(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空軸と、この中空軸の外周に設けられた円筒ハウジングと、この円筒ハウジングの内周面と前記中空軸の外周面との間に設けられた二つの転がり軸受と、これら転がり軸受の間に設けられたリング状の間座とからなり、かつ前記転がり軸受の内輪が前記中空軸の外周面に接着剤にて固定される軸受ユニットの組立方法であって、前記転がり軸受の内輪に予圧を付与する手段として、サポート台と、このサポート台の上面に鉛直に立設され、前記中空軸が外嵌する外周面を有する支持軸と、前記中空軸の外周面に外嵌された前記転がり軸受の内輪に予圧荷重を付与する予圧付与部と、前記円筒ハウジングに回転トルクを付与する回転トルク付与手段と、この回転トルク付与手段により前記円筒ハウジングを介して前記転がり軸受の外輪に付与された回転トルクを検出するトルク検出手段とを具備し、かつ前記回転トルク付与手段が前記円筒ハウジングの外周面にエアーを吹き付けて前記円筒ハウジングを回転させるエアーノズルを有し、かつ前記トルク検出手段が前記円筒ハウジングの回転速度を検出する非接触型の回転速度検出装置で検出し、この回転速度検出装置の出力から回転トルクを検出するトルク検出手段である予圧付与装置を用い、前記トルク検出手段で検出された回転トルクが予め定められた回転トルク値となるように前記予圧付与部から前記転がり軸受の内輪に付与される予圧荷重を調整した後、前記内輪を前記中空軸の外周面に接着固定することを特徴とする軸受ユニットの組立方法。
【請求項２】
前記円筒ハウジングの回転速度が一定となるように前記エアーノズルの吹き付け力を制御し、その吹き付け力に基づいて前記回転トルクを検出することを特徴とする請求項１記載の軸受ユニットの組立方法。
【請求項３】
中空軸と、この中空軸の外周に設けられた円筒ハウジングと、この円筒ハウジングの内周面と前記中空軸の外周面との間に設けられた二つの転がり軸受と、これら転がり軸受の間に設けられたリング状の間座とからなり、かつ前記転がり軸受の内輪が前記中空軸の外周面に接着剤にて固定される軸受ユニットの組立時に用いられる軸受用予圧付与装置であって、サポート台と、このサポート台の上面に鉛直に立設され、前記中空軸が外嵌する外周面を有する支持軸と、前記中空軸の外周面に外嵌された前記転がり軸受の内輪に予圧荷重を付与する予圧付与部と、前記円筒ハウジングに回転トルクを付与する回転トルク付与手段と、この回転トルク付与手段により前記円筒ハウジングを介して前記転がり軸受の外輪に付与された回転トルクを検出するトルク検出手段とを具備してなる軸受用予圧付与装置であって、前記回転トルク付与手段が前記円筒ハウジングの外周面にエアーを吹き付けて前記円筒ハウジングを回転させるエアーノズルを有し、かつ前記トルク検出手段が前記円筒ハウジングの回転速度を検出する非接触型の回転速度検出装置で検出し、この回転速度検出装置の出力から回転トルクを検出するトルク検出手段であることを特徴とする軸受用予圧付与装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばＶＴＲ（ビデオテープレコーダ）、テープストリーマ、ＬＢＰ（レーザビームプリンタ）、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）等で使用されるスピンドルモータやスイングアームピボット、その他のモータなどに組み込まれる軸受ユニットの組立方法及び軸受用予圧付与装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＶＴＲ、テープストリーマ、ＬＢＰ、ＨＤＤ等で使用されるスピンドルモータやスイングアームピボットには、その回転部分を支承する軸受ユニットとして、たとえば、図７に示されるような軸受ユニットが組み込まれている。この軸受ユニット１は中空軸２と、この中空軸２の外周に設けられた円筒ハウジング３とを備えており、中空軸２と円筒ハウジング３との間には、二つの転がり軸受４が組み込まれている。これらの転がり軸受４は内輪４ａ、外輪４ｂ、球状転動体４ｃ等からなり、内輪４ａは軸方向に予圧を付与された状態で中空軸２の外周面に接着剤にて固定されている。なお、転がり軸受４，４間にはリング状の間座５が組み込まれている。
【０００３】
ところで、このような軸受ユニット１の内輪４ａを中空軸２の外周面に固定する場合、従来は、図８に示されるような予圧付与具６を用いて軸受ユニット１の内輪４ａに予圧荷重を付与し、この状態で内輪４ａを中空軸２の外周面に接着剤にて固定している場合が多い。なお、図中１１は基台、１２はサポート台、１３は支持軸、１５はアーム支持部材、１６は水平アーム、１７は支柱、１８はコイルばね、１９は予圧付与部材、２０はばね押え、２１は止めネジを示している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した方法で内輪４ａを中空軸２に固定すると、内輪と軸とを焼嵌め等により固定する場合に比較して軸受ユニット１を容易に組立てることが可能であるが、次のような問題点があった。すなわち、上述した方法で内輪を軸に固定すると、内輪に付与される予圧荷重が軸受の出来栄えに関係なく一定であるため、軸受ユニットの回転トルクにバラツキが生じるという問題があった。
【０００５】
なお、特開平６−２２１３２６号公報には、予圧量と回転トルク（ロストルク）を測定しつつ内輪を押し込んでいき、予め設定したロストルクにほぼ一致した時点で内輪の押し込みを止める方法が、また特願２００１−１２０１１７号、特願２００１−１２０１１６号、特願２００１−１２８７０２号の明細書及び図面には圧入でロストルクを測定しつつ、狙いのトルクになるように予圧を調整する方法が開示されているが、内輪を軸に予圧を付与した状態で接着固定する方法については開示されていない。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、軸受ユニットの回転トルクにバラツキを生じさせることなく転がり軸受の軌道輪を軸に接着固定することのできる軸受ユニットの組立方法及び軸受用予圧付与装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明に係る軸受ユニットの組立方法は、中空軸と、この中空軸の外周に設けられた円筒ハウジングと、この円筒ハウジングの内周面と前記中空軸の外周面との間に設けられた二つの転がり軸受と、これら転がり軸受の間に設けられたリング状の間座とからなり、かつ前記転がり軸受の内輪が前記中空軸の外周面に接着剤にて固定される軸受ユニットの組立方法であって、前記転がり軸受の内輪に予圧を付与する手段として、サポート台と、このサポート台の上面に鉛直に立設され、前記中空軸が外嵌する外周面を有する支持軸と、前記中空軸の外周面に外嵌された前記転がり軸受の内輪に予圧荷重を付与する予圧付与部と、前記円筒ハウジングに回転トルクを付与する回転トルク付与手段と、この回転トルク付与手段により前記円筒ハウジングを介して前記転がり軸受の外輪に付与された回転トルクを検出するトルク検出手段とを具備し、かつ前記回転トルク付与手段が前記円筒ハウジングの外周面にエアーを吹き付けて前記円筒ハウジングを回転させるエアーノズルを有し、かつ前記トルク検出手段が前記円筒ハウジングの回転速度を検出する非接触型の回転速度検出装置で検出し、この回転速度検出装置の出力から回転トルクを検出するトルク検出手段である予圧付与装置を用い、前記トルク検出手段で検出された回転トルクが予め定められた回転トルク値となるように前記予圧付与部から前記転がり軸受の内輪に付与される予圧荷重を調整した後、前記内輪を前記中空軸の外周面に接着固定することを特徴とする。
【０００７】
このような方法を採用することにより、軌道輪（内輪）を接着した後の転がり軸受の回転トルクが軸受の出来栄えに関係なく常に一定の値となるので、軸受ユニットの回転トルクにバラツキを生じさせることなく軌道輪（内輪）を中空軸に接着固定することができる。
この場合、軌道輪（内輪）には、ばね力、重り、エアー等の流体圧のいずれかによる予圧荷重を付与することができる。
【０００８】
請求項２の発明に係る軸受ユニットの組立方法は、請求項１記載の軸受ユニットの組立方法において、前記円筒ハウジングの回転速度が一定となるように前記エアーノズルの吹き付け力を制御し、その吹き付け力に基づいて前記回転トルクを検出することを特徴とする。
【０００９】
請求項３の発明に係る軸受用予圧付与装置は、中空軸と、この中空軸の外周に設けられた円筒ハウジングと、この円筒ハウジングの内周面と前記中空軸の外周面との間に設けられた二つの転がり軸受と、これら転がり軸受の間に設けられたリング状の間座とからなり、かつ前記転がり軸受の内輪が前記中空軸の外周面に接着剤にて固定される軸受ユニットの組立時に用いられる軸受用予圧付与装置であって、サポート台と、このサポート台の上面に鉛直に立設され、前記中空軸が外嵌する外周面を有する支持軸と、前記中空軸の外周面に外嵌された前記転がり軸受の内輪に予圧荷重を付与する予圧付与部と、前記円筒ハウジングに回転トルクを付与する回転トルク付与手段と、この回転トルク付与手段により前記円筒ハウジングを介して前記転がり軸受の外輪に付与された回転トルクを検出するトルク検出手段とを具備し、前記回転トルク付与手段が前記円筒ハウジングの外周面にエアーを吹き付けて前記円筒ハウジングを回転させるエアーノズルを有し、かつ前記トルク検出手段が前記円筒ハウジングの回転速度を検出する非接触型の回転速度検出装置で検出し、この回転速度検出装置の出力から回転トルクを検出するトルク検出手段であることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る軸受ユニットの組立方法を実施するときに用いられる予圧付与装置の一例を示す図である。同図に示されるように、予圧付与装置１０は基台１１を備えており、この基台１１上には、軸受ユニット１を鉛直に支持する円形状のサポート台１２が設置されている。このサポート台１２の上面中央部には支持軸１３が突設されており、この支持軸１３に軸受ユニット１の中空軸２（図８参照）が外嵌することによって軸受ユニット１が鉛直に支持されるようになっている。
【００１２】
また、予圧付与装置１０は軸受ユニット１の内輪４ａ（図８参照）に予圧を付与するための予圧付与部１４を備えている。この予圧付与部１４は基台１１の上面から上方に延設されたアーム支持部材１５と、このアーム支持部材１５の上端部から水平方向に延設された水平アーム１６と、この水平アーム１６の下面から下方に垂設された支柱１７と、この支柱１７の外周に設けられたコイルばね１８と、このコイルばね１８の下端に設けられた予圧付与部材１９とを備えており、コイルばね１８の上端に設けられたばね押え２０を操作してコイルばね１８を軸方向に圧縮させると、コイルばね１８のばね力が予圧力として軸受ユニット１の内輪４ａに予圧付与部材１９を介して付与されるようになっている。なお、図中２１はばね押え２０を支柱１７に固定するための止めネジを示している。
【００１３】
また、予圧付与装置１０はローラ２３と、このローラ２３を介して軸受ユニット１のハウジング３を回転させるモータ２４と、このモータ２４の負荷トルクを測定するトルクセンサ２５とを備えており、トルクセンサ２５で測定されたモータ２４の負荷トルクは図示しない表示器に表示されるようになっている。
このように構成される予圧付与装置１０を用いて軸受ユニット１の内輪４ａを中空軸２の外周面に接着固定する場合には、先ず、予圧付与装置１０の支持軸１２に軸受ユニット１の中空軸２を外嵌させて軸受ユニット１を鉛直に支持する。次に、ばね押え２０を操作してコイルばね１８を圧縮させ、コイルばね１８のばね力を軸受ユニット１の内輪４ａに予圧荷重として予圧付与部材１９を介して付与する。
【００１４】
このようにして軸受ユニット１の内輪４ａに予圧荷重を付与したならば、ローラ２３を軸受ユニット１のハウジング３に押し当て、この状態でモータ２４を駆動すると、内輪４ａを接着固定する前の軸受ユニット１の回転トルク値がトルクセンサ２５で測定され、その測定値が図示しない表示器に表示される。次に、表示器に表示された軸受ユニット１の回転トルク値が予め定められた回転トルク値となるようにコイルばね１８のばね力すなわち予圧荷重を調整した後、軸受ユニット１の中空軸２と内輪４ａとの間に接着剤を塗布し、内輪４ａを中空軸２に接着固定する。
【００１５】
このように、転がり軸受４の内輪４ａに予圧荷重を付与した状態で内輪４ａを軸２に接着剤にて固定するときに、転がり軸受４の回転トルクを測定し、その測定値が予め定められた回転トルク値となるように予圧荷重を調整した後、軸２に内輪４ａを接着固定すると、接着後の回転トルクが軸受の出来栄えに関係なく一定となるので、軸受ユニット１の回転トルクにバラツキを生じさせることなく転がり軸受４の内輪４ａを軸２に接着固定することができる。
【００１６】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。たとえば、上述した実施形態では、軸受ユニット１のハウジング３にローラ２３を当接させ、このローラ２３を駆動する駆動モータ２４の負荷トルクをトルクセンサ２５で検出することによって、内輪４ａを接着固定する前の軸受ユニット１の回転トルクを測定するようにしたが、図２に示す第２の実施形態のように、軸受ユニット１のハウジング３に巻き付けられた糸２７の一端に重り２８を取り付けると共に糸２７の他端に荷重センサ２９を取り付け、軸受ユニット１のハウジング３に重り２８の重力を作用させて軸受ユニット１の回転トルクを荷重センサ２９で測定するようにしてもよい。
【００１７】
また、図３に示す第３の実施形態のように、軸受ユニット１のハウジング３にエアーノズル３０からエアーをハウジング３の接線方向に吹き付けてハウジング３を回転させ、そのときのハウジング３の回転速度を非接触型の回転速度（表面速度）検出装置３１で検出し、この回転速度検出装置３１の出力から内輪４ａが接着固定される前の軸受ユニット１の回転トルクを測定するようにしてもよい。この場合、ハウジング３の回転速度が常に一定になるようにエアーノズル３０の吹き付け力（圧力）を制御し、その吹き付け力に基づいてロストルク（回転トルク）を検出してもよく、この場合には回転速度一定でのロストルク管理になる。
【００１８】
さらに、図６に示す第４の実施形態のように、軸受ユニット１の内輪側を回転テーブル３２により回転させ、そのときの回転トルクをハウジング３に取り付けた治具３３を介して荷重センサ３４で測定するようにしてもよい。
上述した第１、第２及び第４の実施形態では内輪４ａに予圧荷重を付与する手段としてコイルばね１８を用いたが、図３に示す第３の実施形態のように、内輪４ａに予圧荷重を付与する手段として重り３５を用いてもよい。この場合、予圧荷重を調整する方法としては、図４に示されるように、重さの異なる多数の重り３５を用意しておくか、あるいは図５に示されるように、容器３６の中に収容される重り３７の個数を変化させるなどして予圧荷重を調整すれば良い。
【００１９】
また、上述した第１の実施形態では、接着剤塗布後、接着剤が固まるまでに予圧量を調整するように記しているが、これに限定されるものではなく、接着剤を塗布する前に別の装置や、単品で予圧を与えた時のロストルク（回転トルク）を測定し、その結果に基づく予圧量を予め決めておいて、その予圧量に応じて接着時に予圧設定することも可能である。また、接着剤が固化した後に接着剤の収縮などによりロストルク量が変化するものについては、その量を補正することは勿論である。
その他、トルク検出方法は特願２００１−１２０１１７号、特願２００１−１２０１１６号、特願２００１−１２８７０２号の明細書及び図面に記載された方法も適用できる。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る軸受ユニットの組立方法及び軸受用予圧付与装置によれば、軌道輪を接着した後の転がり軸受の回転トルクが軸受の出来栄えに関係なく一定の値となるので、軸受ユニットの回転トルクにバラツキを生じさせることなく転がり軸受の軌道輪を軸に接着固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る軸受ユニットの組立方法を実施するときに使用される予圧付与装置の第１実施例を示す図である。
【図２】  本発明に係る軸受ユニットの組立方法を実施するときに使用される予圧付与装置の第２実施例を示す図である。
【図３】  本発明に係る軸受ユニットの組立方法を実施するときに使用される予圧付与装置の第３実施例を示す図である。
【図４】  予圧荷重を重りによって調整する場合に使用される重りの一例を示す図である。
【図５】  予圧荷重を重りによって調整する場合に使用される重りの一例を示す図である。
【図６】  本発明に係る軸受ユニットの組立方法を実施するときに使用される予圧付与装置の第４実施例を示す図である。
【図７】  スイングアームピボット用軸受として用いられる軸受ユニットの一例を示す図である。
【図８】  従来方法で使用される予圧付与装置の一例を示す図である。
【符号の説明】
１  軸受ユニット
２  中空軸
３  ハウジング
４  転がり軸受
４ａ  内輪
５  間座
１０  予圧付与装置
１１  基台
１２  サポート台
１３  支持軸
１５  アーム支持部材
１６  水平アーム
１７  支柱
１８  コイルばね
１９  予圧付与部材
２０  ばね押え
２１  止めネジ
２３  ローラ
２４  モータ
２５  トルクセンサ
２７  糸
２８  重り
２９  荷重センサ
３０  エアーノズル
３１  回転速度検出装置
【図１】
0004075358.tif 000002
【図２】
0004075358.tif 000003
【図３】
0004075358.tif 000004
【図４】
0004075358.tif 000005
【図５】
0004075358.tif 000006
【図６】
0004075358.tif 000007
【図７】
0004075358.tif 000008
【図８】
0004075358.tif 000009