(57)【要約】【課題】  スピンドル装置の剛性を高めると共に、グリースの基油を安定して確実に供給することができるうえ、軸受構成部品等の互換性を高めて製造コストの低減を図れるスピンドル装置を提供する。【解決手段】  各外輪３の軌道面に対するスピンドル後端側の内周面部にグリース容器２を設ける。グリース容器２に、外輪３の軌道面の付近に先端部が位置してグリース容器２内のグリースの基油を滲み出させる隙間を形成した隙間形成片を設ける。背面組み合わせされたアンギュラ玉軸受のうちの、スピンドル前端側に位置し正面側がスピンドル前端側を向く軸受の外輪３と、スピンドル後端側に位置し正面側がスピンドル後端側を向く軸受の外輪３とを、接触角が前後いずれの向きとなる使用形態でも使用可能な軌道面を有する形状とする。【選択図】      図１
2012072861.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スピンドルを、互いに背面組み合わせでハウジングに設置された複数のアンギュラ玉軸受により支持したスピンドル装置において、
前記各アンギュラ玉軸受の外輪の軌道面に対するスピンドル後端側の内周面部に、内部にグリースを溜めたグリース容器を設け、このグリース容器に、外輪の軌道面の付近に先端部が位置してグリース容器内のグリースの基油を滲み出させる隙間を形成した隙間形成片を設け、
互いに背面組み合わせされたアンギュラ玉軸受のうちの、スピンドル前端側に位置して正面側がスピンドル前端側を向くアンギュラ玉軸受の外輪と、スピンドル後端側に位置して正面側がスピンドル後端側を向くアンギュラ玉軸受の外輪とを、接触角が前後いずれの向きとなる使用形態であっても使用可能な軌道面を有する形状とすることで、これら両アンギュラ玉軸受の外輪を互いに同じ形状，寸法で互換性のあるものとしたことを特徴とするスピンドル装置。
【請求項２】
請求項１において、前記両アンギュラ玉軸受の前記グリース容器を互いに同じ形状，寸法で互換性のあるものとしたことを特徴とするスピンドル装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、前記各グリース容器の前記隙間形成片は、前記外輪の軌道面に対して前記グリースの基油を軸方向に供給するものとしたスピンドル装置。
【請求項４】
請求項３において、前記グリース容器の前記隙間形成片は、軸方向に延び、前記外輪の軌道面に隣接する内周面部分に対して、前記先端部が前記隙間を介して対面するスピンドル装置。
【請求項５】
請求項４において、前記外輪の軌道面に隣接する内周面部分が、前記軌道面の縁に沿って、この軌道面に近づくに従って軌道面の底部へ近づく傾斜を持った環状の傾斜油案内面と、この傾斜油案内面から前記軌道面と反対側に続く円筒面部とでなり、この円筒面部と前記隙間形成片との間で前記隙間を形成するスピンドル装置。
【請求項６】
請求項５において、前記隙間形成片は、前記傾斜油案内面の一部まで延びるスピンドル装置。
【請求項７】
請求項２ないし請求項６のいずれか１項において、前記各グリース容器が、外周面側が開口する溝形のグリース容器本体を有し、このグリース容器本体の軸受内側の側壁部の外径側端から前記隙間形成片が延び、前記グリース容器本体の軸受内側の側壁部の外径側端が、前記外輪の内周面に形成された環状の位置決め用切欠部に係合するスピンドル装置。
【請求項８】
請求項２ないし請求項７のいずれか１項において、前記スピンドルは、前端が工具またはワークの支持部となるスピンドル装置。
【請求項９】
請求項２ないし請求項８のいずれか１項において、前記各アンギュラ玉軸受は、前記グリース容器の設置側と反対側の端部に、軸受空間を密封するシールを有するスピンドル装置。
【請求項１０】
請求項２ないし請求項９のいずれか１項において、前記外輪の軌道面に対する前記隙間形成片と反対側の内周面に、前記隙間形成片が位置する内周面部分よりも小径となる小径内周面部を有し、この小径内周面部を、転動体を保持する保持器の案内面としたスピンドル装置。
【請求項１１】
請求項２ないし請求項１０のいずれか１項において、前記アンギュラ玉軸受を４個以上設置し、これらアンギュラ玉軸受は、スピンドルの前端側に、正面側をスピンドル前端側に向けて複数個並べて設置し、スピンドルの後端側に、正面側をスピンドル後端側に向けて複数個並べて設置したスピンドル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、スピンドル装置に関し、グリース容器を備えたグリース容器付き転がり軸受装置を、工作機械用のスピンドル装置に適用した技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
工作機械用のスピンドル装置に使用される転がり軸受の潤滑方法として、メンテナンスフリーで使用可能なグリース潤滑による方法がある。このグリース潤滑とされる潤滑機能付きの転がり軸受が種々提案されている（特許文献１〜３）。
例えば、図２１に示すように、外輪５０に隣接して間座５１を設け、この間座５１の内周にグリース溜まり形成部品５２（グリース容器５２）を設けたものがある。外輪軌道面５０ａに続く段差面５３を設け、前記グリース溜まり形成部品５２の隙間形成片５４の先端面の一部を前記段差面５３に当接させ、前記先端面と段差面５３との隙間から外輪軌道面５０ａに、グリースの基油を径方向に導くようになっている（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４２３４１２７号公報
【特許文献２】特許第４２５６３９１号公報
【特許文献３】特開２０１０−１９２６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図２２に示すように、アンギュラ玉軸受からなる前記転がり軸受を、背面組合せで使用する場合、外輪５０の接触角を成す作用線と、主軸（スピンドル）２０の軸心Ｌ１との交点Ｐ１が、軸受の位置よりも主軸２０の端部側に位置するため、前後の軸受の交点Ｐ１，Ｐ２間の距離が長くなり、剛性向上の面で好ましい。そのため、工作機械等のスピンドル装置では、一般に背面組み合わせとされる。しかし、従来のグリース容器５２を用いた潤滑構造では、外輪５０のうち、外輪軌道面に対して接触角を成す作用線の偏り側と反対側に、段差面およびグリース容器５２を設けなければならない。逆に、接触角を成す作用線の偏り側に、段差面およびグリース容器５２を設けると、軌道面を形成できないためである。前記接触角を成す作用線の偏り側と反対側に、段差面およびグリース容器５２を設けた場合、一対のアンギュラ玉軸受のうち、加工点に近いスピンドル２０の前端側に配置されるアンギュラ玉軸受について、この外輪５０の軌道面に対して接触角を成す作用線と主軸２０の軸中心Ｌ１との交点Ｐ１から、前記加工点までの距離が遠くなってしまう。そうすると、スピンドル装置の剛性を高めることが難しく、加工精度の向上を図ることが困難となる。
【０００５】
一対のアンギュラ玉軸受を、背面組合せで且つ縦軸で使用する場合、下側つまり加工点側に近い（スピンドルの前端側に位置する）転がり軸受は、表面張力、毛細管現象等による潤滑は期待できるが、この軸受の下方にグリース溜まり形成部品が配置されるため、グリースの基油が所望の供給量に満たない場合がある。
一方、外輪に隣接する間座を無くして軸受装置のコンパクト化を図る要求がある。この場合、例えば、外輪幅寸法を軸方向に延ばした外輪延長部を設け、この外輪延長部の内周面部にグリース容器を配置する。
【０００６】
したがって、前述のスピンドル装置の剛性、グリースの基油の安定供給という二つの課題を解決すること、および装置のコンパクト化を図るため、本件出願人は、スピンドル前端側に位置するアンギュラ玉軸受について、外輪をスピンドル後端側に延ばした外輪延長部を設け、この外輪延長部の内周面部にグリース容器を配置したうえで、グリース容器の基油の吐出口先端を、外輪の軌道面付近に配置する構成を提案した。
スピンドルの後端側のアンギュラ玉軸受については、外輪をスピンドル後端側に延ばした外輪延長部を設け、この外輪延長部の内周面部にグリース容器を配置する。さらに、前記のように、グリース容器の隙間形成片の先端面と、外輪軌道面に続く段差面との隙間から外輪軌道面に、グリースの基油を導く構成とすることが考えられる。
しかし、外輪延長部を設けた外輪は、ＪＩＳで規定される標準の幅寸法、形状とは異なる。しかも、複数のアンギュラ玉軸受を背面組み合わせで設置する場合、スピンドル前後端の各アンギュラ玉軸受の外輪同士も、互いに異なる形状に形成しなければならない。この場合、軸受構成部品の種類が増え、製造コストが高くなる。
【０００７】
この発明の目的は、スピンドル装置の剛性を高めると共に、グリースの基油を安定して確実に供給することができるうえ、軸受構成部品等の互換性を高めて製造コストの低減を図れるスピンドル装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明のスピンドル装置は、スピンドルを、互いに背面組み合わせでハウジングに設置された複数のアンギュラ玉軸受により支持したスピンドル装置において、前記各アンギュラ玉軸受の外輪の軌道面に対するスピンドル後端側の内周面部に、内部にグリースを溜めたグリース容器を設け、このグリース容器に、外輪の軌道面の付近に先端部が位置してグリース容器内のグリースの基油を滲み出させる隙間を形成した隙間形成片を設け、互いに背面組み合わせされたアンギュラ玉軸受のうちの、スピンドル前端側に位置して正面側がスピンドル前端側を向くアンギュラ玉軸受の外輪と、スピンドル後端側に位置して正面側がスピンドル後端側を向くアンギュラ玉軸受の外輪とを、接触角が前後いずれの向きとなる使用形態であっても使用可能な軌道面を有する形状とすることで、これら両アンギュラ玉軸受の外輪を互いに同じ形状，寸法で互換性のあるものとしたことを特徴とする。
【０００９】
前記グリース容器内および各アンギュラ玉軸受内には、グリースが初期封入される。スピンドル前後端の各アンギュラ玉軸受において、軸受の運転停止と運転再開との繰り返しにより、各グリース容器は、温度の上昇と下降の繰り返しのヒートサイクルにおける運転時の温度上昇により、密閉されたグリース容器内の内部圧力が上昇する。
グリース容器内の内部圧力の上昇により、このグリース容器内のグリース、および同グリース中の基油が隙間形成片の先端部に向けて移動する。その後、前記隙間内に存在するグリース中の毛細管現象により、グリース容器内の基油が、隙間内に存在する増稠剤を通路として経由して隙間形成片の先端部から滲み出される。これと同時に、前記隙間全体の毛細管現象により、グリース容器内のグリースが、隙間形成片の先端部側に移動する。したがって、隙間形成片の先端部から滲み出された基油が、外輪の軌道面に連続的に安定して供給される。このように外輪の軌道面に、グリースの基油を確実に供給し、軸受潤滑に寄与する油量を増加することができる。
【００１０】
複数のアンギュラ玉軸受を背面組合せとし、各アンギュラ玉軸受の外輪の軌道面に対するスピンドル後端側の内周面部に、グリース容器を設けたため、次のような作用効果を奏する。このスピンドル前端側のアンギュラ玉軸受について、この外輪の軌道面に対して接触角を成す作用線と主軸の軸中心との交点から、加工点までの距離を、ほぼグリース容器分だけ、従来例のものより短縮することができる。これにより、スピンドル装置の剛性を高め、加工精度を高めることが可能となる。
【００１１】
スピンドル前端側に位置して正面側がスピンドル前端側を向くアンギュラ玉軸受の外輪と、スピンドル後端側に位置して正面側がスピンドル後端側を向くアンギュラ玉軸受の外輪とを、接触角が前後いずれの向きとなる使用形態であっても使用可能な軌道面を有する形状とすることで、これら両アンギュラ玉軸受の外輪を互いに同じ形状，寸法で互換性のあるものとした。このため、両アンギュラ玉軸受の外輪の兼用化を図れ、軸受構成部品の互換性を高めることができる。したがって、製造コストの低減を図れる。
【００１２】
前記両アンギュラ玉軸受の前記グリース容器を互いに同じ形状，寸法で互換性のあるものとしても良い。この場合、外輪だけでなく、両グリース容器の兼用化を図れ、さらに構成部品の種類を低減できる。したがって、製造コストの低減をさらに図れる。
前記各グリース容器の前記隙間形成片は、前記外輪の軌道面に対して前記グリースの基油を軸方向に供給するものとしても良い。このように隙間形成片は、外輪の軌道面に対して基油を軸方向に供給する構造のため、グリース容器を、外輪の軌道面に対して接触角の成す作用線の偏り側、偏り側の反対側のいずれの側にも配置できる。前記偏り側、反対側のいずれの側にグリース容器を配置する場合でも、同じ形状、寸法で互換性のある外輪を用いることができるため、製造コストの低減を図れる。
【００１３】
前記グリースの基油を軸方向に供給する場合に、前記グリース容器の前記隙間形成片は、軸方向に延び、前記外輪の軌道面に隣接する内周面部分に対して、前記先端部が前記隙間を介して対面するものとしても良い。この場合、従来の外輪軌道面に続く段差面を設けた外輪よりも、外輪の肉厚を大きく確保でき、軸受剛性を高めたものにできる。
【００１４】
前記隙間形成片の先端部が、前記隙間を介して外輪の内周面部分に対面する場合に、前記外輪の軌道面に隣接する内周面部分が、前記軌道面の縁に沿って、この軌道面に近づくに従って軌道面の底部へ近づく傾斜を持った環状の傾斜油案内面と、この傾斜油案内面から前記軌道面と反対側に続く円筒面部とでなり、この円筒面部と前記隙間形成片との間で前記隙間を形成するものとしても良い。
この場合、初期封入されたグリースが傾斜油案内面に付着する。この付着が不十分であっても、軸受の運転により、転がり軸受内に初期封入したグリースが、遠心力により飛散し、その一部が傾斜油案内面に付着する。これにより、グリース容器内、傾斜油案内面、および外輪の軌道面の各グリースが繋がる。傾斜油案内面のグリース中の基油が少なくなると、この傾斜油案内面のグリースの増稠剤に対し、前記隙間内に存在するグリース中の毛細管現象により、グリース容器内の基油が、隙間内に存在する増稠剤を通路として経由して隙間形成片の先端部の隙間から滲み出される。これと同時に、前記隙間全体の毛細管現象により、グリース容器内のグリースが、隙間形成片の先端部の隙間から傾斜油案内面に供給される。これと共に、前記ヒートサイクルによるグリース容器内の内部圧力の上昇により、同グリース容器内のグリースの基油が前記隙間から吐出する。以後、このグリースの基油の供給が繰り返し行われる。
また、外輪の円筒面部と隙間形成片との間で前記隙間を形成するため、隙間形成片の先端部が、軸方向に延びて傾斜油案内面の付近に位置することになる。これにより、スピンドル装置に振動等が生じた場合においても、隙間形成片の先端部は、傾斜油案内面の軸方向長さ分、他の部品と離隔して干渉を防止することができる。したがって、隙間形成片の先端部はフレッティングにより摩耗するおそれがなくなる。
【００１５】
前記内周面部分が、傾斜油案内面と円筒面部とでなる場合に、前記隙間形成片は、前記傾斜油案内面の一部まで延びるものであっても良い。この場合、グリース容器内の内部圧力の上昇により、このグリース容器内のグリース、および同グリース中の基油が前記隙間の先端部に向けて移動する。その後、前記隙間内に存在するグリース中の毛細管現象により、グリース容器内の基油が、隙間内に存在する増稠剤を通路として経由して隙間形成片の先端部に溜まる。これと同時に、前記隙間全体の毛細管現象により、グリース容器内のグリースが、隙間形成片の先端部側に移動する。
その後、隙間形成片の先端部に溜まった基油の量が増えてくると、基油がこの先端部で膨らみ、この膨らんだ部分の重量が重くなって、表面張力等では保持できなくなり、隙間形成片から離れて、この基油自体の自重により傾斜油案内面上を軌道面の近くまで落下する。例えば、横軸で使用する場合に、全周のうち、傾斜油案内面が軌道面に対して下り傾斜となる箇所が生じるが、この下り傾斜の箇所では、傾斜油案内面に吐出され付着したグリースの基油が、自重によりこの傾斜面に沿って軌道面の底部側に移動する。この場合、軌道面と傾斜油案内面とにわたってグリースが繋がっていなくても、基油の自重により傾斜油案内面に沿って滑り落ちる。特に、隙間形成片の先端位置を、案内面隣接周面から傾斜油案内面の一部まで軸方向に突出する位置としたため、隙間形成片の先端部で膨らんで落下した基油が、傾斜油案内面の傾斜面に確実に落下し、この傾斜面に沿って円滑に効率良く移動する。このように軌道面と傾斜油案内面とにわたってグリースが繋がっていなくても、グリース基油が前記軌道面に確実に供給される。勿論、軌道面と傾斜油案内面とにわたってグリースが繋がっていても、前記と同様に、グリース基油を前記軌道面に確実に供給することができる。
【００１６】
前記各グリース容器が、外周面側が開口する溝形のグリース容器本体を有し、このグリース容器本体の軸受内側の側壁部の外径側端から前記隙間形成片が延び、前記グリース容器本体の軸受内側の側壁部の外径側端が、前記外輪の内周面に形成された環状の位置決め用切欠部に係合するものであっても良い。
この場合、グリース容器本体の側壁部の外径側端を、位置決め用切欠部に係合するだけで、グリース容器を外輪に位置決めでき、且つこの軸受装置を簡単に組立てることが可能となる。また、グリース容器を外輪に固定する止め環等を不要とでき、部品点数の低減を図れる。
【００１７】
前記スピンドルは、前端が工具またはワークの支持部となるものであっても良い。
前記各アンギュラ玉軸受は、前記グリース容器の設置側と反対側の端部に、軸受空間を密封するシールを有するものであっても良い。この場合、軸受内に供給されたグリース、基油を保持することができる。したがって、油分の飛散を抑え、環境負荷の低減を図れる。
【００１８】
前記外輪の軌道面に対する前記隙間形成片と反対側の内周面に、前記隙間形成片が位置する内周面部分よりも小径となる小径内周面部を有し、この小径内周面部を、転動体を保持する保持器の案内面としても良い。このように外輪の小径内周面部を、保持器の案内面とすることで、軸受運転時、保持器の挙動を安定化させて高速運転を実現できる。また、隙間形成片が位置する側の軌道面の内周面部分を、小径内周面部よりも大径とできるため、保持器と、前記隙間形成片との干渉を防ぐことができる。
【００１９】
前記アンギュラ玉軸受を４個以上設置し、これらアンギュラ玉軸受は、スピンドルの前端側に、正面側をスピンドル前端側に向けて複数個並べて設置し、スピンドルの後端側に、正面側をスピンドル後端側に向けて複数個並べて設置しても良い。
【発明の効果】
【００２０】
この発明のスピンドル装置は、スピンドルを、互いに背面組み合わせでハウジングに設置された複数のアンギュラ玉軸受により支持したスピンドル装置において、前記各アンギュラ玉軸受の外輪の軌道面に対するスピンドル後端側の内周面部に、内部にグリースを溜めたグリース容器を設け、このグリース容器に、外輪の軌道面の付近に先端部が位置してグリース容器内のグリースの基油を滲み出させる隙間を形成した隙間形成片を設け、互いに背面組み合わせされたアンギュラ玉軸受のうちの、スピンドル前端側に位置して正面側がスピンドル前端側を向くアンギュラ玉軸受の外輪と、スピンドル後端側に位置して正面側がスピンドル後端側を向くアンギュラ玉軸受の外輪とを、接触角が前後いずれの向きとなる使用形態であっても使用可能な軌道面を有する形状とすることで、これら両アンギュラ玉軸受の外輪を互いに同じ形状，寸法で互換性のあるものとしたため、スピンドル装置の剛性を高めると共に、グリースの基油を安定して確実に供給することができるうえ、軸受構成部品等の互換性を高めて製造コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】（Ａ）は、この発明の第１の実施形態に係るスピンドル装置の断面図、（Ｂ）は、同スピンドル装置のスピンドルおよび軸受装置を部分的に拡大して示す断面図である。
【図２】（Ａ）は、同スピンドル装置のスピンドル前端側のグリース容器付き転がり軸受装置の断面図、（Ｂ）は、同軸受装置の要部を拡大して示す断面図である。
【図３】同軸受装置における外輪の保持器案内面付近を拡大して示す断面図である。
【図４】同軸受装置におけるグリース容器等を拡大して示す断面図である。
【図５】（Ａ）は、同スピンドル装置のスピンドル後端側のグリース容器付き転がり軸受装置の断面図、（Ｂ）は、同軸受装置の要部を拡大して示す断面図である。
【図６】同軸受装置の作用効果を説明する概略図である。
【図７】（Ａ）は、同スピンドル装置の作用効果を説明する概略図、（Ｂ）は、従来技術に係るスピンドル装置の作用効果を説明する概略図である。
【図８】（Ａ）は、この発明の他の実施形態に係るスピンドル装置のスピンドル前端側のグリース容器付き転がり軸受装置の断面図、（Ｂ）は、同軸受装置の要部を拡大して示す断面図である。
【図９】（Ａ）は、同スピンドル装置のスピンドル後端側のグリース容器付き転がり軸受装置の断面図、（Ｂ）は、同軸受装置の要部を拡大して示す断面図である。
【図１０】同軸受装置の作用効果を説明する概略図である。
【図１１】（Ａ）は、この発明のさらに他の実施形態に係るグリース容器付き転がり軸受装置の断面図、（Ｂ）は、同軸受装置の要部を拡大して示す断面図である。
【図１２】同軸受装置を部分的に変更した変更形態に係り、同軸受装置に対し接触角の方向を逆向きとしたグリース容器付き転がり軸受装置の断面図である。
【図１３】（Ａ）は、この発明のさらに他の実施形態に係るグリース容器付き転がり軸受装置の断面図、（Ｂ）は、同軸受装置の要部を拡大して示す断面図である。
【図１４】（Ａ）は、同軸受装置を部分的に変更した変更形態に係り、同軸受装置に対し接触角の方向を逆向きとしたグリース容器付き転がり軸受装置の断面図、（Ｂ）は、同軸受装置の要部を拡大して示す断面図である。
【図１５】この発明のさらに他の実施形態に係るグリース容器付き転がり軸受装置の断面図である。
【図１６】この発明のさらに他の実施形態に係るスピンドル装置の断面図である。
【図１７】この発明のさらに他の実施形態に係るスピンドル装置の断面図である。
【図１８】この発明のさらに他の実施形態に係るスピンドル装置の断面図である。
【図１９】この発明のさらに他の実施形態に係るスピンドル装置の断面図である。
【図２０】同スピンドル装置のスピンドルおよびアンギュラ玉軸受を部分的に拡大して示す拡大断面図である。
【図２１】従来の工作機械用のスピンドル装置に使用される転がり軸受の断面図である。
【図２２】従来のスピンドル装置の要部の拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
この発明の一実施形態を図１ないし図７と共に説明する。この実施形態に係る工作機械用のスピンドル装置は、グリース容器を備えたグリース容器付き転がり軸受装置を、用いたものである。先ず、スピンドル装置の全体構成について説明し、以後、スピンドル前端側、後端側のグリース容器付き転がり軸受装置について順次説明する。
【００２３】
図１（Ａ），（Ｂ）に示すように、例えば、図２（Ａ）のアンギュラ玉軸受をスピンドル２０（主軸２０）の前端側に配置し、図５（Ａ）のアンギュラ玉軸受をスピンドル２０の後端側に配置し、これら２個のアンギュラ玉軸受を背面組み合わせでハウジング２１に設置している。２個のアンギュラ玉軸受は、スピンドル２０の両端を回転自在に支持する。各アンギュラ玉軸受の内輪４は、内輪位置決め間座２２，２２およびスピンドル２０の段部２０ａ，２０ａにより軸方向に位置決めされ、内輪固定ナット２３によりスピンドル２０に締め付け固定されている。外輪３は、外輪間座２４および外輪押え蓋２５，２５によりハウジング２１内に位置決め固定されている。ハウジング２１は、ハウジング内筒２１ａとハウジング外筒２１ｂとを嵌合させたものであり、その嵌合部に、冷却のための通油溝２１ｃが設けられている。
【００２４】
スピンドル２０の前端２０ｂは、工具またはワークの支持部となり、スピンドル２０の後端２０ｃは、モータ等の駆動源が図示外の回転伝達機構を介して連結される。モータは、ハウジング２１に内蔵しても良い。このスピンドル装置は、例えば、マシニングセンタ、旋盤、フライス盤、研削盤等の各種の工作機械に適用できる。
【００２５】
スピンドルの前端側のグリース容器付き転がり軸受装置について、図２乃至図４と共に説明する。
図２（Ａ）に示すように、このグリース容器付き転がり軸受装置は、転がり軸受１と、グリース容器２とを有する。転がり軸受１はアンギュラ玉軸受であり、この図２（Ａ）の例では、グリース容器２は、アキシアル荷重を受ける外輪背面側に設けられる。図２（Ａ）の転がり軸受１は、図１（Ｂ）のスピンドル２０の前端側（同図左側）に位置し、正面側が少なくとも前端側を向く。また、固定側軌道輪である外輪３に対して位置固定に、グリース容器２が軸受空間内に取付けられ、このグリース容器２内にグリースを溜めるように構成されている。後述するように、グリース容器２内のグリースの基油を、固定側軌道輪の軌道面３ａに供給するようになっている。
【００２６】
転がり軸受１は、内輪４、外輪３、複数の転動体５、保持器６、およびシール７を備え、複数の転動体５は、内外輪４，３の軌道面４ａ，３ａ間に介在する。これら転動体５は、円筒状の保持器６により円周方向一定間隔おきに保持されている。内外輪４，３間の軸方向一端つまり軸受正面側の一端は、シール７によって密封されている。
外輪３には、グリース容器２の形成用に幅方向に延びる外輪延長部３ｂを設けている。この外輪延長部３ｂは、外輪３の軌道面３ａに対して接触角を成す作用線３ｃの偏り側から、グリース容器２の容量等に応じて幅方向に延びる。
【００２７】
図２（Ｂ）に示すように、外輪３の軌道面３ａの同図右側に隣接する内周面部分８は、環状の傾斜油案内面８ａと円筒面部８ｂとでなる。これらのうち傾斜油案内面８ａは、外輪３の軌道面３ａに対して接触角を成す作用線３ｃの偏り側に続く位置に設けられる。この傾斜油案内面８ａは、外輪３の軌道面３ａの縁に沿って、この軌道面３ａに近づくに従って軌道面３ａの底部に近づく傾斜を持つ。軸受の運転により、転がり軸受１内に初期封入したグリースが、遠心力により飛散し、その一部が前記傾斜油案内面８ａに付着するようになっている。円筒面部８ｂは、前記傾斜油案内面８ａから前記軌道面３ａと反対側に続く。
【００２８】
図３に示すように、外輪３の軌道面３ａの同図左側に隣接する内周面、つまり傾斜油案内面８ａと反対側の内周面には、小径内周面部９を有する。この小径内周面部９は、傾斜油案内面側の内周面部分よりも小径に形成されている。この小径となる小径内周面部９を、保持器６の案内面としている。すなわち保持器６の外周面６ａが、小径内周面部９に案内されるようになっている。小径内周面部９に隣接する外輪内周面における端部に外輪シール溝１０が形成され、この外輪シール溝１０にシール７が嵌合固定されている。
【００２９】
図２（Ａ）に示すように、内輪４にも、幅方向に延びる内輪延長部４ｂを設けている。この内輪延長部４ｂは、外輪延長部３ｂおよびグリース容器２の内周側に位置する。前記内輪延長部４ｂを含む内輪４の全幅寸法は、外輪３の全幅寸法と略同一に規定されている。
内輪４の軌道面４ａの同図右側に隣接する内輪外周面４ｃが形成され、この内輪外周面４ｃに、段差部４ｄを介して、前記内輪外周面４ｃよりも小径となる小径外周面部４ｅが形成されてる。この小径外周面部４ｅとグリース容器２との間に所定の径方向隙間δ１が形成され、内輪４とグリース容器２との干渉が防止されるようになっている。図３に示すように、内輪４の軌道面４ａの同図左側に隣接する内輪外周面４ｆにおける端部に内輪シール溝１１が形成されている。
【００３０】
グリース容器２等について説明する。
図４に示すように、グリース容器２に、軸方向に延びて先端部１２ａが前記傾斜油案内面８ａの付近に位置する隙間形成片１２を設けている。この隙間形成片１２の先端部１２ａに、グリース容器２内のグリースの基油を滲み出させる隙間δ２を形成している。グリース容器２は、外周面側が開口する溝形のグリース容器本体１３を有し、このグリース容器本体１３は、円筒状の底面部１３ａと、この底面部１３ａの軸方向一端縁部から径方向斜め外方に立設する一側壁部１３ｂと、底面部１３ａの軸方向他端縁部から径方向外方に立設する他側壁部１３ｃとを有する。前記グリース容器本体１３における一側壁部１３ｂの外径側端から前記隙間形成片１２が軸方向転動体側に延びる。前記一側壁部１３ｂは、内径側端から径方向外方に向かうに従って軸受内側に傾斜する傾斜角度を有する。
【００３１】
外輪３における外輪延長部３ｂの内周面には、外輪３に対してグリース容器２を位置決めする環状の位置決め用切欠き部１４が形成されている。この位置決め用切欠き部１４は、外輪延長部３ｂの内周面における端部に形成され、円筒面状の内周面部１４ａと、この内周面部１４ａに続く段部１４ｂとでなる。これら内周面部１４ａと段部１４ｂとの隅部には、逃がし部１４ｃが環状に設けられている。この位置決め用切欠き部１４に、他側壁部１３ｃの外径側端が係合している。位置決め用切欠き部１４の内周面部１４ａに、グリース容器本体１３の他側壁部１３ｃの外径側端が嵌合固定されることで、外輪３に対してグリース容器２の径方向位置が位置決めされる。これと共に、位置決め用切欠き部１４の段部１４ｂに、前記他側壁部１３ｃの外径側端の内側面が当接することで、外輪３に対してグリース容器２の軸方向位置が位置決めされる。なお内周面部１４ａと段部１４ｂとの隅部に、逃がし部１４ｃを設けたため、他側壁部１３ｃの外径側端の角部と前記隅部との干渉を防止し得る。これにより、外輪３に対しグリース容器２を正確に位置決めし得る。
【００３２】
外輪延長部３ｂには、グリース容器２内にグリースを封入するグリース封入孔１５が形成されている。グリース封入孔１５は、径方向に貫通する雌ねじから成る。このグリース封入孔１５に螺合してグリース封入孔１５を密閉する図示外の雄ねじ部材を設けている。前記外輪延長部３ｂにグリース封入孔１５を設ける構成に代えて、グリース容器本体１３の他側壁部１３ｃに、軸方向に貫通するグリース封入孔１５を設け、このグリース封入孔１５に螺合する雄ねじ部材を設けた構成にしても良い。
【００３３】
図２（Ｂ）および図４に示すように、隙間形成片１２は、外輪３の内周面に対面して、外輪内周面８のうち円筒部分８ｂと隙間形成片１２の先端部１２ａとの間に、前記隙間δ２を形成する。すなわち図２（Ｂ）に拡大して示すように、隙間形成片１２の先端部１２ａが、軸方向に延びて傾斜油案内面８ａの付近に位置し、外輪３の内周面部分８のうちの円筒面部８ｂと、隙間形成片１２の先端部１２ａとの間に、前記隙間δ２、つまり半径方向の隙間δ２を形成する。また、グリース容器本体１３の一側壁部１３ｂの外径側端から隙間形成片１２が軸方向転動体側に延び、グリース容器２内のグリースの基油を、外輪３の軌道面３ａに対して軸方向に供給する構成となっている。
【００３４】
スピンドルの後端側のグリース容器付き転がり軸受装置について、図５と共に説明する。ここで、図５（Ａ）は、図２に示すグリース容器付き転がり軸受装置を部分的に変更した変更形態に係り、同軸受装置に対し接触角の方向を逆向きとしたグリース容器付き転がり軸受装置の断面図、図５（Ｂ）は同軸受装置の要部を拡大して示す断面図である。この図５の例では、グリース容器２は、アキシアル荷重を受けない外輪正面側に設けられる。
【００３５】
図５（Ａ）の転がり軸受１は、図１（Ｂ）のスピンドル２０の後端側（同図右側）に位置し、正面側がスピンドル後端側を向く。同転がり軸受１の外輪３と、前述の図２（Ａ）の転がり軸受１の外輪３とを、接触角が前後いずれの向きとなる使用形態であっても使用可能な軌道面３ａを有する形状とすることで、互いに背面組み合わせされたアンギュラ玉軸受の外輪３，３を互いに同じ形状、寸法で互換性のあるものとしている。
ただし、図５（Ａ）に示すように、外輪延長部３ｂは、外輪３の軌道面３ａに対して接触角を成す作用線３ｃの偏り側と反対側から、幅方向に延びる。図５（Ｂ）に示すように、外輪３の内周面部分８のうち傾斜油案内面８ａは、外輪３の軌道面３ａに対して接触角を成す作用線３ｃの偏り側と反対側に続く位置に設けられる。このように外輪延長部３ｂ、傾斜油案内面８ａは、作用線３ｃの偏り側との位置関係が、図２（Ａ）の外輪３と逆の関係になっているものの、互いに背面組み合わせされたアンギュラ玉軸受の外輪３，３は、互いに同じ形状、寸法で互換性のあるものとなっている。また、両アンギュラ玉軸受のグリース容器２，２を、互いに同じ形状、寸法で互換性のあるものとしている。
【００３６】
図５（Ａ）に示すように、内輪４の軌道面４ａの同図左側に隣接する、傾斜面から成る内輪カウンタボア４ｇが形成されている。この内輪カウンタボア４ｇの端部に内輪シール溝は形成されない。内輪４の軌道面４ａの同図右側に隣接する内輪外周面４ｈが形成され、この内輪外周面４ｈに、段差部４ｉを介して、前記内輪外周面４ｈよりも小径となる小径外周面部４ｊが形成されてる。その他図２の構成と同一構成となっている。
【００３７】
次に、グリース容器付き転がり軸受装置の作用効果を主に図６と共に説明する。図６の「＋」はグリース中の基油を表すものである。
グリース容器２内および転がり軸受１内には、一般的に、グリースが初期封入される。この初期封入されたグリースが傾斜油案内面８ａに付着する。この付着が不十分であっても、軸受の運転により、転がり軸受１内に初期封入したグリースが、遠心力により飛散し、その一部が傾斜油案内面８ａに付着する。これにより、グリース容器２内、傾斜油案内面８ａ、および外輪３の軌道面３ａの各グリースが繋がる。また、グリース容器２は前記隙間δ２を除いて密閉される。軸受の運転停止と運転再開との繰り返しによるグリース容器２の温度の上昇と下降の繰り返しのヒートサイクルにおける運転時の温度上昇により、前記密閉されたグリース容器２内の内部圧力が上昇する。
軸受の運転により、外輪３の軌道面３ａにあるグリースの基油が少なくなると、この軌道面３ａに対し、傾斜油案内面８ａのグリース中の基油が供給される。つまり軌道面３ａに対し、毛細管現象により傾斜油案内面８ａのグリース中の基油のみが供給される。これと共に、例えば、横軸で使用する場合に、全周のうち、傾斜油案内面８ａが軌道面３ａに対して下り傾斜となる箇所が生じるが、この下り傾斜の箇所では、傾斜油案内面８ａに付着したグリースの基油が、自重によりこの傾斜面に沿って軌道面３ａの底部側に移動する。このように、傾斜油案内面８ａを設け、自重による基油の移動が行われるようにしたため、グリース基油を軌道面３ａに安定して確実に供給することができる。
【００３８】
傾斜油案内面８ａのグリース中の基油が少なくなると、この傾斜油案内面８ａのグリースの増稠剤に対し、前記隙間δ２内に存在するグリース中の毛細管現象により、グリース容器内の基油が、隙間δ２内に存在する増稠剤を通路として経由して隙間形成片１２の先端部１２ａの隙間δ２から滲み出される。これと同時に、前記隙間δ２全体の毛細管現象により、グリース容器２内のグリースが、隙間形成片１２の先端部１２ａの隙間δ２から傾斜油案内面８ａに供給される。これと共に、前記ヒートサイクルによるグリース容器２内の内部圧力の上昇により、同グリース容器２内のグリースの基油が前記隙間δ２から吐出する。以後、このグリースの基油の供給が繰り返し行われる。
【００３９】
このように外輪３の軌道面３ａに、グリースの基油を確実に供給し、軸受潤滑に寄与する油量を増加することができる。また、隙間形成片１２の先端部１２ａが、軸方向に延びて傾斜油案内面８ａの付近に位置するため、隙間形成片１２の先端部１２ａは、傾斜油案内面８ａの軸方向長さ分、他の部品（この例では転動体５等）と離隔して干渉を防止することができる。したがって、隙間形成片１２の先端部１２ａは、スピンドル装置の振動等に拘わらず、フレッティングにより摩耗するおそれがなくなる。
【００４０】
図７（Ａ）に示すように、一対のアンギュラ玉軸受を背面組合せとし、スピンドル２０の前端側（同図左側）のアンギュラ玉軸受について、この軸受の後ろ側に位置して、外輪３の内周に、内部にグリースを溜めたグリース容器２を設けたため、次のような作用効果を奏する。このスピンドル２０の前端側のアンギュラ玉軸受について、この外輪３の軌道面３ａに対して接触角を成す作用線３ｃと主軸２０の軸中心Ｌ１との交点Ｐ１から、前記加工点までの距離Ｌ２を、ほぼグリース容器分だけ、図７（Ｂ）に示す従来例のものより短縮することができる。これにより、スピンドル装置の剛性を高め、加工精度を高めることが可能となる。
【００４１】
背面組合わせとした複数のアンギュラ玉軸受について、スピンドル前端側に位置して正面側がスピンドル前端側を向くアンギュラ玉軸受の外輪３と、スピンドル後端側に位置して正面側がスピンドル後端側を向くアンギュラ玉軸受の外輪３とを、接触角が前後いずれの向きとなる使用形態であっても使用可能な軌道面３ａを有する形状とすることで、これら両アンギュラ玉軸受の外輪３，３を互いに同じ形状，寸法で互換性のあるものとした。このため、両アンギュラ玉軸受の外輪３の兼用化を図れ、軸受構成部品の互換性を高めることができる。したがって、製造コストの低減を図れる。両アンギュラ玉軸受のグリース容器２，２を互いに同じ形状，寸法で互換性のあるものとしたため、外輪３だけでなく、両グリース容器２，２の兼用化を図れ、さらに構成部品の種類を低減できる。したがって、製造コストの低減をさらに図れる。
【００４２】
図４、図５（Ａ）に示すように、グリース容器本体１３の軸受内側の側壁部１３ｃの外径側端が、外輪３の内周面に形成された環状の位置決め用切欠部１４に係合するため、次のような作用効果を奏する。グリース容器本体１３の側壁部１３ｃの外径側端を、位置決め用切欠部１４に係合するだけで、グリース容器２を外輪３に位置決めでき、且つこの軸受装置を簡単に組立てることが可能となる。また、グリース容器２を外輪３に固定する止め環等を不要とでき、部品点数の低減を図れる。
【００４３】
図２（Ｂ）、図５（Ｂ）に示すように、隙間形成片１２は、外輪３の内周面に対面して、外輪内周面８のうち円筒部分８ｂと隙間形成片１２の先端部１２ａとの間に、隙間δ２を形成するものであるため、グリースの基油を前記隙間δ２から軸方向に供給することができる。グリースの基油を径方向ではなく軸方向に供給するため、グリース容器２を、外輪３の軌道面３ａに対して接触角の成す作用線３ｃの偏り側、偏り側の反対側のいずれの側にも配置できる。前記偏り側、反対側のいずれの側にグリース容器２を配置する場合でも、外輪３を兼用することができるため、製造コストの低減を図れる。
また、外輪内周面８のうち円筒部分８ｂと隙間形成片１２の先端部１２ａとの間に、前記隙間δ２を形成するため、従来の外輪軌道面に続く段差面を設けた外輪よりも、外輪３の肉厚を大きく確保でき、軸受剛性を高めたものにできる。
【００４４】
以下、この発明の他の実施形態を説明する。各形態で先行する形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付し、重複する説明を略する。構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、特に記載する場合を除き、先行して説明している形態と同様とする。同一構成の部分からは同一の作用効果を奏する。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組合せることも可能である。
【００４５】
図８（Ａ）および（Ｂ）のグリース容器付き転がり軸受装置は、例えば、図１のスピンドル２０の前端側に配置されるものであり、図２（Ａ）および（Ｂ）の軸受装置に代えて設けられる。このグリース容器２の隙間形成片１２における先端部１２ａの先端位置１２ａａは、円筒面部８ｂから傾斜油案内面８ａの一部まで軸方向に突出する。この隙間形成片１２の先端部１２ａに、グリース容器２内のグリースの基油を滲み出させる隙間δ２を形成している。
【００４６】
図８（Ｂ）に示すように、隙間形成片１２は、外輪３の内周面に対面して、外輪内周面８のうち円筒部分８ｂと隙間形成片１２の先端部１２ａとの間に、前記隙間δ２を形成する。隙間形成片１２の先端部１２ａの先端位置１２ａａは、円筒面部８ｂから傾斜油案内面８ａの一部まで軸方向に突出する位置としている。外輪３の内周面部分８のうちの円筒面部８ｂ、および傾斜油案内面８ａの一部と、隙間形成片１２の先端部１２ａとの間に、前記隙間δ２、つまり半径方向の隙間δ２を形成する。また、グリース容器本体１３の一側壁部１３ｂの外径側端から隙間形成片１２が軸方向転動体側に延び、グリース容器２内のグリースの基油を、外輪３の軌道面３ａに対して軸方向に供給する構成となっている。
【００４７】
ここで、図９（Ａ）は、図８（Ａ）のグリース容器付き転がり軸受装置を部分的に変更した変更形態に係り、同軸受装置に対し接触角の方向を逆向きとしたグリース容器付き転がり軸受装置の断面図、図９（Ｂ）は同軸受装置の要部を拡大して示す断面図である。この図９の例では、グリース容器２は、アキシアル荷重を受けない外輪正面側に設けられる。図８（Ａ）のアンギュラ玉軸受と、図９（Ａ）のアンギュラ玉軸受とが背面組み合わせで、ハウジング２１（図１（Ａ））に設置される。
図９（Ａ）の転がり軸受１は、図１（Ｂ）のスピンドル２０の後端側（同図右側）に位置し、正面側がスピンドル後端側を向く。同転がり軸受１の外輪３と、前述の図８（Ａ）の転がり軸受１の外輪３とを、接触角が前後いずれの向きとなる使用形態であっても使用可能な軌道面３ａを有する形状とすることで、互いに背面組み合わせされたアンギュラ玉軸受の外輪３，３を互いに同じ形状、寸法で互換性のあるものとしている。
ただし、図９（Ａ）に示すように、外輪延長部３ｂは、外輪３の軌道面３ａに対して接触角を成す作用線３ｃの偏り側と反対側から、幅方向に延びる。図９（Ｂ）に示すように、外輪３の内周面部分８のうち傾斜油案内面８ａは、外輪３の軌道面３ａに対して接触角を成す作用線３ｃの偏り側と反対側に続く位置に設けられる。このように外輪延長部３ｂ、傾斜油案内面８ａは、作用線３ｃの偏り側との位置関係が、図８（Ａ）の外輪３と逆の関係になっているものの、互いに背面組み合わせされたアンギュラ玉軸受の外輪３，３は、互いに同じ形状、寸法で互換性のあるものとなっている。また、両アンギュラ玉軸受のグリース容器２，２を、互いに同じ形状、寸法で互換性のあるものとしている。
【００４８】
図９（Ａ）に示すように、内輪４の軌道面４ａの同図左側に隣接する、傾斜面から成る内輪カウンタボア４ｇが形成されている。この内輪カウンタボア４ｇの端部に内輪シール溝は形成されない。内輪４の軌道面４ａの同図右側に隣接する内輪外周面４ｈが形成され、この内輪外周面４ｈに、段差部４ｉを介して、前記内輪外周面４ｈよりも小径となる小径外周面部４ｊが形成されてる。その他図８の構成と同一構成となっている。
【００４９】
次に、図９のグリース容器付き転がり軸受装置の作用効果を主に図１０と共に説明する。
図１０（ａ）に示すように、グリース容器２内および転がり軸受１内には、一般的に、グリースが初期封入される。グリース容器２は前記隙間δ２を除いて密閉される。軸受の運転停止と運転再開との繰り返しによるグリース容器２の温度の上昇と下降の繰り返しのヒートサイクルにおける運転時の温度上昇により、前記密閉されたグリース容器２内の内部圧力が上昇する。
図１０（ｂ）に示すように、グリース容器２内の内部圧力の上昇により、このグリース容器２内のグリース、および同グリース中の基油が前記隙間δ２の先端部１２ａに向けて移動する。その後、前記隙間δ２内に存在するグリース中の毛細管現象により、グリース容器２内の基油が、隙間δ２内に存在する増稠剤を通路として経由して隙間形成片１２の先端部１２ａに溜まる。これと同時に、前記隙間δ２全体の毛細管現象により、グリース容器２内のグリースが、隙間形成片１２の先端部１２ａ側に移動する。
【００５０】
その後、図１０（ｃ）に示すように、隙間形成片１２の先端部１２ａに溜まった基油の量が増えてくると、基油がこの先端部１２ａで膨らみ、この膨らんだ部分の重量が重くなって、表面張力等では保持できなくなり、隙間形成片１２から離れて、この基油自体の自重により傾斜油案内面８ａ上を軌道面３ａの近くまで落下する。例えば、横軸で使用する場合に、全周のうち、傾斜油案内面８ａが軌道面３ａに対して下り傾斜となる箇所が生じるが、この下り傾斜の箇所では、傾斜油案内面８ａに吐出され付着したグリースの基油が、自重によりこの傾斜面に沿って軌道面３ａの底部側に移動する。この場合、軌道面３ａと傾斜油案内面８ａとにわたってグリースが繋がっていなくても、基油の自重により傾斜油案内面８ａに沿って滑り落ちる。特に、隙間形成片１２の先端位置１２ａａを、案内面隣接周面８ｂから傾斜油案内面８ａの一部まで軸方向に突出する位置としたため、隙間形成片１２の先端部１２ａで膨らんで落下した基油が、傾斜油案内面８ａの傾斜面に確実に落下し、この傾斜面に沿って円滑に効率良く移動する。このように軌道面３ａと傾斜油案内面８ａとにわたってグリースが繋がっていなくても、グリース基油が前記軌道面３ａに確実に供給される。勿論、軌道面３ａと傾斜油案内面８ａとにわたってグリースが繋がっていても、前記と同様に、グリース基油を前記軌道面３ａに確実に供給することができる。このように、外輪３の軌道面３ａに、グリースの基油を確実に供給し、軸受潤滑に寄与する油量を増加することができる。また、隙間形成片１２の先端位置１２ａａを前記のように規定したため、隙間形成片１２の先端部１２ａａが、フレッティングにより摩耗するおそれがなくなる。したがって、前記隙間δ２を精度良く管理でき、例えば、スピンドル装置の振動等に拘わらずグリースの基油を安定供給することができる。
【００５１】
隙間形成片１２は、外輪３の内周面に対面して、外輪内周面８のうち円筒部分８ｂと隙間形成片１２の先端部１２ａとの間に、隙間δ２を形成するものであるため、グリースの基油を前記隙間δ２から軸方向に供給することができる。グリースの基油を径方向ではなく軸方向に供給するため、グリース容器２を、外輪３の軌道面３ａに対して接触角の成す作用線３ｃの偏り側、偏り側の反対側のいずれの側にも配置できる。前記偏り側、反対側のいずれの側にグリース容器２を配置する場合でも、外輪３を兼用することができるため、製造コストの低減を図れる。
また、外輪内周面８のうち円筒部分８ｂと隙間形成片１２の先端部１２ａとの間に、前記隙間δ２を形成するため、従来の外輪軌道面に続く段差面を設けた外輪よりも、外輪３の肉厚を大きく確保でき、軸受剛性を高めたものにできる。
【００５２】
図１１（Ａ）のグリース容器付き転がり軸受装置は、外輪３に隣接する外輪間座１６を設け、この外輪間座１６の内周面に、グリース容器２を設けたものである。図１１（Ｂ）は、図１１（Ａ）の要部の拡大断面図である。この例では、内輪延長部４ｂに代えて、内輪４に隣接する内輪間座２６を設けている。但し、この内輪間座２６を設ける構成に代えて、図２（Ａ）と同様に内輪延長部４ｂを設けた構成にすることも可能である。図１１の構成によると、標準的な外輪幅および内輪幅の素材を用いることができ、製造コストの低減を図れる。
【００５３】
図１２は、図１１のグリース容器付き転がり軸受装置を部分的に変更した変更形態に係り、同軸受装置に対し接触角の方向を逆向きとしたグリース容器付き転がり軸受装置の断面図である。図１１（Ａ）のアンギュラ玉軸受と、図１２のアンギュラ玉軸受とが背面組み合わせで、ハウジング２１（図１（Ａ））に設置される。この図１２の構成においても、標準的な外輪幅および内輪幅の素材を用いることができ、製造コストの低減を図れる。
【００５４】
図１３（Ａ），（Ｂ）のグリース容器付き転がり軸受装置は、隙間形成片１２が内周片１７と外周片１８とでなる２重構造であり、これら内周片１７と外周片１８との間で、前記隙間δ２を形成するものである。外周片１８は、他側壁部１３ｃの外径側の内面部から、外輪間座１６の内周面に沿って軸受内側に延びる。この外周片１８の先端部は、外輪内周面の端部に設けられた環状の位置決め用切欠き部１４に、嵌合して位置決めされる。位置決め用切欠き部１４の内周面部１４ａに、外周片１８の先端部における外径側端が嵌合固定されることで、外輪３に対してグリース容器２の径方向位置が位置決めされる。これと共に、位置決め用切欠き部１４の段部１４ｂに、外周片１８の先端部における軸方向先端面が当接することで、外輪３に対してグリース容器２の軸方向位置が位置決めされる。
【００５５】
このように外周片１８が、位置決め用切欠き部１４に嵌合して位置決めされた状態で、外周片１８の内周面部分の円筒面部８ｂと、内周片１７の外周面との間に半径方向の隙間δ２を形成する。前記外周片１８の内周面部分の円筒面部８ｂから、傾斜油案内面８ａを介して軌道面３ａが続く。
この場合、グリース容器２内にグリースを封入したものを、グリース容器単独で容易に取扱うことができる。したがって、グリースを封入したグリース容器２を、転がり軸受１に位置固定に組み立てることができる。この場合、グリース容器付き転がり軸受装置の組立て後のグリース封入作業を省略できるため、作業工数の低減を図れる。
【００５６】
図１４は、図１３のグリース容器付き転がり軸受装置を部分的に変更した変更形態に係り、同軸受装置に対し接触角の方向を逆向きとしたグリース容器付き転がり軸受装置の断面図である。図１３（Ａ）のアンギュラ玉軸受と、図１４（Ａ）のアンギュラ玉軸受とが背面組み合わせで、ハウジング２１（図１（Ａ））に設置される。この図１４の構成においても、グリース容器２内にグリースを封入したものを、グリース容器単独で容易に取扱うことができ、グリースを封入したグリース容器２を、転がり軸受１に位置固定に組み立てることができる。この場合、グリース容器付き転がり軸受装置の組立て後のグリース封入作業を省略できるため、作業工数の低減を図れる。
【００５７】
図１５のグリース容器付き転がり軸受装置は、グリース容器２内の前記隙間δ２からなる出口に対する底部の全周にわたり、圧縮気体が封入された気体封入袋１９を設け、前記グリース容器２内に、グリース初期封入状態で、前記気体封入袋１９を袋内の気圧に抗して収縮させた状態にグリースを封入している。この図１５の軸受装置と、同軸受装置に対し接触角を逆向きとした軸受装置とが背面組み合わせで、ハウジング２１（図１（Ａ））に設置される。この場合、軸受運転時の温度上昇により、気体封入袋１９内の圧縮空気が膨張し、これによりグリース容器２内に封入されたグリースが前記隙間δ２側に押し出される。これと共に、前記毛細管現象およびヒートサイクルにより、グリース容器２内のグリースの基油が前記隙間δ２から安定して滲み出される。
【００５８】
図１６に示すように、アンギュラ玉軸受を４個以上（この例では４個）設置し、これらアンギュラ玉軸受は、スピンドル２０の前端側に、正面側をスピンドル前端側に向けて複数個（この例では２個）並べて設置し、スピンドル２０の後端側に、正面側をスピンドル後端側に向けて複数個（この例では２個）並べて設置したスピンドル装置であっても良い。
【００５９】
図１７のスピンドル装置は、図示外のモータ等の駆動源が回転伝達機構２７を介して連結される、いわゆるベルト駆動式のスピンドル装置である。スピンドル２０の前端側に３個のアンギュラ玉軸受が設けられ、スピンドル２０の後端側に複列円筒ころ軸受２８が設けられている。この場合、図１のスピンドル装置等よりも剛性を高め、スピンドル２０の高速化を図れる。
【００６０】
図１８のスピンドル装置は、モータ２９をハウジング２１内に内蔵した、いわゆるビルトインモータ駆動式のスピンドル装置である。スピンドル２０に、モータ２９のロータ２９ａが取付けられ、ハウジング２１にこのモータ２９のステータ２９ｂが取り付けられている。ロータ２９ａは永久磁石等からなり、ステータ２９ｂはコイルおよびコア等からなる。スピンドル２０の前端側に４個のアンギュラ玉軸受が設けられ、スピンドル２０の後端側に円筒ころ軸受３０が設けられている。この場合、図１や図１７のスピンドル装置等よりも高速化を図れる。
【００６１】
図１９および図２０に示すように、立型のスピンドル装置に、一対のアンギュラ玉軸受を背面組合せとして使用する場合、加工点に近い側に配置されるアンギュラ玉軸受については、この軸受の上方にグリース容器２を配置するため、グリース容器２内のグリースが自重により隙間形成片１２の先端部１２ａ側に円滑に移動する。グリース容器２内のグリースの基油も、隙間形成片１２の先端部１２の隙間δ２から、基油自体の自重により傾斜油案内面８ａに移動し易くなる。傾斜油案内面８ａのグリース中の基油も、基油自体の自重により、外輪軌道面３ａまたは転動体５に移動し易くなる。このように加工点に近い側に配置されるアンギュラ玉軸受において、外輪軌道面３ａにグリースの基油をより確実に供給することができる。加工点から遠い側に配置されるアンギュラ玉軸受についても、この軸受の上方にグリース容器２を配置するため、加工点に近い側のアンギュラ玉軸受と同様に、外輪軌道面３ａにグリースの基油をより確実に供給することができる。
【符号の説明】
【００６２】
１…転がり軸受
２…グリース容器
３…外輪
３ａ…軌道面
８…内周面部分
８ａ…傾斜油案内面
８ｂ…円筒面部
１２…隙間形成片
１２ａ…先端部
２０…スピンドル
２１…ハウジング
δ２…隙間
【図１】
2012072861.tif 000003
【図２】
2012072861.tif 000004
【図３】
2012072861.tif 000005
【図４】
2012072861.tif 000006
【図５】
2012072861.tif 000007
【図６】
2012072861.tif 000008
【図７】
2012072861.tif 000009
【図８】
2012072861.tif 000010
【図９】
2012072861.tif 000011
【図１０】
2012072861.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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