JPH1034494A - 軸受装置 - Google Patents
軸受装置Info
- Publication number
- JPH1034494A JPH1034494A JP21202996A JP21202996A JPH1034494A JP H1034494 A JPH1034494 A JP H1034494A JP 21202996 A JP21202996 A JP 21202996A JP 21202996 A JP21202996 A JP 21202996A JP H1034494 A JPH1034494 A JP H1034494A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bearing
- inner ring
- ring
- high speed
- bearing device
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Support Of The Bearing (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 工作機械の主軸軸受の高速回転時における遠
心力と内外輪温度差とによる軸受面圧の増大を抑制して
高速回転を可能とする軸受装置の提供。 【解決手段】 主軸１の前側を軸承する円筒コロ軸受５
の、外輪５Ａの外周溝５ａと、内輪５Ｃの一方の側面５
ｂに開口する環状溝５ｃとに、主軸スリーブ２の供給穴
２ａからオイルエアを供給して内外輪の温度差が少なく
なるようにし、内輪５Ｃに環状溝を刻設して断面コ字形
状の弾性構造とし、内輪転走面５ｅのラジアル方向の弾
性変形を可能とし、高速回転時における軸受面圧の増加
を抑えて安定した高速回転を可能とする。
心力と内外輪温度差とによる軸受面圧の増大を抑制して
高速回転を可能とする軸受装置の提供。 【解決手段】 主軸１の前側を軸承する円筒コロ軸受５
の、外輪５Ａの外周溝５ａと、内輪５Ｃの一方の側面５
ｂに開口する環状溝５ｃとに、主軸スリーブ２の供給穴
２ａからオイルエアを供給して内外輪の温度差が少なく
なるようにし、内輪５Ｃに環状溝を刻設して断面コ字形
状の弾性構造とし、内輪転走面５ｅのラジアル方向の弾
性変形を可能とし、高速回転時における軸受面圧の増加
を抑えて安定した高速回転を可能とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は機械、主として工作
機械の高速主軸に用いる軸受装置に関するものである。
機械の高速主軸に用いる軸受装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、工作機械の主軸に用いる軸受装置
は、図２に示すようにラジアル荷重を受け持つ円筒コロ
軸受１０１と、主としてスラスト荷重を受け持つアンギ
ュラ玉軸受１０２とで構成されている。最近の工作機械
は、主軸の高速化と高剛性化とが求められるようにな
り、高いラジアル剛性を有するが高速性には不向きな円
筒コロ軸受で高速化を図る必要にせまられている。
は、図２に示すようにラジアル荷重を受け持つ円筒コロ
軸受１０１と、主としてスラスト荷重を受け持つアンギ
ュラ玉軸受１０２とで構成されている。最近の工作機械
は、主軸の高速化と高剛性化とが求められるようにな
り、高いラジアル剛性を有するが高速性には不向きな円
筒コロ軸受で高速化を図る必要にせまられている。
【０００３】そこで、主軸スリーブ１０３側に穿設され
た供給穴１０３ａから供給されるオイルエアを円筒コロ
軸受１０１の転走面に向けて吹き付け、冷却と潤滑とを
行いながら主軸１０４を高速回転する方法が開発されて
いる。
た供給穴１０３ａから供給されるオイルエアを円筒コロ
軸受１０１の転走面に向けて吹き付け、冷却と潤滑とを
行いながら主軸１０４を高速回転する方法が開発されて
いる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術で述べたオ
イルエア潤滑により主軸を高速回転させる方法は、主軸
スリーブ１０３側から冷却する方法のため、内輪１０１
ａの温度が外輪１０１ｂの温度より高くなり、温度差に
よる直径方向の熱変位量の差だけ軸受面圧が高くなる。
そのうえ高速回転により転動体１０１ｃ及び内輪１０１
ａの遠心膨張が加わるので一層軸受面圧が過大となっ
て、最悪の場合軸受の焼付き事故が発生するという問題
を有している。
イルエア潤滑により主軸を高速回転させる方法は、主軸
スリーブ１０３側から冷却する方法のため、内輪１０１
ａの温度が外輪１０１ｂの温度より高くなり、温度差に
よる直径方向の熱変位量の差だけ軸受面圧が高くなる。
そのうえ高速回転により転動体１０１ｃ及び内輪１０１
ａの遠心膨張が加わるので一層軸受面圧が過大となっ
て、最悪の場合軸受の焼付き事故が発生するという問題
を有している。
【０００５】本発明は従来の技術のこのような問題点に
鑑みなされたものであり、その目的とするところは、請
求項１記載の発明は高速回転時における内輪の遠心膨張
による軸受面圧の増加を抑えて主軸の高速回転を可能に
しようとするものであり、請求項２記載の発明は請求項
１の発明に加えて高速回転時における内外輪の温度差に
よる軸受面圧の増加を抑えて主軸の高速回転を可能にす
る課題を解決しようとするものである。
鑑みなされたものであり、その目的とするところは、請
求項１記載の発明は高速回転時における内輪の遠心膨張
による軸受面圧の増加を抑えて主軸の高速回転を可能に
しようとするものであり、請求項２記載の発明は請求項
１の発明に加えて高速回転時における内外輪の温度差に
よる軸受面圧の増加を抑えて主軸の高速回転を可能にす
る課題を解決しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の軸受装置は、回転軸に嵌着された軸受内輪の
一方の側面の半径方向ほぼ中央から軸方向に他方の側面
近くまで同心に環状溝を刻設して内輪転送面の弾性変形
可能な構造とし、高速回転時における軸受面圧を低減す
るようにしたものである。
に本発明の軸受装置は、回転軸に嵌着された軸受内輪の
一方の側面の半径方向ほぼ中央から軸方向に他方の側面
近くまで同心に環状溝を刻設して内輪転送面の弾性変形
可能な構造とし、高速回転時における軸受面圧を低減す
るようにしたものである。
【０００７】また、円周溝の奥と他方の側面とに貫通す
る複数の流通穴を設け、前記円周溝と流通穴とに潤滑と
冷却とを兼ねるオイルエア又は冷却用のエアを供給する
ように構成したものでる。
る複数の流通穴を設け、前記円周溝と流通穴とに潤滑と
冷却とを兼ねるオイルエア又は冷却用のエアを供給する
ように構成したものでる。
【０００８】上述の軸受装置によれば、内輪に一方の側
面に開口する軸方向の環状溝を刻設して、内輪転走面が
弾性変形し易い構造とし、更にこの環状溝に他方の側面
に貫通する複数の流通穴を設けて、潤滑と冷却とを兼ね
るオイルエア又は冷却用のエアを供給して内輪側からも
冷却することができるようにしたので、軸受内外輪の温
度差の抑制と内輪転走面の弾性により軸受面圧の増加を
抑えて主軸の高速回転を可能とする。
面に開口する軸方向の環状溝を刻設して、内輪転走面が
弾性変形し易い構造とし、更にこの環状溝に他方の側面
に貫通する複数の流通穴を設けて、潤滑と冷却とを兼ね
るオイルエア又は冷却用のエアを供給して内輪側からも
冷却することができるようにしたので、軸受内外輪の温
度差の抑制と内輪転走面の弾性により軸受面圧の増加を
抑えて主軸の高速回転を可能とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面にもと
づいて説明する。図１は本発明の軸受装置の部分図で、
軸心から上半分を表す断面図である。１は主軸、２は主
軸スリーブで、主軸１は前部を二個で一組のアンギュラ
玉軸受３，４と円筒コロ軸受５とにより回転可能に軸承
されている。
づいて説明する。図１は本発明の軸受装置の部分図で、
軸心から上半分を表す断面図である。１は主軸、２は主
軸スリーブで、主軸１は前部を二個で一組のアンギュラ
玉軸受３，４と円筒コロ軸受５とにより回転可能に軸承
されている。
【００１０】二個のアンギュラ玉軸受３，４の間と、円
筒コロ軸受５とアンギュラ玉軸受３との間に、それぞれ
ディスタンスカラー６Ａ，６Ｂ及び７Ａ，７Ｂが介装さ
れており、外側のディスタンスカラー６Ａ，７Ａには外
周溝６ａ，７ａがそれぞれ刻設されていて、この外周溝
６ａ，７ａの溝底に開口する複数本の穴６ｂ，７ｂが等
間隔に放射状に穿設されている。主軸スリーブ２にはオ
イルエア用の供給路２ａが軸方向に穿設されていて、供
給路２ａから分岐する複数の穴が上側のディスタンスカ
ラー６Ａ，７Ａの外周溝６ａ，６ｂと連通している。
筒コロ軸受５とアンギュラ玉軸受３との間に、それぞれ
ディスタンスカラー６Ａ，６Ｂ及び７Ａ，７Ｂが介装さ
れており、外側のディスタンスカラー６Ａ，７Ａには外
周溝６ａ，７ａがそれぞれ刻設されていて、この外周溝
６ａ，７ａの溝底に開口する複数本の穴６ｂ，７ｂが等
間隔に放射状に穿設されている。主軸スリーブ２にはオ
イルエア用の供給路２ａが軸方向に穿設されていて、供
給路２ａから分岐する複数の穴が上側のディスタンスカ
ラー６Ａ，７Ａの外周溝６ａ，６ｂと連通している。
【００１１】そして一組のアンギュラ玉軸受３，４間の
ディスタンスカラー６Ａの放射状の穴６ｂは、先端がア
ンギュラ玉軸受３，４のそれぞれの内輪転走面に向けて
開口するノズル６ｃ，６ｃと連通していて、図示しない
オイルエア装置から供給されるオイルエアによりアンギ
ュラ玉軸受４，５の潤滑と冷却とを行うようになってい
る。
ディスタンスカラー６Ａの放射状の穴６ｂは、先端がア
ンギュラ玉軸受３，４のそれぞれの内輪転走面に向けて
開口するノズル６ｃ，６ｃと連通していて、図示しない
オイルエア装置から供給されるオイルエアによりアンギ
ュラ玉軸受４，５の潤滑と冷却とを行うようになってい
る。
【００１２】円筒コロ軸受５の外輪５Ａにも外周溝５ａ
が刻設されていて、外周溝５ａは主軸スリーブ２のオイ
ルエア用の供給路２ａと連通され、オイルエアにより外
輪５Ａを外周側から冷却するようになっている。更に、
円筒コロ軸受５の転動体（円筒コロ）５Ｂは通常の直径
寸法より小径かつ軽量に形成されていて、高速回転中に
おける遠心力が小さいようになっており、円筒コロ軸受
５は転動体５Ｂの直径が小さいだけ内輪５Ｃの外径寸法
が大きくなっている。
が刻設されていて、外周溝５ａは主軸スリーブ２のオイ
ルエア用の供給路２ａと連通され、オイルエアにより外
輪５Ａを外周側から冷却するようになっている。更に、
円筒コロ軸受５の転動体（円筒コロ）５Ｂは通常の直径
寸法より小径かつ軽量に形成されていて、高速回転中に
おける遠心力が小さいようになっており、円筒コロ軸受
５は転動体５Ｂの直径が小さいだけ内輪５Ｃの外径寸法
が大きくなっている。
【００１３】内輪５Ｃには一方の側面すなわちディスタ
ンスカラー７Ａ，７Ｂ側の側面５ｂの半径方向ほぼ中央
から軸方向に他方の側面５ｄ近くまで環状溝５ｃが同心
に刻設されており、内輪５Ｃはこの環状溝５ｃにより断
面がコ字形状の弾性構造となっていて、内輪転走面５ｅ
はこの弾性構造によりラジアル方向の弾性力が付与され
ている。
ンスカラー７Ａ，７Ｂ側の側面５ｂの半径方向ほぼ中央
から軸方向に他方の側面５ｄ近くまで環状溝５ｃが同心
に刻設されており、内輪５Ｃはこの環状溝５ｃにより断
面がコ字形状の弾性構造となっていて、内輪転走面５ｅ
はこの弾性構造によりラジアル方向の弾性力が付与され
ている。
【００１４】更に、円筒コロ軸受５とアンギュラ玉軸受
３との間の外側ディスタンスカラー７Ａの複数の放射状
の穴７ｂは、環状溝５ｃの開口部近くに開口するノズル
７ｃと、外輪５Ａの転走面５ｆ近くに開口するノズル７
ｄとに連通していて、内輪５Ｃには前記環状溝５ｃの奥
と他方の側面５ｄとを連通する複数の流通穴５ｇが等間
隔に穿設されている。
３との間の外側ディスタンスカラー７Ａの複数の放射状
の穴７ｂは、環状溝５ｃの開口部近くに開口するノズル
７ｃと、外輪５Ａの転走面５ｆ近くに開口するノズル７
ｄとに連通していて、内輪５Ｃには前記環状溝５ｃの奥
と他方の側面５ｄとを連通する複数の流通穴５ｇが等間
隔に穿設されている。
【００１５】上述のように構成されている本発明の軸受
装置によれば、円筒コロ軸受５は外輪５Ａが外周溝５ａ
に供給されるオイルエアにより冷却されており、転動体
５Ｂの直径が通常より小さく軽量となっているので、高
速回転による遠心力の影響が少ない。内輪５Ｃは環状溝
５ｃ内を流れるオイルエアによる冷却で外輪５Ａとの温
度差が少ないうえ、高速回転時における軸受面圧増加の
際に環状溝５ｃによるコ字形状の弾性構造により、内輪
転走面５ｅが軸受面圧を低減するように作用するので、
高速回転可能な高剛性形軸受装置となる。尚、主軸スリ
ーブ２の供給穴２ａに圧力空気を供給してエアにより内
輪５Ｃを冷却するようにしてもよい。
装置によれば、円筒コロ軸受５は外輪５Ａが外周溝５ａ
に供給されるオイルエアにより冷却されており、転動体
５Ｂの直径が通常より小さく軽量となっているので、高
速回転による遠心力の影響が少ない。内輪５Ｃは環状溝
５ｃ内を流れるオイルエアによる冷却で外輪５Ａとの温
度差が少ないうえ、高速回転時における軸受面圧増加の
際に環状溝５ｃによるコ字形状の弾性構造により、内輪
転走面５ｅが軸受面圧を低減するように作用するので、
高速回転可能な高剛性形軸受装置となる。尚、主軸スリ
ーブ２の供給穴２ａに圧力空気を供給してエアにより内
輪５Ｃを冷却するようにしてもよい。
【００１６】
【発明の効果】本発明の軸受装置は上述のとおり構成さ
れているので、次に記載する効果を奏する。請求項１の
軸受装置は、回転軸に嵌着される軸受内輪に環状溝を刻
設して内輪転走面が弾性変形可能な弾性構造としたの
で、高速回転時における遠心力の影響による軸受面圧の
増加を軽減して、焼付き事故の発生を未然に防止し、高
速回転を可能にする。
れているので、次に記載する効果を奏する。請求項１の
軸受装置は、回転軸に嵌着される軸受内輪に環状溝を刻
設して内輪転走面が弾性変形可能な弾性構造としたの
で、高速回転時における遠心力の影響による軸受面圧の
増加を軽減して、焼付き事故の発生を未然に防止し、高
速回転を可能にする。
【００１７】請求項２の軸受装置は、請求項１の軸受内
輪の環状溝に他方の側面に貫通する複数の流通の穴を設
け、環状溝と流通穴とを通るオイルエア又は冷却用エア
により内輪を冷却して外輪との温度差を少なくするよう
にしたので、熱膨張による軸受面圧の増加を抑えること
ができ、焼付け事故のない安定した高速回転が可能とな
る。
輪の環状溝に他方の側面に貫通する複数の流通の穴を設
け、環状溝と流通穴とを通るオイルエア又は冷却用エア
により内輪を冷却して外輪との温度差を少なくするよう
にしたので、熱膨張による軸受面圧の増加を抑えること
ができ、焼付け事故のない安定した高速回転が可能とな
る。
【図１】本発明の軸受装置の前側軸受の軸心より上半分
を表す部分断面図である。
を表す部分断面図である。
【図２】従来の技術の軸受装置の前側軸受の軸心より上
半分を表す部分断面図である。
半分を表す部分断面図である。
１ 主軸 ２ 主軸スリーブ ２ａ オイルエア用供給穴 ３，４ アンギュラ玉軸受 ５ 円筒コロ軸受 ５Ａ 外輪 ５Ｂ 転動体（円筒コロ） ５Ｃ 内輪 ５ｃ 環状溝 ５ｅ 内輪転走面 ５ｇ 流通穴 ６Ａ，６Ｂ，７Ａ，７Ｂ ディスタンスカラー
Claims (2)
- 【請求項１】 回転軸に嵌着された軸受内輪の一方の側
面の半径方向ほぼ中央から軸方向に他方の側面近くまで
同心に環状溝を刻設して内輪転送面の弾性変形可能な構
造とし、高速回転時における軸受面圧を低減するように
したことを特徴とする軸受装置。 - 【請求項２】 円周溝の奥と他方の側面とに貫通する複
数の流通穴を設け、前記円周溝と流通穴とに潤滑と冷却
とを兼ねるオイルエア又は冷却用のエアを供給するよう
に構成したことを特徴とする請求項１記載の軸受装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21202996A JPH1034494A (ja) | 1996-07-22 | 1996-07-22 | 軸受装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21202996A JPH1034494A (ja) | 1996-07-22 | 1996-07-22 | 軸受装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1034494A true JPH1034494A (ja) | 1998-02-10 |
Family
ID=16615698
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21202996A Pending JPH1034494A (ja) | 1996-07-22 | 1996-07-22 | 軸受装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1034494A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011069405A (ja) * | 2009-09-24 | 2011-04-07 | Jtekt Corp | 工作機械の主軸装置 |
| WO2018088414A1 (ja) * | 2016-11-10 | 2018-05-17 | Ntn株式会社 | 軸受装置の冷却構造 |
| CN108869559A (zh) * | 2018-08-21 | 2018-11-23 | 浙江田中精机股份有限公司 | 一种高速主轴驱动装置 |
-
1996
- 1996-07-22 JP JP21202996A patent/JPH1034494A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011069405A (ja) * | 2009-09-24 | 2011-04-07 | Jtekt Corp | 工作機械の主軸装置 |
| EP2481941A4 (en) * | 2009-09-24 | 2018-01-03 | JTEKT Corporation | Spindle device of machining center |
| WO2018088414A1 (ja) * | 2016-11-10 | 2018-05-17 | Ntn株式会社 | 軸受装置の冷却構造 |
| KR20190076027A (ko) * | 2016-11-10 | 2019-07-01 | 엔티엔 가부시키가이샤 | 베어링 장치의 냉각 구조 |
| CN110036215A (zh) * | 2016-11-10 | 2019-07-19 | Ntn株式会社 | 轴承装置的冷却结构 |
| CN110036215B (zh) * | 2016-11-10 | 2021-03-09 | Ntn株式会社 | 轴承装置的冷却结构 |
| CN108869559A (zh) * | 2018-08-21 | 2018-11-23 | 浙江田中精机股份有限公司 | 一种高速主轴驱动装置 |
| CN108869559B (zh) * | 2018-08-21 | 2023-11-10 | 浙江田中精机股份有限公司 | 一种高速主轴驱动装置 |
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