JP2002323040A - 軸受ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】保持器背面側との干渉を避けた密封板兼用ばね
座を有し、モーメント剛性の向上を図った軸受ユニット
を提供することである。 【解決手段】軸１に二個の軸受２，２を圧入し、該軸受
２，２の相対する側に夫々予圧ばね２０を受けるばね座
１２，１２を嵌合固定し、該ばね座１２の外面１３に
は、保持器背面１１ａとの間に保持器干渉逃げ２１とな
るスペースが形成され、かつ該ばね座１２の外面１３と
内輪平面７との間、およびばね座内径端１６と軸外径１
ａとの間には、ラビリンス８，９が夫々形成され、密封
板としての機能も奏している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＶＴＲ（Video T
ape Recorder:ビデオテープレコーダ）ドラムスピンド
ルモータ、ＬＢＰ（Laser Beam Printer:レーザービ
ームプリンタ）スピンドルモータなど、軸の回転と同期
した振れを嫌う小型モータに用いられる軸受ユニットに
関する。

【０００２】

【従来の技術】ＶＴＲドラムスピンドルモータ、ＬＢＰ
スピンドルモータなど軸の回転と同期した振れを嫌う小
型モータにおいて、軸受ユニットの振れを抑えるために
は軸と内輪の間に接着すきまを持たせず二つの軸受を圧
入し、該軸受間にばねを入れているものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この種の軸受ユニット
において、軸受同士の中心間距離（スパンともいう）を
大きく取ることは、モーメント剛性が上げられるという
メリットがあるため好ましい。このメリットを得る軸受
構成としては、軸受同士のスパンを大きくする関係上、
幅狭なものが好ましい。従来のこの種の軸受ユニットと
しては、例えば、図６に示す軸受ユニットが代表例とし
て挙げられ、該ユニットは、回転軸１００の外周面に互
いに間隔をあけて転がり軸受２００，２００を固定し、
相対する軸受の外輪２０１，２０１の端面２０１ａ，２
０１ａには、ばね座３００，３００が備えられ、該ばね
座３００，３００を介してコイルばね４００が介装され
て予圧が付与されている。図中、５００は相対する端面
２０１ａ，２０１ａと反対側の端面２０１ｂ，２０１ｂ
に固定されているシールドで、６００は保持器を示し、
保持器６００の背面６０１は、シールド５００側に位置
している。しかし、この従来技術は、幅広タイプの軸受
が適用されるものである。すなわち、このような構造で
は、シールド５００と保持器６００の背面６０１との干
渉を避けるため、どうしても軸受幅を狭くすることが困
難であったため、幅狭の軸受構成は適用されず、モーメ
ント剛性を上げるというメリットを得るのは困難であっ
た。なお、ばね座３００を排除してこの内側を開放する
タイプが考えられるが、単に開放しておくだけでは、ば
ねが軸受内に入ってしまうか、若しくは外輪平面を滑っ
て外に飛び出してしまうなどの不具合が生じる。

【０００４】本発明は、従来技術の有するこのような問
題点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、
保持器背面側との干渉を避けた密封板兼用ばね座を有
し、モーメント剛性の向上を図った軸受ユニットを提供
することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に本発明がなした技術的手段は、二個の軸受を軸に固定
し、該軸受間にばねを設けて予圧を与えているユニット
において、ばね座が軸受に取付けられて密封板を兼ねて
おり、該ばね座の内側に保持器背面側との干渉逃げを設
けたことである。

【０００６】上記ばね座は、半径方向内輪側に延び、該
ばね座の内径面と、内輪端面と軸のいずれか一方若しく
は双方との間にラビリンスを形成するものとしてよい。

【０００７】また、ばね座をプラスチックで形成しても
よく、また、ばねを皿ばねとしてもよい。

【０００８】さらに、軸と軸受の嵌め合いは、軽圧入と
接着を併用してもよい。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明軸受ユニットの一実
施形態を図に基づいて説明する。なお、本実施形態は、
本発明軸受ユニットの一実施形態にすぎず、何等これに
限定解釈されるものではなく、本発明の範囲内で設計変
更可能である。

【００１０】図中、１は軸、２及び２は該軸１に固定さ
れている二個の軸受、２０は該二個の軸受２，２間に配
設されているばねを示す。

【００１１】軸受２は、外輪３と、内輪６と、該外輪３
と内輪６との間に組み込まれる複数個の転動体１０と、
該転動体１０を案内する保持器１１とを有し、該軸受２
と軸受２の対向する側には、密封板を兼ねたばね座１２
を配設すると共に、非対向する側には密封板１９を配設
する。保持器１１は、ばね座１２と対向する側に背面１
１ａ側が位置するように挿入されている。すなわち、軸
受２は、片側（二個の軸受２，２の対向側で、保持器１
１の背面１１ａ側が対向する側）に密封板を備えず開放
したもので、その開放側に密封板を兼ねたばね座１２を
備えるものとした。なお、二個の軸受２，２の非対向側
に備えられる密封板１９は、特にその構造に限定解釈さ
れるものはなく、本発明の範囲内で周知の非接触シール
・非接触シールド若しくは接触シールが適宜選択される
ものである。

【００１２】また軸受２は、軸方向に大きな荷重が掛か
ったり、落下などの衝撃による軸方向荷重が掛かって
も、嵌め合い部がずれないように、通常、軸方向荷重に
見合った圧入締め代を内輪６内径と軸１外径の間に与え
て圧入されている。しかし、嵌め合い部が隙間になり偏
芯による振れが出ない程度に僅かにしか締め代を持たせ
ない代わりに、軸方向荷重を支えるために接着剤を使用
して、僅かな圧入締め代と接着剤の併用で軸受と軸を圧
入・接着固定することも可能である。

【００１３】なお、本発明において外輪３、内輪６、転
動体１０は、特に図示形態に限定されず、図示形態に代
えて本発明の範囲内で他の形態を適宜採用することは勿
論可能である。

【００１４】ばね座１２は、少なくとも外輪３内径より
も大径の円環状に形成されると共に、その外面１３の一
部に軸方向に延びた嵌合鍔部１４を設けて構成され、該
鍔部１４を外輪３に嵌合して軸受一側（軸受の密封板１
９のない開放側で、保持器背面１１ａの対向する側）に
備えられている。そして、このばね座１２が、内面１７
をばね受面としつつ保持器背面対向側の密封板（シール
ド）を兼ねている。ばね座１２の材質は、特に限定され
ず、金属・合成樹脂・ゴムなど本発明の範囲内で適宜設
計変更可能であるが、合成樹脂材からなるものとすると
低コスト化が図れる。

【００１５】上記ばね座１２には、その外面（軸受対向
面）１３に軸方向位置決め突き当て部１５が設けられ、
この突き当て部１５を外輪３の所望箇所（突き当て面）
に突き当ててばね座１２を嵌合固定した際に、該ばね座
外面１３と保持器背面１１ａ側との間に所望な保持器干
渉逃げ２１が形成される。保持器干渉逃げ２１は、ばね
座１２が外輪３に固定された際に、該ばね座１２の外面
１３が、保持器背面１１ａ側と干渉しないように形成さ
れる逃げスペースで、ばね座外面１３と保持器背面１１
ａ側との間に形成される所望スペースにて構成される。
例えば、 嵌合鍔部１４の上方のばね座外面１３ａを軸方向位置
決め突き当て部１５とし、該突き当て部１５を外輪平面
（突き当て面）５に突き当てるものとした場合、嵌合鍔
部１４下方のばね座外面１３ｂを、嵌合鍔部１４上方の
ばね座外面１３ａよりも内面１７方向に寄せて保持器背
面１１ａとの間に所望距離をもった保持器干渉逃げ２１
を形成する（図１，２，３参照）。 嵌合鍔部１４の軸方向先端面を軸方向位置決め突き当
て部１５とし、該突き当て部１５を外輪３のシール溝４
における壁面４ａに突き当てるものとした場合、嵌合鍔
部１４下方のばね座外面１３ｂを、突き当て部１５より
も内面１７方向に寄せて、嵌合鍔部１４下方のばね座外
面１３ｂと保持器背面１１ａとの間に所望距離をもった
保持器干渉逃げ２１を形成する（図４，５参照）。な
お、保持器干渉逃げ２１は、軸方向位置決め突き当て部
１５を外輪３の所望箇所に突き当ててばね座１２を外輪
３に嵌合固定した際に、保持器背面１１ａと対向するば
ね座１２の外面１３位置が、保持器背面１１ａと干渉し
ない程度の所望距離をもって離間する構成であれば特に
限定解釈されるものではない。また、本実施形態では、
保持器背面１１ａとの間で保持器干渉逃げ２１を形成し
ているばね座１２の外面１３を径方向にストレート状と
しているが、例えば、保持器背面１１ａと対向する位置
に、軸方向内面側に凹曲させた周溝（図示せず）を設け
て保持器干渉逃げとしてのスペースを形成するものであ
ってもよく、また同様の主旨の下に他の構成を採用して
保持器干渉逃げとしてのスペースを形成するものとする
ことが可能である。また、ばね座１２の外面１３は、上
記軸方向位置決め突き当て部１５を外輪３の所望箇所に
突き当てた際に、内輪６と接触しない構成とする。嵌合
鍔部１４は、外面１３の所望箇所に円周方向に連続して
設けるか、若しくは断続して設けることができる。

【００１６】ばね座１２は、半径方向内輪側にその内径
を延ばし、このばね座内径寄りの外面１３と内輪平面７
との間に極狭いすきまのラビリンス８を形成して、防塵
性を向上させることも本発明の範囲内である。また、そ
の内径側をさらに半径方向内輪側に延ばし、このばね座
内径端１６と軸外径１ａとの間に極狭いすきまのラビリ
ンス９を形成して、さらなる防塵性を向上させることも
本発明の範囲内である。特に図示しないが、例えば、上
記ばね座内径寄りの外面１３と内輪平面７との間に形成
されるラビリンス８は、ばね座内径寄りの外面１３と内
輪平面７のいずれか一方若しくは双方を、断面視凹凸状
（若しくは波状）に形成することで複雑かつ狭いラビリ
ンス経路とすることも可能で、本発明の範囲内である。
また同様に、ばね座内径端１６と軸外径１ａとの間で形
成されるラビリンス９にあっても、ばね座内径端１６と
軸外径１ａのいずれか一方若しくは双方を、断面視凹凸
状（若しくは波状）に形成することで複雑かつ狭いラビ
リンス経路とすることも可能である。

【００１７】ばね座１２は、ばね２０が接する内面（ば
ね座１２，１２同士の対面）１７を径方向にストレート
状のままとしても良いが、該内面１７の所望箇所にばね
２０の半径方向位置決め段部１８を設けてばね２０の姿
勢、位置を正す構成とすることも可能である。ばね２０
の半径方向位置決め段部１８は、特に限定解釈はされな
いが、例えば、 図１の如く、ばね座内面１７の上端（外径）を軸方向
に延ばして外径側１８ａを位置決め段部１８としたタイ
プ、 図２の如く、ばね座内面１７の上端（外径）を凹設し
て内径側１８ｂを位置決め段部１８としたタイプ、 図３の如く、ばね座内面１７の任意箇所を凹設して外
径側１８ａと内径側１８ｂを位置決め段部１８としたタ
イプなどが一例として挙げられる。

【００１８】ばね２０は特に限定されず、本実施形態で
は、コイルバネ（図面上では一部省略）を用いている
が、軸受２，２間が狭くなると、このコイルバネに代え
て皿ばねとしてもよい。

【００１９】「第一実施形態」（図１） 本実施形態は、軸１の外径１ａに二個の軸受２，２を圧
入固定し、該軸受２，２は、夫々の相対する側に密封板
を兼ねたばね座１２，１２を備え、該夫々のばね座１
２，１２間にわたってコイルバネ２０を設けて予圧を与
えている軸受ユニットの一例を示す。ばね座１２は、外
面１３の外径寄りに周設した嵌合鍔部１４を外輪３に嵌
合すると共に、軸方向位置決め突き当て部１５を外輪平
面５に突き当てて、外面１３と保持器背面１１ａとの間
に、保持器干渉逃げ２１となるスペースを形成してい
る。また、本実施形態では、ばね座１２の内径寄りの外
面１３と内輪平面７との間に極狭いラビリンス８を形成
すると共に、該ばね座１２の内径端１６と軸外径１ａと
の間に極狭いラビリンス９を形成している。また、ばね
座１２は、内面上端（外径）を軸方向に延ばしてばね２
０の半径方向位置決め段部１８としている。従って、軸
１に圧入された軸受２，２間に配されるばね２０は、ば
ね座１２，１２によって安定して保持され、従来のよう
に軸受内へ侵入したり、外方へ飛び出してしまう虞もな
い。また、該ばね座１２は、保持器背面１１ａとの干渉
を避ける保持器干渉逃げ２１を保持器背面１１ａとの間
に設けて配設されるため、二個の軸受２，２間が狭く密
封板が保持器と干渉してしまう構造の場合であっても、
密封板に代えてこのばね座１２を配すれば、ばね座とし
ての機能と共に、密封板の機能をも兼ねることができ、
従来の不具合が解消される。さらに、保持器との干渉を
避けつつも軸受幅を狭く構成することができるため、相
対して配される軸受同士の中心間距離（スパン）を大き
く取ることができ、モーメント剛性を上げることができ
る。

【００２０】「第二実施形態」（図２） 本実施形態は、上述した第一実施形態と略同様の構成を
有した軸受ユニットの一例であるが、ばね座内面１７の
上端（外径）を凹設して内径側１８ｂを半径方向位置決
め段部１８とした点で異なる。その他の作用構成は第一
実施形態と同様である。

【００２１】「第三実施形態」（図３） 本実施形態は、上述した第一実施形態と略同様の構成を
有した軸受ユニットの一例であるが、ばね座内面１７を
凹設して外径側１８ａと内径側１８ｂを半径方向位置決
め段部１８とした点で異なる。その他の作用構成は第一
実施形態と同様である。

【００２２】「第四実施形態」（図４） 本実施形態は、ばね座１２の上端（外径）を軸方向に延
ばして嵌合鍔部１４とすると共に、該鍔部１４の端面を
軸方向位置決め突き当て部１５としているものである。
従って、上記軸方向位置決め突き当て部１５を外輪３の
シール溝壁面４ａに突き当てることで、ばね座外面１３
と保持器背面１１ａとの間に所望距離をもった保持器干
渉逃げ２１を形成する軸受ユニットの一例である。な
お、ばね２０の半径方向位置決め段部１８の構成にあっ
ては、第二実施形態と同様構成を採用した。その他の作
用構成は第一実施形態と同様である。

【００２３】「第五実施形態」（図５） 本実施形態は、上述した第四実施形態と同様の構成を有
した軸受ユニットであるが、ばね座内面１７に、ばね２
０の半径方向位置決め段部１８を設けず、ばね２０を内
面１７で直接受けるものとした点で異なる。その他の作
用構成は第一実施形態と同様である。

【００２４】

【発明の効果】本発明によれば、幅が狭く保持器背面側
で保持器との干渉が発生しうるため密封板（シールド）
が装着できない軸受に対し、軸に圧入された二個の軸受
間の予圧用ばねを安定して装着できる。また、本発明に
よれば、上述の作用効果を有しながら、幅狭の軸受構成
とし得るため、軸受同士の中心間距離（スパン）を大き
くとることができ、モーメント剛性を上げることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明軸受ユニットの第一実施形態を一部省略
して示す概略断面図。

【図２】第二実施形態を一部省略して示す概略断面図。

【図３】第三実施形態を一部省略して示す概略断面図。

【図４】第四実施形態を一部省略して示す概略断面図。

【図５】第五実施形態を一部省略して示す概略断面図。

【図６】従来技術の縦断面図。

【符号の説明】

１：軸 ２：軸受 ３：外輪 ６：内輪 ８，９：ラビリンス １０：転動体 １１：保持器 １１ａ：保持器背面 １２：ばね座 １４：嵌合鍔部 １５：軸方向位置決め突き当て部 １８：半径方向位置決め部 ２０：ばね ２１：保持器干渉逃げ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3J012 AB04 AB13 CB04 FB10 HB02 3J016 AA01 BB17 3J017 AA02 DA01 DB07 DB09

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】二個の軸受を軸に固定し、該軸受間にばね
   を設けて予圧を与えているユニットにおいて、ばね座が
   軸受に取付けられて密封板を兼ねており、該ばね座の内
   側に保持器背面側との干渉逃げを設けたことを特徴とす
   る軸受ユニット。
2. 【請求項２】ばね座が半径方向内輪側に延び、該ばね座
   の内径面と、内輪端面と軸のいずれか一方若しくは双方
   との間にラビリンスを形成していることを特徴とする請
   求項１に記載の軸受ユニット。
3. 【請求項３】ばね座がプラスチックで形成されているこ
   とを特徴とする請求項１若しくは請求項２のいずれかに
   記載の軸受ユニット。
4. 【請求項４】ばねが皿ばねとしたことを特徴とする請求
   項１、請求項２若しくは請求項３のいずれかに記載の軸
   受ユニット。
5. 【請求項５】軸と軸受の嵌め合いが軽圧入と接着を併用
   したことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３若
   しくは請求項４のいずれかに記載の軸受ユニット。