JP2006022889A - Cylindrical roller bearing - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、円筒ころ軸受に関し、特に内輪に潤滑用通油路を有する円筒ころ軸受に関するものである。 The present invention relates to a cylindrical roller bearing, and more particularly to a cylindrical roller bearing having an oil passage for lubrication in an inner ring.
特開平7−24687号公報(特許文献1)は、アンダーレース潤滑方式を採用した工作機械の主軸装置を開示している。ここで、アンダーレース潤滑方式とは、内輪に形成した通油路を通して遠心力によって軸受内部に潤滑油を供給する潤滑方式である。特開平7−24687号公報に開示された装置では、主軸を支持する軸受として玉軸受が使用され、内輪に径方向に貫通する通油路が設けられている。この公報には特に明記されていないが、主軸を支持する軸受として、玉軸受に代えて円筒ころ軸受を採用することができる。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-24687 (Patent Document 1) discloses a spindle device of a machine tool that employs an underlace lubrication system. Here, the under-lace lubrication method is a lubrication method in which lubricating oil is supplied into the bearing by centrifugal force through an oil passage formed in the inner ring. In the apparatus disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 7-24687, a ball bearing is used as a bearing for supporting the main shaft, and an oil passage that penetrates the inner ring in the radial direction is provided. Although not specifically described in this publication, a cylindrical roller bearing can be adopted as a bearing for supporting the main shaft instead of the ball bearing.
図1は、アンダーレース潤滑を行なうための円筒ころ軸受の一例を示している。図示する円筒ころ軸受1は、外輪2と、両鍔タイプの内輪3と、ころ4と、保持器5とを備える。内輪3には、径方向に貫通する通油路10が設けられている。
FIG. 1 shows an example of a cylindrical roller bearing for underlace lubrication. A cylindrical roller bearing 1 shown in the figure includes an
図2は、内輪3を拡大して示している。図示するように、内輪3は、軌道面31と、この軌道面31の両端に位置するぬすみ部32と、ころ4の端面に当接する鍔面33を有する鍔部34と、軌道面31の直下に位置する軌道面直下領域Aと、鍔部34の下に位置する鍔下領域Bとを備える。
FIG. 2 shows the
なお、図1および図2を含めて後述する各図において、同一の参照番号および符号は、同一または相当の要素を示すものである。 In each drawing described later including FIG. 1 and FIG. 2, the same reference numerals and symbols indicate the same or equivalent elements.
図2に示すように、通油路10は、内輪3の鍔下領域Bを径方向に延びており、内輪内径面に油入口11を有し、鍔部34の外径面に油出口12を有している。通油路10は、内輪3の円周方向に間隔をあけて複数個設けられる。各通油路10に潤滑油(潤滑剤)を安定して供給するために、内輪3の内径面に円周方向に延びる油溝13が形成されている。鍔部34の外径面から鍔下領域Bを径方向に貫通する通油路10は、ドリル加工等によって容易に形成することができる。
As shown in FIG. 2, the
円筒ころ軸受1の潤滑性能の向上のためには、ころ4の端面と鍔面33との間、およびころ4の外周面と軌道面31との間に十分な潤滑油を供給することが必要である。しかしながら、図2に示した構造の内輪3では、良好な潤滑性能が得られない。図3は、潤滑油の流れを矢印で示している。図示するように、油溝13から通油路10内に入った潤滑油は、鍔部34の油出口12から保持器5の内径面に向けて放出される。放出された潤滑油は、ころ4側に向かって進む流れと、軸受1の外側に向かう流れとに分かれる。そのため、鍔面33および軌道面31の潤滑が不足しがちになる。これらの部分への潤滑油の安定供給を考えると、通油路10に供給する潤滑油の量を多くしなければならない。
In order to improve the lubricating performance of the cylindrical roller bearing 1, it is necessary to supply sufficient lubricating oil between the end surface of the
特開2002−242943号公報(特許文献2)は、上記の問題点を解消し得る円筒ころ軸受を開示している。図4は、この公報に開示されたものと実質的に同じ構造の円筒ころ軸受1を示している。図示する円筒ころ軸受1の内輪3は、軌道面31の両端に位置するぬすみ部32から内径面にまで径方向に貫通して延びる通油路14を有する。通油路14の油出口12は、ぬすみ部32に露出している。また、通油路14の油入口11に重なるように、内輪3の内径面に円周方向に延びる油溝13が形成される。
Japanese Patent Laying-Open No. 2002-242943 (Patent Document 2) discloses a cylindrical roller bearing capable of solving the above-mentioned problems. FIG. 4 shows a cylindrical roller bearing 1 having substantially the same structure as that disclosed in this publication. The
図4に示すような構造の内輪3の場合、潤滑油は軌道面31と鍔面33との境界に位置するぬすみ部32に供給されるので、ころ4の端面と鍔面33との間、およびころ4の外周面と軌道面31との間に潤滑油を安定して供給することができる。また、潤滑油供給量のコントロールが容易である。
図4に示す内輪3において、通油路14は円周方向に間隔をあけて複数個設けられる。潤滑油供給源からの供給路と通油路14との軸方向の位置ずれおよび円周方向の位置ずれを許容して通油路14に安定して潤滑油を供給するために、内輪3の内径面または軸の外径面に、通油路14に重なる溝加工または座ぐり加工を施す。形成される溝または座ぐりは、通油路14の穴径よりも大きな溝幅または座ぐり径を有していることが必要である。
In the
図4に示す内輪3の場合、通油路14の穴径よりも大きな溝幅を持って円周方向に延びる油溝13が形成されている。図4から明らかなように、大きな溝幅を持つ油溝13は、軌道面31と鍔面33との境界に位置するぬすみ部32の直下に位置する。
In the case of the
通常、工作機械の主軸を支持する円筒ころ軸受は、主軸のガタを抑えるために、組込み後の隙間が0μm付近となるように組付けられる。この場合、運転時の内外輪温度差によりさらにラジアル隙間は小さくなり、負すきま(予圧状態)となる。このように負すきま(予圧状態)で高速運転される使用条件下では、内輪組込み後の軌道面の真円度および円筒度の劣化防止が重要である。 Usually, the cylindrical roller bearing that supports the spindle of the machine tool is assembled so that the gap after assembly is about 0 μm in order to suppress the play of the spindle. In this case, the radial clearance is further reduced due to the temperature difference between the inner and outer rings during operation, resulting in a negative clearance (preload state). Under such usage conditions where high speed operation is performed with a negative clearance (preload state), it is important to prevent deterioration of the roundness and cylindricity of the raceway surface after the inner ring is assembled.
とりわけ、内輪の内径面がテーパ状になっているテーパ穴タイプの円筒ころ軸受(テーパ穴角度1/12が主流)においては、組込み後すきまの調整およびクリープ防止のために、軸方向に内輪を締め込み、内輪を径方向に膨張させて取付けを行なう。この場合、内輪と軸との嵌め合い力の増加に伴い、軌道面が径方向に膨張する。
In particular, in tapered roller type cylindrical roller bearings where the inner ring surface of the inner ring is tapered (
図4に示す内輪3では、ぬすみ部32の直下に位置する内径面に大きな溝幅を持つ油溝13が形成されている。また、内径面はテーパ状になっている。そのため、内輪3と軸との嵌め合い力を増加させると、軌道面31を膨張させるよりも、両鍔部34を膨張させることになる。その結果、必要以上に締め込むことになったり、鍔部34の軌道面31側への倒れが懸念される。さらに、それらの影響等で、内輪膨張後の軌道面の真円度および円筒度が劣るようになるおそれがある。
In the
この発明の目的は、内輪と軸との嵌め合い力を増加させて内輪を径方向に膨張させても、内輪軌道面の真円度および円筒度を良好に保ち、かつ内輪鍔部の軌道面側への倒れ込みを生じさせない円筒ころ軸受を提供することである。 An object of the present invention is to maintain good roundness and cylindricity of the inner ring raceway surface even when the inner ring is radially expanded by increasing the fitting force between the inner ring and the shaft, and the raceway surface of the inner ring collar portion. It is to provide a cylindrical roller bearing that does not cause the side to fall down.
この発明は、外輪と内輪ところとを備え、内輪が、その内径面から外径側の面にまで延びる通油路を有する円筒ころ軸受を前提とし、以下のことを特徴とする。すなわち、内輪は、軌道面と、この軌道面の端に位置するぬすみ部と、ころの端面に当接する鍔部と、軌道面の直下に位置する軌道面直下領域と、鍔部の下に位置する鍔下領域とを含み、通油路は、内輪の内径面に設けられた油入口から鍔下領域内を径方向に延びる縦穴と、縦穴とぬすみ部に設けられた油出口とを連結する傾斜穴とで構成される。 The present invention is premised on a cylindrical roller bearing having an outer ring and an inner ring where the inner ring has an oil passage extending from the inner diameter surface to the outer diameter side surface. That is, the inner ring is located under the raceway surface, a corner portion located at the end of the raceway surface, a flange portion that contacts the end surface of the roller, a region directly below the raceway surface, and a bottom portion of the raceway surface. The oil passage includes a vertical hole extending in the radial direction from the oil inlet provided on the inner diameter surface of the inner ring and an oil outlet provided in the shank portion. Consists of inclined holes.
上記構成の円筒ころ軸受によれば、内輪の内径面に露出する通油路の油入口は鍔下領域に位置する。したがって、内輪の内径面に、油入口と重なるように油溝および座ぐりを設けたとしても、それらは軌道面直下領域ではなく鍔下領域に位置することになる。その結果、軌道面直下領域の内輪内径面と軸との間に十分な嵌め合い面を確保できる。こうして、本発明によれば、内輪と軸との嵌め合い力増加に伴う内輪膨張後においても、軌道面の真円度および円筒度を良好に保ち、かつ鍔部の軌道面側への倒れ込みを生じさせない。 According to the cylindrical roller bearing configured as described above, the oil inlet of the oil passage exposed on the inner diameter surface of the inner ring is located in the underarm region. Therefore, even if an oil groove and a counterbore are provided on the inner diameter surface of the inner ring so as to overlap with the oil inlet, they are located in the underarm region, not directly under the raceway surface. As a result, a sufficient fitting surface can be secured between the inner ring inner diameter surface in the region directly below the raceway surface and the shaft. Thus, according to the present invention, the roundness and cylindricity of the raceway surface are kept good even after the inner ring expands due to the increase in the fitting force between the inner race and the shaft, and the saddle portion is not tilted toward the raceway side. Don't make it happen.
一つの実施形態では、内輪は、軌道面直下領域の両側に一対の鍔下領域を含み、通油路は、各鍔下領域内にそれぞれ設けられている。他の実施形態では、内輪は片鍔タイプであり、一つの鍔下領域に通油路を有している。 In one embodiment, the inner ring includes a pair of underarm regions on both sides of the region directly below the raceway surface, and oil passages are provided in each underarm region. In another embodiment, the inner ring is of a single flange type and has an oil passage in one armpit area.
好ましくは、縦穴の穴径は、傾斜穴の穴径よりも大きい。このようにすれば、潤滑油供給路から縦穴内に安定して潤滑油を供給することができるようになる。 Preferably, the hole diameter of the vertical hole is larger than the hole diameter of the inclined hole. In this way, the lubricating oil can be stably supplied from the lubricating oil supply path into the vertical hole.
一つの実施形態では、内輪の内径面は、テーパ状に形成されている。 In one embodiment, the inner diameter surface of the inner ring is formed in a tapered shape.
図5および図6は、この発明の一実施形態を示している。図6には、内輪と軸との嵌め合い時に、内輪内径面に作用する力を矢印で示している。 5 and 6 show an embodiment of the present invention. In FIG. 6, the force acting on the inner ring inner surface when the inner ring and the shaft are fitted is indicated by an arrow.
図示する円筒ころ軸受1は、外輪2と、両鍔タイプの内輪3と、ころ4と、保持器5とを備える。内輪3は、その内径面から外径側の面にまで延びる通油路15を有している。また、内輪3の内径面は、テーパ状(テーパ角度1/12)になっている。
A
内輪3は、軌道面31と、この軌道面31の両端に位置するぬすみ部32と、ころ4の端面に当接する鍔面33を有する鍔部34と、軌道面31の直下に位置する軌道面直下領域Aと、鍔部34の下に位置する鍔下領域Bとを備える。
The
図示するように、通油路15は、内輪3の内径面に設けられた油入口11から鍔下領域B内を径方向に延びる縦穴15aと、この縦穴15aとぬすみ部32に設けられた油出口12とを連結する傾斜穴15bとで構成される。
As shown in the drawing, the
縦穴15aおよび傾斜穴15bは、ドリル加工等によって容易に形成できる。縦穴15aに関しては、内輪3の内径面から鍔部34の外径面にまで貫通させた後に、鍔部34の外径側の部分を塞ぐようにしてもよいが、高速運転時の遠心力で穴を塞いでいた材料が抜け出ることが懸念される。そこで、図示した実施形態では、縦穴15aを貫通させていない。
The
縦穴15aの穴径は、傾斜穴15bの穴径よりも大きくするのが好ましい。大きな穴径の縦穴15aであれば、傾斜穴15bと縦穴15aとの間の多少の位置ずれを許容できる。また、潤滑油供給路から縦穴15a内に安定して潤滑油を供給することができる。
The hole diameter of the
通油路15は、円周方向に間隔をあけて複数個設けられる。これらの通油路15に安定して潤滑油を供給するために、内輪3の内径面に、油入口11に重なるように円周方向に延びる油溝13が形成される。油溝13は、軌道面直下領域Aに位置するのではなく、鍔下領域Bに位置している。油溝13の代わりに、内輪3の内径面に、油入口11に重なるように座ぐりを形成してもよい。
A plurality of
図6は、内輪3と軸(図示省略)との嵌め合い時に内輪3の内径面に作用する力を、模式的に矢印で示しているが、図示した実施形態では、軌道面直下領域Aの内輪内径面と軸との間に十分な嵌め合い面を確保できる。したがって、内輪3と軸との嵌め合い力増加に伴って内輪3が径方向に膨張した後においても、軌道面31の真円度および円筒度を良好に保つことができる。また、油溝13を鍔下領域Bに位置させることにより、油溝13よりも外側に位置する内輪内径面の面積を小さくし、この領域に作用する力の大きさを相対的に減じている。その結果、鍔部34の軌道面31側への倒れ込みを生じさせなくなる。
FIG. 6 schematically shows the force acting on the inner diameter surface of the
潤滑油供給路から送り出された潤滑油は、油溝13、縦穴15aおよび傾斜穴15bを経てぬすみ部32に放出されるので、ころ4の端面と鍔面33との間、およびころ4の外周面と軌道面31との間に安定して潤滑油を供給できる。
Since the lubricating oil sent out from the lubricating oil supply passage is discharged to the thinning
図7は、この発明の他の実施形態を示している。この実施形態では、内輪3の内径面に油溝を形成しておらず、その代わりに主軸20の外周面に、通油路15の油入口11に重なるように円周方向に延びる油溝21を形成している。潤滑油供給路から送られてきた潤滑油は、主軸21に設けられた油供給口22を経由して油溝21に導入され、さらに縦穴15aと傾斜穴15bとからなる通油路15を通って所定部分に給油される。
FIG. 7 shows another embodiment of the present invention. In this embodiment, no oil groove is formed on the inner diameter surface of the
なお、図7の実施形態において、油溝21の代わりに、主軸20の外周面に、通油路15の油入口11に重なるように座ぐりを設けてもよい。
In the embodiment of FIG. 7, instead of the
図示した実施形態では、両鍔タイプの内輪3が使われていたが、この発明は、片鍔タイプの内輪を有する円筒ころ軸受にも適用可能である。この場合、一つの鍔下領域に、縦穴と傾斜穴とからなる通油路が形成される。
In the illustrated embodiment, the double-sided type
また、図示した実施形態は、内輪の内径面がテーパ状になっているテーパ穴タイプの円筒ころ軸受であったが、この発明は、テーパ穴タイプではない通常の円筒ころ軸受にも等しく適用可能である。 In the illustrated embodiment, the inner ring surface of the inner ring is a tapered hole type cylindrical roller bearing, but the present invention is equally applicable to a normal cylindrical roller bearing that is not a tapered hole type. It is.
以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変更を加えることが可能である。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described with reference to drawings, this invention is not limited to the thing of embodiment shown in figure. Various modifications and changes can be made to the illustrated embodiment within the same range as the present invention or within an equivalent range.
この発明は、特にアンダーレース潤滑方式にて工作機械の主軸を支持する円筒ころ軸受に有利に利用され得る。 The present invention can be advantageously used particularly for a cylindrical roller bearing that supports the main shaft of a machine tool in an under-lace lubrication system.
1 円筒ころ軸受、2 外輪、3 内輪、4 ころ、5 保持器、10 通油路、11 油入口、12 油出口、13 油溝、14 通油路、15 通油路、15a 縦穴、15b 傾斜穴、20主軸、21 油溝、22 油供給口、31 軌道面、32 ぬすみ部、33 鍔面、34 鍔部、A 軌道面直下領域、B 鍔下領域。
1 cylindrical roller bearing, 2 outer ring, 3 inner ring, 4 roller, 5 cage, 10 oil passage, 11 oil inlet, 12 oil outlet, 13 oil groove, 14 oil passage, 15 oil passage, 15a vertical hole, 15b inclined Hole, 20 main shaft, 21 oil groove, 22 oil supply port, 31 raceway surface, 32 shading part, 33 collar surface, 34 collar part, A area immediately below raceway surface, B armored area.
Claims (4)
前記内輪は、軌道面と、この軌道面の端に位置するぬすみ部と、前記ころの端面に当接する鍔部と、軌道面の直下に位置する軌道面直下領域と、鍔部の下に位置する鍔下領域とを含み、
前記通油路は、前記内輪の内径面に設けられた油入口から前記鍔下領域内を径方向に延びる縦穴と、前記縦穴と前記ぬすみ部に設けられた油出口とを連結する傾斜穴とで構成されることを特徴とする、円筒ころ軸受。 In a cylindrical roller bearing comprising an outer ring and an inner ring, the inner ring having an oil passage extending from an inner diameter surface thereof to an outer diameter side surface,
The inner ring has a raceway surface, a corner portion positioned at the end of the raceway surface, a flange portion that contacts the end surface of the roller, a region directly below the raceway surface, and a position below the flange portion. And underarm area to
The oil passage includes a vertical hole extending in a radial direction from the oil inlet provided on the inner diameter surface of the inner ring, and an inclined hole connecting the vertical hole and an oil outlet provided in the shank portion. A cylindrical roller bearing comprising:
前記通油路は、前記各鍔下領域内にそれぞれ設けられている、請求項1に記載の円筒ころ軸受。 The inner ring includes a pair of armpit regions on both sides of the region directly below the raceway surface,
The cylindrical roller bearing according to claim 1, wherein the oil passage is provided in each underarm region.
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