JP2004028140A

JP2004028140A - 軸受装置

Info

Publication number: JP2004028140A
Application number: JP2002181639A
Authority: JP
Inventors: Seizo Miyazaki; 宮崎　晴三
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2002-06-21
Filing date: 2002-06-21
Publication date: 2004-01-29

Abstract

【課題】軸に対する内輪の偏心を抑えることで、加工精度を必要以上に高める必要のない軸受装置を提供する。
【解決手段】軸受装置１０は、軸１２に沿って同軸配置された第１軸受部１５および第２軸受部２５を有し、第１軸受部１５の内側軌道１３が軸１２に形成されているとともに、第２軸受部２５の内側軌道２７が軸１２に嵌合された内輪２６に形成され、かつ、第１軸受部１５および第２軸受部２５間に予圧を付与するためのコイルばね３５が介装されている。この軸受装置１０は、軸１２と内輪２６との嵌合部位３３が、軸１２の軸線４５と、第２軸受部２５における接触角αの延長線４６との交点４７を通過する径方向平面に対応した位置であるように構成されている。
【選択図】　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は軸受装置に係り、例えばＶＴＲやテープストリーマ用のドラムスピンドルモータ、ＬＢＰ用モータやＨＤＤモータなどのディスクメモリスピンドルモータ、ＨＤＤのスイングアームの回転支持部やその他のモータに組み込まれる軸受装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えばＶＴＲやテープストリーマ用のドラムスピンドルモータには、そのスピンドルを支承する軸受として、特開昭６２−２２２２３号公報「回転ヘッド装置」に示すような軸受装置が組み込まれている。
【０００３】
この軸受装置は、一例としてスピンドルモータ（図示せず）のスピンドル（以下、「軸」という）に沿って同軸配置された第１軸受部および第２軸受部を有している。
第１軸受部は、内側軌道が前記軸の外周に形成されるとともに、第２軸受部は、内側軌道が前記軸に嵌合された内輪に形成されている。
そして、第１軸受部および第２軸受部間にはコイルばねが介装され、このコイルばねで第１軸受部および第２軸受部に予圧が付与されている。
【０００４】
第１軸受部の内側軌道を軸の外周に形成することで、軸に内輪を嵌め込む第２軸受部と比較すると、軸と内輪との間の隙間をなくすことができる。よって、第１軸受部の軸振れを抑えることができ、精度を高めることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述したように第２軸受部は、軸に嵌め込んだ内輪で内側軌道を形成し、内輪をばねで押して予圧付与しているので、軸と内輪との嵌め合いを比較的ルーズにする必要がある。
軸と内輪との嵌め合いが比較的ルーズになると、軸に対する内輪の振れが発生する虞れがある。その結果、軸芯に対してハウジングがラジアル方向に偏芯して振れ周るため、回転精度を低下させるという問題点を有していた。また、外輪が半径方向に傾かないように各部を高精度に研削加工する必要があることから、コストの低減を図ることが困難であった。
【０００６】
本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、回転精度の向上とコストの低減を図ることにできる軸受装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本発明は、請求項１に記載したように、軸に沿って同軸配置された第１軸受部および第２軸受部を有し、前記第１軸受部の内側軌道が前記軸に形成されているとともに、前記第２軸受部の内側軌道が前記軸に嵌合された内輪に形成され、かつ、前記第１軸受部および前記第２軸受部間に予圧を付与するためのコイルばねが介装された軸受装置であって、前記軸と前記内輪との嵌合位置が、前記軸の軸線と、前記第２軸受部における接触角の延長線との交点を通過する径方向平面に対応した位置であることを特徴とする。
【０００８】
このように構成された軸受装置においては、軸の軸線と、第２軸受部における接触角の延長線との交点を通過する径方向平面に対応した位置を、軸と内輪とが嵌合する嵌合位置とした。
これにより、第２軸受部の内輪を軸に嵌め込んだ際に、軸に対する内輪の傾きによる振れを抑えることができる。
【０００９】
また、本発明においては、請求項２に記載したように、前記第１軸受部における外輪の外径寸法が前記第２軸受部における外輪の外径寸法よりも小さいことを特徴とする。
【００１０】
第１軸受部における外輪の外径寸法を第２軸受部における外輪の外径寸法よりも小さくすることで、第１、第２軸受部に嵌め込むフランジの嵌合孔のうち、第２軸受部に対応する部位を拡径部とできる。
よって、嵌合孔に段部を設けることができ、第２軸受部を拡径部に嵌め込む際に、拡径部の段部に第２軸受部を当てることで、第２軸受部を簡単に正規の位置に位置決めすることができる。
【００１１】
また、本発明においては、請求項３に記載したように、前記第１軸受部における転動体と、前記第２軸受部における転動体とが同一寸法であることを特徴とする。
【００１２】
第１軸受部の転動体と第２軸受部の転動体とを同一寸法とすることで、第１、第２軸受部のそれぞれの転動体を同一部材で構成できる。よって、第１、第２軸受部のそれぞれの転動体を共用でき、部品点数を減らすことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に説明する各実施形態において、既に図１〜図２において説明した部材等については、図中に同一符号あるいは相当符号を付すことにより説明を簡略化あるいは省略する。
【００１４】
図１に示すように、第１実施形態の軸受装置１０は、一例としてＶＴＲやテープストリーマ用のドラムスピンドルモータ（図示せず）の軸１２に沿って同軸配置された第１軸受部１５および第２軸受部２５を有し、第１軸受部１５の内側軌道１３が軸１２の外周に形成されているとともに、第２軸受部２５の内側軌道２７が軸１２に嵌合された内輪２６に形成され、かつ、第１軸受部１５および第２軸受部２５間に予圧を付与するためのコイルばね３５が介装されている。
この軸受装置１０は、第１、第２軸受部１５，２５が、例えばドラム４０などの嵌合孔４１に嵌め込まれて使用される。
【００１５】
また、図２に示すように軸受装置１０は、軸１２と内輪２６との嵌合部位３３（嵌合位置）が、軸１２の軸線４５と、第２軸受部２５における接触角αの延長線４６との交点４７を通過する径方向平面に対応した位置に決定されている。
軸１２は、嵌合部位３３の上方外周に内輪２６の内径より小径の上小径部１４Ａが形成され、嵌合部位３３の下方外周に内輪２６の内径より小径の下小径部１４Ｂが形成されている。これにより、内輪２６と軸１２との当接部を嵌合部位３３のみにすることができる。
【００１６】
このように、嵌合部位３３を形成するとともに、嵌合部位３３の上下にそれぞれ上下の小径部１４Ａ，１４Ｂを形成することで、第２軸受部２５の内輪２６が軸１２の軸線４５に対し傾いても、外輪２８の偏心が極小となることから、ドラム４０に対して軸１２が偏心して振れ周ることがない。
このことから、内輪２６が軸１２に対して傾かないように加工精度を高める必要がないので、コストの低減を図ることができる。
【００１７】
第１軸受部１５は、ドラム４０の嵌合孔４１に嵌め込まれた外輪１６と、この外輪１６と内側軌道１３との間に配置される複数個の転動体１７と、複数個の転動体１７を保持する保持器１８と、潤滑剤を軸受内に保持するシール部材１９およびばね座２１とを備える。
内側軌道１３は、軸１２の外周に転動体１７の外形に倣わせて断面円弧形に形成された環状の湾曲凹部である。
【００１８】
第２軸受部２５は、軸１２に嵌め込まれた内輪２６と、ドラム４０の嵌合孔４１のうちの拡径部４２に嵌め込まれる外輪２８（図１も参照）と、内輪２６と外輪２８との間に配置される複数個の転動体２９と、複数個の転動体２９を保持する保持器３１と、潤滑剤を軸受内に保持するシール部材３２とを備える。
【００１９】
第１軸受部１５の外輪１６は、その外径寸法が第２軸受部２５の外輪２７の外径寸法よりも小さく設定されている。
よって、第１、第２軸受部１５，２５に嵌め込むフランジ４０の嵌合孔４１のうち、第２軸受部２５に対応する部位を拡径部４２とできる。これにより、嵌合孔４２に段部４３を設けることができ、第２軸受部２５を拡径部４２に嵌め込む際に、拡径部４２の段部４３に第２軸受部２５を当てることで、軸受装置１０を簡単に正規の位置に位置決めすることができる。
【００２０】
また、第１軸受部１５の転動体１７と、第２軸受部２５の転動体２９とは同一寸法に設定されている。
よって、第１、第２軸受部１５，２５のそれぞれの転動体を同一部材で構成できる。このように、第１、第２軸受部１５，２５のそれぞれの転動体を共用できるので、部品点数を減らしてコストの低減を図ることができる。
【００２１】
第１、第２軸受部１５，２５間にはコイルばね３５が配置され、コイルばね３５の一端３６が第１軸受部１５のばね座２１に当接するとともに、コイルばね３５の他端３７が第２軸受部２５のシール部材３２に当接されている。
これにより、第１軸受部１５および第２軸受部２５間にアキシアル方向の予圧を付与することができる。
【００２２】
このコイルばね３５は、第１軸受部１５側、すなわち一端３６側が小径に形成されるとともに、第２軸受部２５側、すなわち他端３７側が大径に形成され、一端３６側から他端３７側に向けて径が漸次大きくなるようにテーパ状に形成されている。以下、コイルばね３５をテーパ状に形成した理由を説明する。
【００２３】
すなわち、軸受装置１０を組み付ける際には、軸１２に形成した内側軌道１３に、外輪１６、複数個の転動体１７、保持器１８をセットするとともに潤滑剤を封入し、その後シール部材１９およびばね座２１で潤滑剤をシールする。
次に、コイルばね３５をセットした後、第２軸受部２５の内輪２６の内側軌道外に、外輪２８、複数個の転動体２９、保持器３１をセットするとともに潤滑剤を封入し、その後、シール部材３２で潤滑剤をシールした内輪２６を軸１２に嵌め込む。
【００２４】
このように、コイルばね３５をテーパ状にすることで、第２軸受部２５側のばね座をシールド板の凹部で兼ねることができ、コストの低減を図ることができる。
【００２５】
加えて、第２軸受部２５の内側軌道を軸１２に嵌合した内輪２６に形成することで、軸受装置１０の組立て性を高めることができる。
さらに、第１軸受部１５の内側軌道１３を軸１２の外周に形成することで、第１軸受部１５の外輪１６の外径を小径にして負荷容量を大きくすることが可能である。
【００２６】
次に、第２実施形態を図３に基づいて説明する。なお、第２実施形態において第１実施形態と同一部材については同一符号を付して説明を省略する。
図３に示すように、第２実施形態の軸受装置５０は、第１、第２軸受部１５，２５間に配置したコイルばね５５が太鼓状に形成されている点で第１実施形態と相違する。
【００２７】
すなわち、コイルばね５５は、第１軸受部１５側の一端５６が小径に形成されるとともに、第２軸受部２５側の他端５７が小径に形成され、中央部５８が大径に形成されている。
第１軸受部１５にはコイルばね５５の一端５６が当接するばね座２１が設けられるとともに、第２軸受部２５にはコイルばね５５の他端５７が当接するばね座６１が設けられている。
【００２８】
また、第１、第２軸受部１５，２５間に介在させるコイルばねは、太鼓状に形成したコイルばね５５に代えて、一端から他端までを同一小径に形成したストレート状のコイルばねを使用することも可能である。
【００２９】
なお、前記実施形態では、軸受装置１０を、ＶＴＲやテープストリーマ用のドラムスピンドルモータの軸１２に適用する例について説明したが、これに限らないで、例えばＬＢＰ用モータやＨＤＤモータなどのディスクメモリスピンドルモータ、ＨＤＤのスイングアームの回転支持部やその他のモータに組み込むことも可能である。
【００３０】
さらに、本発明は、前述した各実施形態に限定されるものでなく、適宜な変形，改良等が可能であり、前述した各実施形態において例示した軸１２、第１、第２軸受部１５，２５、コイルばね３５，５５等の材質，形状，寸法，形態，数，配置個所，厚さ寸法等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
【００３１】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、請求項１に記載したように、軸の軸線と、第２軸受部における接触角の延長線との交点を通過する径方向平面に対応した位置を、軸と内輪とが嵌合する嵌合位置とした。
【００３２】
これにより、第２軸受部の内輪を軸に嵌め込んだ際に、軸に対する内輪の偏心を抑えることができる。加えて、第２軸受部の内輪が軸に対して僅かに傾いた場合でも、第２軸受部の外輪の偏心を極小に抑え、軸振れを極小に抑えることができる。
従って、内輪が軸に対して傾かないように、加工精度を必要以上に高めなくてもよいので、コストの低減を図ることができる。
【００３３】
また、請求項２に記載したように、第１軸受部における外輪の外径寸法を第２軸受部における外輪の外径寸法よりも小さくすることで、第１、第２軸受部に嵌め込むフランジの嵌合孔のうち、第２軸受部に対応する部位を拡径部とできる。
【００３４】
これにより、嵌合孔に段部を設けることができ、第２軸受部を拡径部に嵌め込む際に、拡径部の段部に第２軸受部を当てることで、第２軸受部を簡単に正規の位置に位置決めすることができる。従って、軸受装置を手間をかけないで簡単に組み付けることができる。
【００３５】
また、請求項３に記載したように、第１軸受部の転動体と第２軸受部の転動体とを同一寸法とすることで、第１、第２軸受部のそれぞれの転動体を同一部材で構成できる。
このように、第１、第２軸受部のそれぞれの転動体を共用できるので、部品点数を減らしてコストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る軸受装置の第１実施形態をハウジングに組み込んだ状態を示す断面図である。
【図２】本発明に係る軸受装置の第１実施形態を示す断面図である。
【図３】本発明に係る軸受装置の第２実施形態を示す断面図である。
【符号の説明】
１０　軸受装置
１２　軸
１３　内側軌道
１５　第１軸受部
２５　第２軸受部
２６　内輪
２７　内側軌道
３３　嵌合部位（嵌合位置）
３５，５５　　コイルばね
４５　軸線
４６　延長線
４７　交点
α　接触角

Claims

軸に沿って同軸配置された第１軸受部および第２軸受部を有し、前記第１軸受部の内側軌道が前記軸に形成されているとともに、前記第２軸受部の内側軌道が前記軸に嵌合された内輪に形成され、かつ、前記第１軸受部および前記第２軸受部間に予圧を付与するためのコイルばねが介装された軸受装置であって、
前記軸と前記内輪との嵌合位置が、前記軸の軸線と、前記第２軸受部における接触角の延長線との交点を通過する径方向平面に対応した位置であることを特徴とする軸受装置。
前記第１軸受部における外輪の外径寸法が前記第２軸受部における外輪の外径寸法よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載した軸受装置。
前記第１軸受部における転動体と、前記第２軸受部における転動体とが同一寸法であることを特徴とする請求項１に記載した軸受装置。