(57)【要約】【課題】  毛細管現象を利用してグリースの基油を確実に供給できると共に、製造コストの低減を図ることができるグリース容器付き転がり軸受装置を提供する。【解決手段】  このグリース容器付き転がり軸受装置は、外輪３に対して位置固定に、軸受空間内に取付けられて内部にグリースを溜めるグリース容器２を備えている。グリース容器２に、軸方向に延びて先端部１２ａが外輪３の軌道面３ａに隣り合う内周面部分８に対面し、この内周面部分８との間で、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を形成する環状の隙間形成片１２を設けている。この隙間形成片１２の外輪３の内周面部分８との対向面に、内周面部分８に接する嵌合用突部１２ｂａを円周方向の複数箇所に設けた。【選択図】      図１
2012082894.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪、外輪、およびこれら内外輪の軌道面間に介在する複数の転動体を有する転がり軸受と、この転がり軸受における、前記内輪および外輪のうち回転しない固定側軌道輪に対して位置固定し、軸受空間内または隣接位置に取付けられて内部にグリースを溜めるグリース容器とを備えたグリース容器付き転がり軸受装置において、
前記グリース容器に、軸方向に延びて先端部が前記固定側軌道輪の軌道面に隣り合う周面部分に対面し、この周面部分との間で、前記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する環状の隙間形成片を設け、この隙間形成片の前記固定側軌道輪の前記周面部分との対向面に、前記周面部分に接する嵌合用突部を円周方向の複数箇所に設けたことを特徴とするグリース容器付き転がり軸受装置。
【請求項２】
請求項１において、前記固定側軌道輪が外輪であるグリース容器付き転がり軸受装置。
【請求項３】
請求項２において、前記転がり軸受がアンギュラ玉軸受であるグリース容器付き転がり軸受装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、前記嵌合用突部が軸方向に延びる突条からなるグリース容器付き転がり軸受装置。
【請求項５】
請求項４において、前記嵌合用突部が、前記隙間形成片の、前記固定側軌道輪の周面部分に対面する範囲の軸方向全長に渡って延びる突条からなり、前記隙間形成片と固定側軌道輪の周面部分との間の前記隙間の全体を、前記突条からなる嵌合用突部で円周方向に並ぶ複数の区分隙間部に仕切ったグリース容器付き転がり軸受装置。
【請求項６】
請求項４または請求項５において、前記突条からなる嵌合用突部の円周方向幅を、隣合う嵌合用突部間の円周方向幅よりも広くしたグリース容器付き転がり軸受装置。
【請求項７】
請求項４において、前記嵌合用突部が、前記隙間形成片の、前記固定側軌道輪の周面部分に対面する範囲を隙間形成片の先端側と基端側とに区分した領域のうち、先端側領域では軸方向に延びる突条からなり、前記隙間形成片と固定側軌道輪の周面部分との間の前記隙間を、前記先端側領域では前記突条からなる嵌合用突部で円周方向に並ぶ複数の区分隙間部に仕切り、基端側領域では全周に連続した連続隙間部としたグリース容器付き転がり軸受装置。
【請求項８】
請求項７において、前記連続隙間部の軸方向幅を、円周方向の一部が最も広く、この一部から１８０°離れた部分が最も狭くなるように、円周方向に沿って次第に変化させたグリース容器付き転がり軸受装置。
【請求項９】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、前記嵌合用突部が、隙間形成片の円周方向および軸方向に分散して設けられたボス状突起であるグリース容器付き転がり軸受装置。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項において、前記隙間を前記隙間形成片の半周部分のみに設け、残り半周部分では隙間形成片と固定側軌道輪の前記周面部分と接触させたグリース容器付き転がり軸受装置。
【請求項１１】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項において、前記隙間の径方向広さを、円周方向の一部とこの一部から１８０°離れた部分とで互いに異ならせたグリース容器付き転がり軸受装置。
【請求項１２】
請求項１ないし請求項１１のいずれか１項において、前記グリース容器を外輪の内周に設けたグリース容器付き転がり軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、工作機械主軸等においてグリース潤滑とされるグリース容器付き転がり軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
工作機械主軸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１，２）。
例えば、図１９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との環状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）。
また、図２０に示すように、外輪５５に段差面を設けず、テーパ面とした外輪５５の正面側内周面５６に沿って隙間形成片５７を挿入して設けたものも提案されている。この隙間形成片５７における先端の外周面と、この外輪５５の正面側内周面５６との間に、環状の傾斜隙間５８を形成し、この傾斜隙間５８から外輪軌道面５５ａにグリースの基油を導くようになっている（特許文献４）。
【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
【特許文献４】特開２０１０−１４１６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図１９の潤滑構造では、隙間形成片５４の先端面と段差面５３との環状隙間から外輪軌道面５０ａに、グリースの基油を供給しているが、前記環状隙間は、毛細管現象を利用できるように、例えば５０μｍ〜１００μｍと非常に小さいギャップに保つ必要がある。この場合、各部材の精度を厳しく管理する必要があり、製造コストが高くなる。図２０の潤滑構造でも、環状の傾斜隙間５８を非常に小さいギャップに保たなければならず、このため、各部材の精度を厳しく管理する必要があり、製造コストが高くなる。
【０００５】
この発明の目的は、毛細管現象を利用してグリースの基油を確実に供給できると共に、製造コストの低減を図ることができるグリース容器付き転がり軸受装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明のグリース容器付き転がり軸受装置は、内輪、外輪、およびこれら内外輪の軌道面間に介在する複数の転動体を有する転がり軸受と、この転がり軸受における、前記内輪および外輪のうち回転しない固定側軌道輪に対して位置固定し、軸受空間内または隣接位置に取付けられて内部にグリースを溜めるグリース容器とを備えたグリース容器付き転がり軸受装置において、前記グリース容器に、軸方向に延びて先端部が前記固定側軌道輪の軌道面に隣り合う周面部分に対面し、この周面部分との間で、前記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する環状の隙間形成片を設け、この隙間形成片の前記固定側軌道輪の前記周面部分との対向面に、前記周面部分に接する嵌合用突部を円周方向の複数箇所に設けたことを特徴とする。
前記固定側軌道輪が外輪であっても良い。
【０００７】
前記グリース容器内および転がり軸受内には、一般的に、グリースが初期封入される。隙間形成片の固定側軌道輪の周面部分との対向面に、前記周面部分に接する嵌合用突部を円周方向の複数箇所に設けたため、隙間形成片の複数の嵌合用突部と、固定側軌道輪の前記周面部分とが確実に嵌合固定される。嵌合用突部で嵌合されていない円周方向の複数の隙間からグリースの基油を供給することができる。
グリース容器は前記隙間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前記グリース容器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内の内部圧力が上昇する。
【０００８】
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。したがって、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。
隙間形成片の複数の嵌合用突部と、固定側軌道輪の周面部分とを嵌合固定するだけで、基油を滲み出させる隙間を、精度良く且つ容易に保つことができる。このため、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を隙間形成片の先端部側に円滑に移動することができるうえ、各部材の精度を厳しく管理する必要がなく、製造コストの低減を図れる。
【０００９】
前記固定側軌道輪が外輪である場合に、前記転がり軸受がアンギュラ玉軸受であっても良い。
前記嵌合用突部が軸方向に延びる突条からなるものであっても良い。
前記嵌合用突部が突条からなる場合に、前記嵌合用突部が、前記隙間形成片の、前記固定側軌道輪の周面部分に対面する範囲の軸方向全長に渡って延びる突条からなり、前記隙間形成片と固定側軌道輪の周面部分との間の前記隙間の全体を、前記突条からなる嵌合用突部で円周方向に並ぶ複数の区分隙間部に仕切ったものであってもよい。これら複数の区分隙間部からそれぞれ基油を滲み出させ、この基油を固定側軌道輪の軌道面に供給することができる。複数の区分隙間部における、各円周方向の隙間を、容易に精度良く管理することができるため、製造コストの低減を図れる。
【００１０】
前記嵌合用突部が軸方向に延びる突条からなる場合、または前記隙間の全体を複数の区分隙間部に仕切ったものである場合に、前記突条からなる嵌合用突部の円周方向幅を、隣合う嵌合用突部間の円周方向幅よりも広くしても良い。この場合、グリース容器の密閉性を高め、ヒートサイクルにおける運転時の温度上昇により、密閉性の高いグリース容器内の内部圧力をより高め、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し易くなる。
【００１１】
前記嵌合用突部が軸方向に延びる突条からなる場合に、前記嵌合用突部が、前記隙間形成片の、前記固定側軌道輪の周面部分に対面する範囲を隙間形成片の先端側と基端側とに区分した領域のうち、先端側領域では軸方向に延びる突条からなり、前記隙間形成片と固定側軌道輪の周面部分との間の前記隙間を、前記先端側領域では前記突条からなる嵌合用突部で円周方向に並ぶ複数の区分隙間部に仕切り、基端側領域では全周に連続した連続隙間部としたものであっても良い。
前記基端側領域では、全周に連続した連続隙間部にて、グリースの油膜が全周に渡って形成される。このように円周方向の一部で油膜が切れないように全周に渡って形成されたグリースから、前記先端側領域にて複数の区分隙間部に前記グリースを分岐させて移動させる。このため、嵌合用突部の先端側領域で毛細管現象をより起こり易くし得る。したがって、隙間形成片の、前記固定側軌道輪の周面部分に対面する範囲における、グリース、および同グリース中の基油がより移動し易くなる。
【００１２】
前記基端側領域では全周に連続した連続隙間部とした場合に、前記連続隙間部の軸方向幅を、円周方向の一部が最も広く、この一部から１８０°離れた部分が最も狭くなるように、円周方向に沿って次第に変化させたものであっても良い。この場合、連続隙間部における、グリースの油膜の軸方向幅が円周方向に沿って次第に変化する。例えば、前記基端側領域において、重力の影響によりグリースの油膜が途切れ空気の出入りが行われるような円周方向位置では、連続隙間部の軸方向幅が最も狭くなるように配置する。他の円周方向位置にあるグリースを、前記先端側領域における区分隙間部に分岐させて移動させることができる。
【００１３】
前記嵌合用突部が、隙間形成片の円周方向および軸方向に分散して設けられたボス状突起であっても良い。
前記隙間を前記隙間形成片の半周部分のみに設け、残り半周部分では隙間形成片と固定側軌道輪の前記周面部分と接触させたものであっても良い。例えば、前記隙間のある前記半周部分が下方となるように配置する。環状の隙間形成片にあるグリースが、例えば、重力により下方に溜まる。この隙間形成片の半周部分にある隙間からグリースの基油をより確実に供給することができる。
【００１４】
前記隙間の径方向広さを、円周方向の一部とこの一部から１８０°離れた部分とで互いに異ならせたものであっても良い。例えば、上方にある隙間の径方向広さを、下方にある隙間の径方向広さよりも狭くする。この場合、先ず下方にある広い隙間からグリースの基油を滲み出させ、グリース容器内および隙間内の圧力が上昇した時点で、上方にある狭い隙間から基油を滲み出させることができる。
【００１５】
前記グリース容器を外輪の内周に設けても良い。このようにグリース容器を、軸受構成部品である外輪の内周に設けた場合、グリース容器を例えば外輪間座の内周に配置する構成と比べて、部品点数の低減を図り、軸受装置全体のコンパクト化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１６】
この発明のグリース容器付き転がり軸受装置は、内輪、外輪、およびこれら内外輪の軌道面間に介在する複数の転動体を有する転がり軸受と、この転がり軸受における、前記内輪および外輪のうち回転しない固定側軌道輪に対して位置固定し、軸受空間内または隣接位置に取付けられて内部にグリースを溜めるグリース容器とを備えたグリース容器付き転がり軸受装置において、前記グリース容器に、軸方向に延びて先端部が前記固定側軌道輪の軌道面に隣り合う周面部分に対面し、この周面部分との間で、前記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する環状の隙間形成片を設け、この隙間形成片の前記固定側軌道輪の前記周面部分との対向面に、前記周面部分に接する嵌合用突部を円周方向の複数箇所に設けたため、毛細管現象を利用してグリースの基油を確実に供給できると共に、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】
【００１７】
【図１】この発明の第１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２】（Ａ）は同軸受装置の全断面図、（Ｂ）は、図２（Ａ）のII B部の拡大断面図である。
【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】同グリース容器の断面図である。
【図６】同グリース容器の隙間形成片の先端部を示す側面図である。
【図７】図６の隙間形成片の要部の拡大断面図である。
【図８】同隙間形成片の外周面を展開して示す図である。
【図９】この発明の他の実施形態に係る軸受装置における、隙間形成片の要部の拡大断面図である。
【図１０】この発明のさらに他の実施形態に係る軸受装置における、隙間形成片の外周面を展開して示す図である。
【図１１】この発明のさらに他の実施形態に係る軸受装置における、隙間形成片の外周面を展開して示す図である。
【図１２】この発明のさらに他の実施形態に係る軸受装置における、グリース容器の隙間形成片の先端部を示す側面図である。
【図１３】この発明のさらに他の実施形態に係る軸受装置における、隙間形成片の外周面を展開して示す図である。
【図１４】この発明のさらに他の実施形態に係る軸受装置における、グリース容器の隙間形成片の先端部を示す側面図である。
【図１５】比較例のグリース容器の隙間形成片の先端部を示す側面図である。
【図１６】この発明のさらに他の実施形態に係る軸受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軸受装置の断面図である。
【図１８】この発明のいずれかの軸受装置を用いたスピンドル装置の断面図である。
【図１９】従来例のグリース容器付き転がり軸受装置の断面図である。
【図２０】他の従来例のグリース容器付き転がり軸受装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
この発明の一実施形態を図１ないし図８と共に説明する。
この実施形態に係るグリース容器付き転がり軸受装置は、例えば、工作機械主軸の支持に用いられる。図１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１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。また、固定側軌道輪である外輪３に対して位置固定し、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。
【００１９】
図１に示すように、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。
【００２０】
図２（Ｂ）は、図２（Ａ）のII B部の拡大断面図である。図２（Ｂ）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、例えば、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。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。
【００２１】
図３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、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。
【００２２】
図１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の同図左側に隣接する内輪外周面（内輪カウンターボア）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の同図右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。
【００２３】
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が外輪３の軌道面３ａ（図３）に隣り合う内周面部分８に対面する環状の隙間形成片１２を設けている。この隙間形成片１２の外周面には、内周面部分８との間で、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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
ここで、図５はグリース容器２の断面図であり、図６は、同グリース容器２の隙間形成片１２の先端部１２ａを示す側面図である。図７は、図６の隙間形成片１２の要部の拡大断面図であり、図８は、同隙間形成片１２の外周面を展開して示す図である。これら図５乃至図８のうち特に図６、図７に示すように、隙間形成片１２のうち、外輪３の内周面部分８と対向する対向面１２ｂに、前記内周面部分８の円筒面部８ｂに接する嵌合用突部１２ｂａを設けている。図６に示すように、この嵌合用突部１２ｂａは、円周方向の複数箇所に設けられる。この図６の例では、嵌合用突部１２ｂａは、円周方向一定間隔おきに配設されている。
【００２７】
図８に示すように、嵌合用突部１２ｂａは、隙間形成片１２の外周面の軸方向全長に渡って延びる突条からなる。この突条からなる嵌合用突部１２ｂａの円周方向幅Ｈ１を、隣合う嵌合用突部間の円周方向幅Ｈ２よりも広くしている。前記隙間形成片１２と外輪３の内周面部分８との間の隙間δ２の全体を、前記突条からなる嵌合用突部１２ｂａで円周方向に並ぶ複数の区分隙間部δ２ａに仕切ったものとしている。隙間形成片１２の外周面における隣合う嵌合用突部間と、外輪３の内周面部分８の円筒面部８ｂとで囲まれた円周方向複数箇所の領域が、円周方向に並ぶ複数の区分隙間部δ２ａとなる。
図７に示すように、各隙間δ２は、内径側に凹む断面円弧状で軸方向に延びる溝から成る。また、図２（Ｂ）に示すように、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。
【００２８】
次に、グリース容器付き転がり軸受装置の作用効果を説明する。
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。隙間形成片１２の外輪３の内周面部分８との対向面に、内周面部分８に接する嵌合用突部１２ｂａを円周方向の複数箇所に設けたため、隙間形成片１２の複数の嵌合用突部１２ｂａと、外輪３の内周面部分８の円筒面部８ｂとが確実に嵌合固定される。嵌合用突部１２ｂａで嵌合されていない円周方向の複数の区分隙間部δ２ａからグリースの基油を供給することができる。
グリース容器２は前記隙間区分隙間部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。
【００２９】
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。したがって、したがって、隙間形成片１２の先端部１２ａから滲み出された基油が、外輪３の軌道面３ａに連続的に安定して供給される。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。
【００３０】
隙間形成片１２の複数の嵌合用突部１２ｂａと、外輪３の内周面部分８とを嵌合固定するだけで、基油を滲み出させる隙間δ２を、精度良く且つ容易に保つことができる。このため、隙間δ２全体の毛細管現象により、グリース容器２中のグリースを隙間形成片１２の先端部１２ａ側に円滑に移動することができるうえ、各部材の精度を厳しく管理する必要がなく、製造コストの低減を図れる。
前記隙間δ２の全体を、突条からなる嵌合用突部１２ｂａで円周方向に並ぶ複数の区分隙間部δ２ａに仕切ったものとしたため、これら複数の区分隙間部δ２ａからそれぞれ基油を滲み出させ、この基油を外輪３の軌道面３ａに供給することができる。複数の区分隙間部δ２ａにおける、各円周方向の隙間を、容易に精度良く管理することができるため、製造コストの低減を図れる。
【００３１】
前記突条からなる嵌合用突部１２ｂａの円周方向幅Ｈ１を、隣合う嵌合用突部間の円周方向幅Ｈ２よりも広くしたため、グリース容器２の密閉性を高め、ヒートサイクルにおける運転時の温度上昇により、密閉性の高いグリース容器２内の内部圧力をより高め、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の先端部に向けて移動し易くなる。
前記グリース容器２を、外輪３の外輪延長部３ｂの内周に設けたため、グリース容器２を例えば外輪間座の内周に配置する構成と比べて、部品点数の低減を図り、軸受装置全体のコンパクト化を図ることができる。
【００３２】
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。
【００３３】
図９の他の実施形態に係る軸受装置では、図７の構成に代えて、突条からなる嵌合用突部１２ｂａの円周方向幅Ｈ１を、隣合う嵌合用突部間の円周方向幅Ｈ２よりも狭くしている。この場合、隙間δ２に形成される油膜の周方向長さを長くすることができ、より多くの毛細管現象を利用することで、隙間δ２を流れるグリースの油量をより増加させ、軸受潤滑に寄与する油量を増加させることができる。なお、隙間形成片１２の断面形状につき図７および図９のうちのいずれか一つの構成と、隙間形成片１２の外周面を展開して示す図８、後述する図１０、および図１３のいずれか一つの構成とを組み合わせた、合計６通りの構成にすることも可能である。
図１０のさらに他の実施形態に係る軸受装置では、嵌合用突部１２ｂａが、隙間形成片１２の、外輪３の内周面部分８に対面する範囲を隙間形成片１２の先端側と基端側とに区分した領域のうち、同図右側の先端側領域では軸方向に延びる突条からなる。隙間形成片１２と外輪３の内周面部分８との間の前記隙間δ２を、前記先端側領域では前記突条からなる嵌合用突部１２ｂａで円周方向に並ぶ複数の区分隙間部δ２ａに仕切り、同図左側の基端側領域では全周に連続した連続隙間部δ２ｂとしている。
【００３４】
図１０の構成によると、前記基端側領域では、全周に連続した連続隙間部δ２ｂにて、グリースの油膜が全周に渡って形成される。このように円周方向の一部で油膜が切れないように全周に渡って形成されたグリースから、前記先端側領域にて複数の区分隙間部δ２ａに前記グリースを分岐させて移動させる。このため、嵌合用突部１２ｂａの先端側領域で毛細管現象をより起こり易くし得る。したがって、隙間形成片１２の、外輪３の内周面部分８に対面する範囲における、グリース、および同グリース中の基油がより移動し易くなる。
【００３５】
図１１に示すように、嵌合用突部１２ｂａが、隙間形成片１２の矢符Ａ１で表記する円周方向および矢符Ａ２で表記する軸方向に分散して設けられたボス状突起であっても良い。この場合、嵌合用突部１２ｂａを安価に製作することが可能となる。
【００３６】
図１２に示すように、隙間δ２を隙間形成片１２の半周部分のみに設け、残り半周部分では隙間形成片１２と外輪３の内周面部分８と接触させたものとしても良い。例えば、前記隙間δ２のある前記半周部分が下方となるように配置する。この例では、隙間δ２を設けた隙間形成片１２の半周部分において、突条からなる嵌合用突部１２ｂａの円周方向幅Ｈ１（図８等）を、隣合う嵌合用突部間の円周方向幅Ｈ２よりも広くしている。ただし、嵌合用突部１２ｂａの円周方向幅Ｈ１を、隣合う嵌合用突部間の円周方向幅Ｈ２以下にすることも可能である。その他前記合計６通りの構成に対して、隙間形成片１２の半周部分のみに隙間δ２を設けた構成としても良い。なお、隙間δ２を、隙間形成片１２の半周部分よりも円周方向に多く設けても良いし、隙間形成片１２の半周部分よりも円周方向に少なく設けても良い。
図１２の構成によると、環状の隙間形成片１２にあるグリースが、例えば、重力により下方に溜まる。この隙間形成片１２の半周部分にある隙間δ２からグリースの基油をより確実に供給することができる。
【００３７】
図１３では、連続隙間部δ２ｂの軸方向幅Ｌａを、円周方向の一部（図１３の中央部）が最も広く、この一部から１８０°離れた部分が最も狭くなるように、円周方向に沿って次第に変化させている。この場合、連続隙間部δ２ｂにおける、グリースの油膜の軸方向幅Ｌａが矢符Ａ１で表記する円周方向に沿って次第に変化する。例えば、前記基端側領域において、重力の影響によりグリースの油膜が途切れ空気の出入りが行われるような円周方向位置では、連続隙間部δ２ｂの軸方向幅Ｌａが最も狭くなるように配置する。他の円周方向位置にあるグリースを、前記先端側領域における区分隙間部δ２ａに分岐させて移動させることができる。
【００３８】
図１４に示すように、前記隙間δ２の径方向広さを、円周方向の一部とこの一部から１８０°離れた部分とで互いに異ならせたものであっても良い。なお、図１５は、図１４に対する比較例のグリース容器の隙間形成片の先端部を示す側面図であり、隙間δ２の径方向広さを円周方向の任意の位置で同一としている。図１４の例では、上方にある隙間δ２の径方向広さを、下方にある隙間δ２の径方向広さよりも狭くする。この場合、先ず下方にある広い隙間δ２からグリースの基油を滲み出させ、グリース容器２内および隙間δ２内の圧力が上昇した時点で、上方にある狭い隙間δ２から基油を滲み出させることができる。
【００３９】
図１６に示すように、転がり軸受をアンギュラ玉軸受とする構成に代えて、転がり軸受をころ軸受としても良い。この場合にも、隙間形成片１２の複数の嵌合用突部１２ｂａと、外輪３の内周面部分８とを嵌合固定するだけで、基油を滲み出させる隙間δ２を、精度良く且つ容易に保つことができる。このため、隙間全体の毛細管現象により、グリース容器２中のグリースを隙間形成片１２の先端部１２ａ側に円滑に移動することができるうえ、各部材の精度を厳しく管理する必要がなく、製造コストの低減を図れる。
以上説明したアンギュラ玉軸受、ころ軸受以外に、転がり軸受を深溝玉軸受としても良い。
【００４０】
図１７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。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１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１７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。
固定側軌道輪を内輪としても良い。
嵌合用突部を、外輪の内周面部分における、隙間形成片の外周面との対向面に設けても良い。
【００４１】
図１８は、前述のいずれかのグリース容器付き転がり軸受装置を用いたスピンドル装置の断面図である。このスピンドル装置は、例えば、前述のいずれかのアンギュラ玉軸受をスピンドル２０（主軸２０）の前後端にそれぞれ配置し、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。
【００４２】
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。
このスピンドル装置によると、軸受装置において、隙間形成片の複数の嵌合用突部と、外輪の内周面部分とを嵌合固定するだけで、基油を滲み出させる隙間を、精度良く且つ容易に保つことができる。このため、隙間全体の毛細管現象により、グリース容器中のグリースを隙間形成片の先端部側に円滑に移動することができるうえ、各部材の精度を厳しく管理する必要がなく、製造コストの低減を図れる。したがって、スピンドル装置のコスト低減を図ることができると共に、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。
【符号の説明】
【００４３】
１…転がり軸受
２…グリース容器
３…外輪
３ａ…軌道面
４…内輪
５…転動体
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
１２ｂａ…嵌合用突部
１６…外輪間座
δ２…隙間
δ２ａ…区分隙間部
δ２ｂ…連続隙間部
【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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【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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