(57)【要約】【課題】  軸受の作動性及び耐久性の向上が可能なサポートユニットを提供する。【解決手段】  貫通孔１０を有するハウジング２と、貫通孔１０の内周面に取り付けられる軸受４と、ハウジング２に取り付けられて軸受４に予圧を付与する外輪押え２ａとを備え、貫通孔１０に挿通される回転軸１２を軸受４が回転自在に支持するサポートユニット１において、外輪押え２ａに、ハウジング２の外部から外輪１４と内輪１６との間へ潤滑剤を供給可能な潤滑剤供給孔２０と、ハウジング２に、外輪１４と内輪１６との間からハウジング２の外部へ潤滑剤を排出可能な潤滑剤排出孔２２を設ける。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
貫通孔を有するハウジングと、前記貫通孔の内周面に取り付けられる軸受と、を備え、前記貫通孔に挿通される回転軸を前記軸受が回転自在に支持するサポートユニットにおいて、
前記ハウジングに、前記ハウジングの外部から前記軸受に潤滑剤を供給可能な潤滑剤供給孔を設けたことを特徴とするサポートユニット。
【請求項２】
前記ハウジングに、前記軸受から潤滑剤を排出可能な潤滑剤排出孔を設けたことを特徴とする請求項１に記載したサポートユニット。
【請求項３】
前記潤滑剤供給孔及び前記潤滑剤排出孔は、前記貫通孔の貫通方向から見て貫通孔の周方向に互いにオフセットして設けられていることを特徴とする請求項２に記載したサポートユニット。
【請求項４】
前記潤滑剤供給孔及び前記潤滑剤排出孔を、前記貫通孔の開口端のうち一方の開口端側に設けたことを特徴とする請求項２又は３に記載したサポートユニット。
【請求項５】
前記潤滑剤供給孔及び潤滑剤排出孔のうち少なくとも一方は、着脱可能な閉塞部材によって閉塞されることを特徴とする請求項１から４のうちいずれか１項に記載したサポートユニット。
【請求項６】
前記潤滑剤供給孔及び潤滑剤排出孔のうち少なくとも一方は、その内周面にねじ溝が設けられ、
前記閉塞部材は前記ねじ溝と螺合可能なねじ溝を有することを特徴とする請求項５に記載したサポートユニット。
【請求項７】
前記潤滑剤供給孔及び潤滑剤排出孔のうち少なくとも一方は、前記貫通孔内と前記ハウジング外部との間に生じるパーティクルの移動を抑制可能な径に形成された小径孔部を有することを特徴とする請求項１から６のうちいずれか１項に記載したサポートユニット。
【請求項８】
前記潤滑剤供給孔及び潤滑剤排出孔のうち少なくとも一方は、前記小径孔部と前記ハウジング外部とを連通するとともに小径孔部よりも大径に形成された大径孔部を有することを特徴とする請求項７に記載したサポートユニット。
【請求項９】
前記貫通孔の内周面と前記回転軸の外周面との隙間は、前記貫通孔内と前記ハウジング外部との間に生じるパーティクルの移動を抑制可能な隙間であることを特徴とする請求項１から８のうちいずれか１項に記載したサポートユニット。
【請求項１０】
前記貫通孔の内周面と前記回転軸の外周面との間に、前記貫通孔の内周面と前記回転軸の外周面との隙間を狭くするスペーサーが介装され、
前記貫通孔の内周面と前記スペーサーの外周面との隙間は、前記貫通孔内と前記ハウジング外部との間に生じるパーティクルの移動を抑制可能な隙間であることを特徴とする請求項１から９のうちいずれか１項にサポートユニット。
【請求項１１】
前記ハウジングの熱膨張係数をα1とし、前記回転軸の熱膨張係数をα2としたときに、
α1＞α2の条件式を満足することを特徴とする請求項１から１０のうちいずれか１項に記載したサポートユニット。
【請求項１２】
前記ハウジングに取り付けられて前記軸受に予圧を付与する外輪押えを備え、
前記潤滑剤供給孔及び前記潤滑剤排出孔を、前記外輪押えに設けたことを特徴とする請求項２から１１のうちいずれか１項に記載したサポートユニット。
【請求項１３】
前記ハウジングの熱膨張係数をα1とし、前記軸受の熱膨張係数をα3とし、前記外輪押えの熱膨張係数をα4としたときに、
α1≧α4かつα1≧α3の条件式を満足することを特徴とする請求項１２に記載したサポートユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、真空環境で用いられる位置決め装置等に備えられ、ボールねじ等の回転軸を回転自在に支持するサポートユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば、半導体製造装置に設置される位置決め装置には、ボールねじ等の回転軸を有するものがあり、この回転軸は、サポートユニットによって回転可能に支持されている。
このようなサポートユニットは、貫通孔を有するハウジングと、貫通孔の内周面に取り付けられるとともに、貫通孔に挿通された回転軸を回転可能に支持する軸受とを備えており、この軸受には、オイルシール等の接触式のシールによって潤滑剤が封入されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、例えば、回転力が伝達される空間が、真空環境等の低圧空間である場合には、オイルシールの素材によるアウトガスや、オイルシールの擦れによるパーティクルの発生が問題になるため、上述したような、オイルシールの使用は困難である。このため、低圧空間である環境下（例えば真空チャンバ内）で用いられるサポートユニットには、オイルシールが備えられておらず、貫通孔内とハウジング外部との間に生じるパーティクルの移動や、ハウジング外部への潤滑剤の漏出が生じてしまう。特に、貫通孔内からハウジングの外部空間へパーティクルが移動してしまうと、ハウジングの外部空間の環境が汚染されてしまうとともに、ハウジングの外部空間を、高真空環境を目標とする低圧空間とすることが困難となる。
【０００４】
また、このようなサポートユニットに備えられる軸受に充填される真空用潤滑剤は、通常空間で用いられる潤滑剤よりも劣化が早いため、軸受の作動性を維持するためには、新しい潤滑剤の供給を頻繁に行う必要がある。しかし、メンテナンスに要する時間が長期化してしまうと、低圧空間の環境が汚染されるおそれがあるとともに、低圧空間を高真空環境に維持することが困難となる。
【０００５】
また、上記の環境で用いられるサポートユニット及び回転軸は、目標とする高真空環境への到達を容易にするとともにアウトガスを低減させるために、ベーキングを行ってから使用する場合が多い。しかしながら、ハウジングを構成する材料の熱膨張係数が、回転軸を構成する材料の熱膨張係数より小さいと、ベーキングを行った際に、ハウジング及び回転軸が熱膨張することによって生じる過大な圧力が、回転軸とハウジングとの間に位置する軸受に集中して加わってしまう。このため、軸受の転動面に圧痕等が生じて、軸受の作動性及び耐久性が低下してしまう。また、ベーキングは回転軸の停止中に行われる場合が多いため、軸受の転動面に生じる圧痕等が、転動体が装填されている位置に集中して生じてしまう。
【０００６】
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたもので、貫通孔内とハウジング外部との間に生じるパーティクルの移動や、ハウジング外部への潤滑剤の漏出を防止するとともに、軸受への潤滑剤の供給が容易となるサポートユニットを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のうち、請求項１に記載した発明は、貫通孔を有するハウジングと、前記貫通孔の内周面に取り付けられる軸受と、を備え、前記貫通孔に挿通される回転軸を前記軸受が回転自在に支持するサポートユニットにおいて、
前記ハウジングに、前記ハウジングの外部から前記軸受に潤滑剤を供給可能な潤滑剤供給孔を設けたことを特徴とするものである。
本発明によると、貫通孔の内周面に取り付けられた軸受に、ハウジングの外部から潤滑剤を供給することが可能となるため、軸受への潤滑剤の供給が容易となり、サポートユニットのメンテナンス時間が短縮される。
【０００８】
次に、請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した発明であって、前記ハウジングに、前記軸受から潤滑剤を排出可能な潤滑剤排出孔を設けたことを特徴とするものである。
本発明によると、軸受への新しい潤滑剤の供給及び軸受からの劣化した古い潤滑剤あるいは余分な溶液等の排出を、同時に行うことが可能となるため、劣化した古い潤滑剤や余分な溶液等によってハウジングの外部空間が汚染されることが防止される。
【０００９】
次に、請求項３に記載した発明は、請求項２に記載した発明であって、前記潤滑剤供給孔及び前記潤滑剤排出孔は、前記貫通孔の貫通方向から見て貫通孔の周方向に互いにオフセットして設けられていることを特徴とするものである。
本発明によると、サポートユニットの使用条件に応じて、軸受への新しい潤滑剤の供給及び軸受からの劣化した古い潤滑剤あるいは余分な溶液等の排出に適切な場所に、潤滑剤供給孔及び潤滑剤排出孔を設けることが可能となるため、サポートユニットの使用条件を拡大することが可能となる。
【００１０】
次に、請求項４に記載した発明は、請求項２又は３に記載した発明であって、前記潤滑剤供給孔及び前記潤滑剤排出孔を、前記貫通孔の開口端のうち一方の開口端側に設けたことを特徴とするものである。
本発明によると、潤滑剤供給孔及び潤滑剤排出孔を貫通孔の開口端のうち一方の開口端側に設けたため、軸受への新しい潤滑剤の供給及び軸受からの劣化した古い潤滑剤あるいは余分な溶液等の排出を行う際の、作業効率を向上させることが可能となる。
【００１１】
次に、請求項５に記載した発明は、請求項１から４のうちいずれか１項に記載した発明であって、前記潤滑剤供給孔及び潤滑剤排出孔のうち少なくとも一方は、着脱可能な閉塞部材によって閉塞されることを特徴とするものである。
本発明によると、潤滑剤供給孔及び潤滑剤排出孔のうち少なくとも一方を、着脱可能な閉塞部材によって閉塞することが可能となるため、貫通孔内とハウジング外部との間に生じるパーティクルの移動や、ハウジング外部への潤滑剤の漏出を防止することが可能となる。
【００１２】
次に、請求項６に記載した発明は、請求項５に記載した発明であって、前記潤滑剤供給孔及び潤滑剤排出孔のうち少なくとも一方は、その内周面にねじ溝が設けられ、
前記閉塞部材は前記ねじ溝と螺合可能なねじ溝を有することを特徴とするものである。
本発明によると、潤滑剤供給孔及び潤滑剤排出孔のうち少なくとも一方にねじ溝を設け、このねじ溝と螺合可能なねじ溝を閉塞部材に設けたため、閉塞部材の着脱を確実に行うことが可能となる。
【００１３】
次に、請求項７に記載した発明は、請求項１から６のうちいずれか１項に記載した発明であって、前記潤滑剤供給孔及び潤滑剤排出孔のうち少なくとも一方は、前記貫通孔内と前記ハウジング外部との間に生じるパーティクルの移動を抑制可能な径に形成された小径孔部を有することを特徴とするものである。
本発明によると、小径孔部の径を、貫通孔内とハウジング外部との間に生じるパーティクルの移動を抑制可能な径に形成することにより、貫通孔内とハウジング外部との間に生じるパーティクルの移動が抑制可能となるとともに、ハウジング外部への潤滑剤の漏出を防止することが可能となる。
【００１４】
次に、請求項８に記載した発明は、請求項７に記載した発明であって、前記潤滑剤供給孔及び潤滑剤排出孔のうち少なくとも一方は、前記小径孔部と前記ハウジング外部とを連通するとともに小径孔部よりも大径に形成された大径孔部を有することを特徴とするものである。
本発明によると、大径孔部に、例えば、潤滑剤供給手段や吸気ポンプ等に連結されたチューブを着脱することによって、軸受への潤滑剤等の供給及び軸受からの潤滑剤や溶液の排出を、サポートユニットと離れた場所から行うことが可能となる。また、排出物によるハウジング外部の汚染を防止しつつ、効率的に排出を行うことが可能となる。
【００１５】
次に、請求項９に記載した発明は、請求項１から８のうちいずれか１項に記載した発明であって、前記貫通孔の内周面と前記回転軸の外周面との隙間は、前記貫通孔内と前記ハウジング外部との間に生じるパーティクルの移動を抑制可能な隙間であることを特徴とするものである。
本発明によると、貫通孔の内周面と回転軸の外周面との隙間を、貫通孔内とハウジング外部との間に生じるパーティクルの移動を抑制可能な隙間とすることにより、貫通孔内とハウジング外部との間に生じるパーティクルの移動が抑制可能となるとともに、ハウジング外部への潤滑剤の漏出を防止することが可能となる。
【００１６】
次に、請求項１０に記載した発明は、請求項１から９のうちいずれか１項に記載した発明であって、前記貫通孔の内周面と前記回転軸の外周面との間に、前記貫通孔の内周面と前記回転軸の外周面との隙間を狭くするスペーサーが介装され、
前記貫通孔の内周面と前記スペーサーの外周面との隙間は、前記貫通孔内と前記ハウジング外部との間に生じるパーティクルの移動を抑制可能な隙間であることを特徴とするものである。
本発明によると、貫通孔の内周面とスペーサーの外周面との隙間を、貫通孔内とハウジング外部との間に生じるパーティクルの移動を抑制可能な隙間とすることにより、貫通孔内とハウジング外部との間に生じるパーティクルの移動が抑制可能となるとともに、ハウジング外部への潤滑剤の漏出を防止することが可能となる。
【００１７】
次に、請求項１１に記載した発明は、請求項１から１０のうちいずれか１項に記載した発明であって、前記ハウジングの熱膨張係数をα1とし、前記回転軸の熱膨張係数をα2としたときに、
α1＞α2の条件式を満足することを特徴とするものである。
本発明によると、ハウジング及び回転軸に熱膨張が生じた場合であっても、ハウジングの熱膨張量が回転軸の熱膨張量よりも大きいため、ハウジングと回転軸との間に位置する軸受に過大な圧力が加わることが防止される。
【００１８】
次に、請求項１２に記載した発明は、請求項２から１１のうちいずれか１項に記載した発明であって、前記ハウジングに取り付けられて前記軸受に予圧を付与する外輪押えを備え、
前記潤滑剤供給孔及び前記潤滑剤排出孔を、前記外輪押えに設けたことを特徴とするものである。
本発明によると、潤滑剤供給孔及び潤滑剤排出孔を外輪押えのみに設けたため、潤滑剤供給孔及び潤滑剤排出孔の加工コストを低減することが可能となる。また、サポートユニットの取り付け条件に応じて、外輪押えのハウジングへの取り付け状態を変更することが可能となるため、サポートユニットの使用条件を拡大することが可能となる。
【００１９】
次に、請求項１３に記載した発明は、請求項１２に記載した発明であって、前記ハウジングの熱膨張係数をα1とし、前記軸受の熱膨張係数をα3とし、前記外輪押えの熱膨張係数をα4としたときに、
α1≧α4かつα1≧α3の条件式を満足することを特徴とするものである。
本発明によると、ハウジング、軸受及び外輪押えに熱膨張が生じた場合であっても、最も外側のハウジングの熱膨張係数が最も大きく、ハウジングの熱膨張量が軸受と外輪押えとを合わせた熱膨張量よりも大きいため、軸受に過大な圧力が加わることが防止される。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、貫通孔内とハウジング外部との間に生じるパーティクルの移動や、ハウジング外部への潤滑剤の漏出を防止するとともに、軸受に潤滑剤が容易に供給可能となり、軸受の作動性及び耐久性の向上が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の第一実施形態について図面を参照しつつ説明する。
まず、図１及び図２を参照して本実施形態の構成を説明する。
図１に示すように、本実施形態のサポートユニット１は、ハウジング２と、外輪押え２ａと、軸受４と、スペーサー６と、ナット８とを備えている。
ハウジング２は、ブロック状をなしており、ボルト（図示せず）によってベース（図示せず）上に固定可能となっている。なお、本実施形態では、ハウジング２の形状をブロック状としたが、ハウジング２の形状は、これに限定されるものではなく、例えば、フランジ付きの円筒状のものとし、別途設けられ、ベース上に固定されるブラケットに固定可能なものとしてもよい。本実施形態では、設置空間が真空環境とされる場合、すなわち、サポートユニット１が、図示しない真空チャンバ内に配置される場合について説明する。また、ハウジング２は、ハウジング２を軸方向に貫通する貫通孔１０を有しており、この貫通孔１０に回転軸１２が挿通されている。
【００２２】
ここで、回転軸１２の構成について説明する。回転軸１２は、大径部１２ａと、大径部１２ａよりも小径の小径部１２ｂとから形成されている。大径部１２ａと小径部１２ｂは、連続して形成されている。大径部１２ａは、大径部１２ａの外周面と貫通孔１０の内周面との隙間Ｃ1が、ラビリンスシール効果を発揮する隙間となる径、すなわち、貫通孔１０内とハウジング２の外部空間との間に生じるパーティクルの移動を抑制可能な径に形成されている。小径部１２ｂの一端側の端部は、例えばモーター等の回転動力源（図示せず）に連結されている。
【００２３】
軸受４は、貫通孔１０の内周面に取り付けられ、外輪１４と、内輪１６と、複数の転動体１８とから形成されている。外輪１４は、外周面が貫通孔１０の内周面に取り付けられ、内周面に転動体１８の転動面が形成されている。内輪１６は、内周面が回転軸１２の小径部１２ｂの外周面に取り付けられており、外周面に外輪１４の内周面に形成された転動面と対向する転動面が形成されている。複数の転動体１８は鋼球によって形成されており、外輪１４の転動面及び内輪１６の転動面によって形成される転動体転動路に、転動自在に装填されている。転動体１８の表面、外輪１４の転動体転動路及び内輪１６の転動体転動路には、真空用潤滑剤が施されている。
【００２４】
外輪押え２ａは、ハウジング２の一部を構成しており、図２中に示すように、ボルト２ｂによってハウジング２に固定されている。また、図１中に示すように、外輪押え２ａは、円筒状の端部が外輪１４の端面を押圧しており、軸受４に所定の予圧を付与している。
スペーサー６は、円筒形状をなしており、回転軸１２の小径部１２ｂの外周面と貫通孔１０の内周面（外輪押え２ａの内周面）との間に介装されて、回転軸１２の小径部１２ｂの外周面と貫通孔１０の内周面との隙間を縮小している。スペーサー６の径方向の厚さは、スペーサー６の外周面と貫通孔１０の内周面との隙間Ｃ2が、ラビリンスシール効果を発揮する隙間となる厚さ、すなわち、貫通孔１０内とハウジング２の外部空間との間に生じるパーティクルの移動を抑制可能な厚さに形成されている。
【００２５】
ナット８は、回転軸１２の小径部１２ｂのうち貫通孔１０から大径部１２ａと反対側に突出している部分へ、ねじ等を用いて着脱自在に取り付けられており、スペーサー６を軸受４の内輪１６へ押圧するとともに、スペーサー６のハウジング２の外部空間側への移動を規制している。
また、ハウジング２の熱膨張係数をα1、回転軸１２の熱膨張係数をα2とし、軸受４の熱膨張係数をα3としたときに、ハウジング２、回転軸１２及び軸受４は、それぞれ、以下の条件式（１）を満足する材料で形成されている。
α1≧α3≧α2  …（１）
【００２６】
本実施形態では、ハウジング２の材料としてステンレス鋼ＳＵＳ３０４を用いており、その熱膨張係数α1は１６．３×１０-6／Ｋである。また、回転軸１２及び軸受４の材料として、ステンレス鋼ＳＵＳ４４０Ｃを用いており、これらの熱膨張係数α2及び熱膨張係数α3は１０．１×１０-6／Ｋである。以下、熱膨張係数α1〜α3を、上記のように設定した場合を例にあげて説明する。
【００２７】
また、外輪押え２ａには、ハウジング２の外部から外輪１４と内輪１６との間へ潤滑剤を供給可能な潤滑剤供給孔２０が設けられており、ハウジング２の貫通孔１０の開口端のうち外輪押え２ａが固定されていない側の開口端付近には、外輪１４と内輪１６との間からハウジング２の外部へ、潤滑剤あるいは潤滑剤を溶剤に溶かした溶液や溶剤を排出可能な潤滑剤排出孔２２が設けられている。潤滑剤供給孔２０と潤滑剤排出孔２２は、貫通孔１０の貫通方向から見て同じ位置に設けられている。なお、本実施形態では、潤滑剤を溶剤に溶かした溶液を用いるが、他に真空グリース等を用いてもよい。
【００２８】
上記のような溶液（以下、メンテナンス溶液ともいう）を供給後、溶剤を蒸発させることにより、薄い潤滑剤の被膜が得られる（いわゆる、オイルプレーティング）。潤滑剤としては、例えば、シクロペンタン、シラハイドロカーボン、フッ素油や、金属との親和性の高い官能基を有する含フッ素重合体とフッ素油との混合物等のような、低蒸発率のものを用いる。溶剤としては、例えば、ヘキサン、アセトン、イソプロピルアルコールやフッ素系の有機溶剤を適宜用いる。
【００２９】
潤滑剤の供給には、例えば、外輪１４と内輪１６との間へ前記メンテナンス溶液を注入可能な潤滑剤供給手段としてのスポイト等（図示せず）を用いる。また、潤滑剤や余分な溶液等の排出には、例えば、吸気ポンプを備え、外輪１４と内輪１６との間から潤滑剤や余分な溶液等を吸引可能な潤滑剤排出手段（図示せず）を用いる。
潤滑剤供給孔２０は、貫通孔１０側に位置するとともに、一方の開口端が外輪１４と内輪１６との間の近傍に開口している小径孔部２０ａと、小径孔部２０ａよりも大径であり、小径孔部２０ａとハウジング２の外部とを連通する大径孔部２０ｂとから形成されている。大径孔部２０ｂは、潤滑剤供給手段としてのスポイトの先端部あるいはスポイトに連結されたチューブを着脱可能な径に形成されている。また、大径孔部２０ｂの内周面にはねじ溝（図示せず）が設けられており、このねじ溝と螺合可能なねじ溝を有する閉塞部材（図示せず）が、大径孔部２０ｂに着脱可能に取り付けられている。
【００３０】
潤滑剤排出孔２２は、貫通孔１０側に位置するとともに、一方の開口端が外輪１４と内輪１６との間の近傍に開口している小径孔部２２ａと、小径孔部２２ａよりも大径であり、小径孔部２２ａとハウジング２の外部とを連通する大径孔部２２ｂとから形成されている。小径孔部２２ａはラビリンスシール効果を発揮する径、すなわち、貫通孔１０内と大径孔部２２ｂとの間に生じるパーティクルの移動を抑制可能な径に形成されており、大径孔部２２ｂは、潤滑剤排出手段に連結されたチューブを着脱可能な径に形成されている。また、大径孔部２２ｂの内周面にはねじ溝（図示せず）が設けられており、このねじ溝と螺合可能なねじ溝を有する閉塞部材（図示せず）が、大径孔部２２ｂに着脱可能に取り付けられている。
【００３１】
次に、本実施形態の作用・効果について、潤滑剤を溶剤に溶かした溶液を供給する場合を例にあげて説明する。
回転動力源を駆動させて回転軸１２を回転させると、回転軸１２の回転によって軸受４が作動する。軸受４に充填されている潤滑剤が劣化すると、軸受４の作動性が低下するため、以下に示す手順に沿って、サポートユニット１のメンテナンスが適宜行われる。
まず、潤滑剤供給孔２０の大径孔部２０ｂ及び潤滑剤排出孔２２の大径孔部２２ｂから、閉塞部材を取り外す。そして、チューブを用いる場合は、チューブを、ハウジング２の外部から大径孔部２０ｂに取り付ける。また、潤滑剤排出手段に連結されたチューブを、ハウジング２の外部から大径孔部２２ｂに取り付ける。
【００３２】
次に、スポイトから直接、または、チューブを用いる場合はチューブの他端にスポイトを連結して、小径孔部２０ａ及び大径孔部２０ｂを介して、外輪１４と内輪１６との間に新しい潤滑剤を溶剤に溶かした溶液（メンテナンス溶液）を供給するとともに、潤滑剤排出手段の吸気ポンプを作動させ、古い潤滑剤や余分なメンテナンス溶液を吸引、排出する。なお、これに先立ち、まず溶剤のみを供給し、古い潤滑剤を潤滑剤排出手段により排出するようにしてもよい。
外輪１４と内輪１６との間に新しいメンテナンス溶液を供給した後、スポイトあるいは該スポイトに連結されたチューブを大径孔部２０ｂから取り外し、潤滑剤供給孔２０を通じて外輪１４と内輪１６との間に温風を吹き込み、メンテナンス溶液の溶剤の蒸発を促進する。これにより、新しい潤滑剤の被膜を得ることが可能となる。
【００３３】
また、吸気ポンプを備えた潤滑剤排出手段によって、余分なメンテナンス溶液や蒸発した溶剤は、大径孔部２２ｂ、小径孔部２２ａ及びチューブを介して排出することにより、真空チャンバ内の汚染を抑制することが可能となる。外輪１４と内輪１６との間からの古い潤滑剤の排出及び新しい潤滑剤の供給が終了した後、潤滑剤排出手段に連結されたチューブを大径孔部２２ｂから取り外す。なお、メンテナンス溶液の供給や溶剤の蒸発等に際しては、回転軸１２を低速で回転させながら行うことが、軸受４の転動体１８の表面や外輪１４及び内輪１６の転動面に、潤滑剤を満遍なく供給するために好適である。
【００３４】
そして、大径孔部２０ｂ及び大径孔部２２ｂに閉塞部材を取り付けて、大径孔部２０ｂ及び大径孔部２２ｂを閉塞し、サポートユニット１のメンテナンスを終了する。
したがって、本実施形態のサポートユニットであれば、外輪押え２ａに、ハウジング２の外部から外輪１４と内輪１６との間の近傍へと連通する潤滑剤供給孔２０を設けたため、外輪１４と内輪１６との間への新しい潤滑剤の供給が容易となる。その結果、サポートユニット１を分解することなく潤滑剤を補給することが可能となり、また、メンテナンス時間が短縮され、サポートユニット１のメンテナンス性が向上するため、軸受４の作動性及び耐久性の向上が可能となる。
【００３５】
また、本実施形態のサポートユニットであれば、ハウジング２に、外輪１４と内輪１６との間の近傍からハウジング２の外部へと連通する潤滑剤排出孔２２を設けたため、外輪１４と内輪１６との間からの古い潤滑剤の排出が容易となる。その結果、外輪１４と内輪１６との間へ新しい潤滑剤を供給すると同時に、外輪１４と内輪１６との間から古い潤滑剤を排出することが可能となり、ハウジング２の外部（真空チャンバ内）の空間に古い潤滑剤が移動することが防止されるため、ハウジング２の外部空間の汚染が防止される。
【００３６】
さらに、本実施形態のサポートユニットであれば、外輪押え２ａに設けられた潤滑剤供給孔２０が、ラビリンスシール効果を発揮する径に形成された小径孔部２０ａを有しているため、ハウジング２の外部空間から貫通孔１０内へのパーティクルの侵入が抑制されるとともに、貫通孔１０内からハウジング２の外部空間への潤滑剤の漏出が抑制され、軸受４の作動性及び耐久性が向上する。
【００３７】
また、本実施形態のサポートユニットであれば、外輪押え２ａに設けられた潤滑剤供給孔２０が、潤滑剤供給手段に連結されたチューブを着脱可能な大径孔部２０ｂを有しているため、サポートユニット１から離れた場所からでも、外輪１４と内輪１６との間への潤滑剤の供給がチューブを介して可能となる。その結果、外輪１４と内輪１６との間への潤滑剤の供給が容易となり、サポートユニット１のメンテナンス時間が短縮され、サポートユニット１のメンテナンス性が向上するため、軸受４の作動性及び耐久性の向上が可能となる。
【００３８】
また、本実施形態のサポートユニットであれば、大径孔部２０ｂの内周面にねじ溝が設けられるとともに、このねじ溝と螺合可能なねじ溝を有する閉塞部材が、大径孔部２０ｂに着脱可能に取り付けられている。その結果、サポートユニット１のメンテナンス時以外には、大径孔部２０ｂを閉塞することが可能となり、ハウジング２の外部空間から貫通孔１０内へのパーティクルの侵入が防止されるとともに、貫通孔１０内からハウジング２の外部空間への潤滑剤の漏出が防止され、軸受４の作動性及び耐久性が向上する。また、大径孔部２０ｂの内周面に設けられたねじ溝と閉塞部材の有するねじ溝が螺合するため、大径孔部２０ｂへの閉塞部材の着脱を確実に行うことが可能となる。
【００３９】
また、本実施形態のサポートユニットであれば、ハウジング２に設けられた潤滑剤排出孔２２が、ラビリンスシール効果を発揮する径に形成された小径孔部２２ａを有しているため、貫通孔１０内からハウジング２の外部空間へのパーティクルの侵入及び潤滑剤の漏出が抑制され、軸受４の作動性及び耐久性が向上する。
また、本実施形態のサポートユニットであれば、ハウジング２に設けられた潤滑剤排出孔２２が、潤滑剤排出手段に連結されたチューブを着脱可能な大径孔部２２ｂを有しているため、サポートユニット１から離れた場所からでも、外輪１４と内輪１６との間からの潤滑剤の排出がチューブを介して可能となる。その結果、外輪１４と内輪１６との間からの潤滑剤の排出が容易となり、サポートユニット１のメンテナンス時間が短縮され、サポートユニット１のメンテナンス性が向上するとともに、ハウジング２の外部空間の汚染が防止される。
【００４０】
また、本実施形態のサポートユニットであれば、大径孔部２２ｂの内周面にねじ溝が設けられるとともに、このねじ溝と螺合可能なねじ溝を有する閉塞部材が、大径孔部２２ｂに着脱可能に取り付けられている。その結果、サポートユニット１のメンテナンス時以外には、大径孔部２２ｂを閉塞することが可能となり、貫通孔１０内からハウジング２の外部空間へのパーティクルの侵入及び潤滑剤の漏出が防止され、軸受４の作動性及び耐久性が向上する。また、大径孔部２２ｂの内周面に設けられたねじ溝と閉塞部材の有するねじ溝が螺合するため、大径孔部２２ｂへの閉塞部材の着脱を確実に行うことが可能となる。
【００４１】
また、本実施形態のサポートユニットであれば、回転軸１２の大径部１２ａの径を、大径部１２ａの外周面と貫通孔１０の内周面との隙間Ｃ1が、ラビリンスシール効果を発揮する隙間となる径に形成したため、貫通孔１０内からハウジング２の外部空間へのパーティクルの侵入及び潤滑剤の漏出が抑制される。その結果、軸受４の作動性及び耐久性が向上する。
【００４２】
また、本実施形態のサポートユニットであれば、スペーサー６の径方向の厚さを、スペーサー６の外周面と貫通孔１０の内周面との隙間Ｃ2が、ラビリンスシール効果を発揮する隙間となる厚さに形成したため、ハウジング２の外部空間から貫通孔１０内へのパーティクルの侵入及び貫通孔１０内からハウジング２の外部空間への潤滑剤の漏出が抑制される。その結果、軸受４の作動性及び耐久性が向上する。
【００４３】
また、本実施形態のサポートユニットであれば、ナット８を、小径部１２ｂのうち貫通孔１０内からハウジング２の外部空間に突出している部分に取り付けることにより、スペーサー６のハウジング２の外部空間側への移動が規制されるため、スペーサー６の外周面と貫通孔１０の内周面との隙間Ｃ2が保持され、隙間Ｃ2が有するラビリンスシール効果が確実に発揮される。その結果、ハウジング２の外部空間から貫通孔１０内へのパーティクルの侵入及び貫通孔１０内からハウジング２の外部空間への潤滑剤の漏出が抑制され、軸受４の作動性及び耐久性が向上する。
【００４４】
また、本実施形態のサポートユニットであれば、ハウジング２の熱膨張係数をα1、回転軸１２の熱膨張係数をα2とし、軸受４の熱膨張係数をα3としたときに、ハウジング２、回転軸１２、軸受４は、それぞれ、条件式α1≧α3≧α2を満足する材料で形成されている。このため、サポートユニット１及び回転軸１２に対してベーキングを行っても、ハウジング２及び回転軸１２が熱膨張することによって生じる過大な圧力が、ハウジング２と回転軸１２との間に位置する軸受４に集中することが防止される。その結果、転動体転動路に圧痕等が生じることが防止されるため、軸受４の作動性及び耐久性が向上する。
【００４５】
また、本実施形態のサポートユニットであれば、ハウジング２、軸受４は、それぞれ、条件式α1≧α3を満足する材料で形成されている。このため、ハウジング２及び軸受４に熱膨張が生じても、軸受４に過大な圧力が加わることが防止されるため、軸受４の耐久性が向上する。
なお、外輪押え２ａの熱膨張係数をα4とした場合、ハウジング２、外輪押え２ａ及び軸受４を、それぞれ、α1≧α4も満足するように形成することが好ましい。これは、ハウジング２、外輪押え２ａ及び軸受４に熱膨張が生じた場合でも、最も外側にあるハウジング２の熱膨張係数α1が最も大きく、また、軸受４と外輪押え２ａとを合わせた熱膨張よりもハウジング２の熱膨張が大きいことにより、軸受４に過大な圧力が加わることが防止されるためである。
【００４６】
また、本実施形態のサポートユニットであれば、サポートユニット１から離れた場所からでも、外輪１４と内輪１６との間への新しい潤滑剤の供給や、外輪１４と内輪１６との間からの古い潤滑剤の排出が可能となるため、回転軸１２の回転時であっても、サポートユニット１のメンテナンスを安全に行うことが可能となる。その結果、転動体転動面と転動体１８との間に潤滑剤を効果的に供給することが可能となるため、軸受４の作動性及び耐久性が向上する。
【００４７】
なお、本実施形態のサポートユニットでは、外輪押え２ａに潤滑剤供給孔２０を設け、ハウジング２に潤滑剤排出孔２２を設けたが、これに限定されるものではなく、ハウジング２又は外輪押え２ａに潤滑剤供給孔２０のみを設けてもよい。
また、本実施形態のサポートユニットでは、大径孔部２０ｂ及び大径孔部２２ｂの内周面にねじ溝を設け、このねじ溝と螺合可能なねじ溝を閉塞部材に設けたが、これに限定されるものではない。すなわち、例えば、閉塞部材を弾性体によって形成するとともに、閉塞部材の形状が大径孔部２０ｂ及び大径孔部２２ｂを閉塞可能な形状とすれば、大径孔部２０ｂ及び大径孔部２２ｂの内周面及び閉塞部材に、ねじ溝を設けない構成としてもよい。
【００４８】
さらに、本実施形態のサポートユニットでは、大径孔部２０ｂ及び大径孔部２２ｂを閉塞部材によって閉塞したが、これに限定されるものではなく、小径孔部２０ａ及び小径孔部２２ａが発揮するラビリンスシール効果が十分なものであれば、閉塞部材を用いない構成としてもよい。
また、本実施形態のサポートユニットでは、小径孔部２０ａ及び小径孔部２２ａの径を、ラビリンスシール効果を発揮する径に形成したが、これに限定されるものではなく、閉塞部材によって潤滑剤供給孔２０及び潤滑剤排出孔２２が十分に閉塞可能であれば、大径孔部２０ｂ及び大径孔部２２ｂのみを有する構成としてもよい。
【００４９】
また、本実施形態のサポートユニットでは、潤滑剤供給孔２０及び潤滑剤排出孔２２が、それぞれ大径孔部２０ｂ及び大径孔部２２ｂを有する構成としたが、これに限定されるものではない。すなわち、外輪１４と内輪１６との間への新しい潤滑剤の供給や、外輪１４と内輪１６との間からの古い潤滑剤の排出が可能であれば、潤滑剤供給孔２０及び潤滑剤排出孔２２が、それぞれ小径孔部２０ａ及び小径孔部２２ａのみを有する構成としてもよい。
【００５０】
また、本実施形態のサポートユニットでは、潤滑剤供給孔２０を、貫通孔１０側に位置する小径孔部２０ａと、小径孔部２０ａよりも大径であり、小径孔部２０ａとハウジング２の外部とを連通する大径孔部２０ｂとから形成したが、これに限定されるものではない。すなわち、小径孔部２０ａと大径孔部２０ｂとの間に、小径孔部２０ａから大径孔部２０ｂへ向けて拡径するテーパー部を設け、このテーパー部を介して小径孔部２０ａと大径孔部２０ｂが連通する構成としてもよい。また、潤滑剤排出孔２２の構成に関しても、上述した潤滑剤供給孔２０の構成と同様である。
【００５１】
また、本実施形態のサポートユニットでは、ハウジング２の外部空間を真空環境としたが、これに限定されるものではなく、例えば、ハウジング２の外部空間が通常空間であってもよい。この場合、潤滑剤として、真空用潤滑剤ではなく、グリース等の一般的な潤滑剤を用いる。
また、本実施形態のサポートユニットでは、回転軸１２の大径部１２ａの径を、大径部１２ａの外周面と貫通孔１０の内周面との隙間Ｃ1が、ラビリンスシール効果を発揮する隙間となる径に形成したが、これに限定されるものではない。すなわち、例えば、回転軸１２を小径部１２ｂのみによって形成し、スペーサー６を二つ用いることによって、貫通孔１０内からハウジング２の外部空間へのパーティクルの侵入及び潤滑剤の漏出を抑制してもよい。
また、例えば、潤滑剤として真空用グリース等のグリースを用いる場合は、潤滑剤供給手段として、例えば、グリースガンを用い、その先端部、またはその先端部に連結されたチューブの他端部が、大径孔部２０ｂに連結される構成とすればよい。
【００５２】
次に、本発明の第二実施形態について図３及び図４を参照しつつ説明する。
まず、図３及び図４を参照して、本実施形態の構成を説明する。
図３及び図４に示されているように、本実施形態のサポートユニット１は、上述した第一実施形態のサポートユニット１と、以下の点で構成が異なっている。すなわち、潤滑剤供給孔２０と潤滑剤排出孔２２が、貫通孔１０の貫通方向から見て貫通孔１０の周方向に互いにオフセットして設けられている。なお、本実施形態では、潤滑剤供給孔２０と潤滑剤排出孔２２が設けられる位置が、回転軸１２の中心軸線を挟んで対向している場合について説明するが、潤滑剤供給孔２０と潤滑剤排出孔２２が設けられる位置は、これに限定されるものではない。
その他の構成は、上述した第一実施形態と同様である。
【００５３】
次に、本実施形態の作用・効果について説明する。
本実施形態のサポートユニットであれば、上述した第一実施形態と同様に、サポートユニット１を分解することなく潤滑剤を補給することが可能となり、また、メンテナンス時間が短縮され、サポートユニット１のメンテナンス性が向上するため、軸受４の作動性及び耐久性の向上が可能となる。また、外輪１４と内輪１６との間へ新しい潤滑剤を供給すると同時に、外輪１４と内輪１６との間から古い潤滑剤を排出することが可能となり、ハウジング２の外部の空間に古い潤滑剤が移動することが防止されるため、ハウジング２の外部空間の汚染が防止される。
【００５４】
また、本実施形態のサポートユニットであれば、潤滑剤供給孔２０及び潤滑剤排出孔２２を、貫通孔１０の貫通方向から見て互いに異なる位置に設けている。このため、例えば、サポートユニット１の使用条件に応じて、外輪１４と内輪１６との間への新しい潤滑剤の供給、及び外輪１４と内輪１６との間からの劣化した古い潤滑剤あるいは余分な溶液等の排出に適切な場所に、潤滑剤供給孔２０及び潤滑剤排出孔２２を設けることが可能となるため、サポートユニット１の使用条件を拡大することが可能となる。
その他の作用・効果は、上述した第一実施形態と同様である。
【００５５】
次に、本発明の第三実施形態について図５及び図６を参照しつつ説明する。
まず、図５及び図６を参照して、本実施形態の構成を説明する。
図５及び図６に示されているように、本実施形態のサポートユニット１は、以下の点で上述した第一実施形態のサポートユニット１と構成が異なっている。すなわち、潤滑剤供給孔２０及び潤滑剤排出孔２２が、共にハウジング２のうち貫通孔１０の開口端のうち一方の開口端側に設けられている。
その他の構成は、上述した第一実施形態と同様である。
【００５６】
次に、本実施形態の作用・効果について説明する。
本実施形態のサポートユニットでは、上述した第一実施形態と同様に、サポートユニット１を分解することなく潤滑剤を補給することが可能となり、また、メンテナンス時間が短縮され、サポートユニット１のメンテナンス性が向上するため、軸受４の作動性及び耐久性の向上が可能となる。また、外輪１４と内輪１６との間へ新しい潤滑剤を供給すると同時に、外輪１４と内輪１６との間から古い潤滑剤を排出することが可能となり、ハウジング２の外部の空間に古い潤滑剤が移動することが防止されるため、ハウジング２の外部空間の汚染が防止される。
【００５７】
また、本実施形態のサポートユニットであれば、潤滑剤供給孔２０及び潤滑剤排出孔２２を、ハウジング２のみに設けたため、潤滑剤供給孔２０及び潤滑剤排出孔２２の加工コストを低減することが可能となり、サポートユニット１の製造コストを低減することが可能となる。
さらに、本実施形態のサポートユニットであれば、潤滑剤供給孔２０及び潤滑剤排出孔２２を、貫通孔１０の開口端のうち一方の開口端側に設けたため、外輪１４と内輪１６との間への新しい潤滑剤の供給、及び外輪１４と内輪１６との間からの劣化した古い潤滑剤あるいは余分な溶液等の排出を行う際の、作業効率を向上させることが可能となる。
その他の作用・効果は、上述した第一実施形態と同様である。
【００５８】
次に、本発明の第四実施形態について図７及び図８を参照しつつ説明する。
まず、図７及び図８を参照して、本実施形態の構成を説明する。
図７及び図８に示されているように、本実施形態のサポートユニット１は、以下の点で上述した第一実施形態のサポートユニット１と構成が異なっている。すなわち、潤滑剤供給孔２０及び潤滑剤排出孔２２が、共に外輪押え２ａのみに設けられている。
その他の構成は、上述した第一実施形態と同様である。
【００５９】
次に、本実施形態の作用・効果について説明する。
本実施形態のサポートユニットでは、上述した第一実施形態と同様に、サポートユニット１を分解することなく潤滑剤を補給することが可能となり、また、メンテナンス時間が短縮され、サポートユニット１のメンテナンス性が向上するため、軸受４の作動性及び耐久性の向上が可能となる。また、外輪１４と内輪１６との間へ新しい潤滑剤を供給すると同時に、外輪１４と内輪１６との間から古い潤滑剤を排出することが可能となり、ハウジング２の外部の空間に古い潤滑剤が移動することが防止されるため、ハウジング２の外部空間の汚染が防止される。
【００６０】
また、本実施形態のサポートユニットであれば、潤滑剤供給孔２０及び潤滑剤排出孔２２を外輪押え２ａのみに設けたため、サポートユニット１の取り付け条件に応じて、外輪押え２ａのハウジング２への取り付け状態を変更することが可能となり、サポートユニット１の使用条件を拡大することが可能となる。
さらに、本実施形態のサポートユニットであれば、潤滑剤供給孔２０及び潤滑剤排出孔２２を外輪押え２ａのみに設けたため、潤滑剤供給孔２０及び潤滑剤排出孔２２の加工コストを低減することが可能となり、サポートユニット１の製造コストを低減することが可能となる。
その他の作用・効果は、上述した第一実施形態と同様である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の第一実施形態のサポートユニットを示す図である。
【図２】本発明の第一実施形態のサポートユニットを示す図である。
【図３】本発明の第二実施形態のサポートユニットを示す図である。
【図４】本発明の第二実施形態のサポートユニットを示す図である。
【図５】本発明の第三実施形態のサポートユニットを示す図である。
【図６】本発明の第三実施形態のサポートユニットを示す図である。
【図７】本発明の第四実施形態のサポートユニットを示す図である。
【図８】本発明の第四実施形態のサポートユニットを示す図である。
【符号の説明】
【００６２】
１    サポートユニット
２    ハウジング
４    軸受
６    スペーサー
８    ナット
１０  貫通孔
１２  回転軸
１４  外輪
１６  内輪
１８  転動体
２０  潤滑剤供給孔
２２  潤滑剤排出孔
Ｃ1  回転軸の大径部の外周面と貫通孔の内周面との隙間
Ｃ2  スペーサーの外周面と貫通孔の内周面との隙間
【図１】
2007010133.tif 000003
【図２】
2007010133.tif 000004
【図３】
2007010133.tif 000005
【図４】
2007010133.tif 000006
【図５】
2007010133.tif 000007
【図６】
2007010133.tif 000008
【図７】
2007010133.tif 000009
【図８】
2007010133.tif 000010