(57)【要約】【課題】フッ素油からなる潤滑剤による潤滑環境下で、従来にセラミック製転動体を採用したが、潤滑不良による転がり寿命低下が問題であった。本発明は、フッ素油を潤滑剤とする潤滑環境下で、潤滑良好且つ転がり寿命が長い転がり軸受を提供することを目的とする。【解決手段】鋼製の外輪と内輪と、内外輪の間で転動自在となる鋼製の転動体とを有し、フッ素油からなる潤滑剤による潤滑環境下で用いられる転がり軸受において、転動体の表面、外輪の軌道面及び前記内輪の軌道面に撥水撥油性を有するフッ素系の改質膜が形成されていることを特徴とする真空ポンプ用転がり軸受。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼製の外輪と内輪と、前記内外輪の間で転動自在となる鋼製の転動体とを有し、フッ素油からなる潤滑剤による潤滑環境下で用いられる転がり軸受において、前記転動体の表面、前記外輪の軌道面及び前記内輪の軌道面に撥水撥油性を有するフッ素系の改質膜が形成されていることを特徴とする真空ポンプ用転がり軸受。
【請求項２】
前記フッ素系改質膜は、どぶ浸けにより塗布されていることを特徴とする請求項１に記載の真空ポンプ用転がり軸受。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の転がり軸受を採用することを特徴とする真空ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空ポンプ及び真空ポンプに使用される転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、真空ポンプは大容量化やコンパクト化が進められ、特に、高速回転で、場合によっては高温環境で使用される高真空ポンプでは、固体潤滑剤より信頼性の高い液体潤滑剤を潤滑に使用することが多くなっている。その代表的なものに、耐食性が高く、蒸発しにくいフッ素系潤滑油が用いられている。
【０００３】
ところで、高速回転で、場合によっては高温環境で使用される真空ポンプ用の転がり軸受では、潤滑油温の上昇により潤滑油膜が低下するとか、潤滑油がポンプ部を汚染するのを防止するため、油浴中の潤滑ができず、ギヤなどによる跳ねかけ式の潤滑方式となるため、潤滑油の供給が不十分になり易いといった、潤滑条件の不十分さが懸念される。更に、フッ素系潤滑油は通常の鉱油系潤滑油に比べて、比重が高く、所謂ぬれ性が極端に低下するため、潤滑油膜の形成が困難な傾向にあり、より一層潤滑条件が厳しくなっている。
【０００４】
さらに、特許文献１に開示したように、真空ポンプの中の比較的到達真空度の低いものとしてドライスクリューポンプにフッ素系潤滑油を使用することがある。ドライスクリューポンプの二つのロータシャフトは転がり軸受によって回転自在に支持され、この転がり軸受には、通常、内外輪と転動体にＳＵＪ２鋼が使用されることが多い。大気を排気し始めているとき、ドライスクリューポンプのロータを支えている軸受に短時間であるが過大なアキシャル荷重が負荷され、軸受にアキシャル荷重変動が生じる。従って、ドライスクリューポンプはフッ素系潤滑油を使用する場合、フッ素系潤滑油は蒸気圧が低く、化学的安定性に優れるが、このような厳しい潤滑条件が重なり、潤滑が不十分になると、転動体の転動面及び内外輪の軌道面にピーリング摩耗やピーリング剥離が生じる虞がある。摩耗や剥離を低減するために、鋼材より損傷しにくいセラミックボール軸受が使用される考案もあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】ＷＯ００／６８５８７号国際特許公開公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、セラミック玉はＳＵＪ２製の玉と比べて高価であり、またその硬度がＳＵＪ２製の内外輪より高いので、はく離や割れが発生しやすい、内外輪の軌道面との間で面圧が大きくなってしまうなどの問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
従って、上記の課題を解決する為に、本発明の第１の発明は、（１）外輪と、内輪と、内外輪の間で転動自在となる転動体とを有し、フッ素油からなる潤滑剤による潤滑環境下で用いられる転がり軸受において、転動体の表面、外輪の軌道面及び内輪の軌道面に撥水撥油性を有するフッ素系の改質膜が形成されていることを特徴とする真空ポンプ用転がり軸受を提供している。
（２）フッ素系改質膜は、どぶ浸けにより塗布されていることを特徴とする上述の（１）に記載の真空ポンプ用転がり軸受。
本発明の第２の発明は、上述の（１）又は（２）に記載の転がり軸受を採用することを特徴とする真空ポンプを提供している。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の転がり軸受は、鋼製の内外輪と転動体にフッ素系の改質膜が形成されるので、フッ素油からなる潤滑剤が塗布された転動体の表面、外輪の軌道面及び内輪の軌道面に対する親和性を向上することで潤滑性を向上させる。
また、本発明の真空ポンプは、転がり軸受の潤滑不良による軸受破損が発生しにくいので、軸受破損による真空ポンプ運転停止の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一例としての深溝玉軸受である。
【図２】図１に示す深溝玉軸受の玉と軌道輪の接触部分の拡大断面図である。
【図３】本発明の一例としての組合せアンギュラ玉軸受である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１に示す本実施形態の深溝玉軸受Ａは、外輪１と、内輪２と、玉３とはいずれもＳＵＪ２鋼製のものである。また、図２の拡大図に示すように、外輪１の軌道面１１、内輪２の軌道面２１、玉３の転動面３１には、撥水撥油処理によりフッ素系の改質膜４が形成されている。なお、軸受内部の潤滑剤５として、フッ素油が使われており、転動面３１と軌道面２１それぞれのフッ素系改質膜４の間に介在している。
【００１１】
次に、撥水撥油処理の方法について説明する。あらかじめ撥水撥油剤（例えば、ユニマテック株式会社製の商品名がＮＯＸＢＡＲＲＩＥＲのフッ素系撥水撥油剤)を希釈した溶剤中に転がり軸受Ａの各部品単体（外輪１、内輪２、玉３、保持器６等）又は転がり軸受Ａまるごとを浸け、その後、溶剤を乾燥させると良い。
【００１２】
油の飛散防止のために外輪端面及び内輪端面に撥水撥油処理を施す場合、軌道輪の端面だけに撥水撥油剤を塗布するためには、撥油剤を希釈した溶剤を綿棒などにつけて軌道輪の端面に塗布する作業が必要となる。
【００１３】
一方、転がり軸受Ａをどぶ浸けする場合、加工コストが安くなる利点がある。撥水撥油剤を希釈した溶剤中に外輪と内輪との間に転動体と保持器とを組立てた転がり軸受Ａを浸し、その後転がり軸受に付けた溶剤を乾燥しても良い。それから転がり軸受Ａにシールを取付けても良い。撥水撥油剤を希釈した溶剤中に外輪と内輪との間に転動体を組立てた転がり軸受Ａを浸し、その後転がり軸受Ａに付けた溶剤を乾燥しても良い。
【００１４】
本発明の実施例では、外輪の軌道面、内輪の軌道面、転動体に撥水撥油剤を塗布することにより、転動体と外輪の軌道面との間、及び転動体と内輪の軌道面との間において潤滑剤の親和性が向上し、潤滑性が向上するので好ましい。また、転動体と保持器とに撥水撥油剤を塗布することは、転動体と保持器との間において潤滑剤の親和性が向上し、潤滑性が向上するので好ましい。
【００１５】
本発明の転がり軸受は、深溝玉軸受以外に、図３に示す組合せアンギュラ玉軸受を採用してもよい。また、本実施形態は、真空ポンプの例としてスクリュー式ドライ真空ポンプやルーツ式ドライ真空ポンプが挙げられる。尚、実施形態はそれらのポンプに限定するものではなく、潤滑剤としてフッ素油を採用していれば他の種類の真空ポンプでもよい。
【符号の説明】
【００１６】
１  外輪
２  内輪
３  玉
４  フッ素系の改質膜
５  保持器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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