JPH11230178A - 円筒ころ軸受装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 軸受内に潤滑油を流入させる油流や空気流を
発生させ、もって軸受温度の過上昇や転動面等の損傷を
防止した円筒ころ軸受装置を提供する。 【構成】 内輪７には、円筒ころ１３を保持するべく、
外端側に第１の案内つば３１が形成され、内端側に第２
の案内つば３３が形成されている。第２の案内つば３３
の外径ｅ２は、第１の案内つば３１の外径ｅ１に較べて
大きくなっている。また、軸受ハウジング３には、円筒
ころ軸受５の下方に両潤滑油溜り１９，２１を連通する
連通孔３５が形成されている。スピンドル１の回転に伴
って内輪７が回転し始めると、外径ｅ１，ｅ２の相違に
より両案内つば３１，３３では遠心力に差が生じ、矢印
で示すように、円筒ころ１３内には外端面側から内端面
側に向かう油流や空気流が生起される。この流れは、内
輪７の回転速度の上昇に応じて強くなるため、スピンド
ル１が通常運転状態になると、第１の潤滑油溜り１９内
の潤滑油が円筒ころ軸受５内を貫通し、第２の潤滑油溜
り２１内に流れ、さらに連通孔３５を通じて循環する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回転軸の支持等に供さ
れる円筒ころ軸受装置に係り、詳しくは軸受温度の低減
や耐焼付性の向上を図る技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車や工作機械等の機械装置では、ス
ピンドルやローラ、ホイール等を回転自在に支持するべ
く、種々の転がり軸受が各部に用いられている。転がり
軸受は、通常、一対の軌道輪と、両軌道輪間に配設され
た多数の転動体と、これら転動体どうしの接触や転動体
の脱落を防止する保持器とから構成されている。転がり
軸受では、金属接触に因る発熱や摩耗、焼き付き等を防
止するため、各構成要素間を適切に潤滑する必要があ
る。潤滑形態としては、比較的低粘度の潤滑油を用いて
の油浴法や飛沫法、滴下法の他、比較的高粘度のグリー
スを用いての軸受あるいは軸受ハウジング内への封入法
が一般的である。軸受の一部を潤滑油溜りに浸漬させる
油浴法が採られ、且つ軸受中心線が水平に配置された場
合、軸受静止時の油面は一般的に最下端の転動体の中心
線程度とされている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】転がり軸受である円筒
ころ軸受の潤滑に油浴法を採用すると、軸受温度の過上
昇や転動面の損傷等が発生することがあった。例えば、
潤滑油溜り内に十分に潤滑油があるにもかかわらず潤滑
油が軸受の近傍でしか流動しない状態で軸受が回転する
ため、潤滑油の攪拌により発生した熱が潤滑油溜り内の
潤滑油全体に拡がらないことがある。この場合、軸受温
度が比較的短時間で上昇することになり、軸受の性能が
低下する虞がある。また、潤滑油の攪拌を抑えるべく油
面を低下させると、潤滑油不足により軸受の構成要素ど
うしが金属接触し、転動面等のかじりが生じやすくな
り、場合によっては焼き付きに至ることもある。本発明
は、上記状況に鑑みなされたもので、軸受内に潤滑油を
貫通させる油流や空気流を発生させ、潤滑油溜り内の潤
滑油が軸受内を一方向に貫通する形で循環させ、もって
軸受温度の過上昇や転動面等の損傷を防止した円筒ころ
軸受装置を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明では、上記課題を
解決するため、回転軸に固着された内輪と、装置ハウジ
ングに固着された外輪と、前記内輪と前記外輪との間に
介装された複数の円筒ころとを有する円筒ころ軸受を備
え、当該円筒ころ軸受を潤滑油溜りに浸漬させる油浴法
によって潤滑する円筒ころ軸受装置において、前記回転
軸の回転に伴って回転する回転部材に前記円筒ころ軸受
の一端面側に他端面側より大径となる部位を形成すると
共に、前記回転軸の回転に拘わらず回転しない固定部材
に前記円筒ころ軸受の一端面側の潤滑油溜りと他端面側
の潤滑油溜りとを連通する連通路を形成したものを提案
する。

【０００５】本発明によれば、回転部材が回転する際、
径の相違に起因する遠心力の大小により他端面側から一
端面側に向かう潤滑油の流れが生起され、他端面側の潤
滑油溜りから潤滑油が軸受内に導入される。また、軸受
内の潤滑油は、軸受から溢れでて一端面側の潤滑油溜り
の油面を上昇させるが、油面差により一端面側の潤滑油
溜り内の潤滑油が連通路を介して他端面側の潤滑油溜り
に流入し、潤滑油の循環が行われる。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づき詳細に説明する。図１には本発明の第１実施形態
に係る円筒ころ軸受装置の要部を縦断面により示してあ
る。同図において、符号１は図示しない駆動機構に回転
駆動されるスピンドルであり、軸受ハウジング３に保持
された円筒ころ軸受５により回転自在に支持されてい
る。円筒ころ軸受５は、スピンドル１に外嵌する内輪７
と、軸受ハウジング３の保持部９に内嵌する外輪１１
と、内輪７と外輪１１との間に介装された多数本の円筒
ころ１３と、これら円筒ころ１３を保持する保持器１５
とからなっている。図中、符号１７は内輪７をスピンド
ル１に固定するリングナットを示す。

【０００７】円筒ころ軸受５の潤滑は油浴法によってお
り、軸受ハウジング３には、円筒ころ軸受５の外端面側
（図中、右側）に第１の潤滑油溜り１９が形成され、内
端面側（図中、左側）に第２の潤滑油溜り２１が形成さ
れている。尚、両潤滑油溜り１９，２１の油面は、最下
端に位置する円筒ころ１３の軸心より若干下方に位置し
ている。

【０００８】内輪７には、円筒ころ１３を保持するべ
く、外端側に第１の案内つば３１が形成され、内端側に
第２の案内つば３３が形成されている。本実施形態の場
合、第２の案内つば３３の外径ｅ２は、第１の案内つば
３１の外径ｅ１に較べて大きくなっている。また、保持
器９においても、両案内つば３１，３３の外径ｅ１，ｅ
２に対応するように、内端側の内外径寸法ｃｉ１，ｃｏ
１が、外端側の内外径寸法ｃｉ２，ｃｏ２に較べて大き
くなっている。一方、軸受ハウジング３には、円筒ころ
軸受５の下方に両潤滑油溜り１９，２１を連通する連通
孔３５が形成されている。

【０００９】以下、第１実施形態の作用を述べる。スピ
ンドル１の回転に伴って内輪７が回転し始めると、それ
ぞれ外径ｅ１とｅ２，内径ｃｉ１とｃｉ２，外径ｃｏ１
とｃｏ２の相違により両案内つば３１，３３では遠心力
に差が生じ、図１中に矢印で示すように、円筒ころ１３
内には外端面側から内端面側に向かう油流や空気流が生
起される。この流れは、内輪７の回転速度の上昇に応じ
て強くなるため、スピンドル１が通常運転状態になる
と、第１の潤滑油溜り１９内の潤滑油が円筒ころ軸受５
内を通り、第２の潤滑油溜り２１に流入する。潤滑油
は、軸受を通過する際、内外輪７，１１や円筒ころ７、
保持器１５間の潤滑を行うと同時に、これら軸受構成部
材の熱を奪う。

【００１０】第２の潤滑油溜り２１内では潤滑油の流入
により油量が次第に増加するため、第２の潤滑油溜り２
１の油面が第１の潤滑油溜り１９の油面より一時的に高
くなる。ところが、油面の高低差と空気流により生じた
軸受ハウジング３内の気圧差とが相俟って、両潤滑油溜
り１９，２１内では油圧差が生じるため、第２の潤滑油
溜り２１内の潤滑油が連通孔３５を介して第１の潤滑油
溜り１９側に流入するようになる。これにより、両潤滑
油溜り１９，２１内の潤滑油が円筒ころ軸受５を経由し
て循環することになり、両潤滑油溜り内の潤滑油が有効
に軸受５の熱を奪い去り、前述した軸受温度の過上昇や
転動面等の損傷が防止されるのである。

【００１１】次に、本発明の他の実施形態をいくつか説
明するが、これら実施形態は、その全体構成や作用が第
１実施形態と略同様であるため、相違点のみを説明す
る。

【００１２】図２には、第２実施形態に係る円筒ころ軸
受装置の要部を縦断面により示してある。同図に示した
ように、第２実施形態の円筒ころ軸受５は、第１実施形
態と同様に、内輪７に外径ｅ１，ｅ２が異なる第１，第
２の案内つば３１，３３が形成されているが、これら案
内つば３１，３３が外端側から内端側に向けて拡開する
テーパ形状となっている。第２実施形態においても、ス
ピンドル１が回転すると、円筒ころ軸受５内に矢印で示
した方向に油流や空気流が発生する。

【００１３】図３には、第３実施形態に係る円筒ころ軸
受装置の要部を縦断面により示してある。同図に示した
ように、第３実施形態の円筒ころ軸受５では、内輪７の
両案内つばは同一径となっているが、保持器１５が通常
のものと異なっている。すなわち、保持器１５の外周面
は、内端側の外径ｃｏ２が外端側の外径ｃｏ１より大き
いテーパ形状に形成されており、スピンドル１の回転に
伴って回転すると、円筒ころ軸受５内に矢印で示した方
向に油流や空気流を発生させる。

【００１４】図４には、第４実施形態に係る円筒ころ軸
受装置の要部を縦断面により示してある。同図に示した
ように、第４実施形態の円筒ころ軸受５では、第３実施
形態と同様に、保持器１５が通常のものと異なってい
る。すなわち、保持器１５の内周面は、内端側の内径ｃ
ｉ２が外端側の内径ｃｉ１より大きいテーパ形状に形成
されており、スピンドル１の回転に伴って回転すると、
円筒ころ軸受５内に矢印で示した方向に油流や空気流を
発生させる。また、軸受ハウジング３には連通孔が形成
されておらず、案内つば付きの外輪１１の最下端部に内
外端面と外周面とに連続する連通溝３７が形成され、こ
の連通溝３７により両潤滑油溜り１９，２１が連通され
ている。

【００１５】図５には、第５実施形態に係る円筒ころ軸
受装置の要部を縦断面により示してある。同図に示した
ように、第５実施形態の円筒ころ軸受５は、第４実施形
態のものと同様の連通溝３７が外輪１１に形成されてい
る以外、通常の円筒ころ軸受と異なるところはない。し
かし、本実施形態では、外端側から内端側に向けて拡開
するテーパ形状の間座３９がスピンドル１と円筒ころ軸
受５との間に介装されており、その間座３９の最大外径
ｋがリングナット１７の外径ｓより大きくなっている。
本実施形態においても、スピンドル１と共に間座３９お
よびリングナット１７が回転すると、両者間での遠心力
の相違により、円筒ころ軸受５内に矢印で示した方向に
油流や空気流が発生する。

【００１６】図６には、第６実施形態に係る円筒ころ軸
受装置の要部を縦断面により示してある。同図に示した
ように、第６実施形態の円筒ころ軸受５は、案内つば付
きの外輪１１を有すると共に、内輪７には内端側にのみ
案内つば３３が形成されている。すなわち、本実施形態
の内輪７では、内端側の外径ｅ２が外端側の外径ｅ０よ
り大きくなっており、スピンドル１の回転に伴って内輪
７が回転し始めると、円筒ころ軸受５内に矢印で示した
方向に油流や空気流が発生するのである。

【００１７】以上で具体的実施形態の説明を終えるが、
本発明の態様はこれら実施形態に限られるものではな
い。例えば、第５実施形態において、外輪１１に形成し
た連通溝３７を廃して、第１〜第３実施形態であげた軸
受ハウジング３の連通孔３５を採用すれば、円筒ころ軸
受５として汎用品を使用することが可能となる。また、
その他の具体的構成等についても、上記実施形態に限ら
れるものではなく、設計上の都合等により適宜変更可能
である。

【００１８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、回転軸に固着された内輪と、装置ハウジング
に固着された外輪と、前記内輪と前記外輪との間に介装
された複数の円筒ころとを有する円筒ころ軸受を備え、
当該円筒ころ軸受を潤滑油溜りに浸漬させる油浴法によ
って潤滑する円筒ころ軸受装置において、前記回転軸の
回転に伴って回転する回転部材に前記円筒ころ軸受の一
端面側に他端面側より大径となる部位を形成すると共
に、前記回転軸の回転に拘わらず回転しない固定部材に
前記円筒ころ軸受の一端面側の潤滑油溜りと他端面側の
潤滑油溜りとを連通する連通路を形成したため、回転部
材が回転する際、径の相違に起因する遠心力の大小によ
り他端面側から一端面側に向かう潤滑油の流れが生起さ
れ、他端面側の潤滑油溜りから一端面側の潤滑油溜りへ
と潤滑油が軸受内を貫通し、軸受温度の過上昇や損傷が
防止される。また、この潤滑油の流れにより一端面側の
潤滑油溜りの油面が上昇し、この油面差により一端面側
の潤滑油溜り内の潤滑油が連通路を介して他端面側の潤
滑油溜りに流入し、潤滑油の循環が行われる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る円筒ころ軸受装置
の要部を示す縦断面図である。

【図２】本発明の第２実施形態に係る円筒ころ軸受装置
の要部を示す縦断面図である。

【図３】本発明の第３実施形態に係る円筒ころ軸受装置
の要部を示す縦断面図である。

【図４】本発明の第４実施形態に係る円筒ころ軸受装置
の要部を示す縦断面図である。

【図５】本発明の第５実施形態に係る円筒ころ軸受装置
の要部を示す縦断面図である。

【図６】本発明の第６実施形態に係る円筒ころ軸受装置
の要部を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１‥‥スピンドル ３‥‥軸受ハウジング ５‥‥円筒ころ軸受 ７‥‥内輪 １１‥‥外輪 １３‥‥円筒ころ １９‥‥第１の潤滑油溜り ２１‥‥第２の潤滑油溜り ３１，３３‥‥案内つば ３５‥‥連通孔 ３７‥‥連通溝 ３９‥‥間座

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転軸に固着された内輪と、装置ハウジ
   ングに固着された外輪と、前記内輪と前記外輪との間に
   介装された複数の円筒ころとを有する円筒ころ軸受を備
   え、当該円筒ころ軸受を潤滑油溜りに浸漬させる油浴法
   によって潤滑する円筒ころ軸受装置において、 前記回転軸の回転に伴って回転する回転部材に前記円筒
   ころ軸受の一端面側に他端面側より大径となる部位を形
   成すると共に、前記回転軸の回転に拘わらず回転しない
   固定部材に前記円筒ころ軸受の一端面側の潤滑油溜りと
   他端面側の潤滑油溜りとを連通する連通路を形成したこ
   とを特徴とする円筒ころ軸受装置。