JPS5814566B2 - Spindle device using spherical bearings - Google Patents
Spindle device using spherical bearingsInfo
- Publication number
- JPS5814566B2 JPS5814566B2 JP51031936A JP3193676A JPS5814566B2 JP S5814566 B2 JPS5814566 B2 JP S5814566B2 JP 51031936 A JP51031936 A JP 51031936A JP 3193676 A JP3193676 A JP 3193676A JP S5814566 B2 JPS5814566 B2 JP S5814566B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bearing
- spherical
- shaft
- hemispherical
- hydrostatic
- 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.)
- Expired
Links
Landscapes
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
- Sliding-Contact Bearings (AREA)
- Support Of The Bearing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は球面軸受を用いた主軸装置に関する。[Detailed description of the invention] The present invention relates to a spindle device using a spherical bearing.
従来知られている滑り軸受、ころがり軸受、流体軸受な
どの多くの軸受はラジアル軸受あるいはスラスト軸受と
しての単機能のみである。Many conventionally known bearings such as sliding bearings, rolling bearings, and fluid bearings have only a single function as radial bearings or thrust bearings.
また、ラジアル軸受とスラスト軸受との両方の機能を有
する軸受としては、円錐軸受、半球軸受などがある。Further, examples of bearings having the functions of both a radial bearing and a thrust bearing include conical bearings and hemispherical bearings.
これらの軸受はいずれもラジアル荷重と一方向のスラス
ト荷重だけである。All of these bearings can only handle radial loads and unidirectional thrust loads.
このため、通常2個を正面または背面に組み合わせにし
て二方向のスラスト荷重を受けるようにして、ラジアル
軸受と組にして使用されている。For this reason, two bearings are usually combined on the front or back to receive thrust loads in two directions, and are used in combination with a radial bearing.
上記のような軸受を用いた回転装置において、軸の回転
により発生した摩擦熱は、軸およびハウジングを通して
放熱されるが、ハウジングからの放熱の方が良いので、
ころがり軸受の場合など、内輪および転動体は外輪より
も温度が高くなる。In a rotating device using a bearing as described above, the frictional heat generated by the rotation of the shaft is radiated through the shaft and the housing, but it is better to radiate heat from the housing.
In the case of rolling bearings, the temperature of the inner ring and rolling elements is higher than that of the outer ring.
この熱の影響を受けて軸の膨脹がスラスト軸受に支えら
れるために、軸受はすきまを持つようにしてあるか、ま
たはマイナスすきま、すなわちバネにより予圧を与える
ようになされている。Since the expansion of the shaft under the influence of this heat is supported by the thrust bearing, the bearing is designed to have a clearance or to have a negative clearance, that is, a preload is applied by a spring.
本発明の目的は球面軸受でもって、ラジアル荷重と両方
向のスラスト荷重を受けることができ、かつ軸の熱膨脹
による影響が少なく、しかも自動調心作用を有しかつ組
立調整がより極めて簡単な球面軸受を用いた主軸装置を
得るにある。An object of the present invention is to provide a spherical bearing that can receive radial loads and thrust loads in both directions, is less affected by thermal expansion of the shaft, has self-aligning action, and is extremely easy to assemble and adjust. To obtain a spindle device using
以下、図面を参照しながら本発明にもとずく実施例につ
いて説明する前に、本発明の技術思想の基となる原理的
な主軸装置につき述べる。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Before describing embodiments based on the present invention with reference to the drawings, the principle spindle device on which the technical idea of the present invention is based will be described.
まず基本的な構造について説明する。First, the basic structure will be explained.
第1図において、球体1は球の中心にたいして穿孔され
た穴を有していて、この球体1の穴を通して軸2の一端
部に軸着されている。In FIG. 1, a sphere 1 has a hole drilled through the center of the sphere, and is pivoted to one end of a shaft 2 through the hole of the sphere 1.
球面軸受3は上記球体1の凸球面と対応状に形成した凹
球面状の軸受面をもつ2分割された球面座3a,3bか
らなり、軸2の近傍を除いた上記凸球面の大部分を被っ
て、上記球体1との間に静圧流体を介在させて上記球体
1を回転自在に軸支している。The spherical bearing 3 consists of two divided spherical seats 3a and 3b each having a concave spherical bearing surface formed to correspond to the convex spherical surface of the sphere 1, and most of the convex spherical surface except for the vicinity of the shaft 2 is In addition, the spherical body 1 is rotatably supported with a static pressure fluid interposed between the spherical body 1 and the spherical body 1.
またラジアル軸受4は上記球面軸受3より離間した上記
軸2の他端部を軸支している。Further, the radial bearing 4 pivotally supports the other end of the shaft 2 which is spaced apart from the spherical bearing 3.
上記球面軸受3および上記ラジアル軸受4はそれぞれハ
ウジング5で固着保持されている。The spherical bearing 3 and the radial bearing 4 are each fixedly held by a housing 5.
なお説明の便宜上ラジアル軸受4は公知のラジアル球軸
受で例示してあるが、詳細は第2図を参照して後述する
。For convenience of explanation, the radial bearing 4 is illustrated as a known radial ball bearing, but details will be described later with reference to FIG. 2.
上記のように構成された球体を有する軸は球面軸受内で
回転させると、球体の中心が球面軸受の中心と一致して
いるので、軸の中心にある程度自由に調心できる。When a shaft having a spherical body configured as described above is rotated within a spherical bearing, the center of the spherical body coincides with the center of the spherical bearing, so that the shaft can be centered to a certain extent freely.
所謂、自動調心作用がある。また球面軸受1個でラジア
ル軸受1個分とスラスト軸受2個分の役割をもち、スラ
スト軸受を両端部に配置する必要がない。It has a so-called self-aligning effect. Furthermore, one spherical bearing has the role of one radial bearing and two thrust bearings, so there is no need to arrange thrust bearings at both ends.
ゆえに球面軸受でもって配置されているから、熱膨脹に
よる軸の伸びはラジアル軸受側へ伸びることができるた
めに種々の不都合なことの発生を防止できる。Therefore, since the shaft is arranged with a spherical bearing, the elongation of the shaft due to thermal expansion can be extended toward the radial bearing, thereby preventing various inconveniences from occurring.
第2図は第1の例の、ラジアル軸受4の部分の詳細を示
したものである。FIG. 2 shows details of the radial bearing 4 in the first example.
すなわち、第2図において、ハウジング5の内孔に円筒
状をした支持体6がその一方の開口面をハウジング5の
端面と同一面にして嵌入固着されている。That is, in FIG. 2, a cylindrical support 6 is fitted and fixed into the inner hole of the housing 5 with one opening surface flush with the end surface of the housing 5.
この支持体6の内側のほぼ中央部はこの支持体6の内部
を削り取って形成された凹球面座になっていて、軸2を
摺接自在に同軸挿通した半球状軸受体7が上記凹球面座
に支承されている。Approximately at the center of the inside of this support 6 is a concave spherical seat formed by carving out the inside of this support 6, and the hemispherical bearing 7 into which the shaft 2 is coaxially inserted so as to be able to slide freely is attached to the concave spherical surface. It is supported by a seat.
また、支持体6の上記一方の開口面側には環状の板9が
軸2を取り囲むようにして支持体6の内側にねじ込まれ
ている。Further, an annular plate 9 is screwed into the inner side of the support 6 so as to surround the shaft 2 on the one open surface side of the support 6 .
板9にはこれを貫通してそれぞれの先端部が半球状軸受
体7の平面部に接する3個のネジ8が等角度に配設螺合
されていて、調心付保持手段を形成している。Three screws 8 passing through the plate 9 and having their tips touching the flat surface of the hemispherical bearing body 7 are arranged and screwed together at equal angles to form an alignment holding means. There is.
この第1の実施例では、3個のネジ8の各々の先端部を
半球状軸受体7の平面部に当接押圧して調整することに
より、球面軸受3と支持体6とによる軸の同心支持、す
なわち調心が行え、しかも半球状軸受体7を支持体6に
固定することができる。In this first embodiment, the concentricity of the shaft between the spherical bearing 3 and the support body 6 is achieved by adjusting the tips of the three screws 8 by pressing them against the flat surface of the hemispherical bearing body 7. Support, ie alignment, can be achieved and the hemispherical bearing body 7 can be fixed to the support body 6.
したがって、軸の加工、ハウジングの加工、取付けなど
が従来に比べて容易になり、また固定されるので高精度
が維持される。Therefore, machining of the shaft, machining of the housing, installation, etc. are easier than in the past, and high accuracy is maintained because the housing is fixed.
以上が母胎となる装置の説明である。The above is an explanation of the device that serves as the mother's womb.
次に、本発明の一実施例について述べる。Next, an embodiment of the present invention will be described.
第3図に示すように、軸21は軸の一方部に他方部へ向
けて漸次径小となるテーパ部22を有し、上記テーパ部
22の径小端部を形成する逃げ溝を介しておねじ部23
が螺刻されている。As shown in FIG. 3, the shaft 21 has a tapered part 22 in one part of the shaft whose diameter gradually decreases toward the other part, and the shaft 21 has a tapered part 22 that gradually becomes smaller in diameter toward the other part, and the shaft 21 has a tapered part 22 that gradually decreases in diameter toward the other part. Male thread part 23
is engraved.
球体24は上記テーパ部22と密接に嵌合するテーパ孔
25を有し、上記おねじ部23に螺着するナット26に
よって上記テーパ部22に固定されている。The sphere 24 has a tapered hole 25 that closely fits into the tapered portion 22, and is fixed to the tapered portion 22 by a nut 26 screwed onto the male threaded portion 23.
なお、上記球体24の中心点C1は上記軸21の軸線X
−X上に位置している。Note that the center point C1 of the sphere 24 is aligned with the axis X of the shaft 21.
- It is located on X.
上記軸21をこの軸の軸線X−Xを中心に回転し得るよ
うに上記球体24を軸支する球面軸受27は2分割され
た球面座27a,27bにより上記球体24を抱えこむ
かのように構成されている。The spherical bearing 27 that supports the spherical body 24 so that the shaft 21 can rotate about the axis X-X of the shaft holds the spherical body 24 between two divided spherical seats 27a and 27b. It is configured.
上記球面座27a,27bは螺子28により互に固定さ
れている。The spherical seats 27a and 27b are fixed to each other by screws 28.
また上記球面座27aおよび27bはそれぞれ実質的な
凹半球状の軸受面29aおよび29bを有しており、そ
れらの軸受面は上記球体24の外周面をわずかな間隙を
おいて囲繞する実質的凹球面を形成している。Further, the spherical seats 27a and 27b have substantially concave hemispherical bearing surfaces 29a and 29b, respectively, and these bearing surfaces are substantially concave and surround the outer peripheral surface of the spherical body 24 with a slight gap. It forms a spherical surface.
さらに上記球面座27aおよび27bには、それぞれ上
記ナツト26および上記テーパ部22を自由に挿通でき
る穴30および穴31が形成されている。Furthermore, holes 30 and 31 are formed in the spherical seats 27a and 27b, respectively, through which the nut 26 and the tapered portion 22 can be inserted freely.
さらに上記球面軸受27には複数のたとえば12個の給
気通路32が形成され、それらは上記軸受面29a,2
9bに開く給気ノズル33a,33bに連通している。Furthermore, a plurality of air supply passages 32, for example twelve, are formed in the spherical bearing 27, and these are connected to the bearing surfaces 29a, 2.
It communicates with air supply nozzles 33a and 33b that open at 9b.
これらの給気ノズル33a,33bは互いに等角度に離
間して配置されて、上記球体24の中心C1に向けて穿
孔されている。These air supply nozzles 33a and 33b are arranged equiangularly apart from each other and are bored toward the center C1 of the sphere 24.
上記静圧球面軸受27の球面座27aには給気孔34を
有する給気リング35が気密に固定されている。An air supply ring 35 having an air supply hole 34 is airtightly fixed to the spherical seat 27a of the hydrostatic spherical bearing 27.
上記給気リング35の内周壁には上記給気通路32に連
通している環状溝36が設けられている。An annular groove 36 communicating with the air supply passage 32 is provided in the inner peripheral wall of the air supply ring 35 .
上記給気孔34には図示しない公知の圧搾空気供給装置
と連結された管37が螺着されている。A pipe 37 connected to a known compressed air supply device (not shown) is screwed into the air supply hole 34 .
また、上記球面軸受27の球面座27aの他端部はハウ
ジング38で保持されている。Further, the other end of the spherical seat 27a of the spherical bearing 27 is held by a housing 38.
このハウジング38の他端部には静圧ラジアル軸受39
が配設されている。A static pressure radial bearing 39 is provided at the other end of the housing 38.
is installed.
上記静圧ラジアル軸受39は上記静圧球面軸受27より
離間した上記軸21の他端部を軸支している。The hydrostatic radial bearing 39 pivotally supports the other end of the shaft 21 that is spaced apart from the hydrostatic spherical bearing 27 .
上記ラジアル軸受39は上記ハウジング38の段付穴3
8aと固着される支持体40と上記軸21の回転を支承
する半球状軸受体41とで構成されている。The radial bearing 39 is connected to the stepped hole 3 of the housing 38.
8a, and a hemispherical bearing body 41 that supports rotation of the shaft 21.
上記支持体40は上記軸21の径より充分大きな貫通穴
42をもった円筒状をなし、この円筒の一方端面には凹
半球状のくぼみ43が形成されている。The support body 40 has a cylindrical shape with a through hole 42 that is sufficiently larger than the diameter of the shaft 21, and a concave hemispherical recess 43 is formed in one end surface of the cylinder.
一方、上記半球状軸受体41は上記くぼみ43の内壁に
支持される半球体で、その半球体の平面部は平滑に仕上
げされ、かつ半球体の平面部を垂直に球の中心を通る上
記軸21を回転可能に貫通する軸受孔45が穿設され、
それの内壁が静圧ラジアル軸受面を構成する。On the other hand, the hemispherical bearing body 41 is a hemisphere supported on the inner wall of the recess 43, and the flat surface of the hemisphere is finished smooth, and the axis passing through the center of the sphere perpendicularly through the flat surface of the hemisphere. A bearing hole 45 is bored through rotatably through 21,
Its inner wall constitutes the hydrostatic radial bearing surface.
上記半球状軸受体41の平滑に仕上げられた平面部には
上記軸21を充分に逃げた貫通孔46をもつ給気板47
が図示しないねじにより固定されている。An air supply plate 47 is provided on the flat surface of the hemispherical bearing body 41 and has a through hole 46 that sufficiently escapes the shaft 21.
is fixed with a screw (not shown).
上記半球状軸受体41にはノズル48を有する複数の給
気通路49が設けられている。The hemispherical bearing body 41 is provided with a plurality of air supply passages 49 each having a nozzle 48 .
上記ノズル48は上記軸受孔45の周壁部に等間隔をお
いて環状に、かつ上記軸21の軸心X−Xに直交する方
向に向けて一定方向に開孔されている。The nozzles 48 are annularly opened in the peripheral wall of the bearing hole 45 at equal intervals and in a constant direction perpendicular to the axis XX of the shaft 21.
また上記ノズル48に連通している各給気通路49の一
方部は半球体の平面部に設けた環状溝50に連通してい
て、上記環状溝50は上記給気板47に形成される給気
孔51に連通している。Further, one part of each air supply passage 49 that communicates with the nozzle 48 communicates with an annular groove 50 provided in the flat surface of the hemisphere. It communicates with the pores 51.
上記給気孔51には図示しない圧搾空気供給装置から延
出するホース52を接続するプラグ53が螺着されてい
る。A plug 53 is screwed into the air supply hole 51 to connect a hose 52 extending from a compressed air supply device (not shown).
他方、支持体40は凹半球状のくぼみ43に開孔するノ
ズル54をもつ複数個の給気通路55が設けられている
。On the other hand, the support body 40 is provided with a plurality of air supply passages 55 having nozzles 54 opening in the concave hemispherical depressions 43.
上記ノズル54はそれぞれ互いに等間隔をおいて配置さ
れていて、半球面43の球面の中心点C2に向けて穿孔
されている。The nozzles 54 are arranged at regular intervals, and are pierced toward the center point C2 of the hemispherical surface 43.
上記給気通路55は上記ハウジング38の段付孔38a
の内周面に設けた環状溝56にそれぞれ連通し、同じく
図示しない圧搾空気供給装置から管57を介して空気の
供給を受ける。The air supply passage 55 is a stepped hole 38a of the housing 38.
are connected to annular grooves 56 provided on the inner circumferential surface of the pipes, respectively, and receive air supply via a pipe 57 from a compressed air supply device, also not shown.
上記ハウジング38にはこのハウジングと上記静圧球面
軸受27との間に形成される間隙58および供給された
圧搾空気を排出する排出孔59がそれぞれ設けられてい
る。The housing 38 is provided with a gap 58 formed between the housing and the hydrostatic spherical bearing 27, and a discharge hole 59 for discharging the supplied compressed air.
また上記ハウジング38の上記静圧ラジアル軸受39側
の端部には、貫通孔60aを有する端板60がねじ61
によって固定されている。Further, an end plate 60 having a through hole 60a is attached to a screw 61 at the end of the housing 38 on the side of the hydrostatic radial bearing 39.
Fixed by
上記端板60と上記給気板47との間には周等分に3個
のばね62が介在されて調心保持手段を形成し、上記給
気板47を介して上記半球状軸受体41が上記支持体4
0の半球面43に押圧されている。Three springs 62 are interposed equally on the circumference between the end plate 60 and the air supply plate 47 to form an alignment holding means, and the hemispherical bearing body 41 is the support 4
It is pressed against the hemispherical surface 43 of 0.
上記の構成にすることにより、圧搾空気供給装置(図示
せず)から管37を介して給気リング35に圧搾空気が
供給されると、上記圧搾空気は上記給気リング35に設
けた環状溝36を介して球面軸受27の給気通路32を
経てノズル33a,33bから噴出される。With the above configuration, when compressed air is supplied from the compressed air supply device (not shown) to the air supply ring 35 via the pipe 37, the compressed air is transferred to the annular groove provided in the air supply ring 35. 36, the air supply passage 32 of the spherical bearing 27, and is ejected from the nozzles 33a and 33b.
上記ノズル33a,33bから噴出された空気は軸受面
29a,29bと球体24の外周面との間に均一な空気
の膜を形成して、上記球体24を上記軸受面29a,2
9bより浮き上らせる。The air ejected from the nozzles 33a, 33b forms a uniform film of air between the bearing surfaces 29a, 29b and the outer peripheral surface of the sphere 24, and the sphere 24 is moved between the bearing surfaces 29a, 29b.
Raise it above 9b.
このため、上記球体24の中心C1は上記軸受面29a
,29bの曲率中心と一致して、上記球体24が上記静
圧球面軸受27の軸受面29a,29bの球面中心に支
持される。Therefore, the center C1 of the sphere 24 is located at the bearing surface 29a.
, 29b, the spherical body 24 is supported at the spherical center of the bearing surfaces 29a, 29b of the hydrostatic spherical bearing 27.
そして上記ノズル33a,33bから噴出された空気は
穴31と穴30、隙間58および排出孔59と鴻経て排
出される。The air ejected from the nozzles 33a and 33b is discharged through the holes 31, 30, the gap 58, and the discharge hole 59.
一方、管57および給気通路55を介してノズル54に
圧搾空気が送られると、上記半球状軸受体41は、ばね
62の力に抗して支持体40のくぼみ43(半凹球面)
より浮き上り、回動容易となり、均一な間隙を保った状
態で浮上するように作動する。On the other hand, when compressed air is sent to the nozzle 54 via the pipe 57 and the air supply passage 55, the hemispherical bearing body 41 resists the force of the spring 62 and moves into the depression 43 (semi-concave spherical surface) of the support body 40.
It floats more easily, becomes easier to rotate, and operates to float while maintaining a uniform gap.
次に圧搾空気供給装置(図示せず)から給気板47の給
気孔51に圧搾空気を供給すると、これは半球状軸受体
41の環状溝50を介して各給気通路49を経てノズル
48から噴出される。Next, when compressed air is supplied from a compressed air supply device (not shown) to the air supply holes 51 of the air supply plate 47, the compressed air is passed through the annular groove 50 of the hemispherical bearing body 41, through each air supply passage 49, and then to the nozzle 48. It is ejected from.
上記ノズル48から噴出した圧搾空気は軸受孔45の内
周壁と軸21の外周面との間に均一な空気の膜を形成し
て、上記半球状軸受体41は上記軸21と一定の間隙を
保ちつつ、上記半球状軸受体41の軸受孔45の中心と
上記軸21の軸心X−Xとが一致した状態で上記軸21
を支持するように作用する。The compressed air ejected from the nozzle 48 forms a uniform film of air between the inner circumferential wall of the bearing hole 45 and the outer circumferential surface of the shaft 21, so that the hemispherical bearing body 41 maintains a certain gap with the shaft 21. The shaft 21 is held in a state where the center of the bearing hole 45 of the hemispherical bearing body 41 and the axis X-X of the shaft 21 are aligned.
Acts to support.
そして上記ノズル48から噴出された圧搾空気は穴46
と穴42とを経て外気へ放出され、また上記穴42から
放出される空気は上記排出孔59より外気へ放出される
。The compressed air ejected from the nozzle 48 is transmitted to the hole 46.
The air is discharged to the outside air through the hole 42, and the air discharged from the hole 42 is discharged to the outside air through the discharge hole 59.
このとき、上記半球状軸受体41は容易に回動し、上記
ノズル48から噴出される圧搾空気によって上記軸21
に対して自動的に調心される。At this time, the hemispherical bearing body 41 rotates easily, and the compressed air jetted from the nozzle 48 causes the shaft 21 to rotate.
automatically aligned to
次いで、上記ノズル54に供給していた圧搾空気の量を
徐々に絞りながら停止すると、上記半球状軸受体41は
上記軸21に対して心合せされた状態のままで、ばね6
2の押圧力で上記くぼみ43の凹球面に圧接せしめられ
予め摺り合わせされている両者が密着したときには実質
的に相互に固定された状態となる。Next, when the amount of compressed air supplied to the nozzle 54 is gradually reduced and stopped, the hemispherical bearing body 41 remains aligned with the shaft 21 and the spring 6
When the two, which are pressed against the concave spherical surface of the recess 43 and rubbed together in advance with a pressing force of 2, come into close contact, they are substantially fixed to each other.
このため、上記軸21と上記半球状軸受体41の軸受孔
45との軸受すきまは均一となる。Therefore, the bearing clearance between the shaft 21 and the bearing hole 45 of the hemispherical bearing body 41 becomes uniform.
なお、上記静圧球面軸受27および上記静圧ラジアル軸
受39の半球状軸受体41の各ノズル33a,33b,
48からは作動中において常に圧搾空気が噴出されてい
る。Note that each nozzle 33a, 33b of the hemispherical bearing body 41 of the hydrostatic spherical bearing 27 and the hydrostatic radial bearing 39,
Compressed air is constantly blown out from 48 during operation.
このため、本装置は流体軸受の性能を十分に発揮するこ
とができ、特に高速回転に適している。Therefore, this device can fully demonstrate the performance of a hydrodynamic bearing, and is particularly suitable for high-speed rotation.
本発明は以上詳述したように、完全に近い形状の球体を
もつ軸に、その球体の大部分を被う球面軸受でラジアル
および二方向のスラストのそれぞれの方向の軸の動きを
流体を介して規制するとともに、ラジアル方向およびス
ラスト方向の精度すなわちがたを同一精度にすることが
でき、このことによりラジアル荷重とスラスト荷重が同
一精度で軸支でき、軽荷重はもちろんのこと特に重荷重
に対しても高い回転精度が得られる。As described in detail above, the present invention uses a spherical bearing that covers most of the sphere to control the movement of the axis in each of the radial and two-direction thrust directions through a fluid, using a shaft having a nearly perfect sphere. In addition to regulating the accuracy in the radial and thrust directions, that is, the backlash can be made to the same accuracy. This allows radial loads and thrust loads to be supported with the same accuracy, making it suitable for not only light loads but especially heavy loads. High rotational accuracy can be obtained even with respect to
また、球体とこの球体を軸支する球面軸受の軸受面との
間の大部分のクリアランスが同一であるため、簡単に高
精度な静圧流体軸受構造とすることができ、高速回転が
容易に得られる。In addition, since most of the clearance between the sphere and the bearing surface of the spherical bearing that supports the sphere is the same, it is easy to create a high-precision hydrostatic fluid bearing structure, making it easy to rotate at high speeds. can get.
さらに、球体の中心が軸受面の中心と一致するために自
動調心作用をも、つので調心保持手段により調心が容易
であり、また半球軸受体を固定するので作動中も高精度
が維持される軸受装置である。Furthermore, since the center of the sphere coincides with the center of the bearing surface, it has a self-aligning effect, and the alignment holding means makes alignment easy, and since the hemispherical bearing body is fixed, high accuracy is maintained during operation. The bearing device is maintained.
さらにまた、調心の調節に際しては、上記静圧球面軸受
より離間した位置において軸を軸支する静圧ラジアル軸
受は、支持体からの流体噴出による半球状軸受体の浮上
と、この半球状軸受体からの流体噴出による軸に対する
半球状軸受体の静圧軸受としての同軸作用により、上記
半球状軸受体の軸受孔と上記軸との軸受すきまを均一に
保ちつつ自動的に調心され、その状態を保ちつつ上記支
持体からの流体噴出を漸次減少しつつ停止させることに
より、徐々に支持体の凹半球面部へ半球状軸受体の凸半
球面が調心手段であるばね力で圧接され半球状軸受体と
支持体とは固定される。Furthermore, when adjusting the alignment, the hydrostatic radial bearing that pivotally supports the shaft at a position spaced apart from the above-mentioned hydrostatic spherical bearing has the following problems: Due to the coaxial action of the hemispherical bearing body as a static pressure bearing on the shaft due to the fluid ejected from the body, the bearing hole of the hemispherical bearing body and the shaft are automatically aligned while maintaining a uniform bearing clearance. By gradually decreasing and stopping the fluid ejection from the support while maintaining the above-mentioned condition, the convex hemispherical surface of the hemispherical bearing body is gradually pressed against the concave hemispherical surface of the support by the spring force serving as an alignment means, and the hemisphere is formed. The shaped bearing body and the support body are fixed.
このため、上記軸、上記静圧球面軸受および上記静圧ラ
ジアル軸受のそれぞれの心合せを何ら熟練を要さずに自
動的に行うことができ、半球状軸受体を固定するので流
体軸受の性能を十分に維持発揮して安定した高精度高速
回転が容易に達成できる。Therefore, the alignment of the shaft, the hydrostatic spherical bearing, and the hydrostatic radial bearing can be performed automatically without any skill required, and since the hemispherical bearing body is fixed, the performance of the hydrodynamic bearing is improved. By sufficiently maintaining and demonstrating stable, high-precision, high-speed rotation, it is easy to achieve.
また、熱による軸の膨脹はラジアル軸受側へ逃がすこと
ができる。Further, expansion of the shaft due to heat can be released to the radial bearing side.
なお、本発明は上述した実施例に限定されず、その要旨
を変更しない範囲で種々変形して実施できる。Note that the present invention is not limited to the embodiments described above, and can be implemented with various modifications without changing the gist thereof.
第1図は本発明を理解するための基本的な球面軸受を用
いた主軸の構造を示す断面図、第2図は同じくラジアル
軸受の心合せ機構を示す要部断面図、第3図は本発明の
一実施例を示す断面正面図である。
21・・・・・・軸、24・・・・・・球体、27・・
・・・・静圧球面軸受、29a,29b・・・・・・軸
受面、38・・・・・・ハウジング、39・・・・・・
静圧ラジアル軸受、40・・・・・・支持体、41・・
・・・・半球状軸受体、43・・・・・・くぼみ、45
・・・・・・軸受孔、54・・・・・・ノズル、62・
・・・・・調心保持手段。Figure 1 is a cross-sectional view showing the structure of a main shaft using a basic spherical bearing in order to understand the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view of the main part showing the alignment mechanism of a radial bearing, and Figure 3 is a cross-sectional view of the main shaft using a basic spherical bearing. FIG. 1 is a cross-sectional front view showing one embodiment of the invention. 21...axis, 24...sphere, 27...
... Hydrostatic spherical bearing, 29a, 29b ... Bearing surface, 38 ... Housing, 39 ...
Hydrostatic radial bearing, 40...Support, 41...
... Hemispherical bearing body, 43 ... Recess, 45
...Bearing hole, 54...Nozzle, 62.
...Alignment holding means.
Claims (1)
応形状に形成された凹球面状の軸受面で上記球体を囲繞
し静圧流体を介して上記軸を回転自在に支持する静圧球
面軸受と、上記軸の軸部を挿通する軸受孔をもつととも
に外側面が上記軸受孔と同軸な半球面に形成されて上記
軸を上記球体から離間した位置で静圧流体を介して回転
自在に支持する半球状軸受体およびこの半球状軸受体の
上記半球面に対応した凹球面のくぼみをもちかつこの凹
球面にはここに開口して流体を噴出させるノズルが設け
られた支持体を有する静圧ラジアル軸受と、上記静圧球
面軸受および上記静圧ラジアル軸受を保持するハウジン
グと、上記半球状軸受体を上記支持体に押圧する調心保
持手段とを具備し、上記支持体はノズルから噴出する流
体により上記半球状軸受体を浮上させ静圧流体により支
持された軸を介して上記静圧球面軸受および上記静圧ラ
ジアル軸受を調心し上記噴出する流体を停止させて調心
保持手段と協働して調心状態を保持するものであること
を特徴とする球面軸受を用いた主軸装置。1 A shaft having a spherical body at one end, and a static pressure that surrounds the spherical body with a concave spherical bearing surface formed in a shape corresponding to the convex spherical surface of the spherical body and rotatably supports the shaft via a hydrostatic fluid. It has a spherical bearing and a bearing hole through which the shaft portion of the shaft is inserted, and the outer surface is formed into a hemispherical surface coaxial with the bearing hole, so that the shaft can rotate freely via hydrostatic fluid at a position separated from the sphere. a hemispherical bearing body supported by a hemispherical bearing body; and a support body having a concave spherical recess corresponding to the hemispherical surface of the hemispherical bearing body, and a support body provided with a nozzle opening in the concave spherical surface to eject fluid. A hydrostatic radial bearing, a housing for holding the hydrostatic spherical bearing and the hydrostatic radial bearing, and an alignment holding means for pressing the hemispherical bearing body against the support, the support being The hemispherical bearing body is levitated by the ejected fluid, the hydrostatic spherical bearing and the hydrostatic radial bearing are aligned via the shaft supported by the hydrostatic fluid, and the ejected fluid is stopped to maintain the alignment. A spindle device using a spherical bearing, characterized in that it maintains an aligned state by cooperating with the spindle device.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51031936A JPS5814566B2 (en) | 1976-03-25 | 1976-03-25 | Spindle device using spherical bearings |
| GB21388/76A GB1507107A (en) | 1975-05-26 | 1976-05-24 | Bearing device |
| US05/689,515 US4043618A (en) | 1975-05-26 | 1976-05-24 | Bearing device |
| CH668076A CH596465A5 (en) | 1975-05-26 | 1976-05-26 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51031936A JPS5814566B2 (en) | 1976-03-25 | 1976-03-25 | Spindle device using spherical bearings |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS52115946A JPS52115946A (en) | 1977-09-28 |
| JPS5814566B2 true JPS5814566B2 (en) | 1983-03-19 |
Family
ID=12344847
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51031936A Expired JPS5814566B2 (en) | 1975-05-26 | 1976-03-25 | Spindle device using spherical bearings |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5814566B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01254825A (en) * | 1988-03-02 | 1989-10-11 | Robert Buck | Heat transmission measuring apparatus, especially flow measuring apparatus |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5965614A (en) * | 1982-10-04 | 1984-04-13 | Toshiba Corp | Bearing device |
| JP4908372B2 (en) * | 2007-10-11 | 2012-04-04 | 株式会社ダイヤ精機製作所 | Hydrostatic fluid bearing |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2998999A (en) * | 1958-12-05 | 1961-09-05 | Northrop Corp | Self-aligning shaft and hydrostatic bearings assembly |
| JPS4311604Y1 (en) * | 1964-06-19 | 1968-05-21 |
-
1976
- 1976-03-25 JP JP51031936A patent/JPS5814566B2/en not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01254825A (en) * | 1988-03-02 | 1989-10-11 | Robert Buck | Heat transmission measuring apparatus, especially flow measuring apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS52115946A (en) | 1977-09-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3716280A (en) | Bearing construction with preload compensation | |
| JPH0417549U (en) | ||
| US4043618A (en) | Bearing device | |
| JPH05248848A (en) | Multicoordinate contact head | |
| JPS5814566B2 (en) | Spindle device using spherical bearings | |
| US4805432A (en) | Device for axially supporting a roller | |
| US6648765B2 (en) | Supporting device for a plurality of adapter chucks | |
| JP2008298275A (en) | Static pressure gas bearing and rotating device | |
| JPH08174306A (en) | Variable pre-load bearing | |
| US3761147A (en) | General utility hydrostatic spindle | |
| US2330729A (en) | Shock-withstanding bearing | |
| JPS58180834A (en) | Main shaft using spherical bearing | |
| JPS6053217B2 (en) | ball screw device | |
| JP2000326194A (en) | Cutting, polishing, holding device | |
| JPH0148101B2 (en) | ||
| JP2012067868A (en) | Bearing device, double-row bearing device, and method of adjusting position of rotary shaft | |
| JPH1113754A (en) | Bearing device | |
| JPH036387B2 (en) | ||
| JPH048915A (en) | Radial thrust bearing and assembly method | |
| JP4379126B2 (en) | Gap adjusting device for hydrostatic gas bearing pad and hydrostatic gas bearing mechanism using the same | |
| JP2575882Y2 (en) | Roller burnishing device | |
| US2329973A (en) | angold | |
| JPH0241870A (en) | Rolling tool | |
| JPS6327144Y2 (en) | ||
| JP6387254B2 (en) | Bearing device and roll device |