JP5271108B2 - 転がり軸受装置および転がり軸受装置の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、内輪および外輪と、これら内輪と外輪の間の円環状空間に周方向に間隔をあけて複数配置される転動体とを備え、軸方向に間隔をあけて配列される2つの転がり軸受と、該転がり軸受の前記内輪に嵌合された状態で接着される第1の部材と、前記転がり軸受の前記外輪を嵌合させた状態で接着される嵌合孔を有する第2の部材と、前記2つの転がり軸受の前記外輪間に軸方向に挟まれるスペーサ部とを備え、2つの前記外輪の外周面と前記第2の部材の前記嵌合孔との間と、一方の前記内輪の内周面と前記第1の部材の外周面との間にエポキシ系接着剤が塗布され、他方の前記内輪の内周面と前記第1の部材の外周面との間に嫌気性接着剤が塗布され、2つの前記内輪どうしが近接される方向に押圧された状態にある転がり軸受装置を提供する。
嫌気性接着剤を使用する部分を1箇所にすることで、アウトガスの発生およびトルク変動をより低減した転がり軸受装置を製造することができる。
このように構成することで、第1の部材の鍔部により一方の転がり軸受の内輪が位置決めされるので、一方の転がり軸受の内輪と第1の部材とが完全に接着する前であっても、軸方向の反対側に配置された他方の転がり軸受の内輪を軸方向に押圧した状態で第1の部材に接着することができる。
嫌気性接着剤を使用する部分を1箇所にすることで、アウトガスの発生およびトルク変動をより低減した転がり軸受装置を製造することができる。
このように構成することで、第2の部材の嵌合孔の凸部により他方の転がり軸受の外輪が位置決めされるので、他方の転がり軸受の外周面と第2の部材の嵌合孔とが完全に接着する前であっても、軸方向の反対側に配置された一方の転がり軸受の外輪を軸方向に押圧した状態で第2の部材に接着することができる。
本発明によれば、嵌合孔の内面側に凸部が形成されていないスリーブを採用して転がり軸受装置を製造することができる。
以下、本発明の第1の実施形態に係る転がり軸受装置10の構造および製造方法について、図面を参照して説明する。
本実施形態に係る転がり軸受装置10は、例えば、ハードディスクドライブ等に用いられるスピンドルモータやスイングアームを揺動するための装置である。この転がり軸受装置10は、図1に示すように、軸方向に所定の間隔をあけて配置される第1の転がり軸受1Aおよび第2の転がり軸受1B(以下、第1の転がり軸受1Aと第2の転がり軸受1Bを合わせて「転がり軸受1A,1B」という。)と、これら転がり軸受1A,1Bに嵌合されるシャフト(第1の部材)13と、転がり軸受1A,1Bを嵌合させる嵌合孔25を有する円筒状のスリーブ(第2の部材)23とを備えている。
第1の転がり軸受1Aは、同軸上に配置された内輪3aおよび外輪5aと、これら内輪3aと外輪5aとの間の円環状空間に周方向に間隔をあけて内蔵される複数個の転動体7と、転動体7を等間隔配置した状態で転動可能に保持するリテーナ(図示略)とを備えている。
なお、第2の転がり軸受1Bは、第1の転がり軸受1Aと同じ構成であるので説明を省略する。
エポキシ系接着剤30としては、エポキシ樹脂を主成分とする接着剤で、例えば、1液の熱硬化型エポキシ接着剤、常温硬化型の2液混合エポキシ接着剤、マイクロカプセルを混合した1液のエポキシ接着剤であって熱収縮率が8%以下のもの等が挙げられる。具体的には、株式会社スリーボンド製の長可使時間二液性エポキシ配合樹脂ThreeBond2087Kや高強度二液性エポキシ配合樹脂ThreeBond2087L(20X‐380)等を用いることができる。嫌気性接着剤50としては、アクリレートモノマーにアミノ酸、過酸化物、サッカリンなどを加えた液体状の接着剤で、空気に触れているときには液状であるが、空気が遮断されかつ金属イオンと接すると触媒反応を起こし硬化・接着するものが挙げられる。UV硬化の成分が入っていてもよい。また、初期硬化速度が速く、最大強度の25%に達する時間が10分以内のものでもよい。具体的には、アセック株式会社製の紫外線硬化型嫌気性接着剤AS−5850や、ヘンケルジャパン株式会社のLOCTITE(登録商標)等を用いることができる。
まず、図2に示すように、シャフト13の外周面のうち第1の転がり軸受1Aの内輪3aに対応する位置に、すなわち、フランジ部15近傍にエポキシ系接着剤30を塗布し、第1の転がり軸受1Aの内輪3aにシャフト13を嵌合させる。そして、内輪3aの端面をフランジ部15に突き当てた状態で内輪3aとシャフト13を接着し、シャフト組立体13Sを形成する(シャフト組立体形成工程)。
参考例として、一般的に、嫌気性接着剤の硬化時の収縮率は8〜10%程度であるのに対し、エポキシ系接着剤の硬化時の収縮率は2〜3%程度である。また、一般的に、エポキシ系接着剤のアウトガス量は、嫌気性接着剤のアウトガス量の1/10〜1/100程度である。
本実施形態に係る転がり軸受装置10の構造においては嵌合孔25にスペーサ部27を備えるスリーブ23を採用することとしたが、第1の変形例に係る転がり軸受装置100の構造としては、例えば、図7に示すように、嵌合孔125の内面にスペーサ部27が形成されていないスリーブ123を採用し、転がり軸受1A,1Bの外輪5a,5b間に挟まれるリング状のスペーサ(スペーサ部)127を備えることとしてもよい。スペーサ127としては、例えば、外径寸法がスリーブ123の嵌合孔125の内径寸法より僅かに小さく、内径寸法が転がり軸受1A,1Bの内輪3a,3bの外径寸法より大きいリング状部材を用いることができる。
以下、本発明の第2の実施形態に係る転がり軸受装置210の構造および製造方法について説明する。
本実施形態に係る転がり軸受装置210の構造は、図9に示すように、嵌合孔25の内面にスペーサ部27を備えるスリーブ23に代えて、スペーサ部27を備えないスリーブ223を採用し、転がり軸受1A,1Bの内輪3a,3b間に挟まれるスペーサ(スペーサ部)227を備える点で第1の実施形態と異なる。
以下、本実施形態の説明において、第1の実施形態に係る転がり軸受装置10の構造および製造方法と構成を共通する箇所には、同一符号を付して説明を省略する。
まず、シャフト13の外周面のフランジ部15近傍にエポキシ系接着剤30を塗布し、第1の転がり軸受1Aの内輪3aにシャフト13を嵌合させる(第1軸受嵌合工程)。続いて、シャフト13をスペーサ227に嵌合させて、第1の転がり軸受1Aの内輪3aの端面をスペーサ227に突き当てる(スペーサ嵌合工程)。
本実施形態に係る転がり軸受装置210の構造においては凸部231を備えるスリーブ223を採用することとしたが、第3の変形例に係る転がり軸受装置310の構造としては、例えば、図10に示すように、嵌合孔325の内面に凸部が形成されていないスリーブ323を採用し、転がり軸受1A,1Bの外輪5a,5b間に挟まれるリング状のスペーサ(スペーサ部)327を備えることとしてもよい。
例えば、上記各実施形態においては、シャフト13の外周面やスリーブ23,123,223,323の嵌合孔25,125,225,325に接着剤を塗布することとしたが、これに代えて、転がり軸受1A,1Bの内輪3a,3bの内周面や外輪5a,5bの外周面に接着剤を塗布することとしてもよい。この場合、内輪押圧工程において押圧する内輪3a,3bの内周面や外輪押圧工程において押圧する外輪5a,5bの外周面に嫌気性接着剤50を塗布することとすればよい。
1B 第2の転がり軸受(転がり軸受)
3a,3b 内輪
5a,5b 外輪
7 転動体
10,110,210,310 転がり軸受装置
10S 軸受装置組立体
13 シャフト(第1の部材)
13S,113S シャフト組立体
15 フランジ部(鍔部)
23,123,223,323 スリーブ(第2の部材)
23S スリーブ組立体
25,125,225,325 嵌合孔
27 スペーサ部
30 エポキシ系接着剤
50 嫌気性接着剤
127,227 スペーサ
231 凸部
Claims (8)
- 内輪および外輪と、これら内輪と外輪の間の円環状空間に周方向に間隔をあけて複数配置される転動体とを備え、軸方向に間隔をあけて配列される2つの転がり軸受と、
該転がり軸受の前記内輪に嵌合された状態で接着される第1の部材と、
前記転がり軸受の前記外輪を嵌合させた状態で接着される嵌合孔を有する第2の部材と、
前記2つの転がり軸受の前記外輪間に軸方向に挟まれるスペーサ部と
を備え、
2つの前記外輪の外周面と前記第2の部材の前記嵌合孔との間と、一方の前記内輪の内周面と前記第1の部材の外周面との間にエポキシ系接着剤が塗布され、他方の前記内輪の内周面と前記第1の部材の外周面との間に嫌気性接着剤が塗布され、2つの前記内輪どうしが近接される方向に押圧された状態にある転がり軸受装置。 - 前記第1の部材が、軸方向の一端に全周にわたって半径方向外方に突出し前記一方の内輪の端面を突き当てる鍔部を備える請求項1に記載の転がり軸受装置。
- 内輪および外輪と、これら内輪と外輪の間の円環状空間に周方向に間隔をあけて複数配置される転動体とを備え、軸方向に間隔をあけて配列される2つの転がり軸受と、
該転がり軸受の前記内輪に嵌合された状態で接着される第1の部材と、
前記転がり軸受の前記外輪を嵌合させた状態で接着される嵌合孔を有する第2の部材と、
前記2つの転がり軸受の前記内輪間に軸方向に挟まれるスペーサ部と
を備え、
2つの前記内輪の内周面と前記第1の部材の外周面と、一方の前記外輪の外周面と前記第2の部材の前記嵌合孔との間にエポキシ系接着剤が塗布され、他方の前記外輪の外周面と前記第2の部材の前記嵌合孔との間に嫌気性接着剤が塗布され、2つの前記外輪どうしが近接される方向に押圧された状態にある転がり軸受装置。 - 前記第2の部材が、前記嵌合孔の嵌合方向の終端に、内面側に突出して前記他方の外輪の端面を突き当てる凸部を有する請求項3に記載の転がり軸受装置。
- シャフトまたは第1の転がり軸受の内輪にエポキシ系接着剤を塗布し、前記シャフトを前記第1の転がり軸受の前記内輪に嵌合させてシャフト組立体を形成するシャフト組立体形成工程と、
スリーブの嵌合孔または第2の転がり軸受の外輪にエポキシ系接着剤を塗布し、前記スリーブの前記嵌合孔に前記第2の転がり軸受の前記外輪を嵌合させてスリーブ組立体を形成するスリーブ組立体形成工程と、
前記スリーブ組立体の前記スリーブの前記嵌合孔または前記シャフト組立体の前記第1の転がり軸受の外輪にエポキシ系接着剤を塗布するとともに、前記シャフト組立体の前記シャフトまたは前記スリーブ組立体の前記第2の転がり軸受の前記内輪に嫌気性接着剤を塗布し、前記スリーブの前記嵌合孔に前記シャフト組立体の前記第1の転がり軸受の前記外輪を嵌合させつつ前記スリーブ組立体の前記第2の転がり軸受の前記内輪に前記シャフトを嵌合させ、軸受装置組立体を形成する軸受装置組立体形成工程と、
前記軸受装置組立体の前記第2の転がり軸受の前記内輪を前記第1の転がり軸受の前記内輪に近接する方向に押圧した状態で前記シャフトに接着させる内輪押圧工程と
を備える転がり軸受装置の製造方法。 - 前記シャフトが軸方向の一端に全周にわたって半径方向外方に突出する鍔部を備え、前記シャフト組立体形成工程において前記第1の転がり軸受の前記内輪の端面を前記鍔部に突き当てる請求項5に記載の転がり軸受装置の製造方法。
- シャフトまたは第1の転がり軸受の内輪にエポキシ系接着剤を塗布し、前記シャフトを前記第1の転がり軸受の前記内輪に嵌合させる第1軸受嵌合工程と、
前記シャフトをリング状のスペーサに嵌合させて前記第1の転がり軸受の前記内輪を前記スペーサに突き当てるスペーサ嵌合工程と、
軸方向の一端に内面側に突出する凸部を備えるスリーブの嵌合孔の前記凸部側または前記第1の転がり軸受の外輪にエポキシ系接着剤を塗布し、前記嵌合孔に前記第1の転がり軸受の前記外輪を嵌合させて前記凸部に突き当てるスリーブ嵌合工程と、
前記シャフトまたは第2の転がり軸受の内輪にエポキシ系接着剤を塗布するとともに前記スリーブの前記嵌合孔または前記第2の転がり軸受の外輪に嫌気性接着剤を塗布し、前記嵌合孔に前記第2の転がり軸受の前記外輪を嵌合させつつ前記内輪に前記シャフトを嵌合させて前記スペーサを突き当てる第2軸受嵌合工程と、
前記第2の転がり軸受の前記外輪を前記第1の転がり軸受の前記外輪に近接させる方向に押圧した状態で前記嵌合孔に接着させる外輪押圧工程と
を備える転がり軸受装置の製造方法。 - シャフトまたは2つの転がり軸受の内輪にエポキシ系接着剤を塗布し、2つの前記転がり軸受の前記内輪間にリング状のスペーサを挟んで、前記シャフトを2つの前記転がり軸受の前記内輪および前記スペーサに嵌合させるシャフト嵌合工程と、
スリーブの嵌合孔または2つの前記転がり軸受の外輪に嫌気性接着剤を塗布し、前記スリーブに2つの前記転がり軸受の前記外輪を嵌合させるスリーブ嵌合工程と、
2つの前記転がり軸受の前記外輪を相互に近接させる方向に押圧した状態で前記スリーブの前記嵌合孔に接着させる外輪押圧工程と
を備える転がり軸受装置の製造方法。
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