JP2001099161A - 軸 受 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】潤滑効率を向上させ、高速回転に対応できる軸
受を提供する。 【解決手段】保持器１４は、玉１３に向かうにつれ、半
径方向外方に傾斜した傾斜面１４ｄ、１４ｅを有するの
で、軸受１０に供給された潤滑油が、保持器１４の傾斜
面１４ｅに付着すれば、保持器１４が回転する際に生じ
る遠心力に基づいて玉１３に向かって移動するため、よ
り効率よく軸受１０の潤滑を行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば高速回転す
る工作機械の主軸などを、回転自在に支持する軸受に関
する。

【０００２】

【従来の技術】通常、工作機械の主軸などを転がり軸受
により回転自在に支持する場合、給油装置などを設ける
必要がなく、コンパクトな構成を供することができるグ
リース潤滑を用いるのが一般的である。かかる転がり軸
受は、高速性や低発熱性に優れるグリース、例えばクリ
ューバ社のイソフレックスＮＢＵ１５等のグリース等を
用いて潤滑されることが多い。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、加工効率や
生産性向上のため、工作機械は、いっそうの高速化が要
求され、その主軸の回転速度もより高速となる傾向があ
る。ところが、Ｄｍｎ８００、０００（ｒｐｍ・ｍｍ）
を超えるような高速回転に対応する軸受を適切に潤滑す
るには、通常のグリース潤滑では潤滑不足となる場合が
ある。

【０００４】図１１は、従来技術によるアンギュラコン
タクト玉軸受（以下、軸受という）１００の軸線方向断
面図である。外輪１０１と内輪１０２との間に配置され
た玉１０３を保持する保持器１０４は、周方向に連続し
た梯子状となっており、隣接する玉１０３の間に延在す
る柱部１０４ａで、玉１０３の挙動を抑えるようになっ
ている。

【０００５】ところで、従来技術のある保持器１０４
は、柱部１０４ａの内周面をその両端近傍で斜めにそぎ
落として形成したテーパ面１０４ｂを設けている。かか
るテーパ面１０４ｂを設けることにより、潤滑油又は潤
滑剤が、軸受側方より保持器１０４の半径方向内方に侵
入しやすくなっており、それにより潤滑効率を向上させ
ることができる。

【０００６】ところが、軸受１００が支持する軸の速度
が増大すると、それに応じて保持器１０４の回転速度も
増大するため、軸受１００に供給された潤滑油又は潤滑
剤の一部がテーパ面１０４ｂに付着したときに、遠心力
に基づいて軸受１００の外方に移動してしまい、それに
より潤滑不足が生じることが判明した。

【０００７】本発明は、かかる問題点に鑑み、潤滑効率
を向上させ、高速回転に対応できる軸受を提供すること
を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成すべ
く、本発明による軸受は、内輪と、外輪と、前記内輪と
前記外輪との間に、回転自在に配置された転動体と、前
記転動体を保持する保持器とを有し、前記保持器は、前
記内輪に対向し、かつ前記転動体に向かうにつれ半径方
向外方に傾斜した傾斜面を有するものである。

【０００９】

【作用】本発明による軸受によれば、内輪と、外輪と、
前記内輪と前記外輪との間に、回転自在に配置された転
動体と、前記転動体を保持する保持器とを有し、前記保
持器は、前記内輪に対向し、かつ前記転動体に向かうに
つれ半径方向外方に傾斜した傾斜面を有するので、軸受
に供給された潤滑油又は潤滑剤が、前記保持器の傾斜面
に付着すれば、前記保持器が回転する際に生じる遠心力
に基づいて前記転動体に向かって移動するため、より効
率よく前記軸受の潤滑を行うことができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について詳細に説明する。図１は、本発明にか
かる第１の実施の形態による軸受の軸線方向断面図であ
る。図１において、高速回転する工作機械の主軸などを
支持するために用いられることが多いアンギュラコンタ
クト玉軸受（以下、軸受という）１０は、不図示のハウ
ジングに取り付けられた外輪１１と、不図示の軸を支持
する内輪１２と、外輪１１と内輪１２との間に挟持され
た転動体である複数の玉１３と、玉１３を保持する保持
器１４とからなる。

【００１１】保持器１４は、玉１３を軸線方向に挟んで
なるリング状の部材１４ａ、１４ｂと、かかるリング状
の部材１４ａ、１４ｂを軸線方向に連結する複数の柱部
１４ｃとから構成されている。柱部１４ｃは、隣接する
玉１３の間に配置され、軸受１０の動作時に、玉１３の
挙動を抑えるように機能する。

【００１２】更に、保持器１４の柱部１４ｃの下面にお
いて、玉１３の中心に向かうにつれて、軸受１０の軸心
に対し半径方向外方へと向かう一対の傾斜面１４ｄ、１
４ｅが形成されている。尚、潤滑油の滞留を防止すべ
く、傾斜面１４ｄ、１４ｅの傾斜角度は、１度以上にす
るのが好ましく、また傾斜面１４ｄ、１４ｅの粗さは、
０．８μｍＲａ以下とすることが好ましい。

【００１３】図２は、図１の軸受１０を潤滑装置と共に
示す図１と同様な図である。図２において、軸受１０の
内輪１２に隣接して内輪ブッシュ１６が配置されてい
る。内輪ブッシュ１６の半径方向外方には、潤滑装置１
５が配置されている。

【００１４】潤滑装置１５は、半径方向に向かう第１油
路１５ａと、第１油路１５ａの底部近傍から、軸受１０
の内輪１２の外周面１２ａと保持器１４とで囲われる空
間に向かって延在する第２油路１５ｂとを有している。

【００１５】次に、本実施の形態の動作について説明す
る。潤滑装置１５の外部から第１油路１５ａ及び第２油
路１５ｂを介して、潤滑油が供給されているものとす
る。不図示の軸と共に内輪１２が回転すると、玉１３が
外輪１１と内輪１２との間を転動しつつ保持器１４と共
に周方向に移動する。

【００１６】潤滑装置１５から供給された潤滑油は、軸
受１０の内輪１２の外周面１２ａと保持器１４とで囲わ
れる空間に供給されるが、このとき一部の潤滑油は、内
輪１２の外周面１２ａに付着し、遠心力に基づき、玉１
３に向かって半径方向外方に傾斜した外周面１２ａに沿
って移動して、玉１３の軌道面を潤滑することとなる。

【００１７】一方、潤滑装置１５から供給された別な潤
滑油は、保持器１４の柱部１４ｃの下面に形成された傾
斜面１４ｅの端部に付着する。傾斜面１４ｅは、玉１３
の中心に向かうにつれて、半径方向外方へと向かうよう
に傾斜しているため、傾斜面１４ｅに付着した潤滑油
は、遠心力に基づき傾斜面１４ｅに沿って、玉１３の中
心へと向かい、ここから玉１３を潤滑することとなる。
尚、柱部１４ｃの下面は、玉１３の中心を境に、逆向き
に傾斜した傾斜面１４ｄとなるため、それより先に潤滑
油が移動することが抑制される。

【００１８】本実施の形態は、特に、後述するようなグ
リースや固形油などを用いた微量潤滑において顕著な効
果が得られる。すなわち、グリースや固形油などを用い
て潤滑する場合には、微量な潤滑油を確実に玉の軌道面
に付与する必要があるが、高速回転する軸を支持する軸
受においては、遠心力によって潤滑が妨げられる恐れが
ある。これに対し本実施の形態によれば、遠心力が強け
れば強いほど、傾斜面を伝わる単位時間当たりの潤滑油
量が増大するため、高回転に対応できる軸受を供するこ
とができるのである。

【００１９】図３は、第２の実施の形態にかかる軸受２
０を示す図２と同様な断面図である。第２の実施の形態
においては、図２の実施の形態に対し、潤滑油の供給構
成が異なっている。すなわち、図３において、外輪２１
と左端位置を合わせている内輪２２の軸線方向長さは、
外輪２１の軸線方向長さに対して約２／３となってお
り、更に、内輪２２の右端に、左端を当接するようにし
て、円管状の内輪ブッシュ２５が配置されている。

【００２０】内輪ブッシュ２５は、右端から延在する袋
孔２５ａと、袋孔２５ａの底部近傍から半径方向に延在
する油路２５ｂとを有している。袋孔２５ａ内には、潤
滑剤含有ポリマ部材２６が配置されている。潤滑剤含有
ポリマ部材２６については、例えば特開平１１−１４１
５５７号に記載されているが、含有している潤滑剤を比
較的長期にわたって微量供給できるものである。袋孔２
５ａには、潤滑剤含有ポリマ部材２６の代わりに固体潤
滑剤が充填されていても良い。尚、本実施の形態におい
ては、保持器２４の形状及びその他の構成は、第１の実
施の形態と同様であるので、その説明を省略する。

【００２１】次に、本実施の形態の動作について説明す
ると、軸受２０の動作時に、内輪２２と共に回転する内
輪ブッシュ２５における袋孔２５ａ内の潤滑剤含有ポリ
マ部材２６から、遠心力に基づいて、潤滑剤が半径方向
外方へと徐々にしみ出てくる。かかる潤滑剤は、油路２
５ｂを介して、軸受２０内へと侵入する。

【００２２】更に、遠心力に基づき、潤滑剤は、油路２
５ｂより保持器２４の柱部２４ｃの下面、すなわち傾斜
面２４ｅに跳ねかかる。傾斜面２４ｅは、上述した実施
の形態と同様に、玉２３の中心に向かうにつれて、半径
方向外方へと向かうように傾斜しているため、傾斜面２
４ｅに付着した潤滑剤は、遠心力に基づき傾斜面２４ｅ
に沿って、玉２３の中心へと向かい、ここから玉２３を
潤滑することとなる。本実施の形態によれば、潤滑剤を
供給する装置をより簡略化でき、コスト低減を図れると
共に、微量潤滑における潤滑不良の問題を解消すること
ができる。

【００２３】図４は、第３の実施の形態にかかる軸受３
０を示す図２と同様な断面図である。第３の実施の形態
においては、上述した実施の形態に対し、潤滑剤の供給
構成が異なっている。すなわち、図４においては、内輪
３２が支持する軸３５が、左端から延在する袋孔３５ａ
と、袋孔３５ａの中央部及びの袋孔３５ａの底部近傍か
ら半径方向に延在する油路３５ｂ、３５ｃとを有してい
る。袋孔３５ａ内には、潤滑剤含有ポリマ部材３６が配
置されている。

【００２４】内輪３２には、軸３５の油路３５ｂ、３５
ｃにそれぞれ対向して形成された、半径方向に貫通する
貫通孔３２ａ、３２ｂが形成されている。尚、本実施の
形態においても、保持器３４の形状及びその他の構成
は、第１及び第２の実施の形態と同様であるので、その
説明を省略する。

【００２５】次に、本実施の形態の動作について説明す
ると、軸受３０の動作時に、内輪３２に支持されて回転
する軸３５における袋孔３５ａ内の潤滑剤含有ポリマ部
材３６から、遠心力に基づいて、潤滑剤が半径方向外方
へと徐々にしみ出てくる。かかる潤滑剤は、油路３５
ｂ、３５ｃを介して、内輪３２の貫通孔３２ａ、３２ｂ
内へと侵入する。

【００２６】更に、遠心力に基づき、潤滑剤は、貫通孔
３２ａ、３２ｂを抜けて、保持器３４の柱部３４ｃの下
面、すなわち傾斜面３４ｄ、３４ｅに跳ねかかる。傾斜
面３４ｄ、３４ｅは、上述した実施の形態と同様に、玉
３３の中心に向かうにつれて、半径方向外方へと向かう
ように傾斜しているため、傾斜面３４ｄ、３４ｅに付着
した潤滑剤は、遠心力に基づき傾斜面３４ｄ、３４ｅに
沿って、互いに近づくように玉３３の中心へと向かい、
ここから玉３３を潤滑することとなる。本実施の形態に
よれば、２つの傾斜面３４ｄ、３４ｅを用いて潤滑剤を
供給できるため、より効率よい潤滑が行え、微量潤滑に
おける潤滑不良の問題を解消することができる。

【００２７】図５は、第４の実施の形態にかかる軸受４
０を示す図２と同様な断面図であり、図６は、図５に示
す保持器のみを取り出して示す図であり、図７は、図６
の保持器をVII-VII線で切断して矢印方向に見た図であ
り、図８は、図６の保持器を矢印VIII方向に見た図であ
る。

【００２８】第４の実施の形態は、図２に示す実施の形
態に対し、保持器４４の形状のみが異なっている。保持
器４４は、上述した実施の形態と同様に、玉４３を軸線
方向に挟んでなるリング状の部材４４ａ、４４ｂと、か
かるリング状の部材４４ａ、４４ｂを軸線方向に連結す
る複数の柱部４４ｃとから構成されており、また保持器
４４の柱部４４ｃの下面において、玉４３の中心に向か
うにつれて、半径方向外方へと向かう一対の傾斜面４４
ｄ、４４ｅを形成している。しかしながら、上述した実
施の形態とは異なり、本実施の形態においては、傾斜面
４４ｄ、４４ｅの間に、柱部４４ｃを横切る周方向溝４
４ｆが形成されている。

【００２９】次に、本実施の形態の動作について説明す
ると、図５に示す潤滑装置４５の外部から第１油路４５
ａ及び第２油路４５ｂを介して、潤滑油が供給されてい
るものとする。不図示の軸と共に内輪４２が回転する
と、玉４３が外輪４１と内輪４２との間を転動しつつ保
持器４４と共に周方向に移動する。

【００３０】潤滑装置４５から供給された潤滑油の一部
は、保持器４４の柱部４４ｃの下面に形成された傾斜面
４４ｅの端部に付着する。傾斜面４４ｅは、玉４３の中
心に向かうにつれて、半径方向外方へと向かうように傾
斜しているため、傾斜面４４ｅに付着した潤滑油は、遠
心力に基づき傾斜面４４ｅに沿って、玉４３の中心へと
向かう。

【００３１】傾斜面４４ｅの末端に移動した潤滑油は、
周方向溝４４ｆに入り、ここから玉４３に供給されるよ
うになる。すなわち、図７，８に示すように、周方向溝
４４ｆは、傾斜面４４ｅに沿って移動してきた潤滑油
を、玉４３（一点鎖線で示す）の中心に向かって供給す
る案内路の機能を有するため、より効率的に軸受４０の
潤滑を行うことができる。

【００３２】図９は、本実施の形態の変形例を示す図７
と同様な断面図である。かかる変形例においては、保持
器５４の柱部５４ｃに形成された周方向溝５４ｆが、こ
れを挟む２つの玉５３（一点鎖線で示す）に向かうにつ
れ、半径方向外側に傾いた均等長さの傾斜面５４ｇ、５
４ｈを形成している。その他の構成については、図７の
保持器と同様な構成を有するので、説明を省略する。

【００３３】図９の変形例によれば、遠心力に基づい
て、傾斜面（図６の４４ｅ）から周方向溝５４ｆに入っ
た潤滑油は、更に傾斜面５４ｇ、５４ｈを介して両側の
玉５３に供給されるようになるので、両側の玉５３に均
等に潤滑油を供給できるという利点がある。

【００３４】以上、本発明を実施の形態を参照して説明
してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈さ
れるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることは
もちろんである。たとえば、本実施の形態ではアンギュ
ラコンタクト玉軸受を例として説明したが、本発明は、
図１０に示すような外輪６１と、内輪６２と、円筒ころ
６３と、保持器６４とからなる円筒ころ軸受６０や、他
の形式の軸受にも適用可能である。かかる保持器６４の
構成は、図１乃至４の実施の形態と実質的に同一であ
る。

【００３５】

【発明の効果】本発明による軸受によれば、内輪と、外
輪と、前記内輪と前記外輪との間に、回転自在に配置さ
れた転動体と、前記転動体を保持する保持器とを有し、
前記保持器は、前記内輪に対向し、かつ前記転動体に向
かうにつれ半径方向外方に傾斜した傾斜面を有するの
で、軸受に供給された潤滑油又は潤滑剤が、前記保持器
の傾斜面に付着すれば、前記保持器が回転する際に生じ
る遠心力に基づいて前記転動体に向かって移動するた
め、より効率よく前記軸受の潤滑を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる第１の実施の形態による軸受の
軸線方向断面図である。

【図２】図１の軸受１０を潤滑装置と共に示す図１と同
様な図である。

【図３】第２の実施の形態にかかる軸受２０を示す図２
と同様な断面図である。

【図４】第３の実施の形態にかかる軸受３０を示す図２
と同様な断面図である。

【図５】第４の実施の形態にかかる軸受４０を示す図２
と同様な断面図である。

【図６】図５に示す保持器のみを取り出して示す図であ
る。

【図７】図６の保持器をVII-VII線で切断して矢印方向
に見た図である。

【図８】図６の保持器を矢印VIII方向に見た図である。

【図９】本実施の形態の変形例を示す図７と同様な断面
図である。

【図１０】別な実施の形態にかかる円筒ころ軸受を示す
図１と同様な断面図である。

【図１１】従来技術にかかる軸受を示す断面図である。

【符号の説明】

１１，２１，３１，４１ 外輪 １２，２２，３２，４２ 内輪 １３，２３，３３，４３，５３ 玉 １４，２４，３４，４４，５４ 保持器 １４ｄ，２４ｄ，３４ｄ，４４ｄ，５４ｄ 傾斜面 １４ｅ，２４ｅ，３４ｅ，４４ｅ，５４ｅ 傾斜面 ４４ｆ，５４ｆ 周方向溝

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内輪と、 外輪と、 前記内輪と前記外輪との間に、回転自在に配置された転
   動体と、 前記転動体を保持する保持器とを有し、 前記保持器は、前記内輪に対向し、かつ前記転動体に向
   かうにつれ半径方向外方に傾斜した傾斜面を有する軸
   受。