JP3419015B2 - 予圧を付与された転がり軸受装置の製造方法 - Google Patents
予圧を付与された転がり軸受装置の製造方法Info
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Description
【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。
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。
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１２（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１２（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。
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１２（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１２（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ＶＴ
Ｒ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。
軸受は、従来から知られている構造であるが、上記ＶＴ
Ｒ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。
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１３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。
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１３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。
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】これに対して、例えば特開昭５７−２００
７２２号公報に記載されている様に、単列深溝型の玉軸
受を１対、互いに間隔をあけて設ける構造の場合、各玉
軸受を予圧を付与しない状態で組み立てられるので、上
述の様な不都合はない代わりに、玉軸受の組み付け作業
が面倒になる。
７２２号公報に記載されている様に、単列深溝型の玉軸
受を１対、互いに間隔をあけて設ける構造の場合、各玉
軸受を予圧を付与しない状態で組み立てられるので、上
述の様な不都合はない代わりに、玉軸受の組み付け作業
が面倒になる。
【０００９】又、例えば特開昭６１−６５９１３号公
報、同６１−７９８９９号公報、実開昭５０−１０１７
５３号公報、同５６−１２７４５６号公報には、テンシ
ョンプーリ用、或はウォータポンプ用として使用する、
複列深溝型玉軸受が記載されているが、これらは何れ
も、あまり高度の回転精度を要求されるものではなく、
予圧を付与しない状態で使用されるもので、ＶＴＲやＨ
ＤＤ等のスピンドルを支持する為には利用出来ない。
報、同６１−７９８９９号公報、実開昭５０−１０１７
５３号公報、同５６−１２７４５６号公報には、テンシ
ョンプーリ用、或はウォータポンプ用として使用する、
複列深溝型玉軸受が記載されているが、これらは何れ
も、あまり高度の回転精度を要求されるものではなく、
予圧を付与しない状態で使用されるもので、ＶＴＲやＨ
ＤＤ等のスピンドルを支持する為には利用出来ない。
【００１０】又、特開昭６１−１４５７６１号公報に
は、複列アンギュラ型玉軸受が、実開昭６２−２２３２
３号公報には、深溝型玉軸受とアンギュラ型玉軸受とを
組み合わせた複列玉軸受が、それぞれ記載されている。
ところが、アンギュラ型玉軸受を組み立てる場合には、
軌道面の肩部を玉が通過する際、この肩部や玉の転動面
を傷付けない様にする為、例えば実公昭３９−３９１６
号公報に記載されている様に、外輪を加熱膨張させてお
く必要があり、組み立て作業が面倒になる。
は、複列アンギュラ型玉軸受が、実開昭６２−２２３２
３号公報には、深溝型玉軸受とアンギュラ型玉軸受とを
組み合わせた複列玉軸受が、それぞれ記載されている。
ところが、アンギュラ型玉軸受を組み立てる場合には、
軌道面の肩部を玉が通過する際、この肩部や玉の転動面
を傷付けない様にする為、例えば実公昭３９−３９１６
号公報に記載されている様に、外輪を加熱膨張させてお
く必要があり、組み立て作業が面倒になる。
【００１１】又、特公昭５７−１４０９１２号公報に
は、主外輪とこの主外輪の軸方向に変位自在な副外輪と
を組み合わせた外輪を有する複列深溝型玉軸受を、予圧
を付与しない状態で組み立てた後、上記副外輪を軸方向
に変位させて所定の予圧付与を行なうと共に、この副外
輪を抑え金で固定する発明、並びに上記副外輪をばねに
より軸方向に押圧する事で、所定の予圧付与を行なう発
明が記載されている。ところが、この公報に記載された
発明の場合、抑え金やばねが必要となり、部品管理、組
み立て作業が面倒になるだけでなく、玉軸受の軸方向長
さが必要以上に大きくなる場合がある。
は、主外輪とこの主外輪の軸方向に変位自在な副外輪と
を組み合わせた外輪を有する複列深溝型玉軸受を、予圧
を付与しない状態で組み立てた後、上記副外輪を軸方向
に変位させて所定の予圧付与を行なうと共に、この副外
輪を抑え金で固定する発明、並びに上記副外輪をばねに
より軸方向に押圧する事で、所定の予圧付与を行なう発
明が記載されている。ところが、この公報に記載された
発明の場合、抑え金やばねが必要となり、部品管理、組
み立て作業が面倒になるだけでなく、玉軸受の軸方向長
さが必要以上に大きくなる場合がある。
【００１２】又、米国特許第４９００９５８号明細書に
は、図１４〜１５に示す様な構造が記載されている。こ
の内の図１４に示した構造の場合、深溝型（アンギュラ
型でも良い）の玉軸受９、９を１対、軸２の外周面とハ
ウジング１０の内周面との間に設けると共に、両玉軸受
９、９の内輪１１、１１を、互いに近付き合う方向に押
圧して、両玉軸受９、９の玉５、５に予圧を付与してい
る。
は、図１４〜１５に示す様な構造が記載されている。こ
の内の図１４に示した構造の場合、深溝型（アンギュラ
型でも良い）の玉軸受９、９を１対、軸２の外周面とハ
ウジング１０の内周面との間に設けると共に、両玉軸受
９、９の内輪１１、１１を、互いに近付き合う方向に押
圧して、両玉軸受９、９の玉５、５に予圧を付与してい
る。
【００１３】即ち、一方（図１４の右方）の内輪１１の
端面を止め輪１２に突き当てると共に、他方（図１４の
左方）の内輪１１をこの止め輪１２に向け押圧して、予
圧付与を行なっている。他方の内輪１１は上記軸２に対
して、接着剤により固定される。従って上記他方の内輪
１１は、接着剤が固化する迄、上記予圧に相当する荷重
で、上記止め輪１２に向け押圧し続ける。
端面を止め輪１２に突き当てると共に、他方（図１４の
左方）の内輪１１をこの止め輪１２に向け押圧して、予
圧付与を行なっている。他方の内輪１１は上記軸２に対
して、接着剤により固定される。従って上記他方の内輪
１１は、接着剤が固化する迄、上記予圧に相当する荷重
で、上記止め輪１２に向け押圧し続ける。
【００１４】又、図１５に示した構造の場合、軸２の外
周面に複列の内輪軌道１、１を形成している。ハウジン
グ１０に内嵌した１対の外輪４、４の間には間座１３を
挟持し、この間座１３によって両外輪４、４を、互いに
遠ざかる方向に押圧し、玉５、５に予圧を付与してい
る。
周面に複列の内輪軌道１、１を形成している。ハウジン
グ１０に内嵌した１対の外輪４、４の間には間座１３を
挟持し、この間座１３によって両外輪４、４を、互いに
遠ざかる方向に押圧し、玉５、５に予圧を付与してい
る。
【００１５】又、実開平３−３６５１７号公報には、図
１６に示す様に、１対の外輪４、４の間に挟持した板ば
ね１４によって、両外輪４、４を互いに遠ざかる方向に
押圧し、玉５、５に予圧付与を行なう構造が記載されて
いる。
１６に示す様に、１対の外輪４、４の間に挟持した板ば
ね１４によって、両外輪４、４を互いに遠ざかる方向に
押圧し、玉５、５に予圧付与を行なう構造が記載されて
いる。
【００１６】又、特開平３−２２２６６１号公報及び米
国特許第５０４５７３８号明細書には、図１７〜１８に
示す様な構造が記載されている。この内の図１７に示し
た構造は、板ばね１４によりハウジング１０に内嵌した
外輪４を押圧する事で予圧を付与するもの、図１８に示
した構造は、所定の予圧を付与した状態で外輪４をハウ
ジング１０に対し、接着剤により、或は焼き嵌めにより
固定したものである。複列の外輪軌道３、３の内、一方
の外輪軌道３は上記外輪４の内周面に、他方の外輪軌道
３はハウジング１０の内周面に、それぞれ形成されてい
る。
国特許第５０４５７３８号明細書には、図１７〜１８に
示す様な構造が記載されている。この内の図１７に示し
た構造は、板ばね１４によりハウジング１０に内嵌した
外輪４を押圧する事で予圧を付与するもの、図１８に示
した構造は、所定の予圧を付与した状態で外輪４をハウ
ジング１０に対し、接着剤により、或は焼き嵌めにより
固定したものである。複列の外輪軌道３、３の内、一方
の外輪軌道３は上記外輪４の内周面に、他方の外輪軌道
３はハウジング１０の内周面に、それぞれ形成されてい
る。
【００１７】更に、図示は省略したが、特開昭６１−１
４５７６１号公報及び米国特許第４７１３７０４号明細
書には、複列の内輪軌道の内の一方の内輪軌道を軸の外
周面に、他方の内輪軌道をこの軸に外嵌した内輪の外周
面に、それぞれ形成すると共に、玉に適正な予圧を付与
した状態で上記内輪を軸に接着固定する構造が記載され
ている。
４５７６１号公報及び米国特許第４７１３７０４号明細
書には、複列の内輪軌道の内の一方の内輪軌道を軸の外
周面に、他方の内輪軌道をこの軸に外嵌した内輪の外周
面に、それぞれ形成すると共に、玉に適正な予圧を付与
した状態で上記内輪を軸に接着固定する構造が記載され
ている。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】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、特に面倒な組み付け
作業や部品管理を必要とする事なく、回転支持部分の精
度向上を図る事で、回転支持部分を有する各種装置の性
能向上を図る事を目的としている。
れた転がり軸受装置の製造方法は、特に面倒な組み付け
作業や部品管理を必要とする事なく、回転支持部分の精
度向上を図る事で、回転支持部分を有する各種装置の性
能向上を図る事を目的としている。
【００１９】前記図１４〜１８に示した構造並びに特開
昭６１−１４５７６１号公報等に記載された構造は、前
述した様な、組み付けが面倒である、部品管理が必要で
あると言った問題に加えて、微小振動が生じ易い。即
ち、上記従来構造は何れも、予圧付与を行なう際には、
内輪１１が軸２に対し（図１４に示した構造の場合）、
或は外輪４がハウジング１０に対し（図１５〜１８に示
した各構造の場合）、それぞれ緩く嵌合している為、予
圧付与作業に伴なって上記内輪１１或は外輪４が、僅か
とは言え傾斜し易い。そして、傾斜した場合には、得ら
れた転がり軸受装置の回転時に微小な振動が生じ、この
軸受装置を組み込んだＨＤＤ等の性能を悪化させる恐れ
がある。
昭６１−１４５７６１号公報等に記載された構造は、前
述した様な、組み付けが面倒である、部品管理が必要で
あると言った問題に加えて、微小振動が生じ易い。即
ち、上記従来構造は何れも、予圧付与を行なう際には、
内輪１１が軸２に対し（図１４に示した構造の場合）、
或は外輪４がハウジング１０に対し（図１５〜１８に示
した各構造の場合）、それぞれ緩く嵌合している為、予
圧付与作業に伴なって上記内輪１１或は外輪４が、僅か
とは言え傾斜し易い。そして、傾斜した場合には、得ら
れた転がり軸受装置の回転時に微小な振動が生じ、この
軸受装置を組み込んだＨＤＤ等の性能を悪化させる恐れ
がある。
【００２０】又、内輪１１を軸２に対して、或は外輪４
をハウジング１０に対して、接着剤により、或は焼き嵌
めにより固定する作業は、転がり軸受装置を製造する工
場で行ない、この軸受装置を購入してＨＤＤ等に組み込
む者（ユーザー）は、この軸受装置の予圧を変える事は
出来ない。この為、仕様の違い等に起因して上記予圧を
調整したい場合でも、当該軸受装置の予圧を調整する事
なく、そのまま使用しているのが現状である。
をハウジング１０に対して、接着剤により、或は焼き嵌
めにより固定する作業は、転がり軸受装置を製造する工
場で行ない、この軸受装置を購入してＨＤＤ等に組み込
む者（ユーザー）は、この軸受装置の予圧を変える事は
出来ない。この為、仕様の違い等に起因して上記予圧を
調整したい場合でも、当該軸受装置の予圧を調整する事
なく、そのまま使用しているのが現状である。
【００２１】ＨＤＤ等に最良の性能を発揮させる為に
は、このＨＤＤ等の使用に応じて当該軸受装置の予圧を
調整する事が好ましい。
は、このＨＤＤ等の使用に応じて当該軸受装置の予圧を
調整する事が好ましい。
【００２２】特開平１−２６６３２０号公報には、圧電
アクチュエータにより外輪を互いに遠ざかる方向に押圧
して、転がり軸受装置に予圧を付与すると共に、上記圧
電アクチュエータに印加する電圧を調節する事により、
上記予圧を調整自在とした構造が記載されている。しか
しながら、この公報に記載された構造の場合、転がり軸
受装置全体が大型化する事が避けられず、工作機械等、
大型の設備に組み込む事は出来ても、ＨＤＤ等の小型の
機器に組み込む事は難しい。
アクチュエータにより外輪を互いに遠ざかる方向に押圧
して、転がり軸受装置に予圧を付与すると共に、上記圧
電アクチュエータに印加する電圧を調節する事により、
上記予圧を調整自在とした構造が記載されている。しか
しながら、この公報に記載された構造の場合、転がり軸
受装置全体が大型化する事が避けられず、工作機械等、
大型の設備に組み込む事は出来ても、ＨＤＤ等の小型の
機器に組み込む事は難しい。
【００２３】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、上述の様な不都合を何れも解消するもの
である。
の製造方法は、上述の様な不都合を何れも解消するもの
である。
【００２４】
【課題を解決するための手段】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、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、付与す
べき予圧に基づくアキシャル荷重では動かないが、より
大きなアキシャル荷重によっては移動可能な程度の十分
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た転がり軸受の製造方法であっ
て、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
を付与する。即ち、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、これら各玉を円周方向等間隔に配置した
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。
た転がり軸受装置の製造方法は、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、付与す
べき予圧に基づくアキシャル荷重では動かないが、より
大きなアキシャル荷重によっては移動可能な程度の十分
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た転がり軸受の製造方法であっ
て、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
を付与する。即ち、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、これら各玉を円周方向等間隔に配置した
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。
【００２５】そして、適正な予圧を行なう為に、転がり
軸受装置の共振周波数を測定しつつ上記第三の部材を上
記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
入作業を終了したり（請求項２）、上記第一〜第三の部
材の内の何れかの部材に対し軸方向に亙る荷重を加え、
この何れかの部材の変位量を測定しつつ、上記第三の部
材を上記第一の部材に圧入嵌合し、上記変位量が予め設
定した設定値にほぼ一致した状態で、上記第三の部材の
圧入作業を終了したり（請求項３）、上記第一、第三の
部材と第二の部材との内の何れかの部材を所定の回転速
度で回転させ、この回転時に発生する振動を測定してこ
の振動の周波数分析を行ないつつ、上記第三の部材を上
記第一の部材に圧入嵌合し、上記振動の周波数の分析結
果が予め設定した周波数の分析結果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したり（請求項
４）、上記複数個ずつの玉に予圧を付与しない状態で、
上記第一、第三の部材と第二の部材との内の何れかの部
材に、軸方向に亙り所定の大きさの荷重を加える事で当
該部材を変位させると共に、当該部材の変位量を測定し
て、上記転がり軸受装置の軸方向に亙る遊び量を求めた
後、上記第三の部材を、この求めた遊び量に対応する設
定長さ分だけ軸方向に押圧したり（請求項５）、上記第
一、第三の部材と第二の部材との内の何れかの部材を所
定の回転速度で回転させながらロストルクを測定つつ、
上記第三の部材を上記第一の部材に圧入嵌合し、上記ロ
ストルクが予め設定した設定値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したり（請求項６）す
る。
軸受装置の共振周波数を測定しつつ上記第三の部材を上
記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
入作業を終了したり（請求項２）、上記第一〜第三の部
材の内の何れかの部材に対し軸方向に亙る荷重を加え、
この何れかの部材の変位量を測定しつつ、上記第三の部
材を上記第一の部材に圧入嵌合し、上記変位量が予め設
定した設定値にほぼ一致した状態で、上記第三の部材の
圧入作業を終了したり（請求項３）、上記第一、第三の
部材と第二の部材との内の何れかの部材を所定の回転速
度で回転させ、この回転時に発生する振動を測定してこ
の振動の周波数分析を行ないつつ、上記第三の部材を上
記第一の部材に圧入嵌合し、上記振動の周波数の分析結
果が予め設定した周波数の分析結果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したり（請求項
４）、上記複数個ずつの玉に予圧を付与しない状態で、
上記第一、第三の部材と第二の部材との内の何れかの部
材に、軸方向に亙り所定の大きさの荷重を加える事で当
該部材を変位させると共に、当該部材の変位量を測定し
て、上記転がり軸受装置の軸方向に亙る遊び量を求めた
後、上記第三の部材を、この求めた遊び量に対応する設
定長さ分だけ軸方向に押圧したり（請求項５）、上記第
一、第三の部材と第二の部材との内の何れかの部材を所
定の回転速度で回転させながらロストルクを測定つつ、
上記第三の部材を上記第一の部材に圧入嵌合し、上記ロ
ストルクが予め設定した設定値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したり（請求項６）す
る。
【００２６】
【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は、玉の転動面と複列の
内輪軌道及び外輪軌道とに傷を付ける事なく、転がり軸
受装置を組み立て、しかも各玉にアキシャル方向の予圧
付与を、円周方向に亙って均一に行なえる。
れた転がり軸受装置の製造方法は、玉の転動面と複列の
内輪軌道及び外輪軌道とに傷を付ける事なく、転がり軸
受装置を組み立て、しかも各玉にアキシャル方向の予圧
付与を、円周方向に亙って均一に行なえる。
【００２７】又、第一、第三の部材は締まり嵌めを持っ
て嵌合している為、この予圧付与作業に伴なって第三の
部材が傾斜する事はなく、しかも締まり嵌めによる制止
力よりも大きい力を軸方向に加える事により変位可能で
ある為、付与されている予圧を後から、しかも円周方向
に亙る均一性を維持したまま調整出来る。
て嵌合している為、この予圧付与作業に伴なって第三の
部材が傾斜する事はなく、しかも締まり嵌めによる制止
力よりも大きい力を軸方向に加える事により変位可能で
ある為、付与されている予圧を後から、しかも円周方向
に亙る均一性を維持したまま調整出来る。
【００２８】
【実施例】図１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１５は、図１（Ａ）に示す様に、小
径部１５ａと大径部１５ｂとを段部１５ｃで連続させて
おり、第一の周面である大径部１５ｂの外周面に、第一
の軌道である深溝型の第一の内輪軌道１６を形成してい
る。第三の部材である内輪１７は、自由状態に於いて上
記小径部１５ａの外径よりも少し小さな内径を有する。
この内輪１７は外周面に、第四の軌道である深溝型の第
二の内輪軌道１８を形成している。
第一の部材である軸１５は、図１（Ａ）に示す様に、小
径部１５ａと大径部１５ｂとを段部１５ｃで連続させて
おり、第一の周面である大径部１５ｂの外周面に、第一
の軌道である深溝型の第一の内輪軌道１６を形成してい
る。第三の部材である内輪１７は、自由状態に於いて上
記小径部１５ａの外径よりも少し小さな内径を有する。
この内輪１７は外周面に、第四の軌道である深溝型の第
二の内輪軌道１８を形成している。
【００２９】この様な軸１５と内輪１７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１
（Ｂ）に示す様に、上記軸１５の小径部１５ａに上記内
輪１７を、十分な嵌合強度（予圧付与の反力でずれ動か
ないが、より大きなアキシアル荷重によっては移動可能
な程度の強度）を持たせて外嵌する。そして、上記大径
部１５ｂ外周面の第一の内輪軌道１６と内輪１７外周面
の第二の内輪軌道１８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ｐ
1 （図１（Ｄ））よりも長く（Ｐ1 ＞ｐ1 ）しておく。
軸受装置を造る場合、先ず、第一工程として、図１
（Ｂ）に示す様に、上記軸１５の小径部１５ａに上記内
輪１７を、十分な嵌合強度（予圧付与の反力でずれ動か
ないが、より大きなアキシアル荷重によっては移動可能
な程度の強度）を持たせて外嵌する。そして、上記大径
部１５ｂ外周面の第一の内輪軌道１６と内輪１７外周面
の第二の内輪軌道１８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ｐ
1 （図１（Ｄ））よりも長く（Ｐ1 ＞ｐ1 ）しておく。
【００３０】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１５及び内輪１７を、第二の部材
である円筒形の外輪１９の内側に挿入する。第二の周面
であるこの外輪１９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４３、４３を形成してい
る。そして、この１対の外輪軌道４３、４３と前記第
一、第二の内輪軌道１６、１８とを対向させる。
より組み合わされた軸１５及び内輪１７を、第二の部材
である円筒形の外輪１９の内側に挿入する。第二の周面
であるこの外輪１９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４３、４３を形成してい
る。そして、この１対の外輪軌道４３、４３と前記第
一、第二の内輪軌道１６、１８とを対向させる。
【００３１】次に、第三工程として、上記軸１５及び内
輪１７と外輪１９とを偏心させ、前記図１３に示す様
に、上記１対の外輪軌道４３、４３と第一、第二の内輪
軌道１６、１８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。
輪１７と外輪１９とを偏心させ、前記図１３に示す様
に、上記１対の外輪軌道４３、４３と第一、第二の内輪
軌道１６、１８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。
【００３２】次に、第四工程として、上記１対の外輪軌
道４３、４３と第一、第二の内輪軌道１６、１８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１５及び内輪１７と外輪１９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１（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１９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。
道４３、４３と第一、第二の内輪軌道１６、１８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１５及び内輪１７と外輪１９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１（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１９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。
【００３３】そして、最後に第五工程として、上記内輪
１７を段部１５ｃに向け、軸１５の外周面で軸方向（図
１の左方）に変位させる事により、上記第一、第二の内
輪軌道１６、１８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て、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１５ｃと内輪１７の端面との間には隙間が
存在する。
１７を段部１５ｃに向け、軸１５の外周面で軸方向（図
１の左方）に変位させる事により、上記第一、第二の内
輪軌道１６、１８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て、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１５ｃと内輪１７の端面との間には隙間が
存在する。
【００３４】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１７の内周面と小径部１５ａ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１５と内輪１７との間に接着剤を塗布し
なくても、上記内輪１７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、円周方向に亙って均一に付与されている為、上記ス
ピンドルの回転支持を高精度に行なえる。
がり軸受装置では、内輪１７の内周面と小径部１５ａ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１５と内輪１７との間に接着剤を塗布し
なくても、上記内輪１７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、円周方向に亙って均一に付与されている為、上記ス
ピンドルの回転支持を高精度に行なえる。
【００３５】但し、上記内輪１７は、締まり嵌めによる
制止力よりも大きい力を軸方向に加える事により、上記
小径部１５ａに対して変位させる事が可能である。この
為、上記内輪１７に、上記荷重よりも大きな適宜の力を
付与し、この内輪１７を軸方向に亙って変位させれば、
転がり軸受装置に付与されている予圧を後から、しかも
円周方向に亙る均一性を維持したまま調整（増大又は減
少）出来る。
制止力よりも大きい力を軸方向に加える事により、上記
小径部１５ａに対して変位させる事が可能である。この
為、上記内輪１７に、上記荷重よりも大きな適宜の力を
付与し、この内輪１７を軸方向に亙って変位させれば、
転がり軸受装置に付与されている予圧を後から、しかも
円周方向に亙る均一性を維持したまま調整（増大又は減
少）出来る。
【００３６】次に、図２は本発明の第二実施例を示して
いる。前述の第一実施例が、第一工程に於いて、予め外
周面に第二の内輪軌道１８を形成した内輪１７を、予め
外周面に第一の内輪軌道１６を形成した軸１５の小径部
１５ａに外嵌していたのに対して、本実施例の場合に
は、図２（Ａ）〜（Ｃ）に示す様に、内輪１７ａを小径
部１５ａに外嵌した後、この軸１５並びに内輪１７ａの
外周面に、それぞれ第一、第二の内輪軌道１６ａ、１８
ａを形成している。
いる。前述の第一実施例が、第一工程に於いて、予め外
周面に第二の内輪軌道１８を形成した内輪１７を、予め
外周面に第一の内輪軌道１６を形成した軸１５の小径部
１５ａに外嵌していたのに対して、本実施例の場合に
は、図２（Ａ）〜（Ｃ）に示す様に、内輪１７ａを小径
部１５ａに外嵌した後、この軸１５並びに内輪１７ａの
外周面に、それぞれ第一、第二の内輪軌道１６ａ、１８
ａを形成している。
【００３７】この様な構成を採用する事により、内輪１
７ａを小径部１５ａに外嵌する事で、内輪軌道１８（図
１）が非円形に歪む事を防止出来る。言い換えれば、本
実施例の場合、軸１５と内輪１７ａとを組み立てた状態
で第二の内輪軌道１８ａを形成する為、この内輪軌道１
８ａの真円度を非常に高精度なものに出来、しかもこの
内輪軌道１８ａと軸１５との偏心量を僅少に抑えられ
る。
７ａを小径部１５ａに外嵌する事で、内輪軌道１８（図
１）が非円形に歪む事を防止出来る。言い換えれば、本
実施例の場合、軸１５と内輪１７ａとを組み立てた状態
で第二の内輪軌道１８ａを形成する為、この内輪軌道１
８ａの真円度を非常に高精度なものに出来、しかもこの
内輪軌道１８ａと軸１５との偏心量を僅少に抑えられ
る。
【００３８】その他の構成及び作用は、前述した第一実
施例と同様である為、同等部分には同一符号を付して、
重複する説明を省略する。
施例と同様である為、同等部分には同一符号を付して、
重複する説明を省略する。
【００３９】次に、図３は本発明の第三実施例を示して
いる。図３（Ａ）に示す様に、第一の部材である主外輪
２０の、第一の周面である内周面には、小径部２０ａと
大径部２０ｂと両部２０ａ、２０ｂを連続させる段部２
０ｃとが形成されている。そして上記大径部２０ｂに、
第三の部材である副外輪２１を内嵌自在としている。第
三の周面であるこの副外輪２１の内周面、及び上記小径
部２０ａの内周面には、それぞれ断面円弧状の凹溝２２
ａ、２２ｂを、全周に亙って形成している。又、副外輪
２１は、自由状態に於いて上記大径部２０ｂの内径より
も少し大きな外径を有する。
いる。図３（Ａ）に示す様に、第一の部材である主外輪
２０の、第一の周面である内周面には、小径部２０ａと
大径部２０ｂと両部２０ａ、２０ｂを連続させる段部２
０ｃとが形成されている。そして上記大径部２０ｂに、
第三の部材である副外輪２１を内嵌自在としている。第
三の周面であるこの副外輪２１の内周面、及び上記小径
部２０ａの内周面には、それぞれ断面円弧状の凹溝２２
ａ、２２ｂを、全周に亙って形成している。又、副外輪
２１は、自由状態に於いて上記大径部２０ｂの内径より
も少し大きな外径を有する。
【００４０】上記主外輪２０と副外輪２１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３（Ｂ）に示す様に、上記副外輪２
１を大径部２０ｂ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２２ａ、２
２ｂ部分に、第一の軌道である第一の外輪軌道２３と、
第四の軌道である第二の外輪軌道２４とを形成する。
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３（Ｂ）に示す様に、上記副外輪２
１を大径部２０ｂ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２２ａ、２
２ｂ部分に、第一の軌道である第一の外輪軌道２３と、
第四の軌道である第二の外輪軌道２４とを形成する。
【００４１】この様に、主外輪２０と副外輪２１とを組
み立てた状態で、上記第一、第二の外輪軌道２３、２４
を形成する為、これら両外輪軌道２３、２４の真円度を
高精度に出来、しかも両外輪軌道２３、２４と主外輪２
０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２３、２４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３（Ｅ））よりも長く（Ｐ2 ＞ｐ2 ）してお
く。
み立てた状態で、上記第一、第二の外輪軌道２３、２４
を形成する為、これら両外輪軌道２３、２４の真円度を
高精度に出来、しかも両外輪軌道２３、２４と主外輪２
０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２３、２４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３（Ｅ））よりも長く（Ｐ2 ＞ｐ2 ）してお
く。
【００４２】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３（Ｄ）参照。）を、上記
第一工程により組み合わされた主外輪２０及び副外輪２
１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２３、２４とを対向させる。
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３（Ｄ）参照。）を、上記
第一工程により組み合わされた主外輪２０及び副外輪２
１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２３、２４とを対向させる。
【００４３】次いで、第三工程として、上記軸２と主外
輪２０及び副外輪２１とを、前記図１３に示す様に偏心
させ、上記１対の内輪軌道１、１と第一、第二の外輪軌
道２３、２４との間の隙間８内に、所定数の玉５、５を
挿入する。
輪２０及び副外輪２１とを、前記図１３に示す様に偏心
させ、上記１対の内輪軌道１、１と第一、第二の外輪軌
道２３、２４との間の隙間８内に、所定数の玉５、５を
挿入する。
【００４４】次に、第四工程として、図３（Ｄ）に示す
様に、上記軸２と主外輪２０及び副外輪２１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２３、２４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。
様に、上記軸２と主外輪２０及び副外輪２１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２３、２４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。
【００４５】最後に第五工程として、上記副外輪２１を
主外輪２０の内周面で軸方向（図３の左方向）に変位さ
せる事により、図３（Ｅ）に示す様に、上記第一、第二
の外輪軌道２３、２４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、転がり軸受装置として完
成する。
主外輪２０の内周面で軸方向（図３の左方向）に変位さ
せる事により、図３（Ｅ）に示す様に、上記第一、第二
の外輪軌道２３、２４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、転がり軸受装置として完
成する。
【００４６】尚、上述の第三実施例の場合、第一の外輪
軌道２３を主外輪２０の内周面に直接形成していたが、
図４に示した第四実施例の様に、それ自体は外輪軌道を
有しない主外輪２０Ａに、１対の副外輪２１、２１ａを
内嵌する事も出来る。同様に、前記第一〜第二実施例の
場合も、第五実施例を示す図５の様に、軸２に１対の内
輪１７、１７ｂを外嵌する事も出来る。この様に、副外
輪２１、２１ａ、内輪１７、１７ｂ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２１、２１
ａ、内輪１７、１７ｂを変位させる。
軌道２３を主外輪２０の内周面に直接形成していたが、
図４に示した第四実施例の様に、それ自体は外輪軌道を
有しない主外輪２０Ａに、１対の副外輪２１、２１ａを
内嵌する事も出来る。同様に、前記第一〜第二実施例の
場合も、第五実施例を示す図５の様に、軸２に１対の内
輪１７、１７ｂを外嵌する事も出来る。この様に、副外
輪２１、２１ａ、内輪１７、１７ｂ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２１、２１
ａ、内輪１７、１７ｂを変位させる。
【００４７】次に、適正な予圧付与を行なうべく、軸１
５の小径部１５ａ（又は主外輪２０の大径部２０ｂ）に
対する内輪１７（又は副外輪２１）の変位量を調節する
方法に就いて説明する。図６は、その第１例を示してい
る。前記図１に示す様な方法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２５に軸１
５の端部（図６の左端部）を保持すると共に、外輪１９
の一端面（図６の左端面）に加振器２６を突き当て、こ
の外輪１９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１９の他端面（図６の右端面）には振
動センサ２７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。
５の小径部１５ａ（又は主外輪２０の大径部２０ｂ）に
対する内輪１７（又は副外輪２１）の変位量を調節する
方法に就いて説明する。図６は、その第１例を示してい
る。前記図１に示す様な方法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２５に軸１
５の端部（図６の左端部）を保持すると共に、外輪１９
の一端面（図６の左端面）に加振器２６を突き当て、こ
の外輪１９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１９の他端面（図６の右端面）には振
動センサ２７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。
【００４８】上記振動センサ２７が検出した、転がり軸
受装置の共振周波数は、増幅器２８と、高速フーリエ変
換（ FFT＝fast Fourier transform）を行なうＦＦＴ変
換器２９とを介して、制御器３０に入力している。この
制御器３０は、上記軸１５の小径部１５ａに内輪１７を
押し込む為の押し込み装置３１を制御する。図示の実施
例の場合、この押し込み装置３１として油圧シリンダを
使用している。上記制御器３０は、上記押し込み装置３
１に送り込む圧油の量、又は圧力を制御する事で、この
押し込み装置３１の押し込み腕３２に上記内輪１７を押
圧させる力を調節する。
受装置の共振周波数は、増幅器２８と、高速フーリエ変
換（ FFT＝fast Fourier transform）を行なうＦＦＴ変
換器２９とを介して、制御器３０に入力している。この
制御器３０は、上記軸１５の小径部１５ａに内輪１７を
押し込む為の押し込み装置３１を制御する。図示の実施
例の場合、この押し込み装置３１として油圧シリンダを
使用している。上記制御器３０は、上記押し込み装置３
１に送り込む圧油の量、又は圧力を制御する事で、この
押し込み装置３１の押し込み腕３２に上記内輪１７を押
圧させる力を調節する。
【００４９】転がり軸受装置の製造時、上記小径部１５
ａに内輪１７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２７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３１に圧油を送り込み、押し込み腕３２により内輪１
７を押圧する事で、この内輪１７を上記軸１５の小径部
１５ａ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３１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。
ａに内輪１７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２７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３１に圧油を送り込み、押し込み腕３２により内輪１
７を押圧する事で、この内輪１７を上記軸１５の小径部
１５ａ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３１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。
【００５０】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２−６１７０
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
３０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３１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。
間に一定の関係がある事は、例えば特公平２−６１７０
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
３０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３１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。
【００５１】尚、内輪１７を押圧する為の押し込み装置
３１としては、図示の様な油圧シリンダの他、エアシリ
ンダや送り螺子装置を利用する事も出来る。
３１としては、図示の様な油圧シリンダの他、エアシリ
ンダや送り螺子装置を利用する事も出来る。
【００５２】次に、図７は、変位量を調節する方法の第
２例を示している。前記図５に示す様な方法で造られる
予圧を付与された転がり軸受装置に適正な予圧を付与す
る為の製造装置には、外輪１９を挟んで、１対の押圧装
置３３ａ、３３ｂを設けている。図示の実施例の場合、
各押圧装置３３ａ、３３ｂとしてエアシリンダを使用し
ており、制御器３４により、各押圧装置３３ａ、３３ｂ
に送り込む圧縮空気の量又は圧力を制御する様にしてい
る。又、上記外輪１９の一端面（図７の右端面）には、
変位センサ３５の測定子３６を接触させて、この外輪１
９の軸方向（図７の左右方向）に亙る変位量の測定を自
在としている。この変位センサ３５の測定値は、上記制
御器３４に入力している。
２例を示している。前記図５に示す様な方法で造られる
予圧を付与された転がり軸受装置に適正な予圧を付与す
る為の製造装置には、外輪１９を挟んで、１対の押圧装
置３３ａ、３３ｂを設けている。図示の実施例の場合、
各押圧装置３３ａ、３３ｂとしてエアシリンダを使用し
ており、制御器３４により、各押圧装置３３ａ、３３ｂ
に送り込む圧縮空気の量又は圧力を制御する様にしてい
る。又、上記外輪１９の一端面（図７の右端面）には、
変位センサ３５の測定子３６を接触させて、この外輪１
９の軸方向（図７の左右方向）に亙る変位量の測定を自
在としている。この変位センサ３５の測定値は、上記制
御器３４に入力している。
【００５３】制御器３４は、上記各押圧装置３３ａ、３
３ｂへの圧縮空気の送り込みを制御する他、内輪１７ｂ
を押し込む為の押し込み装置３１への圧油の送り込みも
制御する。即ち、転がり軸受装置の製造時、軸２に内輪
１７ｂ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１対の押圧装置３３ａ、３３ｂを
交互に作動させ、作動に伴なう上記変位センサ３５によ
り外輪１９の変位量を測定しつつ、上記押し込み装置３
１に圧油を送り込み、押し込み腕３２により内輪１７ｂ
を押圧する事で、この内輪１７ｂを上記軸２に圧入嵌合
する。そして、上記変位量が予め設定した設定値にほぼ
一致した状態で、上記押し込み装置３１への圧油の送り
込みを停止し、圧入作業を終了する。
３ｂへの圧縮空気の送り込みを制御する他、内輪１７ｂ
を押し込む為の押し込み装置３１への圧油の送り込みも
制御する。即ち、転がり軸受装置の製造時、軸２に内輪
１７ｂ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１対の押圧装置３３ａ、３３ｂを
交互に作動させ、作動に伴なう上記変位センサ３５によ
り外輪１９の変位量を測定しつつ、上記押し込み装置３
１に圧油を送り込み、押し込み腕３２により内輪１７ｂ
を押圧する事で、この内輪１７ｂを上記軸２に圧入嵌合
する。そして、上記変位量が予め設定した設定値にほぼ
一致した状態で、上記押し込み装置３１への圧油の送り
込みを停止し、圧入作業を終了する。
【００５４】転がり軸受装置に所定の荷重を加えた場合
に於ける変位量と予圧量との間に一定の関係がある事
は、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に所定の荷重を加えた場合の変位量
を予め測定しておき、この測定値を上記制御器３４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３１への圧油の供給が停止さ
れる。
に於ける変位量と予圧量との間に一定の関係がある事
は、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に所定の荷重を加えた場合の変位量
を予め測定しておき、この測定値を上記制御器３４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３１への圧油の供給が停止さ
れる。
【００５５】次に、図８は、適正な予圧付与を行なうべ
く、軸１５の小径部１５ａ（又は主外輪２０の大径部２
０ｂ）に対する内輪１７（又は副外輪２１）の変位量を
調節する方法の第３例を示している。軸１５の端部（図
８の左端部）を保持した保持具３７は、気体軸受３８に
より、回転自在に支持されている。この保持具３７並び
に軸１５は、図示しない電動モータにより、ベルト３９
を介して回転駆動される。軸１５の周囲に設けられた外
輪１９には、上記軸１５の回転に伴なって回転しない様
に、適宜の回り止めを施されている。但し、回り止め
は、転がり軸受装置の振動を抑えない構造とする。そし
て、この外輪１９の外周面に、振動センサ４０の測定子
４１を突き当てている。
く、軸１５の小径部１５ａ（又は主外輪２０の大径部２
０ｂ）に対する内輪１７（又は副外輪２１）の変位量を
調節する方法の第３例を示している。軸１５の端部（図
８の左端部）を保持した保持具３７は、気体軸受３８に
より、回転自在に支持されている。この保持具３７並び
に軸１５は、図示しない電動モータにより、ベルト３９
を介して回転駆動される。軸１５の周囲に設けられた外
輪１９には、上記軸１５の回転に伴なって回転しない様
に、適宜の回り止めを施されている。但し、回り止め
は、転がり軸受装置の振動を抑えない構造とする。そし
て、この外輪１９の外周面に、振動センサ４０の測定子
４１を突き当てている。
【００５６】転がり軸受装置の製造時、上記軸１５の小
径部１５ａに内輪１７を押し込んで、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４０による
転がり軸受装置の振動特性の解析、即ちこの軸受装置の
音響若しくは振動の周波数分析を行ないつつ、押し込み
装置３１に圧油を送り込む。そして、押し込み腕３２に
より内輪１７を押圧する事で、この内輪１７を上記軸１
５の小径部１５ａに圧入嵌合する。そして、上記振動特
性が予め設定した特性にほぼ一致した状態で、即ち、上
記振動の周波数の分析結果が予め設定した周波数の分析
結果にほぼ一致した状態で、上記押し込み装置３１への
圧油の送り込みを停止し、圧入作業を終了する。
径部１５ａに内輪１７を押し込んで、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４０による
転がり軸受装置の振動特性の解析、即ちこの軸受装置の
音響若しくは振動の周波数分析を行ないつつ、押し込み
装置３１に圧油を送り込む。そして、押し込み腕３２に
より内輪１７を押圧する事で、この内輪１７を上記軸１
５の小径部１５ａに圧入嵌合する。そして、上記振動特
性が予め設定した特性にほぼ一致した状態で、即ち、上
記振動の周波数の分析結果が予め設定した周波数の分析
結果にほぼ一致した状態で、上記押し込み装置３１への
圧油の送り込みを停止し、圧入作業を終了する。
【００５７】転がり軸受装置の振動特性と予圧量との間
に一定の関係がある事は、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振動特性を
予め解析しておき、この解析データを制御器３０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３１への圧油の供給が停止され
る。
に一定の関係がある事は、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振動特性を
予め解析しておき、この解析データを制御器３０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３１への圧油の供給が停止され
る。
【００５８】次に、図９は、適正な予圧付与を行なうべ
く、軸１５の小径部１５ａ（又は主外輪２０の大径部２
０ｂ）に対する内輪１７（又は副外輪２１）の変位量を
調節する方法の第４例を示している。予圧を付与された
転がり軸受装置を製造する際には、複数個ずつの玉５、
５に予圧を付与しない状態で、１対の押圧装置３３ａ、
３３ｂを交互に作動させる事により、外輪１９に軸方向
（図９の左右方向）に亙り所定の大きさの荷重を加え、
この外輪１９を軸方向に変位させて、変位センサ３５に
より、この外輪１９の変位量を測定する。この変位セン
サ３５の測定値は、制御器４０に入力され、制御器４０
は、この測定値に基づいて、上記転がり軸受装置の軸方
向に亙る遊び量を求める。外輪１９に所定の荷重を加え
た場合の変位量から遊び量を求める事は、従来から知ら
れた技術により容易に行なえる。
く、軸１５の小径部１５ａ（又は主外輪２０の大径部２
０ｂ）に対する内輪１７（又は副外輪２１）の変位量を
調節する方法の第４例を示している。予圧を付与された
転がり軸受装置を製造する際には、複数個ずつの玉５、
５に予圧を付与しない状態で、１対の押圧装置３３ａ、
３３ｂを交互に作動させる事により、外輪１９に軸方向
（図９の左右方向）に亙り所定の大きさの荷重を加え、
この外輪１９を軸方向に変位させて、変位センサ３５に
より、この外輪１９の変位量を測定する。この変位セン
サ３５の測定値は、制御器４０に入力され、制御器４０
は、この測定値に基づいて、上記転がり軸受装置の軸方
向に亙る遊び量を求める。外輪１９に所定の荷重を加え
た場合の変位量から遊び量を求める事は、従来から知ら
れた技術により容易に行なえる。
【００５９】更に、この制御器４０は、押し込み装置３
１を作動させて内輪１７ｂを、この求めた遊び量に対応
する長さ分だけ、軸方向に押圧する。内輪１７ｂを軸方
向に押圧した後、上記各玉５、５には、適正な予圧が付
与さた状態となる。尚、本実施例の場合、内輪１７ｂを
押圧する長さを厳密に規制する。
１を作動させて内輪１７ｂを、この求めた遊び量に対応
する長さ分だけ、軸方向に押圧する。内輪１７ｂを軸方
向に押圧した後、上記各玉５、５には、適正な予圧が付
与さた状態となる。尚、本実施例の場合、内輪１７ｂを
押圧する長さを厳密に規制する。
【００６０】次に、図１０〜１１は、適正な予圧付与を
行なうべく、軸１５の小径部１５ａ（又は主外輪２０の
大径部２０ｂ）に対する内輪１７（又は副外輪２１）の
変位量を調節する方法の第４例を示している。予圧を付
与された転がり軸受装置を製造する際には、保持具３７
を介して軸２を回転させ、この軸２と共に回転しようと
する主外輪２０Ａの回転トルク（ロストルク）を、荷重
センサ４２により測定しつつ、押し込み腕３２により内
輪１７ｂを押圧する事で、この内輪１７ｂを上記軸２に
圧入嵌合する。そして、上記ロストルクが予め設定した
設定値にほぼ一致した状態で、上記押し込み腕３２を停
止し、圧入作業を終了する。
行なうべく、軸１５の小径部１５ａ（又は主外輪２０の
大径部２０ｂ）に対する内輪１７（又は副外輪２１）の
変位量を調節する方法の第４例を示している。予圧を付
与された転がり軸受装置を製造する際には、保持具３７
を介して軸２を回転させ、この軸２と共に回転しようと
する主外輪２０Ａの回転トルク（ロストルク）を、荷重
センサ４２により測定しつつ、押し込み腕３２により内
輪１７ｂを押圧する事で、この内輪１７ｂを上記軸２に
圧入嵌合する。そして、上記ロストルクが予め設定した
設定値にほぼ一致した状態で、上記押し込み腕３２を停
止し、圧入作業を終了する。
【００６１】転がり軸受装置のロストルクと予圧量との
間に一定の関係がある事は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ロストルク
を予め測定しておき、この測定値を制御器に設定してお
けば、転がり軸受装置の予圧が適正値に達した状態で、
上記押し込み腕３２が停止する。
間に一定の関係がある事は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ロストルク
を予め測定しておき、この測定値を制御器に設定してお
けば、転がり軸受装置の予圧が適正値に達した状態で、
上記押し込み腕３２が停止する。
【００６２】尚、上述の図６〜９に示した予圧付与の方
法は、複列円錐ころ軸受装置の製造、或は単列の転がり
軸受を２個組み合わせて、各転がり軸受に所定の予圧を
付与した転がり軸受装置を構成する場合にも利用出来
る。
法は、複列円錐ころ軸受装置の製造、或は単列の転がり
軸受を２個組み合わせて、各転がり軸受に所定の予圧を
付与した転がり軸受装置を構成する場合にも利用出来
る。
【００６３】
【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
ンドルの回転支持装置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、円周方向に亙って均
一な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。
置の製造方法は、以上に述べた通り構成される為、スピ
ンドルの回転支持装置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、円周方向に亙って均
一な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。
【図１】本発明の第一実施例を工程順に示す断面図。
【図２】同第二実施例を工程順に示す断面図。
【図３】同第三実施例を工程順に示す半部断面図。
【図４】同第四実施例を工程順に示す半部断面図。
【図５】同第五実施例を工程順に示す半部断面図。
【図６】予圧を調整する方法の第１例を示す断面図。
【図７】同第２例を示す断面図。
【図８】同第３例を示す断面図。
【図９】同第４例を示す断面図。
【図１０】同第５例を示す半部断面図。
【図１１】図１０の側方から見た図。
【図１２】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。
品と完成品とを示す断面図。
【図１３】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。
心させた状態を示す図。
【図１４】従来構造の第１例を示す半部断面図。
【図１５】同第２例を示す半部断面図。
【図１６】同第３例を示す断面図。
【図１７】同第４例を示す半部断面図。
【図１８】同第５例を示す断面図。
１ 内輪軌道
２ 軸
３ 外輪軌道
４ 外輪
５ 玉
６ 保持器
７、７ａ シール
８ 隙間
９ 玉軸受
１０ ハウジング
１１ 内輪
１２ 止め輪
１３ 間座
１４ 板ばね
１５ 軸
１５ａ 小径部
１５ｂ 大径部
１５ｃ 段部
１６、１６ａ 第一の内輪軌道
１７、１７ａ、１７ｂ 内輪
１８、１８ａ 第二の内輪軌道
１９ 外輪
２０、２０Ａ 主外輪
２０ａ 小径部
２０ｂ 大径部
２０ｃ 段部
２１、２１ａ 副外輪
２２ａ、２２ｂ 凹溝
２３ 第一の外輪軌道
２４ 第二の外輪軌道
２５ 保持具
２６ 加振器
２７ 振動センサ
２８ 増幅器
２９ ＦＦＴ変換器
３０ 制御器
３１ 押し込み装置
３２ 押し込み腕
３３ａ、３３ｂ 押圧装置
３４ 制御器
３５ 変位センサ
３６ 測定子
３７ 保持具
３８ 気体軸受
３９ ベルト
４０ 振動センサ
４１ 測定子
４２ 荷重センサ
４３ 外輪軌道
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭61−145761（ＪＰ，Ａ)
特開 昭57−97914（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−229114（ＪＰ，Ａ)
実開 平１−82903（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭62−170363（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F16C 19/00 - 27/08
F16C 33/30 - 33/66
F16C 35/00 - 43/08
Claims (7)
- 【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、付与すべき予圧に基づく
アキシャル荷重では動かないが、より大きなアキシャル
荷重によっては移動可能な程度の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、これら各玉を円周方向等間隔に配置した後、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。 - 【請求項２】 請求項１に記載した予圧を付与された転
がり軸受装置の製造方法に於いて、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。 - 【請求項３】 請求項１に記載した予圧を付与された転
がり軸受装置の製造方法に於いて、第一〜第三の部材の
内の何れかの部材に対し軸方向に亙る荷重を加え、この
何れかの部材の変位量を測定しつつ第三の部材を上記第
一の部材に圧入嵌合し、上記変位量が予め設定した設定
値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。 - 【請求項４】 請求項１に記載した予圧を付与された転
がり軸受装置の製造方法に於いて、第一、第三の部材と
第二の部材との内の何れかの部材を所定の回転速度で回
転させ、この回転時に発生する振動を測定してこの振動
の周波数分析を行ないつつ第三の部材を上記第一の部材
に圧入嵌合し、上記振動の周波数の分析結果が予め設定
した周波数の分析結果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。 - 【請求項５】 請求項１に記載した予圧を付与された転
がり軸受装置の製造方法に於いて、複数個ずつの玉に予
圧を付与しない状態で、第一、第三の部材と第二の部材
との内の何れかの部材に、軸方向に亙り所定の大きさの
荷重を加える事で当該部材を変位させると共に、当該部
材の変位量を測定して、上記転がり軸受装置の軸方向に
亙る遊び量を求めた後、上記第三の部材を、この求めた
遊び量に対応する設定長さ分だけ軸方向に押圧する、予
圧を付与された転がり軸受装置の製造方法。 - 【請求項６】 請求項１に記載した予圧を付与された転
がり軸受装置の製造方法に於いて、第一、第三の部材と
第二の部材との内の何れかの部材を所定の回転速度で回
転させながらロストルクを測定しつつ第三の部材を上記
第一の部材に圧入嵌合し、上記ロストルクが予め設定し
た設定値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。 - 【請求項７】 請求項１に記載した予圧を付与された転
がり軸受装置の製造方法に於いて、第一の部材に第三の
部材を嵌合させた後、第三の周面に第四の軌道を形成す
る、予圧を付与された転がり軸受装置の製造方法。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04438393A JP3419015B2 (ja) | 1992-02-24 | 1993-02-10 | 予圧を付与された転がり軸受装置の製造方法 |
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