[发明专利]主轴装置

说明书

本发明适用于例如机床的主轴装置。在主轴装置中，于该主轴(1)的前侧部分与主轴箱(2)间，自前侧端起依序配置有多列圆筒滚子轴承(4)及推力负载支持用轴承(5F、5R)。关于该多列圆筒滚子轴承(4)的外环(42)与该主轴箱(2)间的配合，推力负载支持用轴承侧的滚子列部(4B)的间隙量大于推力负载支持用轴承侧的相反侧的滚子列部(4A)的间隙量，而在该推力负载支持用轴承侧的滚子列部(4B)的场合为间隙配合。

[相关申请]

本申请主张2015年3月10日提出的JP特愿2015-047078号申请的优先权，参照其整体，将其作为本申请的一部分而进行引用。

技术领域

本发明关于支持例如机床的主轴的主轴装置。

背景技术

作为机床主轴用的多列圆筒滚子轴承，为了应对主轴的高速、高刚性、延长寿命等要求，经过了种种技术改良。例如于专利文献1中，通过使滚动体的数量较一般轴承更为减少，而减少因滚动接触面的摩耗而造成的轴承发热、或因为油的搅拌阻力而产生的发热，以提升高速旋转特性。再者，于专利文献2中，则采用聚二醚酮树脂作为保持器的材质。由此，可抑制因为保持器的摩耗屑而造成的润滑材料劣化、抑制对保持器作用的离心力、以及抑制梳状保持器的前端部分变形。其结果，会抑制与滚动体间的异常接触，而可实现高速及延长寿命。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本特开2002-39188号公报

[专利文献2]日本专利第4537920号

发明内容

[发明所要解决的问题]

例如，如图8所示，车床的主轴1的前侧端由多列圆筒滚子轴承4、以及一对的角接触球轴承5F、5R所构成的组合式轴承3所支持。一对的角接触球轴承5F、5R为推力负载支持用轴承。多列圆筒滚子轴承4的内环44为嵌合于主轴1的锥形部1c。于嵌装多列圆筒滚子轴承4时，由主轴的1后侧，将多列圆筒滚子轴承4沿着轴向而往前侧推入，并通过锥形部1c而使内环44的内径扩大。由此而调整嵌装后的径向内部间隙。在此所谓的“径向内部间隙”，意指非运转状态，也就是自由状态下的间隙。一般而言，嵌装后的径向内部间隙为-2μm左右～-10μm左右。也就是说，内环44与圆筒滚子46间、以及圆筒滚子46与外环42间并无间隙，为对这些各部件42、44、46施加了2～10μm左右的弹性变形的状态。

使嵌装后的径向内部间隙设为-2μm以下的目的，一方面是要提高主轴1的刚性，另一方面是要抑制作为滚动体的圆筒滚子46的滑动。若圆筒滚子46滑动，则施加至主轴1的驱动力无法充分地由主轴1透过内环44→圆筒滚子46→外环42而传递。其结果，导致在内环44与圆筒滚子46间、以及圆筒滚子46与外环42间发生滑动异音或擦损磨耗等早发性损伤。

一直以来，在车床的主轴的驱动中，大多采用以皮带连结驱动电动机与主轴的皮带驱动方式；但近年来，基于使装置小型化及高输出化等目的，内装电动机驱动式日益增加。由于电动机部会发热，因此相较于皮带驱动方式的主轴，内装电动机驱动式的主轴有易于发热的问题。再加上内装电动机驱动式的主轴为了抑制发热，多会实施外筒冷却，即从主轴箱侧加以冷却。因此，轴承的内环与外环的温差容易变大。

再者，于内装电动机驱动式的主轴中，也如图8所示，若前侧为由多列圆筒滚子轴承4及一对的角接触球轴承5F、5R所支持，则在多列圆筒滚子轴承4中，角接触球轴承侧的滚子列部(以下称为B列部)4B会在比角接触球轴承侧的相反侧的滚子列部(以下称为A列部)4A更为严峻的条件下使用。其原因如下。

(1)B列部4B相较于A列部4A，更靠近为发热源的内装电动机7。再者，于施行外筒冷却的情况下，基于主轴装置的结构，B列部4B会比A列部4A更易于使外环42冷却。