JP4003343B2 - 軸受冷却装置 - Google Patents
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- Mounting Of Bearings Or Others (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、軸受冷却装置、さらに詳しくは、強制潤滑法として知られるオイルミスト潤滑、オイルエア潤滑、マイクロフォグ潤滑等で潤滑される転動体を有するころがり軸受の主として内輪と、さらにこれが嵌装する回転軸を冷却する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
前記ころがり軸受の高速かつ長時間回転を維持するために、前記強制潤滑によって常時潤滑油を軸受内部に供給して転動体及び内外輪の焼き付きを防止することが行われているが、軸受の発熱、即ち軸受の内輪と外輪の両方の転動面における発熱を抑えることも重要な事柄である。
【０００３】
このうち、外輪の発熱は該外輪の熱膨張を招いて軸受の予圧が低下するが、締め付け方向でないから焼き付きは発生しない。しかし、外輪の熱変位乃至熱変形を起生するため、軸受外輪の周囲にジャケットを構成してここに冷却油を流通させて外輪の前記熱変位等を抑えることが行われているが、過度に冷却して締め付けによる焼き付きを生じさせることもあった。
【０００４】
一方内輪については、その発熱を抑制できれば熱変位の少ない高精度な軸受及び回転軸が得られるにもかかわらず、従来積極的な対策はとられていない。最近になって、アンダーレース潤滑が採用され始めたが、構造が複雑でコストが高く、簡単には採用できない。
【０００５】
特開昭５９−１２２７５８号公報には、ブラケットに支持されて回転軸を支持するころがり軸受の内輪の側面に、該側面に全面接触して受熱しつつ回転軸に嵌合するボス部を設けるとともに、該ボス部を前記ブラケットの外部まで突出するよう延長せしめ、その延長端部に冷却フィンを放射状に形成した円盤状の放熱フィンを設けてこれを通風穴をあけた保護カバーで覆った軸受装置が開示されている。
【０００６】
しかしながら、上記特開昭のものでは、放熱フィンのブラケットはわずかに内輪の側面に接するのみなので軸受内輪の放熱効率が悪いばかりでなく、前記冷却フィンによる冷風は保護カバー内を通過するのみで、軸受自体を冷却できないという問題がある。
【０００７】
本発明者は、上記に鑑みかつ前記オイルミスト潤滑、オイルエア潤滑等ではもともとエアを使用していることに着目し、エアによる冷却機能を追加しても問題は生じないことを確認した上、主として前記内輪、さらにはこれが嵌装する回転軸を比較的簡単な構造で効率良く冷却する手段を案出したものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、転動体を有するころがり軸受が高速かつ長時間回転を維持することができるよう、主として軸受内輪、更にはこれが嵌装する回転軸を、比較的簡単な構造で効率良く冷却する軸受冷却装置を得ることである。
【０００９】
【問題を解決するための手段】
前記課題を解決するための本発明軸受冷却装置は、内、外輪間に複列の転動体を有する転がり軸受の全周にわたり、軸受内部に冷却空気を導入する冷却エア供給穴を外輪に形成するとともに、複列の転動体間において前記軸受が嵌装する回転軸とともに回転する内輪間座にフィンによる空気流発生部を設け、前記フィンはその 高さを前記エア供給穴に面した部分を低く、前記転動体側が高くなるよう形成したことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を実施例に基づき図面を参照して詳細に説明する。図１乃至図４に示すものは、転動体（球）１、１’を複列有するころがり軸受で、転動体１、１’を外輪２、２’と内輪３、３’との間に配設するとともに、転動体１、１’の各列の中間に、外輪間座４と内輪間座５が設けられ、外輪２、２’、内輪３、３’を各々一体化している。
【００１１】
前記外輪間座４は少なくともその外径を外輪２、２’と同一とし、また内輪間座５は少なくともその内径を内輪３、３’と同一とするが、前記外輪間座４には図２、図４に示すように、軸受内部に冷却空気を導入する冷却エア供給穴６を、全周に例えば３０度ごとに１個づつ形成してエアノズル（図示せず）を設けるとともに、前記内輪間座５にはその外周に図２、図３及び図４に示すように、空気流発生部としてのフィン７を形成している。なお、９は潤滑油ノズルを示し、通常周囲に１、２個設けられる。
【００１２】
前記フィン７は、各々円盤状をなしているが、図２及び図４に示すように前記冷却エア供給穴６に面した部分、即ち内輪間座５における奥行き方向の中央の部分を低く、かつそこから左右の転動体１、１’に向かって順次高くしている。これによって、前記冷却エア供給穴６から供給された冷風または室温風を、フィン７の高さの差により生ずる回転風速の差で図４の矢印のように、強制的に転動体１、１’側へ流し、内輪３、３’のみならず外輪２、２’、回転軸を強制的に冷却することができる。
【００１３】
【発明の効果】
本発明軸受冷却装置では、内、外輪間に複列の転動体を有する転がり軸受の全周にわたり、軸受内部に冷却空気を導入する冷却エア供給穴を外輪に形成するとともに、複列の転動体間において前記軸受が嵌装する回転軸とともに回転する内輪間座にフィンによる空気流発生部を設け、前記フィンはその高さを前記エア供給穴に面した部分を低く、前記転動体側が高くなるよう形成したことを特徴とするので、軸受内、外輪、さらにはこれらが嵌装する回転軸を、比較的簡単な構造で効率良く冷却することができる軸受冷却装置を得ることができる。
【００１４】
回転軸を冷却する場合、該軸の中心にあけた穴に潤滑油を通すことも考えられるが、概して熱交換効率が悪く、また回転軸からの軸受の冷却を期待しても、回転軸の肉厚のため軸受温度に現れない程度のわずかなものに過ぎない。しかし本発明のように間座または軸受と一体的な回転部材を冷却することにより、軸受の内、外輪及びこれらが嵌装する回転軸が同時に効果的に強制冷却され、軸受を高精度に保ちつつ高速、長時間連続の回転を可能とする効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明軸受冷却装置を備えた軸受の一例を示す正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面矢視図である。
【図３】内輪の間座の一例を示す断面図である。
【図４】図２の拡大図で、作用の説明図である。
１、１’ 転動体
２、２’ 外輪
３、３’ 内輪
４ 外輪間座
５ 内輪間座
６ 冷却エア供給穴
７ フィン
８ 潤滑油ノズル
Ｓ 回転軸。
【発明の属する技術分野】
この発明は、軸受冷却装置、さらに詳しくは、強制潤滑法として知られるオイルミスト潤滑、オイルエア潤滑、マイクロフォグ潤滑等で潤滑される転動体を有するころがり軸受の主として内輪と、さらにこれが嵌装する回転軸を冷却する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
前記ころがり軸受の高速かつ長時間回転を維持するために、前記強制潤滑によって常時潤滑油を軸受内部に供給して転動体及び内外輪の焼き付きを防止することが行われているが、軸受の発熱、即ち軸受の内輪と外輪の両方の転動面における発熱を抑えることも重要な事柄である。
【０００３】
このうち、外輪の発熱は該外輪の熱膨張を招いて軸受の予圧が低下するが、締め付け方向でないから焼き付きは発生しない。しかし、外輪の熱変位乃至熱変形を起生するため、軸受外輪の周囲にジャケットを構成してここに冷却油を流通させて外輪の前記熱変位等を抑えることが行われているが、過度に冷却して締め付けによる焼き付きを生じさせることもあった。
【０００４】
一方内輪については、その発熱を抑制できれば熱変位の少ない高精度な軸受及び回転軸が得られるにもかかわらず、従来積極的な対策はとられていない。最近になって、アンダーレース潤滑が採用され始めたが、構造が複雑でコストが高く、簡単には採用できない。
【０００５】
特開昭５９−１２２７５８号公報には、ブラケットに支持されて回転軸を支持するころがり軸受の内輪の側面に、該側面に全面接触して受熱しつつ回転軸に嵌合するボス部を設けるとともに、該ボス部を前記ブラケットの外部まで突出するよう延長せしめ、その延長端部に冷却フィンを放射状に形成した円盤状の放熱フィンを設けてこれを通風穴をあけた保護カバーで覆った軸受装置が開示されている。
【０００６】
しかしながら、上記特開昭のものでは、放熱フィンのブラケットはわずかに内輪の側面に接するのみなので軸受内輪の放熱効率が悪いばかりでなく、前記冷却フィンによる冷風は保護カバー内を通過するのみで、軸受自体を冷却できないという問題がある。
【０００７】
本発明者は、上記に鑑みかつ前記オイルミスト潤滑、オイルエア潤滑等ではもともとエアを使用していることに着目し、エアによる冷却機能を追加しても問題は生じないことを確認した上、主として前記内輪、さらにはこれが嵌装する回転軸を比較的簡単な構造で効率良く冷却する手段を案出したものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、転動体を有するころがり軸受が高速かつ長時間回転を維持することができるよう、主として軸受内輪、更にはこれが嵌装する回転軸を、比較的簡単な構造で効率良く冷却する軸受冷却装置を得ることである。
【０００９】
【問題を解決するための手段】
前記課題を解決するための本発明軸受冷却装置は、内、外輪間に複列の転動体を有する転がり軸受の全周にわたり、軸受内部に冷却空気を導入する冷却エア供給穴を外輪に形成するとともに、複列の転動体間において前記軸受が嵌装する回転軸とともに回転する内輪間座にフィンによる空気流発生部を設け、前記フィンはその 高さを前記エア供給穴に面した部分を低く、前記転動体側が高くなるよう形成したことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を実施例に基づき図面を参照して詳細に説明する。図１乃至図４に示すものは、転動体（球）１、１’を複列有するころがり軸受で、転動体１、１’を外輪２、２’と内輪３、３’との間に配設するとともに、転動体１、１’の各列の中間に、外輪間座４と内輪間座５が設けられ、外輪２、２’、内輪３、３’を各々一体化している。
【００１１】
前記外輪間座４は少なくともその外径を外輪２、２’と同一とし、また内輪間座５は少なくともその内径を内輪３、３’と同一とするが、前記外輪間座４には図２、図４に示すように、軸受内部に冷却空気を導入する冷却エア供給穴６を、全周に例えば３０度ごとに１個づつ形成してエアノズル（図示せず）を設けるとともに、前記内輪間座５にはその外周に図２、図３及び図４に示すように、空気流発生部としてのフィン７を形成している。なお、９は潤滑油ノズルを示し、通常周囲に１、２個設けられる。
【００１２】
前記フィン７は、各々円盤状をなしているが、図２及び図４に示すように前記冷却エア供給穴６に面した部分、即ち内輪間座５における奥行き方向の中央の部分を低く、かつそこから左右の転動体１、１’に向かって順次高くしている。これによって、前記冷却エア供給穴６から供給された冷風または室温風を、フィン７の高さの差により生ずる回転風速の差で図４の矢印のように、強制的に転動体１、１’側へ流し、内輪３、３’のみならず外輪２、２’、回転軸を強制的に冷却することができる。
【００１３】
【発明の効果】
本発明軸受冷却装置では、内、外輪間に複列の転動体を有する転がり軸受の全周にわたり、軸受内部に冷却空気を導入する冷却エア供給穴を外輪に形成するとともに、複列の転動体間において前記軸受が嵌装する回転軸とともに回転する内輪間座にフィンによる空気流発生部を設け、前記フィンはその高さを前記エア供給穴に面した部分を低く、前記転動体側が高くなるよう形成したことを特徴とするので、軸受内、外輪、さらにはこれらが嵌装する回転軸を、比較的簡単な構造で効率良く冷却することができる軸受冷却装置を得ることができる。
【００１４】
回転軸を冷却する場合、該軸の中心にあけた穴に潤滑油を通すことも考えられるが、概して熱交換効率が悪く、また回転軸からの軸受の冷却を期待しても、回転軸の肉厚のため軸受温度に現れない程度のわずかなものに過ぎない。しかし本発明のように間座または軸受と一体的な回転部材を冷却することにより、軸受の内、外輪及びこれらが嵌装する回転軸が同時に効果的に強制冷却され、軸受を高精度に保ちつつ高速、長時間連続の回転を可能とする効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明軸受冷却装置を備えた軸受の一例を示す正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面矢視図である。
【図３】内輪の間座の一例を示す断面図である。
【図４】図２の拡大図で、作用の説明図である。
１、１’ 転動体
２、２’ 外輪
３、３’ 内輪
４ 外輪間座
５ 内輪間座
６ 冷却エア供給穴
７ フィン
８ 潤滑油ノズル
Ｓ 回転軸。
Claims (1)
- 内、外輪間に複列の転動体を有する転がり軸受の全周にわたり、軸受内部に冷却空気を導入する冷却エア供給穴を外輪に形成するとともに、複列の転動体間において前記軸受が嵌装する回転軸とともに回転する内輪間座にフィンによる空気流発生部を設け、前記フィンはその高さを前記エア供給穴に面した部分を低く、前記転動体側が高くなるよう形成したことを特徴とする軸受冷却装置。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP09979499A JP4003343B2 (ja) | 1999-04-07 | 1999-04-07 | 軸受冷却装置 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09979499A JP4003343B2 (ja) | 1999-04-07 | 1999-04-07 | 軸受冷却装置 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP09979499A Expired - Fee Related JP4003343B2 (ja) | 1999-04-07 | 1999-04-07 | 軸受冷却装置 |
Country Status (1)
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-
1999
- 1999-04-07 JP JP09979499A patent/JP4003343B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
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| JP2000291674A (ja) | 2000-10-20 |
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