JPH05263830A - 主軸装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】主軸装置において潤滑油の供給を確実かつ均一
になし得るようにする。 【構成】潤滑油供給路１２を有する軸受ケース１と、軸
受ケース１の内側に配設され内輪２１及び外輪２２間に
ボール２４を介在させてなる転がり軸受２と、転がり軸
受２の内側に回転自在に支承された主軸３とからなり、
潤滑油供給路１２と連通する環状溝２７を外輪２２の外
周面に沿って形成し、内輪２１及び外輪２２間に潤滑油
を供給するノズル２８を環状溝２７と外輪内周面との間
を貫通させて複数個形成する。外輪２２の内周面に開口
する複数のノズル２８よりオイルエアが供給されること
により、オイルエアは内輪２１側よりもエアカーテンの
形成されにくい外輪２２側を主として通り円滑に流通す
るため充分な潤滑油が確実に供給され、かつ回転しない
外輪２２に対しても周方向に均一的に潤滑油を供給でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、工作機械等に利用され
る主軸装置に関する。

【０００２】

【従来技術】従来より、図５に示すような主軸装置が知
られている。この主軸装置は、工作機械のハウジング４
ｂに装着された筒状の軸受ケース１ｂと、軸受ケース１
ｂの内側に配設され保持器２５ｂに保持されたボール２
４ｂを内輪２１ｂ及び外輪２２ｂ間に介在させてなる一
対の転がり軸受２ｂと、一対の転がり軸受２ｂの間に介
装された内輪間座５ｂ及び外輪間座６ｂと、転がり軸受
２ｂの内側に回転自在に支承された主軸３ｂとを備えて
いる。そして、ハウジング４ｂ及び軸受ケース１ｂに
は、ハウジング外部より供給されるオイルエア（空気混
合潤滑油）が流通する潤滑油供給路４１ｂ、１２ｂが設
けられているとともに、外輪間座６ｂには、潤滑油供給
路１２ｂと連通し各内輪２１ｂ及び外輪２２ｂ間にオイ
ルエアを供給するノズル６１ｂが設けられている。

【０００３】この主軸装置においては、潤滑油供給路１
２ｂを介して送られてくるオイルエアを外輪間座６ｂに
設けられたノズル６１ｂより各内輪２１ｂ及び外輪２２
ｂ間に供給することにより、ボール２４ｂの転がりを円
滑化し主軸３ｂの回転に伴う転がり軸受２ｂの発熱を抑
制するようにしている。この場合、ノズル６１ｂから供
給されたオイルエアが主として内輪２１ｂと保持器２５
ｂとの間を通過するときに、オイル粒子が内輪２１ｂの
外周面やボール２４ｂの表面に付着し、ボール２４ｂの
表面に付着したオイル粒子の一部はボール２４ｂの転動
によって外輪２２ｂの内周面に転移し、周方向に拡散さ
れる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
な主軸装置において、主軸３ｂの回転が高速になるほど
内輪２１ｂ及びボール２４ｂの周辺にエアカーテンが形
成されやすくなる。このため、ノズル６１ｂから供給さ
れたオイルエアはそのエアカーテンにより遮蔽され、ボ
ール２４ｂの外側へ流通しなくなる。したがって、潤滑
油が充分に供給されなくなり、潤滑油による充分な発熱
抑制効果が得られないという問題がある。

【０００５】また、オイルエアを供給するノズル６１ｂ
が一箇所に設けられている場合、内輪２１ｂは主軸３ｂ
とともに回転するため潤滑油の供給を均等に受け得る
が、外輪２２ｂは回転しないため潤滑油の供給を周方向
に均等に受けられないという問題がある。本発明は上記
問題に鑑み案出されたものであり、潤滑油の供給を確実
かつ均一になし得る主軸装置を提供することを解決すべ
き課題とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明は、潤滑油供給路を有する軸受ケースと、該軸受
ケースの内側に配設され内輪及び外輪間に回転体を介在
させてなる転がり軸受と、該転がり軸受の内側に回転自
在に支承された主軸とからなり、前記軸受ケース及び前
記外輪のいずれか一方は、前記外輪の外周面に沿って形
成され前記潤滑油供給路と連通する環状溝を有し、かつ
前記外輪は、前記環状溝と外輪内周面との間を貫通して
複数個形成され前記内輪及び外輪間に潤滑油を供給する
ノズルを有するという新規な構成を採用している。

【０００７】

【作用】本発明の主軸装置にあっては、潤滑油供給路に
送り込まれたオイルエアは、外輪の外周面に沿って形成
された環状溝を経由し、外輪内周面の周方向に沿って開
口する複数のノズルより内輪及び外輪間に供給される。
これにより、オイルエアは、内輪側よりもエアカーテン
の影響を受けにくい外輪側を主として通り、滞留するこ
となく円滑な流通が可能となる。そしてこのとき、オイ
ル粒子が主として外輪及びボールの表面に付着し、さら
にボールに付着したオイル粒子の一部はボールが転動す
ることによって内輪の表面に転移する。このようにし
て、外輪の内周面の複数箇所からオイルエアが供給され
ることにより、充分な潤滑油が確実に供給され、かつ回
転しない外輪に対しても周方向に均一的に潤滑油が供給
される。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。図１に本実施例に係る主軸装置の断面図を示し、図
２に図１のII−II線に相当する部分の断面図を示す。本
実施例の主軸装置は、工作機械に設置されたものであっ
て、軸受ケース１と、軸受ケース１の内側に配設された
一対の転がり軸受２と、転がり軸受２の内側に回転自在
に支承された主軸３とを主要素として構成されている。

【０００９】軸受ケース１は、筒状に形成されており、
工作機械のハウジング４に水平状に嵌合固定されてい
る。この軸受ケース１の上方となる部分には、肉厚方向
に貫通する２個の潤滑油供給路１２が軸方向に離間して
設けられている。この潤滑油供給路１２は、ハウジング
４に形成された潤滑油供給路４１と連通しており、外部
に設けられた図略のオイルエア供給装置より潤滑油供給
路４１を介して送られてくるオイルエアの通路となる。
また、一対の転がり軸受２の両側で軸受ケース１の主軸
３より下方となる部分には、供給されたオイルエアが外
部へ排出されるときの通路となる図示しない一対の排出
路が設けられている。

【００１０】転がり軸受２は、主軸３の外周に嵌着され
た内輪２１と、軸受ケース１の内周に嵌着された外輪２
２と、内輪２１及び外輪２２間に転動可能に配設された
複数のボール２４と、ボール２４を保持して内輪２１及
び外輪２２間に介装された保持器２５とで構成されてお
り、軸受ケース１の内側に一対の転がり軸受２が配設さ
れている。各外輪２２の外周面の内側寄り位置には、軸
受ケース１の潤滑油供給路１２と対応して環状溝２７が
設けられている。また、各外輪２２には、環状溝２７と
外輪２２の内周面との間を径方向に貫通する６個のノズ
ル２８が周方向に沿って等角度間隔に設けられている。
そして、一対の転がり軸受２の間には、主軸３に嵌着さ
れた内輪間座５及び軸受ケース１に嵌着された外輪間座
６が介装されるとともに、一対の転がり軸受２の外側に
は、主軸３に嵌着された内側リング７、８及び軸受ケー
ス１に嵌着された外側リング９が装着されており、これ
らによって一対の転がり軸受２は軸方向に位置決めされ
ている。転がり軸受２の一端側を規制する内側リング７
と外側リング９との間には、内輪２１及び外輪２２間に
供給されたオイルエアを軸受ケース１の一方の前記排出
路へ導く流出路７１が形成されている。また、転がり軸
受２の他端側にも他方の前記排出路へ導く流出路８１が
形成されている。

【００１１】主軸３は、転がり軸受２の内輪２１及び内
側リング７、８に嵌合固定されて転がり軸受２の内側に
回転自在に支承されている。以上のように構成された主
軸装置において、オイルエア供給装置より潤滑油供給路
４１、１２を介して送り込まれたオイルエアは、外輪２
２の外周面に沿って形成された環状溝２７を経由し、外
輪２２内周面の周方向に沿って開口する６個のノズル２
８より内輪２１及び外輪２２間に供給される。このオイ
ルエアは、主として主軸３が高速回転する際に形成され
るエアカーテンの影響を受けにくい外輪２２と保持器２
５との間を通り、ボール２４の外側にある流出路７１、
８１に向かって円滑に流出する。そしてこのとき、オイ
ル粒子が主として外輪２２及びボール２４の表面に付着
し、さらにボール２４に付着したオイル粒子の一部はボ
ール２４が転動することによって内輪２１の表面に転移
する。これにより、ボール２４が内輪２１、外輪２２及
び保持器２５と摺接する部分に、潤滑油が周方向に均一
的に供給される。なお、流出路７１、８１へ流出したオ
イルエアは、排出路を経て外部へ排出され、オイルエア
中に含まれる潤滑油が液状となって回収される。

【００１２】以上のように、本実施例の主軸装置によれ
ば、環状溝２７を経由したオイルエアを外輪２２の内周
面に開口する６個のノズル２８から供給するように構成
されているため、オイルエアはエアカーテンの影響の少
ない外輪２２と保持器２５との間を主として円滑に流通
するので、潤滑油の供給を確実に行うことができる。ま
た、外輪２２の内周面に開口する６個のノズル２８から
外輪２２側へ主としてオイルエアを供給するように構成
されているため、回転しない外輪２２に対しても潤滑油
を周方向に均一的に供給することができる。さらには、
内輪２１の外周面と比較して外輪２２の内周面の方が面
積が大きいことから、オイルエアを内輪２１側へ供給し
た場合よりも多くのオイル粒子を付着させることがで
き、これによっても潤滑油の供給がより一層確実とな
る。

【００１３】なお、上記実施例では、環状溝２７を外輪
２２の外周面に直接に設けた例を説明したが、本発明に
あっては、図３に示すように、外輪２２ａの外周面と対
向する軸受ケース１ａの内周面に環状溝２７ａを設けて
もよい。この場合、軸受ケース１ａに形成された２個の
環状溝２７ａを連通路１４ａによって連通させることに
より、潤滑油供給路１２ａを１個にすることも可能であ
る。

【００１４】また、本発明にあっては、図４に示すよう
に、上記実施例のように外輪２２に設けた環状溝２７及
びノズル２８よりオイルエアを供給する構成に加えて、
前記従来のように外輪間座６ｂに設けたノズル６１ｂよ
りオイルエアを供給する構成を併用して実施することも
可能である。

【００１５】

【発明の効果】本発明によれば、軸受ケース及び外輪の
いずれか一方は外輪の外周面に沿って形成され潤滑油供
給路と連通する環状溝を有し、かつ外輪は環状溝と外輪
内周面との間を貫通して複数個形成され内輪及び外輪間
に潤滑油を供給するノズルを有するため、供給されたオ
イルエアはエアカーテンの影響を受けにくい外輪側を主
として円滑に流通し、かつ外輪の内周面の複数箇所から
オイルエアが供給されることにより、確実かつ均一に潤
滑油を供給することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係る主軸装置の断面図である。

【図２】図１のII−II線に相当する部分の断面図であ
る。

【図３】変形例に係る主軸装置の断面図である。

【図４】他の変形例に係る主軸装置の断面図である。

【図５】従来の主軸装置の断面図である。

【符号の説明】

１…軸受ケース ２…転がり軸受 ３…主軸 １
２…潤滑油供給路 ２１…内輪 ２２…外輪 ２４…ボール（回転体）
２５…保持器 ２７…環状溝 ２８…ノズル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉本 太 愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地 豊田工 機株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 潤滑油供給路を有する軸受ケースと、該
   軸受ケースの内側に配設され内輪及び外輪間に回転体を
   介在させてなる転がり軸受と、該転がり軸受の内側に回
   転自在に支承された主軸とからなり、 前記軸受ケース及び前記外輪のいずれか一方は、前記外
   輪の外周面に沿って形成され前記潤滑油供給路と連通す
   る環状溝を有し、かつ前記外輪は、前記環状溝と外輪内
   周面との間を貫通して複数個形成され前記内輪及び外輪
   間に潤滑油を供給するノズルを有することを特徴とする
   主軸装置。