JP2503488Y2 - 軸受の潤滑装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は、たとえば工作機械の主軸用軸受のよう
な、高速回転で使用される軸受の潤滑に関する。

［従来の技術］ 工作機械の主軸や航空機のジェットエンジン等におけ
る高速回転軸にはアンギュラ玉軸受等が使用される場合
が多いが、このような高速回転軸受ではとりわけ十分な
潤滑が必要である。

従来、高速回転軸受の潤滑法の一つとしていわゆるジ
ェット潤滑法が知られている。これは、第７図に破線矢
印で示されるように、ノズル（１）で潤滑油を内輪
（２）の外径面と保持器（３）の内径面との間隙を狙っ
て軸受内部に供給するようにしている。

また、特に内輪の温度上昇を抑えるため、第８図に例
示されるように、内輪（４）の軌道面下を走る軸方向の
孔（５）に破線矢印のように潤滑油を供給して内輪
（４）を冷却すると同時に、半径方向の孔（６）から遠
心力で軸受内に潤滑油を注ぎ込むようにしたいわゆるア
ンダーレース潤滑法が採用されることもある。

［考案が解決しようとする課題］ ジェット潤滑法の場合、供給される潤滑油の全部が軸
受内部に入るわけではなく、一部は軸受外にはね返され
るため潤滑に寄与せず、効率が悪い。アンダーレース潤
滑法における軸受軌道面への潤滑油の供給は回転遠心力
によるものであるため、潤滑油の噴射速度が小さく、ま
た、外輪の温度上昇もやや高く、改善の必要性が認めら
れる。

そこで、この考案は、高速回転軸受の軌道面に潤滑油
を安定して供給でき、かつ、外輪温度上昇を抑制し得る
潤滑装置を提供することを主要な目的とするものであ
る。

［課題を解決するための手段］ この考案は、内輪にスクープとそれに連通する軸方向
の貫通孔を設け、内輪のスクープに向けて給油する第一
の噴射孔と軸受軌道面に向けて給油する第二の噴射孔と
をもった外輪間座を設けることにより課題を解決した。
スクープは内輪と一体的でも、あるいは別体であっても
よい。

［作用］ 第一の噴射孔から供給される潤滑油は内輪のスクープ
から軸方向の貫通孔に流入して内輪を冷却する働きをす
る。第二の噴射孔から供給される潤滑油は軌道面におい
て潤滑作用をするとともに外輪を冷却する働きをする。
言い換えれば、この考案はアンダーレース潤滑とジェッ
ト潤滑を組み合わせて高速用高機能潤滑装置を構成した
ものである。

［実施例］ まず、この考案の一つの実施例としてアンギュラ玉軸
受の潤滑に適用した場合を示す第１図に従って説明する
と、アンギュラ玉軸受（10）は、軸（12）に固定された
内輪（14）と、ハウジング（16）に固定された外輪（1
8）と、内・外輪（14、18）間に転動自在に介在する複
数の玉（20）と、玉（20）を円周等間隔に保つ保持器
（22）とで構成されている。内輪（14）の一端を軸方向
に延長してスクープ（24）が形成されており、このスク
ープ（24）の内側空間と連通する貫通孔（26）が内輪
（14）の軌道面（28）下を軸方向に走っている。外輪
（18）と接する外輪間座（30）は二つの噴射孔（32、3
4）を持っている。これらの噴射孔（32、34）はそれぞ
れノズル（36、38）から潤滑油が２系統に分配して供給
される。そして、第一の噴射孔（32）はスクープ（24）
の内側空間に向けて給油し、第二の噴射孔（34）は内輪
（14）の軌道面（28）に向けて給油する。したがって、
第一の噴射孔（32）は内輪冷却用として作用し、第二の
噴射孔（34）は軸受の潤滑と外輪の冷却用として作用す
る。

実施に際しては、ノズル（36、38）および噴射孔（3
2、34）の形態を軸受形式の違いによる軸受の発熱量等
に応じて適宜修正することができる。例えば、第２図に
示される実施例のように二つの噴射孔（32、34）への供
給経路を互いに独立させ、それぞれ最適供給油量に設定
することによって、さらに高機能をめざすことも可能で
ある。また、スクープ（24）は図示した実施例のように
内輪に一体的に形成するほか、別体のものとすることも
できる。

ところで、工作機械主軸等では一般に高速化と高剛性
化の要請に応えるため軸受は多列で使用されるが、軸受
が多列で使用される場合、軸受間寸法が広くなり、その
分主軸が長くなってしまうという不都合が生じる。この
点を考慮して、軸受が多列の場合にも主軸の長さに影響
を与えないようにしたのが次に述べる実施例である。

第５図は複列のアンギュラ玉軸受に適用した実施例を
示している。軸方向に隣り合った一対の軸受（10a、10
b）は外輪（18）、玉（20）、保持器（22）に関しては
ほぼ同一の形状であるが、内輪の形状が異なっている。
すなわち、一方の軸受（10a）の内輪（14a）は、第１図
および第２図の実施例における内輪（14）と同じよう
に、一端を軸方向に延長してスクープ（24）を形成し、
このスクープ（24）の内側空間と連通して内輪（14a）
を軸方向に貫通する複数の貫通孔（26a）を持ってい
る。他方の軸受（10b）の内輪（14b）は、内輪（14b）
を軸方向に貫通する複数の貫通孔（26b）を持っている
が、スクープ（24）がない点で前記内輪（14a）と相違
する。これらの内輪（14a、14b）の間には内輪間座（4
0）が介在しており、この内輪間座（40）も軸方向の複
数の貫通孔（26c）を持っている。そして、内輪（14a、
14b）および内輪間座（40）のそれぞれの貫通孔（26a、
26b、26c）の位相を合わせて組み立てる。なお、図示の
ように例えば内輪間座（40）の端面に環状溝を設けてお
けば、貫通孔（26a、26b、26c）の位相が多少ずれても
これらの貫通孔（26a、26b,26c）は互いに連通するので
組み立て作業が容易になるという利点がある。

一方の軸受（10a）の外輪（18）と接する外輪間座（3
0a）には、内輪冷却用の第一の噴射孔（32a）と内輪軌
道面潤滑用の第二の噴射孔（34a）を形成したノズル（3
6′）を設ける。また、外輪（18）間に介在する外輪間
座（30b）には、内輪軌道面潤滑用噴射孔（34b）だけを
形成したノズル（38′）を設ける。

第６図に示す実施例では、内輪（14b）に内輪間座の
機能をも持たせて第５図の実施例における内輪間座（4
0）を省略している。なお、図示は省略したが、この場
合にも第５図の実施例と同様に、一方または両方の内輪
（14a、14b）の端面に貫通孔（26a、26b）の開口する環
状溝を設けておくことにより、貫通孔（26a、26b）の位
相を厳密に一致させなくても両者を容易に連通させるこ
とができる。

第５図および第６図の実施例において、内輪冷却用の
第一の噴射孔（32a）から供給された潤滑油は、矢印で
示されるように内輪（14a）のスクープ（24）から貫通
孔（26a）に進入して内輪（14a）を冷却しながら流過
し、続いて、第５図の実施例の場合は内輪間座（40）の
貫通孔（26c）を経て、他方の内輪（14b）の貫通孔（26
b）に進入し、内輪（14b）を冷却しながら流過する。第
６図の実施例の場合は一方の内輪（14a）の貫通孔（26
a）から直接他方の内輪（14b）の貫通孔（26b）に供給
され、内輪の冷却効果は、一方の内輪（14a）では油の
温度が低く良く冷やされ、他方の内輪（14b）では貫通
孔（26b）の長さが長くなった分だけ油が内輪（14b）を
通過するのに要する時間が長くなることから冷却効果は
大きくなり、したがって、両方の内輪（14a、14b）の温
度上昇はほぼ均等となる。なお、第５図の実施例におい
ても貫通孔（26）のサイズを変更することによって少々
の調整は可能である。

内輪軌道面潤滑用の第二の噴射孔（34a、34b）はそれ
ぞれ独立して各内輪（14a、14b）の軌道面に向けて潤滑
油を供給するので、軌道面の潤滑と外輪の冷却が安定し
て行なわれる。

ハウジング（16）側からの潤滑油の供給に関しては、
互いに独立したノズル（36′、38′）により各別に供給
する方法、各噴射孔（32a、34a、34b）に個別に供給し
給油量を細かくコントロールする方法、あるいはまた、
内輪軌道面潤滑用と内輪冷却用を別回路とする等々、種
々の変形が可能である。潤滑油の供給経路が独立してい
る場合は個々に最適潤滑条件を設定することができる
が、共通の供給路から複数のノズルに分配する場合に
は、ノズル径に応じて適当な油量、ジェット噴射速度等
を決定する。

この実施例では、軸受の間から回収しなければならな
い潤滑油が従来の潤滑方法に比べて少なくなり、余分な
油による攪拌抵抗や発熱を抑えることができる。

なお、図面では貫通孔（26、26a、26b）は専ら内輪冷
却用のように示してあるが、第８図に示される従来例に
関して既述したように、半径方向の分岐孔を設けて内輪
の軌道面や保持器案内面（内輪案内形式の場合）に潤滑
油を導くようにしてもよい。

また、この考案は、図面に例示したアンギュラ玉軸受
だけでなく円筒ころ軸受や円錐ころ軸受等にも適用する
ことができる。

［考案の効果］ 第８図に示される従来の潤滑装置と第１図の実施例と
について比較試験をした結果を第３図および第４図に示
す。ここに、第３図は回転数と外輪の温度上昇との関係
について示しており、第４図は回転数と、内輪と外輪の
温度上昇の差との関係について示している。いずれも給
油量は一つの軸受につき3l/minである。これらの試験結
果からわかるように、この考案によれば内・外輪の温度
上昇の差はほとんどなく（第４図）、したがって、工作
機械のスピンドルなどで嫌われる軸受予圧の増大、温度
上昇の増大を低く抑えることができる。また、外輪の温
度上昇の絶対値も特に高速領域において低く抑えること
ができる（第３図）。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の実施例を示す断面図、 第２図は変形例を示す断面図、 第３図は回転数と外輪の温度上昇との関係を表すグラ
フ、 第４図は回転数と内・外輪の温度上昇差との関係を表す
グラフ 第５図は別の実施例を示す断面図、 第６図は変形例を示す断面図、 第７図はジェット潤滑法を説明するための断面図、 第８図はアンダーレース潤滑法を説明するための断面図
である。 10、10a、10b……アンギュラ玉軸受 14、14a、14b……内輪 24……スクープ 26、26a、26b、26c……貫通孔 28……軌道面 30、30a、30b……外輪間座 34、34a……第一の噴射孔 34、34a、34b……第二の噴射孔 40……内輪間座

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】内輪にスクープとそれに連通する軸方向の
   貫通孔を設け、内輪のスクープに向けて給油する第一の
   噴射孔と軸受軌道面に向けて給油する第二の噴射孔とを
   もった外輪間座を設けたことを特徴とする軸受の潤滑装
   置。