(57)【要約】【課題】転動体の潤滑性を維持しつつ、内部のすきま詰まりの発生を抑制し、回転不良を抑制することができる転がり軸受を提供する。【解決手段】転がり軸受において、セパレータ本体４０の外表面における内外輪１，２及び側板５が摺接する部分に被覆層を形成することにより、玉３の潤滑性を維持しつつ、摩耗粉による転がり軸受の内部におけるすきま詰まりの発生を抑制し、回転不良を抑制する。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に軌道面を有する内輪と、
内周面に軌道面を有する外輪と、
これら内外輪の両軌道面間に配設された複数個の転動体と、
前記複数個の転動体それぞれの間に介在された、自己潤滑性を有する固体潤滑性材料からなるセパレータ本体と、
前記内外輪間の環状開口部を塞ぐ環状の側板とを備えた転がり軸受であって、
前記セパレータ本体の外表面における前記内外輪及び側板が摺接する部分に、被覆層が形成されていることを特徴とする転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転がり軸受に関する。より詳しくは、通常の使用環境に加え、例えば、真空環境、高温環境、清浄環境等で使用される装置に組み付けて用いられるのに好適な転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体、食料品、医薬等を製造するための装置に組み付けられている転がり軸受は、真空環境、高温環境、清浄環境等で使用されている。このような環境下においては、油、グリース等の液体状又は半固体状の潤滑剤が蒸発し、飛散するため、当該液体状又は半固体状の潤滑剤によって前記装置が汚れるおそれがある。
そのため、前記環境下では、固体潤滑性材料からなるセパレータを備える転がり軸受が用いられている（特許文献１を参照のこと）。
【０００３】
かかる転がり軸受では、図４に示されるように、セパレータ４における接触部Ｃに対して、図示しない転動体が接触する。そして、セパレータ４を構成する固体潤滑性材料は、この接触部Ｃから転動体に転着するとともに、当該転動体を介して内外輪１，２の両軌道面１ａ，２ａに移着することにより、転がり軸受を潤滑する。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３２０５４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記転がり軸受では、図４に示されるように、セパレータ４における内外輪１，２や側板５と摺接する部分（ガイド部Ｂ）が、内外輪１，２や側板５と摺接することによって、セパレータ４の径方向位置又は軸方向位置を規制している。したがって、前記転がり軸受では、このガイド部Ｂにおいても、当該セパレータ４が摩耗し、摩耗粉を発生する。したがって、前記転がり軸受では、固体潤滑性材料の供給が過剰となり、当該転がり軸受内部にすきま詰まりを起こしやすく、回転不良となることがある。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、転動体の潤滑性を維持しつつ、内部のすきま詰まりの発生を抑制し、回転不良を抑制することができる転がり軸受を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の転がり軸受は、外周面に軌道面を有する内輪と、
内周面に軌道面を有する外輪と、
これら内外輪の両軌道面間に配設された複数個の転動体と、
前記複数個の転動体それぞれの間に介在された、自己潤滑性を有する固体潤滑性材料からなるセパレータ本体と、
前記内外輪間の環状開口部を塞ぐ環状の側板とを備えた転がり軸受であって、
前記セパレータ本体の外表面における前記内外輪及び側板が摺接する部分に、被覆層が形成されていることを特徴としている。
【０００８】
前記構成によれば、セパレータ本体と転動体との接触によって、当該転動体に固体潤滑性材料が供給されるとともに、前記被覆層によって、前記内外輪及び側板によるセパレータ本体の摩耗が抑制され、過剰な摩耗粉の発生が抑制される。したがって、本発明の転がり軸受は、前記転動体の潤滑性を維持しつつ、摩耗粉による当該転がり軸受の内部におけるすきま詰まりの発生を抑制し、回転不良を抑制することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の転がり軸受は、転動体の潤滑性を維持しつつ、摩耗粉による当該転がり軸受の内部におけるすきま詰まりの発生を抑制し、回転不良を抑制することができるという優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照しつつ、本発明の転がり軸受の実施の形態を詳細に説明する。
図１は、本発明の転がり軸受の一実施形態（実施形態１）に係る玉軸受を示す要部断面図である。また、図２は、図１に示す実施形態１に係る玉軸受のＡ−Ａ’面での要部断面図である。この玉軸受は、例えば、半導体製造装置内に組み付けられ、高温真空環境下で用いられる。なお、図１では、内輪１、外輪２、玉（転動体）３及びセパレータ４をわかりやすく説明するために、側板５を省略して描いている。また、図２では、セパレータ４における被覆層４１をわかりやすく説明するために、玉３を省略して描くとともに、被覆層４１を誇張して示している。
【００１１】
図１に示される玉軸受１０は、内輪１と、外輪２と、複数個の玉（転動体）３と、セパレータ４と、図示しない側板とを備えている。
内輪１は、その外周面に、複数個の玉３が転動する軌道面１ａを有している。また、外輪２は、その内周面に、複数個の玉３が転動する軌道面２ａを有している。そして、これらの内外輪１，２の両軌道面１ａ，２ａ間には、複数個の玉３が配設されている。また、これらの複数個の玉３の間には、セパレータ４が介在している。このセパレータ４によって、複数個の玉３は、それぞれ、内外輪１，２の両軌道面１ａ，２ａ間において、円周方向に所定間隔に保持されている。
これら内外輪１，２の軸方向両端部においては、それぞれ、当該内外輪１，２間に環状開口部が形成されている。
【００１２】
外輪２の内周面の軸方向両端部には、環状の側板５を取り付けるための溝２１が全周にわたって設けられている。この溝２１には、内外輪１，２の軸方向両端部において、環状の側板５が取り付けられている（図２）。そして、この環状の側板５によって、内外輪１，２間に形成されている環状開口部が塞がれている。
なお、図２に示される転がり軸受１０では、側板５と内輪１との間に若干の隙間が形成されているが、この隙間は、ラビリンス効果を発揮し、内外輪１，２間をシールするに十分な寸法に設定されている。
【００１３】
セパレータ４の軸方向位置は、側板５により規制されている。また、このセパレータ４の径方向位置は、内輪１の外周面及び外輪２の内周面により規制されている。
【００１４】
セパレータ４は、自己潤滑性を有する固体潤滑性材料からなるセパレータ本体４０と、耐摩擦性を有する被覆層４１とからなる。被覆層４１は、セパレータ本体４０の外表面における玉３と接触する接触面以外の面全体に形成されている。図１及び２に示される玉軸受１０では、かかる被覆層４１によって、内外輪１，２及び側板５によるセパレータ本体４０の摩耗が抑制され、過剰な摩耗粉の発生を抑制することができる。したがって、玉軸受１０では、回転不良をより一層抑制することができる。
【００１５】
玉軸受１０において、セパレータ本体４０における玉３と接触する部分には、被覆層４０が形成されておらず、固体潤滑剤である二硫化タングステンから構成される固体潤滑性材料が露出している。したがって、玉軸受１０では、内外輪１，２の両軌道面１ａ，２ａを転動する玉３とセパレータ本体４０との接触によって、玉３に固体潤滑性材料が供給され、玉３の転動が潤滑される。
セパレータ４は、固体潤滑性材料を焼結させること等により形成される。
【００１６】
被覆層４１は、ダイヤモンドライクカーボン膜からなる。かかるダイヤモンドライクカーボン膜は、内外輪１，２や側板５に対して低攻撃性を示すとともに、高い耐摩耗性を示す。
被覆層４１は、プラズマ化学気相成長法、物理気相成長法により、セパレータ４の所定部位の表面に、ダイヤモンドライクカーボン膜を形成させることにより設けることができる。
この被覆層４１の径方向厚さは、転がり軸受の用途に応じて適宜設定することができる。
【００１７】
なお、本実施形態１に係る転がり軸受である玉軸受１０において、自己潤滑性を発揮するのであれば、セパレータ４を形成させる固体潤滑性材料には、二硫化タングステンに代えて、例えば、グラファイト、二硫化モリブデン、金、銀、鉛、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂等の固体潤滑剤を用いてもよい。これらの固体潤滑剤は、単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。また、固体潤滑性材料には、本発明の目的を妨げないのであれば、他の材料が配合されていてもよい。
【００１８】
また、本実施形態１に係る転がり軸受である玉軸受１０では、被覆層４１は、耐摩耗性を発揮するのであれば、ダイヤモンドライクカーボン膜に代えて、例えば、ダイヤモンドライクカーボン膜、窒化チタン膜、窒化チタンアルミニウム膜、炭窒化チタン膜、窒化クロム膜等で形成されていてもよい。
【００１９】
図３は、本発明の転がり軸受の他の実施形態（実施形態２）に係る玉軸受を示す要部断面図である。
本実施形態２の転がり軸受である玉軸受１００は、セパレータ本体４０の外表面における玉３と接触する接触面以外の面全体ではなく、セパレータ本体４０の外表面のうち、内外輪１，２と接触する部分及び側板５と接触する部分に、それぞれ被覆層が形成されている点で、実施形態１の転がり軸受である玉軸受１０と相違している。
セパレータ本体４０の外表面における内外輪１，２と接触する部分には、下部被覆層４３及び上部被覆層４２が形成されている。また、セパレータ本体４０の外表面における側板５と接触する部分には、第一被覆層４４及び第二被覆層４５がそれぞれ設けられている
本実施形態２の転がり軸受である玉軸受１００における上記構成以外の構成は、実施形態１の転がり軸受である玉軸受１０の構成と同様である。
本実施形態２の転がり軸受である玉軸受１００によれば、実施形態１の転がり軸受である玉軸受１０と同様の効果を得つつ、当該玉軸受に用いる材料に要するコストを低く抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の転がり軸受の一実施形態（実施形態１）に係る玉軸受を示す要部断面図である。
【図２】図１に示す実施形態１に係る玉軸受のＡ−Ａ’面での要部断面図である。
【図３】本発明の転がり軸受の他の実施形態（実施形態２）に係る玉軸受を示す要部断面図である。
【図４】従来の転がり軸受の要部断面図である。
【符号の説明】
【００２１】
１    内輪
１ａ  軌道面
２    外輪
２ａ  軌道面
３    転動体
４    セパレータ
５    側板
１０    玉軸受
４０    セパレータ本体
４１    被覆層
４２    上部被覆層
４３    下部被覆層
４４    第一被覆層
４５    第二被覆層
１００    玉軸受
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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