JP2010084889A - アンダーレース潤滑用玉軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】潤滑油の給油量が多い場合に限らず、攪拌抵抗を低減するために給油量を減らした場合にも十分な冷却効果を発揮することができるアンダーレース潤滑用玉軸受を提供する。
【解決手段】アンダーレース潤滑用玉軸受は、内輪１２に形成された径方向に貫通する貫通孔１２ｂを介して軸受空間内に潤滑剤を供給する。保持器１４のポケット１４ａは、円筒部１５と、円筒部１５より内周側に形成され、ポケット１４ａの中心Ｏに向かって突出する縮径部１６と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、アンダーレース潤滑用玉軸受に関し、より詳細には、工作機械や航空機ジェットエンジン等に適用されるアンダーレース潤滑用玉軸受に関する。

例えば、工作機械本体の工具主軸を支持するスピンドル装置では、工具主軸の高速回転に伴い、遠心力によって主軸内から軸受内輪に流体を供給するアンダーレース潤滑方式が知られている（例えば、特許文献１及び２参照。）。特許文献１に記載のスピンドル装置１００では、図４に示すように、中空回転軸１０１が一対の軸受１０２，１０２により回動自在に支持されている。中空回転軸１０１には、一端が軸受１０２，１０２に向かって開口する潤滑油供給用孔１０３が半径方向に形成されており、その外周面には、環状溝１０４が形成されている。また、各軸受１０２，１０２の内輪１０５には、環状溝１０４と軸方向に対応する位置に径方向に貫通する貫通孔１０６が形成されている。これにより、潤滑油パイプ１０７から中空回転軸１０１に供給された潤滑油が、潤滑油供給孔１０３、環状溝１０４、貫通孔１０６を介して、保持器１０８の案内面１０９に供給される。

また、特許文献２に記載のアンダーレース潤滑軸受では、図５に示すように、保持器２００のポケット部２０１を、周方向内径が玉２０２を収容するのに必要最低限の長さで、軸方向内径が玉２０２を収容するのみ必要な長さ以上の異形とし、この異形ポケット２０１を軸方向において交互反対方向に偏心させている。これにより、内輪給油口が繰り返し露出するため、保持器２００のポケット部２０１や軌道面に対する潤滑供給油量を増大させることができるとしている。
特開平０７−１４５８１９号公報 特開２００４−２９３５６７号公報

ところで、特許文献２に記載のアンダーレース潤滑軸受では、軸受に供給される油量が多い場合にはポケット部２０１の隙間から潤滑油が外径側に抜けるため、十分な冷却効果が得られるが、給油量がそれほど多くない場合には、保持器２００のポケット部２０１の隙間を通過した油は高温となった玉２０２を冷却することができず、保持器の冷却効果が十分得られない可能性がある。

本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、潤滑油の給油量が多い場合に限らず、攪拌抵抗を低減するために給油量を減らした場合にも十分な冷却効果を発揮することができるアンダーレース潤滑用玉軸受を提供することにある。

本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１） 内周面に外輪軌道面を有する外輪と、外周面に内輪軌道面を有する内輪と、前記外輪軌道面及び前記内輪軌道面との間に転動自在に配置される複数の玉と、該玉を円周方向に所定の間隔で保持する複数のポケットを有する保持器と、を備え、前記内輪に形成された径方向に貫通する貫通孔を介して軸受空間内に潤滑剤を供給するアンダーレース潤滑用玉軸受であって、
前記保持器のポケットは、円筒部と、該円筒部より内周側に少なくとも部分的に形成され、該ポケットの中心に向かって突出する縮径部と、を備えることを特徴とするアンダーレース潤滑用玉軸受。

本発明のアンダーレース潤滑用玉軸受によれば、保持器のポケットが、円筒部と、該円筒部より内周側に少なくとも部分的に形成され、該ポケットの中心に向かって突出する縮径部と、を備えるので、保持器の内周側から給油された潤滑油が通過する玉とポケットとの間の隙間が狭い部分が円筒部のみの場合に比べて長くなっており、玉を冷却せずに通過してしまう潤滑油を最小限に抑えることができる。これにより、潤滑油の給油量が多い場合に限らず、攪拌抵抗を低減するために給油量を減らした場合にも十分な冷却効果を発揮することができる。

以下、本発明に係るアンダーレース潤滑用玉軸受の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１に示すように、アンダーレース潤滑用玉軸受１０は、図示しないハウジングに内嵌され、内周面に外輪軌道面１１ａ及び外輪軌道面１１ａと隣接するカウンターボア面１１ｂを有する外輪１１と、図示しない回転軸に外嵌され、外周面に内輪軌道面１２ａを有する内輪１２と、外輪軌道面１１ａ及び内輪軌道面１２ａとの間に接触角αを持って転動自在に配置される複数の玉１３と、玉１３を円周方向に所定の間隔で保持する複数のポケット１４ａを有して内輪案内された保持器１４と、を備えるアンギュラ玉軸受である。

内輪１２には、その軸方向両側で径方向に貫通し、溝肩部１２ｂに開口する複数の貫通孔１２ｃが形成されている。このため、このような玉軸受１０が図４に示すようなアンダーレース潤滑が行なわれるスピンドル装置に適用されると、回転軸の潤滑油供給孔から給油された潤滑油が内輪１２の貫通孔１２ｃを介して、遠心力により軸受空間内、具体的には、保持器１４の案内面１４ｂからポケット１４ａ内へと供給され、玉１３や外輪及び内輪軌道面１１ａ，１２ａを潤滑する。

保持器１４のポケット１４ａは、玉１３の直径より若干大きな内径を有して玉１３を案内する円筒部１５と、円筒部１５より内周側に形成され、ポケット１４ａの中心Ｏに向かって突出する縮径部１６と、を備える。縮径部１６は、保持器１４の内周面と傾斜面とによってテーパ状に形成されており、その先端縁は、径方向から見て、玉１３とオーバーラップする。これにより、玉１３と縮径部１６との間の隙間が狭くなるように形成されている。
ただし、縮径部１６は、保持器１４の稼動範囲内では玉１３と接触しないような長さでポケット１４ａの中心Ｏに向かって突出する。なお、縮径部１６は、円筒部１５の内周側で全周に亘って形成されてもよいが、一部に形成されるようにしてもよい。

このように構成されたアンダーレース潤滑用玉軸受１０によれば、玉１３とポケット１４との間の隙間が縮径部１６によって狭くなっているので、保持器１４の内周側から給油された潤滑油が玉１３に確実に付着することができ、また、縮径部１６に到達した潤滑油が外周側に向かって遠心力で飛ばされ、玉１３に跳ねかけられる。これにより、玉１３を冷却せずに通過してしまう潤滑油を最小限に抑えることができ、潤滑油の給油量が多い場合に限らず、攪拌抵抗を低減するために給油量を減らした場合にも十分な冷却効果を発揮することができる。

尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。

例えば、縮径部１６の形状は、上述したテーパ形状に限定されるものでなく、図２（ａ）に示すような凹状に湾曲した形状であってもよいし、図２（ｂ）に示すような先端縁が尖っておらず、径方向に厚みを持った凸形状であってもよい。
また、貫通孔１２ｂは、上述した溝肩部に開口するものに限定されず、図３（ａ）や図３（ｂ）に示すように、内輪軌道面１２ａに開口するものであってもよく、本発明の縮径部１６は、同様の効果を奏することができる。
なお、本発明の玉軸受としては、アンギュラ玉軸受に限定されるものでなく、深溝玉軸受等、他の玉軸受であってもよい。また、玉を案内する円筒部の形状も、円筒に限定されるものではない。

本発明の一実施形態に係るアンダーレース潤滑用玉軸受の断面図である。 （ａ）は、アンダーレース潤滑用玉軸受の縮径部の変形例を示す断面図であり、（ｂ）は、アンダーレース潤滑用玉軸受の縮径部の他の変形例を示す断面図である。 （ａ）は、アンダーレース潤滑用玉軸受の貫通孔の変形例を示す断面図であり、（ｂ）は、アンダーレース潤滑用玉軸受の貫通孔の他の変形例を示す断面図である。 アンダーレース潤滑が適用される従来のスピンドル装置を示す断面図である。 従来の保持器の円周方向展開平面図である。

符号の説明

１０ アンダーレース潤滑用玉軸受
１１ 外輪
１２ 内輪
１２ｂ 貫通孔
１３ 玉
１４ 保持器
１５ 円筒部
１６ 縮径部

Claims (1)

1. 内周面に外輪軌道面を有する外輪と、外周面に内輪軌道面を有する内輪と、前記外輪軌道面及び前記内輪軌道面との間に転動自在に配置される複数の玉と、該玉を円周方向に所定の間隔で保持する複数のポケットを有する保持器と、を備え、前記内輪に形成された径方向に貫通する貫通孔を介して軸受空間内に潤滑剤を供給するアンダーレース潤滑用玉軸受であって、
   前記保持器のポケットは、円筒部と、該円筒部より内周側に少なくとも部分的に形成され、該ポケットの中心に向かって突出する縮径部と、を備えることを特徴とするアンダーレース潤滑用玉軸受。

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