JP2528236B2 - 予圧可変式スピンドルユニット - Google Patents
予圧可変式スピンドルユニットInfo
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、軸受に対して予圧量
の調整を可能とした予圧可変式スピンドルユニットに関
するものである。
の調整を可能とした予圧可変式スピンドルユニットに関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、工作機械のスピンドルは、主軸の
回転精度と剛性を得るため、主軸を支持する軸受に所要
の予圧を加えて運転されている。
回転精度と剛性を得るため、主軸を支持する軸受に所要
の予圧を加えて運転されている。
【０００３】このような工作機械において、初期予圧を
大きくした状態で主軸を高速回転させた場合、軸受に必
要以上の負荷がかかり、焼付きの限界を越えたり、発熱
による主軸等の熱膨張によって軸受に過負荷が加わり、
軸受に損傷が生じる不具合がある。
大きくした状態で主軸を高速回転させた場合、軸受に必
要以上の負荷がかかり、焼付きの限界を越えたり、発熱
による主軸等の熱膨張によって軸受に過負荷が加わり、
軸受に損傷が生じる不具合がある。
【０００４】逆に、主軸が高速回転できるように初期予
圧を小さく設定すると、低速回転時の予圧が不足し、低
速回転で高い剛性が得られない問題がある。
圧を小さく設定すると、低速回転時の予圧が不足し、低
速回転で高い剛性が得られない問題がある。
【０００５】上記のような問題に対処するため、スピン
ドルの軸受に加える予圧量を可変とし、低速回転域で重
予圧、高速回転域では軽予圧に切り替えることができる
予圧可変式のスピンドルユニットを、本出願人は、特願
平１−１０１０３９号により提案している。
ドルの軸受に加える予圧量を可変とし、低速回転域で重
予圧、高速回転域では軽予圧に切り替えることができる
予圧可変式のスピンドルユニットを、本出願人は、特願
平１−１０１０３９号により提案している。
【０００６】このスピンドルユニットは、図７に示すよ
うに、外筒１の内部に、主軸２を支持する軸受５、６を
軸方向に押圧する軸受箱７と、その軸受箱７を軸方向に
押圧する中間リング８を移動自在に設け、その外筒１
に、軸受箱７と中間リング８の移動量を制限する調整部
材９’を取付け、軸受箱７と中間リング８の端面間、及
び中間リング８と外筒１の端面間に、軸受箱と中間リン
グを軸方向に駆動する油圧室１２、１３を形成して構成
されている。
うに、外筒１の内部に、主軸２を支持する軸受５、６を
軸方向に押圧する軸受箱７と、その軸受箱７を軸方向に
押圧する中間リング８を移動自在に設け、その外筒１
に、軸受箱７と中間リング８の移動量を制限する調整部
材９’を取付け、軸受箱７と中間リング８の端面間、及
び中間リング８と外筒１の端面間に、軸受箱と中間リン
グを軸方向に駆動する油圧室１２、１３を形成して構成
されている。
【０００７】上記の構成では、調整部材９’と中間リン
グ８との間、及び調整部材９’と軸受箱７との間に、大
きさの異なるすき間δ3 、δ2 をそれぞれ形成し、各油
圧室１２、１３に高圧油を供給又は排出して、軸受箱７
又は中間リング８を軸方向に移動させることにより、各
軸受に各すき間δ3 、δ2 の大きさに応じた予圧を与え
るようになっている。
グ８との間、及び調整部材９’と軸受箱７との間に、大
きさの異なるすき間δ3 、δ2 をそれぞれ形成し、各油
圧室１２、１３に高圧油を供給又は排出して、軸受箱７
又は中間リング８を軸方向に移動させることにより、各
軸受に各すき間δ3 、δ2 の大きさに応じた予圧を与え
るようになっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の構造
のように、調整部材９’を軸受箱７と中間リング８の内
径側に挿入し、かつ、ボルト３０により外筒１に固定す
る構造では、調整部材９’を取付けるために外筒１にボ
ルト穴加工を施こす必要があり、また組立てに際して
は、中間リング８及び軸受箱７と調整部材９’を外筒１
内に挿入した状態で、その外筒１の背面側からボルト３
０により調整部材９’を固定する必要があるため、スピ
ンドルの組立てに手間がかかり、作業能率が悪いという
不具合がある。
のように、調整部材９’を軸受箱７と中間リング８の内
径側に挿入し、かつ、ボルト３０により外筒１に固定す
る構造では、調整部材９’を取付けるために外筒１にボ
ルト穴加工を施こす必要があり、また組立てに際して
は、中間リング８及び軸受箱７と調整部材９’を外筒１
内に挿入した状態で、その外筒１の背面側からボルト３
０により調整部材９’を固定する必要があるため、スピ
ンドルの組立てに手間がかかり、作業能率が悪いという
不具合がある。
【０００９】また、軸受に加える予圧量を変化させるた
めには、外筒１を各軸受ごと主軸２から抜き出した後、
ボルト３０を外して調整部材９’を交換する必要がある
ため、作業に著しい時間がかかる欠点がある。
めには、外筒１を各軸受ごと主軸２から抜き出した後、
ボルト３０を外して調整部材９’を交換する必要がある
ため、作業に著しい時間がかかる欠点がある。
【００１０】さらに、調整部材９’の厚みは、ボルト３
０のねじ込みに耐える強度をもつ大きさに形成する必要
があるため、油圧室１２、１３の受圧面積を大きくとる
ことができず、このため、中間リング８や軸受箱７を移
動させるためには、高油圧を発生させる付属装置が必要
になるという問題があった。
０のねじ込みに耐える強度をもつ大きさに形成する必要
があるため、油圧室１２、１３の受圧面積を大きくとる
ことができず、このため、中間リング８や軸受箱７を移
動させるためには、高油圧を発生させる付属装置が必要
になるという問題があった。
【００１１】そこで、この発明は、上記提案の構造に工
夫を加えて、スピンドルの組立てや予圧量の変更が容易
にでき、しかも油圧室の形状設計の自由度が大きくとれ
る予圧可変式スピンドルユニットを提供することを目的
としている。
夫を加えて、スピンドルの組立てや予圧量の変更が容易
にでき、しかも油圧室の形状設計の自由度が大きくとれ
る予圧可変式スピンドルユニットを提供することを目的
としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この発明は、外筒の内部孔に、主軸を回転自在に支
持する軸受を軸方向に押圧する軸受箱と、この軸受箱を
軸方向に押圧する中間リングを移動自在に設け、上記軸
受箱との間及び上記中間リングとの間にそれぞれ異なっ
た大きさのすき間を形成する第１及び第２段部を有する
調整部材を、上記軸受箱と中間リングの内径側に係合
し、上記調整部材を固定手段により上記外筒に固定し、
上記軸受箱と中間リングとの間に第１油圧室を設け、上
記中間リングの反対面と反力受け部材との間に第２油圧
室を設けた予圧可変式スピンドルユニットにおいて、前
記調整部材を移動量制限リングと、これと一体化された
位置決めフランジとにより構成し、上記移動量制限リン
グに前記の第１及び第２段部を形成すると共に、該移動
量制限リングを前記軸受箱と中間リングの内径側に嵌合
し、上記位置決めフランジを前記外筒の第２油圧室側の
内部孔に軸方向に移動自在に嵌合し、該位置決めフラン
ジを前記の反力受け部材として用いることにより該位置
決めフランジと中間リングとの間に前記の第２油圧室を
設け、前記外筒に上記位置決めフランジが押圧されるス
トッパ面を設け、前記調整部材を外筒に固定するための
前記の固定手段を、前記第１又は第２油圧室に加えた油
圧の反力により上記位置決めフランジを該ストッパ面に
押圧させる手段により構成したものである。
め、この発明は、外筒の内部孔に、主軸を回転自在に支
持する軸受を軸方向に押圧する軸受箱と、この軸受箱を
軸方向に押圧する中間リングを移動自在に設け、上記軸
受箱との間及び上記中間リングとの間にそれぞれ異なっ
た大きさのすき間を形成する第１及び第２段部を有する
調整部材を、上記軸受箱と中間リングの内径側に係合
し、上記調整部材を固定手段により上記外筒に固定し、
上記軸受箱と中間リングとの間に第１油圧室を設け、上
記中間リングの反対面と反力受け部材との間に第２油圧
室を設けた予圧可変式スピンドルユニットにおいて、前
記調整部材を移動量制限リングと、これと一体化された
位置決めフランジとにより構成し、上記移動量制限リン
グに前記の第１及び第２段部を形成すると共に、該移動
量制限リングを前記軸受箱と中間リングの内径側に嵌合
し、上記位置決めフランジを前記外筒の第２油圧室側の
内部孔に軸方向に移動自在に嵌合し、該位置決めフラン
ジを前記の反力受け部材として用いることにより該位置
決めフランジと中間リングとの間に前記の第２油圧室を
設け、前記外筒に上記位置決めフランジが押圧されるス
トッパ面を設け、前記調整部材を外筒に固定するための
前記の固定手段を、前記第１又は第２油圧室に加えた油
圧の反力により上記位置決めフランジを該ストッパ面に
押圧させる手段により構成したものである。
【００１３】
【００１４】
【作用】上記の構造においては、調整部材は、中間リン
グと軸受箱と共に、外筒の内部に軸方向に移動自在に配
列されるため、３者を一体に組み合せた状態で、外筒内
部に挿入又は引き出して交換することができる。
グと軸受箱と共に、外筒の内部に軸方向に移動自在に配
列されるため、３者を一体に組み合せた状態で、外筒内
部に挿入又は引き出して交換することができる。
【００１５】また、調整部材を外筒に装着した状態で、
油圧室に圧力をかけると、その反力により位置決めフラ
ンジがストッパ面に押圧され、これにより調整部材が外
筒に固定されるため、その調整部材に対して中間リング
又は軸受箱を所定量だけ変位させることができる。
油圧室に圧力をかけると、その反力により位置決めフラ
ンジがストッパ面に押圧され、これにより調整部材が外
筒に固定されるため、その調整部材に対して中間リング
又は軸受箱を所定量だけ変位させることができる。
【００１６】上記の構造では、調整部材にボルトをねじ
込む必要がなく、調整部材の厚みを薄くできるため、油
圧室の受圧面積を大きく形成することができる。
込む必要がなく、調整部材の厚みを薄くできるため、油
圧室の受圧面積を大きく形成することができる。
【００１７】
【実施例】以下、この発明の実施例を添付図面に基づい
て説明する。図１に示すように、外筒１内を挿通する主
軸２は、その両端部が、それぞれ軸受３、４及び５、６
により回転自在に支持されている。この一対の軸受３、
４及び５、６は、アンギュラ玉軸受が用いられ、それぞ
れ間座１４を介して並列配置されると共に、互いに背面
向き合せの状態で取付けられている。
て説明する。図１に示すように、外筒１内を挿通する主
軸２は、その両端部が、それぞれ軸受３、４及び５、６
により回転自在に支持されている。この一対の軸受３、
４及び５、６は、アンギュラ玉軸受が用いられ、それぞ
れ間座１４を介して並列配置されると共に、互いに背面
向き合せの状態で取付けられている。
【００１８】上記一端側の軸受３、４は、外筒１内に直
接組込まれ、その外輪が外筒１の内径面に、内輪が主軸
２の外周面にそれぞれ固定されている。この軸受３、４
側の主軸端面は、スピンドルの運転時において、ワーク
の取付け側端部になる。
接組込まれ、その外輪が外筒１の内径面に、内輪が主軸
２の外周面にそれぞれ固定されている。この軸受３、４
側の主軸端面は、スピンドルの運転時において、ワーク
の取付け側端部になる。
【００１９】一方、他端側の軸受５、６は、内輪が主軸
２の外径面に固定され、外輪が、軸受５、６と外筒１の
間に挿入された軸受箱７の内面に固定されており、軸受
５の外輪には、間座１４を介して軸受箱７の内側端面が
当接している。この構造では、軸受箱７が軸方向へ移動
すると、間座１４が軸受５の外輪を押し、各軸受３、
４、５、６に予圧が与えられる。
２の外径面に固定され、外輪が、軸受５、６と外筒１の
間に挿入された軸受箱７の内面に固定されており、軸受
５の外輪には、間座１４を介して軸受箱７の内側端面が
当接している。この構造では、軸受箱７が軸方向へ移動
すると、間座１４が軸受５の外輪を押し、各軸受３、
４、５、６に予圧が与えられる。
【００２０】また、軸受箱７の一端側には、中間リング
８が配置され、この中間リング８は、軸受箱７と共に外
筒１の内部において軸方向に独立して移動可能となるよ
うに挿入されている。
８が配置され、この中間リング８は、軸受箱７と共に外
筒１の内部において軸方向に独立して移動可能となるよ
うに挿入されている。
【００２１】さらに、軸受箱７と中間リング８の間に
は、第１油圧室１２が形成され、中間リング８の端面と
後述する調整部材９の位置決めフランジ１１との間に
は、第２油圧室１３が形成されている。また、その各油
圧室１２、１３には、それぞれ外筒１内部に形成した油
路１５、１６が連結しており、この、各油路１５、１６
に、電磁制御弁や油圧ポンプ等を備える油圧制御回路１
７が接続されている。
は、第１油圧室１２が形成され、中間リング８の端面と
後述する調整部材９の位置決めフランジ１１との間に
は、第２油圧室１３が形成されている。また、その各油
圧室１２、１３には、それぞれ外筒１内部に形成した油
路１５、１６が連結しており、この、各油路１５、１６
に、電磁制御弁や油圧ポンプ等を備える油圧制御回路１
７が接続されている。
【００２２】この油圧制御回路１７は、主軸２の回転数
を検出するセンサ（図示省略）の信号が入力されるよう
になっており、この信号に基づいて、各油圧室１２、１
３へ油を供給排出することを切り替えるように設定され
ている。
を検出するセンサ（図示省略）の信号が入力されるよう
になっており、この信号に基づいて、各油圧室１２、１
３へ油を供給排出することを切り替えるように設定され
ている。
【００２３】一方、外筒１の内部の奥側には、調整部材
９が組込まれている。この調整部材９は、移動量制限リ
ング１０と、溶接等により一体に固定された位置決めフ
ランジ１１とにより構成される。移動量制限リング１０
は中間リング８と軸受箱７の内径側に挿入される。ま
た、位置決めフランジ１１は中間リング８の端面との間
で第２油圧室１３を形成し、その油圧の反力受け部材と
しての機能を果たす。該位置決めフランジ１１に向き合
う外筒１の端壁にはその位置決めフランジ１１と当接し
てフランジ１１に作用する押圧力を受け止めるストッパ
面１ａが形成されている。
９が組込まれている。この調整部材９は、移動量制限リ
ング１０と、溶接等により一体に固定された位置決めフ
ランジ１１とにより構成される。移動量制限リング１０
は中間リング８と軸受箱７の内径側に挿入される。ま
た、位置決めフランジ１１は中間リング８の端面との間
で第２油圧室１３を形成し、その油圧の反力受け部材と
しての機能を果たす。該位置決めフランジ１１に向き合
う外筒１の端壁にはその位置決めフランジ１１と当接し
てフランジ１１に作用する押圧力を受け止めるストッパ
面１ａが形成されている。
【００２４】また、位置決めフランジ１１の背面側の端
面１１ａには、位置決めピン１８が固定され、その端面
１１ａが当接する外筒１のストッパ面１ａには、位置決
めピン１８が嵌合する孔１９が形成されており、この位
置決めピン１８と孔１９は、調整部材９を外筒１内に挿
入してストッパ面１ａに向かって移動させたとき、互い
に嵌合して調整部材９の回転を防止する。
面１１ａには、位置決めピン１８が固定され、その端面
１１ａが当接する外筒１のストッパ面１ａには、位置決
めピン１８が嵌合する孔１９が形成されており、この位
置決めピン１８と孔１９は、調整部材９を外筒１内に挿
入してストッパ面１ａに向かって移動させたとき、互い
に嵌合して調整部材９の回転を防止する。
【００２５】上記移動制限リング１０には、軸受箱７の
移動量を制限する第１段部２０と、中間リング８の移動
量を制限する第２段部２１が設けられ、軸受箱７には、
第１段部２０に対応する段部２２と、中間リング８が当
接する端面２３が設けられている。上記の形状におい
て、軸受箱７の段部２２と端面２３間の距離は、調整部
材９の両段部２０、２１間の距離より短く設定されてお
り、調整部材９の第１段部２０と軸受箱７の段部２２と
のすき間δ2 は、調整部材９の第２段部２１と中間リン
グ８とのすき間δ3 より大きく設定されている。
移動量を制限する第１段部２０と、中間リング８の移動
量を制限する第２段部２１が設けられ、軸受箱７には、
第１段部２０に対応する段部２２と、中間リング８が当
接する端面２３が設けられている。上記の形状におい
て、軸受箱７の段部２２と端面２３間の距離は、調整部
材９の両段部２０、２１間の距離より短く設定されてお
り、調整部材９の第１段部２０と軸受箱７の段部２２と
のすき間δ2 は、調整部材９の第２段部２１と中間リン
グ８とのすき間δ3 より大きく設定されている。
【００２６】また、外筒１の内周面には、螺旋溝２４が
形成され、この螺旋溝２４に、切換弁等を介して油圧制
御装置１７が接続しており、油圧制御装置１７により螺
旋溝２４に油圧が加えられると、軸受箱７が縮径して外
筒１の間ですき間が生じ、軸受箱７の軸方向の移動が容
易に行なえるようになる。
形成され、この螺旋溝２４に、切換弁等を介して油圧制
御装置１７が接続しており、油圧制御装置１７により螺
旋溝２４に油圧が加えられると、軸受箱７が縮径して外
筒１の間ですき間が生じ、軸受箱７の軸方向の移動が容
易に行なえるようになる。
【００２７】このような螺旋溝２４は、軸受箱７の外周
に設けてもよい。また、螺旋溝に限らず、油圧によって
軸受箱７と外筒１の間に、軸受箱７の動きを容易にする
すき間を生じさせるものであればよく、例えば、給油孔
だけを軸受７と外筒１のはめ合い部に設けるようにして
もよい。
に設けてもよい。また、螺旋溝に限らず、油圧によって
軸受箱７と外筒１の間に、軸受箱７の動きを容易にする
すき間を生じさせるものであればよく、例えば、給油孔
だけを軸受７と外筒１のはめ合い部に設けるようにして
もよい。
【００２８】また、上記のような軸受箱７の動きを円滑
にする方法として、図６に示すように、軸受箱７と外筒
１の嵌合面間にボールスライド２６を挿入する方法もあ
る。
にする方法として、図６に示すように、軸受箱７と外筒
１の嵌合面間にボールスライド２６を挿入する方法もあ
る。
【００２９】なお、各軸受３、４、５、６の間座には、
各軸受に対してエアオイル潤滑を行なうために、エアオ
イル噴射用のノズル２５が形成されている。
各軸受に対してエアオイル潤滑を行なうために、エアオ
イル噴射用のノズル２５が形成されている。
【００３０】この実施例のスピンドルユニットは、上記
のような構造であり、この構造においては、調整部材９
が外筒１から切離され、かつ中間リング８及び軸受箱７
と共に外筒１の内部において軸方向に移動可能に設けら
れているため、調整部材９と中間リング８及び軸受箱７
を一体で外筒１に対して挿入又は引き出すことができ
る。
のような構造であり、この構造においては、調整部材９
が外筒１から切離され、かつ中間リング８及び軸受箱７
と共に外筒１の内部において軸方向に移動可能に設けら
れているため、調整部材９と中間リング８及び軸受箱７
を一体で外筒１に対して挿入又は引き出すことができ
る。
【００３１】また、外筒１に調整部材９を装着するに
は、位置決めフランジ１１を外筒１のストッパ面１ａに
当接するまで挿入し、位置決めピン１８とストッパ面１
ａの孔１９とを嵌合させることにより行なうことができ
る。
は、位置決めフランジ１１を外筒１のストッパ面１ａに
当接するまで挿入し、位置決めピン１８とストッパ面１
ａの孔１９とを嵌合させることにより行なうことができ
る。
【００３２】この場合、調整部材９にボルトをねじ込む
必要がないため、中間リング８や軸受箱７の内径側に挿
入される移動量制限リング１０の厚みは、軸受箱等の動
きを止める強度を損なわない範囲で小さく形成すること
ができ、その分だけ各油圧室１２、１３の受圧面積を大
きく形成することができる。このため、従来のように受
圧面積に制限を受ける構造では中間リング８や軸受箱７
を駆動するために高圧の油圧が必要であったのに対し
て、上記の構造では、低い油圧や空気圧等によって必要
な押圧力を得ることが可能となり、付属する油圧発生装
置の大幅な簡略化を図ることができる。
必要がないため、中間リング８や軸受箱７の内径側に挿
入される移動量制限リング１０の厚みは、軸受箱等の動
きを止める強度を損なわない範囲で小さく形成すること
ができ、その分だけ各油圧室１２、１３の受圧面積を大
きく形成することができる。このため、従来のように受
圧面積に制限を受ける構造では中間リング８や軸受箱７
を駆動するために高圧の油圧が必要であったのに対し
て、上記の構造では、低い油圧や空気圧等によって必要
な押圧力を得ることが可能となり、付属する油圧発生装
置の大幅な簡略化を図ることができる。
【００３３】次に、上記実施例のスピンドルユニットを
用いての予圧量の調整方法について説明する。軸受３、
４、５、６に対する予圧量の調整は、軸受箱７の軸方向
の移動量を調整することで行なうことができるが、この
軸受箱７の移動量調整は、調整部材９と軸受箱７及び中
間リング８の間に形成されるすき間δ3 、δ2 の大きさ
によってなされる。
用いての予圧量の調整方法について説明する。軸受３、
４、５、６に対する予圧量の調整は、軸受箱７の軸方向
の移動量を調整することで行なうことができるが、この
軸受箱７の移動量調整は、調整部材９と軸受箱７及び中
間リング８の間に形成されるすき間δ3 、δ2 の大きさ
によってなされる。
【００３４】この実施例では、上記すき間により、次の
３段階の軸受予圧の調整を行なうことができる。
３段階の軸受予圧の調整を行なうことができる。
【００３５】１段目予圧（重予圧）……すき間δ2 の大
きさに相当した予圧 ２段目予圧（中予圧）……すき間δ3 の大きさに相当し
た予圧 ３段目予圧（軽予圧）……軸受箱７が最も左側に寄った
ときに得られる４つの軸受の初期すき間（初期すき間の
総和）δ1 に相当した予圧 そして、上記の各階段の予圧調整は、各油圧室１２、１
３に高圧油を供給又は排出することにより実施される。
きさに相当した予圧 ２段目予圧（中予圧）……すき間δ3 の大きさに相当し
た予圧 ３段目予圧（軽予圧）……軸受箱７が最も左側に寄った
ときに得られる４つの軸受の初期すき間（初期すき間の
総和）δ1 に相当した予圧 そして、上記の各階段の予圧調整は、各油圧室１２、１
３に高圧油を供給又は排出することにより実施される。
【００３６】先ず、１段目予圧の場合は、図３に示すよ
うに、第２油圧室１３から油圧を抜いた状態で、第１油
圧室１２に油を供給して圧力をかける。これにより、中
間リング８が油圧室１２の圧力で左側に移動し、位置決
めフランジ１１が外筒のストッパ１ａに押し当って調整
部材９が固定されると共に、軸受箱７の段部２２が調整
部材９の段部２０に当接する位置まで移動する。このた
め、軸受には、δ2 −δ1 に対応した分だけ予圧Ｐ１０
がかかり、重予圧状態になる。
うに、第２油圧室１３から油圧を抜いた状態で、第１油
圧室１２に油を供給して圧力をかける。これにより、中
間リング８が油圧室１２の圧力で左側に移動し、位置決
めフランジ１１が外筒のストッパ１ａに押し当って調整
部材９が固定されると共に、軸受箱７の段部２２が調整
部材９の段部２０に当接する位置まで移動する。このた
め、軸受には、δ2 −δ1 に対応した分だけ予圧Ｐ１０
がかかり、重予圧状態になる。
【００３７】また、２段目予圧の場合は、図４に示すよ
うに、第１油圧室１２から油を抜き、第２油圧室１３に
油を供給した圧力をかける。これにより、油圧室１３の
圧力によって位置決めフランジ１１が外筒に向かって押
圧されて調整部材９が固定されると共に、中間リング８
が段部２１に当接するまで移動し、軸受には、δ3 −δ
1 に相当した量の予圧（中予圧）がかかることになる。
うに、第１油圧室１２から油を抜き、第２油圧室１３に
油を供給した圧力をかける。これにより、油圧室１３の
圧力によって位置決めフランジ１１が外筒に向かって押
圧されて調整部材９が固定されると共に、中間リング８
が段部２１に当接するまで移動し、軸受には、δ3 −δ
1 に相当した量の予圧（中予圧）がかかることになる。
【００３８】一方、３段目予圧の場合は、第１及び第２
油圧室１２、１３から油を抜き、軸受に加わる圧力をゼ
ロにする。これにより、各軸受の転動体荷重のために軸
受箱７は左側に移動して図２の状態に戻り、初期すき間
δ1 に応じた予圧Ｐ３０が軸受に加えらえる。
油圧室１２、１３から油を抜き、軸受に加わる圧力をゼ
ロにする。これにより、各軸受の転動体荷重のために軸
受箱７は左側に移動して図２の状態に戻り、初期すき間
δ1 に応じた予圧Ｐ３０が軸受に加えらえる。
【００３９】なお、上記の動作において、１段目及び２
段目の予圧時に、油圧室内部の圧力と受圧面積の積によ
り得られる軸受箱７の軸受に対する押圧力が設定の予圧
力よりも大きくなるよう、各油圧室１２、１３に加える
油圧力を設定しておけば、軸受に絶えず設定予圧力で、
かつ上記押圧力以下の予圧がかかることになり、定位置
予圧が可能になる。
段目の予圧時に、油圧室内部の圧力と受圧面積の積によ
り得られる軸受箱７の軸受に対する押圧力が設定の予圧
力よりも大きくなるよう、各油圧室１２、１３に加える
油圧力を設定しておけば、軸受に絶えず設定予圧力で、
かつ上記押圧力以下の予圧がかかることになり、定位置
予圧が可能になる。
【００４０】また、各段階の予圧切換えに際しては、螺
旋溝２４に油を供給し、軸受箱７を縮径させて外筒１と
の間にすき間を生じさせることにより、軸受箱７の移動
を円滑に行なうことができる。
旋溝２４に油を供給し、軸受箱７を縮径させて外筒１と
の間にすき間を生じさせることにより、軸受箱７の移動
を円滑に行なうことができる。
【００４１】このように、軸受予圧の切換えは、油圧室
１２、１３に対する高圧油の供給、排出を切り換えるこ
とで可能であり、この予圧の切り換えタイミングを主軸
の回転数によって制御するようにすれば、回転数の変化
に応じた予圧調整を行なうことができる。
１２、１３に対する高圧油の供給、排出を切り換えるこ
とで可能であり、この予圧の切り換えタイミングを主軸
の回転数によって制御するようにすれば、回転数の変化
に応じた予圧調整を行なうことができる。
【００４２】図５は、回転数の変化に応じて予圧を変化
させた場合の予圧変化曲線を示したものである。
させた場合の予圧変化曲線を示したものである。
【００４３】上記の図５は、Ｏ〜Ｎ3 （最大回転数）の
回転数範囲において、Ｎ1 、Ｎ2 、Ｎ3 の回転数で主軸
２に大きな支持剛性が得られるように制御した例を示し
ており、この例では、Ｎ1 、Ｎ2 、Ｎ3 の時に許容最大
予圧となるように、１段階予圧から３段階予圧の初期予
圧量Ｐ１０、Ｐ２０、Ｐ３０を設定し、そして、回転数
がＮ1 及びＮ2 にきた時点で予圧を１段階から２段階
へ、又は２段階から３段階に切り換えている。この切り
換えによる予圧の変化は、図５のａ乃至ｅに示すような
曲線（又は直線）になる。
回転数範囲において、Ｎ1 、Ｎ2 、Ｎ3 の回転数で主軸
２に大きな支持剛性が得られるように制御した例を示し
ており、この例では、Ｎ1 、Ｎ2 、Ｎ3 の時に許容最大
予圧となるように、１段階予圧から３段階予圧の初期予
圧量Ｐ１０、Ｐ２０、Ｐ３０を設定し、そして、回転数
がＮ1 及びＮ2 にきた時点で予圧を１段階から２段階
へ、又は２段階から３段階に切り換えている。この切り
換えによる予圧の変化は、図５のａ乃至ｅに示すような
曲線（又は直線）になる。
【００４４】一方、主軸２の回転数をＮ3 から減少させ
る場合は、各油圧室１２、１３に対する油の供給排出を
上記とは逆の方法で行なうようにすればよい。
る場合は、各油圧室１２、１３に対する油の供給排出を
上記とは逆の方法で行なうようにすればよい。
【００４５】なお、上記実施例では、軸受５、６を軸受
箱７の内部に組み込んだが、このように軸受箱内に組み
込まず、軸受箱の端面で軸受の外輪を押圧するようにし
てもよい。
箱７の内部に組み込んだが、このように軸受箱内に組み
込まず、軸受箱の端面で軸受の外輪を押圧するようにし
てもよい。
【００４６】また、上記例では、軸受箱７と中間リング
８を用い、調整部材７に対するすき間δ1 、δ2 、δ3
により３段階の予圧切り換えを行なうようにしたが、中
間リングの数と調整部材の段部の数を増やせば、予圧の
切り替え数を増やすことが可能である。
８を用い、調整部材７に対するすき間δ1 、δ2 、δ3
により３段階の予圧切り換えを行なうようにしたが、中
間リングの数と調整部材の段部の数を増やせば、予圧の
切り替え数を増やすことが可能である。
【００４７】
【発明の効果】以上のように、この発明は、調整部材
を、移動量制限リングと位置決めフランジから構成し、
中間リングや軸受箱と共に外筒内で軸方向に移動可能と
なるように取付けたので、調整部材と中間リング及び軸
受箱を一体で外筒に対して挿入又は引き出すことができ
る。このため、調整部材の交換を簡単に行なうことがで
き、軸受予圧量の変更が容易に行なえる効果がある。
を、移動量制限リングと位置決めフランジから構成し、
中間リングや軸受箱と共に外筒内で軸方向に移動可能と
なるように取付けたので、調整部材と中間リング及び軸
受箱を一体で外筒に対して挿入又は引き出すことができ
る。このため、調整部材の交換を簡単に行なうことがで
き、軸受予圧量の変更が容易に行なえる効果がある。
【００４８】また、調整部材の外筒に対する固定手段
を、予圧を加えるための油圧の反力を位置決めフランジ
に作用させて固定する構成を採用したので、締付け用の
ボルトが不要になり、外筒に対するボルト穴加工が省略
できると共に、移動量制限リングの厚みを小さくできる
ことにより、中間リングや軸受箱を駆動する油圧室の受
圧面積を大きくとることができ、低い圧力で必要な押圧
力が得られる効果がある。
を、予圧を加えるための油圧の反力を位置決めフランジ
に作用させて固定する構成を採用したので、締付け用の
ボルトが不要になり、外筒に対するボルト穴加工が省略
できると共に、移動量制限リングの厚みを小さくできる
ことにより、中間リングや軸受箱を駆動する油圧室の受
圧面積を大きくとることができ、低い圧力で必要な押圧
力が得られる効果がある。
【図１】この発明に係るスピンドルユニットの縦断面図
【図２】同上の作動状態を示す縦断面図
【図３】同上の作動状態を示す縦断面図
【図４】同上の作動状態を示す縦断面図
【図５】同上の予圧の切り換え過程を示すグラフ
【図６】他の実施例を示す縦断面図
【図７】従来例を示す縦断面図
１ 外筒 ２ 主軸 ３、４、５、６ 軸受 ７ 軸受箱 ８ 中間リング ９ 調整部材 １０ 移動量制限リング １１ 位置決めフランジ １２ 第１油圧室 １３ 第２油圧室 １７ 油圧制御装置 １８ 位置決めピン １９ 孔 ２０、２１、２２ 段部 ２３ 端面 ２４ 螺旋溝 ２６ ボールスライド
Claims (1)
- 【請求項１】 外筒の内部孔に、主軸を回転自在に支持
する軸受を軸方向に押圧する軸受箱と、この軸受箱を軸
方向に押圧する中間リングを移動自在に設け、上記軸受
箱との間及び上記中間リングとの間にそれぞれ異なった
大きさのすき間を形成する第１及び第２段部を有する調
整部材を、上記軸受箱と中間リングの内径側に係合し、
上記調整部材を固定手段により上記外筒に固定し、上記
軸受箱と中間リングとの間に第１油圧室を設け、上記中
間リングの反対面と反力受け部材との間に第２油圧室を
設けた予圧可変式スピンドルユニットにおいて、前記調整部材を移動量制限リングと、これと一体化され
た位置決めフランジとにより構成し、上記移動量制限リ
ングに前記の第１及び第２段部を形成すると共に、該移
動量制限リングを前記軸受箱と中間リングの内径側に嵌
合し、上記位置決めフランジを前記外筒の第２油圧室側
の内部孔に軸方向に移動自在に嵌合し、該位置決めフラ
ンジを前記の反力受け部材として用いることにより該位
置決めフランジと中間リングとの間に前記の第２油圧室
を設け、前記外筒に上記位置決めフランジが押圧される
ストッパ面を設け、前記調整部材を外筒に固定するため
の前記の固定手段を、前記第１又は第２油圧室に加えた
油圧の反力により上記位置決めフランジを該ストッパ面
に押圧させる手段により構成した ことを特徴とする予圧
可変式スピンドルユニット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4172945A JP2528236B2 (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | 予圧可変式スピンドルユニット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4172945A JP2528236B2 (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | 予圧可変式スピンドルユニット |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05196034A JPH05196034A (ja) | 1993-08-06 |
| JP2528236B2 true JP2528236B2 (ja) | 1996-08-28 |
Family
ID=15951269
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4172945A Expired - Fee Related JP2528236B2 (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | 予圧可変式スピンドルユニット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2528236B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6304795B2 (ja) * | 2012-10-15 | 2018-04-04 | セイコーインスツル株式会社 | 軸受装置の製造方法 |
| JP6210485B2 (ja) | 2013-06-28 | 2017-10-11 | 並木精密宝石株式会社 | 軸受機構 |
| CN105465194A (zh) * | 2016-01-28 | 2016-04-06 | 泊头巨人重工机械有限公司 | 一种大型精密双列圆珠滚子轴承的调整结构及其调整方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01126419U (ja) * | 1988-02-23 | 1989-08-29 |
-
1992
- 1992-06-30 JP JP4172945A patent/JP2528236B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05196034A (ja) | 1993-08-06 |
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