薄壁軸承的製作方法

2023-07-31 20:05:41

專利名稱：薄壁軸承的製作方法
技術領域：
本發明涉及薄壁軸承。
背景技術：
薄壁軸承用於半導體製造裝置用的機器手等，該機器手通常在真空環境下使用，所以薄壁軸承也是真空用的規格。例如，內圈和外圈由SUS440C等馬氏體類不鏽鋼構成，滾動體由SUS440C等馬氏體類不鏽鋼或氮化矽、碳化矽等陶瓷構成，保持器由黃銅、SUS304、SUS316等構成。並且，作為潤滑劑使用含氟潤滑脂，特別是在避諱外氣發生這樣的環境下，具有官能團的含氟聚合物和氟油的潤滑被膜、或以烷基化環庚烷或聚乙烯醚為主成分的潤滑被膜是合適的。
另外，薄壁軸承是指內徑比厚度大的軸承，本發明中以滿足下式的滾動軸承為薄壁軸承。另外，下式中D為外徑、d為內徑。
(D-d)/d≤0.187作為這樣的薄壁軸承的保持器一般當將滾動體裝入內外圈間後再安裝保持器，所以使用在軸方向的端部具有用於將滾動體(滾珠)102插入匣部103的開口部104的環形的保持器101(參照圖7～9)。開口部104的開口寬度比滾動體102的直徑小，設有所謂的卡扣量(パチン分)，將滾動體102插入匣部103中時，由滾動體102將開口部104彈性地擠開而通過開口部104(參照圖8)。插入後開口部104彈性恢復到原來的狀態(參照圖9)。插入匣部103後的滾動體102要從保持器101脫離，滾動體102需彈性擠開開口部104而經其通過，所以本來滾動體102並非會輕易從保持器101脫離。
但是，薄壁軸承的情況下，保持器是金屬制的時候滾動體容易從保持器的匣部脫離，所以為抑制此情況而多採用樹脂制的保持器。以下說明保持器是金屬制時滾動體容易從保持器的匣部脫離的原因。
薄壁軸承由於軸承的厚度薄，所以與一般的軸承相比則滾動體的直徑小。但是，由於需要由該直徑小的滾動體承受負載，所以需要大量的滾動體。軸承旋轉中各滾動體通常處於各種運動狀態，間或會出現多個滾動體夾住它們中間存在的保持器，從兩側相互壓住的狀態。此時，通過運動的滾動體保持器壓向內外輪，但互壓的滾動體數多，則壓在內外圈上滑動的部分變多。這樣，滑動摩擦力變大，保持器不能追從滾動體的公轉，會出現滾動體從匣部脫離，保持器從軸承撥起的現象。
在樹脂制的保持器中，保持器即使不能追從滾動體的公轉，由於局部變形而吸收能量，所以與金屬制的保持器相比，不易發生滾動體從匣部脫離，保持器從軸承撥起的現象。
這樣，薄壁軸承多採用樹脂制的保持器，但是會有以下這樣的問題。即，樹脂制的保持器通過注射成形而製得，種類和大小不同的薄壁軸承大量存在，對各軸承都製造模具從成本上看是不可能採用的。
因此，為解決這樣的問題採用以下這樣的手段。即，將具有以自由滾動的方式可保持滾動體的匣部203的樹脂制的板狀部件201沿內圈和外圈彎曲，將該彎曲的板狀部件201的多個沿內圈和外圈排列，這並列成環形的多個板狀部件201具有與圖7所示那樣的環形保持器具有同等的作用(參照圖10)。另外，也可將長條的一個板狀部件301彎成環形而構成保持器這樣構成保持器(參照圖11)。另外，在以後的說明中，圖10、圖11所示的多個板狀部件並列成環狀構成的保持器、以及將一個板狀部件彎成環狀構成的保持器記作「分段型保持器」。
根據這樣的手段，通過注射成形或壓縮成形製作一種板狀部件，只要適合於薄壁軸承的種類和大小等而採用合適的個數的板狀部件即可，而不必對各軸承製作模具，在成本上是有利的。另外，也可通過注射成形或壓縮成形來製作長條的帶狀部件，並將其切斷而製得前面說到的板狀部件。
如圖12(上圖是保持器的立體圖，下圖是保持器從軸方向的開口部404所在的一側看的端面圖)所示可知，位於相鄰的保持器403間的柱410，由於卡扣量，而隨著朝向位於開口部404所在的一側的軸方向端部而變寬。保持器401成形後從模具取出，則該變寬部分412反衝跳回，變寬部分412的圓周方向端部412a會向保持器401的徑方向突出而變形(以後的說明中，這樣突出變形的部分也記作「突出變形部分」)。
這是變寬部分412殘存的拉伸應力使圓周方向端部412a、412a相互相互牽引而產生的。特別是，分段型保持器的情況下，由於板狀部件放入模具中進行加熱而彎曲，所以容易產生變寬部分的跳回。
薄壁軸承旋轉中，保持器的外徑面相對外圈滑動，但是跳回會使變寬部分的圓周方向端部發生變形，則突出變形部相對外圈滑動而磨耗，產生磨耗粉末。並且，產生的磨耗粉末吸收潤滑劑的基油，所以薄壁軸承的潤滑性會降低。
另外，使用分段型保持器的情況下，如圖13所示，薄壁軸承旋轉時，板狀部件421的圓周方向端部與內圈422或外圈423接觸滑動。板狀部件421的圓軸方向端部上有角部，由於該角部與內圈422或外圈423接觸，所以面壓高，板狀部件421的圓周方向端部容易磨耗產生磨耗粉末。產生的磨耗粉末吸收潤滑劑的基油，所以薄壁軸承的潤滑性會降低。
因此，本發明能夠解決上述那樣的以往技術中存在的問題，提供潤滑性良好的薄壁軸承。

發明內容
為解決上述問題，本發明由以下結構構成。即，本發明的薄壁軸承具有內圈、外圈、以自由滾動的方式配於所述內圈和所述外圈之間的多個滾動體、以及具有在軸方向端部開口並以自由滾動的方式保持所述滾動體的匣部的樹脂制的保持器，並滿足式(D-d)/d≤0.187，其中D為軸承外徑、d為軸承內徑，其特徵在於，在所述保持器的柱上設置貫通孔。
優選地，所述貫通孔是狹縫狀。另外，優選地，所述貫通孔是在軸方向端部開口的孔或在軸方向端部不開口的中空孔。
另外，優選地，所述保持器由沿所述內圈和所述外圈配成環形的一個以上的板狀部件構成。優選地，所述板狀部件的圓周方向端部上設置倒角部。優選地，所述板狀部件使其兩板面分別朝向所述內圈和所述外圈配置，所述倒角部以所述板狀部件的厚度朝向所述圓周方向端部逐漸變薄的方式形成。優選地，所述倒角部是曲面狀或平面狀。
另外，優選地，所述板狀部件的圓周方向端面和所述倒角部的邊界上形成的角部不與所述內圈和所述外圈接觸，形成在所述板狀部件的板面和所述倒角部的邊界上的角部或所述倒角部與所述內圈或所述外圈接觸。
另外，優選地，用以下3種潤滑被膜的任一種來覆蓋所述內圈的軌道面、所述外圈的軌道面、以及所述滾動體的滾動面的至少一個(1)含有具有官能團的含氟聚合物和全氟聚醚的潤滑被膜；(2)含有具有官能團的含氟聚合物和全氟聚醚以及氟樹脂的潤滑被膜；(3)含有以烷基化環戊烷或聚苯醚為主要成分的潤滑油和氟樹脂的潤滑被膜。
本發明的薄壁軸承具有內圈、外圈、以自由滾動的方式配於所述內圈和所述外圈之間的多個滾動體、以及具有以自由滾動的方式保持所述滾動體的匣部的保持器，由沿所述內圈和所述外圈配置成環狀的1個以上的樹脂制的板狀部件構成所述保持器，並且滿足式(D-d)/d≤0.187，其中D為軸承外徑、d為軸承內徑，其特徵在於，在所述板狀部件的圓周方向端部上設置倒角部。
優選地，所述板狀部件使其兩板面分別朝向所述內圈和所述外圈配置，所述倒角部以所述板狀部件的厚度朝向所述圓周方向端部逐漸變薄的方式形成。另外，優選地，所述倒角部是曲面狀或平面狀。
另外，優選地，所述板狀部件的圓周方向端面和所述倒角部的邊界上形成的角部不與所述內圈和所述外圈接觸，形成在所述板狀部件的板面和所述倒角部的邊界上的角部或所述倒角部與所述內圈或所述外圈接觸。
另外，優選地，用以下3種潤滑被膜的任一種來覆蓋所述內圈的軌道面、所述外圈的軌道面、以及所述滾動體的滾動面的至少一個(1)含有具有官能團的含氟聚合物和全氟聚醚的潤滑被膜；(2)含有具有官能團的含氟聚合物和全氟聚醚以及氟樹脂的潤滑被膜；(3)含有以烷基化環戊烷或聚苯醚為主要成分的潤滑油和氟樹脂的潤滑被膜。


圖1是第一實施方式的薄壁軸承的結構說明正面圖。
圖2是板狀部件的結構立體圖。
圖3是保持器的柱附近部分的說明立體圖和端面圖。
圖4是貫通孔為中空孔的保持器的立體圖。
圖5是板狀部件上形成的平面狀的倒角部的圖。
圖6是板狀部件上形成的曲面狀的倒角部的圖。
圖7是用於薄壁軸承的一般的保持器的立體圖。
圖8是將滾動體從保持器的開口部插入匣部的狀態圖。
圖9是滾動體插入保持器的匣部的狀態圖。
圖10是以往的分段型保持器的立體圖。
圖11是以往的分段型保持器的立體圖。
圖12是說明以往的保持器的柱附近部分的立體圖和端面圖。
圖13是薄壁軸承旋轉時板狀部件的圓周方向端部的角部與內圈和外圈接觸的狀態圖。
圖14是說明第二實施方式的薄壁軸承的結構正面圖。
圖15是板狀部件的結構立體圖。
圖16是板狀部件上形成的平面狀的倒角部的圖。
圖17是板狀部件上形成的曲面狀的倒角部的圖。
圖18是第三實施方式的一例即滾動軸承的說明立體圖。
圖19是說明平板狀部件的立體圖。
圖20是說明平板狀部件的長度方向上長度L和厚度t之間的關係式的說明圖。
圖21是以往的滾動軸承使用的保持器的立體圖。
圖22是將滾動體從保持器的開口部插入匣部的狀態立體圖。
圖23是將滾動體插入保持器的匣部的狀態立體圖。
圖24是以往的其他實施例的保持器的說明圖。
圖25是以往的其他實施例的保持器的說明圖。
圖26是表示第四實施方式的薄壁滾動軸承的縱剖面圖。
圖27是說明評價生塵性的裝置的結構的概略圖。
圖28是表示生塵性的評價結果的圖表。
圖29是形成潤滑膜的第五實施方式的A的滾動軸承的剖面圖。
圖30是表示第五實施方式的A的潤滑膜的形成狀態的放大模式圖。
圖31(a)是說明軸承旋轉試驗機的圖，(b)是表示生塵量試驗結果的圖表。
圖32(a)是表示外氣速度試驗裝置的圖，(b)是表示外氣速度試驗的結果的圖表。
圖33是表示扭矩耐久試驗的結果的圖表。
圖34是適用本發明的線性引導裝置的說明圖。
圖35是適用本發明的線性軸承的說明圖。
圖36是適用本發明的滾珠絲槓裝置的說明圖。
圖37是形成潤滑膜的第五實施方式的B的滾動軸承的剖面圖。
圖38是表示第五實施方式的B的潤滑膜的形成狀態的放大模式圖。
圖39是表示生塵量試驗結果的圖表。
圖40是扭矩耐久試驗結果的圖表。
圖41是表示作為第六實施方式的滾動支持裝置的一例的線性引導器的圖。
圖42是表示作為第六實施方式的滾動支持裝置的一例的線性引導器的圖。
圖43是表示作為第六實施方式的滾動支持裝置的一例的滾珠絲槓的圖。
圖44是表示作為第六實施方式的滾動支持裝置的一例的線性襯套的圖。
圖45是表示作為第六實施方式的滾動支持裝置的一例真空運送裝置的圖。
圖46是表示圖45所示的真空運送裝置使用的第二滾動軸承的圖。
圖47是表示2圓筒試驗機的圖。
圖48是表示作為第七實施方式的滾動軸承的一例的角接觸滾珠軸承的結構的局部縱剖面圖。
具體實施例方式
〔第一實施方式〕參照

本發明的薄壁軸承的實施方式。圖1是本實施方式的薄壁軸承的結構的正面圖。圖2是板狀部件的結構的立體圖。
圖1的薄壁軸承具有內圈1、外圈2、自由滾動地配於內圈1和外圈2之間的多個滾珠3(僅表示一部分)、自由滾動地保持滾珠3的保持器4、潤滑油、潤滑脂等潤滑劑(未圖示)。內徑d和外徑D滿足下式
(D-d)/d≤0.187該保持器4是分段型保持器，由具有可將滾珠3自由滾動地保持的匣部6且沿內圈1和外圈2彎曲的由多個(圖中的例子是8個)樹脂制的板狀部件5、5。。。構成。即兩板面分別朝向內圈1和外圈2配置，沿內圈1和外圈2並列成環狀的板狀部件5、5。。。與由一體的環狀部件構成的保持器具有同等的功能。
另外，板狀部件5的圓周方向長度和使用個數不做特別限定，全部的板狀部件5、5。。。的圓周方向長度之和與薄壁軸承的圓周方向長度大致相等，以滾珠3幾乎都能保持在匣部6內的方式設定圓周方向長度和使用個數即可。只要滿足上述條件，板狀部件5的使用個數可以是1個(即可以是圖11所示的那樣的)。另外，本實施方式的薄壁軸承上代替分段型保持器而也可以採用1個環狀部件構成的環狀保持器。
在板狀部件5的軸方向的端部上設有用於將滾珠3插入匣部6的開口部7。該開口部7的開口寬度比滾珠3的直徑小，設有所謂卡扣量，將滾珠3插入匣部6時，由滾珠3彈性地擠開開口部7，通過開口部7。插入滾珠3後，開口部7彈性恢復到原來的狀態。
另外，如圖3(上圖是保持器的立體圖，下圖是從軸方向的開口部7所在側看的保持器的端面圖)所示可清楚，位於相鄰的匣部6、6間的柱10因卡扣量而隨著朝向開口部7所在的一側的軸方向端部而寬度變寬(變寬部分12)。並且，柱10的中央部上形成狹縫狀(細長)的貫通孔14，該貫通孔沿軸方向延伸且在開口部7所在的一側的軸方向端部開口。
製造保持器4時，樹脂成形後將保持器4從模具取出，則變寬部分12跳回，會出現變寬部分12的圓周方向端部12a、12a向保持器4的徑方向外側突出而變形的情況。特別是，則分段型保持器的情況下，將板狀部件5放入模具中加熱而彎曲，所以比一體的環狀部件構成的保持器容易出現變寬部分12的跳回。
但是，本實施方式的保持器4的情況下，通過在柱10上設置貫通孔14，從而殘留在變寬部分12上的拉伸應力由於貫通孔14而分段，圓周方向端部12a、12a不互相互拉伸，所以不會出現變寬部分12的跳回。這樣，幾乎不會出現突出變形部分(圖3的端面圖)，所以能夠抑制變寬部分12的圓周方向端部12a的磨耗產生磨耗粉末，結果，容易維持薄壁軸承的優良的潤滑性。
另外，貫通孔14的形狀不限定於狹縫狀，也可以是圓形、橢圓形、矩形等其他形狀。另外，如圖4所示，也可以是貫通孔14在軸方向端部不開口的中空孔。另外，若是圖3那樣的在軸方向端部開口的貫通孔14的情況下，則貫通孔14的開口部形成角部，該角部與平坦部相比容易因內圈1和外圈2間的滑動而產生磨耗。如圖4所示若貫通孔14為中空孔則不形成角部，所以更難以產生磨耗。
另外，板狀部件5的圓周方向兩端部上實施倒角加工，除去大致直角的角部，板狀部件5的圓周方向端面5a和板面5b之間形成倒角部5c(參照圖5)。該倒角部5c是平面狀，通過形成倒角部5c，從而板狀部件5的厚度朝向圓周方向端部逐漸變薄。並且，通過調節板狀部件5的彎曲程度，從而當薄壁軸承旋轉時，在板狀部件5的圓周方向端面5a和倒角部5c的邊界上形成的角部不與內圈1和外圈2接觸，在板狀部件5的板面5b和倒角部5c的邊界形成的角部或倒角部5c與內圈1或外圈2接觸。另外，如圖6所示，倒角部5c也可以是曲面狀。
這樣，板狀部件5和內圈1或外圈2的接觸部成鈍角角部，則面壓低，板狀部件5的圓周方向端部難以磨損。並且，倒角部5c是曲面狀，則面壓更低。結果，磨耗粉末的產生量變少，所以磨耗粉末吸收的潤滑劑的基油的量也變少，潤滑性不容易降低。另外，由於存在倒角部5c，從而板狀部件5與內圈1或外圈2的接觸部上容易進入潤滑劑的基油，所以更不易產生磨耗。
另外，倒角部5c是平面狀的情況下，如圖5所示，優選為，倒角部5c的延長線和圓周方向端面5a所成的角度是45°以上不到90° (即倒角部5c和圓周方向端面5a所成的角度90°以上不到135°)。這樣的結構的話，則板狀部件5的板面5b和倒角部5c的邊界形成的角部的角度更加鈍角化，所以板狀部件5與內圈1或外圈2的接觸部的面壓更加低，板狀部件5的圓周方向端部更不易磨耗。而且，板狀部件5的圓周方向端部與內圈或外圈2之間的間隙變小，所以板狀部件5與內圈1或外圈2的接觸部更容易進入潤滑劑的基油。
該板狀部件5可通過注入成形、壓縮成形等慣用的樹脂成形法製造。另外，也可以通過由注入成形或壓縮成形製造長條的帶狀部件，並將其切斷，而製得板狀部件5。以這樣的方法製造保持器，則薄壁軸承的製造成本降低。
板狀部件5的樹脂材料的種類不做特別限定，多採用柔軟性好的尼龍66等聚醯亞胺樹脂。另外，從低漏氣(アウトガス)性來看，也可以使用聚四氟乙烯等氟樹脂、聚醚醚酮。此外，在高溫條件下使用薄壁軸承時，可以使用耐磨損性優異的聚醚醚酮、聚醯亞胺樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂等。
這樣的本實施方式的薄壁軸承可適用於半導體製造裝置用的機械手等。上述機械手通常在真空環境下使用，所以用於薄壁軸承的潤滑劑優選具有低漏氣性的高真空環境用的潤滑劑。以下3種潤滑被膜(以後記作DFO潤滑劑)由於具有比氟潤滑脂低的漏氣性，因此適合本實施方式的薄壁軸承。
(1)含有具有官能團的含氟聚合物和全氟聚醚的潤滑被膜。
(2)含有具有官能團的含氟聚合物和全氟聚醚以及氟樹脂的潤滑被膜。
(3)含有以烷基化環戊烷或聚苯醚為主要成分的潤滑油和氟樹脂的潤滑被膜。
使用該DFO潤滑劑，由於潤滑劑的薄膜的潤滑，所以潤滑性比氟類潤滑脂等潤澤性地封入軸承內的情況低。這樣，用於以往的利用樹脂制分段型保持器的薄壁軸承，則突出變形部分和板狀部件的圓周方向端部容易磨耗，由磨耗粉末使潤滑性進一步降低。因此，採用以往的樹脂制保持器(特別是分段型保持器)的薄壁軸承通過採用DFO潤滑劑困難重重。但是，本實施方式的薄壁軸承如前所述不易生成磨耗粉末，所以採用DFO潤滑劑沒有問題。
這裡，對DFO潤滑劑進行說明。DFO潤滑劑是含有含氟聚合物和氟油(例如全氟聚醚油(PFPE))的潤滑劑，其具有極高的粘性，所述含氟聚合物具有對金屬的親和性高的官能團。具有官能團的含復聚合物，由於官能團的作用而極為強烈地吸附在金屬表面。另一方面，氟油分子也具有例如即使暫時被分離也會馬上再附著的性質，難以逸散。因此，低漏氣性優異。
作為具有官能團的含氟聚合物，優選全氟聚醚聚合物或多氟代烷基聚合物。作為全氟聚醚聚合物，可以舉出，具有下述化1表示的重複單元並且數均分子量為1000～50000的聚合物。另外，這些全氟聚醚聚合物至少在分子的一個末端具有後述的官能團。
〔化1〕-CXF2X-O-(X為1～4的整數)另外，作為多氟代烷基聚合物，可以舉出下述式2表示的物質。化2中的Y為對金屬的親和性高的官能團，例如，優選環氧基、氨基、羧基、羥基、巰基、異氰酸酯基、磺基、酯基等。作為多氟代烷基聚合物除了化2所示物質以外，還可以合適地使用化3、4所示的物質。
CF3(CF2)7-Y，H(CF2)6-Y，CF2Cl(CF2)11-Y(CF3)2CF(CF2)7-Y，CF2ClCF3CF(CF2)7-Y[化3]C6F13COOH，C8F17C2H4OH，C8F17C2H4SH， C10F21CONHC2H4OH，C10F21SO3H，
〔化4〕 這樣的官能團當DFO潤滑劑覆蓋在內圈和外圈的表面上時，與構成內圈和外圈的金屬結合，所以形成與內圈和外圈的表面強結合的潤滑膜。另外，一個分子上具有多個官能團的含氟聚合體的情況下，其中至少一個與金屬結合即可。上述含氟聚合體可以單獨使用上面例示的結構，也可以並用兩種以上。並用兩種以上的情況下優選採用其組合以使不會有該官能團之間反應而與金屬結合的官能團減少的情況。
這樣的具有官能團的含氟聚合體具體例如デユポン社製クライトツクス157FSL、157FSM、ダイキン工業社製デムナム變性品SA、SH、SY-3，アウジモント社製フオンブリン ZDEAL、ZDIAC、ZDISCO、ZDOLTXX2000等。
另外，PFPE這樣的氟油的種類不做特別限定，為抑制降低漏氣性，儘量優選蒸氣壓力低的。具體地，デユポン社製クライトツクス143AB、143AC、143AD，アウジモント社製フオンブリンYHVAC18/8、25/9、40/11、140/13、Z25/Z60，ダイキン工業社製S-65、S-100、S-200等。
含有具有官能團的含氟聚合體和PFPE這樣的氟油的DFO潤滑劑具體例如，作為PFPE採用ダイキン工業社製S-200，作為在此中具有官能團的含氟聚合體添加5％的デユポン社製クライトツクス157FSH，其以氟類溶劑(例如旭化學工業社製AK225)稀釋成2％的產物等。
另外，如果再添加氟樹脂的粉末，可以使DFO潤滑劑進一步減塵(低発塵)。另外，如使用以烷基化環戊烷或聚苯醚為主要成分的潤滑油代替氟油，可以使薄壁軸承進一步延長壽命。作為烷基化環戊烷可以舉出例如，三(2-辛基十二烷基)環戊烷。
這樣的DFO潤滑劑可以封入薄壁軸承的內圈和外圈之間形成的軸承內部空間使用，但優選在覆蓋在內圈、外圈的軌道面上後通過加熱、減壓等乾燥而形成潤滑膜。
〔第二實施方式〕參照

本發明的薄壁軸承的實施方式。圖14是本實施方式的薄壁軸承的結構的正面圖。圖15是板狀部件的結構的立體圖。另外，第二實施方式參照的各圖中，與第一實施方式參照的各圖相同或相當的部分使用與第一實施方式的情況相同的附圖標記。
圖14的薄壁軸承具有內圈1、外圈2、自由滾動地配於內圈1和外圈2之間的多個滾珠3(僅表示一部分)、自由滾動地保持滾珠3的保持器4、潤滑油、潤滑脂等潤滑劑(未圖示)。內徑d和外徑D滿足下式(D-d)/d≤0.187該保持器4是分段型保持器，由具有可將滾珠3自由滾動地保持的匣部6且沿內圈1和外圈2彎曲的由多個(圖中的例子是8個)樹脂制的板狀部件5、5。。。構成。即兩板面分別朝向內圈1和外圈2配置，沿內圈1和外圈2並列成環狀的板狀部件5、5。。。與環狀部件的保持器具有同等的功能。另外，板狀部件5的圓周方向長度和使用個數不做特別限定，全部的板狀部件5、5。。。的圓周方向長度之和與薄壁軸承的圓周方向長度大致相等，以滾珠3幾乎都能保持在匣部6內的方式設定圓周方向長度和使用個數即可。只要滿足上述條件的，板狀部件5的使用個數可以是1個(即可以是圖11所示的那樣的)。
板狀部件5的軸方向的端部上設有用於將滾珠3插入匣部6的開口部7。該開口部7的開口寬度比滾珠3的直徑小，設有所謂卡扣量，將滾珠3插入匣部6時，由滾珠3彈性地擠開開口部7，通過開口部7。插入滾珠3後，開口部7彈性恢復原來的狀態。
另外，板狀部件5的圓周方向兩端部上實施倒角加工，除去大致直角的角部，板狀部件5的圓周方向端面5a和板面5b之間形成倒角部5c(參照圖16)。該倒角部5c是平面狀，通過形成倒角部5c，從而板狀部件5的厚度朝向圓周方向端部逐漸變薄。並且，通過調節板狀部件5的彎曲程度，從而當薄壁軸承旋轉時，在板狀部件5的圓周方向端面5a和倒角部5c的邊界上形成的角部不與內圈1和外圈2接觸，在板狀部件5的板面5b和倒角部5c的邊界形成的角部或倒角部5c與內圈1或外圈2接觸。另外，如圖17所示，倒角部5c也可以是曲面狀。
這樣，板狀部件5和內圈1或外圈2的接觸部成鈍角角部，則面壓低，板狀部件5的圓周方向端部難以磨損。並且，倒角部5c是曲面狀，則面壓更低。結果，磨耗粉末的產生量變少，所以磨耗粉末吸收的潤滑劑的基油的量也變少，潤滑性不容易降低。另外，由於存在倒角部5c，從而板狀部件5與內圈1或外圈2的接觸部上容易進入潤滑劑的基油，所以更不易產生磨耗。
另外，倒角部5c是平面狀的情況下，如圖16所示，優選為，倒角部5c的延長線和圓周方向端面5a所成的角度是45°以上不到90°(即倒角部5c和圓周方向端面5a所成的角度90°以上不到135°)。這樣的結構的話，則板狀部件5的板面5b和倒角部5c的邊界形成的角部的角度更加鈍角化，所以板狀部件5與內圈1或外圈2的接觸部的面壓更加低，板狀部件5的圓周方向端部更不易磨耗。而且，板狀部件5的圓周方向端部與內圈或外圈2之間的間隙變小，所以板狀部件5與內圈1或外圈2的接觸部更容易進入潤滑劑的基油。
該板狀部件5可通過注入成形、壓縮成形等慣用的樹脂成形法製造。另外，也可以通過由注入成形或壓縮成形製造長條的帶狀部件，並將其切斷，而製得板狀部件5。以這樣的方法製造保持器4，則薄壁軸承的製造成本降低。
板狀部件5的樹脂材料的種類不做特別限定，多採用柔軟性好的尼龍66等聚醯亞胺樹脂。另外，從低漏氣(アウトガス)性來看，也可以使用聚四氟乙烯等氟樹脂、聚醚醚酮。此外，在高溫條件下使用薄壁軸承時，可以使用耐磨損性優異的聚醚醚酮、聚醯亞胺樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂等。
這樣的本實施方式的薄壁軸承可適用於半導體製造裝置用的機械手等。上述機械手通常在真空環境下使用，所以用於薄壁軸承的潤滑劑優選具有低漏氣性的高真空環境用的潤滑劑。以下3種潤滑被膜(以後記作DFO潤滑劑)由於具有比氟潤滑脂低的漏氣性，因此適合本實施方式的薄壁軸承。
(1)含有具有官能團的含氟聚合物和全氟聚醚的潤滑被膜(2)含有具有官能團的含氟聚合物和全氟聚醚以及氟樹脂的潤滑被膜(3)含有以烷基化環戊烷或聚苯醚為主要成分的潤滑油和氟樹脂的潤滑被膜使用該DFO潤滑劑，由於潤滑劑的薄膜的潤滑，所以潤滑性比氟類潤滑脂等潤澤性地封入軸承內的情況低。這樣，用於以往的利用樹脂制分段型保持器的薄壁軸承，則板狀部件的圓周方向端部容易磨耗，因磨耗粉末而潤滑性進一步降低。因此，採用以往的樹脂制保持器的薄壁軸承中採用DFO潤滑劑困難重重。但是，本實施方式的薄壁軸承如前所述不易生成磨耗粉末，所以採用DFO潤滑劑沒有問題。
這裡，對DFO潤滑劑進行說明。DFO潤滑劑是具有對金屬親和性高的官能團的含氟聚合物和氟油(例如全氟聚醚油(PFPE))的潤滑劑，其具有極高的粘性，具有官能團的含復聚合物，由於官能團的作用而極為強烈地吸附在金屬表面。另一方面，氟油分子也具有例如即使暫時被分離也會馬上再附著的性質，難以逸散。因此，低漏氣性優異。
作為具有官能團的含氟聚合物，優選全氟聚醚聚合物或多氟代烷基聚合物。作為全氟聚醚聚合物，可以舉出，具有下述化5表示的重複單元並且數均分子量為1000～50000的聚合物。另外，這些全氟聚醚聚合物至少在分子的一個末端具有後述的官能團。
〔化5〕-CXF2X-O-(X為1～4的整數)另外，作為多氟代烷基聚合物，可以舉出下述式6表示的物質。化6中的Y為對金屬的親和性高的官能團，例如，優選環氧基、氨基、羧基、羥基、巰基、異氰酸酯基、磺基、酯基等。作為多氟代烷基聚合物除了化6所示物質以外，還可以合適地使用化7、8所示的物質。
〔化6〕CF3(CF2)7-Y，H(CF2)6-Y，CF2Cl(CF2)11-Y(CF3)2CF(CF2)7-Y，CF2ClCF3CF(CF2)7-Y
〔化7〕C6F13COOH，C8F17C2H4OH，C8F17C2H4SH， C10F21CONHC2H4OH，C10F21SO3H， [化8]
這樣的官能團當DFO潤滑劑覆蓋在內圈和外圈的表面上時，與構成內圈和外圈的金屬結合，所以形成與內圈和外圈的表面強結合的潤滑膜。另外，一個分子上具有多個官能團的含氟聚合體的情況下，其中至少一個與金屬結合即可。上述含氟聚合體可以單獨使用上面的例示的結構，也可以並用兩種以上。並用兩種以上的情況下優選採用其組合以使不會有該官能團之間反應而與金屬結合的官能團減少的情況。
這樣的具有官能團的含氟聚合體具體例如デユポン社製クライトツクス157FSL、157FSM、ダイキン工業社製デムナム変性品SA、SH、SY-3，アウジモント社製フオンブリンZDEAL、ZDIAC、ZDISCO、ZDOLTXX2000等。
另外，PFPE這樣的氟油的種類不做特別限定，為抑制降低漏氣性，儘量優選蒸氣壓力低的。具體地，デユポン社製クライトツクス143AB、143AC、143AD，アウジモント社製フオンブリンYHVAC18/8、25/9、40/11、140/13、Z25、Z60，ダイキン工業社製S-65、S-100、S-200等。
含有具有官能團的含氟聚合體和PFPE這樣的氟油的DFO潤滑劑具體例如，作為PFPE採用ダイキン工業社製S-200，作為在此中具有官能團的含氟聚合體添加5％的デユポン社製クライトツクス157FSH，其以氟類溶劑(例如旭化學工業社製AK225)稀釋成2％的產物等。
另外，如果再添加氟樹脂的粉末，可以使DFO潤滑劑進一步減塵(低発塵)。另外，如使用以烷基化環戊烷或聚苯醚為主要成分的潤滑油代替氟油，可以使薄壁軸承進一步延長壽命。作為烷基化環戊烷可以舉出例如，三(2-辛基十二烷基)環戊烷。
這樣的DFO潤滑劑可以封入薄壁軸承的內圈和外圈之間形成的軸承內部空間使用，但優選在覆蓋在內圈、外圈的軌道面上後通過加熱、減壓等乾燥而形成潤滑膜。
〔第三實施方式〕本實施方式涉及例如用於半導體製造裝置等的滾動軸承，特別是涉及在潤滑差(貧瘠)的環境下使用的薄壁的滾動軸承。
首先，說明貧瘠潤滑和薄壁的滾動軸承。貧瘠是指沒有浪費、油少。貧瘠潤滑是指以極微量的必要最小限度的潤滑劑(油或潤滑脂)僅對軸承的軌道面進行潤滑的方法。潤滑劑少，所以滾動體在潤滑劑中行進時的抵抗力產生的溫度上升小，溫度引起的機械精度的不準確變少。另外，一般在軸承旋轉中、由滾動體的通過而使潤滑劑散開飛散，汙染周邊環境，在貧瘠潤滑的情況下，潤滑膜本來就非常薄，所以飛散的潤滑劑量也是微量的，對環境的汙染少。
作為貧瘠潤滑的具體例例如油塗附(オイルプレ一テイング)、潤滑脂塗附(グリ一スプレ一テイング)這樣塗敷潤滑劑的方式(DFO潤滑也是其一種)、油氣潤滑或油霧潤滑等這樣在軸承旋轉中供給潤滑劑的方式、MoS2的噴濺、含聚四氟乙烯(PTFE)的複合鍍敷、含PTFE樹脂塗布等在軌道面上生成固定潤滑膜的方式、含PTFE的樹脂保持器、滾動體和滾動體之間裝填的MoS2的樹脂部件等這樣含有潤滑劑的部件相對滾動體滑動，使潤滑劑滾動移動的方式等。
接著，薄壁的滾動軸承是軸承剖面近於正方形，與軸承的厚度尺寸相比軸承內徑尺寸大，所謂ケイドン型即屬此。日本精工株式會社制的N系列薄壁軸承的目錄記載的NBX形的內徑最小的NBX2504的軸承厚度和內徑的比大約0.187，內徑最大的NBX101625中是0.025，所以用該數值定義，則薄壁的滾動軸承定義為軸承厚度尺寸軸承和軸承內徑尺寸之比0.187以下的軸承。
在這樣的薄壁的滾動軸承上採用保持器的情況下，一般，在內外圈間裝入滾動體後安裝保持器，所以如圖21和圖22所示，採用在軸方向的端部上具有用於將滾動體(滾珠)502插入匣部503的開口部504的環狀的保持器501。另外，在此所謂的「厚度」是指軸承的內外徑尺寸差的一半的值。
上述開口部504上設置卡扣量，滾動體502插入匣部503時，如圖22所示，由滾動體502而使開口部504彈性擠開而通過開口504，從而將該滾動體502插入匣部503，插入後開口部504彈性恢復到原來的位置(參照圖23)。要將插入匣部503的滾動體502從保持器501拆下，需再次由滾動體502彈性擠開開口部504而經此通過。本來，該結構下滾動體502是不容易從保持器501脫離的。保持器501的材質是金屬制，通常多為黃銅或不鏽鋼。
但是，上述以往的薄壁滾動軸承中，在貧瘠潤滑環境下使用的情況下存在以下問題。即，保持器的外徑部和內徑部在軸承旋轉中會相對外圈和內圈滑動，存在潤澤的潤滑脂的富裕(良好)的潤滑環境下，由相對外圈和內圈的滑動而保持器不會大量磨耗。其磨耗粉末進入軌道面和滾動體間，軸承的旋轉性能會顯著降低。
另外，薄壁的滾動軸承受到軸承厚度薄的制約，所以與一般的軸承的情況下相比，滾動體直徑佔軸承內徑的大小的比率小是常見的，從該小徑的滾動體受到負載的必要看，裝填在內外圈間的滾動體的數量一定要多。例如，φ200mm左右的內徑尺寸的薄壁的滾動軸承填充80個以上的滾動體，所以軸承旋轉中、各個滾動體處於各種各樣的運動狀態中，經由保持器相互靠壓，出現擁擠的狀況。
這種情況下，富裕的潤滑環境下，在滾動體和保持器匣部間即使發生滑動，磨損係數小，所以來自滾動體的力使保持器向旋轉方向以外的方向壓動的情況少，但是在貧瘠的潤滑環境下，滾動體和保持器匣部間的磨損係數小，所以來自滾動體的力會使保持器也向旋轉方向以外的方向壓動。
並且，根據情況，保持器整體受到的來自滾動體的力的合力作用於將保持器從滾動體脫離的方向上，該力會有超過相當於1～2個保持器匣部的卡扣量的彈性力的力的情況，這時從1～2個保持器匣部脫離出滾動體。於是，一個一個地傳遞，滾動體從保持器匣部脫離開來，最終保持器的半周的程度脫離，跳出軸承外。因此，為杜絕這樣的情況，考慮用樹脂制的保持器。
在貧瘠的潤滑下採用樹脂制的保持器，則由於樹脂的彈性和柔軟性來自滾動體的力不會使保持器整體向旋轉方向以外的方向變位，能防止保持器的一部分跳出軸承外的缺陷，另外，即使保持器相對內外圈滑動，由於面壓小，所以能夠防止保持器大量磨耗。
但是，要將樹脂保持器製成環形，首先需用注入成形來成形出環狀部件，按照軸承的規格號而製造注入成形模具，成本上受到大的負擔。實際上也有在最貧瘠的潤滑DFO潤滑下真空環境下的半導體製造裝置用的薄壁滾動軸承這樣製造個數上有限制的型號，全部製造出其成形模具是困難的。
因此，作為次選方案，採用下面的方法。首先，如圖24所示，準備具有可滾動地保持滾動體的多個匣部503的長條的帶狀的保持器用部件506。該保持器用部件506由注入成形或壓縮成形製得。該保持器用部件506若用於例如保持器的節距圓直徑大約200mm的軸承，則準備大約200mm的外徑尺寸的內模和比該內模直徑大出保持器的厚度的量的外模，內模和外模間形成的間隙中填充保持器用部件506。填充的保持器用部件506的長度通過與軸承的尺寸匹配而在規定的位置切斷而被調整。
接著，在將保持器用部件506填充在內模和外模的間的狀態下根據以對應於樹脂的種類而規定的退火溫度保持規定的時間。例如樹脂是尼龍66的情況下以150℃保持30min，PEEK的情況下以230℃保持3hr。該退火工序叫做熱固定，由該熱固定而將保持器用部件506成形為環狀，從模具中取出也能保持其形狀不變，而用作環狀的保持器507。
另外，軸承的尺寸大，以1根保持器用部件506周長不夠的情況下，如圖25所示，通過將未切斷的1根保持器用部件506和例如切斷成的一半長的保持器用部件506a組合等而多種步調來調整長度，從而對於比1根保持器用部件506周長長的保持器也能夠對應。薄壁的滾動軸承一般內徑不同，即使這樣只要是同系列其軸承厚度就相等，保持器也是能調整周長即可在系列內全部適用。該保持器用部件506進行熱固定而形成環狀的保持器的方法，即使型號不同，只要有熱固定用的內模和外模，對系列內的全部型號可利用相同的保持器用部件，因此，沒有必要對各型號分別製造注入成形模具，有利於成本的控制。
但是，如以往的那樣，將保持器用部件506熱固定而形成環形的保持器的方法中，保持器用部件506的材料是PEEK等的情況下，需以最低230℃保持3hr，而且實際上，內模和外模間保持保持器用部件506的工序前，到該溫度之前的升溫和保持工序後的漸冷等是必要的。因此，完成1批工序需要8hr以上，非常浪費勞力和電力、時間，有成本高的問題。另外，帶狀的保持器用部件506通過熱固定而彎曲，所以高溫下軸承使用時有保持器因跳回而變形，或經時變形的可能性，另外，帶狀的保持器用部件506彎曲而使匣部503和開口部504向外側擴展變形。
本發明解決了這樣的問題，提供這樣的滾動軸承，即，即使在貧瘠潤滑環境下使用的情況下，也能夠防止保持器的一部分跳出軸承外，並且能防止保持器大量磨耗，對於系列內的全部型號軸承能夠利用同樣的平板狀部件構成保持器。另外，還提供這樣的軸承，即不需要保持器的彎曲工序而實現低成本化，並防止保持器和保持器匣部的變形。
為實現上述目的，本發明的滾動軸承的結構中，在外圈和內圈間經由保持器在軸方向可滾動地配設多個滾動體，將具有可滾動地保持上述滾動體的匣部的樹脂制的平板狀部件在周方向配設多個而構成上述保持器。
在此，優選地，上述平板狀部件的長度方向的長度設為L、該平板狀部件的厚度為t，上述外圈的內徑尺寸設為D、上述內圈的內徑尺寸設為d的情況下，滿足關係t＜0.5(D2-L2)1/2-0.5d。
另外，潤滑方式優選DFO潤滑。本發明所謂的DFO潤滑是指在由油塗附得到的薄膜中含有具有吸附性的潤滑成分和固體潤滑劑的任一者或兩者兼有，具體地，例如日本特許公開公報2001年地254803號記載的方法。作為基礎劑的油和潤滑成分和固體潤滑劑的組合、或者通過膜厚而得的多種方式。例如，氟油作為基油，含有PTFE粉末的DFO；環戊烷(烴油)作為基油的通稱長壽命DFO；以氟油作為基油、含有PTFE粉末的通稱低生塵DFO等。
根據本發明，將具有可滾動地保持滾動體的匣部的樹脂制的平板狀部件在周方向配置多個而構成保持器，所以在貧瘠的潤滑環境下使用的情況下，來自滾動體的力由於樹脂的彈性和柔軟性而不會使構成保持器的平板狀部件向旋轉方向以外的方向變位，可防止保持器的一部分跳出軸承外，而且構成保持器的樹脂制的平板狀部件和內外圈間發生滑動，由於面壓變小，所以能夠防止平板狀部件大量磨耗。
另外，由於樹脂制的平板狀部件在周方向配置多個而構成保持器，所以對於系列內的全部的型號的軸承都能夠利用相同的平板狀部件而構成保持器，並且不需要用於彎曲平板狀部件的熱固定工序，由此，能夠降低低成本化。另外，不需要用於將平板狀部件彎曲成圓弧的熱固定工序，所以高溫下的軸承使用時，平板狀部件不會由跳回變形或經時變形，並且能防止因彎曲而使匣部在外側擴展變形。
另外，上述平板狀部件的長度方向的長度設為L、該平板狀部件的厚度為t，上述外圈的內徑尺寸設為D、上述內圈的內徑尺寸設為d的情況下，滿足關係t＜0.5(D2-L2)1/2-0.5d。
從而，使1個平板狀部件相對外圈和內圈不會同時在3處滑動，所以平板狀部件不會產生磨耗。
以下，參照

本發明的實施方式的一例。圖18是本發明的實施方式的一例的滾動軸承的說明立體圖。圖19是說明平板狀部件的立體圖。圖20是在平板狀部件的長度方向上長度L和厚度t之間的關係式的說明圖。另外，該實施方式中，採用已經說明的貧瘠潤滑環境下使用的薄壁(例如軸承厚度尺寸和軸承內徑尺寸的比0.187以下)的滾動軸承。
作為本發明的實施方式的一例的滾動軸承510中，如圖18和圖19所示，將配置在外圈511和內圈512間的多個滾動體(未圖示，該實施方式中是滾珠)可滾動地保持在周方向上的保持器513，通過將具有可滾動地保持該滾動體的匣部514的樹脂制的平板狀部件515在周方向配置多個而形成。平板狀部件515如圖19所示，在寬度方向的一側面上設有用於將滾動體插入匣部514的開口部516，其與該匣部514連通，開口部516上設有卡扣量。並且，由滾動體將開口部516彈性擠開而通過該開口部516，從而將滾動體插入匣部514，插入後開口部516彈性恢復到原來位置。
另外，平板狀部件515以埋入外圈511和內圈512間的間隙的整個周方向的方式配置多個，由此，確保必要的滾動體的個數。另外，在平板狀部件515的長度方向上的兩端部上形成與匣部514的圓同一R的圓弧517，在周方向相鄰的各平板狀部件515間配置1個滾動體，在平板狀部件515的長度方向的兩端形成的圓弧517起到作為滾動體的匣部的作用。
作為平板狀部件515的樹脂材料例如使用尼龍或PEEK等，但是除此之外，也可以列舉苯酚樹脂、環氧樹脂、PES、PPS、PEI、PAI等。另外，該實施方式中，平板狀部件515的長度方向的長度設為L、該平板狀部件515的厚度為t，外圈511的內徑尺寸設為D、內圈512的內徑尺寸設為d的情況下，滿足關係t＜0.5(D2-L2)1/2-0.5d。
1個平板狀部件15相對外圈11和內圈12不會同時在3點滑動。
詳述，參照圖20，外圈511和內圈512間配置的1個平板保持器513其兩端部與外圈511的內徑面接觸配置，中央部與內圈512的外徑面接觸配置，則下式(1)成立。
(D/2)2＝(L/2)2+(t+(d/2))2......(1)整理(1)式，則成下式(2)、(3)。
(D)2-(L)2＝4(t+(d/2))2......(2)(D2-L2)1/2＝2(t+(d/2))＝2t+d......(3)
因此，t＝0.5((D2-L2)1/2-d)，1個平板狀部件515對外圈511和內圈512不同時在3點滑動的條件如下式(4)。
t＜0.5((D2-L2)1/2-d)＝0.5(D2-L2)1/2-0.5d......(4)即，式(4)中，t若比右邊小，則1個平板狀部件515相對外圈511和內圈512不會同時在3點滑動。即，1個平板狀部件515不會受到相對外圈511和內圈512同時在3點滑動而產生的彎曲，構成保持器513的多個平板狀部件515在外圈511和內圈512間的間隙裡總是不以3點接觸而移動。由此，平板狀部件515不產生磨耗。
這樣的實施方式中，與金屬相比硬度低，剛性也低的樹脂制的平板狀部件515在外圈511和內圈512間的間隙中在周方向上配置多個而構成保持器513，所以即使在真空環境下使用的半導體製造裝置用的薄壁滾動軸承中使用保持器513，而且潤滑方法採用最貧瘠的潤滑即DFO潤滑的情況下，來自滾動體的力由樹脂的彈性和柔軟性而不會使構成保持器513的平板狀部件515在旋轉方向以外的方向變位，能防止保持器513的一部分跳出軸承外。而且，構成保持器513的樹脂制的平板狀部件515和外圈511和內圈512間即使產生滑動，由於面壓變小，也能夠防止平板狀部件515大量磨耗。
另外，樹脂制的平板狀部件515在周方向配置多個而構成保持器513，所以也不需要按照各型號而準備注入成形模具，對系列內的全部型號的軸承能夠利用相同的平板狀部件515而構成保持器513。另外，不需要用於彎曲平板狀部件515的熱固定工序。由此，能夠實現保持器513的低成本化。特別是，採用最貧瘠的潤滑即DFO潤滑來進行潤滑的滾動軸承，而且用於真空環境下的半導體製造裝置的薄壁滾動軸承這樣製造個數有限制的型號的滾動軸承上也可以適用保持器513。
另外，由於不需要用於彎曲平板狀部件515成圓弧狀的熱固定工序，所以高溫下使用軸承時，平板狀部件515不會因跳回而變形或經時變形，並且能防止因彎曲而使匣部514或開口部516向外側擴展變形。另外，上述平板狀部件515的長度方向的長度設為L、該平板狀部件515的厚度為t，上述外圈511的內徑尺寸設為D、上述內圈512的內徑尺寸設為d的情況下，滿足關係t＜0.5(D2-L2)1/2-0.5d。
從而，使1個平板狀部件515相對外圈511和內圈512不會同時在3處滑動，所以平板狀部件不會產生磨耗。結果，平板狀部件515不會產生彎曲應力，而能在周方向上在外圈511和內圈512的間隙中移動，由此，能使平板狀部件515不產生磨耗。
另外，本發明不限定於本實施方式，在不脫離本發明的宗旨的範圍內可以適宜地作變更。例如，上述實施方式中，貧瘠的潤滑環境下使用的薄壁的滾動軸承作為例子被採用，但是不限定於此。根據情況，也作富裕的潤滑環境下使用的滾動軸承也可以適用本發明，另外，不限定於薄壁的滾動軸承，通常的滾動軸承也可適用本發明。其他，在本實施方式中例示的外圈、內圈、滾動體、保持器、匣部、平板狀部件和潤滑手段等結構只要能夠適用於本發明即可任意變更選用，而不做限定。
〔第四實施方式〕本實施方式涉及薄壁滾動軸承，也有與第一～第三實施方式的軸承具有相關性的部分。
以往，半導體關聯裝置或機器手等使用的薄壁軸承多為開放型，一部分也使用密封型等。另外，薄壁軸承是指軸承剖面比α是0.2以下的結構。軸承剖面比α由下式定義。
α＝(D-d)/(2×DPW)其中，上述數學式中D為軸承外徑、d為軸承內徑、DPW為軸承的滾動體的中心徑。
這樣的薄壁滾動軸承的潤滑中主要採用潤滑脂，但是開放型的薄壁滾動軸承的情況下，會有在軌道上存在的潤滑脂當軸承旋轉時由保持器或滾動體而從軸承內部擠出，或因離心力而洩漏的情況。另外，密封型的薄壁滾動軸承的情況下，也存在潤滑脂從密封唇口和內圈的外徑面間洩漏的情況。
因此，日本特許公開公報2003年第329049號中公開了通過將固體潤滑劑封入內部而解決上述問題，作為維修自由的薄壁滾動軸承。
但是，在使用通過燒結以聚烯烴為主成分的高分子材料和潤滑油的潤滑物製成的潤滑劑的情況下，潤滑劑不易洩漏，但是潤滑劑成分的絕對量多，所以存在容易大量生成漏氣的缺陷。另外，固體狀的潤滑劑的情況下，潤滑劑與滾動體或軌道面滑動接觸，從而供給潤滑油，但是這樣的滑動接觸伴隨著生塵量增加的問題。
二硫化鉬(MoS2)、石墨、六方晶氮化硼(h-BN)、氟化石墨等固體潤滑劑構成的潤滑膜覆蓋在軌道面上的情況下，漏氣少，但是容易產生磨耗，耐久性不充分。
因此，本發明解決上述這樣的以往技術具有的問題，提供生塵和漏氣都困難，並且也不易產生潤滑劑的洩漏，耐久性優良，可自由維修的薄壁滾動軸承。
為解決上述課題，本發明由以下結構構成。即，本發明的薄壁滾動軸承具有內圈、外圈、自由滾動地配置在上述內圈和外圈之間的多個滾動體。軸承剖面在0.2以下的薄壁滾動軸承中，上述內圈的軌道面和上述外圈的軌道面的至少一個上覆蓋由氟油、烷基化環戊烷、聚苯醚、以及酯油中的至少一種的基油中混合了氟樹脂的構成的潤滑膜。
具有這樣的潤滑膜，則滾動體的滾動動作時金屬間的接觸被抑制，同時能發揮低生塵性和穩定的潤滑性。即，潤滑膜由在基油中混合氟樹脂的潤滑劑構成，所以軌道面上潤滑油(基油)不會枯竭，而能夠發揮穩定的潤滑性。而且，剩餘的潤滑油(基油)被氟樹脂捕獲，所以生塵量低，潤滑劑也不易洩漏。另外，氟樹脂優選粉末狀。
另外，上述潤滑膜的膜厚優選0.1μm以上10μm以下。為減少生塵量和漏氣量，潤滑膜的膜厚優選小的，但是為優化薄壁滾動軸承的耐久性，膜厚優選大的。考慮兩者的平衡，則優選潤滑膜膜厚是0.1μm以上、10μm以下。
本發明的薄壁滾動軸承不易出現生塵和漏氣，並且潤滑劑也不易漏出，耐久性優良。
參照附圖詳細說明本發明的薄壁滾動軸承的實施方式。圖26是本發明的薄壁滾動軸承的一實施方式的縱剖面圖。
圖26的薄壁滾動軸承601具有在外周面具有軌道面611a的內圈611、在內周面具有相對軌道面611a的軌道面612a的外圈612、在兩軌道面611a、612a間自由滾動配置的多個滾動體(滾珠)613、在內圈611和外圈612間保持多個滾動體613的保持器614。另外，該薄壁滾動軸承601由前面式子表示的軸承剖面比α為0.2以下。
進而，兩軌道面611a、612a的至少一個上覆蓋潤滑膜(未圖示)，所述潤滑膜包含在含有氟油、烷基化環戊烷、聚苯醚、以及酯油中的至少一種的基油中混合了氟樹脂的潤滑劑。
本實施方式的薄壁滾動軸承601由上述的潤滑膜潤滑，所以即使不具有密封部件等也不易生塵或出現漏氣，並且潤滑劑也不易漏出。另外，耐久性優良、可維修自由化。這樣，真空環境下，清潔環境下也都可使用。另外，與使用潤滑脂進行潤滑的情況相比，軸承的旋轉阻抗極小，所以能夠得到高精度的旋轉性能。
另外，內圈的軌道面、外圈的軌道面、滾動體的滾動面、以及保持器的滑動部位上優選形成必要最小限的潤滑膜。這樣，能夠抑制多餘的潤滑油(基油)飛散等造成的生塵。另外，使用蒸氣壓低的潤滑油(基油)能夠抑制漏氣的發生。
氟樹脂種類不做特別限定，可以優選優選聚四氟乙烯(以下記作PTFE)、四氟乙烯·全氟烷基乙烯醚共聚物(PFA)、四氟乙烯·乙烯共聚物(ETFE)、四氟乙烯·六氟乙烯共聚物(FEP)、聚氯三氟乙烯(PCTFE)，其中，最為優選PTFE。
另外，氟樹脂更優選粉末狀，其粒徑優選從亞微量級到微量級。另外，該潤滑膜的膜厚不做特別限定，考慮抑制生塵與漏氣和軸承的耐久性的平衡，優選0.1μm以上10μm以下。
下面說明基油。作為氟油例如全氟聚醚聚合物或多氟代烷基聚合物。也可含有它們的衍生物(具有官能團)。
作為全氟聚醚聚合物，可以舉出，具有下述化9表示的重複單元的聚合物。並且，其數均分子量優選1000以上且50000以下。作為氟化聚醚聚合物的衍生物，優選在上述氟化聚醚聚合物上結合對金屬親和性高的官能團。作為官能團的例子，可以舉出，環氧基團、氨基、羧基、羥基、巰基、磺基、酯基。
〔化9〕-CXF2X-O- (X為1～4的整數)另外，作為多氟代烷基聚合物，可以舉出下述式10表示的物質。化10中的Y為如上相同的對金屬的親和性高的官能團。〔化10〕
〔化10〕CF3(CF2)7-Y，H(CF2)6-Y，CF2Cl(CF2)11-Y(CF3)2CF(CF2)7-Y，CF2ClCF3CF(CF2)7-Y作為多氟代烷基聚合物，除式10表示的物質，例如還可適用下式化11、12所示的物質。
C6F13COOH，C8F17C2H4OH，C8F17C2H4SH， C10F21CONHC2H4OH，C10F21SO3H，
〔化12〕 這樣的具有官能團的氟油的市場上銷售品的例子如デユポン社製クライトツクス157FSL、157FSM、157FSH、ダイキン工業社製デムナム変性品SA、SH、SY-3、SP、ソルベイソレクシス株式會社製フオンブリンZ DEAL、Z DLAC、Z DISCO、Z DOL TX 2OO等。
另外，作為全氟聚醚聚合物的一種的全氟聚醚油(PFPE)，可以使用市場銷售品，例如，ダイキン工業社製S-65、S-100、S-200、ソルベイソレクシス株式會社製フオンブリンZ-25、Z-60、40/11、デユポン社製クライトツクス16140等。
另外，作為烷基化環戊烷，可以舉出，例如，三(2-辛基十二烷基)環戊烷(例如，Nye Lubricants公司製造的Synthetic Oil 2001A)、三正辛基環戊烷、四正辛基環戊烷、五正辛基環戊烷、三正壬基環戊烷、五正壬基環戊烷、五正癸基環戊烷、五正十二烷基環戊烷、四-2-乙基己基環戊烷。這樣的烷基化環戊烷由於在真空中蒸汽壓也很低，因此，即使在真空中使用本發明的薄壁滾動軸承，基油也不易蒸發並且產氣性低。
另外，作為聚苯醚，可以舉出，例如，四苯醚、五苯醚、烷基二苯醚、單烷基三苯醚、三烷基四苯醚、二烷基四苯醚等。這樣的聚苯醚由於蒸氣壓低，耐熱性優異，因此，在真空中或高溫環境下也可以使用本發明的薄壁滾動軸承。
另外，酯化油例如Nye Lubricants社制Nye Torr5101。
內圈611、外圈612、滾動體613以及保持器614都可使用作為軸承用材料一般使用的金屬材料。例如可以舉出，例如，對JIS標準SUS440C等馬氏體類不鏽鋼或JIS標準SUS630等析出硬化型不鏽鋼這樣的耐腐蝕性金屬材料進行適當的硬化熱處理而得到的材料。另外，如果是輕負重用途，優選對JIS標準SUS304、SUS3 16等奧氏體類不鏽鋼或鈦合金實施表面硬化處理得到的的材料。
另外，保持器614可以合適地使用上述金屬材料、以及黃銅、鈦等，也可以使用樹脂材料。作為樹脂材料，可以舉出，例如，PTFE、ETFE等氟樹脂或聚醚醚酮樹脂(PEEK)、聚苯硫醚樹脂(PPS)、聚醚碸樹脂(PES)、聚醯胺樹脂等工程塑料。
這樣的樹脂材料可含有使機械強度、耐熱性、尺寸穩定性等提高的纖維狀填充材料。纖維狀填充材料種類不做特別限定，例如可以舉出，例如，硼酸銨晶須、鈦酸鉀晶須、碳晶須、芳族聚醯胺纖維、芳香族聚醯亞胺纖維、液晶性聚酯纖維、石墨晶須、玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、碳化矽晶須、氮化矽晶須、氧化鋁晶須、氮化鋁晶須、矽灰石。
保持器的種類不做特別限定，可為波形保持器、冠形保持器、切制保持器等。另外，也可以不設置保持器614。
另外，本實施方式表示的是本發明的一例，本發明不限定於該實施方式。例如，本實施方式中作為薄壁滾動軸承例示了深溝滾珠軸承，但是本發明也可適用於其他各種滾動軸承。例如，角接觸滾珠軸承、自動對心滾珠軸承、圓筒滾子軸承、圓錐滾子軸承、滾針軸承、自動對心滾子軸承等徑向型滾動軸承、或推力滾子軸承等推力型滾動軸承。
〔實施例〕以下表示實施例，進一步說明本發明。準備與上述的薄壁滾動軸承601大致相同的結構的滾動軸承(實施例)、和密封氟潤滑脂的以往的薄壁滾動軸承(比較例)，比較各自的生塵性。另外，實施例和比較例的薄壁滾動軸承是日本精工株式會社制被叫序號NBX15206(內徑d152.4mm、外徑D165.1mm、寬度6.35mm、滾動體的中心徑DPW158.75mm)。
首先，說明實施例的薄壁滾動軸承。內圈、外圈、滾動體以及保持器組合而成滾動軸承，進行脫脂清洗。然後，將後述的潤滑劑由吸管等提供到滾動體附近，使滾動軸承滾動數圈，在內圈的軌道面、外圈的軌道面、滾動體的滾動面、以及保持器的滑動部位塗敷潤滑劑。另外，塗附潤滑劑的方法不限定於上述的塗敷法，也可以用濺射、浸漬法。
塗敷了潤滑劑的滾動軸承在100～140℃下加熱30分鐘，除去含於潤滑劑中的稀釋溶劑，則內圈軌道面、外圈軌道面、滾動體的滾動面和保持器的滑動部位上形成由潤滑劑構成的潤滑膜。另外，優選烘焙處理，使漏氣量進一步降低。烘焙處理條件例如壓力10Pa以下、溫度100℃以上、處理時間4小時以上。
接著，說明用於實施例的薄壁滾動軸承的潤滑劑。潤滑劑混合60質量份的三(2-辛基十二烷基)環戊烷(例如，Nye Lubricants公司製造的SyntheticOil 2001A)和40質量份的粒徑1μm以下的PTFE粉末，再將該1質量份該混合物與99質量份的アサヒクリンAK-225(旭硝子株式會社製造)等稀釋溶劑混合。另外，作為PTFE粉末，使用在溶劑中分散了PTFE粉末的分散物(杜邦公司製造的ドライフイルムRA/IPA)，使用PTFE粉末的量為上述數值的量的PTFE粉末分散物。
接著，說明生塵性的評價方法。將實施例和比較例的薄壁滾動軸承裝入圖27所示的裝置中，在下面的條件下驅動運轉24小時，測定其間發生的生塵量。另外，圖27中的附圖標記621是試驗軸承、附圖標記622是軸、附圖標記623是力矩負載用重塊、附圖標記624是軸向負載用盤簧。
軸向負載18N力矩負載1N·m致動器的擺動角度-60°～+60°致動器的擺動速度40循環/min試驗結果如圖28圖表所示。另外，圖表所示的生塵量的數值由當以實施例的薄壁滾動軸承的生塵量為1的情況下的相對值表示。從圖表可知，實施例的薄壁滾動軸承與密封氟潤滑脂的比較例的薄壁滾動軸承相比，生塵量1/20這樣極低的低生塵性。
本發明的薄壁滾動軸承在真空環境下、清潔環境下也都可適用，所以可適用於半導體製造設備、液晶面板製造設備、硬體製造設備等運送裝置、運送機器手。
〔第五實施方式〕
本發明涉及滾動裝置，特別是對滾動部位實施潤滑的滾動裝置。另外，也有與第一至第四實施方式的軸承具有相關性的部分。
滾動軸承、線性引導器、線性軸承、以及滾珠絲槓裝置等滾動裝置例如用於半導體製造裝置內部配設的運送系統裝置中。這樣的真空環境下或無塵室等清潔氣體環境中(以下也記作「真空環境下等」)使用的滾動裝置中需要動作潤滑性、高耐久性等外，還需要低生塵性。
因此，以往通過在滾動裝置的滾動部位塗敷密封潤滑劑，從而防止滾動體和與滾動體接觸的部位的磨耗，保證動作的潤滑性。另外，在用於生塵等導致的汙染幾乎不被允許的上述真空環境下等使用的滾動裝置中，使用以發揮性極低的氟類潤滑油為基油的氟類潤滑油的氟潤滑劑，抑制向滾動裝置外部飛散或蒸發的潤滑劑的量。
日本特許公開公報2001年第173667號和日本特許公開公報昭和62年第246621號表示了使用這樣的氟類潤滑劑的滾動裝置的例子。這些滾動裝置中，潤滑部位附著氟類潤滑劑，形成該氟類潤滑劑構成的潤滑膜。另外，作為氟類潤滑劑使用分子結構中具有官能團並且與軸承材料親和性高的氟類潤滑劑能夠形成對軸承材料強固吸附的潤滑膜，實現低生塵性和耐久性。
另外，作為氟類潤滑劑的一例，日本特許公開公報平成1年第284542號表示了含有作為基油的氟類潤滑油、和作為含有作為基油的氟類潤滑油、作為增稠劑的聚四氟乙烯的氟類潤滑脂。另外，日本特許公開公報2003年第13974號以及日本特許公開公報2002年第357225號表示了密封氟類潤滑脂使用的滾動裝置的例子。另外，日本特許公開公報平成5年第240257號表示了主要含有的使用主要含有該聚四氟乙烯為主的氟類固體潤滑劑的滾動軸承。
但是，使用上述氟類潤滑脂的情況下，為抑制外部飛散而需使氟類潤滑脂的用量少，但是這種情況下，會出現潤滑作用的不足和耐久性的低下。對此，也可考慮用上述氟類高分子固體潤滑劑對滾動部位塗布，在比較大的軸向分子的狀況下，固體潤滑劑產生剝離或脫落，磨耗導致的生塵增多，所以耐久性和低生塵性這點上不充分。
另外，如上所述，提案有通過附著在分子結構中具有官能團的氟類潤滑油而提高低生塵性、耐久性的方法，但是，化學地附著在軸承材料等的分子為一分子層，具有多餘的官能團的氟類潤滑油，並不化學附著在軸承材料等上的分子是一個分子層，而多餘的具有官能團的氟類潤滑油並不是化學附著的。但是一般具有官能團的氟類潤滑油比不具有官能團的氟類潤滑油蒸氣壓高。因此，由於未化學附著的多餘的氟類潤滑油蒸發，因此容易產生漏氣。另外，多餘的氟類潤滑油也作為生塵粒子而排出，所以為在幾乎不允許漏氣或生塵造成的有機汙染的環境下使用，需要可進一步高度抑制漏氣和生塵的對策。這點上若如果不存在多餘的氟類潤滑油而僅僅是一個分子層，上述漏氣等問題消失，但是耐久性不充分又突顯出來。
本發明是鑑於上述問題而研發的，目的在於提供在真空環境下適用，從裝置產生的塵埃、漏氣少，具有優良的耐久性的滾動裝置。
本發明的滾動裝置具有外表面具有軌道面的內側部件、具有相對於該內側部件的軌道面的軌道面並配置在上述內側部件的外側的外側部件、滾動自由地配置在上述兩軌道面間的多個滾動體。上述外側部件的軌道面和上述內側部件的軌道面與上述滾動體的滾動面中至少一個通過油塗附處理而形成20℃下蒸氣壓1×10-5Pa以下的潤滑油和含有氟樹脂的潤滑劑構成的潤滑膜。
在此，油塗附處理是指對上述外側部件的軌道面、上述內側部件的軌道面或上述滾動體的滾動面上附著薄膜的處理。例如後述，將稀釋的潤滑劑附著在上述滾動面等上，通過熱處理除去稀釋溶劑，從而可形成本發明的潤滑膜。
本發明銳意研究的結果，發現在低生塵化的實現上，對潤滑油添加氟樹脂是有效的。以含有20℃下蒸氣壓1×10-5Pa以下的潤滑油和氟樹脂的潤滑劑構成潤滑膜，則軌道面總是被提供有潤滑劑，軌道面和滾動面不直接接觸，並且，多餘的潤滑油被氟樹脂捕獲，所以能夠以低生塵和低漏氣來穩定維持潤滑功能。另外，保持與固體潤滑膜不同的流動性，所以則固體潤滑膜中產生的剝離、脫落、磨耗帶來的生塵得以抑制。另外，通過油塗附處理形成潤滑膜，所以與通常的潤滑脂潤滑等相比旋轉阻抗極小，所以得到高精度的旋轉性能。
如上所述，本發明的潤滑油優選20℃下蒸氣壓1×10-5Pa以下的潤滑油，蒸氣壓越低，漏氣越少。另一方面，20℃下蒸氣壓若超過1×10-5Pa，則即使添加氟樹脂，也能夠充分得到漏氣抑制的效果。另外，以往不得不通過使潤滑膜形成得薄一些對生塵和漏氣進行抑制，但是本發明中通過氟樹脂的添加得到生塵和漏氣的抑制效果，所以能夠使潤滑膜形成得厚一些，因此也能夠提高耐久性。即，潤滑膜優選形成到能夠分別覆蓋要形成上述潤滑膜的面的粗糙的粗糙凸起的程度。原因是，若將潤滑膜形成得比這更薄，則一部分的上述粗糙凸起容易暴露，成為接觸的對象側的油膜容易刮落的邊界潤滑狀態，容易產生局部燒結等，耐久性不充分。相反若形成得過厚，則多餘的潤滑劑容易飛散，所以生塵和漏氣的抑制效果降低。這樣的潤滑膜的厚度調整，在例如後述的油塗附處理中，通過對在要形成潤滑膜的面上附著的潤滑劑的稀釋溶液的稀釋濃度進行調節而進行的。
另外，作為氟樹脂，除可採用含聚四氟乙烯(PTFE)外，還可適用四氟化乙烯-全氟乙烯醚共聚物(PFA)、氟化乙烯丙烯共聚物(FEP)等。
本發明的滾動裝置中，上述潤滑油優選氟類潤滑油。作為潤滑油若使用氟類潤滑油，則揮發性極低，所以漏氣少。另外，本發明的滾動裝置中，上述潤滑劑中的上述氟樹脂的含量優選5質量％以上40質量％以下。氟樹脂的含量小於5質量％的情況下生塵抑制效果差，大於40質量％的情況下潤滑油的含量低導致潤滑性差。更優選，10質量％以上30質量％以下。
另外，在本發明的滾動裝置中，上述氟類潤滑油優選由分子結構中不含官能團的氟類潤滑油10質量％以上98質量％以下和分子結構中含官能團的氟類潤滑油90質量％以下2質量％以上構成。
這樣，作為氟類潤滑油使用對構成上述軌道面等的材料親和性高、分子結構中含有官能團的氟類潤滑油，形成對軌道面等強固附著的潤滑膜，從而能夠提高耐久性和生塵抑制效果。另一方面，分子結構中具有官能團的氟類潤滑油一般蒸氣壓高、容易出現漏氣，所以能夠維持由對材料的強固附著引發的效果，並同時優選進行漏氣量的含量的調節以使其與所使用的環境的條件對應。
即，對潤滑劑添加氟樹脂，從而比以往能夠抑制漏氣，但是在漏氣抑制要求更苛刻的環境下，優選上述那樣的組成、即上述氟類潤滑油優選由分子結構中不含官能團的氟類潤滑油10質量％以上98質量％以下和分子結構中含官能團的氟類潤滑油90質量％以下2質量％以上構成。
另外，更優選地，在漏氣抑制要求更加苛刻的環境下，優選上述氟類潤滑油優選由分子結構中不含官能團的氟類熱氧化50質量％以上98質量％以下和分子結構中含官能團的氟類潤滑油50質量％以下2質量％以上構成。另外，更優選地，當漏氣抑制要求再進一步苛刻的環境下，氟類潤滑油僅使用分子結構中不具有官能團的氟類潤滑油，通過添加氟樹脂來抑制漏氣。
另外，本發明的滾動裝置中，上述潤滑油優選含有烷基化環戊烷或聚苯醚為主要成分。由於含有烷基化環戊烷或聚苯醚為主要成分的潤滑油在20℃下的蒸氣壓為1×10-5Pa以下，因此，即使在真空中也具有抑制漏氣的效果。除此以外，這些烴類潤滑油與氟類潤滑油相比，潤滑性優異，可以延長轉動裝置的壽命。
另外，本發明的滾動裝置中，上述潤滑劑中的上述氟樹脂的含量優選5質量％以上60質量％以下。氟樹脂的含量低於5質量％時生塵抑制效果差，高於60質量％時潤滑油的含量低故潤滑性差，轉矩增加。更優選地，5質量％以上40質量％以下。
另外，在本發明的滾動裝置中，上述潤滑膜優選通過將上述潤滑劑0.5質量％以上10質量％以下和稀釋溶劑99.5質量％以下90質量％以上構成的潤滑劑稀釋溶液附著在要形成該潤滑膜的面上，在50℃以上250℃以下加熱15分鐘以上300分鐘以下，除去上述稀釋溶劑而形成。
通過這樣的油塗附處理可形成發揮上述功能、效果的潤滑膜。這種情況下，潤滑劑的含量低於0.5質量％時，上述軌道面和滾動面上附著的潤滑膜過薄，如上所述，耐久性不充分。另一方面，若超過10質量％，則潤滑劑稀釋溶液發黏，對均勻性的附著和作業性都有壞的影響，並且潤滑膜過厚又導致上述那樣地惡化生塵和漏氣的抑制效果。
另外，關於加熱溫度和加熱時間，若超過上述的上限溫度和上限加熱時間，則構成潤滑膜的潤滑劑的潤滑性惡化，另外，成為內側部件和外側部件的軌道面和滾動體的滾動面的硬度降低和尺寸變化的原因。相反，若設定為很低的溫度和很短的加熱時間，則稀釋溶劑不能完全除去。因此，實際的油塗附處理時，上述的範圍內並根據所用的稀釋溶劑的種類和含量來設定對除去該稀釋溶劑來說充分的加熱溫度和加熱時間。另外，也要考慮構成軌道面等的材料，例如使用淬火和/或回火處理過的鋼時，設定為不會導致上述硬度降低以及尺寸變化的加熱溫度以及加熱時間。
在此，作為上述潤滑劑稀釋溶液的附著方法例如塗敷、噴霧等。或者，也可使用在上述潤滑劑稀釋溶液中浸漬後拿出的方法。這種情況下，可以浸漬組裝後的滾動裝置，也可以浸漬滾動裝置的零件形成潤滑膜後組裝。
另外，上述稀釋溶液作為潤滑油和氟樹脂兩者的溶劑使用，具體例如可以舉出，代替氟隆類的稀釋溶劑、全氟碳(PFC)、氟類非活性溶液的ノベツク(住友スリ一エム株式會社製造)、バ一トレル(杜邦株式會社製造)、以及カルデン(アウジモン株式會社製造)等。使用烴類潤滑油時，可以使用己烷等作為稀釋溶劑。
另外，本發明的滾動裝置中，優選地，上述外側部件的軌道面和上述內側部件的軌道面的中心線平均粗糙度Ra分別是0.02μm以上0.2μm以下，上述滾動體的滾動面的中心線平均粗糙度Ra是0.002μm以上0.01μm以下。
設定在這樣的表面粗糙度，能夠抑制接觸面的面壓，提高耐久性。同時，設定為這樣的表面粗糙度，能夠將潤滑膜控制在少量上，而防止多餘的潤滑油飛散，也能夠提高生塵和漏氣的抑制效果。
另外，本發明的滾動裝置能用於真空或無塵室中。本發明的滾動裝置的生塵量和漏氣量非常低，所以在真空中或精密機械製造工廠等無塵室等使用很合適。
如以上詳述，根據本發明的滾動裝置，通過形成潤滑油和含有氟樹脂的潤滑劑構成的潤滑膜，能夠維持高度的旋轉性能，並能夠抑制生塵和漏氣，同時耐久性也優良。
接著，參照

本發明的實施方式。另外，以下的說明中參照的各圖中，與第五實施方式的其他圖等同的部分使用同一附圖標記。
〔第五實施方式的A〕圖29是使用氟類潤滑油和含有氟樹脂的潤滑劑(氟類潤滑劑)並實施油塗附的滾動軸承(滾動裝置)710的、作為滾動體的滾珠713的一部分被剖斷表示的剖面圖。滾動軸承710具有外圈(外側部件)712、內圈(內側部件)711、滾珠713、衝壓加工製造的波形保持器714。
更具體地，外圈712、內圈711、滾珠713以及保持器714除由一般作為軸承用使用的金屬材料形成外，例如可由具有耐蝕性的金屬材料形成。作為這種金屬材料例如JIS規格SUJ2等軸承鋼、JIS規格SUS440C等馬氏體類不鏽鋼、JIS規格SUSUS630等析出固化型不鏽鋼、以及對這些金屬材料進行滲碳處理、氮化處理、類鑽碳(diamond like carbon)的被膜處理等適當的硬化熱處理等而得的材料。
這些硬化熱處理得到的硬質膜中類鑽碳膜由於具有類鑽碳高硬度、自身不磨損、並且不磨損對象材料的性質，所以特別優選。另外，也適用含有金屬元素的形態的類鑽碳。
硬質膜的成膜方法不做特別限定，但是能夠用濺射、等離子體CVD、離子塗附等方法成膜。硬質膜是類鑽碳膜的情況下，作為濺射的一種的非平衡型濺射法是合適的。
硬質膜的膜厚優選0.5μm以上10μm以下。硬質膜的膜厚不到0.5μm，不發揮耐磨耗性。另一方面，硬質膜的膜厚若超過10μm，硬質膜自身的內部應力會剖斷硬質膜，並且成膜成本上也不理想。特別是，硬質膜是類鑽碳膜的情況下，膜厚1μm以上10μm以下更合適。
另外，軌道圈、滾動體SUJ2、不鏽鋼等鋼製的情況下，該鋼製的底層和類鑽碳膜間設置由Cr、W、Ti、Si、Ni、Fe等中的至少一種金屬構成的中間層。或者，也可以設置由上述金屬和碳形成的、朝向最表層的類鑽碳膜碳濃度增加的傾斜中間層。該中間層、傾斜中間層的厚度優選0.1μm以上5μm以下。
另外，滾動軸承用於輕負載時，例如可使用JIS規格SUS304、SUS316等奧氏體類不鏽鋼、鈦合金上進行表面硬化處理的材料作為金屬材料。另外，滾珠713除上述金屬材料，也可採用氮化矽、氧化鋁、氧化鋯等陶瓷材料。
上述列舉的金屬材料和陶瓷材料中，優選使用具有耐蝕性的材料。特別是優選，外圈712和內圈711使用馬氏體類不鏽鋼，滾珠713使用馬氏體類不鏽鋼和陶瓷。理由是通常為使滾動軸承具有耐蝕性，採取在潤滑劑中添加防鏽劑的方法。但是，該防鏽劑比構成本發明的潤滑膜的氟類潤滑劑的成分容易蒸發，所以防鏽劑的添加成為生塵、漏氣增加的主要原因。因此，內圈711、外圈712等使用耐蝕性的材料，則能夠實現耐蝕性、並能夠降低潤滑劑的使用量，所以也能夠實現本發明的目的即抑制生塵和漏氣。
另外，保持器714除上述金屬材料外，可適用黃銅、鈦材料等，但是也可適用合成樹脂材料。作為該合成樹脂材料例如，可以使用PTFE、乙烯-四氟乙烯(ETFE)等氟樹脂、或聚醚醚酮(PEEK)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚碸(PES)、尼龍46等工程塑料等。也可以在這些合成樹脂材料中添加玻璃纖維等強化纖維。保持器714的形式除波形外，也可是冠形、切制型(もみ抜き形)。
並且，本實施方式的滾動軸承710中，在外圈712與713的接觸面(軌道面)、內圈711與滾珠713的接觸面(軌道面)、以及滾珠713的滾動面上通過油塗附處理形成氟類潤滑劑形成的潤滑膜715。圖30是對外圈712的軌道面、內圈711的軌道面、或者滾珠713的滾動面形成潤滑膜的狀態的放大模式圖。圖30所示的滾動軸承710上以超過要形成潤滑膜715的面D的粗糙度的山頂線(該圖中，點劃線B所示)的程度(到該圖中實線E所示的位置)而形成潤滑膜715。這樣，能以粗糙的凸起部分各不漏出的程度由潤滑膜覆蓋面D，從而提高耐久性。另外，潤滑膜715，如圖3所示優選與軌道面等連續形成，但是也可以不連續，例如是島狀。
另外，本實施方式的滾動軸承710的外圈712的軌道面、以及內圈711的軌道面的中心線平均粗糙度Ra分別設定為0.02μm以上0.2μm以下，滾珠713的滾動面的中心線平均粗糙度Ra設定為0.002μm以上0.01μm以下。設定為這樣的表面粗糙度能夠控制要形成的潤滑膜715的量，提高抑制生塵的效果。形成潤滑膜715的氟類潤滑劑含有作為氟樹脂的PTFE粉末、和氟類潤滑油，即所謂的凝膠狀。
作為氟類潤滑油，例如，可以使用氟化聚醚聚合物或多氟代烷基聚合物。作為該氟化聚醚聚合物，可以舉出，以-CXF2X-O-的通式(X為1～4的整數)表示單元為主要重複單元的聚合物，並且，數均分子量為1000～50000。另外，多氟代烷基聚合物用式R1-(CF2)n-R2(n為自然數)表示，作為R1和R2，可以舉出，下述化13表示的物質。另外，R1和R2可以相同，也可以不同。
CF3-，H-，CF2Cl-， 另外，除了可以向氟類潤滑油中添加分子結構中不具有官能團的物質以外，還可以添加一定量的分子結構中具有官能團的物質。關於該官能團，優選對金屬的親和性高者，例如，環氧基、氨基、羧基、羥基、巰基、磺基或酯基等，作為分子結構中具有官能團的氟類潤滑油的例子，可以舉出，下述化14、15表示的物質。
〔化14〕
C6F13COOH，C8F17C2H4OH，C8F17C2H4SH， C10F21CONHC2H4OH，C10F21SO3H， [化15]
作為上述氟類潤滑油，更為詳細地講，可以優選使用全氟化聚醚(PFPE)或與其衍生物的混合物，例如，アウジモン株式會社製造的フオンブリン(FONBLIN)Yスタンダ一ド、フオンブリンエマルジヨン(FE 20、EM 04等)或フオンブリンZ衍生物(FONBLIN Z DEAL，FONBLIN ZDIAC，FONBLIN Z DISOC，FONBLIN Z DOL，FONBLIN ZDOLTX2000，FONBLIN Z TETRAOL等)。
作為氟樹脂，除PTFE以外，還可以使用四氟化乙烯-全氟乙烯醚共聚物(PFA)、氟化乙烯丙烯共聚物(FEP)等。
以上述的氟類潤滑油和上述PTFE粉末混合而得的物質作為氟類潤滑劑。但是，上述例示的在氟類潤滑油中混合PTFE粉末後就這樣不再加工的話，無論如何濃度都高，所以優選用後述的那樣適當的稀釋溶劑稀釋的氟類潤滑劑稀釋溶液用於油塗附處理。
接著，說明油塗附處理的一例。首先，外圈712、內圈711、滾珠713以及保持器714各自組合，滾動軸承710成完成狀態後，脫脂洗淨後在該外圈712和內圈711間存在滾珠713的部位由吸管等注入必要量的準備好的氟類潤滑劑稀釋溶液。之後，將滾動軸承710旋轉數次，使氟類潤滑劑稀釋溶液附著在外圈712、內圈171、滾珠713、以及保持器714的滾動部位、滑動部位。該氟類潤滑劑稀釋溶液的供給可由塗敷進行，也可由利用噴嘴操作的噴霧機械能。或者，也可以通過將還組裝後的滾動軸承710在氟類潤滑劑稀釋溶液的儲存槽中浸漬後拿出，來供給氟類潤滑劑稀釋溶液。
在此準備的氟類潤滑油例如由フオンブリンZ 25(分子結構中不含有官能團的氟類潤滑油)90質量％、和フオンブリンZ DOL(分子結構中含有官能團的氟類潤滑油)10質量％構成。另外，附著的氟類潤滑劑稀釋溶液是通過調節混合氟類潤滑油80質量％和粒徑1μm以下的PTFE粉末20質量％而得的氟類潤滑劑，用稀釋溶劑アサヒクリンAK-225(旭硝子株式會社制)稀釋到其為1質量％為止而得的稀釋溶劑。
之後，將附著氟類潤滑劑稀釋溶液的滾動軸承710全部在120～140℃下加熱大約30分鐘，除去附著的氟類潤滑劑稀釋溶液中含有的稀釋溶劑。這樣，就能形成氟類潤滑劑形成的潤滑膜。在此，關於上述的實施方式，由於進行了生塵量試驗、漏氣速度試驗、以及粒徑耐久試驗所以進行說明。生塵量試驗、漏氣速度試驗、以及力矩耐久試驗的比較例中，形成並使用分子結構中含有官能團的氟類潤滑油、具體地形成使用僅由末端具有羥基的含氟聚合物(FONBLIN Z DIAC)構成的氟類潤滑劑。稀釋溶劑、油塗附處理方法、滾動軸承的結構等其他條件與上述相同。另外，實施例和比較例中用於油塗附處理的氟類潤滑劑稀釋溶液的稀釋濃度都是1％。
另外，試驗軸承是日本精工株式會社制被叫序號608。另外，內圈和外圈的軌道面的表面粗糙度Ra設定為0.05μm，滾珠的表面粗糙度Ra設定為0.005μm，通過上述的油塗附處理形成潤滑膜。
首先，說明生塵量試驗。圖31(a)中表示進行生塵量試驗時使用的軸承旋轉試驗機(日本精工株式會社制)。試驗軸承750的內圈750a安裝在軸承旋轉試驗機的主軸(spindle shaft)(SUS440C制)751上。這時，對試驗軸承750的軸向負載可由彈簧755調節。
並且，主軸751的一端上設有磁性流體密封組件756，主軸751上經由帶輪757、傳送帶758、帶輪759、以及磁性流體密封組件756而傳來電動機754的旋轉力矩。另一方面，試驗軸承750的外圈750b經由外殼752與微量負載變換器760連接，因此，可用微量負載變換器760測定試驗軸承750的力矩。
另外，試驗軸承750被容器761和隔壁762包圍，其空間內的底部連接在雷射漫射型粒子計數器764。另一方面，該被包圍的空間的上部經由濾清器764設置空氣導入口765。並且，從空氣導入口765對容器761和隔壁762包圍的空間內以規定流量供給清潔的空氣，而由空氣導入口765向粒子加速器763生成氣流，所以用粒子計數器763檢測試驗軸承750產生的磨耗粉末的量。
試驗軸承750的旋轉速度1000rpm、負載50N這樣的試驗條件下機械能生塵量試驗結果如圖31(b)所示，本實施方式的生塵量與比較例相比生塵量(個/立方米)極低，為其1/10以下。接著，說明漏氣速度試驗(吞吐量法)。圖32(a)表示本試驗用到的漏氣速度評價試驗裝置。
漏氣速度評價試驗裝置中，收納試驗軸承790的試料室792、以及連接碳分子泵796和旋轉泵797的分析室791通過具有直徑R為2～3mm的圓形剖面的孔洞793連通。並且，由碳分子泵796和旋轉泵797吸引分析室791內的氣體，則分析室791的氣壓比試料室792內低，所以試料室792內的氣體通過孔洞793而流入分析室791內。另外，該圖中的分析室791還設置四重極質量分析計798，可分析流入試料室792產生的，流入到分析室791的氣體的種類。
從該試料室792向分析室791流入氣體的狀態下，由試料室792和分析室791分別設置的離子計794、795測定氣壓，測定來自試驗軸承790的漏氣發生速度(漏氣速度)。漏氣速度由下式求得。
Qb＝C(P2-P1)-Qc......(1)在此，式(1)中的各值如下Qb試驗軸承的漏氣速度(Pa·m3/s)Qc腔室的漏氣速度(Pa·m3/s)C孔洞的導電率(常數)(m3/s)P1分析室腔室壓力(Pa)P2試料室腔室壓力(Pa)另外，上述腔室的漏氣速度Qc是試料室792不收納試驗軸承790時測定的漏氣速度，根據氣壓的測定值由下式求得。
Qc＝C(P2′-P1′)......式(2)在此，P1′、P2′分別是不收納試驗軸承790時測定的分析室腔室壓力和試料室腔室壓力。
另外，關於漏氣速度試驗結果，如圖32(b)所示，本實施方式與比較例相比極低至其大約1/5。另外，圖32所示的漏氣速度以比較例的漏氣速度為1時的相對值表示。
接著再說明力矩耐久試驗。在力矩耐久試驗中，與上述生塵量試驗相同，使用圖31(a)所示的軸承旋轉試驗機(日本精工株式會社制)。以旋轉速度1000rpm、負載50N來驅動試驗軸承750，經過規定時間後的試驗軸承750的力矩用微量負載變換器760來測定。該力矩耐久試驗(大氣中)的結果，如圖33所示，比較例中當試驗開始超過100小時的時刻附近力矩值最顯著，但本實施方式中即使超過500小時，也保持低力矩值，而幾乎不會變化地繼續。
另外，本發明不僅限於上述實施方式，也可作這種應用和變形。例如，本實施方式中，深溝滾珠軸承中採用本發明，但是氣體軸承形式的滾動軸承也可採用本發明。另外，滾動軸承外，也同樣可以使用圖34和35所示的線性引導裝置、線性軸承等直式軸承、圖36所示的滾珠絲槓裝置等。
圖34時省略端蓋表示線性引導裝置(滾動裝置)720的正面圖。線性引導裝置720(日本精工株式會社制被叫序號LS20AL)具有兩側面軸方向具有剖面圓弧狀的滾動體滾動槽721a的方形引導軌(內側部件)721、和跨設在引導軌721上可沿軸方向相對移動的橫剖面形狀大致コ字形的滑塊(外側部件)722。
在滑塊722的內側兩側面上設有與引導軌721的滾動體滾動槽721a相對的剖面圓環狀的滾動體滾動槽722a。在由引導軌721的滾動體滾動槽721a和滑塊722的滾動體滾動槽722a形成的剖面大致圓形的直線狀的滾珠滾動空間中滾動自由地裝填作為滾動體的多個滾珠723(僅表示一部分)。
這樣的線性引導裝置720的引導軌721的滾動體滾動槽721a和滾珠723的接觸面、以及滑塊722的滾動體滾動槽722a和滾珠723的接觸面相當於上述實施方式的滾動軸承710的內外圈的軌道面，線性引導裝置720的滾珠723相當於上述實施方式的的滾動軸承710的滾珠713。因此，這些滾動體滾動721a、722a以及滾珠723表面粗糙度分別與上述實施方式設定相同，另外，根據上述方法，分別形成同樣的潤滑膜(未圖示)。因此，線性引導裝置720生塵少、漏氣少、耐久性優良。
另外，圖35所示的線性軸承730具有軸(內側部件)731、配置在軸731的外側的外筒(外側部件)732、自由滾動地裝填在軸731的外周面731a和外筒732的內徑面732a間的多個滾珠733。軸731或外筒732在其軸線方向上隨滾珠733的滾動而相對移動。另外，限位工具734用於阻止隨滾珠733的滾動下移動一定距離以上。
這樣的軛線性軸承730的軸731的外周面731a以及外筒732的內徑面732a相當於上述實施方式的滾動軸承710的內外圈軌道面，線性軸承730的滾珠733相當於上述實施方式的滾動軸承710的滾珠713。因此，該外周面731a、內徑面732a、以及滾珠733表面粗糙度與上述實施方式分別設定得相同，另外，根據上述方法分別形成同樣的潤滑膜(未圖示)。因此，線性軸承730生塵少、漏氣少、耐久性優良。
另外，圖36所示的滾珠絲槓裝置740具有外周面具有螺旋狀的軌道槽的絲槓軸(內側部件)741、內周面具有螺旋狀的軌道面的螺帽(外側部件)742、自由滾動地裝填在該兩軌道面槽間的多個滾珠(滾動體)743，通過絲槓軸741或螺帽742的任一方的旋轉動作，在絲槓軸741的軸線方向上一方直線相對移動。另外，滾珠743在絲槓軸741的軌道槽741a和螺帽742的軌道槽742b間滾動後，通過附設與螺帽742上的循環套744循環。
這樣的滾珠絲槓裝置740的絲槓軸741的軌道槽以及螺帽742的軌道槽的表面相當於上述實施方式的滾動軸承710的內外圈711、712的軌道面，另外，滾珠絲槓裝置740的滾珠743相當於上述實施方式的滾動軸承710的滾珠713。因此，該絲槓軸741的軌道槽、螺帽742的軌道槽以及滾珠743表面粗糙度與上述實施方式設定得相同，另外根據上述的方法分別形成同樣的潤滑油(未圖示)。因此，滾珠絲槓裝置740生塵少、漏氣少、耐久性優良。
〔第五實施方式的B〕與第五實施方式的A不同的地方是本發明的構成潤滑膜的潤滑油代替氟類潤滑油而使用碳氫類潤滑油。以下，圍繞該碳氫類潤滑油和含有該潤滑油的潤滑劑的油塗附進行說明。
圖37是使用含有碳氫類潤滑油和氟類樹脂的潤滑劑進行油塗附處理的滾動軸承(滾動裝置)770的、作為滾動體的滾珠773的一部分由虛線表示的剖面圖。第五實施方式的B的滾動軸承770是與圖29所示的滾動軸承710大致相同的結構，僅僅是潤滑膜775的構成材料、以及潤滑膜775的附著狀態下不同。另外，附圖標記771是內圈、772是外圈、773是滾珠、744是保持器。
圖38是潤滑膜775相對外圈772的軌道面、內圈771的軌道面或滾珠773的滾動面的形成狀態的放大模式圖。圖38(a)表示外圈722(內圈771)的軌道面、圖38(b)表示滾珠773的滾動面。
如該圖所示，本實施方式中，形成潤滑膜775直到與要形成潤滑膜775的面的粗糙凸起的山頂線同等程度的位置。為提高耐久性而如第五實施方式的A所示優選以超過粗糙凸起的山頂線的程度用潤滑膜覆蓋軌道面等，如本實施方式所示，可將潤滑膜形成直至與上述山頂線同等程度的位置。這種情況下潤滑膜775連續形成在軌道面等上，也可以不連續，例如形成島狀。
另外，本實施方式的滾動軸承770的外圈772的軌道面以及內圈771的軌道面的中心線平均粗糙度Ra分別是0.02μm以上0.2μm以下，更優選0.02μm以上0.08μm以下。滾珠713的滾動面的中心線平均粗糙度Ra是0.002μm以上0.01μm以下，更優選0.002μm以上0.005μm以下。
形成該潤滑膜775的潤滑劑是含有氟樹脂粉末、含有烷基化環戊烷或聚苯醚為主要成分的潤滑油，成為所謂的凝膠狀。
作為烷基化環戊烷，可以舉出，三(2-辛基十二烷基)環戊烷。另外，作為三(2-辛基十二烷基)環戊烷，例如，市售的Nye Lubricants公司製造的Synthetic Oil 2001A(商品名)。另外，三正辛基環戊烷、四正辛基環戊烷、五正辛基環戊烷、三正壬基環戊烷、五正壬基環戊烷、五正癸基環戊烷、五正十二烷基環戊烷、四-2-乙基己基環戊烷等烷基化環戊烷的蒸氣壓在20℃下低至1×10-5Pa以下(例如，1×10-7Pa～1×10-8Pa)，因此，可以作為潤滑油使用。如果使用這樣的烷基化環戊烷，本發明的轉動裝置即使在真空中使用，潤滑劑也基本上不會蒸發。
作為聚苯醚，可以使用株式會社松村石油研究所製造的苯醚型合成油，其中，優選使用五苯醚、四苯醚、單烷基四苯醚、二烷基四苯醚、單烷基三苯醚、烷基四苯醚。這些聚苯醚由於蒸氣壓低，耐熱性優異，因此，即使在真空中或高溫環境下使用，漏氣也好少。
接著，說明本實施方式的潤滑劑的油塗附處理的一例。首先，分別組合外圈772、內圈771、滾珠773以及保持器774而形成滾動軸承770的完成狀態，然後，脫脂洗淨後，該外圈772和內圈771間滾珠773所在的位置，通過吸管注入必要量的準備好的潤滑劑的稀釋溶液。之後，通過旋轉滾動軸承770規定次數，從而使稀釋溶液附著在外圈772、內圈771、滾珠773以及保持器774的滾動部位、滑動部位。該稀釋劑的供給通過塗布進行，也可以用噴嘴進行噴霧進行。或者，通過稀釋溶液的儲存槽中組裝的滾動軸承770浸漬後拿出，進行稀釋溶液的供給。
在此準備的潤滑劑例如是NyeLubicants社制的Synthetic Oil 2001A(商品名)60質量％、粒徑1μm以下的PTFE粉末40質量％構成的。該潤滑劑的稀釋溶液通過己烷或アサヒクリンAK-255(旭硝子株式會社制)等的稀釋溶劑稀釋到潤滑劑達到1質量％而得的。作為氟樹脂使用子溶劑中分散PTFE而得的デユポン社製ドライフイルム(幹膜)RA/IPA。
之後，將附著稀釋溶液的滾動軸承770整個以100～140℃加熱大約30分鐘，除去含於附著的稀釋溶液中的稀釋溶液。這樣，可形成由本實施方式的潤滑劑構成的潤滑膜。
在此，關於上述的第五實施方式的B，由於進行了生塵量試驗和力矩耐久試驗故在此說明。關於生塵量試驗、以及力矩耐久試驗的比較例，形成並使用分子結構中具有官能團的氟類潤滑油，具體地僅由在末端具有羥基的含氟聚合物(FONBLIN Z DIAC)構成的潤滑劑。稀釋溶劑的種類、油塗附處理方法、滾動軸承的結構等其他條件在第五實施方式的B與前述相同。實施例和比較例中用於油塗附處理的稀釋溶液的稀釋濃度都是1％。
另外，試驗軸承是日本精工株式會社制被叫序號608(內徑8mm、外徑22mm、寬度7mm)。另外，內圈和外圈的軌道面的表面粗糙度Ra和滾珠的表面粗糙度Ra分別設定為0.05μm和0.005μm。各面上通過上述的油塗附處理形成潤滑膜。關於上述試驗軸承的生塵量試驗使用與上述第五實施方式的A的生塵量試驗用的軸承旋轉試驗機(參照圖31(a))相同的試驗機，由與第五實施方式的A的生塵量試驗相同的方法進行。另外，試驗條件也相同，試驗軸承75的旋轉速度是1000rpm，負載是50N。
試驗結果如圖39的圖表所示。如該圖所示，本實施方式的生塵量(個/m3)與比較例相比極低，是其1/10以下。
接著，說明進行關於上述試驗軸承進行的力矩耐久試驗。該力矩耐久試驗中，與上述生塵量試驗一樣也使用圖31(a)所示的軸承旋轉試驗機，以旋轉速度1000rpm、負載50N來驅動試驗軸承750，經過規定時間後的試驗軸承750的力矩用微小負載變換器760測定。試驗結果如圖40的圖表所示。
如該圖所示，比較例在自試驗開始超過100小時左右力矩值顯著變高，但是，本實施方式中即使超過500小時也保持低的力矩值，幾乎不變化而繼續。
另外，本發明不限定於上述第五實施方式的B，可以做各種應用和變形。例如，第五實施方式的A中也提到地，深溝滾珠軸承以外的軸承形式的滾動軸承、除滾動軸承外，圖34和圖35所示的線性引導裝置和線性軸承等直動型軸承或圖36所示的滾珠絲槓裝置等也同樣適用本發明。
〔第六實施方式〕本實施方式涉及滾動軸承、滾珠絲槓、線性引導裝置等滾動支持裝置以及真空傳送裝置。另外，本實施方式的無機類硬質膜也可作為上述的第一到第五實施方式的DFO潤滑膜等潤滑膜的基底適用。
作為線性引導裝置的用途例如液晶顯示屏、半導體裝置、太陽能板、硬碟裝置等製造設備的一部分的噴濺裝置、等離子體CVD裝置、離子注入裝置等內部呈真空狀態使用的裝置、清潔環境下使用的裝置等。這樣的用途的線性引導裝置中，作為引導軌和滑塊使用不鏽鋼(主要是SUS440C)形成的表面進行淬火以及回火處理的材料，作為潤滑劑使用氟類潤滑脂。
液晶顯示屏、半導體裝置、太陽電池板、硬碟裝置等產品性能會因其表面附著微細的離子(異物)而受損。近年來，這些裝置的小型化和集成化的猛進發展下，為提高成品率，需要在清潔度更高的環境下製造。另外，為提高產品的生產性，隨著運送裝置用的線性引導裝置的高速化，本來到目前為止還不算構成嚴重問題的微細離子現在其缺憾變得顯著。另外，除了成品率的提高，為降低產品成本，隨著裝置本身的維修自由化、維修周期的長期化，這些裝置用的線性引導裝置的耐久性也被要求。
為解決這樣的問題，日本特許公開公報2003年第314572號中提案有這樣的結構在旋轉導入機用軸承的內圈軌道面、外圈軌道面以及滾動體滾動面的至少一個上形成由金屬化合物等構成的硬質膜。該硬質膜由含有官能團的含氟聚合物和含有PFPE的潤滑膜覆蓋，從而使軸承具有低生塵性、潤滑性以及耐久性。
但是，上述的公開公報中記載的軸承中，沒有言及硬質膜和潤滑膜的粘接性。潤滑膜從硬質膜剝離，則低生塵性、潤滑性和耐久性劣化。因此，上述的公開公報上記載的軸承在真空環境下或清潔環境下適用的點上仍有改進的餘地。
因此，本發明第一課題是提供能夠提高硬質膜和潤滑膜的粘接性，從而在真空環境下和清潔環境下適用的滾動支持裝置。另外，本發明第二課題是降低用於真空環境下的真空運送裝置的生塵，並提高其潤滑性和耐久性。
為解決這樣的課題，本發明的滾動支持裝置具備具有相對配置的軌道面的第一部件和第二部件、以及配置在該第一部件和第二部件間的第三部件，通過上述第三部件的滾動或滑動，而使上述第一部件和第二部件的其一相對於另一個作相對運動。上述第一部件和第二部件的兩軌道面中至少一個由金屬形成，該軌道面上通過噴鍍方法形成無機類硬質膜，該無機類硬質膜由潤滑膜覆蓋，並且上述無機類硬質膜的氣孔率是0.5體積％以上10.0體積％以下。
由此，無機類硬質膜上的氣孔起到潤滑材料溜駐和錨固(加強材料)的作用，所以能夠提高無機類硬質膜和潤滑膜的粘結性。在此，無機類硬質膜的氣孔率若不到0.5體積％，則無機類硬質膜的氣孔不能有效起到潤滑材料駐溜和錨固的作用；若氣孔率超過10.0體積％，則無機類硬質膜自身容易剝落。無機類硬質膜的氣孔率的優選範圍是1.0體積％以上8.0體積％以下，更優選的範圍是3.0體積％以上5.0體積％以下。
另外，作為噴鍍的種類例如可選用等離子體噴鍍法、氣體噴鍍法、弧焊噴鍍法、火焰噴鍍法、超聲波焰噴鍍法、爆發噴鍍法、以及減壓等離子體噴鍍法等。噴鍍材料的種類例如可以舉出，灰氧化鋁、白氧化鋁、氧化鈦、氧化鉻、氧化鋁氧化鈦、尖晶石、模來石、氧化鋯-氧化釔、氧化鋯-氧化鎂、氧化鋯-氧化鈣、氧化鋯-模來石、氧化鋯-二氧化矽以及鈷藍等微粒。另外，作為其他噴鍍材料，可以舉出，單獨或組合使用碳化釩、碳化鉻、碳化鎢、碳化鎢-鈷-鉻、碳化鎢-鈷、碳化硼、碳化鋯、硼化鈦、硼化鉬、硼化鋯、碳化鈦-鎳、氮化鈦、氮化鋯、碳化矽以及氮化矽等。
在此，噴鍍形成的無機類硬質膜的表面粗糙度變大，其表面起到研磨材料的作用，使對象部件磨耗。因此，優選在噴鍍形成無機類硬質膜後進行研磨等機械加工，使無機類硬質膜的粗糙度為規定值以下。例如，在滾動支持裝置是滾動軸承、線性引導裝置、滾珠絲槓以及線性襯套等的情況下，這兩個軌道面中至少一個上形成的無機類硬質膜的表面粗糙度(Ra)優選0.2μm以下。
另外，形成上述第一部件和第二部件的兩軌道面的至少一個的金屬的種類例如「SUS440C」「合金成分C0.65質量％、Cr13質量％的鋼材」以及「合金成分C0.45質量％、Cr13質量％、N0.14質量％的鋼材」等馬氏體類不鏽鋼、「SUS304」和「SUS316」等奧氏體類鋼材、「SUS630」等析出固化型不鏽鋼等。另外，優選將這些鋼構成的原材加工成規定形狀後，進行硬化熱處理及擴散處理，使表面硬化。
在本發明的滾動支持裝置中，上述無機類硬質膜優選由超硬合金、金屬陶瓷以及陶瓷的至少一個構成。另外，本發明的滾動支持裝置中，優選上述無機類硬質膜的厚度是0.05mm以上1mm以下。該無機類硬質膜的厚度若不到0.05mm，則滾動支持裝置不具有耐磨耗性。另一方面，無機類硬質膜的厚度若超過1mm，則無機類硬質膜自身的內部應力會使無機類硬質膜破斷，並且成膜成本變高。無機類硬質膜的厚度的優選範圍是0.1mm以上0.5mm以下。
另外，本發明的滾動支持裝置中，上述潤滑膜優選由25℃的蒸氣壓是1×10-5Pa以下的潤滑油構成。作為這樣的潤滑油的種類例如採用氟油、可以舉出，氟油、聚苯醚油、烷基化環戊烷、含矽碳氫化合物油以及酯油。這樣，即使在真空環境下使用滾動支持裝置，構成潤滑膜的潤滑油也不會氣化，所以潤滑膜能夠長時間保持在無機類硬質膜的上面。
另外，作為可以在本發明中使用的氟油，可以舉出，氟化聚醚、多氟烷基、以及在其上具有官能團的物質等。作為氟化聚醚，可以舉出，以-CXF2X-O-的通式(X為1～4的整數)表示單元為主要重複單元的聚合物，並且，數均分子量為1000～50000。
另外，作為多氟代烷基，可以舉出下述式的化16表示的物質。用化16表示的Y是對金屬的親和性高的官能團，例如，優選環氧基、氨基、羧基、羥基、巰基、磺基或酯基等。作為多氟代烷基除化16表示的物質以外，還可以舉出，下述化17和化18表示的物質。
〔化16〕CF3(CF2)7-Y，H(CF2)6-Y，CF2Cl(CF2)11-Y(CF3)2CF(CF2)7-Y，CF2ClCF3CF(CF2)7-Y〔化17〕
C6F13COOH，C8F17C2H4OH，C8F17C2H4SH， C10F21CONHC2H4OH，C10F21SO3H， [化18]
具有上述官能團的氟油的具體例如デユポン社製的クライトツクス157FSL、157FSM、157FSH或ダイキン工業社製的デムナム変形品SA、SH、SY-3、SP或モンテカチ一ニ社製的フオンブリンZ-DEAL、Z-DIAC、Z-DISCO、Z-DOL、Z-DOLTX2000等。
另外，作為氟代聚醚的一種的全氟代聚醚(PFPE)的具體例子，...(商品名)...。作為可以在本發明中使用的聚苯醚油，可以使用株式會社松村石油研究所製造的五苯醚、四苯醚、單烷基四苯醚、二烷基四苯醚、單烷基三苯醚、烷基四苯醚。這些聚苯醚由於蒸氣壓低，具有優異的耐熱性，因此，即使在真空中或高溫環境下也可以合適地使用。
作為可以在本發明中使用的烷基化環戊烷，可以舉出，例如，三(2-辛基十二烷基)環戊烷等。作為該三(2-辛基十二烷基)環戊烷的具體例子，可以舉出，Nye Lubricants公司製造的Synthetic Oil 2001A。另外，作為烷基化環戊烷的其他例子，可以舉出，三正辛基環戊烷、四正辛基環戊烷、五正辛基環戊烷、三正壬基環戊烷、五正壬基環戊烷、五正癸基環戊烷、五正十二烷基環戊烷以及四-2-乙基己基環戊烷等。由於這些烷基化環戊烷的蒸氣壓低，因此，即使在真空環境下也可以合適地使用。
作為可以在本發明中使用的含矽碳氫化合物油，可以舉出，以通式19表示的單元為主要重複單元的聚合物。化19表示的R1～R3為相互同種類或不同種類的烴基，n表示0～2的整數。作為含矽碳氫化合物油的具體例子，可以舉出，下述化20表示的物質。
〔化19〕 [化20](n-C12H25)2Si[C8H16Si(n-C12H25)3]2，Si[C3H6Si(n-C6H13)3]4，n-C8H17Si[C3H6Si(n-C12H25)3]3本發明使用的脂油例如Nye Lubicants社制的商品名NyeTorr5101等。
另外，本發明的滾動支持裝置中，上述潤滑油優選含有氟樹脂構成的粒子(粒徑0.3～5μm)。這樣，由氟樹脂構成的粒子捕獲會成為生塵的原因的多餘的潤滑油，所以能夠降低滾動支持裝置的生塵。本發明使用的氟樹脂例如採用可以舉出，聚四氟乙烯(PTPE)、四氟化乙烯-全氟乙烯醚共聚物(PFA)、氟化乙烯丙烯共聚物(FEP)等。
在此，潤滑膜的形成方法例如用氟類溶劑稀釋或混合氟油而得規定濃度後，在添加了PTFE粉末的溶液中浸漬形成有潤滑膜的部件而拿出的方法。另外，也可採用將上述溶液的規定量注入滾動支持裝置內部後，使滾動支持裝置運轉的方法。另外，潤滑膜的厚度可以由溶液的濃度或注入量等的設定任意控制。另外，形成潤滑膜後為了除去易揮發的成分，優選進行真空乾燥。
另外，本發明的滾動支持裝置中，上述潤滑膜的厚度是0.1μm以上10μm以下。該潤滑膜的厚度若不到0.1μm，則不能得到潤滑效果。另一方面，潤滑膜的厚度若超過10μm，則潤滑膜的抵抗會使力矩增大，或生塵增加。潤滑膜的厚度的優選範圍是0.2μm以上5μm以下。
本發明還提供這樣的真空運送裝置，其具有設有被引導面的運送部、在該被引導面中滑動而引導上述運送部的運送輥、支持該運送輥可相對上述被引導面滑動的滾動軸承，其中，上述被引導面和相對其滑動的上述運送輥的滑動面中至少一個由金屬形成，該被引導面和滑動面上通過噴鍍形成無機類硬質膜，該無機類硬質膜由潤滑膜覆蓋，上述無機類硬質膜的氣孔率為0.5體積％以上10.0體積％以下，並且，上述滾動軸承的軌道面由上述潤滑膜覆蓋。
另外，該真空運送裝置中，上述被引導面和運送輥的滑動面中至少一個上形成的無機類硬質膜與上述滾動支持裝置使用的無機類硬質膜相同，優選由超硬合金、金屬陶瓷以及陶瓷中至少一個形成，並且其厚度優選0.05μm以上1μm以下。另外，該無機類硬質膜的表面粗糙度(Ra)優選1.6μm以下，更優選0.8μm以下，更加優選0.4μm以下。
另外，覆蓋上述被引導面和運送輥的滑動面中至少一個上形成的無機類硬質膜的潤滑膜與上述滾動支持裝置使用的潤滑膜相同，優選由25℃下蒸氣壓為1×10-5Pa以下的潤滑油形成，其厚度為0.1μm以上10μm以下。這時，該潤滑油與上述的滾動支持裝置使用的潤滑油相同，優選優選氟油、聚苯醚油、烷基化環戊烷、含矽碳氫化合物油以及酯油的至少之一，更加優選含有由氟樹脂構成的粒子。
另外，本發明中「滾動支持裝置」是指滾動軸承、滾珠絲槓、滾動式線性引導裝置、滑動式線性引導裝置、線性襯套等。在此，滾動支持裝置是滾動軸承的情況下，第一部件和第二部件是指內圈和外圈，第三部件是指滾動體。另外，滾動支持裝置是滾珠絲槓的情況下，第一部件和第二部件是指絲槓軸和螺帽，第三部件是指滾動體。另外，滾動支持裝置是滾動式線性引導裝置的情況下，第一部件和第二部件是指引導軌和滑塊，第三部件是指滾動體。另外，滾動支持裝置是滑動式線性引導裝置的情況下，第一部件和第二部件是指引導軌和滑塊，第三部件是指滑動體。另外，滾動支持裝置是線性襯套的情況下，第一部件和第二部件是指軌道軸和外筒，第三部件是指滾動體。
根據本發明的滾動支持裝置，第一部件和第二部件的兩軌道面中至少一個上由噴鍍形成氣孔率確定的無機類硬質膜，進而由潤滑膜覆蓋該無機類硬質膜，從而提高無機類硬質膜和潤滑膜的粘結性。這樣，本發明的滾動支持裝置其生塵降低，潤滑性和耐久性提高，所以在真空環境下和清潔環境下也能夠適用。
另外，根據本發明的真空運送裝置，運送部上設置的被引導面和相對其滑動的運送輥的滑動面中至少一個上通過噴鍍形成氣孔率確定的無機類硬質膜，進而由潤滑膜覆蓋該無機類硬質膜，從而提高無機類硬質膜和潤滑膜的粘結性。這樣，本發明的真空運送裝置其生塵降低，潤滑性和耐久性提高。
以下，參照

第六實施方式。
〔第六實施方式的A〕圖41是表示本發明的滾動支持裝置的一例的線性引導裝置的圖。該線性引導裝置810，如圖41所示，具有引導軌(第一部件)811、滑塊(第二部件)812、多個滾珠(第三部件)813。並且，該多個滾珠813通過在形成在引導軌811上的軌道槽(軌道面)811a和形成在滑塊812上的軌道槽(軌道面)812a之間滾動，從而使滑塊812沿引導軌811直線運動。
本實施方式中，首先，引導軌811和滑塊812通過將SUS440C構成的原材加工成規定形狀後進行淬火和退火處理而製得。接著，在形成在引導軌811上的軌道槽(軌道面)811a和形成在滑塊812上的軌道槽(軌道面)812a的兩者上通過高速火焰噴鍍法形成氣孔率1～8體積％、厚度0.15mm的由WC-12％Co合金構成的硬質膜(無機類硬質膜)。
接著，將硬質膜的表面粗糙度(Ra)研磨成0.1μm。接著，以覆蓋該硬質膜的方式，用浸漬法形成厚度1μm的由含10％粒徑0.3～5μm的PTFE的氟油構成的潤滑膜。然後，用這樣得到的引導軌811以及滑塊812和氮化矽制的滾珠813組裝線性引導裝置。本實施方式制，作為滾動支持裝置說明了滾動式線性引導裝置，但是本發明如圖42所示，在形成於引導軌(第一部件)821上的軌道面821a和形成在滑塊(第二部件)822上的軌道面822a之間配設滑動體(第三部件)823的滑動式線性引導裝置820。
另外，本發明也可適用於圖43所示的、在絲槓軸(第一部件)831上形成的軌道槽(軌道面)831a和在螺帽(第二部件)832上形成的軌道槽(軌道面)832a間配置滾珠(第三部件)833，螺帽832沿絲槓軸831直線運動的滾珠絲槓830的滾珠絲槓830。另外，本發明也可適用於圖44所示的、在軌道軸(第一部件)841上形成的軌道槽(軌道面)841a和在外筒(第二部件)842上形成的軌道槽(軌道面)842間配置滾珠(第三部件)843，外筒842沿軌道軸841直線運動的線性襯套840。
〔第六實施方式的B〕圖45是本發明的滾動支持裝置的一例的真空運送裝置。該真空運送裝置，如圖45所示，具有運送部850、運送輥860、第一滾動軸承870、第二滾動軸承880。該真空運送裝置中，將設有基板850a的運送部850向與圖45的紙面垂直的方向運送，通過氣體等離子體的放電區域，從而在基板850a上成膜。
運送部850由大致C字形形狀並在該C字形的內側配置運送輥860的運送輥配置部851、延伸到C字形的上側並形成配置基板850a的凹部852a的基板配置部852構成。在運送輥配置部851的C字形的內側上部形成環狀的運送輥860的外周面860A滑動的槽部(被引導面)850A。另外，運送輥配置部851的C字形的底部兩端面(被引導面)850B、850C由第二滾動軸承880的外圈外周面880A引導。
第一滾動軸承870具有內圈871、外圈872以及滾珠873。該第一滾動軸承870的外圈外周面870A上嵌合運送輥860的內周面860B。該第一滾動軸承870支承運送輥860，以使運送輥860的外周面860A可滑動地引導被引導面850A。第二滾動軸承880，如圖46所示，具有內圈881、外圈882、滾珠883、保持器884、以及遮蔽板885。該第二滾動軸承880的外圈外周面880A起到引導運送部850的運送輥的作用。
即，該真空運送裝置中，運送輥860的外周面860A在設於運送部850上的被引導面850A上滑動，並且在設於運送部850上的被引導面850B、850C中引導第二滾動軸承880的外圈外周面880A，從而將運送部850運送。本實施方式中，運送部850、運送輥860、第一滾動軸承870的內圈871以及外圈872、第二滾動軸承880的內圈881以及外圈882通過將由SUS440C構成的原材加工成規定形狀後進行淬火或退火處理而製得。另外，第一滾動軸承870的滾珠873和第二滾動軸承880的滾珠883由氮化矽構成的原材製得，第二滾動軸承880的保持器884由SUSU304構成的原材製得。
接著，運送部850的被引導面850A、850B、850C和運送輥860的外周面860A、第二滾動軸承880的外圈外周面880A上通過高速火焰噴鍍來形成氣孔率1～8體積％、厚度0.1mm的WC-12％Co合金構成的硬質膜後，將硬質膜的表面粗糙度(Ra)研磨成1.6μm。之後，以覆蓋硬質膜的方式，用浸漬法以1μm的厚度形成含10％粒徑0.3～5μm的PTFE粉末的氟油構成的潤滑膜。另外，第二滾動軸承880的內圈軌道面881a和外圈軌道面882a上用浸漬法以1μm的厚度形成含10％PTFE粉末的氟油構成的潤滑膜。然後，用這樣得到的運送部850、運送輥860、第一滾動軸承870以及第二滾動軸承880來組裝真空運送裝置。
以下，根據本發明的實施例和比較例來驗證本發明的效果。
〔第一實施例〕首先，將由SUS440C構成的原材加工成規定形狀後進行淬火和退火處理，製得日本精工株式會社的線性引導裝置LS15AL(軌道寬度15mm、軌道長度400mm)用的引導軌和滑塊。
接著，在表1所示的No.1～10中，引導軌和滑塊的兩軌道槽中至少一個上形成硬質膜和潤滑膜。具體地，首先，在這些軌道槽上通過高速火焰噴鍍法在氣孔率0.4～10.1體積％的範圍內形成厚度0.1mm(100μm)的WC-12％Co合金構成的硬質膜。之後，研磨硬質膜的表面使其表面粗糙度(Ra)形成0.2μm以下。接著，以覆蓋這些硬質膜的表面的方式，用浸漬法以1μm(0.001mm)的厚度來形成氟油構成的潤滑膜或含10％的粒徑1～2μm的PTFE粉末的氟油構成的潤滑膜。
另一方面，在表1所示的No.11中，引導軌和滑塊的兩軌道槽的兩者上以1μm的厚度用浸漬法形成含10％的粒徑1～2μm的PTFE粉末的氟油構成的潤滑膜。用這樣得到的引導軌和滑塊和表1所示的原材構成的滾珠來組裝線性引導裝置。然後，假定在真空環境(1×10-4Pa)下適用這樣線性引導裝置，進行耐久試驗。該耐久試驗中，進行直線運動直到引導軌或滑塊的任一個的軌道槽上出現損傷，以自試驗開始到出現損傷為止的運動時間為耐久壽命。以No.11的耐久壽命為1，則其結果如表1所示。
〔表1〕

如表1所示，引導軌和滑塊的兩軌道槽的至少一個上形成本發明的結構(成膜方法、氣孔率)的硬質膜和潤滑膜的No.1～8與形成本發明的結構外的硬質膜和潤滑膜的No.9、10相比，耐久壽命長。
No.1～8中No.1和No.5、No.2和No.6、No.3和No.7、以及No.4和No.8都是僅改變潤滑膜的種類的實施例。從這些結果看，形成含有PTFE粉末的氟油構成的潤滑膜A的實施例比由不含有PTFE粉末的氟油構成的潤滑膜B的實施例耐久壽命長。
另一方面，在形成氣孔率比本發明的範圍少的硬質膜的No.9中，硬質膜中存在的氣孔不能有效發揮作為潤滑駐溜和錨固的作用，所以耐久壽命短。另外，在形成氣孔率比本發明的範圍多的硬質膜的No.10中，由於硬質膜自身被剝落，所以耐久壽命短。根據以上的結果，在引導軌和滑塊的兩軌道槽中至少一個上形成本發明的結構中的硬質膜和潤滑膜，則即使在真空環境下使用線性引導裝置，也能夠得到長的耐久壽命。
〔第二實施例〕首先，通過將SUS440C構成的原材加工成軌道形狀後進行淬火和退火處理而製得表2中所示的各結構的圓筒輥(外徑50mm)和球面輥(外徑50mm、球面的曲率半徑R＝100mm)。在此，圓筒輥是假定真空運送裝置用運送部的被引導面的結構，球面輥是假定真空運送裝置用運送輥的滑動面的結構。
接著，在表2所示的No.21～25中，圓筒輥和球面輥的兩外周面中至少一個上形成硬質膜和潤滑膜。具體地，首先在這些外周面上以0.1mm(100μm)的厚度由高速火焰噴鍍法在氣孔率0.4～10.1體積％的範圍內形成WC-12％Co合金構成的硬質膜。接著，研磨硬質膜的表面，從而使其表面粗糙度(Ra)當是圓筒輥的情況下形成1.6μm，當是球面輥的情況下是0.4μm以下。接著，以覆蓋這些硬質膜的方式用浸漬法以1μm(0.001mm)的厚度形成氟油構成的潤滑膜或含10％的PTFE粉末的氟油構成的潤滑膜。
在這樣得到的圓筒輥中圓筒輥和球面輥的各外周面上組裝上日本精工株式會社的單列深溝球軸承#6201(外徑28mm、內徑12mm、寬度10mm)。在此，深溝球軸承的內圈、外圈、以及滾動體都由SUS440C形成的原材製得，保持器由SUS304形成的原材製得。另外，內圈和外圈的兩軌道面上用浸漬法以0.6μm的厚度形成氟油構成的潤滑膜。
接著，如圖47所示，圓筒輥A和球面輥B以這兩外周面接觸的方式使各軸吻合配置，組裝二圓筒試驗機。然後，各結構的圓筒輥A和球面輥B在以下的條件下旋轉，進行生塵試驗。該生塵試驗通過粒子計數器測定0.2μm以上的粒子的生塵數量，以從試驗開始到0.2μm以上的粒子的生塵數量達到100個/分的時間為生塵壽命。以No.26的生塵壽命為1則其結果示於圖2。
〔生塵試驗條件〕氣體環境真空環境(1×10-4Pa)溫度室溫負載100N旋轉速度(圓筒輥)200min-1(球面輥)190min-1圓筒輥和球面輥的滑動率10％〔表2〕

如表2所示，圓筒輥和球面輥的兩外周面中至少一個上形成本發明的結構(成膜方法、氣孔率)的硬質膜和潤滑膜的No.21～23與形成本發明的結構外的硬質膜和潤滑膜的No.24、25相比，生塵壽命長。另外，從僅是潤滑膜的種類不同的No.21和No.22的結果來看，形成由含PTFE粉末構成的潤滑膜A的No.21比由不含有PTFE粉末的氟油構成的潤滑膜B的No.22生塵壽命長。
另一方面，在形成氣孔率比本發明的範圍少的硬質膜的No.24中，硬質膜中存在的氣孔不能有效起到作為然後駐溜和錨固的作用，所以生塵壽命短。另外，在形成氣孔率比本發明的範圍多的硬質膜的No.25中，由於硬質膜自身被剝落，所以生塵壽命短。根據以上的結果，在與No.21～23的圓筒輥同樣的結構中形成真空運送裝置用運送部的被引導面，在與No.21～23的球面輥同樣的結構中形成真空運送裝置用運送輥的滑動面，從而能夠達到長的真空運送裝置的生塵壽命。
〔第七實施方式〕本發明涉及滾動軸承及其製造方法。另外，前述的第一～第六實施方式中，涉及作為在形成DFO潤滑膜等潤滑膜的部分上實施的前處理的合適的洗淨方法。
從半導體製造裝置的部分等發揮碳氫化合物等，則使半導體晶片汙染，使生產成品率降低，所以在用於半導體製造裝置等中的滾動軸承上要求碳氫化合物等的揮發量少。因此，近年來，由於減少附著在滾動軸承上的碳氫化合物等的揮發成分、對軸承表面進行清潔淨化，所以正強化利用有機溶劑的洗淨和等離子體洗淨等。
但是，在利用有機溶劑的洗淨中，要達到完全除去附著在滾動軸承上的加工油、防鏽油等中進入表面的微細的粗糙凸起中的成分的程度是困難的。另外，用於洗淨的有機溶劑也不會從滾動軸承完全除去。
因此，在滾動軸承的表面上殘留大量加工油、防鏽油、有機溶劑等碳氫化合物，用於半導體製造裝置時，會從滾動軸承揮發，汙染半導體晶片。
因此，本發明要解決上述這樣的以外技術中的問題點，提供揮發成分的揮發量少的滾動軸承和這樣的滾動軸承的製造方法。
為解決這樣的課題，本發明由以下的結構構成。即，本發明的滾動軸承具有內圈、外圈、滾動自如地配置在上述內圈和外圈之間的多個滾動體。附著在表面上的碳數25以下的碳氫化合物的量為0.5ng/mm2。
另外，本發明的滾動軸承的製造方法中，當製造具有內圈、外圈、滾動自如地配置在上述內圈和外圈之間的多個滾動體的滾動軸承時，組裝上述內圈、外圈、和含有滾動體的軸承部件結束後，由有機溶劑、鹼、以及酸中至少一種來洗淨，進而用固有電阻5MΩ·cm以上的純水洗淨。
本發明者，為解決前述的課題而進行了銳意的研究發現碳氫化合物有碳數越小，越易揮發，碳數越大，越難揮發的傾向。具有對半導體晶片有壞影響等揮發性的碳氫化合物是碳數25以下的碳氫化合物。並且發現若滾動軸承的表面上附著的碳數25以下的碳氫化合物的量若是0.5ng/mm2以下，則不易影響半導體晶片。
另外還發現，通過用固有電阻5MΩ·cm以上的純水作為洗淨劑使用進行洗淨，能除去在滾動軸承上附著的進入到表面的微細粗糙凸起中的油分，並且油分的洗淨用的有機溶劑、鹼、酸等洗淨劑也被除去。
本發明的滾動軸承揮發成分的揮發量少。另外，根據本發明的滾動軸承的製造方法，能夠製造揮發成分的揮發量少的滾動軸承。
參照

本發明的滾動軸承及其製造方法的實施方式。圖48是表示本發明的滾動軸承的一實施方式的角接觸球軸承的結構的局部縱剖面圖。圖48的角接觸球軸承具有外周面具有軌道面901a的內圈901、內周面具有軌道面902a的外圈902、以自由滾動的方式配置在兩軌道面901a、902a間的多個滾動體903，在兩軌道面901a、902a間保持滾動體903的保持器904、在形成於內圈901和外圈902間的內設滾動體903的空隙部905內配置的潤滑劑(未圖示)。
該角接觸球軸承是通過分別組裝作為軸承部件的內圈901、外圈902、滾動體903、以及保持器904後，進行油分等的洗淨，上述潤滑劑填充在空隙部905內而得的。該洗淨分兩階段進行。首先，在一次洗淨中，使用使用石油醚、白色煤油、氟隆替代洗淨油、己烷等烴類有機溶劑，除去附著在滾動軸承的表面(即軸承部件的表面)上的加工油、防鏽油等油分。另外，也可以代替有機溶劑使用酸或鹼。
在該一次洗淨中，有可能不能完全洗淨到洗掉附著在滾動軸承的表面的油分中進入表面的微細的粗糙凸起中的部分的程度。另外，一次洗淨中使用的有機溶劑有可能殘存在滾動軸承中。在此，在二次洗淨中，用固有電阻5MΩ·cm以上的純水來除去殘留的油分和有機溶劑。固有電阻5MΩ·cm以上的純水不但洗淨性優良，而且也不必擔心使用後的純水本身對滾動軸承造成汙染。
另外，作為潤滑劑使用潤滑脂組成物或潤滑油，其基油使用不易揮發的。作為不易揮發的基油例如碳數26以上(更優選碳數30以上)的碳氫化合物。具體地，碳數26以上(更優選碳數30以上)的可以舉出，...烷基環戊烷、氟油、酯油、醚油等。另外，潤滑劑為潤滑脂組合物時，可以使用聚四氟乙烯樹脂、聚氨酯樹脂、金屬皂等作為增稠劑。
本實施方式的角接觸球軸承由於實施了這樣的洗淨，所以附著在滾動軸承的表面上的碳數25以下的碳氫化合物的量成0.5ng/mm2以下。另外，由於使用具有上述那樣的基油的潤滑劑，所以幾乎沒有來自潤滑劑的揮發成分。這樣，從滾動軸承揮發的揮發成分的量少，所以用於半導體製造裝置的情況下，不會對半導體晶片造成影響。
另外，滾動軸承等滾動裝置的軌道面等這樣的需要潤滑的部分上通過油塗附處理、潤滑脂塗附處理等形成潤滑劑構成的潤滑膜的情況下，優選在形成潤滑膜前對被處理部分進行洗淨，但優選用上述那樣的洗淨方法洗淨被處理部分。這樣，由於被處理部件被清洗得極度清潔，所以對潤滑膜的形成是理想的。
另外，本實施例是表示本發明的一個例子，本發明不限定於此實施方式。例如，本實施方式中作為滾動軸承舉例了角接觸球軸承，但是本發明也對其他各種滾動軸承也使用。例如，深溝球軸承、自動對心球軸承球軸承、圓筒滾子軸承、圓錐滾子軸承、滾針軸承、自動對心滾子軸承等徑向型軸承、或推力球軸承、推力滾子軸承等推力型滾動軸承。
〔實施例〕以下，表示實施例，進一步具體地說明本發明。除了洗淨方法以及潤滑劑的種類不同外，準備於前述的圖48的角接觸球軸承相同的結構的4種角接觸球軸承(參照表3)，測定碳數25以下的碳氫化合物的揮發量。
〔表3〕

1)括弧內的數值是使用後的純水的固有電阻。
2)是角接觸球軸承的表面上附著的碳數25以下的碳氫化合物的量，單位是ng/mm2。
測定方法如下日本分析工業株式會社制的漏氣捕集裝置HM-04II的容器內放入角接觸球軸承，加熱到200℃，並且以流量20ml/min供給淨化氣體，使揮發成分揮發60分鐘。然後，捕集含有揮發成分的淨化氣體，用氣體色譜表進行分析，測定碳數25以下的碳氫化合物的量。另外，作為標準試料使用(碳數14)。
並且，檢測出的碳數25以下的碳氫化合物假定全部是在角接觸球軸承的表面上附著，算出單位面積上的附著量(單位ng/mm2)。結果如表3。在此，實施例1、2以及比較例1的軸承用的潤滑劑是ソルベイソレクシス株式會社制的真空用氟潤滑脂YVAC3。表3中表示潤滑脂A。另外，比較例2的軸承用的潤滑劑是日本精工株式會社制的大氣壓用氟潤滑脂KPM，表3中表示潤滑脂B。
如表3可知，實施例1、2的軸承中，用鹼或有機溶劑作洗淨劑進行一次洗淨後，用固有電阻5MΩ·cm以上的純水為洗淨劑進行二次洗淨，而且使用以碳數26以上的碳氫化合物為基油的潤滑劑，所以附著在軸承表面上的碳數25以下的碳氫化合物的量是0.5ng/mm2以下。
相對於此，比較例1的軸承雖然採用以碳數26以上的碳氫化合物為基油的潤滑劑，然而採用固有電阻不到5MΩ·cm的純水為洗淨劑進行二次洗淨，所以附著在軸承表面上的碳數25以下的碳氫化合物的量超過0.5ng/mm2。另外，比較例2的軸承雖然採用固有電阻5MΩ·cm以上的純水為洗淨劑進行二次洗淨，但由於具有使用含有碳數25以下的碳氫化合物的基油的潤滑劑，所以附著在軸承表面上的碳數25以下的碳氫化合物的量超過0.5ng/mm2。
本發明的滾動軸承可很好地適用於要求揮發成分的揮發量少的半導體製造裝置等中。
產業上的實用性本發明的薄壁軸承能夠很好地適用於半導體製造裝置用的機器手等。
權利要求
1.一種薄壁軸承，其具有內圈、外圈、以自由滾動的方式配於所述內圈和所述外圈之間的多個滾動體、以及具有在軸方向端部開口並以自由滾動的方式保持所述滾動體的匣部的樹脂制的保持器，並滿足式(D-d)/d≤0.187，其中D為軸承外徑、d為軸承內徑，其特徵在於，在所述保持器的柱上設置貫通孔。
2.如權利要求1所述的薄壁軸承，其特徵在於，所述貫通孔是狹縫狀。
3.如權利要求1或2所述的薄壁軸承，其特徵在於，所述貫通孔是在軸方向端部開口的孔或在軸方向端部不開口的中空孔。
4.如權利要求1～3任一項所述的薄壁軸承，其特徵在於，所述保持器由沿所述內圈和所述外圈配成環形的一個以上的板狀部件構成。
5.如權利要求4所述的薄壁軸承，其特徵在於，所述板狀部件的圓周方向端部上設置倒角部。
6.如權利要求5所述的薄壁軸承，其特徵在於，所述板狀部件使其兩板面分別朝向所述內圈和所述外圈配置，所述倒角部以所述板狀部件的厚度朝向所述圓周方向端部逐漸變薄的方式形成。
7.如權利要求6所述的薄壁軸承，其特徵在於，所述倒角部是曲面狀。
8.如權利要求6所述的薄壁軸承，其特徵在於，所述倒角部是平面狀。
9.如權利要求8所述的薄壁軸承，其特徵在於，所述板狀部件的圓周方向端面和所述倒角部的邊界上形成的角部不與所述內圈和所述外圈接觸，形成在所述板狀部件的板面和所述倒角部的邊界上的角部或所述倒角部或所述倒角部與所述內圈或所述外圈接觸。
10.如權利要求1～9任一項所述的薄壁軸承，其特徵在於，用以下3種潤滑被膜的任一種來覆蓋所述內圈的軌道面、所述外圈的軌道面、以及所述滾動體的滾動面的至少一個(1)含有具有官能團的含氟聚合物和全氟聚醚的潤滑被膜；(2)含有具有官能團的含氟聚合物和全氟聚醚以及氟樹脂的潤滑被膜；(3)含有以烷基化環戊烷或聚苯醚為主要成分的潤滑油和氟樹脂的潤滑被膜。
11.一種薄壁軸承，其具有內圈、外圈、以自由滾動的方式配於所述內圈和所述外圈之間的多個滾動體、以及具有以自由滾動的方式保持所述滾動體的匣部的保持器，由沿所述內圈和所述外圈配置成環狀的1個以上的樹脂制的板狀部件構成所述保持器，並且滿足式(D-d)/d≤0.187，其中D為軸承外徑、d為軸承內徑，其特徵在於，在所述板狀部件的圓周方向端部上設置倒角部。
12.如權利要求11所述的薄壁軸承，其特徵在於，所述板狀部件使其兩板面分別朝向所述內圈和所述外圈配置，所述倒角部以所述板狀部件的厚度朝向所述圓周方向端部逐漸變薄的方式形成。
13.如權利要求12所述的薄壁軸承，其特徵在於，所述倒角部是曲面狀。
14.如權利要求12所述的薄壁軸承，其特徵在於，所述倒角部是平面狀。
15.如權利要求14所述的薄壁軸承，其特徵在於，所述板狀部件的圓周方向端面和所述倒角部的邊界上形成的角部不與所述內圈和所述外圈接觸，形成在所述板狀部件的板面和所述倒角部的邊界上的角部或所述倒角部或所述倒角部與所述內圈或所述外圈接觸。
16.如權利要求11～15任一項所述的薄壁軸承，其特徵在於，用以下3種潤滑被膜的任一種來覆蓋所述內圈的軌道面、所述外圈的軌道面、以及所述滾動體的滾動面的至少一個(1)含有具有官能團的含氟聚合物和全氟聚醚的潤滑被膜；(2)含有具有官能團的含氟聚合物和全氟聚醚以及氟樹脂的潤滑被膜；(3)含有以烷基化環戊烷或聚苯醚為主要成分的潤滑油和氟樹脂的潤滑被膜。
全文摘要
一種薄壁軸承，其具有薄壁軸承的保持器(4)，該保持器形成為沿內圈(1)和外圈(2)彎曲的由樹脂制的板狀部件(5、5)構成的分段型保持器。該保持器(4)具有在軸方向端部開口並以自由滾動的方式將滾珠(3)保持的匣部(6)，在位於相鄰的匣部(6、6)間的柱(10)的中央部上形成在軸方向上延伸且在匣部(6)的開口部(7)所在的一側的軸方向端部上開口的狹縫狀的貫通孔(14)。這樣，該薄壁軸承在潤滑性上是優良的。
文檔編號F16C33/66GK1993560SQ20068000053
公開日2007年7月4日 申請日期2006年1月31日 優先權日2005年1月31日
發明者細谷真幸, 山口利明, 齋藤剛, 伊藤裕之, 冨塚靖史, 山本豐壽 申請人:日本精工株式會社