專利名稱：滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及兼具內(nèi)圈的冷卻功能的滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑裝置。
背景技術(shù)：
在支承如工作機(jī)械的主軸等那樣高速旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸的滾動(dòng)軸承中，內(nèi) 圈的溫度因加工負(fù)載等而比外圈高。因此，軸承的預(yù)壓因伴隨該溫度差帶 來的內(nèi)圈和外圈的熱膨脹差而過大，從而存在軸承壽命變短的問題。
對(duì)于這種問題，有一種滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑裝置，其將從冷卻油供給裝置 供給的冷卻油從滾動(dòng)軸承的軸向一端側(cè)向旋轉(zhuǎn)圈的內(nèi)圈噴出，設(shè)置與該被 噴出冷卻油的內(nèi)圈的一端側(cè)的外徑面保持間隙對(duì)置的密封部，使冷卻油的 一部分作為潤(rùn)滑油從該密封部的間隙流入軸承內(nèi)部，不設(shè)置其他冷卻裝置 而兼具有內(nèi)圈的冷卻功能(例如，參照專利文獻(xiàn)l)。
專利文獻(xiàn)h特開2004-360828號(hào)公報(bào)(第5-7圖)
在專利文獻(xiàn)1所述的滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑裝置中，當(dāng)內(nèi)圈的外徑面和密封 部的間隙變大時(shí)，作為潤(rùn)滑油向軸承內(nèi)部流入的冷卻油的量變多。但是， 在支承如工作機(jī)械的主軸等那樣以每分鐘1萬轉(zhuǎn)以上的高速旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸 的滾動(dòng)軸承中，當(dāng)向軸承內(nèi)部流入的冷卻油的量變多時(shí)，隨著滾動(dòng)軸承的 高速旋轉(zhuǎn)而帶來冷卻油的攪拌阻力增大，因而存在動(dòng)力損失增大的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的課題在于，提供一種兼具有內(nèi)圈的冷卻功能的滾動(dòng)軸承的潤(rùn) 滑裝置，降低隨著滾動(dòng)軸承的高速旋轉(zhuǎn)帶來的冷卻油的攪拌阻力。
為解決上述課題，本發(fā)明提供一種滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑裝置，采用的構(gòu)成是將從冷卻油供給裝置供給的冷卻油從滾動(dòng)軸承的軸向一端側(cè)向旋轉(zhuǎn)圈 的內(nèi)圈噴出，并設(shè)置與該被噴出冷卻油的內(nèi)圈的一端側(cè)的外徑面保持間隙
對(duì)置的密封部，使向所述內(nèi)圈的一端側(cè)噴出的冷卻油的一部分作為潤(rùn)滑油 從該內(nèi)圈的外徑面和密封部的間隙流入軸承內(nèi)部，所述滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑裝置的特征在于，所述內(nèi)圈的外徑面和密封部的間隙設(shè)定在0.2mm以下。
本發(fā)明者們使所述內(nèi)圈的外徑面和密封部的間隙S進(jìn)行了種種的變 化，測(cè)定了自間隙S流向軸承內(nèi)部的冷卻油的流入量Q。其結(jié)果是，如后 面的圖4所示發(fā)現(xiàn)，就冷卻油的流入量Q而言，在間隙S為0.2mm以下 時(shí)因量少而傾向于成為橫線，當(dāng)間隙超過0.2111111時(shí)急劇增加。根據(jù)該測(cè)定 結(jié)果，通過將內(nèi)圈的外徑面和密封部的間隙設(shè)定在0.2mm以下，能夠?qū)⒘?向軸承內(nèi)部的冷卻油的流入量穩(wěn)定地抑制在少量，從而可降低隨著滾動(dòng)軸 承的高速旋轉(zhuǎn)帶來的冷卻油的攪拌阻力。
另外，本發(fā)明提供一種滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑裝置，采用的構(gòu)成是將從冷 卻油供給裝置供給的冷卻油從滾動(dòng)軸承的軸向一端側(cè)向旋轉(zhuǎn)圈的內(nèi)圈噴 出，并設(shè)置與該被噴出冷卻油的內(nèi)圈的一端側(cè)的外徑面保持間隙對(duì)置的密 封部，使向所述內(nèi)圈的一端側(cè)噴出的冷卻油的一部分作為潤(rùn)滑油從該內(nèi)圈 的外徑面和密封部的間隙流入軸承內(nèi)部，所述滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑裝置的特征 在于，在與所述內(nèi)圈的外徑面對(duì)置的密封部的內(nèi)徑面上設(shè)置有向周方向延 伸的油槽。
即，通過在與所述內(nèi)圈的外徑面對(duì)置的密封部的內(nèi)徑面上設(shè)置向周方 向延伸的油槽，從而使密封性良好，將流向軸承內(nèi)部的冷卻油的流入量穩(wěn) 定地抑制在少量，從而可降低隨著滾動(dòng)軸承的高速旋轉(zhuǎn)帶來的冷卻油的攪 拌阻力。
發(fā)明效果
本發(fā)明的滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑裝置中，將冷卻油的一部分作為潤(rùn)滑油流入 軸承內(nèi)部的內(nèi)圈的外徑面和密封部的間隙設(shè)定在了0.2mm以下，因此，可將流向軸承內(nèi)部的冷卻油的流入量穩(wěn)定地抑制在少量，從而可降低隨著滾 動(dòng)軸承的高速旋轉(zhuǎn)帶來的冷卻油的攪拌阻力。
另外，本發(fā)明的滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑裝置也采用在與內(nèi)圈的外徑面對(duì)置的 密封部的內(nèi)徑面上設(shè)置向周方向延伸的油槽的結(jié)構(gòu)，使密封性良好，由此 將流向軸承內(nèi)部的冷卻油的流入量穩(wěn)定地抑制在少量，從而可降低隨著滾 動(dòng)軸承的高速旋轉(zhuǎn)帶來的冷卻油的攪拌阻力。


圖1是表示采用了本發(fā)明的滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑裝置的主軸裝置和與之連
接的冷卻油供給裝置的結(jié)構(gòu)圖2是將圖1的潤(rùn)滑裝置的A部放大表示的剖面圖； 圖3是將圖1的潤(rùn)滑裝置的B部放大表示的剖面圖； 圖4是表示測(cè)定密封部的間隙S和向軸承內(nèi)部流入的冷卻油的流入量Q的關(guān)系的結(jié)果的圖表。
符號(hào)說明
1、 角接觸球軸承
2、 內(nèi)圈
3、 外圈
2a、 3a、軌道面 2b、錐面 3b、錐口孔
4、 滾珠
5、 保持器
6、 圓周槽
11、 冷卻油導(dǎo)入構(gòu)件 lla、伸出部
llb、導(dǎo)入孔 llc、排出孔 lld、排出槽 lle、連通孔
12、 噴嘴
13、 密封部
14a、 14b、貝亡油空間
15、 蓋構(gòu)件
16、 油槽 20、主軸21、 軸承箱
21a、內(nèi)箱 21b、外箱
22、 內(nèi)圈隔圈
23、 內(nèi)圈壓圈
24、 外圈隔圈
25、 外圈壓圈
30、 冷卻油供給裝置
31、 冷卻油循環(huán)路
32、 供給路徑 32a、分支供給路徑
33、 返回路徑 34a、導(dǎo)入孔 34b、排出孔
35、 壓力調(diào)節(jié)閥
36、 油過濾器
37、 導(dǎo)入孔
38、 油回收路
39、 油泵
40a、 40b、排出孔
具體實(shí)施例方式
下面，基于

本發(fā)明的實(shí)施方式。圖l表示采用了本發(fā)明的滾 動(dòng)軸承的潤(rùn)滑裝置的工作機(jī)械的主軸裝置。該主軸裝置在端部安裝有工具 或工件的卡盤，由電動(dòng)機(jī)(省略圖示)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的主軸20由在軸承箱21 上沿軸方向分離地裝入的兩個(gè)滾動(dòng)軸承即角接觸球軸承1支承。另外，如 后述，在主軸裝置上，連接有供給將軸承箱21和角接觸球軸承1的內(nèi)圈2 冷卻的冷卻油的冷卻油供給裝置30。
如圖2所示，就上述角接觸球軸承l(wèi)而言，在內(nèi)圈2和外圈3的各軌 道面2a、 3a間用保持器5保持滾珠4，在內(nèi)圈2負(fù)載軸向負(fù)荷的正面?zhèn)?、在外?的內(nèi)徑面設(shè)置有錐口孔3b，且在背面?zhèn)鹊膬?nèi)圈2的外徑面設(shè)置有 向軌道面2a側(cè)擴(kuò)徑的錐面2b，而且在其端面設(shè)置有向周方向延伸的圓周
如圖1所示，上述軸承箱21是內(nèi)箱21a和外箱21b構(gòu)成的兩層結(jié)構(gòu)， 兩個(gè)角接觸球軸承1的內(nèi)圈2在其間設(shè)置內(nèi)圈隔圈22而外嵌在主軸20上， 且兩側(cè)用內(nèi)圈壓圈23固定。另外，其間設(shè)置了外圈隔圈24的兩個(gè)外圈3 將構(gòu)成本發(fā)明的潤(rùn)滑裝置的冷卻油導(dǎo)入構(gòu)件11與背面?zhèn)鹊亩嗣娴纸?，?nèi) 嵌在內(nèi)箱21 a上而用外圈壓圈25固定其兩側(cè)。
在上述軸承箱21的內(nèi)箱21a和外箱21b間形成冷卻油循環(huán)路31，從 冷卻油供給裝置30經(jīng)供給路徑32和返回路徑33循環(huán)供給的冷卻油，通 過在外箱21b的外徑面上設(shè)置的導(dǎo)入孔34a和排出孔34b被供給向冷卻油 循環(huán)路31。
另外，在上述冷卻油供給裝置30的供給路徑32上設(shè)置介裝了壓力調(diào) 節(jié)閥35和油過濾器36的分支供給路徑32a，向內(nèi)箱21a的兩端面設(shè)置的 各導(dǎo)入孔37供給冷卻油。向各導(dǎo)入孔37供給的冷卻油被導(dǎo)向冷卻油導(dǎo)入 構(gòu)件11，如后述，在用于各角接觸球軸承1的軸承內(nèi)部的潤(rùn)滑和內(nèi)圈2的 冷卻后，被回收至內(nèi)箱21a的下側(cè)設(shè)置的油回收路38，通過油泵39返回 至冷卻油供給裝置30。
如圖2所示，與上述外圈3的背面?zhèn)榷嗣娴纸拥睦鋮s油導(dǎo)入構(gòu)件11 內(nèi)嵌于內(nèi)箱21a內(nèi)，其設(shè)置有與內(nèi)箱21a的導(dǎo)入孔37連通的導(dǎo)入孔llb， 且其先端設(shè)置有向內(nèi)圈2的圓周槽6噴出冷卻油的噴嘴12。另外，在冷卻 油導(dǎo)入構(gòu)件11的前面?zhèn)仍O(shè)置有伸向內(nèi)圈2和保持器5間而與內(nèi)圈2的錐 面2b保持間隙S對(duì)置的形成密封部13的伸出部lla，用該伸出部lla在 圓周槽6的周圍形成忙油空間14a。噴出至圓周槽6而冷卻了內(nèi)圈2的大 部分的冷卻油貯存在貯油空間14a內(nèi)，從冷卻油導(dǎo)入構(gòu)件11上設(shè)置的連 通孔lie向由安裝在其后面?zhèn)鹊纳w構(gòu)件15密閉的貯油空間14b移動(dòng)。
噴出向上述圓周槽6而冷卻了內(nèi)圈2的冷卻油的一部分通過隨著內(nèi)圈 2的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的離心力沿錐面2b被導(dǎo)向密封部13的間隙，作為潤(rùn)滑油 從密封部13流入至軸承內(nèi)部。為了將流向軸承內(nèi)部的冷卻油的流入量抑 制在少量，密封部13處的內(nèi)圈2的外徑錐面2b和伸出部lla的內(nèi)徑面的間隙5設(shè)定為0.2,。另外，在伸出部lla的內(nèi)徑面設(shè)置有向周方向延伸 的兩條油槽16，使密封性良好，從而流向軸承內(nèi)部的冷卻油的流入量穩(wěn)定 地被抑制在少量。
如圖3所示，在上述冷卻油導(dǎo)入構(gòu)件11中設(shè)置有與貯油空間14b連 通的排出孔llc、和沿外圈3的端面與軸承內(nèi)部連通的排出槽lld。另外， 在內(nèi)箱21a的下部設(shè)置有將這些排出孔llc和排出槽lld分別與油回收路 38連通的排出孔40a、 40b。因此，冷卻內(nèi)圈2且貯存于各貯油空間14b 的冷卻油通過排出孔llc、 40a被回收至油回收路38，將軸承內(nèi)部進(jìn)行了 潤(rùn)滑的一部分冷卻油通過排出槽lld和排出孔40b及軸承背面?zhèn)扰庞涂?40c被回收至油回收路38。
實(shí)施例
改變?nèi)鐖D2所示的密封部13的間隙S ，測(cè)定從噴嘴12噴出的冷卻油 中的作為潤(rùn)滑油從密封部13流入軸承內(nèi)部的流入量Q。主軸20的直徑(角 接觸球軸承1的內(nèi)徑)設(shè)定為70mm，其旋轉(zhuǎn)速度設(shè)定為30000rpm，來自 噴嘴12的冷卻油的噴出量設(shè)定為0.6升/分鐘。
圖4表示上述冷卻油的流入量Q的測(cè)定結(jié)果。從該測(cè)定結(jié)果可知，冷 卻油的流入量Q在間隙為0.2mm以下時(shí)因量少而傾向于成為橫線，當(dāng)間 隙超過0.2mm時(shí)急劇增加。因此，通過將密封部的間隙S設(shè)定在0.2mm 以下，可將流向軸承內(nèi)部的冷卻油的流入量Q穩(wěn)定地控制在少量，從而可 降低隨著軸承的高速旋轉(zhuǎn)引起的冷卻油的攪拌阻力。
再有，就用冷卻油冷卻的內(nèi)圈的溫度上升而言，即使以最高水平 55000rpm高速旋轉(zhuǎn)，軸承也就是6(TC左右，其半徑膨脹量約為0.09mm， 因此，在使用這樣的高速旋轉(zhuǎn)的滾動(dòng)軸承時(shí)，若將間隙s設(shè)定為接近于 0.2mm的上限的值，則可以確保使冷卻油的一部分作為潤(rùn)滑油流向軸承內(nèi) 部的間隙。
在上述實(shí)施方式中，滾動(dòng)軸承為角接觸球軸承，但是，本發(fā)明的滾動(dòng) 軸承的潤(rùn)滑裝置也可以應(yīng)用于深槽球軸承和滾柱軸承等其它的滾動(dòng)軸承。
權(quán)利要求
1、一種滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑裝置，其將從冷卻油供給裝置供給的冷卻油從滾動(dòng)軸承的軸向一端側(cè)向旋轉(zhuǎn)圈的內(nèi)圈噴出，并設(shè)置與該被噴出冷卻油的內(nèi)圈的一端側(cè)的外徑面保持間隙對(duì)置的密封部，使向所述內(nèi)圈的一端側(cè)噴出的冷卻油的一部分作為潤(rùn)滑油從該內(nèi)圈的外徑面和密封部的間隙流入軸承內(nèi)部，所述滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑裝置的特征在于，所述內(nèi)圈的外徑面和密封部的間隙設(shè)定在0.2mm以下。
2、 一種滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑裝置，其將從冷卻油供給裝置供給的冷卻油 從滾動(dòng)軸承的軸向一端側(cè)向旋轉(zhuǎn)圈的內(nèi)圈噴出，并設(shè)置與該被噴出冷卻油 的內(nèi)圈的一端側(cè)的外徑面保持間隙對(duì)置的密封部，使向所述內(nèi)圈的一端側(cè) 噴出的冷卻油的一部分作為潤(rùn)滑油從該內(nèi)圈的外徑面和密封部的間隙流 入軸承內(nèi)部，所述滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑裝置的特征在于，在與所述內(nèi)圈的外徑面對(duì)置的密封部的內(nèi)徑面上設(shè)置有向周方向延 伸的油槽。
全文摘要
一種兼具內(nèi)圈的冷卻功能的滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑裝置，其降低隨著滾動(dòng)軸承的高速旋轉(zhuǎn)帶來的冷卻油的攪拌阻力。在角接觸球軸承(1)的背面?zhèn)扰湓O(shè)設(shè)置了向內(nèi)圈(2)的端面的圓周槽(6)噴出冷卻油的噴嘴(12)的冷卻油導(dǎo)入構(gòu)件(11)，由冷卻油導(dǎo)入構(gòu)件(11)的伸出部(11a)形成與錐面(2b)保持間隙對(duì)置的密封部(13)，通過將該密封部(13)的間隙(6)設(shè)定在0.2mm以下，能夠?qū)拿芊獠?13)流向軸承內(nèi)部的冷卻油的流入量抑制在少量，從而可降低隨著角接觸球軸承(1)的高速旋轉(zhuǎn)帶來的冷卻油的攪拌阻力。
文檔編號(hào)F16C33/66GK101203686SQ20068002225
公開日2008年6月18日 申請(qǐng)日期2006年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月20日
發(fā)明者森正繼, 笹部光男 申請(qǐng)人:Ntn株式會(huì)社