JP2003314571A - 転がり軸受潤滑装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡潔な構造で安定したグリースの補給を行う
ことによって、転がり軸受の長寿命化を図ることができ
る転がり軸受潤滑装置を提供する。 【解決手段】 本発明の転がり軸受潤滑装置１０は、一
対の軌道輪２，３と、一対の軌道輪間に配された保持器
５と、保持器５によって保持された複数の転動体４とを
有する転がり軸受１を備えている。転がり軸受潤滑装置
１０は、転がり軸受１の軸受空間に潤滑油を供給するも
のであり、転動体４の軸方向一方側の軸受空間と、軸方
向他方側の軸受空間とに生じる圧力差よりなるスリンガ
効果を利用して潤滑油を軸受空間に導入するものであ
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、工作機械用主軸等
の高速で回転する軸を支持する転がり軸受の潤滑に用い
る転がり軸受潤滑装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、工作機械の主軸は使用時に高速で
回転する。そのため、主軸は、転がり軸受により回転自
在に支持されるとともに、回転時に転がり軸受の内部に
十分な量の潤滑油を供給する必要がある。潤滑方法とし
ては、グリース潤滑、オイルエア潤滑、オイルミスト潤
滑等が用いられている。低温度上昇化や耐焼付き性能向
上を目的とすると、高速域においてはオイルエア潤滑や
オイルミスト潤滑等の微量潤滑が適しているが、エアの
吹き出しによる騒音問題や環境保全を含めた廃油処理問
題等を理由に、グリース潤滑を要求する声が非常に大き
い。

【０００３】しかし、グリース潤滑の場合、軸受内部を
グリースのみで潤滑するため、高速回転における発熱や
急加減速運転に伴う油膜切れによって、グリースが劣化
して早期焼付きが発生することがあり、特に、ｄｍｎ１
５０万を越える高速域で、そのグリース寿命を保証する
ことは困難な状況にある。そのため、グリース寿命を延
長するために、外部より潤滑油を補給する方式や、間座
内部等に潤滑油を充填しておき、グリース劣化が進行す
る前にグリースを補給する方式等が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、間座内部等
に潤滑油を充填しておいてグリース劣化が進行する前に
グリースを補給する方式では、補給する潤滑油を貯めて
おくスペースが必要であり、装置全体が大型化するとい
う問題点があった。

【０００５】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、簡潔な構造で安定したグリースの補給を行うこ
とにより、転がり軸受の長寿命化を図ることができる転
がり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】本発明の請求項１記載の
転がり軸受潤滑装置は、一対の軌道輪と、前記一対の軌
道輪間に配された保持器と、前記保持器によって保持さ
れた複数の転動体とを有する転がり軸受を備え、該転が
り軸受の軸受空間に潤滑油を供給する転がり軸受潤滑装
置において、前記転動体を介し、軸方向一方側の軸受空
間と、軸方向他方側の軸受空間とに生ずる圧力差によ
り、潤滑油を軸受空間に導入することを特徴とする。

【０００７】ところで、図６に示すように、アンギュラ
玉軸受１００は、内輪１０１の図中左側の一方側の肩部
１０２の外径が、図中右側の他方側の肩部１０３の外径
よりも小さくなっていると、内輪回転の場合、一方側の
肩部１０２における周速の方が、他方側の肩部１０３に
おける周速よりも低くなる。それにより、各肩部１０
２，１０３の周辺の空気に速度差が生じ、その流速の差
によって２次的に発生する圧力の変化であるスリンガ効
果が発生する。スリンガ効果は、ベルヌーイ式である
（ｖ2／２）＋Ｐ／ρ＝一定より、流体速度差と圧力と
は反比例にある関係から導かれる。すなわち、転動体１
０４を介して、図中左側の軸受空間１０５の圧力 が、
図６中右側の軸受空間１０６の圧力よりも高くなり、図
中左側から右側である軸受空間１０５から軸受空間１０
６に向けて空気が流動する。スリンガ効果は、外輪回転
の場合においても、内輪回転と同様に生じる。本発明
は、上述したスリンガ効果を利用して、潤滑油を流動さ
せるものである。

【０００８】上記構成の転がり軸受潤滑装置によれば、
潤滑油は、転動体の軸方向一方側の軸受空間と、軸方向
他方側の軸受空間とに生じる圧力差によりなるスリンガ
効果によって、軸受空間に導入される。したがって、補
給する潤滑油を貯めておくスペースを必要とせずに、供
給する潤滑油を効率よく軸受空間内で流動させることが
できる。その結果、装置が大型になることなく、簡潔な
構造で安定したグリースの補給が行えて、転がり軸受の
長寿命化を図ることができる。

【０００９】請求項２記載の転がり軸受潤滑装置は、ラ
ビリンスすきまを有するラビリンス間座を備え、該ラビ
リンス間座のラビリンスすきまを通じて導入されるエア
アシストを伴って潤滑油を軸受空間に導入することを特
徴とする請求項１に記載の転がり軸受潤滑装置。

【００１０】前記構成の転がり軸受潤滑装置によれば、
主軸内部の圧力を高めることによって、工作機械用主軸
の内部に切削液等が浸入しないようにするため導入され
ている圧縮空気を利用し、その圧縮空気によるエアアシ
ストを、ラビリンス間座のラビリンスすきまの入口にか
け、ラビリンスすきまの出口から噴出されたエアアシス
トの圧力で潤滑油を軸受空間に導入するようにすれば、
スリンガ効果に加えてエアアシストの圧力も潤滑油の導
入に利用される。したがって、スリンガ効果による導入
圧力とエアアシストによる導入圧力とにより得られる大
きな導入圧力によって、供給される潤滑油を軸受空間内
でさらに効率良く流動させることができるとともに、潤
滑油の補給を行わないときには、ラビリンスすきま内に
潤滑油を通さないので、ラビリンスすきまを通じた呼吸
作用を行うことができる。

【００１１】請求項３記載の転がり軸受潤滑装置は、ラ
ビリンスすきまを有し、一方が潤滑油補給配管に連通さ
れるとともに、他方がエアアシスト空間に連通されたラ
ビリンス間座を備え、該エアアシスト空間からのエアア
シストを伴って該ラビリンスすきまから潤滑油を軸受空
間に導入することを特徴とする請求項１に記載の転り軸
受潤滑装置。

【００１２】前記構成の転がり軸受潤滑装置によれば、
潤滑油補給配管から送給される潤滑油を、圧縮空気のエ
アアシスト空間内に導入し、エアアシストの圧力によっ
て、ラビリンス間座のラビリンスすきまを介して潤滑油
を軸受空間に導入するようにすれば、潤滑油がラビリン
スすきまから軸受空間内に導入される。したがって、ス
リンガ効果による導入圧力とエアアシストによる導入圧
力とにより得られる大きな導入圧力によって、供給され
る潤滑油を軸受空間内でさらに効率良く流動させること
ができる。

【００１３】請求項４記載の転がり軸受潤滑装置は、エ
アアシスト空間から導入されるエアアシストを伴って潤
滑油補給配管から軸受空間に潤滑油を導入することを特
徴とする請求項１に記載の転がり軸受潤滑装置。

【００１４】前記構成の転がり軸受潤滑装置によれば、
圧縮空気のエアアシストだけを用いて潤滑油補給配管か
ら軸受空間に潤滑油を導入すれば、ラビリンス間座のラ
ビリンスすきまを通さずに潤滑油が軸受空間内に導入さ
れる。したがって、ラビリンス間座を用いないのでより
簡単な構造で、スリンガ効果による導入圧力とエアアシ
ストによる導入圧力とにより得られる大きな導入圧力に
よって、供給される潤滑油を軸受空間内で効率良く流動
させることができる。

【００１５】請求項５記載の転がり軸受潤滑装置は、前
記転がり軸受が、アンギュラ玉軸受であることを特徴と
する前記請求項１〜４のいずれかに記載の転がり軸受潤
滑装置。

【００１６】前記構成の転がり軸受潤滑装置によれば、
転がり軸受が、アンギュラ玉軸受であれば、内輪回転で
用いる場合、内輪軌道面の両側の肩部周辺で内輪の周速
に差が生じ、外輪回転で用いる場合、外輪軌道面の両側
の肩部周辺で外輪の周速に差が生じ、それら周速の差に
よるスリンガ効果によって、潤滑油が軸受空間に導入さ
れる。したがって、補給する潤滑油を貯めておくスペー
スを必要とせずに、供給する潤滑油を効率よく軸受空間
内で流動させることができる。その結果、装置が大型に
なることなく、簡潔な構造で安定したグリースの補給が
行えて、転がり軸受の長寿命化を図ることができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の転がり軸受潤滑装
置の実施形態を図１乃至図５に基づいて詳細に説明す
る。先ず、本発明の転がり軸受潤滑装置の第１実施形態
を図１に基づいて詳細に説明する。図１に示すように、
本実施形態の転がり軸受潤滑装置１０は、内輪（軌道
輪）２、外輪（軌道輪）３、内外輪２，３間に複数配置
された玉（転動体）４及び玉４を円周方向等間隔に保持
するもみぬき保持器５を有するアンギュラ玉軸受（転が
り軸受）１と、ラビリンスすきま１３を有する第１のラ
ビリンス間座１１，第２のラビリンス間座１２と、グリ
ース補給配管１４，１５が形成された第１のハウジング
１６，第２のハウジング１７とを備えている。

【００１８】アンギュラ玉軸受１は、内輪カウンタボア
軸受であり、所定の接触角を有する。また、アンギュラ
玉軸受１は、工作機械の主軸支持用であり、内輪回転で
用いられる。更に、アンギュラ玉軸受１は、内輪２の図
中左側の一方側の肩部６の外径が、図中右側の他方側の
肩部７の外径よりも小さい。

【００１９】第１のラビリンス間座１１は、アンギュラ
玉軸受１の外輪３の正面側端面に当接する外輪間座であ
る。第１のラビリンス間座１１の外周部には、連通部１
８が形成されている。連通部１８は、一方が第２のハウ
ジング１７のグリース補給配管１５に連通され、他方が
グリース溜り部１９に連通されている。グリース溜り部
１９は、第１のラビリンス間座１１に備えた側板２０
と、アンギュラ玉軸受１の正面側との間に空間状に形成
されており、内輪２における一方側の肩部６側の軸受空
間に連通している。側板２０の軸方向外側には、エアア
シスト空間２１が形成されている。エアアシスト空間２
１には、主軸内部の圧力を高めることによって、主軸の
内部に切削液等が浸入しないようにするため圧縮空気が
導入されている。

【００２０】第２のラビリンス間座１２は、アンギュラ
玉軸受１の内輪２の正面側端面に当接する内輪間座であ
る。ラビリンスすきま１３は、この第２のラビリンス間
座１２の外周部と、第１のラビリンス間座１１の側板２
０との間に形成されている。ラビリンスすきま１３は、
グリース溜り部１９に連通するとともに、エアアシスト
空間２１に連通している。第２のラビリンス間座１２
は、間座２２に当接している。間座２２と、第２のラビ
リンス間座１２と、アンギュラ玉軸受１の内輪２との内
周部に図示しない主軸が嵌入される。

【００２１】第１のハウジング１６は、アンギュラ玉軸
受１の背面側に配置されている。グリース補給配管１４
は、第１のハウジング１６の外周部から内周部に向けて
形成されている。グリース補給配管１４は、軸受径方向
に形成されており、一端部が外部のグリース供給装置に
連通接続され、他端部が第２のハウジング１７のグリー
ス補給配管１５に連通接続される。第１のハウジング１
６は、アンギュラ玉軸受１の外輪３の背面側端面に当接
する。

【００２２】第２のハウジング１７は、アンギュラ玉軸
受１、第１のラビリンス間座１１の外周側に配置されて
いる。グリース補給配管１５は、軸受軸方向に形成され
ており、一端部が第１のハウジング１６のグリース補給
配管１４に連通接続され、他端部が第１のラビリンス間
座１１の連通部１８に連通接続されている。グリース補
給配管１５の一端部には、第２のハウジング１７のグリ
ース補給配管１４との間にオーリング２３が組み付けら
れている。

【００２３】上記構造の転がり軸受潤滑装置１０は、ア
ンギュラ玉軸受１に生じるスリンガ効果に加え、エアア
シスト空間２１に導入されている圧縮空気をエアアシス
トとして用いてグリースの導入を行う。主軸の回転に伴
いアンギュラ玉軸受１の内輪２が回転を始めると、転が
り軸受潤滑装置１０が作動を開始し、第１のハウジング
１６のグリース補給配管１４に、外部のグリース供給装
置から補給用のグリースが導入される。そして、そのグ
リースが、第２のハウジング１７のグリース補給配管１
５からグリース溜り部１９内に導入される。

【００２４】この時、エアアシスト空間２１に導入され
た圧縮空気が、ラビリンスすきま１３を通じてグリース
溜り部１９内に噴出される。そのとき、アンギュラ玉軸
受１の内輪２において、各肩部６，７の周辺の空気の速
度差によりスリンガ効果が生じているため、アンギュラ
玉軸受１の正面側の軸受空間から背面側の軸受空間に向
く圧力が生じている。そのため、グリース溜り部１９内
に導入されたグリースは、ラビリンスすきま１３から噴
出されるエアアシストによってアンギュラ玉軸受１の正
面側に向けて押圧されるとともに、スリンガ効果により
アンギュラ玉軸受１の正面側の軸受空間内に導入され
て、アンギュラ玉軸受１の背面側の軸受空間へと流動す
る。

【００２５】上述したように上記第１実施形態の転がり
軸受潤滑装置１０によれば、エアアシストをラビリンス
すきま１３の入口にかけ、ラビリンスすきま１３の出口
から噴出されたエアアシストの圧力でグリースをアンギ
ュラ玉軸受１の軸受空間に導入するので、スリンガ効果
に加えてエアアシストの圧力をグリースの導入に利用さ
れる。したがって、スリンガ効果による導入圧力とエア
アシストによる導入圧力とにより得られる大きな導入圧
力によって、供給される潤滑油を軸受空間内で効率良く
流動させることができる。その結果、補給する潤滑油を
貯めておくスペースを必要としないので、装置が大型に
なることなく、簡潔な構造で安定したグリースの補給が
行えて、転がり軸受の長寿命化を図ることができる。

【００２６】次に、本発明の転がり軸受潤滑装置の第２
実施形態を図２に基づいて詳細に説明する。なお、以下
に説明する実施形態において、既に説明した部材等と同
様な構成・作用を有する部材等については、図中に同一
符号又は相当符号を付することにより、説明を省略す
る。図２に示すように、本実施形態の転がり軸受潤滑装
置３０は、アンギュラ玉軸受１と、ラビリンスすきま３
３を有する第１のラビリンス間座３１，第２のラビリン
ス間座３２と、グリース補給配管１４，１５を有する第
１のハウジング１６，第２のハウジング１７とを備えて
いる。

【００２７】第１のラビリンス間座３１は、アンギュラ
玉軸受１の外輪３の正面側端面に当接する外輪間座であ
る。第１のラビリンス間座３１の外周部には、連通部３
８が形成されている。連通部３８は、一方が第２のハウ
ジング１７のグリース補給配管１５に連通され、他方が
連通孔４４に連通されている。連通孔４４は、連通部３
８の内径よりも小さい孔径にされており、エアアシスト
空間２１内に連通している。第１のラビリンス間座３１
の内周面は、ラビリンスすきま３３を形成するためクラ
ンク形状に形成されている。

【００２８】第２のラビリンス間座３２は、アンギュラ
玉軸受１の内輪２の正面側端面に当接する内輪間座であ
る。第２のラビリンス間座３２の外周面は、第１のラビ
リンス間座３１の外周面と一対になるクランク形状に形
成されている。そして、ラビリンスすきま３３は、第１
のラビリンス間座３１のクランク形状の内周面と、第２
のラビリンス間座３２のクランク形状の外周面との間に
クランク形状のわずかなすきまとして形成されている。
ラビリンスすきま３３は、エアアシスト空間２１に連通
しているとともに、アンギュラ玉軸受１の正面側の軸受
空間に連通している。第２のラビリンス間座３２と、ア
ンギュラ玉軸受１の内輪２との内周部に図示しない主軸
が嵌入される。

【００２９】上記構成の転がり軸受潤滑装置３０は、ア
ンギュラ玉軸受１に生じるスリンガ効果に加え、エアア
シスト空間２１に導入されている圧縮空気をエアアシス
トとして用いてグリースの導入を行う。主軸の回転に伴
いアンギュラ玉軸受１の内輪２が回転を始めると、転が
り軸受潤滑装置３０が作動を開始し、第１のハウジング
１６のグリース補給配管１４に、外部のグリース供給装
置から補給用のグリースが導入される。そして、そのグ
リースが、第２のハウジング１７のグリース補給配管１
５から第１のラビリンス間座３１の連通孔４４を通り、
エアアシスト空間２１に導入される。

【００３０】エアアシスト空間２１内に導入された圧縮
空気によって、ラビリンスすきま３３を通じてグリース
がアンギュラ玉軸受１の正面側の軸受空間に導入され
る。その時、アンギュラ玉軸受１の内輪２において、各
肩部６，７の周辺の空気の速度差によりスリンガ効果が
生じているため、アンギュラ玉軸受１の正面側の軸受空
間から背面側の軸受空間に向く圧力が生じている。その
ため、ラビリンスすきま３３から導入されたグリース
は、エアアシストを伴ってラビリンスすきま３３からア
ンギュラ玉軸受１の正面側の軸受空間に向けて押圧され
るとともに、スリンガ効果によりアンギュラ玉軸受１の
正面側の軸受空間内に導入されて、アンギュラ玉軸受１
の背面側の軸受空間へと流動する。

【００３１】上述した第２実施形態の転がり軸受潤滑装
置３０によれば、第１のラビリンス間座３１の連通孔４
４から送給されるグリースを、エアアシスト空間２１内
に導入し、エアアシストの圧力によって、ラビリンスす
きま３３を介してグリースを軸受空間に導入するので、
グリースがラビリンスすきま３３からアンギュラ玉軸受
１の軸受空間内に導入される。したがって、スリンガ効
果による導入圧力とエアアシストによる導入圧力とによ
り得られる大きな導入圧力によって、供給される潤滑油
を軸受空間内でさらに効率良く流動させることができ
る。

【００３２】次に、本発明の転がり軸受潤滑装置の第３
実施形態を図３に基づいて詳細に説明する。図３に示す
ように、本実施形態の転がり軸受潤滑装置５０は、アン
ギュラ玉軸受１と、ラビリンスすきま５３を有する第１
のラビリンス間座５１，第２のラビリンス間座５２と、
グリース補給配管１４，１５を有する第１のハウジング
１６，第２のハウジング１７とを備えている。第１のラ
ビリンス間座５１は、アンギュラ玉軸受１の外輪３の正
面側端面に当接する外輪間座である。第１のラビリンス
間座５１の外周部には、連通部５８が形成されている。
連通部５８は、一方が第２のハウジング１７のグリース
補給配管１５に連通され、他方が連通孔６４に連通され
ている。連通孔６４は、連通部５８の内径よりも小さい
孔径にされており、エアアシスト空間２１内に連通して
いる。第１のラビリンス間座５１の内周面は、テーパ面
状に形成されている。

【００３３】第２のラビリンス間座５２は、アンギュラ
玉軸受１の内輪２の正面側端面に当接する内輪間座であ
る。第２のラビリンス間座５２の外周面は、複数の段部
をもつ階段状に形成されている。そして、ラビリンスす
きま５３は、第１のラビリンス間座５１のテーパ状の内
周面と、第２のラビリンス間座５２の階段状の外周面と
の間に、わずかなすきまとして形成されている。ラビリ
ンスすきま５３は、エアアシスト空間２１に連通してい
るとともに、アンギュラ玉軸受１の正面側の軸受空間に
連通している。第２のラビリンス間座５２の軸受軸方向
外側に間座６２が当接し、この間座５２に間座６５が当
接している。間座６２，６５と、アンギュラ玉軸受１の
内輪２との内周部に図示しない主軸が嵌入される。

【００３４】上記構成の転がり軸受潤滑装置５０は、ア
ンギュラ玉軸受１に生じるスリンガ効果に加え、エアア
シスト空間２１に導入されている圧縮空気をエアアシス
トとして用いてグリースの導入を行う。主軸の回転に伴
いアンギュラ玉軸受１の内輪２が回転を始めると、転が
り軸受潤滑装置５０が作動を開始し、第１のハウジング
１６のグリース補給配管１４に、外部のグリース供給装
置から補給用のグリースが導入される。そして、そのグ
リースが、第２のハウジング１７のグリース補給配管１
５から第１のラビリンス間座５１の連通孔６４を通り、
エアアシスト空間２１に導入される。

【００３５】エアアシスト空間２１内に導入された圧縮
空気によって、ラビリンスすきま５３を通じてグリース
がアンギュラ玉軸受１の正面側の軸受空間に導入され
る。そのとき、アンギュラ玉軸受１の内輪２において、
各肩部６，７の周辺の空気の速度差によりスリンガ効果
が生じているため、アンギュラ玉軸受１の正面側の軸受
空間から背面側の軸受空間に向く圧力が生じている。そ
のため、ラビリンスすきま５３から導入されたグリース
は、エアアシストを伴ってラビリンスすきま５３からア
ンギュラ玉軸受１の正面側の軸受空間に向けて押圧され
るとともに、スリンガ効果によりアンギュラ玉軸受１の
正面側の軸受空間内に導入されて、アンギュラ玉軸受１
の背面側の軸受空間へと流動する。

【００３６】上述したように第３実施形態の転がり軸受
潤滑装置５０によれば、第１のラビリンス間座５１の連
通孔５４から送給されるグリースを、エアアシスト空間
２１内に導入し、エアアシストの圧力によって、ラビリ
ンスすきま５３を介してグリースを軸受空間に導入する
ので、グリースがラビリンスすきま５３からアンギュラ
玉軸受１の軸受空間内に導入される。したがって、スリ
ンガ効果による導入圧力とエアアシストによる導入圧力
とにより得られる大きな導入圧力によって、供給される
潤滑油を軸受空間内でさらに効率良く流動させることが
できる。

【００３７】次に、本発明の転がり軸受潤滑装置の第４
実施形態を図４に基づいて詳細に説明する。図４に示す
ように、本実施形態の転がり軸受潤滑装置７０は、アン
ギュラ玉軸受１と、外輪間座７１と、内輪間座７２と、
グリース補給配管１４，１５を有する第１のハウジング
１６，第２のハウジング１７とを備えている。本実施形
態の転がり軸受装置７０は、ラビリンス間座を有さな
い。

【００３８】外輪間座７１は、アンギュラ玉軸受１の外
輪３の正面側端面に当接している。外輪間座７１には、
外周面から内周面に連通した連通孔８４が形成されてい
る。連通孔８４は、一方が第２のハウジング１７のグリ
ース補給配管１５に連通され、他方が内周面上で開放さ
れている。外輪間座７１の軸受軸方向外側には、エアア
シスト空間２１が配置されている。

【００３９】内輪間座７２は、アンギュラ玉軸受１の内
輪２の正面側端面に当接している。内輪間座７２の外径
寸法は、外輪間座７１の内径寸法よりもわずかに小さ
い。そのため、この内輪間座７２の外周面と外輪間座７
１の内周面との間に、軸受径方向にわずかな大きさの隙
間部８６が形成されている。隙間部８６は、エアアシス
ト空間２１に連通しているとともに、アンギュラ玉軸受
１の正面側の軸受空間に連通している。内輪間座７２の
軸受軸方向外側に間座８２が当接している。内輪間座７
２と、間座８２と、アンギュラ玉軸受１の内輪２との内
周部に図示しない主軸が嵌入される。

【００４０】上記構成の転がり軸受潤滑装置７０は、エ
アアシスト空間２１に導入された圧縮空気のエアアシス
トだけを用いてグリースの導入を行う。主軸の回転に伴
いアンギュラ玉軸受１の内輪２が回転を始めると、転が
り軸受潤滑装置７０が作動を開始し、第１のハウジング
１６のグリース補給配管１４に、外部のグリース供給装
置から補給用のグリースが導入される。そして、そのグ
リースが、第２のハウジング１７のグリース補給配管１
５から外輪間座７１の連通孔８４を通り、外輪間座７１
の内周面から隙間部８６内に導入される。

【００４１】エアアシスト空間２１内に導入された圧縮
空気が隙間部８６から導入される。そこで、隙間部８６
を通過する圧縮圧力によって隙間部８６内に導入された
グリースがアンギュラ玉軸受１の正面側の軸受空間内に
向けて押圧されて、その軸受空間に導入される。そのと
き、アンギュラ玉軸受１の内輪２において、各肩部６，
７の周辺の空気の速度差によりスリンガ効果が生じてい
るため、アンギュラ玉軸受１の正面側の軸受空間から背
面側の軸受空間に向く圧力が生じている。そのため、隙
間部８６から導入されたグリースは、エアアシストを伴
ってアンギュラ玉軸受１の正面側の軸受空間に向けて押
圧されるとともに、スリンガ効果によりアンギュラ玉軸
受１の正面側の軸受空間内に導入されて、アンギュラ玉
軸受１の背面側の軸受空間へと流動する。

【００４２】上述した第４実施形態の転がり軸受潤滑装
置７０によれば、エアアシスト空間２１に導入された圧
縮空気のエアアシストだけを用いて隙間部８６から軸受
空間にグリースが導入されるので、ラビリンス間座のラ
ビリンスすきまを通さずに潤滑油が軸受空間内に導入さ
れる。したがって、ラビリンス間座を用いないので、よ
り簡単な構造でスリンガ効果による導入圧力とエアアシ
ストによる導入圧力とにより得られる大きな導入圧力に
よって、供給されるグリースを軸受空間内で効率良く流
動させることができる。

【００４３】なお、本発明の転がり軸受潤滑装置は、上
述した各実施形態に限定されるものではなく、適宜な変
形、改良等が可能である。例えば、第１のハウジング１
６のグリース補給配管１４に供給するグリースを、外部
のグリース供給装置に代えて、カートリッジ式による内
部的な供給装置からとしても良い。

【００４４】

【実施例】次に、本発明の転がり軸受潤滑装置に利用し
たスリンガ効果を確認するために用いた試験装置９０を
図５に基づいて説明する。図５に示すように、試験装置
９０は、外輪間座９２と、内輪間座９５とを用い、外輪
間座９２及び内輪間座９５をアンギュラ玉軸受９１の正
面側に当接した。

【００４５】試験装置９０では、アンギュラ玉軸受９１
の内輪９６及び内輪間座９５を４０，０００／ｍｉｎの
耐久回転数で長時間回転させ、シール部材９３，９４と
内輪間座９５の溝部とのすきまを０．２ｍｍ〜０．３ｍ
ｍとし、排出効果を加速させるため、慣らし運転は行わ
なかった。外輪間座９２と内輪間座９５との間及び、ア
ンギュラ玉軸受９１の軸受空間には、一般的に用いられ
る成分のグリースを充填し、外輪間座９２と内輪間座９
５との正面側からエアアシストによる圧縮空気を外輪間
座９２と内輪間座９５との空間に導入した。

【００４６】試験装置９０では、試験（１）として外輪
間座９２の反軸受側にのみシール部材９３を装着した場
合と、試験（２）としてシール部材９３，９４を装着し
なかった場合と、試験（３）として外輪間座９２の軸受
側にのみシール部材９４を装着した場合と、試験（４）
として外輪間座９２に一対のシール部材９３，９４を装
着した場合との４種類で、２時間後の外輪間座９２と内
輪間座９５との間のグリースの残存率を観察した。試験
結果を表１に示す。

【００４７】

【表１】

【００４８】試験（４）の結果、外輪間座９２に一対の
シール部材９３，９４を装着した場合では、外輪間座９
２と内輪間座９５との間のグリースの残存率が７０％と
なった。これは、一対のシール部材９３，９４により、
エアアシストの圧縮空気が低減され、アンギュラ玉軸受
９１の軸受空間に生じているスリンガ効果のみによりグ
リースが流動していることによると推察される。

【００４９】試験（３）の結果、外輪間座９２の軸受側
にのみシール部材９４を装着した場合では、外輪間座９
２と内輪間座９５との間のグリースの残存率が５０％と
なった。これは、外輪間座９２のシール部材９が装着さ
れた出口部分で流速が増加して、アンギュラ玉軸受９１
の軸受空間に生じているスリンガ効果が減少しているこ
とによると推察される。

【００５０】試験（２）の結果、シール部材９３，９４
を装着しなかった場合では、外輪間座９２と内輪間座９
５との間のグリースの残存率が３５％となった。これ
は、エアアシストによる圧縮空気の導入に加えて、外輪
間座９２及び内輪間座９５の間座入口での流速差による
スリンガ効果が影響していることによると推察する。

【００５１】試験（１）の結果、外輪間座９２の反軸受
側にのみシール部材９３を装着した場合では、外輪間座
９２と内輪間座９５との間のグリースの残存率が２０％
となった。これは、エアアシストによる圧縮空気の導入
により、流速が加速された結果、アンギュラ玉軸受９１
の軸受空間に生じているスリンガ効果が発揮されたこと
によると推察する。

【００５２】以上の試験の結果、アンギュラ玉軸受９１
の軸受空間に生じているスリンガ効果を利用することに
よって、軸受空間内のグリースを効率よく循環させるこ
とができることが判明した。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように本発明の転がり軸受
潤滑装置によれば、潤滑油は、転動体の軸方向一方側の
軸受空間と、軸方向他方側の軸受空間とに生じる圧力差
によりなるスリンガ効果によって、軸受空間に導入され
る。したがって、補給する潤滑油を貯めておくスペース
を必要とせずに、供給する潤滑油を効率よく軸受空間内
で流動させることができる。その結果、装置が大型にな
ることなく、簡潔な構造で安定したグリースの補給が行
えて、転がり軸受の長寿命化を図ることができる。

【００５４】また、主軸内部の圧力を高めることによっ
て、工作機械用主軸の内部に切削液等が浸入しないよう
にするため導入されている圧縮空気を利用し、その圧縮
空気によるエアアシストを、ラビリンス間座のラビリン
スすきまの入口にかけ、ラビリンスすきまの出口から噴
出されたエアアシストの圧力で潤滑油を軸受空間に導入
するので、スリンガ効果に加えてエアアシストの圧力も
潤滑油の導入に利用される。したがって、スリンガ効果
による導入圧力とエアアシストによる導入圧力とにより
得られる大きな導入圧力によって、供給される潤滑油を
軸受空間内でさらに効率良く流動させることができると
ともに、潤滑油の補給を行わないときには、ラビリンス
すきま内に潤滑油を通さないので、ラビリンスすきまを
通じた呼吸作用を行うことができる。

【００５５】また、潤滑油補給配管から送給される潤滑
油を、圧縮空気のエアアシスト空間内に導入し、エアア
シストの圧力によって、ラビリンス間座のラビリンスす
きまを介して潤滑油を軸受空間に導入するので、潤滑油
がラビリンスすきまから軸受空間内に導入される。した
がって、スリンガ効果による導入圧力とエアアシストに
よる導入圧力とにより得られる大きな導入圧力によっ
て、供給される潤滑油を軸受空間内でさらに効率良く流
動させることができる。

【００５６】また、圧縮空気のエアアシストだけを用い
て潤滑油補給配管から軸受空間に潤滑油を導入するの
で、ラビリンス間座のラビリンスすきまを通さずに潤滑
油が軸受空間内に導入される。したがって、ラビリンス
間座を用いないので、より簡単な構造で、スリンガ効果
による導入圧力とエアアシストによる導入圧力とにより
得られる大きな導入圧力によって、供給される潤滑油を
軸受空間内で効率良く流動させることができる。

【００５７】更に、転がり軸受がアンギュラ玉軸受であ
るので、内輪回転で用いる場合、内輪軌道面の両側の肩
部周辺で内輪の周速に差が生じ、外輪回転で用いる場
合、外輪軌道面の両側の肩部周辺で外輪の周速に差が生
じ、それら周速の差によるスリンガ効果によって、潤滑
油が軸受空間に導入される。したがって、補給する潤滑
油を貯めておくスペースを必要とせずに、供給する潤滑
油を効率よく軸受空間内で流動させることができる。そ
の結果、装置が大型になることなく、簡潔な構造で安定
したグリースの補給が行えて、転がり軸受の長寿命化を
図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の転がり軸受潤滑装置の第１実施形態を
示す断面図である。

【図２】本発明の転がり軸受潤滑装置の第２実施形態を
示す断面図である。

【図３】本発明の転がり軸受潤滑装置の第３実施形態を
示す断面図である。

【図４】本発明の転がり軸受潤滑装置の第４実施形態を
示す断面図である。

【図５】本発明の転がり軸受潤滑装置を用いた試験装置
の断面図である。

【図６】本発明の転がり軸受潤滑装置におけるスリンガ
効果を説明する軸受の断面図である。

【符号の説明】

１ アンギュラ玉軸受（転がり軸
受） ２ 内輪（軌道輪） ３ 外輪（軌道輪） ４ 玉（転動体） ５ もみぬき保持器（保持器） １０，３０，５０，７０ 転がり軸受潤滑装置 １１，３１，５１ 第１のラビリンス間座（ラビ
リンス間座） １２，３２，５２ 第２のラビリンス間座（ラビ
リンス間座） １３，３３，５３ ラビリンスすきま １４，１５ グリース補給配管（潤滑油補
給配管） ２１ エアアシスト空間

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉田 澄雄 神奈川県藤沢市鵠沼神明一丁目５番50号 日本精工株式会社内 Ｆターム(参考） 3J101 AA03 AA32 AA42 AA54 AA62 CA01 CA08 CA16 FA32 FA55 GA31

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の軌道輪と、前記一対の軌道輪間に
   配された保持器と、前記保持器によって保持された複数
   の転動体とを有する転がり軸受を備え、該転がり軸受の
   軸受空間に潤滑油を供給する転がり軸受潤滑装置におい
   て、 前記転動体を介し、軸方向一方側の軸受空間と、軸方向
   他方側の軸受空間とに生ずる圧力差により、潤滑油を軸
   受空間に導入することを特徴とする転がり軸受潤滑装
   置。
2. 【請求項２】 ラビリンスすきまを有するラビリンス間
   座を備え、該ラビリンス間座のラビリンスすきまを通じ
   て導入されるエアアシストを伴って潤滑油を軸受空間に
   導入することを特徴とする請求項１に記載の転がり軸受
   潤滑装置。
3. 【請求項３】 ラビリンスすきまを有し、一方が潤滑油
   補給配管に連通されるとともに、他方がエアアシスト空
   間に連通されたラビリンス間座を備え、該エアアシスト
   空間からのエアアシストを伴って該ラビリンスすきまか
   ら潤滑油を軸受空間に導入することを特徴とする請求項
   １に記載の転がり軸受潤滑装置。
4. 【請求項４】 エアアシスト空間から導入されるエアア
   シストを伴って潤滑油補給配管から軸受空間に潤滑油を
   導入することを特徴とする請求項１に記載の転がり軸受
   潤滑装置。
5. 【請求項５】 前記転がり軸受が、アンギュラ玉軸受で
   あることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の
   転がり軸受潤滑装置。