JP4583429B2 - Rolling bearing device - Google Patents
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Description
この発明は、潤滑油によって強制潤滑される転がり軸受装置に関する。 The present invention relates to a rolling bearing device that is forcibly lubricated by lubricating oil.
工作機械の主軸等に使用される軸受のように、高速回転下で使用される転がり軸受では、内輪と外輪との間に潤滑油を噴射、または噴霧させ、軸受内部の潤滑を図っている。主軸の高速回転時においては、遠心力や、転動体や保持器の回転が引き起こす軸受端面付近での高速空気流に抗して確実に軸受内部に供給する必要があり、軸受内部での、特に潤滑不良が生じやすい内輪軌道面での潤滑が問題となっていた。 In a rolling bearing used under high speed rotation, such as a bearing used for a spindle of a machine tool or the like, lubricating oil is injected or sprayed between an inner ring and an outer ring to lubricate the inside of the bearing. During high-speed rotation of the spindle, it is necessary to reliably supply the bearing against the high-speed air flow near the bearing end face caused by centrifugal force or rotation of rolling elements and cages. Lubrication on the inner ring raceway surface where lubrication failure is likely to occur has been a problem.
このような軸受内部の潤滑を行う軸受潤滑として、従来より、内輪に形成された内輪軌道面に開口部を有する給油孔から転動体に向けて潤滑油を噴出する、いわゆるアンダーレース潤滑が種々知られている。このアンダーレース潤滑の具体例として、例えば特許文献1に示されるアンギュラ型軸受装置のように、ノズル等から噴射される潤滑油を内輪間座に設けた環状の空間に溜め、この環状の空間から、同じく内輪間座に形成された給油孔を通して、転動体に向けて潤滑油を噴射させるものがある。
Conventionally, various types of so-called under-lace lubrication, in which lubricating oil is jetted from an oil supply hole having an opening on an inner ring raceway surface formed in an inner ring toward a rolling element, are known as bearing lubrication for lubricating the inside of the bearing. It has been. As a specific example of this underlace lubrication, for example, as in an angular bearing device shown in
上記特許文献1では、内輪間座に形成された給油孔の出口をできるだけ転動体に近接させることが必要であり、このため、間座の軸方向寸法を長くすると共に、内輪の軸方向寸法を外輪の軸方向寸法よりも大幅に短くし、内輪間座を外輪の径方向内方まで入り込ませている。しかしながら、このような構造では、下記の(1)〜(4)の欠点があった。
(1)環状の空間を形成するための機構を内輪とは別の部材に設けているため、軸受装置の構造が複雑化し大型化していた。
(2)内外輪で軸方向寸法が大きく異なると、内輪と外輪の軸方向寸法の差(いわゆる差幅)の管理が困難となる。すなわち、差幅が予圧量に相当する従来であれば、定盤上に内輪および外輪を載置し、内外輪の内側端面を基準面として高さの差を求めれば良いのであるが、上記公報のものでは、定盤上に載置した段差を有する治具の上に内外輪を載置して内外輪の高さを揃えた状態で、内外輪の内側端面を基準面として高さの差を求めるか、或いは、各軌道輪の外側端面を基準面とするかしなければならず、何れにしても、手間がかかる。
(3)軸方向寸法が短くなった内輪は、遠心力による膨張変形量が大きくなるので、主軸に対する嵌め合いが緩む結果、クリープ等を生じ易くなる。また、軸方向寸法が短い内輪は、主軸に対して傾斜し易く、ミスアライメントが大きくなる傾向にある。
(4)内輪間座は、軸方向寸法が長く、しかも内輪側の端部が環状溝を設けるために厚肉となるので、特に、内輪間座の内輪側端部が、遠心力によって膨張変形し易くなる。この内輪間座の端部の膨張変形に起因して、内輪間座の軸方向寸法が変化する結果、予圧量が変化してしまう。
In
(1) Since the mechanism for forming the annular space is provided in a member different from the inner ring, the structure of the bearing device is complicated and enlarged.
(2) If the axial dimensions of the inner and outer rings are greatly different, it becomes difficult to manage the difference (so-called difference width) in the axial dimension between the inner and outer rings. That is, if the difference width corresponds to the preload amount, the inner ring and the outer ring are placed on the surface plate, and the height difference may be obtained using the inner end face of the inner and outer rings as a reference plane. In the case where the inner and outer rings are placed on a jig having a step placed on a surface plate and the heights of the inner and outer rings are aligned, the difference in height with the inner end face of the inner and outer rings as the reference plane Or the outer end face of each track ring should be used as the reference plane.
(3) Since the inner ring whose axial dimension is shortened has a large amount of expansion deformation due to centrifugal force, the fitting to the main shaft is loosened, so that creep or the like is likely to occur. In addition, the inner ring having a short axial dimension tends to be inclined with respect to the main shaft and tends to increase misalignment.
(4) The inner ring spacer has a long axial dimension, and the inner ring side end portion is thick because an annular groove is provided. In particular, the inner ring side end portion of the inner ring spacer is expanded and deformed by centrifugal force. It becomes easy to do. Due to the expansion and deformation of the end portion of the inner ring spacer, the axial dimension of the inner ring spacer changes, and as a result, the preload amount changes.
このような問題点を解決するものとして、例えば特許文献2に示されるように、内輪の一端面に、ノズルから噴出される潤滑油を溜めておくための環状溝を設け、この環状溝の底部を内輪の軸方向に貫通する複数の冷却用貫通孔を設け、これらの冷却用貫通孔のうちの一つの途中部と内輪軌道面側の開口部とを連通する潤滑用の給油孔を設け、軸受の冷却と潤滑とを同時に行う転がり軸受装置が提案されている。
しかし、上記特許文献1では、冷却用貫通孔は、冷却に必要な大流量の油を確保しなければならない関係上、比較的大径とされて流れ抵抗が少ないのに対して、冷却用貫通孔の途中部から分岐する潤滑のための給油孔は、その内輪軌道面側の開口部が転動体の存在で絞られており流れ抵抗が大きい。このため、給油孔側へは潤滑油がほとんど流れないという問題がある。
However, in the above-mentioned
また、内輪に環状溝を形成する場合、この環状溝が形成された側の内輪の一端面と、形成されていない側の他端面との間で、面積が相違するのが普通である。このように面積が相異なる両端面に対して、同時に研磨加工を施す場合を想定すると、面積の広い側の端面(環状溝のない側に端面)での研磨による取り代が不足して研磨不良になる傾向にあり、研磨不良となった端面に対しては再研磨加工を施す必要がある。このため、手間がかかって加工効率が悪いとう問題がある。また、内輪の両端面に対して別々に研磨加工を施す場合を想定しても、内輪を軸方向に押圧する力を各端面の研磨時で異ならせるような手段を特に講じていないときには、同様の問題がある。 When an annular groove is formed in the inner ring, the area is usually different between one end surface of the inner ring on the side where the annular groove is formed and the other end surface on the side where the annular groove is not formed. Assuming that both end surfaces with different areas are polished at the same time, there is insufficient polishing allowance due to polishing on the end surface on the wide area side (the end surface on the side without the annular groove). Therefore, it is necessary to re-grind the end face that is poorly polished. For this reason, there is a problem that it takes time and the processing efficiency is poor. In addition, even if it is assumed that both end faces of the inner ring are separately polished, if there is no particular means to vary the force that presses the inner ring in the axial direction during polishing of each end face, the same applies There is a problem.
ところで、上記のアンダーレース潤滑における潤滑油の供給形態として、近年、オイルミスト方式やオイルエアー方式が多用されている。オイルミスト方式は潤滑油を噴霧する方式であり、オイルエアー方式は所定時間毎に微量の潤滑油をエアーと共に噴出する方式である。これらの供給方式では、比較的少量の潤滑油の使用で潤滑が図れ、また、潤滑油が少量であるがために主軸に余分な慣性負荷を与えないという利点がある一方、潤滑油の供給量がエアーの流れによって大きく左右される結果、安定した潤滑が行えないという欠点がある。 By the way, in recent years, an oil mist method and an oil-air method are frequently used as a supply form of the lubricating oil in the above-described underlace lubrication. The oil mist method is a method in which lubricating oil is sprayed, and the oil air method is a method in which a small amount of lubricating oil is ejected together with air every predetermined time. These supply systems have the advantage that lubrication can be achieved by using a relatively small amount of lubricating oil, and that there is no extra inertia load on the spindle due to the small amount of lubricating oil. However, as a result of being greatly influenced by the air flow, there is a drawback that stable lubrication cannot be performed.
すなわち、上記転がり軸受装置では、潤滑油を噴出する対象である転動体が上記開口部上を通過するときに、当該開口部と転動体との間に殆ど隙間が存在せず、したがって、上記開口部を通してのエアーの流量が殆どなく、転動体にオイルミストやオイルエアーを直接吹き付けることができない結果、潤滑不良を起こすことになる。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、オイルエアー方式やオイルミスト方式を用いたアンダーレース潤滑において転動体に潤滑油を円滑に供給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。また、本発明の目的は、内輪の端面に環状溝を設けるにもかかわらず、内輪の両端面の研磨工程を簡素化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。
That is, in the rolling bearing device, when the rolling element that is the target for jetting the lubricant passes over the opening, there is almost no gap between the opening and the rolling element, and thus the opening There is almost no air flow rate through the part, and oil mist or oil air cannot be sprayed directly onto the rolling elements, resulting in poor lubrication.
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is a rolling bearing device capable of smoothly supplying lubricating oil to rolling elements in under-race lubrication using an oil-air system or an oil mist system. Is to provide. Another object of the present invention is to provide a rolling bearing device capable of simplifying the polishing process for both end faces of the inner ring despite the provision of annular grooves on the end face of the inner ring.
上記目的を達成するため、請求項1に係る発明は、圧送される潤滑油によって強制潤滑される転がり軸受装置において、内輪の一端面のみに形成され、圧送される潤滑油を溜める環状溝と、この環状溝の底部と内輪軌道面の近傍に周方向に間隔を隔てて形成された複数の開口部のそれぞれとを連通して転動体に向かう複数の給油孔とを備え、上記開口部の周縁に逃げ部を設けることにより、上記開口部とこの開口部上を通過するときの転動体との間に潤滑油逃がし用の隙間を形成し、上記逃げ部は、内輪軌道面の周方向に沿って形成された断面V字形形状の溝の一方の斜面と他方の斜面からなり、上記一方の斜面は、内輪の軸方向に関して上記内輪軌道面とは反対側に向かうにしたがって拡径し、上記他方の斜面は内輪の軸方向に関して内輪軌道面側に向かうにしたがって拡径し、上記一方の斜面は転動体に対向するとともに上記開口部を備え、上記他方の斜面は内輪軌道面に隣接し、上記他方の斜面における上記一方の斜面と内輪軌道面との間隔が上記一方の斜面における上記開口部の周縁の部分であって上記他方の斜面に最も近接する部分と上記他方の斜面との間隔よりも大きいことを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the invention according to
請求項2に係る発明は、請求項1において、上記給油孔の径dと、上記断面V字形形状の溝の、上記他方の斜面に沿う溝深さDとが、d≦D≦2dの関係であることを特徴とするものである。
請求項3に係る発明は、請求項1または2において、上記一方の斜面は上記給油孔の延びる方向に対して85°〜95°の角度をなすことを特徴とするものである。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the diameter d of the oil supply hole and the groove depth D along the other inclined surface of the groove having the V-shaped cross section satisfy the relationship of d ≦ D ≦ 2d. It is characterized by being.
The invention according to
請求項4に係る発明は、請求項1ないし3において、上記他方の斜面と内輪の軸方向との形成する角度と、上記給油孔の延びる方向と内輪の軸方向とのなす角度とが同一であることを特徴とするものである。
請求項5に係る発明は、請求項1ないし4の何れか1項において、上記環状溝の底部の外縁の径は内輪軌道面の径よりも小さく、上記給油孔は底部の外縁に開口していることを特徴とするものである。
According to a fourth aspect of the present invention, in the first to third aspects, the angle formed by the other slope and the axial direction of the inner ring is the same as the angle formed by the direction in which the oil supply hole extends and the axial direction of the inner ring. It is characterized by being.
According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, the diameter of the outer edge of the bottom portion of the annular groove is smaller than the diameter of the inner ring raceway surface, and the oil supply hole opens to the outer edge of the bottom portion. It is characterized by being.
請求項6に係る発明は、請求項1ないし5の何れか1項において、上記環状溝は内輪の径方向に対向する一対の内周壁面により区画されており、これら一対の内周壁面のうち、外側の内周壁面の底部側の径は、開口縁部側の径と比較して同等を含む同等以上であることを特徴とするものである。
請求項7に係る発明は、請求項6において、上記外側の内周壁面の径は底部側に近付くにつれて径が大きくなることを特徴とするものである。
According to a sixth aspect of the present invention, in any one of the first to fifth aspects, the annular groove is defined by a pair of inner peripheral wall surfaces opposed to each other in the radial direction of the inner ring. In addition, the diameter on the bottom side of the outer peripheral wall surface is equal to or greater than the same including the diameter on the opening edge side.
The invention according to a seventh aspect is characterized in that, in the sixth aspect, the diameter of the outer peripheral wall surface of the outer side increases as it approaches the bottom side.
請求項8に係る発明は、請求項1ないし7の何れか1項において、上記内輪の上記一端面と他端面の面積が相等しいことを特徴とするものである。
請求項9に係る発明は、請求項1ないし8の何れか1項において、上記内輪の他端面の外周縁の径が内輪の一端面の外周縁の径よりも小さいことを特徴とするものである。
請求項10に係る発明は、請求項9において、上記内輪の他端面と外周面との間に面取り部が形成され、内輪の他端面の外周縁の径が内輪の一端面の外周縁の径よりも小さいことを特徴とするものである。
According to an eighth aspect of the present invention, in any one of the first to seventh aspects, the areas of the one end surface and the other end surface of the inner ring are equal.
The invention according to claim 9 is characterized in that, in any one of
The invention according to
請求項11に係る発明は、請求項1ないし10の何れか1項において、主軸の支持に用いられることを特徴とするものである。
請求項1に係る発明では、環状溝の底部から潤滑専用の給油孔を通して内輪軌道面に潤滑油を供給し、しかも給油孔は複数設けられてその開口部が周方向に間隔を隔てて配置されているので、十分な量の潤滑油を内輪軌道面の全周にわたって均一に供給することが可能となる。
The invention according to an eleventh aspect is characterized in that, in any one of the first to tenth aspects, the invention is used for supporting the main shaft.
In the invention according to
また、逃げ部によって給油孔の開口部と転動体との間に、潤滑油逃がし用の隙間が形成されるので、上記開口部を通してのエアー流通量を安定して確保できる結果、安定した量の潤滑油を転動体に向けて送給することができる。特に開口部上を通過する転動体にオイルミストをオイルエアーを直接吹き付けることができるので、潤滑効果が非常に高い。
また、内輪軌道面の周方向に沿って溝を形成することにより逃げ部を設けるので、逃げ部の加工が容易である。
In addition, since a clearance for lubricating oil escape is formed between the opening portion of the oil supply hole and the rolling element by the escape portion, the air circulation amount through the opening portion can be secured stably, so that a stable amount of Lubricating oil can be fed toward the rolling elements. In particular, since the oil mist can be directly blown onto the rolling elements that pass over the opening, the lubricating effect is very high.
Further, since the relief portion is provided by forming a groove along the circumferential direction of the inner ring raceway surface, the relief portion can be easily processed.
また、請求項3に係る発明では、転動体に指向する給油孔が断面V字形形状の溝の一方の斜面に対して略直角(具体的には85°〜95°の範囲)となるので、転動体に向けて指向性良く潤滑油を吹き付けることができる。また、略直角であれば、上記一方の斜面に給油孔の孔明け加工を行い易い。
請求項6に係る発明では、下記の利点がある。すなわち、環状溝の外側の内周壁の底部側の径が開口縁部側の径よりも大きい場合には、環状溝に溜められた潤滑油は内輪の回転に伴う遠心力を受けて、環状溝内を径方向外方へと移動し、環状溝の底部の外縁と内輪軌道面とを連通する給油孔を通して内輪軌道面にスムーズに供給されることとなる。また、環状溝の外側の内周壁の底部側の径が開口縁部側の径と等しい場合でも、環状溝内で遠心力を受けて外側の内周壁面に到達した潤滑油が開口縁部側へ逃げてしまうようなことがなく、むしろ潤滑油の環状溝内への供給圧力によって給油孔が設けられている環状溝の底部側へと促される傾向にあるので、潤滑油を内輪軌道面にスムーズに供給することができる。
In the invention according to
The invention according to
以下、添付図面を参照しつつ本発明の好ましい態様についてアンギュラ玉軸受を例にとって説明する。しかし、この発明にかかる転がり軸受はアンギュラ玉軸受に限られるものではなく、他の内輪回転型の転がり軸受にも適用することができる。
図2は本発明の一実施形態にかかる転がり軸受装置の断面図であり、図1は図2の要部拡大図である。図2を参照して、転がり軸受装置Aは、ハウジング6の内側に主軸4を支持するものからなり、接触角の方向を互いに逆方向にした一対のアンギュラ型の転がり軸受1,1の外輪7,7間に外輪間座2を介在し、内輪5,5間に内輪間座3を介在させている。内輪5、内輪間座3と外輪7、外輪間座2の軸方向寸法差(差幅)に基づいて予圧量が設定されている。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described taking an angular ball bearing as an example with reference to the accompanying drawings. However, the rolling bearing according to the present invention is not limited to the angular ball bearing, and can also be applied to other inner ring rotating type rolling bearings.
FIG. 2 is a sectional view of a rolling bearing device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1 is an enlarged view of a main part of FIG. Referring to FIG. 2, the rolling bearing device A is configured to support the
外輪間座2を挟持した一対の外輪7,7は、両側を一対のスペーサ40,40により挟持されており、さらに、外輪間座2、一対の外輪7,7および一対のスペーサ40,40は、ハウジング6の支持孔6aの内周面6bに形成された段部6cと、支持孔6aの開口部にねじ固定された抑えリング41との間に一括して挟持されて固定されている。
一方、内輪間座3を支持した一対の内輪5,5は、両側を一対のスペーサ42,42により挟持されており、さらに、内輪間座3、一対の内輪5,5および一対のスペーサ41,41は、主軸4の一端の鍔部4aと、主軸4の外周面にねじ結合された抑えナット43との間に挟持されて固定されている。尚、内、外輪のスペーサ40,40は、必ずしも軸方向両端に必要ではなく、どららか一方の端にだけ設けるようにしても良い。
The pair of
On the other hand, the pair of
外輪間座2は各転がり軸受1,1の内外輪5,7間に支持される転動体10や軌道面に向けてオイルミスト又はオイルエアーを供給するためのノズル27,33および一対の給油孔28を形成した給油部材12を兼用している。44はハウジング6に一対が形成され上記給油孔28,28にそれぞれ連通する給油孔であり、45,46はスペーサ40およびハウジング6にそれぞれ形成された排油孔である。図示しないポンプ等から吐出された潤滑油を含むエアーは、給油孔44、給油孔28からノズル27,33を介して、一端側から軸受1内に噴射された後、他端側から排油孔45および排油孔46を介して例えば潤滑油タンク等に戻されるようになっている。
The
次いで、図1を参照して、転がり軸受1は、上記した内輪5,外輪7および複数の転動体10の他、転動体10を等間隔で保持するための保持器11を備えている。内輪5は主軸4に所定の嵌め合い精度で固定され、外輪7はハウジング6に固定されている。上記の転動体10は、内輪5のアンギュラ型の内輪軌道面8と外輪7の外輪軌道面9との間に介在されたセラミックス製の玉からなる。この転動体10を構成するセラミックスとしては、窒化ケイ素、炭化ケイ素、チタニア、ムライトおよびジルコニア等を例示することができる。転動体10と内輪軌道面8との接触面8aおよび転動体10と外輪軌道面9との接触面9aとを結ぶ直線aは内輪5の径方向に対して角度θだけ傾斜している。
Next, referring to FIG. 1, the rolling
内輪5は潤滑油注入側一端面13に環状溝14を備えている。この環状溝14は一対の内周壁面15、16と底面17とによって区画されている。内周壁面15、16は内輪5の軸心と同心の円筒面からなる。環状溝14の底部18の外縁22は上記内輪軌道面8より径方向内方に位置している。この環状溝14の寸法として、たとえば、環状溝14の軸方向の深さは、内輪5の軸方向の幅の1/4〜1/3程度、また、環状溝14の径方向の幅は、内輪5の潤滑油注入側端面13の径方向の厚みの1/4程度が良く、本実施の形態では、溝幅3mm前後、溝深さ7mm前後となっている。これは、前述の範囲よりも環状溝が大きいと内輪5の強度が維持できず、また前述の範囲よりも小さいと、潤滑性能の向上が望めないためである。なお、底部18とは、底面17とその近傍の内周壁面15、16を指す。
The
内輪5は他端面31側の外周縁部に面取り部32を形成しており、これにより他端面31の面積を減じて、当該他端面31の面積と、環状溝14が設けられている側の一端面13の面積とが相等しくなるようにされている。図3を参照して、アンギュラ玉軸受からなる本転がり軸受1では、その構成上、転動体10と内輪軌道面8とは接触面8aのみで接触している。そして、内輪軌道面8は内輪5の軸方向一方側へ片寄って形成されている。内輪軌道面8の片寄っている側と反対側の周縁部19に沿って、断面V字形形状の溝20(以下、単にV溝20という)が形成されている。このV溝20は内輪軌道面8上の接触面8aを避けて設けられている。
The
上記V溝20は、転動体10に対向する第1の斜面20aと、内輪軌道面8の周縁部19に接続される第2の斜面20bとにより区画されるものである。第1の斜面20aは、対向する転動体10との間に隙間Sを設けるための逃げ部を構成している。この逃げ部を構成する第1の斜面20aには、環状溝14内の潤滑油を転動体10に向けて送出する複数の給油孔21の開口部25が形成されている。図4を参照して、これらの開口部25は内輪5の周方向に円周等配で配置されている。また、各給油孔21は、環状溝14の底部18の外縁22に開口部24を有している。
The V-
図3を参照して、上記の給油孔21は転動体に指向するように内輪5の軸方向に対して傾斜しており、また、給油孔21の延びる方向(向かう方向)は、第1の斜面20aに対して略直角(好ましい角度範囲としては85°〜95°)をなしている。なお、上記隙間Sに略相当する、第2の斜面20bに沿う溝深さDとしては、給油孔21の径dに対して、d≦D≦2dの関係を満たすことが、オイルエアー方式、オイルミスト方式およびオイルジェット方式の各供給方式において良好な潤滑を達成するうえで好ましい。例えば、この給油孔21の径dを1mmとした場合には、隙間Sの量に相当する溝深さDを1〜2mmの範囲に設定すれば良い。
Referring to FIG. 3, the
また、実際には、上記V溝20を形成する部分の最大外径としては、転動体10の抜脱を防止するために所定値よりも大きくしなければならない(いわゆるカウンターボアを確保する必要がある)ため、あまり大きなV溝20を形成することができず、したがって、第1の斜面20aをあまり広くできないので、給油孔21の径dとしては、0.5mm〜2mmが好ましい範囲となる。また、隙間量に相当する溝深さDとしては0.5mm〜4mmが好ましい範囲となる。
In practice, the maximum outer diameter of the portion forming the V-
一方、給油部材12には、環状溝14の開口部26に対向する部位にノズル27が設けられると共に、外輪7の内周面と保持器11の外周面との間の隙間に対向する部位にノズル33が設けられており、これらノズル27,33と外部の供給源とを連通する給油孔28が設けられている。この給油孔28を通ってこのノズル27から送出される潤滑油を含む空気(オイルミスト又はオイルエアー)が、環状溝14に溜められるようになっている。また、ノズル33からは外輪7の外輪軌道面9側へ向けて潤滑油を含む空気が噴出されるようになっている。
On the other hand, the
次いで、本転がり軸受装置の潤滑動作について説明する。ノズル27から環状溝14内に底部18側へ向けて噴出された潤滑油を含む空気流は、底部18に開口する給油孔21を介して転動体10側へ吹き付けられる。このとき、V溝20による逃げ部を設けて、給油孔21の開口部25と転動体10との間に隙間Sを形成してあるので、当該隙間Sを通して十分な空気流通量が安定して確保される。この十分な量の空気流通に伴って、空気に含まれる潤滑油が転動体10に供給されることになる。
Next, the lubricating operation of the rolling bearing device will be described. An air flow including lubricating oil ejected from the
なお、潤滑油を含む空気も潤滑油の含有割合に応じた質量を持っている関係上、環状溝14内において遠心力を受けるが、この遠心力を受けて潤滑油を含む空気が外側の内周壁面15に押し付けられたとしても、この外側の内周壁面15が円筒面からなるので、潤滑油を含む空気を環状溝14の開口縁部29側へ押し戻そうとする力は発生しない。特に、潤滑油を含む空気は、ノズル24から底部18側へ向けて圧送されていることから、底部18側へ向けてスムーズに供給される。さらに、内輪軌道面8に開口する複数の給油孔21が環状溝14の底部18に直接連通されているため、環状溝14から十分な量の潤滑油を内輪軌道面8に送ることができる。
Note that the air containing the lubricating oil also has a centrifugal force in the
以上説明した本実施形態では、逃げ部を設けて給油孔21の開口部25とこの開口部25上を通過する転動体10との間に潤滑油逃がし用の隙間Sを形成するので、オイルエアー方式やオイルミスト方式等を用いるアンダーレース潤滑において、転動体10の通過にかかわらず、上記隙間Sを介してエアー流通量を安定して確保できる。そして、オイルミストやオイルエアーを転動体10に向けて開口部25から直接吹き付けることができるので、良好な潤滑を達成できる。
In the present embodiment described above, a clearance S is provided between the opening 25 of the
特に、潤滑専用の給油孔21を複数用いることに加えて、各給油孔21の開口部25が周方向に間隔を隔てて配置されるので、十分な量の潤滑油を内輪軌道面8の全周にわたって均一に供給することが可能となり、一層良好な潤滑を達成できる。また、内輪軌道面8の周方向に沿ってV溝20を形成することにより逃げ部を設けるので、逃げ部の加工が容易である。さらに、転動体10に指向する給油孔21が、転動体10に対向するV溝20の一方の斜面20aに対して略直角となるので、転動体10に向けて指向性良く潤滑油を吹き付けることができる。また、略直角であれば、上記一方の斜面20aに給油孔21を容易に孔明け加工することができる。
In particular, in addition to using a plurality of lubrication dedicated oil holes 21, the
さらに、内輪5の両端面13,31の面積が相等しいので、上記両端面13,31に対して同時に研磨加工を施す場合に、両端面13,31における研磨加工による削り取り代を略相等しくすることができる。その結果、一度の研磨加工で両端面13,31の研磨を達成することができる。しかも、後工程の加工における治具の設定も容易になり、上述のように再研磨加工が不要であることと相まって、加工効率が大幅に向上し、加工時間を大幅に短縮することができる。また、各端面13,31に対して別々に研磨加工を施す場合を想定しても、各端面13,31に対する研磨加工時の軸方向押圧力を変更するというような手段を特に講じることなく、各端面13,31に対してそれぞれ一度の研磨加工で済み、同様にして、加工効率を向上させ加工時間を短縮することができる。
Further, since the areas of both end faces 13 and 31 of the
また、内輪5の端面13に環状溝14を形成するために、内輪5が従来の軸受の内輪よりも厚肉となり、その結果、PCD(転動体のピッチ円径)を大きくすることを通じて転動体数を増やすことが可能となり負荷荷重を大きくすることができるという副次的効果もある。なお、遠心力を寄与させるためには、外側の内周壁面15の底部19側の径が、開口縁部29側の径と比較して同等以上であれば良く、例えば、図5に示す実施形態のように、上記環状溝14内の外側の内周壁面15を、底部18側に近づくにつれて径が大きくなる円錐面としてもよい。この場合、環状溝14内に注ぎ込まれた潤滑油は遠心力を受けて外側の内周壁面15へ到達した後、さらに給油孔21の開口部24が設けられている外側の内周壁面15の底部18の外縁22側へと遠心力によって促される。
Further, since the
本実施形態では、逃げ部による隙間Sを設けることよって、図1の実施形態と同様の作用効果を奏することができ、しかも、通気流だけでなく遠心力によっても潤滑油の給油孔21側への移動が促進されるので、給油孔21へ一層スムーズに潤滑油を送ることができ、また、環状溝14の開口部26からの潤滑油の流出が一層起こりにくい。
また、図示していないが、上記環状溝14の外側の内周壁面15を、開口部26側の小径の円筒面と底部18側の大径の円筒面とにより構成しても良い。この場合にも、外側の内周壁面15の底部18側の径が開口縁部29側の径より大きくなるので、図1や図5の実施形態と同様に、環状溝14内の潤滑油が遠心力によっても外側の内周壁面15に沿って底部18側へと促されるので、スムーズな潤滑油の供給が行える。
In the present embodiment, by providing the clearance S by the escape portion, the same effect as that of the embodiment of FIG. 1 can be obtained, and the lubricating oil is supplied not only to the airflow but also to the lubricating
Although not shown, the inner
なお、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変更が可能であることはいうまでもない。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
1…転がり軸受、5…内輪、8…内輪軌道面、10…転動体、13…一端面、14…環状溝、15,16…内周壁面、18…底部、20…V字溝(断面V字形形状の溝)、20a…第1の斜面(一方の斜面。逃げ部)、20b…第2の斜面(他方の斜面)、21…給油孔、22…外縁、25…開口部、26…開口部、29…開口縁部、31…他端面、32…面取り部、S…隙間
DESCRIPTION OF
Claims (11)
内輪の一端面のみに形成され、圧送される潤滑油を溜める環状溝と、
この環状溝の底部と内輪軌道面の近傍に周方向に間隔を隔てて形成された複数の開口部のそれぞれとを連通して転動体に向かう複数の給油孔とを備え、
上記開口部の周縁に逃げ部を設けることにより、上記開口部とこの開口部上を通過するときの転動体との間に潤滑油逃がし用の隙間を形成し、
上記逃げ部は、内輪軌道面の周方向に沿って形成された断面V字形形状の溝の一方の斜面と他方の斜面からなり、
上記一方の斜面は、内輪の軸方向に関して上記内輪軌道面とは反対側に向かうにしたがって拡径し、上記他方の斜面は内輪の軸方向に関して内輪軌道面側に向かうにしたがって拡径し、
上記一方の斜面は転動体に対向するとともに上記開口部を備え、上記他方の斜面は内輪軌道面に隣接し、
上記他方の斜面における上記一方の斜面と内輪軌道面との間隔が上記一方の斜面における上記開口部の周縁の部分であって上記他方の斜面に最も近接する部分と上記他方の斜面との間隔よりも大きいことを特徴とする転がり軸受装置。 In a rolling bearing device that is forcibly lubricated by lubricating oil that is pumped,
An annular groove that is formed only on one end surface of the inner ring and stores lubricating oil to be pumped,
A plurality of oil supply holes that communicate with each of a plurality of openings formed at intervals in the circumferential direction near the bottom of the annular groove and in the vicinity of the inner ring raceway surface, and toward the rolling elements,
By providing a relief portion at the periphery of the opening, a gap for lubricating oil escape is formed between the opening and the rolling element when passing over the opening,
The relief portion is composed of one slope and the other slope of a groove having a V-shaped cross section formed along the circumferential direction of the inner ring raceway surface,
The one inclined surface is increased in diameter toward the opposite side of the inner ring raceway surface with respect to the axial direction of the inner ring, and the other inclined surface is increased in diameter toward the inner ring raceway side with respect to the axial direction of the inner ring,
The one inclined surface is opposed to the rolling element and includes the opening, and the other inclined surface is adjacent to the inner ring raceway surface,
The distance between the one slope on the other slope and the inner ring raceway surface is the peripheral edge of the opening on the one slope and the distance between the part closest to the other slope and the other slope. Rolling bearing device characterized by being large.
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