JP3254825B2

JP3254825B2 - 予圧を付与された転がり軸受装置の製造方法

Info

Publication number: JP3254825B2
Application number: JP16329393A
Authority: JP
Inventors: 大二朗北原; 晴三宮崎
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1993-06-08
Filing date: 1993-06-08
Publication date: 2002-02-12
Anticipated expiration: 2017-02-12
Also published as: GB2279999B; GB9411279D0; JPH06344233A; GB2279999A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えばビデオテープ
レコーダ（ＶＴＲ）用、ハードディスクドライブ（ＨＤ
Ｄ）用、ビデオテープレコーダ（ＶＴＲ）用、レーザビ
ームプリンタ（ＬＢＰ）用のスピンドルモータ、ロータ
リアクチュエータ、ロータリエンコーダ等、各種精密回
転部分に組み込んでこの回転部分を支承する、転がり軸
受装置の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＶＴＲやＨＤＤのスピンドルを、振れ回
り運動（軸と直角な方向の運動）及び軸方向の振れを防
止しつつ回転自在に支持する為、玉軸受を使用している
が、従来は互いに独立した１対の玉軸受（深溝型或はア
ンギュラ型）を使用していた。又、回転支持部分への玉
軸受の組立作業の効率化を図る為、複列の玉軸受を使用
する事も考えられている。

【０００３】複列の玉軸受は、図９（Ａ）に示す様に、
外周面に１対の深溝型の内輪軌道１、１を有する軸２
と、同図（Ｂ）に示す様に、内周面に１対の深溝型の外
輪軌道３、３を有する外輪４とを、同図（Ｃ）に示す様
に同心に組み合わせると共に、上記各内輪軌道１、１と
外輪軌道３、３との間にそれぞれ複数の玉５、５を、転
動自在に装着する事で構成される。尚、図９（Ｃ）の
６、６は、上記玉５、５を円周方向等間隔に保持してお
く為の保持器、７、７は、玉５、５装着部への塵芥等の
進入防止を図る為のシールである。

【０００４】この図９（Ｃ）に示す様な複列深溝型玉軸
受は、従来から知られている構造であるが、上記ＶＴＲ
やＨＤＤのスピンドルを支持出来る様なものは、従来は
製造が難しかった。これは、次の様な理由による。

【０００５】ＶＴＲやＨＤＤのスピンドルを支持する為
の玉軸受は、振れ回り運動及び軸方向の振れを防止する
為、極めて高精度なものとしなければならない。この
為、上記スピンドル支持用の玉軸受は、アキシャル方向
の予圧を付与した状態で使用する。

【０００６】一方、深溝型の玉軸受を組み立てる為、内
輪軌道１と外輪軌道３との間に玉５、５を装着する場合
には、図１０に示す様に、上記内輪軌道１と外輪軌道３
とを偏心させて、これら両軌道１、３の間の円周方向に
亙る隙間８を一部で大きくし、この隙間８の大きくなっ
た部分から上記内輪軌道１と外輪軌道３との間に、所定
数の玉５、５を挿入する。その後、上記内輪軌道１と外
輪軌道３とを同心にすると共に、上記所定数の玉５、５
を、円周方向等間隔に配置する。

【０００７】この様に、円周方向一部にまとまって挿入
された複数の玉５、５を、円周方向等間隔に配置し直す
際には、各玉５、５を上記内輪軌道１及び外輪軌道３に
対して滑らせなければならない。この際、上記内輪軌道
１及び外輪軌道３が各玉５、５を強く押圧する状態（予
圧を付与した状態）にあると、上記内輪軌道１、外輪軌
道３、各玉５、５の転動面に傷が付き易く、傷が付いた
場合には、回転時に振動を生じたり、或は耐久性が損な
われる等の問題を生じる。

【０００８】予圧を付与された転がり軸受装置として
は、他にも従来から種々の構造のものが知られている
が、部品点数が多く小型化が難しかったり、或は組立作
業が面倒であったり、更には十分な回転精度を得られな
い等の問題があり、ＨＤＤ用等の精密回転部分に組み込
んで十分な性能を得られるものではなかった。

【０００９】

【先発明の説明】これに対して、本出願人は先に、上述
の様な不都合を解消すべく、図１１〜１２に示す様な軸
受装置を発明した。先ず、図１１に示した第１例の軸受
装置の場合に於いて、第一の部材である軸９は、図１１
（Ａ）に示す様に、小径部９ａと大径部９ｂとを段部９
ｃで連続させており、第一の周面である大径部９ｂの外
周面に、第一の軌道である深溝型の第一の内輪軌道１０
を形成している。第三の部材である内輪１１は、自由状
態に於いて上記小径部９ａの外径よりも少し小さな内径
を有する。この内輪１１は外周面に、第四の軌道である
深溝型の第二の内輪軌道１２を形成している。

【００１０】この様な軸９と内輪１１とを含む転がり軸
受装置を造る場合、先ず、第一工程として、図１１
（Ｂ）に示す様に、上記軸９の小径部９ａに上記内輪１
１を、十分な嵌合強度（予圧付与の反力でずれ動かない
強度）を持たせて外嵌する。そして、上記大径部９ｂ外
周面の第一の内輪軌道１０と内輪１１外周面の第二の内
輪軌道１２とのピッチＰ₁ を、完成後の転がり軸受装置
に所定の予圧を付与する為に必要なピッチｐ₁ （図１１
（Ｄ））よりも長く（Ｐ₁ ＞ｐ₁ ）しておく。

【００１１】次いで、第二工程として、上記第一工程に
より組み合わされた軸９及び内輪１１を、第二の部材で
ある円筒形の外輪１３の内側に挿入する。第二の周面で
あるこの外輪１３の内周面には、第二、第三の軌道であ
る、１対の深溝型の外輪軌道１４、１４を形成してい
る。この第二工程では、この１対の外輪軌道１４、１４
と前記第一、第二の内輪軌道１０、１２とを対向させ
る。

【００１２】次に、第三工程として、上記軸９及び内輪
１１と外輪１３とを偏心させ、前記図１０に示す様に、
上記１対の外輪軌道１４、１４と第一、第二の内輪軌道
１０、１２との間の円周方向に亙る隙間８を一部で大き
くする。そして、この隙間８の大きくなった部分から、
上記隙間８内に、所定数の玉５、５を挿入する。

【００１３】次に、第四工程として、上記１対の外輪軌
道１４、１４と第一、第二の内輪軌道１０、１２との間
の隙間８内に挿入された所定数の玉５、５を円周方向に
移動させつつ、上記軸９及び内輪１１と外輪１３とを同
心にして、各玉５、５を円周方向等間隔に配置する。こ
れと共に、図１１（Ｃ）に示す様に、各玉列部分に保持
器６、６を装着して、各玉５、５が円周方向等間隔位置
に留まる様にする。又、必要に応じて、外輪１３の両端
部内周面にシール７、７を装着する。この状態では、未
だ各玉５、５に予圧は付与されていない。

【００１４】そして、最後に第五工程として、上記内輪
１１を段部９ｃに向け、軸９の外周面で軸方向（図１１
の左方）に変位させる事により、上記第一、第二の内輪
軌道１０、１２のピッチを短くして、前記所定の予圧を
付与する為に必要なピッチｐ₁ とする。この状態で、上
記複数の玉５、５に所定の予圧が付与され、予圧を付与
された転がり軸受装置として完成する。完成時にも、上
記段部９ｃと内輪１１の端面との間には隙間が存在す
る。

【００１５】この様にして得られた予圧を付与された転
がり軸受装置では、内輪１１の内周面と小径部９ａの外
周面との間に、締まり嵌めの摩擦力に基づいて、上記予
圧に見合う軸方向荷重よりも大きな制止力が作用する。
従って、軸９と内輪１１との間に接着剤を塗布しなくて
も、上記内輪１１がずれ動かず、付与された予圧が消滅
する事がなく、一体の玉軸受として取り扱える。この
為、ＶＴＲやＨＤＤのスピンドルの軸受部を構成する作
業が容易となる。又、アキシャル方向に亙って予圧が付
与されている為、上記スピンドルの回転支持を高精度に
行なえる。

【００１６】次に、図１２に示した第２例の場合には、
図１２（Ａ）に示す様に、第一の部材である主外輪１５
の、第一の周面である内周面に、小径部１５ａと大径部
１５ｂと両部１５ａ、１５ｂを連続させる段部１５ｃと
を形成している。そして上記大径部１５ｂに、第三の部
材である副外輪１６を内嵌自在としている。第三の周面
であるこの副外輪１６の内周面、及び上記小径部１５ａ
の内周面には、それぞれ断面円弧状の凹溝１７ａ、１７
ｂを、全周に亙って形成している。又、副外輪１６は、
自由状態に於いて上記大径部１５ｂの内径よりも少し大
きな外径を有する。

【００１７】上記主外輪１５と副外輪１６とを利用し
て、予圧を付与された転がり軸受装置を造る場合、先ず
第一工程として、図１２（Ｂ）に示す様に、上記副外輪
１６を大径部１５ｂに、十分な嵌合強度を持たせて内嵌
すると共に、同図（Ｃ）に示す様に、上記凹溝１７ａ、
１７ｂ部分に、第一の軌道である第一の外輪軌道１８
と、第四の軌道である第二の外輪軌道１９とを形成す
る。

【００１８】この様に、主外輪１５と副外輪１６とを組
み立てた状態で、上記第一、第二の外輪軌道１８、１９
を形成する為、これら両外輪軌道１８、１９の真円度を
高精度に出来、しかも両外輪軌道１８、１９と主外輪１
５の外周面との偏心量を僅少に抑えられる。尚、この様
にして形成された第一、第二の外輪軌道１８、１９同士
のピッチＰ₂ は、所定の予圧を付与する為に必要なピッ
チｐ₂ （図１２（Ｅ））よりも長く（Ｐ₂ ＞ｐ₂ ）して
おく。

【００１９】次に、第二工程として、第二の周面である
外周面に、第二、第三の軌道である１対の内輪軌道１、
１を有する軸２（次述する図１２（Ｄ）参照。）を、上
記第一工程により組み合わされた主外輪１５及び副外輪
１６の内側に挿入し、上記１対の内輪軌道１、１と第
一、第二の外輪軌道１８、１９とを対向させる。

【００２０】次いで、第三工程として、上記軸２と主外
輪１５及び副外輪１６とを偏心させ、前記図１０に示す
様に、上記１対の内輪軌道１、１と第一、第二の外輪軌
道１８、１９との間の隙間８内に、所定数の玉５、５を
挿入する。

【００２１】次に、第四工程として、図１２（Ｄ）に示
す様に、上記軸２と主外輪１５及び副外輪１６とを同心
にすると共に、上記１対の内輪軌道１、１と第一、第二
の外輪軌道１８、１９との間に挿入された所定数の玉
５、５を、円周方向等間隔に配置する。又、この第四工
程で、等間隔に配置した上記玉５、５に、保持器６、６
を装着する。

【００２２】最後に第五工程として、上記副外輪１６を
主外輪１５の内周面で軸方向（図１２の左方向）に変位
させる事により、図１２（Ｅ）に示す様に、上記第一、
第二の外輪軌道１８、１９のピッチを短くして、所定の
予圧を付与する為に必要なピッチｐ₂ とする。この状態
で、上記複数の玉５、５に所定の予圧が付与される。そ
して、シール７、７ａを装着し、予圧を付与された転が
り軸受装置として完成する。

【００２３】尚、上述した第２例の場合、第一の外輪軌
道１８を主外輪１５の内周面に直接形成していたが、図
１３に示した第３例の様に、それ自体は外輪軌道を有し
ない主外輪１５Ａに、１対の副外輪１６、１６ａを内嵌
する事も出来る。同様に、前記第１例の場合も、第４例
を示す図１４の様に、軸２に１対の内輪１１、１１ａを
外嵌する事も出来る。この様に、副外輪１６、１６ａ、
内輪１１、１１ａを１対設ける場合には、予圧付与時
に、一方又は双方の副外輪１６、１６ａ、内輪１１、１
１ｂを変位させる。

【００２４】適正な予圧付与を行なうべく、軸９の小径
部９ａ（又は主外輪１５の大径部１５ｂ）に対する内輪
１１（又は副外輪１６）の変位量を調節する、所謂予圧
付与作業は、図１５に示す様にして行なう。例えば前記
図１１に示す手順で造られる予圧を付与された転がり軸
受装置を組み立てる場合、保持具２０に軸９の端部（図
１５の下端部）を保持すると共に、外輪１３の一端面
（図１５の下端面）に加振器２１を突き当て、この外輪
１３を介して上記転がり軸受装置に振動を加える。又、
上記外輪１３の他端面（図１５の上端面）には振動セン
サ２２を突き当てて、上記転がり軸受装置の共振周波数
を測定自在としている。

【００２５】上記振動センサ２２が検出した、転がり軸
受装置の共振周波数は、増幅器２３と、高速フーリエ変
換（ FFT＝fast Fourier transform）を行なうＦＦＴ変
換器２４とを介して、制御器２５に入力している。この
制御器２５は、上記軸９の小径部９ａに内輪１１を押し
込む為の押し込み装置２６を制御する。この押し込み装
置２６としては、例えば油圧シリンダ、或は送り螺子装
置を使用する。上記制御器２５は、上記押し込み装置２
６に送り込む圧油の量、又は圧力（送り螺子装置の場合
には回転角度）を制御する事で、この押し込み装置２６
の押し込み腕２７が上記内輪１１を押圧する力を調節す
る。

【００２６】転がり軸受装置の製造時、上記小径部９ａ
に内輪１１を押し込んで、上記各玉５、５に適正な予圧
を付与する場合には、上記振動センサ２２により転がり
軸受装置の共振周波数を測定しつつ、上記押し込み装置
２６に圧油を送り込み、押し込み腕２７により内輪１１
を押圧する事で、この内輪１１を上記軸９の小径部９ａ
に圧入嵌合する。そして、上記共振周波数が予め設定し
た周波数にほぼ一致した状態で、上記押し込み装置２６
への圧油の送り込みを停止し、圧入作業を終了する。こ
の状態で、適正な予圧を付与された転がり軸受装置が完
成する。

【００２７】転がり軸受装置の共振周波数と予圧量との
間に一定の関係がある事は、例えば特公平２−６１１０
０号公報に記載されている様に、従来から知られてい
る。従って、製造すべき転がり軸受装置と同じ構成を有
し、且つ適正な予圧量を付与された転がり軸受装置の共
振周波数を予め測定しておき、この測定値を上記制御器
２５に設定しておけば、転がり軸受装置の予圧が適正値
に達した状態で、上記押し込み装置２６への圧油の供給
が停止される。共振周波数設定用の転がり軸受装置に適
正な予圧を付与する作業は、一度だけ行なえば良いの
で、適正予圧を付与する為の作業が面倒になっても、製
造作業の能率化を阻害する事はない。

【００２８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の様な
先発明に係る予圧を付与された転がり軸受装置の製造方
法に於いても、依然として、次に述べる様な解決すべき
点がある。即ち、軸受の共振周波数を測定しながら圧入
する事により予圧をコントロールする軸受の製造方法の
場合、従来の方法の様に共振周波数の測定対象物（図１
５の場合外輪１３）を直接加振すると、共振質量が測定
対象物と加振装置との質量の合計になり、共振周波数が
変化する。この為、軸受装置が小型になると補正が必要
になり、又測定精度が低下する。この様な問題点を解決
する為には、共振測定の測定対象物に対して、予圧によ
る剛性を介した反対側の部材から振動を与えれば良い
が、こちらの部材は嵌合部位を持っており、その嵌合位
置のコントロールの為に高剛性で保持されなければなら
ない。この為、嵌合部位を持つ部材を加振する為に従来
の加振装置を用いると、圧入装置全体を加振しなければ
ならず、効率が悪かった。

【００２９】そこで本発明は、嵌合部位を持つ部材の
み、或はその周辺の部材のみを、圧入の為の高剛性を損
う事なく、且つ効率的に加振する事により、高精度での
共振周波数の測定を行う事を目的としている。更に、必
要に応じて、振動センサをレーザードップラー振動計の
様な非接触のものを用いる事により、測定対象物に質量
や拘束力を全く加えずに、純粋に予圧剛性のみによる共
振現象を高精度で測定する事が可能とするものである。

【００３０】

【課題を解決する為の手段】本発明の予圧を付与された
転がり軸受装置の製造方法は、前述した先発明に係る予
圧を付与された転がり軸受装置の製造方法と同様に、第
一の周面を有する第一の部材と、この第一の部材と同心
に配置され、上記第一の周面と対向する第二の周面を有
する第二の部材と、上記第一の周面に形成された第一の
軌道と、上記第二の周面の一部で第一の軌道と対向する
部分に形成された第二の軌道、並びにこの第二の軌道か
ら軸方向にずれた部分で上記第二の周面に形成された第
三の軌道と、十分な嵌合強度を持って上記第一の部材
に、上記第一、第二の部材と同心に支持され、上記第二
の周面と対向する第三の周面を有する第三の部材と、こ
の第三の周面の一部で、上記第三の軌道に対向する部分
に形成された第四の軌道と、上記第一の軌道と第二の軌
道との間、並びに上記第三の軌道と第四の軌道との間
に、それぞれ複数個ずつ設けられた玉とを備え、上記第
一の部材に対する上記第三の部材の嵌合深さを調節する
事により上記複数個ずつの玉に適正な予圧を付与した、
予圧を付与された転がり軸受装置を製造する場合に、上
記嵌合深さを適正予圧付与に必要な長さからずらせ、上
記玉に予圧付与を行なえない状態で、上記第一の軌道と
第二の軌道との間、並びに上記第三の軌道と第四の軌道
との間に、それぞれ複数個ずつの玉を挿入した後、第一
の部材に対し上記第三の部材を軸方向に押し動かす事に
より、上記嵌合深さを適正予圧に必要な長さにするもの
である。

【００３１】更に、本発明の予圧を付与された転がり軸
受装置の製造方法では、上記第三の部材及びこの第三の
部材を軸方向に押し動かす部材に対し直列に、上記軸方
向の力に対して十分な剛性を有する圧電素子を配置し、
この圧電素子への通電に基づいて上記転がり軸受装置の
構成各部品を振動させると共に、この転がり軸受装置の
共振周波数を測定しつつ、第三の部材を第一の部材に圧
入嵌合し、上記共振周波数が予め設定した周波数にほぼ
一致した状態で、上記第三の部材の圧入作業を終了す
る。

【００３２】

【作用】上述の様に構成される本発明の予圧を付与され
た転がり軸受装置の製造方法によれば、少ない振動エネ
ルギで、第三の部材とこの第三の部材が圧入される第一
の部材とを振動させる事ができる。この結果、少ないエ
ネルギ消費で、上記第三の部材の第一の部材に対する嵌
合深さを厳密に規制できる。

【００３３】

【実施例】図１〜２は本発明の第一実施例を示してい
る。第一の部材である軸９は、小径部９ａと大径部９ｂ
とを段部９ｃで連続させており、第一の周面である大径
部９ｂの外周面に、第一の軌道である深溝型の第一の内
輪軌道１０を形成している。又、第三の部材である内輪
１１は、自由状態に於いて上記小径部９ａの外径よりも
少し小さな内径を有する。この内輪１１は第三の周面で
ある外周面に、第四の軌道である深溝型の第二の内輪軌
道１２を形成している。又、第二の部材である外輪１３
の第二の周面である内周面には、第二、第三の軌道であ
る、深溝型の外輪軌道１４、１４を、外周面にはハード
ディスクを支持する為のハブ２８を、それぞれ形成して
いる。

【００３４】上述の様な軸９と内輪１１と外輪１３と
は、軸９に内輪１１を外嵌した状態で、上記第一、第二
の内輪軌道１０、１２と両外輪軌道１４、１４との間に
玉５、５を装着し、各玉５、５を保持器６、６で保持す
る状態に組み立てる。この組み立て時には、未だ上記各
玉５、５への予圧付与は行なわない。

【００３５】上述の様に、構成各部材を組み立てたなら
ば、上記軸９を保持具２０に嵌合保持すると共に、上記
内輪１１の端面に押圧駒２９の先端縁を突き当てる。そ
して、押し込み装置２６により、これら保持具２０と押
圧駒２９との間隔を狭める事により、上記内輪１１を上
記軸９の小径部９ａに押し込み、上記各玉５、５に予圧
を付与する。

【００３６】上記保持具２０と基板３０との間、並びに
上記押圧駒２９と押し込み腕２７との間には、それぞれ
圧電素子３１ａ、３１ｂを挟持している。これらの圧電
素子３１ａ、３１ｂは、上記内輪１１の押し込み方向
（図１の上下方向）に亙って十分な剛性を有する。これ
ら各圧電素子３１ａ、３１ｂは、信号発生器３２から送
り出される、図２に示す様な信号に応じて、増幅器３３
により駆動される。

【００３７】図示の実施例では、上記信号発生器３２
は、転がり軸受装置の共振周波数検出用の信号Ａの他、
上記小径部９ａに内輪１１を押し込む為に要する力、即
ちステックスリップを低減させる為の信号Ｂを出力す
る。又、上記１対の圧電素子３１ａ、３１ｂは、逆位
相、且つ同一振幅で駆動する。即ち、一方の圧電素子３
１ａが伸長している場合には、他方の圧電素子３１ｂ
が、同じ量だけ収縮する様にしている。これは、両圧電
素子３１ａ、３１ｂによる転がり軸受装置の振動に伴っ
て、上記内輪１１が小径部９ａに押し込まれる（両圧電
素子３１ａ、３１ｂが同時に伸長する事で押し込み作業
が行なわれる）事を防止し、軸９と内輪１１とを十分に
軸方向に振動させる為である。

【００３８】一方、前記外輪１３の端面には振動センサ
２２の触針を突き当て、この振動センサ２２の出力を、
ＦＦＴ変換器２４を介して制御器２５に入力している。
この制御器２５が、押し込み装置２６による前記押し込
み腕２７の変位量を規制する。

【００３９】転がり軸受装置の製造時、上記小径部９ａ
に内輪１１を押し込んで、上記各玉５、５に適正な予圧
を付与する場合には、前述した先発明の場合と同様に、
上記振動センサ２２により転がり軸受装置の共振周波数
を測定しつつ、上記押し込み装置２６に圧油を送り込
み、押し込み腕２７により内輪１１を押圧する事で、こ
の内輪１１を上記軸９の小径部９ａに圧入嵌合する。そ
して、上記共振周波数が予め設定した周波数にほぼ一致
した状態で、上記押し込み装置２６への圧油の送り込み
を停止し、圧入作業を終了する。この状態で、適正な予
圧を付与された転がり軸受装置が完成する。

【００４０】特に、本発明の予圧を付与された転がり軸
受装置の製造方法によれば、１対の圧電素子３１ａ、３
１ｂにより転がり軸受を効率良く加振できる為、少ない
振動エネルギーで、上記共振周波数の検出を確実に行な
える。

【００４１】更に、本実施例の場合には、上記１対の圧
電素子３１ａ、３１ｂにより上記転がり軸受装置に、ス
テックスリップを低減させる為の振動も付与している
為、上記内輪１１を押し込む為に要する力が安定する。
即ち、所定の周波数の振動を付与する事で、互いに接触
する部材間に作用する摩擦力が小さくなる事は、例えば
特開平３−１１３１１４号公報に記載されている様に、
従来から知られている。本実施例の場合には、上記転が
り軸受装置に、摩擦力を低減させ得る周波数の振動を加
える事で、上記内輪１１の内周面と前記小径部９ａの外
周面との間に作用する摩擦力の低減を図っている。従っ
て、本実施例の場合には、前記押し込み装置２６により
内輪１１を押圧する力も小さく、しかも安定する。尚、
この様なステックスリップ低減用の振動は、押圧駒２９
と押し込み腕２７との間の圧電素子３１ａにのみ加えて
も良い。

【００４２】次に、図３は本発明の第二実施例を示して
いる。本実施例の場合には、転がり軸受装置として、前
記図１４に示した如く、軸２に１対の内輪１１、１１ａ
を外嵌したものを使用している。そして、転がり軸受装
置の振動を検出する振動センサ２２（図１）を省略し、
代わりに、増幅器３３から各圧電素子３１ａ、３１ｂに
送り込まれる信号のインピーダンスを検出する為の、イ
ンピーダンス検出器３４を設けている。小径部９ａに内
輪１１を押し込む際には、信号発生器３２から、図４に
示す様な転がり軸受装置の共振周波数検出用の信号Ａ及
びステックスリップ低減用の信号Ｂを出力し、上記各圧
電素子３１ａ、３１ｂを両信号Ａ、Ｂに応じて振動させ
つつ、押し込み作業を行なう。

【００４３】押し込み作業の進行に伴って転がり軸受装
置の共振周波数が変化すると、上記信号のインピーダン
スが変化する。そこで、このインピーダンスが所定値に
達した状態で、押し込み装置２６による内輪１１の押し
込み作業を停止すれば、所定の予圧が付与された転がり
軸受装置を得られる。その他の構成及び作用は、上述し
た第一実施例の場合と同様である。

【００４４】次に、図５は本発明の第三実施例を示して
いる。本実施例の場合には、転がり軸受装置として、前
記図１４に示した如く、軸２に１対の内輪１１、１１ａ
を外嵌したものを使用している。更に、互いに独立した
１対の外輪４ａ、４ａの端面同士を突き当てて、単一の
外輪と同様に機能させている。

【００４５】更に、本実施例の場合には、上記内輪１１
の押し込み作業の際に、転がり軸受装置の振動を、レー
ザードップラー振動計３５により、非接触式に検出自在
としている。３６はレーザ光を受けるセンサ部、３７は
このセンサ部３６と上記内輪１１の端面との間でレーザ
光を反射させる為のミラーである。

【００４６】上記レーザードップラー振動計３５により
検出した転がり軸受装置の振動は、ＦＦＴ変換器２４を
介して制御器２５に送り込み、上記内輪１１を押し込む
為の押し込み装置２６を制御する。その他の構成及び作
用は、前述した第一実施例の場合と同様である。

【００４７】次に、図６は本発明の第四実施例を示して
いる。本実施例の場合には、押圧駒２９と押し込み腕２
７との間の圧電素子３１ａにのみ、転がり軸受装置の共
振周波数検出用の信号及びステックスリップ低減用の信
号を加え、他方の圧電素子３１ｂにより、転がり軸受装
置の振動を検出する様にしている。この他方の圧電素子
３１ｂの検出値は、増幅器４１、ＦＦＴ変換器２４を介
して、制御器２５に入力している。その他の構成及び作
用は、前述した第一実施例の場合と同様である。

【００４８】次に、図７は本発明の第五実施例を示して
いる。本実施例の場合には、基板３０と保持具２０との
間、並びに押圧駒２９と押し込み腕２７との間に、圧電
素子３１ａ、３１ｂ、３８ａ、３８ｂを、それぞれ１対
ずつ、合計２対挟持している。これら２対４個の圧電素
子３１ａ、３１ｂ、３８ａ、３８ｂの内、圧電素子３１
ａ、３１ｂは通電に基づいて軸方向（図７の上下方向）
に振動し、圧電素子３８ａ、３８ｂは軸と直角方向（図
７の左右方向或は表裏方向）に振動する。

【００４９】そして、上記圧電素子３１ａ、３１ｂに、
信号発生器３２から増幅器３３を介してステックスリッ
プ低減用の信号を加え、圧電素子３８ａ、３８ｂに、信
号発生器３９から増幅器４０を介して、共振周波数検出
用の信号を加えている。共振周波数検出用の振動センサ
２２の触針は、ハブ２８の側面外周寄り部分に当接させ
ている。上記各圧電素子３８ａ、３８ｂから転がり軸受
装置に加えられる、共振周波数検出用の振動は軸と直角
方向であるが、上記ハブ２８の外周寄り部分は、この振
動に基づいて、軸方向にも振動する為、共振周波数の検
出は自在である。尚、本実施例の場合、ハブ２８は外輪
１３とは別体に形成したものを、後からこの外輪１３に
外嵌固定している。その他の構成及び作用は、前述した
第一実施例の場合と同様である。

【００５０】次に、図８は本発明の第六実施例を示して
いる。本実施例の場合、振動センサ２２の触針を、ハブ
２８の基部外周面に当接させ、転がり軸受装置の振動の
内、軸と直角方向の振動を検出自在としている。その他
の構成及び作用は、上述した第五実施例と同様である。

【００５１】

【発明の効果】本発明の予圧を付与された転がり軸受装
置の製造方法は、以上に述べた通り構成される為、スピ
ンドルの回転支持部の組み立て作業を容易に出来、しか
も高精度の回転支持を行なえる予圧を付与された転がり
軸受装置を、小型且つ安価に製作出来る。又、製造時に
軌道面や転動面を傷付ける事もない為、造られた転がり
軸受装置の性能、耐久性、信頼性も高くなる。更に、予
圧を後から調整する事も可能となる為、組み付ける機器
に合わせて最適な予圧を得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例を示す断面図。

【図２】振動付与の為の信号発生器の出力を示す線図。

【図３】本発明の第二実施例を示す断面図。

【図４】振動付与の為の信号発生器の出力を示す線図。

【図５】本発明の第三実施例を示す断面図。

【図６】本発明の第四実施例を示す断面図。

【図７】本発明の第五実施例を示す断面図。

【図８】本発明の第六実施例を示す断面図。

【図９】従来から考えられていた転がり軸受装置の部品
と完成品とを示す断面図。

【図１０】玉を挿入する為、外輪軌道と内輪軌道とを偏
心させた状態を示す図。

【図１１】先発明の第１例を工程順に示す断面図。

【図１２】同第２例を工程順に示す断面図。

【図１３】同第３例を工程順に示す半部断面図。

【図１４】同第４例を工程順に示す半部断面図。

【図１５】予圧を調整する方法の１例を示す断面図。

【符号の説明】

１内輪軌道２軸３外輪軌道４、４ａ外輪５玉６保持器７シール８隙間９軸９ａ小径部９ｂ大径部９ｃ段部１０第一の内輪軌道１１、１１ａ内輪１２第二の内輪軌道１３外輪１４外輪軌道１５、１５Ａ主外輪１５ａ小径部１５ｂ大径部１５ｃ段部１６、１６ａ副外輪１７ａ、１７ｂ凹溝１８第一の外輪軌道１９第二の外輪軌道２０保持器２１加振器２２振動センサ２３増幅器２４ＦＦＴ変換器２５制御器２６押し込み装置２７押し込み腕２８ハブ２９押圧駒３０基板３１ａ、３１ｂ圧電素子３２信号発生器３３増幅器３４インピーダンス検出器３５レーザードップラー振動計３６センサ部３７ミラー３８ａ、３８ｂ圧電素子３９信号発生器４０、４１増幅器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平３−113114（ＪＰ，Ａ) 特開平４−217437（ＪＰ，Ａ) 特開平５−10835（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−188535（ＪＰ，Ａ) 特開平５−42427（ＪＰ，Ａ) 特開平１−234128（ＪＰ，Ａ) 特開昭53−80076（ＪＰ，Ａ) 特開昭51−31656（ＪＰ，Ａ) 特開平６−221326（ＪＰ，Ａ) 特開平３−222661（ＪＰ，Ａ) 特開平１−266320（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−145761（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23P 21/00 306 F16C 43/04

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】第一の周面を有する第一の部材と、この
第一の部材と同心に配置され、上記第一の周面と対向す
る第二の周面を有する第二の部材と、上記第一の周面に
形成された第一の軌道と、上記第二の周面の一部で第一
の軌道と対向する部分に形成された第二の軌道、並びに
この第二の軌道から軸方向にずれた部分で上記第二の周
面に形成された第三の軌道と、十分な嵌合強度を持って
上記第一の部材に、上記第一、第二の部材と同心に支持
され、上記第二の周面と対向する第三の周面を有する第
三の部材と、この第三の周面の一部で、上記第三の軌道
に対向する部分に形成された第四の軌道と、上記第一の
軌道と第二の軌道との間、並びに上記第三の軌道と第四
の軌道との間に、それぞれ複数個ずつ設けられた玉とを
備え、上記第一の部材に対する上記第三の部材の嵌合深
さを調節する事により上記複数個ずつの玉に適正な予圧
を付与した、予圧を付与された転がり軸受装置を製造す
る場合に、上記嵌合深さを適正予圧付与に必要な長さか
らずらせ、上記玉に予圧付与を行なえない状態で、上記
第一の軌道と第二の軌道との間、並びに上記第三の軌道
と第四の軌道との間に、それぞれ複数個ずつの玉を挿入
した後、第一の部材に対し上記第三の部材を軸方向に押
し動かす事により、上記嵌合深さを適正予圧に必要な長
さにする予圧を付与された転がり軸受装置の製造方法で
あって、上記第三の部材及びこの第三の部材を軸方向に
押し動かす部材に対し直列に、上記軸方向の力に対して
十分な剛性を有する圧電素子を配置し、この圧電素子へ
の通電に基づいて上記転がり軸受装置の構成各部品を振
動させると共に、この転がり軸受装置の共振周波数を測
定しつつ、第三の部材を第一の部材に圧入嵌合し、上記
共振周波数が予め設定した周波数にほぼ一致した状態
で、上記第三の部材の圧入作業を終了する予圧を付与さ
れた転がり軸受装置の製造方法。