JP7561532B2 - 工作機械の主軸装置 - Google Patents
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Description
本発明は、工作機械に設けられる主軸装置の改良に関する。
工作機械の主軸装置において、主軸を高速回転させるためには軸受の正確な予圧管理が必要となる。例えばアンギュラ軸受を使う主軸装置の場合、ラジアル方向に適切なしめしろを設けて主軸に組込み、ナットを締め込んで軸受のアキシアル隙間を詰めて組込予圧を与え、主軸回転時の遠心力による軸受内輪及び間座幅の収縮で隙間が生じない程度に押えて保持することが必要である。ただしナットで押え過ぎると組込予圧が大きくなり、高速回転で長時間運転した際に軸受の昇温で予圧が過大となる可能性があるので、押え量が適正となるよう管理する必要がある。
例えば特許文献１には、適正な予圧を保つために、内輪の端面に対称形のテーパを有する組み合わせ軸受と、内輪のテーパに当接するテーパを両端に有する間座と、内輪と間座のテーパ同士を密着させるバネとを設けた主軸装置が開示されている。この主軸装置では、内輪と間座とに遠心力が作用して膨張した際、間座と内輪との重量及びヤング率の違いによって生じる遠心力によるラジアル方向の膨張量の差で軸方向に力を発生させ、内輪を軸方向に移動させて面圧を低下させるようになっている。
例えば特許文献１には、適正な予圧を保つために、内輪の端面に対称形のテーパを有する組み合わせ軸受と、内輪のテーパに当接するテーパを両端に有する間座と、内輪と間座のテーパ同士を密着させるバネとを設けた主軸装置が開示されている。この主軸装置では、内輪と間座とに遠心力が作用して膨張した際、間座と内輪との重量及びヤング率の違いによって生じる遠心力によるラジアル方向の膨張量の差で軸方向に力を発生させ、内輪を軸方向に移動させて面圧を低下させるようになっている。
従来の工作機械の主軸装置において、軸受内輪は主軸とのしめしろにより、回転時も摩擦力である程度固定されるため幅の収縮量は比較的小さいが、間座は主軸に対し隙間があるため収縮は大きくなる。軸受と間座との間に隙間が生じると予圧抜け状態となり、主軸振れ増大・ガタつきによる加工精度悪化や、軸受転走面へのダメージから焼付きに至る懸念がある。また十分な押えを確保するためには、ナットを大きなトルクで締めることが必要であり、長大工具による組付やトルク管理などで組立が困難となる。
特許文献１の主軸装置の場合、予圧の調整は可能となるが、内輪及び間座にテーパを形成したりバネを設けたりする必要があるため、コスト高となってしまう。
特許文献１の主軸装置の場合、予圧の調整は可能となるが、内輪及び間座にテーパを形成したりバネを設けたりする必要があるため、コスト高となってしまう。
そこで、本発明は、コスト高とならない容易な方法で間座の収縮を抑制し、主軸回転時に軸受と間座との間に隙間が生じることを防止できる工作機械の主軸装置を提供することを目的としたものである。
上記目的を達成するために、本発明は、ハウジング内に１又は複数のアンギュラ軸受を介して主軸が保持されると共に、前記主軸の軸方向で前記アンギュラ軸受の内輪と前記主軸との間、及び／又は、前記複数のアンギュラ軸受の内輪の間に間座が配置され、前記主軸に設けられる押え部材によって前記アンギュラ軸受の内輪が前記間座を介して軸方向に押圧されて予圧が付与される工作機械の主軸装置であって、
前記間座の材料における前記主軸の軸方向と径方向との歪みの比率であるポアソン比が、前記主軸の材料における前記主軸の軸方向と径方向との歪みの比率であるポアソン比より小さいことを特徴とする。
前記間座の材料における前記主軸の軸方向と径方向との歪みの比率であるポアソン比が、前記主軸の材料における前記主軸の軸方向と径方向との歪みの比率であるポアソン比より小さいことを特徴とする。
本発明によれば、間座の材料のポアソン比を主軸の材料のポアソン比より小さくすることにより、主軸回転時の主軸に対する間座の収縮量が小さくなる。よって、コスト高とならない容易な方法で軸受と間座との間に隙間が生じることを防止できる。
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、工作機械の主軸装置の一例を示す。この主軸装置１では、ハウジング２内に主軸３が、軸方向に２列配置される軸受（アンギュラ軸受）４，４によって回転可能に保持されている。主軸３の軸方向で軸受４，４の前後及び軸受４，４の間には、内輪４ａに当接する間座５，５，５が設けられている。軸受４，４及び間座５，５，５は、主軸３に軸方向の後方（図１の右側）からねじ込まれるナット６によって押え込まれて予圧が付与されている。
ここでは、各間座５の材料のポアソン比が、主軸３の材料のポアソン比より小さくなっている。ここでいうポアソン比は、主軸３の軸方向と径方向との歪みの比率である。
図１は、工作機械の主軸装置の一例を示す。この主軸装置１では、ハウジング２内に主軸３が、軸方向に２列配置される軸受（アンギュラ軸受）４，４によって回転可能に保持されている。主軸３の軸方向で軸受４，４の前後及び軸受４，４の間には、内輪４ａに当接する間座５，５，５が設けられている。軸受４，４及び間座５，５，５は、主軸３に軸方向の後方（図１の右側）からねじ込まれるナット６によって押え込まれて予圧が付与されている。
ここでは、各間座５の材料のポアソン比が、主軸３の材料のポアソン比より小さくなっている。ここでいうポアソン比は、主軸３の軸方向と径方向との歪みの比率である。
この主軸装置１では、主軸３の材料より各間座５の材料のポアソン比を小さくすることで、主軸３が回転した際の各間座５の収縮を抑制することができる。よって、コスト高とならない容易な方法で軸受４と間座５との間に隙間が生じることを防止できる。
なお、押え部材は、ナットに限らず、焼嵌めリングなどを使用してもよい。
アンギュラ軸受は、２列に限らず、３列以上であってもよい。また、軸受はアンギュラ軸受に限らず、他の軸受も採用できる。種類の異なる軸受を併用してもよい。
間座は、主軸の軸方向で軸受と主軸との間、軸受間、軸受と押え部材との間の全てに配置される必要はなく、それらのうちの何れかに配置してもよい。
アンギュラ軸受は、２列に限らず、３列以上であってもよい。また、軸受はアンギュラ軸受に限らず、他の軸受も採用できる。種類の異なる軸受を併用してもよい。
間座は、主軸の軸方向で軸受と主軸との間、軸受間、軸受と押え部材との間の全てに配置される必要はなく、それらのうちの何れかに配置してもよい。
１・・主軸装置、２・・ハウジング、３・・主軸、４・・軸受、４ａ・・内輪、５・・間座、６・・ナット。
Claims (1)
- ハウジング内に１又は複数のアンギュラ軸受を介して主軸が保持されると共に、前記主軸の軸方向で前記アンギュラ軸受の内輪と前記主軸との間、及び／又は、前記複数のアンギュラ軸受の内輪の間に間座が配置され、前記主軸に設けられる押え部材によって前記アンギュラ軸受の内輪が前記間座を介して軸方向に押圧されて予圧が付与される工作機械の主軸装置であって、
前記間座の材料における前記主軸の軸方向と径方向との歪みの比率であるポアソン比が、前記主軸の材料における前記主軸の軸方向と径方向との歪みの比率であるポアソン比より小さいことを特徴とする工作機械の主軸装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020120809A JP7561532B2 (ja) | 2020-07-14 | 2020-07-14 | 工作機械の主軸装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2020120809A JP7561532B2 (ja) | 2020-07-14 | 2020-07-14 | 工作機械の主軸装置 |
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|---|---|
| JP2022017942A JP2022017942A (ja) | 2022-01-26 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP2020120809A Active JP7561532B2 (ja) | 2020-07-14 | 2020-07-14 | 工作機械の主軸装置 |
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000292620A (ja) | 1999-04-06 | 2000-10-20 | Fujikura Ltd | 温度補償型光ファイバブラッググレーティング |
| US6135641A (en) | 1997-10-30 | 2000-10-24 | Honeywell International Inc. | Hybrid duplex bearing assembly having thermal compensation |
| JP2001271997A (ja) | 2000-03-24 | 2001-10-05 | Tokyo Gas Co Ltd | インバーメンブレンタンク |
| JP2013170656A (ja) | 2012-02-22 | 2013-09-02 | Ntn Corp | 軸受装置の予圧調整構造および予圧調整方法 |
| JP2015526670A (ja) | 2012-08-23 | 2015-09-10 | アンバー キネティクス, インコーポレイテッドAmber Kinetics, Inc. | 回転子軸受の負荷を磁気的に除去する装置及び方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61116118A (ja) * | 1984-11-09 | 1986-06-03 | Toshiba Mach Co Ltd | ころがり軸受装置 |
| JPH0919805A (ja) * | 1995-07-04 | 1997-01-21 | Howa Mach Ltd | 工作機械主軸軸受の予圧調整機構 |
| JP3949801B2 (ja) * | 1997-12-16 | 2007-07-25 | 東芝機械株式会社 | 工作機械主軸の軸受装置 |
-
2020
- 2020-07-14 JP JP2020120809A patent/JP7561532B2/ja active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6135641A (en) | 1997-10-30 | 2000-10-24 | Honeywell International Inc. | Hybrid duplex bearing assembly having thermal compensation |
| JP2000292620A (ja) | 1999-04-06 | 2000-10-20 | Fujikura Ltd | 温度補償型光ファイバブラッググレーティング |
| JP2001271997A (ja) | 2000-03-24 | 2001-10-05 | Tokyo Gas Co Ltd | インバーメンブレンタンク |
| JP2013170656A (ja) | 2012-02-22 | 2013-09-02 | Ntn Corp | 軸受装置の予圧調整構造および予圧調整方法 |
| JP2015526670A (ja) | 2012-08-23 | 2015-09-10 | アンバー キネティクス, インコーポレイテッドAmber Kinetics, Inc. | 回転子軸受の負荷を磁気的に除去する装置及び方法 |
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| JP2022017942A (ja) | 2022-01-26 |
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