JPH02256922A - 軸受用予圧装置 - Google Patents

軸受用予圧装置

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JPH02256922A
JPH02256922A JP1076500A JP7650089A JPH02256922A JP H02256922 A JPH02256922 A JP H02256922A JP 1076500 A JP1076500 A JP 1076500A JP 7650089 A JP7650089 A JP 7650089A JP H02256922 A JPH02256922 A JP H02256922A
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Kouichirou Kitamura
北村　耕一郎
Katsuji Taniguchi
谷口　勝二
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Kitamura Machinery Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はマシニングセンサのスピンドルなどにおける軸
受の予圧装置に関するものである。
従来の技術 近年、工作機械における高速切削の需要が高まっている
。主軸が１５．００Ｏｒｐｍ。
あるいは２０．００Ｏｒｐｍ以上の高速で回軸する超高
速切削の場合には、軸受が相当の高温になる。軸受が高
温になると焼付が起り易くなる。また高温では軸受やそ
の周辺部材が膨張して予圧が過度に大きくなる傾向があ
り、軸受破損が頻発していた。
一方、低速で行う切削においては重切削が要求され、大
きな予圧が必要となる。
そこで、低速重切削と高速軽切削とで予圧を多段階に調
整する予圧装置が考案されている。これらの予圧装置に
おいては例えば、圧電センサー、油圧系を用いて予圧を
制御している。
発明が解決しようとする問題点 油圧系や圧電センサーを用いて予圧を制御する予圧装置
は、構造が複雑で大型になりがちである。また、製造コ
スト、メンテナンスの点でも問題があった。
発明の目的 このような従来技術の問題点に鑑み、本発明は構造が簡
単で、比較的低コストで製作でき、しかもメンテナンス
が容易な軸受の予圧装置を提供することを目的としてい
る。
問題点を解決するための手段 本発明の軸受用予圧装置は、複数のばねを用いて軸受を
予圧し、ばねの一部又は全部を形状記憶合金で構成し、
ばねの温度によって予圧力を段階的に調整することを特
徴とする特性（形状記憶効果を示す温度）が異なる複数
のばねを組合せて用いて予圧力を多段階に調節すること
が望ましい。
形状記憶合金としては、Ｔｉ−Ｎｉ、Ａｕ−Ｃｄ、　　
Ｃｕ−Ａ、ｕ−Ｚｎ、　　Ｉ　ｎ−Ｔ　Ｉ、　　Ｉｎ−
Ｃｄ、Ｔｉ−Ｎｉ−Ｃｕ、Ｃｕ−Ｚｎ−Ａｌ、Ｃｕ−Ａ
ｌ−Ｎｉ等を用いることができる。
作用効果 本発明の軸受予圧装置においては、軸受の温度が上昇し
ばねに伝わり、ばねが所定温度以上になるとばねが形状
記憶効果によって変形し、予圧力が減少する。
特性の異なるばねを数種類用いた場合には、温度の上昇
に伴い予圧力が多段階的に減少する。
このように本発明の軸受予圧装置は、安価で簡単゛な構
成であり、しかも予圧の調節を確実に行うことができる
。
実　　施　　例 以下、図面を参照して本発明の軸受予圧装置を説明する
。第３図は主軸に軸受予圧装置を有する工作機械を示し
ている。
工作機械はベツド１、テーブル２、コラム３、主軸頭４
、モータ５，６．７．１１を有している。
テーブル２にワークＷが取付けてあり、テーブル２はモ
ータ５によりＸ方向に移動可能である。コラム３はモー
タ６によりＹｌ、Ｙ２方向に移動可能である。主軸頭４
はモータ７によりＺｌ、Ｚ２方向に移動可能である。
主軸頭４の主軸１２には、ツールホルダ１０が着脱可能
に取付けである。ツールホルダ１０とそのツール１３は
、モータ１１により回転可能である。
次に第１図を参照する。第１図は主軸頭４の一部を示し
ている。主軸１２は、軸受１６゜１７．１８．１９を介
してフレーム１５に回転可能に支持されている。
部材２０のフランジ２２はボルト２３によりフレーム１
５に固定されている。部材２０の下端には部材２１がボ
ルト２１ａを介して設定されている。ベアリング１８，
１９は部材２０と主軸１２の間に設けてあり、主軸１２
を回転自在に支持している。
フレーム１５の中間部にあるフランジ部１５ａの内側に
は部材２５が位置している。部材２５の上側には部材２
４がボルト２７で固定しである。部材２４にはばねを設
置するための凹部４ｂが多数段けである。この凹部４ｂ
に対応してフランジ部１５ａにも多数の穴１５ｂが設け
である。
凹部４ｂと１５ｂの間にばね２６ａ〜２６ｄが配置しで
ある（第２図参照）。ばね２６ａ〜２６ｃは形状記憶合
金から成り、一定温度以上で収縮する構成になっている
。ばね２６ｄは通常のばねである。
形状記憶合金は周知のように高温で記憶させた形状を覚
えていて、室温で変形を与えても、加熱すると元に戻る
性質を有する。形状記憶効果はマルテンサイト変態をす
る合金においてみられ、形状記憶合金の例としてはＴｉ
−Ｎｉ、Ｃｕ−Ｚｎ−Ａｌ、Ｃｕ−Ａｌ　−Ｎｉ等を挙
げることができる。
部材２５と主軸１２の間には軸受１６，１７が配置して
あり、主軸１２を回転自在に支持している。軸受内輪の
上方には管状の部材２８が設けである。さらに部材２８
の上方には、ネジ付きの押え部材２９が主軸１２にネジ
込んである。
ばね２６　ａ　〜２６　ｄは部材２４及び２５を上方に
加圧することにより、ベアリング１６゜１７に予圧を与
えている。
ばね２６ａ〜２６．ｄの特性はそれぞれ異なっており、
例えば以下のようになっている。
すなわち、ばね２６ａ、２６ｂ、２６ｃはそれぞれ２５
℃（常温）、３０℃、４０℃以上の温度で縮む形状記憶
特性を有する。
軸受１６，１７の温度が上昇し、熱伝導によりばねの温
度も上昇していった場合に、形状記憶合金製ばね２６ａ
〜２６ｃを有する予圧機構は以下のように作用する。２
５℃未満の温度では全部のばね２６ａ〜２６ｄが働き最
大の予圧２例えば１３２　ｋｇが得られる。２５℃以上
３０℃未満ではばね２６ａが遊び、ばね２６ｂ〜２６ｄ
が働き中間の予圧２例えば８４ｋｇが得られる。３０℃
以上４０℃未満ではばね２６ａと２６ｂが遊び、ばね２
６ｃと２６ｄによって中間の予圧１例えば８４　ｋｇが
与えられる。４０°Ｃ以上ではばね２６ａ〜２６ｃが遊
び、ばね２６ｄのみによって最小の予圧１例えば２０ｋ
ｇを与える。
なお、本発明は前述した実施例に限定されない。例えば
ばねの本数や配置は任意に設定できる。また、軸受は周
知のように様々な型式のものを組み合せて用いることが
できる。
さらに、所定温度以上でばねが収縮する構成としたが、
反対に所定温度以上でばねが伸長することによって予圧
力を低減させるようにばねを配置してもよい。この場合
にそのばねは低温では遊んでいる。また、本発明の軸受
予圧装置は工作機械のスピンドルを支持する軸受以外の
軸受に用いることも可能である。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による軸受予圧装置を設置した主軸頭の
一部を示す断面図、第２図は第１図におけるＡ−Ａ断面
図、第３図は第１図に示した主軸頭を備えた工作機械の
側面図である。 １６．１７，１８．１９・・・・・・軸受１２・・・・
・・主軸 ４・・・・・・主軸頭 ２６ａ、２６ｂ、２６ｃ ・・・・・・形状記憶合金製ばね ２６ｄ・・・・・・ばね ン ２６ａ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 複数のばねを用いて軸受を予圧し、ばねの 一部又は全部を形状記憶合金で構成し、ばねの温度によ
    って予圧力を段階的に調整することを特徴とする軸受用
    予圧装置。
JP1076500A 1989-03-30 1989-03-30 軸受用予圧装置 Expired - Fee Related JPH0826898B2 (ja)

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