(57)【要約】【課題】ドローイングバーを使用しない構造において、給油圧力を増加せずに十分な供給油量を確保することができる油供給装置を提供する。【解決手段】主軸４０には、所定の内径φＡを有し、給油溜まりを画成する軸方向孔４１と、軸方向孔４１から径方向に貫通し、油を転がり軸受に供給するための径方向孔４２と、が形成され、主軸４０の軸方向孔４１内には、外径φＢが軸方向孔４１の内径φＡより小さい配管部材５０が配置されている。配管部材５０は、給油口５１ａが配管部材５０の軸方向側面の軸心に開口され、油を軸方向孔４１内に供給する給油通路５１と、排油口５２ａが配管部材５０の外周面に開口され、油を軸方向孔４１内から排出する排油通路５２と、を有する。【選択図】図１
2010112421.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングに転がり軸受を介して回転自在に支持される回転軸を冷却すると共に、前記転がり軸受を潤滑するため、前記回転軸と前記転がり軸受に油を供給する油供給装置であって、
前記回転軸には、所定の内径を有し、給油溜まりを画成する軸方向孔と、該軸方向孔から径方向に貫通し、前記油を前記転がり軸受に供給するための径方向孔と、が形成され、
前記回転軸の軸方向孔内には、外径が前記軸方向孔の内径より小さい配管部材が配置されており、
前記配管部材は、給油口が前記配管部材の軸方向側面の軸心に開口され、前記油を前記軸方向孔内に供給する給油通路と、排油口が前記配管部材の外周面に開口され、前記油を前記軸方向孔内から排出する排油通路と、を有することを特徴とする油供給装置。
【請求項２】
前記配管部材は、前記外径がそれぞれ異なる複数の配管部材を有し、
前記油の供給油量に応じて、前記複数の配管部材のいずれかが前記回転軸の軸方向孔内に選択的に配置されることを特徴とする請求項１に記載の油供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油供給装置に関し、より詳細には、例えば、工作機械等に適用される主軸の冷却及び転がり軸受の潤滑を行なうため、主軸と転がり軸受に油を供給する油供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、工作機械本体の工具主軸を支持するスピンドル装置では、工具主軸の高速回転に伴い、遠心力によって主軸内から軸受内輪に潤滑油を供給するアンダーレース潤滑方式が知られている。また、主軸と、主軸孔内に挿通されるドローイングバーとの環状空間に供給される潤滑油によって、軸受のアンダーレース潤滑と同時に、主軸の冷却を図ったものが考案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
特許文献１に記載の主軸の潤滑冷却装置では、主軸とドローイングバーとの環状空間内にセパレータ筒を配置し、セパレータ筒に形成される通孔の断面積を変更することで、軸受の潤滑油量と、主軸の冷却油量を制御している。
【特許文献１】特開平０８−２４７１５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に記載の主軸の潤滑冷却装置では、主軸の冷却油がセパレータ筒の通孔を通過する。このため、油量を増加するためには、供給する油の圧力を上げる必要があり、大型の給油ポンプが必要となる。また、特許文献１では、主軸内にドローイングバーが配置されていない構造については考慮されていない。
【０００５】
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ドローイングバーを使用しない構造において、給油圧力を増加せずに十分な供給油量を確保することができる油供給装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１）  ハウジングに転がり軸受を介して回転自在に支持される回転軸を冷却すると共に、前記転がり軸受を潤滑するため、前記回転軸と前記転がり軸受に油を供給する油供給装置であって、
前記回転軸には、所定の内径を有し、給油溜まりを画成する軸方向孔と、該軸方向孔から径方向に貫通し、前記油を前記転がり軸受に供給するための径方向孔と、が形成され、
前記回転軸の軸方向孔内には、外径が前記軸方向孔の内径より小さい配管部材が配置されており、
前記配管部材は、給油口が前記配管部材の軸方向側面の軸心に開口され、前記油を前記軸方向孔内に供給する給油通路と、排油口が前記配管部材の外周面に開口され、前記油を前記軸方向孔内から排出する排油通路と、を有することを特徴とする油供給装置。
（２）  前記配管部材は、前記外径がそれぞれ異なる複数の配管部材を有し、
前記油の供給油量に応じて、前記複数の配管部材のいずれかが前記回転軸の軸方向孔内に選択的に配置されることを特徴とする上記（１）に記載の油供給装置。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の油供給装置によれば、回転軸には、所定の内径を有し、給油溜まりを画成する軸方向孔と、該軸方向孔から径方向に貫通し、油を転がり軸受に供給するための径方向孔と、が形成され、回転軸の軸方向孔内には、外径が軸方向孔の内径より小さい配管部材が配置されており、配管部材は、給油口が配管部材の軸方向側面の軸心に開口され、油を軸方向孔内に供給する給油通路と、排油口が配管部材の外周面に開口され、油を軸方向孔内から排出する排油通路と、を有するので、ドローイングバーを使用しない構造において、給油圧力を増加せずに十分な供給油量を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明に係る油供給装置が適用される主軸装置の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【０００９】
図１に示すように、工作機械等の主軸装置１０では、回転軸である主軸４０が内ハウジング１１に一対の転がり軸受２０，２１を介して回転自在に支持されている。内ハウジング１１は、架台１２を介してベース１４に固定された外ハウジング１３に内嵌され、且つ締結固定されている。ここで、架台１２と外ハウジング１３とは、一体構造であってもよい。なお、図１中、主軸４０の左側端部には、図示しない工具が取り付けられる。
【００１０】
一対の転がり軸受２０，２１は、内ハウジング１１に内嵌される外輪２２と、主軸４０に外嵌される内輪２３と、外輪２２と内輪２３の両軌道面間に接触角を持って転動自在に配置される複数の玉２４と、玉２４を円周方向に所定の間隔で保持する保持器２５と、をそれぞれ備えるアンギュラ玉軸受であり、一対の転がり軸受２０，２１は、各外輪２２間に外輪間座２６、各内輪２３間に内輪間座２７をそれぞれ介して背面組合せとなるように配置されている。また、一対の転がり軸受２０，２１は、アンダーレース潤滑方式を採用しており、各内輪２３には、径方向に貫通する一対の貫通孔２３ａが形成されている。
【００１１】
一対の転がり軸受２０，２１の各外輪２２は、外輪間座２６と、ラビリンス外輪間座２８とを介して、内ハウジング１１の後端（反工具側端部）に締結固定された外輪固定用蓋２９によって内ハウジング１１に固定されている。また、各内輪２３は、内輪間座２７と、他の内輪間座３０とを介して、主軸４０の外周面に締結される軸受ナット３１によって主軸４０に固定される。
【００１２】
内ハウジング１１の内周面と主軸４０の外周面との間の前端側（工具側）、及びラビリンス外輪間座２８の内周面と他の内輪間座３０の外周面との間には、ラビリンスシール３２，３３が形成されており、一対の転がり軸受２０，２１が配置される環状空間を密封している。
【００１３】
主軸４０は、所定の内径φＡを有し、給油溜まりを画成する軸方向孔４１が形成された筒状部分を有する。軸方向孔４１は、後端側で開口し、且つ、前側の転がり軸受２０より前端側で閉じられている。また、主軸４０には、各転がり軸受２０，２１の貫通孔２３ａと軸方向に対応する位置に、軸方向孔４１から径方向に貫通する複数の径方向孔４２と、各径方向孔４２が開口し、主軸４０の外周面に形成された複数の環状溝４３と、が形成されている。
【００１４】
さらに、主軸４０の軸方向孔４１内には、ベース１４に固定された支持部材１５によって支持される配管部材５０が、軸方向穴４１の後端側から挿入されて配置されている。配管部材５０は、軸方向にそれぞれ延出し、油を主軸４０の軸方向孔４１内に供給する給油通路５１、及び、油を軸方向孔４１内から排出する排油通路５２を備える円柱状の軸部５３と、軸部５３の前端側で、外径φＢが軸方向孔の内径φＡより小さい円柱状のフランジ部（排油口形成部）５４と、を有する。
【００１５】
このフランジ部５４は、後側の転がり軸受２１より後端側に配置されており、給油通路５１はフランジ部５４の途中で径方向に延び、給油通路５１の給油口５１ａは、フランジ部５４の軸方向側面の軸心に開口する。また、排油通路５２の端部は、フランジ部５４で径方向に延び、一対の排油口５２ａがフランジ部５４の外周面に開口する。なお、給油通路５１、及び排油通路５２の形状は適宜変更可能であり、例えば、図２に示すように、給油通路５１は給油口５１ａが軸方向側面の軸心に開口するように、軸心に形成されてもよいし、排油通路５２の排油口５２ａは、フランジ部５４の外周面に一箇所のみ開口されてもよい。
【００１６】
さらに、軸部５３の給油通路５１及び排油通路５２は、それぞれ給油ポンプ５５及び排油ポンプ５６を介してタンク５７に接続されている。
【００１７】
これにより、給油ポンプ５５によってタンク５７から供給される油は、配管部材５０の給油通路５１を介して給油口５１ａから主軸４０の軸方向孔４１内に供給され、主軸４０が回転する際の遠心力によって軸方向孔４１の内周面に溜まって主軸４０を冷却する。そして、軸方向孔４１に溜まった余分な油は、排油ポンプ５６によって配管部材５０の排油口５２ａから排油通路５２を通ってタンク５７に強制的に排出される。なお、主軸４０の後端には、外径φＢより小径の内周面を有して、配管部材５０の軸部５３の周囲に配置される円筒部材４４が固定されており、軸方向孔４１の内周面に溜まった油の漏れを防止している。
【００１８】
一方、軸方向孔４１に溜まった油は、主軸４０の各径方向孔４２及び各環状溝４３を介して内輪２３の貫通孔２３ａから軸受空間内に吐出され、各転がり軸受２０，２１を潤滑する。各転がり軸受２０，２１を潤滑した油は、内ハウジング１１の下方に形成された排油穴１６を介して外部に排出される。
【００１９】
従って、上記のように構成される主軸装置１０では、主軸４０には、所定の内径φＡを有し、給油溜まりを画成する軸方向孔４１と、軸方向孔４１から径方向に貫通し、油を転がり軸受に供給するための径方向孔４２と、が形成され、主軸４０の軸方向孔４１内には、外径φＢが軸方向孔４１の内径φＡより小さい配管部材５０が配置されている。また、配管部材５０は、給油口５１ａが配管部材５０の軸方向側面の軸心に開口され、油を軸方向孔４１内に供給する給油通路５１と、排油口５２ａが配管部材５０の外周面に開口され、油を軸方向孔４１内から排出する排油通路５２と、を有する。これにより、排油ポンプ５６によって強制的に主軸４０の内部に溜まった油を排出することで、給油ポンプ５５の給油圧力を上げなくても十分な供給油量を確保することができる。
【００２０】
なお、図３に示すように、図１の配管部材５０の外径φＢより小さい外径φＢ´の他の配管部材５０´を取り付けることで、主軸４０の軸方向孔４１内の給油溜まりの油層を厚くして、転がり軸受２０，２１を潤滑するための油量を増加することができる。従って、外径の異なる複数の配管部材５０，５０´を準備し、必要な供給油量に応じて、複数の配管部材５０，５０´のいずれかを主軸４０軸の軸方向孔４１内に選択的に配置するようにしてもよい。
【００２１】
尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
【００２２】
なお、本発明の転がり軸受としては、アンギュラ玉軸受に限定されるものでなく、任意の軸受が適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の油供給装置が適用される主軸装置の断面図である。
【図２】配管部材の変形例に係る斜視図である。
【図３】他の配管部材が適用される場合の主軸装置の断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１０  主軸装置
１１  内ハウジング（ハウジング）
２０，２１  転がり軸受
２３ａ  貫通孔  
４０  主軸（回転軸）
４１  軸方向孔
４２  径方向孔
４３  環状溝
４５  フランジ部（排油口形成部）
５０  配管部材
５１  給油通路
５１ａ  給油口
５２  排油通路
５２ａ  排油口
５６  排油ポンプ
【図１】
2010112421.tif 000003
【図２】
2010112421.tif 000004
【図３】
2010112421.tif 000005