(57)【要約】【課題】グリース封入型軸受装置において、封入グリースを循環させて、その有効利用を図るとともに、軸受寿命の大幅な延長と高速化が可能なグリース潤滑技術を提供する。【解決手段】軸受３の軸方向両側部に配置された外輪間座４、５に、軸受内部空間Ｓに向けて圧縮エアーＰＡを噴出するエアー噴出部１５が設けられ、エアー噴出部１５から噴出供給される圧縮エアーＰＡにより、軸受内部空間Ｓに封入されたグリースが軸受内部空間Ｓを循環するように構成されている。これにより、潤滑に関与するグリースの利用率が従来に比較して大幅に向上して、軸受３さらには軸受装置１の長寿命と高速化が可能となる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸受内部空間に封入されたグリースにより軸受が潤滑されるグリース封入型軸受装置であって、
前記軸受の軸方向両側部に配置された間座の少なくとも一方に、前記軸受内部空間に向けて圧縮エアーを噴出するエアー噴出手段が設けられ、
このエアー噴出手段は、前記間座を構成するリング部材と、このリング部材に圧縮エアーを供給するエアー供給部とを備え、
前記リング部材は、多数の連続する微小孔を有する多孔質材料から形成されるとともに、前記エアー供給部に連通する連通部と、前記軸受内部空間に臨む円環状部とを備えてなり、
前記エアー供給部から前記リング部材の連通部に供給される圧縮エアーが、リング部材の微小孔を介して流れて、前記円環状部から前記軸受内部空間へ噴出されるように構成されている
ことを特徴とする軸受装置。
【請求項２】
前記エアー供給部は、前記空気源に連通するエアー供給孔と、このエアー供給孔に連通し、前記リング部材の外周部に沿って全周に延びる環状通路と、この環状通路と前記リング部材を連通する連通孔とを備えてなり、
前記連通孔は、前記環状通路に沿って周方向へ等間隔に複数個所配置されている
ことを特徴とする請求項１に記載の軸受装置。
【請求項３】
前記間座は、間座本体に前記リング部材が埋設状に一体固定されてなり、
前記間座本体に前記エアー供給部が設けられるとともに、前記リング部材の円環状部が前記間座の軸受内部空間側環状面を形成している
ことを特徴とする請求項１または２に記載の軸受装置。
【請求項４】
前記間座は、前記リング部材のみから形成され、
このリング部材における前記エアー供給部に連通する部位と前記円環状部以外の外周面が気密処理されている
ことを特徴とする請求項１または２に記載の軸受装置。
【請求項５】
軸受内部空間に封入されたグリースにより軸受が潤滑されるグリース封入型軸受装置において、前記軸受内部空間に封入されたグリースを循環させるグリース循環装置であって、
前記軸受の軸方向両側部に配置された間座の少なくとも一方に設けられ、前記軸受内部空間に向けて圧縮エアーを噴出するエアー噴出手段と、
このエアー噴出手段に圧縮エアーを供給する圧縮エアー供給手段とを備えてなり、
この圧縮エアー供給手段は、空気源から前記エアー噴出手段へ供給する圧縮エアーの供給時期を制御する供給タイミング制御部と、前記空気源からの圧縮エアーを所定の圧力まで増圧する増圧手段とを備えてなり、
前記エアー噴出手段は、前記間座を構成するリング部材と、このリング部材に圧縮エアーを供給するエアー供給部とを備え、
前記リング部材は、多数の連続する微小孔を有する多孔質材料から形成されるとともに、前記エアー供給部に連通する連通部と、前記軸受内部空間に臨む円環状部とを備えてなり、
前記エアー供給部から前記リング部材の連通部に供給される圧縮エアーが、リング部材の微小孔を介して流れて、前記円環状部から前記軸受内部空間へ噴出されるように構成されている
ことを特徴とする軸受のグリース循環装置。
【請求項６】
前記供給タイミング制御手段は、前記圧縮エアー供給手段のエアー供給配管において、前記増圧手段の上流側に配された切替えバルブの形態とされ、
この切替えバルブが所定のタイミングで開閉制御されて、前記エアー噴出手段への圧縮エアーの供給が間欠的に行われる構成とされている
ことを特徴とする請求項５に記載の軸受のグリース循環装置。
【請求項７】
前記エアー供給部は、前記空気源に連通するエアー供給孔と、このエアー供給孔に連通し、前記リング部材の外周部に沿って全周に延びる環状通路と、この環状通路と前記リング部材を連通する連通孔とを備えてなり、
前記連通孔は、前記環状通路に沿って周方向へ等間隔に複数個所配置されている
ことを特徴とする請求項５に記載の軸受のグリース循環装置。
【請求項８】
前記エアー供給部のエアー供給孔が、前記リング部材の外周部の周方向へ等間隔をもって複数個所配置され、
前記圧縮エアー供給手段のエアー供給配管における前記増圧手段の下流側に、前記エアー供給配管と前記複数のエアー供給孔との連通を切替え制御する切替え制御手段が設けられ、
この切替え制御手段により、前記複数のエアー供給孔に所定のタイミングをもって順次間欠的に圧縮エアーが供給される構成とされている
ことを特徴とする請求項７に記載の軸受のグリース循環装置。
【請求項９】
前記エアー供給配管は、前記増圧手段の下流側で前記複数のエアー供給孔にそれぞれ接続される複数のエアー配管に分岐され、
これら複数のエアー配管にそれぞれ設けられた複数の切替えバルブにより前記切替え制御手段が構成されている
ことを特徴とする請求項８に記載の軸受のグリース循環装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、軸受装置および軸受のグリース循環装置に関し、さらに詳細には、グリースが内部に封入される形式の軸受装置におけるグリース潤滑技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
グリースが内部に封入される形式のいわゆるグリース封入型軸受装置は、グリースを一度充填すれば長期間補給の必要がなく、またそのシール構造も比較的簡単な構造で良いため、メンテナンスフリー等の観点から、工作機械の主軸スピンドル等を回転可能に軸承する軸受として多用されている。
【０００３】
この種の軸受装置は、図９に示すように、内輪ａ、外輪ｂ、これら内外輪間に転動走行可能に介装された複数の転動体ｃ、ｃ、…、およびこれら転動体を円周方向へ等間隔に保持する保持器ｄを備えるとともに、その両側部位に間座ｅ、ｅが配置されてなる。そして、これら間座ｅ、ｅにより封止形成された軸受内部空間に、潤滑剤としてのグリースが封入されて、軸受が潤滑される構造とされている。
【０００４】
ところで、このように軸受内部に封入されたグリースだけで軸受が潤滑される構成においては、上記転動体ｃ、ｃ、…と内外輪ａ、ｂの軌道面との接触面および上記保持器ｄの保持ポケットに付着した少量のグリースのみが潤滑に携わり、それ以外の大半のグリースは、軸受回転により転動体ｃ、ｃ、…周囲へ飛散するなどして、図９に示すように、潤滑とは関係のない軸受内部および取付け部の側面に付着して（図９におけるｇ参照）、潤滑には直接寄与しない。
【０００５】
しかも、この種の軸受における軸受寿命は、一般に、転動体ｃ、ｃ、…の転動走行面である内外輪ａ、ｂの軌道面ｈ、ｉのグリースが枯渇することにより尽きてしまうため、実際に軸受寿命に関係するグリースの量は、軸受内部に封入されるグリース全量の数％だけということになる。
【０００６】
したがって、従来のグリース封入型軸受装置にあっては、軸受内部に封入されたグリースだけでは所期の寿命を得難くて短い寿命となる。特に、軸受装置の高速化により、ｄｎ値（軸受内径ｄ［ｍｍ］×回転数「ｒｐｍ」）が８０万以上の高速になると、軸受回転による封入グリースの転動体ｃ、ｃ、…周囲への飛散が激しくなり、上記内外輪ａ、ｂの軌道面ｈ、ｉのグリースが早期に枯渇して、軸受寿命が著しく短くなってしまう。
【０００７】
この点に関連して、軸受使用条件に応じて、定期的にグリースを軸受外部から供給するグリース外部供給方式の軸受装置も開発されている（例えば特許文献１参照）。
【０００８】
この方式のものにおいては、常に、上記転動体ｃ、ｃ、…の転動走行面である内外輪ａ、ｂの軌道面ｈ、ｉにグリースが補給されて、グリース枯渇による軸受寿命の低下は避けられ得る。
【０００９】
しかしながら、反面、グリース外部供給方式の軸受装置にあっては、軸受運転により、上記のように軸受内部あるいは周囲に存在する不要なグリースｇ（図９に図示のもの）の上に、新たに供給されるグリースの大半が飛散してきて溜まり、これにより、不要なグリースが軸受内部に次々と溜まることになる。そして、この過度に溜まった不要なグリースｇのために、軸受装置の発熱が次第に激しくなり、結果的に軸受寿命を早めてしまうという、新たな問題を生じていた。
【特許文献１】特開２００５−１８８７５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、グリースが軸受内部に封入される形式の軸受装置において、封入グリースを循環させることにより、その有効利用を図ることができ、軸受寿命の大幅な延長と高速化が可能なグリース潤滑技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明の軸受装置は、軸受内部空間に封入されたグリースにより軸受が潤滑されるグリース封入型軸受装置であって、上記軸受の軸方向両側部に配置された間座の少なくとも一方に、上記軸受内部空間に向けて圧縮エアーを噴出するエアー噴出手段が設けられ、このエアー噴出手段は、上記間座を構成するリング部材と、このリング部材に圧縮エアーを供給するエアー供給部とを備え、上記リング部材は、多数の連続する微小孔を有する多孔質材料から形成されるとともに、上記エアー供給部に連通する連通部と、上記軸受内部空間に臨む円環状部とを備えてなり上記エアー供給部から上記リング部材の連通部に供給される圧縮エアーが、リング部材の微小孔を介して流れて、上記円環状部から上記軸受内部空間へ噴出されるように構成されていることを特徴とする。
【００１２】
好適な実施態様として、以下の構成が採用される。
（１）上記エアー供給部は、上記空気源に連通するエアー供給孔と、このエアー供給孔に連通し、上記リング部材の外周部に沿って全周に延びる環状通路と、この環状通路と上記リング部材を連通する連通孔とを備えてなり、上記連通孔は、上記環状通路に沿って周方向へ等間隔に複数個所配置される。
【００１３】
（２）上記リング部材は、金属粉末の焼結によって形成された焼結金属製リングの形態とされる。
【００１４】
（３）上記間座は、間座本体に上記リング部材が埋設状に一体固定されてなり、上記間座本体に上記エアー供給部が設けられるとともに、上記リング部材の円環状部が上記間座の軸受内部空間側環状面を形成する。
【００１５】
（４）上記間座は、上記リング部材のみから形成され、このリング部材における上記エアー供給部に連通する部位と上記円環状部以外の外周面が気密処理されている。
【００１６】
また、本発明の軸受のグリース循環装置は、上記のような軸受内部空間に封入されたグリースにより軸受が潤滑されるグリース封入型軸受装置において、上記軸受内部空間に封入されたグリースを循環させるグリース循環装置であって、上記軸受の軸方向両側部に配置された間座の少なくとも一方に設けられ、上記軸受内部空間に向けて圧縮エアーを噴出するエアー噴出手段と、このエアー噴出手段に圧縮エアーを供給する圧縮エアー供給手段とを備えてなり、この圧縮エアー供給手段は、空気源から上記エアー噴出手段へ供給する圧縮エアーの供給時期を制御する供給タイミング制御部と、上記空気源からの圧縮エアーを所定の圧力まで増圧する増圧手段とを備えてなり、上記エアー噴出手段は、上記間座を構成するリング部材と、このリング部材に圧縮エアーを供給するエアー供給部とを備え、上記リング部材は、多数の連続する微小孔を有する多孔質材料から形成されるとともに、上記エアー供給部に連通する連通部と、上記軸受内部空間に臨む円環状部とを備えてなり、上記エアー供給部から上記リング部材の連通部に供給される圧縮エアーが、リング部材の微小孔を介して流れて、上記円環状部から上記軸受内部空間へ噴出されるように構成されていることを特徴とする。
【００１７】
好適な実施態様として、以下の構成が採用される。
（１）上記空気源としては、各種工場設備として備えられている工場エアーが好適に用いられる。
【００１８】
（２）上記供給タイミング制御手段は、上記圧縮エアー供給手段のエアー供給配管において、上記増圧手段の上流側に配された切替えバルブの形態とされ、この切替えバルブが所定のタイミングで開閉制御されて、上記エアー噴出手段への圧縮エアーの供給が間欠的に行われる構成とされる。
【００１９】
（３）上記エアー供給部は、上記空気源に連通するエアー供給孔と、このエアー供給孔に連通し、上記リング部材の外周部に沿って全周に延びる環状通路と、この環状通路と上記リング部材を連通する連通孔とを備えてなり、上記連通孔は、上記環状通路に沿って周方向へ等間隔に複数個所配置される。
【００２０】
（４）上記エアー供給部のエアー供給孔が、上記リング部材の外周部の周方向へ等間隔をもって複数個所配置され、上記圧縮エアー供給手段のエアー供給配管における上記増圧手段の下流側に、上記エアー供給配管と上記複数のエアー供給孔との連通を切替え制御する切替え制御手段が設けられ、この切替え制御手段により、上記複数のエアー供給孔に所定のタイミングをもって順次間欠的に圧縮エアーが供給される構成とされる。
【００２１】
（５）上記エアー供給配管は、上記増圧手段の下流側で上記複数のエアー供給孔にそれぞれ接続される複数のエアー配管に分岐され、これら複数のエアー配管にそれぞれ設けられた複数の切替えバルブにより上記切替え制御手段が構成される。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、以下に列挙するような特有の効果が得られ、グリースが内部に封入される形式の軸受装置において、封入グリースを循環させることにより、その有効利用を図ることができ、軸受寿命の大幅な延長と高速化が可能なグリース潤滑技術を提供することができる。
【００２３】
（１）軸受の軸方向両側部に配置された間座の少なくとも一方に、上記軸受内部空間に向けて圧縮エアーを噴出するエアー噴出手段が設けられ、このエアー噴出手段は、上記間座を構成するリング部材と、このリング部材に圧縮エアーを供給するエアー供給部とを備え、上記リング部材は、多数の連続する微小孔を有する多孔質材料から形成されるとともに、上記エアー供給部に連通する連通部と、上記軸受内部空間に臨む円環状部とを備えてなり上記エアー供給部から上記リング部材の連通部に供給される圧縮エアーが、リング部材の微小孔を介して流れて、上記円環状部から上記軸受内部空間へ噴出されるように構成されているから、潤滑に関与するグリースの利用率が従来に比較して大幅に向上するため、軸受の長寿命と高速化が可能となる。
【００２４】
すなわち、軸受内部に封入されたグリースだけで軸受が潤滑される方式のグリース封入型軸受装置の構成においては、前述したように、転動体と内外輪の軌道面との接触面および保持器の保持ポケットに付着した少量のグリースのみが潤滑に携わり、それ以外の大半のグリースは、軸受回転により転動体周囲へ飛散するなどして、潤滑とは関係のない軸受内部および取付け部の側面に付着して潤滑には直接寄与しない傾向にある。
【００２５】
本発明においては、上記エアー噴出手段から噴出供給される圧縮エアーにより、これら潤滑とは関係のない軸受内部および取付け部の側面に付着したグリースも、軸受内部空間を循環して、上記転動体と内外輪の軌道面との接触面や保持器の保持ポケットにも行き渡り、潤滑に関与するグリースの利用率が飛躍的に向上することになり、所期の軸受寿命が確実に達成されて、軸受装置の高速化にも最適かつ有効に対応することができる。
【００２６】
（２）間座にエアー噴出手段が設けられていることにより、間座の軸受内部空間側環状面に付着したグリースも、高圧の圧縮エアーにより上記環状面のほぼ全周から軸受内部空間へ確実に戻されることになり、従来潤滑に寄与しなかったグリースも有効に潤滑に寄与する。
【００２７】
（３）グリースは、軸受装置組立て時の初期に封入されたものだけが使用されるのに加えて、圧縮エアー供給手段により、間座に設けられたエアー噴出手段への圧縮エアーの供給が間欠的に行われる構成とされることにより、グリース外部供給方式によるグリース潤滑やオイルミスト等の他の外部供給方式による潤滑に比べて、省エネルギ化と省資源化をより確実かつ有効に図ることができる。
【００２８】
（４）グリース循環装置において、圧縮エアー供給手段の供給タイミング制御部が切替えバルブの形態とされ、この切替えバルブが増圧手段の上流側に配されていることにより、増圧手段が必要な時だけ使用することが可能であり、これにより圧縮エアーの消費を最低限度に抑えることができ、この点でも省エネルギ化が促進される。
【００２９】
（５）グリース循環装置において、エアー噴出手段におけるエアー供給部のエアー供給孔が、リング部材の外周部の周方向へ等間隔をもって複数個所配置されるとともに、上記増圧手段の下流側つまり出力側に、エアー供給配管と上記複数のエアー供給孔との連通を切替え制御する切替え制御手段が設けられて、この切替え制御手段により、上記複数のエアー供給孔に所定のタイミングをもって順次間欠的に圧縮エアーが供給される構成とされることにより、間座の軸受内部空間側環状面に付着したグリースを、上記環状面の全周から順次確実かつ効率よく軸受内部空間へ戻して送り込むことが可能となり、グリースの循環効率をさらに向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００３１】
実施形態１
本発明に係る軸受装置が図１〜図３に示されており、この軸受装置１は、具体的には工作機械の主軸スピンドル２を回転可能に軸支する軸受として使用されるものであって、図１および図２に示すように、軸受３、この軸受３の軸方向両側部位に配置された外輪間座４、５および軸受３を内装支持するスピンドルハウジング６とを基本構造として備えるとともに、図３に示すグリース循環装置７と組み合わせて構成されている。なお、理解を容易にするため、図１においては、主軸スピンドル２の外径が図２に示される実際の外径寸法よりも小さく描かれている。
【００３２】
上記軸受３は、具体的には、内輪１０、外輪１１、これら内外輪１０、１１間に転動走行可能に介装された複数の転動体としてのボール１２、１２、…およびこれら転動体１２、１２、…を円周方向へ等間隔に保持する保持器１３を備えるアンギュラ玉軸受であって、上記外輪間座４、５により封止形成された軸受内部空間Ｓに、潤滑剤としてのグリースが封入されたグリース封入型構造とされている。
【００３３】
上記外輪間座４、５は、軸受３の外輪１１の軸方向両端に当接配置されてなり、具体的には図示しないが、内輪１０の軸方向両端に当接配置されてなる内輪間座８、８と共に、軸受３に所定の予圧を付与する基本的機能を有するとともに、上記グリース循環装置７の構成部材としての機能をも兼備する。
【００３４】
この目的のため、外輪間座４、５には、グリース循環装置７の主要構成部をなすエアー噴出部（エアー噴出手段）１５が設けられ、このエアー噴出部１５から噴出供給される圧縮エアーＰＡにより、上記軸受内部空間Ｓに封入されたグリースが軸受内部空間Ｓを循環するように構成されている。本実施形態においては、左右両外輪間座４、５は左右対称の同一構造とされているので、以下、左側の外輪間座４の場合を例にとって、その具体的構造を説明する。
【００３５】
エアー噴出部１５は、具体的には、上記外輪間座４を構成するリング部材１６と、このリング部材１６に圧縮エアーＰＡを供給するエアー供給部１７とを備えてなる。
【００３６】
リング部材１６は、多数の連続する微小孔を有する多孔質材料から形成され、図示の実施形態においては、外輪間座４の一部を構成している。つまり、外輪間座４は、間座本体１８に上記リング部材１６が埋設状に一体固定されてなる。具体的には、リング部材１６は、蝋付け、溶接あるいは接着などの適当な固定手段１９を用いて、上記間座本体１８に取り付け固定されて、後述する高圧の圧縮エアーＰＡの圧力により、リング部材１６が間座本体１８から分離して飛び出さないように構成されている。
【００３７】
上記リング部材１６は、金属粉末の焼結によって形成された焼結金属製リングの形態とされており、上記エアー供給部１７に連通する連通部２０と、上記軸受内部空間Ｓに臨む円環状部２１とを備えてなる。
【００３８】
図示の実施形態のリング部材１６は、図１に示すような略矩形状断面を有しており、間座本体１８に埋設状に一体化された状態において、リング部材１６の円筒外周面が上記連通部２０を形成するとともに、環状の一側面が間座本体１８の外部に臨んで上記円環状部２１を形成している。この円環状部２１は、図１に示すように、外輪間座４の内径側縁部４ａを覆って内径側へ延びて、外輪間座４の軸受内部空間Ｓ側環状面全体を形成している。
【００３９】
上記エアー供給部１７は上記間座本体１８の外周部位に設けられており、図１および図２に示すように、エアー供給孔２５、環状通路２６および連通孔２７を備えてなる。
【００４０】
上記エアー供給孔２５は、間座４の外周を支持するスピンドルハウジング６の適当箇所一箇所に径方向へ延びて、その先端開口が間座４の外周部に臨んで設けられるとともに、図示省略するが、その基端側が後述するグリース循環装置７のエアー供給配管３１を介して空気源３５に連通可能とされている（図３参照）。
【００４１】
上記環状通路２６は、具体的には間座本体１８の外周部の軸方向中央部に設けられて、この円筒外周部に沿って全周に延びて形成された環状溝の形態とされ、スピンドルハウジング６に形成された上記エアー供給孔２５に連通されている。
【００４２】
また、上記連通孔２７は、環状通路２６と上記リング部材１６の連通部２０とを連通するもので、環状通路２６の内径側底面から径方向内方へ延びて、リング部材１６の円筒外周面つまり上記連通部２０に接続されている。連通孔２７は、上記環状通路２６に沿って周方向へ等間隔に複数個所配置されており、図示の実施形態においては、図２に示すように４箇所形成されている。
【００４３】
そして、後述するように、グリース循環装置７の空気源３５からの圧縮エアーＰＡが上記エアー供給部１７に供給されると、この圧縮エアーＰＡは、図２に矢符にて示すように、上記エアー供給孔２５から環状通路２６を通ってリング部材１６の外周部を全周へ回って流れた後、４つの連通孔２７、２７、…からリング部材１６の連通部２０に供給され、さらにリング部材１６内部の微小孔を介して流れて、円環状部２１から軸受内部空間Ｓへ噴出される。
【００４４】
なお、前述したように、本実施形態においては、右側の外輪間座５の構造も上述した左側の外輪間座４と左右対称の同一構造とされている。
【００４５】
続いて、上記圧縮エアーＰＡを生成させて上記間座４、５に供給するグリース循環装置７の構成について説明する。
【００４６】
このグリース循環装置７は、図３に示すように、上記外輪間座４、５と一体的に構成された上記エアー噴出部１５と、このエアー噴出部１５に圧縮エアーＰＡを供給する圧縮エアー供給部（圧縮エアー供給手段）３０とを備えて構成されている。
【００４７】
圧縮エアー供給部３０は、空気源３５から上記エアー噴出部１５へ供給する圧縮エアーＰＡの供給時期を制御する供給タイミング制御手段４０と、上記空気源３５からの圧縮エアーＰＡを所定の圧力まで増圧する増圧手段４１とを主要部として備えてなる。
【００４８】
上記空気源３５としては、圧縮エアー供給部３０に専用のものを採用しても良いが、図示の実施形態においては、各種工場設備として一般に備えられている工場エアーＦＡが好適に用いられている。工場設備のエアー配管を常時流れている工場エアーＦＡは、フィルター（疎）３６およびレギュレータ３７を介して、上記グリース循環装置７の圧縮エアー供給部３０へ供給される。なお、３８はレギュレータ３７により圧力調整された工場エアーＦＡの圧力を測定する圧力計を示している。
【００４９】
供給タイミング制御手段４０は、具体的には、圧縮エアー供給部３０のエアー供給配管３１において、増圧手段４１の上流側に配された切替えバルブの形態とされ、この切替えバルブ４０が所定のタイミングで開閉制御されることにより、上記レギュレータ３７を介して供給される工場エアーＦＡの増圧手段４１への供給タイミングが制御され、ひいては上記エアー噴出部１５への圧縮エアーＰＡの供給が間欠的に行われる構成とされている。
【００５０】
切替えバルブ４０としては、電磁弁が採用され、手動スイッチ操作による手動制御またはマイクロコンピュータからなる制御装置による自動制御が行われる。図示の実施形態においては、具体的には図示しないが、制御装置（図示省略）により、増圧手段４１と相互に連動して自動制御される。
【００５１】
具体的には、切替えバルブ４０による圧縮エアーＰＡの供給タイミング（圧縮エアーＰＡの噴射時間と休止時間）は、軸受３の回転により、軸受３内における潤滑の必要な箇所の封入グリースが経時的に飛散して減少した時を予め試験を行って想定し、所定時間だけ圧縮エアーＰＡを流すように制御される。
【００５２】
したがって、具体的な圧縮エアーＰＡの供給タイミングは、適用される軸受３の構造、回転速度等に対応して設定され、例えば、圧縮エアーＰＡの間欠供給の頻度、つまり切替えバルブ４０の弁開閉動作間隔が分単位から日単位の範囲で設定されるとともに、圧縮エアーＰＡの供給時間、つまり切替えバルブ４０の弁開放時間が秒単位で設定される。これら圧縮エアーＰＡの供給タイミングは、切替えバルブ４０を開閉制御する上記制御装置の制御プログラムとして、あるいは操作盤のキーボード等により入力設定される。
【００５３】
増圧手段４１は、具体的には、いわゆる空−空増圧器の形態とされ、低圧の工場エアーＦＡを高圧の圧縮エアーＰＡにする。すなわち、工場エアーＦＡは比較的低圧であるため、空気圧が不足して、リング部材１６を介して軸受内部空間Ｓに噴出する圧縮エアーＰＳが軸受３の封入グリースを十分に循環できない場合があることから、増圧器４１によって所望の高圧の圧縮エアーＰＡを得る構成とされている。
【００５４】
具体的には、日本国内の一般的な工場で使用されている工場エアーＦＡは、その空気圧が０．４〜０．５ＭＰａであることから、この工場エアーＦＡをそのまま使用しても、上記エアー噴出部１５の多孔質材料からなるリング部材１６を通過して、その円環状部２１に付着した封入グリースを軸受内部空間Ｓへ送り込むことが困難であることが試験的に判明した。
【００５５】
そこで、本実施形態においては、上記増圧器４１により、この工場エアーＦＡの空気圧を上昇させて、最大２ＭＰａの圧縮エアーＰＡとすることで、上記円環状部２１に付着した封入グリースを軸受内部空間Ｓへ確実に送り込むことができる圧縮エアーＰＡとするよう設定されている。また、この増圧器４１の動作タイミングは、上記切替えバルブ４０の開閉動作に連動するように設定され、具体的には、上記制御装置の制御プログラムとして、あるいは操作盤のキーボード等により入力設定される。
【００５６】
この増圧器４１により増圧された圧縮エアーＰＡは、フィルター（密）４２を介して、上記両エアー噴出部１５、１５のリング部材１６、１６へそれぞれ供給される。なお、４３は増圧器４１により増圧された圧縮エアーＰＡの圧力を測定する圧力計を示している。
【００５７】
しかして、以上のように構成された軸受装置１においては、工作機械の主軸スピンドル２の高速回転に伴って、これを軸承する軸受３が高速回転するとともに、軸受内部空間Ｓに封入されたグリースにより軸受３が潤滑される。一方、これら封入グリースは、軸受３の回転により飛散して、軸受３内における潤滑の必要な箇所、つまりボール１２と内外輪１０、１１の軌道面１０ａ、１１ａとの接触面（ボール転送面）および保持器１３の保持ポケット１３ａから減少し枯渇していく。
【００５８】
本実施形態においては、グリース循環装置７により、この軸受３内における潤滑の必要な箇所からの封入グリースの減少、枯渇時期に対応して、軸受３の軸方向両側部の外輪間座４、５に設けられたエアー噴出部１５から圧縮エアーＰＡが噴出供給されて、軸受内部空間Ｓに封入されたグリースがこの軸受内部空間Ｓにおいて円滑に循環する。
【００５９】
すなわち、上記リング部材１６の円環状部２１の全周面から噴出する圧縮エアーＰＡにより、上記ボール転送面から上記円環状部２１に飛散付着した封入グリースが再び軸受内部空間Ｓへ戻されるとともに、軸受内部空間Ｓにおいて上記ボール転送面や保持器１３の保持ポケット１３ａの潤滑に関与していないグリースも上記ボール転送面等に入り込んで、軸受内部空間Ｓ内に封入されたグリースが循環することとなる。そして、この一連のグリース循環作用により、封入されたグリースの利用率が大幅に上昇して、封入グリース全量が有効に利用される結果、この封入グリースだけで、軸受３さらには軸受装置１の長寿命化と高速化が実現することとなる。
【００６０】
以上のように、本実施形態の装置によれば、以下に列挙するようなすぐれた作用効果が得られる。
【００６１】
（１）軸受３の軸方向両側部に配置された外輪間座４、５に、上記軸受内部空間Ｓに向けて圧縮エアーＰＡを噴出するエアー噴出部１５が設けられ、このエアー噴出部１５から噴出供給される圧縮エアーＰＡにより、上記軸受内部空間Ｓに封入されたグリースが軸受内部空間Ｓを循環するように構成されているから、潤滑に関与するグリースの利用率が従来に比較して大幅に向上するため、軸受３さらには軸受装置１の長寿命化と高速化が可能となり、ｄｎ値が８０万以上の高速回転する軸受装置にも有効に適用可能である。
【００６２】
つまり、軸受３内部に封入されたグリースだけで軸受３が潤滑される方式のグリース封入型軸受装置１の構成においては、ボール１２と内外輪１０、１１の軌道面１０ａ、１１ａとの接触面および保持器１３の保持ポケット１３ａに付着した少量のグリースのみが潤滑に携わり、それ以外の大半のグリースは、軸受３の回転によりボール１２、１２、…の周囲へ飛散するなどして、潤滑とは関係のない外輪間座４、５の軸受内部空間Ｓ側の環状面などに付着して潤滑には直接寄与しない傾向にある。
【００６３】
本実施形態においては、上記エアー噴出部１５つまり上記外輪間座４、５の軸受内部空間Ｓ側の環状面から噴出供給される圧縮エアーＰＡにより、これら潤滑とは関係のないグリースも、軸受内部空間Ｓを循環して、上記ボール１２、１２、…と内外輪１０、１１の軌道面１０ａ、１１ａとの接触面（ボール転動面）や保持器１３の保持ポケット１３ａにも十分に行き渡り、潤滑に関与するグリースの利用率が飛躍的に向上することになり、所期の軸受３の寿命さらには軸受装置１の寿命が確実に達成されて、軸受装置１の高速化にも最適かつ有効に対応することができる。
【００６４】
（２）外輪間座４、５にエアー噴出部１５が設けられていることにより、外輪間座４、５の軸受内部空間Ｓ側の環状面に付着したグリースも、高圧の圧縮エアーＰＡにより上記環状面のほぼ全周から軸受内部空間Ｓへ確実に戻されることになり、従来潤滑に寄与しなかったグリースも有効に潤滑に寄与する。
【００６５】
（３）グリースは、軸受装置１組立て時の初期に封入されたものだけが使用されるのに加えて、圧縮エアー供給部３０により、外輪間座４、５に設けられたエアー噴出部１５への圧縮エアーＰＡの供給が間欠的に行われる構成とされることにより、グリース外部供給方式によるグリース潤滑やオイルミスト等の他の外部供給方式による潤滑に比べて、省エネルギ化と省資源化をより確実かつ有効に図ることができる。
【００６６】
（４）グリース循環装置７において、圧縮エアー供給部３０の切替えバルブ４０が増圧器４１の上流側に配されていることにより、増圧器４１が必要な時だけ使用することが可能であり、これにより圧縮エアーＰＡの消費を最低限度に抑えることができ、この点でも省エネルギ化が促進され得る。
【００６７】
実施形態２
本実施形態は図４に示されており、エアー噴出部１５のリング部材１６の具体的構成が若干改変されたものである。
【００６８】
すなわち、本実施形態のリング部材１６は、図示のような矩形状断面を有しており、間座本体１８に埋設状に一体化された状態において、リング部材１６の円筒外周面が上記連通部２０を形成するとともに、環状の一側面が間座本体１８の外部に臨んで上記円環状部２１を形成している。この円環状部２１は、図示のごとく、外輪間座４の内径側縁部４ａと面一の環状平面とされて、外輪間座４の軸受内部空間Ｓ側環状面を形成している。
その他の構成および作用は実施形態１と同様である。
【００６９】
実施形態３
本実施形態は図５に示されており、エアー噴出部１５のリング部材１６の具体的構成が改変されたものである。
【００７０】
すなわち、本実施形態においては、外輪間座４、５が図示のごとくリング部材１６のみから形成されている。このリング部材１６の構成材料は、実施形態１と同様に、多数の連続する微小孔を有する多孔質材料で、具体的には焼結金属製リングの形態とされており、またその外観形状が実施形態１の外輪間座４、５と同一とされている。
【００７１】
また、この外輪間座４、５（１６、１６）における上記エアー供給部１７に連通する部位と上記円環状部２１以外の外周面が気密処理５０されて、グリース循環装置７からの圧縮エアーＰＡが上記外輪間座４、５（１６、１６）の外部に漏れることなく、その内部の微小孔を介して流れて、円環状部２１から軸受内部空間Ｓへ噴出される構造とされている。
【００７２】
具体的には、上記外輪間座４、５（１６、１６）において、軸受３と反対側側面１６ａと円筒内径面１６ｂがメッキ等の気密処理５０がなされて、これらの面から圧縮エアーＰＡが噴出しない構造とされている。図示の実施形態においては、気密処理５０として、無電解ニッケルメッキが施されている。
【００７３】
これに関連して、外輪間座４、５（１６、１６）の外周面には、エアー供給部１７の環状通路２６と連通孔２７が形成されている。
その他の構成および作用は実施形態１と同様である。
【００７４】
実施形態４
本実施形態は図６に示されており、軸受装置１の具体的構成が改変されたものである。
すなわち、本実施形態の軸受装置１は、二つの軸受３、３が並列して配置されるとともに、これら軸受３の軸方向両側部位に外輪間座４、５および５５が配置されている。
【００７５】
二つの軸受３、３間に配置される外輪間座５５は、これら両軸受３、３に対するエアー噴出部１５、１５が設けられており、このエアー噴出部１５の具体的構造は、外輪間座４、５のもの、つまり実施形態１のものと同一構造とされている。
その他の構成および作用は実施形態１と同様である。
【００７６】
実施形態５
本実施形態は図７および図８に示されており、グリース循環装置７の具体的構成が改変されたものであり、具体的にはグリースの循環効率をより高める構成とされている。
【００７７】
すなわち、本実施形態のグリース循環装置７は、エアー噴出部１５におけるエアー供給部１７のエアー供給孔２５が、図７に示すように、リング部材１６の外周部の周方向へ等間隔をもって複数個所配置されており、図示の実施形態においては、図示のごとく３箇所にエアー供給孔２５ａ、２５ｂ、２５ｃが形成されている。
【００７８】
これに対応して、圧縮エアー供給部３０におけるエアー供給配管３１における増圧器４１の下流側に、上記エアー供給配管３１と上記複数のエアー供給孔２５ａ、２５ｂ、２５ｃとの連通を切替え制御する切替え制御部（切替え制御手段）６０が設けられている。
【００７９】
具体的には、上記エアー供給配管３１が、増圧器４１の下流側で上記３つのエアー供給孔２５ａ、２５ｂ、２５ｃにそれぞれ接続される３つのエアー配管３１ａ、３１ｂ、３１ｃに分岐されるとともに、これらエアー配管３１ａ、３１ｂ、３１ｃに切替えバルブ６１ａ、６１ｂ、６１ｃそれぞれ設けられ、これら切替えバルブ６１ａ、６１ｂ、６１ｃにより上記切替え制御部６０が構成されている。上記切替えバルブ６１ａ、６１ｂ、６１ｃとしては、電磁弁が採用され、手動スイッチ操作による手動制御またはマイクロコンピュータからなる制御装置による自動制御が行われる。図示の実施形態においては、切替えバルブ４０および増圧手段４１と共に図示しない制御装置により相互に連動して自動制御される。
【００８０】
つまり、この切替え制御部６０の切替えバルブ６１ａ、６１ｂ、６１ｃは、上記制御装置により、上流側の供給タイミング制御手段である切替えバルブ４０と同期して所定のタイミングで順次交互に開閉制御されることにより、上記３つのエアー供給孔２５ａ、２５ｂ、２５ｃに所定のタイミングをもって順次交互にかつ間欠的に圧縮エアーＰＡが供給される構成とされている。
【００８１】
これら切替えバルブ６１ａ、６１ｂ、６１ｃの具体的な開閉供給タイミングは、適用される軸受３の構造や回転速度等に対応して、上記切替えバルブ４０と同期するように設定され、この設定は、上記制御装置の制御プログラムとして、あるいは操作盤のキーボード等により入力設定される。
【００８２】
なお、上記の独立した切替えバルブ６１ａ、６１ｂ、６１ｃに替えて、３つのエアー配管３１ａ、３１ｂ、３１ｃに連通する３つのポートを有する単一の切替えバルブ（図示省略）が採用され、この切替えバルブの切替え制御により、上記３つのエアー供給孔２５ａ、２５ｂ、２５ｃに所定のタイミングをもって順次間欠的に圧縮エアーＰＡが供給される構成とされてもよい。
【００８３】
上記エアー配管３１ａ、３１ｂ、３１ｃに選択的に流れた圧縮エアーＰＡは、フィルター（密）４２を介して対応するエアー供給孔２５ａ、２５ｂまたは２５ｃへ流れて、上記両エアー噴出部１５、１５のリング部材１６、１６へそれぞれ供給される。
【００８４】
しかして、以上のように構成されたグリース循環装置７においては、エアー噴出部１５におけるエアー供給部１７のエアー供給孔２５が、リング部材１６の外周部の周方向へ等間隔をもって複数個所（図示のものにおいては３箇所）配置されるとともに、上記増圧器４１の下流側つまり出力側に、エアー供給配管３１と上記３つのエアー供給孔２５ａ、２５ｂ、２５ｃとの連通を切替え制御する切替え制御部６０（６１ａ、６１ｂ、６１ｃ）が設けられて、この切替え制御部６０（６１ａ、６１ｂ、６１ｃ）により、上記３つのエアー供給孔２５ａ、２５ｂ、２５ｃに所定のタイミングをもって順次交互にかつ間欠的に圧縮エアーＰＡが供給される構成とされているから、外輪間座４、５の軸受内部空間Ｓ側の環状面つまり円環状部２１の全周からムラなく均一に圧縮エアーＰＡが噴出し、この円環状部２１表面に付着したグリースを、確実かつ効率よく軸受内部空間Ｓへ戻して送り込むことが可能となり、グリースの循環効率をさらに向上させることができる。
その他の構成および作用は実施形態１と同様である。
【００８５】
なお、上述した実施形態１〜５はあくまでも本発明の好適な実施態様を示すものであって、本発明はこれに限定されることなく、その範囲において種々の設計変更が可能である。
【００８６】
例えば、図示の実施形態１〜５においては、軸受３の軸方向両側部に配置された両外輪間座４、５、５５に、軸受内部空間Ｓに向けて圧縮エアーＰＡを噴出するエアー噴出部１５が設けられているが、軸承する主軸スピンドル２が、図示のような水平状態ではなく、垂直状態に配置される構造においては、片側の間座のみにエアー噴出部１５が設けられる構造であってもよい。
【００８７】
つまり、具体的には図示しないが、主軸スピンドル２が垂直方向で使われる場合は、軸受３内の封入グリースが自重により自然に下側へ落下するので、上側の間座に対するグリースの飛散が防止されることから、下側の間座にエアー噴出部１５が設けられていれば有効である。もちろん、このような垂直状態での主軸スピンドル２の配置であっても、上下両間座にエアー噴出部１５がそれぞれ設けられてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の実施形態１であるグリース封入型軸受装置の断面構成を示す正面断面図  である。
【図２】同じく同軸受装置を示す図１のII-II線に沿った断面図である。
【図３】同軸受装置と組み合わせて用いられるグリース循環装置の概略構成を示すブロック構成図である。
【図４】本発明の実施形態２であるグリース封入型軸受装置の断面構成を示す正面断面図  である。
【図５】本発明の実施形態３であるグリース封入型軸受装置の断面構成を示す正面断面図  である。
【図６】本発明の実施形態４であるグリース封入型軸受装置の断面構成を示す正面断面図  である。
【図７】本発明の実施形態５であるグリース封入型軸受装置の断面構成を示す図２に対応した断面図である。
【図８】同軸受装置と組み合わせて用いられるグリース循環装置の概略構成を示すブロック構成図である。
【図９】従来のグリース封入型軸受装置の断面構成を示す正面断面図である。
【符号の説明】
【００８９】
１                        軸受装置
３                        軸受
４、５                    外輪間座（間座）
７                        グリース循環装置
１０                      内輪
１１                      外輪
１０ａ、１１ａ            軌道面
１２                      ボール（転動体）
１３                      保持器
１５                      エアー噴出部（エアー噴出手段）
１６                      リング部材
１７                      エアー供給部
１８                      間座本体
２０                      連通部
２１                      円環状部
２５                      エアー供給孔
２５ａ、２５ｂ、２５ｃ    エアー供給孔
２６                      環状通路
２７                      連通孔
３０                      圧縮エアー供給部（圧縮エアー供給手段）
３１                      エアー供給配管
３１ａ、３１ｂ、３１ｃ    エアー配管
３５                      空気源
４０                      切替えバルブ（供給タイミング制御手段）
４１                      増圧器（増圧手段）
５０                      気密処理
５５                      外輪間座（間座）
６０                      切替え制御部（切替え制御手段）
６１ａ、６１ｂ、６１ｃ    切替えバルブ
Ｓ                        軸受内部空間
ＦＡ                      工場エアー
ＰＡ                      圧縮エアー
【図１】
2007255565.tif 000003
【図２】
2007255565.tif 000004
【図３】
2007255565.tif 000005
【図４】
2007255565.tif 000006
【図５】
2007255565.tif 000007
【図６】
2007255565.tif 000008
【図７】
2007255565.tif 000009
【図８】
2007255565.tif 000010
【図９】
2007255565.tif 000011