JP2001295837A - Bearing device - Google Patents

Bearing device

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JP2001295837A
JP2001295837A JP2000110964A JP2000110964A JP2001295837A JP 2001295837 A JP2001295837 A JP 2001295837A JP 2000110964 A JP2000110964 A JP 2000110964A JP 2000110964 A JP2000110964 A JP 2000110964A JP 2001295837 A JP2001295837 A JP 2001295837A
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bearing
housing
shaft
bearing device
fine particles
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Chuichi Sato
忠一 佐藤
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NSK Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To hold superior rotation accuracy, vibration characteristics, and sound characteristics even if using a ceramic material for a bearing body and being simple and inexpensive. SOLUTION: Roller bearings 1a and 1b are fixed to a shaft 5 with its inner ring 2a receiving preload by leaf springs 6a and 6b. A sleeve 8 is externally fitted and fixed around a first outer ring 3a, a top cover 11 is internally fitted and fixed into a housing 10, and the sleeve 8 and the housing 10 are connected to each other by a diaphragm 13 as a disc-shaped metal elastic member. A clearance 12 formed between the sleeve 8 and the internal circumferential face of the housing 10 is filled with lubricant.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は軸受装置に関し、よ
り詳しくは、ハードディスクドライブ(以下、「HD
D」という)等に組み込まれて高速回転する回転体(ス
ピンドル)を支承する軸受装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bearing device, and more particularly, to a hard disk drive (hereinafter referred to as "HD").
D "), etc., and supports a rotating body (spindle) that rotates at high speed.

【0002】[0002]

【従来の技術】軸受装置では、従来より、外部荷重に対
する軸受の弾性変形を少なくして軸の剛性を高めるため
に予圧を加えることが行われており、HDD等の分野に
おいては、例えば、図9に示すような定位置予圧方式を
採用した軸受装置が知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a bearing device, a preload is applied in order to increase the rigidity of a shaft by reducing the elastic deformation of the bearing against an external load. A bearing device employing a fixed position preloading system as shown in FIG. 9 is known.

【0003】該軸受装置は、2個の転がり軸受101、
102が軸103とフランジ104の円筒部105に固
着されている。すなわち、各転がり軸受101、102
は、軸103に外嵌固着される内輪106、107と、
円筒部105に内嵌固着される外輪108、109と、
内輪106、107及び外輪108、109との間に転
動自在に保持される転動体110、111とを有し、一
方の内輪107及び外輪109を夫々軸103及び円筒
部105に接着にて固定した後、他方の内輪106及び
外輪108は挿入治具等を介して内輪107を軸方向に
押圧した状態で夫々軸103及び円筒部105に接着に
て固定している。
The bearing device comprises two rolling bearings 101,
102 is fixed to the shaft 103 and the cylindrical portion 105 of the flange 104. That is, each rolling bearing 101, 102
Are inner rings 106 and 107 fixedly fitted to the shaft 103,
Outer rings 108 and 109 which are fixedly fitted in the cylindrical portion 105;
It has rolling elements 110 and 111 rotatably held between the inner rings 106 and 107 and the outer rings 108 and 109, and one of the inner ring 107 and the outer ring 109 is fixed to the shaft 103 and the cylindrical portion 105 by bonding. After that, the other inner ring 106 and outer ring 108 are fixed to the shaft 103 and the cylindrical portion 105, respectively, by pressing the inner ring 107 in the axial direction via an insertion jig or the like.

【0004】また、該軸受装置は、前記2個の転がり軸
受101、102を背面組合せ(DB形)としてモーメ
ント荷重に対する剛性を高め、軸受装置全体の高さ寸法
が極力低くなるようにしている。尚、図中、112はス
テータ、113はロータ、114はロータハブである。
Further, in the bearing device, the two rolling bearings 101 and 102 are combined in a back-to-back (DB type) to increase rigidity against a moment load so that the overall height of the bearing device is reduced as much as possible. In the drawing, 112 is a stator, 113 is a rotor, and 114 is a rotor hub.

【0005】ところで、この種の軸受装置では、近年、
耐フレッチング特性や振動特性等の軸受性能を向上させ
る観点から、軸受材料としてセラミックス材料を使用し
たものが提案されている。
By the way, in this type of bearing device, in recent years,
From the viewpoint of improving bearing performance such as anti-fretting characteristics and vibration characteristics, those using a ceramic material as a bearing material have been proposed.

【0006】しかしながら、セラミックス材料は鋼材料
に比べて線膨張係数や熱伝導率が小さく、また縦弾性係
数が大きいため、常温時と軸受駆動時とでは大きな温度
差(通常、120℃以上)が生じ、その結果接触応力が
大きくなって予圧量が減少し、このため所謂「予圧抜
け」の生じる虞があり、厳しい条件での使用には耐えら
れない場合が生じ得る。
However, since the ceramic material has a smaller linear expansion coefficient and a lower thermal conductivity than a steel material and a large longitudinal elastic coefficient, a large temperature difference (normally 120 ° C. or more) between normal temperature and when the bearing is driven. As a result, the contact stress increases and the amount of preload decreases, which may cause so-called "preload loss", which may not be able to withstand use under severe conditions.

【0007】そこで、斯かる点から、予圧方式として定
位置予圧方式に代えて定圧予圧方式を使用する方法が考
えられる。
In view of the above, a method using a constant-pressure preload method instead of the fixed-position preload method as the preload method is considered.

【0008】ところで、従来の定圧予圧方式を採用した
軸受装置としては、図10及び図11に示す装置が知ら
れている。
By the way, as a conventional bearing device adopting a constant-pressure preload system, the devices shown in FIGS. 10 and 11 are known.

【0009】図10は第1の従来技術を示す定圧予圧方
式の軸受装置であって、該第1の従来技術はビルト・イ
ン・モータの内面研削用高速スピンドルの場合を示して
いる。
FIG. 10 shows a bearing device of a constant-pressure preload system showing a first prior art, which shows a case of a high-speed spindle for internal grinding of a built-in motor.

【0010】すなわち、該軸受装置は、2個のアンギュ
ラ玉軸受(第1及び第2のアンギュラ玉軸受126、1
27)が互いに背面組合せとなるように離間して軸12
8に外嵌され、また軸128にはロータ129が装着さ
れ、さらにステータ130はロータ129と平行状にハ
ウジング131に固着されている。
That is, the bearing device comprises two angular ball bearings (first and second angular ball bearings 126, 1).
27) are separated from each other so that
8, a rotor 129 is mounted on the shaft 128, and a stator 130 is fixed to the housing 131 in parallel with the rotor 129.

【0011】該軸受装置においては、砥石132側の第
1のアンギュラ玉軸受126は、軸受固定部材133と
軸128の段付部128aとにより外嵌固定され、第2
のアンギュラ玉軸受127は、コイルバネ134により
定圧予圧が負荷されると共に多数の案内ボール135に
より支持されている。
In this bearing device, the first angular ball bearing 126 on the side of the grindstone 132 is externally fitted and fixed by the bearing fixing member 133 and the stepped portion 128a of the shaft 128.
The angular contact ball bearing 127 is loaded with a constant pressure preload by the coil spring 134 and supported by a large number of guide balls 135.

【0012】具体的には、第2のアンギュラ玉軸受12
7は軸128に外嵌されると共に、コイルバネ134が
中間部材136に螺合されたネジ部151の先端に着座
されて軸受間にスラスト荷重を加え、さらに第1の後側
押え蓋137と第2の後側押え蓋136との間には多数
の案内ボール134を配して総ボール案内支持とされて
いる。また、第1の後側押え蓋137と第2の後側押え
蓋136とはピン138を介して連接され、第2の後側
押え蓋136が案内ボール135に随伴して回転するの
を防止している。
More specifically, the second angular contact ball bearing 12
7 is externally fitted to the shaft 128, and the coil spring 134 is seated on the tip of the threaded portion 151 screwed to the intermediate member 136 to apply a thrust load between the bearings. A large number of guide balls 134 are arranged between the rear cover 2 and the rear holding cover 136 so as to support the entire balls. Further, the first rear-side pressing lid 137 and the second rear-side pressing lid 136 are connected via a pin 138 to prevent the second rear-side pressing lid 136 from rotating accompanying the guide ball 135. are doing.

【0013】図11は第2の従来技術を示す定圧予圧方
式の軸受装置の断面図であって、第1のアンギュラ玉軸
受126側は、第1の従来技術と同様であるが、第2の
アンギュラ玉軸受127は、コイルバネ134により定
圧予圧が負荷されると共に円板形状の2枚のダイヤフラ
ム141a、141bで支持されている。すなわち、該
第2の従来技術では、2枚のダイヤフラム141a、1
41bが押え蓋144a、144b、144cにより外
周部を中間部材143に固定され、部材152a、15
2bにより内周部を蓋146に固定されている。また、
蓋146には第2のアンギュラ玉軸受127が固定され
ている。
FIG. 11 is a cross-sectional view of a constant-pressure preload type bearing device showing a second prior art, in which the first angular contact ball bearing 126 side is the same as the first prior art, but has the second constitution. The angular ball bearing 127 is supported by two disk-shaped diaphragms 141a and 141b while a constant-pressure preload is applied by a coil spring 134. That is, in the second prior art, two diaphragms 141a, 1
41b is fixed at its outer periphery to the intermediate member 143 by the holding lids 144a, 144b, 144c.
The inner peripheral portion is fixed to the lid 146 by 2b. Also,
A second angular ball bearing 127 is fixed to the lid 146.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、HD
D等のコンピュータ関連機器の分野では、装置が益々小
形化してきており、例えばHDDの軸直径は4mm程度
に小形化してきている。また、各種部品をHDDに組み
込むためのスペースも狭くなってきているため、部品の
個数も極力削減することが要請されてきており、さらに
昨今の価格競争を考慮すると、低コストでもって軸受装
置を製造することができるように組立工程を自動化する
必要もある。
By the way, in recent years, HD
In the field of computer-related equipment such as D, the size of the device has been reduced more and more, for example, the shaft diameter of the HDD has been reduced to about 4 mm. Also, since the space for incorporating various components into the HDD is becoming narrower, it is required to reduce the number of components as much as possible. Furthermore, considering the recent price competition, it is necessary to reduce the cost of the bearing device. There is also a need to automate the assembly process so that it can be manufactured.

【0015】しかも、HDDのスピンドルでは、回転精
度や振動、音響等の要求が厳しく、例えば、非繰返回転
精度(NRRO)については20〜30nm程度の高精
度が要求される。
In addition, HDD spindles have strict requirements for rotational accuracy, vibration, sound, and the like. For example, non-repetitive rotational accuracy (NRRO) is required to be as high as about 20 to 30 nm.

【0016】しかしながら、前記従来の定圧予圧方式の
軸受装置をHDDに適用した場合、第1の従来技術(図
10)においては、HDD用軸受装置のような小形の軸
受装置では多くの案内ボール135を介在させるための
スペースがなく、ラジアル剛性が不安定になり易いとい
う問題点がある。また、上述したようにHDDのスピン
ドルではNRRO(非繰返回転精度)が20〜30nm
程度の厳しい要求がなされ、また、音響や振動について
も厳しい要求がなされているが、上述のようなボール案
内では軌道輪の溝が変形して音響特性や振動特性が悪化
する虞があるという問題点がある。更には、部品個数が
多いため組立工程を自動化するのも困難となるという問
題点もある。
However, when the above-mentioned conventional constant pressure preload type bearing device is applied to an HDD, in the first prior art (FIG. 10), many guide balls 135 are used in a small bearing device such as an HDD bearing device. There is a problem that there is no space for intervening and the radial rigidity tends to be unstable. Also, as described above, the NRRO (non-repetitive rotation accuracy) of the HDD spindle is 20 to 30 nm.
Although severe demands are made for sound and vibration, there is a problem that the above-mentioned ball guide may deform the groove of the raceway ring to deteriorate the acoustic and vibration characteristics. There is a point. Further, there is a problem that it is difficult to automate the assembling process due to the large number of parts.

【0017】また、第2の従来技術(図11)では、ダ
イヤフラム141a,141bにはダンピング効果が期
待できないため、回転振れ等により振動が発生しやす
く、また、2枚のダイヤフラム141a、141bを組
み込むためのスペースを確保する必要があるため装置の
大形化を避けることができず、更には、上記第1の従来
技術と同様、部品個数が多いため組立工程を自動化する
のも困難となるという問題点がある。
In the second prior art (FIG. 11), since the diaphragms 141a and 141b cannot be expected to have a damping effect, vibration is likely to occur due to rotational runout and the like, and the two diaphragms 141a and 141b are incorporated. It is unavoidable to increase the size of the apparatus due to the need for securing a space for the same, and it is difficult to automate the assembling process due to the large number of parts as in the first prior art. There is a problem.

【0018】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであって、軸受本体にセラミック材料を使用した場
合であっても、簡易且つ低コストでもって、優れた回転
精度と振動特性、音響特性を維持することができる軸受
装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of such circumstances, and even when a ceramic material is used for a bearing body, it is simple and inexpensive and has excellent rotational accuracy, vibration characteristics, and acoustic characteristics. An object of the present invention is to provide a bearing device capable of maintaining characteristics.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明に係る軸受装置は、軸に嵌合される内輪とハウ
ジングに嵌合される外輪と前記内輪及び前記外輪の間に
転動自在に保持される転動体とからなる複数の軸受本体
が、軸方向に離間して配設された軸受装置において、前
記複数の軸受本体のうちの特定の軸受本体が弾性部材を
介して予圧を負荷されると共に、前記特定の軸受本体
は、前記内輪と前記軸間、又は前記外輪と前記ハウジン
グ間の少なくとも一方が間隙を有して前記ハウジング内
に装着され、且つ該特定の軸受本体はアキシャル方向よ
りもラジアル方向の剛性の大きい金属製部材で連接支持
されていることを特徴としている。
In order to achieve the above object, a bearing device according to the present invention comprises: an inner ring fitted to a shaft; an outer ring fitted to a housing; and rolling between the inner ring and the outer ring. In a bearing device in which a plurality of bearing bodies composed of rolling elements that are freely held are disposed apart from each other in the axial direction, a specific bearing body among the plurality of bearing bodies applies a preload through an elastic member. While being loaded, the specific bearing body is mounted in the housing with at least one of a gap between the inner ring and the shaft, or between the outer ring and the housing, and the specific bearing body is axially mounted. It is connected and supported by a metal member having greater rigidity in the radial direction than in the direction.

【0020】上記構成によれば、特定の軸受本体は、定
圧予圧を負荷され且つ内輪と軸間、又は外輪とハウジン
グ間の少なくとも一方がラジアル方向の間隙がない状態
で、アキシャル方向よりもラジアル方向の剛性の大きい
金属製部材により連接支持されているので、前記特定の
軸受本体は、がたつきが生じることもなくラジアル方向
に支持され、且つ軸方向に対しては軸受本体のスラスト
剛性に比べて弱いバネ支持となる。
According to the above configuration, the specific bearing main body is loaded with a constant pressure preload and at least one between the inner ring and the shaft or between the outer ring and the housing has no radial gap, and the specific bearing body is more radial than axial. The specific bearing body is supported in the radial direction without rattling because it is connected and supported by a metal member having high rigidity, and the axial direction is smaller than the thrust rigidity of the bearing body. And weak spring support.

【0021】また、該軸受装置は、特定の軸受本体に予
圧を付与した状態で該特定の軸受本体を軸に固着し、次
いで前記金属製部材をハウジング及び軸受本体に一体的
に接続することにより組み立てることができ、したがっ
て組立工程の自動化も容易に行うことができる。
In the bearing device, the specific bearing main body is fixed to a shaft while preload is applied to the specific bearing main body, and then the metal member is integrally connected to the housing and the bearing main body. The assembly can be performed, and thus the assembly process can be easily automated.

【0022】また、上記軸受装置は、転動体の接触角の
延長線と軸の中心線との交点が金属製部材の水平面と合
致するように軸受本体及び金属製部材が配されるのが好
ましく、このように転動体の接触角の延長線と軸の中心
線との交点を金属製部材の水平面と合致させることによ
り、軸受本体のモーメント剛性が低下するのを回避する
ことができる。
In the above bearing device, it is preferable that the bearing body and the metal member are arranged such that the intersection of the extension line of the contact angle of the rolling element and the center line of the shaft coincides with the horizontal plane of the metal member. In this way, by making the intersection of the extension line of the contact angle of the rolling element and the center line of the shaft coincide with the horizontal plane of the metal member, it is possible to avoid the moment rigidity of the bearing body from being reduced.

【0023】さらに、上記軸受装置においては、潤滑剤
が前記間隙に充填されているのが好ましい。すなわち、
上述した金属製部材には軸方向へのダンピング効果が期
待できないが、前記間隙に潤滑剤を充填させることによ
りダンピング効果を生じさせることができ、これにより
振動が生じたり音響特性が悪化するのを防止することが
でき、回転精度が低下するのを回避することができる。
Further, in the above bearing device, it is preferable that the gap is filled with a lubricant. That is,
Although the metal member described above cannot be expected to have a damping effect in the axial direction, a damping effect can be generated by filling the gap with a lubricant, thereby reducing vibration and deteriorating acoustic characteristics. This can prevent the rotation accuracy from being lowered.

【0024】また、上記軸受装置では、予圧が負荷され
る特定の軸受本体を金属製部材で連接支持しているが、
前記特定の軸受本体を支持する他の方策としては、内輪
と軸間、又は外輪とハウジング間の少なくとも一方に多
数の弾性体微粒子を介装すると共に潤滑剤を充填するこ
とにより、弾性体微粒子による「ころがり案内」とする
のも好ましい。
In the above bearing device, a specific bearing body to which a preload is applied is connected and supported by a metal member.
As another measure for supporting the specific bearing body, at least one between the inner ring and the shaft or between the outer ring and the housing is provided with a large number of elastic fine particles and filled with a lubricant, so that the elastic fine particles are used. "Rolling guide" is also preferable.

【0025】すなわち、本発明に係る軸受装置は、軸に
嵌合される内輪とハウジングに嵌合される外輪と前記内
輪及び前記外輪の間に転動自在に保持される転動体とか
らなる複数の軸受本体が、軸方向に離間して配設された
軸受装置において、前記複数の軸受本体のうちの特定の
軸受本体が弾性部材を介して予圧を負荷されると共に、
前記特定の軸受本体は、前記内輪と前記軸間、又は前記
外輪と前記ハウジング間の少なくとも一方に多数の弾性
体微粒子が介装され且つ潤滑剤が充填されていることを
特徴とするのも好ましい。
That is, a bearing device according to the present invention comprises a plurality of inner rings fitted to a shaft, outer rings fitted to a housing, and rolling elements rotatably held between the inner rings and the outer rings. In a bearing device in which the bearing bodies of the plurality of bearing bodies are disposed apart from each other in the axial direction, a specific bearing body of the plurality of bearing bodies is loaded with a preload via an elastic member,
It is also preferable that the specific bearing body is characterized in that at least one between the inner ring and the shaft or between the outer ring and the housing is provided with a large number of elastic fine particles and filled with a lubricant. .

【0026】上記構成によれば、多数の弾性体微粒子を
前記内輪と前記軸間、又は前記外輪と前記ハウジング間
の少なくとも一方に介装しているので、該弾性体微粒子
の平均化効果により軸受装置における外輪又は内輪の変
形を生じることもなく、軸受装置のラジアル剛性を大き
くすることができ、また、前記弾性体微粒子が介装され
る微小間隙には潤滑剤が充填されているので、軸受装置
のダンピング効果をも確保することができ、振動が生じ
たり音響特性の悪化を防止することができ、回転精度が
低下するのを防止することができる。
According to the above configuration, since a large number of elastic fine particles are interposed between at least one of the inner ring and the shaft or between the outer ring and the housing, the bearings are averaged by the elastic fine particles. The radial rigidity of the bearing device can be increased without causing deformation of the outer ring or the inner ring in the device, and the lubricant is filled in the minute gap in which the elastic fine particles are interposed. The damping effect of the device can also be ensured, vibration can be prevented, and acoustic characteristics can be prevented from deteriorating, and rotation accuracy can be prevented from deteriorating.

【0027】また、該軸受装置は、弾性体微粒子を一様
に分散散布することにより前記特定の軸受本体の装着さ
れる軸外周面又はハウジング内周面に前記弾性体微粒子
を供給した後、前記特定の軸受本体に予圧を付与した状
態で該特定の軸受本体を軸に固着することにより組み立
てることができ、したがって組立工程の自動化も容易に
行うことができる。
In the bearing device, after the elastic fine particles are uniformly dispersed and dispersed, the elastic fine particles are supplied to the outer peripheral surface of the shaft on which the specific bearing body is mounted or the inner peripheral surface of the housing. The specific bearing main body can be assembled by fixing the specific bearing main body to the shaft in a state where a preload is applied to the shaft, so that the assembling process can be easily automated.

【0028】また、前記弾性体微粒子は、該弾性体微粒
子の介装される微小間隙のすきま値や弾性変形量等に基
づいて材質及び粒径を選定するのが好ましく、このよう
にして弾性体微粒子の材質及び粒径を選定することによ
り、軸受装置の型式・用途に応じた所望の回転精度を確
保することが可能となる。
The material and particle size of the elastic fine particles are preferably selected based on the clearance value, the amount of elastic deformation, and the like of the minute gap in which the elastic fine particles are interposed. By selecting the material and the particle size of the fine particles, it is possible to secure desired rotational accuracy according to the type and use of the bearing device.

【0029】尚、弾性体微粒子による案内方式の他の応
用としては、高速研削用スピンドルや旋回盤を備えた研
削盤等の工作機械に適用することもできる。
As another application of the guide method using the elastic fine particles, the present invention can also be applied to a machine tool such as a grinding machine equipped with a spindle for high-speed grinding or a turning machine.

【0030】すなわち、固定側を構成する第1の軸受本
体と予圧が負荷される第2の軸受本体とを有する高速研
削用スピンドルにおいて、第1の軸受本体についてはラ
ジアル方向、アキシャル方向の夫々について弾性体微粒
子案内とし、第2の軸受本体についてはラジアル方向の
みを弾性体微粒子案内とすることにより、軸受装置のラ
ジアル剛性を確保することができる。
That is, in a spindle for high-speed grinding having a first bearing main body constituting a fixed side and a second bearing main body to which a preload is applied, the first bearing main body is provided in each of a radial direction and an axial direction. The elastic rigidity of the bearing device can be ensured by using the elastic fine particle guide and the elastic fine particle guide only in the radial direction of the second bearing body.

【0031】また、研削盤においては、基台と旋回盤と
の間に弾性体微粒子を介装させることにより、平面同士
のリンキングを主現象とした位置決め精度の悪化や駆動
力の増大を防止することができる。
In the grinding machine, by interposing elastic fine particles between the base and the swivel machine, it is possible to prevent the deterioration of positioning accuracy and the increase in driving force due to the main phenomenon of linking between planes. be able to.

【0032】[0032]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
に基づき詳説する。
Next, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0033】図1は本発明に係る軸受装置の一実施の形
態を示す要部断面図である。
FIG. 1 is a sectional view of a main part showing an embodiment of a bearing device according to the present invention.

【0034】同図において、第1及び第2の転がり軸受
(アンギュラ玉軸受)1a、1bは、第1及び第2の内
輪2a、2b、第1及び第2の外輪3a、3b、第1及
び第2の転動体4a、4bを有し、雌ネジ部5aが刻設
された軸5に一定間隔を有して装着されている。すなわ
ち、転がり軸受1a、1bは、互いに背面組み合わせ
(DB形)となるように、第1及び第2の内輪2a、2
bが軸5に接着又は不図示の挿入治具を介して圧入さ
れ、前記軸5に固着されている。また、第1の転がり軸
受1aと第2の転がり軸受1bとの間には軸方向への定
圧予圧の付与が可能となるように所定のバネ定数を有す
る2枚の皿バネ6a、6b(弾性部材)が段部7に着座
されている。
Referring to FIG. 1, first and second rolling bearings (angular ball bearings) 1a and 1b include first and second inner rings 2a and 2b, first and second outer rings 3a and 3b, first and second outer rings 3a and 3b. It has the second rolling elements 4a and 4b, and is mounted at regular intervals on the shaft 5 on which the female screw portion 5a is engraved. That is, the first and second inner races 2a, 2b are arranged such that the rolling bearings 1a, 1b are back-to-back (DB type).
b is pressed into the shaft 5 via an adhesive or an insertion jig (not shown), and is fixed to the shaft 5. Further, two disc springs 6a, 6b (elasticity) having a predetermined spring constant are provided between the first rolling bearing 1a and the second rolling bearing 1b so that a constant preload can be applied in the axial direction. Member) is seated on the step 7.

【0035】また、第1の外輪3aにはスリーブ8が接
着又は圧入により外嵌固着されると共に、適数個の雌ネ
ジ部9が刻設されたハウジング(ロータハブ)10には
上蓋11が接着又は圧入により内嵌固着され、さらにス
リーブ8とハウジング10とは円板形状の金属製材料か
らなるダイヤフラム13(金属製部材)により連接され
ている。
A sleeve 8 is externally fixed to the first outer ring 3a by bonding or press-fitting, and an upper lid 11 is bonded to a housing (rotor hub) 10 having an appropriate number of female screw portions 9 engraved thereon. Alternatively, the sleeve 8 and the housing 10 are connected by a disk-shaped diaphragm 13 (metal member) made of a metal material.

【0036】そして、スリーブ8とハウジング10の内
周面との間に形成された間隙12にはグリースや潤滑油
等の潤滑剤が充填され、これにより第1の転がり軸受1
aにダンピング効果を持たせ、軸受弾性とダイヤフラム
弾性により発生する2個の固有振動をマッチングさせる
ことにより振動が生じるのを防止している。
Then, a gap 12 formed between the sleeve 8 and the inner peripheral surface of the housing 10 is filled with a lubricant such as grease or lubricating oil, thereby forming the first rolling bearing 1.
a is provided with a damping effect, and the occurrence of vibration is prevented by matching two natural vibrations generated by the bearing elasticity and the diaphragm elasticity.

【0037】具体的には、上蓋11は、段付部11aを
有する略円筒形状に形成されると共に、ダイヤフラム1
3は、外径Doが蓋11の内周面11bと略同一径に形
成され且つ内径Diがスリーブ8と接合可能な径に形成
されている。そして、該ダイヤフラム13は、レーザ溶
接により上蓋11の内周面11b及びスリーブ8に接合
され、第1の転がり軸受1aは上蓋11に固着されたダ
イヤフラム13に連接支持されている。
More specifically, the upper lid 11 is formed in a substantially cylindrical shape having a stepped portion 11a, and
3 has an outer diameter Do that is substantially the same as the inner peripheral surface 11b of the lid 11, and an inner diameter Di that is a diameter that can be joined to the sleeve 8. The diaphragm 13 is joined to the inner peripheral surface 11b of the upper lid 11 and the sleeve 8 by laser welding, and the first rolling bearing 1a is connected to and supported by the diaphragm 13 fixed to the upper lid 11.

【0038】また、本実施の形態では、第1の転動体2
aの接触角αの延長線と軸5の中心線との交点を仮想ピ
ポットPとし、該仮想ピポットPとダイヤフラム13の
水平面とが一致するように第1の軸受本体1a及びダイ
ヤフラム13の位置調整を行い、これにより第1の軸受
本体1aのモーメント剛性が低下するのを回避してい
る。
In this embodiment, the first rolling elements 2
The intersection of the extension line of the contact angle α of a with the center line of the shaft 5 is defined as a virtual pivot P, and the position of the first bearing body 1a and the diaphragm 13 is adjusted so that the virtual pivot P and the horizontal plane of the diaphragm 13 coincide. This prevents the moment rigidity of the first bearing main body 1a from being reduced.

【0039】尚、ラジアル剛性はcos2α(α:接触角)
に比例するため、第1の転動体4aの中心位置とダイヤ
フラム13の水平面の位置とがずれても、ラジアル剛性
の低下は少なく、しかも軸受弾性のバネ定数は、軌道輪
(内輪4a及び外輪3a)の溝形状や第1の転動体4a
の個数に応じて変化するため、これら溝形状や第1の転
動体4aの個数を調整することにより、上述したダイヤ
フラム13の水平面と第1の転動体4aの中心位置とが
ずれることにより生じ得るラジアル剛性の低下を極力回
避することができる。
The radial rigidity is cos 2 α (α: contact angle)
Therefore, even if the center position of the first rolling element 4a is displaced from the position of the horizontal plane of the diaphragm 13, the decrease in radial rigidity is small, and the spring constant of the bearing elasticity is reduced by the raceway ring (the inner ring 4a and the outer ring 3a). ) Groove shape and first rolling element 4a
The number of the first rolling elements 4a may be adjusted by adjusting the groove shape and the number of the first rolling elements 4a, which may be caused by a deviation between the horizontal plane of the diaphragm 13 and the center position of the first rolling elements 4a. A decrease in radial rigidity can be avoided as much as possible.

【0040】また、ダイヤフラム13の外径Do及び内
径Diについては、ダイヤフラム13のモーメント剛性
及びラジアル剛性は大きい方が好ましいことから、温度
変化による応力変動の許容範囲内で定位置予圧方式に近
付けるのが好ましく、例えば、ダイヤフラム13の板厚
を小さくした場合は、ダイヤフラム13の外径Doと内
径Diとの偏差(Do−Di)を極力小さく設定するの
が望ましい。
As for the outer diameter Do and the inner diameter Di of the diaphragm 13, it is preferable that the moment rigidity and the radial rigidity of the diaphragm 13 are large. For example, when the thickness of the diaphragm 13 is reduced, it is desirable to set the deviation (Do−Di) between the outer diameter Do and the inner diameter Di of the diaphragm 13 as small as possible.

【0041】このように構成される軸受装置は、以下の
ようにして組み立てられる。
The bearing device thus constructed is assembled as follows.

【0042】すなわち、まず、第2の転がり軸受1bの
第2の内輪2bを軸5に接着し又は挿入治具を介して圧
入して第2の転がり軸受1bを所定位置に固着し、次い
で、皿バネ6a、6bを段部7に着座させ、この後挿入
治具等を介して第1の転がり軸受1aを軸5に圧入し第
1の外輪3aに予圧を負荷した状態で該第1の内輪2a
を軸5に接着する。これにより挿入治具を除去しても皿
バネ6a、6bを予圧負荷に相当する量だけ弾性変形さ
せたこととなり、第1の転がり軸受1aには定圧予圧が
負荷されることとなる。
That is, first, the second inner ring 2b of the second rolling bearing 1b is bonded to the shaft 5 or press-fitted through an insertion jig to fix the second rolling bearing 1b at a predetermined position. The disc springs 6a, 6b are seated on the step 7, and then the first rolling bearing 1a is pressed into the shaft 5 via an insertion jig or the like, and the first outer ring 3a is preloaded with a preload. Inner ring 2a
To the shaft 5. As a result, even if the insertion jig is removed, the disc springs 6a and 6b are elastically deformed by an amount corresponding to the preload, and a constant pressure preload is applied to the first rolling bearing 1a.

【0043】そしてこの後、スリーブ8を第1の外輪3
aに外嵌固着した後、ダイヤフラム13の外周部を固着
した上蓋11をハウジング10に固着し、次いでレーザ
溶接によりダイヤフラム13の内周をスリーブ8に固着
する。
Thereafter, the sleeve 8 is connected to the first outer race 3.
a, the upper lid 11 to which the outer peripheral portion of the diaphragm 13 is fixed is fixed to the housing 10, and then the inner periphery of the diaphragm 13 is fixed to the sleeve 8 by laser welding.

【0044】このようにして本軸受装置は容易に組み立
てることができ、組立工程の自動化も容易に行うことが
できる。
Thus, the present bearing device can be easily assembled, and the assembling process can be easily automated.

【0045】このように本実施の形態では、皿バネ6
a、6bにより第1の転がり軸受1aに定圧予圧を負荷
すると共に、スリーブ8を介して第1の転がり軸受1a
をダイヤフラム13でラジアル方向に支持しているの
で、ラジアル剛性を確保することができ、「がた」が生
じることもない。しかも、本実施の形態では隙間12に
潤滑剤が充填されているので、ダンピング効果も確保す
ることができ、振動特性や音響特性が悪化するのを防止
することができる。
As described above, in the present embodiment, the disc spring 6
a, 6b, a constant-pressure preload is applied to the first rolling bearing 1a, and the first rolling bearing 1a is
Is supported in the radial direction by the diaphragm 13, so that the radial rigidity can be ensured, and "no backlash" occurs. In addition, in the present embodiment, since the gap 12 is filled with the lubricant, a damping effect can be ensured, and the deterioration of the vibration characteristics and the acoustic characteristics can be prevented.

【0046】図2は本発明の第2の実施の形態を示す断
面図であって、本第2の実施の形態では、定圧予圧を付
与する形式として、皿バネ6a、6bに代えてコイルバ
ネ17を使用している。
FIG. 2 is a sectional view showing a second embodiment of the present invention. In this second embodiment, a coil spring 17 is used in place of the disc springs 6a and 6b as a form for applying a constant pressure preload. You are using

【0047】このようにコイルバネ17を使用しても、
上述と同様の原理により定圧予圧を負荷することができ
ると共に、第1の転がり軸受1aのラジアル剛性を確保
することができ、「がた」が生じるのを回避することが
できる。
Even if the coil spring 17 is used as described above,
According to the same principle as described above, a constant-pressure preload can be applied, the radial rigidity of the first rolling bearing 1a can be ensured, and occurrence of "play" can be avoided.

【0048】尚、定圧予圧を付与する方式としては、上
述した皿バネ6a、6b、コイルバネ17に限定される
ものではなく、例えば、クロロプレン等のゴム材料を使
用してもよい。
The method of applying the constant-pressure preload is not limited to the above-mentioned disc springs 6a and 6b and the coil spring 17, but a rubber material such as chloroprene may be used.

【0049】図3は本発明に係る軸受装置の第3の実施
の形態を示す要部断面図であって、本第3の実施の形態
では、第1の外輪3aとハウジング19との間に形成さ
れる微小間隙に多数の弾性体微粒子18を弾性変形した
状態で介装し、さらに前記微小間隙にはグリースや潤滑
油等の潤滑剤が充填されている。尚、20は第1の転が
り軸受1aをシールするための上蓋である。
FIG. 3 is a sectional view of a main part of a bearing device according to a third embodiment of the present invention. In the third embodiment, a portion between a first outer ring 3a and a housing 19 is shown. A large number of elastic fine particles 18 are interposed in the formed minute gap in an elastically deformed state, and the minute gap is filled with a lubricant such as grease or lubricating oil. Reference numeral 20 denotes an upper cover for sealing the first rolling bearing 1a.

【0050】すなわち、上述したようにHDDの分野で
は小形化の要請が厳しく、したがって軸受装置の設置空
間が狭く、またコストの低廉化が要求されているため、
部品個数を極力削減する必要があり、したがって予圧が
負荷される転がり軸受自体をボール案内とすることが考
えられる。
That is, as described above, in the field of HDDs, there is a strong demand for miniaturization, so that the installation space of the bearing device is narrow and the cost is required to be reduced.
It is necessary to reduce the number of parts as much as possible. Therefore, it is conceivable that the rolling bearing itself to which a preload is applied is used as a ball guide.

【0051】しかしながら、HDDのスピンドルではN
RROが20〜30nm程度の厳しい要求がなされ、し
かも音響や振動についても厳しい要求がなされており、
転動体のみならず内輪の軌道輪溝の真円度も1〜2nm
が要求される。
However, in the HDD spindle, N
RRO has a strict requirement of about 20 to 30 nm, and also has strict requirements on sound and vibration.
Roundness of not only rolling elements but also raceway grooves of inner ring is 1-2 nm
Is required.

【0052】したがって、〔従来の技術〕の項(第1の
従来技術、図10)で述べたボール案内では介装可能な
ボール数も少なく、軌道輪等の軸受構成部材が変形する
虞がある。
Therefore, in the ball guide described in the section of [Prior Art] (first prior art, FIG. 10), the number of balls that can be interposed is small, and there is a possibility that bearing components such as race rings are deformed. .

【0053】そこで、本第3の実施の形態では、例え
ば、液晶表示装置等で液晶層の厚さを均一にするために
2枚のガラス基板間に分散散布される周知の微粒子弾性
体18(粒径20μm〜100μm)を使用し、第1の
外輪3aとハウジング19との間に形成される微小間隙
に多数の微粒子弾性体18を弾性変形させた状態で介装
すると共に、該微小間隙には潤滑剤が充填されている。
Therefore, in the third embodiment, for example, a well-known fine particle elastic body 18 (dispersed and dispersed between two glass substrates in order to make the thickness of a liquid crystal layer uniform in a liquid crystal display device or the like). (A particle diameter of 20 μm to 100 μm), a large number of fine particle elastic bodies 18 are interposed in a minute gap formed between the first outer ring 3 a and the housing 19 in an elastically deformed state. Are filled with lubricant.

【0054】そして、本第3の実施の形態では、図4に
示すように、ハウジング19の内周面であって第1の転
がり軸受1aの挿入方向(図中、矢印Aで示す)に直角
に複数の環状溝22を設け、上記第1及び第2の実施の
形態と同様、第2の転がり軸受1bを軸5に固着させた
後、弾性体微粒子18を分散散布して該弾性体微粒子1
8を環状溝22に供給し、次いで第1の転がり軸受1a
を矢印A方向に挿入して「ころがり案内」により多数の
弾性体微粒子18を第1の外輪3aとハウジング19と
の間に均一に分散させると共に、挿入治具により予圧を
負荷した状態で第1の内輪2aを軸5に固着することに
より、容易に自動組立が可能となる。
In the third embodiment, as shown in FIG. 4, the inner peripheral surface of the housing 19 is perpendicular to the insertion direction of the first rolling bearing 1a (indicated by an arrow A in the figure). Are provided with a plurality of annular grooves 22, and similarly to the first and second embodiments, after the second rolling bearing 1b is fixed to the shaft 5, the elastic fine particles 18 are dispersed and dispersed, and 1
8 into the annular groove 22 and then the first rolling bearing 1a
Is inserted in the direction of arrow A to disperse a large number of the elastic fine particles 18 uniformly between the first outer ring 3a and the housing 19 by "rolling guide", and the first jig is loaded with a preload by an insertion jig. By automatically fixing the inner ring 2a to the shaft 5, automatic assembly can be easily performed.

【0055】このように第3の実施の形態では、ハウジ
ング19の内周面と第1の外輪3aの外周面との間に形
成される微小間隙に弾性体微粒子18を弾性変位を付与
した状態で挿入しているので、従来のボール案内(図1
1参照)に比べて遥かに多く弾性体微粒子18を前記微
小間隙に介装させることができ、これにより、第1の転
がり軸受1aには皿バネ6a、6bを介して所望の予圧
が負荷されると共に、弾性体微粒子18の平均化効果に
より第1の外輪3aの変形を生じさせることなく、ラジ
アル剛性を大きくすることができる。
As described above, in the third embodiment, the elastic fine particles 18 are elastically displaced in the minute gap formed between the inner peripheral surface of the housing 19 and the outer peripheral surface of the first outer ring 3a. The conventional ball guide (Fig. 1)
1), it is possible to interpose the elastic fine particles 18 in the minute gap much more, whereby a desired preload is applied to the first rolling bearing 1a via the disc springs 6a and 6b. In addition, the radial rigidity can be increased without causing deformation of the first outer ring 3a due to the averaging effect of the elastic fine particles 18.

【0056】そして、前記微小間隙には潤滑剤が充填さ
れており、したがって回転精度や振動特性、音響特性等
の悪化を招来することなく第1の転がり軸受1aに定圧
予圧を負荷することが可能となる。
The minute gap is filled with a lubricant, so that a constant pressure preload can be applied to the first rolling bearing 1a without deteriorating rotation accuracy, vibration characteristics, acoustic characteristics, and the like. Becomes

【0057】しかも、弾性体微粒子18の圧縮荷重F
(N)と弾性変形量S(mm)とは近似的に数式(1)
で与えられることが知られており、弾性変形量に応じて
粒子径、粒子材質、粒子個数等種々のパラメータを適宜
選定することにより、最適な圧縮荷重を得ることがで
き、がたつきのない所望のラジアル剛性を有する軸受装
置を得ることができる。
In addition, the compression load F of the elastic fine particles 18
(N) and the amount of elastic deformation S (mm) are approximately calculated by the following equation (1).
It is known that the optimum compressive load can be obtained by appropriately selecting various parameters such as the particle diameter, the particle material, and the number of particles in accordance with the amount of elastic deformation. The bearing device having the above radial rigidity can be obtained.

【0058】 F=(9.8)(21/2/3)(S3/2)(E・R1/2)/(1−K2) …(1) ここで、Eは圧縮弾性率(MPa)、Rは弾性体微粒子
18の半径(mm)、Kは弾性体微粒子18のポアソン
比である。
F = (9.8) (2 1/2/3 ) (S 3/2 ) (E · R 1/2 ) / (1−K 2 ) (1) where E is compression elasticity. Rate (MPa), R is the radius (mm) of the elastic fine particles 18, and K is the Poisson's ratio of the elastic fine particles 18.

【0059】尚、図4において、角度θは小さい方が第
1の外輪3aとハウジング19との間を滑り易く、ハウ
ジング19の内周面と第1の外輪3aの外周面との間に
弾性体微粒子18を確実に挿入するためには、角度θを
15°以下の摩擦角に設定する必要がある。
In FIG. 4, the smaller the angle θ, the easier it is to slide between the first outer ring 3a and the housing 19, and the elasticity between the inner peripheral surface of the housing 19 and the outer peripheral surface of the first outer ring 3a. In order to insert the body particles 18 reliably, it is necessary to set the angle θ to a friction angle of 15 ° or less.

【0060】図5は本発明に係る軸受装置の第4の実施
の形態を示す要部断面図であって、本第4の実施の形態
では、第1の転がり軸受1aの上部に皿バネ6a、6b
を配し、押え蓋21により皿バネ6a、6bを弾性変形
させて第1の転がり軸受1aに予圧を負荷すると共に、
軸5の外周面と第1の内輪2aの内周面との間に多数の
弾性体微粒子18が潤滑剤と共に介装されている。
FIG. 5 is a sectional view of a main part of a fourth embodiment of the bearing device according to the present invention. In the fourth embodiment, a coned disc spring 6a is provided above the first rolling bearing 1a. , 6b
And a preload is applied to the first rolling bearing 1a by elastically deforming the disc springs 6a and 6b by the holding lid 21.
A large number of elastic fine particles 18 are interposed between the outer peripheral surface of the shaft 5 and the inner peripheral surface of the first inner ring 2a together with a lubricant.

【0061】すなわち、本第4の実施の形態において
は、軸5の外周面に弾性体微粒子18を分散散布して供
給した後、皿バネ6a、6bを介して上蓋21により第
1の転がり軸受1aを圧入し、該上蓋21により第1の
転がり軸受1aに予圧を付与している。
That is, in the fourth embodiment, after the elastic fine particles 18 are dispersed and supplied to the outer peripheral surface of the shaft 5, the first rolling bearing is provided by the upper lid 21 via the disc springs 6a and 6b. 1a is press-fitted, and the upper cover 21 applies a preload to the first rolling bearing 1a.

【0062】そして、本第4の実施の形態では、第3の
実施の形態と同様、弾性体微粒子18の平均化効果によ
り第1の内輪2aの変形を生じさせることなく、ラジア
ル剛性を大きくすることができると共に、第1の転がり
軸受1aをハウジング19に形成された段付部19aに
当接させて位置決めし、且つ皿ばね6a,6b、上蓋2
1で予圧を負荷しているので、第3の実施の形態のよう
な間座7(図3参照)が不要となり、部品個数を削減す
ることが可能となり、コストの低廉化を図ることができ
る。
In the fourth embodiment, as in the third embodiment, the radial rigidity is increased without causing deformation of the first inner ring 2a due to the averaging effect of the elastic fine particles 18. And the first rolling bearing 1a is positioned by contacting a stepped portion 19a formed in the housing 19, and the disc springs 6a, 6b,
Since the preload is applied at 1, the spacer 7 (see FIG. 3) as in the third embodiment becomes unnecessary, the number of parts can be reduced, and the cost can be reduced. .

【0063】次に、上述した弾性体微粒子による「ころ
がり案内」のHDD以外への適用例について説明する。
Next, an example of application of the above-described "rolling guide" by the elastic fine particles to a device other than the HDD will be described.

【0064】弾性体微粒子は、その粒径や材質等を変更
することにより前記弾性体微粒子の介在する微小間隙を
任意に設定することができ、また微小すきまであるた
め、所謂「スクイ−ズフィルムダンピング効果」を発揮
することができ、ころがり案内とすべり案内とを複合し
たものとすることができ、したがって、一般的には、従
来のすべり案内を使用した軸受装置については適用する
ことができると考えられる。
The fine particles of the elastic fine particles can be arbitrarily set by changing the particle size, the material and the like, and the fine gaps can be set arbitrarily. It is possible to exhibit a `` damping effect '', and it is possible to combine the rolling guide and the sliding guide, and therefore, in general, it can be applied to a bearing device using a conventional sliding guide. Conceivable.

【0065】特に、支持剛性とダンピング定数が大きい
ため、工作機械用スピンドル用支持軸受等の動特性が要
求される用途に適している。
Particularly, since the support rigidity and the damping constant are large, it is suitable for applications requiring dynamic characteristics such as a support bearing for a machine tool spindle.

【0066】図6は本発明に係る軸受装置の第5の実施
の形態を示す要部断面図であって、該軸受装置を研削用
スピンドルに適用した場合を示している。
FIG. 6 is a sectional view of a main part of a fifth embodiment of a bearing device according to the present invention, in which the bearing device is applied to a grinding spindle.

【0067】すなわち、本軸受装置は、並列組み合わせ
(DT形)とされた2個の複列アンギュラ玉軸受(第1
及び第2の複列アンギュラ玉軸受23、24)が互いに
背面組合せとなるように離間して軸25に外嵌され、さ
らに軸25にはロータ26が装着され、さらにステータ
27がロータ26と平行状に第1のハウジング28に固
着されている。
That is, the present bearing device is composed of two double row angular contact ball bearings (first type) in a parallel combination (DT type).
And the second double-row angular contact ball bearings 23, 24) are externally fitted to the shaft 25 so as to be separated from each other so as to be back-to-back, and a rotor 26 is mounted on the shaft 25. Fixed to the first housing 28.

【0068】そして、第1の複列アンギュラ玉軸受23
は、軸25の段付部25a、軸受固定部材32及び前側
押え蓋34により位置決めされて固定されている。さら
に、前記第1の複列アンギュラ玉軸受23には、前側ス
リーブ31が外嵌され、該前側スリーブ31、第2のハ
ウジング29及び前側押え蓋34との間に形成される微
小間隙には断面コ字状に多数の弾性体微粒子35が潤滑
剤と共に挿入されている。
Then, the first double-row angular contact ball bearing 23
Is positioned and fixed by the stepped portion 25 a of the shaft 25, the bearing fixing member 32, and the front holding lid 34. Further, a front sleeve 31 is externally fitted to the first double-row angular contact ball bearing 23, and a minute gap formed between the front sleeve 31, the second housing 29 and the front holding lid 34 has a cross section. A large number of elastic fine particles 35 are inserted in a U shape together with a lubricant.

【0069】また、第2の複列アンギュラ玉軸受24に
は、後側スリーブ36が外嵌されると共に、該後側スリ
ーブ36と第3のハウジング30との間に形成される微
小間隙には軸方向に多数の弾性体微粒子39が潤滑剤と
共に挿入されている。さらに、第3のハウジング30に
設けられた凹所にはコイルバネ40が着座され、該コイ
ルバネ40により後側スリーブ36を介して第2の複列
アンギュラ玉軸受24に予圧を付与した状態で軸受保固
定部材37及び後側押え蓋38により固定されている。
A rear sleeve 36 is externally fitted to the second double row angular contact ball bearing 24, and a minute gap formed between the rear sleeve 36 and the third housing 30 is formed. Many elastic fine particles 39 are inserted in the axial direction together with the lubricant. Further, a coil spring 40 is seated in a recess provided in the third housing 30, and the coil spring 40 holds the second double-row angular ball bearing 24 with a preload applied thereto via a rear sleeve 36. It is fixed by a fixing member 37 and a rear holding lid 38.

【0070】また、後側スリーブ36はビス42を介し
てダイヤフラム42に固定され、後側スリーブ36が回
転するのを防止している。尚、43は冷却溝、44はバ
ランスリングである。
The rear sleeve 36 is fixed to the diaphragm 42 via a screw 42 to prevent the rear sleeve 36 from rotating. In addition, 43 is a cooling groove, and 44 is a balance ring.

【0071】このようにして本第4の実施の形態では、
前側スリーブ31のアキシャル方向及びラジアル方向を
弾性体微粒子35による案内として第1の複列アンギュ
ラ玉軸受23を固定側とし、後側スリーブ36のラジア
ル方向を弾性体微粒子39による案内としてコイルバネ
40により第2の複列アンギュラ玉軸受24に予圧を負
荷している。
As described above, in the fourth embodiment,
The axial direction and the radial direction of the front sleeve 31 are guided by the elastic fine particles 35 and the first double row angular contact ball bearing 23 is fixed. The radial direction of the rear sleeve 36 is guided by the elastic fine particles 39 by the coil spring 40. The preload is applied to the double row angular contact ball bearings 24.

【0072】このように研削用高速スピンドルにおいて
も第2の複列アンギュラ玉軸受24に確実に予圧を負荷
すると共に、弾性体微粒子39により回転軸25はがた
つくこともなく回転精度の低下を防止することができ、
また微小間隙には潤滑剤が充填されているので、所望の
ダンピング効果を確保することができ、振動特性や音響
特性が低下するのを防止することができる。
As described above, even in the high-speed spindle for grinding, the preload is reliably applied to the second double-row angular ball bearing 24, and the rotation shaft 25 is not rattled by the elastic fine particles 39, thereby preventing the rotation accuracy from deteriorating. It is possible,
Further, since the minute gap is filled with the lubricant, a desired damping effect can be ensured, and it is possible to prevent the vibration characteristics and the acoustic characteristics from being lowered.

【0073】図7は弾性体微粒子案内の他の実施の形態
を示す平面図であり、図8は図7のX−X断面図であ
る。
FIG. 7 is a plan view showing another embodiment of guiding the elastic fine particles, and FIG. 8 is a sectional view taken along line XX of FIG.

【0074】すなわち、該他の実施の形態は、弾性体微
粒子による案内を旋回板に適用した場合を示しており、
ベース45と旋回盤46との間に弾性体微粒子47が挿
入されている。尚、図中、48は軸、49は軸受ユニッ
ト、50はスリーブ、51は上蓋である。
That is, the other embodiment shows a case where the guide by the elastic fine particles is applied to the revolving plate.
Elastic fine particles 47 are inserted between the base 45 and the turning table 46. In the drawing, 48 is a shaft, 49 is a bearing unit, 50 is a sleeve, and 51 is an upper lid.

【0075】従来より、平面のスライド面では一般に振
動特性は良好とされているが、平面同士のリンキングを
主現象とした位置決め精度の低下や駆動力の増大が生じ
るという問題点があった。
Conventionally, vibration characteristics have been generally considered to be good on a flat slide surface, but there has been a problem in that positioning accuracy is reduced and driving force is increased due to linking between flat surfaces as a main phenomenon.

【0076】そこで、ストロークが小さく且つ開口面を
有さない旋回盤の場合、その案内面に弾性体微粒子を使
用し、これにより上述した位置決め精度の低下や駆動力
の増大を回避している。ここで、案内面の垂直方向のダ
ンピングは、隙間の三乗に比例することが知られてお
り、微粒子による微小隙間の効果が有効となる。例え
ば、200μmの隙間に対し、20μmの隙間では10
00倍のダンピング効果が期待できる。
Therefore, in the case of a revolving lathe having a small stroke and no opening surface, elastic fine particles are used for its guide surface, thereby avoiding the above-described reduction in positioning accuracy and increase in driving force. Here, it is known that the damping in the vertical direction of the guide surface is proportional to the cube of the gap, and the effect of the minute gap by the fine particles is effective. For example, for a gap of 200 μm, a gap of 20 μm
A 00-fold damping effect can be expected.

【0077】尚、この場合、弾性体微粒子の材料として
は、旋回板46との接合剛性を高める観点からはセラミ
ックス等の無機材料を使用するのが好ましい。
In this case, as the material of the elastic fine particles, it is preferable to use an inorganic material such as ceramics from the viewpoint of increasing the joining rigidity with the revolving plate 46.

【0078】その他、上記弾性体微粒子による案内とし
ては、数値制御を利用したセット替性、高精度化に対応
すべき案内面への適用が考えられる。例えば、マシニン
グセンタのスライド面への適用が考えられる。
In addition, as the guide by the elastic fine particles, application to a guide surface which can respond to set changeability and high accuracy using numerical control can be considered. For example, application to a sliding surface of a machining center can be considered.

【0079】[0079]

【発明の効果】以上詳述したように本発明に係る軸受装
置は、軸に嵌合される内輪とハウジングに嵌合される外
輪と前記内輪及び前記外輪の間に転動自在に保持される
転動体とからなる複数の軸受本体が、軸方向に離間して
配設された軸受装置において、前記複数の軸受本体のう
ちの特定の軸受本体が弾性部材を介して予圧を負荷され
ると共に、前記特定の軸受本体は、前記内輪と前記軸
間、又は前記外輪と前記ハウジング間の少なくとも一方
が間隙を有して前記ハウジング内に装着され、且つ該特
定の軸受本体はアキシャル方向よりもラジアル方向の剛
性の大きい金属製部材で連接支持されているので、弾性
部材により特定の軸受本体には定圧予圧が負荷されると
共に、該特定の軸受本体はアキシャル方向のバネ定数が
小さく、ラジアル方向のバネ定数の大きい金属製部材で
支持しているので、ラジアル方向の剛性が確保されて
「がたつき」が発生することもなく、回転精度が悪化す
ることもない。
As described above in detail, the bearing device according to the present invention is rotatably held between the inner ring fitted to the shaft, the outer ring fitted to the housing, and the inner ring and the outer ring. In a bearing device in which a plurality of bearing bodies composed of rolling elements are disposed apart from each other in the axial direction, a specific bearing body among the plurality of bearing bodies is preloaded by an elastic member, and The specific bearing body is mounted in the housing with a gap between at least one of the inner ring and the shaft or between the outer ring and the housing, and the specific bearing body is arranged in a radial direction rather than an axial direction. Since it is connected and supported by a metal member having high rigidity, a constant pressure preload is applied to a specific bearing main body by an elastic member, and the specific bearing main body has a small spring constant in an axial direction and a radial bearing. Since the supports with large metal member spring constant, it without that is secured rigidity in the radial direction is "backlash" occurs, rotational accuracy is not deteriorated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る軸受装置の一実施の形態(第1の
実施の形態)を示す要部断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part showing one embodiment (first embodiment) of a bearing device according to the present invention.

【図2】本発明に係る軸受装置の第2の実施の形態を示
す要部断面図である。
FIG. 2 is a sectional view of a main part showing a second embodiment of the bearing device according to the present invention.

【図3】本発明に係る軸受装置の第3の実施の形態を示
す要部断面図である。
FIG. 3 is a sectional view showing a main part of a third embodiment of the bearing device according to the present invention.

【図4】第3の実施の形態で軸受本体をハウジングに組
み込む際の説明図である。
FIG. 4 is an explanatory view when a bearing main body is incorporated in a housing in a third embodiment.

【図5】本発明に係る軸受装置の第4の実施の形態を示
す要部断面図である。
FIG. 5 is a sectional view of a main part showing a fourth embodiment of the bearing device according to the present invention.

【図6】本発明に係る軸受装置の第5の実施の形態を示
す要部断面図である。
FIG. 6 is a sectional view showing a main part of a bearing device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図7】弾性体微粒子による案内方式の他の実施の形態
を示す要部平面図である。
FIG. 7 is a plan view of an essential part showing another embodiment of a guide method using elastic fine particles.

【図8】図7のX−X断面図である。FIG. 8 is a sectional view taken along line XX of FIG. 7;

【図9】定位置予圧方式を採用した従来の軸受装置の断
面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view of a conventional bearing device employing a fixed-position preload system.

【図10】定圧予圧方式を採用した軸受装置の第1の従
来技術を示す要部断面図である。
FIG. 10 is a cross-sectional view of a principal part showing a first related art of a bearing device employing a constant-pressure preload system.

【図11】定圧予圧方式を採用した軸受装置の第2の従
来技術を示す断面図である。
FIG. 11 is a sectional view showing a second related art of a bearing device employing a constant-pressure preload system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1a 軸受本体 1b 軸受本体 2a 内輪 2b 内輪 3a 外輪 3b 外輪 5 軸 6a 皿バネ(弾性部材) 6b 皿バネ(弾性部材) 10 ハウジング 12 間隙 13 ダイヤフラム(金属製部材) 17 コイルバネ(弾性部材) 1a Bearing body 1b Bearing body 2a Inner ring 2b Inner ring 3a Outer ring 3b Outer ring 5 Shaft 6a Disc spring (elastic member) 6b Disc spring (elastic member) 10 Housing 12 Gap 13 Diaphragm (metal member) 17 Coil spring (elastic member)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 軸に嵌合される内輪とハウジングに嵌合
される外輪と前記内輪及び前記外輪の間に転動自在に保
持される転動体とからなる複数の軸受本体が、軸方向に
離間して配設された軸受装置において、 前記複数の軸受本体のうちの特定の軸受本体が弾性部材
を介して予圧を負荷されると共に、 前記特定の軸受本体は、前記内輪と前記軸間、又は前記
外輪と前記ハウジング間の少なくとも一方が間隙を有し
て前記ハウジング内に装着され、且つ該特定の軸受本体
の前記外輪はアキシャル方向よりもラジアル方向の剛性
の大きい金属製部材で連接支持されていることを特徴と
する軸受装置。
A plurality of bearing bodies each including an inner ring fitted to a shaft, an outer ring fitted to a housing, and a rolling element rotatably held between the inner ring and the outer ring are provided in an axial direction. In the bearing device disposed apart, a specific bearing main body of the plurality of bearing main bodies is loaded with a preload via an elastic member, and the specific bearing main body is disposed between the inner ring and the shaft. Alternatively, at least one between the outer ring and the housing is mounted in the housing with a gap, and the outer ring of the specific bearing body is supported by a metal member having a greater rigidity in the radial direction than in the axial direction. A bearing device characterized in that:
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