JP2012225459A - オイルエア潤滑式転がり軸受装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 異なる箇所にオイルエアを供給することができるという利点を有し、しかも、１つの誘導通路に２つのノズルが設けられていることに伴って各ノズル当たりのエア量が減少するという問題が解消され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の第１の位置に、第１誘導通路および第１ノズルが設けられるとともに、第１の位置とは異なる第２の位置に、第２誘導通路23および第２ノズル24が設けられている。第１ノズルから吹き出されたオイルエアは、外輪11の軌道面11aの潤滑用に使用され、第２ノズル24から吹き出されたオイルエアは、内輪12の軌道面12aおよび左右つば部12b,12cの潤滑用に使用される。第２ノズル24の吐出方向は、軸方向に対し傾斜し、内輪12の右つば部（遠方側つば部）12cに臨まされる方向とされている。
【選択図】 図２

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ノズル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。

特許文献１には、オイルエア潤滑式転がり軸受装置として、外輪、内輪および両輪間に配置された複数の転動体を有する転がり軸受と、径方向外方に開口する誘導通路および前記誘導通路に連通しかつ前記転がり軸受内に向けてオイルエアを吐出するノズルが形成されている環状のノズル部材とを備え、ノズル部材に設けられた１つの誘導通路に２つのノズルが設けられており、第１のノズルの吐出方向は、外輪の軌道面に臨まされ、第２のノズルの吐出方向は、内輪軌道面に臨まされているものが提案されている。

特開平９−９６３１６号公報

特許文献１のものでは、異なる箇所（外輪軌道面および内輪軌道面の両方）にオイルエアを供給することができるという利点を有しているが、１つの誘導通路に２つのノズルが設けられていることから、各ノズル当たりのエア量が減少し、特に遠方側へのオイルエアの供給が不足するという問題があった。

この発明の目的は、異なる箇所にオイルエアを供給することができるという利点を有し、しかも、１つの誘導通路に２つのノズルが設けられていることに伴って各ノズル当たりのエア量が減少するという問題が解消され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。

請求項１に係る発明は、外輪、内輪および両輪間に配置された複数の転動体を有する転がり軸受と、径方向外方または軸方向端面に開口する誘導通路および前記誘導通路に連通しかつ前記転がり軸受内に向けてオイルエアを吐出するノズルが形成されてい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、前記誘導通路は、周方向の異なる位置に複数設けられており、前記ノズルは、１つの誘導通路に１つだけ設けられており、前記複数のノズルのうちの少なくとも２つが異なる吐出方向に向け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である。

請求項１に係る発明によると、各誘導通路には、それぞれ１つのノズルが設けられ、１つの誘導通路に２つのノズルが設けられていることに伴って各ノズル当たりのエア量が減少するという問題が解消される。そして、各ノズルの吐出方向のうちの少なくとも２つが異なるようになされることで、異なる箇所にオイルエアを供給することができるという利点が得られる。こうして、エア量を確保して、異なる箇所にオイルエアを供給することにより、高速回転時の転がり軸受の焼付きを抑えることができる。

請求項２に係る発明は、前記転がり軸受は、内輪つば式の円筒ころ軸受であり、前記複数のノズルのうちの第１のノズルの吐出方向は、軸方向に平行で前記外輪の軌道面に沿う方向とされ、前記複数のノズルのうちの第２のノズルの吐出方向は、軸方向に対して傾斜し、前記内輪の軌道面の遠方側つば部に臨まされる方向とさ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である。

請求項２に係る発明によると、軸方向に対して傾斜させることにより、高速回転によってエアが径方向外方に流される場合でも、内輪軌道面に確実にオイルエアを供給することができる。

請求項３に係る発明は、前記転がり軸受は、内輪が回転する形式とされており、前記ノズル部材は、前記外輪に接するように配置されている請求項１または２のオイルエア潤滑式転がり軸受装置である。

請求項３に係る発明によると、ノズル部材を軸受近くに配置することができ、また、固定部材である外輪に接していることで、安定して配置され、より確実にオイルエアを供給することができる。

この発明のオイルエア潤滑式転がり軸受装置によると、誘導通路は、周方向の異なる位置に複数設けられており、ノズルは、１つの誘導通路に１つだけ設けられており、複数のノズルのうちの少なくとも２つが異なる吐出方向に向けられているので、異なる箇所にオイルエアを供給することができるという利点を有し、しかも、１つの誘導通路に２つのノズルが設けられていることに伴って各ノズル当たりのエア量が減少するという問題が解消される。したがって、高速回転時の転がり軸受の焼付きが防止され、高速性が向上する。

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実施形態の要部を示す図で、周方向第１の位置における縦断面図である。 図２は、図１から所定距離離れた周方向第２の位置における縦断面図である。 図３は、ノズル部材を軸方向から見た図である。

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から図３までは、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１および図２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)の左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断面略方形の環状ノズル部材(3)とを備えている。

転がり軸受(2)は、外輪間座および内輪間座を介して並列背面組合せで使用される内輪つば式の円筒ころ軸受で、外輪(11)、内輪(12)、両輪(11)(12)間に配置された複数の円筒ころ（転動体）(13)、および複数の円筒ころ(13)を保持する保持器(14)からなる。

外輪(11)は、内周面の軸方向中央部に円筒ころ(13)が転動する軌道面(11a)を有しており、軌道面(11a)の軸方向両端部には、軌道面(11a)の端から軸方向外側に向かって径が大きくなる左右テーパ面(11b)(11c)が形成されている。

内輪(12)は、外周面の軸方向中央部に円筒ころ(13)が転動する軌道面(12a)を有しており、軌道面(12a)の軸方向両端部には、外輪(11)側に突出する左右つば部(12b)(12c)が形成されている。

保持器(14)は、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）樹脂により形成されており、外輪(11)の内周面に案内される案内部(14a)を有している。保持器(14)の内周面には、軸方向の端から軸方向内側に向かって径が小さくなる左右テーパ面(14b)(14c)が形成されている。

内輪(12)の左面に接するように内輪間座(4)が配置されており、ノズル部材(3)は、断面略方形の環状とされて、外輪(11)の左面に接するように（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)の外径よりも大きく、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間座(4)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、図１に示す第１の位置に設けられた第１誘導通路(21)および第１ノズル(22)と、図２に示す第２の位置に設けられた第２誘導通路(23)および第２ノズル(24)とが設けられている。第１誘導通路(21)と第２誘導通路(23)とは、図３に示すように、周方向の異なる位置（角度α°離れた位置）に設けられている。

図１において、第１誘導通路(21)は、径方向外方に開口して径方向内方にのびており、径方向内方の端の径は、外輪(11)の内径と内輪(12)の外径とのほぼ中間の径とされている。第１ノズル(22)は、第１誘導通路(21)の径方向内方端近傍に連なって軸方向内方（右方）に向かう直線状に形成されており、その吐出方向は、軸方向に平行で外輪(11)の軌道面(11a)に沿う方向とされている。

図２において、第２誘導通路(23)は、第１誘導通路(21)と同様に、径方向外方に開口して径方向内方にのびており、径方向内方の端の径は、外輪(11)の内径と内輪(12)の外径とのほぼ中間の径とされている。第２ノズル(24)は、第２誘導通路(23)の径方向内方端部に連なって軸方向内方（右方）かつ径方向内方に向かう傾斜状に形成されており、その吐出方向は、軸方向となす角度をθとして、θ＝１５°程度（１０〜３０°の範囲の適切な値）傾斜し、内輪(12)の右つば部（遠方側つば部）(12c)に臨まされる方向とされている。

保持器(14)の内周面のテーパ面(14b)(14c)のテーパ角度と第２ノズル(24)の吐出方向の傾斜角度とは、等しくなされており、内輪(12)の右つば部(12c)に臨まされる方向とされている第２ノズル(24)の吐出方向は、保持器(14)の内周面の左のテーパ面(14b)に沿う方向とされている。

各ノズル(22)(24)の径は、各誘導通路(21)(23)の径よりも小さくなされており、これにより、高圧のオイルエアが各ノズル(22)(24)から吹き出される。ここで、１つの誘導通路に２つのノズルが設けられている場合には、各ノズル当たりのエア量が減少することになるが、各誘導通路(21)(23)には、それぞれ１つのノズル(22)(24)が設けられていることにより、各ノズル(22)(24)当たりのエア量が確保され、各軌道面(11a)(12a)の右端部（遠方側端部）にも必要な量のオイルエアが供給される。

第１ノズル(22)から吹き出されたオイルエアは、外輪(11)の軌道面(11a)の潤滑用に使用され、これにより、外輪(11)の軌道面(11a)の焼付きが防止される。

第２ノズル(24)から吹き出されたオイルエアは、円筒ころ(13)の左端面に当たって、径方向内方に移動し、内輪(12)の左つば部(12b)および軌道面(12a)の潤滑用に使用されるとともに、周方向に隣り合う円筒ころ(13)間の隙間より内輪(12)の右つば部(12c)に至り、これにより、内輪(12)の軌道面(12a)および左右つば部(12b)(12c)の焼付きが防止される。ここで、右つば部(12c)は、第２ノズル(24)から遠方側にあることで焼付きが特に起こりやすい箇所となっており、ここにオイルエアが確実に供給されることで、焼付きの防止効果が高められる。

第１誘導通路(21)および第２誘導通路(23)は、導管またはハウジングに設けられた供給通路を介して不図示のオイルエア供給源に接続される。エアの元圧は、０．５ＭＰａ程度とされる。各誘導通路(21)(22)に供給されるエアの圧力は、同じであってもよいが、元圧との間に、圧力調整弁を配置することで、異なるようにしてもよい。後者の場合には、焼付きが起こりやすい部分に臨まされている誘導通路のエア圧を上げることで、焼付きをより効果的に抑えることができる。

図３において、第１誘導通路(21)と第２誘導通路(23)との位置関係は、互いに干渉することがない程度の距離離れた配置（例えばα＝４０程度）とすればよく、特に限定されるものではない。

第１誘導通路(21)および第２誘導通路(23)の形状は図示されたものに限定されるものではなく、例えば、径方向外方に開口するのではなく、軸方向端面に開口するようにしてもよい。また、誘導通路の数は、２つに限定されるものではなく、３つ以上とされてもよい。誘導通路が３つ以上設けられる場合、第３（および第４など）の誘導通路およびノズルからの吐出方向は、第１および第２の誘導通路およびノズルからの吐出方向と異なるようになされてもよいし、同じようになされてもよい。

なお、上記では、転がり軸受(1)を円筒ころ軸受としているが、これ以外の転がり軸受例えばアンギュラ玉軸受であってもよい。アンギュラ玉軸受の場合でも、第２のノズルの吐出方向は、内輪軌道面の遠方側端部に臨まされる方向とされていることが好ましい。アンギュラ玉軸受においては、遠方側は、肩部となり、遠方側にあることで焼付きが起こりやすい肩部にもオイルエアが供給されることになり、好ましいものとなる。

(1) オイルエア潤滑式転がり軸受装置
(2) 円筒ころ軸受（転がり軸受）
(3) ノズル部材
(11) 外輪
(11a) 外輪軌道面
(12) 内輪
(12a) 内輪軌道面
(12c) 右つば部（遠方側つば部）
(13) 円筒ころ（転動体）
(21) 第１誘導通路
(22) 第１ノズル
(23) 第２誘導通路
(24) 第２ノズル

Claims (3)

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する転がり軸受と、径方向外方または軸方向端面に開口する誘導通路および前記誘導通路に連通しかつ前記転がり軸受内に向けてオイルエアを吐出するノズルが形成されてい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、
   前記誘導通路は、周方向の異なる位置に複数設けられており、前記ノズルは、１つの誘導通路に１つだけ設けられており、前記複数のノズルのうちの少なくとも２つが異なる吐出方向に向け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。
2. 前記転がり軸受は、内輪つば式の円筒ころ軸受であり、前記複数のノズルのうちの第１のノズルの吐出方向は、軸方向に平行で前記外輪の軌道面に沿う方向とされ、前記複数のノズルのうちの第２のノズルの吐出方向は、軸方向に対して傾斜し、前記内輪の軌道面の遠方側つば部に臨まされる方向とされていることを特徴とする請求項１のオイルエア潤滑式転がり軸受装置。
3. 前記転がり軸受は、内輪が回転する形式とされており、前記ノズル部材は、前記外輪に接するように配置されている請求項１または２のオイルエア潤滑式転がり軸受装置。

Images