JP2023082275A - 軸受の固定方法及び構造 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、軸受の内輪抜けを防止することである。【解決手段】本発明による軸受の固定方法及び構造は、固定側(45)に第１軸受(2)を介して設けた回転軸(1)を回転自在とする軸受の固定方法において、前記第１軸受(2)の内輪(2a)は、前記回転軸(1)の外周(1a)に圧入された軸受内輪押え体(30)によって、圧入固定される方法と構成である。【選択図】図１

Description

本発明は、軸受の固定方法及び構造に関し、特に回転軸の外周に設けられた軸受の内輪の抜けや損傷を防ぐため、軸受内輪押え体を回転軸の外周に圧入して設け、前記内輪を押圧することによって内輪の抜けを防止す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の固定方法及び構造としては、例えば、特許文献１に開示されている構成を図６及び図７として示すことができる。
すなわち、図６において符号８で示されるものは、モータステータコイル７を有する筒状ケースであり、前記筒状ケース８の両端には、前蓋４及び後蓋９が設けられている。
前記前蓋４には、内輪２ａと外輪２ｂを有する第１軸受２及び軸受押え６が設けられ、前記後蓋９には、内輪３ａと外輪３ｂを有する第２軸受３及びベアリングナット１０が設けられている。

前記ベアリングナット１０の内側には、波形ワッシャ１１が設けられ、前記各軸受２、３間には、回転軸１が回転自在に設けられている。

図７は、図６の要部の拡大断面図であり、前記波形ワッシャ１１によって前記外輪３ｂが軸方向Ｐに沿って付勢されている。
また、他の第２従来構成としては、本出願人が社内製作していた図８の構成を挙げることができる。
図８において、符号１で示されるものは、回転軸であり、この回転軸１の外周１ａには、互いに間隔をあけた状態で一対の第１、第２軸受２、３が設けられている。

前記回転軸１の図８で見て上部位置に設けられた固定側２０には、前記第１軸受２を介して回転軸１が回転自在に設けられ、その外周１ａには、第１軸受２の内輪２ａ及びレゾルバロータ２２が設けられている。
前記回転軸１の図８で見て中央部１Ｍには、図示しないモータのモータロータ２３及び第２軸受３の内輪３ａが設けられている。
さらに、前記回転軸１の図８で見て下部位置には、筒状治具体２４が着脱自在に設けられ、前記筒状治具体２４の筒部２４ｂが第２軸受３の内輪３ａに当接し、この筒部２４ｂの押圧によって内輪３ａは図８で見て上方へ圧入されている。

公開実用平成２－８８４４４号公報

従来の軸受の固定方法及び構造は、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、図６及び図７で示される第１従来構成においては、第２軸受３の外輪３ｂのみを波形ワッシャ１１で外側から押圧するのみであるため、例えば、大きい振動等がかかった場合には、前述の波形ワッシャ１１の押え力だけでは、第２軸受３を押えきれず、軸受の抜け及び破損等の発生の恐れがあった。
また、図８の構成のように、第１軸受２の外輪２ｂのみに外輪押え３０Ｂがあるのみで、内輪２ａには、内輪押えがなく、回転軸１に異常な振動や衝撃が加わった場合、内輪２ａの抜けの恐れもあった。
すなわち、従来の軸受の場合、第１軸受２と回転軸１間の圧入のみでは、ユーザーの装置内での厳しい条件（振動、衝撃）の場合、固定強度が満足できず抜けてしまうことがあった。
一方で、第１軸受２と回転軸１間の圧入を強固にすると、第１軸受２の内部の隙間等の制約上、一定以上に上げられることができず、ユーザーの要件を満足することができなかった。

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、回転軸の外周に設けられた第１軸受の内輪の抜け及び損傷を防ぐため、軸受内輪押え体を回転軸の外周に圧入して設け、軸受内輪押え体によって前記内輪を押圧／保持することによって内輪の抜けを防止するようにした軸受の固定方法及び構造を提供することである。

本発明による軸受の固定方法は、固定側に第１軸受を介して設けた回転軸を回転自在とする軸受の固定方法において、前記第１軸受の内輪は、前記回転軸の外周に圧入された軸受内輪押え体によって、圧入固定される方法であり、また、前記軸受内輪押え体は、前記内輪のみを押圧するように、前記回転軸の外周に設けられた筒状治具体を用いる方法であり、また、前記第１軸受によって前記回転軸を回転させるようにした回転軸機構は、前記筒状治具体によって前記内輪を圧入している間は、一対の治具板材からなる板治具体によって挟持された状態で前記圧入が行われる方法であり、また、本発明による軸受の固定構造は、固定側に第１軸受を介して設けられた回転軸と、前記回転軸の外周に圧入され前記第１軸受の内輪のみを押圧する軸受内輪押え体と、を備え、前記回転軸からの前記第１軸受の抜けを、前記軸受内輪押え体によって防止する構成であり、また、前記回転軸の外周に前記軸受内輪押え体を圧入するための筒状治具体は、前記軸受内輪押え体の圧入終了後に、前記回転軸の外周から除かれるようにした構成であり、また、前記回転軸の外周上で、かつ、前記第１軸受の近傍位置には、モータの一部をなすモータロータが設けられている構成である。

本発明による軸受の固定方法及び構造は、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、固定側に第１軸受を介して設けた回転軸を回転自在とする軸受の固定方法及び構造において、前記第１軸受の内輪は、前記回転軸の外周に圧入された軸受内輪押え体によって、圧入固定されることにより、内輪が回転軸の外周に喰い込み、レゾルバモータが酷使された場合でも、軸受の内輪が回転軸の外周から抜けるのを防止し、レゾルバモータの長寿命化を図ることができる。
また、前記軸受内輪押え体は、前記内輪のみを押圧するように、前記回転軸の外周に設けられた筒状治具体を用いることによって、内輪は確実に前記外周に対して一体状に結合し、回転軸からの抜けを防止できる。
また、前記第１軸受によって前記回転軸を回転させるようにした回転軸機構は、前記筒状治具体によって前記内輪を圧入している間は、一対の治具板材からなる板治具体によって挟持された状態で前記圧入が行われることにより、前記回転軸機構は設計通りの構成を維持できる。
また、固定側に第１軸受を介して設けられた回転軸と、前記回転軸の外周に圧入され前記第１軸受の内輪のみを押圧する軸受内輪押え体と、を備え、前記回転軸からの前記第１軸受の抜けを、前記軸受内輪押え体によって防止するようにした構成であることにより、レゾルバモータのレゾルバ側の精度を初期状態に維持することができる。
また、前記回転軸の外周に前記軸受内輪押え体を圧入するための筒状治具体は、前記軸受内輪押え体の圧入終了後に、前記回転軸の外周から除かれるようにした構成であるため、軸受内輪押え体の内輪への押圧を容易に行うことができる。

本発明の実施の形態による軸受の固定方法及び構造を示す組立て中の構成を示す断面図である。 図１のレゾルバロータを示す平面図である。 図１の組立て後の回転軸をモータのモータステータ内に挿入する時の状態を示す分解断面図である。 図３のモータとレゾルバを組立てる時の状態を示す断面図である。 図４の最終組立て後のレゾルバモータを示す断面図である。 第１従来構成を示す断面図である。 図６の要部の拡大断面図である。 第２従来構成を示す断面図である。

本発明による軸受の固定方法及び構造は、回転軸の外周に設けられた第１軸受の抜けや損傷を防ぐため、軸受内輪押え体を回転軸の外周に圧入して設け、前記内輪を押圧することによって内輪の抜け及び損傷を防止することである。

以下、図面と共に本発明による軸受の固定方法及び構造の好適な実施の形態について説明する。
尚、従来例と同一又は同等部分については、同一符号を付して説明する。
図１のレゾルバモータの組立て途中の状態において、符号１で示されるものは、回転軸であり、この回転軸１の上部１Ａの外周１ａには、第１軸受２と、軸受内輪押え体３０と、第１軸受２の内輪２ａと外輪２ｂと、レゾルバロータ２２とを有する固定側４５からなる回転軸機構３１が配設されている。

前記回転軸機構３１は、複数の固定ねじ３２及びカラー３３と、前記回転軸機構３１を軸方向Ｐに沿って挟持する一対の第１、第２治具板材３４、３５とからなる板治具体４０によって保持されている。

前記回転軸１は、前記各治具板材３４、３５の第１、第２案内孔４１、４２を介して回転自在に設けられ、前記第１軸受２の内輪２ａは前記回転軸１の外周１ａに圧入されている。
前記第１軸受２の外輪２ｂは、前記固定側４５に固定されていることにより、前記回転軸１は内輪２ａと共に回転自在に設けられている。
前記第１軸受２の内輪２ａの上部には、輪状に形成された軸受内輪押え体３０が外周１ａへの圧入により設けられ、前記回転軸１の上部１Ａの外周１ａには前記軸方向Ｐに沿って挿入可能な筒状治具体２４が配設されている。

前記筒状治具体２４の内面側２４ａには、その壁厚Ｔよりも薄い壁厚の筒部２４ｂが下方に垂下して延設されている。
前記レゾルバロータ２２、軸受内輪押え体３０及び第１軸受２が前記回転軸１の外周１ａに圧入されていない時に、前述の第１軸受２を最初に図示しないロボット等により圧入する際、筒状治具体２４の筒部２４ｂは前記内輪２ａのみを押圧、かつ、圧入固定できる。

前述の場合、前記内輪２ａを図示しないロボット等により前記軸受内輪押え体３０により、下方へ押圧して圧入すると、内輪２ａは前記外周１ａに圧入されると共に下方へ押圧され、さらに、前記内輪２ａの上部に位置する軸受内輪押え体３０がさらに押されて、前記内輪２ａの回転軸１の外周１ａに対する圧入固定は、かつてない程、強固に行われる構成である。また、回転軸１が相当の高速回転を行った場合でも、上部より軸受内輪押え体３０の圧入によって内輪２ａが外周１ａに対して一体結合し、外周１ａから抜けることもなく、かつ、破損も防止することができるものである。

前記回転軸１の外周１ａの前記第１軸受２の下方に位置する中央部１Ｂには、後述のレゾルバモータ７１（図５に示す）に組合せられるモータロータ２３が設けられている。

従って、図１において、前記回転軸１の外周１ａに第１軸受２を圧入し、第１軸受２の内輪２ａのみに軸受内輪押え体３０を当接させて前記筒状治具体２４の筒部２４ｂによって前記内輪２ａのみを外周１ａに沿って圧入している間は、図１のように、板治具体４０の各治具板材３４、３５間に前記回転軸機構３１が挟持されて前記圧入が行われる。その後、前記回転軸１の下方側の中央部１Ｂにレゾルバモータ７１のモータロータ２３が回転軸１の下部１Ｃ側から圧入して取付けられる。

前述の状態では、前記固定側４５には第１軸受２が前記回転軸１の外周１ａに設けられているのみで、他のものは設けられておらず、次に、前記外周１ａに対して前記軸受内輪押え体３０を圧入し、さらに、前記筒状治具体２４の圧入によって、その筒部２４ｂが前記軸受内輪押え体３０を下方へ圧入させ、前記内輪２ａのみが前記外周１ａに対して圧入の作用を受け、内輪２ａと外周１ａとは強固に一体結合状態となり、レゾルバモータ７１が高速回転し、かつ、衝撃を受けた場合（実験済）でも、従来のように内輪２ａの外周１ａからの抜けあるいは破損を受けることなく、レゾルバロータ２２と共にレゾルバ９１を安定して保持することができる。前述の状態が終了すると、前記筒状治具体２４は、図示しない治具、ロボット等を用いて回転軸１の外周１ａから除去される。
尚、前記レゾルバロータ２２の前記外周１ａへの圧入は、前記軸受内輪押え体３０の圧入後であり、図５のように、レゾルバステータ９０をレゾルバロータ２２の外側に固定することによってレゾルバ９１が完成し、レゾルバモータ７１の組立ての最終工程となる。

すなわち、図１における前記回転軸機構３１及びモータロータ２３の組立てが終了した状態では、前記筒状治具体２４は除去され、軸受内輪押え体３０が前記外周１ａに残される。さらに、固定ねじ３２を除去して板治具体４０を分解除去し、さらに、前記板治具体４０を支えていた棒状のガイド治具体５５及び治具基台５６を分解除去することにより、図３、図４及び図５で示されるように、レゾルバモータ７１の組立て完了となる。

尚、図１で組立てられた第１軸受２及びモータロータ２３を有するレゾルバモータ７１の半製品６５には、図３及び図４で示されるように、前記回転軸１の下部１Ｃの外周１ａに第２軸受３が設けられ、この半製品６５を、筒状ケース８内のモータステータ７０内に挿入して固定すると、図５で示すようにレゾルバモータ７１の完成となる。
また、図３で示す前記モータステータ７０のモータステータコイル７５を内部に有するリード線８０は、モータステータ７０から固定側４５の貫通孔４５ａを経て外部に導出されている。

本発明による軸受の固定方法及び構造においては、回転軸の外周に圧入された軸受の内輪に対し、回転軸の外周に圧入された軸受内輪押え体を当接させているため、前記内輪は、この軸受内輪押え体によって押えられ、回転軸からの抜け等を防止し、軸受の寿命を従来よりも大幅に延ばすことができる。

１ 回転軸
１Ａ 上部
１ａ 外周
１Ｂ 中央部
１Ｃ 下部
２ 第１軸受
２ａ 内輪
２ｂ 外輪
３ 第２軸受
２２ レゾルバロータ
２３ モータロータ
２４ 筒状治具体
２４ａ 内面側
２４ｂ 筒部
３０ 軸受内輪押え体
３１ 回転軸機構
３２ 固定ねじ
３３ カラー
３４ 第１治具板材
３５ 第２治具板材
４０ 板治具体
４１ 第１案内孔
４２ 第２案内孔
４５ 固定側
４５ａ 貫通孔
５５ ガイド治具体
５６ 治具基台
６５ 半製品
７０ モータステータ
７１ レゾルバモータ
７５ モータステータコイル
８０ リード線
９０ レゾルバステータ
９１ レゾルバ
Ｐ 軸方向
Ｔ 壁厚

Claims (5)

1. 固定側(45)に第１軸受(2)を介して設けた回転軸(1)を回転自在とする軸受の固定方法において、前記第１軸受(2)の内輪(2a)は、前記回転軸(1)の外周(1a)に圧入された軸受内輪押え体(30)によって、圧入固定されることを特徴とする軸受の固定方法。
2. 前記軸受内輪押え体(30)は、前記内輪(2a)のみを押圧するように、前記回転軸(1)の外周(1a)に設けられた筒状治具体(24)を用いることを特徴とする請求項１記載の軸受の固定方法。
3. 前記第１軸受(2)によって前記回転軸(1)を回転させるようにした回転軸機構(31)は、前記筒状治具体(24)によって前記内輪(2a)を圧入している間は、一対の治具板材(34,35)からなる板治具体(40)によって挟持された状態で前記圧入が行われることを特徴とする請求項１又は２に記載の軸受の固定方法。
4. 固定側(45)に第１軸受(2)を介して設けられた回転軸(1)と、前記回転軸(1)の外周(1a)に圧入され前記第１軸受(2)の内輪(2a)のみを押圧する軸受内輪押え体(30)と、を備え、
   前記回転軸(1)からの前記第１軸受(2)の抜けを、前記軸受内輪押え体(30)によって防止する構成としたことを特徴とする軸受の固定構造。
5. 前記回転軸(1)の外周(1a)に前記軸受内輪押え体(30)を圧入するための筒状治具体(24)は、前記軸受内輪押え体(30)の圧入終了後に、前記回転軸(1)の外周(1a)から除かれるようにした構成としたことを特徴とする請求項４記載の軸受の固定構造。

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