JPH0825106A - Pre-load adjusting device for bearing - Google Patents
Pre-load adjusting device for bearingInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、回転軸を支持する軸受
の側方に配設された圧電素子により前記軸受を軸方向に
押圧して予圧を調整するための軸受の予圧調整装置に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bearing preload adjusting device for axially pressing a bearing for supporting a rotating shaft to adjust the preload by pressing the bearing in the axial direction.
【０００２】[0002]
【従来の技術】例えば、工作機械のスピンドル（主軸）
を支持する軸受には、このスピンドルを円滑に回転させ
るために圧電素子を介して所定の予圧が付与されてい
る。この場合、スピンドルの低速回転時には、圧電素子
に高電圧を印加してこの圧電素子を大きく伸長させるこ
とにより、前記圧電素子に係合する軸受に重予圧を与え
て前記スピンドルの剛性、特に軸方向の剛性を維持して
いる。一方、スピンドルが高速回転になると、圧電素子
に印加される電圧を下げてこの圧電素子を収縮させるこ
とにより、軸受に付与される予圧荷重を減少させてい
る。2. Description of the Related Art For example, a spindle (spindle) of a machine tool
A predetermined preload is applied to the bearing for supporting the spindle via a piezoelectric element in order to rotate the spindle smoothly. In this case, when the spindle rotates at a low speed, a high voltage is applied to the piezoelectric element to greatly expand the piezoelectric element, thereby applying a heavy preload to the bearing that engages with the piezoelectric element, so that the rigidity of the spindle, particularly the axial direction, is increased. The rigidity of is maintained. On the other hand, when the spindle rotates at high speed, the voltage applied to the piezoelectric element is lowered to contract the piezoelectric element, thereby reducing the preload applied to the bearing.
【０００３】この場合、圧電素子に対し電圧を印加制御
するために、従来から種々の提案がなされている。例え
ば、特開平４−１７１１０１号公報に開示されているよ
うに、主軸の回転数の変化に応じて圧電素子に印加する
電圧を変化させるもの（以下、従来例１という）や、実
開平２−１１２２０号公報に開示されているように、軸
受の温度を検出し、この検出された軸受の温度と予め設
定された基準温度とを比較することにより、圧電素子に
印加される電圧を制御するもの（以下、従来例２とい
う）が知られている。In this case, various proposals have heretofore been made to control the voltage application to the piezoelectric element. For example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-171101, a voltage applied to a piezoelectric element is changed in accordance with a change in the rotational speed of a main shaft (hereinafter referred to as Conventional Example 1), or an actual flat type 2-. As disclosed in Japanese Patent No. 11220, the temperature of a bearing is detected, and the voltage applied to the piezoelectric element is controlled by comparing the detected temperature of the bearing with a preset reference temperature. (Hereinafter, referred to as Conventional Example 2) is known.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、主軸および
軸受は、ともに室温状態で停止状態から一挙に高速回転
（数万ｒｐｍ）に加速される場合が多い。その際、数十
秒から数分の間、軸受周辺では温度上昇が殆どなく、こ
の軸受の予圧量の変化が小さいにもかかわらず、上記の
従来例１では、主軸の回転数を検出した直後に圧電素子
の印加電圧が低下してこの圧電素子が収縮してしまう。
このため、図７に示すように、主軸回転開始時間ｔ0 か
ら所定の時間ｔ1 までの間に予圧過少状態（範囲）が惹
起され、これにより軸受の剛性が低下してしまう。従っ
て、この状態で切削加工等を行えば、びびりが発生して
加工精度が著しく低下するという問題が生ずる。By the way, in many cases, both the main shaft and the bearing are accelerated from the stopped state to a high speed rotation (tens of thousands rpm) all at once at room temperature. At that time, in the conventional example 1 described above, immediately after detecting the rotational speed of the main shaft, there is almost no temperature increase around the bearing for several tens of seconds to several minutes, and the change in the preload amount of this bearing is small. In addition, the applied voltage to the piezoelectric element drops and the piezoelectric element contracts.
For this reason, as shown in FIG. 7, an under-preloaded state (range) is induced between the spindle rotation start time t 0 and the predetermined time t 1 , which reduces the rigidity of the bearing. Therefore, if cutting or the like is performed in this state, there is a problem that chattering occurs and the machining accuracy is significantly reduced.
【０００５】特に、最近のマシニングセンタによる加工
では、少量多種加工が行われるために、工具交換回数が
増加しており、加工時間を短縮するためにも、主軸の停
止と高速回転とを短いサイクルで行うことが望まれてい
るが、図７中、時間ｔ0 乃至ｔ1 の間に加工が精度よく
行われないために、加工作業の効率化が達成されないと
いう問題が指摘されている。Particularly, in recent machining by a machining center, a small number of kinds of machining are performed, so that the number of tool exchanges is increased, and in order to shorten the machining time, the spindle is stopped and the high speed rotation is performed in a short cycle. Although it is desired to perform the processing, it is pointed out in FIG. 7 that the efficiency of the processing operation cannot be achieved because the processing is not accurately performed during the time t 0 to t 1 .
【０００６】さらに、一定の回転数で回転中の主軸を覆
うハウジングの外周が気温の低下やカッチング液の飛散
等により冷却される場合がある（図８参照）。その際、
ハウジングが収縮するため、軸受の外輪が外方から締め
つけられるように収縮し、この軸受の予圧荷重が上昇し
てしまう。しかしながら、上記の従来例１では、主軸の
回転数が一定であるために、圧電素子を制御することが
できず、前記軸受の内輪が発熱してこの熱が主軸側に伝
達され易い。これによって、主軸が軸線方向に膨張して
この主軸先端に取り付けられた工具の位置に誤差が生
じ、加工精度の低下が惹起されてしまう。Further, the outer circumference of the housing covering the main shaft rotating at a constant number of rotations may be cooled due to a decrease in temperature or scattering of cutting liquid (see FIG. 8). that time,
Since the housing contracts, the outer ring of the bearing contracts so as to be tightened from the outside, and the preload of this bearing increases. However, in the above-mentioned conventional example 1, since the rotation speed of the main shaft is constant, the piezoelectric element cannot be controlled, and the inner ring of the bearing generates heat, and this heat is easily transmitted to the main shaft side. As a result, the spindle expands in the axial direction, and an error occurs in the position of the tool attached to the tip of the spindle, which causes a reduction in machining accuracy.
【０００７】一方、従来例２は、軸受周辺の温度変化に
対応して予圧荷重を可変とするものであるが、主軸の初
期回転変動に起因する遠心力の増加やハウジングの外周
温度の変動に起因する予圧荷重の変動に対応することが
困難であるという問題が指摘されている。On the other hand, in the second conventional example, the preload is made variable in accordance with the temperature change around the bearing, but the centrifugal force is increased and the outer peripheral temperature of the housing is changed due to the initial rotation fluctuation of the main shaft. It has been pointed out that it is difficult to deal with the fluctuation of the preload caused by it.
【０００８】本発明は、この種の問題を解決するための
ものであり、軸受の外輪に作用する荷重を直接検出する
ことにより、前記軸受の予圧を常時正確に調整すること
が可能な軸受の予圧調整装置を提供することを目的とす
る。The present invention is intended to solve this type of problem, and it is possible to always accurately adjust the preload of the bearing by directly detecting the load acting on the outer ring of the bearing. An object is to provide a preload adjusting device.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、回転軸を支持する軸受の側方に圧電素
子が配設され、この圧電素子により前記軸受を軸方向に
押圧して予圧を調整するための軸受の予圧調整装置であ
って、前記軸受の外輪に作用する荷重を検出するセンサ
と、前記検出された荷重に応じて前記圧電素子に印加さ
れる電圧を制御する制御手段と、を備えることを特徴と
する。In order to achieve the above object, the present invention provides a piezoelectric element disposed laterally of a bearing for supporting a rotary shaft, and the piezoelectric element presses the bearing in the axial direction. And a preload adjusting device for a bearing for adjusting a preload, wherein a sensor for detecting a load acting on the outer ring of the bearing and a voltage applied to the piezoelectric element according to the detected load are controlled. And a control means.
【００１０】[0010]
【作用】上記の本発明に係る軸受の予圧調整装置では、
軸受の外輪に作用する荷重を直接検出し、この検出され
た荷重に基づいて圧電素子に印加される電圧を制御する
ため、前記軸受に作用する遠心力や外部温度の変化等に
影響されることなく、該軸受の予圧を迅速かつ高精度に
調整することができる。In the bearing preload adjusting device according to the present invention,
Since the load acting on the outer ring of the bearing is directly detected and the voltage applied to the piezoelectric element is controlled based on this detected load, it is affected by the centrifugal force acting on the bearing and the change of the external temperature. Without this, the preload of the bearing can be adjusted quickly and with high accuracy.
【００１１】[0011]
【実施例】本発明に係る軸受の予圧調整装置について実
施例を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明
する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A bearing preload adjusting apparatus according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.
【００１２】図１において、参照数字１０は、本実施例
に係る予圧調整装置を組み込むスピンドルユニットを示
す。このスピンドルユニット１０は、ハウジング１２
と、このハウジング１２内に円筒状の間座１４を介し所
定間隔離間して配設された軸受１６、１８の内輪１６
ａ、１８ａに嵌着されるスピンドル２０とを備える。In FIG. 1, reference numeral 10 indicates a spindle unit incorporating a preload adjusting device according to this embodiment. The spindle unit 10 includes a housing 12
And the inner rings 16 of the bearings 16 and 18 arranged in the housing 12 with a cylindrical spacer 14 at a predetermined interval.
a, a spindle 20 fitted in 18a.
【００１３】スピンドルユニット１０に組み込まれる本
実施例に係る予圧調整装置２２は、軸受１６を軸方向
（矢印Ａ方向）に押圧して予圧を調整するための圧電素
子２４と、軸受１６、１８の外輪１６ｂ、１８ｂに作用
する荷重を検出するセンサ、例えば、歪みゲージ２６
ａ、２６ｂと、この歪みゲージ２６ａ、２６ｂにより検
出された前記荷重に対応する変形量に応じて前記圧電素
子２４に印加される電圧を制御する制御手段２８とを備
える。The preload adjusting device 22 according to the present embodiment incorporated in the spindle unit 10 includes a piezoelectric element 24 for pressing the bearing 16 in the axial direction (arrow A direction) to adjust the preload, and the bearings 16 and 18. A sensor that detects a load acting on the outer rings 16b and 18b, for example, a strain gauge 26
a and 26b, and a control means 28 for controlling the voltage applied to the piezoelectric element 24 according to the deformation amount corresponding to the load detected by the strain gauges 26a and 26b.
【００１４】圧電素子２４は、ハウジング１２の側部に
その軸線方向に指向し、かつ互いに等角度間隔ずつ離間
して３個所に設けられており（図２参照）、各圧電素子
２４の先端部にはスライダ３０が係合する。図１に示す
ように、スライダ３０は、軸受１６の外輪１６ｂと一体
的に矢印Ａ方向に進退自在に配設され、前記スライダ３
０の圧電素子２４に係合する一方の側部に対応する他方
の側部には、該スライダ３０を常時一定圧で前記圧電素
子２４側に押圧する押圧手段３２が配設される。 押圧
手段３２は、図示しない圧力空気供給源に連通するシリ
ンダ室３４と、このシリンダ室３４内に摺動自在に配設
され、その先端部でスライダ３０に押圧力を付与するピ
ストン部３６とを備える。The piezoelectric elements 24 are provided on three side portions of the housing 12 in the axial direction thereof and at equal angular intervals from each other (see FIG. 2). A slider 30 is engaged with the. As shown in FIG. 1, the slider 30 is arranged integrally with the outer ring 16b of the bearing 16 so as to be movable back and forth in the direction of arrow A, and the slider 3
On the other side portion corresponding to the one side portion that engages with the piezoelectric element 24 of No. 0, a pressing means 32 that constantly presses the slider 30 toward the piezoelectric element 24 side with a constant pressure is provided. The pressing means 32 includes a cylinder chamber 34 that communicates with a pressure air supply source (not shown), and a piston portion 36 that is slidably arranged in the cylinder chamber 34 and that applies a pressing force to the slider 30 at its tip. Prepare
【００１５】歪みゲージ２６ａ、２６ｂは、軸受１６、
１８の外輪１６ｂ、１８ｂに装着されており、この軸受
１６、１８に作用する荷重を変形量として検出するもの
であり、その検出信号が制御手段２８を構成するセンサ
アンプ３８に入力される。センサアンプ３８は、軸受１
６、１８の変形量をフィードバック信号として比較回路
４０に入力するとともに、この比較回路４０には、予圧
設定部４２から予め設定された予圧指令信号が入力され
る。この比較回路４０から出力される信号がドライバ４
４に入力されるとともに、前記ドライバ４４は、電源４
６から各圧電素子２４に対して所定の電圧を印加するよ
うに構成されている。The strain gauges 26a and 26b are composed of the bearings 16,
It is mounted on the outer rings 16b, 18b of 18 and detects the load acting on the bearings 16, 18 as a deformation amount, and the detection signal is input to the sensor amplifier 38 constituting the control means 28. The sensor amplifier 38 is the bearing 1
The deformation amounts of 6 and 18 are input to the comparison circuit 40 as feedback signals, and the comparison circuit 40 is also input with a preset preload command signal from the preload setting unit 42. The signal output from the comparison circuit 40 is the driver 4
4 is input to the driver 44,
6 is applied to each piezoelectric element 24 with a predetermined voltage.
【００１６】次に、このように構成される本実施例に係
る予圧調整装置２２の動作について説明する。Next, the operation of the preload adjusting device 22 according to the present embodiment constructed as above will be described.
【００１７】まず、スピンドル２０の停止状態におい
て、軸受１６、１８に予め予圧を付与しておく。すなわ
ち、ドライバ４４を介して電源４６から各圧電素子２４
に高電圧が供給され、この圧電素子２４が大きく伸長す
ることによりスライダ３０が矢印Ａ方向に押圧される。
このため、スライダ３０と一体的に軸受１６の外輪１６
ｂが矢印Ａ方向に押圧されて予圧が付与される。First, while the spindle 20 is stopped, the bearings 16 and 18 are preloaded in advance. That is, each piezoelectric element 24 is supplied from the power source 46 via the driver 44.
A high voltage is supplied to the slider 30, and the piezoelectric element 24 expands greatly, so that the slider 30 is pressed in the direction of arrow A.
Therefore, the outer ring 16 of the bearing 16 is integrated with the slider 30.
b is pressed in the direction of arrow A and a preload is applied.
【００１８】そこで、図３に示すように、スピンドル２
０が停止状態から一挙に高速回転されると、このスピン
ドル２０に嵌着されて一体的に高速回転される軸受１
６、１８の内輪１６ａ、１８ａに遠心力が作用してこの
内輪１６ａ、１８ａが外周側に膨張するとともに、各軸
受１６、１８の転動ボール（またはローラ）に遠心力が
発生する。これにより、軸受１６、１８の外輪１６ｂ、
１８ｂには、前記遠心力等に起因して荷重が発生し、こ
の荷重が歪みゲージ２６ａ、２６ｂにより変形量として
検出される。Therefore, as shown in FIG. 3, the spindle 2
When 0 is rotated at a high speed from a stopped state, it is fitted into this spindle 20 and integrally rotated at a high speed.
A centrifugal force acts on the inner rings 16a, 18a of the bearings 6, 18 to expand the inner rings 16a, 18a toward the outer peripheral side, and a centrifugal force is generated on the rolling balls (or rollers) of the bearings 16, 18. As a result, the outer rings 16b of the bearings 16 and 18,
A load is generated in 18b due to the centrifugal force and the like, and this load is detected as a deformation amount by the strain gauges 26a and 26b.
【００１９】この外輪１６ｂ、１８ｂに生じた荷重は、
センサアンプ３８から比較回路４０にフィードバック信
号として入力され、予圧設定部４２から入力される予圧
指令信号と比較される。この比較回路４０では、軸受１
６、１８に直接作用する荷重に基づいて得られた予圧状
態と、予圧設定部４２から入力された予圧指令信号とが
比較され、圧電素子２４を収縮させるためにドライバ４
４に信号が導出される。このため、ドライバ４４は、圧
電素子２４への印加電圧を低下させ、この圧電素子２４
が収縮して軸受１６の外輪１６ｂに付与される押圧力が
低減される。The load generated on the outer rings 16b and 18b is
It is input as a feedback signal from the sensor amplifier 38 to the comparison circuit 40 and compared with the preload command signal input from the preload setting unit 42. In this comparison circuit 40, the bearing 1
The preload state obtained on the basis of the load directly acting on 6, 6 and the preload command signal input from the preload setting unit 42 are compared, and the driver 4 is caused to contract the piezoelectric element 24.
The signal is derived at 4. Therefore, the driver 44 reduces the voltage applied to the piezoelectric element 24, and the piezoelectric element 24
Contracts and the pressing force applied to the outer ring 16b of the bearing 16 is reduced.
【００２０】このように、本実施例では、軸受１６、１
８の外輪１６ｂ、１８ｂに発生する荷重を直接検出して
圧電素子２４をフィードバック制御するため、図７に示
すように、回転数を検出してフィードバック制御する従
来例のように、熱伝達の遅れによる予圧過少範囲が発生
することがない（図３参照）。従って、スピンドル２０
を停止状態から高速回転させた直後においても軸受１
６、１８の剛性低下を惹起することがなく、びびりの発
生を可及的に低減して高精度な加工作業が効率的に遂行
されるという効果が得られる。As described above, in this embodiment, the bearings 16 and 1 are
Since the load generated on the outer rings 16b and 18b of No. 8 is directly detected and the piezoelectric element 24 is feedback-controlled, as shown in FIG. There is no occurrence of an under-preload range due to (see Fig. 3). Therefore, the spindle 20
The bearing 1
It is possible to obtain an effect that the rigidity of 6 and 18 is not reduced, the occurrence of chatter is reduced as much as possible, and highly accurate machining work is efficiently performed.
【００２１】さらに、図４に示すように、外気温度の低
下やカッチング液の冷却作用下にハウジング１２の温度
が低下した場合、このハウジング１２が収縮して軸受１
６、１８の外輪１６ｂ、１８ｂの予圧荷重が上昇する。
ここで、スピンドル２０の回転数が一定であるため、図
８に示す従来の回転数フィードバック方式では、これに
対応することができない。しかしながら、本実施例で
は、ハウジング１２の温度変化に伴う軸受１６、１８の
予圧荷重の上昇を直接検出することができ、圧電素子２
４に印加される電圧を下げることによって前記軸受１
６、１８の予圧荷重を一定に維持することができる。こ
れによって、スピンドル２０が不要に発熱して軸線方向
に膨張することを防止することが可能になり、工具位置
の誤差が発生することがない。Further, as shown in FIG. 4, when the temperature of the housing 12 decreases due to the decrease of the outside air temperature or the cooling action of the cutting liquid, the housing 12 contracts and the bearing 1
The preload of the outer rings 16b and 18b of Nos. 6 and 18 increases.
Here, since the rotation speed of the spindle 20 is constant, the conventional rotation speed feedback method shown in FIG. 8 cannot cope with this. However, in this embodiment, it is possible to directly detect an increase in the preload of the bearings 16 and 18 due to the temperature change of the housing 12, and the piezoelectric element 2 can be detected.
Bearing 1 by lowering the voltage applied to
The preload of 6 and 18 can be maintained constant. As a result, it is possible to prevent the spindle 20 from unnecessarily generating heat and expanding in the axial direction, and no error in the tool position occurs.
【００２２】さらにまた、本実施例では、スライダ３０
の他方の側部にエア圧を介してこのスライダ３０を圧電
素子２４側に常時一定圧で押圧する押圧手段３２が設け
られている。このため、圧電素子２４に印加される電圧
が減少されてこの圧電素子２４が収縮する際、この押圧
手段３２により前記圧電素子２４の収縮が迅速かつ正確
に遂行され、軸受１６、１８の予圧低下動作が効率的に
遂行されるという利点がある。Furthermore, in this embodiment, the slider 30 is used.
On the other side of the above, there is provided a pressing means 32 for constantly pressing the slider 30 to the piezoelectric element 24 side with a constant pressure via air pressure. Therefore, when the voltage applied to the piezoelectric element 24 is reduced and the piezoelectric element 24 contracts, the pressing means 32 quickly and accurately contracts the piezoelectric element 24, thereby reducing the preload of the bearings 16, 18. There is an advantage that the operation is efficiently performed.
【００２３】なお、図５には、スピンドル２０を０ｒｐ
ｍから約２４，０００ｒｐｍまで回転させた時の実験結
果が示されている。ここで、押圧手段３２を構成するシ
リンダ室３４には、５ｋｇｆ／ｃｍ2 のエア圧が常時付
与されており、圧電素子２４には、予め６００Ｖの高電
圧が印加された。これによって、圧電素子２４の印加電
圧が制御されることにより、軸受１６、１８の荷重値
（με）、すなわち、予圧荷重を常時一定に維持するこ
とができるという効果が得られた。In FIG. 5, the spindle 20 is set to 0 rp.
Experimental results are shown when rotating from m to about 24,000 rpm. Here, an air pressure of 5 kgf / cm 2 was constantly applied to the cylinder chamber 34 constituting the pressing means 32, and a high voltage of 600 V was previously applied to the piezoelectric element 24. As a result, by controlling the applied voltage to the piezoelectric element 24, the load value (με) of the bearings 16 and 18, that is, the preload can be maintained constant at all times.
【００２４】なお、本実施例では、押圧手段３２として
エア圧によりスライダ３０を押圧するために、シリンダ
室３４とピストン部３６とを備えているが、これに限定
されるものではなく、前記スライダ３０を常時一定圧で
圧電素子２４側に押圧する機能を有するものであれば、
例えば、ばねであってもよい。In this embodiment, the pressing means 32 is provided with the cylinder chamber 34 and the piston portion 36 in order to press the slider 30 with air pressure. However, the present invention is not limited to this, and the slider is not limited to this. As long as it has a function of constantly pressing 30 to the piezoelectric element 24 side with a constant pressure,
For example, it may be a spring.
【００２５】また、歪みゲージ２６ａ、２６ｂが軸受１
６、１８の外輪１６ｂ、１８ｂの外周面に直接装着され
ているが、図６に示すように、外輪１６ｂ、１８ｂの外
周面を切り欠いて平坦部５０を形成し、この平坦部５０
に前記歪みゲージ２６ａ、２６ｂを装着することができ
る。Further, the strain gauges 26a and 26b are the bearing 1
Although the outer rings 16b and 18b of the outer races 6 and 18 are directly attached to the outer peripheral surfaces thereof, as shown in FIG. 6, the outer races 16b and 18b are notched to form a flat portion 50.
The strain gauges 26a and 26b can be attached to the.
【００２６】[0026]
【発明の効果】本発明に係る軸受の予圧調整装置によれ
ば、以下の効果乃至利点が得られる。According to the bearing preload adjusting device of the present invention, the following effects and advantages can be obtained.
【００２７】軸受の外輪に作用する荷重がセンサで検出
され、この検出された荷重に応じて圧電素子に印加され
る電圧が制御されるため、遠心力の変化や温度変化によ
って前記軸受の予圧が変化しても、該変化を迅速かつ確
実に検出して該軸受に対する予圧を調整することができ
る。これによって、回転軸にびびりや軸線方向の伸長変
動が発生することを阻止し、この回転軸を高精度かつ円
滑に回転支持することが可能になる。The load acting on the outer ring of the bearing is detected by the sensor, and the voltage applied to the piezoelectric element is controlled according to the detected load, so that the preload of the bearing is changed by the change of the centrifugal force or the temperature change. Even if there is a change, the change can be detected quickly and reliably and the preload on the bearing can be adjusted. As a result, it is possible to prevent the chattering and expansion variation in the axial direction from occurring in the rotary shaft, and it is possible to rotatably support the rotary shaft with high precision.
【図１】本発明の実施例に係る予圧調整装置を組み込む
スピンドルユニットの概略構成説明図である。FIG. 1 is a schematic configuration explanatory view of a spindle unit incorporating a preload adjusting device according to an embodiment of the present invention.
【図２】前記スピンドルユニットの正面説明図である。FIG. 2 is a front explanatory view of the spindle unit.
【図３】前記予圧調整装置において、スピンドルの回転
数が変化した場合の予圧荷重と圧電素子の説明図であ
る。FIG. 3 is an explanatory diagram of a preload and a piezoelectric element when the rotation speed of a spindle changes in the preload adjusting device.
【図４】前記予圧調整装置において、スピンドルの回転
数が一定でハウジングの温度が変化した際の予圧荷重と
圧電素子の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a preload and a piezoelectric element when the rotation speed of the spindle is constant and the temperature of the housing changes in the preload adjusting device.
【図５】前記予圧調整装置において、スピンドルの回転
数の変化に伴う軸受荷重値とスライダ移動量等の説明図
である。FIG. 5 is an explanatory diagram of a bearing load value, a slider movement amount, and the like according to a change in the rotation speed of the spindle in the preload adjusting device.
【図６】軸受の外輪の一部を切り欠いて歪みゲージを装
着した際の説明図である。FIG. 6 is an explanatory view when a strain gauge is attached by cutting out a part of an outer ring of a bearing.
【図７】従来の回転数フィードバック方式において、ス
ピンドルの回転数が変化した際の予圧荷重と圧電素子の
説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of a preload and a piezoelectric element when the rotational speed of the spindle changes in the conventional rotational speed feedback system.
【図８】前記回転数フィードバック方式において、スピ
ンドルの回転数が一定でハウジング温度が変化した際の
予圧荷重と圧電素子の説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of a preload and a piezoelectric element when the rotation speed of the spindle is constant and the housing temperature changes in the rotation speed feedback method.
１０…スピンドルユニット １２…ハウジング １６、１８…軸受 １６ｂ、１８ｂ…
外輪 ２０…スピンドル ２２…予圧調整装
置 ２４…圧電素子 ２６ａ、２６ｂ…
歪みゲージ ２８…制御手段 ３０…スライダ ３２…押圧手段10 ... Spindle unit 12 ... Housing 16, 18 ... Bearing 16b, 18b ...
Outer ring 20 ... Spindle 22 ... Preload adjusting device 24 ... Piezoelectric element 26a, 26b ...
Strain gauge 28 ... Control means 30 ... Slider 32 ... Pressing means
Claims (3)
配設され、この圧電素子により前記軸受を軸方向に押圧
して予圧を調整するための軸受の予圧調整装置であっ
て、 前記軸受の外輪に作用する荷重を検出するセンサと、 前記検出された荷重に応じて前記圧電素子に印加される
電圧を制御する制御手段と、 を備えることを特徴とする軸受の予圧調整装置。1. A bearing preload adjusting device for adjusting a preload by arranging a piezoelectric element on a side of a bearing for supporting a rotary shaft, and pressing the bearing in the axial direction by the piezoelectric element. A bearing preload adjusting device comprising: a sensor that detects a load acting on an outer ring of the bearing; and a control unit that controls a voltage applied to the piezoelectric element according to the detected load.
記センサは、前記軸受の外輪に作用する荷重を変形量と
して検出する歪みゲージであり、 前記歪みゲージが、前記軸受の外輪外周面に沿って複数
箇所に設けられることを特徴とする軸受の予圧調整装
置。2. The preload adjusting device according to claim 1, wherein the sensor is a strain gauge that detects a load acting on the outer ring of the bearing as a deformation amount, and the strain gauge is attached to an outer peripheral surface of the outer ring of the bearing. A preload adjusting device for a bearing, which is provided at a plurality of locations along the same.
いて、前記軸受の外輪と一体的に軸方向に移動自在なス
ライダを備え、 前記スライダの一方の側部に前記圧電素子が係合すると
ともに、 前記スライダの他方の側部に該スライダを常時一定圧で
前記圧電素子側に押圧する押圧手段が配設されることを
特徴とする軸受の予圧調整装置。3. The preload adjusting device according to claim 1, further comprising a slider that is movable in the axial direction integrally with the outer ring of the bearing, and the piezoelectric element engages with one side portion of the slider. At the same time, a pressure pre-adjustment device for a bearing is provided on the other side of the slider, which is provided with pressing means for constantly pressing the slider toward the piezoelectric element with a constant pressure.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16508594A JPH0825106A (en) | 1994-07-18 | 1994-07-18 | Pre-load adjusting device for bearing |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16508594A JPH0825106A (en) | 1994-07-18 | 1994-07-18 | Pre-load adjusting device for bearing |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0825106A true JPH0825106A (en) | 1996-01-30 |
Family
ID=15805600
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16508594A Pending JPH0825106A (en) | 1994-07-18 | 1994-07-18 | Pre-load adjusting device for bearing |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0825106A (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005078292A1 (en) * | 2004-02-18 | 2005-08-25 | Ntn Corporation | Bearing device for wheel |
| JP2009163846A (en) * | 2008-01-09 | 2009-07-23 | Seiko Instruments Inc | Arm support mechanism and information reproducing unit |
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| DE112008001321T5 (en) | 2007-05-14 | 2010-05-12 | NTN Corporation, Osaka-shi | Bearing device and device for detecting bearing preloads |
| JP2010194688A (en) * | 2009-02-26 | 2010-09-09 | Nsk Ltd | Spindle device for machine tool, and machine tool |
| EP2481941A4 (en) * | 2009-09-24 | 2018-01-03 | JTEKT Corporation | Spindle device of machining center |
| JP2022112574A (en) * | 2021-01-22 | 2022-08-03 | Ｎｅｃプラットフォームズ株式会社 | Device with fastening unit |
-
1994
- 1994-07-18 JP JP16508594A patent/JPH0825106A/en active Pending
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