JPH0724603A - 予圧可変式軸受ユニット - Google Patents
予圧可変式軸受ユニットInfo
- Publication number
- JPH0724603A JPH0724603A JP17401893A JP17401893A JPH0724603A JP H0724603 A JPH0724603 A JP H0724603A JP 17401893 A JP17401893 A JP 17401893A JP 17401893 A JP17401893 A JP 17401893A JP H0724603 A JPH0724603 A JP H0724603A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- preload
- bearing
- ring
- housing
- cylindrical roller
- Prior art date
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 主軸を支持する軸受にラジアル方向の予圧を
与え、円筒ころ軸受の使用を可能にすると共に、主軸の
低速高剛性と高速運転を実現する。 【構成】 主軸２を支持する円筒ころ軸受３の外輪５と
ハウジング１の間に予圧調整リング９を縮径及び拡径自
在となるよう設け、このリング９の拡径方向の位置決め
をハウジング１で行ない、かつ縮径方向の位置決めを間
座８、８の段部１２、１２で行ない、供給部１１から油
圧又は空気圧を給排することにより、円筒ころ軸受３に
対して重予圧と軽予圧の２段の定位置予圧を切換え可能
とする。
与え、円筒ころ軸受の使用を可能にすると共に、主軸の
低速高剛性と高速運転を実現する。 【構成】 主軸２を支持する円筒ころ軸受３の外輪５と
ハウジング１の間に予圧調整リング９を縮径及び拡径自
在となるよう設け、このリング９の拡径方向の位置決め
をハウジング１で行ない、かつ縮径方向の位置決めを間
座８、８の段部１２、１２で行ない、供給部１１から油
圧又は空気圧を給排することにより、円筒ころ軸受３に
対して重予圧と軽予圧の２段の定位置予圧を切換え可能
とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、回転主軸を支持する
ころがり軸受に対してラジアル方向の予圧量の調整を可
能とした予圧可変式軸受ユニットに関する。
ころがり軸受に対してラジアル方向の予圧量の調整を可
能とした予圧可変式軸受ユニットに関する。
【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
ドルの軸受にアンギュラ玉軸受を用い、この軸受のスラ
スト方向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。
ドルの軸受にアンギュラ玉軸受を用い、この軸受のスラ
スト方向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】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
なスピンドルユニットは、スラスト方向から軸受に対し
て予圧を与える構造になっているため、主軸をアンギュ
ラ玉軸受で支持しなければならず、主軸の支持に円筒こ
ろ軸受を採用することが困難であるという問題を有して
いる。
なスピンドルユニットは、スラスト方向から軸受に対し
て予圧を与える構造になっているため、主軸をアンギュ
ラ玉軸受で支持しなければならず、主軸の支持に円筒こ
ろ軸受を採用することが困難であるという問題を有して
いる。
【０００７】そこで、この発明の課題は、軸受に対して
ラジアル方向の予圧を付与することができ、主軸の支持
に円筒ころ軸受を使用することができるようにすると共
に、予圧の変更により、低速高剛性と高速運転を可能と
する予圧可変式軸受ユニットを提供することにある。
ラジアル方向の予圧を付与することができ、主軸の支持
に円筒ころ軸受を使用することができるようにすると共
に、予圧の変更により、低速高剛性と高速運転を可能と
する予圧可変式軸受ユニットを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記のような課題を解決
するため、この発明は、ころがり軸受の外輪とこの軸受
を保持するハウジングの間に径の変化が可能な予圧調整
リングを設け、この予圧調整リングの拡径方向の位置決
めをハウジングで行ない、縮径方向の位置決めに外輪の
両側に配置した間座を用い、前記ハウジングの予圧調整
リング外径面と対応する位置に、予圧調整リングの縮径
手段となる圧力流体の供給部を設けた構成を採用したも
のである。
するため、この発明は、ころがり軸受の外輪とこの軸受
を保持するハウジングの間に径の変化が可能な予圧調整
リングを設け、この予圧調整リングの拡径方向の位置決
めをハウジングで行ない、縮径方向の位置決めに外輪の
両側に配置した間座を用い、前記ハウジングの予圧調整
リング外径面と対応する位置に、予圧調整リングの縮径
手段となる圧力流体の供給部を設けた構成を採用したも
のである。
【０００９】
【作用】ハウジングの供給部から予圧調整リングの外周
に圧力流体を供給すると、予圧調整リングを介して外輪
が縮径し、該リングが間座に当接する状態で重予圧とな
り、主軸の回転は低速高剛性となる。
に圧力流体を供給すると、予圧調整リングを介して外輪
が縮径し、該リングが間座に当接する状態で重予圧とな
り、主軸の回転は低速高剛性となる。
【００１０】また、供給部に対する圧力流体の供給を解
くと、予圧調整リングと外輪は拡径して該リングはハウ
ジングに位置決めされ、軸受に対して軽予圧となり、主
軸の高速運転が可能となる。
くと、予圧調整リングと外輪は拡径して該リングはハウ
ジングに位置決めされ、軸受に対して軽予圧となり、主
軸の高速運転が可能となる。
【００１１】
【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。
て説明する。
【００１２】図１（Ａ）、（Ｂ）はこの発明を円筒ころ
軸受に適用した例であり、ハウジング１内に収納されて
主軸２を回動自在に支持する円筒ころ軸受３は、内輪５
が主軸２を支持し、この内輪５の外側に多数のころ６を
介して外輪７が外嵌した構造になっている。
軸受に適用した例であり、ハウジング１内に収納されて
主軸２を回動自在に支持する円筒ころ軸受３は、内輪５
が主軸２を支持し、この内輪５の外側に多数のころ６を
介して外輪７が外嵌した構造になっている。
【００１３】上記ハウンジング１内で円筒ころ軸受３の
両側には、外輪７の側面に当接して該軸受３をスラスト
方向に位置決め保持するための間座８、８が設けられ、
更に、外輪７の外周面とハウジング１の内周面との間に
予圧調整リング９が配置されている。
両側には、外輪７の側面に当接して該軸受３をスラスト
方向に位置決め保持するための間座８、８が設けられ、
更に、外輪７の外周面とハウジング１の内周面との間に
予圧調整リング９が配置されている。
【００１４】この予圧調整リング９は、外輪７よりも広
幅で外周面の両側にハウジング１へ圧接するＯリング１
０、１０が設けられ、その内周面が外輪７に対して常に
接触するよう外嵌し、かつ縮径及び拡径が自在となり、
ハウジング１内でラジアル方向に移動可能になってい
る。
幅で外周面の両側にハウジング１へ圧接するＯリング１
０、１０が設けられ、その内周面が外輪７に対して常に
接触するよう外嵌し、かつ縮径及び拡径が自在となり、
ハウジング１内でラジアル方向に移動可能になってい
る。
【００１５】上記予圧調整リング９は、図１（Ｂ）に示
すように、外周面がハウジング１の内周面に当接する拡
径方向の位置決め状態で円筒ころ軸受３に軽予圧を与え
るようになっている。
すように、外周面がハウジング１の内周面に当接する拡
径方向の位置決め状態で円筒ころ軸受３に軽予圧を与え
るようになっている。
【００１６】また、予圧調整リング９は、ハウジング１
に設けた加圧流体供給部１１から外周面に油圧や空気圧
等の加圧流体が供給されると、加圧流体の圧力により縮
径し、図１（Ａ）のように、外輪７を縮径させて円筒こ
ろ軸受３に重予圧を与えることになる。
に設けた加圧流体供給部１１から外周面に油圧や空気圧
等の加圧流体が供給されると、加圧流体の圧力により縮
径し、図１（Ａ）のように、外輪７を縮径させて円筒こ
ろ軸受３に重予圧を与えることになる。
【００１７】上記予圧調整リング９の縮径方向の位置決
めは、両側に配置した間座８、８の段部１２、１２にて
行ない、一定の重予圧が得られるようにしている。
めは、両側に配置した間座８、８の段部１２、１２にて
行ない、一定の重予圧が得られるようにしている。
【００１８】なお、図示の場合、間座８、８は、円筒こ
ろ軸受３に対するエアオイル潤滑用の通路１３を備えた
ノズル間座を示したが、通路のない外輪間座を用いても
よい。
ろ軸受３に対するエアオイル潤滑用の通路１３を備えた
ノズル間座を示したが、通路のない外輪間座を用いても
よい。
【００１９】次に、図２（Ａ）と（Ｂ）は、この発明を
アンギュラ玉軸受１４に適用した例であり、該軸受１４
が内輪１５と外輪１６の間に多数のボール１７を介在さ
せて形成されている以外は、円筒ころ軸受３の場合と同
様の構造になっている。
アンギュラ玉軸受１４に適用した例であり、該軸受１４
が内輪１５と外輪１６の間に多数のボール１７を介在さ
せて形成されている以外は、円筒ころ軸受３の場合と同
様の構造になっている。
【００２０】この発明の軸受ユニットは上記のような構
成であり、主軸２の低速回転時は、図１（Ａ）及び図２
（Ａ）に示すように、供給部１１から予圧調整リング９
の外周に油圧又は空気圧を供給し、該リング９を介して
外輪７を収縮させることにより、軸受３又は１４にラジ
アル方向の重予圧を与え、低速回転で高い剛性が得られ
ることになる。
成であり、主軸２の低速回転時は、図１（Ａ）及び図２
（Ａ）に示すように、供給部１１から予圧調整リング９
の外周に油圧又は空気圧を供給し、該リング９を介して
外輪７を収縮させることにより、軸受３又は１４にラジ
アル方向の重予圧を与え、低速回転で高い剛性が得られ
ることになる。
【００２１】また、主軸２の高速運転時は、供給部１１
への油圧又は空気圧を排出すればよく、図１（Ｂ）及び
図２（Ｂ）の如く、予圧調整リング９は拡径してハウジ
ング１で位置決めされ、高速運転を可能にする。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。
への油圧又は空気圧を排出すればよく、図１（Ｂ）及び
図２（Ｂ）の如く、予圧調整リング９は拡径してハウジ
ング１で位置決めされ、高速運転を可能にする。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。
【００２２】上記のように、主軸２を支持する軸受３又
は４に対して、油圧又は空気圧を給排し、予圧調整リン
グ９をハウジング１又は間座８、８で位置決めすること
により、ラジアル方向の重予圧と軽予圧の２段の定位置
予圧の切換えが可能となる。図３に円筒ころ軸受の場合
の予圧特性の一例を示す。
は４に対して、油圧又は空気圧を給排し、予圧調整リン
グ９をハウジング１又は間座８、８で位置決めすること
により、ラジアル方向の重予圧と軽予圧の２段の定位置
予圧の切換えが可能となる。図３に円筒ころ軸受の場合
の予圧特性の一例を示す。
【００２３】
【発明の効果】以上のように、この発明によると、主軸
を支持する軸受に対してラジアル方向の予圧を、重予圧
と軽予圧の２段の定位置予圧に切換えることができ、主
軸の支持に円筒ころ軸受の使用が可能になると共に、予
圧の切換えにより、主軸の低速高剛性と高速運転とが可
能になる。
を支持する軸受に対してラジアル方向の予圧を、重予圧
と軽予圧の２段の定位置予圧に切換えることができ、主
軸の支持に円筒ころ軸受の使用が可能になると共に、予
圧の切換えにより、主軸の低速高剛性と高速運転とが可
能になる。
【図１】（Ａ）はこの発明の予圧可変式軸受ユニットの
円筒ころ軸受を用いた重予圧の状態を示す縦断面図、
（Ｂ）は同上の軽予圧の状態を示す縦断面図
円筒ころ軸受を用いた重予圧の状態を示す縦断面図、
（Ｂ）は同上の軽予圧の状態を示す縦断面図
【図２】（Ａ）はアンギュラ玉軸受を用いた重予圧の状
態を示す縦断面図、（Ｂ）は同上の軽予圧の状態を示す
縦断面図
態を示す縦断面図、（Ｂ）は同上の軽予圧の状態を示す
縦断面図
【図３】円筒ころ軸受の場合の予圧特性線図
１ ハウジング ２ 主軸 ３ 円筒ころ軸受 ５ 内輪 ６ ころ ７ 外輪 ８ 間座 ９ 予圧調整リング １１ 加圧流体供給部 １２ 段部 １４ アンギュラ玉軸受 １５ 内輪 １６ 外輪 １７ ボール
Claims (1)
- 【請求項１】 ころがり軸受の外輪とこの軸受を保持す
るハウジングの間に径の変化が可能な予圧調整リングを
設け、この予圧調整リングの拡径方向の位置決めをハウ
ジングで行ない、縮径方向の位置決めに外輪の両側に配
置した間座を用い、前記ハウジングの予圧調整リング外
径面と対応する位置に、予圧調整リングの縮径手段とな
る圧力流体の供給部を設けたことを特徴とする予圧可変
式軸受ユニット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17401893A JPH0724603A (ja) | 1993-07-14 | 1993-07-14 | 予圧可変式軸受ユニット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17401893A JPH0724603A (ja) | 1993-07-14 | 1993-07-14 | 予圧可変式軸受ユニット |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0724603A true JPH0724603A (ja) | 1995-01-27 |
Family
ID=15971206
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17401893A Pending JPH0724603A (ja) | 1993-07-14 | 1993-07-14 | 予圧可変式軸受ユニット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0724603A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6505972B1 (en) | 2000-09-01 | 2003-01-14 | The Timken Company | Bearing with adjustable setting |
| US6682226B2 (en) | 2002-05-09 | 2004-01-27 | The Timken Company | Cylindrical roller bearing with preload capability |
| US7311482B2 (en) | 2003-03-31 | 2007-12-25 | Nsk Ltd. | Main shaft device and machine tool with the same |
| JP2016524110A (ja) * | 2013-07-12 | 2016-08-12 | エコ テク カンパニー リミテッドＥｃｈｏ Ｔｅｃｈ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． | 予圧の調整のためのストロークの隙間及びシーリング材の弾性変形を用いた軸受の可変予圧システム |
-
1993
- 1993-07-14 JP JP17401893A patent/JPH0724603A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6505972B1 (en) | 2000-09-01 | 2003-01-14 | The Timken Company | Bearing with adjustable setting |
| US6682226B2 (en) | 2002-05-09 | 2004-01-27 | The Timken Company | Cylindrical roller bearing with preload capability |
| US7311482B2 (en) | 2003-03-31 | 2007-12-25 | Nsk Ltd. | Main shaft device and machine tool with the same |
| US7690873B2 (en) | 2003-03-31 | 2010-04-06 | Nsk Ltd. | Main shaft device and machine tool with the same |
| US8052362B2 (en) | 2003-03-31 | 2011-11-08 | Nsk, Ltd. | Main shaft device and machine tool with the same |
| JP2016524110A (ja) * | 2013-07-12 | 2016-08-12 | エコ テク カンパニー リミテッドＥｃｈｏ Ｔｅｃｈ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． | 予圧の調整のためのストロークの隙間及びシーリング材の弾性変形を用いた軸受の可変予圧システム |
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