JP5672805B2 - オイルエア潤滑式転がり軸受装置 - Google Patents

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、前記内輪端部の外周面に、オイルエア受け部としての環状溝が形成されるとともに、前記ノズル部材の内輪対向面に、前記内輪端面よりも軸方向内方に突出する突出部が設けられ、前記環状溝は、円周面とされた底面と、底面の軸方向内方の端部に曲面部を介して連なるとともに前記底面に直交する側面とを有しており、前記環状溝の側面は、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おり、前記ノズル部材のオイルエア吐出通路は、その開口が前記環状溝の曲面部の底面に近い部分を臨むように形成されており、前記ノズル部材の前記突出部は、前記内輪に干渉しないように、前記内輪の外周面に隙間をおいて対向する形状とされているとともに、前記ノズル部材の前記突出部の軸方向における先端と前記環状溝の側面との距離が前記オイルエア吐出通路の開口と前記環状溝の曲面部との距離よりも小さくなるように、前記ノズル部材の前記突出部の外周縁部に環状の突起が設け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、内輪対向面に、当接面よりも軸方向内方（転がり軸受の軸方向内方）に突出した突出部が設けられる。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、ノズル部材の突出部の先端部は、転がり軸受の内側に位置させられる。ノズル部材の突出部は、内輪に干渉しないように、内輪の外周面に若干の隙間をおいて対向する形状とされる。

オイルエアは、環状溝の曲面部の底面に近い部分で受けられ、この曲面部に沿って環状溝の側面に至り、内輪回転により生じた遠心力により、側面の径方向外方の端から転動体に供給される。オイルエアが環状溝の曲面部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、曲面部に吹き付けられたオイルエアは、曲面部および側面に沿って移動した後、転動体に供給され、その移動距離（曲面部の長さ＋側面の長さ）が短いので、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。

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があるが、ノズル部材の先端と内輪の曲面部との距離は、多少変化しても許容することができ、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。

ノズル部材の突出部の先端と環状溝の側面との距離がオイルエア吐出通路の開口と環状溝の曲面部との距離よりも小さくなるように、ノズル部材の突出部の外周縁部に環状の突起が設けられていることが好ましい。

このようにすると、さらに、騒音を低減することができる。ノズル部材の突出部の先端と環状溝の側面との距離は、１ｍｍ以下であることが好ましい。

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、内輪端部の外周面に、オイルエア受け部としての環状溝が形成されるとともに、ノズル部材の内輪対向面に、内輪端面よりも軸方向内方に突出する突出部が設けられ、環状溝は、円周面とされた底面と、底面の軸方向内方の端部に曲面部を介して連なる側面とを有しており、環状溝の側面は、転動体の端面位置よりも軸方向内方に位置させられており、ノズル部材のオイルエア吐出通路は、その開口が環状溝の曲面部の底面に近い部分を臨むように形成されているので、オイルエアは、環状溝の曲面部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、オイルエアは、その移動距離が短く、内輪回転により生じた遠心力により転動体に供給されるので、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。

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第１実施形態を示す縦断面図である。 図２は、この発明によるオイルエア潤滑式転がり軸受装置の第２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。以下の説明において、左右は、図の左右をいうものとする。

図１は、この発明のオイルエア潤滑式転がり軸受装置の第１実施形態を示している。

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、断面方形の環状本体(21)および本体(21)の左面内周部から左方に突出した環状突出部(22)からなる。突出部(22)の内周面は、本体(21)の内周面と面一に形成されている。

内輪(12)の右端部の外周面に、オイルエア受け部としての環状溝(15)が形成されている。環状溝(15)は、円周面とされた底面(31)と、底面(31)の左端部（軸方向内方の端部）に曲面部(32)を介して連なる側面(33)とを有している。側面(33)は、底面(31)と直交するとともに、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、これにより、その延長面が玉(13)に当たるように形成されている。

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、内輪(12)の環状溝(15)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)の突出部(22)の先端部は、内輪(12)の右端面よりも左方（軸方向内方）にあり、その内周面が内輪(12)の環状溝(15)の底面(31)と所定の間隙をおいて対向している。

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(23)と、オイルエア導入通路(23)の径方向内方端に連なって径方向内方および左方（軸方向内方）に向かう傾斜状に形成されたオイルエア吐出通路(24)とが形成されている。オイルエア導入通路(23)は、本体(21)に設けられており、オイルエア吐出通路(24)は、その端部が突出部(22)内に位置するように、本体(21)および突出部(22)に直線状に設けられている。オイルエア吐出通路(24)の径は、オイルエア導入通路(23)の径よりも小さくなされている。オイルエア吐出通路(24)の開口(24a)は、突出部(22)の先端（左面）において、環状溝(15)の曲面部(32)の底面(31)に近い部分に臨まされている。

上記のオイルエア潤滑式転がり軸受装置(1)によると、オイルエアは、環状溝(15)の曲面部(32)の底面(31)に近い部分で受けられ、この曲面部(32)に沿って環状溝(15)の側面(33)に至り、内輪回転により生じた遠心力により、側面(33)の径方向外方の端から玉(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)の環状溝(15)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、環状溝(15)の曲面部(32)に吹き付けられたオイルエアは、曲面部(32)および側面(33)に沿って移動した後、玉(13)に供給され、その移動距離（曲面部(32)の長さ＋側面(33)の長さ）が短いので、オイルエアを確実に玉(13)近傍に供給することができる。

図２は、この発明のオイルエア潤滑式転がり軸受装置の第２実施形態を示している。第２実施形態のものは、ノズル部材(3)の突出部(25)の形状だけが第１実施形態のものと異なっており、以下では、相違点のみを説明する。

図２において、ノズル部材(3)の環状突出部(25)には、ノズル部材(3)の突出部(25)の先端と環状溝(15)の側面(33)との距離がオイルエア吐出通路(24)の開口(24a)と環状溝(15)の曲面部(32)との距離よりも小さくなるように、その外周縁部に環状の突起(26)が設けられている。

ノズル部材(3)の突出部(25)の先端と環状溝(15)の側面(33)との距離は、１ｍｍ以下であることが好ましい。

第２実施形態のオイルエア潤滑式転がり軸受装置(1)によると、第１実施形態のものと同様に、風切り音が低減されて、オイルエアを確実に玉(13)近傍に供給することができ、さらに、ノズル部材(3)の突出部(25)の先端と環状溝(15)の側面(33)との距離が小さくなされることで、より一層の騒音の低減が可能となる。

なお、上記の実施形態では、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）
(15) 環状溝（オイルエア受け部）
(22) 突出部
(24) オイルエア吐出通路
(24a) 開口
(25) 突出部
(26) 突起
(31) 底面
(32) 曲面部
(33) 側面

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、
   前記内輪端部の外周面に、オイルエア受け部としての環状溝が形成されるとともに、前記ノズル部材の内輪対向面に、前記内輪端面よりも軸方向内方に突出する突出部が設けられ、前記環状溝は、円周面とされた底面と、底面の軸方向内方の端部に曲面部を介して連なるとともに前記底面に直交する側面とを有しており、前記環状溝の側面は、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おり、前記ノズル部材のオイルエア吐出通路は、その開口が前記環状溝の曲面部の底面に近い部分を臨むように形成されており、前記ノズル部材の前記突出部は、前記内輪に干渉しないように、前記内輪の外周面に隙間をおいて対向する形状とされているとともに、前記ノズル部材の前記突出部の軸方向における先端と前記環状溝の側面との距離が前記オイルエア吐出通路の開口と前記環状溝の曲面部との距離よりも小さくなるように、前記ノズル部材の前記突出部の外周縁部に環状の突起が設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。

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