JPH02267265A - 潤滑軸受の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は一体化された固体潤滑剤を有する軸受の製造方
法に関するものであって、更に詳しく言えば、有機潤滑
剤を使用することのできない苛酷な環境（たとえばＸ線
管内の環境）中において使用するための軸受に関する。

通常のＸ線撮影装置および計算機Ｘ線断層撮影（ＣＴ）
装置の主要な構成要素の１つとして、Ｘ線を供給するた
めに役立つＸ線管がある。かかるＸ線管は１０−８〜１
０−９Ｔｏｒｒの真空度を有しており、かつ加熱された
陰極から放出された電子の流れを高電圧で加速してター
ゲット陽極に衝突させることによって動作する。かかる
Ｘ線管の変換効率は低く、従って陽極中にはＸ線発生の
副産物として多量の熱が発生する。

陽極中における熱濃度を低下させるため、陽極を１００
０　Ｏｒｐｍまでの速度で回転させることにより、絶え
ず新しい低温の表面が陰極に向けられる。高性能のＸ線
管においては、陽極の表面温度は３２００℃にも達する
ことがあり、また直接のターゲツト面よりも外側の陽極
領域の温度は約１３００℃にまで上昇することがある。

陽極において発生された熱の多くは、放射率の大きい陽
極被膜から管球のガラス壁を通して放射される。とは言
え、回転する陽極を支持する軸受を含めた陽極支持構造
物の温度は最高４５０℃にも達することがある。なお、
軸受を含めた陽極支持構造物がＸ線管の排気された管球
の内部に収容されていることは言うまでもあるまい。

早い回転速度、高い動作温度および真空環境が及ぼす総
合効果のため、陽極支持軸受に対する要求条件は苛酷な
ものとなる。その結果、軸受の故障はＸ線管の寿命を制
限する主な要因を成している。かかる故障は軸受の「溶
着」　（すなわち、潤滑が不十分なために軸受のころが
り部品がレースの内部に焼付くこと）によって生じるこ
ともあれば、また他の点では適正な動作が行われていて
も軸受の雑音のためにＸ線管を交換しなければならない
こともある。軸受の雑音は、軸受内の表面の凹凸および
レース内に存在する粒状物質（すなわち、軸受製造時に
軸受内に導入された異物または軸受自体から離脱した粒
子）に起因するものと考えられる。

Ｘ線管の動作温度が極めて高く、かつそれの内部環境が
排気されているため、Ｘ線管の軸受上に通常の有機潤滑
剤を使用することはできない、このような用途において
は、有機潤滑剤は急速に分解または蒸発を受けるのであ
る。それ故、ががる軸受において使用するための潤滑剤
として、鉛や銀や金のごとき金属および二硫化モリブデ
ンや二セレン化ニオブのごとき非金属を含む固体潤滑剤
に関心が向けられてきた。

潤滑剤として金属（とりわけ銀）を使用する場合には、
動作条件下で軸受基体から潤滑剤が剥離しないようにし
て軸受基体を潤滑剤で被覆しなければならないという問
題が生じる。密着力が小さいために銀は工具鋼製の軸受
において良好な潤滑剤として役立つのであるが、それは
また軸受部品への結合が困難であることをも意味する。

このような潤滑剤の密着性の問題は、従来、別種の材料
から成る複数の中間めっき層を用いて鋼製軸受部品と潤
滑剤被膜との閏の結合力を向上させることによって解決
されてきた。「軸受部品の製造方法」と称する１９８５
年４月２日付けの米国特許第４５０８３９６号明細書中
には、順次に電気めっきされたニッケル、銅および銀の
層を加熱して相互拡散を起こさせる方法が開示されてい
る。この方法の欠点としては、複数の電気めっき操作を
行うために追加の工程が必要とされること、並びに電気
めっきによって形成される表面はきめの荒いかなり粗雑
なものであることが挙げられる。

また、各々のめっき層における厚さの変動が重なり合っ
て最終軸受面の輪郭にゆがみが生じることもある。

固体潤滑剤と軸受基体との閏の密着性を向上させるため
にはまた、研摩材もしくはエツチング剤を用いて軸受面
を粗面化し、それによって潤滑剤に対する結合表面積を
増大させてもよい、しかしながら、このような粗面化は
平滑な潤滑剤層を形成するという最終目的にとって不利
となるばかりでなく、最終の表面仕上を向上させるため
に追加のめっき厚さを必要とすることもある。後述のご
とく、潤滑剤層の厚さの増大は該層の潤滑効果を低下さ
せることがある。その上、研摩材の吹付けによって粗面
化を行った場合には、研摩材の粒子が軸受に付着した状
態で残留して潤滑剤層に損傷を与えたり、あるいは軸受
から離脱して雑音の増加や軸受寿命の短縮をもたらすこ
とがある。

発明の要約 本発明に従えば、軸受基体を清浄にするためのスパッタ
リング工程、軸受基体に対する潤滑剤の結合力を向上さ
せるために役立つ浅いイオン注入工程、および軸受基体
上に直接に固体潤滑剤の薄い被膜を形成するためのプラ
ズマ利用イオンプレーティング工程から成る三段の潤滑
剤被覆方法が提供される。潤滑性（すなわち、摩擦係数
が小さいこと）および潤滑剤の耐久性を維持するために
は、各工程の時間的関係、軸受の温度、軸受を包囲する
雰囲気、および潤滑剤層の最終厚さが決定的に重要であ
るが、それらは好適な実施の態様の説明中において詳述
される。

本発明の目的の１つは、基体の表面粗さの増大あるいは
最終軸受面の球形度やその他の寸法特性の低下をもたら
すことなく、異種の基体上に固体潤滑剤を設置するため
の手段を提供することにある。イオンプレーティング法
の使用により、電気めっきやバニシ仕上のごとき技術に
よって得られるものよりも薄くて均一な潤滑剤層を形成
することができる。イオンプレーティング法によればま
た、より平滑な表面仕上も得られる。こうして得られる
イオンめっき層を鋼製の基体に対して直接に結合させる
ため、基体の結合特性の向上をもたらす浅いイオン注入
が施される。このようにして軸受基体上に固体潤滑剤層
を直接に設置することにより、結合力を増大させるため
中間に移行材料の層を設置する必要が排除され、従って
かかる層に起因する厚さの変動や粗面化が排除されるこ
とになる。

本発明のもう１つの目的は、固体潤滑剤を設置する費用
を低減させることにある。スパッタリング工程およびイ
オン注入工程は、同じ装置を用いてイオンプレーティン
グ工程の直前に実施することができる。また、イオンプ
レーティング法を用いて非常に薄い（すなわち１００Ｏ
Ａ未満の）潤滑剤層を形成することにより、高価な潤滑
剤の使用量や消費量が低減させられる。潤滑剤の結合力
を増大させるための移行層を設置する必要が排除される
こともまた、軸受の処理費用を低減させるために役立つ
。

本発明の更にもう１つの目的は、使用時における軸受か
らの潤滑剤粒子の剥落を低減させることにある０本発明
が特定の理論によって拘束されることは望まないが、厚
過ぎる固体潤滑剤層は前進する軸受接触面によって掘り
返され、従って潤滑剤の粒子が表面から離脱する傾向を
示すと考えられる。かかる粒子は軸受の雑音や故障の原
因になると共に、Ｘ線管における高圧不安定性をも引起
こすものと考えられる０本発明においては、極めて均一
な薄い潤滑剤層が形成される結果、掘り返しが低減して
軸受から離脱する軸受材料破片の量が減少することによ
って被覆軸受の実効摩擦係数は低下することが判明した
。中間移行層の使用や表面の粗面化を行うことなしに基
体表面上（こ直接にイオンプレーティングを施すことに
より、潤滑剤層の厚さを精密に制御することができる。

薄い潤滑剤層の形成はまた、掘り返しに伴う潤滑剤の変
形を低減させ、それによって軸受内の実効摩擦係数を低
下させるためにも役立つ。

本発明の更にもう１つの目的は、潤滑剤層の表面特性お
よび物理的特性を向上させることにある。

イオンプレーティングを施した軸受を高真空（１０−’
Ｔｏｒｒ）中において冷却することにより、後に潤滑剤
の剥落を引起こすことのある表面酸化が低減する。また
、イオンプレーティングが高温下で実施されることによ
って固体潤滑剤層の延性が向上するが、これも潤滑剤の
剥落を低減させるなめに役立つ、更にまた、イオンプレ
ーティングは電離したアルゴンの存在下で実施されるが
、これはめっき回申における微視的な突端を選択的に除
去してめっき用のイオンを全体に分散させることによっ
て一層均一な等軸めっき組織の生成を促進するものと考
えられる。こうして得られた均一性は、表面の動的接触
状態を改善することによって軸受の摩擦係数を直接に低
下させるばかりでなく、酸化を受ける比表面積を低減さ
せて剥落し易い酸化物粒子の全生成量を減少させること
によって軸受の牽擦係数を間接的に低下させることにも
なる。

本発明の上記およびその他の目的や利点は、添付の図面
を参照しながら以下の説明を読むことによって自ら理解
されよう、添付の図面中には、本発明の好適な実施の態
様が例示されている。なお、かかる実施の態様は必ずし
も本発明の全範囲を表わすものではないのであって、本
発明の範囲はもっばら前記特許請求の範囲によって規定
されるものと解すべきである。

好適な実施の態様の説明 先ず第１図を見ると、本発明に従って固体潤滑剤で被覆
された軸受の玉が示されているやかかる玉は、厚さ約１
０００Ａの銀から成る外部潤滑剤層７２を有している。

この潤滑剤層７２は基体７６゛上に直接に設置されてい
るが、基体７６の表面領域７４には後述のごとくにして
浅いイオン注入が施されている。

かかる玉の基体はＡＦＢＭＡ等級１０の規格に従って製
造された直径５７３２インチのものであって、ＡＳＴＭ
規格Ｅ−１８に基づいて７０〜７６のロックウェル４５
Ｎ硬さを有している。基体材料はＡｌ５１部類Ｔ−１５
に属する高速度工具鋼であって、アメリカ合衆国ペンシ
ルバニア州うドローブ市所在のテレダイン・パスコ（Ｔ
ｅｌｅｄｙｎｅ　Ｖａｓｅｏ）社から「パスコ・スプリ
ーム（Ｖａｓｃｏ　Ｓｕｐｒｅｍｅ）　」の商品名で購
入することができる。当業者にとっては自明の通り、本
発明はころがり面を持ったその他の軸受構造（たとえば
、内レースと外レースとの間に円柱状のころがり部材を
配！して成るころ軸受）に対しても適用することができ
、また軸受材料は同等な硬さおよび仕上状態を有する他
種の鋼または合金から成っていても差支えない。

（潤滑剤被覆装Ｗ） 次に第２および３図を見ると、本発明において使用する
のに適した潤滑剤被覆装置が示されている。かかる装置
は中空の石英円筒１６８を含んでいて、それをアルミニ
ウム製の着脱可能な上部および下部端板１９で密封する
ことにより、　１０−？Ｔｏｒｒの圧力にまで減圧し得
る真空室２０が形成されている。　ｆ＆述のごとき機械
的回転軸、電線および配管が、当業界において公知の気
密取付具を介して端板１９を貫通している。下部端板１
９を貫通して真空ポンプスロート５４が設置されている
が、これは切換弁５８によって荒引きポンプ６２または
拡散ポンプ６０に連結される。荒引きポンプ６２は機械
的な回転ポンプであって、石英円筒１８を最初に大気圧
から減圧するために役立つ。

コールドトラップ（図示せず）を組込んだ拡散ポンプ６
０は、約１０−７Ｔｏｒｒの高真空を達成するために必
要な最終段階の減圧を可能にする。真空ポンプスロート
５４の内部に連通した状態でイオン真空計６４が取付け
られているが、これは石英円筒１８内の圧力を測定する
ために役立つ、真空ポンプスロート５４内には、切換弁
５４と下部端板１９との間に絞り板５６が配置されてい
るが、それの機能は下記において説明される。

真空室２０内には、やはりアルミニウム製の着脱可能な
上部および下部端板３３を具備した透明なプラズマ閉込
め円筒３２が懸垂されていて、それにより真空室２０の
内部にプラズマ室２１が形成されている。なお、プラズ
マ閉込め円筒３２は気密ではない、端板３３を取付けた
場合、プラズマ室２１の内側に存在する気体はプラズマ
室２１の外側かつ真空室２０の内部に存在する気体と流
通し得る。かかる流通状態はプラズマ閉込め円筒３２と
それの端板３３との間隙および開口３１によって実現さ
れるが、かかる開口３１は主としてプラズマ室２１の上
端近くに設けられている。従って、プラズマ室２１の下
部端板３３を貫通する管２８によって導入された気体状
のアルゴンはプラズマ室２１の下部から上部に向がって
流れ、そして開口３１を通して真空室２０内に流れ出る
。

アルゴン導入用の管２８は真空室２０の下部端板３３を
貫通して伸びており、そして計量弁２４を介してアルゴ
ンボンベ２２から加圧されたアルゴンを導入するために
役立つ。

プラズマ室２１の内部には、少量の銀６５を保持する抵
抗加熱ボート４８が下部端板３３の上方に配置されてい
る。必要に応じ、ボート４８を加熱してその内部に保持
された銀６５を融解するための電流を供給するため、ボ
ート４８にはヒータ電源５２が接続されている。ボート
４８の温度は、潤滑剤の融点（すなわち約９６０℃）に
まで上昇させることができる。

ボート４８の上方には、銀６５を中心として設けられた
開口４５を有する補助陽極４６が配置されている。かか
る補助陽極４６は導電性の支柱４７によって下部端板３
３に取付けられており、また支柱４７は編組陽極リード
線４９によって高圧電源５０の正極に接続されている。

なお、高圧電源５０は最高３０００ボルトまでの電圧を
供給し得る直流電源である。

補助陽極４６の開口４５の上方には、上部端板３３を貫
通して伸びる軸３０に取付けられたシャッタ４４が設け
られている。軸３０は上部端板１９を貫通するたわみ軸
３４に連結されていて、それの末端にはつまみ１２が設
けられている。その結果、つまみ１２を回転させると開
口１５の上方でシャッタ４４が旋回することになる。

銀６５から４インチだけ上方の位Ｉには、開口４５の上
方のシャッタ４４が開いた場合に銀６５を直視し得るよ
うにして攪拌バスケット４２が配置されている。第４図
に示されるごとく、攪拌バスケット４２はスポーク８２
によって中心ハブ８０に連結されたアルミニウムリング
８４から成っている。リング８４と同じ直径を持った銀
製の網４３がリング８４およびスポーク８２の下面に固
定されていて、それにより浅いトレーが形成されている
。すなわち、かかるトレーの側壁はスポーク８２、リン
グ８４およびハブ８０から成る一方、それの底は網４３
から成っていて、それらが協力して攪拌バスケット４２
を構成しているわけである。被覆操作に際しては、攪拌
バスケット４２内に軸受の玉７０が配置される。網４３
は固体潤滑剤としてめっきされる材料（すなわち銀）か
ら成っているから、被覆操作時における玉７０の表面汚
染は少ないわけである。

再び第２および３図を見ると、攪拌バスケット４２は自
由に回転し得る導電性の垂直軸３７に取付けられている
。軸３７は絶縁ブツシュ３５を介して上部端板３３を貫
通し、そして絶縁性のコネクタ３９によって電動機軸３
８に連結されている。

導電性の軸３７は、編組陰極リード線４０によって高圧
電源５０の負極に接続されている。電動機軸３８は上部
端板１９を貫通し、そして攪拌タイマ１６によって制御
される攪拌電動機１４に到達している。攪拌タイマ１６
によって攪拌電動機１４が作動されると、攪拌バスケッ
ト４２の回転振動が起こる。その結果、被覆操作時には
攪拌バスケット４２と玉７０との間に絶えず、相対運動
が起こり、それによって−様な被覆が達成されることに
なる。

被覆操作に際して攪拌バスケット４２および玉７０の温
度を測定するため、攪拌バスケット４２には熱電対１０
が取付けられている。上部端板３３の下面にはまた、集
積回路の製造に際して金属蒸着速度を測定するため半導
体業界において使用されているような厚さモニタ３６が
取付けられている。

（被覆操作） 第５図を参照しながら説明すれば、工程ブロック１００
として示されるごとく、先ず最初に溶剤による玉７０の
洗浄が行われる。すなわち、アルコールおよび塩化メチ
レンの超音波攪拌洛中で玉７０を順次に洗浄することに
より、製造業者が軸受を被覆するために使用した機械油
が除去される。

次いで、玉７０が風乾され、そしてプラズマ室２１内の
攪拌バスケット４２の中に配置される。

次に、工程ブロック１０２によって示されるごとく、真
空室２０およびプラズマ室２１が１Ｏ−７Ｔｏｒｒにま
で減圧され、高純度のアルゴンで大気圧にまで満たされ
、次いで再び１０−７Ｔｏｒｒにまで減圧される。この
工程の目的は、最終の銀被膜と化合して酸化物や窒化物
を生成することによって銀被膜の潤滑性を低下させるこ
とのある漂遊気体分子（たとえば窒素や酸素）をできる
だけ除去することにある。

工程ブロック１０４によって示されるスパッタ清浄処理
工程に際して玉７０が−様な処理を受けるようにするた
め、攪拌タイマ１６を作動することによって攪拌バスケ
ット４２が振動させられる。

この時点において、プラズマ室２１内に高純度の気体状
アルゴンが導入され、それによって圧力が約２１−Ｈｇ
にまで高められる。なお、真空ポンプスロート５４内に
配置された絞り板５６の作用により、導入されたアルゴ
ン流による拡散ポンプ６０の飽和は防止される。高圧電
源５０を２５〜２８キロボルトの電圧に設定することに
より、補助陽極４６と攪拌バスケット４２および玉７０
との間に高圧電界が発生される。この電界中を流れるア
ルゴン原子が電離を受けると、それによって生じた荷電
アルゴンイオンが電界の作用下で攪拌バスケット４２に
向かって加速され、そして攪拌バスケット４２および玉
７０に衝突する。高速のアルゴンイオンが玉７０に衝突
することは二重の効果をもたらす、すなわち、第１の効
果は玉７０から表面不純物を除去することであり、そし
て第２の効果は玉７０の温度を上昇させることである。

工程ブロック１０４によって示されるこのようなスパッ
タ清浄処理工程は３〜５分間にわたって継続され、その
間に玉７０の温度は約２００〜２５０℃にまで上昇する
。なお、スパッタ清浄処理工程の継続時間は本発明の方
法にとって決定的に重要である。清浄処理が短か過ぎる
ために表面不純物が残留すると、引続いて設置される固
体潤滑剤の密着性が低下する。清浄処理が長過ぎて表面
にビットが形成されるようになると、最終的に得られる
被覆軸受面の平滑性が低下する。このような範囲内にお
いて、後続のイオンプレーティング工程に際して玉７０
の温度が、約２００℃になるようにスパッタ清浄処理工
程１０４の継続時間を調整すればよい、スパッタ清浄処
理工程１０４に際しては、補助陽極４６の開口４５はシ
ャッタ４４によって閉鎖され、かつ抵抗加熱ボート４８
は銀６５の融点より僅かに低い温度にまで加熱される。

次に、工程ブロック１０６によって示されるごとく、高
圧電源５０の電圧を２８〜３．０キロボルトに上昇させ
ることによって銀イオンの浅い注入が開始される。なお
、玉７０の活性化された表面が汚染物と化学反応を起こ
す可能性を低減させるため、この工程１０６および次の
工程１１０はスパッタ清浄処理工程１０４の直後に実施
すべきである。この工程においては、抵抗加熱ボート４
８に印加される電圧を上昇させることによって銀６５が
均一に融解される。また、シャッタ４４を旋回させるこ
とによって開口４５および銀６５が露出させられる。そ
の結果、蒸発した銀原子は補助陽極４６と攪拌バスケッ
ト４２との間の空間に流れ込み、そこにおいて電離を受
けると共に玉７０に向かって加速される。陽極・陰極間
の電圧は、加速された銀イオンを玉７０の表面内に注入
するのに十分なものである。こうして注入された銀イオ
ンは玉７０の表面において原子半径の数倍の範囲内に保
持され、それによって浅いイオン注入層７４が形成され
る。

浅いイオン注入工程１０６を０．５〜１分間にわたって
継続した後、電圧を２０〜２２キロボルトに低下させる
ことにより、工程ブロック１１０によって示されるよう
なプラズマ利用イオンプレーティング工程が開始される
。上記の通り、スパッタ清浄処理工程１０４の継続時間
はイオンプレーティング時における玉７０の温度が約２
００℃になるように調整すればよい、この温度は、潤滑
剤層の潤滑性を向上させる等軸めっき組織の生成を促進
するものである。イオンプレーティング工程に際しては
、圧力は工程１０４および１０６の場合と同じく１０〜
２１１ＢＨｇに維持される。

イオンプレーティング工程は通例的０．５〜３分の時間
を要するが、作業パラメータを一定に維持する装置の能
力に応じてめっき速度には多少の変動が生じる場合もあ
る。従って、イオンプレーティング工程は厚さモニタ３
６によって間接的に監視しながら約８５０〜１１５０人
の厚さの層が得られるまで継続される。こうして得られ
たイオンめっき層７２は、±１００人以内の均一性を有
し得る。また、かかるイオンプレーティング工程によれ
ば、実質的に純粋な固体潤滑剤の層が形成される。

イオンプレーティング工程１１０の完了後には、攪拌タ
イマ１６が停止され、そして工程ブロック１１２によっ
て示されるごとく真空室２０が再び１０７Ｔｏｒｒにま
で減圧される。このように玉７０を真空中において室温
にまで放冷することにより、高いめっき温度下で促進さ
れる酸化物や窒化物の生成が防止されることになる。

（Ｘ線管） 冷却後には、Ｘ線管中に組込むために玉７０を短い時間
だけ空気に接触させても差支えない、第７図に示される
ごとく、玉７０は溝付きの外レース１６２および溝付き
の内レース１６４から成る軸受１５０の内部に組込まれ
る。内レース１６４は円周方向の溝に沿って２つの相等
しい部分に分割されており、それによって外レース１６
２と内レース１６４との間に１２個の玉７０を挿入する
ことが可能になっている。なお、外レース１６２および
内レース１６４は高速度工具鋼で作られている。

次に第６図を見ると、支持軸１５８の両端に軸受１５０
が設置されている。モリブデン製のばね１６１が軸受の
外レース１６２を嵌め込んだ前方および後方の軸受保持
器１６３を圧迫することにより、軸方向に沿って予荷重
を受けた軸受１５０が組立てられている。

支持軸１５８の一端は円板状の陽極１５６の中心に固定
されており、また銅製の環状ロータのスリーブ１６０に
も固定されている。スリーブ１６０は支持軸１５８の全
長にわたってそれを包囲していて、支持軸１５８にトル
クを与えて陽極１５６を回転させる誘導電動機（図示せ
ず）の電機子として役立つ、このような陽極アセンブリ
の全体がガラス管球１５４内に収容されていて、それの
内部は１０−９Ｔｏｒｒにまで減圧されている。ガラス
管球１５４の内部には、陽極１５６の表面に向けて陰極
１５２が配置されている。かかる陰極１５２は、当業界
において公知のごとく、回転する陽極１５６の表面に向
けて高エネルギー電子の流れを放射するために役立つ。

上記に記載された実施の態様においては、固体潤滑剤と
しての銀は軸受の玉のころがり面上にのみ設置されてい
て、各レースの表面には設置されていない。しかしなが
ら、軸受の玉に加えて、あるいは軸受の玉の代りに、一
方もしくは両方のレースのころがり面を被覆してもよい
、その場合には、任意の２つのころがり面間における潤
滑剤層の合計厚さを約７００〜１５００人の範囲内に維
持することが必要である。

更にまた、上記の説明中においてはＸ線管用軸受の製造
に関連して固体潤滑剤の設置が記載、されたが、かかる
技術はその他の苛酷な環境中において使用すべき軸受の
製造に対しても等しく適用し得ることを理解すべきであ
る。そのような軸受の実例としては、軸受系中に生じる
低い圧力または高い温度のために有機潤滑剤を使用する
ことのできない宇宙用動力炉（ＳＰ−１００＞において
使用すべき軸受が挙げられる。

以上、本発明の好適な実施の態様を記載したが、本発明
の範囲から逸脱することなしに数多くの変更態様が可能
であることは当業者にとって自明であろう、たとえば、
その他の固体潤滑剤（たとえば金や鉛）に関して浅いイ
オン注入技術を使用した場合にも、密着性を向上させる
と共に潤滑剤の剥落を低減させることができる。また、
スパッタリング用の媒質および被覆操作用の雰囲気とし
て、アルゴンの代りにその他の不活性ガス（たとえばヘ
リウム）を使用することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は軸受基体上に位置するイオン注入領域および固
体潤滑剤層を拡大して示す軸受の玉の部分断面図、第２
図は第１図の玉を処理するために適したイオンプレーテ
ィング装置のブロック図、第３図は第２図のイオンプレ
ーティング装置のプラズマ閉込め円筒を示す概略斜視図
、第４図は第３図のプラズマ閉込め円筒内に配置されて
処理すべき軸受の玉を保持するために役立つ攪拌パスゲ
ットの平面図、第５図は本発明に基づく軸受面処理方法
の流れ図、第６図は本発明に従って被覆された軸受部品
を組込んだＸ線管の断面図、そして第７図は第６図のＸ
線管において使用するための軸受アセンブリの詳細断面
図である。 図中、１４は攪拌電動機、１６は攪拌タイマ、１８は石
英円筒、１９は端板、２０は真空室、２１はプラズマ室
、２２はアルゴンボンベ、２８はアルゴン導入用の管、
３１は開口、３２はプラズマ閉込め円筒、３３は端板、
３６は厚さモニタ、４０は陰極リード線、４２は攪拌バ
スケット、４４はシャッタ、４６は補助陽極、４８は抵
抗加熱ボート、４９は陽極リード線、５０は高圧電源、
５２はヒータ電源、５４は真空ポンプスロート、５８は
切換弁、６０は拡散ポンプ、６２は荒引きポンプ、６５
は銀、７０は軸受の玉、７２は潤滑剤層、７４はイオン
注入層、１５０は軸受、１５２は陰極、１５４はガラス
管球、１５６は陽極、１５８は支持軸、１６０はスリー
ブ、１６１はばね、１６２は外レース、１６３は軸受保
持器、そして１６４は内レースを表わす。 ＦＩＧ、　２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、（ａ）軸受部品基体から汚染物を除去し、 （ｂ）イオン注入法により前記軸受部品基体の表面の直
   下に固体潤滑剤を注入して注入層を形成し、次いで （ｃ）前記注入層上に直接に前記固体潤滑剤のイオンプ
   レーティングを施してイオンめつき層を形成する諸工程
   から成ることを特徴とする、軸受部品基体を固体潤滑剤
   で被覆する方法。 ２、前記イオンめっき層の厚さが７５０〜１６００Åの
   範囲内にある請求項１記載の方法。 ３、前記イオンプレーティング工程に際して前記軸受部
   品基体が１５０〜２５０℃の温度に維持される請求項１
   記載の方法。 ４、前記イオンプレーティング工程が約２１μｍＨｇの
   圧力を有するアルゴン雰囲気中において実施される請求
   項１記載の方法。 ５、前記汚染物がスパッタ清浄処理によって除去され、
   かつ前記イオン注入工程および前記イオンプレーティン
   グ工程が前記軸受部品基体を冷却することなく前記スパ
   ッタ清浄処理の直後に実施される請求項１記載の方法。 ６、接触ころがり面を持った基体材料から成る互いに隣
   接した軸受部品によつて構成された軸受において、１個
   以上の軸受部品が前記基体材料および固体潤滑剤の両者
   から成る注入層上に形成された前記固体潤滑剤のイオン
   めっき層を有しており、かつ任意の２つの接触ころがり
   面間において測定された前記イオンめっき層の厚さが７
   ５０〜１６００Åの範囲内にあることを特徴とする軸受
   。 ７、前記固体潤滑剤がＡｇ、Ａｕ、Ｐｂ、ＩｎおよびＳ
   ｎから成る群より選ばれる請求項６記載の軸受。 ８、排気された管球、前記管球の内部に収容された陽極
   および陰極、並びに前記陽極を支持する軸受手段から成
   るＸ線管において、前記軸受手段が表面に固体潤滑剤の
   注入層を有する軸受部品基体を含み、かつ前記注入層上
   に前記固体潤滑剤の層がプラズマ利用イオンプレーティ
   ング法によって形成されていることを特徴とするＸ線管
   。