JP2008298228A - 玉軸受用保持器 - Google Patents
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Abstract
【課題】使用の初期状態において、ポケットに収容される玉、および、玉と内外輪との摺動部を潤滑でき、内外輪の間に潤滑剤を封入する必要がなくて、内外輪の外部の環境を汚染しにくい玉軸受用保持器を提供すること。
【解決手段】環状第1板部材10の接合部21と環状第2板部材11の接合部31との間に位置していると共に、潤滑油が含浸されている多孔質部材14を備える。多孔質部材14は、環状第1板部材10の接合部21と環状第2板部材11の接合部31とによって軸方向に締め付けられ、弾性変形している。多孔質部材14は、ポケット35に収容される玉3に接触可能にポケット35内に突出する突出部70を有している。
【選択図】図3
【解決手段】環状第1板部材10の接合部21と環状第2板部材11の接合部31との間に位置していると共に、潤滑油が含浸されている多孔質部材14を備える。多孔質部材14は、環状第1板部材10の接合部21と環状第2板部材11の接合部31とによって軸方向に締め付けられ、弾性変形している。多孔質部材14は、ポケット35に収容される玉3に接触可能にポケット35内に突出する突出部70を有している。
【選択図】図3
Description
本発明は、玉軸受用保持器に関し、特に、半導体製造装置等のクリーンな環境で駆動される必要がある装置に設置されている玉軸受に使用されれば好適な玉軸受用保持器に関する。
従来、玉軸受用保持器としては、特開2000−266061号公報(特許文献1)に記載されているものがある。
この玉軸受用保持器は、周方向に隣接するポケットの間に、軸方向の一方の側に開口する凹部を設け、この凹部に、潤滑剤と多孔質材料とを一体に複合化してなる潤滑性樹脂複合物を配設している。
上記玉軸受用保持器が配置されている外輪と内輪との間には、使用の初期状態において、内外輪および玉を潤滑するための潤滑油が封入されている。
ここで、初期状態において、内外輪および玉を潤滑するための潤滑油の封入量が多いときには、発塵としての油敵が、玉軸受から軸受外の環境に飛散して、軸受外の環境を汚染する。このため、この玉軸受用保持器が配置されている玉軸受を、クリーンな環境で駆動することが要求される半導体製造装置に搭載した場合、製品である半導体の歩留まり率が悪化する。
一方、初期状態において、内外輪および玉を潤滑するための潤滑油の封入量が少ないときには、内外輪の軌道面等の軌道輪と玉との摺動部の油膜切れが発生して、上記軌道面等の上記摺動部が焼付くことがある。
したがって、初期状態において、内外輪および玉を潤滑するための潤滑油の封入量の調整および管理が非常に難しい。
特開2000−266061号公報
そこで、本発明の課題は、使用の初期状態において、ポケットに収容される玉、および、玉と内外輪との摺動部を潤滑でき、内外輪の間に潤滑剤を封入する必要がなくて、内外輪の外部の環境を汚染しにくい玉軸受用保持器を提供することにある。
上記課題を解決するため、この発明の玉軸受用保持器は、
ポケットを形成するための玉案内部と、径方向の外方から見たとき略直線状の接合部とが、周方向に交互に複数回繰り返えす略波型の環状第1板部材と、
ポケットを形成するための玉案内部と、径方向の外方から見たとき略直線状の接合部とが、周方向に交互に複数回繰り返えす略波型の環状第2板部材と、
上記環状第1板部材の上記接合部と上記環状第2板部材の上記接合部との間に位置していると共に、潤滑剤が含浸されている多孔質部材と
を備え、
上記多孔質部材は、上記環状第1板部材の上記接合部と上記環状第2板部材の上記接合部とで挟まれて上記環状第1板部材の軸方向に圧縮されることによって弾性変形していて、上記ポケットに収容される玉に接触可能に上記ポケット内に突出する突出部を有していることを特徴としている。
ポケットを形成するための玉案内部と、径方向の外方から見たとき略直線状の接合部とが、周方向に交互に複数回繰り返えす略波型の環状第1板部材と、
ポケットを形成するための玉案内部と、径方向の外方から見たとき略直線状の接合部とが、周方向に交互に複数回繰り返えす略波型の環状第2板部材と、
上記環状第1板部材の上記接合部と上記環状第2板部材の上記接合部との間に位置していると共に、潤滑剤が含浸されている多孔質部材と
を備え、
上記多孔質部材は、上記環状第1板部材の上記接合部と上記環状第2板部材の上記接合部とで挟まれて上記環状第1板部材の軸方向に圧縮されることによって弾性変形していて、上記ポケットに収容される玉に接触可能に上記ポケット内に突出する突出部を有していることを特徴としている。
本発明によれば、上記環状第1板部材の上記接合部と上記環状第2板部材の上記接合部との間に位置していると共に、潤滑剤が含浸されている多孔質部材を備え、かつ、この多孔質部材は、上記環状第1板部材の上記接合部と上記環状第2板部材の上記接合部とで圧縮されて弾性変形していて、ポケットに収容される玉に接触可能にポケット内に突出する突出部を有しているから、上記突出部の表面から上記潤滑剤が常時しみだし、運転の初期状態においても、上記突出部から上記玉に潤滑剤を供給することができる。したがって、運転の初期状態においても、ポケット内の玉を確実に潤滑することができ、更に、玉を介して、軌道輪における上記玉との摺接部に潤滑剤を供給できる。したがって、使用の初期状態において玉と内外輪との摺動部を潤滑できる。
また、本発明によれば、使用の初期状態においても、玉、軌道輪を問題なく潤滑できるから、使用の初期状態において、軌道輪と玉との摺動部を潤滑するための潤滑剤を、外輪と内輪との間に封入する必要がない。したがって、この玉軸受用保持器を有する玉軸受から潤滑剤成分が外部に飛散されることを抑制できて、外部環境の汚染を抑制できる。
また、本発明によれば、微量の潤滑剤を長期に亘って上記突出部から上記玉に常時供給することができる。したがって、上記摺動部に潤滑剤切れが起こることを長期に亘って抑制することができる。
また、一実施形態では、
上記環状第1板部材の上記接合部は、略上記軸方向に延在する貫通穴を有していると共に、上記第2部材の上記接合部は、略上記軸方向に延在する貫通穴を有し、
上記多孔質部材は、上記環状第1板部材の上記貫通穴と上記環状第2板部材の上記貫通穴とに連通する貫通穴を有し、
上記環状第1板部材の上記貫通穴、上記多孔質部材の上記貫通穴および上記環状第2板部材の上記貫通穴に挿通された軸部を有して、上記環状第1板部材の上記接合部と上記環状第2板部材の上記接合部とを締結する締結部材を備える。
上記環状第1板部材の上記接合部は、略上記軸方向に延在する貫通穴を有していると共に、上記第2部材の上記接合部は、略上記軸方向に延在する貫通穴を有し、
上記多孔質部材は、上記環状第1板部材の上記貫通穴と上記環状第2板部材の上記貫通穴とに連通する貫通穴を有し、
上記環状第1板部材の上記貫通穴、上記多孔質部材の上記貫通穴および上記環状第2板部材の上記貫通穴に挿通された軸部を有して、上記環状第1板部材の上記接合部と上記環状第2板部材の上記接合部とを締結する締結部材を備える。
上記実施形態によれば、上記多孔質部材を、上記締結部材の上記軸部に拘束することができて、上記多孔質部材を、所定位置に正確に位置決めすることができる。
本発明の玉軸受用保持器によれば、環状第1板部材の接合部と環状第2板部材の接合部との間に位置していると共に、潤滑剤が含浸されている多孔質部材を備え、かつ、この多孔質部材は、上記環状第1板部材の上記接合部と上記環状第2板部材の上記接合部とで圧縮されて弾性変形していて、ポケットに収容される玉に接触可能にポケット内に突出する突出部を有しているから、運転の初期状態においても、上記突出部から上記玉に潤滑剤を供給することができて、ポケット内の玉を確実に潤滑することができ、更に、玉を介して、軌道輪における上記玉との摺接部に潤滑剤を供給できる。
また、本発明の玉軸受用保持器によれば、使用の初期状態においても、玉、軌道輪を問題なく潤滑できるから、使用の初期状態において、外輪と内輪との間に潤滑剤を封入する必要がなくて、この玉軸受用保持器を有する玉軸受から油敵が外部に飛散されることを抑制でき、外部環境の汚染を抑制できる。
また、本発明の玉軸受用保持器によれば、微量の潤滑剤を長期に亘って上記突出部から上記玉に常時供給することができて、上記摺動部に潤滑剤切れが起こることを長期に亘って抑制することができる。
以下、本発明を図示の形態により詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施形態の玉軸受用保持器を備えた玉軸受の軸方向の断面図である。
この玉軸受は、クリーンな環境に設置されている半導体製造装置の回転軸を回動自在に支持している。
この玉軸受は、外輪1と、内輪2と、複数の玉3と、二つのシールド板4と、本発明の一実施形態の保持器5とを備える。
上記外輪1は、その外輪1の内周面に、軌道溝と、二つのシールド板取付溝とを有している。一方のシールド板取付溝は、環状溝であって、外輪1の内周面の軸方向の一端部に形成される一方、他方のシールド板取付溝は、環状溝であって、外輪1の内周面の軸方向の他端部に形成されている。上記軌道溝は、二つの上記シールド板取付溝の間に配置されている。
上記内輪2は、外輪1の軌道溝に径方向に対向する位置に軌道溝を有している。また、上記複数の玉3は、外輪1の軌道溝と、内輪2の軌道溝との間に、保持器5によって保持された状態で、周方向に互いに間隔をおいて配置されている。
上記シールド板4は、金属材料または樹脂材料からなっている。上記シールド板4は、玉3の軸方向の両側に配置されている。上記シールド板4は、外輪1と内輪2との間の開口の大部分を塞ぐように配置されている。上記シールド板4の径方向外方の一端部は、シールド板取付溝に嵌入固定されている一方、シールド板4の径方向の内方の他端部は、内輪2の外周面に径方向に隙間を介して非接触に対向している。
上記シールド板4の上記他端部は、内輪2の外周面に対してラビリンスシールを構成している。すなわち、上記シールド板4の上記他端部の径方向の内方の端面と、内輪2の外周面との間には、隙間が形成されている。この隙間は、玉軸受内の異物が通過することを防止できる位小さい径方向の寸法を有すると共に、玉軸受内の異物が通過することを防止できる位大きな軸方向の寸法を有している。
図2は、中心軸が上記保持器5の中心軸と略一致していると共に玉軸受のピッチサークル円を含む円筒面で、製造途中の保持器5の一部を切断したときの、保持器5の一部の模式断面図である。尚、図2においては、以下に説明するリベット15は、カシメる前の状態になっている。
上記保持器5は、環状第1板部材10と、環状第2板部材11と、多孔質部材14と、締結部材と一例としての金属製のリベット15とを備える。
上記環状第1板部材10は、SPCC(冷間圧延鋼)等の金属製の環状の板材である。上記環状第1板部材10は、略波型の形状を有している。上記環状第1板部材10は、複数の湾曲部20と、複数の接合部21とからなる。
上記湾曲部20は、ポケット35を形成するための玉案内部であり、略円弧状に湾曲している。図2に示すように、上記湾曲部20は、玉3を収容するポケット35の中心に対して軸方向の一方の側に位置している。上記湾曲部20の環状第2板部材11側の表面は、ポケット35におけるポケット35の中心に対して軸方向の一方の側に位置する部分になっている。上記湾曲部20は、軸方向において玉3の半分の部分に相当する半球を案内している。上記接合部21は、湾曲部20の周方向の端につながっている。上記接合部21は、径方向の外方から見たとき、略直線状の形状を有している。上記接合部21は、略軸方向に貫通する貫通穴27を有している。湾曲部20と、接合部21とは、周方向に交互に配置されている。
上記環状第2板部材11は、SPCC等の金属製の環状の板材である。上記環状第2板部材11は、略波型の形状を有している。上記環状第2板部材11は、複数の湾曲部30と、複数の接合部31とからなる。
上記湾曲部30は、ポケット35を形成するための玉案内部であり、略円弧状に湾曲している。図2に示すように、上記湾曲部30は、ポケット35の中心に対して軸方向の他方の側に位置している。上記湾曲部30の環状第1板部材10側の表面は、ポケット35におけるポケット35の中心に対して軸方向の他方の側に位置する部分になっている。上記湾曲部30は、軸方向において玉3の半分の部分に相当する半球を案内している。上記接合部31は、湾曲部30の周方向の端につながっている。上記接合部31は、径方向の外方から見たとき、略直線状の形状を有している。上記接合部31は、略軸方向に貫通する貫通穴37を有している。湾曲部30と、接合部31とは、周方向に交互に配置されている。
上記環状第2板部材11の湾曲部30は、環状第1板部材10の湾曲部20と軸方向に対向している一方、環状第2板部材11の接合部31は、環状第1板部材10の接合部21と軸方向に対向している。上記環状第1板部材30および環状第2板部材31は、プレス成型によって形成されている。
上記ポケット35は、環状第1板部材10の湾曲部20における環状第2板部材11側の表面と、環状第2板部材11の湾曲部30における環状第1板部材10側の表面とで構成されている。
上記多孔質部材14は、筒状の部材であり、貫通穴34を有している。上記多孔質部材14の貫通穴34は、環状第2板部材11の貫通穴37と略等しい内径を有している。上記多孔質部材14は、弾性変形が可能であって、潤滑剤(潤滑油やグリース等)が浸透する性質を有する材質からなる。例えば、上記多孔質部材14は、フェルトや、硬質のスポンジ等からなる。多孔質部材14には、潤滑剤の一例としての潤滑油が含浸させられている。上記多孔質部材14は、軸方向において、環状第1板部材10と環状第2板部材11との間に位置している。
上記リベット15は、頭部40と、軸部41とからなり、軸部41は、大径軸部44と小径軸部45とからなる。
上記大径軸部44は、頭部40に軸方向に連なる一方、小径軸部45は、大径軸部44の頭部側とは反対側の端に段部33を介して連なっている。上記小径軸部45の直径は、大径軸部44よりも小さくなっている。
上記大径軸部44の外径は、環状第2板部材11の貫通穴37の内径よりも若干小さく設定されている一方、小径軸部45の外径は、環状第1板部材10の貫通穴27の内径よりも若干小さく設定されている。
上記環状第2板部材11の貫通穴37の環状第1板部材10側の開口は、多孔質部材14の貫通穴34の一方の開口に軸方向に略重なっている一方、環状第1板部材10の貫通穴27の環状第2板部材11側の開口は、多孔質部材14の貫通穴34の他方の開口に軸方向に略重なっている。
上記軸部41は、環状第2板部材11の貫通穴37、多孔質部材14の貫通穴34、環状第1板部材10の貫通穴27を通過している。大径軸部44は、環状第2板部材11の貫通穴37を通過している一方、小径軸部45は、環状第1板部材10の貫通穴14を通過している。上記頭部40の座面は、環状第2板部材11の接合部31の環状第1板部材10側とは反対側の表面に当接している。
図3は、完成された状態の保持器5の一部と、保持器5のポケット35に収容された玉3とを示す図2に対応する図である。
図2に示す状態において、詳しくは、頭部40の座面が、環状第2板部材11の接合部31の環状第1板部材10側とは反対側の表面に当接すると共に、軸部41が、三つの貫通穴37,34,27を貫通し、かつ、小径軸部45が、環状第1板部材10の貫通穴27を通過している状態において、環状第1板部材10がリベット15の段部33に当接するまで、多孔質部材14を軸方向に圧縮しながら、環状第1板部材10を環状第2板部材11に近づける。
この状態で、上記リベット15の小径軸部45を、手ヅチまたはリベット打ち機で打って、環状第1板部材10と環状第2板部材11とを接合して、図3に示す保持器(所謂波形保持器)を完成する。
図3に示すように、多孔質部材14は、環状第1板部材10と環状第2板部材11とによって軸方向に圧縮された際、周方向の長さが長くなるように弾性変形し、多孔質部材14の周方向の両端部は、ポケット35内に突出した状態になっている。多孔質部材14のポケット35内に突出している部分は、ポケット35に収容される玉3に接触可能になっている。多孔質部材14のポケット35内に突出している部分は、突出部70を構成している。
上記実施形態の玉軸受用保持器によれば、環状第1板部材10の接合部21と環状第2板部材11の接合部31との間に位置していると共に、潤滑剤が含浸されている多孔質部材14を備え、かつ、この多孔質部材14は、環状第1板部材10の接合部21と環状第2板部材11の接合部31とで圧縮されて弾性変形していて、ポケット35に収容される玉3に接触可能にポケット35内に突出する突出部70を有しているから、突出部70の表面から潤滑剤としての潤滑油が常時しみだし、この保持器5を有する玉軸受の運転の初期状態においても、突出部70から玉3に潤滑油を供給することができる。したがって、運転の初期状態においても、ポケット35内の玉3を確実に潤滑することができ、更に、玉3を介して、軌道輪1,2と玉3との摺接部に潤滑油を供給できる。したがって、使用の初期状態において玉3と内外輪1,2との摺動部を潤滑できる。
また、上記実施形態の玉軸受用保持器によれば、使用の初期状態においても、玉3、軌道輪1,2を問題なく潤滑できるから、使用の初期状態において、軌道輪1,2と玉3との摺動部を潤滑するための潤滑剤を、外輪1と内輪2との間に封入する必要がない。したがって、この玉軸受用保持器を有する玉軸受から潤滑油が外部に飛散されることを抑制できて、外部環境の汚染を抑制できる。
また、上記実施形態の玉軸受用保持器によれば、微量の潤滑剤を長期に亘って突出部70から玉3に常時供給することができる。したがって、軌道輪1,2と玉3との摺動部に潤滑剤切れが起こることを長期に亘って抑制することができる。
また、上記実施形態の玉軸受用保持器によれば、上記多孔質部材14が、締結部材であるリベット15の軸部41に拘束されているから、多孔質部材14を、所定位置に正確に位置決めできる。
尚、多孔質部材14の材質としては、連続気泡の多孔質発砲樹脂材料や、多孔質焼結樹脂や、各種フェルト等を使用できる。
ここで、連続気泡の多孔質発砲樹脂材料としては、例えば、熱可塑性エラストマー(tpe)、ポリスチレン系エラストマー、ポリオレフィン系エラストマー、ポリウレタン系エラストマー、一般汎用樹脂、ポリエチレン(pe)、ポリプロピレン(pp)、エチレン−酢酸ビニルコポリマー(eva)、ポリスチレン(ps)、abs、エンジニアリングプラスチックス、ポリアセタール(pom)、ポリブチレンテレフタレート(pbt)、または、ナイロン等がある。
また、多孔質焼結樹脂としては、例えば、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、超高分子量ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルメタアクリレート、ポリスチレン、エチレン酢酸ビニール共重合体、4フッ素エチレン重合体、または、ポリテトラフルオロエチレン等がある。
また、各種フェルトとしては、例えば、ナイロンフ、ポリテトラフルオロエチレン、または、ポリエステル等がある。
また、上記実施形態の玉軸受用保持器では、環状第1板部材10と環状第2板部材11とは、リベット15によって接合されたが、この発明では、環状第1板部材と環状第2板部材とは、ボルトとナットとを用いて締結されても良い。また、環状第1板部材と環状第2板部材とは、環状第1板部材の接合部と環状第2板部材の接合部とを取り囲む輪状の締結部材によって締結されても良い。
また、上記実施形態の玉軸受用保持器では、環状第1板部材10および環状第2板部材11の夫々において、玉案内部は、略円弧状(半円状)に湾曲していたが、この発明では、環状第1板部材および環状第2板部材の夫々において、玉案内部は、多角形の一部からなる形状や、楕円の一部からなる形状等、ポケットを構成できる形状であれば如何なる形状であっても良い。
1 外輪
2 内輪
3 玉
5 保持器
10 環状第1板部材
11 環状第2板部材
14 多孔質部材
15 リベット
20,30 湾曲部
21,31 接合部
27,34,37 貫通穴
70 突出部
2 内輪
3 玉
5 保持器
10 環状第1板部材
11 環状第2板部材
14 多孔質部材
15 リベット
20,30 湾曲部
21,31 接合部
27,34,37 貫通穴
70 突出部
Claims (2)
- ポケットを形成するための玉案内部と、径方向の外方から見たとき略直線状の接合部とを、周方向に交互に複数回繰り返えす略波型の環状第1板部材と、
ポケットを形成するための玉案内部と、径方向の外方から見たとき略直線状の接合部とを、周方向に交互に複数回繰り返えす略波型の環状第2板部材と、
上記環状第1板部材の上記接合部と上記環状第2板部材の上記接合部との間に位置していると共に、潤滑剤が含浸されている多孔質部材と
を備え、
上記多孔質部材は、上記環状第1板部材の上記接合部と上記環状第2板部材の上記接合部とで挟まれて上記環状第1板部材の軸方向に圧縮されることによって弾性変形していて、上記ポケットに収容される玉に接触可能に上記ポケット内に突出する突出部を有していることを特徴とする玉軸受用保持器。 - 請求項1に記載の玉軸受用保持器において、
上記環状第1板部材の上記接合部は、略上記軸方向に延在する貫通穴を有していると共に、上記第2部材の上記接合部は、略上記軸方向に延在する貫通穴を有し、
上記多孔質部材は、上記環状第1板部材の上記貫通穴と上記環状第2板部材の上記貫通穴とに連通する貫通穴を有し、
上記環状第1板部材の上記貫通穴、上記多孔質部材の上記貫通穴および上記環状第2板部材の上記貫通穴に挿通された軸部を有して、上記環状第1板部材の上記接合部と上記環状第2板部材の上記接合部とを締結する締結部材を備えていることを特徴とする玉軸受用保持器。
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