主軸装置用軸受
【課題】良好な排油性を有し、軸受に対する潤滑油過多や軸受の異常発熱を抑制することができる主軸装置用軸受を提供する。
【解決手段】主軸装置用軸受７０の外輪７１には、給油穴７８及び排油穴７１ａ，７１ｂがそれぞれ径方向に貫通形成され、排油穴７１ａ，７１ｂ内には、負圧発生装置１０３の吸引力によって、負圧が作用する。
【解決手段】主軸装置用軸受７０の外輪７１には、給油穴７８及び排油穴７１ａ，７１ｂがそれぞれ径方向に貫通形成され、排油穴７１ａ，７１ｂ内には、負圧発生装置１０３の吸引力によって、負圧が作用する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主軸装置用軸受に関し、より詳細には、多軸制御の工作機械等に適用され、外部から潤滑油が供給される、高速回転可能な主軸装置用軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、５軸加工機や複合加工工作機械のような多軸制御される工作機械では、工具が取り付けられる回転軸が、水平位置と垂直位置との間、或いは、３６０度全域に亘って旋回可能な、チルトタイプの主軸装置が使用されている。
【０００３】
このような主軸装置では、内部に配置された軸受を潤滑する方式として、エアを利用して、外部から軸受内部に微量の潤滑油を供給するオイルエア潤滑方式やオイルミスト潤滑方式、また、潤滑油を軸受内部に間欠的に高速度で直接噴射する直接噴射方式が採用されている。
【０００４】
例えば、オイルエア潤滑やオイルミスト潤滑では、図１６に示すように、ノズル９０１から軸受９００に潤滑油を供給するとともに、外輪９００ａや間座９０２に形成された排油穴９０３ａや排油溝９０３ｂからハウジング９０４の排油通路９０５を経て外部に排出される構造が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】実開昭６３−１３９３２４号公報（第３図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１に記載の工作機械用主軸装置では、重力作用により潤滑油をハウジング９０４の排油通路９０５を介して自然に排油するものであるが、軸受内部やその周辺に潤滑のために使用された潤滑油が排出しきれない可能性がある。特に、ｄｍ・Ｎ５０万以上、さらに軸受内部の残油量が潤滑条件に敏感に作用するｄｍ・Ｎ１００万以上で高速回転可能な主軸装置においては、潤滑油過多や攪拌抵抗によって異常発熱を生じる可能性がある。また、チルトタイプの主軸装置に適用した場合には、主軸装置の姿勢変化により、一端排油穴９０３ａや排油溝９０３ｂ内に排出された潤滑油が軸受内部に戻り、潤滑油過多や攪拌抵抗によって異常発熱を生じる可能性がある。
【０００７】
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡単な構成で、良好な排油性を有し、潤滑油過多や異常発熱を抑制することができる主軸装置用軸受を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１）外周面に内輪軌道面を有する内輪と、
内周面に外輪軌道面を有する外輪と、
前記内輪軌道面と前記外輪軌道面との間に配置される複数の転動体と、
を有し、工具を取り付け可能な回転軸をハウジングに対して回転自在に支持するとともに、オイル潤滑によって潤滑される主軸装置用軸受であって、
前記外輪には、給油穴及び排油穴がそれぞれ径方向に貫通形成され、
該排油穴内には、軸受外部からの吸引力によって、負圧が作用することを特徴とする主軸装置用軸受。
（２）前記軸受の内部空間が密封されることを特徴とする（１）に記載の主軸装置用軸受。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の主軸装置用軸受によれば、外輪に形成される排油穴内には、軸受外部からの吸引力によって、負圧が作用するので、軸受内部の余分な潤滑油を排油穴を介して速やかに排出することができる。特に、チルトタイプの主軸装置では、その姿勢が変化した場合であっても、排出されるはずの排油穴内の潤滑油が軌道面に戻ることが防止され、潤滑油過多や異常発熱を抑制することができる。
【００１０】
また、径方向に貫通する給油穴が外輪に設けられているので、軸受の外側に別途ノズルを設ける必要がなく、簡単な構成で、潤滑油を軸受内部に給油することができる。
【００１１】
さらに、軸受の内部空間が密封されるので、軸受の側方からの空気の吸引が抑制され、軸受の内部空間内の潤滑油を効果的に吸引することができる。なお、本発明でいう「密封」とは、軸受の側方でラビリンスシールによって密封されるものを含み、給油穴や排油穴によって外部に開口する部分を除く。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の軸受を備える主軸装置が適用される門形マシニングセンタの概略図である。
【図２】第１実施形態の軸受が適用される主軸装置において、一方の前側軸受の給油通路及び排油通路を示す断面図である。
【図３】主軸装置において、他方の前側軸受の給油通路及び排油通路を示す断面図である。
【図４】主軸装置において、後側軸受の給油通路及び排油通路を示す断面図である。
【図５】主軸装置の前側軸受の拡大断面図である。
【図６】主軸装置の後側軸受の拡大断面図である。
【図７】第２実施形態の主軸装置用軸受に係る前側軸受の拡大断面図である。
【図８】第３実施形態の主軸装置用軸受に係る前側軸受の拡大断面図である。
【図９】（ａ）は、第４実施形態の主軸装置用軸受に係る後側軸受の拡大断面図であり、（ｂ）は、変形例に係る後側軸受の拡大断面図である。
【図１０】（ａ）は、第５実施形態の主軸装置用軸受に係る後側軸受の拡大断面図であり、（ｂ）は、変形例に係る後側軸受の拡大断面図である。
【図１１】（ａ）は、第６実施形態の主軸装置用軸受に係る後側軸受の拡大断面図であり、（ｂ）は、変形例に係る後側軸受の拡大断面図である。
【図１２】給油通路と排油通路の変形例を示す主軸装置の断面図である。
【図１３】本考案品と従来品での、軸受回転数と軸受外輪温度上昇との関係を示す。
【図１４】スピンドルの旋回状態を説明するための図である。
【図１５】４０，０００ｍｉｎ−１運転時にスピンドルを旋回させた場合の外輪温度を示すグラフである。
【図１６】従来の主軸装置における断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態に係る主軸装置用軸受について図面に基づいて詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本実施形態の軸受を備えた主軸装置が組み込まれる、複合加工工作機械としての門形マシニングセンタを示す。門形マシニングセンタ１では、ベッド２の上にテーブル３がＸ軸方向へ移動可能に支持されており、ベッド２の両側には一対のコラム４が立設されている。コラム４の上端にはクロスレール５が架設されており、クロスレール５には、サドル６がＹ軸方向へ移動可能に設けられる。また、サドル６には、Ｚ軸方向に昇降可能なラム７が支持されており、ラム７の下端には、主軸装置２０をＹ軸回り及びＺ軸回りに回転割出し駆動可能に保持する主軸ヘッド８が装着されている。
【００１５】
主軸ヘッド８には、主軸装置２０のブラケット２１を挟むように一対の支持アーム９が設けられており、一対の支持アーム９は、ブラケット２１の両側面に固定された図示しない一対の旋回シャフトを回転可能に支持する。これにより、主軸装置２０は、主軸ヘッド８側に設けられた図示しない駆動機構によって一対の支持アーム９に対してＹ軸回りに旋回可能であり、水平位置と垂直位置との間、或いは、３６０度全域に亘って取付姿勢を変化することができるチルトタイプを構成する。
【００１６】
図２に示すように、主軸装置２０は、モータビルトイン方式であり、その軸方向中心部には、中空状の回転軸２２が設けられ、回転軸２２の軸芯には、ドローバ２３が摺動自在に挿嵌されている。ドローバ２３は、工具ホルダ２４に取付けられたプルスタッド２５を、クランプボール２６を介して、皿ばね２７の力によって反工具側方向（図の右方向）に付勢しており、工具ホルダ２４は、回転軸２２のテーパ面２８と嵌合する。工具ホルダ２４には図示しない工具が取り付けられており、この結果、回転軸２２は、一端（図の左側）に工具をクランプして、工具を取り付け可能としている。
【００１７】
また、回転軸２２は、その工具側を支承する２列の前側軸受６０，７０と、反工具側を支承する１列の後側軸受８０とによって、ブラケット２１（図１参照。）に固定されたハウジングＨを構成する外筒２９に回転自在に支持されている。なお、前側軸受６０，７０及び後側軸受８０は、本実施形態の主軸装置用軸受を構成する。
【００１８】
前側軸受６０，７０と後側軸受８０間における回転軸２２の外周面には、ロータ３０が焼き嵌めされたロータスリーブ３１が外嵌されている。また、ロータ３０の周囲に配置されるステータ３２は、ステータ３２に焼き嵌めされた冷却ジャケット３３を外筒２９に内嵌することで、外筒２９に固定される。従って、ロータ３０とステータ３２はモータを構成し、ステータ３２に電力を供給することでロータ３０に回転力を発生させ、回転軸２２を回転させる。
【００１９】
また、外筒２９と反工具側で固定されたハウジングＨを構成する後蓋３４には、工具アンクランプピストン３５を摺動自在に内嵌したハウジングＨを構成する工具アンクランプシリンダ３６が固定されている。よって、工具を交換する際には、油路３７から油圧室３８に作動油を導き、工具アンクランプピストン３５を工具側（図の左側）へ前進させることにより、ドローバ２３を工具側（図の左側）へ前進させて、工具をアンクランプする。
【００２０】
前側軸受６０，７０は、外輪６１，７１と、内輪６２，７２と、接触角を持って配置される転動体としての玉６３，７３と、玉６３，７３を略等間隔で保持する外輪案内の保持器６４，７４と、外輪６１，７１の軸方向両側に取り付けられ、各軸受６０，７０の内部空間を密封する一対のシール部材６５，７５と、をそれぞれ有するアンギュラ玉軸受であり、背面組み合わせとなるように配置されている。後側軸受８０は、外輪８１と、内輪８２と、転動体としての円筒ころ８３と、円筒ころ８３を略等間隔で保持する外輪案内の保持器８４と、を有する円筒ころ軸受である。
【００２１】
前側軸受６０，７０の外輪６１，７１は外筒２９に内嵌されており、且つ外筒２９にボルト締結された前側軸受外輪押え３９によって外輪間座４０を介して外筒２９に対し軸方向に固定されている。また、前側軸受６０，７０の内輪６２，７２は、回転軸２２に外嵌されており、且つ回転軸２２に締結されたナット４１によって内輪間座４２を介して回転軸２２に対し軸方向に固定されている。
【００２２】
後側軸受８０の外輪８１は後蓋３４に内嵌されており、且つ後蓋３４にボルト締結された後側軸受外輪押え４３によって後蓋３４に固定されている。後側軸受８０の内輪８２は、回転軸２２に形成されたテーパ面４４とテーパ嵌合されており、回転軸２２に締結された他のナット４５によって、内輪間座４６及び速度センサ４７の被検出部４８を介して位置決めされている。また、後蓋３４の内周面と後側軸受外輪押え４３の内周面は、各間座４６の外周面近傍に対向配置されてラビリンスシールを構成しており、後側軸受８０の内部を密封する。
【００２３】
なお、後側軸受外輪押え４３の反工具側には、被検出部４８と径方向に対向する位置に速度センサ４７の検出部４９が固定されており、回転軸２２の回転速度を検出する。また、前側軸受外輪押え３９の工具側端面には、フロントカバー５０がボルト固定されている。
【００２４】
ここで、図２〜図４に示すように、ハウジングＨを構成する外筒２９、後蓋３４、工具アンクランプシリンダ３６には、前側軸受６０，７０及び後側軸受８０をそれぞれ潤滑するための複数の給油通路（ハウジングＨの給油用穴）９０，９１，９２が形成されており、これら通路９０，９１，９２の一端側には、潤滑油を送り込む潤滑装置９３が図示しない配管を介してそれぞれ取り付けられている。なお、潤滑装置９３によって供給される潤滑方式は、オイル潤滑であればよく、オイルエア潤滑、オイルミスト潤滑、直噴潤滑等のいずれであってもよい。
【００２５】
例えば、オイルエア潤滑の場合、給油通路９０，９１，９２の他端側は、後述する外輪６１，７１に形成された給油穴６８（図２参照。），７８（図３参照。），８８（図４参照。）と連通しており、潤滑装置９３によって送られた潤滑油を各軸受６０，７０，８０の外輪給油穴から軸受空間内に供給する。
【００２６】
また、ハウジングＨには、各軸受６０，７０，８０を潤滑した潤滑油をそれぞれ排出する複数の排油通路（ハウジングＨの排油用穴）１００（図２参照。），１０１（図３参照。），１０２（図４参照。）が形成されており、これら通路１００，１０１，１０２の一端側には、潤滑油を吸引するための負圧発生装置１０３がそれぞれ図示しない配管を介して接続されている。
【００２７】
具体的に、図５に拡大して示すように、前側軸受７０では、複数の玉７３が、外輪７１の内周面に形成された断面略円弧状の外輪軌道面７１ｃと、内輪７２の外周面に形成された断面略円弧状の内輪軌道面７２ａとの間に径方向に対して接触角を持って配置されている。前側軸受７０の外輪７１には、径方向に貫通形成された給油穴７８が設けられており、この給油穴７８は、断面略円弧状の外輪軌道面７１ｃにおいて、玉７３の軸方向中心位置Ｏに対して、玉７３と外輪軌道面７１ｃが接触する接触点Ｐ１と反対側で、且つ、その軸方向中心位置Ｏから軸方向に外れた位置に開口する。
【００２８】
外輪７１の外周面には、給油穴７８が開口する軸方向位置に環状の周方向溝７９が形成されている。これにより、外筒２９に形成された給油通路９１（図３参照。）から供給された潤滑油は、周方向溝７９、給油穴７８を介して、玉７３と外輪軌道面７１ｃ及び内輪軌道面７２ａとの接触点Ｐ１，Ｐ２に近い位置に供給される。
【００２９】
また、外輪７１には、カウンターボア側、及び反カウンターボア側の内周面で玉７３が通過する外輪軌道面７１ｃの近傍に開口して、且つ、径方向に貫通する排油穴７１ａ，７１ｂが周方向に略等間隔で複数本ずつ形成されている。
【００３０】
外輪７１の内周面には、排油穴７１ａ，７１ｂが開口する軸方向位置に、集油溝７６ａ，７６ｂが周方向に亘って形成されている。また、外輪７１の外周面には、これら排油穴７１ａ，７１ｂがそれぞれ開口する環状の周方向溝７７ａ，７７ｂが形成されており、これら周方向溝７７ａ，７７ｂは、これら排油穴７１ａ，７１ｂと、外筒２９に形成された排油通路１０１の排油穴２９ａ，２９ｂとをそれぞれ連通する。なお、排油穴７１ａ，７１ｂの内周側開口である集油溝７７ａ，７７ｂは、図５に示すように、外輪軌道面７１ｃの近傍に開口することが好ましい。さらに、集油溝７７ａ，７７ｂは、径方向から見て、玉７３とオーバーラップする位置にそれぞれ形成されることがより好ましい。この結果、転がり接触部を潤滑後、玉７３に付着した油が遠心力により振り切られた後、直接排油穴７１ａ，７１ｂに導かれるメリットがある。ただし、集油溝７７ａ，７７ｂは、径方向から見て、玉７３とオーバーラップする位置に限定されるものではない。なお、図５及び、図６〜図１１に示す各実施形態では、簡略化のため、給油穴と排油穴が同一断面に示されているが、実際には、異なる位相に配置されている。
【００３１】
保持器７４は、玉７３を略等間隔で保持する外輪案内の保持器であり、軸方向に略線対称に形成されている。保持器７４は、軸方向両側に位置する一対の円環部７４ａ，７４ｂと、これら円環部７４ａ，７４ｂを連結し、周方向に略等間隔で配置される複数の柱部７４ｃと、を有し、これら円環部７４ａ，７４ｂと隣接する柱部７３ｃとで玉７３を保持するポケットを構成する。また、保持器７４は、柱部７４ｃの外周面と両円環部７４ａ，７４ｂの外周面の内側部分を、円環部７４ａ，７４ｂの外周面の外側部分より小径とすることで、逃げ部７４ｄを形成する。
【００３２】
これにより、保持器７４は、反カウンターボア側において、円環部７４ａの外周面の外側部分と外輪７１の内周面とが、排油穴７１ａの集油溝７６ａと径方向から見てオーバーラップしない位置で摺接することで、外輪案内される。従って、保持器７４の案内面である円環部７４ａは、集油溝７６ａの開口縁部によって削られることなく、保持器７４の摩耗が防止される。なお、前側軸受６０は、前側軸受７０と背面組み合わせで配置される、前側軸受７０と同一の構成であるので、説明を省略する。
【００３３】
また、図６に示すように、後側軸受８０は、複数の円筒ころ８３が、外輪８１の内周面に形成された外輪軌道面８１ｃと、内輪８２の外周面に形成された内輪軌道面８２ａとの間に配置されている。外輪８１には、径方向に貫通形成された給油穴８８が設けられており、この給油穴８８は、円筒ころ８３と干渉しない外輪軌道面８１ｃの片側近傍において開口する。
【００３４】
外輪８１の外周面には、給油穴８８が開口する軸方向位置に環状の周方向溝８９が形成されている。これにより、後蓋３４に形成された給油通路９２（図４参照。）から供給された潤滑油は、周方向溝８９、給油穴８８を介して、円筒ころ８３と外輪軌道面８１ｃ及び内輪軌道面８２ａとの転動面に供給される。
【００３５】
また、外輪８１には、円筒ころ８３と干渉しない外輪軌道面８１ｃの他側近傍で、径方向に貫通する排油穴８１ａが周方向に略等間隔で複数本ずつ形成されている。排油穴８１ａが開口する軸方向位置の内周面には、周方向に亘って形成される環状の集油溝８６が形成されている。そして、外輪８１の外周面には、これら排油穴８１ａがそれぞれ開口する環状の周方向溝８７が形成されており、これら周方向溝８７は、排油穴８１ａと、後蓋３４に形成された排油通路１０２の排油穴３４ａと連通する。
【００３６】
また、保持器８４は、軸方向両側に位置する一対の円環部８４ａ，８４ｂと、これら円環部８４ａ，８４ｂを連結し、周方向に略等間隔で配置される複数の柱部８４ｃと、を有し、これら円環部８４ａ，８４ｂと隣接する柱部８３ｃとで円筒ころ８３を保持するポケットを構成する。また、保持器８４も、柱部８４ｃの外周面と両円環部８４ａ，８４ｂの外周面の内側部分を、円環部８４ａ，８４ｂの外周面の外側部分より小径とすることで、逃げ部８４ｄを形成する。これにより、保持器８４は、円環部８４ａ，８４ｂの外周面の外側部分で、外輪案内される。
【００３７】
また、後蓋３４と後側軸受外輪押え４３のラビリンスシールを構成する部分より軸受寄りの軸方向内端部には、軸受８０の内部空間と連通する排油穴３４ｂ，４３ａがそれぞれ形成されている。排油穴３４ｂは、外輪８１の軸方向端面の内径以上の内径を有する内周面に開口を有し、排油通路１０２に直接連通するように形成されている。また、排油穴４３ａも、外輪８１の軸方向端面の内径以上の内径を有する内周面に開口を有し、径方向外方に向かって軸受８０から離れるように傾斜して形成される。さらに、排油穴４３ａは、その外周面に形成された環状の周方向溝４３ｂ、後蓋３４の排油穴３４ｃを介して、排油通路１０２と連通する。
【００３８】
従って、各軸受６０，７０，８０を潤滑した、排油穴７１ａ，７１ｂ，８１ａ，４３ａの潤滑油が、周方向溝７７ａ，７７ｂ，８７，４３ｂと、各排油通路１００，１０１，１０２とを介して、また、排油穴３４ｂの潤滑油が、排油通路１０２を介して、外部へ排出される。この際、軸受外部からの吸引力、即ち、負圧発生装置１０３の吸引力によって、排油穴７１ａ，７１ｂ，８１ａ，３４ｂ，４３ａ内には、負圧が作用し、排油穴７１ａ，７１ｂ，８１ａ，３４ｂ，４３ａ内の潤滑油が強制的に吸引される。また、各外輪軌道面６１ｃ，７１ｃ，８１ｃの近傍の外輪６１，７１，８１の内周面に付着した潤滑油も、負圧発生装置１０３の吸引力によって、排油穴７１ａ，７１ｂ，８１ａ，３４ｂ，４３ａへと導かれる。
【００３９】
これにより、各軸受６０，７０，８０の外輪軌道面６１ｃ，７１ｃ，８１ｃの近傍に設けられた排油穴７１ａ，７１ｂ，８１ａや、後蓋３４や後側軸受外輪押え４３の排油穴３４ｂ，４３ａから余分な潤滑油を速やかに排出することができる。特に、本実施形態のようなチルトタイプの主軸装置２０において、その姿勢が変化した場合であっても、排出されるはずの潤滑油が軸受内部に戻ること、特に、排油穴７１ａ，７１ｂ，８１ａ，３４ｂ，４３ａに存在する潤滑油が外輪軌道面６１ｃ，７１ｃ，８１ｃに戻ることが防止され、潤滑油過多や攪拌抵抗による異常発熱を抑制することができる。
【００４０】
また、径方向に貫通する給油穴７８，８８が外輪６１，７１，８１に設けられているので、軸受６０，７０，８０の外側に別途ノズルを設ける必要がなく、簡単な構成で、潤滑油を軸受内部に給油することができる。
【００４１】
さらに、軸受６０，７０，８０の内部空間が一対のシール部材６５，７５や、後蓋３４と後側外輪押え４３とのラビリンスシールによって密封されるので、軸受側方からの空気の吸引が抑制され、軸受６０，７０，８０の内部空間内の潤滑油を効果的に吸引することができる。
【００４２】
さらに、外輪６１，７１，８１の内周面には、排油穴７１ａ，７１ｂ，８１ａが開口する軸方向位置に集油溝７６ａ，７６ｂ，８６が周方向に亘って形成されているので、外輪６１，７１，８１の内周面に付着する、軸受６０，７０，８０を潤滑した潤滑油が集油溝７６ａ，７６ｂ，８６に集められ、さらに、集油溝７６ａ，７６ｂ，８６内の潤滑油が、負圧発生装置１０３の吸引力によって、排油穴７１ａ，７１ｂ，８１ａへと速やかに排出される。これにより、排油性をより向上することができ、潤滑油過多や異常発熱をさらに抑制することができる。
【００４３】
軸受６０，７０，８０が高速回転していると、玉６３，７３や円筒ころ８３の公転や保持器７４，８４や内輪７２，８２の自転の際、内部の空気もその粘性抵抗により、同様に回転させられ、円周方向の空気流が生じている。従って、外輪６１，７１，８１の内周面に付着した油も内周面に沿って円周方向に移動している。特に、回転軸２２が立軸の場合、重力効果が少ないのでこの油の移動が発生しやすい。従って、集油溝７６ａ，７６ｂ，８６があると、集油溝７６ａ，７６ｂ，８６内に油が集まりやすく、排油性が向上される。従って、集油溝７６ａ，７６ｂ，８６は、断面角型、円弧状、テーパ状のいずれであっても良いが、角型より円弧状がより好ましい。
【００４４】
また、外輪６１，７１，８１の外周面には、排油穴７１ａ，７１ｂ，８１ａとハウジングＨの排油通路１００，１０１，１０２とを連通する周方向溝７７ａ，７７ｂ，８７、給油穴７８，８８とハウジングＨの給油通路９０，９１，９２とを連通する周方向溝７９，８９が形成されているので、排油通路１００，１０１，１０２及び給油通路９０，９１，９２との位相合わせを行うことなく、軸受６０，７０，８０をハウジングＨに組み付けることができ、主軸装置２０の組み付け性が向上される。
【００４５】
また、本実施形態では、排油通路１００，１０１，１０２は、軸受６０，７０，８０毎に形成されているので、負圧発生装置１０３の吸引能力条件を変化させることで、各軸受６０，７０，８０の吸引効率を最適化することができる。
【００４６】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る主軸装置用軸受について、図７を参照して詳細に説明する。なお、本実施形態では、前側軸受であるアンギュラ玉軸受側の構成において、第１実施形態と異なる。そのため、第１実施形態と同等部分については、同一符号を付して説明を省略或いは簡略化する。
また、以下に説明するアンギュラ玉軸受に係る各実施形態では、複列の前側軸受のうち、反工具側のアンギュラ玉軸受について説明するものとし、工具側のアンギュラ玉軸受は同一構成であるとして、説明を省略する。
【００４７】
図７に示すように、本実施形態のアンギュラ玉軸受１７０は、一対のシール部材を設ける代わりに、軸受１７０の両側側方に設けられた各外輪間座４０の鍔部４０ａの内周面と各内輪間座４２の外周面とでラビリンスシールを構成し、軸受１７０の内部空間を密封している。また、アンギュラ玉軸受１７０の外輪１７１では、反カウンターボア側にのみ排油穴７１ａ、集油溝７６ａ、周方向溝７７ａが形成されている。
【００４８】
従って、本実施形態においても、軸受１７０の内部空間が各外輪間座４０の鍔部４０ａと各内輪間座４２とのラビリンスシールによって密封されるので、軸受側方からの空気の吸引が抑制され、軸受１７０の内部空間内の潤滑油を効果的に吸引することができる。
その他の構成及び作用については、第１実施形態のものと同様である。
【００４９】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に係る主軸装置用軸受について、図８を参照して詳細に説明する。なお、本実施形態では、前側軸受であるアンギュラ玉軸受側の構成において、第１実施形態と異なる。そのため、第１実施形態と同等部分については、同一符号を付して説明を省略或いは簡略化する。
【００５０】
図８に示すように、本実施形態のアンギュラ玉軸受２７０は、一対のシール部材を設ける代わりに、軸受２７０の両側側方に設けられた各内輪間座４２の鍔部４２ａ，４２ａの外周面と各外輪間座４０の内周面とでラビリンスシールを構成し、軸受２７０の内部空間を密封している。また、アンギュラ玉軸受２７０の外輪２７１では、カウンターボア側にのみに、傾斜した排油穴７１ｂ、集油溝７６ｂ、周方向溝７７ｂが形成されている。
【００５１】
従って、本実施形態においても、軸受２７０の内部空間が各内輪間座４２の鍔部４２ａと各外輪間座４０とのラビリンスシールによって密封されるので、軸受側方からの空気の吸引が抑制され、軸受２７０の内部空間内の潤滑油を効果的に吸引することができる。なお、外輪間座４０に鍔部４０ａを有する第２実施形態のアンギュラ玉軸受１７０のほうが密封性の観点から、本実施形態のアンギュラ玉軸受２７０より好ましい。
その他の構成及び作用については、第１実施形態のものと同様である。
【００５２】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態に係る主軸装置用軸受について、図９を参照して詳細に説明する。なお、本実施形態では、後側軸受である円筒ころ軸受側の構成において、第１実施形態と異なる。そのため、第１実施形態と同等部分については、同一符号を付して説明を省略或いは簡略化する。
【００５３】
図９（ａ）に示すように、本実施形態では、後側軸受８０を第１実施形態と同一構成とする一方、後蓋３４の図示しない軸方向端面と外輪８１との間に外輪間座１４３が配置され、後蓋３４、外輪間座１４３、及び後側軸受外輪押え４３とによって外輪８１が固定される。また、この外輪間座１４３も内輪間座４６との間にラビリンスシールを構成し、後側軸受外輪押え４３とともに、軸受８０の内部空間を密封している。
【００５４】
外輪間座１４３には、そのラビリンスシールを構成する部分より軸受寄りの軸方向内端部に、軸受８０の内部空間と連通する排油穴１４３ａが形成されている。排油穴１４３ａは、外輪８１の軸方向端面の内径以上の内径を有する内周面に開口を有し、径方向外方に向かって軸受８０から離れるように傾斜して形成される。さらに、排油穴１４３ａは、その外周面に形成された環状の周方向溝１４３ｂ、後蓋３４の排油穴３４ｄを介して、排油通路１０２と連通する。
なお、本実施形態のその他の構成及び作用については、第１実施形態のものと同様である。
【００５５】
また、図９（ｂ）に示すように、外輪間座１４３、後側軸受外輪押え４３の排油穴１４３ａ，４３ａの内周側開口が位置する内周面には、環状の集油溝１４３ｃ，４３ｃが形成されてもよい。
さらに、軸受８０の内部空間を密封するように、軸受８０の軸方向両側で一対の外輪間座１４３が配置されてもよい。
【００５６】
（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態に係る主軸装置用軸受について、図１０を参照して詳細に説明する。なお、本実施形態では、後側軸受である円筒ころ軸受の構成において、第４実施形態と異なる。そのため、第４実施形態と同等部分については、同一符号を付して説明を省略或いは簡略化する。
【００５７】
図１０（ａ）に示すように、本実施形態の円筒ころ軸受２８０では、保持器２８４は、軸方向両側に位置する一対の円環部２８４ａ，２８４ｂと、これら円環部２８４ａ，２８４ｂを連結し、周方向に略等間隔で配置される複数の柱部２８４ｃと、を有し、軸方向に略線対称に形成されている。また、保持器２８４も、柱部２８４ｃの外周面を、円環部２８４ａ，２８４ｂの外周面より小径とすることで、逃げ部２８４ｄを形成する。これにより、保持器２８４は、円環部２８４ａ，２８４ｂの外周面で、外輪案内される。
【００５８】
また、外輪２８１には、円筒ころ８３に対して軸方向一側に給油穴８８と周方向溝８９とが形成されており、また、軸方向他側に径方向に貫通する排油穴２８１ａと、この排油穴２８１ａの内周側開口に位置する環状の集油溝２８６と、排油穴２８１ａの外周側開口に位置する環状の周方向溝２８７とが形成されている。保持器２８４の軸方向幅は、第１実施形態のものよりも幅狭で、保持器２８４を案内する円環部２８４ｂの外周面は、排油穴２８１ａの軸方向位置よりも内側に位置する。
なお、本実施形態のその他の構成及び作用については、第１及び第４実施形態のものと同様である。
【００５９】
なお、図１０（ｂ）の変形例に示すように、保持器２８４は、排油穴２８１ａが形成される軸方向他側の円環部２８４ｂの外周面で外輪案内されてもよい。これにより、外輪軌道面近傍に配置される給油穴８８の内周側開口と干渉することなく、幅狭の保持器２８４を外輪案内することができる。
【００６０】
（第６実施形態）
次に、本発明の第６実施形態に係る主軸装置用軸受について、図１１を参照して詳細に説明する。なお、本実施形態では、後側軸受である円筒ころ軸受の構成において、第１実施形態と異なる。そのため、第１実施形態と同等部分については、同一符号を付して説明を省略或いは簡略化する。
【００６１】
図１１（ａ）に示すように、本実施形態の円筒ころ軸受３８０では、保持器３８４がころ案内方式であり、軸方向両側に位置し、円環部３８４ａ，３８４ｂと、これら円環部３８４ａ，３８４ｂを連結し、周方向に略等間隔で配置される複数の柱部３８４ｃと、を有する。また、保持器３８４も、柱部３８４ｃの外周面を、円環部３８４ａ，３８４ｂの外周面より小径とすることで、逃げ部３８４ｄを形成する。
【００６２】
従って、保持器３８４の円環部３８４ａ，３８４ｂと干渉することなく、円筒ころ８３が転動する外輪軌道面８１ｃの近傍に給油穴８８及び排油穴８１ａが形成され、良好な給油性と排油性を維持することができる。
なお、本実施形態のその他の構成及び作用については、第１実施形態のものと同様である。
【００６３】
また、図１１（ｂ）の変形例に示すように、給油穴８８を斜めに形成することで、潤滑油をより円筒ころ８３に向けて給油することができる。
【００６４】
尚、本発明は、前述した各実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
本実施形態では、前側軸受６０，７０を２列のアンギュラ玉軸受，後側軸受８０を円筒ころ軸受としたが、各軸受の種類や列数は任意に設定可能である。
また、本実施形態では、アンギュラ玉軸受の排油穴７１ａ，７１ｂや円筒ころ軸受の排油穴８１ａは、それぞれ周方向に複数本ずつ形成されているが、周方向に少なくとも一本形成されればよい。
【００６５】
さらに、図１２に示す工作機械用主軸装置２０ａのように、各軸受６０，７０，８０の排油穴が、ハウジングＨに形成された単一の排油通路１１０と連通し、この排油通路１１０が、負圧発生装置１０３に図示しない配管を介して接続されてもよい。
【００６６】
これにより、各軸受６０，７０，８０を潤滑した潤滑油は、負圧発生装置１０３の吸引力によって強制的に吸引されながら、排油穴を介して、単一の排油通路１１０から外部へ排出され、軸受内部の潤滑油過多や異常発熱を抑制することができる。また、ハウジングＨに穴加工する排油通路の数を少なくすることができ、加工コストを低減することができる。なお、図１２では、異なる位相の前側軸受６０，７０の給油通路９０，９１と、後側軸受８０の給油通路９２とを同じ断面に示している。
【００６７】
また、本実施形態では、軸受６０，７０，８０毎に複数の給油通路９０，９１，９２が設けられているが、これら給油通路９０，９１，９２を単一の給油通路として、主軸装置２０内で分岐して供給するようにしてもよく、潤滑方式や潤滑条件により複数の軸受毎に別通路とするか単一の共有通路とするかは最適方式を選択できる。
【実施例】
【００６８】
ここで、第１実施形態（図５の前側軸受、及び図６の後側軸受）に示す本考案の主軸装置（本考案品）と、従来の主軸装置（従来品）を用いて、運転時の軸受の温度上昇を測定した。以下、試験条件について列挙する。
【００６９】
＜試験条件＞
（１）主軸軸受形式：アンギュラ玉軸受
（２）軸受主要寸法：軸受内径５０ｍｍ、軸受外径８０ｍｍ
（３）試験時のスピンドル回転数：最高４０，０００ｍｉｎ−１（軸受ｄｍ・Ｎ値：２．６×１０６）
（４）潤滑方法：オイルエア潤滑
（５）排油方法
・本考案品：排油孔からの吸引あり（負圧吸引あり）
・従来品：排油孔からの吸引なし（重力による排出のみ：大気圧条件）
【００７０】
図１３は、本考案品と従来品での、軸受回転数と軸受外輪温度上昇との関係を示す。図１３からわかるように、従来品に対して本考案品は、軸受外輪の温度上昇値が回転数上昇に伴い低く推移しており、特に、２０，０００ｍｉｎ−１以上の高速回転において、約３〜４℃前後低くなっている。
【００７１】
これは、排油孔からの吸引により重力の影響を受けず、軸受に供給された潤滑油が軸受内部に停滞することなく、スムーズに排出されていることによるものである。高速運転状態において、油の軸受内部での滞油が続くと、攪拌抵抗による昇温が急激に生じる場合があり、発熱の際の潤滑油の粘度低下によりころがり接触部の油膜厚が薄くなり金属接触から瞬時に焼付きが発生する。本考案品は、高速スピンドルや旋回型のスピンドルの構造において、これらの焼付きリスクを大幅に低減することが可能となる。
【００７２】
次に、高速回転時にスピンドルを旋回させて、排油孔からの吸引効果の確認を行った。図１４に示すように、スピンドル水平状態（回転軸芯が水平：位相を０°とする。）で、４０，０００ｍｉｎ−１で連続運転（３０分）している状態から、旋回サイクルをスタートした。即ち、垂直状態：スピンドル工具取付面が下方（位相９０°）、さらに、水平状態（位相１８０°）へ旋回させ、その後、垂直状態（位相９０°）を経て、スタート時の水平状態（位相０°）へ戻る首振り旋回サイクル（１サイクル約２０秒）を行った。なお、その他の試験条件は上記のものと同じである。
【００７３】
図１５に示すように、従来品では、首振り前の状態での温度上昇も本考案品に対して約５℃高い。また、従来品では、首振り旋回サイクル開始後、約１時間の間に３℃前後外輪温度が変化しているが、本考案品では、ほとんど温度が変化しないことが確認できた。これは、本考案品では、旋回時における内部潤滑油の排出むらが発生していないことが理由と考えられる。
【００７４】
本考案品は、従来品に比べて温度上昇が５℃程度低く、さらに旋回サイクル運転時の温度のばらつきが少ないことから、スピンドルの熱変位を抑制し加工精度の向上を図ることが可能である。
また、潤滑油が軸受内部から速やかに排出されるので、高速運転時に潤滑油の軸受内部停滞による攪拌抵抗から異常発熱が生じて焼付きに至るリスクを軽減することができる。
その結果、安定した高速回転でのスピンドル首振り運転による加工が可能となる。
【符号の説明】
【００７５】
１ 門形マシニングセンタ（複合加工工作機械）
２０ 主軸装置
２２ 回転軸
３０ ロータ
３２ ステータ
４０，１４３ 外輪間座
４２ 内輪間座
６０，７０，１７０，２７０ 前側軸受
６１，７１，８１，１７１，２７１，２８１ 外輪
７１ａ，７１ｂ，８１ａ，２８１ａ 排油穴
７６ａ，７６ｂ，８６，２８６ 集油溝
７８，８８ 給油穴
８０，２８０，３８０ 後側軸受（円筒ころ軸受）
１００，１０１，１０２ 排油通路
１０３ 負圧発生装置
Ｈ ハウジング
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主軸装置用軸受に関し、より詳細には、多軸制御の工作機械等に適用され、外部から潤滑油が供給される、高速回転可能な主軸装置用軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、５軸加工機や複合加工工作機械のような多軸制御される工作機械では、工具が取り付けられる回転軸が、水平位置と垂直位置との間、或いは、３６０度全域に亘って旋回可能な、チルトタイプの主軸装置が使用されている。
【０００３】
このような主軸装置では、内部に配置された軸受を潤滑する方式として、エアを利用して、外部から軸受内部に微量の潤滑油を供給するオイルエア潤滑方式やオイルミスト潤滑方式、また、潤滑油を軸受内部に間欠的に高速度で直接噴射する直接噴射方式が採用されている。
【０００４】
例えば、オイルエア潤滑やオイルミスト潤滑では、図１６に示すように、ノズル９０１から軸受９００に潤滑油を供給するとともに、外輪９００ａや間座９０２に形成された排油穴９０３ａや排油溝９０３ｂからハウジング９０４の排油通路９０５を経て外部に排出される構造が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】実開昭６３−１３９３２４号公報（第３図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１に記載の工作機械用主軸装置では、重力作用により潤滑油をハウジング９０４の排油通路９０５を介して自然に排油するものであるが、軸受内部やその周辺に潤滑のために使用された潤滑油が排出しきれない可能性がある。特に、ｄｍ・Ｎ５０万以上、さらに軸受内部の残油量が潤滑条件に敏感に作用するｄｍ・Ｎ１００万以上で高速回転可能な主軸装置においては、潤滑油過多や攪拌抵抗によって異常発熱を生じる可能性がある。また、チルトタイプの主軸装置に適用した場合には、主軸装置の姿勢変化により、一端排油穴９０３ａや排油溝９０３ｂ内に排出された潤滑油が軸受内部に戻り、潤滑油過多や攪拌抵抗によって異常発熱を生じる可能性がある。
【０００７】
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡単な構成で、良好な排油性を有し、潤滑油過多や異常発熱を抑制することができる主軸装置用軸受を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１）外周面に内輪軌道面を有する内輪と、
内周面に外輪軌道面を有する外輪と、
前記内輪軌道面と前記外輪軌道面との間に配置される複数の転動体と、
を有し、工具を取り付け可能な回転軸をハウジングに対して回転自在に支持するとともに、オイル潤滑によって潤滑される主軸装置用軸受であって、
前記外輪には、給油穴及び排油穴がそれぞれ径方向に貫通形成され、
該排油穴内には、軸受外部からの吸引力によって、負圧が作用することを特徴とする主軸装置用軸受。
（２）前記軸受の内部空間が密封されることを特徴とする（１）に記載の主軸装置用軸受。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の主軸装置用軸受によれば、外輪に形成される排油穴内には、軸受外部からの吸引力によって、負圧が作用するので、軸受内部の余分な潤滑油を排油穴を介して速やかに排出することができる。特に、チルトタイプの主軸装置では、その姿勢が変化した場合であっても、排出されるはずの排油穴内の潤滑油が軌道面に戻ることが防止され、潤滑油過多や異常発熱を抑制することができる。
【００１０】
また、径方向に貫通する給油穴が外輪に設けられているので、軸受の外側に別途ノズルを設ける必要がなく、簡単な構成で、潤滑油を軸受内部に給油することができる。
【００１１】
さらに、軸受の内部空間が密封されるので、軸受の側方からの空気の吸引が抑制され、軸受の内部空間内の潤滑油を効果的に吸引することができる。なお、本発明でいう「密封」とは、軸受の側方でラビリンスシールによって密封されるものを含み、給油穴や排油穴によって外部に開口する部分を除く。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の軸受を備える主軸装置が適用される門形マシニングセンタの概略図である。
【図２】第１実施形態の軸受が適用される主軸装置において、一方の前側軸受の給油通路及び排油通路を示す断面図である。
【図３】主軸装置において、他方の前側軸受の給油通路及び排油通路を示す断面図である。
【図４】主軸装置において、後側軸受の給油通路及び排油通路を示す断面図である。
【図５】主軸装置の前側軸受の拡大断面図である。
【図６】主軸装置の後側軸受の拡大断面図である。
【図７】第２実施形態の主軸装置用軸受に係る前側軸受の拡大断面図である。
【図８】第３実施形態の主軸装置用軸受に係る前側軸受の拡大断面図である。
【図９】（ａ）は、第４実施形態の主軸装置用軸受に係る後側軸受の拡大断面図であり、（ｂ）は、変形例に係る後側軸受の拡大断面図である。
【図１０】（ａ）は、第５実施形態の主軸装置用軸受に係る後側軸受の拡大断面図であり、（ｂ）は、変形例に係る後側軸受の拡大断面図である。
【図１１】（ａ）は、第６実施形態の主軸装置用軸受に係る後側軸受の拡大断面図であり、（ｂ）は、変形例に係る後側軸受の拡大断面図である。
【図１２】給油通路と排油通路の変形例を示す主軸装置の断面図である。
【図１３】本考案品と従来品での、軸受回転数と軸受外輪温度上昇との関係を示す。
【図１４】スピンドルの旋回状態を説明するための図である。
【図１５】４０，０００ｍｉｎ−１運転時にスピンドルを旋回させた場合の外輪温度を示すグラフである。
【図１６】従来の主軸装置における断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態に係る主軸装置用軸受について図面に基づいて詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本実施形態の軸受を備えた主軸装置が組み込まれる、複合加工工作機械としての門形マシニングセンタを示す。門形マシニングセンタ１では、ベッド２の上にテーブル３がＸ軸方向へ移動可能に支持されており、ベッド２の両側には一対のコラム４が立設されている。コラム４の上端にはクロスレール５が架設されており、クロスレール５には、サドル６がＹ軸方向へ移動可能に設けられる。また、サドル６には、Ｚ軸方向に昇降可能なラム７が支持されており、ラム７の下端には、主軸装置２０をＹ軸回り及びＺ軸回りに回転割出し駆動可能に保持する主軸ヘッド８が装着されている。
【００１５】
主軸ヘッド８には、主軸装置２０のブラケット２１を挟むように一対の支持アーム９が設けられており、一対の支持アーム９は、ブラケット２１の両側面に固定された図示しない一対の旋回シャフトを回転可能に支持する。これにより、主軸装置２０は、主軸ヘッド８側に設けられた図示しない駆動機構によって一対の支持アーム９に対してＹ軸回りに旋回可能であり、水平位置と垂直位置との間、或いは、３６０度全域に亘って取付姿勢を変化することができるチルトタイプを構成する。
【００１６】
図２に示すように、主軸装置２０は、モータビルトイン方式であり、その軸方向中心部には、中空状の回転軸２２が設けられ、回転軸２２の軸芯には、ドローバ２３が摺動自在に挿嵌されている。ドローバ２３は、工具ホルダ２４に取付けられたプルスタッド２５を、クランプボール２６を介して、皿ばね２７の力によって反工具側方向（図の右方向）に付勢しており、工具ホルダ２４は、回転軸２２のテーパ面２８と嵌合する。工具ホルダ２４には図示しない工具が取り付けられており、この結果、回転軸２２は、一端（図の左側）に工具をクランプして、工具を取り付け可能としている。
【００１７】
また、回転軸２２は、その工具側を支承する２列の前側軸受６０，７０と、反工具側を支承する１列の後側軸受８０とによって、ブラケット２１（図１参照。）に固定されたハウジングＨを構成する外筒２９に回転自在に支持されている。なお、前側軸受６０，７０及び後側軸受８０は、本実施形態の主軸装置用軸受を構成する。
【００１８】
前側軸受６０，７０と後側軸受８０間における回転軸２２の外周面には、ロータ３０が焼き嵌めされたロータスリーブ３１が外嵌されている。また、ロータ３０の周囲に配置されるステータ３２は、ステータ３２に焼き嵌めされた冷却ジャケット３３を外筒２９に内嵌することで、外筒２９に固定される。従って、ロータ３０とステータ３２はモータを構成し、ステータ３２に電力を供給することでロータ３０に回転力を発生させ、回転軸２２を回転させる。
【００１９】
また、外筒２９と反工具側で固定されたハウジングＨを構成する後蓋３４には、工具アンクランプピストン３５を摺動自在に内嵌したハウジングＨを構成する工具アンクランプシリンダ３６が固定されている。よって、工具を交換する際には、油路３７から油圧室３８に作動油を導き、工具アンクランプピストン３５を工具側（図の左側）へ前進させることにより、ドローバ２３を工具側（図の左側）へ前進させて、工具をアンクランプする。
【００２０】
前側軸受６０，７０は、外輪６１，７１と、内輪６２，７２と、接触角を持って配置される転動体としての玉６３，７３と、玉６３，７３を略等間隔で保持する外輪案内の保持器６４，７４と、外輪６１，７１の軸方向両側に取り付けられ、各軸受６０，７０の内部空間を密封する一対のシール部材６５，７５と、をそれぞれ有するアンギュラ玉軸受であり、背面組み合わせとなるように配置されている。後側軸受８０は、外輪８１と、内輪８２と、転動体としての円筒ころ８３と、円筒ころ８３を略等間隔で保持する外輪案内の保持器８４と、を有する円筒ころ軸受である。
【００２１】
前側軸受６０，７０の外輪６１，７１は外筒２９に内嵌されており、且つ外筒２９にボルト締結された前側軸受外輪押え３９によって外輪間座４０を介して外筒２９に対し軸方向に固定されている。また、前側軸受６０，７０の内輪６２，７２は、回転軸２２に外嵌されており、且つ回転軸２２に締結されたナット４１によって内輪間座４２を介して回転軸２２に対し軸方向に固定されている。
【００２２】
後側軸受８０の外輪８１は後蓋３４に内嵌されており、且つ後蓋３４にボルト締結された後側軸受外輪押え４３によって後蓋３４に固定されている。後側軸受８０の内輪８２は、回転軸２２に形成されたテーパ面４４とテーパ嵌合されており、回転軸２２に締結された他のナット４５によって、内輪間座４６及び速度センサ４７の被検出部４８を介して位置決めされている。また、後蓋３４の内周面と後側軸受外輪押え４３の内周面は、各間座４６の外周面近傍に対向配置されてラビリンスシールを構成しており、後側軸受８０の内部を密封する。
【００２３】
なお、後側軸受外輪押え４３の反工具側には、被検出部４８と径方向に対向する位置に速度センサ４７の検出部４９が固定されており、回転軸２２の回転速度を検出する。また、前側軸受外輪押え３９の工具側端面には、フロントカバー５０がボルト固定されている。
【００２４】
ここで、図２〜図４に示すように、ハウジングＨを構成する外筒２９、後蓋３４、工具アンクランプシリンダ３６には、前側軸受６０，７０及び後側軸受８０をそれぞれ潤滑するための複数の給油通路（ハウジングＨの給油用穴）９０，９１，９２が形成されており、これら通路９０，９１，９２の一端側には、潤滑油を送り込む潤滑装置９３が図示しない配管を介してそれぞれ取り付けられている。なお、潤滑装置９３によって供給される潤滑方式は、オイル潤滑であればよく、オイルエア潤滑、オイルミスト潤滑、直噴潤滑等のいずれであってもよい。
【００２５】
例えば、オイルエア潤滑の場合、給油通路９０，９１，９２の他端側は、後述する外輪６１，７１に形成された給油穴６８（図２参照。），７８（図３参照。），８８（図４参照。）と連通しており、潤滑装置９３によって送られた潤滑油を各軸受６０，７０，８０の外輪給油穴から軸受空間内に供給する。
【００２６】
また、ハウジングＨには、各軸受６０，７０，８０を潤滑した潤滑油をそれぞれ排出する複数の排油通路（ハウジングＨの排油用穴）１００（図２参照。），１０１（図３参照。），１０２（図４参照。）が形成されており、これら通路１００，１０１，１０２の一端側には、潤滑油を吸引するための負圧発生装置１０３がそれぞれ図示しない配管を介して接続されている。
【００２７】
具体的に、図５に拡大して示すように、前側軸受７０では、複数の玉７３が、外輪７１の内周面に形成された断面略円弧状の外輪軌道面７１ｃと、内輪７２の外周面に形成された断面略円弧状の内輪軌道面７２ａとの間に径方向に対して接触角を持って配置されている。前側軸受７０の外輪７１には、径方向に貫通形成された給油穴７８が設けられており、この給油穴７８は、断面略円弧状の外輪軌道面７１ｃにおいて、玉７３の軸方向中心位置Ｏに対して、玉７３と外輪軌道面７１ｃが接触する接触点Ｐ１と反対側で、且つ、その軸方向中心位置Ｏから軸方向に外れた位置に開口する。
【００２８】
外輪７１の外周面には、給油穴７８が開口する軸方向位置に環状の周方向溝７９が形成されている。これにより、外筒２９に形成された給油通路９１（図３参照。）から供給された潤滑油は、周方向溝７９、給油穴７８を介して、玉７３と外輪軌道面７１ｃ及び内輪軌道面７２ａとの接触点Ｐ１，Ｐ２に近い位置に供給される。
【００２９】
また、外輪７１には、カウンターボア側、及び反カウンターボア側の内周面で玉７３が通過する外輪軌道面７１ｃの近傍に開口して、且つ、径方向に貫通する排油穴７１ａ，７１ｂが周方向に略等間隔で複数本ずつ形成されている。
【００３０】
外輪７１の内周面には、排油穴７１ａ，７１ｂが開口する軸方向位置に、集油溝７６ａ，７６ｂが周方向に亘って形成されている。また、外輪７１の外周面には、これら排油穴７１ａ，７１ｂがそれぞれ開口する環状の周方向溝７７ａ，７７ｂが形成されており、これら周方向溝７７ａ，７７ｂは、これら排油穴７１ａ，７１ｂと、外筒２９に形成された排油通路１０１の排油穴２９ａ，２９ｂとをそれぞれ連通する。なお、排油穴７１ａ，７１ｂの内周側開口である集油溝７７ａ，７７ｂは、図５に示すように、外輪軌道面７１ｃの近傍に開口することが好ましい。さらに、集油溝７７ａ，７７ｂは、径方向から見て、玉７３とオーバーラップする位置にそれぞれ形成されることがより好ましい。この結果、転がり接触部を潤滑後、玉７３に付着した油が遠心力により振り切られた後、直接排油穴７１ａ，７１ｂに導かれるメリットがある。ただし、集油溝７７ａ，７７ｂは、径方向から見て、玉７３とオーバーラップする位置に限定されるものではない。なお、図５及び、図６〜図１１に示す各実施形態では、簡略化のため、給油穴と排油穴が同一断面に示されているが、実際には、異なる位相に配置されている。
【００３１】
保持器７４は、玉７３を略等間隔で保持する外輪案内の保持器であり、軸方向に略線対称に形成されている。保持器７４は、軸方向両側に位置する一対の円環部７４ａ，７４ｂと、これら円環部７４ａ，７４ｂを連結し、周方向に略等間隔で配置される複数の柱部７４ｃと、を有し、これら円環部７４ａ，７４ｂと隣接する柱部７３ｃとで玉７３を保持するポケットを構成する。また、保持器７４は、柱部７４ｃの外周面と両円環部７４ａ，７４ｂの外周面の内側部分を、円環部７４ａ，７４ｂの外周面の外側部分より小径とすることで、逃げ部７４ｄを形成する。
【００３２】
これにより、保持器７４は、反カウンターボア側において、円環部７４ａの外周面の外側部分と外輪７１の内周面とが、排油穴７１ａの集油溝７６ａと径方向から見てオーバーラップしない位置で摺接することで、外輪案内される。従って、保持器７４の案内面である円環部７４ａは、集油溝７６ａの開口縁部によって削られることなく、保持器７４の摩耗が防止される。なお、前側軸受６０は、前側軸受７０と背面組み合わせで配置される、前側軸受７０と同一の構成であるので、説明を省略する。
【００３３】
また、図６に示すように、後側軸受８０は、複数の円筒ころ８３が、外輪８１の内周面に形成された外輪軌道面８１ｃと、内輪８２の外周面に形成された内輪軌道面８２ａとの間に配置されている。外輪８１には、径方向に貫通形成された給油穴８８が設けられており、この給油穴８８は、円筒ころ８３と干渉しない外輪軌道面８１ｃの片側近傍において開口する。
【００３４】
外輪８１の外周面には、給油穴８８が開口する軸方向位置に環状の周方向溝８９が形成されている。これにより、後蓋３４に形成された給油通路９２（図４参照。）から供給された潤滑油は、周方向溝８９、給油穴８８を介して、円筒ころ８３と外輪軌道面８１ｃ及び内輪軌道面８２ａとの転動面に供給される。
【００３５】
また、外輪８１には、円筒ころ８３と干渉しない外輪軌道面８１ｃの他側近傍で、径方向に貫通する排油穴８１ａが周方向に略等間隔で複数本ずつ形成されている。排油穴８１ａが開口する軸方向位置の内周面には、周方向に亘って形成される環状の集油溝８６が形成されている。そして、外輪８１の外周面には、これら排油穴８１ａがそれぞれ開口する環状の周方向溝８７が形成されており、これら周方向溝８７は、排油穴８１ａと、後蓋３４に形成された排油通路１０２の排油穴３４ａと連通する。
【００３６】
また、保持器８４は、軸方向両側に位置する一対の円環部８４ａ，８４ｂと、これら円環部８４ａ，８４ｂを連結し、周方向に略等間隔で配置される複数の柱部８４ｃと、を有し、これら円環部８４ａ，８４ｂと隣接する柱部８３ｃとで円筒ころ８３を保持するポケットを構成する。また、保持器８４も、柱部８４ｃの外周面と両円環部８４ａ，８４ｂの外周面の内側部分を、円環部８４ａ，８４ｂの外周面の外側部分より小径とすることで、逃げ部８４ｄを形成する。これにより、保持器８４は、円環部８４ａ，８４ｂの外周面の外側部分で、外輪案内される。
【００３７】
また、後蓋３４と後側軸受外輪押え４３のラビリンスシールを構成する部分より軸受寄りの軸方向内端部には、軸受８０の内部空間と連通する排油穴３４ｂ，４３ａがそれぞれ形成されている。排油穴３４ｂは、外輪８１の軸方向端面の内径以上の内径を有する内周面に開口を有し、排油通路１０２に直接連通するように形成されている。また、排油穴４３ａも、外輪８１の軸方向端面の内径以上の内径を有する内周面に開口を有し、径方向外方に向かって軸受８０から離れるように傾斜して形成される。さらに、排油穴４３ａは、その外周面に形成された環状の周方向溝４３ｂ、後蓋３４の排油穴３４ｃを介して、排油通路１０２と連通する。
【００３８】
従って、各軸受６０，７０，８０を潤滑した、排油穴７１ａ，７１ｂ，８１ａ，４３ａの潤滑油が、周方向溝７７ａ，７７ｂ，８７，４３ｂと、各排油通路１００，１０１，１０２とを介して、また、排油穴３４ｂの潤滑油が、排油通路１０２を介して、外部へ排出される。この際、軸受外部からの吸引力、即ち、負圧発生装置１０３の吸引力によって、排油穴７１ａ，７１ｂ，８１ａ，３４ｂ，４３ａ内には、負圧が作用し、排油穴７１ａ，７１ｂ，８１ａ，３４ｂ，４３ａ内の潤滑油が強制的に吸引される。また、各外輪軌道面６１ｃ，７１ｃ，８１ｃの近傍の外輪６１，７１，８１の内周面に付着した潤滑油も、負圧発生装置１０３の吸引力によって、排油穴７１ａ，７１ｂ，８１ａ，３４ｂ，４３ａへと導かれる。
【００３９】
これにより、各軸受６０，７０，８０の外輪軌道面６１ｃ，７１ｃ，８１ｃの近傍に設けられた排油穴７１ａ，７１ｂ，８１ａや、後蓋３４や後側軸受外輪押え４３の排油穴３４ｂ，４３ａから余分な潤滑油を速やかに排出することができる。特に、本実施形態のようなチルトタイプの主軸装置２０において、その姿勢が変化した場合であっても、排出されるはずの潤滑油が軸受内部に戻ること、特に、排油穴７１ａ，７１ｂ，８１ａ，３４ｂ，４３ａに存在する潤滑油が外輪軌道面６１ｃ，７１ｃ，８１ｃに戻ることが防止され、潤滑油過多や攪拌抵抗による異常発熱を抑制することができる。
【００４０】
また、径方向に貫通する給油穴７８，８８が外輪６１，７１，８１に設けられているので、軸受６０，７０，８０の外側に別途ノズルを設ける必要がなく、簡単な構成で、潤滑油を軸受内部に給油することができる。
【００４１】
さらに、軸受６０，７０，８０の内部空間が一対のシール部材６５，７５や、後蓋３４と後側外輪押え４３とのラビリンスシールによって密封されるので、軸受側方からの空気の吸引が抑制され、軸受６０，７０，８０の内部空間内の潤滑油を効果的に吸引することができる。
【００４２】
さらに、外輪６１，７１，８１の内周面には、排油穴７１ａ，７１ｂ，８１ａが開口する軸方向位置に集油溝７６ａ，７６ｂ，８６が周方向に亘って形成されているので、外輪６１，７１，８１の内周面に付着する、軸受６０，７０，８０を潤滑した潤滑油が集油溝７６ａ，７６ｂ，８６に集められ、さらに、集油溝７６ａ，７６ｂ，８６内の潤滑油が、負圧発生装置１０３の吸引力によって、排油穴７１ａ，７１ｂ，８１ａへと速やかに排出される。これにより、排油性をより向上することができ、潤滑油過多や異常発熱をさらに抑制することができる。
【００４３】
軸受６０，７０，８０が高速回転していると、玉６３，７３や円筒ころ８３の公転や保持器７４，８４や内輪７２，８２の自転の際、内部の空気もその粘性抵抗により、同様に回転させられ、円周方向の空気流が生じている。従って、外輪６１，７１，８１の内周面に付着した油も内周面に沿って円周方向に移動している。特に、回転軸２２が立軸の場合、重力効果が少ないのでこの油の移動が発生しやすい。従って、集油溝７６ａ，７６ｂ，８６があると、集油溝７６ａ，７６ｂ，８６内に油が集まりやすく、排油性が向上される。従って、集油溝７６ａ，７６ｂ，８６は、断面角型、円弧状、テーパ状のいずれであっても良いが、角型より円弧状がより好ましい。
【００４４】
また、外輪６１，７１，８１の外周面には、排油穴７１ａ，７１ｂ，８１ａとハウジングＨの排油通路１００，１０１，１０２とを連通する周方向溝７７ａ，７７ｂ，８７、給油穴７８，８８とハウジングＨの給油通路９０，９１，９２とを連通する周方向溝７９，８９が形成されているので、排油通路１００，１０１，１０２及び給油通路９０，９１，９２との位相合わせを行うことなく、軸受６０，７０，８０をハウジングＨに組み付けることができ、主軸装置２０の組み付け性が向上される。
【００４５】
また、本実施形態では、排油通路１００，１０１，１０２は、軸受６０，７０，８０毎に形成されているので、負圧発生装置１０３の吸引能力条件を変化させることで、各軸受６０，７０，８０の吸引効率を最適化することができる。
【００４６】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る主軸装置用軸受について、図７を参照して詳細に説明する。なお、本実施形態では、前側軸受であるアンギュラ玉軸受側の構成において、第１実施形態と異なる。そのため、第１実施形態と同等部分については、同一符号を付して説明を省略或いは簡略化する。
また、以下に説明するアンギュラ玉軸受に係る各実施形態では、複列の前側軸受のうち、反工具側のアンギュラ玉軸受について説明するものとし、工具側のアンギュラ玉軸受は同一構成であるとして、説明を省略する。
【００４７】
図７に示すように、本実施形態のアンギュラ玉軸受１７０は、一対のシール部材を設ける代わりに、軸受１７０の両側側方に設けられた各外輪間座４０の鍔部４０ａの内周面と各内輪間座４２の外周面とでラビリンスシールを構成し、軸受１７０の内部空間を密封している。また、アンギュラ玉軸受１７０の外輪１７１では、反カウンターボア側にのみ排油穴７１ａ、集油溝７６ａ、周方向溝７７ａが形成されている。
【００４８】
従って、本実施形態においても、軸受１７０の内部空間が各外輪間座４０の鍔部４０ａと各内輪間座４２とのラビリンスシールによって密封されるので、軸受側方からの空気の吸引が抑制され、軸受１７０の内部空間内の潤滑油を効果的に吸引することができる。
その他の構成及び作用については、第１実施形態のものと同様である。
【００４９】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に係る主軸装置用軸受について、図８を参照して詳細に説明する。なお、本実施形態では、前側軸受であるアンギュラ玉軸受側の構成において、第１実施形態と異なる。そのため、第１実施形態と同等部分については、同一符号を付して説明を省略或いは簡略化する。
【００５０】
図８に示すように、本実施形態のアンギュラ玉軸受２７０は、一対のシール部材を設ける代わりに、軸受２７０の両側側方に設けられた各内輪間座４２の鍔部４２ａ，４２ａの外周面と各外輪間座４０の内周面とでラビリンスシールを構成し、軸受２７０の内部空間を密封している。また、アンギュラ玉軸受２７０の外輪２７１では、カウンターボア側にのみに、傾斜した排油穴７１ｂ、集油溝７６ｂ、周方向溝７７ｂが形成されている。
【００５１】
従って、本実施形態においても、軸受２７０の内部空間が各内輪間座４２の鍔部４２ａと各外輪間座４０とのラビリンスシールによって密封されるので、軸受側方からの空気の吸引が抑制され、軸受２７０の内部空間内の潤滑油を効果的に吸引することができる。なお、外輪間座４０に鍔部４０ａを有する第２実施形態のアンギュラ玉軸受１７０のほうが密封性の観点から、本実施形態のアンギュラ玉軸受２７０より好ましい。
その他の構成及び作用については、第１実施形態のものと同様である。
【００５２】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態に係る主軸装置用軸受について、図９を参照して詳細に説明する。なお、本実施形態では、後側軸受である円筒ころ軸受側の構成において、第１実施形態と異なる。そのため、第１実施形態と同等部分については、同一符号を付して説明を省略或いは簡略化する。
【００５３】
図９（ａ）に示すように、本実施形態では、後側軸受８０を第１実施形態と同一構成とする一方、後蓋３４の図示しない軸方向端面と外輪８１との間に外輪間座１４３が配置され、後蓋３４、外輪間座１４３、及び後側軸受外輪押え４３とによって外輪８１が固定される。また、この外輪間座１４３も内輪間座４６との間にラビリンスシールを構成し、後側軸受外輪押え４３とともに、軸受８０の内部空間を密封している。
【００５４】
外輪間座１４３には、そのラビリンスシールを構成する部分より軸受寄りの軸方向内端部に、軸受８０の内部空間と連通する排油穴１４３ａが形成されている。排油穴１４３ａは、外輪８１の軸方向端面の内径以上の内径を有する内周面に開口を有し、径方向外方に向かって軸受８０から離れるように傾斜して形成される。さらに、排油穴１４３ａは、その外周面に形成された環状の周方向溝１４３ｂ、後蓋３４の排油穴３４ｄを介して、排油通路１０２と連通する。
なお、本実施形態のその他の構成及び作用については、第１実施形態のものと同様である。
【００５５】
また、図９（ｂ）に示すように、外輪間座１４３、後側軸受外輪押え４３の排油穴１４３ａ，４３ａの内周側開口が位置する内周面には、環状の集油溝１４３ｃ，４３ｃが形成されてもよい。
さらに、軸受８０の内部空間を密封するように、軸受８０の軸方向両側で一対の外輪間座１４３が配置されてもよい。
【００５６】
（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態に係る主軸装置用軸受について、図１０を参照して詳細に説明する。なお、本実施形態では、後側軸受である円筒ころ軸受の構成において、第４実施形態と異なる。そのため、第４実施形態と同等部分については、同一符号を付して説明を省略或いは簡略化する。
【００５７】
図１０（ａ）に示すように、本実施形態の円筒ころ軸受２８０では、保持器２８４は、軸方向両側に位置する一対の円環部２８４ａ，２８４ｂと、これら円環部２８４ａ，２８４ｂを連結し、周方向に略等間隔で配置される複数の柱部２８４ｃと、を有し、軸方向に略線対称に形成されている。また、保持器２８４も、柱部２８４ｃの外周面を、円環部２８４ａ，２８４ｂの外周面より小径とすることで、逃げ部２８４ｄを形成する。これにより、保持器２８４は、円環部２８４ａ，２８４ｂの外周面で、外輪案内される。
【００５８】
また、外輪２８１には、円筒ころ８３に対して軸方向一側に給油穴８８と周方向溝８９とが形成されており、また、軸方向他側に径方向に貫通する排油穴２８１ａと、この排油穴２８１ａの内周側開口に位置する環状の集油溝２８６と、排油穴２８１ａの外周側開口に位置する環状の周方向溝２８７とが形成されている。保持器２８４の軸方向幅は、第１実施形態のものよりも幅狭で、保持器２８４を案内する円環部２８４ｂの外周面は、排油穴２８１ａの軸方向位置よりも内側に位置する。
なお、本実施形態のその他の構成及び作用については、第１及び第４実施形態のものと同様である。
【００５９】
なお、図１０（ｂ）の変形例に示すように、保持器２８４は、排油穴２８１ａが形成される軸方向他側の円環部２８４ｂの外周面で外輪案内されてもよい。これにより、外輪軌道面近傍に配置される給油穴８８の内周側開口と干渉することなく、幅狭の保持器２８４を外輪案内することができる。
【００６０】
（第６実施形態）
次に、本発明の第６実施形態に係る主軸装置用軸受について、図１１を参照して詳細に説明する。なお、本実施形態では、後側軸受である円筒ころ軸受の構成において、第１実施形態と異なる。そのため、第１実施形態と同等部分については、同一符号を付して説明を省略或いは簡略化する。
【００６１】
図１１（ａ）に示すように、本実施形態の円筒ころ軸受３８０では、保持器３８４がころ案内方式であり、軸方向両側に位置し、円環部３８４ａ，３８４ｂと、これら円環部３８４ａ，３８４ｂを連結し、周方向に略等間隔で配置される複数の柱部３８４ｃと、を有する。また、保持器３８４も、柱部３８４ｃの外周面を、円環部３８４ａ，３８４ｂの外周面より小径とすることで、逃げ部３８４ｄを形成する。
【００６２】
従って、保持器３８４の円環部３８４ａ，３８４ｂと干渉することなく、円筒ころ８３が転動する外輪軌道面８１ｃの近傍に給油穴８８及び排油穴８１ａが形成され、良好な給油性と排油性を維持することができる。
なお、本実施形態のその他の構成及び作用については、第１実施形態のものと同様である。
【００６３】
また、図１１（ｂ）の変形例に示すように、給油穴８８を斜めに形成することで、潤滑油をより円筒ころ８３に向けて給油することができる。
【００６４】
尚、本発明は、前述した各実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
本実施形態では、前側軸受６０，７０を２列のアンギュラ玉軸受，後側軸受８０を円筒ころ軸受としたが、各軸受の種類や列数は任意に設定可能である。
また、本実施形態では、アンギュラ玉軸受の排油穴７１ａ，７１ｂや円筒ころ軸受の排油穴８１ａは、それぞれ周方向に複数本ずつ形成されているが、周方向に少なくとも一本形成されればよい。
【００６５】
さらに、図１２に示す工作機械用主軸装置２０ａのように、各軸受６０，７０，８０の排油穴が、ハウジングＨに形成された単一の排油通路１１０と連通し、この排油通路１１０が、負圧発生装置１０３に図示しない配管を介して接続されてもよい。
【００６６】
これにより、各軸受６０，７０，８０を潤滑した潤滑油は、負圧発生装置１０３の吸引力によって強制的に吸引されながら、排油穴を介して、単一の排油通路１１０から外部へ排出され、軸受内部の潤滑油過多や異常発熱を抑制することができる。また、ハウジングＨに穴加工する排油通路の数を少なくすることができ、加工コストを低減することができる。なお、図１２では、異なる位相の前側軸受６０，７０の給油通路９０，９１と、後側軸受８０の給油通路９２とを同じ断面に示している。
【００６７】
また、本実施形態では、軸受６０，７０，８０毎に複数の給油通路９０，９１，９２が設けられているが、これら給油通路９０，９１，９２を単一の給油通路として、主軸装置２０内で分岐して供給するようにしてもよく、潤滑方式や潤滑条件により複数の軸受毎に別通路とするか単一の共有通路とするかは最適方式を選択できる。
【実施例】
【００６８】
ここで、第１実施形態（図５の前側軸受、及び図６の後側軸受）に示す本考案の主軸装置（本考案品）と、従来の主軸装置（従来品）を用いて、運転時の軸受の温度上昇を測定した。以下、試験条件について列挙する。
【００６９】
＜試験条件＞
（１）主軸軸受形式：アンギュラ玉軸受
（２）軸受主要寸法：軸受内径５０ｍｍ、軸受外径８０ｍｍ
（３）試験時のスピンドル回転数：最高４０，０００ｍｉｎ−１（軸受ｄｍ・Ｎ値：２．６×１０６）
（４）潤滑方法：オイルエア潤滑
（５）排油方法
・本考案品：排油孔からの吸引あり（負圧吸引あり）
・従来品：排油孔からの吸引なし（重力による排出のみ：大気圧条件）
【００７０】
図１３は、本考案品と従来品での、軸受回転数と軸受外輪温度上昇との関係を示す。図１３からわかるように、従来品に対して本考案品は、軸受外輪の温度上昇値が回転数上昇に伴い低く推移しており、特に、２０，０００ｍｉｎ−１以上の高速回転において、約３〜４℃前後低くなっている。
【００７１】
これは、排油孔からの吸引により重力の影響を受けず、軸受に供給された潤滑油が軸受内部に停滞することなく、スムーズに排出されていることによるものである。高速運転状態において、油の軸受内部での滞油が続くと、攪拌抵抗による昇温が急激に生じる場合があり、発熱の際の潤滑油の粘度低下によりころがり接触部の油膜厚が薄くなり金属接触から瞬時に焼付きが発生する。本考案品は、高速スピンドルや旋回型のスピンドルの構造において、これらの焼付きリスクを大幅に低減することが可能となる。
【００７２】
次に、高速回転時にスピンドルを旋回させて、排油孔からの吸引効果の確認を行った。図１４に示すように、スピンドル水平状態（回転軸芯が水平：位相を０°とする。）で、４０，０００ｍｉｎ−１で連続運転（３０分）している状態から、旋回サイクルをスタートした。即ち、垂直状態：スピンドル工具取付面が下方（位相９０°）、さらに、水平状態（位相１８０°）へ旋回させ、その後、垂直状態（位相９０°）を経て、スタート時の水平状態（位相０°）へ戻る首振り旋回サイクル（１サイクル約２０秒）を行った。なお、その他の試験条件は上記のものと同じである。
【００７３】
図１５に示すように、従来品では、首振り前の状態での温度上昇も本考案品に対して約５℃高い。また、従来品では、首振り旋回サイクル開始後、約１時間の間に３℃前後外輪温度が変化しているが、本考案品では、ほとんど温度が変化しないことが確認できた。これは、本考案品では、旋回時における内部潤滑油の排出むらが発生していないことが理由と考えられる。
【００７４】
本考案品は、従来品に比べて温度上昇が５℃程度低く、さらに旋回サイクル運転時の温度のばらつきが少ないことから、スピンドルの熱変位を抑制し加工精度の向上を図ることが可能である。
また、潤滑油が軸受内部から速やかに排出されるので、高速運転時に潤滑油の軸受内部停滞による攪拌抵抗から異常発熱が生じて焼付きに至るリスクを軽減することができる。
その結果、安定した高速回転でのスピンドル首振り運転による加工が可能となる。
【符号の説明】
【００７５】
１ 門形マシニングセンタ（複合加工工作機械）
２０ 主軸装置
２２ 回転軸
３０ ロータ
３２ ステータ
４０，１４３ 外輪間座
４２ 内輪間座
６０，７０，１７０，２７０ 前側軸受
６１，７１，８１，１７１，２７１，２８１ 外輪
７１ａ，７１ｂ，８１ａ，２８１ａ 排油穴
７６ａ，７６ｂ，８６，２８６ 集油溝
７８，８８ 給油穴
８０，２８０，３８０ 後側軸受（円筒ころ軸受）
１００，１０１，１０２ 排油通路
１０３ 負圧発生装置
Ｈ ハウジング
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に内輪軌道面を有する内輪と、
内周面に外輪軌道面を有する外輪と、
前記内輪軌道面と前記外輪軌道面との間に配置される複数の転動体と、
を有し、工具を取り付け可能な回転軸をハウジングに対して回転自在に支持するとともに、オイル潤滑によって潤滑される主軸装置用軸受であって、
前記外輪には、給油穴及び排油穴がそれぞれ径方向に貫通形成され、
該排油穴内には、軸受外部からの吸引力によって、負圧が作用することを特徴とする主軸装置用軸受。
【請求項２】
前記軸受の内部空間が密封構造とされることを特徴とする請求項１に記載の主軸装置用軸受。
【請求項１】
外周面に内輪軌道面を有する内輪と、
内周面に外輪軌道面を有する外輪と、
前記内輪軌道面と前記外輪軌道面との間に配置される複数の転動体と、
を有し、工具を取り付け可能な回転軸をハウジングに対して回転自在に支持するとともに、オイル潤滑によって潤滑される主軸装置用軸受であって、
前記外輪には、給油穴及び排油穴がそれぞれ径方向に貫通形成され、
該排油穴内には、軸受外部からの吸引力によって、負圧が作用することを特徴とする主軸装置用軸受。
【請求項２】
前記軸受の内部空間が密封構造とされることを特徴とする請求項１に記載の主軸装置用軸受。
【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】
【公開番号】特開２００９−２１６２４３（Ｐ２００９−２１６２４３Ａ）
【公開日】平成２１年９月２４日（２００９．９．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１７７７１（Ｐ２００９−１７７７１）
【出願日】平成２１年１月２９日（２００９．１．２９）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年９月２４日（２００９．９．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月２９日（２００９．１．２９）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【Ｆターム（参考）】
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