(57)【要約】【課題】摩耗粉等の異物が軸受外に放出しにくくて、かつ、摩耗粉等の異物を内部で保持する性能に優れる転がり軸受を提供すること。【解決手段】シールド板の径方向の内方の端面に径方向に隙間をおいて対向する内輪２の外周面の軌道肩部５０,５１に、動圧軸受で使用されているスパイラル状の第１溝７０および第２溝７１を形成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１軌道輪と、
第２軌道輪と、
上記第１軌道輪の軌道面と上記第２軌道輪の軌道面との間に配置された転動体と、
径方向の一端部が、上記第１軌道輪に固定される一方、上記径方向の他端部が、上記第２軌道輪の上記第１軌道輪側の周面に、上記径方向に隙間をおいて対向しているシールド板と
を備え、
上記シールド板の上記他端部の上記径方向の端面と、この端面に上記径方向に対向する上記第２軌道輪の上記周面の部分とのうちの少なくとも一方は、軸方向の外方から内方への空気の流れを生成する気流生成用の溝を有することを特徴とする転がり軸受。
【請求項２】
請求項１に記載に記載の転がり軸受において、
上記シールド板の上記他端部は、略上記径方向から略上記軸方向に屈曲して略上記軸方向に延在していることを特徴とする転がり軸受。
【請求項３】
請求項１または２に記載の転がり軸受において、
上記シールド板の上記軸方向の上記転動体側の端面は、異物を捕捉する異物捕捉部を有している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、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。上記シールド板の径方向の一端部は、外輪に固定されている一方、上記シールド板の径方向の他端部は、内輪の外周面に対して径方向に間隔をおいて対向している。上記シールド板の上記他端部は、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】
上記シールド板の上記他端部、および、上記内輪の外周面における上記他端部に径方向に対向している部分には、撥油剤が塗布されている。この玉軸受は、上記シールド板の上記他端部、および、上記内輪の外周面における上記他端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くしている。このようにして、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、撥油剤の耐久性は十分なものではないから、上記従来の玉軸受では、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、摩耗粉等の異物が軸受外に放出しにくくて、かつ、摩耗粉等の異物を内部で保持する性能に優れる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、
第１軌道輪と、
第２軌道輪と、
上記第１軌道輪の軌道面と上記第２軌道輪の軌道面との間に配置された転動体と、
径方向の一端部が、上記第１軌道輪に固定される一方、上記径方向の他端部が、上記第２軌道輪の上記第１軌道輪側の周面に、上記径方向に隙間をおいて対向しているシールド板と
を備え、
上記シールド板の上記他端部の上記径方向の端面と、この端面に上記径方向に対向する上記第２軌道輪の上記周面の部分とのうちの少なくとも一方は、軸方向の外方から内方への空気の流れを生成する気流生成用の溝を有することを特徴としている。
【０００８】
本発明によれば、上記シールド板の上記他端部の上記径方向の端面と、この端面に上記径方向に対向する上記第２軌道輪の上記周面の部分とのうちの少なくとも一方は、軸方向の外方から内方への空気の流れを生成する気流生成用の溝を有しているから、その空気の流れによって、軸受内の摩耗粉等の異物が軸受外に流出することが妨げられる。すなわち、摩耗粉等の異物が軸受外に放出することを抑制できて、摩耗粉等の異物を内部で保持する性能を向上させることができる。
【０００９】
また、一実施形態では、上記シールド板の上記他端部は、略上記径方向から略上記軸方向に屈曲して略上記軸方向に延在している。
【００１０】
上記実施形態によれば、上記シールド板の上記他端部が、略上記径方向から略上記軸方向に屈曲して略上記軸方向に延在しているから、上記シールド板の上記他端部と、この他端部に径方向に対向する第２軌道輪の周面の部分からなる気流生成部の軸方向の寸法を大きくすることができる。したがって、軸方向の外方から内方への空気の流れを大きくすることができる。
【００１１】
また、一実施形態では、上記シールド板の上記軸方向の上記転動体側の端面は、異物を捕捉する異物捕捉部を有している。
【００１２】
上記実施形態によれば、上記シールド板の上記軸方向の上記転動体側の端面が、異物を捕捉する異物捕捉部を有しているから、上記シールド板の上記端面で、摩耗粉等の異物を捕捉できる。したがって、摩耗粉等の異物が軸受外に放出することを更に抑制できて、摩耗粉等の異物を内部で保持する性能を更に向上させることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の転がり軸受によれば、摩耗粉等の異物が軸受外に放出することを抑制できて、摩耗粉等の異物を内部で保持する性能を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を図示の形態により詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本発明の転がり軸受の第１実施形態である玉軸受の軸方向の断面図である。
【００１６】
この玉軸受は、クリーンな環境で駆動することが必要な半導体製造装置の駆動軸（図示せず）を回転自在に支持している。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、転動体の一例としての複数の玉３と、ステンレス製の第１シールド板５と、ステンレス製の第２シールド板６とを備える。
【００１７】
上記外輪１は、その内周面に、軌道面としての軌道溝１１と、環状の第１シールド板取付溝１２と、環状の第２シールド板取付溝１３とを有する。上記軌道溝１１は、上記内周面の軸方向の中央部に位置し、第１シールド板取付溝１２は、上記内周面の軸方向の一端部に位置し、第２シールド板取付溝１３は、上記内周面の軸方向の他端部に位置している。
【００１８】
上記内輪２は、その外周面の中央部に軌道面としての軌道溝２１を有している。上記複数の玉３は、外輪１の軌道溝１１と、内輪２の軌道溝２１との間に、保持器８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。
【００１９】
上記第１シールド板５は、外輪１と内輪２との間の軸方向の一方の開口を密封している。上記第１シールド板５の径方向の外方の一端部３０は、第１シールド板取付溝１２の形状に略沿った形状を有している。上記第１シールド板５の径方向の外方の一端部３０は、第１シールド板取付溝１２に嵌入されて固定されている。
【００２０】
一方、上記第１シールド板５の径方向の内方の他端部３１は、内輪２の外周面の軸方向の一端部に径方向に間隔をおいて対向している。この径方向の間隔は、１ｍｍ以下に設定されている。上記第１シールド板５の上記他端部３１と、内輪２の外周面の一端部とは、ラビリンスシールを構成している。上記第１シールド板５の他端部３１は、略上記径方向から略軸方向に屈曲して、略軸方向に延在している。
【００２１】
上記第２シールド板６は、外輪１と内輪２との間の軸方向の他方の開口を密封している。上記第２シールド板６の径方向の外方の一端部４０は、第２シールド板取付溝１３の形状に略沿った形状を有している。上記第２シールド板６の径方向の外方の一端部４０は、第２シールド板取付溝１３に嵌入されて固定されている。
【００２２】
一方、上記第２シールド板６の径方向の内方の他端部４１は、内輪２の外周面の軸方向の他端部に径方向に間隔をおいて対向している。この径方向の間隔は、１ｍｍ以下に設定されている。上記第２シールド板６の上記他端部４１と、内輪２の外周面の他端部とは、ラビリンスシールを構成している。上記第２シールド板６の他端部４１は、略上記径方向から略軸方向に屈曲して、略軸方向に延在している。
【００２３】
軸方向において、上記内輪２の外周面の軌道溝２１の一方の側に位置する第１軌道肩部５０、および、軸方向において内輪２の外周面の軌道溝２１の他方の側に位置する第２軌道肩部５１には、内輪２が回転した際に、軸方向の外方から軸方向の内方への気流の長さを生成する、気流生成用の溝（図１においては、図示せず）が形成されている。
【００２４】
図２は、上記第１実施形態の玉軸受の斜視図であり、上記溝の形状を説明するための図である。
【００２５】
尚、図２においては、上記溝の形状を示すため、外輪の周方向の一部を切除し、また、第１および第２シールド板の図示を省略している。
【００２６】
図２に示すように、気流生成用の溝は、第１軌道肩部５０に形成された第１溝７０と、第２軌道肩部５１に形成された第２溝７１からなっている。上記第１溝７０および第２溝７１の夫々は、動圧軸受の動圧発生溝として使用されるスパイラル溝の一部からなっている。上記スパイラル状の第１溝７０は、第１軌道肩部５０に内輪２の周方向に等間隔に複数形成され、スパイラル状の第２溝７１は、第２軌道肩部５１に内輪２の周方向に等間隔に複数形成されている。
【００２７】
上述のように、図示しない第１シールド板の他端部の径方向の端面と、この他端部の径方向の端面に径方向に対向する第１軌道肩部５０の部分との径方向の隙間は、この溝を動圧軸受に使用した場合、動圧が発生する寸法以下、すなわち、１ｍｍ以下になっている。上記内輪が図２に矢印ａで示す方向に回転すると、図示しない第１シールド板の他端部の径方向の端面と、この他端部の径方向の端面に径方向に対向する第１軌道肩部５０の部分との間で、軸方向の外方から内方に向かう気流の流れが生成するようになっている。
【００２８】
上記第１軌道肩部５０に形成されているスパイラル状の溝７０は、内輪２が矢印ａで示す方向に回転したとき、軸方向の外方から内方に向かう気流の流れが生成する向きに形成されているからである。
【００２９】
上記第１シールド板の他端部の径方向の端面と、この他端部の径方向の端面に径方向に対向する第１軌道肩部５０の部分とは、気流生成部を構成している。
【００３０】
また、同様に、図示しない第２シールド板の他端部の径方向の端面と、この他端部の径方向の端面に径方向に対向する第２軌道肩部５１の部分との径方向の隙間が、１ｍｍ以下であるから、内輪２が図２に矢印ａで示す方向に回転すると、図示しない第２シールド板の他端部の径方向の端面と、この他端部の径方向の端面に径方向に対向する第２軌道肩部５１の部分との間で、軸方向の外方から内方に向かう気流の流れが生成する。
【００３１】
上記第２軌道肩部５１に形成されているスパイラル状の溝７１は、内輪２が矢印ａで示す方向に回転したとき、軸方向の外方から内方に向かう気流の流れが生成する向きに形成されているからである。
【００３２】
上記第２シールド板の他端部の径方向の端面と、この他端部の径方向の端面に径方向に対向する第２軌道肩部５１の部分とは、気流生成部を構成している。
【００３３】
尚、詳述しないが、第１実施形態の転がり軸受では、図２に示すように、保持器８として、所謂波形保持器が採用されている。
【００３４】
上記第１実施形態の玉軸受によれば、第１および第２シールド板５,６の径方向の内方の端面に径方向に対向する内輪２の外周面の部分５０,５１に、軸方向の外方から内方への空気の流れを生成する、気流生成用のスパイラル状の溝７０,７１を有しているから、玉軸受の使用時において、気流発生用のスパイラル状の溝７０,７１の近傍で発生する空気の流れによって、玉軸受内の摩耗粉等の異物が軸受外に流出することが妨げられる。すなわち、摩耗粉等の異物が軸受外に放出することを抑制できて、摩耗粉等の異物を内部で保持する性能を向上させることができる。
【００３５】
また、上記第１実施形態の玉軸受によれば、第１および第２シールド板５,６の径方向の内方の上記他端部３１,４１が、略径方向から略軸方向に屈曲して略軸方向に延在しているから、第１および第２シールド板５,６の径方向の内方の端面の軸方向の寸法を大きくすることができ、気流生成部の軸方向の寸法を大きくすることができる。したがって、軸方向の外方から内方への空気の流れを大きくすることができる。
【００３６】
尚、上記第１実施形態の玉軸受では、内輪２の軌道肩部５０,５１の全面に、スパイラル状の溝７０,７１を形成したが、この発明では、気流生成用の溝は、シールド板の第２軌道輪側の端部の径方向の端面に、径方向に重なる（径方向に対向する）第２軌道輪の周面部分に形成されていれば良く、気流生成用の溝は、第２軌道輪の周面の軌道面以外の全面に形成されなくても良い。
【００３７】
また、上記第１実施形態の玉軸受では、気流発生用の溝として、スパイラル状の溝７０,７１を採用したが、この発明では、気流発生用の溝として、動圧軸受で使用されるへリングボーン型の溝の一部からなる溝を採用しても良い。この発明では、気流発生用の溝は、動圧軸受で使用される動圧発生用の溝の一部等、軸方向の空気の流れを発生させることができる溝であれば、如何なる形状の溝であっても良い。
【００３８】
また、上記第１実施形態の玉軸受では、内輪２の外周面に気流発生用の溝７０,７１を形成したが、この発明では、第２軌道輪の周面に径方向に対向する、シールド板の径方向の固定側とは反対側の端部の径方向の端面に、気流発生用の溝を形成しても良い。また、この発明では、シールド板の第２軌道輪側の端部の径方向の端面と、この端面に径方向に対向する第２軌道輪の周面の部分との両方に、気流発生用の溝を形成しても良い。
【００３９】
また、上記第１実施形態の玉軸受では、外輪１にシール板５,６を固定する一方、シールド板５,６と、内輪２とが、ラビリンスシールを形成していたが、この発明では、内輪にシールド板を固定する一方、シールド板と、外輪とが、ラビリンスシールを形成していても良い。
【００４０】
また、上記第１実施形態では、転動体が玉２であったが、転動体は、ころ（円筒ころ、円錐ころ、球面ころ）であっても良い。
【００４１】
図３は、本発明の転がり軸受の第２実施形態である玉軸受の軸方向の断面図である。
【００４２】
第２実施形態の玉軸受では、第１実施形態の玉軸受の構成部と同一構成部には同一参照番号を付して説明を省略することにする。また、第２実施形態の玉軸受では、第１実施形態の玉軸受と共通の作用効果および変形例については説明を省略することにし、第１実施形態の玉軸受と異なる構成、作用効果および変形例についてのみ説明を行うことにする。
【００４３】
図３に示すように、第２実施形態の玉軸受では、第１シールド板１０５の軸方向の内方の端面１２０に、軸方向に延在する環状溝１２１を径方向に間隔をおいて複数形成すると共に、第２シールド板１０６の軸方向の内方の端面１３０に、軸方向に延在する環状溝１３１を径方向に間隔をおいて複数形成した点のみが、第１実施形態の玉軸受と異なる。第２実施形態の玉軸受の他の構成、すなわち、内輪２が気流生成用の溝を有する点等は、第１実施形態の玉軸受と全く同一である。
【００４４】
上記環状溝１２１および１３１は、玉軸受内の摩耗粉等の異物を収容できるようになっている。上記環状溝１２１および１３１は、異物を捕捉する異物捕捉部を構成している。
【００４５】
上記第２実施形態の玉軸受によれば、第１および第２シールド板１０５,１０６の軸方向の玉３側（軸方向の内方）の端面が、異物を捕捉できる環状溝１２１,１３１を有しているから、第１および第２シールド板１０５,１０６の上記端面で、摩耗粉等の異物を捕捉できる。したがって、摩耗粉等の異物が玉軸受外に放出することを更に抑制できて、摩耗粉等の異物を玉軸受内部で保持する性能を更に向上させることができる。
【００４６】
尚、上記第２実施形態の玉軸受では、異物捕捉部が、軸方向に延在する環状溝１２１,１３１であったが、この発明では、異物捕捉部は、例えば、シールド板の軸方向の転動体側の端面に貼られるか、または、塗布された異物吸着剤であっても良い。ここで、異物吸着剤としては、例えば、シールド板の軸方向の転動体側の端面に貼られた両面テープや、または、シールド板の軸方向の転動体側の端面に塗布された、粘性が高い物質（例えば、粘性が高いグリース等）が考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の転がり軸受の第１実施形態である玉軸受の軸方向の断面図である。
【図２】上記第１実施形態の玉軸受の斜視図であり、気流生成用の溝の形状を説明するための図である。
【図３】本発明の転がり軸受の第２実施形態である玉軸受の軸方向の断面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１  外輪
２  内輪
３  玉
５,１０５  第１シールド板
６,１０６  第２シールド板
３０  第１シールド板の一端部
３１  第１シールド板の他端部
４０  第２シールド板の一端部
４１  第２シールド板の他端部
５０  内輪の第１軌道肩部
５１  内輪の第２軌道肩部
７０  第１溝
７１  第２溝
１２０  第１シールド板の軸方向の内方の端面
１２１,１３１  環状溝
１３０  第２シールド板の軸方向の内方の端面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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