(57)【要約】【課題】  低トルク、耐グリース漏洩性、耐ダスト性、および省スペースを同時にかつ低コストで達成することができる玉軸受用保持器および玉軸受を提供する。【解決手段】  保持器５は、内部に玉を保持するポケット１１を、環状体１２の円周方向の複数箇所に有する冠形状のものである。各ポケット１１は、環状体１２の一側面に一部が開放されている。各ポケット１１の内面は、玉の外面に沿った凹球面状の曲面形状とされている。ポケット１１の内面には、保持器内径側のポケット開口縁から保持器外径側へ延びる複数の凹み部１６が設けられている。さらに軸受空間に真空用グリースが封入される。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状体の一側面に一部が開放されて内部に玉を保持するポケットを、上記環状体の円周方向複数箇所に有する冠形状の玉軸受用保持器において、
上記各ポケットの内面に、保持器内径側のポケット開口縁から保持器外径側へ延びる凹み部を設け、
真空用グリースを封入した、
ことを特徴とする玉軸受用保持器。
【請求項２】
請求項１において、真空環境で用いられる玉軸受用保持器。
【請求項３】
請求項２において、上記真空環境が、10-5Ｐａ〜大気圧未満である玉軸受用保持器。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、グリースの封入率が、内外輪間の静止空間に対する100％未満である玉軸受用保持器。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項において、上記ポケットの凹み部の軸方向位置が、保持器を軸受に組み込んだ状態で、内輪の軌道面の肩部と略一致する位置である玉軸受用保持器。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項において、上記凹み部が、上記ポケットの開口縁における保持器円周方向の中心の両側に位置して複数箇所に設けられた玉軸受用保持器。
【請求項７】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項において、上記凹み部が、上記ポケットの開口縁における保持器円周方向の中心から両側に広がって１箇所に設けられたポケットの保持器円周方向の幅の半分よりも大きな幅を有する玉軸受用保持器。
【請求項８】
請求項６または請求項７において、上記の凹み部は、保持器内径側の開口縁から玉配列ピッチ円の付近まで延びていて、保持器内径縁から玉配列ピッチ円に近づくに従って徐々に浅くかつ幅狭となる形状である玉軸受用保持器。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８のいずれか１項において、上記各ポケットの背面における保持器内径縁から保持器外径側へ延びる凹み部を設けた玉軸受用保持器。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項９のいずれか１項の玉軸受用保持器を組み込んだ玉軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、玉軸受用保持器および玉軸受に関し、例えば、半導体製造装置、液晶パネル製造装置、ロボットを含む搬送系に用いられる軸受のグリース漏れを解決する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造装置、液晶パネル製造装置、ロボットを含む搬送系に用いられる軸受には、耐グリース漏洩性、長寿命、低トルク等多く要求される。上述した用途は、クリーンな環境で製品が製造される。しかし、軸受から漏れ出たグリースが不所望に飛散する。軸受に接触シールを用いた場合では、シールリップとシール溝との摩擦によって発生した摩耗粉がクリーン環境を汚染する。したがって、特に耐グリース漏洩性が重要となる。
そこで、磁性流体シールを用いたものや非接触シールを複数枚とする等の対策が講じられる（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６３−３０３２７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に開示のものでは、軸受の軸方向に磁性流体シール等を設けるためのスペースが必要であり、部品点数が増えて製造コストが高くなる。
また、従来の軸受では、軸受内部に封入したグリースが軸受の回転に伴って引きずられ、トルクが不所望に大きくなってしまう。単に非接触シールを適用した場合、この非接触シールにグリースが付着するとトルクが大きくなる。
【０００５】
この発明の目的は、低トルク、耐グリース漏洩性、耐ダスト性、および省スペースを同時にかつ低コストで達成することができる玉軸受用保持器および玉軸受を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の玉軸受用保持器は、環状体の一側面に一部が開放されて内部に玉を保持するポケットを、上記環状体の円周方向複数箇所に有する冠形状の玉軸受用保持器において、上記各ポケットの内面に、保持器内径側のポケット開口縁から保持器外径側へ延びる凹み部を設け、真空用グリースを封入したことを特徴とする。
【０００７】
この構成によると、冠形状の玉軸受用保持器を適用し、このポケットの内面に、保持器内径側のポケット開口縁から保持器外径側へ延びる凹み部を設けたため、玉に付着している真空用グリースを保持器の内径面で掻き取る量が減少する。これにより、保持器ポケット背面側からのグリース漏洩を抑制し、内輪外径部へのグリース付着を防止し得る。
例えば基油としての鉱油に、増ちょう剤としてウレア化合物を混合分散させた一般的なグリースは、蒸気圧が低いので真空環境で蒸発してしまい、この蒸発した油が周囲を汚染してしまう。
【０００８】
これに対して、この発明の玉軸受用保持器及び真空用グリースを含む軸受を真空環境で使用する場合、真空用グリースは上記一般的なグリースよりも蒸気圧が高く、蒸発を防止することが可能となる。よってクリーンな環境を維持できる。真空環境において、潤滑成分の油が残存するため、軸受の潤滑性が落ちることもない。さらに、前記凹み部により、内輪外径部へのグリース付着を防止できるため、内輪のシール溝への真空用グリースの流動を防止できる。それ故、シールにグリースが付着することを防止でき、低トルク化を図ることが可能となる。前記ポケットの内面の凹み部及び真空用グリースにより、グリース漏洩を防ぎ且つ油の蒸発を防止できるので、内輪のシール溝の形状を設計変更する必要がなく、軸受の軸方向に磁性流体シール等を設けるためのスペースも必要ない。したがって、部品点数を増やす必要がなく、省スペース化を達成することができる。従来のものより、部品点数低減による製造コストの低減を図ることができる。
【０００９】
上記真空環境が、10-5Ｐａ〜大気圧未満であっても良い。この真空環境において、真空用グリースの油の蒸発防止を図り、クリーンな環境を維持できる。残存する油により、軸受の潤滑性が落ちることもない。
【００１０】
グリースの封入率が、内外輪間の静止空間に対する100％未満であっても良い。玉軸受の密封板内側と内外輪で囲まれる空間を全空間容積とし、この全空間容積から、玉軸受が回転した際に、玉及び保持器が回転運動を行う空間を除いた空間を「静止空間」とする。グリースの封入率が静止空間に対する100％未満であると、密封板内径面と内輪外径面との径方向隙間から、封入された真空用グリースが不所望に漏れ出すことを抑制できる。
【００１１】
上記ポケットの凹み部の軸方向位置が、保持器を軸受に組み込んだ状態で、内輪の軌道面の肩部と略一致する位置であっても良い。保持器の内径面に堆積する真空用グリースが多量となるのは、玉と内輪の軌道面との接触により、この軌道面の肩部と一致する軸方向位置の近傍となる。したがって、凹み部の軸方向位置を、前記肩部と略一致する位置とすることで、保持器の内径面と前記肩部との径方向隙間を大きくしたものと同様の作用効果を得る。よって、玉付着の真空用グリースを、保持器の内径面で掻き取る量が効果的に減少し、真空用グリースが保持器の内径面に多量に堆積することがない。
【００１２】
上記凹み部が、上記ポケットの開口縁における保持器円周方向の中心の両側に位置して複数箇所に設けられても良い。この場合、軸受の回転方向によらず、玉の表面のグリース掻き取り量を減少させ得る。
上記凹み部が、上記ポケットの開口縁における保持器円周方向の中心から両側に広がって１箇所に設けられたポケットの保持器円周方向の幅の半分よりも大きな幅を有するものであっても良い。１箇所の凹み部により、玉表面のグリース掻き取り量を減少させ得るため、保持器構造を簡単化できる。各ポケットの内面に凹み部を砥石等により後加工する場合、複数箇所の凹み部を形成する場合に比べて工数低減を図ることが可能となる。
【００１３】
上記の凹み部は、保持器内径側の開口縁から玉配列ピッチ円の付近まで延びていて、保持器内径縁から玉配列ピッチ円に近づくに従って徐々に浅くかつ幅狭となる形状であっても良い。
上記各ポケットの背面における保持器内径縁から保持器外径側へ延びる凹み部を設けても良い。各凹み部において、内径側凹み部よりも外径側凹み部の凹み深さを浅くすると、グリース漏れ防止効果がより得られる。
上記いずれかの発明の玉軸受用保持器を組み込んだ玉軸受であっても良い。
【発明の効果】
【００１４】
この発明の玉軸受用保持器は、環状体の一側面に一部が開放されて内部に玉を保持するポケットを、上記環状体の円周方向複数箇所に有する冠形状の玉軸受用保持器において、上記各ポケットの内面に、保持器内径側のポケット開口縁から保持器外径側へ延びる凹み部を設け、真空用グリースを封入したため、低トルク、耐グリース漏洩性、耐ダスト性、および省スペースを同時にかつ低コストで達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】（ａ）は、この発明の一実施形態に係る玉軸受の部分拡大断面図、（ｂ）は同軸受のシール部材付近の拡大断面図である。
【図２】同玉軸受用保持器の斜視図である。
【図３】（Ａ）は同保持器の一例の部分拡大斜視図、（Ｂ）は同斜視図に仮想円筒を加えた状態を示す斜視図である。
【図４】（Ａ）は同保持器の他の一例の部分拡大斜視図、（Ｂ）は同斜視図に仮想多角柱を加えた状態を示す斜視図である。
【図５】（Ａ）は同保持器のさらに他の一例の部分拡大斜視図、（Ｂ）は同斜視図に仮想リングを加えた状態を示す斜視図である。
【図６】同保持器のポケットと仮想リングの関係を断面で示す説明図である。
【図７】この発明の他の実施形態にかかる玉軸受用保持器の斜視図である。
【図８】この発明のさらに他の実施形態にかかる玉軸受用保持器の斜視図である。
【図９】この発明のさらに他の実施形態にかかる玉軸受用保持器の部分拡大斜視図である。
【図１０】この発明のさらに他の実施形態にかかる玉軸受用保持器の部分拡大斜視図である。
【図１１】この発明のさらに他の実施形態にかかる玉軸受用保持器の部分拡大斜視図である。
【図１２】玉軸受用保持器のポケットと内輪軌道面の間での軸方向位置の関係の説明図である。
【図１３】（Ａ）は図３に示す構造の保持器を組み込んだ玉軸受のグリース漏れ試験の結果の説明図、（Ｂ）は（Ａ）の部分拡大図である。
【図１４】（Ａ）は一般的な冠形状の保持器を組み込んだ玉軸受のグリース漏れ試験の結果の説明図、（Ｂ）は（Ａ）の部分拡大図である。
【図１５】（Ａ）はこの発明のさらに他の実施形態にかかる玉軸受用保持器の部分拡大斜視図、（Ｂ）は同斜視図に仮想円筒を加えた状態を示す斜視図である。
【図１６】この発明の他の実施形態の玉軸受用保持器の斜視図である。
【図１７】同玉軸受用保持器の製造方法の説明図である。
【図１８】同玉軸受用保持器の他の製造方法の説明図である。
【図１９】同玉軸受用保持器の爪先端のポケット中心からの角度の説明図である。
【図２０】同玉軸受用保持器の爪の幅の説明図である。
【図２１】玉軸受用保持器の爪の他の形状例を示す側面図である。
【図２２】玉軸受用保持器の爪のさらに他の形状例を示す側面図である。
【図２３】この発明のさらに他の実施形態にかかるアンギュラ玉軸受の要部拡大断面図である。
【図２４】この発明のさらに他の実施形態にかかるアンギュラ玉軸受の要部拡大断面図である。
【図２５】この発明のさらに他の実施形態にかかるアンギュラ玉軸受の要部拡大断面図である。
【図２６】この発明のさらに他の実施形態にかかる複列アンギュラ玉軸受の要部拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
この発明の一実施形態を図面１ないし図３と共に説明する。この実施形態に係る玉軸受用保持器を備えた玉軸受は、例えば、半導体製造装置、液晶パネル製造装置、ロボットを含む搬送系に用いられる。ただし、これらの装置等に限定されるものではない。また、この例の玉軸受は大気圧未満〜10-5 Ｐａの真空環境または無塵環境で用いられる。
この玉軸受１は、内外輪２，３と、複数の玉４と、保持器５と、シール部材６，６とを有するシール付きの深溝玉軸受である。内輪２と外輪３の軌道面２ａ，３ａの間に、複数の玉４を介在させ、前記保持器５は、これら玉４を保持する。玉４は例えば鋼球からなる。シール部材６，６は、軸受両側面の軸受空間を密封する非接触形のものである。軸受空間に真空用グリースが封入される。この真空用グリースの封入率は、内外輪２，３間の静止空間に対する100％未満である。
【００１７】
前記各シール部材６は、環状の芯金７とこの芯金７に一体に固着されるゴム状部材８とで構成され、外輪３の内周面に形成されたシール取付溝９に外周部が嵌合状態に固定される。このシール部材６の代替手段として、鋼板からなるシールドを用いても良い。内輪２はシール部材６の内径部に対応する位置に、円周溝からなるシール溝１０が形成され、シール部材６の内径側端と内輪２のシール溝１０との間にラビリンスシール隙間δが形成される。
【００１８】
保持器５は、図２に示すように、内部に玉４（図１（ａ））を保持するポケット１１を、環状体１２の円周方向の複数箇所に有する冠形状のものである。各ポケット１１は、環状体１２の一側面に一部が開放されている。各ポケット１１の内面は、玉４の外面に沿った凹球面状の曲面形状とされている。環状体１２の隣合うポケット１１，１１間の部分は連結部１３となる。各ポケット１１の開放側には、保持器円周方向に対面する一対の爪１４，１４が軸方向に突出して設けられている。なお、この明細書において、軸受軸方向のポケット開放側をポケット側と呼び、その反対側を背面側と呼ぶ。
【００１９】
保持器５のポケット１１の内面には、図２、図３に示すように、保持器内径側のポケット開口縁から保持器外径側へ延びる複数の凹み部１６が設けられている。この凹み部１６を設けることにより、玉４に付着している真空用グリースが保持器５の内径面で掻き取られる量を減少させ、内輪２の外径部へのグリース付着を防止する。この例では、凹み部１６を、ポケット１１の開口縁における保持器円周方向の中心ＯＷ11の両側に位置する２箇所としている。各凹み部１６の内面形状は、保持器円周方向に沿う断面形状（すなわち保持器中心軸に垂直な平面で断面した断面形状）が、ポケット１１の内面となる凹球面の曲率半径Ｒａよりも小さな曲率半径Ｒｂの円弧状であり、詳しくは図３（Ｂ）に示すように、保持器５の半径方向の直線Ｌを中心とする各仮想円筒Ｖの表面に略沿う円筒面状の形状である。この凹み部１６は、保持器半径方向につき、保持器内径側のポケット開口縁から玉配列ピッチ円ＰＣＤの付近まで延びていて、保持器内径縁から玉配列ピッチ円ＰＣＤに近づくに従って徐々に小さく、つまり徐々に浅くかつ幅狭となる形状である。なお、玉配列ピッチ円ＰＣＤはポケットＰＣＤとも呼ぶ。
２個の凹み部１６の位置は、例えば、ポケット１１の開口縁における保持器円周方向の中心ＯＷ11に対する周方向の配向角度を４０°±１５°とした対称な２箇所である。凹み部１６の深さは、ポケット内面の凹球面の中心Ｏ11から凹み部１６の最深位置までの距離Ｒｃが、玉４の半径の１．０５倍以上となる深さであることが好ましい（丁度１．０５倍であって良い）。
なお、この実施形態では凹み部１６を２箇所としたが、３箇所以上としても良い。
【００２０】
図４のポケットの内面のさらに他の例は、凹み部１６の断面形状（保持器円周方向に沿う断面形状）を、多角形状としたものである。詳しくは、同図（Ｂ）に示すように、保持器５の半径方向の直線ＬＡを中心とする各多角形柱（図示の例では正１０角形柱）ＶＡの表面に略沿う多角形状である。この凹み部１６は、保持器半径方向につき、保持器内径側の開口縁から玉配列ピッチ円ＰＣＤの付近まで延びていて、保持器内径縁から玉配列ピッチ円ＰＣＤに近づくに従って徐々に小さく、つまり徐々に浅くかつ幅狭となる形状である。この図４の実施形態におけるその他の構成は、図３の例と同様である。
【００２１】
図５のさらに他の例は、ポケット１１の内面に設けられる凹み部１６が、ポケット１１の開口縁における保持器円周方向の中心ＯＷ11の両側に位置して２箇所に設けられ、かつ、各凹み部１６が保持器外径縁付近まで延びている。これら凹み部１６の内面の保持器円周方向に沿う断面形状は、ポケット１１の内面となる凹球面の曲率半径Ｒａよりも小さな曲率半径ＲＢｂの円弧状であり、詳しくは同図（Ｂ）に示すように、一つの仮想リングＶＢの表面に略沿った形状である。仮想リングＶＢは、凹み部１６を加工する砥石の外周面であっても良い。仮想リングＶＢは、ポケット１１内に収まるリング外径であって、任意周方向位置の断面形状が円形となるドーナツ状であり、図６のように、リング中心ＯVBが保持器中心軸Ｏに対して傾きを持つ。このように仮想リングＶＢが内径側に傾きを持っているため、各凹み部１６において、内径側凹み部分よりも外径側凹み部分の凹み深さが浅くなる。換言すれば、各凹み部１６は、内径側凹み部分から外径側凹み部分に向かうに従って凹み具合が減少する。これにより、グリース漏れ防止効果が得られる。
【００２２】
なお、この発明において、凹み部１６の保持器円周方向に沿う断面形状は、図３〜図５の各例の形状に限らず、部分楕円状や、矩形溝状、台形溝状や、その他任意の断面形状としても良い。凹み部１６の上記断面形状は、凹み部中心に対して非対称の形状であっても良い。
ポケット１１における内面形状は、球面状に限らず、玉配列ピッチ円ＰＣＤよりも内径側の部分が、保持器内径側開口縁に近づくに従って小径となる形状であれば良く、例えば玉配列ピッチ円ＰＣＤよりも外径側の部分が円筒面状、内径側の部分が円すい面状であっても良い。
【００２３】
図７の例の玉軸受用保持器５は、図３〜図５に示す実施形態において、連結部１３の内径面の背面側を削除したものである。これにより、ポケット１１では、その背面側が円弧状の殻部１１ａで囲まれた形状となる。
図３〜図５の例では、前記凹み部１６により、玉４に付着したグリースを保持器５の内径面で掻き取る量を減らすことができるものの、わずかに付着する場合には、その堆積量が増加するとグリース漏れに繋がってしまう。つまり、この場合、連結部１３の内径面にも真空用グリースが付着し、この部分の真空用グリースが軸方向にしか移動できない。この連結部１３の軸方向の範囲が、内輪２の外径部の存在領域と重なる場合、すなわち連結部１３の内径面が内輪２の軌道面２ａよりも軸受端面側に位置する場合には、連結部１３の内径面から真空用グリースが軸受外に漏れてしまうことになる。そこで、図７のように、連結部１３の内径面の背面側を削除すると、連結部１３の内径面から真空用グリースが軸受外に漏れるのを防ぐことができる。
【００２４】
図７の例では、連結部１３の背面側において、内径面から外径面にわたって削除した例を示しているが、保持器５の強度を考えた場合は、その削除量は少ないことが望ましい。内輪２の外径部へのグリース付着の抑制には、内輪２の外径面と保持器５の内径面との距離を長くすることも有効であることから、連結部１３の内径側のみを一部削除し、外径側に従来のような壁面を残すようにしても良い。すなわち、隣合うポケット１１，１１間の連結部１３の円周方向中央位置における断面において、連結部１３の削除されずに残された内径面の背面側の軸方向位置を、内輪２の軌道面２ａの肩部よりも軌道面２ａ中央側に位置させることが、グリース漏れ防止の上で重要である。このことを、図７の保持器５に仮想線で示す内輪２の断面図を重ねて、軸方向Ｙの位置関係の模式図として図１２に示す。つまり、同図において、連結部１３の軸方向位置Ｙｂが、内輪２の軌道面２ａの肩部の軸方向位置Ｙａよりも軌道面２ａの中央側（Ｙｂ＜Ｙａ）であれば良い。
また、同図におけるＹｂの位置は、連結部１３の内径面が存在してよい背面側の位置であり、その外径側にポケット１１の中央部の背面側の軸方向位置と同じ位置まで延びる外壁面が存在しても良い。同様に、Ｙｂの位置から外径側に向けて連結部１３の軸方向厚さが、背面側へと徐々に、あるいは段階的に厚くなるような形状としても良い。
【００２５】
図８の例の玉軸受用保持器５は、図７の実施形態において、ポケット１１の殻部１１ａの厚さを比較的厚くした例を示す。この場合の殻部１１ａの厚みの増加は、保持器５の内径面の面積増加を招くため、グリース漏れを助長する傾向になる。とりわけ、保持器５の内径面において、堆積するグリースが多量になる位置は、図１２における内輪２の軌道面２ａの肩部と一致する軸方向位置の近傍（符号Ｐで示す）となるので、この軸方向位置の近傍での保持器５の内径面の面積低減が重要である。そこで、この実施形態では、そのポケット１１の殻部１１ａの外面にも凹み部２６を設け、ポケット１１の内径面の面積を低減している。これにより、保持器５の内径面へのグリース堆積量の減少と、保持器単体の強度向上とを両立させることができる。
【００２６】
保持器５の内径面の面積を低減するには、図９に部分拡大斜視図で示すように、ポケット１１の内面に設ける凹み部１６を大きくしても良い。
図１０に部分拡大斜視図で示すように、保持器５を構成する環状体１２を、内径側の軸方向厚さが薄く、外径側に向かって徐々に厚くなる形状とすることで、保持器５の内径面の面積を低減するようにしても良い。同様に、環状体１２の軸方向厚さを、内径側から外径側へと段階的に増加させるようにしても良い。
【００２７】
図１１の例の玉軸受用保持器５は、図８の実施形態において、ポケット１１の開放側に突出する一対の先端部１４の一部を削除して、軽量化を図ったものである。玉軸受１を高速回転で使用する場合、保持器５に作用する遠心力の影響が大きくなる。この遠心力による保持器５の応力を低減するためには、保持器５の軽量化が有効である。そこで、この実施形態では、先端部１４の外径側を一部削除した形状としている。高速回転時に、保持器５の先端部１４では、ポケット１１の中央部に対して外径側に傾くように変形するため、先端部１４の内径側で玉４を案内することになる。したがって、この実施形態のように、先端部１４の外径側を一部削除しても、軸受機能上の悪影響は生じない。
【００２８】
図１３および図１４は、グリース付着状態の確認を行なった試験結果を示す。この試験では、図７の例の保持器５を組み込んだ玉軸受と、一般的な冠形状の保持器とを組み込んだ玉軸受とを、同一条件で運転して比較した。図１３は、図７の例の保持器５を用いた玉軸受のグリース付着状態を示し、図１４は一般的な冠形状の保持器を用いた玉軸受のグリース付着状態を示す。
【００２９】
この試験結果から、一般的な冠形状の保持器を組み込んだ玉軸受（図１４）では、保持器内径面と内輪の外径部との間にグリースが多量存在し、紙面手前方向の内輪シール溝に向かってグリースが漏れてきている。玉軸受にシールが装着されていれば、シール溝とシール先端との間にグリースが流動し、軸受内部の温度上昇とともに軸受外部へ漏洩することになる。実施形態の保持器５を組み込んだ玉軸受（図１３）では、保持器５の内径部に極微量のグリース付着が認められるものの、内輪外径部には認められないことが分かる。
【００３０】
試験結果からわかるように、この実施形態の玉軸受用保持器５では、各ポケット１１の内面に、保持器内径側のポケット開口縁から保持器外径側へ延びる凹み部１６を設けたことにより、玉４に付着しているグリースを保持器５の内径面で掻き取る量が減少する。これにより、内輪２の外径部へのグリース付着を防止することができる。内輪２の外径部へのグリース付着がなければ、内輪２のシール溝１０（図１）へのグリースの流動を防止でき、結果として玉軸受１からのグリース漏れを防止できる。
【００３１】
前記各実施形態において、ポケット１１の内面の凹み部１６の好ましい位置は、図１２に符号Ｐで示す位置である。つまり、凹み部１６の軸受軸方向位置が、保持器５を玉軸受１に組み込んだ際の内輪軌道面２ａの肩部と概ね一致する場所である。なぜなら、保持器５の内径面に堆積するグリースが多量となるのは、玉４と内輪軌道面２ａの接触により、軌道面肩部と一致する軸方向位置の近傍となるからである。
【００３２】
図１５の例の玉軸受用保持器５は、図３〜図５の実施形態において、ポケット１１の内面に設ける２つの凹み部１６を、１つの凹み部１６に置き換えたものである。この凹み部１６の場合も、保持器内径側の開口縁から保持器外径側に延びるものとし、この凹み部１６の内面の保持器円周方向に沿う断面形状（すなわち保持器中心軸に垂直な平面で断面した断面形状）を、ポケット１１の内面となる凹球面の曲率半径Ｒａよりも小さな曲率半径ＲＣｂの円弧状としている。
この凹み部１６は、ポケット１１の開口縁における保持器円周方向の中心ＯＷ11から両側に広がって１箇所に設けられ、凹み部１６の幅Ｗ16は、ポケット１１の保持器円周方向の幅Ｗ11の略全体にわたる幅としている。凹み部１３の幅Ｗ16は、ポケット１１の幅Ｗ11の半分よりも大きいことが好ましく、２／３以上、あるいは３／４以上であることがより好ましい。
凹み部１６の内面形状は、同図１５（Ｂ）に示すように、保持器５の半径方向の直線ＬＣを中心とする仮想円筒ＶＣの表面に略沿う円筒面状の形状である。上記仮想円筒ＶＣは、凹み部１６を加工する砥石の表面であっても良い。この凹み部１６は、保持器半径方向につき、保持器内径側の開口縁から玉配列ピッチ円ＰＣＤまで延びていて、保持器内径縁から玉配列ピッチ円ＰＣＤに至るに従って、徐々に小さく、つまり徐々に浅くかつ幅が狭くなる形状とされている。凹み部１６は、この実施形態では、丁度、玉配列ピッチ円ＰＣＤまで延びているが、玉配列ピッチ円ＰＣＤよりも保持器外径側まで若干延びていても、また玉配列ピッチ円ＰＣＤに若干達しないものであっても良い。
【００３３】
凹み部１６の深さは、ポケット内面の凹球面の中心Ｏ11から凹み部１６の最深位置までの距離ＲＣｃが、玉４の半径の１．０５倍以上となる深さ（丁度１．０５倍であって良い）であることが好ましい。ポケット１１の内面となる凹球面の曲率半径Ｒａは、玉４の半径よりも僅かに大きくし、玉４の半径の１．０５未満としている。
【００３４】
図１６の例の玉軸受用保持器５は、各ポケット１１の開放側に、円周方向に対面する一対の爪１４，１４が軸方向に突出して設けられた冠形状の玉軸受用保持器において、各ポケット１１のうち保持器内径側の爪部１４ａ，１４ａの先端間の間隔よりも、保持器外径側の爪部１４ｂ，１４ｂの先端間の間隔が狭く設定されている。さらに、各ポケット１１の内面に、凹み部１６を設けている。
爪部１４ａの突出長は、一般的な冠形状の保持器における爪の突出長と同じにされ、爪部１４ｂの突出長は爪部１４ａよりも長くされている。すなわち各ポケット１１の開放側先端部における保持器内径側先端部つまり爪部１４ａの軸方向への突出長が、保持器外径側先端部つまり爪部１４ｂの軸方向への突出長よりも短くされている。爪１４の保持器円周方向に沿う断面（玉配列のピッチ円ＰＣＤに沿う断面）を示す図１９のように、ポケット中心Ｏ11から爪部１４ａ先端および爪部１４ｂ先端を臨む保持器円周方向に対する角度θa ，θb を、爪部１４ｂ先端を臨む角度θb が、爪部１４ａ先端を臨む角度θa の１．５倍以上（θb ≧１．５θa ）に設定するのが好ましい。
【００３５】
保持器外径側の爪部１４ｂの保持器径方向の幅は、図２０に示すように、ポケット１１における保持器円周方向の中心を通る保持器半径方向の直線Ｎに投影した爪１４の全幅（ポケット幅）をＩt としたとき、前記直線Ｎに投影した爪部１４ｂの幅Ｉe が、前記全幅Ｉt の２／３以下（Ｉe ≦２／３Ｉt ）に設定するのが好ましい。
【００３６】
この実施形態では、図１７や図１８に示す工程で玉軸受用保持器５を製造する。図１７（Ａ）に示すように、保持器外径側の爪部１４ｂの、保持器内径側の爪部１４ａよりも突出する爪先端部分からなる爪部品１４ｂａを、保持器本体５Ａと別体に形成する。そして、内外輪２，３（図１（ａ））および玉４に前記保持器本体５Ａを組み込んだ後に、図１７（Ｂ）のように、爪部品１４ｂａを保持器本体５Ａに、接着、あるいはホットプレス等による溶着、あるいは嵌合する。これにより、保持器組み込み時に、爪１４の付け根で白化や破損が生じるのを避け得る。爪部品１４ｂａは、保持器外径側の爪部１４ａよりも突出する爪先端部分だけでなく、保持器内径側の爪部１４ｂの大部分あるいは全体であってもよい。
【００３７】
図１８の製造方法は、図１８（Ａ）のように、爪部１４ｂの、爪部１４ａよりも突出する爪先端部分１４ｂａを、完成時よりもポケット中心Ｏ11から離反する開放姿勢とした保持器半製品５Ｂを製作する。そして、内外輪２，３（図１（ａ））および玉４に保持器半製品５Ｂを組み込んだ後に、図１８（Ｂ）のように、爪先端部分１４ｂａを玉４の表面に沿う閉鎖姿勢に、熱を加えながら折り曲げて熱変形させたり、あるいは二次加工する。これにより、保持器組み込み時に、爪１４の付け根で白化や破損が生じるのを回避し得る。
【００３８】
図１６の例の玉軸受用保持器５では、外輪３（図１（ａ））からのグリースは、保持器外径側の爪部１４ｂの外径部分で掻き取られ、グリースが内輪２に付着しない。内輪２からのグリースも、保持器外径側の爪部１４ｂの内径部分で掻き取られ、玉４に付着するグリース量が少なくなり、グリースの帽子の形成が抑制される。掻き取られたグリースは、内輪２の外径面から遠い位置にあるため、掻き取られたグリースが内輪２の外径面に付着することはない。さらに、各ポケット１１の内面に、凹み部１６を設けたことにより、玉４に付着しているグリースを保持器５の内径面で掻き取る量が減少する。これにより、内輪２の外径部へのグリース付着をより確実に防止し得る。
【００３９】
他の例の玉軸受用保持器として、保持器内径側の爪先端よりも保持器外径側の爪先端の突出長が長ければ、爪１４の形状は、内外輪２，３や非接触シール６（図１）に非接触である限り、どのような形状でも良い。
図２１の他の例では、各ポケット１１の一対の爪１４，１４の先端間の間隔を、保持器内径側から保持器外径側に向けて無段階に狭くしている。さらに、各ポケット１１の内面に、凹み部１６（図３〜図５等）を設けている。
図２２の他の例では、各ポケット１１の一対の爪１４，１４の保持器内径側の先端間を開放し、保持器外径側の先端間を連結している。さらに、各ポケット１１の内面に、凹み部１６（図３〜図５等）を設けている。
【００４０】
真空用グリースについて説明する。
真空用グリースとして、例えば、基油をパーフルオロアルキルエーテルやフルオロシリコーン等のフッ素系油とし、増ちょう剤としてポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂や金属石けん等を配合したフッ素系グリースがある。また、基油をアルキルシクロペンタン油としたものも，低蒸気圧かつ耐熱性があり，真空用グリースとして用いられる。これら基油、増ちょう剤の他、極圧剤、酸化防止剤、防錆剤等を添加しても良い。
【００４１】
以上説明した実施形態におけるいずれかの玉軸受用保持器５の背面側を、グリース対策を施したい側に向けて組み込めば、最終製品のグリース密封機能が保たれる。特に、冠形状の玉軸受用保持器５を適用し、このポケット１１の内面に、保持器内径側のポケット開口縁から保持器外径側へ延びる凹み部１６を設けたため、玉４に付着している真空用グリースを玉軸受用保持器５の内径面で掻き取る量が減少する。これにより、保持器ポケット背面側からのグリース漏洩を抑制し、内輪外径部へのグリース付着を防止し得る。
【００４２】
この発明の玉軸受用保持器５及び真空用グリースを含む軸受を真空環境で使用する場合、真空用グリースは一般的なグリースよりも蒸気圧が高く、蒸発を防止することが可能となる。よってクリーンな環境を維持できる。真空環境において、潤滑成分の油が残存するため、軸受の潤滑性が落ちることもない。さらに前記凹み部１６により、内輪外径部へのグリース付着を防止できるため、内輪２のシール溝１０への真空用グリースの流動を防止できる。それ故、シール部材６にグリースが付着することを防止でき、低トルク化を図ることが可能となる。前記ポケット１１の内面の凹み部１６及び真空用グリースにより、グリース漏洩を防ぎ且つ油の蒸発を防止できるので、内輪２のシール溝１０の形状を設計変更する必要がなく、軸受の軸方向に磁性流体シール等を設けるためのスペースも必要ない。したがって、部品点数を増やす必要がなく、省スペース化を達成することができる。従来のものより、部品点数低減による製造コストの低減を図ることができる。
【００４３】
玉軸受１が無塵環境で用いられる場合、上記凹み部１６及び真空用グリースにより、油の蒸発やシールリップの摩擦等に起因する摩耗粉等を未然に防止でき、よって無塵環境を維持できる。したがって、例えば、半導体製造装置、液晶パネル製造装置等において製品の歩留まり向上を図り、原材料費や製造コストの無駄を低減できる。
前記真空用グリースの封入率が静止空間に対する100％未満であるため、シール部材６の内径側端と内輪２のシール溝１０との間にラビリンスシール隙間δから、封入された真空用グリースが不所望に漏れ出すことを抑制できる。
【００４４】
上記ポケット１１の凹み部１６の軸方向位置が、保持器５を玉軸受１に組み込んだ状態で、内輪２の軌道面２ａの肩部２ａａ（図１（ａ））と略一致する位置であっても良い。保持器５の内径面に堆積する真空用グリースが多量となるのは、玉４と内輪２の軌道面２ａとの接触により、この軌道面２ａの肩部２ａａと一致する軸方向位置の近傍となる。したがって、凹み部１６の軸方向位置を、前記肩部２ａａと略一致する位置とすることで、保持器５の内径面と前記肩部２ａａとの径方向隙間を大きくしたものと同様の作用効果を得る。よって、玉付着の真空用グリースを、保持器５の内径面で掻き取る量が効果的に減少し、真空用グリースが保持器５の内径面に多量に堆積することがない。
【００４５】
図３〜図５に示すように、ポケット１１の凹み部１６が、上記ポケット１１の開口縁における保持器円周方向の中心ＯＷ11の両側に位置して複数箇所に設けられている場合、軸受の回転方向によらず、玉４の表面のグリース掻き取り量を減少させることができる。
図１５に示すように、凹み部１６が、ポケット１１の開口縁における保持器円周方向の中心ＯＷ11から両側に広がって１箇所に設けられている場合、この１箇所の凹み部１６により、玉４の表面のグリース掻き取り量を減少させ得るため、保持器構造を簡単化することができる。よって、この凹み部１６を形成するための金型構造を簡単化すると共に、保持器内径面に溜まるグリース量を減少させることが可能となる。各ポケット１１の内面に凹み部１６を砥石等により後加工する場合、複数箇所の凹み部１６を形成する場合に比べて工数低減を図ることができる。それ故、製造コストの低減を図ることが可能となる。
【００４６】
本実施形態に係る保持器５をアンギュラ玉軸受に適用しても良い。
図２３に示す単列アンギュラ玉軸受においては、内輪２の右側にシール溝１０が形成され、図１と同様の非接触形のシール部材６は右端にのみ設けられる。右側のシール溝１０に対応して外輪内径面の右側端にシール部材固定溝９が形成されている。図２３左側の内輪外径面を成すカウンターボア部ＣＢは、同図右側の外径部２Ｄより小径に形成される。これにより、外輪３および玉４に対し、内輪２をこの左側のカウンターボア部ＣＢから容易に組み込むことができる。さらに、ポケット背面側における保持器５の内径面と、前記カウンターボア部ＣＢとの距離δ２を長くし得る。この場合、保持器の凹み部１６により、玉４に付着しているグリースを保持器５の内径面で掻き取る量が減少する相乗効果により、左側のカウンターボア部ＣＢへのグリース付着防止を図ることが可能となる。
【００４７】
図２４に示す他の例では、軌道面２ａ等から同図左側に押し出されるグリースについて、凹み部１６により、玉４付着のグリースを保持器５の内径面５ｄで掻き取る量が減少する。これにより、内輪２の外径部２Ｄへのグリース付着を防止でき、シール溝１０へのグリース流動を防止し得る。
図２５の他の例のように、内外輪両側にシール部材６，６が設けられていても良い。軌道面２ａ等から同図右側に押し出されるグリースは、右側のシール部材６によりグリース漏れを防止し得る。軌道面２ａ等から同図左側に押し出されるグリースについて、保持器５の凹み部１６により、玉４に付着しているグリースを内径面５ｄで掻き取る量が減少する。
【００４８】
図２６に示す複列アンギュラ玉軸受においては、軌道面２ａ，３ａ間に複列の玉４を介在させ、各列の保持器５が各列における複数の玉４を保持している。各列の保持器５のポケット開放側を軸方向内方に向け、ポケット背面側がシール部材６にやや離隔して対向する。換言すれば、２個の保持器５，５のポケット面が向かい合うように配置される。軸受空間には前述の真空用グリースが封入される。これらアンギュラ玉軸受においても、前述の玉軸受と同様の作用効果を奏する。
【符号の説明】
【００４９】
１…玉軸受
２…内輪
２ａ…軌道面
３…外輪
３ａ…軌道面
４…玉
５…玉軸受用保持器
１１…ポケット
１２…環状体
１６…凹み部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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