JPH10122248A - 回転軸の軸受支持構造及び電動機 - Google Patents
回転軸の軸受支持構造及び電動機Info
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- JPH10122248A JPH10122248A JP29330996A JP29330996A JPH10122248A JP H10122248 A JPH10122248 A JP H10122248A JP 29330996 A JP29330996 A JP 29330996A JP 29330996 A JP29330996 A JP 29330996A JP H10122248 A JPH10122248 A JP H10122248A
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- Mounting Of Bearings Or Others (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 外輪を軸受支持孔に軸方向移動可能に嵌め込
んだ内輪回転型軸受の、クリープと振動を抑制する。 【解決手段】 電動機の回転軸25後端部をアンギュラ
玉軸受14の内輪14bに一体嵌合し、その外輪14a
を半径方向外外側から、圧縮コイルばね21で押圧し、
圧縮コイルばね21と反対側で外輪14aを軸受支持孔
11に押し付け、その押圧抵抗により、外輪14aの回
転(クリープ)と、外輪14aと軸受支持孔11との間
の微小隙間による軸受14の外輪14aの振動を抑制し
た。
んだ内輪回転型軸受の、クリープと振動を抑制する。 【解決手段】 電動機の回転軸25後端部をアンギュラ
玉軸受14の内輪14bに一体嵌合し、その外輪14a
を半径方向外外側から、圧縮コイルばね21で押圧し、
圧縮コイルばね21と反対側で外輪14aを軸受支持孔
11に押し付け、その押圧抵抗により、外輪14aの回
転(クリープ)と、外輪14aと軸受支持孔11との間
の微小隙間による軸受14の外輪14aの振動を抑制し
た。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、回転軸の熱膨張
に追随して、内輪回転型の軸受を軸方向に移動するよう
にした軸受支持構造に関し、特に、外輪クリープ発生の
抑制と、軸受の振動を抑える技術に関する。
に追随して、内輪回転型の軸受を軸方向に移動するよう
にした軸受支持構造に関し、特に、外輪クリープ発生の
抑制と、軸受の振動を抑える技術に関する。
【0002】
【従来の技術】 回転軸の両端部に内輪回転型の軸受、例えば、アンギ
ュラ玉軸受、深みぞ玉軸受などの内輪を一体に嵌め込
み、その外輪を、回転軸の一端部側の軸受では軸受ハウ
ジングに軸方向に固定し、回転軸の他端側の軸受では、
軸受ハウジングにルーズフィット(隙間嵌め)で嵌め込
んで軸方向移動可能とし、その軸方向移動可能とした軸
受の外輪を軸方向から押圧する予圧ばねを設け、その予
圧ばねをゴム等の弾性体で包み、外輪端面との間の摩擦
を大きくして、軸受ハウジングの軸受支持孔とこれにル
ーズフィットされた外輪との間の微小隙間により回転軸
の回転に伴って外輪が軸受支持孔の内周を反回転方向に
ゆっくり転動する、いわゆるクリープ現象を抑制するも
のがある(特開平5−64390号)。尚、クリープが
発生すると、外輪と軸受支持孔との間に差動滑りを生
じ、両者の接合面に摩耗を生じるばかりか、摩擦熱で加
熱して軸受、及び軸受ハウジングを損傷する問題があ
る。また、この従来技術文献には、同様の目的達成のた
めに、ルーズフィットされた外輪と軸方向内側の軸受カ
バーとを一体接続し、この軸受カバーと軸受ハウジング
とを、軸方向に所定量移動可能で、しかし、回転方向に
は締付ねじにより一体に結合した構造のものも開示して
ある。
ュラ玉軸受、深みぞ玉軸受などの内輪を一体に嵌め込
み、その外輪を、回転軸の一端部側の軸受では軸受ハウ
ジングに軸方向に固定し、回転軸の他端側の軸受では、
軸受ハウジングにルーズフィット(隙間嵌め)で嵌め込
んで軸方向移動可能とし、その軸方向移動可能とした軸
受の外輪を軸方向から押圧する予圧ばねを設け、その予
圧ばねをゴム等の弾性体で包み、外輪端面との間の摩擦
を大きくして、軸受ハウジングの軸受支持孔とこれにル
ーズフィットされた外輪との間の微小隙間により回転軸
の回転に伴って外輪が軸受支持孔の内周を反回転方向に
ゆっくり転動する、いわゆるクリープ現象を抑制するも
のがある(特開平5−64390号)。尚、クリープが
発生すると、外輪と軸受支持孔との間に差動滑りを生
じ、両者の接合面に摩耗を生じるばかりか、摩擦熱で加
熱して軸受、及び軸受ハウジングを損傷する問題があ
る。また、この従来技術文献には、同様の目的達成のた
めに、ルーズフィットされた外輪と軸方向内側の軸受カ
バーとを一体接続し、この軸受カバーと軸受ハウジング
とを、軸方向に所定量移動可能で、しかし、回転方向に
は締付ねじにより一体に結合した構造のものも開示して
ある。
【0003】また、本願にやや類似する技術として、
特開平7−123629号のものがある。この技術は、
小型DCモータの軸受構造に関するもので、モータシャ
フトを第1の焼結含油軸受で支持し、その焼結含油軸受
をフレームの軸受支持孔に圧入嵌合し、その軸受支持孔
には、前記焼結含油軸受の出力軸側に、前記軸受支持孔
より小径の第2の焼結含油軸受を挿入し、この第2の軸
受の外周面と軸受支持孔との間に弾性材を介在させて、
第2の軸受を介してモータシャフトに側圧(軸線方向と
直交する方向の力)を与え、これにより第1の焼結含油
軸受とモータシャフト間の微小な回転隙間を殺し、出力
側のシャフトが首振り運動(振動)することを防止して
いる。
特開平7−123629号のものがある。この技術は、
小型DCモータの軸受構造に関するもので、モータシャ
フトを第1の焼結含油軸受で支持し、その焼結含油軸受
をフレームの軸受支持孔に圧入嵌合し、その軸受支持孔
には、前記焼結含油軸受の出力軸側に、前記軸受支持孔
より小径の第2の焼結含油軸受を挿入し、この第2の軸
受の外周面と軸受支持孔との間に弾性材を介在させて、
第2の軸受を介してモータシャフトに側圧(軸線方向と
直交する方向の力)を与え、これにより第1の焼結含油
軸受とモータシャフト間の微小な回転隙間を殺し、出力
側のシャフトが首振り運動(振動)することを防止して
いる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】では、クリープは抑
制できるが、ルーズフィットされた軸受外輪は、軸受支
持孔との間に依然として、軸方向に移動するための微小
隙間を残しており、その微小隙間によって、軸受全体が
振れてみそすり回転し、高速回転時には、振動、騒音が
発生する。また、外輪が軸受支持孔内面に対して振動す
ることで、外輪と支持孔内面との間で摩耗が生じ、前記
振動が一層助長され、軸受寿命が短くなる問題がある。
また、では、第1の含油軸受と、その軸支持孔に回転
自在に支持したモータシャフトの間の隙間の影響を、第
1の含油軸受の軸方向外側に並設した第2の含油軸受を
介して無くすようにしたものであるから、シャフトの振
れは防止できるものの、この構造では、含油軸受を2つ
並設するものであるから、軸受構造としては、シャフト
の軸方向取付スペースが大きくなる問題を有している。
また、では、第2の含油軸受と第1の含油軸受との夫
々の軸支持孔にモータシャフトが押し付けられることに
なるので、その押付力による抵抗がモータシャフトに作
用して、モータシャフトの円滑回転を阻害するおそれも
ある。本願の課題は、軸線方向スペースを取らず、クリ
ープを抑制すると共に、軸受外輪と軸受支持孔との隙間
による振動を抑制し、軸受寿命を長くして、かつ、回転
軸を円滑回転支持できる回転軸の軸受支持構造を提供す
ることにある。また、本願の別の課題は、そのような軸
受支構造を有する電動機、特に、工作機械の加工主軸回
転用の電動機を提供することにある。
制できるが、ルーズフィットされた軸受外輪は、軸受支
持孔との間に依然として、軸方向に移動するための微小
隙間を残しており、その微小隙間によって、軸受全体が
振れてみそすり回転し、高速回転時には、振動、騒音が
発生する。また、外輪が軸受支持孔内面に対して振動す
ることで、外輪と支持孔内面との間で摩耗が生じ、前記
振動が一層助長され、軸受寿命が短くなる問題がある。
また、では、第1の含油軸受と、その軸支持孔に回転
自在に支持したモータシャフトの間の隙間の影響を、第
1の含油軸受の軸方向外側に並設した第2の含油軸受を
介して無くすようにしたものであるから、シャフトの振
れは防止できるものの、この構造では、含油軸受を2つ
並設するものであるから、軸受構造としては、シャフト
の軸方向取付スペースが大きくなる問題を有している。
また、では、第2の含油軸受と第1の含油軸受との夫
々の軸支持孔にモータシャフトが押し付けられることに
なるので、その押付力による抵抗がモータシャフトに作
用して、モータシャフトの円滑回転を阻害するおそれも
ある。本願の課題は、軸線方向スペースを取らず、クリ
ープを抑制すると共に、軸受外輪と軸受支持孔との隙間
による振動を抑制し、軸受寿命を長くして、かつ、回転
軸を円滑回転支持できる回転軸の軸受支持構造を提供す
ることにある。また、本願の別の課題は、そのような軸
受支構造を有する電動機、特に、工作機械の加工主軸回
転用の電動機を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明は、軸受支持孔
に軸方向移動自在に嵌め込まれ、軸方向から予圧を与え
られている内輪回転型の軸受の外輪を、外輪の軸方向移
動を許容しつつ半径方向外側から、回転軸の回転により
外輪を半径方向に動かそうとする最大の力に対抗するよ
うに押圧して、外輪を軸受支持孔に押し付けるようにし
た。外輪を軸受支持孔に押し付けることによる抵抗で、
外輪の回転(クリープ現象)を抑制し、また、外輪と軸
受支持孔との間の隙間の影響による振動発生を抑制し、
軸受寿命を長くし、そのように押し付けられた外輪に対
して内輪で回転軸を円滑に回転支持する。
に軸方向移動自在に嵌め込まれ、軸方向から予圧を与え
られている内輪回転型の軸受の外輪を、外輪の軸方向移
動を許容しつつ半径方向外側から、回転軸の回転により
外輪を半径方向に動かそうとする最大の力に対抗するよ
うに押圧して、外輪を軸受支持孔に押し付けるようにし
た。外輪を軸受支持孔に押し付けることによる抵抗で、
外輪の回転(クリープ現象)を抑制し、また、外輪と軸
受支持孔との間の隙間の影響による振動発生を抑制し、
軸受寿命を長くし、そのように押し付けられた外輪に対
して内輪で回転軸を円滑に回転支持する。
【0006】
【発明の実施の形態】この発明は、軸受支持孔に、回転
軸をその内輪に一体嵌合した内輪回転型の軸受の外輪を
軸方向移動可能に嵌め込み、その外輪を予圧ばねで軸方
向に押圧して成る回転軸の軸受支持構造において、軸受
外輪の軸方向移動を許容しつつ軸受外輪を半径方向外側
から押圧する押圧手段を設けたことを特徴とする。
軸をその内輪に一体嵌合した内輪回転型の軸受の外輪を
軸方向移動可能に嵌め込み、その外輪を予圧ばねで軸方
向に押圧して成る回転軸の軸受支持構造において、軸受
外輪の軸方向移動を許容しつつ軸受外輪を半径方向外側
から押圧する押圧手段を設けたことを特徴とする。
【0007】外輪は、軸受支持孔にすき間嵌合して軸方
向移動可能としてある。軸受支持孔は、一定半径の円筒
孔部分と半径方向外側に凹んだくぼみ部分とから構成
し、円筒孔部分とくぼみ部分との接続点に軸受外輪が押
圧されるように、押圧手段を設けてある。くぼみ部分の
直径方向反対側に、押圧手段が設けてある。
向移動可能としてある。軸受支持孔は、一定半径の円筒
孔部分と半径方向外側に凹んだくぼみ部分とから構成
し、円筒孔部分とくぼみ部分との接続点に軸受外輪が押
圧されるように、押圧手段を設けてある。くぼみ部分の
直径方向反対側に、押圧手段が設けてある。
【0008】軸受支持孔を一定半径の円筒孔とし、円筒
孔の円周上の一点に軸受外輪が押圧されるように押圧手
段を設けてもよい。
孔の円周上の一点に軸受外輪が押圧されるように押圧手
段を設けてもよい。
【0009】押圧手段としては、例えば軸受支持孔の形
成されている軸受ハウジングと軸受外輪との間に介装さ
れる弾性材である。弾性材は、例えばバネ材であって、
さらに具体的には円筒コイルばねである。円筒コイルば
ねの場合、圧縮方向と直交する方向にも撓むので、外輪
の軸方向移動を許容できる。
成されている軸受ハウジングと軸受外輪との間に介装さ
れる弾性材である。弾性材は、例えばバネ材であって、
さらに具体的には円筒コイルばねである。円筒コイルば
ねの場合、圧縮方向と直交する方向にも撓むので、外輪
の軸方向移動を許容できる。
【0010】上述の構成は、回転軸両端部を夫々内輪回
転型の軸受の内輪に一体嵌合し、回転軸の先端側の軸受
の外輪を軸受ハウジングに対して軸方向に固定した電動
機の、、回転軸の後端側の軸受の外輪の支持に適用され
る。また、以上の構成は、回転軸が、工作機の加工主軸
であって、加工主軸を支持する前後の軸受の間に、モー
タ構造を介在し、その加工主軸先端の工具装着部側の軸
受の外輪が軸受ハウジングに対して軸方向に固定した電
動機内蔵型の主軸装置における、回転軸の後方側の軸受
の外輪の支持にも適用される。
転型の軸受の内輪に一体嵌合し、回転軸の先端側の軸受
の外輪を軸受ハウジングに対して軸方向に固定した電動
機の、、回転軸の後端側の軸受の外輪の支持に適用され
る。また、以上の構成は、回転軸が、工作機の加工主軸
であって、加工主軸を支持する前後の軸受の間に、モー
タ構造を介在し、その加工主軸先端の工具装着部側の軸
受の外輪が軸受ハウジングに対して軸方向に固定した電
動機内蔵型の主軸装置における、回転軸の後方側の軸受
の外輪の支持にも適用される。
【0011】以上によれば、軸受外輪が押圧手段により
半径方向に押され、これにより外輪が軸受支持孔に押し
付けられるため、その押付抵抗によって、軸受内輪の回
転で外輪が反対方向に微動回転するクリープを抑制で
き、クリープに起因する外輪外周面と支持孔内面の摩耗
や、摩擦熱による損傷を防止できる。また、軸受外輪が
支持孔に押し付けられることで、軸受支持孔の隙間の影
響による振動を抑制でき、振動による摩耗も抑えること
ができ、前記クリープ抑制効果と合わせて、軸受や軸受
支持孔の寿命を伸ばすことができる。また、このように
軸受外輪の振動を抑えるものでも、軸受外輪を半径方向
外側から押す構造を採ったので、軸方向スペースが大き
くなることも無く、押し付けられた外輪に対して回転す
る内輪が回転軸と一体に嵌合しているから、回転軸を押
圧力と関係無く円滑に回転させることができる。そし
て、回転軸が熱膨張したときには、押圧手段が外輪の軸
方向移動を許容するから、その熱による延びを逃すこと
ができるという、基本的な動作が損なわれることが無
い。
半径方向に押され、これにより外輪が軸受支持孔に押し
付けられるため、その押付抵抗によって、軸受内輪の回
転で外輪が反対方向に微動回転するクリープを抑制で
き、クリープに起因する外輪外周面と支持孔内面の摩耗
や、摩擦熱による損傷を防止できる。また、軸受外輪が
支持孔に押し付けられることで、軸受支持孔の隙間の影
響による振動を抑制でき、振動による摩耗も抑えること
ができ、前記クリープ抑制効果と合わせて、軸受や軸受
支持孔の寿命を伸ばすことができる。また、このように
軸受外輪の振動を抑えるものでも、軸受外輪を半径方向
外側から押す構造を採ったので、軸方向スペースが大き
くなることも無く、押し付けられた外輪に対して回転す
る内輪が回転軸と一体に嵌合しているから、回転軸を押
圧力と関係無く円滑に回転させることができる。そし
て、回転軸が熱膨張したときには、押圧手段が外輪の軸
方向移動を許容するから、その熱による延びを逃すこと
ができるという、基本的な動作が損なわれることが無
い。
【0012】
【実施例】以下、比較的高熱を発生し、回転軸の熱によ
る伸縮の激しい電動機A(例えば工作機械の主軸を高速
回転させる電動機)を例に説明する。図1に示すよう
に、ケーシング1は、ケーシング本体2の前後に、夫々
前側の軸受ブラケット3と後側の軸受ブラケット4とが
一体連結して構成してある。前側の軸受ブラケット3の
中心部には軸受支持孔5を有する軸受ハウジング6が設
けてある。その軸受支持孔5に、内輪回転型の軸受とし
て例示する一対のアンギュラ玉軸受7,7が、後述する
後側の軸受と同様な内外の間座8,9を間に挾んで、そ
の外輪7aが軸受キャップ10により、軸方向外側から
軸受ハウジング6の底壁6aとの間で挾みつけられ、軸
方向に固定されている。
る伸縮の激しい電動機A(例えば工作機械の主軸を高速
回転させる電動機)を例に説明する。図1に示すよう
に、ケーシング1は、ケーシング本体2の前後に、夫々
前側の軸受ブラケット3と後側の軸受ブラケット4とが
一体連結して構成してある。前側の軸受ブラケット3の
中心部には軸受支持孔5を有する軸受ハウジング6が設
けてある。その軸受支持孔5に、内輪回転型の軸受とし
て例示する一対のアンギュラ玉軸受7,7が、後述する
後側の軸受と同様な内外の間座8,9を間に挾んで、そ
の外輪7aが軸受キャップ10により、軸方向外側から
軸受ハウジング6の底壁6aとの間で挾みつけられ、軸
方向に固定されている。
【0013】図2に示すように、後側の軸受ブラケット
4の中心部には、前後に貫通した軸受支持孔11を有す
る軸受ハウジング12が設けてある。軸受ハウジング1
2の内側端には、軸受カバー13が一体接続してある。
勿論,軸受ハウジング12と一体成形でもよい。軸受支
持孔11は、内輪回転型の軸受として例示する一対のア
ンギュラ玉軸受14,14の外輪14aの直径より僅か
に大きく(外輪14aとの間ですきま嵌めし得るよう
に)形成した一定半径の円筒孔部分11aと、その円筒
孔部分11aの一部を外側にくぼませるように、円弧形
状で切削したくぼみ部分11bとから成っている。この
軸受支持孔11には、一対のアンギュラ玉軸受14,1
4が,各内輪14b、外輪14aの間に夫々間座8,9
を挾んだ状態で、それらの外輪14aがすきま嵌めさ
れ、軸方向に移動可能となっている。軸受ハウジング1
2の後端は、軸受カバー15で塞がれ、その軸受カバー
15と、軸方向後側のアンギュラ玉軸受14の外輪14
aの端面の間には、環状波形断面の金属性皿ばね状予圧
ばね16が軸方向に適当量圧縮されて介装され、外輪を
介して転動球14cに予圧を与え、回転精度を高めてい
る。
4の中心部には、前後に貫通した軸受支持孔11を有す
る軸受ハウジング12が設けてある。軸受ハウジング1
2の内側端には、軸受カバー13が一体接続してある。
勿論,軸受ハウジング12と一体成形でもよい。軸受支
持孔11は、内輪回転型の軸受として例示する一対のア
ンギュラ玉軸受14,14の外輪14aの直径より僅か
に大きく(外輪14aとの間ですきま嵌めし得るよう
に)形成した一定半径の円筒孔部分11aと、その円筒
孔部分11aの一部を外側にくぼませるように、円弧形
状で切削したくぼみ部分11bとから成っている。この
軸受支持孔11には、一対のアンギュラ玉軸受14,1
4が,各内輪14b、外輪14aの間に夫々間座8,9
を挾んだ状態で、それらの外輪14aがすきま嵌めさ
れ、軸方向に移動可能となっている。軸受ハウジング1
2の後端は、軸受カバー15で塞がれ、その軸受カバー
15と、軸方向後側のアンギュラ玉軸受14の外輪14
aの端面の間には、環状波形断面の金属性皿ばね状予圧
ばね16が軸方向に適当量圧縮されて介装され、外輪を
介して転動球14cに予圧を与え、回転精度を高めてい
る。
【0014】図3に示すように、アンギュラ玉軸受1
4,14を挾んで、前記くぼみ部分11bの直径方向反
対側(くぼみ部分11bの円周方向長さの中央部分の丁
度反対側)には、軸受ハウジング12の軸受支持孔11
全長に亘って、矩形断面の溝20が形成してある。この
溝20には、図4に示すように、溝20から軸受支持孔
11内に突出しない厚さとした保持部材21が前記軸受
カバー13,15の間に挾まれて軸線方向位置を決めて
嵌め込まれている。保持部材21は,一対のアンギュラ
玉軸受14,14の外輪14aと対抗する位置に,夫々
ばね保持孔22が設けてある。各ばね保持孔22には、
押圧手段として例示する弾性材、ここでは圧縮コイルば
ね23が、対応する外輪14aと溝底20aとの間に介
装され、圧縮コイルばね23のバネ力を、外輪14a外
周面に対して半径方向外側から軸受の中心に向けて作用
させている。このバネ力は、回転軸25が回転したとき
に、外輪14aの横方向(半径方向)に生じる最大の力
より大きい力に設定され、前記最大の力が外輪14aの
半径方向に生じても、これに対抗して、外輪14aが支
持孔11との間の微小すき間によりがたつかないように
なっている。これにより、外輪14aは前記くぼみ部分
11bと円筒孔部分11aとの2つの接続点(受止部と
もいう)11dに押しつけられることになる。
4,14を挾んで、前記くぼみ部分11bの直径方向反
対側(くぼみ部分11bの円周方向長さの中央部分の丁
度反対側)には、軸受ハウジング12の軸受支持孔11
全長に亘って、矩形断面の溝20が形成してある。この
溝20には、図4に示すように、溝20から軸受支持孔
11内に突出しない厚さとした保持部材21が前記軸受
カバー13,15の間に挾まれて軸線方向位置を決めて
嵌め込まれている。保持部材21は,一対のアンギュラ
玉軸受14,14の外輪14aと対抗する位置に,夫々
ばね保持孔22が設けてある。各ばね保持孔22には、
押圧手段として例示する弾性材、ここでは圧縮コイルば
ね23が、対応する外輪14aと溝底20aとの間に介
装され、圧縮コイルばね23のバネ力を、外輪14a外
周面に対して半径方向外側から軸受の中心に向けて作用
させている。このバネ力は、回転軸25が回転したとき
に、外輪14aの横方向(半径方向)に生じる最大の力
より大きい力に設定され、前記最大の力が外輪14aの
半径方向に生じても、これに対抗して、外輪14aが支
持孔11との間の微小すき間によりがたつかないように
なっている。これにより、外輪14aは前記くぼみ部分
11bと円筒孔部分11aとの2つの接続点(受止部と
もいう)11dに押しつけられることになる。
【0015】軸方向先端側のアンギュラ玉軸受7,7の
内輪7bと、軸方向後端側のアンギュラ玉軸受14,1
4の内輪14bには、夫々回転軸25の両端部分が一体
嵌合されている。そして、前側(出力側)、後側の軸受
共に、内輪7b,14bを回転軸25の段部25a,2
5bとの間で軸受ナット26,27により締め付けてい
る。回転軸25の中央部外周にはロータ28が一体に設
けてあり、ケーシング本体1の内側には、ステータ29
が設けてある。
内輪7bと、軸方向後端側のアンギュラ玉軸受14,1
4の内輪14bには、夫々回転軸25の両端部分が一体
嵌合されている。そして、前側(出力側)、後側の軸受
共に、内輪7b,14bを回転軸25の段部25a,2
5bとの間で軸受ナット26,27により締め付けてい
る。回転軸25の中央部外周にはロータ28が一体に設
けてあり、ケーシング本体1の内側には、ステータ29
が設けてある。
【0016】上記構造の電動機では、ステータ29によ
り回転磁界を生じさせ、それによりロータ28が回転
し、回転軸25は、前後のアンギュラ玉軸受7,14の
内輪7b,14bにより外輪7a,14aに対して回転
する。軸方向後側の軸受14,14は、外輪14a,1
4aが軸受支持孔11にすきま嵌めされているから、支
持孔11との間に微小な隙間があるが、圧縮コイルばね
23により、軸受支持孔11の2つの受止部11dに押
し付けられているので、その押圧力による抵抗で外輪1
4aのみそすり回転や振動が防止され、内輪14bが高
速回転することに伴って外輪14aが逆方向に微速回転
するクリープが抑制される。従って、クリープによる軸
受外輪14aと支持孔11との接合面の摩耗を抑え、ま
た、摩擦熱の発生によるそれらの部材の損傷が防止され
る。
り回転磁界を生じさせ、それによりロータ28が回転
し、回転軸25は、前後のアンギュラ玉軸受7,14の
内輪7b,14bにより外輪7a,14aに対して回転
する。軸方向後側の軸受14,14は、外輪14a,1
4aが軸受支持孔11にすきま嵌めされているから、支
持孔11との間に微小な隙間があるが、圧縮コイルばね
23により、軸受支持孔11の2つの受止部11dに押
し付けられているので、その押圧力による抵抗で外輪1
4aのみそすり回転や振動が防止され、内輪14bが高
速回転することに伴って外輪14aが逆方向に微速回転
するクリープが抑制される。従って、クリープによる軸
受外輪14aと支持孔11との接合面の摩耗を抑え、ま
た、摩擦熱の発生によるそれらの部材の損傷が防止され
る。
【0017】また、外輪14aが軸受支持孔11の一部
(2か所)に押圧されて位置固定されているから、外輪
14aと支持孔11との間にある隙間によって、軸受外
輪14aが振動することが無く、振動による支持孔11
との間に生じる摩耗も合わせて抑制される。これによ
り、軸受14、軸受ハウジング12の寿命が長くなり、
メンテナンスが容易である。そして、このように軸受外
輪14aと支持孔11との間の隙間の影響を無くすよう
にしたものでも、回転軸25に直接押圧力を付与してい
ないから、回転軸25は、支持孔11に押圧された外輪
14aの内側で回転する内輪14bにより円滑に回転さ
れる。
(2か所)に押圧されて位置固定されているから、外輪
14aと支持孔11との間にある隙間によって、軸受外
輪14aが振動することが無く、振動による支持孔11
との間に生じる摩耗も合わせて抑制される。これによ
り、軸受14、軸受ハウジング12の寿命が長くなり、
メンテナンスが容易である。そして、このように軸受外
輪14aと支持孔11との間の隙間の影響を無くすよう
にしたものでも、回転軸25に直接押圧力を付与してい
ないから、回転軸25は、支持孔11に押圧された外輪
14aの内側で回転する内輪14bにより円滑に回転さ
れる。
【0018】また、ロータ28などの回転により、熱が
発生し、その熱により回転軸25が熱膨張すると、軸方
向前側のアンギュラ玉軸受7,7は、その外輪7aが軸
方向に固定してあるから、軸受7,7は、回転軸25の
延びによって軸方向前方へは移動できない。勿論、軸受
7,7から前方へ突出した軸部分(出力側部分)は熱の
影響を受け、多少の熱膨張が生じるが、その膨張量は、
前方へ突出した軸部分長さが短いことなどの理由から極
めて小さい。そのため、回転軸25の出力側部分と、例
えば、工作機械の主軸100とを継手101で接続する
ようなとき、継手101に、回転軸25の熱による大き
な軸方向長さ変化を吸収する機構を具備する必要が無
い。軸方向後側の軸受14,14は、軸受支持孔11に
隙間嵌めされているから、回転軸25の熱膨張により、
内輪14bを介して後方へ移動しようとする。外輪14
aが後方へ移動しようとするとき、本願では圧縮コイル
ばね23により、外輪14aが半径方向外側から押圧さ
れているが、圧縮コイルばね23は、押圧方向と直交す
る方向にも屈曲可能であるから、圧縮コイルばね23の
外輪14aとの接触している先端部分が、外輪14aの
後方移動により僅かに後方へ曲がり、もしくは、圧縮コ
イルばね23の先端と外輪14aとの間に滑りを生じ、
外輪14aの後方移動が円滑に行われ、回転軸25の熱
膨張を許容して、回転軸25の内部応力が高くなること
が回避される。
発生し、その熱により回転軸25が熱膨張すると、軸方
向前側のアンギュラ玉軸受7,7は、その外輪7aが軸
方向に固定してあるから、軸受7,7は、回転軸25の
延びによって軸方向前方へは移動できない。勿論、軸受
7,7から前方へ突出した軸部分(出力側部分)は熱の
影響を受け、多少の熱膨張が生じるが、その膨張量は、
前方へ突出した軸部分長さが短いことなどの理由から極
めて小さい。そのため、回転軸25の出力側部分と、例
えば、工作機械の主軸100とを継手101で接続する
ようなとき、継手101に、回転軸25の熱による大き
な軸方向長さ変化を吸収する機構を具備する必要が無
い。軸方向後側の軸受14,14は、軸受支持孔11に
隙間嵌めされているから、回転軸25の熱膨張により、
内輪14bを介して後方へ移動しようとする。外輪14
aが後方へ移動しようとするとき、本願では圧縮コイル
ばね23により、外輪14aが半径方向外側から押圧さ
れているが、圧縮コイルばね23は、押圧方向と直交す
る方向にも屈曲可能であるから、圧縮コイルばね23の
外輪14aとの接触している先端部分が、外輪14aの
後方移動により僅かに後方へ曲がり、もしくは、圧縮コ
イルばね23の先端と外輪14aとの間に滑りを生じ、
外輪14aの後方移動が円滑に行われ、回転軸25の熱
膨張を許容して、回転軸25の内部応力が高くなること
が回避される。
【0019】図5には、押圧手段の別の例を示す。圧縮
コイルばね23を保持する保持部材21のばね保持孔2
2が図5のように有底孔となっており、その有底孔に、
断面コ字状の押圧部材30が、軸受14の半径方向に移
動自在に嵌め込まれ、その押圧部材30と有底孔の底部
との間に、圧縮コイルばね23が介装されていて、その
ばね力により、押圧部材30の先端面が軸受外輪14a
を半径方向内側に押圧している。押圧部材30の外輪1
4aとの押圧面30aは、外輪14aの円周方向の円弧
面の一部と一致した円弧面となっている。ばね保持孔2
2を有底孔とし、その底部と外輪14aとの間に、バネ
材を介在させる構造によれば、押圧部材30を外輪14
aとの間に介在させると否とに関係なく、保持部材21
が溝20の底部20aに押しつけられるので、保持部材
21の軸受14に対する半径方向のがたつきを抑えるこ
とができる。
コイルばね23を保持する保持部材21のばね保持孔2
2が図5のように有底孔となっており、その有底孔に、
断面コ字状の押圧部材30が、軸受14の半径方向に移
動自在に嵌め込まれ、その押圧部材30と有底孔の底部
との間に、圧縮コイルばね23が介装されていて、その
ばね力により、押圧部材30の先端面が軸受外輪14a
を半径方向内側に押圧している。押圧部材30の外輪1
4aとの押圧面30aは、外輪14aの円周方向の円弧
面の一部と一致した円弧面となっている。ばね保持孔2
2を有底孔とし、その底部と外輪14aとの間に、バネ
材を介在させる構造によれば、押圧部材30を外輪14
aとの間に介在させると否とに関係なく、保持部材21
が溝20の底部20aに押しつけられるので、保持部材
21の軸受14に対する半径方向のがたつきを抑えるこ
とができる。
【0020】図6では、押圧手段の配置の別の例を示
す。内輪回転型の軸受14を2つの圧縮コイルばね23
を用いて、一定半径で形成された円筒孔から成る軸受支
持孔11Aの円周上の一点(押付点)11Dに押圧され
るようにしたものである。2つの圧縮コイルばね23
と、押付点11Dとの円周方向角度間隔は、120度に
設定してある。また、図7では、図6と同様に,1つの
軸受14に押圧手段として2つの圧縮コイルばね23を
用い、かつ、支持孔11Bを、一定半径で形成した円筒
孔部分11eと、その円筒孔部分11eから半径方向外
側にくぼみ、適当な円周方向展開角度(例えば90度〜
120度)で設けたくぼみ部分11fから形成し、くぼ
み部分11fと円筒孔部分11eとの受止部11gのち
ょうど反対側から圧縮コイルばね23で押圧したもので
ある。
す。内輪回転型の軸受14を2つの圧縮コイルばね23
を用いて、一定半径で形成された円筒孔から成る軸受支
持孔11Aの円周上の一点(押付点)11Dに押圧され
るようにしたものである。2つの圧縮コイルばね23
と、押付点11Dとの円周方向角度間隔は、120度に
設定してある。また、図7では、図6と同様に,1つの
軸受14に押圧手段として2つの圧縮コイルばね23を
用い、かつ、支持孔11Bを、一定半径で形成した円筒
孔部分11eと、その円筒孔部分11eから半径方向外
側にくぼみ、適当な円周方向展開角度(例えば90度〜
120度)で設けたくぼみ部分11fから形成し、くぼ
み部分11fと円筒孔部分11eとの受止部11gのち
ょうど反対側から圧縮コイルばね23で押圧したもので
ある。
【0021】図8には、さらに別の例を示す。軸受14
の外輪14aには、補強外輪14dが締まり嵌めされ、
両外輪14a,14dとは完全に一体化されている。軸
受支持孔11Eと補強外輪14dとの間には、受止部1
1dと対応する位置に、夫々複数の小球14eを介在さ
せている。40は、小球14eの円周方向位置が移動し
ないための間隔保持部材で、その全体が保持部材21に
より円周方向回り止めしてある。この構成によれば、圧
縮コイルばね23のばね力により、補強外輪14dが受
止部14dに配置された小球14eを介して軸受支持孔
11Eに押圧される。補強外輪14dが軸受14の本来
持っている外輪14aに一体嵌合され、外輪14aが補
強されているため、圧縮コイルばね23の押圧力を、軸
受外輪14aの変形を招くような大きなものとする必要
がある場合、つまり、回転軸25の回転により外輪14
aに生じる半径方向力の最大力に対抗するためのばね力
を軸受外輪14aの変形を招くような大きさとしなけれ
ばならないときには、補強外輪14dがその外輪14a
の変形を防止するため、なんら問題なく、そのような大
きなばね力の圧縮コイルばね23を使用して、補強外輪
14d(つまり外輪14a)のがたつきを抑制できる。
また、押圧力がそのように極めて大きなものとなってい
ても、回転軸25に熱膨張が生じたときには、小球14
eが転動回転して補強外輪14dを軸方向に案内するた
めに、円滑に補強外輪14d(外輪14a)が軸線方向
に移動できる。上述してきた例では、バネ材として、圧
縮コイルばねで説明してきたが、他の形式のばね、例え
ば、さらばねや、板ばねなども使用することができ、ま
た、ゴム材のように、圧縮により押圧力を得ることので
きる弾性体であってもよい。また、上記実施例では、外
輪を3点(2つの受止部と1つの押圧部)、または4点
(2つの受止部と2つの押圧部)で支持している例で説
明したが、それ以上に増やしてもよいし、外輪を1個所
で押圧して軸受支持孔の1か所に外輪を押し付けるよう
にしてもよく、この場合でも、外輪のみそすり回転を防
止できる。
の外輪14aには、補強外輪14dが締まり嵌めされ、
両外輪14a,14dとは完全に一体化されている。軸
受支持孔11Eと補強外輪14dとの間には、受止部1
1dと対応する位置に、夫々複数の小球14eを介在さ
せている。40は、小球14eの円周方向位置が移動し
ないための間隔保持部材で、その全体が保持部材21に
より円周方向回り止めしてある。この構成によれば、圧
縮コイルばね23のばね力により、補強外輪14dが受
止部14dに配置された小球14eを介して軸受支持孔
11Eに押圧される。補強外輪14dが軸受14の本来
持っている外輪14aに一体嵌合され、外輪14aが補
強されているため、圧縮コイルばね23の押圧力を、軸
受外輪14aの変形を招くような大きなものとする必要
がある場合、つまり、回転軸25の回転により外輪14
aに生じる半径方向力の最大力に対抗するためのばね力
を軸受外輪14aの変形を招くような大きさとしなけれ
ばならないときには、補強外輪14dがその外輪14a
の変形を防止するため、なんら問題なく、そのような大
きなばね力の圧縮コイルばね23を使用して、補強外輪
14d(つまり外輪14a)のがたつきを抑制できる。
また、押圧力がそのように極めて大きなものとなってい
ても、回転軸25に熱膨張が生じたときには、小球14
eが転動回転して補強外輪14dを軸方向に案内するた
めに、円滑に補強外輪14d(外輪14a)が軸線方向
に移動できる。上述してきた例では、バネ材として、圧
縮コイルばねで説明してきたが、他の形式のばね、例え
ば、さらばねや、板ばねなども使用することができ、ま
た、ゴム材のように、圧縮により押圧力を得ることので
きる弾性体であってもよい。また、上記実施例では、外
輪を3点(2つの受止部と1つの押圧部)、または4点
(2つの受止部と2つの押圧部)で支持している例で説
明したが、それ以上に増やしてもよいし、外輪を1個所
で押圧して軸受支持孔の1か所に外輪を押し付けるよう
にしてもよく、この場合でも、外輪のみそすり回転を防
止できる。
【0022】
【発明の効果】以上のように本願発明によれば、軸受外
輪を半径方向外側から押して、その外輪の一部を直接、
または、間接的に軸受支持孔に押し付けるようにしたの
で、その押付抵抗によって外輪クリープを抑制でき、ク
リープに起因する外輪外周面と支持孔内面の摩耗や、摩
擦熱による損傷を防止できる。また、軸受外輪が支持孔
に押し付けられることで、軸受支持孔の隙間の影響によ
る軸受の振動を抑制でき、振動による摩耗も抑えること
ができ、前記クリープ抑制効果と合わせて、軸受や軸受
支持孔の寿命を伸ばすことができる上に、軸受のみそす
り運動も抑えることができる。また、このように軸受外
輪の振動を抑えるものでも、軸受外輪を半径方向外側か
ら押す構造を採ったので、軸方向スペースが大きくなる
ことも無く、押し付けられた外輪に対して回転する内輪
が回転軸と一体に嵌合しているから、回転軸を押圧力と
関係無く円滑に回転させることができる。そして、回転
軸の熱膨張があったとき、軸受を軸方向に移動させて回
転軸の延びを逃すことができ、回転軸の内部応力の上昇
を抑制することができる。
輪を半径方向外側から押して、その外輪の一部を直接、
または、間接的に軸受支持孔に押し付けるようにしたの
で、その押付抵抗によって外輪クリープを抑制でき、ク
リープに起因する外輪外周面と支持孔内面の摩耗や、摩
擦熱による損傷を防止できる。また、軸受外輪が支持孔
に押し付けられることで、軸受支持孔の隙間の影響によ
る軸受の振動を抑制でき、振動による摩耗も抑えること
ができ、前記クリープ抑制効果と合わせて、軸受や軸受
支持孔の寿命を伸ばすことができる上に、軸受のみそす
り運動も抑えることができる。また、このように軸受外
輪の振動を抑えるものでも、軸受外輪を半径方向外側か
ら押す構造を採ったので、軸方向スペースが大きくなる
ことも無く、押し付けられた外輪に対して回転する内輪
が回転軸と一体に嵌合しているから、回転軸を押圧力と
関係無く円滑に回転させることができる。そして、回転
軸の熱膨張があったとき、軸受を軸方向に移動させて回
転軸の延びを逃すことができ、回転軸の内部応力の上昇
を抑制することができる。
【0023】また、本願構造の軸受構造を採用した電動
機では、振動抑制により、騒音が少なくなり、軸受寿命
の延長により、メンテナンスが容易となり、しかも、長
手方向の大きさが大きくならない。しかも、電動機の回
転軸の出力側と反対側に、本願発明の軸受構造を採用し
ているので、特に、工作機の主軸と接続する出力側にお
ける回転軸の熱膨張による軸の延びを極めて小さくする
ことができ、主軸との継手手段に熱膨張による大きな軸
方向移動を吸収するような機構が不要となる。
機では、振動抑制により、騒音が少なくなり、軸受寿命
の延長により、メンテナンスが容易となり、しかも、長
手方向の大きさが大きくならない。しかも、電動機の回
転軸の出力側と反対側に、本願発明の軸受構造を採用し
ているので、特に、工作機の主軸と接続する出力側にお
ける回転軸の熱膨張による軸の延びを極めて小さくする
ことができ、主軸との継手手段に熱膨張による大きな軸
方向移動を吸収するような機構が不要となる。
【図1】本願発明を採用した電動機の断面図である。
【図2】本願要部の拡大断面図である。
【図3】図2のIII−III断面図である。
【図4】ばねの保持部材の平面図である。
【図5】押圧手段の他の例である。
【図6】他の例である。
【図7】更に他の例である。
【図8】更に別の例である。
11 軸受支持孔 11a 円筒孔部分 11b くぼみ部分 11d 接続点(受止部) 14 軸受 14a 外輪 14b 内輪 16 予圧ばね 21 保持部材 23 圧縮コイルばね 25 回転軸 A 電動機
Claims (7)
- 【請求項1】 軸受支持孔に、回転軸をその内輪に一体
嵌合した内輪回転型の軸受の外輪を軸方向移動可能に嵌
め込み、その外輪を予圧ばねで軸方向に押圧して成る回
転軸の軸受支持構造において、軸受外輪の軸方向移動を
許容しつつ軸受外輪を半径方向外側から押圧する押圧手
段を設けたことを特徴とする回転軸の軸受支持構造。 - 【請求項2】 外輪が軸受支持孔にすき間嵌合してある
ことを特徴とする請求項1記載の回転軸の軸受支持構
造。 - 【請求項3】 軸受支持孔を、一定半径の円筒孔部分と
半径方向外側に凹んだくぼみ部分とから構成し、円筒孔
部分とくぼみ部分との接続点に軸受外輪が押圧されるよ
うに、押圧手段を設けたことを特徴とする請求項1また
は2の何れか1項記載の回転軸の軸受支持構造。 - 【請求項4】 くぼみ部分の直径方向反対側に、押圧手
段を設けて成ることを特徴とする請求項3項記載の回転
軸の軸受支持構造。 - 【請求項5】 軸受支持孔を一定半径の円筒孔とし、円
筒孔の円周上の一点に軸受外輪が押圧されるように押圧
手段を設けて成る請求項1または2の何れか1項記載の
回転軸の軸受支持構造。 - 【請求項6】 押圧手段は、軸受支持孔の形成されてい
る軸受ハウジングと軸受外輪との間に介装される弾性材
であることを特徴とする請求項1〜5の何れか1項記載
の回転軸の軸受支持構造。 - 【請求項7】 回転軸両端部を夫々内輪回転型の軸受の
内輪に一体嵌合し、回転軸の先端側の軸受の外輪を軸受
ハウジングに対して軸方向に固定し、回転軸の後端側の
軸受の外輪を、請求項1〜6の何れか1項記載の軸受支
持構造により支持したことを特徴とする電動機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29330996A JPH10122248A (ja) | 1996-10-14 | 1996-10-14 | 回転軸の軸受支持構造及び電動機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29330996A JPH10122248A (ja) | 1996-10-14 | 1996-10-14 | 回転軸の軸受支持構造及び電動機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10122248A true JPH10122248A (ja) | 1998-05-12 |
Family
ID=17793175
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29330996A Pending JPH10122248A (ja) | 1996-10-14 | 1996-10-14 | 回転軸の軸受支持構造及び電動機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10122248A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003083288A (ja) * | 2001-09-13 | 2003-03-19 | Tsurumi Mfg Co Ltd | 水中回転機械の回転主軸防食装置 |
| JP2014234911A (ja) * | 2013-06-04 | 2014-12-15 | 本田技研工業株式会社 | ベアリングの固定構造 |
| KR20150110446A (ko) * | 2015-09-11 | 2015-10-02 | 강수민 | 식용물분쇄기의 회전축 베어링 설치구조 |
| GB2552964A (en) * | 2016-08-15 | 2018-02-21 | Edwards Ltd | Rotating machine and method of manufacture |
| KR101865948B1 (ko) * | 2012-06-05 | 2018-06-11 | 현대자동차주식회사 | 전기자동차의 구동모터 |
| KR20220053134A (ko) * | 2020-10-22 | 2022-04-29 | 치아-하오 창 | 베어링을 이용하여 전도성 접촉을 실현하는 회전 주축 |
| CN115143192A (zh) * | 2022-04-18 | 2022-10-04 | 中国航发沈阳发动机研究所 | 一种实现轴向大推力的球轴承串联组件 |
| WO2023169220A1 (zh) * | 2022-11-06 | 2023-09-14 | 六安市茂通昌科技有限公司 | 一种电动汽车异步电机用自维护式轴承 |
| CN119420121A (zh) * | 2024-10-21 | 2025-02-11 | 惠州市三创科技有限公司 | 一种电机转子绕线装置 |
-
1996
- 1996-10-14 JP JP29330996A patent/JPH10122248A/ja active Pending
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