フリーボールベアリング、ベアリング装置、支持テーブル、搬送設備、ターンテーブル
【課題】フリーボールベアリングに関し、クリーンルーム内への粉塵の飛散を防止することができ、しかも、受け球を押さえ込んで主球の回転抵抗を増大させるための受け球押さえリングの移動抵抗を、グリスを使用しないノングリス方式にて低く抑えることができる技術の提供。
【解決手段】本体２０の球受け部２３の半球状凹面２１と主球４２との間に挿入して受け球４２を押さえ込むことで前記主球４２の回転抵抗を増大させるリング状の押さえ片５５を有する受け球押さえリング５０が、球受け部２３とカバー部３０との間に確保された内側空間１１内に球受け部２３の深さ方向に一致する方向に移動可能に設けられ、この受け球押さえリング５０にエア吸引によって駆動力を発生するための駆動用リング部５４が設けられているフリーボールベアリング１０、ベアリング装置、支持テーブル、搬送設備、ターンテーブルを提供する。
【解決手段】本体２０の球受け部２３の半球状凹面２１と主球４２との間に挿入して受け球４２を押さえ込むことで前記主球４２の回転抵抗を増大させるリング状の押さえ片５５を有する受け球押さえリング５０が、球受け部２３とカバー部３０との間に確保された内側空間１１内に球受け部２３の深さ方向に一致する方向に移動可能に設けられ、この受け球押さえリング５０にエア吸引によって駆動力を発生するための駆動用リング部５４が設けられているフリーボールベアリング１０、ベアリング装置、支持テーブル、搬送設備、ターンテーブルを提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全方向に回転自在な１個のボール（主球）が突出された構造であり、物品の搬送あるいは位置決めに用いられる支持テーブル、ターンテーブル等に適用して好適なフリーボールベアリングに係り、例えば半導体基板やプリント配線基板に対する加工、電子部品の実装、フラットパネルの製造、半導体素子や半導体パッケージ等の電子部品の製造、食品や医薬品の製造等にて採用されるクリーンルーム内での使用に好適なフリーボールベアリング、これを用いたベアリング装置、支持テーブル、搬送設備、ターンテーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば物品を搬送する搬送設備にあっては、全方向に回転自在な１個のボール（主球）が突出された構造のフリーボールベアリングを用いて搬送する物品を移送可能に支持するようにした構成のものが多く採用されている。
このような搬送設備にあっては、搬送中の物品の移動を停止あるいは減速させるために、フリーボールベアリングとは別に、物品を衝突させるストッパ、クッション、物品を接触させるガイド部材などを設けた構成のものがあるが、近年、フリーボールベアリング自体が搬送中の物品に制動力を与えることが可能な構成となっているものが提案されている（例えば特許文献１）。このようなフリーボールベアリングを用いた搬送設備は、ストッパ、クッション、ガイド部材等の設置を不要にできる利点がある。
【０００３】
上述の特許文献１の図１（ａ）、（ｂ）記載のフリーボールベアリング（移送用球体支持装置）は、多数の副球を介して凹球面に主球を回転自在に支持した凹球面部材と、前記主球の上部が突出する内孔を有する蓋部材とを備え、前記内孔の縁部が前記主球との間に微小間隙をもって接近した主球の自由転動状態と、前記内孔の縁部が前記主球に押圧接触した主球の制動状態とが切り換え可能になっている。
また、特許文献１の図２（ａ）、（ｂ）には、環状の副球接触部を有する加圧部材を駆動手段（具体的には電磁線輪によって構成した電磁石３４）によって昇降させ、前記加圧部材の下降時に前記副球接触部を副球群の上縁部に接触させることで副球の転動を拘束して主球の回転に制動作用を与える構成のフリーボールベアリング（移送用球体支持装置）が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１９８７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の特許文献１の図１（ａ）、（ｂ）記載のフリーボールベアリング（移送用球体支持装置）のように、蓋部材を主球に接触させて主球の制動を行う構成では、長期の使用によって主球を傷付けることがあり、主球表面に形成された溝が物品との間の隙間の原因になって移動する物品に移動抵抗を与えずらくなる、といった不都合がある。
特許文献１の図２（ａ）、（ｂ）のように、昇降する加圧部材によって副球を押さえ込む構成の方が、物品に所望の移動抵抗を与える性能を長期にわたって安定に維持できる点で有利である。
【０００６】
ところで、例えば半導体基板やプリント配線基板に対する加工、電子部品の実装、フラットパネルの製造、半導体素子や半導体パッケージ等の電子部品の製造、食品や医薬品の製造等にて採用されるクリーンルーム内にて用いられるフリーボールベアリングとしては発塵を高い防塵性が要求される。
上述の特許文献１の図１（ａ）、（ｂ）記載のフリーボールベアリング（移送用球体支持装置）では蓋部材の主球との接触、特許文献１の図２（ａ）、（ｂ）記載のフリーボールベアリング（移送用球体支持装置）では蓋部材（特許文献１において符号５ａ）の下側にて昇降する加圧部材と副球との接触、によって微量の粉塵が生じることがある。このため、クリールームの清浄度の維持のため、粉塵の飛散を防止したいという要求があった。 この点、例えば、フリーボールベアリングを取り付けるテーブルとして通気孔を多数形成したものを採用して、クリーンルーム内に前記テーブルの上方から前記通気孔を介して前記テーブルの下側へ流れる気流を形成し粉塵の飛散を防止する対策（ダウンブロー）も採用可能であるが、特許文献１の図２（ａ）、（ｂ）記載のフリーボールベアリング（移送用球体支持装置）のように蓋部材の下側にて昇降する加圧部材によって副球を押さえ込む構成では、主球及び副球を回転自在に支持した凹球面部材と蓋部材との間にて発生した粉塵の回収が難しく、清浄度の安定維持の点で不利となっていた。
【０００７】
また、例えば特許文献１の図１（ａ）、（ｂ）記載のフリーボールベアリング（移送用球体支持装置）の蓋部材５にシリンダ部１３を結合してなる流体圧シリンダ１２のように、主球及び副球を回転自在に支持した凹球面部材の外周面に沿ってスライド移動する筒状体（特許文献１の図１（ａ）、（ｂ）記載の発明にあっては流体圧シリンダ１２）をエア圧等の流体圧によって駆動する構成は、多数のフリーボールベアリングについて主球の回転抑制（回転抵抗の増大）を同時に実現することに有利であり、特許文献１の図２（ａ）、（ｂ）記載のフリーボールベアリング（移送用球体支持装置）の加圧部材の移動にも適用可能である。
特許文献１の図１（ａ）、（ｂ）記載の技術は、凹球面部材の外周面と筒状部との間のシール性を高めるために凹球面部材の外周にＯリングを設けている。しかしながら、このように、Ｏリングを使用して、エア圧等の流体圧を駆動源として駆動する機構は、通常、可動部材（特許文献１の図１（ａ）、（ｂ）にあっては流体圧シリンダ１２）の移動抵抗の低減のためにグリスを用いる必要があるが、グリスの揮発成分がクリーンルーム内の汚染の原因となるといった問題がある。
【０００８】
本発明は、前記課題に鑑みて、クリーンルーム内への粉塵の飛散を防止することができ、しかも、受け球を押さえ込んで主球の回転抵抗を増大させるための受け球押さえリングの移動抵抗を、グリスを使用しないノングリス方式にて低く抑えることができるフリーボールベアリング、これを用いたベアリング装置、支持テーブル、搬送設備、ターンテーブルの提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明では以下の構成を提供する。
請求項１記載の発明は、半球状凹面を内面とする球受け用凹所が形成された球受け部を有する本体と、この本体の前記半球状凹面に配された多数の受け球及び該受け球よりも大径に形成され前記受け球を介して回転自在に支持された主球と、前記本体の前記球受け部を取り囲むように設けられたハウジング状のカバー部と、前記本体の前記半球状凹面と前記主球との間に挿入して前記受け球を押さえ込むことで前記主球の回転抵抗を増大させるリング状の押さえ片を有し、前記球受け部と前記カバー部との間に確保された内側空間内に前記球受け用凹所の深さ方向に一致する方向である球受け部高さ方向に移動可能に設けられた受け球押さえリングと、この受け球押さえリングに前記球受け部高さ方向において前記押さえ片によって前記受け球を押さえ込む押さえ方向とは逆方向の変位力を与えて、受け球押さえリングを前記押さえ片によって前記受け球を押さえ込む受け球押さえ位置から離隔した待機位置に配置するための押さえ解除機構とを具備し、前記カバー部に形成された主球突出用開口部から前記主球の一部が突出されているとともに前記カバー部によって前記主球の飛び出しが防止され、前記本体及び／又は前記カバー部には、前記内側空間内のエア吸引用のエア孔が、前記内側空間の前記球受け部高さ方向において前記カバー部の主球突出用開口部とは反対側の基端側に開口して形成され、前記受け球押さえリングは、前記球受け部の外周面と前記内側空間を介して前記球受け部の外周面に対面する前記カバー部の内周面との間に配置された駆動用リング部を有し、前記駆動用リング部は、前記球受け部の外周面にエア流通可能な微小な隙間を介して接近配置された内周面と、前記カバー部の内周面にエア流通可能な微小な隙間を介して接近配置された外周面とを有し、さらに内周面及び／又は外周面にその周方向に延在する溝、あるいはウェアリングが設けられており、前記エア孔を介して前記内側空間内のエアが吸引されることで前記受け球押さえリングに前記内側空間の基端側への変位力が与えられて前記受け球押さえリングが前記待機位置から前記受け球押さえ位置へ移動され、前記内側空間内のエア吸引が行われていないときには前記押さえ解除機構によって前記受け球押さえリングが前記待機位置に配置されることを特徴とするフリーボールベアリングを提供する。
請求項２記載の発明は、前記押さえ解除機構として、該受け球押さえリングに前記吸引装置が作用させる変位力とは逆の方向に弾性付勢するためのスプリングが前記内側空間に組み込まれていることを特徴とする請求項１記載のフリーボールベアリングを提供する。
請求項３記載の発明は、前記本体は、前記球受け部と、この球受け部の基端側に突設されたねじ軸とを具備し、前記エア孔は前記本体に形成されており、前記ねじ軸をその軸心方向に貫通するとともに前記球受け部の外周面に開口していることを特徴とする請求項１又は２記載のフリーボールベアリングを提供する。
請求項４記載の発明は、前記カバー部が、前記本体の前記ねじ軸に螺着されたリング状の基端側カバー部材の外周部に、前記主球突出用開口部が形成されているリング状のキャップを螺着して一体化して構成されたものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のフリーボールベアリングを提供する。
請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載のフリーボールベアリングと、このフリーボールベアリングの前記エア孔を介して前記内側空間内のエアを吸引することにより、前記受け球押さえリングに前記内側空間の基端側への変位力を作用させて前記受け球押さえリングの前記押さえ片によって前記受け球を押さえ込むための吸引装置とを具備することを特徴とするベアリング装置を提供する。
請求項６記載の発明は、請求項５記載のベアリング装置が設けられた支持テーブルであって、前記ベアリング装置の前記フリーボールベアリングが水平の基台の複数箇所に取り付けられ、前記フリーボールベアリングの前記エア孔に前記吸引装置をエア吸引可能に接続するための配管が、前記基台の下側から前記エア孔に接続されていることを特徴とする支持テーブルを提供する。
請求項７記載の発明は、請求項６記載の支持テーブルを具備することを特徴とする搬送設備を提供する。
請求項８記載の発明は、ベース部材と、このベース部材上に回転可能に設置された回転テーブルと、この回転テーブルを回転させる回転駆動装置とを有し、前記ベース部材及び／又は前記回転テーブルに取り付けられた請求項１〜４のいずれかに記載のフリーボールベアリングによって前記回転テーブルが前記ベース部材に対して回転可能に支持され、各フリーボールベアリングに前記吸引装置が接続されていることを特徴とするターンテーブルを提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、フリーボールベアリングの本体及び／カバー部に形成されているエア孔を介して前記内側空間内のエアを吸引することで、受け球押さえリングに、フリーボールベアリングの内側空間の基端側への変位力を作用させることができ、これにより受け球押さえリングに突設されているリング状の押さえ片によって受け球を押さえ込んで主球の回転抵抗を増大させることができる。エア孔からのエア吸引を行ったとき、受け球押さえリングの駆動用リング部がフリーボールベアリングの内側空間の基端側へ吸引されるようにして、受け球押さえリングに内側空間の基端側への変位力が与えられる。受け球押さえリングの駆動用リング部の溝あるいはウェアリングが、受け球押さえリングの変位力の発生に有効に寄与する。
【００１１】
また、前記受け球押さえリングの駆動用リング部は、その内周面がエア流通可能な微小な隙間を介して前記球受け部の外周面に接近配置され、外周面が、球受け部の外周面に前記内側空間を介して対面するカバー部の内周面にエア流通可能な微小な隙間を介して接近配置されており、エア孔から前記内側空間内のエアを吸引したとき、前記隙間にエア流が形成される。ウェアリングを用いる場合は、ウェアリングのスリット状の不連続部によって前記隙間のエア流が確保される。このため、エア孔から前記内側空間内のエアを吸引したとき、フリーボールベアリングの内側空間において前記受け球押さえリングの駆動用リング部から開放端側（主球突出用開口部、球受け用凹所の側）のエアも吸引することができる。これにより、受け球押さえリングの移動に伴う発塵のカバー部から外側への放出を防止することができる。
【００１２】
しかも、本発明に係るフリーボールベアリングは、前記球受け部及び前記カバー部と受け球押さえリングとの間にグリスを設けていないが、受け球押さえリングの球受け部高さ方向への移動抵抗を低く抑えることができる構成になっており、エア孔からのエア吸引等によって受け球押さえリングの移動を容易に実現できる。
グリスを使用していないことにより、グリスの揮発成分によってクリーンルーム内を汚染するといった不都合を回避できることは言うまでも無い。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る１実施形態のフリーボールベアリングの構成を示す部分断面図であり、（ａ）は受け球押さえリングによる受け球の制動を行っていない状態、（ｂ）は受け球押さえリングによる受け球の制動状態を示す。
【図２】図１のフリーボールベアリングの受け球押さえリングの駆動用リング部付近を示す拡大断面図である。
【図３】本発明に係るフリーボールベアリング、これを用いたベアリング装置、支持テーブルを適用した搬送設備である基板処理設備の一例を説明する平面図である。
【図４】図３の基板処理設備の支持テーブルを説明する正面図である。
【図５】図３の基板処理設備の支持テーブルを説明する平面図である。
【図６】図１のフリーボールベアリングの摩擦抵抗を調べた試験結果を示すグラフである。
【図７】本発明に係る１実施形態のフリーボールベアリングの構成を示す図であり、受け球押さえリングの駆動用リング部付近を示す拡大断面図である。
【図８】ウェアリングの一例を示す斜視図である。
【図９】ターテーブルの一例を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の１実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１５】
（第１実施形態）
まず、図１（ａ）、（ｂ）を参照して、本発明に係る第１実施形態のフリーボールベアリングを説明する。
なお、図１（ａ）、（ｂ）において、このフリーボールベアリング１０について、上側を上、下側を下として説明する。
【００１６】
図３、図４に示すように、ここで説明するフリーボールベアリング１０は、ディスプレイ用マザーガラス、シリコン基板（ウェハ）などといった基板１を精密に位置決めするための基板用位置決めテーブル８０（支持テーブル）の水平な基台８１に取り付けられている。
【００１７】
図３に示すように、前記基板位置決め用テーブル８０は、基板１への膜付け等を行う処理設備のクリーンルーム８２内に設置されている。クリーンルーム８２内には、成膜、レジスト塗布、露光、エッチング等の処理を行う複数の処理室８３（チャンバー）が設置されている。前記基板位置決め用テーブル８０は、クリーンルーム８２内の各処理室８３の基板搬入出ゲート（開閉可能なシャッター８３ａ）の外側に設けられており、クリーンルーム８２内にて処理室８３毎に設けられた搬送装置８４によって搬入された基板１を、処理室８３内の基板搬送装置（処理室内搬送装置）による搬送前に位置決めする機能を果たす。
【００１８】
前記搬送装置８４は、クリーンルーム８２内に設けられたセンターロボット８５と各処理室８３に対応して設けられた基板位置決め用テーブル８０との間にそれぞれ設けられており、センターロボット８５と基板位置決め用テーブル８０との間の基板１の搬送を行う。センターロボット８５は、搬送装置８４間での基板１の移設、及び、クリーンルーム８２に対する基板１の搬入出用の搬入出装置８６と搬送装置８４間の基板１の移設を行う。
【００１９】
基台８１上に搬入された基板１は、基台８１上の多数箇所に突設されているフリーボールベアリング１０の上部に突出している主球４２（後述）上に載置された状態で水平支持される。そして、この状態にて、図５に示すように、基板位置決め用テーブル８０に設けられている位置決め装置のＬ字形の一対の位置決め部材８７が、矩形板状の基板１の４隅の角部のうち対角線上に位置するひと組の角部に当接して、基板１を両側から挟み込むことで基板１の位置決めがなされる。
図５中矢印Ｇに示すように、前記一対の位置決め部材８７は、位置決め装置に設けられている駆動装置によって移動されて互いの間隔方向の距離が可変になっており、基板１を両側から挟み込んで位置決めした後、互いに離隔するように移動されて、基板１の次の搬送動作の障害にならない位置に待避される。
【００２０】
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、ここで説明するフリーボールベアリング１０は、半球状凹面２１を内面とする球受け用凹所２２が形成されたブロック状（具体的には円柱状）の球受け部２３及び該球受け部２３の前記球受け用凹所２２の開口部とは反対側（基端側）の端部から突出されたねじ軸２４を有する本体２０と、この本体２０の前記球受け部２３を取り囲むように設けられたハウジング状のカバー部３０と、前記球受け部２３の前記半球状凹面２１に配された多数の受け球４１と、この受け球４１よりも大径に形成され前記受け球４１を介して前記半球状凹面２１に回転自在に支持された主球４２と、前記球受け部２３と前記カバー部３０との間に確保された内側空間１１内に前記球受け用凹所２２の深さ方向に一致する方向である球受け部高さ方向（図１（ａ）、（ｂ）において上下方向）に移動可能に設けられた受け球押さえリング５０と、前記カバー部３０の内側に組み込まれて前記受け球押さえリング５０を前記球受け部高さ方向において前記内側空間の基端側とは反対の方向に弾性付勢するスプリング６０（押さえ解除機構）とを具備し、前記カバー部３０に形成された主球突出用開口部３１から前記主球４２の一部を突出させているとともに前記カバー部３０によって前記主球４２の飛び出しを防止して構成されている。
【００２１】
前記カバー部３０の主球突出用開口部３１の内径は主球４２の外径よりも小さいが、この主球突出用開口部３１の内径は、図１（ａ）、（ｂ）に示すように主球４２が、本体２０の球受け部２３の半球状凹面２１に接触した多数の受け球４１に支持され前記受け球４１からの浮き上がりが無い状態において、主球突出用開口部３１の内周面と主球４２との間には主球４２の遊動を可能にするクリアランスＣが確保される大きさとなっている。
【００２２】
図１（ａ）、（ｂ）において符号２０ａで示す仮想線は、前記本体２０のねじ軸２４の中心軸線である。前記本体２０の前記球受け用凹所２２の開口部の中央及び前記球受け用凹所２２の最深部は前記中心軸線２０ａ上に位置している。以下、前記中心軸線２０ａを本体軸線とも言う。
【００２３】
図４において、このフリーボールベアリング１０は、基板位置決め用テーブル８０の基台８１にねじ軸２４をねじ込んで球受け用凹所２２の開口部が球受け部２３の上部に位置するように本体軸線２０ａが鉛直の向きで固定している。
但し、このフリーボールベアリング１０は、球受け用凹所２２の開口部が球受け部２３の上部に位置するようにして本体軸線２０ａが傾斜する向きで使用することも可能であり、また、球受け部高さ方向が水平となる向きでも使用可能である。
例えば、受け部高さ方向が水平となる向きで使用した場合も、主球４２は受け球４１によって支持されて全方向に回転可能であり、後述のように受け球押さえリング６０によって受け球４１の押さえ込みを行わない限り、主球４２の回転抵抗は小さく、主球４２は軽い力で円滑に回転できる。
【００２４】
図１（ａ）、（ｂ）において、本発明に係るフリーボールベアリング１０の本体２０、カバー部３０、受け球４１及び主球４２、受け球押さえリング５０としては、金属製のもの、プラスチック製のもの等を採用できる。
また、基板１が主球４２に接触したときに基板１に帯電している静電気によるスパークの発生を防止する点で、主球４２として１０３〜１０１０Ω／□の表面抵抗率を持つように導電性（狭義の導電性）ないし半導電性樹脂で構成したものを採用し、さらに、この主球４２と接するグランド用通電部を有する構成とすることが好ましい。例えば、上述の１０３〜１０１０Ω／□の表面抵抗率を持つ主球４２を採用し、ステンレス等の導電性金属で形成した受け球４１を採用し、さらに、本体２０としてステンレス等の導電性金属で形成したもの、あるいはプラスチック等の絶縁材料からなる母材内に電線等からなる通電回路（受け球４１と接して電気導通を確保する接触部を含む）を具備した構成のものを採用することで、受け球４１と本体２０とからなるグランド用通電部を有する構成のフリーボールベアリングが得られる。グランド用通電部を、フリーボールベアリングの外部のグランド用回路と接続しておくことで、基板１が主球ボール４２に接したときのスパークの発生を防ぐことができる。スパークの発生は、基板１の損傷の原因になるため、上述の構成のフリーボールベアリング１０を採用することで、スパークに起因する基板１の損傷を防止でき、製品歩留まりの向上等を実現できる。
受け球４１、本体２０は、半導電性樹脂で構成することもできる。
【００２５】
また、図示例のフリーボールベアリング１０は、本体２０に取付部としてのねじ軸２４を一体成形している。したがって、ねじ軸２４は本体２０と同じ導電性ないし半導電性樹脂であるが、ねじ軸を別体で構成することも可能である。その場合には、ねじ軸の部分を、導電性の金属で構成することも可能である。
【００２６】
主球ボール４２を形成する導電性樹脂材料としては、ベース樹脂に導電性金属フィラーを分散混入したものや、ベース樹脂に帯電防止ポリマーを添加したものなどを採用でき、このような材料によって、１０３〜１０１０Ω／□の表面抵抗率を持つようにする。ベース樹脂としては、ＰＯＭ（ポリアセタール）、ＰＡＩ（ポリアミドイミド）、ＰＢＩ（ポリベンゾイミダゾール）、ＰＣＴＦＥ（ポリクロロトリフルオロエチレン）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ＰＥＩ（ポリエーテルイミド）、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＰＳ（ポリフェニレンスルフィド）、メラミン樹脂、芳香族ポリアミド樹脂（アラミド樹脂）等を採用できる。また、ＬＣＰ（液晶ポリマー）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＥＳ（ポリエーテルサルフォン）、その他の樹脂も用いることができる。真空装置内の環境に対する特性安定性等の点で、ベスペル（芳香族ポリアミド樹脂であるデュポン社の登録商標）やＰＢＩが好適である。
本体２０やカバー部３０、受け球押さえリング５０についても同様の導電性樹脂材料によって形成したものを採用可能である。
【００２７】
なお、導電性樹脂とは、絶縁性樹脂と対比した広義の意味であり、いわゆる半導電性樹脂と狭義の導電性樹脂とを含む。
一般に体積抵抗率が１０１３Ωｃｍ程度以下の合成樹脂は、絶縁性樹脂と対比させた広義には導電性樹脂ということができる。その中で体積抵抗率が１０５〜１０１３Ωｃｍ程度のものは半導電性樹脂ということができ、さらに、体積抵抗率が１０５〜１０１０Ωｃｍ程度のものは、静電気障害を制御するのに適した半導電性樹脂として制電性樹脂とも呼ばれる。この意味で、本発明のフリーボールベアリングにおいて主球等を構成する導電性樹脂（導電性樹脂成形品）は、導電性ないし制電性樹脂ということもできる。
また、本発明に係るフリーボールベアリングの本体２０、カバー部３０、受け球４１及び主球４２、受け球押さえリング５０としては、導電性、半導電性を有していない材質（例えば、金属、プラスチック等）によって形成されたものを採用することも可能である。
【００２８】
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、本体２０のねじ軸２４は、ブロック状（具体的には円柱状）の球受け部２３の基端側の端面（底面２３ａ）から突出されている。
換言すれば、前記本体２０は、ねじ軸２４の片端に、該ねじ軸２４よりも太い外観円柱状の球受け部２３を突設した構成になっている。
【００２９】
図示例のフリーボールベアリング１０において、前記カバー部３０は、具体的には、前記本体２０の前記ねじ軸２４に螺着されたリング状の基端側カバー部材３２の外周部に、前記主球突出用開口部３１が形成されているリング状のキャップ３３を螺着して一体化して構成されたものである。
【００３０】
前記基端側カバー部材３２は、リング状の底板３２ａの外周に該底板３２ａの片面側に突出する周壁部３２ｂが周設された構成になっている。そして、この基端側カバー部材３２は、前記底板３２ａの中央部を貫通する雌ねじ穴３２ｃによって前記ねじ軸２４の外側に螺着して取り付けられて、その周壁部３２ｂが本体２０の球受け部２３の周囲を取り囲むように配置されている。また、図１（ａ）、（ｂ）において、基端側カバー部材３２は、その底板３２ａが、球受け部２３の底面２３ａに当接されている。
【００３１】
また、キャップ３３は、前記主球突出用開口部３１が形成されているリング状の蓋板部３３ａの外周に該蓋板部３３ａの片面側に突出する側壁部３３ｂが周設された構成であり、前記側壁部３３ｂの内周側に形成された内ねじ部３３ｃを、基端側カバー部材３２の周壁部３２ｂの外周側に形成された外ねじ部３２ｄにねじ込んで基端側カバー部材３２に螺着して、蓋板部３３ａによって前記本体２０の球受け部２３の球受け用凹所２２の開口部の周囲の端面（先端面２３ｂ）を覆うようにして設けられている。
【００３２】
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、受け球押さえリング５０は、本体２０の球受け部２３に外挿するようにして前記球受け部２３とカバー部３０との間の内側空間１１に球受け部高さ方向に沿って移動可能に収納されたリング状の部材である。
この受け球押さえリング５０は、キャップ３３の蓋板部３３ａと球受け部２３の先端面２３ｂとの間に配置されたリング状の天板部５１及び該天板部５１の外周の全周にわたって天板部５１の片面側にリブ状に突設されキャップ３３の球受け部２３の外周面２３ｃと該外周面２３ｃに前記内側空間１１を介して対面するカバー部３０の内周面３４との間に配置された円筒部５２からなる本体リング５３と、この本体リング５３の円筒部５２側の端部から延出されて球受け部２３の外周面２３ｃと該外周面２３ｃに前記内側空間１１を介して対面するカバー部３０の内周面３４との間に配置された駆動用リング部５４と、前記本体リング５３の天板部５１の内周端の全周にわたってリブ状に突設され前記本体２０の前記半球状凹面２１と前記主球４２との間に挿入して前記受け球４１を押さえ込むためのリング状の押さえ片５５とを具備して構成されている。
【００３３】
図２に示すように、前記駆動用リング部５４は、前記球受け部２３の外周面２３ｃにエア流通可能な微小な隙間１２ａ（以下、内周側微小クリアランスとも言う）を介して接近配置された内周面５４ａと、前記球受け部２３の外周面２３ｃに前記内側空間１１を介して対面するカバー部３０の内周面３４にエア流通可能な微小な隙間１２ｂ（以下、内周側微小クリアランス）を介して接近配置された外周面５４ｂとを有し、さらに内周面５４ａ及び外周面５４ｂのそれぞれにその周方向に延在する溝５４ｃが形成（周設）された構成になっている。前記溝５４ｃは、内周面５４ａ及び外周面５４ｂのそれぞれにおける、駆動用リング部５４の中心軸線方向の複数箇所（図示例では２箇所）に形成されている。
【００３４】
内周側微小クリアランス１２ａの幅（球受け部２３の外周面２３ｃと駆動用リング部５４の内周面５４ａとの間の距離）は例えば０．０３〜０．０７ｍｍ程度である。外周側微小クリアランス１２ｂの幅（カバー部３０の内周面３４と駆動用リング部５４の外周面５４ｂとの間の距離）も同程度の大きさに設定される。
【００３５】
前記本体２０には、該フリーボールベアリング１０の外部に設置された吸引装置７０によって内側空間１１内のエア吸引を行うためのエア孔２５が形成されている。
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、前記エア孔２５は具体的には、球受け部２３の底面２３ａから突出するねじ軸２４の突出先端から球受け部２３に達するように穿設された主孔２５ａと、この主孔２５ａの奥端（球受け部２３側の端部）から該主孔２５ａに直交する方向に延在して球受け部２３の外周面２３ｃに開口し内側空間１１に連通する枝孔２５ｂとを具備して構成されている。したがって、ねじ軸２４の先端（球受け部２３からの突出先端）に開口するエア孔２５の開口部である吸引口２５ｃに吸引装置７０を接続することで、フリーボールベアリング１０の内側空間１１に吸引装置７０の吸引力を作用させることができる。
【００３６】
図４において、フリーボールベアリング１０は、基板位置決め用テーブル８０の基台８１のねじ穴８１ａに該基台８１の上側からねじ軸２４をねじ込んで前記基台８１に取り付けられている。前記ねじ軸２４は基台８１を貫通しており、その先端部が基台８１の下側に突出されている。また、フリーボールベアリング１０は、基端側カバー部材３２の底板３２ａを基台８１上面に当接させて基台８１に取り付けられている。
図４に示す基板位置決め用テーブル８０は、基台８１の複数箇所に前記フリーボールベアリング１０が取り付けられており、また、各フリーボールベアリング１０のねじ軸２４の基台８１の下側に突出された先端部に配管７１を介して接続された吸引装置７０を具備する構成となっている。フリーボールベアリング１０のエア孔２５に配管７１を介して吸引装置７０を接続したものが本発明に係るベアリング装置である。
図示例の基板位置決め用テーブル８０は、基台８１に取り付けられている複数のフリーボールベアリング１０（その内側空間１１）の全てが配管７１を介してひとつの吸引装置７０と接続されてなるベアリング装置を具備する構成を例示しているが、これに限定されず、基板位置決め用テーブルを複数の吸引装置７０を設けた構成とし、基台８１に取り付けられている複数のフリーボールベアリング１０を互いに異なる吸引装置と接続した構成としても良い。
【００３７】
このフリーボールベアリング１０には、配管７１、エア孔２５を介して前記吸引装置７０の吸引力を内側空間１１に作用させることができる。
前記吸引装置７０の吸引力を内側空間１１に作用させていないときには、図１（ａ）に示すように、フリーボールベアリング１０の受け球押さえリング５０はスプリング６０の弾性によって、押さえ片５５が球受け部２３の受け球４１を押さえ込む位置（図１（ｂ）に示す位置。以下、受け球押さえ位置とも言う）からキャップ３３の蓋板部３３ａの側（内側空間１１の開放端側）に離隔した位置（待機位置。図１（ａ）に示す位置）に配置されている。
図示例のフリーボールベアリング１０にあっては、受け球押さえリング５０の本体リング５３と該本体リング５３に対してその外周側に若干ずれて位置する駆動用リング部５４との間の段差部分に形成された当接面５６（駆動用リング部５４の本体リング側の端面）が、キャップ３３の側壁部３３ｂの内周側に張り出されている突壁部３５に、スプリング６０の弾性によって内側空間１１の基端側から当接された位置が、受け球押さえリング５０の待機位置となっている。受け球押さえリング５０が待機位置にあるとき、その天板部５１はキャップ３３の蓋板部３３ａに当接せず、キャップ３３の蓋板部３３ａと天板部５１との間に僅かな隙間が確保された位置となっている。
【００３８】
前記吸引装置７０の吸引力をフリーボールベアリング１０の内側空間１１に作用させておらず、受け球押さえリング５０が図１（ａ）に示す待機位置にある状態で、前記吸引装置７０の吸引力を内側空間１１に作用させると、図１（ｂ）に示すように、受け球押さえリング５０に内側空間１１の基端側（図１（ａ）、（ｂ）において下側）への変位力が与えられて受け球押さえリング５０が前記待機位置から内側空間１１の基端側（受け球４１を押さえ込む押さえ方向）へ移動され、該受け球押さえリング５０の押さえ片５５が球受け部２３の受け球４１を押さえ込む。この結果、球受け部２３の受け球４１の回転が抑制されて、内側空間１１の基端側への変位力が与えられていないときに比べて、主球４２の回転抵抗が増大する。
【００３９】
既述のように、駆動用リング部５４は、その内周面５４ａ及び外周面５４ｂが、球受け部２３の外周面２３ｃ及びカバー部３０の内周面３４に対してエア流通可能な微小な隙間１２ａ、１２ｂを介して接近配置されている。また、図１（ａ）に示すように、受け球押さえリング５０が待機位置にあるとき、受け球押さえリング５０の本体リング５３の円筒部５２及び押さえ片５５は、球受け部２３の外周面２３ｃあるいはカバー部３０の内周面３４に密接せず、球受け部２３及びカバー部３０との間にエア流通可能な隙間（駆動用リング部５４の両側の隙間１２ａ、１２ｂと連通する隙間）が確保された状態にある。
【００４０】
フリーボールベアリング１０の内側空間１１にエア孔２５を介して前記吸引装置７０の吸引力を作用させると、内側空間１１の駆動用リング部５４よりも主球突出用開口部３１側に存在するエアが隙間１２ａ、１２ｂを通って内側空間１１の駆動用リング部５４よりも基端側へ流れる。そして、隙間１２ａ、１２ｂを流れるエア流の一部が、駆動用リング部５４に形成されている溝５４ｃに入り込む乱流を形成し、溝５４ｃの特に駆動用リング部５４の先端側（内側空間１１の基端側。受け球押さえリング５０の天板部５１が設けられている前端側とは反対の後端側）に位置する内側面５４ｄを押圧する押圧力を発生する。これにより、受け球押さえリング５０に内側空間１１の基端側への変位力が作用し、吸引装置７０の吸引力によって受け球押さえリング５０にスプリング６０の弾性に勝る変位力を作用させることにより、図１（ｂ）に示すように、受け球押さえリング５０が内側空間１１の基端側（押さえ方向）へ移動されることになる。
さらなる検証が必要であるが、溝５４ｃの数を多くすると、吸引装置７０の吸引力によって受け球押さえリング５０に作用する変位力を増強できるものと考えられる。
【００４１】
また、前記受け球押さえリング５０は、駆動用リング部５４の外周側及び内周側の隙間１２ａ、１２ｂを流れるエア流によって、球受け部２３の外周面２３ｃ及びカバー部３０の内周面３４に対する非接触状態が安定に保たれる。したがって、受け球押さえリング５０の球受け部２３及びカバー部３０との接触による移動抵抗の発生を抑えることができるため、受け球押さえリング５０の移動に球受け部２３及びカバー部３０との接触による移動抵抗は殆ど関与しない。
【００４２】
駆動用リング部５４の外周側及び内周側の隙間１２ａ、１２ｂには、受け球押さえリング５０の移動抵抗を低減するための潤滑用のグリスは設けられていない。
このフリーボールベアリング１０にあっては、受け球押さえリング５０と球受け部２３との間、受け球押さえリング５０とカバー部３０との間にグリスを設けなくても、上述のように駆動用リング部５４の外周側及び内周側の隙間１２ａ、１２ｂを流れるエア流によって、球受け部２３の外周面２３ｃ及びカバー部３０の内周面３４に対する非接触状態が安定に保たれることで、受け球押さえリング５０の移動抵抗を低く抑えることができる。しかも、受け球押さえリング５０の移動を円滑に行うことができる。
したがって、グリスを用いない構成でありながら、受け球押さえリング５０の移動（待機位置から受け球押さえ位置への移動）に要する吸引装置７０の吸引力を大幅に高める必要はなく、吸引力を大幅に高めることなく受け球押さえリング５０の移動を実現できる。
また、グリスを用いない構成であるため、グリスから放出される揮発成分によるクリーンルーム内の汚染の問題が生じないことは言うまでも無い。
【００４３】
また、図１（ａ）に示すように、待機位置にある受け球押さえリング５０と本体２０の球受け部２３との間の隙間は、受け球押さえリング５０の押さえ片５５と球受け部２３との間にも確保されており、吸引装置７０による内側空間１１のエア吸引が開始されると、受け球押さえリング５０と本体２０の球受け部２３との間の隙間を介して球受け部２３の球受け用凹所２２内のエアも吸引装置７０に吸引されることになる。
前記受け球押さえリング５０の押さえ片５５の外径は球受け用凹所２２の開口部の内径よりも若干小さく、また、前記押さえ片５５が受け球押さえ位置にあるとき、この押さえ片５５の外周は球受け用凹所２２の半球状凹面２１に接触せず、押さえ片５５と前記半球状凹面２１との間にはエア流通可能な隙間が確保されるようになっている。このため、吸引装置７０による球受け用凹所２２内のエア吸引は、押さえ片５５が受け球押さえ位置にあるときも継続して行われる。したがって、押さえ片５５が受け球４１に接触することにより微量の粉塵（発塵）が生じたとしても、吸引装置７０による球受け用凹所２２内のエア吸引によってこの粉塵を吸引装置７０に回収でき、粉塵がカバー部３０の主球突出用開口部３１から外に放出されることを防止できる。
なお、押さえ片５５が受け球押さえ位置にあるとき、この押さえ片５５は主球４２に接触しない。
【００４４】
図４、図５に示すように、基板位置決め用テーブル８０にあっては、各フリーボールベアリング１０の受け球押さえリング５０が待機位置にある状態にて、基台８１上に基板１が搬入される。そして、位置決め装置のＬ字形の一対の位置決め部材８７による基板１の位置決め動作（一対の位置決め部材８７によって基板１を挟み込む）の後に、各フリーボールベアリング１０の内側空間１１に吸引装置７０の吸引力を作用させて受け球押さえリング５０によって受け球４１を押さえ込んで受け球４１及び主球４２の回転を抑制した状態としてから、位置決め装置の一対の位置決め部材８７による基板１の挟み込みを解除する。
【００４５】
基板１（特にサイズが大きい基板）は、基台８１上に載置したときに微小な撓みが存在しているときがあり、複数の位置決め部材８７によって挟み込んで位置決めしたときにも前記撓みが解消されないことが多々ある。そして、このような撓みが残った状態にて、位置決め部材同士の間を離隔して基板１の挟み込みを解除すると、前記撓みの影響で若干の位置ずれが生じることがある。基板位置決め用テーブル８０上での基板１の位置ずれが大きく、処理室８３（図３参照）内の基板搬送装置（処理室内搬送装置）によって処理室８３内に搬入した後にも解消されないと、処理室内にて行う処理プロセスにも影響を与えるため、基板位置決め用テーブル８０上での基板１の位置ずれを縮小あるいは解消することは、基板１の加工等の処理精度の確保の点でも好ましい。
従来、基板位置決め用テーブルに用いられるフリーボールベアリングとしては主球の回転抵抗が出来るだけ小さいものが求められていた。しかしながら、このように主球の回転抵抗が非常に小さいと、基板を挟み込んで位置決めした位置決め部材同士の間を離隔して基板１の挟み込みを解除したときに、基板１の撓みに起因する位置ずれが大きくなる傾向があることが判明した。
【００４６】
本発明者は、既述のように、受け球押さえリング５０によって受け球４１を押さえ込んで受け球４１及び主球４２の回転を抑制した状態としてから、位置決め装置の一対の位置決め部材８７による基板１の挟み込みを解除することで、位置決め部材による基板１の挟み込みを解除した後の基板１の位置ずれを抑制あるいは解消できることを見出した。
また、受け球押さえリング５０によって受け球４１を押さえ込むことによる受け球４１及び主球４２の回転抑制は、位置決め部材による基板１の挟み込みを解除した後に主球４２が回転しないように固定するよりも、基板１の微動に対する主球４２の追従回転を許容し、主球４２の回転抵抗によって基板１の変位を抑えるようにすることが、位置決め部材による挟み込み解除後の基板１の位置ずれ抑制の点で好ましいことが判明した。
【００４７】
このため、受け球押さえリング５０による受け球４１の押さえ込みは、受け球４１が回転しないように受け球４１を固定するものである必要はなく、受け球４１の回転を抑制し、その結果、主球４２の回転も抑制できるものであれば良い。
したがって、受け球４１の押さえ込みに要する受け球押さえリング５０に作用させる押圧力（換言すれば吸引装置７０の吸引力）は、主球４２を回転しないように固定できる強い力である必要はない。
【００４８】
本発明者は、板材にフリーボールベアリング１０を３個固定した試験用の支持テーブルを作製し、この支持テーブルの３個のフリーボールベアリング１０上にアルミニウム板を載置し、吸引装置の吸引力を作用させておらず受け球押さえリング５０による受け球４１及び主球４２の回転抑制を行っていない状態（解放状態）と、吸引力を作用させて受け球押さえリング５０による受け球４１及び主球４２の回転抑制を行った状態（抑制状態）とにおける、フリーボールベアリング１０の摩擦係数を調べた。その結果を図６に示す。
アルミニウム板としては、その重量（ワーク重量）が３００ｇのもの、５００ｇのものの２種類を用いた。また、吸引装置によって作用させたフリーボールベアリング１０の１個あたりの吸引力（大気圧に対する真空度）は−９０ｋＰａ、フリーボールベアリング１０の１個あたりの吸入流量（エア吸入量）は９．０Ｌ／ｍｉｎである。
受け球押さえリング５０の内周側、外周側の微小クリアランス１２ａ、１２ｂはいずれも０．０５ｍｍである。
また、フリーボールベアリング１０としては、本体、カバー部、主球、受け球押さえ部材がＰＯＭ製のもの、受け球としてステンレスボールを使用した構成のものを用いた。
【００４９】
図６に示すように、このフリーボールベアリング１０は、解放状態にて吸引装置の吸引力を作用させると短時間で直ちに抑制状態となり、また、抑制状態から解放状態への切り換えも短時間で行え、高い応答速度を得ることができる。
また、ワーク重量が３００ｇの場合は、解放時（解放状態）の摩擦係数が０．０１であったのに対して、抑制時（抑制状態）の摩擦係数は０．０６であり、解放時の６倍程度の摩擦係数が得られる。
ワーク重量が５００ｇの場合は、解放時（解放状態）の摩擦係数が０．０１であったのに対して、抑制時（抑制状態）の摩擦係数は０．０８であり、解放時の８倍程度の摩擦係数が得られる。
【００５０】
このフリーボールベアリング１０は、抑制時には解放時に比べて格段に高い摩擦係数が得られるため、抑制時に主球を回転しないように固定する使用方法も可能であることは言うまでも無い。
【００５１】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態を説明する。
図７、図８に示すように、ここで説明する実施形態のフリーボールベアリングは、既述の第１実施形態のフリーボールベアリング１０の受け球押さえリング５０の駆動用リング部５４の外周面５４ｂ側に、ウェアリング１３を取り付けた構成のものである。
前記ウェアリング１３は、駆動用リング部５４の外周面５４ｂから突出されており、カバー部３０の内周面３４に当接されている。そして、この実施形態のフリーボールベアリングは、ウェアリング１３がカバー部３０の内周面３４に摺動することで、受け球押さえリング５０が球受け部高さ方向に移動するようになっている。
フリーボールベアリングの内側空間１１に吸引装置７０の吸引力を作用させたときには、外周側微小クリアランス１２ｂに作用する吸引力がウェアリング１３によって受け球押さえリング５０の変位力（基端側への変位力）に変換される。
【００５２】
図８に示すようにウェアリング１３は、スリット１３ａ（切断部）を有する不連続なリング状部材である。
フリーボールベアリングの内側空間１１に吸引装置７０の吸引力を作用させたときには、前記スリット１３ａを介して外周側微小クリアランス１２ｂにエア流が形成される。
なお、内周側微小クリアランス１２ａにエア流が形成されることは第１実施形態と同様である。
【００５３】
また、ウェアリング１３としては、その外周面の摩擦抵抗が小さいものが好ましく、例えばポリイミド等のプラスチック製のものを好適に採用できる。ウェアリング１３の材質としては、外周面の摩擦抵抗を低く抑えることができるものであれば良く、特に限定は無い。
また、この前記ウェアリング１３は、受け球押さえリング５０の中心軸線方向における両端部に面取り部１３ｂを有しているため、この面取り部１３ｂが摩擦抵抗（摺動抵抗）の低減に有効に寄与する。
これにより、この実施形態のフリーボールベアリングは、グリスを使用せず（ノングリス）に、受け球押さえリングの円滑な可動を実現できる構成となっている。
【００５４】
本発明において、ウェアリング１３は、受け球押さえリング５０（詳細には駆動用リング部５４）の内周側に設けても良く、また、外周側と内周側の両方に設けても良い。
また、前記ウェアリング１３は、駆動用リング部５４の内周側及び／又は外周側において、駆動用リング部５４の中心軸線方向の複数箇所に設けても良い。
また、本発明に係る受け球押さえリングとしては、溝５４ｃが、駆動用リング部５４の内周側及び外周側の一方のみに駆動用リング部５４の中心軸線方向の１又は複数箇所に形成されている構成、駆動用リング部５４の内周側及び外周側の両方にひとつずつ形成されている構成も採用であり、さらに、このような受け球押さえリングの内周側及び／又は外周側にウェアリング１３を設けた構成も採用可能である。
【００５５】
（第３実施形態）
次に本発明の第３実施形態を図９を参照して説明する。
図９は、本発明に係るフリーボールベアリング１０、複数のフリーボールベアリング１０のエア孔２５に配管７１を介して吸引装置７０を接続してなるベアリング装置を用いて構成したターンテーブル９０を示す。
このターンテーブル９０は、板状のベース部材９１と、このベース部材９１に取り付けて該ベース部材９１上に突設された複数（３以上）のフリーボールベアリング１０によって回転可能に支持された回転テーブル９３と、この回転テーブル９３を回転させる回転駆動装置９２（モータ）とを有している。既述のように、各フリーボールベアリング１０は、配管７１を介して吸引装置７０に接続されているため、吸引装置７０の吸引力を内側空間１１に作用させることで回転テーブル９３の回転の抑制、停止等を行うことができる。
なお、ターンテーブルとしては、フリーボールベアリング１０を回転テーブルに取り付けた構成、回転テーブルとベース部材とに取り付けた構成も採用可能である。
【００５６】
本発明に係る支持テーブルとしては、既述の基板位置決め用テーブル８０と同様の構成のものを、基板やその他の物品を搬送するための搬送装置の一部として使用することも可能である。
本発明に係るフリーボールベアリング、支持テーブルとしては、例えば半導体基板やプリント配線基板に対する加工、電子部品の実装、フラットパネルの製造、半導体素子や半導体パッケージ等の電子部品の製造の他、食品や医薬品の製造等、クリーンルーム内での物品の搬送（例えば搬送装置の一部としての使用）、位置決め等に幅広く使用することができる。
【符号の説明】
【００５７】
１…基板、１０…フリーボールベアリング、１１…内側空間、２０…本体、２３…球受け部、３０…カバー部、４１…受け球、４２…主球、５０…受け球押さえリング。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全方向に回転自在な１個のボール（主球）が突出された構造であり、物品の搬送あるいは位置決めに用いられる支持テーブル、ターンテーブル等に適用して好適なフリーボールベアリングに係り、例えば半導体基板やプリント配線基板に対する加工、電子部品の実装、フラットパネルの製造、半導体素子や半導体パッケージ等の電子部品の製造、食品や医薬品の製造等にて採用されるクリーンルーム内での使用に好適なフリーボールベアリング、これを用いたベアリング装置、支持テーブル、搬送設備、ターンテーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば物品を搬送する搬送設備にあっては、全方向に回転自在な１個のボール（主球）が突出された構造のフリーボールベアリングを用いて搬送する物品を移送可能に支持するようにした構成のものが多く採用されている。
このような搬送設備にあっては、搬送中の物品の移動を停止あるいは減速させるために、フリーボールベアリングとは別に、物品を衝突させるストッパ、クッション、物品を接触させるガイド部材などを設けた構成のものがあるが、近年、フリーボールベアリング自体が搬送中の物品に制動力を与えることが可能な構成となっているものが提案されている（例えば特許文献１）。このようなフリーボールベアリングを用いた搬送設備は、ストッパ、クッション、ガイド部材等の設置を不要にできる利点がある。
【０００３】
上述の特許文献１の図１（ａ）、（ｂ）記載のフリーボールベアリング（移送用球体支持装置）は、多数の副球を介して凹球面に主球を回転自在に支持した凹球面部材と、前記主球の上部が突出する内孔を有する蓋部材とを備え、前記内孔の縁部が前記主球との間に微小間隙をもって接近した主球の自由転動状態と、前記内孔の縁部が前記主球に押圧接触した主球の制動状態とが切り換え可能になっている。
また、特許文献１の図２（ａ）、（ｂ）には、環状の副球接触部を有する加圧部材を駆動手段（具体的には電磁線輪によって構成した電磁石３４）によって昇降させ、前記加圧部材の下降時に前記副球接触部を副球群の上縁部に接触させることで副球の転動を拘束して主球の回転に制動作用を与える構成のフリーボールベアリング（移送用球体支持装置）が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１９８７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の特許文献１の図１（ａ）、（ｂ）記載のフリーボールベアリング（移送用球体支持装置）のように、蓋部材を主球に接触させて主球の制動を行う構成では、長期の使用によって主球を傷付けることがあり、主球表面に形成された溝が物品との間の隙間の原因になって移動する物品に移動抵抗を与えずらくなる、といった不都合がある。
特許文献１の図２（ａ）、（ｂ）のように、昇降する加圧部材によって副球を押さえ込む構成の方が、物品に所望の移動抵抗を与える性能を長期にわたって安定に維持できる点で有利である。
【０００６】
ところで、例えば半導体基板やプリント配線基板に対する加工、電子部品の実装、フラットパネルの製造、半導体素子や半導体パッケージ等の電子部品の製造、食品や医薬品の製造等にて採用されるクリーンルーム内にて用いられるフリーボールベアリングとしては発塵を高い防塵性が要求される。
上述の特許文献１の図１（ａ）、（ｂ）記載のフリーボールベアリング（移送用球体支持装置）では蓋部材の主球との接触、特許文献１の図２（ａ）、（ｂ）記載のフリーボールベアリング（移送用球体支持装置）では蓋部材（特許文献１において符号５ａ）の下側にて昇降する加圧部材と副球との接触、によって微量の粉塵が生じることがある。このため、クリールームの清浄度の維持のため、粉塵の飛散を防止したいという要求があった。 この点、例えば、フリーボールベアリングを取り付けるテーブルとして通気孔を多数形成したものを採用して、クリーンルーム内に前記テーブルの上方から前記通気孔を介して前記テーブルの下側へ流れる気流を形成し粉塵の飛散を防止する対策（ダウンブロー）も採用可能であるが、特許文献１の図２（ａ）、（ｂ）記載のフリーボールベアリング（移送用球体支持装置）のように蓋部材の下側にて昇降する加圧部材によって副球を押さえ込む構成では、主球及び副球を回転自在に支持した凹球面部材と蓋部材との間にて発生した粉塵の回収が難しく、清浄度の安定維持の点で不利となっていた。
【０００７】
また、例えば特許文献１の図１（ａ）、（ｂ）記載のフリーボールベアリング（移送用球体支持装置）の蓋部材５にシリンダ部１３を結合してなる流体圧シリンダ１２のように、主球及び副球を回転自在に支持した凹球面部材の外周面に沿ってスライド移動する筒状体（特許文献１の図１（ａ）、（ｂ）記載の発明にあっては流体圧シリンダ１２）をエア圧等の流体圧によって駆動する構成は、多数のフリーボールベアリングについて主球の回転抑制（回転抵抗の増大）を同時に実現することに有利であり、特許文献１の図２（ａ）、（ｂ）記載のフリーボールベアリング（移送用球体支持装置）の加圧部材の移動にも適用可能である。
特許文献１の図１（ａ）、（ｂ）記載の技術は、凹球面部材の外周面と筒状部との間のシール性を高めるために凹球面部材の外周にＯリングを設けている。しかしながら、このように、Ｏリングを使用して、エア圧等の流体圧を駆動源として駆動する機構は、通常、可動部材（特許文献１の図１（ａ）、（ｂ）にあっては流体圧シリンダ１２）の移動抵抗の低減のためにグリスを用いる必要があるが、グリスの揮発成分がクリーンルーム内の汚染の原因となるといった問題がある。
【０００８】
本発明は、前記課題に鑑みて、クリーンルーム内への粉塵の飛散を防止することができ、しかも、受け球を押さえ込んで主球の回転抵抗を増大させるための受け球押さえリングの移動抵抗を、グリスを使用しないノングリス方式にて低く抑えることができるフリーボールベアリング、これを用いたベアリング装置、支持テーブル、搬送設備、ターンテーブルの提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明では以下の構成を提供する。
請求項１記載の発明は、半球状凹面を内面とする球受け用凹所が形成された球受け部を有する本体と、この本体の前記半球状凹面に配された多数の受け球及び該受け球よりも大径に形成され前記受け球を介して回転自在に支持された主球と、前記本体の前記球受け部を取り囲むように設けられたハウジング状のカバー部と、前記本体の前記半球状凹面と前記主球との間に挿入して前記受け球を押さえ込むことで前記主球の回転抵抗を増大させるリング状の押さえ片を有し、前記球受け部と前記カバー部との間に確保された内側空間内に前記球受け用凹所の深さ方向に一致する方向である球受け部高さ方向に移動可能に設けられた受け球押さえリングと、この受け球押さえリングに前記球受け部高さ方向において前記押さえ片によって前記受け球を押さえ込む押さえ方向とは逆方向の変位力を与えて、受け球押さえリングを前記押さえ片によって前記受け球を押さえ込む受け球押さえ位置から離隔した待機位置に配置するための押さえ解除機構とを具備し、前記カバー部に形成された主球突出用開口部から前記主球の一部が突出されているとともに前記カバー部によって前記主球の飛び出しが防止され、前記本体及び／又は前記カバー部には、前記内側空間内のエア吸引用のエア孔が、前記内側空間の前記球受け部高さ方向において前記カバー部の主球突出用開口部とは反対側の基端側に開口して形成され、前記受け球押さえリングは、前記球受け部の外周面と前記内側空間を介して前記球受け部の外周面に対面する前記カバー部の内周面との間に配置された駆動用リング部を有し、前記駆動用リング部は、前記球受け部の外周面にエア流通可能な微小な隙間を介して接近配置された内周面と、前記カバー部の内周面にエア流通可能な微小な隙間を介して接近配置された外周面とを有し、さらに内周面及び／又は外周面にその周方向に延在する溝、あるいはウェアリングが設けられており、前記エア孔を介して前記内側空間内のエアが吸引されることで前記受け球押さえリングに前記内側空間の基端側への変位力が与えられて前記受け球押さえリングが前記待機位置から前記受け球押さえ位置へ移動され、前記内側空間内のエア吸引が行われていないときには前記押さえ解除機構によって前記受け球押さえリングが前記待機位置に配置されることを特徴とするフリーボールベアリングを提供する。
請求項２記載の発明は、前記押さえ解除機構として、該受け球押さえリングに前記吸引装置が作用させる変位力とは逆の方向に弾性付勢するためのスプリングが前記内側空間に組み込まれていることを特徴とする請求項１記載のフリーボールベアリングを提供する。
請求項３記載の発明は、前記本体は、前記球受け部と、この球受け部の基端側に突設されたねじ軸とを具備し、前記エア孔は前記本体に形成されており、前記ねじ軸をその軸心方向に貫通するとともに前記球受け部の外周面に開口していることを特徴とする請求項１又は２記載のフリーボールベアリングを提供する。
請求項４記載の発明は、前記カバー部が、前記本体の前記ねじ軸に螺着されたリング状の基端側カバー部材の外周部に、前記主球突出用開口部が形成されているリング状のキャップを螺着して一体化して構成されたものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のフリーボールベアリングを提供する。
請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載のフリーボールベアリングと、このフリーボールベアリングの前記エア孔を介して前記内側空間内のエアを吸引することにより、前記受け球押さえリングに前記内側空間の基端側への変位力を作用させて前記受け球押さえリングの前記押さえ片によって前記受け球を押さえ込むための吸引装置とを具備することを特徴とするベアリング装置を提供する。
請求項６記載の発明は、請求項５記載のベアリング装置が設けられた支持テーブルであって、前記ベアリング装置の前記フリーボールベアリングが水平の基台の複数箇所に取り付けられ、前記フリーボールベアリングの前記エア孔に前記吸引装置をエア吸引可能に接続するための配管が、前記基台の下側から前記エア孔に接続されていることを特徴とする支持テーブルを提供する。
請求項７記載の発明は、請求項６記載の支持テーブルを具備することを特徴とする搬送設備を提供する。
請求項８記載の発明は、ベース部材と、このベース部材上に回転可能に設置された回転テーブルと、この回転テーブルを回転させる回転駆動装置とを有し、前記ベース部材及び／又は前記回転テーブルに取り付けられた請求項１〜４のいずれかに記載のフリーボールベアリングによって前記回転テーブルが前記ベース部材に対して回転可能に支持され、各フリーボールベアリングに前記吸引装置が接続されていることを特徴とするターンテーブルを提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、フリーボールベアリングの本体及び／カバー部に形成されているエア孔を介して前記内側空間内のエアを吸引することで、受け球押さえリングに、フリーボールベアリングの内側空間の基端側への変位力を作用させることができ、これにより受け球押さえリングに突設されているリング状の押さえ片によって受け球を押さえ込んで主球の回転抵抗を増大させることができる。エア孔からのエア吸引を行ったとき、受け球押さえリングの駆動用リング部がフリーボールベアリングの内側空間の基端側へ吸引されるようにして、受け球押さえリングに内側空間の基端側への変位力が与えられる。受け球押さえリングの駆動用リング部の溝あるいはウェアリングが、受け球押さえリングの変位力の発生に有効に寄与する。
【００１１】
また、前記受け球押さえリングの駆動用リング部は、その内周面がエア流通可能な微小な隙間を介して前記球受け部の外周面に接近配置され、外周面が、球受け部の外周面に前記内側空間を介して対面するカバー部の内周面にエア流通可能な微小な隙間を介して接近配置されており、エア孔から前記内側空間内のエアを吸引したとき、前記隙間にエア流が形成される。ウェアリングを用いる場合は、ウェアリングのスリット状の不連続部によって前記隙間のエア流が確保される。このため、エア孔から前記内側空間内のエアを吸引したとき、フリーボールベアリングの内側空間において前記受け球押さえリングの駆動用リング部から開放端側（主球突出用開口部、球受け用凹所の側）のエアも吸引することができる。これにより、受け球押さえリングの移動に伴う発塵のカバー部から外側への放出を防止することができる。
【００１２】
しかも、本発明に係るフリーボールベアリングは、前記球受け部及び前記カバー部と受け球押さえリングとの間にグリスを設けていないが、受け球押さえリングの球受け部高さ方向への移動抵抗を低く抑えることができる構成になっており、エア孔からのエア吸引等によって受け球押さえリングの移動を容易に実現できる。
グリスを使用していないことにより、グリスの揮発成分によってクリーンルーム内を汚染するといった不都合を回避できることは言うまでも無い。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る１実施形態のフリーボールベアリングの構成を示す部分断面図であり、（ａ）は受け球押さえリングによる受け球の制動を行っていない状態、（ｂ）は受け球押さえリングによる受け球の制動状態を示す。
【図２】図１のフリーボールベアリングの受け球押さえリングの駆動用リング部付近を示す拡大断面図である。
【図３】本発明に係るフリーボールベアリング、これを用いたベアリング装置、支持テーブルを適用した搬送設備である基板処理設備の一例を説明する平面図である。
【図４】図３の基板処理設備の支持テーブルを説明する正面図である。
【図５】図３の基板処理設備の支持テーブルを説明する平面図である。
【図６】図１のフリーボールベアリングの摩擦抵抗を調べた試験結果を示すグラフである。
【図７】本発明に係る１実施形態のフリーボールベアリングの構成を示す図であり、受け球押さえリングの駆動用リング部付近を示す拡大断面図である。
【図８】ウェアリングの一例を示す斜視図である。
【図９】ターテーブルの一例を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の１実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１５】
（第１実施形態）
まず、図１（ａ）、（ｂ）を参照して、本発明に係る第１実施形態のフリーボールベアリングを説明する。
なお、図１（ａ）、（ｂ）において、このフリーボールベアリング１０について、上側を上、下側を下として説明する。
【００１６】
図３、図４に示すように、ここで説明するフリーボールベアリング１０は、ディスプレイ用マザーガラス、シリコン基板（ウェハ）などといった基板１を精密に位置決めするための基板用位置決めテーブル８０（支持テーブル）の水平な基台８１に取り付けられている。
【００１７】
図３に示すように、前記基板位置決め用テーブル８０は、基板１への膜付け等を行う処理設備のクリーンルーム８２内に設置されている。クリーンルーム８２内には、成膜、レジスト塗布、露光、エッチング等の処理を行う複数の処理室８３（チャンバー）が設置されている。前記基板位置決め用テーブル８０は、クリーンルーム８２内の各処理室８３の基板搬入出ゲート（開閉可能なシャッター８３ａ）の外側に設けられており、クリーンルーム８２内にて処理室８３毎に設けられた搬送装置８４によって搬入された基板１を、処理室８３内の基板搬送装置（処理室内搬送装置）による搬送前に位置決めする機能を果たす。
【００１８】
前記搬送装置８４は、クリーンルーム８２内に設けられたセンターロボット８５と各処理室８３に対応して設けられた基板位置決め用テーブル８０との間にそれぞれ設けられており、センターロボット８５と基板位置決め用テーブル８０との間の基板１の搬送を行う。センターロボット８５は、搬送装置８４間での基板１の移設、及び、クリーンルーム８２に対する基板１の搬入出用の搬入出装置８６と搬送装置８４間の基板１の移設を行う。
【００１９】
基台８１上に搬入された基板１は、基台８１上の多数箇所に突設されているフリーボールベアリング１０の上部に突出している主球４２（後述）上に載置された状態で水平支持される。そして、この状態にて、図５に示すように、基板位置決め用テーブル８０に設けられている位置決め装置のＬ字形の一対の位置決め部材８７が、矩形板状の基板１の４隅の角部のうち対角線上に位置するひと組の角部に当接して、基板１を両側から挟み込むことで基板１の位置決めがなされる。
図５中矢印Ｇに示すように、前記一対の位置決め部材８７は、位置決め装置に設けられている駆動装置によって移動されて互いの間隔方向の距離が可変になっており、基板１を両側から挟み込んで位置決めした後、互いに離隔するように移動されて、基板１の次の搬送動作の障害にならない位置に待避される。
【００２０】
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、ここで説明するフリーボールベアリング１０は、半球状凹面２１を内面とする球受け用凹所２２が形成されたブロック状（具体的には円柱状）の球受け部２３及び該球受け部２３の前記球受け用凹所２２の開口部とは反対側（基端側）の端部から突出されたねじ軸２４を有する本体２０と、この本体２０の前記球受け部２３を取り囲むように設けられたハウジング状のカバー部３０と、前記球受け部２３の前記半球状凹面２１に配された多数の受け球４１と、この受け球４１よりも大径に形成され前記受け球４１を介して前記半球状凹面２１に回転自在に支持された主球４２と、前記球受け部２３と前記カバー部３０との間に確保された内側空間１１内に前記球受け用凹所２２の深さ方向に一致する方向である球受け部高さ方向（図１（ａ）、（ｂ）において上下方向）に移動可能に設けられた受け球押さえリング５０と、前記カバー部３０の内側に組み込まれて前記受け球押さえリング５０を前記球受け部高さ方向において前記内側空間の基端側とは反対の方向に弾性付勢するスプリング６０（押さえ解除機構）とを具備し、前記カバー部３０に形成された主球突出用開口部３１から前記主球４２の一部を突出させているとともに前記カバー部３０によって前記主球４２の飛び出しを防止して構成されている。
【００２１】
前記カバー部３０の主球突出用開口部３１の内径は主球４２の外径よりも小さいが、この主球突出用開口部３１の内径は、図１（ａ）、（ｂ）に示すように主球４２が、本体２０の球受け部２３の半球状凹面２１に接触した多数の受け球４１に支持され前記受け球４１からの浮き上がりが無い状態において、主球突出用開口部３１の内周面と主球４２との間には主球４２の遊動を可能にするクリアランスＣが確保される大きさとなっている。
【００２２】
図１（ａ）、（ｂ）において符号２０ａで示す仮想線は、前記本体２０のねじ軸２４の中心軸線である。前記本体２０の前記球受け用凹所２２の開口部の中央及び前記球受け用凹所２２の最深部は前記中心軸線２０ａ上に位置している。以下、前記中心軸線２０ａを本体軸線とも言う。
【００２３】
図４において、このフリーボールベアリング１０は、基板位置決め用テーブル８０の基台８１にねじ軸２４をねじ込んで球受け用凹所２２の開口部が球受け部２３の上部に位置するように本体軸線２０ａが鉛直の向きで固定している。
但し、このフリーボールベアリング１０は、球受け用凹所２２の開口部が球受け部２３の上部に位置するようにして本体軸線２０ａが傾斜する向きで使用することも可能であり、また、球受け部高さ方向が水平となる向きでも使用可能である。
例えば、受け部高さ方向が水平となる向きで使用した場合も、主球４２は受け球４１によって支持されて全方向に回転可能であり、後述のように受け球押さえリング６０によって受け球４１の押さえ込みを行わない限り、主球４２の回転抵抗は小さく、主球４２は軽い力で円滑に回転できる。
【００２４】
図１（ａ）、（ｂ）において、本発明に係るフリーボールベアリング１０の本体２０、カバー部３０、受け球４１及び主球４２、受け球押さえリング５０としては、金属製のもの、プラスチック製のもの等を採用できる。
また、基板１が主球４２に接触したときに基板１に帯電している静電気によるスパークの発生を防止する点で、主球４２として１０３〜１０１０Ω／□の表面抵抗率を持つように導電性（狭義の導電性）ないし半導電性樹脂で構成したものを採用し、さらに、この主球４２と接するグランド用通電部を有する構成とすることが好ましい。例えば、上述の１０３〜１０１０Ω／□の表面抵抗率を持つ主球４２を採用し、ステンレス等の導電性金属で形成した受け球４１を採用し、さらに、本体２０としてステンレス等の導電性金属で形成したもの、あるいはプラスチック等の絶縁材料からなる母材内に電線等からなる通電回路（受け球４１と接して電気導通を確保する接触部を含む）を具備した構成のものを採用することで、受け球４１と本体２０とからなるグランド用通電部を有する構成のフリーボールベアリングが得られる。グランド用通電部を、フリーボールベアリングの外部のグランド用回路と接続しておくことで、基板１が主球ボール４２に接したときのスパークの発生を防ぐことができる。スパークの発生は、基板１の損傷の原因になるため、上述の構成のフリーボールベアリング１０を採用することで、スパークに起因する基板１の損傷を防止でき、製品歩留まりの向上等を実現できる。
受け球４１、本体２０は、半導電性樹脂で構成することもできる。
【００２５】
また、図示例のフリーボールベアリング１０は、本体２０に取付部としてのねじ軸２４を一体成形している。したがって、ねじ軸２４は本体２０と同じ導電性ないし半導電性樹脂であるが、ねじ軸を別体で構成することも可能である。その場合には、ねじ軸の部分を、導電性の金属で構成することも可能である。
【００２６】
主球ボール４２を形成する導電性樹脂材料としては、ベース樹脂に導電性金属フィラーを分散混入したものや、ベース樹脂に帯電防止ポリマーを添加したものなどを採用でき、このような材料によって、１０３〜１０１０Ω／□の表面抵抗率を持つようにする。ベース樹脂としては、ＰＯＭ（ポリアセタール）、ＰＡＩ（ポリアミドイミド）、ＰＢＩ（ポリベンゾイミダゾール）、ＰＣＴＦＥ（ポリクロロトリフルオロエチレン）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ＰＥＩ（ポリエーテルイミド）、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＰＳ（ポリフェニレンスルフィド）、メラミン樹脂、芳香族ポリアミド樹脂（アラミド樹脂）等を採用できる。また、ＬＣＰ（液晶ポリマー）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＥＳ（ポリエーテルサルフォン）、その他の樹脂も用いることができる。真空装置内の環境に対する特性安定性等の点で、ベスペル（芳香族ポリアミド樹脂であるデュポン社の登録商標）やＰＢＩが好適である。
本体２０やカバー部３０、受け球押さえリング５０についても同様の導電性樹脂材料によって形成したものを採用可能である。
【００２７】
なお、導電性樹脂とは、絶縁性樹脂と対比した広義の意味であり、いわゆる半導電性樹脂と狭義の導電性樹脂とを含む。
一般に体積抵抗率が１０１３Ωｃｍ程度以下の合成樹脂は、絶縁性樹脂と対比させた広義には導電性樹脂ということができる。その中で体積抵抗率が１０５〜１０１３Ωｃｍ程度のものは半導電性樹脂ということができ、さらに、体積抵抗率が１０５〜１０１０Ωｃｍ程度のものは、静電気障害を制御するのに適した半導電性樹脂として制電性樹脂とも呼ばれる。この意味で、本発明のフリーボールベアリングにおいて主球等を構成する導電性樹脂（導電性樹脂成形品）は、導電性ないし制電性樹脂ということもできる。
また、本発明に係るフリーボールベアリングの本体２０、カバー部３０、受け球４１及び主球４２、受け球押さえリング５０としては、導電性、半導電性を有していない材質（例えば、金属、プラスチック等）によって形成されたものを採用することも可能である。
【００２８】
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、本体２０のねじ軸２４は、ブロック状（具体的には円柱状）の球受け部２３の基端側の端面（底面２３ａ）から突出されている。
換言すれば、前記本体２０は、ねじ軸２４の片端に、該ねじ軸２４よりも太い外観円柱状の球受け部２３を突設した構成になっている。
【００２９】
図示例のフリーボールベアリング１０において、前記カバー部３０は、具体的には、前記本体２０の前記ねじ軸２４に螺着されたリング状の基端側カバー部材３２の外周部に、前記主球突出用開口部３１が形成されているリング状のキャップ３３を螺着して一体化して構成されたものである。
【００３０】
前記基端側カバー部材３２は、リング状の底板３２ａの外周に該底板３２ａの片面側に突出する周壁部３２ｂが周設された構成になっている。そして、この基端側カバー部材３２は、前記底板３２ａの中央部を貫通する雌ねじ穴３２ｃによって前記ねじ軸２４の外側に螺着して取り付けられて、その周壁部３２ｂが本体２０の球受け部２３の周囲を取り囲むように配置されている。また、図１（ａ）、（ｂ）において、基端側カバー部材３２は、その底板３２ａが、球受け部２３の底面２３ａに当接されている。
【００３１】
また、キャップ３３は、前記主球突出用開口部３１が形成されているリング状の蓋板部３３ａの外周に該蓋板部３３ａの片面側に突出する側壁部３３ｂが周設された構成であり、前記側壁部３３ｂの内周側に形成された内ねじ部３３ｃを、基端側カバー部材３２の周壁部３２ｂの外周側に形成された外ねじ部３２ｄにねじ込んで基端側カバー部材３２に螺着して、蓋板部３３ａによって前記本体２０の球受け部２３の球受け用凹所２２の開口部の周囲の端面（先端面２３ｂ）を覆うようにして設けられている。
【００３２】
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、受け球押さえリング５０は、本体２０の球受け部２３に外挿するようにして前記球受け部２３とカバー部３０との間の内側空間１１に球受け部高さ方向に沿って移動可能に収納されたリング状の部材である。
この受け球押さえリング５０は、キャップ３３の蓋板部３３ａと球受け部２３の先端面２３ｂとの間に配置されたリング状の天板部５１及び該天板部５１の外周の全周にわたって天板部５１の片面側にリブ状に突設されキャップ３３の球受け部２３の外周面２３ｃと該外周面２３ｃに前記内側空間１１を介して対面するカバー部３０の内周面３４との間に配置された円筒部５２からなる本体リング５３と、この本体リング５３の円筒部５２側の端部から延出されて球受け部２３の外周面２３ｃと該外周面２３ｃに前記内側空間１１を介して対面するカバー部３０の内周面３４との間に配置された駆動用リング部５４と、前記本体リング５３の天板部５１の内周端の全周にわたってリブ状に突設され前記本体２０の前記半球状凹面２１と前記主球４２との間に挿入して前記受け球４１を押さえ込むためのリング状の押さえ片５５とを具備して構成されている。
【００３３】
図２に示すように、前記駆動用リング部５４は、前記球受け部２３の外周面２３ｃにエア流通可能な微小な隙間１２ａ（以下、内周側微小クリアランスとも言う）を介して接近配置された内周面５４ａと、前記球受け部２３の外周面２３ｃに前記内側空間１１を介して対面するカバー部３０の内周面３４にエア流通可能な微小な隙間１２ｂ（以下、内周側微小クリアランス）を介して接近配置された外周面５４ｂとを有し、さらに内周面５４ａ及び外周面５４ｂのそれぞれにその周方向に延在する溝５４ｃが形成（周設）された構成になっている。前記溝５４ｃは、内周面５４ａ及び外周面５４ｂのそれぞれにおける、駆動用リング部５４の中心軸線方向の複数箇所（図示例では２箇所）に形成されている。
【００３４】
内周側微小クリアランス１２ａの幅（球受け部２３の外周面２３ｃと駆動用リング部５４の内周面５４ａとの間の距離）は例えば０．０３〜０．０７ｍｍ程度である。外周側微小クリアランス１２ｂの幅（カバー部３０の内周面３４と駆動用リング部５４の外周面５４ｂとの間の距離）も同程度の大きさに設定される。
【００３５】
前記本体２０には、該フリーボールベアリング１０の外部に設置された吸引装置７０によって内側空間１１内のエア吸引を行うためのエア孔２５が形成されている。
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、前記エア孔２５は具体的には、球受け部２３の底面２３ａから突出するねじ軸２４の突出先端から球受け部２３に達するように穿設された主孔２５ａと、この主孔２５ａの奥端（球受け部２３側の端部）から該主孔２５ａに直交する方向に延在して球受け部２３の外周面２３ｃに開口し内側空間１１に連通する枝孔２５ｂとを具備して構成されている。したがって、ねじ軸２４の先端（球受け部２３からの突出先端）に開口するエア孔２５の開口部である吸引口２５ｃに吸引装置７０を接続することで、フリーボールベアリング１０の内側空間１１に吸引装置７０の吸引力を作用させることができる。
【００３６】
図４において、フリーボールベアリング１０は、基板位置決め用テーブル８０の基台８１のねじ穴８１ａに該基台８１の上側からねじ軸２４をねじ込んで前記基台８１に取り付けられている。前記ねじ軸２４は基台８１を貫通しており、その先端部が基台８１の下側に突出されている。また、フリーボールベアリング１０は、基端側カバー部材３２の底板３２ａを基台８１上面に当接させて基台８１に取り付けられている。
図４に示す基板位置決め用テーブル８０は、基台８１の複数箇所に前記フリーボールベアリング１０が取り付けられており、また、各フリーボールベアリング１０のねじ軸２４の基台８１の下側に突出された先端部に配管７１を介して接続された吸引装置７０を具備する構成となっている。フリーボールベアリング１０のエア孔２５に配管７１を介して吸引装置７０を接続したものが本発明に係るベアリング装置である。
図示例の基板位置決め用テーブル８０は、基台８１に取り付けられている複数のフリーボールベアリング１０（その内側空間１１）の全てが配管７１を介してひとつの吸引装置７０と接続されてなるベアリング装置を具備する構成を例示しているが、これに限定されず、基板位置決め用テーブルを複数の吸引装置７０を設けた構成とし、基台８１に取り付けられている複数のフリーボールベアリング１０を互いに異なる吸引装置と接続した構成としても良い。
【００３７】
このフリーボールベアリング１０には、配管７１、エア孔２５を介して前記吸引装置７０の吸引力を内側空間１１に作用させることができる。
前記吸引装置７０の吸引力を内側空間１１に作用させていないときには、図１（ａ）に示すように、フリーボールベアリング１０の受け球押さえリング５０はスプリング６０の弾性によって、押さえ片５５が球受け部２３の受け球４１を押さえ込む位置（図１（ｂ）に示す位置。以下、受け球押さえ位置とも言う）からキャップ３３の蓋板部３３ａの側（内側空間１１の開放端側）に離隔した位置（待機位置。図１（ａ）に示す位置）に配置されている。
図示例のフリーボールベアリング１０にあっては、受け球押さえリング５０の本体リング５３と該本体リング５３に対してその外周側に若干ずれて位置する駆動用リング部５４との間の段差部分に形成された当接面５６（駆動用リング部５４の本体リング側の端面）が、キャップ３３の側壁部３３ｂの内周側に張り出されている突壁部３５に、スプリング６０の弾性によって内側空間１１の基端側から当接された位置が、受け球押さえリング５０の待機位置となっている。受け球押さえリング５０が待機位置にあるとき、その天板部５１はキャップ３３の蓋板部３３ａに当接せず、キャップ３３の蓋板部３３ａと天板部５１との間に僅かな隙間が確保された位置となっている。
【００３８】
前記吸引装置７０の吸引力をフリーボールベアリング１０の内側空間１１に作用させておらず、受け球押さえリング５０が図１（ａ）に示す待機位置にある状態で、前記吸引装置７０の吸引力を内側空間１１に作用させると、図１（ｂ）に示すように、受け球押さえリング５０に内側空間１１の基端側（図１（ａ）、（ｂ）において下側）への変位力が与えられて受け球押さえリング５０が前記待機位置から内側空間１１の基端側（受け球４１を押さえ込む押さえ方向）へ移動され、該受け球押さえリング５０の押さえ片５５が球受け部２３の受け球４１を押さえ込む。この結果、球受け部２３の受け球４１の回転が抑制されて、内側空間１１の基端側への変位力が与えられていないときに比べて、主球４２の回転抵抗が増大する。
【００３９】
既述のように、駆動用リング部５４は、その内周面５４ａ及び外周面５４ｂが、球受け部２３の外周面２３ｃ及びカバー部３０の内周面３４に対してエア流通可能な微小な隙間１２ａ、１２ｂを介して接近配置されている。また、図１（ａ）に示すように、受け球押さえリング５０が待機位置にあるとき、受け球押さえリング５０の本体リング５３の円筒部５２及び押さえ片５５は、球受け部２３の外周面２３ｃあるいはカバー部３０の内周面３４に密接せず、球受け部２３及びカバー部３０との間にエア流通可能な隙間（駆動用リング部５４の両側の隙間１２ａ、１２ｂと連通する隙間）が確保された状態にある。
【００４０】
フリーボールベアリング１０の内側空間１１にエア孔２５を介して前記吸引装置７０の吸引力を作用させると、内側空間１１の駆動用リング部５４よりも主球突出用開口部３１側に存在するエアが隙間１２ａ、１２ｂを通って内側空間１１の駆動用リング部５４よりも基端側へ流れる。そして、隙間１２ａ、１２ｂを流れるエア流の一部が、駆動用リング部５４に形成されている溝５４ｃに入り込む乱流を形成し、溝５４ｃの特に駆動用リング部５４の先端側（内側空間１１の基端側。受け球押さえリング５０の天板部５１が設けられている前端側とは反対の後端側）に位置する内側面５４ｄを押圧する押圧力を発生する。これにより、受け球押さえリング５０に内側空間１１の基端側への変位力が作用し、吸引装置７０の吸引力によって受け球押さえリング５０にスプリング６０の弾性に勝る変位力を作用させることにより、図１（ｂ）に示すように、受け球押さえリング５０が内側空間１１の基端側（押さえ方向）へ移動されることになる。
さらなる検証が必要であるが、溝５４ｃの数を多くすると、吸引装置７０の吸引力によって受け球押さえリング５０に作用する変位力を増強できるものと考えられる。
【００４１】
また、前記受け球押さえリング５０は、駆動用リング部５４の外周側及び内周側の隙間１２ａ、１２ｂを流れるエア流によって、球受け部２３の外周面２３ｃ及びカバー部３０の内周面３４に対する非接触状態が安定に保たれる。したがって、受け球押さえリング５０の球受け部２３及びカバー部３０との接触による移動抵抗の発生を抑えることができるため、受け球押さえリング５０の移動に球受け部２３及びカバー部３０との接触による移動抵抗は殆ど関与しない。
【００４２】
駆動用リング部５４の外周側及び内周側の隙間１２ａ、１２ｂには、受け球押さえリング５０の移動抵抗を低減するための潤滑用のグリスは設けられていない。
このフリーボールベアリング１０にあっては、受け球押さえリング５０と球受け部２３との間、受け球押さえリング５０とカバー部３０との間にグリスを設けなくても、上述のように駆動用リング部５４の外周側及び内周側の隙間１２ａ、１２ｂを流れるエア流によって、球受け部２３の外周面２３ｃ及びカバー部３０の内周面３４に対する非接触状態が安定に保たれることで、受け球押さえリング５０の移動抵抗を低く抑えることができる。しかも、受け球押さえリング５０の移動を円滑に行うことができる。
したがって、グリスを用いない構成でありながら、受け球押さえリング５０の移動（待機位置から受け球押さえ位置への移動）に要する吸引装置７０の吸引力を大幅に高める必要はなく、吸引力を大幅に高めることなく受け球押さえリング５０の移動を実現できる。
また、グリスを用いない構成であるため、グリスから放出される揮発成分によるクリーンルーム内の汚染の問題が生じないことは言うまでも無い。
【００４３】
また、図１（ａ）に示すように、待機位置にある受け球押さえリング５０と本体２０の球受け部２３との間の隙間は、受け球押さえリング５０の押さえ片５５と球受け部２３との間にも確保されており、吸引装置７０による内側空間１１のエア吸引が開始されると、受け球押さえリング５０と本体２０の球受け部２３との間の隙間を介して球受け部２３の球受け用凹所２２内のエアも吸引装置７０に吸引されることになる。
前記受け球押さえリング５０の押さえ片５５の外径は球受け用凹所２２の開口部の内径よりも若干小さく、また、前記押さえ片５５が受け球押さえ位置にあるとき、この押さえ片５５の外周は球受け用凹所２２の半球状凹面２１に接触せず、押さえ片５５と前記半球状凹面２１との間にはエア流通可能な隙間が確保されるようになっている。このため、吸引装置７０による球受け用凹所２２内のエア吸引は、押さえ片５５が受け球押さえ位置にあるときも継続して行われる。したがって、押さえ片５５が受け球４１に接触することにより微量の粉塵（発塵）が生じたとしても、吸引装置７０による球受け用凹所２２内のエア吸引によってこの粉塵を吸引装置７０に回収でき、粉塵がカバー部３０の主球突出用開口部３１から外に放出されることを防止できる。
なお、押さえ片５５が受け球押さえ位置にあるとき、この押さえ片５５は主球４２に接触しない。
【００４４】
図４、図５に示すように、基板位置決め用テーブル８０にあっては、各フリーボールベアリング１０の受け球押さえリング５０が待機位置にある状態にて、基台８１上に基板１が搬入される。そして、位置決め装置のＬ字形の一対の位置決め部材８７による基板１の位置決め動作（一対の位置決め部材８７によって基板１を挟み込む）の後に、各フリーボールベアリング１０の内側空間１１に吸引装置７０の吸引力を作用させて受け球押さえリング５０によって受け球４１を押さえ込んで受け球４１及び主球４２の回転を抑制した状態としてから、位置決め装置の一対の位置決め部材８７による基板１の挟み込みを解除する。
【００４５】
基板１（特にサイズが大きい基板）は、基台８１上に載置したときに微小な撓みが存在しているときがあり、複数の位置決め部材８７によって挟み込んで位置決めしたときにも前記撓みが解消されないことが多々ある。そして、このような撓みが残った状態にて、位置決め部材同士の間を離隔して基板１の挟み込みを解除すると、前記撓みの影響で若干の位置ずれが生じることがある。基板位置決め用テーブル８０上での基板１の位置ずれが大きく、処理室８３（図３参照）内の基板搬送装置（処理室内搬送装置）によって処理室８３内に搬入した後にも解消されないと、処理室内にて行う処理プロセスにも影響を与えるため、基板位置決め用テーブル８０上での基板１の位置ずれを縮小あるいは解消することは、基板１の加工等の処理精度の確保の点でも好ましい。
従来、基板位置決め用テーブルに用いられるフリーボールベアリングとしては主球の回転抵抗が出来るだけ小さいものが求められていた。しかしながら、このように主球の回転抵抗が非常に小さいと、基板を挟み込んで位置決めした位置決め部材同士の間を離隔して基板１の挟み込みを解除したときに、基板１の撓みに起因する位置ずれが大きくなる傾向があることが判明した。
【００４６】
本発明者は、既述のように、受け球押さえリング５０によって受け球４１を押さえ込んで受け球４１及び主球４２の回転を抑制した状態としてから、位置決め装置の一対の位置決め部材８７による基板１の挟み込みを解除することで、位置決め部材による基板１の挟み込みを解除した後の基板１の位置ずれを抑制あるいは解消できることを見出した。
また、受け球押さえリング５０によって受け球４１を押さえ込むことによる受け球４１及び主球４２の回転抑制は、位置決め部材による基板１の挟み込みを解除した後に主球４２が回転しないように固定するよりも、基板１の微動に対する主球４２の追従回転を許容し、主球４２の回転抵抗によって基板１の変位を抑えるようにすることが、位置決め部材による挟み込み解除後の基板１の位置ずれ抑制の点で好ましいことが判明した。
【００４７】
このため、受け球押さえリング５０による受け球４１の押さえ込みは、受け球４１が回転しないように受け球４１を固定するものである必要はなく、受け球４１の回転を抑制し、その結果、主球４２の回転も抑制できるものであれば良い。
したがって、受け球４１の押さえ込みに要する受け球押さえリング５０に作用させる押圧力（換言すれば吸引装置７０の吸引力）は、主球４２を回転しないように固定できる強い力である必要はない。
【００４８】
本発明者は、板材にフリーボールベアリング１０を３個固定した試験用の支持テーブルを作製し、この支持テーブルの３個のフリーボールベアリング１０上にアルミニウム板を載置し、吸引装置の吸引力を作用させておらず受け球押さえリング５０による受け球４１及び主球４２の回転抑制を行っていない状態（解放状態）と、吸引力を作用させて受け球押さえリング５０による受け球４１及び主球４２の回転抑制を行った状態（抑制状態）とにおける、フリーボールベアリング１０の摩擦係数を調べた。その結果を図６に示す。
アルミニウム板としては、その重量（ワーク重量）が３００ｇのもの、５００ｇのものの２種類を用いた。また、吸引装置によって作用させたフリーボールベアリング１０の１個あたりの吸引力（大気圧に対する真空度）は−９０ｋＰａ、フリーボールベアリング１０の１個あたりの吸入流量（エア吸入量）は９．０Ｌ／ｍｉｎである。
受け球押さえリング５０の内周側、外周側の微小クリアランス１２ａ、１２ｂはいずれも０．０５ｍｍである。
また、フリーボールベアリング１０としては、本体、カバー部、主球、受け球押さえ部材がＰＯＭ製のもの、受け球としてステンレスボールを使用した構成のものを用いた。
【００４９】
図６に示すように、このフリーボールベアリング１０は、解放状態にて吸引装置の吸引力を作用させると短時間で直ちに抑制状態となり、また、抑制状態から解放状態への切り換えも短時間で行え、高い応答速度を得ることができる。
また、ワーク重量が３００ｇの場合は、解放時（解放状態）の摩擦係数が０．０１であったのに対して、抑制時（抑制状態）の摩擦係数は０．０６であり、解放時の６倍程度の摩擦係数が得られる。
ワーク重量が５００ｇの場合は、解放時（解放状態）の摩擦係数が０．０１であったのに対して、抑制時（抑制状態）の摩擦係数は０．０８であり、解放時の８倍程度の摩擦係数が得られる。
【００５０】
このフリーボールベアリング１０は、抑制時には解放時に比べて格段に高い摩擦係数が得られるため、抑制時に主球を回転しないように固定する使用方法も可能であることは言うまでも無い。
【００５１】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態を説明する。
図７、図８に示すように、ここで説明する実施形態のフリーボールベアリングは、既述の第１実施形態のフリーボールベアリング１０の受け球押さえリング５０の駆動用リング部５４の外周面５４ｂ側に、ウェアリング１３を取り付けた構成のものである。
前記ウェアリング１３は、駆動用リング部５４の外周面５４ｂから突出されており、カバー部３０の内周面３４に当接されている。そして、この実施形態のフリーボールベアリングは、ウェアリング１３がカバー部３０の内周面３４に摺動することで、受け球押さえリング５０が球受け部高さ方向に移動するようになっている。
フリーボールベアリングの内側空間１１に吸引装置７０の吸引力を作用させたときには、外周側微小クリアランス１２ｂに作用する吸引力がウェアリング１３によって受け球押さえリング５０の変位力（基端側への変位力）に変換される。
【００５２】
図８に示すようにウェアリング１３は、スリット１３ａ（切断部）を有する不連続なリング状部材である。
フリーボールベアリングの内側空間１１に吸引装置７０の吸引力を作用させたときには、前記スリット１３ａを介して外周側微小クリアランス１２ｂにエア流が形成される。
なお、内周側微小クリアランス１２ａにエア流が形成されることは第１実施形態と同様である。
【００５３】
また、ウェアリング１３としては、その外周面の摩擦抵抗が小さいものが好ましく、例えばポリイミド等のプラスチック製のものを好適に採用できる。ウェアリング１３の材質としては、外周面の摩擦抵抗を低く抑えることができるものであれば良く、特に限定は無い。
また、この前記ウェアリング１３は、受け球押さえリング５０の中心軸線方向における両端部に面取り部１３ｂを有しているため、この面取り部１３ｂが摩擦抵抗（摺動抵抗）の低減に有効に寄与する。
これにより、この実施形態のフリーボールベアリングは、グリスを使用せず（ノングリス）に、受け球押さえリングの円滑な可動を実現できる構成となっている。
【００５４】
本発明において、ウェアリング１３は、受け球押さえリング５０（詳細には駆動用リング部５４）の内周側に設けても良く、また、外周側と内周側の両方に設けても良い。
また、前記ウェアリング１３は、駆動用リング部５４の内周側及び／又は外周側において、駆動用リング部５４の中心軸線方向の複数箇所に設けても良い。
また、本発明に係る受け球押さえリングとしては、溝５４ｃが、駆動用リング部５４の内周側及び外周側の一方のみに駆動用リング部５４の中心軸線方向の１又は複数箇所に形成されている構成、駆動用リング部５４の内周側及び外周側の両方にひとつずつ形成されている構成も採用であり、さらに、このような受け球押さえリングの内周側及び／又は外周側にウェアリング１３を設けた構成も採用可能である。
【００５５】
（第３実施形態）
次に本発明の第３実施形態を図９を参照して説明する。
図９は、本発明に係るフリーボールベアリング１０、複数のフリーボールベアリング１０のエア孔２５に配管７１を介して吸引装置７０を接続してなるベアリング装置を用いて構成したターンテーブル９０を示す。
このターンテーブル９０は、板状のベース部材９１と、このベース部材９１に取り付けて該ベース部材９１上に突設された複数（３以上）のフリーボールベアリング１０によって回転可能に支持された回転テーブル９３と、この回転テーブル９３を回転させる回転駆動装置９２（モータ）とを有している。既述のように、各フリーボールベアリング１０は、配管７１を介して吸引装置７０に接続されているため、吸引装置７０の吸引力を内側空間１１に作用させることで回転テーブル９３の回転の抑制、停止等を行うことができる。
なお、ターンテーブルとしては、フリーボールベアリング１０を回転テーブルに取り付けた構成、回転テーブルとベース部材とに取り付けた構成も採用可能である。
【００５６】
本発明に係る支持テーブルとしては、既述の基板位置決め用テーブル８０と同様の構成のものを、基板やその他の物品を搬送するための搬送装置の一部として使用することも可能である。
本発明に係るフリーボールベアリング、支持テーブルとしては、例えば半導体基板やプリント配線基板に対する加工、電子部品の実装、フラットパネルの製造、半導体素子や半導体パッケージ等の電子部品の製造の他、食品や医薬品の製造等、クリーンルーム内での物品の搬送（例えば搬送装置の一部としての使用）、位置決め等に幅広く使用することができる。
【符号の説明】
【００５７】
１…基板、１０…フリーボールベアリング、１１…内側空間、２０…本体、２３…球受け部、３０…カバー部、４１…受け球、４２…主球、５０…受け球押さえリング。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半球状凹面を内面とする球受け用凹所が形成された球受け部を有する本体と、
この本体の前記半球状凹面に配された多数の受け球及び該受け球よりも大径に形成され前記受け球を介して回転自在に支持された主球と、
前記本体の前記球受け部を取り囲むように設けられたハウジング状のカバー部と、
前記本体の前記半球状凹面と前記主球との間に挿入して前記受け球を押さえ込むことで前記主球の回転抵抗を増大させるリング状の押さえ片を有し、前記球受け部と前記カバー部との間に確保された内側空間内に前記球受け用凹所の深さ方向に一致する方向である球受け部高さ方向に移動可能に設けられた受け球押さえリングと、
この受け球押さえリングに前記球受け部高さ方向において前記押さえ片によって前記受け球を押さえ込む押さえ方向とは逆方向の変位力を与えて、受け球押さえリングを前記押さえ片によって前記受け球を押さえ込む受け球押さえ位置から離隔した待機位置に配置するための押さえ解除機構とを具備し、
前記カバー部に形成された主球突出用開口部から前記主球の一部が突出されているとともに前記カバー部によって前記主球の飛び出しが防止され、前記本体及び／又は前記カバー部には、前記内側空間内のエア吸引用のエア孔が、前記内側空間の前記球受け部高さ方向において前記カバー部の主球突出用開口部とは反対側の基端側に開口して形成され、
前記受け球押さえリングは、前記球受け部の外周面と前記内側空間を介して前記球受け部の外周面に対面する前記カバー部の内周面との間に配置された駆動用リング部を有し、前記駆動用リング部は、前記球受け部の外周面にエア流通可能な微小な隙間を介して接近配置された内周面と、前記カバー部の内周面にエア流通可能な微小な隙間を介して接近配置された外周面とを有し、さらに内周面及び／又は外周面にその周方向に延在する溝、あるいはウェアリングが設けられており、前記エア孔を介して前記内側空間内のエアが吸引されることで前記受け球押さえリングに前記内側空間の基端側への変位力が与えられて前記受け球押さえリングが前記待機位置から前記受け球押さえ位置へ移動され、前記内側空間内のエア吸引が行われていないときには前記押さえ解除機構によって前記受け球押さえリングが前記待機位置に配置されることを特徴とするフリーボールベアリング。
【請求項２】
前記押さえ解除機構として、該受け球押さえリングに前記吸引装置が作用させる変位力とは逆の方向に弾性付勢するためのスプリングが前記内側空間に組み込まれていることを特徴とする請求項１記載のフリーボールベアリング。
【請求項３】
前記本体は、前記球受け部と、この球受け部の基端側に突設されたねじ軸とを具備し、前記エア孔は前記本体に形成されており、前記ねじ軸をその軸心方向に貫通するとともに前記球受け部の外周面に開口していることを特徴とする請求項１又は２記載のフリーボールベアリング。
【請求項４】
前記カバー部が、前記本体の前記ねじ軸に螺着されたリング状の基端側カバー部材の外周部に、前記主球突出用開口部が形成されているリング状のキャップを螺着して一体化して構成されたものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のフリーボールベアリング。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載のフリーボールベアリングと、このフリーボールベアリングの前記エア孔を介して前記内側空間内のエアを吸引することにより、前記受け球押さえリングに前記内側空間の基端側への変位力を作用させて前記受け球押さえリングの前記押さえ片によって前記受け球を押さえ込むための吸引装置とを具備することを特徴とするベアリング装置。
【請求項６】
請求項５記載のベアリング装置が設けられた支持テーブルであって、
前記ベアリング装置の前記フリーボールベアリングが水平の基台の複数箇所に取り付けられ、前記フリーボールベアリングの前記エア孔に前記吸引装置をエア吸引可能に接続するための配管が、前記基台の下側から前記エア孔に接続されていることを特徴とする支持テーブル。
【請求項７】
請求項６記載の支持テーブルを具備することを特徴とする搬送設備。
【請求項８】
ベース部材と、このベース部材上に回転可能に設置された回転テーブルと、この回転テーブルを回転させる回転駆動装置とを有し、前記ベース部材及び／又は前記回転テーブルに取り付けられた請求項１〜４のいずれかに記載のフリーボールベアリングによって前記回転テーブルが前記ベース部材に対して回転可能に支持され、各フリーボールベアリングに前記吸引装置が接続されていることを特徴とするターンテーブル。
【請求項１】
半球状凹面を内面とする球受け用凹所が形成された球受け部を有する本体と、
この本体の前記半球状凹面に配された多数の受け球及び該受け球よりも大径に形成され前記受け球を介して回転自在に支持された主球と、
前記本体の前記球受け部を取り囲むように設けられたハウジング状のカバー部と、
前記本体の前記半球状凹面と前記主球との間に挿入して前記受け球を押さえ込むことで前記主球の回転抵抗を増大させるリング状の押さえ片を有し、前記球受け部と前記カバー部との間に確保された内側空間内に前記球受け用凹所の深さ方向に一致する方向である球受け部高さ方向に移動可能に設けられた受け球押さえリングと、
この受け球押さえリングに前記球受け部高さ方向において前記押さえ片によって前記受け球を押さえ込む押さえ方向とは逆方向の変位力を与えて、受け球押さえリングを前記押さえ片によって前記受け球を押さえ込む受け球押さえ位置から離隔した待機位置に配置するための押さえ解除機構とを具備し、
前記カバー部に形成された主球突出用開口部から前記主球の一部が突出されているとともに前記カバー部によって前記主球の飛び出しが防止され、前記本体及び／又は前記カバー部には、前記内側空間内のエア吸引用のエア孔が、前記内側空間の前記球受け部高さ方向において前記カバー部の主球突出用開口部とは反対側の基端側に開口して形成され、
前記受け球押さえリングは、前記球受け部の外周面と前記内側空間を介して前記球受け部の外周面に対面する前記カバー部の内周面との間に配置された駆動用リング部を有し、前記駆動用リング部は、前記球受け部の外周面にエア流通可能な微小な隙間を介して接近配置された内周面と、前記カバー部の内周面にエア流通可能な微小な隙間を介して接近配置された外周面とを有し、さらに内周面及び／又は外周面にその周方向に延在する溝、あるいはウェアリングが設けられており、前記エア孔を介して前記内側空間内のエアが吸引されることで前記受け球押さえリングに前記内側空間の基端側への変位力が与えられて前記受け球押さえリングが前記待機位置から前記受け球押さえ位置へ移動され、前記内側空間内のエア吸引が行われていないときには前記押さえ解除機構によって前記受け球押さえリングが前記待機位置に配置されることを特徴とするフリーボールベアリング。
【請求項２】
前記押さえ解除機構として、該受け球押さえリングに前記吸引装置が作用させる変位力とは逆の方向に弾性付勢するためのスプリングが前記内側空間に組み込まれていることを特徴とする請求項１記載のフリーボールベアリング。
【請求項３】
前記本体は、前記球受け部と、この球受け部の基端側に突設されたねじ軸とを具備し、前記エア孔は前記本体に形成されており、前記ねじ軸をその軸心方向に貫通するとともに前記球受け部の外周面に開口していることを特徴とする請求項１又は２記載のフリーボールベアリング。
【請求項４】
前記カバー部が、前記本体の前記ねじ軸に螺着されたリング状の基端側カバー部材の外周部に、前記主球突出用開口部が形成されているリング状のキャップを螺着して一体化して構成されたものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のフリーボールベアリング。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載のフリーボールベアリングと、このフリーボールベアリングの前記エア孔を介して前記内側空間内のエアを吸引することにより、前記受け球押さえリングに前記内側空間の基端側への変位力を作用させて前記受け球押さえリングの前記押さえ片によって前記受け球を押さえ込むための吸引装置とを具備することを特徴とするベアリング装置。
【請求項６】
請求項５記載のベアリング装置が設けられた支持テーブルであって、
前記ベアリング装置の前記フリーボールベアリングが水平の基台の複数箇所に取り付けられ、前記フリーボールベアリングの前記エア孔に前記吸引装置をエア吸引可能に接続するための配管が、前記基台の下側から前記エア孔に接続されていることを特徴とする支持テーブル。
【請求項７】
請求項６記載の支持テーブルを具備することを特徴とする搬送設備。
【請求項８】
ベース部材と、このベース部材上に回転可能に設置された回転テーブルと、この回転テーブルを回転させる回転駆動装置とを有し、前記ベース部材及び／又は前記回転テーブルに取り付けられた請求項１〜４のいずれかに記載のフリーボールベアリングによって前記回転テーブルが前記ベース部材に対して回転可能に支持され、各フリーボールベアリングに前記吸引装置が接続されていることを特徴とするターンテーブル。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−２４７９３６（Ｐ２０１０−２４７９３６Ａ）
【公開日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−９８５０１（Ｐ２００９−９８５０１）
【出願日】平成２１年４月１４日（２００９．４．１４）
【出願人】（５９９０１２７６５）株式会社井口機工製作所 (9)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月１４日（２００９．４．１４）
【出願人】（５９９０１２７６５）株式会社井口機工製作所 (9)
【Ｆターム（参考）】
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