JPH0814252A - 高速回転軸の組合せ軸受における予圧増加防止構造 - Google Patents
高速回転軸の組合せ軸受における予圧増加防止構造Info
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- JPH0814252A JPH0814252A JP6165748A JP16574894A JPH0814252A JP H0814252 A JPH0814252 A JP H0814252A JP 6165748 A JP6165748 A JP 6165748A JP 16574894 A JP16574894 A JP 16574894A JP H0814252 A JPH0814252 A JP H0814252A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C25/00—Bearings for exclusively rotary movement adjustable for wear or play
- F16C25/06—Ball or roller bearings
- F16C25/08—Ball or roller bearings self-adjusting
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- F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
- F16C19/54—Systems consisting of a plurality of bearings with rolling friction
- F16C19/546—Systems with spaced apart rolling bearings including at least one angular contact bearing
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- F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
- F16C19/52—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with devices affected by abnormal or undesired conditions
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 低速回転時にベアリングにかかる予圧が不足
せず、高速回転時に内輪間座や外輪間座に熱が伝達して
もベアリングにかかる予圧が増大しないようにした高速
回転軸の組合せ軸受における予圧増加防止構造を提供す
る。 【構成】 外輪間座２４を、一方のベアリング１２ａの
外輪２０ａと接触するもので筒状部３２を有する第一外
輪間座部３０と、他方のベアリング１２ｂの外輪２０ｂ
と接触するもので前記第一外輪間座部３０の筒状部３２
より径小の筒状部４２を有する第二外輪間座部４０と、
前記第一外輪間座部３０の筒状部３２の内側に配置され
かつ前記第二外輪間座部４０の筒状部４２の外側に配置
される筒状の中間外輪間座部５０とから形成する。第一
外輪間座部３０と第二外輪間座部４０が回転軸１０の熱
膨張率より熱膨張率の小さい材料で構成すると共に中間
外輪間座部５０が回転軸１０の熱膨張率より熱膨張率の
大きい材料で構成する。
せず、高速回転時に内輪間座や外輪間座に熱が伝達して
もベアリングにかかる予圧が増大しないようにした高速
回転軸の組合せ軸受における予圧増加防止構造を提供す
る。 【構成】 外輪間座２４を、一方のベアリング１２ａの
外輪２０ａと接触するもので筒状部３２を有する第一外
輪間座部３０と、他方のベアリング１２ｂの外輪２０ｂ
と接触するもので前記第一外輪間座部３０の筒状部３２
より径小の筒状部４２を有する第二外輪間座部４０と、
前記第一外輪間座部３０の筒状部３２の内側に配置され
かつ前記第二外輪間座部４０の筒状部４２の外側に配置
される筒状の中間外輪間座部５０とから形成する。第一
外輪間座部３０と第二外輪間座部４０が回転軸１０の熱
膨張率より熱膨張率の小さい材料で構成すると共に中間
外輪間座部５０が回転軸１０の熱膨張率より熱膨張率の
大きい材料で構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、間隔を開けて備えられ
る一対のベアリングの内輪と外輪との間に内輪間座と外
輪間座とを設ける高速回転軸の組み合わせ軸受に関し、
特に高速回転による発熱によってベアリングに与えられ
た予圧が増大することを防止するようにした高速回転軸
の組合せ軸受における予圧増加防止構造に関する。
る一対のベアリングの内輪と外輪との間に内輪間座と外
輪間座とを設ける高速回転軸の組み合わせ軸受に関し、
特に高速回転による発熱によってベアリングに与えられ
た予圧が増大することを防止するようにした高速回転軸
の組合せ軸受における予圧増加防止構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、高速回転切削工具等の高速回
転軸は、一般に、組み合わせ軸受によって支持されてい
る。ここで、高速回転軸を支持する従来の組み合わせ軸
受を図２に示す。高速で回転する装置の回転軸１０は、
間隔を開けて配置された一対のベアリング１２ａ，１２
ｂによって支持されており、これらベアリング１２ａ，
１２ｂは保持部材１４によって保持されている。これら
一対のベアリング１２ａ，１２ｂの間には、内輪１６ａ
と内輪１６ｂとに接触するように筒状の内輪間座１８が
備えられ、外輪２０ａと外輪２０ｂとに接触するように
筒状の外輪間座２２が備えられる。即ち、環状の内輪間
座１８の外側に環状の外輪間座２２が備えられる。
転軸は、一般に、組み合わせ軸受によって支持されてい
る。ここで、高速回転軸を支持する従来の組み合わせ軸
受を図２に示す。高速で回転する装置の回転軸１０は、
間隔を開けて配置された一対のベアリング１２ａ，１２
ｂによって支持されており、これらベアリング１２ａ，
１２ｂは保持部材１４によって保持されている。これら
一対のベアリング１２ａ，１２ｂの間には、内輪１６ａ
と内輪１６ｂとに接触するように筒状の内輪間座１８が
備えられ、外輪２０ａと外輪２０ｂとに接触するように
筒状の外輪間座２２が備えられる。即ち、環状の内輪間
座１８の外側に環状の外輪間座２２が備えられる。
【０００３】内輪間座１８と外輪間座２２とを挟んで、
一対のベアリング１２ａ，１２ｂを設置する際に、例え
ば内輪１６ａと内輪１６ｂとの間か、外輪２０ａと外輪
２０ｂとの間か、あるいはその両方に圧力をかかること
によって、一対のベアリング１２ａ，１２ｂに予圧がか
けられる。このように、一対のベアリング１２ａ，１２
ｂの間に予圧をかけることによって、ベアリングの剛性
を高めると共に、ベアリング配列の回転精度をも高める
ことができる。このため、高精度回転する回転軸の組み
合わせ軸受においては、必ずベアリングに予圧がかけら
れる。一般に、内輪間座１８の長さをＬ1 とし、外輪間
座２２の長さをＬ2 とし、それらの長さＬ1 とＬ2 とを
適当に選ぶことによって、一対のベアリング１２ａ，１
２ｂの間には予圧がかかり、ベアリング１２ａ，１２ｂ
は軸方向及び半径方向の力に耐えることができ、かつ回
転精度をも高めることができる。
一対のベアリング１２ａ，１２ｂを設置する際に、例え
ば内輪１６ａと内輪１６ｂとの間か、外輪２０ａと外輪
２０ｂとの間か、あるいはその両方に圧力をかかること
によって、一対のベアリング１２ａ，１２ｂに予圧がか
けられる。このように、一対のベアリング１２ａ，１２
ｂの間に予圧をかけることによって、ベアリングの剛性
を高めると共に、ベアリング配列の回転精度をも高める
ことができる。このため、高精度回転する回転軸の組み
合わせ軸受においては、必ずベアリングに予圧がかけら
れる。一般に、内輪間座１８の長さをＬ1 とし、外輪間
座２２の長さをＬ2 とし、それらの長さＬ1 とＬ2 とを
適当に選ぶことによって、一対のベアリング１２ａ，１
２ｂの間には予圧がかかり、ベアリング１２ａ，１２ｂ
は軸方向及び半径方向の力に耐えることができ、かつ回
転精度をも高めることができる。
【０００４】ここで、高速で回転軸１０が回転した場
合、回転軸１０と一対のベアリング１２ａ，１２ｂとの
接触箇所が発熱し、その熱がベアリング１２ａ，１２ｂ
を経由して内輪間座１８や外輪間座２２に伝わり、内輪
間座１８の長さＬ1 や外輪間座２２の長さＬ2 が熱膨張
によってその分伸びることになる。しかし、内輪間座１
８の材料や外輪間座２２の材料を例えば回転軸１０と同
じ材料とすることで、内輪間座１８や外輪間座２２の軸
方向の伸びと回転軸１０の軸方向の伸びとの差は少なく
なり、ベアリング１２ａ，１２ｂにかかる予圧の増加を
ある程度は防止することができる。
合、回転軸１０と一対のベアリング１２ａ，１２ｂとの
接触箇所が発熱し、その熱がベアリング１２ａ，１２ｂ
を経由して内輪間座１８や外輪間座２２に伝わり、内輪
間座１８の長さＬ1 や外輪間座２２の長さＬ2 が熱膨張
によってその分伸びることになる。しかし、内輪間座１
８の材料や外輪間座２２の材料を例えば回転軸１０と同
じ材料とすることで、内輪間座１８や外輪間座２２の軸
方向の伸びと回転軸１０の軸方向の伸びとの差は少なく
なり、ベアリング１２ａ，１２ｂにかかる予圧の増加を
ある程度は防止することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】回転軸１０と一対のベ
アリング１２ａ，１２ｂとの接触箇所が発熱することに
よって、一対のベアリング１２ａ，１２ｂと接触する箇
所の回転軸１０の直径Ｄも熱膨張によって伸びることに
なる。高速回転用のアンギュラコンタクトベアリングで
は、内輪や外輪とボールとの接触角が１５°〜２０°と
小さく、しかも内輪とボールとの接触中心点と、外輪と
ボールとと接触中心点を結ぶ直線が、回転軸１０の半径
方向とは若干偏位している。このため、回転軸１０の直
径Ｄの伸びは、外輪２０ａ，２０ｂには半径方向より若
干偏位した方向として作用する。即ち、回転軸１０の直
径Ｄの熱膨張の伸びの影響が、外輪２０ａ，２０ｂに対
して半径方向より若干偏位した方向に作用し、軸方向に
若干のずれが生じる。この結果、外輪間座２２自体の熱
膨張による軸方向の伸びと、回転軸１０の直径Ｄの半径
方向の熱膨張による外輪２０ａ，２０ｂの軸方向のずれ
とが相まって、ベアリング１２ａ，１２ｂにかかる予圧
が増加する。このように、予圧が増加することによっ
て、回転軸１０とベアリング１２ａ，１２ｂとの接触箇
所の発熱が更に増加し、この結果、急激な温度上昇やベ
アリングの焼付を発生させるおそれが生じる。
アリング１２ａ，１２ｂとの接触箇所が発熱することに
よって、一対のベアリング１２ａ，１２ｂと接触する箇
所の回転軸１０の直径Ｄも熱膨張によって伸びることに
なる。高速回転用のアンギュラコンタクトベアリングで
は、内輪や外輪とボールとの接触角が１５°〜２０°と
小さく、しかも内輪とボールとの接触中心点と、外輪と
ボールとと接触中心点を結ぶ直線が、回転軸１０の半径
方向とは若干偏位している。このため、回転軸１０の直
径Ｄの伸びは、外輪２０ａ，２０ｂには半径方向より若
干偏位した方向として作用する。即ち、回転軸１０の直
径Ｄの熱膨張の伸びの影響が、外輪２０ａ，２０ｂに対
して半径方向より若干偏位した方向に作用し、軸方向に
若干のずれが生じる。この結果、外輪間座２２自体の熱
膨張による軸方向の伸びと、回転軸１０の直径Ｄの半径
方向の熱膨張による外輪２０ａ，２０ｂの軸方向のずれ
とが相まって、ベアリング１２ａ，１２ｂにかかる予圧
が増加する。このように、予圧が増加することによっ
て、回転軸１０とベアリング１２ａ，１２ｂとの接触箇
所の発熱が更に増加し、この結果、急激な温度上昇やベ
アリングの焼付を発生させるおそれが生じる。
【０００６】一方、高速回転による発熱で発生する予圧
の増加を見越して、初期の組み付け予圧を低く設定する
ことも考えられる。しかし、この場合には、主軸の剛性
が低くなるという欠点があると共に、回転初期時（温度
が上昇する前）の剛性が不足して回転精度が低下すると
いう欠点があった。
の増加を見越して、初期の組み付け予圧を低く設定する
ことも考えられる。しかし、この場合には、主軸の剛性
が低くなるという欠点があると共に、回転初期時（温度
が上昇する前）の剛性が不足して回転精度が低下すると
いう欠点があった。
【０００７】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
で、低速回転時にはベアリングにかかる予圧が不足する
ことなく、高速回転時には内輪間座や外輪間座に熱が伝
達してもベアリングにかかる予圧が増大することのない
ようにした高速回転軸の組合せ軸受における予圧増加防
止構造を提供することを目的とする。
で、低速回転時にはベアリングにかかる予圧が不足する
ことなく、高速回転時には内輪間座や外輪間座に熱が伝
達してもベアリングにかかる予圧が増大することのない
ようにした高速回転軸の組合せ軸受における予圧増加防
止構造を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、回転軸の外側にそれぞれ内輪と外輪とを有
する２個のベアリングを備え、ベアリングの内輪同士に
内輪間座を接触させ、ベアリングの外輪同士に外輪間座
を接触させた状態で、２個のベアリングに予圧を与える
高速回転軸の組合せ軸受において、外輪間座を、一方の
ベアリングの外輪と接触するものであって筒状部を有す
る第一外輪間座部と、他方のベアリングの外輪と接触す
るものであって前記第一外輪間座部の筒状部より径小の
筒状部を有する第二外輪間座部と、前記第一外輪間座部
の筒状部の内側でかつ前記第二外輪間座部の筒状部の外
側に配置される筒状の中間外輪間座部との三体から形成
し、第一外輪間座部と第二外輪間座部の熱膨張率を中間
外輪間座部の熱膨張率より小さくするようそれぞれの材
料を選定し、前記第一外輪間座部は軸方向において中間
外輪間座部と接合する箇所を有すると共に軸方向におい
て中間外輪間座部とは第一空間を介して対面する箇所を
有するよう構成し、前記第二外輪間座部は軸方向におい
て中間外輪間座部と接合する箇所を有すると共に軸方向
において中間外輪間座部とは第二空間を介して対面する
箇所を有するよう構成し、温度上昇によって第一外輪間
座部と第二外輪間座部と中間外輪間座部の三体が熱膨張
した際に、中間外輪間座部の両端が第一空間内並びに第
二空間内に伸長し、中間外輪間座部と第一外輪間座部と
の軸方向の接合箇所のうち中間外輪間座部の接合箇所が
第一外輪間座部の接合箇所よりもより第二空間内に伸
び、中間外輪間座部と第二外輪間座部との軸方向の接合
箇所のうち中間外輪間座部の接合箇所が第二外輪間座部
の接合箇所よりもより第一空間内に伸びるようにしたも
のである。
するために、回転軸の外側にそれぞれ内輪と外輪とを有
する２個のベアリングを備え、ベアリングの内輪同士に
内輪間座を接触させ、ベアリングの外輪同士に外輪間座
を接触させた状態で、２個のベアリングに予圧を与える
高速回転軸の組合せ軸受において、外輪間座を、一方の
ベアリングの外輪と接触するものであって筒状部を有す
る第一外輪間座部と、他方のベアリングの外輪と接触す
るものであって前記第一外輪間座部の筒状部より径小の
筒状部を有する第二外輪間座部と、前記第一外輪間座部
の筒状部の内側でかつ前記第二外輪間座部の筒状部の外
側に配置される筒状の中間外輪間座部との三体から形成
し、第一外輪間座部と第二外輪間座部の熱膨張率を中間
外輪間座部の熱膨張率より小さくするようそれぞれの材
料を選定し、前記第一外輪間座部は軸方向において中間
外輪間座部と接合する箇所を有すると共に軸方向におい
て中間外輪間座部とは第一空間を介して対面する箇所を
有するよう構成し、前記第二外輪間座部は軸方向におい
て中間外輪間座部と接合する箇所を有すると共に軸方向
において中間外輪間座部とは第二空間を介して対面する
箇所を有するよう構成し、温度上昇によって第一外輪間
座部と第二外輪間座部と中間外輪間座部の三体が熱膨張
した際に、中間外輪間座部の両端が第一空間内並びに第
二空間内に伸長し、中間外輪間座部と第一外輪間座部と
の軸方向の接合箇所のうち中間外輪間座部の接合箇所が
第一外輪間座部の接合箇所よりもより第二空間内に伸
び、中間外輪間座部と第二外輪間座部との軸方向の接合
箇所のうち中間外輪間座部の接合箇所が第二外輪間座部
の接合箇所よりもより第一空間内に伸びるようにしたも
のである。
【０００９】
【作用】回転軸の熱膨張率より熱膨張率の大きい材料か
ら成る中間外輪間座部が熱膨張率によって伸長しても、
その伸長分はベアリングの外輪に接触する第一外輪間座
部や第二外輪間座部を押す力にはならない。また、第一
外輪間座部と第二外輪間座部は回転軸の熱膨張率より熱
膨張率の小さいので、第一外輪間座部と第二外輪間座部
が熱膨張によって伸びてもその伸びも空間に吸収され
る。これによって、外輪間座に熱が伝わっても、ベアリ
ングの予圧の増加を防ぐことが出来る。
ら成る中間外輪間座部が熱膨張率によって伸長しても、
その伸長分はベアリングの外輪に接触する第一外輪間座
部や第二外輪間座部を押す力にはならない。また、第一
外輪間座部と第二外輪間座部は回転軸の熱膨張率より熱
膨張率の小さいので、第一外輪間座部と第二外輪間座部
が熱膨張によって伸びてもその伸びも空間に吸収され
る。これによって、外輪間座に熱が伝わっても、ベアリ
ングの予圧の増加を防ぐことが出来る。
【００１０】
【実施例】次に、本発明を図面に基づいて説明する。図
１は本発明に係る高速回転軸の組合せ軸受における予圧
増加防止構造の一実施例を示す部分断面図である。図１
において図２と同一符号は同一部分を示す。本発明は、
従来例と比べると外輪間座の構造が異なる。外輪間座２
４は、第一外輪間座部３０と第二外輪間座部４０と中間
外輪間座部５０との三体を組み合わせたものから成る。
第一外輪間座部３０と第二外輪間座部４０は、ベアリン
グ１２ａ，１２ｂや回転軸１０と比べてと熱膨張率の低
い材料、低熱膨張率鋳鉄例えばノビナイトや低熱膨張率
合金、例えばインパーから構成する。一方、中間外輪間
座部５０はベアリング１２ａ，１２ｂや回転軸１０と比
べて熱膨張率の高い材料、例えばアルミニウム合金から
構成する。一般に、ベアリング１２ａ，１２ｂや回転軸
１０は鉄から成っているので、第一外輪間座部３０と第
二外輪間座部４０は鉄より熱膨張率の低い材料より構成
し、中間外輪間座部５０は鉄より熱膨張率の高い材料よ
り構成すると考えても良い。
１は本発明に係る高速回転軸の組合せ軸受における予圧
増加防止構造の一実施例を示す部分断面図である。図１
において図２と同一符号は同一部分を示す。本発明は、
従来例と比べると外輪間座の構造が異なる。外輪間座２
４は、第一外輪間座部３０と第二外輪間座部４０と中間
外輪間座部５０との三体を組み合わせたものから成る。
第一外輪間座部３０と第二外輪間座部４０は、ベアリン
グ１２ａ，１２ｂや回転軸１０と比べてと熱膨張率の低
い材料、低熱膨張率鋳鉄例えばノビナイトや低熱膨張率
合金、例えばインパーから構成する。一方、中間外輪間
座部５０はベアリング１２ａ，１２ｂや回転軸１０と比
べて熱膨張率の高い材料、例えばアルミニウム合金から
構成する。一般に、ベアリング１２ａ，１２ｂや回転軸
１０は鉄から成っているので、第一外輪間座部３０と第
二外輪間座部４０は鉄より熱膨張率の低い材料より構成
し、中間外輪間座部５０は鉄より熱膨張率の高い材料よ
り構成すると考えても良い。
【００１１】第一外輪間座部３０は、筒状部３２とその
筒状部３２の一端の肉厚内側突出部３４とを一体に形成
したものである。第二外輪間座部４０は、前記筒状部３
２の内径より径小の外径を有する筒状部４２と、その一
端の肉厚外側突出部４４とを一体に形成したものであ
る。この外輪間座３０の筒状部３２の内側に、第二外輪
間座部４０の筒状部４２を配置するが、その際に、肉厚
内側突出部３４と肉厚外側突出部４４とが反対側の両端
に位置するよう配置する。
筒状部３２の一端の肉厚内側突出部３４とを一体に形成
したものである。第二外輪間座部４０は、前記筒状部３
２の内径より径小の外径を有する筒状部４２と、その一
端の肉厚外側突出部４４とを一体に形成したものであ
る。この外輪間座３０の筒状部３２の内側に、第二外輪
間座部４０の筒状部４２を配置するが、その際に、肉厚
内側突出部３４と肉厚外側突出部４４とが反対側の両端
に位置するよう配置する。
【００１２】前記中間外輪間座部５０は、第一外輪間座
部３０の筒状部３２の内壁と第二外輪間座部４０の筒状
部４２の外壁との間に配置する筒状部５２と、その筒状
部５２の一端に一体に形成される内側突出係合部５４
と、その筒状部５２のもう一方の一端に一体に形成され
る外側突出係合部５６とから成る。この内側突出係合部
５４は第二外輪間座部４０の筒状部４２の先端（肉厚外
側突出部４４とは反対側の先端）と接触できるように構
成されている。また、外側突出係合部５６は第一外輪間
座部３０の筒状部３２の先端（肉厚内側突出部３４とは
反対側の先端）と接触できるように構成されている。こ
のように、第一外輪間座部３０と第二外輪間座部４０と
の間に中間外輪間座部５０を備えることにより、第一外
輪間座部３０と第二外輪間座部４０とが互いに接触しな
いように設定してある。
部３０の筒状部３２の内壁と第二外輪間座部４０の筒状
部４２の外壁との間に配置する筒状部５２と、その筒状
部５２の一端に一体に形成される内側突出係合部５４
と、その筒状部５２のもう一方の一端に一体に形成され
る外側突出係合部５６とから成る。この内側突出係合部
５４は第二外輪間座部４０の筒状部４２の先端（肉厚外
側突出部４４とは反対側の先端）と接触できるように構
成されている。また、外側突出係合部５６は第一外輪間
座部３０の筒状部３２の先端（肉厚内側突出部３４とは
反対側の先端）と接触できるように構成されている。こ
のように、第一外輪間座部３０と第二外輪間座部４０と
の間に中間外輪間座部５０を備えることにより、第一外
輪間座部３０と第二外輪間座部４０とが互いに接触しな
いように設定してある。
【００１３】この外輪間座２４を一対のベアリング１２
ａ，１２ｂの外輪２０ａと外輪２０ｂとの間に装着する
場合には、外輪間座２４の全長を最も短くする。即ち、
第一外輪間座部３０の肉厚内側突出部３４を一方の外輪
２０ａに接触させ、第二外輪間座部４０の肉厚外側突出
部４４とを他方の外輪２０ｂに接触させ、それら第一外
輪間座部３０の肉厚内側突出部３４と第二外輪間座部４
０の肉厚外側突出部４４とを互いに近づける方向に押し
つける。これによって、内側突出係合部５４は第二外輪
間座部４０の筒状部４２の先端（肉厚外側突出部４４と
は反対側の先端）と接触し、外側突出係合部５６は第一
外輪間座部３０の筒状部３２の先端（肉厚内側突出部３
４とは反対側の先端）と接触する。
ａ，１２ｂの外輪２０ａと外輪２０ｂとの間に装着する
場合には、外輪間座２４の全長を最も短くする。即ち、
第一外輪間座部３０の肉厚内側突出部３４を一方の外輪
２０ａに接触させ、第二外輪間座部４０の肉厚外側突出
部４４とを他方の外輪２０ｂに接触させ、それら第一外
輪間座部３０の肉厚内側突出部３４と第二外輪間座部４
０の肉厚外側突出部４４とを互いに近づける方向に押し
つける。これによって、内側突出係合部５４は第二外輪
間座部４０の筒状部４２の先端（肉厚外側突出部４４と
は反対側の先端）と接触し、外側突出係合部５６は第一
外輪間座部３０の筒状部３２の先端（肉厚内側突出部３
４とは反対側の先端）と接触する。
【００１４】外輪間座２４を一対のベアリング１２ａ，
１２ｂに装着した状態においては、中間外輪間座部５０
の内側突出係合部５４と第一外輪間座部３０の肉厚内側
突出部３４との間には第一空間５８が形成され、中間外
輪間座部５０の外側突出係合部５６と第二外輪間座部４
０の肉厚外側突出部４４との間には第二空間６０が形成
されるように設定されている。この第一空間５８は、中
間外輪間座部５０が熱膨張により伸長した際に、内側突
出係合部５４が第一空間５８のその内部に突出できるた
めのものである。更に、中間外輪間座部５０が熱膨張に
よって最大に伸長したとしても、その内側突出係合部５
４が第一空間５８の反対側にある第一外輪間座部３０の
肉厚内側突出部３４に接触しないように設定してある。
この第二空間６０は、中間外輪間座部５０が熱膨張によ
り伸長した際に、外側突出係合部５６が第二空間６０の
その内部に突出できるためのものである。更に、中間外
輪間座部５０が熱膨張によって最大に伸長したとして
も、その外側突出係合部５６が第二空間６０の反対側に
ある第二外輪間座部４０の肉厚外側突出部４４に接触し
ないように設定してある。
１２ｂに装着した状態においては、中間外輪間座部５０
の内側突出係合部５４と第一外輪間座部３０の肉厚内側
突出部３４との間には第一空間５８が形成され、中間外
輪間座部５０の外側突出係合部５６と第二外輪間座部４
０の肉厚外側突出部４４との間には第二空間６０が形成
されるように設定されている。この第一空間５８は、中
間外輪間座部５０が熱膨張により伸長した際に、内側突
出係合部５４が第一空間５８のその内部に突出できるた
めのものである。更に、中間外輪間座部５０が熱膨張に
よって最大に伸長したとしても、その内側突出係合部５
４が第一空間５８の反対側にある第一外輪間座部３０の
肉厚内側突出部３４に接触しないように設定してある。
この第二空間６０は、中間外輪間座部５０が熱膨張によ
り伸長した際に、外側突出係合部５６が第二空間６０の
その内部に突出できるためのものである。更に、中間外
輪間座部５０が熱膨張によって最大に伸長したとして
も、その外側突出係合部５６が第二空間６０の反対側に
ある第二外輪間座部４０の肉厚外側突出部４４に接触し
ないように設定してある。
【００１５】以上のように構成した本発明においては、
内輪間座１８と外輪間座２４を介在させた一対のベアリ
ング１２ａ，１２ｂに予め所定の予圧をかけておく。即
ち、常温の状態では、主軸の剛性や回転精度を所望のも
のに設定しておく。その後、高速回転となってベアリン
グ１２ａ，１２ｂと回転軸１０との接触箇所が発熱する
と、その熱の一部が第一外輪間座部３０と第二外輪間座
部４０と中間外輪間座部５０との三体を組み合わせた外
輪間座２４に伝わり、その三対に熱膨張が発生する。
内輪間座１８と外輪間座２４を介在させた一対のベアリ
ング１２ａ，１２ｂに予め所定の予圧をかけておく。即
ち、常温の状態では、主軸の剛性や回転精度を所望のも
のに設定しておく。その後、高速回転となってベアリン
グ１２ａ，１２ｂと回転軸１０との接触箇所が発熱する
と、その熱の一部が第一外輪間座部３０と第二外輪間座
部４０と中間外輪間座部５０との三体を組み合わせた外
輪間座２４に伝わり、その三対に熱膨張が発生する。
【００１６】先ず、中間外輪間座部５０が熱膨張によっ
てその両端（内側突出係合部５４及び外側突出係合部５
６）が伸長した場合に、その熱膨張による伸長分は第一
空間５８及び第二空間６０内に突出するだけであり、中
間外輪間座部５０の熱膨張によっては外輪間座２４全体
の長さが伸びる側には作用しない。第一外輪間座部３０
も第二外輪間座部４０も共に熱膨張によって伸びる。第
一外輪間座部３０においては、その筒状部３２が中間外
輪間座部５０の外側突出係合部５６に向けて伸びる（筒
状部３２は第二空間６０に向けて伸びる）が、中間外輪
間座部５０の熱膨張率は第一外輪間座部３０の熱膨張率
よりも大きいので、筒状部３２の第二空間６０に向けて
の伸びよりも中間外輪間座部５０の外側突出係合部５６
の第二空間６０に向けての伸びの方が大きい。このた
め、第一外輪間座部３０の熱膨張による伸びは、第二空
間６０に吸収され、外輪間座２４全体の長さが伸びる側
には作用しない。また、第一外輪間座部３０と中間外輪
間座部５０との間に内部応力が発生することはない。同
様に、第二外輪間座部４０の筒状部３２が熱膨張によっ
て伸びたとしても、筒状部４２の第一空間５８に向けて
の伸びよりも中間外輪間座部５０の内側突出係合部５４
の第一空間５８に向けての伸びの方が大きい。このた
め、第二外輪間座部４０の熱膨張による伸びは、第一空
間５８に吸収され、外輪間座２４全体の長さが伸びる側
には作用しない。また、第二外輪間座部４０と中間外輪
間座部５０との間に内部応力が発生することはない。こ
の結果、外輪間座２４は、熱が加えられても伸びること
はなく、従って、ベアリング１２ａ，１２ｂへの予圧が
増加することはない。
てその両端（内側突出係合部５４及び外側突出係合部５
６）が伸長した場合に、その熱膨張による伸長分は第一
空間５８及び第二空間６０内に突出するだけであり、中
間外輪間座部５０の熱膨張によっては外輪間座２４全体
の長さが伸びる側には作用しない。第一外輪間座部３０
も第二外輪間座部４０も共に熱膨張によって伸びる。第
一外輪間座部３０においては、その筒状部３２が中間外
輪間座部５０の外側突出係合部５６に向けて伸びる（筒
状部３２は第二空間６０に向けて伸びる）が、中間外輪
間座部５０の熱膨張率は第一外輪間座部３０の熱膨張率
よりも大きいので、筒状部３２の第二空間６０に向けて
の伸びよりも中間外輪間座部５０の外側突出係合部５６
の第二空間６０に向けての伸びの方が大きい。このた
め、第一外輪間座部３０の熱膨張による伸びは、第二空
間６０に吸収され、外輪間座２４全体の長さが伸びる側
には作用しない。また、第一外輪間座部３０と中間外輪
間座部５０との間に内部応力が発生することはない。同
様に、第二外輪間座部４０の筒状部３２が熱膨張によっ
て伸びたとしても、筒状部４２の第一空間５８に向けて
の伸びよりも中間外輪間座部５０の内側突出係合部５４
の第一空間５８に向けての伸びの方が大きい。このた
め、第二外輪間座部４０の熱膨張による伸びは、第一空
間５８に吸収され、外輪間座２４全体の長さが伸びる側
には作用しない。また、第二外輪間座部４０と中間外輪
間座部５０との間に内部応力が発生することはない。こ
の結果、外輪間座２４は、熱が加えられても伸びること
はなく、従って、ベアリング１２ａ，１２ｂへの予圧が
増加することはない。
【００１７】
【発明の効果】以上のように本発明による高速回転軸の
組合せ軸受における予圧増加防止構造によれば、高速回
転時において熱が外輪間座に伝わったとしても外輪間座
自体が伸長しないので、ベアリングへ予圧が増加するこ
とがなくなる。従って、低速回転時でも高速回転時でも
ベアリングに安定した予圧がかかり、ベアリングの焼付
の発生をなくし、回転軸やベアリングの寿命を伸ばすこ
とができる。
組合せ軸受における予圧増加防止構造によれば、高速回
転時において熱が外輪間座に伝わったとしても外輪間座
自体が伸長しないので、ベアリングへ予圧が増加するこ
とがなくなる。従って、低速回転時でも高速回転時でも
ベアリングに安定した予圧がかかり、ベアリングの焼付
の発生をなくし、回転軸やベアリングの寿命を伸ばすこ
とができる。
【図１】本発明に係る高速回転軸の組合せ軸受における
予圧増加防止構造を示す部分断面図である。
予圧増加防止構造を示す部分断面図である。
【図２】従来の回転軸の組合せ軸受における断面図であ
る。
る。
１０ 回転軸 １２ａ，１２ｂ ベアリング １６ａ，１６ｂ 内輪 １８ 内輪間座 ２０ａ，２０ｂ 外輪 ２４ 外輪間座 ３０ 第一外輪間座部 ３２ 筒状部 ３４ 肉厚内側突出部 ４０ 第二外輪間座部 ４２ 筒状部 ４４ 肉厚外側突出部 ５０ 中間外輪間座部 ５２ 筒状部 ５４ 内側突出係合部 ５６ 外側突出係合部 ５８ 第一空間 ６０ 第二空間
Claims (1)
- 【請求項１】 回転軸の外側にそれぞれ内輪と外輪とを
有する２個のベアリングを備え、ベアリングの内輪同士
に内輪間座を接触させ、ベアリングの外輪同士に外輪間
座を接触させた状態で、２個のベアリングに予圧を与え
る高速回転軸の組合せ軸受において、外輪間座を、一方
のベアリングの外輪と接触するものであって筒状部を有
する第一外輪間座部と、他方のベアリングの外輪と接触
するものであって前記第一外輪間座部の筒状部より径小
の筒状部を有する第二外輪間座部と、前記第一外輪間座
部の筒状部の内側でかつ前記第二外輪間座部の筒状部の
外側に配置される筒状の中間外輪間座部との三体から形
成し、第一外輪間座部と第二外輪間座部の熱膨張率を中
間外輪間座部の熱膨張率より小さくするようそれぞれの
材料を選定し、前記第一外輪間座部は軸方向において中
間外輪間座部と接合する箇所を有すると共に軸方向にお
いて中間外輪間座部とは第一空間を介して対面する箇所
を有するよう構成し、前記第二外輪間座部は軸方向にお
いて中間外輪間座部と接合する箇所を有すると共に軸方
向において中間外輪間座部とは第二空間を介して対面す
る箇所を有するよう構成し、温度上昇によって第一外輪
間座部と第二外輪間座部と中間外輪間座部の三体が熱膨
張した際に、中間外輪間座部の両端が第一空間内並びに
第二空間内に伸長し、中間外輪間座部と第一外輪間座部
との軸方向の接合箇所のうち中間外輪間座部の接合箇所
が第一外輪間座部の接合箇所よりもより第二空間内に伸
び、中間外輪間座部と第二外輪間座部との軸方向の接合
箇所のうち中間外輪間座部の接合箇所が第二外輪間座部
の接合箇所よりもより第一空間内に伸びるようにしたこ
とを特徴とする高速回転軸の組合せ軸受における予圧増
加防止構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6165748A JPH0814252A (ja) | 1994-06-27 | 1994-06-27 | 高速回転軸の組合せ軸受における予圧増加防止構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6165748A JPH0814252A (ja) | 1994-06-27 | 1994-06-27 | 高速回転軸の組合せ軸受における予圧増加防止構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0814252A true JPH0814252A (ja) | 1996-01-16 |
Family
ID=15818333
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6165748A Pending JPH0814252A (ja) | 1994-06-27 | 1994-06-27 | 高速回転軸の組合せ軸受における予圧増加防止構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0814252A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007070911A1 (de) * | 2005-12-21 | 2007-06-28 | Austrian Aerospace Gmbh | Wälzlager mit temperaturgesteuerter vorspannungsverstellung für raumfahrtanwendungen |
| DE102013004499A1 (de) * | 2013-03-14 | 2014-09-18 | Minebea Co., Ltd. | Lagersystem |
| CN112065865A (zh) * | 2020-08-24 | 2020-12-11 | 河南科技大学 | 一种热诱导预紧力自补偿机床主轴轴承分离式隔圈 |
-
1994
- 1994-06-27 JP JP6165748A patent/JPH0814252A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007070911A1 (de) * | 2005-12-21 | 2007-06-28 | Austrian Aerospace Gmbh | Wälzlager mit temperaturgesteuerter vorspannungsverstellung für raumfahrtanwendungen |
| DE102013004499A1 (de) * | 2013-03-14 | 2014-09-18 | Minebea Co., Ltd. | Lagersystem |
| CN112065865A (zh) * | 2020-08-24 | 2020-12-11 | 河南科技大学 | 一种热诱导预紧力自补偿机床主轴轴承分离式隔圈 |
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