JPS61109914A - 工作機械主軸用転がり軸受 - Google Patents
工作機械主軸用転がり軸受Info
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- JPS61109914A JPS61109914A JP59232033A JP23203384A JPS61109914A JP S61109914 A JPS61109914 A JP S61109914A JP 59232033 A JP59232033 A JP 59232033A JP 23203384 A JP23203384 A JP 23203384A JP S61109914 A JPS61109914 A JP S61109914A
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は工作機械主軸用転がり軸受に関する。
従来の技術
工作機械主軸は、加工時間の短縮あるいは被加工物の表
面仕上げ状態の向上のため、回転の高速化が要求される
一方、回転精度の向上のため主軸の温度上昇はできるだ
け低いことが望まれる。このため主軸を支持する軸受の
発熱をできるだけ小さくする工夫が行われていると同時
に、ハウジング外径面を油で冷却するなどの方法が採用
されている。
面仕上げ状態の向上のため、回転の高速化が要求される
一方、回転精度の向上のため主軸の温度上昇はできるだ
け低いことが望まれる。このため主軸を支持する軸受の
発熱をできるだけ小さくする工夫が行われていると同時
に、ハウジング外径面を油で冷却するなどの方法が採用
されている。
発明の解決しようとする問題点
しかし、上記のような方法によるハウジングの冷却では
、最も冷却の必要な主軸部分まで十分な冷却効果が期待
できず、主軸の熱変位による精度低下が防止できない。
、最も冷却の必要な主軸部分まで十分な冷却効果が期待
できず、主軸の熱変位による精度低下が防止できない。
問題点を解決するための手段
上記問題を解決するため１本発明の工作機械主軸用転が
り軸受は、少なくとも内輪及び外輪をファインセラミッ
クス等の熱伝導の悪いしかも転がり軸受としての性能を
満足する材料で作り、軸受内部で発生する熱が主軸及び
ハウジングにできるたけ伝わらないよう外輪に潤滑油の
給油孔と排油孔を設け、また、潤滑油又は潤滑油と空気
の循環をスムーズに行い、冷却効果を高めると同時に加
熱された潤滑油又は空気が軸受以外の箇所に接触しない
ように軸受は内輪と外輪との間を環状のシールド板によ
り密封されることを特徴とする特許 内輪及び外輪がファインセラミックスなとの熱伝導の悪
い材料で作られているので、工作機械の運転中、軸受内
部で発生する熱か主軸及びハウジングに伝導しに＜＜、
シかも軸受内部の発熱は、外輪の給油孔から軸受内部に
供給され循環して排油孔から軸受外部に排出される潤滑
油又は潤滑油と空気により持ち去られ、軸受内部が冷却
される。
り軸受は、少なくとも内輪及び外輪をファインセラミッ
クス等の熱伝導の悪いしかも転がり軸受としての性能を
満足する材料で作り、軸受内部で発生する熱が主軸及び
ハウジングにできるたけ伝わらないよう外輪に潤滑油の
給油孔と排油孔を設け、また、潤滑油又は潤滑油と空気
の循環をスムーズに行い、冷却効果を高めると同時に加
熱された潤滑油又は空気が軸受以外の箇所に接触しない
ように軸受は内輪と外輪との間を環状のシールド板によ
り密封されることを特徴とする特許 内輪及び外輪がファインセラミックスなとの熱伝導の悪
い材料で作られているので、工作機械の運転中、軸受内
部で発生する熱か主軸及びハウジングに伝導しに＜＜、
シかも軸受内部の発熱は、外輪の給油孔から軸受内部に
供給され循環して排油孔から軸受外部に排出される潤滑
油又は潤滑油と空気により持ち去られ、軸受内部が冷却
される。
そして軸受を密封する環状のシールド板により上述の潤
滑油又は潤滑油と空気の循環が一層効果的に行われる。
滑油又は潤滑油と空気の循環が一層効果的に行われる。
軸受の発熱により加熱された潤滑油又は潤滑油と空気が
、軸受以外には接触せず、回転による軸受の発生熱量が
軸受内部のみで潤滑油又は空気と交換されるため、主軸
全体を低い温度とすることができる。
、軸受以外には接触せず、回転による軸受の発生熱量が
軸受内部のみで潤滑油又は空気と交換されるため、主軸
全体を低い温度とすることができる。
実施例
本発明の実施例を図において説明する。
第１図は、本発明を円筒ころ軸受に適用した場合の実施
例であって、内輪ｌおよび外輪２をファインセラミック
ス等の熱伝導の悪い軸受用材料で作り、ころ３を内外輪
１．２間に配置すると共に外輪２の軌道溝４に隣接する
両側内周面のうち一方側に潤滑油の給油孔５を設け、他
方側に排油孔１６を設け、外輪２の両端内周に環状のシ
ールド板７を固着して内、外輪１，２間の環状空間を密
封したものである。
例であって、内輪ｌおよび外輪２をファインセラミック
ス等の熱伝導の悪い軸受用材料で作り、ころ３を内外輪
１．２間に配置すると共に外輪２の軌道溝４に隣接する
両側内周面のうち一方側に潤滑油の給油孔５を設け、他
方側に排油孔１６を設け、外輪２の両端内周に環状のシ
ールド板７を固着して内、外輪１，２間の環状空間を密
封したものである。
第２図は、複列円筒ころ軸受の実施例であって、内輪１
１及び外輪１２をファインセラミックス等の熱伝導の悪
い軸受材料で作り、ころＩ３を２列にして内輪１１及び
外輪１２間に配置すると共に、外輪１２の２列の軌道溝
１４間に潤滑油の給油孔１５を設け、各軌道溝１４に隣
接する外輪１２の両端部内周面にそれぞれ排油孔ｌＢを
設け、該排油孔１８より軸方向外方の外輪１２の内周に
それぞれ環状のシールド板Ｉ７を固着して内輪Ｉ！及び
外輪１２間の環状空間を密封したものである。
１及び外輪１２をファインセラミックス等の熱伝導の悪
い軸受材料で作り、ころＩ３を２列にして内輪１１及び
外輪１２間に配置すると共に、外輪１２の２列の軌道溝
１４間に潤滑油の給油孔１５を設け、各軌道溝１４に隣
接する外輪１２の両端部内周面にそれぞれ排油孔ｌＢを
設け、該排油孔１８より軸方向外方の外輪１２の内周に
それぞれ環状のシールド板Ｉ７を固着して内輪Ｉ！及び
外輪１２間の環状空間を密封したものである。
第３図は、組接形玉軸受の実施例であって、内輪２Ｉ及
び外輪２２をファインセラミックス等の熱伝導の悪い軸
受材料で作り、玉２３を内輪２１及び外輪２２間に配置
すると共に、外輪２２の軌道溝２４に隣接する両側内周
面のうち背面側に潤滑油の給油孔２５を設け、正面側に
排油孔２６を設け、外輪２２の両端内周に環状のシール
ド板２７を固着して内輪２１と外輪２２間の環状空間を
密封したものである。
び外輪２２をファインセラミックス等の熱伝導の悪い軸
受材料で作り、玉２３を内輪２１及び外輪２２間に配置
すると共に、外輪２２の軌道溝２４に隣接する両側内周
面のうち背面側に潤滑油の給油孔２５を設け、正面側に
排油孔２６を設け、外輪２２の両端内周に環状のシール
ド板２７を固着して内輪２１と外輪２２間の環状空間を
密封したものである。
第４図は、一対の組接形玉軸受を外輪３２．３２の背面
を突き合わせて配列した場合の実施例であって、各内輪
３１及び各外輪３２はファインセラミックス等の熱伝導
の悪い軸受材料で作り、玉３３を内輪３１と外輪３２の
間にそれぞれ配置すると共に、一対の外輪３２．３２の
突き合わせ面に潤滑油の給油孔３５を設け、各外輪３２
の軌道溝３４に隣接する正面側の内周面に排油孔３６を
それぞれ設け、各外輪３２の正面側端部に環状のシール
ド板３７をそれぞれ固着して内輪３１と外輪３２の間の
環状空間を密封したものである。
を突き合わせて配列した場合の実施例であって、各内輪
３１及び各外輪３２はファインセラミックス等の熱伝導
の悪い軸受材料で作り、玉３３を内輪３１と外輪３２の
間にそれぞれ配置すると共に、一対の外輪３２．３２の
突き合わせ面に潤滑油の給油孔３５を設け、各外輪３２
の軌道溝３４に隣接する正面側の内周面に排油孔３６を
それぞれ設け、各外輪３２の正面側端部に環状のシール
ド板３７をそれぞれ固着して内輪３１と外輪３２の間の
環状空間を密封したものである。
第５図は、一対の組接形玉軸受を一方の玉軸受の外輪４
２の背面に他方の玉軸受の外輪４２の正面を突き合わせ
て配列した場合の実施例であって、各内輪４１及び各外
輪４２は、ファインセラミックス等の熱伝導の悪い軸受
材料で作り、玉４３を内輪４１と外輪の間にそれぞれ配
置すると共に、一対の外輪４２．４２の突き合わせ側と
は反対側にあり軌道溝４４に隣接する背面側の内周面に
潤滑油の給油孔４５を設け、前記突き合わせ面とは反対
側にあり軌道溝４４に隣接する正面側の内周面に排油孔
４６を設け、前記正面側及び背面側端部にそれぞれ環状
のシールド板４７を固着して内輪４１と外輪４２間の環
状空間を密封したものである。
２の背面に他方の玉軸受の外輪４２の正面を突き合わせ
て配列した場合の実施例であって、各内輪４１及び各外
輪４２は、ファインセラミックス等の熱伝導の悪い軸受
材料で作り、玉４３を内輪４１と外輪の間にそれぞれ配
置すると共に、一対の外輪４２．４２の突き合わせ側と
は反対側にあり軌道溝４４に隣接する背面側の内周面に
潤滑油の給油孔４５を設け、前記突き合わせ面とは反対
側にあり軌道溝４４に隣接する正面側の内周面に排油孔
４６を設け、前記正面側及び背面側端部にそれぞれ環状
のシールド板４７を固着して内輪４１と外輪４２間の環
状空間を密封したものである。
第６図及び第７図は、円すいころ軸受の実施例であって
、内輪５１１Ｆｉｌ及び外輪５２．６２は、前記各実施
例と同様に、ファインセラミックス等の熱伝導の悪い材
料で作り、円すいころ５３、Ｇ３を内輪５１゜６１と外
輪５２．６２間に配置したものである。そして外輪５２
．６２の軌道５４．６４に隣接する背面側の内周面に潤
滑油の給油孔５５、Ｅｉ５を設け、同様に正面側の内周
面に排油孔５Ｅｉ、ＢＧを設けている。
、内輪５１１Ｆｉｌ及び外輪５２．６２は、前記各実施
例と同様に、ファインセラミックス等の熱伝導の悪い材
料で作り、円すいころ５３、Ｇ３を内輪５１゜６１と外
輪５２．６２間に配置したものである。そして外輪５２
．６２の軌道５４．６４に隣接する背面側の内周面に潤
滑油の給油孔５５、Ｅｉ５を設け、同様に正面側の内周
面に排油孔５Ｅｉ、ＢＧを設けている。
第６図の実施例における排油孔５６は、外輪５２の正面
側に嵌着され外輪５２の一部をなす別体のころ案内鰐５
日に設けられ、第７図の実施例における排油孔６６は、
外輪６２の正面側に配置された別体のスペーサーリング
６８に設けられている。勿論、スベ−サーリング６８を
外輪６２と一体に形成しておいてもよい。第６図及び第
７図の円すいころ軸受は、また外輪５２．６２の背面側
内周面の給油孔５５．８５より外方に固着された環状の
シールド板５７、Ｇ７と、第６図ではころ案内鰐５８、
第７図ではスペーサーリング６８の外端部内周面に固着
された環状の７−ルド板５７、Ｅｉ７とにより密封され
ている。
側に嵌着され外輪５２の一部をなす別体のころ案内鰐５
日に設けられ、第７図の実施例における排油孔６６は、
外輪６２の正面側に配置された別体のスペーサーリング
６８に設けられている。勿論、スベ−サーリング６８を
外輪６２と一体に形成しておいてもよい。第６図及び第
７図の円すいころ軸受は、また外輪５２．６２の背面側
内周面の給油孔５５．８５より外方に固着された環状の
シールド板５７、Ｇ７と、第６図ではころ案内鰐５８、
第７図ではスペーサーリング６８の外端部内周面に固着
された環状の７−ルド板５７、Ｅｉ７とにより密封され
ている。
上記の各実施例の転がり軸受を工作機械の主軸に取り付
けて用いた場合、内輪１ 、１１１２１１３Ｌ ４１．
５１．６１及び外輪２．１２．２２．３２．４２．５２
．６２は、ファインセラミックス等の熱伝導の悪い軸受
材料で作られているため、機械運転中の軸受内部での発
熱は、主軸やハウジングへ伝わりにくい。しかも外輪２
．１２．２２．３２．４２．５２．６２に、ころ３．１
３．５３．８３又は玉２３．３３．４３を挟んで給油孔
５．１５．２５．３５．４５．５５．６５と排油孔６、
＋６．２６．３６．４Ｇ、５Ｇ、ＧＥｉとが設けられ、
前記給油孔から軸受内部に供給された潤滑油又は潤滑油
と空気が図中矢印で示すように軸受内を循環して前記排
油孔から軸受外部へ排出されるから、軸受内の発熱は潤
滑油又は空気によって持ち去られ、軸受内部は冷却され
る。
けて用いた場合、内輪１ 、１１１２１１３Ｌ ４１．
５１．６１及び外輪２．１２．２２．３２．４２．５２
．６２は、ファインセラミックス等の熱伝導の悪い軸受
材料で作られているため、機械運転中の軸受内部での発
熱は、主軸やハウジングへ伝わりにくい。しかも外輪２
．１２．２２．３２．４２．５２．６２に、ころ３．１
３．５３．８３又は玉２３．３３．４３を挟んで給油孔
５．１５．２５．３５．４５．５５．６５と排油孔６、
＋６．２６．３６．４Ｇ、５Ｇ、ＧＥｉとが設けられ、
前記給油孔から軸受内部に供給された潤滑油又は潤滑油
と空気が図中矢印で示すように軸受内を循環して前記排
油孔から軸受外部へ排出されるから、軸受内の発熱は潤
滑油又は空気によって持ち去られ、軸受内部は冷却され
る。
また、軸受は、環状のシールド板７ 、＋７．２７．３
７．４７．５７．６７により密封されているので、潤滑
油又は空気の循環を最も発熱の大きい転動体３゜１３．
２３．３３．４３．５３．６３に集中して効果的に供給
でき、上述の冷却効果を一層向上できる。
７．４７．５７．６７により密封されているので、潤滑
油又は空気の循環を最も発熱の大きい転動体３゜１３．
２３．３３．４３．５３．６３に集中して効果的に供給
でき、上述の冷却効果を一層向上できる。
前記各実施例における給油孔５．１５．２５．３５．４
５．５５．６５及び排油孔６．１６．２６．３Ｂ、４６
．５６．６Ｂの個数は、軸受の大きさ、発熱量等により
適宜決定すればよい。
５．５５．６５及び排油孔６．１６．２６．３Ｂ、４６
．５６．６Ｂの個数は、軸受の大きさ、発熱量等により
適宜決定すればよい。
尚、雑誌「金属４１９８３年７月号の「主要セラミ、ク
ス特性比較表」によれば、１００°Ｃにおける熱伝導率
は、炭素鋼が０．１２ｃａｌ／ｃｍ ＠ｓｅａ ＠ ’
Ｃであるのに対しセラミックス（窒化けい素）が０．
０４〜Ｏ，０Ｅｉｃａｌ／ｃｍ ＊ ｓｅｃ ｅ ’
Ｃである。
ス特性比較表」によれば、１００°Ｃにおける熱伝導率
は、炭素鋼が０．１２ｃａｌ／ｃｍ ＠ｓｅａ ＠ ’
Ｃであるのに対しセラミックス（窒化けい素）が０．
０４〜Ｏ，０Ｅｉｃａｌ／ｃｍ ＊ ｓｅｃ ｅ ’
Ｃである。
また、前記各実施例におけるころ及び玉は、鋼又はファ
インセラミックス等の熱伝導の悪い軸受材料で作られて
もよい。さらにまた、前記各実施例における環状のシー
ルド板は、外輪の両端部に固着されているが、これに限
らず、例えば外輪の端面とハウジング、外輪固定部材と
の間に挟着するようにしてもよい。
インセラミックス等の熱伝導の悪い軸受材料で作られて
もよい。さらにまた、前記各実施例における環状のシー
ルド板は、外輪の両端部に固着されているが、これに限
らず、例えば外輪の端面とハウジング、外輪固定部材と
の間に挟着するようにしてもよい。
また、前記各実施例ではころ又は土用保持器の図示を省
略したが、必要に応じて保持器を用いることができる。
略したが、必要に応じて保持器を用いることができる。
効果
本発明は、上記の構成であるから、軸受内部の発熱が工
作機械の主軸及びハウジングに伝導されに（＜、シかも
軸受内部は、循環する潤滑油又は潤滑油と空気により冷
却される。その結果主軸に与える熱影響、すなわち主軸
の熱変位による精度低下を極力小さくでき、工作機械の
加工精度を向上できる。また、ファインセラミックス製
軌道輪の転がり軸受を鋼である主軸及びハウジングに嵌
合した場合に生じるセラミックスと鋼との熱膨張差によ
る軸受機能への悪影響をも極力小さくでき、軸受寿命を
向上できる。
作機械の主軸及びハウジングに伝導されに（＜、シかも
軸受内部は、循環する潤滑油又は潤滑油と空気により冷
却される。その結果主軸に与える熱影響、すなわち主軸
の熱変位による精度低下を極力小さくでき、工作機械の
加工精度を向上できる。また、ファインセラミックス製
軌道輪の転がり軸受を鋼である主軸及びハウジングに嵌
合した場合に生じるセラミックスと鋼との熱膨張差によ
る軸受機能への悪影響をも極力小さくでき、軸受寿命を
向上できる。
第１図ないし第７図は本発明の実施例の縦断面図であっ
て、第１図は円筒ころ軸受の縦断面図、第２図は複列円
筒ころ軸受の縦断面図、第３図は斜横形玉軸受の縦断面
図、第４図及び第５図は一対の斜横形玉軸受を組み合わ
せた状態の縦断面図、第６図及び第７図は円すいころ軸
受の縦断面図である。 １１１１．２１１３１１４Ｌ ５１． Ｇｌ−−−一内
輪、２．１２．２２．３２．４２．５２、Ｇ２−−−一
外輪、３、＋３．５３、Ｇ３−−−−ころ、２３．３３
．４３−−−一層、５．１５．２５．３５．４５．５５
．８５−−−一給油孔、６．１６．２６．３Ｂ、４６．
５Ｇ、６Ｅｉ−−−一排油孔、７．１７．２７．３７．
４７．５７、Ｇ７−−−−環状のンールド板
て、第１図は円筒ころ軸受の縦断面図、第２図は複列円
筒ころ軸受の縦断面図、第３図は斜横形玉軸受の縦断面
図、第４図及び第５図は一対の斜横形玉軸受を組み合わ
せた状態の縦断面図、第６図及び第７図は円すいころ軸
受の縦断面図である。 １１１１．２１１３１１４Ｌ ５１． Ｇｌ−−−一内
輪、２．１２．２２．３２．４２．５２、Ｇ２−−−一
外輪、３、＋３．５３、Ｇ３−−−−ころ、２３．３３
．４３−−−一層、５．１５．２５．３５．４５．５５
．８５−−−一給油孔、６．１６．２６．３Ｂ、４６．
５Ｇ、６Ｅｉ−−−一排油孔、７．１７．２７．３７．
４７．５７、Ｇ７−−−−環状のンールド板
Claims (1)
- 少なくとも内輪及び外輪をファインセラミックス等の熱
伝導の悪い軸受材料で形成し、転動体を挟んで外輪の軌
道の両側に、一方側を給油孔とし他方側を排油孔とする
油孔をそれぞれ設けると共に、外輪の両端部に環状のシ
ールド板を設けてなる工作機械主軸用転がり軸受
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59232033A JPS61109914A (ja) | 1984-11-02 | 1984-11-02 | 工作機械主軸用転がり軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59232033A JPS61109914A (ja) | 1984-11-02 | 1984-11-02 | 工作機械主軸用転がり軸受 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61109914A true JPS61109914A (ja) | 1986-05-28 |
Family
ID=16932915
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59232033A Pending JPS61109914A (ja) | 1984-11-02 | 1984-11-02 | 工作機械主軸用転がり軸受 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61109914A (ja) |
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-
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- 1984-11-02 JP JP59232033A patent/JPS61109914A/ja active Pending
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