JP5944198B2 - Rolling bearing device - Google Patents
Rolling bearing device Download PDFInfo
- Publication number
- JP5944198B2 JP5944198B2 JP2012078607A JP2012078607A JP5944198B2 JP 5944198 B2 JP5944198 B2 JP 5944198B2 JP 2012078607 A JP2012078607 A JP 2012078607A JP 2012078607 A JP2012078607 A JP 2012078607A JP 5944198 B2 JP5944198 B2 JP 5944198B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- oil
- outer ring
- lubricating oil
- rolling bearing
- ring spacer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
- F16C33/66—Special parts or details in view of lubrication
- F16C33/6637—Special parts or details in view of lubrication with liquid lubricant
- F16C33/6659—Details of supply of the liquid to the bearing, e.g. passages or nozzles
- F16C33/6674—Details of supply of the liquid to the bearing, e.g. passages or nozzles related to the amount supplied, e.g. gaps to restrict flow of the liquid
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
- F16C19/02—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
- F16C19/14—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load
- F16C19/16—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with a single row of balls
- F16C19/163—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with a single row of balls with angular contact
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
- F16C33/58—Raceways; Race rings
- F16C33/583—Details of specific parts of races
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
Description
この発明は、例えば、工作機械主軸を回転自在に支持する転がり軸受装置に関し、軸受冷却媒体を兼ねる潤滑油を軸受内に供給すると共に、軸受外に排出する給排油機構とを備えた転がり軸受装置に関する。 The present invention relates to a rolling bearing device that rotatably supports a machine tool main shaft, for example, and relates to a rolling bearing provided with a supply / discharge oil mechanism that supplies lubricating oil also serving as a bearing cooling medium into the bearing and discharges it outside the bearing. Relates to the device.
軸受の冷却と、軸受に対する潤滑油の給排油を行う機構を有する潤滑装置が提案されている(特許文献1)。この潤滑装置では、図15に示すように、内輪端面に接する内輪間座50を設け、外輪端面に接する潤滑油導入部材51を設けている。内輪52のうち前記内輪端面から内輪軌道面に繋がる斜面に円周溝53を設けると共に、前記潤滑油導入部材51にノズル54を設け、このノズル54から前記円周溝53内に軸受冷却媒体を兼ねる潤滑油を吐出するようになっている。
There has been proposed a lubricating device having a mechanism for cooling a bearing and supplying and discharging lubricating oil to and from the bearing (Patent Document 1). In this lubricating device, as shown in FIG. 15, an
図15の構造では、軸受内へ多量の潤滑油が浸入し軸受内で潤滑油が滞留すると、攪拌抵抗が増加し、軸受の温度が上昇して、高速回転が不可能となる場合がある。 In the structure of FIG. 15, when a large amount of lubricating oil enters the bearing and the lubricating oil stays in the bearing, the stirring resistance increases, the temperature of the bearing rises, and high-speed rotation may be impossible.
ここで本件出願人は、図16に示す転がり軸受装置を提案している。同図に示すように、内輪1には、軸方向に延びる内輪延長部6を設け、外輪2に隣接し且つ内周面が内輪延長部6に対向する間座7を設けている。この場合、軸受運転時、以下の(1)〜(5)のように潤滑油が軸受内部に浸入する。同図における矢符は潤滑油の流れを示す。
(1) 潤滑油を給油路9から供給する。
(2) 潤滑油が内輪円周溝8に当たる。
(3) 潤滑油は、回転中の内輪1から遠心力を受けて、間座7の内周面7aに当たる。
(4) 潤滑油は、内輪延長部6の外周面と、間座7の内周面との径方向すきまから軸受内に浸入する。このとき転がり軸受装置を例えば立軸の支持に用いる場合には、内周面7aに当たった潤滑油が、排油口に向かうまでの経路途中で重力等の作用により、排油口であまり排出されずに軸受内に多量に浸入する場合がある。
(5) このように潤滑油が多量に浸入すると、軸受内に潤滑油が滞留する。この滞留した潤滑油が軸受の発熱の原因となり、高速運転が不可能となる。
Here, the present applicant has proposed a rolling bearing device shown in FIG. As shown in the figure, the
(1) Supply lubricating oil from the
(2) The lubricating oil hits the inner ring
(3) The lubricating oil receives centrifugal force from the rotating
(4) Lubricating oil enters the bearing from the radial clearance between the outer peripheral surface of the
(5) When a large amount of lubricating oil enters in this way, the lubricating oil stays in the bearing. This accumulated lubricating oil causes heat generation of the bearing, and high speed operation becomes impossible.
この発明の目的は、軸受空間内に浸入する潤滑油の油量を抑制し、潤滑油の攪拌抵抗による軸受の温度上昇を抑制することができる転がり軸受装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a rolling bearing device capable of suppressing the amount of lubricating oil entering the bearing space and suppressing an increase in the temperature of the bearing due to the stirring resistance of the lubricating oil.
この発明の転がり軸受装置は、内外輪の軌道面間に、保持器に保持された複数の転動体を介在させた転がり軸受と、軸受冷却媒体を兼ねる潤滑油を軸受内に供給すると共に、軸受外に排出する給排油機構とを備えた転がり軸受装置において、前記内輪の一端面に隣接し且つ外径が外輪の一端面の径方向幅内に位置する内輪間座を設けると共に、外輪の一端面に隣接し且つ内周面が前記内輪間座の外周面に対向する外輪間座を設け、前記給排油機構は、前記内輪間座の外周面に設けられた円周溝と、前記外輪間座に設けられ、潤滑油を前記円周溝へ向けて吐出する給油口を有する給油路と、前記内輪間座の外周面と外輪間座の内周面とのすきま部に設けられ、円周溝から外輪の一端面に導かれる潤滑油の油量を絞る第一絞り部と、前記外輪の一端面に設けられ、第一絞り部に連通してこの第一絞り部から導かれる潤滑油を収容する環状の油保有溝と、前記外輪の一端面と、この外輪の一端面に臨む内輪間座の一端面との間に設けられ、油保有溝および内外輪の軸受空間にそれぞれ連通して、軸受空間内に浸入する潤滑油の油量を絞る第二絞り部とを有することを特徴とする。 The rolling bearing device according to the present invention supplies a rolling bearing in which a plurality of rolling elements held by a cage are interposed between the raceway surfaces of the inner and outer rings, and lubricating oil also serving as a bearing cooling medium into the bearing. In a rolling bearing device having an oil supply / discharge mechanism for discharging to the outside, an inner ring spacer is provided adjacent to one end face of the inner ring and having an outer diameter within the radial width of one end face of the outer ring. An outer ring spacer is provided that is adjacent to one end surface and has an inner circumferential surface facing the outer circumferential surface of the inner ring spacer, and the oil supply / drainage mechanism includes a circumferential groove provided on the outer circumferential surface of the inner ring spacer, Provided in an outer ring spacer, provided in a gap between an oil supply passage having an oil supply port for discharging lubricating oil toward the circumferential groove, and an outer peripheral surface of the inner ring spacer and an inner peripheral surface of the outer ring spacer; A first throttle for reducing the amount of lubricating oil guided from the circumferential groove to one end surface of the outer ring; An annular oil retaining groove that is provided on the surface and that contains the lubricating oil that communicates with the first throttle portion and that is guided from the first throttle portion, one end surface of the outer ring, and an inner ring spacer facing the one end surface of the outer ring And a second constriction portion that restricts the amount of lubricating oil that enters the bearing space and communicates with the oil retaining groove and the bearing space of the inner and outer rings, respectively. .
この構成によると、軸受運転時、外輪間座の給油路から潤滑油を供給すると、内輪間座の外周面の円周溝に沿って潤滑油が流れる。これにより軸受を冷却する。軸受を冷却した油は、例えば、排出されるものと、軸受潤滑のために第一絞り部を通過して油保有溝に流れるものとに分かれる。この油保有溝に流れる潤滑油の少なくとも一部は、第二絞り部を通過して軸受空間内に浸入する。このように第一および第二絞り部を設けることにより、軸受空間内に浸入する潤滑油の油量を抑制することができる。したがって、潤滑油の攪拌抵抗による軸受の温度上昇を抑制して、軸受の高速回転を可能とすることができる。 According to this configuration, when the lubricating oil is supplied from the oil supply passage of the outer ring spacer during the bearing operation, the lubricating oil flows along the circumferential groove on the outer peripheral surface of the inner ring spacer. This cools the bearing. The oil that has cooled the bearing is divided into, for example, one that is discharged and one that passes through the first throttle portion and flows into the oil retaining groove for bearing lubrication. At least a part of the lubricating oil flowing in the oil retaining groove passes through the second throttle portion and enters the bearing space. By providing the first and second throttle portions in this manner, the amount of lubricating oil that enters the bearing space can be suppressed. Therefore, it is possible to suppress the temperature rise of the bearing due to the stirring resistance of the lubricating oil and to enable high-speed rotation of the bearing.
前記給排油機構は、外輪の外周面に設けられ、油保有溝に連通して潤滑油を排出する排油口を含むものとしても良い。前記第一絞り部を通過して油保有溝に流れ込んだ潤滑油は、外輪の排油口を通り回収されるものと、前記第二絞り部を通過して軸受空間内に浸入するものとに分かれる。このように外輪の外周面に排油口を設けた場合、外輪の外周面に排油口を設けない構成に比べて、排油効率を上げることができる。
前記外輪の排油口を2箇所以上設けても良い。この場合、排油効率の向上をさらに図ることができる。
The oil supply / drainage mechanism may be provided on an outer peripheral surface of the outer ring, and may include an oil discharge port that communicates with the oil retaining groove and discharges the lubricating oil. Lubricating oil that has flowed into the oil retaining groove after passing through the first throttle part is collected through the oil outlet of the outer ring, and that that passes through the second throttle part and enters the bearing space. Divided. When the oil drain port is provided on the outer peripheral surface of the outer ring in this way, the oil drain efficiency can be increased as compared with a configuration in which the oil drain port is not provided on the outer peripheral surface of the outer ring.
Two or more oil outlets of the outer ring may be provided. In this case, the oil drainage efficiency can be further improved.
前記内輪間座の円周溝は、この内輪間座を軸受軸心を含む平面で切断して見た断面が凹形状に形成されたものであっても良い。この場合、給油路から供給された潤滑油は、断面凹形状の円周溝の溝底面に跳ね返って、内輪回転に伴う遠心力により、第一絞り部などへ向かうようになっている。 The circumferential groove of the inner ring spacer may have a concave cross section when the inner ring spacer is cut along a plane including the bearing axis. In this case, the lubricating oil supplied from the oil supply passage is bounced back to the groove bottom surface of the circumferential groove having a concave cross section, and is directed to the first throttle portion or the like by the centrifugal force accompanying the rotation of the inner ring.
前記給排油機構は、前記外輪間座に設けられる排油口を含み、この排油口は、前記給油口とは異なる円周方向位置で円周溝に連通し、潤滑油を排出するものであっても良い。この場合、内輪間座の円周溝に沿って流れた潤滑油は、外輪間座の排油口から排出されるものと、軸受潤滑のために第一絞り部を通過するものとに分かれる。
前記外輪間座の排油口に、潤滑油の円周溝に沿う流れを規制する障壁を設けても良い。この場合、内輪の回転に伴い円周溝に沿って流れる潤滑油は、障壁に当たり、排油口に回収され易くなる。これにより、潤滑油が軸受内部に滞留することを抑制することができ、したがって、軸受内部の攪拌抵抗の増加を防止し得る。
The oil supply / discharge mechanism includes an oil discharge port provided in the outer ring spacer, and the oil discharge port communicates with a circumferential groove at a circumferential position different from the oil supply port, and discharges lubricating oil. It may be. In this case, the lubricating oil that flows along the circumferential groove of the inner ring spacer is divided into one that is discharged from the oil outlet of the outer ring spacer and one that passes through the first throttle part for bearing lubrication.
You may provide the barrier which regulates the flow along the circumferential groove | channel of lubricating oil in the oil outlet of the said outer ring | wheel spacer. In this case, the lubricating oil flowing along the circumferential groove with the rotation of the inner ring hits the barrier and is easily collected at the oil discharge port. Thereby, it can suppress that lubricating oil retains inside a bearing, Therefore, increase of the stirring resistance inside a bearing can be prevented.
前記障壁を、外輪間座の排油口における周方向長さの中央部に配設したものであっても良い。この場合、軸受が正回転する場合に、円周溝に沿って正回転方向に流れる潤滑油を前記障壁で規制し、排油口に円滑に導くことができる。軸受が逆回転する場合にも、円周溝に沿って逆回転方向に流れる潤滑油を前記障壁で規制し、排油口に円滑に導くことができる。 The barrier may be disposed at the central portion of the circumferential length of the oil outlet of the outer ring spacer. In this case, when the bearing rotates in the forward direction, the lubricating oil flowing in the forward rotation direction along the circumferential groove can be regulated by the barrier and smoothly guided to the oil discharge port. Even when the bearing rotates in the reverse direction, the lubricating oil flowing in the reverse rotation direction along the circumferential groove can be regulated by the barrier and smoothly guided to the oil discharge port.
前記障壁は、内輪間座における円周溝の底面付近まで延びる延在部を含むものとしても良い。この場合、内輪間座の円周溝に沿って流れる潤滑油を、障壁により確実に衝突させることができる。これにより、延在部がない障壁に比べて、排油口から回収される潤滑油の回収効率を高めることができる。
前記障壁は、潤滑油の流れ方向に応じて可動する弁構造であっても良い。この場合、軸受の正回転、逆回転にかからわず、潤滑油の流れ方向に応じて障壁を可動させて、潤滑油を排油口に円滑に導くことができる。
The barrier may include an extending portion extending to the vicinity of the bottom surface of the circumferential groove in the inner ring spacer. In this case, the lubricating oil flowing along the circumferential groove of the inner ring spacer can be reliably collided by the barrier. Thereby, the collection | recovery efficiency of the lubricating oil collect | recovered from an oil discharge port can be improved compared with the barrier without an extension part.
The barrier may be a valve structure that can move according to the flow direction of the lubricating oil. In this case, it is possible to smoothly guide the lubricating oil to the oil discharge port by moving the barrier according to the flow direction of the lubricating oil, regardless of whether the bearing rotates forward or backward.
前記障壁は、排油口における半径方向内方の円周方向一側部から、半径方向外方の開口縁に向かうに従って、前記排油口における周方向長さの中央部に至るように傾斜する傾斜部を含むものであっても良い。この場合、潤滑油が傾斜部に沿って円滑に流れるため、排油口から回収される潤滑油の回収効率の向上を図ることができる。
前記障壁は、排油口にて軸方向に並ぶ2つの壁部を有し、各壁部は、排油口における半径方向内方の円周方向一側部から、前記排油口における半径方向外方の円周方向他側部に至るようにそれぞれ傾斜すると共に、これら軸方向に並ぶ2つの壁部が互いに交差するように設けられるものであっても良い。この場合、軸受の正回転、逆回転にかかわらず、潤滑油がいずれか一方の壁部に沿って円滑に流れるため、排油口から回収される潤滑油の回収効率の向上を図ることができる。
前記第一および第二絞り部の各すきまを、一つの前記転がり軸受における軸受空間内に浸入する潤滑油の油量を抑制するように定めることで潤滑油の撹拌抵抗による軸受の温度上昇を抑制可能としても良い。
前記いずれかの転がり軸受装置は、工作機械主軸の支持に用いられるものであっても良い。
The barrier is inclined so as to reach the central portion of the circumferential length of the oil discharge port from one side in the circumferential direction of the oil discharge port toward the opening edge radially outward. An inclined part may be included. In this case, since the lubricating oil flows smoothly along the inclined portion, it is possible to improve the recovery efficiency of the lubricating oil recovered from the oil discharge port.
The barrier has two wall portions arranged in the axial direction at the oil discharge port, and each wall portion extends radially from one side in the radial direction at the oil discharge port to the radial direction at the oil discharge port. The two wall portions arranged in the axial direction may be provided so as to incline so as to reach the outer circumferential other side portion and to cross each other in the axial direction. In this case, the forward rotation of the bearing, regardless of the reverse rotation, the lubricating oil flows smoothly along the wall of either one, is possible to improve the recovery efficiency of the lubricating oil which is recovered from the oil outlet I can .
Temperature rise of the first and the or-out each to the second throttle portion, one of said bearing by agitation resistance of the lubricating oil by determined so as to suppress the amount of lubricating oil entering into the bearing space in the rolling bearing It is good also as suppression is possible.
Before SL one of the rolling bearing device may be one used for the support of the machine tool spindle.
この発明の転がり軸受装置は、内外輪の軌道面間に、保持器に保持された複数の転動体を介在させた転がり軸受と、軸受冷却媒体を兼ねる潤滑油を軸受内に供給すると共に、軸受外に排出する給排油機構とを備えた転がり軸受装置において、前記内輪の一端面に隣接し且つ外径が外輪の一端面の径方向幅内に位置する内輪間座を設けると共に、外輪の一端面に隣接し且つ内周面が前記内輪間座の外周面に対向する外輪間座を設け、前記給排油機構は、前記内輪間座の外周面に設けられた円周溝と、前記外輪間座に設けられ、潤滑油を前記円周溝へ向けて吐出する給油口を有する給油路と、前記内輪間座の外周面と外輪間座の内周面とのすきま部に設けられ、円周溝から外輪の一端面に導かれる潤滑油の油量を絞る第一絞り部と、前記外輪の一端面に設けられ、第一絞り部に連通してこの第一絞り部から導かれる潤滑油を収容する環状の油保有溝と、前記外輪の一端面と、この外輪の一端面に臨む内輪間座の一端面との間に設けられ、油保有溝および内外輪の軸受空間にそれぞれ連通して、軸受空間内に浸入する潤滑油の油量を絞る第二絞り部とを有する。このため、軸受空間内に浸入する潤滑油の油量を抑制し、潤滑油の攪拌抵抗による軸受の温度上昇を抑制することができる。 The rolling bearing device according to the present invention supplies a rolling bearing in which a plurality of rolling elements held by a cage are interposed between the raceway surfaces of the inner and outer rings, and lubricating oil also serving as a bearing cooling medium into the bearing. In a rolling bearing device having an oil supply / discharge mechanism for discharging to the outside, an inner ring spacer is provided adjacent to one end face of the inner ring and having an outer diameter within the radial width of one end face of the outer ring. An outer ring spacer is provided that is adjacent to one end surface and has an inner circumferential surface facing the outer circumferential surface of the inner ring spacer, and the oil supply / drainage mechanism includes a circumferential groove provided on the outer circumferential surface of the inner ring spacer, Provided in an outer ring spacer, provided in a gap between an oil supply passage having an oil supply port for discharging lubricating oil toward the circumferential groove, and an outer peripheral surface of the inner ring spacer and an inner peripheral surface of the outer ring spacer; A first throttle for reducing the amount of lubricating oil guided from the circumferential groove to one end surface of the outer ring; An annular oil retaining groove that is provided on the surface and that contains the lubricating oil that communicates with the first throttle portion and that is guided from the first throttle portion, one end surface of the outer ring, and an inner ring spacer facing the one end surface of the outer ring And a second constriction portion that communicates with the oil retaining groove and the bearing space of the inner and outer rings, respectively, and restricts the amount of lubricating oil that enters the bearing space. For this reason, it is possible to suppress the amount of lubricating oil that enters the bearing space, and to suppress an increase in the temperature of the bearing due to the stirring resistance of the lubricating oil.
この発明の第1の実施形態を図1ないし図5と共に説明する。図1に示すように、この実施形態に係る転がり軸受装置は、転がり軸受Brと、給排油機構Kuとを備えている。
図2に示すように、転がり軸受Brは、内外輪1,2である一対の軌道輪と、内外輪1,2の軌道面1a,2a間に介在する複数の転動体3と、これら転動体3を保持するリング状の保持器4とを有する。この転がり軸受Brはアンギュラ玉軸受からなり、転動体3として、鋼球やセラミックス球等からなる玉が適用される。
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, the rolling bearing device according to this embodiment includes a rolling bearing Br and a supply / discharge oil mechanism Ku.
As shown in FIG. 2, the rolling bearing Br includes a pair of bearing rings that are inner and
内輪1の軌道面1aの軸方向両側に、内輪外径面1bおよびこの内輪外径面1bに続く斜面1cと、斜面状のカウンタボア1dとがそれぞれ形成されている。この例の内輪外径面1bは、軌道面1aに対し接触角を成す作用線Lの偏り側から幅方向に延びる。この内輪外径面1bの軸方向外縁部に続く斜面1cは、軸方向一方(図2の上方)に向かうに従って内径側に至るように傾斜する断面形状に形成されている。外輪2の軌道面2aの軸方向両側に、外輪内径面2b,2bがそれぞれ形成され、これら外輪内径面2b,2bに保持器4が案内されるように構成されている。
On both sides in the axial direction of the
図1に示すように、給排油機構Kuは、軸受冷却媒体を兼ねる潤滑油を潤滑内(軸受内)に供給すると共に、軸受外に排出する機構である。内輪1の一端面に隣接して内輪間座6を設け、この内輪間座6の外径6aが、外輪2の一端面の径方向幅内に位置するように構成している。さらに外輪2の一端面に隣接して外輪間座7を設け、この外輪間座7の内周面を、内輪間座6の外周面に対向させている。給排油機構Kuは、内輪間座6の外周面に設けられた円周溝8と、外輪間座7に設けられた給油路9と、外輪間座7に設けられた排油口10と、第一絞り部11と、環状の油保有溝12と、外輪2の排油口13と、第二絞り部14とを有する。
As shown in FIG. 1, the supply / discharge oil mechanism Ku is a mechanism that supplies lubricating oil that also serves as a bearing cooling medium into the lubrication (inside the bearing) and discharges it outside the bearing. An
内輪間座6の外周面には、この内輪間座6を軸受軸心を含む平面で切断して見た断面が凹形状となる円周溝8が設けられている。図1左側に示すように、外輪間座7のうち円周方向の一部に、潤滑油を前記円周溝8へ向けて吐出する給油口18を有する給油路9が形成されている。この給油路9は、外輪間座7の外周面から、径方向に貫通する段付きの貫通孔状に形成されている。図5に示すように、給油路9から供給された潤滑油は、給油口18から吐出されて円周溝8に供給される。この潤滑油は、円周溝8に沿って、内輪1(図1)の回転方向L1と同一方向に進み、軸受の冷却に供される。冷却に供された潤滑油は、排油口10,13(図1)および後述の切欠部15から排出される。
On the outer peripheral surface of the
外輪間座7のうち、前記給油路9とは異なる円周方向位置には、潤滑油を外部に排出する排油口10が形成されている。排油口10は、図1右側に示すように、外輪間座7の外周面から径方向に貫通して円周溝8に連通するように形成されている。図5に示すように、給油路9に対し、排油口10の位相が所定の位相角度α(この例ではα=270度)となるように設けられている。
In the
図2に示すように、内輪間座6における、軸受とは軸方向逆側の外周面と、この外周面に対向する外輪間座7の内周面との間には、例えば、隣接する軸受等に潤滑油が漏洩することを抑制するラビリンス機構Rkを設けている。このラビリンス機構Rkは、給油路9および排油口10(図1)に連通し、広部と狭部とが軸方向に連なるものとしている。広部は、内輪間座6における前記軸方向逆側の外周面に設けられる円周溝6bと、この円周溝6bに対向する外輪間座7の内周面とを含んで構成される。前記円周溝6bは、軸方向に間隔をあけて複数配設される。前記狭部は、内輪間座6における前記外周面の突出先端部と、この突出先端部に対向する外輪間座7の内周面とを含んで構成される。潤滑油が給油路9から供給されラビリンス機構Rkに浸入した場合、この潤滑油は、内輪回転による遠心力により円周溝6bに沿って漏れ側とは反対方向に移動するため、隣接する軸受等に潤滑油が漏洩することを抑制し得る。なお、内輪間座6の外周面に円周溝6bを設ける構成に代えて、外輪間座7の内周面に、円周溝を設けても良い。また内輪間座6および外輪間座7にそれぞれ円周溝を設けても良い。
As shown in FIG. 2, for example, an adjacent bearing between the outer peripheral surface of the
図4は、図2の要部の拡大図である。図2および図5に示すように、内輪間座6における、ラビリンス機構Rkとは軸方向逆側の外周面と、外輪間座7の内周面とのすきま部には、円周溝8から外輪2の一端面に導かれる潤滑油の油量を絞る第一絞り部11が設けられている。したがって、内輪間座6の円周溝8に沿って流れ軸受を冷却した油は、排油口10から排出されるものと、軸受潤滑のために第一絞り部11を通過するものとに分かれる。この第一絞り部11を成す軸方向のすきまδ1は、例えば、上限値および下限値が管理され、これにより軸受側に導かれる潤滑油の油量を制御可能としている。
FIG. 4 is an enlarged view of a main part of FIG. As shown in FIGS. 2 and 5, in the
図4に示すように、外輪2の一端面には、環状の油保有溝12が設けられている。この油保有溝12は、第一絞り部11に連通してこの第一絞り部11から導かれる潤滑油を収容する円周溝である。油保有溝12は、外輪2の一端面における径方向幅内で、且つ、断面矩形状に形成される。
図3は外輪2の正面図である。図3および図4に示すように、外輪2の外周面には、排油口13が設けられている。この排油口13は、例えば、円周方向等配に2箇所以上(2箇所の排油口13,13が設けられる場合、これら排油口13,13は180度対角位置にある)設けられている。各排油口13,13は、油保有溝12にそれぞれ連通し、潤滑油を排出する。図3に示すように、この例の各排油口13は、軸方向長さL2よりも円周方向長さL3が長い長孔状に形成され、油保有溝12から円周方向に沿って流れ込む潤滑油を排油口13における長孔に沿って円滑に排油し得る。よって丸孔状のものより、排油効率が高められている。図2に示すように、外輪2の各排油口13および油保有溝12は、外輪2における、軌道面2aに対し接触角を成す作用線Lの偏り側とは逆側の反偏り側に設けられている。なお排油口13を円周方向不等配に2箇所以上設けることも可能であり、排油口13を円周方向の一箇所のみに設けることも可能である。
As shown in FIG. 4, an annular
FIG. 3 is a front view of the
外輪2の一端面と、この外輪2の一端面に臨む内輪間座6の一端面との間には、第二絞り部14が設けられている。この第二絞り部14は、油保有溝12および内外輪1,2の軸受空間A1にそれぞれ連通して、軸受空間A1内に浸入する潤滑油の油量を絞る。つまり内輪間座6の円周溝8から第一絞り部11、第二絞り部14を順次、通過した潤滑油のみが、軸受空間A1内に浸入する。このように第一絞り部11、第二絞り部14を設けたことで、多量の潤滑油が軸受空間A1内に浸入することを防止し得る。前記「多量の潤滑油」とは、潤滑油が攪拌抵抗となって、例えば、実験やシミュレーション等により定められる温度以上に軸受が温度上昇するような潤滑油の油量を言う。
A
図4に示すように、この例では、外輪2の一端面のうち、油保有溝12よりも内径側の径方向幅面を全周に渡って削る加工等を施すことにより、外輪2、内輪間座6間に、径方向のすきまδ2を形成する第二絞り部14が設けられる。この第二絞り部14を成す径方向のすきまδ2は、例えば、上限値および下限値が管理されている。第一および第二絞り部11,14のすきまδ1,δ2を管理することにより、軸受空間A1内に浸入する潤滑油の油量を制御可能としている。なお外輪2の一端面に加工等を施すのに代えて、または、外輪2の一端面に加工等を施すと共に、内輪間座6の一端面に加工等を施すことにより、第二絞り部14を設けても良い。
As shown in FIG. 4, in this example, the
図2に示すように、固定側の軌道輪である外輪2には、軸受空間A1内で潤滑に供された潤滑油を軸受外に排出する切欠部15が設けられている。外輪2における、外輪間座7が設けられる軸方向逆側の外輪他端面に、切欠部15が設けられている。この切欠部15を、図5に示すように、内輪1の回転方向L1に沿う、給油路9と排油口10との間に配設している。この例では、切欠部15は、例えば、給油路9に対し90度の位相角度をもって配設され、且つ、排油口10に対し180度の位相角度をもって配設されている。
As shown in FIG. 2, the
作用効果について説明する。
図1に示すように、軸受運転時、外輪間座7の給油路9から潤滑油を供給すると、内輪間座6の円周溝8に沿って潤滑油が流れる。これにより軸受を冷却する。軸受を冷却した油は、外輪間座7の排油口10から排出されるものと、軸受潤滑のために第一絞り部11を通過して油保有溝12に流れるものとに分かれる。さらに油保有溝12に流れ込んだ潤滑油は、外輪2の排油口13を通り回収されるものと、第二絞り部14を通過して軸受空間A1内に浸入するものとに分かれる。このように第一および第二絞り部11,14を設けることにより、軸受空間A1内に浸入する潤滑油の油量を抑制することができる。したがって、潤滑油の攪拌抵抗による軸受の温度上昇を抑制して、軸受の高速回転を可能とすることができる。
The effect will be described.
As shown in FIG. 1, when lubricating oil is supplied from the
また、この例では、外輪2の外周面に排油口13を設けたため、外輪2の外周面に排油口13を設けない構成に比べて、排油効率を上げることができる。外輪2の排油口13を2箇所以上設けた場合、排油効率の向上をさらに図ることができる。内輪間座6の円周溝8は、断面凹形状に形成されたため、給油路9から供給された潤滑油は、断面凹形状の円周溝8の溝底面8aに跳ね返って、内輪回転に伴う遠心力により、外輪間座7の排油口10および第1絞り部11へ向かうようになっている。内輪間座6の外径6aを、外輪2の一端面の径方向幅内に位置するように径方向に厚肉に設けたうえで、この内輪間座6の円周溝8を径方向外方に開口する断面凹形状に形成したため、内輪間座6の外径6aが内輪1の一端面の径方向幅内に位置するものより、溝底をより深くして潤滑剤を供給可能な溝断面を大きくすることができる。これにより冷却および潤滑に必要十分な量の潤滑剤を円周溝8に供給することができ、特に冷却効果をより高めることができる。
Further, in this example, since the
外輪2の各排油口13および油保有溝12は、外輪2における、軌道面2aに対し接触角を成す作用線Lの偏り側とは逆側の反偏り側に設けられているため、外輪2が許容し得る荷重が低下することはない。このため外輪2の剛性を高く維持することができ、軸受寿命の低下を防ぐことができる。
Each
他の実施形態について説明する。
以下の説明においては、各形態で先行する形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付し、重複する説明を略する。構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、特に記載のない限り先行して説明している形態と同様とする。
Another embodiment will be described.
In the following description, the same reference numerals are given to the portions corresponding to the matters described in the preceding forms in each embodiment, and the overlapping description is omitted. When only a part of the configuration is described, the other parts of the configuration are the same as those described in advance unless otherwise specified.
図6(A),(B)に示すように、外輪間座7の排油口10に、潤滑油の円周溝8に沿う流れを規制する障壁16を設けても良い。この障壁16は、外輪間座7の排油口10における周方向長さLaの中央部に配設される半径方向に延びる矩形板状である。障壁16は、排油口10の開口縁から、同排油口10における半径方向内周付近まで延びる。この障壁16によると、内輪の回転に伴い円周溝8に沿って流れる潤滑油は、障壁16に当たり、排油口10に回収され易くなる。これにより、潤滑油が軸受内部に滞留することを抑制することができ、したがって、軸受内部の攪拌抵抗の増加を防止し得る。また、障壁16を外輪間座7の排油口10における周方向長さLaの中央部に配設したため、軸受が正逆回転いずれの場合にも、円周溝8に沿って潤滑油を前記障壁16で規制し、排油口10に円滑に導くことができる。
As shown in FIGS. 6A and 6B, a
図7に示すように、障壁16は、内輪間座6における円周溝8の底面付近まで延びる延在部16aを含むものとしても良い。この場合、円周溝8に沿って流れる潤滑油を、障壁16により確実に衝突させることができる。これにより、延在部16aがない障壁に比べて、排油口10から回収される潤滑油の回収効率を高めることができる。
As shown in FIG. 7, the
図8に示すように、障壁16Aをテーパ形状にしても良い。この例の障壁16Aは、例えば、三角柱形状からなり、排油口10における周方向長さLaの中央部P1に至るように傾斜する傾斜部16Aa,16Aaを含む。前記中央部P1を通る半径方向に対する各傾斜部16Aa,16Aaの傾斜角度α1,α1は、同一角度に設定され、且つ、排油の回収を阻害しない角度に規定される。一方の傾斜部16Aaの半径方向内方側の端部と、他方の傾斜部16Aaの半径方向内方側の端部との距離Lbは、この障壁16Aを排油口10の外径方向から挿入して組み立てる組立性から、排油口10の周方向長さ(幅寸法)Laと略同一とされている。これら両端部を結ぶ辺が、外輪間座7における前記中央部P1を通る接線と平行になるように傾斜部16Aa,16Aaが設けられる。
As shown in FIG. 8, the
この構成によると、潤滑油が傾斜部16Aaに沿って円滑に流れるため、排油口10から回収される潤滑油の回収効率の向上を図ることができる。また各傾斜部16Aaにより、軸受が正逆回転いずれの場合にも、円周溝8に沿って流れる潤滑油を、傾斜部16Aaに沿って円滑に流し排油口10に円滑に導くことができる。
According to this configuration, since the lubricating oil flows smoothly along the inclined portion 16Aa, the recovery efficiency of the lubricating oil recovered from the
図9の例は、図8と同様に、障壁16Bをテーパ形状にした例であるが、障壁16Bを2分割構造とすることにより、一方の傾斜部16Baの半径方向内方側の端部と、他方の傾斜部16Baの半径方向内方側の端部との距離Lbを、排油口10の周方向長さLaよりも大きくしている。各傾斜部16Baの端部は、それぞれ内輪間座6における円周溝8の底面付近まで延びる。このように障壁16Bが内輪間座6と外輪間座7とにまたがる場合には、障壁16Bは組立性を考慮し排油口10の外径方向から挿入されるため、排油口10の幅寸法<前記距離Lbとすると、障壁16Bを2分割以上の構造にしないと成立しない。図9の例では、各傾斜部16Ba,16Baの端部間の距離Lb>排油口10の周方向長さLaとし、障壁16Bを傾斜部16Ba,16Baを含む2分割構造とすることで、図8の例よりも潤滑油の回収効率の向上をさらに図ることができる。また各傾斜部16Baを排油口10の外径方向から挿入して障壁16Bを容易に組み立てることができ、製造コストの低減を図れる。
The example of FIG. 9 is an example in which the
図10に示すように、障壁16Cは、潤滑油の流れ方向に応じて可動する弁構造であっても良い。図10(A)は、内輪が同図反時計回りに回転するときの状態を表す要部の平面図であり、同図(B)は、同内輪が同図時計回りに回転するときの状態を表す要部の平面図である。外輪間座7の排油口10における半径方向内方には、弁体16Caの長手方向一端が揺動自在に支持されている。内輪が回転する場合、円周溝8に沿って内輪回転方向に流れる潤滑油が、弁体16Caの長手方向他端を押圧して可動させる。この場合、軸受の正回転、逆回転にかかわらず、潤滑油の流れ方向に応じて障壁16Cを可動させて、潤滑油を排油口10に円滑に導くことができる。また弁体16Caを可動させる駆動源等が不要であるため、構造を簡単化することができる。
As shown in FIG. 10, the
図11〜図13の例では、障壁16Dは、排油口10にて軸方向に並ぶ2つの壁部16Da,16Daを有する。図12は外輪間座7の要部を内径側から拡大して示す斜視図であり、図13は同外輪間座7の要部の平面図である。図12,図13に示すように、各壁部16Da,16Daは、排油口10における半径方向内方の円周方向一側部から、前記排油口10における半径方向外方の円周方向他側部に至るようにそれぞれ傾斜すると共に、これら軸方向に並ぶ2つの壁部16Da,16Daが互いに交差するように設けられる。
この場合、軸受の正回転,逆回転にかかわらず、潤滑油がいずれか一方の壁部16Daに沿って円滑に流れるため、排油口10から回収される潤滑油の回収効率の向上を図ることができる。
In the example of FIGS. 11 to 13, the
In this case, since the lubricating oil flows smoothly along one of the wall portions 16Da regardless of whether the bearing is rotating forward or backward, the recovery efficiency of the lubricating oil recovered from the
図14は、前述のいずれかの転がり軸受装置を、立型の工作機械主軸の支持に用いた例を概略示す断面図である。この例では、アンギュラ玉軸受を含む転がり軸受装置28,28を、2個背面組み合わせでハウジング29に設置し、これらの転がり軸受装置28,28により主軸30を回転自在に支持する。各軸受装置28における内輪1は、内輪位置決め間座31,31および主軸30の段部30a,30aにより軸方向に位置決めされ、内輪固定ナット32により主軸30に締め付け固定されている。主軸上側の間座7および主軸下側の外輪2は、外輪押え蓋34,34によりハウジング29内に位置決め固定されている。また主軸上側の外輪端面と、主軸下側の間座幅面との間には、間座35が介在されている。
FIG. 14 is a cross-sectional view schematically illustrating an example in which any of the above-described rolling bearing devices is used to support a vertical machine tool spindle. In this example, two rolling
ハウジング29は、ハウジング内筒29aとハウジング外筒29bとを嵌合させたものであり、その嵌合部に、冷却のための通油溝29cが設けられている。ハウジング内筒29aには、各軸受装置28にそれぞれ潤滑油を供給する供給油路36,36が形成されている。これら供給油路36,36は図示外の潤滑油供給源に接続されている。さらにハウジング内筒29aには、潤滑に供された潤滑油を排出する排油溝37および排油路38が形成されている。排油溝37は、各軸受装置28における切欠部15および排油口10にそれぞれ連通する。各排油溝37に、主軸軸方向に延びる排油路38が繋がり、この排油路38から潤滑油が排出されるようになっている。
The
このように転がり軸受装置28,28を工作機械主軸30の支持に用いた場合、各転がり軸受装置28に、第一および第二絞り部11,14(図1)を設けることにより、軸受空間内に浸入する潤滑油の油量を抑制することができる。このため、潤滑油の攪拌抵抗による軸受の温度上昇を抑制して、軸受の高速回転を可能とすることができる。
本実施形態に係る転がり軸受装置を、横型の工作機械主軸の支持に用いることも可能である。
When the rolling
It is also possible to use the rolling bearing device according to the present embodiment for supporting a horizontal machine tool spindle.
1…内輪
2…外輪
1a,2a…軌道面
3…転動体
4…保持器
6…内輪間座
7…外輪間座
8…円周溝
9…給油路
10…排油口
11…第一絞り部
12…環状の油保有溝
13…排油口
14…第二絞り部
16〜16D…障壁
18…給油口
30…主軸
Br…転がり軸受
Ku…給排油機構
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記内輪の一端面に隣接し且つ外径が外輪の一端面の径方向幅内に位置する内輪間座を設けると共に、外輪の一端面に隣接し且つ内周面が前記内輪間座の外周面に対向する外輪間座を設け、
前記給排油機構は、
前記内輪間座の外周面に設けられた円周溝と、
前記外輪間座に設けられ、潤滑油を前記円周溝へ向けて吐出する給油口を有する給油路と、
前記内輪間座の外周面と外輪間座の内周面とのすきま部に設けられ、円周溝から外輪の一端面に導かれる潤滑油の油量を絞る第一絞り部と、
前記外輪の一端面に設けられ、第一絞り部に連通してこの第一絞り部から導かれる潤滑油を収容する環状の油保有溝と、
前記外輪の一端面と、この外輪の一端面に臨む内輪間座の一端面との間に設けられ、油保有溝および内外輪の軸受空間にそれぞれ連通して、軸受空間内に浸入する潤滑油の油量を絞る第二絞り部と、
を有することを特徴とする転がり軸受装置。 A rolling bearing in which a plurality of rolling elements held by a cage are interposed between the raceway surfaces of the inner and outer rings, and a supply / exhaust oil mechanism that supplies lubricating oil also serving as a bearing cooling medium into the bearing and discharges it outside the bearing. In a rolling bearing device with
An inner ring spacer is provided that is adjacent to one end surface of the inner ring and has an outer diameter located within a radial width of one end surface of the outer ring, and an inner peripheral surface that is adjacent to one end surface of the outer ring and is an outer peripheral surface of the inner ring spacer. An outer ring spacer facing the
The oil supply / discharge oil mechanism is
A circumferential groove provided on the outer peripheral surface of the inner ring spacer;
An oil supply passage provided in the outer ring spacer and having an oil supply port for discharging the lubricating oil toward the circumferential groove;
A first throttle portion that is provided in a clearance between the outer peripheral surface of the inner ring spacer and the inner peripheral surface of the outer ring spacer, and squeezes the amount of lubricating oil guided from the circumferential groove to one end surface of the outer ring;
An annular oil retaining groove that is provided on one end surface of the outer ring, communicates with the first throttle portion, and stores lubricating oil guided from the first throttle portion;
Lubricating oil that is provided between one end surface of the outer ring and one end surface of the inner ring spacer facing the one end surface of the outer ring and communicates with the oil retaining groove and the bearing space of the inner and outer rings, and enters the bearing space. A second squeezing part that squeezes the amount of oil,
A rolling bearing device comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012078607A JP5944198B2 (en) | 2012-03-30 | 2012-03-30 | Rolling bearing device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012078607A JP5944198B2 (en) | 2012-03-30 | 2012-03-30 | Rolling bearing device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013209996A JP2013209996A (en) | 2013-10-10 |
JP5944198B2 true JP5944198B2 (en) | 2016-07-05 |
Family
ID=49528010
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012078607A Expired - Fee Related JP5944198B2 (en) | 2012-03-30 | 2012-03-30 | Rolling bearing device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5944198B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102015215462A1 (en) * | 2015-08-13 | 2017-02-16 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Rolling bearing assembly with lubricant supply |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11166547A (en) * | 1997-12-02 | 1999-06-22 | Nippon Seiko Kk | Spacer structure of rolling bearing |
JP2005265045A (en) * | 2004-03-18 | 2005-09-29 | Nsk Ltd | Bearing device |
JP2007024256A (en) * | 2005-07-20 | 2007-02-01 | Ntn Corp | Lubricating device of rolling bearing |
WO2011057654A1 (en) * | 2009-11-13 | 2011-05-19 | Ab Skf | Bearing assembly with active oil lubrication |
-
2012
- 2012-03-30 JP JP2012078607A patent/JP5944198B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2013209996A (en) | 2013-10-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5917030B2 (en) | Rolling bearing | |
WO2013042552A1 (en) | Roller bearing device | |
JP6144024B2 (en) | Cooling structure of bearing device | |
JP2006118526A (en) | Lubrication device of rolling bearing | |
JP5816061B2 (en) | Rolling bearing lubrication system | |
JP6013112B2 (en) | Cooling structure of bearing device | |
JP5675263B2 (en) | Rolling bearing | |
WO2018034245A1 (en) | Bearing device, and spindle device for machine tool | |
JP5183059B2 (en) | Multi-row rolling bearing device | |
JP2008151180A (en) | Lubrication device for rolling bearing | |
JP5944198B2 (en) | Rolling bearing device | |
JP2006125485A (en) | Rolling bearing lubricating device | |
JP5321052B2 (en) | Rolling bearing device | |
JP6385089B2 (en) | Cooling structure of bearing device | |
JP2006118525A (en) | Lubrication device of rolling bearing | |
JP2008240946A (en) | Lubricating device for rolling bearing | |
JP2008082496A (en) | Lubricating device of roll bearing | |
JP2006226486A (en) | Lubricating device of rolling bearing | |
JP5739293B2 (en) | Rolling bearing device | |
JP6609003B2 (en) | Cooling structure of bearing device | |
JP2008082497A (en) | Lubricating device of roll bearing | |
JP2008082495A (en) | Lubricating device of rolling bearing | |
JP2010090981A (en) | Lubricating structure of angular contact ball bearing | |
JP2008082502A (en) | Lubricating device of rolling bearing | |
JP2013213553A (en) | Rolling bearing device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20141110 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20150928 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150929 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20151130 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160510 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160525 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5944198 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |