JP2008133887A - 工作機械主軸用軸受装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ハウジングに内嵌されたアンギュラ玉軸受のルーズ量を保ったまま、アンギュラ玉軸受の熱をハウジングに逃がして、その温度上昇と熱膨張を抑制することである。
【解決手段】ハウジング12にルーズに内嵌された組み合わせアンギュラ玉軸受2の各外輪2aとハウジング12の内径面との間に、熱伝導性材料としての無機粉末を含有する熱伝導性グリース3を充填することにより、組み合わせアンギュラ玉軸受2の熱を各外輪2aから熱伝導性グリース3を介してハウジング12に逃がし、アンギュラ玉軸受2の内嵌のルーズ量を保ったまま、その温度上昇と熱膨張を抑制できるようにした。
【選択図】図1
【解決手段】ハウジング12にルーズに内嵌された組み合わせアンギュラ玉軸受2の各外輪2aとハウジング12の内径面との間に、熱伝導性材料としての無機粉末を含有する熱伝導性グリース3を充填することにより、組み合わせアンギュラ玉軸受2の熱を各外輪2aから熱伝導性グリース3を介してハウジング12に逃がし、アンギュラ玉軸受2の内嵌のルーズ量を保ったまま、その温度上昇と熱膨張を抑制できるようにした。
【選択図】図1
Description
本発明は、工作機械主軸のフロントを支持する工作機械主軸用軸受装置に関する。
工作機械主軸のフロントを支持する工作機械主軸用軸受装置には、フロント側に複列円筒ころ軸受等の円筒ころ軸受を、リア側に組み合わせアンギュラ玉軸受等のアンギュラ玉軸受を配設し、円筒ころ軸受でラジアル荷重を受け、アンギュラ玉軸受でスラスト荷重を受けるようにしたものがある(例えば、特許文献1参照)。このような軸受装置では、ラジアル荷重を受ける円筒ころ軸受の外輪は、ハウジングの内径面にタイトに内嵌され、スラスト荷重を受けるアンギュラ玉軸受の外輪は、ハウジングの内径面に比較的ルーズに内嵌されている。
近年、工作機械は主軸の回転が高速化するとともに、主軸のフロントとリアの軸受装置の間にモータを組み込んだビルトインモータタイプのものが主流となっており、そのハウジングの外周には冷却油等を通す円周溝や螺旋溝等が設けられ、内部の軸受装置やモータで発生する熱を外部に逃がすようになっている。
上述したような工作機械主軸用軸受装置では、円筒ころ軸受で発生する熱は、タイトに内嵌された外輪からハウジングに逃げやすいが、アンギュラ玉軸受で発生する熱は、外輪がハウジングにルーズに内嵌されているので逃げ難く、その温度上昇が大きくなる。また、リア側のアンギュラ玉軸受は、発熱するビルトインモータとも近接しているので、より温度上昇しやすい。このため、アンギュラ玉軸受の温度上昇に伴う熱膨張によって工作機械の加工精度が低下し、主軸回転の高速化が阻害される問題がある。
そこで、本発明の課題は、ハウジングに内嵌されたアンギュラ玉軸受のルーズ量を保ったまま、アンギュラ玉軸受の熱をハウジングに逃がして、その温度上昇と熱膨張を抑制することである。
上記の課題を解決するために、本発明は、工作機械主軸のフロントをフロント側の円筒ころ軸受とリア側のアンギュラ玉軸受とでハウジングに支持し、前記円筒ころ軸受の外輪を前記ハウジングの内径面にタイトに内嵌し、前記アンギュラ玉軸受の外輪を前記ハウジングの内径面にルーズに内嵌した工作機械主軸用軸受装置において、前記アンギュラ玉軸受の外輪と前記ハウジングの内径面との間に、熱伝導性材料を含有する熱伝導性液状粘性物を充填した構成を採用した。
すなわち、アンギュラ玉軸受の外輪とハウジングの内径面との間に、熱伝導性材料を含有する熱伝導性液状粘性物を充填することにより、工作機械主軸のハウジングにルーズに内嵌されたアンギュラ玉軸受の熱を外輪から熱伝導性液状粘性物を介してハウジングに逃がし、アンギュラ玉軸受の内嵌のルーズ量を保ったまま、その温度上昇と熱膨張を抑制できるようにした。
前記熱伝導性液状粘性物に含有させる熱伝導性材料としては、グラファイト、アルミナ、シリカ、窒化アルミニウム、窒化硼素、酸化亜鉛等の無機粉末を用いることができる。
前記熱伝導性液状粘性物は熱伝導性グリースとすることができる。
本発明の工作機械主軸用軸受装置は、アンギュラ玉軸受の外輪とハウジングの内径面との間に、熱伝導性材料を含有する熱伝導性液状粘性物を充填したので、工作機械主軸のハウジングにルーズに内嵌されたアンギュラ玉軸受の熱を外輪から熱伝導性液状粘性物を介してハウジングに逃がし、アンギュラ玉軸受の内嵌のルーズ量を保ったまま、その温度上昇と熱膨張を抑制して、主軸回転の高速化と工作機械の加工精度の低下防止に寄与することができる。
以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。図1は、本発明に係る工作機械主軸用軸受装置を組み込んだ工作機械の主軸11を示す。この主軸11は、ハウジング12の内径面に、フロントを本発明に係る軸受装置を構成するフロント側の複列円筒ころ軸受1とリア側の組み合わせアンギュラ玉軸受2とで支持され、リア側を複列円筒ころ軸受13で支持されており、これらの支持部の間にモータ14が組み込まれている。また、ハウジング12の外周には、冷却油を通す螺旋溝12aが設けられている。
前記主軸フロントのフロント側の複列円筒ころ軸受1はラジアル荷重を受け、その外輪1aはハウジング12の内径面にタイトに内嵌されている。また、主軸フロントのリア側の組み合わせアンギュラ玉軸受2はスラスト荷重を受け、その各外輪2aはハウジング12の内径面にルーズに内嵌されており、各外輪2aとハウジング12の内径面の間に熱伝導性グリース3が充填されている。
前記熱伝導性グリース3は、粘性を有するグリースに、熱伝導性材料としての無機粉末を、20〜40質量%含有させたものであり、内嵌する前の組み合わせアンギュラ玉軸受2の各外輪2aの外径面と、ハウジング12の内径面とに塗布して、内嵌後のこれらの外径面と内径面の間に充填されるようにしたものである。したがって、熱伝導性グリース3は高い充填率で充填され、組み合わせアンギュラ玉軸受2の熱を各外輪2aからハウジング12の内径面へ効率よく逃がす。なお、組み合わせアンギュラ玉軸受2を内嵌した後に、ハウジング12の内部を真空引きすれば、熱伝導性グリース3内の気泡を除去して、その充填率をさらに高めることができる。
1 複列円筒ころ軸受
2 組み合わせアンギュラ玉軸受
1a、2a 外輪
3 熱伝導性グリース
11 主軸
12 ハウジング
12a 螺旋溝
13 複列円筒ころ軸受
14 モータ
2 組み合わせアンギュラ玉軸受
1a、2a 外輪
3 熱伝導性グリース
11 主軸
12 ハウジング
12a 螺旋溝
13 複列円筒ころ軸受
14 モータ
Claims (2)
- 工作機械主軸のフロントをフロント側の円筒ころ軸受とリア側のアンギュラ玉軸受とでハウジングに支持し、前記円筒ころ軸受の外輪を前記ハウジングの内径面にタイトに内嵌し、前記アンギュラ玉軸受の外輪を前記ハウジングの内径面にルーズに内嵌した工作機械主軸用軸受装置において、前記アンギュラ玉軸受の外輪と前記ハウジングの内径面との間に、熱伝導性材料を含有する熱伝導性液状粘性物を充填したことを特徴とする工作機械主軸用軸受装置。
- 前記熱伝導性液状粘性物が熱伝導性グリースである請求項1に記載の工作機械主軸用軸受装置。
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