JP4080020B2 - 予圧型スピンドル - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内面研削盤等の工作機械の回転軸、ＶＴＲのヘッドドラムの回転軸、電子計算機の磁気ディスク及び磁気ドラムの回転軸等、静粛なる回転を必要とする回転軸として好適な予圧型スピンドルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１９は、従来のこの種の予圧型スピンドルの縦断面図である。同図において、予圧型スピンドルは、ハウジング１と、該ハウジング１の前側内部に装着された前側軸受２と、前記ハウジング１の後側内部にその軸線方向に所定範囲移動可能に装着されたスリーブ３と、該スリーブ３の前側内部に該スリーブ３と一体に移動可能に装着された後側軸受４と、前記ハウジング１の内部に前記前側軸受２と前記後側軸受４とを介して回転自在に支持されたシャフト５と、前記後側軸受４にその軸方向への予圧を付与する予圧バネ６とを具備した構成である。ハウジング１は、前側部材１ａと中間部材１ｂと後側部材１ｃとを順次接続してなる３分割構成である。シャフト５の外周部にはロータ７が固定され、これに対応するステータ８がハウジング１の中間部材１ｂ内周部に固定されている。また、ハウジング１の後側部材１ｃとスリーブ３との間には、複数の孔９を有する円筒部材１０が遊嵌合され、各孔９にはボール１１が転動可能に嵌合されている。これにより、ハウジング１とスリーブ３との間が転がり接触となっている。また、予圧バネ６はコイルバネ（或い皿バネ）よりなるもので、ハウジング１の後側部材１ｃの段部とスリーブ３のフランジ３ａとの間に配設されたリング部材１２の円周方向に間隔を存して穿設した孔１２ａ内にそれぞれ嵌合されている。リング部材１２は、前記段部に図示しない複数本のボルトにより固定されている。シャフト５の両端部には、ナット１３，１４が螺装されている。
【０００３】
この従来の予圧型スピンドルは、予圧バネ６の圧縮力がスリーブ３を介して後側軸受４に作用する。この場合、予圧型スピンドルの回転時に、シャフト５が前側軸受２及び後側軸受４やシャフト５に固定されたロータ７の発熱等により熱膨張するものの、予圧バネ６の作用により、その分スリーブ３が、その軸方向に変位することにより、前側軸受２及び後側軸受４に作用する予圧は、ほぼ一定に保たれる。また、ハウジング１とスリーブ３との間が滑り接触の場合、その滑り接触部の形状精度、嵌合状態或いは潤滑状態等の影響で、「がた」がありすぎると、予圧型スピンドルのラジアル方向の動剛性が低下したり、また、「がた」による非線型特性を示したりする。逆に動きが悪すぎると、予圧抜けが生じたり、逆に予圧がかかりすぎて最悪の場合は、前側軸受２及び後側軸受４の焼き付きを起こすという問題がある。
【０００４】
そこで、このような問題を解消するための１つの対策として、上述した図１９に示すように、ハウジング１とスリーブ３との間を転がり接触として、「がた」が無く且つ動きを滑らかな機構とした形式の予圧型スピンドルが広く使用されている。
【０００５】
また、スリーブ３を介さずに後側軸受４の外輪が直接予圧を受ける形式の予圧型スピンドルも使用されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来例におけるハウジング１とスリーブ３との間を転がり接触とした予圧型スピンドルにあっては、ハウジング１とスリーブ３との間を滑り接触とした予圧型スピンドルに比較して、スラスト方向の減衰機能が低下するという問題点があった。
【０００７】
また、この種の予圧型スピンドルは、スラスト方向の静剛性は前側軸受２のみにより決まり、後側軸受４は寄与しない。また、スラスト方向の動剛性に関しても、図２０に示すようなシャフト５及びスリーブ３の２質点を持った２自由度系となり、シャフト５のみの１自由度系よりも動剛性が低下する。即ち、予圧型スピンドルは、予圧を一定に管理し易いという利点がある反面、スラスト方向の静・動剛性が低下するという問題点があった。
【０００８】
なお、図２０中、Ｋ2は前側軸受２のスラスト方向の剛性、Ｋ4は後側軸受４の剛性、Ｋ6は予圧バネ６の剛性、Ｍ5+7はシャフト系（シャフト５及びロータ７等）の質量、Ｍ3はスリーブの質量である。また、Ｋ2,Ｋ4＞Ｋ6である。
【０００９】
図２１には、図１９に示す従来の予圧型スピンドルにおけるシャフト５の先端部（図１９中、左端部）に加速度センサを取り付け、スピンドル先端をスラスト方向に加振した際の加速度を前記加速度センサにより測定し、周波数分析器により処理した動剛性データを示す。同図中、横軸は周波数（Ｈｚ）を、縦軸はコンプライアンス（＝振動（Ｘ）の振幅／振動力（Ｆ）の振幅；μｍ／ｋｇ）をそれぞれ示す。この図２１によれば、第１次及び第２次共振周波数共に減衰がきかず急峻なピークを示し、動剛性が低下していることが分かる。
【００１０】
本発明は上述した従来の技術の有する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、スラスト方向の振動を防止することができる予圧型スピンドルを提供しようとするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の予圧型スピンドルは、ハウジングと、該ハウジングの前側内部に装着された前側軸受と、前記ハウジングの後側内部にその軸線方向に所定範囲移動可能に装着されたスリーブと、該スリーブの内部に該スリーブと一体に移動可能に装着された後側軸受と、前記ハウジングの内部に前記前側軸受と前記後側軸受とを介して回転自在に支持されたシャフトと、前記後側軸受にその軸方向への予圧を付与する予圧バネとを具備した予圧型スピンドルにおいて、前記スリーブの前記後側軸受とその軸方向に離間した位置に前記ハウジングと一体に設けられ、曲げ剛性の低いバネ性を有する板材が前記スリーブとの間に配置され、前記スリーブをラジアル方向及びモーメント方向に拘束することなく、前記スリーブの前記軸線方向の移動を許容した状態で減衰による軸方向に対する振動防止作用を行なう振動防止手段を設けたことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の各実施の形態を図面に基づき説明する。
【００１３】
（第１の実施の形態）
まず、本発明の第１の実施の形態を図１〜図４に基づき説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態に係る予圧型スピンドルの構成を示す縦断面図、図２は、図１の矢印Ａ方向から見た側面図である。図１及び図２において、上述した従来例の図１９と同一部分には、同一符号が付してある。図１及び図２において図１９と異なる部分は、図１９の構成に振動防止手段１５を付加したことである。
【００１４】
振動防止手段１５は、ハウジング１の後側部材１ｃの後端部に接続固定した円筒状の振動防止部本体１６と、方形状の固定用ブロック１７と、複数枚（本実施の形態では２枚）の押圧側薄板１８ａ，１８ｂと、複数枚（本実施の形態では２枚）の受け側薄板１９ａ，１９ｂと、複数個（本実施の形態では２個）の押圧バネ２０ａ，２０ｂと、複数個（本実施の形態では２個）の押圧子２０ｃ，２０ｄとから構成されている。
【００１５】
振動防止部本体１６は、ハウジング１の後側部材１ｃの一端部（図１において右端部）に固定されて、ハウジング１と一体化されている。
【００１６】
固定用ブロック１７は、振動防止部本体１６の中央部の取り付け孔内に嵌合されて、複数本のボルト２１により振動防止部本体１６に固定されている。
【００１７】
押圧側薄板１８ａ，１８ｂは曲げ剛性の低いバネ性を有する薄い（例えば、板厚０．３ｍｍ）金属板からなり、ハウジング１の周方向に互いに１８０度偏位して互いに対向して配設されている。押圧側薄板１８ａ，１８ｂの各一端部（図１において左端部）は、スリーブ３の一端部（図１において右端部）に設けた取付面にボルト２２ａ，２２ｂによりそれぞれ固定されている。また、押圧側薄板１８ａ，１８ｂの各他端部（図１において右端部）は、固定用ブロック１７の図において左端部の受け面にスラスト方向に移動可能に重合されている。
【００１８】
受け側薄板１９ａ，１９ｂも曲げ剛性の低いバネ性を有する薄い（例えば、板厚０．３ｍｍ）金属板からなり、押圧側薄板１８ａ，１８ｂと対応してハウジング１の周方向に互いに１８０度偏位して互いに対向して配設されている。受け側薄板１９ａ，１９ｂの各一端部（図１において右端部）は、振動防止部本体１６と固定用ブロック１７との間にボルトによりそれぞれ挟持固定されている。また、受け側薄板１９ａ，１９ｂの各他端部（図１において左端部）は、押圧側薄板１８ａ，１８ｂの他端部にスラスト方向に移動可能に重合されている。
【００１９】
押圧バネ２０ａ，２０ｂはコイルバネよりなるもので、振動防止部本体１６の内周面と受け側薄板１９ａ，１９ｂの各他端部との間に介装されている。押圧子２０ｃ，２０ｄは、ハウジング１の径方向に所定範囲移動可能に配設されている。押圧子２０ｃ，２０ｄの一端部（図１においてハウジング１の外周側に位置する端部）側は、振動防止部本体１６に穿設されたガイド孔１６ａ内に嵌挿され、他端部（図１においてハウジング１の中心側に位置する端部）側は、受け側薄板１９ａ，１９ｂに接触している。押圧バネ２０ａ，２０ｂは押圧子２０ｃ，２０ｄの外周部に嵌合されている。
【００２０】
そして、これら押圧バネ２０ａ，２０ｂのバネ力により、押圧子２０ｃ，２０ｄの他端部が受け側薄板１９ａ，１９ｂを介して押圧側薄板１８ａ，１８ｂを固定用ブロック１７側に押し付けていることにより、押圧側薄板１８ａ，１８ｂと固定用ブロック１７との間及び押圧側薄板１８ａ，１８ｂと受け側薄板１９ａ，１９ｂとの間に接触面圧（摩擦力）がそれぞれ生じるようになっている。
【００２１】
このような状態で、シャフト５やスリーブ３のスラスト方向に振動力が作用すると、押圧側薄板１８ａ，１８ｂと固定用ブロック１７との間及び押圧側薄板１８ａ，１８ｂと受け側薄板１９ａ，１９ｂとの間にそれぞれ生じる摩擦力により、前記スラスト方向の振動力が抑制され、シャフト５やスリーブ３のスラスト方向の振動が減衰される。
【００２２】
このとき、押圧側薄板１８ａ，１８ｂは、スラスト方向にのみスリーブ３を拘束し、ハウジング１や固定用ブロック１７と、押圧側薄板１８ａ，１８ｂとのアライメントが悪くても、押圧側薄板１８ａ，１８ｂの曲げ剛性が低いため、ラジアル方向やモーメント方向にスリーブ３を拘束することはなく、スラスト方向のみの剛性を向上させることができる。
【００２３】
また、押圧側薄板１８ａ，１８ｂや受け側薄板１９ａ，１９ｂは、薄い板であるから曲げ剛性が低く、押圧バネ２０ａ，２０ｂによるバネ力を押圧側薄板１８ａ，１８ｂと受け側薄板１９ａ，１９ｂとの間及び押圧側薄板１８ａ，１８ｂと固定用ブロック１７との間に十分作用させることができる。
【００２４】
図３には、図１に示す本実施の形態に係る振動防止手段１５を設けた予圧型スピンドルの２自由度系振動モデルを示す。なお、図３中、Ｋ2は前側軸受２のスラスト方向の剛性、Ｋ4は後側軸受４の剛性、Ｋ6は予圧バネ６の剛性、Ｍ5+7はシャフト系（シャフト５及びロータ７等）の質量、Ｍ3はスリーブ３系の質量である。また、Ｋ2,Ｋ4＞Ｋ6であるが、Ｋ6と並列に摩擦ダンパのある点で図２０の従来例と異なる。
【００２５】
図４には、図１に示す本実施の形態に係る振動防止手段１５を設けた予圧型スピンドルにおけるシャフト５の先端部（図１中、左端部）に加速度センサを取り付け、予圧型スピンドルの先端をスラスト方向に加振した際の加速度を前記加速度センサにより測定し、周波数分析器により処理した動剛性データを示す。同図中、横軸は周波数（Ｈｚ）を、縦軸はコンプライアンス（＝振動（Ｘ）の振幅／振動力（Ｆ）の振幅；μｍ／ｋｇ）をそれぞれ示す。この図４によれば、第１次及び第２次共振周波数共に減衰がきいて、上述した従来例より動剛性が向上していることが分かる。
【００２６】
以上詳述したように、本実施の形態に係る予圧型スピンドルによれば、ハウジング１とスリーブ３との間に振動防止手段１５を設けたことにより、予圧型スピンドルのスラスト方向の減衰能が向上する。
【００２７】
また、振動防止手段１５の構成が簡単であり且つアライメントが悪くても各軸受２，４に無理な力がかかることがないので高い組立精度を必要としない。
【００２８】
また、振動防止手段１５は、後側軸受４と離間した位置にあるため、後側軸受４の外輪を変形させる恐れがない。
【００２９】
また、比較的高周波の振動に対しても予圧型スピンドルのスラスト方向の減衰能がある。
【００３０】
また、振動防止手段１５は摩擦力を利用した構成であり、しかも押圧バネ２０ａ，２０ｂ、薄板１８ａ，１８ｂ、１９ａ，１９ｂを周方向に等間隔を存して設けているため、上述した振動防止手段１５の構成が簡単であり且つスリーブ３やシャフト５にスラスト方向以外の偏荷重を作用させることがない。
【００３１】
更に、振動防止手段１５は押圧バネ２０ａ，２０ｂを用いて、薄板１８ａ，１８ｂ、１９ａ，１９ｂ、固定用ブロック１７の摩擦力を利用した構成であるため、押圧バネ２０ａ，２０ｂの交換により振動防止特性を容易に変更することができる。
【００３２】
なお、押圧側薄板１８ａ，１８ｂ、押圧側薄板１９ａ，１９ｂ及び押圧バネ２０ａ，２０ｂは、上述した周方向２箇所のみに限られるものではなく、周方向に等間隔を存して３箇所以上設けてもよい。
【００３３】
また、押圧側薄板１８ａ，１８ｂと受け側薄板１９ａ，１９ｂとの間及び押圧側薄板１８ａ，１８ｂと固定用ブロック１７との間には、適当な粘性を有する液体を塗布することにより、前記液体の粘性によりシャフト５やスリーブ３のスラスト方向の振動減衰特性をより高めることもできる。
【００３４】
更に、押圧側薄板１８ａ，１８ｂ、受け側薄板１９ａ，１９ｂ及び固定用ブロック１７の接触面に、滑り案内面に多用されるターカイト等の耐摩材を接着してもよい。
【００３５】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態を図５及び図６に基づき説明する。図５は本発明の第２の実施の形態に係る予圧型スピンドルの構成を示す縦断面図、図６は図５の矢印Ｂ方向から見た側面図である。なお、図５及び図６において、上述した従来例の図１９と同一部分には、同一符号が付してある。図５及び図６において、図１９と異なる点は、前側軸受及び後側軸受を各２個ずつ設けたことと、ハウジングの構成及びスリーブの構成と、図１９の構成に振動防止手段２３を付加したことである。
【００３６】
即ち、シャフト５の前側端は２個の前側軸受２ａ，２ｂにより、後側端は２個の後側軸受４ａ，４ｂにより、それぞれ支持されている。
【００３７】
また、ハウジング１′の中間部材１′ｂと後側部材１′ｃの外径は互いに同一に設定され、前側部材１′ａの外径は中間部材１′ｂと後側部材１′ｃより小径に設定されている。
【００３８】
また、スリーブ３′は、円筒状のスリーブ主体３′ａと、一端部（図５において右端部）に鍔を有する円筒状のスリーブ副体３′ｂと、中央部に透孔を有する円板状の端板３′ｃとからなる。スリーブ主体３′ａ内に、その一端側（図５において右端側）からスリーブ副体３′ｂを嵌合し、スリーブ副体３′ｂの一端部（図５において右端部）に端板３′ｃを配置し、これらスリーブ主体３′ａ、スリーブ副体３′ｂ及び端板３′ｃを互いに一体に固定することにより、スリーブ３′が構成されている。中間部材１′ｂの軸方向中央部外周面にはフランジ１′ｄが形成され、このフランジ１′ｄにはボルト挿通孔１′ｅが穿設されている。また、ハウジング１′の中間部材１′ｂと後側部材１′ｃの外径は互いに同一に設定され、前側部材１′ａの外径は中間部材１′ｂと後側部材１′ｃより小径に設定されている。後側部材１′ｃと端板３′ｃとの間にリング部材１２が配設されて、複数本のボルト２４により後側部材１′ｃに固定されている。
【００３９】
本実施の形態に係る振動防止手段２３は、ハウジング１′の後側部材１′ｃの後端部に接続固定した端部に略半月状の開口２５ａを有する振動防止部本体２５と、複数個（本実施の形態では２個）の方形状の薄板取付台２６ａ，２６ｂと、Ｕ字状の切欠部を有する方形状の固定用ブロック２７と、複数枚（本実施の形態では２枚）の押圧側薄板２８ａ，２８ｂと、複数枚（本実施の形態では４枚）の受け側薄板２９ａ，２９ｂ，２９ｃ，２９ｄ，２９ｅ，２９ｆと、複数個（本実施の形態では２個）の方形状の支持台３０ａ，３０ｂと、複数本（本実施の形態では２本）の押圧子３１ａ，３１ｂと、複数個（本実施の形態では２個）の押圧バネ３２ａ，３２ｂと、から構成されている。なお、押圧用薄板２８ａ，２８ｂ、受け側薄板２９ａ，２９ｂ，２９ｃ，２９ｄは耐摩耗性を向上させるため硬化熱処理が施されている。
【００４０】
振動防止部本体２５は、ハウジング１′の後側部材１′ｃの一端部（図５において右端部）に固定されて、ハウジング１′と一体化されている。
【００４１】
薄板取付台２６ａ，２６ｂは、ハウジング１′の周方向に互いに１８０度偏位して互いに対向して端板３′ｃの一側面（図５において右側面）に複数本のボルト３３ａ，３３ｂにより固定されている。
【００４２】
固定用ブロック２７は、振動防止部本体２５の一側面（図５において右側面）に複数本のボルト３４により固定されている。固定用ブロック２７のＵ字状の切欠部の円弧中心は、シャフト５の中心と整合している。
【００４３】
押圧側薄板２８ａ，２８ｂは、曲げ剛性の低いバネ性を有する薄い（例えば、板厚０．３ｍｍ）金属板からなり、その一端部（図５において左端部）は薄板取付台２６ａ，２６ｂの互いに対向する取付面にボルト３５ａ，３５ｂにより固定されている。また、押圧側薄板２８ａ，２８ｂの他端部（図５において右端部）は、固定用ブロック２７の上下の受け面に受け側薄板２９ａ，２９ｂ，２９ｃ，２９ｄを介してスラスト方向に移動可能に重合されている。なお、受け側薄板２９ｃ，２９ｄを固着する代わりに受け側薄板２９ｃ，２９ｄは省略し、ブロック２７自体の受け面を硬化するようにしてもよい。
【００４４】
受け側薄板２９ａ，２９ｂも、押圧側薄板２８ａ，２８ｂと同様に曲げ剛性の低いバネ性を有する薄い（例えば、板厚０．３ｍｍ）金属板からなり、その一端部（図６において右端部）は固定用ブロック２７の上下の取付面に受け側薄板２９ｃ，２９ｄ，２９ｅ，２９ｆを介し、ボルト３６ａ，３６ｂにより固定されている。なお、２９ｅ，２９ｆは、押圧用薄板２８ａ，２８ｂと同じ厚さを有し、２９ａ，２９ｂを２８ａ，２８ｂの厚さの分だけ浮かせるスペーサとしての役割を果たすものである。また、受け側薄板２９ａ，２９ｂの他端部（図６において左端部）は、押圧側薄板２８ａ，２８ｂの他端部にスラスト方向に移動可能に重合されている。
【００４５】
支持台３０ａ，３０ｂは、ガイド孔３７ａ，３７ｂをそれぞれ有しており、固定用ブロック２７より外周側に位置して振動防止部本体２５の一側面（図５において右側面）に複数本のボルト３８ａ，３８ｂにより固定されている。支持台３０ａ，３０ｂのガイド孔３７ａ，３７ｂは、固定用ブロック２７を介して互いに対向している。
【００４６】
押圧子３１ａ，３１ｂは、支持台３０ａ，３０ｂのガイド孔３７ａ，３７ｂ内に、その軸方向に所定範囲移動可能に嵌合されている。押圧子３１ａ，３１ｂの一端部（固定用ブロック２７側端部）は受け側薄板２９ａ，２９ｂの他端部に当接している。
【００４７】
押圧バネ３２ａ，３２ｂは、押圧子３１ａ，３１ｂの一端部と支持台３０ａ，３０ｂとの間に位置して押圧子３１ａ，３１ｂに嵌装されている。押圧子３１ａ，３１ｂは、押圧バネ３２ａ，３２ｂのバネ力により固定用ブロック２７側に向かって付勢されている。
【００４８】
そして、押圧側薄板２８ａ，２８ｂは、押圧バネ３２ａ，３２ｂにより固定用ブロック２７側に押し付けられていることにより、押圧側薄板２８ａ，２８ｂと固定用ブロック２７と受け側薄板２９ａ，２９ｂとの間に接触面圧（摩擦力）が生じるようになっている。
【００４９】
このような状態で、シャフト５やスリーブ３′のスラスト方向に振動力が作用すると、押圧側薄板２８ａ，２８ｂと固定用ブロック２７との間及び押圧側薄板２８ａ，２８ｂと受け側薄板２９ａ，２９ｂとの間に生じる摩擦力により、前記スラスト方向の振動力が抑制され、シャフト５やスリーブ３′のスラスト方向の振動が減衰される。
【００５０】
本実施の形態に係る振動防止手段２３を設けた予圧型スピンドルの２自由度系振動モデル及びそのときの動剛性データは、上述した第１の実施の形態における図３及び図４と同様であり、上述した従来例より動剛性が向上している。
【００５１】
また、本実施の形態に係る予圧型スピンドルによれば、上述した第１の実施の形態と同様の効果を奏する。
【００５２】
なお、押圧側薄板２８ａ，２８ｂ、押圧側薄板２９ａ，２９ｂ、押圧子３１ａ，３１ｂ及び押圧バネ３２ａ，３２ｂは、上述した周方向２箇所のみに限られるものではなく、周方向に等間隔を存して３箇所以上設けてもよい。
【００５３】
また、押圧側薄板２８ａ，２８ｂと受け側薄板２９ａ，２９ｂとの間及び押圧側薄板２８ａ，２８ｂと固定用ブロック２７との間には、適当な粘性を有する液体を塗布することにより、前記液体の粘性によりシャフト５やスリーブ３′のスラスト方向の振動減衰特性をより高めることもできる。
【００５４】
更に、押圧側薄板２８ａ，２８ｂ及び受け側薄板２９ａ，２９ｂ及び固定用ブロック２７の接触面に、滑り案内面に多用されるターカイト等の耐摩材を接着してもよい。
【００５５】
（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３の実施の形態を図７及び図８に基づき説明する。図７は本発明の第３の実施の形態に係る予圧型スピンドルの構成を示す縦断面図、図８は図７の矢印Ｃ方向から見た側面図である。なお、図７及び図８において、上述した従来例の図１９と同一部分には同一符号が付してある。
【００５６】
図７及び図８において、図１９と異なる点は、図１９の構成に振動防止手段３９を付加したことである。この振動防止手段３９は、複数枚（本実施の形態では２枚）の板バネ４０ａ，４０ｂと、これら板バネ４０ａ，４０ｂをハウジング１に取り付けるための複数個（本実施の形態では２個）の取付台４１ａ，４１ｂとからなる。取付台４１ａ，４１ｂは、ハウジング１の後側部材１ｃの一側面（図７において右側面）に、互いに周方向に１８０度偏位してボルト４２ａ，４２ｂにより固定されている。これらの取付台４１ａ，４１ｂに板バネ４０ａ，４０ｂの一端部がボルト４３ａ，４３ｂにより固定され、板バネ４０ａ，４０ｂの他端部は、弓状に撓んだ状態でスリーブ３の一端部（図７において右端部）外周面に当接し、これにより板バネ４０ａ，４０ｂの他端部は、スリーブ３の一端部外周面に押し付けられ、板バネ４０ａ，４０ｂの他端部とスリーブ３の一端部外周面との間に接触面圧（摩擦力）が生じるようになっている。
【００５７】
このような状態で、シャフト５やスリーブ３のスラスト方向に振動力が作用すると、板バネ４０ａ，４０ｂの他端部とスリーブ３の一端部外周面との間に生じる摩擦力により、前記スラスト方向の振動力が抑制され、シャフト５やスリーブ３のスラスト方向の振動が減衰される。
【００５８】
本実施の形態に係る振動防止手段３９を設けた予圧型スピンドルの２自由度系振動モデル及びそのときの動剛性データは、上述した第１の実施の形態における図３及び図４と同様であり、上述した従来例より動剛性が向上している。
【００５９】
また、本実施の形態に係る予圧型スピンドルは、上述した第１の実施の形態に係る予圧型スピンドルと同様の効果を奏する。
【００６０】
なお、板バネ４０ａ，４０ｂ及び取付台４１ａ，４１ｂは、上述した周方向２箇所のみに限られるものではなく、周方向に等間隔を存して３箇所以上設けてもよい。
【００６１】
また、板バネ４０ａ，４０ｂの他端部とスリーブ３の一端部外周面との間には、適当な粘性を有する液体を塗布することにより、前記液体の粘性によりシャフト５やスリーブ３のスラスト方向の振動減衰特性をより高めることもできる。
【００６２】
更に、板バネ４０ａ，４０ｂとスリーブ３の接触面に、滑り案内面に多用されるターカイト等の耐摩材を接着してもよい。
【００６３】
（第４の実施の形態）
次に、本発明の第４の実施の形態を図９及び図１０に基づき説明する。図９は、本発明の第４の実施の形態に係る予圧型スピンドルの構成を示す縦断面図であり、同図において上述した従来例の図１９と同一部分には、同一符号が付してある。
【００６４】
図９において図１９と異なる部分は、図１９の構成に振動防止手段４４を付加したことである。この振動防止手段４４は、ハウジング１の後側部材１ｃの後端部に接続固定した円筒状の振動防止部本体４５と、複数枚（本実施の形態では２枚）の薄板４６ａ，４６ｂとから構成されている。
【００６５】
振動防止部本体４５は、ハウジング１の後側部材１ｃの一端部（図９において右端部）に固定されて、ハウジング１と一体化されている。
【００６６】
薄板４６ａ，４６ｂは、曲げ剛性の低いバネ性を有する薄い（例えば、板厚０．３ｍｍ）金属板からなり、その一端部（図９において左端部）はスリーブ３の一端部（図において右端部）に互いに１８０度偏位して設けられた取付面にボルト４７ａ，４７ｂにより固定されている。薄板４６ａ，４６ｂの他端部（図９において右端部）は、振動防止部本体４５に形成されたスリット４８ａ，４８ｂ内にアライメント誤差に比べて十分大きな微小隙間（例えば、０．１ｍｍ〜０．３ｍｍ）を存して遊嵌されている。薄板４６ａ，４６ｂの他端部とスリット４８ａ，４８ｂとの間の隙間には、高粘度部材（例えば、グリース）４９ａ，４９ｂが充填されており、この高粘度部材４９ａ，４９ｂにより粘性ダンパ作用が生じるようになっている。
【００６７】
このような状態で、シャフト５やスリーブ３のスラスト方向に振動力が作用すると、高粘度部材４９ａ，４９ｂの粘性ダンパ作用により、前記スラスト方向の振動力が抑制され、シャフト５やスリーブ３のスラスト方向の振動が減衰される。
【００６８】
図１０には、図９に示す本実施の形態に係る振動防止手段４４を設けた予圧型スピンドルの２自由度系振動モデルを示す。なお、図１０中、Ｋ２は前側軸受２のスラスト方向の剛性、Ｋ４は後側軸受４の剛性、Ｋ６は予圧バネ６の剛性、Ｍ５＋７はシャフト系（シャフト５及びロータ７等）の質量、Ｍ３はスリーブ系の質量である。また、Ｋ２，Ｋ４＞Ｋ６であるが、Ｋ６と並列に粘性ダンパがあることが図２０の従来例と異なる。
【００６９】
図９に示す２自由度系振動モデルのときの動剛性データは、上述した第１の実施の形態における図４と同様であり、上述した従来例より動剛性が向上している。
【００７０】
また、本実施の形態に係る予圧スピンドルは、振動防止手段４４の構成が簡単で且つアライメントが悪くても各軸受２，４に無理な力がかかることがないので、高い組立精度を必要としない。
【００７１】
また、振動防止手段４４は後側軸受４と離間した位置に設けてあるため、後側軸受４の外輪を変形させる恐れがない。
【００７２】
また、比較的高周波の振動にも減衰能がある。
【００７３】
更に、薄板４６ａ，４６ｂを周方向に等間隔に設けているため、上述した振動防止手段４４の構成が簡単で且つスリーブ３やシャフト５にスラスト方向以外の偏荷重を作用させることがない。
【００７４】
なお、スリット４８ａ，４８ｂのスリーブ３側の開口面をシール部材によりシールすることにより、高粘度部材４９ａ，４９ｂがスリット４８ａ，４８ｂから漏出しないようにしてもよい。
【００７５】
また、薄板４６ａ，４６ｂは、上述した周方向２箇所のみに限られるものではなく、周方向に等間隔を存して３箇所以上設けてもよい。
【００７６】
（第５の実施の形態）
次に、本発明の第５の実施の形態を図１１に基づき説明する。図１１は、本発明の第５の実施の形態に係る予圧型スピンドルの構成を示す縦断面図であり、同図において上述した従来例の図１９と同一部分には、同一符号が付してある。図１１において図１９と異なる部分は、図１９の構成に振動防止手段４９を付加したことである。この振動防止手段４９は、ハウジング１の後側部材１ｃの一端部（図１１において右端部）内周面とスリーブ３の一端部（図１１において右端部）外周面との間にアライメント誤差に比べて十分大きな微小隙間（例えば、０．１ｍｍ〜０．３ｍｍ）を設け、この隙間に高粘度部材（例えば、グリース）５０を充填して構成されている。この高粘度部材５０により粘性ダンパ作用が生じるようになっている。
【００７７】
このような状態で、シャフト５やスリーブ３のスラスト方向に振動力が作用すると、高粘度部材５０の粘性ダンパ作用により、前記スラスト方向の振動力が抑制され、シャフト５やスリーブ３のスラスト方向の振動が減衰される。
【００７８】
本実施の形態に係る振動防止手段４９を設けた予圧型スピンドルの２自由度系振動モデル及びそのときの動剛性データは、上述した第４の実施の形態における図１０及び第１の実施の形態における図４と同様であり、上述した従来例より動剛性が向上している。
【００７９】
また、本実施の形態に係る予圧スピンドルは、振動防止手段４９の構成が簡単で且つアライメントが悪くても各軸受２，４に無理な力がかかることがないので、高い組立精度を必要としない。
【００８０】
また、振動防止手段４９は後側軸受４と離間した位置に設けてあるため、後側軸受４の外輪を変形させる恐れがない。
【００８１】
更に、比較的高周波の振動にも減衰能がある。
【００８２】
なお、高粘度部材５０を充填する隙間の両側部分をＯリング等のシール部材によりシールして、高粘度部材５０が前記隙間から漏出しないようにしてもよい。
（第６の実施の形態）
次に、本発明の第６の実施の形態を図１２に基づき説明する。図１２は、本発明の第６の実施の形態に係る予圧型スピンドルの構成を示す縦断面図であり、同図において上述した従来例の図１９と同一部分には、同一符号が付してある。図１２において図１９と異なる部分は、図１９の構成に振動防止手段５１を付加したことである。この振動防止手段５１は、ハウジング１の後側部材１ｃの内端面とリング部材１２との間に環状部材５２を配設し、この環状部材５２を後側部材１ｃの内端面に複数本のボルト５３により固定し、この環状部材５２の内周面とスリーブ３の外周面との間にアライメント誤差に比べて十分大きな微小隙間（例えば、０．１ｍｍ〜０．３ｍｍ）を設け、この隙間に高粘度部材（例えば、グリース）５４を充填して構成されている。この高粘度部材５４により粘性ダンパ作用が生じるようになっている。
【００８３】
このような状態で、シャフト５やスリーブ３のスラスト方向に振動力が作用すると、高粘度部材５４の粘性ダンパ作用により、前記スラスト方向の振動力が抑制され、シャフト５やスリーブ３のスラスト方向の振動が減衰される。
【００８４】
本実施の形態に係る振動防止手段５１を設けた予圧型スピンドルの２自由度系振動モデル及びそのときの動剛性データは、上述した第４の実施の形態における図１０及び第１の実施の形態における図４と同様であり、上述した従来例より動剛性が向上している。
【００８５】
また、本実施の形態に係る振動防止手段５１は、上述した第６の実施の形態に係る振動防止手段と同様の効果を奏する。
【００８６】
（第７の実施の形態）
次に、本発明の第７の実施の形態を図１３及び図１４に基づき説明する。図１３は、本発明の第７の実施の形態に係る予圧型スピンドルの構成を示す縦断面図であり、同図において上述した従来例の図１９と同一部分には、同一符号が付してある。本実施の形態に係る予圧型スピンドルは、定圧予圧形式から定位置予圧形式及びその逆に切り換えできるようにしたものである。
【００８７】
図１３において図１９と異なる部分は、図１９の構成に振動防止手段５５を付加したことである。この振動防止手段５５は、ハウジング１の後側部材１ｃの後端部に接続固定した円筒状の振動防止部本体５６と、方形状の固定用ブロック５７と、複数枚（本実施の形態では２枚）の押圧側薄板５８ａ，５８ｂと、複数枚（本実施の形態では２枚）の受け側薄板５９ａ，５９ｂと、複数個（本実施の形態では２個）のアクチュエータである油圧シリンダ６０ａ，６０ｂとから構成されている。
【００８８】
振動防止部本体５６は、ハウジング１の後側部材１ｃの一端部（図１において右端部）に固定されて、ハウジング１と一体化されている。
【００８９】
固定用ブロック５７は、振動防止部本体５６の中央部の取り付け孔内に嵌合されて、複数本のボルト６１により振動防止部本体５６に固定されている。
【００９０】
押圧側薄板５８ａ，５８ｂは曲げ剛性の低いバネ性を有する薄い（例えば、板厚０．３ｍｍ）金属板からなり、ハウジング１の周方向に互いに１８０度偏位して互いに対向して配設されている。押圧側薄板５８ａ，５８ｂの各一端部（図１において左端部）は、スリーブ３の一端部（図１において右端部）に設けた取付面にボルト６２ａ，６２ｂによりそれぞれ固定されている。また、押圧側薄板５８ａ，５８ｂの各他端部（図１において右端部）は、固定用ブロック５７の図において左端部の受け面にスラスト方向に移動可能に重合されている。
【００９１】
受け側薄板５９ａ，５９ｂも曲げ剛性の低いバネ性を有する薄い（例えば、板厚０．３ｍｍ）金属板からなり、押圧側薄板５８ａ，５８ｂと対応してハウジング１の周方向に互いに１８０度偏位して互いに対向して配設されている。受け側薄板５９ａ，５９ｂの各一端部（図１において右端部）は、振動防止部本体５６と固定用ブロック５７との間にボルトによりそれぞれ挟持固定されている。また、受け側薄板５９ａ，５９ｂの各他端部（図１において左端部）は、押圧側薄板５８ａ，５８ｂの他端部にスラスト方向に移動可能に重合されている。
【００９２】
油圧シリンダ６０ａ，６０ｂは、振動防止部本体５６の内周面と受け側薄板５９ａ，５９ｂの各他端部との間に配設されている。油圧シリンダ６０ａ，６０ｂの各シリンダ本体６３ａ，６３ｂの一端部は、振動防止部本体５６の内周面に固定され、油圧シリンダ６０ａ，６０ｂの各ピストンロッド６４ａ，６４ｂの各先端部は、受け側薄板５９ａ，５９ｂの各他端部に当接している。
【００９３】
そして、受け側薄板５９ａ，５９ｂは、予圧型スピンドルが熱的平衡状態、即ちシャフト５の熱膨脹が収束した状態に達した時点で、油圧シリンダ６０ａ，６０ｂの各ピストンロッド６４ａ，６４ｂが固定用ブロック５７側に移動して、受け側薄板５９ａ，５９ｂを介して押圧側薄板５８ａ，５８ｂを固定用ブロック５７に押しつけることにより、押圧側薄板５８ａ，５８ｂと固定用ブロック５７との間及び押圧側薄板５８ａ，５８ｂと受け側薄板５９ａ，５９ｂとの間に接触面圧（摩擦力）がそれぞれ生じるようになっている。
【００９４】
油圧シリンダ６０ａ，６０ｂの各ピストンロッド６４ａ，６４ｂが固定用ブロック５７側に移動して、受け側薄板５９ａ，５９ｂを介して押圧側薄板５８ａ，５８ｂを固定用ブロック５７に押しつけたとき、油圧シリンダ６０ａ，６０ｂの各ピストンロッド６４ａ，６４ｂは、スリーブ３やシャフト５の軸芯に対して直角方向に動作し、スリーブ３の位置がスラスト方向にずれないものとする。
【００９５】
更に、油圧シリンダ６０ａ，６０ｂの各ピストンロッド６４ａ，６４ｂは、受け側薄板５９ａ，５９ｂを介して押圧側薄板５８ａ，５８ｂを固定用ブロック５７に押しつけるため、押圧側薄板５８ａ，５８ｂにはスラスト方向の力はほとんどかからない。
【００９６】
予圧型スピンドルの熱的平衡状態、即ちシャフト５の熱膨張が収束した状態は、熱的平衡状態検出手段である変位センサー６６により検出できるようになっている。この変位センサー６６は、振動防止部本体５６の内周面所定箇所に固定されたブラケット６６ａの先端部に取り付けられて、シャフト５の後端部（図１３において右端部）と対向している。変位センサー６６の軸線はシャフト５の軸線と整合されていて、シャフト５の熱影響による変位を検出するものである。変位センサー６６の出力側は増幅器６７に接続され、この増幅器６７の出力側はデータ処理部６８に接続され、このデータ処理部６８の出力側はコントローラ６９に接続され、このコントローラ６９の出力側は油圧シリンダ６０ａ，６０ｂに接続されている。そして、変位センサー６６がシャフト５の後端部の熱影響による変位を検出すると、その検出信号が増幅器６７を介してデータ処理部６８に入力され、データ処理部６８では逐次入力される信号を監視していて、予め用意されたプログラムに基づき、一定時間内での変位の値の変動幅が所定の値以下となることが検知されると、コントローラ６９に対し信号を出力する。コントローラ６９は、この信号を受信すると、押圧シリンダ６０ａ，６０ｂの制御を開始する。即ち、コントローラ６９からの制御信号により油圧シリンダ６０ａ，６０ｂが制御されるようになっている。
【００９７】
予圧型スピンドルが熱的平衡状態に達した時点で、シャフト５やスリーブ３のスラスト方向に振動力が作用すると、油圧シリンダ６０ａ，６０ｂの各ピストンロッド６４ａ，６４ｂが、受け側薄板５９ａ，５９ｂを介して押圧側薄板５８ａ，５８ｂを固定用ブロック５７に押しつけることにより、押圧側薄板５８ａ，５８ｂと固定用ブロック５７との間及び押圧側薄板５８ａ，５８ｂと受け側薄板５９ａ，５９ｂとの間にそれぞれ生じる摩擦力により、前記スラスト方向の振動力が抑制され、シャフト５やスリーブ３のスラスト方向の振動が減衰される。
【００９８】
このとき、押圧側薄板５８ａ，５８ｂは、スラスト方向にのみスリーブ３を拘束し、ハウジング１やブロック５７と、押圧側薄板５８ａ，５８ｂとのアライメントが悪くても、押圧側薄板５８ａ，５８ｂの曲げ剛性が低いため、ラジアル方向やモーメント方向にスリーブ３を拘束することはなく、スラスト方向のみの静・動剛性を向上させることができる。
【００９９】
即ち、本実施の形態に係る予圧型スピンドルによれば、予圧型スピンドルが熱的平衡状態、即ちシャフト５の熱膨張が収束した状態で油圧シリンダ６０ａ，６０ｂの各ピストンロッド６４ａ，６４ｂを作動させて、受け側薄板５９ａ，５９ｂを介して押圧側薄板５８ａ，５８ｂを固定用ブロック５７に押しつけクランプすることにより、図２０に示す２自由度系が図１４に示すように１自由度系となり、予圧型スピンドルのスラスト方向の静・動剛性が向上する。
【０１００】
そして、予圧型スピンドルの使用が終了したら、前記クランプを解除した後、その回転を停止させる。このように、予圧型スピンドルの使用中のみ、後側軸受４の位置をシャフト５の熱膨張分変位させた状態でクランプすることにより、即ち定圧予圧型式から定位置予圧型式に切り換えることで、予圧型スピンドルのスラスト方向の静・動剛性が向上する。
【０１０１】
図１４には、図１３に示す本実施の形態に係る振動防止手段５５を設けた予圧型スピンドルの１自由度系振動モデルを示す。なお、図１３中、Ｋ2は前側軸受２のスラスト方向の剛性、Ｋ4は後側軸受４の剛性、Ｍ5+7はシャフト系（シャフト５及びロータ７等）の質量である。
【０１０２】
実用上は、予め予圧型スピンドルが熱的平衡状態に到達するまでの時間を上記のような方法で計測しておき、実際のスピンドルの使用時には、変位センサーは用いず、予め計測した時間をセットしたタイマーによりクランプ用のアクチュエータである油圧シリンダ６０ａ，６０ｂを作動させることもできる。
【０１０３】
また、後述の実施の形態のように、変位センサーに代え、温度センサーを用いるようにしてもよい。
【０１０４】
本実施の形態に係る予圧型スピンドルによれば、シャフト５の熱膨張により軸受予圧が大きく変動してしまうという定位置予圧形式の短所及び予圧型スピンドルのスラスト方向の静・動剛性が低く、この方向の振動が生じやすいという定圧予圧形式の短所を同時に解消することができる。
【０１０５】
なお、押圧側薄板５８ａ，５８ｂ、受け側薄板５９ａ，５９ｂ及び油圧シリンダ６０ａ，６０ｂは、上述した周方向２箇所のみに限られるものではなく、周方向に等間隔を存して３箇所以上設けてもよい。
【０１０６】
また、押圧側薄板５８ａ，５８ｂ、受け側薄板５９ａ，５９ｂ及びブロック５７の接触面に、滑り案内面に多用されるターカイト等の耐摩材を接着してもよい。
【０１０７】
（第８の実施の形態）
次に、本発明の第８の実施の形態を図１５に基づき説明する。図１５は本発明の第８の実施の形態に係る予圧型スピンドルの構成を示す縦断面図である。なお、図１５において、上述した従来例の図１９と同一部分には、同一符号が付してある。図１５において図１９と異なる点は、図１９の構成に振動防止手段７０、温度記録装置７１、データ処理部７２、コントローラ７３及び油圧系統７４を付加したことである。
【０１０８】
本実施の形態に係る振動防止手段７０は、ハウジング１の後側部材１ｃの後端部に接続固定した円筒状の振動防止部本体７５を有している。振動防止部本体７５は、ハウジング１の後側部材１ｃの一端部（図１５において右端部）に固定されて、ハウジング１と一体化されている。振動防止部本体７５は、外周側部材７５ａと内周側部材７５ｂとからなる２重構造である。外周側部材７５ａと内周側部材７５ｂとの間には環状溝７６が形成され、この環状溝７６内には、油７７が充填されている。外周側部材７５ａと内周側部材７５ｂとの接合面には、環状溝７６の両側に位置してシールリング７８ａ，７８ｂが設けられており、これらのシールリング７８ａ，７８ｂにより、環状溝７６内の油７７が外周側部材７５ａと内周側部材７５ｂとの接合面から外方へ漏出しないようになっている。内周側部材７５ｂの環状溝７６の底部は、その中央部が厚肉部７９ａとされ且つその両側が薄肉部７９ｂとされている。この厚肉部７９ａは、スリーブ３の一端部（図１５において右端部）のフランジ３ａの外周面に重合している。そして、環状溝７６内の油７７の圧力を高めることにより、薄肉部７９ｂが中心側に向かって変形し、これに伴って厚肉部７９ａも中心側に変位してフランジ３ａの外周面に密着してフランジ３ａをクランプするようになっている。
【０１０９】
温度記録装置７１は、前側軸受２及び後側軸受４の温度、即ち予圧型スピンドルの熱的平衡状態（シャフト５の熱膨張が収束した状態）を検出する温度センサー８０ａ，８０ｂに接続され、温度センサー８０ａ，８０ｂの検出した温度データを記録するようになっている。データ処理部７２は温度記録装置７１の出力側に接続されている。データ処理部７２の出力側はコントローラ７３に接続され、このコントローラ７３の出力側は油圧系統７４に接続され、この油圧系統７４は環状溝７６内の油７７に接続されている。
【０１１０】
そして、温度センサー８０ａ，８０ｂの検出した温度データは、データ処理部７２で一定時間内での温度の値の変動幅が所定の値以下となると、前記第７の実施の形態の場合と同様、信号がコントローラ７３に送られ、このコントローラ７３からの制御信号により油圧系統７４が制御されて、環状溝７６内の油７７に対して圧力をかけたり、その圧力を解除し得るようになっている。
【０１１１】
予圧型スピンドルが熱的平衡状態に達した時点で、環状溝７６内の油７７に対して圧力がかかり、薄肉部７９ｂが中心側に向かって変形し、これに伴って厚肉部７９ａも中心側に変位してフランジ３ａの外周面に密着してフランジ３ａをクランプする。これにより、スピンドルのスラスト方向の振動力が抑制され、シャフト５やスリーブ３のスラスト方向の振動が減衰される。
【０１１２】
本実施の形態に係る予圧型スピンドルの１軸系振動モデルは、上述した第７の実施の形態における図１４と同様であり、上述した従来例より静剛性及び動剛性が向上している。
【０１１３】
実用上は、予め予圧型スピンドルが熱的平衡状態に到達するまでの時間を上記のような方法で計測しておき、実際のスピンドルの使用時には、温度センサーは用いず、予め計測した時間をセットしたタイマーによりクランプ用のアクチュエータである押圧系統７４を作動させることもできる。
【０１１４】
また、熱平衡状態（熱膨張が収束した状態）を検知するのに温度センサーを用いたが、代わりに第７の実施の形態と同様に変位センサーを用いた構成としてもよい。
【０１１５】
また、本実施の形態に係る予圧型スピンドルは、上述した第７の実施の形態に係る予圧型スピンドルと同様の効果を奏する。
【０１１６】
（第９の実施の形態）
次に、本発明の第９の実施の形態を図１６に基づき説明する。図１６は本発明の第９の実施の形態に係る予圧型スピンドルの構成を示す縦断面図である。なお、図１６において、上述した従来例の図１９と同一部分には、同一符号が付してある。図１６において図１９と異なる点は、図１９の構成に振動防止手段８１、温度記録装置８２、データ処理部８３、コントローラ８４及び油圧系統８５を付加したことである。
【０１１７】
本実施の形態に係る振動防止手段８１は、ハウジング１の後側部材１ｃの後端部に接続固定した円筒状の振動防止部本体８６を有している。振動防止部本体８６は、ハウジング１の後側部材１ｃの一端部（図１６において右端部）に固定されて、ハウジング１と一体化されている。振動防止部本体８６は、外周側部材８６ａと内周側部材８６ｂとからなる２重構造である。外周側部材８６ａと内周側部材８６ｂとの間には環状溝８７が形成され、この環状溝８７内には、油８８が充填されている。外周側部材８６ａと内周側部材８６ｂとの接合面には、環状溝８７の両側に位置してシールリング８９ａ，８９ｂが設けられており、これらのシールリング８９ａ，８９ｂにより、環状溝８７内の油８８が外周側部材８６ａと内周側部材８６ｂとの接合面から外方へ漏出しないようになっている。内周側部材８６ｂの環状溝８７の底部は、その中央部が薄肉部９０ａとされ且つその両側が厚肉部９０ｂとされている。内周側部材８６ｂの内周面はスリーブ３の外周面に摺接している。そして、環状溝８７内の油８８の圧力を高めることにより、薄肉部９０ａが中心側に向かって変形し、スリーブ３の外周面に密着して該スリーブ３をクランプするようになっている。
【０１１８】
温度記録装置８２は、前側軸受２及び後側軸受４の温度、即ち予圧型スピンドルの熱的平衡状態（シャフト５の熱膨張が収束した状態）を検出する温度センサー９１ａ，９１ｂに接続され、温度センサー９１ａ，９１ｂの検出した温度データを記録するようになっている。データ処理部８３は温度記録装置８２の出力側に接続されている。データ処理部８３の出力側はコントローラ８４に接続され、このコントローラ８４の出力側は油圧系統８５に接続され、この油圧系統８５は環状溝８７内の油８８に接続されている。
【０１１９】
そして、温度センサー９１ａ，９１ｂの検出した温度データは、データ処理部８３で一定時間内での温度の値の変動幅が所定の値以下となると、前記第８の実施の形態の場合と同様、信号がコントローラ８４に送られ、このコントローラ８４からの制御信号により油圧系統８５が制御されて、環状溝８７内の油８８に対して圧力をかけたり、その圧力を解除し得るようになっている。
【０１２０】
予圧型スピンドルが熱的平衡状態に達した時点で、環状溝８７内の油８８に対して圧力がかかり、薄肉部９０ａが中心側に向かって変形してスリーブ３の外周面に密着して該スリーブ３をクランプする。これにより、予圧型スピンドルのスラスト方向の振動力が抑制され、シャフト５やスリーブ３のスラスト方向の振動が減衰される。
【０１２１】
本実施の形態に係る予圧型スピンドルの１軸系振動モデルは、上述した第７の実施の形態における図１４と同様であり、上述した従来例より静剛性及び動剛性が向上している。
【０１２２】
実用上は、予め予圧型スピンドルが熱的平衡状態に到達するまでの時間を上記のような方法で計測しておき、実際のスピンドルの使用時には、温度センサーは用いず、予め計測した時間をセットしたタイマーによりクランプ用のアクチュエータである油圧系統８５を作動させることもできる。
【０１２３】
また、熱平衡状態（熱膨張が収束した状態）を検知するのに温度センサーを用いたが、代わりに第７の実施の形態と同様に変位センサーを用いた構成としてもよい。
【０１２４】
また、本実施の形態に係る予圧型スピンドルは、上述した第７の実施の形態に係る予圧型スピンドルと同様の効果を奏する。
【０１２５】
なお、本実施の形態の場合の予圧バネ６は、スリーブ３のフランジ３ａと内周側部材８６ｂの一端部（図１６において右端部）との間に配設されている。
【０１２６】
（第１０の実施の形態）
次に、本発明の第１０の実施の形態を図１７に基づき説明する。図１７は、本発明の第１０の実施の形態に係る予圧型スピンドルの構成を示す縦断面図であり、同図において上述した従来例の図１９と同一部分には、同一符号が付してある。図１７において図１９と異なる部分は、図１９の構成に振動防止手段９２、温度記録装置９３、データ処理部９４、コントローラ９５を付加したことである。
【０１２７】
本実施の形態に係る振動防止手段９２は、ハウジング１の後側部材１ｃの後端部に接続固定した円筒状の振動防止部本体９６と、外形把握チャック９７とから構成されている。振動防止部本体９６の外径はハウジング１の外径と同一に設定されている。振動防止部本体９６は、ハウジング１の後側部材１ｃの一端部（図１７において右端部）に固定されて、ハウジング１と一体化されている。振動防止部本体９６は、その内部に環状の中空部９８を有し、該中空部９８内に外形把握チャック９７が設けられている。振動防止部本体９６の中空部９８の底部は、その中央部が厚肉部９８ａとされ且つその両側が薄肉部９８ｂとされている。この厚肉部９８ａは、スリーブ３の一端部（図１７において右端部）のフランジ３ａの外周面に重合している。そして、外形把握チャック９７を作動させることにより、厚肉部９８ａが中心側に向かって変形し、フランジ３ａの外周面に密着してフランジ３ａをクランプするようになっている。
【０１２８】
温度記録装置９３は、前側軸受２及び後側軸受４の温度、即ちスピンドルの熱的平衡状態（シャフト５の熱膨張が収束した状態）を検出する温度センサー９９ａ，９９ｂに接続され、温度センサー９９ａ，９９ｂの検出した温度データを記録するようになっている。データ処理部９４は温度記録装置９３の出力側に接続されている。データ処理部９４の出力側はコントローラ９５に接続され、このコントローラ９５の出力側は外形把握チャック９７に接続されている。
【０１２９】
そして、温度センサー９９ａ，９９ｂの検出した温度データは、データ処理部９４で一定時間内での温度の値の変動幅が所定の値以下となると、前記第８の実施の形態の場合と同様、信号がコントローラ９５に送られ、このコントローラ９５からの制御信号により外形把握チャック９７が作動し得るようになっている。
【０１３０】
予圧型スピンドルが熱的平衡状態に達した時点で、外形把握チャック９７が作動し、厚肉部９８ａが中心側に向かって変形してフランジ３ａの外周面に密着し、該フランジ３ａをクランプする。これにより、予圧型スピンドルのスラスト方向の振動力が抑制され、シャフト５やスリーブ３のスラスト方向の振動が減衰される。
【０１３１】
本実施の形態に係る予圧型スピンドルの１軸系振動モデルは、上述した第７の実施の形態における図１４と同様であり、上述した従来例より静剛性及び動剛性が向上している。
【０１３２】
実用上は、予め予圧型スピンドルが熱的平衡状態に到達するまでの時間を上記のような方法で計測しておき、実際のスピンドルの使用時には、温度センサーは用いず、予め計測した時間をセットしたタイマーによりクランプ用のアクチュエータである外形把握チャック９７を作動させることもできる。
【０１３３】
また、熱平衡状態（熱膨張が収束した状態）を検知するのに温度センサーを用いたが、代わりに第７の実施の形態と同様に変位センサーを用いた構成としてもよい。
【０１３４】
また、本実施の形態に係る予圧型スピンドルは、上述した第７の実施の形態に係る予圧型スピンドルと同様の効果を奏する。
【０１３５】
（第１１の実施の形態）
次に、本発明の第１１の実施の形態を図１８に基づき説明する。図１８は、本発明の第１１の実施の形態に係る予圧型スピンドルの構成を示す縦断面図であり、同図において上述した従来例の図１９と同一部分には、同一符号が付してある。図１８において図１９と異なる部分は、後側軸受４の外輪に直接予圧をかけるようにしたタイプであること、ハウジングの構成、図１９の構成に振動防止手段１００、温度記録装置１０１、データ処理部１０２、コントローラ１０３、油圧系統１０４を付加したことである。
【０１３６】
本実施の形態に係るハウジング１゛は、前側部材１゛ａ、中間部材１゛ｂ、後側部材１゛ｃよりなる。後側部材１゛ｃは中間部材１゛ｂの後端部外周に嵌合されている。中間部材１゛ｂの後端部外周面には環状溝１０６が形成され、この環状溝１０６内には、油１０７が充填されている。環状溝１０６の両側に位置して中間部材１゛ｂと後側部材１゛ｃとの間には、シールリング１０８ａ，１０８ｂが設けられ、これらシールリング１０８ａ，１０８ｂにより、環状溝１０６内の油１０７が中間部材１゛ｂと後側部材１゛ｃとの間から漏出しないようになっている。
【０１３７】
中間部材１゛ｂの内部に形成された段部にはバネ受けリング１０９が当接され、後側軸受４の一端部（図１８において左端部）にはリング状のスリーブ３゛の一端部（図１８において右端部）が当接されている。そして、バネ受けリング１０９とスリーブ３゛との間に予圧バネ６が介装されている。従って、予圧バネ６により後側軸受４の外輪に直接予圧がかけられている。
【０１３８】
本実施の形態に係る振動防止手段１００は、油１０７を含む環状溝１０６を有している。環状溝１０６は油圧系統１０５に接続されている。後側部材１゛ｃの環状溝１０６の底部は薄肉部１０９とされ、この薄肉部１０９はスリーブ３゛の外周面に当接している。そして、環状溝１０６内の油１０７に圧力をかけることにより、薄肉部１０９が中心側に向かって変形してスリーブ３゛の外周面に密着し、該スリーブ３゛をクランプするようになっている。
【０１３９】
温度記録装置１０１は、前側軸受２及び後側軸受４の温度、即ちスピンドルの熱的平衡状態（シャフト５の熱膨張が収束した状態）を検出する温度センサー１１０ａ，１１０ｂに接続され、温度センサー１１０ａ，１１０ｂの検出した温度データを記録するようになっている。データ処理部１０２は温度記録装置１０１の出力側に接続されている。データ処理部１０２の出力側はコントローラ１０３に接続され、このコントローラ１０３の出力側は油圧系統１０４に接続されている。
【０１４０】
そして、温度センサー１１０ａ，１１０ｂの検出した温度データは、データ処理部１０２で一定時間内での変位の値の変動幅が所定の値以下となると、前記第８の実施の形態の場合と同様、信号がコントローラ１０３に送られ、このコントローラ１０３からの制御信号により油圧系統１０４を介して環状溝１０６内の油１０７に圧力がかかるようになっている。
【０１４１】
予圧型スピンドルが熱的平衡状態に達した時点で、環状溝１０６内の油１０７に圧力がかかり、薄肉部１０９が中心側に向かって変形してスリーブ３゛の外周面に密着し、該スリーブ３゛をクランプする。これにより、予圧型スピンドルのスラスト方向の振動力が抑制され、シャフト５やスリーブ３のスラスト方向の振動が減衰される。
【０１４２】
本実施の形態に係る予圧型スピンドルの１軸系振動モデルは、上述した第７の実施の形態における図１４と同様であり、上述した従来例より静剛性及び動剛性が向上している。
【０１４３】
実用上は、予め予圧型スピンドルが熱的平衡状態に到達するまでの時間を上記のような方法で計測しておき、実際のスピンドルの使用時には、温度センサーは用いず、予め計測した時間をセットしたタイマーによりクランプ用のアクチュエータである油圧系統１０４を作動させることができる。
【０１４４】
また、熱平衡状態（熱膨張が収束した状態）を検知するのに温度センサーを用いたが、代わりに第７の実施の形態と同様に変位センサーを用いた構成としてもよい。
【０１４５】
また、本実施の形態に係る予圧型スピンドルは、上述した第７の実施の形態に係る予圧型スピンドルと同様の効果を奏する。
【０１４６】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明の予圧型スピンドルによれば、スリーブの静的な軸方向変位を許容しつつ動剛性を向上させ、予圧型スピンドルのスラスト方向の振動を効果的に減衰させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る予圧型スピンドルの構成を示す縦断面図である。
【図２】図１の矢印Ａ方向から見た側面図である。
【図３】図１に示す予圧型スピンドルの２自由度系振動モデルを示す図である。
【図４】図１に示す予圧型スピンドルの図３に示す２自由度系振動モデルにおけるスラスト方向の動剛性を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る予圧型スピンドルの構成を示す縦断面図である。
【図６】図１の矢印Ｂ方向から見た側面図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態に係る予圧型スピンドルの構成を示す縦断面図である。
【図８】図１の矢印Ｃ方向から見た側面図である。
【図９】本発明の第４の実施の形態に係る予圧型スピンドルの構成を示す縦断面図である。
【図１０】図９に示す予圧型スピンドルの２自由度系振動モデルを示す図である。
【図１１】本発明の第５の実施の形態に係る予圧型スピンドルの構成を示す縦断面図である。
【図１２】本発明の第６の実施の形態に係る予圧型スピンドルの構成を示す縦断面図である。
【図１３】本発明の第７の実施の形態に係る予圧型スピンドルの構成を示す縦断面図である。
【図１４】図１３に示す予圧型スピンドルの１自由度系振動モデルを示す図である。
【図１５】本発明の第８の実施の形態に係る予圧型スピンドルの構成を示す縦断面図である。
【図１６】本発明の第９の実施の形態に係る予圧型スピンドルの構成を示す縦断面図である。
【図１７】本発明の第１０の実施の形態に係る予圧型スピンドルの構成を示す縦断面図である。
【図１８】本発明の第１１の実施の形態に係る予圧型スピンドルの構成を示す縦断面図である。
【図１９】従来の予圧型スピンドルの構成を示す縦断面図である。
【図２０】図１９に示す従来の予圧型スピンドルの２自由度系振動モデルを示す図である。
【図２１】図１９に示す従来の予圧型スピンドルの図２０に示す２自由度系振動モデルにおけるスラスト方向の動剛性を示す図である。
【符号の説明】
１ ハウジング
１′ ハウジング
１゛ ハウジング
２ 前側軸受
３ スリーブ
３′ スリーブ
３゛ スリーブ
４ 後側軸受
５ シャフト
６ 予圧バネ
５ 振動防止手段
２３ 振動防止手段
３９ 振動防止手段
４４ 振動防止手段
４９ 振動防止手段
５１ 振動防止手段
５５ 振動防止手段
７０ 振動防止手段
８１ 振動防止手段
９２ 振動防止手段
１００振動防止手段

Claims (4)

1. ハウジングと、該ハウジングの前側内部に装着された前側軸受と、前記ハウジングの後側内部にその軸線方向に所定範囲移動可能に装着されたスリーブと、該スリーブの内部に該スリーブと一体に移動可能に装着された後側軸受と、前記ハウジングの内部に前記前側軸受と前記後側軸受とを介して回転自在に支持されたシャフトと、前記後側軸受にその軸方向への予圧を付与する予圧バネとを具備した予圧型スピンドルにおいて、前記スリーブの前記後側軸受とその軸方向に離間した位置に前記ハウジングと一体に設けられ、曲げ剛性の低いバネ性を有する板材が前記スリーブとの間に配置され、前記スリーブをラジアル方向及びモーメント方向に拘束することなく、前記スリーブの前記軸線方向の移動を許容した状態で減衰による軸方向に対する振動防止作用を行なう振動防止手段を設けたことを特徴とする予圧型スピンドル。
2. 前記板材は、その一端部が前記スリーブ側に固定され、その他端部が前記振動防止手段側に前記軸線方向に移動可能に重合されていることを特徴とする請求項１記載の予圧型スピンドル。
3. 前記板材の他端部は、前記振動防止手段側に固定された固定用部材及び曲げ剛性の低いバネ性を有する他の板材の少なくとも１つに前記軸線方向に移動可能に重合されていることを特徴とする請求項２記載の予圧型スピンドル。
4. 前記振動防止手段は、前記ハウジングと一体化された振動防止部本体と、前記振動防止部本体の一側面に固定された前記固定用部材と、前記固定部材より外周側に位置して前記振動防止部本体の一側面に固定された支持台と、前記支持台のガイド孔内にその軸方向に移動可能に嵌合され、その一端部が前記他の板材の他端部に当接している押圧子と、前記押圧子に嵌装された押圧バネとを備え、前記板材は、当該板材と前記固定用部材と前記他の板材との間に接触面圧が生じるように、前記押圧バネにより前記固定用部材側に押し付けられていることを特徴とする請求項３記載の予圧型スピンドル。

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