(57)【要約】【課題】転動体と内外輪（軌道面）との衝突音を静穏化させると共に、温度上昇に影響されることなく転がり軸受を長寿命化させるための技術を提供する。【解決手段】回転軸６に設けられた偏心部８の偏心旋回運動Ｍを直線運動Ｓに変換するためのコネクティングロッド１０を備えた真空ポンプ２に用いられる転がり軸受１２であって、転がり軸受は、回転軸の偏心部とコネクティングロッドとの間に介挿され、偏心部に装着された内輪１４と、コネクティングロッドに装着された外輪１６と、内外輪間に組み込まれた複数の転動体１８と、これら複数の転動体を転動自在に収容保持する保持器２０とを備えており、保持器は、樹脂材料で形成されている。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸に設けられた偏心部の偏心旋回運動を直線運動に変換するためのコネクティングロッドを備えた真空ポンプに用いられる転がり軸受であって、
転がり軸受は、回転軸の偏心部とコネクティングロッドとの間に介挿され、偏心部に装着された内輪と、コネクティングロッドに装着された外輪と、内外輪間に組み込まれた複数の転動体と、これら複数の転動体を転動自在に収容保持する保持器とを備えており、
保持器は、樹脂材料で形成されていることを特徴とする真空ポンプ用転がり軸受。
【請求項２】
前記転がり軸受には、ウレア系グリースが封入されていることを特徴とする請求項１に記載の真空ポンプ用転がり軸受。
【請求項３】
回転軸に設けられた偏心部と、
偏心部の偏心旋回運動を直線運動に変換するためのコネクティングロッドと、
回転軸の偏心部とコネクティングロッドとの間に介挿された転がり軸受とを備えた真空ポンプであって、
転がり軸受には、偏心部に装着された内輪と、コネクティングロッドに装着された外輪と、内外輪間に組み込まれた複数の転動体と、これら複数の転動体を転動自在に収容保持する保持器とが設けられており、
保持器は、樹脂材料で形成されていることを特徴とする真空ポンプ。
【請求項４】
前記転がり軸受には、ウレア系グリースが封入されていることを特徴とする請求項３に記載の真空ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、真空ポンプのコネクティングロッドに使用する転がり軸受の静音化及び長寿命化を図るための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば特許文献１に示されているように、真空ポンプ（特に、ダイヤフラム型真空ポンプ）は、モータの回転軸に設けられた偏心部（例えば、回転軸の一部に一体形成された偏心部や、回転軸に外付けされた偏心カムなどを含める）と、偏心部の偏心旋回運動を直線運動に変換するためのコネクティングロッドとを備えており、偏心部とコネクティングロッドとは転がり軸受を介して連結されている。転がり軸受の内輪は偏心部に装着され、外輪はコネクティングロッドに装着されており、内外輪間に保持器を介して収容保持された複数の転動体が内外輪間で転動することによって、偏心部の偏心旋回運動が転がり軸受を介してコネクティングロッドに伝達され、コネクティングロッドが直線運動するようになっている。
【０００３】
このような真空ポンプに適用した転がり軸受は、その構造上、内輪が回転するように構成されるが、比較的大きな外輪回転荷重が加わるため、外輪は、コネクティングロッドに対して「しまりばめ」で取り付けられる。一方、内輪は、回転軸のクリープを避けるため、偏心部に対して「しまりばめ」で取り付けられる。また、転がり軸受には、低価格化を考慮して、金属にプレス加工を施して形成したプレス保持器が用いられており、また、転がり軸受の潤滑剤としては、漏れや音響などを考慮して、例えば鉱油、ジエステル油、シリコーン油を基油としたリチウム系グリースが用いられている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−１８５４６６
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、真空ポンプのコネクティングロッドは、その回転運動中に荷重方向が逆転するため、転がり軸受に加わる荷重が抜ける瞬間が繰り返される。このため、荷重が抜けて再度荷重が加わる際に、転動体が内外輪（軌道面）に衝突し、そのとき転動体と内外輪（軌道面）との間で滑りを伴った衝突音が生ずる。また、そのとき転動体は保持器にも衝突するため、衝突音が更に増幅されてしまうといった問題があった。
また、転動体と内外輪（軌道面）との間の滑りを伴う衝突が繰り返されると、転動体や内外輪（軌道面）における温度が上昇し、転がり軸受の耐久性の低下が早まって（短寿命になって）してしまう。
本発明は、このような問題を解決するために成されており、その目的は、転動体と内外輪（軌道面）との衝突音を静穏化させると共に、温度上昇に影響されることなく転がり軸受を長寿命化させるための技術を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、本発明は、回転軸に設けられた偏心部の偏心旋回運動を直線運動に変換するためのコネクティングロッドを備えた真空ポンプに用いられる転がり軸受であって、転がり軸受は、回転軸の偏心部とコネクティングロッドとの間に介挿され、偏心部に装着された内輪と、コネクティングロッドに装着された外輪と、内外輪間に組み込まれた複数の転動体と、これら複数の転動体を転動自在に収容保持する保持器とを備えており、保持器は樹脂材料で形成されている。
また、本発明は、回転軸に設けられた偏心部と、偏心部の偏心旋回運動を直線運動に変換するためのコネクティングロッドと、回転軸の偏心部とコネクティングロッドとの間に介挿された転がり軸受とを備えた真空ポンプであって、転がり軸受には、偏心部に装着された内輪と、コネクティングロッドに装着された外輪と、内外輪間に組み込まれた複数の転動体と、これら複数の転動体を転動自在に収容保持する保持器とが設けられており、保持器は樹脂材料で形成されている。このような発明において、転がり軸受には、増ちょう剤としてウレア系化合物を使用した耐熱性に優れたウレア系グリースが封入されており、高温環境下での長時間連続使用が可能となる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態に係る真空ポンプ用転がり軸受及び真空ポンプについて、図１を参照して説明する。なお、本実施の形態では、真空ポンプの一例として、ダイヤフラム型真空ポンプを例にとって説明する。
図１（ａ），（ｂ）に示すように、ダイヤフラム式真空ポンプ２は、モータ４の回転軸６に設けられた偏心部８（例えば、回転軸６の一部に一体形成された偏心部や、回転軸６に外付けされた偏心カムなどを含める）と、偏心部８の偏心旋回運動（矢印Ｍ方向）を直線運動（矢印Ｓ方向）に変換するためのコネクティングロッド１０とを備えており、偏心部８とコネクティングロッド１０とは、転がり軸受１２を介して連結されている。なお、転がり軸受１２としては、使用環境や使用目的や用途に応じて、例えば玉軸受やころ軸受を任意に適用することができる。
【０００８】
転がり軸受１２は、回転軸６の偏心部８とコネクティングロッド１０との間に介挿され、偏心部８に装着された内輪１４と、コネクティングロッド１０に装着された外輪１６と、内外輪間に組み込まれた複数の転動体１８と、これら複数の転動体１８を転動自在に収容保持する保持器２０とを備えている。この場合、保持器２０によって収容保持された複数の転動体１８が内外輪（軌道面１４ａ，１６ａ）間で転動することによって、偏心部８の偏心旋回運動が転がり軸受１２を介してコネクティングロッド１０に伝達され、コネクティングロッド１０が直線運動するようになっている。そして、コネクティングロッド１０が直線運動によって、ダイヤフラム１が遥動し、ハウジング内３が負圧に引かれるようになっている。なお、保持器２０は、使用環境や使用目的に応じて任意の種類の保持器（例えば、冠形保持器、波形保持器、かご形保持器、合せ保持器など）を適用することができる。
【０００９】
転がり軸受１２は、その構造上、内輪１４が回転するように構成されており、比較的大きな外輪回転荷重が加わるため、外輪１６は、コネクティングロッド１０に対して「しまりばめ」で取り付けられている。一方、内輪１４は、回転軸６のクリープを避けるため、偏心部８に対して「しまりばめ」で取り付けられている。
また、転がり軸受１２には、この転がり軸受内に異物（例えば、粉塵、水、ほこり等）が侵入するのを防止すると共に、潤滑剤の漏れを防止するための密封板２２が取り付けられている。
密封板２２としては、例えば、金属板製で且つ内輪１４に非接触な非接触金属シールド２４（図１（ｃ））、心金２６入りのゴム製で且つ内輪１４に非接触な非接触ゴムシール２８（図１（ｄ））、心金３０入りのゴム製で且つ内輪１４に非接触な接触ゴムシール３２（図１（ｅ））などを用いることができる。
【００１０】
このような転がり軸受１２において、保持器２０は、樹脂材料で形成されている。この場合、樹脂材料としては、例えば、ナイロン４６、ナイロン６６、ポリフェニレンサルファイトにグラスファイバを含有させたもの等を適用することができる。
このように、従来金属材料で形成されていた保持器２０を樹脂材料にすることによって、金属同士の高周波の衝突音から金属と樹脂との間の低周波の衝突音に変えて音響を静穏化させることができると同時に、音のレベルを小さく（静音化）することができる。
【００１１】
転がり軸受には、ウレア系グリースが封入されている。この場合、ウレア系グリースとしては、例えば新日本石油株式会社製「ＥＮＳグリース（商品名）」等を適用することができる。
このように、従来封入されていたリチウム系グリースをウレア系グリースにすることによって、転動体１８と内外輪（軌道面１４ａ，１６ａ）との間の滑りを伴う衝突が繰り返されて、転動体１８や内外輪（軌道面１４ａ，１６ａ）における温度が上昇して転がり軸受１２の温度が上昇しても、転がり軸受１２の耐久性を低下させることはなく、長寿命化を図ることができる。即ち、ウレア系グリースは、増ちょう剤としてウレア系化合物を使用しており、リチウム系グリースに比べて滴点（℃）が高く、離油度（％）が小さいため、耐熱性に優れている。この結果、高温環境下での長時間連続使用において、焼きつき寿命を延命化させることができる。
【００１２】
ここで図２〜図４を参照して、従来のプレス保持器を用いた転がり軸受と、本発明の樹脂製保持器を用いた転がり軸受の音響実験結果、及び、従来のリチウム系グリースと本発明のウレア系グリースの違いで転がり軸受の寿命が変化することについて説明する。
図２には、従来のプレス保持器を用いた転がり軸受の音響実験結果が示されており、図３には、本発明の樹脂製保持器を用いた転がり軸受の音響実験結果が示されている。いずれの場合でも、同図（ａ）には、従来の転がり軸受回転動作中に生ずる振動音にＦＦＴ（ファーストフーリエ変換）処理を施して得られた周波数特性が示されており、同図（ｂ）には、その周波数特性に対して例えばハイパスフィルターを介してエンベロープ処理を施して得られた波形が示されている。
【００１３】
従来の音響実験結果（図２）と本発明の音響実験結果（図３）を比較すると、従来の波形（図２（ｂ））には、その左端に２．７Ｈｚのピークが立つが、本発明の波形（図３（ｂ））には、ピークの存在は確認されなかった。これによれば、従来金属材料で形成されていた保持器２０を樹脂材料にすることによって、金属同士の高周波の衝突音から金属と樹脂との間の低周波の衝突音に変えて音響を静穏化させることができると同時に、音のレベルを小さく（静音化）することができることが確認された。
【００１４】
また、図４には、従来のリチウム系グリースと本発明のウレア系グリースの違いで転がり軸受の寿命（焼きつき寿命）が変化する様子が示されている。ここでは、内径が１５ｍｍ、外径が２８ｍｍ、幅が７ｍｍの転がり軸受を用意し、毎分１６００回転させた状態で焼きつき寿命の変化を測定した。この測定では、リチウム系グリースとして協同油脂株式会社製「マルテンプＳＲＬグリース（商品名）」を使用し、ウレア系グリースとして新日本石油株式会社製「ＥＮＳグリース（商品名）」を使用した。
この測定結果から明らかなように、ウレア系グリースは、高温環境下での長時間連続使用において、リチウム系グリースに比べて約３倍の焼きつき寿命を確保できることが確認された。
【００１５】
【発明の効果】
本発明によれば、転動体と内外輪（軌道面）との衝突音を静穏化させると共に、温度上昇に影響されることなく転がり軸受を長寿命化させるための技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、真空ポンプの全体構成を示す図、（ｂ）は、真空ポンプに用いられた転がり軸受の斜視図、（ｃ）〜（ｅ）は、異なる種類の密封板が設けられた転がり軸受の部分断面図。
【図２】従来のプレス保持器を用いた転がり軸受の音響実験結果を示す図であって、（ａ）は、転がり軸受回転動作中に生ずる振動音にＦＦＴ処理を施して得られた周波数特性を示す図、（ｂ）は、その周波数特性に対してエンベロープ処理を施して得られた波形を示す図。
【図３】本発明の樹脂製保持器を用いた転がり軸受の音響実験結果を示す図であって、（ａ）は、転がり軸受回転動作中に生ずる振動音にＦＦＴ処理を施して得られた周波数特性を示す図、（ｂ）は、その周波数特性に対してエンベロープ処理を施して得られた波形を示す図。
【図４】従来のリチウム系グリースと本発明のウレア系グリースの違いで転がり軸受の寿命（焼きつき寿命）が変化する様子を示す測定図。
【符号の説明】
２  真空ポンプ
６  回転軸
８  偏心部
１０  コネクティングロッド
１２  転がり軸受
１４  内輪
１６  外輪
１８  転動体
２０  保持器
Ｍ  偏心旋回運動
Ｓ  直線運動
【図１】
2004270860.tif 000003
【図２】
2004270860.tif 000004
【図３】
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【図４】
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