JPH08270660A - 円すいころ軸受装置 - Google Patents

円すいころ軸受装置

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JPH08270660A
JPH08270660A JP7098044A JP9804495A JPH08270660A JP H08270660 A JPH08270660 A JP H08270660A JP 7098044 A JP7098044 A JP 7098044A JP 9804495 A JP9804495 A JP 9804495A JP H08270660 A JPH08270660 A JP H08270660A
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JP
Japan
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inner ring
hole
oil
roller bearing
bearing device
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JP7098044A
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English (en)
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Naoki Nakagawa
直樹 中川
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NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高速回転に伴う軸受の発熱を低減でき、かつ
一般の高速回転用軸受に比べて剛性の増大が図れる円す
いころ軸受装置を提供する。工作機械の主軸用等に使用
される。 【構成】 この円すいころ軸受装置は、円すいころ軸受
1と外輪間座2とで構成される。内輪3を軸方向に貫通
した孔8とこの孔から径方向に貫通した孔7とを設け、
給油孔9とする。この給油孔9の開口と対面して圧力油
を噴出する第1のノズル12を外輪間座2に設ける。内
輪3には軸方向に貫通する貫通孔11を前記軸方向油孔
8と円周方向へ交互に並べて設ける。また、外輪間座2
には、軸受内に対向して開口する第2のノズル13を設
ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、工作機械主軸用等の
高速スピンドルへの使用を考慮した円すいころ軸受装置
に関する。
【0002】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】高速主軸
用軸受は、軸受の発熱を低く抑えるために、アンギュラ
玉軸受が主に使用されている。しかし、アンギュラ玉軸
受は、高速回転には適するが、軸受の剛性がころ軸受に
比べて小さく、重切削時に主軸の撓みが大きくなり、被
削物の形状精度の向上を図ることが難しい。円筒ころ軸
受をスピンドル前方に配置してラジアル剛性を向上さ
せ、アンギュラ玉軸受とセット使用する例もあるが、軸
受の設置幅が広くなり、主軸のコンパクトが難しい。
【0003】この発明の目的は、高速回転に伴う軸受の
発熱を低減でき、かつ一般の高速回転用軸受に比べて剛
性の増大が図れる円すいころ軸受装置を提供することで
ある。
【0004】
【課題を解決するための手段】この発明の円すいころ軸
受装置は、内輪の幅面から軌道面と内輪大鍔との角部付
近に開通する給油孔を設け、前記給油孔の内輪幅面の開
口と対面して油を噴出するノズルを外輪間座に設けたも
のである。この基本構成において、前記内輪に設ける給
油孔が、内輪の両側の幅面に開口して大径端側で蓋され
た軸方向油孔と、この軸方向油孔から前記軌道面と内輪
大鍔との角部付近に開通する鍔部油孔とからなるものと
しても良い。また、内輪の両側の幅面に貫通する貫通孔
を、内輪の円周方向に沿って前記軸方向油孔と交互に設
けることが好ましい。ここで言う「交互」とは、必ずし
も1個毎に交互でなくても良く、前記貫通孔や軸方向油
孔は複数本並べて設けても良い。さらに、内輪小径端側
で内外輪間の空間に対面して圧力油を噴出する第2のノ
ズルを設けても良い。
【0005】
【作用】外輪間座のノズルから噴出された油は、その噴
出圧力で内輪の幅面に吹き付けられ、回転する内輪の給
油孔に供給される。給油孔内に入った油は、この孔内を
内輪の回転に伴う遠心力と前記噴出圧力とで径方向外方
へ流れ、軸受の最大の発熱部であるころ大端面と内輪大
鍔面との滑り接触部分に供給される。そのため、滑り接
触部分が効果的に潤滑され、高速回転に伴う発熱が軽減
する。また、円すいころ軸受であるため、一般の高速用
軸受として使用される玉軸受に比べて軸受剛性が高い。
前記貫通孔を設けた場合は、外輪間座のノズルから噴出
された油が内輪の幅面から前記貫通孔を通過し、内輪の
熱を持ち去って冷却する。そのため、一層効果的に内輪
が冷却される。前記第2のノズルを設けた場合は、この
ノズルから噴出した油がその噴出圧で軸受内部に浸入
し、軸受内部の転がり接触面を効果的に潤滑する。
【0006】
【実施例】この発明の一実施例を図1および図2に基づ
いて説明する。この円すいころ軸受は、円すいころ軸受
1と外輪間座2とでなる。円すいころ軸受1は、内輪3
と外輪4の間に、保持器5で保持された円すいころ6を
介在させたものである。外輪4は鍔無しのものとしてあ
る。内輪3は大鍔3aと小鍔3bを両側に有し、各鍔3
a,3bと軌道面3cとの角部には研摩盗みとなる円周
溝3d,3eが形成されている。
【0007】内輪3は、両側の幅面に開口した軸方向油
孔8と、この軸方向油孔8から軌道面3cと内輪大鍔3
aとの角部の円周溝3dに開通する鍔部油孔7とが形成
され、これら軸方向油孔8と鍔部油孔7とで給油孔9が
構成される。軸方向油孔8は、内輪大径側端で埋栓10
により閉ざされている。また、内輪3の両側の幅面に貫
通する貫通孔11(図1(B)(C))が、内輪3の円
周方向に沿って前記軸方向油孔8と1個ずつ交互に設け
てある。貫通孔11と軸方向油孔8とは、内輪3に一定
ピッチで周方向に並べて設けた孔のうち、埋栓10を設
けた孔が軸方向油孔8となり、埋栓10を設けなかった
孔が貫通孔11となる。
【0008】外輪間座2はリング状のものであって、内
輪3の小径端側に近接して配置され、外周部の幅面に突
出させた外側環状突部2bで軸受外輪4の幅面に接して
いる。外輪間座2は前記幅面の内周部に内側環状突部2
aを有し、この内側環状突部2aの先端面に、内輪3の
給油孔8と対面する第1のノズル12が形成されてい
る。また、外輪間座2の幅面における内外の環状突部2
a,2b間の部分には第2のノズル13が形成され、内
外輪3,4間の空間に対面している。これら第1,第2
のノズル12,13は、外輪間座2に軸方向に形成した
孔、または軸方向に対して円周方向に傾けて形成した孔
からなり、各々外輪間座2の外径面から半径方向に設け
た接続孔14,15に連通している。ノズル12,13
は各々1個だけとしても良く、また円周方向に並べて複
数設けても良い。
【0009】図2は、図1の実施例の円すいころ軸受装
置Aを応用した工作機械の主軸装置を示す。主軸21
は、前部が一対の円すいころ軸受1,1でハウジング2
2に支持され、後部が別の軸受25でハウジング24に
支持されている。前記一対の円すいころ軸受1,1は、
内輪3の小径端側を互いに対向させてある。これら一対
の円すいころ軸受1,1の外輪4,4間に、前記実施例
におけるノズル12,13を設けた外輪間座2,2と、
と中間部外輪間座23とを介在させてある。ノズル1
2,13の接続孔14,15(図1)は、ハウジング2
2内に形成した流路26,27を介して圧力油の供給装
置(図示せず)に接続してある。内輪3は図1の実施例
の油供給孔9および貫通孔11を有するものである。
【0010】この構成の軸受装置および主軸装置による
と、一対の円すいころ軸受1,1を対面させて配置した
ため、アンギュラ玉軸受等を使用した場合に比べて軸受
1,1のラジアル剛性およびアキシャル剛性が共に大き
くとれる。円すいころ軸受はアンギュラ玉軸受に比べて
発熱が大きいが、次のように発生熱が奪われ、高速回転
まで使用可能となる。外輪間座2の第1のノズル12か
ら噴出した油は、その噴出圧力で内輪3の幅面に吹き付
けられ、回転する内輪3の軸方向孔8に供給される。軸
方向油孔8内に入った油は、内輪3の回転に伴う遠心力
と前記噴出圧力とで鍔部油孔7を外方へ流れ、軸受1の
最大の発熱部であるころ大端面と内輪大鍔面との滑り接
触部分aに供給される。そのため、滑り接触部分aが効
果的に潤滑される。第1のノズ12から噴出された一部
の油は、内輪3の貫通孔11を通過し、内輪3の熱を持
ち去って冷却する。そのため、一層効果的に内輪3が冷
却される。第2のノズル13から噴出した油は、その噴
出圧で軸受内部に浸入し、軸受内部の転がり接触面を効
果的に潤滑する。
【0011】なお、前記実施例では、軸方向孔8および
貫通孔11を図1(C)のように軸受の軸心Oと平行に
設けたが、図3のように軸受の軸心Oに介して円周方向
に傾けても良い。これにより、高速回転する内輪3の軸
方向油孔8に噴出油が入り易くなる。また、適宜の予圧
切換ユニットをこの円すいころ軸受装置Aと組み合わせ
て使用すれば、予圧の大きさを切り換えて低速域から高
速域までの使用も良好に行える。
【0012】
【発明の効果】この発明の円すいころ軸受装置は、内輪
の幅面から軌道面と内輪大鍔との角部付近に開通する給
油孔を設け、前記給油孔の内輪幅面の開口と対面して油
を噴出するノズルを外輪間座に設けたものであるため、
ノズルから噴出された油で軸受の最大の発熱部であるこ
ろ大端面と内輪大鍔面との滑り接触部分が効果的に潤滑
され、高速回転に伴う軸受の発熱を低減できる。また、
円すいころ軸受であるため、玉軸受等の高速回転用軸受
に比べて高い軸受剛性が得られる。請求項2の発明の場
合は、内輪に設ける給油孔が、内輪の両側の幅面に開口
して大径端側で蓋された軸方向油孔と、この軸方向油孔
から前記軌道面と内輪大鍔との角部付近に開通する鍔部
油孔とからなるため、直線状の孔加工で済み、給油孔の
形成が容易である。請求項3の発明の場合は、内輪の両
側の幅面に貫通する貫通孔を前記軸方向油孔と交互に設
けたため、外輪間座のノズルから噴出された油が内輪を
通過することで、内輪の熱が持ち去られ、一層効果的に
冷却される。請求項4の発明の場合は、内外輪間の空間
に圧力油を噴出する第2のノズルをを設けたので、軸受
の転がり接触面の潤滑が良好に行え、前記給油孔からの
滑り接触面の冷却等と相まって一層効果的な冷却がなさ
れる。しかも、第1および第2のノズルを同じ外輪間座
に設けるので、部品点数が増えず、また外部からの油供
給系統の簡易化も図り易い。
【図面の簡単な説明】
【図1】(A)はこの発明の一実施例にかかる円すいこ
ろ軸受装置の部分断面図、(B)はその内輪の部分側面
図、(C)は内輪を円周方向に沿う面で切断した展開断
面図である。
【図2】同実施例の円すいころ軸受装置を応用した主軸
装置の断面図である。
【図3】他の実施例にかかる円すいころ軸受装置の内輪
を円周方向に沿う面で切断した展開断面図である。
【符号の説明】
1…軸受、2…外輪間座、3…内輪、4…外輪、6…円
すいころ、7…鍔部油孔、8…軸方向油孔、9…給油
孔、11…貫通孔、12…第1のノズル、13…第2の
ノズル

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内輪の幅面から軌道面と内輪大鍔との角
    部付近に開通する給油孔を設け、前記給油孔の内輪幅面
    の開口と対面して油を噴出するノズルを外輪間座に設け
    た円すいころ軸受装置。
  2. 【請求項2】 前記内輪に設ける給油孔が、内輪の両側
    の幅面に開口して大径端側で蓋された軸方向油孔と、こ
    の軸方向油孔から前記軌道面と内輪大鍔との角部付近に
    開通する鍔部油孔とからなる請求項1記載の円すいころ
    軸受装置。
  3. 【請求項3】 内輪の両側の幅面に貫通する貫通孔を、
    内輪の円周方向に沿って前記軸方向油孔と交互に設けた
    請求項2記載の円すいころ軸受装置。
  4. 【請求項4】 内輪小径端側で内外輪間の空間に対面し
    て圧力油を噴出する第2のノズルを前記外輪間座に設け
    た請求項1または請求項2記載の円すいころ軸受装置。
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