JP2008089171A - Rolling bearing lubricating device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、工作機械用主軸等の高速スピンドルの支持に用いられる転がり軸受の潤滑装置に関する。 The present invention relates to a rolling bearing lubrication device used for supporting a high-speed spindle such as a spindle for a machine tool.
工作機械主軸では加工能率を上げるため、ますます高速化の傾向にある。主軸の高速化に伴い主軸軸受の潤滑も搬送エアに潤滑油を混合して油をノズルより軸受内に噴射するエアオイル潤滑が多く用いられている。
一般的なエアオイル潤滑は、多量の高圧エアを必要とし、騒音も大きいため、低騒音・省エネ・省資源の目的から、改良型のエアオイル潤滑構造も提案されている(例えば、特許文献1)。特許文献1に開示されたエアオイル潤滑構造は、転がり軸受の内輪の外径面に斜面部を設け、この斜面部に潤滑油流入隙間を持って沿うノズル部材を設けたものである。
Machine tool spindles tend to increase in speed in order to increase machining efficiency. As the speed of the main shaft increases, air-oil lubrication is often used for lubricating the main shaft bearing, in which lubricating oil is mixed into the conveying air and the oil is injected into the bearing from the nozzle.
Since general air-oil lubrication requires a large amount of high-pressure air and generates a large amount of noise, an improved air-oil lubrication structure has been proposed for the purpose of low noise, energy saving, and resource saving (for example, Patent Document 1). The air-oil lubrication structure disclosed in
エアオイル潤滑は、一般的なエアオイル潤滑に限らず、特許文献1に示されたような改良型のエアオイル潤滑構造でも、軸受の冷却作用が小さく、高速運転すると内外輪温度差が(内輪)>(外輪)のため予圧過大等を生じさせる欠点がある。
Air-oil lubrication is not limited to general air-oil lubrication, and even with an improved air-oil lubrication structure as disclosed in
軸受の温度上昇を小さく抑える潤滑方法としては、多量の油を軸受内に噴射し、軸受の潤滑と冷却を同時に行うジェット潤滑があるが、軸受内に入った油による攪拌抵抗によりパワーロスが大きくなる欠点がある。 As a lubrication method to keep the temperature rise of the bearing small, there is jet lubrication that injects a large amount of oil into the bearing and lubricates and cools the bearing at the same time, but the power loss increases due to the stirring resistance by the oil that entered the bearing There are drawbacks.
このため、ジェット潤滑により発熱を低減し、かつ軸受内部に入る潤滑油量を制限することにより、油による攪拌抵抗を小さくした新しいジェット潤滑構造も提案されている(例えば、特許文献2)。 For this reason, a new jet lubrication structure has also been proposed in which heat generation is reduced by jet lubrication and the amount of lubricating oil entering the bearing is limited to reduce the agitation resistance due to oil (for example, Patent Document 2).
特許文献2などに開示される新ジェット潤滑構造は、外輪側間座等からなる潤滑油導入部材から吐出した潤滑油を、内輪の端面に設けた円周溝で受けて内輪発熱を冷却するものである。冷却後の潤滑油は、大部分が軸受外に排出されるが、少量は軸受潤滑用として潤滑油導入部材と内輪の外径斜面との間に設けた潤滑油流入隙間から、内輪の軌道面に流入する。これにより、軸受内部には少量の潤滑油しか入らず、攪拌抵抗が小さくなり、主軸の駆動トルクも小さくなる。
The new jet lubrication structure disclosed in
また、従来、軸受の潤滑および冷却を行う潤滑装置として、内輪の円周方向の複数箇所に軸方向の貫通孔を設け、軸受潤滑用のノズルとは別に、内輪の前記貫通孔へ向けて潤滑油を吐出するノズルを設けたものが提案されている(例えば、特許文献3)。
特許文献2に示された新ジェット潤滑構造は、冷却と微量潤滑とが行える点で優れる潤滑構造であるが、内輪の片側のみからの冷却となるため、左右不均等な冷却となり、軸受機能上、適切な冷却が行えないことがある。特に、円筒ころ軸受に適用した場合に、不均等な冷却による問題が大きい。
The new jet lubrication structure disclosed in
上記の新ジェット潤滑構造は、円筒ころ軸受に適用した場合、図11のようになる。すなわち、潤滑油導入部材7Dから吐出した潤滑油を、内輪2の端面に設けた円周溝6で受けて内輪2の発熱を冷却するものである。冷却後の潤滑油は、大部分が軸受外に排出されるが、少量は軸受潤滑用として、潤滑油導入部材7に設けられた鍔状突起7Daと内輪2の外径斜面2cとの間の潤滑油流入隙間δから、内輪2の軌道面に流入する。
The above-described new jet lubrication structure is as shown in FIG. 11 when applied to a cylindrical roller bearing. That is, the lubricating oil discharged from the lubricating
特許文献2は、アンギュラ玉軸受に適用したものであり、軌道面と転動体とが点接触するものであるため、左右不均等な冷却となっても、あまり支障は生じない。しかし、図11のように円筒ころ軸受に適用すると、転動体である円筒ころ4と内輪2の軌道面2aとは線接触する。そのため、内輪2が左右不均等に冷却されると、軌道面2aの左右部分における熱膨張差による外径差のため、円筒ころ4の面圧分布への影響が懸念される。面圧分布の偏りは、早期寿命につながる。
Since
また、円筒ころ軸受の場合、内輪2の鍔2bと円筒ころ4の端面とは、スキュー等により接触しながら回転し、また滑り接触となるため、潤滑不足となる不具合の生じ易い箇所である。そのため、上記の新ジェット方式による微量潤滑では、潤滑不足となる恐れがある。
Further, in the case of a cylindrical roller bearing, the
なお、特許文献3などのように、内輪の円周方向の複数箇所に軸方向の貫通孔を設け、この貫通孔へ向けて吐出するノズルを設けたものでは、静止位置のノズルから回転する内輪端面の貫通孔へ潤滑油を吐出することとなるため、吐出された潤滑油が貫通孔に入らずに排出され、効率の良い冷却を行うことが難しい。
In addition, as in
この発明の目的は、軸受の冷却を兼ねた潤滑油供給が行え、かつ内輪軌道面軸方向の冷却分布の差を抑えることができ、また吐出された潤滑油を均等冷却に効率良く寄与させることができる転がり軸受の潤滑装置を提供することである。
この発明の他の目的は、円筒ころ軸受に適用した場合に、ころ端面の潤滑を向上させることである。
この発明のさらに他の目的は、内輪をより一層効率良く冷却することである。
The object of the present invention is to supply lubricating oil that also serves to cool the bearing, to suppress the difference in cooling distribution in the axial direction of the inner ring raceway surface, and to efficiently contribute to the uniform cooling of the discharged lubricating oil. It is an object to provide a rolling bearing lubrication device capable of supporting the above.
Another object of the present invention is to improve the lubrication of the roller end face when applied to a cylindrical roller bearing.
Still another object of the present invention is to cool the inner ring even more efficiently.
この発明の転がり軸受の潤滑装置は、転がり軸受の内輪の端面に円周溝を設け、この円周溝内に、軸受冷却媒体を兼ねる潤滑油を吐出するノズルを、前記転がり軸受の外輪に隣接する潤滑油導入部材に設け、前記円周溝の底面から内輪を軸方向に貫通して円周溝内の潤滑油を通過させる軸方向貫通孔を、円周方向の複数箇所に設けたことを特徴とする。 In the rolling bearing lubrication device of the present invention, a circumferential groove is provided on an end surface of the inner ring of the rolling bearing, and a nozzle that discharges lubricating oil that also serves as a bearing cooling medium is provided in the circumferential groove adjacent to the outer ring of the rolling bearing. Provided in a lubricating oil introducing member, and provided with axial through holes at a plurality of positions in the circumferential direction through the inner ring in the axial direction from the bottom surface of the circumferential groove and allowing the lubricating oil in the circumferential groove to pass therethrough. Features.
この構成によると、ノズルから吐出された潤滑油は、内輪端面の円周溝で受けられ、端面から内輪を冷却する。円周溝で受けられた潤滑油は、一部は円周溝から外径側へ放出され、そのうちの一部または全体が軸受内へ流入する。これにより、軸受の冷却を兼ねた潤滑油供給が行える。円周溝で受けられた潤滑油の残りの一部は、内輪の円周方向の複数箇所に設けられた軸方向貫通孔を通過し、この軸方向貫通孔の長さ方向の全体で内輪を冷却する。そのため、内輪が幅方向に均等に冷却され、内輪軌道面軸方向の冷却分布の差を抑えることができる。上記軸方向貫通孔は、内輪の端面に設けたものと異なり、内輪端面の円周溝の底面が入口となるため、ノズルから吐出された潤滑油は、円周溝内に一時的に溜まって効率良く各軸方向貫通孔に流入する。そのため、ノズルから吐出された潤滑油が、均等冷却に効率良く寄与する。 According to this configuration, the lubricating oil discharged from the nozzle is received by the circumferential groove on the inner ring end face, and cools the inner ring from the end face. A part of the lubricating oil received in the circumferential groove is discharged from the circumferential groove to the outer diameter side, and part or all of it flows into the bearing. As a result, the lubricating oil can be supplied also for cooling the bearing. The remaining part of the lubricating oil received in the circumferential groove passes through the axial through-holes provided at a plurality of locations in the circumferential direction of the inner ring, and the entire inner ring in the length direction of the axial through-hole is removed. Cooling. Therefore, the inner ring is uniformly cooled in the width direction, and the difference in cooling distribution in the inner ring raceway axis direction can be suppressed. Unlike the one provided in the end surface of the inner ring, the axial through hole is provided with the bottom surface of the circumferential groove on the end surface of the inner ring as an inlet, so that the lubricating oil discharged from the nozzle is temporarily accumulated in the circumferential groove. It efficiently flows into each axial through hole. Therefore, the lubricating oil discharged from the nozzle contributes efficiently to uniform cooling.
この発明において、前記転がり軸受が内輪鍔付きの円筒ころ軸受である場合に、内輪の両側の鍔面と軌道面間の隅部に形成された各研磨盗みへそれぞれ通じる潤滑用給油孔を、前記軸方向貫通孔から分岐して設けても良い。
このように、軸方向貫通孔から分岐して研磨盗みへ通じる潤滑用給油孔を設けた場合、滑り接触やスキューによって潤滑不足となり易い鍔面に潤滑油が供給され、ころ端面の潤滑が良好に行われる。また、軌道面へも潤滑油が供給され、給油不足が回避できる。両側の研磨盗みに潤滑用給油孔を設けるため、片方のノズルからの潤滑油供給でありながら、左右均等な潤滑が行える。研磨盗みに潤滑用給油孔を開口させるため、軌道面に潤滑用給油孔を開口させる場合に比べて、潤滑用給油孔の形成による円筒ころや軌道面の耐久性低下の問題も生じない。
In this invention, when the rolling bearing is a cylindrical roller bearing with an inner ring rod, the lubricating oil supply holes respectively leading to the respective polishing thefts formed at the corners between the flange surface and the raceway surface on both sides of the inner ring, You may branch and provide from an axial direction through-hole.
In this way, when a lubricating oil supply hole that branches off from the axial through hole and leads to polishing theft is provided, the lubricating oil is supplied to the flange surface that is likely to be insufficiently lubricated due to sliding contact or skew, and the roller end surface is well lubricated. Done. Moreover, lubricating oil is also supplied to the raceway surface, so that insufficient lubrication can be avoided. Since the lubrication holes are provided in the polishing steals on both sides, the lubrication oil is supplied from one nozzle, and the left and right can be evenly lubricated. Since the lubrication oil hole is opened for polishing stealing, the problem of deterioration in durability of the cylindrical roller and the raceway surface due to the formation of the lubrication oil hole does not occur as compared with the case where the lubrication oil hole is opened on the raceway surface.
また、この発明において、転がり軸受が内輪鍔付きの円筒ころ軸受である場合に、内輪の鍔面と軌道面間の隅部に形成された研磨盗みへ通じる潤滑用給油孔を、前記円周溝から設けても良い。円周溝から潤滑用給油孔を開通させても、潤滑油を鍔面や軌道面へ供給することができる。 Further, in the present invention, when the rolling bearing is a cylindrical roller bearing with an inner ring flange, a lubricating oil supply hole that leads to a polishing steal formed at a corner between the flange surface and the raceway surface of the inner ring is provided with the circumferential groove. May be provided. Even if the lubricating oil supply hole is opened from the circumferential groove, the lubricating oil can be supplied to the flange surface and the raceway surface.
このように、軸方向貫通孔や円周溝から開通する潤滑用給油孔を設ける場合に、前記潤滑用給油孔の内径を、前記軸方向貫通孔の内径よりも小さくすることが好ましい。
軸受潤滑に必要な潤滑油は、冷却に必要な潤滑油よりも少ないため、潤滑用給油孔の内径を小さくすることで、軸方向貫通孔の潤滑油流れを多くして、効率良く冷却が行える。
Thus, when providing the lubricating oil supply hole opened from the axial through hole or the circumferential groove, it is preferable that the inner diameter of the lubricating oil supply hole is smaller than the inner diameter of the axial through hole.
Since the lubricating oil required for bearing lubrication is less than the lubricating oil required for cooling, reducing the inner diameter of the lubricating oil supply hole increases the flow of lubricating oil in the axial through-hole, enabling efficient cooling. .
この発明において、前記円周溝が、内輪の端面から遠くなるほど径方向中心寄りに位置するように軸方向に対し傾斜している場合、前記軸方向貫通孔を、前記円周溝の底部に連なる入口側部を前記円周溝と同じ傾斜とし、途中で屈曲させ、出口側部を前記入口側部と逆向きの傾斜となって反対側の内輪の端面に貫き抜けさせたものとするのが良い。
軸方向貫通孔の入口側部を円周溝の傾斜と同じにすると、円周溝の潤滑油が軸方向貫通孔に流入しやすい。このため、軸方向貫通孔を流通する潤滑油の流量が増大し、内輪を効果的に冷却することができる。また、軸方向貫通孔を、途中で屈曲させて、出口側部を入口側部と逆向きの傾斜となって反対側の内輪の端面に貫き抜けさせたことにより、軸方向貫通孔の出口側部に内輪の回転による遠心力が生じる。このため、軸方向貫通孔から潤滑油を効率良く排出することができる。
In this invention, when the circumferential groove is inclined with respect to the axial direction so as to be located closer to the radial center as the distance from the end face of the inner ring increases, the axial through hole is connected to the bottom of the circumferential groove. It is assumed that the inlet side portion has the same inclination as the circumferential groove, is bent in the middle, and the outlet side portion has an inclination opposite to the inlet side portion and penetrates through the end face of the opposite inner ring. good.
If the inlet side portion of the axial through hole is made the same as the inclination of the circumferential groove, the lubricating oil in the circumferential groove tends to flow into the axial through hole. For this reason, the flow rate of the lubricating oil flowing through the axial through hole is increased, and the inner ring can be effectively cooled. In addition, the axial through hole is bent halfway, and the outlet side portion is inclined in the direction opposite to the inlet side portion to penetrate the end surface of the inner ring on the opposite side. Centrifugal force is generated by rotation of the inner ring in the part. For this reason, lubricating oil can be efficiently discharged | emitted from an axial direction through-hole.
この発明において、前記転がり軸受が、工作機械の主軸軸受として用いられるものであっても良い。工作機械の主軸は、加工能率を上げるために高速化の傾向があり、その一方で、主軸の熱膨張は、加工精度の向上のために防止することが重要となる。そのため、この発明における軸受の冷却を兼ねた潤滑油供給が行え、かつ潤滑油の安定した微量供給が行えるという効果が有効に発揮される。 In the present invention, the rolling bearing may be used as a spindle bearing of a machine tool. The spindle of a machine tool has a tendency to increase the speed in order to increase the machining efficiency. On the other hand, it is important to prevent the thermal expansion of the spindle to improve the machining accuracy. For this reason, the effects of the lubricating oil supply that also serves to cool the bearing in the present invention and the stable and minute supply of the lubricating oil can be effectively exhibited.
この発明の転がり軸受の潤滑装置は、転がり軸受の内輪の端面に円周溝を設け、この円周溝内に、軸受冷却媒体を兼ねる潤滑油を吐出するノズルを、前記転がり軸受の外輪に隣接する潤滑油導入部材に設け、前記円周溝の底面から内輪を軸方向に貫通して前記円周溝内の潤滑油を通過させる軸方向貫通孔を、円周方向の複数箇所に設けたため、軸受の冷却を兼ねた潤滑油供給が行え、かつ内輪軌道面軸方向の冷却分布の差を抑えることができ、また吐出された潤滑油を均等冷却に効率良く寄与させることができる。
特に、転がり軸受が円筒ころ軸受の場合に、前記軸方向貫通孔または円周溝から鍔面と軌道面間の研磨盗みに通じる潤滑用給油溝を設けた場合は、ころ端面の潤滑を向上させることができる。
また、前記円周溝は、内輪の端面から遠くなるほど径方向中心寄りに位置するように軸方向に対し傾斜したものであり、前記軸方向貫通孔が、前記円周溝の底部に連なる入口側部を前記円周溝と同じ傾斜とし、途中で屈曲させ、出口側部を前記入口側部と逆向きの傾斜となって反対側の内輪の端面に貫き抜けさせたものである場合は、内輪をより一層効率良く冷却することができる。
In the rolling bearing lubrication device of the present invention, a circumferential groove is provided on an end surface of the inner ring of the rolling bearing, and a nozzle that discharges lubricating oil that also serves as a bearing cooling medium is provided in the circumferential groove adjacent to the outer ring of the rolling bearing. Provided in the lubricating oil introducing member, and through the inner ring from the bottom surface of the circumferential groove in the axial direction through the axial through holes through which the lubricating oil in the circumferential groove is passed, at a plurality of locations in the circumferential direction, Lubricating oil can be supplied also for cooling the bearing, a difference in cooling distribution in the axial direction of the inner raceway surface can be suppressed, and the discharged lubricating oil can be efficiently contributed to uniform cooling.
In particular, when the rolling bearing is a cylindrical roller bearing, the lubrication of the roller end surface is improved when a lubricating oil supply groove is provided from the axial through hole or the circumferential groove to lead to polishing stealing between the flange surface and the raceway surface. be able to.
The circumferential groove is inclined with respect to the axial direction so as to be located closer to the radial center as the distance from the end face of the inner ring increases, and the axial through hole is connected to the bottom of the circumferential groove. When the inner ring has the same inclination as the circumferential groove and is bent in the middle, the outlet side part is inclined in the direction opposite to the inlet side part and penetrates through the end surface of the opposite inner ring. Can be cooled more efficiently.
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はこの実施形態の転がり軸受の潤滑装置の断面図を示す。この転がり軸受の潤滑装置は、潤滑油導入部材7から転がり軸受1に向けて多量の潤滑油をジェット噴射し、軸受の潤滑と冷却を同時に行うものである。転がり軸受1は、工作機械の主軸軸受として用いられるものであって、図2に拡大して示すように、内輪2と、外輪3と、これら内外輪2,3の軌道面2a,3a間に介在させた転動体である複数の円筒ころ4とを有する円筒ころ軸受である。これら円筒ころ4は、環状の保持器5により、円周方向に所定間隔を隔てて、この保持器5に設けられた各ポケット5a内で保持されている。外輪3は鍔無しであり、図示しない軸受箱内に固定される。
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows a sectional view of a rolling bearing lubrication device of this embodiment. This rolling bearing lubrication device jets a large amount of lubricating oil from the lubricating
内輪2は、軌道面2aの両側に鍔2b,2bを有する鍔付き内輪であり、主軸25の外径面に嵌合する。内輪2の一端面F1には円周溝6が設けられる。この円周溝6は、内輪2の端面から外径面にわたって形成される。円周溝6は、端面F1から遠くなるほど径方向中心寄りに位置するように軸方向に傾斜している。内輪2の外径面には、端面から軌道面2a側に近づくに従って大径となる外径斜面2cが設けられている。具体的には、前記外径斜面2cは、内輪2の鍔2bの外径面に設けられる。この外径斜面2cは、鍔2bの外径面のうちの、内輪端面側は端縁まで、鍔内面側は円筒面部分が端部に残る範囲で設けられている。内輪2の円周溝6を有する端面側は内輪間座21により位置決めされる。
The
内輪2には、円周溝6の底面から内輪2を軸方向に貫通して、円周溝6内の潤滑油を通過させる軸方向貫通孔52が、等間隔で円周方向の複数箇所に設けられている。これら軸方向貫通孔52には、半径方向に延びる2本の潤滑用給油孔54が分岐して設けられている。これら潤滑用給油孔54は、内輪2の両側へ鍔2bの内面である鍔面と軌道面2a間の隅部に形成された各研磨盗み53へそれぞれ通じる。研磨盗み53は、軌道面2aの研磨作業の妨げとならないように設けられる断面円弧状の溝である。潤滑用給油孔54は、軸方向貫通孔52よりも小径の孔とされている。潤滑用給油孔54は、複数設けられる軸方向貫通孔52のうちの全てに設けても、また一部の軸方向貫通孔52のみに設けても良い。
The
潤滑油導入部材7は、転がり軸受1の内輪2の円周溝6が設けられた端面側で外輪3に隣接して配置される外輪位置決め間座であって、軸受箱内に固定される。潤滑油導入部材7には、放出潤滑油規制部材15が組み合わせてある。
潤滑油導入部材7には、転がり軸受1の内輪2の円周溝6に潤滑油を吐出するノズル8と、潤滑油導入部材7の外径面から内径側に向けて延び前記ノズル8に連通する給油路9とが形成されている。ノズル8は、その吐出口が軸心側に向く傾斜角度とされている。この実施形態では、ノズル8の傾斜角に合わせて、内輪2の円周溝6も傾斜させてあるが、円周溝6は内輪2の端面に対して垂直な溝としても良い。
The lubricating
The lubricating
図3に示すように、潤滑油導入部材7のノズル8は、複数個(例えば4個)が、潤滑油導入部材7の円周方向の等配位置に分配して設けられている。潤滑油導入部材7は、環状本体7aと、この環状本体7aの円周方向の等配位置で内径側に突出した複数のノズル形成突部7bと、環状鍔部7cとでなり、各ノズル形成突部7bに前記ノズル8が設けられている。
前記給油路9は、環状本体7aの外径面に設けられた給油路C状溝部9aと、この給油路C状溝部9aの底面から各ノズル形成突部7bの周方向位置で内径側に延びる給油路個別孔部9bとでなる。給油路個別孔部9bの先端にノズル8が連通する。
As shown in FIG. 3, a plurality of (for example, four)
The
環状鍔部7cは、先端の内径面が、内輪2の外径斜面2cに対して潤滑油流入隙間δを介して対向する内径斜面7caに形成されている。この内径斜面7caは、内輪2の外径斜面2cと平行であり、潤滑油流入隙間δは軸方向の各部の隙間寸法が一定とされている。環状鍔部7cの基端は、円周方向複数箇所のノズル形成突部7bにおける中間高さ位置に続いている。ノズル形成突部7bのない箇所においては、環状本体7aの内周の全周に続いて突出した環状突部7dに環状鍔部7cの基端が続いている。
The
潤滑油導入部材7の円周方向の1カ所には、転がり軸受1の内部に供給された潤滑油を外部に排出する排油口10が設けられている。排油口10は、潤滑油導入部材7の環状本体7aの端部に設けられた切欠状部とされているが、環状本体7aの幅方向の中間に位置する貫通孔としてもよい。
At one place in the circumferential direction of the lubricating
図2において、放出潤滑油規制部材15は、潤滑油導入部材7のノズル8から吐出されて外径側に放出された潤滑油が飛散することを規制する部材であり、転がり軸受1側に開口した断面溝形のリング部材とされている。潤滑油導入部材7のノズル形成突部7bは環状本体7aにおける軸受側に偏った位置に設けられており、放出潤滑油規制部材15は、環状本体7aにおけるノズル形成突部7bの背面に隣接して、環状本体7aの内径面に嵌合状態に取付けられている。
In FIG. 2, the discharged lubricating
この構成の転がり軸受の潤滑装置によると、潤滑油導入部材7の外径側から給油路9を経て導入された冷却媒体兼用の潤滑油が、ノズル8から内輪2の円周溝6に向けて噴出され、内輪2の円周溝6で受け止められる。
円周溝6で受け止められた潤滑油は、円周溝6の底面からの内輪冷却用に使用され、その一部は、内輪2を軸方向に貫通した軸方向貫通孔52に流入して他端の内輪端面から放出され、この軸方向貫通孔52の通過の間にさらに内輪2の冷却に使用される。円周溝6で受け止められた潤滑油の残りは、円周溝6から遠心力で外径側へ放出される。外径側へ放出された潤滑油のうちの一部は、潤滑油導入部材7の環状鍔部7cと内輪2の外径斜面2cとの間の潤滑油流入隙間δから、軸受内に流入し、潤滑に使用される。潤滑油流入隙間δに入った潤滑油は、内輪2の回転による遠心力と表面張力とにより、軌道面2c側へ流れる。円周溝6から環状鍔部7cよりも外径側に放出された潤滑油は、排出油として潤滑油導入部材7の排油口10から外部へと排出される。また、軸方向貫通孔52を通過した潤滑油は、軸受箱に設けられた排油経路から外部に排出される。
According to the rolling bearing lubrication device having this configuration, the lubricating oil also serving as a cooling medium introduced from the outer diameter side of the lubricating
The lubricating oil received by the
内輪2の軸方向貫通孔52に流入した潤滑油は、上記のように内輪2の冷却に使用されるが、軸方向貫通孔52の長さ方向の全体で内輪2を冷却する。そのため、内輪2が軸方向に均等に冷却され、内輪軌道面2aの軸方向の冷却分布の差を抑えることができる。したがって、円筒ころ4の面圧分布の不均等が回避できる。
上記軸方向貫通孔52は、内輪2の端面に設けたものと異なり、内輪端面の円周溝6の底面が入口となるため、ノズル8から吐出された潤滑油は、円周溝6内に一時的に溜まって効率良く各軸方向貫通孔52に流入する。そのため、ノズル8から吐出された潤滑油が、均等冷却に効率良く寄与する。
The lubricating oil flowing into the axial through
Unlike the one provided on the end face of the
軸方向貫通孔52内に流入した潤滑油は、その一部が、分岐路となる潤滑用給油孔54から、内輪2の両側の鍔面と軌道面端の研磨盗み53へ流出する。このため、滑り接触やスキューによって潤滑不足となり易い鍔面に潤滑油が供給され、ころ端面の潤滑が良好に行われる。また、軌道面へも潤滑油が供給され、給油不足が回避できる。
両側の研磨盗み53に潤滑用給油路54を設けるため、片方のノズル8からの潤滑油供給でありながら、左右均等な潤滑が行える。研磨盗み53に潤滑用給油孔54を開口させるため、軌道面2aに潤滑用給油孔を開口させる場合に比べて、潤滑用給油孔54の形成による円筒ころ4や軌道面2aの耐久性低下の問題も生じない。
A part of the lubricating oil that has flowed into the axial through
Since the lubricating
なお、軸受潤滑に使用する潤滑油量は、攪拌抵抗を考慮すると必要最小限の油量とするのが好ましく、冷却に使用した後の潤滑油を少量に絞ったものを軸受内に導入すれば十分である。そこで、この実施形態では、上記潤滑油流入隙間δを適宜小さく設定することで、円周溝6から放出された潤滑油が軸受内に入り難くしている。そのため、必要最小限の潤滑油しか軸受内に入らず軸受の攪拌抵抗を小さくすることができ、これにより主軸25の駆動トルクを小さくすることができる。
Note that the amount of lubricating oil used for bearing lubrication is preferably the minimum required amount considering the stirring resistance, and if a small amount of lubricating oil after cooling is used is introduced into the bearing. It is enough. Therefore, in this embodiment, the lubricating oil inflow gap δ is set to be appropriately small so that the lubricating oil discharged from the
図4は、この発明の他の実施形態を示す。この実施形態は、図1〜図3に示す第1の実施形態において、潤滑用給油孔54を軸方向貫通孔52から分岐させる代わりに、内輪2の円周溝6の底面から開通させたものである。潤滑用給油孔54は、例えば等間隔で内輪2の円周方向の複数箇所に設ける。図では潤滑用給油孔54と軸方向貫通孔52とを同じ断面で示しているが、潤滑用給油孔54と軸方向貫通孔52とは円周方向にずれた位置とすることが好ましい。この場合も、潤滑用給油孔54は軸方向貫通孔52よりも小径とする。この実施形態におけるその他の構成は、第1の実施形態と同様である。
このように、円周溝6から潤滑用給油孔54を開通させても、潤滑油を鍔面や軌道面へ供給することができる。
FIG. 4 shows another embodiment of the present invention. In this embodiment, in the first embodiment shown in FIGS. 1 to 3, the lubricating
Thus, even if the lubricating
なお、図示は省略するが、円周溝6から潤滑用給油孔54を開通させた場合に、図2の例の2本の潤滑用給油孔54のうち、円周溝6と反対側の鍔面の研磨盗み53に開通する潤滑用給油孔54のみを設けても良い。
Although illustration is omitted, when the lubricating
図5、図6は、この発明のさらに他の実施形態を示す。この実施形態は、第1の実施形態において、潤滑油導入部材7の環状鍔部7cを設ける代わりに、保持器5の内径面を、内輪2の外径斜面2cと対向して潤滑油流入隙間δを形成する外径斜面5cに形成したものである。この実施形態におけるその他の構成は、図1〜図3に示す第1の実施形態と同様である。
5 and 6 show still another embodiment of the present invention. In this embodiment, instead of providing the
この実施形態の場合、次の利点が得られる。すなわち、転がり軸受1が円筒ころ軸受である場合、主軸の熱膨張によって内輪2と外輪3との軸方向位置がずれることがある。このような位置ずれが生じると、第1の実施形態のように外輪間座からなる潤滑油導入部材7に潤滑油流入隙間δの形成用の環状鍔部7cが設けられていると、潤滑油流入隙間δの寸法が変動する。
しかし、図5の実施形態のように、保持器5に潤滑油流入隙間δの形成用の外径斜面5cを設けた場合、内輪2と外輪3とが軸方向にずれても、保持器5は内輪2と一体に軸方向に移動するため、潤滑油流入隙間δの間隔が一定に保たれる。そのため、軸受内に流入する潤滑油量を、主軸の熱膨張に係わらず、常に一定に保つことができる。
In the case of this embodiment, the following advantages are obtained. That is, when the rolling
However, when the outer diameter inclined
図7は、この発明のさらに他の実施形態を示す。この実施形態は、図1〜図3に示す第1の実施形態において、潤滑油導入部材7の環状鍔部7cを設ける代わりに、内輪間座21に環状突部22を設け、この環状突部22の先端に、内輪2の外径斜面2cと対向して潤滑油流入隙間δを形成する内径斜面22baに形成したものである。
前記環状突部22は、内輪間座21の端部から立ち上がる立壁部22aと、この立壁部22aの外径側端から内輪側へ延びる円筒状部22bとでなり、この円筒状部22bの先端の内径面が上記内径斜面22baとなる。環状突部22は、内輪2の端面の円周溝6を覆っており、立壁部22aの円周方向の複数箇所に等間隔で潤滑油通過開口23が設けられている。この実施形態におけるその他の構成は、図1〜図3に示す第1の実施形態を同様である。
FIG. 7 shows still another embodiment of the present invention. In this embodiment, instead of providing the
The
この実施形態の場合、ノズル8から吐出された潤滑油は、内輪間座21の環状突部22に設けられた潤滑油通過開口23を通過して内輪2の円周溝6に至る。内輪2の円周溝6で受け止められた潤滑油は、第1の実施形態と同様に、円周溝6の底面からの内輪2の冷却に使用され、また一部が軸方向貫通孔52に流入して内輪2の均等冷却に使用され、残りが遠心力で円周溝6の外径側に放出される。外径側に放出された潤滑油の一部が、内輪間座21の環状突部22と内輪の外径斜面2c間の潤滑油流入隙間δから潤滑に使用される。
この場合に、潤滑油流入隙間δを形成する内径斜面22baが内輪間座21に設けられているため、内輪2と外輪3の軸方向位置がずれても、内輪間座21が内輪2と一体に移動することで、潤滑油流入隙間δの間隔が一定に保たれる。そのため、この実施形態においても、軸受内に流入する潤滑油量を、主軸の熱膨張に係わらず、常に一定に保つことができる。
In the case of this embodiment, the lubricating oil discharged from the
In this case, since the inner diameter slope 22ba forming the lubricating oil inflow gap δ is provided in the
図8は、この発明におけるさらに他の実施形態を示す。この実施形態は、図1〜図3に示す第1の実施形態において、単に、潤滑油導入部材7の環状鍔部7cを省略したものである。この実施形態の場合、潤滑油流入隙間による潤滑油量の規制効果は得られないが、内輪2の円周溝6から外径側へ放出された潤滑油の一部は、内輪2の外径斜面2cを伝わって軸受の潤滑に使用される。この実施形態におけるその他の構成、効果は、第1の実施形態と同様である。
FIG. 8 shows still another embodiment of the present invention. In this embodiment, in the first embodiment shown in FIGS. 1 to 3, the
図9は、この発明におけるさらに他の実施形態を示す。この実施形態は、図1〜図3に示す第1の実施形態において、直線状の軸方向貫通孔52に変えて、軸方向貫通孔52を、円周溝6の底部に連なる入口側部52aを円周溝6と同じ傾斜とし、途中で屈曲させ、出口側部52bを前記入口側部52aと逆向きの傾斜となって、円周溝6のある側とは反対側の内輪の端面F2に貫き抜ける形状としたものである。このような軸方向貫通孔52の形状は、円周溝6が内輪端面F1から遠くなるほど径方向中心寄りに位置するように軸方向に対し傾斜している場合に有効に適用される。
この実施形態の場合、軸方向貫通孔52の入口側部52aが円周溝6と同じ傾斜であるため、円周溝6内の潤滑油が軸方向貫通孔52に流入しやすい。このため、軸方向貫通孔52を流通する潤滑油の流量が増大し、内輪2を効果的に冷却することができる。また、軸方向貫通孔52の出口側部52bが入口側部52aと逆向きの傾斜となっているため、この出口側部52aに内輪の回転による遠心力が生じ、軸方向貫通孔52から潤滑油を効率良く排出することができる。
FIG. 9 shows still another embodiment of the present invention. In this embodiment, in the first embodiment shown in FIGS. 1 to 3, instead of the linear axial through
In the case of this embodiment, since the
なお、上記各実施形態では、転がり軸受1として円筒ころ軸受を用いた例を示したが、これに限定されるものではなく、この発明は、種々の形式の転がり軸受、例えばアンギュラ玉軸受の潤滑にも適用可能である。
In each of the above embodiments, an example in which a cylindrical roller bearing is used as the rolling
図10は、この発明の上記いずれかの実施形態に係る転がり軸受の潤滑装置を備えた高速スピンドル装置の一例を示す。このスピンドル装置24は工作機械に応用されるものであり、主軸25の前側(加工側)端部に工具またはワークのチャックが取付けられる。主軸25は、軸方向に離れた複数(ここでは2つ)の転がり軸受1により支持されている。ここでは、主軸25の前側端部がアンギュラ玉軸受からなる転がり軸受1により、主軸25の後ろ側が、例えば図1に示した円筒ころ軸受からなる転がり軸受1によりそれぞれ支持されている。アンギュラ玉軸受からなる転がり軸受1に対しても、円筒ころ軸受からなる転がり軸受1と同様に、図1の潤滑装置が設けられている。各転がり軸受1の内輪2は主軸25の外径面に嵌合し、外輪3は軸受箱26の内径面に嵌合している。主軸前側の転がり軸受1については、その内輪2が主軸25の段面25aにより、外輪3が外輪位置決め間座20を介して押さえ蓋28Aにより、軸受箱26内に固定されている。主軸後ろ側の転がり軸受1については、その内輪2が内輪位置決め間座27により、外輪3が外輪位置決め間座20を介して押さえ蓋28Bにより、軸受箱26内に固定されている。軸受箱26は、内周軸受箱26Aと外周軸受箱26Bの二重構造とされ、内外の軸受箱26A,26B間に冷却溝29が形成されている。両転がり軸受1の外輪3の他方の端面側にはそれぞれ潤滑油導入部材7が配置され、これら潤滑油導入部材7,7間に内周軸受箱26Aが介在している。両転がり軸受1の内輪2,2間には内輪間座30が介在している。主軸25の後端部には、内輪位置決め間座27に押し当てて転がり軸受1を固定する軸受固定ナット31が螺着されている。
FIG. 10 shows an example of a high-speed spindle device provided with the rolling bearing lubrication device according to any one of the embodiments of the present invention. The
前記押さえ蓋28A,28Bには、転がり軸受1をジェット潤滑する場合の供給源である冷却油供給装置32から冷却された潤滑油を導入する冷却油導入孔33がそれぞれ設けられている。これら冷却油導入孔33は、内周軸受箱26Aに設けられた冷却油供給路34に連通し、この冷却油供給路34が潤滑油導入部材7の給油路9に連通している。冷却油供給装置32からの給油路は、外周軸受箱26Bの冷却油導入孔43から軸受箱26内の冷却溝29に連通する第1の給油路38と、油ろ過器40および圧力調整弁41を経て押さえ蓋28A,28Bの冷却油導入孔33に連通する第2の給油路39とに分岐される。軸受箱26内の冷却溝29に供給されて軸受箱26の冷却に使用された排油は、外周軸受箱26Bの排油導出孔44から冷却油供給装置32へと回収される。また、押さえ蓋28A,28Bには排油孔35が設けられ、これら排油孔35は内周軸受箱26Aに設けられた排油路36から潤滑油導入部材7の排油口10に連通しており、軸受冷却に使用された排油が排油口10→排油路36→排油孔35→排油ポンプ37を経て冷却油供給装置32に回収される。
The holding
このように構成されたスピンドル装置24では、上記した転がり軸受の潤滑装置を組み込んでいるので、転がり軸受1内への給油による攪拌抵抗が小さく主軸25の駆動トルクを小さくでき、高速化および温度上昇低減が可能となる。
なお、このスピンドル装置24は、第1の実施形態に係る転がり軸受の潤滑装置を適用した場合につき説明したが、他のいずれかの実施形態に係る転がり軸受の潤滑装置を用いても良い。
In the
In addition, although this
1…転がり軸受
2…内輪
2c…外径斜面
3…外輪
4…円筒ころ(転動体)
5…保持器
5c…内径斜面
6…円周溝
7…潤滑油導入部材
7c…環状鍔部
8…ノズル
21…内輪間座
22ba…内径斜面
52…軸方向貫通孔
52a…入口側部
52b…出口側部
53…研磨盗み
54…潤滑油給油孔
F1,F2…内輪端面
δ…潤滑油導入隙間
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007049130A JP2008089171A (en) | 2006-09-08 | 2007-02-28 | Rolling bearing lubricating device |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106640953A (en) * | 2015-08-11 | 2017-05-10 | 斯凯孚公司 | Bearing assembly and bearing ring and screw compressor including the bearing assembly or the bearing ring |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11125260A (en) * | 1997-10-20 | 1999-05-11 | Nippon Seiko Kk | Rolling bearing |
-
2007
- 2007-02-28 JP JP2007049130A patent/JP2008089171A/en active Pending
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