JPH0744601U - 竪形モータ軸付玉軸受ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 超小型モータのモータ軸に回転体を支承する
玉軸受を組み込む時にモータ軸と玉軸受との現物合わせ
を行なったり、一対の玉軸受間にスプリングを介在させ
たりしなくても、回転体の径方向及び軸方向の振れを極
力押さえることができるようにし、かつ、装置全体をコ
ンパクトにする。 【構成】 上部に回転体12、下部に当該回転体を駆動す
るための超小型モータ10のロータ11を固定し、中間部外
周に直接複列の転走面17を形成した垂直なモータ軸13
と、超小型モータのステータ14内側部に組み込まれ、モ
ータ軸の転走面17と対応する転走面18を有する外輪19
と、モータ軸13と外輪19との間に収容される転動体20と
によって構成し、転動体20とモータ軸13および外輪19と
の接触角を15゜〜40゜の外向きに設定すると共にモータ
軸の転走面18の間隔に対する外輪の転走面17の間隔を所
定の予圧量に相当する量だけ大きくする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は竪形モータ軸付玉軸受ユニットに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

図３に示す如く一般にＶＴＲシリンダーヘッドモータ、キャプスタンモータ、 マイクロフロッピーモータ、ラインプリンター等の超小型モータ（１）のモータ 軸（２）の外周にはモータ軸（２）の上部に取付けた回転体（３）を支承する一 対に玉軸受（４）（４）を配置している。上記回転体（３）の振れを極力小さく する場合、上記玉軸受（４）（４）の振れを小さく、更に上記回転体（３）の振 れに対する剛性を増大させる必要があるが、上記超小型モータ（１）のモータ軸 （２）に装着する玉軸受（４）（４）は肉薄のため、内輪（５）（５）の変形防 止から内輪（２）とモータ軸（２）とのはめあいがルーズになり、そのままでは 回転体（３）の振れを極力小さく押えることができなかった。このため従来は、 玉軸受（４）（４）をモータ軸（２）に組込む時、玉軸受（４）（４）の内輪（ ５）（５）とモータ軸（２）とのはめあいが適当となるもの同士を選別する。云 わゆる現物合せを行なうか、又は玉軸受（４）（４）の内輪（５）（５）をモー タ軸（２）に接着している。或は図３に示す如く、一対の玉軸受（４）（４）の 外輪（６）（６）間にスプリング７を介在させ、玉軸受（４）（４）に予圧を与 えるようにしている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかし上記した如く、現物合せを行なったり、又接着処理を行うと玉軸受（４ ）（４）のモータ軸（２）への組込作業が非常に繁雑になるといった欠点があり 、又、予圧方式に於いては予圧調整が困難になると共に回転精度が出し難いとい った欠点もあった。更に両玉軸受（４）（４）間にスプリング（７）を介在させ る場合には、両玉軸受（４）（４）間にスプリング（７）を介在させるためのス ペースを設ける必要が生じ、装置全体をコンパクトに押さえることはできないと いった欠点もあった。

【０００４】 そこで、この考案の目的は、超小型モータのモータ軸に回転体を支承する玉軸 受を組み込む時にモータ軸と玉軸受との現物合わせを行なったり、一対の玉軸受 間にスプリングを介在させたりしなくても、回転体の径方向及び軸方向の振れを 極力押さえることができるようにし、かつ、装置全体をコンパクトにすることで ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

この考案は、超小型モータのモータ軸に組み込む玉軸受を、超小型モータと一 体化して竪形モータ軸付玉軸受ユニットを構成した。すなわち、この考案の竪形 モータ軸付軸受ユニットは、モータ軸の上部に回転体を取り付け、下部に駆動用 超小型モータを装置するためのもので、モータ軸、外輪、および、それらの間に 介在する転動体を主要な構成要素とする。

【０００６】 モータ軸は垂直に配置され、上部に回転体、下部に超小型モータのロータを固 定し、中間部外周面に複列の転走面を直接形成する。

【０００７】 外輪は、超小型モータのステータ内側部に組み込まれ、モータ軸側の転走面と 対応する転走面を内周面に形成する。

【０００８】 モータ軸外周面の転走面と外輪内周面の転走面とは対向して転動体が転走する ための複列の軌道を構成する。

【０００９】 転走面の接触角は１５゜〜４０゜の外向きに設定する。ここに、接触角とは、 軸受の中心軸に垂直な平面と転動体荷重（転動体と軌道輪との接触部に働く力） の合成力の作用線とのなす角をいう。また、外向きとは、複列外向きアンギュラ 玉軸受と同様に、転動体荷重の作用線の交点がピッチ円の外側にあることを意味 する。

【００１０】 モータ軸側の走行面と外輪側の転走面とでは、組み立てた状態で転動体に所定 の予圧を付与するように、外輪側の転走面の間隔をモータ軸側の転走面の間隔よ り大きくする。そのために、たとえば、外輪の内周面にそのような間隔の複列の 転走面を形成するほか、単列の転走面を形成した２つの外輪を使用してそれらの 合わせ面を所定量突出させてもよい。なお、後者の場合でも、外輪はケースに圧 入して固定されるため、外輪の転走面の間隔は常に一定である。

【００１１】

【作用】

モータ軸の外周面に直接転走面を形成することにより軸受内輪を省略する。そ の結果、モータ軸と内輪との間のガタに起因する振れを無くすることができる。 転走面の接触角を上記の範囲にし、また、転走面の間隔を上記のように設定する ことは、軸受の剛性を高めて、モータ軸の上部に固定された回転体の径方向及び 軸方向の振れの防止に役立つ。

【００１２】

【実施例】

図１は本考案に係る竪形モータ軸付玉軸受ユニットをＶＴＲシリンダーヘッド モータに組み込んだ時の状態を示す断面図である。図中（１０）はＶＴＲシリン ダーヘッドモータであり、当該モータ（１０）は下部の外周にロータ（１１）が 嵌合され、上部にヘッド（１２）が取付けられたモータ軸（１３）と、上記ロー タ（１１）の外周に所定の間隔を隔てて配置したステータ（１４）と、上記モー タ軸（１３）、ロータ（１１）及びステータ（１４）を収納するケース（１５） とによって形成してある。（１６）はモータ軸（１３）とケース（１５）との間 に介在させた竪形モータ軸付玉軸受ユニットであり、当該竪形モータ軸付玉軸受 ユニット（１６）は、モータ軸（１３）の外周面に直接設けた２条の転走面（１ ７）（１７）と、同じく２列の転走面（１８）（１８）を有する外輪（１９）と 、モータ軸（１３）及び外輪（１９）間に収容された転動体（２０）によって形 成してある。この竪形モータ軸付玉軸受ユニット（１６）の転動体（２０）とモ ータ軸（１３）及び外輪（１９）との接触角α（図２参照）はヘッド（１２）に 生じるラジヤル荷重に対して、その支承力を増大させる為に、１５゜〜４０゜の 外向きに設定してあり、又外輪（１９）に設ける転走面（１８）（１８）の間隔 はモータ軸（１３）に設ける転走面（１７）（１７）の間隔から通常設定される 量より、更に所定量だけ大きくなるようにしてあり、転走面（１７）（１７）（ １８）（１８）間に転動体（２０）を収納した時、軸付軸受ユニット（１６）に 所定量の予圧を与えるようにしてある。尚この予圧量は軸受の基本静定格荷重の ５〜１５％程度にしておくのが適当である。又図中（２１）は外輪（１９）の両 端部に装着した密封板である。

【００１３】 図２は本考案に係る竪形モータ軸付玉軸受ユニット（１６）の第２の実施例を 示す図面である。この図に示す実施例は、モータ軸（１３）の外周に１条の転走 面（３０）を有する一対の外輪（３１）（３１）を背面組合せとなるようにして 組込み、モータ軸（１３）の外周面に直接設けた２条の転走面（１７）（１７） と対応する２条の転走面（３０）（３０）を設けたものであり、その他の構造は 上記第１の実施例と同様である。当該一対の外輪（３１）（３１）の両合せ面は 通常設定される量より、更に夫々所定量突出しており、即ちマイナス隙間Δａが 設けてあり、両外輪（３１）（３１）を組合せた時、上記第１の実施例と同様、 竪形モータ軸付玉軸受ユニット（１６）に所定量の予圧を与えるようにすると共 に、転動体（２０）とモータ軸（１３）及び外輪の転走面との接触角αが１５゜ 〜４０゜の外向きとなるようにしてある。

【００１４】 尚、上記マイナス隙間Δａは次式によって求めればよい。

【００１５】

【数１】

【００１６】 Δａ：組合せ面のマイナス隙間（μｍ） Ｚ ：１列の転動体数 dw ：転動体直径（ｍｍ） α ：接触角（度） Pa ：軸受内部予圧量

【００１７】 又この実施例の場合、モータ軸（１６）を垂直な状態で使用し、且つ、転動体 （２０）の保持器として冠型保持器（３２）を使用する時には、冠型保持器（３ ２）のポケット部の摩耗による保持器脱落を防止する為、両冠型保持器（３２） とも図示の如く環状部側が上側となるように組込む。又このようにして冠型保持 器（３２）を組込めば、保持器の振動による騒音を防止する効果も生じる。

【００１８】

【考案の効果】

上記した如く、モータ軸に直接転走面を形成すれば、玉軸受の内輪を省略でき るため、モータ軸と内輪との間のガタに対して生じる振れを無くすことができ、 又軸付軸受ユニットに１５゜〜４０゜程度の接触角を付けると共に、内部予圧を 与えることにより、径方向及び軸方向の振れを押えることができるため、竪形モ ータ軸付玉軸受ユニットの精度を向上できる。又モータ軸に直接転走面を設け、 且つ転走面の間隔によって内部予圧を与えれば、内輪が不要になると共に軸受に 予圧を与えるためのスプリング等の弾性部材を介在させる必要がなくなるため、 竪形モータ軸付玉軸受ユニットを小型化できると同時に、竪形モータ軸付玉軸受 ユニットの超小型モータへの組込みが非常に容易になる。

【提出日】平成６年１２月２８日

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００６

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００６】 モータ軸は垂直に配置され、上部に回転体、下部に超小型モータ のロータを固定し、両端部から離れた中間部外周面に複列の転走面を直接形成す る。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１０】 モータ軸側の転走面と外輪側の転走面とでは、組み立てた状態で 転動体に所定の予圧を付与するように、外輪側の転走面の間隔をモータ軸側の転 走面の間隔より大きくする。そのために、たとえば、外輪の内周面にそのような 間隔の複列の転走面を形成するほか、単列の転走面を形成した２つの外輪を使用 してそれらの合わせ面を所定量突出させてもよい。なお、後者の場合でも、外輪 はケースに圧入して固定されるため、外輪の転走面の間隔は常に一定である。予 圧量は軸受の基本静定格荷重の５〜１５％に設定するものとし、転走面の間隔の 差は所定の予圧量に相当する寸法であって数２より求める。

【数２】 ただし、 Ｚ ：１列の転動体数 ｄｗ：転動体直径（ｍｍ） α ：接触角（度） Ｐａ：軸受内部予圧量。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１５】

【数３】

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１８】

【考案の効果】 この考案によれば、モータ軸に直接転走面を形成する ことにより、玉軸受の内輪を省略できるためモータ軸と内輪との間のガタに起因 して生じる振れが無くなり、また、軸付軸受ユニットに１５°〜４０°程度の接 触角を付けると共に内部予圧を与えることにより、径方向及び軸方向の振れを押 さえることができ、竪形モータ軸付玉軸受ユニットの精度が向上する。したがっ て、径方向及び軸方向の振れを極力抑制することが求められるＶＴＲシリンダー ヘッドのような回転体を支承する用途に好適な竪形モータ軸付玉軸受ユニットを 提供することができる。また、モータ軸に直接転走面を設け、かつ、転走面の間 隔によって内部予圧を与えれば、内輪が不要になるばかりでなく軸受に予圧を与 えるため従来採用していたスプリング等の弾性部材を介在させる必要がなくなっ て、竪形モータ軸付玉軸受ユニットを小型化できると同時に、ユニット全体の剛 性が高くなるので、スプリング等の弾性部材の弾発力に抗しながら軸受を組み込 むといった作業がなくなり、竪形モータ軸付玉軸受ユニットの超小型モータのケ ースへの組込みが非常に容易になる。転動体の保持器として冠型保持器を使用す る実施例の場合、両冠型保持器とも環状部側が上側となるように組み込むことに より、冠型保持器のポケット部の摩耗による保持器脱落を防止すると共に、保持 器の振動による騒音を防止する効果も生じる。

【提出日】平成６年１２月２８日

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００６

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００６】 モータ軸は垂直に配置され、上部に回転体、下部に超小型モータ のロータを固定し、両端部から離れた中間部外周面に複列の転走面を直接形成す る。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１０】 モータ軸側の転走面と外輪側の転走面とでは、組み立てた状態で 転動体に所定の予圧を付与するように、外輪側の転走面の間隔をモータ軸側の転 走面の間隔より大きくする。そのために、たとえば、外輪の内周面にそのような 間隔の複列の転走面を形成するほか、単列の転走面を形成した２つの外輪を使用 してそれらの合わせ面を所定量突出させてもよい。なお、後者の場合でも、外輪 はケースに圧入して固定されるため、外輪の転走面の間隔は常に一定である。予 圧量は軸受の基本静定格荷重の５〜１５％に設定するものとし、転走面の間隔の 差は所定の予圧量に相当する寸法であって数２より求める。

【数２】 ただし、 Ｚ ：１列の転動体数 ｄｗ：転動体直径（ｍｍ） α ：接触角（度） Ｐａ：軸受内部予圧量。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１５】

【数３】

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１８】

【考案の効果】 この考案によれば、モータ軸に直接転走面を形成する ことにより、玉軸受の内輪を省略できるためモータ軸と内輪との間のガタに起因 して生じる振れが無くなり、また、軸付軸受ユニットに１５°〜４０°程度の接 触角を付けると共に内部予圧を与えることにより、径方向及び軸方向の振れを押 さえることができ、竪形モータ軸付玉軸受ユニットの精度が向上する。したがっ て、径方向及び軸方向の振れを極力抑制することが求められるＶＴＲシリンダー ヘッドのような回転体を支承する用途に好適な竪形モータ軸付玉軸受ユニットを 提供することができる。また、モータ軸に直接転走面を設け、かつ、転走面の間 隔によって内部予圧を与えれば、内輪が不要になるばかりでなく軸受に予圧を与 えるため従来採用していたスプリング等の弾性部材を介在させる必要がなくなっ て、竪形モータ軸付玉軸受ユニットを小型化できると同時に、ユニット全体の剛 性が高くなるので、スプリング等の弾性部材の弾発力に抗しながら軸受を組み込 むといった作業がなくなり、竪形モータ軸付玉軸受ユニットの超小型モータのケ ースへの組込みが非常に容易になる。転動体の保持器として冠型保持器を使用す る実施例の場合、両冠型保持器とも環状部側が上側となるように組み込むことに より、冠型保持器のポケット部の摩耗による保持器脱落を防止すると共に、保持 器の振動による騒音を防止する効果も生じる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る竪形モータ軸付玉軸受ユニットを
超小型モータに組込んだ実施例を示す断面図。

【図２】竪形モータ軸付玉軸受ユニットの他の実施例を
示す断面図。

【図３】超小型モータのモータ軸支持装置の従来例を示
す一部断面にした側面図。

【符号の説明】

１０ ＶＴＲシリンダーヘッドモータ １３ モータ軸 １６ 竪形モータ軸付玉軸受ユニット １７、１８、３０ 転走面 １９、３１ 外輪 ２０ 転動体

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成６年１２月２８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】実用新案登録請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【実用新案登録請求の範囲】

【数１】ただし、 Ｚ ：１列の転動体数 ｄｗ：転動体直径（ｍｍ） α ：接触角（度） Ｐａ：軸受内部予圧量 より求められる 所定の予圧量に相当する量だけ大きくす
ることにより、上記回転体の径方向及び軸方向の振れを
抑制するようにしたことを特徴とする竪形モータ軸付玉
軸受ユニット。

【請求項５】 上記回転体がＶＴＲシリンダーヘッドで
あることを特徴とする請求項１、２、３又は４の竪型モ
ータ軸付玉軸受ユニット。

【手続補正書】

【提出日】平成６年１２月２８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】実用新案登録請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【実用新案登録請求の範囲】

【数１】 ただし、 Ｚ ：１列の転動体数 ｄｗ：転動体直径（ｍｍ） α ：接触角（度） Ｐａ：軸受内部予圧量 より求められる 所定の予圧量に相当する量だけ大きくす
ることにより、上記回転体の径方向及び軸方向の振れを
抑制するようにしたことを特徴とする竪形モータ軸付玉
軸受ユニット。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 上部に回転体、下部に当該回転体を駆動
   するための超小型モータのロータを固定し、中間部外周
   に直接複列の転走面を形成した垂直なモータ軸と、上記
   超小型モータのステータ内側部に組み込まれ、モータ軸
   の転走面と対応する転走面を有する外輪と、上記モータ
   軸と外輪との間に収容される転動体とによって構成し、
   上記転動体とモータ軸および外輪との接触角を１５゜〜
   ４０゜の外向きに設定すると共に上記モータ軸の転走面
   の間隔に対する上記外輪の転走面の間隔を所定の予圧量
   に相当する量だけ大きくすることにより、上記回転体の
   径方向及び軸方向の振れを抑制するようにしたことを特
   徴とする竪形モータ軸付玉軸受ユニット。