JPH0417316Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、主軸を支持する軸受に供給されるミ
スト状潤滑油が循環されるようにした軸受冷却装
置に関する。

［従来の技術と考案が解決しようとする問題点］ 一般に、高速回転する工作機械の主軸を支承す
る軸受には、大きな摩擦熱が発生する。そのた
め、上記工作機械には、上記軸受を冷却して熱膨
脹による精度低下を防止する軸受冷却装置が併設
されている。

例えば実公昭60−29410号公報に開示されてい
る軸受冷却装置では、主軸ヘツドに、主軸に沿つ
て直線状に延びる通路を形成し、この通路を流通
する冷却流体によつて、上記主軸を支承する軸受
を冷却するようになつている。

しかし、この先行技術では、上記軸受の外周を
間接的に冷却するだけであるため、この軸受を効
率よく冷却することが困難であるばかりでなく、
高速回転する上記軸受の経時的摩耗を防止するた
めの潤滑手段が別途必要になり、構造が複雑化
し、装置全体が大型化してしまう。

また、実公昭60−23553号公報には、主軸ヘツ
ドに穿設された油路に、軸受に連通する潤滑油ノ
ズルを介装し、上記油路を通り、この潤滑油ノズ
ルから供給される潤滑油によつて上記軸受を冷却
するとともに、潤滑する技術が開示されている。

しかし、この先行技術では、上記高速回転する
工作機械の主軸を支承し高速回転される軸受を液
状潤滑油にて潤滑するようにしているため、潤滑
油の粘性抵抗により潤滑油の軸受流過が十分でな
く、軸受の潤滑及び冷却が充分に行なうことがで
きないという問題点があつた。

また、最近では、上記の問題点を解決するため
に第２図（縦断面図）に示すように、ミスト状潤
滑油にて各軸受１を潤滑し、且つ、冷却するもの
がある。

すなわち、高圧空気源２、フイルタ３、圧力調
製弁４、ミスト状潤滑油発生器５などを有するミ
スト状潤滑油供給装置６から圧送されたミスト状
潤滑油が、軸受ヘツド７に装着されている噴射ノ
ズル８から、上記軸受ヘツド７に穿設された油路
７ａへ噴出され、この噴出されたミスト状潤滑油
が上記油路７ａを通り、主軸９を支承する上記各
軸受１を潤滑するとともに冷却し、次いで、上記
主軸ヘツド７の両端に装着された軸受押え１０
と、上記主軸９との間の間隙から外部へ放出され
るようになつている。

しかし、この従来の軸受冷却装置には、以下に
列記する問題点がある。

(1) 軸受１を流通した後のミスト状潤滑油が全て
排出されるため作業環境が悪化し、これに対処
するためにこの排出されるミスト状潤滑油を屋
外へ導くダクト、あるいは、このミスト状潤滑
油の全てを集める収液装置が大型化し、設備費
が嵩む。

(2) ミスト状潤滑油が上記軸受１を一度流通した
だけで排出されるので、潤滑油消費量が多く、
経済性に問題がある。

(3) また、高速回転して、多大の熱を発する軸受
１を効率よく冷却するためには、多量のミスト
状潤滑油が必要になり、上記ミスト状潤滑油供
給装置６の高圧空気源２、および、ミスト状潤
滑油発生器５などの容量を大きくしなければな
らず、従来のままのミスト状潤滑油供給装置６
の設備にて、上記軸受１に支承される主軸９の
回転速度を高めるには限界がある。

［考案の目的］ 本考案は、上記事情に鑑みてなされたもので、
ミスト状潤滑油を効率よくしかも経済的に使用す
ることができ、そのうえ、軸受の冷却および潤滑
も効率よく行え、さらに、従来のミスト状潤滑油
供給装置の設備のままで、主軸の回転速度を速め
ても冷却性および潤滑性に支障がなく、加えて、
排出されるミスト状潤滑油を屋外へ薄くダクト、
あるいは、このミスト状潤滑油を集める収液装置
の小型化が実現できて設備費の低廉化が図れる軸
受冷却装置を提供することを目的としている。

［問題点を解決するための手段及び作用］ 本考案による軸受冷却装置は、主軸ヘツドと、
この主軸ヘツドに軸受を介して回動自在に支承さ
れた主軸との間に、上記軸受に連通する油路が形
成され、またこの油路の流入口に、ミスト状潤滑
油供給装置に連通する噴射ノズルが接続されてい
るものにおいて、前記流入口にベンチユリ部が設
けられ、また前記油路の下流側に油戻し通路が連
通され、この油戻し通路が上記ベンチユリに連通
されているものである。

すなわち、ミスト状潤滑油供給装置から噴射ノ
ズルを経て噴出されたミスト状潤滑油は、油路を
通り主軸ヘツドに主軸を回動自在に支承する軸受
に供給され、この軸受を冷却するとともに潤滑す
る。

そして、この軸受を流通した後の上記ミスト状
潤滑油は、上記油路の下流側に連通する油戻し通
路を通り、上記油路を流入口に設けられたベンチ
ユリ部に生じるエジエタク効果により、上記油路
へ戻され、上記軸受を再び冷却し潤滑する。

［考案の実施例］ 以下、図面を参照して本考案の実施例を説明す
る。

第１図は本考案の一実施例による軸受冷却装置
の縦断面図である。

図中の符号１１は工作機械の主軸ヘツドであ
り、この主軸ヘツド１１に主軸９の両端部が、複
数の軸受１を介して従来と同様回動自在に支承さ
れている。

また、上記主軸９の先端には、切削チツプ９ａ
が固設され、一方、この主軸９の基端に従動プー
リ１２が軸着されており、この従動プーリ１２が
ベルト１３を介して図示しない駆動装置に連設さ
れている。

また、上記主軸ヘツド１１の両側面に、アウタ
レース押え１４ａ，１４ｂが各々当接固定されて
いる。一方のアウタレース押え１４ａの内径と、
上記主軸９に形成された段部９ｂとの間にラビリ
ンス部１５ａが形成され、また、他方のアウタレ
ース押え１４ｂと、上記主軸９に軸装されたイン
ナレース押え１６に形成された段部１６ａとの間
に他のラビリンス部１５ｂが形成されている。

また、上記主軸ヘツド１１の内径には、上記各
軸受１に連通する油路１１ａが円筒状に形成され
ており、上記主軸ヘツド１１のほぼ中央に、この
油路１１ａの流入口１１ｂが穿設されている。

さらに、この油路１１ａに穿設された流入口１
１ｂに、ベンチユリ部材１７が装着され、このベ
ンチユリ部材１７の上端に形成されたフランジ１
７ａが上記主軸ヘツド１１に掛止されている。

また、上記主軸ヘツド１１に形成された上記油
路１１ａの下流側が、上記各軸受１を介して上記
両アウタレース押え１４ａ，１４ｂの内面に穿設
された溝状の油戻し通路１４ｃに連通されてい
る。さらに、この油戻し通路１４ｃの下流側が、
上記主軸ヘツド１１に穿設された油戻し通路１１
ｃに連通されている。この油戻し通路１１ｃは上
記主軸９と平行に穿設されているものであり、こ
の油戻し通路１１ｃの中途が、上記ベンチユリ部
材１７に形成されたベンチユリ１７ｂの上流に開
口されている。

また、このベンチユリ部材１７の上記フランジ
１７ａ上に噴射ノズル本体１８が共締めされてお
り、この噴射ノズル本体１８の底面に、上記ベン
チユリ部材１７のベンチユリ１７ｂに先端を指向
する噴射ノズル１８ａが形成されている。

また、符号６は従来と同様のミスト状潤滑油供
給装置であり、このミスト状潤滑油供給装置６の
ミスト状潤滑油発生器５が上記噴射ノズル本体１
８の噴射ノズル１８ａに潤滑油供給通路１９を介
して連通されている。また、上記ミスト状潤滑油
発生器５にはオイルタンク５ａが接続されてい
る。さらに、上記ミスト状潤滑油発生器５に圧力
調整弁４、フイルタ３を介して高圧空気源２が連
通されている。

次に、上記構成による実施例の作用について説
明する。

図示しない駆動装置の回転力がベルト１３、従
動プーリ１２を介して主軸９に伝達されると、こ
の主軸９が高速回転し、この主軸９の先端に設け
られた切削チツプ９ａが、図示しないワークを切
削加工する。

その間、ミスト状潤滑油供給装置６に設けられ
た高圧空気源２から高圧空気がフイルタ３、圧力
調整弁４、ミスト状潤滑油発生器５を介して、潤
滑油供給通路１９へ圧送される。この高圧空気が
上記ミスト状潤滑油発生器５を流通するとき、オ
イルタンク５ａに貯溜されている潤滑油が吸引さ
れ、上記潤滑油供給通路１９へミスト状態で噴出
される。

そして、このミスト状潤滑油が、噴射ノズル本
体１８に形成された噴射ノズル１８ａから、ベン
チユリ部材１７に形成されたベンチユリ１７ｂを
経て主軸ヘツド１１の内径に形成された油路１１
ａへ噴出され、上記油路１１ａを流通し、この油
路１１ａに連通する各軸受１へ供給される。そし
て、この軸受１を冷却するとともに潤滑する。

一方、上記ミスト状潤滑油が上記ベンチユリ部
材１７のベンチユリ１７ｂを流通するとき、この
ベンチユリ１７ｂにエジエクタ効果が生じ、この
エジエクタ効果によつて、上記ベンチユリ１７ｂ
の上流側に開口する油戻し通路１１ｃの流出口に
負圧が発生する。

上記油戻し通路１４ｃを流通する上記ミスト状
潤滑油は、上記負圧により上記油戻し通路１１ｃ
から上記ベンチユリ１７ｂへ吸引され、上記油路
１１ａに戻され、上記各軸受１を再び冷却、潤滑
する。

また、上記ミスト状潤滑油が上記油路１１ａ、
油戻し通路１４ｃ，１１ｃを循環する間、上記高
圧空気源２から圧送される高圧空気は、上記主軸
ヘツド１１の両端に当接固定されているアウタレ
ース押え１４ａ，１４ｂの内径部分に形成された
ラビリンス部１５ａ，１５ｂから外方へ放出され
る。高圧空気が放出される部分がラビリンス状に
形成されているので、上記ミスト状潤滑油の流出
は少なく、このラビリンス部１５ａ，１５ｂから
は、上記軸受１を充分に冷却した潤滑油の一部の
みが放出される。

一方、上記高圧空気源２からの空気圧送量、お
よび、上記ミスト状潤滑油発生器５からの潤滑油
供給量は、上記ラビリンス部１５ａ，１５ｂから
放出された空気量、および、潤滑油量を補償すれ
ばよく、その分、消費量が少なくて済み、上記ミ
スト状潤滑油供給装置６の容量を相対的に小形化
できる。あるいは、従来と同様の消費量に設定す
れば、上記主軸９の回転速度を相対的に高めるこ
とができる。

なお、本考案は上記実施例に限るものではな
く、例えばラビリンス部１５ａ，１５ｂはアウタ
レース押え１４ａ，１４ｂと主軸９、インナレー
ス押え１６との間の間隙を狭くするだけで形成す
ることもできる。また、主軸ヘツド１１の油戻し
通路１１ｃの周囲に冷却水通路を形成し、上記油
戻し通路１１ａを流通するミスト状潤滑油を冷却
するようにしてもよい。

［考案の効果］ 以上説明したように本考案によれば、主軸ヘツ
ドと、この主軸ヘツドに軸受を介して回動自在に
支承された主軸との間に、上記軸受に連通する油
路が形成され、またこの油路の流入口に、ミスト
状潤滑油供給装置に連通する噴射ノズルが接続さ
れているものにおいて、前記流入口にベンチユリ
部が設けられ、また前記油路の下流側に油戻し通
路が連通され、この油戻し通路が上記ベンチユリ
に連通されているので、ミスト状潤滑油が循環さ
れ、ミスト状潤滑油を効率よくしかも経済的に使
用することができる。

また、少ない潤滑油量で上記軸受の冷却および
潤滑が効率よく行える。

さらに、従来のミスト状潤滑油供給装置の設備
をそのままにして、主軸の回転速度を速めても冷
却性および潤滑性に支障がない。

そのうえ、上記主軸ヘツド内で上記ミスト状潤
滑油が循環されるので、排出されるミスト状潤滑
油を屋外へ導くダクト、あるいは、このミスト状
潤滑油を集める収液装置の小型化が実現できて設
備費の低廉化が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例による軸受冷却装置
の縦断面図、第２図は従来の軸受冷却装置の縦断
面図である。 １……軸受、６……ミスト状潤滑油供給装置、
９……主軸、１１……主軸ヘツド、１１ａ……油
路、１１ｂ……流入口、１１ｃ，１４ｃ……油戻
し通路、１７ｂ……ベンチユリ、１８ａ……噴射
ノズル。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 主軸ヘツドと、この主軸ヘツドに軸受を介して
   回動自在に支承された主軸との間に、上記軸受に
   連通する油路が形成され、またこの油路の流入口
   に、ミスト状潤滑油供給装置に連通する噴射ノズ
   ルが接続されている軸受冷却装置において、前記
   流入口にベンチユリ部が設けられ、また前記油路
   の下流側に油戻し通路が連通され、この油戻し通
   路が上記ベンチユリに連通されていることを特徴
   とする軸受冷却装置。