(57)【要約】【課題】簡単な構成で軸受内の摩耗粉や潤滑剤を軸受外に放出しにくい転がり軸受を提供する。【解決手段】内輪２と、外輪１と、内輪２と外輪１との間に配置された転動体３と、外輪１に固定され、内輪２と外輪１との間を密封するシールド板４とを備える。上記内輪２の外周に嵌合された弾性材料からなるＯリング１０とシールド板４との間にラビリンスを形成する。上記Ｏリング１０が嵌合される内輪２の外周面の径は、嵌合前のＯリング１０の内周の径よりも大きい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪と、外輪と、上記内輪と上記外輪との間に配置された転動体と、上記外輪に固定され、上記内輪と上記外輪との間を密封する密封部材とを備えた転がり軸受であって、
上記内輪の外周に嵌合され、上記密封部材との間にラビリンスを形成する弾性材料からなるＯリングを備え、
上記Ｏリングが嵌合された上記内輪の外周面の径は、嵌合前の上記Ｏリングの内周の径よりも大きいことを特徴とする転がり軸受。
【請求項２】
請求項１に記載の転がり軸受において、
上記内輪の外周に、上記Ｏリングの一部が嵌合される環状溝部を設け、
上記Ｏリングが嵌合された上記環状溝部の底面の径は、嵌合前の上記Ｏリングの内周の径よりも大きいことを特徴とする転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、転がり軸受に関し、特に、クリーン環境(真空環境を含む)で使用される半導体製造装置や液晶製造装置等で使用されれば好適な転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、転がり軸受としては、特開平１１−２５７３６３号公報(特許文献１)に記載された玉軸受がある。
【０００３】
この玉軸受は、外輪と、内輪と、転動体としての玉と、外輪と内輪との間の開口をシールするシールド板とからなっている。上記シールド板の外周部は、外輪に固定されている一方、上記シールド板の内周部は、内輪の外周面に対して径方向に間隔をおいて対向して、内輪の外周面に対してラビリンスシールを構成している。
【０００４】
上記従来の玉軸受は、シールド板の内周部、および、内輪の外周面におけるシールド板の内周部に径方向に対向している部分に、撥油剤を塗布することにより、玉の転動に起因して発生する玉軸受内の摩耗粉や、潤滑剤等が、玉軸受の外に放出されにくいようにしている。これにより、玉軸受の外部の環境が、上記摩耗粉や潤滑剤で汚染されるのを抑制している。
【０００５】
しかしながら、上記従来の玉軸受では、撥油剤の耐久性は十分なものではないため、玉軸受を長時間使用すると、撥油剤の撥油性能が劣化して、軸受内の摩耗粉(発塵粒子)等が軸受の外部に放出され易くなるという問題がある。
【特許文献１】特開平１１−２５７３６３号公報(第１図)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、この発明の課題は、簡単な構成で軸受内の摩耗粉や潤滑剤を軸受外に放出しにくい転がり軸受を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、この発明の転がり軸受は、
内輪と、外輪と、上記内輪と上記外輪との間に配置された転動体と、上記外輪に固定され、上記内輪と上記外輪との間を密封する密封部材とを備えた転がり軸受であって、
上記内輪の外周に嵌合され、上記密封部材との間にラビリンスを形成する弾性材料からなるＯリングを備え、
上記Ｏリングが嵌合された上記内輪の外周面の径は、嵌合前の上記Ｏリングの内周の径よりも大きいことを特徴とする。
【０００８】
上記構成の転がり軸受によれば、上記Ｏリングが嵌合された内輪の外周面の径を、嵌合前のＯリングの内周の径よりも大きくすることによって、内輪に嵌合されたＯリングが拡径して延びるので、弾性材料からなるＯリングの表面の微細な凹部が広がり、その凹部に軸受内の金属摩耗粉や潤滑剤を容易に収容することが可能となる。したがって、上記内輪の外周面と密封部材とＯリングによってラビリンスシールを形成すると共に、内輪に嵌合されて拡径したＯリングの表面の微細な凹部に、転動体と内外輪との摩擦に起因して内部で発生した金属摩耗粉や、玉軸受内の潤滑剤を収容することによって、簡単な構成で金属摩耗粉や潤滑剤を玉軸受外部に放出しにくくすることができる。
【０００９】
また、一実施形態の転がり軸受では、
上記内輪の外周に、上記Ｏリングの一部が嵌合される環状溝部を設け、
上記Ｏリングが嵌合された上記環状溝部の底面の径は、嵌合前の上記Ｏリングの内周の径よりも大きい。
【００１０】
上記実施形態によれば、上記内輪の外周に設けられた環状溝部に、Ｏリングの一部を嵌合することにより、内輪からＯリングが脱落するのを防止してＯリングを確実に内輪に取り付けることができる。また、上記Ｏリングが嵌合される環状溝部の底面の径を、嵌合前のＯリングの内周の径よりも大きくしているので、Ｏリングが内輪の環状溝部に嵌合されても拡径して延び、弾性材料からなるＯリングの表面の微細な凹部が広がり、その凹部に軸受内の金属摩耗粉や潤滑剤を容易に収容することが可能となる。
【発明の効果】
【００１１】
以上より明らかなように、この発明の転がり軸受によれば、簡単な構成で軸受内の摩耗粉や潤滑剤を軸受外に放出しにくい転がり軸受を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、この発明を図示の形態により詳細に説明する。
【００１３】
〔第１実施形態〕
図１は、この発明の転がり軸受の第１実施形態の玉軸受の断面図を示しており、中心軸を含む平面に沿った切断面である。
【００１４】
この玉軸受は、第１軌道輪としての外輪１と、第２軌道輪としての内輪２と、上記外輪１と内輪２との間に配置された球形の転動体３と、密封部材の一例としての二つの環状のシールド板４とを備える。
【００１５】
上記外輪１は、その外輪１の内周面に、第１軌道面としての軌道溝１aと、二つの環状のシールド板取付溝１b,１bとを有している。一方のシールド板取付溝１bは、外輪１の内周面の一端近傍に形成される一方、他方のシールド板取付溝１bは、外輪１の内周面の他端近傍に形成されている。上記軌道溝１aは、二つのシールド板取付溝１b,１bの間に配置されている。また、上記内輪２は、外周面に第２軌道面としての軌道溝２aを有している。
【００１６】
上記転動体３は、外輪１の軌道溝１aと内輪２の軌道溝２aとの間に、保持器６によって保持された状態で、周方向に所定の間隔を隔てられて複数配置されている。
【００１７】
上記シールド板４は、金属材料からなり、本実施形態ではＪＩＳ規格ＳＵＳ３０４で形成され、転動体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、この空間内には、図示しない潤滑剤が軌道溝１a,２a,転動体３の表面を中心に付着している。上記シールド板４の外周側に、径方向内向に湾曲した湾曲部４aを設け、シールド板４の内周側に、軸方向内向に折れ曲がった折曲部４bを設けている。上記シールド板４の外周側の湾曲部４aは、外輪１のシールド板取付溝１b,１bに嵌入固定されている一方、シールド板４の内周側の折曲部４bは、内輪２の外周面に非接触に対向している。なお、シールド板は、樹脂材料からなるものでもよい。
【００１８】
上記内輪２の外周、かつ、軌道溝２aと一方のシールド板４の折曲部４bとの間に弾性材料からなるＯリング１０の一方を嵌合している。上記内輪２の外周、かつ、軌道溝２aと他方のシールド板４の折曲部４bとの間に弾性材料からなるＯリング１０の他方を嵌合している。上記Ｏリング１０,１０が嵌合される内輪２の外周面の径を、嵌合前のＯリング１０,１０の内周の径よりも大きくしている。
【００１９】
上記シールド板４の内周側の折曲部４bは、内輪２の外周面に対してラビリンスシールを形成すると共に、Ｏリング１０は、シールド板４の折曲部４b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の折曲部４bの径方向の内方の端面と、内輪２の外周面との間には、玉軸受内の異物が通過することを妨げることができる位に小さい径方向の寸法を有する一方、玉軸受内の異物が通過することを妨げることができる位に大きな軸方向の寸法を有する隙間が形成されている。さらに、上記シールド板４の折曲部４bの軸方向の内方の端面と、Ｏリング１０の外周面との間には、玉軸受内の異物が通過することを妨げることができる隙間が形成されている。
【００２０】
また、上記Ｏリング１０が嵌合される内輪２の外周面の径を、嵌合前のＯリング２の内周の径よりも大きいことによって、内輪２に嵌合されたＯリング１０が拡径して延びるので、弾性材料からなるＯリング１０の表面の微細な凹部が広がり、その凹部に軸受内の金属摩耗粉や潤滑剤を容易に収容することが可能となる。
【００２１】
上記第１実施形態の玉軸受によれば、内輪２の外周面とシールド板４の折曲部４bとＯリング１０によってラビリンスシールを形成すると共に、内輪２に嵌合されて拡径したＯリング１０の表面の微細な凹部に、転動体３と内外輪１,２との摩擦に起因して内部で発生した金属摩耗粉や、玉軸受内の潤滑剤を収容することによって、簡単な構成で金属摩耗粉や潤滑剤を玉軸受外部に放出しにくくすることができる。
【００２２】
〔第２実施形態〕
図２は、この発明の転がり軸受の第２実施形態の玉軸受の断面図を示しており、中心軸を含む平面に沿った切断面である。この第２実施形態の玉軸受は、シールド板とＯリングの嵌合位置を除いて第１実施形態の玉軸受と同一の構成をしており、同一構成部は同一参照番号を付して説明を省略する。
【００２３】
図２に示すように、密封部材の一例としての二つの環状のシールド板１４の外周側に、径方向内向に湾曲した湾曲部１４aを設け、シールド板１４の内周側に、軸方向内向に折れ曲がった折曲部１４bを設けている。そして、内輪２の外周、かつ、一方のシールド板１４の折曲部１４bと内輪２との間に弾性材料からなるＯリング１０の一方を嵌合している。上記内輪２の外周、かつ、他方のシールド板１４の折曲部１４bと内輪２との間に弾性材料からなるＯリング１０の他方を嵌合している。
【００２４】
この第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、上記Ｏリング１０,１０が嵌合される内輪２の外周面の径を、嵌合前のＯリング１０,１０の内周の径よりも大きくしている。
【００２５】
上記第２実施形態の玉軸受によれば、シールド板１４の折曲部１４bとＯリング１０によってラビリンスシールを形成すると共に、内輪２に嵌合されて拡径したＯリング１０の表面の微細な凹部に、転動体３と内外輪１,２との摩擦に起因して内部で発生した金属摩耗粉や、玉軸受内の潤滑剤を収容することによって、簡単な構成で金属摩耗粉や潤滑剤を玉軸受外部に放出しにくくすることができる。
【００２６】
〔第３実施形態〕
図３は、この発明の転がり軸受の第３実施形態の玉軸受の断面図を示しており、中心軸を含む平面に沿った切断面である。この第３実施形態の玉軸受は、内輪と外輪とＯリングの嵌合位置を除いて第１実施形態の玉軸受と同一の構成をしており、同一構成部は同一参照番号を付して説明を省略する。
【００２７】
図３に示すように、この第３実施形態の玉軸受の外輪１１と内輪１２は、第１実施形態の外輪１と内輪１２よりも軸方向寸法を長くしている。上記内輪１２の外周、かつ、一方のシールド板４の内周側の折曲部４bに対向する位置よりも外側に弾性材料からなるＯリング１０の一方を嵌合している。上記内輪１２の外周、かつ、他方のシールド板４の内周側の折曲部４bに対向する位置よりも外側に弾性材料からなるＯリング１０の他方を嵌合している。
【００２８】
この第３実施形態においても、第１実施形態と同様に、上記Ｏリング１０,１０が嵌合される内輪１２の外周面の径を、嵌合前のＯリング１０,１０の内周の径よりも大きくしている。
【００２９】
上記第３実施形態の玉軸受によれば、内輪１２の外周面とシールド板４の折曲部４bとＯリング１０によってラビリンスシールを形成すると共に、内輪１２に嵌合されて拡径したＯリング１０の表面の微細な凹部に、転動体３と内外輪１１,１２との摩擦に起因して内部で発生した金属摩耗粉や、玉軸受内の潤滑剤を収容することによって、簡単な構成で金属摩耗粉や潤滑剤を玉軸受外部に放出しにくくすることができる。
【００３０】
〔第４実施形態〕
図４は、この発明の転がり軸受の第４実施形態の玉軸受の断面図を示しており、中心軸を含む平面に沿った切断面である。この第４実施形態の玉軸受は、内輪とＯリングの嵌合位置を除いて第１実施形態の玉軸受と同一の構成をしており、同一構成部は同一参照番号を付して説明を省略する。
【００３１】
図４に示すように、この第４実施形態の玉軸受の内輪２２は、内輪２２の外周、かつ、軌道溝２２aと一方のシールド板４の内周側の折曲部４bとの間に、断面矩形状の環状溝部２２bを設けると共に、内輪２２の外周、かつ、軌道溝２２aと他方のシールド板４の内周側の折曲部４bとの間に、断面矩形状の環状溝部２２bを設けている。この内輪２２の環状溝部２２bにＯリング２０の内周側を夫々嵌合している。上記Ｏリング２０,２０が嵌合される内輪２２の環状溝部２２bの底面の径を、嵌合前のＯリング２０,２０の内周の径よりも大きくしている。これにより、内輪２２の環状溝部２２bに嵌合されたＯリング２０が拡径して延びて、弾性材料からなるＯリング２０の表面の微細な凹部が広がり、その微細な凹部に軸受内の金属摩耗粉や潤滑剤を容易に収容することが可能となる。
【００３２】
上記第４実施形態の玉軸受によれば、内輪２２の外周面とシールド板４の折曲部４bとＯリング２０によってラビリンスシールを形成すると共に、内輪２２の環状溝部２２bに嵌合されて拡径したＯリング２０の表面の微細な凹部に、転動体３と内外輪１,２２との摩擦に起因して内部で発生した金属摩耗粉や、玉軸受内の潤滑剤を収容することによって、簡単な構成で金属摩耗粉や潤滑剤を玉軸受外部に放出しにくくすることができる。
【００３３】
〔第５実施形態〕
図５は、この発明の転がり軸受の第５実施形態の玉軸受の断面図を示しており、中心軸を含む平面に沿った切断面である。この第５実施形態の玉軸受は、内輪とＯリングの嵌合位置を除いて第２実施形態の玉軸受と同一の構成をしており、同一構成部は同一参照番号を付して説明を省略する。
【００３４】
図５に示すように、この第５実施形態の玉軸受の内輪３２は、内輪３２の外周、かつ、一方のシールド板１４の内周側の折曲部１４bに対向する位置に、断面矩形状の環状溝部３２bを設けると共に、内輪３２の外周、かつ、他方のシールド板１４の内周側の折曲部１４b対向する位置に、断面矩形状の環状溝部３２bを設けている。この内輪３２の環状溝部３２bにＯリング２０の内周側を夫々嵌合している。上記Ｏリング２０,２０が嵌合される内輪３２の環状溝部３２bの底面の径を、嵌合前のＯリング２０,２０の内周の径よりも大きくしている。これにより、内輪３２の環状溝部３２bに嵌合されたＯリング２０が拡径して延びて、弾性材料からなるＯリング２０の表面の微細な凹部が広がり、その微細な凹部に軸受内の金属摩耗粉や潤滑剤を容易に収容することが可能となる。
【００３５】
上記第５実施形態の玉軸受によれば、シールド板１４の折曲部１４bとＯリング２０によってラビリンスシールを形成すると共に、内輪３２の環状溝部３２bに嵌合されて拡径したＯリング２０の表面の微細な凹部に、転動体３と内外輪１,３２との摩擦に起因して内部で発生した金属摩耗粉や、玉軸受内の潤滑剤を収容することによって、簡単な構成で金属摩耗粉や潤滑剤を玉軸受外部に放出しにくくすることができる。
【００３６】
〔第６実施形態〕
図６は、この発明の転がり軸受の第６実施形態の玉軸受の断面図を示しており、中心軸を含む平面に沿った切断面である。この第５実施形態の玉軸受は、内輪とＯリングの嵌合位置を除いて第３実施形態の玉軸受と同一の構成をしており、同一構成部は同一参照番号を付して説明を省略する。
【００３７】
図６に示すように、内輪４２の外周、かつ、一方のシールド板４の内周側の折曲部４bに対向する位置よりも外側に、断面矩形状の環状溝部４２bを設けると共に、内輪４２の外周、かつ、他方のシールド板４の内周側の折曲部４bに対向する位置よりも外側に、断面矩形状の環状溝部４２bを設けている。この内輪４２の環状溝部４２bにＯリング２０の内周側を夫々嵌合している。上記Ｏリング２０,２０が嵌合される内輪４２の環状溝部４２bの底面の径を、嵌合前のＯリング２０,２０の内周の径よりも大きくしている。これにより、内輪４２の環状溝部４２bに嵌合されたＯリング２０が拡径して延びて、弾性材料からなるＯリング２０の表面の微細な凹部が広がり、その微細な凹部に軸受内の金属摩耗粉や潤滑剤を容易に収容することが可能となる。
【００３８】
上記第６実施形態の玉軸受によれば、内輪４２の外周面とシールド板４の折曲部４bとＯリング２０によってラビリンスシールを形成すると共に、内輪４２に嵌合されて拡径したＯリング２０の表面の微細な凹部に、転動体３と内外輪１１,４２との摩擦に起因して内部で発生した金属摩耗粉や、玉軸受内の潤滑剤を収容することによって、簡単な構成で金属摩耗粉や潤滑剤を玉軸受外部に放出しにくくすることができる。
【００３９】
また、上記第１〜第６実施形態の玉軸受によれば、シールド板４,１４が使用されていて、弾性部と芯金部とを有する密閉部材が使用されていないから、弾性部と芯金部とを有する密閉部材と異なり、弾性部と芯金部とを接着する接着剤からのアウトガスが軸受外の環境を汚染することがない。
【００４０】
また、上記第１〜第６実施形態の玉軸受では、シールド板４,１４の外周側の湾曲部４a,１４aが外輪１に固定されると共に、シールド板４の内周側の折曲部４b,１４bが内輪２の外周面に間隔をあけて非接触に対向していたが、シールド板の内周側が内輪に固定されると共に、シールド板の外周側が外輪の内周面に間隔をあけて非接触に対向していてもよい。
【００４１】
また、上記第１,第４実施形態の玉軸受では、シールド板４,１４の内周側の折曲部４b,１４bが、内輪２の軌道溝２aの肩部に連なる外周面に非接触で対向していたが、この発明では、内輪２の軌道溝２aの肩部に連なる外周面に環状溝を設け、この環状溝に、シールド板の内周部を収容するようにしても良い。このようにすると、異物が軸受内から軸受外に出る際に通過しなければならない通路の距離を長くすることができるから、シールド板の密閉能力を向上させることができる。
【００４２】
また、上記第１〜第６実施形態では、転がり軸受としての玉軸受について説明したが、円筒ころ軸受や円錐ころ軸受等の他の転がり軸受にこの発明を適用してもよい。
【００４３】
また、上記第１〜第６実施形態において、Ｏリング１０,２０に用いられる弾性材料としては、シクロペンタンを含むグリースに対してニトリルゴムやアクリルゴムを用い、ＰＦＰＥ(パーフルオロポリエーテル)を含むグリースに対してフッ素系ゴムを用いるのが好ましい。
【００４４】
また、上記第１〜第６実施形態において、Ｏリング１０,２０の断面形状を円形としたが、Ｏリングの断面形状はこれに限らず、多角形等の他の断面形状のＯリングを用いてもよい。
【００４５】
また、上記第３〜第６実施形態において、内輪２２,３２,４２の外周にＯリング２０の一部を嵌合する環状溝部２２bの断面形状を矩形としたが、環状溝部の断面形状はこれに限らず、Ｖ字形状等の他の断面形状の環状溝部を内輪の外周に設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】図１はこの発明の転がり軸受の第１実施形態の玉軸受の断面図である。
【図２】図２はこの発明の転がり軸受の第２実施形態の玉軸受の断面図である。
【図３】図３はこの発明の転がり軸受の第３実施形態の玉軸受の断面図である。
【図４】図４はこの発明の転がり軸受の第４実施形態の玉軸受の断面図である。
【図５】図５はこの発明の転がり軸受の第５実施形態の玉軸受の断面図である。
【図６】図６はこの発明の転がり軸受の第６実施形態の玉軸受の断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１,１１…外輪
１a…軌道溝
１b…シールド板取付溝
２,１２,２２,３２,４２…内輪
２a,１２a,２２a,３２a,４２a…軌道溝
２２b,３２b,４２b…環状溝部
３…転動体
４,１４…シールド板
６…保持器
１０,２０…Ｏリング
【図１】
2008261370.tif 000003
【図２】
2008261370.tif 000004
【図３】
2008261370.tif 000005
【図４】
2008261370.tif 000006
【図５】
2008261370.tif 000007
【図６】
2008261370.tif 000008