JP2006125432A - 軸受固定装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 主軸(回転軸)4を主軸ヘッド1の軸受筒(支持体)6に回転自在に支持する主軸受(軸受)8の内輪8bを主軸4に固定する軸受固定装置Aは、主軸4に段差面4cと段差面4cから軸方向に所定距離を隔てて位置された環状溝4dとが形成され、主軸受8が、主軸4に嵌合された内輪8bの一端を主軸4の段差面4cに当接され、内輪8bの他端を主軸4に締め代をもって嵌合されたスリーブ(押圧筒部材)11の一端に当接されており、スリーブ11が、その他端を環状溝4dに嵌入された一対の半割リング12aからなる環状カラー12に当接されて、軸方向の他端側への移動を阻止された構成とされている。
【選択図】 図1
Description
また、本発明の他の目的は、構造が簡単であり、製造、組立、分解を容易に行うことができる軸受固定装置を提供することである。
すなわち、請求項1に係る軸受固定装置は、支持体に外輪を固定した軸受によって回転軸を前記支持体に対して回転自在に支持する軸受装置における前記軸受の内輪を前記回転軸に固定する軸受固定装置であって、
前記回転軸に段差面と該段差面から軸方向に所定距離を隔てて位置された環状溝とが形成され、前記軸受が、回転軸に嵌合された内輪の一端を前記回転軸の段差面に当接され、内輪の他端を回転軸に嵌合された押圧筒部材の一端に当接されており、該押圧筒部材が、その他端を前記環状溝に嵌入された複数の分割リングからなる環状カラーに当接されて、軸方向の他端側への移動を阻止されていると共に、前記環状カラーには、前記分割リングが前記環状溝から抜け出るのを防止する脱出防止手段が付設されていることを特徴としている。
請求項3に係る軸受固定装置は、請求項1に記載の軸受固定装置において、前記押圧部材が回転軸に設けられた雄ねじ部に螺合するナットとして形成されていることを特徴としている。
請求項4に係る軸受固定装置は、請求項1に記載の軸受固定装置において、前記押圧筒部材が回転軸に隙間公差をもって嵌合する円筒状部材として形成されていることを特徴としている。
請求項6に係る軸受固定装置は、請求項1〜4のいずれかに記載の軸受固定装置において、前記脱出防止手段が、前記各分割リングの外周側部にボルト穴が設けられ、該ボルト穴に挿通したボルトによって各分割リングが前記押圧部材の他端に固定されてなることを特徴としている。
すなわち、請求項1に係る軸受固定装置によれば、回転軸に嵌合された軸受が、その内輪の一端を回転軸の段差面に当接され、その内輪の他端を前記回転軸に嵌合された押圧筒部材の一端に当接され、かつ、前記押圧筒部材が、その他端を回転軸の環状溝に嵌入され脱出防止手段で該環状溝からの抜け出しを阻止された環状カラーに当接されて、回転軸の軸方向の他端側への移動を止められているので、前記回転軸に振動や衝撃力が発生しても、前記軸受を回転軸に対して、その軸方向へ位置ずれを生じさせることなく、一定位置にしっかりと固定することができ、これにより、支持体に対して回転軸を前記軸受によって高精度、高速回転が可能に支持させることができる。また、前記環状カラーは複数に分割されているので、回転軸への着脱が容易である。
請求項3に係る軸受固定装置によれば、回転軸に対し押圧筒部材を締め代をもって嵌合させる必要がないので、締まり嵌めに関する寸法管理が不要となり、部品の製造を容易に行うことができる。
請求項5に係る軸受固定装置によれば、環状カラーを押圧部材にボルトで固定しないので、環状カラーが変形することなく押圧部材を介して軸受を適切な押圧力で押し付けることができる。
請求項6に係る軸受固定装置によれば、部品点数少なくなって構造が簡単となり、製造、組立、分解を一層容易に行うことができる。
図1は本発明の第1の実施の形態に係る軸受固定装置Aを備えた工作機械の主軸ヘッド1を示す。この主軸ヘッド1は、主軸駆動モータ2を内蔵した主軸ヘッド本体3と、該主軸ヘッド本体3の先端に、主軸(回転軸)4をその軸回りに回転自在に支持する主軸受装置(軸受装置)5を固定して構成されている。
前記主軸受装置5は、軸穴6aと基端側の外周フランジ6bとを有し、該外周フランジ6bを介してボルト等により前記主軸ヘッド本体3に固定された円筒状の軸受筒(支持体)6と、該軸受筒6の軸穴6a内に外輪8aを嵌合されると共に内輪8bを主軸4に嵌合されて、軸穴6aの軸方向に内、外側スペーサ7a,7bによって所定間隔をあけて配置された複数個(図示の例では4個)のころがり軸受からなる主軸受(軸受)8と、前記軸受筒6の基端部(一端部)に外周フランジ9aを介してボルト9bで固定され、円筒状部9cを前記軸穴6aの基端側に嵌合された短円筒状の軸受押さえ9と、前記軸受筒6の先端部にボルト等により固定され、嵌合部10aを前記軸穴6aの先端部(他端部)に嵌合された環状の軸受筒蓋10と、軸穴11aを前記主軸4の先端側外周部に嵌合され、外周部11bを前記軸受筒蓋10の内穴10bに周方向に摺動自在に嵌合されたスリーブ(押圧筒部材)11とを備えている。
また、前記主軸受8のうちの軸穴6a内で最も基端側(一端側)に位置する主軸受の内輪8bは、その基端面(一端)を主軸4の基端側の大径部4aから先端側の小径部4bに変わる段差面4cに当接され、前記軸穴6a内で最も先端側(他端側)に位置する主軸受の内輪8bは、その先端面(他端)を前記スリーブ11の基端面(一端)に当接され、これにより、各主軸受8は、各内側スペーサ7aによって隔てられた間隔を保って適度に予圧が付加された状態で、主軸4に対してその軸方向に相対移動をしないように固定されている。
なお、図示しないが、前記圧油供給孔11dには圧油供給装置から前記軸受筒蓋10に設けた油孔を介して圧油が供給されるようになっている。また、前記主軸4の先端側には工具を有する工具ホルダを装着するためのテーパ穴15が設けられている。
したがって、スリーブ11を締まり公差を大きくしなくて済み、主軸受8を主軸4に対して、その軸方向に位置ずれを生じさせることなく、しっかりと固定させることができるので、主軸4の変形を防止して軸受の組立精度を良好に保つことができ、主軸4を主軸受8によって主軸ヘッド1に対して高精度、高速回転が可能に支持させることができる。
しかも、前記環状カラー12は半割りとなっているので、主軸4への取り付け、取り外しが容易であり、環状カラー12の環状溝4dからの抜け出しは、スリーブ11に固定されたカバー13によって確実に阻止することができる。
この実施の形態に係る軸受固定装置Bは、第1の実施の形態の軸受固定装置Aにおけるカバー13を省略し、前記環状カラー12に代えて、図4に示す環状カラー12Bを設けたものである。その他の構成は、第1の実施の形態に係る軸受固定装置Aと同一であるので、同一の構成部分には同一の符号を付してそれらについての説明は省略する。
前記環状カラー12Bは、図4に示すように、前記半割リング12a,12aより外径を大きくした一対の半割りリング12f,12fをそれらの端面間に隙間12bをあけて対向され、外周側に寄った位置に周方向に所定間隔をあけて複数(図示の例では各半割リング12f,12f毎に4個、合計8個)のボルト孔12gが設けられている。そして、環状カラー12Bは、前記主軸4の環状溝4dに嵌入して、その底部に内径部12cを嵌合させ、前記ボルト孔12gに挿通させたボルト14を前記スリーブ11の前端面に設けたねじ孔11cに螺合して締め付けることにより、スリーブ11と一体的に取り付けられるようになっている。
この実施の形態に係る軸受固定装置Cは、第1の実施の形態の軸受固定装置Aにおけるスリーブ11を、主軸4の先端側に形成した雄ねじ部4eに螺合するナット(押圧筒部材)11Aに代えたものである。その他の構成は、第1の実施の形態に係る軸受固定装置Aと同一であるので、同一の構成部分には同一の符号を付してそれらについての説明は省略する。
前記ナット11Aは、前記スリーブ11の軸穴11aに代えて、その軸穴11aの全長にわたって雌ねじ11eを形成したものに相当し、その他の形状はスリーブ11と同様に形成されている。そして、前記ナット11Aは、その雌ねじ11eが前記主軸4の先端側における前記環状溝4dの後端壁面4d2の位置から最先端に位置する主軸受8の前端付近にわたって形成された雄ねじ部4eに螺合されて、その基端側の端面が最先端に位置する軸受8の内輪8bの前端面に当接されている。
この実施の形態に係る軸受固定装置Dは、前記第3の実施の形態に係る軸受固定装置Cにおけるカバー13を省略し、前記環状カラー12に代えて、第2の実施の形態に係る軸受固定装置Bに設けた環状カラー12B(図4参照)を使用したものである。その他の構成は、第3の実施の形態に係る軸受固定装置Cと同一であるので、同一の構成部分には同一の符号を付してそれらについての説明は省略する。
この実施の形態に係る軸受固定装置Dの場合は、前記軸受固定装置Cに比べてカバー13が不要となる分だけ部品点数が少なく、その分、構造が一層簡単になるが、その他は軸受固定装置Cと同様な作用効果を奏することができる。
また、本発明を工作機械の主軸ヘッド1において主軸4を支持する主軸受装置5に適用した例を示したが、本発明はこれに限らず、工作機械の他の装置において回転軸を支持する軸受装置や工作機械以外の各種機械の回転軸を支持する軸受装置においても適用することができる。
4 主軸(回転軸)
4a 大径部
4b 小径部
4c 段差面
4d 環状溝
4d1 前側壁面
4e 雄ねじ部
5 主軸受装置(軸受装置)
6 軸受筒(支持体)
7a,7b 内、外側スペーサ
8 ころがり軸受(軸受)
9 軸受押さえ
10 軸受筒蓋
11 スリーブ(押圧筒部材)
11A ナット(押圧筒部材)
11e 雌ねじ
12,12B 環状カラー
13 カバー
A,B,C,D 軸受固定装置
Claims (6)
- 支持体に外輪を固定した軸受によって回転軸を前記支持体に対して回転自在に支持する軸受装置における前記軸受の内輪を前記回転軸に固定する軸受固定装置であって、
前記回転軸に段差面と該段差面から軸方向に所定距離を隔てて位置された環状溝とが形成され、前記軸受は、回転軸に嵌合された内輪の一端が前記回転軸の段差面に当接され、内輪の他端が回転軸に嵌合された押圧筒部材の一端に当接されており、該押圧筒部材は、その他端が前記環状溝に嵌入された複数の分割リングからなる環状カラーに当接されて、軸方向の他端側への移動を阻止されていると共に、前記環状カラーには、前記分割リングが前記環状溝から抜け出るのを防止する脱出防止手段が付設されていることを特徴とする軸受固定装置。 - 前記押圧筒部材は回転軸に締め代をもって嵌合するスリーブとして形成されていることを特徴とする請求項1に記載の軸受固定装置。
- 前記押圧部材は回転軸に設けられた雄ねじ部に螺合するナットとして形成されていることを特徴とする請求項1に記載の軸受固定装置。
- 前記押圧筒部材は回転軸に隙間公差をもって嵌合する円筒状部材として形成されていることを特徴とする請求項1に記載の軸受固定装置。
- 前記脱出防止手段は、前記各分割リングの外周部を囲む環状のカバーが前記押圧部材の他端にボルトで固定されてなることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の軸受固定装置。
- 前記脱出防止手段は、前記各分割リングの外周側部にボルト穴が設けられ、該ボルト穴に挿通したボルトによって各分割リングが前記押圧部材の他端に固定されてなることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の軸受固定装置。
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2004
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