JP2002005157A - 複合軸受装置 - Google Patents
複合軸受装置Info
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- F16C35/00—Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers
- F16C35/04—Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers in the case of ball or roller bearings
- F16C35/06—Mounting or dismounting of ball or roller bearings; Fixing them onto shaft or in housing
- F16C35/07—Fixing them on the shaft or housing with interposition of an element
- F16C35/077—Fixing them on the shaft or housing with interposition of an element between housing and outer race ring
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- F16C2202/22—Coefficient of expansion
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
- Mounting Of Bearings Or Others (AREA)
- Support Of The Bearing (AREA)
- Motor Or Generator Frames (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】温度上昇によって軸受装置の構成部材が膨張し
ても、常にボールへ適正な予圧が付与され、温度変化に
ともなう共振周波数の変化や回転振れが生じにくくて回
転精度の高い軸受装置を提供する。 【解決手段】軸１と、軸を囲む筒状の外輪部材２との間
に第１列用の複数のボール６ａと第２列用の複数のボー
ル６ｂが配設され、前記外輪部材の内周面に形成した前
記第１列と第２列のボール用の２列の外周転動溝５ａ、
５ｂ間における外輪部材の外周に、外輪部材と同素材あ
るいは同程度の線膨張係数を有する素材よりなる縮径リ
ング８を圧嵌して外輪部材を内方へ弾性変形せしめるこ
とにより、外輪部材の第１の外周転動溝と第２の外周転
動溝との間に内方へ突出する縮径部９を形成した。
ても、常にボールへ適正な予圧が付与され、温度変化に
ともなう共振周波数の変化や回転振れが生じにくくて回
転精度の高い軸受装置を提供する。 【解決手段】軸１と、軸を囲む筒状の外輪部材２との間
に第１列用の複数のボール６ａと第２列用の複数のボー
ル６ｂが配設され、前記外輪部材の内周面に形成した前
記第１列と第２列のボール用の２列の外周転動溝５ａ、
５ｂ間における外輪部材の外周に、外輪部材と同素材あ
るいは同程度の線膨張係数を有する素材よりなる縮径リ
ング８を圧嵌して外輪部材を内方へ弾性変形せしめるこ
とにより、外輪部材の第１の外周転動溝と第２の外周転
動溝との間に内方へ突出する縮径部９を形成した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はコンピュータ等のオ
フィス−オートメーション機器やその周辺機器における
回転部支承用として好適な複列軸受装置に関する。
フィス−オートメーション機器やその周辺機器における
回転部支承用として好適な複列軸受装置に関する。
【０００２】
【従来の技術とその問題点】コンピュータの周辺機器で
あるハードディスクドライブ装置の磁気ディスク駆動用
モータやスイングアーム等の回転部を支承する軸受装置
には、図１３に示すように軸３１に内輪３２ａ、３３ａ
が取り付けられた上下２個の玉軸受３２、３３の外輪３
２ｂ、３３ｂまわりにスリーブ３４を嵌めたものがあ
る。なお、同図中の符号３２ｃ、３３ｃはボール、３５
はボールリテーナ、３６はスペーサを示す。
あるハードディスクドライブ装置の磁気ディスク駆動用
モータやスイングアーム等の回転部を支承する軸受装置
には、図１３に示すように軸３１に内輪３２ａ、３３ａ
が取り付けられた上下２個の玉軸受３２、３３の外輪３
２ｂ、３３ｂまわりにスリーブ３４を嵌めたものがあ
る。なお、同図中の符号３２ｃ、３３ｃはボール、３５
はボールリテーナ、３６はスペーサを示す。
【０００３】軸受装置の回転による摩擦熱や外部からの
熱によって軸受装置の温度が上昇すると、軸受装置の各
構成部材はそれぞれ異なる寸法で膨張し、玉軸受３２、
３３における径方向の膨張量の大小関係は、外輪＞内輪
＞ボールとなる。
熱によって軸受装置の温度が上昇すると、軸受装置の各
構成部材はそれぞれ異なる寸法で膨張し、玉軸受３２、
３３における径方向の膨張量の大小関係は、外輪＞内輪
＞ボールとなる。
【０００４】したがって、軸受装置の温度が上昇すると
内外輪のボール転動溝間の間隔が広がるが、ボールは内
外輪に比して膨張量が小であるので、内外輪の転動溝か
らボールに掛かる圧力、すなわち予圧が小となって回転
時における軸受装置の共振周波数が変化し、軸受装置を
組み付けた機器の他の構成部材との共振を生じることが
ある。
内外輪のボール転動溝間の間隔が広がるが、ボールは内
外輪に比して膨張量が小であるので、内外輪の転動溝か
らボールに掛かる圧力、すなわち予圧が小となって回転
時における軸受装置の共振周波数が変化し、軸受装置を
組み付けた機器の他の構成部材との共振を生じることが
ある。
【０００５】例えば上述した従来の軸受装置をハードデ
ィスクドライブ装置の駆動用モータの回転部に用いた場
合には、例えばスイングアームやケーシング等の他の構
成部材と共振して装置の振動に起因するデータの書き込
みや読み出し精度の低下を来たしたり、振動による騒音
で装置の静粛性が損なわれるおそれがある。
ィスクドライブ装置の駆動用モータの回転部に用いた場
合には、例えばスイングアームやケーシング等の他の構
成部材と共振して装置の振動に起因するデータの書き込
みや読み出し精度の低下を来たしたり、振動による騒音
で装置の静粛性が損なわれるおそれがある。
【０００６】また、内外輪の膨張量の差がさらに大であ
る場合にはボールと内外輪の転動溝との間に隙間が生
じ、モータハブの回転振れや、この回転振れによる磁気
ディスクの面振れが生じ、ハードディスクドライブ装置
の信頼性低下の原因となる。
る場合にはボールと内外輪の転動溝との間に隙間が生
じ、モータハブの回転振れや、この回転振れによる磁気
ディスクの面振れが生じ、ハードディスクドライブ装置
の信頼性低下の原因となる。
【０００７】特に、通常鉄系の素材が使用されるボール
に、耐久性の向上を目的としてセラミック製のものを使
用すると、セラミック製ボールの膨張量は鉄系の素材よ
りなる内外輪よりもさらに小であるので、上述した温度
上昇による問題はさらに深刻なものとなる。
に、耐久性の向上を目的としてセラミック製のものを使
用すると、セラミック製ボールの膨張量は鉄系の素材よ
りなる内外輪よりもさらに小であるので、上述した温度
上昇による問題はさらに深刻なものとなる。
【０００８】
【目的】本発明の目的とするところは、温度上昇によっ
て軸受装置の構成部材が膨張しても、常にボールへ適正
な予圧が付与され、温度変化にともなう共振周波数の変
化や回転振れが生じにくくて回転精度の高い軸受装置を
提供することにある。
て軸受装置の構成部材が膨張しても、常にボールへ適正
な予圧が付与され、温度変化にともなう共振周波数の変
化や回転振れが生じにくくて回転精度の高い軸受装置を
提供することにある。
【０００９】
【本発明の構成】上記目的を達成するために、本発明の
請求項１に係る複合軸受装置は、軸と、軸を囲む筒状の
外輪部材との間に第１列用の複数のボールと第２列用の
複数のボールが配設され、前記外輪部材の内周面に形成
した前記第１列と第２列のボール用の２列の外周転動溝
間における外輪部材の外周に、外輪部材と同素材あるい
は同程度の線膨張係数を有する素材よりなる縮径リング
を圧嵌して外輪部材を内方へ弾性変形せしめることによ
り、外輪部材の第１の外周転動溝と第２の外周転動溝と
の間に内方へ突出する縮径部を形成してなる構成のもの
としてある。
請求項１に係る複合軸受装置は、軸と、軸を囲む筒状の
外輪部材との間に第１列用の複数のボールと第２列用の
複数のボールが配設され、前記外輪部材の内周面に形成
した前記第１列と第２列のボール用の２列の外周転動溝
間における外輪部材の外周に、外輪部材と同素材あるい
は同程度の線膨張係数を有する素材よりなる縮径リング
を圧嵌して外輪部材を内方へ弾性変形せしめることによ
り、外輪部材の第１の外周転動溝と第２の外周転動溝と
の間に内方へ突出する縮径部を形成してなる構成のもの
としてある。
【００１０】本発明の請求項２に係る複合軸受装置は、
内輪をスライド可能に嵌めた軸と、この軸を囲む筒状の
外輪部材を備え、前記内輪の外周に形成した第１の内周
転動溝と前記外輪部材の内周に形成した第１の外周転動
溝との間に第１列用の複数のボールが配設され、前記軸
の外周に直接形成した第２の内周転動溝と前記外輪部材
の内周に形成した第２の外周転動溝との間に第２列用の
複数のボールが配設され、前記第１の外周転動溝と第２
の外周転動溝間における外輪部材の外周に、外輪部材と
同素材あるいは同程度の線膨張係数を有する素材よりな
る縮径リングを圧嵌して外輪部材を内方へ弾性変形せし
めることにより、外輪部材の第１の外周転動溝と第２の
外周転動溝との間に内方へ突出する縮径部を形成し、前
記内輪に適正な予圧を付与した状態で内輪を軸に固定し
てなる構成のものとしてある。
内輪をスライド可能に嵌めた軸と、この軸を囲む筒状の
外輪部材を備え、前記内輪の外周に形成した第１の内周
転動溝と前記外輪部材の内周に形成した第１の外周転動
溝との間に第１列用の複数のボールが配設され、前記軸
の外周に直接形成した第２の内周転動溝と前記外輪部材
の内周に形成した第２の外周転動溝との間に第２列用の
複数のボールが配設され、前記第１の外周転動溝と第２
の外周転動溝間における外輪部材の外周に、外輪部材と
同素材あるいは同程度の線膨張係数を有する素材よりな
る縮径リングを圧嵌して外輪部材を内方へ弾性変形せし
めることにより、外輪部材の第１の外周転動溝と第２の
外周転動溝との間に内方へ突出する縮径部を形成し、前
記内輪に適正な予圧を付与した状態で内輪を軸に固定し
てなる構成のものとしてある。
【００１１】本発明の請求項３に係る複合軸受装置は、
大径軸部と小径軸部を有し、小径軸部に内輪をスライド
可能に嵌めた二段軸と、この軸を囲む筒状の外輪部材を
備え、前記内輪の外周に形成した第１の内周転動溝と前
記外輪部材の内周に形成した第１の外周転動溝との間に
第１列用の複数のボールが配設され、前記大径軸部の外
周に直接形成した第２の内周転動溝と前記外輪部材の内
周に形成した第２の外周転動溝との間に第２列用の複数
のボールが配設され、前記第１の外周転動溝と第２の外
周転動溝間における外輪部材の外周に、外輪部材と同素
材あるいは同程度の線膨張係数を有する素材よりなる縮
径リングを圧嵌して外輪部材を内方へ弾性変形せしめる
ことにより、外輪部材の第１の外周転動溝と第２の外周
転動溝との間に内方へ突出する縮径部を形成し、前記内
輪に適正な予圧を付与した状態で内輪を軸に固定してな
る構成のものとしてあり、また、前記内輪の外径と前記
二段軸の大径軸部の外径を同径として、第１列用のボー
ルと第２列用のボールを同径としてある。また、前記ボ
ールはセラミック製ボールとしてある。
大径軸部と小径軸部を有し、小径軸部に内輪をスライド
可能に嵌めた二段軸と、この軸を囲む筒状の外輪部材を
備え、前記内輪の外周に形成した第１の内周転動溝と前
記外輪部材の内周に形成した第１の外周転動溝との間に
第１列用の複数のボールが配設され、前記大径軸部の外
周に直接形成した第２の内周転動溝と前記外輪部材の内
周に形成した第２の外周転動溝との間に第２列用の複数
のボールが配設され、前記第１の外周転動溝と第２の外
周転動溝間における外輪部材の外周に、外輪部材と同素
材あるいは同程度の線膨張係数を有する素材よりなる縮
径リングを圧嵌して外輪部材を内方へ弾性変形せしめる
ことにより、外輪部材の第１の外周転動溝と第２の外周
転動溝との間に内方へ突出する縮径部を形成し、前記内
輪に適正な予圧を付与した状態で内輪を軸に固定してな
る構成のものとしてあり、また、前記内輪の外径と前記
二段軸の大径軸部の外径を同径として、第１列用のボー
ルと第２列用のボールを同径としてある。また、前記ボ
ールはセラミック製ボールとしてある。
【００１２】本発明に係る複合軸受装置の実施態様は、
前記第１の外周転動溝と第２の外周転動溝間における外
輪部材の外周に薄肉の小外径部を形成し、この小外径部
に前記縮径リングを圧嵌してなる構成のものとしてあ
る。
前記第１の外周転動溝と第２の外周転動溝間における外
輪部材の外周に薄肉の小外径部を形成し、この小外径部
に前記縮径リングを圧嵌してなる構成のものとしてあ
る。
【００１３】また、本発明に係る複合軸受装置の他の実
施態様は、前記外輪部材を、軸方向に隣接する第１のス
リーブ外輪と第２のスリーブ外輪とで構成し、これら第
１および第２のスリーブ外輪の各内面にそれぞれ第１の
外周転動溝と第２の外周転動溝を形成し、第１および第
２のスリーブ外輪の相対する端部にそれぞれ薄肉の小外
径段部を形成し、この小外径段部に前記縮径リングを圧
嵌してなる構成のものとしてある。
施態様は、前記外輪部材を、軸方向に隣接する第１のス
リーブ外輪と第２のスリーブ外輪とで構成し、これら第
１および第２のスリーブ外輪の各内面にそれぞれ第１の
外周転動溝と第２の外周転動溝を形成し、第１および第
２のスリーブ外輪の相対する端部にそれぞれ薄肉の小外
径段部を形成し、この小外径段部に前記縮径リングを圧
嵌してなる構成のものとしてある。
【００１４】本発明に係る複合軸受装置のさらに他の実
施態様は、前記外輪部材を、軸方向に隣接する第１のス
リーブ外輪と第２のスリーブ外輪とで構成し、これら第
１および第２のスリーブ外輪の各内面にそれぞれ第１の
外周転動溝と第２の外周転動溝を形成し、第１および第
２のスリーブ外輪の相対する端部にそれぞれ薄肉の小外
径段部を形成し、各小外径段部に第１の縮径リングと第
２の縮径リングをそれぞれ圧嵌してなる構成のものとし
てある。
施態様は、前記外輪部材を、軸方向に隣接する第１のス
リーブ外輪と第２のスリーブ外輪とで構成し、これら第
１および第２のスリーブ外輪の各内面にそれぞれ第１の
外周転動溝と第２の外周転動溝を形成し、第１および第
２のスリーブ外輪の相対する端部にそれぞれ薄肉の小外
径段部を形成し、各小外径段部に第１の縮径リングと第
２の縮径リングをそれぞれ圧嵌してなる構成のものとし
てある。
【００１５】また、本発明に係る複合軸受装置のさらに
他の実施態様は、前記縮径リングを、内周に前記外輪部
材の外径よりも内径が小で、かつ、軸方向の幅が前記２
列の外周転動溝間の間隔よりも小なる厚肉の小内径部を
形成し、この小内径部にて外輪部材を押圧する構成のも
のとしてある。
他の実施態様は、前記縮径リングを、内周に前記外輪部
材の外径よりも内径が小で、かつ、軸方向の幅が前記２
列の外周転動溝間の間隔よりも小なる厚肉の小内径部を
形成し、この小内径部にて外輪部材を押圧する構成のも
のとしてある。
【００１６】
【実施例】以下、本発明に係る軸受装置の実施例を添付
図面に示す具体例に基づいて詳細に説明する。本発明に
係る第１実施例の軸受装置は、図１に示すように大径軸
部１ａと小径軸部１ｂとを有する二段軸１と、この二段
軸を囲む外輪部材たるスリーブ外輪２を備え、前記二段
軸の小径軸部１ｂには第１の内周転動溝３ａが形成され
た内輪４を取り付けてあり、大径軸部１ａの外周には第
２の内周転動溝３ｂを直接形成してある。
図面に示す具体例に基づいて詳細に説明する。本発明に
係る第１実施例の軸受装置は、図１に示すように大径軸
部１ａと小径軸部１ｂとを有する二段軸１と、この二段
軸を囲む外輪部材たるスリーブ外輪２を備え、前記二段
軸の小径軸部１ｂには第１の内周転動溝３ａが形成され
た内輪４を取り付けてあり、大径軸部１ａの外周には第
２の内周転動溝３ｂを直接形成してある。
【００１７】前記スリーブ外輪２の内周面には互いに平
行な第１の外周転動溝５ａと第２の外周転動溝５ｂを直
接形成してあって、スリーブ外輪２は２列の外輪を兼用
しており、第１の外周転動溝５ａと前記第１の内周転動
溝３ａとの間に第１列用の複数のボール６ａを配設して
あるとともに、第２の外周転動溝５ｂと第２の内周転動
溝３ｂとの間に第２列用の複数のボール６ｂを配設して
ある。
行な第１の外周転動溝５ａと第２の外周転動溝５ｂを直
接形成してあって、スリーブ外輪２は２列の外輪を兼用
しており、第１の外周転動溝５ａと前記第１の内周転動
溝３ａとの間に第１列用の複数のボール６ａを配設して
あるとともに、第２の外周転動溝５ｂと第２の内周転動
溝３ｂとの間に第２列用の複数のボール６ｂを配設して
ある。
【００１８】前記ボール６ａと６ｂは例えばセラミック
製のものとしてあり、前記内輪４の外径と二段軸の大径
軸部１ａの外径を同径として第１列と第２列のボールは
全て同径としてある。
製のものとしてあり、前記内輪４の外径と二段軸の大径
軸部１ａの外径を同径として第１列と第２列のボールは
全て同径としてある。
【００１９】しかして、第１の外周転動溝５ａと第２の
外周転動溝５ｂ間における前記スリーブ外輪２の外周に
は上下の大外径部間に薄肉の小外径部７を形成してあっ
て、この小外径部７にスリーブ外輪と同程度の線膨張係
数を有する素材、例えば鉄系あるいはアルミニウム等の
素材よりなる縮径リング８を圧嵌してある。
外周転動溝５ｂ間における前記スリーブ外輪２の外周に
は上下の大外径部間に薄肉の小外径部７を形成してあっ
て、この小外径部７にスリーブ外輪と同程度の線膨張係
数を有する素材、例えば鉄系あるいはアルミニウム等の
素材よりなる縮径リング８を圧嵌してある。
【００２０】この縮径リング８は前記小外径部７への組
み付け前においては内径が小外径部の外径よりも小であ
って、小外径部へ焼き嵌めにより圧嵌するものとしてあ
り、また縮径リング８の外径はスリーブ外輪の上下の大
外径部の外径と同径に形成してある。
み付け前においては内径が小外径部の外径よりも小であ
って、小外径部へ焼き嵌めにより圧嵌するものとしてあ
り、また縮径リング８の外径はスリーブ外輪の上下の大
外径部の外径と同径に形成してある。
【００２１】前記スリーブ外輪２はその小外径部７に縮
径リング８が圧嵌されることにより内方へ押圧され、ス
リーブ外輪の第１と第２の外周転動溝間５ａ、５ｂ間に
おける内周面にスリーブ外輪の弾性変形によって内方へ
突出する縮径部９が形成されている。
径リング８が圧嵌されることにより内方へ押圧され、ス
リーブ外輪の第１と第２の外周転動溝間５ａ、５ｂ間に
おける内周面にスリーブ外輪の弾性変形によって内方へ
突出する縮径部９が形成されている。
【００２２】前記縮径リング８の内径はスリーブ外輪２
の材質や軸受装置の使用時における限界温度上昇の値に
基づいて決定し、スリーブ外輪２に形成される縮径部９
の変形量がスリーブ外輪素材の弾性限界内となる程度の
ものとする。なお、図中の符号１０はボールリテーナを
示す。
の材質や軸受装置の使用時における限界温度上昇の値に
基づいて決定し、スリーブ外輪２に形成される縮径部９
の変形量がスリーブ外輪素材の弾性限界内となる程度の
ものとする。なお、図中の符号１０はボールリテーナを
示す。
【００２３】上述のように構成した軸受装置を組み立て
る際には、まずスリーブ外輪２の前記小外径部７へ縮径
リング８を焼き嵌めにより圧嵌し、スリーブ外輪の内周
面に縮径部９を形成する。
る際には、まずスリーブ外輪２の前記小外径部７へ縮径
リング８を焼き嵌めにより圧嵌し、スリーブ外輪の内周
面に縮径部９を形成する。
【００２４】かくすることにより、スリーブ外輪２の第
１と第２の外周転動溝は縮径部９側へ引き寄せられて両
外周転動溝間の軸方向の間隔Ｄ3 は縮径リング８を圧嵌
する前に比べて小となる。
１と第２の外周転動溝は縮径部９側へ引き寄せられて両
外周転動溝間の軸方向の間隔Ｄ3 は縮径リング８を圧嵌
する前に比べて小となる。
【００２５】次いで内輪４を二段軸１の小径軸部１ｂに
スライド可能に嵌め、スリーブ外輪２および第１列およ
び第２列のボール６ａ、６ｂを二段軸まわりに組み付
け、内輪４の上端面から適正な予圧を付与した状態で内
輪４を小径軸部１ｂに接着等により固定し、完成品の複
合軸受装置とする。
スライド可能に嵌め、スリーブ外輪２および第１列およ
び第２列のボール６ａ、６ｂを二段軸まわりに組み付
け、内輪４の上端面から適正な予圧を付与した状態で内
輪４を小径軸部１ｂに接着等により固定し、完成品の複
合軸受装置とする。
【００２６】軸受装置の回転による摩擦熱あるいは外部
からの熱によって軸受装置の温度が上昇すると、軸受装
置の各構成部材はいずれも熱膨張するが、径方向の膨張
量は内輪４および二段軸１よりもスリーブ外輪２の方が
大である。
からの熱によって軸受装置の温度が上昇すると、軸受装
置の各構成部材はいずれも熱膨張するが、径方向の膨張
量は内輪４および二段軸１よりもスリーブ外輪２の方が
大である。
【００２７】したがって、第１および第２の各内周転動
溝と外周転動溝間の間隔Ｄ1 が大となり、しかもボール
６ａ、６ｂの直径Ｒの膨張量が内輪と二段軸やスリーブ
外輪の膨張量に比して小であるので、転動溝によるボー
ルへの加圧接触力が小、すなわち予圧が小となるように
変形する。
溝と外周転動溝間の間隔Ｄ1 が大となり、しかもボール
６ａ、６ｂの直径Ｒの膨張量が内輪と二段軸やスリーブ
外輪の膨張量に比して小であるので、転動溝によるボー
ルへの加圧接触力が小、すなわち予圧が小となるように
変形する。
【００２８】一方、縮径リング８はスリーブ外輪２より
も平均径が大であるので、スリーブ外輪よりも膨張量が
大であり、したがって軸受装置の温度が上昇すると縮径
リング８によるスリーブ外輪２への押圧量が減少し、ス
リーブ外輪２はその弾性復元力によってスリーブ外輪が
ストレートな円筒状に戻ろうとして縮径部９の内径Ｄ 2
が大、すなわち内方突出量が減少することによりスリー
ブ外輪は軸方向へ伸長し、しかもスリーブ外輪自体も軸
方向へ膨張し、したがって第１の外周転動溝５ａと第２
の外周転動溝５ｂ間の軸方向の間隔Ｄ3 が拡げられ、転
動溝からのボールへの加圧接触力、すなわち予圧が大と
なるように変形する。
も平均径が大であるので、スリーブ外輪よりも膨張量が
大であり、したがって軸受装置の温度が上昇すると縮径
リング８によるスリーブ外輪２への押圧量が減少し、ス
リーブ外輪２はその弾性復元力によってスリーブ外輪が
ストレートな円筒状に戻ろうとして縮径部９の内径Ｄ 2
が大、すなわち内方突出量が減少することによりスリー
ブ外輪は軸方向へ伸長し、しかもスリーブ外輪自体も軸
方向へ膨張し、したがって第１の外周転動溝５ａと第２
の外周転動溝５ｂ間の軸方向の間隔Ｄ3 が拡げられ、転
動溝からのボールへの加圧接触力、すなわち予圧が大と
なるように変形する。
【００２９】したがって、第１列のボール側と第２列の
ボール側の各内周転動溝と外周転動溝間の間隔Ｄ1 が大
となることに起因するボールへの予圧の減少は、第１と
第２の外周転動溝間の軸方向の間隔Ｄ3 が大となること
によるボールへの予圧の増加と相殺され、温度が上昇し
てもボールへの適正な予圧が維持される。
ボール側の各内周転動溝と外周転動溝間の間隔Ｄ1 が大
となることに起因するボールへの予圧の減少は、第１と
第２の外周転動溝間の軸方向の間隔Ｄ3 が大となること
によるボールへの予圧の増加と相殺され、温度が上昇し
てもボールへの適正な予圧が維持される。
【００３０】この第１実施例の軸受装置ではスリーブ外
輪２が２列の外輪を兼用しているので、部品点数が少な
くて済むとともに、玉軸受の内輪の厚さと外輪の厚さの
和に相当する分だけ大径軸部１ａの径を大にすることが
でき、また小径軸部１ｂの径も玉軸受の外輪を必要とし
ない分だけ大径にでき、二段軸１は全体に太くすること
ができる。
輪２が２列の外輪を兼用しているので、部品点数が少な
くて済むとともに、玉軸受の内輪の厚さと外輪の厚さの
和に相当する分だけ大径軸部１ａの径を大にすることが
でき、また小径軸部１ｂの径も玉軸受の外輪を必要とし
ない分だけ大径にでき、二段軸１は全体に太くすること
ができる。
【００３１】したがって二段軸１は剛性大で耐久性に優
れ、かつ回転振れを極力抑えて、静粛性に優れた軸受装
置とすることができる。
れ、かつ回転振れを極力抑えて、静粛性に優れた軸受装
置とすることができる。
【００３２】上述した第１実施例の軸受装置において
は、軸を二段軸１で構成してあるが、図２に示す第２実
施例のもののように軸をストレート軸１１で構成する場
合もある。
は、軸を二段軸１で構成してあるが、図２に示す第２実
施例のもののように軸をストレート軸１１で構成する場
合もある。
【００３３】この第２実施例のものも、第１列のボール
６ａ側（図２では上側）には内輪４を設けてあるが、第
２列のボール６ｃ側（図２では下側）には内輪がなく、
第２の内周転動溝２ｂはストレート軸１１の外周面に直
接形成してある。したがって、第２列のボール６ｃは第
１列のボール６ａよりも大径のものとしてある。なお、
この第２実施例の軸受装置は上述した軸と第２列のボー
ル以外の構成は第１実施例のものと同じである。
６ａ側（図２では上側）には内輪４を設けてあるが、第
２列のボール６ｃ側（図２では下側）には内輪がなく、
第２の内周転動溝２ｂはストレート軸１１の外周面に直
接形成してある。したがって、第２列のボール６ｃは第
１列のボール６ａよりも大径のものとしてある。なお、
この第２実施例の軸受装置は上述した軸と第２列のボー
ル以外の構成は第１実施例のものと同じである。
【００３４】上述した第１実施例および第２実施例の軸
受装置では、１つの外輪部材たるスリーブ外輪２の内面
に２列の外周転動溝５ａ、５ｂを形成したものとしてあ
るが、図３乃至図６に示す第３乃至第６実施例のように
外輪部材を上下に２分割して第１のスリーブ外輪２ａと
第２のスリーブ外輪２ｂとで構成する場合もある。
受装置では、１つの外輪部材たるスリーブ外輪２の内面
に２列の外周転動溝５ａ、５ｂを形成したものとしてあ
るが、図３乃至図６に示す第３乃至第６実施例のように
外輪部材を上下に２分割して第１のスリーブ外輪２ａと
第２のスリーブ外輪２ｂとで構成する場合もある。
【００３５】しかして第３および第４実施例のものは第
１のスリーブ外輪２ａと第２のスリーブ外輪２ｂの相対
する端部にそれぞれ薄肉の小外径段部１２ａ、１２ｂが
形成されており、これら小外径段部側の端面は高精度に
加工されて互いに密着させられていて、これら小外径段
部１２ａ、１２ｂの外周に縮径リング８を圧嵌してあ
る。
１のスリーブ外輪２ａと第２のスリーブ外輪２ｂの相対
する端部にそれぞれ薄肉の小外径段部１２ａ、１２ｂが
形成されており、これら小外径段部側の端面は高精度に
加工されて互いに密着させられていて、これら小外径段
部１２ａ、１２ｂの外周に縮径リング８を圧嵌してあ
る。
【００３６】なお、図４に示す第４実施例のものは図３
に示す第３実施例のものにおける二段軸１をストレート
軸１１とした構成のものであって、軸と第２列のボール
以外の構成は同じである。
に示す第３実施例のものにおける二段軸１をストレート
軸１１とした構成のものであって、軸と第２列のボール
以外の構成は同じである。
【００３７】また、第５および第６実施例のものは第１
のスリーブ外輪２ａと第２のスリーブ外輪２ｂの相対す
る端部にそれぞれ薄肉の小外径段部１２ａ、１２ｂが形
成されており、これら小外径段部側の端面は高精度に加
工されて互いに密着させられていて、これら小外径段部
１２ａ、１２ｂの外周にそれぞれ第１の縮径リング８ａ
と第２の縮径リング８ｂを圧嵌してある。
のスリーブ外輪２ａと第２のスリーブ外輪２ｂの相対す
る端部にそれぞれ薄肉の小外径段部１２ａ、１２ｂが形
成されており、これら小外径段部側の端面は高精度に加
工されて互いに密着させられていて、これら小外径段部
１２ａ、１２ｂの外周にそれぞれ第１の縮径リング８ａ
と第２の縮径リング８ｂを圧嵌してある。
【００３８】なお、図６に示す第６実施例のものも図５
に示す第５実施例のものにおける二段軸１をストレート
軸１１とした構成のものであって、軸と第２列のボール
以外の構成は同じである。
に示す第５実施例のものにおける二段軸１をストレート
軸１１とした構成のものであって、軸と第２列のボール
以外の構成は同じである。
【００３９】上述した第３乃至第６実施例のものではス
リーブ外輪を上下に分割してあることにより、第１およ
び第２実施例のものに比して縮径リング８、８ａ、８ｂ
をスリーブ外輪の小外径段部１２ａ、１２ｂへ容易に圧
嵌することができる。
リーブ外輪を上下に分割してあることにより、第１およ
び第２実施例のものに比して縮径リング８、８ａ、８ｂ
をスリーブ外輪の小外径段部１２ａ、１２ｂへ容易に圧
嵌することができる。
【００４０】また、前述した第１および第２実施例のも
のでは１つの外輪部材たるスリーブ外輪２に２列の外周
転動溝を形成してあって、これらの転動溝を加工する際
に２列の転動溝の同心度や平行度を高精度に加工するの
が容易ではなく、特に第１列と第２列のボール間の間隔
を大なるものとする場合には高精度の加工がより困難で
あるが、第３乃至第６実施例のものでは、２分割された
各スリーブ外輪２ａ、２ｂにそれぞれ１列の外周転動溝
を形成すればよいので、転動溝を高精度に加工すること
が容易であり、第１列のボールと第２列のボールの間隔
を大なるものとする場合であっても転動溝の加工を容易
に行うことができるという大なるメリットがある。
のでは１つの外輪部材たるスリーブ外輪２に２列の外周
転動溝を形成してあって、これらの転動溝を加工する際
に２列の転動溝の同心度や平行度を高精度に加工するの
が容易ではなく、特に第１列と第２列のボール間の間隔
を大なるものとする場合には高精度の加工がより困難で
あるが、第３乃至第６実施例のものでは、２分割された
各スリーブ外輪２ａ、２ｂにそれぞれ１列の外周転動溝
を形成すればよいので、転動溝を高精度に加工すること
が容易であり、第１列のボールと第２列のボールの間隔
を大なるものとする場合であっても転動溝の加工を容易
に行うことができるという大なるメリットがある。
【００４１】なお、これら第３乃至第６実施例の軸受装
置においても、第１および第２実施例のものと同様に、
縮径リング８または８ａ、８ｂの外径をスリーブ外輪２
または２ａ、２ｂの上下の大外径部の外径と同径に形成
してある。
置においても、第１および第２実施例のものと同様に、
縮径リング８または８ａ、８ｂの外径をスリーブ外輪２
または２ａ、２ｂの上下の大外径部の外径と同径に形成
してある。
【００４２】したがって、上述した第１乃至第６実施例
の軸受装置においては軸受装置の外径がストレートに形
成され、軸受装置を組み付ける例えばモータの回転部材
たるロータハブに特別な加工を施すことなく容易に組み
付けることが可能である。
の軸受装置においては軸受装置の外径がストレートに形
成され、軸受装置を組み付ける例えばモータの回転部材
たるロータハブに特別な加工を施すことなく容易に組み
付けることが可能である。
【００４３】上述した第１乃至第６実施例の軸受装置に
おいては、スリーブ外輪に薄肉の小外径部７または小外
径段部１２ａ、１２ｂを形成してこれら小外径部あるい
は小外径段部に縮径リング８あるいは８ａ、８ｂを圧嵌
する構成としてあるが、図７、８に示す第７および第８
実施例のものではスリーブ外輪１３は外周面に段差のな
いストレートな筒状のものとして、このスリーブ外輪１
３の外周に縮径リング１４を設ける場合もある。
おいては、スリーブ外輪に薄肉の小外径部７または小外
径段部１２ａ、１２ｂを形成してこれら小外径部あるい
は小外径段部に縮径リング８あるいは８ａ、８ｂを圧嵌
する構成としてあるが、図７、８に示す第７および第８
実施例のものではスリーブ外輪１３は外周面に段差のな
いストレートな筒状のものとして、このスリーブ外輪１
３の外周に縮径リング１４を設ける場合もある。
【００４４】しかして第７および第８実施例における縮
径リング１４は外周が軸方向に同径なストレートな筒状
のものとしてあるが、内周面における上下の大内径部の
間に厚肉の小内径部１５を形成してある。
径リング１４は外周が軸方向に同径なストレートな筒状
のものとしてあるが、内周面における上下の大内径部の
間に厚肉の小内径部１５を形成してある。
【００４５】縮径リング１４の上下の大内径部の内径は
前記スリーブ外輪の外径よりも大であって、大内径部と
スリーブ外輪の外周面との間にはわずかな隙間が形成さ
れているが、前記小内径部１５の内径は前記スリーブ外
輪１３の外径よりも小径としてあって、スリーブ外輪１
３は小内径部１５によって外側から径の中心方向へ押圧
されていて、この押圧力により、スリーブ外輪内面にお
ける第１および第２の外周転動溝５ａ、５ｂ間にスリー
ブ外輪の弾性変形によって内方へ突出する縮径部９が形
成されている。
前記スリーブ外輪の外径よりも大であって、大内径部と
スリーブ外輪の外周面との間にはわずかな隙間が形成さ
れているが、前記小内径部１５の内径は前記スリーブ外
輪１３の外径よりも小径としてあって、スリーブ外輪１
３は小内径部１５によって外側から径の中心方向へ押圧
されていて、この押圧力により、スリーブ外輪内面にお
ける第１および第２の外周転動溝５ａ、５ｂ間にスリー
ブ外輪の弾性変形によって内方へ突出する縮径部９が形
成されている。
【００４６】なお、前記小内径部１５の内径もスリーブ
外輪１３の材質や軸受装置の使用時における限界温度上
昇の値に基づいて決定し、スリーブ外輪１３に形成され
る縮径部９の変形量がスリーブ外輪素材の弾性限界内と
なる程度のものとする。
外輪１３の材質や軸受装置の使用時における限界温度上
昇の値に基づいて決定し、スリーブ外輪１３に形成され
る縮径部９の変形量がスリーブ外輪素材の弾性限界内と
なる程度のものとする。
【００４７】図９乃至図１２に示す第９乃至第１２実施
例の軸受装置は、上述した第７および第８実施例のもの
におけるスリーブ外輪１３の初期変形をより容易ならし
めるようにしたものである。
例の軸受装置は、上述した第７および第８実施例のもの
におけるスリーブ外輪１３の初期変形をより容易ならし
めるようにしたものである。
【００４８】しかして、図９および図１０に示す第９お
よび第１０実施例の軸受装置は、スリーブ外輪１３の第
１の外周転動溝５ａと第２の外周転動溝５ｂとの間にお
ける外周面に、軸方向の間隔が前記縮径リング１４の小
内径部１５の軸方向の幅よりも第なる２列の平行な周溝
１６ａ、１６ｂを形成してある。
よび第１０実施例の軸受装置は、スリーブ外輪１３の第
１の外周転動溝５ａと第２の外周転動溝５ｂとの間にお
ける外周面に、軸方向の間隔が前記縮径リング１４の小
内径部１５の軸方向の幅よりも第なる２列の平行な周溝
１６ａ、１６ｂを形成してある。
【００４９】これら第９および第１０実施例のものでは
スリーブ外輪１３の２列の周溝１６ａ、１６ｂ間が縮径
リング１４の小内径部１５に押圧されることによって内
方へ変形し、縮径部９が形成される。
スリーブ外輪１３の２列の周溝１６ａ、１６ｂ間が縮径
リング１４の小内径部１５に押圧されることによって内
方へ変形し、縮径部９が形成される。
【００５０】なお、図１０に示す第１０実施例のものも
図９に示す第９実施例のものにおける二段軸１をストレ
ート軸１１とした構成のものもであって、軸と第２列の
ボール以外の構成は第９実施例のものと同じである。
図９に示す第９実施例のものにおける二段軸１をストレ
ート軸１１とした構成のものもであって、軸と第２列の
ボール以外の構成は第９実施例のものと同じである。
【００５１】また、図１１および図１２に示す第１１お
よび第１２実施例の軸受装置は、スリーブ外輪１３の第
１の外周転動溝５ａと第２の外周転動溝５ｂとの間にお
ける内周面に、軸方向の間隔が前記縮径リング１４の小
内径部１５の軸方向の幅と同程度の大内径部１７を形成
してある。
よび第１２実施例の軸受装置は、スリーブ外輪１３の第
１の外周転動溝５ａと第２の外周転動溝５ｂとの間にお
ける内周面に、軸方向の間隔が前記縮径リング１４の小
内径部１５の軸方向の幅と同程度の大内径部１７を形成
してある。
【００５２】これら第１１および第１２実施例のもので
はスリーブ外輪１３が前記大内径部１７の外側から縮径
リング１４の小内径部１５に押圧されることによって内
方へ変形する。
はスリーブ外輪１３が前記大内径部１７の外側から縮径
リング１４の小内径部１５に押圧されることによって内
方へ変形する。
【００５３】なお、図１２に示す第１２実施例のものも
図１１に示す第１１実施例のものにおける二段軸１をス
トレート軸１１とした構成のものもであって、軸と第２
列のボール以外の構成は第１１実施例のものと同じであ
る。
図１１に示す第１１実施例のものにおける二段軸１をス
トレート軸１１とした構成のものもであって、軸と第２
列のボール以外の構成は第１１実施例のものと同じであ
る。
【００５４】上述した各実施例においてはボールにセラ
ミック製のものを使用して耐久性の大なるものとしてあ
るが、鋼製やその他のボールを使用する場合もある。
ミック製のものを使用して耐久性の大なるものとしてあ
るが、鋼製やその他のボールを使用する場合もある。
【００５５】
【本発明の作用、効果】本発明に係る軸受装置は上述し
た構成のものとしてあるので、次ぎの作用効果を奏し得
る。縮径リングにより、軸を囲む外輪部材の第１および
第２の外周転動溝間を内方に押圧し、外輪部材に縮径部
を形成してあるので、軸受装置の温度上昇により軸受装
置の構成部材が膨張して内外の転動溝間の間隔が大とな
っても、前記外輪部材がその弾性復元力にて伸長するこ
とにより、第１の外周転動溝と第２の外周転動溝の軸方
向の間隔が広げられて内外の転動溝からボールへの加圧
接触力、すなわちボールへの予圧が所定の値に維持され
る。
た構成のものとしてあるので、次ぎの作用効果を奏し得
る。縮径リングにより、軸を囲む外輪部材の第１および
第２の外周転動溝間を内方に押圧し、外輪部材に縮径部
を形成してあるので、軸受装置の温度上昇により軸受装
置の構成部材が膨張して内外の転動溝間の間隔が大とな
っても、前記外輪部材がその弾性復元力にて伸長するこ
とにより、第１の外周転動溝と第２の外周転動溝の軸方
向の間隔が広げられて内外の転動溝からボールへの加圧
接触力、すなわちボールへの予圧が所定の値に維持され
る。
【００５６】したがって、軸受装置の温度が変化しても
常に安定した回転精度を維持することができ、共振周波
数の変動が極力防止されて回転振れの発生や回転振れに
ともなう回転騒音の発生の低減を期すことができる。
常に安定した回転精度を維持することができ、共振周波
数の変動が極力防止されて回転振れの発生や回転振れに
ともなう回転騒音の発生の低減を期すことができる。
【００５７】また、ボールをセラミック製ボールとした
ものでは、ボールの耐久性が鋼製のものに比して大であ
り、長寿命の軸受装置とすることができる。
ものでは、ボールの耐久性が鋼製のものに比して大であ
り、長寿命の軸受装置とすることができる。
【００５８】さらに、外輪部材を第１のスリーブ外輪と
第２のスリーブ外輪とで構成してある請求項６、７の軸
受装置では、各スリーブ外輪にそれぞれ１列の外周転動
溝を形成すればよいので、外周転動溝の加工が容易であ
るという製作上の大なるメリットもある。
第２のスリーブ外輪とで構成してある請求項６、７の軸
受装置では、各スリーブ外輪にそれぞれ１列の外周転動
溝を形成すればよいので、外周転動溝の加工が容易であ
るという製作上の大なるメリットもある。
【図１】本発明に係る軸受装置の第１実施例を示す縦断
面図。
面図。
【図２】本発明に係る軸受装置の第２実施例を示す縦断
面図。
面図。
【図３】本発明に係る軸受装置の第３実施例を示す縦断
面図。
面図。
【図４】本発明に係る軸受装置の第４実施例を示す縦断
面図。
面図。
【図５】本発明に係る軸受装置の第５実施例を示す縦断
面図。
面図。
【図６】本発明に係る軸受装置の第６実施例を示す縦断
面図。
面図。
【図７】本発明に係る軸受装置の第７実施例を示す縦断
面図。
面図。
【図８】本発明に係る軸受装置の第８実施例を示す縦断
面図。
面図。
【図９】本発明に係る軸受装置の第９実施例を示す縦断
面図。
面図。
【図１０】本発明に係る軸受装置の第１０実施例を示す
縦断面図。
縦断面図。
【図１１】本発明に係る軸受装置の第１１実施例を示す
縦断面図。
縦断面図。
【図１２】本発明に係る軸受装置の第１２実施例を示す
縦断面図。
縦断面図。
【図１３】従来の軸受装置の一例を示す縦断面図。
１ 二段軸 ２ スリーブ外輪 ３ａ 第１の内周転動溝 ３ｂ 第２の内周転動
溝 ４ 内輪 ５ａ 第１の外周転動溝 ５ｂ 第２の外周転動
溝 ６ａ、６ｂ、６ｃ ボール ７ 小外径部 ８ 縮径リング ９ 縮径部 １０ ボールリテーナ １１ ストレート軸 １２ａ、１２ｂ 小外径段部 １３ スリーブ外輪 １４ 縮径リング １５ 小内径部 １６ａ、１６ｂ 周溝 １７ 大内径部
溝 ４ 内輪 ５ａ 第１の外周転動溝 ５ｂ 第２の外周転動
溝 ６ａ、６ｂ、６ｃ ボール ７ 小外径部 ８ 縮径リング ９ 縮径部 １０ ボールリテーナ １１ ストレート軸 １２ａ、１２ｂ 小外径段部 １３ スリーブ外輪 １４ 縮径リング １５ 小内径部 １６ａ、１６ｂ 周溝 １７ 大内径部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3J012 AB04 AB11 BB03 BB05 CB10 FB08 FB09 FB10 HB04 3J101 AA02 AA32 AA43 AA54 AA62 AA72 AA83 BA10 BA54 BA56 BA64 BA77 EA41 FA01 FA41 GA24 GA53 5H605 BB05 CC04 EB10 FF10 GG04
Claims (9)
- 【請求項１】軸と、軸を囲む筒状の外輪部材との間に第
１列用の複数のボールと第２列用の複数のボールが配設
され、前記外輪部材の内周面に形成した前記第１列と第
２列のボール用の２列の外周転動溝間における外輪部材
の外周に、外輪部材と同素材あるいは同程度の線膨張係
数を有する素材よりなる縮径リングを圧嵌して外輪部材
を内方へ弾性変形せしめることにより、外輪部材の第１
の外周転動溝と第２の外周転動溝との間に内方へ突出す
る縮径部を形成してなる複合軸受装置。 - 【請求項２】内輪をスライド可能に嵌めた軸と、この軸
を囲む筒状の外輪部材を備え、前記内輪の外周に形成し
た第１の内周転動溝と前記外輪部材の内周に形成した第
１の外周転動溝との間に第１列用の複数のボールが配設
され、前記軸の外周に直接形成した第２の内周転動溝と
前記外輪部材の内周に形成した第２の外周転動溝との間
に第２列用の複数のボールが配設され、前記第１の外周
転動溝と第２の外周転動溝間における外輪部材の外周
に、外輪部材と同素材あるいは同程度の線膨張係数を有
する素材よりなる縮径リングを圧嵌して外輪部材を内方
へ弾性変形せしめることにより、外輪部材の第１の外周
転動溝と第２の外周転動溝との間に内方へ突出する縮径
部を形成し、前記内輪に適正な予圧を付与した状態で内
輪を軸に固定してなる複合軸受装置。 - 【請求項３】大径軸部と小径軸部を有し、小径軸部に内
輪をスライド可能に嵌めた二段軸と、この軸を囲む筒状
の外輪部材を備え、前記内輪の外周に形成した第１の内
周転動溝と前記外輪部材の内周に形成した第１の外周転
動溝との間に第１列用の複数のボールが配設され、前記
大径軸部の外周に直接形成した第２の内周転動溝と前記
外輪部材の内周に形成した第２の外周転動溝との間に第
２列用の複数のボールが配設され、前記第１の外周転動
溝と第２の外周転動溝間における外輪部材の外周に、外
輪部材と同素材あるいは同程度の線膨張係数を有する素
材よりなる縮径リングを圧嵌して外輪部材を内方へ弾性
変形せしめることにより、外輪部材の第１の外周転動溝
と第２の外周転動溝との間に内方へ突出する縮径部を形
成し、前記内輪に適正な予圧を付与した状態で内輪を軸
に固定してなる複合軸受装置。 - 【請求項４】請求項３に記載の複合軸受装置において、
前記内輪の外径と前記二段軸の大径軸部の外径が同径
で、かつ第１列用のボールと第２列用のボールが同径で
ある複合軸受装置。 - 【請求項５】請求項１乃至３に記載の複合軸受装置にお
いて、前記第１の外周転動溝と第２の外周転動溝間にお
ける外輪部材の外周に薄肉の小外径部を形成し、この小
外径部に前記縮径リングを圧嵌してなる複合軸受装置。 - 【請求項６】請求項１乃至３に記載の複合軸受装置にお
いて、前記外輪部材を、軸方向に隣接する第１のスリー
ブ外輪と第２のスリーブ外輪とで構成し、これら第１お
よび第２のスリーブ外輪の各内面にそれぞれ第１の外周
転動溝と第２の外周転動溝を形成し、第１および第２の
スリーブ外輪の相対する端部にそれぞれ薄肉の小外径段
部を形成し、この小外径段部に前記縮径リングを圧嵌し
てなる複合軸受装置。 - 【請求項７】請求項１乃至３に記載の複合軸受装置にお
いて、前記外輪部材を、軸方向に隣接する第１のスリー
ブ外輪と第２のスリーブ外輪とで構成し、これら第１お
よび第２のスリーブ外輪の各内面にそれぞれ第１の外周
転動溝と第２の外周転動溝を形成し、第１および第２の
スリーブ外輪の相対する端部にそれぞれ薄肉の小外径段
部を形成し、各小外径段部に第１の縮径リングと第２の
縮径リングをそれぞれ圧嵌してなる複合軸受装置。 - 【請求項８】請求項１乃至３に記載の複合軸受装置にお
いて、前記縮径リングを、内周に前記外輪部材の外径よ
りも内径が小で、かつ、軸方向の幅が前記２列の外周転
動溝間の間隔よりも小なる厚肉の小内径部を形成し、こ
の小内径部にて外輪部材を押圧する複合軸受装置。 - 【請求項９】請求項１乃至３に記載の複合軸受装置にお
いて、前記ボールがセラミック製ボールである複合軸受
装置。
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