DE10045163A1

DE10045163A1 - Schrägkugellager und Wellenunterstüztzungsstruktur mit derartigen Schrägkugellagern

Info

Publication number: DE10045163A1
Application number: DE10045163A
Authority: DE
Inventors: Taikou Nawamoto; Hideto Yui
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1999-09-13
Filing date: 2000-09-13
Publication date: 2001-06-13
Anticipated expiration: 2020-09-14
Also published as: DE10045163B4; US6431760B1; JP2001153144A

Abstract

Ein Schrägkugellager, das eine gute Schmierungseigenschaft einer durch das Kugellager zu unterstützenden Welle gewährleistet, wobei die Herstellungskosten geringer sind, ein Temperaturanstieg des Lagers und das für die Drehung der zu unterstützenden Welle erforderliche Drehmoment vorringert werden können. Ferner ist die Rundlaufeigenschaft der zu unterstützenden Welle verbessert. Die lastfernen Endabschnitte der Außenringe der Lager befinden sich jeweils näher als die lastnahen Endabschnitte der Innenringe der Lager bei den Kugeln, die in axialer Richtung der zu unterstützenden Welle vorhanden sind. Die Abmessungen in Breitenrichtung der Außenringe sind geringer als die Abmessungen in Breitenrichtung der Innenringe.

Description

Die Erfindung betrifft einerseits ein Schrägkugellager, das in einem Drehunterstützungsabschnitt verwendet wird, der in verschiedenen Maschinen und Geräten, insbesondere im Spindelhauptwellenabschnitt einer Werkzeugmaschine, zur Unterstützung von Lasten in radialer Richtung und in Schubrichtung enthalten ist, und insbesondere eine Struk tur zur Verbesserung der Schmierungsleistung des Spindel hauptwellenabschnitts der Werkzeugmaschine, und anderer seits eine Wellenunterstützungsstruktur, die das obener wähnte Schrägkugellager verwendet.

In Fig. 11 ist eine Wellenunterstützungsstruktur 80 gezeigt, die auf den Spindelhauptwellenabschnitt einer Werkzeugmaschine angewendet wird. In dieser Struktur sind zwischen der äußeren Umfangsfläche einer Hauptwelle 81 und der inneren Umfangsfläche eines Gehäuses 82 mehrere Schrägkugellager 90 (die im folgenden einfach als Lager 90 bezeichnet werden) in axialer Richtung der Hauptwelle 81 nebeneinander angeordnet.

Zwischen den Innenringen 91 der jeweiligen Lager 90 sind entsprechende Innenring-Abstandshalter 83 eingesetzt. Außerdem sind sowohl zwischen die Außenringe 92 der entsprechenden Lager 90 als auch zwischen den Außenring 92 des Lagers 90, das sich am Ende der Lager 90 befindet, und einen Abdeckungskörper, der am linken Endabschnitt (in Fig. 11) des Gehäuses 82 befestigt ist, entsprechende Außenring-Abstandshalter 85 eingesetzt.

Jedes Lager 90 ist so beschaffen, daß in eine Laufbahn, die zwischen dem Innenring 91 und dem Außenring 92 gebil det ist, eine Kugelreihe 93 zusammen mit einer Halterung 94 rollfähig eingesetzt ist, ferner ist im lastfernen Abschnitt des Außenrings 92 eine Gegenbohrung 96 ausge bildet, die die Ölabführungsleistung des Lagers 90 ver bessert. Genauer sind im Fall von zwei Lagern 90, die auf der linken Seite in Fig. 11 angeordnet sind, in den Abschnitten, die sich links von den Kugeln 95 in den Kugelreihen 93 befinden, Gegenbohrungen 96 ausgebildet; im Fall von zwei Lagern 90, die auf der rechten Seite in Fig. 11 angeordnet sind, sind in den Abschnitten, die sich rechts von den Kugeln 95 befinden, Gegenbohrungen 96 ausgebildet. Das heißt, daß durch die Bereitstellung der Gegenbohrungen 96 die Ölentleerungsleistung der entspre chenden Lager 90 für die Entleerung von Schmieröl verbes sert wird, so daß das erforderliche Drehmoment der Haupt welle 81 reduziert werden kann.

Um in der obenbeschriebenen Wellenunterstützungsstruktur 80 die Ölentleerungsleitung der jeweiligen Lager 90 zu verbessern und das erforderliche Drehmoment der Haupt welle 81 zu reduzieren, sind die Gegenbohrungen 96 in den lastfernen Abschnitten der Außenringe 92 der jeweiligen Lager 90 ausgebildet.

Die Gegenbohrungen 96 der Lager 90 sind jedoch ebenso wie die Schmieröl-Entleerungsräume sehr klein. Daher ist insbesondere im Fall der Unterstützung der Hauptwelle 81 einer Werkzeugmaschine die Ölabführungslager 90 unzurei chend, so daß die richtige Schmierungsleistung der Lager 90 nicht gewährleistet werden kann.

Dadurch entsteht das Problem, daß die Temperatur der Lager ansteigt und daß das erforderliche Drehmoment der zu unterstützenden Welle nicht reduziert werden kann. Somit ist es aufgrund der Tatsache, daß ein Anstieg der Temperatur des Lagers und das für die Welle erforderliche Drehmoment nicht reduziert werden können, nicht möglich, eine hohe Bearbeitungsgenauigkeit der Werkzeugmaschine zu gewährleisten.

Außerdem ist der Abdeckungskörper 84 am linken Endab schnitt (in Fig. 11) des Gehäuses 82 mittels eines Bol zens befestigt, ferner sind die Außenringe 92 der Lager 90 in Schubrichtung durch den Abdeckungskörper 84 über ihre zugeordneten Außenring-Abstandshalter 85 befestigt.

Wenn jedoch die Abdeckung 84 am Gehäuse 82 übermäßig stark festgezogen wird, besteht die Gefahr, daß die Außenringe 92 der Lager 90 verformt werden. Wenn die Außenringe 92 der Lager 90 verformt sind, entsteht das Problem, daß die Laufbahnoberflächen der Außenringe 92, die die Laufbahnen für die Kugeln 95 bilden, verformt werden könnten, wodurch die Laufgenauigkeit der Haupt welle 81 gesenkt wird.

Wenn andererseits die Abdeckung 84 am Gehäuse 82 zu schwach festgezogen wird, werden, obwohl die Gefahr verringert ist, daß die Außenringe 92 der Lager 90 ver formt werden, der Schlupf und die Kontaktsteifheit der Außenringe 92 beeinflußt.

Daher wird der Festziehgrad des Abdeckungskörpers 84 am Gehäuse 82 auf der Grundlage der obigen Ergebnisse auf einen Wert im Bereich von 10 bis 30 µm gesetzt. In Wirk lichkeit kann jedoch eine Verformung der Außenringe 92 der Lager 90 nicht verhindert werden. Daher besteht noch immer das Problem, daß aufgrund der Verformung der Lauf bahnoberflächen der Außenringe 92 die Laufgenauigkeit der Hauptwelle 81 verschlechtert ist.

Die Erfindung zielt auf die Beseitigung der obenerwähnten Nachteile herkömmlicher Schrägkugellager.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein A Schrägkugellager, das einen einfachen Aufbau besitzt, dessen Herstellungskosten gesenkt werden können und das eine geeignete Schmierungsleistung einer hierdurch unter stützten Welle sicherstellen kann, sowie eine Wellenun terstützungsstruktur, die eine Verringerung des Anstiegs der Lagertemperatur und eine Verringerung des für die Drehung der Welle erforderlichen Drehmoments erzielen kann und die Laufgenauigkeit der hierdurch unterstützten Welle verbessern kann, zu schaffen.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Schrägkugellager nach Anspruch 1 bzw. durch eine Wellenunterstützungsstruktur nach Anspruch 4. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist ein Schrägku gellager so beschaffen, daß eine Kugelreihe zusammen mit einer Halterung in eine Laufbahn, die zwischen einem Innenring und einem Außenring gebildet ist, rollfähig eingesetzt ist, wobei der lastferne Endabschnitt des Außenrings sich näher als der lastnahe Endabschnitt des Innenrings bei den Rollkörpern (Kugeln), die in axialer Richtung einer durch das Lager zu unterstützenden Welle vorhanden sind, befindet.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung ist ein Schräg kugellager so beschaffen, daß eine Kugelreihe zusammen mit einer Halterung in eine Laufbahn, die zwischen einem Innenring und einem Außenring gebildet ist, rollfähig eingesetzt ist, wobei der lastferne Endabschnitt des Außenrings sich näher als der lastnahe Abschnitt des Innenrings bei den Rollkörpern (Kugeln), die in axialer Richtung einer durch das Lager zu unterstützenden Welle vorhanden sind, befindet und der lastferne Endabschnitt des Innenrings sich näher als der lastnahe Endabschnitt des Außenrings bei den Rollkörpern, die in axialer Richtung der durch das Lager zu unterstützenden Welle vorhan den sind, befindet.

Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung sind in einer Wellenunterstützungsstruktur die Schrägkugellager gemäß dem ersten oder dem zweiten Aspekt in zwei oder mehr Reihen in axialer Richtung einer durch die Kugellager zu unterstützenden Welle nebeneinander zwischen der äußeren Umfangsfläche der zu unterstützenden Welle und der inne ren Umfangsfläche eines Gehäuses angeordnet, sind zwi schen die Innenringe der Lager in den entsprechenden Reihen Innenring-Abstandshalter eingefügt und sind zwi schen die Außenringe der Lager in den entsprechenden Reihen sowie zwischen den Außenring des am Ende befindli chen Lagers und einen am Endabschnitt des Gehäuses befe stigten Abdeckungskörper Außenring-Abstandshalter einge fügt.

Als Werkstoff für die Innenring-Abstandshalter und für die Außenring-Abstandshalter kann vorzugsweise ein Werk stoff mit hoher Wärmeleitfähigkeit verwendet werden. Dadurch kann die Wärmeleitfähigkeit der Wellenunterstüt zungsstruktur als Ganzes verbessert werden, außerdem kann ein Anstieg der Temperatur der Schrägkugellager in den entsprechenden Reihen auf einen niedrigen Pegel gesteuert werden.

Gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung sind in einer Wellenunterstützungsstruktur gemäß dem dritten Aspekt Ölentleerungslöcher für die Entleerung von Schmieröl an gegebenen Positionen der Außenring-Abstandshalter in der Nähe der Rollkörper ausgebildet.

Gemäß einem fünften Aspekt der Erfindung sind in der Wellenunterstützungsstruktur gemäß dem dritten oder dem vierten Aspekt an den gegebenen Positionen der Außenring- Abstandshalter in der Nähe der lastfernen Endabschnitte der Außenringe Ölzufuhrlöcher für die Zufuhr von Schmieröl ausgebildet.

Das Schrägkugellager gemäß dem ersten Aspekt wird auf den Unterstützungsabschnitt einer in verschiedenen Maschinen und Geräten enthaltenen Drehwelle und insbesondere auf den Spindelhauptwellenabschnitt einer Werkzeugmaschine angewendet. Schmieröl wird beispielsweise von Ölzufuhrdü sen, die in der Nähe des lastfernen Endabschnitts des Innenrings angeordnet sind, an den Innenring und zwischen die Rollkörper entsprechend einem Öl/Luft-Schmierungssy stem oder einem Öl/Feuchtigkeits-Schmierungssystem zuge führt. Das zugeführte Schmieröl bildet in den Kontaktab schnitten zwischen den inneren und Außenringen und den Rollkörpern Ölfilme, wodurch das Lager geschmiert wird.

Da bei dieser Schmierung der lastferne Endabschnitt des Außenrings sich näher als der lastnahe Endabschnitt des Innenrings bei den Rollkörpern, die in axialer Richtung einer durch das Lager zu unterstützenden Welle vorhanden sind, befindet, kann ein großer Schmieröl-Entleerungsraum geschaffen werden, so daß überschüssiges Schmieröl im inneren Abschnitt des Lagers mit hohem Wirkungsgrad abgeführt werden kann. Dadurch kann nicht nur ein Anstieg der Temperatur des Lagers verringert werden, sondern auch das für die Drehung der zu unterstützenden Welle erfor derliche Drehmoment kann verringert werden. Außerdem kann der Außenring nur schwer verformt werden, so daß eine verringerte Laufgenauigkeit der zu unterstützenden Welle, die andernfalls durch den verformten Außenring hervorge rufen werden könnte, verhindert werden kann.

Da in dem Schrägkugellager gemäß dem zweiten Aspekt der lastferne Endabschnitt des Außenrings sich näher als der lastnahe Abschnitt des Innenrings bei den Rollkörpern (Kugeln), die in axialer Richtung einer durch das Lager zu unterstützenden Welle vorhanden sind, befindet, kann ein großer Schmieröl-Entleerungsraum geschaffen werden, so daß überschüssiges Schmieröl im inneren Abschnitt des Lagers mit hohem Wirkungsgrad abgeführt werden kann. Da außerdem der lastferne Endabschnitt des Innenrings sich näher als der lastnahe Endabschnitt des Außenrings bei den Rollkörpern, die in axialer Richtung der durch das Lager zu unterstützenden Welle vorhanden sind, befindet, kann der Einfluß eines Luftvorhangs verringert werden, so daß das Schmieröl in den inneren Abschnitt des Lagers mit weiter erhöhtem Wirkungsgrad zugeführt werden kann. Dies ermöglicht nicht nur die Verringerung des Anstiegs der Temperatur des Lagers, sondern außerdem eine Verringerung des für die Drehung der zu unterstützenden Welle erfor derlichen Drehmoments. Ferner kann der Außenring nur schwer verformt werden, wodurch eine Verringerung der Laufgenauigkeit der zu unterstützenden Welle, die andern falls durch einen verformten Außenring hervorgerufen werden könnte, verhindert werden.

In einer Wellenunterstützungsstruktur gemäß dem dritten Aspekt sind die Schrägkugellager gemäß dem ersten oder dem zweiten Aspekt in zwei oder mehr Reihen nebeneinander in axialer Richtung einer durch die Kugellager zu unter stützenden Welle zwischen der äußeren Umfangsfläche der zu unterstützenden Welle und der inneren Umfangsfläche eines Gehäuses angeordnet. Zwischen die Innenringe der Kugellager in den entsprechenden Reihen sind Innenring- Abstandshalter eingefügt. Zwischen die Außenringe der Kugellager in den entsprechenden Reihen sowie zwischen den Außenring des letzten Lagers und eine am Endabschnitt des Gehäuses befestigte Abdeckung sind Außenring-Ab standshalter eingefügt.

In dieser Wellenunterstützungsstruktur wird für die Schrägkugellager in den jeweiligen Reihen von Ölzufuhrdü sen Schmieröl sowohl an die Innenringe als auch zwischen die Rollkörper zugeführt, wobei sich die Ölzufuhrdüsen entsprechend einem Öl/Luft-Schmierungssystem oder einem Öl/Feuchtigkeits-Schmierungssystem zwischen den Kugella gern in den entsprechenden Reihen in der Nähe der last fernen Endabschnitte der Innenringe befinden. Das zuge führte Schmieröl bildet in den Kontaktabschnitten zwi schen den inneren und Außenringen und den Rollkörpern Ölfilme, wodurch die Kugellager geschmiert werden.

Bei dieser Schmierung kann in dem Fall, in dem die last fernen Endabschnitte der Außenringe der Kugellager in den entsprechenden Reihen sich näher als die lastnahen Endab schnitte der Innenringe bei den Rollkörpern, die in axialer Richtung der zu unterstützenden Welle vorhanden sind, befinden, oder in dem Fall, in dem die lastfernen Endabschnitte der Innenringe der Kugellager in den ent sprechenden Reihen sich näher als die lastnahen Endab schnitte der Außenringe bei den Rollkörpern, die in axialer Richtung der zu unterstützenden Welle vorhanden sind, befinden, der Einfluß des Luftvorhangs verringert werden, wodurch das Schmieröl den inneren Abschnitten der Kugellager mit hohem Wirkungsgrad zugeführt werden kann, ferner wird ein großer Raum für die Entleerung des Schmieröls geschaffen, so daß überschüssiges Schmieröl in den inneren Abschnitten der Kugellager mit hohem Wir kungsgrad abgeführt werden kann. Daher können ein Anstieg der Lagertemperatur und das für die Drehung der Welle erforderliche Drehmoment verringert werden. Außerdem können die Außenringe nur schwer verformt werden, wodurch die Verringerung der Laufgenauigkeit der zu unterstützen den Welle, die andernfalls durch die verformten Außen ringe hervorgerufen werden könnte, verhindert werden.

In einer Wellenunterstützungsstruktur gemäß dem vierten Aspekt sind in den jeweiligen Außenring-Abstandshaltern, die zwischen die Außenringe der Schrägkugellager in den entsprechenden Reihen sowie zwischen den Außenring des letzten Lagers und einen am Endabschnitt des Gehäuses befestigten Abdeckungskörper eingefügt sind, Ölentlee rungslöcher ausgebildet. Das heißt, daß die Ölentlee rungslöcher jeweils an gegebenen Positionen ihrer zuge ordneten Außenring-Abstandshalter in der Nähe der Roll körper angeordnet sind, um überschüssiges Schmieröl in den inneren Abschnitten der Kugellager abzuführen.

Dadurch kann ein nochmals größerer Schmieröl-Entleerungs raum geschaffen werden, der die Entleerung von überschüs sigem Schmieröl in den inneren Abschnitten der Kugellager mit sehr hohem Wirkungsgrad ermöglicht. Kraft dessen können ein Anstieg der Lagertemperatur sowie das für die Drehung der Welle erforderliche Drehmoment reduziert werden.

In einer Wellenunterstützungsstruktur gemäß dem fünften Aspekt sind in den entsprechenden Außenring-Abstands haltern, die zwischen die Außenringe der Schrägkugellager in den entsprechenden Reihen sowie zwischen den Außenring des letzten Lagers und einen am Endabschnitt des Gehäuses befestigten Abdeckungskörper eingefügt sind, Ölzufuhrlö cher ausgebildet. Das heißt, daß die Ölzufuhrlöcher jeweils an gegebenen Positionen ihrer zugeordneten Außen ring-Abstandshalter in der Nähe der lastfernen Endab schnitte der Außenringe angeordnet sind, um den inneren Abschnitten der Kugellager Schmieröl zuzuführen.

Daher kann ein Lager mit einem Pseudo-Außenring-Ölzufuhr system geschaffen werden, weshalb im Vergleich zu einem Lager mit einem herkömmlichen Außenring-Ölzufuhrsystem, in dem ein Ölzufuhrloch direkt im Außenring des Lagers ausgebildet ist, nicht nur die gleiche Wirkung erhalten werden kann, sondern außerdem die Herstellungskosten des Lagers gesenkt werden können.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deut lich beim Lesen der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen, die auf die Zeichnung Bezug nimmt; es zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht einer Wellenunter stützungsstruktur, auf die ein Schrägku gellager gemäß einer ersten Ausführungs form angewendet wird;

Fig. 2 eine vergrößerte Schnittansicht der Hauptabschnitte des Schrägkugellagers nach Fig. 1;

Fig. 3 bis 6 eine Schnittansicht einer Wellenunter stützungsstruktur, auf die ein Schrägku gellager gemäß einer zweiten, einer drit ten, einer vierten bzw. einer fünften Ausführungsform angewendet wird;

Fig. 7(A)-10(B) Schnittansichten der Hauptabschnitte eines Schrägkugellagers gemäß einer sech sten, einer siebten, einer achten bzw. einer neunten Ausführungsform; und

Fig. 11 die bereits erwähnte Schnittansicht einer Wellenunterstützungsstruktur, die her kömmliche Schrägkugellager enthält.

Fig. 1 ist eine Schnittansicht einer Wellenunterstüt zungsstruktur, auf die ein Schrägkugellager gemäß einer ersten Ausführungsform angewendet wird, während Fig. 2 eine vergrößerte Schnittansicht der Hauptabschnitte des Schrägkugellagers nach Fig. 1 ist.

Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, sind in eine Wellen unterstützungsstruktur 10 zur Unterstützung einer Haupt welle 11 einer Werkzeugmaschine zwischen die linke äußere Umfangsfläche der Hauptwelle 11 in Fig. 1 und die innere Umfangsfläche eines Gehäuses 12 Schrägkugellager 30 (die im folgenden einfach als Kugellager 30 bezeichnet werden) in axialer Richtung (in Fig. 1 in Rechts/Links-Richtung) der Hauptwelle 11 in zwei oder mehr Reihen eingefügt (in Fig. 1 ist eine Gruppe aus zwei Reihen von Lagern 30 gegenüber einer weiteren Gruppe aus zwei Reihen von Lager 30 in der Weise angeordnet, daß ihre hinteren Oberflächen einander zugewandt sind, so daß insgesamt vier Reihen von Lagern 30 in einer (DBB-Kombination) angeordnet sind.

Zwischen die Innenringe 31 der jeweiligen Reihen von Lagern 30 sind Innenring-Abstandshalter 13 eingefügt. Außerdem sind zwischen die Außenringe 32 der entsprechen den Reihen von Lagern 30 sowie zwischen den Außenring 32 des am axialen Endabschnitt (in Fig. 1 am linken Endab schnitt) der Hauptwelle 11 befindlichen Lagers und einem am linken (in Fig. 1) Endabschnitt des Gehäuses 12 mit tels eines Bolzens 15 befestigten Abdeckungskörper 16 jeweilige Außenring-Abstandshalter 14 eingefügt. Zwischen die entsprechenden Reihen von Lagern 30 sind jeweils Ölzufuhrdüsen 17 für die Zufuhr von Schmieröl eingefügt, so daß sie sich in der Nähe der lastfernen Endabschnitte der Innenringe 31 der Lager 30 befinden.

Jedes der Lager 30 ist so beschaffen, daß in eine Lauf bahn, die zwischen den im wesentlichen zylindrischen inneren und Außenringen 31 und 32 gebildet ist, eine Kugelreihe 33 zusammen mit einer Halterung 34 rollfähig eingesetzt ist.

An der äußeren Umfangsfläche des Innenrings 31 ist eine Laufbahnnut 35 in der Weise ausgebildet, daß sie sich ringförmig in Umfangsrichtung der äußeren Umfangsfläche des Innenrings 31 erstreckt, wobei die Laufbahnnut 35 einen im wesentlichen halbkreisförmigen Querschnitt besitzt.

Während der Innenring 31 radial innerhalb des Außenrings 32 eingesetzt ist, ist der Außenring 32 am äußeren Umfang des Innenrings 31 angebracht. Der Außenring 32 enthält eine Laufbahnnut 36, die der Laufbahnnut 35 des Innen rings 31 entspricht. Die Laufbahnnut 36 ist ringförmig in Umfangsrichtung der inneren Umfangsfläche des Außenrings 32 ausgebildet und besitzt ebenfalls einen im wesentli chen halbkreisförmigen Querschnitt, der so ausgebildet ist, daß er sich gegenüber der Laufbahnnut 35 des Innen rings 31 befindet.

Zwischen den inneren und Außenringen 31 und 32 ist eine Laufbahn ausgebildet, die durch die Laufbahnnuten 35 und 36 der inneren und Außenringe 31 bzw. 32 definiert ist. In die so gebildete Laufbahn sind mehrere Kugeln (Roll körper) 37, die zur Kugelreihe 33 gehören, rollfähig eingesetzt, gleichzeitig ist in diese Laufbahn die Halte rung 34 zusammen mit der Kugelreihe 33 eingebaut.

Die lastfernen Endabschnitte (in Fig. 2 die linken Endab schnitte) der Außenringe 32 der Lager 30 befinden sich jeweils näher als die lastnahen Abschnitte (in Fig. 2 die linken Endabschnitte) der Innenringe 31 der Lager 30 bei den Kugeln 37, die in axialer Richtung der Hauptwelle 11 angeordnet sind (d. h. näher bei den Zentren der Lager 30 in deren axialer Richtung; in Fig. 2 näher bei der rech ten Seite).

Das heißt, daß in den Außenringen 32 der Lager 30 gemäß dieser Ausführungsform die Abschnitte, die den Gegenboh rungen 96 der in Fig. 11 gezeigten herkömmlichen Lager 90 entsprechen, in vertikaler Richtung in Fig. 2 abgeschnit ten sind, so daß die Abmessungen in Breitenrichtung (in Fig. 2 in Rechts/Links-Richtung) der Außenringe 32 klei ner als die Abmessungen in Breitenrichtung der Innenringe 31 ausgebildet sind. Außerdem ist jeder der Außenring- Abstandshalter 14, der sich zum oberen abgeschnittenen Abschnitt erstreckt, so ausgebildet, daß seine Dicke (in Fig. 1 die Abmessung in vertikaler Richtung) kleiner als die Dicke der Gegenbohrung 96 ist, die in den in Fig. 11 gezeigten herkömmlichen Lagern 90 ausgebildet ist.

Außerdem ist in jedem der Außenring-Abstandshalter 14 längs einer virtuellen Linie in Fig. 1, die von der Nähe des Endabschnitts in Breitenrichtung des Innenrings 31 des Lagers 30 (d. h. gegenüber den Kugeln 37) verläuft, ein Ölentleerungsloch 14a ausgebildet. Die Ölentleerungs löcher 14a werden jeweils dazu verwendet, überschüssiges Schmieröl, das in den inneren Abschnitten der Lager 30 vorhanden ist, abzuführen.

Als Werkstoff der Innenring-Abstandshalter 13 und der Außenring-Abstandshalter 14 wird ein Werkstoff verwendet, der eine hohe Wärmeleitfähigkeit besitzt. Die Verwendung eines derartigen Werkstoffs kann nicht nur die Wärmeleit fähigkeit der Wellenunterstützungsstruktur 10 als Ganzes verbessern, sondern kann außerdem den Temperaturanstieg der jeweiligen Reihen von Lagern 30 auf einen niedrigen Pegel steuern.

Andererseits ist zwischen die rechte (in Fig. 1) äußere Umfangsfläche der Hauptwelle 1 und die innere Umfangsflä che des Gehäuses 12 ein zylindrisches Wälzlager 18 einge fügt. Auf der äußeren Umfangsfläche des rechten (in Fig. 1) Endabschnitts der Hauptwelle 11 ist ein Außengewindeabschnitt 19 ausgebildet, mit dem eine Lagermutter 20 verschraubt ist.

Nun wird der Aufbau des zylindrischen Wälzlagers 18 genauer erläutert. Ein Innenring 23 dieses Wälzlagers 18 wird zwischen Innenring-Abstandshaltern 24 durch die Lagermutter 20 gehalten, die mit dem Außengewindeab schnitt 19 der Hauptwelle 11 verschraubt ist, während ein Außenring 25 des Wälzlagers 18 zwischen einem Außenring- Abstandshalter 26 und einem Abdeckungselement 22 gehalten wird, das mittels eines Bolzens 21 am rechten (in Fig. 1) Endabschnitt des Gehäuses 25 befestigt ist.

Nun wird die Funktionsweise des Schrägkugellagers gemäß dieser Ausführungsform beschrieben.

In der Wellenunterstützungsstruktur 10 wird in jedem der in den entsprechenden Reihen enthaltenen Lager 30 das Schmieröl zur Laufbahnnut 35 des Innenrings 31 von der Ölzufuhrdüse 17 zugeführt, die in der Nähe des lastfernen Endabschnitts des Innenrings 31 entsprechend einem Öl/Luft-Schmierungssystem oder einem Öl/Feuchtigkeits- Schmierungssystem angeordnet ist. Das auf diese Weise zugeführte Schmieröl bildet in den Kontaktabschnitten zwischen den Kugeln 37 und den Laufbahnnuten 35, 36 der inneren bzw. Außenringe 31 und 32 des Lagers 30 Ölfilme, wodurch das Lager 30 geschmiert werden kann.

Da bei dieser Schmierung der lastferne Endabschnitt des Außenrings 32 des Lagers 30 sich näher bei den Kugeln 37, die in axialer Richtung der Hauptwelle 11 vorhanden sind, als der lastnahe Abschnitt des Innenrings 30 befindet, kann ein großer Schmieröl-Entleerungsraum geschaffen werden, so daß überschüssiges Schmieröl im inneren Ab schnitt des Lagers 30 mit hohem Wirkungsgrad abgeführt werden kann. Kraft dessen können sowohl ein Anstieg der Temperatur des Lagers 30 als auch das für die Drehung der Hauptwelle 11 erforderliche Drehmoment reduziert werden.

Außerdem ist die Abmessung in Breitenrichtung des Außen rings 32 des Lagers 30 im Vergleich beispielsweise mit dem in Fig. 11 gezeigten herkömmlichen Lager 90 auf einen kleinen Wert gesetzt. Kraft dessen wird die Laufbahnnut 36 des Außenrings 32 selbst dann, wenn das Drehmoment für die Befestigung des Abdeckungskörpers 16 mittels des Bolzens 15 übermäßig groß ist und somit auf den Außenring 32 über die Außenring-Abstandshalter 14 eine übermäßige Festziehkraft ausgeübt wird, kaum verformt. Dadurch kann verhindert werden, daß die Laufgenauigkeit der Hauptwelle 11 aufgrund der Verformung der Laufbahn 36 des Außenrings 32 abgesenkt wird.

Fig. 3 zeigt eine Schnittansicht einer Wellenunterstüt zungsstruktur, auf die ein Schrägkugellager gemäß einer zweiten Ausführungsform angewendet wird.

In der Wellenunterstützungsstruktur 40 gemäß dieser Ausführungsform sind von den Ölentleerungslöchern 42 und 43, die in den Außenring-Abstandshaltern 41 ausgebildet sind, die Ölentleerungslöcher 42, die in der Nähe der lastfernen Endabschnitte der Außenringe 32 ausgebildet sind, innerhalb virtueller Linien angeordnet, die aus der Umgebung der Endabschnitte in Breitenrichtung der Innen ringe 31 in Fig. 3 nach unten gezogen sind, angeordnet (d. h., die Ölentleerungslöcher 42 befinden sich näher bei den Kugeln 37). Diese Positionierung der Ölentlee rungslöcher 42 kann den Ölentleerungswirkungsgrad, mit dem das Schmieröl aus den inneren Abschnitten der Lager 30 durch die Ölentleerungslöcher 42 abgeführt wird, verbessert werden.

Die verbleibenden Abschnitte der Struktur und die Funktionsweise der zweiten Ausführungsform stimmen mit jenen der obenbeschriebenen ersten Ausführungsform im wesentli chen überein.

Fig. 4 zeigt eine Schnittansicht einer Wellenunterstüt zungsstruktur, auf die ein Schrägkugellager gemäß einer dritten Ausführungsform angewendet wird.

In der Wellenunterstützungsstruktur 50 gemäß dieser Ausführungsform sind nicht nur die lastfernen Endab schnitte der Außenringe 53 der Lager 51 näher bei den Kugeln 37, die in axialer Richtung der Hauptwelle 11 angeordnet sind, als die lastnahen Endabschnitte der Innenringe 52 der Lager 51 angeordnet, sondern es sind außerdem die lastfernen Endabschnitte (in den beiden linken Reihen von Lagern 51, die in Fig. 4 gezeigt sind, die rechten Endabschnitte) der Innenringe 52 näher bei den Kugeln 37, die in axialer Richtung der Hauptwelle 11 angeordnet sind (in den beiden linken Reihen von Lagern 51, die in Fig. 4 gezeigt sind, näher bei der linken Seite) als die lastnahen Endabschnitte (in den beiden linken Reihen von Lagern 51, die in Fig. 4 gezeigt sind, die rechten Endabschnitte) der Außenringe 53 angeordnet. Außerdem sind die Dicken (in Fig. 4 die Abmessungen in vertikaler Richtung) der Innenring-Abstandshalter 54 kleiner als die Dicken der Innenringe 52.

Kraft dieser Struktur können die Einflüsse von Luftvor hängen verringert werden, wenn das Schmieröl in die inneren Abschnitte der Lager 51 unter Verwendung dieser Ölzufuhrdüsen 17 zugeführt wird, da die Ölzufuhrdüsen 17 radial weiter innerhalb der Lager angeordnet werden können, so daß der Zufuhrwirkungsgrad für Schmieröl weiter verbessert werden kann.

Die übrigen Abschnitte der Struktur und die Funktionsweise der dritten Ausführungsform stimmen mit jenen der obenbeschriebenen ersten Ausführungsform im wesentlichen überein.

Fig. 5 zeigt eine Schnittansicht einer Wellenunterstüt zungsstruktur, auf die ein Schrägkugellager gemäß einer vierten Ausführungsform angewendet wird.

In der Wellenunterstützungsstruktur 60 gemäß dieser Ausführungsform sind die Ölzufuhrdüsen nicht zwischen den Lagern 30 in den entsprechenden Reihen angeordnet, statt dessen sind zwischen Außenring-Abstandshaltern 61 Ölzu fuhrdüsen 62 ausgebildet. Die Ölzufuhrdüsenlöcher 62 sind so beschaffen, daß sie mit einem im Gehäuse 12 ausgebil deten Ölzufuhrdurchlaß (nicht gezeigt) in Verbindung stehen. Der Ölzufuhrdurchlaß ist mit einer (nicht gezeig ten) Schmierungsfluid-Zufuhrquelle verbunden, die Öl/Luft oder Öl/Feuchtigkeit liefert.

Somit kann das Schmieröl-Zufuhrsystem durch Anordnen der Ölzufuhrdüsenlöcher 62 an gegebenen Positionen der jewei ligen Außenring-Abstandshalter 61 in der Nähe der last fernen Endabschnitte der Außenringe 32 als Pseudo-Außen ring-Ölzufuhrsystem ausgebildet werden.

Im Vergleich zu einem herkömmlichen Außenring-Ölzufuhrsy stem, indem die Ölzufuhrlöcher direkt in den Außenringen der Lager ausgebildet sind, kann somit die Wellenunter stützungsstruktur 60 einerseits die gleiche Wirkung erzielen, d. h., sie wird nicht durch Luftvorhänge beein flußt, andererseits kann sie einen hohen Ölzufuhrwir kungsgrad schaffen und einfach bearbeitet werden, so daß ihre Herstellungskosten verringert werden können.

Die übrigen Abschnitte der Struktur und die Funktions weise der vierten Ausführungsform stimmen mit jenen der obenbeschriebenen ersten Ausführungsform im wesentlichen überein.

Fig. 6 zeigt eine Schnittansicht der Hauptabschnitte eines Schrägkugellagers gemäß einer fünften Ausführungs form.

In einer Wellenunterstützungsstruktur 70 gemäß dieser Ausführungsform wird als Ölzufuhrdüsenloch 71 eine Gummi düse verwendet, deren Öffnung auf die Kugeln 37 gerichtet ist.

Gewöhnlich wird in einer Werkzeugmaschine eine Öl/Luft- Vorrichtung bei einem Luftzufuhrdruck von 3,4 . 10^-1 bis 4,4 . 10^-1 MPa (Überdruck) verwendet.

Wenn in dieser Ausführungsform eine ideale Düsenform unter den Bedingungen berechnet wird, daß der Luftzufuhr druck 0,39 MPa beträgt, die Luftdurchflußmenge 25 Nl/Min beträgt und die Ölmenge in Form kleinster Teilchen, d. h. die Schmieröl-Zufuhrmenge, 0,03 . 10^-3 l/Min beträgt (den größten Teil des Zufuhrrohrs nimmt die Luft ein), beträgt die Querschnittsfläche des Halsabschnitts ungefähr 0,434 mm² (Durchmesser ca. 0,74 mm), während die Quer schnittsfläche des Öffnungsendes ca. 0,577 mm² (Durchmes ser ca. 0,86 mm) beträgt. Während die adiabatische Strö mung und der Reibungsverlust nicht berücksichtigt wurden, wurde diese Berechnung jedoch unter der Annahme gemacht, daß die Eintrittsströmungsgeschwindigkeit null ist, die Eintrittsfläche unendlich ist und der äußere Druck 0,1012 MPa ist.

In der obenerwähnten Ölzufuhrdüse ist die Luftströmungs geschwindigkeit im Einschnürungsabschnitt gleich der Schallgeschwindigkeit (ungefähr 313 m/s) und ist die Lufteinleitungsgeschwindigkeit ungefähr 4,63 m/s.

Durch Verwendung der so ausgebildeten Ölzufuhrdüsenlöcher 71 als Feinmengen-Schmierungsvorrichtungen der Lager kann das Schmieröl den Lagern 30 genau und mit hohem Wirkungs grad zugeführt werden. Daher kann die Menge des den Lagern 30 zugeführten Schmieröls verringert werden.

Indem außerdem die Luft ausgenutzt wird, die von den offenen Düsenenden unter Beschleunigung und Abkühlung ausgeblasen wird, kann die Kühlungswirkung der Lager 30 erhöht werden.

Die verbleibenden Abschnitte der Struktur und die Funkti onsweise der fünften Ausführungsform stimmen mit jenen der obenbeschriebenen vierten Ausführungsform überein.

Fig. 7(A) ist eine Schnittansicht der Hauptabschnitte einer Wellenunterstützungsstruktur 100, auf die das Schrägkugellager gemäß einer sechsten Ausführungsform angewendet wird.

In der Wellenunterstützungsstruktur 100 gemäß dieser Ausführungsform ist ein Düsenrahmen 102, der dazu verwen det wird, einen Ölzufuhrdurchlaß 101a, der im Gehäuse 101 ausgebildet ist, und ein Ölzufuhrdüsenloch 62, das im Außenring-Abstandshalter 61 ausgebildet ist, miteinander zu verbinden, im Gehäuse 101 angeordnet; in den Verbin dungsabschnitt zwischen dem Düsenrahmen 102 und dem Ölzufuhrdüsenloch 62 ist ein O-Ring 103 eingesetzt.

Der Ölzufuhrdurchlaß 101a ist so ausgebildet, daß er sich bei mit einer Schmierungsfluid-Versorgungsquelle (nicht gezeigt) verbundenem Endabschnitt in axialer Richtung (in Fig. 7(A) in Links/Rechts-Richtung) des Gehäuses 101 erstreckt. Der Düsenrahmen 102 ist am Gehäuse 101 mittels eines Bolzens 104 befestigt. Der Düsenrahmen 102 enthält eine Öffnung 102a im Seitenabschnitt, die mit dem Ölzu fuhrdurchlaß 101a in Verbindung steht, einen Ölzufuhr durchlaß 102b, der Schmieröl, das darin von der Öffnung 102a im Seitenabschnitt strömt, zum Bodenabschnitt des Düsenrahmens 102 führt und eine Öffnung 102c im Bodenab schnitt, die Schmieröl zuführt. Die Öffnung 102c im Bodenabschnitt und ein O-Ring 103 sind jeweils an der inneren Umfangsfläche des Gehäuses 101 angeordnet. Was das Ölzufuhrdüsenloch 62 betrifft, so sind im Umfangsab schnitt jedes Lagers 30 in regelmäßigen Abständen jeweils drei Ölzufuhrdüsenlöcher 62 angeordnet.

Fig. 7(B) ist eine Schnittansicht längs der Pfeillinie A- A in Fig. 7(A). Die Ölzufuhrdüsenlöcher 62 sind in der Nähe der Kontaktoberfläche des Außenring-Abstandshalters 61 in bezug auf den lastfernen Abschnitt des Außenrings 32 ausgebildet. Jedes der Ölzufuhrdüsenlöcher 62 hat einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt.

In der obenbeschriebenen Wellenunterstützungsstruktur 100 kann durch Einsetzen des O-Rings 103 in den Verbindungs abschnitt zwischen der Öffnung 102c im Bodenabschnitt des Düsenrahmens 102 für die Zufuhr von Schmieröl und das Ölzufuhrdüsenloch 62 des Außenring-Abstandshalters 62 die Dichtungseigenschaft des Verbindungsabschnitts erhöht werden, so daß der Wirkungsgrad der Zufuhr von Schmieröl an das Lager 30 verbessert werden kann.

In dieser Ausführungsform sind übrigens im Umfangsab schnitt jedes Lagers 30 in regelmäßigen Abständen drei Ölzufuhrdüsenlöcher 62 angeordnet. Die Anzahl der Ölzu fuhrdüsenlöcher 62, die in jedem Lager auszubilden sind, ist jedoch nicht auf drei eingeschränkt, vielmehr können für jedes Lager 30 ein oder mehr Ölzufuhrdüsenlöcher 62 vorgesehen sein. Der Durchmesser des Ölzufuhrdüsenlochs 62 kann vorzugsweise auf einen Wert im Bereich von 0,5 bis 1,5 mm gesetzt werden, ferner können die Ölzufuhrdü senlöcher 62 in der Weise angeordnet sein, daß sie in bezug auf die axiale Richtung (in Fig. 7(A) die Links/Rechts-Richtung) des Gehäuses 101 einen Neigungs winkel von 60 bis 90° besitzen.

Um ferner die Schmierungsleistung der Führungsfläche einer Halterung 34 zu erhöhen, kann auch in dem lastfer nen Abschnitt des Außenrings 32 ein Ölzufuhrdüsenloch ausgebildet sein.

Diese Ausführungsform kann auch auf den Verbindungsab schnitt zwischen dem Ölzufuhrdüsenloch und der inneren Umfangsfläche eines Gehäuses, in dem ein Düsenrahmen wie in der obenerwähnten vierten Ausführungsform angeordnet ist, angewendet werden.

Die übrigen Abschnitte der Struktur und die Funktions weise der sechsten Ausführungsform stimmen mit jenen der obenbeschriebenen vierten Ausführungsform im wesentlichen überein.

Fig. 8(A) ist eine Schnittansicht der Hauptabschnitte einer Wellenunterstützungsstruktur 110, auf die ein Schrägkugellager gemäß einer siebten Ausführungsform angewendet wird.

In der Wellenunterstützungsstruktur 110 gemäß dieser Ausführungsform ist in der Stirnfläche eines Außenring- Abstandshalters 112, die mit dem lastfernen Abschnitt 32a des Außenrings 32 in Kontakt ist, ein Ölzufuhrdüsenloch 111 in der Weise ausgebildet, daß es durch die Stirnflä che des Außenring-Abstandshalters 112 in radialer Rich tung einer zu unterstützenden Welle verläuft. Genauer sind in jedem Lager 30 in Umfangsrichtung in regelmäßigen Abständen drei Ölzufuhrdüsenlöcher 111 angeordnet.

In einem Gehäuse 12 ist ein Ölzufuhrdurchlaß 12a ausge bildet, der mit einer (nicht gezeigten) Schmierungsfluid- Versorgungsquelle verbunden ist und eine Öffnung 12b aufweist, die in der inneren Umfangsfläche des Gehäuses ausgebildet ist, um Schmieröl zuzuführen. Die drei Ölzu fuhrdüsenlöcher 111 stehen jeweils mit der Öffnung 12b des Ölzufuhrdurchlasses 12a in Verbindung. Das Schmieröl, das durch die Öffnung 12b des Ölzufuhrdurchlasses 12a von der Schmierungsfluid-Versorgungsquelle zugeführt wird, wird dem Lager 30 durch die Ölzufuhrdüsenlöcher 111 zugeführt.

Fig. 8(B) ist eine Schnittansicht längs der Pfeillinie A- A in Fig. 8(A). Die Querschnittsform des Ölzufuhrdüsen lochs 111, das im Außenring-Abstandshalter 112 ausge bildet ist, ist eine rechtwinklige Form.

In dieser Wellenunterstützungsstruktur 110 kann die Ausbildung des Ölzufuhrdüsenlochs 111 im Außenring-Ab standshalter 112 die Bearbeitung des Ölzufuhrdüsenlochs 111 erleichtern, so daß die Herstellungskosten der Wel lenunterstützungsstruktur 110 gesenkt werden können.

Die Form des Ölzufuhrdüsenlochs kann auch entweder drei eckig oder im wesentlichen halbkreisförmig sein.

Wie oben beschrieben worden ist, wird in einer Werkzeug maschine eine Öl/Luft-Schmierungsvorrichtung unter der Bedingung verwendet, daß der Luftzufuhrdruck ungefähr 0,4 MPa beträgt und daß die Luftdurchflußmenge für ein Luftrohr ungefähr 25 Nl/Min beträgt. In diesem Fall liegt der Durchmesser des Ölzufuhrdüsenlochs in der Größenord nung von 1 mm. Wenn die Querschnittsfläche des Ölzufuhr düsenlochs zu klein ist, wird die Durchflußmenge der Luft verringert, so daß das Schmieröl nur schwer im Schmierungsrohr strömen kann. Wenn andererseits die Quer schnittsfläche des Ölzufuhrdüsenlochs übermäßig groß ist, wird der Impuls des aus dem Ölzufuhrdüsenloch ausge spritzten Schmieröls verringert, so daß das Schmieröl nur schwer in den inneren Abschnitt des Lagers strömen kann.

In dieser Ausführungsform kann die Querschnittsfläche des Ölzufuhrdüsenlochs 111 auf einen Wert im Bereich von 0,3 mm² bis 1,75 mm² gesetzt werden. Außerdem sind die drei Ölzufuhrdüsenlöcher 111 im Umfangsabschnitt jedes Lagers 30 in regelmäßigen Abständen angeordnet. Die Anzahl der Ölzufuhrdüsenlöcher 111, die in jedem Lager 30 auszubilden sind, ist jedoch nicht auf drei beschränkt, vielmehr können in jedem Lager ein oder mehrere Ölzufuhr düsenlöcher 62 ausgebildet sein.

Um die Schmierungsleistung der Führungsfläche einer Halterung 34 zu verbessern, kann auch im lastfernen Abschnitt des Außenrings 32 ein Ölzufuhrdüsenloch ausge bildet sein.

Die übrigen Abschnitte der Struktur und die Funktions weise der siebten Ausführungsform stimmen mit jenen der obenerwähnten vierten Ausführungsform im wesentlichen überein.

Fig. 9(A) ist eine Schnittansicht der Hauptabschnitte einer Wellenunterstützungsstruktur 120, auf die ein Schrägkugellager gemäß einer achten Ausführungsform angewendet wird.

In der Wellenunterstützungsstruktur 120 gemäß dieser Ausführungsform ist in einem Gehäuse 101 ein Düsenrahmen 102 angeordnet, der dazu verwendet wird, einen Ölzufuhr durchlaß 101a, der im Gehäuse 101 ausgebildet ist, und ein Ölzufuhrdüsenloch 111, das in einem Außenring-Abstandshalter 112 ausgebildet ist, zu verbinden. Im Ver bindungsabschnitt zwischen dem Düsenrahmen 102 und dem Ölzufuhrdüsenloch 111 ist ein O-Ring 103 eingesetzt. Das Ölzufuhrdüsenloch 111 ist in der Stirnfläche des Außen ring-Abstandshalters 112 ausgebildet, die mit dem last fernen Abschnitt 32a eines Außenrings 32 in Kontakt ist, so daß es durch die Stirnfläche des Außenring-Abstands halters 112 in radialer Richtung einer zu unterstützenden Welle 110 verläuft.

In dieser Ausführungsform sind in jedem Lager 30 in regelmäßigen Abständen in Umfangsrichtung genauer drei Ölzufuhrdüsenlöcher 111 angeordnet.

Fig. 9(B) ist eine Schnittansicht der Wellenunterstüt zungsstruktur 120 längs der Pfeillinie A-A in Fig. 9(A). Die Querschnittsform jedes der Ölzufuhrdüsenlöcher 111, die in der Stirnfläche des Außenring-Abstandshalters 112 ausgebildet sind, ist rechtwinklig.

Da in der obenbeschriebenen Wellenunterstützungsstruktur 120 die Ölzufuhrdüsenlöcher 111 einfach bearbeitet werden können, können die Herstellungskosten der Wellenunter stützungsstruktur 120 gesenkt werden. Außerdem kann die Form jedes Ölzufuhrunterstützungslochs 111 dreieckig oder im wesentlichen kreisförmig sein. Außerdem kann das Einsetzen des O-Rings 103 in den Verbindungsabschnitt zwischen der Öffnung 102c des Bodenabschnitts des Düsen rahmens 102 für die Zufuhr des Schmieröls und das Ölzu fuhrdüsenloch 111 des Lagers 30 die Dichtungseigenschaft des Verbindungsabschnitts erhöhen, so daß der Wirkungs grad der Zufuhr von Schmieröl an das Lager 30 erhöht werden kann.

In dieser Ausführungsform sind übrigens in Umfangsrich tung jedes Lagers 30 in regelmäßigen Abständen drei Ölzufuhrdüsenlöcher 111 angeordnet. Die Anzahl der in jedem Lager 30 auszubildenden Ölzufuhrdüsenlöcher 111 ist jedoch nicht auf drei eingeschränkt, vielmehr können in jedem Lager ein oder mehrere Ölzufuhrdüsenlöcher 62 ausgebildet sein.

Die übrigen Abschnitte der Struktur und die Funktions weise der achten Ausführungsform stimmen mit jenen der obenbeschriebenen vierten Ausführungsform im wesentlichen überein.

Fig. 10(A) ist eine Schnittansicht der Hauptabschnitte einer Wellenunterstützungsstruktur 130, auf die ein Schrägkugellager gemäß einer neunten Ausführungsform angewendet wird.

In der Wellenunterstützungsstruktur 130 gemäß dieser Ausführungsform ist in der Nähe des Endabschnitts eines Außenring-Abstandshalters 131, der sich gegenüber dem lastnahen Abschnitt 32b eines Außenrings 32 befindet, ein Ölzufuhrdüsenloch 132 in der Weise angeordnet, daß es durch den Endabschnitt des Außenring-Abstandshalters 131 in radialer Richtung eines Gehäuses 12 verläuft. In dieser Ausführungsform sind genauer in jedem Lager 30 in regelmäßigen Abständen in Umfangsrichtung drei Ölzufuhr düsenlöcher 132 angeordnet.

Fig. 10(B) ist eine Schnittansicht der Hauptabschnitte dieser Wellenunterstützungsstruktur 130 längs der Pfeil linie A-A in Fig. 10(A). Die Querschnittsform jedes der Ölzufuhrdüsenlöcher 132, die in der Nähe der Endab schnitte des Außenring-Abstandshalters 131 ausgebildet sind, ist im wesentlichen kreisförmig.

Da in dieser Wellenunterstützungsstruktur 130 die Ölzu fuhrdüsenlöcher 132 in der Nähe der Endabschnitte des Außenring-Abstandshalters 131 angeordnet sind, der mit der Umgebung des lastnahen Abschnitts des Außenrings 32 in Kontakt ist, kann ein Pseudo-Außenring-Ölzufuhrsystem geschaffen werden, wodurch der Wirkungsgrad der Zufuhr von Schmieröl an das Lager 30 erhöht werden kann.

In dieser Ausführungsform sind übrigens im Umfangsab schnitt jedes Lagers 30 in regelmäßigen Abständen drei Ölzufuhrdüsenlöcher 132 angeordnet. Diese Anzahl stellt jedoch keine Beschränkung dar, vielmehr können in jedem Lager 30 ein oder mehrere Ölzufuhrdüsenlöcher 132 ange ordnet sein. Ähnlich wie in der obenbeschriebenen sech sten Ausführungsform kann in einem im Gehäuse 12 ausge bildeten Ölzufuhrdurchlaß 12a ein Düsenrahmen oder ein O- Ring angeordnet sein.

Die übrigen Abschnitte der Struktur und die Funktions weise der neunten Ausführungsform stimmen mit jenen der obenbeschriebenen vierten Ausführungsform im wesentlichen überein.

Wie oben beschrieben worden ist, befinden sich in den erläuterten Ausführungsformen die lastfernen Endab schnitte (in Fig. 2 die linken Endabschnitte) der Außen ringe 32, 53 der Lager 30, 51 jeweils näher bei den Kugeln 37 (in Fig. 2 näher bei der rechten Seite), die in axialer Richtung der Hauptwelle 11 vorhanden sind, als die lastnahen Endabschnitte (in Fig. 2 die linken Endab schnitte) der Innenringe 31, 52.

Obwohl daher jede Ausführungsform eine einfache Struktur besitzt und eine Senkung der Herstellungskosten ermög licht, kann dennoch die gewünschte Eigenschaft der Zufüh rung und der Abführung von Schmieröl an die Lager 30, 51 bzw. von diesen sichergestellt werden, so daß die Schmie rung der Hauptwelle 11 gewährleistet ist. Kraft dessen kann nicht nur der Temperaturanstieg des Lagers, sondern auch das für die Drehung der Hauptwelle erforderliche Drehmoment verringert werden.

Da die Außenringe 32, 53 der Lager 30, 51 in Breitenrich tung jeweils kurz sind, können die Außenringe 32, 53 nur schwer verformt werden, wenn der Abdeckungskörper 16 am Gehäuse 12 festgezogen wird. Dadurch kann eine Verformung der Laufbahnnuten 36 der Außenringe 32, 53 sicher verhin dert werden, so daß eine Verringerung der Laufgenauigkeit der Hauptwelle 11, die andernfalls durch die verformten Laufbahnnuten 36 der Außenringe 32, 53 hervorgerufen werden könnte, verhindert werden.

Die verbesserte Laufgenauigkeit der Hauptwelle 11 kann die Rotationsgenauigkeit der Hauptwelle 11 stark verbes sern, so daß die Bearbeitungsgenauigkeit der Werkzeugma schine verbessert werden kann.

Da in der obenbeschriebenen zweiten Ausführungsform die Positionen der Ölentleerungslöcher 42, die in den jewei ligen Außenring-Abstandshaltern 41 auszubilden sind, näher bei den Kugeln 37 angeordnet sind, kann der Ölab führungswirkungsgrad weiter erhöht werden.

In der obenbeschriebenen dritten Ausführungsform befinden sich die lastfernen Endabschnitte der Innenringe 52 der Lager 51 näher bei den Kugeln 37, die in axialer Richtung der Hauptwelle 11 vorhanden sind, als die lastnahen Abschnitte der Außenringe 53, ferner besitzen die Innen ring-Abstandshalter 54 eine geringere Dicke als die Innenringe 52. Kraft dessen kann bei einer Zufuhr von Schmieröl in die inneren Abschnitte der Lager 51 durch die Ölzufuhrdüsenlöcher 17 der Einfluß von Luftvorhängen verringert werden, so daß der Ölzufuhrwirkungsgrad weiter erhöht werden kann.

Im Vergleich zu einem Lager, das ein herkömmliches Außen ring-Ölzufuhrsystem verwendet, in dem Ölzufuhrlöcher direkt im Außenring des Lagers angeordnet sind, kann mit den obenbeschriebenen vierten bis neunten Ausführungsfor men eine äquivalente Ölzufuhrwirkung erhalten werden. Das heißt, daß ohne den nachteiligen Einfluß eines Luftvor hangs ein hoher Ölzufuhrwirkungsgrad erhalten werden kann. Da außerdem die Ölzufuhrdüsenlöcher 71 einfach bearbeitet werden können, können die Herstellungskosten der Wellenunterstützungsstruktur gesenkt werden.

Wie oben beschrieben worden ist, befinden sich erfin dungsgemäß die lastfernen Endabschnitte der Außenringe näher bei den Rollkörpern, die in axialer Richtung der zu unterstützenden Welle vorhanden sind, als die lastnahen Endabschnitte der Innenringe.

Obwohl daher die Wellenunterstützungsstruktur einen einfachen Aufbau besitzt und ihre Herstellungskosten geringer sind, kann eine verbesserte Schmierungsleistung bei der Schmierung der zu unterstützenden Welle sicherge stellt werden. Dies ermöglicht eine Verringerung des Temperaturanstiegs des Lagers sowie des für die Drehung der zu unterstützenden Welle erforderlichen Drehmoments. Da außerdem die Außenringe nur schwer verformt werden können, kann die Laufgenauigkeit der zu unterstützenden Welle erhöht werden.

Die lastfernen Endabschnitte der Außenringe befinden sich näher bei den Rollkörpern, die in axialer Richtung der zu unterstützenden Welle vorhanden sind, als die lastnahen Endabschnitte der Innenringe, gleichzeitig befinden sich die lastfernen Endabschnitte der Innenringe näher bei den Rollkörpern, die in axialer Richtung der zu unterstützen den Welle vorhanden sind, als die lastnahen Endabschnitte der Außenringe. Kraft dessen kann, obwohl diese Wellenun terstützungsstruktur einen einfachen Aufbau besitzt und ihre Herstellungskosten gesenkt werden können, eine verbesserte Schmierungsleistung bei der Schmierung der zu unterstützenden Welle gewährleistet werden.

Dadurch können sowohl ein Temperaturanstieg des Lagers als auch das für die Drehung der zu unterstützenden Welle erforderliche Drehmoment gesenkt werden. Da ferner die Außenringe nur schwer verformt werden können, kann die Laufgenauigkeit der zu unterstützenden Welle verbessert werden.

Da die obenbeschriebenen Schrägkugellager in zwei oder mehr Reihen nebeneinander in axialer Richtung der zu unterstützenden Welle zwischen der äußeren Umfangsfläche der zu unterstützenden Welle und der inneren Umfangsflä che des Gehäuses angeordnet sind, sind die Innenring- Abstandshalter jeweils zwischen die Innenringe der Kugel lager in den entsprechenden Reihen eingesetzt und sind die Außenring-Abstandshalter jeweils zwischen die Außen ringe der Kugellager in den entsprechenden Reihen sowie zwischen den Außenring des letzten Lagers und den Endab schnitt des Gehäuses eingesetzt. Kraft dessen kann, obwohl diese Wellenunterstützungsstruktur einen einfachen Aufbau besitzt und ihre Herstellungskosten gesenkt werden können, eine gute Schmierungseigenschaft der zu unter stützenden Welle sichergestellt werden. Dadurch können sowohl der Temperaturanstieg des Lagers als auch das für die Drehung der zu unterstützenden Welle erforderliche Drehmoment gesenkt werden.

Die obenbeschriebenen Schrägkugellager sind in zwei oder mehr Reihen nebeneinander in axialer Richtung der zu unterstützenden Welle zwischen der äußeren Umfangsfläche der zu unterstützenden Welle und der inneren Umfangsfläche des Gehäuses angeordnet, wobei die Innenring-Ab standshalter zwischen die Innenringe der Kugellager in den jeweiligen Reihen eingesetzt sind, die Außenring- Abstandshalter jeweils zwischen die Außenringe der Kugel lager in den jeweiligen Reihen sowie zwischen den Außen ring des letzten Lagers und den Endabschnitt des Gehäuses eingesetzt sind und die Ölentleerungslöcher zum Abführen des Schmieröls jeweils an gegebenen Positionen der jewei ligen Außenring-Abstandshalter in der Nähe der Rollkörper angeordnet sind. Kraft dessen kann diese Wellenunterstüt zungsstruktur ähnlich wie die obenbeschriebene Struktur, obwohl sie einen einfachen Aufbau besitzt und deren Herstellungskosten gesenkt werden können, eine gute Schmierungseigenschaft der zu unterstützenden Welle gewährleisten. Dies ermöglicht eine Verringerung des Temperaturanstiegs des Lagers sowie des für die Drehung der zu unterstützenden Welle erforderlichen Drehmoments.

Die Schrägkugellager sind in zwei oder mehr Reihen neben einander in axialer Richtung der zu unterstützenden Welle zwischen der äußeren Umfangsfläche der zu unterstützenden Welle und der inneren Umfangsfläche des Gehäuses angeord net, wobei die Innenring-Abstandshalter jeweils zwischen die Innenringe der Kugellager in den jeweiligen Reihen eingesetzt sind, die Außenring-Abstandshalter jeweils zwischen die Außenringe der Kugellager in den jeweiligen Reihen sowie zwischen den Außenring des letzten Lagers und den Endabschnitt des Gehäuses eingesetzt sind und die Ölzufuhrlöcher für die Zufuhr von Schmieröl jeweils an gegebenen Positionen der entsprechenden Außenring-Ab standshalter in der Nähe der lastfernen Endabschnitte der Außenringe angeordnet sind. Kraft dessen kann diese Wellenunterstützungsstruktur ähnlich wie die obenbe schriebenen Strukturen, obwohl sie einen einfachen Aufbau besitzt und ihre Herstellungskosten gesenkt werden kön nen, eine gute Schmierungseigenschaft der zu unterstützenden Welle sicherstellen. Dadurch können ein Tempera turanstieg des Lagers und das für die Drehung der Welle erforderliche Drehmoment verringert werden.

Obwohl oben bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben worden sind, kann der Fachmann selbstver ständlich verschiedene Änderungen und Abwandlungen vor nehmen, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen, so daß beabsichtigt ist, daß die beigefügten Ansprüche alle derartigen Änderungen und Abwandlungen, soweit sie in den Umfang der Erfindung fallen und dem wahren Erfindungsge danken gemäß sind, abdecken.

Claims

1. Schrägkugellager, mit
einem Innenring (31),
einem Außenring (32),
einer Kugelreihe (33), die durch mehrere Kugeln (37) definiert ist, wovon jede in eine zwischen dem Innenring (31) und dem Außenring (32) gebildete Laufbahn (36) rollfähig eingesetzt ist, und
einer Halterung (34), die zwischen dem Innenring (31) und dem Außenring (32) angeordnet ist und die Kugeln (37) dazwischen rollfähig hält,
dadurch gekennzeichnet, daß
der lastferne Endabschnitt des Außenrings (32) sich in axialer Richtung des Kugellagers (30) näher als der lastnahe Endabschnitt des Innenrings (31) bei der Kugelreihe (33) befindet.

2. Schrägkugellager nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Breite des Außenrings (32) größer als die Breite des Innenrings (31) in axialer Richtung des Kugellagers ist.

3. Schrägkugellager nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der lastferne Endabschnitt des Innenrings (31) sich in axialer Richtung des Kugellagers näher als der lastnahe Endabschnitt des Außenrings (32) bei der Kugelreihe (33) befindet.

4. Wellenunterstützungsstruktur, mit mehreren Schrägkugellagern, die eine Welle (11) unterstützen und in axialer Richtung der Welle (11) aufeinander ausgerich tet sind, wobei jedes der Lager (30) umfaßt:
einen Innenring (31),
einen Außenring (32),
eine Kugelreihe (33), die durch mehrere Kugeln (37) definiert ist, wovon jede in eine zwischen dem Innenring (31) und dem Außenring (32) gebildete Laufbahn rollfähig eingesetzt ist, und
eine Halterung (34), die zwischen dem Innenring (31) und dem Außenring (32) angeordnet ist und die Kugeln (37) dazwischen rollfähig hält,
dadurch gekennzeichnet, daß
der lastferne Endabschnitt des Außenrings (32) sich in axialer Richtung des Kugellagers (30) näher als der lastnahe Endabschnitt des Innenrings (31) bei der Kugelreihe (33) befindet.

5. Wellenunterstützungsstruktur nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Außenrings (32) in axialer Richtung des Kugellagers (30) größer als die Breite des Innenrings ist.

6. Wellenunterstützungsstruktur nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der lastferne Endabschnitt des Innenrings (31) sich in axialer Richtung des Kugella gers (30) näher als der lastnahe Endabschnitt des Außen rings (32) bei der Kugelreihe (33) befindet.

7. Wellenunterstützungsstruktur nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch wenigstens einen Innenring-Abstands halter (13), der zwischen die benachbarten Innenringe (31) eingesetzt ist, und wenigstens einen Außenring- Abstandshalter (14), der zwischen die benachbarten Außen ringe (32) eingesetzt ist.

8. Wellenunterstützungsstruktur nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (12), das die Welle (11) drehbar aufnimmt, eine Abdeckung (16), die am Endab schnitt des Gehäuses (12) in axialer Richtung der Welle (11) befestigt ist, und einen zusätzlichen Außenring- Abstandshalter (14), der zwischen den letzten Außenring (32) in axialer Richtung und die Abdeckung (16) einge setzt ist.

9. Wellenunterstützungsstruktur nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenring-Abstandshalter (13) und der Außenring-Abstandshalter (14) aus einem Werkstoff mit hoher Wärmeleitfähigkeit hergestellt sind.

10. Wellenunterstützungsstruktur nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß an einer gegebenen Position des Außenring-Abstandshalters (14) in der Nähe der Kugel (37) wenigstens ein Ölabführungsloch (14a) für die Abfüh rung von Schmieröl ausgebildet ist.

11. Wellenunterstützungsstruktur nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß an einer gegebenen Position des Außenring-Abstandshalters (14) in der Nähe des last fernen Endabschnitts des Außenrings (32) wenigstens ein Ölzufuhrloch (62) für die Zuführung von Schmieröl ausge bildet ist.

12. Wellenunterstützungsstruktur nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß an gegebenen Positionen des Außenring-Abstandshalters (14) in der Nähe des lastfernen Endabschnitts des Außenrings (32) mehrere Ölzufuhrlöcher (62) ausgebildet sind und in einem vorgegebenen Abstand in Umfangsrichtung des Lagers (30) aufeinander ausgerich tet sind.