(57)【要約】【課題】腐食環境下、無潤滑条件下、高温条件下、或いは磁場環境下であっても、優れた耐食性、耐摩耗性及び耐焼付き性を備えるとともに、非磁性及び長寿命化を実現し、さらに、外部環境への汚染を抑制することを可能とした転動部材及びそれを備えた転動装置を提供する。【解決手段】転がり軸受１０を構成する内輪１、外輪２、転動体３の少なくとも一つを、硬質相を構成するＷＣ中の合金炭素量が５．７〜７．３重量％となっている超硬合金で形成する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
転動装置を構成する転動部材であって、硬質相と該硬質相を結合させる結合相とからなる超硬合金で構成されているとともに、前記硬質相を構成するＷＣ中の合金炭素量が、５．７〜７．３重量％となっていることを特徴とする転動部材。
【請求項２】
前記超硬合金は、前記結合相がＣｏのＷＣ−Ｃｏ系超硬合金であることを特徴とする請求項１に記載の転動部材。
【請求項３】
前記ＷＣ−Ｃｏ系超硬合金は、前記ＷＣ中の合金炭素量が５．９〜６．２重量％で、且つ、前記結合相の含有量が６〜２５重量％となっていることを特徴とする請求項２に記載の転動部材。
【請求項４】
前記ＷＣ−Ｃｏ系超硬合金は、前記ＷＣの粒度が２μｍ以下で、且つ、前記結合相の含有量が６重量％以下となっていることを特徴とする請求項２に記載の転動部材。
【請求項５】
前記ＷＣ−Ｃｏ系超硬合金は、ＴｉＣ、ＴｉＮ、ＴａＣ、ＶＣ、Ｃｒ３  Ｃ２  の少なくとも一つを含有していることを特徴とする請求項２に記載の転動部材。
【請求項６】
前記ＷＣ−Ｃｏ系超硬合金は、ＶＣ及びＣｒ３  Ｃ２  をともに含有していることを特徴とする請求項２に記載の転動部材。
【請求項７】
前記ＷＣ−Ｃｏ系超硬合金は、ＴｉＣ及びＴａＣを含有しているとともに、前記ＷＣ−Ｃｏ系超硬合金の表面に、ＷＣ−ＴｉＣ−ＴｉＮ固溶体に富む表面硬化層が、２〜１６μｍの厚さで形成されていることを特徴とする請求項２に記載の転動部材。
【請求項８】
前記ＷＣ−Ｃｏ系超硬合金は、その表面に、ＴｉＣからなる被膜又はＴｉＣ及びＴｉＮからなる被膜が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の転動部材。
【請求項９】
前記ＴｉＣからなる被膜又はＴｉＣ及びＴｉＮからなる被膜は、化学蒸着法によって形成されていることを特徴とする請求項８に記載の転動部材。
【請求項１０】
前記ＴｉＣからなる被膜又はＴｉＣ及びＴｉＮからなる被膜は、２〜１０μｍの厚さで形成されていることを特徴とする請求項８又は９に記載の転動部材。
【請求項１１】
前記超硬合金は、ＴｉＣ、ＴｉＮ、ＴａＣの少なくとも一つを含有しているとともに、前記ＷＣの粒度が２μｍ以下で、Ｃｏからなる結合相の含有量が１．５重量％以下となっていることを特徴とする請求項１に記載の転動部材。
【請求項１２】
前記超硬合金は、前記結合相がＣｏ−ＮｉのＷＣ−Ｃｏ−Ｎｉ系超硬合金であることを特徴とする請求項１に記載の転動部材。
【請求項１３】
前記ＷＣ−Ｃｏ−Ｎｉ系超硬合金は、前記結合相の含有量が１０〜２０重量％となっていることを特徴とする請求項１２に記載の転動部材。
【請求項１４】
前記ＷＣ−Ｃｏ−Ｎｉ系超硬合金は、０．５〜３．０重量％のＣｒ３  Ｃ２  を含有していることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の転動部材。
【請求項１５】
前記超硬合金は、前記結合相がＮｉであるＷＣ−Ｎｉ系超硬合金であることを特徴とする請求項１に記載の転動部材。
【請求項１６】
前記ＷＣ−Ｎｉ系超硬合金は、前記結合相の含有量が６〜１５重量％となっていることを特徴とする請求項１５に記載の転動部材。
【請求項１７】
前記ＷＣ−Ｎｉ系超硬合金は、前記結合相中に１７重量％以上のＷが固溶していることを特徴とする請求項１５又は１６に記載の転動部材。
【請求項１８】
前記ＷＣ−Ｎｉ系超硬合金は、２．０重量％以下のＣｒ３  Ｃ２  と０．７重量％以下のＶＣとを含有していることを特徴とする請求項１５乃至１７のいずれか一項に記載の転動部材。
【請求項１９】
前記ＷＣ−Ｎｉ系超硬合金は、２．０重量％以下のＣｒ３  Ｃ２  と２．０重量％以下のＭｏ２  Ｃとを含有していることを特徴とする請求項１５乃至１７のいずれか一項に記載の転動部材。
【請求項２０】
回転運動又は直線運動可能な可動子と、当該可動子を回転運動又は直線運動可能に支持する支持体と、前記可動子及び前記支持体の間に転動自在に配設された複数の転動体と、を備えた転動装置において、
前記可動子、前記支持体、及び前記転動体の少なくとも一つを、請求項１乃至１９のいずれか一項に記載の転動部材で構成したことを特徴とする転動装置。
【請求項２１】
前記転動体を、セラミックス、サーメット、ステンレス鋼から選択される少なくとも一つで構成したことを特徴とする請求項２０に記載の転動装置。
【請求項２２】
回転運動又は直線運動可能な可動子と、当該可動子を回転運動又は直線運動可能に支持する支持体と、前記可動子及び前記支持体の間に転動自在に配設された複数の転動体と、を備えた転動装置において、
前記可動子及び前記支持体の少なくとも一つを、耐熱性樹脂を主成分とする樹脂組成物で構成するとともに、
前記転動体を、請求項１乃至６又は請求項１１乃至１９のいずれか一項に記載の転動部材で構成したことを特徴とする転動装置。
【請求項２３】
回転運動又は直線運動可能な可動子と、当該可動子を回転運動又は直線運動可能に支持する支持体と、前記可動子及び前記支持体の間に転動自在に配設された複数の転動体と、当該転動体を転動可能に保持する保持器と、を備えた転動装置において、
前記可動子、前記支持体、及び前記保持器の少なくとも一つを、耐熱性樹脂を主成分とする樹脂組成物で構成するとともに、
前記転動体を、請求項１乃至６又は請求項１１乃至１９のいずれか一項に記載の転動部材で構成したことを特徴とする転動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶パネル製造工程、半導体製造工程、ハードディスク製造工程、コンデンサー製造工程の各種洗浄装置のような腐食環境下や、鉄鋼設備、窯炉内搬送用台車、連続熱処理用コンベア、焼付け塗装機用トロリーなど高温炉内搬送システムのような高温環境下や、工作機械、タービン、各種ポンプなどのような無潤滑条件下や、或いは半導体製造装置の電子線利用露光・描画装置、検査装置などのような磁場環境下で好適に使用可能な転動部材及びそれを備えた転動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
転がり軸受などの転動装置においては、例えば、液晶パネル、半導体、ハードディスクの製造工程など多種多様な環境で好適に利用可能とするために、腐食環境下、高温環境下、無潤滑条件下、或いは磁場環境下などの過酷な環境に耐えうるための様々な提案がなされている。
【０００３】
例えば、上述の製造工程では、半導体素子などの表面に付着する微細な粒子やガスなどが製品の性能、信頼性、歩留まりなどに悪影響を及ぼすおそれがある。このため、粒子やガスの原因となる潤滑油やグリースなどの潤滑剤を十分に封入して潤滑を行う構造ではなく、微量な潤滑剤や固形潤滑剤により潤滑を行ったり、或いは無潤滑下で転動装置を用いる手段が各種提案されている。
【０００４】
また、上記装置の各種洗浄工程では、様々な薬品が使用されることにより、その薬品の雰囲気など腐食環境下で好適に利用可能な転動装置が各種提案されている。
このような腐食環境下で適用される転がり軸受として、外輪を常温焼結法で製造したセラミックス材料から構成し、且つ、内輪をガス圧焼結法又はＨＩＰ法で製造したセラミックス材料から構成するという手段が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
同様に、内輪、外輪及び転動体のそれぞれをセラミックス材料（炭化ケイ素）から構成するという手段が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
さらに、上述の製造工程で用いられる電子線を利用する露光・描画装置や検査装置などにおいては、電子銃が照射されるシリコンウェハを移動する手段として転動装置が適用されている。ここで、この転動装置を構成する転動部材に磁性材を用いると、磁場を乱し、測定精度や製造精度（描画精度）が低下してしまうおそれがあるため、非磁性材料からなる転動装置が切望されている。
【０００６】
このような磁場環境下で適用される転がり軸受として、軌道輪及び転動体のうち少なくとも一つをＭｎ−Ｎｉ−Ｃｕ合金から構成するという手段が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
同様に、軌道輪をベリリウム銅から構成し、且つ、転動体をセラミックス（窒化ケイ素、炭化ケイ素、アルミナ）から構成するという手段が提案されている（例えば、特許文献４参照）。
同様に、内輪、外輪、及び転動体の少なくとも一つをＷＣ−Ｎｉ（炭化タングステン−ニッケル）系超硬合金から構成する、或いは内輪及び外輪をＷＣ−Ｎｉ系超硬合金から構成するとともに、転動体をセラミックスから構成するという手段が提案されている（例えば、特許文献５参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平８−１２１４８８号公報
【特許文献２】
特開平１０−８２４２６号公報
【特許文献３】
特開２０００−１３０４３９号公報
【特許文献４】
特開平１１−３３６７５５号公報
【特許文献５】
特開２０００−１５４８２５号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１で開示された手段においては、外輪及び内輪をセラミックスから構成したことによって、優れた耐食性を備えるようになるが、外輪が常温焼結法で製造されたセラミックスから構成されているため、強度や破壊靭性が低く、表面や内部の欠陥を基点として微小クラックが伝播しやすいという不具合があった。このため、多量の摩耗粉が発生して外部環境を汚染してしまうとともに、割れが生じ、寿命を低減させてしまうおそれがあった。特に、ラジアル荷重を支持する場合においては、外輪の負荷圏が荷重に集中するため、軽荷重下であっても、常温焼結法で製造された外輪にはクラックが容易に伝播し、寿命を大幅に低減させてしまうおそれがあった。
【０００９】
また、上記特許文献２で開示された手段においては、内輪、外輪、及び転動体のそれぞれをセラミックス材料（炭化ケイ素）から構成したことによって、優れた耐食性を備えるようになるが、特許文献１と同様に、強度や破壊靭性は低く、荷重がある程度負荷されると、内輪、外輪、及び転動体のそれぞれの表面或いは全体にクラックが伝播し、剥離や割れが生じてしまう不具合があった。特に、ラジアル荷重を支持するような場合においては、特許文献１と同様に、寿命を大幅に低減させてしまうおそれがあった。
【００１０】
さらに、上記特許文献３及び特許文献４で開示された手段においては、軌道輪をＭｎ−Ｎｉ−Ｃｕ合金（Ｈｖ＝３４０程度）やベリリウム銅（Ｈｖ＝４００程度）から構成し、且つ、転動体をセラミックスから構成したことによって、軌道輪と転動体との硬さが約３倍以上異なるため、無潤滑条件下や低粘度油などの使用で過酷な潤滑条件である場合においては、硬い転動体によるアブレッシブ摩耗が生じ、柔らかい軌道輪が著しく摩耗し、転動装置としての寿命を低減させるとともに、外部環境を汚染してしまうおそれがあった。また、上記Ｍｎ−Ｎｉ−Ｃｕ合金やベリリウム銅などの軟質合金から構成した軌道輪は、比較的軽荷重であっても塑性変形が生じてしまうため、軽荷重条件下でしか適用できないという問題もあった。
【００１１】
さらに、上記特許文献５で開示された手段においては、硬質相を結合させるための結合相であるＮｉの含有率によって、強度、硬さ或いは焼結性が異なるおそれがあった。このため、Ｎｉの含有量によっては、硬さや耐摩耗性が不十分であるため、特に、無潤滑条件下或いは過酷な潤滑条件下においては、摩耗が著しく進行してしまったり、焼結性が悪くポアが大量に発生し、クラックが導入・伝播しやすくなってしまう。このため、寿命を大幅に低減させてしまうとともに、生じた摩耗粉により外部環境を汚染してしまうおそれがあった。
【００１２】
また、ＷＣ−Ｎｉ系超硬合金は、高温における硬さや耐摩耗性が比較的低く、連続熱処理用コンベヤや焼付け塗装機用トロリーなどの高温炉内炉内搬送システムのような高温環境下で作動する場合、或いは無潤滑条件下などの過酷な潤滑条件下で固体接触が生じ、軌道輪と転動体との接触点で局部的に温度が著しく上昇する場合には、凝着摩耗やアブレッシブ摩耗により極端に摩耗が生じてしまう。このため、転動装置の寿命を大幅に低減させてしまったり、生じた摩耗粉により外部環境を汚染してしまったり、或いは焼付きが生じて作動不能になってしまうおそれがあった。
【００１３】
さらに、ＷＣ−Ｎｉ系超硬合金は全て非磁性ではなく、硬質相の主成分であるＷＣ中の合金炭素量によっては、強磁性になる場合もあった。このため、強磁性を有するＷＣ−Ｎｉ系超硬合金を磁場中で使用すると磁場を乱し、測定精度や製造精度（描画精度）が低下してしまうおそれがあった。
このように、上記特許文献５で開示された公報には、非磁性や、転動装置に要求される機械的強度及び耐摩耗性を実現させるために必要な技術内容に関しては開示されておらず、未だ改善の余地があった。
【００１４】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、腐食環境下、無潤滑条件下、高温条件下、或いは磁場環境下であっても、優れた耐食性、耐摩耗性及び耐焼付き性を備えるとともに、非磁性及び長寿命化を実現し、さらに、外部環境への汚染を抑制することを可能とした転動部材及びそれを備えた転動装置を提供することを課題としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するために、本発明者らは、転動部材を構成する材料として超硬合金に着目し、その硬質相を構成するＷＣ中の合金炭素量と、結合相を構成する金属材料及びその含有量と、超硬合金中に添加させる添加剤とをそれぞれ検討することによって、上記課題を解決できることを見出した。
【００１６】
すなわち、本発明の転動部材は、転動装置を構成する転動部材であって、硬質相と該硬質相を結合させる結合相とからなる超硬合金で構成されているとともに、前記硬質相を構成するＷＣ中の合金炭素量が、５．７〜７．３重量％となっていることを特徴としている。
また、本発明の転動部材は、前記超硬合金として、前記結合相がＣｏのＷＣ−Ｃｏ系超硬合金であるようにしてもよい。
【００１７】
さらに、本発明の転動部材は、前記ＷＣ−Ｃｏ系超硬合金として、前記ＷＣ中の合金炭素量が５．９〜６．２重量％で、且つ、前記結合相の含有量が６〜２５重量％となっていることが好ましい。
さらに、本発明の転動部材は、前記ＷＣ−Ｃｏ系超硬合金として、前記ＷＣの粒度が２μｍ以下で、且つ、前記結合相の含有量が６重量％以下となっていることが好ましい。
【００１８】
さらに、本発明の転動部材は、前記ＷＣ−Ｃｏ系超硬合金として、ＴｉＣ、ＴｉＮ、ＴａＣ、ＶＣ、Ｃｒ３  Ｃ２  の少なくとも一つを含有していることが好ましい。
さらに、本発明の転動部材は、前記ＷＣ−Ｃｏ系超硬合金として、ＶＣ及びＣｒ３  Ｃ２  をともに含有しているようにしてもよい。
【００１９】
さらに、本発明の転動部材は、前記ＷＣ−Ｃｏ系超硬合金として、ＴｉＣ及びＴａＣを含有しているとともに、前記ＷＣ−Ｃｏ系超硬合金の表面に、ＷＣ−ＴｉＣ−ＴｉＮ固溶体に富む表面硬化層が、２〜１６μｍの厚さで形成されているようにしてもよい。
さらに、本発明の転動部材は、前記ＷＣ−Ｃｏ系超硬合金として、その表面に、ＴｉＣからなる被膜又はＴｉＣ及びＴｉＮからなる被膜が形成されているようにしてもよい。
【００２０】
ここで、前記ＴｉＣからなる被膜又はＴｉＣ及びＴｉＮからなる被膜は、化学蒸着法によって形成されていることが好ましい。
また、前記ＴｉＣからなる被膜又はＴｉＣ及びＴｉＮからなる被膜は、２〜１０μｍの厚さで形成されていることが好ましい。
さらに、本発明の転動部材は、前記超硬合金として、ＴｉＣ、ＴｉＮ、ＴａＣの少なくとも一つを含有しているとともに、前記ＷＣの粒度が２μｍ以下で、Ｃｏからなる結合相の含有量が１．５重量％以下となっているようにしてもよい。ただし、この場合のＷＣ中の合金炭素量は、６．４〜６．６重量％になっていることが好ましい。
【００２１】
さらに、本発明の転動部材は、前記超硬合金として、前記結合相がＣｏ−ＮｉのＷＣ−Ｃｏ−Ｎｉ系超硬合金であるようにしてもよい。
さらに、本発明の転動部材は、前記ＷＣ−Ｃｏ−Ｎｉ系超硬合金として、前記結合相の含有量が１０〜２０重量％となっていることが好ましい。
さらに、本発明の転動部材は、前記ＷＣ−Ｃｏ−Ｎｉ系超硬合金として、０．５〜３．０重量％のＣｒ３  Ｃ２  を含有していることが好ましい。
【００２２】
さらに、本発明の転動部材は、前記超硬合金として、前記結合相がＮｉのＷＣ−Ｎｉ系超硬合金であるようにしてもよい。
さらに、本発明の転動部材は、前記ＷＣ−Ｎｉ系超硬合金として、前記結合相の含有量が６〜１５重量％となっていることが好ましい。
さらに、本発明の転動部材は、前記ＷＣ−Ｎｉ系超硬合金として、前記結合相中に１７重量％以上のＷが固溶していることが好ましい。
【００２３】
さらに、本発明の転動部材は、前記ＷＣ−Ｎｉ系超硬合金として、２．０重量％以下のＣｒ３  Ｃ２  と０．７重量％以下のＶＣとを含有しているようにしてもよい。
さらに、本発明の転動部材は、前記ＷＣ−Ｎｉ系超硬合金として、２．０重量％以下のＣｒ３  Ｃ２  と２．０重量％以下のＭｏ２  Ｃとを含有しているようにしてもよい。
【００２４】
本発明の第一の転動装置は、回転運動又は直線運動可能な可動子と、当該可動子を回転運動又は直線運動可能に支持する支持体と、前記可動子及び前記支持体の間に転動自在に配設された複数の転動体と、を備えた転動装置において、前記可動子、前記支持体、及び前記転動体の少なくとも一つを、本発明の転動部材で構成したことを特徴としている。
【００２５】
また、本発明の第一の転動装置において、前記転動体が、セラミックス、サーメット、ステンレス鋼から選択される少なくとも一つで構成されていてもよい。本発明の第二の転動装置は、回転運動又は直線運動可能な可動子と、当該可動子を回転運動又は直線運動可能に支持する支持体と、前記可動子及び前記支持体の間に転動自在に配設された複数の転動体と、を備えた転動装置において、前記可動子及び前記支持体の少なくとも一つを、耐熱性樹脂を主成分とする樹脂組成物で構成するとともに、前記転動体を、請求項１乃至６又は請求項１１乃至１９のいずれか一項に記載の転動部材で構成することを特徴としている。
【００２６】
本発明の第三の転動装置は、回転運動又は直線運動可能な可動子と、当該可動子を回転運動又は直線運動可能に支持する支持体と、前記可動子及び前記支持体の間に転動自在に配設された複数の転動体と、当該転動体を転動可能に保持する保持器と、を備えた転動装置において、前記可動子、前記支持体、及び前記保持器の少なくとも一つを、耐熱性樹脂を主成分とする樹脂組成物で構成するとともに、前記転動体を、請求項１乃至６又は請求項１１乃至１９のいずれか一項に記載の転動部材で構成することを特徴としている。
【００２７】
本発明の転動部材によれば、硬質相を構成するＷＣ中の合金炭素量が５．７〜７．３重量％となっている超硬合金から構成したことによって、耐摩耗性、耐焼付き性、耐熱性、及び耐食性を向上させることが可能となる。このため、無潤滑条件下、高温環境下、腐食環境下、及び磁場環境下において使用される転動装置にも好適に利用することが可能となる。
【００２８】
なお、硬質相を構成するＷＣ中の合金炭素量は、下記の式で定義される。式中全成分とは、硬質相であるＷＣと結合相などとを全て合計したものを指す。また、Ｃとは遊離炭素も含む値であり、遊離炭素が析出したか否かは、断面組織の観察と、強度測定（遊離炭素が析出すると著しく強度が低下する）とによって判断した。
【００２９】
合金炭素量（Ｃ／ＷＣ重量％）＝（Ｃ／全成分）×（全成分／ＷＣ）×１００ここで、このＷＣ中における合金炭素量が５．７％重量未満となると、η相（Ｃｏ３  Ｗ３  Ｃ相）又はθ相（Ｎｉ３  Ｗ３  Ｃ相）が析出するため、強度が著しく低下し、クラックが導入・伝播しやすくなってしまう。このため、寿命を大幅に低減させてしまうとともに、比較的軽荷重でも割れが生じてしまうおそれがあった。一方、ＷＣ中における合金炭素量が７．３重量％を超えると、遊離炭素が生じるため、強度が低下し、寿命を大幅に低減させてしまうおそれがあった。このため、ＷＣ中における合金炭素量は、５．７〜７．３重量％の範囲としている。
【００３０】
また、本発明の転動部材によれば、超硬合金として、結合相がＣｏであるＷＣ−Ｃｏ系超硬合金から構成することによって、十分な硬さを備え、耐摩耗性を向上させることが可能となる。よって、無潤滑条件下や過酷な潤滑条件下においても、接触点におけるアブレッシブ摩耗を効果的に抑制できるため、安定した作動性を確保できるとともに、摩耗粉による外部環境への汚染を抑制することが可能となる。このＣｏを結合相とするＷＣ−Ｃｏ系超硬合金における破壊靱性値は、転動装置の構成部材として用いても表面及び内部においてクラックが伝播しにくく、剥離や摩耗が生じやすくするために、５ＭＰａ・ｍ１／２  以上であることが好ましい。ここで、破壊靭性値（超硬合金材料の平坦面を対象にして、ＪＩＳ  Ｒ１６０７、ＩＦ法に基づき算出）が５ＭＰａ・ｍ１／２  未満であると、表面や内部の欠陥を基点としてクラックが伝播しやすいとともに、摩耗粉が多量に発生したり割れが生じたりして転動装置の寿命を低減させてしまうおそれがある。
【００３１】
特に、ＷＣ−Ｃｏ系超硬合金として、ＷＣ中の合金炭素量が５．９〜６．２重量％で、且つ、前記結合相の含有量が６〜２５重量％となっているようにすることによって、転動装置として必要な硬さ及び耐摩耗性を備えることが可能となる。ここで、ＷＣ中の合金炭素量が５．９％未満であると、η相（Ｃｏ３  Ｗ３  Ｃ相）が析出して強度が著しく低下し、且つ、クラックの導入・伝播がしやすくなるため、比較的軽荷重でも割れた生じたり、寿命を低減させたりしてしまう。一方、ＷＣ中の合金炭素量が６．２重量％を超えると、遊離炭素が生じて強度が著しく低下し、大幅に寿命が低減してしまう。このため、ＷＣ−Ｃｏ系超硬合金を構成するＷＣ中の合金炭素量は、５．９〜６．２重量％の範囲とし、より好ましくは５．９５〜６．１５％とするのがよい。また、結合相の含有量を６％未満或いは２５％を超えると、耐久性が低下してしまうため、結合相の含有量は、６〜２５％の範囲としている。
【００３２】
また、ＷＣ−Ｃｏ系超硬合金として、ＷＣの粒度が２μｍ以下で、且つ、結合相の含有量が６重量％以下とすることによって、ＷＣ−Ｃｏ系超硬合金の中でも、耐食性及び耐摩耗性をより向上させることが可能となる。つまり、ＷＣを、粒度が２μｍ以下の微細な粒子としたことによって、超硬合金の耐食性に大きく影響を及ぼすＣｏ結合相をより薄くすることができ、耐食性を向上させるとともに、結合相であるＣｏの含有量が少なくても転動装置に必要な強度や耐摩耗性を確保することができるようになる。ここで、ＷＣの粒度が２μｍを超えると、Ｃｏ結合相が厚くなるため、腐食されやすくなるとともに、転動装置として必要とされる強度や耐摩耗性を確保できなくなってしまう。また、結合相の含有量を６重量％以下としたことによって、超硬合金の耐食性を効果的に向上させることが可能となる。ここで、結合相の含有量が６．０重量％を超えると、十分な耐食性を確保できなくなってしまう場合がある。
【００３３】
さらに、ＷＣ−Ｃｏ系超硬合金として、ＴｉＣ、ＴｉＮ、ＴａＣ、ＶＣ、Ｃｒ３  Ｃ２  の少なくとも一つを含有するようにすることで、ＷＣ−Ｃｏ系超硬合金の中でも、耐食性、耐熱性、及び耐酸化性のみならず、硬さ及び耐摩耗性をさらに向上させることが可能となる。なお、転動装置として必要な耐食性及び耐熱性を向上させ、硬さ、耐摩耗性、及び耐焼付き性をより向上させるために、ＴｉＣ或いはＴｉＮの含有量を３〜２５重量％、ＴａＣの含有量を１〜２０重量％、ＶＣの含有量を０．２〜５．０重量％、Ｃｒ３  Ｃ２  の含有量を０．２〜５．０重量％とするのが好ましい。ここで、それぞれの添加物の含有量が上記範囲未満であると、耐食性や耐熱性に対する十分な改善効果を得られない。一方、ＴｉＣ或いはＴｉＮや、ＴａＣの含有量が上記範囲を超えると、これらの炭化物が燒結時に凝集粗大化し、強度や耐摩耗性が低下してしまうため、寿命が低減してしまうおそれがある。そして、この場合のＷＣ中合金炭素量は、６．９〜７．３重量％になっていることが好ましい。また、ＶＣやＣｒ３  Ｃ２  の含有量が上記範囲を超えると、粗大な晶出相（Ｍ７  Ｃ３  相）が晶出し、強度が著しく低下するため、比較的軽荷重でも割れが生じたり、寿命が低減したりするおそれがある。
【００３４】
この耐食性及び耐熱性が向上する理由は、上述の添加元素とＷＣとの固溶体（例えば、ＷＣ−ＴｉＣやＷＣ−ＴｉＣ−ＴａＣなど）であるβ相或いはβｔ相との界面に、β酸化物が生じ、このβ酸化物が酸素の拡散を抑制するためである。また、硬さや耐摩耗性が向上する理由は、ＴａＣ（ビッカース硬さＨｖ１９００）やＴｉＮ（ビッカース硬さＨｖ２０００）、或いはＴｉＣ（ビッカース硬さＨｖ３２００）とＷＣとの固溶体の硬さが、ＷＣ（ビッカース硬さＨｖ１８００）単独よりも高くなるためであり、これらの硬い粒子が存在することにより、耐摩耗性が向上する。このため、より厳しい腐食性環境下や高温環境下においても、良好な作動性を確保することが可能となる。また、無潤滑条件下或いは過酷な潤滑条件下においても、凝着摩耗やアブレッシブ摩耗を効果的に抑制し、良好な作動性を確保できるとともに、外部環境への汚染を抑制することが可能となる。
【００３５】
さらに、ＷＣ−Ｃｏ系超硬合金として、ＶＣ及びＣｒ３  Ｃ２  を含有していることによって、硬質相であるＷＣの焼結時における粒子成長を抑制し、ＷＣの粒子を微細化するため、耐食性、強度及び耐摩耗性をさらに向上させることが可能となる。ここで、ＶＣは０．２〜１．０重量％の範囲であり、Ｃｒ３  Ｃ２  は１．０〜３．０重量％の範囲とすることが好ましい。ここで、ＶＣ及びＣｒ３  Ｃ２  をそれぞれ上述の範囲を超えて添加すると、Ｍ７  Ｃ３  相が晶出し、強度が著しく低下するため、比較的軽荷重で割れが生じたり、寿命を低減させたりしてしまう。
【００３６】
さらに、ＷＣ−Ｃｏ系超硬合金として、ＴｉＣ及びＴａＣを含有しているとともに、ＷＣ−Ｃｏ系超硬合金の表面に、ＷＣ−ＴｉＣ−ＴｉＮ固溶体に富む表面硬化層が形成されていることによって、硬さ、耐摩耗性及び耐焼き付け性をさらに向上させることが可能となる。なお、Ｃｏの含有量は、上述したように６〜２５重量％の範囲とすることが好ましいが、ここではＷＣ−Ｃｏ系超硬合金の表面に表面硬化層が形成されていることより、その含有量が６〜１８重量％の範囲内であっても、転動部材として十分な硬度、耐摩耗性及び耐食性を確保することができる。また、表面硬化層の厚さは、２〜１６μｍの範囲とすることが好ましい。ここで、ＷＣ−Ｃｏ系超硬合金の表面に形成される表面硬化層の厚さを上記範囲外とすると、表面硬化層のビッカース硬さは母材であるＷＣ−Ｃｏ系超硬合金の本来の硬さ（ビッカース硬さＨｖ１３５０程度）となってしまうため、好ましくない。
【００３７】
さらに、ＷＣ−Ｃｏ系超硬合金として、その表面に、ＴｉＣからなる被膜又はＴｉＣ及びＴｉＮからなる被膜が形成されていることによって、硬さ及び耐摩耗性をより向上させることが可能となる。また、ＷＣ−Ｃｏ系超硬合金は、超硬合金の中でも通常の鋼材やステンレス鋼材に近い熱膨張係数を有するとともに、高負荷時であっても母材が硬く高いヤング率を有するため、このＷＣ−Ｃｏ系超硬合金を母材として用いることで、被膜を剥がれにくくすることができる。
【００３８】
特に、ＷＣ−Ｃｏ系超硬合金の表面に形成されるＴｉＣからなる被膜又はＴｉＣ及びＴｉＮからなる被膜が、化学蒸着法によって形成されていることによって、物理蒸着（ＰＶＤ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法を用いて形成するよりも処理温度が高く、拡散層ができるため、ＷＣ−Ｃｏ系超硬合金と被膜との密着強度を向上させることが可能となる。
【００３９】
そして、ＷＣ−Ｃｏ系超硬合金の表面に形成されるＴｉＣからなる被膜又はＴｉＣ及びＴｉＮからなる被膜が、２〜１０μｍの厚さで形成されていることによって、耐久性を大幅に向上させることが可能となる。ここで、被膜の厚さが２μｍ未満であると、拡散層の厚さも薄くなるため、ＷＣ−Ｃｏ系超硬合金との密着強度も小さくなり、被膜がはがれてしまうおそれがある。また、被膜の厚さが１０μｍを超えると、脆さの影響が大きくなり、被膜の部分より割れが発生しやすくなってしまうとともに、全体的な強度が低下してしまうおそれがある。
【００４０】
また、本発明の転動部材は、超硬合金として、ＴｉＣ、ＴｉＮ、ＴａＣの少なくとも一つを含有しているとともに、ＷＣの粒度が２μｍ以下で、Ｃｏからなる結合相の含有量が１．５重量％以下としたことによって、転動装置として必要な硬さ及び耐摩耗性を確保できるとともに、耐食性を向上させることが可能となる。ここで、ＷＣの粒度が２μｍを超えると、Ｃｏ結合相が厚くなるため、腐食されやすくなるとともに、転動装置として必要とされる強度や耐摩耗性を確保できなくなってしまう。また、Ｃｏからなる結合相の含有量を１．５重量％以下としたことによって、洗浄工程などで使用される各種薬品により主に腐食される結合相の量を極力抑制することで、耐食性を一段と向上させることが可能となる。
【００４１】
また、本発明の転動部材によれば、超硬合金として、結合相がＣｏ−ＮｉのＷＣ−Ｃｏ−Ｎｉ系超硬合金とすることによって、転動装置として必要な強度及び耐摩耗性が確保できるため、無潤滑条件下や過酷な潤滑条件下においても、好適に使用することが可能となる。このＣｏ−Ｎｉを結合相とするＷＣ−Ｃｏ−Ｎｉ系超硬合金の破壊靭性値は、１０〜１５ＭＰａ・ｍ１／２  程度であり、セラミックス（窒化ケイ素の場合、７ＭＰａ・ｍ１／２  程度）と比較して非常に高い。したがって、より高い応力下においても、クラックが導入・伝播しにくく、より高い荷重下で安定した作動性を確保することができる。
【００４２】
特に、ＷＣ−Ｃｏ−Ｎｉ系超硬合金として、結合相の含有量を１０〜２０重量％とすることによって、転動装置として必要な強度、耐摩耗性及び耐焼付き性をより確保することが可能となる。ここで、結合相の含有量を１０重量％未満とすると、破壊靭性が低下し、クラックが導入・伝播しやすくなるため、寿命を低減させてしまうおそれがある。一方、結合相の含有量が２０重量％を超えると、硬さ、耐摩耗性及び耐焼付き性が低下し、寿命を低減させてしまったり、摩耗粉が大量に生じて外部環境を汚染してしまうおそれがあった。このため、ＷＣ−Ｃｏ−Ｎｉ系超硬合金を構成する結合相の含有量（ＣｏとＮｉとの合計）は、１０〜２０重量％の範囲とし、より好ましくはこの内Ｎｉの含有量が１５重量％以下とするのがよい。
【００４３】
また、ＷＣ−Ｃｏ−Ｎｉ系超硬合金として、０．５〜３．０重量％のＣｒ３  Ｃ２  を含有することによって、耐食性をさらに向上させることが可能となる。ここで、Ｃｒ３  Ｃ２  の含有量を０．５重量％未満とすると、耐食性の十分な改善効果が得られず、一方、Ｃｒ３  Ｃ２  の含有量が３．０重量％を超えると、ＷＣの粒度が粗大化したり、Ｍ７  Ｃ３  相（Ｃｒ７  Ｃ３  ）が晶出し、強度や耐摩耗性が低下してしまうため、寿命を低減させてしまうおそれがある。
【００４４】
また、本発明の転動部材によれば、超硬合金として、結合相がＮｉであるＷＣ−Ｎｉ系超硬合金とすることによって、転動装置として必要な強度及び耐摩耗性を確保できるため、無潤滑条件下或いは過酷な潤滑条件下においても、好適に使用することが可能となる。このＮｉを結合相とするＷＣ−Ｎｉ系超硬合金における破壊靱性値は、１０〜２０ＭＰａ・ｍ１／２  程度であり、セラミックス（窒化ケイ素の場合、７ＭＰａ・ｍ１／２  程度）と比較して非常に高い。よって、より高い応力下においても、クラックが導入・伝播しにくく、より高い荷重下で安定した作動性を確保することが可能となる。
【００４５】
特に、ＷＣ−Ｎｉ系超硬合金として、結合相の含有量を６〜１５重量％とすることによって、転動装置として必要な硬さ、耐摩耗性、及び耐食性をより確保することが可能となる。ここで、結合相の含有量を６重量％未満とすると、焼結性が悪く、ポアが著しく多くなるため、強度が大幅に低減し、クラックが導入・伝播し、比較的軽荷重でも割れが生じてしまったり、寿命を低減させてしまったりする。一方、結合相の含有量が１５重量％を超えると、転動装置に必要な硬さ及び耐摩耗性が著しく低下してしまう。このため、特に、無潤滑条件下で適用すると、接触点におけるアブレッシブ摩耗或いは凝着摩耗が急激に増加し、生じた多量の摩耗粉により外部環境を汚染したり、表面あらさが増大して著しく振動が発生し、寿命を低減させてしまうおそれがあった。また、結合相を構成するＮｉの含有量が１５重量％を超えると、各種酸に対する腐食の起因となる結合相の選択的溶解が著しく増加し、極端に耐食性が低下するおそれがあった。
【００４６】
また、ＷＣ−Ｎｉ系超硬合金として、結合相であるＮｉ中に１７重量％以上のＷを固溶させることによって、確実に非磁性を確保することができるため、磁場環境条件下で好適に適用することが可能となる。
さらに、ＷＣ−Ｎｉ系超硬合金として、２．０重量％以下のＣｒ３  Ｃ２  と０．７重量％以下のＶＣ、或いは２．０重量％以下のＣｒ３  Ｃ２  と２．０重量％以下のＭｏ２  Ｃを含有することによって、ＷＣ粒子の粒子成長を抑制するとともに、炭化物が結合相中に固溶するため、硬さ及び耐食性をさらに向上させることが可能となる。ここで、Ｃｒ３  Ｃ２  、ＶＣ、及びＭｏ２  Ｃが、それぞれ上記範囲を超えると、Ｍ７  Ｃ３  相が晶出し、強度が著しく低下するため、比較的軽荷重でも割れが生じてしまったり、寿命を低減させてしまったりするおそれがある。
【００４７】
本発明の第一の転動装置によれば、可動子、支持体、及び転動体の少なくとも一つを、本発明の転動部材で構成することによって、無潤滑条件下、高温環境下、腐食環境下、及び磁場環境下においても好適に利用することが可能となる。
また、本発明の第一の転動装置によれば、転動体を、セラミックス、サーメット、ステンレス鋼から選択される少なくとも一つで構成することによって、十分な耐食性を得ることができるとともに、内方部材及び外方部材と、転動体とを異種材料で構成することで耐摩耗性を向上させることが可能となる。
【００４８】
本発明の第二の転動装置によれば、可動子及び支持体の少なくとも一つを、耐熱性樹脂を主成分とする樹脂組成物で構成するとともに、転動体を、表面硬化層や被膜が表面に形成されていない超硬合金で構成された本発明の転動部材で構成することによって、自己潤滑性に優れる樹脂組成物が可動子及び支持体の少なくとも一つから転動体に転移し、転動体の表面に潤滑膜を形成することができる。よって、耐摩耗性及び耐食性が向上するため、潤滑条件が厳しい環境下においても転動装置の長期にわたる安定した作動を確保することが可能となる。
【００４９】
本発明の第三の転動装置によれば、可動子、支持体、及び保持器の少なくとも一つを、耐熱性樹脂を主成分とする樹脂組成物で構成するとともに、転動体を、表面効果層や被膜が表面に形成されていない超硬合金で構成された本発明の転動部材で構成したことによって、自己潤滑性に優れる樹脂組成物が可動子、支持体、及び保持器の少なくとも一つから転動体に転移し、転動体の表面に潤滑膜を形成することができる。よって、耐摩耗性及び耐食性が向上するため、潤滑条件が厳しい環境下においても転動装置の長期にわたる安定した作動を確保することが可能となる。
【００５０】
なお、本発明における転動部材とは、転動装置を構成する部材、すなわち、外方部材や内方部材、或いは外方部材及び内方部材との間に転動自在に配設された転動体を指す。
また、本発明における転動装置とは、転動部材を備え、転動体が転動することにより、内方部材及び外方部材の一方が他方に対して相対的に転動する装置を指し、例えば、転がり軸受、リニアガイド、或いはボールねじ等の装置を指す。ここで、転動装置が転がり軸受の場合、外方部材は外輪を、内方部材は内輪をそれぞれ指す。また、転動装置がリニアガイドの場合、外方部材はスライダを、内方部材は案内レールをそれぞれ指す。さらに、転動装置がボールねじの場合、外方部材はナットを、内方部材はねじ軸をそれぞれ指す。
【００５１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
〔第一実施形態〕
図１は、本発明における転動装置の一例として転がり軸受の一構成例を示す断面図である。
本実施形態における転がり軸受１０は、図１に示すように、内輪（可動子）１と、外輪（支持体）２と、内輪１及び外輪２の間に転動自在に配設される転動体３（転動体）と、この転動体３を部分的に取り巻き、円周方向に一定間隔を保持する保持器４と、から構成されている。
【００５２】
この内輪１、外輪２、転動体３の少なくとも一つは、硬質相と該硬質相を結合させる結合相とからなる超硬合金から構成されているとともに、硬質相を構成するＷＣ中の合金炭素量は５．７〜６．２重量％となっている。
この超硬合金としては、特に限定されないが、例えば、結合相がＣｏであるＷＣ−Ｃｏ系超硬合金や、結合相がＣｏ−ＮｉからなるＷＣ−Ｃｏ−Ｎｉ系超硬合金や、ＴｉＣ、ＴｉＮ、ＴａＣの少なくとも一つを含有する、例えばＷＣ−Ｔｉ（Ｃ、Ｎ）系超硬合金或いはＷＣ−Ｔｉ（Ｃ、Ｎ）−ＴａＣ系超硬合金や、結合相がＮｉからなるＷＣ−Ｎｉ系超硬合金などが挙げられる。
【００５３】
ここで、ＷＣ−Ｃｏ系超硬合金としては、特に限定されないが、例えば、ＷＣ−Ｃｏ系、ＷＣ−Ｃｒ３  Ｃ２  −Ｃｏ系、ＷＣ−ＴａＣ−Ｃｏ系、ＷＣ−ＴｉＣ−Ｃｏ系、ＷＣ−ＮｂＣ−Ｃｏ系、ＷＣ−ＴａＣ−ＮｂＣ−Ｃｏ系、ＷＣ−ＴｉＣ−ＴａＣ−ＮｂＣ−Ｃｏ系、ＷＣ−ＴｉＣ−ＴａＣ−Ｃｏ系、ＷＣ−ＺｒＣ−Ｃｏ系、ＷＣ−ＴｉＣ−ＺｒＣ−Ｃｏ系、ＷＣ−ＴａＣ−ＶＣ−Ｃｏ系、ＷＣ−Ｃｒ３  Ｃ２  −ＶＣ−Ｃｏ系、ＷＣ−ＴｉＣ−Ｃｒ３  Ｃ２  −Ｃｏ系等が挙げられる。
【００５４】
このＷＣ−Ｃｏ系超硬合金の場合、硬さ及び耐摩耗性を向上させるために、Ｃｏ含有量が６〜２５重量％となっていることが好ましい。
また、ＷＣ−Ｃｏ系超硬合金の中でも、耐食性及び耐摩耗性をより向上させるために、ＷＣの粒度が２μｍ以下で、且つ、結合相の含有量が６重量％以下となっていることが好ましい。
【００５５】
さらに、ＷＣ−Ｃｏ系超硬合金の中でも、硬さ及び耐摩耗性のみならず、耐食性及び耐熱性（耐酸化性）をより向上させるために、ＷＣ−Ｃｏ系超硬合金中に、ＴｉＣ、ＴｉＮ、ＴａＣ、ＶＣ、Ｃｒ３  Ｃ２  の少なくとも一つを含有させることが好ましい。特に、ＷＣ−Ｃｏ系超硬合金中に、ＶＣ及びＣｒ３  Ｃ２  をともに含有させることで、耐食性、強度及び耐摩耗性をさらに向上させることが可能となる。
【００５６】
さらに、ＷＣ−Ｃｏ系超硬合金の中でも、特に耐摩耗性をより向上させるために、ＴｉＣ及びＴａＣを含有させ、且つ、ＷＣ−Ｃｏ系超硬合金の表面に、ＷＣ−ＴｉＣ−ＴｉＮ固溶体に富む表面硬化層を２〜１６μｍの厚さで形成することが好ましい。また、同様に、ＷＣ−Ｃｏ系超硬合金の表面に、ＴｉＣからなる被膜又はＴｉＣ及びＴｉＮからなる被膜を化学蒸着法によって２〜１０μｍの厚さで形成するようにしてもよい。
【００５７】
また、ＷＣ−Ｃｏ−Ｎｉ系超硬合金としては、特に限定されないが、ＷＣ−Ｃｏ−Ｎｉ系やＷＣ−Ｃｒ３  Ｃ２  −Ｃｏ−Ｎｉ系等が挙げられる。
このＷＣ−Ｃｏ−Ｎｉ系超硬合金の場合、硬さ、耐摩耗性及び耐焼付き性をより向上させるために、Ｃｏ−Ｎｉ結合相の含有量が１０〜２０重量％となっていることが好ましく、さらに好ましくはこのＣｏ−Ｎｉ結合相のうち、Ｎｉが１５重量％以下とするのがよい。
【００５８】
また、ＷＣ−Ｃｏ−Ｎｉ系超硬合金には、耐食性をさらに向上させるために、０．５〜３．０重量％のＣｒ３  Ｃ２  を含有させることが好ましい。
さらに、ＷＣ−Ｔｉ（Ｃ、Ｎ）系或いはＷＣ−Ｔｉ（Ｃ、Ｎ）−ＴａＣ系超硬合金としては、転がり軸受１０として必要な硬さ及び耐摩耗性を確保し、且つ、耐食性を向上させるために、ＷＣの粒度が２μｍ以下で、Ｃｏからなる結合相の含有量が１．５重量％以下とするのが好ましい。
さらに、ＷＣ−Ｎｉ系超硬合金としては、特に限定されないが、例えば、ＷＣ−Ｎｉ系、ＷＣ−Ｃｒ３  Ｃ  ２−Ｎｉ系、ＷＣ−Ｍｏ２  Ｃ−Ｎｉ系、ＷＣ−Ｍｏ２  Ｃ−Ｃｒ３  Ｃ  ２−Ｎｉ系、ＷＣ−Ｃｒ３  Ｃ  ２−ＶＣ−Ｎｉ系等が挙げられる。
【００５９】
このＷＣ−Ｎｉ系超硬合金において、十分な強度を有し、且つ、確実に非磁性を確保するために、ＷＣ中の合金炭素量（重量％）をそれぞれ以下の範囲とするのが好ましい。例えば、ＷＣ−１０重量％Ｎｉ系超硬合金では５．７７〜６．０６重量％、ＷＣ−１．５重量％Ｃｒ３  Ｃ２  −１５重量％Ｎｉ系超硬合金では５．７５〜６．１２重量％、ＷＣ−１重量％Ｍｏ２  Ｃ−１５重量％Ｎｉ系超硬合金では５．７８〜６．０２重量％、ＷＣ−０．５重量％Ｍｏ２  Ｃ−１重量％Ｃｒ３  Ｃ２  −１０重量％Ｎｉ系超硬合金では５．９０〜６．１２重量％、ＷＣ−０．８重量％Ｃｒ３  Ｃ２  −０．４重量％ＶＣ−１０重量％Ｎｉ系超硬合金では５．９６〜６．１９重量％、ＷＣ−１重量％Ｍｏ２  Ｃ−１重量％Ｃｒ３  Ｃ２  −１５重量％Ｎｉ系超硬合金では５．８０〜６．２０重量％、ＷＣ−２．５重量％Ｍｏ２  Ｃ−３．０重量％Ｃｒ３  Ｃ２  −１０重量％Ｎｉ系超硬合金では５．７５〜６．２５重量％、ＷＣ−０．７重量％Ｃｒ３  Ｃ２  −０．３重量％ＶＣ−１５重量％Ｎｉ系超硬合金では５．９０〜６．２２重量％、ＷＣ−２．５重量％Ｃｒ３  Ｃ２  −１．０重量％ＶＣ−１０重量％Ｎｉ系超硬合金では５．８５〜６．２５重量％の範囲とする。
【００６０】
このＷＣ−Ｎｉ系超硬合金の場合、硬さ、耐摩耗性、及び耐食性をより向上させ、且つ、確実に非磁性を確保するために、Ｎｉの含有量を６〜１５重量％とすることが好ましい。また、結合相であるＮｉ中に約１７％重量以上のＷを固溶させることが、硬さ、耐磨耗性、及び耐食性をより向上させ、且つ、確実に非磁性を確保するために好ましい。
【００６１】
また、ＷＣ−Ｎｉ系超硬合金には、硬さ及び耐食性をさらに向上させるために、２．０重量％以下のＣｒ３  Ｃ２  及び０．７重量％以下のＶＣ、或いは、２．０重量％以下のＣｒ３  Ｃ２  及び２．０重量％以下のＭｏ２  Ｃを含有させることが好ましい。
次に、上記超硬合金の製造方法について、詳細に説明する。
【００６２】
まず、超硬合金の原料材料である硬質相形成材料と、結合相形成材料とを所定の組成となるように均一に混合した後、成形体の強度を維持するためのバインダーを少量添加し、型にいれて油圧或いは機械プレスで成形する。このとき、最終形状によっては、その後、さらに旋盤などで機械加工してもよい。
次に、この成形体を脱脂した後、真空炉内で焼結（１３５０〜１５５０℃程度の温度）する。このとき、より強度を必要とする場合には、その後、熱間静水圧加圧焼結（ＨＩＰ：ｈｏｔ  ｉｓｏ−ｓｔａｃｔｉｃ  ｐｒｅｓｓｉｎｇ）処理を行うことが好ましい。
【００６３】
次いで、超硬合金を転がり軸受に適用可能な所定寸法や表面粗さにするために、研削や研磨を行い、内輪１、外輪２、及び転動体３の少なくとも一つを超硬合金から構成する。
なお、上述の超硬合金から構成される以外の転動部材の形成材料は、特に限定されないが、例えば、液晶パネル製造工程、半導体製造工程、ハードディスク製造工程等各種洗浄工程など腐食環境下で適用される場合においては、耐食性材料で形成されることが好ましい。
【００６４】
この耐食性材料としては、特に限定されないが、例えば、各種セラミックス、サーメット、ステンレス鋼、樹脂などが挙げられる。特に、転動体を軽量で且つ硬くし、高速回転時の消費電力を低下させることで、耐焼付き性を向上させるために、セラミックスから構成することが好ましい。
【００６５】
セラミックスとしては、特に限定されないが、例えば、窒化ケイ素（Ｓｉ３  Ｎ４  ）系、ジルコニア（ＺｒＯ２  ）系、アルミナ（Ａｌ２  Ｏ３  ）系、炭化ケイ素（ＳｉＣ）系、窒化アルミ（ＡｌＮ）系、炭化ホウ素（Ｂ４  Ｃ）系、ホウ化チタン（ＴｉＢ２  ）系、窒化ホウ素（ＢＮ）、炭化チタン（ＴｉＣ）系、窒化チタン（ＴｉＮ）系を単独或いはこれらの化合物を複合させたセラミックス系複合材料などが挙げられる。特に、軽量で、且つ、比較的高い破壊靭性値を有する窒化ケイ素を用いることが好ましい。また、比強度や破壊靭性などを向上させるために、例えば、炭化ケイ素ウィスカー、窒化ケイ素ウィスカー、アルミナウィスカー、窒化アルミニウムウィスカーなどの繊維状充填材を配合するようにしてもよい。
【００６６】
サーメットとしては、特に限定されないが、ＴｉＣ−Ｎｉ系、ＴｉＣ−Ｍｏ−Ｎｉ系、ＴｉＣ−Ｃｏ系、ＴｉＣ−Ｍｏ２  Ｃ−Ｎｉ系、ＴｉＣ−Ｍｏ２  Ｃ−ＺｒＣ−Ｎｉ系、ＴｉＣ−Ｍｏ２  Ｃ−Ｃｏ系、Ｍｏ２  Ｃ−Ｎｉ系、Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）−Ｍｏ２  Ｃ−Ｎｉ系、ＴｉＣ−ＴｉＮ−Ｍｏ２  Ｃ−Ｎｉ系、ＴｉＣ−ＴｉＮ−Ｍｏ２  Ｃ−Ｃｏ系、ＴｉＣ−ＴｉＮ−Ｍｏ２  Ｃ−ＴａＣ−Ｎｉ系、ＴｉＣ−ＴｉＮ−Ｍｏ２  Ｃ−ＷＣ−ＴａＣ−Ｎｉ系、ＴｉＣ−ＷＣ−Ｎｉ系、Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）−ＷＣ−Ｎｉ系、ＴｉＣ−Ｍｏ系、Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）−Ｍｏ系、ホウ化物系（ＭｏＢ−Ｎｉ系、Ｂ４  Ｃ／（Ｗ，Ｍｏ）Ｂ２  系など）が挙げられる。ここで、非磁性サーメットとしては、Ｃｒ３  Ｃ２  −Ｎｉ系、ＴｉＣ−Ｎｉ系、ＴｉＣ−Ｍｏ−Ｎｉ系、Ｔｉ−Ｍｏ２  Ｃ−Ｎｉ系、Ｔｉ−Ｍｏ２  Ｃ−ＺｒＣ−Ｎｉ系、Ｍｏ２  Ｃ−Ｎｉ系、Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）−Ｍｏ２  Ｃ−Ｎｉ系、ＴｉＣ−ＴｉＮ−Ｍｏ２  Ｃ−Ｎｉ系、ＴｉＣ−ＴｉＮ−Ｍｏ２  Ｃ−ＴａＣ−Ｎｉ系、ＴｉＣ−ＴｉＮ−Ｍｏ２  Ｃ−ＷＣ−ＴａＣ−Ｎｉ系、ＴｉＣ−ＷＣ−Ｎｉ系、Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）−ＷＣ−Ｎｉ系、ホウ化物系（ＭｏＢ−Ｎｉ系、Ｂ４  Ｃ／（Ｗ，Ｍｏ）Ｂ２  系など）が挙げられる。
【００６７】
ステンレス鋼としては、特に限定されないが、例えば、ＳＵＳ６３０に代表される析出効果型ステンレス鋼や、非磁性ステンレス鋼としてＳＵＳ３１６ＬやＳＵＳ３０４に代表されるマルテンサイト系ステンレス鋼などが挙げられる。
樹脂としては、特に限定されないが、例えば、含フッ素樹脂、ポリエーテルニトリル（ＰＥＮ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ＰＥＥＫとポリベンゾイゾミダールのコポリマー（ＰＥＥＫ−ＰＢＩ）、熱可塑性ポリイミド（ＴＰＩ）、熱可塑性芳香族ポリアミドイミド、ポリエチレン（ＰＥ）樹脂、ポリアセタール（ＰＯＭ）樹脂、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂に代表されるポリアリーレンスルフィド樹脂などから選択される一種或いは二種以上を組み合わせて用いることができる。
【００６８】
ここで、含フッ素樹脂としては、特に限定されないが、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体（ＥＴＦＥと称す）、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（以下、ＦＥＰ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（以下、ＰＣＴＦＥ）、クロロトリフルオロエチレン・エチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）などから選択される一種或いは二種以上を組み合わせて用いることができる。
【００６９】
上述の樹脂においては、機械的強度、耐熱性、寸法安定性などを向上させるために、繊維状充填剤を配合するようにしてもよい。繊維状充填剤としては、特に限定されないが、例えば、ホウ酸アルミニウムウィスカー、チタン酸カリウムウィスカー、カーボンウィスカー、アラミド繊維、芳香族ポリイミド繊維、液晶ポリエステル繊維、グラファイトウィスカー、ガラス繊維、炭素繊維、ボロン繊維、炭化ケイ素ウィスカー、窒化ケイ素ウィスカー、アルミナウィスカー、窒化アルミニウムウィスカー、ウォラストナイトなどが挙げられる。
【００７０】
また、上述の樹脂においては、潤滑性を向上させるために、四フッ化エチレン樹脂粉末（ＰＴＦＥ）、黒鉛、六方晶窒化ホウ素（ｈＢＮ）、フッ素雲母、メラミンシアヌレート（ＭＣＡ）、層状の結晶構造を有するアミノ酸化合物（Ｎ−ラウロ・Ｌ−リジン）、フッ化黒鉛、フッ化ピッチ、二硫化モリブデン（ＭｏＳ２  ）などの固体潤滑剤を適量配合するようにしてもよい。
【００７１】
このように、本実施形態における転がり軸受１０によれば、内輪１、外輪２、転動体３の少なくとも一つを、ＷＣの合金炭素量が５．７〜７．３重量％となっている超硬合金から構成したことによって、耐摩耗性及び耐焼付き性を向上させることが可能となる。
また、超硬合金の結合相を構成する金属元素の含有量を調整することによって、耐食性を向上させることが可能となる。
【００７２】
さらに、超硬合金に添加される添加剤を調整することによって、耐食性、耐熱性、耐磨耗性をさらに向上させることが可能となる。
すなわち、本発明によれば、無潤滑条件下、高温環境下、腐食環境下、及び磁場環境下においても好適に利用することができる転がり軸受１０を提供することができる。
【００７３】
なお、本実施形態において、内輪１、外輪２、転動体３の少なくとも一つが上述の超硬合金から構成されるのであればよく、その全てが超硬合金から構成されてもかまわない。
〔第二実施形態〕
本実施形態は、第一実施形態で示した転がり軸受１０の内輪１、外輪２、及び保持器４の少なくとも一つを、耐熱性樹脂を主成分とする樹脂組成物から構成するとともに、転動体３を、第一実施形態で示した超硬合金から構成したものである。
【００７４】
ここで、内輪１及び外輪２を構成する樹脂組成物としては、特に限定されないが、例えば、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂に代表されるポリアリーレンスルフィド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ＰＥＥＫとポリベンゾイゾミダールのコポリマー（ＰＥＥＫ−ＰＢＩ）、ポリエーテルニトリル（ＰＥＮ）、芳香族ポリイミド（ＰＩ）、熱可塑性ポリイミド（ＴＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、芳香族ポリエステル（ＬＣＰ）、及び各種含フッ素樹脂などから選択される一種或いは二種以上を組み合わせて用いることができる。
【００７５】
また、保持器４を構成する樹脂組成物としては、特に限定されないが、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）樹脂、ポリプロピレン（ＰＰ）樹脂、ポリアセタール（ＰＯＭ）樹脂、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂に代表されるポリアリーレンスルフィド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ＰＥＥＫとポリベンゾイゾミダールのコポリマー（ＰＥＥＫ−ＰＢＩ）、ポリエーテルニトリル（ＰＥＮ）、芳香族ポリイミド（ＰＩ）、熱可塑性ポリイミド（ＴＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、芳香族ポリエステル（ＬＣＰ）、及び含フッ素樹脂などから選択される一種或いは二種以上を組み合わせて用いることができる。
【００７６】
なお、含フッ素樹脂としては、いずれも特に限定されないが、例えば、第一実施形態において耐食性材料として適用される樹脂と同様の材料を用いることができる。
上述の樹脂組成物においては、機械的強度、耐熱性、寸法安定性などを向上させるために、繊維状充填剤を配合するようにしてもよい。繊維状充填剤としては、特に限定されないが、例えば、第一実施形態において耐食性材料として挙げられた樹脂に用いられる材料に加えて、気相法微細炭素繊維やカーボンナノファイバーなどを用いることができる。
【００７７】
ここで、繊維状充填材のアスペクト比は、３〜２００であることが好ましい。アスペクト比が３未満の繊維状充填材では、溶融成形の可能な含フッ素樹脂の補強効果が十分発揮されず、一方、アスペクト比が２００を超えると、樹脂組成物との混合時における均一分散が極めて困難となってしまう場合があるからである。
【００７８】
また、繊維状充填材の繊維径は、特に限定されないが、平均繊維径が０．２〜３０μｍであるものが好ましく、より好ましくは０．３〜２０μｍであるのがよい。
さらに、樹脂組成物に対する繊維状充填材の含有率は、特に限定されないが、４０重量％以下であることが好ましく、より好ましくは５〜３０重量％であるのがよい。繊維状充填材を、樹脂組成物に対して４０重量％を超えて含有させても、さらなる機械的強度の向上が期待できないとともに、樹脂組成物を溶融成形する際の流動性が著しく低下してしまう場合があるからである。
【００７９】
また、上述の樹脂組成物においては、潤滑性を向上させるために、上述した耐食性材料として挙げられた樹脂に用いられる材料と同様の固体潤滑材を適量配合するようにしてもよい。
ここで、樹脂組成物に対する固体潤滑材の含有率は、４０重量％以下が好ましく、より好ましくは３０重量％以下であるのがよい。固体潤滑材を、樹脂組成物に対して４０重量％を超えて含有させても、さらなる潤滑性の向上が期待できないとともに、樹脂組成物自体の機械的強度が低下し、樹脂組成物からなる転動部材の摩耗が増加してしまうため、軸受の寿命が短くなってしまう場合があるからである。
【００８０】
また、固体潤滑材の平均粒径は、特に限定されないが、０．１〜６０μｍであるのが好ましく、より好ましくは０．１〜２０μｍ、さらに好ましくは０．１〜１０μｍであるのがよい。固体潤滑材を、平均粒径が０．１μｍ未満の小さな粒子とすると、母材である樹脂組成物に混合した際に凝集が起こり、粒子の分散が不均一になる場合がある。一方、固体潤滑材を、平均粒径が６０μｍを超える大きな粒子とすると、成形体である内輪１、外輪２、及び保持器４の表面の平滑性が低下するとともに、強度が低下するため、軸受の寿命が短くなってしまう場合があるからである。
【００８１】
なお、樹脂組成物に対する繊維状充填材と固体潤滑材との合計の含有率は、６０重量％以下であることが好ましく、より好ましくは５〜５０重量％であるのがよい。樹脂組成物に対する繊維状充填材と固体潤滑材との合計の含有率が、６０重量％を超えると、樹脂組成物を溶融成形する際の流動性及び樹脂組成物の機械的強度が著しく低下する場合があるからである。
【００８２】
また、樹脂組成物を構成する耐熱性樹脂、繊維状充填材、及び固体潤滑材の混合方法は、特に限定されず、例えば、各々の材料を別々に溶融混練機に投入して混合してもよいし、予めこれらの材料をヘンシェルミキサー、タンブラー、リボンミキサー、ボールミルなどの混合機で予備混合した後、溶融混合機へ投入して混合してもよい。ここで、溶融混合機としては、短軸又は二軸押し出し機、混練ロール、加圧ニーダー、バンバリーミキサー、ブラベンダープラストグラフなどの公知の溶融混練装置が使用できる。また、溶融混合する際の温度は、特に限定されないが、耐熱性樹脂の溶融が十分進行し、且つ、分解しない温度の範囲内で適宜選定すればよい。
【００８３】
さらに、上述の樹脂組成物においては、本発明の目的を損なわない範囲内で、各種添加材を配合させてもよい。添加材としては、例えば、酸化防止剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、光保護剤、難燃剤、帯電防止剤、流動性改良剤、非粘着性付与剤、結晶化促進剤、増核剤、顔料、染料などが挙げられる。
なお、上記樹脂組成物から内輪１、外輪２、及び保持器４の少なくとも一つを製造する方法は、特に限定されないが、例えば、射出成形、圧縮成形、トランスファー成形などの通常の方法で成形することができる。特に、安価な転がり軸受を提供するために、生産性に優れる射出成形法によって製造することが好ましい。
【００８４】
このように、本実施形態によれば、内輪１、外輪２、及び保持器４の少なくとも一つを、耐熱性樹脂を主成分とする樹脂組成物から構成するとともに、転動体３を、第一実施形態と同様の超硬合金から構成したことによって、第一実施形態と同様の効果に加えて、自己潤滑性に優れる樹脂組成物が内輪１、外輪２、或いは保持器４から転動体３に転移し、転動体３の表面に潤滑膜を形成することができる。よって、水や各種洗浄溶液が侵入しやすい環境下やドライ環境下など、潤滑条件が厳しい環境下においても、耐摩耗性及び耐食性を向上させ、軸受寿命を向上させることが可能となる。
【００８５】
すなわち、本実施形態によれば、上述したような厳しい潤滑条件下であっても、長期にわたって安定して作動できる転がり軸受を提供することができる。
なお、本実施形態においては、内輪１、外輪２、及び保持器４の少なくとも一つを、耐熱性樹脂を主成分とする樹脂組成物で構成するようにしたが、少なくとも転動体３が本発明の範囲内である超硬合金から構成するのであれば、内輪１、外輪２、及び保持器４の全てが樹脂組成物で構成されても構わない。
また、第一及び第二実施形態においては、転動装置の一例として転がり軸受１０について説明したが、これに限らず、ボールねじ、リニアガイドなどいずれの転動装置に適用することができる。
【００８６】
【実施例】
次に、本発明の効果を、以下の実施例及び比較例に基づいて検証する。
転がり軸受としての耐久性を評価するために、転がり軸受（型番：６０００、内径：φ１０ｍｍ、外径：φ２６ｍｍ、幅：８ｍｍ）を作製した。そして、この転がり軸受を構成する内輪、外輪、及び転動体の構成材料を様々変更し、本発明の効果を検証した。
【００８７】
〔第一実施例〕
転がり軸受を構成する内輪及び外輪を、結合相がＣｏであるＷＣ−Ｃｏ系超硬合金から構成し、表１に示すように、硬質相であるＷＣ中の合金炭素量と、結合相であるＣｏの含有量をそれぞれ変更させて、試験軸受を作製した。
まず、結合相となるＣｏ（粒度：０．５〜２．０μｍ）と、硬質相となるＷＣ（粒度：２．０〜８．０）との原料粉末を所定量混合して、金型プレスで成型した。
次に、この成型体を脱脂した後、真空炉内で焼結（１３５０〜１５５０℃）し、研削、研磨を行い、試験軸受を完成させた。
【００８８】
ここで、硬質相を構成するＷＣ中の合金炭素量の調整は、タングステン或いはカーボンブラックを添加することで行った。また、ＷＣ中における合金炭素量の同定は、粉砕・粉末状にしたＷＣを、酸素気流中、高温の条件下燃焼させて発生するガス（ＣＯガス）濃度を赤外線吸収法で測定することにより行った。
なお、この転がり軸受を構成する転動体は、いずれも窒化ケイ素からなるセラミックスから構成するとともに、保持器は、いずれも冠型フッ素系樹脂保持器（ＰＶｄＦ＋２０体積％チタン酸カリウム繊維製）から構成した。
【００８９】
そして、実施例１〜６と、比較例１としてＮｉからなる結合相を有するＷＣ−Ｎｉ系超硬合金とにおける耐久性を、図２に示す軸受回転試験機（日本精工株式会社製）を用いて、以下の条件下で回転試験を行った。なお図２中の符号１００は軸受回転試験機、１１は支持軸受、１２は評価対象の試験軸受、１３は回転軸をそれぞれ示し、支持軸１１に支持された回転軸１３の回転に伴い、試験軸受１２の内輪が回転するようになっている。
【００９０】
ここで、耐久性は、振動値が初期値の３倍に上昇した時点を転がり軸受の寿命として測定し、各実施例及び比較例における転がり軸受の寿命は、比較例の耐久性を１とした相対値として表１に示す。
＜耐久性試験条件＞
・回転速度：３０００ｍｉｎ−１
・ラジアル荷重：９８Ｎ
・潤滑条件：無潤滑
【００９１】
【表１】
2004307986.tif 000003
【００９２】
図３は、ＷＣ−Ｃｏ系超硬合金において、結合相であるＣｏの含有量と、寿命との関係を示す。このとき、ＷＣ中の合金炭素量は、５．９〜６．２重量％の範囲内とした。
図４は、ＷＣ−Ｃｏ系超硬合金において、硬質相であるＷＣ中の合金炭素量と、寿命との関係を示す。このとき、Ｃｏの含有量は一定（１５重量％）とした。表１に示すように、実施例１〜６における転がり軸受においては、比較例１と比べて、無潤滑条件という過酷な潤滑条件下であっても、良好な耐久性を示し、寿命を向上させていることが分かる。
【００９３】
特に、実施例３及び４においては、ＷＣ中の合金炭素量が好ましい範囲内であるが、Ｃｏ含有量が好ましい範囲外であることにより、高い耐久性が得られていないことが分かる。
また、実施例５及び６においては、Ｃｏ含有量が好ましい範囲内であるが、ＷＣ中の合金炭素量は好ましい範囲外であることにより、高い耐久性が得られていないことが分かる。
【００９４】
さらに、図３に示す結果より、ＷＣ−Ｃｏ系超硬合金において、結合相を構成するＣｏ含有量が、６重量％以上、２５重量％以下の範囲であると、非常に優れた耐久性が確保できていることが確認できた。
さらに、図４に示す結果より、ＷＣ−Ｃｏ系超硬合金において、硬質相を構成するＷＣ中の合金炭素量が、５．９重量％以上、６．２重量％の範囲であると、非常に優れた耐久性が確保できていることが確認できた。
【００９５】
以上の結果より、特に、無潤滑条件下或いは過酷な潤滑条件下で適用される転がり軸受において、その構成部材の少なくとも一つを、Ｃｏ含有量を６〜２５重量％とし、且つ、ＷＣ中の合金炭素量を５．９〜６．２重量％としたＷＣ−Ｃｏ系超硬合金から構成するようにすれば、高い耐久性を確保することが可能となる。
〔第二実施例〕
転がり軸受を構成する内輪及び外輪を、Ｃｏからなる結合相を有するＷＣ−Ｃｏ系超硬合金から構成し、表２に示すように、添加剤として添加されるＴｉＣ、ＴｉＮ、ＴａＣ、ＶＣ、Ｃｒ３  Ｃ２  をそれぞれ変更させて試験軸受を作製した。
【００９６】
まず、それぞれの粒度が０．５〜２．０μｍの範囲であるＣｏ、Ｃｒ２  Ｃ３  、ＶＣ、ＴｉＣ、ＴｉＮ、ＴａＣと、粒度が１．５〜７．０μｍのＷＣとの原料粉末を、表２に示すように所定量混合し、金型プレスで成形した。
次に、第一実施例と同様の工程を経て、それぞれの試験軸受を完成させた。
なお、この転がり軸受を構成する転動体は、いずれも窒化ケイ素からなるセラミックスから構成するとともに、保持器は、いずれも冠型フッ素系樹脂保持器（ＰＶｄＦ＋２０体積％チタン酸カリウム繊維製）から構成した。
【００９７】
そして、実施例１１〜１８と、比較例１１として添加物を一切含まないＷＣ−Ｎｉ系超硬合金とにおける耐久性を、図５に示す軸受回転試験機（日本精工株式会社製）を用いて、以下の条件下で回転試験を行った。なお、図５中の符号２００は軸受回転試験機、２１はモータ、２２は連結継ぎ手、２３はスピンドル、２４はシャフト、２５は振動計、２６はワイヤ、２７は滑車、２８はおもり、２９はプレート、３０は試験軸受、３１は容器をそれぞれ示し、腐食環境状態が形成された容器３１中で回転試験を行った。
【００９８】
ここで、耐久性は、振動値が初期値の３倍に上昇した時点を転がり軸受の寿命として測定し、各実施例及び比較例における転がり軸受の寿命は、比較例の耐久性を１とした相対値として表２に示す。
【００９９】
【表２】
2004307986.tif 000004
【０１００】
＜耐久性試験条件＞
・回転速度：２０００ｍｉｎ−１
・ラジアル荷重：９８Ｎ
・回転条件：塩酸０．５規定水溶液中
図６は、ＷＣ−ＴｉＣ−ＴａＣ−Ｃｏ系超硬合金において、ＴａＣ含有量と、寿命との関係を示す図である。このとき、ＴｉＣ含有量は１０重量％、Ｃｏ含有量は１０重量％の一定とした。
【０１０１】
表２に示すように、実施例１１〜１８の転がり軸受においては、比較例１１と比べて、本発明の添加物を含有したことによって、腐食環境条件下であっても、良好な耐久性を示し、寿命を向上させていることが分かる。
特に、実施例１３〜１５においては、二種の添加物を含有していることによって、一種の添加物を含有している実施例１１、１２、１６、１７よりも、さらに高い耐久性を示していることが分かる。このとき、実施例１８においては、二種の添加物を含有しているが、その含有量が上述した好適範囲外であるため、実施例１３〜１５の耐久性よりも劣っていたことが分かる。
【０１０２】
また、図６に示す結果より、添加剤としてＴａＣの含有量が１〜２０重量％の範囲においては、非常に優れた耐久性が確保できていることが確認された。
以上の結果より、特に、腐食環境下で適用される転がり軸受において、その転動部材の少なくとも一つを、ＴｉＣ、ＴｉＮ、ＴａＣ、ＶＣ、Ｃｒ３  Ｃ２  の少なくとも一種が添加されたＷＣ−Ｃｏ系超硬合金から構成するようにすれば、より優れた耐食性を確保することが可能となる。
【０１０３】
〔第三実施例〕
転がり軸受を構成する内輪及び外輪を、Ｃｏからなる結合相を有するＷＣ−Ｃｏ系超硬合金から構成し、表３に示すように、添加剤としてＣｒ３  Ｃ２  及びＶＣの添加量と、硬質相であるＷＣの粒度と、結合相としての機能を有するＣｏの含有量とをそれぞれ変更変更させて、試験軸受を作製した。また、ＴｉＣ−ＴａＣを含有するＷＣ−ＴｉＣ−ＴａＣ系超硬合金を構成し、硬質相であるＷＣの粒度と、結合相としての機能を有するＣｏの含有量をそれぞれ変更させて、試験軸受を作製した。
まず、それぞれの粒度が０．５〜２．０μｍの範囲であるＣｏ、Ｃｒ２  Ｃ３  、ＶＣ、ＴｉＣ、ＴａＣの原料粉末を、表３に示すように、所定量混合し、金型プレスで成形する。
【０１０４】
次に、第一実施例と同様の工程を経て、それぞれの試験軸受を完成させた。具体的には、本発明における実施例２１〜２４のように、結合相としてＣｏを有するとともに、ＷＣの粒度が２μｍ以下で、且つ、Ｃｏ含有量が６重量％以下である超硬合金としては、日本タングステン株式会社製の商品名ＦＮ２０、ＦＮ３０、或いはＦＮ４０などが適用できる。また、本発明における実施例２５及び２６のように、ＴｉＣ、ＴｉＮ、ＴａＣの少なくとも一つを含有するとともに、ＷＣの粒度が２μｍ以下で、且つ、Ｃｏからなる結合相の含有量が１．５重量％以下である超硬合金としては、日本タングステン株式会社製の商品名ＲＣＣＬやＲＣＣＦＮ或いはダイジェット工業株式会社製の商品名ＦＢ０１などが適用される。
【０１０５】
なお、この転がり軸受を構成する転動体は、いずれも窒化ケイ素からなるセラミックスから構成するとともに、保持器は、いずれも冠型フッ素系樹脂保持器（ＰＶｄＦ＋２０体積％チタン酸カリウム繊維製）から構成した。
そして、実施例２１〜２６と、比較例２１〜２４としてそれぞれＷＣの粒度が３〜８μｍの範囲とした、ＷＣ−Ｎｉ系超硬合金、ＷＣ−Ｃｏ系超硬合金、ＷＣ−Ｃｒ３  Ｃ２  −ＶＣ−Ｃｏ、及びＷＣ−ＴｉＣ−Ｔａｃ系超硬合金とにおける耐久性を、第二実施例と同様の図５に示す軸受回転試験機を用いて、以下の条件下で回転試験を行った。
【０１０６】
ここで、耐久性は、第二実施例と同様の条件で測定し、結果を表３に示す。
＜耐久性試験条件＞
・回転速度：１０００ｍｉｎ−１
・ラジアル荷重：９８Ｎ
・回転条件：塩酸２規定水溶液中
【０１０７】
【表３】
2004307986.tif 000005
【０１０８】
図７は、ＷＣ−Ｃｒ３  Ｃ２  −ＶＣ−Ｃｏ系超硬合金において、結合相であるＣｏの含有量と、寿命との関係を示す。ここで、Ｃｒ３  Ｃ２  の含有量は２重量％、ＶＣの含有量は０．７重量％、残部ＷＣは一定、ＷＣの粒度は０．５〜１．０μｍの一定とした。
表３に示すように、実施例２１〜２６における転がり軸受においては、比較例２１〜２４と比べて、ＷＣ粒度及びＣｏの含有量を本発明の範囲内としたことによって、腐食環境条件下であっても、良好な耐久性を示し、寿命を向上させていることが分かる。
【０１０９】
特に、実施例２２〜２４においては、ＷＣ−Ｃｏ系超硬合金に添加物としてＣｒ３  Ｃ２  及びＶＣを添加したことによって、これらの添加物が添加されていない実施例２１よりも高い耐久性を示していることが分かる。このうち、実施例２２及び２３においては、ＶＣの添加量を０．２〜１．０重量％の範囲内とし、且つ、Ｃｒ３  Ｃ２  の添加量を１．０〜３．０重量％の範囲内としたことによって、その範囲外とした実施例２４よりもさらに高い耐久性が得られていた。
【０１１０】
また、実施例２５及び２６においては、Ｃｏの含有量を１．５重量％以下の範囲内とするのであれば、まったく含有されない場合よりも高い耐久性を示していることが分かる。
さらに、図７に示す結果より、ＷＣ−Ｃｒ３  Ｃ２  −ＶＣ−Ｃｏ系超硬合金において、結合相を構成するＣｏ含有量が、６重量％以下の範囲であると、非常に優れた耐久性が確保できていることが確認できた。
【０１１１】
以上の結果より、特に、腐食環境下で適用される転がり軸受において、その転動部材の少なくとも一つを、ＷＣの粒度が２μｍ以下で、且つ、Ｃｏの含有量が６重量％以下であるＷＣ−Ｃｒ３  Ｃ２  −ＶＣ−Ｃｏ系超硬合金から構成するようにすれば、より優れた耐食性を確保することが可能となる。
また、同様に、その転動部材の少なくとも一つを、ＷＣの粒度が２μｍ以下で、且つ、Ｃｏの含有量が１．５重量％以下であるＷＣ−ＴｉＣ−ＴａＣ系超硬合金から構成するようにしても、より優れた耐食性を確保することが可能となる。
【０１１２】
〔第四実施例〕
転がり軸受を構成する内輪及び外輪を、Ｃｏからなる結合相を有し、添加剤としてＴｉＣ及びＴａＣを含有するＷＣ−ＴｉＣ−ＴａＣ−Ｃｏ系超硬合金から構成し、このＷＣ−ＴｉＣ−ＴａＣ−Ｃｏ系超硬合金の表面に、ＷＣ−ＴｉＣ−ＴｉＮからなる表面硬化層を１０μｍの厚さで形成した試験軸受を作製した。
まず、結合相となるＣｏ（粒度：１μｍ）を１０重量％と、添加物としてＴｉＣ（粒度：１．５μｍ）を１０重量％及びＴａＣ（粒度：１．５μｍ）を１２重量％と、硬質相となるＷＣ（粒度：１．５μｍ）を６８重量％との原料粉末をアルコール中で混合した後、乾燥し、得られた混合粉末を金型プレスで成型した。
【０１１３】
次に、この成型体を脱脂した後、真空炉内で焼結（１４００℃）し、ＷＣ−ＴｉＣ−ＴａＣ−Ｃｏ系超硬合金を得た。
続いて、０．９気圧、Ｎ２  雰囲気中、１２５０℃×４ｈｒ焼結し、ＷＣ−ＴｉＣ−ＴａＣ−Ｃｏ系超硬合金の表面に、厚さ１０μｍ程度のＷＣ−ＴｉＣ−ＴｉＮ表面硬化層を形成した。このとき、表面硬化層の厚さは、Ｎ２  雰囲気中での焼結時間で調整する。その後、表面硬化層が形成されたＷＣ−ＴｉＣ−ＴａＣ−Ｃｏ系超硬合金に研削、研磨を行い、実施例１と同様の試験軸受を完成させた。
【０１１４】
そして、上述した図５に示す軸受回転試験機を用いて、以下の条件下で回転試験を行った。ここで、耐久性は、振動値が初期値の３倍に上昇した時点を転がり軸受の寿命として測定し、各実施例及び比較例における転がり軸受の寿命は、比較例の耐久性を１とした相対値として表４に示す。
【０１１５】
【表４】
2004307986.tif 000006
【０１１６】
＜耐久性試験条件＞
・回転速度：１０００ｍｉｎ−１
・ラジアル荷重：９８Ｎ
・回転条件：塩酸２規定水溶液中
表４に示すように、実施例３１における転がり軸受においては、比較例３１及び３２と比べて、添加物としてＴｉＣ及びＴａＣが含有され、且つ、ＷＣ−ＴｉＣ−ＴｉＮからなる表面硬化層が形成されていることから、良好な耐久性を示していることが分かる。また、実施例３２は、添加物ＴｉＣ及びＴａＣが含有されていることから比較例３１及び３２よりも良好な耐久性を示しているが、表面硬化層が形成されていないため、実施例３１よりも耐久性が劣っていることが分かる。
【０１１７】
図８は、表面に表面硬化層が形成されたＷＣ−ＴｉＣ−ＴａＣ−Ｃｏ系超硬合金において、表面からの距離と、表面硬化層のビッカース硬さとの関係を示す。ここで、図８は、焼結時間を１時間として、厚さ１６μｍの表面硬化層を形成した試料軸受断面において、その表面からのビッカース硬さ分布（荷重９．８×１０−１    Ｎ）の場合を示した。
【０１１８】
図８に示す結果より、試料軸受の表面から厚さ２μｍまでの表面硬化層は、ビッカース硬さはＨｖ１４５０〜１５００程度であり、母材であるＷＣ−ＴｉＣ−ＴａＣ−Ｃｏ系超硬合金のビッカース硬さであるＨｖ１３５０よりも若干高くなっていることが分かる。また、試料軸受の表面からの厚さが２μｍを超えると、ビッカース硬さは上昇傾向を示し、厚さが６μｍでのビッカース硬さはＨｖ１６００まで到達している。そして、試料軸受の表面からの厚さが１４μｍを超えると、ビッカース硬さは低下し、厚さが１６μｍの時点で母材であるＷＣ−ＴｉＣ−ＴａＣ−Ｃｏ系超硬合金と同一のビッカース硬さＨｖ１３５０に戻っていることが分かる。すなわち、表面硬化層を２〜１６μｍの厚さで形成すると、母材であるＷＣ−ＴｉＣ−ＴａＣ−Ｃｏ系超硬合金よりも優れた硬さを確保できることが確認できた。
【０１１９】
図９は、表面に表面硬化層が形成されたＷＣ−ＴｉＣ−ＴａＣ−Ｃｏ系超硬合金において、ＷＣ−ＴｉＣ−ＴｉＮからなる表面硬化層の層厚と、寿命との関係を示す。
図９に示す結果より、ＷＣ−ＴｉＣ−ＴｉＮからなる表面硬化層の厚さを、２〜１６μｍの範囲とすることで、優れた耐久性を確保できていることが確認できた。
【０１２０】
〔第五実施例〕
転がり軸受を構成する内輪及び外輪を、Ｃｏからなる結合相を有するＷＣ−Ｃｏ系超硬合金から構成し、このＷＣ−Ｃｏ系超硬合金の表面に、ＴｉＣからなる被膜又はＴｉＣ及びＴｉＮからなる被膜を形成した試験軸受を作製した。
まず、結合相となるＣｏ（粒度：１μｍ）を１０重量％と、硬質相となるＷＣ（粒度：１．５μｍ）を９０重量％との原料粉末をアルコール中で混合した後、乾燥し、得られた混合粉末を金型プレスで成型した。
次に、この成型体を脱脂した後、真空炉内で焼結（１４００℃）し、ＷＣ−Ｃｏ系超硬合金を得る。
【０１２１】
続いて、化学蒸着（ＣＶＤ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）装置を用いて、温度１０００℃、１０３  〜１０４  Ｐａ減圧雰囲気下の条件で、ＷＣ−Ｃｏ系超硬合金の表面に、ＴｉＣからなる被膜とＴｉＮからなる被膜とを総厚さ５μｍとなるように順に形成した。ここで、ＴｉＣからなる被膜を形成する場合には、ＴｉＣｌ４  ＋Ｈ２  ＋ＣＨ４  の混合ガスを使用した。また、ＴｉＮからなる被膜を形成する場合には、ＴｉＣｌ４  ＋Ｈ２  ＋Ｎ２  の混合ガスを使用した。その後、ＴｉＣ及びＴｉＮからなる被膜が形成されたＷＣ−ＴｉＣ−ＴａＣ−Ｃｏ系超硬合金に研削、研磨を行い、表５に示すように、実施例１と同様の試験軸受を完成させた。
【０１２２】
そして、上述した図５に示す軸受回転試験機を用いて、以下の条件下で回転試験を行った。ここで、耐久性は、振動値が初期値の３倍に上昇した時点を転がり軸受の寿命として測定し、各実施例及び比較例における転がり軸受の寿命は、比較例の耐久性を１とした相対値として表５に示す。
【０１２３】
【表５】
2004307986.tif 000007
【０１２４】
＜耐久性試験条件＞
・回転速度：１０００ｍｉｎ−１
・ラジアル荷重：９８Ｎ
・回転条件：塩酸２規定水溶液中
表５に示すように、実施例４１及び４２における転がり軸受においては、比較例４１及び４２と比べて、ＴｉＣからなる被膜又はＴｉＣ及びＴｉＮからなる被膜が形成されていることから、良好な耐久性を示していることが分かる。
【０１２５】
図１０は、表面に被膜が形成されたＷＣ−Ｃｏ系超硬合金において、ＴｉＣ及びＴｉＮからなる被膜の膜厚と、寿命との関係を示す。ここで、Ｃｏ含有量は１０重量％、ＷＣ含有量は９０重量％と一定とした。
図１０に示すように、ＴｉＣ及びＴｉＮからなる被膜の厚さを２〜１０μｍの範囲とすることで、優れた耐久性を確保できていることが確認できた。
【０１２６】
なお、本実施例では、ＷＣ−Ｃｏ系超硬合金の表面に、ＴｉＣからなる被膜とＴｉＮからなる被膜とを二層形成するようにしたが、ＴｉＣからなる被膜のみを形成するようにしてもよい。
〔第六実施例〕
転がり軸受を構成する内輪及び外輪を、Ｃｏ及びＮｉからなる結合相を有するＷＣ−Ｃｏ−Ｎｉ系超硬合金から構成し、表６に示すように、添加剤としてＣｒ３  Ｃ２  の添加量と、結合相であるＣｏやＮｉの含有量とをそれぞれ変更して試験軸受を作製した。
【０１２７】
まず、それぞれの粒度が０．５〜２．０μｍの範囲であるＣｏ、Ｎｉ、Ｃｒ２  Ｃ３  と、粒度が１．５〜７．０μｍであるＷＣとの原料粉末を、表４に示すように、所定量混合し、金型プレスで成形する。
次に、第一実施例と同様の工程を経て、それぞれの試験軸受を完成させた。
なお、この転がり軸受を構成する転動体は、いずれも窒化ケイ素からなるセラミックスから構成するとともに、保持器は、いずれも冠型フッ素系樹脂保持器（ＰＶｄＦ＋２０体積％チタン酸カリウム繊維製）から構成した。
【０１２８】
そして、実施例５１〜５８と、比較例５１であるＮｉの含有量を２０重量％としたＷＣ−Ｎｉ系超硬合金とにおける耐久性を、第一実施例と同様の図２に示す軸受回転試験機を用いて、以下の条件下で回転試験を行った。
ここで、耐久性は、第一実施例と同様に測定し、結果を表６に示す。
＜耐久性試験条件＞
・回転速度：７０００ｍｉｎ−１
・ラジアル荷重：９８Ｎ
・潤滑条件：無潤滑
【０１２９】
【表６】
2004307986.tif 000008
【０１３０】
図１１は、ＷＣ−Ｃｏ−Ｎｉ系超硬合金において、Ｎｉの含有量と寿命との関係を示す。このとき、Ｃｏの含有量は６．５重量％、Ｃｒ３  Ｃ２  の含有量は０．７重量％の一定とした。
表６に示すように、実施例５１〜５８においては、比較例５１と比べて、Ｃｏ及びＮｉからなる結合相の含有量を１０〜２０重量％とし、且つ、そのうちのＮｉの含有量を１５重量％以下としたことによって、無潤滑条件下であっても、良好な耐久性を示し、寿命を向上させていることが分かる。
特に、実施例５７、５８においては、ＷＣ−Ｃｏ−Ｎｉ系超硬合金中に、添加剤としてＣｒ３  Ｃ２  を添加することで、さらに高い耐久性を示していることが分かる。
【０１３１】
また、図１１に示すように、結合相であるＣｏ及びＮｉの合計含有量が１０〜２０重量％の範囲内であると、非常に優れた耐久性が確保できていることが確認できた。
以上の結果より、特に、無潤滑条件下或いは過酷な潤滑条件下で適用される転がり軸受において、その構成部材の少なくとも一つを、結合相であるＣｏ及びＮｉの含有量を１０〜２０重量％とし、且つ、Ｃｒ３  Ｃ２  を添加させたＷＣ−Ｃｏ−Ｎｉ系超硬合金から構成するようにすれば、高い耐久性を確保することが可能となる。
【０１３２】
〔第七実施例〕
転がり軸受を構成する内輪及び外輪を、Ｎｉからなる結合相を有するＷＣ−Ｎｉ系超硬合金から構成し、表７に示すように、添加剤としてＣｒ３  Ｃ２  、Ｍｏ２  Ｃ、ＶＣの添加量と、結合相であるＣｏやＮｉの含有量とをそれぞれ変更して試験軸受を作製した。
まず、結合相となるＮｉ（粒度：１．０〜１．５μｍ）と、添加剤であるＣｒ３  Ｃ２  （粒度：０．５〜２．０）、ＶＣ（粒度：０．５〜２．０重量％）、Ｍｏ２  Ｃ（粒度：０．５〜２．０μｍ）と、硬質相となるＷＣ（粒度：１．０〜１．５μｍ）との原料粉末を、表５に示すように、所定量混合し、金型プレスで成形した。
【０１３３】
次に、第一実施例と同様の工程を経て、それぞれの試験軸受を完成させた。
なお、この転がり軸受を構成する転動体は、実施例６１をＷＣ−Ｎｉ系超硬合金から構成した以外は全て窒化ケイ素からなるセラミックスから構成するとともに、保持器は、いずれも冠型フッ素系樹脂保持器（ＰＶｄＦ＋２０体積％チタン酸カリウム繊維製）から構成した。
【０１３４】
そして、実施例６１〜７３と、比較例６１〜６３とにおける耐久性を、第二実施例と同様の図５に示す軸受回転試験機を用いて、以下の条件下で回転試験を行った。
ここで、耐久性は、第一実施例と同様に測定し、結果を表７に示す。
＜耐久性試験条件＞
・回転速度：３０００ｍｉｎ−１
・ラジアル荷重：９８Ｎ
・潤滑条件：無潤滑
【０１３５】
また、非磁性が要求される環境下で好適に使用可能であるか否かを評価するために、図１２に示す軸受回転試験機（日本精工株式会社製）を用いて、回転試験を行った。なお、図１２中の符号３００は軸受回転試験機、４１は回転軸、４２は試験軸受、４３は永久磁石、４４はガウスメーターをそれぞれ示し、永久軸受４３を近づけた状態で回転軸４１を回転させ、それに伴い試験軸受４２を回転させた。
【０１３６】
ここで、磁性の有無は、回転の際に生じる磁束密度の変化をガウスメーター４４で測定し、試験軸受４２が回転する際の周辺磁場への影響を評価した。なお、軸受を回転させた際に生じる磁束密度の変化が、０．１ｍＴ以下である場合には磁性（○）とし、それ以外は非磁性（×）として、結果を表７に示す。
【０１３７】
【表７】
2004307986.tif 000009
【０１３８】
図１３は、ＷＣ−Ｃｒ３  Ｃ２  −ＶＣ−Ｎｉ系超硬合金において、Ｎｉの含有量と、寿命との関係を示す。このとき、Ｃｒ３  Ｃ２  の含有量は０．８重量％、ＶＣの含有量は０．４重量％、ＷＣ中合金炭素量は６．０５重量％の一定とした。
表７に示すように、実施例６１〜７３においては、比較例６１〜６３と比べて、Ｎｉからなる結合相の含有量を６〜１５重量％とし、且つ、Ｎｉ中に１７重量％以上のＷが固溶させたことによって、腐食条件下であっても、良好な耐久性を示し、寿命を向上させていることが分かる。
特に、実施例６４、６５、７０、７１においては、添加剤として、Ｃｒ３  Ｃ２  、Ｍｏ２  Ｃ、ＶＣを上述の好適範囲内で添加させたことによって、さらに耐久性を向上させていることが分かる。
【０１３９】
また、実施例６８、６９、７２、７３においては、ＷＣ中の合金炭素量がそれぞれの最適範囲外であることより、非磁性を確保できていないことが分かる。
さらに、図１３に示すように、結合相としてのＮｉの含有量が、６〜１５重量％の範囲内であると、非常に優れた耐久性が確保できていることが確認できた。
以上の結果より、特に、無潤滑条件下や磁場環境下で適用される転がり軸受において、その構成部材の少なくとも一つを、結合相であるＮｉの含有量を６〜１５重量％とし、且つ、Ｃｒ３  Ｃ２  、Ｍｏ２  Ｃ、ＶＣを添加させたＷＣ−Ｎｉ系超硬合金から構成するようにすれば、非磁性及び高い耐久性を確保することが可能となる。
【０１４０】
〔第八実施例〕
転がり軸受を構成する内輪及び外輪を、下記（１）〜（１１）に示す耐熱性樹脂を用いて、主成分となる耐熱性樹脂がそれぞれ異なる樹脂組成物で構成するとともに、転動体を、本発明の範囲内における超硬合金で構成した試験軸受を作製した。
（１）ＰＰＳ（フィリップスペトローリアム社製ポリフェニレンサルファイド樹脂：ライトンＲ−６
（２）ＰＶＤＦ（呉羽化学工業社製：クレハＫＦポリマーＴ−♯１０００）
（３）ＴＰＩ（三井東圧化学社製：オーラム  ４００）
（４）ＰＥＥＫ（ビクトレックス社製：ビクトレックスＰＥＥＫ  １５０Ｇ）
（５）ＰＥＥＫ−ＰＢＩ（ヘキストーセラニーズ社製：セラゾール  ＴＵ−６０）
（６）ＰＥＮ（出光マテリアル社製：ＩＤ３００）
（７）炭素繊維（呉羽化学工業社製：クレカチョップＭ−１０２Ｓ，繊維径１４．５μｍ，長さ０．２ｍｍ）
（８）チタン酸カリウムウィスカー（大塚化学社製：ティスモＤ−１０１，繊維径０．３〜０．６μｍ，長さ１０〜２０μｍ）
（９）アラミド繊維（群栄化学工業社製：カイノール繊維ＫＦ０２ＢＴ，繊維径１４μｍ，長さ０．２ｍｍ）
（１０）微細炭素繊維（昭和電工社製：気相法炭素繊維ＶＧＣＦ，繊維径１００〜２００ｍｍ，長さ１０〜２０μｍ）
（１１）黒鉛（中越黒鉛工業社製：ＣＬＸ，平均粒径４．５μｍ）
【０１４１】
なお、この転がり軸受を構成する保持器は、いずれも射出成形によって作製した冠型樹脂組成物製保持器（テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）樹脂＋２０体積％チタン酸カリウムウィスカー）を用いた。
そして、実施例８１〜８９と、比較例８１及び８２とにおける耐久性を、第二実施例と同様の図５に示す軸受回転試験機を用いて、以下の条件下で回転試験を行った。
ここで、耐久性は、第一実施例と同様に測定し、結果を表８に示す。
＜耐久性試験条件＞
・回転速度：１０００ｍｉｎ−１
・ラジアル荷重：４９Ｎ
・温度：常温
【０１４２】
【表８】
2004307986.tif 000010
【０１４３】
表８に示すように、実施例８１〜８９においては、比較例８１及び８２と比べて、内輪及び外輪を耐熱性樹脂を主成分とする樹脂組成物で構成し、且つ、転動体を本発明の範囲における超硬合金で構成したことによって、良好な耐摩耗性及び耐食性を示し、寿命を向上させていることが分かる。
【０１４４】
特に、実施例８１及び８８においては、これらの実施例で転動体を構成している超硬合金で内輪及び外輪を構成した実施例２２や実施例６１よりも、さらに耐久性を向上させていることが分かる。
以上の結果より、特に、潤滑条件が厳しい環境下においても、内輪及び外輪を耐熱性樹脂を主成分とする樹脂組成物で構成し、且つ、転動体を本発明の範囲における超硬合金で構成するようにすれば、より高い耐久性を確保することが可能となる。
【０１４５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の転動部材によれば、内方部材、外方部材、転動体の少なくとも一つを、硬質相を構成するＷＣ中の合金炭素量が５．７〜７．３重量％となっている超硬合金で構成したことによって、耐摩耗性、耐焼付き性、耐熱性、及び耐食性を向上させることが可能となる。このため、無潤滑条件下、高温環境下、腐食環境下、及び磁場環境下などの過酷な環境であっても好適に利用することが可能となる。
【０１４６】
本発明の第一の転動装置によれば、可動子、支持体、及び転動体の少なくとも一つを、本発明の転動部材で構成することによって、無潤滑条件下、高温環境下、腐食環境下、及び磁場環境下などの過酷な環境であっても好適に利用することが可能となる。
本発明の第二の転動装置によれば、可動子及び支持体の少なくとも一つを、耐熱性樹脂を主成分とする樹脂組成物から構成するとともに、転動体を、本発明の転動部材で構成することによって、潤滑条件が厳しい環境であっても好適に利用することが可能となる。
【０１４７】
本発明の第三の転動装置によれば、可動子、支持体、及び保持器の少なくとも一つを、耐熱性樹脂を主成分とする樹脂組成物で構成するとともに、転動体を、本発明の転動部材で構成することによって、潤滑条件が厳しい環境であっても好適に利用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における転動装置の一例として転がり軸受の一構成例を示す断面図である。
【図２】軸受回転試験機を示す断面図である。
【図３】ＷＣ−Ｃｏ系超硬合金において、結合相であるＣｏの含有量と、寿命との関係を示す図である。
【図４】ＷＣ−Ｃｏ系超硬合金において、ＷＣ中の合金炭素量と、寿命との関係を示す図である。
【図５】軸受回転試験機を示す模式図である。
【図６】ＷＣ−ＴｉＣ−ＴａＣ−Ｃｏ系超硬合金において、ＴａＣ含有量と、寿命との関係を示す図である。
【図７】ＷＣ−Ｃｒ３  Ｃ２  −ＶＣ−Ｃｏ系超硬合金において、Ｃｏの含有量と、寿命との関係を示す図である。
【図８】表面に表面硬化層が形成されたＷＣ−ＴｉＣ−ＴａＣ−Ｃｏ系超硬合金において、表面からの距離と、表面硬化層のビッカース硬さとの関係を示す。
【図９】表面に表面硬化層が形成されたＷＣ−ＴｉＣ−ＴａＣ−Ｃｏ系超硬合金において、ＷＣ−ＴｉＣ−ＴｉＮからなる表面硬化層の層厚と、寿命との関係を示す。
【図１０】表面に被膜が形成されたＷＣ−Ｃｏ系超硬合金において、ＴｉＣ及びＴｉＮからなる膜厚の膜厚と、寿命との関係を示す。
【図１１】ＷＣ−Ｃｏ−Ｎｉ系超硬合金において、Ｎｉの含有量と寿命との関係を示す図である。
【図１２】軸受回転試験機を示す断面図である。
【図１３】ＷＣ−Ｃｒ３  Ｃ２  −ＶＣ−Ｎｉ系超硬合金において、Ｎｉの含有量と、寿命との関係を示す図である。
【符号の説明】
１      内輪（可動子）
２      外輪（支持体）
３      転動体
４      保持器
１０      転がり軸受（転動装置）
【図１】
2004307986.tif 000011
【図２】
2004307986.tif 000012
【図３】
2004307986.tif 000013
【図４】
2004307986.tif 000014
【図５】
2004307986.tif 000015
【図６】
2004307986.tif 000016
【図７】
2004307986.tif 000017
【図８】
2004307986.tif 000018
【図９】
2004307986.tif 000019
【図１０】
2004307986.tif 000020
【図１１】
2004307986.tif 000021
【図１２】
2004307986.tif 000022
【図１３】
2004307986.tif 000023