JPH0545239U - 高速回転スピンドル軸受の予圧装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 回転機の高速回転スピンドル軸受の予圧力を
最適に制御し、低速域の重切削から高速域の切削加工ま
で十分な加工能力が得られ、スピンドルに生ずる振動を
も迅速に減衰させることの可能な軸受の予圧力調整装置
を提供する。 【構成】 スピンドルの軸方向一方の軸受を軸受ハウジ
ングに収容し、この軸受ハウジングの軸方向外側に、吸
引力の制御可能な電磁石を設けて吸引力を予圧力として
軸方向に適用する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は一般に回転機に関し、より具体的には、旋盤、研削盤などの工作機 械、圧延機、高速輪転機、タ−ボブロワなど高速回転される回転機のスピンドル 軸受の予圧装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、高速回転される回転機用スピンドルは、一般にスピンドルの高速回転時 における振動防止のためにスピンドルの軸受に対し、軸方向の一方からコイルば ね又は皿ばねにより予圧を与え押圧するようにしていた。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

上記の軸受予圧力は、高速回転用に設定されているために、例えば工作機械で 低速域で重切削加工を行なう場合に、スピンドルの軸受に対する予圧力が不足し て剛性不足となり、工作機械のスピンドル部に微小な歪みが生じ十分な精度の切 削加工能力が得られないという問題があり、また工作機械の刃物などが被加工物 （ワ−ク）に接触した時の振動、あるいは回転体の不釣合いや共振による振動の 減衰が遅いという欠点があり改善が要望されていた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

本考案では、スピンドルの軸受に予圧力を与える手段として、従来のばね力に 代えて、制御可能な電磁石の吸引力を適用するようにして課題を解決した。

【０００５】

【作用】

スピンドルの軸受ハウジングに固定されたディスクに電磁石を対向させ、電磁 石のコイルに流れる電流を変化させると、電磁石が前記ディスクに及ぼす電磁吸 引力が制御され、例えば、低速域での重切削や高速回転に応じた軸受予圧力を与 えてスピンドル部の剛性を適度にしたり、回転体の不釣合いや共振による振動を 減衰する時間を短縮するのに適した減衰特性を得ることができる。

【０００６】

【実施例】

図１は、本考案による軸受の予圧装置の１実施例を示すスピンドルの縦断正面 図である。 スピンドル１を支持する左右両側の軸受２の中、右側のフレームキャップ３側 には軸受を収容するためのハウジング４が設けられ、ハウジング４の軸線方向外 方端部４ａに、リング状ディスク５をボルト締め又はねじ込みなどで固定的に結 合し、リング状ディスク５の軸方向外端面にリング状突起５ａが形成され、対向 するフレームキャップ３の内表面３ａにリング状溝３ｂを設け、このリング状溝 ３ｂにコイル６を埋設し、フレームキャップ３を鉄心とし、フレームキャップ３ とコイル６とで電磁石７を形成する。 上述の構造を有するスピンドル軸受の予圧装置９の作用を説明する。 図示されていない外部の電流調整器によりコイル６に流れる電流を調整すると 電磁石７のディスク５に対する電磁吸引力は変化し、ハウジング４とともに軸受 ２を図で右方へ引張る予圧力Ｐが、図２に示すように、回転数ｎに対し実線のよ うに自在に変化（点線は従来の方式のもの）して、高速回転でも低速回転でも最 適の予圧力を与えられるためスピンドル１の剛性が最適化できる。また、減衰特 性を調整することにより、切削刃物が被加工物に接触した時の回転体の不釣合い や共振による振巾ａの減衰時間ｔを、図３の実線で示すように、点線で示した従 来方式の予圧装置によるよりも短縮できる。

【０００７】

【考案の効果】

上記のように電磁石の吸引力を制御することにより、軸受の予圧力を調整でき るので、例えば、低速機の重切削から高速機の切削加工まで、スピンドルの加工 能力を十分に発揮することができると共に、スピンドルに生ずる不要振動の減衰 効果を高めて低振動スピンドルを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案による軸受の予圧装置を備えたえたスピ
ンドルの１実施例を示す縦断正面図である。

【図２】本考案による軸受の予圧装置及び従来の予圧装
置による電磁石の吸引力（予圧力）とスピンドルの回転
数との関係を示す特性曲線図である。

【図３】本考案による軸受の予圧装置及び従来の予圧装
置によるスピンドルの振動の減衰特性曲線である。

【符号の説明】

１ スピンドル ２ 軸受 ３ フレ−ムキャップ ３ａ フレームキャップの内表面 ３ｂ フレームキャップの溝 ４ 軸受ハウジング ４ａ軸受ハウジング４の軸線方向外方端部 ５ リング状ディスク、 ５ａ リング状ディスクの軸方向外端面のリング状突起 ６ コイル ７ 電磁石 ８ ケ−シング ９ 予圧装置 Ｐ 予圧力

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸線方向の左右両側で軸受（２、２）に
   より支持される回転機の高速回転スピンドル軸受の予圧
   装置において、前記軸受の一方が、制御可能な軸受予圧
   手段として電磁吸引力を有する電磁石（７）を備えてい
   ることを特徴とする高速回転スピンドル軸受の予圧装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のスピンドル軸受の予圧装
   置において、前記回転機の高速回転スピンドル（１）
   は、軸線方向の左右両側で軸受（２、２）により支持さ
   れ、前記軸受の一方は軸受ハウジング（４）に支持され
   て、高速回転スピンドルケ−シング（８）に収容される
   構造のものであって、 前記予圧装置（９）は、前記軸受の一方を支持する軸受
   ハウジング（４）と；この軸受ハウジング（４）の軸線
   方向外方端部に当接してボルト締め又はねじ込みなどで
   固定的に結合され、軸方向外側面の半径方向外方端に軸
   方向外側に突出するリング状突起（５ａ）を有するリン
   グ状ディスク（５）と；このリング状ディスク（５）を
   内部に収容し前記高速回転スピンドルケ−シング（８）
   の軸方向端面に結合され、前記リング状ディスク（５）
   のリング状突起（５ａ）の軸方向外端面に対向する位置
   にリング状溝（３ｂ）が設けられたフレームキャップ
   （３）と、前記リング状溝（３ｂ）に埋設されたコイル
   （６）とを有し、鉄心としての前記フレームキャップ
   （３）と前記コイル（６）により電磁石（７）が形成さ
   れ、リング状ディスク（５）と電磁石（７）とが制御可
   能な軸受予圧手段を形成することを特徴とする高速回転
   スピンドル軸受の予圧装置。