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公開番号2025042856
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-28
出願番号2023150033
出願日2023-09-15
発明の名称軸受加工装置
出願人株式会社ジェイテクト
代理人弁理士法人あいち国際特許事務所
主分類B23Q 1/01 20060101AFI20250321BHJP(工作機械;他に分類されない金属加工)
要約【課題】軽量化と剛性の確保との両立を図ることができる軸受加工装置を提供する。
【解決手段】軸受加工装置1は、第1柱部41、第2柱部42及び第3柱部43とビーム部10とを備える。ビーム部10は、第1柱部41と前後方向Z又は上下方向Yに重なる第1領域R1と第2柱部42と前後方向Z又は上下方向Yに重なる第2領域R2のそれぞれにおいて、ビーム部10の下壁12から上壁13に亘って延在する一対の第1リブ14と、第3柱部43と前後方向Zに重なる第3領域R3において、下壁12から上壁13に亘って延在する第2リブ15とを備える。そして、第1リブ14の厚さT1は第2リブ15の厚さT2よりも大きい。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
ワークに機械加工を施して軸受部材を作成するための軸受加工装置であって、
立設された第１柱部と、
前記第１柱部から離間した位置に立設された第２柱部と、
下面と背面とが前記第１柱部及び前記第２柱部に接続された状態で、前記第１柱部と前記第２柱部との間に架橋されたビーム部と、
前記ビーム部の背面側の位置に立設されるとともに、前記ビーム部の背面において、前記第１柱部に接続された位置と前記第２柱部に接続された位置との間の位置で前記ビーム部に接続された第３柱部と、
前記ビーム部の下方における前記第１柱部と前記第２柱部との間の位置に配置されるとともに、前記ワークを保持するワーク保持部と、
前記ワークに機械加工を施すための第１工具を保持するとともに、前記ビーム部の前面において前記ビーム部の長手方向の一方の端部から前記長手方向の少なくとも中央位置まで移動可能に設けられた第１工具ユニットと、
前記ワークに機械加工を施すための第２工具を保持するとともに、前記ビーム部の前面において前記長手方向の他方の端部から前記長手方向の少なくとも中央位置まで移動可能に設けられた第２工具ユニットと、
前記ビーム部の他方側の端部近傍に配置されるとともに、前記第２工具を交換する工具交換ユニットと、
を備え、
前記ビーム部は、
前記前面を構成する前壁と、
前記下面を構成する下壁と、
前記ビーム部の上面を構成する上壁と、
前記第１柱部と前後方向又は上下方向に重なる第１領域と前記第２柱部と前後方向又は上下方向に重なる第２領域とのそれぞれにおいて、前記下壁から前記上壁に亘って延在する一対の第１リブと、
前記第３柱部と前後方向に重なる第３領域において、前記下壁から前記上壁に亘って延在する第２リブと、
を備え、
前記第１リブの厚さは前記第２リブの厚さよりも大きい、軸受加工装置。
続きを表示（約 870 文字）【請求項２】
前記ビーム部は、前記第１リブと前記第２リブとの間において、前記下壁から前記上壁に亘って延在するとともに、前記下壁から前記上壁に近づくにしたがって前記第２リブに近づくように傾斜した傾斜リブを備える、請求項１に記載の軸受加工装置。
【請求項３】
前記ビーム部は、前記上壁において、前記上壁と前記第２リブとの接続位置から前記上壁と前記第１リブとの接続位置に向かって延在するとともに厚肉に形成された上壁厚肉部を備える、請求項１又は２に記載の軸受加工装置。
【請求項４】
前記ビーム部は、前記上壁において、前記上壁と前記第２リブとの接続位置から前記上壁と前記傾斜リブとの接続位置までの領域が厚肉に形成されてなる上壁厚肉部を備える、請求項２に記載の軸受加工装置。
【請求項５】
前記ビーム部は、前記長手方向における前記第１領域の両端位置と、前記長手方向における前記第２領域の両端位置とに、前記下壁から前記上壁に亘って延在する領域端リブを備える、請求項１又は２に記載の軸受加工装置。
【請求項６】
前記第１領域に設けられた前記第１リブと前記第１領域に設けられた前記領域端リブとが互いに直接対向しており、前記第２領域に設けられた前記第１リブと前記第２領域に設けられた前記領域端リブとが互いに直接対向している、請求項５に記載の軸受加工装置。
【請求項７】
前記第１領域の両端位置のうち、前記長手方向における前記第３領域に近い端位置にある前記領域端リブは、前記第１領域の前記第１リブと前記第１領域に最も近い前記第２リブとの中央位置よりも前記第１領域の前記第１リブに近い位置に位置しており、
前記第２領域の両端位置のうち、前記長手方向における前記第３領域に近い端位置にある前記領域端リブは、前記第２領域の前記第１リブと前記第２領域に最も近い前記第２リブとの中央位置よりも前記第２領域の前記第１リブに近い位置に位置している、請求項５に記載の軸受加工装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸受加工装置に関する。
続きを表示（約 2,700 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、再生可能エネルギーとしての風力発電の需要が高まっている。風力発電装置では、風車を回転可能に支持する軸受が備えられており、発電効率向上のためには形状精度や寸法精度の高い軸受を作製することが求められる。このような軸受を作製する軸受加工装置として、例えば、特許文献１には、軸受の外輪及び内輪を加工する際に、外輪及び内輪の軌道面の測定値と、外輪と内輪との軸受内部隙間の目標値に基づいて、外輪及び内輪の軌道面を加工する際の目標値に所定のシフト量を与えることで、高い加工精度を呈する軸受加工装置の構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００６－１４２４４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、風力発電の効率化及びコストパフォーマンス増加のために、風車の大型化が求められており、それに伴って風車を支持する軸受も大型化が求められる。そして、大型軸受の加工を行うには、これに対応した大型の軸受加工装置が必要となる。しかしながら、特許文献１に開示された従来構成の軸受加工装置を大型化するには、軸受加工装置のフレーム構造を単純に同じ肉厚のリブを均等配置するなどの設計が採用されている。しかし、このような設計で大型化すると重量が過大となって自重によるフレーム構造等の変形が生じるため、加工精度が低下するという問題が起きる。一方で軽量化を図るために構成部品を小さくしたり、構成部品の肉抜きを多くしすぎたりすると、軸受加工装置の剛性が低下し、加工精度が低下する恐れがある。したがって、軽量化と剛性の確保との両立を図るには改善の余地がある。
【０００５】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、軽量化と剛性の確保との両立を図ることができる軸受加工装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、
ワークに機械加工を施して軸受部材を作成するための軸受加工装置であって、
立設された第１柱部と、
前記第１柱部から離間した位置に立設された第２柱部と、
下面と背面とが前記第１柱部及び前記第２柱部に接続された状態で、前記第１柱部と前記第２柱部との間に架橋されたビーム部と、
前記ビーム部の背面側の位置に立設されるとともに、前記ビーム部の背面において、前記第１柱部に接続された位置と前記第２柱部に接続された位置との間の位置で前記ビーム部に接続された第３柱部と、
前記ビーム部の下方における前記第１柱部と前記第２柱部との間の位置に配置されるとともに、前記ワークを保持するワーク保持部と、
前記ワークに機械加工を施すための第１工具を保持するとともに、前記ビーム部の前面において前記ビーム部の長手方向の一方の端部から前記長手方向の少なくとも中央位置まで移動可能に設けられた第１工具ユニットと、
前記ワークに機械加工を施すための第２工具を保持するとともに、前記ビーム部の前面において前記長手方向の他方の端部から前記長手方向の少なくとも中央位置まで移動可能に設けられた第２工具ユニットと、
前記ビーム部の他方側の端部近傍に配置されるとともに、前記第２工具を交換する工具交換ユニットと、
を備え、
前記ビーム部は、
前記前面を構成する前壁と、
前記下面を構成する下壁と、
前記ビーム部の上面を構成する上壁と、
前記第１柱部と前後方向又は上下方向に重なる第１領域と前記第２柱部と前後方向又は上下方向に重なる第２領域とのそれぞれにおいて、前記下壁から前記上壁に亘って延在する一対の第１リブと、
前記第３柱部と前後方向に重なる第３領域において、前記下壁から前記上壁に亘って延在する第２リブと、
を備え、
前記第１リブの厚さは前記第２リブの厚さよりも大きい、軸受加工装置にある。
【発明の効果】
【０００７】
上記一態様によれば、ビーム部は、互いに離間して配置された第１柱部及び第２柱部に架橋され、第１柱部及び第２柱部で支持された部位の間が第３柱部により支持されている。そして、ビーム部における、第１柱部と前後方向又は上下方向に重なる第１領域と第２柱部と前後方向又は上下方向に重なる第２領域にそれぞれ設けられた一対の第１リブは、第３柱部と前後方向に重なる第３領域に設けられた第２リブよりも厚肉となっている。このように、重量がかかりやすい第１柱部が支持する第１領域及び第２柱部が支持する第２領域のそれぞれに厚肉の第１リブを一対設けることにより、ビーム部の剛性を確保しつつ、その他の箇所に設けるリブを薄くすることにより軽量化を図ることが容易となる。
【０００８】
以上のごとく、上記態様によれば、軽量化と剛性の確保との両立を図ることができる軸受加工装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
実施形態１における、軸受加工装置及び工作物の背面側斜視図。
実施形態１における、軸受加工装置のビーム部及び各柱部の背面図。
実施形態１における、軸受加工装置及び工作物の側面図。
実施形態１における、（ａ）第１状態の軸受加工装置及び工作物の正面図、（ｂ）第２状態の軸受加工装置及び工作物の正面図、（ｃ）第３状態の軸受加工装置及び工作物の正面図。
実施形態１における、（ａ）第４状態の軸受加工装置及び工作物の正面図、（ｂ）第５状態の軸受加工装置及び工作物の正面図、（ｃ）第６状態の軸受加工装置及び工作物の正面図。
実施形態１における、ビーム部のソリッドモデルのトポロジー最適化形状を示す（ａ）上面側コンター図、（ｂ）正面側コンター図、（ｃ）他の条件での正面側コンター図、（ｄ）さらに他の条件での正面側コンター図。
比較形態における、ビーム部の背面図。
シミュレーション試験における、（ａ）実施形態１のシミュレーション結果を示す概念図、（ｂ）比較形態のシミュレーション結果を示す概念図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（実施形態１）
上記工作機械の構成部品の製造方法に係る実施形態１について、図１～図９を参照して説明する。実施形態１は、図１に示す軸受加工装置１の構成部品であるビーム部１０の製造方法である。
（【００１１】以降は省略されています）

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