(57)【要約】【課題】潤滑および冷却を図りながら、潤滑油供給のための専用の油供給装置が不要で、付帯設備のコストが低減でき、かつ潤滑油供給系によって構造の複雑化を招くことのない潤滑装置を提供する。【解決手段】この転がり軸受の潤滑装置は、転がり軸受１内の潤滑油導入部材３１から潤滑油を微量ずつ吐出して潤滑するものである。軸受箱２６に設けられた冷却油循環路２９へ冷却油を供給する冷却油供給装置３４の吐出冷却油の一部を、潤滑油供給回路３７によって上記潤滑油導入部材３１へ吐出用の潤滑油として導く。この潤滑油供給回路３７は、上記冷却油供給装置３４から上記軸受箱２６の冷却油循環路２９へ冷却油を供給する冷却油供給回路３５から分岐させたものとする。潤滑油供給回路３７には、流入油量調整用の圧力調整弁３８と、油ろ過器３９とを設ける。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
転がり軸受内の潤滑油導入部材から潤滑油を微量ずつ吐出して潤滑する転がり軸受の潤滑装置において、軸受箱に設けられた冷却油循環路へ冷却油を供給する冷却油供給装置の吐出冷却油の一部を、上記潤滑油導入部材へ吐出用の潤滑油として導く潤滑油供給回路に設けたことを特徴とする転がり軸受の潤滑装置。
【請求項２】
請求項１において、上記潤滑油供給回路は、上記冷却油供給装置から上記軸受箱の冷却油循環路へ冷却油を供給する冷却油供給回路から分岐させたものとし、上記潤滑油供給回路に、流入油量調整用の圧力調整弁と、油ろ過器とを設けた転がり軸受の潤滑装置。
【請求項３】
転がり軸受内に潤滑油導入部材から潤滑油を吐出して潤滑する転がり軸受の潤滑装置において、内輪の端面に円周溝を設け、上記潤滑油導入部材は上記円周溝に対向して開口する吐出口を有するものとし、上記内輪の外径面に、上記内輪の軌道面側が大径となり、上記円周溝内にある潤滑油をこの潤滑油に作用する遠心力と表面張力とで内輪の軌道面に導く斜面部を設けたことを特徴とする転がり軸受の潤滑装置。
【請求項４】
請求項３において、上記内輪端面の円周溝の外周側内壁面を、内輪端面側が大径となるテーパ面とし、このテーパ面から上記内輪の上記斜面部に続く内輪表面を、円弧状の断面形状とした転がり軸受の潤滑装置。
【請求項５】
請求項３または請求項４において、上記潤滑油導入部材に、上記内輪の上記斜面部に隙間を持って対向し、かつ保持器の内径側まで延びるシール部を設けた転がり軸受の潤滑装置。
【請求項６】
請求項３ないし請求項５のいずれかにおいて、軸受箱に設けられた冷却油循環路へ冷却油を供給する冷却油供給装置の吐出冷却油の一部を、上記循環油導入部材へ吐出用の潤滑油として導く潤滑油供給経路に設けた転がり軸受の潤滑装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、工作機械主軸用の転がり軸受等に適用される潤滑装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
工作機械主軸では、加工能率を上げるため、ますます高速化の傾向にある。主軸の高速化に伴い、主軸軸受の潤滑も、搬送エアに潤滑油を混合して油をノズルより軸受内に噴射するエアオイル給油が多く用いられている。一般的なエアオイル潤滑は、多量の高圧エアを必要とし、騒音も大きいため、低騒音、省エネ、省資源の目的から、新しいエアオイル潤滑構造も提案されている（例えば特許文献１）。
この種の潤滑装置の従来例を図１１に示す。この潤滑装置は、スピンドル装置７０の外部にある油供給部７１から量調整された潤滑油を供給する。この循環油を、ノズル７２から微量ずつ吐出して、主軸７３を支持する転がり軸受７４の内輪外径部の斜面部に付着させ、油の表面張力と内輪の回転に伴う遠心力を利用して転がり軸受内に供給する。このようなスピンドル装置７０は、加工精度の確保を目的として、軸受箱７５内に冷却油を通して冷却を行うのが通常である。冷却油の供給は、冷却油供給装置７６の吐出ポンプにより、圧力油を軸受箱７５の外径部の冷却溝７７に導き、冷却溝７７の油出口部から冷却油供給装置７６に戻す循環方式が一般的である。
【０００３】
また、一般的なエアオイル潤滑は、軸受の冷却作用が小さく、高速運転すると内外輪の温度差（内輪＞外輪）のために、予圧過大等を生じさせる欠点がある。軸受の温度上昇を小さく抑える潤滑方法としては、多量の油を軸受内に噴射し、軸受の潤滑と軸受の冷却を同時に行うジェット噴射があるが、この潤滑法は、油供給のための設備が必要になることと、軸受内油の攪拌に伴うパワーロスが大きくなる欠点がある。
これらの欠点を解消する目的で、新しい潤滑方法も提案されている（例えば、特許文献２〜４）。これらはいずれも、軸受の冷却は、主軸内径部に通油することで軸を冷却（軸芯冷却）し、軸受の循環は軸心冷却油の一部を主軸内径部より細管等で軸受内に導入して行う。この潤滑法によれば、軸を冷却することで、内輪の温度上昇を抑制し、軸受潤滑油量も抑制できることから、主軸のパワーロスも小さく抑えられる。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−６１６５７号公報
【特許文献２】
特開平７−２４６８７号公報
【特許文献３】
特開平７−１４５８１９号公報
【特許文献４】
特開平１０−５８２７８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記図１１の従来例では、軸受７４の潤滑油供給のための専用の油供給部７１が必要であり、設備コストが高くなる。また、油供給部７１におけるタンク内の油量の管理を行う必要があり、メンテナンスの手間がかかる。
また、従来の特許文献２〜４等に示されるような軸芯冷却併用の潤滑構造は、軸内径部および回転継手部の構造が複雑になる等の難点がある。
【０００６】
この発明の目的は、潤滑および冷却を図りながら、潤滑油供給のための専用の油供給装置が不要で、付帯設備のコストが低減でき、かつ潤滑油供給系によって構造の複雑化を招くことのない転がり軸受の潤滑装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明における第１の発明の転がり軸受の潤滑装置は、転がり軸受内の潤滑油導入部材から潤滑油を微量ずつ吐出して潤滑する転がり軸受の潤滑装置であって、軸受箱に設けられた冷却油循環路へ冷却油を供給する冷却油供給装置の吐出冷却油の一部を、上記潤滑油導入部材へ吐出用の潤滑油として導く潤滑油供給回路に設けたことを特徴とする。
この構成によると、冷却油供給装置から吐出される冷却油の一部が軸受の潤滑油として用いられる。そのため潤滑油供給のための専用の油供給装置が要らず、コスト低減が可能となる。また、冷却油は軸受箱に設けられた冷却油循環路へ供給するので、軸芯冷却の場合のような軸内径部の加工や回転継手使用等の構造の複雑化を招くことがない。なお、上記転がり軸受は、上記潤滑油導入部材から軸受内に導入された潤滑油が、例えば内輪の外周面に設けられた斜面部に沿って、内輪の回転による遠心力と表面張力とで軌道面に伝わることで、上記微量吐出による潤滑が行われるものとされる。
【０００８】
この発明において、上記潤滑油供給回路は、上記冷却油供給装置から上記軸受箱の冷却油循環路へ冷却油を供給する冷却油供給回路から分岐させたものとし、上記潤滑油供給回路に、流入油量調整用の圧力調整弁と、油ろ過器とを設けても良い。
この構成の場合、冷却供給装置から潤滑油供給回路に導入する流入油量が圧力調整弁で調整され、また油ろ過器で清浄化される。そのため、清浄油が適量供給される。また、供給圧力を初期調整するだけでよく、それ以後のメンテナンスが不要となる。軸受箱の冷却は、軸受潤滑用として使用する油量が極少量であることから、従来通り可能であり、分岐したことによる冷却能力の低下は無視できる。
【０００９】
この発明における第２の発明の転がり軸受の潤滑装置は、転がり軸受内に潤滑油導入部材から潤滑油を吐出して潤滑する転がり軸受の潤滑装置であって、内輪の端面に円周溝を設け、上記潤滑油導入部材は上記円周溝に対向して開口する吐出口を有するものとする。上記内輪の外径面に、上記内輪の軌道面側が大径となり、上記円周溝内にある潤滑油をこの潤滑油に作用する遠心力と表面張力とで内輪の軌道面に導く斜面部を設ける。
この構成によると、潤滑油導入部材から吐出される油が内輪の円周溝に受けられることで内輪の冷却が可能であるとともに、上記円周溝で受けられた油のうち極微量を内輪の斜面部を経て軸受に潤滑油として供給することができる。すなわち、内輪端面の円周溝に付着した油が、この油に作用する遠心力と表面張力とにより、溝内面→端面→内輪外径の斜面部へと付着しながらの流れを生じ、軸受内に導入される。このように、発熱源である内輪を直接に油で冷却しながら、その冷却油の一部が潤滑油に使用されることになるため、軸芯冷却を使用せずに効率的に内輪温度上昇を低減し、しかも過剰な潤滑油の攪拌による軸受駆動のパワーロスが小さく抑えられ、攪拌による発熱も低減される。この構成の潤滑装置の場合も、潤滑および冷却を図りながら、潤滑油供給のための専用の油供給装置が要らず、コスト低減が可能となる。
【００１０】
第２の発明において、上記内輪端面の円周溝の外周側内壁面を、内輪端面側が大径となるテーパ面とし、このテーパ面から上記内輪の上記斜面部に続く内輪表面を、円弧状の断面形状としても良い。
この構成の場合、内輪の回転による遠心力と油の表面張力による上記円周溝から斜面部への油の移行が円滑に行われることになり、軸受へ潤滑油をより確実に供給できる。
【００１１】
第２の発明において、上記潤滑油導入部材に、上記内輪の上記斜面部に隙間を持って対向し、かつ保持器の内径側まで延びるシール部を設けても良い。
このようなシール部を設けた場合、内輪斜面部を経て軸受内に導入される潤滑油が途中で飛散することを防止でき、より確実に軸受内に潤滑油を供給できる。
【００１２】
また、第２の発明においても、軸受箱に設けられた冷却油循環路へ冷却油を供給する冷却油供給装置の吐出冷却油の一部を、上記循環油導入部材へ吐出用の潤滑油として導く潤滑油供給経路に設けて良い。
この構成の場合、冷却油による軸受箱の冷却と、潤滑油として内輪端面の円周溝に吐出した油により、軸に固定された軸受内輪の冷却が行われるので、冷却油供給装置は一つで済む。
【００１３】
【発明の実施の形態】
この発明の第１の実施形態を図１および図２と共に説明する。この実施形態は第１の発明に対応する。図１はこの実施形態の転がり軸受の潤滑装置を備えたスピンドル装置の一例を示す。このスピンドル装置２４は工作機械に応用されるものであり、主軸２５の端部に工具またはワークのチャックが取付けられる。主軸２５は、軸方向に離れた複数（ここでは２つ）の転がり軸受１により支持されている。各転がり軸受１の内輪２は主軸２５の外径面に嵌合し、外輪３は軸受箱２６の内径面に嵌合している。これら内外輪２，３は、内輪押さえ２７および外輪押さえ２８により、軸受箱２６内に固定されている。軸受箱２６は、内周軸受箱２６Ａと外周軸受箱２６Ｂの二重構造とされ、内外の軸受箱２６Ａ，２６Ｂ間に冷却油循環路２９が形成されている。両転がり軸受１の外輪３同士の間には外輪間座３０および潤滑油導入部材３１が、また内輪２同士の間には内輪間座３２がそれぞれ設けられている。主軸２５の一端部には、内輪押さえ２７に押し当てて転がり軸受１を固定する軸受固定ナット３３が螺着されている。
【００１４】
冷却油循環路２９の一端には外周軸受箱２６Ｂを貫通して軸受箱２６の外径に開口する導入孔２９ａが、また冷却油循環路２９の他端には外周軸受箱２６Ｂを貫通して軸受箱２６の外径に開口する導出孔２９ｂがそれぞれ形成されている。冷却油循環路２９と冷却油供給装置３４とは、冷却油供給回路３５および冷却油戻り回路３６を介して連通している。
【００１５】
転がり軸受１の潤滑装置は、上記冷却油供給装置３４の吐出冷却油の一部を、潤滑油として上記潤滑油導入部材３１から微量ずつ吐出し、転がり軸受１内に供給するものである。この潤滑装置は、潤滑油導入部材３１と、上記冷却油供給回路３５から分岐して、冷却油供給装置３４の吐出冷却油の一部を潤滑油として潤滑油導入部材３１へ導く潤滑油供給回路３７とを有する。潤滑油供給回路３７には、流入油量調整用の圧力調整弁３８と、油ろ過器３９とが設けられている。
【００１６】
図２に拡大断面図で示すように、転がり軸受１は、内輪２と外輪３の軌道面２ａ，３ａ間に複数の転動体４を介在させたものである。転動体４は例えばボールからなり、保持器５のポケット（図示せず）内に保持される。この転がり軸受１における内輪２の軌道面２ａに続く外径面は、軌道面２ａ側が大径となる斜面部２ｂとされている。この斜面部２ｂに隙間δを持って上記潤滑油導入部材３１の一部が沿わせてある。斜面部２ｂは、内輪２の幅面から軌道面２ａに続いて設け、また内輪２の反負荷側（軸受背面側）の外径面に設ける。斜面部２ｂの傾斜角度αは、実用回転数が高速になるほど大きくする必要がある。例えば、直径Ｄが１００ｍｍφの転がり軸受を回転数２００００ｒｐｍで運転する場合、斜面部２ｂに付着した油が飛散することなく内輪２の軌道面２ａに導入される斜面部２ｂの傾斜角度αは１３°以上である。潤滑油導入部材３１と斜面部２ｂとの隙間δは、内輪２と軸の嵌め合い、および内輪２の温度上昇と遠心力による膨張を考慮し、運転中に両部材２，３１が接触しない値とされる。転がり軸受１がアンギュラ玉軸受である場合、内輪２のステップ面を設ける部分の外径面が上記斜面部２ｂとされる。
【００１７】
上記斜面部２ｂに対面する潤滑油導入部材３１の円周上の一部には多孔質材装着孔７が開口させてあり、この装着孔７に上記斜面部２ｂに接する多孔質材８を装着している。多孔質材８は多孔質の焼結材からなり、Ｏリング等からなるシール部材９を介して装着孔７に挿入されて、斜面部２ｂ側へ変位可能とされている。潤滑油導入部材３１はリング状の部材であって、転がり軸受１に軸方向に隣接して設けられ、側面の内径部から軸方向に延びる鍔状部３１ａを有している。この鍔状部３１ａは、平坦な内径面が内輪２の斜面部２ｂと同一角度の傾斜面に形成されて、保持器５の直下まで伸び、その先端部であるシール部３１ａａを保持器５の内径面と内輪２の外径面の間における転動体４の近傍に位置させている。
【００１８】
上記装着孔７の底部は、上記多孔質材８へ潤滑油を供給する油導入路１１に連通しており、この油導入路１１は、内周軸受箱２６Ａから潤滑油導入部材３１にわたって設けられた潤滑油供給路１２に連通している。潤滑油供給路１２は、内周軸受箱２６Ａに潤滑油供給口１２ａ（図１）を有し、内周軸受箱２６Ａの内面に軸受箱出口１２ｂ（図１）を有している。軸受箱出口１２ｂは、潤滑油導入部材３１の外径面に設けられた環状の連通溝１２ｃに連通し、連通溝１２ｃから、径方向に貫通した個別経路１２ｄを介して、潤滑油導入部材３１の各油導入路１１に連通している。潤滑油供給口１２ａは、上記潤滑油供給回路３７に接続されている。
【００１９】
上記構成の転がり軸受の潤滑装置の作用を説明する。冷却油供給装置３４の吐出冷却油の一部は、潤滑油供給回路３７から、圧力調整弁３８で流量調整され、油ろ過器３９を通過して清浄化されて、潤滑油導入部材３１の多孔質材装着孔７の底部に圧送される。その油圧で多孔質材８が内輪２の斜面部２ｂに押し付けられる。この潤滑油は多孔質材８の細孔を経て内輪２の斜面部２ｂに付着する。斜面部２ｂに付着した油は、油の持つ表面張力と、内輪２の回転に伴う遠心力とにより、斜面部２ｂに付着しながら内輪２の軌道面２ａへ潤滑油として供給される。このとき、転がり軸受１に供給する潤滑油量は、多孔質材８の断面積、その細孔の孔径や多孔質材容積に対する細孔の空間比率、および油への加圧力で制御可能である。
転がり軸受１の冷却は、冷却油供給装置３４から軸受箱２６内の冷却油循環路２９に循環供給される冷却油によって行われる。
【００２０】
この潤滑装置によると、軸受箱２６に設けられた冷却油循環路２９へ冷却油を供給する冷却油供給装置３４の吐出冷却油の一部を、潤滑油として潤滑油供給回路３７により上記潤滑油導入部材３１へ導くようにしているので、軸受潤滑油の専用の供給装置が不要となり、コスト低減が可能となる。また、冷却供給装置３４から吐出される一部の冷却油を潤滑油として潤滑津供給回路３７で転がり軸受１へ供給するので、その供給圧力を初期調整するだけでよく、それ以後のメンテナンスが不要となる。
【００２１】
また、潤滑油供給回路３７は、冷却油供給装置３４から軸受箱２６の冷却油循環路２９へ冷却油を供給する冷却油供給回路３５から分岐させたものとし、その潤滑油供給回路３７に、流入油量調整用の圧力調整弁３８と、油ろ過器３９とを設けているので、転がり軸受１に適量の清浄油を供給できる。軸受箱２６の冷却は、軸受潤滑用として使用する油量が極少量であることから、従来通り可能であり、分岐したことによる冷却能力の低下は無視できる。なお、使用する油は、冷却油供給装置３４からの吐出油量を多くするために粘度を小さくすることと、転がり軸受１の潤滑油としての性状とを考慮して選定することが望ましい。
【００２２】
なお、上記実施形態では、潤滑油導入部材３１の内輪斜面部２ｂに対面する円周上の一部に多孔質材８を設けたが、円周上の複数箇所に設けても、また上記円周上の全周に多孔質材８を設けても良い。
【００２３】
図３は、この発明における他の実施形態を示す。この実施形態は、図１，図２に示した第１の実施形態において、潤滑油導入部材３１の近傍に、転がり軸受１の内輪２に隣接して環状の油受け部材１３が設けられている。この油受け部材１３は、転がり軸受１の内輪２と内輪間座３２とで挟まれて軸方向の位置決めがなされる。転がり軸受１における内輪２の軌道面２ａよりも上記油受け部材１３側の外径面は、軌道面２ａ側が大径となる斜面部２ｂとされている。
【００２４】
油受け部材１３には、内輪２と反対側の幅面から突出する環状鍔１４が外径部に形成されており、この環状鍔１４の内径面に油溜凹部１５を有する。油溜凹部１５は、全周にわたる溝で構成しても良いし、円周方向に複数個を等間隔に隔てて分散配置したものでも良い。また、油受け部材１３は、上記環状鍔１４と反対側に延びる環状の内向き鍔１６を有する。この内向き鍔１６は、転がり軸受１における内輪２の斜面部２ｂの外周に位置してこの斜面部２ｂとの間に油貯留空間１７を形成する。内向き鍔１６の先端は保持器５の幅内の内径側に位置させてあり、かつ先端の内径面を、上記斜面部２ｂとの間に微小隙間δが生じる程度に斜面部２ｂに近接させてある。上記油貯留空間１７にはフェルト等の油吸収部材１８が充填されている。油受け部材１３には、上記油溜凹部１５から内輪２の軌道面２ａへ潤滑油を供給する給油路１９が貫通して設けられている。この給油路１９は、円周上に複数個設けられるか、または各油溜凹部１５ごとに複数個設けられる。
【００２５】
転がり軸受１の外輪３に隣接する潤滑油導入部材３１には、潤滑油を吐出する吐出口２０が一体に設けられる。潤滑油導入部材３１内には、吐出口２０に通じる油流路２１が設けられている。この油流路２１には、吐出口２０から吐出する潤滑油の流量を調整可能な流量調整装置２２が設けられている。この流量調整装置２２は、上記油流路２１の入口付近に形成されたテーパ孔２１ａにテーパニードル２３をテーパ孔２１ａの軸方向に進退調整可能に設置して構成される。テーパニードル２３の進退調整は、テーパ孔２１ａ内に回動不能に配置されてテーパニードル２３に螺合するロックナット４０に対して、テーパニードル２３を回すことにより行われる。この進退調整により、テーパ孔２１ａとテーパニードル２３の間の隙間が調整され、その調整で上記油流路２１を流れる潤滑油の流量が調整される。油流路２１の入口付近におけるロックナット４０を挟んだ上流側と下流側の各位置にはＯリング４１が設けられ、これによりロックナット４０の位置決めとシールとが図られている。油流路２１から上流側の潤滑油供給路１２に至る構成は第１の実施形態の場合と同様である。また、この実施形態において、特に説明した事項の他は、第１の実施形態と同様である。
【００２６】
この実施形態の潤滑装置の場合、潤滑油導入部材３１における吐出口２０での潤滑油の吐出量が、油流路２１の入口付近に設けられた流量調整装置２２により流量調整される。具体的には、ロックナット４０に対しテーパニードル２３を相対回転させることで、テーパニードル２３をテーパ孔２１ａの軸方向に進退させて、テーパ孔２１ａとテーパニードル２３の間の隙間を調整し、目標とする潤滑油の流量に対応した位置にテーパニードル２３を固定する。
【００２７】
このようにして流量調整され吐出口２０より吐出された潤滑油は、油受け部材１３の回転により、油受け部材１３における環状鍔１４の内周側の油溜凹部１５に溜まる。各油溜凹部１５に溜まった潤滑油は、これら油溜凹部１５に連通する給油路１９を経て、転がり軸受１における内輪２の斜面部２ｂに流入する。斜面部２ｂに流入した潤滑油は、斜面部２ｂと油受け部材１３の内向き鍔１６との間に形成される油貯留空間１７に充填した油吸収部材１８に蓄えられる。この油吸収部材１８は、潤滑油の貯留と、潤滑油を斜面部２ｂに付着させる機能を持つ。斜面部２ｂに付着した潤滑油は、潤滑油に作用する遠心力と潤滑油の表面張力とにより、上記微小隙間δを通り、斜面部２ｂに沿って転がり軸受１内に流入し、軸受１の潤滑に供される。
【００２８】
この構成の転がり軸受の潤滑装置の場合、エアオイル潤滑のような間欠給油とせずに、回転数に対応した微量の連続給油が可能であり、安定した潤滑性能が得られる。また潤滑油は吐出口２０へ圧送するだけで良いため、エアの消費が生じない。
【００２９】
図４はこの発明におけるさらに他の実施形態を示す。この実施形態は、図１，図２に示した第１の実施形態において、潤滑油導入部材３１が外輪間座３０の内径面に形成された凹部３０ａに設けられ、この潤滑油導入部材３１内に、内輪２の斜面部２ｂに潤滑油を吐出する吐出口４２が形成されている。内輪２の斜面部２ｂの上記吐出口４２と対向する部分には、吐出口４２から吐出される潤滑油を受ける油受け円周溝２ｄが形成されている。また、潤滑油導入部材３１、外輪間座３０、および内周軸受箱２６Ａにわたって、上記吐出口４２に連通する潤滑油供給路１２が形成されている。潤滑油供給路１２から潤滑油供給回路３７にわたる構成、および潤滑油導入部材３１における鍔状部３１ａの先端のシール部３１ａａと内輪２の斜面部２ｂとの関係などは第１の実施形態と同様である。
【００３０】
この実施形態の構成の場合、潤滑油供給路１２から潤滑油導入部材３１に供給された潤滑油は、吐出口４２から吐出されて内輪２の斜面部２ｂの油受け円周溝２ｄに受けられた後、先の各実施形態の場合と同様に斜面部２ｂを経て軸受１内に供給される。
【００３１】
図５〜図７は、この発明における第２の発明に対応する実施形態を示す。図５は、この実施形態の転がり軸受の潤滑装置を備えたスピンドル装置２４の一例を示し、図６，図７は図５におけるＡ部およびＢ部の拡大断面図を示す。この実施形態の潤滑装置では、潤滑油導入部材３１から吐出される潤滑油を受ける油受け円周溝４３が、図６のように潤滑油導入部材３１に隣接する転がり軸受１の内輪２の端面に設けられている。内輪２の外径面には、その軌道面２ａ側が大径となり、上記油受け円周溝４３内に溜まる潤滑油を、この潤滑油に作用する遠心力と表面張力とで内輪２の軌道面２ａに導く斜面部２ｂが形成されている。潤滑油導入部材３１は、内輪２の上記油受け円周溝４３に対向して開口する吐出口２０を有し、この潤滑油導入部材３１および内周軸受箱２６Ａにわたって形成される潤滑油供給路１２が上記吐出口２０に連通している。潤滑油導入部材３１は、第１の実施形態の場合と同様に、側面から軸受１に向けて軸方向に延びる鍔状部３１ａを有し、その先端のシール部３１ａａを保持器５の内径面と内輪２の間における転動体４の近傍に位置させている。シール部３１ａａは、内径面が内輪２の斜面部２ｂと同一角度αの傾斜面に形成されている。このシール部３１ａａは、内輪２の斜面部２ｂに隙間δを持って一部が沿わせてある。上記内輪２の端面の油受け円周溝４３の外径面は、内輪端面側が大径となるテーパ面４３ａとされており、このテーパ面４３ａから内輪２の斜面部２ｂに続く内輪表面部２ｃは円弧状の断面形状とされている。
【００３２】
潤滑油導入部材３１における鍔状部３１ａの上記シール部３１ａａよりも基端側の部分には、内径側に向けて開口する排油円周溝４４が形成され、この排油円周溝４４は潤滑油導入部材３１から内周軸受箱２６Ａにわたって形成された排油回収路４５（図７）に連通している。排油回収路４５は、図７のように上記排油円周溝４４の形成部から潤滑油導入部材３１内を軸方向に貫通する横孔４６、この横孔４６の開口部を蓋部材５２で覆って構成され内径側に向けて延びる縦孔４７と、この縦孔４７に続けて潤滑油導入部材３１に形成され内径側に向けて延びる縦孔４８からなる排油通路４９と、内周軸受箱２６Ａの外径面に形成された排油溝５０および排油孔５１とで構成される。排油孔５１は軸方向に延びて内周軸受箱２６Ａの端面に開口している。排油溝５０は複数箇所設けられ、一部の排油溝５０を介して、上記排油通路４９以外からの排油が上記排油孔５１に導出される。排油孔５１に導出された排油は、排油ポンプ５３（図５）によって冷却油供給装置３４に回収される。その他の構成は第１の実施形態と同様である。
【００３３】
この実施形態の潤滑装置では、潤滑油導入部材３１の吐出口２０から吐出される油のうち、極微量が転がり軸受１の潤滑油として使用され、大半量は内輪２の冷却に供される。すなわち、潤滑油導入部材３１の吐出口２０から内輪２の油受け円周溝４３に向けて油が吐出されることにより内輪２の冷却が行われる。冷却に供された油の大半量は、排油円周溝４４や他の経路から排油回収路４５を経て、排油ポンプ５３により冷却油供給装置３４に戻される。内輪２の油受け円周溝４３に吐出された油のうちの極微量は、内輪２の回転に伴う遠心力と油の表面張力により、上記油受け円周溝４３のテーパ面４３ａから斜面部２ｂに沿って軸受１内に導入され、潤滑油として使用される。なお、転がり軸受１の外輪３の冷却は、第１の実施形態の場合と同様に、冷却油循環路２９を流れる冷却油によって行われる。
【００３４】
このように、この実施形態の潤滑装置では、内輪端面に油受け円周溝４３を設け、潤滑油導入部材３１はこの油受け円周溝４３に対向して吐出口２０を開口させ、内輪２の外径面に斜面部２ｂを設けているので、潤滑油導入部材３１の吐出口２０から吐出される油が内輪２の油受け円周溝４３に受けられることで内輪２の冷却が可能であるとともに、油受け円周溝４３に受けられた油のうち、極微量を内輪２の斜面部２ｂを経て軸受１に潤滑油として供給することができる。すなわち、この潤滑装置の場合も、潤滑油供給のための専用の油供給装置が要らずコスト低減が可能で、供給油量調整のメンテナンスが不要となると共に、軸受内輪２の冷却も可能となる。
特に、この実施形態の場合、高温となり易い発熱源である内輪３を直接に油で冷却しながら、その冷却油の一部が潤滑油に使用されることになるため、軸芯冷却を使用せずに効率的に内輪温度上昇を低減し、しかも過剰な潤滑油の攪拌による軸受駆動のパワーロスが小さく抑えられ、攪拌による発熱も低減する。
【００３５】
また、内輪２の端面の油受け円周溝４３の外周側内壁面を、内輪端面側が大径となるテーパ面４３ａとし、このテーパ面４３ａから内輪２の斜面部２ｂに続く内輪表面２ｃを、円弧状の断面形状としているので、内輪２の回転による遠心力と油の表面張力による上記油受け円周溝４３から斜面部２ｂへの油の移行が円滑に行われることになり、軸受１へ潤滑油を確実に供給できる。
【００３６】
さらに、潤滑油導入部材３１には、内輪２の斜面部２ｂに隙間δを持って対向し、かつ保持器５の内径側まで延びるシール部３１ａａを設けているので、内輪斜面部２ｂを経て軸受１内に導入される潤滑油が途中で飛散するのを防止でき、より確実に軸受１内に潤滑油を供給できる。
【００３７】
図８〜図１０は、さらに他の実施形態を示す。図８はこの実施形態の転がり軸受の潤滑装置を備えた縦型のスピンドル装置２４の一例を示し、図９および図１０は図８におけるＣ部およびＤ部の拡大断面図を示す。この実施形態は、図５〜図７に示した実施形態における潤滑装置を、縦に設置したスピンドル装置２４における転がり軸受１の潤滑に使用したものである。そのため、重力による軸受１内への油流入を考慮して、図９および図１０のように潤滑油導入部材３１は転がり軸受１の下側位置に設置してある。その他の構成は図５〜図７の実施形態の場合と同様である。潤滑油導入部材３１をこのような配置とすることにより、軸受内への油の過剰流入が防止される。したがって、下側の転がり軸受１に対応する潤滑油導入部材３１の組込み位置は、軸受１の正面側とされる。
【００３８】
この実施形態の場合も、図５〜図７に示した横型のスピンドル装置２４に適用した潤滑装置と同様に、転がり軸受１への潤滑油供給と内輪２の冷却とが行われる。
【００３９】
【発明の効果】
この発明における第１の発明の転がり軸受の潤滑装置は、転がり軸受内の潤滑油導入部材から潤滑油を微量ずつ吐出して潤滑する転がり軸受の潤滑装置であって、軸受箱に設けられた冷却油循環路へ冷却油を供給する冷却油供給装置の吐出冷却油の一部を、上記潤滑油導入部材へ吐出用の潤滑油として導く潤滑油供給回路に設けたため、潤滑および冷却を図りながら、潤滑油供給のための専用の油供給装置が不要で、付帯設備のコストが低減でき、かつ潤滑油供給系によって構造の複雑化を招くことがない。
この発明における第２の発明の転がり軸受の潤滑装置は、転がり軸受内に潤滑油導入部材から潤滑油を吐出して潤滑する転がり軸受の潤滑装置であって、内輪の端面に円周溝を設け、上記潤滑油導入部材は上記円周溝に対向して開口する吐出口を有するものとし、上記内輪の外径面に、上記内輪の軌道面側が大径となり、上記円周溝内にある潤滑油をこの潤滑油に作用する遠心力と表面張力とで内輪の軌道面に導く斜面部を設けたため、潤滑および冷却を図りながら、潤滑油供給のための専用の油供給装置が不要で、付帯設備のコストが低減でき、かつ潤滑油供給系によって構造の複雑化を招くことがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態に係る転がり軸受の潤滑装置を備えたスピンドル装置およびこれに接続される油供給装置を示す構成図である。
【図２】図１における潤滑装置の主要部を示す拡大断面図である。
【図３】この発明の他の実施形態に係る転がり軸受の潤滑装置の主要部を示す断面図である。
【図４】この発明のさらに他の実施形態に係る転がり軸受の潤滑装置の主要部を示す断面図である。
【図５】この発明のさらに他の実施形態に係る転がり軸受の潤滑装置を備えたスピンドル装置およびこれに接続される油供給装置を示す構成図である。
【図６】図５におけるＡ部の拡大断面図である。
【図７】図５におけるＢ部の拡大断面図である。
【図８】この発明のさらに他の実施形態に係る転がり軸受の潤滑装置を備えたスピンドル装置およびこれに接続される油供給装置を示す構成図である。
【図９】図８におけるＣ部の拡大断面図である。
【図１０】図８におけるＤ部の拡大断面図である。
【図１１】従来の転がり軸受の潤滑装置を備えたスピンドル装置およびこれに接続される油供給装置を示す構成図である。
【符号の説明】
１…転がり軸受
２…内輪
２ａ…軌道面
２ｂ…斜面部
５…保持器
２０…吐出口
２６…軸受箱
２９…冷却油循環路
３１…潤滑油導入部材
３１ａａ…シール部
３４…冷却油供給装置
３５…冷却油供給回路
３８…圧力調整弁
３９…油ろ過器
４２…吐出口
４３…油受け円周溝
４３ａ…テーパ面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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