(57)【要約】【課題】  簡単な構成により、回転開始時の不要な滑りを無くし、かつ高速回転時の予圧上昇を抑制でき、高い主軸剛性を確保できる軸受装置を提供する。【解決手段】  工作機械の主軸３を、背面向き合わせとしたアンギュラ玉軸受である負荷側軸受５Ａと反負荷側軸受５Ｂとを介してハウジング２に設置する。軸受５Ａの外輪１１Ａをハウジング２に対して軸方向に位置固定とし、軸受５Ｂの外輪１１Ｂをハウジング２に対して軸方向に非位置固定とする。両軸受５Ａ，５Ｂの内輪１２Ａ，１２Ｂの軸方向位置を規制する。軸受５Ｂのアキシアル内部隙間δは、常温の運転停止状態で正となり、運転状態で内外輪の温度差と遠心力の作用により負となって定位置予圧が生じる大きさとする。軸受５Ｂの外輪１１Ｂの背面とハウジング２との間に、軸受５Ｂの外輪１１Ｂを正面側へ付勢する弾性体１０を介在させる。【選択図】      図１
2010091066.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械の主軸を、この主軸に荷重が作用する端部側である負荷側に配置した軸受と、この負荷側軸受に対する反負荷側に配置した軸受とを介してハウジングに設置し、前記負荷側および反負荷側の軸受は、それぞれアンギュラ玉軸受であって、互いに背面向き合わせとし、負荷側の軸受は外輪を前記ハウジングに対して軸方向に位置固定とし、反負荷側軸受は外輪を前記ハウジングに対して軸方向に非位置固定とし、両側の軸受の内輪の軸方向位置を規制する内輪位置規制手段を設けた軸受装置において、
前記ハウジングおよび前記内輪位置規制手段により規制される前記軸受のアキシアル内部隙間を、前記軸受の常温の運転停止状態では正となり、軸受の運転状態では内外輪の温度差と遠心力の作用により負となって定位置予圧が生じる大きさとし、かつ前記反負荷側軸受けの外輪の背面と前記ハウジングとの間に、この反負荷側軸受の外輪を正面側へ付勢して軸受運転停止時に予圧を生じさせる弾性体を介在させたことを特徴とする軸受装置。
【請求項２】
請求項１において、前記弾性体が、前記軸受と同心のＯリングである軸受装置。
【請求項３】
請求項１において、前記弾性体が、周方向に分散配置した複数のコイルばねである軸受装置。
【請求項４】
請求項１において、前記弾性体が、前記軸受と同心の皿ばねである軸受装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項において、前記負荷側の軸受の外輪と反負荷側の軸受の外輪との間に、前記ハウジングにおける両側の軸受の外輪が嵌合する軸受嵌合面よりも内径側に突出した環状の内径側突出部が介在し、この内径側突出部の端面に前記弾性体を設けた軸受装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項において、前記弾性体を前記反負荷側の軸受の外輪に設けた軸受装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項において、前記負荷側の軸受の外輪と反負荷側の軸受の外輪との間に、前記ハウジングにおける両側の軸受の外輪が嵌合する軸受嵌合面よりも内径側に突出した環状の内径側突出部が介在し、この内径側突出部と前記反負荷側の軸受の外輪との間に外輪間座が配置され、この外輪間座に前記弾性体を設けた軸受装置。
【請求項８】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項において、前記負荷側および反負荷側のいずれか一方または両方の軸受は、複数列の軸受の組み合わせとした軸受装置。
【請求項９】
工作機械の主軸を、請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の軸受装置で支持した工作機械主軸装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、工作機械主軸の支持に用いられる多列アンギュラ玉軸受からなる軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
工作機械の中でも、マシニングセンタの主軸装置のように工具を回転させて加工物を削る装置では、高速回転して使用されることが多い。この主軸装置において、主軸を支持する定位置予圧組合せアンギュラ玉軸受では、高速回転時に軸受内部予圧が上昇するため、初期の予圧量の選定が重要である。
【０００３】
図１６は、定位置予圧の概念を示す。同図のように背面合わせに配置した２つのアンギュラ玉軸受２５Ａ，２５Ｂに予圧を与える場合は、同図（Ａ）のように内輪３２Ａ，３２Ｂの間にアキシアル内部隙間δ１を設け、両側の内輪３２Ａ，３２Ｂを互いに軸方向に締めつけることで予圧を与える。同図（Ｂ）のように、両側の外輪３１Ａ，３１Ｂ間にアキシアル内部隙間δ２を設けた場合は、予圧が入らない。具体的に説明する。
【０００４】
図９は、主軸装置の主軸２３をフロント側で支持する軸受装置２４として、２つのアンギュラ玉軸受２５Ａ，２５Ｂを負荷側と反負荷側とに、互いに背面向き合わせで配置した例を示す。この場合の負荷側とは、加工時にアキシアル荷重が負荷される主軸前端部側を言う。この例の軸受装置２４では、図１０のように反負荷側の軸受２５Ｂの内輪３２Ｂの背面と内輪間座２６との間にアキシアル内部隙間δ１を設け、このアキシアル内部隙間δ１が詰まるまで、主軸２３に螺合したナット２９で、両軸受２５Ａ，２５Ｂの内輪３２Ａ，３２Ｂを主軸２３の肩部２３ａとスペーサ２８との間に締め付けることで、軸受２５Ａ，２５Ｂに予圧を与える。両軸受２５Ａ，２５Ｂの外輪３１Ａ，３１Ｂは、ハウジング２２の前端に設けられた外輪押え蓋２７とハウジング２２の両軸受２５Ａ，２５Ｂの外輪３１Ａ，３１Ｂが嵌合する軸受嵌合面よりも内径側に突出した内径側突出部２２ａとで挟まれて軸方向に位置固定されている。
【０００５】
このように初期状態で予圧が入っている軸受装置２４では、主軸２３を回転させると軸受２５Ａ，２５Ｂの予圧の上昇は、図１１のグラフのようになる。この場合、軸受２５Ａ，２５Ｂの計算上の限界予圧が２００kgf であるとすると、主軸２３を１００００rpm まで回転させたとき、軸受２５Ａ，２５Ｂは過大予圧により過熱状態になる恐れがある。
【０００６】
図１２は、図９の軸受装置２４において、両軸受２５Ａ，２５Ｂの内輪３２Ａ，３２Ｂをナット２９で締め付けた状態において、反負荷側の軸受２５Ｂの外輪３１Ｂの背面とハウジング２２の内径側突出部２２ａとの間にアキシアル隙間δ２を設けた例を示す。この場合、外輪３１Ｂに初期隙間があるため、内輪３２Ｂを締め付けても予圧は入らない。なお、この例では、図９の場合の外輪間座３０を、ハウジング２２の両軸受外輪３１Ａ，３１Ｂの嵌合面よりも内径側に突出した内径側突出部２２ｂに置き換えている。
この軸受装置では、図１３（Ａ）に示す初期状態から、図１３（Ｂ）のように反負荷側の軸受２５Ｂの外輪３１Ｂを軸方向に締め付けると、その内輪３２Ｂとボール３３Ｂの間に隙間が生じることが分かる。
【０００７】
このように、外輪３１Ｂに初期隙間δ２がある軸受装置２４では、軸受２５Ａ，２５Ｂの予圧変化は図１４に示すグラフのようになり、４０００rpm 付近までは予圧は入らず、がたつきのある状態のままとなる。このような隙間δ２のある状態での軸受の使用は適切ではなく、不要な滑りにより軌道面とボールの間にうまく油膜形成がされず、金属接触など悪影響を与えることになる。
【０００８】
そこで、高速回転時に過大予圧となるのを避けるために、低速回転時と高速回転時とで予圧量を切り換えるようにした予圧切換機構が提案されている（特許文献１）。この場合の予圧上昇は、図１５にグラフで示すようになる。
【特許文献１】特許第２６０２３２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、加工が高速回転に限定されるような場合、低速回転時の予圧は重要ではなく、特許文献１に開示の予圧切換機構を用いると、コストかかり構造も複雑化してしまうという問題がある。
そこで、組込時（停止時）に、図１２のように隙間δ２を設けた状態で運転開始することで、予圧の上昇を抑制することが可能である。しかし、この場合には、上記したように停止状態で主軸２３にがたつきが生じることになる。このがたつきは、機械の運搬、搬送時に軸受２５Ｂにきずや圧痕を生じさせる原因にもなる。また、回転開始時は軸受２５Ａ，２５Ｂに予圧がかかっておらず、不要な滑りにより軸受２５Ｂの軌道面とボールの間にうまく油膜形成がされず、金属接触など悪影響を与えることになる。
【００１０】
この発明の目的は、簡単な構成により、回転開始時の不要な滑りを無くし、かつ高速回転時の予圧上昇を抑制でき、高い主軸剛性を確保できる軸受装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明の軸受装置は、工作機械の主軸を、この主軸に荷重が作用する端部側である負荷側に配置した軸受と、この負荷側軸受に対する反負荷側に配置した軸受とを介してハウジングに設置し、前記負荷側および反負荷側の軸受は、それぞれアンギュラ玉軸受であって、互いに背面向き合わせとし、負荷側の軸受は外輪を前記ハウジングに対して軸方向に位置固定とし、反負荷側軸受は外輪を前記ハウジングに対して軸方向に非位置固定とし、両側の軸受の内輪の軸方向位置を規制する内輪位置規制手段を設けた軸受装置において、前記ハウジングおよび前記内輪位置規制手段により規制される前記軸受のアキシアル内部隙間を、前記軸受の常温の運転停止状態では正となり、軸受の運転状態では内外輪の温度差と遠心力の作用により負となって定位置予圧が生じる大きさとし、かつ前記反負荷側軸受の外輪の背面と前記ハウジングとの間に、この反負荷側軸受の外輪を正面側へ付勢して軸受運転停止時に予圧を生じさせる弾性体を介在させたことを特徴とする。
この構成によると、停止時や運転開始時は、アキシアル内部隙間が生じているため、定位置予圧は生じていない。しかし、弾性体のばね力により一定のアキシアル荷重が反負荷側軸受の外輪に定位置予圧の代わりとして、定圧予圧として作用するので、ある程度の回転速度に高まるまで、アキシアル内部隙間に起因する主軸のがたつきを無くし、回転開始時の不要な滑りを無くすことができる。回転速度がある程度以上になると、軸受の温度上昇による内外輪の温度差による熱膨張差と、遠心力による内輪拡径の作用とによってアキシアル内部隙間が無くなり、定位置予圧の状態となる。すなわち、運転開始時は定圧予圧となり、運転の進行に従って定位置予圧に切り換わる。以後は徐々に予圧が上昇して行く。また、高速回転時の定位置予圧による運転を可能としていることから、定圧予圧の主軸や、通常高速になると予圧の上昇に有利な定圧予圧に切り換える機構の主軸に比べて、主軸剛性を高めることができる。なお、定位置予圧が生じる状態となる温度や主軸回転数、つまりどの程度の温度や主軸回転数となれば定位置予圧が生じるようにするかの初期アキシアル内部隙間の大きさは、この軸受装置を適用する工作機械や加工目的等に応じて適宜設定すれば良い。
このように、この軸受装置によると、簡単な構成により、回転開始時の不要な滑りを無くし、かつ高速回転時の予圧上昇を抑制でき、高い主軸剛性を確保できる。
【００１２】
この発明において、前記弾性体が、前記軸受と同心のＯリングであっても良い。Ｏリングを用いると、より一層、構成が簡素にできる。
【００１３】
この発明において、前記弾性体が、周方向に分散配置した複数のコイルばねであっても良い。コイルばねを用いると、適切な押し付け力を精度良く得ることが簡単となる。
【００１４】
この発明において、前記弾性体が、前記軸受と同心の皿ばねであっても良い。皿ばねを用いると、弾性体による強い予圧を与えることが容易である。
【００１５】
この発明において、前記負荷側の軸受の外輪と反負荷側の軸受の外輪との間に、前記ハウジングにおける両側の軸受の外輪が嵌合する軸受嵌合面よりも内径側に突出した環状の内径側突出部が介在し、この内径側突出部の端面に前記弾性体を設けても良い。このようにハウジング側に弾性体を設けることで、軸受外輪には弾性体の配置用の加工を行うことが不要で、通常の構成の軸受をそのまま用いることができる。
【００１６】
この発明において、前記弾性体を前記反負荷側の軸受の外輪に設けても良い。軸受の外輪に弾性体を設けた場合、軸受を弾性体付きのものとして製造や準備することができて、ハウジング側には弾性体の配置のための加工が不要となり、主軸ハウジング等のハウジングの構成が簡素にできる。
【００１７】
この発明において、前記負荷側の軸受の外輪と反負荷側の軸受の外輪との間に、前記ハウジングにおける両側の軸受の外輪が嵌合する軸受嵌合面よりも内径側に突出した環状の内径側突出部が介在し、この内径側突出部と前記反負荷側の軸受の外輪との間に外輪間座が配置され、この外輪間座に前記弾性体を設けても良い。外輪間座に弾性体を設ける場合は、ハウジング等に比べて小さく、また軸受外輪等に比べて簡素な形状の部品である外輪間座に弾性体を設けることになるため、弾性体を設けながら、より一層簡素な構成とできる。
【００１８】
この発明において、前記負荷側および反負荷側のいずれか一方または両方の軸受は、複数列の軸受の組み合わせとしても良い。このような複数列の軸受の組み合わせとしても、運転開始から高速運転までの適切な予圧が得られる。
【００１９】
この発明の工作機械主軸装置は、工作機械の主軸を、前記いずれかの発明の軸受装置で支持したものである。
この構成によると、軸受装置において回転開始時の不要な滑りを無くし、かつ高速回転時の予圧上昇を抑制でき、高い主軸剛性を確保できるので、主軸回転精度を確保することができる。
【発明の効果】
【００２０】
この発明の軸受装置は、工作機械の主軸を、この主軸に荷重が作用する端部側である負荷側に配置した軸受と、この負荷側軸受に対する反負荷側に配置した軸受とを介してハウジングに設置し、前記負荷側および反負荷側の軸受は、それぞれアンギュラ玉軸受であって、互いに背面向き合わせとし、負荷側の軸受は外輪を前記ハウジングに対して軸方向に位置固定とし、反負荷側軸受は外輪を前記ハウジングに対して軸方向に非位置固定とし、両側の軸受の内輪の軸方向位置を規制する内輪位置規制手段を設けた軸受装置において、前記ハウジングおよび前記内輪位置規制手段により規制される前記軸受のアキシアル内部隙間を、前記軸受の常温の運転停止状態では正となり、軸受の運転状態では内外輪の温度差と遠心力の作用により負となって定位置予圧が生じる大きさとし、かつ前記反負荷側軸受けの外輪の背面と前記ハウジングとの間に、この反負荷側軸受の外輪を正面側へ付勢して軸受運転停止時に予圧を生じさせる弾性体を介在させたため、簡単な構成により、回転開始時の不要な滑りを無くし、かつ高速回転時の予圧上昇を抑制でき、高い主軸剛性を確保できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
この発明の第１の実施形態を図１ないし図３と共に説明する。図１（Ａ）はこの実施形態の軸受装置が用いられる工作機械の主軸装置の断面図を示す。この主軸装置１は、ハウジング２内において、主軸３を軸受装置４により回転自在に支持したものである。軸受装置４は、多列アンギュラ玉軸受からなる。
【００２２】
軸受装置４は、主軸３に荷重が作用する端部側である負荷側に配置した軸受５Ａと、この負荷側軸受５Ａに対する反負荷側に配置した軸受５Ｂとを備える。これら両軸受５Ａ，５Ｂを介して、主軸３の工具取付端３ａ側となる負荷側部である前部、および後部をハウジング２に支持する。負荷側および反負荷側の軸受５Ａ，５Ｂは、それぞれ外輪１１Ａ，１１Ｂ，内輪１２Ａ，１２Ｂ，ボール１３Ａ，１３Ｂ，およびボール１３Ａ，１３Ｂを保持する保持器１４Ａ，１４Ｂを有するアンギュラ玉軸受からなり、互いに背面向き合わせとされている。負荷側の軸受５Ａの外輪１１Ａと反負荷側の軸受５Ｂの外輪１１Ｂとの間には、ハウジング２における両側の軸受５Ａ，５Ｂの外輪１１Ａ，１１Ｂが嵌合する軸受嵌合面よりも内径側に突出した環状の内径側突出部２ａが介在する。両軸受５Ａ，５Ｂの内輪１２Ａ，１２Ｂ間には内輪間座６が介在する。
【００２３】
負荷側の軸受５Ａは、その外輪１１Ａをハウジング２に対して軸方向に位置固定されている。具体的には、ハウジング２の前端に固定される外輪押え蓋７と、前記ハウジング２の内径側突出部２ａの端面とに挟まれて、負荷側の軸受５Ａの外輪１１Ａが軸方向に位置固定されている。反負荷側の軸受５Ｂは、その外輪１１Ｂをハウジング２に対して軸方向に非位置固定とされている。具体的には、反負荷側の軸受５Ｂの外輪１１Ｂは、ハウジング２の軸受嵌合面に、緩み嵌めの嵌め合いとされている。
【００２４】
両軸受５Ａ，５Ｂの内輪１２Ａ，１２Ｂは、内輪位置規制手段２０により軸方向位置が規制されている。具体的には、負荷側の軸受５Ａの内輪１２Ａの一端面を、主軸３の工具取付端３ａに続き大径に形成された肩部３ｂの端面に係合させ、反負荷側の軸受５Ｂの内輪１２Ｂの一端面を、円筒部材であるスペーサ８を介してナット９で締め付ける。これにより、両軸受５Ａ，５Ｂの内輪１２Ａ，１２Ｂの軸方向位置が規制される。すなわち、前記内輪位置規制手段２０は、主軸３、その肩部３ａ、内輪間座６、スペーサ８、ナット９などからなる。
【００２５】
反負荷側の軸受５Ｂの外輪１１Ｂの背面とハウジング２との間には、前記内輪位置規制手段２０により規制した初期状態で所定量の隙間δが与えられている。この隙間δが、反負荷側の軸受５Ｂのアキシアル内部隙間となる。このアキシアル内部隙間δの大きさは、軸受５Ａ，５Ｂの常温（すなわち室温）の運転停止状態では正となり、軸受５Ａ，５Ｂの運転状態では内外輪の温度差と遠心力による内輪１２Ｂの拡径作用により負となって定位置予圧が生じる大きさとしている。なお、上記アキシアル内部隙間δが負となって定位置予圧が生じる状態となる温度や主軸回転数、つまりどの程度の温度や主軸回転数となれば定位置予圧が生じるようにするかの初期アキシアル内部隙間δの大きさは、この軸受装置１を適用する工作機械や加工目的等に応じて適宜設定すれば良いが、例えば主軸回転数４０００rpm （内外輪の温度差約２℃）となる程度で、零となる程度の大きさとされる。
具体例を挙げると、アキシアル内部隙間δとして、数十μｍが設定される。
【００２６】
反負荷側の軸受５Ｂの外輪１１Ｂの背面とハウジング２との間には、この反負荷側の軸受５Ｂの外輪１１Ｂを正面側へ付勢する弾性体１０が介在させてある。具体的には、図１（Ａ）のＡ部を拡大して示す図１（Ｂ）のように、ハウジング２の内径側突出部２ａの端面に軸受５Ａ，５Ｂと同心の環状の周溝１５を設け、この周溝１５に弾性体１０としてＯリングを収容している。両軸受５Ａ，５Ｂが組付けられた状態（すなわちアキシアル内部隙間δが初期値の状態）で、Ｏリングからなる弾性体１０は圧縮されており、その復元力により反負荷側の軸受５Ｂの外輪１１Ａが正面側へ付勢されている。
【００２７】
上記構成の作用を説明する。軸受装置４の運転停止時や運転開始時は、反負荷側の軸受５Ｂの外輪１１Ｂとハウジング２の内径側突出部２ａの端面との間に隙間δがあって、この隙間δが反負荷側の軸受５Ｂのアキシアル内部隙間となり、定位置予圧は生じていない。しかし、ハウジング２の内径側突出部２ａの端面と外輪１１Ｂとの間に圧縮状態で弾性体１０が介在しているため、弾性体１０の弾性復元力により反負荷側の軸受５Ｂに予圧が与えられる。つまり、ハウジング２の内径側突出部２ａの端面と外輪１１Ｂの背面との間のアキシアル隙間δが詰まるまでは、弾性体１０の弾性復元力によって、軸受５Ｂに定圧予圧による予圧が作用する。これにより、ある程度の回転速度に高まるまで、前記アキシアル内部隙間δに起因する主軸３のがたつきを無くし、回転開始時の不要な滑りを無くすことができる。
【００２８】
反負荷側の軸受５Ｂでは、回転に伴い、遠心力による内輪１２Ｂの膨張や、内外輪１２Ｂ，１１Ｂの温度差（通常、内輪１２Ｂの方が温度が高い）により、前記アキシアル内部隙間δが小さくなる。回転速度が速くなり、アキシアル内部隙間δが負の値になると、定位置予圧が生じる。すなわち、定圧予圧から定位置予圧に切り換わる。
【００２９】
図２は、前記軸受装置における予圧量の変化をグラフで示したものである。回転速度がある程度以上になると、アキシアル内部隙間δが無くなり、予圧量が上昇する。図２のグラフでは、回転速度が４０００rpm を超えたあたりで、遠心力の作用などにより内部隙間が小さくなってきて、ハウジング２の内径側突出部２ａの端面と外輪１１Ｂの背面の間のアキシアル内部隙間δが詰まり、定位置予圧の状態となって、以後は徐々に予圧が上昇して行く。この場合の予圧の上昇は、組込時に前記アキシアル内部隙間δが与えられていることから抑制され、１００００rpm になっても限界予圧２００kgf を越えることは無い。なお、組込時に設定される前記アキシアル内部隙間δの設定量を調整することで、狙いの回転速度においてアキシアル内部隙間δが詰まるようにでき、アキシアル内部隙間δが詰まった以降は通常の定位置予圧状態となる。
なお、同図の例では、回転速度が４０００rpm を超えたあたりでアキシアル内部隙間δが零となるが、２０００〜６０００rpm の範囲で（例えば２０００rpm 、３０００rpm 、５０００rpm 、または６０００rpm 程度で）アキシアル内部隙間δが零となるように、初期（運転停止時）のアキシアル内部隙間δを設定しても良い。この場合に、回転速度の上昇は軸受温度の上昇を伴うが、温度変化に係わらずに、回転速度のみに着目して初期のアキシアル内部隙間δを設定しても良い。
【００３０】
図３は、φ９０mmのアンギュラ玉軸受の２００kgf 予圧状態での剛性を、定位置予圧の場合と定圧予圧の場合と比較して示すグラフであり、定位置予圧の場合の方が剛性に優れていることを表している。この実施形態の軸受装置４では、上記したように高速回転時の定位置予圧による運転を可能としていることから、図３のグラフからも明らかなように、定圧予圧の主軸や、通常高速になると予圧の上昇に有利な定圧予圧に切り換える機構の主軸に比べて、主軸剛性を高めることができる。
このように、この軸受装置４では、簡単な構成により、回転開始時の不要な滑りを無くし、かつ高速回転時の予圧上昇を抑制でき、高い主軸剛性を確保できる。
【００３１】
また、この軸受装置４を備える前記工作機械の主軸装置１は、軸受装置４において回転開始時の不要な滑りを無くし、かつ高速回転時の予圧上昇を抑制できるので、主軸回転精度を向上させることができる。
【００３２】
図４はこの発明の他の実施形態を示す。この実施形態では、図１〜図３に示した軸受装置４において、反負荷側の軸受５Ｂの外輪１１Ｂの背面とハウジング２との間に、複数（図示の例では６〜１０個）のコイルばねからなる弾性体１０Ａを介在させている。具体的には、ハウジング２の内径側に突出した環状の内形側突出部２ａの端面に、周方向に分配して複数の凹部１６を設け、これらの凹部１６に弾性体１０Ａとしてコイルばねをそれぞれ収容している。両軸受５Ａ，５Ｂに定位置予圧が与えられた状態で、コイルばねからなる弾性体１０Ａは圧縮されており、その復元力により反負荷側の軸受５Ｂの外輪１１Ａが正面側へ付勢されている。その他の構成および作用効果は図１〜図３の実施形態の場合と同様である。
【００３３】
図５はこの発明のさらに他の実施形態を示す。この実施形態では、図１〜図３に示した軸受装置４において、反負荷側の軸受５Ｂの外輪１１Ｂの背面とハウジング２との間に、軸受５Ａ，５Ｂと同心の皿ばねからなる弾性体１０Ｂを介在させている。具体的には、ハウジング２の内径側に突出した環状の内形側突出部２ａの端面と、これに対向する軸受５Ｂの外輪１１Ｂの背面との間に、皿ばねからなる弾性体１０Ｂを介在させている。その他の構成および作用効果は図１〜図３の実施形態の場合と同様である。
【００３４】
図６はこの発明のさらに他の実施形態を示す。この実施形態では、図１〜図３に示した軸受装置４において、反負荷側の軸受５Ｂの外輪１１Ｂの背面に軸受５Ａ，５Ｂと同心の環状の周溝１７を設け、この周溝１７に弾性体１０ＣとしてＯリングを収容している。その他の構成および作用効果は図１〜図３の実施形態の場合と同様である。
【００３５】
図７はこの発明のさらに他の実施形態を示す。この実施形態では、図１〜図３に示した軸受装置４において、ハウジング２の内径側突出部２ａと反負荷側の軸受５Ｂの外輪１１Ｂとの間に外輪間座１８が配置され、この外輪間座１８と前記内径側突出部２ａとの間に弾性体１０Ｄが介在させてある。具体的には、前記外輪間座１８の前記内径側突出部２ａと対向する端面に軸受５Ａ，５Ｂと同心の環状の周溝１９を設け、この周溝１９に弾性体１０ＤとしてＯリングを収容している。その他の構成および作用効果は図１〜図３の実施形態の場合と同様である。
【００３６】
図８はこの発明のさらに他の実施形態を示す。この実施形態では、図１〜図３に示した軸受装置４において、負荷側の軸受５Ａおよび反負荷側の軸受５Ｂを、それぞれ２列の軸受の組み合わせとしている。具体的には、負荷側の軸受５Ａとして、正面側を主軸３のフロント側に向けたアンギュラ玉軸受が軸方向に２列並べられ、反負荷側の軸受５Ｂとして、正面側を主軸３のリア側に向けたアンギュラ玉軸受が軸方向に２列並べられている。反負荷側の２列の軸受５Ｂ，５Ｂのうち、ハウジング２の内径側突出部２ａ寄りの軸受５Ｂの外輪１１Ｂの背面と前記内径側突出部２ａとの間に弾性体１０が介在させてある。その他の構成および作用効果は図１〜図３の実施形態の場合と同様である。
【００３７】
なお、同図の実施形態において、図４〜図７に示した各実施形態における弾性体の種類やその弾性体の設置構造を採用しても良い。また、負荷側の軸受５Ａおよび反負荷側の軸受５Ｂの軸受配列数は２列に限らず、３列以上としてもよく、両軸受５Ａ，５Ｂのうち、いずれか一方の軸受だけを複数列としても良い。
【００３８】
また、上記各実施形態は、ハウジング１のフロント側軸受を負荷側軸受５Ａとし、リア側軸受を反負荷側軸受５Ｂとしたが、フロント側軸受を複数のアンギュラ玉軸受の配列からなる軸受装置で構成し、リア側軸受を円筒ころ軸受の配列からなる軸受装置で構成し、そのフロント側軸受につきこの発明を適用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】（Ａ）はこの発明の第１の実施形態にかかる軸受装置を搭載した工作機械の主軸装置のフロント側の断面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＡ部の拡大図である。
【図２】同軸受装置の予圧上昇を示すグラフである。
【図３】アンギュラ玉軸受に定位置予圧を与えた場合と定圧予圧を与えた場合との剛性を比較して示すグラフである。
【図４】この発明の他の実施形態を示す断面図である。
【図５】この発明のさらに他の実施形態を示す断面図である。
【図６】この発明のさらに他の実施形態を示す断面図である。
【図７】この発明のさらに他の実施形態を示す断面図である。
【図８】この発明のさらに他の実施形態を示す断面図である。
【図９】初期状態で予圧が入っている軸受装置の断面図である。
【図１０】同軸受装置の要部の拡大断面図である。
【図１１】同軸受装置の予圧上昇を示すグラフである。
【図１２】予圧切換機構を用いた軸受装置の予圧上昇を示すグラフである。
【図１３】初期状態でアキシアル隙間を設けた軸受装置の断面図を示す。
【図１４】（Ａ）は同軸受装置に予圧を付与する前の状態を示す要部断面図、（Ｂ）は予圧付与後の状態を示す要部断面図である。
【図１５】同軸受装置の予圧上昇を示すグラフである。
【図１６】一般の軸受装置の定位置予圧時およびアキシアル隙間付与時の状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４０】
１…主軸装置
２…ハウジグ
２ａ…内径側突出部
３…主軸
４…側軸受装置
５Ａ，５Ｂ…軸受
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ…弾性体
１１Ａ，１１Ｂ…外輪
１２Ａ，１２Ｂ…内輪
１８…外輪間座
２０…内輪位置規制手段
【図１】
2010091066.tif 000003
【図２】
2010091066.tif 000004
【図３】
2010091066.tif 000005
【図４】
2010091066.tif 000006
【図５】
2010091066.tif 000007
【図６】
2010091066.tif 000008
【図７】
2010091066.tif 000009
【図８】
2010091066.tif 000010
【図９】
2010091066.tif 000011
【図１０】
2010091066.tif 000012
【図１１】
2010091066.tif 000013
【図１２】
2010091066.tif 000014
【図１３】
2010091066.tif 000015
【図１４】
2010091066.tif 000016
【図１５】
2010091066.tif 000017
【図１６】
2010091066.tif 000018