JPS63274338A - 軸付き軸受の組立て構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は軸付き軸受をハウジングに対して固定する際の
組立て構造に関する。

〔従来の技術〕

モータシャフトや各種スピンドルを回転自在に軸支する
軸受としてボールベアリングやローラベアリングなどが
使用されており、これらの軸受はインナーレースとアウ
ターレースとの間にボールまたはローラを挿入した構造
をしており、通常アウターレースをハウジング等に圧入
して使用されている。

しかし、このような従来の軸受にあっては、軸とインナ
ーレースとの嵌合部およびインナーレースとアウターレ
ースとの間に隙間があるため、軸の倒れや振れを完全に
除去することができず、光学系のスキャナモータやスピ
ンドルモータなどの楕ｖ！ｉ機器で使用する場合の難点
になっていた。

もっとも、軸受間隔を大きくしたり選択嵌合で特定の軸
と組合せ使用すれば倒れや振れの問題を解決することも
可能であるが、軸受構造が大型になったり工数が増大す
るという問題が生しる。

そこで、ガタのない軸受構造として軸付き軸受が使用さ
れている。

この軸付き軸受は軸自体をインナーレースとして利用し
、軸上の２ケ所にボールベアリング等の軸受部を形成す
るとともに両軸受部のアウターレース間にガタ除去用の
圧縮スプリングを組込んだ構造をしている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、従来、この種の軸付き軸受をハウジングに固
定する方法としては、２個の軸受部の双方を圧入するこ
とが不可能であることから、次のような方法が採用され
ていた。

（ｉ）２ＩｒＭの軸受部を両方とも焼嵌めする方法。

（ｉ：）片側の軸受部のみを焼嵌めし、他方は接着する
方法。

（ｉｉｉ　）両方の軸受部を接着する方法。

（ｉｖ）片方のみ圧入し、他方はルーズにしておく方法
。

しかし、このような従来の組付は方法では次のような問
題があった。

（ｉ）両方を焼嵌めする方法では、ハウジング形状がパ
イプのように均一断面形状でないかぎり、冷却速度や締
め代の差などにより焼嵌め時に軸受部が軸方向に移動し
、組立て精度が得られない。

また、焼嵌め代の管理や温度管理が難しい。

（１１）片側のみ焼嵌めし他方を接着する方法では、焼
嵌め固定完了まで軸受部を固定しておく必要があり、固
定しておかないと冷却途中で径が締まって来た時軸受部
が軸方向に移動し浮き上がる。

（ｉｉｉ　）両方とも接着の場合は両軸受部の同軸度を
確保することができず、軸振れや倒れの原因になる。

（ｉｖ＞片側のみ圧入し他方をルーズにする場合も両軸
受部の同軸度を確保することができず、軸振れや倒れが
生じる。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記従来技術に鑑みなされたものであり、組立
て工数を低減できかつ組付は後の精度が維持される軸付
き軸受の組立て構造を提供することを目的とする。

本発明は、異なる外径の軸受部を有する軸付き軸受にお
いて、ハウジングに対し小径軸受部は焼嵌めにより、大
径軸受部は圧入によりそれぞれを固定する組立て構造に
より、上記目的を達成するものである。

〔実施例〕

以下図面を参照して本発明を具体的に説明する。

第１図は本発明よる軸付き受の組立て構造を実施するの
に好適な精密小形モータ（スキャナモータ）の縦断面図
である。

第１図において、モータハウジングｌＯのボス部には軸
受を組付けるための嵌合部１１Ａ、１１Ｂが形成され、
これらの嵌合部１１Ａ、ＩＩＢに軸付き軸受１２が組込
まれている。

第２図は前記軸付き軸受１２の詳細を示す。

第２図において、軸付き軸受１２は、軸１３自体をイン
ナーレースとして利用し、該軸１３上の２ケ所に形成し
た円周溝１４．１４のそれぞれに複数個のボール１５を
着座させ、それらの外周に７ウターレース１６Ａ、１６
Ｂを装着して一対の軸受部１７Ａ、１７Ｂを構成すると
ともに両アウターレース１６Ａ、１６Ｂ間にガタ除去用
の圧縮スプリング１８を組込んだ構造をしている。

谷溝１４．１４の円弧断面はボール１５の外径より大き
な円弧で形成されている。

また、図示の例では、スプリング１８の両端面はスライ
ドピース１９．１９を介してアウターレース１６Ａ、１
６Ｂを互いに離反させる方向に押圧している。

各アウターレース１６Ａ、１６ＢのＰ［−面に形成され
た円周溝２０．２０もボール１５の外径より大きな円弧
断面を有している。

第２図の軸付き軸受１２においては、スプリング１８の
押圧力により、谷溝１４．１４（軸１３）に対するボー
ル１５および各′？ｌｌＩ２０．２０　（アウターレー
ス１６Ａ、１６Ｂ）の軸方向位置は、それらの形状およ
び寸法により一定の箇所に決定され、軸方向および半径
方向のガタとも完全に除去される構造になっている。

また、上記軸付き軸受１２は、モータハウジング１０に
組付は固定した後でも組付は前と同様スプリング１８の
予圧でガタ除去の状態に保持されるよう、所定の方法で
挿入固定される。

一般に、一対の軸支用軸受を使用する場合、軸受をハウ
ジングに組漬ける時の作業性を考慮して、一方の軸受の
外径（嵌合径）を他方の軸受の外径より太き（（または
小さく）シて異径にすることが行われている。

第２図の軸付き軸受１２においては、軸受部１７Ａでは
アウターレース１６Ａの肉厚を小さくすることにより外
径が小さくされ、軸受部１７Ｂではアウターレース１６
Ｂの肉厚が大きく外径が大きくなっている。

而して、本発明によれば、軸付き軸受１２は、モータハ
ウジング１０の軸受嵌合部１１Ａ、１１Ｂに対し、小径
側のアウターレースＬ６Ａば嵌合部１１Ａと焼去めによ
り固定されており、大径側のアウターレース１６Ｂは嵌
合部１１Ｂと圧入により固定されている。

この場合の軸付き軸受１２の組付は手順については第３
図を参照して後で説明する。

第１図において、モータハウジング１０のフランジ部２
２の対向面（第１図中の右側面）には、複数の励磁コイ
ル（空芯コイル）２３が環状に配列されて取付けられて
おり、さらに半径方向外側に電機回路基板２４が取付け
られている。

前記モータハウジング１０は各励磁コイル２３のバック
ヨーク（磁束通路）すなわちステータヨーりをも兼ねる
ものであり、少な（とも各励磁コイル２３の近傍領域は
磁性材混入型のプラスチックで形成されている。

一方、前記軸１３の右側突出部には、前記励磁コイル２
３に対面する回転子すなわちロータマグネット３１およ
びロータステータ３２から成る回転部材が取付けられて
いる。

図示の例では、軸１３の突出部にフランジ付きのカラー
３３が圧入等で固定され、該カラー３３に止め輪３４等
でロータヨーク３２の内径部が固定され、該ロータヨー
ク３２にロータマグネット３１が固着されている。この
ロータマグネット３１には円周方向に所定数のＮ極、Ｓ
極が交互に形成されている。

第１図のモータは面対向偏平形構造をしたブラシレスＤ
Ｃモータの場合を示し、この種のモータは例えばスキャ
ナモータやスピンドルモータなど精密小形モータとして
好適な形式のものである。

レーザープリンタなどにおいて感光体面上に光ビームを
走査するスキャナモータとして使用する場合は、軸１３
上の二点鎖線３５で示す位置にポリゴンミラー（回転多
面鏡）が圧入等で固定される。

次に、軸付き軸受１２をモータハウジング１０に組付け
る手順を、第３図を参照して説明する。

まず、モータハウジング１０の軸受嵌合部１１Ａ、ＩＩ
Ｂのうち小径側の軸受嵌合部（焼去め側）ＩＩＡを加熱
して内径を拡大しておき、軸付き軸受１２を矢印Ａ方向
から挿入する。

この場合、小径側は上記加熱によりルーズ嵌合になって
おり、大径側１１Ｂは圧入代があるので、大径側のアウ
ターレース１６Ｂがストップする。

そこで、大径側のアウターレース１６Ｂを矢印Ｂで示す
方向から押圧して嵌合部１１Ｂ内へ圧入する。

この圧入によって軸付き軸受１２の軸方向位置も正確に
決められる。

小径側のアウターレース１６Ａは圧入時は未だルーズで
あり、スプリング１８によってガタのない軸１３にの所
定位置に保持されている。

そのままの状態で嵌合部１１Ａが冷却され温度が下がる
と、該嵌合部１１Ａはアウターレース１６Ａの外径に徐
々に圧着されそのまま緊締状態になっていく。

こうして、２つの軸受部１７Ａ、１７Ｂは、スプリング
１８の予圧によるガタ除去の状態のまま、モータハウジ
ング１０に嵌合固定される。

したがって、軸１３はモータハウジング１０に対して振
れや倒れのない状態で組立てられ、前述のポリゴンミラ
ー３５（第１図）など軸１３に固定または嵌合される部
材を振れや倒れのない状態で回転駆動しうる高い精度の
モータが得られた。

なお、以上の実施例では本発明の軸付き軸受の組立て構
造を面対向偏平形構造のモータで実施したが、本発明は
これに限られるものではな（、一般のモータに広く通用
できる他、例えばロータリーエンコンダーなどモータ以
外の各種回転機器においても同様に通用することができ
る。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなごとく、本発明によれば、異な
る外径の軸受部を有する軸付き軸受において、ハウジン
グに対し小径軸受部は焼去めにより、大径軸受部は圧入
によりそれぞれを固定する組立て構造にしたので、軸付
き軸受をハウジングに対し容易にしかも正確に組立てる
ことができ、組立て後においても軸を振れや倒れのない
状態で正確に軸支しうる軸付き軸受の組立て構造が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による軸付き軸受の組立て構造を実施し
たモータの縦断面図、第２図は第１図中の軸付き軸受の
縦断面図、第３図は第１図のモータにおいて軸付き軸受
をハウジングに組付ける状態を示す模式的縦断面図であ
る。 １０−・−・−ハウジング、１２−・−・・−軸付き軸
受、１３・・・−・−・・・・−軸（モータ軸）　、１
７　Ａ−−−−−−−−・・小径軸受部、１７　Ｂ−・
・−・大径軸受部。 代理人　弁理士　　大　音　康　毅 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）異なる外径の軸受部を有する軸付き軸受において
   、ハウジングに対し小径軸受部は焼嵌めにより、大径軸
   受部は圧入によりそれぞれを固定することを特徴とする
   軸付き軸受の組立て構造。