(57)【要約】【課題】外輪の面取部における潤滑油の滞留を抑制し、転がり軸受からの潤滑油の排出を促進する。【解決手段】内輪１１と、外輪１２と、内輪１１及び外輪１２の間に転動可能に配置された複数の転動体１３とを備える転がり軸受であって、外輪１２の内周面における軸方向端部には面取部３１が形成され、面取部３１には、潤滑油を排出するための排出路３２が外輪１２を径方向に貫通して形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪と、外輪と、前記内輪及び前記外輪の間に転動可能に配置された複数の転動体とを備える転がり軸受であって、
前記外輪の内周面における軸方向端部には面取部が形成され、
前記面取部には、潤滑油を排出するための排出路が前記外輪を径方向に貫通して形成されている、転がり軸受。
【請求項２】
前記排出路が、前記外輪の外周面、内周面、及び軸方向外端面において開口する凹溝によって形成されている、請求項１に記載の転がり軸受。
【請求項３】
前記排出路が、前記外輪の外周面及び内周面において開口する孔によって形成されている、請求項１に記載の転がり軸受。
【請求項４】
前記排出路が、前記面取部の軸方向幅の全体にわたって形成されている、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の転がり軸受。
【請求項５】
前記排出路が、前記外輪の周方向に間隔をあけて複数形成されている、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の転がり軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転がり軸受に関し、特に転がり軸受の内部からの潤滑油の排出を促進することができる転がり軸受に関する。
【背景技術】
【０００２】
工作機械の主軸など各種回転軸を支持する転がり軸受として、内輪及び外輪と、これらの間に転動可能に設けられた複数の円筒ころと、複数の円筒ころの周方向の間隔を保持する保持器とを備えた円筒ころ軸受が知られている（例えば、特許文献１及び２参照）。また、このような円筒ころ軸受の潤滑には、オイルエア潤滑又はオイルミスト潤滑などの潤滑方法が採用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−２００３７６号公報
【特許文献２】特開２００４−１４４２４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
転がり軸受の内部に供給され、内輪と転動体との間や保持器と転動体との間を潤滑した後の潤滑油は、内輪及び保持器の回転によって径方向外側に飛散し、外輪と転動体との間の潤滑に利用され、その後、転がり軸受の内部から軸方向外側に排出される。
本発明者が以上のような転がり軸受の潤滑状態をより詳細に調べたところ、外輪の内周面における軸方向両端にテーパー面等の面取部が形成されている場合、潤滑油が面取部に滞留しやすく、軸方向外側に完全に排出されない場合があることがわかった。面取部に潤滑油が滞留すると、再び潤滑油が軸受内部に逆流する可能性が生じる。このような逆流は、潤滑油の撹拌抵抗の増大を招き、転がり軸受の昇温の原因となる。
【０００５】
本発明は、以上の問題に鑑み、外輪の面取部における潤滑油の滞留を抑制し、転がり軸受からの潤滑油の排出を促進することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、内輪と、外輪と、前記内輪及び前記外輪の間に転動可能に配置された複数の転動体とを備える転がり軸受であって、前記外輪の内周面における軸方向端部には面取部が形成され、前記面取部には、潤滑油を排出するための排出路が前記外輪を径方向に貫通して形成されている。
【０００７】
この構成によれば、外輪の面取部に潤滑油が滞留した場合、内輪の回転による風圧や、外輪自身の回転によって面取部上を潤滑油が周方向に流れ、排出路に到る。そして、排出路に浸入した潤滑油が外輪の径方向外側へ排出される。したがって、面取部における潤滑油の滞留を抑制し、潤滑油の排出を促進することができる。
【０００８】
前記排出路は、前記外輪の外周面、内周面、及び軸方向外端面において開口する凹溝によって形成されていることが好ましい。
このような構成によって、排出路を可及的に大きく形成することができるとともに、排出路の加工を容易に行うことができる。
【０００９】
また、前記排出路は、前記外輪の外周面及び内周面において開口する孔であってもよい。
【００１０】
前記排出路は、前記面取部の軸方向幅の全体にわたって形成されていることが好ましい。
このような構成によって、面取部に滞留する潤滑油をより確実に排出路から排出することができる。
【００１１】
前記排出路は、前記外輪の周方向に間隔をあけて複数形成されていてもよい。
このような構成によって、面取部に滞留する潤滑油を効率よく排出路から排出することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、外輪の面取部における潤滑油の滞留を抑制し、転がり軸受からの潤滑油の排出を促進することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態に係る転がり軸受の断面図である。
【図２】同転がり軸受の側面図である。
【図３】面取部を部分的に示す斜視図である。
【図４】面取部を外輪の内周側から見た図である。
【図５】変形例における面取部を外輪の内周側から見た図である。
【図６】変形例における面取部を外輪の内周側から見た図である。
【図７】変形例における面取部を外輪の内周側から見た図である。
【図８】変形例における面取部を外輪の内周側から見た図である。
【図９】変形例における面取部を外輪の内周側から見た図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照しつつ、本発明の転がり軸受の実施形態を詳細に説明する。
図１は、実施形態に係る転がり軸受の断面図、図２は、同転がり軸受の側面図である。図１及び図２に示すように、実施形態に係る転がり軸受１０は、複列円筒ころ軸受であり、内輪１１と、外輪１２と、転動体１３と、保持器１４とを有している。
【００１５】
なお、本明細書において、単に「径方向」、「軸方向」、「周方向」という場合は、それぞれ転がり軸受１０の「径方向」（内外輪１１，１２の直径方向）、「軸方向」（内外輪１１，１２の中心軸に沿った方向）、「周方向」（内外輪１１，１２の外周面に沿った方向）を意味している。
【００１６】
内輪１１は、外周部に複列の軌道面１１ａを備えている。また、内輪１１は、所謂鍔付き内輪であり、複列の軌道面１１ａ間に中鍔部１１ｂを備え、各軌道面１１ａの軸方向外側に外鍔部１１ｃを備えている。内輪１１は、例えば工作機械の主軸の外周面に嵌合され、主軸と一体的に回転する。
【００１７】
外輪１２は、内周部に複列の軌道面１２ａを備えている。外輪１２は、所謂鍔無し外輪であり、例えば工作機械のハウジング４０の内面に嵌合される。
転動体１３は、円筒ころとされている。この円筒ころは１３は、内輪１１の軌道面１１ａと外輪１２の軌道面１２ａとの間に設けられ、軌道面１１ａ，１２ａ上を転動する。
内輪１１、外輪１２、及び円筒ころ１３は、例えば軸受鋼からなる。
【００１８】
保持器１４は、軸方向に一対設けられている。各保持器１４は、所謂冠型の保持器とされ、環状部２１と、柱部２２とを備えている。環状部２１は円環状に形成されている。柱部２２は、環状部２１の周方向複数箇所から軸方向に突出する。複数の柱部２２は周方向に等間隔で配置されている。周方向に隣合う柱部２２の間はポケットとされ、このポケット内に円筒ころ１３が保持される。
【００１９】
保持器１４は、金属又は合成樹脂によって形成されている。保持器１４は、内輪１１の回転に伴って円筒ころ１３が軌道面１１ａ，１２ａ上を転動することで、内輪１１よりも低速で内輪１１と同じ方向に回転する。
【００２０】
転がり軸受１０は、オイルエア潤滑やオイルミスト潤滑によって、内部空間に潤滑油が供給される。特に、内輪１１と円筒ころ１３との転がり接触部、外輪１２と円筒ころ１３との転がり接触部、円筒ころ１３と保持器１４との摺接部等に潤滑油が供給される。また、内輪１１と円筒ころ１３との間の転がり接触部や、保持器１４と円筒ころ１３との間の摺接部に供給された潤滑油は、内輪１１及び保持器１４の回転に伴う遠心力で径方向外方へ飛散し、外輪１２の内周面に供給される。そして、外輪１２と円筒ころ１３との転がり接触部等を潤滑した潤滑油は、転がり軸受１０の軸方向外側に排出される。
【００２１】
図１に示すように、外輪１２の内周面における軸方向両端部には、面取部３１が形成されている。本実施形態の面取部３１は、テーパー面である。この面取部３１は、外輪１２の軌道面１２ａから軸方向外側に間隔をあけた位置に形成されている。
ところで、外輪１２の内周面に形成された面取部３１上には、外輪１２の内周面から軸方向外方へ排出されようとする潤滑油が滞留しやすくなっている。そして、内輪１１及び保持器１４の回転に伴って周方向の風が発生すると、潤滑油が面取部３１上を流れ、さらには面取部３１上の潤滑油が転がり軸受１０の内部へ逆流してしまう可能性がある。このような潤滑油の逆流は、撹拌抵抗の増大を招き、転がり軸受１０の昇温の原因になる。
【００２２】
本実施形態では、外輪１２の面取部３１上に滞留する潤滑油を排出するための排出路３２が外輪１２に形成されている。この排出路３２は、図１〜図３に示すように、外輪１２の軸方向端面に形成された凹溝により構成されている。排出路３２は、径方向に沿って形成されている。また、排出路３２は、外輪１２を径方向に貫通し、外輪１２の内周面（面取部３１）及び外周面において開放している。また、排出路３２は、外輪１２の軸方向端面においても開放している。
【００２３】
図４に示すように、排出路３２の周方向両側の壁部３２ａは、軸方向に沿って延び、排出路３２の底部３２ｂは周方向に沿って延びている。したがって、排出路３２は平面視で略四角形状に形成されている。また、外輪１２に隣接して、スペーサや他の軸受の外輪等の他の部材４３（図１参照）が配設される場合、当該他の部材４３によって排出路３２の軸方向端部が塞がれるので、排出路３２は、実質的に孔形状となる。
【００２４】
図２に示すように、実施形態の排出路３２は、周方向に等間隔で複数箇所、例えば４箇所に形成されている。
外輪１２が嵌合されるハウジング４０には、外輪１２の軸方向端部の径方向外側に、環状の排出通路４１が形成されている。この排出通路４１は、径方向内方に開放し、排出路３２に連通している。また、排出通路４１の下端部には、下方に延びる排出孔４２が形成されている。
【００２５】
図３に示すように、外輪１２の面取部３１上面に滞留した潤滑油が、内輪１１及び保持器１４の回転に伴って矢印方向に流れると、排出路３２に到り、排出路３２に導入される。排出路３２に導入された潤滑油は、外輪１２から径方向外方に排出される。さらに潤滑油は、排出通路４１に導入され、排出通路４１を下方に流れた後、排出孔４２からハウジング４０外に排出される。
【００２６】
したがって、本実施形態においては、外輪１２の面取部３１上における潤滑油の滞留を抑制し、適切に転がり軸受１０の外部へ排出することができ、滞留した潤滑油が転がり軸受１０の内部に逆流してしまったり、この逆流に起因して潤滑油の撹拌抵抗が増大し、転がり軸受１０の昇温が著しくなったりしてしまうのを防止することができる。
【００２７】
図４に示すように、排出路３２の周方向の長さＡは、面取部３１の軸方向の幅Ｗ以上の寸法に設定されている。また、排出路３２の軸方向の深さＤは、面取部３１の幅Ｗと同一とされている。このように排出路３２の寸法を設定することによって、面取部３１上を流れる潤滑油を確実に排出路３２に導入させることができる。また、排出路３２は、円筒ころ１３の軌道面１２ａには到っていないので、円筒ころ１３の転動を妨げることもない。
【００２８】
図５〜図９は、変形例における面取部３１を外輪１２の内周側から見た図である。
図５に示す変形例は、排出路３２の深さＤが、面取部３１の幅Ｗよりも小さい寸法に設定されたものである。このような構成によっても、面取部３１上の潤滑油を排出路３２から排出することが可能である。ただし、この変形例の場合、排出路３２の軸方向内側において面取部３１上に潤滑油が残ってしまう可能性があるため、可及的に多くの潤滑油を排出するべく、排出路３２の深さＤを面取部３１の幅Ｗの５０％以上、より好ましくは７０％以上とすることが好ましい。その他の構成は、上述した実施形態と同様であるため、詳細な説明を省略する。
【００２９】
図６に示す変形例は、排出路３２の深さＤが、面取部３１の幅Ｗよりも大きい寸法に設定されたものである。したがって、上述した実施形態と同様の作用効果を奏することができる。さらに本変形例では、面取部３１よりも軸方向内側に潤滑油が滞留している場合であっても、排出路３２から排出することが可能となる。なお、軌道面１２ａ上の円筒ころ１３の転動を妨げないように、排出路３２の深さＤは軌道面１２ａに到らない範囲で設定される。
【００３０】
図７に示す変形例は、排出路３２の深さＤ及び長さＡ等は上記実施形態と同様であるが、排出路３２である凹溝の底部３２ｂが円弧状に形成されたものである。このような構成によっても、上記実施形態と略同様の作用効果を奏する。ただし、本変形例は、面取部３１上の排出路３２の開口面積が上記実施形態よりも若干小さくなるため、潤滑油の排出性能の点では上記実施形態の方がより有利である。
【００３１】
図８に示す変形例は、排出路３２の深さＤ及び長さＡ等は上記実施形態と同様であるが、排出路３２である凹溝の形状が、四角形状ではなく三角形状に形成されたものである。具体的には、排出路３２の周方向両側の壁部３２ａが周方向に関して傾斜し、底部３２ｂが先細り形状に形成されている。本変形例においても、上記実施形態と略同様の作用効果を奏する。ただし、面取部３１上の排出路３２の開口面積が上記実施形態よりも若干小さくなるため、潤滑油の排出性能の点では上記実施形態の方がより有利である。
【００３２】
図９に示す変形例は、排出路３２が、面取部３１において外輪１２を径方向に貫通する孔によって構成されたものである。本変形例においても、上記実施形態と略同様の作用効果を奏する。ただし、面取部３１上の排出路３２の開口面積が上記実施形態よりも若干小さくなるため、潤滑油の排出性能の点では上記実施形態の方がより有利である。
【００３３】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内において適宜変更可能である。
上記実施形態の排出路３２は、外輪の複数箇所に形成されているが、例えば下端部に１箇所だけ形成されていてもよい。また、複数の排出路３２が形成されている場合、ハウジング４０には各排出路３２に対応する複数の排出孔４２が形成されていてもよい。
【００３４】
転がり軸受１０は、円筒ころ軸受に限らず、玉軸受、円錐ころ軸受、自動調心ころ軸受等の他の形式の転がり軸受としてもよい。また、転がり軸受１０は、複列に限らず単列であってもよい。
【００３５】
転がり軸受１０は、工作機械用の主軸の支持用として用いるに限らず、他の機械装置の回転軸の支持用として用いることができる。ただし、工作機械においては高速回転性能が求められ、潤滑油の撹拌抵抗による転がり軸受１０の昇温が特に問題となるため、上述した排出路３２を形成することがより好適である。
【００３６】
また、転がり軸受１０は、外輪１２が固定で内輪１１が回転する使用環境だけでなく、内輪１１が固定で外輪１２が回転する使用環境や、内輪１１及び外輪１２が共に回転する使用環境で用いてもよい。
【００３７】
面取部３１を構成するテーパー面は、平坦面に限らず、凸状又は凹状に湾曲した面であってもよい。
【符号の説明】
【００３８】
１０：転がり軸受、１１：内輪、１２：外輪、１３：転動体、３１：面取部、３２：排出路
【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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