JP2012021580A - オイルエア潤滑式転がり軸受装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 高速回転時の風切り音を低減するとともに、簡単な構成でオイルエアが確実に軸受内部に供給されるようにしたオイルエア潤滑式転がり軸受装置を提供する。
【解決手段】 ノズル部材3の内輪対向面25は、内輪端面よりも軸方向外方に位置させられており、この内輪対向面25にオイルエア吐出口23が設けられている。内輪12の外周面に、オイルエア受け部としての端面側テーパ面31が形成され、端面側テーパ面31の傾斜角度よりも大きい傾斜角度の供給側テーパ面32が端面側テーパ面31の軸方向内方に連なって形成されている。供給側テーパ面32の端位置は、玉13の端面位置よりも軸方向内方に位置させられている。
【選択図】 図１

Description

この発明は、転がり軸受に隣接してノズル部材を配置し、ノズル部材に設けられたオイルエア通路およびオイルエア吐出口からオイルエアを転がり軸受に供給するオイルエア潤滑式転がり軸受装置に関する。
この種のオイルエア潤滑式転がり軸受装置は、工作機械などでよく使用されており、転がり軸受の転動体にオイルエアを吹き付けることで、オイルエア（潤滑油）を確実に転動体近傍に供給することができるという利点を有している。一方、転動体に直接オイルエアを吹き付けると、転動体が公転することによって、エアを転動体が遮る状態と、転動体と転動体との間をエアが通り抜ける状態とが繰り返されることで生じる風切り音が高速回転時に大きくなるという問題がある。
そこで、特許文献１には、内輪端部に形成されたテーパ面にオイルエア受け部としての凹部を設けるとともに、ノズル部材に設けられた突出部の先端面を内輪端部のテーパ面に沿う形状とすることで、凹部のオイルエアを軸受内部に供給するようにし、これにより、転動体にオイルエアを直接吹き付けることなくオイルエアを軸受内部に供給することを可能にし、高速回転時の風切り音を低減することが提案されている。
特開２００５−１８０５３１号公報
特許文献１のものでは、ノズル部材は、その突出部と内輪のテーパ面とによって通路を形成する必要があることから、形状が複雑になるとともに、内輪のテーパ角が変わればそれに応じて、ノズル部材の変更が必要であり、また、ノズル部材の突出部および内輪のテーパ面の製作精度も高くする必要があり、コストが高くつくという問題があった。
この発明の目的は、高速回転時の風切り音を低減するとともに、簡単な構成でオイルエアが確実に軸受内部に供給されるようにしたオイルエア潤滑式転がり軸受装置を提供することにある。
この発明によるオイルエア潤滑式転がり軸受装置は、外輪、内輪および両輪間に配置された複数の転動体を有し、内輪が回転する転がり軸受と、外輪に接するように配置されて内輪の外周面にオイルエアを供給する環状のノズル部材とを備えているオイルエア潤滑式転がり軸受装置において、前記ノズル部材の内輪対向面は前記内輪端面よりも軸方向外方に位置させられて、この内輪対向面にオイルエア吐出口が設けられており、前記内輪の外周面に、オイルエア受け部としての端面側テーパ面が形成され、前記端面側テーパ面の傾斜角度よりも大きい傾斜角度の供給側テーパ面が前記端面側テーパ面の軸方向内方に連なって形成されており、前記供給側テーパ面の端位置は、前記転動体の端面位置よりも軸方向内方に位置させられていることを特徴とするものである。
ノズル部材は、断面略方形状とされ、その外径は、外輪の外径に等しくなされ、内径は、内輪の端面外径よりもわずかに大きくなされる。そして、その側面には、外輪に当接する外輪当接面および内輪に対向する内輪対向面が形成される。通常、外輪端面と内輪端面とは、軸方向同じ位置に設けられ、ノズル部材は、外輪当接面以外の部分が所定量削られることで、その内輪対向面が外輪当接面（内輪端面）よりも軸方向外方（転がり軸受の軸方向外方）に位置するものとされる。この内輪対向面にオイルエア吐出口が設けられることで、ノズル部材と内輪とが干渉することが防止される。
オイルエアは、まず、内輪の端部外周面に設けられた端面側テーパ面で受けられ、端面側テーパ面に沿うように移動し、供給側テーパ面に遮られて、供給側テーパ面に沿うように移動し、内輪回転により生じた遠心力により、供給側テーパ面の軸方向内方の端から転動体に供給される。オイルエアが内輪の端面側テーパ面で受けられることにより、転動体にオイルエアを直接吹き付けることで発生する風切り音が低減される。また、供給側テーパ面の傾斜角度が端面側テーパ面の傾斜角度よりも大きいことおよび供給側テーパ面の端位置が転動体の端面位置（転動体の公転領域の端位置）よりも軸方向内方に位置させられていることにより、オイルエアを確実に転動体近傍に供給することができる。
供給側テーパ面の傾斜角度は、遠心力の径方向分力が水平方向分力以上となる４５°以上とされることが好ましく、６０°以上（９０°未満）とされることがより好ましい。端面側テーパ面の傾斜角度は、オイルエアが軸方向内方に進みやすいように、４５°未満とされることが好ましく、２０°未満（０°よりは大）とされることがより好ましい。オイルエア吐出通路は、端面側テーパ面と逆向きに傾斜するように形成され、オイルエア吐出通路と端面側テーパ面とがなす角は、オイルエアが軸方向内方に進みやすいように、４５°未満とされることが好ましい。
上記において、ノズル部材には、内輪の端面形状に対応する突出部を設ける必要はなく、ノズル部材の形状が簡素化されることでコスト低減が可能となる。ノズル部材の内径およびオイルエア吐出口は、内輪の端面側テーパ面形状に応じて適切な値に設定されるが、内輪の端面側テーパ面の傾斜角度や長さ（幅）が若干変更された場合にも、ノズル部材を共通のものとすることが可能であり、この点でもコスト低減が可能となる。
オイルエア吐出通路およびオイルエア吐出口は、それぞれ１つあればよいが、それぞれ複数設けてもよい。
転がり軸受は、例えばアンギュラ玉軸受とされるが、これに限られるものではなく、例えば円筒ころ軸受とされてもよい。
この発明のオイルエア潤滑式転がり軸受装置によると、ノズル部材の内輪対向面は内輪端面よりも軸方向外方に位置させられて、この内輪対向面にオイルエア吐出口が設けられており、内輪の外周面に、オイルエア受け部としての端面側テーパ面が形成され、端面側テーパ面の傾斜角度よりも大きい傾斜角度の供給側テーパ面が端面側テーパ面の軸方向内方に連なって形成されており、供給側テーパ面の端位置は、転動体の端面位置よりも軸方向内方に位置させられているので、オイルエアは、内輪の端面側テーパ面で受けられることで、高速回転時の風切り音を低減することができ、また、内輪回転により生じた遠心力により、端面側テーパ面から供給側テーパ面に至り、転動体に供給されるので、オイルエアが確実に軸受内部に供給される。また、ノズル部材には、内輪形状に対応した突出部を設ける必要がないので、簡単な構成とすることができる。
図１は、この発明によるオイルエア潤滑式転がり軸受装置の１実施形態を示す縦断面図である。
この発明の実施の形態を、以下図面を参照して説明する。
図１は、この発明のオイルエア潤滑式転がり軸受装置の１実施形態を示している。以下の説明において、左右は、図の左右をいうものとする。
オイルエア潤滑式転がり軸受装置(1)は、転がり軸受(2)と、転がり軸受(2)の右方に隣接して配置されて転がり軸受(2)にオイルエアを供給するノズル部材(3)とを備えている。
転がり軸受(2)は、内輪回転のアンギュラ玉軸受で、外輪(11)、内輪(12)、両輪(11)(12)間に配置された複数の玉（転動体）(13)、および複数の玉(13)を保持する保持器(14)からなる。
ノズル部材(3)は、断面略方形の環状とされ、外輪間座が配置される位置に配置されている。ノズル部材(3)の外径は、外輪(11)の外径に等しく、ノズル部材(3)の内径は、ノズル部材(3)が対向している内輪(12)右端面の外径よりも若干大きいものとされている。ノズル部材(3)には、径方向外方に開口して径方向内方にのびるオイルエア導入通路(21)と、オイルエア導入通路(21)の径方向内方端に連なって径方向内方および左方（転がり軸受(2)に近づく方向）に向かう傾斜状に形成されたオイルエア吐出通路(22)とが形成されている。オイルエア吐出通路(22)の径は、オイルエア導入通路(21)の径よりも小さくなされている。オイルエア吐出通路(22)の開口(23)は、内輪(12)の右端面よりも右方（転がり軸受(2)の軸方向外方）に位置して、内輪(12)の右端部外周面に臨まされている。ノズル部材(3)の左側面には、外輪(11)に当接する外輪当接面(24)およびその径方向内方側に連なる内輪対向面(25)が形成されている。ノズル部材(3)の内輪対向面(25)は、外輪当接面(24)よりも右方（転がり軸受(2)の軸方向外方）に位置しており、これにより、オイルエア吐出口(23)は、内輪(12)の端面よりも右方（転がり軸受(2)の外方）に位置させられている。
内輪(12)の右端部外周面に、オイルエア受け部としての端面側テーパ面(31)が形成され、端面側テーパ面(31)の傾斜角度よりも大きい傾斜角度の供給側テーパ面(32)が端面側テーパ面(31)の左方（転がり軸受(2)の軸方向内方）に連なって形成されている。供給側テーパ面(32)は、その左端（軸方向内方の端）が玉(13)の右面位置（公転領域の右端位置）よりも左方（軸方向内方）に位置させられて、その延長面が玉(13)に当たるように形成されている。
上記において、端面側テーパ面(31)の傾斜角度は、５〜２０°（例えば１０°）とされ、供給側テーパ面(32)の傾斜角度は、６０〜８５°（例えば６５°）とされ、オイルエア吐出通路(22)の傾斜角度は、内輪(12)のテーパ面(31)(32)とは逆向きで、５〜３０°（例えば２０°）とされる。これらの傾斜角度は、供給側テーパ面(32)の傾斜角度が端面側テーパ面(31)の傾斜角度よりも大きくかつ６０°以上という条件を満たすように、転がり軸受(2)の寸法に応じて適宜変更される。
オイルエアは、まず、図１に矢印で示すように、内輪(12)の右端部外周面に設けられた端面側テーパ面(31)で受けられ、端面側テーパ面(31)に沿うように移動し、供給側テーパ面(32)に遮られて、供給側テーパ面(32)に沿うように移動し、内輪回転により生じた遠心力により、供給側テーパ面(32)の左端から玉(13)に供給される。オイルエアの供給に際し、オイルエアが内輪(12)の端面側テーパ面(31)で受けられることにより、玉(13)にオイルエアを直接吹き付けることで発生する風切り音が低減される。また、供給側テーパ面(32)の傾斜角度が端面側テーパ面(31)の傾斜角度よりも大きいことおよび供給側テーパ面(32)の左端位置が玉(13)の右面位置よりも左方に位置させられていることにより、オイルエアを確実に玉(13)近傍に供給することができる。
なお、上記では、転がり軸受(1)をアンギュラ玉軸受としているが、これ以外の転がり軸受であってもよい。
(1) オイルエア潤滑式転がり軸受装置
(2) 転がり軸受
(3) ノズル部材
(11) 外輪
(12) 内輪
(13) 玉（転動体）
(23) オイルエア吐出口
(25) 内輪対向面
(31) 端面側テーパ面
(32) 供給側テーパ面

Claims (1)

  1. 外輪、内輪および両輪間に配置された複数の転動体を有し、内輪が回転する転がり軸受と、外輪に接するように配置されて内輪の外周面にオイルエアを供給する環状のノズル部材とを備えているオイルエア潤滑式転がり軸受装置において、
    前記ノズル部材の内輪対向面は前記内輪端面よりも軸方向外方に位置させられて、この内輪対向面にオイルエア吐出口が設けられており、前記内輪の外周面に、オイルエア受け部としての端面側テーパ面が形成され、前記端面側テーパ面の傾斜角度よりも大きい傾斜角度の供給側テーパ面が前記端面側テーパ面の軸方向内方に連なって形成されており、前記供給側テーパ面の端位置は、前記転動体の端面位置よりも軸方向内方に位置させられていることを特徴とするオイルエア潤滑式転がり軸受装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN106122282A (zh) * 2016-08-29 2016-11-16 无锡三立轴承股份有限公司 轴承的润滑安装结构

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JP2003278771A (ja) * 2002-03-26 2003-10-02 Koyo Seiko Co Ltd 転がり軸受装置

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