JPH06341445A - 転がり軸受 - Google Patents
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- JPH06341445A JPH06341445A JP3264627A JP26462791A JPH06341445A JP H06341445 A JPH06341445 A JP H06341445A JP 3264627 A JP3264627 A JP 3264627A JP 26462791 A JP26462791 A JP 26462791A JP H06341445 A JPH06341445 A JP H06341445A
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Classifications
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- C04B41/009—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone characterised by the material treated
-
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 ＣＶＤ法等により窒化ケイ素を主体とするセ
ラミックスから成る転動体３の表面にダイヤモンドライ
クカーボン膜５を形成する。 【効果】 ダイヤモンドライクカーボン膜は、転動体の
表面から剥離しにくく軸受内部で発塵しない。また、ダ
イヤモンドライクカーボン膜は、硬度が高く、長期に渡
って良好な潤滑性を発揮することができる。さらに、耐
熱性、耐食性にも優れているため、従来の固体潤滑剤よ
り高温および腐食性雰囲気での使用に耐え得る。したが
って、高温環境下やクリーン環境下での軸受寿命を確保
できる。
ラミックスから成る転動体３の表面にダイヤモンドライ
クカーボン膜５を形成する。 【効果】 ダイヤモンドライクカーボン膜は、転動体の
表面から剥離しにくく軸受内部で発塵しない。また、ダ
イヤモンドライクカーボン膜は、硬度が高く、長期に渡
って良好な潤滑性を発揮することができる。さらに、耐
熱性、耐食性にも優れているため、従来の固体潤滑剤よ
り高温および腐食性雰囲気での使用に耐え得る。したが
って、高温環境下やクリーン環境下での軸受寿命を確保
できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、耐食材から成る軌道
輪、転動体および保持器を有し、高温環境下や真空等の
クリーン環境下等のグリース等の潤滑剤を使用できない
環境下で使用される転がり軸受に関し、特に、少なくと
も転動体が窒化ケイ素を主体とするセラミックスから成
る転がり軸受に係る。
輪、転動体および保持器を有し、高温環境下や真空等の
クリーン環境下等のグリース等の潤滑剤を使用できない
環境下で使用される転がり軸受に関し、特に、少なくと
も転動体が窒化ケイ素を主体とするセラミックスから成
る転がり軸受に係る。
【０００２】
【従来の技術】一般に、転がり軸受は、軌道輪、すなわ
ち内輪と外輪の間に転動体を介在し、転動体を保持器に
より保持してなる。近年では、転動体を窒化ケイ素（Ｓ
ｉ3 Ｎ 4 ）を主体とするセラミックスから形成したもの
が提案されている。
ち内輪と外輪の間に転動体を介在し、転動体を保持器に
より保持してなる。近年では、転動体を窒化ケイ素（Ｓ
ｉ3 Ｎ 4 ）を主体とするセラミックスから形成したもの
が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記窒化ケイ素を主体
とするセラミックスは、８００℃の耐熱性を有している
が、このセラミックス製の転動体の表面に潤滑膜を形成
することなく、高温環境下や真空等のクリーン環境下等
のグリース等の潤滑剤を使用できない環境下で上記転動
体を使用すると、軌道輪との間で摩耗を引き起し、それ
に隙間が大きくなるので、所望の軸受性能が期待でき
ず、軸受の寿命を確保することができない。
とするセラミックスは、８００℃の耐熱性を有している
が、このセラミックス製の転動体の表面に潤滑膜を形成
することなく、高温環境下や真空等のクリーン環境下等
のグリース等の潤滑剤を使用できない環境下で上記転動
体を使用すると、軌道輪との間で摩耗を引き起し、それ
に隙間が大きくなるので、所望の軸受性能が期待でき
ず、軸受の寿命を確保することができない。
【０００４】そこで、上記に対処するため、セラミック
ス製の転動体の表面に、二硫化モリブデン（Ｍｏ
Ｓ2 ）、四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）あるいは
金、銀、銅等の軟質金属等の固体潤滑剤をコーティング
することも行われている。しかしながら、二硫化モリブ
デン（ＭｏＳ2 ）は、耐熱性に劣り使用温度は約４００
℃までであり、しかも転動体の表面から剥離しやすく軸
受内部で発塵するため、周辺機器に悪影響を及ぼす。ま
た、四フッ化エチレン樹脂も、耐熱性に劣り使用温度は
約２００℃までである。さらに、軟質金属は、摩耗が早
く、潤滑効果を長期間維持することができない。このよ
うに、高温環境下やクリーン環境下で使用される転がり
軸受については適当な固体潤滑剤がなく、充分な軸受寿
命を確保できないことら、産業上普及のネックとなって
いるのが実情である。
ス製の転動体の表面に、二硫化モリブデン（Ｍｏ
Ｓ2 ）、四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）あるいは
金、銀、銅等の軟質金属等の固体潤滑剤をコーティング
することも行われている。しかしながら、二硫化モリブ
デン（ＭｏＳ2 ）は、耐熱性に劣り使用温度は約４００
℃までであり、しかも転動体の表面から剥離しやすく軸
受内部で発塵するため、周辺機器に悪影響を及ぼす。ま
た、四フッ化エチレン樹脂も、耐熱性に劣り使用温度は
約２００℃までである。さらに、軟質金属は、摩耗が早
く、潤滑効果を長期間維持することができない。このよ
うに、高温環境下やクリーン環境下で使用される転がり
軸受については適当な固体潤滑剤がなく、充分な軸受寿
命を確保できないことら、産業上普及のネックとなって
いるのが実情である。
【０００５】本発明は、上記に鑑み、高温環境下やクリ
ーン環境下での軸受寿命を確保することができる転がり
軸受の提供を目的とする。
ーン環境下での軸受寿命を確保することができる転がり
軸受の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明による課題解決手
段は、耐食材から成る軌道輪、転動体および保持器を有
する転がり軸受において、少なくとも転動体が、窒化ケ
イ素を主体とするセラミックスから成り、該転動体の表
面に、ダイヤモンドライクカーボン膜が形成されたもの
である。
段は、耐食材から成る軌道輪、転動体および保持器を有
する転がり軸受において、少なくとも転動体が、窒化ケ
イ素を主体とするセラミックスから成り、該転動体の表
面に、ダイヤモンドライクカーボン膜が形成されたもの
である。
【０００７】ただし、上記ダイヤモンドライクカーボン
膜は、ケイ素を含有するものや、フッ素を含有するのが
好ましい。
膜は、ケイ素を含有するものや、フッ素を含有するのが
好ましい。
【０００８】
【作用】上記の構成の転がり軸受であれば、転動体の表
面に形成したダイヤモンドライクカーボン膜によって、
軸受の潤滑性を確保することができる。このダイヤモン
ドライクカーボン膜は、転動体の表面から剥離しにくく
軸受内部で発塵しにくいと共に、硬度が高く、長期に渡
って良好な潤滑性を発揮することができる。さらに、耐
熱性にも優れているため、従来の固体潤滑剤より高温使
用に耐えることができる。
面に形成したダイヤモンドライクカーボン膜によって、
軸受の潤滑性を確保することができる。このダイヤモン
ドライクカーボン膜は、転動体の表面から剥離しにくく
軸受内部で発塵しにくいと共に、硬度が高く、長期に渡
って良好な潤滑性を発揮することができる。さらに、耐
熱性にも優れているため、従来の固体潤滑剤より高温使
用に耐えることができる。
【０００９】また、ダイヤモンドライクカーボン膜が転
動体の主材としてのケイ素を含有している場合には、転
動体とダイヤモンドライクカーボン膜との密着力を高め
ることが可能となる。よって、ダイヤモンドライクカー
ボン膜を転動体の表面からより剥離しにくくして、発塵
性をより低くすることができる。さらに、ダイヤモンド
ライクカーボン膜がフッ素を含有している場合には、こ
のフッ素によってさらに良好な潤滑性を確保することが
可能となる。
動体の主材としてのケイ素を含有している場合には、転
動体とダイヤモンドライクカーボン膜との密着力を高め
ることが可能となる。よって、ダイヤモンドライクカー
ボン膜を転動体の表面からより剥離しにくくして、発塵
性をより低くすることができる。さらに、ダイヤモンド
ライクカーボン膜がフッ素を含有している場合には、こ
のフッ素によってさらに良好な潤滑性を確保することが
可能となる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例を図１に基づいて説明
する。図１は本発明の実施例に係る転がり軸受の断面図
である。本実施例の転がり軸受は、図１の如く、軌道内
輪１と軌道外輪２の間に転動体３を介在し、該転動体３
を保持器４により保持して成り、グリース等の潤滑剤を
使用できない高温や真空等のクリーン環境下で使用され
るものである。
する。図１は本発明の実施例に係る転がり軸受の断面図
である。本実施例の転がり軸受は、図１の如く、軌道内
輪１と軌道外輪２の間に転動体３を介在し、該転動体３
を保持器４により保持して成り、グリース等の潤滑剤を
使用できない高温や真空等のクリーン環境下で使用され
るものである。
【００１１】前記軌道内輪１および軌道外輪２は、ステ
ンレス鋼（ＳＵＳ４４０）等の耐食材から成る。また、
前記保持器４は、ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）等の耐
食材から成る。前記転動体３は、窒化ケイ素（Ｓｉ3 Ｎ
4 ）を主体とするセラミックスから成り、該転動体３の
表面に、ダイヤモンドライクカーボン膜（Ｄｉａｍｏｎ
ｄ Ｌｉｋｅ Ｃａｒｂｏｎ：ＤＬＣ）５が形成されて
いる。ダイヤモンドライクカーボン膜５は、硬度、絶縁
性、耐熱性、光透過性および化学的安定性等の点につい
てダイアモンドに似た優れた性質を有している。このダ
イヤモンドライクカーボン膜５の膜厚は、軸受の荷重、
回転数等に応じて種々設定されているが、通常はサブミ
クロン単位に設定されている。
ンレス鋼（ＳＵＳ４４０）等の耐食材から成る。また、
前記保持器４は、ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）等の耐
食材から成る。前記転動体３は、窒化ケイ素（Ｓｉ3 Ｎ
4 ）を主体とするセラミックスから成り、該転動体３の
表面に、ダイヤモンドライクカーボン膜（Ｄｉａｍｏｎ
ｄ Ｌｉｋｅ Ｃａｒｂｏｎ：ＤＬＣ）５が形成されて
いる。ダイヤモンドライクカーボン膜５は、硬度、絶縁
性、耐熱性、光透過性および化学的安定性等の点につい
てダイアモンドに似た優れた性質を有している。このダ
イヤモンドライクカーボン膜５の膜厚は、軸受の荷重、
回転数等に応じて種々設定されているが、通常はサブミ
クロン単位に設定されている。
【００１２】上記構成において、転動体３の表面にダイ
ヤモンドライクカーボン膜５を形成するには、化学蒸着
（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏ
ｎ：ＣＶＤ）法、プラズマＣＶＤ法、イオンビーム形成
法、イオン化蒸着法等を用いることによりできるが、そ
の一例として、ＣＶＤ法による場合について説明する。
ヤモンドライクカーボン膜５を形成するには、化学蒸着
（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏ
ｎ：ＣＶＤ）法、プラズマＣＶＤ法、イオンビーム形成
法、イオン化蒸着法等を用いることによりできるが、そ
の一例として、ＣＶＤ法による場合について説明する。
【００１３】例えばＣＨ4 等の炭素源またはこれに水素
等を混合した混合ガスに、必要に応じてキャリアーガス
として適量の不活性ガスを加え、これを１〜１０-3Ｔｏ
ｒｒ程度で、５００〜１１００℃程度に加熱された転動
体３の表面に流通する。そうすると、転動体３の表面に
炭素が強固に付着被覆し、ダイヤモンドライクカーボン
膜５が形成される。
等を混合した混合ガスに、必要に応じてキャリアーガス
として適量の不活性ガスを加え、これを１〜１０-3Ｔｏ
ｒｒ程度で、５００〜１１００℃程度に加熱された転動
体３の表面に流通する。そうすると、転動体３の表面に
炭素が強固に付着被覆し、ダイヤモンドライクカーボン
膜５が形成される。
【００１４】このように、転動体３の表面に形成したダ
イヤモンドライクカーボン膜５によって、軸受の潤滑性
を確保することができる。しかも、このダイヤモンドラ
イクカーボン膜５は、転動体３の表面から剥離しにくく
軸受内部で発塵しにくいと共に、硬度が高く、長期に渡
って良好な潤滑性を発揮することができる。さらに、耐
熱性にも優れているため、従来の固体潤滑剤より高温使
用に耐えることができる。
イヤモンドライクカーボン膜５によって、軸受の潤滑性
を確保することができる。しかも、このダイヤモンドラ
イクカーボン膜５は、転動体３の表面から剥離しにくく
軸受内部で発塵しにくいと共に、硬度が高く、長期に渡
って良好な潤滑性を発揮することができる。さらに、耐
熱性にも優れているため、従来の固体潤滑剤より高温使
用に耐えることができる。
【００１５】以上のように、ダイヤモンドライクカーボ
ン膜５は、窒化ケイ素を主体とするセラミックスから成
る転動体３の固体潤滑剤に適しており、高温環境下やク
リーン環境下での軸受寿命を長く確保することができ
る。また、上記実施例の応用例として、ダイヤモンドラ
イクカーボン膜５に、ケイ素を５〜２５％程度含有させ
てもよく、さらにこのケイ素を含有するダイヤモンドラ
イクカーボン膜５をプラズマフッ素雰囲気中で処理して
当該ダイヤモンドライクカーボン膜５にフッ素を含有さ
せてもよい。
ン膜５は、窒化ケイ素を主体とするセラミックスから成
る転動体３の固体潤滑剤に適しており、高温環境下やク
リーン環境下での軸受寿命を長く確保することができ
る。また、上記実施例の応用例として、ダイヤモンドラ
イクカーボン膜５に、ケイ素を５〜２５％程度含有させ
てもよく、さらにこのケイ素を含有するダイヤモンドラ
イクカーボン膜５をプラズマフッ素雰囲気中で処理して
当該ダイヤモンドライクカーボン膜５にフッ素を含有さ
せてもよい。
【００１６】このように、ダイヤモンドライクカーボン
膜５に転動体３の主材としてのケイ素を含有させること
で、転動体３とダイヤモンドライクカーボン膜５との密
着力を高めることが可能となる。よって、前記実施例に
比べて、ダイヤモンドライクカーボン膜５が転動体３の
表面からより剥離しにくくして、発塵性をより低くする
ことができる。
膜５に転動体３の主材としてのケイ素を含有させること
で、転動体３とダイヤモンドライクカーボン膜５との密
着力を高めることが可能となる。よって、前記実施例に
比べて、ダイヤモンドライクカーボン膜５が転動体３の
表面からより剥離しにくくして、発塵性をより低くする
ことができる。
【００１７】また、ダイヤモンドライクカーボン膜５に
フッ素を含有させると、さらに良好な潤滑性を確保する
ことが可能となり、転動時に下地となる転動体３を保護
し、かつ相手側の軌道輪１，２の摩耗も減少させること
ができる。なお、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、本発明の範囲内で上記実施例に多くの変更ま
たは修正を加え得ることは勿論である。
フッ素を含有させると、さらに良好な潤滑性を確保する
ことが可能となり、転動時に下地となる転動体３を保護
し、かつ相手側の軌道輪１，２の摩耗も減少させること
ができる。なお、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、本発明の範囲内で上記実施例に多くの変更ま
たは修正を加え得ることは勿論である。
【００１８】例えば、上記実施例において、ダイヤモン
ドライクカーボン膜にケイ素のみを含有させてもよく、
またダイヤモンドライクカーボン膜にフッ素のみを含有
させてもよい。また、本発明は、軌道輪および保持器を
セラミックス製とした場合にも、適用できる。
ドライクカーボン膜にケイ素のみを含有させてもよく、
またダイヤモンドライクカーボン膜にフッ素のみを含有
させてもよい。また、本発明は、軌道輪および保持器を
セラミックス製とした場合にも、適用できる。
【００１９】
【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、請求項１
記載の転がり軸受によれば、転動体の表面に形成したダ
イヤモンドライクカーボン膜によって、軸受の潤滑性を
確保することができる。しかも、このダイヤモンドライ
クカーボン膜は、転動体の表面から剥離しにくく軸受内
部で発塵しにくいと共に、硬度が高く、長期に渡って良
好な潤滑性を発揮することができる。さらに、耐熱性、
耐食性にも優れているため、従来の固体潤滑剤より高温
使用に耐えることができると共に、腐食性の激しい雰囲
気でも長期間にわたり使用に耐え得る。
記載の転がり軸受によれば、転動体の表面に形成したダ
イヤモンドライクカーボン膜によって、軸受の潤滑性を
確保することができる。しかも、このダイヤモンドライ
クカーボン膜は、転動体の表面から剥離しにくく軸受内
部で発塵しにくいと共に、硬度が高く、長期に渡って良
好な潤滑性を発揮することができる。さらに、耐熱性、
耐食性にも優れているため、従来の固体潤滑剤より高温
使用に耐えることができると共に、腐食性の激しい雰囲
気でも長期間にわたり使用に耐え得る。
【００２０】このように、ダイヤモンドライクカーボン
膜は、窒化ケイ素を主体とするセラミックスから成る転
動体の固体潤滑剤に適するから、高温環境下やクリーン
環境下での軸受寿命を長く確保することができるといっ
た優れた効果がある。請求項２記載の転がり軸受では、
ダイヤモンドライクカーボン膜に転動体の主材としての
ケイ素を含有させているので、転動体とダイヤモンドラ
イクカーボン膜との密着力を高めることが可能となる。
よって、ダイヤモンドライクカーボン膜が転動体の表面
からより剥離しにくくなり、発塵性をより低くすること
ができる。
膜は、窒化ケイ素を主体とするセラミックスから成る転
動体の固体潤滑剤に適するから、高温環境下やクリーン
環境下での軸受寿命を長く確保することができるといっ
た優れた効果がある。請求項２記載の転がり軸受では、
ダイヤモンドライクカーボン膜に転動体の主材としての
ケイ素を含有させているので、転動体とダイヤモンドラ
イクカーボン膜との密着力を高めることが可能となる。
よって、ダイヤモンドライクカーボン膜が転動体の表面
からより剥離しにくくなり、発塵性をより低くすること
ができる。
【００２１】請求項３記載の転がり軸受では、ダイヤモ
ンドライクカーボン膜にフッ素を含有させているので、
さらに良好な潤滑性を確保することが可能となる。
ンドライクカーボン膜にフッ素を含有させているので、
さらに良好な潤滑性を確保することが可能となる。
【図１】本発明の実施例に係る転がり軸受の断面図であ
る。
る。
１ 軌道内輪 ２ 軌道外輪 ３ 転動体 ４ 保持器 ５ ダイヤモンドライクカーボン膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 角本 賢一 大阪市中央区南船場三丁目５番８号 光洋 精工株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】耐食材から成る軌道輪、転動体および保持
器を有する転がり軸受において、少なくとも転動体が、
窒化ケイ素を主体とするセラミックスから成り、該転動
体の表面に、ダイヤモンドライクカーボン膜が形成され
たことを特徴とする転がり軸受。 - 【請求項２】請求項１記載のダイヤモンドライクカーボ
ン膜が、ケイ素を含有することを特徴とする転がり軸
受。 - 【請求項３】請求項１記載のダイヤモンドライクカーボ
ン膜が、フッ素を含有することを特徴とする転がり軸
受。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3264627A JP2991834B2 (ja) | 1991-10-14 | 1991-10-14 | 転がり軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3264627A JP2991834B2 (ja) | 1991-10-14 | 1991-10-14 | 転がり軸受 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06341445A true JPH06341445A (ja) | 1994-12-13 |
| JP2991834B2 JP2991834B2 (ja) | 1999-12-20 |
Family
ID=17405970
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3264627A Expired - Fee Related JP2991834B2 (ja) | 1991-10-14 | 1991-10-14 | 転がり軸受 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2991834B2 (ja) |
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-
1991
- 1991-10-14 JP JP3264627A patent/JP2991834B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JP2991834B2 (ja) | 1999-12-20 |
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