JPH08226440A - 軸受装置 - Google Patents
軸受装置Info
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- JPH08226440A JPH08226440A JP3082995A JP3082995A JPH08226440A JP H08226440 A JPH08226440 A JP H08226440A JP 3082995 A JP3082995 A JP 3082995A JP 3082995 A JP3082995 A JP 3082995A JP H08226440 A JPH08226440 A JP H08226440A
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- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 25
- 230000036316 preload Effects 0.000 claims description 24
- 230000008602 contraction Effects 0.000 abstract 1
- 230000004323 axial length Effects 0.000 description 8
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 定位置予圧付与方式のものと同等の簡単な構
造をもって軸回転数に拘らず常に適正な予圧をころがり
軸受に与え、焼き付きなどによってころがり軸受の寿命
が縮めることがない軸受装置を提供すること。 【構成】 軸体１１をころがり軸受３、５、７、９によ
り軸受ケース１より回転可能に支持し、円筒状の間座部
材４１によってころがり軸受３、５、７、９の内輪を軸
線方向に押し付けて定位置予圧付与方式にて各ころがり
軸受に予圧を与える軸受装置において、間座部材４１の
中間部の質量を両端部に比して大きくし、遠心力により
間座部材４１が太鼓形に弾性変形して軸回転数に応じて
間座部材４１の軸長が短くなるようにする。
造をもって軸回転数に拘らず常に適正な予圧をころがり
軸受に与え、焼き付きなどによってころがり軸受の寿命
が縮めることがない軸受装置を提供すること。 【構成】 軸体１１をころがり軸受３、５、７、９によ
り軸受ケース１より回転可能に支持し、円筒状の間座部
材４１によってころがり軸受３、５、７、９の内輪を軸
線方向に押し付けて定位置予圧付与方式にて各ころがり
軸受に予圧を与える軸受装置において、間座部材４１の
中間部の質量を両端部に比して大きくし、遠心力により
間座部材４１が太鼓形に弾性変形して軸回転数に応じて
間座部材４１の軸長が短くなるようにする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、工作機械の主軸などの
軸受装置に関し、特にころがり軸受に予圧を与える予圧
付与式の軸受装置に関するものである。
軸受装置に関し、特にころがり軸受に予圧を与える予圧
付与式の軸受装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】工作機械の主軸の軸受装置など、軸体を
ころがり軸受により軸受ケースより回転可能に支持する
軸受装置においては、軸体の支持剛性を高めるためにこ
ろがり軸受に予圧を与えることは従来より行われてい
る。
ころがり軸受により軸受ケースより回転可能に支持する
軸受装置においては、軸体の支持剛性を高めるためにこ
ろがり軸受に予圧を与えることは従来より行われてい
る。
【０００３】この予圧付与方式として、締付ナットなど
により軸体あるいは軸受ケースに締結された円筒状の間
座部材によってころがり軸受に軸線方向荷重を剛固に与
える定位置予圧付与方式と、ばねなどによりころがり軸
受に軸線方向荷重を弾力的に与える定圧予圧付与方式と
がよく知られている。また新しい予圧付与方式として、
特開平２−２７９２０３号公報、特開平３−２３４４０
３号公報に示されているように、軸回転数に応じて定位
置予圧付与方式と定圧予圧付与方式とを切換使用する切
換式予圧付与方式が提案されている。
により軸体あるいは軸受ケースに締結された円筒状の間
座部材によってころがり軸受に軸線方向荷重を剛固に与
える定位置予圧付与方式と、ばねなどによりころがり軸
受に軸線方向荷重を弾力的に与える定圧予圧付与方式と
がよく知られている。また新しい予圧付与方式として、
特開平２−２７９２０３号公報、特開平３−２３４４０
３号公報に示されているように、軸回転数に応じて定位
置予圧付与方式と定圧予圧付与方式とを切換使用する切
換式予圧付与方式が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】定位置予圧付与方式で
は、構造を簡単にして高い剛性が得られるが、しかし軸
回転数に拘らずころがり軸受に軸線方向荷重が剛固に作
用するため、高回転時には過大荷重状態になりがちで、
焼き付きを生じ易い。このため定位置予圧付与方式は高
速回転する軸体の軸受装置には不向きである。
は、構造を簡単にして高い剛性が得られるが、しかし軸
回転数に拘らずころがり軸受に軸線方向荷重が剛固に作
用するため、高回転時には過大荷重状態になりがちで、
焼き付きを生じ易い。このため定位置予圧付与方式は高
速回転する軸体の軸受装置には不向きである。
【０００５】定圧予圧付与方式では、定位置予圧付与方
式における上述のような不具合を生じないが、しかしス
ラスト剛性がばね剛性により決まり、高い剛性が得られ
ないと云う欠点がある。
式における上述のような不具合を生じないが、しかしス
ラスト剛性がばね剛性により決まり、高い剛性が得られ
ないと云う欠点がある。
【０００６】切換式予圧付与方式は、上述の二つの方式
の長所を兼ね備えているが、しかし構造が複雑で、軸回
転数に応じて予圧付与方式を定位置予圧付与方式と定圧
予圧付与方式とに切り換える制御装置も必要になり、全
体として大掛かりなものになる。また或る軸回転数にて
予圧付与方式が定位置予圧付与方式より定圧予圧付与方
式に切り換わるから、予圧付与方式が急変する不具合が
ある。
の長所を兼ね備えているが、しかし構造が複雑で、軸回
転数に応じて予圧付与方式を定位置予圧付与方式と定圧
予圧付与方式とに切り換える制御装置も必要になり、全
体として大掛かりなものになる。また或る軸回転数にて
予圧付与方式が定位置予圧付与方式より定圧予圧付与方
式に切り換わるから、予圧付与方式が急変する不具合が
ある。
【０００７】本発明は、上述の如き問題点に着目してな
されたものであり、定位置予圧付与方式のものと同等の
簡単な構造をもって軸回転数に拘らず常に適正な予圧を
ころがり軸受に与え、焼き付きなどによってころがり軸
受の寿命が縮めることがない軸受装置を提供することを
目的としている。
されたものであり、定位置予圧付与方式のものと同等の
簡単な構造をもって軸回転数に拘らず常に適正な予圧を
ころがり軸受に与え、焼き付きなどによってころがり軸
受の寿命が縮めることがない軸受装置を提供することを
目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上述の如き目的を達成す
るために、本発明による軸受装置は、軸体をころがり軸
受により軸受ケースより回転可能に支持し、円筒状の間
座部材によって前記ころがり軸受の内輪を軸線方向に押
し付けて定位置予圧付与方式にて前記ころがり軸受に予
圧を与える軸受装置において、前記間座部材は、中間部
の質量が両端部に比して大きく、遠心力により太鼓形に
弾性変形し、前記軸体の回転数に応じて軸長を縮小する
ことを特徴としている。
るために、本発明による軸受装置は、軸体をころがり軸
受により軸受ケースより回転可能に支持し、円筒状の間
座部材によって前記ころがり軸受の内輪を軸線方向に押
し付けて定位置予圧付与方式にて前記ころがり軸受に予
圧を与える軸受装置において、前記間座部材は、中間部
の質量が両端部に比して大きく、遠心力により太鼓形に
弾性変形し、前記軸体の回転数に応じて軸長を縮小する
ことを特徴としている。
【０００９】本発明による軸受装置においては、前記間
座部材は中間部に円環状の突条部を一体に有しているこ
とを詳細な特徴としている。
座部材は中間部に円環状の突条部を一体に有しているこ
とを詳細な特徴としている。
【００１０】
【作用】上述の如き構成によれば、間座部材は、軸体と
一体回転して軸体の回転数に応じた遠心力を与えられ、
遠心力によって質量分布に起因して太鼓形に弾性変形
し、軸長を縮小する。この弾性変形は概ね遠心力に比例
するから、間座部材の軸長は軸体の回転数に概ね比例し
て短くなり、ころがり軸受に与えられる予圧が軸体の回
転数に概ね比例して逓減する。
一体回転して軸体の回転数に応じた遠心力を与えられ、
遠心力によって質量分布に起因して太鼓形に弾性変形
し、軸長を縮小する。この弾性変形は概ね遠心力に比例
するから、間座部材の軸長は軸体の回転数に概ね比例し
て短くなり、ころがり軸受に与えられる予圧が軸体の回
転数に概ね比例して逓減する。
【００１１】
【実施例】以下に本発明の実施例を図面を用いて詳細に
説明する。
説明する。
【００１２】図１は本発明による軸受装置を主軸装置の
軸受に適用した一実施例を示している。主軸装置は、筒
状の主軸支持ケース１を有しており、主軸支持ケース１
内に前側二列と後側二列のアンギュラコンタクトボール
軸受３、５、７、９によって主軸１１を同心位置にて回
転可能に支持している。
軸受に適用した一実施例を示している。主軸装置は、筒
状の主軸支持ケース１を有しており、主軸支持ケース１
内に前側二列と後側二列のアンギュラコンタクトボール
軸受３、５、７、９によって主軸１１を同心位置にて回
転可能に支持している。
【００１３】アンギュラコンタクトボール軸受３、５、
７、９は各々、外輪３ａ、５ａ、７ａ、９ａをもって主
軸支持ケース１の内周面に嵌合し、その各外輪を主軸支
持ケース１より支持され、内輪３ｂ、５ｂ、７ｂ、９ｂ
をもって主軸１１の外周面に嵌合し、これら各内輪によ
って主軸１１を支持している。
７、９は各々、外輪３ａ、５ａ、７ａ、９ａをもって主
軸支持ケース１の内周面に嵌合し、その各外輪を主軸支
持ケース１より支持され、内輪３ｂ、５ｂ、７ｂ、９ｂ
をもって主軸１１の外周面に嵌合し、これら各内輪によ
って主軸１１を支持している。
【００１４】外輪３ａ、５ａ、７ａ、９ａは、隣接する
各外輪間に円筒状の中間間座部材１３、１５、１７を配
置され、主軸支持ケース１の後端側の段差壁面部１９と
主軸支持ケース１の先端部にボルト２１によって取り付
けられたフロントフランジ部材２３により主軸支持ケー
ス１に装着された外輪押さえリング２５とに間に挟まれ
て主軸支持ケース１にスラスト方向に位置決め固定され
ている。
各外輪間に円筒状の中間間座部材１３、１５、１７を配
置され、主軸支持ケース１の後端側の段差壁面部１９と
主軸支持ケース１の先端部にボルト２１によって取り付
けられたフロントフランジ部材２３により主軸支持ケー
ス１に装着された外輪押さえリング２５とに間に挟まれ
て主軸支持ケース１にスラスト方向に位置決め固定され
ている。
【００１５】内輪３ｂ、５ｂ、７ｂ、９ｂは、隣接する
各内輪間に円筒状の中間間座部材２７、２９、３１を配
置され、主軸１１の先端側の段差壁面部３３と主軸１１
の後端側に形成されたねじ部３５にねじ止めされた締め
付けナット３７、３９と円筒状の間座部材４１、４３と
に挟まれて主軸１１に対してスラスト方向に位置決め固
定されている。
各内輪間に円筒状の中間間座部材２７、２９、３１を配
置され、主軸１１の先端側の段差壁面部３３と主軸１１
の後端側に形成されたねじ部３５にねじ止めされた締め
付けナット３７、３９と円筒状の間座部材４１、４３と
に挟まれて主軸１１に対してスラスト方向に位置決め固
定されている。
【００１６】間座部材４１、４３は、締め付けナット３
７、３９の締め付けにより、内輪９ｂに軸線方向に押し
付けられ、アンギュラコンタクトボール軸受９に予圧を
与えると共に、中間間座部材２７、２９、３１を介して
アンギュラコンタクトボール軸受３、５、７の各々に予
圧を与える。
７、３９の締め付けにより、内輪９ｂに軸線方向に押し
付けられ、アンギュラコンタクトボール軸受９に予圧を
与えると共に、中間間座部材２７、２９、３１を介して
アンギュラコンタクトボール軸受３、５、７の各々に予
圧を与える。
【００１７】間座部材４１は、外周面の軸線方向中央部
に円環状の突条部４５を一体に有しており、中間部の質
量が両端部に比して大きくなっている。
に円環状の突条部４５を一体に有しており、中間部の質
量が両端部に比して大きくなっている。
【００１８】間座部材４１は、コンタクトボール軸受
３、５、７、９の内輪３ｂ、５ｂ、７ｂ、９ｂ、締め付
けナット３７、３９、間座部材４３、中間間座部材２
７、２９、３１と共に主軸１１と一体回転する。これに
より間座部材４１には主軸１１の回転数に応じた遠心力
が与えられ、遠心力によって質量分布に起因して太鼓形
に弾性変形し、軸長を縮小する。
３、５、７、９の内輪３ｂ、５ｂ、７ｂ、９ｂ、締め付
けナット３７、３９、間座部材４３、中間間座部材２
７、２９、３１と共に主軸１１と一体回転する。これに
より間座部材４１には主軸１１の回転数に応じた遠心力
が与えられ、遠心力によって質量分布に起因して太鼓形
に弾性変形し、軸長を縮小する。
【００１９】この弾性変形は概ね遠心力に比例するか
ら、間座部材４１の軸長は主軸１１の回転数に概ね比例
して短くなり、この軸長短縮によりコンタクトボール軸
受３、５、７、９の各々に与えられる予圧が主軸１１の
回転数に概ね比例して逓減する。
ら、間座部材４１の軸長は主軸１１の回転数に概ね比例
して短くなり、この軸長短縮によりコンタクトボール軸
受３、５、７、９の各々に与えられる予圧が主軸１１の
回転数に概ね比例して逓減する。
【００２０】これにより、定位置予圧付与方式と同等の
高い剛性が得られた上で、高回転時にコンタクトボール
軸受３、５、７、９に過大荷重が作用することが未然に
回避され、低速域から高速域に亙る全主軸回転数領域で
常に適正な予圧が各コンタクトボール軸受３、５、７、
９に与えられるようになる。
高い剛性が得られた上で、高回転時にコンタクトボール
軸受３、５、７、９に過大荷重が作用することが未然に
回避され、低速域から高速域に亙る全主軸回転数領域で
常に適正な予圧が各コンタクトボール軸受３、５、７、
９に与えられるようになる。
【００２１】例えば、間座部材４１が軸受用鋼により構
成され、図２に示されている各部の寸法が、Ｄ1 ＝９０
〜９５ｍｍ、Ｄ2 ＝７０〜７５ｍｍ、Ｄ3 ＝６０〜６５
ｍｍ、Ｌ1 ＝３０〜２０ｍｍ、Ｌ2 ＝１５〜２０ｍｍ程
度であれば、間座部材４１の軸長Ｌ3 は、１００００ｒ
ｐｍで１．００〜１．５０μｍ程度減少し、２００００
ｒｐｍで５．００〜６．００μｍ程度減少する。
成され、図２に示されている各部の寸法が、Ｄ1 ＝９０
〜９５ｍｍ、Ｄ2 ＝７０〜７５ｍｍ、Ｄ3 ＝６０〜６５
ｍｍ、Ｌ1 ＝３０〜２０ｍｍ、Ｌ2 ＝１５〜２０ｍｍ程
度であれば、間座部材４１の軸長Ｌ3 は、１００００ｒ
ｐｍで１．００〜１．５０μｍ程度減少し、２００００
ｒｐｍで５．００〜６．００μｍ程度減少する。
【００２２】この回転数による間座部材４１の軸長低減
は、間座部材４１の全軸長、間座部材４１の突条部４５
の大きさ（質量）、間座部材４１の弾性係数などにより
決まり、これらは要求される予圧特性に応じて適宜に選
択設定されればよい。
は、間座部材４１の全軸長、間座部材４１の突条部４５
の大きさ（質量）、間座部材４１の弾性係数などにより
決まり、これらは要求される予圧特性に応じて適宜に選
択設定されればよい。
【００２３】なお、間座部材４１の中間部の質量を両端
部に比して大きくする突条部４５の断面形状は四角形に
限られることなく、半円形などであってもよいが、主軸
１１の回転バランスを損ねないよう、突条部４５は間座
部材４１の全周に亙って一様に設けられていることが好
ましい。
部に比して大きくする突条部４５の断面形状は四角形に
限られることなく、半円形などであってもよいが、主軸
１１の回転バランスを損ねないよう、突条部４５は間座
部材４１の全周に亙って一様に設けられていることが好
ましい。
【００２４】以上に於ては、本発明を特定の実施例につ
いて詳細に説明したが、本発明は、これに限定されるも
のではなく、本発明の範囲内にて種々の実施例が可能で
あることは当業者にとって明らかであろう。
いて詳細に説明したが、本発明は、これに限定されるも
のではなく、本発明の範囲内にて種々の実施例が可能で
あることは当業者にとって明らかであろう。
【００２５】
【発明の効果】以上の説明から理解される如く、本発明
による軸受装置によれば、間座部材が軸体と一体回転し
て遠心力により太鼓形に弾性変形し、軸回転数に応じて
軸長を縮小するから、ころがり軸受に与えられる予圧が
軸回転数に概ね比例して逓減し、定位置予圧付与方式の
ものと同等の簡単な構造をもって、定位置予圧付与方式
のものと同等の高い剛性が得られた上で、軸回転数に拘
らず、ころがり軸受に常に適正な予圧を与えられように
なり、過剰予圧によってころがり軸受の寿命が低減する
ことが回避される。
による軸受装置によれば、間座部材が軸体と一体回転し
て遠心力により太鼓形に弾性変形し、軸回転数に応じて
軸長を縮小するから、ころがり軸受に与えられる予圧が
軸回転数に概ね比例して逓減し、定位置予圧付与方式の
ものと同等の簡単な構造をもって、定位置予圧付与方式
のものと同等の高い剛性が得られた上で、軸回転数に拘
らず、ころがり軸受に常に適正な予圧を与えられように
なり、過剰予圧によってころがり軸受の寿命が低減する
ことが回避される。
【図１】本発明による軸受装置を主軸装置に適用した一
実施例を示す断面図である。
実施例を示す断面図である。
【図２】本発明による軸受装置にて使用される間座部材
の一実施例を示す断面図である。
の一実施例を示す断面図である。
１ 主軸支持ケース ３、５、７、９ アンギュラコンタクトボール軸受 １１ 主軸 ２７、２９、３１ 中間間座部材 ３７、３９ 締め付けナット ４１、４３ 間座部材 ４５ 突条部
Claims (2)
- 【請求項１】 軸体をころがり軸受により軸受ケースよ
り回転可能に支持し、円筒状の間座部材によって前記こ
ろがり軸受の内輪を軸線方向に押し付けて定位置予圧付
与方式にて前記ころがり軸受に予圧を与える軸受装置に
おいて、 前記間座部材は、中間部の質量が両端部に比して大き
く、遠心力により太鼓形に弾性変形し、前記軸体の回転
数に応じて軸長を縮小することを特徴とする軸受装置。 - 【請求項２】 前記間座部材は中間部に円環状の突条部
を一体に有していることを特徴とする請求項１に記載の
軸受装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3082995A JPH08226440A (ja) | 1995-02-20 | 1995-02-20 | 軸受装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3082995A JPH08226440A (ja) | 1995-02-20 | 1995-02-20 | 軸受装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08226440A true JPH08226440A (ja) | 1996-09-03 |
Family
ID=12314598
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3082995A Pending JPH08226440A (ja) | 1995-02-20 | 1995-02-20 | 軸受装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08226440A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009036242A (ja) * | 2007-07-31 | 2009-02-19 | Ntn Corp | 転がり軸受 |
| KR101221686B1 (ko) * | 2010-12-09 | 2013-01-11 | 창원대학교 산학협력단 | 공작기계용 베어링 예압 조절장치 |
-
1995
- 1995-02-20 JP JP3082995A patent/JPH08226440A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009036242A (ja) * | 2007-07-31 | 2009-02-19 | Ntn Corp | 転がり軸受 |
| KR101221686B1 (ko) * | 2010-12-09 | 2013-01-11 | 창원대학교 산학협력단 | 공작기계용 베어링 예압 조절장치 |
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