(57)【要約】【課題】グリースを転がり軸受へ装填する際の工程において低分子量成分が確実に除去され、低分子量成分以外のグリースに含まれる全ての成分を転がり軸受に装填する転がり軸受の製造方法を提供する。【解決手段】内輪１の外周に外輪２を配置する第１組立工程Ｓ１と、内輪１および外輪２間に保持器４および転動体３を挿入する第２組立工程Ｓ２と、内輪１および外輪２間にグリース５ａを装填する装填工程Ｓ４と、内輪１および外輪２間で軸方向の両端にシール６を取付けるシール取付け工程Ｓ５とを備える転がり軸受の製造方法であって、前記装填工程Ｓ４の前に、前記グリース５を攪拌して低分子量成分５ｂを揮発させる攪拌工程Ｓ３を設けた。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪の外周に外輪を配置する第１組立工程と、内輪および外輪間に保持器および転動体を挿入する第２組立工程と、内輪および外輪間にグリースを装填する装填工程と、内輪および外輪間で軸方向の両端にシールを取付けるシール取付け工程とを備える転がり軸受の製造方法であって、前記装填工程の前に、前記グリースを攪拌して低分子量成分を揮発させる攪拌工程を設けたことを特徴とする転がり軸受の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転がり軸受の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造装置などクリーン環境下で用いられる装置に使用される転がり軸受の要求性能の一つとして低発塵、低発ガス性能がある。そのうち潤滑剤にグリースが使われる転がり軸受は、一般的なものに対し、組成の最適化等を行い低発塵性、低発ガス性能に優れたグリースを採用している。しかし、近年、製品の高精度化に伴い、製造ラインについては、クリーン度に対する要求がますます厳しくなっており、転がり軸受についても、いっそうの低発塵性能、低発ガス性能が要求されている。そのために、特許文献１では、グリースの製造工程で、構成成分の基油を加熱装置、真空装置を利用して発塵、発ガスの基となる低分子量成分を除去し、増ちょう剤や添加剤を加えて出来上がったグリースを缶詰している。
【０００３】
転がり軸受の製造工程は、図４に示すように転がり軸受の内輪１および、外輪２を組み合わせる第１組立工程Ｔ１と、転動体３および保持器４を合わせて組み立てる第２組立工程Ｔ２と、グリース５を装填するグリース装填工程Ｔ３と、シール６を装着するシール取り付け工程Ｔ４と、最終転がり軸受を包装する包装工程Ｔ５の工程を備えている。グリースメーカで缶詰されたグリースは、転がり軸受メーカに購入されて搬送され、グリース装填工程Ｔ３で使用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−８２３２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
缶詰されたグリースは、時間の経過とともに比重の異なるいくつかの成分に分離し、いくつかの成分割合にばらつきがある状態でグリースが転がり軸受に装填される場合がある。また、加熱による低分子量成分の除去だけでは、低分子量成分が外部へ到達するまでに、他のグリースに吸収されてしまい、抜けにくい。
【０００６】
そこで、本発明は上記のようなグリース作製後軸受へ装填して転がり軸受を製造する製造方法における従来技術が有する上記問題点を解決するため、グリースを転がり軸受へ装填する際の工程において低分子量成分が確実に除去され、低分子量成分以外のグリースに含まれる全ての成分を均等に転がり軸受に装填する転がり軸受の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するため、本発明は、内輪の外周に外輪を配置する第１組立工程と、内輪および外輪間に保持器および転動体を挿入する第２組立工程と、内輪および外輪間にグリースを装填する装填工程と、内輪および外輪間で軸方向の両端にシールを取付けるシール取付け工程とを備える転がり軸受の製造方法であって、前記装填工程の前に、前記グリースを攪拌して低分子量成分を揮発させる攪拌工程を設けたことを要旨としている。
【０００８】
本発明においては、グリースの攪拌工程により、攪拌によるせん断発熱と、グリースの内部の低分子量成分を効果的に揮発させ除去処理ができる工程をみいだした。この攪拌工程を、グリースを転がり軸受に装填する装填工程の前に設けたことにより、撹拌によって発生する熱によって、グリースから低分子量成分が分離しやすくなり、撹拌によってグリースが外部に触れる機会が多くなり、低分子量成分が抜けやすくなる。さらに、撹拌によって、低分子量成分以外のグリースの全ての成分が均一となるので、全ての成分を均等に転がり軸受に装填することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の潤滑剤の製造方法は、撹拌によるグリースの低分子量成分を除去する除去処理をグリースに施した直後に、転がり軸受に封入するので、低分子量成分が確実に除去され、低分子量成分以外のグリースに含まれる全ての成分を均等に転がり軸受に装填する転がり軸受の製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】深溝玉軸受の上半分の拡大断面図。
【図２】本発明の一実施形態に係る深溝玉軸受の製造工程図。
【図３】本発明の一実施形態に係る図２の撹拌工程で使用する攪拌装置の概略図。
【図４】従来の深溝玉軸受の１例の製造工程図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の一実施形態に係る転がり軸受Ａを図１を示し、この転がり軸受Ａの製造工程を図２に示し、図１および図２を参照しながら詳細に説明する。
【００１２】
図１の転がり軸受Ａは、深溝玉軸受であり、外周面に軌道面１ａを有する内輪１と、内輪１の軌道面１ａに対向する軌道面２ａを内周面に有し内輪１の径方向外方に配された外輪２と、両軌道面１ａ，２ａ間に転動自在に配された複数の転動体（玉）３と、内輪１及び外輪２の間に転動体３を保持する保持器４と、内輪１及び外輪２の間の隙間の開口を覆うシール６，６（例えば接触又は非接触ゴムシールやシールド）と、を備えている。
【００１３】
そして、内輪１及び外輪２の間に形成され転動体３が内設された空隙部（軸受空間）内には、軌道面１ａ，２ａと転動体３の転動面３ａとの間の潤滑を行うグリース５ａが装填されている。このグリース５ａは、基油に増ちょう剤及び添加剤を混合して低分子量成分５ｂが除去されている。
【００１４】
今回の製造方法で実施したグリース５について、説明する。グリース５は一般的に、潤滑剤としての基油と、潤滑剤をゲル状の半固体状に固める増ちょう剤と、潤滑剤の酸化防止性，防錆性，耐摩耗性，極圧性，油性向上性等の各種性能を向上させる添加剤とで構成されている。
【００１５】
〔基油について〕
今回の製造方法で実施した基油は、合成炭化水素油のポリα−オレフィン油をもちいた。ポリα−オレフィン油には、潤滑油の低分子量成分として、１００度以下の沸点の低分子量成分が数％含有して構成している。
【００１６】
一般的に使用されるそのほかの基油として鉱物系潤滑油（鉱油）が使用される場合には、その種類は特に限定されるものではないが、具体的には、鉱物系潤滑油としては、パラフィン系鉱物油，ナフテン系鉱物油，及びそれらの混合油があげられる。また、鉱物系潤滑油に合成潤滑油を混合したものを基油として使用することができるが、混合して使用することができる合成潤滑油としては、合成炭化水素油，エーテル油，エステル油，シリコン油，フッ素油，及びグリコール油等があげられる。
【００１７】
合成炭化水素油としてはポリα−オレフィン油以外に、エーテル油としてはジアルキルジフェニルエーテル油，アルキルトリフェニルエーテル油，アルキルテトラフェニルエーテル油等を、エステル油としてはジエステル油，ネオペンチル型ポリオールエステル油，これらのコンプレックスエステル油，芳香族エステル油，炭酸エステル油，グリセリンエステル油等を使用することができる。  
【００１８】
〔増ちょう剤について〕
今回の増ちょう剤としては、リチウム石けんを使用した。増ちょう剤の種類は特に限定されるものではなく、潤滑剤において一般的に使用される増ちょう剤を問題なく使用することができる。例えば、アルミニウム石けん，バリウム石けん，カルシウム石けん，ナトリウム石けん等の金属石けんや、リチウム複合石けん，カルシウム複合石けん，アルミニウム複合石けん等の金属複合石けんがあげられる。また、ジウレア，トリウレア，テトラウレア，ポリウレア等のウレア化合物や、シリカ，シリカゲル，ベントナイト等の無機系化合物も好適に使用可能である。さらに、ウレタン化合物、ウレア・ウレタン化合物、テレフタルアミド酸ナトリウム等も好適に使用可能である。これらの増ちょう剤は、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を適宜組合わせて用いてもよい。
【００１９】
〔添加剤について〕
今回の潤滑剤には、各種性能をさらに向上させるために、潤滑剤に一般的に使用される添加剤を添加している。例えば、酸化防止剤，防錆剤，耐摩耗剤，極圧剤，油性向上剤，金属不活性化剤等を添加している。酸化防止剤としては、例えば、アミン系酸化防止剤，フェノール系酸化防止剤，硫黄系酸化防止剤，ジチオリン酸亜鉛，ジチオカルバミン酸亜鉛があげられる。防錆剤としては、例えば、スルホン酸金属塩，エステル系防錆剤，アミン系防錆剤，ナフテン酸金属塩，コハク酸誘導体，脂肪酸があげられる。極圧剤としては、例えば、リン系極圧剤，ジチオリン酸亜鉛，有機モリブデンがあげられる。油性向上剤としては、例えば、脂肪酸，動植物油があげられる。金属不活性化剤としては、例えば、ベンゾトリアゾールがあげられる。これらの添加剤は１種を単独で用いてもよいし、２種以上を適宜組み合わせて用いてもよい。グリース５における添加剤の合計の含有量は、本発明の目的を損なわない程度であれば特に限定されるものではない。
【００２０】
転がり軸受Ａの製造方法を図２に示す製造工程を使用して説明する。
【００２１】
本発明の一実施形態の製造方法は、すなわち、転がり軸受Ａの内輪１および外輪２を組合わせる第１組立工程Ｓ１と、組合わせられた内輪１および外輪２に転動体３および保持器４を合わせて組立てる第２組立工程Ｓ２と、グリース５を攪拌する攪拌工程Ｓ３と、攪拌後のグリース５ａを内輪１と外輪２の間に装填するグリース装填工程Ｓ４と、内輪１と外輪２の間の隙間をシールするシール６を外輪２の両端に装着するシール取付け工程Ｓ５と、最終転がり軸受Ａを包装する包装工程Ｓ６の工程を備えている。
【００２２】
以下に、グリース５ａの攪拌工程Ｓ３について、さらに詳細に説明する。
攪拌工程Ｓ３は、缶詰されたグリース５が投入されるグリースタンク２０と、グリースタンク２０からグリース５を圧送する第１ポンプ２５と、グリースタンク２０から圧送されたグリース５を攪拌する攪拌装置１０と、攪拌装置１０からグリース５ａを圧送する第２ポンプ２６と、第２ポンプ２６から圧送されたグリース５ａを転がり軸受Ａへ装填するグリースガン３０とを有する。
【００２３】
基油の低分子量成分５ｂを除去する攪拌装置１０について図３を使用して説明する。
【００２４】
攪拌装置１０は、グリース５を一時的に貯留する攪拌槽１１と、グリース５を攪拌するスパイラル状の羽根１２と、スパイラル状の羽根１２に一体化された回転軸１７と、回転軸１７に回転力を与えるモータ１５とを有する。攪拌槽１１は、隔壁１３により上槽１１ａ及び下槽１１ｂの２層に分かれており、下槽１１ｂの下側には第１ポンプ２５から圧送されたグリースの入口１１ｃを設けてあり、下槽１１ｂの上部には、攪拌後のグリース５ａを排出する出口１１ｄを有している。下槽１１ｂにはスパイラル状の羽根１２により攪拌されるグリース５が充填される。上槽１１ａと下槽１１ｂを分離している隔壁１３には、上槽１１ａと下槽１１ｂに連通する孔１３ａを有している。上槽１１ａの上部には外部へ低分子量成分５ｂをガスとして排出する排出口１１ｅを設けている。
【００２５】
基油は合成炭化水素油のポリα−オレフィン油で、増ちょう剤としては、リチウム石けんを使用したグリース５を用いて、攪拌装置１０による、基油の低分子量成分５ｂの除去方法について説明する。攪拌槽１１に、第１ポンプ２５で圧送され入口１１ｃから供給されたグリース５はスパイラル状の羽根１２により、攪拌される。そのとき、スパイラル状の羽根１２と攪拌槽１１の内壁の間隔を小さくしてあり、グリース５は常に羽根１２によってせん断力が加わる。
【００２６】
攪拌槽１１の攪拌による発熱温度は、グリース５の種類に応じてモータ１５の回転数を変化させて、回転軸１７に一体化された羽根１２に回転力を与えて行うが、一般的に使用されるグリース５においては１００℃以上が好ましい。攪拌処理時間は、基油の種類や発熱温度に応じて適宜設定すればよいが、低分子量成分５ｂの量を十分に低減するためには、３０分間以上とすることが好ましい。
【００２７】
攪拌処理の結果、発熱したグリース５は低分子量成分５ｂおよび低分子量成分を除いた成分とに分離される。低分子量成分５ｂは隔壁１３の上槽１１ａと下槽１１ｂに連通する孔１３ａから上槽１１ａに溜まり、排出口１１eから排出される。低分子量成分５ｂは、基油のポリα−オレフィン油の低分子量成分と増ちょう剤その他の成分が微量含まれるがほとんどは基油の低分子量成分である。この低分子量成分５ｂを除いた成分はグリース５の増調剤その他の成分と基油の基油中分子成分および高分子成分とを含んでおり、以下グリース５ａと称する。
この攪拌工程Ｓ３を通過したグリース５ａは使用した基油のポリα−オレフィン油の低分子量成分として、１００度以下の沸点を有した低分子量成分を０．２％以下に低減している。
この低分子量成分を除いたグリース５ａは第２ポンプ２６によりグリースガン３０により圧送され、グリースガン３０から転がり軸受Ａに装填される。
【００２８】
本発明の一実施形態においては、上記グリース５の攪拌工程Ｓ３により、攪拌によるせん断発熱と、グリース５の内部の低分子量成分５ｂを効果的に揮発させ除去処理ができる攪拌工程Ｓ３をみいだした。この攪拌工程Ｓ３を、グリース５ａを転がり軸受Ａに装填する装填工程Ｓ４の前に設けたことにより、撹拌によって発生する熱によって、グリース５から低分子量成分５ｂが分離しやすくなり、撹拌によってグリース５ｂが外部に触れる機会が多くなり、低分子量成分５ｂが抜けやすくなる。さらに、撹拌によって、低分子量成分５ｂ以外のグリース５ａの全ての成分が均一となるので、全ての成分を転がり軸受Ａに装填することができる。
【００２９】
したがって、このような発塵及び発ガスの量が少ないグリース５ａを備える転がり軸受Ａは、使用時に発塵及び発ガスの量が少ない。よって、発塵や発ガスを嫌う種々の用途に好適である。例えば、半導体製造装置用途、医療用途、食品用途等があげられる。
【００３０】
例えば、本実施形態の製造方法においては、転がり軸受Ａの例として深溝玉軸受をあげて説明したが、転がり軸受の種類は深溝玉軸受に限定されるものではなく、本発明は様々な種類の転がり軸受に対して適用することができる。例えば、アンギュラ玉軸受，自動調心玉軸受，自動調心ころ軸受，針状ころ軸受，円すいころ軸受，円筒ころ軸受等のラジアル形の転がり軸受や、スラスト玉軸受，スラストころ軸受等のスラスト形の転がり軸受である。さらに、本発明は、転がり軸受に限らず、他の種類の様々な転動装置に対して適用することができる。
【符号の説明】
【００３１】
１：内輪、２：外輪、３：転動体（玉）、４：保持器、５：グリース、  ５ａ：低分子量成分を除去したグリース、  ５ｂ：グリースの低分子量成分、  ６：シール、  Ｓ１：第１組立工程、Ｓ２：第２組立工程、Ｓ３：攪拌工程、Ｓ４：グリース装填工程、Ｓ５：シール組付け工程、Ｓ６：包装工程
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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