JPH0364730B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、玉軸受で構成された軸受装置、特
に、回転時の軸振れや軸受部のがたつきを防止す
るため予圧用ばね部材を有する軸受装置に関す
る。

（従来の技術） 従来の玉軸受で構成された軸受装置としては、
第６図及び第７図に示すような内輪と外輪との間
に玉を有するタイプの玉軸受と、第８図に示すよ
うに内輪のかわりに軸に周溝を形成し、玉を介し
て外輪を装着した軸と軸受とが一体化されたタイ
プの玉軸受を使用したものが知られており、第６
図乃至第８図に示す各軸受装置では、何れも、玉
軸受の玉と内、外輪及び軸との間のがたつきを防
止するため、予圧力付勢用のばね部材が装着され
ている。

ここで、これら従来の軸受装置の構成及び組立
方法を簡単に説明する。

第６図ａ，ｂにおいて、この軸受装置は、内輪
と外輪との間に鋼材やセラミツク等の硬質部材よ
りなる玉１６を転動体として複数個配設した構造
の玉軸受１３，１４を軸１２の軸方向２箇所に所
定距離離間して配設すると共に、各玉軸受１３，
１４の外輪をホルダー１８内の所定位置に配置し
た構造を有しており、ホルダー１８内には、各玉
軸受１３，１４の位置決め用の金具１９が装着さ
れている。また、軸１２側には、周溝１２ａが２
箇所設けられており、各周溝１２ａには、玉軸受
１３，１４の抜け止め用の金具１７が取付けられ
る。また、何れか一方の位置決め用の金具１９と
玉軸受１４との間には押圧付勢された板ばね１５
が装着されている。

次に、上記構成よりなる軸受装置の組立方法を
同図ａ，ｂに基づいて説明すると、先ず、軸１２
に板ばね１５を嵌装後、図中下側の玉軸受１４の
内輪部を軸１２に嵌合し、抜け止め用の金具１７
を取付ける。次に、予め位置決め用の金具１９が
取付けられたホルダー１８内に下側の玉軸受１４
が嵌合された軸を装着した後、軸１２の上部側よ
り、上側の玉軸受１３を嵌合し、板ばね１５に押
圧力を付勢した状態で軸１２の上側の周溝１２ａ
に抜め止め用の金具１７を取付ける。なお、両玉
軸受１３，１４の内輪部は軸１２に接着剤等で固
着される。

以上のように構成された軸受装置では、位置決
め用の金具１９と一方側の玉軸受１４の外輪部と
の間に板ばね１５が押圧付勢された状態で装着さ
れているため、内、外輪と玉１６とが常時予圧付
勢された状態にあるため、玉１６と両輪との間に
がたつきが生ずることが無い。このため、軸回転
時の軸振れや軸のがたつきの発生が防止される。

第７図に示す軸受装置は上記第６図に示した軸
受装置の板ばねをコイルスプリング２５に代えた
例を示す。この場合は、コイルスプリング２５を
装着するために、図中ホルダー２８下側には位置
決め用金具が設けられていない。すなわち、同図
ａ，ｂより明らかなように、この軸受装置では、
予め下側の玉軸受２４とコイルスプリング２５及
びばね受け２５ａを装着した軸２２をホルダー２
８下側より挿入し、コイルスプリング２５を押圧
した状態で軸２２の上方側より玉軸受２３を嵌合
した後抜け止め金具２７を取付けて組立てられ
る。

コイルスプリング２５は組立時に押圧された状
態で装着されているため、位置決め用金具２９と
下側玉軸受２４との間には予圧力が作用し、この
ため、軸２２を介して上下の玉軸受２３，２４に
は上記予圧力が作用して内、外輪と玉２６とが常
時一方向に押し付けられた状態で接触することに
なり、従つて、内外輪と玉との間にがたつきを生
ずることは無い。

第８図は、第７図に示した軸受装置の内輪のか
わりに、軸３２の外周に玉受け用の周溝３７を２
列所定距離ｌ離間して形成し、各周溝２７に配設
される複数個の玉３６を介して外輪３３，３４を
装着した例を示す。

各外輪３３，３４は、外輪間にコイルスプリン
グ３５を押圧挟持した状態で装着されており、従
つて各外輪３３，３４には予圧力が常時付勢され
ており、外輪３３，３４と玉３６及び軸３２との
各間におけるがたつきの発生は防止される。

なお、ホルダー３８への装着は、同図ｂの如く
外輪３３，３４及びコイルスプリング３５が取付
けられた後装着される。

なお、同図ａの符号４０は油切板を示す。

さて、以上従来の玉軸受によつて構成された軸
受装置の例を第６図乃至第８図に示したが、これ
ら３つの軸受装置では、玉軸受の玉と内外輪若し
くは軸とのがたつきを防止するために板ばねやコ
イルスプリング等のばね部材による予圧をかけて
おり、このばね部材による予圧によつて軸の回転
振れやがたつきが防止されていた。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、前記従来の軸受装置の内、第６図及
び第７図に示した軸受装置では、前述したよう
に、玉軸受の位置決め用の金具や軸からの脱落を
防止するための抜け止め用金具をホルダー側と軸
側にそれぞれ設ける必要があり、部品点数が多
く、組立も複雑となるという問題が生ずる。

また、位置決め用の金具を取付けているため、
２つの玉軸受のうち一方側は、軸をホルダー内に
装着した後に嵌合しなければならず、このため、
玉軸受の内輪と軸の嵌合精度が悪く、精度を上げ
るためには玉軸受と軸を選別して寸法の合うもの
同士を嵌合する選択嵌合を行なう必要があり、寸
法管理や選別作業等手間がかかり、且つ、選別後
に使用できない部品が多く発生してしまい部品コ
スト増大してしまう。

また、玉軸受の内輪の内輪と軸とは嵌合後、固
定のために接着を必要とするが、軸回転時に接着
部には常時回転トルクが付勢するため劣化しやす
く、特に、温度変化等に対して不安定である。

このように、第６図及び第７図に示した内輪と
外輪との間に玉を転動体として装着したタイプの
玉軸受を使用した軸受装置では、がたつき防止用
の予圧を付勢するばね部材を組込んで使用するに
は、部品コスト、製造コストがかかり、また、軸
受装置としての信頼性及び精度が低く、問題があ
つた。

これに対して、第８図に示した軸受装置では、
内輪をなくし、軸の外周部に直接周溝を形成し
て、該周溝内に玉を当接した構造であるために、
軸受と軸とが一体化され、内輪の嵌合や接着が不
用となり、しかも、軸に軸受部と予圧付勢用のば
ね部材とを取付けた後にホルダーに装着するよう
に構成されているため、軸受の精度の向上を図り
やすく、また、組立てもしやすい。

しかしながら、このタイプの軸受装置では、ば
ね部材の上下より外輪を当接して外輪の位置と玉
の位置を厳密に設定してばね部材の予圧量を適正
値にしているため、第８図ｃのように、軸の周溝
間距離ｌすなわち玉間距離の精度を上げなくては
ならず、軸の加工精度が要求され軸の製造コスト
がかかるという問題が生ずる。

また、軸の加工精度が、軸受装置の品質へ直接
影響するため、軸受装置全体の品質にばらつきが
生じやすい。

このように、第６図乃至第８図に示した従来の
軸受装置では、信頼性に乏しく、また、部品コス
トがかかり一般的に使用するにはかなり問題があ
つた。

本発明は上記事情に鑑みなされたものであつ
て、軸の外周部に玉受け用の周溝を設け、該周溝
部に玉を介して外輪を装着して軸と軸受とを一体
化した構造の軸受装置において、上記周溝の間隔
精度をラフに形成しても所望の予圧力が得られ、
軸の回転振れやがたつきを確実に防止し得る軸受
装置を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明では、軸に離
間して形成した２列の周溝に各々玉を介して２個
の外輪を装着すると共に上記外輪をホルダー内に
設置してなる軸受装置において、上記２個の外輪
を上記ホルダーの内部に設けたところの、予圧用
のばね部材を係止する係止部の軸方向両側に位置
するように配置し、上記２個の外輪のうち一方の
外輪と上記係止部との間に上記予圧用のばね部材
を介在した状態で、上記一方の外輪及び他方の外
輪を上記ホルダーに対し各々任意の軸方向位置に
設定可能に構成する。

（作 用） 本発明では、予め軸側の２列の周溝に玉を介し
て２個の外輪の各々を装着した後に、各外輪がホ
ルダー内部に形成された予圧用のばね部材を係止
する係止部の軸方向両側に位置するように配置
し、２個の外輪のうち一方の外輪と上記係止部と
の間に上記予圧用ばね部材を介在した状態で上記
一方の外輪及び他方の外輪をホルダーに対し各々
任意の軸方向位置に設置可能に構成したことによ
り、ばね部材の予圧を任意に設定することが可能
となる。

従つて、ばね部材の予圧力に対する軸の周溝間
距離の精度の影響は小さくなり、軸受装置を構成
する各部品の製造が容易になる。

（実施例） 以下本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説
明する。

第１図は本発明による軸受装置の部品構成の一
例を示し、第２図はその組立後の状態を表わす断
面図である。

第１図及び第２図において、本発明による軸受
装置１は、軸２に離間して形成した２列の周溝７
に各々玉６を介して２個の外輪３，４を装着する
と共に、上記外輪３，４を軸受固定用のホルダー
８内に設置した構成よりなり、上記ホルダー８の
内周壁の略中央部には段部が設けられており、こ
の段部が予圧用ばね部材の係止部８ａを形成して
いる。

上記軸２に玉６を介して装着された軸受の外輪
３，４は、上記係止部８ａの軸方向両側に位置す
るように配置され、２個の外輪３，４のうち一方
の外輪、すなわち同図においては上側の外輪３と
ホルダー８の係止部８ａとの間にはコイルスプリ
ング状のばね部材５が装着される。

本発明では、ホルダー８の内周壁の径を上下で
変えて、略中央部に段部を形成し、この段部を上
記ばね部材５の係止部８ａとすると共に、軸２に
装着される２個の外輪の外径をホルダー８内周壁
の上下の内径に適合する径（若しくは、この逆に
ホルダー側の内径を外輪に適合する径）にそれぞ
れ形成する。

このように２個の外輪の外径をそれぞれ定める
ことによつて、軸２に玉６及び上下の外輪３，４
及びばね部材５をそれぞれ装着した状態でホルダ
ー８内に容易に取付けることができるようにな
る。

さて、以上の構成よりなる本発明の軸受装置で
は、各部品が装着された軸２をホルダー８内に落
し込み、ばね部材５の一端側とホルダー８の係止
部８ａとを当接した状態、すなわち、上側の外輪
３と係止部８ａとの間に予圧用のばね部材５を介
在した状態で上側の外輪３及び下側の外輪をホル
ダー８に対し各々任意の軸方向位置に設置するこ
とが可能となる。

第３図及び第４図は本発明の別の実施例を示
し、予圧用ばね部材５として波状に屈曲した板ば
ねを使用した例を示す。なお、板ばねは、外輪３
とホルダー８の係止部８ａとの間に直接装着して
もよいが、同図に示す如く板ばね上下に薄い、リ
ングを介在させた方が、板ばねの保持が確実とな
る。また、板ばね等のばね部材５の一部に切れ目
を入れておけば、両外輪３，４取付後のばね部材
の装着や交換が容易になる。

なお、板ばねを予圧用ばね部材５として使用し
た場合には、コイルスプリングを使用した場合と
比較して上下の軸受間距離を短かくすることがで
き、薄型モータ等の回転軸支持用軸受として使用
することが可能となる。

次に、本発明による軸受装置の組立方法につい
て、第５図ａ，ｂを用いてより具体的に説明す
る。

同図ａにおいて、本発明による軸受装置の組立
ては、前述したように、軸受を構成する転動体た
る玉６と外輪３，４とを予め軸２の周溝７部分に
装着すると共に、予圧用ばね部材５を両外輪３，
４間に嵌入した後、ホルダー８内に取付け、ばね
部材５の一端をホルダー８の係止部８ａと当接す
る。この時、軸２に装着された上下の外輪３，４
は、何れもホルダー８内で軸方向に移動可能であ
る。

次に、同図ａに示す如く、図に対して上方側の
外輪３を力Ｆ１で下方方向に押してばね部材５を
押圧し、図に対して下側の外輪４がホルダー内の
所定位置に達した所で力Ｆ１を一定に保持して固
定し、下方の外輪４の外周面とホルダー８の内周
壁との間Ａに、予めホルダー８の緒定位置に穿設
された接着剤挿入孔９ｂを介して接着剤を流し込
み、下側の外輪４をホルダー８に接着固定する。

次に、下方側外輪４をホルダー８に固定した
後、同図ｂに示すように、上方側外輪３に付勢す
る力をＦ２（Ｆ２＜Ｆ１）までゆるめ、両方の力
の差Fs分だけ上方側の外輪３を浮上させる。

なお、力Ｆ２は必要とされるばね部材５の予圧
力と等しく、Ｆ２を必要とされる予圧力に等しく
設定することにより、所望の予圧力が得られる。

従つて、上方側の外輪３はＦ２を付勢した状態
でのばね部材５の反力とのつり合い位置で、ホル
ダー８に接着固定される。

なお、ホルダー８の上方側にも下部側と同様に
接着剤挿入孔９ａが予め穿設されており、上方側
外輪３の外周部とホルダー８の内壁との間の接着
部Ｂに確実に接着剤が流れ込むように設けられて
いる。

以上のように、第５図ａの状態からｂの状態に
上方側の外輪３及び軸２がばね部材５の反力、す
なわち予圧を受けて浮上した状態で固定すること
により、玉６と軸２及び両外輪３，４とは、同図
ｂに示すように、図中Ｓ部位で接触し合うことに
なる。従つて、各玉６の接触点Ｓを結ぶ線が軸２
の軸心と交差する点間の軸距離はbCからadへと
長くなり、軸２の回転状態における安定度が向上
する。

なお、上記軸２と外輪３の浮上量は、玉６の遊
びの大きさによつて決まるが、通常、bC＝12mm
の時0.3mm程である。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、軸側に
形成される周溝の間隔精度を厳しくせずに、ラフ
に形成しても、所望の予圧力を設定することがで
きるため、軸の加工精度をラフに設定でき、軸の
製造コストを低減することができる。

また、ホルダーに固定する前には予圧力が決ま
つていないので、ホルダー内に軸及び軸受部を固
定する時に任意の予圧力に簡単に設定することが
でき、従つて軸受装置の組立てが容易となり、作
業性の向上及び製造コストの低減が図れる。

さらに、本発明による軸受装置では、軸側に形
成される周溝の間隔が、設定する予圧が得られる
最小スパン以上であれば、周溝の間隔が所定間隔
より長くても短かくても所望の予圧量に設定する
ことができる。

また、軸と上下の軸受の玉との接触点間間の距
離が、上下の軸受の玉の中心間距離よりも長くな
るので軸の回転時における安定度が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す軸受装置の構
成部品の断面図、第２図は同上組立後の状態を表
わす軸受装置の断面図、第３図は本発明の別の実
施例を示す軸受装置の構成部品の断面図、第４図
は同上組立後の状態を表す軸受装置の断面図、第
５図ａ，ｂは本発明による軸受装置の組立方法を
示す説明図、第６図乃至第８図は従来の軸受装置
のそれぞれ別の例を示す軸受装置の断面図及び部
品構成図である。 １…軸受装置、２…軸、３，４…外輪、５…ば
ね部材、６…玉、７…周溝、８…ホルダー、８ａ
…係止部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 軸に離間して形成した２列の周溝に各々玉を
   介して２個の外輪を装着すると共に上記外輪をホ
   ルダー内に設置してなる軸受装置において、上記
   ２個の外輪を上記ホルダーの内部に設けたところ
   の、予圧用のばね部材を係止する係止部の軸方向
   両側に位置するように配置し、上記２個の外輪の
   内、一方の外輪と上記係止部との間に上記予圧用
   のばね部材を介在した状態で、上記一方の外輪及
   び他方の外輪を上記ホルダーに対し各々任意の軸
   方向位置に設置可能に構成したことを特徴とする
   軸受装置。