(57)【要約】      （修正有）【課題】回転軸の高速回転時にベアリングを安定させる。【解決手段】回転軸と回転部材の間に内側ベアリングを設け、回転部材と非回転部の間に外側ベアリングを設け、内側ベアリングが、回転軸の軸心方向に間隔を空けて配置された第１内側ベアリングと第２内側ベアリングからなり、外側ベアリングが、回転軸の軸心方向に間隔を空けて配置された第１外側ベアリングと第２外側ベアリングからなり、第１内側ベアリングの外輪と第１外側ベアリングの内輪が、回転部材に固定され、第２内側ベアリングの外輪と第２外側ベアリングの内輪が、回転部材に固定され、第１外側ベアリングの外輪および第２外側ベアリングの外輪が非回転部に固定されるとき、回転部材が回転軸の軸心方向に沿って少し移動し、それにより第１内側ベアリング、第１外側ベアリング、第２内側ベアリング、および第２外側ベアリングが、互いに関連した状態で、それぞれプリロードを受ける回転装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸（１２、３２、５２）が非回転部（１４、３４、５４）に対して回転可能であり、回転軸（１２、３２、５２）と非回転部（１４、３４、５４）の間に回転部材（１６、３６、５６）を配置し、回転軸（１２、３２、５２）と回転部材（１６、３６、５６）の間に内側ベアリング（１８、３８、５８）を設けるとともに、回転部材（１６、３６、５６）と非回転部（１４、３４、５４）の間に外側ベアリング（２０、４０、６０）を設け、
内側ベアリング（１８、３８、５８）が、回転軸（１２、３２、５２）の軸心方向（Ｘ）に間隔を空けて配置された第１内側ベアリング（１８ａ、３８ａ、５８ａ）と第２内側ベアリング（１８ｂ、３８ｂ、５８ｂ）からなり、
外側ベアリング（２０、４０、６０）が、回転軸（１２、３２、５２）の軸心方向（Ｘ）に間隔を空けて配置された第１外側ベアリング（２０ａ、４０ａ、６０ａ）と第２外側ベアリング（２０ｂ、４０ｂ、６０ｂ）からなり、
第１内側ベアリング（１８ａ、３８ａ、５８ａ）の外輪と第１外側ベアリング（２０ａ、４０ａ、６０ａ）の内輪が、回転部材（１６、３６、５６）に固定されており、
第２内側ベアリング（１８ｂ、３８ｂ、５８ｂ）の外輪と第２外側ベアリング（２０ｂ、４０ｂ、６０ｂ）の内輪が、回転部材（１６、３６、５６）に固定されており、
第１内側ベアリング（１８ａ、３８ａ、５８ａ）の内輪と第２内側ベアリング（１８ｂ、３８ｂ、５８ｂ）の内輪が回転軸（１２、３２、５２）に固定されている状態で、第１外側ベアリング（２０ａ、４０ａ、６０ａ）の外輪および／または第２外側ベアリング（２０ｂ、４０ｂ、６０ｂ）の外輪が非回転部（１４、３４、５４）に固定されようとするとき、第１外側ベアリング（２０ａ、４０ａ、６０ａ）の外輪および／または第２外側ベアリング（２０ｂ、４０ｂ、６０ｂ）の外輪が回転軸（１２、３２、５２）の軸心方向（Ｘ）に沿って少し移動し、それに連動して、回転部材（１６、３６、５６）がその軸心方向（Ｘ）に沿って少し移動し、第１内側ベアリング（１８ａ、３８ａ、５８ａ）、第１外側ベアリング（２０ａ、４０ａ、６０ａ）、第２内側ベアリング（１８ｂ、３８ｂ、５８ｂ）および第２外側ベアリング（２０ｂ、４０ｂ、６０ｂ）の少なくとも２つが、連係関係を有する状態で、それぞれプリロードを受ける回転装置。
【請求項２】
回転部材（１６）が、分割された第１回転部材（１６ａ）と第２回転部材（１６ｂ）とからなり、
第１内側ベアリング（１８ａ）の外輪、第１回転部材（１６ａ）、および第１外側ベアリング（２０ａ）の内輪が一体的に互いに固定されており、
第２内側ベアリング（１８ｂ）の外輪、第２回転部材（１６ｂ）、および第２外側ベアリング（２０ｂ）の内輪が一体的に互いに固定されており、
第１内側ベアリング（１８ａ）の内輪と第２内側ベアリング（１８ｂ）の内輪が回転軸（１２）に固定されている状態で、第１外側ベアリング（２０ａ）の外輪および第２外側ベアリング（２０ｂ）の外輪が非回転部（１４）に固定されようとするとき、第１外側ベアリング（２０ａ）の外輪および第２外側ベアリング（２０ｂ）の外輪が回転軸（１２）の軸心方向（Ｘ）に沿って互いに反対方向に少し移動し、それに連動して、第１回転部材（１６ａ）と第２回転部材（１６ｂ）がその軸心方向（Ｘ）に沿って互いに反対方向に少し移動し、第１内側ベアリング（１８ａ）と第１外側ベアリング（２０ａ）が、連係関係を有する状態で、回転軸（１２）の軸心方向（Ｘ）に沿った第１方向（Ｘ１）に、第１プリロード（Ｆ１）と第２プリロード（Ｆ２）を受け、さらに、第２内側ベアリング（１８ｂ）と第２外側ベアリング（２０ｂ）が、連係関係を有する状態で、回転軸（１２）の軸心方向（Ｘ）に沿った、第１方向（Ｘ１）とは逆の第２方向（Ｘ２）に、第１プリロード（Ｆ１’）と第２プリロード（Ｆ２’）を受ける請求項１に記載の回転装置。
【請求項３】
第１内側ベアリング（１８ａ）の外輪が、第１回転部材（１６ａ）の後端（１６ｎ）に固定されており、
第２内側ベアリング（１８ｂ）の外輪が、第２回転部材（１６ｂ）の前端（１６ｐ）に固定されており、
第１外側ベアリング（２０ａ）の内輪が、第１回転部材（１６ａ）の前端（１６ｍ）と第１内側ベアリング（１８ａ）の取付位置との間の中間領域に配置されており、
第２外側ベアリング（２０ｂ）の内輪が、第２回転部材（１６ｂ）の後端（１６ｑ）と第２内側ベアリング（１８ｂ）の取付位置との間の中間領域に配置されている、請求項２に記載の回転装置。
【請求項４】
第１回転部材（１６ａ）が、第１大径部（１６ｇ）と第１小径部（１６ｈ）からなり、第１大径部（１６ｇ）の内側で第１内側ベアリング（１８ａ）の外輪が支持され、第１小径部（１６ｈ）の外側で第１外側ベアリング（２０ａ）の内輪が支持されており、
第２回転部材（１６ｂ）が、第２大径部（１６ｉ）と第２小径部（１６ｊ）からなり、第２大径部（１６ｉ）の内側で第２内側ベアリング（１８ｂ）の外輪が支持され、第２小径部（１６ｊ）の外側で第２外側ベアリング（２０ｂ）の内輪が支持されている請求項２又は３に記載の回転装置。
【請求項５】
回転部材（３６、５６）が単一の部材からなり、
第１内側ベアリング（３８ａ、５８ａ）の内輪と第２内側ベアリング（３８ｂ、５８ｂ）の内輪が回転軸（３２、５２）に固定されている状態で、第１外側ベアリング（４０ａ、６０ａ）の外輪および／または第２外側ベアリング（４０ｂ、６０ｂ）の外輪が非回転部（３４、５４）に固定されようとするとき、第１外側ベアリング（４０ａ、６０ａ）の外輪および／または第２外側ベアリング（４０ｂ、６０ｂ）の外輪が回転軸（３２、５２）の軸心方向（Ｘ）に沿って少し移動し、それに連動して、回転部材（３６、５６）がその軸心方向（Ｘ）に沿って少し移動し、第１内側ベアリング（３８ａ、５８ａ）、第１外側ベアリング（４０ａ、６０ａ）、第２内側ベアリング（３８ｂ、５８ｂ）および第２外側ベアリング（４０ｂ、６０ｂ）の全てが、連係関係を有する状態で、それぞれプリロードを受ける請求項１に記載の回転装置。
【請求項６】
回転軸（１２、３２、５２）と非回転部（１４、３４、５４）の間に回転部材（１６、３６、５６）を配置し、回転軸（１２、３２、５２）と回転部材（１６、３６、５６）の間に内側ベアリング（１８、３８、５８）を設けるとともに、回転部材（１６、３６、５６）と非回転部（１４、３４、５４）の間に外側ベアリング（２０、４０、６０）を設け、
外側ベアリング（２０、４０、６０）をオイルエアー又はオイルミスト潤滑とし、内側ベアリング（１８、３８、５８）をグリース潤滑とした回転装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転軸が非回転部に対して回転可能であり、回転軸と非回転部の間に回転部材を配置し、回転軸と回転部材の間に内側ベアリングを設けるとともに、回転部材と非回転部の間に外側ベアリングを設けた回転装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、回転軸を回転させる回転装置において高速回転を行うには、高速回転に適するベアリングを使用しなければならなかった。回転軸を高速回転させると、ベアリングに大きな負担がかかるため、ベアリングの安定性やベアリングの使用寿命の点からも改善が望まれていた。
【０００３】
本願出願人は、特許文献１に示すように、回転周速が小さいベアリングを用いても、ベアリングに負担をかけずに回転軸を高速回転させることができる回転装置を提案している。
【特許文献１】特開２０００−２７１８０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ベアリングにかかる負担にアンバランスが生じると、ベアリングのガタつきや摩擦の増大などの点で回転に問題が生じることがある。
【０００５】
他方、ベアリングの潤滑は、回転軸、回転部材、非回転部等の構成に合わせて適切なものを用いることが望まれる。
【０００６】
そこで本発明は、回転軸の高速回転時にベアリングを安定させることができる回転装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の解決手段を例示すると、以下の通りである。
【０００８】
（１）  回転軸（１２、３２、５２）が非回転部（１４、３４、５４）に対して回転可能であり、回転軸（１２、３２、５２）と非回転部（１４、３４、５４）の間に回転部材（１６、３６、５６）を配置し、回転軸（１２、３２、５２）と回転部材（１６、３６、５６）の間に内側ベアリング（１８、３８、５８）を設けるとともに、回転部材（１６、３６、５６）と非回転部（１４、３４、５４）の間に外側ベアリング（２０、４０、６０）を設け、
内側ベアリング（１８、３８、５８）が、回転軸（１２、３２、５２）の軸心方向（Ｘ）に間隔を空けて配置された第１内側ベアリング（１８ａ、３８ａ、５８ａ）と第２内側ベアリング（１８ｂ、３８ｂ、５８ｂ）からなり、
外側ベアリング（２０、４０、６０）が、回転軸（１２、３２、５２）の軸心方向（Ｘ）に間隔を空けて配置された第１外側ベアリング（２０ａ、４０ａ、６０ａ）と第２外側ベアリング（２０ｂ、４０ｂ、６０ｂ）からなり、
第１内側ベアリング（１８ａ、３８ａ、５８ａ）の外輪と第１外側ベアリング（２０ａ、４０ａ、６０ａ）の内輪が、回転部材（１６、３６、５６）に固定されており、
第２内側ベアリング（１８ｂ、３８ｂ、５８ｂ）の外輪と第２外側ベアリング（２０ｂ、４０ｂ、６０ｂ）の内輪が、回転部材（１６、３６、５６）に固定されており、
第１内側ベアリング（１８ａ、３８ｂ、５８ｂ）の内輪と第２内側ベアリング（１８ｂ、３８ｂ、５８ｂ）の内輪が回転軸（１２、３２、５２）に固定されている状態で、第１外側ベアリング（２０ａ、４０ａ、６０ａ）の外輪および／または第２外側ベアリング（２０ｂ、４０ｂ、６０ｂ）の外輪が非回転部（１４、３４、５４）に固定されようとするとき、第１外側ベアリング（２０ａ、４０ａ、６０ａ）の外輪および／または第２外側ベアリング（２０ｂ、４０ｂ、６０ｂ）の外輪が回転軸（１２、３２、５２）の軸心方向（Ｘ）に沿って少し移動し、それに連動して、回転部材（１６、３６、５６）がその軸心方向（Ｘ）に沿って少し移動し、第１内側ベアリング（１８ａ、３８ａ、５８ａ）、第１外側ベアリング（２０ａ、４０ａ、６０ａ）、第２内側ベアリング（１８ｂ、３８ｂ、５８ｂ）および第２外側ベアリング（２０ｂ、４０ｂ、６０ｂ）の少なくとも２つが、連係関係を有する状態で、それぞれプリロードを受ける回転装置。
【０００９】
（２）  回転部材（１６）が、分割された第１回転部材（１６ａ）と第２回転部材（１６ｂ）とからなり、
第１内側ベアリング（１８ａ）の外輪、第１回転部材（１６ａ）、および第１外側ベアリング（２０ａ）の内輪が一体的に互いに固定されており、
第２内側ベアリング（１８ｂ）の外輪、第２回転部材（１６ｂ）、および第２外側ベアリング（２０ｂ）の内輪が一体的に互いに固定されており、
第１内側ベアリング（１８ａ）の内輪と第２内側ベアリング（１８ｂ）の内輪が回転軸（１２）に固定されている状態で、第１外側ベアリング（２０ａ）の外輪および第２外側ベアリング（２０ｂ）の外輪が非回転部（１４）に固定されようとするとき、第１外側ベアリング（２０ａ）の外輪および第２外側ベアリング（２０ｂ）の外輪が回転軸（１２）の軸心方向（Ｘ）に沿って互いに反対方向に少し移動し、それに連動して、第１回転部材（１６ａ）と第２回転部材（１６ｂ）がその軸心方向（Ｘ）に沿って互いに反対方向に少し移動し、第１内側ベアリング（１８ａ）と第１外側ベアリング（２０ａ）が、連係関係を有する状態で、回転軸（１２）の軸心方向（Ｘ）に沿った第１方向（Ｘ１）に、第１プリロード（Ｆ１）と第２プリロード（Ｆ２）を受け、さらに、第２内側ベアリング（１８ｂ）と第２外側ベアリング（２０ｂ）が、連係関係を有する状態で、回転軸（１２）の軸心方向（Ｘ）に沿った、第１方向（Ｘ１）とは逆の第２方向（Ｘ２）に、第１プリロード（Ｆ１’）と第２プリロード（Ｆ２’）を受ける前述の回転装置。
【００１０】
（３）  第１内側ベアリング（１８ａ）の外輪が、第１回転部材（１６ａ）の後端（１６ｎ）に固定されており、
第２内側ベアリング（１８ｂ）の外輪が、第２回転部材（１６ｂ）の前端（１６ｐ）に固定されており、
第１外側ベアリング（２０ａ）の内輪が、第１回転部材（１６ａ）の前端（１６ｍ）と第１内側ベアリング（１８ａ）の取付位置との間の中間領域に配置されており、
第２外側ベアリング（２０ｂ）の内輪が、第２回転部材（１６ｂ）の後端（１６ｑ）と第２内側ベアリング（１８ｂ）の取付位置との間の中間領域に配置されている、前述の回転装置。
【００１１】
（４）  第１回転部材（１６ａ）が、第１大径部（１６ｇ）と第１小径部（１６ｈ）からなり、第１大径部（１６ｇ）の内側で第１内側ベアリング（１８ａ）の外輪が支持され、第１小径部（１６ｈ）の外側で第１外側ベアリング（２０ａ）の内輪が支持されており、
第２回転部材（１６ｂ）が、第２大径部（１６ｉ）と第２小径部（１６ｊ）からなり、第２大径部（１６ｉ）の内側で第２内側ベアリング（１８ｂ）の外輪が支持され、第２小径部（１６ｊ）の外側で第２外側ベアリング（２０ｂ）の内輪が支持されている前述の回転装置。
【００１２】
（５）  回転部材（３６、５６）が単一の部材からなり、
第１内側ベアリング（３８ａ、５８ａ）の内輪と第２内側ベアリング（３８ｂ、５８ｂ）の内輪が回転軸（３２、５２）に固定されている状態で、第１外側ベアリング（４０ａ、６０ａ）の外輪および／または第２外側ベアリング（４０ｂ、６０ｂ）の外輪が非回転部（３４、５４）に固定されようとするとき、第１外側ベアリング（４０ａ、６０ａ）の外輪および／または第２外側ベアリング（４０ｂ、６０ｂ）の外輪が回転軸（３２、５２）の軸心方向（Ｘ）に沿って少し移動し、それに連動して、回転部材（３６、５６）がその軸心方向（Ｘ）に沿って少し移動し、第１内側ベアリング（３８ａ、５８ａ）、第１外側ベアリング（４０ａ、６０ａ）、第２内側ベアリング（３８ｂ、５８ｂ）および第２外側ベアリング（４０ｂ、６０ｂ）の全てが、連係関係を有する状態で、それぞれプリロードを受ける前述の回転装置。
【００１３】
（６）  回転軸（１２、３２、５２）と非回転部（１４、３４、５４）の間に回転部材（１６、３６、５６）を配置し、回転軸（１２、３２、５２）と回転部材（１６、３６、５６）の間に内側ベアリング（１８、３８、５８）を設けるとともに、回転部材（１６、３６、５６）と非回転部（１４、３４、５４）の間に外側ベアリング（２０、４０、６０）を設け、
外側ベアリング（２０、４０、６０）をオイルエアー又はオイルミスト潤滑とし、内側ベアリング（１８、３８、５８）をグリース潤滑とした回転装置。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、回転軸の高速回転時にベアリングを安定させることができる。
【００１５】
本発明によれば、外側ベアリングと内側ベアリングにかかるプリロードをバランスさせることができる。
【００１６】
とくに、回転部材が、分割された第１回転部材と第２回転部材とからなり、第１内側ベアリングの外輪、第１回転部材、および第１外側ベアリングの内輪が一体的に互いに固定されており、第２内側ベアリングの外輪、第２回転部材、および第２外側ベアリングの内輪が一体的に互いに固定されており、第１内側ベアリングの内輪と第２内側ベアリングの内輪が回転軸に固定されている状態で、第１外側ベアリングの外輪および第２外側ベアリングの外輪が非回転部に固定されようとするとき、第１外側ベアリングの外輪および第２外側ベアリングの外輪が回転軸の軸心方向に沿って互いに反対方向に少し移動し、それに連動して、第１回転部材と第２回転部材がその軸心方向に沿って互いに反対方向に少し移動し、第１内側ベアリングと第１外側ベアリングが、連係関係を有する状態で、回転軸の軸心方向に沿った第１方向に、第１プリロードと第２プリロードを受け、さらに、第２内側ベアリングと第２外側ベアリングが、連係関係を有する状態で、回転軸の軸心方向に沿った、第１方向とは逆の第２方向に、第１プリロードと第２プリロードを受けると、第１内側ベアリングと第２内側ベアリングにかかる第１プリロードをバランスさせることができ、第１外側ベアリングと第２外側ベアリングにかかる第２プリロードをバランスさせることができる。
【００１７】
とくに、第１内側ベアリングの外輪が、第１回転部材の後端に固定されており、第２内側ベアリングの外輪が、第２回転部材の前端に固定されており、第１外側ベアリングの内輪が、第１回転部材の前端と第１内側ベアリングの取付位置との間の中間領域に配置されており、第２外側ベアリングの内輪が、第２回転部材の後端と第２内側ベアリングの取付位置との間の中間領域に配置されていると、第１外側ベアリングと第２外側ベアリングにかかるプリロードと、第１内側ベアリングと第２内側ベアリングにかかるプリロードとをバランスさせることができる。
【００１８】
とくに、第１回転部材が、第１大径部と第１小径部からなり、第１大径部の内側で第１内側ベアリングの外輪が支持され、第１小径部の外側で第１外側ベアリングの内輪が支持されており、第２回転部材が、第２大径部と第２小径部からなり、第２大径部の内側で第２内側ベアリングの外輪が支持され、第２小径部の外側で第２外側ベアリングの内輪が支持されていると、単純な構成で効率よくプリロードをバランスさせることができる。
【００１９】
とくに、回転部材が単一の部材からなり、第１内側ベアリングの内輪と第２内側ベアリングの内輪が回転軸に固定されている状態で、第１外側ベアリングの外輪または第２外側ベアリングの外輪が非回転部に固定されようとするとき、第１外側ベアリングの外輪または第２外側ベアリングの外輪が回転軸の軸心方向に沿って少し移動し、それに連動して、回転部材がその軸心方向に沿って移動し、第１内側ベアリング、第１外側ベアリング、第２内側ベアリングおよび第２外側ベアリングの全てが、連係関係を有する状態で、それぞれプリロードを受けると、回転部材の構成をより単純にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明の回転装置は、回転軸が非回転部に対して回転可能であり、回転軸と非回転部の間に回転部材を配置し、回転軸と回転部材の間に内側ベアリングを設けるとともに、回転部材と非回転部の間に外側ベアリングを設ける。内側ベアリングが、回転軸の軸心方向に間隔を空けて配置された第１内側ベアリングと第２内側ベアリングからなる。外側ベアリングが、回転軸の軸心方向に間隔を空けて配置された第１外側ベアリングと第２外側ベアリングからなる。第１内側ベアリングの外輪と第１外側ベアリングの内輪が、回転部材に固定されている。第２内側ベアリングの外輪と第２外側ベアリングの内輪が、回転部材に固定されている。第１内側ベアリングの内輪と第２内側ベアリングの内輪が回転軸に固定されている状態で、第１外側ベアリングの外輪および／または第２外側ベアリングの外輪が非回転部に固定されようとするとき、第１外側ベアリングの外輪および／または第２外側ベアリングの外輪が回転軸の軸心方向に沿って少し移動し、それに連動して、回転部材がその軸心方向に沿って少し移動し、第１内側ベアリング、第１外側ベアリング、第２内側ベアリングおよび第２外側ベアリングの少なくとも２つが、連係関係を有する状態で、それぞれプリロードを受ける。
【００２１】
好ましくは、第１内側ベアリング、第１外側ベアリング、第２内側ベアリングおよび第２外側ベアリングが連係関係を有する。第１内側ベアリングと第１外側ベアリングのみが連係関係を有しても良い。第１内側ベアリング、第１外側ベアリングおよび第２内側ベアリングのみが連係関係を有しても良い。
【００２２】
あるいは、本発明の回転装置は、回転軸と非回転部の間に回転部材を配置し、回転軸と回転部材の間に内側ベアリングを設けるとともに、回転部材と非回転部の間に外側ベアリングを設け、外側ベアリングをオイルエアー又はオイルミスト潤滑とし、内側ベアリングをグリース潤滑とする。
【００２３】
本発明の回転装置は、好適には工作機械の主軸頭に適用される。
【００２４】
好ましくは、回転部材は連結スリーブとして構成される。後述の実施例においては、回転部材は、回転軸と非回転部の間で回転自在に構成されているが、本発明は、回転部材を回転軸とともに又は独立して回転駆動させる構成を含む。
【００２５】
好ましくは、回転部材が、分割された第１回転部材と第２回転部材とからなり、第１内側ベアリングの外輪、第１回転部材、および第１外側ベアリングの内輪が一体的に互いに固定されており、第２内側ベアリングの外輪、第２回転部材、および第２外側ベアリングの内輪が一体的に互いに固定されており、第１内側ベアリングの内輪と第２内側ベアリングの内輪が回転軸に固定されている状態で、第１外側ベアリングの外輪および第２外側ベアリングの外輪が非回転部に固定されようとするとき、第１外側ベアリングの外輪および第２外側ベアリングの外輪が回転軸の軸心方向に沿って互いに反対方向に少し移動し、それに連動して、第１回転部材と第２回転部材がその軸心方向に沿って互いに反対方向に少し移動し、第１内側ベアリングと第１外側ベアリングが、連係関係を有する状態で、回転軸の軸心方向に沿った第１方向に、第１プリロードと第２プリロードを受け、さらに、第２内側ベアリングと第２外側ベアリングが、連係関係を有する状態で、回転軸の軸心方向に沿った、第１方向とは逆の第２方向に、第１プリロードと第２プリロードを受ける。
【００２６】
好ましくは、第１内側ベアリングの外輪が、第１回転部材の後端に固定されており、第２内側ベアリングの外輪が、第２回転部材の前端に固定されており、第１外側ベアリングの内輪が、第１回転部材の前端と第１内側ベアリングの取付位置との間の中間領域に配置されており、第２外側ベアリングの内輪が、第２回転部材の後端と第２内側ベアリングの取付位置との間の中間領域に配置されている。
【００２７】
好ましくは、第１回転部材が、第１大径部と第１小径部からなり、第１大径部の内側で第１内側ベアリングの外輪が支持され、第１小径部の外側で第１外側ベアリングの内輪が支持されており、第２回転部材が、第２大径部と第２小径部からなり、第２大径部の内側で第２内側ベアリングの外輪が支持され、第２小径部の外側で第２外側ベアリングの内輪が支持されている。あるいは、突起等を設けた円筒状の部材で回転部材を構成することもできる。
【００２８】
好ましくは、回転部材が単一の部材からなり、第１内側ベアリングの内輪と第２内側ベアリングの内輪が回転軸に固定されている状態で、第１外側ベアリングの外輪および／または第２外側ベアリングの外輪が非回転部に固定されようとするとき、第１外側ベアリングの外輪および／または第２外側ベアリングの外輪が回転軸の軸心方向に沿って少し移動し、それに連動して、回転部材がその軸心方向に沿って移動し、第１内側ベアリング、第１外側ベアリング、第２内側ベアリングおよび第２外側ベアリングの全てが、連係関係を有する状態で、それぞれプリロードを受ける。
【００２９】
後述の実施例においては、第１外側ベアリングの外輪または第２外側ベアリングの外輪が非回転部に固定されようとするとき、第１外側ベアリングの外輪または第２外側ベアリングの外輪が回転軸の軸心方向に沿って少し移動するように構成されているが、第１外側ベアリングの外輪および第２外側ベアリングの外輪が非回転部に固定されようとするとき、第１外側ベアリングの外輪および第２外側ベアリングの外輪が回転軸の軸心方向に沿って少し移動するようにしてもよい。
【００３０】
回転装置に於いて軸受の外輪は固定するというのが、一般常識的な考え方である。本発明は、この考え方と異なり、軸受の外輪を回転可能に構成する。この場合、通常の軸受機構では到達することが不可能とされていた超高速回転が実現可能となる。これは従来にない画期的な発明である。
【００３１】
工作機械において、刃物を取付けて金属等を加工する際に主要な役目を持つ回転主軸の機能、性能を高めることは大変重要である。
【００３２】
回転装置に使用する軸受の周速（回転数×軸受の回転部の周長）には限界がある。この限界を軸受の性能としてｄＮ値（軸受の直径×回転数）で表している。高速回転を行うには同じｄＮ値の場合、軸受の直径を細くして回転軸の周速を下げるより方法はない。
【００３３】
軸受の直径を細くすれば軸の剛性もなくなり動力の伝達能力も低くなってしまう。従来高速回転主軸として存在するものは、微細加工用として、極めて低いトルクしか出せないものである。
【００３４】
本発明によれば、軸受の直径を細くする事なく軸受限界回転数を大幅に上げる事が可能となる。従来の機構と比較して、例えば２倍以上のトルク１１．７Ｎｍが得られる。
【００３５】
回転軸を支える軸受の外輪は軸受ハウジングに対して固定して支えるのが通常の方式である。
【００３６】
本発明に於いては、第一主軸（回転軸）に取付ける軸受の外輪を第二主軸（連結スリーブ）に装着する。この第二主軸（連結スリーブ）を更に別の軸受として支持しそれ自体を回転させることができる。これによって、二重の軸受構造にしたものである。第一主軸（回転軸）は軸受の限界回転数を越えることなく相対的には軸受の限界回転数を大きく上回る回転を得る事ができる。
【００３７】
例えば、内側の軸受が直径５０ｍｍで限界回転数が毎分２５，０００回転、外側の軸受の限界回転数が毎分１５，０００回転の場合、直径５０ｍｍの軸が１．６倍の毎分４０，０００回転に達する。消費電力に於いて３．７ＫＷの少ないエネルギーで高速回転、高トルクが実現できる。従来の装置で同じトルクを得ようとすれば３０ＫＷ（ビルトインモーター）の出力が必要となる。本発明によれば、例えば約８分の１に省エネルギー化を実現し環境問題にも対応している。
【００３８】
また近年、回転装置の性能が著しく向上してきているので、軸受単体の回転数も、より高速化が可能になっている。本発明の装置を採用する事により回転数も更に高速化して毎分５０，０００、６０，０００、７０，０００回転が可能となる。
【実施例１】
【００３９】
以下、図面を参照して本発明の実施例１を説明する。
【００４０】
図１は、本発明による回転装置の一例を示す部分断面図である。
【００４１】
回転装置１０は、回転軸１２と、非回転部１４と、本発明の回転部材としての連結スリーブ１６と、内側ベアリング１８と、外側ベアリング２０と、駆動源２１を有する。
【００４２】
回転装置１０は、工作機械の主軸頭に好適に用いられる。
【００４３】
回転軸１２は、非回転部１４に対し回転可能に支承されている。回転軸１２と非回転部１４の間に連結スリーブ１６が配置されている。回転軸１２と連結スリーブ１６の間に内側ベアリング１８が設けられている。連結スリーブ１２と非回転部１４の間に外側ベアリング２０が設けられている。回転軸１２は、駆動源２１によって回転可能である。連結スリーブ１６は、回転軸１２と非回転部１４の間で回転自在である。
【００４４】
内側ベアリング１８は、回転軸１２の軸心方向Ｘに間隔を空けて配置された第１内側ベアリング１８ａと第２内側ベアリング１８ｂからなる。
【００４５】
第１内側ベアリング１８ａの内輪と第２内側ベアリング１８ｂの内輪の間には、内輪カラー２２が設けられている。内輪カラー２２は、回転軸１２とともに回転する。内輪カラー２２の軸心方向Ｘの長さは符号７１で示されている。内側ベアリング１８は、グリース潤滑としてある。これは、オイルをエアーノズルで入れようとしてもその部分が回転してしまう為である。
【００４６】
外側ベアリング２０は、回転軸１２の軸心方向Ｘに間隔を空けて配置された第１外側ベアリング２０ａと第２外側ベアリング２０ｂからなる。
【００４７】
第１外側ベアリング２０ａの外輪と第２外側ベアリング２０ｂの外輪の間には、外輪カラー２４が設けられている。外輪カラー２４は、非回転部１４とともに動かないようになっている。外輪カラー２４の軸心方向Ｘの長さは符号７４で示されている。外輪カラー２４には、供給部２６が設けられている。供給部２６は、外側ベアリング２０に潤滑剤としてオイルエアー又はオイルミストを供給する。これは、オイルエアー又はオイルミストの方がより高い回転数が得られる為である。
【００４８】
図１に示された実施例において、連結スリーブ１６は、分割された第１連結スリーブ１６ａと第２連結スリーブ１６ｂからなる。
【００４９】
第１内側ベアリング１８ａの外輪と第１外側ベアリング２０ａの内輪は、第１連結スリーブ１６ａに固定されている。
【００５０】
第２内側ベアリング１８ｂの外輪と第２外側ベアリング２０ｂの内輪は、第２連結スリーブ１６ｂに固定されている。
【００５１】
第１連結スリーブ１６ａは、第１大径部１６ｇと第１小径部１６ｈからなる。第１大径部１６ｇの内側で第１内側ベアリング１８ａの外輪が支持されている。第１小径部１６ｈの外側で第１外側ベアリング２０ａの内輪が支持されている。
【００５２】
また、第２連結スリーブ１６ｂは、第２大径部１６ｉと第２小径部１６ｊからなる。第２大径部１６ｉの内側で第２内側ベアリング１８ｂの外輪が支持されている。第２小径部１６ｊの外側で第２外側ベアリング２０ｂの内輪が支持されている。
【００５３】
第１連結スリーブ１６ａは、回転軸１２の軸心方向Ｘと垂直な第１外側支持面１６ｃと第１内側支持面１６ｄを有する。
【００５４】
第１外側ベアリング２０ａの外輪に対して回転軸１２の軸心方向Ｘにかかる押圧力が、第１連結スリーブ１６ａの第１外側支持面１６ｃと第１内側支持面１６ｄを介して、第１内側ベアリング１８ａの外輪にかけられている。
【００５５】
第２連結スリーブ１６ｂは、回転軸１２の軸心方向Ｘと垂直な第２外側支持面１６ｅと第２内側支持面１６ｆを有する。
【００５６】
第２外側ベアリング２０ｂの外輪に対して回転軸１２の軸心方向Ｘにかかる押圧力が、第２連結スリーブ１６ｂの第２外側支持面１６ｅと第２内側支持面１６ｆを介して、第２内側ベアリング１８ｂの外輪にかけられている。
【００５７】
第１連結スリーブ１６ａは、第１外側ベアリング２０ａの内輪にかかる回転軸１２の軸心方向Ｘに沿った押圧力を、第１内側ベアリング１８ａの外輪に伝達するようになっている。
【００５８】
また、第２連結スリーブ１６ｂは、第２外側ベアリング２０ｂの内輪にかかる回転軸１２の軸心方向Ｘに沿った押圧力とは逆向きの押圧力を、第２内側ベアリング１８ｂの外輪に伝達するようになっている。
【００５９】
連結スリーブ１６の寸法（第１内側支持面１６ｄと第２内側支持面１６ｆの間隔）は符号７２で示されている。第１内側ベアリング１８ａにかかる第１プリロードＦ１と、第２内側ベアリング１８ｂにかかる第１プリロードＦ１’は、内輪カラー２２の寸法７１と連結スリーブ１６の寸法７２によって決まる。
【００６０】
内輪幅寸法（第１外側支持面１６ｃと第２外側支持面１６ｅの間隔）は符号７３で示されている。第１外側ベアリング２０ａにかかる第２プリロードＦ２と、第２外側ベアリング２０ｂにかかる第２プリロードＦ２’は、内輪幅寸法７３と外輪カラー２４の寸法７４によって決まる。
【００６１】
連結スリーブ１６は、第１連結スリーブ１６ａと第２連結スリーブ１６ｂに分割されているので、寸法７２と７３は第１プリロードＦ１、Ｆ１’と第２プリロードＦ２、Ｆ２’のバランスを決める。
【００６２】
このようにして、第１内側ベアリング１８ａにかかる第１プリロードＦ１と、第１外側ベアリング２０ａにかかる第２プリロードＦ２をバランスさせることができる。また、第２内側ベアリング１８ｂにかかる第１プリロードＦ１’と、第２外側ベアリング２０ｂにかかる第２プリロードＦ２’をバランスさせることができる。
【００６３】
連結スリーブ１６、内側ベアリング１８、及び外側ベアリング２０周辺の構成について以下より詳細に説明する。駆動源２１の側の端部を後端としてある。図示省略した工作物の側の端部を前端としてある。
【００６４】
第１内側ベアリング１８ａの外輪の前端は、第１連結スリーブ１６ａの後端１６ｎに固定されている。第１内側ベアリング１８ａの外輪の後端は、開放されている。第１内側ベアリング１８ａの内輪は、回転軸１２と内輪カラー２２に対して固定されている。
【００６５】
第２内側ベアリング１８ｂの外輪の後端は、第２連結スリーブ１６ｂの前端１６ｐに固定されている。第２内側ベアリング１８ｂの外輪の前端と非回転部１４との間には、僅かな隙間が設けられている。第２内側ベアリング１８ｂの内輪は、回転軸１２と内輪カラー２２に対して固定されている。
【００６６】
第１外側ベアリング２０ａは、第１連結スリーブ１６ａの前端１６ｍと第１内側ベアリング１８ａの取付位置との間の中間領域に配置されている。第１外側ベアリング２０ａの内輪の後端は、第１連結スリーブ１６ａの第１外側支持面１６ｃに固定されている。第１外側ベアリング２０ａの内輪の前端は、開放されている。第１外側ベアリング２０ａの外輪の後端と非回転部１４との間には、僅かな隙間が設けられている。第１外側ベアリング２０ａの外輪の前端は、外輪カラー２４に固定されている。
【００６７】
第２外側ベアリング２０ｂは、第２連結スリーブ１６ｂの後端１６ｑと第２内側ベアリング１８ｂの取付位置との間の中間領域に配置されている。第２外側ベアリング２０ｂの内輪の後端は、開放されている。第２外側ベアリング２０ｂの内輪の前端は、第２連結スリーブ１６ｂの第２外側支持面１６ｅに固定されている。第２外側ベアリング２０ｂの外輪の後端は、外輪カラー２４に固定されている。第２外側ベアリング２０ｂの外輪の前端と非回転部１４との間には、僅かな隙間が設けられている。
【００６８】
第１内側ベアリング１８ａの外輪、第１連結スリーブ１６ａ、および第１外側ベアリング２０ａの内輪が一体的に互いに固定されている。第１内側ベアリング１８ａと第１外側ベアリング２０ａが、連係関係を有する状態で、回転軸１２の軸心方向Ｘに沿った第１方向Ｘ１にそれぞれ第１プリロードＦ１と第２プリロードＦ２を受ける。この場合、第１外側ベアリング２０ａの外輪の前端にかけられた押圧力が、第１外側ベアリング２０ａのボール、第１外側ベアリング２０ａの内輪の後端、第１連結スリーブ１６ａ、第１内側ベアリング１８ａの外輪の前端、第１内側ベアリング１８ａのボールを通って、第１内側ベアリング１８ａの内輪に伝達されている。
【００６９】
第２内側ベアリング１８ｂの外輪、第２連結スリーブ１６ｂ、および第２外側ベアリング２０ｂの内輪が一体的に互いに固定されている。第２内側ベアリング１８ｂと第２外側ベアリング２０ｂが、連係関係を有する状態で、回転軸１２の軸心方向Ｘに沿った、第１方向Ｘ１とは逆の第２方向Ｘ２に、それぞれ第１プリロードＦ１’と第２プリロードＦ２’を受ける。この場合、第２外側ベアリング２０ｂの外輪の後端にかけられた押圧力が、第２外側ベアリング２０ｂのボール、第２外側ベアリング２０ｂの内輪の前端、第２連結スリーブ１６ｂ、第２内側ベアリング１８ｂの外輪の後端、第２内側ベアリング１８ｂのボールを通って、第２内側ベアリング１８ｂの内輪に伝達されている。
【００７０】
図１に示された実施例においては、第１内側ベアリング１８ａの内輪と第２内側ベアリング１８ｂの内輪が回転軸１２に固定されている状態で、第１外側ベアリング２０ａの外輪および第２外側ベアリング２０ｂの外輪が非回転部１４に固定されようとするとき、第１外側ベアリング２０ａの外輪および第２外側ベアリング２０ｂの外輪が回転軸１２の軸心方向Ｘに沿って互いに反対方向に少し移動する。それに連動して、第１連結スリーブ１６ａと第２連結スリーブ１６ｂがその軸心方向Ｘに沿って互いに反対方向に少し移動する。第１内側ベアリング１８ａと第１外側ベアリング２０ａが、連係関係を有する状態で、回転軸１２の軸心方向Ｘに沿った第１方向Ｘ１に、第１プリロードＦ１と第２プリロードＦ２を受ける。さらに、第２内側ベアリング１８ｂと第２外側ベアリング２０ｂが、連係関係を有する状態で、回転軸１２の軸心方向Ｘに沿った、第１方向Ｘ１とは逆の第２方向Ｘ２に、第１プリロードＦ１’と第２プリロードＦ２’を受ける。
【００７１】
こうして、内側ベアリング１８と外側ベアリング２０にかかる第１プリロードと第２プリロードをそれぞれバランスさせて、安定した回転が得られるようになっている。
【００７２】
供給部２６をより詳しく説明する。
【００７３】
非回転部１４に供給部２６が設けられている。供給部２６の先端は、第１外側ベアリング２０ａと第２外側ベアリング２０ｂの間の空間２６ａに位置している。供給部２６から供給されたオイルエアー又はオイルミストが、第１外側ベアリング２０ａと第２外側ベアリング２０ｂに供給されるようになっている。
【実施例２】
【００７４】
以下、図面を参照して本発明の実施例２を説明する。
【００７５】
図２は、本発明による回転装置の別の例を示す部分断面図である。
【００７６】
回転装置３０は、回転軸３２と、非回転部３４と、本発明の回転部材としての連結スリーブ３６と、内側ベアリング３８と、外側ベアリング４０と、駆動源４１を有する。供給部４６の構成は図１の供給部２６の構成と同じであるのでその説明を省略する。
【００７７】
回転装置３０は、工作機械の主軸頭に好適に用いられる。
【００７８】
回転軸３２は、非回転部３４に対し回転可能に支承されている。回転軸３２と非回転部３４の間に連結スリーブ３６が配置されている。回転軸３２と連結スリーブ３６の間に内側ベアリング３８が設けられている。連結スリーブ３２と非回転部３４の間に外側ベアリング４０が設けられている。回転軸３２は、駆動源４１によって回転可能である。連結スリーブ３６は、回転軸３２と非回転部３４の間で回転自在である。
【００７９】
内側ベアリング３８は、回転軸３２の軸心方向Ｘに間隔を空けて配置された第１内側ベアリング３８ａと第２内側ベアリング３８ｂからなる。第１内側ベアリング３８ａと第２内側ベアリング３８ｂは同じ向きに設定され得る。
【００８０】
第１内側ベアリング３８ａの内輪と第２内側ベアリング３８ｂの内輪の間には、内輪カラー４２が設けられている。内輪カラー４２は、回転軸３２とともに回転する。
【００８１】
外側ベアリング４０は、回転軸３２の軸心方向Ｘに間隔を空けて配置された第１外側ベアリング４０ａと第２外側ベアリング４０ｂからなる。
【００８２】
第１外側ベアリング４０ａの外輪と第２外側ベアリング４０ｂの外輪の間には、外輪カラー４４が設けられている。外輪カラー４４は、非回転部３４とともに動かないようになっている。
【００８３】
図２に示された実施例において、連結スリーブ３６は、単一の部材からなる。
【００８４】
第１内側ベアリング３８ａの外輪と第１外側ベアリング４０ａの内輪は、連結スリーブ３６に固定されている。
【００８５】
第２内側ベアリング３８ｂの外輪と第２外側ベアリング４０ｂの内輪は、連結スリーブ３６に固定されている。
【００８６】
連結スリーブ３６は、第１大径部３６ｇ、小径部３６ｈ、及び第２大径部３６ｉからなる。第１大径部３６ｇの内側で第１内側ベアリング３８ａの外輪が支持されている。小径部３６ｈの外側で第１外側ベアリング４０ａの内輪と第２外側ベアリング４０ｂの内輪が支持されている。
【００８７】
なお、第２内側ベアリング３８ｂの外輪は、連結スリーブ３６に図示しないストッパーにより固定されている。また、第２外側ベアリング４０ｂの外輪は、移動しないようになっている。
【００８８】
連結スリーブ３６は、回転軸３２の軸心方向Ｘと垂直な第１外側支持面３６ｃ、第１内側支持面３６ｄ、第２外側支持面３６ｅ、及び第２内側支持面３６ｆを有する。
【００８９】
第１外側ベアリング４０ａの外輪に対して回転軸３２の軸心方向Ｘにかかる押圧力が、第１外側支持面３６ｃと第１内側支持面３６ｄを介して、第１内側ベアリング３８ａの外輪にかけられている。さらに、連結スリーブ３６にかかる押圧力が、第２外側支持面３６ｅを介して、第２外側ベアリング４０ｂの内輪にかけられている。
【００９０】
連結スリーブ３６は、第１外側ベアリング４０ａの内輪にかかる回転軸３２の軸心方向Ｘに沿った押圧力を、第１内側ベアリング３８ａの外輪に伝達する。さらに、連結スリーブ３６は、第２外側ベアリング４０ｂの内輪にかかる回転軸３２の軸心方向Ｘに沿った押圧力を、第２外側ベアリング４０ｂの外輪に伝達する。
【００９１】
このようにして、少なくとも第１内側ベアリング３８にかかる第１プリロードＦ１と第１外側ベアリング４０ａにかかる第２プリロードＦ２をバランスさせることができる。
【００９２】
連結スリーブ３６、内側ベアリング３８、及び外側ベアリング４０周辺の構成について以下より詳細に説明する。駆動源４１の側の端部を後端としてある。図示省略した工作物の側の端部を前端としてある。
【００９３】
第１内側ベアリング３８ａの外輪の前端は、連結スリーブ３６の後端３６ｎに固定されている。第１内側ベアリング３８ａの外輪の後端は、開放されている。第１内側ベアリング３８ａの内輪は、回転軸３２と内輪カラー４２に対して固定されている。
【００９４】
第２内側ベアリング３８ｂの外輪の後端は、連結スリーブ３６の前端３６ｐに固定されている。第２内側ベアリング３８ｂの外輪の前端と非回転部３４との間には、僅かな隙間が設けられている。第２内側ベアリング３８ｂの内輪は、回転軸３２と内輪カラー４２に対して固定されている。
【００９５】
第１外側ベアリング４０ａは、連結スリーブ３６の軸心方向Ｘの中心と第１内側ベアリング３８ａの取付位置との間の中間領域に配置されている。第１外側ベアリング４０ａの内輪の後端は、連結スリーブ３６ａの第１外側支持面３６ｃに固定されている。第１外側ベアリング４０ａの内輪の前端は、開放されている。第１外側ベアリング４０ａの外輪の後端と非回転部３４との間には、僅かな隙間が設けられている。第１外側ベアリング４０ａの外輪の前端は、外輪カラー４４に固定されている。
【００９６】
第２外側ベアリング４０ｂは、連結スリーブ３６の軸心方向Ｘの中心と第２内側ベアリング３８ｂの取付位置との間の中間領域に配置されている。第２外側ベアリング４０ｂの内輪の後端は、開放されている。第２外側ベアリング４０ｂの内輪の前端は、連結スリーブ３６に固定されている。第２外側ベアリング４０ｂの外輪は移動しないようになっている。
【００９７】
第１内側ベアリング３８ａの外輪、第２内側ベアリング３８ｂの外輪、連結スリーブ３６、第１外側ベアリング４０ａの内輪、及び第２外側ベアリング４０ｂの内輪が一体的に互いに固定されている。第１内側ベアリング３８ａ、第１外側ベアリング４０ａ、第２内側ベアリング３８ｂおよび第２外側ベアリング４０ｂの全てが、連係関係を有する状態で、回転軸３２の軸心方向Ｘに沿った第１方向Ｘ１にそれぞれプリロードを受ける。この場合、第１外側ベアリング４０ａの外輪の前端にかけられた押圧力が、第１外側ベアリング４０ａのボール、第１外側ベアリング４０ａの内輪の後端、連結スリーブ３６、第１内側ベアリング３８ａの外輪の前端、第１内側ベアリング３８ａのボールを通って、第１内側ベアリング３８ａの内輪に伝達されている。さらに、連結スリーブ３６にかけられた押圧力が、第２外側ベアリング４０ｂの内輪の前端、第２外側ベアリング４０ｂのボールを通って、第２外側ベアリングの外輪に伝達されている。さらに、連結スリーブ３６にかけられた押圧力が、ストッパーにより、第２内側ベアリング３８ｂの外輪の前端、第２内側ベアリング３８ｂのボールを通って、第２内側ベアリング３８ｂの内輪に伝達されている。
【００９８】
図２に示された実施例においては、第１内側ベアリング３８ａの内輪と第２内側ベアリング３８ｂの内輪が回転軸３２に固定されている状態で、第１外側ベアリング４０ａの外輪が非回転部３４に固定されようとするとき、第１外側ベアリング４０ａの外輪が回転軸３２の軸心方向Ｘに沿った第１方向Ｘ１に少し移動する。それに連動して、連結スリーブ３６がその軸心方向Ｘに沿った第１方向Ｘ１に少し移動する。第２内側ベアリング３８ｂの外輪と第２外側ベアリング４０ｂの内輪もまた、第１方向Ｘ１に少し移動する。第１内側ベアリング３８ａ、第１外側ベアリング４０ａ、第２内側ベアリング３８ｂおよび第２外側ベアリング４０ｂの全てが、連係関係を有する状態で、それぞれプリロードを受けるようになっている。
【００９９】
こうして、内側ベアリング３８と外側ベアリング４０にかかるプリロードをそれぞれバランスさせて、安定した回転が得られるようになっている。
【実施例３】
【０１００】
以下、図面を参照して本発明の実施例３を説明する。
【０１０１】
図３は、本発明による回転装置の更に別の例を示す部分断面図である。
【０１０２】
回転装置５０は、回転軸５２と、非回転部５４と、本発明の回転部材としての連結スリーブ５６と、内側ベアリング５８と、外側ベアリング６０と、駆動源６１を有する。供給部６６の構成は図１の供給部２６の構成と同じであるのでその説明を省略する。
【０１０３】
回転装置５０は、工作機械の主軸頭に好適に用いられる。
【０１０４】
回転軸５２は、非回転部５４に対し回転可能に支承されている。回転軸５２と非回転部５４の間に連結スリーブ５６が配置されている。回転軸５２と連結スリーブ５６の間に内側ベアリング５８が設けられている。連結スリーブ５２と非回転部５４の間に外側ベアリング６０が設けられている。回転軸５２は、駆動源６１によって回転可能である。連結スリーブ５６は、回転軸５２と非回転部５４の間で回転自在である。
【０１０５】
内側ベアリング５８は、回転軸５２の軸心方向Ｘに間隔を空けて配置された第１内側ベアリング５８ａと第２内側ベアリング５８ｂからなる。第１内側ベアリング５８ａと第２内側ベアリング５８ｂは同じ向きに設定され得る。
【０１０６】
第１内側ベアリング５８ａの内輪と第２内側ベアリング５８ｂの内輪の間には、内輪カラー６２が設けられている。内輪カラー６２は、回転軸５２とともに回転する。
【０１０７】
外側ベアリング６０は、回転軸５２の軸心方向Ｘに間隔を空けて配置された第１外側ベアリング６０ａと第２外側ベアリング６０ｂからなる。
【０１０８】
第１外側ベアリング６０ａの外輪と第２外側ベアリング６０ｂの外輪の間には、外輪カラー６４が設けられている。外輪カラー６４は、非回転部５４とともに動かないようになっている。
【０１０９】
図３に示された実施例において、連結スリーブ５６は、単一の部材からなる。
【０１１０】
第１内側ベアリング５８ａの外輪と第１外側ベアリング６０ａの内輪は、連結スリーブ５６に固定されている。
【０１１１】
第２内側ベアリング５８ｂの外輪と第２外側ベアリング６０ｂの内輪は、連結スリーブ５６に固定されている。
【０１１２】
連結スリーブ５６は、第１大径部５６ｇ、小径部５６ｈ、及び第２大径部５６ｉからなる。第１大径部５６ｇの内側で第１内側ベアリング５８ａの外輪が支持されている。小径部５６ｈの外側で第１外側ベアリング６０ａの内輪と第２外側ベアリング６０ｂの内輪が支持されている。
【０１１３】
なお、第１内側ベアリング５８ａの外輪は、連結スリーブ５６に図示しないストッパーにより固定されている。また、第１外側ベアリング６０ａの外輪は、移動しないようになっている。
【０１１４】
連結スリーブ５６は、回転軸５２の軸心方向Ｘと垂直な第１外側支持面５６ｃ、第１内側支持面５６ｄ、第２外側支持面５６ｅ、及び第２内側支持面５６ｆを有する。
【０１１５】
第２外側ベアリング６０ｂの外輪に対して回転軸５２の軸心方向Ｘにかかる押圧力が、第２外側支持面５６ｅと第２内側支持面５６ｆを介して、第２内側ベアリング５８ｂの外輪にかけられている。さらに、連結スリーブ５６にかかる押圧力が、第１外側支持面５６ｃを介して、第１外側ベアリング６０ａの内輪にかけられている。
【０１１６】
連結スリーブ５６は、第２外側ベアリング６０ｂの内輪にかかる回転軸５２の軸心方向Ｘに沿った押圧力を、第２内側ベアリング５８ｂの外輪に伝達する。さらに、連結スリーブ５６は、第１外側ベアリング６０ａの内輪にかかる回転軸５２の軸心方向Ｘに沿った押圧力を、第１外側ベアリング６０ａの外輪に伝達する。
【０１１７】
このようにして、少なくとも第２内側ベアリング５８ｂにかかる第１プリロードＦ１と第２外側ベアリング６０ｂにかかる第２プリロードＦ２をバランスさせることができる。
【０１１８】
連結スリーブ５６、内側ベアリング５８、及び外側ベアリング６０周辺の構成について以下より詳細に説明する。駆動源６１の側の端部を後端としてある。図示省略した工作物の側の端部を前端としてある。
【０１１９】
第１内側ベアリング５８ａの外輪の前端は、連結スリーブ５６の後端５６ｎに固定されている。第１内側ベアリング５８ａの外輪の後端は、開放されている。第１内側ベアリング５８ａの内輪は、回転軸５２と内輪カラー６２に対して固定されている。
【０１２０】
第２内側ベアリング５８ｂの外輪の後端は、連結スリーブ５６の前端５６ｐに固定されている。第２内側ベアリング５８ｂの外輪の前端と非回転部５４との間には、僅かな隙間が設けられている。第２内側ベアリング５８ｂの内輪は、回転軸５２と内輪カラー６２に対して固定されている。
【０１２１】
第１外側ベアリング６０ａは、連結スリーブ５６の軸心方向Ｘの中心と第１内側ベアリング５８ａの取付位置との間の中間領域に配置されている。第１外側ベアリング６０ａの内輪の後端は、連結スリーブ５６ａの第１外側支持面５６ｃに固定されている。第１外側ベアリング６０ａの内輪の前端は、開放されている。第１外側ベアリング６０ａの外輪は移動しないようになっている。
【０１２２】
第２外側ベアリング６０ｂは、連結スリーブ５６の軸心方向Ｘの中心と第２内側ベアリング５８ｂの取付位置との間の中間領域に配置されている。第２外側ベアリング６０ｂの内輪の後端は、開放されている。第２外側ベアリング６０ｂの内輪の前端は、連結スリーブ５６に固定されている。第２外側ベアリング６０ｂの外輪の後端は、外輪カラー６４に固定されている。第２外側ベアリング６０ｂの外輪の前端と非回転部５４との間には、僅かな隙間が設けられている。
【０１２３】
第１内側ベアリング５８ａの外輪、第２内側ベアリング５８ｂの外輪、連結スリーブ５６、第１外側ベアリング６０ａの内輪、及び第２外側ベアリング６０ｂの内輪が一体的に互いに固定されている。第１内側ベアリング５８ａ、第１外側ベアリング６０ａ、第２内側ベアリング５８ｂおよび第２外側ベアリング６０ｂの全てが、連係関係を有する状態で、回転軸５２の軸心方向Ｘに沿った第２方向Ｘ２にそれぞれプリロードを受ける。この場合、第２外側ベアリング６０ｂの外輪の後端にかけられた押圧力が、第２外側ベアリング６０ｂのボール、第２外側ベアリング６０ｂの内輪の前端、連結スリーブ５６、第２内側ベアリング５８ｂの外輪の前端、第２内側ベアリング５８ｂのボールを通って、第２内側ベアリング５８ｂの内輪に伝達されている。さらに、連結スリーブ５６にかけられた押圧力が、第１外側ベアリング６０ａの内輪の後端、第１外側ベアリング６０ａのボールを通って、第１外側ベアリング６０ａの外輪に伝達されている。さらに、連結スリーブ５６にかけられた押圧力が、ストッパーにより、第１内側ベアリング５８ａの外輪の後端、第１内側ベアリング５８ａのボールを通って、第１内側ベアリング５８ａの内輪に伝達されている。
【０１２４】
図３に示された実施例においては、第１内側ベアリング５８ａの内輪と第２内側ベアリング５８ｂの内輪が回転軸５２に固定されている状態で、第２外側ベアリング６０ｂの外輪が非回転部５４に固定されようとするとき、第２外側ベアリング６０ｂの外輪が回転軸５２の軸心方向Ｘに沿った第２方向Ｘ２に少し移動する。それに連動して、連結スリーブ５６がその軸心方向Ｘに沿った第２方向Ｘ２に少し移動する。第１内側ベアリング５８ａの外輪と第１外側ベアリング６０ａの内輪もまた、第２方向Ｘ２に少し移動する。第１内側ベアリング５８ａ、第１外側ベアリング６０ａ、第２内側ベアリング５８ｂおよび第２外側ベアリング６０ｂの全てが、連係関係を有する状態で、それぞれプリロードを受けるようになっている。
【０１２５】
こうして、内側ベアリング５８と外側ベアリング６０にかかるプリロードをそれぞれバランスさせて、安定した回転が得られるようになっている。
【０１２６】
なお、本発明は図示された実施例に限定されない。第１外側ベアリングと第２外側ベアリングは、ともに第１内側ベアリングと第２内側ベアリングの軸心方向内側に配置されているが、これらの配置は任意である。回転部材の形状も図示されたものに限定されない。
【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【図１】本発明による回転装置の一例を示す部分断面図である。
【図２】本発明による回転装置の別の例を示す部分断面図である。
【図３】本発明による回転装置の更に別の例を示す部分断面図である。
【符号の説明】
【０１２８】
１０、３０、５０  回転装置
１２、３２、５３  回転軸
１４、３４、５４  非回転部
１６、３６、５６  連結スリーブ（回転部材）
１６ａ、３６ａ、５６ａ  第１連結スリーブ（第１回転部材）
１６ｂ、３６ｂ、５６ｂ  第２連結スリーブ（第２回転部材）
１６ｃ、３６ｃ、５６ｃ  第１外側支持面
１６ｄ、３６ｄ、５６ｄ  第１内側支持面
１６ｅ、３６ｅ、５６ｅ  第２外側支持面
１６ｆ、３６ｆ、５６ｆ  第２内側支持面
１６ｇ、３６ｇ、５６ｇ  第１大径部
１６ｈ、３６ｈ、５６ｈ  第１小径部
１６ｉ、３６ｉ、５６ｉ  第２大径部
１６ｊ  第２小径部
１６ｍ  第１回転部材（第１連結スリーブ）の前端
１６ｎ、３６ｎ、５６ｎ  第１回転部材（第２連結スリーブ）の後端
１６ｐ、３６ｐ、５６ｐ  第２回転部材（第３連結スリーブ）の前端
１６ｑ、３６ｑ、５６ｑ  第２回転部材（第４連結スリーブ）の後端
１８、３８、５８  内側ベアリング
１８ａ、３８ａ、５８ａ  第１内側ベアリング
１８ｂ、３８ｂ、５８ｂ  第２内側ベアリング
２０、４０、６０  外側ベアリング
２０ａ、４０ａ、６０ａ  第１外側ベアリング
２０ｂ、４０ｂ、６０ｂ  第２外側ベアリング
２１、４１、６１  駆動源
２２、４２、６２  内輪カラー
２４、４４、６４  外輪カラー
２６、４６、６６  供給部
Ｆ１、Ｆ１’  第１プリロード
Ｆ２、Ｆ２’  第２プリロード
【図１】
2007139171.tif 000003
【図２】
2007139171.tif 000004
【図３】
2007139171.tif 000005