JP2003184894A - エアオイル潤滑複合型軸受装置 - Google Patents

エアオイル潤滑複合型軸受装置

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JP2003184894A
JP2003184894A JP2001381909A JP2001381909A JP2003184894A JP 2003184894 A JP2003184894 A JP 2003184894A JP 2001381909 A JP2001381909 A JP 2001381909A JP 2001381909 A JP2001381909 A JP 2001381909A JP 2003184894 A JP2003184894 A JP 2003184894A
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drain
bearing
outer ring
ring spacer
air
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Mamoru Mizutani
守 水谷
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NTN Corp
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NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 縦型の主軸を支持するエアオイル潤滑形式の
複合型軸受装置において、上側軸受の潤滑油が下側軸受
内に垂れ下がらないようして、最適量の微量潤滑を可能
にすることである。 【解決手段】 各軸受3の上側に介在された外輪間座8
にエアノズル9を設けるとともに、各軸受3の下側に介
在された外輪間座8の上面にドレン回収面12を設け、
そのドレン回収面12を当該軸受3の内外輪5,7間の
すき間に臨ませ、該ドレン回収面12の全周に渡りドレ
ン回収溝18を設けた構成とした。

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、工作機械等の主
軸において用いられるエアオイル潤滑複合型軸受装置に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】工作機械等の縦型主軸の支持に用いられ
る軸受装置として、エアオイル潤滑による複合型の軸受
装置が従来から知られている。このような複合型軸受装
置において、潤滑作用を終えたオイル、即ちドレンを排
出する構造として、例えば、実公昭39−1309号公
報に開示されたものが知られている。
【0003】この場合のドレン排出構造は、軸受間にそ
の軸受の内輪に対応した内輪間座と、外輪に介在された
外輪間座を介在し、その軸受の上側に介在した外輪間座
にエアオイルノズルを設けるとともに、下側に介在した
内輪間座に該軸受の内外輪間のすき間の下方と、対向外
輪の上面上に突き出したフリンガーを設け、そのフリン
ガーの傾斜面と回転時の遠心力によりドレンを対向外輪
の上面に回収し、そのドレンをハウジングの排出口から
外部に排出するようになっている。
【0004】上記のドレン排出構造は、内輪間座にフリ
ンガーが必要であり、そのフリンガーに対向する外輪間
座に該フリンガーを受入れる嵌合構造が必要であること
から、内輪間座と外輪間座の構造が複雑になり、加工コ
ストが高くつく問題がある。
【0005】この問題を解消すべく、内輪間座と外輪間
座の構造を簡素化したエアオイル潤滑複合型軸受とし
て、図5及び図6に示したものが知られている。
【0006】即ち、図示の軸受装置は、縦型の主軸1と
これを支持する軸受ハウジング2との間に複数の軸受
3,3(図示の場合、転動体4を有する転がり軸受)を
軸方向に配列し、各軸受3、3間にその内輪5に対応し
た内輪間座6と、外輪7に対応した外輪間座8を内外に
対向して介在している。各軸受3の上側に介在された外
輪間座8にエアノズル9を設けるとともに、その下側に
介在された外輪間座8の上面を当該軸受3の内外輪5、
7間に臨ませている。エアノズル9はハウジング2に設
けられたホース接続ポート11に連通されている。
【0007】また、上記の外輪間座8の上面に全周に渡
る浅い段部を形成してその段部によりドレン回収面12
を形成している。そのドレン回収面12の一部に設けた
半径方向の溝形のドレン排出口13をハウジング2の連
通穴14からドレン通路15に連通させている。ドレン
排出口13は、ホース接続ポート11及びその半径方向
内側に設けられたエアノズル9の反対側に位置している
(図6参照)。
【0008】上記外輪間座8の幅aは、内輪間座6の幅
bより大きく形成され、その差により外輪間座8の上面
に設けたドレン回収面12が内外輪5、7間の下部のす
き間に臨むようになっている。外輪間座8の下面にはド
レン回収面12を形成する段部と同様の段部12’が形
成される。上面に形成されたドレン回収面12となる段
部と、下面に形成された同様形状の段部12’は、外輪
間座8の内周面が上下の軸受3、3の内輪5,5と干渉
することを回避するために設けられたものである。その
上側の段部をドレン回収面12として利用しているので
ある。また、外輪間座8と内輪間座6の間に間座すき間
16が形成され、両方の間座8、6の干渉を防止してい
る。
【0009】上記の軸受装置においては、エアノズル9
から供給された潤滑油(エアオイル)が軸受3の軌道面
を潤滑する。潤滑油は、主軸1及びこれと一体に回転す
る内輪5等の遠心力により外輪7側に付着し、重力によ
り下方に垂れ下がる。さらに、下段の外輪間座8のドレ
ン回収面12上にドレンとして回収される。回収された
ドレンの一部がドレン排出口13から連通穴14を経て
ドレン通路15に排出される。その排出に引かれて連通
穴14から離れた位置にあるドレンが次第にドレン排出
口13側に移動し、連通穴14からドレン通路15に排
出される。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】上述の軸受装置(図5
参照)の場合、ドレンをポンプ等により強制的に吸引し
て排出する方法をとらないことが一般的であるため回収
率が低い。このため、ドレンがドレン回収面12に滞留
することがあり、それが増えるとドレンは重力により間
座すき間16を通って下側軸受3内に垂れ下がり、下側
軸受3の潤滑油になってしまう。その結果、下側軸受3
においては、それに属するエアノズル9から供給される
本来の潤滑油と、上側から垂れ下がった潤滑油が加わる
ことになる。潤滑油の量は下側軸受3ほど多くなり、潤
滑油が多くなると攪拌抵抗の増大による発熱のおそれが
ある。
【0011】また、エアノズル9から各軸受3に供給さ
れる潤滑油の分量は、エアオイル潤滑形式の軸受の特性
を最もよく発揮できる給油方法として、いわゆる微量給
油が行なわれるが、上記のように、上側軸受のドレンが
潤滑油として加わると微量給油が不可能になる不具合が
ある。
【0012】そこで、この発明は、上部軸受のドレンが
下部軸受内に垂れ下がらないようにして、発熱のおそれ
を解消するとともに、微量給油を可能にすることを課題
とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、この発明は、縦型の主軸とこれを支持する軸受ハ
ウジングとの間に複数の軸受を軸方向に配列し、各軸受
間にその内輪に対応した内輪間座と、外輪に対応した外
輪間座を内外に対向して介在し、各軸受の上側に介在さ
れた外輪間座にエアノズルを設けるとともに、その下側
に介在された外輪間座の上面に設けたドレン回収面を当
該軸受の内外輪間のすき間に臨ませ、上記ドレン回収面
に設けたドレン排出口をハウジングのドレン通路に連通
させてなるエアオイル潤滑複合型軸受装置において、上
記外輪間座のドレン回収面の全周に渡り上記ドレン排出
口に通じたドレン回収溝を設けた構成を採用した。
【0014】上記の構成によると、上側軸受から垂れ下
がった潤滑油は、その下側の外輪間座のドレン回収溝に
集められ、ドレン排出口からドレン通路に排出される。
このため、下側軸受内に垂れ下がることがなく、従っ
て、下側軸受の潤滑油の増加が防止される。
【0015】なお、ドレン回収溝の溝底に内周側が高く
なるテーパ面を形成した構成を採用することができる。
このように構成すると、ドレン回収溝内のドレンの排出
が一層確実になる。
【0016】また、上記ようなドレン回収溝を設ける構
造に代えて、外輪間座のドレン回収面の全周に渡りドレ
ン捕捉部材を装着した構成を採ることができる。この場
合は、ドレン回収面に全周に渡る段部を設け、その段部
に上記のドレン捕捉部材を装着するとともに、該ドレン
捕捉部材を毛管現象よりドレンを捕捉できるように構成
する。この構成によると、上側軸受から垂れ下がった潤
滑油が毛管現象によりオイル捕捉部材に捕捉され、捕捉
された潤滑油はドレン排出口から排出される。したがっ
て、ドレンが下側軸受に垂れ下がることが防止される。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態を図1
から図4に基づいて説明する。図1及び図2に示すよう
に、実施形態のエアオイル潤滑軸受は、前述した従来例
と同様に、縦型の主軸1とこれを支持する軸受ハウジン
グ2との間に複数の軸受3,3(図示の場合、転動体4
を有する転がり軸受)を軸方向に配列し、各軸受3、3
間にその内輪5に対応した内輪間座6と、外輪7に対応
した外輪間座8を内外に対向して介在している。各軸受
3の上側に介在された外輪間座8にエアノズル9を設け
るとともに、その下側に介在された外輪間座8の上面を
当該軸受3の内外輪5,7間に臨ませている。エアノズ
ル9はハウジング2に設けられたホース接続ポート11
に連通している。
【0018】上記外輪間座8の幅aは、内輪間座6の幅
bより大きく形成され、その差により外輪間座8の上面
のドレン回収面12が内外輪5、7間の下部のすき間に
臨むようになっている。前述した従来の場合は、上記の
外輪間座8の上面に段部を形成してドレン回収面12を
設けていたが、この実施形態においては、こような段部
を設けることなく外輪間座8の上面のドレン回収面12
を形成し、そのドレン回収面12の全周に渡りドレン回
収溝18を設けている。これと反対側の下面には、前述
の場合と同様の段部12’が設けられる。
【0019】上記のドレン回収溝18は、エアノズル9
と180度離れた位置において、その一部に設けた穴1
9により半径方向のドレン排出口21に連通させ、さら
にハウジング2の連通穴14からドレン通路15に連通
させている。また、外輪間座8と内輪間座6の間に間座
すき間16が形成され、両方の間座6、8の接触を防止
している。上記のドレン回収溝18は、その上側の軸受
3の下方、即ち内輪5と外輪7の間のすき間に対向す
る。
【0020】上記の軸受装置においては、エアノズル9
から供給された潤滑油(エアオイル)が、軸受3の軌道
面を潤滑する一方、主軸1及びこれと一体に回転する内
輪5等の遠心力により外輪7側に付着し、重力により下
方に垂れ下がる。さらに、下段の外輪間座8のドレン回
収溝18上に落下し、その一部が穴19、ドレン排出口
21、連通穴14からドレン通路15に押し出される。
それに伴いドレン回収溝18内の穴19から離れた位置
にあるドレンも次第にその穴19に移動し、同様にドレ
ン通路15に押し出される。
【0021】ドレン回収溝18の深さを適当に設定して
おくことにより、その内部に落下したドレンはオーバフ
ローすることなく外部に排出される。従って、下部の軸
受3に垂れ下がるドレンを無くすることができる。
【0022】上記のドレン回収溝18の底面に、図3に
示すように、内周側が高く、外周側が低くなるテーパ面
22を形成すれば、ドレン回収溝18内のドレンを迅速
に排出させることができる。
【0023】また、図4に示した他の実施形態は、基本
的に前述の従来例の場合と同様の構成を備えているが、
外輪間座8に設けた段部22が従来例より若干深く形成
され、その段部22上に全周に渡りドレン捕捉部材23
を装着したものである。段部22の一部には半径方向の
ドレン排出口13が設けられ、段部22は連通穴14を
経てドレン通路15に連通している。上記のドレン捕捉
部材23は、樹脂繊維、多孔体等により形成され、毛管
現象によりドレンを吸収することができるものであり、
上側の軸受3の内輪5と外輪7のすき間に対向し、その
内周縁24は間座すき間16上に臨むように、段部22
の内周側に若干突き出している。
【0024】上記のドレン捕捉部材23は適宜なドレン
捕捉能力をもつように設定され、上側軸受3から垂れ下
がったドレンを捕捉する。捕捉されたドレンは、次第に
連通穴14を経てドレン通路15に排出される。そのた
め、下方の軸受3に垂れ下がるドレンを無くすることが
できる。
【0025】なお、以上の説明では、軸受3として玉軸
受を示しているが、ころ軸受であってもよい。
【0026】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、縦型
の主軸を支持するエアオイル潤滑形式の複合型軸受装置
において、各軸受に供給された潤滑油はその軸受ごとに
回収され排出されるので、下方の軸受の潤滑油に加わる
ことがない。このため、各軸受は最適量にコントロール
された微量供給が可能となり、潤滑油の発熱の恐れも解
消される。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態の一部断面図
【図2】図1のII-II線の断面図
【図3】同上の変形例の一部拡大断面図
【図4】他の実施形態の断面図
【図5】従来例の一部断面図
【図6】図5のVI―VI線の断面図
【符号の説明】
1 主軸 2 ハウジング 3 軸受 4 転動体 5 内輪 6 内輪間座 7 外輪 8 外輪間座 9 エアノズル 11 ホース接続ポート 12 ドレン回収面 12’ 段部 13 ドレン排出口 14 連通穴 15 ドレン通路 16 間座すき間 18 ドレン回収溝 19 穴 21 ドレン排出口 22 テーパ面 23 ドレン捕捉部材 24 内周縁

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 縦型の主軸とこれを支持する軸受ハウジ
    ングとの間に複数の軸受を軸方向に配列し、各軸受間に
    その内輪に対応した内輪間座と、外輪に対応した外輪間
    座を内外に対向して介在し、各軸受の上側に介在された
    外輪間座にエアノズルを設けるとともに、その下側に介
    在された外輪間座の上面に設けたドレン回収面を当該軸
    受の内外輪間のすき間に臨ませ、上記ドレン回収面に設
    けたドレン排出口をハウジングのドレン通路に連通させ
    てなるエアオイル潤滑複合型軸受装置において、上記外
    輪間座のドレン回収面の全周に渡り上記ドレン排出口に
    通じたドレン回収溝を設けたことを特徴とするエアオイ
    ル潤滑複合型軸受装置。
  2. 【請求項2】 上記のドレン回収溝の溝底に内周側が高
    くなるテーパ面を形成したことを特徴とする請求項1に
    記載のエアオイル潤滑複合型軸受装置。
  3. 【請求項3】 縦型の主軸とこれを支持する軸受ハウジ
    ングとの間に複数の軸受を軸方向に配列し、各軸受間に
    その内輪に対応した内輪間座と、外輪に対応した外輪間
    座を内外に対向して介在し、各軸受の上側に介在された
    外輪間座にエアノズルを設けるとともに、その下側に介
    在された外輪間座の上面に設けたドレン回収面を当該軸
    受の内外輪間のすき間に臨ませ、上記ドレン回収面に設
    けたドレン排出口をハウジングのドレン通路に連通させ
    てなるエアオイル潤滑複合型軸受装置において、上記外
    輪間座のドレン回収面の全周にわたりドレン捕捉部材を
    装着したことを特徴とするエアオイル潤滑複合型軸受装
    置。
  4. 【請求項4】 上記のドレン回収面に全周に渡る段部を
    設け、その段部に上記のドレン捕捉部材を装着するとと
    もに、該ドレン捕捉部材の毛管現象によりドレンを捕捉
    するようにしたことを特徴とする請求項3に記載のエア
    オイル潤滑複合型軸受装置。
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