JP2001090739A - 主軸軸受潤滑装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ミスト状態で軸受に供給された潤滑用のオイ
ルを迅速かつ確実に排出する。 【解決手段】 ハウジング１に対して主軸２を回転自在
に支持するアンギュラ玉軸受４〜７の潤滑を、給油路25
を通して送り込むオイルミストを用いて行う主軸軸受潤
滑装置である。ハウジング１が、給油路25とは別個に形
成されたエア流路27と、一端がハウジング１の内面にお
ける軸受４〜７近傍部分に開口するとともに他端がエア
流路27内面に開口するように形成された排油路28〜31と
を備えいる。エア流路27内のエアの流れにより、軸受４
〜７に供給されたオイルを排油路28〜31を通してエア流
路27内に吸い込み、エアの流れに同伴させて排出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、工作機械の主軸
装置において、ハウジングに対して主軸を回転自在に支
持する軸受の潤滑を、給油路を通して送り込むオイルミ
ストを用いて行う主軸軸受潤滑装置に関する。

【０００２】この明細書において、オイルミストおよび
オイルエアの両者を含めて「オイルミスト」と記述する
こととする。

【０００３】

【従来の技術】たとえば、垂直状態の主軸を有する工作
機械の主軸装置においては、ハウジングに対して主軸を
回転自在に支持する軸受の潤滑は、次のようにして行わ
れている。すなわち、ハウジングが、その上端面から下
方に伸びて下端部に至るように形成された垂直状の有底
穴と、一端がハウジングの内面における軸受近傍部分に
開口するとともに他端が有底穴の内周面に開口するよう
に形成された貫通穴とよりなる給油路を備えており、有
底穴の上端開口からオイルミストを加圧状態で送り込
み、このオイルミストを給油路を通して軸受に供給する
ことによって軸受の潤滑が行われていた。

【０００４】そして、軸受に供給されたオイルは、ハウ
ジングに形成された排油路を通って、重力を利用してハ
ウジングの外部に排出されるようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、部品の
加工および組立を容易にするとともに、外部からの切削
液および切り粉の侵入から軸受を保護した上で、なおか
つ重力による排油を実現するための構成とすることは困
難である。しかも、設計上は可能であっても、加工上お
よび組立上の問題から、迅速かつ確実な排油を行うこと
ができず、主軸移動時の加減速、主軸角度変更により滞
留したオイルが瞬時に軸受内に供給されて軸受の発熱、
焼付を起こすという問題がある。

【０００６】さらに、従来の構造では、給油路の有底穴
の下端部等にオイルミストが凝集しやすく、ここにオイ
ルが滞留し、その結果主軸移動時の加減速、主軸角度変
更により滞留したオイルが瞬時に軸受内に供給されて軸
受の発熱、焼付を起こすという問題がある。

【０００７】この発明の目的は、上記問題を解決し、ミ
スト状態で軸受に供給された潤滑用のオイルを迅速かつ
確実に排出することができる主軸軸受潤滑装置を提供す
ることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段と発明の効果】この発明に
よる主軸軸受潤滑装置は、ハウジングに対して主軸を回
転自在に支持する軸受の潤滑を、給油路を通して送り込
むオイルミストを用いて行う主軸軸受潤滑装置におい
て、ハウジングが、給油路とは別個に形成されたエア流
路と、一端がハウジングの内面における軸受近傍部分に
開口するとともに他端がエア流路内面に開口するように
形成された排油路とを備えおり、エア流路内のエアの流
れにより、軸受に供給されたオイルを排油路を通してエ
ア流路内に吸い込み、エアの流れに同伴させて排出する
ようになされているものである。

【０００９】この発明の主軸軸受潤滑装置によれば、ハ
ウジングが、給油路とは別個に形成されたエア流路と、
一端がハウジングの内面における軸受近傍部分に開口す
るとともに他端がエア流路内面に開口するように形成さ
れた排油路とを備えおり、エア流路内のエアの流れによ
り、軸受に供給されたオイルを排油路を通してエア流路
内に吸い込み、エアの流れに同伴させて排出するように
なされているので、ミスト状態で軸受に供給された潤滑
用のオイルを迅速かつ確実に排出することができる。し
たがって、常に軸受を適正な潤滑状態にし、軸受の発
熱、焼付を防止することができる。

【００１０】この発明の主軸軸受潤滑装置において、ハ
ウジングに、一端が給油路におけるオイルミストが凝集
しやすい部分の内面に開口し、他端がハウジングの外面
に開口した過剰油排出路が形成されていることがある。
この場合、加圧状態のオイルミストが給油路内に送り込
まれることにより、給油路内が大気圧に対して正圧とな
り、オイルミストが給油路内において凝集することによ
って形成された過剰のオイルが過剰油排出路を通って、
微量のオイルミストの放出に伴ってスムーズに排出され
る。したがって、常に軸受を適正な潤滑状態にし、軸受
の発熱、焼付を防止することができる。

【００１１】

【発明の実施形態】以下、この発明の実施形態を、図面
を参照して説明する。

【００１２】図１はこの発明による主軸軸受潤滑装置を
備えた工作機械の主軸装置の全体構成を示し、図２はそ
の要部の構成を示す。

【００１３】図１および図２において、ハウジング(1)
の内側に垂直状主軸(2)が配されている。主軸(2)の上部
はラジアル方向のみの荷重を受ける円筒ころ軸受(3)に
よりハウジング(1)に回転自在に支持され、主軸(2)の下
部は上下方向に間隔をおいて複数、ここでは４つのアン
ギュラ玉軸受(4)(5)(6)(7)によりハウジング(1)に回転
自在に支持されている。

【００１４】ハウジング(1)は、上下方向に長い円筒状
の外側ハウジング部材(8)と、外側ハウジング部材(8)の
上端に同心状に固定された穴あき円板状の上部ハウジン
グ部材(9)と、外側ハウジング部材(8)の下部内側に同心
状に固定された円筒状の下部ハウジング部材(10)とから
構成されている。ハウジング(1)内の上下のハウジング
部材(9)(10)の間の部分に、主軸(2)を駆動するための内
蔵型電動モータ(11)が設けられている。モータ(11)は、
主軸(2)の外周に設けられたロータ(12)と、その周囲の
外側ハウジング部材(8)の内周に設けられたステータ(1
3)とから構成されている。

【００１５】アンギュラ玉軸受(4)〜(7)はスラスト方向
およびラジアル方向の荷重を受ける。上側の２つのアン
ギュラ玉軸受(4)(5)が対をなして並列組合せとなされ、
その外輪(4a)(5a)の正面は上方を向いている。また、下
側の２つのアンギュラ玉軸受(6)(7)が対をなして並列組
合せとなされ、その外輪(6a)(7a)の正面は下方を向いて
いる。なお、アンギュラ玉軸受(4)〜(7)に代えて、ラジ
アル荷重と少なくとも１方向のスラスト荷重を受けるこ
とができる他の形式の転がり軸受が用いられてもよい。
これらのアンギュラ玉軸受(4)〜(7)の外輪(4a)〜(7a)
は、下部ハウジング部材(10)の内周面に形成された段部
(10a)と、下部ハウジング部材(10)に固定された蓋(14)
とによって挟着されており、隣り合う外輪(4a)(5a)(6a)
(7a)間にはそれぞれカラー(15)が介在させられている。
なお、下部ハウジング部材(10)の段部(10a)の上方に
は、内方突出環状部(10b)が一体に形成されている。ア
ンギュラ玉軸受(4)〜(7)の内輪(4b)〜(7b)は、主軸(2)
の外周面に形成された段部(2a)と、主軸(2)にねじはめ
られたナット(16)とによって挟着されており、隣り合う
内輪(4b)(5b)(6b)(7b)間および最上位の内輪(4b)とナッ
ト(16)との間にそれぞれカラー(17)(18)が介在させられ
ている。

【００１６】ハウジング(1)の左側部分に、上部ハウジ
ング部材(9)の上端面から下方に伸びかつ先端が外側ハ
ウジング部材(8)の下端部に至る垂直状の有底穴(20)が
形成されている。また、ハウジング(1)の下部における
各アンギュラ玉軸受(4)〜(7)よりも若干上方の高さ位置
に、有底穴(20)の内周面から径方向内方に水平に伸びか
つ下部ハウジング部材(10)を貫通して内方突出環状部(1
0b)またはカラー(15)に至り、ここで斜め下方に向きを
変えて、先端が内方突出環状部(10b)の下面またはカラ
ー(15)の下面に穴径を絞ってノズル状に開口して各アン
ギュラ玉軸受(4)〜(7)側を向いた複数の横向き貫通穴(2
1)(22)(23)(24)が形成されている。そして、有底穴(20)
と各貫通穴(21)〜(24)とにより給油路(25)が構成されて
いる。

【００１７】オイルミストが凝集しやすい有底穴(20)の
下端部と合致した高さ位置において、最下位の貫通穴(2
4)と同一軸線上に来るように、外側ハウジング部材(8)
の外周面から有底穴(20)の内周面に至る水平状の過剰油
排出路(26)が貫通状に形成されている。また、過剰油排
出路(26)の外側ハウジング部材(8)側の開口端部には、
給油路(25)の穴径よりも絞ったノズルが形成されてい
る。

【００１８】ハウジング(1)の右側部分に、上部ハウジ
ング部材(9)の上端面から下方に伸びかつ先端が外側ハ
ウジング部材(8)の下端面に至る垂直状のエア流路(27)
が貫通状に形成されている。また、ハウジング(1)の下
部における各アンギュラ玉軸受(4)〜(7)よりも若干下方
の高さ位置に、エア流路(27)の内周面から径方向内方に
伸びかつ下部ハウジング部材(10)を貫通してカラー(15)
または蓋(14)の内周面に至る水平状の排油路(28)(29)(3
0)(31)が貫通状に形成されている。

【００１９】このような構成の主軸軸受潤滑装置におい
て、主軸(2)の回転時に、潤滑オイルのオイルミスト
を、加圧状態で有底穴(20)の上端開口から給油路(25)内
に送り込む。オイルミストは、給油路(25)を通り、内方
突出環状部(10b)の下面およびカラー(15)の下面のノズ
ル状開口からアンギュラ玉軸受(4)〜(7)に向かって吹き
出され、アンギュラ玉軸受(4)〜(7)との衝突凝集により
液化しアンギュラ玉軸受(4)〜(7)の潤滑が行われる。

【００２０】そして、エア流路(27)の上端開口からエア
を所定の流速で吹き込むと、エア流路(27)内のエアの流
れにより排油路(28)(29)(30)(31)内が負圧となり、アン
ギュラ玉軸受(4)〜(7)に供給されたオイルが排油路(28)
〜(31)を通してエア流路(27)内に吸い込まれ、エアの流
れに同伴して排出される。したがって、ミスト状態でア
ンギュラ玉軸受(4)〜(7)に供給され軸受(4)〜(7)で液化
した潤滑用のオイルを迅速かつ確実に排出することがで
きる。

【００２１】また、加圧状態のオイルミストが給油路(2
5)内に送り込まれることにより、給油路(25)内が大気圧
に対して正圧となり、オイルミストが給油路(25)の有底
穴(20)の下端部内において凝集した過剰のオイルが過剰
油排出路(26)を通って、微量のオイルミストの放出に伴
ってスムーズに排出される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による主軸軸受潤滑装置を備えた工作
機械の主軸装置の全体構成を示す垂直縦断面図である。

【図２】図１の要部を示す図である。

【符号の説明】

(1)：ハウジング (2)：主軸 (4)〜(7)：アンギュラ玉軸受 (25)：給油路 (26)：過剰油排出路 (27)：エア流路 (28)〜(31)：排油路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジングに対して主軸を回転自在に支
   持する軸受の潤滑を、給油路を通して送り込むオイルミ
   ストを用いて行う主軸軸受潤滑装置において、ハウジン
   グが、給油路とは別個に形成されたエア流路と、一端が
   ハウジングの内面における軸受近傍部分に開口するとと
   もに他端がエア流路内面に開口するように形成された排
   油路とを備えおり、エア流路内のエアの流れにより、軸
   受に供給されたオイルを排油路を通してエア流路内に吸
   い込み、エアの流れに同伴させて排出するようになされ
   ている主軸軸受潤滑装置。
2. 【請求項２】 ハウジングに、一端が給油路におけるオ
   イルミストが凝集しやすい部分の内面に開口し、他端が
   ハウジングの外面に開口した過剰油排出路が形成されて
   いる請求項１の主軸軸受潤滑装置。