JP2004324810A - Rolling bearing device and lubricating method for it - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、工作機械の主軸等に使用される転がり軸受装置および転がり軸受装置の潤滑方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
工作機械の主軸等に使用される転がり軸受装置では、オイル潤滑型として、内輪部材と外輪部材との間に潤滑油を噴射あるいは噴霧させることで軸受内部の潤滑を図っているものがある(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
この転がり軸受装置は、内輪部材の端面に環状溝を形成し、環状溝の底部と内輪軌道面周方向に間隔を隔てて形成した複数の開口部のそれぞれとを連通して転動体に向かう給油孔とを備えている。さらに開口部の周縁に逃げ部を設けて、開口部とこの開口部上を通過するときの転動体との間に潤滑油逃がし用の隙間を形成している。
【0004】
上記従来の転がり軸受装置の潤滑動作は、ノズルから環状溝内に底部側に向けて噴出された潤滑油を含む空気流は、底部に開口する給油孔を介して転動体側へ吹付けられる。
【0005】
また、予めグリースを軸受内部に封入して使用するグリース潤滑型の転がり軸受装置がある。
【0006】
【特許文献1】
特開平11−182560号(図1)
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
上記グリース潤滑型の転がり軸受装置が、特に高速回転下で使用される場合、使用に伴なう潤滑グリースの変化が生じると焼付きなどの不具合が発生する可能性があるため、頻繁に潤滑グリースの補給が必要であった。しかし、転がり軸受装置に新たに潤滑グリースを補給した場合、転動体の転がり抵抗がそれまでとは変化してしまい(攪拌抵抗が大きくなり)、好ましくない。あるいは、補給作業に伴なう工作機械の分解の必要があるなど、不都合な点が指摘される。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明の転がり軸受装置は、軸体が挿通されるとともに軸心回りに回転自在に支持された内輪部材と、この内輪部材に同心に配置される外輪部材と、前記内輪部材の内輪軌道面、および外輪部材の外輪軌道面の間に転動自在に配置される複数個の転動体とを備えて、前記内輪部材と外輪部材との間に潤滑グリースが封入され、前記内輪部材の軸方向端面に、該内輪部材の周方向に沿った保持溝が形成され、該保持溝と前記内輪軌道面またはその近傍所定位置に形成された開口部とをそれぞれ連通する給油孔が前記内輪部材に形成され、前記保持溝に、前記潤滑グリースに補給する油分を保持するための保持部材が装着されて前記内輪部材に回転一体に設けられている。
【0009】
上記構成において、使用に伴なってグリースの油分が減少した際に、保持部材に潤滑グリースの油分のみを供給して保持させるものであり、内輪部材の回転動作に伴なう遠心力によって油分が保持部材から開口に向けて供給されて軸受内部を潤滑するとともに、油分が潤滑グリースの増稠剤に分散して保持され、必要に応じて油分が軸受内部に供給され、軸受内部が潤滑される。
【0010】
本発明の潤滑方法は、軸体が挿通されるとともに軸心回りに回転自在に支持された内輪部材と、この内輪部材に同心に配置される外輪部材と、前記内輪部材の内輪軌道面、および外輪部材の外輪軌道面の間に転動自在に配置される複数個の転動体とを備えて、前記内輪部材と外輪部材との間に潤滑グリースが封入された転がり軸受装置に係り、前記内輪部材の回転に伴なう前記潤滑グリースの油分の損失に応じて、前記内輪部材に回転一体に設けた保持部材に前記潤滑グリースの油分のみを供給し、前記内輪部材の回転動作に伴なう遠心力によって、前記潤滑グリースの油分を前記保持部材から開口部に向けて供給させる。
【0011】
この潤滑方法では、使用に伴なってグリースの油分が減少した際に、保持部材に潤滑グリースの油分を供給して保持させると、内輪部材の回転動作に伴なう遠心力によって油分が開口に向けて供給されて軸受内部を潤滑するとともに、油分が潤滑グリースの増稠剤に分散して保持され、必要に応じて油分が軸受内部に供給され、軸受内部が潤滑される。
【0012】
このため、工作機械等の装置を分解することなく、容易に軸受内部の潤滑性を確保することができることに加え、不足した油分を軸受内部に補給することによれば、軸受内部に残留する増稠剤に対しても油分が補給されるため、予め潤滑グリースを過量に封入しておく必要がなく、使用する潤滑グリース量を減らすことができる。
【0013】
このように、潤滑グリースそのものを補給するこなく増稠剤はそのまま用い、油分のみを補給するので、従来のように潤滑グリースを補給した際に生じていた攪拌抵抗の上昇といった不具合を回避することができることに加え、特に高速下での使用に供される軸受での潤滑グリースの短寿命化に伴なう発熱等の不具合を解消することができる。
【0014】
なお、前記保持部材として、焼結材料、フェノール樹脂などを多孔質に形成したものが望ましい。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係る転がり軸受装置を、アンギュラ玉軸受を例に、図面に基づいて説明する。図1は本発明の転がり軸受装置を工作機械に装着した使用状態断面図、図2は転がり軸受装置の全体構成を示す単体断面図、図3は使用状態を示す拡大断面図、図4は転がり軸受装置の一部拡大正面図である。
【0016】
図1に示すように、この実施の形態に係る転がり軸受装置1はグリース潤滑型であり、工作機械のハウジング2と駆動軸(軸体)3との間の環状空間に、所定の軸方向間隔を隔てて対で配置されている。なお、これら転がり軸受装置1の構成は左右対称形状であるため、図2〜図4では一方の転がり軸受装置1の構成のみ表している。
【0017】
転がり軸受装置1は、駆動軸3が圧入される内輪部材4と、この内輪部材4に同心に配置されてハウジング2に圧入される外輪部材5と、図2に示すように、内輪部材4の外周面に形成された内輪軌道面6および外輪部材5の内周面に形成された外輪軌道面7の間に転動自在に配置される複数個の玉(転動体)8と、これら玉8を円周方向等配位置に保持する保持器9とを備えており、予め軸受内部に潤滑グリース(以下単に「グリース」という)Gが設けられている。
【0018】
グリースGの増稠剤として、例えばウレア系,Ba系,Li系が用いられ、基油30としてエステル+合成炭化水素系が用いられ、その粘度は40°C下で20〜30mm2/s、グリースGの稠度はNLGI 2相当である。
【0019】
図1に示すように、外輪部材5間に外輪間座10が配置され、内輪部材4間に内輪間座11が配置されている。各転がり軸受装置1の外輪部材5どうしは軸方向一対のスペーサ12によって挟持されている。ハウジング2中心の支持穴14の軸方向一方側に段付部15が形成されている。
【0020】
段付部15と支持穴14の軸方向他方側開口部に抑えリング16が装着され、段付部15と抑えリング16との間に、外輪間座10、外輪部材5およびスペーサ12が挟持されている。
【0021】
内輪間座11および両転がり軸受装置1の内輪部材4は、スペーサ13によって挟持されており、これらスペーサ13は、駆動軸3の軸方向一方側に螺着された抑えナット部材17と、駆動軸3の軸方向他方側に形成された鍔部18とで挟持されている。
【0022】
図3に示すように、ハウジング2の外輪間座10対向部に径方向に沿う第一給油孔20が形成されている。外輪間座10に、第一給油孔20に連通して径方向に沿う第二給油孔21が形成されている。
【0023】
各内輪部材4の対向する軸方向端面22に、断面矩形でかつ周方向に沿った環状の保持溝23が形成されている。第二給油孔21の径方向内方部分は転がり軸受装置1の内輪部材4の保持溝23に対向して開放するよう軸方向に折曲して形成されている。詳述すると、この第二給油孔21は、第一給油孔20に直接的に連通される大径部21aと、この大径部21aから折曲して形成された小径部21bとから形成されている。
【0024】
内輪軌道面6の片寄っている側の反対側の周縁部に沿う環状で断面略V字形のV字溝24が形成されている。このV字溝24は、内輪軌道面6上の玉8の接触部を回避する位置に形成されている。
【0025】
保持溝23の角部に、V字溝24に開口して保持溝23とV字溝24とを連通する第三給油孔25が、内輪部材4の周方向に所定間隔置き(例えば6〜24箇所)に形成されている。第三給油孔25の玉8側開口の径方向外方側部と玉8の転動面との間に、環状の隙間26が設けられている。
【0026】
保持溝23に、基油30を保持する環状の保持部材31が隙間なく嵌合されている。この保持部材31は、内輪部材4の軸心回りの回転動作に伴なう遠心力によって、基油30を開口部に向けて供給する機能を有する。保持部材31は、焼結材料、フェノール樹脂などを多孔質に形成したものが用いられる。
【0027】
次に、本転がり軸受装置1の潤滑動作について説明する。転がり軸受装置1の使用、換言すれば駆動軸3の軸心回りの回転に伴なう内輪部材4の回転の際は、予め軸受内部に設けられているグリースGの基油30によって軸受内部が潤滑される。
【0028】
ところで、転がり軸受装置1の使用に伴ないグリースGの基油30の量が次第に軸受内部から減少し、増稠剤は軸受内部に残留することになる。そこで本発明の実施の形態では、不足した分の量の基油30のみを軸受内部に補給する。
【0029】
この際、転がり軸受装置1の外部所定位置から第一給油孔20に基油30を供給する。第一給油孔20に供給された基油30は、第二給油孔21の大径部21aを通過して第二給油孔21の小径部21bに至って小径部21bから吐出され、保持部材31の多孔性によりこれに吸収され、保持される。
【0030】
ところで、工作機械の駆動により駆動軸3が回転すると、内輪部材4が駆動軸3とともに軸心回りに回転し、基油30に径方向外方に向かう遠心力が働く。そうすると基油30は、遠心力の大きさに応じて保持部材31から徐々に外部へ出、各第三給油孔25に至るとV字溝24に至る。
【0031】
そしてV字溝24である程度の量の基油30が確保されつつ、一方で基油30は増稠剤に保持されることになって、その基油30は内輪部材4の回転とともに使用され、軸受内部を潤滑する。
【0032】
なお第三給油孔25は、その開口面積よりも大きな面積を有するV字溝24に連通されているので、いったん保持部材31に吸収され保持された基油30は、上記遠心力によって容易にV字溝24に至ることができる。また、仮に過量の基油30が軸受内部に供給された場合であっても、V字溝24に至った基油30のうち過量の基油30は、隙間26から軸受外部へ向けて、排出される。
【0033】
このように本発明の実施の形態によれば、転がり軸受装置1に基油30の供給路を設け、グリースGの、不足した基油30のみを軸受内部に補給するようにしたので、工作機械を分解することなく容易に潤滑油、すなわち基油30を補給することができる。このため、従来のように工作機械を分解してグリースGを軸受内部に補給する場合に比べて、その手間を大幅に削減することができる。
【0034】
さらに、グリースGそのものではなく、その基油30のみを補給するようにしたので、増稠剤の量が増加することはなくなり、従って、玉8の攪拌抵抗の上昇を抑えることができ、特に従来、高速下で使用される軸受におけるグリースGの短寿命化に伴なう発熱等の不具合を、容易に解消することができる。
【0035】
加えて、基油30の補給によって充分な潤滑性を確保することができるので、予め封入するグリースG量を過量にする必要がなく、従って、初期のグリースG量そのものを減らすことができる。
【0036】
【発明の効果】
以上の説明から明らかな通り、本発明によれば、油分が潤滑グリースの増稠剤に分散して保持され、必要に応じて油分が軸受内部に供給されて軸受内部を潤滑するため、特に、高速下で使用される軸受におけるグリースの短寿命化に伴なう発熱等の不具合を、容易に解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示す転がり軸受装置を工作機械に装着した使用状態の断面図である。
【図2】同じく転がり軸受装置の全体構成を示す単体断面図である。
【図3】同じく使用状態を示す拡大断面図である。
【図4】同じく転がり軸受装置の一部拡大正面図である。
【符号の説明】
1 転がり軸受装置
2 ハウジング
3 駆動軸
4 内輪部材
5 外輪部材
6 内輪軌道面
7 外輪軌道面
8 玉
20 第一給油孔
21 第二給油孔
21a 大径部
21b 小径部
23 保持溝
24 V字溝
25 第三給油孔
26 隙間
30 基油
31 保持部材
G グリース[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a rolling bearing device used for, for example, a main shaft of a machine tool and a lubrication method for the rolling bearing device.
[0002]
[Prior art]
BACKGROUND ART In a rolling bearing device used for a main shaft or the like of a machine tool, there is an oil lubrication type device that lubricates the inside of a bearing by injecting or spraying a lubricating oil between an inner ring member and an outer ring member (for example, And Patent Document 1).
[0003]
In this rolling bearing device, an annular groove is formed on an end surface of an inner ring member, and a lubrication heading toward a rolling element is formed by communicating a bottom portion of the annular groove with each of a plurality of openings formed at intervals in a circumferential direction of an inner ring raceway surface. And a hole. Further, a relief portion is provided on the peripheral edge of the opening to form a clearance for releasing the lubricating oil between the opening and the rolling element passing through the opening.
[0004]
In the lubricating operation of the above-mentioned conventional rolling bearing device, the air flow containing the lubricating oil jetted from the nozzle into the annular groove toward the bottom is blown toward the rolling element through an oil supply hole opened at the bottom.
[0005]
In addition, there is a grease lubrication type rolling bearing device in which grease is previously sealed in a bearing and used.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-11-182560 (FIG. 1)
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
Especially when the above-mentioned grease lubricated type rolling bearing device is used under high-speed rotation, if the lubricating grease changes during use, problems such as seizure may occur. Was needed. However, when lubricating grease is newly supplied to the rolling bearing device, the rolling resistance of the rolling element changes from before (the stirring resistance increases), which is not preferable. Alternatively, disadvantages are pointed out, such as the necessity of disassembling the machine tool accompanying the replenishment operation.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The rolling bearing device of the present invention is an inner ring member through which a shaft is inserted and rotatably supported around the axis, an outer ring member concentrically arranged with the inner ring member, and an inner ring raceway surface of the inner ring member. And a plurality of rolling elements rotatably arranged between outer raceway surfaces of the outer race member, lubricating grease is sealed between the inner race member and the outer race member, and an axial end face of the inner race member. A retaining groove is formed along the circumferential direction of the inner race member, and a lubrication hole is formed in the inner race member for communicating the retaining groove with an opening formed at a predetermined position near the inner raceway surface or in the vicinity thereof. A holding member for holding oil to be supplied to the lubricating grease is mounted in the holding groove, and is provided integrally with the inner race member so as to rotate.
[0009]
In the above configuration, when the oil content of the grease decreases with use, the oil content of the lubricating grease is supplied to and held by the holding member, and the oil content is reduced by centrifugal force accompanying the rotating operation of the inner ring member. The oil is supplied from the holding member toward the opening to lubricate the inside of the bearing, and the oil is dispersed and held in the thickening agent of the lubricating grease. The oil is supplied to the inside of the bearing as needed, and the inside of the bearing is lubricated. .
[0010]
The lubrication method of the present invention includes an inner ring member through which a shaft body is inserted and rotatably supported around the axis, an outer ring member concentrically arranged with the inner ring member, an inner ring raceway surface of the inner ring member, and A rolling bearing device including a plurality of rolling elements rotatably arranged between outer ring raceway surfaces of an outer ring member, wherein lubricating grease is sealed between the inner ring member and the outer ring member; According to the loss of the oil content of the lubricating grease accompanying the rotation of the member, only the oil content of the lubricating grease is supplied to the holding member provided integrally with the inner ring member for rotation, and the rotation operation of the inner ring member is performed. The centrifugal force causes the oil of the lubricating grease to be supplied from the holding member toward the opening.
[0011]
According to this lubrication method, when the oil content of the grease decreases with use, if the oil content of the lubricating grease is supplied to and held by the holding member, the oil content is opened to the opening by centrifugal force accompanying the rotating operation of the inner ring member. The oil is supplied to the inside of the bearing to lubricate the inside of the bearing, and the oil is dispersed and held in the thickening agent of the lubricating grease, and the oil is supplied to the inside of the bearing as needed to lubricate the inside of the bearing.
[0012]
For this reason, lubrication inside the bearing can be easily ensured without disassembling the machine tool or the like. In addition, by replenishing the oil inside the bearing with the insufficient oil, the remaining oil inside the bearing increases. Since the oil is also supplied to the thickener, it is not necessary to pre-fill the lubricating grease in an excessive amount, and the amount of lubricating grease used can be reduced.
[0013]
In this way, the thickener is used as is without replenishing the lubricating grease itself, and only the oil is replenished.Therefore, it is possible to avoid problems such as an increase in stirring resistance that occurred when replenishing lubricating grease as in the past. In addition to the above, it is possible to eliminate problems such as heat generation due to shortening of the life of lubricating grease particularly in a bearing used at high speed.
[0014]
Preferably, the holding member is made of a porous material such as a sintered material or a phenol resin.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a rolling bearing device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings, taking an angular ball bearing as an example. FIG. 1 is a sectional view showing a state in which a rolling bearing device of the present invention is mounted on a machine tool, FIG. 2 is a single sectional view showing the entire configuration of the rolling bearing device, FIG. 3 is an enlarged sectional view showing a using state, and FIG. It is a partially enlarged front view of a bearing device.
[0016]
As shown in FIG. 1, a rolling bearing device 1 according to this embodiment is of a grease lubrication type and has a predetermined axial spacing in an annular space between a
[0017]
The rolling bearing device 1 includes an
[0018]
As a thickener for grease G, for example, a urea-based, Ba-based, or Li-based is used, and an ester + synthetic hydrocarbon-based is used as the
[0019]
As shown in FIG. 1, an
[0020]
A restraining
[0021]
The
[0022]
As shown in FIG. 3, a first
[0023]
An
[0024]
An annular V-shaped
[0025]
At the corner of the holding
[0026]
An annular holding
[0027]
Next, the lubrication operation of the rolling bearing device 1 will be described. When the
[0028]
By the way, with the use of the rolling bearing device 1, the amount of the
[0029]
At this time, the
[0030]
When the
[0031]
Then, while a certain amount of the
[0032]
Since the third
[0033]
As described above, according to the embodiment of the present invention, the supply path of the
[0034]
Further, since only the
[0035]
In addition, since sufficient lubricity can be ensured by replenishing the
[0036]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, according to the present invention, the oil is dispersed and held in the thickener of the lubricating grease, and the oil is supplied to the inside of the bearing as needed to lubricate the inside of the bearing. Problems such as heat generation due to shortening of grease life in a bearing used at high speed can be easily eliminated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view of a rolling bearing device according to an embodiment of the present invention in a used state in which the rolling bearing device is mounted on a machine tool.
FIG. 2 is a single sectional view showing the entire configuration of the rolling bearing device.
FIG. 3 is an enlarged sectional view showing a state of use similarly.
FIG. 4 is a partially enlarged front view of the rolling bearing device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (2)
前記内輪部材の軸方向端面に、該内輪部材の周方向に沿った保持溝が形成され、該保持溝と前記内輪軌道面またはその近傍所定位置に形成された開口部とをそれぞれ連通する給油孔が前記内輪部材に形成され、
前記保持溝に、前記潤滑グリースに補給する油分を保持するための保持部材が装着されて前記内輪部材に回転一体に設けられた、ことを特徴とする転がり軸受装置。An inner ring member through which the shaft body is inserted and rotatably supported around the axis, an outer ring member arranged concentrically with the inner ring member, an inner raceway surface of the inner race member, and an outer raceway surface of the outer race member A rolling bearing device comprising a plurality of rolling elements disposed so as to be freely rotatable therebetween, wherein lubricating grease is sealed between the inner ring member and the outer ring member.
A retaining groove is formed on the axial end surface of the inner ring member along a circumferential direction of the inner ring member, and an oil supply hole for communicating the retaining groove and an opening formed at a predetermined position near the inner raceway surface or in the vicinity thereof. Is formed on the inner ring member,
A rolling bearing device, wherein a holding member for holding oil to be supplied to the lubricating grease is mounted in the holding groove, and is provided integrally with the inner race member so as to rotate.
前記内輪部材の回転に伴なう前記潤滑グリースの油分の損失に応じて、前記内輪部材に回転一体に設けた保持部材に前記潤滑グリースの油分のみを供給し、前記内輪部材の回転動作に伴なう遠心力によって、前記潤滑グリースの油分を前記保持部材から開口部に向けて供給させる、ことを特徴とする転がり軸受装置の潤滑方法。An inner ring member through which the shaft body is inserted and rotatably supported around the axis, an outer ring member arranged concentrically with the inner ring member, an inner raceway surface of the inner race member, and an outer raceway surface of the outer race member A method of lubricating a rolling bearing device, comprising: a plurality of rolling elements disposed so as to be freely rotatable therebetween, wherein lubricating grease is sealed between the inner ring member and the outer ring member.
In accordance with the loss of oil of the lubricating grease accompanying the rotation of the inner ring member, only the oil of the lubricating grease is supplied to a holding member provided integrally with the inner ring member for rotation, and the rotation of the inner ring member is caused by the rotation of the inner ring member. A method of lubricating a rolling bearing device, characterized in that an oil component of the lubricating grease is supplied from the holding member toward an opening by a centrifugal force.
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