JP3356925B2 - すべり軸受の取り付け方法 - Google Patents
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Description
等において、シャフトを回転自在に支承するすべり軸受
の取り付け方法に関する。
シャフトを回転自在に支承するすべり軸受を有する装置
では、すべり軸受をロータケース等の取り付け部材に圧
入することによってすべり軸受を取り付けている。図7
ないし図9は、このような従来のすべり軸受取り付け方
法を示す。
は、まず、すべり軸受1を取り付け部材としてのモータ
ケース2の中心孔周縁を折り曲げて形成した円筒状の軸
受保持部2aに圧入して、すべり軸受1をモータケース
2で保持し、次に、すべり軸受1の軸孔にサイジングバ
ー5を挿入し、すべり軸受1の軸孔の径をサイジングバ
ー5の外径とほぼ同一径に仕上げるものである。すべり
軸受1は、軸方向中心部が取り付け部材2への圧入部1
a、軸方向両側が内周面でシャフトをラジアル方向に支
承する軸摺動部1b,1cとなっており、上記圧入部1
aの内径は大きく、サイジング前の軸摺動部1b,1c
の内径は、このすべり軸受1で回転自在に支承すべきシ
ャフトの外径よりも小さくなっている。上記サイジング
バー5の外径は、すべり軸受1で回転自在に支承すべき
シャフトの外径とほぼ同一径になっていて、上記のよう
にすべり軸受1の軸孔にサイジングバー5を挿入するこ
とにより、すべり軸受1の軸孔をシャフトの外径とほぼ
同一径に仕上げることをもくろんだものである。
上記のようにして内径がサイジング加工され、軸摺動部
1b,1cの内径の精度が確保されるものであるが、サ
イジングバー5の外径よりもすべり軸受1の軸摺動部1
b,1cの内径が小さいため、すべり軸受1の軸孔にサ
イジングバー5を挿入すると、すべり軸受1の内径に、
図7に矢印で示すように径方向内向きの応力が発生し、
また、圧入部1aが取り付け部材2に圧入されることに
よっても径方向内向きの応力が発生している。従って、
サイジングバー5をすべり軸受1から抜き取ると、上記
径方向内向きの応力によってすべり軸受1の軸孔が収縮
する。この収縮はスプリングバックと呼ばれるものであ
る。
ングバー5の外径をφ1、サイジングバー5を抜き取っ
た後のすべり軸受1の軸摺動部1b,1cの内径をφ2
とすれば、φ1>φ2となり、φ1−φ2分だけすべり
軸受1の軸孔が収縮したことになる。この収縮量は、取
り付け部材2とすべり軸受1との圧入代の大小、サイジ
ング前のすべり軸受1の内径とサイジングバー5の外径
との差、剛性力差、部品精度、軸受圧入機精度等によっ
て異なり、数μm〜数十μmの収縮が生じる。そのた
め、すべり軸受1の軸孔にシャフトを挿入したときのシ
ャフトの外周とすべり軸受の内周との間に生じる間隙に
大きなばらつきを生じる。
すべり軸受で片持ち的に支承する形式のものであった
が、シャフトを両持ち的に支承するすべり軸受でも同様
である。図9はシャフトを両持ち的に支承するすべり軸
受の従来例を示すもので、取り付け部材としての円筒状
の軸受ホルダ33の両端部内周側にはそれぞれ円筒状の
すべり軸受31、32が圧入により固定されている。こ
れらのすべり軸受31、32も、軸受ホルダ33に圧入
された状態でサイジングバーの挿入によりサイジングが
行われる。従って、すべり軸受31、32にも半径方向
内向きの応力が発生し、サイジングバーを抜き取ると上
記応力によりすべり軸受31、32が収縮し、前述のよ
うに、すべり軸受1の軸孔にシャフトを挿入したときの
シャフトの外周とすべり軸受の内周との間に生じる間隙
に大きなばらつきを生じる。また、双方のすべり軸受3
1、32間で収縮量がばらつくことがあり、双方のすべ
り軸受31、32の同軸度を確保できないこともあっ
た。
方法によれば、サイジングバーをすべり軸受から抜き取
ったとき、径方向内向きの応力によってすべり軸受の軸
孔が収縮し、しかも、この収縮量にばらつきがあるた
め、すべり軸受でシャフトを精度よく支承しようとする
と、すべり軸受を軸孔の収縮量に応じてランク分けする
とともに、シャフトもその径に応じてランク分けし、す
べり軸受とシャフトとをランクごとに組み合わせるほか
はない。しかし、すべり軸受とシャフトを作り込んでお
くことは困難であり、仮に、作り込んでおいてこれを組
み合わせるにしても歩留まりが悪く、コストアップの要
因となってしまう。また、すべり軸受の内径とシャフト
の外径との間隔を例えばμmオーダーでコントロールし
ようとすると、すべり軸受の内径に応じた外径のサイジ
ングバーを選択して使用する必要があり、生産性が悪
い。
するためになされたもので、すべり軸受の内周面とシャ
フトの外周面との間に所定の間隙が安定的に得られるよ
うにしたすべり軸受の取り付け方法を提供することを目
的とする。
めに、請求項1記載の発明は、シャフトをラジアル方向
に支承するすべり軸受を取り付け部材に取付けるすべり
軸受の取り付け方法であって、すべり軸受を取り付け部
材の軸受保持部に保持する工程、シャフトと同一外径の
サイジングバーを内径がシャフトの外径よりも小さいす
べり軸受の軸孔に挿入する工程、軸孔にサイジングバー
を挿入した状態で、すべり軸受の軸摺動部の外周をラジ
アル方向に押圧する工程、サイジングバーを軸孔から抜
き取る工程とを少なくとも備えた。請求項2記載の発明
は、上記サイジングバーとして、すべり軸受が支承すべ
きシャフトを用いたことを特徴とする。
がら本発明にかかるすべり軸受の取り付け方法の実施形
態について説明する。なお、前記従来例の部材と同一の
部材には同一の符号を使用する。図1は、本発明にかか
るすべり軸受の取り付け方法の一実施形態を示すもの
で、まず、すべり軸受1を取り付け部材としてのモータ
ケース2の中心孔周縁を折り曲げて形成した円筒状の軸
受保持部2aに圧入して、すべり軸受1をモータケース
2で保持する工程を有している。次に、すべり軸受1の
軸孔にサイジングバー5を挿入し、すべり軸受1の軸孔
の径をサイジングバー5の外径とほぼ同一径に仕上げる
工程を有している。ここまでは図7に示す従来のすべり
軸受の取り付け方法と同じである。この実施形態が従来
の方法と異なるのは、上記のようにすべり軸受1の軸孔
にサイジングバー5を挿入した状態で、すべり軸受1の
軸摺動部1b,1cの外周をラジアル方向に押圧し塑性
変形させる工程を有していることである。
タのシャフトとし、図1においてすべり軸受1の上側が
モータケース2の内部、従って反出力軸側、下側がモー
タケース2の外部、従って出力軸側となっているものと
する。すべり軸受1の軸摺動部1b,1cの外周をラジ
アル方向に押圧する工程は、図1に示すように、すべり
軸受1の軸孔にサイジングバー5を挿入した状態で、す
べり軸受1の反出力軸側の軸摺動部1bの外周を絞りパ
ンチ3でラジアル方向に押圧して塑性変形させると同時
に、すべり軸受1の出力軸側の軸摺動部1cの外周を絞
りパンチ4でラジアル方向に押圧して塑性変形させる。
b,1cの外周を絞りパンチ3,4でラジアル方向に押
圧して塑性変形させることにより、上記軸摺動部1b,
1cには径方向外側に向かって応力が発生し、サイジン
グバー5を挿入することによって生じていた径方向内側
に向かう応力が相殺されて開放される。従って、すべり
軸受1の単体での軸孔径にばらつきがあっても、図2に
示すように、すべり軸受1からサイジングバー5を抜き
取ったとき、すべり軸受1の軸孔径φはサイジングバー
5の外径に近い値に仕上がり、すべり軸受1の単体での
軸孔径に応じた外径のサイジングバーを選択して使用す
る必要はないし、すべり軸受とシャフトとを、その軸孔
の収縮量や径に応じてランク分けし、すべり軸受とシャ
フトとをランクごとに組み合わせるというような面倒な
ことを行う必要もない。
の外周の絞りパンチ3,4による押圧力は、すべり軸受
1からサイジングバー5を抜き取ったときの径方向内側
への応力による収縮量と、絞りパンチ3、4をすべり軸
受1の軸摺動部1b,1cから離したときの径方向外側
への応力による拡張量とが釣り合うように設定するとよ
い。こうすれば、すべり軸受1の軸摺動部1b,1cの
内径が、サイジングバー5の外径に近い値に精度よくか
つ安定に設定されるため、内径精度の高いすべり軸受を
歩留まりよく得ることができる。すべり軸受1の軸摺動
部の内周面とシャフトの外周面との間隙は1〜4μmと
するのが望ましい。
軸受1は、取り付け部材としてのモータケース2の軸受
保持部2aによって保持される部位、すなわち取り付け
部材2への圧入部1aに対して軸方向にずれた位置に軸
摺動部1b,1cがあり、この軸摺動部1b,1cの外
周が絞りパンチ3,4によって押圧されるため、上記軸
摺動部1b,1cの外周側の面に押圧痕が残る。
おけるサイジングバー5の代わりに、すべり軸受1で支
承すべきシャフトそのものを使用しても差し支えない。
図3はその例を示すもので、モータの組立工程の一部を
示している。図3において、すべり軸受1を取り付け部
材としてのモータケース2の中心孔周縁部に圧入して、
すべり軸受1をモータケース2で保持し、次に、すべり
軸受1の軸孔にサイジングバーに代わるモータのシャフ
ト7を挿入し、すべり軸受1の軸孔の径をシャフト7の
外径とほぼ同一径に仕上げる。このようにすべり軸受1
の軸孔にシャフト7を挿入した状態で、すべり軸受1の
軸摺動部1b,1cの外周を絞りパンチ3,4によって
ラジアル方向に押圧し塑性変形させる。こうすることに
よって、すべり軸受1に生じている径方向内向きの応力
が開放され、すべり軸受1からシャフト7を抜き取った
とき、すべり軸受1の軸孔径はシャフト7の外径に近い
値に仕上がる。
されたロータコア8を一体に有し、ロータコア8に形成
された複数の突極には駆動コイル9が巻回されている。
これらシャフト7、ロータコア8、駆動コイル9によっ
てモータのロータ6を構成している。ロータコア8は本
来モータケース2の内方に配置されるが、サイジング時
にロータコア8がモータケース2内にあると、すべり軸
受1の反出力軸側の軸摺動部1bを絞りパンチ3で押圧
するのは困難なため、シャフト7をすべり軸受1に対し
て逆向きに挿入し、この状態ですべり軸受1の軸摺動部
1b,1cの外周を絞りパンチ3,4によってラジアル
方向に押圧する。次に、シャフト7をすべり軸受1から
一旦抜き取ってシャフト7を上下反転させ、図3におい
て上側からシャフト7をすべり軸受1の軸孔に挿入し、
ロータケース2の内方にロータ6を収める。
4に示す。図4において、カップ状のモータケース2の
周壁内周面には円筒状の駆動マグネット10が固定され
ている。モータケース2の中央の孔に圧入されたすべり
軸受1の軸孔にはロータ6の一部をなすシャフト7が挿
入され、シャフト7の一端部が出力軸としてモータケー
ス2の外方に突出している。すべり軸受1はシャフト7
をラジアル方向に片持ち的に支承する。モータケース2
の開口端部は端板11によって塞がれている。端板11
はスラスト受を兼ねており、端板11の中心部にはシャ
フト7の一端が当接している。ロータ6はモータケース
2内に収納され、ロータコア8の各突極の先端面が上記
駆動マグネット10のない周面と適宜の間隙をおいて対
向している。端板11によって対をなすブラシ12が支
持され、ブラシ12はシャフト7の外周に設けられた整
流子13の外周面に摺接している。周知の回転原理によ
ってロータ6は回転駆動される。
は、図5に示すように、両持ち型のすべり軸受にも適用
可能である。図5において、取り付け部材としての円筒
状の軸受ホルダ23の両端部内周側にはそれぞれ外径が
小径部と大径部からなるすべり軸受21、22の小径部
が圧入により固定されており、各すべり軸受21、22
の大径部が軸受ホルダ23の各端部から突出している。
各すべり軸受21、22は、上記外径の小径部と大径部
に対して、内径は逆の関係になっている。すなわち、外
径の小径部では内径が大きく、外径の大径部では内径が
小さくなっている。この外径が大径で内径が小さい部分
が軸摺動部となっている。これらのすべり軸受21、2
2の軸孔にはサイジングバー又はすべり軸受21、22
で支承すべきシャフトが挿入され、この状態で、軸受ホ
ルダ23の各端から突出した各すべり軸受21、22の
上記軸摺動部の外周をそれぞれ絞りパンチ24、25で
押圧し塑性変形させる。これにより、前述の例と同様
に、各すべり軸受21、22の上記軸摺動部には径方向
外側に向かって応力が発生し、サイジングバー又はシャ
フトを挿入することによって生じていた径方向内側に向
かう応力が相殺されて開放され、すべり軸受21、22
の単体での軸孔径にばらつきがあっても、すべり軸受2
1、22からサイジングバー又はシャフトを抜き取った
とき、すべり軸受21、22の軸孔径はサイジングバー
又はシャフトの外径に近い値に仕上がり、前述の例と同
様の作用効果を奏する。また、双方のすべり軸受21、
22の同軸度も良好である。
付け方法の別の実施の形態を示す工程図である。この取
り付け方法は、基本的には既に説明した実施の形態と大
差はないが、この取り付け方法が既に説明した実施の形
態と異なる点は、すべり軸受を取り付け部材に圧入して
保持させた状態で、すべり軸受の軸孔を基準の内径とす
るために、サイジングバーによるサイジング工程を設
け、その後、サイジングバーに代えて、モータのロータ
等の軸組の実際に使用するシャフトをすべり軸受の軸孔
に挿入し、この状態ですべり軸受の軸摺動部の外周をラ
ジアル方向に押圧するようにした点である。この場合、
単体のすべり軸受の内径は、使用するシャフトの外径に
対して5〜10μmの範囲で予め大きく加工しておく。
自在に支承するすべり軸受を有するあらゆる装置に適用
可能である。
受の軸摺動部の外周をラジアル方向に押圧して塑性変形
させることにより、上記軸摺動部に径方向外側に向かっ
て応力を発生させ、サイジングバーを挿入することによ
って生じていた径方向内側に向かう応力が相殺されて開
放されるため、すべり軸受の単体での軸孔径にばらつき
があっても、すべり軸受からサイジングバーを抜き取っ
たとき、すべり軸受の軸孔径はサイジングバーの外径に
近い値に精度よく仕上がる。そのため、すべり軸受の単
体での軸孔径に応じた外径のサイジングバーを選択して
使用する必要はないし、すべり軸受とシャフトとを、そ
の軸孔の収縮量や径に応じてランク分けし、すべり軸受
とシャフトとをランクごとに組み合わせるというような
面倒なことを行う必要もなく、コストの低廉化にも寄与
する。
バーとしてすべり軸受が支承すべきシャフトを用いれ
ば、すべり軸受の軸孔径が、すべり軸受によって実際に
支承するシャフトの外径に近い値に精度よく仕上がるた
め、すべり軸受の内周面とシャフトの外周面との間隙を
所定の間隙に精度よくかつ安定に仕上げることができ
る。
施形態を示す断面図である。
る。
の実施形態を示す断面図である。
をモータに適用した例を示す断面図である。
らに別の実施形態を示す断面図である。
らに別の実施の形態を示す工程図である。
面図である。
を示す断面図である。
る。
Claims (2)
- 【請求項1】 シャフトをラジアル方向に支承するすべ
り軸受を取り付け部材に取付けるすべり軸受の取り付け
方法であって、 すべり軸受を取り付け部材の軸受保持部に保持する工
程、 シャフトと同一外径のサイジングバーを内径がシャフト
の外径よりも小さいすべり軸受の軸孔に挿入する工程、 軸孔にサイジングバーを挿入した状態で、すべり軸受の
軸摺動部の外周をラジアル方向に押圧する工程、 サイジングバーを軸孔から抜き取る工程とを少なくとも
備えていることを特徴とするすべり軸受の取り付け方
法。 - 【請求項2】 サイジングバーは、すべり軸受が支承す
べきシャフトである請求項1記載のすべり軸受の取り付
け方法。
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1997
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