JP2007211911A - 複列玉軸受とその製造方法、及び複列玉軸受用軸受部材 - Google Patents

Abstract

【課題】高精度でありながら製造が容易な複列玉軸受とその製造方法、及び複列玉軸受用軸受部材を提供する。
【解決手段】第一玉軸受４の内輪４ａの外周部に、内輪４ａの軸線方向の一端側から順に、内輪４ａの軸線方向の他端側を向くアキシャル転動面１１と、内輪４ａの軸線と同軸でアキシャル転動面１１の内径以下の径の円筒面状のラジアル転動面１２と、ラジアル転動面１２から内輪４ａの軸線方向の他端まで達していて外径がラジアル転動面１２の径以下とされた導入面１３とを設ける。第一玉軸受４の外輪４ｂの内周部に、外輪４ｂの軸線方向の一端側から順に、外輪４ｂの軸線方向の他端側を向くアキシャル転動面１６と、外輪４ｂの軸線と同軸でアキシャル転動面１６の外径以上の径の円筒内面状のラジアル転動面１７と、ラジアル転動面１７から外輪４ｂの軸線方向の他端まで達していて内径がラジアル転動面１７の径以上とされた導入面１８とを設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、ハードディスクドライブにおけるスイングアーム方式アクチュエータの軸受等として用いられる複列玉軸受とその製造方法、及び複列玉軸受に用いられる軸受部材に関するものである。

複列玉軸受としては、例えば、後記の特許文献１に記載のハードディスク用ピボットアッセンブリ等が知られている。
特許文献１に記載のハードディスク用ピボットアッセンブリは、シャフトの両端部にそれぞれボールベアリング（軸受部材）を設けるとともに、これらボールベアリングの外周にスリーブを固定したものである。このハードディスク用ピボットアッセンブリでは、ボールベアリングとして、シャフトとスリーブとの間に作用するラジアル力及びスラスト力を受けつつ、シャフトとスリーブとを相対回転可能にして支持する構成のもの（例えば深溝型玉軸受）が用いられる。

ボールベアリングは、内輪及び外輪と、内外輪間にこれらの周方向に沿って複数個介装されてそれぞれ内輪と外輪とを相対回転可能にして受ける玉と、内外輪間に挿入されて各玉を内外輪の軸線回りに等角度おきに配置された状態で保持するリテーナとを有している。

内輪の外周面及び外輪の内周面には、玉を受ける転動面が、それぞれの周方向に沿って全周にわたって形成されている。これら転動面は、断面視略円弧状の凹曲面をなしている。すなわち、これら転動面は、内外輪間に介装された各玉に対して内外輪の軸線方向の両側に回り込んでいて、内外輪の径方向だけでなく、軸線方向の両側からも玉を受けるようになっている。
これによって、内外輪のうちの一方に作用するラジアル力及びスラスト力（すなわちシャフトとスリーブとの間に作用するラジアル力及びスラスト力）が、玉を介して内外輪のうちの他方に伝達される。

リテーナは、略円筒形状をなす部材であって、径方向に連通する開口部が、軸線回りに等角度おきに複数配置されている。これら開口部は、それぞれ玉を保持するポケットとして機能する。各開口部は、それぞれリテーナの軸線方向の一端にも開口させられている。これにより、各開口部に対してリテーナの軸線方向の一端側から玉を押し込むことで、各開口部に玉をくわえ込ませることができるようになっている。

ボールベアリングは、前記のように転動溝が玉の周囲に回り込む形状に形成されているので、内外輪間に形成される最小隙間は、玉の外径よりも小さい。
そこで、ボールベアリングの製造にあたっては、外輪と内輪とを偏心させてこれらの間の間隔を一部広げて、この部分から内外輪間に玉を送り込む（片寄せ処理）。
このように内外輪間に玉を送り込んだのちは、外輪と内輪とを同軸に配置して、内外輪間の間隔を一定にした状態で、各玉が内外輪の軸線回りに等角度おきに配置されるよう、各玉を移動させる（等配処理）。その後、内外輪間に軸線方向の一方からリテーナを挿入して、リテーナの各開口部にそれぞれ玉をくわえ込ませることで、ボールベアリングを得る。

玉の等配処理は、例えば、後記の特許文献２に記載のベアリング組立装置や、特許文献３に記載の等配装置を用いて行われる。
特許文献２に記載のベアリング組立装置は、内外輪間に櫛歯状の冶具を差し込んで、この冶具によって直接ボール（転動体）を操作することで、ボールの等配を行うものである。
特許文献３に記載の等配装置は、内輪と外輪との間の円環状空間の一端開口にノズルを対向させ、このノズルから吐出させた圧縮空気の力によって玉（転動体）を移動させるものである。

特開２００４−１００８５０号公報 特開平９−２２５７５７号公報 特開２００１−２４１４５８号公報

しかし、特許文献２に記載のベアリング組立装置では、冶具によって玉を直接操作するため、玉に傷がつく可能性がある。このように玉に傷がつくと、転がり軸受の動作時に振動や騒音が発生する可能性がある。このため、転動体の等配処理は、玉と接触することなしに行うことが望ましい。

一方、特許文献３に記載の等配装置では、空気圧を利用して非接触で転動体を移動させるため、転動体に傷をつけてしまうことがない。
ここで、近年は、環境問題への関心の高まりから、消費エネルギーの低減が強く求められているので、より電力消費量の小さい装置を用いて転動体の等配処理を行うことが求められている。
しかし、特許文献３に記載の等配装置では、転動体を空気圧で移動させるために大量の圧縮空気を消費する。このような大量の圧縮空気を得るためには、電力消費量の大きい大容量のコンプレッサを使用する必要がある。また、このように大容量のコンプレッサを設けることで、等配装置が大型化してしまう。

加えて、等配処理後にリテーナを内外輪間に挿入する際に、リテーナが玉に押し付けられるので、玉に傷がつく可能性がある。また、このようにリテーナを玉に押し付けることで、リテーナに変形が生じてしまう可能性がある。このようにリテーナに変形が生じると、リテーナと玉との接触圧が大きくなって、ボールベアリングの回転抵抗が大きくなってしまう可能性がある。

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、高精度でありながら製造が容易な複列玉軸受とその製造方法、及び複列玉軸受用軸受部材を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明は、シャフトと、該シャフトの外周側に略同軸にして設けられるスリーブと、前記シャフトと前記スリーブとの間に並列に介装される複数の軸受部材とを有し、これら軸受部材は、内輪と、該内輪の外周側に配置される外輪と、前記内輪と前記外輪との間に複数配置される玉と、前記内輪と前記外輪との間に配置されて前記玉を保持するリテーナとを有し、前記内輪の外周部には、該内輪の軸線方向の一端側から順に、前記内輪の軸線方向の他端側を向くアキシャル転動面と、前記内輪の軸線と同軸で前記アキシャル転動面の内径以下の径の円筒面状のラジアル転動面と、該ラジアル転動面から前記内輪の軸線方向の他端まで達していて外径が前記ラジアル転動面の径以下とされた導入面とが設けられており、前記外輪の内周部には、該外輪の軸線方向の一端側から順に、前記外輪の軸線方向の他端側を向くアキシャル転動面と、前記外輪の軸線と同軸で前記アキシャル転動面の外径以上の径の円筒内面状のラジアル転動面と、該ラジアル転動面から前記外輪の軸線方向の他端まで達していて内径が前記ラジアル転動面の径以上とされた導入面とが設けられており、前記内輪と前記外輪とは、互いの前記アキシャル転動面を向かい合わせた状態にして配置されており、前記複数の軸受部材のうち、少なくとも一対の軸受部材は、軸線方向の向きが逆向きとされている複列玉軸受を提供する。

このように構成される複列玉軸受は、シャフトとスリーブとの間に複数の軸受部材（玉軸受）を介装することによって製造される。
各軸受部材の内輪の外周部には、ラジアル転動面の軸線方向の一方の側に、外径がラジアル転動面の径以下とされた導入面が設けられている。また、各軸受部材の外輪の内周部には、ラジアル転動面の軸線方向の一方の側に、内径がラジアル転動面の径以上とされた導入面が設けられている。すなわち、これら内外輪には、それぞれのラジアル転動面の軸線方向の一端側に、ラジアル転動面よりも突出する部分がなく、これら内外輪のラジアル転動面は、それぞれの軸線方向の一方の側が開放されている。

これにより、内輪の外周部または外輪の内周部に予め玉を保持させておいたリテーナを設置し、この状態で、互いのアキシャル転動面が向かい合うようにして内外輪を組み合わせることで（すなわち、内輪の導入面側の端部を外輪の導入面側の端部側から外輪内に差し込むことで）、軸受部材を組み立てることができる。
このように、この複列玉軸受では、軸受部材として、片寄せ処理及び等配処理を行わずに組み立てることができる軸受部材を用いているので、片寄せ処理や等配処理に由来する性能低下が生じず、また、大掛かりな装置を用いずに製造することができる。
また、この複列玉軸受では、上記のように、リテーナを内外輪間に組み込む前に、リテーナに玉を保持させることができる。このため、リテーナにおいて玉を保持するポケットとなる開口部を、リテーナの径方向にのみ開口する構成とすることができる。これにより、リテーナの強度が確保されるので、リテーナの変形に由来する軸受部材の性能低下が生じにくい。

ここで、この複列玉軸受を構成する軸受部材の内外輪は、それぞれのラジアル転動面の軸線方向の他方の側に、ラジアル転動面から張り出すようにしてアキシャル転動面が設けられている。これにより、この軸受部材は、内外輪のアキシャル転動面同士を近接させる方向に加わるスラスト力を受けることができる。
本発明の複列玉軸受では、シャフトとスリーブとの間に介装される軸受部材のうち、少なくとも一対の軸受部材が、軸線方向の向きを逆向きにして配置されている。すなわち、この複列玉軸受では、少なくとも一対の軸受部材が、スラスト力を受けることができる方向を逆向きにして配置されている。このため、この複列玉軸受では、上記のように組み立てが容易な軸受部材を採用しながら、一般的な複列玉軸受と同様に、軸線方向のどちらの向きのスラスト力も受けることができる。

ここで、内外輪の導入面を、軸線方向の一端側からラジアル転動面に向かうにつれてその径がラジアル転動面の径に漸次近づく形状に形成してもよい。この場合には、導入面が、玉及びリテーナを設置する際にこれらをラジアル転動面に向けて案内するガイド面として機能するので、軸受部材の組み立てがさらに容易となる。

また、前記軸受部材の前記内輪と前記外輪とのうちの少なくともいずれか一方では、前記ラジアル転動面と前記アキシャル転動面とが滑らかな曲面で接続されていてもよい。
この場合には、複列玉軸受が外力を受けて軸受部材の玉が弾性変形した際に、玉がラジアル転動面とアキシャル転動面とを接続する曲面部分に面接触する。すなわち、この複列玉軸受は、外力を受けた際に軸受部材の玉とラジアル転動面及びアキシャル転動面とが接触する面積が大きいので、玉やラジアル転動面、アキシャル転動面に加わる力が分散されることになり、これらに損傷が生じにくい。
このため、この複列玉軸受は、耐久性に優れており、長期にわたって精度を維持することができる。

また、本発明は、シャフトと、該シャフトの外周側に略同軸にして設けられるスリーブと、前記シャフトと前記スリーブとの間に並列に介装される複数の軸受部材とを有する複列玉軸受の製造方法であって、前記軸受部材を、内輪と、該内輪の外周側に配置される外輪と、前記内輪と前記外輪との間に複数配置される玉と、前記内輪と前記外輪との間に配置されて前記玉を保持するリテーナとを有する構成とし、前記内輪を、その外周部に、該内輪の軸線方向の一端側から順に、前記内輪の軸線方向の他端側を向くアキシャル転動面と、前記内輪の軸線と同軸で前記アキシャル転動面の内径以下の径の円筒面状のラジアル転動面と、該ラジアル転動面から前記内輪の軸線方向の他端まで達していて外径が前記ラジアル転動面の径以下とされた導入面とが設けられた構成とし、前記外輪を、その内周部に、該外輪の軸線方向の一端側から順に、前記外輪の軸線方向の他端側を向くアキシャル転動面と、前記外輪の軸線と同軸で前記アキシャル転動面の外径以上の径の円筒内面状のラジアル転動面と、該ラジアル転動面から前記外輪の軸線方向の他端まで達していて内径が前記ラジアル転動面の径以上とされた導入面とが設けられた構成とし、前記内輪の前記外周部または前記外輪の前記内周部に、予め前記玉を保持させておいた前記リテーナを設置し、この状態で、互いの前記アキシャル転動面が向かい合うようにして前記内輪と前記外輪とを組み合わせて前記軸受部材を得て、前記シャフトと前記スリーブとの間に、少なくとも一対の前記軸受部材を、軸線方向の向きを逆向きにして配置する複列玉軸受の製造方法を提供する。

この複列玉軸受の製造方法では、軸受部材の内輪として、その外周部において、ラジアル転動面の軸線方向の一方の側に、外径がラジアル転動面の径以下とされた導入面が設けられているものを用いる。
また、この複列玉軸受の製造方法では、軸受部材の外輪として、その内周部において、ラジアル転動面の軸線方向の一方の側に、内径がラジアル転動面の径以上とされた導入面が設けられているものを用いる。
すなわち、この複列玉軸受の製造方法では、軸受部材の内外輪として、それぞれのラジアル転動面の軸線方向の一端側に、ラジアル転動面よりも突出する部分がなく、これら内外輪のラジアル転動面は、それぞれの軸線方向の一方の側が開放されているものを用いる。

これにより、内輪の外周部または外輪の内周部に予め玉を保持させておいたリテーナを設置し、この状態で、互いのアキシャル転動面が向かい合うようにして内外輪を組み合わせることで（すなわち、内輪の導入面側の端部を外輪の導入面側の端部側から外輪内に差し込むことで）、軸受部材を組み立てることができる。
このように、この複列玉軸受の製造方法では、片寄せ処理及び等配処理を行わずに軸受部材を組み立てることができるので、片寄せ処理や等配処理に由来する性能低下が生じず、また、大掛かりな装置を用いずに複列玉軸受を製造することができる。

ここで、この複列玉軸受の製造方法で用いる軸受部材の内外輪は、それぞれのラジアル転動面の軸線方向の他方の側に、ラジアル転動面から張り出すようにしてアキシャル転動面が設けられている。これにより、この軸受部材は、内外輪のアキシャル転動面同士を近接させる方向に加わるスラスト力を受けることができる。
本発明の複列玉軸受の製造方法では、シャフトとスリーブとの間に、少なくとも一対の軸受部材を、軸線方向の向きを逆向きにして配置する。すなわち、この複列玉軸受の製造方法では、少なくとも一対の軸受部材を、スラスト力を受けることができる方向を逆向きにして配置する。このため、この複列玉軸受の製造方法では、上記のように組み立てが容易な軸受部材を採用しながら、一般的な複列玉軸受と同様に、軸線方向のどちらの向きのスラスト力も受けることができる複列玉軸受を製造することができる。

また、この複列玉軸受の製造方法では、上記のように、リテーナを内外輪間に組み込む前に、リテーナに玉を保持させる。このため、リテーナにおいて玉を保持するポケットとなる開口部を、リテーナの径方向にのみ開口する構成とすることができる。これにより、リテーナの強度が確保されるので、リテーナの変形に由来する軸受部材の性能低下が生じにくい。

また、本発明は、内輪と、該内輪の外周側に配置される外輪と、前記内輪と前記外輪との間に複数配置される玉と、前記内輪と前記外輪との間に配置されて前記玉を保持するリテーナとを有し、前記内輪の外周部には、該内輪の軸線方向の一端側から順に、前記内輪の軸線方向の他端側を向くアキシャル転動面と、前記内輪の軸線と同軸で前記アキシャル転動面の内径以下の径の円筒面状のラジアル転動面と、該ラジアル転動面から前記内輪の軸線方向の他端まで達していて外径が前記ラジアル転動面の径以下とされた導入面とが設けられており、前記外輪の内周部には、該外輪の軸線方向の一端側から順に、前記外輪の軸線方向の他端側を向くアキシャル転動面と、前記外輪の軸線と同軸で前記アキシャル転動面の外径以上の径の円筒内面状のラジアル転動面と、該ラジアル転動面から前記外輪の軸線方向の他端まで達していて内径が前記ラジアル転動面の径以上とされた導入面とが設けられており、前記内輪と前記外輪とは、互いの前記アキシャル転動面を向かい合わせた状態にして配置されている複列玉軸受用軸受部材を提供する。

この複列玉軸受用軸受部材（以下、単に「軸受部材」と呼ぶ）は、内外輪のそれぞれのラジアル転動面の軸線方向の他方の側に、ラジアル転動面から張り出すようにしてアキシャル転動面が設けられている。すなわち、この軸受部材は、内外輪のアキシャル転動面同士を近接させる方向に加わるスラスト力を受けることができる。
このため、この軸受部材は、スラスト力を受けることができる方向を逆向きにして少なくとも一対配置することで、複列玉軸受の軸受部材として使用される。

この軸受部材の内外輪には、それぞれのラジアル転動面の軸線方向の一端側に、ラジアル転動面よりも突出する部分がなく、これら内外輪のラジアル転動面は、それぞれの軸線方向の一方の側が開放されている。
これにより、この軸受部材は、内輪の外周部または外輪の内周部に予め玉を保持させておいたリテーナを設置し、この状態で、互いのアキシャル転動面が向かい合うようにして内外輪を組み合わせることで（すなわち、内輪の導入面側の端部を外輪の導入面側の端部側から外輪内に差し込むことで）、組み立てることができる。
このように、この軸受部材は、片寄せ処理及び等配処理を行わずに組み立てることができるので、片寄せ処理や等配処理に由来する性能低下が生じず、また、大掛かりな装置を用いずに製造することができる。

ここで、内外輪の導入面を、軸線方向の一端側からラジアル転動面に向かうにつれてその径がラジアル転動面の径に漸次近づく形状に形成してもよい。この場合には、導入面が、玉及びリテーナを設置する際にこれらをラジアル転動面に向けて案内するガイド面として機能するので、軸受部材の組み立てがさらに容易となる。

また、この軸受部材では、上記のように、リテーナを内外輪間に組み込む前に、リテーナに玉を保持させることができる。このため、リテーナにおいて玉を保持するポケットとなる開口部を、リテーナの径方向にのみ開口する構成とすることができる。これにより、リテーナの強度が確保されるので、リテーナの変形に由来する軸受部材の性能低下が生じにくい。

また、本発明の軸受部材において、前記内輪と前記外輪とのうちの少なくともいずれか一方では、前記ラジアル転動面と前記アキシャル転動面とが滑らかな曲面で接続されていてもよい。
この場合には、軸受部材が外力を受けて玉が弾性変形した際に、玉がラジアル転動面とアキシャル転動面とを接続する曲面部分に面接触する。すなわち、この軸受部材は、外力を受けた際に玉とラジアル転動面及びアキシャル転動面とが接触する面積が大きいので、玉やラジアル転動面、アキシャル転動面に加わる力が分散されることになり、これらに損傷が生じにくい。
このため、この軸受部材は、耐久性に優れており、長期にわたって精度を維持することができる。

本発明に係る複列玉軸受は、高精度でありながら製造が容易である。また、本発明に係る複列玉軸受の製造方法、及び複列玉軸受用軸受部材によれば、高精度な複列玉軸受を容易に製造することができる。

以下に、本発明に係る複列軸受の一実施形態について、図１から図５を用いて説明する。
図１に示すように、本実施形態に示す複列玉軸受１は、シャフト２と、シャフト２の外側にシャフト２と略同軸にして設けられるスリーブ３と、シャフト２とスリーブ３との間に介装される第一玉軸受４（軸受部材）と、シャフト２とスリーブ３との間に、第一玉軸受４と並列にして介装される第二玉軸受５（軸受部材）とを有している。

シャフト２は、略円柱形状をなす部材であって、その長手方向の一端外周には第一玉軸受４が装着され、シャフト２の他端外周には第二玉軸受５が装着されている。また、シャフト２の一端には、第一玉軸受４を受ける外フランジ２ａが形成されている。
スリーブ３は、略円筒形状をなす部材であって、長手方向の一方の端部内には拡径部３ａが設けられている。この拡径部３ａ内には第一玉軸受４が取り付けられている。また、スリーブ３の他方の端部内には、拡径部３ａと略同形状の拡径部３ｂが設けられている。この拡径部３ｂ内には第二玉軸受５が取り付けられている。

具体的には、第一玉軸受４は、内輪４ａと、内輪４ａに対して同軸にして配置される外輪４ｂと、内輪４ａと外輪４ｂとの間に介装される複数の玉４ｃと、各玉４ｃを第一玉軸受４の軸線回りに略等角度おきに配置した状態で保持するリテーナ４ｄとを有している。また、第一玉軸受４のシャフト２外に露出される端面側には、内輪４ａと外輪４ｂとの間に形成される空間を覆う円環状のシール４ｅが、内外輪４ａ，４ｂと略同軸にして設けられている。
ここで、シャフト２と内輪４ａ、並びに外輪４ｂとスリーブ３とは、それぞれ圧入によって固定されている。

図２に示すように、内輪４ａの外周部には、内輪４ａの軸線方向の一端側から順に、内輪４ａの軸線方向の他端側を向くアキシャル転動面１１と、内輪４ａの軸線と同軸でアキシャル転動面１１の内径以下の径の円筒面状のラジアル転動面１２と、ラジアル転動面１２から内輪４ａの軸線方向の他端まで達していて外径がラジアル転動面１２の径以下とされた導入面１３とが設けられている。
すなわち、この内輪４ａでは、ラジアル転動面１２の軸線方向の一端側に、ラジアル転動面１２よりも突出する部分がなく、ラジアル転動面１２の軸線方向の一方の側が開放されている。
本実施形態では、導入面１３は、ラジアル転動面１２と同一径の円筒面とされている。
また、ラジアル転動面１２とアキシャル転動面１１とは、滑らかな曲面で接続されている。

外輪４ｂの内周部には、外輪４ｂの軸線方向の一端側から順に、外輪４ｂの軸線方向の他端側を向くアキシャル転動面１６と、外輪４ｂの軸線と同軸でアキシャル転動面１６の外径以上の径の円筒内面状のラジアル転動面１７と、ラジアル転動面１７から外輪４ｂの軸線方向の他端まで達していて内径がラジアル転動面１７の径以上とされた導入面１８とが設けられている。
すなわち、この外輪４ｂでは、ラジアル転動面１７の軸線方向の一端側に、ラジアル転動面１７よりも突出する部分がなく、ラジアル転動面１７の軸線方向の一方の側が開放されている。
本実施形態では、導入面１８は、ラジアル転動面１７と同一径の円筒面とされている。
また、ラジアル転動面１７とアキシャル転動面１６とは、滑らかな曲面で接続されている。

第一玉軸受４においては、内輪４ａと外輪４ｂとは、アキシャル転動面１１とアキシャル転動面１６とを向かい合わせた状態にして配置されている。これにより、第一玉軸受４は、内外輪４ａ，４ｂのアキシャル転動面１１，１６同士を近接させる方向に加わるスラスト力を受けることができる。
リテーナ４ｄは、略円筒形状をなす部材であって、径方向に連通する開口部２１が、軸線回りに略等角度おきに複数配置されている。これら開口部２１は、それぞれ玉４ｃを保持するポケットとして機能する。本実施形態では、各開口部は、それぞれリテーナの径方向にのみ開口させられている。

第二玉軸受５は、第一玉軸受４とほぼ同様の構成とされている。具体的には、第二玉軸受５は、内輪５ａと、内輪５ａに対して同軸にして配置される外輪５ｂと、内輪５ａと外輪５ｂとの間に介装される複数の玉５ｃと、各玉５ｃを第二玉軸受５の軸線回りに等角度配置した状態で保持するリテーナ５ｄとを有している。
また、第二玉軸受５のシャフト２外に露出される端面側には、内輪５ａと外輪５ｂとの間に形成される空間を覆う円環状のシール５ｅが、内外輪５ａ，５ｂと略同軸にして設けられている。
これら内輪５ａ、外輪５ｂ、玉５ｃ、リテーナ５ｄ、及びシール５ｅは、それぞれ第一玉軸受４の内輪４ａ、外輪４ｂ、玉４ｃ、リテーナ４ｄ、及びシール４ｅと同一の構成とされている。
ここで、外輪５ｂとスリーブ３、並びに外輪５ｂとスリーブ３とは、それぞれ圧入によって固定されている。

以下、この複列玉軸受１の製造方法について説明する。
まず、第一玉軸受４及び第二玉軸受５の組み立て方法について説明する。
第一玉軸受４を組み立てるにあたっては、最初に、図３に示すように、リテーナ４ｄの各開口部２１に、それぞれ玉４ｃを保持させる。
次に、このリテーナ４ｄを、導入面１８側を上方に向けた外輪４ｂ内に、上方から挿入する。
さらに、図４に示すように、この外輪４ｂ及びリテーナ４ｄの内周側に、導入面１３側を下方に向けた内輪４ａを挿入する。すなわち、内輪４ａと外輪４ｂとを、アキシャル転動面１１とアキシャル転動面１６とが向かい合うようにして、同軸に組み合わせる。
最後に、図５に示すように、外輪４ｂにシール４ｅを取り付けて、図６に示す本実施形態の第一玉軸受４を得る。

なお、この第一玉軸受４の組み立て方法では、外輪４ｂによって玉４ｃ、リテーナ４ｄ、及び内輪４ａが支持されるので、外輪４ｂを保持することで、第一玉軸受４全体を容易にハンドリングすることができる。
第二玉軸受５についても、上記の第一玉軸受４の組み立て手順と同じ手順で組み立てを行う。

このようにして得た第一玉軸受４の内輪４ａに、シャフト２を圧入して、これらの固定を行う。このとき、シャフト２は外フランジ２ａの設けられていない他端側から内輪４ａに圧入して外フランジ２ａが内輪４ａに当接する位置まで移動させる。これにより、内輪４ａが外フランジ２ａに受けられるので、シャフト２に対して内輪４ａがより確実に固定される。本実施形態では、第一玉軸受４は、内輪４ａのアキシャル転動面１１側の端面が外フランジ２ａに受けられる向きにして、シャフト２に固定されるようになっている。

次に、第一玉軸受４の外輪４ｂを、スリーブ３の拡径部３ａに圧入して、これらの固定を行う。このとき、外輪４ｂは、拡径部３ａの終端まで移動させる。これにより、外輪４ｂのアキシャル転動面１８側の端面が拡径部３ａの終端部に受けられるので、シャフト２に対して外輪４ｂがより確実に固定される。

続いて、シャフト２の他端側から、シャフト２とスリーブ３との間に、第二玉軸受５を圧入して、これらの固定を行うことで、本実施形態に係る複列軸受１を得る。
このとき、第二玉軸受５は、第一玉軸受４とは逆向きにして圧入を行う。
これにより、この複列玉軸受１では、上記のように組み立てが容易な第一及び第二玉軸受４，５を採用しながら、一般的な複列玉軸受と同様に、軸線方向のどちらの向きのスラスト力も受けることができる。

また、この圧入の際に、外輪５ｂは、拡径部３ｂの終端まで移動させる。これにより、外輪５ｂが拡径部３ｂの終端部に受けられるので、シャフト２に対して外輪５ｂがより確実に固定される。また、第一玉軸受４と第二玉軸受５との間の距離が所定距離（拡径部３ａ，３ｂ間の距離に等しい）に規定される。
この圧入の際に内輪５ａに加えられた押圧力は、第二玉軸受５に対する与圧として作用する。また、このように内輪５ａに加えられた押圧力は、第二玉軸受５の玉５ｃ、第二玉軸受の外輪５ｂ、及びスリーブ３を介して第一玉軸受４の外輪４ｂに伝達されて、第一玉軸受４に対する与圧としても作用する。
このため、第二玉軸受５の圧入の際に、圧入に用いる圧力を適正に調整することで、第一及び第二玉軸受４，５にそれぞれ適切な与圧を付与して、がたつきのない複列玉軸受１を得る。

このように、本実施形態に係る複列玉軸受１では、軸受部材として、玉４ｃ，５ｃの片寄せ処理及び等配処理を行わずに組み立てられる第一及び第二玉軸受４，５を用いているので、玉の片寄せ処理や等配処理に由来する性能低下が生じない。また、第一及び第二玉軸受４，５は、大掛かりな装置を用いずに製造することができるので、複列軸受１の製造コストを低減することができる。
また、この複列玉軸受１は、その製造工程において、上記のように、第一及び第二玉軸受４，５の内外輪間にリテーナ４ｄ，５ｄを組み込む前に、リテーナ４ｄ，５ｄに玉４ｃ，５ｃをそれぞれ保持させることができる。このため、リテーナ４ｄ、５ｄにおいて玉４ｃ、５ｃを保持するポケットとなる開口部２１を、リテーナ４ｄ、５ｄの径方向にのみ開口する構成とすることができる。これにより、リテーナ４ｄ、５ｄの強度が確保されるので、リテーナ４ｄ、５ｄの変形に由来する第一及び第二玉軸受４，５の性能低下が生じにくく、軸受精度が高い。

また、本実施形態では、第一玉軸受４において、内輪４ａのラジアル転動面１２とアキシャル転動面１１、及び外輪４ｂのラジアル転動面１７とアキシャル転動面１６とが、それぞれ滑らかな曲面で接続されている。また、第二玉軸受５においても同様の構成が採用されている。
これにより、複列玉軸受１が外力を受けて第一及び第二玉軸受４、５の玉４ｃ，５ｃが弾性変形した際に、玉４ｃ，５ｃがそれぞれラジアル転動面とアキシャル転動面とを接続する曲面部分に面接触する。すなわち、この複列玉軸受１は、外力を受けた際に第一及び第二玉軸受４，５の玉４ｃ，５ｃとラジアル転動面及びアキシャル転動面とが接触する面積が大きいので、玉４ｃ，５ｃやラジアル転動面、アキシャル転動面に加わる力が分散されることになり、これらに損傷が生じにくい。
このため、この複列玉軸受１は、耐久性に優れており、長期にわたって精度を維持することができる。

ここで、上記実施の形態では、第一及び第二玉軸受４，５を、外輪４ｂ、５ｂに対してリテーナ４ｄ、５ｄを挿入したのちに、外輪４ｂ、５ｂに内輪４ａ，５ａを挿入する例を示したが、これに限られることなく、内輪４ａ，５ａを、導入面１３，１８側が上方に位置する向きにした状態で、玉４ｃ，５ｃを保持させたリテーナ４ｄ，５ｄをラジアル転動面１２，１７の外周に装着し、その後、内輪４ａ，５ａの外周に、外輪４ｂ、５ｂを配置してもよい。

また、第一玉軸受４と第二玉軸受５とのうちのいずれか一方、もしくは両方において、内外輪の導入面１３，１８を、それぞれ軸線方向の一端側からラジアル転動面１２，１７に向かうにつれてその径がラジアル転動面１２，１７の径に漸次近づく形状に形成してもよい。この場合には、導入面１３，１８が、玉４ｃ，５ｃ及びリテーナ４ｄ，５ｄを設置する際にこれらをラジアル転動面１２，１７に向けて案内するガイド面として機能するので、第一、第二玉軸受４，５の組み立てがさらに容易となる。

本発明の一実施形態に係る複列軸受を示す縦断面図である。 図１の拡大図である。 本発明の一実施形態に係る複列軸受の製造工程を示す図である。 本発明の一実施形態に係る複列軸受の製造工程を示す図である。 本発明の一実施形態に係る複列軸受の製造工程を示す図である。 本発明の一実施形態に係る複列軸受の製造工程を示す図である。

符号の説明

１ 複列玉軸受
２ シャフト
３ スリーブ
４，５ 第一、第二玉軸受（軸受部材）
４ａ，５ａ 内輪
４ｂ、５ｂ 外輪
４ｃ，５ｃ 玉
４ｄ，５ｄ リテーナ
１１ アキシャル転動面
１２ ラジアル転動面
１３ 導入面
１６ アキシャル転動面
１７ ラジアル転動面
１８ 導入面

Claims (5)

1. シャフトと、
   該シャフトの外周側に略同軸にして設けられるスリーブと、
   前記シャフトと前記スリーブとの間に並列に介装される複数の軸受部材とを有し、
   これら軸受部材は、内輪と、
   該内輪の外周側に配置される外輪と、
   前記内輪と前記外輪との間に複数配置される玉と、
   前記内輪と前記外輪との間に配置されて前記玉を保持するリテーナとを有し、
   前記内輪の外周部には、該内輪の軸線方向の一端側から順に、前記内輪の軸線方向の他端側を向くアキシャル転動面と、前記内輪の軸線と同軸で前記アキシャル転動面の内径以下の径の円筒面状のラジアル転動面と、該ラジアル転動面から前記内輪の軸線方向の他端まで達していて外径が前記ラジアル転動面の径以下とされた導入面とが設けられており、
   前記外輪の内周部には、該外輪の軸線方向の一端側から順に、前記外輪の軸線方向の他端側を向くアキシャル転動面と、前記外輪の軸線と同軸で前記アキシャル転動面の外径以上の径の円筒内面状のラジアル転動面と、該ラジアル転動面から前記外輪の軸線方向の他端まで達していて内径が前記ラジアル転動面の径以上とされた導入面とが設けられており、
   前記内輪と前記外輪とは、互いの前記アキシャル転動面を向かい合わせた状態にして配置されており、
   前記複数の軸受部材のうち、少なくとも一対の軸受部材は、軸線方向の向きが逆向きとされている複列玉軸受。
2. 前記軸受部材の前記内輪と前記外輪とのうちの少なくともいずれか一方では、前記ラジアル転動面と前記アキシャル転動面とが滑らかな曲面で接続されている請求項１記載の複列玉軸受。
3. シャフトと、該シャフトの外周側に略同軸にして設けられるスリーブと、前記シャフトと前記スリーブとの間に並列に介装される複数の軸受部材とを有する複列玉軸受の製造方法であって、
   前記軸受部材を、内輪と、
   該内輪の外周側に配置される外輪と、
   前記内輪と前記外輪との間に複数配置される玉と、
   前記内輪と前記外輪との間に配置されて前記玉を保持するリテーナとを有する構成とし、
   前記内輪を、その外周部に、該内輪の軸線方向の一端側から順に、前記内輪の軸線方向の他端側を向くアキシャル転動面と、前記内輪の軸線と同軸で前記アキシャル転動面の内径以下の径の円筒面状のラジアル転動面と、該ラジアル転動面から前記内輪の軸線方向の他端まで達していて外径が前記ラジアル転動面の径以下とされた導入面とが設けられた構成とし、
   前記外輪を、その内周部に、該外輪の軸線方向の一端側から順に、前記外輪の軸線方向の他端側を向くアキシャル転動面と、前記外輪の軸線と同軸で前記アキシャル転動面の外径以上の径の円筒内面状のラジアル転動面と、該ラジアル転動面から前記外輪の軸線方向の他端まで達していて内径が前記ラジアル転動面の径以上とされた導入面とが設けられた構成とし、
   前記内輪の前記外周部または前記外輪の前記内周部に、予め前記玉を保持させておいた前記リテーナを設置し、
   この状態で、互いの前記アキシャル転動面が向かい合うようにして前記内輪と前記外輪とを組み合わせて前記軸受部材を得て、
   前記シャフトと前記スリーブとの間に、少なくとも一対の前記軸受部材を、軸線方向の向きを逆向きにして配置する複列玉軸受の製造方法。
4. 内輪と、
   該内輪の外周側に配置される外輪と、
   前記内輪と前記外輪との間に複数配置される玉と、
   前記内輪と前記外輪との間に配置されて前記玉を保持するリテーナとを有し、
   前記内輪の外周部には、該内輪の軸線方向の一端側から順に、前記内輪の軸線方向の他端側を向くアキシャル転動面と、前記内輪の軸線と同軸で前記アキシャル転動面の内径以下の径の円筒面状のラジアル転動面と、該ラジアル転動面から前記内輪の軸線方向の他端まで達していて外径が前記ラジアル転動面の径以下とされた導入面とが設けられており、
   前記外輪の内周部には、該外輪の軸線方向の一端側から順に、前記外輪の軸線方向の他端側を向くアキシャル転動面と、前記外輪の軸線と同軸で前記アキシャル転動面の外径以上の径の円筒内面状のラジアル転動面と、該ラジアル転動面から前記外輪の軸線方向の他端まで達していて内径が前記ラジアル転動面の径以上とされた導入面とが設けられており、
   前記内輪と前記外輪とは、互いの前記アキシャル転動面を向かい合わせた状態にして配置されている複列玉軸受用軸受部材。
5. 前記内輪と前記外輪とのうちの少なくともいずれか一方では、前記ラジアル転動面と前記アキシャル転動面とが滑らかな曲面で接続されている請求項４記載の複列玉軸受用軸受部材。

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