JPH11315829A - 軸受の予圧と冷却の制御装置及び方法 - Google Patents
軸受の予圧と冷却の制御装置及び方法Info
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- JPH11315829A JPH11315829A JP13428998A JP13428998A JPH11315829A JP H11315829 A JPH11315829 A JP H11315829A JP 13428998 A JP13428998 A JP 13428998A JP 13428998 A JP13428998 A JP 13428998A JP H11315829 A JPH11315829 A JP H11315829A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 加工中における回転軸の振動及び回転軸を枢
支する軸受の温度を軸受に作用する負荷や回転軸の回転
速度に関係なく所定値以内に常時保持し、高精度，高効
率の加工を行うと共に、低コストで実施できる軸受の予
圧と冷却の制御装置及び方法を提供する。 【解決手段】 一対の軸受３の外輪間を連結する予圧ス
リーブ内に電歪素子４を介在させると共に軸受３の近傍
に冷却ジャケット５を配設する。回転軸２の振動を検出
する振動センサ６及び振動検出装置７を設け、軸受３の
温度を検出する温度センサ８及び温度検出装置９を設け
る。これ等の装置は制御装置１０に連結される。前記両
検出センサ６，８の検出信号と所定値とを比較し、所定
値内に振動及び温度が入るように制御装置１０は電歪素
子ドライバ１１を介して電歪素子４をコントロールする
と共に冷却潤滑装置１２を介して冷却ジャケット５をコ
ントロールする。
支する軸受の温度を軸受に作用する負荷や回転軸の回転
速度に関係なく所定値以内に常時保持し、高精度，高効
率の加工を行うと共に、低コストで実施できる軸受の予
圧と冷却の制御装置及び方法を提供する。 【解決手段】 一対の軸受３の外輪間を連結する予圧ス
リーブ内に電歪素子４を介在させると共に軸受３の近傍
に冷却ジャケット５を配設する。回転軸２の振動を検出
する振動センサ６及び振動検出装置７を設け、軸受３の
温度を検出する温度センサ８及び温度検出装置９を設け
る。これ等の装置は制御装置１０に連結される。前記両
検出センサ６，８の検出信号と所定値とを比較し、所定
値内に振動及び温度が入るように制御装置１０は電歪素
子ドライバ１１を介して電歪素子４をコントロールする
と共に冷却潤滑装置１２を介して冷却ジャケット５をコ
ントロールする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、機械の回転軸を枢
支する軸受に予圧を与えると共に軸受を冷却して回転軸
及び軸受まわりを常に安定状態に保持する軸受の予圧と
冷却の制御装置及び方法に係り、特に、回転数及び負荷
の低域から高域まで柔軟に対応でき、常に最適な状態で
加工ができる軸受の予圧と冷却の制御装置及び方法に関
する。
支する軸受に予圧を与えると共に軸受を冷却して回転軸
及び軸受まわりを常に安定状態に保持する軸受の予圧と
冷却の制御装置及び方法に係り、特に、回転数及び負荷
の低域から高域まで柔軟に対応でき、常に最適な状態で
加工ができる軸受の予圧と冷却の制御装置及び方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】図４に示すように、切削，研削等の加工
を行う機械等の回転軸２の多くは転がり軸受（以下、軸
受という）３により枢支されている。図５は図４のＡ印
の部分を拡大表示したものである。軸受３は、ボール１
４と、外輪１７及び内輪１５等とからなる。ボール１４
と外輪１７及び内輪１５との間には図５に示すように適
宜の隙間１９，２０が設けられている。この隙間１９，
２０はボール１４と外輪１７及び内輪１５の間に潤滑油
を介在させるためや膨張時の干渉防止等のために設けら
れているものであるが、この隙間１９，２０は極力小さ
いことが望ましい。
を行う機械等の回転軸２の多くは転がり軸受（以下、軸
受という）３により枢支されている。図５は図４のＡ印
の部分を拡大表示したものである。軸受３は、ボール１
４と、外輪１７及び内輪１５等とからなる。ボール１４
と外輪１７及び内輪１５との間には図５に示すように適
宜の隙間１９，２０が設けられている。この隙間１９，
２０はボール１４と外輪１７及び内輪１５の間に潤滑油
を介在させるためや膨張時の干渉防止等のために設けら
れているものであるが、この隙間１９，２０は極力小さ
いことが望ましい。
【０００３】前記の隙間１９，２０があると、加工時に
おいて振動が発生し、高精度及び高効率の加工ができな
い場合があるため、図６に示すように外輪１７や内輪１
５を矢印方向に移動させ、ボール１４を外輪１７及び内
輪１５で挟持してボール１４に予圧を与える予圧付加手
段が従来より採用されている。また、図示されていない
が、軸受３やそのまわりは加工時に高温になり、各部の
膨張による干渉等により高精度加工ができなくなる場合
がある。そのため、軸受３やそのまわりにはこれ等を冷
却する冷却手段が従来より設けられている。
おいて振動が発生し、高精度及び高効率の加工ができな
い場合があるため、図６に示すように外輪１７や内輪１
５を矢印方向に移動させ、ボール１４を外輪１７及び内
輪１５で挟持してボール１４に予圧を与える予圧付加手
段が従来より採用されている。また、図示されていない
が、軸受３やそのまわりは加工時に高温になり、各部の
膨張による干渉等により高精度加工ができなくなる場合
がある。そのため、軸受３やそのまわりにはこれ等を冷
却する冷却手段が従来より設けられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ボールに予圧を与える
手段として、例えば、図７及び図８に示すものがある。
図７は定位置予圧方式であり、図７において、一対の軸
受３ａ，３ｂの外輪１７ａ，１７ｂ及び内輪１５ａ，１
５ｂは固定間座２１，２２からなる予圧付加手段により
連結される。この固定間座２１，２２の寸法を設定する
ことによりボール１４ａ，１４ｂには機械的に一定の予
圧量が与えられる。また、図８に示すものは、定圧予圧
方式のものであり、一対の軸受３ａ，３ｂの外輪１７
ａ，１７ｂ間にバネ間座２３からなる予圧付加手段を設
け、内輪１５ａ，１５ｂ間には固定間座２４の予圧付加
手段が設けられている。以上の予圧付加手段により、バ
ネによる一定圧の予圧がボール１４ａ，１４ｂに付加さ
れる。以上の予圧付加手段のうち、図７に示す定位置予
圧方式のものは熱変位により予圧量が変化する問題点が
あるが剛性は高い。一方、図８に示す定圧予圧方式のも
のは熱変位により予圧量は変化しないが剛性が低い問題
点がある。
手段として、例えば、図７及び図８に示すものがある。
図７は定位置予圧方式であり、図７において、一対の軸
受３ａ，３ｂの外輪１７ａ，１７ｂ及び内輪１５ａ，１
５ｂは固定間座２１，２２からなる予圧付加手段により
連結される。この固定間座２１，２２の寸法を設定する
ことによりボール１４ａ，１４ｂには機械的に一定の予
圧量が与えられる。また、図８に示すものは、定圧予圧
方式のものであり、一対の軸受３ａ，３ｂの外輪１７
ａ，１７ｂ間にバネ間座２３からなる予圧付加手段を設
け、内輪１５ａ，１５ｂ間には固定間座２４の予圧付加
手段が設けられている。以上の予圧付加手段により、バ
ネによる一定圧の予圧がボール１４ａ，１４ｂに付加さ
れる。以上の予圧付加手段のうち、図７に示す定位置予
圧方式のものは熱変位により予圧量が変化する問題点が
あるが剛性は高い。一方、図８に示す定圧予圧方式のも
のは熱変位により予圧量は変化しないが剛性が低い問題
点がある。
【０００５】一般に、加工性能としては予圧を高くした
方がよく、加工能力も向上する。しかしながら、その反
面、ボールと内外輪との接触面の弾性変形が大きくなる
ため回転時の発熱が大となり、熱変位による加工精度の
低下が発生する。そのため、高速回転の回転軸には予圧
を高くすることは好ましくない。そこで、最近の工作機
械等では、低回転で負荷の大きい加工条件と高回転で低
負荷の加工条件とで予圧量を切り替える技術が採用さ
れ、回転数や負荷により予圧を複数段切り替える技術が
採用されている。また、切削送り量を調整する方法も採
用されている。
方がよく、加工能力も向上する。しかしながら、その反
面、ボールと内外輪との接触面の弾性変形が大きくなる
ため回転時の発熱が大となり、熱変位による加工精度の
低下が発生する。そのため、高速回転の回転軸には予圧
を高くすることは好ましくない。そこで、最近の工作機
械等では、低回転で負荷の大きい加工条件と高回転で低
負荷の加工条件とで予圧量を切り替える技術が採用さ
れ、回転数や負荷により予圧を複数段切り替える技術が
採用されている。また、切削送り量を調整する方法も採
用されている。
【０００６】前記に関する公知技術の一つとして、特開
平９−４２３０１号公報が挙げられる。この「軸受装
置」は、接触によるヘルツ応力によって弾性変形する弾
機部材を用いてアンギュラコンタクトボール軸受にスラ
スト予圧を与えるものであり、前記弾機部材を選択的に
作動する油圧アクチュエータを備えるものである。しか
しながら、前記した従来技術や特開平９−４２３０１号
公報の公知技術は主に回転数のみを基準とするステップ
状の予圧制御しかできず、かつ常時加工状態の監視を行
いながら予圧制御を行うような構成ではない。一方、前
記した切削送り量を変える手段では振動等の低減は可能
であるが加工能率が低下する問題点がある。
平９−４２３０１号公報が挙げられる。この「軸受装
置」は、接触によるヘルツ応力によって弾性変形する弾
機部材を用いてアンギュラコンタクトボール軸受にスラ
スト予圧を与えるものであり、前記弾機部材を選択的に
作動する油圧アクチュエータを備えるものである。しか
しながら、前記した従来技術や特開平９−４２３０１号
公報の公知技術は主に回転数のみを基準とするステップ
状の予圧制御しかできず、かつ常時加工状態の監視を行
いながら予圧制御を行うような構成ではない。一方、前
記した切削送り量を変える手段では振動等の低減は可能
であるが加工能率が低下する問題点がある。
【０００７】本発明は、以上の事情に鑑みて創案された
ものであり、低速域，低負荷域から高速域，高負荷域ま
での低域から高域までを柔軟にカバーでき、加工状態を
インプロセスに監視しながら最適な条件で加工が行われ
るように回転軸及び軸受まわりの振動，温度をコントロ
ールすると共に、一機種の機械であらゆる加工条件の高
精度，高効率の加工ができ、設備コスト，加工コストの
低減ができる軸受の予圧と冷却の制御装置及び方法を提
供することを目的とする。
ものであり、低速域，低負荷域から高速域，高負荷域ま
での低域から高域までを柔軟にカバーでき、加工状態を
インプロセスに監視しながら最適な条件で加工が行われ
るように回転軸及び軸受まわりの振動，温度をコントロ
ールすると共に、一機種の機械であらゆる加工条件の高
精度，高効率の加工ができ、設備コスト，加工コストの
低減ができる軸受の予圧と冷却の制御装置及び方法を提
供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、以上の目的を
達成するために、回転軸を枢支する転がり軸受のボール
を外内輪で挟持して予圧制御をすると共に前記軸受の発
熱化を抑制すべく該軸受を冷却制御する予圧と冷却の制
御装置であって、該予圧と冷却の制御装置は、電流の変
化に対応して前記外輪及び／又は内輪を前記ボールに近
接又はボールから離隔する方向に均等に移動させる電歪
素子と、前記軸受まわりに配設される冷却手段と、前記
回転軸の振動を検出する振動検出装置と、前記軸受の温
度を検出する温度検出装置と、前記各検出装置の検出信
号に基づき前記電歪素子及び冷却手段をコントロールし
て前記回転軸の振動及び軸受の温度を所定値に保持する
制御装置とを設ける軸受の予圧と冷却の制御装置を構成
するものである。更に具体的に、前記軸受が適宜間隔を
介して前記回転軸の軸線方向に沿って配設される複数個
の軸受からなり、それぞれの軸受の内輪同士及び外輪同
士は互いに又は予圧スリーブを介して連結され、該予圧
スリーブには前記電歪素子が介在するものであることを
特徴とする。
達成するために、回転軸を枢支する転がり軸受のボール
を外内輪で挟持して予圧制御をすると共に前記軸受の発
熱化を抑制すべく該軸受を冷却制御する予圧と冷却の制
御装置であって、該予圧と冷却の制御装置は、電流の変
化に対応して前記外輪及び／又は内輪を前記ボールに近
接又はボールから離隔する方向に均等に移動させる電歪
素子と、前記軸受まわりに配設される冷却手段と、前記
回転軸の振動を検出する振動検出装置と、前記軸受の温
度を検出する温度検出装置と、前記各検出装置の検出信
号に基づき前記電歪素子及び冷却手段をコントロールし
て前記回転軸の振動及び軸受の温度を所定値に保持する
制御装置とを設ける軸受の予圧と冷却の制御装置を構成
するものである。更に具体的に、前記軸受が適宜間隔を
介して前記回転軸の軸線方向に沿って配設される複数個
の軸受からなり、それぞれの軸受の内輪同士及び外輪同
士は互いに又は予圧スリーブを介して連結され、該予圧
スリーブには前記電歪素子が介在するものであることを
特徴とする。
【０００９】また、本発明は、電流の変化に対応して転
がり軸受の外輪及び／又は内輪をボールに近接又はボー
ルから離隔する方向に均等に移動させる電歪素子と、軸
受まわりに配置される冷却手段と、前記軸受に枢着され
る回転軸の振動を検出する振動検出装置と、前記軸受の
温度を検出する温度検出装置と、前記両装置の検出信号
に基づいて前記電歪素子及び冷却手段をコントロールす
る制御装置とを有する軸受の予圧と冷却の制御装置によ
り、前記回転軸の振動や軸受の温度を所定値内に保持す
るための軸受の予圧と冷却の制御方法であって、加工中
における前記回転軸の振動や軸受の温度を検出し、その
検出値と所定値とを比較する第１の手順と、前記検出値
が所定値より大きい場合に前記電歪素子及び／又は前記
冷却手段を作動して軸受の予圧や温度を調整する第２の
手順とを行い、安定加工を行う軸受の予圧と冷却の制御
方法を特徴とするものである。
がり軸受の外輪及び／又は内輪をボールに近接又はボー
ルから離隔する方向に均等に移動させる電歪素子と、軸
受まわりに配置される冷却手段と、前記軸受に枢着され
る回転軸の振動を検出する振動検出装置と、前記軸受の
温度を検出する温度検出装置と、前記両装置の検出信号
に基づいて前記電歪素子及び冷却手段をコントロールす
る制御装置とを有する軸受の予圧と冷却の制御装置によ
り、前記回転軸の振動や軸受の温度を所定値内に保持す
るための軸受の予圧と冷却の制御方法であって、加工中
における前記回転軸の振動や軸受の温度を検出し、その
検出値と所定値とを比較する第１の手順と、前記検出値
が所定値より大きい場合に前記電歪素子及び／又は前記
冷却手段を作動して軸受の予圧や温度を調整する第２の
手順とを行い、安定加工を行う軸受の予圧と冷却の制御
方法を特徴とするものである。
【００１０】軸受には予圧スリーブ等を介して電歪素子
が設けられ、該電歪素子は、回転軸の振動状態を検出す
る振動検出装置の検出信号により制御装置を介してコン
トロールされ、軸受の予圧力を加減して回転軸の振動を
所定値以内に保持する機能を有する。一方、軸受の発熱
状態が温度検出装置により検出され、その検出信号によ
り制御装置を介して冷却手段がコントロールされ、軸受
は常に一定の温度以内に保持される。以上により、高精
度，高効率の加工が行われる。また、電歪素子による予
圧のコントロール幅が大きく、機種の統一化ができ、設
備コスト，加工コストの低減ができる。
が設けられ、該電歪素子は、回転軸の振動状態を検出す
る振動検出装置の検出信号により制御装置を介してコン
トロールされ、軸受の予圧力を加減して回転軸の振動を
所定値以内に保持する機能を有する。一方、軸受の発熱
状態が温度検出装置により検出され、その検出信号によ
り制御装置を介して冷却手段がコントロールされ、軸受
は常に一定の温度以内に保持される。以上により、高精
度，高効率の加工が行われる。また、電歪素子による予
圧のコントロール幅が大きく、機種の統一化ができ、設
備コスト，加工コストの低減ができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の軸受の予圧と冷却
の制御装置及び方法を図面を参照して詳述する。図１は
本発明の軸受の予圧と冷却の制御装置１の全体構成図で
ある。工具１３が装着される回転軸２は軸受３により枢
支される。軸受３には予圧調整手段である電歪素子４が
設けられると共に軸受３等の冷却用の冷却ジャケット５
が配設される。一方、回転軸２には振動センサ６が付設
され、振動センサ６は振動検出装置７に連結される。ま
た、回転軸２には温度センサ８が付設され、温度センサ
８は温度検出装置９に連結される。振動検出装置７及び
温度検出装置９は制御装置１０に連結され、電歪素子４
は電歪素子ドライバ１１を介して制御装置１０に連結さ
れる。また、冷却ジャケット５は冷却潤滑装置１２を介
して制御装置１０に連結される。
の制御装置及び方法を図面を参照して詳述する。図１は
本発明の軸受の予圧と冷却の制御装置１の全体構成図で
ある。工具１３が装着される回転軸２は軸受３により枢
支される。軸受３には予圧調整手段である電歪素子４が
設けられると共に軸受３等の冷却用の冷却ジャケット５
が配設される。一方、回転軸２には振動センサ６が付設
され、振動センサ６は振動検出装置７に連結される。ま
た、回転軸２には温度センサ８が付設され、温度センサ
８は温度検出装置９に連結される。振動検出装置７及び
温度検出装置９は制御装置１０に連結され、電歪素子４
は電歪素子ドライバ１１を介して制御装置１０に連結さ
れる。また、冷却ジャケット５は冷却潤滑装置１２を介
して制御装置１０に連結される。
【００１２】図２に示すように、本例では軸受３は一対
の軸受３ａ，３ｂからなり、ボール１４ａ，１４ｂに当
接する内輪１５ａ，１５ｂは予圧付加手段の１つである
固定間座１６により連結される。また、外輪１７ａ，１
７ｂは予圧スリーブ１８を介して連結され、予圧スリー
ブ１８には電歪素子４が介設される。なお、電歪素子４
は外輪１７ａ，１７ｂの円周方向に沿って複数個等間隔
に配設される。
の軸受３ａ，３ｂからなり、ボール１４ａ，１４ｂに当
接する内輪１５ａ，１５ｂは予圧付加手段の１つである
固定間座１６により連結される。また、外輪１７ａ，１
７ｂは予圧スリーブ１８を介して連結され、予圧スリー
ブ１８には電歪素子４が介設される。なお、電歪素子４
は外輪１７ａ，１７ｂの円周方向に沿って複数個等間隔
に配設される。
【００１３】電歪素子４は、制御装置１０により制御さ
れる電歪素子ドライバ１１により電流値が制御され、そ
の電流値に対応する歪を発生する。従って、この歪分だ
け外輪１７ａ，１７ｂを移動させることができる。一
方、内輪１５ａ，１５ｂ側は固定間座１６により連結さ
れるため常時不動状態に保持される。従って、電歪素子
４により外輪１７ａ，１７ｂがボール１４ａ，１４ｂに
近接する方向に移動するとボール１４ａ，１４ｂは内輪
１５ａ，１５ｂと外輪１７ａ，１７ｂとの間に挟まれ予
圧を受けることになる。なお、外輪１７ａ，１７ｂの移
動は電歪素子４に作用する電流値に比例するため、電流
値を加減することにより予圧量を加減することができ
る。
れる電歪素子ドライバ１１により電流値が制御され、そ
の電流値に対応する歪を発生する。従って、この歪分だ
け外輪１７ａ，１７ｂを移動させることができる。一
方、内輪１５ａ，１５ｂ側は固定間座１６により連結さ
れるため常時不動状態に保持される。従って、電歪素子
４により外輪１７ａ，１７ｂがボール１４ａ，１４ｂに
近接する方向に移動するとボール１４ａ，１４ｂは内輪
１５ａ，１５ｂと外輪１７ａ，１７ｂとの間に挟まれ予
圧を受けることになる。なお、外輪１７ａ，１７ｂの移
動は電歪素子４に作用する電流値に比例するため、電流
値を加減することにより予圧量を加減することができ
る。
【００１４】振動検出装置７は振動センサ６の検出信号
を制御装置に送るもので、制御装置１０は振動センサ６
が検出した振動がある所定値を越えた場合にこれに見合
う電流を電歪素子ドライバ１１側に送るように構成され
る。一方、温度検出装置９は温度センサ８の検出信号を
制御装置１０に送るもので、制御装置１０は温度センサ
８の検出信号が所定値を越えた場合に冷却潤滑装置１２
を作動し、冷却ジャケット５を作動し、軸受３等を所定
温度に保持すべく作用する。
を制御装置に送るもので、制御装置１０は振動センサ６
が検出した振動がある所定値を越えた場合にこれに見合
う電流を電歪素子ドライバ１１側に送るように構成され
る。一方、温度検出装置９は温度センサ８の検出信号を
制御装置１０に送るもので、制御装置１０は温度センサ
８の検出信号が所定値を越えた場合に冷却潤滑装置１２
を作動し、冷却ジャケット５を作動し、軸受３等を所定
温度に保持すべく作用する。
【００１５】次に、本発明の軸受の予圧と冷却の制御装
置による予圧と冷却の制御方法を図１，図２及び図３の
フローチャートにより説明する。まず、切削（研削等の
他の加工も勿論含まれる）が開始される（ステップ１０
０）。次に、振動センサ６及び温度センサ８により回転
軸２の振動状態や軸受３の温度を検出する（ステップ１
０１）。この検出値を予め定めてある振動及び温度の所
定値と比較する（ステップ１０２）。検出値が所定値よ
り大きい場合（ｙｅｓの場合）は軸受３の予圧調整や軸
受３の温度調整を電歪素子４や冷却ジャケット５の制御
装置１０によるコントロールにより行い（ステップ１０
３）、安定切削（ステップ１０４）に入る。また、検出
値が所定値より小さい場合（ｎｏの場合）は、そのまま
とし、安定切削（ステップ１０４）に移る。
置による予圧と冷却の制御方法を図１，図２及び図３の
フローチャートにより説明する。まず、切削（研削等の
他の加工も勿論含まれる）が開始される（ステップ１０
０）。次に、振動センサ６及び温度センサ８により回転
軸２の振動状態や軸受３の温度を検出する（ステップ１
０１）。この検出値を予め定めてある振動及び温度の所
定値と比較する（ステップ１０２）。検出値が所定値よ
り大きい場合（ｙｅｓの場合）は軸受３の予圧調整や軸
受３の温度調整を電歪素子４や冷却ジャケット５の制御
装置１０によるコントロールにより行い（ステップ１０
３）、安定切削（ステップ１０４）に入る。また、検出
値が所定値より小さい場合（ｎｏの場合）は、そのまま
とし、安定切削（ステップ１０４）に移る。
【００１６】なお、回転軸２及び軸受３まわりの振動，
温度調整には大別して３つのパターンがある。その第１
のパターンは低速で高負荷の場合であり、この場合は主
に回転軸２の振動が大となる。そのため、軸受３の予圧
の調整が行われる。次に、第２のパターンは、高速で低
負荷の場合である。この場合は回転軸まわりの振動は低
く軸受３の高温化が生ずる。従って、冷却ジャケットに
よる冷却が積極的に行われる。なお、軸受３の予圧調整
をまず行うことにより軸受３の温度が低下することもあ
り、予圧調整も行うことが望ましい。また、第３のパタ
ーンは高速で高負荷であり、この場合は軸受３の予圧調
整と冷却が併用される。以上の各ステップを加工中にお
いて常時行うことにより回転軸２及び軸受３は常時正常
状態に保持され、低域から高域にかけて高精度の加工が
高効率に行われる。また、予圧や温度コントロールの幅
を大きくとることができるため、一機種の装置であらゆ
る範囲の加工が可能となり、機種の統一化が可能にな
る。
温度調整には大別して３つのパターンがある。その第１
のパターンは低速で高負荷の場合であり、この場合は主
に回転軸２の振動が大となる。そのため、軸受３の予圧
の調整が行われる。次に、第２のパターンは、高速で低
負荷の場合である。この場合は回転軸まわりの振動は低
く軸受３の高温化が生ずる。従って、冷却ジャケットに
よる冷却が積極的に行われる。なお、軸受３の予圧調整
をまず行うことにより軸受３の温度が低下することもあ
り、予圧調整も行うことが望ましい。また、第３のパタ
ーンは高速で高負荷であり、この場合は軸受３の予圧調
整と冷却が併用される。以上の各ステップを加工中にお
いて常時行うことにより回転軸２及び軸受３は常時正常
状態に保持され、低域から高域にかけて高精度の加工が
高効率に行われる。また、予圧や温度コントロールの幅
を大きくとることができるため、一機種の装置であらゆ
る範囲の加工が可能となり、機種の統一化が可能にな
る。
【００１７】以上の説明において、回転軸２及び軸受３
を図１に示す構成のものとしたが、これに限定するもの
ではない。また、軸受３における予圧スリーブ１８を外
輪１７ａ，１７ｂ側にのみ設けたが、内輪１５ａ，１５
ｂ側に設けてもよい。また、振動センサ６や温度センサ
８の配設位置も図１の表示及び前記説明の内容に限定す
るものではない。また、本発明は、加工条件の如何に拘
らず常時安定加工が行われるような構成としたが、加工
条件が決められている場合において単に予圧調整又は温
度調整のみを行うような構成にしても勿論構わない。
を図１に示す構成のものとしたが、これに限定するもの
ではない。また、軸受３における予圧スリーブ１８を外
輪１７ａ，１７ｂ側にのみ設けたが、内輪１５ａ，１５
ｂ側に設けてもよい。また、振動センサ６や温度センサ
８の配設位置も図１の表示及び前記説明の内容に限定す
るものではない。また、本発明は、加工条件の如何に拘
らず常時安定加工が行われるような構成としたが、加工
条件が決められている場合において単に予圧調整又は温
度調整のみを行うような構成にしても勿論構わない。
【００１８】
【発明の効果】１）本発明の請求項１乃至３に記載の軸
受の予圧と冷却の制御装置及び方法によれば、外輪及び
／又は内輪に電歪素子が設けられているため、電歪素子
を回転軸振動と軸受の温度度合いに対応してコントロー
ルすることにより外輪及び／又は内輪を移動させること
ができボールに加わる予圧のコントロールが簡単に、か
つ正確にできる。また、軸受等の温度が常時検出され冷
却手段をコントロールできるため軸受温度を常に所定値
に保持することができる。以上は低域から高域の全域に
わたって可能なため、回転軸及び軸受は常に安定状態に
保持され、その結果、高精度，高効率の加工が行われ
る。また、予圧及び温度のコントロール幅が広いため、
一種類の装置であらゆる加工条件に対応でき、機種の統
一化が可能となり、設備コスト，加工コストの低減が図
れる。
受の予圧と冷却の制御装置及び方法によれば、外輪及び
／又は内輪に電歪素子が設けられているため、電歪素子
を回転軸振動と軸受の温度度合いに対応してコントロー
ルすることにより外輪及び／又は内輪を移動させること
ができボールに加わる予圧のコントロールが簡単に、か
つ正確にできる。また、軸受等の温度が常時検出され冷
却手段をコントロールできるため軸受温度を常に所定値
に保持することができる。以上は低域から高域の全域に
わたって可能なため、回転軸及び軸受は常に安定状態に
保持され、その結果、高精度，高効率の加工が行われ
る。また、予圧及び温度のコントロール幅が広いため、
一種類の装置であらゆる加工条件に対応でき、機種の統
一化が可能となり、設備コスト，加工コストの低減が図
れる。
【図１】本発明の軸受の予圧と冷却の制御装置の構成
図。
図。
【図２】図１における軸受まわりの拡大部分詳細断面
図。
図。
【図３】本発明の軸受の予圧と冷却の制御方法を説明す
るためのフローチャート。
るためのフローチャート。
【図４】機械の回転軸とこれを枢支する軸受を示す断面
図。
図。
【図５】図４におけるＡ部の拡大図。
【図６】軸受の予圧方法を説明するための軸受の拡大断
面図。
面図。
【図７】軸受の従来の定位置予圧方式の構造を示す断面
図。
図。
【図８】軸受の従来の定圧予圧方式の構造を示す断面
図。
図。
１ 軸受の予圧と冷却の制御装置 ２ 回転軸 ３ 軸受 ３ａ 軸受 ３ｂ 軸受 ４ 電歪素子 ５ 冷却ジャケット ６ 振動センサ ７ 振動検出装置 ８ 温度センサ ９ 温度検出装置 １０ 制御装置 １１ 電歪素子ドライバ １２ 冷却潤滑装置 １３ 工具 １４ ボール １４ａ ボール １４ｂ ボール １５ 内輪 １５ａ 内輪 １５ｂ 内輪 １６ 固定間座 １７ 外輪 １７ａ 外輪 １７ｂ 外輪 １８ 予圧スリーブ
Claims (3)
- 【請求項１】 回転軸を枢支する転がり軸受のボールを
外内輪で挟持して予圧制御をすると共に前記軸受の発熱
化を抑制すべく該軸受を冷却制御する予圧と冷却の制御
装置であって、該予圧と冷却の制御装置は、電流の変化
に対応して前記外輪及び／又は内輪を前記ボールに近接
又はボールから離隔する方向に均等に移動させる電歪素
子と、前記軸受まわりに配設される冷却手段と、前記回
転軸の振動を検出する振動検出装置と、前記軸受の温度
を検出する温度検出装置と、前記各検出装置の検出信号
に基づき前記電歪素子及び冷却手段をコントロールして
前記回転軸の振動及び軸受の温度を所定値に保持する制
御装置とを設けることを特徴とする軸受の予圧と冷却の
制御装置。 - 【請求項２】 前記軸受が適宜間隔を介して前記回転軸
の軸線方向に沿って配設される複数個の軸受からなり、
それぞれの軸受の内輪同士及び外輪同士は互いに又は予
圧スリーブを介して連結され、該予圧スリーブには前記
電歪素子が介在するものである請求項１に記載の軸受の
予圧と冷却の制御装置。 - 【請求項３】 電流の変化に対応して転がり軸受の外輪
及び／又は内輪をボールに近接又はボールから離隔する
方向に均等に移動させる電歪素子と、軸受まわりに配置
される冷却手段と、前記軸受に枢着される回転軸の振動
を検出する振動検出装置と、前記軸受の温度を検出する
温度検出装置と、前記両装置の検出信号に基づいて前記
電歪素子及び冷却手段をコントロールする制御装置とを
有する軸受の予圧と冷却の制御装置により、前記回転軸
の振動や軸受の温度を所定値内に保持するための軸受の
予圧と冷却の制御方法であって、加工中における前記回
転軸の振動や軸受の温度を検出し、その検出値と所定値
とを比較する第１の手順と、前記検出値が所定値より大
きい場合に前記電歪素子及び／又は前記冷却手段を作動
して軸受の予圧や温度を調整する第２の手順とを行い、
安定加工を行うことを特徴とする軸受の予圧と冷却の制
御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13428998A JPH11315829A (ja) | 1998-04-30 | 1998-04-30 | 軸受の予圧と冷却の制御装置及び方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13428998A JPH11315829A (ja) | 1998-04-30 | 1998-04-30 | 軸受の予圧と冷却の制御装置及び方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11315829A true JPH11315829A (ja) | 1999-11-16 |
Family
ID=15124809
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13428998A Pending JPH11315829A (ja) | 1998-04-30 | 1998-04-30 | 軸受の予圧と冷却の制御装置及び方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11315829A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005003579A1 (en) * | 2003-06-26 | 2005-01-13 | Honeywell International Inc. | Piezodynamic preload adjustment system |
| WO2008050470A1 (en) * | 2006-10-27 | 2008-05-02 | Ntn Corporation | Preload adjustment method and device for rolling bearing |
| CN116516120A (zh) * | 2023-06-26 | 2023-08-01 | 山西天宝集团有限公司 | 一种新能源风力发电法兰的喷雾降温装备及方法 |
-
1998
- 1998-04-30 JP JP13428998A patent/JPH11315829A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005003579A1 (en) * | 2003-06-26 | 2005-01-13 | Honeywell International Inc. | Piezodynamic preload adjustment system |
| WO2008050470A1 (en) * | 2006-10-27 | 2008-05-02 | Ntn Corporation | Preload adjustment method and device for rolling bearing |
| CN116516120A (zh) * | 2023-06-26 | 2023-08-01 | 山西天宝集团有限公司 | 一种新能源风力发电法兰的喷雾降温装备及方法 |
| CN116516120B (zh) * | 2023-06-26 | 2023-09-29 | 山西天宝集团有限公司 | 一种新能源风力发电法兰的喷雾降温装备及方法 |
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