JP2004017259A - ベアリング圧入装置 - Google Patents

Abstract

【課題】一対のベアリングを相対する方向に同軸で圧入するベアリング圧入装置を、安価な部品で構成し簡単な構造で高精度の平行度調整が可能なものにする。
【解決手段】第１ベアリングを軸方向に押す第１押圧部材１と、その対向方向に第２ベアリングを押す第２押圧部材２と、第２押圧部材２を一端面４ｂに固定した円柱状のベース４とを備え、ベース４を、一端面４ｂの反対側端面４ａを傾斜平面にした円柱状の第１ベース４と一端面５ａを傾斜平面にした円柱状の第２ベース５とで構成し、第１ベース４を、第２ベース５に対してそれぞれの傾斜平面４ａ，５ａ同士が摺動しつつ回転軸Ｚ周りに回転可能とした。また、第１及び第２の押圧部材１，２がそれぞれ第１及び第２のベアリングと当接する面１ａ，２ａを、オプチカルパラレルで干渉縞が視認可能な鏡面にした。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ベアリング圧入装置に係り、特にＶＴＲ（ビデオテープレコーダ）等で使用される回転ドラムに一対のベアリングを圧入する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、ＶＴＲにおいては、磁気ヘッドを搭載した回転ドラムを高速で回転させることで磁気テープへの信号の記録及び磁気テープからの信号の再生が行われ、その回転軸受として一対のベアリングが使用されている。
【０００３】
この一対のベアリングが使用されている回転ドラム装置の一例を図７に示す。
図７は、回転ドラム装置の断面図である。
固定ドラム１０にはシャフト２０が焼きばめにより固定され、さらに固定側ロータリトランス６０が接着等により固定される。
このシャフト２０には、回転ドラム３０が一対のベアリング４０，５０を介して回転自在に取り付けられ、回転ドラム３０は、図示しないモータにより駆動されてシャフト２０の周りに回転する。
【０００４】
ベアリング４０，５０は、その外輪４０ａ，５０ａがそれぞれ回転ドラム３０の段付き内径３０ａ，３０ｂに圧入されるとともに、内輪４０ｂ，５０ｂがシャフト２０に嵌合している。
ベアリング５０の内輪５０ｂは、固定ドラム１０の中央円環部１０ｂに当接することにより、回転ドラム３０に接着等により固定された回転側ロータリートランス７０と固定側ロータリートランス６０との間に所定のギャップが形成されるように構成される。
【０００５】
この構成において、使用するＶＴＲテープの互換性や長時間記録を実現するには、回転ドラムの組み立てに高い精度が要求され、実装状態での回転振れ精度を向上させることが必要になっている。
具体的には以下に示す２点である。
▲１▼　回転ドラムのベアリング圧入部を高い精度で加工する。
▲２▼　回転ドラムに対して、一対のベアリングを平行かつ同軸にて圧入配置する。
従って、ベアリングの圧入装置には、一対のベアリングを平行に保持しながら押圧して高い精度で回転ドラムに圧入できることが要求される。
【０００６】
図８は、回転ドラム３０に一対のベアリング４０，５０を圧入する工程を説明する図である。
圧入装置のベアリング上側押圧部１０とベアリング下側押圧部２０とのそれぞれの保持面１０ａ，２０ａにベアリング４０，５０を保持し、軸を一致させて矢印の方向に圧入する。
このとき、上側保持面１０ａと下側保持面２０ａとで所定の平行度が得られていないと、ベアリング４０，５０は回転ドラム３０に斜めに圧入されてしまい、回転振れが大きくなる。
【０００７】
そのため、従来のベアリング圧入装置においては、
（ａ）ベアリング圧入装置の各構成部品の加工精度を向上させる。
（ｂ）装置を組み立ててから組研磨を行う。
という方法で上述した上側保持面１０ａと下側保持面２０ａとの所定の平行度を得ていた。
【０００８】
また、所定の平行度が得られているか否かの確認は、
（ｃ）３次元測定器又は電気マイクロメータを用いて平行度を測定する。
（ｄ）感圧紙を上側保持面１０ａと下側保持面２０ａとの間に挟んで力を加えて得られた色の濃淡で平行度を判断する。
という方法で行っていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、平行度を得るための上述（ａ）の方法では、加工設備が高価であり、部品コストも上昇するという問題があり、（ｂ）の方法では、ベアリング押圧部を研磨機でチャッキングができる特殊な形状にしなければならず、また加工も難しく加工費用がかかるという問題があった。
一方、平行度を確認するための、上述の（ｃ）の方法では、効率良く生産するために測定器を製造現場に持ち込む必要があるが、広いスペースが必要で、また、粉塵等が測定器に悪影響を与える場合があり、（ｄ）の方法では、色の濃淡のみの判断なので細かい調整が困難であるという問題があった。
【００１０】
そこで本発明が解決しようとする課題は、安価な部品を使用し、簡単な構造で高精度の平行度調整が可能なベアリング圧入装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本願発明は手段として次の構成を有する。
即ち、請求項１は、第１のベアリング４０と当接してこれを軸方向に押す第１の押圧部材１と、第２のベアリング５０と当接してこれを前記軸方向と対向する軸方向に押す第２の押圧部材２と、前記第２の押圧部材２を一端面４ｂに固定した円柱状のベース４とを備え、前記第１及び第２の押圧部材１，２の押圧により、回転軸Ｚを有する被圧入部材３０に前記第１及び第２のベアリング４０，５０を前記回転軸Ｚ上に圧入するベアリング圧入装置において、前記ベース４は、前記一端面４ｂの反対側端面４ａを傾斜平面にした円柱状の第１ベース４と一端面５ａを傾斜平面にした円柱状の第２ベース５とから成り、前記第１ベース４を、前記第２ベース５に対してそれぞれの前記傾斜平面４ａ，５ａ同士が摺動しつつ前記回転軸Ｚ周りに回転可能となるように構成したことを特徴とするベアリング圧入装置であり、
【００１２】
請求項２は、前記第１及び第２の押圧部材１，２がそれぞれ第１及び第２のベアリング４０，５０と当接する面１ａ，２ａを、オプチカルパラレル３によって干渉縞７が視認可能な鏡面にしたことを特徴とする請求項１記載のベアリング圧入装置である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、好ましい実施例により図１〜図６を用いて説明する。
図１は、本発明のベアリング圧入装置の実施例における要部を示す概略図であり、
図２は、本発明のベアリング圧入装置の実施例における要部の平行度調整について説明する概略図であり、
図３は、本発明のベアリング圧入装置の実施例における要部の平行度調整状態を説明する概略図であり、
図４は、本発明のベアリング圧入装置の実施例における平行度調整について説明する図であり、
図５は、本発明のベアリング圧入装置の実施例における圧入を説明する概略図であり、
図６は、本発明のベアリング圧入装置の実施例における要部の組み立て図である。
図１乃至図３及び図５は、理解を容易にするために実際よりも形状を誇張している。
【００１４】
まず、図１を用いて本発明のベアリング圧入装置の実施例の構成について説明する。
略円柱状の第１ベース４及び第２ベース５は、それぞれ、その一方の端面を軸Ｚ（以下Ｚ軸と称す）に直交しない平面の傾斜面４ａ，５ａに形成され、第１ベース４は、第２ベース５に傾斜面４ａ，５ａ同士を向き合わせて同軸上にて載置される。
この傾斜面４ａ，５ａは、第１，第２のベース４，５の外径を直径Ｄ＝５０ｍｍとし、傾斜高さΔＬを約１００μｍ程度に形成される。
【００１５】
第２ベース５は、装置ベース６に固定されており、第１ベース４は、第２ベース５に対してＺ軸周りに回転可能に構成される。
円柱状のベアリング下側押圧部２は、第１ベースの上方の端面４ｂに同軸にて装着され、第１ベース４と一体でＺ軸周りに回転する。
円柱状のベアリング上側押圧部１は、Ｚ軸に沿って図の下方向に移動して付勢できるように下側押圧部２の上方に配置される。
この上側押圧部１の下面である保持面１ａと下側押圧部２の上面である保持面２ａのベアリング４０，５０が当接する部分は、後述するようにオプチカルパラレル３の干渉縞が視認可能な鏡面に仕上げられる。具体的には、表面粗さを０．２Ｓ（０．２μｍ　Ｒｍａｘ）以下の鏡面とすればよい。
【００１６】
また、保持面１ａ，２ａの中央には、ベアリング４０，５０の内径をガイドして軸を一致させるための球面上のガイドピン１ｂ，２ｂがそれぞれ設けられる。このガイドピン１ｂ，２ｂは図２，３においては省略してある。
ベアリング４０はガイドピン１ｂ内に収納した磁石８により保持面１ａに吸引保持され（図５参照）、ベアリング５０は保持面２ａに自重により支持される。このベアリング４０，５０の支持あるいは保持方法は他の適当な方法を採用することができる。
【００１７】
この構成において、第１ベース４を第２ベース５に対して回転させた状態の図を図２（ａ）〜図２（ｃ）に示す。
図２（ａ）は、図１と同様の状態を示し、図２（ｂ）は図２（ａ）を基準としてＺ軸上方から見て時計回りに９０°回転した状態を示し、図２（ｃ）は、図２（ａ）を基準としてＺ軸上方から見て時計回りに１８０°回転した状態を示している。
【００１８】
第１ベース４は、第１ベース４の傾斜面４ａと第２ベース５の傾斜面５ａとが摺動しつつ任意の角度に回転できるので、端面４ｂ及び保持面２ａは第１のベース４の回転角度に対応した傾斜角度で傾斜する。
従って、例えば、下側押圧部２の保持面２ａが上側押圧部１の保持面１ａと平行でない場合でも、第１のベース４を第２のベース５に対して回転させることで、平行な状態に設定することができる。
そして、保持面２ａと保持面１ａとが所定の平行な状態になっているか否かの確認及び所定の平行度にする設定は、それぞれ以下の方法で行うことができる。
【００１９】
図３は、本実施例における平行度を調整する方法を説明する図であり、図１に対して上側押圧部１と下側押圧部２との間にオプチカルパラレル３を挟んだ状態を示している。また、保持面２ａと保持面１ａとが平行になっていない状態を誇張して示している。
【００２０】
平行度の確認として、まず、上側押圧部１と下側押圧部２との間に、力を付加しないようにオプチカルパラレル３を挟み干渉縞の発生状況を観察する。
図３においては、下側保持面２ａとオプチカルパラレル３とが平行ではなく、一方の端部に隙間Δｄを生じている場合を示している。このとき、隙間Δｄの大きさに対応した干渉縞が矢印Ａ方向から観察される（図４参照）。同様にして、上側保持面１ａとオプチカルパラレル３との隙間（図示せず）により発生する干渉縞７が、矢印Ｂ方向から観察される。
図４における円形範囲３ａは、保持面１ａ，２ａの外径に対応しており、円形範囲３ｂは、ベアリング４０，５０の芯出しのガイドピン１ｂ，２ｂの外径に対応している。
そして、必要な平行度に対応した干渉縞の本数をあらかじめ設定しておき、観察される干渉縞の本数がその設定本数より多い場合に、設定本数以下になるように調整することで所定の平行度を得ることができる。
【００２１】
この平行度調整は、干渉縞の発生状況を観察しながら行う。
上側保持面１ａ及び下側保持面２ａとオプチカルパラレル３との間の傾きの差が大きいほど干渉縞が狭い間隔で多く発生するので、第１のベース４を回転させて、この干渉縞の間隔ができるだけ広く、観察される縞の本数が少なくなる回転位置に調整し、その位置にて第１のベース４を第２のベース５に固定する。
この調整方法により、極めて簡単な構成で「オプチカルパラレル３両面の平行度＋上側保持面１ａ＋下側保持面２ａの平行度」程度の高精度の平行度を容易に得ることができる。
図６は、実施例の要部を組み立てた状態を示し、第１ベース４を第２ベース５に対して回転して平行度を調整したのち、固定板９を図の上方から被せ、ボルト１０１によって第１ベース４を第２ベース５固定した状態の断面図である。
【００２２】
本発明の実施例は、上述した構成に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において変更が可能である。
例えば、第２の押圧部ではなく第１の押圧部を第１ベースに固定してもよく、また、第１，第２ベースに加えて同様の第３，第４ベースを第１の押圧部側に設けて双方で調整を可能としてもよい。
【００２３】
【発明の効果】
以上詳述したように、本願発明によれば、構成部品が安価であり、構造が簡単で高精度の平行度調整が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のベアリング圧入装置の実施例における要部を示す概略図である。
【図２】本発明のベアリング圧入装置の実施例における要部の平行度調整について説明する概略図である。
【図３】本発明のベアリング圧入装置の実施例における要部の平行度調整状態を説明する概略図である。
【図４】本発明のベアリング圧入装置の実施例における平行度調整について説明する平面図である。
【図５】本発明のベアリング圧入装置の実施例における圧入を説明する概略図である。
【図６】本発明のベアリング圧入装置の実施例における要部の組み立て図である。
【図７】ベアリングと被圧入部材の一例を説明する図である。
【図８】従来のベアリング圧入装置における圧入について説明する図である。
【符号の説明】
１　上側押圧部（第１の押圧部材）
１ａ，２ａ　保持面
１ｂ，２ｂ　ガイドピン
２　下側押圧部（第２の押圧部材）
３　オプチカルパラレル
４　第１ベース
４ａ，５ａ　傾斜面
４ｂ　端面
５　第２ベース
６　装置べース
７　干渉縞
８　磁石
９　固定板
３０　回転ドラム（被圧入部材）
４０　第１のベアリング
５０　第２のベアリング

Claims (2)

1. 第１のベアリングと当接してこれを軸方向に押す第１の押圧部材と、
   第２のベアリングと当接してこれを前記軸方向と対向する軸方向に押す第２の押圧部材と、
   前記第２の押圧部材を一端面に固定した円柱状のベースとを備え、
   前記第１及び第２の押圧部材の押圧により、回転軸を有する被圧入部材に前記第１及び第２のベアリングを前記回転軸上に圧入するベアリング圧入装置において、
   前記ベースは、前記一端面の反対側端面を傾斜平面にした円柱状の第１ベースと一端面を傾斜平面にした円柱状の第２ベースとから成り、
   前記第１ベースを、前記第２ベースに対してそれぞれの前記傾斜平面同士が摺動しつつ前記回転軸周りに回転可能となるように構成したことを特徴とするベアリング圧入装置。
2. 前記第１及び第２の押圧部材がそれぞれ第１及び第２のベアリングと当接する面を、オプチカルパラレルによって干渉縞が視認可能な鏡面にしたことを特徴とする請求項１記載のベアリング圧入装置。

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