(57)【要約】【課題】予圧管理の精度を高めることができるベアリング構造等を提供する。【解決手段】ベアリング構造は、シャフト１０およびロータ２０と、ステータ部３０と、第１ベアリング６０と、第２ベアリング７０と、バネ８０とを備える。第１ベアリング６０は内輪６１および外輪６２を備え、第２ベアリング７０は内輪７１および外輪７２を備える。第１ベアリング６０および第２ベアリング７０は、軸方向に互いに離間して配置される。第１ベアリング６０および第２ベアリング７０は、シャフト１０およびロータ２０と、ステータ部３０とを互いに回転可能に支持する。内輪６１および内輪７１は、シャフト１０に接着され、外輪６２および外輪７２は、ステータ部３０に接着される。バネ８０は、外輪６２と外輪７２との間に配置され、外輪６２および外輪７２を軸方向に互いに離れる向きに付勢する。【選択図】図１
2020026807.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１構造体および第２構造体と、
第１ベアリングおよび第２ベアリングと、
圧縮バネと、
を備える、ベアリング構造であって、
前記第１ベアリングおよび前記第２ベアリングは、それぞれ外輪および内輪を備え、
前記第１ベアリングおよび前記第２ベアリングは、軸方向に互いに離間して配置され、
前記第１ベアリングおよび前記第２ベアリングは、前記第１構造体および前記第２構造体を互いに回転可能に支持し、
前記第１ベアリングの内輪および前記第２ベアリングの内輪は、前記第１構造体に接着され、
前記第１ベアリングの外輪および前記第２ベアリングの外輪は、前記第２構造体に接着され、
前記圧縮バネは、前記第１ベアリングの外輪と前記第２ベアリングの外輪との間に配置され、前記第１ベアリングの外輪および前記第２ベアリングの外輪を、軸方向に互いに離れる向きに付勢する、
ベアリング構造。
【請求項２】
前記第１構造体はシャフトおよびロータを備え、前記第２構造体はステータを備える、請求項１に記載のベアリング構造。
【請求項３】
第１構造体および第２構造体と、
第１ベアリングおよび第２ベアリングと、
圧縮バネと、
を備え、
前記第１ベアリングおよび前記第２ベアリングは、それぞれ外輪および内輪を備え、
前記第１ベアリングおよび前記第２ベアリングは、前記第１構造体および前記第２構造体を互いに回転可能に支持する、
ベアリング構造の製造方法であって、
前記ベアリング構造の製造方法は、
前記第１構造体の外周に、前記第１ベアリング、前記第２ベアリングおよび前記圧縮バネを配置する工程と、
前記圧縮バネの軸方向両端に、前記第１ベアリングの外輪および前記第２ベアリングの外輪を接触させる工程と、
前記第１ベアリングおよび前記第２ベアリングを、互いに軸方向内側に付勢した状態で、前記第１ベアリングおよび前記第２ベアリングを、前記第１構造体に接着する工程と、
前記第１ベアリングおよび前記第２ベアリングを前記第１構造体に接着した後に、前記第１ベアリングおよび前記第２ベアリングを前記第２構造体に接着する工程と
を備える、ベアリング構造の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ベアリング構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転軸を、複数のベアリングを用いて回転可能に支持するベアリング構造において、各ベアリングに予圧を与える構造が公知である。予圧はシムまたはバネ等を用いて実現される。特許文献１には、２つのベアリングの間に予圧バネを配置した構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２９３６９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の構成では、予圧管理の精度が低いという問題があった。
【０００５】
この発明は、このような問題点を解消するためになされたものであり、予圧管理の精度を高めることができるベアリング構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係るベアリング構造は、
第１構造体および第２構造体と、
第１ベアリングおよび第２ベアリングと、
圧縮バネと、
を備える、ベアリング構造であって、
前記第１ベアリングおよび前記第２ベアリングは、それぞれ外輪および内輪を備え、
前記第１ベアリングおよび前記第２ベアリングは、軸方向に互いに離間して配置され、
前記第１ベアリングおよび前記第２ベアリングは、前記第１構造体および前記第２構造体を互いに回転可能に支持し、
前記第１ベアリングの内輪および前記第２ベアリングの内輪は、前記第１構造体に接着され、
前記第１ベアリングの外輪および前記第２ベアリングの外輪は、前記第２構造体に接着され、
前記圧縮バネは、前記第１ベアリングの外輪と前記第２ベアリングの外輪との間に配置され、前記第１ベアリングの外輪および前記第２ベアリングの外輪を、軸方向に互いに離れる向きに付勢する。
特定の態様によれば、前記第１構造体はシャフトおよびロータを備え、前記第２構造体はステータを備える。
また、この発明に係るベアリング構造の製造方法は、
第１構造体および第２構造体と、
第１ベアリングおよび第２ベアリングと、
圧縮バネと、
を備え、
前記第１ベアリングおよび前記第２ベアリングは、それぞれ外輪および内輪を備え、
前記第１ベアリングおよび前記第２ベアリングは、前記第１構造体および前記第２構造体を互いに回転可能に支持する、
ベアリング構造の製造方法であって、
前記ベアリング構造の製造方法は、
前記第１構造体の外周に、前記第１ベアリング、前記第２ベアリングおよび前記圧縮バネを配置する工程と、
前記圧縮バネの軸方向両端に、前記第１ベアリングの外輪および前記第２ベアリングの外輪を接触させる工程と、
前記第１ベアリングおよび前記第２ベアリングを、互いに軸方向内側に付勢した状態で、前記第１ベアリングおよび前記第２ベアリングを、前記第１構造体に接着する工程と、
前記第１ベアリングおよび前記第２ベアリングを前記第１構造体に接着した後に、前記第１ベアリングおよび前記第２ベアリングを前記第２構造体に接着する工程と
を備える。
【発明の効果】
【０００７】
この発明に係るベアリング構造によれば、ベアリングを周辺の構造に接着するので、予圧をより高い精度で管理することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１に係るベアリング構造の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
実施の形態１．
図１に、この発明の実施の形態１に係るベアリング構造の構成の例を示す。この例では、ベアリング構造はリアクションホイールモータ１００として実現される。リアクションホイールモータ１００は、互いに回転可能な第１構造体および第２構造体を備える。第１構造体は、シャフト１０およびロータ２０を備える。シャフト１０およびロータ２０は互いに固定され、第１構造体として一体に回転する。第２構造体はステータ部３０を備える。
【００１０】
図１の例において、ロータ２０は、第１ロータ部材２１と、第２ロータ部材２２と、第３ロータ部材２３とを備える。第２ロータ部材２２および第３ロータ部材２３は、それぞれ第１ロータ部材２１に固定される。この固定はたとえば螺合による締結を介して実現される。
【００１１】
図１の例において、ステータ部３０は、プレート３１と、ベアリングハウス３２と、ステータ３３（ステータ本体）とを備える。ベアリングハウス３２はプレート３１に固定される。この固定はたとえば螺合による締結を介して実現される。また、ステータ３３もプレート３１に固定される。この固定も、螺合による締結を介して実現されてもよい。
【００１２】
リアクションホイールモータ１００は、リアクションホイールモータ１００の動作を制御する制御基板４０を備えてもよい。制御基板４０は、ステータ部３０（たとえばプレート３１）に固定されてもよい。
【００１３】
リアクションホイールモータ１００は、保護または遮蔽のための構造を備えてもよい。図１の例では、リアクションホイールモータ１００は、ハウジング５０、ケース５１およびカバー５２を備える。ハウジング５０、ケース５１およびカバー５２は、たとえばステータ部３０に対して固定されていてもよい。
【００１４】
リアクションホイールモータ１００は、第１ベアリング６０および第２ベアリング７０を備える。第１ベアリング６０および第２ベアリング７０は、第１構造体（シャフト１０およびロータ２０を含む）と、第２構造体（ステータ部３０を含む）とを、互いに回転可能に支持する。
【００１５】
第１ベアリング６０および第２ベアリング７０は、リアクションホイールモータ１００の回転軸の方向に、互いに離間して配置される。図１の例では、シャフト１０の一端（ロータ２０に接続された側の端部）側に第１ベアリング６０が配置され、シャフト１０の他端側に第２ベアリング７０が配置されている。
【００１６】
第１ベアリング６０は、互いに回転可能な内輪６１および外輪６２を備える。内輪６１は、第１構造体に接着される。図１の例では、内輪６１の内周面がシャフト１０の外周面に接着される。また、外輪６２は、第２構造体に接着される。図１の例では、外輪６２の外周面がベアリングハウス３２の内周面に接着される。
【００１７】
同様に、第２ベアリング７０は、互いに回転可能な内輪７１および外輪７２を備える。内輪７１は、第１構造体に接着される。図１の例では、内輪７１の内周面がシャフト１０の外周面に接着される。また、外輪７２は、第２構造体に接着される。図１の例では、外輪７２の外周面がベアリングハウス３２の内周面に接着される。
【００１８】
リアクションホイールモータ１００は、バネ８０を備える。バネ８０は圧縮バネであり、第１ベアリング６０の外輪６２と、第２ベアリング７０の外輪７２との間に配置される。また、バネ８０は、第１ベアリング６０の外輪６２と、第２ベアリング７０の外輪７２とに接触しており、外輪６２および外輪７２を、軸方向に互いに離れる向きに付勢する。
【００１９】
以上のような構成を有するリアクションホイールモータ１００の製造方法を、以下に説明する。なお、以下の製造方法は一例であって、リアクションホイールモータ１００はこれ以外の方法または手順により製造されてもよい。
【００２０】
まず、シャフト１０をバネ８０に挿通させた状態で、シャフト１０の両端から、それぞれ第１ベアリング６０および第２ベアリング７０を嵌入する。このようにして、第１構造体（この例ではシャフト１０）の外周に、第１ベアリング６０、第２ベアリング７０およびバネ８０が配置される。そして、バネ８０の軸方向両端に、第１ベアリング６０の外輪６２および第２ベアリング７０の外輪７２を接触させる。
【００２１】
なお、本明細書において、「第１構造体の外周」とは、第１構造体の最外周の面（たとえば第２ロータ部材２２における径方向外側の外周面）に限らず、その一部の構造の外周面（たとえばシャフト１０の外周面）をも含むものとする。
【００２２】
この状態で、シャフト１０に第１ベアリング６０および第２ベアリング７０を接着する。より具体的には、シャフト１０の外周面に、第１ベアリング６０の内輪６１の内周面と、第２ベアリング７０の内輪７１の内周面とを接着する。ここで、第１ベアリング６０および第２ベアリング７０を互いに軸方向内側に付勢した状態で接着することにより、バネ８０による予圧（すなわち、第１ベアリング６０の外輪６２と第２ベアリング７０の外輪７２とを軸方向外側に付勢する力）が実現される。
【００２３】
接着の際には、バネ８０による予圧を測定しつつ、予圧が最適となる軸方向位置（または軸方向間隔）で第１ベアリング６０および第２ベアリング７０を固定する。なお、この段階では、ロータ２０およびステータ部３０等はまだシャフト１０に組み付けられておらず、予圧の精密な測定が容易に行える。このため、予圧を高い精度で管理することができる。
【００２４】
次に、シャフト１０をベアリングハウス３２の内周に嵌入し、第１ベアリング６０および第２ベアリング７０をベアリングハウス３２の内周側に配置する。この工程は、ベアリングハウス３２をステータ部３０に固定する工程より前に行われてもよいし、これより後に行われてもよい。
【００２５】
この状態で、ベアリングハウス３２に第１ベアリング６０および第２ベアリング７０を接着する。より具体的には、ベアリングハウス３２の内周面に、第１ベアリング６０の外輪６２の外周面と、第２ベアリング７０の外輪７２の外周面とを接着する。このようにして、シャフト１０とベアリングハウス３２とが互いに回転可能に支持される。
【００２６】
他の工程は、当業者が適宜設計可能である。このようにしてリアクションホイールモータ１００が製造される。
【００２７】
以上説明するように、本発明の実施の形態１に係るリアクションホイールモータ１００によれば、バネ８０の予圧管理の精度を高めることができる。
【００２８】
なお、予圧に用いる部品は、バネ８０のみであってもよく、バネ８０以外の部品を含んでもよいが、バネ８０のみとした場合には、予圧にシム等を用いる構成と比較して部品点数を削減することができる。
【００２９】
実施の形態１では、ベアリング構造はリアクションホイールモータ１００であるが、本発明に係るベアリング構造は他の機器等として実現することも可能である。たとえば他の回転機器であってもよく、他の種類のモータであってもよく、アクチュエータであってもよい。
【符号の説明】
【００３０】
１０  シャフト（第１構造体）、２０  ロータ（第１構造体）、３０  ステータ部（第２構造体）、３３  ステータ、６０  第１ベアリング（６１  内輪、６２  外輪）、７０  第２ベアリング（７１  内輪、７２  外輪）、８０  バネ（圧縮バネ）、１００  リアクションホイールモータ（ベアリング構造）。
【図１】
2020026807.tif 000003