的潤(rùn)滑成分和固體潤(rùn)滑劑的任一者或兩者兼有，具體地，例如日本特許公開(kāi)公報(bào)2001年地254803號(hào)記載的方法。作為基礎(chǔ)劑的油和潤(rùn)滑成分和固體潤(rùn)滑劑的組合、或者通過(guò)膜厚而得的多種方式。例如，氟油作為基油，含有PTFE粉末的DFO；環(huán)戊烷(烴油)作為基油的通稱(chēng)長(zhǎng)壽命DFO；以氟油作為基油、含有PTFE粉末的通稱(chēng)低生塵DFO等。
根據(jù)本發(fā)明，將具有可滾動(dòng)地保持滾動(dòng)體的匣部的樹(shù)脂制的平板狀部件在周方向配置多個(gè)而構(gòu)成保持器，所以在貧瘠的潤(rùn)滑環(huán)境下使用的情況下，來(lái)自滾動(dòng)體的力由于樹(shù)脂的彈性和柔軟性而不會(huì)使構(gòu)成保持器的平板狀部件向旋轉(zhuǎn)方向以外的方向變位，可防止保持器的一部分跳出軸承外，而且構(gòu)成保持器的樹(shù)脂制的平板狀部件和內(nèi)外圈間發(fā)生滑動(dòng)，由于面壓變小，所以能夠防止平板狀部件大量磨耗。
另外，由于樹(shù)脂制的平板狀部件在周方向配置多個(gè)而構(gòu)成保持器，所以對(duì)于系列內(nèi)的全部的型號(hào)的軸承都能夠利用相同的平板狀部件而構(gòu)成保持器，并且不需要用于彎曲平板狀部件的熱固定工序，由此，能夠降低低成本化。另外，不需要用于將平板狀部件彎曲成圓弧的熱固定工序，所以高溫下的軸承使用時(shí)，平板狀部件不會(huì)由跳回變形或經(jīng)時(shí)變形，并且能防止因彎曲而使匣部在外側(cè)擴(kuò)展變形。
另外，上述平板狀部件的長(zhǎng)度方向的長(zhǎng)度設(shè)為L(zhǎng)、該平板狀部件的厚度為t，上述外圈的內(nèi)徑尺寸設(shè)為D、上述內(nèi)圈的內(nèi)徑尺寸設(shè)為d的情況下，滿(mǎn)足關(guān)系t＜0.5(D2-L2)1/2-0.5d。
從而，使1個(gè)平板狀部件相對(duì)外圈和內(nèi)圈不會(huì)同時(shí)在3處滑動(dòng)，所以平板狀部件不會(huì)產(chǎn)生磨耗。
以下，參照

本發(fā)明的實(shí)施方式的一例。圖18是本發(fā)明的實(shí)施方式的一例的滾動(dòng)軸承的說(shuō)明立體圖。圖19是說(shuō)明平板狀部件的立體圖。圖20是在平板狀部件的長(zhǎng)度方向上長(zhǎng)度L和厚度t之間的關(guān)系式的說(shuō)明圖。另外，該實(shí)施方式中，采用已經(jīng)說(shuō)明的貧瘠潤(rùn)滑環(huán)境下使用的薄壁(例如軸承厚度尺寸和軸承內(nèi)徑尺寸的比0.187以下)的滾動(dòng)軸承。
作為本發(fā)明的實(shí)施方式的一例的滾動(dòng)軸承510中，如圖18和圖19所示，將配置在外圈511和內(nèi)圈512間的多個(gè)滾動(dòng)體(未圖示，該實(shí)施方式中是滾珠)可滾動(dòng)地保持在周方向上的保持器513，通過(guò)將具有可滾動(dòng)地保持該滾動(dòng)體的匣部514的樹(shù)脂制的平板狀部件515在周方向配置多個(gè)而形成。平板狀部件515如圖19所示，在寬度方向的一側(cè)面上設(shè)有用于將滾動(dòng)體插入匣部514的開(kāi)口部516，其與該匣部514連通，開(kāi)口部516上設(shè)有卡扣量。并且，由滾動(dòng)體將開(kāi)口部516彈性擠開(kāi)而通過(guò)該開(kāi)口部516，從而將滾動(dòng)體插入匣部514，插入后開(kāi)口部516彈性恢復(fù)到原來(lái)位置。
另外，平板狀部件515以埋入外圈511和內(nèi)圈512間的間隙的整個(gè)周方向的方式配置多個(gè)，由此，確保必要的滾動(dòng)體的個(gè)數(shù)。另外，在平板狀部件515的長(zhǎng)度方向上的兩端部上形成與匣部514的圓同一R的圓弧517，在周方向相鄰的各平板狀部件515間配置1個(gè)滾動(dòng)體，在平板狀部件515的長(zhǎng)度方向的兩端形成的圓弧517起到作為滾動(dòng)體的匣部的作用。
作為平板狀部件515的樹(shù)脂材料例如使用尼龍或PEEK等，但是除此之外，也可以列舉苯酚樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、PES、PPS、PEI、PAI等。另外，該實(shí)施方式中，平板狀部件515的長(zhǎng)度方向的長(zhǎng)度設(shè)為L(zhǎng)、該平板狀部件515的厚度為t，外圈511的內(nèi)徑尺寸設(shè)為D、內(nèi)圈512的內(nèi)徑尺寸設(shè)為d的情況下，滿(mǎn)足關(guān)系t＜0.5(D2-L2)1/2-0.5d。
1個(gè)平板狀部件15相對(duì)外圈11和內(nèi)圈12不會(huì)同時(shí)在3點(diǎn)滑動(dòng)。
詳述，參照?qǐng)D20，外圈511和內(nèi)圈512間配置的1個(gè)平板保持器513其兩端部與外圈511的內(nèi)徑面接觸配置，中央部與內(nèi)圈512的外徑面接觸配置，則下式(1)成立。
(D/2)2＝(L/2)2+(t+(d/2))2......(1)整理(1)式，則成下式(2)、(3)。
(D)2-(L)2＝4(t+(d/2))2......(2)(D2-L2)1/2＝2(t+(d/2))＝2t+d......(3)
因此，t＝0.5((D2-L2)1/2-d)，1個(gè)平板狀部件515對(duì)外圈511和內(nèi)圈512不同時(shí)在3點(diǎn)滑動(dòng)的條件如下式(4)。
t＜0.5((D2-L2)1/2-d)＝0.5(D2-L2)1/2-0.5d......(4)即，式(4)中，t若比右邊小，則1個(gè)平板狀部件515相對(duì)外圈511和內(nèi)圈512不會(huì)同時(shí)在3點(diǎn)滑動(dòng)。即，1個(gè)平板狀部件515不會(huì)受到相對(duì)外圈511和內(nèi)圈512同時(shí)在3點(diǎn)滑動(dòng)而產(chǎn)生的彎曲，構(gòu)成保持器513的多個(gè)平板狀部件515在外圈511和內(nèi)圈512間的間隙里總是不以3點(diǎn)接觸而移動(dòng)。由此，平板狀部件515不產(chǎn)生磨耗。
這樣的實(shí)施方式中，與金屬相比硬度低，剛性也低的樹(shù)脂制的平板狀部件515在外圈511和內(nèi)圈512間的間隙中在周方向上配置多個(gè)而構(gòu)成保持器513，所以即使在真空環(huán)境下使用的半導(dǎo)體制造裝置用的薄壁滾動(dòng)軸承中使用保持器513，而且潤(rùn)滑方法采用最貧瘠的潤(rùn)滑即DFO潤(rùn)滑的情況下，來(lái)自滾動(dòng)體的力由樹(shù)脂的彈性和柔軟性而不會(huì)使構(gòu)成保持器513的平板狀部件515在旋轉(zhuǎn)方向以外的方向變位，能防止保持器513的一部分跳出軸承外。而且，構(gòu)成保持器513的樹(shù)脂制的平板狀部件515和外圈511和內(nèi)圈512間即使產(chǎn)生滑動(dòng)，由于面壓變小，也能夠防止平板狀部件515大量磨耗。
另外，樹(shù)脂制的平板狀部件515在周方向配置多個(gè)而構(gòu)成保持器513，所以也不需要按照各型號(hào)而準(zhǔn)備注入成形模具，對(duì)系列內(nèi)的全部型號(hào)的軸承能夠利用相同的平板狀部件515而構(gòu)成保持器513。另外，不需要用于彎曲平板狀部件515的熱固定工序。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)保持器513的低成本化。特別是，采用最貧瘠的潤(rùn)滑即DFO潤(rùn)滑來(lái)進(jìn)行潤(rùn)滑的滾動(dòng)軸承，而且用于真空環(huán)境下的半導(dǎo)體制造裝置的薄壁滾動(dòng)軸承這樣制造個(gè)數(shù)有限制的型號(hào)的滾動(dòng)軸承上也可以適用保持器513。
另外，由于不需要用于彎曲平板狀部件515成圓弧狀的熱固定工序，所以高溫下使用軸承時(shí)，平板狀部件515不會(huì)因跳回而變形或經(jīng)時(shí)變形，并且能防止因彎曲而使匣部514或開(kāi)口部516向外側(cè)擴(kuò)展變形。另外，上述平板狀部件515的長(zhǎng)度方向的長(zhǎng)度設(shè)為L(zhǎng)、該平板狀部件515的厚度為t，上述外圈511的內(nèi)徑尺寸設(shè)為D、上述內(nèi)圈512的內(nèi)徑尺寸設(shè)為d的情況下，滿(mǎn)足關(guān)系t＜0.5(D2-L2)1/2-0.5d。
從而，使1個(gè)平板狀部件515相對(duì)外圈511和內(nèi)圈512不會(huì)同時(shí)在3處滑動(dòng)，所以平板狀部件不會(huì)產(chǎn)生磨耗。結(jié)果，平板狀部件515不會(huì)產(chǎn)生彎曲應(yīng)力，而能在周方向上在外圈511和內(nèi)圈512的間隙中移動(dòng)，由此，能使平板狀部件515不產(chǎn)生磨耗。
另外，本發(fā)明不限定于本實(shí)施方式，在不脫離本發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)可以適宜地作變更。例如，上述實(shí)施方式中，貧瘠的潤(rùn)滑環(huán)境下使用的薄壁的滾動(dòng)軸承作為例子被采用，但是不限定于此。根據(jù)情況，也作富裕的潤(rùn)滑環(huán)境下使用的滾動(dòng)軸承也可以適用本發(fā)明，另外，不限定于薄壁的滾動(dòng)軸承，通常的滾動(dòng)軸承也可適用本發(fā)明。其他，在本實(shí)施方式中例示的外圈、內(nèi)圈、滾動(dòng)體、保持器、匣部、平板狀部件和潤(rùn)滑手段等結(jié)構(gòu)只要能夠適用于本發(fā)明即可任意變更選用，而不做限定。
〔第四實(shí)施方式〕本實(shí)施方式涉及薄壁滾動(dòng)軸承，也有與第一～第三實(shí)施方式的軸承具有相關(guān)性的部分。
以往，半導(dǎo)體關(guān)聯(lián)裝置或機(jī)器手等使用的薄壁軸承多為開(kāi)放型，一部分也使用密封型等。另外，薄壁軸承是指軸承剖面比α是0.2以下的結(jié)構(gòu)。軸承剖面比α由下式定義。
α＝(D-d)/(2×DPW)其中，上述數(shù)學(xué)式中D為軸承外徑、d為軸承內(nèi)徑、DPW為軸承的滾動(dòng)體的中心徑。
這樣的薄壁滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑中主要采用潤(rùn)滑脂，但是開(kāi)放型的薄壁滾動(dòng)軸承的情況下，會(huì)有在軌道上存在的潤(rùn)滑脂當(dāng)軸承旋轉(zhuǎn)時(shí)由保持器或滾動(dòng)體而從軸承內(nèi)部擠出，或因離心力而泄漏的情況。另外，密封型的薄壁滾動(dòng)軸承的情況下，也存在潤(rùn)滑脂從密封唇口和內(nèi)圈的外徑面間泄漏的情況。
因此，日本特許公開(kāi)公報(bào)2003年第329049號(hào)中公開(kāi)了通過(guò)將固體潤(rùn)滑劑封入內(nèi)部而解決上述問(wèn)題，作為維修自由的薄壁滾動(dòng)軸承。
但是，在使用通過(guò)燒結(jié)以聚烯烴為主成分的高分子材料和潤(rùn)滑油的潤(rùn)滑物制成的潤(rùn)滑劑的情況下，潤(rùn)滑劑不易泄漏，但是潤(rùn)滑劑成分的絕對(duì)量多，所以存在容易大量生成漏氣的缺陷。另外，固體狀的潤(rùn)滑劑的情況下，潤(rùn)滑劑與滾動(dòng)體或軌道面滑動(dòng)接觸，從而供給潤(rùn)滑油，但是這樣的滑動(dòng)接觸伴隨著生塵量增加的問(wèn)題。
二硫化鉬(MoS2)、石墨、六方晶氮化硼(h-BN)、氟化石墨等固體潤(rùn)滑劑構(gòu)成的潤(rùn)滑膜覆蓋在軌道面上的情況下，漏氣少，但是容易產(chǎn)生磨耗，耐久性不充分。
因此，本發(fā)明解決上述這樣的以往技術(shù)具有的問(wèn)題，提供生塵和漏氣都困難，并且也不易產(chǎn)生潤(rùn)滑劑的泄漏，耐久性?xún)?yōu)良，可自由維修的薄壁滾動(dòng)軸承。
為解決上述課題，本發(fā)明由以下結(jié)構(gòu)構(gòu)成。即，本發(fā)明的薄壁滾動(dòng)軸承具有內(nèi)圈、外圈、自由滾動(dòng)地配置在上述內(nèi)圈和外圈之間的多個(gè)滾動(dòng)體。軸承剖面在0.2以下的薄壁滾動(dòng)軸承中，上述內(nèi)圈的軌道面和上述外圈的軌道面的至少一個(gè)上覆蓋由氟油、烷基化環(huán)戊烷、聚苯醚、以及酯油中的至少一種的基油中混合了氟樹(shù)脂的構(gòu)成的潤(rùn)滑膜。
具有這樣的潤(rùn)滑膜，則滾動(dòng)體的滾動(dòng)動(dòng)作時(shí)金屬間的接觸被抑制，同時(shí)能發(fā)揮低生塵性和穩(wěn)定的潤(rùn)滑性。即，潤(rùn)滑膜由在基油中混合氟樹(shù)脂的潤(rùn)滑劑構(gòu)成，所以軌道面上潤(rùn)滑油(基油)不會(huì)枯竭，而能夠發(fā)揮穩(wěn)定的潤(rùn)滑性。而且，剩余的潤(rùn)滑油(基油)被氟樹(shù)脂捕獲，所以生塵量低，潤(rùn)滑劑也不易泄漏。另外，氟樹(shù)脂優(yōu)選粉末狀。
另外，上述潤(rùn)滑膜的膜厚優(yōu)選0.1μm以上10μm以下。為減少生塵量和漏氣量，潤(rùn)滑膜的膜厚優(yōu)選小的，但是為優(yōu)化薄壁滾動(dòng)軸承的耐久性，膜厚優(yōu)選大的。考慮兩者的平衡，則優(yōu)選潤(rùn)滑膜膜厚是0.1μm以上、10μm以下。
本發(fā)明的薄壁滾動(dòng)軸承不易出現(xiàn)生塵和漏氣，并且潤(rùn)滑劑也不易漏出，耐久性?xún)?yōu)良。
參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的薄壁滾動(dòng)軸承的實(shí)施方式。圖26是本發(fā)明的薄壁滾動(dòng)軸承的一實(shí)施方式的縱剖面圖。
圖26的薄壁滾動(dòng)軸承601具有在外周面具有軌道面611a的內(nèi)圈611、在內(nèi)周面具有相對(duì)軌道面611a的軌道面612a的外圈612、在兩軌道面611a、612a間自由滾動(dòng)配置的多個(gè)滾動(dòng)體(滾珠)613、在內(nèi)圈611和外圈612間保持多個(gè)滾動(dòng)體613的保持器614。另外，該薄壁滾動(dòng)軸承601由前面式子表示的軸承剖面比α為0.2以下。
進(jìn)而，兩軌道面611a、612a的至少一個(gè)上覆蓋潤(rùn)滑膜(未圖示)，所述潤(rùn)滑膜包含在含有氟油、烷基化環(huán)戊烷、聚苯醚、以及酯油中的至少一種的基油中混合了氟樹(shù)脂的潤(rùn)滑劑。
本實(shí)施方式的薄壁滾動(dòng)軸承601由上述的潤(rùn)滑膜潤(rùn)滑，所以即使不具有密封部件等也不易生塵或出現(xiàn)漏氣，并且潤(rùn)滑劑也不易漏出。另外，耐久性?xún)?yōu)良、可維修自由化。這樣，真空環(huán)境下，清潔環(huán)境下也都可使用。另外，與使用潤(rùn)滑脂進(jìn)行潤(rùn)滑的情況相比，軸承的旋轉(zhuǎn)阻抗極小，所以能夠得到高精度的旋轉(zhuǎn)性能。
另外，內(nèi)圈的軌道面、外圈的軌道面、滾動(dòng)體的滾動(dòng)面、以及保持器的滑動(dòng)部位上優(yōu)選形成必要最小限的潤(rùn)滑膜。這樣，能夠抑制多余的潤(rùn)滑油(基油)飛散等造成的生塵。另外，使用蒸氣壓低的潤(rùn)滑油(基油)能夠抑制漏氣的發(fā)生。
氟樹(shù)脂種類(lèi)不做特別限定，可以?xún)?yōu)選優(yōu)選聚四氟乙烯(以下記作PTFE)、四氟乙烯·全氟烷基乙烯醚共聚物(PFA)、四氟乙烯·乙烯共聚物(ETFE)、四氟乙烯·六氟乙烯共聚物(FEP)、聚氯三氟乙烯(PCTFE)，其中，最為優(yōu)選PTFE。
另外，氟樹(shù)脂更優(yōu)選粉末狀，其粒徑優(yōu)選從亞微量級(jí)到微量級(jí)。另外，該潤(rùn)滑膜的膜厚不做特別限定，考慮抑制生塵與漏氣和軸承的耐久性的平衡，優(yōu)選0.1μm以上10μm以下。
下面說(shuō)明基油。作為氟油例如全氟聚醚聚合物或多氟代烷基聚合物。也可含有它們的衍生物(具有官能團(tuán))。
作為全氟聚醚聚合物，可以舉出，具有下述化9表示的重復(fù)單元的聚合物。并且，其數(shù)均分子量?jī)?yōu)選1000以上且50000以下。作為氟化聚醚聚合物的衍生物，優(yōu)選在上述氟化聚醚聚合物上結(jié)合對(duì)金屬親和性高的官能團(tuán)。作為官能團(tuán)的例子，可以舉出，環(huán)氧基團(tuán)、氨基、羧基、羥基、巰基、磺基、酯基。
〔化9〕-CXF2X-O- (X為1～4的整數(shù))另外，作為多氟代烷基聚合物，可以舉出下述式10表示的物質(zhì)?；?0中的Y為如上相同的對(duì)金屬的親和性高的官能團(tuán)?！不?0〕
〔化10〕CF3(CF2)7-Y，H(CF2)6-Y，CF2Cl(CF2)11-Y(CF3)2CF(CF2)7-Y，CF2ClCF3CF(CF2)7-Y作為多氟代烷基聚合物，除式10表示的物質(zhì)，例如還可適用下式化11、12所示的物質(zhì)。
C6F13COOH，C8F17C2H4OH，C8F17C2H4SH， C10F21CONHC2H4OH，C10F21SO3H，
〔化12〕 這樣的具有官能團(tuán)的氟油的市場(chǎng)上銷(xiāo)售品的例子如デユポン社製クライトツクス157FSL、157FSM、157FSH、ダイキン工業(yè)社製デムナム変性品SA、SH、SY-3、SP、ソルベイソレクシス株式會(huì)社製フオンブリンZ DEAL、Z DLAC、Z DISCO、Z DOL TX 2OO等。
另外，作為全氟聚醚聚合物的一種的全氟聚醚油(PFPE)，可以使用市場(chǎng)銷(xiāo)售品，例如，ダイキン工業(yè)社製S-65、S-100、S-200、ソルベイソレクシス株式會(huì)社製フオンブリンZ-25、Z-60、40/11、デユポン社製クライトツクス16140等。
另外，作為烷基化環(huán)戊烷，可以舉出，例如，三(2-辛基十二烷基)環(huán)戊烷(例如，Nye Lubricants公司制造的Synthetic Oil 2001A)、三正辛基環(huán)戊烷、四正辛基環(huán)戊烷、五正辛基環(huán)戊烷、三正壬基環(huán)戊烷、五正壬基環(huán)戊烷、五正癸基環(huán)戊烷、五正十二烷基環(huán)戊烷、四-2-乙基己基環(huán)戊烷。這樣的烷基化環(huán)戊烷由于在真空中蒸汽壓也很低，因此，即使在真空中使用本發(fā)明的薄壁滾動(dòng)軸承，基油也不易蒸發(fā)并且產(chǎn)氣性低。
另外，作為聚苯醚，可以舉出，例如，四苯醚、五苯醚、烷基二苯醚、單烷基三苯醚、三烷基四苯醚、二烷基四苯醚等。這樣的聚苯醚由于蒸氣壓低，耐熱性?xún)?yōu)異，因此，在真空中或高溫環(huán)境下也可以使用本發(fā)明的薄壁滾動(dòng)軸承。
另外，酯化油例如Nye Lubricants社制Nye Torr5101。
內(nèi)圈611、外圈612、滾動(dòng)體613以及保持器614都可使用作為軸承用材料一般使用的金屬材料。例如可以舉出，例如，對(duì)JIS標(biāo)準(zhǔn)SUS440C等馬氏體類(lèi)不銹鋼或JIS標(biāo)準(zhǔn)SUS630等析出硬化型不銹鋼這樣的耐腐蝕性金屬材料進(jìn)行適當(dāng)?shù)挠不療崽幚矶玫降牟牧?。另外，如果是輕負(fù)重用途，優(yōu)選對(duì)JIS標(biāo)準(zhǔn)SUS304、SUS3 16等奧氏體類(lèi)不銹鋼或鈦合金實(shí)施表面硬化處理得到的的材料。
另外，保持器614可以合適地使用上述金屬材料、以及黃銅、鈦等，也可以使用樹(shù)脂材料。作為樹(shù)脂材料，可以舉出，例如，PTFE、ETFE等氟樹(shù)脂或聚醚醚酮樹(shù)脂(PEEK)、聚苯硫醚樹(shù)脂(PPS)、聚醚砜樹(shù)脂(PES)、聚酰胺樹(shù)脂等工程塑料。
這樣的樹(shù)脂材料可含有使機(jī)械強(qiáng)度、耐熱性、尺寸穩(wěn)定性等提高的纖維狀填充材料。纖維狀填充材料種類(lèi)不做特別限定，例如可以舉出，例如，硼酸銨晶須、鈦酸鉀晶須、碳晶須、芳族聚酰胺纖維、芳香族聚酰亞胺纖維、液晶性聚酯纖維、石墨晶須、玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、碳化硅晶須、氮化硅晶須、氧化鋁晶須、氮化鋁晶須、硅灰石。
保持器的種類(lèi)不做特別限定，可為波形保持器、冠形保持器、切制保持器等。另外，也可以不設(shè)置保持器614。
另外，本實(shí)施方式表示的是本發(fā)明的一例，本發(fā)明不限定于該實(shí)施方式。例如，本實(shí)施方式中作為薄壁滾動(dòng)軸承例示了深溝滾珠軸承，但是本發(fā)明也可適用于其他各種滾動(dòng)軸承。例如，角接觸滾珠軸承、自動(dòng)對(duì)心滾珠軸承、圓筒滾子軸承、圓錐滾子軸承、滾針軸承、自動(dòng)對(duì)心滾子軸承等徑向型滾動(dòng)軸承、或推力滾子軸承等推力型滾動(dòng)軸承。
〔實(shí)施例〕以下表示實(shí)施例，進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。準(zhǔn)備與上述的薄壁滾動(dòng)軸承601大致相同的結(jié)構(gòu)的滾動(dòng)軸承(實(shí)施例)、和密封氟潤(rùn)滑脂的以往的薄壁滾動(dòng)軸承(比較例)，比較各自的生塵性。另外，實(shí)施例和比較例的薄壁滾動(dòng)軸承是日本精工株式會(huì)社制被叫序號(hào)NBX15206(內(nèi)徑d152.4mm、外徑D165.1mm、寬度6.35mm、滾動(dòng)體的中心徑DPW158.75mm)。
首先，說(shuō)明實(shí)施例的薄壁滾動(dòng)軸承。內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)體以及保持器組合而成滾動(dòng)軸承，進(jìn)行脫脂清洗。然后，將后述的潤(rùn)滑劑由吸管等提供到滾動(dòng)體附近，使?jié)L動(dòng)軸承滾動(dòng)數(shù)圈，在內(nèi)圈的軌道面、外圈的軌道面、滾動(dòng)體的滾動(dòng)面、以及保持器的滑動(dòng)部位涂敷潤(rùn)滑劑。另外，涂附潤(rùn)滑劑的方法不限定于上述的涂敷法，也可以用濺射、浸漬法。
涂敷了潤(rùn)滑劑的滾動(dòng)軸承在100～140℃下加熱30分鐘，除去含于潤(rùn)滑劑中的稀釋溶劑，則內(nèi)圈軌道面、外圈軌道面、滾動(dòng)體的滾動(dòng)面和保持器的滑動(dòng)部位上形成由潤(rùn)滑劑構(gòu)成的潤(rùn)滑膜。另外，優(yōu)選烘焙處理，使漏氣量進(jìn)一步降低。烘焙處理?xiàng)l件例如壓力10Pa以下、溫度100℃以上、處理時(shí)間4小時(shí)以上。
接著，說(shuō)明用于實(shí)施例的薄壁滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑劑。潤(rùn)滑劑混合60質(zhì)量份的三(2-辛基十二烷基)環(huán)戊烷(例如，Nye Lubricants公司制造的SyntheticOil 2001A)和40質(zhì)量份的粒徑1μm以下的PTFE粉末，再將該1質(zhì)量份該混合物與99質(zhì)量份的アサヒクリンAK-225(旭硝子株式會(huì)社制造)等稀釋溶劑混合。另外，作為PTFE粉末，使用在溶劑中分散了PTFE粉末的分散物(杜邦公司制造的ドライフイルムRA/IPA)，使用PTFE粉末的量為上述數(shù)值的量的PTFE粉末分散物。
接著，說(shuō)明生塵性的評(píng)價(jià)方法。將實(shí)施例和比較例的薄壁滾動(dòng)軸承裝入圖27所示的裝置中，在下面的條件下驅(qū)動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)24小時(shí)，測(cè)定其間發(fā)生的生塵量。另外，圖27中的附圖標(biāo)記621是試驗(yàn)軸承、附圖標(biāo)記622是軸、附圖標(biāo)記623是力矩負(fù)載用重塊、附圖標(biāo)記624是軸向負(fù)載用盤(pán)簧。
軸向負(fù)載18N力矩負(fù)載1N·m致動(dòng)器的擺動(dòng)角度-60°～+60°致動(dòng)器的擺動(dòng)速度40循環(huán)/min試驗(yàn)結(jié)果如圖28圖表所示。另外，圖表所示的生塵量的數(shù)值由當(dāng)以實(shí)施例的薄壁滾動(dòng)軸承的生塵量為1的情況下的相對(duì)值表示。從圖表可知，實(shí)施例的薄壁滾動(dòng)軸承與密封氟潤(rùn)滑脂的比較例的薄壁滾動(dòng)軸承相比，生塵量1/20這樣極低的低生塵性。
本發(fā)明的薄壁滾動(dòng)軸承在真空環(huán)境下、清潔環(huán)境下也都可適用，所以可適用于半導(dǎo)體制造設(shè)備、液晶面板制造設(shè)備、硬件制造設(shè)備等運(yùn)送裝置、運(yùn)送機(jī)器手。
〔第五實(shí)施方式〕
本發(fā)明涉及滾動(dòng)裝置，特別是對(duì)滾動(dòng)部位實(shí)施潤(rùn)滑的滾動(dòng)裝置。另外，也有與第一至第四實(shí)施方式的軸承具有相關(guān)性的部分。
滾動(dòng)軸承、線(xiàn)性引導(dǎo)器、線(xiàn)性軸承、以及滾珠絲杠裝置等滾動(dòng)裝置例如用于半導(dǎo)體制造裝置內(nèi)部配設(shè)的運(yùn)送系統(tǒng)裝置中。這樣的真空環(huán)境下或無(wú)塵室等清潔氣體環(huán)境中(以下也記作“真空環(huán)境下等”)使用的滾動(dòng)裝置中需要?jiǎng)幼鳚?rùn)滑性、高耐久性等外，還需要低生塵性。
因此，以往通過(guò)在滾動(dòng)裝置的滾動(dòng)部位涂敷密封潤(rùn)滑劑，從而防止?jié)L動(dòng)體和與滾動(dòng)體接觸的部位的磨耗，保證動(dòng)作的潤(rùn)滑性。另外，在用于生塵等導(dǎo)致的污染幾乎不被允許的上述真空環(huán)境下等使用的滾動(dòng)裝置中，使用以發(fā)揮性極低的氟類(lèi)潤(rùn)滑油為基油的氟類(lèi)潤(rùn)滑油的氟潤(rùn)滑劑，抑制向滾動(dòng)裝置外部飛散或蒸發(fā)的潤(rùn)滑劑的量。
日本特許公開(kāi)公報(bào)2001年第173667號(hào)和日本特許公開(kāi)公報(bào)昭和62年第246621號(hào)表示了使用這樣的氟類(lèi)潤(rùn)滑劑的滾動(dòng)裝置的例子。這些滾動(dòng)裝置中，潤(rùn)滑部位附著氟類(lèi)潤(rùn)滑劑，形成該氟類(lèi)潤(rùn)滑劑構(gòu)成的潤(rùn)滑膜。另外，作為氟類(lèi)潤(rùn)滑劑使用分子結(jié)構(gòu)中具有官能團(tuán)并且與軸承材料親和性高的氟類(lèi)潤(rùn)滑劑能夠形成對(duì)軸承材料強(qiáng)固吸附的潤(rùn)滑膜，實(shí)現(xiàn)低生塵性和耐久性。
另外，作為氟類(lèi)潤(rùn)滑劑的一例，日本特許公開(kāi)公報(bào)平成1年第284542號(hào)表示了含有作為基油的氟類(lèi)潤(rùn)滑油、和作為含有作為基油的氟類(lèi)潤(rùn)滑油、作為增稠劑的聚四氟乙烯的氟類(lèi)潤(rùn)滑脂。另外，日本特許公開(kāi)公報(bào)2003年第13974號(hào)以及日本特許公開(kāi)公報(bào)2002年第357225號(hào)表示了密封氟類(lèi)潤(rùn)滑脂使用的滾動(dòng)裝置的例子。另外，日本特許公開(kāi)公報(bào)平成5年第240257號(hào)表示了主要含有的使用主要含有該聚四氟乙烯為主的氟類(lèi)固體潤(rùn)滑劑的滾動(dòng)軸承。
但是，使用上述氟類(lèi)潤(rùn)滑脂的情況下，為抑制外部飛散而需使氟類(lèi)潤(rùn)滑脂的用量少，但是這種情況下，會(huì)出現(xiàn)潤(rùn)滑作用的不足和耐久性的低下。對(duì)此，也可考慮用上述氟類(lèi)高分子固體潤(rùn)滑劑對(duì)滾動(dòng)部位涂布，在比較大的軸向分子的狀況下，固體潤(rùn)滑劑產(chǎn)生剝離或脫落，磨耗導(dǎo)致的生塵增多，所以耐久性和低生塵性這點(diǎn)上不充分。
另外，如上所述，提案有通過(guò)附著在分子結(jié)構(gòu)中具有官能團(tuán)的氟類(lèi)潤(rùn)滑油而提高低生塵性、耐久性的方法，但是，化學(xué)地附著在軸承材料等的分子為一分子層，具有多余的官能團(tuán)的氟類(lèi)潤(rùn)滑油，并不化學(xué)附著在軸承材料等上的分子是一個(gè)分子層，而多余的具有官能團(tuán)的氟類(lèi)潤(rùn)滑油并不是化學(xué)附著的。但是一般具有官能團(tuán)的氟類(lèi)潤(rùn)滑油比不具有官能團(tuán)的氟類(lèi)潤(rùn)滑油蒸氣壓高。因此，由于未化學(xué)附著的多余的氟類(lèi)潤(rùn)滑油蒸發(fā)，因此容易產(chǎn)生漏氣。另外，多余的氟類(lèi)潤(rùn)滑油也作為生塵粒子而排出，所以為在幾乎不允許漏氣或生塵造成的有機(jī)污染的環(huán)境下使用，需要可進(jìn)一步高度抑制漏氣和生塵的對(duì)策。這點(diǎn)上若如果不存在多余的氟類(lèi)潤(rùn)滑油而僅僅是一個(gè)分子層，上述漏氣等問(wèn)題消失，但是耐久性不充分又突顯出來(lái)。
本發(fā)明是鑒于上述問(wèn)題而研發(fā)的，目的在于提供在真空環(huán)境下適用，從裝置產(chǎn)生的塵埃、漏氣少，具有優(yōu)良的耐久性的滾動(dòng)裝置。
本發(fā)明的滾動(dòng)裝置具有外表面具有軌道面的內(nèi)側(cè)部件、具有相對(duì)于該內(nèi)側(cè)部件的軌道面的軌道面并配置在上述內(nèi)側(cè)部件的外側(cè)的外側(cè)部件、滾動(dòng)自由地配置在上述兩軌道面間的多個(gè)滾動(dòng)體。上述外側(cè)部件的軌道面和上述內(nèi)側(cè)部件的軌道面與上述滾動(dòng)體的滾動(dòng)面中至少一個(gè)通過(guò)油涂附處理而形成20℃下蒸氣壓1×10-5Pa以下的潤(rùn)滑油和含有氟樹(shù)脂的潤(rùn)滑劑構(gòu)成的潤(rùn)滑膜。
在此，油涂附處理是指對(duì)上述外側(cè)部件的軌道面、上述內(nèi)側(cè)部件的軌道面或上述滾動(dòng)體的滾動(dòng)面上附著薄膜的處理。例如后述，將稀釋的潤(rùn)滑劑附著在上述滾動(dòng)面等上，通過(guò)熱處理除去稀釋溶劑，從而可形成本發(fā)明的潤(rùn)滑膜。
本發(fā)明銳意研究的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)在低生塵化的實(shí)現(xiàn)上，對(duì)潤(rùn)滑油添加氟樹(shù)脂是有效的。以含有20℃下蒸氣壓1×10-5Pa以下的潤(rùn)滑油和氟樹(shù)脂的潤(rùn)滑劑構(gòu)成潤(rùn)滑膜，則軌道面總是被提供有潤(rùn)滑劑，軌道面和滾動(dòng)面不直接接觸，并且，多余的潤(rùn)滑油被氟樹(shù)脂捕獲，所以能夠以低生塵和低漏氣來(lái)穩(wěn)定維持潤(rùn)滑功能。另外，保持與固體潤(rùn)滑膜不同的流動(dòng)性，所以則固體潤(rùn)滑膜中產(chǎn)生的剝離、脫落、磨耗帶來(lái)的生塵得以抑制。另外，通過(guò)油涂附處理形成潤(rùn)滑膜，所以與通常的潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑等相比旋轉(zhuǎn)阻抗極小，所以得到高精度的旋轉(zhuǎn)性能。
如上所述，本發(fā)明的潤(rùn)滑油優(yōu)選20℃下蒸氣壓1×10-5Pa以下的潤(rùn)滑油，蒸氣壓越低，漏氣越少。另一方面，20℃下蒸氣壓若超過(guò)1×10-5Pa，則即使添加氟樹(shù)脂，也能夠充分得到漏氣抑制的效果。另外，以往不得不通過(guò)使?jié)櫥ば纬傻帽∫恍?duì)生塵和漏氣進(jìn)行抑制，但是本發(fā)明中通過(guò)氟樹(shù)脂的添加得到生塵和漏氣的抑制效果，所以能夠使?jié)櫥ば纬傻煤褚恍?，因此也能夠提高耐久性。即，?rùn)滑膜優(yōu)選形成到能夠分別覆蓋要形成上述潤(rùn)滑膜的面的粗糙的粗糙凸起的程度。原因是，若將潤(rùn)滑膜形成得比這更薄，則一部分的上述粗糙凸起容易暴露，成為接觸的對(duì)象側(cè)的油膜容易刮落的邊界潤(rùn)滑狀態(tài)，容易產(chǎn)生局部燒結(jié)等，耐久性不充分。相反若形成得過(guò)厚，則多余的潤(rùn)滑劑容易飛散，所以生塵和漏氣的抑制效果降低。這樣的潤(rùn)滑膜的厚度調(diào)整，在例如后述的油涂附處理中，通過(guò)對(duì)在要形成潤(rùn)滑膜的面上附著的潤(rùn)滑劑的稀釋溶液的稀釋濃度進(jìn)行調(diào)節(jié)而進(jìn)行的。
另外，作為氟樹(shù)脂，除可采用含聚四氟乙烯(PTFE)外，還可適用四氟化乙烯-全氟乙烯醚共聚物(PFA)、氟化乙烯丙烯共聚物(FEP)等。
本發(fā)明的滾動(dòng)裝置中，上述潤(rùn)滑油優(yōu)選氟類(lèi)潤(rùn)滑油。作為潤(rùn)滑油若使用氟類(lèi)潤(rùn)滑油，則揮發(fā)性極低，所以漏氣少。另外，本發(fā)明的滾動(dòng)裝置中，上述潤(rùn)滑劑中的上述氟樹(shù)脂的含量?jī)?yōu)選5質(zhì)量％以上40質(zhì)量％以下。氟樹(shù)脂的含量小于5質(zhì)量％的情況下生塵抑制效果差，大于40質(zhì)量％的情況下潤(rùn)滑油的含量低導(dǎo)致潤(rùn)滑性差。更優(yōu)選，10質(zhì)量％以上30質(zhì)量％以下。
另外，在本發(fā)明的滾動(dòng)裝置中，上述氟類(lèi)潤(rùn)滑油優(yōu)選由分子結(jié)構(gòu)中不含官能團(tuán)的氟類(lèi)潤(rùn)滑油10質(zhì)量％以上98質(zhì)量％以下和分子結(jié)構(gòu)中含官能團(tuán)的氟類(lèi)潤(rùn)滑油90質(zhì)量％以下2質(zhì)量％以上構(gòu)成。
這樣，作為氟類(lèi)潤(rùn)滑油使用對(duì)構(gòu)成上述軌道面等的材料親和性高、分子結(jié)構(gòu)中含有官能團(tuán)的氟類(lèi)潤(rùn)滑油，形成對(duì)軌道面等強(qiáng)固附著的潤(rùn)滑膜，從而能夠提高耐久性和生塵抑制效果。另一方面，分子結(jié)構(gòu)中具有官能團(tuán)的氟類(lèi)潤(rùn)滑油一般蒸氣壓高、容易出現(xiàn)漏氣，所以能夠維持由對(duì)材料的強(qiáng)固附著引發(fā)的效果，并同時(shí)優(yōu)選進(jìn)行漏氣量的含量的調(diào)節(jié)以使其與所使用的環(huán)境的條件對(duì)應(yīng)。
即，對(duì)潤(rùn)滑劑添加氟樹(shù)脂，從而比以往能夠抑制漏氣，但是在漏氣抑制要求更苛刻的環(huán)境下，優(yōu)選上述那樣的組成、即上述氟類(lèi)潤(rùn)滑油優(yōu)選由分子結(jié)構(gòu)中不含官能團(tuán)的氟類(lèi)潤(rùn)滑油10質(zhì)量％以上98質(zhì)量％以下和分子結(jié)構(gòu)中含官能團(tuán)的氟類(lèi)潤(rùn)滑油90質(zhì)量％以下2質(zhì)量％以上構(gòu)成。
另外，更優(yōu)選地，在漏氣抑制要求更加苛刻的環(huán)境下，優(yōu)選上述氟類(lèi)潤(rùn)滑油優(yōu)選由分子結(jié)構(gòu)中不含官能團(tuán)的氟類(lèi)熱氧化50質(zhì)量％以上98質(zhì)量％以下和分子結(jié)構(gòu)中含官能團(tuán)的氟類(lèi)潤(rùn)滑油50質(zhì)量％以下2質(zhì)量％以上構(gòu)成。另外，更優(yōu)選地，當(dāng)漏氣抑制要求再進(jìn)一步苛刻的環(huán)境下，氟類(lèi)潤(rùn)滑油僅使用分子結(jié)構(gòu)中不具有官能團(tuán)的氟類(lèi)潤(rùn)滑油，通過(guò)添加氟樹(shù)脂來(lái)抑制漏氣。
另外，本發(fā)明的滾動(dòng)裝置中，上述潤(rùn)滑油優(yōu)選含有烷基化環(huán)戊烷或聚苯醚為主要成分。由于含有烷基化環(huán)戊烷或聚苯醚為主要成分的潤(rùn)滑油在20℃下的蒸氣壓為1×10-5Pa以下，因此，即使在真空中也具有抑制漏氣的效果。除此以外，這些烴類(lèi)潤(rùn)滑油與氟類(lèi)潤(rùn)滑油相比，潤(rùn)滑性?xún)?yōu)異，可以延長(zhǎng)轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的壽命。
另外，本發(fā)明的滾動(dòng)裝置中，上述潤(rùn)滑劑中的上述氟樹(shù)脂的含量?jī)?yōu)選5質(zhì)量％以上60質(zhì)量％以下。氟樹(shù)脂的含量低于5質(zhì)量％時(shí)生塵抑制效果差，高于60質(zhì)量％時(shí)潤(rùn)滑油的含量低故潤(rùn)滑性差，轉(zhuǎn)矩增加。更優(yōu)選地，5質(zhì)量％以上40質(zhì)量％以下。
另外，在本發(fā)明的滾動(dòng)裝置中，上述潤(rùn)滑膜優(yōu)選通過(guò)將上述潤(rùn)滑劑0.5質(zhì)量％以上10質(zhì)量％以下和稀釋溶劑99.5質(zhì)量％以下90質(zhì)量％以上構(gòu)成的潤(rùn)滑劑稀釋溶液附著在要形成該潤(rùn)滑膜的面上，在50℃以上250℃以下加熱15分鐘以上300分鐘以下，除去上述稀釋溶劑而形成。
通過(guò)這樣的油涂附處理可形成發(fā)揮上述功能、效果的潤(rùn)滑膜。這種情況下，潤(rùn)滑劑的含量低于0.5質(zhì)量％時(shí)，上述軌道面和滾動(dòng)面上附著的潤(rùn)滑膜過(guò)薄，如上所述，耐久性不充分。另一方面，若超過(guò)10質(zhì)量％，則潤(rùn)滑劑稀釋溶液發(fā)黏，對(duì)均勻性的附著和作業(yè)性都有壞的影響，并且潤(rùn)滑膜過(guò)厚又導(dǎo)致上述那樣地惡化生塵和漏氣的抑制效果。
另外，關(guān)于加熱溫度和加熱時(shí)間，若超過(guò)上述的上限溫度和上限加熱時(shí)間，則構(gòu)成潤(rùn)滑膜的潤(rùn)滑劑的潤(rùn)滑性惡化，另外，成為內(nèi)側(cè)部件和外側(cè)部件的軌道面和滾動(dòng)體的滾動(dòng)面的硬度降低和尺寸變化的原因。相反，若設(shè)定為很低的溫度和很短的加熱時(shí)間，則稀釋溶劑不能完全除去。因此，實(shí)際的油涂附處理時(shí)，上述的范圍內(nèi)并根據(jù)所用的稀釋溶劑的種類(lèi)和含量來(lái)設(shè)定對(duì)除去該稀釋溶劑來(lái)說(shuō)充分的加熱溫度和加熱時(shí)間。另外，也要考慮構(gòu)成軌道面等的材料，例如使用淬火和/或回火處理過(guò)的鋼時(shí)，設(shè)定為不會(huì)導(dǎo)致上述硬度降低以及尺寸變化的加熱溫度以及加熱時(shí)間。
在此，作為上述潤(rùn)滑劑稀釋溶液的附著方法例如涂敷、噴霧等。或者，也可使用在上述潤(rùn)滑劑稀釋溶液中浸漬后拿出的方法。這種情況下，可以浸漬組裝后的滾動(dòng)裝置，也可以浸漬滾動(dòng)裝置的零件形成潤(rùn)滑膜后組裝。
另外，上述稀釋溶液作為潤(rùn)滑油和氟樹(shù)脂兩者的溶劑使用，具體例如可以舉出，代替氟隆類(lèi)的稀釋溶劑、全氟碳(PFC)、氟類(lèi)非活性溶液的ノベツク(住友スリ一エム株式會(huì)社制造)、バ一トレル(杜邦株式會(huì)社制造)、以及カルデン(アウジモン株式會(huì)社制造)等。使用烴類(lèi)潤(rùn)滑油時(shí)，可以使用己烷等作為稀釋溶劑。
另外，本發(fā)明的滾動(dòng)裝置中，優(yōu)選地，上述外側(cè)部件的軌道面和上述內(nèi)側(cè)部件的軌道面的中心線(xiàn)平均粗糙度Ra分別是0.02μm以上0.2μm以下，上述滾動(dòng)體的滾動(dòng)面的中心線(xiàn)平均粗糙度Ra是0.002μm以上0.01μm以下。
設(shè)定在這樣的表面粗糙度，能夠抑制接觸面的面壓，提高耐久性。同時(shí)，設(shè)定為這樣的表面粗糙度，能夠?qū)?rùn)滑膜控制在少量上，而防止多余的潤(rùn)滑油飛散，也能夠提高生塵和漏氣的抑制效果。
另外，本發(fā)明的滾動(dòng)裝置能用于真空或無(wú)塵室中。本發(fā)明的滾動(dòng)裝置的生塵量和漏氣量非常低，所以在真空中或精密機(jī)械制造工廠(chǎng)等無(wú)塵室等使用很合適。
如以上詳述，根據(jù)本發(fā)明的滾動(dòng)裝置，通過(guò)形成潤(rùn)滑油和含有氟樹(shù)脂的潤(rùn)滑劑構(gòu)成的潤(rùn)滑膜，能夠維持高度的旋轉(zhuǎn)性能，并能夠抑制生塵和漏氣，同時(shí)耐久性也優(yōu)良。
接著，參照

本發(fā)明的實(shí)施方式。另外，以下的說(shuō)明中參照的各圖中，與第五實(shí)施方式的其他圖等同的部分使用同一附圖標(biāo)記。
〔第五實(shí)施方式的A〕圖29是使用氟類(lèi)潤(rùn)滑油和含有氟樹(shù)脂的潤(rùn)滑劑(氟類(lèi)潤(rùn)滑劑)并實(shí)施油涂附的滾動(dòng)軸承(滾動(dòng)裝置)710的、作為滾動(dòng)體的滾珠713的一部分被剖斷表示的剖面圖。滾動(dòng)軸承710具有外圈(外側(cè)部件)712、內(nèi)圈(內(nèi)側(cè)部件)711、滾珠713、沖壓加工制造的波形保持器714。
更具體地，外圈712、內(nèi)圈711、滾珠713以及保持器714除由一般作為軸承用使用的金屬材料形成外，例如可由具有耐蝕性的金屬材料形成。作為這種金屬材料例如JIS規(guī)格SUJ2等軸承鋼、JIS規(guī)格SUS440C等馬氏體類(lèi)不銹鋼、JIS規(guī)格SUSUS630等析出固化型不銹鋼、以及對(duì)這些金屬材料進(jìn)行滲碳處理、氮化處理、類(lèi)鉆碳(diamond like carbon)的被膜處理等適當(dāng)?shù)挠不療崽幚淼榷玫牟牧稀?br> 這些硬化熱處理得到的硬質(zhì)膜中類(lèi)鉆碳膜由于具有類(lèi)鉆碳高硬度、自身不磨損、并且不磨損對(duì)象材料的性質(zhì)，所以特別優(yōu)選。另外，也適用含有金屬元素的形態(tài)的類(lèi)鉆碳。
硬質(zhì)膜的成膜方法不做特別限定，但是能夠用濺射、等離子體CVD、離子涂附等方法成膜。硬質(zhì)膜是類(lèi)鉆碳膜的情況下，作為濺射的一種的非平衡型濺射法是合適的。
硬質(zhì)膜的膜厚優(yōu)選0.5μm以上10μm以下。硬質(zhì)膜的膜厚不到0.5μm，不發(fā)揮耐磨耗性。另一方面，硬質(zhì)膜的膜厚若超過(guò)10μm，硬質(zhì)膜自身的內(nèi)部應(yīng)力會(huì)剖斷硬質(zhì)膜，并且成膜成本上也不理想。特別是，硬質(zhì)膜是類(lèi)鉆碳膜的情況下，膜厚1μm以上10μm以下更合適。
另外，軌道圈、滾動(dòng)體SUJ2、不銹鋼等鋼制的情況下，該鋼制的底層和類(lèi)鉆碳膜間設(shè)置由Cr、W、Ti、Si、Ni、Fe等中的至少一種金屬構(gòu)成的中間層。或者，也可以設(shè)置由上述金屬和碳形成的、朝向最表層的類(lèi)鉆碳膜碳濃度增加的傾斜中間層。該中間層、傾斜中間層的厚度優(yōu)選0.1μm以上5μm以下。
另外，滾動(dòng)軸承用于輕負(fù)載時(shí)，例如可使用JIS規(guī)格SUS304、SUS316等奧氏體類(lèi)不銹鋼、鈦合金上進(jìn)行表面硬化處理的材料作為金屬材料。另外，滾珠713除上述金屬材料，也可采用氮化硅、氧化鋁、氧化鋯等陶瓷材料。
上述列舉的金屬材料和陶瓷材料中，優(yōu)選使用具有耐蝕性的材料。特別是優(yōu)選，外圈712和內(nèi)圈711使用馬氏體類(lèi)不銹鋼，滾珠713使用馬氏體類(lèi)不銹鋼和陶瓷。理由是通常為使?jié)L動(dòng)軸承具有耐蝕性，采取在潤(rùn)滑劑中添加防銹劑的方法。但是，該防銹劑比構(gòu)成本發(fā)明的潤(rùn)滑膜的氟類(lèi)潤(rùn)滑劑的成分容易蒸發(fā)，所以防銹劑的添加成為生塵、漏氣增加的主要原因。因此，內(nèi)圈711、外圈712等使用耐蝕性的材料，則能夠?qū)崿F(xiàn)耐蝕性、并能夠降低潤(rùn)滑劑的使用量，所以也能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的目的即抑制生塵和漏氣。
另外，保持器714除上述金屬材料外，可適用黃銅、鈦材料等，但是也可適用合成樹(shù)脂材料。作為該合成樹(shù)脂材料例如，可以使用PTFE、乙烯-四氟乙烯(ETFE)等氟樹(shù)脂、或聚醚醚酮(PEEK)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚砜(PES)、尼龍46等工程塑料等。也可以在這些合成樹(shù)脂材料中添加玻璃纖維等強(qiáng)化纖維。保持器714的形式除波形外，也可是冠形、切制型(もみ抜き形)。
并且，本實(shí)施方式的滾動(dòng)軸承710中，在外圈712與713的接觸面(軌道面)、內(nèi)圈711與滾珠713的接觸面(軌道面)、以及滾珠713的滾動(dòng)面上通過(guò)油涂附處理形成氟類(lèi)潤(rùn)滑劑形成的潤(rùn)滑膜715。圖30是對(duì)外圈712的軌道面、內(nèi)圈711的軌道面、或者滾珠713的滾動(dòng)面形成潤(rùn)滑膜的狀態(tài)的放大模式圖。圖30所示的滾動(dòng)軸承710上以超過(guò)要形成潤(rùn)滑膜715的面D的粗糙度的山頂線(xiàn)(該圖中，點(diǎn)劃線(xiàn)B所示)的程度(到該圖中實(shí)線(xiàn)E所示的位置)而形成潤(rùn)滑膜715。這樣，能以粗糙的凸起部分各不漏出的程度由潤(rùn)滑膜覆蓋面D，從而提高耐久性。另外，潤(rùn)滑膜715，如圖3所示優(yōu)選與軌道面等連續(xù)形成，但是也可以不連續(xù)，例如是島狀。
另外，本實(shí)施方式的滾動(dòng)軸承710的外圈712的軌道面、以及內(nèi)圈711的軌道面的中心線(xiàn)平均粗糙度Ra分別設(shè)定為0.02μm以上0.2μm以下，滾珠713的滾動(dòng)面的中心線(xiàn)平均粗糙度Ra設(shè)定為0.002μm以上0.01μm以下。設(shè)定為這樣的表面粗糙度能夠控制要形成的潤(rùn)滑膜715的量，提高抑制生塵的效果。形成潤(rùn)滑膜715的氟類(lèi)潤(rùn)滑劑含有作為氟樹(shù)脂的PTFE粉末、和氟類(lèi)潤(rùn)滑油，即所謂的凝膠狀。
作為氟類(lèi)潤(rùn)滑油，例如，可以使用氟化聚醚聚合物或多氟代烷基聚合物。作為該氟化聚醚聚合物，可以舉出，以-CXF2X-O-的通式(X為1～4的整數(shù))表示單元為主要重復(fù)單元的聚合物，并且，數(shù)均分子量為1000～50000。另外，多氟代烷基聚合物用式R1-(CF2)n-R2(n為自然數(shù))表示，作為R1和R2，可以舉出，下述化13表示的物質(zhì)。另外，R1和R2可以相同，也可以不同。
CF3-，H-，CF2Cl-， 另外，除了可以向氟類(lèi)潤(rùn)滑油中添加分子結(jié)構(gòu)中不具有官能團(tuán)的物質(zhì)以外，還可以添加一定量的分子結(jié)構(gòu)中具有官能團(tuán)的物質(zhì)。關(guān)于該官能團(tuán)，優(yōu)選對(duì)金屬的親和性高者，例如，環(huán)氧基、氨基、羧基、羥基、巰基、磺基或酯基等，作為分子結(jié)構(gòu)中具有官能團(tuán)的氟類(lèi)潤(rùn)滑油的例子，可以舉出，下述化14、15表示的物質(zhì)。
〔化14〕
C6F13COOH，C8F17C2H4OH，C8F17C2H4SH， C10F21CONHC2H4OH，C10F21SO3H， [化15]
作為上述氟類(lèi)潤(rùn)滑油，更為詳細(xì)地講，可以?xún)?yōu)選使用全氟化聚醚(PFPE)或與其衍生物的混合物，例如，アウジモン株式會(huì)社制造的フオンブリン(FONBLIN)Yスタンダ一ド、フオンブリンエマルジヨン(FE 20、EM 04等)或フオンブリンZ衍生物(FONBLIN Z DEAL，F(xiàn)ONBLIN ZDIAC，F(xiàn)ONBLIN Z DISOC，F(xiàn)ONBLIN Z DOL，F(xiàn)ONBLIN ZDOLTX2000，F(xiàn)ONBLIN Z TETRAOL等)。
作為氟樹(shù)脂，除PTFE以外，還可以使用四氟化乙烯-全氟乙烯醚共聚物(PFA)、氟化乙烯丙烯共聚物(FEP)等。
以上述的氟類(lèi)潤(rùn)滑油和上述PTFE粉末混合而得的物質(zhì)作為氟類(lèi)潤(rùn)滑劑。但是，上述例示的在氟類(lèi)潤(rùn)滑油中混合PTFE粉末后就這樣不再加工的話(huà)，無(wú)論如何濃度都高，所以?xún)?yōu)選用后述的那樣適當(dāng)?shù)南♂屓軇┫♂尩姆?lèi)潤(rùn)滑劑稀釋溶液用于油涂附處理。
接著，說(shuō)明油涂附處理的一例。首先，外圈712、內(nèi)圈711、滾珠713以及保持器714各自組合，滾動(dòng)軸承710成完成狀態(tài)后，脫脂洗凈后在該外圈712和內(nèi)圈711間存在滾珠713的部位由吸管等注入必要量的準(zhǔn)備好的氟類(lèi)潤(rùn)滑劑稀釋溶液。之后，將滾動(dòng)軸承710旋轉(zhuǎn)數(shù)次，使氟類(lèi)潤(rùn)滑劑稀釋溶液附著在外圈712、內(nèi)圈171、滾珠713、以及保持器714的滾動(dòng)部位、滑動(dòng)部位。該氟類(lèi)潤(rùn)滑劑稀釋溶液的供給可由涂敷進(jìn)行，也可由利用噴嘴操作的噴霧機(jī)械能。或者，也可以通過(guò)將還組裝后的滾動(dòng)軸承710在氟類(lèi)潤(rùn)滑劑稀釋溶液的儲(chǔ)存槽中浸漬后拿出，來(lái)供給氟類(lèi)潤(rùn)滑劑稀釋溶液。
在此準(zhǔn)備的氟類(lèi)潤(rùn)滑油例如由フオンブリンZ 25(分子結(jié)構(gòu)中不含有官能團(tuán)的氟類(lèi)潤(rùn)滑油)90質(zhì)量％、和フオンブリンZ DOL(分子結(jié)構(gòu)中含有官能團(tuán)的氟類(lèi)潤(rùn)滑油)10質(zhì)量％構(gòu)成。另外，附著的氟類(lèi)潤(rùn)滑劑稀釋溶液是通過(guò)調(diào)節(jié)混合氟類(lèi)潤(rùn)滑油80質(zhì)量％和粒徑1μm以下的PTFE粉末20質(zhì)量％而得的氟類(lèi)潤(rùn)滑劑，用稀釋溶劑アサヒクリンAK-225(旭硝子株式會(huì)社制)稀釋到其為1質(zhì)量％為止而得的稀釋溶劑。
之后，將附著氟類(lèi)潤(rùn)滑劑稀釋溶液的滾動(dòng)軸承710全部在120～140℃下加熱大約30分鐘，除去附著的氟類(lèi)潤(rùn)滑劑稀釋溶液中含有的稀釋溶劑。這樣，就能形成氟類(lèi)潤(rùn)滑劑形成的潤(rùn)滑膜。在此，關(guān)于上述的實(shí)施方式，由于進(jìn)行了生塵量試驗(yàn)、漏氣速度試驗(yàn)、以及粒徑耐久試驗(yàn)所以進(jìn)行說(shuō)明。生塵量試驗(yàn)、漏氣速度試驗(yàn)、以及力矩耐久試驗(yàn)的比較例中，形成并使用分子結(jié)構(gòu)中含有官能團(tuán)的氟類(lèi)潤(rùn)滑油、具體地形成使用僅由末端具有羥基的含氟聚合物(FONBLIN Z DIAC)構(gòu)成的氟類(lèi)潤(rùn)滑劑。稀釋溶劑、油涂附處理方法、滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)等其他條件與上述相同。另外，實(shí)施例和比較例中用于油涂附處理的氟類(lèi)潤(rùn)滑劑稀釋溶液的稀釋濃度都是1％。
另外，試驗(yàn)軸承是日本精工株式會(huì)社制被叫序號(hào)608。另外，內(nèi)圈和外圈的軌道面的表面粗糙度Ra設(shè)定為0.05μm，滾珠的表面粗糙度Ra設(shè)定為0.005μm，通過(guò)上述的油涂附處理形成潤(rùn)滑膜。
首先，說(shuō)明生塵量試驗(yàn)。圖31(a)中表示進(jìn)行生塵量試驗(yàn)時(shí)使用的軸承旋轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)(日本精工株式會(huì)社制)。試驗(yàn)軸承750的內(nèi)圈750a安裝在軸承旋轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)的主軸(spindle shaft)(SUS440C制)751上。這時(shí)，對(duì)試驗(yàn)軸承750的軸向負(fù)載可由彈簧755調(diào)節(jié)。
并且，主軸751的一端上設(shè)有磁性流體密封組件756，主軸751上經(jīng)由帶輪757、傳送帶758、帶輪759、以及磁性流體密封組件756而傳來(lái)電動(dòng)機(jī)754的旋轉(zhuǎn)力矩。另一方面，試驗(yàn)軸承750的外圈750b經(jīng)由外殼752與微量負(fù)載變換器760連接，因此，可用微量負(fù)載變換器760測(cè)定試驗(yàn)軸承750的力矩。
另外，試驗(yàn)軸承750被容器761和隔壁762包圍，其空間內(nèi)的底部連接在激光漫射型粒子計(jì)數(shù)器764。另一方面，該被包圍的空間的上部經(jīng)由濾清器764設(shè)置空氣導(dǎo)入口765。并且，從空氣導(dǎo)入口765對(duì)容器761和隔壁762包圍的空間內(nèi)以規(guī)定流量供給清潔的空氣，而由空氣導(dǎo)入口765向粒子加速器763生成氣流，所以用粒子計(jì)數(shù)器763檢測(cè)試驗(yàn)軸承750產(chǎn)生的磨耗粉末的量。
試驗(yàn)軸承750的旋轉(zhuǎn)速度1000rpm、負(fù)載50N這樣的試驗(yàn)條件下機(jī)械能生塵量試驗(yàn)結(jié)果如圖31(b)所示，本實(shí)施方式的生塵量與比較例相比生塵量(個(gè)/立方米)極低，為其1/10以下。接著，說(shuō)明漏氣速度試驗(yàn)(吞吐量法)。圖32(a)表示本試驗(yàn)用到的漏氣速度評(píng)價(jià)試驗(yàn)裝置。
漏氣速度評(píng)價(jià)試驗(yàn)裝置中，收納試驗(yàn)軸承790的試料室792、以及連接碳分子泵796和旋轉(zhuǎn)泵797的分析室791通過(guò)具有直徑R為2～3mm的圓形剖面的孔洞793連通。并且，由碳分子泵796和旋轉(zhuǎn)泵797吸引分析室791內(nèi)的氣體，則分析室791的氣壓比試料室792內(nèi)低，所以試料室792內(nèi)的氣體通過(guò)孔洞793而流入分析室791內(nèi)。另外，該圖中的分析室791還設(shè)置四重極質(zhì)量分析計(jì)798，可分析流入試料室792產(chǎn)生的，流入到分析室791的氣體的種類(lèi)。
從該試料室792向分析室791流入氣體的狀態(tài)下，由試料室792和分析室791分別設(shè)置的離子計(jì)794、795測(cè)定氣壓，測(cè)定來(lái)自試驗(yàn)軸承790的漏氣發(fā)生速度(漏氣速度)。漏氣速度由下式求得。
Qb＝C(P2-P1)-Qc......(1)在此，式(1)中的各值如下Qb試驗(yàn)軸承的漏氣速度(Pa·m3/s)Qc腔室的漏氣速度(Pa·m3/s)C孔洞的導(dǎo)電率(常數(shù))(m3/s)P1分析室腔室壓力(Pa)P2試料室腔室壓力(Pa)另外，上述腔室的漏氣速度Qc是試料室792不收納試驗(yàn)軸承790時(shí)測(cè)定的漏氣速度，根據(jù)氣壓的測(cè)定值由下式求得。
Qc＝C(P2′-P1′)......式(2)在此，P1′、P2′分別是不收納試驗(yàn)軸承790時(shí)測(cè)定的分析室腔室壓力和試料室腔室壓力。
另外，關(guān)于漏氣速度試驗(yàn)結(jié)果，如圖32(b)所示，本實(shí)施方式與比較例相比極低至其大約1/5。另外，圖32所示的漏氣速度以比較例的漏氣速度為1時(shí)的相對(duì)值表示。
接著再說(shuō)明力矩耐久試驗(yàn)。在力矩耐久試驗(yàn)中，與上述生塵量試驗(yàn)相同，使用圖31(a)所示的軸承旋轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)(日本精工株式會(huì)社制)。以旋轉(zhuǎn)速度1000rpm、負(fù)載50N來(lái)驅(qū)動(dòng)試驗(yàn)軸承750，經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間后的試驗(yàn)軸承750的力矩用微量負(fù)載變換器760來(lái)測(cè)定。該力矩耐久試驗(yàn)(大氣中)的結(jié)果，如圖33所示，比較例中當(dāng)試驗(yàn)開(kāi)始超過(guò)100小時(shí)的時(shí)刻附近力矩值最顯著，但本實(shí)施方式中即使超過(guò)500小時(shí)，也保持低力矩值，而幾乎不會(huì)變化地繼續(xù)。
另外，本發(fā)明不僅限于上述實(shí)施方式，也可作這種應(yīng)用和變形。例如，本實(shí)施方式中，深溝滾珠軸承中采用本發(fā)明，但是氣體軸承形式的滾動(dòng)軸承也可采用本發(fā)明。另外，滾動(dòng)軸承外，也同樣可以使用圖34和35所示的線(xiàn)性引導(dǎo)裝置、線(xiàn)性軸承等直式軸承、圖36所示的滾珠絲杠裝置等。
圖34時(shí)省略端蓋表示線(xiàn)性引導(dǎo)裝置(滾動(dòng)裝置)720的正面圖。線(xiàn)性引導(dǎo)裝置720(日本精工株式會(huì)社制被叫序號(hào)LS20AL)具有兩側(cè)面軸方向具有剖面圓弧狀的滾動(dòng)體滾動(dòng)槽721a的方形引導(dǎo)軌(內(nèi)側(cè)部件)721、和跨設(shè)在引導(dǎo)軌721上可沿軸方向相對(duì)移動(dòng)的橫剖面形狀大致コ字形的滑塊(外側(cè)部件)722。
在滑塊722的內(nèi)側(cè)兩側(cè)面上設(shè)有與引導(dǎo)軌721的滾動(dòng)體滾動(dòng)槽721a相對(duì)的剖面圓環(huán)狀的滾動(dòng)體滾動(dòng)槽722a。在由引導(dǎo)軌721的滾動(dòng)體滾動(dòng)槽721a和滑塊722的滾動(dòng)體滾動(dòng)槽722a形成的剖面大致圓形的直線(xiàn)狀的滾珠滾動(dòng)空間中滾動(dòng)自由地裝填作為滾動(dòng)體的多個(gè)滾珠723(僅表示一部分)。
這樣的線(xiàn)性引導(dǎo)裝置720的引導(dǎo)軌721的滾動(dòng)體滾動(dòng)槽721a和滾珠723的接觸面、以及滑塊722的滾動(dòng)體滾動(dòng)槽722a和滾珠723的接觸面相當(dāng)于上述實(shí)施方式的滾動(dòng)軸承710的內(nèi)外圈的軌道面，線(xiàn)性引導(dǎo)裝置720的滾珠723相當(dāng)于上述實(shí)施方式的的滾動(dòng)軸承710的滾珠713。因此，這些滾動(dòng)體滾動(dòng)721a、722a以及滾珠723表面粗糙度分別與上述實(shí)施方式設(shè)定相同，另外，根據(jù)上述方法，分別形成同樣的潤(rùn)滑膜(未圖示)。因此，線(xiàn)性引導(dǎo)裝置720生塵少、漏氣少、耐久性?xún)?yōu)良。
另外，圖35所示的線(xiàn)性軸承730具有軸(內(nèi)側(cè)部件)731、配置在軸731的外側(cè)的外筒(外側(cè)部件)732、自由滾動(dòng)地裝填在軸731的外周面731a和外筒732的內(nèi)徑面732a間的多個(gè)滾珠733。軸731或外筒732在其軸線(xiàn)方向上隨滾珠733的滾動(dòng)而相對(duì)移動(dòng)。另外，限位工具734用于阻止隨滾珠733的滾動(dòng)下移動(dòng)一定距離以上。
這樣的軛線(xiàn)性軸承730的軸731的外周面731a以及外筒732的內(nèi)徑面732a相當(dāng)于上述實(shí)施方式的滾動(dòng)軸承710的內(nèi)外圈軌道面，線(xiàn)性軸承730的滾珠733相當(dāng)于上述實(shí)施方式的滾動(dòng)軸承710的滾珠713。因此，該外周面731a、內(nèi)徑面732a、以及滾珠733表面粗糙度與上述實(shí)施方式分別設(shè)定得相同，另外，根據(jù)上述方法分別形成同樣的潤(rùn)滑膜(未圖示)。因此，線(xiàn)性軸承730生塵少、漏氣少、耐久性?xún)?yōu)良。
另外，圖36所示的滾珠絲杠裝置740具有外周面具有螺旋狀的軌道槽的絲杠軸(內(nèi)側(cè)部件)741、內(nèi)周面具有螺旋狀的軌道面的螺帽(外側(cè)部件)742、自由滾動(dòng)地裝填在該兩軌道面槽間的多個(gè)滾珠(滾動(dòng)體)743，通過(guò)絲杠軸741或螺帽742的任一方的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作，在絲杠軸741的軸線(xiàn)方向上一方直線(xiàn)相對(duì)移動(dòng)。另外，滾珠743在絲杠軸741的軌道槽741a和螺帽742的軌道槽742b間滾動(dòng)后，通過(guò)附設(shè)與螺帽742上的循環(huán)套744循環(huán)。
這樣的滾珠絲杠裝置740的絲杠軸741的軌道槽以及螺帽742的軌道槽的表面相當(dāng)于上述實(shí)施方式的滾動(dòng)軸承710的內(nèi)外圈711、712的軌道面，另外，滾珠絲杠裝置740的滾珠743相當(dāng)于上述實(shí)施方式的滾動(dòng)軸承710的滾珠713。因此，該絲杠軸741的軌道槽、螺帽742的軌道槽以及滾珠743表面粗糙度與上述實(shí)施方式設(shè)定得相同，另外根據(jù)上述的方法分別形成同樣的潤(rùn)滑油(未圖示)。因此，滾珠絲杠裝置740生塵少、漏氣少、耐久性?xún)?yōu)良。
〔第五實(shí)施方式的B〕與第五實(shí)施方式的A不同的地方是本發(fā)明的構(gòu)成潤(rùn)滑膜的潤(rùn)滑油代替氟類(lèi)潤(rùn)滑油而使用碳?xì)漕?lèi)潤(rùn)滑油。以下，圍繞該碳?xì)漕?lèi)潤(rùn)滑油和含有該潤(rùn)滑油的潤(rùn)滑劑的油涂附進(jìn)行說(shuō)明。
圖37是使用含有碳?xì)漕?lèi)潤(rùn)滑油和氟類(lèi)樹(shù)脂的潤(rùn)滑劑進(jìn)行油涂附處理的滾動(dòng)軸承(滾動(dòng)裝置)770的、作為滾動(dòng)體的滾珠773的一部分由虛線(xiàn)表示的剖面圖。第五實(shí)施方式的B的滾動(dòng)軸承770是與圖29所示的滾動(dòng)軸承710大致相同的結(jié)構(gòu)，僅僅是潤(rùn)滑膜775的構(gòu)成材料、以及潤(rùn)滑膜775的附著狀態(tài)下不同。另外，附圖標(biāo)記771是內(nèi)圈、772是外圈、773是滾珠、744是保持器。
圖38是潤(rùn)滑膜775相對(duì)外圈772的軌道面、內(nèi)圈771的軌道面或滾珠773的滾動(dòng)面的形成狀態(tài)的放大模式圖。圖38(a)表示外圈722(內(nèi)圈771)的軌道面、圖38(b)表示滾珠773的滾動(dòng)面。
如該圖所示，本實(shí)施方式中，形成潤(rùn)滑膜775直到與要形成潤(rùn)滑膜775的面的粗糙凸起的山頂線(xiàn)同等程度的位置。為提高耐久性而如第五實(shí)施方式的A所示優(yōu)選以超過(guò)粗糙凸起的山頂線(xiàn)的程度用潤(rùn)滑膜覆蓋軌道面等，如本實(shí)施方式所示，可將潤(rùn)滑膜形成直至與上述山頂線(xiàn)同等程度的位置。這種情況下潤(rùn)滑膜775連續(xù)形成在軌道面等上，也可以不連續(xù)，例如形成島狀。
另外，本實(shí)施方式的滾動(dòng)軸承770的外圈772的軌道面以及內(nèi)圈771的軌道面的中心線(xiàn)平均粗糙度Ra分別是0.02μm以上0.2μm以下，更優(yōu)選0.02μm以上0.08μm以下。滾珠713的滾動(dòng)面的中心線(xiàn)平均粗糙度Ra是0.002μm以上0.01μm以下，更優(yōu)選0.002μm以上0.005μm以下。
形成該潤(rùn)滑膜775的潤(rùn)滑劑是含有氟樹(shù)脂粉末、含有烷基化環(huán)戊烷或聚苯醚為主要成分的潤(rùn)滑油，成為所謂的凝膠狀。
作為烷基化環(huán)戊烷，可以舉出，三(2-辛基十二烷基)環(huán)戊烷。另外，作為三(2-辛基十二烷基)環(huán)戊烷，例如，市售的Nye Lubricants公司制造的Synthetic Oil 2001A(商品名)。另外，三正辛基環(huán)戊烷、四正辛基環(huán)戊烷、五正辛基環(huán)戊烷、三正壬基環(huán)戊烷、五正壬基環(huán)戊烷、五正癸基環(huán)戊烷、五正十二烷基環(huán)戊烷、四-2-乙基己基環(huán)戊烷等烷基化環(huán)戊烷的蒸氣壓在20℃下低至1×10-5Pa以下(例如，1×10-7Pa～1×10-8Pa)，因此，可以作為潤(rùn)滑油使用。如果使用這樣的烷基化環(huán)戊烷，本發(fā)明的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置即使在真空中使用，潤(rùn)滑劑也基本上不會(huì)蒸發(fā)。
作為聚苯醚，可以使用株式會(huì)社松村石油研究所制造的苯醚型合成油，其中，優(yōu)選使用五苯醚、四苯醚、單烷基四苯醚、二烷基四苯醚、單烷基三苯醚、烷基四苯醚。這些聚苯醚由于蒸氣壓低，耐熱性?xún)?yōu)異，因此，即使在真空中或高溫環(huán)境下使用，漏氣也好少。
接著，說(shuō)明本實(shí)施方式的潤(rùn)滑劑的油涂附處理的一例。首先，分別組合外圈772、內(nèi)圈771、滾珠773以及保持器774而形成滾動(dòng)軸承770的完成狀態(tài)，然后，脫脂洗凈后，該外圈772和內(nèi)圈771間滾珠773所在的位置，通過(guò)吸管注入必要量的準(zhǔn)備好的潤(rùn)滑劑的稀釋溶液。之后，通過(guò)旋轉(zhuǎn)滾動(dòng)軸承770規(guī)定次數(shù)，從而使稀釋溶液附著在外圈772、內(nèi)圈771、滾珠773以及保持器774的滾動(dòng)部位、滑動(dòng)部位。該稀釋劑的供給通過(guò)涂布進(jìn)行，也可以用噴嘴進(jìn)行噴霧進(jìn)行。或者，通過(guò)稀釋溶液的儲(chǔ)存槽中組裝的滾動(dòng)軸承770浸漬后拿出，進(jìn)行稀釋溶液的供給。
在此準(zhǔn)備的潤(rùn)滑劑例如是NyeLubicants社制的Synthetic Oil 2001A(商品名)60質(zhì)量％、粒徑1μm以下的PTFE粉末40質(zhì)量％構(gòu)成的。該潤(rùn)滑劑的稀釋溶液通過(guò)己烷或アサヒクリンAK-255(旭硝子株式會(huì)社制)等的稀釋溶劑稀釋到潤(rùn)滑劑達(dá)到1質(zhì)量％而得的。作為氟樹(shù)脂使用子溶劑中分散PTFE而得的デユポン社製ドライフイルム(干膜)RA/IPA。
之后，將附著稀釋溶液的滾動(dòng)軸承770整個(gè)以100～140℃加熱大約30分鐘，除去含于附著的稀釋溶液中的稀釋溶液。這樣，可形成由本實(shí)施方式的潤(rùn)滑劑構(gòu)成的潤(rùn)滑膜。
在此，關(guān)于上述的第五實(shí)施方式的B，由于進(jìn)行了生塵量試驗(yàn)和力矩耐久試驗(yàn)故在此說(shuō)明。關(guān)于生塵量試驗(yàn)、以及力矩耐久試驗(yàn)的比較例，形成并使用分子結(jié)構(gòu)中具有官能團(tuán)的氟類(lèi)潤(rùn)滑油，具體地僅由在末端具有羥基的含氟聚合物(FONBLIN Z DIAC)構(gòu)成的潤(rùn)滑劑。稀釋溶劑的種類(lèi)、油涂附處理方法、滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)等其他條件在第五實(shí)施方式的B與前述相同。實(shí)施例和比較例中用于油涂附處理的稀釋溶液的稀釋濃度都是1％。
另外，試驗(yàn)軸承是日本精工株式會(huì)社制被叫序號(hào)608(內(nèi)徑8mm、外徑22mm、寬度7mm)。另外，內(nèi)圈和外圈的軌道面的表面粗糙度Ra和滾珠的表面粗糙度Ra分別設(shè)定為0.05μm和0.005μm。各面上通過(guò)上述的油涂附處理形成潤(rùn)滑膜。關(guān)于上述試驗(yàn)軸承的生塵量試驗(yàn)使用與上述第五實(shí)施方式的A的生塵量試驗(yàn)用的軸承旋轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)(參照?qǐng)D31(a))相同的試驗(yàn)機(jī)，由與第五實(shí)施方式的A的生塵量試驗(yàn)相同的方法進(jìn)行。另外，試驗(yàn)條件也相同，試驗(yàn)軸承75的旋轉(zhuǎn)速度是1000rpm，負(fù)載是50N。
試驗(yàn)結(jié)果如圖39的圖表所示。如該圖所示，本實(shí)施方式的生塵量(個(gè)/m3)與比較例相比極低，是其1/10以下。
接著，說(shuō)明進(jìn)行關(guān)于上述試驗(yàn)軸承進(jìn)行的力矩耐久試驗(yàn)。該力矩耐久試驗(yàn)中，與上述生塵量試驗(yàn)一樣也使用圖31(a)所示的軸承旋轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)，以旋轉(zhuǎn)速度1000rpm、負(fù)載50N來(lái)驅(qū)動(dòng)試驗(yàn)軸承750，經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間后的試驗(yàn)軸承750的力矩用微小負(fù)載變換器760測(cè)定。試驗(yàn)結(jié)果如圖40的圖表所示。
如該圖所示，比較例在自試驗(yàn)開(kāi)始超過(guò)100小時(shí)左右力矩值顯著變高，但是，本實(shí)施方式中即使超過(guò)500小時(shí)也保持低的力矩值，幾乎不變化而繼續(xù)。
另外，本發(fā)明不限定于上述第五實(shí)施方式的B，可以做各種應(yīng)用和變形。例如，第五實(shí)施方式的A中也提到地，深溝滾珠軸承以外的軸承形式的滾動(dòng)軸承、除滾動(dòng)軸承外，圖34和圖35所示的線(xiàn)性引導(dǎo)裝置和線(xiàn)性軸承等直動(dòng)型軸承或圖36所示的滾珠絲杠裝置等也同樣適用本發(fā)明。
〔第六實(shí)施方式〕本實(shí)施方式涉及滾動(dòng)軸承、滾珠絲杠、線(xiàn)性引導(dǎo)裝置等滾動(dòng)支持裝置以及真空傳送裝置。另外，本實(shí)施方式的無(wú)機(jī)類(lèi)硬質(zhì)膜也可作為上述的第一到第五實(shí)施方式的DFO潤(rùn)滑膜等潤(rùn)滑膜的基底適用。
作為線(xiàn)性引導(dǎo)裝置的用途例如液晶顯示屏、半導(dǎo)體裝置、太陽(yáng)能板、硬盤(pán)裝置等制造設(shè)備的一部分的噴濺裝置、等離子體CVD裝置、離子注入裝置等內(nèi)部呈真空狀態(tài)使用的裝置、清潔環(huán)境下使用的裝置等。這樣的用途的線(xiàn)性引導(dǎo)裝置中，作為引導(dǎo)軌和滑塊使用不銹鋼(主要是SUS440C)形成的表面進(jìn)行淬火以及回火處理的材料，作為潤(rùn)滑劑使用氟類(lèi)潤(rùn)滑脂。
液晶顯示屏、半導(dǎo)體裝置、太陽(yáng)電池板、硬盤(pán)裝置等產(chǎn)品性能會(huì)因其表面附著微細(xì)的離子(異物)而受損。近年來(lái)，這些裝置的小型化和集成化的猛進(jìn)發(fā)展下，為提高成品率，需要在清潔度更高的環(huán)境下制造。另外，為提高產(chǎn)品的生產(chǎn)性，隨著運(yùn)送裝置用的線(xiàn)性引導(dǎo)裝置的高速化，本來(lái)到目前為止還不算構(gòu)成嚴(yán)重問(wèn)題的微細(xì)離子現(xiàn)在其缺憾變得顯著。另外，除了成品率的提高，為降低產(chǎn)品成本，隨著裝置本身的維修自由化、維修周期的長(zhǎng)期化，這些裝置用的線(xiàn)性引導(dǎo)裝置的耐久性也被要求。
為解決這樣的問(wèn)題，日本特許公開(kāi)公報(bào)2003年第314572號(hào)中提案有這樣的結(jié)構(gòu)在旋轉(zhuǎn)導(dǎo)入機(jī)用軸承的內(nèi)圈軌道面、外圈軌道面以及滾動(dòng)體滾動(dòng)面的至少一個(gè)上形成由金屬化合物等構(gòu)成的硬質(zhì)膜。該硬質(zhì)膜由含有官能團(tuán)的含氟聚合物和含有PFPE的潤(rùn)滑膜覆蓋，從而使軸承具有低生塵性、潤(rùn)滑性以及耐久性。
但是，上述的公開(kāi)公報(bào)中記載的軸承中，沒(méi)有言及硬質(zhì)膜和潤(rùn)滑膜的粘接性。潤(rùn)滑膜從硬質(zhì)膜剝離，則低生塵性、潤(rùn)滑性和耐久性劣化。因此，上述的公開(kāi)公報(bào)上記載的軸承在真空環(huán)境下或清潔環(huán)境下適用的點(diǎn)上仍有改進(jìn)的余地。
因此，本發(fā)明第一課題是提供能夠提高硬質(zhì)膜和潤(rùn)滑膜的粘接性，從而在真空環(huán)境下和清潔環(huán)境下適用的滾動(dòng)支持裝置。另外，本發(fā)明第二課題是降低用于真空環(huán)境下的真空運(yùn)送裝置的生塵，并提高其潤(rùn)滑性和耐久性。
為解決這樣的課題，本發(fā)明的滾動(dòng)支持裝置具備具有相對(duì)配置的軌道面的第一部件和第二部件、以及配置在該第一部件和第二部件間的第三部件，通過(guò)上述第三部件的滾動(dòng)或滑動(dòng)，而使上述第一部件和第二部件的其一相對(duì)于另一個(gè)作相對(duì)運(yùn)動(dòng)。上述第一部件和第二部件的兩軌道面中至少一個(gè)由金屬形成，該軌道面上通過(guò)噴鍍方法形成無(wú)機(jī)類(lèi)硬質(zhì)膜，該無(wú)機(jī)類(lèi)硬質(zhì)膜由潤(rùn)滑膜覆蓋，并且上述無(wú)機(jī)類(lèi)硬質(zhì)膜的氣孔率是0.5體積％以上10.0體積％以下。
由此，無(wú)機(jī)類(lèi)硬質(zhì)膜上的氣孔起到潤(rùn)滑材料溜駐和錨固(加強(qiáng)材料)的作用，所以能夠提高無(wú)機(jī)類(lèi)硬質(zhì)膜和潤(rùn)滑膜的粘結(jié)性。在此，無(wú)機(jī)類(lèi)硬質(zhì)膜的氣孔率若不到0.5體積％，則無(wú)機(jī)類(lèi)硬質(zhì)膜的氣孔不能有效起到潤(rùn)滑材料駐溜和錨固的作用；若氣孔率超過(guò)10.0體積％，則無(wú)機(jī)類(lèi)硬質(zhì)膜自身容易剝落。無(wú)機(jī)類(lèi)硬質(zhì)膜的氣孔率的優(yōu)選范圍是1.0體積％以上8.0體積％以下，更優(yōu)選的范圍是3.0體積％以上5.0體積％以下。
另外，作為噴鍍的種類(lèi)例如可選用等離子體噴鍍法、氣體噴鍍法、弧焊噴鍍法、火焰噴鍍法、超聲波焰噴鍍法、爆發(fā)噴鍍法、以及減壓等離子體噴鍍法等。噴鍍材料的種類(lèi)例如可以舉出，灰氧化鋁、白氧化鋁、氧化鈦、氧化鉻、氧化鋁氧化鈦、尖晶石、模來(lái)石、氧化鋯-氧化釔、氧化鋯-氧化鎂、氧化鋯-氧化鈣、氧化鋯-模來(lái)石、氧化鋯-二氧化硅以及鈷藍(lán)等微粒。另外，作為其他噴鍍材料，可以舉出，單獨(dú)或組合使用碳化釩、碳化鉻、碳化鎢、碳化鎢-鈷-鉻、碳化鎢-鈷、碳化硼、碳化鋯、硼化鈦、硼化鉬、硼化鋯、碳化鈦-鎳、氮化鈦、氮化鋯、碳化硅以及氮化硅等。
在此，噴鍍形成的無(wú)機(jī)類(lèi)硬質(zhì)膜的表面粗糙度變大，其表面起到研磨材料的作用，使對(duì)象部件磨耗。因此，優(yōu)選在噴鍍形成無(wú)機(jī)類(lèi)硬質(zhì)膜后進(jìn)行研磨等機(jī)械加工，使無(wú)機(jī)類(lèi)硬質(zhì)膜的粗糙度為規(guī)定值以下。例如，在滾動(dòng)支持裝置是滾動(dòng)軸承、線(xiàn)性引導(dǎo)裝置、滾珠絲杠以及線(xiàn)性襯套等的情況下，這兩個(gè)軌道面中至少一個(gè)上形成的無(wú)機(jī)類(lèi)硬質(zhì)膜的表面粗糙度(Ra)優(yōu)選0.2μm以下。
另外，形成上述第一部件和第二部件的兩軌道面的至少一個(gè)的金屬的種類(lèi)例如“SUS440C”“合金成分C0.65質(zhì)量％、Cr13質(zhì)量％的鋼材”以及“合金成分C0.45質(zhì)量％、Cr13質(zhì)量％、N0.14質(zhì)量％的鋼材”等馬氏體類(lèi)不銹鋼、“SUS304”和“SUS316”等奧氏體類(lèi)鋼材、“SUS630”等析出固化型不銹鋼等。另外，優(yōu)選將這些鋼構(gòu)成的原材加工成規(guī)定形狀后，進(jìn)行硬化熱處理及擴(kuò)散處理，使表面硬化。
在本發(fā)明的滾動(dòng)支持裝置中，上述無(wú)機(jī)類(lèi)硬質(zhì)膜優(yōu)選由超硬合金、金屬陶瓷以及陶瓷的至少一個(gè)構(gòu)成。另外，本發(fā)明的滾動(dòng)支持裝置中，優(yōu)選上述無(wú)機(jī)類(lèi)硬質(zhì)膜的厚度是0.05mm以上1mm以下。該無(wú)機(jī)類(lèi)硬質(zhì)膜的厚度若不到0.05mm，則滾動(dòng)支持裝置不具有耐磨耗性。另一方面，無(wú)機(jī)類(lèi)硬質(zhì)膜的厚度若超過(guò)1mm，則無(wú)機(jī)類(lèi)硬質(zhì)膜自身的內(nèi)部應(yīng)力會(huì)使無(wú)機(jī)類(lèi)硬質(zhì)膜破斷，并且成膜成本變高。無(wú)機(jī)類(lèi)硬質(zhì)膜的厚度的優(yōu)選范圍是0.1mm以上0.5mm以下。
另外，本發(fā)明的滾動(dòng)支持裝置中，上述潤(rùn)滑膜優(yōu)選由25℃的蒸氣壓是1×10-5Pa以下的潤(rùn)滑油構(gòu)成。作為這樣的潤(rùn)滑油的種類(lèi)例如采用氟油、可以舉出，氟油、聚苯醚油、烷基化環(huán)戊烷、含硅碳?xì)浠衔镉鸵约磅ビ汀＿@樣，即使在真空環(huán)境下使用滾動(dòng)支持裝置，構(gòu)成潤(rùn)滑膜的潤(rùn)滑油也不會(huì)氣化，所以潤(rùn)滑膜能夠長(zhǎng)時(shí)間保持在無(wú)機(jī)類(lèi)硬質(zhì)膜的上面。
另外，作為可以在本發(fā)明中使用的氟油，可以舉出，氟化聚醚、多氟烷基、以及在其上具有官能團(tuán)的物質(zhì)等。作為氟化聚醚，可以舉出，以-CXF2X-O-的通式(X為1～4的整數(shù))表示單元為主要重復(fù)單元的聚合物，并且，數(shù)均分子量為1000～50000。
另外，作為多氟代烷基，可以舉出下述式的化16表示的物質(zhì)。用化16表示的Y是對(duì)金屬的親和性高的官能團(tuán)，例如，優(yōu)選環(huán)氧基、氨基、羧基、羥基、巰基、磺基或酯基等。作為多氟代烷基除化16表示的物質(zhì)以外，還可以舉出，下述化17和化18表示的物質(zhì)。
〔化16〕CF3(CF2)7-Y，H(CF2)6-Y，CF2Cl(CF2)11-Y(CF3)2CF(CF2)7-Y，CF2ClCF3CF(CF2)7-Y〔化17〕
C6F13COOH，C8F17C2H4OH，C8F17C2H4SH， C10F21CONHC2H4OH，C10F21SO3H， [化18]
具有上述官能團(tuán)的氟油的具體例如デユポン社製的クライトツクス157FSL、157FSM、157FSH或ダイキン工業(yè)社製的デムナム変形品SA、SH、SY-3、SP或モンテカチ一ニ社製的フオンブリンZ-DEAL、Z-DIAC、Z-DISCO、Z-DOL、Z-DOLTX2000等。
另外，作為氟代聚醚的一種的全氟代聚醚(PFPE)的具體例子，...(商品名)...。作為可以在本發(fā)明中使用的聚苯醚油，可以使用株式會(huì)社松村石油研究所制造的五苯醚、四苯醚、單烷基四苯醚、二烷基四苯醚、單烷基三苯醚、烷基四苯醚。這些聚苯醚由于蒸氣壓低，具有優(yōu)異的耐熱性，因此，即使在真空中或高溫環(huán)境下也可以合適地使用。
作為可以在本發(fā)明中使用的烷基化環(huán)戊烷，可以舉出，例如，三(2-辛基十二烷基)環(huán)戊烷等。作為該三(2-辛基十二烷基)環(huán)戊烷的具體例子，可以舉出，Nye Lubricants公司制造的Synthetic Oil 2001A。另外，作為烷基化環(huán)戊烷的其他例子，可以舉出，三正辛基環(huán)戊烷、四正辛基環(huán)戊烷、五正辛基環(huán)戊烷、三正壬基環(huán)戊烷、五正壬基環(huán)戊烷、五正癸基環(huán)戊烷、五正十二烷基環(huán)戊烷以及四-2-乙基己基環(huán)戊烷等。由于這些烷基化環(huán)戊烷的蒸氣壓低，因此，即使在真空環(huán)境下也可以合適地使用。
作為可以在本發(fā)明中使用的含硅碳?xì)浠衔镉?，可以舉出，以通式19表示的單元為主要重復(fù)單元的聚合物。化19表示的R1～R3為相互同種類(lèi)或不同種類(lèi)的烴基，n表示0～2的整數(shù)。作為含硅碳?xì)浠衔镉偷木唧w例子，可以舉出，下述化20表示的物質(zhì)。
〔化19〕 [化20](n-C12H25)2Si[C8H16Si(n-C12H25)3]2，Si[C3H6Si(n-C6H13)3]4，n-C8H17Si[C3H6Si(n-C12H25)3]3本發(fā)明使用的脂油例如Nye Lubicants社制的商品名NyeTorr5101等。
另外，本發(fā)明的滾動(dòng)支持裝置中，上述潤(rùn)滑油優(yōu)選含有氟樹(shù)脂構(gòu)成的粒子(粒徑0.3～5μm)。這樣，由氟樹(shù)脂構(gòu)成的粒子捕獲會(huì)成為生塵的原因的多余的潤(rùn)滑油，所以能夠降低滾動(dòng)支持裝置的生塵。本發(fā)明使用的氟樹(shù)脂例如采用可以舉出，聚四氟乙烯(PTPE)、四氟化乙烯-全氟乙烯醚共聚物(PFA)、氟化乙烯丙烯共聚物(FEP)等。
在此，潤(rùn)滑膜的形成方法例如用氟類(lèi)溶劑稀釋或混合氟油而得規(guī)定濃度后，在添加了PTFE粉末的溶液中浸漬形成有潤(rùn)滑膜的部件而拿出的方法。另外，也可采用將上述溶液的規(guī)定量注入滾動(dòng)支持裝置內(nèi)部后，使?jié)L動(dòng)支持裝置運(yùn)轉(zhuǎn)的方法。另外，潤(rùn)滑膜的厚度可以由溶液的濃度或注入量等的設(shè)定任意控制。另外，形成潤(rùn)滑膜后為了除去易揮發(fā)的成分，優(yōu)選進(jìn)行真空干燥。
另外，本發(fā)明的滾動(dòng)支持裝置中，上述潤(rùn)滑膜的厚度是0.1μm以上10μm以下。該潤(rùn)滑膜的厚度若不到0.1μm，則不能得到潤(rùn)滑效果。另一方面，潤(rùn)滑膜的厚度若超過(guò)10μm，則潤(rùn)滑膜的抵抗會(huì)使力矩增大，或生塵增加。潤(rùn)滑膜的厚度的優(yōu)選范圍是0.2μm以上5μm以下。
本發(fā)明還提供這樣的真空運(yùn)送裝置，其具有設(shè)有被引導(dǎo)面的運(yùn)送部、在該被引導(dǎo)面中滑動(dòng)而引導(dǎo)上述運(yùn)送部的運(yùn)送輥、支持該運(yùn)送輥可相對(duì)上述被引導(dǎo)面滑動(dòng)的滾動(dòng)軸承，其中，上述被引導(dǎo)面和相對(duì)其滑動(dòng)的上述運(yùn)送輥的滑動(dòng)面中至少一個(gè)由金屬形成，該被引導(dǎo)面和滑動(dòng)面上通過(guò)噴鍍形成無(wú)機(jī)類(lèi)硬質(zhì)膜，該無(wú)機(jī)類(lèi)硬質(zhì)膜由潤(rùn)滑膜覆蓋，上述無(wú)機(jī)類(lèi)硬質(zhì)膜的氣孔率為0.5體積％以上10.0體積％以下，并且，上述滾動(dòng)軸承的軌道面由上述潤(rùn)滑膜覆蓋。
另外，該真空運(yùn)送裝置中，上述被引導(dǎo)面和運(yùn)送輥的滑動(dòng)面中至少一個(gè)上形成的無(wú)機(jī)類(lèi)硬質(zhì)膜與上述滾動(dòng)支持裝置使用的無(wú)機(jī)類(lèi)硬質(zhì)膜相同，優(yōu)選由超硬合金、金屬陶瓷以及陶瓷中至少一個(gè)形成，并且其厚度優(yōu)選0.05μm以上1μm以下。另外，該無(wú)機(jī)類(lèi)硬質(zhì)膜的表面粗糙度(Ra)優(yōu)選1.6μm以下，更優(yōu)選0.8μm以下，更加優(yōu)選0.4μm以下。
另外，覆蓋上述被引導(dǎo)面和運(yùn)送輥的滑動(dòng)面中至少一個(gè)上形成的無(wú)機(jī)類(lèi)硬質(zhì)膜的潤(rùn)滑膜與上述滾動(dòng)支持裝置使用的潤(rùn)滑膜相同，優(yōu)選由25℃下蒸氣壓為1×10-5Pa以下的潤(rùn)滑油形成，其厚度為0.1μm以上10μm以下。這時(shí)，該潤(rùn)滑油與上述的滾動(dòng)支持裝置使用的潤(rùn)滑油相同，優(yōu)選優(yōu)選氟油、聚苯醚油、烷基化環(huán)戊烷、含硅碳?xì)浠衔镉鸵约磅ビ偷闹辽僦?，更加?yōu)選含有由氟樹(shù)脂構(gòu)成的粒子。
另外，本發(fā)明中“滾動(dòng)支持裝置”是指滾動(dòng)軸承、滾珠絲杠、滾動(dòng)式線(xiàn)性引導(dǎo)裝置、滑動(dòng)式線(xiàn)性引導(dǎo)裝置、線(xiàn)性襯套等。在此，滾動(dòng)支持裝置是滾動(dòng)軸承的情況下，第一部件和第二部件是指內(nèi)圈和外圈，第三部件是指滾動(dòng)體。另外，滾動(dòng)支持裝置是滾珠絲杠的情況下，第一部件和第二部件是指絲杠軸和螺帽，第三部件是指滾動(dòng)體。另外，滾動(dòng)支持裝置是滾動(dòng)式線(xiàn)性引導(dǎo)裝置的情況下，第一部件和第二部件是指引導(dǎo)軌和滑塊，第三部件是指滾動(dòng)體。另外，滾動(dòng)支持裝置是滑動(dòng)式線(xiàn)性引導(dǎo)裝置的情況下，第一部件和第二部件是指引導(dǎo)軌和滑塊，第三部件是指滑動(dòng)體。另外，滾動(dòng)支持裝置是線(xiàn)性襯套的情況下，第一部件和第二部件是指軌道軸和外筒，第三部件是指滾動(dòng)體。
根據(jù)本發(fā)明的滾動(dòng)支持裝置，第一部件和第二部件的兩軌道面中至少一個(gè)上由噴鍍形成氣孔率確定的無(wú)機(jī)類(lèi)硬質(zhì)膜，進(jìn)而由潤(rùn)滑膜覆蓋該無(wú)機(jī)類(lèi)硬質(zhì)膜，從而提高無(wú)機(jī)類(lèi)硬質(zhì)膜和潤(rùn)滑膜的粘結(jié)性。這樣，本發(fā)明的滾動(dòng)支持裝置其生塵降低，潤(rùn)滑性和耐久性提高，所以在真空環(huán)境下和清潔環(huán)境下也能夠適用。
另外，根據(jù)本發(fā)明的真空運(yùn)送裝置，運(yùn)送部上設(shè)置的被引導(dǎo)面和相對(duì)其滑動(dòng)的運(yùn)送輥的滑動(dòng)面中至少一個(gè)上通過(guò)噴鍍形成氣孔率確定的無(wú)機(jī)類(lèi)硬質(zhì)膜，進(jìn)而由潤(rùn)滑膜覆蓋該無(wú)機(jī)類(lèi)硬質(zhì)膜，從而提高無(wú)機(jī)類(lèi)硬質(zhì)膜和潤(rùn)滑膜的粘結(jié)性。這樣，本發(fā)明的真空運(yùn)送裝置其生塵降低，潤(rùn)滑性和耐久性提高。
以下，參照

第六實(shí)施方式。
〔第六實(shí)施方式的A〕圖41是表示本發(fā)明的滾動(dòng)支持裝置的一例的線(xiàn)性引導(dǎo)裝置的圖。該線(xiàn)性引導(dǎo)裝置810，如圖41所示，具有引導(dǎo)軌(第一部件)811、滑塊(第二部件)812、多個(gè)滾珠(第三部件)813。并且，該多個(gè)滾珠813通過(guò)在形成在引導(dǎo)軌811上的軌道槽(軌道面)811a和形成在滑塊812上的軌道槽(軌道面)812a之間滾動(dòng)，從而使滑塊812沿引導(dǎo)軌811直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。
本實(shí)施方式中，首先，引導(dǎo)軌811和滑塊812通過(guò)將SUS440C構(gòu)成的原材加工成規(guī)定形狀后進(jìn)行淬火和退火處理而制得。接著，在形成在引導(dǎo)軌811上的軌道槽(軌道面)811a和形成在滑塊812上的軌道槽(軌道面)812a的兩者上通過(guò)高速火焰噴鍍法形成氣孔率1～8體積％、厚度0.15mm的由WC-12％Co合金構(gòu)成的硬質(zhì)膜(無(wú)機(jī)類(lèi)硬質(zhì)膜)。
接著，將硬質(zhì)膜的表面粗糙度(Ra)研磨成0.1μm。接著，以覆蓋該硬質(zhì)膜的方式，用浸漬法形成厚度1μm的由含10％粒徑0.3～5μm的PTFE的氟油構(gòu)成的潤(rùn)滑膜。然后，用這樣得到的引導(dǎo)軌811以及滑塊812和氮化硅制的滾珠813組裝線(xiàn)性引導(dǎo)裝置。本實(shí)施方式制，作為滾動(dòng)支持裝置說(shuō)明了滾動(dòng)式線(xiàn)性引導(dǎo)裝置，但是本發(fā)明如圖42所示，在形成于引導(dǎo)軌(第一部件)821上的軌道面821a和形成在滑塊(第二部件)822上的軌道面822a之間配設(shè)滑動(dòng)體(第三部件)823的滑動(dòng)式線(xiàn)性引導(dǎo)裝置820。
另外，本發(fā)明也可適用于圖43所示的、在絲杠軸(第一部件)831上形成的軌道槽(軌道面)831a和在螺帽(第二部件)832上形成的軌道槽(軌道面)832a間配置滾珠(第三部件)833，螺帽832沿絲杠軸831直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的滾珠絲杠830的滾珠絲杠830。另外，本發(fā)明也可適用于圖44所示的、在軌道軸(第一部件)841上形成的軌道槽(軌道面)841a和在外筒(第二部件)842上形成的軌道槽(軌道面)842間配置滾珠(第三部件)843，外筒842沿軌道軸841直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的線(xiàn)性襯套840。
〔第六實(shí)施方式的B〕圖45是本發(fā)明的滾動(dòng)支持裝置的一例的真空運(yùn)送裝置。該真空運(yùn)送裝置，如圖45所示，具有運(yùn)送部850、運(yùn)送輥860、第一滾動(dòng)軸承870、第二滾動(dòng)軸承880。該真空運(yùn)送裝置中，將設(shè)有基板850a的運(yùn)送部850向與圖45的紙面垂直的方向運(yùn)送，通過(guò)氣體等離子體的放電區(qū)域，從而在基板850a上成膜。
運(yùn)送部850由大致C字形形狀并在該C字形的內(nèi)側(cè)配置運(yùn)送輥860的運(yùn)送輥配置部851、延伸到C字形的上側(cè)并形成配置基板850a的凹部852a的基板配置部852構(gòu)成。在運(yùn)送輥配置部851的C字形的內(nèi)側(cè)上部形成環(huán)狀的運(yùn)送輥860的外周面860A滑動(dòng)的槽部(被引導(dǎo)面)850A。另外，運(yùn)送輥配置部851的C字形的底部?jī)啥嗣?被引導(dǎo)面)850B、850C由第二滾動(dòng)軸承880的外圈外周面880A引導(dǎo)。
第一滾動(dòng)軸承870具有內(nèi)圈871、外圈872以及滾珠873。該第一滾動(dòng)軸承870的外圈外周面870A上嵌合運(yùn)送輥860的內(nèi)周面860B。該第一滾動(dòng)軸承870支承運(yùn)送輥860，以使運(yùn)送輥860的外周面860A可滑動(dòng)地引導(dǎo)被引導(dǎo)面850A。第二滾動(dòng)軸承880，如圖46所示，具有內(nèi)圈881、外圈882、滾珠883、保持器884、以及遮蔽板885。該第二滾動(dòng)軸承880的外圈外周面880A起到引導(dǎo)運(yùn)送部850的運(yùn)送輥的作用。
即，該真空運(yùn)送裝置中，運(yùn)送輥860的外周面860A在設(shè)于運(yùn)送部850上的被引導(dǎo)面850A上滑動(dòng)，并且在設(shè)于運(yùn)送部850上的被引導(dǎo)面850B、850C中引導(dǎo)第二滾動(dòng)軸承880的外圈外周面880A，從而將運(yùn)送部850運(yùn)送。本實(shí)施方式中，運(yùn)送部850、運(yùn)送輥860、第一滾動(dòng)軸承870的內(nèi)圈871以及外圈872、第二滾動(dòng)軸承880的內(nèi)圈881以及外圈882通過(guò)將由SUS440C構(gòu)成的原材加工成規(guī)定形狀后進(jìn)行淬火或退火處理而制得。另外，第一滾動(dòng)軸承870的滾珠873和第二滾動(dòng)軸承880的滾珠883由氮化硅構(gòu)成的原材制得，第二滾動(dòng)軸承880的保持器884由SUSU304構(gòu)成的原材制得。
接著，運(yùn)送部850的被引導(dǎo)面850A、850B、850C和運(yùn)送輥860的外周面860A、第二滾動(dòng)軸承880的外圈外周面880A上通過(guò)高速火焰噴鍍來(lái)形成氣孔率1～8體積％、厚度0.1mm的WC-12％Co合金構(gòu)成的硬質(zhì)膜后，將硬質(zhì)膜的表面粗糙度(Ra)研磨成1.6μm。之后，以覆蓋硬質(zhì)膜的方式，用浸漬法以1μm的厚度形成含10％粒徑0.3～5μm的PTFE粉末的氟油構(gòu)成的潤(rùn)滑膜。另外，第二滾動(dòng)軸承880的內(nèi)圈軌道面881a和外圈軌道面882a上用浸漬法以1μm的厚度形成含10％PTFE粉末的氟油構(gòu)成的潤(rùn)滑膜。然后，用這樣得到的運(yùn)送部850、運(yùn)送輥860、第一滾動(dòng)軸承870以及第二滾動(dòng)軸承880來(lái)組裝真空運(yùn)送裝置。
以下，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例和比較例來(lái)驗(yàn)證本發(fā)明的效果。
〔第一實(shí)施例〕首先，將由SUS440C構(gòu)成的原材加工成規(guī)定形狀后進(jìn)行淬火和退火處理，制得日本精工株式會(huì)社的線(xiàn)性引導(dǎo)裝置LS15AL(軌道寬度15mm、軌道長(zhǎng)度400mm)用的引導(dǎo)軌和滑塊。
接著，在表1所示的No.1～10中，引導(dǎo)軌和滑塊的兩軌道槽中至少一個(gè)上形成硬質(zhì)膜和潤(rùn)滑膜。具體地，首先，在這些軌道槽上通過(guò)高速火焰噴鍍法在氣孔率0.4～10.1體積％的范圍內(nèi)形成厚度0.1mm(100μm)的WC-12％Co合金構(gòu)成的硬質(zhì)膜。之后，研磨硬質(zhì)膜的表面使其表面粗糙度(Ra)形成0.2μm以下。接著，以覆蓋這些硬質(zhì)膜的表面的方式，用浸漬法以1μm(0.001mm)的厚度來(lái)形成氟油構(gòu)成的潤(rùn)滑膜或含10％的粒徑1～2μm的PTFE粉末的氟油構(gòu)成的潤(rùn)滑膜。
另一方面，在表1所示的No.11中，引導(dǎo)軌和滑塊的兩軌道槽的兩者上以1μm的厚度用浸漬法形成含10％的粒徑1～2μm的PTFE粉末的氟油構(gòu)成的潤(rùn)滑膜。用這樣得到的引導(dǎo)軌和滑塊和表1所示的原材構(gòu)成的滾珠來(lái)組裝線(xiàn)性引導(dǎo)裝置。然后，假定在真空環(huán)境(1×10-4Pa)下適用這樣線(xiàn)性引導(dǎo)裝置，進(jìn)行耐久試驗(yàn)。該耐久試驗(yàn)中，進(jìn)行直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)直到引導(dǎo)軌或滑塊的任一個(gè)的軌道槽上出現(xiàn)損傷，以自試驗(yàn)開(kāi)始到出現(xiàn)損傷為止的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為耐久壽命。以No.11的耐久壽命為1，則其結(jié)果如表1所示。
〔表1〕

如表1所示，引導(dǎo)軌和滑塊的兩軌道槽的至少一個(gè)上形成本發(fā)明的結(jié)構(gòu)(成膜方法、氣孔率)的硬質(zhì)膜和潤(rùn)滑膜的No.1～8與形成本發(fā)明的結(jié)構(gòu)外的硬質(zhì)膜和潤(rùn)滑膜的No.9、10相比，耐久壽命長(zhǎng)。
No.1～8中No.1和No.5、No.2和No.6、No.3和No.7、以及No.4和No.8都是僅改變潤(rùn)滑膜的種類(lèi)的實(shí)施例。從這些結(jié)果看，形成含有PTFE粉末的氟油構(gòu)成的潤(rùn)滑膜A的實(shí)施例比由不含有PTFE粉末的氟油構(gòu)成的潤(rùn)滑膜B的實(shí)施例耐久壽命長(zhǎng)。
另一方面，在形成氣孔率比本發(fā)明的范圍少的硬質(zhì)膜的No.9中，硬質(zhì)膜中存在的氣孔不能有效發(fā)揮作為潤(rùn)滑駐溜和錨固的作用，所以耐久壽命短。另外，在形成氣孔率比本發(fā)明的范圍多的硬質(zhì)膜的No.10中，由于硬質(zhì)膜自身被剝落，所以耐久壽命短。根據(jù)以上的結(jié)果，在引導(dǎo)軌和滑塊的兩軌道槽中至少一個(gè)上形成本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中的硬質(zhì)膜和潤(rùn)滑膜，則即使在真空環(huán)境下使用線(xiàn)性引導(dǎo)裝置，也能夠得到長(zhǎng)的耐久壽命。
〔第二實(shí)施例〕首先，通過(guò)將SUS440C構(gòu)成的原材加工成軌道形狀后進(jìn)行淬火和退火處理而制得表2中所示的各結(jié)構(gòu)的圓筒輥(外徑50mm)和球面輥(外徑50mm、球面的曲率半徑R＝100mm)。在此，圓筒輥是假定真空運(yùn)送裝置用運(yùn)送部的被引導(dǎo)面的結(jié)構(gòu)，球面輥是假定真空運(yùn)送裝置用運(yùn)送輥的滑動(dòng)面的結(jié)構(gòu)。
接著，在表2所示的No.21～25中，圓筒輥和球面輥的兩外周面中至少一個(gè)上形成硬質(zhì)膜和潤(rùn)滑膜。具體地，首先在這些外周面上以0.1mm(100μm)的厚度由高速火焰噴鍍法在氣孔率0.4～10.1體積％的范圍內(nèi)形成WC-12％Co合金構(gòu)成的硬質(zhì)膜。接著，研磨硬質(zhì)膜的表面，從而使其表面粗糙度(Ra)當(dāng)是圓筒輥的情況下形成1.6μm，當(dāng)是球面輥的情況下是0.4μm以下。接著，以覆蓋這些硬質(zhì)膜的方式用浸漬法以1μm(0.001mm)的厚度形成氟油構(gòu)成的潤(rùn)滑膜或含10％的PTFE粉末的氟油構(gòu)成的潤(rùn)滑膜。
在這樣得到的圓筒輥中圓筒輥和球面輥的各外周面上組裝上日本精工株式會(huì)社的單列深溝球軸承#6201(外徑28mm、內(nèi)徑12mm、寬度10mm)。在此，深溝球軸承的內(nèi)圈、外圈、以及滾動(dòng)體都由SUS440C形成的原材制得，保持器由SUS304形成的原材制得。另外，內(nèi)圈和外圈的兩軌道面上用浸漬法以0.6μm的厚度形成氟油構(gòu)成的潤(rùn)滑膜。
接著，如圖47所示，圓筒輥A和球面輥B以這兩外周面接觸的方式使各軸吻合配置，組裝二圓筒試驗(yàn)機(jī)。然后，各結(jié)構(gòu)的圓筒輥A和球面輥B在以下的條件下旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行生塵試驗(yàn)。該生塵試驗(yàn)通過(guò)粒子計(jì)數(shù)器測(cè)定0.2μm以上的粒子的生塵數(shù)量，以從試驗(yàn)開(kāi)始到0.2μm以上的粒子的生塵數(shù)量達(dá)到100個(gè)/分的時(shí)間為生塵壽命。以No.26的生塵壽命為1則其結(jié)果示于圖2。
〔生塵試驗(yàn)條件〕氣體環(huán)境真空環(huán)境(1×10-4Pa)溫度室溫負(fù)載100N旋轉(zhuǎn)速度(圓筒輥)200min-1(球面輥)190min-1圓筒輥和球面輥的滑動(dòng)率10％〔表2〕

如表2所示，圓筒輥和球面輥的兩外周面中至少一個(gè)上形成本發(fā)明的結(jié)構(gòu)(成膜方法、氣孔率)的硬質(zhì)膜和潤(rùn)滑膜的No.21～23與形成本發(fā)明的結(jié)構(gòu)外的硬質(zhì)膜和潤(rùn)滑膜的No.24、25相比，生塵壽命長(zhǎng)。另外，從僅是潤(rùn)滑膜的種類(lèi)不同的No.21和No.22的結(jié)果來(lái)看，形成由含PTFE粉末構(gòu)成的潤(rùn)滑膜A的No.21比由不含有PTFE粉末的氟油構(gòu)成的潤(rùn)滑膜B的No.22生塵壽命長(zhǎng)。
另一方面，在形成氣孔率比本發(fā)明的范圍少的硬質(zhì)膜的No.24中，硬質(zhì)膜中存在的氣孔不能有效起到作為然后駐溜和錨固的作用，所以生塵壽命短。另外，在形成氣孔率比本發(fā)明的范圍多的硬質(zhì)膜的No.25中，由于硬質(zhì)膜自身被剝落，所以生塵壽命短。根據(jù)以上的結(jié)果，在與No.21～23的圓筒輥同樣的結(jié)構(gòu)中形成真空運(yùn)送裝置用運(yùn)送部的被引導(dǎo)面，在與No.21～23的球面輥同樣的結(jié)構(gòu)中形成真空運(yùn)送裝置用運(yùn)送輥的滑動(dòng)面，從而能夠達(dá)到長(zhǎng)的真空運(yùn)送裝置的生塵壽命。
〔第七實(shí)施方式〕本發(fā)明涉及滾動(dòng)軸承及其制造方法。另外，前述的第一～第六實(shí)施方式中，涉及作為在形成DFO潤(rùn)滑膜等潤(rùn)滑膜的部分上實(shí)施的前處理的合適的洗凈方法。
從半導(dǎo)體制造裝置的部分等發(fā)揮碳?xì)浠衔锏龋瑒t使半導(dǎo)體晶片污染，使生產(chǎn)成品率降低，所以在用于半導(dǎo)體制造裝置等中的滾動(dòng)軸承上要求碳?xì)浠衔锏鹊膿]發(fā)量少。因此，近年來(lái)，由于減少附著在滾動(dòng)軸承上的碳?xì)浠衔锏鹊膿]發(fā)成分、對(duì)軸承表面進(jìn)行清潔凈化，所以正強(qiáng)化利用有機(jī)溶劑的洗凈和等離子體洗凈等。
但是，在利用有機(jī)溶劑的洗凈中，要達(dá)到完全除去附著在滾動(dòng)軸承上的加工油、防銹油等中進(jìn)入表面的微細(xì)的粗糙凸起中的成分的程度是困難的。另外，用于洗凈的有機(jī)溶劑也不會(huì)從滾動(dòng)軸承完全除去。
因此，在滾動(dòng)軸承的表面上殘留大量加工油、防銹油、有機(jī)溶劑等碳?xì)浠衔铮糜诎雽?dǎo)體制造裝置時(shí)，會(huì)從滾動(dòng)軸承揮發(fā)，污染半導(dǎo)體晶片。
因此，本發(fā)明要解決上述這樣的以外技術(shù)中的問(wèn)題點(diǎn)，提供揮發(fā)成分的揮發(fā)量少的滾動(dòng)軸承和這樣的滾動(dòng)軸承的制造方法。
為解決這樣的課題，本發(fā)明由以下的結(jié)構(gòu)構(gòu)成。即，本發(fā)明的滾動(dòng)軸承具有內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)自如地配置在上述內(nèi)圈和外圈之間的多個(gè)滾動(dòng)體。附著在表面上的碳數(shù)25以下的碳?xì)浠衔锏牧繛?.5ng/mm2。
另外，本發(fā)明的滾動(dòng)軸承的制造方法中，當(dāng)制造具有內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)自如地配置在上述內(nèi)圈和外圈之間的多個(gè)滾動(dòng)體的滾動(dòng)軸承時(shí)，組裝上述內(nèi)圈、外圈、和含有滾動(dòng)體的軸承部件結(jié)束后，由有機(jī)溶劑、堿、以及酸中至少一種來(lái)洗凈，進(jìn)而用固有電阻5MΩ·cm以上的純水洗凈。
本發(fā)明者，為解決前述的課題而進(jìn)行了銳意的研究發(fā)現(xiàn)碳?xì)浠衔镉刑紨?shù)越小，越易揮發(fā)，碳數(shù)越大，越難揮發(fā)的傾向。具有對(duì)半導(dǎo)體晶片有壞影響等揮發(fā)性的碳?xì)浠衔锸翘紨?shù)25以下的碳?xì)浠衔?。并且發(fā)現(xiàn)若滾動(dòng)軸承的表面上附著的碳數(shù)25以下的碳?xì)浠衔锏牧咳羰?.5ng/mm2以下，則不易影響半導(dǎo)體晶片。
另外還發(fā)現(xiàn)，通過(guò)用固有電阻5MΩ·cm以上的純水作為洗凈劑使用進(jìn)行洗凈，能除去在滾動(dòng)軸承上附著的進(jìn)入到表面的微細(xì)粗糙凸起中的油分，并且油分的洗凈用的有機(jī)溶劑、堿、酸等洗凈劑也被除去。
本發(fā)明的滾動(dòng)軸承揮發(fā)成分的揮發(fā)量少。另外，根據(jù)本發(fā)明的滾動(dòng)軸承的制造方法，能夠制造揮發(fā)成分的揮發(fā)量少的滾動(dòng)軸承。
參照

本發(fā)明的滾動(dòng)軸承及其制造方法的實(shí)施方式。圖48是表示本發(fā)明的滾動(dòng)軸承的一實(shí)施方式的角接觸球軸承的結(jié)構(gòu)的局部縱剖面圖。圖48的角接觸球軸承具有外周面具有軌道面901a的內(nèi)圈901、內(nèi)周面具有軌道面902a的外圈902、以自由滾動(dòng)的方式配置在兩軌道面901a、902a間的多個(gè)滾動(dòng)體903，在兩軌道面901a、902a間保持滾動(dòng)體903的保持器904、在形成于內(nèi)圈901和外圈902間的內(nèi)設(shè)滾動(dòng)體903的空隙部905內(nèi)配置的潤(rùn)滑劑(未圖示)。
該角接觸球軸承是通過(guò)分別組裝作為軸承部件的內(nèi)圈901、外圈902、滾動(dòng)體903、以及保持器904后，進(jìn)行油分等的洗凈，上述潤(rùn)滑劑填充在空隙部905內(nèi)而得的。該洗凈分兩階段進(jìn)行。首先，在一次洗凈中，使用使用石油醚、白色煤油、氟隆替代洗凈油、己烷等烴類(lèi)有機(jī)溶劑，除去附著在滾動(dòng)軸承的表面(即軸承部件的表面)上的加工油、防銹油等油分。另外，也可以代替有機(jī)溶劑使用酸或堿。
在該一次洗凈中，有可能不能完全洗凈到洗掉附著在滾動(dòng)軸承的表面的油分中進(jìn)入表面的微細(xì)的粗糙凸起中的部分的程度。另外，一次洗凈中使用的有機(jī)溶劑有可能殘存在滾動(dòng)軸承中。在此，在二次洗凈中，用固有電阻5MΩ·cm以上的純水來(lái)除去殘留的油分和有機(jī)溶劑。固有電阻5MΩ·cm以上的純水不但洗凈性?xún)?yōu)良，而且也不必?fù)?dān)心使用后的純水本身對(duì)滾動(dòng)軸承造成污染。
另外，作為潤(rùn)滑劑使用潤(rùn)滑脂組成物或潤(rùn)滑油，其基油使用不易揮發(fā)的。作為不易揮發(fā)的基油例如碳數(shù)26以上(更優(yōu)選碳數(shù)30以上)的碳?xì)浠衔?。具體地，碳數(shù)26以上(更優(yōu)選碳數(shù)30以上)的可以舉出，...烷基環(huán)戊烷、氟油、酯油、醚油等。另外，潤(rùn)滑劑為潤(rùn)滑脂組合物時(shí)，可以使用聚四氟乙烯樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂、金屬皂等作為增稠劑。
本實(shí)施方式的角接觸球軸承由于實(shí)施了這樣的洗凈，所以附著在滾動(dòng)軸承的表面上的碳數(shù)25以下的碳?xì)浠衔锏牧砍?.5ng/mm2以下。另外，由于使用具有上述那樣的基油的潤(rùn)滑劑，所以幾乎沒(méi)有來(lái)自潤(rùn)滑劑的揮發(fā)成分。這樣，從滾動(dòng)軸承揮發(fā)的揮發(fā)成分的量少，所以用于半導(dǎo)體制造裝置的情況下，不會(huì)對(duì)半導(dǎo)體晶片造成影響。
另外，滾動(dòng)軸承等滾動(dòng)裝置的軌道面等這樣的需要潤(rùn)滑的部分上通過(guò)油涂附處理、潤(rùn)滑脂涂附處理等形成潤(rùn)滑劑構(gòu)成的潤(rùn)滑膜的情況下，優(yōu)選在形成潤(rùn)滑膜前對(duì)被處理部分進(jìn)行洗凈，但優(yōu)選用上述那樣的洗凈方法洗凈被處理部分。這樣，由于被處理部件被清洗得極度清潔，所以對(duì)潤(rùn)滑膜的形成是理想的。
另外，本實(shí)施例是表示本發(fā)明的一個(gè)例子，本發(fā)明不限定于此實(shí)施方式。例如，本實(shí)施方式中作為滾動(dòng)軸承舉例了角接觸球軸承，但是本發(fā)明也對(duì)其他各種滾動(dòng)軸承也使用。例如，深溝球軸承、自動(dòng)對(duì)心球軸承球軸承、圓筒滾子軸承、圓錐滾子軸承、滾針軸承、自動(dòng)對(duì)心滾子軸承等徑向型軸承、或推力球軸承、推力滾子軸承等推力型滾動(dòng)軸承。
〔實(shí)施例〕以下，表示實(shí)施例，進(jìn)一步具體地說(shuō)明本發(fā)明。除了洗凈方法以及潤(rùn)滑劑的種類(lèi)不同外，準(zhǔn)備于前述的圖48的角接觸球軸承相同的結(jié)構(gòu)的4種角接觸球軸承(參照表3)，測(cè)定碳數(shù)25以下的碳?xì)浠衔锏膿]發(fā)量。
〔表3〕

1)括弧內(nèi)的數(shù)值是使用后的純水的固有電阻。
2)是角接觸球軸承的表面上附著的碳數(shù)25以下的碳?xì)浠衔锏牧?，單位是ng/mm2。
測(cè)定方法如下日本分析工業(yè)株式會(huì)社制的漏氣捕集裝置HM-04II的容器內(nèi)放入角接觸球軸承，加熱到200℃，并且以流量20ml/min供給凈化氣體，使揮發(fā)成分揮發(fā)60分鐘。然后，捕集含有揮發(fā)成分的凈化氣體，用氣體色譜表進(jìn)行分析，測(cè)定碳數(shù)25以下的碳?xì)浠衔锏牧俊Ａ硗?，作為?biāo)準(zhǔn)試料使用(碳數(shù)14)。
并且，檢測(cè)出的碳數(shù)25以下的碳?xì)浠衔锛俣ㄈ渴窃诮墙佑|球軸承的表面上附著，算出單位面積上的附著量(單位ng/mm2)。結(jié)果如表3。在此，實(shí)施例1、2以及比較例1的軸承用的潤(rùn)滑劑是ソルベイソレクシス株式會(huì)社制的真空用氟潤(rùn)滑脂YVAC3。表3中表示潤(rùn)滑脂A。另外，比較例2的軸承用的潤(rùn)滑劑是日本精工株式會(huì)社制的大氣壓用氟潤(rùn)滑脂KPM，表3中表示潤(rùn)滑脂B。
如表3可知，實(shí)施例1、2的軸承中，用堿或有機(jī)溶劑作洗凈劑進(jìn)行一次洗凈后，用固有電阻5MΩ·cm以上的純水為洗凈劑進(jìn)行二次洗凈，而且使用以碳數(shù)26以上的碳?xì)浠衔餅榛偷臐?rùn)滑劑，所以附著在軸承表面上的碳數(shù)25以下的碳?xì)浠衔锏牧渴?.5ng/mm2以下。
相對(duì)于此，比較例1的軸承雖然采用以碳數(shù)26以上的碳?xì)浠衔餅榛偷臐?rùn)滑劑，然而采用固有電阻不到5MΩ·cm的純水為洗凈劑進(jìn)行二次洗凈，所以附著在軸承表面上的碳數(shù)25以下的碳?xì)浠衔锏牧砍^(guò)0.5ng/mm2。另外，比較例2的軸承雖然采用固有電阻5MΩ·cm以上的純水為洗凈劑進(jìn)行二次洗凈，但由于具有使用含有碳數(shù)25以下的碳?xì)浠衔锏幕偷臐?rùn)滑劑，所以附著在軸承表面上的碳數(shù)25以下的碳?xì)浠衔锏牧砍^(guò)0.5ng/mm2。
本發(fā)明的滾動(dòng)軸承可很好地適用于要求揮發(fā)成分的揮發(fā)量少的半導(dǎo)體制造裝置等中。
產(chǎn)業(yè)上的實(shí)用性本發(fā)明的薄壁軸承能夠很好地適用于半導(dǎo)體制造裝置用的機(jī)器手等。
權(quán)利要求
1.一種薄壁軸承，其具有內(nèi)圈、外圈、以自由滾動(dòng)的方式配于所述內(nèi)圈和所述外圈之間的多個(gè)滾動(dòng)體、以及具有在軸方向端部開(kāi)口并以自由滾動(dòng)的方式保持所述滾動(dòng)體的匣部的樹(shù)脂制的保持器，并滿(mǎn)足式(D-d)/d≤0.187，其中D為軸承外徑、d為軸承內(nèi)徑，其特征在于，在所述保持器的柱上設(shè)置貫通孔。
2.如權(quán)利要求1所述的薄壁軸承，其特征在于，所述貫通孔是狹縫狀。
3.如權(quán)利要求1或2所述的薄壁軸承，其特征在于，所述貫通孔是在軸方向端部開(kāi)口的孔或在軸方向端部不開(kāi)口的中空孔。
4.如權(quán)利要求1～3任一項(xiàng)所述的薄壁軸承，其特征在于，所述保持器由沿所述內(nèi)圈和所述外圈配成環(huán)形的一個(gè)以上的板狀部件構(gòu)成。
5.如權(quán)利要求4所述的薄壁軸承，其特征在于，所述板狀部件的圓周方向端部上設(shè)置倒角部。
6.如權(quán)利要求5所述的薄壁軸承，其特征在于，所述板狀部件使其兩板面分別朝向所述內(nèi)圈和所述外圈配置，所述倒角部以所述板狀部件的厚度朝向所述圓周方向端部逐漸變薄的方式形成。
7.如權(quán)利要求6所述的薄壁軸承，其特征在于，所述倒角部是曲面狀。
8.如權(quán)利要求6所述的薄壁軸承，其特征在于，所述倒角部是平面狀。
9.如權(quán)利要求8所述的薄壁軸承，其特征在于，所述板狀部件的圓周方向端面和所述倒角部的邊界上形成的角部不與所述內(nèi)圈和所述外圈接觸，形成在所述板狀部件的板面和所述倒角部的邊界上的角部或所述倒角部或所述倒角部與所述內(nèi)圈或所述外圈接觸。
10.如權(quán)利要求1～9任一項(xiàng)所述的薄壁軸承，其特征在于，用以下3種潤(rùn)滑被膜的任一種來(lái)覆蓋所述內(nèi)圈的軌道面、所述外圈的軌道面、以及所述滾動(dòng)體的滾動(dòng)面的至少一個(gè)(1)含有具有官能團(tuán)的含氟聚合物和全氟聚醚的潤(rùn)滑被膜；(2)含有具有官能團(tuán)的含氟聚合物和全氟聚醚以及氟樹(shù)脂的潤(rùn)滑被膜；(3)含有以烷基化環(huán)戊烷或聚苯醚為主要成分的潤(rùn)滑油和氟樹(shù)脂的潤(rùn)滑被膜。
11.一種薄壁軸承，其具有內(nèi)圈、外圈、以自由滾動(dòng)的方式配于所述內(nèi)圈和所述外圈之間的多個(gè)滾動(dòng)體、以及具有以自由滾動(dòng)的方式保持所述滾動(dòng)體的匣部的保持器，由沿所述內(nèi)圈和所述外圈配置成環(huán)狀的1個(gè)以上的樹(shù)脂制的板狀部件構(gòu)成所述保持器，并且滿(mǎn)足式(D-d)/d≤0.187，其中D為軸承外徑、d為軸承內(nèi)徑，其特征在于，在所述板狀部件的圓周方向端部上設(shè)置倒角部。
12.如權(quán)利要求11所述的薄壁軸承，其特征在于，所述板狀部件使其兩板面分別朝向所述內(nèi)圈和所述外圈配置，所述倒角部以所述板狀部件的厚度朝向所述圓周方向端部逐漸變薄的方式形成。
13.如權(quán)利要求12所述的薄壁軸承，其特征在于，所述倒角部是曲面狀。
14.如權(quán)利要求12所述的薄壁軸承，其特征在于，所述倒角部是平面狀。
15.如權(quán)利要求14所述的薄壁軸承，其特征在于，所述板狀部件的圓周方向端面和所述倒角部的邊界上形成的角部不與所述內(nèi)圈和所述外圈接觸，形成在所述板狀部件的板面和所述倒角部的邊界上的角部或所述倒角部或所述倒角部與所述內(nèi)圈或所述外圈接觸。
16.如權(quán)利要求11～15任一項(xiàng)所述的薄壁軸承，其特征在于，用以下3種潤(rùn)滑被膜的任一種來(lái)覆蓋所述內(nèi)圈的軌道面、所述外圈的軌道面、以及所述滾動(dòng)體的滾動(dòng)面的至少一個(gè)(1)含有具有官能團(tuán)的含氟聚合物和全氟聚醚的潤(rùn)滑被膜；(2)含有具有官能團(tuán)的含氟聚合物和全氟聚醚以及氟樹(shù)脂的潤(rùn)滑被膜；(3)含有以烷基化環(huán)戊烷或聚苯醚為主要成分的潤(rùn)滑油和氟樹(shù)脂的潤(rùn)滑被膜。
全文摘要
一種薄壁軸承，其具有薄壁軸承的保持器(4)，該保持器形成為沿內(nèi)圈(1)和外圈(2)彎曲的由樹(shù)脂制的板狀部件(5、5)構(gòu)成的分段型保持器。該保持器(4)具有在軸方向端部開(kāi)口并以自由滾動(dòng)的方式將滾珠(3)保持的匣部(6)，在位于相鄰的匣部(6、6)間的柱(10)的中央部上形成在軸方向上延伸且在匣部(6)的開(kāi)口部(7)所在的一側(cè)的軸方向端部上開(kāi)口的狹縫狀的貫通孔(14)。這樣，該薄壁軸承在潤(rùn)滑性上是優(yōu)良的。
文檔編號(hào)F16C33/66GK1993560SQ20068000053
公開(kāi)日2007年7月4日 申請(qǐng)日期2006年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月31日
發(fā)明者細(xì)谷真幸, 山口利明, 齋藤剛, 伊藤裕之, 冨塚靖史, 山本豐壽 申請(qǐng)人:日本精工株式會(huì)社