JPH07190075A - 固体潤滑転がり軸受 - Google Patents
固体潤滑転がり軸受Info
- Publication number
- JPH07190075A JPH07190075A JP5345903A JP34590393A JPH07190075A JP H07190075 A JPH07190075 A JP H07190075A JP 5345903 A JP5345903 A JP 5345903A JP 34590393 A JP34590393 A JP 34590393A JP H07190075 A JPH07190075 A JP H07190075A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rolling
- rolling bearing
- shield plate
- bearing
- outer ring
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- Sealing Of Bearings (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 塵埃の発生が少なく、半導体製造装置等清浄
な雰囲気を必要とする装置に好適に使用でき、また真空
状態でも使用可能な固体潤滑転がり軸受を提供する。 【構成】 内輪2と外輪3との間に、保持器5を介して
複数の転動体4を回動自在に保持し、更に少なくともフ
ッ素樹脂を含むシールド板6を前記保持器5と接触する
ように配設して転がり軸受1を構成する。転がり軸受1
の回転に伴い、シールド板6から削り取られた磨耗粒子
が、内輪2及び外輪3の軌道面、保持器5のポケット内
周面並びに転動体4の転走面に転移して潤滑被膜を形成
する。
な雰囲気を必要とする装置に好適に使用でき、また真空
状態でも使用可能な固体潤滑転がり軸受を提供する。 【構成】 内輪2と外輪3との間に、保持器5を介して
複数の転動体4を回動自在に保持し、更に少なくともフ
ッ素樹脂を含むシールド板6を前記保持器5と接触する
ように配設して転がり軸受1を構成する。転がり軸受1
の回転に伴い、シールド板6から削り取られた磨耗粒子
が、内輪2及び外輪3の軌道面、保持器5のポケット内
周面並びに転動体4の転走面に転移して潤滑被膜を形成
する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は固体潤滑転がり軸受に関
し、特に半導体製造装置等清浄な雰囲気を必要とする装
置に好適に使用でき、また真空状態でも使用可能な固体
潤滑転がり軸受に関する。
し、特に半導体製造装置等清浄な雰囲気を必要とする装
置に好適に使用でき、また真空状態でも使用可能な固体
潤滑転がり軸受に関する。
【0002】
【従来の技術】潤滑剤として油やグリースを使用する構
造の転がり軸受は、潤滑性に優れるために高速回転や大
きな負荷にも対処できる反面、軸受の回転に伴い油やグ
リースが飛散したり、あるいは温度上昇による気化等に
より軸受の外部環境を汚染してしまうため、クリーンル
ームや半導体製造装置等の清浄な環境を必要とする装置
や、真空状態に晒される場合には使用できないという欠
点を抱えている。
造の転がり軸受は、潤滑性に優れるために高速回転や大
きな負荷にも対処できる反面、軸受の回転に伴い油やグ
リースが飛散したり、あるいは温度上昇による気化等に
より軸受の外部環境を汚染してしまうため、クリーンル
ームや半導体製造装置等の清浄な環境を必要とする装置
や、真空状態に晒される場合には使用できないという欠
点を抱えている。
【0003】そこで、クリーンルームや半導体製造装
置、あるいは真空状態においては、軌道面や転動体の表
面に固体潤滑膜を形成した軸受が使用されている。固体
潤滑膜としては、金、銀、鉛、二硫化モリブデン、二硫
化タングステンやフッ素樹脂が一般に使用されている。
これらの潤滑膜のうち金、銀、鉛やフッ素樹脂は、軸受
の回転に伴って発生する摩擦力によって前記潤滑物質が
元の被膜形成面から徐々に削り取られ、この削り取られ
た摩耗粒子が相手面に転移してその表面に薄い被膜を形
成することにより潤滑を行なうものである。
置、あるいは真空状態においては、軌道面や転動体の表
面に固体潤滑膜を形成した軸受が使用されている。固体
潤滑膜としては、金、銀、鉛、二硫化モリブデン、二硫
化タングステンやフッ素樹脂が一般に使用されている。
これらの潤滑膜のうち金、銀、鉛やフッ素樹脂は、軸受
の回転に伴って発生する摩擦力によって前記潤滑物質が
元の被膜形成面から徐々に削り取られ、この削り取られ
た摩耗粒子が相手面に転移してその表面に薄い被膜を形
成することにより潤滑を行なうものである。
【0004】一方、二硫化モリブデンや二硫化タングス
テンは層状をなし、それ自体劈開面を持っており、この
劈開面が少しずつ摩耗することにより潤滑性を発現する
ものである。
テンは層状をなし、それ自体劈開面を持っており、この
劈開面が少しずつ摩耗することにより潤滑性を発現する
ものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年半導体
素子をはじめとして各種電子素子は微細化や高集積化の
傾向にあり、それに伴って微量のパーテイクルが製品の
性能、信頼性に及ぼす影響が大きくなっている。そのた
め、半導体製造装置等の清浄な環境で使用される軸受に
対して、低発塵性の要求が益々高まる傾向にある。
素子をはじめとして各種電子素子は微細化や高集積化の
傾向にあり、それに伴って微量のパーテイクルが製品の
性能、信頼性に及ぼす影響が大きくなっている。そのた
め、半導体製造装置等の清浄な環境で使用される軸受に
対して、低発塵性の要求が益々高まる傾向にある。
【0006】しかしながら、上記固体潤滑膜は何れも自
己犠牲型の潤滑であり、磨耗粒子の発生は避けられず、
前記の要求に充分対応できていない状況にある。そこで
本発明は、塵埃の発生が少なく、半導体製造装置等清浄
な雰囲気を必要とする装置に好適に使用でき、また真空
状態でも使用可能な固体潤滑転がり軸受を提供すること
を目的とする。
己犠牲型の潤滑であり、磨耗粒子の発生は避けられず、
前記の要求に充分対応できていない状況にある。そこで
本発明は、塵埃の発生が少なく、半導体製造装置等清浄
な雰囲気を必要とする装置に好適に使用でき、また真空
状態でも使用可能な固体潤滑転がり軸受を提供すること
を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的は、外輪と内輪
との間に、保持器を介して複数の転動体を回動自在に保
持し、更に少なくともフッ素樹脂を含むシールド板を前
記保持器と接触するように配設してなる転がり軸受であ
って、該転がり軸受の回転に伴い前記シールド板から削
り取られた磨耗粒子が、前記外輪及び内輪の軌道面、前
記保持器のポケット内周面並びに前記転動体の転走面に
転移して潤滑被膜を形成することを特徴とする固体潤滑
転がり軸受により達成される。
との間に、保持器を介して複数の転動体を回動自在に保
持し、更に少なくともフッ素樹脂を含むシールド板を前
記保持器と接触するように配設してなる転がり軸受であ
って、該転がり軸受の回転に伴い前記シールド板から削
り取られた磨耗粒子が、前記外輪及び内輪の軌道面、前
記保持器のポケット内周面並びに前記転動体の転走面に
転移して潤滑被膜を形成することを特徴とする固体潤滑
転がり軸受により達成される。
【0008】また、同様の目的は、外輪と内輪との間に
複数の転動体を回動自在に保持するとともに、少なくと
もフッ素樹脂を含むシールド板を前記転動体と接触する
ように配設してなる転がり軸受であって、該転がり軸受
の回転に伴い前記シールド板から削り取られた磨耗粒子
が、前記外輪及び内輪の軌道面並びに前記転動体の転走
面に転移して潤滑被膜を形成することを特徴とする固体
潤滑転がり軸受によっても達成される。
複数の転動体を回動自在に保持するとともに、少なくと
もフッ素樹脂を含むシールド板を前記転動体と接触する
ように配設してなる転がり軸受であって、該転がり軸受
の回転に伴い前記シールド板から削り取られた磨耗粒子
が、前記外輪及び内輪の軌道面並びに前記転動体の転走
面に転移して潤滑被膜を形成することを特徴とする固体
潤滑転がり軸受によっても達成される。
【0009】
【作 用】本発明によれば、保持器とシールド板あるい
は転動体とシールド板とが接触しているため、軸受の回
転に伴いシールド板が徐々に削られて磨耗粒子が軸受内
部に発生する。この磨耗粒子は、シールド板に含まれる
フッ素樹脂等の潤滑物質であり、軌道面や転動体表面に
転移して潤滑性を備える薄膜を形成する。しかも、磨耗
粒子は軸受の回転に付随して連続的に発生するため、安
定した潤滑作用を維持できる。
は転動体とシールド板とが接触しているため、軸受の回
転に伴いシールド板が徐々に削られて磨耗粒子が軸受内
部に発生する。この磨耗粒子は、シールド板に含まれる
フッ素樹脂等の潤滑物質であり、軌道面や転動体表面に
転移して潤滑性を備える薄膜を形成する。しかも、磨耗
粒子は軸受の回転に付随して連続的に発生するため、安
定した潤滑作用を維持できる。
【0010】また、前記磨耗粒子はシールド板により軸
受外部への飛散が防止されるため、軸受外部の環境を汚
染することも無くなる。
受外部への飛散が防止されるため、軸受外部の環境を汚
染することも無くなる。
【0011】
【実施例】本発明に関して、実施例を基により詳細に説
明する。但し、本発明は以下の実施例に限定されるもの
ではない。図1は、本発明に係わる固体潤滑転がり軸受
の第1実施例を示す要部断面図である。転がり軸受1
は、内輪2と外輪3との間に複数の転動体4を配すると
ともに、波型プレス保持器5により前記転動体4を軸受
1円周に沿って等間隔に保持して構成される。
明する。但し、本発明は以下の実施例に限定されるもの
ではない。図1は、本発明に係わる固体潤滑転がり軸受
の第1実施例を示す要部断面図である。転がり軸受1
は、内輪2と外輪3との間に複数の転動体4を配すると
ともに、波型プレス保持器5により前記転動体4を軸受
1円周に沿って等間隔に保持して構成される。
【0012】本発明においては、更に波形プレス保持器
5と接触するシールド板6を付設したことを特徴とす
る。シールド板6は、図示されるように波形プレス保持
器5側に突出する断面略凸状を呈し、内輪2及び外輪3
との径差を幅とする環状の板状部材である。前記シール
ド板6はフッ素樹脂等の固体潤滑剤を含有しており、転
がり軸受1の回転に伴い波形プレス保持器5が回転し、
該保持器5と摺動することにより、該シールド板6の表
面が削られて固体潤滑剤からなる磨耗粒子が発生する。
発生した磨耗粒子が、内輪2の外周面(軌道面)や外輪
3の内周面(軌道面)、波形プレス保持器5のポケット
の内周面並びに転動体4の表面(転走面)に転移して潤
滑性を有する被膜を形成する。しかも、磨耗粒子は転が
り軸受1の回転に伴い徐々に、しかも連続的に発生する
ため、潤滑剤が随時補給され、潤滑作用が安定に持続す
る。
5と接触するシールド板6を付設したことを特徴とす
る。シールド板6は、図示されるように波形プレス保持
器5側に突出する断面略凸状を呈し、内輪2及び外輪3
との径差を幅とする環状の板状部材である。前記シール
ド板6はフッ素樹脂等の固体潤滑剤を含有しており、転
がり軸受1の回転に伴い波形プレス保持器5が回転し、
該保持器5と摺動することにより、該シールド板6の表
面が削られて固体潤滑剤からなる磨耗粒子が発生する。
発生した磨耗粒子が、内輪2の外周面(軌道面)や外輪
3の内周面(軌道面)、波形プレス保持器5のポケット
の内周面並びに転動体4の表面(転走面)に転移して潤
滑性を有する被膜を形成する。しかも、磨耗粒子は転が
り軸受1の回転に伴い徐々に、しかも連続的に発生する
ため、潤滑剤が随時補給され、潤滑作用が安定に持続す
る。
【0013】尚、本発明に係る固体潤滑転がり軸受1
は、該軸受1の回転に伴い潤滑作用が発現するものであ
るため、使用初期において充分な潤滑性が得られない場
合があるが、その場合予め転動体4の表面や内輪2、外
輪3の軌道面、波型プレス保持器5のポケットの内周面
に従来と同様の固体潤滑膜を形成しておくことにより、
使用初期の潤滑性を改善することができる。
は、該軸受1の回転に伴い潤滑作用が発現するものであ
るため、使用初期において充分な潤滑性が得られない場
合があるが、その場合予め転動体4の表面や内輪2、外
輪3の軌道面、波型プレス保持器5のポケットの内周面
に従来と同様の固体潤滑膜を形成しておくことにより、
使用初期の潤滑性を改善することができる。
【0014】また、磨耗粒子はシールド板6により転が
り軸受1の外部に飛散することが防止されるため、該軸
受1外部の環境を汚染することもない。尚、シールド板
6の内輪2側端部と内輪2との間に微小幅の隙間(ラビ
リンス)7が存在することにより、接触摩擦が無い上、
微小空間であるため磨耗粒子の外部への飛散が抑制され
る。
り軸受1の外部に飛散することが防止されるため、該軸
受1外部の環境を汚染することもない。尚、シールド板
6の内輪2側端部と内輪2との間に微小幅の隙間(ラビ
リンス)7が存在することにより、接触摩擦が無い上、
微小空間であるため磨耗粒子の外部への飛散が抑制され
る。
【0015】図1はシールド板6が外輪3に固定されて
いる例を示しているが、図2のようにシールド板6を内
輪2に固定しても上記と同様の作用効果が得られる。ま
た、図1及び図2の実施例でシールド板6の両方を保持
器5と摺接させているが、一方のみでも良い。図3は上
記図1及び図2に示された転がり軸受1の変形例を示す
要部半断面図であり、前記波型プレス保持器5の代わり
に間隔体(セパレータ)8を用いて転動体4を保持した
構造を示すものである。この間隔体8は、金属製で転動
体4を軸受1円周に沿って等間隔に保持する部材であ
り、前記波形プレス保持器5と同様の働きをする。
いる例を示しているが、図2のようにシールド板6を内
輪2に固定しても上記と同様の作用効果が得られる。ま
た、図1及び図2の実施例でシールド板6の両方を保持
器5と摺接させているが、一方のみでも良い。図3は上
記図1及び図2に示された転がり軸受1の変形例を示す
要部半断面図であり、前記波型プレス保持器5の代わり
に間隔体(セパレータ)8を用いて転動体4を保持した
構造を示すものである。この間隔体8は、金属製で転動
体4を軸受1円周に沿って等間隔に保持する部材であ
り、前記波形プレス保持器5と同様の働きをする。
【0016】シールド板6は、間隔体8に接触するよう
に内輪2または外輪3に取り付けられ、転がり軸受1の
回転に伴い該シールド板6と間隔体8とが摺動して磨耗
粒子が発生し、該磨耗粒子が内輪2の外周面や外輪3の
内周面、間隔体8のポケットの内周面並びに転動体4の
表面に転移して潤滑性を有する被膜を形成する。図4
は、本発明に係わる固体潤滑転がり軸受1の第2実施例
を示す要部断面図である。この転がり軸受1は、前記第
1実施例の構成から波型プレス保持器5あるいは間隔体
8を不要としたものである。即ち、転がり軸受1は、内
輪2と外輪3との間に複数の転動体4を配し、シールド
板6により転動体4を直接保持する構造となっている。
ここで、シールド板6は図示の例では外輪3に固定され
ているが、内輪2に固定されてもよい。
に内輪2または外輪3に取り付けられ、転がり軸受1の
回転に伴い該シールド板6と間隔体8とが摺動して磨耗
粒子が発生し、該磨耗粒子が内輪2の外周面や外輪3の
内周面、間隔体8のポケットの内周面並びに転動体4の
表面に転移して潤滑性を有する被膜を形成する。図4
は、本発明に係わる固体潤滑転がり軸受1の第2実施例
を示す要部断面図である。この転がり軸受1は、前記第
1実施例の構成から波型プレス保持器5あるいは間隔体
8を不要としたものである。即ち、転がり軸受1は、内
輪2と外輪3との間に複数の転動体4を配し、シールド
板6により転動体4を直接保持する構造となっている。
ここで、シールド板6は図示の例では外輪3に固定され
ているが、内輪2に固定されてもよい。
【0017】シールド板6は、少なくともどちらか一方
が転動体4と接触しており、転がり軸受1の回転に伴っ
て転動体4と摺動することにより、該シールド板6の表
面が削られて固体潤滑剤からなる磨耗粒子が発生し、こ
の磨耗粒子が内輪2の外周面や外輪3の内周面、転動体
4の表面に転移して潤滑性を有する被膜を形成して潤滑
作用を発現する。
が転動体4と接触しており、転がり軸受1の回転に伴っ
て転動体4と摺動することにより、該シールド板6の表
面が削られて固体潤滑剤からなる磨耗粒子が発生し、こ
の磨耗粒子が内輪2の外周面や外輪3の内周面、転動体
4の表面に転移して潤滑性を有する被膜を形成して潤滑
作用を発現する。
【0018】また、図5は本発明において使用したダス
ト試験装置の概略を示す図である。試験軸受9は、スプ
リング10を介してハウジング11内に2個対で装着さ
れており、磁性流体シール付き回転導入機12により回
転される。回転に伴い前記試験軸受9より発生した塵埃
は、装置下部に設けたロート13に集められ、次いで光
散乱式のパーティクルカウンター14に送られて発塵個
数が計数される。 (実施例1〜3並びに比較例1〜4)転がり軸受1を、
内輪2及び外輪3を共通とし、シールド板6の材質及び
形状を表1に示す如く変えて作成し、図5に示したダス
ト試験装置を用いて発塵試験を行った。その試験結果
を、表1に併記する。
ト試験装置の概略を示す図である。試験軸受9は、スプ
リング10を介してハウジング11内に2個対で装着さ
れており、磁性流体シール付き回転導入機12により回
転される。回転に伴い前記試験軸受9より発生した塵埃
は、装置下部に設けたロート13に集められ、次いで光
散乱式のパーティクルカウンター14に送られて発塵個
数が計数される。 (実施例1〜3並びに比較例1〜4)転がり軸受1を、
内輪2及び外輪3を共通とし、シールド板6の材質及び
形状を表1に示す如く変えて作成し、図5に示したダス
ト試験装置を用いて発塵試験を行った。その試験結果
を、表1に併記する。
【0019】
【表1】
【0020】尚、上記試験条件は次の通りである。 ・試験軸受 608 ・アキシャル荷重 9.8N ・回転数 300rpm ・雰囲気 大気中 上記試験結果から、フッ素樹脂(PTFE:ポリテトラ
フロロエチレン、PFA:テトラフロロエチレン・パー
フロロアルキルビニルエーテル重合体)を含むシールド
板6と波形プレス保持器5、あるいは前記シールド板6
と転動体4とが接触するように構成した転がり軸受1
(実施例1〜3)は、前記両部材が接触していない場合
(比較例1〜4)に比べて発塵量並びに発塵寿命とも格
段に優れていることが判る。
フロロエチレン、PFA:テトラフロロエチレン・パー
フロロアルキルビニルエーテル重合体)を含むシールド
板6と波形プレス保持器5、あるいは前記シールド板6
と転動体4とが接触するように構成した転がり軸受1
(実施例1〜3)は、前記両部材が接触していない場合
(比較例1〜4)に比べて発塵量並びに発塵寿命とも格
段に優れていることが判る。
【0021】
【発明の効果】本発明によれば、軸受の保持器とシール
ド板あるいは転動体とシールド板とが接触しているた
め、該軸受の回転に伴いシールド板が徐々に削られて、
シールド板に含まれるフッ素樹脂等の潤滑物質からなる
磨耗粒子が軸受内部に発生し、該磨耗粒子が軌道面や転
動体転走面に転移して潤滑性を備える薄膜を形成する。
しかも、前記磨耗粒子は軸受の回転に付随して連続的に
発生するため、安定した潤滑作用を維持できる。
ド板あるいは転動体とシールド板とが接触しているた
め、該軸受の回転に伴いシールド板が徐々に削られて、
シールド板に含まれるフッ素樹脂等の潤滑物質からなる
磨耗粒子が軸受内部に発生し、該磨耗粒子が軌道面や転
動体転走面に転移して潤滑性を備える薄膜を形成する。
しかも、前記磨耗粒子は軸受の回転に付随して連続的に
発生するため、安定した潤滑作用を維持できる。
【0022】また、前記磨耗粒子はシールド板により軸
受外部への飛散が防止されるため、軸受外部の環境を汚
染することも無く、清浄な雰囲気が必要とされる半導体
製造装置等に好適に使用でき、また真空状態での使用も
可能である。更に、シールド板は従来からある軸受に取
り付けるだけであり、しかもシールド板自体も削り加工
または射出成形により容易に製作が可能であるため、コ
ストパフォーマンスに優れている。
受外部への飛散が防止されるため、軸受外部の環境を汚
染することも無く、清浄な雰囲気が必要とされる半導体
製造装置等に好適に使用でき、また真空状態での使用も
可能である。更に、シールド板は従来からある軸受に取
り付けるだけであり、しかもシールド板自体も削り加工
または射出成形により容易に製作が可能であるため、コ
ストパフォーマンスに優れている。
【図1】 本発明に係わる固体潤滑転がり軸受の第1実
施例を示す要部断面図である。
施例を示す要部断面図である。
【図2】 図1に示される固体潤滑転がり軸受の変形例
を示す要部断面図である。
を示す要部断面図である。
【図3】 図1に示される固体潤滑転がり軸受の他の変
形例を示す要部半断面図である。
形例を示す要部半断面図である。
【図4】 本発明に係わる固体潤滑転がり軸受の第2実
施例を示す要部断面図である。
施例を示す要部断面図である。
【図5】 本発明で使用したダスト試験装置を示す概略
図である。
図である。
1 転がり軸受 2 内輪 3 外輪 4 転動体 5 保持機 6 シールド板 7 隙間 8 間隔体 9 試験軸受 10 スプリング 11 ハウジング 12 磁性流体シール付き回転導入機 13 ロート 14 パーティクルカウンター
Claims (2)
- 【請求項1】 外輪と内輪との間に、保持器を介して複
数の転動体を回動自在に保持し、更に少なくともフッ素
樹脂を含むシールド板を前記保持器と接触するように配
設してなる転がり軸受であって、該転がり軸受の回転に
伴い前記シールド板から削り取られた磨耗粒子が、前記
外輪及び内輪の軌道面、前記保持器のポケット内周面並
びに前記転動体の転走面に転移して潤滑被膜を形成する
ことを特徴とする固体潤滑転がり軸受。 - 【請求項2】 外輪と内輪との間に複数の転動体を回動
自在に保持するとともに、少なくともフッ素樹脂を含む
シールド板を前記転動体と接触するように配設してなる
転がり軸受であって、該転がり軸受の回転に伴い前記シ
ールド板から削り取られた磨耗粒子が、前記外輪及び内
輪の軌道面並びに前記転動体の転走面に転移して潤滑被
膜を形成することを特徴とする固体潤滑転がり軸受。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5345903A JPH07190075A (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 固体潤滑転がり軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5345903A JPH07190075A (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 固体潤滑転がり軸受 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07190075A true JPH07190075A (ja) | 1995-07-28 |
Family
ID=18379779
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5345903A Pending JPH07190075A (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 固体潤滑転がり軸受 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07190075A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2023084846A (ja) * | 2021-12-08 | 2023-06-20 | Ntn株式会社 | シール付玉軸受 |
| US12404898B2 (en) | 2021-11-25 | 2025-09-02 | Ntn Corporation | Sealed bearing |
-
1993
- 1993-12-24 JP JP5345903A patent/JPH07190075A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US12404898B2 (en) | 2021-11-25 | 2025-09-02 | Ntn Corporation | Sealed bearing |
| JP2023084846A (ja) * | 2021-12-08 | 2023-06-20 | Ntn株式会社 | シール付玉軸受 |
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