JP3229483U - Gear shaft bearing device - Google Patents

Abstract

【課題】ギヤシャフト軸受を支えるハウジングに均一に冷却する冷却機構を備えたギアシャフト軸受装置を提供する。【解決手段】ギアシャフト軸受装置１００は、ギヤシャフト軸１０がハウジング３０に挿入されている転がり軸受２０により支持されており、ギヤシャフト軸１０の回転により転がり軸受２０が回転する。転がり軸受２０からの発熱を冷却する為に、ハウジング３０にギヤシャフト軸１０の軸方向に沿って冷却用貫通孔３１を設けている。即ち、ギヤシャフト軸受装置１００は、ギヤシャフト軸１０を支えるハウジング３０の両端部を貫通させて、冷却液を通過させる冷却用貫通孔３１をハウジング３０の軸方向に沿って複数形成する。このように、比較的安価な構成でありながら、ギヤシャフト軸１０の端部を支持する転がり軸受２０及び軸受装置１００の近傍を効率良く冷却することができ、転がり軸受２０の安定した回転状態を維持することが可能になる。【選択図】図１PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gear shaft bearing device provided with a cooling mechanism for uniformly cooling a housing supporting a gear shaft bearing. In a gear shaft bearing device 100, a gear shaft shaft 10 is supported by a rolling bearing 20 inserted in a housing 30, and the rolling bearing 20 rotates due to the rotation of the gear shaft shaft 10. In order to cool the heat generated from the rolling bearing 20, the housing 30 is provided with a cooling through hole 31 along the axial direction of the gear shaft shaft 10. That is, the gear shaft bearing device 100 penetrates both ends of the housing 30 that supports the gear shaft shaft 10 and forms a plurality of cooling through holes 31 for passing the coolant along the axial direction of the housing 30. As described above, although the configuration is relatively inexpensive, the vicinity of the rolling bearing 20 supporting the end of the gear shaft shaft 10 and the bearing device 100 can be efficiently cooled, and the rolling bearing 20 can be stably rotated. It will be possible to maintain. [Selection diagram] Fig. 1

Description

本考案は、ギヤシャフト軸受装置に関し、特に、ギヤシャフト軸を支持する軸受装置の回
転に伴う発熱を冷却する構造に関する。 The present invention relates to a gear shaft bearing device, and more particularly to a structure for cooling heat generated by rotation of a bearing device that supports a gear shaft shaft.

一般に、軸受は軌道面を有する外輪と内輪の間に配置されたボ−ル又はコロなどの転動
体を備えている。産業機械、工作機械、搬送機械等のギヤシャフト軸の回転を支持するた
めに使用される軸受は、ハウジング等の固着体により本体に固定される。ギヤシャフトの
回転が速くなると、コロガリである軸受よりの発熱で高温になる場合があり、軸受が高温
になると、軸受としての精度の低下や寿命の短縮、作動悪化が生じ、ギヤシャフト軸の回
転を支持する機能を果たせなくなる。その対策として、軸受を冷却して使用するようにし
ている。 Generally, a bearing includes a rolling element such as a ball or roller arranged between an outer ring having a raceway surface and an inner ring. Bearings used to support the rotation of gear shaft shafts of industrial machines, machine tools, conveyor machines, etc. are fixed to the main body by a fixed body such as a housing. If the rotation of the gear shaft becomes faster, the temperature may rise due to heat generated by the bearing, which is a roller, and if the bearing becomes hot, the accuracy of the bearing will decrease, the life will be shortened, the operation will deteriorate, and the rotation of the gear shaft shaft It becomes impossible to fulfill the function of supporting. As a countermeasure, the bearings are cooled before use.

このような軸受の冷却対策としては、ボ−ル又はコロなどの転動体に直接噴霧状にした
冷却油（オイルミスト）をかける方法、ハウジングと軸受との間に冷却用溝を有している
ケ−シングを装着する冷却構造、ハウジング外周に冷却エアをかける方法などが提案され
ている（例えば、特許文献１、２及び３参照）。 As measures for cooling such bearings, a method of directly applying sprayed cooling oil (oil mist) to a rolling element such as a ball or a roller, and a cooling groove are provided between the housing and the bearing. A cooling structure for mounting a case, a method for applying cooling air to the outer periphery of the housing, and the like have been proposed (see, for example, Patent Documents 1, 2 and 3).

特開平１０−４２５２３号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 10-42523 特開２００６−１２５４８７号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-125487 特開２００３−２９０８９１号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-290891

しかしながら、ケ−シングの外周に溝加工を行なう場合は、その溝加工に多大な工数を
要する。また、効率的な冷却効果を奏するには、軸受と溝底部との間の厚さを薄くする必
要があるため、ケ−シングの剛性が低下する現象が生じる場合がある。一方、ハウジング
外周に冷却エアをかけることは、熱源である軸受から離れた部位を冷却することになり、
効率的な冷却が困難になるという問題がある。 However, when grooving is performed on the outer periphery of the case, a large amount of man-hours are required for the grooving. Further, in order to obtain an efficient cooling effect, it is necessary to reduce the thickness between the bearing and the groove bottom portion, so that a phenomenon that the rigidity of the casing is lowered may occur. On the other hand, applying cooling air to the outer periphery of the housing cools the part away from the bearing, which is the heat source.
There is a problem that efficient cooling becomes difficult.

そこで、比較的安価な構成でありながら、ギヤシャフト軸の端部を支持する軸受及び軸
受装置の近傍を効率良く冷却することができ、回転軸受の安定した回転状態を提供するこ
とが可能な技術の開発が望まれていた。 Therefore, a technique capable of efficiently cooling the vicinity of the bearing supporting the end of the gear shaft shaft and the bearing device, and providing a stable rotational state of the rotary bearing, despite the relatively inexpensive configuration. Development was desired.

本考案は上述のような事情から為されたものであり、その目的は、比較的安価な構成であ
りながら、ギヤシャフト軸の端部を支持する軸受及び軸受装置の近傍を効率良く冷却する
ことができ、回転軸受の安定した回転状態を提供することが可能な技術を提供することに
ある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and the purpose of the present invention is to efficiently cool the vicinity of the bearing and the bearing device that support the end of the gear shaft shaft, while having a relatively inexpensive configuration. It is an object of the present invention to provide a technology capable of providing a stable rotational state of a rotary bearing.

本考案者は、上記目的を達成するため種々検討を重ねた結果、ギヤシャフトを支えるハウ
ジングの両端部を貫通させて、冷却液を通過させる冷却用貫通孔をハウジングの軸方向に
沿って複数形成することを想到するに至った。即ち、本考案に係るギヤシャフト軸受装置
は、ギヤシャフトを支えるハウジングの両端部を貫通させて、冷却液を通過させる冷却用
貫通孔がハウジングの軸方向に沿って複数形成されていることを特徴としている。 As a result of various studies to achieve the above object, the present inventor has formed a plurality of cooling through holes along the axial direction of the housing by penetrating both ends of the housing supporting the gear shaft and allowing the coolant to pass through. I came up with the idea of doing it. That is, the gear shaft bearing device according to the present invention is characterized in that a plurality of cooling through holes are formed along the axial direction of the housing by penetrating both ends of the housing supporting the gear shaft and allowing the coolant to pass through. It is supposed to be.

また、上記冷却用貫通孔が継手部材を介して配管によりハウジングの外部で連結され冷
却液の供給・排給を行なう構成とするのが好適である。 Further, it is preferable that the cooling through holes are connected to the outside of the housing by piping via a joint member to supply and discharge the coolant.

また、ギヤシャフト軸受装置は冷却用貫通孔を相互に連通する孔連結用溝を有するハウジ
ングが溝密封用部材を挟み込んで押え蓋により密封されることにより冷却液の循環を行な
う構成としも良い。 Further, the gear shaft bearing device may be configured to circulate the coolant by sandwiching a groove sealing member and sealing it with a holding lid in a housing having a hole connecting groove that communicates the cooling through holes with each other.

冷却用貫通孔を上記のように配置することにより、ハウジングの外側よりも軸受に近いハ
ウジングの内部に設けた冷却用貫通孔を通してハウジングの円周方向で均一な冷却を行な
うことができる。即ち、ハウジングの外側を空冷することよりも、ギヤシャフト軸の端部
の軸受を効率よく冷却することができる。 By arranging the cooling through holes as described above, uniform cooling can be performed in the circumferential direction of the housing through the cooling through holes provided inside the housing closer to the bearing than the outside of the housing. That is, the bearing at the end of the gear shaft shaft can be cooled more efficiently than the outside of the housing is air-cooled.

冷却用貫通孔の数が多いほど冷却効果を高めることができるので、冷却用貫通孔は複数個
有するのが望ましい。但し、多過ぎると、外周に溝のある場合と同様に、ハウジングの機
械的強度が低下し、加工コストも増加することになる。一方、冷却用貫通孔が２個の場合
は、円周方向に等間隔に配置されていても、間隔が１８０°になり長い為、円周方向に温
度勾配が発生して、ハウジングが熱変形で楕円形状に変形し易くなる。以上より、冷却用
貫通孔は、好適には４個以上であることが望ましい。 Since the cooling effect can be enhanced as the number of cooling through holes increases, it is desirable to have a plurality of cooling through holes. However, if the amount is too large, the mechanical strength of the housing will decrease and the processing cost will increase, as in the case where the outer periphery has a groove. On the other hand, when there are two cooling through holes, even if they are arranged at equal intervals in the circumferential direction, the intervals are 180 °, which is long, so that a temperature gradient is generated in the circumferential direction and the housing is thermally deformed. It becomes easy to deform into an elliptical shape. From the above, it is desirable that the number of cooling through holes is preferably 4 or more.

本考案によれば、ギヤシャフト軸の端部を支持する軸受及び軸受装置の近傍を効率良く冷
却することを安価にでき、回転軸受の安定した回転状態を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to efficiently cool the vicinity of the bearing supporting the end of the gear shaft shaft and the bearing device at low cost, and it is possible to provide a stable rotating state of the rotary bearing.

本考案の実施形態に係るギヤシャフト軸受装置の構成を示す図であり、（Ａ）は、その断面図、（Ｂ） は、その軸端部側面図、（Ｃ） は、そのギヤ側側面図である。It is a figure which shows the structure of the gear shaft bearing apparatus which concerns on embodiment of this invention, (A) is the sectional view, (B) is the shaft end side view, (C) is the gear side side view. Is. 本考案の実施形態に係るギヤシャフト軸受装置において、ハウジングを除去して内部に設けた冷却用貫通孔及び孔連結用溝を仮想的に示した図である。In the gear shaft bearing device according to the embodiment of the present invention, it is a figure which virtually showed the through hole for cooling and the groove for connecting a hole provided inside by removing a housing.

以下、上述した本考案を適用した具体的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に
説明する。但し、以下の実施形態の記載は例示であり、これにより本考案の範囲が限定さ
れるものではない。図１（Ａ）は、本考案の実施形態におけるギヤシャフト軸受に沿った
断面図、（Ｂ）は、配管継手を有するベアリング押さえを含む押え蓋に沿った側面図、（
Ｃ）は、ギヤ側から溝部を密閉する押え蓋を含む側面図を示す。図２は、図１に示したギ
ヤシャフト軸受装置において、ハウジングを除去して内部に設けた冷却用貫通孔及び孔連
結用溝を仮想的に示した図である。 Hereinafter, specific embodiments to which the present invention has been applied will be described in detail with reference to the drawings. However, the description of the following embodiments is an example, and the scope of the present invention is not limited thereto. FIG. 1A is a cross-sectional view taken along the gear shaft bearing according to the embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a side view taken along a holding lid including a bearing holder having a piping joint.
C) shows a side view including a presser lid for sealing the groove from the gear side. FIG. 2 is a diagram imaginatively showing a cooling through hole and a hole connecting groove provided inside by removing the housing in the gear shaft bearing device shown in FIG.

図１（Ａ）に示すように、本考案の実施形態に係るギヤシャフト軸受装置１００では、ギ
ヤシャフト軸１０はハウジング３０に挿入されている転がり軸受２０により支持されてお
り、ギヤシャフト軸１０の回転により転がり軸受２０が回転する。ギヤシャフト軸１０の
回転が速くなると、転がり軸受２０よりの発熱で高温になる場合があり、転がり軸受２０
が高温になると、従来例に関して述べたように、軸受としての精度の低下や寿命の短縮、
作動悪化を生じるので、軸受を冷却する必要が生じる。 As shown in FIG. 1A, in the gear shaft bearing device 100 according to the embodiment of the present invention, the gear shaft shaft 10 is supported by the rolling bearing 20 inserted in the housing 30, and the gear shaft shaft 10 is supported by the rolling bearing 20. The rolling bearing 20 rotates due to the rotation. When the rotation of the gear shaft shaft 10 becomes faster, the temperature may rise due to heat generated by the rolling bearing 20, and the rolling bearing 20 may become hot.
When the temperature becomes high, as described in the conventional example, the accuracy of the bearing is reduced and the life is shortened.
It is necessary to cool the bearing because it causes deterioration of operation.

そこで、本実施形態では、転がり軸受２０からの発熱を冷却する為に、図１（Ｂ）及び図
２に示すように、ハウジング３０にギヤシャフト軸１０の軸方向に沿って設けた冷却用貫
通孔３１を通して冷却に寄与する。即ち、本実施形態のギヤシャフト軸受装置１００の大
きな特徴は、ギヤシャフト軸１０を支えるハウジング３０の両端部を貫通させて、冷却液
を通過させる冷却用貫通孔３１をハウジング３０の軸方向に沿って複数形成する（図示の
例では６個）ことにある。このように、ギヤシャフト軸１０を支えるハウジング３０の両
端部を貫通させて、冷却液を通過させる冷却用貫通孔３１がハウジング３０の軸方向に沿
って複数個形成されているので、比較的安価な構成でありながら、ギヤシャフト軸１０の
端部を支持する転がり軸受２０及び軸受装置１００の近傍を効率良く冷却することができ
、転がり軸受２０の安定した回転状態を維持することが可能になる。 Therefore, in the present embodiment, in order to cool the heat generated from the rolling bearing 20, as shown in FIGS. 1B and 2, the housing 30 is provided with a cooling penetration along the axial direction of the gear shaft shaft 10. Contributes to cooling through the holes 31. That is, a major feature of the gear shaft bearing device 100 of the present embodiment is that the cooling through holes 31 that allow the coolant to pass through both ends of the housing 30 that supports the gear shaft shaft 10 are along the axial direction of the housing 30. (6 in the illustrated example). As described above, since a plurality of cooling through holes 31 are formed along the axial direction of the housing 30 by penetrating both ends of the housing 30 supporting the gear shaft shaft 10 and allowing the coolant to pass therethrough, the cost is relatively low. Despite this configuration, the vicinity of the rolling bearing 20 and the bearing device 100 that support the end of the gear shaft shaft 10 can be efficiently cooled, and the rolling bearing 20 can be maintained in a stable rotational state. ..

尚、図１（Ａ）に示すように、冷却用貫通孔３１は継手部材を介して配管によりハウジ
ング３０の外部で連結され冷却液の供給・排給を行なうようになっている。即ち、冷却用
貫通孔３１は、冷却媒体注入配管４１によって配管され、ハウジング３０の外部より冷却
液が注入され、冷却用貫通孔３１を循環して反対側に設けられた冷却媒体排出配管４２に
よって排出される。 As shown in FIG. 1A, the cooling through hole 31 is connected to the outside of the housing 30 by a pipe via a joint member to supply and discharge the cooling liquid. That is, the cooling through hole 31 is piped by the cooling medium injection pipe 41, the cooling liquid is injected from the outside of the housing 30, and the cooling medium discharge pipe 42 is provided on the opposite side of the cooling through hole 31 to circulate. It is discharged.

また、ギヤシャフト軸受装置１００は、複数の冷却用貫通孔３１を相互に連通する溝部（
湾曲部として示す孔連結用溝３２）を有するハウジング３０が密閉部材を挟み込んで押え
蓋により密封されることにより冷却液の循環を行なうようになっている。即ち、冷却用貫
通孔３１は、図１（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）及び図２に示すように、ハウジング３０の両端部に
生成された孔連結用溝３２（湾曲部として示す）によって繋げられており、孔連結用溝３
２は溝密封用部材３３を挟み込んで軸受押え蓋４０、溝押え蓋５０により密封されている
。尚、各湾曲部として示す孔連結用溝３２は、エンドミルによる円弧加工により形成する
のが望ましい。 Further, the gear shaft bearing device 100 has a groove portion (a groove portion) for communicating a plurality of cooling through holes 31 with each other.
The housing 30 having the hole connecting groove 32) shown as the curved portion sandwiches the sealing member and is sealed by the holding lid to circulate the coolant. That is, as shown in FIGS. 1A, 1B, 2C, and 2), the cooling through holes 31 are connected by hole connecting grooves 32 (shown as curved portions) generated at both ends of the housing 30. Groove 3 for connecting holes
Reference numeral 2 denotes a groove sealing member 33, which is sandwiched between the bearing holding lid 40 and the groove holding lid 50. It is desirable that the hole connecting groove 32 shown as each curved portion is formed by arc processing with an end mill.

以上、図１（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）及び図２に示すように、ハウジング３０の軸方向に沿って
形成された冷却用貫通孔３１をハウジング３０の円周方向で等間隔に複数個配置すること
により、ハウジング３０の外側よりも転がり軸受２０に近いハウジング３０の内部に設け
た冷却用貫通孔３１を通してハウジング３０の円周方向で均一な冷却を行なうことができ
る。即ち、ハウジング３０の外側を空冷することよりも、ギヤシャフト軸１０の端部の転
がり軸受２０を効率よく冷却することができる。尚、図１（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）及び図２に
示す例では、冷却用貫通孔３１をハウジング３０の円周方向で等間隔に６個配置するよう
にしたが、４個又は６個以上の偶数個配置するのが望ましい。以上に説明したように、図
１（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）及び図２に示すギヤシャフト軸受装置１００により、転がり軸受２
０を含むギヤシャフト軸受装置１００の効率的な冷却が可能となる。 As described above, as shown in FIGS. 1A, 1B, 2C, and 2), a plurality of cooling through holes 31 formed along the axial direction of the housing 30 are provided at equal intervals in the circumferential direction of the housing 30. By arranging the housing 30, uniform cooling can be performed in the circumferential direction of the housing 30 through the cooling through hole 31 provided inside the housing 30 which is closer to the rolling bearing 20 than the outside of the housing 30. That is, the rolling bearing 20 at the end of the gear shaft shaft 10 can be cooled more efficiently than the outside of the housing 30 is air-cooled. In the examples shown in FIGS. 1A, 1B, 2C, and 2), 6 cooling through holes 31 are arranged at equal intervals in the circumferential direction of the housing 30, but 4 or 6 are arranged. It is desirable to arrange an even number of at least one. As described above, the rolling bearing 2 is provided by the gear shaft bearing device 100 shown in FIGS. 1 (A), (B), (C) and 2.
Efficient cooling of the gear shaft bearing device 100 including 0 is possible.

以上、本考案の実施形態であるギヤシャフト軸受装置１００について説明してきたが、本
考案はこれに限定されずに変更・改良が可能である。例えば、上述した実施形態ではハウ
ジング３０は円筒形状をしており、フランジ部で固定するように例示しているが、本考案
は、プランマブロックの様に着座する座面のあるブロック状のハウジングの場合にも適用
可能である。また、ギヤシャフト軸受装置１００として複列転がり軸受２０を例示したが
、これに限定されるものではなく円筒ころ軸受や円すいころ軸受などであってもよい。 Although the gear shaft bearing device 100 according to the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this and can be changed or improved. For example, in the above-described embodiment, the housing 30 has a cylindrical shape and is illustrated to be fixed by a flange portion, but the present invention is a block-shaped housing having a seating surface such as a plummer block. It is also applicable in some cases. Further, although the double row rolling bearing 20 is exemplified as the gear shaft bearing device 100, the present invention is not limited to this, and a cylindrical roller bearing, a tapered roller bearing, or the like may be used.

１０ ギヤシャフト軸、２０ 転がり軸受け、２１ 外輪用間座、
２２ 内輪用間座、２３ 内輪押え用蓋、３０ ハウジング、
３１ 冷却用貫通孔、３２ 孔連結用溝、３３ 溝密封用部材、
４０ 軸受押え蓋、４１ 冷却媒体注入配管、４２ 冷却媒体排出配管、
５０ 溝押え蓋、 １００ ギヤシャフト軸受装置 10 gear shaft shafts, 20 rolling bearings, 21 outer ring spacers,
22 Inner ring seat, 23 Inner ring retainer lid, 30 Housing,
31 Cooling through hole, 32 hole connecting groove, 33 groove sealing member,
40 Bearing retainer lid, 41 Cooling medium injection pipe, 42 Cooling medium discharge pipe,
50 Groove presser lid, 100 Gear shaft bearing device

Claims (1)

軸受を支えるハウジングにおいて、ハウジングの軸方向に貫通する複数の冷却用貫通孔が
円周方向に等間隔で形成されていることを特徴とするギヤシャフト軸受装置。 A gear shaft bearing device in a housing that supports a bearing, wherein a plurality of cooling through holes penetrating in the axial direction of the housing are formed at equal intervals in the circumferential direction.