JPH08141803A - 工作機械の主軸軸受装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 回転軸３を、軸受ハウジング２に回転自在に
支承する軸受装置において、転がり軸受４と、この転が
り軸受の外輪４ｂとほぼ同径であって、該外輪の前記軸
受ハウジングの開口部側に嵌め込まれたリング状の押え
ピース２０と、前記軸受ハウジングの開口部に取り付け
られた押えフランジ１０と、この押えフランジの前記押
えピースと対応する円周上に所定の間隔で設けられた前
記押えピースを押圧する調整ねじ１２とを具備した構成
とする。 【効果】 熟練作業者でなくとも、組立作業を簡単かつ
正確に行なえ、しかも、精密測定器及び加工機械なども
用意する必要がない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、転がり軸受を用いて工
作機械の主軸を支承する際に、転がり軸受の軸方向の固
定を容易に行なえるようにした工作機械の主軸軸受装置
に関し、特に、一切の切上げ加工を不要とすることによ
って非熟練作業者であっても組立作業を行なえるように
し、また高精度部品を用いることなく安価に組み立てら
れるようにした工作機械の主軸軸受装置に関する。本発
明の工作機械の主軸軸受装置は、主軸を有する各種工作
機械において利用することができる。

【０００２】

【従来の技術】工作機械においては、先端に工具又は工
作物を装着した主軸を高速回転させて加工を行なうこと
から、主軸を転がり軸受によって支承するのが一般的で
ある。

【０００３】図４は、従来の工作機械における主軸軸受
装置の要部断面図である。図４に示す工作機械の主軸軸
受装置は、主軸箱１と、軸受ハウジング２と、この軸受
ハウジング２に転がり軸受４を介して支承された主軸３
と、軸受４のスラスト方向の位置決めを行なう内輪カラ
ー５及び外輪カラー６と、軸受抜きカラー７と、ベアリ
ング押え１００とを有している。そして、ベアリング押
え１００は、軸受ハウジング２の当接面２ａと当接し結
合する締付け部１０１と、軸受４の外輪と当接する凸部
１０２を有している。

【０００４】このような軸受装置を用いて軸受ハウジン
グ２に主軸３を支承する場合は、まず、転がり軸受４を
嵌め込んだ主軸１を軸受ハウジング２に挿入し、次い
で、押しねじなどの手段によって、この転がり軸受４の
内輪４ａを主軸３に固定する。その後、ベアリング押え
１００を軸受ハウジング２にボルトで締付け、その凸部
１０２で外輪４ｂを軸受ハウジング２に固定していた。

【０００５】このように、従来は、転がり軸受４の外輪
４ｂの固定をベアリング押え１００と一体的に設けた凸
部１０２によって行なっているが、この場合における押
し付け代は、０．０２ｍｍ±０．００５ｍｍの範囲が適
当である。しかし、転がり軸受の幅寸法の寸法公差は、
四個の転がり軸受とカラーを組み合わせた状態で０〜−
０．５ｍｍであるため、凸部１０２の軸方向寸法は設計
段階では決定できない。したがって、工作機械ごとに軸
受ハウジング２の当接面２ａから軸受４の外輪４ｂまで
の寸法にばらつきを生じるため、ベアリング押え１００
の凸部１０２の軸方向長さは、工作機械ごとに現物合わ
せを行なって決定しなければならなかった。

【０００６】また、図５に示す、ベアリング押え１００
の軸受ハウジング２に当接する面１００ａと、ベアリン
グ押え１００と一体的に設けた凸部１０２が転がり軸受
４の外輪４ｂと当接する面１０２ａとの平行度は、きわ
めて高精度に製作されてなければならない。すなわち、
両者１００ａと１０２ａの平行度が低いと、凸部１０２
と外輪４ｂとが部分的に接触（片当り）するのみとなり
主軸の運転精度に著しく悪影響を与える。したがって、
ベアリング押え１００製作及び組付けは熟練作業者によ
りきわめて高精度に行なわなければならなかった。

【０００７】このため、従来は、熟練作業者が、ベアリ
ング押え１００の凸部１０２の長さを規定の寸法より多
少長く製作しておき、このベアリング押え１００を軸受
ハウジング２に仮締めした状態で、該ベアリング押え１
００の締付け部１０１と軸受ハウジング２の当接面２ａ
との隙間を精密測定して凸部１０２の適正寸法を求め、
その後ベアリング押え１００を軸受ハウジング２から取
り外し、機械工場において所謂切上げ加工を行なって、
前記ベアリング押え１００の１００ａ，１０２ａの二面
の平行度に細心の注意を払いながら凸部１０２の長さを
適正寸法に加工し、その後、再度ベアリング押え１００
を軸受ハウジング２に取り付けて組み立てを行なってい
た。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来使
用されている工作機械の主軸軸受装置は、一般的に構造
は簡潔であるものの、組立てに際しては、ベアリング押
えを仮締めして精密測定を行ない、さらに、押し付け代
などを考慮してベアリング押え１００の凸部１０２の軸
方向適正寸法を決定する必要があるため、熟練した組立
作業者でなければ高精度の組立てを行なうことができな
かった。

【０００９】また、切上げ加工を行なうには、寸法精度
は勿論のこと、前記ベアリング押え１００の１００ａ，
１０２ａの二面の平行度を高精度に加工するべく、高精
度工作機械を必要とするとともに、熟練した機械作業者
が必要となるという問題があった。

【００１０】さらに、通常は、切上げ加工のために高精
度工作機械や熟練機械作業者を待機させておくことはな
く、それらに空が生じたときに切上げ加工を行なってい
るため、組み立て途中で組立作業を長時間中断せざるを
得ず、組立作業効率が著しく低下するという問題があっ
た。

【００１１】本発明は上記の問題点にかんがみなされた
もので、精密な測定作業と切上げ加工を不要とし、熟練
を要しない作業者であっても容易かつ正確に組立作業を
行なえるようにするとともに、組立作業の中断をなくし
て作業効率を著しく向上させることができる工作機械の
主軸軸受装置の提供を目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、工作機械の主軸を、軸受ハ
ウジングに回転自在に支承する工作機械の主軸軸受装置
において、転がり軸受と、この転がり軸受の外輪とほぼ
同径であって、該外輪の前記軸受ハウジングの開口部側
に嵌め込まれたリング状の押えピースと、前記軸受ハウ
ジングの開口部に取り付けられた押えフランジと、この
押えフランジの前記押えピースと対応する円周上に所定
の間隔で設けられた前記押えピースを押圧する調整ねじ
とを具備した構成としてある。

【００１３】また、請求項２記載の発明は、工作機械の
主軸を、軸受ハウジングに回転自在に支承する工作機械
の主軸軸受装置において、転がり軸受と、この軸受ハウ
ジングの開口部に取り付けられた、内ねじ孔を有する押
えフランジと、この押えフランジの前記内ねじ孔に調整
自在に螺合する本体部と、前記転がり軸受とほぼ同一の
径を有し前記転がり軸受の外輪と当接する凸部とからな
るリング状の押えピースとを具備した構成としてある。

【００１４】

【作用】このような構成からなる請求項１記載の工作機
械の主軸軸受装置は、軸受ハウジングに押えピースを嵌
め込んでベアリング押えフランジを取り付け、その後調
整ねじをバランスをとりながら締め付けることによって
組み立てる。この場合、押えピースを複数本の調整ねじ
で締付けているので、押えピースは軸受外輪と片当りす
ることなく軸受外輪を均一に押圧することになる。

【００１５】また、請求項２記載の工作機械の主軸軸受
装置は、軸受ハウジングに、内ねじ孔に押えピースを螺
合してあるベアリング押えフランジを取り付け、その後
押えピースを締め込むことによって組み立てる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の第一実施例について、図１及
び図２を参照しつつ説明する。図１は、本実施例の工作
機械の主軸軸受装置の断面図、図２は図１における要部
拡大断面図を示す。なお、図４と同一の構成部分につい
ては、同じ符号を付して詳細な説明を省略する。

【００１７】主軸３の前部及び後部外周面には複数の転
がり軸受４がその内輪４ａを固定して嵌合されている。
これら転がり軸受４の間には軸受内輪カラー５が、ま
た、両側にはそれぞれ内輪押えカラー８及び軸受抜きカ
ラー７が軸方向で軸受に当接するように主軸３の外周に
嵌合して介装されており、かつそれらを内輪押えナット
９によって軸方向に固定している。

【００１８】また、これら転がり軸受４の外輪４ｂは軸
受ハウジング２の内周面に嵌合されており、これら外輪
４ｂの間には軸方向で外輪４ｂに当接する軸受外輪カラ
ー６が軸受ハウジング２の内周に嵌合して介装されてい
る。

【００１９】本実施例においては、上記のように軸受ハ
ウジング２と主軸３の間に介設されている転がり軸受４
をベアリング押えフランジ１０と、この押えフランジ１
０に設けた調節ねじ１２と、フランジ１０と転がり軸受
４の外輪４ｂの間に介在する外輪４ｂとほぼ同径のリン
グ状の押えピース２０とで固定している。

【００２０】ベアリング押えフランジ１０の押えピース
２０と対応する位置、すなわち、ベアリング押えフラン
ジ１０のリング状押えピース２０と同一の円周上に、所
定の間隔で複数の位置にねじ孔１１が螺設してあり、か
つこのねじ孔１１に調節ねじ１２が螺合してある。この
ベアリング押えフランジ１０は、軸受ハウジング２の開
口部側に形成した当接面２ａにボルト１３で取り付けら
れる。

【００２１】このような構成からなる工作機械の主軸軸
受装置は、次のようにして組み立てる。まず、転がり軸
受４を嵌め込んだ主軸１を軸受ハウジング２に挿入し、
前記従来と同様の方法で内輪４ａの軸方向の調整を行な
い主軸３に固定する。その後、リング状の押えピース２
０を軸受ハウジング２の開口部側内周面に嵌め込み、次
いでベアリング押えフランジ１０をボルト１３で軸受ハ
ウジング２の当接面２ａに取り付ける。

【００２２】ここで、リング状の押えピース２０の軸方
向寸法は、あらかじめ短かめに製作してあるので、押え
ピース２０の端部はベアリング押えフランジ１０の端面
に当接しておらず、この状態では、まだ外輪４ｂの固定
は行なわれていない。

【００２３】したがって、ここで、調整ねじ１２を締付
け工具を用いて規定のトルクで締め込み、調整ねじ１２
の先端で押えピース２０を押圧することによって、転が
り軸受４の外輪４ｂを軸方向に固定する。これにより、
工作機械の主軸軸受装置の組み立てが完了し、主軸３を
回転自在に支承する。

【００２４】このような構成からなる工作機械の主軸軸
受装置によれば、転がり軸受４の固定にベアリング押え
１００と一体化した凸部１０２を使用しなくてすむの
で、従来行なわれていた、平行度を損なうことなく適正
寸法に仕上げる切上げ加工作業が不要となり、それに付
随して精密な測定作業も不要となるため、熟練作業者で
なくても容易に組立作業を行なえる。また、押えピース
自身の加工精度は、高精度を要求されず通常の加工精度
でよいので安価なものですむ。さらに、従来のように切
上げ加工のために組立作業が中断されることがなくなり
組立作業効率が著しく向上する。

【００２５】図３は本発明の第二実施例における工作機
械の主軸軸受装置の要部拡大断面図を示す。本実施例に
おいては、ベアリング押えフランジ１０の中心部に、転
がり軸受４の外形とほぼ同じ外径の孔を穿設するととも
に、その孔の内周にねじを形成した内ねじ孔１４を設け
てあり、さらにこの内ねじ孔１４には、外周にねじを形
成したリング状の押えピース３０が螺合してある。

【００２６】このリング状の押えピース３０は、外周に
ねじを形成し、ベアリング押えフランジ１０の内ねじ孔
１４に螺合する本体部３０ａと、転がり軸受４の外輪４
ｂと当接する凸部３０ｂとが一体的になっている。この
ような構成からなる工作機械の主軸軸受装置は、内ねじ
孔１４に押さえピース３０を螺合してあるベアリング押
えフランジ１０を、軸受ハウジング２の開口部に取り付
け、その後、押えピース３０を締め付け工具を用いて規
定のトルクで締め込むことによって転がり軸受４の外輪
４ｂを軸方向に固定している。

【００２７】

【発明の効果】以上のように、請求項１記載の発明によ
れば、軸受ハウジングに押えピースを嵌め込んでベアリ
ング押えフランジを取り付け、その後、調整ねじを調整
するだけの作業で工作機械の主軸軸受装置を組み立てる
ことができるので、熟練度を有しない通常の作業員によ
って簡単かつ正確に組立作業を行なえ、しかも、精密測
定器及び加工機械なども用意する必要がない。

【００２８】また、ベアリング押えや押えピースの個々
の加工精度については、特に高精度を要求されないので
主軸軸受装置全体として安価なものを提供できる。

【００２９】以上のように、請求項２記載の発明によれ
ば、軸受ハウジングに、内ねじ孔に押えピースを螺合し
てあるベアリング押えフランジを取り付け、その後押え
ピースを締め込むだけの作業で工作機械の主軸軸受装置
を組み立てることができるので、熟練度を有しない通常
の作業員によって簡単かつ正確に組立作業を行なえ、し
かも、精密測定器及び加工機械なども用意する必要がな
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例の断面図を示す。

【図２】図１における要部拡大断面図を示す。

【図３】本発明の第二実施例の要部拡大断面図を示す。

【図４】従来の軸受装置の部分拡大断面図を示す。

【図５】従来のベアリング押えの部分拡大断面図を示
す。

【符号の説明】

１ 主軸箱 ２ 軸受ハウジング ２ａ 当接面 ３ 主軸 ４ 転がり軸受 ４ａ 内輪 ４ｂ 外輪 １０ ベアリング押えフランジ １１ ねじ孔 １２ 調整ねじ １４ 内ねじ孔 ２０ 押えピース ３０ 押えピース ３０ａ 本体部 ３０ｂ 凸部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 工作機械の主軸を、軸受ハウジングに回
   転自在に支承する工作機械の主軸軸受装置において、 転がり軸受と、 この転がり軸受の外輪とほぼ同径であって、該外輪の前
   記軸受ハウジングの開口部側に嵌め込まれたリング状の
   押えピースと、 前記軸受ハウジングの開口部に取り付けられた押えフラ
   ンジと、この押えフランジの前記押えピースと対応する
   円周上に所定の間隔で設けられた前記押えピースを押圧
   する調整ねじとを具備した、一切の切上げ加工を不要と
   し非熟練作業者でも組立作業を可能とすることを特長と
   した、また高精度部品を必要とせず安価であることを特
   長とした工作機械の主軸軸受装置。
2. 【請求項２】 工作機械の主軸を、軸受ハウジングに回
   転自在に支承する工作機械の主軸軸受装置において、 転がり軸受と、 この軸受ハウジングの開口部に取り付けられた、内ねじ
   孔を有する押えフランジと、 この押えフランジの前記内ねじ孔に調整自在に螺合する
   本体部と、前記転がり軸受とほぼ同一の径を有し前記転
   がり軸受の外輪と当接する凸部とからなるリング状の押
   えピースとを具備した工作機械の主軸軸受装置。