転がり軸受の潤滑装置
【課題】 潤滑油を十分に排油して攪拌抵抗の増加を防止し、軸受内部の温度上昇を抑制して、高速運転を可能とする転がり軸受の潤滑装置を提供する。
【解決手段】 軸方向に並べて複数の転がり軸受ＢＲを配置し、各転がり軸受ＢＲは、内輪１に軸方向に延びる内輪延長部６を設けると共に、外輪２に隣接し且つ内周面が内輪延長部６に対向する間座７を設け、これら内輪延長部６と間座７とにわたって軸受冷却媒体を兼ねる潤滑油を各転がり軸受内の軸受空間Ｓ１に供給すると共に軸受外に排出する給排油機構ＫＵを設ける。各転がり軸受ＢＲのうち、内輪延長部６とは軸方向逆側の内外輪の端面に対し、隣接して配置した転がり軸受ＢＲにおける間座７の端面に、前記隣接する転がり軸受内の軸受空間Ｓ１に連通して同軸受内の潤滑油を排出する油溝１２を設けた。
【解決手段】 軸方向に並べて複数の転がり軸受ＢＲを配置し、各転がり軸受ＢＲは、内輪１に軸方向に延びる内輪延長部６を設けると共に、外輪２に隣接し且つ内周面が内輪延長部６に対向する間座７を設け、これら内輪延長部６と間座７とにわたって軸受冷却媒体を兼ねる潤滑油を各転がり軸受内の軸受空間Ｓ１に供給すると共に軸受外に排出する給排油機構ＫＵを設ける。各転がり軸受ＢＲのうち、内輪延長部６とは軸方向逆側の内外輪の端面に対し、隣接して配置した転がり軸受ＢＲにおける間座７の端面に、前記隣接する転がり軸受内の軸受空間Ｓ１に連通して同軸受内の潤滑油を排出する油溝１２を設けた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、工作機械主軸を回転自在に支持する転がり軸受の潤滑装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
軸受の冷却と、軸受に対する潤滑油の給排油を行う機構を有する潤滑装置が提案されている（特許文献１）。この潤滑装置では、図９（Ａ）に示すように、内輪端面に接する内輪間座５０を設け、外輪端面に接する潤滑油導入部材５１を設けている。内輪５２のうち前記内輪端面から内輪軌道面に繋がる斜面に円周溝５３を設けると共に、前記潤滑油導入部材５１にノズル５４を設け、このノズル５４から前記円周溝５３内に軸受冷却媒体を兼ねる潤滑油を吐出するようになっている。同図（Ａ）において、矢印は潤滑油の流れを示す。潤滑油導入部材５１に導入された潤滑油を円周溝５３内に吐出することで、内輪５２を冷却する。潤滑油導入部材５１から軸受内に延びる被さり部５５と前記斜面との間の隙間から、円周溝５３の一部の潤滑油を軸受内に供給する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２４０９４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図９（Ａ）の軸受を立軸に使用する場合、図９（Ｂ）に示すように、潤滑油が滞留する高さＡよりも排油口の高さＢの方が高い。このため、排油を十分に行えない。このとき、排油されない多量の潤滑油が軸受内に浸入する。すると、攪拌抵抗が増加し、軸受内部の温度が上昇して、高速運転が困難な場合がある。
また軸受内に少量の潤滑油を流入させても、流入した潤滑油の排出効率が悪いと、軸受内で潤滑油が飽和し、軸受内に一定量の潤滑油の滞留が発生する。この滞留油が転動体に接触すると、攪拌抵抗が大きくなり、動力損失、昇温の原因となる。
【０００５】
図１０は、軸受内に潤滑油が滞留するイメージを概略示す断面図であり、図１１は、同軸受の外輪間座の平面図である。本件出願人は、図１０に示すように、軸方向に並べて複数の転がり軸受を配置し、各転がり軸受は、内輪に軸方向に延びる内輪延長部５６を設けると共に、外輪に隣接し且つ内周面が内輪延長部５６に対向する間座５７を設け、これら内輪延長部５６と間座５７とにわたって給排油機構を設けた転がり軸受の潤滑装置を提案している。前記給排油機構は、軸受冷却媒体を兼ねる潤滑油を、各転がり軸受内の軸受空間に供給すると共に軸受外に排出する機構である。
【０００６】
軸受内に侵入した潤滑油が滞留する箇所(1),(2)と要因を以下に示す。
(1) 転動体上部
軸受の高速回転時には、潤滑油に対し、転動体５８、保持器５９が壁となり、排出の抵抗となる。よって、図１０の(1)にて表記する転動体上部に潤滑油が滞留する。
(2) 外輪間座上部
・軸受の外輪間座５７に径方向に貫通して設けた、潤滑油の排出口５７ａの断面積が小さく、同図の(2)にて表記する軸受下部に一定量の潤滑油が滞留する。滞留した潤滑油の液面が保持器５９、転動体５８に干渉すると、軸受内部の攪拌抵抗が増加し、昇温の原因となる。
・排出口５７ａと、外輪間座５７の上部における油受け面の高さが同じであるため、自然排油では排出口５７ａに潤滑油が流れにくい
・軸受空間を通った潤滑油は、外輪間座５７の上面に落ち、図１１矢符にて示す回転方向に流れる。同図１１に示すように、潤滑油の排出口５７ａは、外輪間座端面の円周方向の一部に径方向に沿って切欠き形成されている。この排出口５７ａは、前記回転方向に対し垂直に設けられているため、潤滑油の回収効率が悪く外輪間座上面（軸受下部）に潤滑油が滞留する。
【０００７】
この発明の目的は、潤滑油を十分に排油して攪拌抵抗の増加を防止し、軸受内部の温度上昇を抑制して、高速運転を可能とする転がり軸受の潤滑装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明の転がり軸受の潤滑装置は、軸方向に並べて複数の転がり軸受を配置し、各転がり軸受は、内外輪の軌道面間に、保持器に保持された複数の転動体を介在させ、前記内輪に軸方向に延びる内輪延長部を設けると共に、外輪に隣接し且つ内周面が前記内輪延長部に対向する間座を設け、これら内輪延長部と間座とにわたって軸受冷却媒体を兼ねる潤滑油を前記各転がり軸受内の軸受空間に供給すると共に軸受外に排出する給排油機構を設け、各転がり軸受のうち、内輪延長部とは軸方向逆側の内外輪の端面に対し、隣接して配置した転がり軸受における間座の端面に、前記隣接する転がり軸受内の軸受空間に連通して同軸受内の潤滑油を排出する油溝を設けたことを特徴とする。
前記「内輪延長部」は、内輪のうち軸受としての必要な強度を満たす部分に対して、軸方向に延長された部分を指す。
【０００９】
この構成によると、給排油機構により軸受内に導入された潤滑油は、軸受を冷却し軸受外に排出される。導入された潤滑油の一部は、転がり軸受内の軸受空間に供給され潤滑に供される。この転がり軸受の潤滑に供された潤滑油の一部は、前記転がり軸受に隣接して配置した転がり軸受における間座の端面の油溝に沿って流れ、軸受外に排出される。このように隣接する軸受の間座の端面に油溝を設けることで、転がり軸受内の軸受空間における、隣接する軸受との境界付近に、潤滑油が滞留することを防止し得る。したがって、潤滑油の滞留した液面が前記転がり軸受の保持器、転動体に干渉することを未然に防止し、軸受内部の攪拌抵抗の増加を防止し、軸受内部の温度上昇を抑制して、高速運転を可能とすることができる。
【００１０】
前記油溝は、前記転がり軸受における、軸心および転動体中心を含む断面における、内輪延長部とは軸方向逆側の外輪内周面、転動体外周面、保持器外周面を含む仮想の円筒面、および前記間座の端面で形成される断面積よりも大きい断面積を有するものであっても良い。この場合、油溝に一定量の潤滑油が溜まり、軸受内部に潤滑油が滞留することを防ぐことができる。
【００１１】
前記間座に、油溝に連通して油溝内の潤滑油を軸受外に排出する排出口を設けても良い。転がり軸受の潤滑に供された潤滑油の一部は、隣接する転がり軸受における間座の端面の油溝に沿って流れ、この油溝から排出口を通って軸受外に排出される。
前記排出口は、油溝の深さ寸法よりも大きい深さ寸法を有するものであっても良い。この場合、油溝を流れる潤滑油は、重力の作用で排出口に流れ易くなり、この排出口から潤滑油を円滑に軸受外に排出することが可能となる。
前記間座に排出口を２個以上設けても良い。この場合、潤滑油を２個以上の排出口からさらに円滑に排出し得る。
【００１２】
前記各転がり軸受のうち、間座に隣接する外輪の端面における円周方向の一部に、軸受径方向に貫通する切欠きを設けても良い。軸受の高速回転時に、転動体、保持器が潤滑油を排出する際の抵抗となり得るが、前記切欠きを介して潤滑油の一部を軸受外に排出するため、軸受の高速回転時に、軸受空間における間座に隣接する転動体の片側部分に、潤滑油が滞留することを抑制することができる。これにより、軸受内部の攪拌抵抗の増加を防止し、軸受内部の温度上昇を抑制して、高速運転を可能とすることができる。
前記外輪に切欠きを２個以上設けても良い。この場合、潤滑油の一部を２個以上の切欠きを介してさらに円滑に軸受外に排出することができる。
【００１３】
前記間座に、油溝に連通して油溝内の潤滑油を軸受外に排出する排出口を設けると共に、前記間座のうち、油溝と排出口とが連通する交差部に、潤滑油の油溝に沿う流れを規制する壁部を設けても良い。軸受空間から油溝に流入した潤滑油は、軸受の回転方向に流れが生じる。油溝と排出口とが連通する交差部に壁部を設けることで、前記回転方向に流れる潤滑油の流れを規制し、潤滑油を排出口に円滑に導くことができる。
前記壁部を、間座の排出口の周方向長さの中央部に配設しても良い。軸受が逆回転する場合にも、油溝に沿って逆回転方向に流れる潤滑油を前記壁部で規制し、排出口に円滑に導くことができる。
【００１４】
前記いずれかの転がり軸受の潤滑装置は、工作機械の主軸の支持に用いられるものであっても良い。
【発明の効果】
【００１５】
この発明の転がり軸受の潤滑装置は、軸方向に並べて複数の転がり軸受を配置し、各転がり軸受は、内外輪の軌道面間に、保持器に保持された複数の転動体を介在させ、前記内輪に軸方向に延びる内輪延長部を設けると共に、外輪に隣接し且つ内周面が前記内輪延長部に対向する間座を設け、これら内輪延長部と間座とにわたって軸受冷却媒体を兼ねる潤滑油を前記各転がり軸受内の軸受空間に供給すると共に軸受外に排出する給排油機構を設け、各転がり軸受のうち、内輪延長部とは軸方向逆側の内外輪の端面に対し、隣接して配置した転がり軸受における間座の端面に、前記隣接する転がり軸受内の軸受空間に連通して同軸受内の潤滑油を排出する油溝を設けた。このため、潤滑油を十分に排油して攪拌抵抗の増加を防止し、軸受内部の温度上昇を抑制して、高速運転を可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明の第１の実施形態に係る転がり軸受の潤滑装置における要部の断面図である。
【図２】同転がり軸受の潤滑装置の給排油機構を示す断面図である。
【図３】同給排油機構の要部の拡大断面図である。
【図４】（Ａ）は、同転がり軸受の潤滑装置の要部の水平断面図、（Ｂ）は、同転がり軸受の給排油機構の給油口付近を示す間座の要部の正面図、（Ｃ）は、同給排油機構の排油口付近を示す間座の要部の正面図である。
【図５】同転がり軸受の潤滑装置の間座の平面図である。
【図６】同転がり軸受の潤滑装置の油溝付近を示す拡大断面図である。
【図７】同転がり軸受の潤滑装置の要部の断面図である。
【図８】いずれかの実施形態に係る転がり軸受の潤滑装置を、立型の工作機械の主軸の支持に用いた例を概略示す断面図である。
【図９】（Ａ）は、従来例の転がり軸受の潤滑装置の給油側の断面図、（Ｂ）は同潤滑装置の排油側の断面図である。
【図１０】軸受内に潤滑油が滞留するイメージを概略示す断面図である。
【図１１】同軸受の外輪間座の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
この発明の第１の実施形態を図１ないし図７と共に説明する。この実施形態に係る転がり軸受の潤滑装置は、例えば、立型の工作機械の主軸の支持に用いられる。但し、立型の工作機械の主軸用に限定されるものではなく、横型の工作機械主軸を支持する用途に用いても良い。図１に示すように、転がり軸受の潤滑装置は、軸方向に並べて複数（この例では２つ）配置される転がり軸受ＢＲと、各転がり軸受ＢＲにそれぞれ設けられる給排油機構ＫＵとを含む。
【００１８】
図２に示すように、各転がり軸受ＢＲは、内外輪１，２と、内外輪１，２の軌道面１ａ，２ａ間に介在する複数の転動体３と、これら転動体３を保持するリング状の保持器４とを有する。この転がり軸受ＢＲはアンギュラ玉軸受からなり、転動体３として、鋼球やセラミックス球等からなる玉が適用される。
【００１９】
内輪１は、内輪本体部５と、内輪延長部６とを有する。内輪本体部５は、軸受としての必要な強度を満たすと共に、例えば、軸受の呼び番号毎に定められる主要寸法である内輪内径寸法および幅寸法に設けられる。但し、これら内輪内径寸法および幅寸法に必ずしも限定されるものではない。内輪本体部５における外周面の中央部に軌道面１ａが形成されている。内輪本体部５の外周面のうち、軌道面１ａに繋がりこの軌道面１ａに対して接触角を成す作用線Ｌ１の偏り側に、斜面１ｂが形成されている。この斜面１ｂは、軌道面１ａ側に向かうに従って大径となるように傾斜する断面形状に形成されている。内輪本体部５の外周面のうち、軌道面１ａに繋がりこの軌道面１ａに対して接触角を成す作用線Ｌ１の反偏り側に、平坦な外径面１ｃが形成されている。この内輪本体部５の内輪背面側および内輪正面側に、内輪延長部６が軸方向一方に延びるように一体に設けられる。内輪延長部６は、内輪本体部５よりも軸方向に突出した部分であり、具体的には、例えば、外輪２の端面よりも軸方向に突出する部分である。
【００２０】
外輪２の軌道面２ａの軸方向両側に、外輪内径面２ｂと、斜面状のカウンタボア２ｃとがそれぞれ形成されている。前記外輪内径面２ｂに保持器４が案内されるように構成されている。
【００２１】
給排油機構ＫＵは、軸受冷却媒体を兼ねる潤滑油を各転がり軸受ＢＲ内の軸受空間Ｓ１に供給すると共に軸受外に排出する機構である。転がり軸受の潤滑装置を例えば図２に示す立軸で使用する場合、各転がり軸受ＢＲにおいて軸受空間Ｓ１よりも上部に給排油機構ＫＵを配設する。外輪２の軸方向端に隣接して、外輪２とは別体の間座７を設け、この間座７の内周面を、内輪延長部６の外周面に対向させている。これら内輪延長部６と間座７とにわたって給排油機構ＫＵを設けている。
【００２２】
給排油機構ＫＵは、内輪円周溝８と、給油路９と、径方向すきまδ１と、排油口１０とを有する。これらのうち内周円周溝８は、内輪延長部６の外周面に設けられている。
図２左側に示すように、間座７のうち円周方向の一部に、潤滑油を内輪円周溝８へ向けて吐出する給油口１１を有する給油路９が形成されている。図２および図４（Ｂ）に示すように、この給油路９は、間座７の外周面から、径方向に貫通する段付きの貫通孔状に形成されている。図３に示すように、軸受空間と内輪円周溝８とを区画する区画壁６ａが内輪延長部６に設けられている。(1) 給油路９から供給された潤滑油は、(2) 給油口１１から吐出されて内輪円周溝８に当たり、(3) 回転側の軌道輪である内輪１から遠心力を受けて間座７の内周面に当たる。(4) この潤滑油は、内輪延長部６の外周面と間座７の内周面との間の径方向すきまδ１から、転がり軸受内の軸受空間Ｓ１に供給される。径方向すきまδ１から軸受内に導入された潤滑油は、斜面１ｂ等を経由して内輪軌道面１ａに導かれる。
【００２３】
図４（Ａ），（Ｃ）に示すように、間座７のうち、前記給油路９とは異なる円周方向位置には、潤滑油を外部に排出する排油口１０が形成されている。排油口１０は、図２右側に示すように、間座７の外周面から径方向に貫通して内輪円周溝８に連通するように形成されている。図４（Ａ）に示すように、給油路９に対し、排油口１０の位相が所定の位相角度α（この例ではα＝２７０度）となるように設けられている。
【００２４】
図１に示すように、間座７の端面における径方向中間部には、環状溝から成る油溝１２が設けられている。各転がり軸受ＢＲのうち、内輪延長部６とは軸方向逆側の内外輪１，２の端面に対し、隣接して配置した転がり軸受ＢＲにおける間座７の端面に、前記隣接する転がり軸受ＢＲ内の軸受空間Ｓ１に連通して同軸受内の潤滑油を排出する油溝１２が設けられている。またこの例では、図１下側の転がり軸受ＢＲにおける間座７だけでなく、図１上側の転がり軸受ＢＲにおける間座７の端面にも、油溝１２が設けられている。油溝１２は、転がり軸受ＢＲにおける、内輪延長部６とは軸方向逆側の外輪内周面２ｂ、転動体外周面、保持器外周面を含む仮想の円筒面４ａ、および間座７の端面７ａで形成される断面積よりも大きい断面積を有する。
【００２５】
図５に示すように、間座７には、油溝１２に連通して油溝内の潤滑油を軸受外に排出する排出口１３が設けられている。この例の排出口１３は、間座７の端面における円周上の一箇所について、油溝１２の一部から半径方向外方に平面視矩形状に切欠き形成されて成る。図１は、図５のＢ−Ｂ線断面図であり、図７は、図５のＡ−Ａ線断面図である。図７に示すように、排出口１３は、油溝１２の深さ寸法Ｄａよりも大きい深さ寸法Ｄｂを有し、油溝１２の底面１２ａに段差部を介して排出口１３の底面１３ａが繋がっている。
【００２６】
図５に示すように、間座７のうち、油溝１２と排出口１３とが連通する交差部には、潤滑油の油溝１２に沿う流れを規制する壁部１４が設けられている。つまり間座７のうち、排出口１３が設けられる円周上の一箇所において、前記壁部１４は、油溝１２を形成する一周面部１２ｂから前記段差部または段差部付近に至る距離半径方向外方に突出するように設けられている。この壁部１４を軸受軸心を含む断面で切断して見た断面積は、油溝１２の断面積と略同等の断面積としている。また図７に示す、壁部１４の円周方向両端における、油溝１２と排出口１３とが連通する交差部を、軸受軸心を含む断面で切断して見た断面積は、図６に示す油溝１２の断面積よりも大きいものとしている。前記壁部１４は、間座７の排出口１３の周方向長さＬ２の中央部に配設されている。
【００２７】
図７に示すように、間座７に隣接する外輪２の端面における円周方向の一部には、軸受径方向外方に貫通する切欠き２ｄが設けられている。この切欠き２ｄは、外輪２の円周方向の一部において、軌道面２ａに対して接触角を成す作用線Ｌ１の反偏り側のカウンタボア２ｃを、転動体３のある軌道面付近（少なくとも軌道面２ａの転動体３との接触楕円に干渉しない範囲）まで深く切欠き形成している。
【００２８】
ラビリンス機構について説明する。
図６に示すように、内輪延長部６および間座７には、例えば、隣接する軸受内に潤滑油が漏洩することを抑制するラビリンス機構１５を設けている。このラビリンス機構１５は、給油路９および排油口１０（図２）に連通し、広部と狭部とが軸方向に連なるものとしている。前記広部は、内輪延長部６における他方側肩部の外周面に設けられる円周溝１６と、この円周溝１６に対向する間座７の内周面とを含んで構成される。前記円周溝１６は、軸方向に間隔をあけて複数（この例では２つ）配設される。各円周溝１６は、内輪延長部６の端面側（図６の上側）に向かうに従って小径となる、換言すると溝が深くなるように傾斜する断面形状に形成されている。前記狭部は、内輪延長部６における前記外周面の突出先端部１７と、この突出先端部１７に対向する間座７の内周面とを含んで構成される。
【００２９】
各円周溝１６が前記のように傾斜する断面形状に形成されているため、給油路９から供給されてラビリンス機構１５に浸入した潤滑油は、内輪回転による遠心力により円周溝１６の傾斜面に沿って漏れ側とは反対方向に移動する。このようなラビリンス機構１５により、隣接する軸受内に潤滑油が漏洩することを抑制し得る。なお、円周溝１６は、３つ以上であっても良いし１つであっても良い。内輪延長部６に円周溝１６を設ける構成に代えて、間座７における断面凹形状の前記他方側肩部に、円周溝を設けても良い。また内輪延長部６および間座７にそれぞれ円周溝を設けても良い。
【００３０】
作用効果について説明する。
軸受運転時、間座７の給油路９から潤滑油を供給すると、内輪延長部６の外周面の内輪円周溝８に沿って潤滑油が流れる。これにより軸受を冷却する。軸受を冷却した潤滑油は、円周溝８に沿って流れ、排油口１０に向かい円滑に排出される。また軸受潤滑のための潤滑油が、径方向すきまδ１を介して転がり軸受内の軸受空間Ｓ１に供給される。
この転がり軸受ＢＲの潤滑に供された潤滑油の一部は、前記転がり軸受ＢＲに隣接して配置した転がり軸受ＢＲにおける間座７の端面の油溝１２に沿って流れ、この油溝１２から排出口１３を通って軸受外に排出される。このように隣接する軸受の間座７の端面に油溝１２を設けることで、転がり軸受内の軸受空間Ｓ１における、隣接する軸受との境界付近に、潤滑油が滞留することを防止し得る。したがって、潤滑油の滞留した液面が前記転がり軸受ＢＲの保持器４、転動体３に干渉することを未然に防止し、軸受内部の攪拌抵抗の増加を防止し、軸受内部の温度上昇を抑制して、高速運転を可能とすることができる。
【００３１】
油溝１２は、転がり軸受ＢＲにおける、軸心および転動体中心を含む断面における、内輪延長部６とは軸方向逆側の外輪内周面２ｂ、転動体外周面、保持器外周面を含む仮想の円筒面４ａ、および前記間座７の端面７ａで形成される断面積よりも大きい断面積を有するため、油溝１２に一定量の潤滑油が溜まり、軸受内部に潤滑油が滞留することを防ぐことができる。
前記排出口１３は、油溝１２の深さ寸法Ｄａよりも大きい深さ寸法Ｄｂを有するため、油溝１２を流れる潤滑油は、重力の作用で排出口１３に流れ易くなり、この排出口１３から潤滑油を円滑に軸受外に排出することが可能となる。
【００３２】
軸受の高速回転時に、転動体３、保持器４が潤滑油を排出する際の抵抗となり得るが、各転がり軸受ＢＲのうち、間座７に隣接する外輪２の端面における円周方向の一部に、軸受径方向に貫通する切欠き２ｄを設けたため、この切欠き２ｄを介して潤滑油の一部を軸受外に排出することができる。このため、軸受の高速回転時に、軸受空間Ｓ１における間座７に隣接する転動体３の片側部分に、潤滑油が滞留することを抑制することができる。これにより、軸受内部の攪拌抵抗の増加を防止し、軸受内部の温度上昇を抑制して、高速運転を可能とすることができる。
【００３３】
間座７のうち、油溝１２と排出口１３とが連通する交差部に、潤滑油の油溝１２に沿う流れを規制する壁部１４を設けたため、軸受の回転方向に流れる潤滑油の流れを前記壁部１４で規制し、潤滑油を排出口１３に円滑に導くことができる。この壁部１４を、間座７の排出口１３の周方向長さＬ２の中央部に配設したため、軸受が図５点線矢印のように逆回転する場合にも、油溝１２に沿って逆回転方向に流れる潤滑油を前記壁部１４で規制し、排出口１３に円滑に導くことができる。
【００３４】
他の実施形態について説明する。
以下の説明において、構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、先行して説明している形態と同様とする。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、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。
間座７に排出口１３を２個以上設けても良い。各排出口１３は、それぞれ油溝１２に連通して油溝内の潤滑油を軸受外に排出可能となっている。この場合、潤滑油を２個以上の排出口１３からさらに円滑に排出し得る。
間座７に隣接する外輪２の端面における円周方向複数箇所に、それぞれ切欠き２ｄを設けても良い。この場合、潤滑油の一部を２個以上の切欠き２ｄを介してさらに円滑に軸受外に排出することができる。
アンギュラ玉軸受を背面組合せ、正面組合せ、または並列組合せのいずれの組合せにしても良い。またアンギュラ玉軸受を３列以上の組合せにしても良い。
【００３５】
図１０は、いずれかの実施形態に係る転がり軸受の潤滑装置を、工作機械の主軸の支持に用いた例を概略示す断面図である。この例では、並列組合せした２列のアンギュラ玉軸受同士を、互いに背面組み合わせとした４列（いわゆるＤＴＢＴ組合せ）のアンギュラ玉軸受を軸方向に並べてハウジングＨｓに設置し、これらの軸受により主軸Ｓｈを回転自在に支持する。この組合せアンギュラ玉軸受では、２列または３列のアンギュラ玉軸受を組み合わせた構成よりも、ラジアル剛性およびアキシアル剛性を大きくし且つ高速運転可能に構成される。これらの内外輪１，２は内輪押え１８および外輪押え１９等により主軸ＳｈおよびハウジングＨｓにそれぞれ固定されている。
【００３６】
ハウジングＨｓには、潤滑油を給排油機構ＫＵに供給する給油経路２０と、軸受を冷却した潤滑油である冷却油を排出する冷却油経路２１と、軸受内で潤滑に供された潤滑油を排出する排油経路（図示せず）とが設けられている。給油経路２０は、各給油路９に繋がると共にハウジングＨｓ外に設置される給油ポンプ２２に配管接続されている。この給油ポンプ２２を用いて、潤滑油を給油源から給油経路２０を介して各給油路９に強制的に圧送し得る。
冷却油経路２１は、各排油口１０に繋がると共にハウジングＨｓ外に設置される排油ポンプ２３に配管接続されている。軸受を冷却した潤滑油は、排油ポンプ２３を用いて、排油経路２１を介してハウジングＨｓ外に排出し得る。
【００３７】
前記排油経路は、各排出口１３および各切欠き２ｄに繋がり、軸受内で潤滑に供された潤滑油を重力および内輪回転による遠心力によりハウジングＨｓ外に排出する。このように軸受内で潤滑に供された潤滑油をポンプ等を用いることなく、重力および遠心力により排出することができるため、軸受内部に過度の潤滑油が流入することがなくなる。
【００３８】
以上説明した構成によると、いずれかの実施形態に係る転がり軸受の潤滑装置を、工作機械の主軸Ｓｈの支持に用いた場合、各間座７の端面にそれぞれ油溝１２を設けたため、転がり軸受内の軸受空間Ｓ１における、隣接する軸受との境界付近に、潤滑油が滞留することを防止し得る。また、間座７に隣接する外輪２の端面における円周方向の一部に、軸受径方向に貫通する切欠き２ｄを設けたため、この切欠き２ｄを介して潤滑油の一部を軸受外に排出することができる。このため、軸受の高速回転時に、軸受空間Ｓ１における間座７に隣接する転動体３の片側部分に、潤滑油が滞留することを抑制することができる。したがって、軸受内部の攪拌抵抗の増加を防止し、軸受内部の温度上昇を抑制して、高速運転を可能とすることができる。
【符号の説明】
【００３９】
１…内輪
２…外輪
１ａ，２ａ…軌道面
２ｄ…切欠き
３…転動体
４…保持器
６…内輪延長部
７…間座
１２…油溝
１３…排出口
１４…壁部
ＢＲ…転がり軸受
ＫＵ…給排油機構
Ｓｈ…主軸
Ｓ１…軸受空間
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、工作機械主軸を回転自在に支持する転がり軸受の潤滑装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
軸受の冷却と、軸受に対する潤滑油の給排油を行う機構を有する潤滑装置が提案されている（特許文献１）。この潤滑装置では、図９（Ａ）に示すように、内輪端面に接する内輪間座５０を設け、外輪端面に接する潤滑油導入部材５１を設けている。内輪５２のうち前記内輪端面から内輪軌道面に繋がる斜面に円周溝５３を設けると共に、前記潤滑油導入部材５１にノズル５４を設け、このノズル５４から前記円周溝５３内に軸受冷却媒体を兼ねる潤滑油を吐出するようになっている。同図（Ａ）において、矢印は潤滑油の流れを示す。潤滑油導入部材５１に導入された潤滑油を円周溝５３内に吐出することで、内輪５２を冷却する。潤滑油導入部材５１から軸受内に延びる被さり部５５と前記斜面との間の隙間から、円周溝５３の一部の潤滑油を軸受内に供給する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２４０９４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図９（Ａ）の軸受を立軸に使用する場合、図９（Ｂ）に示すように、潤滑油が滞留する高さＡよりも排油口の高さＢの方が高い。このため、排油を十分に行えない。このとき、排油されない多量の潤滑油が軸受内に浸入する。すると、攪拌抵抗が増加し、軸受内部の温度が上昇して、高速運転が困難な場合がある。
また軸受内に少量の潤滑油を流入させても、流入した潤滑油の排出効率が悪いと、軸受内で潤滑油が飽和し、軸受内に一定量の潤滑油の滞留が発生する。この滞留油が転動体に接触すると、攪拌抵抗が大きくなり、動力損失、昇温の原因となる。
【０００５】
図１０は、軸受内に潤滑油が滞留するイメージを概略示す断面図であり、図１１は、同軸受の外輪間座の平面図である。本件出願人は、図１０に示すように、軸方向に並べて複数の転がり軸受を配置し、各転がり軸受は、内輪に軸方向に延びる内輪延長部５６を設けると共に、外輪に隣接し且つ内周面が内輪延長部５６に対向する間座５７を設け、これら内輪延長部５６と間座５７とにわたって給排油機構を設けた転がり軸受の潤滑装置を提案している。前記給排油機構は、軸受冷却媒体を兼ねる潤滑油を、各転がり軸受内の軸受空間に供給すると共に軸受外に排出する機構である。
【０００６】
軸受内に侵入した潤滑油が滞留する箇所(1),(2)と要因を以下に示す。
(1) 転動体上部
軸受の高速回転時には、潤滑油に対し、転動体５８、保持器５９が壁となり、排出の抵抗となる。よって、図１０の(1)にて表記する転動体上部に潤滑油が滞留する。
(2) 外輪間座上部
・軸受の外輪間座５７に径方向に貫通して設けた、潤滑油の排出口５７ａの断面積が小さく、同図の(2)にて表記する軸受下部に一定量の潤滑油が滞留する。滞留した潤滑油の液面が保持器５９、転動体５８に干渉すると、軸受内部の攪拌抵抗が増加し、昇温の原因となる。
・排出口５７ａと、外輪間座５７の上部における油受け面の高さが同じであるため、自然排油では排出口５７ａに潤滑油が流れにくい
・軸受空間を通った潤滑油は、外輪間座５７の上面に落ち、図１１矢符にて示す回転方向に流れる。同図１１に示すように、潤滑油の排出口５７ａは、外輪間座端面の円周方向の一部に径方向に沿って切欠き形成されている。この排出口５７ａは、前記回転方向に対し垂直に設けられているため、潤滑油の回収効率が悪く外輪間座上面（軸受下部）に潤滑油が滞留する。
【０００７】
この発明の目的は、潤滑油を十分に排油して攪拌抵抗の増加を防止し、軸受内部の温度上昇を抑制して、高速運転を可能とする転がり軸受の潤滑装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明の転がり軸受の潤滑装置は、軸方向に並べて複数の転がり軸受を配置し、各転がり軸受は、内外輪の軌道面間に、保持器に保持された複数の転動体を介在させ、前記内輪に軸方向に延びる内輪延長部を設けると共に、外輪に隣接し且つ内周面が前記内輪延長部に対向する間座を設け、これら内輪延長部と間座とにわたって軸受冷却媒体を兼ねる潤滑油を前記各転がり軸受内の軸受空間に供給すると共に軸受外に排出する給排油機構を設け、各転がり軸受のうち、内輪延長部とは軸方向逆側の内外輪の端面に対し、隣接して配置した転がり軸受における間座の端面に、前記隣接する転がり軸受内の軸受空間に連通して同軸受内の潤滑油を排出する油溝を設けたことを特徴とする。
前記「内輪延長部」は、内輪のうち軸受としての必要な強度を満たす部分に対して、軸方向に延長された部分を指す。
【０００９】
この構成によると、給排油機構により軸受内に導入された潤滑油は、軸受を冷却し軸受外に排出される。導入された潤滑油の一部は、転がり軸受内の軸受空間に供給され潤滑に供される。この転がり軸受の潤滑に供された潤滑油の一部は、前記転がり軸受に隣接して配置した転がり軸受における間座の端面の油溝に沿って流れ、軸受外に排出される。このように隣接する軸受の間座の端面に油溝を設けることで、転がり軸受内の軸受空間における、隣接する軸受との境界付近に、潤滑油が滞留することを防止し得る。したがって、潤滑油の滞留した液面が前記転がり軸受の保持器、転動体に干渉することを未然に防止し、軸受内部の攪拌抵抗の増加を防止し、軸受内部の温度上昇を抑制して、高速運転を可能とすることができる。
【００１０】
前記油溝は、前記転がり軸受における、軸心および転動体中心を含む断面における、内輪延長部とは軸方向逆側の外輪内周面、転動体外周面、保持器外周面を含む仮想の円筒面、および前記間座の端面で形成される断面積よりも大きい断面積を有するものであっても良い。この場合、油溝に一定量の潤滑油が溜まり、軸受内部に潤滑油が滞留することを防ぐことができる。
【００１１】
前記間座に、油溝に連通して油溝内の潤滑油を軸受外に排出する排出口を設けても良い。転がり軸受の潤滑に供された潤滑油の一部は、隣接する転がり軸受における間座の端面の油溝に沿って流れ、この油溝から排出口を通って軸受外に排出される。
前記排出口は、油溝の深さ寸法よりも大きい深さ寸法を有するものであっても良い。この場合、油溝を流れる潤滑油は、重力の作用で排出口に流れ易くなり、この排出口から潤滑油を円滑に軸受外に排出することが可能となる。
前記間座に排出口を２個以上設けても良い。この場合、潤滑油を２個以上の排出口からさらに円滑に排出し得る。
【００１２】
前記各転がり軸受のうち、間座に隣接する外輪の端面における円周方向の一部に、軸受径方向に貫通する切欠きを設けても良い。軸受の高速回転時に、転動体、保持器が潤滑油を排出する際の抵抗となり得るが、前記切欠きを介して潤滑油の一部を軸受外に排出するため、軸受の高速回転時に、軸受空間における間座に隣接する転動体の片側部分に、潤滑油が滞留することを抑制することができる。これにより、軸受内部の攪拌抵抗の増加を防止し、軸受内部の温度上昇を抑制して、高速運転を可能とすることができる。
前記外輪に切欠きを２個以上設けても良い。この場合、潤滑油の一部を２個以上の切欠きを介してさらに円滑に軸受外に排出することができる。
【００１３】
前記間座に、油溝に連通して油溝内の潤滑油を軸受外に排出する排出口を設けると共に、前記間座のうち、油溝と排出口とが連通する交差部に、潤滑油の油溝に沿う流れを規制する壁部を設けても良い。軸受空間から油溝に流入した潤滑油は、軸受の回転方向に流れが生じる。油溝と排出口とが連通する交差部に壁部を設けることで、前記回転方向に流れる潤滑油の流れを規制し、潤滑油を排出口に円滑に導くことができる。
前記壁部を、間座の排出口の周方向長さの中央部に配設しても良い。軸受が逆回転する場合にも、油溝に沿って逆回転方向に流れる潤滑油を前記壁部で規制し、排出口に円滑に導くことができる。
【００１４】
前記いずれかの転がり軸受の潤滑装置は、工作機械の主軸の支持に用いられるものであっても良い。
【発明の効果】
【００１５】
この発明の転がり軸受の潤滑装置は、軸方向に並べて複数の転がり軸受を配置し、各転がり軸受は、内外輪の軌道面間に、保持器に保持された複数の転動体を介在させ、前記内輪に軸方向に延びる内輪延長部を設けると共に、外輪に隣接し且つ内周面が前記内輪延長部に対向する間座を設け、これら内輪延長部と間座とにわたって軸受冷却媒体を兼ねる潤滑油を前記各転がり軸受内の軸受空間に供給すると共に軸受外に排出する給排油機構を設け、各転がり軸受のうち、内輪延長部とは軸方向逆側の内外輪の端面に対し、隣接して配置した転がり軸受における間座の端面に、前記隣接する転がり軸受内の軸受空間に連通して同軸受内の潤滑油を排出する油溝を設けた。このため、潤滑油を十分に排油して攪拌抵抗の増加を防止し、軸受内部の温度上昇を抑制して、高速運転を可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明の第１の実施形態に係る転がり軸受の潤滑装置における要部の断面図である。
【図２】同転がり軸受の潤滑装置の給排油機構を示す断面図である。
【図３】同給排油機構の要部の拡大断面図である。
【図４】（Ａ）は、同転がり軸受の潤滑装置の要部の水平断面図、（Ｂ）は、同転がり軸受の給排油機構の給油口付近を示す間座の要部の正面図、（Ｃ）は、同給排油機構の排油口付近を示す間座の要部の正面図である。
【図５】同転がり軸受の潤滑装置の間座の平面図である。
【図６】同転がり軸受の潤滑装置の油溝付近を示す拡大断面図である。
【図７】同転がり軸受の潤滑装置の要部の断面図である。
【図８】いずれかの実施形態に係る転がり軸受の潤滑装置を、立型の工作機械の主軸の支持に用いた例を概略示す断面図である。
【図９】（Ａ）は、従来例の転がり軸受の潤滑装置の給油側の断面図、（Ｂ）は同潤滑装置の排油側の断面図である。
【図１０】軸受内に潤滑油が滞留するイメージを概略示す断面図である。
【図１１】同軸受の外輪間座の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
この発明の第１の実施形態を図１ないし図７と共に説明する。この実施形態に係る転がり軸受の潤滑装置は、例えば、立型の工作機械の主軸の支持に用いられる。但し、立型の工作機械の主軸用に限定されるものではなく、横型の工作機械主軸を支持する用途に用いても良い。図１に示すように、転がり軸受の潤滑装置は、軸方向に並べて複数（この例では２つ）配置される転がり軸受ＢＲと、各転がり軸受ＢＲにそれぞれ設けられる給排油機構ＫＵとを含む。
【００１８】
図２に示すように、各転がり軸受ＢＲは、内外輪１，２と、内外輪１，２の軌道面１ａ，２ａ間に介在する複数の転動体３と、これら転動体３を保持するリング状の保持器４とを有する。この転がり軸受ＢＲはアンギュラ玉軸受からなり、転動体３として、鋼球やセラミックス球等からなる玉が適用される。
【００１９】
内輪１は、内輪本体部５と、内輪延長部６とを有する。内輪本体部５は、軸受としての必要な強度を満たすと共に、例えば、軸受の呼び番号毎に定められる主要寸法である内輪内径寸法および幅寸法に設けられる。但し、これら内輪内径寸法および幅寸法に必ずしも限定されるものではない。内輪本体部５における外周面の中央部に軌道面１ａが形成されている。内輪本体部５の外周面のうち、軌道面１ａに繋がりこの軌道面１ａに対して接触角を成す作用線Ｌ１の偏り側に、斜面１ｂが形成されている。この斜面１ｂは、軌道面１ａ側に向かうに従って大径となるように傾斜する断面形状に形成されている。内輪本体部５の外周面のうち、軌道面１ａに繋がりこの軌道面１ａに対して接触角を成す作用線Ｌ１の反偏り側に、平坦な外径面１ｃが形成されている。この内輪本体部５の内輪背面側および内輪正面側に、内輪延長部６が軸方向一方に延びるように一体に設けられる。内輪延長部６は、内輪本体部５よりも軸方向に突出した部分であり、具体的には、例えば、外輪２の端面よりも軸方向に突出する部分である。
【００２０】
外輪２の軌道面２ａの軸方向両側に、外輪内径面２ｂと、斜面状のカウンタボア２ｃとがそれぞれ形成されている。前記外輪内径面２ｂに保持器４が案内されるように構成されている。
【００２１】
給排油機構ＫＵは、軸受冷却媒体を兼ねる潤滑油を各転がり軸受ＢＲ内の軸受空間Ｓ１に供給すると共に軸受外に排出する機構である。転がり軸受の潤滑装置を例えば図２に示す立軸で使用する場合、各転がり軸受ＢＲにおいて軸受空間Ｓ１よりも上部に給排油機構ＫＵを配設する。外輪２の軸方向端に隣接して、外輪２とは別体の間座７を設け、この間座７の内周面を、内輪延長部６の外周面に対向させている。これら内輪延長部６と間座７とにわたって給排油機構ＫＵを設けている。
【００２２】
給排油機構ＫＵは、内輪円周溝８と、給油路９と、径方向すきまδ１と、排油口１０とを有する。これらのうち内周円周溝８は、内輪延長部６の外周面に設けられている。
図２左側に示すように、間座７のうち円周方向の一部に、潤滑油を内輪円周溝８へ向けて吐出する給油口１１を有する給油路９が形成されている。図２および図４（Ｂ）に示すように、この給油路９は、間座７の外周面から、径方向に貫通する段付きの貫通孔状に形成されている。図３に示すように、軸受空間と内輪円周溝８とを区画する区画壁６ａが内輪延長部６に設けられている。(1) 給油路９から供給された潤滑油は、(2) 給油口１１から吐出されて内輪円周溝８に当たり、(3) 回転側の軌道輪である内輪１から遠心力を受けて間座７の内周面に当たる。(4) この潤滑油は、内輪延長部６の外周面と間座７の内周面との間の径方向すきまδ１から、転がり軸受内の軸受空間Ｓ１に供給される。径方向すきまδ１から軸受内に導入された潤滑油は、斜面１ｂ等を経由して内輪軌道面１ａに導かれる。
【００２３】
図４（Ａ），（Ｃ）に示すように、間座７のうち、前記給油路９とは異なる円周方向位置には、潤滑油を外部に排出する排油口１０が形成されている。排油口１０は、図２右側に示すように、間座７の外周面から径方向に貫通して内輪円周溝８に連通するように形成されている。図４（Ａ）に示すように、給油路９に対し、排油口１０の位相が所定の位相角度α（この例ではα＝２７０度）となるように設けられている。
【００２４】
図１に示すように、間座７の端面における径方向中間部には、環状溝から成る油溝１２が設けられている。各転がり軸受ＢＲのうち、内輪延長部６とは軸方向逆側の内外輪１，２の端面に対し、隣接して配置した転がり軸受ＢＲにおける間座７の端面に、前記隣接する転がり軸受ＢＲ内の軸受空間Ｓ１に連通して同軸受内の潤滑油を排出する油溝１２が設けられている。またこの例では、図１下側の転がり軸受ＢＲにおける間座７だけでなく、図１上側の転がり軸受ＢＲにおける間座７の端面にも、油溝１２が設けられている。油溝１２は、転がり軸受ＢＲにおける、内輪延長部６とは軸方向逆側の外輪内周面２ｂ、転動体外周面、保持器外周面を含む仮想の円筒面４ａ、および間座７の端面７ａで形成される断面積よりも大きい断面積を有する。
【００２５】
図５に示すように、間座７には、油溝１２に連通して油溝内の潤滑油を軸受外に排出する排出口１３が設けられている。この例の排出口１３は、間座７の端面における円周上の一箇所について、油溝１２の一部から半径方向外方に平面視矩形状に切欠き形成されて成る。図１は、図５のＢ−Ｂ線断面図であり、図７は、図５のＡ−Ａ線断面図である。図７に示すように、排出口１３は、油溝１２の深さ寸法Ｄａよりも大きい深さ寸法Ｄｂを有し、油溝１２の底面１２ａに段差部を介して排出口１３の底面１３ａが繋がっている。
【００２６】
図５に示すように、間座７のうち、油溝１２と排出口１３とが連通する交差部には、潤滑油の油溝１２に沿う流れを規制する壁部１４が設けられている。つまり間座７のうち、排出口１３が設けられる円周上の一箇所において、前記壁部１４は、油溝１２を形成する一周面部１２ｂから前記段差部または段差部付近に至る距離半径方向外方に突出するように設けられている。この壁部１４を軸受軸心を含む断面で切断して見た断面積は、油溝１２の断面積と略同等の断面積としている。また図７に示す、壁部１４の円周方向両端における、油溝１２と排出口１３とが連通する交差部を、軸受軸心を含む断面で切断して見た断面積は、図６に示す油溝１２の断面積よりも大きいものとしている。前記壁部１４は、間座７の排出口１３の周方向長さＬ２の中央部に配設されている。
【００２７】
図７に示すように、間座７に隣接する外輪２の端面における円周方向の一部には、軸受径方向外方に貫通する切欠き２ｄが設けられている。この切欠き２ｄは、外輪２の円周方向の一部において、軌道面２ａに対して接触角を成す作用線Ｌ１の反偏り側のカウンタボア２ｃを、転動体３のある軌道面付近（少なくとも軌道面２ａの転動体３との接触楕円に干渉しない範囲）まで深く切欠き形成している。
【００２８】
ラビリンス機構について説明する。
図６に示すように、内輪延長部６および間座７には、例えば、隣接する軸受内に潤滑油が漏洩することを抑制するラビリンス機構１５を設けている。このラビリンス機構１５は、給油路９および排油口１０（図２）に連通し、広部と狭部とが軸方向に連なるものとしている。前記広部は、内輪延長部６における他方側肩部の外周面に設けられる円周溝１６と、この円周溝１６に対向する間座７の内周面とを含んで構成される。前記円周溝１６は、軸方向に間隔をあけて複数（この例では２つ）配設される。各円周溝１６は、内輪延長部６の端面側（図６の上側）に向かうに従って小径となる、換言すると溝が深くなるように傾斜する断面形状に形成されている。前記狭部は、内輪延長部６における前記外周面の突出先端部１７と、この突出先端部１７に対向する間座７の内周面とを含んで構成される。
【００２９】
各円周溝１６が前記のように傾斜する断面形状に形成されているため、給油路９から供給されてラビリンス機構１５に浸入した潤滑油は、内輪回転による遠心力により円周溝１６の傾斜面に沿って漏れ側とは反対方向に移動する。このようなラビリンス機構１５により、隣接する軸受内に潤滑油が漏洩することを抑制し得る。なお、円周溝１６は、３つ以上であっても良いし１つであっても良い。内輪延長部６に円周溝１６を設ける構成に代えて、間座７における断面凹形状の前記他方側肩部に、円周溝を設けても良い。また内輪延長部６および間座７にそれぞれ円周溝を設けても良い。
【００３０】
作用効果について説明する。
軸受運転時、間座７の給油路９から潤滑油を供給すると、内輪延長部６の外周面の内輪円周溝８に沿って潤滑油が流れる。これにより軸受を冷却する。軸受を冷却した潤滑油は、円周溝８に沿って流れ、排油口１０に向かい円滑に排出される。また軸受潤滑のための潤滑油が、径方向すきまδ１を介して転がり軸受内の軸受空間Ｓ１に供給される。
この転がり軸受ＢＲの潤滑に供された潤滑油の一部は、前記転がり軸受ＢＲに隣接して配置した転がり軸受ＢＲにおける間座７の端面の油溝１２に沿って流れ、この油溝１２から排出口１３を通って軸受外に排出される。このように隣接する軸受の間座７の端面に油溝１２を設けることで、転がり軸受内の軸受空間Ｓ１における、隣接する軸受との境界付近に、潤滑油が滞留することを防止し得る。したがって、潤滑油の滞留した液面が前記転がり軸受ＢＲの保持器４、転動体３に干渉することを未然に防止し、軸受内部の攪拌抵抗の増加を防止し、軸受内部の温度上昇を抑制して、高速運転を可能とすることができる。
【００３１】
油溝１２は、転がり軸受ＢＲにおける、軸心および転動体中心を含む断面における、内輪延長部６とは軸方向逆側の外輪内周面２ｂ、転動体外周面、保持器外周面を含む仮想の円筒面４ａ、および前記間座７の端面７ａで形成される断面積よりも大きい断面積を有するため、油溝１２に一定量の潤滑油が溜まり、軸受内部に潤滑油が滞留することを防ぐことができる。
前記排出口１３は、油溝１２の深さ寸法Ｄａよりも大きい深さ寸法Ｄｂを有するため、油溝１２を流れる潤滑油は、重力の作用で排出口１３に流れ易くなり、この排出口１３から潤滑油を円滑に軸受外に排出することが可能となる。
【００３２】
軸受の高速回転時に、転動体３、保持器４が潤滑油を排出する際の抵抗となり得るが、各転がり軸受ＢＲのうち、間座７に隣接する外輪２の端面における円周方向の一部に、軸受径方向に貫通する切欠き２ｄを設けたため、この切欠き２ｄを介して潤滑油の一部を軸受外に排出することができる。このため、軸受の高速回転時に、軸受空間Ｓ１における間座７に隣接する転動体３の片側部分に、潤滑油が滞留することを抑制することができる。これにより、軸受内部の攪拌抵抗の増加を防止し、軸受内部の温度上昇を抑制して、高速運転を可能とすることができる。
【００３３】
間座７のうち、油溝１２と排出口１３とが連通する交差部に、潤滑油の油溝１２に沿う流れを規制する壁部１４を設けたため、軸受の回転方向に流れる潤滑油の流れを前記壁部１４で規制し、潤滑油を排出口１３に円滑に導くことができる。この壁部１４を、間座７の排出口１３の周方向長さＬ２の中央部に配設したため、軸受が図５点線矢印のように逆回転する場合にも、油溝１２に沿って逆回転方向に流れる潤滑油を前記壁部１４で規制し、排出口１３に円滑に導くことができる。
【００３４】
他の実施形態について説明する。
以下の説明において、構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、先行して説明している形態と同様とする。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、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。
間座７に排出口１３を２個以上設けても良い。各排出口１３は、それぞれ油溝１２に連通して油溝内の潤滑油を軸受外に排出可能となっている。この場合、潤滑油を２個以上の排出口１３からさらに円滑に排出し得る。
間座７に隣接する外輪２の端面における円周方向複数箇所に、それぞれ切欠き２ｄを設けても良い。この場合、潤滑油の一部を２個以上の切欠き２ｄを介してさらに円滑に軸受外に排出することができる。
アンギュラ玉軸受を背面組合せ、正面組合せ、または並列組合せのいずれの組合せにしても良い。またアンギュラ玉軸受を３列以上の組合せにしても良い。
【００３５】
図１０は、いずれかの実施形態に係る転がり軸受の潤滑装置を、工作機械の主軸の支持に用いた例を概略示す断面図である。この例では、並列組合せした２列のアンギュラ玉軸受同士を、互いに背面組み合わせとした４列（いわゆるＤＴＢＴ組合せ）のアンギュラ玉軸受を軸方向に並べてハウジングＨｓに設置し、これらの軸受により主軸Ｓｈを回転自在に支持する。この組合せアンギュラ玉軸受では、２列または３列のアンギュラ玉軸受を組み合わせた構成よりも、ラジアル剛性およびアキシアル剛性を大きくし且つ高速運転可能に構成される。これらの内外輪１，２は内輪押え１８および外輪押え１９等により主軸ＳｈおよびハウジングＨｓにそれぞれ固定されている。
【００３６】
ハウジングＨｓには、潤滑油を給排油機構ＫＵに供給する給油経路２０と、軸受を冷却した潤滑油である冷却油を排出する冷却油経路２１と、軸受内で潤滑に供された潤滑油を排出する排油経路（図示せず）とが設けられている。給油経路２０は、各給油路９に繋がると共にハウジングＨｓ外に設置される給油ポンプ２２に配管接続されている。この給油ポンプ２２を用いて、潤滑油を給油源から給油経路２０を介して各給油路９に強制的に圧送し得る。
冷却油経路２１は、各排油口１０に繋がると共にハウジングＨｓ外に設置される排油ポンプ２３に配管接続されている。軸受を冷却した潤滑油は、排油ポンプ２３を用いて、排油経路２１を介してハウジングＨｓ外に排出し得る。
【００３７】
前記排油経路は、各排出口１３および各切欠き２ｄに繋がり、軸受内で潤滑に供された潤滑油を重力および内輪回転による遠心力によりハウジングＨｓ外に排出する。このように軸受内で潤滑に供された潤滑油をポンプ等を用いることなく、重力および遠心力により排出することができるため、軸受内部に過度の潤滑油が流入することがなくなる。
【００３８】
以上説明した構成によると、いずれかの実施形態に係る転がり軸受の潤滑装置を、工作機械の主軸Ｓｈの支持に用いた場合、各間座７の端面にそれぞれ油溝１２を設けたため、転がり軸受内の軸受空間Ｓ１における、隣接する軸受との境界付近に、潤滑油が滞留することを防止し得る。また、間座７に隣接する外輪２の端面における円周方向の一部に、軸受径方向に貫通する切欠き２ｄを設けたため、この切欠き２ｄを介して潤滑油の一部を軸受外に排出することができる。このため、軸受の高速回転時に、軸受空間Ｓ１における間座７に隣接する転動体３の片側部分に、潤滑油が滞留することを抑制することができる。したがって、軸受内部の攪拌抵抗の増加を防止し、軸受内部の温度上昇を抑制して、高速運転を可能とすることができる。
【符号の説明】
【００３９】
１…内輪
２…外輪
１ａ，２ａ…軌道面
２ｄ…切欠き
３…転動体
４…保持器
６…内輪延長部
７…間座
１２…油溝
１３…排出口
１４…壁部
ＢＲ…転がり軸受
ＫＵ…給排油機構
Ｓｈ…主軸
Ｓ１…軸受空間
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に並べて複数の転がり軸受を配置し、各転がり軸受は、内外輪の軌道面間に、保持器に保持された複数の転動体を介在させ、前記内輪に軸方向に延びる内輪延長部を設けると共に、外輪に隣接し且つ内周面が前記内輪延長部に対向する間座を設け、これら内輪延長部と間座とにわたって軸受冷却媒体を兼ねる潤滑油を前記各転がり軸受内の軸受空間に供給すると共に軸受外に排出する給排油機構を設け、
各転がり軸受のうち、内輪延長部とは軸方向逆側の内外輪の端面に対し、隣接して配置した転がり軸受における間座の端面に、前記隣接する転がり軸受内の軸受空間に連通して同軸受内の潤滑油を排出する油溝を設けたことを特徴とする転がり軸受の潤滑装置。
【請求項２】
請求項１において、前記油溝は、前記転がり軸受における、軸心および転動体中心を含む断面における、内輪延長部とは軸方向逆側の外輪内周面、転動体外周面、保持器外周面を含む仮想の円筒面、および前記間座の端面で形成される断面積よりも大きい断面積を有する転がり軸受の潤滑装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、前記間座に、油溝に連通して油溝内の潤滑油を軸受外に排出する排出口を設けた転がり軸受の潤滑装置。
【請求項４】
請求項３において、前記排出口は、油溝の深さ寸法よりも大きい深さ寸法を有する転がり軸受の潤滑装置。
【請求項５】
請求項３または請求項４において、前記間座に排出口を２個以上設けた転がり軸受の潤滑装置。
【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、前記各転がり軸受のうち、間座に隣接する外輪の端面における円周方向の一部に、軸受径方向に貫通する切欠きを設けた転がり軸受の潤滑装置。
【請求項７】
請求項６において、前記外輪に切欠きを２個以上設けた転がり軸受の潤滑装置。
【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、前記間座に、油溝に連通して油溝内の潤滑油を軸受外に排出する排出口を設けると共に、前記間座のうち、油溝と排出口とが連通する交差部に、潤滑油の油溝に沿う流れを規制する壁部を設けた転がり軸受の潤滑装置。
【請求項９】
請求項８において、前記壁部を、間座の排出口の周方向長さの中央部に配設した転がり軸受の潤滑装置。
【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、工作機械の主軸の支持に用いられるものである転がり軸受の潤滑装置。
【請求項１】
軸方向に並べて複数の転がり軸受を配置し、各転がり軸受は、内外輪の軌道面間に、保持器に保持された複数の転動体を介在させ、前記内輪に軸方向に延びる内輪延長部を設けると共に、外輪に隣接し且つ内周面が前記内輪延長部に対向する間座を設け、これら内輪延長部と間座とにわたって軸受冷却媒体を兼ねる潤滑油を前記各転がり軸受内の軸受空間に供給すると共に軸受外に排出する給排油機構を設け、
各転がり軸受のうち、内輪延長部とは軸方向逆側の内外輪の端面に対し、隣接して配置した転がり軸受における間座の端面に、前記隣接する転がり軸受内の軸受空間に連通して同軸受内の潤滑油を排出する油溝を設けたことを特徴とする転がり軸受の潤滑装置。
【請求項２】
請求項１において、前記油溝は、前記転がり軸受における、軸心および転動体中心を含む断面における、内輪延長部とは軸方向逆側の外輪内周面、転動体外周面、保持器外周面を含む仮想の円筒面、および前記間座の端面で形成される断面積よりも大きい断面積を有する転がり軸受の潤滑装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、前記間座に、油溝に連通して油溝内の潤滑油を軸受外に排出する排出口を設けた転がり軸受の潤滑装置。
【請求項４】
請求項３において、前記排出口は、油溝の深さ寸法よりも大きい深さ寸法を有する転がり軸受の潤滑装置。
【請求項５】
請求項３または請求項４において、前記間座に排出口を２個以上設けた転がり軸受の潤滑装置。
【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、前記各転がり軸受のうち、間座に隣接する外輪の端面における円周方向の一部に、軸受径方向に貫通する切欠きを設けた転がり軸受の潤滑装置。
【請求項７】
請求項６において、前記外輪に切欠きを２個以上設けた転がり軸受の潤滑装置。
【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、前記間座に、油溝に連通して油溝内の潤滑油を軸受外に排出する排出口を設けると共に、前記間座のうち、油溝と排出口とが連通する交差部に、潤滑油の油溝に沿う流れを規制する壁部を設けた転がり軸受の潤滑装置。
【請求項９】
請求項８において、前記壁部を、間座の排出口の周方向長さの中央部に配設した転がり軸受の潤滑装置。
【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、工作機械の主軸の支持に用いられるものである転がり軸受の潤滑装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−１０４５２０（Ｐ２０１３−１０４５２０Ａ）
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５０４４８（Ｐ２０１１−２５０４４８）
【出願日】平成２３年１１月１６日（２０１１．１１．１６）
【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３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１６日（２０１１．１１．１６）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
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