CN107208698B - 滚动轴承 - Google Patents

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Abstract

在角接触球轴承(10)中，外圈(12)包括分别位于轴向相同位置且在周向分离并在径向贯通的多个油孔(15)。多个油孔(15)的圆周方向相位为：在轴承旋转中，从轴向观察角接触球轴承(10)时，滚珠(13)的中心(A)通过任意1个油孔(15a)的中心线(L1)时，距其余的油孔(15b)最近的滚珠(13)位于与油孔(15b)的中心线(L2)相交的位置，并且从轴向观察角接触球轴承(10)时，通过距油孔(15b)最近的滚珠(13)的中心(A)且与角接触球轴承(10)的径向垂直的直线(LA)、和油孔(15b)的中心线(L2)与滚珠(13)的接触点(B)处的切线(LB)所成的角度为(θ)时，θ≥45°。

Description

滚动轴承
技术领域
本发明涉及滚动轴承，更详细而言，涉及外圈给油型的滚动轴承。
背景技术
近年来，机床用主轴以提高切削效率为目标，高速化的要求强烈。另外，最近，对于该主轴，还出现了对应5轴加工机的需求，该5轴加工机为了使生产高效率化，不使用多个机床且不用换产调整就能够加工复杂形状的被加工物。在5轴加工机中，由于主轴、制造台转动，因此，根据转动半径的缩短所导致的省空间化、或者转动时的惯量减小、轻量化所导致的省电意向等要求，希望将主轴的轴向长度缩短。
作为被较多采用为机床主轴用的润滑方法，可以例举油脂润滑、油气润滑、油雾润滑等。一般而言，在高速旋转(dmn100万以上)的区域采用油气润滑。作为以往的油气润滑，已知如下方式：使用图8(a)所示的配置在轴承100的侧方的给油用喷嘴框架(日文：ノズルこま)101、或者图8(b)所示的在配置在轴承100的侧方的外圈隔圈102的径向贯通孔102a中插入的给油用喷嘴框架101，从轴承侧面向轴承内部供给高压空气和细微的油粒。
在该方式中，另外需要喷嘴框架101等给油用元件，由于主轴的元件数量变多，因此会导致主轴整体的成本上升、管理的工夫增加。另外，由于使用喷嘴框架101，因此外圈隔圈的形状、壳体的构造变得复杂，主轴的设计、加工的工夫增加。并且，由于在轴承的轴向侧面侧设置喷嘴框架101，因此，需要某程度的隔圈长度，主轴的轴向长度会延长。由此，机床自身的大小增大，或者轴向长度增加，相应地导致主轴重量变重，主轴的危险速度(危险速度是指从主轴所具有的固有频率算出的旋转速度，若使主轴在该危险速度区域旋转，则振动会变大)降低。另外，由于随着高速旋转化而产生的气幕(气幕是指由于空气与高速旋转的内圈外径表面的摩擦而产生的圆周方向的高速空气流的壁)，阻碍来自给油用喷嘴的油粒的供给，其结果是，不能向轴承内部可靠地供给润滑油有时会导致烧结。并且，由于利用高压空气来超过气幕将油粒供给至滚珠，因此，还存在在高压空气撞击滚珠时会产生风噪声这样的问题。这样以往的油气润滑在其构造上具有各种问题。
另外，作为其他油气润滑方式，已知如图9所示，使用外圈给油型轴承110，该外圈给油型轴承110在外圈111的外周面的周向形成有油槽112，且在与该油槽112相同的轴向位置形成有朝向径向的油孔113(例如参照专利文献1)。在这样的外圈给油型轴承中，即使在轴承在高速旋转下使用的情况下，油粒的供给也不会被气幕阻碍。因此，能够使用高速旋转下也稳定的主轴。
图10示出使用了喷嘴框架101的油气润滑和外圈给油规格的油气润滑的各情况下的主轴的概要图。图10的上半部是外圈给油规格的油气润滑的主轴120，下半部是使用了喷嘴框架101的油气润滑的主轴120A。此外，在图10中，附图标记121是旋转轴，附图标记122是与旋转轴121嵌合的马达的转子。这样，在使用了喷嘴框架101的油气润滑的情况下，为了从轴承100的侧面供给润滑油，需要轴向长度为一定以上的隔圈。与之相对，在外圈给油规格的情况下，由于不需要给油用的隔圈，因此，能够削减喷嘴框架，简化隔圈的构造，与使用喷嘴框架的规格相比能够缩短隔圈123的轴向长度。由此，在外圈给油规格中，主轴、给油用的元件的设计、加工、元件的管理变得简单，在机床的设计、制造、管理中能够降低整体成本。此外，能够缩短轴向长度，从而还使机床尺寸小型化，主轴危险速度提高。
另外，记载了在使用了专利文献1所记载的外圈给油型轴承110的轴承装置中，使形成于壳体的润滑油导入孔与外圈111的油孔113的圆周方向位置不同，以便经由油槽112，使在油孔113的出口处的空气流速下降，降低高速旋转时的噪声值。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-79711号公报
发明内容
本发明欲解决的问题
可是，在外圈给油规格的油气润滑中，在轴承旋转中滚动体通过油孔上时，会产生振动和噪声。该振动是由于如下现象周期性重复而产生的空气振动，根据转速的不同有时会成为刺耳的噪声，该现象是：在滚动体将油孔堵塞的情况下，空气的流动被瞬间遮挡，另外，在滚动体通过后，流动重新开始。该振动具有的倾向是：一次通过油孔上的滚动体个数越多振动越大，若振动变大，则会使主轴的加工精度下降。另外，噪声也增大，是不期望的。特别是在转速为10000min-1以上的情况下，会成为几千Hz的高频噪声。并且，在多个油孔同时被滚动体堵塞的情况下，润滑油的供给量显著减少，另外，若在滚动体通过后润滑油的供给量急剧增加这样的状态重复，则轴承温度的变动大，成为烧结、不能进行精密加工的原因。
另外，在专利文献1所记载的轴承装置中，使形成于壳体的润滑油导入孔与外圈111的油孔113的圆周方向位置不同，降低了噪声值，但这没有解决上述问题，在高速旋转时，在滚动体将多个油孔同时堵塞的情况下，会担心振动、噪声等。
本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种在高速旋转中也能够抑制振动和噪声的滚动轴承。
用于解决问题的方案
本发明的上述目的由下述的构成实现。
(1)一种滚动轴承，包括：在外周面具有内圈滚道面的内圈；在内周面具有外圈滚道面的外圈；以及自由滚动地配置在所述内圈滚道面与所述外圈滚道面之间的多个滚动体，所述滚动轴承的特征在于，
所述外圈包括分别位于轴向相同位置且在周向分离并在径向贯通的多个油孔，
所述多个油孔的圆周方向相位为：在轴承旋转中，从轴向观察所述滚动轴承时，所述滚动体的中心通过所述多个油孔的任意1个的中心线时，距其余的所述油孔最近的所述滚动体位于与所述油孔的中心线相交的位置，并且从轴向观察所述滚动轴承时，与通过距所述油孔最近的所述滚动体的中心且通过所述滚动轴承的中心的直线垂直的直线、和所述油孔的中心线与所述滚动体的接触点处的切线所成的角度为θ时，θ≥45°。
(2)如(1)所述的滚动轴承，所述油孔的直径为0.5～1.0mm。
(3)如(1)或(2)所述的滚动轴承，所述油孔的滚道面侧开口部与外周面侧开口部相比，开口面积大。
(4)如(1)～(3)的任一项所述的滚动轴承，在所述外圈的外周面，沿着周向形成有与所述油孔连通的凹状槽。
(5)如(4)所述的滚动轴承，在所述外圈的外周面，在夹着所述凹状槽的轴向两侧沿着周向形成有环状槽，在所述各环状槽中分别配置有环状的密封部件。
(6)如(1)～(5)的任一项所述的滚动轴承，其特征在于，所述滚动轴承是机床主轴用轴承。
发明的效果
根据本发明的轴承装置，外圈包括分别在轴向位于相同位置且在周向分离并在径向贯通的多个油孔，多个油孔的圆周方向相位为：在轴承旋转中，从轴向观察滚动轴承时，滚动体的中心通过多个油孔的任意1个的中心线时，距其余的油孔最近的滚动体位于与油孔的中心线相交的位置，并且从轴向观察所述滚动轴承时，与通过距所述油孔最近的所述滚动体的中心且通过所述滚动轴承的中心的直线垂直的直线、和所述油孔的中心线与所述滚动体的接触点处的切线所成的角度为θ时，θ≥45°。由此，由于防止多个油孔同时被滚动体堵塞，并且与距油孔最近的滚动体碰撞而反弹后的润滑油、空气流在轴承空间内在圆周方向扩散，因此，不会妨碍新的润滑空气的侵入，难以产生空气振动，在高速旋转中也能够抑制振动和噪声。另外，在圆周方向扩散的油由于附着在相邻的滚动体上，因此，能够提高润滑性。
附图说明
图1是示出本发明的一个实施方式所涉及的滚动轴承的沿着图2的I-I线的剖视图。
图2是沿着图1的II-II线的剖视图。
图3(a)是示出图2的III部的滚动体与外圈的相位关系的放大图，(b)是示出图2的III′部的滚动体与外圈的相位关系的放大图。
图4(a)是示出图3所示的θ为45°的状态下的油和润滑空气的行进方向与滚动体表面的关系的示意图，(b)是示出图3所示的θ为30°的状态下的油和润滑空气的行进方向与滚动体表面的关系的示意图。
图5(a)～(c)分别是第1～第3变形例的滚动轴承的剖视图。
图6(a)～(d)是分别变更了油孔的形状的第4～第7变形例的滚动轴承的剖视图。
图7是变更了油孔的形状的第8变形例的滚动轴承的剖视图。
图8(a)和(b)是示出使用了喷嘴框架的以往的油气润滑的剖视图。
图9是外圈给油规格的油气润滑的滚动轴承的剖视图。
图10的上半部是外圈给油规格的油气润滑的主轴的剖视图，下半部是使用了喷嘴框架的油气润滑的主轴的剖视图。
附图标记的说明
10：角接触球轴承(滚动轴承)
11：内圈
11a：内圈滚道面
12：外圈
12a：外圈滚道面
12b：沉孔
13：滚珠(滚动体)
14：保持架
15、15a、15b：油孔
16：凹状槽
LA：从轴向观察滚动轴承时，与通过距油孔最近的滚动体的中心并通过滚动轴承的中心的直线垂直的直线
LB：从轴向观察滚动轴承时，油孔的中心线与滚动体的接触点的切线
θ：LA和LB所成的角度
具体实施方式
下面，基于附图来详细说明本发明的一个实施方式所涉及的滚动轴承。
如图1和图2所示，图10的上半部所示的能适用于机床用主轴装置的本实施方式的角接触球轴承10包括：在外周面具有内圈滚道面11a的内圈11；在内周面具有外圈滚道面12a的外圈12；以及被保持架14保持，并具有预定的接触角α地自由滚动地配置在内圈滚道面11a与外圈滚道面12a之间的多个滚珠(滚动体)13。在外圈12的轴向一侧的内周面设置有沉孔12b。
另外，外圈12包括分别位于轴向相同位置且在周向离开并在径向贯通的多个(本实施方式中为2个)油孔15(15a、15b)。另外，在外圈12的外周面，沿着周向形成有与油孔15连通的凹状槽16。由此，在角接触球轴承10中，从未图示的壳体的给油路供给的油粒和润滑空气经由外圈12的凹状槽16和油孔15被直接供给到滚珠13，进行油气润滑。
在本实施方式中，油孔15的直径被设定为0.5～1.0mm。
油孔15的滚道面侧开口部以至少一部分、优选的是开口部整体在轴向与滚珠13重叠的方式形成即可，更优选的是至少一部分在外圈滚道面12a内形成即可。
另外，油孔15为了提高高速旋转时的可靠性(使润滑油没有不均匀地均一遍布整个滚道面)而需要设置有多个，另一方面，在轴承旋转中，由于在滚珠13同时通过多个油孔15a、15b(即，后述油孔15的中心线L1、L2和滚珠13的中心A的圆周方向相位一致)的情况下，如上所述，振动、噪声增大，因此被设计为滚珠13不同时通过多个油孔15a、15b。
因此，在本实施方式中，多个油孔15a、15b的圆周方向相位如图2和图3所示地设计。图3(a)和(b)示出半径r的滚珠13、外圈滚道面12a和油孔15a、15b的轴向投影图。另外，在图3中，滚珠13与外圈滚道面12a的接触点为点O(X坐标、Y坐标的原点)，滚珠13的中心为点A，另外，油孔15b的中心线L2与表示滚珠13的表面的圆C的交点(即，油孔15b的中心线L2与滚珠13的接触点)为点B。实际上，点O、点A、点B不存在于同一径向截面上，但由于图3将外圈滚道面12a、滚珠13、油孔15b投影到与径向截面平行的面上，因此，上述3点(O、A、B)存在于同一面上。另外，与通过点A且通过角接触球轴承10的中心P的直线L垂直的直线LA、和点B处的滚珠13的切线LB所形成的角度为θ。
此处，在轴承旋转中，被设计为：在任意的滚珠13的中心A通过任意1个油孔15a的中心线L1时，距另一个油孔15b最近的滚珠13位于与油孔15b的中心线L2相交的位置，并且在从轴向观察角接触球轴承10时，直线LA和切线LB所成的角度为θ时，θ≥45°，其中，直线LA是与通过距油孔15b最近的滚珠13的中心A且通过角接触球轴承10的中心P的直线L垂直的直线LA，切线LB是油孔15b的中心线L2和滚珠13的接触点B处的切线LB。
即，在润滑时从油孔15侵入到轴承内部的空气在与滚珠13碰撞后，行进方向会变化。与该滚珠13碰撞后，根据空气的方向的不同，润滑有可能受到碰撞后的空气妨碍。图4示出润滑空气与滚动体表面的关系的示意图。图4中，直角三角形的斜边表示通过图3(b)中的点B的切线LB，图4中的θ1、θ2与图3(b)中的θ对应。另外，图4中，箭头表示空气的流动。
如图4(a)所示，在θ1＝45°时，通过油孔15并进入到轴承内部的润滑空气与滚珠13碰撞时，行进方向相对于进入方向变化90°。与之相对，在θ不到45°，例如如图4(b)所示，θ2＝30°时，润滑空气与滚珠13碰撞时，行进方向相对于进入方向变化120°。这样，θ越小，润滑空气与滚珠13碰撞之后的行进方向变化越大。由此，会产生碰撞后的空气妨碍新的润滑空气进入到轴承内部的现象，成为与油孔15被滚珠13堵塞的状态相同的状态。
所以，为了防止碰撞后的空气阻碍润滑空气的进入，优选的是图3(b)中的θ为45°以上。所以，为了防止产生所述振动、噪声和轴承温度变动大，在任意1个滚珠13与设置在外圈12上的油孔15中任意1个油孔15a的周向相位一致时(图3(a)的状态)，其他所有的油孔15b与滚珠13的位置关系需要满足图3(b)所示的θ≥45°。并且，若θ超过45°，则由于与滚珠13碰撞而反弹后的油、空气流不会与外圈滚道面12a撞击而是向圆周方向空间扩散，因此，难以产生空气振动。而且，由于油附着在相邻的滚珠13上，因此，在润滑性方面是优选的。
另外，由于θ越大，油粒向滚珠的碰撞角度越小(相对于切线接近平行)，油粒不会反弹，而是根据油的粘性(湿润性)的不同，变得容易附着在滚珠表面，因此，在提高润滑性方面是优选的。且，由于空气所导致的空气流的反弹减少，沿着滚珠表面顺畅流动，因此，变得难以产生空气振动，也能够减少噪声。由于在1个油孔处于图3(a)的瞬间被遮挡的空气向其他径向给油孔流动，因此，上述效果被进一步放大。
另外，若θ超过90°，则在1个油孔15a处于图3(a)的状态的瞬间，并非滚珠13而是保持架14的支柱位于其他油孔15b的周向相位，变得不能直接向滚珠13供给油粒。在该状态下，保持架14被空气按压，保持架14在径向移动。由于这样的现象在多个油孔15的任意1个与任意1个滚珠13处于图3(a)的状态的瞬间产生，因此，在轴承使用中，保持架14的径向移动在各种方向重复产生且保持架14异常振动，容易产生保持架噪声等问题。所以，优选的是θ≤90°。
如以上说明，根据本实施方式的角接触球轴承10，外圈12包括分别位于轴向相同位置且在周向分离并在径向贯通的多个油孔15，多个油孔15的圆周方向相位设为：在轴承旋转中从轴向观察角接触球轴承10时，滚珠13的中心A通过任意1个油孔15a的中心线L1时，距其余的油孔15b最近的滚珠13位于与油孔15b的中心线L2相交的位置，并且从轴向观察角接触球轴承10时，通过距油孔15b最近的滚珠13的中心A并与角接触球轴承10的径向垂直的直线LA、和油孔15b的中心线L2与滚珠13的接触点B处的表示滚动体表面的圆C的切线LB所成的角度为θ时，θ≥45°。由此，由于防止多个油孔15同时被滚珠13堵塞，并且距油孔15最近的滚珠13碰撞而反弹的油、空气流在轴承空间内在圆周方向扩散，因此，不会妨碍新的润滑空气的侵入，难以产生空气振动，在高速旋转中也能够抑制振动和噪声。另外，在圆周方向扩散的油由于附着在相邻的滚珠13上，因此，能够提高润滑性。
另外，由于油孔15的直径设定为0.5～1.0mm，因此，能够容易确保能够通过该油孔15直接向滚珠13供给润滑油的供给空气压。
另外，本发明不限于上述的实施方式，能够适当进行变形、改良等。
(第1变形例)
例如，如如图5(a)所示的第1变形例的角接触球轴承10a所示，也可以是，外圈12没有凹状槽的构成。
(第2变形例)
另外，如图5(b)所示的第2变形例的角接触球轴承10b所示，也可以是，外圈12的油孔15和凹状槽16相对于接触角的延长线Q被形成于沉孔相反侧的外圈滚道面12a。
(第3变形例)
另外，如图5(c)所示的第3变形例的角接触球轴承10c所示，也可以是，在外圈12的外周面，在夹着凹状槽16的轴向两侧沿着周向形成有环状槽12c，为了防止使用中的漏油，在各环状槽12c中分别配置有环状的密封部件17。
(第4～第7变形例)
并且，如图6(a)～(d)所示的第4～第7变形例的角接触球轴承10d～10g所示，也可以是，油孔15的滚道面侧开口部与外周面侧开口部相比，增大开口面积。即，在外圈给油型的滚动轴承中，由于通过该油孔15直接向滚珠13供给润滑油，因此，在滚道面侧开口部附近即使降低供给空气压，也能够将润滑油供给至滚珠13。因此，能够降低滚道面侧开口部的空气压，抑制高压空气与滚珠13撞击，降低轴承旋转中的噪声。
即，也可以是，油孔15的滚道面侧开口部通过使滚道面侧的部分15c形成为图6(a)所示的半球状、图6(b)所示的圆锥状、图6(c)所示的大直径圆筒状，从而增大开口面积。或者，如图6(d)所示，也可以是，油孔15的滚道面侧开口部通过跨整个径向朝向内径侧呈圆锥状扩径，从而增大开口面积。
(第8变形例)
另外，如图7所示的第8变形例的角接触球轴承10h所示，也可以是，油孔15在滚道面侧的部分15c朝向滚珠13弯曲。由此，能够向滚珠13的球面的靠近中心部分供给润滑油。
另外，在本实施方式中，说明了外圈12具有2个油孔15a、15b的情况，但也可以具有3个以上的油孔15，在该情况下，是如下构成即可：在任意1个滚珠13与任意1个油孔15的周向相位一致时，距其余的各油孔15最近的各滚珠13满足上述的角度θ≥45°即可。
另外，在本实施方式中，作为滚动轴承，以角接触球轴承10为例进行了说明，但也可以适用于深槽滚珠轴承、作为滚动体具有圆柱滚子的圆柱滚子轴承、作为滚动体具有圆锥滚子的圆锥滚子轴承等、其他任意形式的滚动轴承。
进一步，本发明的滚动轴承不限于适用于机床用主轴装置，也可以适用为一般产业机械用滚动轴承、马达用滚动轴承等高速旋转的装置的滚动轴承。
本申请基于2015年2月4日申请的日本专利申请2015―020738，其内容作为参照并入本文。

Claims (6)

1.一种滚动轴承，包括：在外周面具有内圈滚道面的内圈；在内周面具有外圈滚道面的外圈；以及自由滚动地配置在所述内圈滚道面与所述外圈滚道面之间的多个滚动体，所述滚动轴承的特征在于，
所述外圈包括分别位于轴向相同位置且在周向分离并在径向贯通的多个油孔，
所述多个油孔的圆周方向相位为：在轴承旋转中，从轴向观察所述滚动轴承时，在所述多个滚动体之中的1个滚动体的中心位于所述多个油孔的任意1个油孔的中心线上时，距所述多个油孔的其余油孔最近的所述滚动体的中心不位于所述其余油孔的中心线上，并且从轴向观察所述滚动轴承时，第一直线与第二直线所成的角度为θ，θ≥45°，其中所述第一直线是与通过距所述其余油孔最近的所述滚动体的中心且通过所述滚动轴承的中心的直线垂直的直线，并且所述第二直线是所述其余油孔的中心线与距所述其余油孔最近的所述滚动体的接触点处的切线。
2.如权利要求1所述的滚动轴承，
所述油孔的直径为0.5～1.0mm。
3.如权利要求1或2所述的滚动轴承，
所述油孔的滚道面侧开口部与外周面侧开口部相比，开口面积大。
4.如权利要求1或2所述的滚动轴承，
在所述外圈的外周面，沿着周向形成有与所述油孔连通的凹状槽。
5.如权利要求4所述的滚动轴承，
在所述外圈的外周面，在夹着所述凹状槽的轴向两侧沿着周向形成有环状槽，在所述各环状槽中分别配置有环状的密封部件。
6.如权利要求1或2所述的滚动轴承，其特征在于，
所述滚动轴承是机床主轴用轴承。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018028330A (ja) * 2016-08-15 2018-02-22 日本精工株式会社 玉軸受、及び工作機械用主軸装置
JP6690462B2 (ja) * 2016-08-15 2020-04-28 日本精工株式会社 玉軸受、主軸装置及び工作機械
JP2018076924A (ja) * 2016-11-10 2018-05-17 Ntn株式会社 軸受装置
PL233795B1 (pl) * 2017-11-16 2019-11-29 Zbigniew Kusznierewicz Lozysko toczne
DE112018006765B4 (de) * 2018-01-04 2024-03-28 Ihi Corporation Turbolader
JP6911773B2 (ja) * 2018-01-04 2021-07-28 日本精工株式会社 玉軸受、及び工作機械用主軸装置
US11473446B1 (en) * 2021-09-20 2022-10-18 Apexturbo Llc Bearing cartridge assembly for a turbocharger
CN114905348B (zh) * 2022-04-11 2024-04-12 威海红宇数控机床有限公司 滚动摩擦阴顶尖

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19530903A1 (de) * 1994-08-31 1996-03-07 Barmag Barmer Maschf Wälzlager
JPH1162991A (ja) * 1997-08-28 1999-03-05 Nippon Seiko Kk 転がり軸受の潤滑構造
CN1400406A (zh) * 2001-08-01 2003-03-05 日本精工株式会社 滚动轴承及工作机械用主轴装置
JP2009041676A (ja) * 2007-08-09 2009-02-26 Jtekt Corp ころ軸受及びころ軸受装置
JP2010001921A (ja) * 2008-06-18 2010-01-07 Jtekt Corp 調心輪付き転がり軸受、及びこれを用いた連続鋳造機用のロール装置
CN103180627A (zh) * 2010-10-21 2013-06-26 Ntn株式会社 滚动轴承及滚动轴承装置
CN103635708A (zh) * 2011-06-30 2014-03-12 Ntn株式会社 滚动轴承
CN204003951U (zh) * 2014-07-31 2014-12-10 山西巨义摩根进出口贸易有限公司 新型角接触轴承

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3195965A (en) * 1961-10-25 1965-07-20 Fafnir Bearing Co Lubricating means for an antifriction bearing
JPH11264420A (ja) * 1998-03-17 1999-09-28 Nippon Seiko Kk 転がり軸受
JP3010044B1 (ja) * 1998-10-16 2000-02-14 日本エスケイエフ株式会社 軸受潤滑装置
WO2006046706A1 (ja) 2004-10-29 2006-05-04 Jtekt Corporation 転がり軸受装置およびスピンドル
WO2006064858A1 (ja) 2004-12-14 2006-06-22 Jtekt Corporation 転がり軸受装置
JP2006200740A (ja) * 2004-12-24 2006-08-03 Jtekt Corp 転がり軸受装置
DE102005052677A1 (de) * 2005-11-04 2007-05-10 Schaeffler Kg Hochgeschwindigkeitslager, insbesondere direktgeschmiertes Spindellager für eine Werkzeugmaschine
WO2010038866A1 (ja) * 2008-10-03 2010-04-08 株式会社ジェイテクト 転がり軸受
JP5233561B2 (ja) * 2008-10-03 2013-07-10 株式会社ジェイテクト 転がり軸受
CN201526597U (zh) * 2009-09-11 2010-07-14 北京银河昊星机电技术有限公司 一种轧机滚动轴承

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19530903A1 (de) * 1994-08-31 1996-03-07 Barmag Barmer Maschf Wälzlager
JPH1162991A (ja) * 1997-08-28 1999-03-05 Nippon Seiko Kk 転がり軸受の潤滑構造
CN1400406A (zh) * 2001-08-01 2003-03-05 日本精工株式会社 滚动轴承及工作机械用主轴装置
JP2009041676A (ja) * 2007-08-09 2009-02-26 Jtekt Corp ころ軸受及びころ軸受装置
JP2010001921A (ja) * 2008-06-18 2010-01-07 Jtekt Corp 調心輪付き転がり軸受、及びこれを用いた連続鋳造機用のロール装置
JP5286962B2 (ja) * 2008-06-18 2013-09-11 株式会社ジェイテクト 調心輪付き転がり軸受、及びこれを用いた連続鋳造機用のロール装置
CN103180627A (zh) * 2010-10-21 2013-06-26 Ntn株式会社 滚动轴承及滚动轴承装置
CN103635708A (zh) * 2011-06-30 2014-03-12 Ntn株式会社 滚动轴承
CN204003951U (zh) * 2014-07-31 2014-12-10 山西巨义摩根进出口贸易有限公司 新型角接触轴承

Also Published As

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KR101935707B1 (ko) 2019-01-04
TWI603011B (zh) 2017-10-21
JP6439469B2 (ja) 2018-12-19

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