JP2006125485A - 転がり軸受の潤滑装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 複雑な冷却液供給機構を持たずに軸と軸受の冷却が効率的に行え、かつ必要量の潤滑油供給が簡易な構成で行える転がり軸受の潤滑装置を提供する。
【解決手段】 この転がり軸受の潤滑装置は、転がり軸受１の外輪３の幅面に接する外輪間座７に、前記転がり軸受１の内輪２の幅面に接する内輪間座６の外径面、または内輪２が嵌合した軸の外径面に潤滑油を吐出する吐出口８を設ける。前記内輪間座６の外径面、または前記軸の外径面に吐出された潤滑油を軸受内に導く潤滑油導き手段を設ける。前記潤滑油導き手段は、例えば内輪間座６の外径面または軸の外径面に設けられて内輪２側へ拡径するテーパ状部６ａである。
【選択図】 図１

Description

この発明は、工作機械主軸用の転がり軸受等に適用される潤滑装置に関する。

工作機械主軸では、加工能率を上げるため、ますます高速化の傾向にある。主軸の高速化に伴い、主軸軸受ではトルクと発熱量が増加する。この発熱により軸が熱膨張すると、加工位置が代わり、加工精度の低下につながる。そこで、これに対処するために、主軸軸受の潤滑には、ジェット潤滑やエアオイル潤滑が多く用いられている。

ジェット潤滑は、多量の油を軸受内に噴射し、軸受の潤滑と軸受の冷却を同時に行うものであるが、この潤滑法は、軸受を高速運転すると潤滑油の攪拌抵抗が大きくなることから（速度の二乗にほぼ比例）、軸受の動力損失が大きくなり、大容量の駆動モータが必要になる欠点がある。

また、エアオイル潤滑は、搬送エアに潤滑油を混合して油をノズルより軸受内に噴射するものであり、軸受内の油の攪拌抵抗を減じる対策として、内輪外径面に少量の油を付着させ、軌道面まで遠心力と表面張力を利用して給油するようにしたものが提案されている（例えば特許文献１，２）。

例えば特許文献１に開示の潤滑構造では、図１１のように、軸受内輪４２の一方の幅面に集油部であるスクープ部５０が形成されると共に、これに隣接して配置される外輪間座４７には、前記スクープ部５０に向けて潤滑油を噴射する給油ノズル５１が形成されている。また、スクープ部５０はノズル孔５２を介して内輪４２の軌道面に連通しており、給油ノズル５１から供給された潤滑油の大部分は、スクープ部５０に浸入し、遠心力によりノズル孔５２を経てボール４４に吹き付けられる。

図１１のＶ部を拡大して示す図１２のように、前記外輪間座４７の給油ノズル５１形成側の端面と、内輪４２のスクープ部５０形成側の端面との間には、ギャップ量が０．２ｍｍ以下の隙間Ｃが形成されており、給油ノズル５１から供給された潤滑油のうちスクープ部５０に入らなかった一部の潤滑油で、外輪間座４７の端面に付着したものは前記隙間Ｃを通り、内輪４２の端面に移動する。また、内輪４２のスクープ部５０の形成側の外径面５０ａは軸受内側に向けて拡径するテーパ面とされ、さらに内輪端面と前記外径面５０ａとの交差部は曲面部５０ｃとされているので、内輪４２の端面に移動した潤滑油は、内輪４２の回転に伴う遠心力で前記曲面部５０ｃから内輪外径面５０ａに移動して、保持器４５の下に供給される。
なお、上記特許文献１では、図１１および図１２に示す潤滑構造において、内輪４２のノズル孔５２を省略したもの（図１３）も開示されている。

ところで、エアオイル潤滑に用いられるエアオイルには、軸受冷却効果がほとんど無い。そこで、エアオイル潤滑を採用する場合には、別途、冷却機構を設ける必要がある。そのような冷却機構として、ハウジングを冷却すると共に、軸の内径部に冷却油を通油することで軸受を冷却するものが知られている（特許文献３〜５）。
特開２００１−０１２４８１号公報 特開２００２−５４６４３号公報 特許第３０８４３５６号公報 特開平７−２４６８７号公報 特開平７−１４５８１９号公報

従来のジェット潤滑を行うものは、軸受の潤滑と冷却を同時に行えるが、上記のように多量の潤滑油を軸受内に噴射するため、高速運転すると攪拌抵抗が大きくなり、動力損失が大きくなるうえ、攪拌抵抗による発熱の問題がある。
特許文献１に示されるような内輪外径面に少量の油を付着させ、軌道面まで遠心力と表面張力を利用して給油するものは、攪拌抵抗を減じることができる点で優れているが、冷却効果を殆ど持たない。そのため、潤滑機構とは別に冷却手段が必要になる。また、図１２の例のような内輪端面の隙間Ｃで潤滑油量を調整するものは、軸受サイズが小かったり、軸受内輪４２の厚さが薄い場合に、上記隙間Ｃを適切に設けることが難しいという課題がある。

冷却手段として、従来のハウジングを介して軸受外輪を冷却するものは、発熱源から離れた箇所で冷却することになり、冷却効率が悪い。特に、軸の冷却効果が悪く、工作機械に適用された場合の軸の熱膨張による加工精度の低下を緩和することが難しい。
特許文献３〜５の軸の内径部に冷却油を通油するものでは、軸の内径側に給油する専用の回転継手部が必要で、この回転継手部の構造が複雑になるなどの問題がある。

この発明の目的は、複雑な冷却液供給機構を持たずに軸と軸受の冷却が効率的に行え、かつ必要量の潤滑油供給が簡易な構成で行える転がり軸受の潤滑装置を提供することである。

この発明の転がり軸受の潤滑装置は、転がり軸受の外輪の幅面に接する外輪間座に、前記転がり軸受の内輪の幅面に接する内輪間座の外径面、または内輪が嵌合した軸の外径面に潤滑油を吐出する吐出口を設け、前記内輪間座の外径面または前記軸の外径面に吐出された潤滑油を軸受内に導く潤滑油導き手段を設けたものである。

この構成によると、外輪間座の吐出口から、転がり軸受の内輪の幅面に接する内輪間座の外径面、または内輪が嵌合する軸の外径面に潤滑油を吐出させるため、この吐出された潤滑油で内輪間座または軸が冷却され、これに幅面で接する軸受内輪が熱伝導により冷却される。この場合に、発熱源である転がり軸受に近い位置で冷却するため、ハウジングを介して冷却するものに比べて冷却の効率が良く、また軸の冷却効果に優れる。そのため、工作機械の主軸軸受等に適用した場合に、軸の熱膨張による加工位置の変化を緩和することができる。また内輪間座または軸の外径面に潤滑油を吐出するものであるため、回転継手部等の複雑な冷却液供給機構を持たずに軸受の冷却を効果的に行うことができる。
内輪間座または軸の外径面に吐出された潤滑油の一部は、潤滑油導き手段で軸受内に導くようにしたため、冷却と潤滑が同じ吐出口からの潤滑油の吐出で行え、簡易な構成で冷却と潤滑の両機能を得ることができる。

この発明において、前記外輪間座に設けられた潤滑油の流入部と前記吐出口との円周方向位置を互いにずらせ、前記流入部と前記吐出口とを潤滑油流路で連通させても良い。
外輪間座における潤滑油の流入部と吐出口とが円周方向にずれていると、流入部から吐出口に至る潤滑油の流路が長くなり、その流路を流れる潤滑油により外輪間座が効率良く冷却される。外輪間座から熱伝導により転がり軸受の外輪が冷却され、軸受の冷却をさらに効果的に行うことができる。

前記潤滑油流路は、前記外輪間座の外径面に設けられた円周溝と、この円周溝の底面から前記吐出口に連通する径方向孔とでなるものであっても良い。
円周溝を設けると、その中を流れる潤滑油により、外輪間座の全周を冷却することができ、外輪間座の冷却効率がさらに高くなる。

この発明において、前記潤滑油導き手段は、前記内輪間座の外径面または軸の外径面に設けられて前記内輪側へ拡径するテーパ状部であっても良い。
内輪間座または軸の外径面にテーパ状部が設けられていると、吐出口から内輪間座または軸の外径面に吐出された潤滑油の一部が、その表面張力と軸の回転による遠心力とにより、前記テーパ状部から内輪の外径面へ流れ、転がり軸受内で潤滑油として使用される。潤滑油導き手段として、テーパ状部を設けるだけで良いため、構成が簡単である。

この発明において、前記内輪の外径面に、この外径面上の潤滑油を遠心力と表面張力とで内輪の軌道面に続く斜面部を設けても良い。
この構成の場合、吐出口から内輪間座または軸の外径面に吐出されて潤滑油導き手段で内輪の外径面に導かれた潤滑油が、その表面張力と遠心力とにより内輪の斜面部に沿って内輪の軌道面に流れる。そのため、潤滑油導き手段で軸受内に導いた潤滑油が、軌道面まで効率良く流入する。

前記のように内輪に斜面部を設けた場合に、その斜面部に微小隙間を介して被さってこの微小隙間から前記軌道面へ流入する潤滑油の流量を制限する鍔状部を前記外輪間座に設けても良い。
この構成の場合、内輪の斜面部に鍔状部が被さることで、その微小隙間の隙間量により軸受内に流入する潤滑油の流量が調整される。そのため、外輪間座の流入部に流入させる潤滑油の流量を外部から調整することなく、適切な潤滑油量を得ることができ、また吐出する潤滑油から潤滑に必要な量だけを適切に軸受内に導くことができる。

また、前記のように内輪に斜面部を設けた場合に、前記斜面部に隙間を介して被さってこの隙間から前記軌道面へ流入する潤滑油を案内する鍔状部を前記外輪間座に設け、この鍔状部は、転動体を保持する保持器の内径側まで延びるものとしても良い。
この構成の場合、前記隙間の隙間量で流入量を規制する機能はなくても良いが、鍔状部を設けることで、遠心力で内輪の斜面部から外径側へ飛散しようとする潤滑油が、鍔状部で保持器の内径側まで案内される。鍔状部の先端で外径側へ飛散した潤滑油は、保持器の内径面で捕捉され転動体へ導かれる。そのため、内輪の斜面部の角度や、遠心力、表面張力等の関係で、潤滑油が内輪の斜面部から離れる場合が生じても、潤滑の必要箇所へ確実に導くことができる。

この発明において、前記潤滑油導き手段が、前記のように内輪間座の外径面または軸の外径面に設けられて前記内輪側へ拡径するテーパ状部である場合に、前記内輪が、前記外輪間座側の幅面が外輪の幅面よりも引っ込むように幅狭に形成されたものとしても良い。前記内輪間座または前記軸に設けられたテーパ状部は、前記内輪の前記外輪よりも引っ込んだ幅面まで延びるものとする。
この構成の場合、内輪の幅寸法を短くした分だけ、内輪間座または軸に設けられたテーパ状部を内輪の軌道面に近づけることができる。そのため、内輪間座または軸のテーパ状部により潤滑油を軌道面まで送り込み易くなる。

この発明の転がり軸受の潤滑装置は、転がり軸受の外輪の幅面に接する外輪間座に、前記転がり軸受の内輪の幅面に接する内輪間座の外径面、または内輪が嵌合した軸の外径面に潤滑油を吐出する吐出口を設け、前記内輪間座の外径面または前記軸の外径面に吐出された潤滑油を軸受内に導く潤滑油導き手段を設けたため、複雑な冷却液供給機構を持たずに軸と軸受の冷却が効率的に行え、かつ必要量の潤滑油供給が簡易な構成で行える。

この発明の第１の実施形態を図１および図２と共に説明する。図１はこの実施形態の転がり軸受の断面図を示す。この転がり軸受の潤滑装置は、転がり軸受１の外輪３の幅面に接する外輪間座７から、前記転がり軸受１の幅面に接する内輪間座６の外径面に吐出した潤滑油を転がり軸受１内に導くものである。

転がり軸受１は、内輪２と外輪３の軌道面２ａ，３ａ間に複数の転動体４を介在させたものである。転動体４は、例えばボールからなり、保持器５で保持される。内輪２の素材は、高速時の大きな嵌め合いフープ応力を考慮して、例えば浸炭鋼とされている。保持器５は外輪案内タイプであり、素材はベーク，ＰＥＥＫ，Ｃ／Ｃコンポジット，アルミ合金，Ｔｉ合金（高速時の強度向上）などが望ましい。転動体４は、遠心力低減の観点からセラミック製が望ましい。

この転がり軸受１は、アンギュラ玉軸受からなり、その内輪２の軌道面２ａに続く反負荷側（軸受背面側）の外径面は、軌道面２ａ側が大径となる斜面部２ｂとされている。この斜面部２ｂの傾斜角度αの最小値は、次式の値に設置してある。
α≧０．０６６７×ｄｎ×１０^-4−１．８３３３
ただし、ｄｎ：軸受内径寸法（mm）と回転速度（min ^-1）の積である。
この式によると、転がり軸受１が、軸受内径７０mmφ、回転速度３０００００min ^-1のアンギュラ玉軸受の場合には、前記斜面部２ｂの傾斜角度αは、
α≧１２．８°
となる。

前記傾斜角度αの最大値は、アンギュラ玉軸受ではα≦２５°とすることが好ましい。アンギュラ玉軸受の場合、傾斜角度αが２５°を超えると、斜面部２ｂを設けた側の内輪幅面の径方向幅が狭くなり、この幅面が接する内輪間座６等との接触面積が小さくなって、大きな軸方向荷重を受けられなくなるからである。転がり軸受１がアンギュラ玉軸受である場合、内輪２のステップ面を設ける部分の外径面が上記斜面部２ｂとされる。

図２は、前記外輪間座７を、軸受配置側から見た正面図である。外輪間座７は外輪３の幅面に接して設けられるリング状の部材であって、内輪２の幅面に接する内輪間座６の外径面に対向して開口し潤滑油を吐出する吐出口８、およびこの吐出口８に潤滑油流路９を介して連通する冷却液の流入部１７を有する。吐出口８は、外輪間座７の円周方向の１か所に設けられる。外輪間座７における内径面のうち吐出口８が形成される部分は、内径側に向けて局部的に突出する突出部１０とされ、これにより吐出口８の開口が内輪間座６の外径面に近接して対峙している。潤滑油流路９は、外輪間座７の外径面の全周にわたって形成された円周溝９ａと、この円周溝９ａの周方向の一部の底面から前記吐出口８に連通する径方向孔９ｂとでなる。

この外輪間座７および転がり軸受１を外周側で支持するハウジング２６（図１）には、前記円周溝９ａに冷却液を流入させる冷却液供給路３３が設けられ、この冷却液供給路３３の開口が対向する前記円周溝９ａの周方向の一部位置が前記流入部１７とされている。この流入部１７と前記吐出口８とは、転がり軸受１の円周方向に互いにずらせて配置されている。具体的には、円周方向に略１８０°ずらせて流入部１７と吐出口８とが配置されている。

内輪間座６の外径面には、前記吐出口８から吐出された冷却液の一部を潤滑油として転がり軸受１内に導く潤滑油導き手段として、前記内輪側へ拡径するテーパ状部６ａが形成されている。前記冷却液供給路３３および潤滑油流路９を経て吐出口８から吐出される冷却液は内輪間座６の外径面に吹き付けられ、その一部が遠心力と表面張力とで、前記内輪間座６のテーパ状部６ａから内輪２の斜面部２ｂに沿って内輪２ａの軌道面２ａに潤滑油として流れる。吐出口８の口径は、吐出油のジェット速度を上げる観点から小さい方が好ましい。前記内輪２の斜面部２ｂと幅面とが交差する角部は断面円弧状の曲面部２ｂａとし、内輪間座６のテーパ状部６ａから内輪２の斜面部２ｂへの潤滑油の移動が円滑に行われるようにされている。なお、外輪間座７は、内傷の発生防止や取扱性向上の見地から、焼入処理することが望ましい。

前記吐出口８から吐出された冷却液のうち、転がり軸受１内へ潤滑油として流入する流入分を除く残りの冷却液は、外輪間座７に設けられた冷却液排出溝１２，１３から外部に排出される。これらの冷却液排出溝１２，１３は、外輪間座７の両端面の一部に、径方向に延ばして形成されており、前記吐出口８から円周方向にずらせた位置（ここでは吐出口８から１８０°ずらせた位置）に配置されている。なお、使用する冷却液としては、動力損失の低減および冷却効率の向上の観点から、ＩＳＯの粘度ＶＧ１０，ＶＧ２以下の潤滑油が望ましい。また、動力損失の更なる低減および冷却効率の向上のためには、冷却液として粘度が小さく熱伝導率が大きい水溶性作動油の使用と、前記外輪間座７の材料として線膨張係数が低いステンレスを使用することが望ましい。

上記構成の転がり軸受の潤滑装置の作用を説明する。ハウジング２６の冷却液供給路３３から外輪間座７の流入部１７に圧送された冷却液は、潤滑油流路９を経て吐出口８から吐出されて対向する内輪間座６の外径面に吹き付けられる。吹き付けられた冷却液の一部は、その表面張力と、内輪間座６および内輪２の回転に伴って冷却液に作用する遠心力とにより、内輪間座６のテーパ状部６ａから内輪２の斜面部２ｂに沿って内輪２の軌道面２ａに潤滑油として流入する。

前記テーパ状部６ａおよび斜面部２ｂに沿った潤滑油の移動は、潤滑油の表面張力、潤滑油に作用する遠心力、およびテーパ状部６ａ・斜面部２ｂの傾斜角度を適正にバランスさせることにより円滑に行わせることができ、遠心力で潤滑油が飛散するのを回避できる。ここでは、内輪２の幅面と斜面部２ｂとの交差部が曲面部２ｂａとされているので、斜面部２ｂへの潤滑油の移動がより円滑に行われる。

また、前記吐出口８から吐出された冷却液のうち、転がり軸受１内へ潤滑油として流入する流入分を除く残りの冷却液は、内輪間座６の回転に伴い内輪間座６の外径面の全周に行き渡る。これにより、内輪間座６が冷却され、さらに内輪間座６を介して内輪２が冷却される。さらに、外輪間座７の潤滑油流路９を流れる冷却液により外輪間座７が冷却されるので、外輪間座７を介して外輪３も冷却される。
冷却に使用された冷却液は、外輪間座７の冷却液排出溝１２，１３を経て排液ポンプ（図示せず）により外部に排出される。このような経路で排出される冷却液により、転がり軸受１は効果的に冷却される。

このように、この転がり軸受の潤滑装置は、転がり軸受１の外輪３の幅面に接する外輪間座７の吐出口８から、内輪２の幅面に接する内輪間座６の外径面に冷却液を吐出させ、その一部を潤滑油として潤滑油導き手段６ａで軸受内に導くようにしているので、冷却と潤滑の両方を行うことができる。
また、内輪間座６の外径面に冷却液を吐出させることで、内輪間座６を介して転がり軸受１の内輪２を冷却するようにしたので、発熱源である転がり軸受１の近くで冷却することができて、ハウジング２６を介して冷却する機構に比べて効率良く冷却が行える。特に、内輪２や内輪間座６が嵌合する軸（図示せず）の冷却を効率良く行え、工作機械の主軸軸受等に適用した場合に、主軸の熱膨張による加工位置の変化等が緩和できる。また外輪間座７から内輪間座６に冷却液を吐出するものであるため、回転継手部等の複雑な冷却液供給機構を持たずに軸受の冷却を行うことができる。

この実施形態では、外輪間座７に設けられた冷却液の流入部１７と吐出口８との円周方向位置を互いにずらせて、流入部１７と吐出口８とを潤滑油流路９で連通させているので、流入部１７から吐出口８に至る冷却液の流路が長くなり、その流路を流れる冷却液により外輪間座７も効率良く冷却される。そのため、外輪間座７を介しても転がり軸受１が冷却され、軸受の冷却をさらに効果的に行うことができる。さらに、１か所の吐出口８に対して、前記流入部１７は円周方向に略１８０°ずらせて配置されているので、吐出口８に至る冷却液の流路をさらに長くでき、冷却液による外輪間座７の冷却効率がさらに高くなる。

また、この実施形態では、前記潤滑油流路９が、外輪間座７の外径面に設けられた円周溝９ａと、この円周溝９ａの底面から前記吐出口８に連通する径方向孔９ｂとでなるので、円周溝９を流れる冷却液により外輪間座７の全周を均一に冷却することができ、冷却液による外輪間座７の冷却効率がさらに高くなる。また、流入部１７に流入した冷却液は、正逆２方向に分岐する流れとして円周溝９ａを流れることになり、より効率良く外輪間座７が冷却される。

この実施形態の場合、前記吐出口８から内輪間座６の外径面に吐出された冷却液の一部を潤滑油として軸受内に導く潤滑油導き手段として、内輪間座６の外径面に内輪２側へ拡径するテーパ状部６ａを設け、潤滑油の表面張力と内輪間座６の回転による遠心力とで潤滑油を軸受内に導くようにしているので、軸受内への潤滑油の移動を円滑に行うことができる。
さらに、内輪２の外径面には、この外径面上の潤滑油を遠心力と表面張力とで内輪２の軌道面２ａに続く斜面部２ｂが設けられているので、軸受内への潤滑油の移動をさらに円滑に行うことができる。

図３は、この発明の他の実施形態を示す。この実施形態の転がり軸受の潤滑装置は、図１および図２に示す第１の実施形態において、転がり軸受１の内輪２が嵌合した軸１１に、内輪２の嵌合部１１ａの外径よりも大径となる大径部分１１ｂを設け、内輪嵌合部１１ａと大径部分１１ｂの境界の段面１１ｃを内輪２の幅面に当接させることで、第１の実施形態における内輪間座６を省略している。したがって、外輪間座７の吐出口８は、前記軸１１における大径部分１１ｂの外径面に対向させ、吐出口８から吐出される冷却液を軸１１の外径面に吹き付けるようにしている。また、軸１１の外径面に吐出された冷却液の一部を潤滑油として軸受内に導く潤滑油導き手段として、この実施形態では、前記軸１１の大径部分１１ｂの外径面に、内輪２側へ拡径するテーパ状部１１ｂａを設けている。その他の構成は第１の実施形態の場合と同じである。

この実施形態の場合、吐出口８から軸１１の大径部分１１ｂの外径面に吐出された冷却液の一部が、その表面張力と、軸１１の回転に伴い冷却液に作用する遠心力とにより、前記大径部分１１ｂのテーパ状部１１ｂａに沿って内輪２の斜面部２ｂへと移動し、さらに斜面部２ｂに沿って軌道面２ａに潤滑油として流入する。
また、吐出口１１から吐出される冷却液のうち、転がり軸受１内へ潤滑油として流入する流入分を除く残りの冷却液で軸１１の大径部分１１ｂが冷却され、この大径部分１１ｂを介して転がり軸受１の内輪２が冷却されるので、複雑な冷却液供給機構を持たずに軸受１および軸１１の冷却を効果的に行うことができる。

図４は、この発明のさらに他の実施形態を示す。この実施形態の転がり軸受の潤滑装置は、図１および図２に示す第１の実施形態において、前記外輪間座７における吐出口８が形成された突出部１０を全周に連続した環状のものとし、その内径面に円周方向に延びる２本の溝１４Ａ，１４Ｂを軸方向に並べて設けている。これら２本の溝１４Ａ，１４Ｂは、断面形状が三角形状の円周溝である。また、冷却液を吐出する吐出口として、内輪２の軸心Ｏに垂直な面よりも斜め内輪２側へ向かう吐出口８Ａと、内輪２と反対側へ向かう吐出口８Ｂとを設けている。一方の吐出口８Ａは前記一方の溝１４Ａの底面近傍に開口させてあり、他方の吐出口８Ｂは前記他方の溝１４Ｂの底面近傍に開口させてある。その他の構成は第１の実施形態の場合と同じである。

この実施形態の場合、外輪間座７の吐出口８Ａ，８Ｂから吐出される冷却液が内輪間座６の外径面の幅方向に分散して吹き付けられ、各吐出口８Ａ，８Ｂから吐出される冷却液が外輪間座７の溝１４Ａ，１４Ｂで円周方向にも案内される。そのため、冷却液が内輪間座６の外径面に均等に吹き付けられることになり、内輪間座６の冷却をより効率良く行うことができる。
なお、図４では、外輪間座７における前記吐出口８Ａ，８Ｂおよび溝１４Ａ，１４Ｂの構成を第１の実施形態に適用した場合を示したが、内輪間座６を省略した図３の実施形態に適用しても良い。また突出部１０は必ずしも全周に設けられたものでなくても良く、第１の実施形態における図２と同様に、円周方向の一部に設けられたものであっても良い。

図５および図６は、この発明のさらに他の実施形態を示す。図５はこの実施形態の転がり軸受の冷却装置の断面図であり、図６は軸受配置側から見た外輪間座７の正面図である。この実施形態の潤滑装置は、図１および図２に示す第１の実施形態において、内輪２の斜面部２ｂに微小隙間δを介して被さってこの微小隙間から軌道面２ａへ流入する潤滑油の流量を制限する鍔状部１０ａを、外輪間座７の内輪２側に一体に設けたものである。鍔状部１０ａは、外輪間座７の全周に渡って設けられている。詳しくは、外輪間座７は、外輪３側の縁部付近から内径側へ延びる環状の内径側突出部７ａを有し、この内径側突出部７ａの内径縁から鍔状部１０ａが軸方向に突出している。上記吐出口８の形成された突出部１０は、内径側突出部７ａの裏側で円周方向の一部に設けられている。その他の構成は第１の実施形態の場合と同じである。

この実施形態の場合、内輪２の斜面部２ｂに外輪間座７の鍔状部１０ａが被さって、斜面部２ｂと鍔状部１０ａとの間に微小隙間δが形成されているので、微小隙間δの隙間量によって軸受内へ流入する潤滑油量を規制できる。そのため、潤滑油流路９への冷却液の流量を外部から調整することなく、軸受内に流入する潤滑油の流量を簡単な構造で調整することができる。

図７および図８は、この発明のさらに他の実施形態を示す。この実施形態の転がり軸受の潤滑装置は、図１および図２に示す第１の実施形態において、内輪２の斜面部２ｂに隙間ｇを介して被さってこの隙間ｇから軌道面２ａへ流入する潤滑油を案内する鍔状部１０ｂを、外輪間座７の内輪２側に一体に設けたものである。鍔状部１０ｂは、外輪間座７の全周に渡って設けられている。鍔状部１０ｂは、転動体４を保持する保持器５の内径側まで延びるものとしている。この例においても、図５，図６に示す実施形態と同様に、外輪間座７は、外輪３側の縁部付近から内径側へ延びる環状の内径側突出部７ａを有し、この内径側突出部７ａの内径縁から鍔状部１０ｂが軸方向に突出している。上記吐出口８の形成された突出部１０は、内径側突出部７ａの裏側で円周方向の一部に設けられている。
この場合の前記隙間ｇは、内輪２の斜面部２ｂに沿って軌道面２ａへ流入する潤滑油を案内する作用を有する程度のものであって、図５および図６に示す実施形態の場合の隙間δに比べて広くても良い。また、この実施形態では、保持器５におけるポケットを挟んだ両側の内径面５ａは、幅方向の中央側が大径となるテーパ状面とされているが、前記鍔状部１０ｂが延びる側の内径面５ａだけをテーパ状面としても良い。その他の構成は第１の実施形態の場合と同じである。

この実施形態の場合、前記隙間ｇから内輪２の軌道面２ａに流れる潤滑油が鍔状部１０ｂによって案内される。さらに、前記鍔状部１０ｂは保持器５の内径側まで延びているので、内輪２の斜面部２ｂに沿って軌道面２ａに流れる潤滑油の一部が遠心力で飛散することがあっても、飛散した潤滑油が保持器５の内径面５ａで確実に捕捉される。また、保持器５の内径面５ａは幅方向の中央側が大径となるテーパ状面とされているので、保持器５の内径面５ａに捕捉された潤滑油は遠心力を受けて確実に転動体４へと供給される。

図９は、この発明のさらに他の実施形態を示す。この実施形態の転がり軸受の潤滑装置は、図１および図２に示す第１の実施形態において、内輪２における斜面部２ｂ側の幅面を外輪３の対応する幅面よりも軸受内側に後退させて、内輪２の幅寸法を短くしたものである。これに対応させて、内輪間座６のテーパ状部６ａは、内輪２の外輪３よりも引っ込んだ幅面まで延ばされている。その他の構成は第１の実施形態の場合と同じである。

この実施形態の場合、内輪２の幅寸法を短くした分だけ、内輪間座６に設けられたテーパ状部６ａを内輪２の軌道面２ａに近づけることができる。そのため、内輪間座６のテーパ状部６ａにより潤滑油を軌道面２ａまで送り込み易くなる。
なお、図９では、第１の実施形態に適用した場合を示したが、内輪間座６を省略した図３の実施形態に適用しても良い。この場合、軸１１のテーパ状部１１ｂａ（図３）が、内輪２の外輪３よりも引っ込んだ幅面まで延ばされる。

図１０は、図１および図２に示した第１の実施形態の転がり軸受の潤滑装置を備えたスピンドル装置の一例を示す。このスピンドル装置２４は工作機械に応用されるものであり、主軸２５の端部に工具またはワークのチャックが取付けられる。主軸２５は、軸方向に離れた複数（ここでは２つ）の転がり軸受１により支持されている。各転がり軸受１の内輪２は主軸２５の外径面に嵌合し、外輪３はハウジング２６の内径面に嵌合している。これら内外輪２，３は、内輪押さえ２７および外輪押さえ２８により、ハウジング２６内に固定されている。ハウジング２６は、内周ハウジング２６Ａと外周ハウジング２６Ｂの二重構造とされている。

両転がり軸受１の外輪３の間には外輪間座３０および前記実施形態における外輪間座７が、また内輪２の間には前記実施形態における内輪間座６がそれぞれ設けられている。主軸２５の一端部には、内輪押さえ２７に押し当てて転がり軸受１を固定する軸受固定ナット３２が螺着されている。内周ハウジング２６Ａには各外輪間座７の流入部１７に連通する２つの冷却液供給路３３と、１つの冷却液回収路３４とが設けられている。各冷却液供給路３３は軸方向に延びて内周ハウジング２６Ａの両端面に開口している。冷却液回収路３４は軸方向に延びて内輪押さえ２７および外輪押さえ２８を貫通している。この冷却液回収路３４に、各外輪間座７の冷却液排出溝１２，１３が連通させてある。

転がり軸受１の潤滑装置は、冷却液供給装置３５の吐出冷却液の一部を、フィルタ３６、冷却液供給路３３、および上記外輪間座７の潤滑油流路９を介して受け、先述したように、その冷却液の一部を潤滑油として、残りを冷却液として転がり軸受１内に供給する。冷却液となって、前記冷却液排出溝１２，１３から冷却液回収路３４に流出した排液は、排液ポンプ３７により回収タンク３８に回収されて、再び冷却液供給装置３５に戻される。前記ハウジング２６には、別にハウジング冷却用の給液路（図示せず）が設けられ、この給液路に前記冷却液供給装置３５から冷却液が供給される。また、ハウジング２６を冷却した冷却液は回収タンク３８に回収されて、再び冷却液供給装置３５に戻される。

はこの発明の第１の実施形態にかかる転がり軸受の潤滑装置を示す断面図である。 同潤滑装置における外輪間座の軸受配置側から見た正面図である。 この発明の他の実施形態にかかる転がり軸受の潤滑装置の上半部断面図である。 この発明のさらに他の実施形態にかかる転がり軸受の潤滑装置の上半部断面図である。 この発明のさらに他の実施形態にかかる転がり軸受の潤滑装置の上半部断面図である。 同潤滑装置における外輪間座の軸受配置側から見た正面図である。 この発明のさらに他の実施形態にかかる転がり軸受の潤滑装置の上半部断面図である。 同潤滑装置における外輪間座の軸受配置側から見た正面図である。 この発明のさらに他の実施形態にかかる転がり軸受の潤滑装置の上半部断面図である。 この発明の第１の実施形態にかかる転がり軸受の潤滑装置を備えたスピンドル装置およびこれに接続される冷却液供給装置を示す構成図である。 従来例の断面図である。 図１１におけるＶ部の拡大図である。 従来例の変形例を示す断面図である。

符号の説明

１…転がり軸受
２…内輪
２ａ…軌道面
２ｂ…斜面部
３…外輪
４…転動体
５…保持器
６…内輪間座
６ａ…テーパ状部（潤滑油導き手段）
７…外輪間座
８…吐出口
９…潤滑油流路
９ａ…円周溝
９ｂ…径方向孔
１０ａ，１０ｂ…鍔状部
１１…軸
１１ｂａ…テーパ状部（潤滑油導き手段）
１７…流入部
δ…微小隙間
ｇ…隙間

Claims (8)

1. 転がり軸受の外輪の幅面に接する外輪間座に、前記転がり軸受の内輪の幅面に接する内輪間座の外径面、または内輪が嵌合した軸の外径面に潤滑油を吐出する吐出口を設け、前記内輪間座の外径面または前記軸の外径面に吐出された潤滑油を軸受内に導く潤滑油導き手段を設けた転がり軸受の潤滑装置。
2. 請求項１において、前記外輪間座に設けられた潤滑油の流入部と前記吐出口との円周方向位置を互いにずらせ、前記流入部と前記吐出口とを潤滑油流路で連通させた転がり軸受の潤滑装置。
3. 請求項２において、前記潤滑油流路は、前記外輪間座の外径面に設けられた円周溝と、この円周溝の底面から前記吐出口に連通する径方向孔とでなる転がり軸受の潤滑装置。
4. 請求項１ないし請求項３のいずいれか１項において、前記潤滑油導き手段が、前記内輪間座の外径面または軸の外径面に設けられて前記内輪側へ拡径するテーパ状部である転がり軸受の潤滑装置。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれか１項において、前記内輪の外径面に、この外径面上の潤滑油を遠心力と表面張力とで内輪の軌道面へ続く斜面部を設けた転がり軸受の潤滑装置。
6. 請求項５において、前記斜面部に微小隙間を介して被さってこの微小隙間から前記軌道面へ流入する潤滑油の流量を制限する鍔状部を前記外輪間座に設けた転がり軸受の潤滑装置。
7. 請求項５において、前記斜面部に隙間を介して被さってこの隙間から前記軌道面へ流入する潤滑油を案内する鍔状部を前記外輪間座に設け、この鍔状部は、転動体を保持する保持器の内径側まで延びるものとした転がり軸受の潤滑装置。
8. 請求項４において、内輪が、前記外輪間座側の幅面が外輪の幅面よりも引っ込むように幅狭に形成されたものであり、前記内輪間座または前記軸に設けられたテーパ状部が、前記内輪の前記外輪よりも引っ込んだ幅面まで延びるものである転がり軸受の潤滑装置。

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