JPH0665890B2 - 精密機械の軸受装置 - Google Patents

精密機械の軸受装置

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JPH0665890B2
JPH0665890B2 JP27342790A JP27342790A JPH0665890B2 JP H0665890 B2 JPH0665890 B2 JP H0665890B2 JP 27342790 A JP27342790 A JP 27342790A JP 27342790 A JP27342790 A JP 27342790A JP H0665890 B2 JPH0665890 B2 JP H0665890B2
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JP
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quill
steel ball
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忠 稲垣
睦 ▲吉▼沢
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共立精機株式会社
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はツールプリセッタ等の如き軸芯が正確に保持さ
れる必要のある精密機械の軸受装置の改良に関する。
〔従来の技術〕
ツールプリセッタは、テーパーシャンクを有するホルダ
ーにドリルやエンドミル等の工具を保持させ、このホル
ダーに対する工具の寸法を予め測定するものであり、測
定されたデータは手入力、またはテープ、フロッピイデ
イスク等を介して工作機械に入力され、このデータに基
づいて自動的に加工が行なわれる。
このホルダーと工具との寸法関係を正確に測定するため
にはツールプリセッタのスピンドルが回転可能に嵌合支
持されているクイル、即ちツールプリセッタの本体に固
定されている円筒状の支持部材に対する精度が必要であ
る。
ツールプリセッタのスピンドルの保持精度を測定する一
般的な方法としては、このスピンドルに設けられた内側
テーパー部に、このテーパ面に嵌合する外テーパー付の
突出し長さ300ミリメートルの円筒部を有するマスター
バー(テストバー)を嵌合支持させ、スピンドル外筒部
に設けられたウオームホイールと噛合するウオームギヤ
によりゆっくり回転させながら、テストバーの振れを測
定する方法がある。
その測定結果から、そのスピンドルの良否を判定するも
のであり、テストバーの根本部における振れは3〜5ミ
クロン、先端部では10ミクロン以内であるように調整し
ている。
このようにツールプリセッタにおいては、スピンドルが
クイルに対して軸芯の振れがないように支持されている
ことが絶対的に重要であるが、クイルが固定されている
のに対してスピンドルは回転可能に支持されているので
両者の間の嵌合誤差を避けることは困難であり、そのた
めに各種の考案がなされている。
クイルに正確にスピンドルを支持する手段としては、ス
ピンドルの周面を精密に加工し、更にこれを嵌入するク
イルの内周面に現物合わせによる精密加工を行なってい
る。しかしこの加工は個々のスピンドルで行う関係でか
なり煩雑な作業を必要とするために加工効率が極めて悪
く、コスト増となる欠点がある。
本発明は、この問題を解消するために得られたものであ
って、加工が容易でスピンドルをクイルに対して正確に
支持できる精密機械の軸受装置を提供するものである。
〔課題を解決するための手段〕
前記目的を達成するための本発明にかかる精密機械の軸
受装置は、円筒状のクイルの内部にスピンドルを嵌合
し、このスピンドルの前部の外表面にテーパー面を形成
し、このテーパー面に鋼球を当接させ、この鋼球をクイ
ルの前部に形成したL形面に支持させ、スピンドルの後
端部に前記クイルの後端部を押圧するスラスト発生手段
を設け、更にスピンドルの後部に形成した円筒部の表面
に、クイルに支持された偏芯ピンに支持された軸受部材
を当接したラジアル軸受を設けて構成されている。
スピンドルの後部に設けたラジアル軸受は、クイルの後
端部をスラストニードルベアリングを介してスピンドル
に螺合されたスラストナットで押圧する構造のものと、
クイルに支持され、スピンドルに対して接近可能に支持
された鋼球押え軸と、これに支持された鋼球からなるも
の等、各種の構造のものが採用される。
〔作用〕
スピンドルの前部をスラスト軸受によって支持し、スピ
ンドルの後部を前記スラストに対抗するスラストを発生
させるスラスト軸受と、ラジアル軸受によって支持して
いるので、スピンドルよ作用するスラスト力、即ち、軸
受に発生する圧力を調節することができるように構成し
ている。
従って、スピンドルと、これを支持するクイルとの間の
嵌合状態を調節することが可能であり、従来技術のよう
に現合工作作業が不要となり、製造工程を簡略化して製
造コストを低下させることができる。
また、スピンドルの前部に形成したテーパー面の加工精
度と、後部に形成した円筒面の加工精度を向上させてお
くことによって高精度で軸芯を得ることができ、大量生
産に適した軸受状態を得ることができる。
〔実施例〕
次に、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
第1図及び第2図は本発明の第1の実施例を示すもので
あって、第1図はツールプリセッタ用軸受装置の断面
図、第2図は第1図のII−II矢視断面図である。
スピンドル1はクイル2(ツールプリセッタの本体に固
定される)内に嵌合支持され、このスピンドル1に形成
したウオームホイール3にウオームギヤ4を噛合させて
このウオームギヤ4に設けられたハンドルを回転させて
スピンドル1を緩やかに回転させるように構成されてい
る。なお、スピンドル1の前部にはテーパー面1aが形成
され、この部分に工具のテーパーシヤンクを保持するよ
うに構成されている。
スピンドル1の前端側には本発明で採用した前部ベアリ
ングを形成するテーパー面5が、また後端側には後部ベ
アリングを形成する円周面6がそれぞれ形成され、クイ
ル2の前端に設けた環状凹部7に断面がL形のリング体
8を支持させ、このリング体8に形成されたL形面8aで
多数の鋼球9を支持して前部ベアリングを形成してい
る。
そして前記クイル2の後部には等間隔の3箇所に穴部10
が開口され、この穴部10内にベアリング11が偏芯ピン軸
12によって支持されて後部ベアリングを形成している。
この偏芯ピン軸12は外径が2段に形成され、小径部12a
と大径部12bの軸芯が変位しており、この偏芯ピン軸12
を回転することによって小径部12aに支持されているベ
アリング11をスピンドル1の後端部の円周面6に当接さ
せてこのスピンドル1の後部側の軸芯を出すように構成
されている。
また、スピンドル1の後端に設けたネジ部13にスラスト
ナット14が螺合され、このスラストナット14の前端面に
形成したリング状の凹部15内にスラストワッシヤ16とス
ラストニードルベアリング17と、一面がスピンドル1の
後端面に当接したスラストワッシヤ19とが収容されてお
り、これらで押圧機構を形成している。そして、このス
ラストナット14を螺進させてスラストニードルベアリン
グ17を介してクイル2の中にスピンドル1を引き込む
と、前部ベアリングのリング体8に支持された鋼球9を
テーパー面5に押付けてスピンドル1の前部の軸芯が調
節される。
スピンドル1の後部を支持するベアリング11は第1図の
実施例においては小型のベアリングを使用したが、これ
の他に精密に加工された金属のリングを使用しても同様
な効果を得ることができる。
第3図及び第4図は本発明の第2の実施例を示すもの
で、テーパー面5、鋼球9、断面L形のリング体8から
なる前部ベアリングは第1の実施例と同様な構造であ
る。
この実施例においては、スピンドル1の後部に前記テー
パー面5と反対に傾斜したテーパー面21が形成され、こ
れに鋼球24が当接している。また、スピンドル1の後部
には円周面20が形成され、これに鋼球25が当接してい
る。
一方、クイル2の後部には円周方向に3個の穴部22と、
3個の穴部23が等間隔に設けられているが、穴部22がテ
ーパー面21に当接する鋼球24を支持する鋼球押え軸26が
嵌入され、穴部23には鋼球25を支持する鋼球押え軸27が
嵌入されている。この鋼球24はスラスト軸受を形成して
おり、スピンドル1をクイル2内に引き込む際のスラス
トを負担する。更に別の鋼球25はスピンドル1を支持す
るラジアル軸受を形成している。
鋼球押え軸26,27にはそれぞれテーパー穴26a,27aが開口
され、これらのテーパー穴26a,27aにはクイル2に螺合
したテーパー押ネジ28,29の先端に形成したテーパー面
が当接している。そしてこのテーパー押ネジ28を螺進す
るとこれに係合している鋼球押え軸26をスピンドル1側
に前進させ、この鋼球押え軸26の先端に形成したテーパ
ー面に支持されている鋼球24をテーパー面21に当接さ
せ、スラスト力を発生させてクイル2の内部にスピンド
ル1を引き込むことになる。
また、テーパー押ネジ29を螺進するとこれに係合してい
る鋼球押え軸27を前進させて、これの先端に形成したテ
ーパー面に支持されている鋼球25を円周面20に当接させ
て外径振れ押さえの機能を発揮する。
第3図及び第4図の実施例においては、クイル2の内部
にスピンドル1を引込むためのスラスト力を発生させる
手段として鋼球24を使用したが、鋼球押さえ軸26,27そ
のものを含油軸受材料等に変更して直接にクイル2とス
ピンドル1とが当接するようにしても同様な効果を得る
ことができる。
〔発明の効果〕
本発明に係る精密機械の軸受装置は、円筒状のクイルの
内部にスピンドルを嵌合し、このスピンドルの前部の外
表面に形成したテーパー面に鋼球を当接させ、この鋼球
をクイルの前部に形成したL形面に支持させてスラスト
軸受を形成し、スピンドルの後端部にクイルの後端部を
押圧するスラスト発生手段を設け、更にスピンドルの後
部に形成した円筒部の表面に、クイルに支持された偏芯
ピンに支持された軸受部材を当接したラジアル軸受を設
けて構成されている。
従って、スピンドルの前部をスラスト軸受によって支持
し、スピンドルの後部をスラストに対抗するスラストを
発生させるスラスト軸受と、ラジアル軸受によって支持
しているのでスラスト力を調節することができるので、
スピンドルと、これを支持するクイルとの間の嵌合は調
節可能である。従って、従来技術のように現合工作作業
が不要となり、製造工程を簡略化して製造コストを低下
させることができる。
また、スピンドルの前部に形成したテーパー面の加工精
度と、後部に形成した円筒面の加工精度を向上させてお
くことによって高精度で軸芯を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
図は本発明の実施例を示すものであって、第1図はツー
ルプリセッタに使用する第1の実施例に係る軸受装置の
断面図、第2図は第1図におけるII−II矢視断面図であ
る。 第3図は第2の実施例に係る軸受装置の断面図、第4図
は第3図におけるIV−IV矢視断面図である。 1…スピンドル、2…クイル 3…ウオームホイール、4…ウオームギヤ 5…テーパー面、6…円周面 7…環状凹部、8…リング第 9…鋼球、10…穴部 11…ベアリング、12…偏心ピン軸 20…円周面、21…テーパー面 22,23…穴部、24,25…鋼球 26,27…鋼球押え軸 26a,27a…テーパー穴。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F16C 23/08

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】円筒状のクイルの内部にスピンドルを嵌合
    し、このスピンドルの前部の外表面に形成されたテーパ
    ーに鋼球を当接させ、この鋼球をクイルの前部に形成し
    たL形面に支持させ、スピンドルの後端部にクイルの後
    端部をスピンドルに対して押圧するスラスト発生手段を
    設け、更にスピンドルの後部に形成した円筒部の表面
    に、クイルに支持された偏芯ピンに支持された軸受部材
    を当接したラジアル軸受を設けてなる精密機械の軸受装
    置。
  2. 【請求項2】円筒状のクイルの内部にスピンドルを嵌合
    し、このスピンドルの前部の外表面に形成されたテーパ
    ー面に鋼球を当接させ、この鋼球をクイルの前部に形成
    したL形面に支持させ、前記スピンドルの後部には前記
    テーパー面と向きが逆のテーパー面と円周面を有し、前
    記クイルの後部に放射方向に設けた穴部に嵌入され、ク
    イルに設けたテーパ押ネジに係合された鋼球押え軸の先
    端に支持された鋼球をテーパー面に当接したスラスト軸
    受と、更に穴部に嵌入され、クイルに設けたテーパ押ネ
    ジに係合された鋼球押え軸の先端に支持された鋼球を円
    周面に当接したラジアル軸受とによって支持してなる精
    密機械の軸受装置。
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