WO2016143577A1 - 主軸装置 - Google Patents

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WO2016143577A1
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roller
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水谷　守
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    • F16C37/00—Cooling of bearings
    • F16C37/007—Cooling of bearings of rolling bearings

Definitions

  • the present invention relates to, for example, a spindle device that supports a spindle of a machine tool.
  • ⁇ Multi-row cylindrical roller bearings for machine tool spindles have undergone various technical improvements in order to meet demands such as high speed, high rigidity, and long life.
  • Patent Document 1 by reducing the number of rolling elements as compared with a normal bearing, the heat generation of the bearing due to wear on the rolling contact surface and the heat generation due to oil agitation resistance are reduced, thereby improving high-speed rotation performance.
  • Patent Document 2 polyether ether ketone resin etc. are employ
  • retainer As a result, the deterioration of the lubricant due to the wear powder of the cage, the centrifugal force acting on the cage, and the deformation of the tip portion of the comb cage are suppressed. As a result, abnormal contact with the rolling elements can be suppressed, and high speed and long life can be realized.
  • Patent Documents 3 to 9 disclose a technique for changing the radial internal clearance of a cylindrical roller bearing as related to the present invention.
  • Patent Documents 3 to 6 relate to a backup roll support bearing of a printing press, and increase the clearance of the row on the roll side (on the opposite shaft end side) where the radial load is large.
  • a method of changing the clearance a method of adjusting by the groove size or roller diameter of the raceway is adopted.
  • Patent Documents 7 to 9 the radial internal clearance with the larger radial load is increased in the same manner as described above at a location with large misalignment such as a reduction gear of an automobile.
  • the front side end of the main shaft 1 of the lathe is supported by a combination bearing 3 including a double row cylindrical roller bearing 4 and a pair of angular ball bearings 5F and 5R.
  • the pair of angular ball bearings 5F and 5R are thrust load bearings.
  • the inner ring 44 of the double row cylindrical roller bearing 4 is fitted to the tapered portion 1 c of the main shaft 1.
  • the double row cylindrical roller bearing 4 is assembled, the double row cylindrical roller bearing 4 is pushed in the axial direction from the rear side to the front side of the main shaft 1, and the inner diameter of the inner ring 44 is increased by the tapered portion 1c. This adjusts the radial internal clearance after installation.
  • the radial internal clearance after assembly is set to about ⁇ 2 ⁇ m to ⁇ 10 ⁇ m. That is, there is no gap between the inner ring 44 and the cylindrical roller 46, and between the cylindrical roller 46 and the outer ring 42, and each member 42, 44, 46 is in a state of being elastically deformed by about 2 to 10 ⁇ m.
  • the purpose of reducing the radial internal clearance after assembly to ⁇ 2 ⁇ m or less is to increase the rigidity of the main shaft 1 and to suppress the sliding of the cylindrical roller 46 that is a rolling element.
  • the driving force applied to the main shaft 1 is not sufficiently transmitted from the main shaft 1 to the inner ring 44 ⁇ the cylindrical roller 46 ⁇ the outer ring 42, and between the inner ring 44 and the cylindrical roller 46, and between the cylindrical roller 46 and the outer ring. 42, leading to the occurrence of early damage such as sliding noise and smearing.
  • the drive of the lathe spindle has been driven by a belt drive system in which the drive motor and the spindle are connected by a transmission belt.
  • the built-in motor drive has been adopted for the purpose of downsizing the equipment and increasing the output.
  • the method is increasing.
  • the spindle of the built-in motor drive system has a problem that heat is more easily generated than the spindle of the belt drive system because the motor section generates heat.
  • the main shaft of the built-in motor drive system is often cooled by an outer cylinder that is cooled from the housing side in order to suppress heat generation. For this reason, the temperature difference between the inner ring and the outer ring of the bearing tends to increase.
  • the B row portion 4B is closer to the built-in motor 7 that is a heat source than the A row portion 4A.
  • the outer ring 42 is more easily cooled in the B row portion 4B than in the A row portion 4A due to the structure of the spindle device.
  • the B row portion 4B is sandwiched between the A row portion 4A and the angular ball bearings 5F and 5R for supporting the thrust load.
  • the temperature difference between the inner and outer rings 44 and 42 is larger in the B row portion 4B than in the A row portion 4A, and the radial internal clearance during operation of the B row portion 4B is reduced accordingly.
  • the deterioration of the lubrication of the B row portion 4B is promoted, and problems such as rotation failure may occur.
  • the object of the present invention is to prevent the radial internal clearance during operation of the roller row portion on the thrust load supporting bearing side in a double row cylindrical roller bearing from becoming excessively small, and to prevent occurrence of problems such as lubrication deterioration and rotation failure. It is to provide a spindle device that can do this.
  • a double row cylindrical roller bearing and a thrust load supporting bearing are arranged in this order from the front side end between the front side portion of the spindle and the housing, and the double row cylindrical roller bearing is
  • the diameters of the inner ring raceway surfaces and the outer ring raceway surfaces of each roller train are the same as each other, and the cylindrical roller of the roller train on the thrust load support bearing side is the roller on the anti-thrust load support bearing side. Smaller in size than the row of cylindrical rollers.
  • the size of the cylindrical roller in the roller row on the thrust load bearing side is smaller than that in the roller row on the anti-thrust load bearing side. Therefore, when the temperature difference between the inner and outer rings of the roller row on the thrust load bearing side becomes larger than the roller row on the anti-thrust load bearing side due to operation, The internal clearance can be made almost the same. As a result, the roller train portion on the thrust load supporting bearing side can avoid the deterioration of lubrication due to the excessive radial internal clearance, and can prevent the occurrence of problems such as defective rotation.
  • roller section on the thrust load supporting bearing side refers to a portion in which the cylindrical roller of the roller array on the thrust load supporting bearing side is fitted.
  • roller portion on the anti-thrust load supporting bearing side refers to a portion in which the cylindrical roller of the roller row on the anti-thrust load supporting bearing side is fitted.
  • the size of the cylindrical roller in the roller row on the thrust load bearing side may be as follows. That is, the diameter of the cylindrical roller in the roller row on the thrust load supporting bearing side is smaller than the diameter of the cylindrical roller in the roller row on the anti-thrust load supporting bearing side. Considering that the radial internal clearance of the roller row portion on the thrust load supporting bearing side is reduced by operation, the diameter of the cylindrical roller of the roller row on the thrust load supporting bearing side is previously reduced. Thereby, the radial internal clearance of the roller row portion on the thrust load supporting bearing side and the roller row portion on the anti-thrust load supporting bearing side can be made substantially the same during operation.
  • Patent Documents 3 to 9 describe that in a double-row cylindrical roller bearing, the radial internal clearances of some of the roller trains are previously made larger than the radial internal clearances of other roller trains. In Nos. 3 to 9, the radial internal clearance of the roller train with a large radial load is increased. On the other hand, the above configuration is different from Patent Documents 3 to 9 in that the radial internal clearance of the roller train with a large calorific value is increased. Specifically, the radial internal clearance is increased on the rear (rear side) roller train as viewed from the front side, and this roller train has rather smaller load and misalignment than other roller trains.
  • the axial length of the portion where the cylindrical roller of the roller row on the thrust load supporting bearing side comes into contact with the inner and outer rings is shorter than the cylindrical roller of the roller row on the anti-thrust load supporting bearing side. good. If the axial length of the portion of the cylindrical roller that contacts the inner and outer rings is short, the stirring resistance when the cylindrical roller pushes out the lubricating oil is reduced, resulting in low heat generation. For this reason, by shortening the axial length of the cylindrical roller of the roller row on the thrust load supporting bearing side, it is possible to suppress an increase in temperature difference between the inner and outer rings during operation of the cylindrical roller. Thereby, the radial internal clearance of the roller row portion on the thrust load supporting bearing side and the roller row portion on the anti-thrust load supporting bearing side can be made substantially the same during operation.
  • the thrust load supporting bearings may be a pair of angular ball bearings arranged in opposite directions in the axial direction.
  • the ball of the angular ball bearing on the double-row cylindrical roller bearing side of the pair of angular ball bearings may be made of ceramic balls.
  • the outer diameter of the outer ring of the angular contact ball bearing is a double row cylindrical roller bearing so that the pair of angular contact ball bearings can receive only the thrust load acting on the main shaft.
  • the outer diameter of the outer ring is generally smaller.
  • this invention has a rear side bearing that supports a rear side portion of the main shaft, and a built-in motor is provided between the double row cylindrical roller bearing and the thrust load supporting bearing and the rear side bearing.
  • the main shaft may be rotationally driven.
  • the built-in motor drive system is more likely to generate heat than the belt drive system. Further, when the built-in motor is arranged as described above, the temperature rise of the roller row portion on the thrust load supporting bearing side, which is located on the side of the built-in motor that is a heat generation source among the double row cylindrical roller bearings, becomes large. However, as described above, if the size of the cylindrical roller in the roller row on the thrust load supporting bearing side is made smaller than the size of the cylindrical roller in the roller row on the anti thrust load supporting bearing side in advance, the anti thrust load supporting The radial internal clearance during operation of the roller array on the bearing side and the roller array on the thrust load bearing side can be made substantially the same. For this reason, the thermal influence by a built-in motor can be suppressed to the minimum.
  • outer cylinder cooling may be applied to the main shaft.
  • outer cylinder cooling refers to a cooling method that suppresses the temperature rise of the entire spindle device by cooling the housing.
  • the outer ring cools more in the roller row on the thrust load support bearing side of the double row cylindrical roller bearing than on the roller row on the anti-thrust load support bearing side.
  • the temperature difference between the inner and outer rings of the roller row portion on the thrust load supporting bearing side of the double row cylindrical roller bearing becomes larger than that of the roller row portion on the anti-thrust load supporting bearing side.
  • the anti thrust load supporting bearing side if the size of the cylindrical roller in the roller row on the thrust load supporting bearing side is made smaller than the size of the cylindrical roller in the roller row on the anti thrust load supporting bearing side in advance, the anti thrust load supporting The radial internal clearance during operation of the roller array on the bearing side and the roller array on the thrust load bearing side can be made substantially the same. For this reason, the influence of the bias of cooling due to the outer cylinder cooling can be eliminated.
  • the spindle device of the present invention is suitable for a machine tool spindle device.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing the entire spindle apparatus.
  • This spindle device is for a machine tool, and a tool or a chuck is attached to the front side (left side in the figure) of the spindle 1.
  • the main shaft 1 is a cylindrical shaft having a through hole 1a penetrating in the axial direction at the center, and is located between the main shaft 1 and the housing 2 at the front side portion and the rear side (right side in the drawing) separated in the axial direction. Each of them is rotatably supported by an intervening combination bearing 3 and rear side bearing 6.
  • the front combination bearing 3 is a combination of one double row cylindrical roller bearing 4 and a pair of angular ball bearings 5F, 5R. From the front side, the double row cylindrical roller bearing 4 and the front angular ball bearing 5F are combined. The rear angular ball bearings 5R are arranged in this order. The pair of angular ball bearings 5F and 5R are thrust load bearings, and are arranged in a combination of the back surfaces. The pair of angular ball bearings 5F and 5R may be a front combination arrangement. As the rear bearing 6, a cylindrical roller bearing is used alone.
  • This spindle device is a so-called built-in motor drive system in which a motor is built in a housing 2, and a built-in motor 7 is provided between a front-side combination bearing 3 and a rear-side bearing 6.
  • the built-in motor 7 has a rotor 8 attached to the main shaft 1 and a stator 9 attached to the housing 2.
  • the rotor 8 is made of, for example, a permanent magnet
  • the stator 9 is made of, for example, a coil and a core.
  • the housing 2 includes an outer cylinder member 11 whose inner peripheral surface is a cylindrical surface, a cylindrical front-side inner cylinder member 12, a central inner cylinder member 13, and a rear that are respectively fitted to the inner periphery of the outer cylinder member 11. And a side inner cylinder member 14.
  • the outer rings 42, 5a, 5a of the front-side double-row cylindrical roller bearing 4 and the pair of angular ball bearings 5F, 5R are fitted to the inner periphery of the front-side inner cylinder member 12.
  • the stator 9 is attached to the inner circumference of the central inner cylinder member 13, and the outer ring 6 a of the rear side bearing 6 is fitted to the inner circumference of the rear side inner cylinder member 14.
  • the inner rings 44, 5 b, 5 b, 6 b of the bearings 4, 5 F, 5 R, 6 are respectively fitted on the outer peripheral surface of the main shaft 1.
  • the front-side double-row cylindrical roller bearing 4 and the pair of angular ball bearings 5F, 5R are arranged in a state where the inner rings and the outer rings are in contact with each other.
  • Inner rings 44, 5 b, 5 b of the bearings 4, 5 F, 5 R have inner ring spacers 16, 17 between a flange portion 1 b provided at the front end of the main shaft 1 and a nut 15 screwed to the main shaft 1.
  • the outer rings 42, 5a, 5a of the bearings 4, 5F, 5R are positioned in the axial direction by the step surface 18 of the front inner cylinder member 12 and the outer ring pressing member 19 attached to the front inner cylinder member 12. Has been.
  • the rear side bearing 6 composed of a cylindrical roller bearing has an inner ring 6b positioned in the axial direction by an inner ring spacer 20 and an inner ring holding member 21.
  • the outer ring 6 a of the rear side bearing 6 is positioned in the axial direction by the step surface 22 of the rear side inner cylinder member 14 and the outer ring pressing member 23.
  • the outer cylinder is cooled by cooling the housing 2 to suppress the temperature rise of the entire spindle device.
  • spiral cooling grooves 12a, 13a, and 14a are formed on the outer peripheral surfaces of the front side inner cylinder member 12, the center inner cylinder member 13, and the rear side inner cylinder member 14, respectively. Cooling oil supplied from outside flows into the cooling grooves 12 a, 13 a, and 14 a through the cooling oil supply path 25 provided in the outer cylinder member 11. The cooling oil that has passed through the cooling grooves 12 a, 13 a, and 14 a is discharged out of the housing 2 through the cooling oil discharge passage 26 provided in the outer cylinder member 11.
  • FIG. 2 shows a support portion of the front side portion of the main shaft 1 by the combination bearing 3.
  • two rows of cylindrical rollers 46 ⁇ / b> A and 46 ⁇ / b> B are provided as rolling elements between the raceway surfaces 42 a and 44 a of the outer ring 42 and the inner ring 44.
  • the cylindrical rollers 46A and 46B in each row are held at equal intervals in the circumferential direction by a holder 48.
  • the inner ring 44 is fitted into the tapered portion 1 c of the main shaft 1.
  • the taper portion 1c gradually increases in diameter toward the front side.
  • the double-row cylindrical roller bearing 4 When the double-row cylindrical roller bearing 4 is incorporated into the main shaft 1, the double-row cylindrical roller bearing 4 is pushed in the axial direction from the rear side to the front side with respect to the main shaft 1, and the inner diameter of the inner ring 44 is increased by the tapered portion 1c. . As a result, the radial internal clearance after installation is set as a negative clearance.
  • the material of the outer ring 42, the inner ring 44, and the cylindrical rollers 46A and 46B is, for example, bearing steel.
  • the roller row on the anti-thrust load supporting bearing (angular ball bearings 5F and 5R) side is referred to as A row
  • the roller on the thrust load supporting bearing side is referred to as column B.
  • the portion on the anti-thrust load supporting bearing side in the double row cylindrical roller bearing 4 is referred to as an A row portion 4A
  • the portion on the thrust load supporting bearing side is referred to as a B row portion 4B.
  • the diameter of the inner ring raceway surface 44a and the diameter of the outer ring raceway surface 42a of each roller train are the same.
  • the sizes of the cylindrical rollers 46A and 46B in each roller row are different from each other. That is, as shown in FIG. 3, the diameter DB of the B-row cylindrical rollers 46B is smaller than the diameter DA of the A-row cylindrical rollers 46A. Specifically, the diameter DB is about 2 ⁇ m smaller than the diameter DA.
  • the purpose is to make the radial internal clearances of the A row portion 4A and the B row portion 4B substantially the same during spindle operation.
  • the angular ball bearings 5F and 5R are provided with balls 50F and 50R which are rolling elements between the outer ring 5a and the inner ring 5b.
  • the balls 50F and 50R are held at equal intervals in the circumferential direction by the cage 5d.
  • the pair of angular ball bearings 5F and 5R are arranged in a rear combination.
  • the outer diameter of the outer ring 5a of each angular ball bearing 5F, 5R is the outer diameter of the outer ring 42 of the double row cylindrical roller bearing 4. Smaller than The difference is indicated by ⁇ in FIG.
  • the front side that is, the angular ball bearing 5F on the double-row cylindrical roller bearing 4 side
  • the ball 50F is made of ceramic balls.
  • the material of the outer ring 5a, the inner ring 5b, and the ball 50R is bearing steel.
  • the purpose of using the balls 50F of the angular ball bearing 5F on the double-row cylindrical roller bearing 4 side as ceramic balls is to make the radial internal clearances of the A-row portion 4A and the B-row portion 4B of the double-row cylindrical roller bearing 4 substantially the same during spindle operation. This is to ensure that The reason will be described later.
  • the diameter DB of the B-row cylindrical rollers 46B in the double-row cylindrical roller bearing 4 is previously made smaller than the diameter DA of the A-row cylindrical rollers 46A in the support portion of the front side portion. Therefore, when the temperature difference between the inner and outer rings 44 and 42 of the B row portion 4B becomes larger than that of the A row portion 4A due to operation, the radial internal clearance during operation of both row portions 4A and 4B is substantially the same. Can be. As a result, the B row portion 4B, which is the roller row portion on the thrust load supporting bearing side, avoids the deterioration of lubrication due to the excessive radial internal clearance, and can prevent the occurrence of problems such as defective rotation.
  • the outer diameter of the outer ring 5a of each angular ball bearing 5F, 5R is smaller than the outer diameter of the outer ring 42 of the double row cylindrical roller bearing 4. Therefore, the heat generated by the angular ball bearings 5F and 5R is not easily radiated to the housing 2, and the adjacent double-row cylindrical roller bearing 4 is easily affected by the heat.
  • the radial internal clearance of the B row portion 4B of the double row cylindrical roller bearing 4 may be excessively small. Therefore, the ball 50F of the angular ball bearing 5F on the double-row cylindrical roller bearing 4 side is a ceramic ball. Thereby, the calorific value of the angular ball bearing 5F on the double-row cylindrical roller bearing 4 side is suppressed, and the thermal influence on the adjacent double-row cylindrical roller bearing 4 can be reduced.
  • the diameter of the B-row cylindrical roller 46B in the double-row cylindrical roller bearing 4 is smaller than the diameter of the A-row cylindrical roller 46A, but as shown in FIG.
  • the straight portion length LB may be shorter than the straight portion length LA of the A-row cylindrical rollers 46A.
  • the “straight portion length” is the length of the straight portion in the axial direction of the straight roller and the crowning roller.
  • LA> LB can be established.
  • LA> LB can be established by making the lengths of the straight portions between the chamfered portions different from each other (not shown).
  • the B-row cylindrical rollers 46B are made smaller in size than the A-row cylindrical rollers 46A, so that the A-row portion 4A and the B-row portion 4B of the double-row cylindrical roller bearing 4 during operation are reduced.
  • the radial internal clearance is almost the same. You may use together both the method of changing the diameter of the cylindrical roller 46B shown in FIG. 3, and the method of changing the straight part length of the cylindrical roller 46B shown in FIG.
  • the radial internal clearance of the B row portion 4B is prevented from being excessively reduced during operation, and the B row portion 4B is prevented from being deteriorated by lubrication.
  • a spindle device that can prevent the occurrence of problems such as rotation failure will be described with reference to FIGS.
  • the front side portion of the spindle 1 is supported by a combination bearing 3 in which one double row cylindrical roller bearing 4 and a pair of angular ball bearings 5F and 5R as thrust load bearings are combined.
  • the main shaft device of this reference example differs from the main shaft device of the above embodiment in that the size of the cylindrical rollers 46A and 46B in the A row and the B row of the double row cylindrical roller bearing 4 is the same, and the double row cylindrical roller
  • the fitting between the outer ring 42 of the bearing 4 and the housing 2 is that the B row portion 4B has a larger clearance than the A row portion 4A, and the B row portion 4B has a clearance fit.
  • Other configurations are the same as those of the spindle device of the above embodiment.
  • the same components are denoted by the same reference numerals.
  • the inner diameter of the portion where the outer ring 42 of the double row cylindrical roller bearing 4 is fitted on the inner peripheral surface of the housing 2 is constant, and the B row portion of the outer ring 42 of the double row cylindrical roller bearing 4
  • the outer diameter of 4B is made smaller than the outer diameter of the A row portion 4A.
  • the clearance between the outer ring 42 and the housing 2 in the B row portion 4B is exaggerated.
  • the portion of the B row portion 4B of the outer ring 42 of the double row cylindrical roller bearing 4 and the housing 2 are fitted with a clearance fit, so that the portion of the B row portion 4B of the outer ring 42 is restrained by the housing 2. Instead, it can expand in the radial direction. Therefore, even if the temperature difference between the inner and outer rings 44 and 42 of the B row portion 4B increases due to the heat of the built-in motor 7 or cooling of the outer cylinder, it is possible to prevent the radial internal clearance of the B row portion 4B from becoming excessively small. Thereby, it is possible to prevent the B row portion 4B, which is the roller row portion on the thrust load supporting bearing side, from being deteriorated by lubrication, and to prevent occurrence of problems such as defective rotation.
  • the outer diameter of the outer ring 42 of the double row cylindrical roller bearing 4 is constant, and the inner diameter of the portion of the inner peripheral surface of the housing 2 where the B row portion 4B of the outer ring 42 is fitted is increased.
  • the fit between the portion of the B row portion 4B of the outer ring 42 and the housing 2 can be a clearance fit.
  • the B row portion 4B which is the roller row portion on the thrust load supporting bearing side, from being deteriorated by lubrication and to prevent the occurrence of problems such as defective rotation.
  • both the method of FIG. 6 and the method of FIG. 7 may be used together (not shown).

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Abstract

　この発明は、例えば工作機械の主軸装置に適用される。主軸装置は、主軸（１）のフロント側部分とハウジング（２）との間に、複列円筒ころ軸受（４）およびスラスト荷重支持用軸受（５Ｆ，５Ｒ）がフロント側端からこの順に並んで配置されている。複列円筒ころ軸受（４）は、各ころ列の内輪軌道面（４４ａ）の径同士および外輪軌道面（４２ａ）の径同士が互いに同じであって、かつスラスト荷重支持用軸受（５Ｆ，５Ｒ）側のころ列の円筒ころ（４６Ｂ）の方が反スラスト荷重支持用軸受（５Ｆ，５Ｒ）側のころ列の円筒ころ（４６Ａ）よりもサイズが小さい。

Description

主軸装置 関連出願
　この出願は、２０１５年３月１０日出願の特願２０１５－０４７０７７の優先権を主張するものであり、その全体を参照により本願の一部をなすものとして引用する。
　この発明は、例えば、工作機械の主軸を支持する主軸装置に関する。
　工作機械主軸用の複列円筒ころ軸受は、主軸の高速、高剛性、長寿命化等の要求に応えるため、様々な技術改良がなされている。例えば、特許文献１では、通常の軸受よりも転動体の数を減らすことで、転がり接触面の摩耗による軸受の発熱や油の撹拌抵抗による発熱を減少させて、高速回転性を向上させている。また、特許文献２では、保持器の材質にポリエーテルエーテルケトン樹脂等を採用している。これにより、保持器の摩耗粉による潤滑材劣化の抑制、保持器に作用する遠心力の抑制および櫛形保持器の先端部分の変形が抑制される。その結果、転動体との異常接触を抑えて、高速、長寿命が実現できる。
　特許文献３～９に、この発明に関連するものとして、円筒ころ軸受のラジアル内部すきまを変更する技術が開示されている。このうち、特許文献３～６は、印刷機のバックアップロール支持軸受に関し、ロール側（反軸端側）でラジアル荷重が大きい側の列のすきまを大きくしている。すきまを変更する方法は、軌道輪の溝寸法やころ径で調整する方法が採用されている。また、特許文献７～９は、自動車の減速機等のミスアライメントの大きな箇所において、前記同様に、ラジアル荷重の大きい方のラジアル内部すきまを大きくしている。
特開２００２－０３９１８８号公報 特許第４５３７９２０号公報 特開２００４－０６９０６２号公報 特許第３１５１０８２号公報 特許第３９３４３３１号公報 特開２００２－２６６８５３号公報 特公昭５５－００８６９０号公報 実公昭４６－０１３８４５号 実開昭４９－０２５９３８号
　例えば、図８に示すように、旋盤の主軸１のフロント側端は、複列円筒ころ軸受４と一対のアンギュラ玉軸受５Ｆ，５Ｒとからなる組合せ軸受３で支持されている。一対のアンギュラ玉軸受５Ｆ，５Ｒは、スラスト荷重支持用軸受である。複列円筒ころ軸受４の内輪４４は主軸１のテーパ部１ｃに嵌合している。複列円筒ころ軸受４の組込み時、主軸１のリア側からフロント側へ軸方向に複列円筒ころ軸受４を押し込み、テーパ部１ｃにより内輪４４の内径を拡径させる。これにより、組込み後にラジアル内部すきまを調整する。一般的には、組込み後のラジアル内部すきまが、－２μｍ程度～－１０μｍ程度とされる。つまり、内輪４４と円筒ころ４６間、および円筒ころ４６と外輪４２間にすきまが無く、これら各部材４２，４４，４６に２～１０μｍ程度弾性変形を与えた状態である。
　組込み後のラジアル内部すきまを－２μｍ以下にする目的は、一つは主軸１の剛性を高めることであり、もう一つは転動体である円筒ころ４６の滑りを抑制することである。円筒ころ４６が滑ると、主軸１に与えられた駆動力が、主軸１から内輪４４→円筒ころ４６→外輪４２へと十分に伝わらず、内輪４４と円筒ころ４６間、および円筒ころ４６と外輪４２間で滑り異音やスミアリング等の早期損傷の発生に繋がる。
　従来、旋盤の主軸の駆動には、駆動モータと主軸とを伝動ベルトで連結したベルト駆動方式が多く採用されてきたが、近年、装置のコンパクト化や高出力化等の目的から、ビルトインモータ駆動方式が増えている。ビルトインモータ駆動方式の主軸は、モータ部が発熱するので、ベルト駆動方式の主軸に比べて発熱し易いという問題がある。加えて、ビルトインモータ駆動方式の主軸は、発熱を抑えるために、ハウジング側から冷却する外筒冷却が実施されていることが多い。このため、軸受の内輪と外輪の温度差が大きくなり易い。
　また、ビルトインモータ駆動方式の主軸においても、図８のように、フロント側が複列円筒ころ軸受４および一対のアンギュラ玉軸受５Ｆ，５Ｒで支持されている場合、複列円筒ころ軸受４におけるアンギュラ玉軸受側のころ列部（以下、Ｂ列部とする）４Ｂは、反アンギュラ玉軸受側のころ列部（以下、Ａ列部とする）４Ａに比べて厳しい条件下で使用されることが知られている。その理由について述べる。
（１）Ｂ列部４Ｂは、Ａ列部４Ａに比べて、発熱源であるビルトインモータ７に近い。また、外筒冷却されている場合、主軸装置の構造上、Ｂ列部４Ｂの方がＡ列部４Ａよりも外輪４２が冷却され易い。
（２）Ｂ列部４Ｂは、Ａ列部４Ａとスラスト荷重支持用のアンギュラ玉軸受５Ｆ，５Ｒに挟まれている。
　これらのことから、Ａ列部４Ａに比べＢ列部４Ｂは内外輪４４，４２の温度差が大きくなり、その分だけＢ列部４Ｂの運転時のラジアル内部すきまが小さくなる。このような状況で使用されると、Ｂ列部４Ｂの潤滑劣化が促進され、回転不良等の不具合が発生することがある。
　この発明の目的は、複列円筒ころ軸受におけるスラスト荷重支持用軸受側のころ列部の運転時のラジアル内部すきまが過小となることを抑制し、潤滑劣化や回転不良等の不具合の発生を防止することができる主軸装置を提供することである。
　この発明の主軸装置は、前記主軸のフロント側部分とハウジングとの間に複列円筒ころ軸受およびスラスト荷重支持用軸受がフロント側端からこの順に並んで配置され、前記複列円筒ころ軸受は、各ころ列の内輪軌道面の径同士および外輪軌道面の径同士が互いに同じであって、かつ前記スラスト荷重支持用軸受側のころ列の円筒ころの方が反スラスト荷重支持用軸受側のころ列の円筒ころよりもサイズが小さい。
　この構成によると、予めスラスト荷重支持用軸受側のころ列の円筒ころの方が反スラスト荷重支持用軸受側のころ列の円筒ころよりもサイズが小さくしてある。このため、運転により反スラスト荷重支持用軸受側のころ列部に比べてスラスト荷重支持用軸受側のころ列部の内外輪の温度差が大きくなった時点で、両列部の運転時のラジアル内部すきまがほぼ同じになるようにできる。これにより、スラスト荷重支持用軸受側のころ列部が、ラジアル内部すきまが過小となって潤滑劣化することを回避し、回転不良等の不具合の発生を防止できる。また、自由状態でスラスト荷重支持用軸受側のラジアル内部すきまを大きくしても、運転時に各ころ列部のラジアル内部すきまがほぼ同じになるので、スラスト荷重支持用軸受側のころ列部の剛性不足の問題が生じない。
　なお、「スラスト荷重支持用軸受側のころ列部」とは、スラスト荷重支持用軸受側のころ列の円筒ころが嵌っている部分のことをいう。一方、「反スラスト荷重支持用軸受側のころ列部」とは、反スラスト荷重支持用軸受側のころ列の円筒ころが嵌っている部分のことをいう。
　具体的には、前記スラスト荷重支持用軸受側のころ列の円筒ころのサイズをつぎのようにすると良い。すなわち、前記スラスト荷重支持用軸受側のころ列の円筒ころの方が前記反スラスト荷重支持用軸受側のころ列の円筒ころよりも直径を小さくする。運転によりスラスト荷重支持用軸受側のころ列部のラジアル内部すきまが小さくなることを考慮して、予めスラスト荷重支持用軸受側のころ列の円筒ころの直径を小さくしておく。これにより、運転時にスラスト荷重支持用軸受側のころ列部と反スラスト荷重支持用軸受側のころ列部のラジアル内部すきまがほぼ同じになるようにできる。
　なお、特許文献３～９に、複列円筒ころ軸受において、予め一部のころ列のラジアル内部すきまを他のころ列のラジアル内部すきまよりも大きくすることが記載されているが、これら特許文献３～９では、ラジアル荷重の大きいころ列のラジアル内部すきまを大きくしている。これに対し、上記構成では、発熱量の大きいころ列のラジアル内部すきまを大きくしている点で、特許文献３～９と異なっている。具体的には、ラジアル内部すきまを大きくするのはフロント側から見て奥側（リア側）のころ列であり、このころ列は他のころ列と比べて荷重およびミスアライメントがむしろ小さい。
　また、前記スラスト荷重支持用軸受側のころ列の円筒ころの方が前記反スラスト荷重支持用軸受側のころ列の円筒ころよりも内外輪と接触する部分の軸方向長さを短くしても良い。円筒ころの内外輪と接触する部分の軸方向長さが短いと、円筒ころが潤滑油を押しのけるときの撹拌抵抗が小さくなり、低発熱となる。このため、スラスト荷重支持用軸受側のころ列の円筒ころの前記軸方向長さを短くすることで、同円筒ころが運転時に、内外輪の温度差が大きくなることを抑えられる。これにより、運転時にスラスト荷重支持用軸受側のころ列部と反スラスト荷重支持用軸受側のころ列部のラジアル内部すきまがほぼ同じになるようにできる。
　この発明において、前記スラスト荷重支持用軸受は、互いに軸方向逆向きに配列した一対のアンギュラ玉軸受であっても良い。その場合、前記一対のアンギュラ玉軸受のうちの前記複列円筒ころ軸受側のアンギュラ玉軸受の玉がセラミックボールからなっていると良い。
　スラスト荷重支持用軸受を一対のアンギュラ玉軸受とした場合、一対のアンギュラ玉軸受が主軸に作用するスラスト荷重のみを受ける構造とするために、アンギュラ玉軸受の外輪の外径は複列円筒ころ軸受の外輪の外径よりも小さくするのが一般的である。この構成であると、アンギュラ玉軸受で発生した熱がハウジングに放熱され難く、隣接する複列円筒ころ軸受がその熱的影響を受け、複列円筒ころ軸受のスラスト荷重支持用軸受側のころ列部のラジアル内部すきまが過小すきまとなる可能性がある。複列円筒ころ軸受側のアンギュラ玉軸受の玉をセラミックボールとすると、同アンギュラ玉軸受の発熱量が低く抑えられ、隣接する複列円筒ころ軸受への熱的影響を低減することができる。
　この発明において、前記主軸のリア側部分を支持するリア側軸受を有し、前記複列円筒ころ軸受およびスラスト荷重支持用軸受と前記リア側軸受との間にビルトインモータを設け、このビルトインモータで前記主軸を回転駆動するようにしても良い。
　ビルトインモータ駆動方式はベルト駆動方式に比べて、主軸装置全体が発熱し易い。また、上記のようにビルトインモータを配置すると、複列円筒ころ軸受のうち特に発熱源であるビルトインモータ側に位置するスラスト荷重支持用軸受側のころ列部の温度上昇が大きくなる。しかしながら、前述のように、予めスラスト荷重支持用軸受側のころ列の円筒ころの方が反スラスト荷重支持用軸受側のころ列の円筒ころよりもサイズを小さくしておけば、反スラスト荷重支持用軸受側のころ列部とスラスト荷重支持用軸受側のころ列部の運転時のラジアル内部すきまをほぼ同じにできる。このため、ビルトインモータによる熱的影響を最小限に抑えることができる。
　この発明において、前記主軸に外筒冷却が施されていても良い。ここで、「外筒冷却」とは、ハウジングを冷却することで、主軸装置全体の温度上昇を抑える冷却方法のことをいう。主軸に外筒冷却が施されている場合、構造上、複列円筒ころ軸受のスラスト荷重支持用軸受側のころ列部の方が反スラスト荷重支持用軸受側のころ列部よりも外輪が冷却され易く、複列円筒ころ軸受のスラスト荷重支持用軸受側のころ列部が反スラスト荷重支持用軸受側のころ列部に比べて内外輪の温度差が大きくなる。しかしながら、前述のように、予めスラスト荷重支持用軸受側のころ列の円筒ころの方が反スラスト荷重支持用軸受側のころ列の円筒ころよりもサイズを小さくしておけば、反スラスト荷重支持用軸受側のころ列部とスラスト荷重支持用軸受側のころ列部の運転時のラジアル内部すきまをほぼ同じにできる。このため、外筒冷却による冷却の偏りの影響を排除できる。
　この発明の主軸装置は、工作機械用主軸装置に適する。
　請求の範囲および／または明細書および／または図面に開示された少なくとも２つの構成のどのような組合せも、この発明に含まれる。特に、請求の範囲の各請求項の２つ以上のどのような組合せも、この発明に含まれる。
　この発明は、添付の図面を参考にした以下の好適な実施形態の説明からより明瞭に理解されるであろう。しかしながら、実施形態および図面は単なる図示および説明のためのものであり、この発明の範囲を定めるために利用されるべきものではない。この発明の範囲は添付の請求の範囲によって定まる。添付図面において、複数の図面における同一の部品番号は、同一または相当部分を示す。
この発明の一実施形態に係る主軸装置の断面図である。 同主軸装置における主軸のフロント側部分の支持部の断面図である。 同主軸装置の複列円筒ころ軸受におけるＡ列の円筒ころとＢ列の円筒ころの直径の違いを示す図である。 他の主軸装置の複列円筒ころ軸受におけるＡ列の円筒ころとＢ列の円筒ころのストレート部の軸方向長さの違いを示す図である。 参考例の主軸装置の断面図である。 同主軸装置における主軸のフロント側部分の支持部の断面図である。 他の主軸装置における主軸のフロント側部分の支持部の断面図である。 従来の主軸装置における主軸のフロント側部分の支持部の断面図である。
　この発明の一実施形態を図１～図３と共に説明する。図１は主軸装置の全体を示す断面図である。この主軸装置は、工作機械用のものであって、主軸１のフロント側（図の左側）に工具またはチャックが取り付けられる。主軸１は、中心部に軸方向に貫通する貫通孔１ａを有する筒軸であり、軸方向に離れたフロント側部分およびリア側（図の右側）部分で、主軸１とハウジング２との間に介在させた組合せ軸受３およびリア側軸受６により、それぞれ回転自在に支持されている。
　フロント側の組合せ軸受３は、１個の複列円筒ころ軸受４と一対のアンギュラ玉軸受５Ｆ，５Ｒとを組み合わせたものであり、フロント側から複列円筒ころ軸受４、前側のアンギュラ玉軸受５Ｆ，後側のアンギュラ玉軸受５Ｒの順に並んでいる。一対のアンギュラ玉軸受５Ｆ，５Ｒはスラスト荷重支持用軸受であり、背面組合せで配置されている。なお、一対のアンギュラ玉軸受５Ｆ，５Ｒは正面組合せの配置であってもよい。リア側軸受６は、円筒ころ軸受が単独で用いられている。
　この主軸装置は、ハウジング２内にモータを内蔵した、いわゆるビルトインモータ駆動方式であって、フロント側の組合せ軸受３とリア側軸受６との間にビルトインモータ７が設けられている。ビルトインモータ７は、主軸１に取り付けられたロータ８と、ハウジング２に取り付けられたステータ９とを有している。ロータ８は、例えば、永久磁石からなり、ステータ９は、例えば、コイルおよびコア等からなる。
　ハウジング２は、内周面が円筒面状の外筒部材１１と、この外筒部材１１の内周にそれぞれ嵌合された円筒状のフロント側内筒部材１２、中央内筒部材１３、およびリア側内筒部材１４とを有している。フロント側内筒部材１２の内周に、フロント側の複列円筒ころ軸受４および一対のアンギュラ玉軸受５Ｆ，５Ｒの各外輪４２，５ａ，５ａが嵌合されている。一方、中央内筒部材１３の内周に前記ステータ９が取り付けられ、リア側内筒部材１４の内周に前記リア側軸受６の外輪６ａが嵌合されている。各軸受４，５Ｆ，５Ｒ，６の内輪４４，５ｂ，５ｂ，６ｂは、それぞれ主軸１の外周面に嵌合されている。
　フロント側の複列円筒ころ軸受４および一対のアンギュラ玉軸受５Ｆ，５Ｒは、互いに内輪同士および外輪同士が接触する状態で配置されている。各軸受４，５Ｆ，５Ｒの内輪４４，５ｂ，５ｂは、主軸１のフロント端に設けられたフランジ部１ｂと主軸１に螺着されたナット１５との間に、内輪間座１６，１７を介して軸方向に位置決めされている。また、各軸受４，５Ｆ，５Ｒの外輪４２，５ａ，５ａは、フロント側内筒部材１２の段差面１８と、フロント側内筒部材１２に取り付けた外輪押え部材１９とによって、軸方向に位置決めされている。
　円筒ころ軸受からなるリア側軸受６は、その内輪６ｂが内輪間座２０および内輪押え部材２１によって軸方向に位置決めされている。リア側軸受６の外輪６ａは、リア側内筒部材１４の段差面２２と外輪押え部材２３とによって軸方向に位置決めされている。
　この主軸装置では、ハウジング２を冷却することで主軸装置全体の温度上昇を抑える外筒冷却が行われている。具体的には、フロント側内筒部材１２、中央内筒部材１３、およびリア側内筒部材１４の各外周面にそれぞれ螺旋状の冷却用溝１２ａ，１３ａ，１４ａが形成されており、ハウジング２外から供給される冷却油が、外筒部材１１に設けられた冷却油供給路２５を通って冷却用溝１２ａ，１３ａ，１４ａに流入する。冷却用溝１２ａ，１３ａ，１４ａを通過した冷却油は、外筒部材１１に設けられた冷却油排出路２６を通ってハウジング２外に排出される。
　図２は、組合せ軸受３による主軸１のフロント側部分の支持部を示す。複列円筒ころ軸受４は、外輪４２と内輪４４の各軌道面４２ａ，４４ａ間に、転動体として円筒ころ４６Ａ，４６Ｂが２列設けられている。各列の円筒ころ４６Ａ，４６Ｂは、保持器４８により周方向に等間隔で保持されている。内輪４４は、主軸１のテーパ部１ｃに嵌め込まれている。テーパ部１ｃは、フロント側に向かって徐々に大径となっている。主軸１に複列円筒ころ軸受４を組み込む際には、主軸１に対して複列円筒ころ軸受４をリア側からフロント側へ軸方向に押し込み、テーパ部１ｃにより内輪４４の内径を拡径させる。これにより、組込み後のラジアル内部すきまを負すきまとしている。外輪４２、内輪４４、および円筒ころ４６Ａ，４６Ｂの材質は、例えば、軸受鋼である。
　以下の説明では、円筒ころ４６Ａ，４６Ｂの２列の並びのうち、反スラスト荷重支持用軸受（アンギュラ玉軸受５Ｆ，５Ｒ）側のころ列をＡ列と称し、スラスト荷重支持用軸受側のころ列をＢ列と称する。また、複列円筒ころ軸受４における反スラスト荷重支持用軸受側の部分をＡ列部４Ａと称し、スラスト荷重支持用軸受側の部分をＢ列部４Ｂと称する。
　各ころ列の内輪軌道面４４ａの径および外輪軌道面４２ａの径は互いに同じである。これに対し、各ころ列の円筒ころ４６Ａ，４６Ｂのサイズは互いに異なっている。すなわち、図３に示すように、Ｂ列の円筒ころ４６Ｂの直径ＤＢは、Ａ列の円筒ころ４６Ａの直径ＤＡよりも小さくなっている。具体的には、直径ＤＢは、直径ＤＡよりも２μｍ程度小さくなっている。その目的は、主軸運転時に、Ａ列部４ＡとＢ列部４Ｂのラジアル内部すきまをほぼ同じになるようにするためである。
　アンギュラ玉軸受５Ｆ，５Ｒは、外輪５ａと内輪５ｂとの間に転動体である玉５０Ｆ，５０Ｒが設けられている。玉５０Ｆ，５０Ｒは、保持器５ｄにより周方向に等間隔で保持されている。先に説明したように、一対のアンギュラ玉軸受５Ｆ，５Ｒは、背面組合せで配置されている。各アンギュラ玉軸受５Ｆ，５Ｒが主軸１に作用するスラスト荷重のみを受けるようにするために、各アンギュラ玉軸受５Ｆ，５Ｒの外輪５ａの外径は複列円筒ころ軸受４の外輪４２の外径よりも小さくしてある。図２にその差をδで示している。
　フロント側すなわち複列円筒ころ軸受４側のアンギュラ玉軸受５Ｆは、外輪５ａおよび内輪５ｂの材質が軸受鋼であるが、玉５０Ｆはセラミックボールからなる。一方、リア側のアンギュラ玉軸受５Ｒは、外輪５ａ、内輪５ｂ、および玉５０Ｒの材質が軸受鋼である。複列円筒ころ軸受４側のアンギュラ玉軸受５Ｆの玉５０Ｆをセラミックボールとする目的も、主軸運転時に複列円筒ころ軸受４のＡ列部４ＡとＢ列部４Ｂのラジアル内部すきまをほぼ同じになるようにするためである。その理由については、後述する。
　この主軸装置は、フロント側部分の支持部において、予め複列円筒ころ軸受４におけるＢ列の円筒ころ４６Ｂの直径ＤＢをＡ列の円筒ころ４６Ａの直径ＤＡよりも小さくしている。そのため、運転によりＡ列部４Ａに比べてＢ列部４Ｂの内外輪４４，４２の温度差が大きくなった時点で、両列部４Ａ，４Ｂの運転時のラジアル内部すきまがほぼ同じになるようにできる。これにより、スラスト荷重支持用軸受側のころ列部であるＢ列部４Ｂが、ラジアル内部すきまが過小となって潤滑劣化することを回避し、回転不良等の不具合の発生を防止できる。また、自由状態でＢ列部４Ｂのラジアル内部すきまを大きくしても、運転時にＡ，Ｂ両部４Ａ，４Ｂのラジアル内部すきまがほぼ同じになる。そのため、Ｂ列部４Ｂのころ列部の剛性不足の問題が生じない。
　また、この主軸装置では、各アンギュラ玉軸受５Ｆ，５Ｒの外輪５ａの外径が複列円筒ころ軸受４の外輪４２の外径よりも小さい。そのため、アンギュラ玉軸受５Ｆ，５Ｒで発生した熱がハウジング２に放熱され難く、隣接する複列円筒ころ軸受４がその熱的影響を受け易い。複列円筒ころ軸受４が熱的影響を受けると、複列円筒ころ軸受４のＢ列部４Ｂのラジアル内部すきまが過小すきまとなる可能性がある。そこで、複列円筒ころ軸受４側のアンギュラ玉軸受５Ｆの玉５０Ｆをセラミックボールとしてある。これにより、複列円筒ころ軸受４側のアンギュラ玉軸受５Ｆの発熱量が抑えられ、隣接する複列円筒ころ軸受４への熱的影響を低減することができる。
　上記実施形態では、複列円筒ころ軸受４におけるＢ列の円筒ころ４６Ｂの直径をＡ列の円筒ころ４６Ａの直径よりも小さくしてあるが、図４のように、Ｂ列の円筒ころ４６Ｂのストレート部長さＬＢをＡ列の円筒ころ４６Ａのストレート部長さＬＡよりも短くしても良い。「ストレート部長さ」とは、ストレートころおよびクラウニングころの軸方向のストレート部の長さのことである。
　つまり、図４に示すように、Ａ列の円筒ころ４６ＡおよびＢ列の円筒ころ４６Ｂが共にクラウニングころである場合には、クラウニング部Ｒｃ間のストレート部Ｒｓの長さＬＡ，ＬＢを互いに異ならせることで、ＬＡ＞ＬＢとできる。Ａ列の円筒ころ４６ＡおよびＢ列の円筒ころ４６Ｂが共にストレートころである場合には、面取り部間のストレート部の長さを互いに異ならせることで、ＬＡ＞ＬＢとできる（図示せず）。
　円筒ころのストレート部長さが短いと、円筒ころが潤滑油を押しのけるときの撹拌抵抗が小さくなり、低発熱となる。このため、Ｂ列の円筒ころ４６Ｂのストレート部長さＬＢを短くすることで、同円筒ころ４６Ｂが運転時に内外輪４４，４２の温度差が大きくなることを抑えられる。これにより、複列円筒ころ軸受４のＡ列部４ＡとＢ列部４Ｂの運転時のラジアル内部すきまをほぼ同じにすることができる。
　上記各実施形態は、いずれもＢ列の円筒ころ４６ＢをＡ列の円筒ころ４６Ａよりもサイズを小さくすることにより、運転時における複列円筒ころ軸受４のＡ列部４ＡとＢ列部４Ｂのラジアル内部すきまをほぼ同じにしている。図３に示す円筒ころ４６Ｂの直径を変更する手法、および図４に示す円筒ころ４６Ｂのストレート部長さを変更する手法の両方を併用してもよい。
　以上のとおり、図面を参照しながら好適な実施形態を説明したが、当業者であれば、本件明細書を見て、自明な範囲内で種々の変更および修正を容易に想定するであろう。したがって、そのような変更および修正は、添付の特許請求の範囲から定まるこの発明の範囲内またはこれと均等の範囲内のものと解釈される。
　つぎに、この発明には含まれないが、この発明と同様に、運転時にＢ列部４Ｂのラジアル内部すきまが過小になることを防止して、Ｂ列部４Ｂが潤滑劣化することを回避し、回転不良等の不具合の発生を防止することができる主軸装置を、図５～図７と共に説明する。
　この参考例の主軸装置も、主軸１のフロント側部分が、１個の複列円筒ころ軸受４とスラスト荷重支持用軸受である一対のアンギュラ玉軸受５Ｆ，５Ｒとを組み合わせた組合せ軸受３により支持されている。この参考例の主軸装置が上記実施形態の主軸装置と比較して異なる点は、複列円筒ころ軸受４のＡ列およびＢ列の各円筒ころ４６Ａ，４６Ｂのサイズは同じで、複列円筒ころ軸受４の外輪４２とハウジング２との嵌め合いを、Ｂ列部４Ｂの方がＡ列部４Ａよりもすきま量が大きく、Ｂ列部４Ｂはすきま嵌めとしたことである。他の構成は上記実施形態の主軸装置と同じである。参考例の主軸装置と上記実施形態の主軸装置とで同一構成箇所については、同一符号を付し表している。
　例えば、図６に示すように、ハウジング２の内周面における複列円筒ころ軸受４の外輪４２が嵌め合わされる部分の内径は一定で、かつ複列円筒ころ軸受４の外輪４２におけるＢ列部４Ｂの外径をＡ列部４Ａの外径よりも小さくしてある。なお、図６では、Ｂ列部４Ｂにおける外輪４２とハウジング２とのすきまを誇張して表わしている。
　このように、複列円筒ころ軸受４の外輪４２におけるＢ列部４Ｂの部分とハウジング２との嵌め合いをすきま嵌めにすることで、外輪４２のＢ列部４Ｂの部分がハウジング２に拘束されず、径方向に膨張することができる。したがって、ビルトインモータ７の熱や外筒冷却によってＢ列部４Ｂの内外輪４４，４２の温度差が大きくなっても、Ｂ列部４Ｂのラジアル内部すきまが過小になることを防止できる。これにより、スラスト荷重支持用軸受側のころ列部であるＢ列部４Ｂが潤滑劣化することを回避し、回転不良等の不具合の発生を防止できる。
　また、図７に示すように、複列円筒ころ軸受４の外輪４２の外径は一定で、ハウジング２の内周面のうちの外輪４２のＢ列部４Ｂが嵌め合わされる部分の内径を大きくことによっても、外輪４２のＢ列部４Ｂの部分とハウジング２との嵌め合いをすきま嵌めにすることができる。これにより、図６と同様に、スラスト荷重支持用軸受側のころ列部であるＢ列部４Ｂが潤滑劣化することを回避し、回転不良等の不具合の発生を防止できる。なお、図６の手法および図７の手法の両方を併用しても良い（図示せず）。
１…主軸
２…ハウジング
４…複列円筒ころ軸受
４Ａ…Ａ列部（反スラスト荷重支持用軸受側のころ列部）
４Ｂ…Ｂ列部（スラスト荷重支持用軸受側のころ列部）
５Ｆ，５Ｒ…アンギュラ玉軸受（スラスト荷重支持用軸受）
６…リア側軸受
４２…外輪
４２ａ…外輪軌道面
４４…内輪
４４ａ…内輪軌道面
４６Ａ…反スラスト荷重支持用軸受側のころ列部の円筒ころ
４６Ｂ…スラスト荷重支持用軸受側のころ列部の円筒ころ
５０Ｆ，５０Ｒ…玉
 

Claims (8)

  1. 　主軸のフロント側部分とハウジングとの間に、複列円筒ころ軸受およびスラスト荷重支持用軸受がフロント側端からこの順に並んで配置され、
    　前記複列円筒ころ軸受は、各ころ列の内輪軌道面の径同士および外輪軌道面の径同士が互いに同じであって、かつ前記スラスト荷重支持用軸受側のころ列の円筒ころの方が反スラスト荷重支持用軸受側のころ列の円筒ころよりもサイズが小さい主軸装置。
  2. 　請求項１に記載の主軸装置において、前記複列円筒ころ軸受は、前記スラスト荷重支持用軸受側のころ列の円筒ころの方が前記反スラスト荷重支持用軸受側のころ列の円筒ころよりも直径が小さい主軸装置。
  3. 　請求項１に記載の主軸装置において、前記複列円筒ころ軸受は、前記スラスト荷重支持用軸受側のころ列の円筒ころの方が前記反スラスト荷重支持用軸受側のころ列の円筒ころよりも内外輪と接触する部分の軸方向長さが短い主軸装置。
  4. 　請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の主軸装置において、前記スラスト荷重支持用軸受は、互いに軸方向逆向きに配列した一対のアンギュラ玉軸受である主軸装置。
  5. 　請求項４に記載の主軸装置において、前記一対のアンギュラ玉軸受のうちの前記複列円筒ころ軸受側のアンギュラ玉軸受の玉がセラミックボールからなる主軸装置。
  6. 　請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の主軸装置において、前記主軸のリア側部分を支持するリア側軸受を有し、前記複列円筒ころ軸受および前記スラスト荷重支持用軸受と、前記リア側軸受との間にビルトインモータを設け、このビルトインモータで前記主軸を回転駆動する主軸装置。
  7. 　請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の主軸装置において、前記主軸に外筒冷却が施されている主軸装置。
  8. 　請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の主軸装置を用いた工作機械用主軸装置。
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