JP2010190346A - 軸受装置、及び工作機械の回転テーブル並びにスピンドル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】軸方向長さを長くすることなく、予圧を連続的或いは段階的など、必要に応じて切換え可能で、且つ軸受回転精度を良好に維持できる軸受装置、及びこの軸受装置を備える工作機械の回転テーブル並びにスピンドル装置を提供する。
【解決手段】接触角αを有する一対のアンギュラ軸受２４と、外輪２２の外周面２２ａに嵌合して圧力流体を供給可能な溝部３１が形成されたスリーブ３０を備え、該溝部３１は接触角αの延長線ＣＬとスリーブ３０との交差する位置Ｐを含むように形成される。
【選択図】図３

Description

本発明は、軸受装置、及び工作機械の回転テーブル並びにスピンドル装置に関し、より詳細には、転がり軸受に付与される予圧を切換え可能な軸受装置、及び工作機械の回転テーブル並びにスピンドル装置に関する。

従来、工作機械の回転テーブル等に用いられる転がり軸受には、高い剛性を備えるクロスローラや、スリーローラ軸受等が広く使用されていた。しかし、これらの軸受は、構造上の問題からスピン滑りが大きく、高速回転には不向きである問題があった。近年、剛性ではクロスローラやスリーローラ軸受にやや劣るものの、高速回転に適したアンギュラ玉軸受が採用されつつある。アンギュラ玉軸受の使用に際しては、予圧を与えるのが一般的であるが、低速回転での位置決め及び旋回においては重予圧を付与して剛性を高め、高速回転での旋削においては軽予圧を付与することが望ましい。このため、低速回転と高速回転とが切り換えて使用される回転軸においては、予圧面での矛盾が生じる。

一方、工作機械のスピンドルにおいては、予圧の大きさを切換え可能な装置が種々考案されている。例えば、主軸を支持する軸受の外輪とハウジングの間に予圧調整リングを設け、ハウジングに設けられた供給部から圧力流体を供給し、予圧調整リングを介して外輪を縮径させて予圧切換えを行うようにした予圧可変式軸受ユニットが知られている（例えば、特許文献１参照。）。また、上記の予圧調整リングとハウジングの間に溝を形成して圧力流体による圧力が予圧調整リングに均等にかかるように改良したものや（例えば、特許文献２参照。）、予圧調整リングとハウジングとをピンで連結して、クリープ発生を防止するようにしたものが開示されている（例えば、特許文献３参照。）。

特開平７−２４６０３号公報 特開平８−１７４３０６号公報 特開平８−１７７８５２号公報

しかしながら、特許文献１〜３に記載の予圧可変式軸受ユニットは、予圧調整リングの径方向の位置決めをハウジングで、軸方向の位置決めを予圧調整リングの両側に設けた間座で行う構造となっているので、軸受ユニットの軸方向長さが長くなる問題がある。このため、軸方向長さが制限される工作機械の回転テーブルには、採用し難いという問題があった。また、特許文献２に記載の予圧可変式軸受ユニットでは、圧力流体による圧力が均等にかかるように予圧調整リングに溝を設けているが、予圧調整リングの厚さが一様でなくなるため、予圧調整リングが均等に圧縮されず、結果として外輪を均等に縮径させることができず、改善の余地があった。工作機械の回転テーブルやスピンドルの場合、外輪や内輪の変形により、回転精度が変化することは加工面の引き目や光沢劣化などの性状不良につながるため、これらに配慮した考案が望まれていた。

本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、軸方向長さを長くすることなく、予圧を連続的或いは段階的など、必要に応じて切換え可能で、且つ軸受回転精度を良好に維持できる軸受装置、及びこの軸受装置を備える工作機械の回転テーブル並びにスピンドル装置を提供することにある。

本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１） 外輪、内輪、及び接触角を有して前記外輪及び前記内輪間に転動自在に配置された複数の転動体を有するアンギュラ軸受と、
前記外輪の外周面に嵌合され、圧力流体を供給可能な溝部が径方向外側から形成されたスリーブと、
を備え、前記圧力流体の圧力によって前記アンギュラ軸受の予圧を切換可能な軸受装置であって、
前記スリーブの溝部は、前記接触角の延長線が前記スリーブと交差する位置を含むように形成されていることを特徴とする軸受装置。
（２） 外輪、内輪、及び接触角を有して前記外輪及び前記内輪間に転動自在に配設された複数の転動体を有するアンギュラ軸受と、
前記内輪の内周面に嵌合され、圧力流体を供給可能な溝部が径方向内側から形成されたスリーブと、
を備え、前記圧力流体の圧力によって前記アンギュラ軸受の予圧を切換可能な軸受装置であって、
前記スリーブの溝部は、前記接触角の延長線が前記スリーブと交差する位置を含むように形成されていることを特徴とする軸受装置。
（３） 前記アンギュラ軸受には、定位置予圧が予め付与されることを特徴とする上記（１）または（２）に記載の軸受装置。
（４） 前記アンギュラ軸受は、背面組合せ又は正面組合せされた一対のアンギュラ軸受からなり、
前記スリーブの幅は、前記一対のアンギュラ軸受の各軸方向外端面間の幅以下であることを特徴とする上記（１）から（３）のいずれかに記載の軸受装置。
（５） 上記（１）から（４）のいずれかに記載の軸受装置を備えることを特徴とする工作機械の回転テーブル。
（６） 上記（１）から（４）のいずれかに記載の軸受装置を備えることを特徴とする工作機械のスピンドル装置。

本発明の軸受装置によれば、アンギュラ軸受と、外輪の外周面、又は内輪の内周面に嵌合するスリーブと、を備え、圧力流体を供給可能なスリーブの溝部が、接触角の延長線とスリーブとの交差位置を含むように形成されている。これにより、圧力流体を溝部に供給することによって、スリーブを介して外輪を縮径、又は内輪を拡径させてアンギュラ軸受の予圧を切り換えることが可能となる。

また、アンギュラ軸受には、定位置予圧が予め付与されているので、圧力流体の溝部への供給を制御することによって、高速回転時には軽予圧、低速回転時には重予圧に切り換え、回転数に適合した予圧を付与することができる。また、必要に応じて、圧力流体の供給の制御により、予圧を２段階以上の多段、或いは連続的に切換えてもよい。

さらに、スリーブの幅が、一対のアンギュラ軸受の各軸方向外端面間の幅以下であるので、軸方向長さを長くすることなく、予圧切換え可能な軸受装置が得られ、この軸受装置が組み込まれる機械装置の小型化が可能となる。アンギュラ玉軸受の列数は、必要とする剛性に応じて、２列以上の多列組合せとしてもかまわない。

このような軸受装置は、回転速度が低速及び高速に切り換えて使用され、且つ軸方向長さに制限がある工作機械の回転テーブルやスピンドル装置に適用するのに好適である。

本発明の第１実施形態に係る軸受装置が適用された回転テーブルの断面図である。 図１に示す軸受装置の断面図である。 図１に示す軸受装置のアンギュラ軸受とスリーブの関係を示す断面図である。 スリーブの寸法を説明するための図である。 スリーブに供給する圧力流体の圧力と、予圧の大きさとの関係を示すグラフである。 （ａ）は図２に示すスリーブの変形状態を示す概念図であり、（ｂ）は軸受の変形状態を示す概念図である。 本発明の第２実施形態に係る軸受装置の断面図である。 図７に示す軸受装置のアンギュラ軸受とスリーブの関係を示す断面図である。 （ａ）は図８に示すスリーブの変形状態を示す概念図であり、（ｂ）は軸受の変形状態を示す概念図である。 本発明の第３実施形態に係る軸受装置の断面図である。 本発明の第４実施形態に係る軸受装置の断面図である。 本発明の第５実施形態に係る軸受装置の断面図である。 本発明の第６実施形態に係る軸受装置の断面図である。 本発明の第７実施形態に係る軸受装置の断面図である。 本発明の第８実施形態に係る軸受装置の断面図である。 本発明の変形例に係る軸受装置が適用された回転テーブルの断面図である。

以下、本発明の各実施形態に係る軸受装置を図面に基づいて詳細に説明する。

（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態に係る軸受装置が適用された回転テーブルの断面図である。この工作機械の回転テーブル１０は、ハウジング１１、軸受装置１２、及びテーブル１３を備える。軸受装置１２は、テーブル１３の回転軸１４を回転自在にハウジング１１に支持する。回転テーブル１０は、回転軸１４に外嵌固定されたロータ１５と、ロータ１５に対向してハウジング１１に内嵌固定されたステータ１６とからなるモータ１７を備え、ステータ１６に電力を供給することよって、回転軸１４、即ちテーブル１３が回転可能となっている。

図２に示すように、軸受装置１２は、内輪２１、外輪２２、及び内外輪２１、２２間に転動自在に配置された複数の転動体である玉２３をそれぞれ有し、背面組合せされた一対のアンギュラ軸受２４，２４と、各外輪２２，２２の外周面２２ａ，２２ａに外嵌される円環状のスリーブ３０とを備える。

各外輪２２，２２は、スリーブ３０を介してハウジング１１に内嵌されている。具体的には、スリーブ３０がハウジング１１に内嵌され、このスリーブ３０に各外輪２２，２２が内嵌される。各外輪２２，２２は、ハウジング１１に締結される外輪押え２５によってハウジング１１に設けられた段部２６との間に狭持されて固定されている。

また、各内輪２１，２１は、回転軸１４の小径部１４ａに外嵌され、回転軸１４に螺合する内輪押え２７によって軸方向に押圧されて回転軸１４の段部２８との間に狭持されて固定されている。これにより、一対のアンギュラ軸受２４，２４には、定位置予圧（後述する軽予圧）が付与される。

図３も参照して、スリーブ３０には、軸方向中間部に円環状の溝部３１が径方向外側から形成されており、スリーブ３０がハウジング１１に内嵌されることで、ハウジング１１の内周面と円環状溝部３１とによって圧力室３７が形成される。また、溝部３１を形成するスリーブ３０の軸方向中間部は、径方向に容易に弾性変形可能な薄肉部３６を構成している。溝部３１の軸方向両側部分の外周面には、Ｏリング３４を装着可能なＯリング溝３３が設けられており、装着されたＯリング３４がハウジング１１とスリーブ３０との間をシールすることで圧力室３７が密閉される。また、Ｏリング３４の接触抵抗によってハウジング１１に対するスリーブ３０の回転が防止される。

スリーブ３０の外周側に形成された溝部３１の長さＬ４は、一対のアンギュラ軸受２４，２４の接触角αの延長線ＣＬがスリーブ３０と交差する位置Ｐ，Ｐ間の長さＬ３より長い。即ち、溝部３１は、軸方向において、一対のアンギュラ軸受２４，２４の接触角αの延長線ＣＬがスリーブ３０の内周面と交差する位置Ｐ，Ｐを少なくとも含むように形成されている。また、スリーブ３０の軸方向幅Ｌ２は、一対のアンギュラ軸受２４，２４の各軸方向外端面間の幅Ｌ１と等しいか或いは幅Ｌ１より、望ましくは、０〜０．５ｍｍ、より望ましくは、０．０１０〜０．０５０ｍｍ程度小さくなっている（Ｌ２≦Ｌ１）。

図２に示すように、一対のアンギュラ軸受２４，２４の各外輪２２，２２は、ハウジング１１に締結される外輪押え２５によって軸方向に０．０１ｍｍ〜０．０３ｍｍ程度圧縮されて固定されている。また、スリーブ３０は、軸方向中間部に薄肉部３６が設けられているので、軸方向力が加わると形状が歪み、アンバランスが生じる虞がある。従って、スリーブ３０の軸方向長さＬ２は、これらの軸方向圧縮量、及び形状歪みを考慮して決定される。

図２に示すように、ハウジング１１には、溝部３１に連通する圧力流体供給穴３５が径方向に形成されている。この圧力流体供給穴３５は、図示しない配管を介して圧力流体供給装置に接続されて圧力流体が供給される。圧力流体としては、圧縮空気や圧力油等の任意の圧力流体が使用可能である。

スリーブ３０の溝部３１に圧力流体の圧力を作用させたとき、スリーブ３０の外径の収縮量は、式（１）から求められる。

ここで、ΔＤはスリーブの外径収縮量、Ｄは外径、ｄは内径、Ｐは圧力流体の圧力、Ｅはヤング率、υはポアソン比である。なお、図４（ａ）は、径方向外側に溝部３１が形成される場合のスリーブ３０の外径Ｄ及び内径ｄを示し、図４（ｂ）は、径方向内側に溝部３１が形成される場合の後述する実施形態のスリーブ３０の外径Ｄ及び内径ｄを示している。

式（１）から分かるように、内径ｄが外径Ｄに近づくほど、換言すれば、（Ｄ−ｄ）が小さくなるほど、外径収縮量ΔＤが大きくなり、外輪２２，２２に作用する径方向圧縮力が大きくなる。従って、溝部３１の径方向厚さ（肉厚）（Ｄ−ｄ）／２を可能な限り小さくすることが望ましい。

図５は、背面組合せされた一対のアンギュラ軸受２４，２４の外輪２２，２２全面に圧力流体の圧力が作用した、換言すれば、溝部３１の径方向厚さ（（Ｄ−ｄ）／２）が零と仮定したスリーブ３０に、圧力流体の圧力が作用したときの圧力流体の圧力と、本圧力によって外輪２２，２２が収縮変形した際に生じる軸受予圧の変化（増加）の関係を示している。ここで、図５は、内径１７０ｍｍ×外径２１５ｍｍ×幅１３．５ｍｍの軸受寸法を有し、材質が軸受鋼である各アンギュラ玉軸受２４，２４と、機械構造用炭素鋼からなるスリーブとを使用して、スリーブ油圧負荷前の初期予圧荷重を１０００Ｎとして計算した結果である。この図５から分かるように、軸受予圧は、圧力流体の圧力にほぼ比例して変化するので、圧力流体の圧力を制御することによって、予圧の切換えが可能となる。

本実施形態の作用を図６に基づいて説明する。
第１実施形態の軸受装置１２は、図６（ｂ）に示すように、アンギュラ軸受２４，２４を組み合わせた際、無負荷状態では、一般的に、各軸受２４，２４の接触角の延長線ＣＬが交差する位置から遠い方の軌道輪（内輪又は外輪）にすきまｇが設定されており、このすきまを埋める方向に通常すきまｇが密着するまで荷重ｐを与えることで軸受内に予圧が付与される。このため、背面組合せされた一対のアンギュラ軸受２４，２４の内輪２１，２１が、互いに接近する方向に押圧されることで定位置予圧（軽予圧）が付与される。一般的に、回転輪である内輪２１，２１は回転軸１４にしまりばめで嵌合され、固定輪である外輪２２，２２はハウジング１１にすきまばめで嵌合されるので、予圧による軸受の変形は外輪２２，２２に現れる。即ち、予圧をかけることによって、外輪２２，２２には玉２３を介して矢印Ａ方向の力が作用し、接触角αの延長線ＣＬと外輪２２，２２の外周面２２ａ，２２ａとが交差する位置の近傍を中心として径方向外方に弾性変形（拡径）している。

一方、圧力流体供給装置から供給される圧力流体が、圧力流体供給穴３５を介して圧力室３７に供給されると、図６（ａ）に示すように、スリーブ３０の薄肉部３６が、径方向内方に弾性変形（縮径）する。このとき、スリーブ３０の変形量の大きな位置は、略軸方向中心部付近となり、背面組合せされた一対のアンギュラ軸受２４，２４に予圧が付与されたときの外輪２２，２２の弾性変形位置、即ち、接触角αの延長線ＣＬと外輪２２，２２の外周面２２ａ，２２ａとが交差する位置と対応する。

従って、圧力流体を圧力室３７に供給してスリーブ３０を縮径させることにより、一対のアンギュラ軸受２４，２４の外輪２２，２２、特に定位置予圧によって弾性変形（拡径）している位置近傍が径方向に圧縮されて、外輪２２，２２とスリーブ３０との変形が相殺される。これにより、一対のアンギュラ軸受２４，２４には、予め付与されている定位置予圧に加えて、更に圧力流体による予圧が加わって重予圧が付与される。

従って、圧力室３７に供給する圧力流体を制御することによって、一対のアンギュラ軸受２４，２４の予圧を軽予圧から重予圧に切り換えることができる。これにより、回転軸１４を高速回転させるときには、定位置予圧による軽予圧を付与し、低速回転させるときには、圧力室３７に圧力流体を供給して重予圧を付与する。

以上説明したように、本実施形態の軸受装置１２では、一対のアンギュラ軸受２４，２４の定位置予圧による弾性変形位置に、スリーブ３０を介して圧力流体による圧力を作用させるようにしたので、従来の軸受装置とは異なり、外輪の全面に圧力流体による圧力を作用させる必要がない。従って、スリーブ３０の軸方向幅Ｌ２を、一対のアンギュラ軸受２４，２４の各軸方向外端面間の幅Ｌ１より小さくすることができ、軸受装置１２の長さを長くすることなく、予圧切換え可能な軸受装置１２とすることができる。

（第２実施形態）
図７は正面組合せされたアンギュラ軸受を内輪回転機構に適用した第２実施形態の軸受装置の要部断面図である。第２実施形態の軸受装置４０では、一対のアンギュラ軸受２４，２４は正面組合せで配置され、スリーブ３０は、各外輪２２，２２の外周面とハウジング１１の内周面との間に配置される。

各内輪２１、２１は、回転軸１４の小径部１４ａに外嵌され、回転軸１４に螺合する内輪押え２７によって回転軸１４の段部２８との間に狭持されて固定されている。また、各外輪２２，２２は、スリーブ３０を介してハウジング１１に内嵌され、ハウジング１１に締結される外輪押え２５によって軸方向に押圧されて、ハウジング１１に設けられた段部２６との間に狭持されて固定されている。これにより、一対のアンギュラ軸受２４，２４には、定位置予圧が付与される。

図８に示すように、スリーブ３０の外周側に形成された円環状の溝部３１の長さＬ４は、一対のアンギュラ軸受２４，２４の接触角αの延長線ＣＬがスリーブ３０と交差する位置Ｐ、Ｐ間の長さＬ３より大きい。即ち、溝部３１は、一対のアンギュラ軸受２４，２４の接触角αの延長線ＣＬがスリーブ３０に交差する位置Ｐ、Ｐを含んで形成されている。また、スリーブ３０の軸方向幅Ｌ２は、一対のアンギュラ軸受２４，２４の各軸方向外端面間の幅Ｌ１と等しいか、或いは幅Ｌ１より、望ましくは、０〜０．５ｍｍ、より望ましくは、０．０１０〜０．０５０ｍｍ程度小さくなっている（Ｌ２≦Ｌ１）。

図９（ｂ）に示すように、正面組合せされた一対のアンギュラ軸受２４，２４は、無負荷状態では、外輪にすきまｇが設定されており、このすきまｇを埋める方向に通常すきまｇが密着するまで荷重ｐを与えることで軸受内に予圧が付与される。このため、外輪２２，２２が互いに接近する方向に押圧されて定位置予圧（軽予圧）が付与されているので、外輪２２，２２には玉２３を介して矢印Ｂ方向の力が作用し、接触角αの延長線ＣＬと外輪２２，２２の外周面２２ａ，２２ａとが交差する位置の近傍を中心として径方向外方に弾性変形（拡径）する。

また、スリーブ３０は、図９（ａ）に示すように、圧力室３７に圧力流体を供給することによってスリーブ３０の薄肉部３６が、径方向内方に弾性変形（縮径）し、外輪２２，２２を径方向に圧縮する。これにより、一対のアンギュラ軸受２４，２４には、予め付与されている定位置予圧に加えて、更に圧力流体による予圧が加わって重予圧が付与され、予圧が切り換えられる。
尚、その他の構成及び作用については、第１実施形態の軸受装置１２と同様である。

（第３実施形態）
図１０は背面組合せされたアンギュラ軸受を外輪回転機構に適用した第３実施形態の軸受装置の要部断面図である。第３実施形態の軸受装置４５では、一対のアンギュラ軸受２４，２４が背面組合せで配置され、スリーブ３０は、各内輪２１，２１の内周面と固定軸４６の外周面との間に配置される。

各外輪２２，２２は、回転するハウジング１１に内嵌され、ハウジング１１に締結される外輪押え２５によってハウジング１１に設けられた段部２６との間に狭持されて固定されている。各内輪２１，２１は、スリーブ３０を介して固定軸４６の小径部４６ａに取付られ、固定軸４６に螺合する内輪押え２７によって軸方向に押圧されて固定軸４６の段部２８との間に狭持されて固定されている。これにより、一対のアンギュラ軸受２４，２４には、定位置予圧（軽予圧）が付与される。

スリーブ３０には、軸方向中間部に円環状の溝部３１が径方向内側から形成されており、 スリーブ３０が固定軸４６に外嵌されることで、固定軸４６の外周面４６ａと溝部３１とによって圧力室３７が形成される。スリーブ３０の溝部３１は、軸方向において、一対のアンギュラ軸受２４，２４の接触角αの延長線ＣＬがスリーブ３０に交差する位置Ｐ、Ｐを含んで形成される。また、溝部３１を形成するスリーブ３０の軸方向中間部は、径方向に容易に弾性変形可能な薄肉部３６を構成している。溝部３１の軸方向両側部分の内周面には、Ｏリング３４を装着可能なＯリング溝３３が設けられており、装着されたＯリング３４が固定軸４６とスリーブ３０との間をシールすることで圧力室３７が密閉される。また、Ｏリング３４の接触抵抗によって固定軸４６に対するスリーブ３０の回転が防止される。固定軸４６には、圧力室３７に連通する圧力流体供給穴３５が設けられている。

一対のアンギュラ軸受２４，２４に重予圧を付与する場合、圧力流体供給穴３５から圧力室３７に圧力流体を供給してスリーブ３０の薄肉部３６を径方向外方に弾性変形（拡径）させ、各内輪２１，２１を径方向外方に押圧して拡径することによって、一対のアンギュラ軸受２４，２４に予め付与されている定位置予圧に加えて、更に圧力流体による予圧を加えて重予圧を付与する。
尚、その他の構成及び作用については、第１実施形態の軸受装置１２と同様である。

（第４実施形態）
図１１は正面組合せされたアンギュラ軸受を外輪回転機構に適用した第４実施形態の軸受装置の要部断面図である。第４実施形態の軸受装置５０では、一対のアンギュラ軸受２４，２４が正面組合せで配置され、スリーブ３０は、各内輪２１，２１の内周面と固定軸４６の外周面との間に配置される。

各内輪２１，２１は、スリーブ３０を介して固定軸４６の小径部４６ａに取り付けられ、固定軸４６に螺合する内輪押え２７によって固定軸４６の段部２８との間に狭持されて固定されている。各外輪２２、２２は、ハウジング１１に内嵌され、ハウジング１１に締結される外輪押え２５によって軸方向に押圧されて段部２６との間に狭持されており、これにより一対のアンギュラ軸受２４，２４に定位置予圧（軽予圧）が付与される。

スリーブ３０の円環状の溝部３１は、一対のアンギュラ軸受２４，２４の接触角αの延長線ＣＬがスリーブ３０に交差する位置Ｐ、Ｐを含んで形成されている。そして、圧力室３７に圧力流体を供給することにより、スリーブ３０の薄肉部３６を径方向外方に弾性変形（拡径）させ、内輪２１，２１を径方向外方に押圧して重予圧を付与する。
尚、その他の構成及び作用については、第３実施形態の軸受装置４５と同様である。

（第５実施形態）
図１２は軸受間に間座を備える第５実施形態の軸受装置の要部断面図である。第５実施形態の軸受装置５５は第１実施形態と同様、内輪回転機構に適用され、一対のアンギュラ玉軸受２４，２４が定位置予圧を付与した状態で背面組合せで配置され、スリーブ３０は外輪２２，２２の外周面とハウジング１１の内周面との間に配置されている。

また、一対のアンギュラ軸受２４，２４では、各内輪２１，２１が内輪間座５６を狭持して回転軸１４に外嵌され、各外輪２２，２２が外輪間座５７を狭持してスリーブ３０に内嵌されている。

本実施形態においても、スリーブ３０の円環状溝部３１の幅Ｌ２およびＬ４が間座５６，５７の幅分だけ長く形成され、円環状溝部３１は、一対のアンギュラ軸受２４，２４の接触角αの延長線ＣＬがスリーブ３０に交差する位置Ｐ、Ｐを含んでいるので、内輪２１，２１、及び外輪２２，２２の間に内輪間座５６、及び外輪間座５７が配置される場合にも、第１実施形態と同様の効果を奏する。
尚、その他の構成及び作用については、第１実施形態の軸受装置１２と同様である。また、本実施形態の間座は、他の実施形態においても適用することができる。また、間座の形状も、適宜変更可能である。

（第６実施形態）
図１３はスリーブの外周面及び側面にＯリングを備える第６実施形態の軸受装置の要部断面図である。第６実施形態の軸受装置６０は第１実施形態と同様、内輪回転機構に適用され、一対のアンギュラ玉軸受２４，２４が定位置予圧を付与した状態で背面組合せで配置され、スリーブ３０は外輪２２，２２の外周面とハウジング１１の内周面との間に配置されている。

このスリーブ３０には、軸方向両側部分の外周面及び側面にそれぞれＯリング３４、６２を装着可能なＯリング溝３３、６１が設けられている。Ｏリング溝３３に装着されたＯリング３４は、ハウジング１１とスリーブ３０との間をシールし、Ｏリング溝６１に装着されたＯリング６２は、スリーブ３０とハウジング１１の段部２６及び外輪押さえ２５の軸方向側面との間をシールする。このように、スリーブ３０には、２本のＯリング３４、６２が装着されているので、シール性が向上すると共に、２本のＯリング３４、６２の接触抵抗によってハウジング１１に対するスリーブ３０の回転防止効果が強化される。
尚、その他の構成及び作用については、第１実施形態の軸受装置１２と同様である。

（第７実施形態）
図１４はスリーブの外周面角部にＯリングを備える第７実施形態の軸受装置の要部断面図である。第７実施形態の軸受装置６５は、第１実施形態と同様、内輪回転機構に適用され、一対のアンギュラ玉軸受２４，２４が定位置予圧を付与した状態で背面組合せで配置され、スリーブ３０は外輪２２，２２の外周面とハウジング１１の内周面との間に配置されている。

このスリーブ３０は、外周面と軸方向両側面の両角部に形成された円環状の切欠き部３８（Ｏリング溝）にＯリング３４が装着されている。Ｏリング３４は、ハウジング１１の内周面、ハウジング１１の段部２６、及び外輪押え２５の軸方向側面と接触して、圧力室３７を密閉する。また、Ｏリング３４は、ハウジング１１、及び外輪押え２５に接触しているので接触抵抗が大きく、接触抵抗によるスリーブ３０の回転防止効果を高めている。
尚、その他の構成及び作用については、第１実施形態の軸受装置１２と同様である。

（第８実施形態）
図１５は溝形状が異なるスリーブを備える第８実施形態の軸受装置の要部断面図である。第８実施形態の軸受装置７０は、第２実施形態と同様、内輪回転機構に適用され、一対のアンギュラ玉軸受２４，２４が定位置予圧を付与した状態で正面組合せで配置され、スリーブ３０は外輪２２，２２の外周面とハウジング１１の内周面との間に配置されている。

スリーブ３０の溝部３１は、各アンギュラ軸受２４，２４の接触角αの延長線ＣＬがスリーブ３０と交差する位置Ｐ，Ｐで薄肉部３６，３６を形成し、２つの薄肉部３６，３６間の圧力流体供給穴３５と対向する軸方向中間部を厚く形成されている。この場合にも、接触角αの延長線ＣＬがスリーブ３０と交差する位置Ｐ，Ｐに薄肉部３６，３６が形成されているので、圧力室３７に圧力流体を供給することにより、スリーブ３０の薄肉部３６，３６を径方向内方に弾性変形させ、外輪２２，２２を径方向内方に押圧して重予圧を付与する。
その他の構成及び作用については、第１実施形態の軸受装置１２と同様である。

尚、本発明は、前述した各実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。

例えば、上記実施形態では、スリーブ３０の軸方向両側部分の外周面又は内周面に一対のＯリングを配置しているが、圧力室３７が密閉される構造であればよく、Ｏリングを設けずに締め代によって密閉されてもよい。

また、本発明は、図１６に示すような一対の幅狭アンギュラ玉軸受２４，２４を有する軸受装置７５が工作機械の回転テーブル１００に適用される場合にも好適に使用することができる。即ち、スリーブ３０の軸方向長さは一対のアンギュラ玉軸受２４，２４の軸方向長さに合わせて設計される。なお、幅狭のアンギュラ玉軸受２４としては、軸方向の省スペース化を図るため、軸方向断面幅をＢとし、半径方向断面高さ（＝（外輪外径−内輪内径）／２）をＨとした場合、断面寸法比（Ｂ／Ｈ）が０．１０＜（Ｂ／Ｈ）＜０．６３のものが適用可能である。軸受２４，２４も上述のように軸方向で幅狭化することで、さらに回転テーブル全体が軸方向にコンパクトになり、工作機械の省スペースや、同スペースであればテーブルが省スペースになった分、最大加工可能ワークの寸法増が可能となる。

また、上記実施形態では、軸受装置が工作機械の回転テーブルに適用された例について説明したが、これに限定されず、工作機械のスピンドル装置にも同様に適用することができる。

１０，１００ 回転テーブル装置
１２，４０，４５，５０，５５，６０，６５，７０，７５ 軸受装置
２１ 内輪
２２ 外輪
２２ａ 外輪の外周面
２３ 玉（転動体）
２４ アンギュラ軸受
３０ スリーブ
３１ 溝部
ＣＬ 接触角の延長線
Ｌ１ 一対のアンギュラ軸受の各軸方向外端面間の幅
Ｌ２ スリーブの幅
Ｐ 接触角の延長線がスリーブと交差する位置

Claims (6)

1. 外輪、内輪、及び接触角を有して前記外輪及び前記内輪間に転動自在に配置された複数の転動体を有するアンギュラ軸受と、
   前記外輪の外周面に嵌合され、圧力流体を供給可能な溝部が径方向外側から形成されたスリーブと、
   を備え、前記圧力流体の圧力によって前記アンギュラ軸受の予圧を切換可能な軸受装置であって、
   前記スリーブの溝部は、前記接触角の延長線が前記スリーブと交差する位置を含むように形成されていることを特徴とする軸受装置。
2. 外輪、内輪、及び接触角を有して前記外輪及び前記内輪間に転動自在に配設された複数の転動体を有するアンギュラ軸受と、
   前記内輪の内周面に嵌合され、圧力流体を供給可能な溝部が径方向内側から形成されたスリーブと、
   を備え、前記圧力流体の圧力によって前記アンギュラ軸受の予圧を切換可能な軸受装置であって、
   前記スリーブの溝部は、前記接触角の延長線が前記スリーブと交差する位置を含むように形成されていることを特徴とする軸受装置。
3. 前記アンギュラ軸受には、定位置予圧が予め付与されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の軸受装置。
4. 前記アンギュラ軸受は、背面組合せ又は正面組合せされた一対のアンギュラ軸受からなり、
   前記スリーブの幅は、前記一対のアンギュラ軸受の各軸方向外端面間の幅以下であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の軸受装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれかに記載の軸受装置を備えることを特徴とする工作機械の回転テーブル。
6. 請求項１から請求項４のいずれかに記載の軸受装置を備えることを特徴とする工作機械のスピンドル装置。

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