JPH11132244A

JPH11132244A - 潤滑装置付円筒ころ軸受装置

Info

Publication number: JPH11132244A
Application number: JP30008297A
Authority: JP
Inventors: Kenji Yakura; 健二矢倉; Hirotoshi Aramaki; 宏敏荒牧
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1997-10-31
Filing date: 1997-10-31
Publication date: 1999-05-18

Abstract

(57)【要約】【課題】潤滑油の量を微量とする場合でも、良好な潤
滑性を確保して、耐久性の向上を図る。【解決手段】円筒ころ７の軸方向両側に、軸３に外嵌
支持した１対のつば輪８ａ、８ａを設ける。このつば輪
８ａ、８ａの一部に設けた油受孔１０ａ、１０ａ及び貫
通孔１１ａ、１１ａを、上記円筒ころ７に近づく程、上
記つば輪８ａ、８ａの直径方向外方に向かう方向に傾斜
させる。このつば輪８ａ、８ａの回転に基づく遠心力の
作用により、上記円筒ころ７付近に十分な量の潤滑油を
供給できる。更に、上記貫通孔１１ａ、１１ａの上記円
筒ころ７に対向する端部を面取り部１７、１７に開口さ
せる事で、上記油受孔１０ａ、１０ａの外径寸法を確保
して必要容量を確保する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明の潤滑装置付円筒ころ
軸受装置は、例えば工作機械の主軸等、ラジアル荷重を
受けつつ高速で回転する軸を支承する為に利用する。

【０００２】

【従来の技術】工作機械の主軸は、使用時にラジアル荷
重を受けつつ高速回転する。この様な主軸を支承する
為、円筒ころ軸受を使用し、主軸の回転時にこの円筒こ
ろ軸受の内部に潤滑油を供給する潤滑装置付円筒ころ軸
受装置が、従来から知られている。この様な潤滑装置付
円筒ころ軸受装置として、例えば実公平８−２５１８９
５５号公報に記載された潤滑装置付円筒ころ軸受装置が
ある。この潤滑装置付円筒ころ軸受装置は、図２に示す
様に、外周面に内輪軌道１を有し、ハウジング２の内側
で高速回転する軸３に外嵌支持する内輪４と、内周面に
外輪軌道５を有し、上記ハウジング２に内嵌支持する外
輪６と、上記内輪軌道１と外輪軌道５との間に設けた複
数の円筒ころ７と、これら複数の円筒ころ７の軸方向両
側で、上記軸３に外嵌支持する１対のつば輪８、８と、
上記内輪軌道１と外輪軌道５との間部分に潤滑油を供給
する潤滑装置９とから成る。又、上記各円筒ころ７は、
図示しない保持器の円周方向複数箇所に設けたポケット
の内側に、１個づつ転動自在に保持している。

【０００３】上記各つば輪８、８の内部には、これらつ
ば輪８、８の一部で上記各円筒ころ７と反対側の面に開
口する油受孔１０、１０を形成している。又、上記各つ
ば輪８、８の一部には、上記油受孔１０、１０の内面
と、上記内輪４及び円筒ころ７に対向する面とを軸方向
に貫通する、貫通孔１１、１１を形成している。又、上
記ハウジング２の内周面で上記各油受孔１０、１０の開
口部と対向する位置には、上記１対の油受孔１０、１０
に潤滑油を供給すべく、上記潤滑装置９を構成する１対
の供給ノズル１２、１２を配置している。円筒ころ軸受
装置の使用時には、上記潤滑装置９を構成する図示しな
い給油源から上記各供給ノズル１２、１２に潤滑油を送
り込み、更にこの潤滑油を、これら各供給ノズル１２、
１２に設けた噴出孔１３、１３から上記油受孔１０、１
０に向けて噴出する。この様にして油受孔１０、１０内
に送り込んだ潤滑油を、上記貫通孔１１、１１を通じ
て、上記各円筒ころ７及び上記つば輪８、８を設けた、
上記内輪軌道１と外輪軌道５との間部分に供給する。
又、上記供給ノズル１２、１２に設けた別の噴出孔１３
ａからも、上記間部分に直接潤滑油を供給する。

【０００４】又、図示は省略するが、１９８５年４月に
発行された刊行物である、「ＡＧＡＲＤＣＯＮＦＥＲ
ＥＮＣＥＰＲＯＣＥＥＤＩＮＧＳＮＯ．３９４」中
の「ＤＥＳＩＧＮＡＮＤＣＡＬＣＵＬＡＴＩＯＮ
ＯＦＨＩＧＨＳＰＥＥＤＥＮＧＩＮＢＥＡＲＩＮ
ＧＳ」( 著者Ｈ．Ｊ．Ｋｏｅｂｅｒ）に記載された潤滑
装置付円筒ころ軸受装置の場合、上記１対のつば輪８、
８（図２参照）に相当する１対のつば部を内輪と一体に
形成し、この内輪の一部に貫通孔を形成している。この
貫通孔は、上記つば部の軸方向外側面に開口する状態で
設けた油受孔の内面に一端を、上記１対のつば部の間に
形成した内輪軌道面と上記つば部の軸方向内側面との連
続部分に他端を、それぞれ通じさせている。そして、こ
の貫通孔を、上記円筒ころに近づく程上記内輪の直径方
向外方に向かう方向に傾斜させている。従って、上記刊
行物に記載された潤滑装置付円筒ころ軸受装置によれ
ば、上記内輪の回転に伴う遠心力の作用により、油受孔
に送り込んだ潤滑油を内輪の外周面と外輪の内周面との
間部分に供給する事ができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述した実公平８−２
５１８９５５号公報に記載された潤滑装置付円筒ころ軸
受装置の場合、油受孔１０、１０に送り込む潤滑油が多
量であれば、これら各油受孔１０、１０内に、上記貫通
孔１１内に送り込むのに十分な量の潤滑油を確保でき
る。ところが、軸３に外嵌支持したつば輪８、８及び内
輪４が高速で回転すると、このつば輪４、４に設けた上
記油受孔１０、１０開口部周辺には、エアカーテン状の
空気流が発生する。そして、この空気流により、これら
油受孔１０、１０内への潤滑油の送り込みが妨げられ、
これら各油受孔１０、１０内に、上記貫通孔１１内に送
り込むのに十分な量の潤滑油を確保できなくなり、円筒
ころ軸受装置の潤滑不足を生じる可能性がある。特に、
運転時のランニングコストの低減を図るべく、微量な潤
滑油を空気（エア）により搬送する、所謂オイルエア潤
滑を採用した場合には、円筒ころ軸受装置の潤滑不足を
生じ易い。そして、潤滑不足を生じた場合、円筒ころ軸
受装置の冷却性が悪化して、内輪軌道１及び外輪軌道５
と円筒ころ７の転動面との転がり接触、並びに円筒ころ
７の両端面とつば輪８、８の側面との摺動により、内輪
４と外輪６との間の温度差が増大する。（内輪４の温度
が外輪６の温度よりも高くなる）そして、内輪４の温度
上昇により、この内輪４が膨張し、円筒ころ軸受の内部
隙間が負となり、これによる過大荷重により更に内輪４
の温度が上昇する。この結果、円筒ころ軸受装置の焼き
付きによる寿命低下を招く。

【０００６】一方、前述した「ＤＥＳＩＧＮＡＮＤ
ＣＡＬＣＵＬＡＴＩＯＮＯＦＨＩＧＨＳＰＥＥＤ
ＥＮＧＩＮＢＥＡＲＩＮＧＳ」に記載された潤滑装
置付円筒ころ軸受装置の場合、貫通孔の一端側に存在す
る油受孔の容量を大きくする事が難しく、やはり十分な
潤滑性能を得る事は難しい。本発明の潤滑装置付円筒こ
ろ軸受装置は、上述の様な不都合を何れも解消すべく、
供給する潤滑油の量を微量とする場合でも、良好な潤滑
性を確保して耐久性の向上を図るベく考えたものであ
る。

【０００７】

【課題を解決する為の手段】本発明の潤滑装置付円筒こ
ろ軸受装置は、前述の図２に示した従来の潤滑装置付円
筒ころ軸受装置と同様に、外周面に内輪軌道を有し、ハ
ウジングの内側で高速回転する軸に外嵌支持する内輪相
当部材と、内周面に外輪軌道を有し、上記ハウジングに
内嵌支持する外輪相当部材と、上記内輪軌道と外輪軌道
との間に設けた複数の円筒ころと、これら複数の円筒こ
ろの軸方向両側で上記軸に外嵌支持する１対のつば輪
と、上記内輪軌道と外輪軌道との間部分に潤滑油を供給
する潤滑装置とを備える。特に、本発明の潤滑装置付円
筒ころ軸受装置に於いては、上記１対のつば輪の一部に
それぞれ形成され、上記複数の円筒ころと反対側の面に
開口した油受孔と、この油受孔の内面外周寄り部分に一
端を、上記各つば輪の外周面と軸方向内側面との連続部
分に他端を、それぞれ開口させた貫通孔とを備える。そ
して、これら油受孔の外径側内面及び貫通孔を、上記円
筒ころに近づく程、上記つば輪の直径方向外方に向かう
方向に傾斜させている。更に、好ましくは、上記内輪相
当部材をマルテンサイト系ステンレス鋼等の線膨張係数
の低い鋼製、或はセラミック製としている。

【０００８】

【作用】本発明の潤滑装置付円筒ころ軸受装置によれ
ば、潤滑油の量を微量とするオイルエア潤滑等の場合で
も良好な潤滑性を確保して、耐久性の向上を図れる。即
ち、つば輪に形成された油受孔及び貫通孔は、円筒ころ
に近づく程上記つば輪の直径方向外方に向かう方向に傾
斜させている為、円筒ころ軸受装置の使用時にこれらつ
ば輪の回転に伴う遠心力の作用により、油受孔に受け入
れた潤滑油を、上記貫通孔内に効率良く送り込む事がで
きる。従って、潤滑油の量を微量とするエアオイル潤滑
等とする場合でも、良好な潤滑性を確保して、耐久性の
向上を図れる。更に、上記貫通孔の他端は、上記各つば
輪の外周面と軸方向内側面との連続部分に開口させてい
る為、上記各油受孔の外径側内面の直径を大きくでき、
これら各油受孔の容量を大きくできる。即ち、上記各つ
ば輪の外径を同じとした場合でも、上記各油受孔の外径
寸法を確保して、必要容量を確保できる。従って、更に
良好な潤滑性を確保して耐久性の向上を図れる。更に、
内輪相当部材を線膨張係数の低い鋼製或はセラミックス
製とすれば、円筒ころ軸受装置の使用時に内輪相当部材
と外輪相当部材との間に温度差が生じた場合でも、内輪
相当部材の膨張を抑制でき、円筒ころ軸受の内部隙間の
減少を抑制できる。従って、冷却性能が低い微量油潤滑
のオイルエア潤滑の場合でも、過大荷重による異常発熱
を生じる事を防止でき、この円筒ころ軸受装置の耐久性
の向上を図れる。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の形態の１
例を示している。本発明の潤滑装置付円筒ころ軸受装置
は、前述した実公平８−２５１８９５５号公報に記載さ
れた従来の潤滑装置付円筒ころ軸受装置と同様に、内輪
相当部材である内輪４と、外輪相当部材である外輪６
と、複数の円筒ころ７と、これら各円筒ころ７を保持す
る保持器１４と、１対のつば輪８ａ、８ａと、潤滑装置
９ａとから成る。外周面に内輪軌道１を有する上記内輪
４は、ハウジング２の内側で高速回転する軸３に外嵌支
持している。特に、本発明の潤滑装置付円筒ころ軸受装
置の場合、上記内輪４をマルテンサイト系ステンレス鋼
等の線膨張係数の低い鋼製、或はセラミックス製として
いる。又、内周面に外輪軌道５を有する上記外輪６は、
上記ハウジング２に内嵌支持している。これら外輪６及
び円筒ころ７は、従来から一般的に円筒ころ軸受に用い
られている軸受綱により造っている。

【００１０】又、上記１対のつば輪８ａ、８ａは、それ
ぞれ円環状に形成して、上記軸３の外周面の一部で、上
記複数の円筒ころ７及び上記内輪４の軸方向両側部分に
外嵌している。そして、上記軸３の外周面の一部で上記
各つば輪８ａ、８ａの軸方向外側（軸方向外側とは、円
筒ころ７と反対側をいう。以下同じ。）に、それぞれが
円筒状に形成された１対の内輪間座１５、１５を、それ
ぞれ外嵌固定する事により、上記各つば輪８ａ、８ａを
上記内輪間座１５、１５と上記内輪４との間で挟持し、
上記軸３に外嵌支持している。又、上記各つば輪８ａ、
８ａの一部には、これら各つば輪８ａ、８ａの軸方向外
側面に開口した油受孔１０ａ、１０ａを、全周に亙って
形成している。

【００１１】又、上記保持器１４は、全体を短円筒状に
形成し、円周方向に亙る複数箇所にポケット１６を設け
ている。そしてこれら各ポケット１６に、上記各円筒こ
ろ７を１個づつ、転動自在に保持している。尚、本例の
場合、この保持器１４は、上記つば輪８ａ、８ａの外周
面で案内（ラジアル方向に亙る変位を防止）する様にし
ている。

【００１２】又、上記潤滑装置９ａは、図示しない給油
源と、給油通路と、１対の供給ノズル１２ａ、１２ａと
から成る。これら供給ノズル１２ａ、１２ａは、上記ハ
ウジングの内周面から突出する状態で、上記油受孔１０
ａ、１０ａの開口部と対向する位置に、全周に亙り、或
は周方向に亙り間欠的に配置している。そして、円筒こ
ろ軸受装置の使用時には、上記潤滑装置９ａを構成する
給油源から上記各供給ノズル１２ａ、１２ａに潤滑油を
送り込んで、これら各供給ノズル１２ａ、１２ａに設け
た噴出孔１３、１３から上記油受孔１０ａ、１０ａに向
けて潤滑油を噴出する。

【００１３】特に、本発明の潤滑装置付円筒ころ軸受装
置の場合、これら各油受孔１０ａ、１０ａは、上記円筒
ころ７に近づく程、上記つば輪８ａ、８ａの直径方向外
方に向かう方向に傾斜させている。そして、これら各つ
ば輪８ａ、８ａの内側外径寄り部分に、それぞれ１乃至
複数の貫通孔１１ａ、１１ａを形成している。これら各
貫通孔１１ａ、１１ａは、上記油受孔１０ａ、１０ａの
内面外径寄り端部に一端を、上記各つば輪８ａ、８ａの
外周面と軸方向内側（軸方向内側とは、円筒ころ７に対
向する側をいう。以下同じ）面との連続部分である面取
り部１７、１７に他端を、それぞれ開口させている。こ
れら各貫通孔１１ａ、１１ａに就いても、上記油受孔１
０ａ、１０ａと同様、上記円筒ころ７に近づく程、上記
つば輪８ａ、８ａの直径方向外方に向かう方向に傾斜さ
せている。

【００１４】上述の様に構成される本発明の潤滑装置付
円筒ころ軸受装置の運転時には、潤滑装置９ａを構成す
る給油源から上記各供給ノズル１２ａ、１２ａに送り込
んだ潤滑油を、これら各供給ノズル１２ａ、１２ａに設
けた噴出孔１３、１３から上記油受孔１０ａ、１０ａの
開口部に向けて噴出する。そして、これら各油受孔１０
ａ、１０ａに送り込んだ潤滑油を、上記つば輪８ａ、８
ａに設けた貫通孔１１ａ、１１ａを通じて、上記円筒こ
ろ７を構成する内輪４の外周面と外輪６の内周面との間
部分で、上記円筒ころ７及び上記保持器１４を設置した
部分に供給する。

【００１５】特に、本発明の潤滑装置付円筒ころ軸受装
置によれば、ころ軸受装置のランニングコストを低減す
べく、オイルエア潤滑等で潤滑油の量を微量とする場合
でも、良好な潤滑性を確保できる。即ち、上記つば輪８
ａ、８ａに形成した油受孔１０ａ、１０ａ及び貫通孔１
１ａ、１１ａは、上記円筒ころ７に近づく程上記つば輪
８ａ、８ａの直径方向外方に向かう方向に傾斜させてい
る。従って、円筒ころ軸受装置の使用時に上記各つば輪
８ａ、８ａの回転に伴う遠心力の作用により、これら各
つば輪８ａ、８ａに設けた油受孔１０ａ、１０ａに送り
込まれた潤滑油を、上記貫通孔１１ａ、１１ａ内に効率
良く送り込む事ができる。従って、本発明の潤滑装置付
円筒ころ軸受装置によれば、潤滑油の量を微量とするオ
イルエア潤滑等とする場合でも、良好な潤滑性を確保し
て耐久性の向上を図れる。

【００１６】又、上記貫通孔１１ａ、１１ａの他端は、
上記各つば輪８ａ、８ａの外周面と軸方向内側面との連
続部分に開口させている為、上記各油受孔１０ａ、１０
ａの外径側内面の直径を大きくでき、これら各油受孔１
０ａ、１０ａの容量を大きくできる。即ち、上記各つば
輪８ａ、８ａの外径を同じとした場合でも、上記各油受
孔１０ａ、１０ａの外径寸法を確保して、必要容量を確
保できる。従って、更に良好な潤滑性を確保して耐久性
の向上を図れる。

【００１７】更に、本例の潤滑装置付円筒ころ軸受装置
の場合、内輪４を線膨張係数の低い鋼製、或はセラミッ
クス製としている。従って、円筒ころ軸受装置の使用時
に、内外両輪４、６の間に温度差が生じた（内輪４の温
度が外輪６の温度より高くなった）場合でも、内輪４の
膨張を抑えて、円筒ころ軸受の内部隙間の減少を抑制で
きる。従って、冷却性能が低い微量油潤滑のオイルエア
潤滑とした場合でも、内外両輪４、６の間の温度差増大
により、内部隙間を負とする事なく、過大荷重により異
常発熱が生じる事を防止して、円筒ころ軸受装置の耐久
性の向上を図れる。

【００１８】尚、上記各円筒ころ７の直径ｄ₇ は、上記
外輪６の外径Ｄ₆ と上記内輪４の内径Ｄ₄ との差（Ｄ₆
−Ｄ₄ ）の０．１５〜０．３０倍｛ｄ₇ ＝（０．１５〜
０．３０）（Ｄ₆ −Ｄ₄ ）｝の範囲に規制する事が好ま
しく、より好ましくは、上記外輪６の外径Ｄ₆ と上記内
輪４の内径Ｄ₄ との差（Ｄ₆ −Ｄ₄ ）の０．１５〜０．
２０倍｛ｄ₇ ＝（０．１５〜０．２０）（Ｄ₆ −Ｄ
₄ ）｝の範囲に規制する。この理由は次の通りである。

【００１９】即ち、上記各円筒ころ７の外径ｄ₇ が、上
記外輪６の外径Ｄ₆ と上記内輪４の内径Ｄ₄ との差（Ｄ
₆ −Ｄ₄ ）の０．１５倍よりも小さい｛０．１５×（Ｄ
₆ −Ｄ₄ ）＞ｄ₇ ｝と、上記円筒ころ７を保持する保持
器１４の肉厚が薄くなり過ぎ、この保持器１４自体の強
度を確保できなくなるだけでなく、上記つば輪８ａ、８
ａに設けた面取り部１７、１７に必要とする寸法の確保
もできなくなる。一方、これら各円筒ころ７の外径ｄ₇
が、上記外輪６の外径Ｄ₆ と上記内輪４の内径Ｄ₄ との
差の０．３０倍よりも大きい｛０．３０×（Ｄ₆ −Ｄ
₄ ）＜ｄ₇ ｝と、上記つば輪８ａ、８ａに形成した油受
孔１０ａ、１０ａに必要とする容量を確保できなくな
り、潤滑性が悪化する。従って、良好な潤滑性を確保す
る為には、上記円筒ころ７の外径ｄ₇ は、上記外輪６の
外径Ｄ₆ と上記内輪４の内径Ｄ₄ との差（Ｄ₆ −Ｄ₄ ）
の０．１５〜０．３０倍の範囲に規制する事が好まし
く、更に好ましくは、上記外輪６の外径Ｄ₆ と上記内輪
４の内径Ｄ₄ との差（Ｄ₆ −Ｄ₄）の０．１５〜０．２
０倍の範囲に規制する。

【００２０】尚、本例の場合、オイルエア潤滑とした構
造に就いて説明したが、本発明はこの様なオイルエア潤
滑に限らず、オイルミスト潤滑等の潤滑油を微量とする
場合、又は、一般的な潤滑の場合に於いても実施可能で
ある。

【００２１】

【発明の効果】本発明の潤滑装置付円筒ころ軸受装置
は、以上の様に構成され作用する為、潤滑油の量を微量
とするオイルエア潤滑等とする場合でも、良好な潤滑性
を確保して耐久性の向上を図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の１例を示す断面図。

【図２】従来構造の１例を示す断面図。

【符号の説明】

１内輪軌道２ハウジング３軸４内輪５外輪軌道６外輪７円筒ころ８、８ａつば輪９、９ａ潤滑装置１０、１０ａ油受孔１１、１１ａ貫通孔１２、１２ａ供給ノズル１３、１３ａ噴出孔１４保持器１５内輪間座１６ポケット１７面取り部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外周面に内輪軌道を有し、ハウジングの
内側で高速回転する軸に外嵌支持する内輪相当部材と、
内周面に外輪軌道を有し、上記ハウジングに内嵌支持す
る外輪相当部材と、上記内輪軌道と外輪軌道との間に設
けた複数の円筒ころと、これら複数の円筒ころの軸方向
両側で上記軸に外嵌支持する１対のつば輪と、上記内輪
軌道と外輪軌道との間部分に潤滑油を供給する潤滑装置
とを備えた潤滑装置付円筒ころ軸受装置に於いて、上記
１対のつば輪の一部にそれぞれ形成され、上記複数の円
筒ころと反対側の面に開口した油受孔と、この油受孔の
内面外周寄り部分に一端を、上記各つば輪の外周面と軸
方向内側面との連続部分に他端を、それぞれ開口させた
貫通孔とを備え、これら油受孔の外径側内面及び貫通孔
を、上記円筒ころに近づく程、上記つば輪の直径方向外
方に向かう方向に傾斜させた事を特徴とする潤滑装置付
円筒ころ軸受装置。