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JPH11125248A - Rolling device - Google Patents

Rolling device

Info

Publication number
JPH11125248A
JPH11125248A JP23303497A JP23303497A JPH11125248A JP H11125248 A JPH11125248 A JP H11125248A JP 23303497 A JP23303497 A JP 23303497A JP 23303497 A JP23303497 A JP 23303497A JP H11125248 A JPH11125248 A JP H11125248A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coating
rolling
contact surface
bearing
ball
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP23303497A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Ito
裕之 伊藤
Koichi Yatani
耕一 八谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NSK Ltd filed Critical NSK Ltd
Priority to JP23303497A priority Critical patent/JPH11125248A/en
Publication of JPH11125248A publication Critical patent/JPH11125248A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Rolling Contact Bearings (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide highly reliable and long service life corrosion resistance in a strong acid environment by forming a coating film of a nickel-tungsten alloy in a specific thickness on at least a single contact surface to contact with a rolling body, and setting the tungsten atomic weight ratio of its alloy to a specific rate. SOLUTION: A ball 3 being a rolling body is arranged between an outer ring 1 and an inner ring 2 of a ball bearing part, and is held by a holder 4. A contact surface of the outer ring 1 with the ball 3 is a raceway surface 5 of the outer ring, and a contact surface of the inner ring 2 with the ball 3 is a raceway surface 6 of the inner ring. Respective members of both the outer ring 1, the inner ring 2 and the ball 3 are bearing steel, and an Ni-W alloy coating film is formed on these whole surfaces by an electrolytic plating method. The tungsten atomic weight ratio of its alloy coating film is set to at least 35 wt.%, and a thickness is set to 2 to 30 μm. A ball bearing protected by the Ni-W coating film shows excellent corrosion resistance even if it touches a strongly corrosive solution of a strong acid such as a hydrochloric acid and a strong base used in a chemical pump.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造装置や
薬品ポンプ等において使用される転動装置に係り、特
に、主として塩酸や硫酸等の強酸性環境下での耐食性の
改善に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rolling device used in a semiconductor manufacturing apparatus, a chemical pump and the like, and more particularly to an improvement in corrosion resistance mainly in a strongly acidic environment such as hydrochloric acid or sulfuric acid.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体製造装置や薬品ポンプ等において
は、従来から、転がり軸受をはじめ直動案内装置(リニ
アガイド)やボールねじ等各種の転動装置が使用されて
いる。一般にこれらの転動装置は、基本的に軸受鋼,浸
炭鋼,ステンレス鋼等の鋼材料で製作されるが、塩酸,
硫酸等の強酸性の薬品に触れる用途向けの場合には、転
動装置を構成する鋼製部材の面に特開昭63−1872
2,特開昭63−140120で示される耐食性被膜で
あるニッケル−リン被膜やクロム被膜の被覆を施した
り、あるいは上記鋼材に替えてセラミックス材を用いて
転動装置を製作することが行われている。
2. Description of the Related Art Conventionally, various rolling devices such as rolling bearings, linear motion guide devices (linear guides), ball screws, and the like have been used in semiconductor manufacturing apparatuses and chemical pumps. Generally, these rolling devices are basically made of steel materials such as bearing steel, carburized steel, and stainless steel.
In the case of an application for contact with a strongly acidic chemical such as sulfuric acid, the surface of a steel member constituting a rolling device is disclosed in JP-A-63-1872.
2. A rolling device is manufactured by applying a coating of a nickel-phosphorous coating or a chromium coating which is a corrosion-resistant coating disclosed in JP-A-63-140120, or by using a ceramic material instead of the above steel material. I have.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ニッケ
ル−リン被膜やクロム被膜などの被覆を施した従来の転
動装置は、弱酸や一部の強酸やアルカリに対しては満足
すべき耐食性を示すものの、強塩酸に対してはそれらの
被膜が溶解してしまい、ステンレス鋼等の母材の金属ま
でも腐食されるという問題点がある。
However, conventional rolling devices coated with a nickel-phosphorous coating or a chromium coating have satisfactory corrosion resistance to weak acids, some strong acids and alkalis. However, there is a problem that these films are dissolved with respect to strong hydrochloric acid, and even the base metal such as stainless steel is corroded.

【0004】一方、セラミックス材を用いた転動装置の
場合は、酸,アルカリに対して強い耐食性を示すのであ
るが、コストが高いという問題点がある。そこで本発明
の目的は、ニッケル−リン被膜やクロム被膜に替えて、
従来の転動装置に対して適用されていないニッケル−タ
ングステンの合金の被膜(以下、Ni−W被膜ともい
う)又はロジウム被膜を形成することにより、本来の転
動装置の性能を維持しつつ強酸(特に強塩酸)の存在す
るような厳しい環境下であっても使用に耐え得る耐食性
のある転動装置を提供することにある。
On the other hand, a rolling device using a ceramic material exhibits strong corrosion resistance to acids and alkalis, but has a problem of high cost. Therefore, an object of the present invention is to replace nickel-phosphorus coating and chromium coating,
By forming a nickel-tungsten alloy coating (hereinafter, also referred to as a Ni-W coating) or a rhodium coating which is not applied to a conventional rolling device, a strong acid is maintained while maintaining the performance of the original rolling device. An object of the present invention is to provide a corrosion-resistant rolling device that can withstand use even in a severe environment where (particularly, strong hydrochloric acid) is present.

【0005】また、転がり軸受の外輪,内輪,転動体の
全面に被覆が施されていると、荷重が高い場合いには寿
命が短いという問題点もある。また、外輪,内輪,転動
体のすべてをセラミックス材で形成した転がり軸受は、
酸,アルカリに対して強い耐食性を示し耐久性も問題な
いが、コストが高いという問題点がある。
[0005] In addition, if the entire surface of the outer ring, inner ring, and rolling elements of the rolling bearing is coated, there is a problem that the life is short when the load is high. Rolling bearings in which the outer ring, inner ring, and rolling elements are all made of ceramics
Although it shows strong corrosion resistance to acids and alkalis and has no problem in durability, it has a problem of high cost.

【0006】そこで、本発明の他の目的は、ニッケル−
リン被膜やクロム被膜に替えて従来の転がり軸受に対し
て適用されていないニッケル−タングステン(Ni−
W)被膜又はロジウム被膜を形成するとともに、窒化ケ
イ素または炭化ケイ素からなる転動体、フッ素樹脂を含
む保持器で構成される耐食性と耐久性に優れる転がり軸
受を提供することにある。
Therefore, another object of the present invention is to provide a nickel
Nickel-tungsten (Ni-tungsten), which has not been applied to conventional rolling bearings in place of
W) An object of the present invention is to provide a rolling bearing formed of a rolling element made of silicon nitride or silicon carbide and a cage containing a fluorine resin and having excellent corrosion resistance and durability while forming a film or a rhodium film.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する本
発明の転動装置は、外方部材と内方部材との間に転動体
を配設し、転動体は外方部材の転動体への接触面である
第1の接触面と内方部材の転動体への接触面である第2
の接触面とに対して転動する転動装置において、転動体
と前記第1の接触面と第2の接触面とのうちの少なくと
も一つに、ニッケル−タングステンの合金の被膜を2〜
30μmの厚さで形成し、当該ニッケル−タングステン
合金のタングステン原子重量比率を少なくとも35重量
%としたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a rolling device of the present invention has a rolling element disposed between an outer member and an inner member, and the rolling element is a rolling element of the outer member. A first contact surface that is a contact surface with the second member that is a contact surface with the rolling element of the inner member.
In a rolling device that rolls with respect to the contact surface, at least one of the rolling element, the first contact surface, and the second contact surface is coated with a nickel-tungsten alloy coating film.
The nickel-tungsten alloy is formed in a thickness of 30 μm, and a tungsten atomic weight ratio is at least 35% by weight.

【0008】また、本発明の転動装置は、外方部材と内
方部材との間に転動体を配設し、転動体は外方部材の転
動体への接触面である第1の接触面と内方部材の転動体
への接触面である第2の接触面とに対して転動する転動
装置において、転動体と前記第1の接触面と第2の接触
面とのうちの少なくとも一つに、ロジウム被膜を0.1
〜10μmの厚さで形成したことを特徴とする。
Further, in the rolling device of the present invention, a rolling element is disposed between the outer member and the inner member, and the rolling element is a first contact surface which is a contact surface of the outer member with the rolling element. In a rolling device that rolls with respect to a surface and a second contact surface that is a contact surface of the inner member with the rolling member, the rolling device includes a rolling member, the first contact surface, and the second contact surface. At least one should have a rhodium coating of 0.1
It is characterized by being formed with a thickness of 10 to 10 μm.

【0009】また、本発明は、前記転動装置が外輪,内
輪,転動体,保持器からなる転がり軸受であって、外
輪,内輪の表面にニッケル−タングステンの合金の被膜
を2〜30μmの厚さで形成し、当該ニッケル−タング
ステン合金のタングステン原子重量比率を少なくとも3
5重量%とし、且つ窒化ケイ素または炭化ケイ素または
ジルコニアからなる転動体、フッ素樹脂を含む材料から
なる保持器から構成されるものとすることができる。
The present invention is also a rolling bearing, wherein the rolling device comprises an outer ring, an inner ring, a rolling element, and a cage, wherein a coating of a nickel-tungsten alloy having a thickness of 2 to 30 μm is formed on the surface of the outer ring and the inner ring. The nickel-tungsten alloy has a tungsten atomic weight ratio of at least 3
5 wt%, and may be formed of a rolling element made of silicon nitride, silicon carbide, or zirconia, and a cage made of a material containing a fluororesin.

【0010】さらに、本発明は、前記転動装置が外輪,
内輪,転動体,保持器からなる転がり軸受であって、外
輪,内輪の表面にニッケル−タングステンの合金の被膜
を2〜30μmの厚さで形成し、当該ニッケル−タング
ステン合金のタングステン原子重量比率を少なくとも3
5重量%とし、耐腐食性グリースを封入したものとする
ことができる。また、ロジウムの被膜にあっては、0.
1〜10μmの厚さで形成したことを特徴とする。
Further, according to the present invention, the rolling device includes an outer ring,
A rolling bearing comprising an inner ring, a rolling element, and a cage, wherein a nickel-tungsten alloy film is formed on the surface of the outer ring and the inner ring to a thickness of 2 to 30 μm, and a tungsten atomic weight ratio of the nickel-tungsten alloy is determined. At least 3
It can be 5% by weight and sealed with corrosion resistant grease. Further, in the case of a rhodium film, the amount of rhodium is 0.1.
It is characterized by being formed in a thickness of 1 to 10 μm.

【0011】ここに、転動装置の外方部材とは、転がり
軸受にあっては外輪、リニアガイドにあってはスライ
ダ、ボールねじにあってはナットを指す。また、転動装
置の内方部材とは、転がり軸受にあっては内輪、リニア
ガイドにあっては案内レール、ボールねじにあってはね
じ軸を指すものとする。
Here, the outer member of the rolling device refers to an outer ring in a rolling bearing, a slider in a linear guide, and a nut in a ball screw. Further, the inner member of the rolling device refers to an inner ring in a rolling bearing, a guide rail in a linear guide, and a screw shaft in a ball screw.

【0012】したがって、外方部材の転動体への接触面
である第1の接触面及び内方部材の転動体への接触面で
ある第2の接触面については、転がり軸受の場合は、外
輪の軌道面が第1の接触面、内輪の軌道面が第2の接触
面である。また、リニアガイドの場合は、スライダの軌
道溝が第1の接触面、案内レールの軌道溝が第2の接触
面である。また、ボールねじの場合は、ナットのねじ溝
が第1の接触面、ねじ軸のねじ溝が第2の接触面であ
る。
Therefore, regarding the first contact surface, which is the contact surface of the outer member with the rolling element, and the second contact surface, which is the contact surface of the inner member with the rolling element, in the case of a rolling bearing, the outer ring is used. Is the first contact surface, and the raceway surface of the inner ring is the second contact surface. In the case of a linear guide, the raceway groove of the slider is the first contact surface, and the raceway groove of the guide rail is the second contact surface. In the case of a ball screw, the thread groove of the nut is the first contact surface, and the thread groove of the screw shaft is the second contact surface.

【0013】本発明の転動装置は、転動装置において最
も摩耗の激しい、転動体,第1の接触面及び第2の接触
面の少なくとも一つを、Ni−W被膜またはロジウム被
膜で被覆している。勿論、被覆個所は転動体,第1の接
触面及び第2の接触面の三つでも良く、外方部材の全面
に被覆しても内方部材の全面に被覆してもよい。あるい
は転動装置全体を全面的にNi−W被膜またはロジウム
被膜で被覆してもよい。
In the rolling device of the present invention, at least one of the rolling element, the first contact surface, and the second contact surface, which is the most worn in the rolling device, is coated with a Ni—W coating or a rhodium coating. ing. Needless to say, the number of coating locations may be three, that is, the rolling element, the first contact surface, and the second contact surface, and may cover the entire outer member or the entire inner member. Alternatively, the entire rolling device may be entirely coated with a Ni-W coating or a rhodium coating.

【0014】Ni−W被膜は、耐酸,耐アルカリ性に優
れると共に高い硬度と耐摩耗性を備えていることから、
極めて信頼性の高い耐食性のある転動装置が得られる。
ちなみに、Ni−W被膜の硬さは通常Hv600程度あ
るが、加熱処理を施すことにより更にHv1300まで
増加させることができるから、耐摩耗性の向上に非常に
有効である。
The Ni—W coating is excellent in acid resistance and alkali resistance, and has high hardness and wear resistance.
An extremely reliable corrosion-resistant rolling device is obtained.
Incidentally, the hardness of the Ni—W coating is usually about Hv600, but it can be further increased to Hv1300 by performing a heat treatment, which is very effective in improving the wear resistance.

【0015】かかるNi−W被膜の厚さは、2〜30μ
mとするのが良い。厚さ2μm未満では被膜が薄すぎて
ピンホールをなくすことができず、そのピンホールから
侵入した酸,アルカリ等の液で母材の金属が腐食され
る。一方、厚さ30μmを越えると、耐食性は満足でき
る反面、被膜形成後の部材の寸法精度が低下するため、
再加工して精度確保を図らねばならず手間がかかると共
に製造コストが嵩むことになる。
The thickness of the Ni—W coating is 2 to 30 μm.
m. If the thickness is less than 2 μm, the coating is too thin to eliminate the pinhole, and the metal of the base material is corroded by a liquid such as acid or alkali which has penetrated from the pinhole. On the other hand, if the thickness exceeds 30 μm, the corrosion resistance is satisfactory, but the dimensional accuracy of the member after the coating is formed is reduced.
Rework must be performed to ensure accuracy, which is troublesome and increases the manufacturing cost.

【0016】また、本発明のNi−W被膜におけるタン
グステン(W)の原子重量比率は少なくとも35重量%
とする。その比率が35重量%未満では、ニッケル(N
i)成分が多くて被膜が非晶質となりにくく、特に強酸
に対する耐食性が不十分である。一方、被膜中のタング
ステン原子重量比率の上限は高い程良いが、現技術上5
0重量%を超えることは難しい。
The atomic weight ratio of tungsten (W) in the Ni—W coating of the present invention is at least 35% by weight.
And If the ratio is less than 35% by weight, nickel (N
i) The coating is difficult to become amorphous due to a large amount of the components, and particularly the corrosion resistance to strong acids is insufficient. On the other hand, the upper limit of the tungsten atomic weight ratio in the coating is preferably as high as possible.
It is difficult to exceed 0% by weight.

【0017】本発明の転動装置に対するNi−W被膜の
形成には、電解メッキ法が好適である。その電解メッキ
に用いる電解液は、ニッケル塩及びタングステン酸塩
と、それらの金属イオンと安定した錯イオンを形成する
有機錯化剤とを含む。具体的には、例えばニッケル塩と
して硫酸ニッケル(NiSO4 ・6H2 O)、タングス
テン酸塩としてタングステン酸ナトリウム(Na2 WO
4 ・2H2 0)、有機錯化剤としてクエン酸もしくは酒
石酸を重量比でおよそ7:7:10の割合で含有せし
め、pHを中性〜弱酸性に調製した水溶液を電解液と
し、温度60〜80℃、電流密度8〜12A/dm2
被メッキ物である転動装置の部材を陰極として電解メッ
キすることにより、厚さ2〜30μm,タングステン原
子重量比率が少なくとも35重量%であるNi−W被膜
を好適に形成することができる。
For forming the Ni-W film on the rolling device of the present invention, an electrolytic plating method is preferable. The electrolytic solution used for the electrolytic plating contains a nickel salt and a tungstate, and an organic complexing agent that forms a stable complex ion with those metal ions. Specifically, for example, nickel sulfate (NiSO 4 .6H 2 O) as a nickel salt and sodium tungstate (Na 2 WO) as a tungstate
4 · 2H 2 0), approximately in a weight ratio of citric acid or tartaric organic complexing agent 7: 7: the additional inclusion in the 10 ratio of the aqueous solution prepared to pH neutral to weakly acidic with an electrolytic solution, temperature 60 Electroplating using a member of a rolling device, which is an object to be plated, as a cathode at a temperature of 80 ° C. and a current density of 8 to 12 A / dm 2 , Ni having a thickness of 2 to 30 μm and a tungsten atomic weight ratio of at least 35 wt% The -W coating can be suitably formed.

【0018】Ni−W被膜を転動装置の部材の一部分に
のみ形成すれば足りる場合には、当該被膜を形成しない
部分をマスキングして(マスキング剤は塗料,ゴム等)
メッキを施せばよい。
When it is sufficient to form the Ni—W coating only on a part of the rolling device member, the portion where the coating is not formed is masked (the masking agent is paint, rubber, etc.).
Plating may be applied.

【0019】本発明の転動装置のロジウム被膜箇所は、
転動体,外方部材,内方部材の少なくとも一つを被覆す
る。もちろん、転動装置の全面をロジウムで被覆しても
良い。かかるロジウム被膜の厚さは0.1〜10μmと
するのがよい。厚さ0.1μm未満では、被膜が薄すぎ
てピンホールをなくすことができず、そのピンホールか
ら侵入する酸,アルカリにより母材の金属が腐食され
る。一方、厚さ10μmを超えると、耐食性は満足でき
る反面、被膜形成後の精度低下による再加工、ロジウム
金属の増加によるコストアップになる。このロジウム被
膜の硬さは、ヴィッカース硬さで600〜700にな
り、耐摩耗性にも優れている。
The location of the rhodium coating of the rolling device of the present invention is as follows:
At least one of the rolling element, the outer member, and the inner member is covered. Of course, the entire surface of the rolling device may be covered with rhodium. The thickness of the rhodium coating is preferably 0.1 to 10 μm. If the thickness is less than 0.1 μm, the coating is too thin to eliminate the pinhole, and the metal of the base material is corroded by the acid and alkali entering from the pinhole. On the other hand, when the thickness exceeds 10 μm, the corrosion resistance is satisfactory, but rework due to a decrease in accuracy after the formation of the film and an increase in rhodium metal increase the cost. The hardness of the rhodium film is 600 to 700 in Vickers hardness, and is excellent in abrasion resistance.

【0020】本発明の転動装置に対するロジウム被膜の
形成には、電解メッキ法が好適である。電解メッキに用
いるメッキ液は、硫酸浴やリン酸浴が一般的である。具
体的には、例えば硫酸ロジウム(2〜3g/l)、硫酸
(40〜60g/l)を含有する。電解メッキは室温で
行い、電流密度1.5〜2A/dm2 である。
For forming a rhodium film on the rolling device of the present invention, an electrolytic plating method is preferable. The plating solution used for the electrolytic plating is generally a sulfuric acid bath or a phosphoric acid bath. Specifically, it contains, for example, rhodium sulfate (2 to 3 g / l) and sulfuric acid (40 to 60 g / l). Electroplating is performed at room temperature, and the current density is 1.5 to 2 A / dm 2 .

【0021】ロジウム被膜を一部分のみ形成すれば足り
る場合は、当該被膜を形成しない部分をマスキングして
メッキを施せば良い。転動部材にロジウムを電解メッキ
により被覆するが、母材とロジウムの間にニッケル,
銅,白金,金等のストライクメッキ被膜を介在させても
良い。
When it is sufficient to form only a part of the rhodium film, the part where the film is not formed may be masked and plated. Rolling members are coated with rhodium by electrolytic plating.
A strike plating film of copper, platinum, gold or the like may be interposed.

【0022】前記転動装置が転がり軸受の場合は、転動
体には窒化ケイ素または炭化ケイ素またはジルコニアの
セラミックスを用いることができる。窒化ケイ素または
炭化ケイ素またはジルコニアはNi−W合金より耐食性
が優れていると共に耐摩耗性にも優れている。また、外
輪,内輪,転動体のすべての部品を同一の材質とするよ
りも、外輪と内輪が同一で転動体が異種材料の方が耐摩
耗性に優れている。転動体にセラミックスを用いた場
合、コストの上昇は殆ど問題にならない。しかし、外輪
と内輪をセラミックスにするとコストは非常に高くな
る。また、保持器にはフッ素樹脂を含むものとする。転
がり軸受の潤滑は、フッ素樹脂を含む保持器からのフッ
素樹脂の転移膜により行うことができる。フッ素樹脂の
転移膜は耐食性(耐薬品性),耐摩耗性(低発塵),潤
滑性(耐久性)に優れている。また、保持器は腐食環境
下において冒されないものであれば特に規定はしない。
例えば、ステンレスにNi−W被膜またはロジウム被膜
を被覆したもので良い。潤滑剤には、耐腐食性のグリー
スを用いる。耐腐食性のグリースにはフッ素系グリース
(フッ素樹脂−フッ素油)があげられる。通常のリチウ
ム石けんグリース,ナトリウム石けんグリース等では、
増ちょう剤と基油とが徐々に劣化して使用に耐えなくな
る。一方、フッ素系グリースは腐食環境下においても冒
されることはない。
When the rolling device is a rolling bearing, the rolling element can be made of silicon nitride, silicon carbide or zirconia ceramics. Silicon nitride, silicon carbide, or zirconia has better corrosion resistance and better wear resistance than the Ni-W alloy. Also, the outer ring, the inner ring, and the rolling elements made of different materials are more excellent in wear resistance than all the parts of the outer ring, the inner ring, and the rolling elements are made of the same material. When ceramics are used for the rolling elements, an increase in cost is hardly a problem. However, if the outer ring and the inner ring are made of ceramic, the cost becomes very high. Further, the retainer contains a fluororesin. Lubrication of the rolling bearing can be performed by a fluororesin transfer film from a cage containing the fluororesin. The fluororesin transfer film is excellent in corrosion resistance (chemical resistance), wear resistance (low dust generation), and lubricity (durability). The retainer is not particularly limited as long as it is not affected in a corrosive environment.
For example, stainless steel coated with a Ni-W coating or a rhodium coating may be used. Corrosion-resistant grease is used for the lubricant. Corrosion resistant greases include fluorine-based grease (fluororesin-fluorine oil). With ordinary lithium soap grease, sodium soap grease, etc.,
The thickener and base oil gradually degrade and become unusable. On the other hand, fluorine-based grease is not affected even in a corrosive environment.

【0023】転動装置が転がり軸受の場合における外輪
及び内輪に対するNi−W被膜またはロジウム被膜の形
成は、先に説明した転動装置に対するNi−W被膜また
はロジウム被膜の形成法と同一の方法で良い。また、当
該被膜生成をしない部分のマスキング法についても同様
である。
When the rolling device is a rolling bearing, the formation of the Ni—W film or the rhodium film on the outer ring and the inner ring is performed in the same manner as the method of forming the Ni—W film or the rhodium film on the rolling device described above. good. The same applies to the masking method for the portion where the film is not formed.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。先ず、第1の実施形態として、本発
明を転がり軸受に適用した場合を示す。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, as a first embodiment, a case where the present invention is applied to a rolling bearing will be described.

【0025】例えば、硫酸,塩酸等の強酸を送出する薬
品ポンプでは、ポンプ回転軸を支承する転がり軸受に
も、長時間の連続運転に耐えうる高度の耐酸性が要求さ
れる。こうした場合はセラミックス製軸受を使用すれば
耐食性に問題はないが、非常に高価である。
For example, in a chemical pump for delivering a strong acid such as sulfuric acid or hydrochloric acid, the rolling bearing supporting the pump rotating shaft also needs to have a high acid resistance capable of withstanding a long continuous operation. In such a case, if a ceramic bearing is used, there is no problem in corrosion resistance, but it is very expensive.

【0026】本発明の転がり軸受にあっては、軸受の構
成部材である内外輪,玉の表面がNi−W被膜又はロジ
ウム被膜で被覆される。図1は、本発明の転動装置の第
1の実施形態である、単列深溝玉軸受の部分断面図で、
外方部材である外輪1と内方部材である内輪2との間に
転動体である玉3が配設され、保持器4で保持されてい
る。外輪1の玉3への接触面である第1の接触面は外輪
の軌道面5であり、内輪2の玉3への接触面である第2
の接触面は内輪の軌道面6である。外輪1,内輪2,玉
3の各部材はNi−W被膜の場合はいずれも軸受鋼であ
り、またロジウム被膜の場合はSUS440Cなどのス
レンレス鋼または軸受鋼であり、それらの表面にNi−
W被膜またはロジウム被膜が電解メッキ法を用いて形成
されている。当該Ni−W被膜は、タングステン原子重
量比率が少なくとも35重量%あり、外輪1,内輪2及
び玉3にはいずれも全面に厚さ2〜30μmで被膜が形
成されている。また、ロジウム被膜においては、同様に
0.1〜10μmで被覆が形成されている。なお、保持
器4についてもNi−W被膜またはロジウム被膜で被覆
される。Ni−W被膜の場合は2〜30μmの厚さで形
成し、Ni−W合金中のタングステン原子重量比率を少
なくとも35重量%とした。また、ロジウム被膜の場合
には0.1〜10μmで被覆が形成される。ここに、本
発明におけるNi−W被膜中のタングステン原子重量比
率は、{W原子重量/(Ni原子重量+W原子重量)}
×100重量%で定義する。
In the rolling bearing according to the present invention, the surfaces of the inner and outer rings and the balls constituting the bearing are coated with a Ni-W coating or a rhodium coating. FIG. 1 is a partial sectional view of a single row deep groove ball bearing which is a first embodiment of the rolling device of the present invention,
A ball 3 as a rolling element is disposed between an outer ring 1 as an outer member and an inner ring 2 as an inner member, and is held by a retainer 4. The first contact surface that is the contact surface of the outer ring 1 with the ball 3 is the raceway surface 5 of the outer ring, and the second contact surface that is the contact surface of the inner ring 2 with the ball 3.
Is the raceway surface 6 of the inner ring. Each member of the outer ring 1, the inner ring 2, and the ball 3 is a bearing steel in the case of a Ni-W coating, and is a stainless steel or a bearing steel such as SUS440C in the case of a rhodium coating, and has a Ni-
The W film or the rhodium film is formed by using an electrolytic plating method. The Ni—W film has a tungsten atomic weight ratio of at least 35% by weight, and the outer ring 1, the inner ring 2 and the ball 3 are all formed with a thickness of 2 to 30 μm on the entire surface. In the case of a rhodium coating, the coating is similarly formed at 0.1 to 10 μm. The cage 4 is also covered with a Ni—W film or a rhodium film. In the case of a Ni-W coating, the Ni-W coating was formed with a thickness of 2 to 30 m, and the atomic weight ratio of tungsten in the Ni-W alloy was at least 35 wt%. In the case of a rhodium coating, the coating is formed at a thickness of 0.1 to 10 μm. Here, the tungsten atomic weight ratio in the Ni—W coating in the present invention is expressed as {W atomic weight / (Ni atomic weight + W atomic weight)}.
× 100% by weight.

【0027】このようにNi−W被膜またはロジウム被
膜で保護された耐食性玉軸受を薬品ポンプに使用する
と、硫酸,硝酸特に塩酸等の強酸や強アルカリなどの腐
食性の強い溶液に触れても優れた耐食性を示す。同時
に、第1の接触面である外輪1の軌道面5、同じく第2
の接触面である内輪2の軌道面6及び玉3の表面などの
ような特に摩耗し易い個所が機械的特性と摩擦特性に優
れた高硬度の耐摩耗性被膜で保護されるから、長時間の
連続運転が可能になる。しかも、セラミックス製軸受に
比べてコスト的に有利である。
When the corrosion-resistant ball bearing protected by the Ni—W coating or the rhodium coating is used for a chemical pump, it is excellent in contact with a strongly corrosive solution such as a strong acid such as sulfuric acid, nitric acid, especially hydrochloric acid, or a strong alkali. It shows excellent corrosion resistance. At the same time, the raceway surface 5 of the outer ring 1, which is the first contact surface,
The particularly wear-prone parts, such as the raceway surface 6 of the inner ring 2 and the surface of the ball 3, which are the contact surfaces of the inner ring 2, are protected by a high-hardness wear-resistant coating having excellent mechanical properties and frictional properties. Can be operated continuously. In addition, it is more cost effective than a ceramic bearing.

【0028】もっとも、軸受の各構成部材の全面にNi
−W被膜またはロジウム被膜を形成するものとは限らな
い。例えば、Ni−W合金またはロジウム被膜の全面へ
の被膜は、外輪1,内輪2及び玉3から選ばれる部材に
限っても良く、またNi−W被膜またはロジウム被膜は
部材の特定の部分例えば外輪1の軌道面5,内輪2の軌
道面6などに限定しても良い。更に、玉3のみはセラミ
ックス製にして、Ni−W被膜またはロジウム被膜を施
した外輪1,内輪2は他の耐食性材料と併用するなどの
ようにしても良い。Ni−W被膜の厚さについても2〜
30μmの範囲内で、またロジウム被膜にあっては0.
1〜10μmの範囲内で、当該軸受の使用環境や要求仕
様に応じて任意に調節することが可能である。
However, Ni is applied to the entire surface of each component of the bearing.
It does not always form a -W film or a rhodium film. For example, the coating on the entire surface of the Ni—W alloy or the rhodium coating may be limited to a member selected from the outer ring 1, the inner ring 2 and the ball 3, and the Ni—W coating or the rhodium coating is a specific part of the member, for example, the outer ring. The first raceway surface 5 and the inner raceway 2 may be limited to the raceway surface 6 and the like. Furthermore, only the ball 3 may be made of ceramics, and the outer ring 1 and the inner ring 2 provided with the Ni-W coating or the rhodium coating may be used in combination with another corrosion resistant material. Regarding the thickness of the Ni-W coating,
Within a range of 30 μm, and in the case of a rhodium film, it is 0.1 μm.
Within the range of 1 to 10 μm, it can be arbitrarily adjusted according to the use environment and required specifications of the bearing.

【0029】なお、上記の実施形態では軸受として開放
形の単列深溝玉軸受を例示したが、シールド形,ゴムシ
ール形等にも同様に適用でき、またその他のタイプの玉
軸受にも適用可能であり、更には玉軸受とは限らずころ
軸受に対しても適用可能である。
In the above-described embodiment, an open single-row deep groove ball bearing is exemplified as the bearing. However, the present invention can be similarly applied to a shield type, a rubber seal type, and the like, and can be applied to other types of ball bearings. The present invention can be applied not only to ball bearings but also to roller bearings.

【0030】次に、第2の実施形態として、本発明を直
動転がり軸受のリニアガイドに適用した場合を示す。例
えば、半導体製造装置に組み付けられるウエハ搬送位置
決め用のリニアガイドでは、ウエハの塩酸洗浄工程と
か、HCl酸化法によるSi酸化膜形成工程におけるH
Cl,Cl2 等の腐食性雰囲気中でも長時間の連続運転
に耐え得る高度の耐食性が要求される。こうした場合、
リニアガイドの素材にセラミックスを使用すれば耐食性
に問題はないが、非常に高価である。
Next, as a second embodiment, a case where the present invention is applied to a linear guide of a linear motion rolling bearing will be described. For example, in a linear guide for positioning and transferring a wafer mounted on a semiconductor manufacturing apparatus, H is used in a step of cleaning a wafer with hydrochloric acid or in a step of forming an Si oxide film by HCl oxidation.
A high degree of corrosion resistance that can withstand long-time continuous operation even in a corrosive atmosphere such as Cl and Cl 2 is required. In these cases,
If ceramic is used for the material of the linear guide, there is no problem in corrosion resistance, but it is very expensive.

【0031】本発明のリニアガイドにあっては、その構
成部材である案内レール,スライダ本体、転動体の表面
がNi−W被膜またはロジウム被膜で被覆される。図2
は、本発明の転動装置の第2の実施形態としての小型リ
ニアガイドの一部を切り欠いて示す正面図である。横断
面略角型の内方部材である案内レール11の上に、外方
部材である断面コ字形のスライダ12が跨架されてお
り、両部材の間に転動体である多数個の玉13が配設さ
れている。詳しくは、案内レール11の両側面に軸方向
に長い軌道溝15が形成され、一方、スライダの構成部
品のスライダの本体12Aには内側面に前記軌道溝15
に対向する軌道溝16が形成され、この軌道溝16に平
行する貫通孔からなる転動体戻り路17が袖部内に形成
されている。そのスライダ本体12Aの両端にはスライ
ダの構成部品のエンドキャップ12Bがねじ18でそれ
ぞれ取り付けてあり、これらのエンドキャップ12Bに
前記軌道溝16と転動体戻り路17とを連通させる図示
されない半ドーナツ状の湾曲路が形成され、軌道溝1
6,転動体戻り路17及び湾曲路からなる転動体13の
循環経路が構成される。その循環経路内に多数の転動体
13が装填されて脱落しないように保持されている。
In the linear guide according to the present invention, the surfaces of the guide rail, the slider body, and the rolling elements, which are the constituent members, are coated with a Ni-W film or a rhodium film. FIG.
FIG. 5 is a front view of a small linear guide as a second embodiment of the rolling device according to the present invention, with a part cut away. A slider 12 having a U-shaped cross section as an outer member is straddled on a guide rail 11 which is an inner member having a substantially square cross section, and a number of balls 13 as rolling elements are provided between the two members. Are arranged. More specifically, a raceway groove 15 which is long in the axial direction is formed on both side surfaces of the guide rail 11, while the raceway groove 15 is formed on the inner side surface of the slider body 12 </ b> A which is a component of the slider.
Are formed, and a rolling element return path 17 composed of a through hole parallel to the raceway groove 16 is formed in the sleeve. At both ends of the slider body 12A, end caps 12B of the components of the slider are attached by screws 18, respectively. A semi-donut shape (not shown) for connecting the raceway groove 16 and the rolling element return path 17 to these end caps 12B. Is formed, and the raceway groove 1 is formed.
6, a circulation path of the rolling element 13 including the rolling element return path 17 and the curved path is configured. A large number of rolling elements 13 are loaded in the circulation path and held so as not to fall off.

【0032】この場合は、外方部材12の転動体13へ
の接触面である第1の接触面はスライダ12の内側面の
軌道溝16であり、内方部材11の転動体13への接触
面である第2の接触面は案内レール11の外側面の軌道
溝15である。
In this case, the first contact surface, which is the contact surface of the outer member 12 with the rolling element 13, is the raceway groove 16 on the inner surface of the slider 12, and the inner member 11 contacts the rolling element 13. The second contact surface, which is a surface, is the raceway groove 15 on the outer surface of the guide rail 11.

【0033】リニアガイドの各構成部材である案内レー
ル11,スライダ本体12A,転動体13の各部材はN
i−W被膜を施す場合はいずれも軸受鋼製、またロジウ
ム被膜の場合はSUS440Cなどのステンレス鋼製ま
たは軸受鋼製で、それらの表面にNi−W被膜またはロ
ジウム被膜が電解メッキ法を用いて形成されている。当
該Ni−W被膜は、タングステン原子重量比率が少なく
とも35重量%あり、前記リニアガイドのスライダ本体
12A,案内レール11及び玉13にはいずれも全面に
厚さ2〜30μmでNi−W被膜がそれぞれ形成されて
いる。またロジウム被膜にあっては、リニアガイドのス
ライダ本体12A,案内レール11及び玉13にはいず
れも全面に厚さ0.1〜10μmでロジウムの被膜が形
成されている。なお、エンドキャップ12Bは耐酸性に
優れた合成樹脂製である。
The guide rail 11, the slider body 12A, and the rolling element 13, which are the components of the linear guide, are N
When an i-W coating is applied, it is made of a bearing steel, and in the case of a rhodium coating, it is made of a stainless steel such as SUS440C or a bearing steel, and a Ni-W coating or a rhodium coating is formed on their surfaces by electrolytic plating. Is formed. The Ni-W coating has a tungsten atomic weight ratio of at least 35% by weight, and the slider body 12A, the guide rail 11 and the ball 13 of the linear guide are each provided with a Ni-W coating having a thickness of 2 to 30 m on the entire surface. Is formed. As for the rhodium film, the slider body 12A of the linear guide, the guide rail 11, and the ball 13 are all coated with a rhodium film having a thickness of 0.1 to 10 μm. The end cap 12B is made of a synthetic resin having excellent acid resistance.

【0034】かくして、本発明のNi−W被膜またはロ
ジウム被膜で保護されたリニアガイドを半導体製造装置
に使用すると、塩酸や塩素ガス等の腐食性の強い雰囲気
においても優れた耐食性を示す。同時に、第1の接触面
であるスライダ12の軌道溝16、第2の接触面である
案内レール12の軌道溝15、及び転動体13の表面な
どのような特に摩耗し易い個所が機械的特性と摩擦特性
に優れた高硬度の耐摩耗性被膜で保護されるから、長時
間の連続運転が可能になる。しかも、セラミックスに比
べて安価な通常の鋼材料を強腐食性雰囲気で使用するリ
ニアガイドの材料に使用できることから、コスト的に非
常に有利である。
Thus, when the linear guide protected by the Ni—W coating or the rhodium coating of the present invention is used in a semiconductor manufacturing apparatus, it exhibits excellent corrosion resistance even in a highly corrosive atmosphere such as hydrochloric acid or chlorine gas. At the same time, particularly easily worn parts such as the raceway groove 16 of the slider 12 as the first contact surface, the raceway groove 15 of the guide rail 12 as the second contact surface, and the surface of the rolling element 13 have mechanical characteristics. And a high-hardness abrasion-resistant coating with excellent frictional properties enables long-term continuous operation. Moreover, since a normal steel material which is less expensive than ceramics can be used as a material for a linear guide used in a highly corrosive atmosphere, it is very advantageous in terms of cost.

【0035】上記の実施形態では、リニアガイドのスラ
イダ本体12A,案内レール11及び玉13の全面にN
i−W被膜またはロジウム被膜を形成するものとした
が、これに限らず、例えば、Ni−W合金の全面への被
膜は案内レール11、スライダ本体12A及び転動体1
3から選ばれる部材に限っても良く、またNi−W被膜
またはロジウム被膜は部材の特定の部分例えば案内レー
ル11の軌道溝15,スライダ12の軌道溝16などに
限定しても良い。更に、転動体13のみはセラミックス
製にするなどのようにして他の耐食性材料と併用するよ
うにしても良い。Ni−W被膜の厚さについても2〜3
0μmの範囲内で、またロジウム被膜にあっては0.1
〜10μmの範囲内で、当該リニアガイドの使用環境や
要求仕様に応じて任意に調節することが可能である。
In the above embodiment, the slider body 12A of the linear guide, the guide rail 11, and the ball 13
Although the i-W coating or the rhodium coating is formed, the coating is not limited to this. For example, the coating on the entire surface of the Ni-W alloy may include the guide rail 11, the slider body 12A, and the rolling element 1.
Alternatively, the Ni—W coating or the rhodium coating may be limited to a specific portion of the member, such as the raceway groove 15 of the guide rail 11 and the raceway groove 16 of the slider 12. Further, only the rolling elements 13 may be used in combination with other corrosion-resistant materials, such as made of ceramics. The thickness of the Ni-W coating is also 2-3.
0 μm, and for rhodium coatings, 0.1
Within the range of 10 μm to 10 μm, it can be arbitrarily adjusted according to the usage environment and required specifications of the linear guide.

【0036】なお、リニアガイドとしては、上記の実施
形態のものに限らず、リニアガイドの一方の側部に第1
の接触面16及び第2の接触面15がいずれも2本以上
あるものや、転動体がころのものや、あるいは案内レー
ルのほうが断面コ字型でその内面の凹部にスライダが転
動体を介して移動自在に配設されたタイプのもの等にも
同様に適用可能である。
The linear guide is not limited to the one described in the above embodiment, and the first linear guide may be provided on one side of the linear guide.
The contact surface 16 and the second contact surface 15 are both two or more, the roller is a roller, or the guide rail is a U-shaped cross section and the slider is inserted into the recess on the inner surface through the roller. The present invention can be similarly applied to a type that is movably disposed.

【0037】続いて、第3の実施形態として、本発明を
ボールねじに適用した場合を示す。例えば、上記で説明
した半導体製造装置におけるウエハ搬送位置決め用のリ
ニアガイドと共に使用されるボールねじでは、全く同様
にHCl,Cl2 等の腐食性雰囲気中でも長時間の連続
運転に耐え得る高度の耐食性が要求されることになる。
Next, as a third embodiment, a case where the present invention is applied to a ball screw will be described. For example, the ball screw used together with the linear guide for wafer transfer positioning in the semiconductor manufacturing apparatus described above has a high degree of corrosion resistance that can withstand continuous operation for a long time even in a corrosive atmosphere such as HCl and Cl 2. Will be required.

【0038】本発明のボールねじにあっては、一般的な
鋼材からなるねじ軸,ナット、転動体の表面をNi−W
合金被膜またはロジウム被膜で被覆する。図2は、本発
明の転動装置の第3の実施形態としてのボールねじの要
部の断面図で、螺旋状のねじ溝21を外周面に有する内
方部材としてのねじ軸22に、外方部材であるナット2
3が多数の玉からなる転動体24を介して螺合されてい
る。ナット23はねじ軸22のねじ溝21に対応するね
じ溝25を内周面に有する。転動体24は前記両ねじ溝
21,25によって形成された螺旋状空間をねじ軸22
の回転方向に転動しつつナット23の胴部に設けられた
例えば循環駒などのようなボール循環路(図示せず)に
導かれてナット23の軸方向両端部間を循環移動する。
そして、ねじ軸22が回転すると、転動体24の転動を
介してナット23がねじ軸22に沿い直線方向に送られ
るように構成されている。
In the ball screw of the present invention, the surfaces of the screw shaft, nut and rolling elements made of a general steel material are made of Ni-W.
Coat with an alloy coating or rhodium coating. FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part of a ball screw as a third embodiment of the rolling device of the present invention, in which a screw shaft 22 as an inner member having a helical screw groove 21 on an outer peripheral surface is connected to an outer member. Nut 2
3 is screwed through a rolling element 24 composed of a large number of balls. The nut 23 has a screw groove 25 on the inner peripheral surface corresponding to the screw groove 21 of the screw shaft 22. The rolling element 24 forms a spiral space formed by the two screw grooves 21 and 25 with the screw shaft 22.
While being rolled in the rotation direction, the nut 23 is guided to a ball circulation path (not shown) such as a circulating piece provided on the body of the nut 23 and circulates between both ends of the nut 23 in the axial direction.
When the screw shaft 22 rotates, the nut 23 is fed in a linear direction along the screw shaft 22 through the rolling of the rolling element 24.

【0039】この場合は、外方部材23が転動体24に
接触する第1の接触面はナット23のねじ溝25であ
り、内方部材22が転動体24とが接触する第2の接触
面はねじ軸の外面のねじ溝21である。
In this case, the first contact surface where the outer member 23 contacts the rolling element 24 is the thread groove 25 of the nut 23, and the second contact surface where the inner member 22 contacts the rolling element 24. Is a thread groove 21 on the outer surface of the screw shaft.

【0040】ボールねじの各構成部材であるねじ軸2
1,ナット23,転動体24の各部材は、Ni−W被膜
を施す場合は軸受鋼製で、その表面にNi−W被膜が電
解メッキ法を用いて形成されている。当該Ni−W被膜
は、タングステン原子重量比率が少なくとも35重量%
あり、前記ボールねじの各構成部材の表面に厚さ2〜3
0μmでそれぞれ形成されている。また、ロジウム被膜
の場合は軸受鋼またはSUS440Cなどのスレンレス
鋼製で、前記ボールねじの各構成部材の表面に厚さ0.
1〜10μmでそれぞれ形成されている。
The screw shaft 2 which is a component of the ball screw
Each member of the nut 1, the nut 23 and the rolling element 24 is made of bearing steel when a Ni-W coating is applied, and the Ni-W coating is formed on the surface thereof by electrolytic plating. The Ni-W coating has a tungsten atomic weight ratio of at least 35% by weight.
And a thickness of 2 to 3 on the surface of each component of the ball screw.
Each is formed at 0 μm. In the case of a rhodium film, it is made of bearing steel or stainless steel such as SUS440C, and has a thickness of 0.1 mm on the surface of each component of the ball screw.
Each is formed in a thickness of 1 to 10 μm.

【0041】かくして、本発明のNi−W被膜またはロ
ジウム被膜で保護されたボールねじを半導体製造装置に
使用すると、塩酸や塩素ガス等の腐食性の強い雰囲気に
おいても優れた耐食性を示す。同時に、第1の接触面で
あるねじ軸22のねじ溝21、同じく第2の接触面であ
るナット23のねじ溝25及び転動体24の表面などの
ような特に摩耗し易い個所が機械的特性と摩擦特性に優
れた高硬度の耐摩耗性被膜で保護されるから、長時間の
連続運転が可能になる。しかも、セラミックスに比べて
安価な通常の鋼材料を強腐食性雰囲気で使用するボール
ねじの材料に使用できることから、コスト的に非常に有
利である。
Thus, when the ball screw protected by the Ni—W film or the rhodium film of the present invention is used in a semiconductor manufacturing apparatus, it exhibits excellent corrosion resistance even in a highly corrosive atmosphere such as hydrochloric acid or chlorine gas. At the same time, particularly easily worn parts such as the screw groove 21 of the screw shaft 22 as the first contact surface, the screw groove 25 of the nut 23 also as the second contact surface, and the surface of the rolling element 24 have mechanical characteristics. And a high-hardness abrasion-resistant coating with excellent frictional properties enables long-term continuous operation. In addition, since ordinary steel materials, which are less expensive than ceramics, can be used as the material for the ball screw used in a highly corrosive atmosphere, it is very advantageous in terms of cost.

【0042】上記の実施形態では、ボールねじの各構成
部材の全面にNi−W被膜またはロジウム被膜を形成す
るものとしたが、これに限らず、例えば、Ni−W被膜
またはロジウム被膜の全面への被膜は、ねじ軸22,ナ
ット23及び転動体24から選ばれる部材に限っても良
く、またNi−W被膜またはロジウム被膜は部材の特定
の部分例えばねじ軸のねじ溝21又はナット23のねじ
溝25などに限定しても良い。更に、転動体24のみは
セラミックス製にするなどのようにして他の耐食性材料
と併用するようにしても良い。Ni−W被膜またはロジ
ウム被膜の厚さについても、それぞれ2〜30μm,
0.1〜10μmの範囲内で当該軸受の使用環境や要求
仕様に応じて任意に調節することが可能である。
In the above embodiment, the Ni-W film or the rhodium film is formed on the entire surface of each component of the ball screw. However, the present invention is not limited to this. For example, the Ni-W film or the rhodium film may be formed on the entire surface. May be limited to a member selected from the screw shaft 22, the nut 23, and the rolling element 24, and the Ni-W film or the rhodium film may be a specific portion of the member, such as the screw groove 21 of the screw shaft or the screw of the nut 23. It may be limited to the groove 25 or the like. Furthermore, only the rolling elements 24 may be used in combination with other corrosion-resistant materials, such as made of ceramics. The thickness of the Ni—W coating or the rhodium coating was 2 to 30 μm, respectively.
It can be arbitrarily adjusted within the range of 0.1 to 10 μm according to the use environment and required specifications of the bearing.

【0043】なお、ボールねじとしては、上記の実施形
態のものに限らず、転動体の循環チューブを用いたチュ
ーブ循環式あるいはエンドキャプに循環経路を設けたエ
ンドキャップ循環式のものや、ねじリードが大きい大リ
ードのもの等、その他のタイプにも同様に適用可能であ
る。
The ball screw is not limited to the ball screw of the above embodiment, but may be a tube circulating type using a circulating tube of a rolling element, an end cap circulating type having an end cap with a circulating path, or a screw lead. The present invention can be similarly applied to other types such as a large lead having a large lead.

【0044】(実施例)以下に、本発明の転動装置の効
果を確認するべく実施した、回転耐久試験について説明
する。
(Embodiment) A rotation endurance test performed to confirm the effect of the rolling device of the present invention will be described below.

【0045】本発明の被試験用転動装置として、図1に
示した深溝玉軸受、図2に示したリニアガイド及び図3
に示したボールねじにおいて、スライダ12に関しては
スライダ本体12Aのみであるが、外方部材と内方部材
と転動体の全面にそれぞれNi−W被膜を厚さ2〜30
μm、タングステン原子重量比率35〜50%の範囲で
形成したものを使用した。
As the rolling device under test of the present invention, the deep groove ball bearing shown in FIG. 1, the linear guide shown in FIG.
In the ball screw shown in (1), only the slider body 12A is used for the slider 12, but the outer member, the inner member, and the entire surface of the rolling element are each coated with a Ni-W film having a thickness of 2 to 30.
One having a thickness of 35 μm and a tungsten atomic weight ratio of 35 to 50% was used.

【0046】一方、比較例の被試験用転動装置として、
ニッケル−タングステン(Ni−W)合金の被膜を用い
たがその厚さ及びタングステン原子重量比率のいずれか
が本発明の範囲外にあるもの、被膜がニッケル−リンの
もの、被膜がクロムのものを用意した。また、Ni−W
合金の被膜に代えてロジウム被膜についても被膜厚さ
0.05μm〜10μmに選び、以下の詳細を行った。
On the other hand, as a rolling device under test of a comparative example,
A nickel-tungsten (Ni-W) alloy coating was used, but the thickness and the atomic weight ratio of tungsten were out of the range of the present invention, the coating was nickel-phosphorus, and the coating was chromium. Prepared. Also, Ni-W
A rhodium film instead of the alloy film was selected to have a coating thickness of 0.05 μm to 10 μm, and the following details were performed.

【0047】腐食環境としては、塩酸溶液並びに水酸化
ナトリウム溶液を設定した。耐久試験の内容の詳細は下
記の通りである。 回転耐久試験(A) 腐食環境:塩酸(12規定)溶液中 転動装置:深溝玉軸受(呼び番号608) 回転速度:60rpm 温 度:30℃ 試験時間:24時間 回転耐久試験(B) 腐食環境:水酸化ナトリウム(10規定)溶液中 転動装置:深溝玉軸受(呼び番号608) 回転速度:60rpm 温 度:30℃ 試験時間:24時間 回転耐久試験(C) 腐食環境:塩酸(12規定)溶液中 転動装置:リニアガイド(LH250535) 速 度:10mm/s 温 度:30℃ 試験時間:24時間 回転耐久試験(D) 腐食環境:水酸化ナトリウム(10規定)溶液中 転動装置:リニアガイド(LH250535) 速 度:10mm/s 温 度:30℃ 試験時間:24時間 回転耐久試験(E) 腐食環境:塩酸(12規定)溶液中 転動装置:ボールねじ(W1503FA) 回転速度:60rpm 温 度:30℃ 試験時間:24時間 回転耐久試験(F) 腐食環境:水酸化ナトリウム(10規定)溶液中 転動装置:ボールねじ(W1503FA) 回転速度:60rpm 温 度:30℃ 試験時間:24時間 試験後の判定は次の通りとした。
As the corrosive environment, a hydrochloric acid solution and a sodium hydroxide solution were set. The details of the durability test are as follows. Rotation endurance test (A) Corrosion environment: In hydrochloric acid (12 standard) solution Rolling device: Deep groove ball bearing (call number 608) Rotation speed: 60 rpm Temperature: 30 ° C Test time: 24 hours Rotation endurance test (B) Corrosion environment : In sodium hydroxide (10 normal) solution Rolling device: deep groove ball bearing (call number 608) Rotation speed: 60 rpm Temperature: 30 ° C Test time: 24 hours Rotation endurance test (C) Corrosion environment: hydrochloric acid (12 standard) Rolling device in solution: Linear guide (LH250535) Speed: 10 mm / s Temperature: 30 ° C Test time: 24 hours Rotation endurance test (D) Corrosion environment: Sodium hydroxide (10 normal) solution Rolling device: linear Guide (LH250535) Speed: 10 mm / s Temperature: 30 ° C Test time: 24 hours Rotation endurance test (E) Corrosion environment: In hydrochloric acid (12N) solution Rolling device: Bo Screw (W1503FA) Rotation speed: 60 rpm Temperature: 30 ° C Test time: 24 hours Rotation endurance test (F) Corrosion environment: In sodium hydroxide (10N) solution Rolling device: Ball screw (W1503FA) Rotation speed: 60 rpm Temperature Degree: 30 ° C. Test time: 24 hours The judgment after the test was as follows.

【0048】被試験転動装置の表面に変化なく、且つ回
転がスムーズ :○ 被試験転動装置の表面に変化なく、但し回転が所謂ゴロ
ゴロ:△ 被試験転動装置の表面に変色あり、且つ回転が所謂ゴロ
ゴロ:× ○のみ合格と判定する。
No change on the surface of the rolling device under test and smooth rotation: ○ No change on the surface of the rolling device under test, except that the rotation is so-called rubbing: △ Discoloration on the surface of the rolling device under test, and Rotation is a so-called gurgling: XX is judged to be acceptable.

【0049】本発明の転動装置の試験結果を表1に示
す。
Table 1 shows the test results of the rolling device of the present invention.

【0050】[0050]

【表1】 [Table 1]

【0051】また、比較例の転動装置の試験結果を表2
に示す。
Table 2 shows the test results of the rolling device of the comparative example.
Shown in

【0052】[0052]

【表2】 [Table 2]

【0053】本発明の転動装置の場合は、いずれも塩酸
及び水酸化ナトリウムの双方に対し全て合格となり優れ
た耐食性を示したのに対し、比較例の転動装置の場合に
は、比較例2を除く全ての試料において、塩酸に対する
耐食性の点で表面に変色及び回転ゴロゴロが認められ
た。また、比較例2も表面の変色は認められなかったが
回転ゴロゴロが生じた。
In the case of the rolling device of the present invention, all passed hydrochloric acid and sodium hydroxide, and all exhibited excellent corrosion resistance. In all of the samples except for the sample No. 2, discoloration and rumbling were observed on the surface in terms of corrosion resistance to hydrochloric acid. Also, in Comparative Example 2, no discoloration of the surface was recognized, but rolling rumbling occurred.

【0054】即ち、比較例1は耐食性被膜であるNi−
W被膜の厚さが本発明の下限値より薄くて本発明の範囲
外であり、膜厚過少のため、いずれの供試体も水酸化ナ
トリウムに対する耐食性は合格であったが12N塩酸に
対しては表面変色及び回転ゴロゴロが発生して不合格と
なった。
That is, in Comparative Example 1, Ni-
Since the thickness of the W film was smaller than the lower limit of the present invention and was out of the range of the present invention, and the film thickness was too small, all the specimens passed the corrosion resistance to sodium hydroxide, but did not pass the 12N hydrochloric acid. Rejection occurred due to surface discoloration and rumbling.

【0055】比較例2はNi−W被膜の厚さが本発明の
上限値より厚くて本発明の範囲外であり、水酸化ナトリ
ウムに対しても塩酸に対しても腐食は認められなかった
が、膜厚過大のために転動体が第1の接触面及び第2の
接触面と接触しつつ転動する転動装置に回転ゴロゴロが
発生して不合格となった。
In Comparative Example 2, the thickness of the Ni—W coating was larger than the upper limit of the present invention and was out of the range of the present invention, and no corrosion was observed for sodium hydroxide and hydrochloric acid. In addition, the rolling device, in which the rolling element rolls while contacting the first contact surface and the second contact surface due to the excessive film thickness, was rejected due to generation of a rolling rub.

【0056】比較例3はNi−W被膜のタングステン原
子重量比率が本発明の下限値より下であり、ニッケル過
多で、特に塩酸に対する耐食性が不十分で不合格となっ
た。比較例4は被膜が従来のニッケル−リンであり、塩
酸に被膜が溶解してしまい表面変色及び回転ゴロゴロが
発生して不合格となった。
In Comparative Example 3, the tungsten atomic weight ratio of the Ni—W coating was lower than the lower limit of the present invention, and the nickel was excessive, and in particular, the corrosion resistance to hydrochloric acid was insufficient, and the test was rejected. In Comparative Example 4, the coating was a conventional nickel-phosphorus, and the coating was dissolved in hydrochloric acid, and discoloration of the surface and rolling rubbing occurred, resulting in a failure.

【0057】比較例5は被膜が従来のクロムであり、比
較例4と同じく塩酸に被膜が溶解してしまい表面変色及
び回転ゴロゴロが発生して不合格となった。次に、本発
明を被試験用転動装置としての各種転がり軸受に使用し
た場合の実施例を比較例と比べた耐食試験,耐久試験及
び軸受製作コストについて説明する。 (1)耐食試験及び軸受製作コスト判定 被試験軸受には深溝玉軸受として608,ニードル軸受
としてFJ−810,円筒ころ軸受としてNU204を
それぞれ用いた。これらの被試験軸受を室温で腐食性溶
液に24時間浸漬し、その後、被試験軸受の表面の腐食
状態を観察した。判定は、腐食性については次の4ラン
ク、コストについては3ランクで評価した。腐食性溶液
には、塩酸,フッ酸,硫酸及び水酸化ナトリウムのいず
れかを用いた。
In Comparative Example 5, the coating was conventional chromium, and as in Comparative Example 4, the coating was dissolved in hydrochloric acid, causing surface discoloration and rolling rubbing, and was rejected. Next, a description will be given of a corrosion resistance test, an endurance test and a bearing manufacturing cost in which the present invention is applied to various rolling bearings as rolling devices to be tested, in comparison with comparative examples. (1) Corrosion Resistance Test and Judgment of Bearing Manufacturing Cost For the test bearing, 608 was used as a deep groove ball bearing, FJ-810 was used as a needle bearing, and NU204 was used as a cylindrical roller bearing. These bearings to be tested were immersed in a corrosive solution at room temperature for 24 hours, and then the state of corrosion of the surface of the bearing to be tested was observed. In the judgment, the following four ranks were evaluated for corrosivity, and three ranks were evaluated for cost. Any of hydrochloric acid, hydrofluoric acid, sulfuric acid and sodium hydroxide was used as the corrosive solution.

【0058】(a)腐食試験結果の判定基準 腐食なし :0 わずかに腐食あり:1 中程度の腐食あり:3 大きな腐食あり :5 (b)軸受製作コストの判定基準 コスト小:○ コスト中:△ コスト大:× 深溝玉軸受(外輪,内輪は440Cステンレス製、転動
体は窒化ケイ素または炭化ケイ素またはジルコニア製、
保持器はフッ素樹脂製)を用いて行った試験の条件及び
結果を表3に示す。
(A) Judgment Criteria for Corrosion Test Results No Corrosion: 0 Slightly Corrosion: 1 Moderate Corrosion: 3 Large Corrosion: 5 (b) Judgment Criteria for Bearing Manufacturing Cost Small Cost: Good Cost: △ High cost: × Deep groove ball bearings (outer ring and inner ring are made of 440C stainless steel, rolling elements are made of silicon nitride or silicon carbide or zirconia.
Table 3 shows the conditions and results of a test performed using a retainer made of fluororesin.

【0059】[0059]

【表3】 [Table 3]

【0060】外内輪の表面にそれぞれNi−W被膜を施
した本発明の深溝玉軸受(実施例1〜4)は、外内輪の
表面にNi−W被膜を施さずにステンレス材のままとし
た比較例1、または外内輪の表面にNi−P被膜を施し
た比較例2,クロム被膜を施した比較例3のいずれに比
べても、耐食性に優れている。 (2)軸受耐久試験 被試験軸受として、前記耐食試験と同じく内径8mmの
深溝玉軸受(608),ニードル軸受(FJ−81
0),円筒ころ軸受(NU204)をそれぞれ用いた。
各軸受の外内輪は440Cステンレス製で表面に本発明
の範囲内のNi−W被膜を施したもの、転動体はセラミ
ックス製または表面にNi−W被膜を施したもの、保持
器はフッ素樹脂製またはナイロン樹脂製である。これら
の各種被試験軸受を、6N塩酸蒸気雰囲気中で、一定の
ラジアル荷重を負荷して、無潤滑状態(保持器の潤滑性
を利用するのみ)にて、軸受トルクが上昇するまで回転
速度600rpmで回転作動させて耐久試験を行った。
The deep groove ball bearings of the present invention (Examples 1 to 4) in which the outer and inner races were each provided with a Ni-W coating were left stainless steel without applying the Ni-W coating on the outer and inner races. The corrosion resistance is superior to those of Comparative Example 1, Comparative Example 2 in which a Ni-P coating is applied to the surface of the outer and inner rings, and Comparative Example 3 in which a chromium coating is applied. (2) Bearing durability test As the bearing to be tested, a deep groove ball bearing (608) having an inner diameter of 8 mm and a needle bearing (FJ-81) were used as in the corrosion resistance test.
0) and a cylindrical roller bearing (NU204).
The outer and inner races of each bearing are made of 440C stainless steel and have a surface coated with a Ni-W coating within the scope of the present invention. The rolling elements are made of ceramics or have a surface coated with a Ni-W coating. Or it is made of nylon resin. These bearings to be tested are subjected to a constant radial load in a 6N hydrochloric acid vapor atmosphere, and in a non-lubricated state (only using the lubricating property of the cage), a rotational speed of 600 rpm until the bearing torque increases. To perform a durability test.

【0061】試験の条件及び結果を表4に示す。Table 4 shows the test conditions and results.

【0062】[0062]

【表4】 [Table 4]

【0063】表4において、本発明の転がり軸受である
実施例5,6,7,8,9(転動体がセラミックス製ま
たは表面にNi−W被膜を施したもので且つ保持器がフ
ッ素樹脂製)は、保持器のフッ素樹脂が外輪,内輪のレ
ース面と転動体の表面に移って形成される転移膜により
長寿命になっている。これに対して、保持器がフッ素樹
脂製ではない(ナイロン樹脂製)比較例4,5は耐久寿
命が著しく短くなっている。つまり、本発明のNi−W
被膜を有する外内輪に対してフッ素樹脂製保持器を組合
せることにより、転がり寿命を腐食環境下においても長
寿命とすることができるのである。 (3)軸受耐久性に対するフッ素グリースの効果 前記軸受耐久試験と同種類の各種転がり軸受について、
外内輪及び転動体の表面にNi−W被膜を施し、保持器
をフッ素樹脂としたもの(実施例10,11,12)ま
たは鋼製保持器表面に外内輪と同一条件のNi−W被膜
を施したもの(実施例13)に、フッ素グリースを充填
した場合とリチウム系グリースを充填した場合との軸受
耐久性の違い、耐食性、コストを比較検証した。耐久試
験の条件は前記軸受耐久試験と同一である。
Table 4 shows that the rolling bearings of the present invention were used in Examples 5, 6, 7, 8, and 9 (the rolling elements were made of ceramics or Ni-W coated on the surface and the cage was made of fluororesin). In the case of (), the life is long because of the transfer film formed by transferring the fluororesin of the cage to the race surfaces of the outer ring and the inner ring and the surface of the rolling element. On the other hand, in Comparative Examples 4 and 5 in which the cage was not made of a fluororesin (made of a nylon resin), the durability life was remarkably shortened. That is, the Ni-W of the present invention
By combining a fluororesin cage with the outer and inner races having the coating, the rolling life can be extended even in a corrosive environment. (3) Effect of fluorine grease on bearing durability For the various types of rolling bearings of the same type as the bearing durability test,
A Ni-W coating is applied to the surfaces of the outer and inner races and the rolling elements, and the cage is made of a fluororesin (Examples 10, 11, and 12) or a steel cage is coated with a Ni-W coating of the same conditions as the outer and inner races. The difference in bearing durability, corrosion resistance, and cost between the case where the grease was applied (Example 13) and the case where the grease was filled with fluorine grease and the case where the grease was filled were compared and verified. The conditions of the durability test are the same as those of the bearing durability test.

【0064】試験の条件及び結果を表5に示す。Table 5 shows the conditions and results of the test.

【0065】[0065]

【表5】 [Table 5]

【0066】表5において、本発明の転がり軸受にフッ
素グリースを充填したものである実施例10,11,1
2,13(Ni−W被膜の厚さ及びタングステン原子重
量比率の値は本発明の範囲内で異なっている)は、いず
れも前記表4に示す耐久荷重以上の寿命値を示してい
る。これに対して、Ni−W被膜の厚さまたはタングス
テン原子重量比率の値が本発明の範囲内にないか、また
はグリースがフッ素グリースではない比較例6〜9は、
耐久寿命,耐食性が劣るか或いはコストが高くなってい
る。つまり、本発明のNi−W被膜を施し、且つ保持器
をフッ素樹脂製とし、更に潤滑剤としてフッ素グリース
を封入した転がり軸受は、耐久寿命,耐食性,コストの
いずれにおいても優れている。
In Table 5, Examples 10, 11, and 1 in which the rolling bearing of the present invention is filled with fluorine grease are shown.
2 and 13 (the thickness of the Ni—W coating and the value of the tungsten atomic weight ratio are different within the scope of the present invention), all show life values equal to or more than the endurance load shown in Table 4 above. On the other hand, Comparative Examples 6 to 9 in which the value of the thickness of the Ni—W coating or the atomic weight ratio of tungsten is not within the range of the present invention or the grease is not a fluorine grease,
Either the durability life and the corrosion resistance are poor or the cost is high. That is, the rolling bearing in which the Ni-W coating of the present invention is applied, the retainer is made of a fluororesin, and fluorine grease is sealed as a lubricant is excellent in all of the durability life, corrosion resistance and cost.

【0067】続いて、腐食度合いに及ぼすNi−W被膜
の影響について検討する。図4は、前記「(1)耐食試
験」において説明した腐食試験結果の判定基準(0〜5
のランク)を用いて、Ni−W被膜の厚さと軸受の耐食
度合いとの関係を求め図示したものである。被試験軸受
は深溝玉軸受の608を用い、その内輪及び外輪に各種
膜厚のNi−W被膜を施し、被膜中のタングステン原子
重量比率は40重量%とした。転動体は窒化ケイ素、保
持器はフッ素樹脂である。腐食条件は、6N塩酸溶液中
に24時間浸漬し、その後の被試験軸受の表面の腐食状
態を観察して腐食度合いを判定した。
Next, the effect of the Ni—W coating on the degree of corrosion will be discussed. FIG. 4 shows the criteria (0 to 5) for the results of the corrosion test described in the above “(1) Corrosion resistance test”.
The relationship between the thickness of the Ni—W coating and the degree of corrosion resistance of the bearing is obtained and shown in FIG. As the bearing to be tested, a deep groove ball bearing 608 was used, and Ni-W coatings of various thicknesses were applied to the inner ring and the outer ring, and the tungsten atomic weight ratio in the coating was 40% by weight. The rolling elements are silicon nitride, and the retainer is a fluororesin. The corrosion conditions were immersed in a 6N hydrochloric acid solution for 24 hours, and the degree of corrosion was determined by observing the corrosion state of the surface of the bearing to be tested thereafter.

【0068】図4から明らかなように、Ni−W被膜厚
さが2μm未満の場合、ピンホールの影響により、内輪
及び外輪が腐食される。膜厚2μm以上のNi−W被膜
ではNi−W被膜の耐食性のため軸受は腐食されていな
い。
As is apparent from FIG. 4, when the Ni—W coating thickness is less than 2 μm, the inner ring and the outer ring are corroded by the influence of the pinhole. With a Ni-W coating having a thickness of 2 m or more, the bearing is not corroded due to the corrosion resistance of the Ni-W coating.

【0069】図5は、Ni−W被膜中のタングステンの
原子重量比率と軸受の耐食度合いとの関係を求めて図示
したものである。被試験軸受の条件および腐食条件は図
4の関係を求めた時と同様とした。なお、この時の外内
輪に施すNi−W被膜の厚さは5μmに固定した。
FIG. 5 shows the relationship between the atomic weight ratio of tungsten in the Ni—W coating and the degree of corrosion resistance of the bearing. The conditions and the corrosion conditions of the bearing under test were the same as when the relationship of FIG. 4 was obtained. At this time, the thickness of the Ni-W coating applied to the outer and inner rings was fixed at 5 μm.

【0070】図5からも明らかなように、外内輪に施す
Ni−W被膜中のタングステンの原子重量比率は35重
量%未満では被膜が完全な非晶質になりにくいため、耐
食性が向上せず被試験軸受が腐食されている。しかし、
被膜のタングステン原子重量比率が35重量%以上では
Ni−W被膜は非晶質になるため軸受は腐食されなかっ
た。試験は現技術の限界値50重量%迄で中止している
が、50重量%を超えても良好な耐食性を有することは
明らかに推考できる。
As is apparent from FIG. 5, when the atomic weight ratio of tungsten in the Ni—W coating applied to the outer and inner rings is less than 35% by weight, the coating is less likely to become completely amorphous, so that the corrosion resistance is not improved. The bearing under test is corroded. But,
When the tungsten atomic weight ratio of the coating was 35% by weight or more, the Ni—W coating became amorphous and the bearing was not corroded. The test was stopped up to the limit value of 50% by weight of the state of the art, but it can be clearly inferred that even if it exceeds 50% by weight, good corrosion resistance is obtained.

【0071】以上の図4,図5の結果を基に、耐食性と
Ni−W被膜厚さ(μm)および被膜中のタングステン
原子重量比率との関係をまとめると図6のようになる。
すなわち、Ni−W被膜厚さ2〜30μmの範囲で、被
膜中のタングステン原子重量比率35重量%以上の本発
明範囲が耐食性良好であることが認められた。
Based on the results of FIGS. 4 and 5, the relationship between the corrosion resistance, the Ni—W coating thickness (μm), and the tungsten atomic weight ratio in the coating is summarized in FIG.
That is, it was confirmed that, in the range of the Ni—W coating thickness of 2 to 30 μm, the range of the present invention having a tungsten atomic weight ratio of 35% by weight or more in the coating film has good corrosion resistance.

【0072】以下、ロジウム被膜の実施例を示す。 (1)耐食試験 被試験体として転動装置である転がり軸受6000(外
輪及び内輪ともSUS440C製)を用いた。その被試
験体の外輪及び内輪にロジウム被膜を厚さ1.0μmで
被覆したものを実施例1〜4とした。これに対して、外
輪及び内輪がステンレスのままで被膜を施さないものを
比較例1、表面に厚さ10μmのNi−P被膜を施した
ものを比較例2、クロム被膜を施したものを比較例3と
した。これらの被試験体を室温で各種腐食溶液(表6参
照)に24時間浸漬し、その後被試験体表面の腐食状態
を観察して次の基準に従い判定した。
Hereinafter, examples of the rhodium film will be described. (1) Corrosion resistance test A rolling bearing 6000 (both outer and inner rings made of SUS440C) as a rolling device was used as a test object. Examples 1 to 4 were obtained by coating the outer ring and the inner ring of the test object with a rhodium film having a thickness of 1.0 μm. On the other hand, the outer ring and the inner ring were made of stainless steel and the coating was not applied in Comparative Example 1, the surface was coated with a 10 μm-thick Ni—P coating in Comparative Example 2, and the chrome coating was compared. Example 3 was used. These test pieces were immersed in various corrosion solutions (see Table 6) at room temperature for 24 hours, and then the corrosion state of the test piece surface was observed and judged according to the following criteria.

【0073】腐食判定基準: 腐食なし :0 わずかに腐食あり:1 中程度の腐食あり:3 大きな腐食あり :5 耐食試験の結果を表6に示す。Corrosion judgment criteria: No corrosion: 0 Slight corrosion: 1 Medium corrosion: 3 Large corrosion: 5 The results of the corrosion test are shown in Table 6.

【0074】[0074]

【表6】 [Table 6]

【0075】実施例1〜4では、各種腐食溶液に対して
耐食性があった。一方、比較例1〜3の耐食被膜なし又
は従来の耐食被膜では6N塩酸で腐食された。図7は、
腐食度合に及ぼすロジウム被膜の厚さの影響をプロット
した図である。上記耐食試験におけると同様に、転がり
軸受6000を被試験体とし、その外輪及び内輪(SU
S440C製)にロジウム被膜を種々の厚さに施したも
のを、各種の腐食溶液(12N塩酸,1Nフッ酸,6N
硫酸,10N水酸化ナトリウム)に24時間浸漬後、外
輪及び内輪の腐食状態を上記判定基準により判定したも
のである。ロジウム被膜の厚さ0.1〜10μmの範囲
内ではいずれも腐食が生じない。一方、0.1μm未満
あるいは被膜のないものでは、大きな腐食が生じてい
る。
Examples 1 to 4 had corrosion resistance to various corrosion solutions. On the other hand, the corrosion-free coatings of Comparative Examples 1 to 3 or the conventional corrosion-resistant coatings were corroded by 6N hydrochloric acid. FIG.
It is the figure which plotted the influence of the thickness of the rhodium film on the degree of corrosion. As in the corrosion resistance test, the rolling bearing 6000 was used as a test object, and its outer ring and inner ring (SU
S440C) with rhodium coatings of various thicknesses were applied to various corrosion solutions (12N hydrochloric acid, 1N hydrofluoric acid, 6N
After immersion in sulfuric acid, 10N sodium hydroxide) for 24 hours, the corrosion state of the outer ring and the inner ring was determined according to the above-mentioned criteria. Corrosion does not occur in any case where the rhodium coating has a thickness in the range of 0.1 to 10 μm. On the other hand, if the thickness is less than 0.1 μm or if there is no coating, large corrosion occurs.

【0076】上記耐食性の評価は、転がり軸受について
行ったが、リニアガイド,ボールねじなど他の転動装置
でも同様の結果が得られることは言うまでもない。 (2)回転耐久試験及びコスト評価 次に、ロジウム被膜を施した各種転動装置について行っ
た腐食環境下での回転耐久試験及びコスト評価について
述べる。
Although the above-described evaluation of the corrosion resistance was performed on a rolling bearing, it goes without saying that the same result can be obtained with other rolling devices such as a linear guide and a ball screw. (2) Rotation endurance test and cost evaluation Next, a rotation endurance test and a cost evaluation under a corrosive environment performed on various rolling devices provided with a rhodium film will be described.

【0077】被試験体の転動装置として、深溝玉軸受、
リニアガイド及びボールねじを用い、これらの外方部材
と内方部材と転動体の全面にそれぞれロジウム被膜を種
々の厚さで形成したものを使用した。一方、比較例の被
試験用転動装置として、ロジウム被膜の厚さが本発明の
範囲外にあるもの、被膜がニッケル−リンのもの、被膜
がクロムのものを用意した。腐食環境としては、12N
塩酸溶液並びに10N水酸化ナトリウム溶液を設定し
た。
As a rolling device for the test object, a deep groove ball bearing,
Using a linear guide and a ball screw, rhodium films having various thicknesses were formed on the entire surface of the outer member, the inner member, and the rolling elements, respectively. On the other hand, as a rolling device under test of a comparative example, a rhodium coating having a thickness outside the range of the present invention, a nickel-phosphorus coating, and a chromium coating were prepared. 12N as corrosive environment
A hydrochloric acid solution and a 10N sodium hydroxide solution were set.

【0078】耐久試験の内容の詳細及び試験後の判定基
準は、先に述べたNi−W被膜の回転耐久試験(A)〜
(F)の場合と同じである。また、コストの評価も前記
Ni−W被膜の評価の場合と同様にした。
The details of the durability test and the judgment criteria after the test are based on the above-mentioned rotational durability test (A) of the Ni—W coating.
This is the same as the case of (F). In addition, the cost was evaluated in the same manner as the evaluation of the Ni—W coating.

【0079】本発明の転動装置の試験結果を表7に示
し、比較例の転動装置の試験結果を表8に示す。
Table 7 shows the test results of the rolling device of the present invention, and Table 8 shows the test results of the rolling device of the comparative example.

【0080】[0080]

【表7】 [Table 7]

【0081】[0081]

【表8】 [Table 8]

【0082】本発明の転動装置の場合は、いずれも塩酸
及び水酸化ナトリウムの双方に対し全て合格となり優れ
た耐食性を示したのに対し、比較例の転動装置の場合に
は、比較例5を除く全ての試料において、塩酸に対する
耐食性の点で表面に変色及び回転ゴロゴロが認められ
た。
In the case of the rolling device of the present invention, all passed hydrochloric acid and sodium hydroxide, indicating excellent corrosion resistance. In all of the samples except for the sample No. 5, discoloration and rumbling were observed on the surface in terms of corrosion resistance to hydrochloric acid.

【0083】即ち、比較例4は耐食性被膜であるロジウ
ム被膜の厚さが本発明の下限値より薄くて本発明の範囲
外であり、膜厚過少のため、いずれの供試体も水酸化ナ
トリウムに対する耐食性は合格であったが12N塩酸に
対しては表面変色及び回転ゴロゴロが発生して不合格と
なった。
That is, in Comparative Example 4, the thickness of the rhodium film, which is a corrosion-resistant film, was smaller than the lower limit of the present invention and was out of the range of the present invention. Although the corrosion resistance was acceptable, it was rejected for 12N hydrochloric acid due to surface discoloration and rolling rubbing.

【0084】比較例5はロジウム被膜の厚さが本発明の
上限値より厚くて本発明の範囲外であり、水酸化ナトリ
ウムに対しても塩酸に対しても腐食は認められなかった
が、外輪及び内輪の溝を再研磨するためコストが高くな
った。また、溝を再加工しない場合は、精度不良により
早期に摩耗が生じた。
In Comparative Example 5, the thickness of the rhodium film was larger than the upper limit of the present invention and was out of the range of the present invention, and no corrosion was observed for both sodium hydroxide and hydrochloric acid. In addition, the cost for polishing the inner ring groove was increased. In addition, when the grooves were not reworked, wear was caused early due to poor accuracy.

【0085】比較例6は被膜が従来のニッケル−リンで
あり、塩酸に被膜が溶解してしまい表面変色及び回転ゴ
ロゴロが発生して不合格となった。比較例7は被膜が従
来のクロムであり、比較例6と同じく塩酸に被膜が溶解
してしまい表面変色及び回転ゴロゴロが発生して不合格
となった。
In Comparative Example 6, the coating was a conventional nickel-phosphorus, and the coating was dissolved in hydrochloric acid, and discoloration of the surface and rolling ruggedness occurred. In Comparative Example 7, the coating was a conventional chromium, and as in Comparative Example 6, the coating was dissolved in hydrochloric acid, causing surface discoloration and rolling rubbing, and was rejected.

【0086】[0086]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
耐酸,耐アルカリ性に優れると共に高い硬度と耐摩耗性
を備えているニッケル−タングステン合金の被膜または
ロジウム被膜を形成したことにより、強酸の存在するよ
うな厳しい環境下特に塩酸環境下であっても極めて信頼
性の高い耐食性のある長寿命の転動装置及び転がり軸受
が得られるという効果を奏する。
As described above, according to the present invention,
By forming a nickel-tungsten alloy coating or rhodium coating having excellent resistance to acid and alkali and high hardness and abrasion resistance, it can be used even in a severe environment where a strong acid is present, especially in a hydrochloric acid environment. It is possible to obtain a highly reliable corrosion-resistant and long-life rolling device and rolling bearing.

【0087】当該ニッケル−タングステン合金の被膜ま
たはロジウム被膜の厚さをそれぞれ2〜30μmまたは
0.1〜10μmの範囲に規制したことにより、膜厚過
少によるピンホールをなくすことができて、母材金属の
腐食も完全に防止できると共に、膜厚過大による寸法精
度の低下がなく、したがって精度確保の再加工をしなく
ても良く、製造コストが低減できる。
By limiting the thickness of the nickel-tungsten alloy coating or rhodium coating to a range of 2 to 30 μm or 0.1 to 10 μm, pinholes due to an insufficient film thickness can be eliminated, and Corrosion of metal can be completely prevented, and dimensional accuracy does not decrease due to excessive film thickness. Therefore, it is not necessary to rework for ensuring accuracy, and manufacturing cost can be reduced.

【0088】当該ニッケル−タングステン合金の被膜に
おけるタングステン原子重量比率を少なくとも35重量
%としたため、非晶質化被膜にできて耐食性が向上でき
ると共にニッケル成分の過多による強酸耐食性の低下が
防止できて、特に塩酸環境下で安定した機能を発揮する
長寿命の耐食性のある転動装置を提供できる。
Since the atomic weight ratio of tungsten in the nickel-tungsten alloy coating is set to at least 35% by weight, it can be formed into an amorphous coating to improve the corrosion resistance and also prevent the reduction of the strong acid corrosion resistance due to the excessive nickel component. In particular, it is possible to provide a long-life corrosion-resistant rolling device exhibiting a stable function in a hydrochloric acid environment.

【0089】また、転がり軸受において、転動体を窒化
ケイ素または炭化ケイ素またはジルコニア製としたこと
により、内輪または外輪とは異種金属となり摩耗しにく
く寿命を向上できる。また、フッ素樹脂製保持器を用い
ることにより、腐食環境下においてもフッ素樹脂が固体
潤滑剤として寄与し寿命を向上できる。さらに、耐腐食
用グリースを封入することにより、軸受の耐久性を向上
できて軸受寿命の信頼性が高まる。このように、本発明
は腐食環境下、特に塩酸環境下で安定した機能を発揮す
る長寿命の耐食性のある転がり軸受を提供できる。
In the rolling bearing, since the rolling element is made of silicon nitride, silicon carbide, or zirconia, the inner ring or the outer ring is made of a different metal, so that it is less likely to be worn and the life can be improved. Also, by using the fluororesin cage, the fluororesin contributes as a solid lubricant even in a corrosive environment, and the life can be improved. Furthermore, by enclosing the corrosion resistant grease, the durability of the bearing can be improved, and the reliability of the bearing life can be increased. Thus, the present invention can provide a long-life, corrosion-resistant rolling bearing that exhibits a stable function in a corrosive environment, particularly in a hydrochloric acid environment.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の転動装置の第1の実施形態の部分断面
図である。
FIG. 1 is a partial sectional view of a rolling device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の転動装置の第2の実施形態の一部を切
り欠いて示す正面図である。
FIG. 2 is a front view of a rolling device according to a second embodiment of the present invention, with a portion cut away.

【図3】本発明の転動装置の第3の実施形態の要部の断
面図である。
FIG. 3 is a sectional view of a main part of a third embodiment of the rolling device of the present invention.

【図4】腐食度合いとNi−W被膜の厚さとの関係を示
した図である。
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the degree of corrosion and the thickness of a Ni—W coating.

【図5】腐食度合いとNi−W被膜中のタングステン原
子重量比率との関係を示した図である。
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the degree of corrosion and the atomic weight ratio of tungsten in a Ni—W coating.

【図6】本発明におけるNi−W被膜の厚さ及び当該被
膜のタングステン原子重量比率の範囲を示した図であ
る。
FIG. 6 is a diagram showing the thickness of the Ni—W coating and the range of the tungsten atomic weight ratio of the coating in the present invention.

【図7】本発明におけるロジウム被膜厚さと腐食度合い
との関係を示した図である。
FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the rhodium coating thickness and the degree of corrosion in the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 外方部材(外輪) 2 内方部材(内輪) 3 転動体(玉) 5 第1の接触面 6 第2の接触面 11 内方部材(案内レール) 12 外方部材(スライダ) 13 転動体 15 第2の接触面 16 第1の接触面 21 第2の接触面 22 内方部材(ねじ軸) 23 外方部材(ナット) 24 転動体 25 第1の接触面 Reference Signs List 1 outer member (outer ring) 2 inner member (inner ring) 3 rolling element (ball) 5 first contact surface 6 second contact surface 11 inner member (guide rail) 12 outer member (slider) 13 rolling element 15 second contact surface 16 first contact surface 21 second contact surface 22 inner member (screw shaft) 23 outer member (nut) 24 rolling element 25 first contact surface

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F16C 33/62 F16C 33/62 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI F16C 33/62 F16C 33/62

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 外方部材と内方部材との間に転動体を配
設し、転動体は外方部材の転動体への接触面である第1
の接触面と内方部材の転動体への接触面である第2の接
触面とに対して転動する転動装置において、前記転動体
と第1の接触面と第2の接触面とのうちの少なくとも一
つに、ニッケル−タングステンの合金の被膜を2〜30
μmの厚さで形成し、当該ニッケル−タングステン合金
のタングステン原子重量比率を少なくとも35重量%と
したことを特徴とする転動装置。
1. A rolling element is provided between an outer member and an inner member, wherein the rolling element is a first surface which is a contact surface of the outer member with the rolling element.
And a second contact surface that is a contact surface of the inner member with the rolling element, wherein the rolling member and the first contact surface and the second contact surface At least one of them is coated with a nickel-tungsten alloy
A rolling device formed with a thickness of [mu] m and having a tungsten atomic weight ratio of the nickel-tungsten alloy of at least 35% by weight.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002089557A (en) * 2000-07-13 2002-03-27 Nsk Ltd Linear guide
WO2009054402A1 (en) * 2007-10-24 2009-04-30 Ihi Corporation Abrasion resistance reinforcing method and sliding structure
WO2024248027A1 (en) * 2023-05-30 2024-12-05 日本精工株式会社 Rolling bearing and method for producing same

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002089557A (en) * 2000-07-13 2002-03-27 Nsk Ltd Linear guide
WO2009054402A1 (en) * 2007-10-24 2009-04-30 Ihi Corporation Abrasion resistance reinforcing method and sliding structure
JP2009103241A (en) * 2007-10-24 2009-05-14 Ihi Corp Abrasion resistance reinforcing method and sliding structure
WO2024248027A1 (en) * 2023-05-30 2024-12-05 日本精工株式会社 Rolling bearing and method for producing same

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