JPH11311254A - 潤滑機構付軸受装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 軸受装置部分に、十分な量のオイルエアの供
給を安定して行なえる構造を、特にコストを高くする事
なく実現する。 【解決手段】 ハウジング１内の給油通路２８から外輪
間座２０内の油吐出口２１へのオイルエアの送り込み
を、ノズル駒３１を介して行なう。ノズル駒３１の設置
部分をＯリング３４、３７によりシールして、オイルエ
アの漏洩防止を図る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明の潤滑機構付軸受装
置は、工作機械の主軸等、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、その使用時に高速回
転する。この為、主軸を回転自在に支持する為の軸受装
置には、運転時に十分な潤滑流体を供給する必要があ
る。この様に、高速回転する主軸を回転自在に支承する
と共に支承部の潤滑を行なわせる為の潤滑機構付軸受装
置として従来から、特開平６−２３５４２５号公報に記
載されたものが知られている。図２は、この公報に記載
された潤滑機構付軸受装置で、ハウジング１の内側に請
求項に記載した軸に相当する主軸２を支承している。こ
のハウジング１に設けた支持孔３は円筒状の内周面４を
有し、この内周面４の中間部に段部５を形成している。
一方、主軸２は上記内周面４と同心の外周面６を有し、
この外周面６の端部に鍔部７を形成している。上記内周
面４と外周面６との間には１対のアンギュラ型の玉軸受
８、８を、接触角の方向を互いに逆方向にした、所謂背
面組み合わせにより設け、上記ハウジング１内での主軸
２の回転を自在としている。

【０００３】上記各玉軸受８、８は、それぞれ外輪９と
内輪１０と転動体である複数の玉１１とから成る。各玉
軸受８、８を構成する複数個ずつの玉１１は、それぞれ
保持器１２により、上記各外輪９の内周面に形成された
外輪軌道３８と上記各内輪１０の外周面に形成された内
輪軌道１３との間に、転動自在に保持している。軸方向
（図２の左右方向）に間隔をあけて設けた上記１対の玉
軸受８、８の内輪１０は、それぞれの外輪９よりも軸方
向に亙る幅を狭くしている。この様な１対の内輪１０、
１０は、１対の内輪間座１４、１４を介して、上記１対
の玉軸受８、８が背面組み合わせとなる様に、互いに突
き合わせている。

【０００４】上記１対の内輪間座１４、１４は、断面が
略Ｊ字形で、全体を円環状としている。そして、各内輪
間座１４、１４の内側には、それぞれ軸方向一端に開口
１５、１５を有する油受空間１６、１６を設けている。
これら各油受空間１６、１６の外径側周面には、直径方
向外方（図２の上方）に凹んだ凹部１７を、それぞれ設
けている。これら各凹部１７、１７の底面１８（油受空
間１６の外径側周面）は、上記開口１５から離れるに従
って直径方向外方に向かう方向に傾斜している。

【０００５】又、上記各内輪間座１４、１４の肩部に
は、それぞれノズル孔１９、１９を形成している。これ
ら各ノズル孔１９、１９の一端は上記凹部１７に、他端
は各内輪間座１４の外面で上記玉１１に対向する部分
に、それぞれ開口している。又、各ノズル孔１９、１９
は、上記一端から他端に近付くに従って上記内輪間座１
４の直径方向外方に向かう方向に傾斜している。

【０００６】１対の外輪９、９の間に挟持される外輪間
座２０は、断面がエ字形で、全体を円環状としている。
この外輪間座２０の内側には、直径方向に亙って油吐出
口２１を形成し、この油吐出口２１の外端を、上記外輪
間座２０の外周面に形成した凹溝２２の内側に開口させ
ている。そして、ハウジング１内に設けられた給油通路
２８の開口部を、上記凹溝２２に対向させている。従っ
て、上記油吐出口２１と給油通路２８とは、凹溝２２を
介して連通している。

【０００７】又、上記外輪間座２０の直径方向内端部
（図２の下端部）には、供給ノズル２３、２３を設けて
いる。これら各供給ノズル２３、２３の一端は、上記油
吐出口２１の内端部に通じさせている。又、各供給ノズ
ル２３、２３の他端は、上記各内輪間座１４、１４の油
受空間１６、１６の開口１５、１５内に挿入されてお
り、各油受空間１６、１６の奥に向け開口している。

【０００８】尚、上記１対の外輪９と上記外輪間座２０
とは、スペーサ２７と共に、前記段部５と、前記支持孔
３の開口部に螺子止め固定した抑えリング２５との間で
挟持固定している。又、前記１対の内輪１０、１０と内
輪間座１４とは、１対のスペーサ２４、２４により挟持
し、更に、これら両内輪１０、１０と内輪間座１４、１
４とスペーサ２４、２４とを、前記鍔部７と、主軸２の
外周面に螺着した抑えナット２６とにより、挟持固定し
ている。

【０００９】又、上記１対のスペーサ２４、２４の互い
に対向する側面には、各スペーサ２４、２４の外周面に
開口する凹部２９、２９を設けている。そして、上記ハ
ウジング１の内周面で、各凹部２９、２９の外方に位置
する部分に、それぞれ排油通路３０、３０の端部を開口
させている。

【００１０】上述の様に構成する、従来から知られてい
る潤滑機構付軸受装置の作用は、次の通りである。主軸
２の回転時には、ハウジング１に設けた給油通路２８
と、外輪間座２０に設けた油吐出口２１とを通じて、外
輪間座２０の両側に設けた供給ノズル２３、２３に、潤
滑流体であるオイルエアを送り込む。この様にして各供
給ノズル２３、２３に送り込まれたオイルエアは、上記
各油受空間１６、１６に向けて噴出し、各油受空間１
６、１６に受け止められる。そして、各油受空間１６、
１６に送り込まれたオイルエアは、遠心力に基づいて各
油受空間１６、１６内を、直径方向外方に流れ、各油受
空間１６、１６の外径側周面に形成された凹部１７、１
７に受け止められる。この様にして各凹部１７、１７内
に受け止められたオイルエアにも、上記主軸２の回転に
基づく遠心力が作用するので、上記オイルエアは、上記
各凹部１７、１７内で圧力上昇する。

【００１１】これら各凹部１７、１７内で圧力上昇した
オイルエアは、これら各凹部１７、１７の底面１８、１
８近傍に開口したノズル孔１９、１９に、その一端開口
から送り込まれる。上記オイルエアには、これら各ノズ
ル孔１９、１９に送り込まれた後も遠心力が作用する
為、オイルエアは上記一端開口から他端開口に向けて勢
い良く流れる。そして、このオイルエアは、上記各ノズ
ル孔１９、１９の他端開口から玉１１に向け噴出する。
この様に、オイルエアが各ノズル孔１９、１９から玉１
１に向け噴出する勢いは、上記主軸２の回転速度が速く
なり、オイルエアに作用する遠心力が大きくなる程良く
なる。

【００１２】従って、上記主軸２の回転速度が速くなっ
ても、上記各ノズル孔１９、１９から噴出するオイルエ
アは、玉１１からそれる事なく、殆どが玉１１の転動面
に達する。この為、上記供給ノズル２３、２３から油受
空間１６、１６へのオイルエアの供給量を過剰にしなく
ても、十分に効果的な潤滑を行なえる。従って、オイル
エア供給用のポンプ等の小型化と運転経費の節減とを図
れる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】上述の様に構成され作
用する、従来の潤滑機構付軸受装置の場合には、給油通
路２８から油吐出口２１に送り込むべきオイルエアが、
ハウジング１の内周面と外輪間座２０の外周面との嵌合
面を通じて漏洩し易い。即ち、図２に示した従来構造で
は、上記ハウジング１と外輪間座２０との周方向に亙る
位相を規制しなくても、上記給油通路２８から油吐出口
２１にオイルエアを送り込める様に、上記外輪間座２０
の外周面に凹溝２２を、全周に亙って形成している。上
記給油通路２８から油吐出口２１に送り込むオイルエア
は、一度上記凹溝２２に沿って上記ハウジング１及び外
輪間座２０の全周に亙り広がってから、上記油吐出口２
１に入り込む。この際、上記凹溝２２に沿って広がった
オイルエアの一部は、上記ハウジング１の内周面と外輪
間座２０の外周面との嵌合面を通じて漏洩する。上記従
来構造の場合には上記オイルエアが、この嵌合面の全周
に亙り入り込む可能性がある為、漏洩流路が広く、漏洩
量が多くなり易い。

【００１４】漏洩量を抑えるべく、漏洩流路を狭くする
為には、上記凹溝２２を省略すると共に、上記ハウジン
グ１と外輪間座２０との周方向に亙る位相を規制して、
上記給油通路２８の下流端開口と上記油吐出口２１の上
流端開口とを整合させる事が考えられる。但し、この様
な構造によると、軸受装置の組立時に上記ハウジング１
と外輪間座２０との組み合わせ作業が面倒になる。又、
組み合わせ後にこれらハウジング１と外輪間座２０との
相対回転を防止する為の回り止め機構が必要になる。し
かも、十分な漏洩防止を図る為には、上記ハウジング１
の内周面と上記外輪間座２０の外周面とに精密研削加工
を施して、これら両周面同士の間の隙間を極力小さくす
る必要がある。これらにより、軸受装置のコストが嵩む
にも拘らず、確実な漏洩防止を図る事は難しい。本発明
の潤滑機構付軸受装置は、上述の様な不都合を解消すべ
く考えたものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の潤滑機構付軸受
装置は、前述した従来の潤滑機構付軸受装置と同様に、
円筒状の内周面を有するハウジングと、円筒状の外周面
を有し、このハウジングの内側で高速回転する軸と、外
周面に内輪軌道を有し、上記軸に外嵌支持された内輪
と、この内輪に隣接して上記軸に外嵌支持された内輪間
座と、内周面に外輪軌道を有し、上記ハウジングに内嵌
支持された外輪と、この外輪に隣接して上記ハウジング
に内嵌支持された外輪間座と、上記内輪軌道と外輪軌道
との間に設けられた複数の転動体と、上記内輪間座の内
側に設けられてこの内輪間座の軸方向一端に開口を有す
る油受空間と、この油受空間の外径側周面に、直径方向
外方に凹んだ状態で設けられた凹部と、この凹部に一端
を、上記内輪間座の外面で上記転動体に対向する部分に
他端を、それぞれ開口させたノズル孔と、上記外輪間座
の内側に設けられ、上記ハウジング内に設けられた給油
通路に連通する油吐出口と、上記外輪間座の直径方向内
端部に設けられ、その一端を油吐出口に通じさせると共
に、その他端を上記油受空間に向け開口させた供給ノズ
ルとを備える。

【００１６】特に、本発明の潤滑機構付軸受装置に於い
ては、上記給油通路の下流端に内嵌支持された、内部に
この給油通路を送られて来る潤滑流体を流通させて上記
ハウジングの内周面から直径方向内方に噴出させる為の
通路を有するノズル駒と、上記外輪間座の外周面で上記
油吐出口の上流端開口部に整合する部分に設けられた嵌
合凹部とを備える。そして、この嵌合凹部に、上記ノズ
ル駒の先端部で上記ハウジングの内周面から突出した部
分が内嵌すると共に、これら嵌合凹部とノズル駒の先端
部とをシール部材により密封している。

【００１７】

【作用】上述の様に構成する本発明の潤滑機構付軸受装
置の運転時には、ハウジング内に設けられた給油通路か
らノズル駒の内部に設けた通路内に送り込まれた、オイ
ルエア等の潤滑流体が、外輪間座の内側に設けられた油
吐出口と供給ノズルとを通じて、内輪間座の内側に設け
られた油受空間に送り込まれる。そして、この油受空間
に送り込まれた上記潤滑流体は、ノズル孔から転動体に
向けて噴出し、軸受装置を潤滑する。

【００１８】特に、本発明の潤滑機構付軸受装置は、上
記給油通路と油吐出口との接続を、ノズル駒を介して行
ない、しかもこのノズル駒の先端部と嵌合凹部との間を
シール部材により密封しているので、ハウジングと外輪
間座との嵌合面からの潤滑流体の漏洩防止を図りつつ、
上記軸受装置への潤滑流体の供給を確実に行なえる。し
かも、ハウジングの内周面や外輪間座の外周面に精密研
削加工を施す必要も、これらハウジングと外輪間座との
相対回転防止を図る為に独立した機構を設ける必要もな
い。

【００１９】

【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。尚、本発明の潤滑機構付軸受装置の特
徴は、ハウジング１内に設けた給油通路２８と、外輪間
座２０の内側に設けた油吐出口２１との接続部の構造に
ある。その他の部分の構造及び作用は、前述の図２に示
した従来例と同様であるから、同等部分に関する図示並
びに説明は省略若しくは簡略にし、以下、本発明の特徴
部分を中心に説明する。

【００２０】本発明の潤滑機構付軸受装置では、上記給
油通路２８の下流端に、ノズル駒３１を内嵌支持してい
る。この為に図示の例では、この給油通路２８の下流端
部分に嵌合孔３２を、上記ハウジング１の内外両周面同
士を連結させる状態で形成している。上記給油通路２８
の上流寄り部分は、上記ハウジング１の軸方向（図１の
左右方向）に亙り設けられて、この上流寄り部分の下流
端を、上記嵌合孔３２の内周面に開口させている。

【００２１】この様な嵌合孔３２内に内嵌支持した、上
記ノズル駒３１の内部には、オイルエア等の潤滑流体を
流通させる通路３３を設けて、上記給油通路２８を送ら
れて来るこの潤滑流体を、上記ハウジング１の内周面か
ら直径方向内方（図１の下方）に噴出させる様にしてい
る。図示の例では上記通路３３の上流端は上記ノズル駒
３１の中間部外周面に、下流端は内端面（図１の下端
面）中央部に、それぞれ開口させている。又、上記ノズ
ル駒３１の外周面で、上記通路３３の上流端開口を軸方
向両側から挟む２個所位置には、それぞれ係止溝を全周
に亙って設け、これら各係止溝内に、シール部材である
Ｏリング３４、３４を係止している。

【００２２】この様なノズル駒３１は、上記嵌合孔３２
内に、上記ハウジング１の外周面側開口から挿入し、挿
入し切った状態でこのハウジング１の外周面にねじ止め
固定した抑え板３５により上記嵌合孔３２からの抜け止
めを図る事で、この嵌合孔３２内に内嵌支持している。
この様にしてこの嵌合孔３２内に上記ノズル駒３１を内
嵌支持した状態で、上記給油通路２８の上流寄り部分の
下流端開口と上記通路３３の上流端開口とが整合し、こ
の給油通路２８から通路３３への潤滑流体の送り込みが
可能になる。又、この状態で上記１対のＯリング３４、
３４は、それぞれ上記ノズル駒３１の外周面と嵌合孔３
２の内周面との間で弾性的に圧縮されてこれら両周面間
をシールし、上記給油通路２８から通路３３に向けて流
通する潤滑流体の漏洩防止を図る。更に、上記ハウジン
グ１内で前記外輪間座２０が回転する事も防止する。

【００２３】尚、上記給油通路２８の上流寄り部分の下
流端開口と上記通路３３の上流端開口とを整合するの
に、例えば、上記ノズル駒３１の外端面と上記抑え板３
５とに凹凸係合部を設けて、このノズル駒３１の回転方
向に亙る位相を規制する。或は、このノズル駒３１の外
周面で上記通路３３の上流端開口に整合する部分、或は
上記嵌合孔３２の内周面で上記給油通路２８の上流寄り
部分の下流端開口に整合する部分に、全周に亙る凹溝を
形成すれば、特に上記ノズル駒３１の回転方向に亙る位
相を規制しなくても、上記給油通路２８から通路３３へ
の潤滑流体の送り込みを可能にできる。

【００２４】一方、前記外輪間座２０の外周面で前記油
吐出口２１の上流端開口部に整合する部分には、嵌合凹
部３６を設けている。この嵌合凹部３６の内径は、上記
ノズル駒３１の外径よりも僅かに大きくしている。従っ
て、この嵌合凹部３６に、上記ノズル駒３１の先端部で
上記ハウジング１の内周面から突出した部分ががたつき
なく内嵌する。この内嵌作業を容易に行なえる様にする
為、上記ノズル駒３１の先端部を先細にテーパさせた
り、或は先端部外周縁に面取りを施しても良い。尚、上
記嵌合孔３２に上記ノズル駒３１を挿入する作業は、上
記ハウジング１の支持孔３に上記外輪間座２０を内嵌
し、上記嵌合凹部３６と上記嵌合孔３２とを整合させた
状態で行なう。又、この嵌合凹部３６には、上記外輪間
座２０を上記支持孔３に内嵌するのに先立って、シール
部材であるＯリング３７を挿入しておく。このＯリング
３７は、上記ノズル駒３１の内端面と上記嵌合凹部３６
の奥面との間で弾性的に圧縮されて、上記通路３３から
前記油吐出口２１に向けて流通する潤滑流体の漏洩防止
を図る。

【００２５】上述の様に構成する本発明の潤滑機構付軸
受装置は、ハウジング１の内部に設けた給油通路２８
と、外輪間座２０内に設けた油吐出口２１との接続を、
ノズル駒３１を介して行ない、しかもこのノズル駒３１
の先端部と上記嵌合凹部３６との間をＯリング３７によ
り密封しているので、上記ハウジング１と外輪間座２０
との嵌合面からのオイルエアの漏洩防止を図りつつ、軸
受装置へのオイルエアの供給を確実に行なえる。しか
も、漏洩防止の為に上記ハウジング１の内周面や外輪間
座２０の外周面に精密研削加工を施す必要も、これらハ
ウジング１と外輪間座２０との相対回転防止を図る為に
独立した機構を設ける必要もない。

【００２６】

【発明の効果】本発明の潤滑機構付軸受装置は、以上に
述べた通り構成され作用するので、軸受装置部分に十分
な潤滑流体の供給を安定して行なえる構造を、特にコス
トを高くする事なく実現できる。

【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、図２のＡ部
に相当する断面図。

【図２】従来構造の１例を示す半部断面図。

【符号の説明】

１ ハウジング ２ 主軸 ３ 支持孔 ４ 内周面 ５ 段部 ６ 外周面 ７ 鍔部 ８ 玉軸受 ９ 外輪 １０ 内輪 １１ 玉 １２ 保持器 １３ 内輪軌道 １４ 内輪間座 １５ 開口 １６ 油受空間 １７ 凹部 １８ 底面 １９ ノズル孔 ２０ 外輪間座 ２１ 油吐出口 ２２ 凹溝 ２３ 供給ノズル ２４ スぺーサ ２５ 抑えリング ２６ 抑えナット ２７ スぺーサ ２８ 給油通路 ２９ 凹部 ３０ 排油通路 ３１ ノズル駒 ３２ 嵌合孔 ３３ 通路 ３４ Ｏリング ３５ 抑え板 ３６ 嵌合凹部 ３７ Ｏリング ３８ 外輪軌道

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒状の内周面を有するハウジングと、
   円筒状の外周面を有し、このハウジングの内側で高速回
   転する軸と、外周面に内輪軌道を有し、上記軸に外嵌支
   持された内輪と、この内輪に隣接して上記軸に外嵌支持
   された内輪間座と、内周面に外輪軌道を有し、上記ハウ
   ジングに内嵌支持された外輪と、この外輪に隣接して上
   記ハウジングに内嵌支持された外輪間座と、上記内輪軌
   道と外輪軌道との間に設けられた複数の転動体と、上記
   内輪間座の内側に設けられてこの内輪間座の軸方向一端
   に開口を有する油受空間と、この油受空間の外径側周面
   に、直径方向外方に凹んだ状態で設けられた凹部と、こ
   の凹部に一端を、上記内輪間座の外面で上記転動体に対
   向する部分に他端を、それぞれ開口させたノズル孔と、
   上記外輪間座の内側に設けられ、上記ハウジング内に設
   けられた給油通路に連通する油吐出口と、上記外輪間座
   の直径方向内端部に設けられ、その一端を油吐出口に通
   じさせると共に、その他端を上記油受空間に向け開口さ
   せた供給ノズルとを備えた潤滑機構付軸受装置に於い
   て、上記給油通路の下流端に内嵌支持された、内部にこ
   の給油通路を送られて来る潤滑流体を流通させて上記ハ
   ウジングの内周面から直径方向内方に噴出させる為の通
   路を有するノズル駒と、上記外輪間座の外周面で上記油
   吐出口の上流端開口部に整合する部分に設けられた嵌合
   凹部とを備え、この嵌合凹部に、上記ノズル駒の先端部
   で上記ハウジングの内周面から突出した部分が内嵌する
   と共に、これら嵌合凹部とノズル駒の先端部とをシール
   部材により密封している事を特徴とする潤滑機構付軸受
   装置。