JPH05277882A - 回転軸装置の減衰機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 工作機械のＮＣロータリテーブルなどの回転
軸装置において、ころがり案内方式を採用した回転軸の
回転に伴なう回転軸心方向の振動を抑制する。 【構成】 回転軸１に嵌着したウオームホイール５の側
面５ａと、ハウジング２の内壁に設けたフッ素系樹脂板
の平面８ａとの間に微小隙間を設け、その微小隙間に粘
性流体10を介在させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、工作機械のＮＣローリ
テーブルなどに施される転がり案内方式による回転軸装
置の振動に対する減衰機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、工作機械のＮＣロータリテーブル
などの回転軸の軸受にはプレーンベアリングが使用され
ており、その直径方向のガタについてはテーパー軸受に
よる調整を、長手軸（スラスト）方向の振動について
は、回転軸に対して同心的に設けたフランジの側面をフ
ッ素系合成樹脂板等を介してハウジング内壁に接触させ
ることによって、振動のダンピングをしていた。しか
し、最近は上述装置の軸受機構には、回転抵抗が小さ
い、要するに回転動力が小さくて済む、また高速化が可
能である、ステックスリップが発生しない、摩耗が少な
いなどの利点が評価されて、ころがり軸受（案内）方式
が採用され始めている。

【０００３】ところで、ころがり案内（たとえば、クロ
スローラベアリングなど）方式には、滑り案内面（プレ
ーンベアリングなど）に比較して、振動減衰特性が劣る
という欠点がある。そこで従来は、この、ころがり案内
方式に対し予圧を大きくすることにより滑動抵抗を増加
させ回転軸の減衰特性の向上を図るのが一般的であっ
た。ただし、予圧を増加する方法による回転軸の振動減
衰特性の向上に対しては次のような問題点がある。 回転軸方向に対する振動減衰性には有効であるが、回
転軸と直角方向の振動減衰特性の改善には何等、寄与し
ない。 金型のリブ溝加工のような研削に近い切削加工では、
ビビリを嫌うため、振動特性への配慮が必要で、このよ
うな加工に対して不安がある。 ころがり軸受に対する予圧を過大に増加すると摩擦抵
抗も大きくなるので、ころがり案内方式の利点を捨てる
ことになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、ころ
がり方式により軸支された回転軸に、振動減衰性の付与
を目的とする別機構を付設することにより、従来方式に
内在する上記問題点を解消し、かつ、当該回転軸におけ
る振動減衰特性の向上を図るようにしたものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため、以下に述べるとおりの各構成要件を具備
する。 （１） ころがり案内方式により軸支された回転軸にフ
ランジ面を設け、該フランジ面と微小隙間を介してハウ
ジング側に対向面を設け、前記フランジ面と、その対向
面との間の微小隙間に粘性流体を介在させて構成したこ
とを特徴とする回転軸装置の減衰機構。

【０００６】

【作用】ころがり案内方式により軸支された回転軸に
は、同心的にフランジ（本実施例の場合はウオームホイ
ール）が固着され、同フランジの、ころがり案内部材か
ら離れた側の側面、すなわちフランジ面を前記回転軸心
に直交する面と平行にすると共に、前記フランジ面を、
微小（適正）間隙を介してハウジング側に設けた面に全
面的に対向せしめ、前記微小隙間に粘性流体を介在させ
る。特に回転軸が軸線方向に振動した場合、前記微小隙
間に介在した粘性流体の剪断作用により、その振動エネ
ルギーは吸収され振動が抑制される。

【０００７】

【実施例】以下に、本発明機構の典型的な一実施例につ
き図面に従って説明するが、この実施例を構成する各部
材は本出願当時の当業界における技術レベルの範囲内で
適宜の変形が可能であるので、格別の理由を示すことな
く本実施例の具体的構造のみに基づいて、本発明の要旨
を限定して解釈してはならない。図１は、本発明の一実
施例を、その回転軸線を含む平面で切断した断面図を示
し、図中、１は、たとえば、ＮＣロータリテーブルの回
転軸で、その中心線延長上にはテーブルが連設されてお
り、矢印で示す回転軸方向は、回転送り軸たとえばＡ軸
方向である。

【０００９】２は、ころがり軸受３を介して回転軸１を
外側から支承するハウジングで、同ハウジング２と回転
軸１の長手軸方向前後端外周面との間に、それぞれオイ
ルシール４を施すことによりハウジング内面と回転軸外
周面との間の空隙を密封し、塵埃が外部から侵入するこ
とを防止するとともに、内部の流体の漏出を防いでい
る。ころがり軸受３は、クロスローラベアリングで４点
支持機能を備え、回転軸１をＸ，ＹおよびＺ軸方向に対
して保持する。前記軸受３は、アンギュラ軸受一対によ
って置換することもできることは勿論である。

【００１０】５は、ウォームホイールで、回転軸１に対
して同軸に固定し、ハウジング１に軸支されたウォーム
ギャ６に噛合って駆動され、それにより回転軸１を比較
的緩かに（たとえば、２〜５r.p.m ）回転させる。７
は、壁面部材で、ハウジング２に対して調整座板７を介
して組付けられ、また、そのウォームホイール５側面５
ａ（発明の構成要件としてのフランジ面に相当する）に
対向する内壁面には、フッ素系樹脂板８（商標名、ター
カイト、表面が微細粗面になっている）を貼着してあ
る。フッ素系樹脂８の側面８ａが、発明の構成要件とし
てのハウジング側に設けた対向面に相当する。上述機構
において、フッ素系樹脂板８とウォームホイール５側面
との対向隙間（たとえば、約10μm ）に、粘性流体10、
たとえばシリコーンオイルを介在させる。また、ハウジ
ング２の内部全体にシリコーンオイルを充填しても良い
し、流路を形成して対向隙間へ加圧し強制供給しても良
い。

【００１１】この際、ハウジング２と壁面部材７との間
に介在する調整座板９は厚さを調節可能であり、それに
よってフッ素系樹脂板８とウォームホイール５側面との
間の隙間を適正値（たとえば、約10μm ）に調節する。
本発明は、このように隙間を設ける、つまり、非接触ダ
ンピング方式にしている点が特徴である。なお、フラン
ジ面は回転軸そのものに形成しても良いし、また、対向
面はハウジング内壁そのものに形成しても良い。さら
に、双方の面を、曲面でもラビリンス面にしても良い。
回転軸１およびウォームホイール５は、粘性流体10を介
してフッ素系樹脂板８と大きな面積で対向し、その粘性
流体の粘性抵抗によって主に回転軸心方向の振動エネル
ギーを吸収する。

【００１２】このため、回転軸１は、ウォームホイール
５およびウォームギャ６により駆動・回転するときに、
その回転軸心方向の振動が抑制される。また、回転軸１
の回転方向についても、ウォームホイール５と、フッ素
系樹脂板８との間に介在する粘性流体抵抗により振動が
吸収されるが、回転数が低いために、その滑動抵抗が増
加することはない。さらに、ウォームホイール５側面と
フッ素系樹脂板８との間は摺り合わせ加工で仕上げられ
ているため、平行度が良好になり、両者の滑動面全面に
わたり均一な隙間を確保することができ、たとえ、何ら
かの原因で両者が接触することがあっても、粘性流体が
介在することと相俟って面同志の食い付き現象は起らな
い。なお、このフッ素系樹脂板８は、両者が接触したと
きを想定したものであり、なくても本考案減衰機構の機
能には支障はない。

【００１３】

【発明の効果】本発明は、以上のとおりであって、ころ
がり案内方式の利点を捨てることなく、ころがり軸受の
回転軸に生じ易い回転軸心に方向の振動の減衰特性を向
上させ、工作機械において安定した加工が可能となっ
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例装置を、その回転軸心を含む
平面で切断した断面図を示す。

【符号の説明】

１ 回転軸 ２ ハウジング ３ ころがり軸受 ４ オイルシール ５ ウォームホイール ６ ウォームギャ ７ 壁面部材 ８ 合成樹脂板 ９ 調整座板 10 粘性流体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ころがり案内方式により軸支された回転
   軸にフランジ面を設け、該フランジ面と微小隙間を介し
   てハウジング側に対向面を設け、前記フランジ面と、そ
   の対向面との間の微小隙間に粘性流体を介在させて構成
   したことを特徴とする回転軸装置の減衰機構。