JP6417779B2 - 主軸装置及びそれを備えた工作機械 - Google Patents
主軸装置及びそれを備えた工作機械 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6417779B2 JP6417779B2 JP2014163546A JP2014163546A JP6417779B2 JP 6417779 B2 JP6417779 B2 JP 6417779B2 JP 2014163546 A JP2014163546 A JP 2014163546A JP 2014163546 A JP2014163546 A JP 2014163546A JP 6417779 B2 JP6417779 B2 JP 6417779B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bearing
- motor
- side bearing
- housing
- outer ring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Turning (AREA)
Description
(1) 回転軸が前側及び後側軸受を介してハウジングに回転自在に支持されるとともに、前記回転軸がビルトインモータによって回転駆動される主軸装置であって、
前記ハウジングは、前記ビルトインモータのステータが取付けられる外筒ハウジングと、該外筒ハウジングの前部に設けられ、前記前側軸受の外輪が内嵌される前側軸受ハウジングと、前記外筒ハウジングの後部に設けられ、前記後側軸受の外輪が内嵌、又は、軸受スリーブを介して支持される後側軸受ハウジングと、を有し、
前記前側軸受ハウジングは、外周面が大径外周面と小径外周面とを有する段付き形状に形成され、
前記前側軸受ハウジングの小径外周面の少なくとも一部は、前記ステータのエンドコイルと半径方向から見てオーバーラップするように、前記ステータのエンドコイルの内側に配置され、
前記前側軸受は、前記ビルトインモータ寄りのモータ側軸受と、該モータ側軸受に対して前記ビルトインモータから離れた反モータ側軸受と、を備え、
前記モータ側軸受は、前記反モータ側軸受よりも外径寸法を小さくし、前記前側軸受ハウジングの小径外周面と半径方向から見てオーバーラップする位置で、前記前側軸受ハウジングに内嵌され、
前記前側軸受において、前記モータ側軸受と前記反モータ側軸受との各外輪間には外輪間座が配置され、
前記外輪間座は、反モータ側端部で前記反モータ側端部の外輪に接触すると共に、モータ側端部で前記前側軸受ハウジングの内周面に形成された肩部及び前記モータ側軸受の外輪に接触するように形成されることを特徴とする主軸装置。
(2) 前記モータ側軸受は、前記反モータ側軸受と等しい内径寸法を有することを特徴とする(1)に記載の主軸装置。
(3) 前記モータ側軸受と前記反モータ側軸受とは、互いに背面組合せされて、定位置予圧が付与されるアンギュラ玉軸受であり、
前記モータ側軸受の外輪は、嵌め合いすきまを持って、前記前側軸受ハウジングに内嵌されることを特徴とする(1)または(2)に記載の主軸装置。
(4) 前記モータ側軸受と前記反モータ側軸受とは、互いに背面組合せされて、定位置予圧が付与されるアンギュラ玉軸受であり、
前記モータ側軸受の外輪は、軸方向すきまを持って、前記前側軸受ハウジングに対して軸方向に位置決めされることを特徴とする(1)〜(3)のいずれかに記載の主軸装置。(5) 前記後側軸受の外輪が前記軸受スリーブに内嵌されるとともに、前記軸受スリーブが前記後側軸受ハウジングに内嵌され、
前記軸受スリーブの少なくとも一部は、前記ステータのエンドコイルと径方向から見てオーバーラップするように、前記ステータのエンドコイルの内側に配置されることを特徴とする(1)〜(4)のいずれかに記載の主軸装置。
(6) 前記後側軸受の外輪は、前記後側軸受ハウジングに内嵌され、
前記後側軸受ハウジングの少なくとも一部は、前記ステータのエンドコイルと径方向から見てオーバーラップするように、前記ステータのエンドコイルの内側に配置されることを特徴とする(1)〜(4)のいずれかに記載の主軸装置。
(7) (1)〜(6)のいずれかに記載の主軸装置を備えたことを特徴とする工作機械。
(8) 前記主軸装置がチルト機構又は旋回機構に搭載されていることを特徴とする(7)に記載の工作機械。
図1に示す、本実施形態の主軸装置Mは、ビルトインモータタイプのものであり、チルト機構や旋回機構を有する工作機械に組み付けて使用される。主軸装置Mは、回転軸80が前側及び後側軸受40、60を介してハウジングHに回転自在に支持されるとともに、回転軸80がビルトインモータ70によって回転駆動される。
一方、モータ側軸受41の外輪外径と前側軸受ハウジング20の内径の嵌め合いすきまL2は、直径すきまで、10μm〜5mm程度のすきま(=ΔR)程度としている。
一方、嵌め合いすきまL2が10μmより小さいと、外輪41aが膨張した際、該すきま部分がなくなり、予圧軽減効果が不十分となる。なお、嵌め合いすきまL2は、実用的には、10〜200μm程度が望ましい。
この場合、前側軸受ハウジング20の肩部25に接触する外輪間座43は、両端部の切欠き部分の内径寸法を異ならせており、モータ側端部は、外輪41aと当接するように反モータ側端部よりも小径に形成されている。
一方、本実施形態のように、軸方向すきま(ΔA)を設ける、つまり、軸受41の外輪単体幅と小径内周面23の幅の各単体部品の加工誤差を考慮して、ΔA>0となるように軸受41の外輪単体幅と小径内周面23の幅の寸法を加工設定しておけば、主軸組立時の後加工や微調整が不要となる。前側軸受40の軸方向の固定は、大径内周面24の幅に対して、軸受42の外輪単体幅、外輪間座43、44との寸法差を確認した後、外輪抑え部材47の幅を調整するのみで可能となる(日常、実施されるスピンドル組込作業と同様)。
仮に、本発明と異なり、軸受41も同時に前側軸受40と同一の押え代で締め付けようとした場合、さらに、軸受41の外輪単体幅に対して、小径内周面23の幅(肩部25、26間の距離)の数μmレベルの調整が必要となり、加工部位が穴の奥部であることから微調整加工が極めて困難である。
また、本構成としても、加工中に主軸に負荷されるラジアル荷重は、サイズが大きく、負荷容量が大きい、反モータ側軸受42によって負荷されるので、支障がない。
これにより、外径の小さいモータ側軸受41を、エンドコイル73内に配置でき、スピンドルの短寸化が図れ、回転軸80の全長の短縮に貢献することができ、それにより、主軸装置Mの軸方向寸法のコンパクト化と軽量化を図ることができる。
さらに、ロータ72の発熱により熱的負荷を受けやすいモータ側軸受41のdmn(dm:玉ピッチ円直径とn:回転数(min-1)との積)値が小さくでき、高速回転時に生じやすいモータ側軸受41の焼付きを防止することができる。
次に、本発明の第2実施形態に係る主軸装置について図4に基づいて詳細に説明する。なお、第1実施形態と同一または同等部分については、同一符号を付して、説明を省略或いは簡略化する。
また、本実施形態のように、円筒ころ軸受68の少なくとも一部を、径方向から見て、エンドコイル73とオーバーラップさせることで、さらに、短寸化を図ることができる。
その他の構成及び作用については、第1実施形態のものと同様である。
次に、本発明の第3実施形態に係る主軸装置について図5に基づいて詳細に説明する。なお、第1及び第2実施形態と同一または同等部分については、同一符号を付して、説明を省略或いは簡略化する。
また、後側軸受60としては、第2実施形態と同様に、単列円筒ころ軸受68が使用されている。
その他の構成及び作用については、第1及び第2実施形態のものと同様である。
また、本発明の前側軸受は、第3実施形態で説明したように、モータ側軸受が複数で構成されてもよく、反モータ側軸受も複数で構成されてもよい。
10 外筒ハウジング
20 前側軸受ハウジング
21 大径外周面
22 小径外周面
30 後側軸受ハウジング
36 軸受スリーブ
40 前側軸受
41 モータ側軸受
42 反モータ側軸受
60 後側軸受
61 モータ側軸受
62 反モータ側軸受
70 ビルトインモータ
71 ステータ
72 ロータ
73 エンドコイル
80 回転軸
Claims (8)
- 回転軸が前側及び後側軸受を介してハウジングに回転自在に支持されるとともに、前記回転軸がビルトインモータによって回転駆動される主軸装置であって、
前記ハウジングは、前記ビルトインモータのステータが取付けられる外筒ハウジングと、該外筒ハウジングの前部に設けられ、前記前側軸受の外輪が内嵌される前側軸受ハウジングと、前記外筒ハウジングの後部に設けられ、前記後側軸受の外輪が内嵌、又は、軸受スリーブを介して支持される後側軸受ハウジングと、を有し、
前記前側軸受ハウジングは、外周面が大径外周面と小径外周面とを有する段付き形状に形成され、
前記前側軸受ハウジングの小径外周面の少なくとも一部は、前記ステータのエンドコイルと半径方向から見てオーバーラップするように、前記ステータのエンドコイルの内側に配置され、
前記前側軸受は、前記ビルトインモータ寄りのモータ側軸受と、該モータ側軸受に対して前記ビルトインモータから離れた反モータ側軸受と、を備え、
前記モータ側軸受は、前記反モータ側軸受よりも外径寸法を小さくし、前記前側軸受ハウジングの小径外周面と半径方向から見てオーバーラップする位置で、前記前側軸受ハウジングに内嵌され、
前記前側軸受において、前記モータ側軸受と前記反モータ側軸受との各外輪間には外輪間座が配置され、
前記外輪間座は、反モータ側端部で前記反モータ側端部の外輪に接触すると共に、モータ側端部で前記前側軸受ハウジングの内周面に形成された肩部及び前記モータ側軸受の外輪に接触するように形成されることを特徴とする主軸装置。 - 前記モータ側軸受は、前記反モータ側軸受と等しい内径寸法を有することを特徴とする請求項1に記載の主軸装置。
- 前記モータ側軸受と前記反モータ側軸受とは、互いに背面組合せされて、定位置予圧が付与されるアンギュラ玉軸受であり、
前記モータ側軸受の外輪は、嵌め合いすきまを持って、前記前側軸受ハウジングに内嵌されることを特徴とする請求項1または2に記載の主軸装置。 - 前記モータ側軸受と前記反モータ側軸受とは、互いに背面組合せされて、定位置予圧が付与されるアンギュラ玉軸受であり、
前記モータ側軸受の外輪は、軸方向すきまを持って、前記前側軸受ハウジングに対して軸方向に位置決めされることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の主軸装置。 - 前記後側軸受の外輪が前記軸受スリーブに内嵌されるとともに、前記軸受スリーブが前記後側軸受ハウジングに内嵌され、
前記軸受スリーブの少なくとも一部は、前記ステータのエンドコイルと径方向から見てオーバーラップするように、前記ステータのエンドコイルの内側に配置されることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の主軸装置。 - 前記後側軸受の外輪は、前記後側軸受ハウジングに内嵌され、
前記後側軸受ハウジングの少なくとも一部は、前記ステータのエンドコイルと径方向から見てオーバーラップするように、前記ステータのエンドコイルの内側に配置されることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の主軸装置。 - 請求項1〜6のいずれか1項に記載の主軸装置を備えたことを特徴とする工作機械。
- 前記主軸装置がチルト機構又は旋回機構に搭載されていることを特徴とする請求項7に記載の工作機械。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014163546A JP6417779B2 (ja) | 2014-08-11 | 2014-08-11 | 主軸装置及びそれを備えた工作機械 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014163546A JP6417779B2 (ja) | 2014-08-11 | 2014-08-11 | 主軸装置及びそれを備えた工作機械 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016036892A JP2016036892A (ja) | 2016-03-22 |
JP6417779B2 true JP6417779B2 (ja) | 2018-11-07 |
Family
ID=55528445
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014163546A Active JP6417779B2 (ja) | 2014-08-11 | 2014-08-11 | 主軸装置及びそれを備えた工作機械 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6417779B2 (ja) |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006077925A (ja) * | 2004-09-10 | 2006-03-23 | Nsk Ltd | 軸受装置 |
JP2006322496A (ja) * | 2005-05-18 | 2006-11-30 | Ntn Corp | 多列アンギュラ玉軸受 |
JP5585297B2 (ja) * | 2010-08-23 | 2014-09-10 | 日本精工株式会社 | 工作機械用主軸装置 |
JP2014050958A (ja) * | 2013-11-15 | 2014-03-20 | Nsk Ltd | 主軸装置及びそれを備えた工作機械 |
-
2014
- 2014-08-11 JP JP2014163546A patent/JP6417779B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2016036892A (ja) | 2016-03-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6565454B2 (ja) | 組合せ玉軸受、及び主軸装置、並びに工作機械 | |
WO2018034240A1 (ja) | 玉軸受、主軸装置及び工作機械 | |
JP2009061571A (ja) | 工作機械主軸用スピンドル装置 | |
JP2013194886A (ja) | 軸受装置及び回転体 | |
WO2016063691A1 (ja) | 組合せ玉軸受及び工作機械用主軸装置 | |
JP2006326695A (ja) | 工作機械主軸用軸受装置 | |
JP5493167B2 (ja) | 主軸装置及びそれを備えた工作機械 | |
JP5581885B2 (ja) | 主軸装置及びそれを備えた工作機械 | |
JP5585297B2 (ja) | 工作機械用主軸装置 | |
US5820272A (en) | Bearing structure for a rotating shaft | |
JP2008019943A (ja) | 組合せ軸受 | |
JP6417779B2 (ja) | 主軸装置及びそれを備えた工作機械 | |
JP6210124B2 (ja) | モータビルトイン方式の主軸装置 | |
JP5887923B2 (ja) | スピンドル装置 | |
JP7456792B2 (ja) | 主軸装置 | |
JP2014050958A (ja) | 主軸装置及びそれを備えた工作機械 | |
WO2020090276A1 (ja) | モータビルトイン方式のスピンドル装置 | |
JP2009008211A (ja) | ころ軸受・軸受箱組立体 | |
WO2020090277A1 (ja) | モータビルトイン方式のスピンドル装置 | |
JP5569605B2 (ja) | 主軸装置及びそれを備えた工作機械 | |
JP6210123B2 (ja) | モータビルトイン方式の主軸装置 | |
JP2014151402A (ja) | 砥石軸の軸受構造 | |
JP5233517B2 (ja) | 主軸装置及びそれを備えた工作機械 | |
JP5944558B1 (ja) | 工作機械の主軸支持構造 | |
JP5943116B2 (ja) | モータビルトイン方式の主軸装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170721 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180524 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180529 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180717 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180911 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180924 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6417779 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |