(57)【要約】【課題】  軸受潤滑のために主軸軸受に供給されるエアを効率良く外部に排気できて、熱のこもりによる異常温度上昇を回避することができ、安定した温度で主軸の回転を可能にできる主軸装置を提供する。【解決手段】  この主軸装置は、ハウジング１内に軸方向に並んで複数設けられた軸受２Ａ〜２Ｄにより主軸３を支持するものである。各軸受２Ａ〜２Ｄへ、エアオイルまたはオイルミストを供給する潤滑油供給路４が設けられる。各軸受２Ａ〜２Ｄには、ハウジング１の内径面における軸受２Ａ〜２Ｄの近傍箇所からハウジング１外へ通じる排気路５Ａ〜５Ｄが個別に設けられる。各排気路５Ａ〜５Ｄは、ハウジング１の内径面に設けられた孔または切欠状の径方向排気路部９と、この径方向排気路部９から軸方向に延びる軸方向排気路部１０とを有する。【選択図】      図１
2006321005.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング内に軸方向に並んで複数設けられた軸受により主軸を支持し、各軸受へエアオイルまたはオイルミストを供給する潤滑油供給路を設けた主軸装置において、ハウジングの内径面における軸受の近傍箇所からハウジング外へ通じる排気路を、各軸受毎に個別に設けたことを特徴とする主軸装置。
【請求項２】
請求項１において、前記排気路が、ハウジングの内径面に設けられた孔または切欠状の径方向排気路部と、この径方向排気路部から軸方向に延びる軸方向排気路部とを有するものとした主軸装置。
【請求項３】
請求項２において、各軸受に対応する前記径方向排気路部のハウジング内径面における周方向位置を互いに異ならせた主軸装置。
【請求項４】
ハウジング内に軸方向に並んで設けられた複数の軸受組により主軸を支持し、各軸受組は軸方向に並ぶ複数の軸受を有するものとし、各軸受へエアオイルまたはオイルミストを供給する潤滑油供給路を設けた主軸装置において、ハウジングの内径面における軸受の近傍箇所からハウジング外へ通じる排気路を、各軸受組毎に集約して設けたことを特徴とする主軸装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、工作機械等の主軸装置に関し、特に、軸受潤滑にエアオイルやオイルミストが用いられる主軸装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
工作機械の主軸装置において、主軸軸受の潤滑にエアオイルやオイルミストが用いられる場合、図３（Ａ），（Ｂ）に正面図および断面図で示す構成が一般的である（例えば特許文献１，２）。これは、１つの軸方向排気孔４０と、主軸３３を回転自在に支持する各列の軸受３２から前記軸方向排気孔４０に連通する切欠状の複数の径方向排気孔３９とをハウジング３１内に設け、各軸受３２からの排気を前記径方向排気孔３９から軸方向排気孔４０に集約して外部に排出するものである。
【特許文献１】特開２００１−９０７３９号公報
【特許文献２】特開２００２−３６１５４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
エアオイル潤滑の場合、各列の軸受３２へはハウジング３１内に設けられたエアオイル供給孔３４を経て、毎分２０リットルから４０リットル程度のエアが供給される。そのエアにより極少量の油が軸受３２の内部に搬送されている。このように油の搬送のために送り込まれたエアは、排出されなければならないが、上記した排気経路の構造では、各列の軸受３２から径方向排気孔３９を経て軸方向排気孔４０に集約される排気エアの流れが、時に干渉し合って著しく流れを阻害されることが起こる。このように、排気が円滑に行われないと、軸受３２の放熱に影響を及ぼし、内部に熱がこもるため、異常昇温につながる場合がある。
【０００４】
この発明の目的は、軸受潤滑のために主軸軸受に供給されるエアを効率良く外部に排気できて、熱のこもりによる異常温度上昇を回避することができ、安定した温度で主軸の回転を可能にできる主軸装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明の主軸装置は、ハウジング内に軸方向に並んで複数設けられた軸受により主軸を支持し、各軸受へエアオイルまたはオイルミストを供給する潤滑油供給路を設けた主軸装置において、ハウジングの内径面における軸受の近傍箇所からハウジング外へ通じる排気路を、各軸受毎に個別に設けたことを特徴とする。
この構成によると、各軸受毎に独立して排気路が設けられているので、各軸受から排出されるエアの流れが相互の干渉によって阻害されることがない。そのため、各軸受内をエアが円滑に通り抜けることができて、熱を外部へ効率良く排出できる。したがって、熱のこもりが無くなり、その結果、熱のこもりに起因する異常昇温が回避され、安定した温度で主軸を回転させることができる。
【０００６】
この発明において、前記排気路が、ハウジングの内径面に設けられた孔または切欠状の径方向排気路部と、この径方向排気路部から軸方向に延びる軸方向排気路部とを有するものとしても良い。これにより、軸受毎に独立して排気路を設けながら、ハウジングの端部からエアを排出することができる。
この場合に、各軸受に対応する前記径方向排気路部のハウジング内径面における周方向位置を互いに異ならせても良い。径方向排気路部の周方向位置を互いに異ならせることにより、各軸受毎に設けられる軸方向の排気路部を、同じハウジング内に干渉し合うことなく配置することができる。
【０００７】
この発明の他の主軸装置は、ハウジング内に軸方向に並んで設けられた複数の軸受組により主軸を支持し、各軸受組は軸方向に並ぶ複数の軸受を有するものとし、各軸受へエアオイルまたはオイルミストを供給する潤滑油供給路を設けた主軸装置において、ハウジングの内径面における軸受の近傍箇所からハウジング外へ通じる排気路を、各軸受組毎に集約して設けたことを特徴とする。
この構成の場合、軸受組毎に排気路を設ける構成としたため、ハウジング内に各軸受毎に個別に排気路を設けるスペースが無い場合でも、排気路をできるだけ分散して設けることができる。そのため、排出エアの流れの干渉をできるだけ避け、各軸受内をエアが円滑に通り抜けるようにできて、熱を外部へ効率良く排出でき、熱のこもりに起因する異常昇温が回避される。
【発明の効果】
【０００８】
この発明の主軸装置は、ハウジング内に軸方向に並んで複数設けられた軸受により主軸を支持し、各軸受へエアオイルまたはオイルミストを供給する潤滑油供給路を設けた主軸装置において、ハウジングの内径面における軸受の近傍箇所からハウジング外へ通じる排気路を各軸受毎に個別に設けたため、軸受潤滑のために主軸軸受に供給されるエアを効率良く外部に排気できて、熱のこもりによる異常温度上昇を回避することができ、安定した温度で主軸の回転を可能にできる。
この発明の他の主軸装置は、ハウジング内に軸方向に並んで設けられた複数の軸受組により主軸を支持し、各軸受組は軸方向に並ぶ複数の軸受を有するものとし、各軸受へエアオイルまたはオイルミストを供給する潤滑油供給路を設けた主軸装置において、ハウジングの内径面における軸受の近傍箇所からハウジング外へ通じる排気路を各軸受組毎に集約して設けたため、各軸受毎に個別に排気路を設けるスペースが無い場合でも、各軸受からの排気エアの流れをできるだけ分散させることができて、エアを効率良く外部に排気することができ、安定した温度で主軸の回転を可能にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
この発明の一実施形態を図１および図２と共に説明する。この主軸装置は、例えば工作機械の主軸装置であって、ハウジング１内に軸方向に並んで複数（ここでは４個）設けられた軸受２Ａ〜２Ｄにより主軸３が回転自在に支持されている。各軸受２Ａ〜２Ｄへは、潤滑油供給路４を経てエアオイルまたはオイルミストが供給される。その供給に用いられた搬送エアは各軸受２Ａ〜２Ｄの近傍箇所から排気路５Ａ〜５Ｄを経てハウジング１外に排気される。ここでは、各軸受２Ａ〜２Ｄへエアオイルが供給される場合を示している。  
【００１０】
各軸受２Ａ〜２Ｄは、図２のように、内輪２１と外輪２２の軌道面２１ａ，２２ａ間に複数の転動体２３を介在させた転がり軸受からなる。図１のように、これら軸受２Ａ〜２Ｄの各内輪２１は、主軸３の外周面に嵌合し、内輪固定ナット１３の締め付けによって、主軸３の先端の段部３ａとナット１３の間に固定されている。各外輪２２は、ハウジング１の内周面に嵌合し、外輪押え蓋１４のボルト止め等の締め付けより、ハウジング１の段部１ａと外輪押え蓋１４との間に位置決め固定されている。
【００１１】
これら４個の軸受２Ａ〜２Ｄは、軸方向にＤＴＢＴ配列として配列されている。すなわち、主軸２の前方側（図１において左側）の２列の軸受２Ａ，２Ｂ、および後方側（図１において右側）の２列の軸受２Ｃ，２Ｄは、それぞれ並列配置とされ、かつこれら前方側の２列の軸受２Ａ，２Ｂと後方側の２列の軸受２Ｃ，２Ｄとが、互いに接触角が背面合わせとなる向きにされている。
【００１２】
図２には、軸受２Ｃに対する潤滑油供給路４および排気路５Ｃを拡大断面図で示す。同図において、潤滑油供給路４は、ハウジング１内に設けられ軸方向に延びる軸方向供給路部６、およびこの軸方向供給路部６から延びてハウジング１の内径面に開口する径方向供給路部７と、軸受２Ｃの外輪２２に隣接する潤滑油導入部材２７に設けられ前記径方向供給路部７に連通する導入路部８とでなる。前記軸方向供給路部６は、各軸受２Ａ〜２Ｄ毎に個別に設けられているが、各軸受２Ａ〜２Ｄに共通の１本とし、各径方向供給路部７を分岐させて設けても良い。導入路部８は、潤滑油導入部材２７の外径面に開口して前記径方向供給路部７に連結される導入路大径部８ａと、この導入路大径部８ａよりも小径とされ軸受２Ｃの幅面に対向する潤滑油導入部材２７の端面に開口する吐出口８ｂとでなる。  
【００１３】
軸受２Ｃに対する排気路５Ｃは、ハウジング１の内径面に設けられた孔または切欠状の径方向排気路部９、およびこの径方向排気路部９から軸方向に延びて設けられた軸方向排気路部１０と、軸受２Ｃの内輪２１の前記潤滑油導入部材２７の設置側とは反対側に隣接して設けられた外輪間座１２を径方向に貫通する排気孔部１１とでなる。軸方向排気路部１０は、その端部がハウジング１の端面または外径面に開口する。軸受２Ｃへの潤滑油の供給に寄与した搬送エアは、排気路５Ｃを構成する前記排気孔部１１、径方向排気路部９、および軸方向排気路部１０を経てハウジング１外に排気される。他の軸受２Ａ，２Ｂ，２Ｄに対する排気路５Ａ，５Ｂ，５Ｄの構成も前記排気路５Ｃと同じである。
【００１４】
図１（Ｂ）〜（Ｅ）に断面図で示すように、排気路５Ａ〜５Ｄは各軸受２Ａ〜２Ｄ毎に個別に設けられる。すなわち、上記軸受２Ｃに対する排気路５Ｃの径方向排気路部９、軸方向排気路部１０、および排気孔部１１は、主軸装置の正面図を示す図１（Ａ）のＸ−Ｏ−Ｄ断面を示す図１（Ｄ）のように、この断面内に設けられている。同様に、軸受２Ａに対する排気路５Ａは、図１（Ａ）のＸ−Ｏ−Ｂ断面を示す図１（Ｂ）のように、軸受２Ｂに対する排気路５Ｂは、図１（Ａ）のＸ−Ｏ−Ｃ断面を示す図１（Ｃ）のように、軸受２Ｄに対する排気路５Ｄは、図１（Ａ）のＸ−Ｏ−Ｅ断面を示す図１（Ｅ）のように、これらの各断面内に個別に設けられている。したがって、各軸受２Ａ〜２Ｄに対する径方向排気路部９のハウジング１内径面における周方向位置も、図１（Ａ）のように互いに異なったものとなっている。
【００１５】
この構成の主軸装置によると、搬送エアに潤滑油を混合したエアオイルが、潤滑油供給路４の軸方向供給路部６から各軸受２Ａ〜２Ｄに対応する径方向供給路部７を経て導入路部８に導入され、その吐出口８ｂから各軸受２Ａ〜２Ｄの内輪２１の外径面に吹き付けられる。これにより各軸受内輪２１の軌道面２１ａに潤滑油が供給される。例えば、毎分２０〜４０Ｌ程度のエアが供給され、そのエアにより極少量の潤滑油が搬送され、軸受２Ａ〜２Ｄ内に供給される。
各軸受２Ａ〜２Ｄへの潤滑油の供給に寄与した搬送エアは、各軸受２Ａ〜２Ｄに対応する個別の排気路５Ａ〜５Ｄを経てハウジング１外に排気される。このように、各軸受２Ａ〜２Ｄ毎に個別に排気路５Ａ〜５Ｄが設けられているので、各軸受２Ａ〜２Ｄから排出されるエアの流れが相互の干渉によって阻害されることがない。そのため、各軸受２Ａ〜２Ｄ内をエアが円滑に通り抜けることができて熱を外部へ効率良く排出でき、従来例のような熱のこもりを無くすことができる。その結果、熱のこもりに起因する異常温度上昇の恐れが無くなり、安定した温度で主軸３を回転させることができる。
【００１６】
各排気路５Ａ〜５Ｄは、ハウジング１の内径面に設けられた径方向排気路部９と、この径方向排気路部９から軸方向に延びる軸方向排気路部１０とを有するが、各軸受２Ａ〜２Ｄに対応する径方向排気路部９のハウジング１の内径面における周方向位置を互いに異ならせているので、各軸受２Ａ〜２Ｄ毎に設けられる軸方向の排気路部１０を、同じハウジング１内に干渉し合うことなく配置することができる。
【００１７】
この発明の他の実施形態を図３に示す。図３（Ａ）はこの主軸装置の正面図を示し、図３（Ｂ）および図３（Ｃ）は図３（Ａ）のＸ−Ｏ−Ｆ断面図およびＸ−Ｏ−Ｇ断面図を示す。この主軸装置は、図１の実施形態において、４個の軸受２Ａ〜２Ｄのうち、主軸３の前部側を支持する同じ配列向きの２列の軸受２Ａ，２Ｂを１組の軸受組２０Ａとし、これら軸受２Ａ，２Ｂとは逆の配列向きで主軸３の後部側を支持する２列の軸受２Ｃ，２Ｄを他の１組の軸受組２０Ｂとし、各軸受組２０Ａ，２０Ｂ毎に集約して排気路１５Ａ，１５Ｂを設けたものである。
【００１８】
すなわち、図３（Ｂ）のように軸受組２０Ａに集約された排気路１５Ａは、軸受２Ａ，２Ｂに共通の軸方向排気路部１０と、軸受２Ａの近傍箇所から軸方向排気路部１０に通じる排気孔部１１および径方向排気路部９と、軸受２Ｂの近傍箇所から軸方向排気路部１０に通じる排気孔部１１および径方向排気路部９とでなる。また、図３（Ｃ）のように軸受組２０Ｂに集約された排気路１５Ｂは、軸受２Ｃ，２Ｄに共通の軸方向排気路部１０と、軸受２Ｃの近傍箇所から軸方向排気路部１０に通じる排気孔部１１および径方向排気路部９と、軸受２Ｄの近傍箇所から軸方向排気路部１０に通じる排気孔部１１および径方向排気路部９とでなる。その他の構成は先の実施形態の場合と同じである。
【００１９】
この実施形態の場合、ハウジング１の内部に、図１の実施形態の場合のように、各軸受２Ａ〜２Ｄ毎に個別に排気路５Ａ〜５Ｄを設けるほどのスペースが無い場合でも、軸受組２０Ａ，２０Ｂ毎に集約して集約して排気路１５Ａ，１５Ｂを設けるため、排気路１５Ａ，１５Ｂの設置スペースを得ることができる。
この実施形態では、同一向きに配列された２列の軸受２Ａ，２Ｂ（軸受組２０Ａ）から流れ出るエアが、軸方向排気路部１０に集約されてハウジング１外に排気され、また他の同一向きに配列された２列の軸受２Ｃ，２Ｄ（軸受組２０Ｂ）から流れ出るエアが、別の軸方向排気路部１０に集約されてハウジング１外に排気される。そのため、軸方向排気路部１０の一部の集約はあっても、各軸受２Ａ〜２Ｄから排出されるエアの流れが相互に干渉し合うことが軽減されて、各軸受２Ａ〜２Ｄ内をエアが円滑に通り抜けることができ、熱を外部へ効率良く排出できる。したがって、従来例のような熱のこもりを無くすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】（Ａ）はこの発明の一実施形態にかかる主軸装置の正面図、（Ｂ）〜（Ｅ）は同図（Ａ）のＸ−Ｏ−Ｂ断面図、Ｘ−Ｏ−Ｃ断面図、Ｘ−Ｏ−Ｄ断面図およびＸ−Ｏ−Ｅ断面図である。
【図２】同主軸装置の一部の拡大断面図である。
【図３】（Ａ）はこの発明の他の実施形態にかかる主軸装置の正面図、（Ｂ），（Ｃ）は（Ａ）のＸ−Ｏ−Ｆ断面図およびＸ−Ｏ−Ｇ断面図である。
【図４】（Ａ）は従来例の正面図、（Ｂ）はその断面図である。
【符号の説明】
【００２１】
１…ハウジング
２Ａ〜２Ｄ…軸受
３…主軸
４…潤滑油供給路
５Ａ〜５Ｄ…排気路
９…径方向排気路部
１０…軸方向排気路部
１５Ａ，１５Ｂ…排気路
２０Ａ，２０Ｂ…軸受組
【図１】
2006321005.tif 000003
【図２】
2006321005.tif 000004
【図３】
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【図４】
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