JP2001165176A - 軸受潤滑装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高速回転に適し、確実な潤滑しかも低騒音な
軸受潤滑装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 ころがり軸受１は、非回転の外輪２と回
転せる内輪３もしくは軸体１９とに形成された軌道面１
０に接触して転動する荷重支持用の主転動体４と、周方
向で隣接せる二つの主転動体間に配された小径の案内用
の補助転動体５と、外輪２側に取りつけられて補助転動
体５を内輪３に寄った位置で支持する側部材６とを備
え、該側部材６に補助転動体５のための転走面１５が形
成されていて該転走面上の該補助転動体が隣接せる二つ
の主転動体の間隔を定めており、噴気手段は、内輪の軌
道面１０と側部材６の転走面１５の両者に臨む位置に開
口して潤滑油を搬送する噴気スリット１６を有し、該噴
気スリット１６は周方向にほぼ連続して環状をなしてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は軸受潤滑装置の技術
分野に属し、特に高速回転のころがり軸受のための油潤
滑装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】工作機械の主軸のような高速回転する部
位に用いられるころがり軸受は油潤滑される。グリース
は取り扱いは簡単であるが、高粘度である点そして寿命
の点で不適であるので、主軸は油潤滑される。この油潤
滑にあっては、潤滑油は過不足のないよう適量とされた
所定量だけ供給されることが要求される。この量は微量
なので、確実に軸受の軌道面に送り込むことが必要であ
る。この潤滑油を軌道面へ向け送り込む手段としては、
ノズルから噴気される空気が用いられていた。従来、潤
滑油と空気は、ノズル状の同一管あるいは別の管で送り
込まれていたが、いずれの場合も、これらの管は軸受の
周方向の一箇所または数箇所で、側方から軸受の内部空
間へ向け軸線方向に噴射等を行うように配設されてい
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ころがり軸受の複数の
転動体は保持器により周方向に間隔をもって配置されて
おり、軸受の回転に伴い軌道輪の軌道面上で自転しなが
ら公転走行（転走）する。また、潤滑油の送り込みのた
めに軸受内部空間へ向けられた空気は、上記のごとく周
方向の一箇所または数箇所の管から噴気されるジェット
状で高速であり、上記公転走行せる転動体により断続的
に遮られる。その結果、高周波の騒音を発し、工作機械
の使用環境を害する。

【０００４】又、上記のごとく側方から軸受内部空間へ
向け噴射される潤滑油は、当然ながら転動体から離れた
位置から噴射供給される訳であり、転動体が転動する軌
道面からは距離がある。したがって、潤滑油が噴気によ
り供給されても、直接には上記軌道面には達せず、しか
も、高速回転による遠心力により流れが外輪側に変向す
るので、内輪側での潤滑が十分でなくなる場合がある。

【０００５】本発明はかかる騒音を低減し、かつ微少量
の潤滑油を確実にかつ均一に軌道面、特に内輪軌道面へ
向け送り込むことのできる軸受潤滑装置を提供すること
を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る軸受潤滑装
置は、ころがり軸受の近傍へ所定量だけ潤滑油を供給す
る給油手段と、上記該給油手段からの潤滑油を軸受内部
へ向け移送せしめる空気を噴出する噴気手段とを有して
いる。

【０００７】かかる軸受潤滑装置において、本発明で
は、ころがり軸受は、非回転の外輪と回転せる内輪もし
くは軸体とに形成された軌道面に接触して転動する荷重
支持用の主転動体と、周方向で隣接せる二つの主転動体
間に配された小径の案内用の補助転動体と、外輪側に取
りつけられて補助転動体を内輪に寄った位置で支持する
側部材とを備えている。該側部材に補助転動体のための
転走面が形成されていて該転走面上の該補助転動体が隣
接せる二つの主転動体の間隔を定めている。

【０００８】本発明における上記噴気手段は、内輪の軌
道面と側部材の転走面の両者に臨む位置に開口せる噴気
スリットを有し、該噴気スリットは周方向にほぼ連続し
て環状をなしていることを特徴としている。

【０００９】上記噴気スリットから噴出する空気により
搬送される潤滑油は、噴気スリットの開口から至近距離
に位置せる内輪の軌道面と側部材の転走面に直接供給さ
れる。したがって、供給潤滑油は所定供給量が少量であ
っても確実に上記軌道面と転走面に到達する。これに加
え、噴気スリットは周方向にほぼ連続しているので、噴
気が転動体により断続的に遮られるということもないの
で、そのための音も発生せず、しかも周方向に均一に潤
滑油が供給される。内輪そして側部材での潤滑を終えた
潤滑油は、軸受の高速回転により生ずる遠心力によっ
て、半径方向外方に搬送されて、次に外輪で潤滑を行
う。

【００１０】本発明の一つの形態としては、内輪は、軸
方向にて、一端面が外輪の一端面とほぼ同位置にあり、
他端面が外輪の軌道面の範囲に位置して内輪の軌道面の
縁をなしており、側部材は内輪の他端面に対面する位置
まで軸受空間内に進入する進入部を有し、該進入部に補
助転動体のための転走面が形成される。かくして、上記
内輪の他端面と該進入部の対向面との間で噴気スリット
が形成される。この噴気スリットの位置までは、噴気そ
して潤滑油は、適宜な形態で移送されてくる。

【００１１】さらに、具体的な形態として、ころがり軸
受がアンギュラコンタクト玉軸受である場合には、主転
動体の作用線と補助転動体の作用線が、軸受軸線に対し
て直角な面に関して、互いに反対向に傾斜するように定
め、噴気スリットを両作用線の間で開口せしめることが
好ましい。こうすることにより開口は主転動体に対して
も、そして補助転動体に対しても、きわめて近い位置と
なる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、添付図面にもとづき、本発
明の実施形態を説明する。

【００１３】図１に示される実施形態は、本発明をアン
ギュラコンタクト型の玉軸受に適用し、給油手段と噴気
手段とを別途に設けた例である。

【００１４】図１において、軸受１はアンギュラコンタ
クト型の玉軸受の形式として構成さされており、外輪
２、内輪３、両輪２，３間に配されて荷重を支持する複
数の主転動体（図示の場合、玉）４、隣接せる二つの主
転動体４の間にそれぞれ配されて該主転動体４を位置決
めする小径の複数の補助転動体（図示の場合、玉）５、
そして該補助転動体５の転走を許容しつつ、該補助転動
体５を支持する側部材６とを有している。

【００１５】軸受１は、既述したように、アンギュラコ
ンタクト型であり、主転動体４を介して外輪２と内輪３
との間で荷重を伝達する方向、すなわち、これらの接点
である荷重点２Ａ，３Ａを結ぶ直線として得られる作用
線７が軸受軸線１Ａに対して傾いている。

【００１６】上記外輪２は、軸線１Ａ方向にて上記荷重
点２Ａの両側に拡がる所定幅の環状面をなす軌道面８が
主転動体４の転動のために形成されており、この軌道面
８の側部には、テーパ状の肩部９Ａと円筒状の肩部９Ｂ
が形成されている。

【００１７】これに対し、内輪３は、上記荷重点３Ａの
両側に拡がる環状面をなす軌道面１０が主転動体４の転
動のために形成されているが、一方の側（図示の場合、
左側）が拡く、他方の側が若干狭くなっている。この軌
道面１０の一方の側には円筒状の肩部１１が形成されて
いるが、他方の側には肩部は形成されていない。すなわ
ち、この他方の側では、内輪３の軌道面１０が他端の位
置まで及んでおり、端面１２に至っている。したがっ
て、内輪３は外輪２に比して、軸方向寸法が小さく、図
示の例では、ほぼ半分となっている。

【００１８】側部材６は、半径方向の中間域に円筒面１
３Ａと半径面１３Ｂとで形成される段部１３を有してお
り、該円筒面１３Ａで外輪２の肩部９Ｂへ、半径面１２
Ｂが外輪２の端面に当接する位置まで、嵌合されてい
る。該側部材６は若干円錐状をなす外周面をもち内輪３
に向けて延びる進入部１４を有しており、その端面１５
が上記内輪の端面１２と近接して対面し、この両端面間
で円周方向につながり半径方向に延びる環状の噴気スリ
ット１６を形成している。

【００１９】上記側部材６の進入部１４の外周面には、
既述の補助転動体５のための環状の転走面１５が形成さ
れていて、ここに複数（主転動体４と同数）の補助転動
体５が配されている。この補助転動体５と上記主転動体
４とは、軸受の周方向にて、交互に配置されていて、上
記補助転動体５は上記転走面１５上にあって、主転動体
４と接触している。かくして、上記複数の主転動体４は
補助転動体５によって周方向での間隔が安定して維持さ
れる。又、上記補助転動体５の作用線１７は、上記主転
動体４の作用線７とは逆の傾きをもっていて、したがっ
て、補助転動体５は主転動体４に対し、所定の圧力をも
って接触している。

【００２０】上記側部材６の内周面１８は、軸方向で内
輪３側の範囲（進入部１４側の範囲）で内輪３に向けて
拡がるテーパ部１８Ａと、その反対側の範囲で円筒状と
し上記テーパ部１８Ａに対して小径の段部を形成する円
筒面１８Ｂとを有している。

【００２１】さらに、上記側部材６には、外周面に段状
の環状溝６Ａが形成されており、該環状溝６Ａは側部材
６の段部１３（１３Ａ及び１３Ｂ）に形成された複数の
連通路１３Ｃによって軸受内部空間と連通している。一
方、ハウジング２５には周方向の複数位置に上記環状溝
６Ａに連通するドレーン孔２５Ｂが形成されている。か
くして、上記連通路１３Ｃ，環状溝６Ａそしてドレーン
孔２５Ｂは、潤滑後の潤滑油のドレーン通路を形成す
る。

【００２２】本実施形態において、上記側部材６の内周
面１８内には、軸体１９との間に、スリーブ２０が配設
されている。該スリーブ部２０は、その円筒内周面２１
にて軸体１９に対して、しまり嵌めにより一体に嵌着さ
れて該軸体２０と共に回転する。該スリーブ２０の軸方
向の一端は上記内輪３の上記端面１２に当接している。
又、該スリーブ２０は、上記側部材６のテーパ部１８Ａ
と近接して対面するテーパ部２０Ａを外周面に有し、両
テーパ面１８Ａ，２０Ａとにより、テーパ状をなして周
方向につながり横方向に延びる環状スリット２２が形成
されている。又、該スリーブ２０は、このテーパ部２０
Ａが上記側部材６のテーパ部１８Ａよりも長く延びてい
て、段をなして円筒部２０Ｂにつながっている。かくし
て、側部材６の円筒面１８Ｂとスリーブ２０のテーパ部
２０Ａの一部及び円筒部２０Ｂとの間で、上記環状スリ
ット２２の隙間よりも大きい半径間隔の周方向につなが
る環状空間２３が上記環状スリット２２に連通して形成
される。

【００２３】上記スペーサ２６には、上記側部材６の場
合と同様に、環状溝２６Ａ、連通路２６Ｂが形成されて
いると共に、ハウジング２５にもドレーン孔２５Ｃが形
成されていて、上記連通路２６Ｂ、環状溝２６Ａそして
ドレーン孔２５Ｃは、潤滑後の潤滑油のドレーン通路を
形成する。

【００２４】上記軸受１は、内輪３が回転せる軸体１９
に一体的に取り付けられており、この内輪３は、上記ス
ペーサ２０と、軸受に対して軸線方向反対側に位置して
該軸体６上に配設された間座２４とにより、該内輪２は
軸線方向に位置決めされている。一方、非回転の外輪３
はハウジング２５の孔面２５Ａに挿着されていて、この
孔面２５Ａに内接して配設されている間座２６と上記側
部材６により軸線方向に位置決めされている。

【００２５】上記ハウジング２５と側部材６には、周方
向の複数位置に、上記ハウジングの外周面と側部材６の
内周面に形成された環状空間２３とを連通する二種の貫
通孔が形成されており、これらに給油手段としての給油
管２７と送気管２８とがそれぞれ挿入されている。給油
管２７には、図示されていない外部の給油装置から所定
量の潤滑油が送られてくるようになっている。又、送気
管２８には、外部の圧力源から所定圧の空気が送り込ま
れてきて、該空気は受入空間としての環状空間２３へ達
して、ここで周方向に均一に分布するようになる。この
空気は、上記環状空間２３から環状スリット２２を経て
噴気手段としての噴気スリット１６から噴気される。噴
気は、上記給油管２７からの所定量（少量）の潤滑油を
搬送し、この潤滑油が、内輪３の軌道面１０上の主転動
体４そして側部材６の転送面１５上の補助転動体５に直
接供給され、上記軌道面１０そして転走面１５を効果的
に潤滑する。

【００２６】しかる後、高速で回転する軸受の遠心力に
よる、いわゆるポンプ効果のもとで、上記潤滑油は外輪
２側に到達し、ここで、外輪２の軌道面８と主転動体４
との接触部位を潤滑する。

【００２７】外輪２を潤滑した後の潤滑油は、一端側か
らは連通路２６Ｂ、環状溝２６Ａ、ドレーン孔２５Ｃで
形成されるドレーン通路を経て、そして他端側からは連
通路１３Ｃ、環状溝６Ａ、ドレーン孔２５Ｂで形成され
る他のドレーン通路を経て装置外へ排出される。

【００２８】多くの場合、軸方向で、両方向の力を受け
るようにするために、図示の軸受は、左右対称にもう一
つ設けられ、共通の給油管２７と送気管２８とによっ
て、噴気スリットから少量の潤滑油を上記と同様にもう
一つの軸受にも供給する。

【００２９】本発明は図１に示したもの以外にも、種々
変形可能である。図示の例では、給油手段たる給油管
と、噴気手段たる噴気スリットに送気するための送気管
が別経路をなすように形成されていたが、送気手段が給
油手段をも兼ねるように、両手段を一つにまとめること
もできる。かかる形態は、給油管の内壁面を微量潤滑油
が這うように移送される、いわゆるエアーオイル形式の
潤滑装置に好適である。

【００３０】

【発明の効果】以上のように、本発明は、潤滑油を軸受
内部へ送り込むための空気を噴気する噴気手段が内輪の
軌道輪へ直接開口する噴気スリットとして形成されるよ
うにしたので、定められた供給潤滑油量がいかに少量で
も、この潤滑油は直接内輪軌道面を有効的に潤滑し、
又、この潤滑油は内輪の潤滑の後に、軸受の遠心力によ
るポンプ効果のもとに外輪をも確実に潤滑する。供給潤
滑油が少量でも、十分に潤滑できるので、潤滑油の量が
少量でなくてはならない高速回転軸受に効果的である。
又、軸受と同心で周方向にほぼ連続する噴気スリットと
したので、転動体の公転走行によって空気を断続的に遮
断することがなく、従来装置のような高周波騒音が著し
く低下されることとなった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態装置を示す断面図である。

【符号の説明】

１ ころがり軸受 ２ 外輪 ３ 内輪 ４ 主転動体 ５ 補助転動体 ６ 側部材 ７ 作用線 １０ 軌道面 １４ 進入部 １５ 転走面 １６ 噴気手段（噴気スリット） １７ 作用線 ２７ 給油手段（給油管）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ころがり軸受の近傍へ所定量だけ潤滑油
   を供給する給油手段と、上記該給油手段からの潤滑油を
   軸受内部へ向け移送せしめる空気を噴出する噴気手段と
   を有する軸受潤滑装置において、ころがり軸受は、非回
   転の外輪と回転せる内輪もしくは軸体とに形成された軌
   道面に接触して転動する荷重支持用の主転動体と、周方
   向で隣接せる二つの主転動体間に配された小径の案内用
   の補助転動体と、外輪側に取りつけられて補助転動体を
   内輪に寄った位置で支持する側部材とを備え、該側部材
   に補助転動体のための転走面が形成されていて該転走面
   上の該補助転動体が隣接せる二つの主転動体の間隔を定
   めており、噴気手段は、内輪の軌道面と側部材の転走面
   の両者に臨む位置に開口せる噴気スリットを有し、該噴
   気スリットは周方向にほぼ連続して環状をなしているこ
   とを特徴とする軸受潤滑装置。
2. 【請求項２】 内輪は、軸方向にて、一端面が外輪の一
   端面とほぼ同位置にあり、他端面が外輪の軌道面の範囲
   に位置して内輪の軌道面の縁をなしており、側部材は内
   輪の他端面に対面する位置まで軸受空間内に進入する進
   入部を有し、該進入部に補助転動体のための転走面が形
   成され、上記内輪の他端面と該進入部の対向面との間で
   噴気スリットを形成していることとする請求項１に記載
   の軸受潤滑装置。
3. 【請求項３】 ころがり軸受がアンギュラコンタクト玉
   軸受であり、主転動体の作用線と補助転動体の作用線
   が、軸受軸線に対して直角な面に関して、互いに反対向
   に傾斜しており、噴気スリットが両作用線の間で開口し
   ていることとする請求項１又は請求項２に記載の軸受潤
   滑装置。