JP2000291674A - 軸受冷却装置 - Google Patents
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Abstract
転を維持することができるような、軸受内輪やこれが嵌
合する回転軸を、比較的簡単な構造で効率良く冷却する
軸受冷却装置を得ること。 【解決手段】 1列以上の転動体1、1’を有す
るころがり軸受の全周にわたり、軸受内部に冷却空気を
導入する冷却エア供給穴6を形成するとともに、前記軸
受が嵌合する回転軸Sとともに回転する冷却空気流発生
部材5を設けた。
Description
さらに詳しくは、強制潤滑法として知られるオイルミス
ト潤滑、オイルエア潤滑、マイクロフォグ潤滑等で潤滑
される転動体を有するころがり軸受の、主として内輪
と、さらにこれが嵌合する回転軸を冷却する装置に関す
るものである。
を維持するために、前記強制潤滑によって常時潤滑油を
軸受内部に供給して転動体及び内外輪の焼き付きを防止
することが行われているが、軸受の発熱、即ち軸受の内
輪と外輪の両方の転動面における発熱を抑えることも重
要な事柄である。
招いて軸受の予圧が低下するが、締め付け方向でないか
ら焼き付きは発生しない。しかし、外輪の熱変位乃至熱
変形を起生するため、軸受外輪の周囲にジャケットを構
成してここに冷却油を流通させて外輪の前記熱変位等を
抑えることが行われているが、過度に冷却して締め付け
による焼き付きを生じさせることもあった。
れば熱変位の少ない高精度な軸受及び回転軸が得られる
にもかかわらず、従来積極的な対策はとられていない。
最近になって、アンダーレース潤滑が採用され始めた
が、構造が複雑でコストが高く、簡単には採用できな
い。
ラケットに支持されて回転軸を支持するころがり軸受の
内輪の側面に、該側面に全面接触して受熱しつつ回転軸
に嵌合するボス部を設けるとともに、該ボス部を前記ブ
ラケットの外部まで突出するよう延長せしめ、その延長
端部に冷却フィンを放射状に形成した円盤状の放熱フィ
ンを設けてこれを通風穴をあけた保護カバーで覆った軸
受装置が開示されている。
熱フィンのブラケットはわずかに内輪の側面に接するの
みなので軸受内輪の放熱効率が悪いばかりでなく、前記
冷却フィンによる冷風は保護カバー内を通過するのみ
で,軸受自体を冷却できないという問題がある。
スト潤滑、オイルエア潤滑等ではもともとエアを使用し
ていることに着目し,エアによる冷却機能を追加しても
問題は生じないことを確認した上、前記内輪、さらには
これが嵌合する回転軸を比較的簡単な構造で効率良く冷
却する手段を案出したものである。
体を有するころがり軸受が高速かつ長時間回転を維持す
ることができるよう、軸受内輪、さらにはこれが嵌合す
る回転軸を、比較的簡単な構造で効率良く冷却する軸受
冷却装置を得ることである。
の本発明軸受冷却装置は、1列以上の転動体を有するこ
ろがり軸受の全周にわたり、軸受内部に冷却空気を導入
する冷却エア供給穴を形成するとともに、前記軸受が嵌
合する回転軸とともに回転する冷却空気流発生部材を設
けたことを特徴とする。
き図面を参照して詳細に説明する。図1乃至図5に示す
ものは転動体(球)1、1’を複列有するころがり軸受
で、転動体1、1’を外輪2、2’と内輪3、3’との
間に配設するとともに、転動体1、1’の各列の中間
に,外輪間座4と内輪間座5が設けられ、外輪2、
2’、内輪3、3’を各々一体化している。
輪2、2’と同一とし,また内輪間座5は少なくともそ
の内径を内輪3、3’と同一とするが、本発明の場合、
前記外輪間座4には図2、図5に示すように、軸受内部
に冷却空気を導入する冷却エア供給穴6を、全周に例え
ば30度ごとに1個づつ形成してエアノズル(図示せ
ず)を設けるとともに、前記内輪間座5にはその外周に
図2,図3及び図5に示すように、フィン7を形成する
か、あるいは図4に示すようにスパイラル状の溝8を形
成している。なお、9は潤滑油ノズルを示し,通常周囲
に1,2個設けられる。
が,図2及び図5のように前記冷却エア供給穴6に面し
た部分,図では内輪間座5における奥行方向の中央の部
分を低く、そこから左右に向かって順次高くしている。
これによって、前記冷却エア供給穴6から供給された冷
風または室温風を、外径差により生ずる回転風速の差で
図5の矢印のように、強制的に転動体1、1’側へ流し
内輪および回転軸S(図3参照)を冷却することができ
る。
すように、前記冷却エア供給穴6に面した中央部分の円
周溝10から左右に、スパイラルの方向が互いに逆とな
るように対称的に形成されている。
空気流の方向が変わり、図4に示すように、回転軸Sが
矢印A方向に回転するときは、空気流は前記冷却エア供
給穴6に面した円周溝10から左右に矢印aのように流
れ,また回転軸SがB方向に回転するときは、空気流は
前記円周溝10に向かって矢印bのように左右の外側か
ら流れ込むように流れる。図4に示す上記のようなスパ
イラル状の溝8を採用するときは,スパイラルの角度に
よって発生する流れの速度が変化するため、その軸受に
最適な仕様に設定することが可能となる。
のの例で,該1列の転動体11は軸受の奥行方向中間に
設けられており、図6では、外輪12及び内輪13とお
のおの一体的な固定部材14、14’、回転部材15、
15’が設けられ,回転部材15、15’にはその外周
に、冷却空気流発生部材として,例えばフィン16が形
成されている。
同径の円盤状をなしているが、前記図2及び図5に示す
ものと同様に、固定部材14、14’にあけた冷却エア
供給穴17、17’付近から転動体11に向かって徐々
にその高さを高くしても良い。これによって、前記と同
様、冷却エア供給穴17、17’から供給された冷風ま
たは室温風を、外径差により生ずる回転風速の差で強制
的に転動体11側へ流し内輪および回転軸Sを冷却する
ことができる。
転動体11に向かって順次高くし,他方の回転部材1
5’のフイン16’は転動体11より遠ざかるに従って
高くなるよう形成して,一方の冷却エア供給穴17から
の冷風等が転動体11を通って他方の冷却エア供給穴1
7’に流れるようにすることもできる。
のと同様、前記フイン16、16’に代えてスパイラル
状の溝としても良い。この場合は前記と同様,スパイラ
ルの方向によって空気流の方向が変わり、スパイラルの
角度によって発生する流れの速度が変わるので、冷却す
べき軸受に適した仕様とすることが可能となる。
動体を有するころがり軸受の全周にわたり、軸受内部に
冷却空気を導入する冷却エア供給穴を形成するととも
に、前記軸受が嵌合する回転軸とともに回転する冷却空
気流発生部材を設けたので、軸受内輪、さらにはこれが
嵌合する回転軸を、比較的簡単な構造で効率良く冷却す
る軸受冷却装置を得ることができる。
た穴に潤滑油を通すことも考えられるが,概して熱交換
効率が悪く、また回転軸からの軸受の冷却を期待して
も、回転軸の肉厚のため軸受温度に現れない程度のわず
かなものに過ぎない。しかし本発明のように間座または
軸受と一体的な回転部材を冷却することにより、軸受、
殊に内輪およびこれが嵌合する回転軸が同時に効果的に
冷却され,軸受を高精度に保ちつつ高速、長時間連続の
回転を可能とする効果がある。
正面図である。
す正面図である。
Claims (6)
- 【請求項1】1列以上の転動体を有するころがり軸受の
全周にわたり、軸受内部に冷却空気を導入する冷却エア
供給穴を形成するとともに、前記軸受が嵌合する回転軸
とともに回転する冷却空気流発生部材を設けたことを特
徴とする軸受冷却装置。 - 【請求項2】前記転動体が複列であり、前記冷却空気流
発生部材が、複列の転動体間の内輪間座に空気流発生部
を設けたものであることを特徴とする請求項1記載の軸
受冷却装置。 - 【請求項3】前記転動体が軸受の奥行方向中間に1列設
けられており、前記冷却空気流発生部材が、転動体の前
後の内輪又は内輪と一体的に配設された回転部材の外周
に空気流発生部を設けたものであることを特徴とする請
求項1記載の軸受冷却装置。 - 【請求項4】前記空気流発生部がフィンであることを特
徴とする請求項2または請求項3記載の軸受冷却装置。 - 【請求項5】前記空気流発生部がスパイラル状の溝であ
ることを特徴とする請求項2または請求項3記載の軸受
冷却装置。 - 【請求項6】前記フィンがその長さを異ならせたことを
特徴とする請求項4記載の軸受冷却装置。
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