JPH08166018A - 転がり軸受の予圧付与装置 - Google Patents
転がり軸受の予圧付与装置Info
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- JPH08166018A JPH08166018A JP6308757A JP30875794A JPH08166018A JP H08166018 A JPH08166018 A JP H08166018A JP 6308757 A JP6308757 A JP 6308757A JP 30875794 A JP30875794 A JP 30875794A JP H08166018 A JPH08166018 A JP H08166018A
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Abstract
本的には定圧予圧形態をとりながら、高い剛性を発揮で
きるようにすること。 【構成】予圧付与用のピストン11と、このピストン1
1が軸方向に変位可能に内嵌されるシリンダ部13と、
シリンダ部13においてピストン11の背部に形成され
るとともに該ピストン11位置に応じて容量が可変する
作動油収容空間18と、この作動油収容空間18へ供給
する作動油を貯溜する作動油貯溜部14と、この作動油
貯溜部14と作動油収容空間18とを連通するオリフィ
ス通路20と、作動油貯溜部14の作動油を作動油収容
空間18側へ加圧供給する油圧発生手段12とを含む。
Description
受や円すいころ軸受などの転がり軸受に対して軸方向か
ら予圧を付与する予圧付与装置に関する。
しては、定位置予圧形態、定圧予圧形態、並びに可変予
圧形態が知られている。
トを締めつけて転がり軸受を一定位置に保持して予圧を
付与しておくもので、転がり軸受の軸方向変位が少な
く、高い剛性を得ることができる特徴を有している。
バネを用いて転がり軸受に軸方向に所定の予圧を付与し
ておくものであり、荷重の変動や運転中の軸とハウジン
グとの温度差による軸の伸縮などをバネで吸収でき、予
圧量の変動が少なく、安定した予圧を付与できる特徴を
備えている。
電素子などを用いて予圧量を制御できるものであり、運
転状況に応じた好適な予圧を付与できる特徴を備えてい
る。
々な予圧形態は、それぞれ上記特徴を備えている反面、
下記するような欠点を有する。
ることができるものの、温度変化に対する対応性がな
く、運転状況によっては予圧量に過不足が生じる。
る対応性に優れているが、特に予圧と反対方向の負荷が
大きく変動するような場合には、予圧付与用のバネが後
退変形して予圧付与機能が大きく減少するおそれがあ
り、剛性の面で前述の定位置予圧形態に比べて劣る。
の不具合点を解消できるものであるが、予圧を変化させ
るための制御手段を別途必要とし、装置が大型化すると
ともに高価なものになる。
圧形態をとりながら、高い剛性を発揮できるようにする
ことを目的とする。
より支持される回転軸の外周部位に配置されて、前記転
がり軸受に対して軸方向から予圧を付与する予圧付与装
置において、以下のような構成をとる。
のピストンが軸方向に変位可能に内嵌されるシリンダ部
と、シリンダ部においてピストンの背部に形成されると
ともに該ピストン位置に応じて容量が可変する作動油収
容空間と、この作動油収容空間へ供給する作動油を貯溜
する作動油貯溜部と、この作動油貯溜部と前記作動油収
容空間とを連通するオリフィス通路と、前記作動油貯溜
部の作動油を前記作動油収容空間側へ加圧供給する油圧
発生手段とを含む。
部とは、前記作動油貯溜部から作動油収容空間への比較
的多量の作動油流動を許容する一方で前記作動油収容空
間から作動油貯溜部への作動油流動を阻止する一方向弁
手段を介して連通接続することができる。
圧バネを設けることができる。
は、前記回転軸の外周部位に同心状に設けられるよう環
状に形成することができる。
作動油貯溜部に内嵌された浮動ピストンと、この浮動ピ
ストンを押圧付勢する調圧バネとを含む構成にできる。
生手段により作動油収容空間側へ加圧供給され、これに
よりピストンが一定量の予圧を転がり軸受に付与する。
ここで、温度変化に伴う回転軸やそれが支持されるハウ
ジングの伸縮によって転がり軸受の設置部位にクリアラ
ンスが発生すると、作動油貯溜部からオリフィス通路を
介して微小量の作動油が作動油収容空間に送り込まれる
ので、ピストンが予圧付与側へ変位して転がり軸受を押
圧変位させてクリアランスを吸収するよう付勢する。こ
れとは逆に、温度変化に伴う軸やハウジングの伸縮など
によって転がり軸受が予圧付与方向と逆向きに押圧され
ると、ピストンにかかる圧力により作動油収容空間の作
動油がオリフィス通路を介して作動油貯溜部側へ排出さ
れるので、ピストン自体も予圧付与側と反対方向に変位
して、転がり軸受の設置部位にクリアランスが無い状態
で常に転がり軸受に一定量の予圧が付与される。
フィス通路ではほとんど抵抗なく作動油が流動でき、ピ
ストンは滑らかに変位しうる。
と反対方向に急激に負荷(アキシャル荷重)が作用した
場合には、ピストンへの荷重付与によって作動油収容空
間の作動油がオリフィス通路を介して作動油貯溜部に急
激に排出されようとするものの、このとき、オリフィス
通路は急激な作動油流動に対して大きい抵抗をもたらす
ため、転がり軸受の後退変位が阻止される。つまり、予
圧付与方向と反対への急激な負荷に対しては高い剛性を
発揮する。
動油貯溜部から作動油収容空間へ作動油を供給してピス
トンに予圧を付与する作動においては抵抗少なく比較的
多量の作動油供給が行われるが、転がり軸受に予圧付与
方向と反対方向への急激な負荷が作用したときは、作動
油収容空間から作動油貯溜部への作動油の流動を一方向
弁手段が阻止する。
ストンに対して油圧発生手段による予圧と補助予圧バネ
による予圧が常に付与されるようになる。
とする構成では、転がり軸受の全周に均一に予圧が付与
されるようになる。
と調圧バネとを含む構成とすれば、調圧バネを調節する
ことで簡単に任意の予圧を発生させることができる。
実施例に基づいて説明する。図1および図2は本発明の
実施例1にかかり、図1は、予圧付与装置Aを備える軸
支構造の縦断面図、図2は、予圧付与装置の拡大断面図
である。
の内孔1aに回転自在に支持される段付の回転軸、3,
4は内孔1aと回転軸2との間に軸方向に離れて介装さ
れる一対のアンギュラ玉軸受などの転がり軸受、5は両
転がり軸受3,4の各内輪間で挟持されるよう回転軸2
に外嵌装着された位置決めスリーブ、6,7は両転がり
軸受3,4の各外輪内側端に当接作用するよう内孔1a
に内嵌装着された位置決めカラー、8は右側の転がり軸
受3の内輪外端に当接作用する位置決めカラー、9はこ
の位置決めカラー7を右側の転がり軸受3側に締め込み
押圧するよう回転軸2のネジ部2aに螺着したナットで
ある。
置Aは、ハウジング1の内孔1aにおいて段部1bと右
側の転がり軸受3の位置決めカラー7との間に位置する
ように介装されており、内孔1aに内嵌された円筒形の
ユニットケース10と、ピストン11と、複数の油圧発
生手段12と、シリンダ部13とを備えている。
中央までの領域には、回転軸2と同心状に環状のシリン
ダ部13が設けられ、また、軸方向他端からほぼ中央ま
での領域には、円周数箇所に部分的に油圧発生手段12
の作動油貯溜部14が設けられている。
成された環状のシリンダ部13に内嵌装着されるリング
状のもので、その外周端面が位置決めカラー7の内端に
全周に亘って当接するようになっている。つまり、ピス
トン11は、位置決めカラー7を介して間接的に右側の
転がり軸受3を外方に押圧するよう機能する。
の円周数箇所に設けられた作動油貯溜部14に内嵌装着
される浮動ピストン15と、この浮動ピストン15を押
圧して作動油貯溜部14内に貯溜される作動油を加圧す
る調圧バネ16と、作動油貯溜部14の開口に螺着され
て調圧バネ16の後端を支持するバネ受け部材17とを
備えている。この油圧発生手段12は、バネ受け部材1
7の螺入量を調節することで、発生油圧を調節するよう
になっている。
にピストン11の位置に応じて容量が可変する作動油収
容空間18が形成されており、この作動油収容空間18
は、各油圧発生手段12の作動油貯溜部14と一方向弁
手段Bおよび微細な径のオリフィス通路20を介して連
通接続されている。
各作動油貯溜部14とを連通する大径通路19と、大径
通路19に収容されかつ作動油貯溜部14から作動油収
容空間18への比較的多量の作動油流動を許容する一方
で作動油収容空間18から作動油貯溜部14への作動油
流動を阻止するボールなどの弁体21およびコイルスプ
リング22とを備えている。
の動作を説明する。すなわち、作動油貯溜部14の作動
油は、油圧発生手段12により一方向弁手段Bを介して
抵抗少なく作動油収容空間18側へ加圧供給され、これ
によりピストン11は一定量の予圧を位置決めカラー7
を介して右側の転がり軸受3を付与する。この右側の転
がり軸受3に対する予圧付与に伴い、回転軸2を通じて
左側の転がり軸受4に対して同様に予圧が付与される。
転軸2の伸縮によって転がり軸受の設置部位にクリアラ
ンスが発生すると、作動油貯溜部14から大径路路19
およびオリフィス通路20を介して微小量の作動油が作
動油収容空間18に送り込まれるので、ピストン11が
予圧付与側へ変位して右側の転がり軸受3を押圧変位さ
せて上記クリアランスを吸収するよう付勢する。
1や回転軸2の伸縮などによって転がり軸受3が予圧付
与方向と反対方向に押圧されると、ピストン11にかか
る圧力により作動油収容空間18の作動油がオリフィス
通路20を介して作動油貯溜部14に少しずつ徐々に排
出されるので、ピストン11自体も予圧付与方向と反対
方向に後退変位され、転がり軸受3の設置部位にクリア
ランスが無い状態で常に転がり軸受3に一定量の予圧が
付与される。
フィス通路20ではほとんど抵抗なく作動油が流動で
き、ピストン11は滑らかに変位できる。
反対方向つまり図中左方向への急激な負荷(アキシャル
荷重)が作用した場合には、これが転がり軸受3および
位置決めカラー7を介してピストン11に作用し、ピス
トン11への荷重付与によって作動油収容空間18の作
動油がオリフィス通路20を介して作動油貯溜部14に
急激に排出されようとするものの、一方向弁手段Bがそ
の作動油流動を阻止する。但し、オリフィス通路20の
みが作動油貯溜部14と作動油収容空間18とを連通す
るが、このとき、オリフィス通路20は急激な作動油流
動に対して大きい抵抗をもたらすため、転がり軸受3お
よび回転軸2の変位が阻止される。つまり、予圧付与方
向と反対方向への急激な負荷に対しては高い剛性を発揮
する。
付与装置を備えた軸支構造の縦断面図である。この軸支
構造は、基本的には上記実施例1とほぼ同じであるの
で、その差異の構造についてのみ説明する。
成された作動油収容空間18の周方向複数箇所に大小二
つの補助予圧バネ23,23が内装されており、油圧発
生手段12により与えられた予圧とこの補助予圧バネ2
3による予圧の合力が転がり軸受3,4に付与されるよ
うになっている。
付与装置を備えた軸支構造の縦断面図である。これは、
上記実施例2の予圧付与装置Aをマシニングセンタにお
ける工具駆動用の回転軸2の軸支構造に適用したもので
ある。
工具装着用のテーパー孔、25は、テーパー孔24への
工具(図示省略)の端部に係合される工具脱着用の複数
のボール、26は、回転軸2の中心に軸方向に移動動作
可能に挿通されるドローバー、27は、ドローバー26
を工具係止ロック方向(図中右方向)に付勢する皿バネ
である。なお、この例では、回転軸2を支持する転がり
軸受3,4は、それぞれ2個づつ使用されているととも
に、各転がり軸受3,4の外側に配備した位置決めカラ
ー8およびナット9は、ラビリンスによって切粉などの
異物の侵入を阻止する非接触型シールに兼用する構造に
なっている。
バー26を図中の左側へ向けて打ち込むのであるが、こ
の動作により、予圧付与装置Aに対して予圧付与方向と
反対方向に急激な負荷がかけられるようになる。しか
し、前述したように、このような負荷に対して、予圧付
与装置Aは高い剛性を発揮するため、予圧の変動がなく
なり、工具脱着後でも、適正な予圧を維持することにな
る。
かり、予圧付与装置を備えた軸支構造の縦断面図であ
る。この実施例は、回転軸2の外周にモータ30が設け
られる場合のように、予圧付与装置Aを上記実施例のよ
うに装着できない場合を例に挙げている。
ング1に軸受装置Cを介して支持されている。この軸受
装置Cは、一対の転がり軸受3,3と、これら転がり軸
受3,3を内嵌支持した軸受ケース31と、軸受ケース
31の一端にねじ止めしたフランジ32とを備えてい
る。
の外周の円周数箇所に、予圧付与装置Aおよび補助予圧
バネ23が部分的に位置するように設けられている。こ
の予圧付与装置Aにおいて上記実施例1のものと異なる
構成は、主として、回転軸2の外周と同心状の環状でな
いこと、一方向弁手段Bを備えていないことであり、基
本構成は上記実施例1と同様である。
13が軸受装置Cのフランジ32に対して当接してお
り、このピストン13の進退変位に伴いフランジ32お
よび軸受ケース31の全体が軸方向に変位されることに
なり、これにより、転がり軸受3,3の外輪が軸方向に
変位され、転がり軸受3,3に対して予圧が変動するよ
うになっている。
によると次のような効果をもたらす。
を定常的に付与できるので、温度変化による伸縮を吸収
でき、安定した予圧付与を行うことができるなど定圧予
圧形態の機能を発揮しながら、予圧付与方向と反対方向
の急激な負荷に対してはオリフィス通路の作動油流動抵
抗によって対抗できるなど高い剛性を備えて、定圧予圧
形態の欠点を解消することができる。
圧付与を確実円滑に行えるとともに、逆向きの負荷に対
しては転がり軸受の不当な後退変位を効果的に阻止する
ことができるようになる。
圧発生手段と補助予圧バネの協働によって一層安定した
予圧付与を行えるようになる。
とする構成では、転がり軸受に対して周方向均一な予圧
を付与できるようになる。
と調圧バネとを含む構成とすれば、調圧バネを調節する
ことで簡単に任意の予圧を発生させることができる。
構造の縦断面図。
構造の縦断面図。
構造の縦断面図。
構造の縦断面図。
Claims (5)
- 【請求項1】 転がり軸受により支持される回転軸の外
周部位に配置されて、前記転がり軸受に対して軸方向か
ら予圧を付与する予圧付与装置であって、 予圧付与用のピストンと、 このピストンが軸方向に変位可能に内嵌されるシリンダ
部と、 シリンダ部においてピストンの背部に形成されるととも
に該ピストン位置に応じて容量が可変する作動油収容空
間と、 この作動油収容空間へ供給する作動油を貯溜する作動油
貯溜部と、 この作動油貯溜部と前記作動油収容空間とを連通するオ
リフィス通路と、 前記作動油貯溜部の作動油を前記作動油収容空間側へ加
圧供給する油圧発生手段と、 を含むことを特徴とする転がり軸受の予圧付与装置。 - 【請求項2】 前記作動油収容空間と作動油貯溜部と
が、前記作動油貯溜部から作動油収容空間への比較的多
量の作動油流動を許容する一方で前記作動油収容空間か
ら作動油貯溜部への作動油流動を阻止する一方向弁手段
を介して連通接続されている、ことを特徴とする請求項
1の転がり軸受の予圧付与装置。 - 【請求項3】 前記作動油収容空間には、補助予圧バネ
が設けられている、ことを特徴とする請求項1または2
の転がり軸受の予圧付与装置。 - 【請求項4】 前記ピストンおよびシリンダ部は、前記
回転軸の外周部位に同心状に設けられるよう環状に形成
されている、ことを特徴とする請求項1、2、3のうち
のいずれか一つの転がり軸受の予圧付与装置。 - 【請求項5】 前記油圧発生手段は、前記作動油貯溜部
に内嵌された浮動ピストンと、この浮動ピストンを押圧
付勢する調圧バネとを含む、ことを特徴とする請求項
1、2、3、4のうちのいずれか一つの転がり軸受の予
圧付与装置。
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE (1) | DE69508203T2 (ja) |
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