JP2004116719A - 軸受装置および軸受装置用ばね - Google Patents
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Abstract
【課題】実使用時における軸受装置用ばねによる外輪の軸に対する傾きを小さくすることのできる軸受装置および軸受装置用ばねを提供する。
【解決手段】軸１１に沿って同軸配置されている第１軸受部１２ａおよび第２軸受部１２ｂの各外輪１３ａ、１３ｂ間に予圧を付与するための軸受装置用ばね３０を製造する際に、軸受装置用ばね３０のばね高さを、実使用時に第１軸受部１２ａの外輪１３ａと第２軸受部１２ｂの外輪１３ｂとの間に取付けられたときのばね高さＨに設定して、両端を軸１１に対して直交するように研削仕上げする。このため、実使用時における外輪１３ａ、１３ｂに対する偏荷重が小さくなるので、軸受装置用ばね３０の予圧による外輪１３ａ、１３ｂの傾きを小さくすることができる
【選択図】 図５
【解決手段】軸１１に沿って同軸配置されている第１軸受部１２ａおよび第２軸受部１２ｂの各外輪１３ａ、１３ｂ間に予圧を付与するための軸受装置用ばね３０を製造する際に、軸受装置用ばね３０のばね高さを、実使用時に第１軸受部１２ａの外輪１３ａと第２軸受部１２ｂの外輪１３ｂとの間に取付けられたときのばね高さＨに設定して、両端を軸１１に対して直交するように研削仕上げする。このため、実使用時における外輪１３ａ、１３ｂに対する偏荷重が小さくなるので、軸受装置用ばね３０の予圧による外輪１３ａ、１３ｂの傾きを小さくすることができる
【選択図】 図５
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えばＶＴＲドラムスピンドルモータ、ＨＤＤモータ等ディスクメモリスピンドルモータ、その他のモータに使用される軸受装置および軸受装置用ばねに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えばＶＴＲドラムスピンドルモータ、ＨＤＤモータ等ディスクメモリスピンドルモータ、その他のモータには、そのスピンドル（以下、「軸」という）を支承するために軸受装置が使用される。
このような軸受装置としては、例えば実用新案登録第２６０５２８８号公報に示されているようなものがある。
【０００３】
図１０に示すように、この軸受装置１００では、回転軸１０１に沿って外周面に所定の間隔で内輪１０２、１０２が固定されている。この内輪１０２、１０２に対向して外輪１０３、１０３が複数個の転動体１０４を介して回転自在に設けられている。
そして、両外輪１０３、１０３に設けられているばね座部１０３ａ、１０３ａ間には、圧縮コイルばね１０５が介装されており、外輪１０３、１０３が互いに押圧されて予圧がかかるようになっている。
【０００４】
また、図１１には別の軸受装置１１０が示されている。この軸受装置１１０では、前述した軸受装置１００における内輪１０２の代わりに、回転軸１１１に直接転動体１１２を配設する溝１１３が設けられている。
そして、転動体１１２を介して外輪１１４、１１４が回転自在に設けられている。また、両外輪１１４、１１４に設けられているばね座部１１４ａ、１１４ａの間には、圧縮コイルばね１１５が介装されており、外輪１１４、１１４が互いに押圧されて予圧がかかるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、圧縮コイルばね１０５（１１５）により予圧された両列の外輪１０３（１１４）が、回転軸１０１（１１１）の軸芯に対して傾いてしまうと、例えばＶＴＲなどの高精度のハウジングに組み込む際に、挿入時に引っ掛かりが生じて、軌道面にブリネリングなどをつけてしまい、傷音不良になることがある。
また、傾きが修正されないままハウジングに固定されると、軸芯に対してハウジングの振れまわりが大きくなり、テープの案内が規格範囲に入らないというような問題が生じる。
【０００６】
この問題に対して、ばね座部１０３ａ（１１４ａ）を研削して直角度を出し、傾きを抑えることが行われているが、研削時の圧縮コイルばね１０５（１１５）の長さが実使用時の長さと異なると、いくら研削時に直角度を出しても実使用時には偏荷重が大きくなってしまうという問題がある。
【０００７】
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、実使用時における軸受装置用ばねによる外輪の軸に対する傾きを小さくすることのできる軸受装置および軸受装置用ばねを提供することにある。
【０００８】
【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、本発明にかかる軸受装置は、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軸受部の外輪と第２軸受部の外輪との間に予圧を付与するための軸受装置用ばねが介装された軸受装置であって、
実使用時ばね高さの軸受装置用ばねによる前記外輪の前記軸に対する傾きが、前記実使用時ばね高さよりも高いばね高さで設定予圧より低いばね力で予圧されたときの前記外輪の前記軸に対する傾きよりも小さくなることを特徴としている。
【０００９】
このように構成された軸受装置においては、実使用時ばね高さよりも高いばね高さで且つ設定予圧より低いばね力で保持した状態で軸受装置用ばねの研削を行う。このとき、この低いばね力で予圧した状態で外輪が軸に対して傾くように研削し、実使用時における軸に対する外輪の傾きの方が小さくなるようにする。
これにより、実使用時における外輪に対する偏荷重が小さくなり、軸受装置用ばねの予圧による外輪の傾きが小さくなる。
【００１０】
また、本発明にかかる軸受装置用ばねは、請求項２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軸受部の外輪と第２軸受部の外輪との間に予圧を付与するための軸受装置用ばねであって、
実使用時ばね高さの軸受装置用ばねによる前記外輪の前記軸に対する傾きが、前記実使用時ばね高さよりも高いばね高さで設定予圧より低いばね力で予圧されたときの前記外輪の前記軸に対する傾きよりも小さくなることを特徴としている。
【００１１】
このように構成された軸受装置用ばねにおいては、実使用時ばね高さよりも高いばね高さで且つ設定予圧より低いばね力で保持した状態で軸受装置用ばねの研削を行う。このとき、この低いばね力で予圧した状態で外輪が軸に対して傾くように研削し、実使用時における軸に対する外輪の傾きの方が小さくなるようにする。
これにより、実使用時における外輪に対する偏荷重が小さくなり、軸受装置用ばねの予圧による外輪の傾きが小さくなる。
【００１２】
また、本発明にかかる軸受装置は、請求項３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軸受部の外輪と第２軸受部の外輪との間に予圧を付与するための軸受装置用ばねが介装された軸受装置であって、前記軸受装置用ばねが、実使用時に前記第１軸受部の外輪と第２軸受部の外輪との間に取付けられたときの実使用時ばね高さで両端を研削仕上げしたものであることを特徴としている。
【００１３】
このように構成された軸受装置においては、軸に沿って同軸配置されている第１軸受部および第２軸受部の各外輪間に予圧を付与するための軸受装置用ばねを製造する際に、軸受装置用ばねのばね高さを、実使用時に第１軸受部の外輪と第２軸受部の外輪との間に取付けられたときの実使用時ばね高さに設定して、両端を軸に対して直交するように研削仕上げする。
このため、実使用時における外輪に対する偏荷重が小さくなり、軸受装置用ばねの予圧による外輪の傾きが小さくなる。
【００１４】
また、本発明にかかる軸受装置は、請求項４に記載したように、請求項３に記載した軸受装置において、前記軸に複数列の溝が設けられており、前記外輪が前記溝に配置されていることを特徴としている。
【００１５】
このように構成された軸受装置においては、軸に設けられている溝に回転自在に設けられている第１軸受部および第２軸受部の各外輪間に予圧を付与するための軸受装置用ばねを製造する際に、軸受装置用ばねのばね高さを、実使用時に第１軸受部の外輪と第２軸受部の外輪との間に取付けられたときの実使用時ばね高さに設定して両端を軸に対して直交するように研削仕上げする。
このため、実使用時における外輪に対する偏荷重が小さくなり、軸受装置用ばねの予圧による外輪の傾きが小さくなる。
【００１６】
また、本発明にかかる軸受装置は、請求項５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軸受部の外輪と第２軸受部の外輪との間に予圧を付与するための軸受装置用ばねが介装された軸受装置であって、
前記軸受装置用ばねが、指定高さにおいて前記外輪の前記軸に対する傾きが小さくなる方向に傾けて研削し、実使用時における前記軸受装置用ばねの端面が前記軸に対してほぼ垂直になるようにしたことを特徴としている。
【００１７】
このように構成された軸受装置においては、軸に沿って同軸配置されている第１軸受部および第２軸受部の各外輪間に予圧を付与するための軸受装置用ばねを製造する際に、指定ばね高さにおける軸に対する外輪の傾きが小さくなる方向に傾けて両端面を研削する。
これにより、バネ高さが小さくなる実使用時においては、端面が軸に対して垂直に近くなるため、軸に対して外輪がほぼ垂直になる。
【００１８】
また、本発明にかかる軸受装置用ばねは、請求項６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軸受部の外輪と第２軸受部の外輪との間に予圧を付与するための軸受装置用ばねであって、
前記軸受装置用ばねが、指定高さにおいて前記外輪の前記軸に対する傾きが小さくなる方向に傾けて研削し、実使用時における前記軸受装置用ばねの端面が前記軸に対してほぼ垂直になるようにしたことを特徴としている。
【００１９】
このように構成された軸受装置用ばねにおいては、軸に沿って同軸配置されている第１軸受部および第２軸受部の各外輪間に予圧を付与するための軸受装置用ばねを製造する際に、指定ばね高さにおける軸に対する外輪の傾きが小さくなる方向に傾けて両端面を研削する。
これにより、バネ高さが小さくなる実使用時においては、端面が軸に対して垂直に近くなるため、軸に対して外輪がほぼ垂直になる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る軸受装置および軸受装置用ばねの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１には、本発明に係る軸受装置および軸受装置用ばねの第１実施形態である軸受装置１０が示されている。また、図２には第２実施形態にかかる軸受装置２０が示されている。
【００２１】
図１に示すように、軸受装置１０は、軸としての回転軸１１に沿って同軸配置された第１軸受部１２ａおよび第２軸受部１２ｂを有し、第１軸受部１２ａの外輪１３ａと第２軸受部１２ｂの外輪１３ｂとの間に予圧を付与するための軸受装置用ばねとしての圧縮コイルばね３０が介装されている。
また、外輪１３ａ、１３ｂの内側には、複数個の転動体１４を介して内輪１５ａ、１５ｂが各々相対的に回転自在に設けられており、この内輪１５ａ、１５ｂは回転軸１１に固定されている。
なお、軸受の実使用時における圧縮コイルばね３０のばね高さはＨである。
【００２２】
図２には、第２実施形態にかかる軸受装置２０が示されている。なお、前述した軸受装置１０と共通する部位には同じ符号を付して、重複する説明は省略することとする。
この軸受装置２０は、回転軸１１の周面に複数列（ここでは２列）の溝２１が設けられている。この溝２１には複数個の転動体１４が嵌合して移動自在に設けられており、この転動体１４を介して外輪１３ａ、１３ｂが回転自在に設けられている。
そして、両外輪１３ａ、１３ｂ間には、圧縮コイルばね３０が介装されており、外輪１３ａ、１３ｂが互いに押圧されて予圧がかかるようになっている。なお、軸受の実使用時における圧縮コイルばね３０のばね高さはＨである。
【００２３】
図３には、圧縮コイルばね３０が巻かれた後の自由状態が示されている。
従って、この状態では、ばね力は発生しておらず、自由状態のばね高さはｈである。また、圧縮コイルばね３０を形成する部材の線径はｄである。
【００２４】
図４および図５には、圧縮コイルばね３０の外形を案内キャリア板３１で案内して、圧縮コイルばね３０の両端部を、一対の砥石３２、３２を有する研削盤によって研削している状態を示している。
すなわち、図４においては粗研削を示しており、圧縮コイルばね３０の外形を案内キャリア板３１により案内し、一対の砥石３２、３２により圧縮コイルばね３０を自由状態のばね高さｈから線形ｄの半分程度まで押し縮めて研削を行っている。
【００２５】
また、図５においては仕上研削を示しており、圧縮コイルばね３０の外形を案内キャリア板３１により案内し、一対の砥石３２、３２により圧縮コイルばね３０を、実使用時ばね高さＨまで押し縮めて研削を行っている。
なお、実使用時ばね高さＨに押し縮めて研削すると研削しすぎてしまう場合には、研削に用いる砥石３２の粒度を細かくすることや、圧縮コイルばね３０に対する各砥石３２、３２の相対移動速度を調整することにより調整することが可能である。
【００２６】
次に、図６（Ａ）、（Ｂ）には、この発明の第３実施形態にかかる軸受装置６０が示されている。なお、前述した軸受装置１０、２０と共通する部位には同じ符号を付して、重複する説明は省略することとする。
【００２７】
図６（Ａ）には、圧縮コイルばね３０が実使用時ばね高さＨである場合が示されている。また、図６（Ｂ）には、実使用時ばね高さＨよりも高く且つ自然状態のばね高さｈより低いばね高さＨ１の場合が示されている。すなわち、ばね高さＨ１は、Ｈ＜Ｈ１＜ｈである。
従って、図６（Ａ）の場合には、圧縮コイルばね３０により設定予圧が作用しており、図６（Ｂ）の場合には、設定予圧より低いばね力の予圧が作用している。ここで、圧縮コイルばね３０の予圧による外輪１３、１３の回転軸１１に対する傾きは、図６（Ａ）に示す実使用時の場合の方が小さくなるように設定されている。
【００２８】
次に、図７には、外輪１３の傾きを測定する圧縮コイルばね３０の評価治具４０が示されている。この評価治具４０は、評価する軸受装置１０、２０を支持する支持手段４５と、回転軸１１に同軸配置された軸受装置１０、２０の外輪１３のうちの回転軸１１から離れた方向を向く外側面１３Ａの周振れを測定可能な測定手段６５とを有する。
【００２９】
支持手段４５は、断面逆Ｔ字状をしたベース４６の中央にねじ孔４７が鉛直に形成され、ねじ孔４７の上端に連通する嵌合孔４８が形成され、この嵌合孔４８がベース４６の上端４６ａに開口されている。
ねじ孔４７にはストッパ４９がねじ込まれて上下移動・位置決め自在となっている。また、ベース４６の上端４６ａにはロック部材５０のねじ部５１が水平状態にねじ結合されることにより、ねじ部５１の先端５１ａが嵌合孔４８に突出可能とされている。
【００３０】
軸受装置１０（２０）の回転軸１１を、ベース４６の嵌合孔４８に嵌め込むことにより、回転軸１１の下端面がストッパ４９の上端４９ａに当接する。
この状態で、ロック部材５０を締めてねじ部５１の先端５１ａを回転軸１１に当接することにより、回転軸１１を測定位置にロックする。
【００３１】
測定手段６５は、一例として電気マイクロメータが該当する。この電気マイクロメータは本体６６が図示せぬ支え部材に取り付けられ、接触子６７が軸受装置３０を構成する外輪１３の外側面１３Ａに接触されている。
圧縮コイルばね３０のばね高さが実使用時ばね高さであるＨとなるようにして、外輪１３を回転させながら外側面１３Ａの周振れを接触子６７で測定することにより、実使用時における外輪１３の傾きを測定することができる。
【００３２】
以上、前述した軸受装置１０、２０によれば、外輪１３、１３間に介在させた圧縮コイルばね３０を、実使用時における実使用時ばね高さＨで圧縮コイルばね３０の両端を回転軸１１に対して直角となるように研削仕上したので、実使用時における外輪１３に対する偏荷重を小さくすることができる。
これにより、圧縮コイルばね３０の予圧による外輪１３の傾きを小さくすることができる。
【００３３】
次に、図８（Ａ）、（Ｂ）には、第４実施形態にかかる軸受装置用ばねとしての圧縮コイルばね８０が示されている。図８（Ａ）は、圧縮コイルばね８０の一端面８０Ａを研削している状態を示し、図８（Ｂ）は、圧縮コイルばね８０を左右反転して他端面８０Ｂを研削している状態を示している。
【００３４】
図８（Ａ）に示すように、この圧縮コイルばね８０では、両端面８０Ａ、８０Ｂにおける座巻き端８１Ａ、８１Ｂが、１８０度位相がずれた位置に来るように作製されている。このような圧縮コイルばね８０を外径チャック８２内に収納して支持し、他端面８０Ｂを固定壁面８３に当接させ、圧縮コイルばね８０のバネ高さを指定高さになるように砥石８４により圧縮させながら一端面８０Ａを研削する。
【００３５】
ここで、図９（Ａ）に示すように、ばね高さが自由高さのときに端面８０Ａ、８０Ｂが回転軸８５に対して直角となっている場合には、圧縮コイルばね８０を縮めた実使用時においては、図９（Ｂ）に示すように、座巻き端８１Ａ、８１Ｂのために、端面８０Ａ、８０Ｂが回転軸８５に対して傾くことになる。
【００３６】
そこで、図８（Ａ）に示すように、指定高さにおいて回転軸８５に対する外輪の傾きすなわち端面８０Ａの傾きが小さくなる方向（図中矢印の方向）である座巻き端８１Ａを押える方向に砥石８４を傾けて一端面８０Ａの研削を行う。その後、圧縮コイルばね８０を左右反転させ、研削した一端面８０Ａを固定壁面８３に当接させ、同様にして砥石８４を図中矢印の方向に傾けて研削をおこなう。
【００３７】
この結果、実使用時高さにおける圧縮コイルばね８０の端面８０Ａ、８０Ｂが、回転軸８５に対してほぼ垂直になるので、外輪の傾きを小さくすることができる。
なお、ばね座まき端がほぼ１８０度ずれた位置に来るように配置することにより、傾けて両端を研削し易くなる。
【００３８】
なお、本発明の軸受装置および軸受装置用ばねは、前述した実施形態に限定されるものでなく、適宜な変形、改良等が可能である。
例えば、前述した各実施形態では、粗研削と仕上研削とを分けて行ったが、研削しろの調整が可能であれば、粗研削と仕上研削を分けずに一回で実使用高さまで研削仕上するようにしてもよい。
また、圧縮コイルばね３０の両端部を研削する場合には、前述したように両端部を一度に研削することが可能であるが、片側ずつ研削するようにしてもまったく同様である。
【００３９】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明にかかる軸受装置によれば、請求項１に記載したように、実使用時ばね高さの軸受装置用ばねによる外輪の軸に対する傾きが、実使用時ばね高さよりも高いばね高さで設定予圧より低いばね力で予圧されたときの外輪の軸に対する傾きよりも小さくなる。これにより、実使用時における外輪に対する偏荷重が小さくなるので、軸受装置用ばねの予圧による外輪の傾きを小さくすることができる。
【００４０】
また、本発明にかかる軸受装置用ばねによれば、請求項２に記載したように、実使用時ばね高さの軸受装置用ばねによる外輪の軸に対する傾きが、実使用時ばね高さよりも高いばね高さで設定予圧より低いばね力で予圧されたときの外輪の軸に対する傾きよりも小さくなる。これにより、実使用時における外輪に対する偏荷重が小さくなるので、軸受装置用ばねの予圧による外輪の傾きを小さくすることができる。
【００４１】
本発明にかかる軸受装置によれば、請求項３に記載したように、軸に沿って同軸配置されている第１軸受部および第２軸受部の各外輪間に予圧を付与するための軸受装置用ばねを製造する際に、軸受装置用ばねのばね高さを、実使用時に第１軸受部の外輪と第２軸受部の外輪との間に取付けられたときの実使用時ばね高さに設定して、両端を軸に対して直交するように研削仕上げする。このため、実使用時における外輪に対する偏荷重が小さくなるので、軸受装置用ばねの予圧による外輪の傾きを小さくすることができる。
【００４２】
また、本発明にかかる軸受装置によれば、請求項４に記載したように、軸に設けられている溝に回転自在に設けられている第１軸受部および第２軸受部の各外輪間に予圧を付与するための軸受装置用ばねを製造する際に、軸受装置用ばねのばね高さを、実使用時に第１軸受部の外輪と第２軸受部の外輪との間に取付けられたときの実使用時ばね高さに設定して両端を軸に対して直交するように研削仕上げする。このため、実使用時における外輪に対する偏荷重が小さくなるので、軸受装置用ばねの予圧による外輪の傾きを小さくすることができる。
【００４３】
また、本発明にかかる、軸受装置用ばねにおいては、請求項５に記載したように、軸に沿って同軸配置されている第１軸受部および第２軸受部の各外輪間に予圧を付与するための軸受装置用ばねを製造する際に、指定ばね高さにおける軸に対する外輪の傾きが小さくなる方向に傾けて両端面を研削する。
これにより、バネ高さが小さくなる実使用時においては、端面が軸に対して垂直に近くなるため、軸に対して外輪がほぼ垂直になり、外輪の傾きを小さくすることができる。
【００４４】
また、このように構成された軸受装置用ばねにおいては、請求項６に記載したように、軸に沿って同軸配置されている第１軸受部および第２軸受部の各外輪間に予圧を付与するための軸受装置用ばねを製造する際に、指定ばね高さにおける軸に対する外輪の傾きが小さくなる方向に傾けて両端面を研削する。
これにより、バネ高さが小さくなる実使用時においては、端面が軸に対して垂直に近くなるため、軸に対して外輪がほぼ垂直になる。
なお、ばね座まき端がほぼ１８０度ずれた位置に来るように配置することにより、傾けて両端を研削し易くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る軸受装置および軸受装置用ばねの第１実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明に係る軸受装置および軸受装置用ばねの第２実施形態を示す断面図である。
【図３】圧縮コイルばねの全体図である。
【図４】圧縮コイルばねの粗研削の状態を示す説明図である。
【図５】圧縮コイルばねの仕上研削の状態を示す説明図である。
【図６】（Ａ）、（Ｂ）には、本発明に係る軸受装置および軸受装置用ばねの第３実施形態を示す一部破断の側面図である。
【図７】外輪の傾きを検出する評価治具を示す断面図である。
【図８】（Ａ）、（Ｂ）は、圧縮コイルばねの一端面、又は他端面を研削している状態を示す断面図である。
【図９】（Ａ）、（Ｂ）は、自由高さ又は実使用時高さにおける端面の傾きを示す説明図である。
【図１０】従来の軸受装置の一例を示す断面図である。
【図１１】従来の軸受装置の別の例を示す断面図である。
【符号の説明】
１０、２０ 軸受装置
１１、８５ 回転軸（軸）
１２ａ 第１軸受部
１２ｂ 第２軸受部
１３ａ、１３ｂ 外輪
２１ 溝
３０、８０ 圧縮コイルばね（軸受装置用ばね）
Ｈ 実使用時ばね高さ
８１Ａ、８１Ｂ 座巻き端
８０Ａ、８０Ｂ 端面
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えばＶＴＲドラムスピンドルモータ、ＨＤＤモータ等ディスクメモリスピンドルモータ、その他のモータに使用される軸受装置および軸受装置用ばねに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えばＶＴＲドラムスピンドルモータ、ＨＤＤモータ等ディスクメモリスピンドルモータ、その他のモータには、そのスピンドル（以下、「軸」という）を支承するために軸受装置が使用される。
このような軸受装置としては、例えば実用新案登録第２６０５２８８号公報に示されているようなものがある。
【０００３】
図１０に示すように、この軸受装置１００では、回転軸１０１に沿って外周面に所定の間隔で内輪１０２、１０２が固定されている。この内輪１０２、１０２に対向して外輪１０３、１０３が複数個の転動体１０４を介して回転自在に設けられている。
そして、両外輪１０３、１０３に設けられているばね座部１０３ａ、１０３ａ間には、圧縮コイルばね１０５が介装されており、外輪１０３、１０３が互いに押圧されて予圧がかかるようになっている。
【０００４】
また、図１１には別の軸受装置１１０が示されている。この軸受装置１１０では、前述した軸受装置１００における内輪１０２の代わりに、回転軸１１１に直接転動体１１２を配設する溝１１３が設けられている。
そして、転動体１１２を介して外輪１１４、１１４が回転自在に設けられている。また、両外輪１１４、１１４に設けられているばね座部１１４ａ、１１４ａの間には、圧縮コイルばね１１５が介装されており、外輪１１４、１１４が互いに押圧されて予圧がかかるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、圧縮コイルばね１０５（１１５）により予圧された両列の外輪１０３（１１４）が、回転軸１０１（１１１）の軸芯に対して傾いてしまうと、例えばＶＴＲなどの高精度のハウジングに組み込む際に、挿入時に引っ掛かりが生じて、軌道面にブリネリングなどをつけてしまい、傷音不良になることがある。
また、傾きが修正されないままハウジングに固定されると、軸芯に対してハウジングの振れまわりが大きくなり、テープの案内が規格範囲に入らないというような問題が生じる。
【０００６】
この問題に対して、ばね座部１０３ａ（１１４ａ）を研削して直角度を出し、傾きを抑えることが行われているが、研削時の圧縮コイルばね１０５（１１５）の長さが実使用時の長さと異なると、いくら研削時に直角度を出しても実使用時には偏荷重が大きくなってしまうという問題がある。
【０００７】
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、実使用時における軸受装置用ばねによる外輪の軸に対する傾きを小さくすることのできる軸受装置および軸受装置用ばねを提供することにある。
【０００８】
【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、本発明にかかる軸受装置は、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軸受部の外輪と第２軸受部の外輪との間に予圧を付与するための軸受装置用ばねが介装された軸受装置であって、
実使用時ばね高さの軸受装置用ばねによる前記外輪の前記軸に対する傾きが、前記実使用時ばね高さよりも高いばね高さで設定予圧より低いばね力で予圧されたときの前記外輪の前記軸に対する傾きよりも小さくなることを特徴としている。
【０００９】
このように構成された軸受装置においては、実使用時ばね高さよりも高いばね高さで且つ設定予圧より低いばね力で保持した状態で軸受装置用ばねの研削を行う。このとき、この低いばね力で予圧した状態で外輪が軸に対して傾くように研削し、実使用時における軸に対する外輪の傾きの方が小さくなるようにする。
これにより、実使用時における外輪に対する偏荷重が小さくなり、軸受装置用ばねの予圧による外輪の傾きが小さくなる。
【００１０】
また、本発明にかかる軸受装置用ばねは、請求項２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軸受部の外輪と第２軸受部の外輪との間に予圧を付与するための軸受装置用ばねであって、
実使用時ばね高さの軸受装置用ばねによる前記外輪の前記軸に対する傾きが、前記実使用時ばね高さよりも高いばね高さで設定予圧より低いばね力で予圧されたときの前記外輪の前記軸に対する傾きよりも小さくなることを特徴としている。
【００１１】
このように構成された軸受装置用ばねにおいては、実使用時ばね高さよりも高いばね高さで且つ設定予圧より低いばね力で保持した状態で軸受装置用ばねの研削を行う。このとき、この低いばね力で予圧した状態で外輪が軸に対して傾くように研削し、実使用時における軸に対する外輪の傾きの方が小さくなるようにする。
これにより、実使用時における外輪に対する偏荷重が小さくなり、軸受装置用ばねの予圧による外輪の傾きが小さくなる。
【００１２】
また、本発明にかかる軸受装置は、請求項３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軸受部の外輪と第２軸受部の外輪との間に予圧を付与するための軸受装置用ばねが介装された軸受装置であって、前記軸受装置用ばねが、実使用時に前記第１軸受部の外輪と第２軸受部の外輪との間に取付けられたときの実使用時ばね高さで両端を研削仕上げしたものであることを特徴としている。
【００１３】
このように構成された軸受装置においては、軸に沿って同軸配置されている第１軸受部および第２軸受部の各外輪間に予圧を付与するための軸受装置用ばねを製造する際に、軸受装置用ばねのばね高さを、実使用時に第１軸受部の外輪と第２軸受部の外輪との間に取付けられたときの実使用時ばね高さに設定して、両端を軸に対して直交するように研削仕上げする。
このため、実使用時における外輪に対する偏荷重が小さくなり、軸受装置用ばねの予圧による外輪の傾きが小さくなる。
【００１４】
また、本発明にかかる軸受装置は、請求項４に記載したように、請求項３に記載した軸受装置において、前記軸に複数列の溝が設けられており、前記外輪が前記溝に配置されていることを特徴としている。
【００１５】
このように構成された軸受装置においては、軸に設けられている溝に回転自在に設けられている第１軸受部および第２軸受部の各外輪間に予圧を付与するための軸受装置用ばねを製造する際に、軸受装置用ばねのばね高さを、実使用時に第１軸受部の外輪と第２軸受部の外輪との間に取付けられたときの実使用時ばね高さに設定して両端を軸に対して直交するように研削仕上げする。
このため、実使用時における外輪に対する偏荷重が小さくなり、軸受装置用ばねの予圧による外輪の傾きが小さくなる。
【００１６】
また、本発明にかかる軸受装置は、請求項５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軸受部の外輪と第２軸受部の外輪との間に予圧を付与するための軸受装置用ばねが介装された軸受装置であって、
前記軸受装置用ばねが、指定高さにおいて前記外輪の前記軸に対する傾きが小さくなる方向に傾けて研削し、実使用時における前記軸受装置用ばねの端面が前記軸に対してほぼ垂直になるようにしたことを特徴としている。
【００１７】
このように構成された軸受装置においては、軸に沿って同軸配置されている第１軸受部および第２軸受部の各外輪間に予圧を付与するための軸受装置用ばねを製造する際に、指定ばね高さにおける軸に対する外輪の傾きが小さくなる方向に傾けて両端面を研削する。
これにより、バネ高さが小さくなる実使用時においては、端面が軸に対して垂直に近くなるため、軸に対して外輪がほぼ垂直になる。
【００１８】
また、本発明にかかる軸受装置用ばねは、請求項６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軸受部の外輪と第２軸受部の外輪との間に予圧を付与するための軸受装置用ばねであって、
前記軸受装置用ばねが、指定高さにおいて前記外輪の前記軸に対する傾きが小さくなる方向に傾けて研削し、実使用時における前記軸受装置用ばねの端面が前記軸に対してほぼ垂直になるようにしたことを特徴としている。
【００１９】
このように構成された軸受装置用ばねにおいては、軸に沿って同軸配置されている第１軸受部および第２軸受部の各外輪間に予圧を付与するための軸受装置用ばねを製造する際に、指定ばね高さにおける軸に対する外輪の傾きが小さくなる方向に傾けて両端面を研削する。
これにより、バネ高さが小さくなる実使用時においては、端面が軸に対して垂直に近くなるため、軸に対して外輪がほぼ垂直になる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る軸受装置および軸受装置用ばねの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１には、本発明に係る軸受装置および軸受装置用ばねの第１実施形態である軸受装置１０が示されている。また、図２には第２実施形態にかかる軸受装置２０が示されている。
【００２１】
図１に示すように、軸受装置１０は、軸としての回転軸１１に沿って同軸配置された第１軸受部１２ａおよび第２軸受部１２ｂを有し、第１軸受部１２ａの外輪１３ａと第２軸受部１２ｂの外輪１３ｂとの間に予圧を付与するための軸受装置用ばねとしての圧縮コイルばね３０が介装されている。
また、外輪１３ａ、１３ｂの内側には、複数個の転動体１４を介して内輪１５ａ、１５ｂが各々相対的に回転自在に設けられており、この内輪１５ａ、１５ｂは回転軸１１に固定されている。
なお、軸受の実使用時における圧縮コイルばね３０のばね高さはＨである。
【００２２】
図２には、第２実施形態にかかる軸受装置２０が示されている。なお、前述した軸受装置１０と共通する部位には同じ符号を付して、重複する説明は省略することとする。
この軸受装置２０は、回転軸１１の周面に複数列（ここでは２列）の溝２１が設けられている。この溝２１には複数個の転動体１４が嵌合して移動自在に設けられており、この転動体１４を介して外輪１３ａ、１３ｂが回転自在に設けられている。
そして、両外輪１３ａ、１３ｂ間には、圧縮コイルばね３０が介装されており、外輪１３ａ、１３ｂが互いに押圧されて予圧がかかるようになっている。なお、軸受の実使用時における圧縮コイルばね３０のばね高さはＨである。
【００２３】
図３には、圧縮コイルばね３０が巻かれた後の自由状態が示されている。
従って、この状態では、ばね力は発生しておらず、自由状態のばね高さはｈである。また、圧縮コイルばね３０を形成する部材の線径はｄである。
【００２４】
図４および図５には、圧縮コイルばね３０の外形を案内キャリア板３１で案内して、圧縮コイルばね３０の両端部を、一対の砥石３２、３２を有する研削盤によって研削している状態を示している。
すなわち、図４においては粗研削を示しており、圧縮コイルばね３０の外形を案内キャリア板３１により案内し、一対の砥石３２、３２により圧縮コイルばね３０を自由状態のばね高さｈから線形ｄの半分程度まで押し縮めて研削を行っている。
【００２５】
また、図５においては仕上研削を示しており、圧縮コイルばね３０の外形を案内キャリア板３１により案内し、一対の砥石３２、３２により圧縮コイルばね３０を、実使用時ばね高さＨまで押し縮めて研削を行っている。
なお、実使用時ばね高さＨに押し縮めて研削すると研削しすぎてしまう場合には、研削に用いる砥石３２の粒度を細かくすることや、圧縮コイルばね３０に対する各砥石３２、３２の相対移動速度を調整することにより調整することが可能である。
【００２６】
次に、図６（Ａ）、（Ｂ）には、この発明の第３実施形態にかかる軸受装置６０が示されている。なお、前述した軸受装置１０、２０と共通する部位には同じ符号を付して、重複する説明は省略することとする。
【００２７】
図６（Ａ）には、圧縮コイルばね３０が実使用時ばね高さＨである場合が示されている。また、図６（Ｂ）には、実使用時ばね高さＨよりも高く且つ自然状態のばね高さｈより低いばね高さＨ１の場合が示されている。すなわち、ばね高さＨ１は、Ｈ＜Ｈ１＜ｈである。
従って、図６（Ａ）の場合には、圧縮コイルばね３０により設定予圧が作用しており、図６（Ｂ）の場合には、設定予圧より低いばね力の予圧が作用している。ここで、圧縮コイルばね３０の予圧による外輪１３、１３の回転軸１１に対する傾きは、図６（Ａ）に示す実使用時の場合の方が小さくなるように設定されている。
【００２８】
次に、図７には、外輪１３の傾きを測定する圧縮コイルばね３０の評価治具４０が示されている。この評価治具４０は、評価する軸受装置１０、２０を支持する支持手段４５と、回転軸１１に同軸配置された軸受装置１０、２０の外輪１３のうちの回転軸１１から離れた方向を向く外側面１３Ａの周振れを測定可能な測定手段６５とを有する。
【００２９】
支持手段４５は、断面逆Ｔ字状をしたベース４６の中央にねじ孔４７が鉛直に形成され、ねじ孔４７の上端に連通する嵌合孔４８が形成され、この嵌合孔４８がベース４６の上端４６ａに開口されている。
ねじ孔４７にはストッパ４９がねじ込まれて上下移動・位置決め自在となっている。また、ベース４６の上端４６ａにはロック部材５０のねじ部５１が水平状態にねじ結合されることにより、ねじ部５１の先端５１ａが嵌合孔４８に突出可能とされている。
【００３０】
軸受装置１０（２０）の回転軸１１を、ベース４６の嵌合孔４８に嵌め込むことにより、回転軸１１の下端面がストッパ４９の上端４９ａに当接する。
この状態で、ロック部材５０を締めてねじ部５１の先端５１ａを回転軸１１に当接することにより、回転軸１１を測定位置にロックする。
【００３１】
測定手段６５は、一例として電気マイクロメータが該当する。この電気マイクロメータは本体６６が図示せぬ支え部材に取り付けられ、接触子６７が軸受装置３０を構成する外輪１３の外側面１３Ａに接触されている。
圧縮コイルばね３０のばね高さが実使用時ばね高さであるＨとなるようにして、外輪１３を回転させながら外側面１３Ａの周振れを接触子６７で測定することにより、実使用時における外輪１３の傾きを測定することができる。
【００３２】
以上、前述した軸受装置１０、２０によれば、外輪１３、１３間に介在させた圧縮コイルばね３０を、実使用時における実使用時ばね高さＨで圧縮コイルばね３０の両端を回転軸１１に対して直角となるように研削仕上したので、実使用時における外輪１３に対する偏荷重を小さくすることができる。
これにより、圧縮コイルばね３０の予圧による外輪１３の傾きを小さくすることができる。
【００３３】
次に、図８（Ａ）、（Ｂ）には、第４実施形態にかかる軸受装置用ばねとしての圧縮コイルばね８０が示されている。図８（Ａ）は、圧縮コイルばね８０の一端面８０Ａを研削している状態を示し、図８（Ｂ）は、圧縮コイルばね８０を左右反転して他端面８０Ｂを研削している状態を示している。
【００３４】
図８（Ａ）に示すように、この圧縮コイルばね８０では、両端面８０Ａ、８０Ｂにおける座巻き端８１Ａ、８１Ｂが、１８０度位相がずれた位置に来るように作製されている。このような圧縮コイルばね８０を外径チャック８２内に収納して支持し、他端面８０Ｂを固定壁面８３に当接させ、圧縮コイルばね８０のバネ高さを指定高さになるように砥石８４により圧縮させながら一端面８０Ａを研削する。
【００３５】
ここで、図９（Ａ）に示すように、ばね高さが自由高さのときに端面８０Ａ、８０Ｂが回転軸８５に対して直角となっている場合には、圧縮コイルばね８０を縮めた実使用時においては、図９（Ｂ）に示すように、座巻き端８１Ａ、８１Ｂのために、端面８０Ａ、８０Ｂが回転軸８５に対して傾くことになる。
【００３６】
そこで、図８（Ａ）に示すように、指定高さにおいて回転軸８５に対する外輪の傾きすなわち端面８０Ａの傾きが小さくなる方向（図中矢印の方向）である座巻き端８１Ａを押える方向に砥石８４を傾けて一端面８０Ａの研削を行う。その後、圧縮コイルばね８０を左右反転させ、研削した一端面８０Ａを固定壁面８３に当接させ、同様にして砥石８４を図中矢印の方向に傾けて研削をおこなう。
【００３７】
この結果、実使用時高さにおける圧縮コイルばね８０の端面８０Ａ、８０Ｂが、回転軸８５に対してほぼ垂直になるので、外輪の傾きを小さくすることができる。
なお、ばね座まき端がほぼ１８０度ずれた位置に来るように配置することにより、傾けて両端を研削し易くなる。
【００３８】
なお、本発明の軸受装置および軸受装置用ばねは、前述した実施形態に限定されるものでなく、適宜な変形、改良等が可能である。
例えば、前述した各実施形態では、粗研削と仕上研削とを分けて行ったが、研削しろの調整が可能であれば、粗研削と仕上研削を分けずに一回で実使用高さまで研削仕上するようにしてもよい。
また、圧縮コイルばね３０の両端部を研削する場合には、前述したように両端部を一度に研削することが可能であるが、片側ずつ研削するようにしてもまったく同様である。
【００３９】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明にかかる軸受装置によれば、請求項１に記載したように、実使用時ばね高さの軸受装置用ばねによる外輪の軸に対する傾きが、実使用時ばね高さよりも高いばね高さで設定予圧より低いばね力で予圧されたときの外輪の軸に対する傾きよりも小さくなる。これにより、実使用時における外輪に対する偏荷重が小さくなるので、軸受装置用ばねの予圧による外輪の傾きを小さくすることができる。
【００４０】
また、本発明にかかる軸受装置用ばねによれば、請求項２に記載したように、実使用時ばね高さの軸受装置用ばねによる外輪の軸に対する傾きが、実使用時ばね高さよりも高いばね高さで設定予圧より低いばね力で予圧されたときの外輪の軸に対する傾きよりも小さくなる。これにより、実使用時における外輪に対する偏荷重が小さくなるので、軸受装置用ばねの予圧による外輪の傾きを小さくすることができる。
【００４１】
本発明にかかる軸受装置によれば、請求項３に記載したように、軸に沿って同軸配置されている第１軸受部および第２軸受部の各外輪間に予圧を付与するための軸受装置用ばねを製造する際に、軸受装置用ばねのばね高さを、実使用時に第１軸受部の外輪と第２軸受部の外輪との間に取付けられたときの実使用時ばね高さに設定して、両端を軸に対して直交するように研削仕上げする。このため、実使用時における外輪に対する偏荷重が小さくなるので、軸受装置用ばねの予圧による外輪の傾きを小さくすることができる。
【００４２】
また、本発明にかかる軸受装置によれば、請求項４に記載したように、軸に設けられている溝に回転自在に設けられている第１軸受部および第２軸受部の各外輪間に予圧を付与するための軸受装置用ばねを製造する際に、軸受装置用ばねのばね高さを、実使用時に第１軸受部の外輪と第２軸受部の外輪との間に取付けられたときの実使用時ばね高さに設定して両端を軸に対して直交するように研削仕上げする。このため、実使用時における外輪に対する偏荷重が小さくなるので、軸受装置用ばねの予圧による外輪の傾きを小さくすることができる。
【００４３】
また、本発明にかかる、軸受装置用ばねにおいては、請求項５に記載したように、軸に沿って同軸配置されている第１軸受部および第２軸受部の各外輪間に予圧を付与するための軸受装置用ばねを製造する際に、指定ばね高さにおける軸に対する外輪の傾きが小さくなる方向に傾けて両端面を研削する。
これにより、バネ高さが小さくなる実使用時においては、端面が軸に対して垂直に近くなるため、軸に対して外輪がほぼ垂直になり、外輪の傾きを小さくすることができる。
【００４４】
また、このように構成された軸受装置用ばねにおいては、請求項６に記載したように、軸に沿って同軸配置されている第１軸受部および第２軸受部の各外輪間に予圧を付与するための軸受装置用ばねを製造する際に、指定ばね高さにおける軸に対する外輪の傾きが小さくなる方向に傾けて両端面を研削する。
これにより、バネ高さが小さくなる実使用時においては、端面が軸に対して垂直に近くなるため、軸に対して外輪がほぼ垂直になる。
なお、ばね座まき端がほぼ１８０度ずれた位置に来るように配置することにより、傾けて両端を研削し易くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る軸受装置および軸受装置用ばねの第１実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明に係る軸受装置および軸受装置用ばねの第２実施形態を示す断面図である。
【図３】圧縮コイルばねの全体図である。
【図４】圧縮コイルばねの粗研削の状態を示す説明図である。
【図５】圧縮コイルばねの仕上研削の状態を示す説明図である。
【図６】（Ａ）、（Ｂ）には、本発明に係る軸受装置および軸受装置用ばねの第３実施形態を示す一部破断の側面図である。
【図７】外輪の傾きを検出する評価治具を示す断面図である。
【図８】（Ａ）、（Ｂ）は、圧縮コイルばねの一端面、又は他端面を研削している状態を示す断面図である。
【図９】（Ａ）、（Ｂ）は、自由高さ又は実使用時高さにおける端面の傾きを示す説明図である。
【図１０】従来の軸受装置の一例を示す断面図である。
【図１１】従来の軸受装置の別の例を示す断面図である。
【符号の説明】
１０、２０ 軸受装置
１１、８５ 回転軸（軸）
１２ａ 第１軸受部
１２ｂ 第２軸受部
１３ａ、１３ｂ 外輪
２１ 溝
３０、８０ 圧縮コイルばね（軸受装置用ばね）
Ｈ 実使用時ばね高さ
８１Ａ、８１Ｂ 座巻き端
８０Ａ、８０Ｂ 端面
Claims (6)
- 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軸受部の外輪と第２軸受部の外輪との間に予圧を付与するための軸受装置用ばねが介装された軸受装置であって、
実使用時ばね高さの軸受装置用ばねによる前記外輪の前記軸に対する傾きが、前記実使用時ばね高さよりも高いばね高さで設定予圧より低いばね力で予圧されたときの前記外輪の前記軸に対する傾きよりも小さくなることを特徴とする軸受装置。 - 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軸受部の外輪と第２軸受部の外輪との間に予圧を付与するための軸受装置用ばねであって、
実使用時ばね高さの軸受装置用ばねによる前記外輪の前記軸に対する傾きが、前記実使用時ばね高さよりも高いばね高さで設定予圧より低いばね力で予圧されたときの前記外輪の前記軸に対する傾きよりも小さくなることを特徴とする軸受装置用ばね。 - 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軸受部の外輪と第２軸受部の外輪との間に予圧を付与するための軸受装置用ばねが介装された軸受装置であって、
前記軸受装置用ばねが、実使用時に前記第１軸受部の外輪と第２軸受部の外輪との間に取付けられたときの実使用時ばね高さで両端を研削仕上げしたものであることを特徴とする軸受装置。 - 前記軸に複数列の溝が設けられており、前記外輪が前記溝に配置されていることを特徴とする請求項３に記載した軸受装置。
- 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軸受部の外輪と第２軸受部の外輪との間に予圧を付与するための軸受装置用ばねが介装された軸受装置であって、
前記軸受装置用ばねが、指定高さにおいて前記外輪の前記軸に対する傾きが小さくなる方向に傾けて研削し、実使用時における前記軸受装置用ばねの端面が前記軸に対してほぼ垂直になるようにしたことを特徴とする軸受装置。 - 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軸受部の外輪と第２軸受部の外輪との間に予圧を付与するための軸受装置用ばねであって、
前記軸受装置用ばねが、指定高さにおいて前記外輪の前記軸に対する傾きが小さくなる方向に傾けて研削し、実使用時における前記軸受装置用ばねの端面が前記軸に対してほぼ垂直になるようにしたことを特徴とする軸受装置用ばね。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2002283286A JP2004116719A (ja) | 2002-09-27 | 2002-09-27 | 軸受装置および軸受装置用ばね |
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| JP2004116719A true JP2004116719A (ja) | 2004-04-15 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017002515A1 (ja) * | 2015-06-29 | 2017-01-05 | 株式会社日立製作所 | Ｘ線管装置及びｘ線ｃｔ装置 |
-
2002
- 2002-09-27 JP JP2002283286A patent/JP2004116719A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017002515A1 (ja) * | 2015-06-29 | 2017-01-05 | 株式会社日立製作所 | Ｘ線管装置及びｘ線ｃｔ装置 |
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