(57)【要約】【課題】グリース潤滑型の転がり軸受装置において、新たに潤滑グリースを補給した場合、転動体の攪拌抵抗が大きくなって好ましくないなど不都合な点が指摘される。【解決手段】グリースＧそのものではなく、その基油３０のみを転がり軸受装置１に補給するようにしたので、増稠剤の量が増加することはなくなり、従って、玉８の攪拌抵抗の上昇を抑えることができるとともに、特に従来、高速下で使用される軸受におけるグリースＧの短寿命化に伴なう発熱等の不具合を、容易に解消することができる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸体が挿通されるとともに軸心回りに回転自在に支持された内輪部材と、この内輪部材に同心に配置される外輪部材と、前記内輪部材の内輪軌道面、および外輪部材の外輪軌道面の間に転動自在に配置される複数個の転動体とを備えて、前記内輪部材と外輪部材との間に潤滑グリースが封入される転がり軸受装置において、
前記内輪部材の軸方向端面に、該内輪部材の周方向に沿った保持溝が形成され、該保持溝と前記内輪軌道面またはその近傍所定位置に形成された開口部とをそれぞれ連通する給油孔が前記内輪部材に形成され、
前記保持溝に、前記潤滑グリースに補給する油分を保持するための保持部材が装着されて前記内輪部材に回転一体に設けられた、ことを特徴とする転がり軸受装置。
【請求項２】
軸体が挿通されるとともに軸心回りに回転自在に支持された内輪部材と、この内輪部材に同心に配置される外輪部材と、前記内輪部材の内輪軌道面、および外輪部材の外輪軌道面の間に転動自在に配置される複数個の転動体とを備えて、前記内輪部材と外輪部材との間に潤滑グリースが封入される転がり軸受装置の潤滑方法であって、
前記内輪部材の回転に伴なう前記潤滑グリースの油分の損失に応じて、前記内輪部材に回転一体に設けた保持部材に前記潤滑グリースの油分のみを供給し、前記内輪部材の回転動作に伴なう遠心力によって、前記潤滑グリースの油分を前記保持部材から開口部に向けて供給させる、ことを特徴とする転がり軸受装置の潤滑方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、工作機械の主軸等に使用される転がり軸受装置および転がり軸受装置の潤滑方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
工作機械の主軸等に使用される転がり軸受装置では、オイル潤滑型として、内輪部材と外輪部材との間に潤滑油を噴射あるいは噴霧させることで軸受内部の潤滑を図っているものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この転がり軸受装置は、内輪部材の端面に環状溝を形成し、環状溝の底部と内輪軌道面周方向に間隔を隔てて形成し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給油孔とを備えている。さらに開口部の周縁に逃げ部を設けて、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ている。
【０００４】
上記従来の転がり軸受装置の潤滑動作は、ノズルから環状溝内に底部側に向けて噴出された潤滑油を含む空気流は、底部に開口する給油孔を介して転動体側へ吹付けられる。
【０００５】
また、予めグリースを軸受内部に封入して使用するグリース潤滑型の転がり軸受装置がある。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−１８２５６０号（図１）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記グリース潤滑型の転がり軸受装置が、特に高速回転下で使用される場合、使用に伴なう潤滑グリースの変化が生じると焼付きなどの不具合が発生する可能性があるため、頻繁に潤滑グリースの補給が必要であった。しかし、転がり軸受装置に新たに潤滑グリースを補給した場合、転動体の転がり抵抗がそれまでとは変化してしまい（攪拌抵抗が大きくなり）、好ましくない。あるいは、補給作業に伴なう工作機械の分解の必要があるなど、不都合な点が指摘される。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の転がり軸受装置は、軸体が挿通されるとともに軸心回りに回転自在に支持された内輪部材と、この内輪部材に同心に配置される外輪部材と、前記内輪部材の内輪軌道面、および外輪部材の外輪軌道面の間に転動自在に配置される複数個の転動体とを備えて、前記内輪部材と外輪部材との間に潤滑グリースが封入され、前記内輪部材の軸方向端面に、該内輪部材の周方向に沿った保持溝が形成され、該保持溝と前記内輪軌道面またはその近傍所定位置に形成された開口部とをそれぞれ連通する給油孔が前記内輪部材に形成され、前記保持溝に、前記潤滑グリースに補給する油分を保持するための保持部材が装着されて前記内輪部材に回転一体に設けられている。
【０００９】
上記構成において、使用に伴なってグリースの油分が減少した際に、保持部材に潤滑グリースの油分のみを供給して保持させるものであり、内輪部材の回転動作に伴なう遠心力によって油分が保持部材から開口に向けて供給されて軸受内部を潤滑するとともに、油分が潤滑グリースの増稠剤に分散して保持され、必要に応じて油分が軸受内部に供給され、軸受内部が潤滑される。
【００１０】
本発明の潤滑方法は、軸体が挿通されるとともに軸心回りに回転自在に支持された内輪部材と、この内輪部材に同心に配置される外輪部材と、前記内輪部材の内輪軌道面、および外輪部材の外輪軌道面の間に転動自在に配置される複数個の転動体とを備えて、前記内輪部材と外輪部材との間に潤滑グリースが封入された転がり軸受装置に係り、前記内輪部材の回転に伴なう前記潤滑グリースの油分の損失に応じて、前記内輪部材に回転一体に設けた保持部材に前記潤滑グリースの油分のみを供給し、前記内輪部材の回転動作に伴なう遠心力によって、前記潤滑グリースの油分を前記保持部材から開口部に向けて供給させる。
【００１１】
この潤滑方法では、使用に伴なってグリースの油分が減少した際に、保持部材に潤滑グリースの油分を供給して保持させると、内輪部材の回転動作に伴なう遠心力によって油分が開口に向けて供給されて軸受内部を潤滑するとともに、油分が潤滑グリースの増稠剤に分散して保持され、必要に応じて油分が軸受内部に供給され、軸受内部が潤滑される。
【００１２】
このため、工作機械等の装置を分解することなく、容易に軸受内部の潤滑性を確保することができることに加え、不足した油分を軸受内部に補給することによれば、軸受内部に残留する増稠剤に対しても油分が補給されるため、予め潤滑グリースを過量に封入しておく必要がなく、使用する潤滑グリース量を減らすことができる。
【００１３】
このように、潤滑グリースそのものを補給するこなく増稠剤はそのまま用い、油分のみを補給するので、従来のように潤滑グリースを補給した際に生じていた攪拌抵抗の上昇といった不具合を回避することができることに加え、特に高速下での使用に供される軸受での潤滑グリースの短寿命化に伴なう発熱等の不具合を解消することができる。
【００１４】
なお、前記保持部材として、焼結材料、フェノール樹脂などを多孔質に形成したものが望ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係る転がり軸受装置を、アンギュラ玉軸受を例に、図面に基づいて説明する。図１は本発明の転がり軸受装置を工作機械に装着した使用状態断面図、図２は転がり軸受装置の全体構成を示す単体断面図、図３は使用状態を示す拡大断面図、図４は転がり軸受装置の一部拡大正面図である。
【００１６】
図１に示すように、この実施の形態に係る転がり軸受装置１はグリース潤滑型であり、工作機械のハウジング２と駆動軸（軸体）３との間の環状空間に、所定の軸方向間隔を隔てて対で配置されている。なお、これら転がり軸受装置１の構成は左右対称形状であるため、図２〜図４では一方の転がり軸受装置１の構成のみ表している。
【００１７】
転がり軸受装置１は、駆動軸３が圧入される内輪部材４と、この内輪部材４に同心に配置されてハウジング２に圧入される外輪部材５と、図２に示すように、内輪部材４の外周面に形成された内輪軌道面６および外輪部材５の内周面に形成された外輪軌道面７の間に転動自在に配置される複数個の玉（転動体）８と、これら玉８を円周方向等配位置に保持する保持器９とを備えており、予め軸受内部に潤滑グリース（以下単に「グリース」という）Ｇが設けられている。
【００１８】
グリースＧの増稠剤として、例えばウレア系，Ｂａ系，Ｌｉ系が用いられ、基油３０としてエステル＋合成炭化水素系が用いられ、その粘度は４０°Ｃ下で２０〜３０ｍｍ２／ｓ、グリースＧの稠度はＮＬＧＩ  ２相当である。
【００１９】
図１に示すように、外輪部材５間に外輪間座１０が配置され、内輪部材４間に内輪間座１１が配置されている。各転がり軸受装置１の外輪部材５どうしは軸方向一対のスペーサ１２によって挟持されている。ハウジング２中心の支持穴１４の軸方向一方側に段付部１５が形成されている。
【００２０】
段付部１５と支持穴１４の軸方向他方側開口部に抑えリング１６が装着され、段付部１５と抑えリング１６との間に、外輪間座１０、外輪部材５およびスペーサ１２が挟持されている。
【００２１】
内輪間座１１および両転がり軸受装置１の内輪部材４は、スペーサ１３によって挟持されており、これらスペーサ１３は、駆動軸３の軸方向一方側に螺着された抑えナット部材１７と、駆動軸３の軸方向他方側に形成された鍔部１８とで挟持されている。
【００２２】
図３に示すように、ハウジング２の外輪間座１０対向部に径方向に沿う第一給油孔２０が形成されている。外輪間座１０に、第一給油孔２０に連通して径方向に沿う第二給油孔２１が形成されている。
【００２３】
各内輪部材４の対向する軸方向端面２２に、断面矩形でかつ周方向に沿った環状の保持溝２３が形成されている。第二給油孔２１の径方向内方部分は転がり軸受装置１の内輪部材４の保持溝２３に対向して開放するよう軸方向に折曲して形成されている。詳述すると、この第二給油孔２１は、第一給油孔２０に直接的に連通される大径部２１ａと、この大径部２１ａから折曲して形成された小径部２１ｂとから形成されている。
【００２４】
内輪軌道面６の片寄っている側の反対側の周縁部に沿う環状で断面略Ｖ字形のＶ字溝２４が形成されている。このＶ字溝２４は、内輪軌道面６上の玉８の接触部を回避する位置に形成されている。
【００２５】
保持溝２３の角部に、Ｖ字溝２４に開口して保持溝２３とＶ字溝２４とを連通する第三給油孔２５が、内輪部材４の周方向に所定間隔置き（例えば６〜２４箇所）に形成されている。第三給油孔２５の玉８側開口の径方向外方側部と玉８の転動面との間に、環状の隙間２６が設けられている。
【００２６】
保持溝２３に、基油３０を保持する環状の保持部材３１が隙間なく嵌合されている。この保持部材３１は、内輪部材４の軸心回りの回転動作に伴なう遠心力によって、基油３０を開口部に向けて供給する機能を有する。保持部材３１は、焼結材料、フェノール樹脂などを多孔質に形成したものが用いられる。
【００２７】
次に、本転がり軸受装置１の潤滑動作について説明する。転がり軸受装置１の使用、換言すれば駆動軸３の軸心回りの回転に伴なう内輪部材４の回転の際は、予め軸受内部に設けられているグリースＧの基油３０によって軸受内部が潤滑される。
【００２８】
ところで、転がり軸受装置１の使用に伴ないグリースＧの基油３０の量が次第に軸受内部から減少し、増稠剤は軸受内部に残留することになる。そこで本発明の実施の形態では、不足した分の量の基油３０のみを軸受内部に補給する。
【００２９】
この際、転がり軸受装置１の外部所定位置から第一給油孔２０に基油３０を供給する。第一給油孔２０に供給された基油３０は、第二給油孔２１の大径部２１ａを通過して第二給油孔２１の小径部２１ｂに至って小径部２１ｂから吐出され、保持部材３１の多孔性によりこれに吸収され、保持される。
【００３０】
ところで、工作機械の駆動により駆動軸３が回転すると、内輪部材４が駆動軸３とともに軸心回りに回転し、基油３０に径方向外方に向かう遠心力が働く。そうすると基油３０は、遠心力の大きさに応じて保持部材３１から徐々に外部へ出、各第三給油孔２５に至るとＶ字溝２４に至る。
【００３１】
そしてＶ字溝２４である程度の量の基油３０が確保されつつ、一方で基油３０は増稠剤に保持されることになって、その基油３０は内輪部材４の回転とともに使用され、軸受内部を潤滑する。
【００３２】
なお第三給油孔２５は、その開口面積よりも大きな面積を有するＶ字溝２４に連通されているので、いったん保持部材３１に吸収され保持された基油３０は、上記遠心力によって容易にＶ字溝２４に至ることができる。また、仮に過量の基油３０が軸受内部に供給された場合であっても、Ｖ字溝２４に至った基油３０のうち過量の基油３０は、隙間２６から軸受外部へ向けて、排出される。
【００３３】
このように本発明の実施の形態によれば、転がり軸受装置１に基油３０の供給路を設け、グリースＧの、不足した基油３０のみを軸受内部に補給するようにしたので、工作機械を分解することなく容易に潤滑油、すなわち基油３０を補給することができる。このため、従来のように工作機械を分解してグリースＧを軸受内部に補給する場合に比べて、その手間を大幅に削減することができる。
【００３４】
さらに、グリースＧそのものではなく、その基油３０のみを補給するようにしたので、増稠剤の量が増加することはなくなり、従って、玉８の攪拌抵抗の上昇を抑えることができ、特に従来、高速下で使用される軸受におけるグリースＧの短寿命化に伴なう発熱等の不具合を、容易に解消することができる。
【００３５】
加えて、基油３０の補給によって充分な潤滑性を確保することができるので、予め封入するグリースＧ量を過量にする必要がなく、従って、初期のグリースＧ量そのものを減らすことができる。
【００３６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかな通り、本発明によれば、油分が潤滑グリースの増稠剤に分散して保持され、必要に応じて油分が軸受内部に供給されて軸受内部を潤滑するため、特に、高速下で使用される軸受におけるグリースの短寿命化に伴なう発熱等の不具合を、容易に解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す転がり軸受装置を工作機械に装着した使用状態の断面図である。
【図２】同じく転がり軸受装置の全体構成を示す単体断面図である。
【図３】同じく使用状態を示す拡大断面図である。
【図４】同じく転がり軸受装置の一部拡大正面図である。
【符号の説明】
１      転がり軸受装置
２      ハウジング
３      駆動軸
４      内輪部材
５      外輪部材
６      内輪軌道面
７      外輪軌道面
８      玉
２０    第一給油孔
２１    第二給油孔
２１ａ  大径部
２１ｂ  小径部
２３    保持溝
２４    Ｖ字溝
２５    第三給油孔
２６    隙間
３０    基油
３１    保持部材
Ｇ      グリース
【図１】
2004324810.tif 000003
【図２】
2004324810.tif 000004
【図３】
2004324810.tif 000005
【図４】
2004324810.tif 000006