JP4756544B2 - 複列軸受及び複列軸受の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、例えば、ハードディスクドライブにおけるスイングアーム方式アクチュエータの軸受等として用いられる複列軸受及びその製造方法に関するものである。
複列軸受としては、例えば、後記の特許文献１に記載の転がり軸受装置や、後記の特許文献２に記載のハードディスク用ピボットアッセンブリ等が知られている。
特許文献１に記載の転がり軸受装置は、第一の内輪軌道を有する軸（シャフト）と、第二の内輪軌道を有するとともに軸に対して外嵌される内輪と、第一及び第二の内輪軌道に対応する外輪軌道を有する外輪とを有し、第一の内輪軌道と対応する外輪軌道との間、及び第二の内輪軌道と対応する外輪軌道との間にそれぞれ玉（転動体）を組み込んだものである。
後記の特許文献２に記載のハードディスク用ピボットアッセンブリは、シャフトの両端部にそれぞれボールベアリングを設けるとともに、これらボールベアリングの外周にスリーブを固定したものである。ここで、特許文献２には、ボールベアリングとスリーブとは、圧入やレーザー溶接によって固定することが記載されているが、シャフトとボールベアリングとの接続構造については具体的な記載がない。
特許文献１に記載の転がり軸受装置は、第一の内輪軌道を有する軸（シャフト）と、第二の内輪軌道を有するとともに軸に対して外嵌される内輪と、第一及び第二の内輪軌道に対応する外輪軌道を有する外輪とを有し、第一の内輪軌道と対応する外輪軌道との間、及び第二の内輪軌道と対応する外輪軌道との間にそれぞれ玉（転動体）を組み込んだものである。
後記の特許文献２に記載のハードディスク用ピボットアッセンブリは、シャフトの両端部にそれぞれボールベアリングを設けるとともに、これらボールベアリングの外周にスリーブを固定したものである。ここで、特許文献２には、ボールベアリングとスリーブとは、圧入やレーザー溶接によって固定することが記載されているが、シャフトとボールベアリングとの接続構造については具体的な記載がない。
一般的に、複列軸受では、がたつきを抑えて回転精度を高めるために、転動体にアキシャル方向の与圧が付与される。
例えば、特許文献１に記載の転がり軸受装置では、玉の組み込み工程ののちに、軸に圧入嵌合させられた内輪を軸上の所定の位置まで押圧移動させることによって、玉に対してアキシャル方向の与圧を付与している。
例えば、特許文献１に記載の転がり軸受装置では、玉の組み込み工程ののちに、軸に圧入嵌合させられた内輪を軸上の所定の位置まで押圧移動させることによって、玉に対してアキシャル方向の与圧を付与している。
しかし、このように軸に対して内輪を圧入嵌合した場合には、軸と内輪との間に生じる摩擦力が、玉に加えるべき与圧よりも大きくなる。このため、内輪を押圧する力の大きさに基づいて玉に加えられている与圧の大きさを検出することは困難で、与圧の調整が困難である。
特許文献１に記載の転がり軸受装置の製造方法では、玉に与圧を付与するにあたって、転がり軸受装置の各構成部品を加振器によって振動させる。そして、振動センサによって転がり軸受装置の共振周波数を測定しながら内輪を押し込んでゆき、転がり軸受装置の共振周波数が予め設定した周波数となった時点で、玉に適切な与圧が付与されたと判断して、内輪の移動作業を終了させる。
特許文献１に記載の転がり軸受装置の製造方法では、玉に与圧を付与するにあたって、転がり軸受装置の各構成部品を加振器によって振動させる。そして、振動センサによって転がり軸受装置の共振周波数を測定しながら内輪を押し込んでゆき、転がり軸受装置の共振周波数が予め設定した周波数となった時点で、玉に適切な与圧が付与されたと判断して、内輪の移動作業を終了させる。
しかし、この転がり軸受装置の製造方法では、玉に与圧を加えるために、加振器及び振動センサを用いる必要があるので、転がり軸受装置を製造するための装置が大型化してしまう。また、この転がり軸受装置の製造方法では、転がり軸受装置の共振周波数を測定しながら内輪を徐々に圧入していくので、転がり軸受装置の製造に時間がかかり、量産性が乏しい。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、高精度でありながら製造が容易な複列軸受及びその製造方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明は、シャフトと、該シャフトに対して内輪が圧入によって固定される第一転がり軸受と、該第一転がり軸受の外輪に対して圧入によって固定されるスリーブと、該スリーブに対して外輪が圧入によって固定される第二転がり軸受とを有しており、前記シャフトと前記第一転がり軸受とが固定されかつ前記スリーブと前記第一及び前記第二転がり軸受とが固定された状態で、前記第二転がり軸受の内輪が、前記第一転がり軸受に向けて所定圧力で押圧されながら、シャフトの軸線に直交する平面に沿った方向のみからレーザー光を照射することでシャフトに溶接されている複列軸受を提供する。
すなわち、本発明は、シャフトと、該シャフトに対して内輪が圧入によって固定される第一転がり軸受と、該第一転がり軸受の外輪に対して圧入によって固定されるスリーブと、該スリーブに対して外輪が圧入によって固定される第二転がり軸受とを有しており、前記シャフトと前記第一転がり軸受とが固定されかつ前記スリーブと前記第一及び前記第二転がり軸受とが固定された状態で、前記第二転がり軸受の内輪が、前記第一転がり軸受に向けて所定圧力で押圧されながら、シャフトの軸線に直交する平面に沿った方向のみからレーザー光を照射することでシャフトに溶接されている複列軸受を提供する。
このように構成される複列軸受では、シャフトと第二転がり軸受の内輪との固定に先立って、シャフトと第一転がり軸受の内輪との固定、スリーブと第一及び第二転がり軸受のそれぞれの外輪との固定が行われる。具体的には、シャフトと第一転がり軸受の内輪とは圧入によって固定され、第一及び第二転がり軸受の外輪は、それぞれ圧入によってスリーブに固定される。
このようにシャフトと第一転がり軸受との固定、スリーブと第一及び第二転がり軸受との固定が行われ、かつスリーブと第二転がり軸受とが固定されていない状態では、スリーブと第一及び第二転がり軸受のそれぞれの外輪とは、第一転がり軸受を構成する内輪、転動体、及び外輪の間に設けられたあそびの分だけ、シャフトの軸線方向に沿って一体的に変位可能となっている。
このようにシャフトと第一転がり軸受との固定、スリーブと第一及び第二転がり軸受との固定が行われ、かつスリーブと第二転がり軸受とが固定されていない状態では、スリーブと第一及び第二転がり軸受のそれぞれの外輪とは、第一転がり軸受を構成する内輪、転動体、及び外輪の間に設けられたあそびの分だけ、シャフトの軸線方向に沿って一体的に変位可能となっている。
第二転がり軸受の内輪は、第一転がり軸受に向けて所定圧力で押圧された状態でシャフトに固定されている。この内輪に加えられた押圧力は、第二転がり軸受に対する与圧として作用する。また、このように第二転がり軸受の内輪に加えられた押圧力は、第二転がり軸受の転動体、第二転がり軸受の外輪、及びスリーブを介して第一転がり軸受の外輪に伝達されて、第一転がり軸受に対する与圧としても作用する。
この複列軸受では、第二転がり軸受の内輪は、シャフトに対して、圧入ではなく、レーザー溶接によって固定されている。すなわち、第二転がり軸受の内輪は、シャフトとの固定前の段階では、シャフトとの間に大きな摩擦抵抗は生じず、シャフトの軸線方向に比較的自由に移動可能である。このため、第二転がり軸受の固定時に第二転がり軸受の内輪に加えた押圧力の大きさから、第一及び第二転がり軸受に加えた与圧の大きさを容易に求めることができ、大掛かりな装置を用いることなしに、与圧の調整を高精度かつ容易に行うことができる。
この複列軸受では、第二転がり軸受の内輪は、シャフトに対して、圧入ではなく、レーザー溶接によって固定されている。すなわち、第二転がり軸受の内輪は、シャフトとの固定前の段階では、シャフトとの間に大きな摩擦抵抗は生じず、シャフトの軸線方向に比較的自由に移動可能である。このため、第二転がり軸受の固定時に第二転がり軸受の内輪に加えた押圧力の大きさから、第一及び第二転がり軸受に加えた与圧の大きさを容易に求めることができ、大掛かりな装置を用いることなしに、与圧の調整を高精度かつ容易に行うことができる。
また、この複列軸受では、第二転がり軸受とシャフトとは、他の溶接方法に比べて溶融範囲が小さいレーザー溶接によって固定されているので、溶接による歪みが生じにくく、軸受精度を高精度に保つことができる。
さらに、この複列軸受では、各構成部材の固定に接着剤を用いないので、アウトガスの発生量が極めて少ない。このため、この複列軸受は、ハードディスクドライブのようにアウトガスが性能低下を引き起こす要因となる精密機械に用いても、性能低下を生じさせにくい。
ここで、複列軸受の各構成部材を接着によって固定する場合には、接着が完了するまで、各構成部材を接着用冶具によって仮固定しておく必要がある。
これに対して、本発明の複列軸受は、前記のように接着を行わないので、接着用冶具が不要となるとともに、製造工程を簡素化することができる。これにより、本発明の複列軸受は、大幅なコストダウンが可能となり、また流動在庫の抑制が可能になる。
さらに、この複列軸受では、各構成部材の固定に接着剤を用いないので、アウトガスの発生量が極めて少ない。このため、この複列軸受は、ハードディスクドライブのようにアウトガスが性能低下を引き起こす要因となる精密機械に用いても、性能低下を生じさせにくい。
ここで、複列軸受の各構成部材を接着によって固定する場合には、接着が完了するまで、各構成部材を接着用冶具によって仮固定しておく必要がある。
これに対して、本発明の複列軸受は、前記のように接着を行わないので、接着用冶具が不要となるとともに、製造工程を簡素化することができる。これにより、本発明の複列軸受は、大幅なコストダウンが可能となり、また流動在庫の抑制が可能になる。
ここで、溶接された部材間には、互いの間にまたがるようにして、ナゲット（溶け込み部）が形成される。溶接処理を終えてこのナゲットが熱収縮すると、溶接対象の部材同士が、ナゲットの収縮力によってナゲットに向って引き寄せられる。
例えばレーザー光の照射光軸がシャフトの軸線に直交する平面に対して傾斜していた場合には、ナゲットは、シャフトの軸線に直交する平面に対して傾斜する方向に沿って形成される（言い換えれば、シャフト側と第二転がり軸受の内輪側とでは、ナゲットの形成される位置がシャフトの軸線方向にずれている）。
例えばレーザー光の照射光軸がシャフトの軸線に直交する平面に対して傾斜していた場合には、ナゲットは、シャフトの軸線に直交する平面に対して傾斜する方向に沿って形成される（言い換えれば、シャフト側と第二転がり軸受の内輪側とでは、ナゲットの形成される位置がシャフトの軸線方向にずれている）。
この場合、このナゲットに由来する収縮力は、シャフトの軸線に沿った方向にも作用する。このため、溶接後にシャフトと第二転がり軸受の内輪とがシャフトの軸線方向に沿って相対変位することになり、第一及び第二転がり軸受に付与される与圧の大きさが、シャフトと第二転がり軸受の内輪との溶接時に第二転がり軸受の内輪に付与していた押圧力とは異なる大きさとなる。
このように、レーザー光の照射光軸がシャフトの軸線に直交する平面に対して傾斜していた場合には、溶接前と溶接後とで、第一及び第二転がり軸受に付与される与圧の大きさが変化するので、第一及び第二転がり軸受に加える与圧を正確に制御することが難しい。
このように、レーザー光の照射光軸がシャフトの軸線に直交する平面に対して傾斜していた場合には、溶接前と溶接後とで、第一及び第二転がり軸受に付与される与圧の大きさが変化するので、第一及び第二転がり軸受に加える与圧を正確に制御することが難しい。
そこで、第二転がり軸受の内輪は、シャフトの軸線に直交する平面に沿った方向からレーザー光を照射することでシャフトに溶接されていることが好ましい。この場合には、ナゲットは、シャフトの軸線に直交する平面に沿って形成される（言い換えれば、シャフト側と第二転がり軸受の内輪側とで、シャフトの軸線方向におけるナゲットの形成位置がほぼ等しくなる）。
この場合、このナゲットに由来する収縮力は、シャフトの軸線に沿った方向にほとんど作用しなくなるので、溶接後にシャフトと第二転がり軸受の内輪とがシャフトの軸線方向に沿って相対変位しにくい。すなわち、溶接後に第一及び第二転がり軸受に付与される与圧の大きさが、溶接時に第二転がり軸受に付与していた押圧力とほぼ等しくなるので、第一及び第二転がり軸受に加える与圧を正確に制御することが可能となる。
この場合、このナゲットに由来する収縮力は、シャフトの軸線に沿った方向にほとんど作用しなくなるので、溶接後にシャフトと第二転がり軸受の内輪とがシャフトの軸線方向に沿って相対変位しにくい。すなわち、溶接後に第一及び第二転がり軸受に付与される与圧の大きさが、溶接時に第二転がり軸受に付与していた押圧力とほぼ等しくなるので、第一及び第二転がり軸受に加える与圧を正確に制御することが可能となる。
また、本発明の複列軸受において、前記第二転がり軸受の前記内輪には、前記第一転がり軸受とは反対側の端面の径方向内側に、前記第二転がり軸受の前記外輪よりも軸線方向に突出した突出部が設けられており、該内輪は、前記突出部を前記シャフトに対してレーザー溶接されることによって前記シャフトに固定されていてもよい。
このように、第二転がり軸受の内輪に、第二転がり軸受の外輪よりも軸線方向に突出した突出部が設けられているので、突出部に対してシャフトの軸線に略直交する平面に沿った方向からレーザー光を照射することができる。これにより、シャフトと第二転がり軸受の内輪とのレーザー溶接を容易かつ良好に行うことができ、量産性が向上する。
このように、第二転がり軸受の内輪に、第二転がり軸受の外輪よりも軸線方向に突出した突出部が設けられているので、突出部に対してシャフトの軸線に略直交する平面に沿った方向からレーザー光を照射することができる。これにより、シャフトと第二転がり軸受の内輪とのレーザー溶接を容易かつ良好に行うことができ、量産性が向上する。
また、前記突出部には、径方向外側に開口する凹部が設けられており、該凹部の底部が前記シャフトとの溶接部とされていてもよい。
この場合には、突出部自体については肉厚を大きくとって十分な強度を確保しつつ、溶接部については肉厚を薄くすることができる。
これにより、第一及び第二転がり軸受へ与圧の付与を行う際には、第二転がり軸受の内輪を押圧する冶具を突出部によって受けることができ、押圧用の冶具として特別な形状の冶具を用いる必要がないので、製造コストを抑えることができる。さらに、溶接部の肉厚が薄いので、溶接を短時間で終了させることができる。これにより、溶接時に発生する熱の影響が少なくて済み、軸受精度を高精度に保つことができる。
この場合には、突出部自体については肉厚を大きくとって十分な強度を確保しつつ、溶接部については肉厚を薄くすることができる。
これにより、第一及び第二転がり軸受へ与圧の付与を行う際には、第二転がり軸受の内輪を押圧する冶具を突出部によって受けることができ、押圧用の冶具として特別な形状の冶具を用いる必要がないので、製造コストを抑えることができる。さらに、溶接部の肉厚が薄いので、溶接を短時間で終了させることができる。これにより、溶接時に発生する熱の影響が少なくて済み、軸受精度を高精度に保つことができる。
また、前記突出部には、前記第二転がり軸受の径方向に連通する溝または貫通孔が設けられており、前記溝または前記貫通孔の前記シャフト側の縁部のうち、前記シャフトの軸線に平行な部位が前記シャフトとの溶接部とされていてもよい。
この場合には、突出部自体については肉厚を大きくとって十分な強度を確保しつつ、シャフトと突出部との境界部分を直接溶接することができる。
これにより、第一及び第二転がり軸受へ与圧の付与を行う際には、第二転がり軸受の内輪を押圧する冶具を突出部によって受けることができ、押圧用の冶具として特別な形状の冶具を用いる必要がないので、製造コストを抑えることができる。さらに、シャフトと突出部との境界部分を直接溶接することができるので、溶接を短時間で終了させることができる。これにより、溶接時に発生する熱の影響が少なくて済み、軸受精度を高精度に保つことができる。
この場合には、突出部自体については肉厚を大きくとって十分な強度を確保しつつ、シャフトと突出部との境界部分を直接溶接することができる。
これにより、第一及び第二転がり軸受へ与圧の付与を行う際には、第二転がり軸受の内輪を押圧する冶具を突出部によって受けることができ、押圧用の冶具として特別な形状の冶具を用いる必要がないので、製造コストを抑えることができる。さらに、シャフトと突出部との境界部分を直接溶接することができるので、溶接を短時間で終了させることができる。これにより、溶接時に発生する熱の影響が少なくて済み、軸受精度を高精度に保つことができる。
また、前記シャフトには、前記第一転がり軸受との圧入の際に前記第一転がり軸受が通過する領域のうちの少なくとも一部に、前記第一転がり軸受の固定位置よりも小径となる小径部が設けられていてもよい。
この場合には、第一転がり軸受の内輪にシャフトを圧入する際に、第一転がり軸受が小径部を通過する際には、第一転がり軸受の内輪とシャフトとの間にクリアランスが形成されることになるので、シャフトの全長に対して実質的な圧入距離が短くなる。これにより、圧入作業が容易となるので、製造が容易である。
この場合には、第一転がり軸受の内輪にシャフトを圧入する際に、第一転がり軸受が小径部を通過する際には、第一転がり軸受の内輪とシャフトとの間にクリアランスが形成されることになるので、シャフトの全長に対して実質的な圧入距離が短くなる。これにより、圧入作業が容易となるので、製造が容易である。
また、本発明は、シャフトと、該シャフトの外側に同軸にして設けられるスリーブと、前記シャフトと前記スリーブとの間に介装される第一転がり軸受及び第二転がり軸受とを有する複列軸受の製造方法であって、前記シャフトに対して前記第一転がり軸受の内輪を圧入によって固定し、前記第一転がり軸受の外輪に対して前記スリーブを圧入によって固定し、該スリーブに対して前記第二転がり軸受の外輪を圧入によって固定し、前記第二転がり軸受の内輪を、前記第一転がり軸受に向けて所定圧力で押圧しながら、シャフトの軸線に直交する平面に沿った方向のみからレーザー光を照射することでシャフトに溶接する複列軸受の製造方法を提供する。
この複列軸受の製造方法では、シャフトと第二転がり軸受の内輪との固定に先立って、シャフトと第一転がり軸受の内輪との固定、スリーブと第一及び第二転がり軸受のそれぞれの外輪との固定を行う。
このようにシャフトと第一転がり軸受との固定、スリーブと第一及び第二転がり軸受との固定が行われ、かつスリーブと第二転がり軸受とが固定されていない状態では、スリーブと第一及び第二転がり軸受のそれぞれの外輪とは、第一転がり軸受を構成する内輪、転動体、及び外輪の間に設けられたあそびの分だけ、シャフトの軸線方向に沿って一体的に変位可能となっている。
このようにシャフトと第一転がり軸受との固定、スリーブと第一及び第二転がり軸受との固定が行われ、かつスリーブと第二転がり軸受とが固定されていない状態では、スリーブと第一及び第二転がり軸受のそれぞれの外輪とは、第一転がり軸受を構成する内輪、転動体、及び外輪の間に設けられたあそびの分だけ、シャフトの軸線方向に沿って一体的に変位可能となっている。
第二転がり軸受の内輪は、第一転がり軸受に向けて所定圧力で押圧した状態でシャフトに固定する。この内輪に加えられた押圧力は、第二転がり軸受に対する与圧として作用する。また、このように第二転がり軸受の内輪に加えられた押圧力は、第二転がり軸受の転動体、第二転がり軸受の外輪、及びスリーブを介して第一転がり軸受の外輪に伝達されて、第一転がり軸受に対する与圧としても作用する。
この複列軸受の製造方法では、第二転がり軸受の内輪は、シャフトに対して、圧入ではなく、レーザー溶接によって固定する。すなわち、第二転がり軸受の内輪は、シャフトとの固定前の段階では、シャフトとの間に大きな摩擦抵抗は生じず、シャフトの軸線方向に比較的自由に移動可能である。このため、第二転がり軸受の固定時に第二転がり軸受の内輪に加えた押圧力の大きさから、第一及び第二転がり軸受に加えた与圧の大きさを容易に求めることができ、大掛かりな装置を用いることなしに、与圧の調整を高精度かつ容易に行うことができる。
この複列軸受の製造方法では、第二転がり軸受の内輪は、シャフトに対して、圧入ではなく、レーザー溶接によって固定する。すなわち、第二転がり軸受の内輪は、シャフトとの固定前の段階では、シャフトとの間に大きな摩擦抵抗は生じず、シャフトの軸線方向に比較的自由に移動可能である。このため、第二転がり軸受の固定時に第二転がり軸受の内輪に加えた押圧力の大きさから、第一及び第二転がり軸受に加えた与圧の大きさを容易に求めることができ、大掛かりな装置を用いることなしに、与圧の調整を高精度かつ容易に行うことができる。
また、この複列軸受の製造方法では、第二転がり軸受とシャフトとを、他の溶接方法に比べて溶融範囲が小さいレーザー溶接によって固定するので、溶接による歪みが生じにくく、軸受精度を高精度に保つことができる。
さらに、この複列軸受の製造方法では、各構成部材の固定に接着剤を用いないので、得られる複列軸受は、アウトガスの発生量が極めて少ない。このため、この複列軸受の製造方法を用いて製造した複列軸受は、ハードディスクドライブのようにアウトガスが性能低下を引き起こす要因となる精密機械に用いても、性能低下を生じさせにくい。
ここで、複列軸受の各構成部材を接着によって固定する場合には、接着が完了するまで、各構成部材を接着用冶具によって仮固定しておく必要がある。
これに対して、本発明の複列軸受の製造方法では、前記のように接着を行わないので、接着用冶具が不要となるとともに、製造工程を簡素化することができる。これにより、本発明の複列軸受の製造方法では、複列軸受の大幅なコストダウンが可能となり、また流動在庫の抑制が可能になる。
さらに、この複列軸受の製造方法では、各構成部材の固定に接着剤を用いないので、得られる複列軸受は、アウトガスの発生量が極めて少ない。このため、この複列軸受の製造方法を用いて製造した複列軸受は、ハードディスクドライブのようにアウトガスが性能低下を引き起こす要因となる精密機械に用いても、性能低下を生じさせにくい。
ここで、複列軸受の各構成部材を接着によって固定する場合には、接着が完了するまで、各構成部材を接着用冶具によって仮固定しておく必要がある。
これに対して、本発明の複列軸受の製造方法では、前記のように接着を行わないので、接着用冶具が不要となるとともに、製造工程を簡素化することができる。これにより、本発明の複列軸受の製造方法では、複列軸受の大幅なコストダウンが可能となり、また流動在庫の抑制が可能になる。
ここで、第二転がり軸受の内輪は、シャフトの軸線に直交する平面に沿った方向からレーザー光を照射することでシャフトに溶接されていることが好ましい。この場合には、ナゲットは、シャフトの軸線に直交する平面に沿って形成される（言い換えれば、シャフト側と第二転がり軸受の内輪側とで、シャフトの軸線方向におけるナゲットの形成位置がほぼ等しくなる）。
この場合、このナゲットに由来する収縮力は、シャフトの軸線に沿った方向にほとんど作用しなくなるので、溶接後にシャフトと第二転がり軸受の内輪とがシャフトの軸線方向に沿って相対変位しにくい。すなわち、溶接後に第一及び第二転がり軸受に付与される与圧の大きさが、溶接時に第二転がり軸受に付与していた押圧力とほぼ等しくなるので、第一及び第二転がり軸受に加える与圧を正確に制御することが可能となる。
この場合、このナゲットに由来する収縮力は、シャフトの軸線に沿った方向にほとんど作用しなくなるので、溶接後にシャフトと第二転がり軸受の内輪とがシャフトの軸線方向に沿って相対変位しにくい。すなわち、溶接後に第一及び第二転がり軸受に付与される与圧の大きさが、溶接時に第二転がり軸受に付与していた押圧力とほぼ等しくなるので、第一及び第二転がり軸受に加える与圧を正確に制御することが可能となる。
また、前記第二転がり軸受の前記内輪を、前記第一転がり軸受とは反対側の端面の径方向内側に、前記第二転がり軸受の前記外輪よりも軸線方向に突出した突出部を有する形状とし、該突出部を前記シャフトに対してレーザー溶接することによって前記第二転がり軸受の前記内輪を前記前記シャフトに固定してもよい。
このように、第二転がり軸受の内輪に、第二転がり軸受の外輪よりも軸線方向に突出した突出部が設けられているので、突出部に対してシャフトの軸線に略直交する平面に沿った方向からレーザー光を照射することができる。これにより、シャフトと第二転がり軸受の内輪とのレーザー溶接を容易かつ良好に行うことができ、量産性が向上する。
このように、第二転がり軸受の内輪に、第二転がり軸受の外輪よりも軸線方向に突出した突出部が設けられているので、突出部に対してシャフトの軸線に略直交する平面に沿った方向からレーザー光を照射することができる。これにより、シャフトと第二転がり軸受の内輪とのレーザー溶接を容易かつ良好に行うことができ、量産性が向上する。
また、前記突出部を、径方向外側に開口する凹部を有する形状とし、該凹部の底部を前記シャフトと溶接してもよい。
この場合には、突出部自体については肉厚を大きくとって十分な強度を確保しつつ、溶接部については肉厚を薄くすることができる。
これにより、第一及び第二転がり軸受へ与圧の付与を行う際には、第二転がり軸受の内輪を押圧する冶具を突出部によって受けることができ、押圧用の冶具として特別な形状の冶具を用いる必要がないので、製造コストを抑えることができる。さらに、溶接部の肉厚が薄いので、溶接を短時間で終了させることができる。これにより、溶接時に発生する熱の影響が少なくて済み、軸受精度を高精度に保つことができる。
この場合には、突出部自体については肉厚を大きくとって十分な強度を確保しつつ、溶接部については肉厚を薄くすることができる。
これにより、第一及び第二転がり軸受へ与圧の付与を行う際には、第二転がり軸受の内輪を押圧する冶具を突出部によって受けることができ、押圧用の冶具として特別な形状の冶具を用いる必要がないので、製造コストを抑えることができる。さらに、溶接部の肉厚が薄いので、溶接を短時間で終了させることができる。これにより、溶接時に発生する熱の影響が少なくて済み、軸受精度を高精度に保つことができる。
また、前記突出部を、前記第二転がり軸受の径方向に連通する溝または貫通孔を有する形状とし、前記溝または前記貫通孔の前記シャフト側の縁部のうち、前記シャフトの軸線に平行な部位を前記シャフトと溶接してもよい。
この場合には、突出部自体については肉厚を大きくとって十分な強度を確保しつつ、シャフトと突出部との境界部分を直接溶接することができる。
これにより、第一及び第二転がり軸受へ与圧の付与を行う際には、第二転がり軸受の内輪を押圧する冶具を突出部によって受けることができ、押圧用の冶具として特別な形状の冶具を用いる必要がないので、製造コストを抑えることができる。さらに、シャフトと突出部との境界部分を直接溶接することができるので、溶接を短時間で終了させることができる。これにより、溶接時に発生する熱の影響が少なくて済み、軸受精度を高精度に保つことができる。
この場合には、突出部自体については肉厚を大きくとって十分な強度を確保しつつ、シャフトと突出部との境界部分を直接溶接することができる。
これにより、第一及び第二転がり軸受へ与圧の付与を行う際には、第二転がり軸受の内輪を押圧する冶具を突出部によって受けることができ、押圧用の冶具として特別な形状の冶具を用いる必要がないので、製造コストを抑えることができる。さらに、シャフトと突出部との境界部分を直接溶接することができるので、溶接を短時間で終了させることができる。これにより、溶接時に発生する熱の影響が少なくて済み、軸受精度を高精度に保つことができる。
また、前記シャフトを、前記第一転がり軸受との圧入の際に前記第一転がり軸受が通過する領域のうちの少なくとも一部に、前記第一転がり軸受の固定位置よりも小径となる小径部が設けられた形状としてもよい。
この場合には、第一転がり軸受の内輪にシャフトを圧入する際に、第一転がり軸受が小径部を通過する際には、第一転がり軸受の内輪とシャフトとの間にクリアランスが形成されることになるので、シャフトの全長に対して実質的な圧入距離が短くなる。これにより、圧入作業が容易となるので、製造が容易である。
この場合には、第一転がり軸受の内輪にシャフトを圧入する際に、第一転がり軸受が小径部を通過する際には、第一転がり軸受の内輪とシャフトとの間にクリアランスが形成されることになるので、シャフトの全長に対して実質的な圧入距離が短くなる。これにより、圧入作業が容易となるので、製造が容易である。
本発明に係る複列軸受は、第一及び第二転がり軸受の与圧を高精度かつ容易に調整することができるので、高精度でありながら製造が容易である。また、本発明に係る複列軸受の製造方法によれば、複列軸受の第一及び第二転がり軸受の与圧を高精度かつ容易に調整することができるので、高精度な複列軸受を容易に製造することができる。
［参考例］
以下に、本発明に係る複列軸受の参考例について図１を用いて説明する。
図１に示すように、本参考例に示す複列軸受１は、シャフト２と、シャフト２の外側にシャフト２と略同軸にして設けられるスリーブ３と、シャフト２とスリーブ３との間に介装される第一転がり軸受４と、シャフト２とスリーブ３との間に、第一転がり軸受４と並列にして介装される第二転がり軸受５とを有している。
以下に、本発明に係る複列軸受の参考例について図１を用いて説明する。
図１に示すように、本参考例に示す複列軸受１は、シャフト２と、シャフト２の外側にシャフト２と略同軸にして設けられるスリーブ３と、シャフト２とスリーブ３との間に介装される第一転がり軸受４と、シャフト２とスリーブ３との間に、第一転がり軸受４と並列にして介装される第二転がり軸受５とを有している。
シャフト２は、略円柱形状をなす部材であって、その長手方向の一端外周には第一転がり軸受４が装着され、シャフト２の他端外周には第二転がり軸受５が装着されている。また、シャフト２の一端には、第一転がり軸受４を受ける外フランジ２ａが形成されている。
スリーブ３は、略円筒形状をなす部材であって、長手方向の一方の端部には拡径部３ａが設けられている。この拡径部３ａ内には第一転がり軸受４が取り付けられている。また、スリーブ３の他方の端部には、拡径部３ａと略同形状の拡径部３ｂが設けられている。この拡径部３ｂ内には第二転がり軸受５ｂが取り付けられている。
スリーブ３は、略円筒形状をなす部材であって、長手方向の一方の端部には拡径部３ａが設けられている。この拡径部３ａ内には第一転がり軸受４が取り付けられている。また、スリーブ３の他方の端部には、拡径部３ａと略同形状の拡径部３ｂが設けられている。この拡径部３ｂ内には第二転がり軸受５ｂが取り付けられている。
第一及び第二転がり軸受４，５としては、例えば深溝型軸受やアンギュラ型軸受が用いられる。
具体的には、第一転がり軸受４は、内輪４ａと、内輪４ａに対して同軸にして配置される外輪４ｂと、内輪４ａと外輪４ｂとの間に介装される複数の転動体４ｃと、各転動体４ｃを第一転がり軸受４の軸線回りに略等角度おきに配置した状態で保持するリテーナ４ｄとを有している。また、第一転がり軸受４のシャフト２外に露出される端面側には、内輪４ａと外輪４ｂとの間に形成される空間を覆う円環状のシール４ｅが、内外輪４ａ，４ｂと略同軸にして設けられている。
ここで、シャフト２と内輪４ａ、並びに外輪４ｂとスリーブ３は、それぞれ圧入によって固定されている。
具体的には、第一転がり軸受４は、内輪４ａと、内輪４ａに対して同軸にして配置される外輪４ｂと、内輪４ａと外輪４ｂとの間に介装される複数の転動体４ｃと、各転動体４ｃを第一転がり軸受４の軸線回りに略等角度おきに配置した状態で保持するリテーナ４ｄとを有している。また、第一転がり軸受４のシャフト２外に露出される端面側には、内輪４ａと外輪４ｂとの間に形成される空間を覆う円環状のシール４ｅが、内外輪４ａ，４ｂと略同軸にして設けられている。
ここで、シャフト２と内輪４ａ、並びに外輪４ｂとスリーブ３は、それぞれ圧入によって固定されている。
第二転がり軸受５は、内輪５ａと、内輪５ａに対して同軸にして配置される外輪５ｂと、内輪５ａと外輪５ｂとの間に介装される複数の転動体５ｃと、各転動体５ｃを第二転がり軸受５の軸線回りに等角度配置した状態で保持するリテーナ５ｄとを有している。
また、第二転がり軸受５のシャフト２外に露出される端面側には、内輪５ａと外輪５ｂとの間に形成される空間を覆う円環状のシール５ｅが、内外輪５ａ，５ｂと略同軸にして設けられている。
ここで、外輪５ｂとスリーブ３は、圧入によって固定されている。一方で、内輪５ａの内径は、第一転がり軸受４の内輪４ａの内径よりもわずかに大きく設定されており、内輪５ａとシャフト２とは、レーザー溶接によって固定されている。
また、第二転がり軸受５のシャフト２外に露出される端面側には、内輪５ａと外輪５ｂとの間に形成される空間を覆う円環状のシール５ｅが、内外輪５ａ，５ｂと略同軸にして設けられている。
ここで、外輪５ｂとスリーブ３は、圧入によって固定されている。一方で、内輪５ａの内径は、第一転がり軸受４の内輪４ａの内径よりもわずかに大きく設定されており、内輪５ａとシャフト２とは、レーザー溶接によって固定されている。
以下、この複列軸受１の製造方法について説明する。
まず、シャフト２を第一転がり軸受４の内輪４ａに圧入して、これらの固定を行う。このとき、シャフト２は外フランジ２ａの設けられていない他端側から内輪４ａに圧入して外フランジ２ａが内輪４ａに当接する位置まで移動させる。これにより、内輪４ａが外フランジ２ａに受けられるので、シャフト２に対して内輪４ａがより確実に固定される。
まず、シャフト２を第一転がり軸受４の内輪４ａに圧入して、これらの固定を行う。このとき、シャフト２は外フランジ２ａの設けられていない他端側から内輪４ａに圧入して外フランジ２ａが内輪４ａに当接する位置まで移動させる。これにより、内輪４ａが外フランジ２ａに受けられるので、シャフト２に対して内輪４ａがより確実に固定される。
次に、第一転がり軸受４の外輪４ｂを、スリーブ３の拡径部３ａに圧入して、これらの固定を行う。このとき、外輪４ｂは、拡径部３ａの終端まで移動させる。これにより、外輪４ｂが拡径部３ａの終端部に受けられるので、シャフト２に対して外輪４ｂがより確実に固定される。
続いて、第二転がり軸受５の外輪５ｂをスリーブ３の拡径部３ｂに圧入して、これらの固定を行う。このとき、外輪５ｂは、拡径部３ｂの終端まで移動させる。これにより、外輪５ｂが拡径部３ｂの終端部に受けられるので、シャフト２に対して外輪５ｂがより確実に固定される。また、第一転がり軸受４と第二転がり軸受５との間の距離が所定距離（拡径部３ａ，３ｂ間の距離に等しい）に規定される。
ここで、前記のように、第二転がり軸受５の内輪５ａの内径は、第一転がり軸受４の内輪４ａの内径よりも若干大きく設定されている。すなわち、内輪５ａは、内輪４ａとは異なり、シャフト２の軸線方向に比較的容易に変位することができるようになっている。
これにより、上記のようにシャフト２と内輪４ａとの固定、スリーブ３と第一及び第二転がり軸受４，５との固定が行われた状態では、スリーブ３と第一及び第二転がり軸受４，５のそれぞれの外輪４ｂ，５ｂとは、第一転がり軸受４の内輪４ａ、転動体４ｃ、及び外輪４ｂの間に設けられたあそびの分だけ、シャフト２の軸線方向に沿って一体的に変位可能となっている。
ここで、前記のように、第二転がり軸受５の内輪５ａの内径は、第一転がり軸受４の内輪４ａの内径よりも若干大きく設定されている。すなわち、内輪５ａは、内輪４ａとは異なり、シャフト２の軸線方向に比較的容易に変位することができるようになっている。
これにより、上記のようにシャフト２と内輪４ａとの固定、スリーブ３と第一及び第二転がり軸受４，５との固定が行われた状態では、スリーブ３と第一及び第二転がり軸受４，５のそれぞれの外輪４ｂ，５ｂとは、第一転がり軸受４の内輪４ａ、転動体４ｃ、及び外輪４ｂの間に設けられたあそびの分だけ、シャフト２の軸線方向に沿って一体的に変位可能となっている。
最後に、第二転がり軸受５の内輪５ａに対して第一転がり軸受４に向けて所定圧力で押圧し、この状態で内輪５ａをシャフト２に固定することで、第一及び第二転がり軸受４，５にそれぞれ適切な与圧が付与された複列軸受１を得る。
ここで、内輪５ａに対しては、冶具Ｊを介して錘やバネ圧等を加えることで、所定の押圧力が付与される。
この内輪５ａに加えられた押圧力は、第二転がり軸受５に対する与圧として作用する。また、このように内輪５ａに加えられた押圧力は、第二転がり軸受５の転動体５ｃ、第二転がり軸受の外輪５ｂ、及びスリーブ３を介して第一転がり軸受４の外輪４ｂに伝達されて、第一転がり軸受４に対する与圧としても作用する。
この内輪５ａに加えられた押圧力は、第二転がり軸受５に対する与圧として作用する。また、このように内輪５ａに加えられた押圧力は、第二転がり軸受５の転動体５ｃ、第二転がり軸受の外輪５ｂ、及びスリーブ３を介して第一転がり軸受４の外輪４ｂに伝達されて、第一転がり軸受４に対する与圧としても作用する。
内輪５ａとシャフト２との固定は、レーザー溶接によって行われる。具体的には、内輪５ａのスリーブ３から露出した端部とシャフト２との境界部分にレーザー光を照射することによって、内輪５ａとシャフト２とを溶接する。
ここで、レーザー溶接に用いるレーザー光源としては、例えばＹＡＧレーザー等が用いられる。なお、レーザー光源は、溶接対象部材の材質や溶接条件に応じて、適切なものを選択することができる。
ここで、レーザー溶接に用いるレーザー光源としては、例えばＹＡＧレーザー等が用いられる。なお、レーザー光源は、溶接対象部材の材質や溶接条件に応じて、適切なものを選択することができる。
上記のように、本参考例に係る複列軸受１では、第二転がり軸受５の内輪５ａは、シャフト２に対して、圧入ではなく、レーザー溶接によって固定されている。すなわち、第二転がり軸受５の内輪５ａは、シャフト２との固定前の段階では、シャフト２との間に大きな摩擦抵抗は生じず、シャフト２の軸線方向に比較的自由に移動可能である。このため、第二転がり軸受５の固定時に第二転がり軸受５の内輪５ａに加えた押圧力の大きさから、第一及び第二転がり軸受４，５に加えた与圧の大きさを容易に求めることができ、大掛かりな装置を用いることなしに、与圧の調整を高精度かつ容易に行うことができる。
また、この複列軸受１では、第二転がり軸受５とシャフト２とは、他の溶接方法に比べて溶融範囲が小さいレーザー溶接によって固定されているので、溶接による歪みが生じにくく、軸受精度を高精度に保つことができる。
さらに、この複列軸受１では、各構成部材の固定に接着剤を用いないので、アウトガスの発生量が極めて少ない。このため、この複列軸受１は、ハードディスクドライブのようにアウトガスが性能低下を引き起こす要因となる精密機械に用いても、性能低下を生じさせにくい。
また、複列軸受の各構成部材を接着によって固定する場合には、接着が完了するまで、各構成部材を接着用冶具によって仮固定しておく必要がある。
これに対して、本参考例の複列軸受１は、前記のように接着を行わないので、接着用冶具が不要となるとともに、製造工程を簡素化することができる。これにより、本参考例の複列軸受１は、従来の複列軸受に比べて大幅なコストダウンが可能となり、また流動在庫の抑制が可能になる。
さらに、この複列軸受１では、各構成部材の固定に接着剤を用いないので、アウトガスの発生量が極めて少ない。このため、この複列軸受１は、ハードディスクドライブのようにアウトガスが性能低下を引き起こす要因となる精密機械に用いても、性能低下を生じさせにくい。
また、複列軸受の各構成部材を接着によって固定する場合には、接着が完了するまで、各構成部材を接着用冶具によって仮固定しておく必要がある。
これに対して、本参考例の複列軸受１は、前記のように接着を行わないので、接着用冶具が不要となるとともに、製造工程を簡素化することができる。これにより、本参考例の複列軸受１は、従来の複列軸受に比べて大幅なコストダウンが可能となり、また流動在庫の抑制が可能になる。
ここで、本参考例では、単純な円柱形状のシャフト２を用いる複列軸受１を例示したが、これに限られることなく、図２に示す複列軸受１１のように、シャフト２の代わりに、第一転がり軸受４との圧入の際に第一転がり軸受４が通過する領域のうちの少なくとも一部に、第一転がり軸受４の固定位置よりも小径となる小径部１３が設けられたシャフト１２を用いてもよい。
この場合には、第一転がり軸受４の内輪４ａにシャフト１２を圧入する際に、第一転がり軸受４が小径部１３を通過する際には、内輪４ａとシャフト１２との間にクリアランスが形成されることになるので、シャフト１２の全長に対して実質的な圧入距離が短くなる。これにより、圧入作業が容易となるので、複列軸受１１の製造が容易である。
図２に示す複列軸受１１では、シャフト１２は、第一転がり軸受４の固定位置よりも圧入方向手前側の領域全体を小径部１３としている。これにより、この複列軸受１１では、内輪４ａの実質的な圧入距離を最小限にすることができ、製造が非常に容易である。
なお、図２に示す複列軸受１１では、第二転がり軸受５の内輪５ａとシャフト２との溶接を良好に行うことができるよう、内輪５ａの内径は、シャフト１２の小径部１３に沿って内輪５ａを移動させることができる範囲で極力小さくすることが望ましい。
この場合には、第一転がり軸受４の内輪４ａにシャフト１２を圧入する際に、第一転がり軸受４が小径部１３を通過する際には、内輪４ａとシャフト１２との間にクリアランスが形成されることになるので、シャフト１２の全長に対して実質的な圧入距離が短くなる。これにより、圧入作業が容易となるので、複列軸受１１の製造が容易である。
図２に示す複列軸受１１では、シャフト１２は、第一転がり軸受４の固定位置よりも圧入方向手前側の領域全体を小径部１３としている。これにより、この複列軸受１１では、内輪４ａの実質的な圧入距離を最小限にすることができ、製造が非常に容易である。
なお、図２に示す複列軸受１１では、第二転がり軸受５の内輪５ａとシャフト２との溶接を良好に行うことができるよう、内輪５ａの内径は、シャフト１２の小径部１３に沿って内輪５ａを移動させることができる範囲で極力小さくすることが望ましい。
［第二実施形態］
以下、本発明の第二実施形態について、図３及び図４を用いて説明する。
図３に示すように、本実施形態に係る複列軸受２１は、参考例に示した複列軸受１において、第二転がり軸受５の代わりに、第二転がり軸受２５を用いたことを主たる特徴とするものである。以下、参考例で示した複列軸受１と同様または同一の部材については同じ符号を用いて示し、詳細な説明を省略する。
以下、本発明の第二実施形態について、図３及び図４を用いて説明する。
図３に示すように、本実施形態に係る複列軸受２１は、参考例に示した複列軸受１において、第二転がり軸受５の代わりに、第二転がり軸受２５を用いたことを主たる特徴とするものである。以下、参考例で示した複列軸受１と同様または同一の部材については同じ符号を用いて示し、詳細な説明を省略する。
第二転がり軸受２５は、参考例に示した第二転がり軸受５において、内輪５ａの代わりに内輪２５ａを用いたことを主たる特徴とするものである。
内輪２５ａは、内輪５ａにおいて、第一転がり軸受４の位置する側とは反対側を向く端面の径方向内側に、第二転がり軸受２５の外輪５ｂよりも軸線方向に突出した突出部２６が設けられたものである。
この突出部２６の形状は任意であって、内輪２５ａの全周にわたって設けてもよく、内輪２５ａの周方向の一部にのみ設けてもよい。本実施形態では、内輪２５ａには、その内周縁の全周にわたって、断面略四角形をなす突出部２６が設けられている。
内輪２５ａは、内輪５ａにおいて、第一転がり軸受４の位置する側とは反対側を向く端面の径方向内側に、第二転がり軸受２５の外輪５ｂよりも軸線方向に突出した突出部２６が設けられたものである。
この突出部２６の形状は任意であって、内輪２５ａの全周にわたって設けてもよく、内輪２５ａの周方向の一部にのみ設けてもよい。本実施形態では、内輪２５ａには、その内周縁の全周にわたって、断面略四角形をなす突出部２６が設けられている。
このように構成される複列軸受２１は、参考例に示した複列軸受１とほぼ同様にして製造される。ただし、この複列軸受２１では、突出部２６をシャフト２に対してレーザー溶接されることによって、内輪２５ａがシャフト２に固定されている。
さらに、突出部２６は、シャフト２の軸線に直交する平面に沿った方向からレーザー光を照射することでシャフト２に溶接されている。
このため、この複列軸受２１では、図４に示すように、シャフト２と突出部２６との溶接部には、シャフト２の軸線に直交する平面に沿ってナゲットＮが形成される（言い換えれば、シャフト２側と第二転がり軸受２５の内輪２５ａ側とで、シャフト２の軸線方向におけるナゲットＮの形成位置がほぼ等しくなる）。
さらに、突出部２６は、シャフト２の軸線に直交する平面に沿った方向からレーザー光を照射することでシャフト２に溶接されている。
このため、この複列軸受２１では、図４に示すように、シャフト２と突出部２６との溶接部には、シャフト２の軸線に直交する平面に沿ってナゲットＮが形成される（言い換えれば、シャフト２側と第二転がり軸受２５の内輪２５ａ側とで、シャフト２の軸線方向におけるナゲットＮの形成位置がほぼ等しくなる）。
溶接処理を終えてこのナゲットＮが熱収縮すると、シャフト２と内輪２５ａとが、ナゲットＮの収縮力によってナゲットＮに向って引き寄せられる。
この複列軸受２１では、前記のように、ナゲットＮが、シャフト２の軸線に直交する平面に沿って形成される。このナゲットＮに由来する収縮力Ｆは、ほとんどシャフト２の軸線に略直交する方向にのみ作用し、シャフト２の軸線に沿った方向にほとんど作用しないので、溶接後にシャフト２と第二転がり軸受２５の内輪２５ａとがシャフト２の軸線方向に沿って相対変位しにくい。
すなわち、この複列軸受２５では、シャフト２と内輪２５ａとの溶接後に第一及び第二転がり軸受４，２５に付与される与圧の大きさが、溶接時に第二転がり軸受２５に付与していた押圧力とほぼ等しいので、第一及び第二転がり軸受４，２５に加える与圧を正確に制御することが可能となる。
この複列軸受２１では、前記のように、ナゲットＮが、シャフト２の軸線に直交する平面に沿って形成される。このナゲットＮに由来する収縮力Ｆは、ほとんどシャフト２の軸線に略直交する方向にのみ作用し、シャフト２の軸線に沿った方向にほとんど作用しないので、溶接後にシャフト２と第二転がり軸受２５の内輪２５ａとがシャフト２の軸線方向に沿って相対変位しにくい。
すなわち、この複列軸受２５では、シャフト２と内輪２５ａとの溶接後に第一及び第二転がり軸受４，２５に付与される与圧の大きさが、溶接時に第二転がり軸受２５に付与していた押圧力とほぼ等しいので、第一及び第二転がり軸受４，２５に加える与圧を正確に制御することが可能となる。
また、この複列軸受２１では、突出部２６がシャフト２に対して溶接されることで、内輪２５ａがシャフト２に固定されている。
この突出部２６は、第二転がり軸受２５の外輪５ｂよりも軸線方向に突出しているので、突出部２６に対して、シャフト２の軸線に略直交する平面に沿った方向からレーザー光を容易に照射することができる。このように、この複列軸受２１では、シャフト２と第二転がり軸受２５の内輪とのレーザー溶接を容易かつ良好に行うことができるので、量産性が向上する。
この突出部２６は、第二転がり軸受２５の外輪５ｂよりも軸線方向に突出しているので、突出部２６に対して、シャフト２の軸線に略直交する平面に沿った方向からレーザー光を容易に照射することができる。このように、この複列軸受２１では、シャフト２と第二転がり軸受２５の内輪とのレーザー溶接を容易かつ良好に行うことができるので、量産性が向上する。
［第三実施形態］
以下、本発明の第三実施形態について、図５を用いて説明する。
本実施形態に係る複列軸受３１は、第二実施形態に示した複列軸受２１において、第二転がり軸受２５の代わりに、第二転がり軸受３５を用いたことを主たる特徴とするものである。以下、第二実施形態で示した複列軸受２１と同様または同一の部材については同じ符号を用いて示し、詳細な説明を省略する。
以下、本発明の第三実施形態について、図５を用いて説明する。
本実施形態に係る複列軸受３１は、第二実施形態に示した複列軸受２１において、第二転がり軸受２５の代わりに、第二転がり軸受３５を用いたことを主たる特徴とするものである。以下、第二実施形態で示した複列軸受２１と同様または同一の部材については同じ符号を用いて示し、詳細な説明を省略する。
第二転がり軸受３５は、第二実施形態に示した第二転がり軸受２５において、内輪２５ａの代わりに内輪３５ａを用いたことを主たる特徴とするものである。
内輪３５ａは、内輪２５ａにおいて、突出部２６の径方向外側に凹部３７を設けたものである。
この凹部３７の形状は任意であって、突出部２６の外周面全周にわたって設けてもよく、突出部２６の周方向の一部にのみ設けてもよい。
本実施形態では、突出部２６には、断面視四角形をなす溝状の凹部３７が、外周面全周にわたって設けられている。
内輪３５ａは、内輪２５ａにおいて、突出部２６の径方向外側に凹部３７を設けたものである。
この凹部３７の形状は任意であって、突出部２６の外周面全周にわたって設けてもよく、突出部２６の周方向の一部にのみ設けてもよい。
本実施形態では、突出部２６には、断面視四角形をなす溝状の凹部３７が、外周面全周にわたって設けられている。
このように構成される複列軸受３１は、第二実施形態に示した複列軸受２１とほぼ同様にして製造されるものである。ただし、この複列軸受３１では、内輪３５ａは、突出部２６に設けられた凹部３７の底部をシャフト２に対してレーザー溶接されることによってシャフト２に固定されている。すなわち、この複列軸受３１においても、突出部２６は、シャフト２の軸線に直交する平面に沿った方向からレーザー光を照射することでシャフト２に溶接されている。
この複列軸受３１では、突出部２６自体については径方向の肉厚を大きくとって十分な強度を確保しつつ、溶接部については肉厚を薄くすることができる。
これにより、第一及び第二転がり軸受４，３５へ与圧の付与を行う際には、第二転がり軸受３５の内輪３５ａを押圧する冶具Ｊを突出部２６によって受けることができる。
すなわち、この複列軸受３１では、製造工程において、押圧用の冶具Ｊとして特別な形状の冶具を用いる必要がないので、製造コストを抑えることができる。さらに、溶接部の肉厚が薄いので、溶接を短時間で終了させることができる。これにより、溶接時に発生する熱の影響が少なくて済み、軸受精度を高精度に保つことができる。
これにより、第一及び第二転がり軸受４，３５へ与圧の付与を行う際には、第二転がり軸受３５の内輪３５ａを押圧する冶具Ｊを突出部２６によって受けることができる。
すなわち、この複列軸受３１では、製造工程において、押圧用の冶具Ｊとして特別な形状の冶具を用いる必要がないので、製造コストを抑えることができる。さらに、溶接部の肉厚が薄いので、溶接を短時間で終了させることができる。これにより、溶接時に発生する熱の影響が少なくて済み、軸受精度を高精度に保つことができる。
［第四実施形態］
以下、本発明の第四実施形態について、図６から図８を用いて説明する。
本実施形態に係る複列軸受４１は、第二実施形態に示した複列軸受２１において、第二転がり軸受２５の代わりに、第二転がり軸受４５を用いたことを主たる特徴とするものである。以下、第二実施形態で示した複列軸受２１と同様または同一の部材については同じ符号を用いて示し、詳細な説明を省略する。
以下、本発明の第四実施形態について、図６から図８を用いて説明する。
本実施形態に係る複列軸受４１は、第二実施形態に示した複列軸受２１において、第二転がり軸受２５の代わりに、第二転がり軸受４５を用いたことを主たる特徴とするものである。以下、第二実施形態で示した複列軸受２１と同様または同一の部材については同じ符号を用いて示し、詳細な説明を省略する。
第二転がり軸受４５は、第二実施形態に示した第二転がり軸受４５において、内輪２５ａの代わりに内輪４５ａを用いたことを主たる特徴とするものである。
内輪４５ａは、内輪２５ａにおいて、突出部２６に第二転がり軸受４５の径方向に連通する溝４８を設けたものである。この溝４８の形状及び設置数は任意である。
本実施形態では、突出部２６には、その先端に、断面視四角形をなす溝４８が形成されている。また、図７に示すように、この溝４８は、第二転がり軸受４５の軸線回りに略等角度おきにして、六本設けられている。
内輪４５ａは、内輪２５ａにおいて、突出部２６に第二転がり軸受４５の径方向に連通する溝４８を設けたものである。この溝４８の形状及び設置数は任意である。
本実施形態では、突出部２６には、その先端に、断面視四角形をなす溝４８が形成されている。また、図７に示すように、この溝４８は、第二転がり軸受４５の軸線回りに略等角度おきにして、六本設けられている。
このように構成される複列軸受４１は、第二実施形態に示した複列軸受２１とほぼ同様にして製造されるものである。ただし、この複列軸受４１では、図８に示すように、突出部２６に設けられた溝４８のシャフト２側の縁部のうち、シャフト２の軸線に平行な部位が、シャフト２との溶接部とされている。すなわち、この複列軸受４１においても、突出部２６は、シャフト２の軸線に直交する平面に沿った方向からレーザー光を照射することでシャフト２に溶接されている。
この複列軸受４１では、突出部２６自体については径方向の肉厚を大きくとって十分な強度を確保しつつ、シャフト２と突出部２６との境界部分を直接溶接することができる。
これにより、第一及び第二転がり軸受４，４５へ与圧の付与を行う際には、第二転がり軸受４５の内輪４５ａを押圧する冶具Ｊを、突出部２６によって受けることができる。
すなわち、この複列軸受４１では、製造工程において、押圧用の冶具Ｊとして特別な形状の冶具を用いる必要がないので、製造コストを抑えることができる。
さらに、シャフト２と突出部２６との境界部分を直接溶接することができるので、溶接を短時間で終了させることができる。これにより、溶接時に発生する熱の影響が少なくて済み、軸受精度を高精度に保つことができる。
これにより、第一及び第二転がり軸受４，４５へ与圧の付与を行う際には、第二転がり軸受４５の内輪４５ａを押圧する冶具Ｊを、突出部２６によって受けることができる。
すなわち、この複列軸受４１では、製造工程において、押圧用の冶具Ｊとして特別な形状の冶具を用いる必要がないので、製造コストを抑えることができる。
さらに、シャフト２と突出部２６との境界部分を直接溶接することができるので、溶接を短時間で終了させることができる。これにより、溶接時に発生する熱の影響が少なくて済み、軸受精度を高精度に保つことができる。
ここで、本実施形態では、内輪４５ａの突出部２６に、第二転がり軸受４５の径方向に連通する溝４８を設けた例を示したが、突出部２６には、溝４８の代わりに、第二転がり軸受４５の径方向に連通する貫通孔を設けてもよい。
この場合には、突出部２６に設けられた貫通孔のシャフト２側の縁部のうち、シャフト２の軸線に平行な部位が、シャフト２と直接溶接される溶接部とされる。
この場合には、突出部２６に設けられた貫通孔のシャフト２側の縁部のうち、シャフト２の軸線に平行な部位が、シャフト２と直接溶接される溶接部とされる。
１，１１，２１，３１，４１ 複列軸受
２，１２ シャフト
３ スリーブ
４ 第一転がり軸受
４ａ，５ａ，２５ａ，３５ａ，４５ａ 内輪
４ｂ，５ｂ 外輪
５，２５，３５，４５ 第二転がり軸受
１３ 小径部
２６ 突出部
３７ 凹部
４８ 溝
２，１２ シャフト
３ スリーブ
４ 第一転がり軸受
４ａ，５ａ，２５ａ，３５ａ，４５ａ 内輪
４ｂ，５ｂ 外輪
５，２５，３５，４５ 第二転がり軸受
１３ 小径部
２６ 突出部
３７ 凹部
４８ 溝
Claims (10)
- シャフトと、
該シャフトに対して内輪が圧入によって固定される第一転がり軸受と、
該第一転がり軸受の外輪に対して圧入によって固定されるスリーブと、
該スリーブに対して外輪が圧入によって固定される第二転がり軸受とを有しており、
前記シャフトと前記第一転がり軸受とが固定されかつ前記スリーブと前記第一及び前記第二転がり軸受とが固定された状態で、前記第二転がり軸受の内輪が、前記第一転がり軸受に向けて所定圧力で押圧されながら、前記シャフトの軸線に直交する平面に沿った方向のみからレーザー光を照射することで前記シャフトに溶接されている複列軸受。 - 前記第二転がり軸受の前記内輪には、前記第一転がり軸受とは反対側の端面の径方向内側に、前記第二転がり軸受の前記外輪よりも軸線方向に突出した突出部が設けられており、
該内輪は、前記突出部を前記シャフトに対してレーザー溶接されることによって前記シャフトに固定されている請求項１に記載の複列軸受。 - 前記突出部には、径方向外側に開口する凹部が設けられており、
該凹部の底部が前記シャフトとの溶接部とされている請求項２に記載の複列軸受。 - 前記突出部には、前記第二転がり軸受の径方向に連通する溝または貫通孔が設けられており、
前記溝または前記貫通孔の前記シャフト側の縁部のうち、前記シャフトの軸線に平行な部位が前記シャフトとの溶接部とされている請求項２に記載の複列軸受。 - 前記シャフトには、前記第一転がり軸受との圧入の際に前記第一転がり軸受が通過する領域のうちの少なくとも一部に、前記第一転がり軸受の固定位置よりも小径となる小径部が設けられている請求項１から４のいずれかに記載の複列軸受。
- シャフトと、該シャフトの外側に同軸にして設けられるスリーブと、前記シャフトと前記スリーブとの間に介装される第一転がり軸受及び第二転がり軸受とを有する複列軸受の製造方法であって、
前記シャフトに対して前記第一転がり軸受の内輪を圧入によって固定し、
前記第一転がり軸受の外輪に対して前記スリーブを圧入によって固定し、
該スリーブに対して前記第二転がり軸受の外輪を圧入によって固定し、
前記第二転がり軸受の内輪を、前記第一転がり軸受に向けて所定圧力で押圧しながら、前記シャフトの軸線に直交する平面に沿った方向のみからレーザー光を照射することで前記シャフトに溶接する複列軸受の製造方法。 - 前記第二転がり軸受の前記内輪を、前記第一転がり軸受とは反対側の端面の径方向内側に、前記第二転がり軸受の前記外輪よりも軸線方向に突出した突出部を有する形状とし、
該突出部を前記シャフトに対してレーザー溶接することによって前記第二転がり軸受の前記内輪を前記前記シャフトに固定する請求項６に記載の複列軸受の製造方法。 - 前記突出部を、径方向外側に開口する凹部を有する形状とし、
該凹部の底部を前記シャフトと溶接する請求項７に記載の複列軸受の製造方法。 - 前記突出部を、前記第二転がり軸受の径方向に連通する溝または貫通孔を有する形状とし、
前記溝または前記貫通孔の前記シャフト側の縁部のうち、前記シャフトの軸線に平行な部位を前記シャフトと溶接する請求項７に記載の複列軸受の製造方法。 - 前記シャフトを、前記第一転がり軸受との圧入の際に前記第一転がり軸受が通過する領域のうちの少なくとも一部に、前記第一転がり軸受の固定位置よりも小径となる小径部が設けられた形状とする請求項６から９のいずれかに記載の複列軸受の製造方法。
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