JPH03234403A - Method and device for changing pre-load - Google Patents
Method and device for changing pre-loadInfo
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Landscapes
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(a)、産業上の利用分野
本発明は、工作機械における主軸軸受の予圧切換方法及
び予圧切換装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (a) Field of Industrial Application The present invention relates to a preload switching method and a preload switching device for a main shaft bearing in a machine tool.
(b)、従来の技術
第14図は、従来の予圧切換装置の一例を示す断面図で
ある。(b), Prior Art FIG. 14 is a sectional view showing an example of a conventional preload switching device.
従来、工作機械においては、主軸を低速回転する際には
主軸軸受の予圧を定位置予圧にして軸受の位置決めを確
実に行うことによって低速重切削時の主軸の剛性を高め
、主軸を高速回転する際には主軸軸受の予圧を定位置予
圧から定圧予圧へ切り換えることによって予圧荷重が過
大となって軸受の焼付きが生じることを防止している。Conventionally, in machine tools, when the spindle rotates at low speed, the preload on the spindle bearing is preloaded at a fixed position to ensure the positioning of the bearing, thereby increasing the rigidity of the spindle during low-speed heavy cutting and allowing the spindle to rotate at high speed. In some cases, the preload on the main shaft bearing is switched from a fixed position preload to a constant pressure preload to prevent the preload from becoming excessive and causing seizure of the bearing.
即ち、第14図に示す従来の予圧切換装置30において
、主軸3工を低速回転させる際には、ケーシング30a
内に設けられた油圧シリンダ32を駆動して、ピストン
32a及び間座33を矢印D′方向へバネ35の弾性に
抗して移動させる。That is, in the conventional preload switching device 30 shown in FIG. 14, when rotating the main shaft 3 at low speed, the casing 30a
The hydraulic cylinder 32 provided therein is driven to move the piston 32a and the spacer 33 in the direction of arrow D' against the elasticity of the spring 35.
すると1間座36a、36bがケーシング30aに対し
て摺動する形で、前記間座33によって矢印D′方向へ
押動されるので、前記間座36a。Then, the spacers 36a and 36b slide against the casing 30a and are pushed in the direction of arrow D' by the spacer 33, so that the spacer 36a.
36bと当接した軸受37には、前記間座36a及び主
軸3]、に固定された間座39を介して油圧シリンダ3
2の油圧力による所定の定位置予圧荷重が掛けられる。The hydraulic cylinder 3 is connected to the bearing 37 in contact with the spacer 36b via a spacer 39 fixed to the spacer 36a and the main shaft 3.
2, a predetermined fixed position preload is applied by hydraulic pressure.
また、主軸31を高速回転させる際には、前記油圧シリ
ンダ32の油圧を下げて、前記ピストン32a及び前記
間座33をバネ35の弾性によって矢印C′力方向移動
させる。すると、前記間座33と間座36b間の当接が
解除されて、間座36a、36bは定圧予圧バネ36に
よって矢印D′方向へ押圧された状態となるので、軸受
37には、前記間座36a及び間座39を介して定圧予
圧バネ36の弾性力による常に一定の定圧予圧荷重が掛
けられる。Further, when rotating the main shaft 31 at high speed, the oil pressure of the hydraulic cylinder 32 is lowered, and the elasticity of the spring 35 moves the piston 32a and the spacer 33 in the direction of arrow C' force. Then, the contact between the spacer 33 and the spacer 36b is released, and the spacers 36a and 36b are pressed in the direction of the arrow D' by the constant pressure preload spring 36, so that the bearing 37 has no contact with the spacer 36b. A constant constant pressure preload is applied via the seat 36a and the spacer 39 by the elastic force of the constant pressure preload spring 36.
(C)9発明が解決しようとする問題点しかし、従来の
予圧切換装置30においては、油圧シリンダ32の油圧
力を直接、定位置予圧における予圧荷重とするが、前記
油圧シリンダ32等が主軸31の近くに設けられており
、主軸31の回転による発熱等の影響を受けやすく、油
圧シリンダ32の油圧制御が適切に行われにくい。従っ
て、定位置予圧における予圧荷重のvR整が困難である
ばかりか、前記油圧シリンダ32の油圧力よって軸受3
7が位置決めされる形となるため。(C) 9 Problems to be Solved by the Invention However, in the conventional preload switching device 30, the hydraulic pressure of the hydraulic cylinder 32 is directly used as the preload load in fixed position preload. Since the hydraulic cylinder 32 is located near the main shaft 31, it is easily affected by heat generation due to the rotation of the main shaft 31, and it is difficult to appropriately control the hydraulic pressure of the hydraulic cylinder 32. Therefore, not only is it difficult to adjust the preload load vR in fixed position preload, but also the bearing 3 is affected by the hydraulic pressure of the hydraulic cylinder 32.
This is because the shape allows 7 to be positioned.
前記軸受37の位置決めを確実に行うことが出来なくな
り、低速重切削時の剛性を適切に確保することができな
くなる不都合が生じる。また、前記油圧シリンダ32の
油等の作動流体が主軸31の軸受37部分に漏洩する場
合があり、軸受37に悪影響を与え、焼付等が生じる場
合がある。This results in the inconvenience that the bearing 37 cannot be positioned reliably, and that rigidity during low-speed heavy cutting cannot be appropriately ensured. Furthermore, the working fluid such as oil from the hydraulic cylinder 32 may leak into the bearing 37 portion of the main shaft 31, which may adversely affect the bearing 37 and cause seizure or the like.
本発明は、上記事情に鑑み、定位置予圧と定圧予圧との
切換を好適に行うことの出来る予圧切換方法及び予圧切
換装置を提供することを目的とする。In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a preload switching method and a preload switching device that can suitably switch between fixed position preload and constant pressure preload.
(d)0問題点を解決するための手段
本発明は、ケーシング(2,2’ )内に、第1及び第
2の剛性部材(21a、22a)を、互いに当接係合自
在に設けておき1弾性部材(21d、21f、21e、
22f、22e)を、軸受(5,6,7,9)を主軸軸
心方向へ押圧し得る形で設けておき、前記軸受(5,6
,7,9)を定位置予圧とする場合には、前記第1及び
第2の剛性部材(21a、22a)を剛的に係合させて
、当該軸受(5,6,7,9)の主軸軸心方向の移動を
前記第1及び第2の剛性部材(21a、22a)自身に
より拘止し、前記軸受(5,6,7,9)を定圧予圧と
する場合には、前記第1及び第2の剛性部材(21a、
22a)の剛的係合状態を解除すると共に、前記弾性部
材(21d、21f、21e、22f、22e)により
当該軸受(5,6,7,9)を主軸軸心方向に押圧する
ようにして構成される。(d) Means for solving the zero problem The present invention provides first and second rigid members (21a, 22a) in the casing (2, 2') so as to be able to freely abut and engage with each other. Every other elastic member (21d, 21f, 21e,
22f, 22e) are provided in a form that can press the bearings (5, 6, 7, 9) in the direction of the spindle axis, and
, 7, 9) are to be preloaded in place, the first and second rigid members (21a, 22a) are rigidly engaged and the bearings (5, 6, 7, 9) are preloaded. When the movement in the direction of the spindle axis is restrained by the first and second rigid members (21a, 22a) themselves and the bearings (5, 6, 7, 9) are preloaded with a constant pressure, the first and a second rigid member (21a,
22a), and at the same time, the elastic members (21d, 21f, 21e, 22f, 22e) press the bearings (5, 6, 7, 9) in the direction of the spindle axis. configured.
また1本発明は、第1の間座(21)及び第2の間座(
22)を、互いに当接した状態で相対的に回転駈動自在
にかつ前記軸受(5,6,7,9)に係合させた形で前
記ケーシング(2,2′)内に設け、前記第1の間座(
21)の、前記第2の間座(22)と対向する端面に、
凸部(21a)と凹部(21b)が形成された第1の当
接面(21c)を設け、前記第2の間座(22)の、前
記第1の間座(21)と対向する端面に、凸部(22a
)と凹部(22b)が形成された第2の当接面(22c
)を設け、更に、前記凹部(21b又は22b)に、弾
性突出手段(21d、21f、21e、又は22f、2
2e)を前記凸部(22a又は21a)と当接し得る形
で設けて構成される。Further, one aspect of the present invention provides a first spacer (21) and a second spacer (21).
22) are provided in the casing (2, 2') so as to be able to freely rotate relative to each other while in contact with each other and to be engaged with the bearings (5, 6, 7, 9); The first space (
21), on the end face facing the second spacer (22),
A first contact surface (21c) in which a convex part (21a) and a concave part (21b) are formed is provided, and the end face of the second spacer (22) facing the first spacer (21) is provided. , a convex portion (22a
) and a recess (22b) are formed on the second contact surface (22c).
) is provided in the recess (21b or 22b), and elastic protrusion means (21d, 21f, 21e, or 22f, 2
2e) is provided in a form that can come into contact with the convex portion (22a or 21a).
また、本発明は、前記第1の間座(21)と前記第2の
間座(22)を相対的に回転岨動する操作手段(23)
を、前記ケーシング(2)内外を貫通する形で設け、前
記操作手段(23)を駆動する油圧駆動手段(25,2
6)を、前記ケーシング(2)の外部に設けて構成する
ことも可能である。The present invention also provides an operating means (23) for relatively rotating the first spacer (21) and the second spacer (22).
are provided to penetrate the inside and outside of the casing (2), and hydraulic drive means (25, 2) for driving the operation means (23).
6) may be provided outside the casing (2).
また1本発明は、前記軸受(5,6,7,9)を、滑動
手段(28,28′)を介して、ケーシング(2,2′
)に支持するようにして構成される。Further, in one aspect of the present invention, the bearings (5, 6, 7, 9) are connected to the casing (2, 2') via sliding means (28, 28').
).
なお、括弧内の番号等は、図面における対応する要素を
示す、便宜的なものであり、従って。Note that the numbers in parentheses are for convenience and indicate corresponding elements in the drawings.
本記述は図面上の記載に限定拘束されるものではない。This description is not limited to the description on the drawings.
以下のr ce>、作用」の欄についても同様である。The same applies to the following columns of ``reaction''.
(e)0作用
上記した構成により、軸受(5,6,7,9)が、定位
置予圧状態では剛性部材(21a、22a)を介して剛
的に支持され、定圧予圧状態では弾性部材(21d、2
1f、21e、22f、22e)を介して弾性的に支持
されるように作用する。(e) 0 effect With the above-described configuration, the bearings (5, 6, 7, 9) are rigidly supported via the rigid members (21a, 22a) in the fixed position preload state, and are supported by the elastic members (21a, 22a) in the constant pressure preload state. 21d, 2
1f, 21e, 22f, 22e) so as to be elastically supported.
また、定位置予圧状態では第1の当接面(21c)の凸
部(21a)と第2の当接面(22c)の凸部(22a
)とが剛に当接し、定圧予圧状態では凸部(22a又は
21a)と弾性突出手段(21d、21f、21e、又
は22f、22e)とが弾性的に当接するように作用す
る。In addition, in the fixed position preload state, the convex part (21a) of the first contact surface (21c) and the convex part (22a) of the second contact surface (22c)
) are in rigid contact with each other, and in a constant pressure preload state, the convex portion (22a or 21a) and the elastic protrusion means (21d, 21f, 21e, or 22f, 22e) act so as to come into elastic contact with each other.
また、ケーシング(2,2′)の外部に油圧駆動手段(
25,26)を設けた場合には、操作手段(23)を介
して、前記油圧駆動手段(25,26)によってケーシ
ング(2,2’ )内の第1の間座(2工)と第2の間
座(22)が相対的に回転卵動されるように作用する。Additionally, a hydraulic drive means (
25, 26), the hydraulic drive means (25, 26) operates the first spacer (2nd part) and the second spacer in the casing (2, 2') via the operating means (23). The two spacers (22) are rotated relative to each other.
また、滑動手段(28,28′)を介して軸受(5,6
,7,9)を支持するようにした場合には、軸受(5,
6,7,9)の外輪が主軸軸心方向へ円滑に移動するよ
うに作用する。Also, the bearings (5, 6) are connected via the sliding means (28, 28').
, 7, 9), the bearings (5, 9) are supported.
The outer rings 6, 7, and 9) move smoothly in the direction of the spindle axis.
(f)、実施例 以下、図面に基づき、本発明の詳細な説明する。(f), Example Hereinafter, the present invention will be described in detail based on the drawings.
第1図は、本発明による予圧切換装置の一例が適用され
る主軸台を示す断面図、
第2図は、第工図に示す主軸台の■−■線による断面図
、
第3図は、第2図に示す油圧シリンダのm−■線による
断面図、
第4図は、第1図に示す固定間座の斜視図。Fig. 1 is a sectional view showing a headstock to which an example of the preload switching device according to the present invention is applied; Fig. 2 is a sectional view taken along the line ■-■ of the headstock shown in the construction drawing; Fig. 3: FIG. 4 is a sectional view taken along the line m-■ of the hydraulic cylinder shown in FIG. 2; FIG. 4 is a perspective view of the fixed spacer shown in FIG. 1;
第5図は、第1図に示す回転間座の斜視図。FIG. 5 is a perspective view of the rotating spacer shown in FIG. 1.
第6図は、突出部材の一例、及び定位置予圧状態におけ
る固定間座と回転間座の当接状態を示す図、
第7図は、第6図に示す突出部材、及び定圧予圧状態に
おける固定間座と回転間座の当接状態を示す図、
第8図は、突出部材の別の例、及び定位置予圧状態にお
ける固定間座と回転間座の当接状態を示す図、
第9図は、第8図に示す突出部材、及び定圧予圧状態に
おける固定間座と回転間座の当接状態を示す図、
第10図は、軸受の外輪を支持するボールブツシュが設
けられた主軸台の一例を示す断面図、第11図は、第1
0図に示すボールブツシュの円周方向展開図、
第12図は、軸受の外輪を支持するボールブツシュの別
の例を示す断面図、
第13図は、第12図に示すボールブツシュの円周方向
展開図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of the protruding member and the state of contact between the fixed spacer and the rotating spacer in a fixed position preload state. FIG. 7 is a diagram showing the protruding member shown in FIG. 6 and the fixed spacer in a constant pressure preload state FIG. 8 is a diagram showing a contact state between a spacer and a rotating spacer. FIG. 8 is a diagram showing another example of a protruding member, and a diagram showing a contact state between a fixed spacer and a rotating spacer in a fixed position preload state. FIG. 8 is a diagram showing the protruding member shown in FIG. 8, and a state in which the fixed spacer and rotating spacer are in contact with each other in a constant pressure preload state. FIG. 10 is an example of a headstock equipped with a ball bush that supports the outer ring of the bearing. 11 is a sectional view showing the first
FIG. 12 is a sectional view showing another example of a ball bush that supports the outer ring of a bearing; FIG. 13 is a circumferential development view of the ball bush shown in FIG. 12. It is.
第工図に示す主軸金工は、図示しないマシニングセンタ
等の工作機械に設けられており、前記主軸台1は、ケー
シング2を有しており、該ケーシング2には円筒形の主
軸装着孔2aが穿設されている。そして、前記主軸装着
孔2aには、図中左端に回転工具等を装着し得るテーパ
状の装着孔3aが穿設された主軸3が、該主軸3と前記
主軸装着孔2a間に嵌入装着された複数の軸受5.6.
7.9等を介して支持された形で、図示しない駆動モー
タによって任意の回転数で矢印A、B方向に回転駆動自
在に設けられている。そして、前記軸受6.7間には、
固定間座2工、回転間座22等から構成される予圧切換
装置20が設けられている。The spindle metalwork shown in the drawing is installed in a machine tool such as a machining center (not shown), and the headstock 1 has a casing 2, and the casing 2 has a cylindrical spindle mounting hole 2a. It is set up. In the spindle mounting hole 2a, a spindle 3, which has a tapered mounting hole 3a drilled at the left end in the figure into which a rotary tool or the like can be mounted, is inserted and mounted between the spindle 3 and the spindle mounting hole 2a. Multiple bearings 5.6.
7.9, etc., and is rotatably driven in the directions of arrows A and B at an arbitrary rotation speed by a drive motor (not shown). And between the bearings 6 and 7,
A preload switching device 20 is provided that includes two fixed spacers, a rotating spacer 22, and the like.
即ち、前記主軸3の外周面3c上には、第1図左方の当
接面3bと、第1図右方の当該主軸3の外周面3c上に
固定された間座上5間に、間座10、軸受5の内レース
5a、間座11、軸受6の内レース6a、間座12、軸
受7の内レース7a、間座13、軸受9の内レース9a
が、それぞれ当該主軸3の外周面3cと密着した形で、
互いに当接して主軸軸心方向、即ち矢印C,D方向の摺
動を拘束された形で設けられている。また、前記主軸装
着孔2aの内周面上には、第工図左力の当接面2bと第
1図右方の当接面20間に、間座16、軸受5の外レー
ス5b、間座17、軸受6の外レース6b、固定間座2
1.回転間座22、間座18、軸受7の外レース7b、
間座19.軸受9の外レース9bが、当該主軸装着孔2
aの内局面と接した形で、互いに当接して矢印C,D方
向へ所定距離だけ摺動可能な形で設けられている。That is, on the outer circumferential surface 3c of the main shaft 3, between the contact surface 3b on the left side in FIG. 1 and the upper spacer 5 fixed on the outer circumferential surface 3c of the main spindle 3 on the right side in FIG. Spacer 10, inner race 5a of bearing 5, spacer 11, inner race 6a of bearing 6, spacer 12, inner race 7a of bearing 7, spacer 13, inner race 9a of bearing 9
are in close contact with the outer peripheral surface 3c of the main shaft 3, respectively,
They are provided in such a manner that they are in contact with each other and are restrained from sliding in the direction of the spindle axis, that is, in the directions of arrows C and D. Further, on the inner circumferential surface of the spindle mounting hole 2a, between the abutment surface 2b on the left side of the drawing and the abutment surface 20 on the right side of FIG. 1, there is a spacer 16, an outer race 5b of the bearing 5, Spacer 17, outer race 6b of bearing 6, fixed spacer 2
1. Rotating spacer 22, spacer 18, outer race 7b of bearing 7,
Maza 19. The outer race 9b of the bearing 9 is connected to the main shaft mounting hole 2.
They are provided in such a manner that they are in contact with the inner surface of a, and are able to abut each other and slide a predetermined distance in the directions of arrows C and D.
更に、前記回転間座22は、矢印A、B方向へ所定の角
度範囲に亙り回転自在に設けられている。Furthermore, the rotary spacer 22 is provided rotatably in the directions of arrows A and B over a predetermined angular range.
そして、前記固定間座21の第1図右方の端面、即ち、
前記回転間座22と対向する端面には、第4図に示すよ
うに、凸部21aと凹部21bが複数個、交互に等角度
間隔で形成された(第4図の場合には、凸部21a、l
!7部21bがそれぞれ12個、30°間隔で形成され
ている。)固定当接面21cが設けられている。そして
、複数の前記凹部21bの内、所定の凹部21bには、
第6図及び第7図に示すように、突出部材21dが、回
転間座22内部に設けられたバネ21eによって矢印り
方向に付勢されて当接面21c方向へ突出した形で設け
られている。Then, the right end face in FIG. 1 of the fixed spacer 21, that is,
As shown in FIG. 4, on the end face facing the rotating spacer 22, a plurality of convex portions 21a and concave portions 21b are formed alternately at equal angular intervals (in the case of FIG. 21a,l
! Twelve seven portions 21b are formed at 30° intervals. ) A fixed abutment surface 21c is provided. Then, in a predetermined recess 21b among the plurality of recesses 21b,
As shown in FIGS. 6 and 7, the protruding member 21d is biased in the direction of the arrow by a spring 21e provided inside the rotating spacer 22 and protrudes toward the contact surface 21c. There is.
尚、突出部材21dには、ストッパ21d′が当該突出
部材21dの矢印り方向への突出量を制限する形で設け
られている。即ち、突出部材21dは、後述の回転間座
22の凸部22aと当接可能で、凹部22bと当接不能
な形で設けられている。The protruding member 21d is provided with a stopper 21d' to limit the amount of protrusion of the protruding member 21d in the direction of the arrow. That is, the protruding member 21d is provided in such a manner that it can come into contact with a convex portion 22a of the rotating spacer 22, which will be described later, but cannot come into contact with a concave portion 22b.
また、前記回転間座22の第工図左方の端面、即ち、前
記固定間座21と対向する端面には、第5図に示すよう
に、凸部22aと凹部22bが複数個、交互に等角度間
隔で形成された(第5図の場合には、凸部22a、凹部
22bがそれぞれ12個、15°間隔で形成されている
。)回転当接面22cが設けられている。そして1回転
間座22の外周面上の第1図上方には、操作溝22dが
第1図左右方向に穿設形成されている。Further, as shown in FIG. 5, a plurality of convex portions 22a and a plurality of concave portions 22b are formed alternately on the end surface of the rotary spacer 22 on the left side of the drawing, that is, the end surface facing the fixed spacer 21. Rotating contact surfaces 22c are provided at equal angular intervals (in the case of FIG. 5, twelve convex portions 22a and twelve concave portions 22b are formed at 15° intervals). An operating groove 22d is formed in the upper part of the outer peripheral surface of the one-turn spacer 22 in the left-right direction in the figure.
そして、前記回転間座22の第1図上方のケーシング2
には、連通孔2dが、主軸装着孔2aとケーシング2外
部とを貫通する形で形成されており、前記連通孔2dに
は、略円柱形の操作軸23が矢印E、F方向に回転自在
に設けられている。Then, the casing 2 in the upper part of FIG. 1 of the rotating spacer 22
A communication hole 2d is formed to pass through the spindle mounting hole 2a and the outside of the casing 2, and a substantially cylindrical operating shaft 23 is rotatable in the directions of arrows E and F in the communication hole 2d. It is set in.
そして、前記操作軸23の図中下部には、操作ビン23
aが軸心CTに対して偏心した形で設けられており、前
記操作ピン23aは、前記連通孔2dから主軸装着孔2
aに突出して、前記回転間座22の操作溝22dに摺動
自在な形で挿入係合している。更に、前記操作軸23の
図中上部には、係合ピン23bが軸心CTに対して偏心
した形で設けられており、前記係合ピン23bは、前記
連通孔2dからケーシング2外部に突出している。An operation bin 23 is located at the bottom of the operation shaft 23 in the figure.
a is provided eccentrically with respect to the axis CT, and the operation pin 23a is connected from the communication hole 2d to the main shaft mounting hole 2.
a, and is slidably inserted into and engaged with the operating groove 22d of the rotary spacer 22. Furthermore, an engagement pin 23b is provided at the upper part of the operating shaft 23 in the drawing in an eccentric manner with respect to the axis CT, and the engagement pin 23b protrudes from the communication hole 2d to the outside of the casing 2. ing.
そして、前記操作軸23の第1図上方のケーシング2外
部には、油圧シリンダ25が、設けられており、前記油
圧シリンダ25には、第2図に示すように、ピストン2
6が矢印G、H方向に移動駆動自在に設けられている。A hydraulic cylinder 25 is provided outside the casing 2 above the operating shaft 23 in FIG. 1, and the hydraulic cylinder 25 has a piston 2 as shown in FIG.
6 is provided so as to be freely movable and driveable in the directions of arrows G and H.
そして、前記ピストン26の第2図下部、即ち、前記操
作軸23と対向する部位には、係合溝26aが、第3図
に示すように、ピストン26の移動方向と垂直な矢印C
,D方向へ穿設形成されている。そして、前記係合溝2
6aには、前記操作軸23の係合ピン23bが摺動自在
な形で挿入係合している。In the lower part of the piston 26 in FIG. 2, that is, in the portion facing the operating shaft 23, an engagement groove 26a is formed, as shown in FIG.
, are drilled in the D direction. Then, the engagement groove 2
The engagement pin 23b of the operating shaft 23 is slidably inserted into and engaged with the engagement pin 6a.
主軸台1は1以上のような構成を有しているので、主軸
3を低速で回転させる際には、油圧シリンダ25を適宜
駆動して、軸受5,6.7.9に定位置予圧を掛ける。Since the headstock 1 has one or more configurations, when rotating the main shaft 3 at low speed, the hydraulic cylinder 25 is appropriately driven to apply preload at a fixed position to the bearings 5, 6, 7, and 9. Multiply.
即ち、油圧シリンダ25によって、ピストン26を第3
図矢印C方向へ移動させる。すると、前記ピストン26
は、係合溝26aと係合した係合ピン23bを矢印G方
向。That is, the piston 26 is moved to the third position by the hydraulic cylinder 25.
Move it in the direction of arrow C in the figure. Then, the piston 26
, the engagement pin 23b engaged with the engagement groove 26a is shown in the direction of arrow G.
即ち図中左方へ押動する形で、操作軸23を矢印E方向
に回転させる。そして、前記操作軸23が矢印E方向へ
回転すると、操作ピン23aが第2図矢印C方向へ移動
するので、前記操作ピン23aは、操作溝22dを介し
て回転間座22を押動して、前記回転間座22を矢印A
方向へ回転させる。That is, the operating shaft 23 is rotated in the direction of arrow E by being pushed to the left in the figure. When the operating shaft 23 rotates in the direction of arrow E, the operating pin 23a moves in the direction of arrow C in FIG. , the rotating spacer 22 is indicated by arrow A
Rotate in the direction.
そして、回転間座22が第1図矢印C方向へ回転すると
、第6図に示すように、当該回転間座22の回転当接面
22cの凸部22aが、固定間座21の固定当接面21
cの凸部21aと当接する。この際、ストッパ21d′
によって矢印り方向への突出量が制限された突出部材2
1dは、回転間座22の凹部22bとは当接しない。す
ると、第工図に示すように、主軸3の当接面3bと間座
上5間の距離は一定であるので、前記固定間座21は、
前記回転間座22によって凸部22a、凸部21aを介
して矢印C方向へ押圧され、また、前記回転間座22は
、前記固定間座21によって凸部21a、凸部22aを
介して矢印り方向へ押圧される。そして、前記固定間座
2工は、軸受6の外レース6bを第1図矢印C方向へ押
圧して、更に、軸受5の外レース5bを第1図矢印C方
向へ軸受6の外レース6b、間座17を介して押圧する
。また、前記回転間座22は、軸受7の外レース7bを
第1図矢印り方向へ間座上8を介して押圧して、更に、
軸受9の外レース9bを第1図矢印り方向へ間座上8、
軸受7の外レース7b、間座19を介して押圧する。Then, when the rotating spacer 22 rotates in the direction of arrow C in FIG. Face 21
It comes into contact with the convex portion 21a of c. At this time, the stopper 21d'
The protrusion member 2 whose protrusion amount in the direction of the arrow is limited by
1d does not come into contact with the recess 22b of the rotating spacer 22. Then, as shown in the construction drawing, since the distance between the contact surface 3b of the main shaft 3 and the upper spacer 5 is constant, the fixed spacer 21 is
The rotating spacer 22 presses the rotating spacer 22 in the direction of the arrow C via the protrusions 22a and 21a, and the rotating spacer 22 is pushed in the direction of the arrow C by the fixed spacer 21 via the protrusions 21a and 22a. Pressed in the direction. The fixed spacer 2 presses the outer race 6b of the bearing 6 in the direction of arrow C in FIG. 1, and further pushes the outer race 5b of the bearing 5 in the direction of arrow C in FIG. , press through the spacer 17. Further, the rotating spacer 22 presses the outer race 7b of the bearing 7 in the direction of the arrow in FIG. 1 via the upper spacer 8, and further,
Move the outer race 9b of the bearing 9 in the direction of the arrow in FIG.
It is pressed through the outer race 7b of the bearing 7 and the spacer 19.
そして、各軸受5.6,7.9は、内レース5a、6a
、7a、9aが当接面3b、間座10.11.12,1
3.15によって矢印C又はD方向の移動が拘束されて
いるので、前記各軸受5.6.7.9には、スラスト力
、即ち、予圧荷重が作用して、更に、矢印C,D方向の
移動が完全に拘束された定位置予圧状態となる。即ち、
軸受5の外レース5bから軸受9の外レース9bまでの
主軸軸心方向の距離は、軸受5の内レース5aに係合し
た当接面3bと軸受9の内レース9aに係合した間座1
5によって伸長することが拘束されると共に、凸部21
aと凸部22aが当接することによって剛的に係合した
。即ち、剛性部材(剛体に近いもの)同士の接触によっ
て非弾性的に係合した。固定間座21と回転間座22に
よって縮小することが拘束される。従って、この状態で
は、従来の油圧力によって軸受の外レースを係止する場
合に比して、主軸3の剛性が高く確保されているので1
重切削等を行うことが可能である。尚。Each bearing 5.6, 7.9 has an inner race 5a, 6a.
, 7a, 9a are contact surfaces 3b, spacers 10.11.12, 1
Since the movement in the direction of arrow C or D is restricted by 3.15, a thrust force, that is, a preload load acts on each of the bearings 5.6.7.9, and further movement in the direction of arrow C or D is applied. It becomes a fixed position preloaded state where the movement of is completely restricted. That is,
The distance in the main shaft axis direction from the outer race 5b of the bearing 5 to the outer race 9b of the bearing 9 is the distance between the contact surface 3b engaged with the inner race 5a of the bearing 5 and the spacer engaged with the inner race 9a of the bearing 9. 1
5 restrains expansion, and the convex portion 21
a and the convex portion 22a come into contact with each other to rigidly engage with each other. That is, the rigid members (nearly rigid bodies) were engaged in an inelastic manner by contact with each other. The fixed spacer 21 and the rotating spacer 22 restrain the spacer from shrinking. Therefore, in this state, the rigidity of the main shaft 3 is ensured higher than when the outer race of the bearing is locked by conventional hydraulic pressure.
It is possible to perform heavy cutting, etc. still.
上述の場合、油圧力は、予圧の切換、即ち、回転間座2
2を回転駆動するために利用されるのであって、−旦、
定位置予圧状態に切り換えられると、軸受は当該油圧力
とは無関係に拘止される。In the above case, the hydraulic pressure is changed by switching the preload, that is, the rotating spacer 2
It is used to rotationally drive 2, -dan,
When switched to the fixed position preload state, the bearing is restrained regardless of the hydraulic pressure.
次に、主軸3を高速で回転させる際には、油圧シリンダ
25を適宜駆動して、軸受5,6.7゜9に定圧予圧を
掛ける。即ち、油圧シリンダ25によって、ピストン2
6を第1図矢印C方向へ移動させる。すると、前記ピス
トン26は、係合溝26aと係合した係合ピン23bを
矢印H方向、即ち図中右方へ押動する形で、操作軸23
を矢印F方向に回転させる。そして、前記操作軸23が
矢印F方向へ回転すると、操作ピン23aが第1図矢印
C方向へ移動するので、前記操作ピン23aは、操作溝
22dを介して回転間座22を押動して、前記回転間座
22を矢印B方向へ回転させる。Next, when rotating the main shaft 3 at high speed, the hydraulic cylinder 25 is appropriately driven to apply a constant pressure preload to the bearings 5, 6.7°9. That is, by the hydraulic cylinder 25, the piston 2
6 in the direction of arrow C in FIG. Then, the piston 26 pushes the engagement pin 23b that is engaged with the engagement groove 26a in the direction of arrow H, that is, to the right in the figure.
Rotate in the direction of arrow F. When the operating shaft 23 rotates in the direction of arrow F, the operating pin 23a moves in the direction of arrow C in FIG. , rotate the rotating spacer 22 in the direction of arrow B.
そして、回転間座22が第1図矢印C方向へ回転すると
、第7図に示すように、当該回転間座22の回転当接面
22cの凸部22aと固定間座21の固定当接面21c
の凸部21aとの当接が解除され、前記回転間座22の
回転当接面22cの凸部22aは、前記固定間座21の
固定当接面21cの凹部21bに設けられた突出部材2
1dと、該突出部材21dをバネ21eの弾性に抗して
矢印C方向へ移動させる形で当接する。すると、前記固
定rJJ/!!!21と前記回転間座22は凸部22a
及び突出部材21dを介して弾性的に係合し、両者間に
は突出部材21d、凸部22aを介してバネ2王eによ
る弾性力が作用する。従って、前記固定間座2工は、前
記バネ21eの弾性によって矢印C方向へ押圧され、ま
た、前記回転間座22は、前記バネ21eの弾性によっ
て突出部材21d、凸部22aを介して矢印り方向へ押
圧される。そして、前記固定間座21は、軸受6の外レ
ース6bを第1図矢印C方向へ押圧して、更に、軸受5
の外レース5bを第1図矢印C方向へ軸受6の外レース
6b、間座エフを介して押圧する。Then, when the rotating spacer 22 rotates in the direction of arrow C in FIG. 1, as shown in FIG. 21c
The contact with the convex part 21a of the rotary spacer 22 is released, and the convex part 22a of the rotary abutting surface 22c of the rotary spacer 22 is removed from the protruding member 2 provided in the concave part 21b of the fixed abutting surface 21c of the fixed spacer 21.
1d and the protruding member 21d are brought into contact with each other in such a manner that they are moved in the direction of arrow C against the elasticity of the spring 21e. Then, the fixed rJJ/! ! ! 21 and the rotating spacer 22 have a convex portion 22a.
They are elastically engaged via the protruding member 21d and the elastic force of the spring 2e acts between them via the protruding member 21d and the convex portion 22a. Therefore, the fixed spacer 2 is pressed in the direction of arrow C by the elasticity of the spring 21e, and the rotating spacer 22 is pushed in the direction of the arrow C by the elasticity of the spring 21e via the protruding member 21d and the convex portion 22a. Pressed in the direction. Then, the fixed spacer 21 presses the outer race 6b of the bearing 6 in the direction of arrow C in FIG.
Press the outer race 5b of the bearing 6 in the direction of arrow C in FIG. 1 via the outer race 6b of the bearing 6 and the spacer F.
また、前記回転間座22は、軸受7の外レース7bを第
↓図矢印り方向へ間座18を介して押圧して、更に、軸
受9の外レース9bを第1図矢印り方向へ間座18、軸
受7の外レース7b、間座19を介して押圧する。Further, the rotating spacer 22 presses the outer race 7b of the bearing 7 in the direction indicated by the arrow in FIG. It is pressed through the seat 18, the outer race 7b of the bearing 7, and the spacer 19.
そして、各軸受5.6.7.9は、内レース5a、6a
、7a、9aが当接面3b、間座上0.11.12.1
3.15によって矢印C又はD方向の移動が拘束されて
いるので、前記各軸受5.6.7,9には、バネ21e
の弾性力によるスラスト力、即ち、予圧荷重が作用して
定圧予圧状態となる。従って、この状態では、主軸3の
高速回転に伴って各軸受5.6.7.9が発熱して、各
軸受5.6.7.9、各間座16.17、工8、工9、
固定間座2工及び回転間座22が熱膨張した場合等にお
いて、前記バネ21aが縮小する形で、前記固定間座2
1が矢印り方向へ移動し、前記回転間座22が矢印C方
向へ移動する。従って、各軸受5.6.7.9に過大な
スラスト力、即ち、予圧荷重が作用することが無いので
、各軸受5.6.7,9の焼付きが防止されて、主軸3
の高速回転が可能となる。And each bearing 5.6.7.9 has an inner race 5a, 6a
, 7a, 9a are the contact surface 3b, spacer top 0.11.12.1
3.15 restricts movement in the direction of arrow C or D, each of the bearings 5.6.7, 9 is provided with a spring 21e.
A thrust force due to the elastic force of , that is, a preload load acts, resulting in a constant pressure preload state. Therefore, in this state, each bearing 5.6.7.9 generates heat as the main shaft 3 rotates at high speed, and each bearing 5.6.7.9, each spacer 16.17, 8 and 9 ,
When the fixed spacer 2 and the rotating spacer 22 undergo thermal expansion, the spring 21a contracts and the fixed spacer 2
1 moves in the direction of arrow C, and the rotating spacer 22 moves in the direction of arrow C. Therefore, since excessive thrust force, that is, preload load is not applied to each bearing 5.6.7.9, seizure of each bearing 5.6.7, 9 is prevented, and the main shaft 3
High-speed rotation is possible.
尚、上述の実施例においては、定位置予圧に際して、剛
性部材(剛体に近いもの)を剛的に係合させる場合、即
ち、剛性部材同士を接触させる場合として、距離が一定
の当接面(剛性部材)3bと間座(剛性部材)15等に
よって主軸軸心方向の移動が所定範囲内に制限された凸
部(第1の剛性部材)21aと凸部(第2の剛性部材)
22aとを当接させる場合について述べたが、これに限
らず、ケーシング(剛性部材)2側から主軸軸心方向の
移動が拘束されたピン(第1の剛性部材)等を主軸半径
方向に挿入する形で間座(第2の剛性部材)と係合させ
るようにして軸受の移動を拘束するなど、剛性部材同士
の接触によって軸受の主軸軸心方向の移動を拘止するこ
とが出来ればどのように構成してもよい。In the above-mentioned embodiment, when rigid members (near rigid bodies) are to be rigidly engaged during fixed position preloading, that is, when the rigid members are brought into contact with each other, contact surfaces (with a constant distance) are used. A convex portion (first rigid member) 21a and a convex portion (second rigid member) whose movement in the spindle axis direction is restricted within a predetermined range by a rigid member) 3b, a spacer (rigid member) 15, etc.
22a, but the invention is not limited to this, and a pin (first rigid member) whose movement in the axial direction of the main shaft is restricted from the casing (rigid member) 2 side is inserted in the radial direction of the main shaft. What would it be like to restrain movement of the bearing in the direction of the spindle axis through contact between rigid members, such as by engaging with a spacer (second rigid member) in the form of It may be configured as follows.
また、上述の実施例においては、突出部材21dにスト
ッパ21d ’を設けて、定位置予圧状態において突出
部材21dが回転間座22の凹部22bと当接しないよ
うにした場合について述べたが、突出部材には必ずしも
ストッパを設けなくてもよい。即ち、第8図及び第9図
に示す突出部材21fにはストッパが設けられていない
。したがって、固定間座21aに設けられた突出部材2
ifは、第8図に示す定位置予圧状態において回転間座
22の凹部22bと当接して、固定間座21と回転間座
22間にはバネ21eの弾性力が作用する。この際、同
時に固定間座2工の凸部21aと回転間座22の凸部2
2aも当接しているので、固定間座21と回転間座22
の矢印C,D方向への相対的な移動は完全に拘束され、
定位置予圧状態となる。また、第9図に示す定圧予圧状
態においては、固定間座21の突出部材21fは回転間
座22の凸部22aと当接して、固定間座21の凸部2
1aと回転間座22の凹部22bば当接しない、したが
って、固定間座2工と回転間座22間にはバネ21eの
弾性力のみが作用して定圧予圧状態になる。Furthermore, in the above-described embodiment, a case was described in which the protruding member 21d is provided with a stopper 21d' to prevent the protruding member 21d from coming into contact with the recess 22b of the rotating spacer 22 in the fixed position preload state. The member does not necessarily have to be provided with a stopper. That is, the protruding member 21f shown in FIGS. 8 and 9 is not provided with a stopper. Therefore, the protruding member 2 provided on the fixed spacer 21a
If is in contact with the recess 22b of the rotating spacer 22 in the preloaded state shown in FIG. 8, the elastic force of the spring 21e acts between the fixed spacer 21 and the rotating spacer 22. At this time, at the same time, the protrusion 21a of the fixed spacer 2 and the protrusion 2 of the rotating spacer 22 are
2a is also in contact with each other, so the fixed spacer 21 and the rotating spacer 22
The relative movement in the directions of arrows C and D is completely restrained,
It becomes a fixed position preload state. In addition, in the constant pressure preload state shown in FIG.
1a and the recess 22b of the rotating spacer 22 do not come into contact with each other. Therefore, only the elastic force of the spring 21e acts between the fixed spacer 2 and the rotating spacer 22, resulting in a constant preload state.
また、上述の実施例においては、回転間座22のみを矢
印A、B方向へ回転祁動する場合について述へたが、回
転間座22の凸部22aが、固定間座2工の凸部21a
又は突出部ネ、i’ 21 d、21fと選択的に当接
できるようにすればよいので。Further, in the above-described embodiment, the case where only the rotary spacer 22 is rotated in the directions of arrows A and B has been described, but the convex portion 22a of the rotary spacer 22 is the convex portion of the fixed spacer 2. 21a
Alternatively, it may be possible to selectively abut the protruding parts i' 21 d and 21 f.
固定間座21と回転間座22が相対的に回転できるなら
ばどのように41してもよい。As long as the fixed spacer 21 and the rotary spacer 22 can rotate relative to each other, they may be arranged in any manner 41.
また、突出部材21d、21f及びバネ21eを固定間
座21の凹部21bに設けた場合について述べたが、回
転間座22の凹部22bに突出部材及びバネを設けて、
固定間座2]、の凸部21aが、回転間座22の凸部2
2a又は当該突出部材と選択的に当接できるように構成
してもよいことは勿論である。Further, although the case has been described in which the protruding members 21d, 21f and the spring 21e are provided in the recess 21b of the fixed spacer 21, the protruding member and the spring are provided in the recess 22b of the rotating spacer 22,
The convex portion 21a of the fixed spacer 2] is the convex portion 2 of the rotating spacer 22.
Of course, the structure may be such that it can selectively come into contact with 2a or the protruding member.
また、回転間座22を回転させる駆動手段として、操作
軸23.油圧シリンダ25及びピストン26を使用した
場合について達人たが、回転間座22を回転原動するこ
とが出来ればどのような駆動手段を使用してもよいこと
は勿論である。そして、駆動手段として、上述の実施例
のように、油圧シリンダ25を使用した場合には、前記
油圧シリンダ25はケーシング2の外部に設置ブられて
いるので、油等の作動流体が軸受部分に漏洩して軸受5
.6,7.9に焼付き等の悪影響を与えることが無い、
尚、上述の実施例において定位置予圧と定圧予圧間の切
換は、各軸受5,6.7.9の外レース5b、6b、7
b、9bが第1図矢印C,D方向へ僅かに移動する形で
行われるが、外レース5b、6b、7b、9bは矢印C
,D方向へ移動する際にケーシング2に対して摺動する
。ところが、主軸3の高速回転によって軸受5.6.7
.9が熱膨張すると、外レース5b、6b、7b、9b
がケーシング2と圧着する形となって、外レース5b、
6b、7b、9bの矢印C,D方向への移動が拘束され
、定位置予圧と定圧予圧間の切換が円滑に行われない場
合がある。そこで、第10図に示す主軸台1′のように
、軸受7.9の外レース7b、9bの矢印C,D方向へ
の移動を円滑に行えるよう↓こすることによって、予圧
切換を円滑に行い、定圧予圧に切換えた後速やかに予圧
荷重が一定の値となるようにすることが出来る。尚、第
10図に示す主軸台1′は、第1図に示す主軸台1と略
同様であるので、以下、同一の構成要素には同一の番号
を附して説明を省略する。Further, as a driving means for rotating the rotating spacer 22, an operating shaft 23. Although the case where the hydraulic cylinder 25 and the piston 26 are used is described, it goes without saying that any driving means may be used as long as it can drive the rotary spacer 22 to rotate. When the hydraulic cylinder 25 is used as the driving means as in the above-mentioned embodiment, the hydraulic cylinder 25 is installed outside the casing 2, so that working fluid such as oil can reach the bearing part. leaking bearing 5
.. In addition, in the above embodiment, switching between fixed position preload and constant pressure preload is performed using the outer races 5b, 6b of each bearing 5, 6.7.9. ,7
The outer races 5b, 6b, 7b, and 9b are moved slightly in the direction of arrows C and D in FIG.
, it slides against the casing 2 when moving in the D direction. However, due to the high speed rotation of the main shaft 3, the bearing 5.6.7
.. When 9 thermally expands, the outer races 5b, 6b, 7b, 9b
is crimped to the casing 2, and the outer race 5b,
Movement of 6b, 7b, and 9b in the directions of arrows C and D may be restricted, and switching between fixed position preload and constant pressure preload may not be performed smoothly. Therefore, as shown in the headstock 1' shown in Fig. 10, by rubbing the outer races 7b and 9b of the bearings 7.9 in the directions of arrows C and D, smooth preload switching can be achieved. The preload load can be set to a constant value immediately after switching to constant pressure preload. The headstock 1' shown in FIG. 10 is substantially the same as the headstock 1 shown in FIG. 1, so the same components will be given the same numbers and their explanation will be omitted.
即ち、主軸台l′は、ケーシング2′を有しており、該
ケーシング2′に穿設された主軸装着孔2a′には、主
軸3′が、該主軸3′と前記主軸装着孔2a’間に嵌入
装着された複数の軸受5.6.7.9等を介してケーシ
ング2′に支持された形で、矢印A、B方向に回転岨動
自在に設けられている。即ち、軸受5.6.7.9の内
レース5a、6a、、7a、9aは、主軸3′の外周面
3Cと密接した形で、当接面3b′1間座11.12.
13.15を介して、矢印C,D方向に関して所定位置
に保持されている。また、軸受5.6の外レース5b、
6bは主軸装着孔2a’の内周面と接した形でケーシン
グ2′に支持されている。That is, the headstock l' has a casing 2', and a spindle 3' is connected to the spindle 3' in a spindle mounting hole 2a' formed in the casing 2'. It is supported by the casing 2' via a plurality of bearings 5, 6, 7, 9, etc. fitted therebetween, and is rotatably movable in the directions of arrows A and B. That is, the inner races 5a, 6a, 7a, 9a of the bearing 5.6.7.9 are in close contact with the outer circumferential surface 3C of the main shaft 3', and the contact surfaces 3b'1 and the spacers 11.12.
13.15, it is held in position with respect to the directions of arrows C and D. In addition, the outer race 5b of the bearing 5.6,
6b is supported by the casing 2' in contact with the inner peripheral surface of the spindle mounting hole 2a'.
そして、軸受7,9の外レース7a、9aは、軸受側リ
ング29、ボールブツシュ28.ケーシング側リング2
7を介して矢印C,D方向に移動自在な形でケーシング
2′に支持されている。即ち、軸受側リング29、ボー
ルブツシュ28、ケーシング側リング27は、それぞれ
円環状に形成されており、ケーシング側リング27はケ
ーシング2′に固定され、軸受側リング29の内周面は
軸受7.9の外レース7b、9bと接している。そして
、軸受側リング29とケーシング側リング27間に設け
られたボールブツシュ28は、第10図又は第11図に
示すように、多数のボール28bとリテーナ28aから
戒り、ボール28bは、軸受側リング29及びケーシン
グ側リング27と当接した形で、リテーナ28aによっ
て転勤自在に円環状に保持されている。従って、軸受7
.9の外レース7b、9bは、ボールブツシュ28を介
して、軸受側リング29と共にケーシング2′に対して
第10図矢印C,D方向に円滑に移動することが出来る
。尚、ボールブツシュ28は矢印C1D方向へ移動可能
であるが、矢印A、B方向(円周方向)に関しては拘束
されている。そして、各軸受5.6.7.9の外レース
5b、6b、7b、9bは1間座17.14、回転間座
22、固定間座211間座19を介して、矢印C,D方
向に関して所定量だけ移動可能な形で保持されている。The outer races 7a and 9a of the bearings 7 and 9 are connected to a bearing side ring 29, a ball bush 28 . Casing side ring 2
7, it is supported by the casing 2' so as to be movable in the directions of arrows C and D. That is, the bearing side ring 29, the ball bush 28, and the casing side ring 27 are each formed in an annular shape, the casing side ring 27 is fixed to the casing 2', and the inner peripheral surface of the bearing side ring 29 is attached to the bearing 7.9. The outer races 7b and 9b are in contact with each other. The ball bush 28 provided between the bearing side ring 29 and the casing side ring 27 is protected from a large number of balls 28b and the retainer 28a, as shown in FIG. 29 and the casing side ring 27, and is held in an annular shape by a retainer 28a so as to be freely removable. Therefore, bearing 7
.. The outer races 7b and 9b of 9 can smoothly move together with the bearing side ring 29 in the directions of arrows C and D in FIG. 10 with respect to the casing 2' via the ball bush 28. Although the ball bush 28 is movable in the direction of arrow C1D, it is restricted in the directions of arrows A and B (circumferential direction). The outer races 5b, 6b, 7b, 9b of each bearing 5.6.7.9 are connected in the directions of arrows C and D via the spacer 17.14, the rotating spacer 22, the fixed spacer 211, and the spacer 19. It is held in a form that allows it to move by a predetermined amount.
尚、主軸台1′の回転間座22、固定間座21において
は1回転間座22側の凹部22bに突出部材22f及び
バネ22eが設けられており、固定間座2工側には突出
部材及びバネは設けられていないが、定位置予圧と定圧
予圧の切換は、前述の主軸金工の場合と同様にして行わ
れる。即ち、油圧シリンダ25を駆動することによって
ピストン26、操作軸23を介して回転間座22を矢印
A、B方向へ操作して、回転間座22の凸部22aと固
定間座21の凸部21aを当接させると軸受5.6.7
,9は剛体接触による定位置予圧状態となり、回転間座
22の突出部材22fと固定間座21の凸部21aを当
接させると軸受5.6.7゜9はバネ22aの弾性によ
る定圧予圧状態となる。In addition, in the rotating spacer 22 and the fixed spacer 21 of the headstock 1', a protruding member 22f and a spring 22e are provided in the recess 22b on the one-rotation spacer 22 side, and a protruding member 22e is provided on the fixed spacer 2 side. Although a spring is not provided, switching between fixed position preload and constant pressure preload is performed in the same manner as in the case of the spindle metalwork described above. That is, by driving the hydraulic cylinder 25, the rotary spacer 22 is operated in the directions of arrows A and B via the piston 26 and the operating shaft 23, and the convex portion 22a of the rotary spacer 22 and the convex portion of the fixed spacer 21 are moved. When 21a is brought into contact with the bearing 5.6.7
, 9 are in a fixed position preloaded state due to rigid body contact, and when the protruding member 22f of the rotating spacer 22 and the convex portion 21a of the fixed spacer 21 are brought into contact, the bearing 5.6.7°9 is preloaded with a constant pressure due to the elasticity of the spring 22a. state.
この際、軸受7,9の外レース7b、9bは、主軸3′
の高速回転による熱膨張によって軸受側リング29と圧
着する形となっても、ボールブツシュ28を介して、軸
受側リング29と共に矢印C1D方向へ円滑に移動する
ことが出来るので、予圧切換が円滑に行える。また、ボ
ールブツシュ28のころがり接触による外レース7b、
9bの矢印C,D方向への移動により、定圧予圧に切換
えた接法やかに予圧荷重が一定の値となるようにするこ
とが出来るので、予圧調整を容易に行うことが出来る。At this time, the outer races 7b and 9b of the bearings 7 and 9 are connected to the main shaft 3'
Even if the bearing side ring 29 is pressed into contact with the bearing side ring 29 due to thermal expansion due to high speed rotation, it can be smoothly moved in the direction of arrow C1D together with the bearing side ring 29 via the ball bushing 28, so that preload switching can be performed smoothly. . In addition, the outer race 7b due to the rolling contact of the ball bush 28,
By moving 9b in the directions of arrows C and D, the preload load can be made to be a constant value as soon as the welding method is switched to constant pressure preload, so the preload adjustment can be easily performed.
尚、ボールブツシュは、軸受側リング29の矢印C,D
方向への移動を円滑にすることが出来れば形状等はどの
ように構成してもよく、第12図又は第13図に示すボ
ールブツシュ28′のように、小径のボール28b′と
リテーナ28a′によって構成してもよい。Note that the ball bushings are located at the arrows C and D on the bearing side ring 29.
The shape etc. may be configured in any way as long as the movement in the direction can be made smooth, and as in the case of the ball bush 28' shown in FIG. may be configured.
また、第10図に示す主軸金工′のケーシング2′の主
軸装着穴2a’ には、軸受5.6の後方(矢印り方向
)に片部2eが突設されており、該片部2eは、軸受6
の外レース6bの後方に挿入された間座14に突設され
た片部14aと当接する形で、軸受5.6に作用する矢
印り方向の荷重を支持することが出来る。即ち、第1図
に示す主軸金工においては、主軸3から軸受5.6に矢
印り方向の荷重が作用した場合、当該荷重は軸受5.6
の後方のバネ22e、突出部材22fの更に後方の当接
面2Cによってケーシング2に支持されるが、第10図
に示す主軸台1′においては、主軸3′から軸受5.6
に矢印り方向の荷重が作用した場合、バネ22e、突出
部材22fの前方の片部2eによってケーシング2′に
支持されるので、主軸3′の剛性が高く、切削能力を向
上させることが出来る。Furthermore, a piece 2e is provided in the main shaft mounting hole 2a' of the casing 2' of the main spindle metalwork shown in FIG. , bearing 6
The load acting on the bearing 5.6 in the direction of the arrow can be supported by contacting the piece 14a protruding from the spacer 14 inserted behind the outer race 6b. That is, in the spindle metalwork shown in FIG. 1, when a load is applied from the spindle 3 to the bearing 5.6 in the direction of the arrow, the load is
is supported by the casing 2 by the rear spring 22e and the further rear contact surface 2C of the protruding member 22f, but in the headstock 1' shown in FIG.
When a load in the direction of the arrow is applied to the main shaft 3', it is supported by the casing 2' by the spring 22e and the front piece 2e of the protruding member 22f, so the main shaft 3' has high rigidity and the cutting ability can be improved.
(g)1発明の効果
以上、説明したように、本発明によれば、ケーシング2
.2′内に、凸部21a及び凸部22a等の第1及び第
2の剛性部材を、互いに当接係合自在に設けておき、突
出部材21d、21f、バネ21e、突出部材22f、
バネ22e等の弾性部材を、軸受5.6.7.9を主軸
軸心方向へ押圧し得る形で設けておき、前記軸受5,6
.7.9を定位置予圧とする場合には、前記第1及び第
2の剛性部材を剛的に係合させて(本明細書において、
「剛的に係合する」とは「弾性材料等を介さずに剛性部
材同士の接触によって係合する」意である。)、当該軸
受5,6.7.9の主軸軸心方向の移動を前記第1及び
第2の剛性部材自身により拘止し、前記軸受5.6.7
,9を定圧予圧とする場合には、前記第1及び第2の剛
性部材の剛的係合状態を解除すると共に、前記弾性部材
により当該軸受5.6.7.9を主軸軸心方向に押圧す
るようにして構成したので、軸受5.6.7.9は、定
圧予圧状態では弾性部材を介して弾性的に支持され、定
位置予圧状態では主軸軸心方向の移動が制限された剛性
部材を介して剛的に支持される。従って、定位置予圧状
態において、油圧によって軸受5.6.7.9の主軸軸
心方向の移動を拘束する場合に比して、軸受5.6.7
.9の変位を好適に防止することが出来、主軸3.3′
の剛性を向上することが出来る。(g) Effects of the 1 Invention As explained above, according to the present invention, the casing 2
.. 2', first and second rigid members such as a convex portion 21a and a convex portion 22a are provided so as to be able to abut and engage with each other, and include protruding members 21d, 21f, a spring 21e, a protruding member 22f,
An elastic member such as a spring 22e is provided in such a manner as to be able to press the bearing 5.6.7.9 in the direction of the spindle axis.
.. 7.9 as a fixed position preload, the first and second rigid members are rigidly engaged (in this specification,
"Rigidly engaging" means "engaging through contact between rigid members without using an elastic material or the like." ), the movement of the bearing 5, 6.7.9 in the direction of the main axis axis is restrained by the first and second rigid members themselves, and the bearing 5.6.7
, 9 are to be preloaded with a constant pressure, the first and second rigid members are released from the rigidly engaged state, and the elastic member moves the bearing 5.6.7.9 in the direction of the spindle axis. Since the bearing 5.6.7.9 is configured to be pressed, the bearing 5.6.7.9 is elastically supported via the elastic member in the constant pressure preload state, and has a rigid structure that restricts movement in the direction of the spindle axis in the fixed position preload state. It is rigidly supported via a member. Therefore, in the fixed position preload state, the bearing 5.6.7
.. 9 displacement can be suitably prevented, and the main shaft 3.3'
It is possible to improve the rigidity of the
また、本発明は、固定間座21等の第1の間座及び回転
間座22等の第2の間座を、互いに当接した状態で相対
的に回転間動自在にかつ軸受5.6.7.9に係合させ
た形でケーシング2内に設け、前記第王の間座の、前記
第2の間座と対向する端面に、凸部21aと凹部21b
が形成された固定当接面21c等の第工の当接面を設け
、前記第2の間座の、前記第1の間座と対向する端面に
。Further, the present invention provides a first spacer such as the fixed spacer 21 and a second spacer such as the rotating spacer 22, which are relatively rotatably movable while in contact with each other and bearings 5.6. .7.9 are provided in the casing 2 in a form that engages with the second spacer, and a convex portion 21a and a concave portion 21b are provided on the end surface of the first spacer facing the second spacer.
A second contact surface, such as a fixed contact surface 21c formed thereon, is provided on an end surface of the second spacer facing the first spacer.
凸部22aと凹部22bが形成された回転当接面22c
等の第2の当接面を設け、更に、前記凹部21b(又は
22b)に、突出部材21d、21f、バネ21e (
又は突出部材22f、バネ22e)等の弾性突出手段を
前記凸部22a(又は21a)と当接し得る形で設けて
構成したので、定位置予圧状態では第1の当接面の凸部
21aと第2の当接面の凸部22aとが剛に当接し、定
圧予圧状態では凸部22a(又は21a)と弾性突出手
段とが弾性的に当接する。従って、第↓の間座と前記第
2の間座を相対的に回転駆動するだけで、容易に、定位
fa−’P圧と定圧予圧とを切り換えることが出来る。A rotating contact surface 22c in which a convex portion 22a and a concave portion 22b are formed.
etc., and furthermore, protruding members 21d, 21f, springs 21e (
Alternatively, since the elastic protruding means such as the protruding member 22f and the spring 22e are provided in a form that can come into contact with the convex part 22a (or 21a), in the preloaded position state, the convex part 21a of the first contact surface and The convex portion 22a of the second contact surface is in rigid contact, and in the constant pressure preload state, the convex portion 22a (or 21a) and the elastic protruding means are in elastic contact. Therefore, by simply rotating the ↓-th spacer and the second spacer relative to each other, it is possible to easily switch between the normal position fa-'P pressure and the constant pressure preload.
更に、定位置予圧状態においては、第工の間座と第2の
間座の相対的な移動がないので、軸受の位置決めが確実
に行え、低速重切削時の剛性を好適に確保することが出
来る。また、定圧予圧状態においては、第1の間座と第
2の間座の相対的な移動によって、予圧荷重が過大とな
って軸受の焼付きが生じることを防止して、主軸の高速
回転が可能となる。Furthermore, in the fixed position preload state, there is no relative movement between the spacer for the first work and the second spacer, so the bearing can be positioned reliably and rigidity during low-speed heavy cutting can be suitably ensured. I can do it. In addition, in a constant preload state, the relative movement of the first spacer and the second spacer prevents the preload load from becoming excessive and causing seizure of the bearing, and allows the main shaft to rotate at high speed. It becomes possible.
また1本発明は、前記第1の間座と前記第2の間座を相
対的に回転駆動する操作軸23等の操作手段を、前記ケ
ーシング2内外を貫通する形で設け、前記操作手段を駆
動する油圧シリンダ25゜ピストン26等の油圧駆動手
段を、前記ケーシング2の外部に設けて構成したので、
操作手段を介して、前記油圧駆動手段によってケーシン
グ2内の第1の間座と第2の間座がケーシング2外から
相対的に回転駆動される。従って、前記油圧開動手段の
油等の作動流体がケーシング2.2′内へ漏洩して、軸
受5.6.7.9に焼付き等の悪影響を与えることがな
い。Further, in the present invention, an operating means such as an operating shaft 23 for relatively rotationally driving the first spacer and the second spacer is provided so as to pass through the inside and outside of the casing 2, and the operating means is Since the hydraulic drive means such as the hydraulic cylinder 25° piston 26 to be driven is provided outside the casing 2,
The first spacer and the second spacer inside the casing 2 are relatively rotationally driven from outside the casing 2 by the hydraulic drive means via the operating means. Therefore, the working fluid such as oil of the hydraulic opening means does not leak into the casing 2.2' and cause an adverse effect such as seizure on the bearing 5.6.7.9.
また、本発明は、前記軸受5.6.7.9を、ボールブ
ツシュ28.28’等の滑動手段を介して、ケーシング
2.2′に支持するようにして構成したので、熱膨張し
ても軸受5.6.7.9の外輪を主軸軸心方向へ円滑に
移動させることが出来る。従って、予圧の切換を円滑に
行え、定圧予圧の予圧荷重を速やかに一定の値にするこ
とが出来るので、予圧U!4整を容易に行うことが出来
る。Furthermore, in the present invention, the bearing 5.6.7.9 is supported on the casing 2.2' via a sliding means such as a ball bush 28.28', so that even if the bearing 5.6.7.9 undergoes thermal expansion, The outer ring of the bearing 5.6.7.9 can be smoothly moved in the direction of the main shaft axis. Therefore, the preload can be switched smoothly and the preload of constant pressure preload can be quickly brought to a constant value, so that the preload U! 4 adjustments can be done easily.
第1図は、本発明による予圧切換装置の一例が適用され
る主軸台を示す断面図。
第2図は、第1図に示す主軸台の■−■線による断面図
、
第3図は、第2図に示す油圧シリンダの■−m線による
断面図、
第4図は、第工図に示す固定間座の斜視図、第5図は、
第1図に示す回転間座の斜視図、第6図は、突出部材の
一例、及び定位置予圧状態における固定間座と回転間座
の当接状態を示す図、
第7図は、第6図に示す突出部材、及び定圧予圧状態に
おける固定間座と回転間座の当接状態を示す図、
第8図は、突出部材の別の例、及び定位置予圧状態にお
ける固定間座と回転間座の当接状態を示す図、
第9図は、第8図に示す突出部材、及び定圧予圧状態に
おける固定間座と回転間座の当接状態を示す図。
第10図は、軸受の外輪を支持するボールブツシュが設
けられた主軸台の一例を示す断面図、第11図は、第1
0図に示すボールブツシュの円周方向展開図、
第12図は、軸受の外輪を支持するボールブツシュの別
の例を示す断面図、
第13図は、第12図に示すボールブツシュの円周方向
展開図。
第工4図は、従来の予圧切換装置の一例を示す断面図で
ある。
2.
3.
5.
2工
1
1
2′・・・・・・ケーシング
3′ ・・・主軸
6.7.9・・・・・・軸受
・・・・・第1の間座(固定間座)
a・・・・・・剛性部材、凸部
1)・・・・・・凹部
21c・・・・・第1の当接面(固定当接面)21d・
・・・・弾性部材、弾性突出手段(突出部材)
21e・・・・・弾性部材1弾性突出手段(バネ)21
f・・・・・・弾性部材、弾性突出手段(突出部材)
22・・・・・・第2の間座(回転間座)22a・・・
・・剛性部材、凸部
22b・・・・・凹部
22c・・・・・第2の当接面(回転当接面)22e・
・・・・・弾性部材、弾性突出手段(バネ)22f・・
・・・弾性部材、弾性突出手段(突出部材)
23・・・・・操作手段(操作軸)
25・・・・油圧腿動手段(油圧シリンダ)26・・・
・・・油圧駆動手段(ピストン)28.28′・・・・
・滑動手段
(ボールブツシュ)FIG. 1 is a sectional view showing a headstock to which an example of a preload switching device according to the present invention is applied. Figure 2 is a cross-sectional view of the headstock shown in Figure 1 taken along the line ■-■ Figure 3 is a cross-sectional view of the hydraulic cylinder shown in Figure 2 taken along the line ■-m Figure 4 is the construction drawing The perspective view of the fixed spacer shown in Fig. 5 is as follows.
FIG. 6 is a perspective view of the rotating spacer shown in FIG. 1, FIG. Figure 8 shows another example of the protruding member and the contact state between the fixed spacer and the rotating spacer in the fixed position preload state. FIG. 9 is a diagram showing a state in which the protruding member shown in FIG. 8 and a fixed spacer and a rotating spacer are in contact with each other in a constant pressure preload state. FIG. 10 is a sectional view showing an example of a headstock equipped with a ball bush that supports the outer ring of the bearing, and FIG.
FIG. 12 is a sectional view showing another example of a ball bush that supports the outer ring of a bearing; FIG. 13 is a circumferential development view of the ball bush shown in FIG. 12. . FIG. 4 is a sectional view showing an example of a conventional preload switching device. 2. 3. 5. 2 Work 1 1 2'...Casing 3'...Main shaft 6.7.9...Bearing...First spacer (fixed spacer) a... ... Rigid member, convex portion 1) ... Concave portion 21c ... First contact surface (fixed contact surface) 21d.
...Elastic member, elastic protrusion means (protrusion member) 21e...Elastic member 1 elastic protrusion means (spring) 21
f...Elastic member, elastic protruding means (protruding member) 22... Second spacer (rotating spacer) 22a...
... Rigid member, convex portion 22b, ... concave portion 22c, ... second contact surface (rotating contact surface) 22e,
...Elastic member, elastic protruding means (spring) 22f...
...Elastic member, elastic protruding means (protruding member) 23... Operating means (operating shaft) 25... Hydraulic thigh movement means (hydraulic cylinder) 26...
...Hydraulic drive means (piston) 28.28'...
・Sliding means (ball bush)
Claims (4)
輪を有する2個以上の軸受を介して回転自在に支持した
、軸受構造において、 前記ケーシング内に、第1及び第2の剛性部材を、互い
に当接係合自在に設けておき、弾性部材を、前記軸受を
主軸軸心方向へ押圧し得る形で設けておき、 前記軸受を定位置予圧とする場合には、前記第1及び第
2の剛性部材を剛的に係合させて、当該軸受の主軸軸心
方向の移動を前記第1及び第2の剛性部材自身により拘
止し、 前記軸受を定圧予圧とする場合には、前記第1及び第2
の剛性部材の剛的係合状態を解除すると共に、前記弾性
部材により当該軸受を主軸軸心方向に押圧するようにし
て構成した予圧切換方法。(1) A bearing structure having a casing, and a main shaft rotatably supported in the casing via two or more bearings having inner and outer rings, wherein first and second rigid members are disposed within the casing. , are provided so as to be able to abut and engage with each other, and an elastic member is provided in a form that can press the bearing in the direction of the spindle axis, and when the bearing is preloaded in a fixed position, the first and the first When the two rigid members are rigidly engaged and the movement of the bearing in the direction of the main shaft axis is restrained by the first and second rigid members themselves, and the bearing is preloaded with a constant pressure, 1st and 2nd
A preload switching method comprising: releasing the rigidly engaged state of the rigid member, and pressing the bearing in the direction of the spindle axis using the elastic member.
輪を有する2個以上の軸受を介して回転自在に支持した
、軸受構造において、 第1の間座及び第2の間座を、互いに当接した状態で相
対的に回転駆動自在にかつ前記軸受に係合させた形で前
記ケーシング内に設け、前記第1の間座の、前記第2の
間座と対向する端面に、凸部と凹部が形成された第1の
当接面を設け、 前記第2の間座の、前記第1の間座と対向する端面に、
凸部と凹部が形成された第2の当接面を設け、 更に、前記凹部に、弾性突出手段を前記凸部と当接し得
る形で設けて構成した予圧切換装置。(2) A bearing structure having a casing, in which the main shaft is rotatably supported via two or more bearings having inner and outer rings, wherein the first spacer and the second spacer are mutually connected. A convex portion is provided in the casing so as to be relatively rotationally driveable in a state of contact and engaged with the bearing, and a convex portion is provided on an end surface of the first spacer facing the second spacer. a first abutment surface having a recess formed therein; and an end surface of the second spacer facing the first spacer,
A preload switching device comprising: a second contact surface having a convex portion and a concave portion; and an elastic protruding means provided in the concave portion in a form capable of coming into contact with the convex portion.
転駆動する操作手段を、前記ケーシング内外を貫通する
形で設け、 前記操作手段を駆動する油圧駆動手段を、 前記ケーシングの外部に設けて構成した特許請求の範囲
第2項記載の予圧切換装置。(3) An operating means for relatively rotationally driving the first spacer and the second spacer is provided so as to pass through the inside and outside of the casing, and a hydraulic drive means for driving the operating means is provided as described above. The preload switching device according to claim 2, which is configured to be provided outside the casing.
支持するようにして構成した特許請求の範囲第2項記載
の予圧切換装置。(4) The preload switching device according to claim 2, wherein the bearing is supported by a casing via a sliding means.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9198889 | 1989-08-04 | ||
JP1-91988 | 1989-08-04 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03234403A true JPH03234403A (en) | 1991-10-18 |
Family
ID=14041845
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20322290A Pending JPH03234403A (en) | 1989-08-04 | 1990-07-31 | Method and device for changing pre-load |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03234403A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011104743A (en) * | 2009-11-19 | 2011-06-02 | Sodick Co Ltd | Spindle device |
JP2011251385A (en) * | 2010-06-03 | 2011-12-15 | Nsk Ltd | Pre-load variable spindle |
JP2014122673A (en) * | 2012-12-21 | 2014-07-03 | Ntn Corp | Electric linear actuator |
-
1990
- 1990-07-31 JP JP20322290A patent/JPH03234403A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011104743A (en) * | 2009-11-19 | 2011-06-02 | Sodick Co Ltd | Spindle device |
JP2011251385A (en) * | 2010-06-03 | 2011-12-15 | Nsk Ltd | Pre-load variable spindle |
JP2014122673A (en) * | 2012-12-21 | 2014-07-03 | Ntn Corp | Electric linear actuator |
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