転がり軸受および転がり軸受装置
【課題】 軸受を高速回転させるときの騒音値を低減し、作業環境の改善を行うことができる転がり軸受および転がり軸受装置を提供する。
【解決手段】 この転がり軸受は、内輪１および外輪２の転走面１ａ，２ａ間に転動体３を介在させている。外輪２の外径面２ｄと、この外輪２ｄの内周面２ｇにおける転走面近傍位置とを連通する潤滑油供給用の給油孔２ｃを前記外輪２に設けている。この外輪２の外径面２ｄに、前記給油孔２ｃに連通し、軸受外の給油孔２ｃとは異なる円周方向位置から供給される潤滑油を前記給油孔２ｃに導く円周溝２ｂを設けている。軸受外からの潤滑油を、円周溝２ｂを経由させていることで、流路に絞り効果を与えて、供給エア圧力が低くなり過ぎない様にある程度のエア圧力（0.2MPa程度以上）を維持しながら、給油孔出口のエア流速を下げ、騒音値の低減を図る。
【解決手段】 この転がり軸受は、内輪１および外輪２の転走面１ａ，２ａ間に転動体３を介在させている。外輪２の外径面２ｄと、この外輪２ｄの内周面２ｇにおける転走面近傍位置とを連通する潤滑油供給用の給油孔２ｃを前記外輪２に設けている。この外輪２の外径面２ｄに、前記給油孔２ｃに連通し、軸受外の給油孔２ｃとは異なる円周方向位置から供給される潤滑油を前記給油孔２ｃに導く円周溝２ｂを設けている。軸受外からの潤滑油を、円周溝２ｂを経由させていることで、流路に絞り効果を与えて、供給エア圧力が低くなり過ぎない様にある程度のエア圧力（0.2MPa程度以上）を維持しながら、給油孔出口のエア流速を下げ、騒音値の低減を図る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、工作機械主軸等の支持に用いられる転がり軸受および転がり軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
転がり軸受において、外輪に外径部から内径部に連通する給油孔を設けて、この給油孔から給油する方式がある（特許文献１）。例えば、工作機械主軸等の支持に用いられる転がり軸受を、前記方式によりエアオイル潤滑で高速回転させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６３−１８０７２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図１５は、内径φ１００ｍｍの軸受の１３０００ｍｉｎ−１時の周波数分布結果を示す。
外輪に給油孔を設けた軸受を主軸等に組込み、エアオイル潤滑で高速回転させると、供給するエア流量や給油孔径によっては、非常に騒音値が大きくなる問題がある。これは、給油孔から噴射されるエアの転動体による風切り音であり、耳障りな高周波音である。この周波数は、外輪に対する転動体通過周波数と一致する。
この高周波な騒音値を低減することが可能となれば、主軸を高速回転で使用する場合に、騒音をあまり気にすることなく作業できる。つまり作業環境の改善につながる。
【０００５】
この発明の目的は、軸受を高速回転させるときの騒音値を低減し、作業環境の改善を行うことができる転がり軸受および転がり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】
【０００６】
この発明における第１の発明の転がり軸受装置は、内輪および外輪の転走面間に転動体を介在させた転がり軸受と、この転がり軸受の外輪を内径面に嵌合させるハウジングとを備えた転がり軸受装置において、前記外輪の外径面と、この外輪の内周面における転走面近傍位置とを連通する潤滑油供給用の給油孔を前記外輪に設け、且つ、この外輪の外径面と、この外輪が嵌り合う前記ハウジングの内径面との嵌合面に、前記給油孔に連通して円周方向に延びる円周方向流路を設け、この円周方向流路に、前記給油孔とは異なる円周方向位置で連通して潤滑油を円周方向流路へ供給する潤滑油導入孔を前記ハウジングに設けたことを特徴とする。
前記「転走面近傍位置」とは、外輪の内周面のうち、転動体中心よりも転動体と外輪との反接触側で、給油孔から吐出される潤滑油が転動体にかかるまでの位置をいう。
【０００７】
この構成によると、ハウジングの潤滑油導入孔から供給された潤滑油は、外輪の外径面とハウジングの内径面との嵌合面に設けた円周方向流路を経由して給油孔から軸受内の転走面近傍位置へ供給され、軸受の潤滑に供される。このようにハウジングの潤滑油導入孔から供給された潤滑油を、給油孔に直接導くのではなく、円周方向流路を経由させているため、潤滑油がこの円周方向流路を経由する過程において、絞り効果を与えて、供給エア圧力が低くなり過ぎない様にある程度のエア圧力（0.2MPa程度以上）を維持しながら、給油孔出口のエア流速を下げることで、騒音値の低減を図ることができる。この転がり軸受装置に回転自在に支持される主軸等を高速回転させるときの騒音値を低減し、作業環境の改善を行うことができる。
【０００８】
前記円周方向流路は、外輪の外径面に設けた円周溝であっても良い。この場合、ハウジングの内径面に、円周方向流路を加工する工数が不要となる。
前記円周方向流路は、ハウジングの内径面に設けた円周溝であっても良い。この場合、軸受の外径面に、円周方向流路を加工する工数が不要となる。
【０００９】
前記外輪の外径面とハウジングの内径面との嵌合面における、前記円周方向流路を挟む軸方向の両側位置に、それぞれ環状溝を設け、各環状溝にそれぞれ環状のシール部材を設けたものであっても良い。これら環状のシール部材により、前記嵌合面から潤滑油が不所望に漏れることを防止することができる。
【００１０】
前記円周方向流路を軸受軸方向を含む平面で切断して見た断面積を、前記給油孔を同給油孔が延びる方向に垂直な平面で切断して見た断面積の２２％以上５３％以下としても良い。
前記給油孔の直径を１．２ｍｍ以上１．５ｍｍ以下とし、前記円周方向流路を軸受軸方向を含む平面で切断して見た断面積を０．４ｍｍ２以上０．６ｍｍ２以下としても良い。騒音値を低減させる手段として、配管内の油の流れを阻害しない程度のエア流量を確保しながら、給油孔の出口のエア流速を低減させる仕様として、給油孔の直径をφ１．５ｍｍ程度に大きくして、円周方向流路の前記断面積をφ０．８ｍｍ孔相当の断面積となる寸法に規制する仕様を考案した。給油孔の直径φｄがφ１．２ｍｍ以上φ１．５ｍｍ以下で、円周方向流路の前記断面積Ｅが０．４ｍｍ２以上０．６ｍｍ２以下（つまり給油孔の断面積の２２％以上５３％以下）において、エア流速が下がる効果が認められた。
【００１１】
転がり軸受装置は、前記潤滑油導入孔へ供給する潤滑油が、エアオイルまたはオイルミストの形態で供給されるものとしても良い。
前記給油孔を、前記外輪における１８０°対角位置にそれぞれ位置させて２個設けても良い。この場合、給油孔１個あたりのエア流量を半減することが可能となり、エア流速をさらに下げることができる。これにより、騒音値の低減をさらに図ることができる。また、２個の給油孔を１８０°対角位置に設けたため、潤滑油が円周方向流路を経由して円周方向に行き渡るため、外輪の冷却効果をより高めることができる。
【００１２】
前記転動体が玉であって、前記外輪に転動体へ直接に潤滑油を給油できる位置に前記給油孔の出口を設け、前記給油孔の中心線と同じ円周方向位置に転動体の中心があるときに、この転動体の中心を含みかつ軸受軸心を含む平面内において、前記給油孔の中心線と前記転動体の外径面とが交わる交点と転動体の中心とを結ぶ直線が軸受半径方向に対して成す角度が１０°以上３０°以下の範囲になる位置に前記給油孔を位置させたものとしても良い。
前記角度をＫとし、この角度Ｋが１０°以上３０°以下の範囲になる位置に前記給油孔を位置させた場合、角度Ｋが前記範囲から外れた位置に給油孔を位置させたものより、軸受運転時における騒音値を低減させることができる。なお角度Ｋが０°のときには、軸受運転時ある回転数で急に騒音値が大きくなる現象が見られた。
【００１３】
前記転がり軸受に設ける転動体の個数が奇数個であって、給油孔を、前記外輪における１８０°対角位置にそれぞれ位置させて２個設けたものとしても良い。ハウジングの潤滑油導入孔から供給される潤滑油は、円周方向流路を経由して、前記外輪の２個の給油孔にそれぞれ導かれる。この場合に、１個の転動体が一方の給油孔を塞いている場合であっても、転動体の個数が奇数個で、給油孔を、外輪における１８０°対角位置にそれぞれ位置させて２個設けたため、他方の給油孔が転動体で塞がれることはない。奇数個の転動体は円周方向一定間隔おきに配置されるため、前記一方の給油孔が１個の転動体で塞がれるとき、１８０°対角位置に位置する前記他方の給油孔は、円周方向に隣接する転動体間に位置する。したがって、ハウジングから供給される潤滑油は、転動体で塞がれていないいずれかの給油孔を通るため、エア流量の変動が生じない。このため、エア流量を増やさなくても、潤滑油が転動体に届き難くなることを防止し得る。よって、エア流量を増やすことに起因する騒音値の低減を図ることができる。
【００１４】
前記転がり軸受に設ける転動体の個数が偶数個であって、給油孔を外輪に２個設け、いずれか１個の転動体と一方の給油孔との円周方向位置が一致するときに、前記一方の給油孔の１８０°対角位置に近い転動体と、この転動体に隣接する転動体との間の外輪円周方向位置に、他方の給油孔を位置させたものとしても良い。転動体の個数が偶数個のとき、給油孔を、外輪における１８０°対角位置にそれぞれ位置させて２個設けると、２個の転動体が両方の給油孔を塞いでしまうことがあり得る。このため、一方の給油孔の１８０°対角位置に近い転動体と、この転動体に隣接する転動体との間の外輪円周方向位置に、他方の給油孔を位置させることで、両方の給油孔が転動体で同時に塞がれることはない。したがって、ハウジングから供給される潤滑油は、転動体で塞がれていないいずれかの給油孔を通るため、エア流量の変動が生じない。このため、エア流量を増やさなくても、潤滑油が転動体に届き難くなることを防止し得る。よって、エア流量を増やすことに起因する騒音値の低減を図ることができる。
前記転がり軸受がアンギュラ玉軸受であっても良い。
前記転がり軸受が円筒ころ軸受であっても良い。
【００１５】
この発明の転がり軸受は、内輪および外輪の転走面間に転動体を介在させた転がり軸受において、前記外輪の外径面と、この外輪の内周面における転走面近傍位置とを連通する潤滑油供給用の給油孔を前記外輪に設け、且つ、この外輪の外径面に、前記給油孔に連通し、軸受外の前記給油孔とは異なる円周方向位置から供給される潤滑油を前記給油孔に導く円周溝を設けたことを特徴とする。
前記「転走面近傍位置」とは、外輪の内周面のうち、転動体中心よりも転動体と外輪との反接触側で、給油孔から吐出される潤滑油が転動体にかかるまでの位置をいう。
【００１６】
この構成によると、軸受外からの潤滑油は、外輪の円周溝を経由して給油孔から軸受内の転走面近傍位置へ供給され、軸受の潤滑に供される。このように軸受外からの潤滑油を、給油孔に直接導くのではなく、円周溝を経由させているため、潤滑油がこの円周溝を経由する過程において、絞り効果を与えて、供給エア圧力が低くなり過ぎない様にある程度のエア圧力（0.2MPa程度以上）を維持しながら、給油孔出口のエア流速を下げることで、騒音値の低減を図ることができる。この転がり軸受に回転自在に支持される主軸等を高速回転させるときの騒音値を低減し、作業環境の改善を行うことができる。
前記円周方向流路を軸受軸方向を含む平面で切断して見た断面積を、前記給油孔を同給油孔が延びる方向に垂直な平面で切断して見た断面積の２２％以上５３％以下とし、かつ前記給油孔の直径を１．２ｍｍ以上１．５ｍｍ以下とし、前記円周方向流路を軸受軸方向を含む平面で切断して見た断面積を０．４ｍｍ２以上０．６ｍｍ２以下としても良い。
【００１７】
前記転動体が玉であって、前記外輪に転動体へ直接に潤滑油を給油できる位置に前記給油孔の出口を設け、前記給油孔の中心線と同じ円周方向位置に転動体の中心があるときに、この転動体の中心を含みかつ軸受軸心を含む平面内において、前記給油孔の中心線と前記転動体の外径面とが交わる交点と転動体の中心とを結ぶ直線が軸受半径方向に対して成す角度が１０°以上３０°以下の範囲になる位置に前記給油孔を位置させたものとしても良い。
【００１８】
前記外輪の給油孔に導く潤滑油がエアオイルの形態で供給されるものであっても良い。
前記外輪の外径面における、前記円周溝の両側位置に、それぞれ環状溝を設け、各環状溝にそれぞれ環状のシール部材を設けても良い。これら環状のシール部材により、外輪の外径面から潤滑油が不所望に漏れることを防止し得る。
【００１９】
この発明における第２の転がり軸受装置は、内輪および外輪の転走面間に転動体を介在させた転がり軸受と、この転がり軸受の外輪を内径面に嵌合させるハウジングとを備えた転がり軸受装置において、前記外輪の外径面と、この外輪の転走面とを連通する潤滑油供給用の給油孔を前記外輪に設け、且つ、この外輪の外径面と、この外輪が嵌り合う前記ハウジングの内径面との嵌合面に、前記給油孔に連通して円周方向に延びる円周方向流路を設け、この円周方向流路に、前記給油孔とは異なる円周方向位置で連通して潤滑油を円周方向流路へ供給する潤滑油導入孔を前記ハウジングに設け、前記転がり軸受に設ける転動体の個数が奇数個であって、給油孔を、前記外輪における１８０°対角位置にそれぞれ位置させて２個設けたことを特徴とする。
【００２０】
この構成によると、１個の転動体が一方の給油孔を塞いている場合であっても、転動体の個数が奇数個で、給油孔を、外輪における１８０°対角位置にそれぞれ位置させて２個設けたため、他方の給油孔が転動体で塞がれることはない。したがって、ハウジングから供給される潤滑油は、転動体で塞がれていないいずれかの給油孔を通るため、エア流量の変動が生じない。このため、エア流量を増やさなくても、潤滑油が転動体に届き難くなることを防止し得る。よって、エア流量を増やすことに起因する騒音値の低減を図ることができる。給油孔は、外輪の外径面と、この外輪の転走面とを連通するため、軸受運転時における転動体のエアカーテンに影響されることなく、潤滑油を確実に転動体に供給することができる。また給油孔を、外輪における１８０°対角位置にそれぞれ位置させて２個設けることで、軸受全体を均一に冷却させることが可能となる。
【００２１】
この発明における第３の転がり軸受装置は、内輪および外輪の転走面間に転動体を介在させた転がり軸受と、この転がり軸受の外輪を内径面に嵌合させるハウジングとを備えた転がり軸受装置において、前記外輪の外径面と、この外輪の転走面とを連通する潤滑油供給用の給油孔を前記外輪に設け、且つ、この外輪の外径面と、この外輪が嵌り合う前記ハウジングの内径面との嵌合面に、前記給油孔に連通して円周方向に延びる円周方向流路を設け、この円周方向流路に、前記給油孔とは異なる円周方向位置で連通して潤滑油を円周方向流路へ供給する潤滑油導入孔を前記ハウジングに設け、前記転がり軸受に設ける転動体の個数が偶数個であって、給油孔を外輪に２個設け、いずれか１個の転動体と一方の給油孔との円周方向位置が一致するときに、前記一方の給油孔の１８０°対角位置に近い転動体と、この転動体に隣接する転動体との間の外輪円周方向位置に、他方の給油孔を位置させたことを特徴とする。
【００２２】
この構成によると、一方の給油孔の１８０°対角位置に近い転動体と、この転動体に隣接する転動体との間の外輪円周方向位置に、他方の給油孔を位置させることで、両方の給油孔が転動体で同時に塞がれることはない。したがって、ハウジングから供給される潤滑油は、転動体で塞がれていないいずれかの給油孔を通るため、エア流量の変動が生じない。このため、エア流量を増やさなくても、潤滑油が転動体に届き難くなることを防止し得る。よって、エア流量を増やすことに起因する騒音値の低減を図ることができる。給油孔は、外輪の外径面と、この外輪の転走面とを連通するため、軸受運転時における転動体のエアカーテンに影響されることなく、潤滑油を確実に転動体に供給することができる。
【発明の効果】
【００２３】
この発明における第１の転がり軸受装置は、内輪および外輪の転走面間に転動体を介在させた転がり軸受と、この転がり軸受の外輪を内径面に嵌合させるハウジングとを備えた転がり軸受装置において、前記外輪の外径面と、この外輪の内周面における転走面近傍位置とを連通する潤滑油供給用の給油孔を前記外輪に設け、且つ、この外輪の外径面と、この外輪が嵌り合う前記ハウジングの内径面との嵌合面に、前記給油孔に連通して円周方向に延びる円周方向流路を設け、この円周方向流路に、前記給油孔とは異なる円周方向位置で連通して潤滑油を円周方向流路へ供給する潤滑油導入孔を前記ハウジングに設けたものである。このため、軸受を高速回転させるときの騒音値を低減し、作業環境の改善を行うことができる。
【００２４】
この発明における第２の転がり軸受装置は、内輪および外輪の転走面間に転動体を介在させた転がり軸受と、この転がり軸受の外輪を内径面に嵌合させるハウジングとを備えた転がり軸受装置において、前記外輪の外径面と、この外輪の転走面とを連通する潤滑油供給用の給油孔を前記外輪に設け、且つ、この外輪の外径面と、この外輪が嵌り合う前記ハウジングの内径面との嵌合面に、前記給油孔に連通して円周方向に延びる円周方向流路を設け、この円周方向流路に、前記給油孔とは異なる円周方向位置で連通して潤滑油を円周方向流路へ供給する潤滑油導入孔を前記ハウジングに設け、前記転がり軸受に設ける転動体の個数が奇数個であって、給油孔を、前記外輪における１８０°対角位置にそれぞれ位置させて２個設けたものである。このため、軸受を高速回転させるときの騒音値を低減し、作業環境の改善を行うことができる。
【００２５】
この発明における第３の転がり軸受装置は、内輪および外輪の転走面間に転動体を介在させた転がり軸受と、この転がり軸受の外輪を内径面に嵌合させるハウジングとを備えた転がり軸受装置において、前記外輪の外径面と、この外輪の転走面とを連通する潤滑油供給用の給油孔を前記外輪に設け、且つ、この外輪の外径面と、この外輪が嵌り合う前記ハウジングの内径面との嵌合面に、前記給油孔に連通して円周方向に延びる円周方向流路を設け、この円周方向流路に、前記給油孔とは異なる円周方向位置で連通して潤滑油を円周方向流路へ供給する潤滑油導入孔を前記ハウジングに設け、前記転がり軸受に設ける転動体の個数が偶数個であって、給油孔を外輪に２個設け、いずれか１個の転動体と一方の給油孔との円周方向位置が一致するときに、前記一方の給油孔の１８０°対角位置に近い転動体と、この転動体に隣接する転動体との間の外輪円周方向位置に、他方の給油孔を位置させたものである。このため、軸受を高速回転させるときの騒音値を低減し、作業環境の改善を行うことができる。
【００２６】
この発明の転がり軸受は、内輪および外輪の転走面間に転動体を介在させた転がり軸受において、前記外輪の外径面と、この外輪の内周面における転走面近傍位置とを連通する潤滑油供給用の給油孔を前記外輪に設け、且つ、この外輪の外径面に、前記給油孔に連通し、軸受外の前記給油孔とは異なる円周方向位置から供給される潤滑油を前記給油孔に導く円周溝を設けたため、軸受を高速回転させるときの騒音値を低減し、作業環境の改善を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】（Ａ）は、この発明の第１の実施形態に係る転がり軸受の断面図、（Ｂ）は、同転がり軸受の要部の拡大断面図である。
【図２】同転がり軸受の外輪の給油孔と、潤滑油導入孔との位相のずれを示す外輪の概略断面図である。
【図３】回転速度と騒音値との関係を示す図である。
【図４】エア圧力とエア流量との関係を示す図である。
【図５】給油孔の直径とエア流速との関係を示す図である。
【図６】この発明の他の実施形態に係る転がり軸受の断面図である。
【図７】転がり軸受の外輪の給油孔と、潤滑油導入孔との位相のずれを示す外輪の概略断面図である。
【図８】（Ａ）は、この発明のさらに他の実施形態に係る転がり軸受の断面図、（Ｂ）は、同転がり軸受の要部の拡大断面図である。
【図９】この発明の実施形態に係る転がり軸受装置を用いた工作機械用主軸装置の断面図である。
【図１０】潤滑油導入孔と外輪給油孔との位相と、エア流量との関係を示す図である。
【図１１】この発明の他の実施形態に係る転がり軸受装置の断面図である。
【図１２】この発明のさらに他の実施形態に係る転がり軸受装置の断面図である。
【図１３】この発明のさらに他の実施形態に係る転がり軸受装置の断面図である。
【図１４】この発明のさらに他の実施形態に係る転がり軸受装置の断面図である。
【図１５】軸受の１３０００ｍｉｎ−１時の周波数分析結果を示す図である。
【図１６】（Ａ）は、さらに他の実施形態に係る転がり軸受の断面図、（Ｂ）は同転がり軸受の平面図である。
【図１７】（Ａ）は、さらに他の実施形態に係る転がり軸受の断面図、（Ｂ）は同転がり軸受の平面図である。
【図１８】さらに他の実施形態に係る転がり軸受の断面図である。
【図１９】回転速度と騒音値との関係を示す図である。
【図２０】外輪の給油孔位置の一例を示す転がり軸受の断面図である。
【図２１】参考提案例に係る転がり軸受の平面図である。
【図２２】外輪の給油孔位置の一例を示す転がり軸受の断面図である。
【図２３】外輪の給油孔位置の一例を示す転がり軸受の断面図である。
【図２４】参考提案例に係る転がり軸受の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
この発明の第１の実施形態を図１ないし図５と共に説明する。この実施形態に係る転がり軸受は、例えば、工作機械主軸の支持に用いられ、エアオイル潤滑で使用される。但し、この用途、潤滑方式に限定されるものではない。
図１（Ａ）に示すように、この実施形態に係る転がり軸受は、内輪１と、外輪２と、これら内外輪１，２の転走面１ａ，２ａ間に介在する複数の転動体３とを備える。この例の転がり軸受はアンギュラ玉軸受であり、前記転動体３はボールからなる。各転動体３は、リング状の保持器４のポケット４ａ内に円周方向一定間隔おきにそれぞれ保持される。保持器４は、例えば、外輪２の内径面２ｆに案内される外輪案内形式のものが適用されている。
【００２９】
図１（Ｂ）に示すように、外輪２には、円周方向流路である円周溝２ｂと、給油孔２ｃとが設けられている。図１（Ｂ）は、図１（Ａ）のＩＢ部の拡大図である。前記給油孔２ｃは、外輪２の外径面２ｄと、外輪２の内周面２ｇにおける転走面近傍位置とを連通する潤滑油供給用の孔である。外輪２のうち、転走面２ａに対して接触角を成す作用線Ｌ１の偏り側と反対側に、前記給油孔２ｃが径方向に貫通するように１個設けられる（図２）。給油孔２ｃの直径φｄは１．２ｍｍ以上１．５ｍｍ以下とされている。前記「転走面近傍位置」とは、外輪２の内周面２ｇのうち、転動体中心よりも転動体３と外輪２との反接触側で、給油孔２ｃから吐出される潤滑油が転動体３にかかるまでの位置をいう。
【００３０】
図１（Ｂ）に示すように、前記円周溝２ｂは、外輪２のハウジング６に対する嵌合面となる外径面２ｄに設けられ、給油孔２ｃに連通して軸受外からの潤滑油をこの給油孔２ｃに導くように配設される。換言すれば、外輪２の外径面２ｄのうち、給油孔２ｃの開口先端のある箇所を円周溝２ｂが通るように設けられている。この円周溝２ｂは、ハウジング６からの潤滑油を前記給油孔２ｃに導くものである。詳しくは、円周溝２ｂと外輪２の外周面とで円周方向流路を形成している。図２に示すように、ハウジング６には、給油孔２ｃとは異なる円周方向位置で径方向に延びる潤滑油導入孔６ｃが設けられる。潤滑油導入孔６ｃの出口６ｃａと、給油孔２ｃの入口２ｃａとは、円周方向の位置が定められた角度βずれている。この潤滑油導入孔６ｃが円周溝２ｂを介して給油孔２ｃに連通している。図１（Ｂ）に示すように、円周溝２ｂは、同円周溝２ｂを軸受軸方向を含む平面で切断して見た断面積Ｅが０．４ｍｍ２以上０．６ｍｍ２以下とされている。円周溝２ｂの断面積Ｅは、給油孔２ｃを、同給油孔２ｃが延びる方向に垂直な平面で切断して見た断面積Ｓの２２％以上５３％以下になるように定められる。給油孔２ｃの直径φｄのとき、給油孔２ｃの断面積Ｓは、円周率πに（φｄ／２）２を乗じることで求められる。円周溝２ｂは、円弧形状の断面に形成され、例えば、円周溝２ｂの溝底位置が給油孔２ｃの中心軸線に合致するように配設されている。
【００３１】
図１（Ａ）に示すように、外輪２の外径面２ｄにおける、円周溝２ｂの両側位置に、それぞれ環状溝２ｅ，２ｅを設けている。各環状溝２ｅ，２ｅにそれぞれＯリングからなる環状のシール部材５，５を設けている。すなわちハウジング６の内周面と、外輪２の外径面２ｄとの間における、円周溝２ｂおよび給油孔２ｃの両側位置に、それぞれ環状のシール部材５，５を設けることで、潤滑油の漏れ防止を図っている。
【００３２】
図３は、回転速度と騒音値との関係を示す図である。図４は、エア圧力とエア流量との関係を示す図である。図５は、給油孔の直径とエア流速との関係を示す図である。
外輪２の給油孔２ｃを１個または２個とし、給油孔２ｃの直径φｄおよび給油孔２ｃへ流すエア流量を種々変更したうえで、回転速度に対する騒音値の測定データを確認した。その結果、図３に示すように、給油孔が１個、給油孔の直径φｄが０．８ｍｍ、エア流量が２５ＮＬ／ｍｉｎ．のものが最も騒音値が大きいことが分かる。これに対し、エア流量を１５ＮＬ／ｍｉｎ．へ減らしたものや、給油孔の直径φｄが１．２ｍｍでエア流量が２５ＮＬ／ｍｉｎ．のものは、騒音値がやや低下する。これは、図４、図５より、エア流速つまりエアの噴射速度が８００ｍ／ｓ（エア圧力０．５ＭＰａ）から５００ｍ／ｓ（エア圧力０．２５ＭＰａ）、３５０ｍ／ｓ（エア圧力０．２５ＭＰａ）程度にそれぞれ低下しているためと考えられる。ただし、この程度の騒音値の低下は、聴覚判断ではまだ耳障りである。
【００３３】
騒音値をさらに下げるには、エア流速を下げればよい。そのためには、給油孔の直径φｄを大きくするか、エア圧力を下げてエア流量を減らせばよい。しかし、給油孔の直径φｄは、現実的には大きくても１．２ｍｍ〜１．５ｍｍ程度が妥当である。また、エア流量をあまり下げすぎると、図示外のエアオイル潤滑ユニットから軸受までの、例えば長さ数メートルで内径φ３ｍｍ前後のナイロン製チューブ等からなる配管の内部を、油が均等に流れないという問題が生じてくる。
【００３４】
そこで、配管内の油の流れを阻害しない程度のエア流量２０ＮＬ／ｍｉｎ．程度を確保しながら、ある程度のエア圧力も維持し、給油孔出口のエア流速を低減させる仕様として、給油孔の直径φｄを１．５ｍｍ程度に大きくして、円周溝の断面積Ｅをφ０．８ｍｍの孔の断面に相当する断面積となる寸法に規制する仕様を考案した。給油孔の直径φｄを１．２ｍｍ以上１．５ｍｍ以下とし、円周溝の断面積Ｅを０．４ｍｍ２以上０．６ｍｍ２以下とすることで、配管内の油の流れを阻害することなく、エア流速が下がる効果が認められた。給油孔直径φｄ、円周溝の断面積Ｅを前記数値にしてエア流速を下げる効果が得られるのは、概ね、軸受内径でφ３０ｍｍ〜φ１２０ｍｍ程度である。
【００３５】
通常、外輪における、ハウジングからの給油孔の直径は、φ３ｍｍ程度であるが、本実施形態に係る転がり軸受では、外輪の円周溝を経由する過程において流路に絞り効果を与え、最終出口となる給油孔で流路を再度広げている。潤滑油の流路途中でエアオイルの流路を絞っており、ある程度のエア圧力を与えないとエア流量が確保できないため、エア圧力を与えることにより、エア流量不足で配管内を油が流れにくくなるという問題を回避できる。なお、通常エア圧力はあまり低い値で使用されることは少なく、０．２〜０．５ＭＰａ程度を維持して使用されることが多い。
【００３６】
以上説明した転がり軸受によると、軸受外からの潤滑油は、外輪２の円周溝２ｂを経由して給油孔２ｃから軸受内の転走面近傍位置へ供給され、軸受の潤滑に供される。このように軸受外からの潤滑油を、給油孔２ｃに直接導くのではなく、円周溝２ｂを経由させているため、潤滑油がこの円周溝２ｂを経由する過程において、絞り効果を与えて、供給エア圧力が低くなり過ぎない様にある程度のエア圧力（0.2MPa程度以上）を維持しながら、給油孔出口のエア流速を下げることで、騒音値の低減を図ることができる。したがって、軸受を高速回転させるときの騒音値を低減し、作業環境の改善を行うことができる。
【００３７】
外輪２の外径面２ｄにおける、円周溝２ｂの両側位置に、それぞれ環状溝２ｅ，２ｅを設け、各環状溝２ｅ，２ｅにそれぞれ環状のシール部材５，５を設けたため、これら環状のシール部材５，５により、外輪２の外径面２ｄから潤滑油が不所望に漏れることを防止することができる。
給油孔２ｃの直径を１．２ｍｍ以上１．５ｍｍ以下とし、前記円周溝２ｂを軸受軸方向を含む平面で切断して見た断面積を０．４ｍｍ２以上０．６ｍｍ２以下としたため、配管内の油の流れを阻害しない程度のエア流量を確保しながら、給油孔２ｃの出口のエア流速を低減させることができる。これにより、騒音値の低減を図ることができる。
【００３８】
次に、この発明の他の実施形態について図６、図７と共に説明する。以下の説明において、第１の実施形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付し、重複する説明を略する。特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組合せることも可能である。図６、図７に示すように、この実施形態に係る転がり軸受では、潤滑油供給用の給油孔２ｃを、外輪２における１８０°対角位置に２個設けている。外輪外径面２ｄに設けた円周溝２ｂは、これら２個の給油孔２ｃ，２ｃにそれぞれ連通している。
この場合、図７に示すように、給油孔１個あたりのエア流量を半減することが可能となり、エア流速をさらに下げることができる。これにより、騒音値の低減をさらに図ることができる。また、２個の給油孔２ｃを１８０°対角位置に設けたため、潤滑油が円周溝２ｂを経由して円周方向に行き渡るため、外輪２の冷却効果をより高めることができる。２個の給油孔２ｃ，２ｃを１８０°以外の位相角度に配設することも可能である。また給油孔２ｃを３個以上設けても良い。
【００３９】
図８のさらに他の実施形態では、給油孔２ｃの直径φｄを１．２ｍｍ以上１．５ｍｍ以下とし、円周溝２ｂを軸受軸方向を含む平面で切断して見た断面積Ｅを０．６ｍｍ２以上とした例を示す。この場合、前記各実施形態のものより配管内の油が流れにくくなる可能性はあるが、給油孔２ｃの出口のエア流速を低減させることができる。これにより、騒音値の低減を図ることができる。
転がり軸受は、円筒ころ軸受であっても良い。この場合にも、軸受外からの潤滑油を、給油孔に直接導くのではなく、円周溝を経由させることで、流路に絞り効果を与えて潤滑油の流速を下げることで、騒音値の低減を図れる。
潤滑方式として、エアオイル潤滑に代えてオイルミスト潤滑としても良い。
【００４０】
次に、前記いずれかのアンギュラ玉軸受からなる転がり軸受と、この転がり軸受の外輪を設置するハウジングとを備えた転がり軸受装置について、図９、図１０と共に説明する。図９は、転がり軸受装置を用いた工作機械用主軸装置の断面図である。同図に示すように、主軸７の一端部７ａに、図示外の工具またはワークのチャックが取り付けられ、主軸７の他端部７ｂに、モータ等の駆動源が回転伝達機構を介して連結される。主軸７は、軸方向に離れた一対の転がり軸受により回転自在に支持されている。これら転がり軸受は、背面組み合わせで配置されている。
【００４１】
各転がり軸受の内輪１は主軸７の外周面に嵌合し、外輪２はハウジング８の内周面に嵌合している。外輪２の外径面と、この外輪２が嵌り合うハウジング８の内径面との嵌合面に、給油孔２ｃに連通して円周方向に延びる円周溝２ｂ（図１）を設けている。これら内外輪１，２は、内輪押え９および外輪押え１０により、主軸７およびハウジング８にそれぞれ固定されている。ハウジング８は、内周ハウジング８ａおよび外周ハウジング８ｂの二重構造とされ、これら内周ハウジング８ａ，外周ハウジング８ｂ間に冷却媒体流路１１が形成されている。内周ハウジング８ａには、エアオイル供給路１２およびそのエアオイル供給口１２ａが設けられている。エアオイル供給口１２ａは、図示外のエアオイル供給源に接続されている。この内周ハウジング８ａのうち、エアオイル供給路１２の下流側先端の潤滑油導入孔１２ｂと、前記外輪２の給油孔２ｃとの円周方向の位相を異ならせている。また、内周ハウジング８ａには、内周面における転がり軸受の設置箇所付近にエアオイル排気溝１３が設けられ、このエアオイル排気溝１３から大気に開放されるエアオイル排気路１４が設けられる。
この工作機械用主軸装置によると、潤滑油導入孔１２ｂからのエアオイルを、給油孔２ｃに直接導くのではなく、円周溝２ｂを経由させているため、エアオイルがこの円周溝２ｂを経由する過程において、絞り効果を与えて、供給エア圧力が低くなり過ぎない様にある程度のエア圧力（0.2MPa程度以上）を維持しながら、給油孔出口のエア流速を下げることで、騒音値の低減を図ることができる。
【００４２】
図１０は、潤滑油導入孔と外輪給油孔との位相と、エア流量との関係を示す図である。各位相において、給油孔の直径φ０．８ｍｍでエア圧力０．５ＭＰａ、給油孔の直径φ１．５ｍｍでエア圧力０．５ＭＰａ、給油孔の直径φ１．５ｍｍでエア圧力０．３５ＭＰａそれぞれのエア流量を確認した。
その結果、潤滑油導入孔と外輪給油孔の位相が０°のものでは、断面積を小さくした前記円周溝の絞り効果が見られないが、位相をずらしていくことで絞り効果が現れ始める。外輪に給油孔を１個設けたものでは、位相を９０°以上ずらしてもそれ以上はエア流量はほとんど減少しなくなる。そのため、潤滑油導入孔に対して９０°位相の異なる給油孔を２個設けることで、給油孔１個あたりのエア流量をさらに減少させてエア流速を低下させ、騒音値をより抑えることができる。
【００４３】
前記各実施形態では、外輪２の外径面２ｄに、円周方向流路である円周溝２ｂを設けているが、図１１に示すように、ハウジング６の内径面６ａに、給油孔２ｃに連通して円周方向に延びる円周方向流路である円周溝６ｂを設けても良い。また前述のように、ハウジング６の潤滑油導入孔６ｃと、外輪２の給油孔２ｃとの円周方向位置が異なるように設けられる。この場合に、給油孔２ｃは、図２の形態と同様に外輪２に１個設けたものでも良いし、図７の形態と同様に外輪２に２個設けたものでも良い。さらにハウジング６の内径面６ａにおける、円周溝６ｂの両側位置に、それぞれ環状溝６ｄ，６ｄを設けている。各環状溝６ｄ，６ｄにそれぞれＯリングからなる環状のシール部材５，５を設けている。
【００４４】
この図１１の構成によると、ハウジング６の潤滑油導入孔６ｃから供給された潤滑油は、ハウジング６の円周溝６ｂを経由して給油孔２ｃから軸受内の転走面近傍位置へ供給され、軸受の潤滑に供される。このように潤滑油導入孔６ｃからの潤滑油を、給油孔２ｃに直接導くのではなく、円周溝２ｂを経由させているため、潤滑油がこの円周溝２ｂを経由する過程において、絞り効果を与えて、供給エア圧力が低くなり過ぎない様にある程度のエア圧力（0.2MPa程度以上）を維持しながら、給油孔出口のエア流速を下げることで、騒音値の低減を図ることができる。したがって、軸受を高速回転させるときの騒音値を低減し、作業環境の改善を行うことができる。
【００４５】
図１２に示すように、ハウジング６の内径面６ａに円周溝６ｂを設け、外輪２の外径面２ｄにおける、円周溝２ｂの両側位置にそれぞれ環状溝２ｅ，２ｅを設け、各環状溝２ｅ，２ｅにそれぞれＯリングからなる環状のシール部材５，５を設けても良い。
図１３に示すように、外輪２の外径面２ｄに円周溝２ｂを設けると共に、ハウジング６の内径面６ａに円周溝６ｂを設けても良い。
なお図１４に示すように、外輪２の外径面２ｄに円周溝２ｂを設け、ハウジング６の内径面６ａにそれぞれ環状溝６ｄ，６ｄを設け、各環状溝６ｄ，６ｄにそれぞれ環状のシール部材５，５を設けても良い。
これらの構成の場合にも、潤滑油が円周溝を経由する過程において、絞り効果を与えて供給エア圧力を高めながら、給油孔出口のエア流速を下げることで、騒音値の低減を図ることができる。
【００４６】
ところで、潤滑油がエアオイルの形態で供給されるエアオイル潤滑のアンギュラ玉軸受の場合、主軸への軸受の組込みが完了した後、エア流量、オイル量を調整して、規定の設定値に調整され、その後試運転が行われる。
エア流量の調整については、図示外のエアオイル潤滑ユニットと、外輪に給油孔を設けた軸受までの配管の間に流量計を設置してエア流量の測定を行う。例えば、エア流量を３０ＮＬ／ｍｉｎに設定したい場合には、前記エアオイル潤滑ユニットの調整ねじ等により、前記流量計が３０ＮＬ／ｍｉｎとなるよう調整する。そのときの供給エア圧力が例えば０．３ＭＰａであったとする。
【００４７】
図２０は、外輪２の給油孔位置の一例を示す転がり軸受の断面図である。この転がり軸受は、アンギュラ玉軸受であり、外輪２の給油孔２ｃを、前記各実施形態のものに比べて中心方向に近づけて配設している。この給油孔２ｃは、外輪２の外径面２ｄと、この外輪２の転走面２ａのうち反接触側の部分とが軸受半径方向に沿って貫通するように形成されている。これにより、外輪２から転動体３へ直接に潤滑油を給油できる外輪２の位置に、給油孔２ｃの出口２ｃｂが設けられる。前記「反接触側」とは、外輪２のうち、転走面２ａに対して接触角を成す作用線Ｌ１の偏り側と反対側をいう。
図２１は、参考提案例に係る転がり軸受の平面図である。この転がり軸受は、外輪２に１個の給油孔２ｃが設けられている。
【００４８】
図２０や図２１の転がり軸受では、軸受運転時においていずれか１個の転動体３と給油孔２ｃとの円周方向位置が一致するとき、給油孔２ｃが転動体３で塞がれてしまい、給油孔２ｃの出口２ｃｂからエアが出難い状態となる場合がある。給油孔２ｃと転動体３との円周方向位置が一致した場合、３０ＮＬ／ｍｉｎで調整済み（エア圧を０．３ＭＰａで固定）であったエア流量が１０ＮＬ／ｍｉｎしか出ないという可能性がある。また逆に、たまたま給油孔２ｃと転動体３との円周方向位置が一致した状態で３０ＮＬ／ｍｉｎのエア量調整を行ってしまい、その後両者の位相がずれた途端にエア流量が５０ＮＬ／ｍｉｎへ増えるという可能性もあり得る。
【００４９】
図２２は、外輪２の給油孔位置の一例を示す転がり軸受の断面図である。この転がり軸受は、アンギュラ玉軸受であり、外輪２の給油孔２ｃを、図２０のものより外輪正面側に遠ざけて配設している。この例では、給油孔２ｃが転動体３で塞がれることは無くなるが、給油孔２ｃの出口２ｃｂと転動体３の距離が大となる。この距離が大となると、軸受回転時に転動体３のエアカーテンの作用により、エアで運ばれるオイルが転動体３に届き難くなる。このため、エア流量を増やす必要が出てきて、その結果、転動体３によるエアの風切り音に基づく騒音値が大きくなる。そのため、軸受を軸受軸心を含む平面で切断して見た断面において、給油孔２ｃの位置は、図２３に示す最適位置に対して適用可能な範囲があると考えられる。
【００５０】
図１６（Ａ）は、さらに他の実施形態に係る転がり軸受の断面図であり、図１６（Ｂ）は同転がり軸受の平面図である。図１６（Ａ）に示すように、給油孔２ｃは、外輪２の外径面２ｄと、この外輪２の転走面２ａのうち反接触側の部分とが軸受半径方向に沿って貫通するように形成されている。また外輪２から転動体３へ直接に潤滑油を給油できる外輪２の位置に給油孔２ｃの出口が設けられている。さらに図１６（Ｂ）に示すように、転動体３の個数が奇数個（この例では１１個）であって、給油孔２ｃを、前記外輪２における１８０°対角位置にそれぞれ位置させて２個設けている。
【００５１】
この構成によると、ハウジング６の潤滑油導入孔６ｃから供給される潤滑油は、円周方向流路を経由して、前記外輪２の２個の給油孔２ｃ，２ｃにそれぞれ導かれる。この場合に、１個の転動体３が一方の給油孔２ｃを塞いている場合であっても、転動体３の個数が奇数個で、給油孔２ｃを、外輪２における１８０°対角位置にそれぞれ位置させて２個設けたため、他方の給油孔２ｃが転動体３で塞がれることはない。奇数個の転動体３は円周方向一定間隔おきに配置されるため、前記一方の給油孔２ｃが１個の転動体３で塞がれるとき、１８０°対角位置に位置する前記他方の給油孔２ｃは、円周方向に隣接する転動体３，３間に位置する。したがって、ハウジング６から供給される潤滑油は、転動体３で塞がれていないいずれかの給油孔２ｃを通るため、エア流量の変動が生じない。このため、エア流量を増やさなくても、潤滑油が転動体３に届き難くなることを防止し得る。よって、エア流量を増やすことに起因する騒音値の低減を図ることができる。但し、２個の給油孔２ｃ，２ｃを１８０°対角位置に配置しても、図２４に示すように、転動体個数が偶数個の場合には、両方の給油孔２ｃ，２ｃが共に転動体３で塞がる場合があるため、エア流量の変動が生じる。
図１６（Ａ）に示すように、給油孔２ｃは、外輪２の外径面２ｄと、この外輪２の転走面２ａとを連通するため、軸受運転時における転動体３のエアカーテンに影響されることなく、潤滑油を確実に転動体３に供給することができる。また図１６（Ｂ）に示すように、給油孔２ｃを、外輪２における１８０°対角位置にそれぞれ位置させて２個設けることで、軸受全体を均一に冷却させることが可能となる。
【００５２】
図１７（Ａ）は、さらに他の実施形態に係る転がり軸受の断面図であり、図１７（Ｂ）は同転がり軸受の平面図である。図１７（Ａ）の転がり軸受の断面構造は図１６（Ａ）の断面構造と同一である。図１７（Ｂ）に示すように、転動体３の個数が偶数個（この例では１０個）であって、給油孔２ｃを外輪２に２個設け、いずれか１個の転動体３と一方の給油孔２ｃとの円周方向位置が一致するときに、前記一方の給油孔２ｃの１８０°対角位置に近い転動体３と、この転動体３に隣接する転動体３との間の外輪円周方向位置Ｐ１に、他方の給油孔２ｃを位置させたものとしている。このように転動体３の個数が偶数個であっても、一方の給油孔２ｃの１８０°対角位置に近い転動体３と、この転動体３に隣接する転動体３との間の外輪円周方向位置Ｐ１に、他方の給油孔２ｃを位置させることで、両方の給油孔２ｃ，２ｃが転動体３で同時に塞がれることはない。したがって、ハウジング６から供給される潤滑油は、転動体３で塞がれていないいずれかの給油孔２ｃを通るため、エア流量の変動が生じない。このため、エア流量を増やさなくても、潤滑油が転動体３に届き難くなることを防止し得る。よって、エア流量を増やすことに起因する騒音値の低減を図ることができる。給油孔２ｃは、外輪２の外径面２ｄと、この外輪２の転走面２ａとを連通するため、軸受運転時における転動体３のエアカーテンに影響されることなく、潤滑油を確実に転動体３に供給することができる。
【００５３】
図１８に示す転がり軸受は、図１６（Ｂ）または図１７（Ｂ）に示す転動体個数、給油孔配置の構成において、外輪２に転動体３へ直接に潤滑油を給油できる位置に前記給油孔２ｃの出口２ｃｂを設けている。図１８に示すように、この転がり軸受は、前記給油孔２ｃの中心線Ｌ２と同じ円周方向位置に転動体３の中心Ｐ２があるときに、この転動体３の中心Ｐ２を含みかつ軸受軸心Ｌ３を含む平面内において、前記給油孔２ｃの中心線Ｌ２と前記転動体３の外径面とが交わる交点Ｐ３と転動体３の中心Ｐ２とを結ぶ直線Ｌ４が軸受半径方向に対して成す角度Ｋが１０°以上３０°以下の範囲になる位置に前記給油孔２ｃを位置させたものとしている。
【００５４】
２個の給油孔が１８０度対角配置、転動体個数が奇数個の型番（具体的には、試験型番：5S-2LA-HSE020P4（軸受内径φ100mm） 玉数31個で試験）のアンギュラ玉軸受において、角度Ｋを種々変更（この例ではＫ＝０°、２５°、３０°）したものを準備し、回転速度と騒音値との関係を調べるため試験したところ、図１９に示す結果を得た。角度Ｋが１０°以上３０°以下の範囲になる位置に前記給油孔を位置させた場合、角度Ｋが前記範囲から外れた位置に給油孔を位置させたものより、軸受運転時における騒音値を低減させることができる。なお角度Ｋが０°のときには、軸受運転時ある回転数で急に騒音値が大きくなる現象が見られた。
【００５５】
前述のいずれかの転がり軸受装置または転がり軸受において、角度Ｋが１０°以上３０°以下の範囲になる位置に前記給油孔を位置させても良い。
前述のいずれかの転がり軸受装置または転がり軸受において、転動体の個数が奇数個であって、給油孔を、前記外輪における１８０°対角位置にそれぞれ位置させて２個設けても良いし、転動体の個数が偶数個で、給油孔を外輪に２個設け、いずれか１個の転動体と一方の給油孔との円周方向位置が一致するときに、前記一方の給油孔の１８０°対角位置に近い転動体と、この転動体に隣接する転動体との間の外輪円周方向位置に、他方の給油孔を位置させても良い。
【符号の説明】
【００５６】
１…内輪
２…外輪
１ａ，２ａ…転走面
２ｂ，６ｂ…円周溝
２ｃ…給油孔
２ｅ…環状溝
３…転動体
５…環状のシール部材
６，８…ハウジング
６ｃ，１２ｂ…潤滑油導入孔
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、工作機械主軸等の支持に用いられる転がり軸受および転がり軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
転がり軸受において、外輪に外径部から内径部に連通する給油孔を設けて、この給油孔から給油する方式がある（特許文献１）。例えば、工作機械主軸等の支持に用いられる転がり軸受を、前記方式によりエアオイル潤滑で高速回転させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６３−１８０７２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図１５は、内径φ１００ｍｍの軸受の１３０００ｍｉｎ−１時の周波数分布結果を示す。
外輪に給油孔を設けた軸受を主軸等に組込み、エアオイル潤滑で高速回転させると、供給するエア流量や給油孔径によっては、非常に騒音値が大きくなる問題がある。これは、給油孔から噴射されるエアの転動体による風切り音であり、耳障りな高周波音である。この周波数は、外輪に対する転動体通過周波数と一致する。
この高周波な騒音値を低減することが可能となれば、主軸を高速回転で使用する場合に、騒音をあまり気にすることなく作業できる。つまり作業環境の改善につながる。
【０００５】
この発明の目的は、軸受を高速回転させるときの騒音値を低減し、作業環境の改善を行うことができる転がり軸受および転がり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】
【０００６】
この発明における第１の発明の転がり軸受装置は、内輪および外輪の転走面間に転動体を介在させた転がり軸受と、この転がり軸受の外輪を内径面に嵌合させるハウジングとを備えた転がり軸受装置において、前記外輪の外径面と、この外輪の内周面における転走面近傍位置とを連通する潤滑油供給用の給油孔を前記外輪に設け、且つ、この外輪の外径面と、この外輪が嵌り合う前記ハウジングの内径面との嵌合面に、前記給油孔に連通して円周方向に延びる円周方向流路を設け、この円周方向流路に、前記給油孔とは異なる円周方向位置で連通して潤滑油を円周方向流路へ供給する潤滑油導入孔を前記ハウジングに設けたことを特徴とする。
前記「転走面近傍位置」とは、外輪の内周面のうち、転動体中心よりも転動体と外輪との反接触側で、給油孔から吐出される潤滑油が転動体にかかるまでの位置をいう。
【０００７】
この構成によると、ハウジングの潤滑油導入孔から供給された潤滑油は、外輪の外径面とハウジングの内径面との嵌合面に設けた円周方向流路を経由して給油孔から軸受内の転走面近傍位置へ供給され、軸受の潤滑に供される。このようにハウジングの潤滑油導入孔から供給された潤滑油を、給油孔に直接導くのではなく、円周方向流路を経由させているため、潤滑油がこの円周方向流路を経由する過程において、絞り効果を与えて、供給エア圧力が低くなり過ぎない様にある程度のエア圧力（0.2MPa程度以上）を維持しながら、給油孔出口のエア流速を下げることで、騒音値の低減を図ることができる。この転がり軸受装置に回転自在に支持される主軸等を高速回転させるときの騒音値を低減し、作業環境の改善を行うことができる。
【０００８】
前記円周方向流路は、外輪の外径面に設けた円周溝であっても良い。この場合、ハウジングの内径面に、円周方向流路を加工する工数が不要となる。
前記円周方向流路は、ハウジングの内径面に設けた円周溝であっても良い。この場合、軸受の外径面に、円周方向流路を加工する工数が不要となる。
【０００９】
前記外輪の外径面とハウジングの内径面との嵌合面における、前記円周方向流路を挟む軸方向の両側位置に、それぞれ環状溝を設け、各環状溝にそれぞれ環状のシール部材を設けたものであっても良い。これら環状のシール部材により、前記嵌合面から潤滑油が不所望に漏れることを防止することができる。
【００１０】
前記円周方向流路を軸受軸方向を含む平面で切断して見た断面積を、前記給油孔を同給油孔が延びる方向に垂直な平面で切断して見た断面積の２２％以上５３％以下としても良い。
前記給油孔の直径を１．２ｍｍ以上１．５ｍｍ以下とし、前記円周方向流路を軸受軸方向を含む平面で切断して見た断面積を０．４ｍｍ２以上０．６ｍｍ２以下としても良い。騒音値を低減させる手段として、配管内の油の流れを阻害しない程度のエア流量を確保しながら、給油孔の出口のエア流速を低減させる仕様として、給油孔の直径をφ１．５ｍｍ程度に大きくして、円周方向流路の前記断面積をφ０．８ｍｍ孔相当の断面積となる寸法に規制する仕様を考案した。給油孔の直径φｄがφ１．２ｍｍ以上φ１．５ｍｍ以下で、円周方向流路の前記断面積Ｅが０．４ｍｍ２以上０．６ｍｍ２以下（つまり給油孔の断面積の２２％以上５３％以下）において、エア流速が下がる効果が認められた。
【００１１】
転がり軸受装置は、前記潤滑油導入孔へ供給する潤滑油が、エアオイルまたはオイルミストの形態で供給されるものとしても良い。
前記給油孔を、前記外輪における１８０°対角位置にそれぞれ位置させて２個設けても良い。この場合、給油孔１個あたりのエア流量を半減することが可能となり、エア流速をさらに下げることができる。これにより、騒音値の低減をさらに図ることができる。また、２個の給油孔を１８０°対角位置に設けたため、潤滑油が円周方向流路を経由して円周方向に行き渡るため、外輪の冷却効果をより高めることができる。
【００１２】
前記転動体が玉であって、前記外輪に転動体へ直接に潤滑油を給油できる位置に前記給油孔の出口を設け、前記給油孔の中心線と同じ円周方向位置に転動体の中心があるときに、この転動体の中心を含みかつ軸受軸心を含む平面内において、前記給油孔の中心線と前記転動体の外径面とが交わる交点と転動体の中心とを結ぶ直線が軸受半径方向に対して成す角度が１０°以上３０°以下の範囲になる位置に前記給油孔を位置させたものとしても良い。
前記角度をＫとし、この角度Ｋが１０°以上３０°以下の範囲になる位置に前記給油孔を位置させた場合、角度Ｋが前記範囲から外れた位置に給油孔を位置させたものより、軸受運転時における騒音値を低減させることができる。なお角度Ｋが０°のときには、軸受運転時ある回転数で急に騒音値が大きくなる現象が見られた。
【００１３】
前記転がり軸受に設ける転動体の個数が奇数個であって、給油孔を、前記外輪における１８０°対角位置にそれぞれ位置させて２個設けたものとしても良い。ハウジングの潤滑油導入孔から供給される潤滑油は、円周方向流路を経由して、前記外輪の２個の給油孔にそれぞれ導かれる。この場合に、１個の転動体が一方の給油孔を塞いている場合であっても、転動体の個数が奇数個で、給油孔を、外輪における１８０°対角位置にそれぞれ位置させて２個設けたため、他方の給油孔が転動体で塞がれることはない。奇数個の転動体は円周方向一定間隔おきに配置されるため、前記一方の給油孔が１個の転動体で塞がれるとき、１８０°対角位置に位置する前記他方の給油孔は、円周方向に隣接する転動体間に位置する。したがって、ハウジングから供給される潤滑油は、転動体で塞がれていないいずれかの給油孔を通るため、エア流量の変動が生じない。このため、エア流量を増やさなくても、潤滑油が転動体に届き難くなることを防止し得る。よって、エア流量を増やすことに起因する騒音値の低減を図ることができる。
【００１４】
前記転がり軸受に設ける転動体の個数が偶数個であって、給油孔を外輪に２個設け、いずれか１個の転動体と一方の給油孔との円周方向位置が一致するときに、前記一方の給油孔の１８０°対角位置に近い転動体と、この転動体に隣接する転動体との間の外輪円周方向位置に、他方の給油孔を位置させたものとしても良い。転動体の個数が偶数個のとき、給油孔を、外輪における１８０°対角位置にそれぞれ位置させて２個設けると、２個の転動体が両方の給油孔を塞いでしまうことがあり得る。このため、一方の給油孔の１８０°対角位置に近い転動体と、この転動体に隣接する転動体との間の外輪円周方向位置に、他方の給油孔を位置させることで、両方の給油孔が転動体で同時に塞がれることはない。したがって、ハウジングから供給される潤滑油は、転動体で塞がれていないいずれかの給油孔を通るため、エア流量の変動が生じない。このため、エア流量を増やさなくても、潤滑油が転動体に届き難くなることを防止し得る。よって、エア流量を増やすことに起因する騒音値の低減を図ることができる。
前記転がり軸受がアンギュラ玉軸受であっても良い。
前記転がり軸受が円筒ころ軸受であっても良い。
【００１５】
この発明の転がり軸受は、内輪および外輪の転走面間に転動体を介在させた転がり軸受において、前記外輪の外径面と、この外輪の内周面における転走面近傍位置とを連通する潤滑油供給用の給油孔を前記外輪に設け、且つ、この外輪の外径面に、前記給油孔に連通し、軸受外の前記給油孔とは異なる円周方向位置から供給される潤滑油を前記給油孔に導く円周溝を設けたことを特徴とする。
前記「転走面近傍位置」とは、外輪の内周面のうち、転動体中心よりも転動体と外輪との反接触側で、給油孔から吐出される潤滑油が転動体にかかるまでの位置をいう。
【００１６】
この構成によると、軸受外からの潤滑油は、外輪の円周溝を経由して給油孔から軸受内の転走面近傍位置へ供給され、軸受の潤滑に供される。このように軸受外からの潤滑油を、給油孔に直接導くのではなく、円周溝を経由させているため、潤滑油がこの円周溝を経由する過程において、絞り効果を与えて、供給エア圧力が低くなり過ぎない様にある程度のエア圧力（0.2MPa程度以上）を維持しながら、給油孔出口のエア流速を下げることで、騒音値の低減を図ることができる。この転がり軸受に回転自在に支持される主軸等を高速回転させるときの騒音値を低減し、作業環境の改善を行うことができる。
前記円周方向流路を軸受軸方向を含む平面で切断して見た断面積を、前記給油孔を同給油孔が延びる方向に垂直な平面で切断して見た断面積の２２％以上５３％以下とし、かつ前記給油孔の直径を１．２ｍｍ以上１．５ｍｍ以下とし、前記円周方向流路を軸受軸方向を含む平面で切断して見た断面積を０．４ｍｍ２以上０．６ｍｍ２以下としても良い。
【００１７】
前記転動体が玉であって、前記外輪に転動体へ直接に潤滑油を給油できる位置に前記給油孔の出口を設け、前記給油孔の中心線と同じ円周方向位置に転動体の中心があるときに、この転動体の中心を含みかつ軸受軸心を含む平面内において、前記給油孔の中心線と前記転動体の外径面とが交わる交点と転動体の中心とを結ぶ直線が軸受半径方向に対して成す角度が１０°以上３０°以下の範囲になる位置に前記給油孔を位置させたものとしても良い。
【００１８】
前記外輪の給油孔に導く潤滑油がエアオイルの形態で供給されるものであっても良い。
前記外輪の外径面における、前記円周溝の両側位置に、それぞれ環状溝を設け、各環状溝にそれぞれ環状のシール部材を設けても良い。これら環状のシール部材により、外輪の外径面から潤滑油が不所望に漏れることを防止し得る。
【００１９】
この発明における第２の転がり軸受装置は、内輪および外輪の転走面間に転動体を介在させた転がり軸受と、この転がり軸受の外輪を内径面に嵌合させるハウジングとを備えた転がり軸受装置において、前記外輪の外径面と、この外輪の転走面とを連通する潤滑油供給用の給油孔を前記外輪に設け、且つ、この外輪の外径面と、この外輪が嵌り合う前記ハウジングの内径面との嵌合面に、前記給油孔に連通して円周方向に延びる円周方向流路を設け、この円周方向流路に、前記給油孔とは異なる円周方向位置で連通して潤滑油を円周方向流路へ供給する潤滑油導入孔を前記ハウジングに設け、前記転がり軸受に設ける転動体の個数が奇数個であって、給油孔を、前記外輪における１８０°対角位置にそれぞれ位置させて２個設けたことを特徴とする。
【００２０】
この構成によると、１個の転動体が一方の給油孔を塞いている場合であっても、転動体の個数が奇数個で、給油孔を、外輪における１８０°対角位置にそれぞれ位置させて２個設けたため、他方の給油孔が転動体で塞がれることはない。したがって、ハウジングから供給される潤滑油は、転動体で塞がれていないいずれかの給油孔を通るため、エア流量の変動が生じない。このため、エア流量を増やさなくても、潤滑油が転動体に届き難くなることを防止し得る。よって、エア流量を増やすことに起因する騒音値の低減を図ることができる。給油孔は、外輪の外径面と、この外輪の転走面とを連通するため、軸受運転時における転動体のエアカーテンに影響されることなく、潤滑油を確実に転動体に供給することができる。また給油孔を、外輪における１８０°対角位置にそれぞれ位置させて２個設けることで、軸受全体を均一に冷却させることが可能となる。
【００２１】
この発明における第３の転がり軸受装置は、内輪および外輪の転走面間に転動体を介在させた転がり軸受と、この転がり軸受の外輪を内径面に嵌合させるハウジングとを備えた転がり軸受装置において、前記外輪の外径面と、この外輪の転走面とを連通する潤滑油供給用の給油孔を前記外輪に設け、且つ、この外輪の外径面と、この外輪が嵌り合う前記ハウジングの内径面との嵌合面に、前記給油孔に連通して円周方向に延びる円周方向流路を設け、この円周方向流路に、前記給油孔とは異なる円周方向位置で連通して潤滑油を円周方向流路へ供給する潤滑油導入孔を前記ハウジングに設け、前記転がり軸受に設ける転動体の個数が偶数個であって、給油孔を外輪に２個設け、いずれか１個の転動体と一方の給油孔との円周方向位置が一致するときに、前記一方の給油孔の１８０°対角位置に近い転動体と、この転動体に隣接する転動体との間の外輪円周方向位置に、他方の給油孔を位置させたことを特徴とする。
【００２２】
この構成によると、一方の給油孔の１８０°対角位置に近い転動体と、この転動体に隣接する転動体との間の外輪円周方向位置に、他方の給油孔を位置させることで、両方の給油孔が転動体で同時に塞がれることはない。したがって、ハウジングから供給される潤滑油は、転動体で塞がれていないいずれかの給油孔を通るため、エア流量の変動が生じない。このため、エア流量を増やさなくても、潤滑油が転動体に届き難くなることを防止し得る。よって、エア流量を増やすことに起因する騒音値の低減を図ることができる。給油孔は、外輪の外径面と、この外輪の転走面とを連通するため、軸受運転時における転動体のエアカーテンに影響されることなく、潤滑油を確実に転動体に供給することができる。
【発明の効果】
【００２３】
この発明における第１の転がり軸受装置は、内輪および外輪の転走面間に転動体を介在させた転がり軸受と、この転がり軸受の外輪を内径面に嵌合させるハウジングとを備えた転がり軸受装置において、前記外輪の外径面と、この外輪の内周面における転走面近傍位置とを連通する潤滑油供給用の給油孔を前記外輪に設け、且つ、この外輪の外径面と、この外輪が嵌り合う前記ハウジングの内径面との嵌合面に、前記給油孔に連通して円周方向に延びる円周方向流路を設け、この円周方向流路に、前記給油孔とは異なる円周方向位置で連通して潤滑油を円周方向流路へ供給する潤滑油導入孔を前記ハウジングに設けたものである。このため、軸受を高速回転させるときの騒音値を低減し、作業環境の改善を行うことができる。
【００２４】
この発明における第２の転がり軸受装置は、内輪および外輪の転走面間に転動体を介在させた転がり軸受と、この転がり軸受の外輪を内径面に嵌合させるハウジングとを備えた転がり軸受装置において、前記外輪の外径面と、この外輪の転走面とを連通する潤滑油供給用の給油孔を前記外輪に設け、且つ、この外輪の外径面と、この外輪が嵌り合う前記ハウジングの内径面との嵌合面に、前記給油孔に連通して円周方向に延びる円周方向流路を設け、この円周方向流路に、前記給油孔とは異なる円周方向位置で連通して潤滑油を円周方向流路へ供給する潤滑油導入孔を前記ハウジングに設け、前記転がり軸受に設ける転動体の個数が奇数個であって、給油孔を、前記外輪における１８０°対角位置にそれぞれ位置させて２個設けたものである。このため、軸受を高速回転させるときの騒音値を低減し、作業環境の改善を行うことができる。
【００２５】
この発明における第３の転がり軸受装置は、内輪および外輪の転走面間に転動体を介在させた転がり軸受と、この転がり軸受の外輪を内径面に嵌合させるハウジングとを備えた転がり軸受装置において、前記外輪の外径面と、この外輪の転走面とを連通する潤滑油供給用の給油孔を前記外輪に設け、且つ、この外輪の外径面と、この外輪が嵌り合う前記ハウジングの内径面との嵌合面に、前記給油孔に連通して円周方向に延びる円周方向流路を設け、この円周方向流路に、前記給油孔とは異なる円周方向位置で連通して潤滑油を円周方向流路へ供給する潤滑油導入孔を前記ハウジングに設け、前記転がり軸受に設ける転動体の個数が偶数個であって、給油孔を外輪に２個設け、いずれか１個の転動体と一方の給油孔との円周方向位置が一致するときに、前記一方の給油孔の１８０°対角位置に近い転動体と、この転動体に隣接する転動体との間の外輪円周方向位置に、他方の給油孔を位置させたものである。このため、軸受を高速回転させるときの騒音値を低減し、作業環境の改善を行うことができる。
【００２６】
この発明の転がり軸受は、内輪および外輪の転走面間に転動体を介在させた転がり軸受において、前記外輪の外径面と、この外輪の内周面における転走面近傍位置とを連通する潤滑油供給用の給油孔を前記外輪に設け、且つ、この外輪の外径面に、前記給油孔に連通し、軸受外の前記給油孔とは異なる円周方向位置から供給される潤滑油を前記給油孔に導く円周溝を設けたため、軸受を高速回転させるときの騒音値を低減し、作業環境の改善を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】（Ａ）は、この発明の第１の実施形態に係る転がり軸受の断面図、（Ｂ）は、同転がり軸受の要部の拡大断面図である。
【図２】同転がり軸受の外輪の給油孔と、潤滑油導入孔との位相のずれを示す外輪の概略断面図である。
【図３】回転速度と騒音値との関係を示す図である。
【図４】エア圧力とエア流量との関係を示す図である。
【図５】給油孔の直径とエア流速との関係を示す図である。
【図６】この発明の他の実施形態に係る転がり軸受の断面図である。
【図７】転がり軸受の外輪の給油孔と、潤滑油導入孔との位相のずれを示す外輪の概略断面図である。
【図８】（Ａ）は、この発明のさらに他の実施形態に係る転がり軸受の断面図、（Ｂ）は、同転がり軸受の要部の拡大断面図である。
【図９】この発明の実施形態に係る転がり軸受装置を用いた工作機械用主軸装置の断面図である。
【図１０】潤滑油導入孔と外輪給油孔との位相と、エア流量との関係を示す図である。
【図１１】この発明の他の実施形態に係る転がり軸受装置の断面図である。
【図１２】この発明のさらに他の実施形態に係る転がり軸受装置の断面図である。
【図１３】この発明のさらに他の実施形態に係る転がり軸受装置の断面図である。
【図１４】この発明のさらに他の実施形態に係る転がり軸受装置の断面図である。
【図１５】軸受の１３０００ｍｉｎ−１時の周波数分析結果を示す図である。
【図１６】（Ａ）は、さらに他の実施形態に係る転がり軸受の断面図、（Ｂ）は同転がり軸受の平面図である。
【図１７】（Ａ）は、さらに他の実施形態に係る転がり軸受の断面図、（Ｂ）は同転がり軸受の平面図である。
【図１８】さらに他の実施形態に係る転がり軸受の断面図である。
【図１９】回転速度と騒音値との関係を示す図である。
【図２０】外輪の給油孔位置の一例を示す転がり軸受の断面図である。
【図２１】参考提案例に係る転がり軸受の平面図である。
【図２２】外輪の給油孔位置の一例を示す転がり軸受の断面図である。
【図２３】外輪の給油孔位置の一例を示す転がり軸受の断面図である。
【図２４】参考提案例に係る転がり軸受の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
この発明の第１の実施形態を図１ないし図５と共に説明する。この実施形態に係る転がり軸受は、例えば、工作機械主軸の支持に用いられ、エアオイル潤滑で使用される。但し、この用途、潤滑方式に限定されるものではない。
図１（Ａ）に示すように、この実施形態に係る転がり軸受は、内輪１と、外輪２と、これら内外輪１，２の転走面１ａ，２ａ間に介在する複数の転動体３とを備える。この例の転がり軸受はアンギュラ玉軸受であり、前記転動体３はボールからなる。各転動体３は、リング状の保持器４のポケット４ａ内に円周方向一定間隔おきにそれぞれ保持される。保持器４は、例えば、外輪２の内径面２ｆに案内される外輪案内形式のものが適用されている。
【００２９】
図１（Ｂ）に示すように、外輪２には、円周方向流路である円周溝２ｂと、給油孔２ｃとが設けられている。図１（Ｂ）は、図１（Ａ）のＩＢ部の拡大図である。前記給油孔２ｃは、外輪２の外径面２ｄと、外輪２の内周面２ｇにおける転走面近傍位置とを連通する潤滑油供給用の孔である。外輪２のうち、転走面２ａに対して接触角を成す作用線Ｌ１の偏り側と反対側に、前記給油孔２ｃが径方向に貫通するように１個設けられる（図２）。給油孔２ｃの直径φｄは１．２ｍｍ以上１．５ｍｍ以下とされている。前記「転走面近傍位置」とは、外輪２の内周面２ｇのうち、転動体中心よりも転動体３と外輪２との反接触側で、給油孔２ｃから吐出される潤滑油が転動体３にかかるまでの位置をいう。
【００３０】
図１（Ｂ）に示すように、前記円周溝２ｂは、外輪２のハウジング６に対する嵌合面となる外径面２ｄに設けられ、給油孔２ｃに連通して軸受外からの潤滑油をこの給油孔２ｃに導くように配設される。換言すれば、外輪２の外径面２ｄのうち、給油孔２ｃの開口先端のある箇所を円周溝２ｂが通るように設けられている。この円周溝２ｂは、ハウジング６からの潤滑油を前記給油孔２ｃに導くものである。詳しくは、円周溝２ｂと外輪２の外周面とで円周方向流路を形成している。図２に示すように、ハウジング６には、給油孔２ｃとは異なる円周方向位置で径方向に延びる潤滑油導入孔６ｃが設けられる。潤滑油導入孔６ｃの出口６ｃａと、給油孔２ｃの入口２ｃａとは、円周方向の位置が定められた角度βずれている。この潤滑油導入孔６ｃが円周溝２ｂを介して給油孔２ｃに連通している。図１（Ｂ）に示すように、円周溝２ｂは、同円周溝２ｂを軸受軸方向を含む平面で切断して見た断面積Ｅが０．４ｍｍ２以上０．６ｍｍ２以下とされている。円周溝２ｂの断面積Ｅは、給油孔２ｃを、同給油孔２ｃが延びる方向に垂直な平面で切断して見た断面積Ｓの２２％以上５３％以下になるように定められる。給油孔２ｃの直径φｄのとき、給油孔２ｃの断面積Ｓは、円周率πに（φｄ／２）２を乗じることで求められる。円周溝２ｂは、円弧形状の断面に形成され、例えば、円周溝２ｂの溝底位置が給油孔２ｃの中心軸線に合致するように配設されている。
【００３１】
図１（Ａ）に示すように、外輪２の外径面２ｄにおける、円周溝２ｂの両側位置に、それぞれ環状溝２ｅ，２ｅを設けている。各環状溝２ｅ，２ｅにそれぞれＯリングからなる環状のシール部材５，５を設けている。すなわちハウジング６の内周面と、外輪２の外径面２ｄとの間における、円周溝２ｂおよび給油孔２ｃの両側位置に、それぞれ環状のシール部材５，５を設けることで、潤滑油の漏れ防止を図っている。
【００３２】
図３は、回転速度と騒音値との関係を示す図である。図４は、エア圧力とエア流量との関係を示す図である。図５は、給油孔の直径とエア流速との関係を示す図である。
外輪２の給油孔２ｃを１個または２個とし、給油孔２ｃの直径φｄおよび給油孔２ｃへ流すエア流量を種々変更したうえで、回転速度に対する騒音値の測定データを確認した。その結果、図３に示すように、給油孔が１個、給油孔の直径φｄが０．８ｍｍ、エア流量が２５ＮＬ／ｍｉｎ．のものが最も騒音値が大きいことが分かる。これに対し、エア流量を１５ＮＬ／ｍｉｎ．へ減らしたものや、給油孔の直径φｄが１．２ｍｍでエア流量が２５ＮＬ／ｍｉｎ．のものは、騒音値がやや低下する。これは、図４、図５より、エア流速つまりエアの噴射速度が８００ｍ／ｓ（エア圧力０．５ＭＰａ）から５００ｍ／ｓ（エア圧力０．２５ＭＰａ）、３５０ｍ／ｓ（エア圧力０．２５ＭＰａ）程度にそれぞれ低下しているためと考えられる。ただし、この程度の騒音値の低下は、聴覚判断ではまだ耳障りである。
【００３３】
騒音値をさらに下げるには、エア流速を下げればよい。そのためには、給油孔の直径φｄを大きくするか、エア圧力を下げてエア流量を減らせばよい。しかし、給油孔の直径φｄは、現実的には大きくても１．２ｍｍ〜１．５ｍｍ程度が妥当である。また、エア流量をあまり下げすぎると、図示外のエアオイル潤滑ユニットから軸受までの、例えば長さ数メートルで内径φ３ｍｍ前後のナイロン製チューブ等からなる配管の内部を、油が均等に流れないという問題が生じてくる。
【００３４】
そこで、配管内の油の流れを阻害しない程度のエア流量２０ＮＬ／ｍｉｎ．程度を確保しながら、ある程度のエア圧力も維持し、給油孔出口のエア流速を低減させる仕様として、給油孔の直径φｄを１．５ｍｍ程度に大きくして、円周溝の断面積Ｅをφ０．８ｍｍの孔の断面に相当する断面積となる寸法に規制する仕様を考案した。給油孔の直径φｄを１．２ｍｍ以上１．５ｍｍ以下とし、円周溝の断面積Ｅを０．４ｍｍ２以上０．６ｍｍ２以下とすることで、配管内の油の流れを阻害することなく、エア流速が下がる効果が認められた。給油孔直径φｄ、円周溝の断面積Ｅを前記数値にしてエア流速を下げる効果が得られるのは、概ね、軸受内径でφ３０ｍｍ〜φ１２０ｍｍ程度である。
【００３５】
通常、外輪における、ハウジングからの給油孔の直径は、φ３ｍｍ程度であるが、本実施形態に係る転がり軸受では、外輪の円周溝を経由する過程において流路に絞り効果を与え、最終出口となる給油孔で流路を再度広げている。潤滑油の流路途中でエアオイルの流路を絞っており、ある程度のエア圧力を与えないとエア流量が確保できないため、エア圧力を与えることにより、エア流量不足で配管内を油が流れにくくなるという問題を回避できる。なお、通常エア圧力はあまり低い値で使用されることは少なく、０．２〜０．５ＭＰａ程度を維持して使用されることが多い。
【００３６】
以上説明した転がり軸受によると、軸受外からの潤滑油は、外輪２の円周溝２ｂを経由して給油孔２ｃから軸受内の転走面近傍位置へ供給され、軸受の潤滑に供される。このように軸受外からの潤滑油を、給油孔２ｃに直接導くのではなく、円周溝２ｂを経由させているため、潤滑油がこの円周溝２ｂを経由する過程において、絞り効果を与えて、供給エア圧力が低くなり過ぎない様にある程度のエア圧力（0.2MPa程度以上）を維持しながら、給油孔出口のエア流速を下げることで、騒音値の低減を図ることができる。したがって、軸受を高速回転させるときの騒音値を低減し、作業環境の改善を行うことができる。
【００３７】
外輪２の外径面２ｄにおける、円周溝２ｂの両側位置に、それぞれ環状溝２ｅ，２ｅを設け、各環状溝２ｅ，２ｅにそれぞれ環状のシール部材５，５を設けたため、これら環状のシール部材５，５により、外輪２の外径面２ｄから潤滑油が不所望に漏れることを防止することができる。
給油孔２ｃの直径を１．２ｍｍ以上１．５ｍｍ以下とし、前記円周溝２ｂを軸受軸方向を含む平面で切断して見た断面積を０．４ｍｍ２以上０．６ｍｍ２以下としたため、配管内の油の流れを阻害しない程度のエア流量を確保しながら、給油孔２ｃの出口のエア流速を低減させることができる。これにより、騒音値の低減を図ることができる。
【００３８】
次に、この発明の他の実施形態について図６、図７と共に説明する。以下の説明において、第１の実施形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付し、重複する説明を略する。特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組合せることも可能である。図６、図７に示すように、この実施形態に係る転がり軸受では、潤滑油供給用の給油孔２ｃを、外輪２における１８０°対角位置に２個設けている。外輪外径面２ｄに設けた円周溝２ｂは、これら２個の給油孔２ｃ，２ｃにそれぞれ連通している。
この場合、図７に示すように、給油孔１個あたりのエア流量を半減することが可能となり、エア流速をさらに下げることができる。これにより、騒音値の低減をさらに図ることができる。また、２個の給油孔２ｃを１８０°対角位置に設けたため、潤滑油が円周溝２ｂを経由して円周方向に行き渡るため、外輪２の冷却効果をより高めることができる。２個の給油孔２ｃ，２ｃを１８０°以外の位相角度に配設することも可能である。また給油孔２ｃを３個以上設けても良い。
【００３９】
図８のさらに他の実施形態では、給油孔２ｃの直径φｄを１．２ｍｍ以上１．５ｍｍ以下とし、円周溝２ｂを軸受軸方向を含む平面で切断して見た断面積Ｅを０．６ｍｍ２以上とした例を示す。この場合、前記各実施形態のものより配管内の油が流れにくくなる可能性はあるが、給油孔２ｃの出口のエア流速を低減させることができる。これにより、騒音値の低減を図ることができる。
転がり軸受は、円筒ころ軸受であっても良い。この場合にも、軸受外からの潤滑油を、給油孔に直接導くのではなく、円周溝を経由させることで、流路に絞り効果を与えて潤滑油の流速を下げることで、騒音値の低減を図れる。
潤滑方式として、エアオイル潤滑に代えてオイルミスト潤滑としても良い。
【００４０】
次に、前記いずれかのアンギュラ玉軸受からなる転がり軸受と、この転がり軸受の外輪を設置するハウジングとを備えた転がり軸受装置について、図９、図１０と共に説明する。図９は、転がり軸受装置を用いた工作機械用主軸装置の断面図である。同図に示すように、主軸７の一端部７ａに、図示外の工具またはワークのチャックが取り付けられ、主軸７の他端部７ｂに、モータ等の駆動源が回転伝達機構を介して連結される。主軸７は、軸方向に離れた一対の転がり軸受により回転自在に支持されている。これら転がり軸受は、背面組み合わせで配置されている。
【００４１】
各転がり軸受の内輪１は主軸７の外周面に嵌合し、外輪２はハウジング８の内周面に嵌合している。外輪２の外径面と、この外輪２が嵌り合うハウジング８の内径面との嵌合面に、給油孔２ｃに連通して円周方向に延びる円周溝２ｂ（図１）を設けている。これら内外輪１，２は、内輪押え９および外輪押え１０により、主軸７およびハウジング８にそれぞれ固定されている。ハウジング８は、内周ハウジング８ａおよび外周ハウジング８ｂの二重構造とされ、これら内周ハウジング８ａ，外周ハウジング８ｂ間に冷却媒体流路１１が形成されている。内周ハウジング８ａには、エアオイル供給路１２およびそのエアオイル供給口１２ａが設けられている。エアオイル供給口１２ａは、図示外のエアオイル供給源に接続されている。この内周ハウジング８ａのうち、エアオイル供給路１２の下流側先端の潤滑油導入孔１２ｂと、前記外輪２の給油孔２ｃとの円周方向の位相を異ならせている。また、内周ハウジング８ａには、内周面における転がり軸受の設置箇所付近にエアオイル排気溝１３が設けられ、このエアオイル排気溝１３から大気に開放されるエアオイル排気路１４が設けられる。
この工作機械用主軸装置によると、潤滑油導入孔１２ｂからのエアオイルを、給油孔２ｃに直接導くのではなく、円周溝２ｂを経由させているため、エアオイルがこの円周溝２ｂを経由する過程において、絞り効果を与えて、供給エア圧力が低くなり過ぎない様にある程度のエア圧力（0.2MPa程度以上）を維持しながら、給油孔出口のエア流速を下げることで、騒音値の低減を図ることができる。
【００４２】
図１０は、潤滑油導入孔と外輪給油孔との位相と、エア流量との関係を示す図である。各位相において、給油孔の直径φ０．８ｍｍでエア圧力０．５ＭＰａ、給油孔の直径φ１．５ｍｍでエア圧力０．５ＭＰａ、給油孔の直径φ１．５ｍｍでエア圧力０．３５ＭＰａそれぞれのエア流量を確認した。
その結果、潤滑油導入孔と外輪給油孔の位相が０°のものでは、断面積を小さくした前記円周溝の絞り効果が見られないが、位相をずらしていくことで絞り効果が現れ始める。外輪に給油孔を１個設けたものでは、位相を９０°以上ずらしてもそれ以上はエア流量はほとんど減少しなくなる。そのため、潤滑油導入孔に対して９０°位相の異なる給油孔を２個設けることで、給油孔１個あたりのエア流量をさらに減少させてエア流速を低下させ、騒音値をより抑えることができる。
【００４３】
前記各実施形態では、外輪２の外径面２ｄに、円周方向流路である円周溝２ｂを設けているが、図１１に示すように、ハウジング６の内径面６ａに、給油孔２ｃに連通して円周方向に延びる円周方向流路である円周溝６ｂを設けても良い。また前述のように、ハウジング６の潤滑油導入孔６ｃと、外輪２の給油孔２ｃとの円周方向位置が異なるように設けられる。この場合に、給油孔２ｃは、図２の形態と同様に外輪２に１個設けたものでも良いし、図７の形態と同様に外輪２に２個設けたものでも良い。さらにハウジング６の内径面６ａにおける、円周溝６ｂの両側位置に、それぞれ環状溝６ｄ，６ｄを設けている。各環状溝６ｄ，６ｄにそれぞれＯリングからなる環状のシール部材５，５を設けている。
【００４４】
この図１１の構成によると、ハウジング６の潤滑油導入孔６ｃから供給された潤滑油は、ハウジング６の円周溝６ｂを経由して給油孔２ｃから軸受内の転走面近傍位置へ供給され、軸受の潤滑に供される。このように潤滑油導入孔６ｃからの潤滑油を、給油孔２ｃに直接導くのではなく、円周溝２ｂを経由させているため、潤滑油がこの円周溝２ｂを経由する過程において、絞り効果を与えて、供給エア圧力が低くなり過ぎない様にある程度のエア圧力（0.2MPa程度以上）を維持しながら、給油孔出口のエア流速を下げることで、騒音値の低減を図ることができる。したがって、軸受を高速回転させるときの騒音値を低減し、作業環境の改善を行うことができる。
【００４５】
図１２に示すように、ハウジング６の内径面６ａに円周溝６ｂを設け、外輪２の外径面２ｄにおける、円周溝２ｂの両側位置にそれぞれ環状溝２ｅ，２ｅを設け、各環状溝２ｅ，２ｅにそれぞれＯリングからなる環状のシール部材５，５を設けても良い。
図１３に示すように、外輪２の外径面２ｄに円周溝２ｂを設けると共に、ハウジング６の内径面６ａに円周溝６ｂを設けても良い。
なお図１４に示すように、外輪２の外径面２ｄに円周溝２ｂを設け、ハウジング６の内径面６ａにそれぞれ環状溝６ｄ，６ｄを設け、各環状溝６ｄ，６ｄにそれぞれ環状のシール部材５，５を設けても良い。
これらの構成の場合にも、潤滑油が円周溝を経由する過程において、絞り効果を与えて供給エア圧力を高めながら、給油孔出口のエア流速を下げることで、騒音値の低減を図ることができる。
【００４６】
ところで、潤滑油がエアオイルの形態で供給されるエアオイル潤滑のアンギュラ玉軸受の場合、主軸への軸受の組込みが完了した後、エア流量、オイル量を調整して、規定の設定値に調整され、その後試運転が行われる。
エア流量の調整については、図示外のエアオイル潤滑ユニットと、外輪に給油孔を設けた軸受までの配管の間に流量計を設置してエア流量の測定を行う。例えば、エア流量を３０ＮＬ／ｍｉｎに設定したい場合には、前記エアオイル潤滑ユニットの調整ねじ等により、前記流量計が３０ＮＬ／ｍｉｎとなるよう調整する。そのときの供給エア圧力が例えば０．３ＭＰａであったとする。
【００４７】
図２０は、外輪２の給油孔位置の一例を示す転がり軸受の断面図である。この転がり軸受は、アンギュラ玉軸受であり、外輪２の給油孔２ｃを、前記各実施形態のものに比べて中心方向に近づけて配設している。この給油孔２ｃは、外輪２の外径面２ｄと、この外輪２の転走面２ａのうち反接触側の部分とが軸受半径方向に沿って貫通するように形成されている。これにより、外輪２から転動体３へ直接に潤滑油を給油できる外輪２の位置に、給油孔２ｃの出口２ｃｂが設けられる。前記「反接触側」とは、外輪２のうち、転走面２ａに対して接触角を成す作用線Ｌ１の偏り側と反対側をいう。
図２１は、参考提案例に係る転がり軸受の平面図である。この転がり軸受は、外輪２に１個の給油孔２ｃが設けられている。
【００４８】
図２０や図２１の転がり軸受では、軸受運転時においていずれか１個の転動体３と給油孔２ｃとの円周方向位置が一致するとき、給油孔２ｃが転動体３で塞がれてしまい、給油孔２ｃの出口２ｃｂからエアが出難い状態となる場合がある。給油孔２ｃと転動体３との円周方向位置が一致した場合、３０ＮＬ／ｍｉｎで調整済み（エア圧を０．３ＭＰａで固定）であったエア流量が１０ＮＬ／ｍｉｎしか出ないという可能性がある。また逆に、たまたま給油孔２ｃと転動体３との円周方向位置が一致した状態で３０ＮＬ／ｍｉｎのエア量調整を行ってしまい、その後両者の位相がずれた途端にエア流量が５０ＮＬ／ｍｉｎへ増えるという可能性もあり得る。
【００４９】
図２２は、外輪２の給油孔位置の一例を示す転がり軸受の断面図である。この転がり軸受は、アンギュラ玉軸受であり、外輪２の給油孔２ｃを、図２０のものより外輪正面側に遠ざけて配設している。この例では、給油孔２ｃが転動体３で塞がれることは無くなるが、給油孔２ｃの出口２ｃｂと転動体３の距離が大となる。この距離が大となると、軸受回転時に転動体３のエアカーテンの作用により、エアで運ばれるオイルが転動体３に届き難くなる。このため、エア流量を増やす必要が出てきて、その結果、転動体３によるエアの風切り音に基づく騒音値が大きくなる。そのため、軸受を軸受軸心を含む平面で切断して見た断面において、給油孔２ｃの位置は、図２３に示す最適位置に対して適用可能な範囲があると考えられる。
【００５０】
図１６（Ａ）は、さらに他の実施形態に係る転がり軸受の断面図であり、図１６（Ｂ）は同転がり軸受の平面図である。図１６（Ａ）に示すように、給油孔２ｃは、外輪２の外径面２ｄと、この外輪２の転走面２ａのうち反接触側の部分とが軸受半径方向に沿って貫通するように形成されている。また外輪２から転動体３へ直接に潤滑油を給油できる外輪２の位置に給油孔２ｃの出口が設けられている。さらに図１６（Ｂ）に示すように、転動体３の個数が奇数個（この例では１１個）であって、給油孔２ｃを、前記外輪２における１８０°対角位置にそれぞれ位置させて２個設けている。
【００５１】
この構成によると、ハウジング６の潤滑油導入孔６ｃから供給される潤滑油は、円周方向流路を経由して、前記外輪２の２個の給油孔２ｃ，２ｃにそれぞれ導かれる。この場合に、１個の転動体３が一方の給油孔２ｃを塞いている場合であっても、転動体３の個数が奇数個で、給油孔２ｃを、外輪２における１８０°対角位置にそれぞれ位置させて２個設けたため、他方の給油孔２ｃが転動体３で塞がれることはない。奇数個の転動体３は円周方向一定間隔おきに配置されるため、前記一方の給油孔２ｃが１個の転動体３で塞がれるとき、１８０°対角位置に位置する前記他方の給油孔２ｃは、円周方向に隣接する転動体３，３間に位置する。したがって、ハウジング６から供給される潤滑油は、転動体３で塞がれていないいずれかの給油孔２ｃを通るため、エア流量の変動が生じない。このため、エア流量を増やさなくても、潤滑油が転動体３に届き難くなることを防止し得る。よって、エア流量を増やすことに起因する騒音値の低減を図ることができる。但し、２個の給油孔２ｃ，２ｃを１８０°対角位置に配置しても、図２４に示すように、転動体個数が偶数個の場合には、両方の給油孔２ｃ，２ｃが共に転動体３で塞がる場合があるため、エア流量の変動が生じる。
図１６（Ａ）に示すように、給油孔２ｃは、外輪２の外径面２ｄと、この外輪２の転走面２ａとを連通するため、軸受運転時における転動体３のエアカーテンに影響されることなく、潤滑油を確実に転動体３に供給することができる。また図１６（Ｂ）に示すように、給油孔２ｃを、外輪２における１８０°対角位置にそれぞれ位置させて２個設けることで、軸受全体を均一に冷却させることが可能となる。
【００５２】
図１７（Ａ）は、さらに他の実施形態に係る転がり軸受の断面図であり、図１７（Ｂ）は同転がり軸受の平面図である。図１７（Ａ）の転がり軸受の断面構造は図１６（Ａ）の断面構造と同一である。図１７（Ｂ）に示すように、転動体３の個数が偶数個（この例では１０個）であって、給油孔２ｃを外輪２に２個設け、いずれか１個の転動体３と一方の給油孔２ｃとの円周方向位置が一致するときに、前記一方の給油孔２ｃの１８０°対角位置に近い転動体３と、この転動体３に隣接する転動体３との間の外輪円周方向位置Ｐ１に、他方の給油孔２ｃを位置させたものとしている。このように転動体３の個数が偶数個であっても、一方の給油孔２ｃの１８０°対角位置に近い転動体３と、この転動体３に隣接する転動体３との間の外輪円周方向位置Ｐ１に、他方の給油孔２ｃを位置させることで、両方の給油孔２ｃ，２ｃが転動体３で同時に塞がれることはない。したがって、ハウジング６から供給される潤滑油は、転動体３で塞がれていないいずれかの給油孔２ｃを通るため、エア流量の変動が生じない。このため、エア流量を増やさなくても、潤滑油が転動体３に届き難くなることを防止し得る。よって、エア流量を増やすことに起因する騒音値の低減を図ることができる。給油孔２ｃは、外輪２の外径面２ｄと、この外輪２の転走面２ａとを連通するため、軸受運転時における転動体３のエアカーテンに影響されることなく、潤滑油を確実に転動体３に供給することができる。
【００５３】
図１８に示す転がり軸受は、図１６（Ｂ）または図１７（Ｂ）に示す転動体個数、給油孔配置の構成において、外輪２に転動体３へ直接に潤滑油を給油できる位置に前記給油孔２ｃの出口２ｃｂを設けている。図１８に示すように、この転がり軸受は、前記給油孔２ｃの中心線Ｌ２と同じ円周方向位置に転動体３の中心Ｐ２があるときに、この転動体３の中心Ｐ２を含みかつ軸受軸心Ｌ３を含む平面内において、前記給油孔２ｃの中心線Ｌ２と前記転動体３の外径面とが交わる交点Ｐ３と転動体３の中心Ｐ２とを結ぶ直線Ｌ４が軸受半径方向に対して成す角度Ｋが１０°以上３０°以下の範囲になる位置に前記給油孔２ｃを位置させたものとしている。
【００５４】
２個の給油孔が１８０度対角配置、転動体個数が奇数個の型番（具体的には、試験型番：5S-2LA-HSE020P4（軸受内径φ100mm） 玉数31個で試験）のアンギュラ玉軸受において、角度Ｋを種々変更（この例ではＫ＝０°、２５°、３０°）したものを準備し、回転速度と騒音値との関係を調べるため試験したところ、図１９に示す結果を得た。角度Ｋが１０°以上３０°以下の範囲になる位置に前記給油孔を位置させた場合、角度Ｋが前記範囲から外れた位置に給油孔を位置させたものより、軸受運転時における騒音値を低減させることができる。なお角度Ｋが０°のときには、軸受運転時ある回転数で急に騒音値が大きくなる現象が見られた。
【００５５】
前述のいずれかの転がり軸受装置または転がり軸受において、角度Ｋが１０°以上３０°以下の範囲になる位置に前記給油孔を位置させても良い。
前述のいずれかの転がり軸受装置または転がり軸受において、転動体の個数が奇数個であって、給油孔を、前記外輪における１８０°対角位置にそれぞれ位置させて２個設けても良いし、転動体の個数が偶数個で、給油孔を外輪に２個設け、いずれか１個の転動体と一方の給油孔との円周方向位置が一致するときに、前記一方の給油孔の１８０°対角位置に近い転動体と、この転動体に隣接する転動体との間の外輪円周方向位置に、他方の給油孔を位置させても良い。
【符号の説明】
【００５６】
１…内輪
２…外輪
１ａ，２ａ…転走面
２ｂ，６ｂ…円周溝
２ｃ…給油孔
２ｅ…環状溝
３…転動体
５…環状のシール部材
６，８…ハウジング
６ｃ，１２ｂ…潤滑油導入孔
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪および外輪の転走面間に転動体を介在させた転がり軸受と、この転がり軸受の外輪を内径面に嵌合させるハウジングとを備えた転がり軸受装置において、
前記外輪の外径面と、この外輪の内周面における転走面近傍位置とを連通する潤滑油供給用の給油孔を前記外輪に設け、且つ、この外輪の外径面と、この外輪が嵌り合う前記ハウジングの内径面との嵌合面に、前記給油孔に連通して円周方向に延びる円周方向流路を設け、この円周方向流路に、前記給油孔とは異なる円周方向位置で連通して潤滑油を円周方向流路へ供給する潤滑油導入孔を前記ハウジングに設けたことを特徴とする転がり軸受装置。
【請求項２】
請求項１において、前記円周方向流路は、外輪の外径面に設けた円周溝である転がり軸受装置。
【請求項３】
請求項１において、前記円周方向流路は、ハウジングの内径面に設けた円周溝である転がり軸受装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、前記外輪の外径面とハウジングの内径面との嵌合面における、前記円周方向流路を挟む軸方向の両側位置に、それぞれ環状溝を設け、各環状溝にそれぞれ環状のシール部材を設けた転がり軸受装置。
【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、前記円周方向流路を軸受軸方向を含む平面で切断して見た断面積を、前記給油孔を同給油孔が延びる方向に垂直な平面で切断して見た断面積の２２％以上５３％以下とした転がり軸受装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項において、前記給油孔の直径を１．２ｍｍ以上１．５ｍｍ以下とし、前記円周方向流路を軸受軸方向を含む平面で切断して見た断面積を０．４ｍｍ２以上０．６ｍｍ２以下とした転がり軸受装置装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれか１項において、前記潤滑油導入孔へ供給する潤滑油が、エアオイルまたはオイルミストの形態で供給される転がり軸受装置。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれか１項において、前記給油孔を、前記外輪における１８０°対角位置にそれぞれ位置させて２個設けた転がり軸受装置。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８のいずれか１項において、前記転動体が玉であって、前記外輪に転動体へ直接に潤滑油を給油できる位置に前記給油孔の出口を設け、前記給油孔の中心線と同じ円周方向位置に転動体の中心があるときに、この転動体の中心を含みかつ軸受軸心を含む平面内において、前記給油孔の中心線と前記転動体の外径面とが交わる交点と転動体の中心とを結ぶ直線が軸受半径方向に対して成す角度が１０°以上３０°以下の範囲になる位置に前記給油孔を位置させた転がり軸受装置。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項９のいずれか１項において、前記転がり軸受に設ける転動体の個数が奇数個であって、給油孔を、前記外輪における１８０°対角位置にそれぞれ位置させて２個設けた転がり軸受装置。
【請求項１１】
請求項１ないし請求項９のいずれか１項において、前記転がり軸受に設ける転動体の個数が偶数個であって、給油孔を外輪に２個設け、いずれか１個の転動体と一方の給油孔との円周方向位置が一致するときに、前記一方の給油孔の１８０°対角位置に近い転動体と、この転動体に隣接する転動体との間の外輪円周方向位置に、他方の給油孔を位置させた転がり軸受装置。
【請求項１２】
内輪および外輪の転走面間に転動体を介在させた転がり軸受において、
前記外輪の外径面と、この外輪の内周面における転走面近傍位置とを連通する潤滑油供給用の給油孔を前記外輪に設け、且つ、この外輪の外径面に、前記給油孔に連通し、軸受外の前記給油孔とは異なる円周方向位置から供給される潤滑油を前記給油孔に導く円周溝を設けたことを特徴とする転がり軸受。
【請求項１３】
請求項１２において、前記円周方向流路を軸受軸方向を含む平面で切断して見た断面積を、前記給油孔を同給油孔が延びる方向に垂直な平面で切断して見た断面積の２２％以上５３％以下とし、かつ前記給油孔の直径を１．２ｍｍ以上１．５ｍｍ以下とし、前記円周方向流路を軸受軸方向を含む平面で切断して見た断面積を０．４ｍｍ２以上０．６ｍｍ２以下とした転がり軸受。
【請求項１４】
請求項１２または請求項１３において、前記転動体が玉であって、前記外輪に転動体へ直接に潤滑油を給油できる位置に前記給油孔の出口を設け、前記給油孔の中心線と同じ円周方向位置に転動体の中心があるときに、この転動体の中心を含みかつ軸受軸心を含む平面内において、前記給油孔の中心線と前記転動体の外径面とが交わる交点と転動体の中心とを結ぶ直線が軸受半径方向に対して成す角度が１０°以上３０°以下の範囲になる位置に前記給油孔を位置させた転がり軸受。
【請求項１５】
請求項１２ないし請求項１４のいずれか１項において、前記外輪の給油孔に導く潤滑油がエアオイルの形態で供給されるものである転がり軸受。
【請求項１６】
請求項１２ないし請求項１５のいずれか１項において、前記外輪の外径面における、前記円周溝の両側位置に、それぞれ環状溝を設け、各環状溝にそれぞれ環状のシール部材を設けた転がり軸受。
【請求項１７】
内輪および外輪の転走面間に転動体を介在させた転がり軸受と、この転がり軸受の外輪を内径面に嵌合させるハウジングとを備えた転がり軸受装置において、
前記外輪の外径面と、この外輪の転走面とを連通する潤滑油供給用の給油孔を前記外輪に設け、且つ、この外輪の外径面と、この外輪が嵌り合う前記ハウジングの内径面との嵌合面に、前記給油孔に連通して円周方向に延びる円周方向流路を設け、この円周方向流路に、前記給油孔とは異なる円周方向位置で連通して潤滑油を円周方向流路へ供給する潤滑油導入孔を前記ハウジングに設け、
前記転がり軸受に設ける転動体の個数が奇数個であって、給油孔を、前記外輪における１８０°対角位置にそれぞれ位置させて２個設けたことを特徴とする転がり軸受装置。
【請求項１８】
内輪および外輪の転走面間に転動体を介在させた転がり軸受と、この転がり軸受の外輪を内径面に嵌合させるハウジングとを備えた転がり軸受装置において、
前記外輪の外径面と、この外輪の転走面とを連通する潤滑油供給用の給油孔を前記外輪に設け、且つ、この外輪の外径面と、この外輪が嵌り合う前記ハウジングの内径面との嵌合面に、前記給油孔に連通して円周方向に延びる円周方向流路を設け、この円周方向流路に、前記給油孔とは異なる円周方向位置で連通して潤滑油を円周方向流路へ供給する潤滑油導入孔を前記ハウジングに設け、
前記転がり軸受に設ける転動体の個数が偶数個であって、給油孔を外輪に２個設け、いずれか１個の転動体と一方の給油孔との円周方向位置が一致するときに、前記一方の給油孔の１８０°対角位置に近い転動体と、この転動体に隣接する転動体との間の外輪円周方向位置に、他方の給油孔を位置させたことを特徴とする転がり軸受装置。
【請求項１】
内輪および外輪の転走面間に転動体を介在させた転がり軸受と、この転がり軸受の外輪を内径面に嵌合させるハウジングとを備えた転がり軸受装置において、
前記外輪の外径面と、この外輪の内周面における転走面近傍位置とを連通する潤滑油供給用の給油孔を前記外輪に設け、且つ、この外輪の外径面と、この外輪が嵌り合う前記ハウジングの内径面との嵌合面に、前記給油孔に連通して円周方向に延びる円周方向流路を設け、この円周方向流路に、前記給油孔とは異なる円周方向位置で連通して潤滑油を円周方向流路へ供給する潤滑油導入孔を前記ハウジングに設けたことを特徴とする転がり軸受装置。
【請求項２】
請求項１において、前記円周方向流路は、外輪の外径面に設けた円周溝である転がり軸受装置。
【請求項３】
請求項１において、前記円周方向流路は、ハウジングの内径面に設けた円周溝である転がり軸受装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、前記外輪の外径面とハウジングの内径面との嵌合面における、前記円周方向流路を挟む軸方向の両側位置に、それぞれ環状溝を設け、各環状溝にそれぞれ環状のシール部材を設けた転がり軸受装置。
【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、前記円周方向流路を軸受軸方向を含む平面で切断して見た断面積を、前記給油孔を同給油孔が延びる方向に垂直な平面で切断して見た断面積の２２％以上５３％以下とした転がり軸受装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項において、前記給油孔の直径を１．２ｍｍ以上１．５ｍｍ以下とし、前記円周方向流路を軸受軸方向を含む平面で切断して見た断面積を０．４ｍｍ２以上０．６ｍｍ２以下とした転がり軸受装置装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれか１項において、前記潤滑油導入孔へ供給する潤滑油が、エアオイルまたはオイルミストの形態で供給される転がり軸受装置。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれか１項において、前記給油孔を、前記外輪における１８０°対角位置にそれぞれ位置させて２個設けた転がり軸受装置。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８のいずれか１項において、前記転動体が玉であって、前記外輪に転動体へ直接に潤滑油を給油できる位置に前記給油孔の出口を設け、前記給油孔の中心線と同じ円周方向位置に転動体の中心があるときに、この転動体の中心を含みかつ軸受軸心を含む平面内において、前記給油孔の中心線と前記転動体の外径面とが交わる交点と転動体の中心とを結ぶ直線が軸受半径方向に対して成す角度が１０°以上３０°以下の範囲になる位置に前記給油孔を位置させた転がり軸受装置。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項９のいずれか１項において、前記転がり軸受に設ける転動体の個数が奇数個であって、給油孔を、前記外輪における１８０°対角位置にそれぞれ位置させて２個設けた転がり軸受装置。
【請求項１１】
請求項１ないし請求項９のいずれか１項において、前記転がり軸受に設ける転動体の個数が偶数個であって、給油孔を外輪に２個設け、いずれか１個の転動体と一方の給油孔との円周方向位置が一致するときに、前記一方の給油孔の１８０°対角位置に近い転動体と、この転動体に隣接する転動体との間の外輪円周方向位置に、他方の給油孔を位置させた転がり軸受装置。
【請求項１２】
内輪および外輪の転走面間に転動体を介在させた転がり軸受において、
前記外輪の外径面と、この外輪の内周面における転走面近傍位置とを連通する潤滑油供給用の給油孔を前記外輪に設け、且つ、この外輪の外径面に、前記給油孔に連通し、軸受外の前記給油孔とは異なる円周方向位置から供給される潤滑油を前記給油孔に導く円周溝を設けたことを特徴とする転がり軸受。
【請求項１３】
請求項１２において、前記円周方向流路を軸受軸方向を含む平面で切断して見た断面積を、前記給油孔を同給油孔が延びる方向に垂直な平面で切断して見た断面積の２２％以上５３％以下とし、かつ前記給油孔の直径を１．２ｍｍ以上１．５ｍｍ以下とし、前記円周方向流路を軸受軸方向を含む平面で切断して見た断面積を０．４ｍｍ２以上０．６ｍｍ２以下とした転がり軸受。
【請求項１４】
請求項１２または請求項１３において、前記転動体が玉であって、前記外輪に転動体へ直接に潤滑油を給油できる位置に前記給油孔の出口を設け、前記給油孔の中心線と同じ円周方向位置に転動体の中心があるときに、この転動体の中心を含みかつ軸受軸心を含む平面内において、前記給油孔の中心線と前記転動体の外径面とが交わる交点と転動体の中心とを結ぶ直線が軸受半径方向に対して成す角度が１０°以上３０°以下の範囲になる位置に前記給油孔を位置させた転がり軸受。
【請求項１５】
請求項１２ないし請求項１４のいずれか１項において、前記外輪の給油孔に導く潤滑油がエアオイルの形態で供給されるものである転がり軸受。
【請求項１６】
請求項１２ないし請求項１５のいずれか１項において、前記外輪の外径面における、前記円周溝の両側位置に、それぞれ環状溝を設け、各環状溝にそれぞれ環状のシール部材を設けた転がり軸受。
【請求項１７】
内輪および外輪の転走面間に転動体を介在させた転がり軸受と、この転がり軸受の外輪を内径面に嵌合させるハウジングとを備えた転がり軸受装置において、
前記外輪の外径面と、この外輪の転走面とを連通する潤滑油供給用の給油孔を前記外輪に設け、且つ、この外輪の外径面と、この外輪が嵌り合う前記ハウジングの内径面との嵌合面に、前記給油孔に連通して円周方向に延びる円周方向流路を設け、この円周方向流路に、前記給油孔とは異なる円周方向位置で連通して潤滑油を円周方向流路へ供給する潤滑油導入孔を前記ハウジングに設け、
前記転がり軸受に設ける転動体の個数が奇数個であって、給油孔を、前記外輪における１８０°対角位置にそれぞれ位置させて２個設けたことを特徴とする転がり軸受装置。
【請求項１８】
内輪および外輪の転走面間に転動体を介在させた転がり軸受と、この転がり軸受の外輪を内径面に嵌合させるハウジングとを備えた転がり軸受装置において、
前記外輪の外径面と、この外輪の転走面とを連通する潤滑油供給用の給油孔を前記外輪に設け、且つ、この外輪の外径面と、この外輪が嵌り合う前記ハウジングの内径面との嵌合面に、前記給油孔に連通して円周方向に延びる円周方向流路を設け、この円周方向流路に、前記給油孔とは異なる円周方向位置で連通して潤滑油を円周方向流路へ供給する潤滑油導入孔を前記ハウジングに設け、
前記転がり軸受に設ける転動体の個数が偶数個であって、給油孔を外輪に２個設け、いずれか１個の転動体と一方の給油孔との円周方向位置が一致するときに、前記一方の給油孔の１８０°対角位置に近い転動体と、この転動体に隣接する転動体との間の外輪円周方向位置に、他方の給油孔を位置させたことを特徴とする転がり軸受装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
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【図１０】
【図１１】
【図１２】
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【図１４】
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【図１８】
【図１９】
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【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【公開番号】特開２０１３−７９７１１（Ｐ２０１３−７９７１１Ａ）
【公開日】平成２５年５月２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２１４６１（Ｐ２０１１−２２１４６１）
【出願日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
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