(57)【要約】【課題】 グリース潤滑におけるグリースの飛散を防止することができる回転装置の軸受潤滑構造を提供する。【解決手段】  外輪12の左右両外側に位置する蓋6および外輪押さえ部材18に、グリース溜まりとして使用される環状の凹所24,25が設けられている。これらの凹所24,25に、グリースGが封入されている。凹所24,25を形成している各面24a,24b,25a,25bは、グリースGを保持しやすいように、相対的に表面粗さが粗い面とされている。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
転走面を有する外輪部分を含み、筒状ハウジングに固定された固定部材と、転走面を有する内輪部分を含み、回転軸に固定された回転部材とを備えている回転装置において、軸受の潤滑にグリースを用いる軸受潤滑構造であって、
固定部材における転走面を除く部分に、相対的に表面粗さが粗いグリース保持面が形成されていることを特徴とする回転装置の軸受潤滑構造。
【請求項２】
グリース保持面は、周方向に加工の痕が残るように形成されていることを特徴とする請求項１の回転装置の軸受潤滑構造。
【請求項３】
グリース保持面は、旋削加工によって形成されており、他の面は、旋削加工面が研削されることで形成されていることを特徴とする請求項１または２の回転装置の軸受潤滑構造。
【請求項４】
固定部材と回転部材との隙間がφ０．２ｍｍ以下とされていることを特徴とする請求項１から３までのいずれかに記載の回転装置の軸受潤滑構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数の軸受によって回転可能に支持された主軸を有する工作機械などでの使用に適した回転装置の軸受潤滑構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、工作機械の主軸装置等に使われる軸受にも、環境への配慮やローコストであることが求められている。このため、エアや油を供給する必要が無く、安価なグリース潤滑を用いた軸受が見直されている。
【０００３】
グリース潤滑を用いた軸受では軸受組立時に封入されたグリースのみで潤滑を行う。このため、dn値(軸受直径×回転体回転速度)が大きくなると軸受発熱によるグリースの劣化や基油の漏出により、転走面にて油膜切れが起き、焼き付きがおこってしまい、グリースの潤滑寿命を全うすることができない問題がある。
【０００４】
そこで、グリースの潤滑寿命を延長させる手段として、固定部材であるカラーにグリース保持溝（グリース溜まり）を設けたものがある（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−３３３０１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の技術にも問題がある。軸受周辺部では回転時の軸受の発熱により温度が高い。このため、グリースは漏出した基油の上に軟化した状態で存在している。そして軸受周辺部では回転により強い風が吹いている。このためグリース溜まりを設けた場合でも、基油の上に乗ったグリースは容易に滑るように外部へ飛ばされて飛散し、周辺のグリースや基油が無くなってしまう問題があった。
【０００７】
この発明の目的は、グリース潤滑におけるグリースの飛散を防止することができる回転装置の軸受潤滑構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明による回転装置の軸受潤滑構造は、転走面を有する外輪部分を含み、筒状ハウジングに固定された固定部材と、転走面を有する内輪部分を含み、回転軸に固定された回転部材とを備えている回転装置において、軸受の潤滑にグリースを用いる軸受潤滑構造であって、固定部材における転走面を除く部分に、相対的に表面粗さが粗いグリース保持面が形成されていることを特徴とするものである。
【０００９】
固定部材において、外輪部分の内周面の転走面については、転動体のスムーズな転動を妨げないように、表面粗さが所定値以下に設定される。これに対して、転走面を除いた部分には、グリースを保持するグリース保持面として、転走面よりも表面粗さが粗い面が形成される。粗い面とされるのは、転走面を除く全ての部分であってもよいし、転走面を除いた部分の一部であってもよい。固定部材（例えば外輪に当接する外輪押さえ部材）には、グリースを保持する部分として、環状の凹所からなるグリース溜まりが形成されることが好ましく、この場合、少なくとも環状の凹所の全ての面は、粗い面とされ、環状の凹所に連なっている面についても粗い面とされることがより好ましい。粗い面とされた部分がグリース保持面となり、グリース保持面上のグリースは、滑り難くなり、軸受が起こす風に対して飛散しにくいものとなる。
【００１０】
この発明の回転装置の軸受潤滑構造によれば、グリース保持面上にあるグリースが滑り難いため、軸受が起こす風に対して飛散しにくいものとなる。したがって、長期にわたってグリースが保持されることで、潤滑性能が長期間維持され、軸受寿命を全うすることができる。
【００１１】
グリース保持面は、周方向に加工の痕が残るように形成されていることが好ましい。このようにすると、加工が容易であるため、軸受潤滑構造を安価なものとできる。
【００１２】
また、グリース保持面は、旋削加工によって形成されており、他の面は、旋削加工面が研削されることで形成されていることが好ましい。このようにすると、仕上げ工程の一部を省略できて、コストを下げるという効果を得た上に、グリースが飛散しにくいものとすることができる。
【００１３】
さらにまた、固定部材と回転部材との隙間がφ０．２ｍｍ以下とされていることが好ましい。このようにすると、グリースが狭い隙間へ入り込むことが困難となるので、グリースがより長期にわたって保持され、潤滑性能がより長期間維持される。
【発明の効果】
【００１４】
この発明の回転装置の軸受潤滑構造によれば、グリースが風で飛散せず、軸受の潤滑をし続けることができるため、軸受寿命を全うすることができる。また、加工面の面粗さを大きくするだけで実現できるため、安価に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、この発明の回転装置の軸受潤滑構造の１実施形態を示す縦断面図である。
【図２】図２は、図１の要部を拡大した縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図１および図２を参照して、この発明の回転装置の軸受潤滑構造の１実施形態について説明する。以下の説明において、図１の左右を左右というものとする。
【００１７】
図１は、工作機械の主軸装置（回転装置の一例）の一部を示しており、主軸装置(1)は、筒状のハウジング(2)と、これに通された中空状の主軸（回転軸）(3)と、ハウジング(2)と回転軸である主軸(3)との間に配置されたビルトイン型の電動機(4)および軸受(5)とを備えている。
【００１８】
ハウジング(2)の右端部には、電動機(4)の右面をほぼ覆うように蓋(6)が固定されている。
【００１９】
電動機(4)は、主軸(3)の外周に設けられたロータ(4a)と、ハウジング(2)の内周に設けられたステータ(4b)とから構成されている。
【００２０】
軸受(5)は、主軸(3)に固定された内輪(11)、蓋(6)に固定された外輪(12)および両輪(11)(12)間に配された複数のころ（転動体）(13)を有し、その潤滑には、グリースが用いられている。内輪(11)の外周面および外輪(12)の内周面には、ころ(13)が転走する転走面(11a)(12a)がそれぞれ形成されている。
【００２１】
主軸(3)の外周には、段差部(3a)が設けられており、内輪(11)は、段差部(3a)で受けられた間座(14)に右側から当接することで、位置決めされている。
【００２２】
内輪(11)の右側には、内輪押さえ部材(15)が配されて、内輪(11)に当接した状態で主軸(3)に固定されている。
【００２３】
内輪押さえ部材(15)は、円筒部(16)と、円筒部(16)の右端部に設けられた外向きフランジ部(17)とを有している。
【００２４】
外輪(12)の右側には、外輪押さえ部材(18)が配されて、外輪(12)に当接した状態で蓋(6)に固定されている。
【００２５】
蓋(6)は、外輪(12)の径方向外側に位置する円筒部(19)と、円筒部(19)の左端部に設けられた内向きフランジ部(20)と、円筒部(19)の右端部に設けられた外向きフランジ部(21)とを有している。
【００２６】
円筒部(19)は、外輪(12)の外径にほぼ等しい内径を有しており、外輪(12)は、円筒部(19)に嵌め入れられて、その左面が内向きフランジ部(20)の右面に当接することで位置決めされている。
【００２７】
外向きフランジ部(21)は、その外側縁部がハウジング(2)の右端部に嵌め入れられて、ハウジング(2)の内周に設けられた段差部(2a)に当接している。外向きフランジ部(21)の外側縁部には、ハウジング(2)の内周に嵌め入れられている環状の左方突出部(21a)が設けられている。
【００２８】
外輪押さえ部材(18)は、左面の径方向外側部分が外輪(12)の右面に当接している円筒部(22)と、円筒部(22)の外周面の中程に設けられて径方向外方に突出する環状の突出部(23)とからなる。円筒部(22)の突出部(23)よりも右側の部分の外周には、環状の切欠き部(22a)が設けられている。
【００２９】
この実施形態では、蓋(6)、外輪(12)および外輪押さえ部材(18)がハウジング(2)に固定された固定部材(7)となっており、間座(14)、内輪(11)および内輪押さえ部材(15)が主軸(3)に固定された回転部材(8)となっている。蓋(6)の内周面と間座(14)の外周面との間および外輪押さえ部材(18)の内周面と内輪押さえ部材(15)の円筒部(16)の外周面との間には、回転時の接触を防止するように所定の大きさの隙間が形成されている。
【００３０】
蓋(6)の内向きフランジ部(20)の右部には、右方および径方向内方に開口し、グリース溜まりとして使用される環状の凹所(24)が形成されている。また、外輪押さえ部材(18)の円筒部(22)の左部には、左方および径方向内方に開口し、グリース溜まりとして使用される環状の凹所(25)が形成されている。
【００３１】
以下では、図１を拡大した図２を参照して、主軸装置(1)の軸受潤滑構造について説明する。
【００３２】
軸受潤滑構造は、グリース(G)を用いるもので、前述したように、固定部材(7)における外輪(12)の左右両外側に、グリース溜まりとしてそれぞれ使用される蓋(6)の凹所(24)と外輪押さえ部材(18)の凹所(25)とが設けられており、ここにグリース(G)が封入されるとともに、必要に応じて、外輪(12)の内周面などにグリース(G)が塗布される。グリース(G)から染み出した基油は、外輪(12)の転走面(12a)に供給され、ころ(13)を介して内輪(11)の転走面(11a)にも供給され、これによって軸受(5)が潤滑されて、軸受(5)の耐久性が確保される。
【００３３】
各凹所(24)(25)は、グリース(G)が保持されやすいように、相対的に粗い面で形成されている。
【００３４】
すなわち、内輪(11)および外輪(12)の転走面(11a)(12a)は、ころ(13)の転動をスムーズなものとするために、表面粗さが所定値以下になるように研削されているが、これに対し、各凹所(24)(25)の底面(24a)(25a)および外周面(24b)(25b)は、周方向に加工の痕が残るように形成されて、転走面(11a)(12a)に比べて粗い面とされている。
【００３５】
具体的には、各凹所(24)(25)の底面(24a)(25a)および外周面(24b)(25b)は、転走面(11a)(12a)などの表面粗さが中心線平均粗さＲａ＝１．６μｍ程度であるのに対して、表面粗さが中心線平均粗さＲａ＝２５μｍ程度とされている。各凹所(24)(25)の底面(24a)(25a)および外周面(24b)(25b)の表面粗さは、中心線平均粗さＲａ＝２５μｍ以上が好ましい。
【００３６】
各凹所(24)(25)に封入されたグリース(G)は、粗い面とされた底面(24a)(25a)および外周面(24b)(25b)上においては、摩擦が大きく滑り難くなっており、主軸(3)の回転に伴って軸受(5)の部分で発生した風に対しても、グリース(G)および基油の飛散が防止される。こうして、長期にわたってグリース(G)による潤滑性能が維持される。
【００３７】
蓋(6)の内向きフランジ部(20)の内周面と間座(14)の外周面との間の隙間(P1)および外輪押さえ部材(18)の円筒部(22)内周面と内輪押さえ部材(15)の円筒部(16)の外周面との間の隙間(P2)は、従来、φ０．５ｍｍ以上（直径の差で０．５ｍｍ以上）とされていたが、この実施形態では、φ０．２ｍｍ以下（直径の差で０．２ｍｍ以下）とされている。
【００３８】
これにより、各凹所(24)(25)にかたまって封入されているグリース(G)は狭い隙間(P1)(P2)へ入り込むことが困難となり、グリース(G)が封入された場所から動き難くなる。このことによっても、長期にわたってグリース(G)による潤滑性能が維持される。
【００３９】
固定部材(7)の加工に際し、蓋(6)および外輪押さえ部材(18)は、旋削加工によって、所要の形状とされた後、研削加工およびその後の加工によって仕上げられる。この際、各凹所(24)(25)については、研削加工を行わないこととし、これにより、各凹所(24)(25)の旋削加工時にできる周方向の痕が残る。こうして、加工工程については、新たな工程を追加するのではなく、仕上げ工程の一部を省略することで、各凹所(24)(25)の底面(24a)(25a)および外周面(24b)(25b)を相対的に粗い面とすることができる。
【００４０】
なお、外輪(12)の内周面のうちの転走面(12a)を除く部分については、各凹所(24)(25)の底面(24a)(25a)および外周面(24b)(25b)と同等の粗い面とするか、または、各凹所(24)(25)の底面(24a)(25a)および外周面(24b)(25b)と転走面(12a)との間の粗さの面としてもよく、これにより、外輪(12)の内周面においても、グリース(G)および基油の飛散を防止する効果が得られる。内輪(11)の転走面(11a)を除く部分についても、粗い面としてもよい。蓋(6)および外輪押さえ部材(18)の凹所(24)(25)以外の部分については、従来と同様に、研削加工が行われ、これにより、グリース(G)の保持性能以外の点については、従来と同様の性能が維持される。
【符号の説明】
【００４１】
(1)：主軸装置（回転装置）
(2)：ハウジング
(3)：主軸（回転軸）
(5)：軸受
(7)：固定部材
(8)：回転部材
(11)：内輪（回転部材の内輪部分）
(11a)：転走面
(12)：外輪（固定部材の外輪部分）
(12a)：転走面
(24)：凹所（グリース溜まり）
(24a)：底面（グリース保持面）
(24b)：外周面（グリース保持面）
(25)：凹所（グリース溜まり）
(25a)：底面（グリース保持面）
(25b)：外周面（グリース保持面）
(G)：グリース
(P1)：隙間
(P2)：隙間
【図１】
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【図２】
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