JP2018084324A - 転がり軸受装置 - Google Patents

Abstract

【課題】軸受部に給油する給油ユニットを備えている転がり軸受装置において、油滴を軸受部の所望の部位に到達させやすくする。【解決手段】転がり軸受装置１０は、内輪２１、外輪２２、複数の玉２３及び保持器２４を有している軸受部２０と、この軸受部２０の軸方向隣りに設けられている給油ユニット４０とを備えている。給油ユニット４０は、軸受部２０に潤滑油を油滴Ｐとして噴出する噴出口５０が設けられているポンプ３４を有している。給油ユニット４０は、更に、噴出口５０から噴出させた油滴Ｐの通過領域Ｋ１を覆う風防部５１を有している。風防部５１は、噴出口５０が開口するポンプ３４との間に隙間無く設けられていると共に、軸受部２０のターゲットに向かって開口している。【選択図】 図１

Description

本発明は、軸受部と、この軸受部の軸方向隣りに設けられている給油ユニットとを備えている転がり軸受装置に関する。

近年、各種の工作機械では、加工効率及び生産効率の向上のために主軸の高速化が要求されている。主軸が高速で回転すると、これを支持する軸受部において特に潤滑性が問題となる。そこで、軸受部の軸方向隣りに給油ユニットが設けられている転がり軸受装置が提案されている（特許文献１参照）。この給油ユニットは、潤滑油を溜めるタンク、及び、このタンク内の潤滑油を軸受部に供給するためにポンプ等を有している。

特開２００４−１０８３８８号公報

前記のような転がり軸受装置では、潤滑油を溜めるタンクが、軸受部と共に軸とハウジングとの間の狭い環状空間に設けられることから、タンクの容量は制限される。したがって、長期にわたって給油ユニットを機能させるためには、潤滑油の過剰な供給（無駄な消費）を抑える必要がある。

前記特許文献１に記載の給油ユニットが有するポンプは、ポンプ本体から延びる筒状のノズルの先端より潤滑油を滲み出させる構成である。ノズル先端から滲み出させた潤滑油は、増えることで一つの油滴となりノズル先端に保持される。そして、保持された油滴は、軸受の回転に伴って内輪と外輪との間において発生するエアの流れによりノズル先端から離脱し、更にエアの流れに乗って軸受内部に供給される。しかし、ノズル先端から離脱した油滴は、給油を要する玉や軌道に到達するとは限らず、不要な場所に付着して軸受部の潤滑に寄与しない場合がある。つまり、潤滑油が軸受部の所望の部位に到達せず、潤滑油が無駄に消費される可能性がある。

そこで、他の形態のポンプとして、図７に示すように、潤滑油を油滴Ｐとして噴出させるポンプ９０がある。このポンプ９０によれば、油滴Ｐを軸受部９９の所望の部位（例えば、玉９８）に到達させることが可能となり、潤滑油の効率的利用の観点で好ましい。しかし、前記のとおり、軸受部９９（内輪９５）が回転すると、内輪９５と外輪９４との間の環状空間９３でエアの流れが発生し、特に、軸受が高速回転すると、環状空間９３におけるエアの流れ（回転）も高速となり、この場合、ポンプ９０から油滴Ｐを飛ばしても、この回転するエアの流れの影響を受けて、油滴Ｐは所望の部位（玉９８）に到達しない可能性がある。この結果、潤滑油が無駄に消費され、給油ユニット１００を長期にわたって機能させることができなくなり、メンテナンスの頻度が増え、例えば工作機械の場合には生産効率を低下させてしまう。

そこで、本発明は、油滴を軸受部の所望の部位に到達させやすくする転がり軸受装置を提供する。

本発明の転がり軸受装置は、内輪、外輪、前記内輪と前記外輪との間に介在している複数の転動体、及び、前記複数の転動体を保持する保持器を有している軸受部と、前記軸受部の軸方向隣りに設けられ、当該軸受部に潤滑油を油滴として噴出する噴出口が設けられているポンプを有する給油ユニットと、を備え、前記給油ユニットは、更に、前記噴出口から噴出させた油滴の通過領域を覆う風防部を有しており、前記風防部は、前記噴出口が開口する前記ポンプとの間に隙間無く設けられていると共に前記軸受部のターゲットに向かって開口している。

この転がり軸受装置によれば、軸受部が回転すると内輪と外輪との間の環状空間においてエアの流れが発生するが、ポンプから噴出させた油滴は風防部によって覆われて前記エアの流れの影響を受け難くなる。特に、風防部は、噴出口が開口するポンプとの間に隙間無く設けられていることから、風防部を通過する油滴は、前記エアの流れの影響をより一層受け難く、油滴を軸受部の所望の部位（ターゲット）に到達させやすくすることができる。

また、前記噴出口から噴出させた油滴を転動体に当てることで、その油滴を内輪、外輪及び保持器と転動体との間の潤滑に用いることができるが、噴出口から飛翔する油滴は、周方向で隣り合う転動体間を通過してしまう可能性もある。そこで、前記噴出口から噴出させる油滴の噴出方向は、前記内輪又は前記外輪において前記転動体が転がり接触する軌道に向かう方向であるのが好ましい。この場合、ポンプから噴出させた油滴が転動体に当たらなくても軌道に当たり、軌道を転動する転動体（玉）に付着することで、潤滑油は軸受部の潤滑に有効に寄与することができる。
この場合において、ストレート状である前記噴出口の入口から出口に向かう方向が、軸受中心線に対して傾いていることによって、前記噴出方向が前記軌道に向かう方向となるのが好ましい。これにより、ポンプから噴出させた油滴が転動体に当たらなくても軌道に当たる構成が得られる。
この場合において、前記風防部における前記油滴が通過する内側領域が充分に広ければ、噴出させた油滴は風防部を確実に通過できるが、広くなくても、前記風防部における前記油滴が通過する内側領域が、前記軸受中心線に対して前記噴出口の入口から出口に向かう方向と同方向に傾いていれば、噴出させた油滴は無理なく風防部を通過することができる。

また、前記風防部は、周方向について部分的に設けられかつ周方向に沿って所定長さを有する弧形状を備えていてもよい。これにより、風防部において油滴を通過させる内側領域の周方向の範囲を広くすることができる。
また、この場合において、前記風防部は、周方向端部に向かうにしたがって径方向寸法が小さくなる形状を有しているのが好ましい。風防部はポンプから軸受部側に突出していることから、前記エアの流れの中に位置することとなるが、前記形状によれば、前記エアの流れを阻害し難くすることができる。なお、前記エアの流れが大きく乱れると、軸受部の振動発生等の原因となる可能性がある。

また、前記給油ユニットは、前記軸受部の軸方向一方側の隣りに設けられており、前記保持器は、前記転動体の軸方向一方側に設けられている環状部と、当該環状部から軸方向他方側に延びている柱部と、を有し、前記風防部の先端は、前記環状部の軸方向一方側の外側面よりも前記転動体側に位置しているのが好ましい。この構成によれば、風防部の先端が、保持器の環状部と、内輪又は外輪の一部（環状部と径方向について対向する面）との間に位置する。このため、転動体に接近した位置まで風防部が設けられ、軸受の回転によって内輪と外輪との間の環状空間（軸受内部）で発生するエアの流れが、直接的に油滴に当たるのを風防部によってほとんどの領域で防ぐことができる。したがって、より一層油滴をターゲットに到達させやすくすることができる。

また、例えば転動体のサイズが小さく、保持器の前記環状部と内輪又は外輪との間に形成される空間が狭く、この空間に風防部の先端が位置する場合、この先端側が環状部等と接触しないようにする必要である。そこで、前記環状部には、前記風防部の前記先端側との間に隙間を形成するための逃げ形状部が設けられているのが好ましい。これにより、風防部の先端が位置する前記空間が狭くても、風防部が保持器（環状部）に干渉しないで、風防部の先端を、環状部の軸方向一方側の外側面よりも転動体側に位置させることができる。
また、この場合において、前記保持器は、第一の前記環状部の他に、前記転動体の軸方向他方側に設けられ前記柱部と繋がる第二の環状部を更に有し、第一の前記環状部と前記第二の環状部との断面形状が対称であるのが好ましい。この場合、第一の環状部に逃げ形状部が形成されているが、第一の環状部と第二の環状部との断面形状が対称となるため、保持器の軸方向一方側と軸方向他方側との量バランスが崩れるのを防ぐことができ、保持器の回転挙動を安定させ、軸受の回転性能を高めることが可能となる。

本発明によれば、ポンプから噴出させた油滴は風防部によって覆われることで、軸受部の回転に伴って発生するエアの流れの影響を受け難くなり、油滴を軸受部の所望の部位（ターゲット）に到達させやすくすることができる。この結果、潤滑油の無駄な消費を防止することが可能となる。

転がり軸受装置の実施の一形態を示す断面図である。 給油ユニットを軸方向から見た断面図である。 ポンプ、風防部及びその周囲の概略構成を説明するための断面図である。 風防部及びポンプの正面図である。 風防部の他の形態を示す正面図である。 ポンプ、風防部及びその周囲の概略構成を説明するための断面図である。 従来の転がり軸受装置の断面図である。

図１は、転がり軸受装置の実施の一形態を示す断面図である。図１に示す転がり軸受装置１０（以下、軸受装置１０ともいう。）は、工作機械が有する主軸装置の主軸（軸７）を回転可能に支持するものであり、主軸装置の軸受ハウジング８内に収容されている。図１では、軸７及び軸受ハウジング８を２点鎖線で示している。なお、この軸受装置１０は工作機械以外においても適用可能である。また、以下の説明において、軸受装置１０の中心線Ｃに平行な方向を軸方向と呼び、この軸方向に直交する方向を径方向と呼ぶ。

軸受装置１０は、軸受部２０と給油ユニット４０とを備えている。軸受部２０は、内輪２１、外輪２２、複数の玉（転動体）２３、及び、これら複数の玉２３を保持する保持器２４を有しており、玉軸受（転がり軸受）を構成している。更に、この軸受装置１０は、円筒状である内輪間座１７及び外輪間座１８を備えている。

給油ユニット４０は、全体として円環状であり、外輪間座１８の径方向内側に取り付けられており、軸受部２０の軸方向について隣りに位置している。給油ユニット４０は、軸受部２０へ給油を行う機能を有している。給油ユニット４０の詳細な構成及び機能については後に説明する。本実施形態では、給油ユニット４０（本体部４１）と外輪間座１８とは別体であるが、これらは一体であってもよい。この場合、給油ユニット４０は、給油を行う機能と共に、外輪間座としての機能も有する。

本実施形態では、外輪２２、外輪間座１８及び給油ユニット４０が軸受ハウジング８に回転不能として取り付けられており、内輪２１及び内輪間座１７が軸７と共に回転する。したがって、外輪２２が、回転しない固定輪となり、内輪２１が、軸７と共に回転する回転輪となる。

内輪２１は、軸７に外嵌する円筒状の部材であり、その外周に軌道（以下、内輪軌道２５という。）が形成されている。本実施形態では、内輪２１と内輪間座１７とは別体であるが、図示しないが、これらは一体（一体不可分）であってもよい。
外輪２２は、軸受ハウジング８の内周面に固定される円筒状の部材であり、その内周に軌道（以下、外輪軌道２６という。）が形成されている。本実施形態では、外輪２２と外輪間座１８とは別体であるが、図示しないが、これらは一体（一体不可分）であってもよい。外輪２２と外輪間座１８とが一体であっても、給油ユニット４０は固定輪側に取り付けられる。

玉２３は、内輪２１と外輪２２との間に介在しており、内輪軌道２５及び外輪軌道２６を転動する。保持器２４は、環状であり、周方向に沿ってポケット２７が複数形成されている。玉２３及び保持器２４は、内輪２１と外輪２２との間に形成されている環状空間１１に設けられている。

保持器２４は、全体として環状であり、玉２３の軸方向一方側の環状部２８ａと、玉２３の軸方向他方側の環状部２８ｂと、これら環状部２８ａ，２８ｂを連結している複数の柱部２９とを有している。環状部２８ａ，２８ｂの間であって周方向で隣り合う柱部２９，２９の間がポケット２７となり、各ポケット２７に一つの玉２３が収容されている。この構成により、保持器２４は、複数の玉２３を周方向に間隔をあけて保持することができる。

この保持器２４では、軸方向一方側（給油ユニット４０側）の環状部２８ａが外輪２２の肩部３０と摺接可能となっている。これにより、保持器２４は外輪２２によって径方向についての位置決めがされる。つまり、この軸受部２０では、保持器２４が外輪案内（軌道輪案内）される軸受となっている。

保持器２４は、樹脂製（例えば、フェノール樹脂製又はＰＥＥＫ樹脂製）であり、内輪２１及び外輪２２は、軸受鋼等の鋼製である。玉２３は、軸受鋼等の鋼製であってもよく、セラミックス（窒化ケイ素等）であってもよい。

図２は、給油ユニット４０を軸方向から見た断面図である。給油ユニット４０は、全体として円環形状を有している。給油ユニット４０は、タンク４２及びポンプ４３を備えている。タンク４２及びポンプ４３は、給油ユニット４０が有している環状の本体部４１に設けられている。給油ユニット４０は、制御部４４及び電源部４５を備えており、更に、図示していないが、各種センサも備えている。

本体部４１は、外輪間座１８の内周側に取り付けられており、ポンプ４３等を保持するフレームとしての機能を有している。本体部４１は円環状の部材であるが中空空間が形成されており、この中空空間にポンプ４３、制御部４４、及び、電源部４５が設けられている。また、前記中空空間の一つがタンク４２となっている。これにより、本体部４１、タンク４２、ポンプ４３、制御部４４及び電源部４５等を含む給油ユニット４０は、一体として構成される。

図２において、タンク４２は、潤滑油（オイル）を溜めるためのものであり、潤滑油をポンプ４３へ流すために配管４６を通じてポンプ４３と繋がっている。タンク４２内には、図示しないが、潤滑油を保持する保持材（多孔質部材）が設けられていてもよい。

ポンプ４３は、内部に圧電素子４３ａを有しており、この圧電素子４３ａが動作することでポンプ４３の油室（内部空間）４３ｂの容積を変化させ、この油室４３ｂの潤滑油を軸受部２０の環状空間１１に吐出させることができる（図１参照）。油室４３ｂは、ポンプ４３において潤滑油を溜める空間である。ポンプ４３が有するノズル（噴出口）５０は、油室４３ｂと繋がっており、また、軸受部２０の内輪軌道２５に向かって開口している。ノズル５０は、ポンプ４３が有するポンプ本体の壁部４９（以下、ポンプ壁部４９という）に形成されている微小の貫通孔によって構成されている。圧電素子４３ａが動作することにより、ノズル５０から潤滑油が油滴Ｐとなって初速を有して吐出される。つまり、例えば、印刷技術で用いられるインクジェットのヘッドに形成されているノズル（噴出口）からインクが吐出されるように、ポンプ４３のノズル５０から油滴Ｐは飛翔する。

電源部４５（図２参照）は、ポンプ４３の動作用の電力を供給する。制御部４４は、ポンプ４３を動作させるタイミングを制御することができる。

以上より、ポンプ４３は、タンク４２の潤滑油を油室４３ｂにおいて受けると共に、この油室４３ｂの潤滑油をノズル５０から油滴Ｐとして軸受部２０のターゲットに向けて噴出させる（飛翔させる）構成となっている。潤滑油の効率的利用の観点から、ポンプ４３において１回の吐出動作で定められた量の油滴Ｐを噴出させ、この油滴Ｐを軸受部２０のターゲットに到達させる。ポンプ４３の１回の動作で、ノズル５０から数ピコリットル〜数ナノリットルの潤滑油が油滴Ｐとして噴出される。本実施形態における前記ターゲットは、玉２３及び内輪軌道２５である。つまり、玉２３を直接的にターゲットとしているが、飛翔する油滴Ｐが隣り合う玉２３，２３の間を通過してしまう可能性があるため、内輪軌道２５もターゲットとしている。

図３に示すように、給油ユニット４０は、更に、油滴Ｐの風防として機能する風防部５１を備えている。図３は、ポンプ４３、風防部５１及びその周囲の概略構成を説明するための断面図であり、転がり軸受１０の中心線Ｃ（図１参照）を含む断面における図である。本実施形態の風防部５１は、ポンプ４３から玉２３の近傍まで延びるようにして設けられており、内輪２１の肩部３１と保持器２４の環状部２８ａとの間に位置している。風防部５１の先端５３は、保持器２４の環状部２８ａの軸方向外側面２８ｃよりも玉２３側に位置している。内輪２１及び保持器２４（環状部２８）それぞれと風防部５１とは干渉しないように構成されており、これらの間には少なくとも０．１ミリメートルの隙間が設けられている。風防部５１（先端５３）と環状部２８ａとが干渉するおそれがある場合には（図６参照）、環状部２８ａの一部に切り欠き（面取り）６０を設ければよい。なお、図６に示す形態については、後で説明する。

図３において、風防部５１の基部５１ａは、ノズル５０が開口しているポンプ壁部４９の側面４９ａに密着しており、風防部５１はポンプ４３との間に隙間無く設けられている。なお、前記側面４９ａは、ノズル５０が開口しているヘッド面である。図３では、風防部５１が径方向内側及び径方向外側についてポンプ壁部４９との間で隙間が無いことが示されているが、周方向両側においてもポンプ壁部４９との間で隙間が無く、ノズル５０の出口５０ｂの周囲において全周にわたってポンプ壁部４９との間で隙間が無い。つまり、風防部５１は、玉２３側の先端５３でのみ開口しており、その他の部分では閉ざされている。

風防部５１とポンプ４３とは別体であり、ポンプ４３が組み込まれている本体部４１に風防部５１が設けられている。また、本体部４１と風防部５１とは一体であってもよく、別体であってもよい。本体部４１及び風防部５１を樹脂製とすることができる。また、図示しないが、ポンプ４３の一部であるポンプ壁部４９と、風防部５１とが一体であってもよい。つまり、給油ユニット４０の組み立て完了状態で、風防部５１は、ポンプ壁部４９との間に隙間無く設けられており、ポンプ壁部４９と繋がって連続していればよい。

風防部５１は貫通している孔５４を有している。この孔５４の軸方向一方側（図３では左側）は、ノズル５０に向かって開口しているが、ポンプ壁部４９により閉ざされており、また、孔５４の軸方向他方側（図３では右側）は、内輪軌道２５に向かって開口している。孔５４の断面積（つまり、油滴Ｐの通過面積）はノズル５０の断面積よりも充分に大きく（１０倍以上大きく）、孔５４の断面積は油滴Ｐよりも充分に大きい。このため、ノズル５０から噴出させた油滴Ｐは、孔５４を通過して、前記ターゲット（玉２３又は内輪軌道２５）に到達する。孔５４により風防部５１の内側領域Ｋ２が形成されており、風防部５１によって内側領域Ｋ２と外側領域Ｋ３とが区画されている。内側領域Ｋ２は、ノズル５０から噴出させた油滴Ｐの通過領域Ｋ１を含む領域である。以上のように、風防部５１は、ノズル５０から噴出させた油滴Ｐの通過領域Ｋ１を覆うと共に、軸受部２０の前記ターゲット側に向かって開口した構成となっている。

図１及び図３に示す形態では、ポンプ４３は、軸受装置１０の中心線Ｃ（図１参照）に対して傾いて設けられており、これにより、ノズル５０から噴出させる油滴Ｐの噴出方向を内輪軌道２５に向かう方向としている。つまり、本実施形態のポンプ４３は直方体形状を有しており、図１及び図３に示す断面において、ポンプ４３の径方向外側の面４３ｃが、中心線Ｃに対して傾いている。ノズル５０は、ポンプ壁部４９を直線的に貫通して形成された貫通孔によって構成されており、この貫通方向は前記面４３ｃと平行である。したがって、ポンプ４３が全体として傾いていることでノズル５０も傾いた状態となる。なお、図１及び図３では、ポンプ４３が傾いていることの説明をわかり易くするために、傾き角度を実際よりも大きくして記載している。このように、本実施形態では、ストレート状であるノズル５０（図３参照）の入口５０ａから出口５０ｂに向かう方向をノズル方向とすると、このノズル方向を中心線Ｃに対して傾けることで、油滴Ｐの噴出方向を内輪軌道２５に向かう方向としている。

油滴Ｐの噴出方向を内輪軌道２５に向かう方向とするために、ノズル方向に沿った仮想線、つまり油滴Ｐの噴出方向に沿った仮想線が、内輪軌道２５の軸方向一方側の端２５ａから軸方向他方側の端２５ｂまでの範囲と交差するように設定されていればよい。中心線Ｃに対するノズル方向（前記仮想線）の傾き角度は、例えば、０度よりも大きく１０度以下に設定される。

ポンプ４３が傾いて設けられているのに併せて、風防部５１も同方向に傾いて設けられている。本実施形態では、風防部５１の全体が傾いている。これにより、風防部５１における油滴Ｐが通過する内側領域Ｋ２は、中心線Ｃに対してノズル方向と同方向に傾いた構成となり、内側領域Ｋ２が特に径方向に広くなくても、噴出させた油滴Ｐは無理なく風防部５１を通過することができる。なお、風防部５１を全体として傾けることにより、その先端５３が内輪２１の肩部３１に干渉するおそれがある場合には、図示しないが、風防部５１を全体として傾けるのではなく、前記孔５４のみを傾けて形成すればよい。

なお、ノズル５０から噴出させる油滴Ｐの噴出方向を、内輪軌道２５に向かう方向とすることができるのであれば、ノズル方向を中心線Ｃに対して傾けなくてもよい、つまり、ノズル方向が中心線Ｃと平行であってもよい。
仮に噴出させた油滴Ｐが風防部５１（内壁面）に接触したとしても（その接触角は小さいため）内壁面で跳ね返り、風防部５１からターゲットに向けて飛翔することができる。

以上のように、本実施形態の転がり軸受装置１０によれば、内輪２１が回転すると、玉２３と共に保持器２４が回転し、これにより内輪２１と外輪２２との間の環状空間１１に存在するエアが保持器２４に連れられて回転する。特に内輪２１が高速回転すると、環状空間１１におけるエアの回転も高速となる。このため、仮に風防部５１が設けられていない場合、ポンプ４３から油滴Ｐを噴出すると、その油滴Ｐが回転するエアの流れに運ばれて（流されて）所望のターゲット（玉２３、内輪軌道２５）に到達しないおそれがある。
しかし、本実施形態の給油ユニット４０は風防部５１を備えており、この風防部５１は、ノズル５０から噴出させた油滴Ｐの通過領域Ｋ１を覆うと共にターゲット側に向かって開口している。このため、風防部５１は、油滴Ｐを、前記環状空間１１で回転するエアから防ぎ、内側領域Ｋ２を直線的に通過させることで、ターゲットに到達させやすい。

このように、ポンプ４３から噴出させた油滴Ｐは風防部５１によって覆われてエアの流れの影響を受け難くすることができるが、特に本実施形態では前記のとおり、風防部５１は、ノズル５０が開口するポンプ４３（ポンプ壁部４９）との間に隙間無く設けられている。このため、外側領域Ｋ３のエアが風防部５１の周りから内側領域Ｋ２に侵入せず、風防部５１を通過する油滴Ｐは、前記エアの流れの影響をより一層受け難くなり、油滴Ｐを軸受部２０の所望の部位（ターゲット）に到達させやすくなる。これにより、潤滑油の無駄な消費を防止することが可能となり、タンク４２の容量が制限されていても、長期にわたって給油ユニット４０を機能させることが可能となる。

また、ノズル５０から噴出させた油滴Ｐを玉２３に当てることで、その油滴Ｐを内輪２１及び外輪２２と玉２３との間の潤滑に用いることができるが、飛翔する油滴Ｐは、周方向で隣り合う玉２３，２３間を通過してしまう可能性もある。しかし、前記のとおり、ノズル５０から噴出させる油滴Ｐの噴出方向を内輪軌道２５に向かう方向としているため、油滴Ｐが玉２３に当たらなくても内輪軌道２５に当たることができ、潤滑油は軸受部２０の潤滑に有効に寄与することができる。

図４は、風防部５１及びポンプ４３の正面図であり、これらを軸方向から見た図である。風防部５１は、正面視において、周方向に沿って所定長さを有する弧形状を備えており、この形状は軸方向に沿って変化せず同じである。この弧形状である風防部５１の一部（本実施形態では中央部）に前記孔５４が形成されており、この孔５４の範囲内でノズル５０が開口している。孔５４は、径方向よりも周方向に長い断面形状を有しており、周方向に沿って湾曲した長円形状を有している。本実施形態の風防部５１は、周方向について部分的に設けられているが、全周に設けられ環状であってもよく、その環状の部分の一部に孔５４が形成され、ノズル５０を開口させる構成としてもよい。

図４に示すように、弧形状である風防部５１がポンプ壁部４９の側面４９ａ（ヘッド面）の一部を覆うことで、この風防部５１がポンプ４３との間に隙間無く設けられた構成となる。このように、本実施形態の風防部５１は、周方向について部分的に設けられており、かつ、周方向に沿って所定長さを有する弧形状を備えていることから、油滴を通過させる内側領域Ｋ２の周方向の範囲を広くすることができる。

図４に示すように、正面視において、風防部５１は、周方向端部５２ａ，５２ｂに向かうにしたがって径方向寸法が小さくなる形状を有している。つまり、風防部５１は、周方向端部５２ａ，５２ｂに向かって先細りする形状を有している。このように構成することで、軸受部２０の回転に起因するエアの流れの影響を低減することができる。つまり、風防部５１は（図３参照）ポンプ４３から軸受部２０側に突出していることから、前記エアの流れの中に位置することとなる。そこで、前記のように（図４参照）周方向端部５２ａ，５２ｂを先細り形状とすることで、前記エアの流れを阻害し難くすることができる。つまり、エアの流れ中に障害物となる風防部５１が存在するが、前記形状によってエアを整流させることができる。なお、前記エアの流れが大きく乱れると、軸受部２０の振動発生等の原因となる可能性があるが、本実施形態によれば、このような振動を防ぐことができる。

図５は、風防部５１の他の形態を示す正面図であり、風防部５１及びポンプ４３を軸方向から見た図である。図５に示す風防部５１は、ポンプ壁部４９の一部を覆う被覆部５５と、この被覆部５５の一部に設けられている短円筒形状の風防本体部５６とを有している。被覆部５５がポンプ壁部４９の一部を覆うことで、風防部５１がポンプ４３との間に隙間無く設けられた構成となる。図５に示す形態においても、風防部５１は、周方向について一部にのみ設けられている。風防本体部５６の中央に断面円形の孔５７が形成されており、この孔５７を油滴が通過する。図５に示す形態では、風防部５１は、本体部４１と別体であるが、一体であってもよい。

図６により、保持器２４が有する環状部２８ａの一部に切り欠き（面取り）６０が設けられている転がり軸受装置に関して説明する。給油ユニット４０は、軸受部２０の軸方向一方側の隣りに設けられている。軸受部２０が備えている保持器２４は、転動体である玉２３の軸方向一方側に設けられている環状部２８ａ、この環状部２８ａから軸方向他方側に延びている柱部２９、及び、玉２３の軸方向他方側に設けられ柱部２９と繋がっている第二の環状部２８ｂを備えている。給油ユニット４０は、ポンプ４３が噴出した油滴Ｐの風防として機能する風防部５１を備えており、この風防部５１の先端５３は、環状部２８ａの軸方向一方側の外側面２８ｃよりも玉２３側に位置している。つまり、風防部５１の先端５３は、前記外側面２８ｃよりも軸方向他方側に位置している。ノズル５０から噴出させた油滴Ｐは、風防部５１の内側の空間（前記内側領域Ｋ２、孔５４）を飛翔して通過する。これらの構成については、図３（図５）に示す形態と同様である。

この構成によれば、風防部５１の先端５３が、保持器２４の軸方向一方側の環状部２８ａと、内輪２１の肩部３１（環状部２８ａと径方向について対向する面）との間に位置する。このため、風防部５１が玉２３に接近した位置まで設けられ、軸受の回転によって内輪２１と外輪２２との間の環状空間１１（軸受内部）で発生するエアの流れが、直接的に油滴Ｐに当たるのを風防部５１によってほとんどの領域で防ぐことができる。したがって、風防部５１の内側を飛翔して通過した油滴Ｐを、より一層、ターゲット（玉２３又は内輪軌道２５）に到達させやすくすることができる。

そして、図６に示す形態では、環状部２８ａの軸方向一方側でかつ内周側の一部に、切り欠き６０が設けられている。これは、環状部２８ａと内輪２１の肩部３１との間に形成される空間Ｑが狭くても、風防部５１の先端５３側が環状部２８ａと接触しないようにするためである。このように風防部５１の先端５３側が環状部２８ａと接触しないようにするための手段として、図６に示す形態では、環状部２８ａに切り欠き６０による逃げ形状部が形成されているが、逃げ形状部はその他の形状であってもよい。例えば、逃げ形状部は、図６に示すような断面直線状である以外に（図示しないが）断面曲線状であってもよい。このように、給油ユニット４０側である軸方向一方側の環状部２８ａにおいて、風防部５１の先端５３側との間に隙間を形成するための逃げ形状部（切り欠き６０）が設けられていることで、風防部５１の先端５３が位置する前記空間Ｑが狭くても、風防部５１が環状部２８ａに干渉しないで、風防部５１の先端５３を、環状部２８ａの軸方向一方側の外側面２８ｃよりも玉２３側に位置させることができる。

図６に示す環状部２８ａの切り欠き６０（逃げ形状部）はテーパ面により構成されている。断面がほぼ矩形である環状部２８ａの一部に対して面取り（二次加工）することで切り欠き６０（逃げ形状部）を構成してもよいが、保持器２４は樹脂製であり金型で成型されることから、その金型の一部を逃げ形状部に対応する形とすれば、保持器２４の成型と共に環状部２８ａに逃げ形状部を形成することができる。

更に、図６に示す形態では、保持器２４において、第一の環状部２８ａの前記逃げ形状部と同じ構成を、軸方向他方側の第二の環状部２８ｂは備えている。つまり、第二の環状部２８ｂにも切り欠き６０が形成されている。これにより、図６に示すように、中心軸Ｃ（図１参照）を含む断面において、保持器２４を軸方向一方側と軸方向他方側とに分ける中心線Ｌを基準として、軸方向一方側の第一の環状部２８ａと軸方向他方側の第二の環状部２８ｂとの断面形状が対称（線対称）となる。前記のとおり、風防部５１が第一の環状部２８ａに干渉しないようにするために、この環状部２８ａに逃げ形状部（切り欠き６０）が形成されているが、第二の環状部２８ｂにも切り欠き６０を設けることで、玉２３の軸方向両側に位置する第一の環状部２８ａと第二の環状部２８ｂとの断面形状が対称となり、保持器２４の軸方向一方側と軸方向他方側との重量バランスが崩れるのを防ぐことができる。この結果、保持器２４の回転挙動を安定させ、軸受の回転性能を高めることが可能となる。

前記のとおり、保持器２４は外輪２２によって径方向について位置決めされているが、保持器２４は径方向について所定寸法だけ変位可能となっている。この所定寸法は、保持器２４と外輪２２とが同心状に配置された状態で、環状部２８ａと外輪２２（肩部３０）との間に形成される径方向隙間の寸法ｅ１（図６参照）と一致する。そこで、保持器２４が（図６では環状部２８ａが内輪２１に接近する側へ）径方向に前記所定寸法ｅ１について変位しても、環状部２８ａと風防部５１とが非接触となるように、これら環状部２８ａと風防部５１との間の径方向の最小寸法ｅ２は設定されている。つまり、環状部２８ａと風防部５１との間の径方向の最小寸法ｅ２は、保持器２４が径方向について変位可能となる最大値（前記寸法ｅ１）よりも大きく設定されている。なお、環状部２８ａと風防部５１との間の径方向の最小寸法ｅ２については、図６に示すように、環状部２８ａに逃げ形状部（切り欠き６０）を設けることで、大きくすることができる。

図６に示す転がり軸受装置と、図３（図５）に示す転がり軸受装置とにおいて、保持器２４の環状部２８ａ（２８ｂ）の形態が異なる以外は、同じである。

以上のとおり開示した実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。つまり、本発明の転がり軸受装置は、図示する形態に限らず本発明の範囲内において他の形態のものであってもよい。
前記実施形態では（図３参照）、ポンプ４３のノズル５０は、内輪２１側（径方向内側）寄りの位置で開口しているが、（図示しないが）外輪２２側（径方向外側）寄りの位置で開口していてもよく、この場合、油滴Ｐのターゲットを外輪軌道２６としてもよい。この場合、風防部５１は、外輪２２と保持器２４との間に位置すればよく、また、外輪２２の肩径の小さいカウンタボア側に給油ユニット４０を配置すればよい。つまり、ノズル５０から噴出させる油滴Ｐの噴出方向を、内輪２１又は外輪２２において転動体（玉２３）が転がり接触する軌道に向かう方向とすればよい。
また、前記実施形態では、軸受部２０がアンギュラ玉軸受である場合について説明したが、軸受の形式はこれに限らず、深溝玉軸受であってもよく、また、円すい転がり軸受や、円筒ころ軸受であってよい。また、この転がり軸受装置１０を、工作機械の主軸用以外の用途に用いることができる。

１０：転がり軸受装置 ２０：軸受部 ２１：内輪
２２：外輪 ２３：玉（転動体） ２４：保持器
２５：内輪軌道 ２６：外輪軌道 ２８ａ：環状部
２８ｂ：環状部 ２９：柱部 ２８ｃ：外側面
４０：給油ユニット ４３：ポンプ ４９：ポンプ壁部
５０：ノズル（噴出口） ５０ａ：入口 ５０ｂ：出口
５１：風防部 ５２ａ，５２ｂ：周方向端部 ５３：先端
６０：切り欠き（逃げ形状部） Ｃ：中心線（軸受中心線）
Ｋ１：通過領域 Ｋ２：内側領域 Ｐ：油滴

Claims (9)

1. 内輪、外輪、前記内輪と前記外輪との間に介在している複数の転動体、及び、前記複数の転動体を保持する保持器を有している軸受部と、
   前記軸受部の軸方向隣りに設けられ、当該軸受部に潤滑油を油滴として噴出する噴出口が設けられているポンプを有する給油ユニットと、を備え、
   前記給油ユニットは、更に、前記噴出口から噴出させた油滴の通過領域を覆う風防部を有しており、
   前記風防部は、前記噴出口が開口する前記ポンプとの間に隙間無く設けられていると共に前記軸受部のターゲットに向かって開口している、
   転がり軸受装置。
2. 前記噴出口から噴出させる油滴の噴出方向は、前記内輪又は前記外輪において前記転動体が転がり接触する軌道に向かう方向である、請求項１に記載の転がり軸受装置。
3. ストレート状である前記噴出口の入口から出口に向かう方向が、軸受中心線に対して傾いていることによって、前記噴出方向が前記軌道に向かう方向となる、請求項２に記載の転がり軸受装置。
4. 前記風防部における前記油滴が通過する内側領域が、前記軸受中心線に対して前記噴出口の入口から出口に向かう方向と同方向に傾いている、請求項３に記載の転がり軸受装置。
5. 前記風防部は、周方向について部分的に設けられかつ周方向に沿って所定長さを有する弧形状を備えている１〜４のいずれか一項に記載の転がり軸受装置。
6. 前記風防部は、周方向端部に向かうにしたがって径方向寸法が小さくなる形状を有している、請求項５に記載の転がり軸受装置。
7. 前記給油ユニットは、前記軸受部の軸方向一方側の隣りに設けられており、
   前記保持器は、前記転動体の軸方向一方側に設けられている環状部と、当該環状部から軸方向他方側に延びている柱部と、を有し、
   前記風防部の先端は、前記環状部の軸方向一方側の外側面よりも前記転動体側に位置している、請求項１〜６のいずれか一項に記載の転がり軸受装置。
8. 前記環状部には、前記風防部の前記先端側との間に隙間を形成するための逃げ形状部が設けられている、請求項７に記載の転がり軸受装置。
9. 前記保持器は、第一の前記環状部の他に、前記転動体の軸方向他方側に設けられ前記柱部と繋がる第二の環状部を更に有し、第一の前記環状部と前記第二の環状部との断面形状が対称である、請求項８に記載の転がり軸受装置。

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