JP2020079602A - 軸受構造 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、高価な軸受を用いることなく、汎用の軸受を用いて安価にスラストガタをなくし、安定した回転軸の回転を得ることである。【解決手段】本発明による軸受構造は、固定ケース（１０）の中に、直列配置の第１軸受（１）及び第２軸受（１Ａ）を介して回転軸（３）を回転自在に保持するようにした軸受構造において、第１内輪（２）及び第２内輪（２Ａ）の間には、調整用座金（５０）が挿入され、前記第１軸受（１）の複数の第１ボール（４）の外周面は前記第１内輪（２）の第１凹部角部（７０）の第１内側（７０Ａ）に摺接し、前記第２軸受（１Ａ）の複数の第２ボール（４Ａ）の外周面は前記第２内輪（２Ａ）の第２凹部角部（８０）の第２内側（８０Ａ）に摺接している構成である。【選択図】図１

Description

本発明は、軸受構造に関し、特に、一対の軸受を用いることにより、軸に対するスラストガタを減少させるための新規な改良に関する

従来、用いられていたこの種の軸受構造としては、例えば、特許文献１及び特許文献２に開示されている構成を挙げることができるが、ここでは、特許文献２の構成を挙げることとする。
すなわち、前述の特許文献２の図１の構成を本願の図２に開示して説明する。
図２において、符号１で示されるものは一部断面のみしか示されていない軸受であり、この軸受１の内輪２と外輪６との間には、ボール４が挿入され、内輪２と回転軸３は固定されている。

前記内輪２の外側には、ボール４を介して前記外輪６が設けられている。
前記内輪２の半球状の第１凹部５と前記外輪６の半球状の第１凹部７とによって形成されるボール受穴７Ｅ内にはボール４が内設されている。
前記軸受１の内輪穴８内には、回転軸３が挿入かつ固定され、前記内輪２と前記回転軸３とは、共に一体回転するように構成されている。

実開平４−６８４５９号公報 特開２０１３−１５３６２４号公報

従来の軸受装置は、以上のように構成されているため、次のような課題が存在していた。
すなわち、前述の図２の従来構成では、１個の軸受１を用いて回転軸３の回転軸受を行っていたが、ボール受穴７Ｅの内径とボール４の外径との間に形成される隙間Ｇが存在するため、ボール４は、長期に使用されていると、そのうち、前記回転軸３が隙間Ｇの拡大によって、スラストガタを発生し、例えば、モータの回転時のガタを避けることは困難であった。

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、特に、従来と異なって一対の軸受を一体化し、一対のボールを各軸受の角部に摺設させてスラストガタを防止することを目的とする。

本発明による軸受装置は、固定ケースに、直列配置の第１軸受及び第２軸受を介して回転軸を回転自在に保持するようにした軸受構造において、第１内輪及び第２内輪の間には、調整用座金が挿入され、
前記第１軸受の複数の第１ボールの外周面は前記第１内輪の第１凹部角部の第１内側に摺接し、前記第２軸受の複数の第２ボールの外周面は前記第２内輪の第２凹部角部の第２内側に摺接している構成であり、また、第１外輪及び第２外輪の第１内端及び第２内端は、互いに直接当接している構成であり、また、前記調整用座金は、互いに接し又は接近して積層してなる複数枚よりなる構成であり、また、前記調整用座金の厚さは、０．１ｍｍから０．５ｍｍである構成である。

本発明による軸受装置は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。すなわち、固定ケースの中に、直列配置の第１軸受及び第２軸受を介して回転軸を回転自在に保持するようにした軸受構造において、第１内輪及び第２内輪の間には、調整用座金が挿入され、前記第１軸受の複数の第１ボールの外周は前記第１内輪の第１凹部角部の第１内側に摺接し、前記第２軸受の複数の第２ボールの外周は前記第２内輪の第２凹部角部の第２内側に摺接している構成としたことにより、一対のボールが左右何れかの方向に移動する時に、何れかの軸受の凹部角部に衝突するため、スラストガタが円滑に抑えられる。
第１外輪及び第２外輪の第１内端及び第２内端は、互いに直接当接している構成としたことにより、一対のボールのスラスト方向の位置決めが容易となる。前記調整用座金は、互いに接し又は接近して積層してなる複数枚よりなる構成としたことにより、ボールの大きさを自在に決めることができる。また、前記調整用座金の厚さは、０．１から０．５ｍｍであることにより、調整用座金として、実験の結果スラストガタ抑えに効果であることが明らかとなった。

本発明による軸受装置を示す断面図である。 従来の軸受装置を示す断面図である。

本発明は、一対の軸受を用いることにより、軸に対するスラストガタを減少させるための軸受構造を得ることである。

以下、図面と共に本発明による軸受装置の好適な実施の形態について述べる。
尚、従来例と同一又は同等部分には同一符号を付して用いる。
図示しない装置における固定ケース１０の凹部１１内には、ここでは半断面図のみしか示されていないが、実際には、前記回転軸３を除いて全て輪状又は筒状に形成されている。

前記凹部１１内には、一対の第１、第２外輪６、６Ａが互いに直列接触した状態で配設されており、前記各外輪６、６Ａは各々、第１、第２軸受１、１Ａの外側を形成している。
前記各外輪６、６Ａの内側には、第１、第２ボール４、４Ａを各々作動自在に内設するための第１、第２凹部７、７Ａ、が半球用に形成されている。

前記固定ケース１０の貫通孔１５内においては、回転方向Ａに沿って回転軸３が回転自在に設けられ、前記回転軸３の外周面には、前記第１、第２外輪６、６Ａにほぼ対応した状態で前記第１、第２内輪２、２Ａが、嵌め込まれて固定されている。

前記第１内輪２と前記第２内輪２Ａは、全体が輪状に形成され、スラスト方向に弾力性を有する調整用座金５０であり、この調整用座金５０は、前記一対の軸受１、１Ａの大きさにもよるが、通常の汎用の小型モータの場合、０．１ｍｍで平板状の座金が用いられている。

前述の調整用座金５０は、本発明で最も重要な要素を構成するものであり、１枚でも可能であるが、複数枚でも可能であり、およそ、１枚構成又は複数構成で０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ程度の厚さのものを用いると、各軸受１、１Ａの前記ボール４、４Ａによるスラストガタを防止することができる。
すなわち、図１において、回転中の回転軸３と共に第１内輪２が調整用座金５０を介して第１方向Ｍの方向に付勢を受けると、第１ボール４の外周は第１凹部角部７０の第１内側７０Ａの第１内側７０Ａに摺接し、さらに、その逆の場合、回転軸３が第２方向Ｎの方向に付勢を受けると、前記調整用座金５０を介して前記第２内輪２Ａの第２凹部角部８０の第２内側８０Ａが第２ボール４Ａの外周面に摺接することにより、各ボール４、４Ａは、各軸受１、１Ａのいずれかの内側に寄る状態となって、前記各第１、第２内側７０Ａ、８０Ａと摺接することにより、ベアリングガタを防止し、スムーズな回転軸３の回転を得ることができる。

前述のように、一対の軸受１、１Ａを用いて、各内輪２、２Ａ間に調整用座金５０を用いているため、回転軸３を回転させた時のスラストガタを十分に防止することができる。
特に、前記回転軸３にエンコーダを接続して用いる場合、前記調整用座金５０の厚さ分、軸受１、１Ａのスラストガタを減らすことができる。
また、図示しないモータの回転軸３に対してエンコーダを接続し、モータエンコーダとして用いる場合、エンコーダの性能を従来よりも大幅に向上できる。

本発明による軸受装置は、一本の出力軸に対して一対の軸受を設け、回転軸が左右何れの方向へ移動する場合においても、ボールが軸受の内側に摺接することができ、安定動作を得ることができる。また、特殊なベアリングを用いず、安価、簡易的な構造で、モータ軸のスラストガタが抑制でき、それにより、スラストガタに起因する振動音やセンサ検出異常を抑制することができる。

１ 第１軸受
１Ａ 第２軸受
２ 第１内輪
２Ａ 第２内輪
３ 回転軸
４ 第１ボール
４Ａ 第２ボール
６ 第１外輪
６Ａ 第２外輪
７ 第１凹部
７Ａ 第２凹部
１０ 固定ケース
１１ 凹部
１５ 貫通孔
７０ 第１凹部角部
７０Ａ 第１内側
８０ 第２凹部角部
８０Ａ 第２内側
Ｂ 一部
Ｅ 外周面
Ｇ 隙間

Claims (4)

1. 固定ケース（１０）に、直列配置の第１軸受（１）及び第２軸受（１Ａ）を介して回転軸（３）を回転自在に保持するようにした軸受構造において、
   第１内輪（２）及び第２内輪（２Ａ）の間には、調整用座金（５０）が挿入され、前記第１軸受（１）の複数の第１ボール（４）の外周面（Ｅ）は前記第１内輪（２）の第１凹部角部（７０）の第１内側（７０Ａ）に摺接し、前記第２軸受（１Ａ）の複数の第２ボール（４Ａ）の外周面（Ｅ）は前記第２内輪（２Ａ）の第２凹部角部（８０）の第２内側（８０Ａ）に摺接している構成としたことを特徴とする軸受構造。
2. 第１外輪（６）及び第２外輪（６Ａ）の第１内端（６Ｂ）及び第２内端（６Ｃ）は、互いに直接当接している構成としたことを特徴とする請求項１記載の軸受構造。
3. 前記調整用座金（５０）は、互いに接し又は接近して積層してなる複数枚よりなる構成としたことを特徴とする請求項１又は２記載の軸受構造。
4. 前記調整用座金の厚さは、０．１ｍｍ〜０．５ｍｍであることを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載の軸受構造。

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