JP3419041B2 - 予圧を付与された転がり軸受装置 - Google Patents
予圧を付与された転がり軸受装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、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、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７（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７（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７（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できる様なものは、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８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】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。 【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できない。 【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。 【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。 【００１２】又、米国特許第４９００９５８号明細書に
は、図９〜１０に示す様な構造が記載されている。この
内の図９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９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９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、或は焼き嵌めにより固定される。従って上
記他方の内輪１１は、接着剤が固化する迄、或は加熱し
た内輪１１が収縮する迄、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１０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。 【００１５】又、実開平３−３６５１７号公報には、図
１１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１２〜１３に
示す様な構造が記載されている。この内の図１２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１３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。 【００１８】 【先発明の説明】ところが、前記図９〜１３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、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９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１０〜１３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。 【００１９】この様な問題に対処すべく本発明者は先
に、図１４〜１８に示す様な、予圧を付与された転がり
軸受装置を発明した（特願平５−４４３８３号）。この
先発明に係る予圧を付与された転がり軸受装置の内、先
ず第１例の構造は、図１４（Ａ）〜（Ｄ）に示す様な行
程で造られる。第一の部材である軸１５は、同図（Ａ）
に示す様に、小径部１５ａと大径部１５ｂとを段部１５
ｃ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１
６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。 【００２０】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１４
（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、より大きなアキシャ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の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
ｐ1 （図１４（Ｄ））よりも長く（Ｐ1 ＞ｐ1 ）してお
く。 【００２１】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２５、２５を形成してい
る。第二工程では、この１対の外輪軌道２５、２５と前
記第一、第二の内輪軌道１６、１８とを対向させる。 【００２２】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８に示す様に、
上記１対の外輪軌道２５、２５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。 【００２３】次に、第四工程として、上記１対の外輪軌
道２５、２５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１４（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。 【００２４】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
１４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、円周方向に亙
って均一に付与されて、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。 【００２５】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、円
周方向に亙り均一な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。 【００２６】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）できる。 【００２７】次に、図１５に示した第２例の場合には、
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、１８ａを形成している。この様な構成を採
用する事により、内輪１７ａを小径部１５ａに外嵌する
事で、内輪軌道１８（図１４）が非円形に歪む事を防止
している。 【００２８】図１６に示した第３例の場合には、同図
（Ａ）に示す様に、第一の部材である主外輪２０の内周
面に、小径部２０ａと大径部２０ｂと両部２０ａ、２０
ｂを連続させる段部２０ｃとを形成している。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、及び第一の周面である上記小径部２０ａの内周面
には、それぞれ断面円弧状の凹溝２２ａ、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。 【００２９】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１６（Ｂ）に示す様に、上記副外輪
２１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、
２２ｂ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。 【００３０】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
高精度にでき、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１６（Ｅ））よりも長く（Ｐ2 ＞ｐ2 ）して
おく。 【００３１】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１６（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
２１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。 【００３２】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８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。 【００３３】次に、第四工程として、図１６（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。 【００３４】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１６の左方向）に変位
させる事により、図１６（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。 【００３５】尚、第一、第二の外輪軌道のピッチを変え
る事で予圧調整を行う構造の場合には、図１７に示した
第４例の様に、それ自体は外輪軌道を有しない主外輪２
０Ａに、１対の副外輪２１、２１ａを内嵌する事もでき
る。この図１７に示した構造の場合、第二の部材である
内輪１７ｃの外周面に、第二、第三の軌道である内輪軌
道１、１を形成している。同様に、第一、第二の内輪軌
道のピッチを変える事で予圧調整を行う構造の場合に
は、第５例を示す図１８の様に、軸２に１対の内輪１
７、１７ｂを外嵌する事もできる。各内輪１７、１７ｂ
の外周面には、それぞれ第一、第二の内輪軌道１６ｂ、
１８ｂを形成している。 【００３６】 【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の様に
構成され作用する、先発明に係る予圧を付与された転が
り軸受装置に於いても、依然として次に述べる様な、解
決すべき点があった。 【００３７】即ち、複列で配置された玉５、５に適正な
予圧を付与すべく、軸２、１５に内輪１７、１７ａ、１
７ｂを外嵌固定したり、或は主外輪２０、２０Ａに副外
輪２１、２１ａを内嵌固定した場合には、これら内輪１
７、１７ａ、１７ｂ或は副外輪２１、２１ａを相手部材
（軸２、１５或は主外輪２０、２０Ａ）にしっかりと固
定する必要がある。この為には、上記各部材同士の嵌合
強度を保つべく、嵌合面に十分な摩擦力を働かせる必要
がある。 【００３８】嵌合部の摩擦力を大きくする為には、嵌
合部の当接圧を大きくする方法と、嵌合部で互いに当
接する面積を広くする方法とがある。この内のの方法
を採用する場合には、互いに嵌合する部材同士の嵌め合
い代を大きくする必要があるが、単に嵌め合い代を大き
くした場合には、直径方向外側に存在する部材に大きな
引っ張り応力が加わり、この部材に割れ等の損傷が発生
し易くなる。この様な損傷を防止する為には、上記外側
に存在する部材の厚さ寸法を大きくする必要が生じ、予
圧を付与した転がり軸受装置の外径寸法が大きくなって
しまう。ＨＤＤ等に組み込む為の小型の転がり軸受装置
の場合、外径寸法の増大は好ましくない。 【００３９】又、上記の方法を採用するには、上記内
輪１７、１７ａ、１７ｂ或は副外輪２１、２１ａの軸方
向に亙る寸法を大きくする事が考えられるが、単にこれ
ら各部材の軸方向寸法を大きくした場合には、軸受装置
が大型化したり、或は軸受剛性が低くなる。即ち、先発
明に係る予圧を付与した転がり軸受装置の場合には、上
記内輪１７、１７ａ、１７ｂ或は副外輪２１、２１ａの
軸方向中央部に、内輪軌道或は外輪軌道を形成してい
た。 【００４０】従って、複列の軌道同士の間隔を十分に確
保しようとすれば、上記内輪１７、１７ａ、１７ｂ或は
副外輪２１、２１ａの端縁が軸方向に大きく突出し、上
記転がり軸受装置の軸方向寸法を大きくしてしまう為、
好ましくない。反対に、上記内輪１７、１７ａ、１７ｂ
或は副外輪２１、２１ａの端縁が軸方向に突出しない様
にすると、上記複列の軌道同士の間隔が狭くなってしま
う。軌道同士の間隔が狭くなると、転がり軸受装置の耐
曲げモーメント剛性が低くなる為、やはり好ましくな
い。 【００４１】本発明の予圧を付与された転がり軸受装置
は、上述の様な不都合を何れも解消し、小型で、しかも
耐曲げモーメント剛性が大きい、予圧を付与された転が
り軸受装置を提供するものである。 【００４２】 【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、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に十分な
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る。そして、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している。 【００４３】更に、本発明の予圧を付与された転がり軸
受装置では、上記第四の軌道は上記第三の周面の軸方向
中央部からずれた位置に形成されている。この為、上記
第三の部材の一部で上記第四の軌道の軸方向両側には、
この第四の軌道からの突出量が比較的大きい第一円筒部
分と、上記第四の軌道からの突出量が比較的小さい第二
円筒部分とが存在する。そして、上記第三の部材を上記
第一の部材に嵌合させた状態で、上記第一円筒部分が上
記第一の部材の軸方向内側に、上記第二円筒部分が上記
第一の部材の軸方向外側に、それぞれ存在する。 【００４４】 【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場合、前述した先発明の場合と同様
に、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。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。更に、突出量
が比較的小さな第二円筒部分が第一の部材の軸方向外側
に存在する為、第一の部材に対する第三の部材の嵌合強
度を確保すべく、この第三の部材の軸方向長さを大きく
した場合でも、転がり軸受装置の軸方向長さを大きくす
る事なく、複列の軌道同士の間隔を確保できる。従っ
て、小型、且つ耐モーメント剛性の大きな転がり軸受装
置を得られる。 【００４５】 【実施例】第１〜２図は本発明の第一実施例を示してい
る。尚、組立工程等は、前述した先発明の場合と同様で
ある為、重複する説明を省略し、以下、本発明の特徴部
分を中心に説明する。本実施例は、前述の図１８に示し
た先発明の第５例の構造に、本発明を適用した例を示し
ている。 【００４６】軸２６には１対の内輪２７ａ、２７ｂを、
玉５、５に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
可能な程度に十分な嵌合強度を持って外嵌している。こ
の内の軸２６と一方（図１〜２の下方）の内輪２７ａと
が、第一の部材に相当し、他方（図１〜２の上方）の内
輪２７ｂが第三の部材に相当する。これら１対の内輪２
７ａ、２７ｂの外側には外輪２８が、これら両内輪２７
ａ、２７ｂと同心に配置されている。この外輪２８が、
第二の部材に相当する。 【００４７】第一の周面に相当する上記一方の内輪２７
ａの外周面には、第一の軌道に相当する第一の内輪軌道
２９ａを形成している。又、第三の周面に相当する上記
他方の内輪２７ｂの外周面には、第四の軌道に相当する
第二の内輪軌道２９ｂを形成している。又、第二の周面
に相当する上記外輪２８の内周面には、それぞれが第
二、第三の軌道に相当する、第一、第二の外輪軌道３０
ａ、３０ｂを形成している。これら第一、第二の外輪軌
道３０ａ、３０ｂは、それぞれ上記第一、第二の内輪軌
道２９ａ、２９ｂに対向する。尚、上記外輪２８の内周
面中間部には、この外輪２８の強度を向上させる為の厚
肉部３３を形成している。 【００４８】上記第一、第二の内輪軌道２９ａ、２９ｂ
は、それぞれ上記内輪２７ａ、２７ｂの外周面の軸方向
中央部からずれた位置に形成されている。この為、上記
各内輪２７ａ、２７ｂの一部で、上記第一、第二の内輪
軌道２９ａ、２９ｂの軸方向両側には、各内輪軌道２９
ａ、２９ｂからの突出量が比較的大きい第一円筒部分３
１、３１と、上記各内輪軌道２９ａ、２９ｂからの突出
量が比較的小さい第二円筒部分３２、３２とが存在す
る。 【００４９】本発明の予圧を付与された転がり軸受装置
は、上記軸２６に上記両内輪２７ａ、２７ｂを外嵌固定
する際に、上記第一、第二両円筒部分３１、３２の内、
第一円筒部分３１、３１を互いに対向させ、第二円筒部
分３２、３２を軸方向外側に位置させる。 【００５０】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場合、突出量が比較的小さな第
二円筒部分３２、３２が軸方向外側に存在する為、軸２
６に対する内輪２７ａ、２７ｂの嵌合強度を確保すべ
く、各内輪２７ａ、２７ｂの軸方向（図１〜２の上下方
向）長さを大きくした場合でも、転がり軸受装置の軸方
向長さを大きくする事がなく、それぞれが複列に配置さ
れた第一、第二の内輪軌道２９ａ、２９ｂ同士の間隔、
並びに外輪軌道３０ａ、３０ｂ同士の間隔を確保でき
る。従って、小型、且つ耐モーメント剛性の大きな転が
り軸受装置を得られる。 【００５１】尚、上述の様な本発明の予圧を付与された
転がり軸受装置に玉５、５を組み込む際には、図２に示
す様に各内輪２７ａ、２７ｂと外輪２８とを偏心させ
る。そして、第一、第二の内輪軌道２９ａ、２９ｂと第
一、第二の外輪軌道３０ａ、３０ｂとの間隔が広くなっ
た部分から、両軌道２９ａ、２９ｂ、３０ａ、３０ｂの
間に玉５、５を挿入する。この際、第一、第二の内輪軌
道２９ａ、２９ｂの間隔は、予圧付与に必要な間隔より
も少し大きくしておく。この組み付け方法自体は、前述
した先発明の場合と同様である為、詳しい説明は省略す
る。 【００５２】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、外輪２８ａの内周面中間部
を単なる円筒面とし、上述した第一実施例に於ける様な
厚肉部（図１〜２）を省略している。その他の構成及び
作用は、上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。 【００５３】次に、図４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、軸２６ａの一端部（図４の
下端部）に大径部３４を形成し、この軸２６ａと共に第
一の部材を構成する内輪２７ｃの端面を、この大径部３
４の端面に当接させている。従って、予圧を保持する為
には、必ずしも上記内輪２７ｃと軸２６ａとの嵌合強度
を確保する必要はない。この為、本実施例の場合には、
上記内輪２７ｃの軸方向長さを短くし、第一の軌道であ
る第一の内輪軌道２９ａを、この内輪２７ｃの外周面中
央位置に形成している。 【００５４】但し、第三の部材に相当する内輪２７ｂの
外周面に形成する第二の内輪軌道２９ｂは、上記内輪２
７ｂの外周面の軸方向中央部からずれた位置に形成し、
この第二の内輪軌道２９ｂからの軸方向突出量が小さい
第二円筒部分３２を、軸方向外側に存在させている。そ
の他の構成及び作用は、上述した第二実施例と同様であ
る。 【００５５】次に、図５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、第二部材である外輪２８ｂ
を、一体型のものを使用せず、代わりに互いに径が異な
った１対の素子３５ａ、３５ｂと、両素子３５ａ、３５
ｂの間に挟持した間座３６とから構成している。従っ
て、複列に配置された玉５、５の径を異ならせている。
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。 【００５６】次に、図６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、前述の図１４〜１５に示し
た構造と同様に、第一部材である軸１５の外周面に、直
接第一の内輪軌道２９ａを形成している。又、外輪２８
ｃは途中で径を変え、複列に配置された玉５、５の径を
異ならせている。この外輪２８ｃにはハブ３７を外嵌固
定し、このハブ３７の内周面に固定されたロータ３８
と、ハウジング３９に固定されたステータ４０とで、電
動モータ４１を構成している。その他の構成及び作用
は、前述した第三実施例と同様である。 【００５７】尚、上述した各実施例は、第三の部材が内
輪である場合に就いて説明したが、前述の図１６〜１７
に示す様に、第三の部材が副外輪２１、２１ａである場
合にも、本発明は適用可能である。即ち、各副外輪２
１、２１ａの内周面に第一、第二の外輪軌道２３、２４
を形成する位置を軸方向中央部からずらせる事で、軌道
間隔を確保しつつ、この副外輪２１、２１ａと主外輪２
０との嵌合強度を確保できる。勿論、この様な構造も、
本発明の技術的範囲に属する。 【００５８】 【発明の効果】本発明の予圧を付与された転がり軸受装
置は、以上に述べた通り構成される為、小型で、しかも
耐モーメント剛性の大きな転がり軸受装置を得られる。
又、先発明と同様に、製造時に軌道面や転動面を傷付け
る事もなく、しかも円周方向に亙って均一な予圧付与を
行なえる為、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。
コーダ（ＶＴＲ）用、ハードディスクドライブ（ＨＤ
Ｄ）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７（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７（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７（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できる様なものは、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８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】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。 【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できない。 【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。 【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。 【００１２】又、米国特許第４９００９５８号明細書に
は、図９〜１０に示す様な構造が記載されている。この
内の図９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９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９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、或は焼き嵌めにより固定される。従って上
記他方の内輪１１は、接着剤が固化する迄、或は加熱し
た内輪１１が収縮する迄、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１０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。 【００１５】又、実開平３−３６５１７号公報には、図
１１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１２〜１３に
示す様な構造が記載されている。この内の図１２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１３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。 【００１８】 【先発明の説明】ところが、前記図９〜１３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、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９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１０〜１３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。 【００１９】この様な問題に対処すべく本発明者は先
に、図１４〜１８に示す様な、予圧を付与された転がり
軸受装置を発明した（特願平５−４４３８３号）。この
先発明に係る予圧を付与された転がり軸受装置の内、先
ず第１例の構造は、図１４（Ａ）〜（Ｄ）に示す様な行
程で造られる。第一の部材である軸１５は、同図（Ａ）
に示す様に、小径部１５ａと大径部１５ｂとを段部１５
ｃ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１
６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。 【００２０】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１４
（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、より大きなアキシャ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の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
ｐ1 （図１４（Ｄ））よりも長く（Ｐ1 ＞ｐ1 ）してお
く。 【００２１】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２５、２５を形成してい
る。第二工程では、この１対の外輪軌道２５、２５と前
記第一、第二の内輪軌道１６、１８とを対向させる。 【００２２】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８に示す様に、
上記１対の外輪軌道２５、２５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。 【００２３】次に、第四工程として、上記１対の外輪軌
道２５、２５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１４（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。 【００２４】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
１４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、円周方向に亙
って均一に付与されて、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。 【００２５】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、円
周方向に亙り均一な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。 【００２６】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）できる。 【００２７】次に、図１５に示した第２例の場合には、
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、１８ａを形成している。この様な構成を採
用する事により、内輪１７ａを小径部１５ａに外嵌する
事で、内輪軌道１８（図１４）が非円形に歪む事を防止
している。 【００２８】図１６に示した第３例の場合には、同図
（Ａ）に示す様に、第一の部材である主外輪２０の内周
面に、小径部２０ａと大径部２０ｂと両部２０ａ、２０
ｂを連続させる段部２０ｃとを形成している。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、及び第一の周面である上記小径部２０ａの内周面
には、それぞれ断面円弧状の凹溝２２ａ、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。 【００２９】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１６（Ｂ）に示す様に、上記副外輪
２１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、
２２ｂ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。 【００３０】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
高精度にでき、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１６（Ｅ））よりも長く（Ｐ2 ＞ｐ2 ）して
おく。 【００３１】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１６（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
２１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。 【００３２】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８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。 【００３３】次に、第四工程として、図１６（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。 【００３４】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１６の左方向）に変位
させる事により、図１６（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。 【００３５】尚、第一、第二の外輪軌道のピッチを変え
る事で予圧調整を行う構造の場合には、図１７に示した
第４例の様に、それ自体は外輪軌道を有しない主外輪２
０Ａに、１対の副外輪２１、２１ａを内嵌する事もでき
る。この図１７に示した構造の場合、第二の部材である
内輪１７ｃの外周面に、第二、第三の軌道である内輪軌
道１、１を形成している。同様に、第一、第二の内輪軌
道のピッチを変える事で予圧調整を行う構造の場合に
は、第５例を示す図１８の様に、軸２に１対の内輪１
７、１７ｂを外嵌する事もできる。各内輪１７、１７ｂ
の外周面には、それぞれ第一、第二の内輪軌道１６ｂ、
１８ｂを形成している。 【００３６】 【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の様に
構成され作用する、先発明に係る予圧を付与された転が
り軸受装置に於いても、依然として次に述べる様な、解
決すべき点があった。 【００３７】即ち、複列で配置された玉５、５に適正な
予圧を付与すべく、軸２、１５に内輪１７、１７ａ、１
７ｂを外嵌固定したり、或は主外輪２０、２０Ａに副外
輪２１、２１ａを内嵌固定した場合には、これら内輪１
７、１７ａ、１７ｂ或は副外輪２１、２１ａを相手部材
（軸２、１５或は主外輪２０、２０Ａ）にしっかりと固
定する必要がある。この為には、上記各部材同士の嵌合
強度を保つべく、嵌合面に十分な摩擦力を働かせる必要
がある。 【００３８】嵌合部の摩擦力を大きくする為には、嵌
合部の当接圧を大きくする方法と、嵌合部で互いに当
接する面積を広くする方法とがある。この内のの方法
を採用する場合には、互いに嵌合する部材同士の嵌め合
い代を大きくする必要があるが、単に嵌め合い代を大き
くした場合には、直径方向外側に存在する部材に大きな
引っ張り応力が加わり、この部材に割れ等の損傷が発生
し易くなる。この様な損傷を防止する為には、上記外側
に存在する部材の厚さ寸法を大きくする必要が生じ、予
圧を付与した転がり軸受装置の外径寸法が大きくなって
しまう。ＨＤＤ等に組み込む為の小型の転がり軸受装置
の場合、外径寸法の増大は好ましくない。 【００３９】又、上記の方法を採用するには、上記内
輪１７、１７ａ、１７ｂ或は副外輪２１、２１ａの軸方
向に亙る寸法を大きくする事が考えられるが、単にこれ
ら各部材の軸方向寸法を大きくした場合には、軸受装置
が大型化したり、或は軸受剛性が低くなる。即ち、先発
明に係る予圧を付与した転がり軸受装置の場合には、上
記内輪１７、１７ａ、１７ｂ或は副外輪２１、２１ａの
軸方向中央部に、内輪軌道或は外輪軌道を形成してい
た。 【００４０】従って、複列の軌道同士の間隔を十分に確
保しようとすれば、上記内輪１７、１７ａ、１７ｂ或は
副外輪２１、２１ａの端縁が軸方向に大きく突出し、上
記転がり軸受装置の軸方向寸法を大きくしてしまう為、
好ましくない。反対に、上記内輪１７、１７ａ、１７ｂ
或は副外輪２１、２１ａの端縁が軸方向に突出しない様
にすると、上記複列の軌道同士の間隔が狭くなってしま
う。軌道同士の間隔が狭くなると、転がり軸受装置の耐
曲げモーメント剛性が低くなる為、やはり好ましくな
い。 【００４１】本発明の予圧を付与された転がり軸受装置
は、上述の様な不都合を何れも解消し、小型で、しかも
耐曲げモーメント剛性が大きい、予圧を付与された転が
り軸受装置を提供するものである。 【００４２】 【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、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に十分な
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る。そして、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している。 【００４３】更に、本発明の予圧を付与された転がり軸
受装置では、上記第四の軌道は上記第三の周面の軸方向
中央部からずれた位置に形成されている。この為、上記
第三の部材の一部で上記第四の軌道の軸方向両側には、
この第四の軌道からの突出量が比較的大きい第一円筒部
分と、上記第四の軌道からの突出量が比較的小さい第二
円筒部分とが存在する。そして、上記第三の部材を上記
第一の部材に嵌合させた状態で、上記第一円筒部分が上
記第一の部材の軸方向内側に、上記第二円筒部分が上記
第一の部材の軸方向外側に、それぞれ存在する。 【００４４】 【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場合、前述した先発明の場合と同様
に、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。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。更に、突出量
が比較的小さな第二円筒部分が第一の部材の軸方向外側
に存在する為、第一の部材に対する第三の部材の嵌合強
度を確保すべく、この第三の部材の軸方向長さを大きく
した場合でも、転がり軸受装置の軸方向長さを大きくす
る事なく、複列の軌道同士の間隔を確保できる。従っ
て、小型、且つ耐モーメント剛性の大きな転がり軸受装
置を得られる。 【００４５】 【実施例】第１〜２図は本発明の第一実施例を示してい
る。尚、組立工程等は、前述した先発明の場合と同様で
ある為、重複する説明を省略し、以下、本発明の特徴部
分を中心に説明する。本実施例は、前述の図１８に示し
た先発明の第５例の構造に、本発明を適用した例を示し
ている。 【００４６】軸２６には１対の内輪２７ａ、２７ｂを、
玉５、５に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
可能な程度に十分な嵌合強度を持って外嵌している。こ
の内の軸２６と一方（図１〜２の下方）の内輪２７ａと
が、第一の部材に相当し、他方（図１〜２の上方）の内
輪２７ｂが第三の部材に相当する。これら１対の内輪２
７ａ、２７ｂの外側には外輪２８が、これら両内輪２７
ａ、２７ｂと同心に配置されている。この外輪２８が、
第二の部材に相当する。 【００４７】第一の周面に相当する上記一方の内輪２７
ａの外周面には、第一の軌道に相当する第一の内輪軌道
２９ａを形成している。又、第三の周面に相当する上記
他方の内輪２７ｂの外周面には、第四の軌道に相当する
第二の内輪軌道２９ｂを形成している。又、第二の周面
に相当する上記外輪２８の内周面には、それぞれが第
二、第三の軌道に相当する、第一、第二の外輪軌道３０
ａ、３０ｂを形成している。これら第一、第二の外輪軌
道３０ａ、３０ｂは、それぞれ上記第一、第二の内輪軌
道２９ａ、２９ｂに対向する。尚、上記外輪２８の内周
面中間部には、この外輪２８の強度を向上させる為の厚
肉部３３を形成している。 【００４８】上記第一、第二の内輪軌道２９ａ、２９ｂ
は、それぞれ上記内輪２７ａ、２７ｂの外周面の軸方向
中央部からずれた位置に形成されている。この為、上記
各内輪２７ａ、２７ｂの一部で、上記第一、第二の内輪
軌道２９ａ、２９ｂの軸方向両側には、各内輪軌道２９
ａ、２９ｂからの突出量が比較的大きい第一円筒部分３
１、３１と、上記各内輪軌道２９ａ、２９ｂからの突出
量が比較的小さい第二円筒部分３２、３２とが存在す
る。 【００４９】本発明の予圧を付与された転がり軸受装置
は、上記軸２６に上記両内輪２７ａ、２７ｂを外嵌固定
する際に、上記第一、第二両円筒部分３１、３２の内、
第一円筒部分３１、３１を互いに対向させ、第二円筒部
分３２、３２を軸方向外側に位置させる。 【００５０】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場合、突出量が比較的小さな第
二円筒部分３２、３２が軸方向外側に存在する為、軸２
６に対する内輪２７ａ、２７ｂの嵌合強度を確保すべ
く、各内輪２７ａ、２７ｂの軸方向（図１〜２の上下方
向）長さを大きくした場合でも、転がり軸受装置の軸方
向長さを大きくする事がなく、それぞれが複列に配置さ
れた第一、第二の内輪軌道２９ａ、２９ｂ同士の間隔、
並びに外輪軌道３０ａ、３０ｂ同士の間隔を確保でき
る。従って、小型、且つ耐モーメント剛性の大きな転が
り軸受装置を得られる。 【００５１】尚、上述の様な本発明の予圧を付与された
転がり軸受装置に玉５、５を組み込む際には、図２に示
す様に各内輪２７ａ、２７ｂと外輪２８とを偏心させ
る。そして、第一、第二の内輪軌道２９ａ、２９ｂと第
一、第二の外輪軌道３０ａ、３０ｂとの間隔が広くなっ
た部分から、両軌道２９ａ、２９ｂ、３０ａ、３０ｂの
間に玉５、５を挿入する。この際、第一、第二の内輪軌
道２９ａ、２９ｂの間隔は、予圧付与に必要な間隔より
も少し大きくしておく。この組み付け方法自体は、前述
した先発明の場合と同様である為、詳しい説明は省略す
る。 【００５２】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、外輪２８ａの内周面中間部
を単なる円筒面とし、上述した第一実施例に於ける様な
厚肉部（図１〜２）を省略している。その他の構成及び
作用は、上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。 【００５３】次に、図４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、軸２６ａの一端部（図４の
下端部）に大径部３４を形成し、この軸２６ａと共に第
一の部材を構成する内輪２７ｃの端面を、この大径部３
４の端面に当接させている。従って、予圧を保持する為
には、必ずしも上記内輪２７ｃと軸２６ａとの嵌合強度
を確保する必要はない。この為、本実施例の場合には、
上記内輪２７ｃの軸方向長さを短くし、第一の軌道であ
る第一の内輪軌道２９ａを、この内輪２７ｃの外周面中
央位置に形成している。 【００５４】但し、第三の部材に相当する内輪２７ｂの
外周面に形成する第二の内輪軌道２９ｂは、上記内輪２
７ｂの外周面の軸方向中央部からずれた位置に形成し、
この第二の内輪軌道２９ｂからの軸方向突出量が小さい
第二円筒部分３２を、軸方向外側に存在させている。そ
の他の構成及び作用は、上述した第二実施例と同様であ
る。 【００５５】次に、図５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、第二部材である外輪２８ｂ
を、一体型のものを使用せず、代わりに互いに径が異な
った１対の素子３５ａ、３５ｂと、両素子３５ａ、３５
ｂの間に挟持した間座３６とから構成している。従っ
て、複列に配置された玉５、５の径を異ならせている。
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。 【００５６】次に、図６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、前述の図１４〜１５に示し
た構造と同様に、第一部材である軸１５の外周面に、直
接第一の内輪軌道２９ａを形成している。又、外輪２８
ｃは途中で径を変え、複列に配置された玉５、５の径を
異ならせている。この外輪２８ｃにはハブ３７を外嵌固
定し、このハブ３７の内周面に固定されたロータ３８
と、ハウジング３９に固定されたステータ４０とで、電
動モータ４１を構成している。その他の構成及び作用
は、前述した第三実施例と同様である。 【００５７】尚、上述した各実施例は、第三の部材が内
輪である場合に就いて説明したが、前述の図１６〜１７
に示す様に、第三の部材が副外輪２１、２１ａである場
合にも、本発明は適用可能である。即ち、各副外輪２
１、２１ａの内周面に第一、第二の外輪軌道２３、２４
を形成する位置を軸方向中央部からずらせる事で、軌道
間隔を確保しつつ、この副外輪２１、２１ａと主外輪２
０との嵌合強度を確保できる。勿論、この様な構造も、
本発明の技術的範囲に属する。 【００５８】 【発明の効果】本発明の予圧を付与された転がり軸受装
置は、以上に述べた通り構成される為、小型で、しかも
耐モーメント剛性の大きな転がり軸受装置を得られる。
又、先発明と同様に、製造時に軌道面や転動面を傷付け
る事もなく、しかも円周方向に亙って均一な予圧付与を
行なえる為、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。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施例を、完成した状態で示す断
面図。 【図２】同じく組み立て途中の状態で示す断面図。 【図３】本発明の第二実施例を示す断面図。 【図４】同第三実施例を示す断面図。 【図５】同第四実施例を示す断面図。 【図６】同第五実施例を示す断面図。 【図７】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８】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９】従来構造の第１例を示す半部断面図。 【図１０】同第２例を示す半部断面図。 【図１１】同第３例を示す断面図。 【図１２】同第４例を示す半部断面図。 【図１３】同第５例を示す断面図。 【図１４】先発明の予圧を付与された転がり軸受装置の
第１例を組み立てる状態を工程順に示す断面図。 【図１５】同第２例を工程順に示す断面図。 【図１６】同第３例を工程順に示す半部断面図。 【図１７】同第４例を工程順に示す半部断面図。 【図１８】同第５例を工程順に示す半部断面図。 【符号の説明】 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、１７ｃ 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 外輪軌道 ２６、２６ａ 軸 ２７ａ、２７ｂ、２７ｃ 内輪 ２８、２８ａ、２８ｂ、２８ｃ 外輪 ２９ａ 第一の内輪軌道 ２９ｂ 第二の内輪軌道 ３０ａ 第一の外輪軌道 ３０ｂ 第二の外輪軌道 ３１ 第一円筒部分 ３２ 第二円筒部分 ３３ 厚肉部 ３４ 大径部 ３５ａ、３５ｂ 素子 ３６ 間座 ３７ ハブ ３８ ロータ ３９ ハウジング ４０ ステータ ４１ 電動モータ
面図。 【図２】同じく組み立て途中の状態で示す断面図。 【図３】本発明の第二実施例を示す断面図。 【図４】同第三実施例を示す断面図。 【図５】同第四実施例を示す断面図。 【図６】同第五実施例を示す断面図。 【図７】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８】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９】従来構造の第１例を示す半部断面図。 【図１０】同第２例を示す半部断面図。 【図１１】同第３例を示す断面図。 【図１２】同第４例を示す半部断面図。 【図１３】同第５例を示す断面図。 【図１４】先発明の予圧を付与された転がり軸受装置の
第１例を組み立てる状態を工程順に示す断面図。 【図１５】同第２例を工程順に示す断面図。 【図１６】同第３例を工程順に示す半部断面図。 【図１７】同第４例を工程順に示す半部断面図。 【図１８】同第５例を工程順に示す半部断面図。 【符号の説明】 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、１７ｃ 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 外輪軌道 ２６、２６ａ 軸 ２７ａ、２７ｂ、２７ｃ 内輪 ２８、２８ａ、２８ｂ、２８ｃ 外輪 ２９ａ 第一の内輪軌道 ２９ｂ 第二の内輪軌道 ３０ａ 第一の外輪軌道 ３０ｂ 第二の外輪軌道 ３１ 第一円筒部分 ３２ 第二円筒部分 ３３ 厚肉部 ３４ 大径部 ３５ａ、３５ｂ 素子 ３６ 間座 ３７ ハブ ３８ ロータ ３９ ハウジング ４０ ステータ ４１ 電動モータ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平２−70923（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−145761（ＪＰ，Ａ)
特開 昭59−40013（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−229114（ＪＰ，Ａ)
実開 平１−82903（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭62−170363（ＪＰ，Ｕ)
特表 平５−501594（ＪＰ，Ａ)
(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 (1)
- (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、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に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であ
って、上記第四の軌道は上記第三の周面の軸方向中央部
からずれた位置に形成されており、上記第三の部材の一
部で上記第四の軌道の軸方向両側には、この第四の軌道
からの突出量が比較的大きい第一円筒部分と、上記第四
の軌道からの突出量が比較的小さい第二円筒部分とが存
在し、上記第三の部材を上記第一の部材に嵌合させた状
態で、上記第一円筒部分が上記第一の部材の軸方向内側
に、上記第二円筒部分が上記第一の部材の軸方向外側
に、それぞれ存在する予圧を付与された転がり軸受装
置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24323993A JP3419041B2 (ja) | 1993-09-29 | 1993-09-29 | 予圧を付与された転がり軸受装置 |
| US08/313,804 US5547291A (en) | 1993-09-29 | 1994-09-28 | Preloaded rolling bearing units |
| GB9419688A GB2282421B (en) | 1993-09-29 | 1994-09-29 | Preloaded rolling bearing units |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24323993A JP3419041B2 (ja) | 1993-09-29 | 1993-09-29 | 予圧を付与された転がり軸受装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| JP3419041B2 true JP3419041B2 (ja) | 2003-06-23 |
Family
ID=17100915
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7472731B2 (ja) * | 2020-09-09 | 2024-04-23 | 日本精工株式会社 | 多列玉軸受 |
-
1993
- 1993-09-29 JP JP24323993A patent/JP3419041B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH0798018A (ja) | 1995-04-11 |
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