JPH0574704U - 円筒ころ軸受のラジアル隙間調節機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 主軸高速回転時の円筒ころ軸受の焼付き事故
と、主軸低速回転時の切削性能低下を防止することので
きるラジアル隙間自動調節機構付とする。 【構成】 円筒ころ軸受３の外輪６の外周をテーパ６ａ
に形成し、テーパ６ａに嵌合するテーパ穴７ａを有する
調節リング７を、軸受ハウジング２に軸方向移動可能に
設け、調整リングの両側に設けた圧電アクチュエータ８
Ａ，８Ｂに印加する電圧を主軸５の回転数に対応して増
減させ、圧電アクチュエータを等量伸縮させることによ
り調節リングを軸方向移動し、外輪の径を変えて、ラジ
アル隙間を調節する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は工作機械の主軸軸受等に使用される円筒ころ軸受のラジアル隙間を、 使用条件の変化に対応して自動調節する機構に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、工作機械の主軸軸受等に使用される円筒ころ軸受は、ラジアル隙間量が 切削能力に大きな影響を与えるので、図３に示すようにテーパ穴１０１ａに形成 されている内輪１０１の主軸１０２のテーパ軸部に対する軸方向位置を、カラー １０３の厚さを変え、ナット１０４により内輪をカラーに圧着させることにより 変えてラジアル隙間を適量に調整していた。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

従来の技術で述べたカラーの厚さによりラジアル隙間を調整する方法は、組付 け時に一定隙間量にしたままなので、最適量は使用条件の変化特に高速回転と低 速回転とによって異なるため妥協点に調整するより方法はない。従って高速側で は遠心力による内輪の膨張及び内外輪の温度差の拡大等によりラジアル隙間が小 さくなり、焼付き事故の原因となる。また逆に低速側ではラジアル隙間が大きす ぎて十分な切削性能が得られないという問題点を有している。 本考案は従来の技術の有するこのような問題点に鑑みなされたものであり、そ の目的とするところは低速回転から高速回転まで最適なラジアル隙間を確保する ことのできる自動調整機構を提供しようとするものである。

【０００４】

【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考案における円筒ころ軸受のラジアル隙間調節機 構は、円筒ころ軸受の外輪外周にテーパを設け、該テーパに嵌合するテーパ穴を 有する調節リングを軸方向移動可能に軸受ハウジングに設け、該調節リングを軸 方向移動してラジアル隙間量を調節する手段を設けてなるものである。

【０００５】

【作用】

調節リングの両側に設けた圧電アクチュエータに印加する電圧を、互いに増減 が互いに逆になるように変化させて、調節リングの軸方向位置を変え、外輪の径 を変えてラジアル隙間を調整する。

【０００６】

【実施例】

第１実施例について図１を参照して説明する。 公知のマシニングセンタの主軸頭１に軸受ハウジング２が嵌着されており、軸 受ハウジング２に円筒ころ軸受３及び一組の球軸受４により主軸５が回転可能に 軸承されている。円筒ころ軸受３の外輪６は外周がテーパ６ａに形成されており 、軸受ハウジング２の主軸５と同心の穴２ａに、テーパ６ａに嵌合されるテーパ 穴７ａを有する調節リング７が軸方向移動可能に嵌挿されている。そして穴２ａ は前蓋９により左側が止められて両側とも止まり穴となっており、穴２ａには調 節リング７の両側に、圧電アクチュエータ８Ａ，８Ｂが軸方向に積層された状態 でカラー状に嵌挿されている。

【０００７】 この圧電アクチュエータ８Ａ，８Ｂには軸受ハウジングに刻設された溝２ｂ内 を通る電線１１により電圧が印加されるようになっており、両方の圧電アクチュ エータに印加される電圧の和が常に等しくなるように増減されて伸縮量が等しく なっている。 そして例えば圧電アクチュエータ８Ａの印加電圧が設定範囲の最低で、８Ｂが 最高のときの調節リング７の軸方向位置で、最高速回転時の最適ラジアル隙間が 得られ、逆に８Ａが最高で８Ｂが最低のときの調節リング７の軸方向位置で、最 低速回転時の最適ラジアル隙間が得られるように予め調整されており、図示しな ＮＣ装置内に各回転速度に対応する最適隙間量が得られる印加電圧のそれぞれの 値がマスタテーブルとして入力され記憶されている。

【０００８】 続いて第１実施例の作用について説明する。 主軸５の回転数範囲が例えば３０〜４０００ｒｐｍとすると、主軸が３０ｒｐ ｍで回転されるときには、マスタテーブルに記憶される３０ｒｐｍ対応の電圧が 圧電アクチュエータ８Ａ，８Ｂに印加されて等量伸び縮みし、調節リング７が右 に移動し、外輪６の径が小さくなって、ラジアル隙間が小さくなり十分な切削性 能が得られる最適隙間となる。 また主軸が４０００ｒｐｍで回転されるときには、マスタテーブルに記憶する ４０００ｒｐｍ対応の電圧が圧電アクチュエータ８Ａ，８Ｂに印加されて等量伸 縮し、調節リング７が左に移動し、外輪６の径が大きくなって、内輪の遠心力に よる膨張及び内・外輪の温度差等によるラジアル隙間の減少分を見込んだ大きな ラジアル隙間となる。

【０００９】 次に第２実施例について図２を参照して説明する。 第１実施例と異なるところは圧電アクチュエータの代わりに油圧シリンダによ りラジアル隙間を調節するところのみであり、同一個所は同一符号を付して説明 を省略する。 軸受ハウジング２の先端に内周に油圧シリンダ１２が形成されているプレート １３が同心に固着されており、リング状のピストンロッド部１４ｂを一体に有す るピストン１４が嵌挿されている。そしてピストンロッド部１４ｂの軸方向寸法 と、このピストンロッド部１４ｂの外周を軸方向移動可能に支承する穴２ａ，１ ２ａの軸方向寸法との差がピストン１４の移動量とされており、ピストンロッド 部１４ｂの内周の一部がテーパ６ａと嵌合するテーパ穴１４ａに形成されている 。 従ってピストン１４が右端位置のとき外輪６が小さくなって、低速回転対応の 小さいラジアル隙間となり、ピストン１４が左端位置のとき高速回転寸法の大き いラジアル隙間となるよう調整されており、ラジアル隙間の調節は二段切り換え である。

【００１０】

【考案の効果】

本考案は上述のとおり構成されているので次に記載する効果を奏する。 円筒ころ軸受の外周をテーパとし、このテーパに嵌合するテーパ穴を有する調 節リングを軸方向移動可能に軸受ハウジングに設け、圧電アクチュエータにより 調整リングの軸方向位置を移動してラジアル隙間の調節を行うようにしたので、 主軸回転数範囲の全域にわたって常に最適なラジアル隙間を保つよう自動調節が 可能となり、高速回転時の焼付け事故が無く、低速回転時の切削性能低下がなく なるとともに、回転数範囲を拡大することが可能となる。 また流体圧シリンダによりラジアル隙間を調節するようにすることもでき、こ の場合は簡単かつ安価に上述の効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の円筒ころ軸受のラジアル隙間調節
機構の断面図である。

【図２】第２実施例の円筒ころ軸受のラジアル隙間調節
機構の断面図である。

【図３】従来の技術の固定式ラジアル隙間調整機構説明
用断面図である。

【符号の説明】

１ 主軸頭 ２ 軸受ハウ
ジング ３ 円筒ころ軸受 ５ 主軸 ７ 調節リング ８Ａ，８Ｂ
圧電アクチュエータ １２ 油圧シリンダ １４ ピスト
ン

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒ころ軸受の外輪外周にテーパを設
   け、該テーパに嵌合するテーパ穴を有する調節リングを
   軸方向移動可能に軸受ハウジングに設け、該調節リング
   を軸方向移動してラジアル隙間量を調節する手段を設け
   てなることを特徴とする円筒ころ軸受のラジアル隙間調
   節機構。