JPH08174306A - 予圧可変式軸受ユニット - Google Patents

予圧可変式軸受ユニット

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JPH08174306A
JPH08174306A JP6324911A JP32491194A JPH08174306A JP H08174306 A JPH08174306 A JP H08174306A JP 6324911 A JP6324911 A JP 6324911A JP 32491194 A JP32491194 A JP 32491194A JP H08174306 A JPH08174306 A JP H08174306A
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JP
Japan
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preload
ring
adjusting ring
housing
groove
Prior art date
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Pending
Application number
JP6324911A
Other languages
English (en)
Inventor
Masatsugu Mori
正継 森
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NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
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Publication date
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Priority to JP6324911A priority Critical patent/JPH08174306A/ja
Publication of JPH08174306A publication Critical patent/JPH08174306A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C25/00Bearings for exclusively rotary movement adjustable for wear or play
    • F16C25/06Ball or roller bearings
    • F16C25/08Ball or roller bearings self-adjusting
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/22Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings
    • F16C19/24Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for radial load mainly
    • F16C19/26Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for radial load mainly with a single row of rollers

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Turning (AREA)
  • Support Of The Bearing (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 主軸を支持する軸受にラジアル方向の予圧を
均一に与え、主軸の低速高剛性と高速運転を実現する。 【構成】 主軸2を支持する円筒ころ軸受3の外輪5と
ハウジング1の間に予圧調整リング9を縮径及び拡径自
在となるよう設け、このリング9の拡径方向の位置決め
をハウジング1で行ない、かつ縮径方向の位置決めを間
座8、8の肩部で行ない、前記予圧調整リング9の外周
に溝を設け、供給部11から油圧又は空気圧を給排する
ことにより、円筒ころ軸受3に対して重予圧と軽予圧の
定位置予圧の切換えが可能となり、油圧又は空気圧は溝
の全周に作用し、予圧調整リングと外輪5を均一に縮径
させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、回転主軸を支持する
ころがり軸受に対してラジアル方向の予圧量の調整を可
能とし、主軸の高剛性と高速化を得るようにした予圧可
変式軸受ユニットに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、工作機械のスピンドルは、主軸の
回転精度と剛性を得るため、主軸を支持する軸受に所要
の予圧を加えて運転されている。
【0003】このような工作機械において、初期予圧を
大きくした状態で主軸を高速回転させた場合、軸受に過
負荷がかかり、大きな発熱の発生により不具合が生じる
恐れがある。
【0004】逆に、主軸が高速回転できるように初期予
圧を小さく設定すると、低速回転時の予圧が不足し、低
速回転で高い剛性が得られない問題がある。
【0005】上記のような問題に対処するため、スピン
ドルの軸受に円筒ころ軸受又はアンギュラ玉軸受を用
い、この軸受のラジアル方向に加える予圧量を可変と
し、低速回転域で重予圧、高速回転域では軽予圧に切り
替えることができる予圧可変式の軸受ユニットを、本出
願人は、特願平5−174018号により提案してい
る。
【0006】図3(A)、(B)は、上記軸受ユニット
の円筒ころ軸受を用いた例を示し、ハウジング1内に収
納されて主軸2を回動自在に支持する円筒ころ軸受3
は、内輪5が主軸2を支持し、この内輪5の外側に多数
のころ6を介して外輪7が外嵌した構造になっている。
【0007】上記ハウンジング1内で円筒ころ軸受3の
両側には、外輪7の側面に当接して該軸受3をスラスト
方向に位置決め保持するための間座8、8が設けられ、
更に、外輪7の外周面とハウジング1の内周面との間に
縮径可能な予圧調整リング9が配置されている。
【0008】この予圧調整リング9は、外輪7よりも広
幅で外周面の両側にハウジング1へ圧接するOリング1
0、10が設けられ、その内周面が外輪7に対して常に
接触するよう外嵌し、かつ縮径及び拡径が自在となり、
ハウジング1内でラジアル方向に移動可能になってい
る。
【0009】なお、図中11は油圧の如き加圧流体を供
給する供給部、13は間座8に設けたエアオイル潤滑用
の通路である。
【0010】図3(A)は加圧流体供給部11に圧力流
体を供給した重予圧の状態を示し、予圧調整リング9を
外輪7が間座8の肩部12に当たるまで縮径し、この状
態で軸受すきまが小さく、主軸剛性が必要な低速に向
く。
【0011】一方、図3(B)は、圧力流体がオフの状
態であり、予圧調整リング9は外周面がハウジング1の
内周面に当接し、この状態で軸受すきまが大きく、円筒
ころ軸受3に軽予圧を与え、主軸2の高速運転に向くこ
とになる。
【0012】上記のように、圧力流体の給排により、ラ
ジアル方向の重予圧と軽予圧の2段の定位置予圧の切換
えが可能となり、運転中に圧力流体のオン、オフを切換
えることにより、図4に示すようなすきま又は予圧特性
を持つ予圧可変式軸受ユニットができる。
【0013】ところで、上記予圧可変式軸受ユニット
は、ハウジング1と予圧調整リング9の嵌合部に圧力流
体の圧力をかけ、予圧調整リング9と外輪7を縮径させ
て軸受すきまを調整するため、予圧調整リング9の外径
面全周に確実に圧力流体を作用させる必要がある。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記予圧可変
式軸受ユニットは、軸受組込み後の主軸回転精度等の確
保などにより、ハウジングと予圧調整リングの嵌合部す
きまをゼロ狙いとする必要があり、このため、圧力流体
供給部の上記嵌合部に臨む開口端部は予圧調整リングの
外径面で閉鎖された状態となり、重予圧の導入時に供給
部から圧力流体を供給すると、圧力流体は予圧調整リン
グの外径面で供給部に臨む部分に局部的に作用し、外径
面全周に対して不均一になる。
【0015】そこで、この発明の課題は、予圧調整リン
グの外径面全周に対して圧力流体を均一に作用させるこ
とができ、軸受の重予圧導入が確実に行なえる予圧可変
式軸受ユニットを提供することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】上記のような課題を解決
するため、この発明は、ハウジングと予圧調整リングの
嵌合部分に、供給部からの圧力流体を予圧調整リングに
均等に作用させるための溝を設けた構成を採用したもの
である。
【0017】
【作用】ころがり軸受に重予圧を導入するとき、供給部
から圧力流体を供給すると、圧力流体は溝を通り、予圧
調整リングの外径面全周に作用し、予圧調整リングとこ
ろがり軸受の外輪を均一に縮径させることができる。
【0018】
【実施例】以下、この発明の実施例を図1と図2に基づ
いて説明する。なお、予圧可変軸受ユニットの基本的な
構造は、図3(A)、(B)に示した従来の技術の項で
述べたものと同一であるので、同一部分に同一符号を付
すことによって説明に代える。
【0019】図1(A)、(B)に示す第1の実施例に
おいて、ハウジング1内に嵌合する予圧調整リング9の
外径面に、この外径面の両端部に位置する同心円の溝2
1、21と、両溝21、21の間に位置し、両溝21、
21を連通する螺旋溝22を設けたものであり、圧力流
体の供給部11は一方の溝21と連通している。
【0020】この発明の第1の実施例は上記のような構
成であり、重予圧の導入時に供給部11からの圧力流体
は、最初一方の溝21から螺旋溝22及び他方の溝21
に流入し、両溝21、21と螺旋溝22の全体に作用
し、予圧調整リング9を僅かだけ収縮させる。そして、
予圧調整リング9が収縮すると、ハウジング1の内周面
と溝形成突部23との間にすきまができ、このすきまに
圧力流体が作用することで、予圧調整リング9は外径面
全体が均一に収縮し、外輪7を均等に縮径させて円筒こ
ろ軸受3に重予圧を与えることになる。
【0021】また、圧力流体の供給を解いた時は、図1
(A)の如く、予圧調整リング9の溝形成突部23がハ
ウジング1の内周面に当接し、実質的に嵌合すきまがゼ
ロ狙いとなる。
【0022】次に、図2(A)、(B)に示す第2の実
施例は、予圧調整リング9の外周面に浅く幅の広い溝2
4を全周にわたって周設し、両端部の外周面に溝形成突
部25、25を形成したものである。
【0023】上記溝24の幅は、外輪7の収縮を均一に
するため、内周面に嵌合される外輪7の幅寸法よりも大
き目になっている。
【0024】この第2の実施例においても、供給した圧
力流体が溝24の全周に作用し、外輪7を均一に縮径さ
せることができると共に、圧力流体のオフ時は図2
(A)の如く、両側の溝形成突部25、25がハウジン
グ1の内周面に当接する。
【0025】なお、両実施例は、例れの場合も、予圧調
整リングの外径面に溝を設けたが、ハウジング1の内周
面に、第1実施例及び第2実施例で示したものと同様の
溝を設けてもよい。また、軸受は円筒ころ軸受に代えて
アンギュラ玉軸受を用いてもよい。
【0026】
【発明の効果】以上のように、この発明によると、ハウ
ジングと予圧調整リングの嵌合部分に溝を設けたので、
予圧調整リングの外径面全体に圧力流体を均一に作用さ
せることができ、ころがり軸受に対する予圧が確実に行
なえる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(A)はこの発明の予圧可変式軸受ユニットの
第1実施例を示す軽予圧の状態の要部縦断面図、(B)
は同上の予圧調整リングを示す正面図
【図2】(A)は第2実施例を示す軽予圧の状態の要部
縦断面図、(B)は同上の予圧調整リングを示す正面図
【図3】(A)は従来の予圧可変式軸受ユニットの重予
圧の状態を示す縦断面図、(B)は同軽予圧状態を示す
縦断面図
【図4】円筒ころ軸受の場合の予圧特性線図
【符号の説明】
1 ハウジング 2 主軸 3 円筒ころ軸受 5 内輪 6 ころ 7 外輪 8 間座 9 予圧調整リング 11 加圧洗体供給部 21 溝 22 螺旋溝 23、25 溝形成突部 24 溝

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ころがり軸受の外輪とこの軸受を保持す
    るハウジングの間に径の変化が可能な予圧調整リングを
    設け、この予圧調整リングの拡径方向の位置決めをハウ
    ジングで行ない、縮径方向の位置決めに外輪の両側に配
    置した間座を用い、前記ハウジングの予圧調整リング外
    径面と対応する位置に、予圧調整リングの縮径手段とな
    る圧力流体の供給部を設けた予圧可変式軸受ユニットに
    おいて、ハウジングと予圧調整リングの嵌合部分に、供
    給部からの圧力流体を予圧調整リングに均等に作用させ
    るための溝を設けたことを特徴とする予圧可変式軸受ユ
    ニット。
JP6324911A 1994-12-27 1994-12-27 予圧可変式軸受ユニット Pending JPH08174306A (ja)

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