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JP5845652B2 - Bearing device and spindle device for machine tool - Google Patents
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Description

本発明は、軸受装置及び工作機械用主軸装置に関し、より詳細には、高速回転する工作機械の主軸や高速モータ等において、微量のグリース給脂によりグリース潤滑される転がり軸受を備える軸受装置及び工作機械用主軸装置に関する。   The present invention relates to a bearing device and a spindle device for a machine tool, and more particularly, to a bearing device and a machine including a rolling bearing that is grease-lubricated by a small amount of grease supply in a spindle or a high-speed motor of a machine tool that rotates at high speed. The present invention relates to a machine spindle device.

工作機械の主軸装置などに使用される転がり軸受では、高速回転性、長寿命と共に、加工精度向上のため、振動、音響等の特性に対しても高い性能が要求されている。このような転がり軸受の潤滑には、取り扱い易く、環境面やコスト面で有利なグリース潤滑が採用されている。   A rolling bearing used for a spindle device of a machine tool is required to have high performance with respect to characteristics such as vibration and sound in order to improve machining accuracy as well as high-speed rotation and long life. For lubrication of such a rolling bearing, grease lubrication that is easy to handle and advantageous in terms of environment and cost is employed.

従来、グリース潤滑の転がり軸受としては、発熱しないように、初期段階で封入したグリースのみで潤滑されるものが利用されている。また、グリースを封入した初期段階で、グリースの慣らし運転を行わずに高速回転させると、グリースの噛み込みや攪拌抵抗により異常発熱を起こすため、数時間をかけて慣らし運転を行ってグリースを最適な状態にしている。   Conventionally, as a grease-lubricated rolling bearing, one that is lubricated only with grease enclosed in an initial stage is used so as not to generate heat. In addition, when rotating at high speed without performing the grease break-in operation at the initial stage when the grease is filled, abnormal heat generation occurs due to the biting of the grease and stirring resistance. It is in a state.

また、近年、工作機械の主軸装置では、高速化が益々進み、主軸を支持する転がり軸受はdmN(=(軸受内径+軸受外径)÷2×回転速度(rpm))100万以上という環境で使用されることが珍しくなくなっている。グリース潤滑の転がり軸受は、オイルエアやオイルミスト等の油潤滑のものと比較すると高速回転における寿命が短い傾向がある。このため、最近では、転がり軸受の回転中にもグリースの補給する方式が採用されている。ただし、高速回転で使用される転がり軸受では、グリース補給量が多いと、給脂時の余剰グリースの油分が転がり接触部で攪拌され、異常発熱を起こし易い。特に、円筒ころ軸受の場合は、軌道面と転動体との接触部が線接触であるため、点接触の玉軸受と比較して発熱し易く、1回当たり補給量が0.005〜0.1cm、好ましくは、0.005〜0.02cmの微量のグリースを補給する必要がある。 Further, in recent years, the speed of machine tool spindles has been increased, and the rolling bearings supporting the spindles have an environment of dmN (= (bearing inner diameter + bearing outer diameter) ÷ 2 × rotational speed (rpm)) of 1 million or more. It is not rare to be used. Grease-lubricated rolling bearings tend to have a shorter life at high speeds than oil-lubricated ones such as oil-air and oil mist. For this reason, recently, a method of replenishing grease while the rolling bearing is rotating has been adopted. However, in a rolling bearing used at high speed rotation, if the amount of grease replenished is large, the oil content of excess grease at the time of lubrication is stirred at the rolling contact portion, and abnormal heat generation is likely to occur. In particular, in the case of a cylindrical roller bearing, since the contact portion between the raceway surface and the rolling element is a line contact, heat is easily generated as compared with a point contact ball bearing, and the replenishment amount per time is 0.005 to 0.00. 1 cm 3, preferably, it is necessary to replenish the grease traces of 0.005~0.02cm 3.

従来、グリース潤滑される軸受装置としては、外輪間座を介して軸受内輪側からグリースを給脂するようにして、過剰なグリース供給を防止し、グリースの撹拌抵抗に伴う発熱を抑制するようにした転がり軸受装置が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。   Conventionally, as a grease-lubricated bearing device, grease is supplied from the bearing inner ring side via an outer ring spacer so as to prevent excessive supply of grease and suppress heat generation due to grease stirring resistance. A rolling bearing device is disclosed (for example, see Patent Document 1).

また、特許文献2に記載の軸受装置では、円筒ころ軸受において、保持器の円環部外周面に向けて開口する直径0.1〜5mmの補給孔が外輪に形成されると共に、一回のグリース総補給量を規制して、多量のグリースが軸受空間に供給されることを防止し、グリースの噛み込みや攪拌抵抗による温度の脈動や異常昇温を防止することが記載されている。また、保持器の円環部外周面には、複数の凹状切欠部が円周方向に形成され、余剰のグリースを軸受空間から凹状切欠部を介して外部へ排出すると共に、凹状切欠部間の案内突片によってグリースを均一に慣らすことで、グリース補給時の異常昇温を防止することが記載されている。   Further, in the bearing device described in Patent Document 2, in the cylindrical roller bearing, a replenishment hole having a diameter of 0.1 to 5 mm that opens toward the outer peripheral surface of the annular portion of the cage is formed in the outer ring. It is described that the total amount of grease replenished is regulated to prevent a large amount of grease from being supplied to the bearing space, thereby preventing temperature pulsation and abnormal temperature rise due to grease biting and stirring resistance. In addition, a plurality of concave notches are formed in the circumferential direction on the outer peripheral surface of the annular portion of the cage, and excess grease is discharged from the bearing space to the outside through the concave notches, and between the concave notches. It is described that the grease is evenly conditioned by the guide protrusions to prevent abnormal temperature rise when replenishing grease.

特開2001−271843号公報JP 2001-271843 A 特開2008−121888号公報JP 2008-121888 A

ところで、特許文献1に記載の軸受装置は、多量のグリース給脂を前提とした技術であり、転がり軸受にグリースが供給される際、過剰なグリースを軸受外に排出してグリースの撹拌抵抗による発熱の抑制を図っており、グリース消費量が多くなる問題があった。   By the way, the bearing device described in Patent Document 1 is a technique based on the premise of supplying a large amount of grease, and when grease is supplied to the rolling bearing, excess grease is discharged out of the bearing and the grease is stirred. There was a problem that the heat consumption was suppressed and the grease consumption increased.

一方、特許文献2に記載の軸受装置では、回転中のグリース補給の際の異常昇温を防止するために1回当たりのグリース補給量を規制することは開示されているが、給脂量を少なくすると、グリースが給脂経路内に滞留する時間が長くなり、グリースの基油分が分離してしまい、また、分離した基油分が嵌合部からリークするなどして、給脂経路内で固化する場合があり、確実に給脂できなくなる虞があった。   On the other hand, in the bearing device described in Patent Document 2, it is disclosed that the amount of grease replenished per time is restricted in order to prevent abnormal temperature rise during replenishment of grease during rotation. If it is reduced, the grease will stay in the grease supply path for a long time, the grease base oil will be separated, and the separated base oil will leak from the mating part, causing it to solidify in the grease supply path. There is a possibility that the grease cannot be reliably supplied.

また、特許文献2に記載の軸受装置では、外輪の内周面と保持器の案内面との間の案内隙間や、補給孔の軸方向位置については具体的に規定されていなかった。   Further, in the bearing device described in Patent Document 2, the guide gap between the inner peripheral surface of the outer ring and the guide surface of the cage and the axial position of the supply hole are not specifically defined.

本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、微量のグリースが給脂されるグリース潤滑においても、安定してグリースを給脂することができ、グリースの攪拌抵抗に起因する異常昇温を防止し、且つ長寿命を達成することができる軸受装置及び工作機械用主軸装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described problems. The purpose of the present invention is to stably supply grease even in grease lubrication in which a small amount of grease is supplied. An object of the present invention is to provide a bearing device and a spindle device for a machine tool that can prevent abnormal temperature rise caused by it and achieve a long life.

本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
(1) 径方向に貫通する少なくとも1つの補給孔が形成された外輪と、前記外輪によって案内される保持器と、を有する円筒ころ軸受と、
前記外輪が嵌合する内周面に開口する少なくとも1つの給脂孔が形成されたハウジングと、
を備え、前記給脂孔及び前記補給孔を介して供給されるグリースによって前記円筒ころ軸受がグリース潤滑される軸受装置であって、
前記ハウジングの内周面または前記外輪の外周面には、前記給脂孔と前記補給孔とが連通するように円周溝が形成されており、
前記給脂孔及び前記補給孔の孔径は、1.5mm以上、且つ10mm以下であり、
前記保持器の外周面に形成される案内面と、該案内面と対向する前記外輪の内周面との案内隙間が直径で0.2〜1.0mmに設定されており、且つ、
前記補給孔の開口部における軸方向内側端は、前記保持器の案内面の軸方向内側端に対して軸方向において端面寄りに位置すると共に、前記保持器の案内面の軸方向外側端に対して軸方向において軌道面寄りに位置し、
前記保持器の案内面は、前記軸方向内側端側に形成された平坦な案内部分と、前記軸方向外側端側に形成された湾曲部分とから構成され、
前記補給孔の開口部は、少なくとも前記案内面の湾曲部分に軸方向において対向する位置にあることを特徴とする軸受装置。
(2) 前記保持器の平坦な案内部分は、一様外径を有する前記保持器の円環部の外周面、または、前記保持器の円環部に円周方向に所定の間隔で設けられた案内突片の外周面によって構成される(1)に記載の軸受装置。
)前記円筒ころ軸受に供給される前記グリースの1回当たり供給量は、0.005〜0.02cmであることを特徴とする上記(1)又は(2)に記載の軸受装置。
(3)上記(1)〜(3)のいずれかに記載の軸受装置を備えることを特徴とする工作機械用主軸装置。
The above object of the present invention can be achieved by the following constitution.
(1) a cylindrical roller bearing having an outer ring formed with at least one supply hole penetrating in the radial direction, and a cage guided by the outer ring;
A housing in which at least one greasing hole that is opened in an inner peripheral surface to which the outer ring is fitted is formed;
A bearing device in which the cylindrical roller bearing is grease lubricated by grease supplied through the grease supply hole and the supply hole,
A circumferential groove is formed on the inner peripheral surface of the housing or the outer peripheral surface of the outer ring so that the grease supply hole and the replenishment hole communicate with each other.
The hole diameter of the greasing hole and the replenishing hole is 1.5 mm or more and 10 mm or less,
The guide clearance between the guide surface formed on the outer peripheral surface of the cage and the inner peripheral surface of the outer ring facing the guide surface is set to 0.2 to 1.0 mm in diameter, and
The axially inner end in the opening of the supply holes, as well as positioned on the end surface nearer Te axially odor with respect to the axial direction inside end of the guide surface of the cage, the axial outer end of the guide surface of the retainer located in orbital plane closer Te axially odor relative,
The guide surface of the cage is composed of a flat guide portion formed on the axially inner end side and a curved portion formed on the axially outer end side,
The bearing device according to claim 1, wherein an opening of the supply hole is at a position facing at least a curved portion of the guide surface in the axial direction .
(2) The flat guide portion of the cage is provided at a predetermined interval in the circumferential direction on the outer circumferential surface of the annular portion of the cage having a uniform outer diameter or on the annular portion of the cage. The bearing device according to (1), which is configured by an outer peripheral surface of the guide projection piece.
( 3 ) The bearing device according to (1) or (2) above, wherein a supply amount of the grease supplied to the cylindrical roller bearing is 0.005 to 0.02 cm 3 .
(3) A spindle device for a machine tool comprising the bearing device according to any one of (1) to (3) .

本発明の軸受装置によれば、外輪に形成された補給孔及びハウジングに形成された給脂孔は、ハウジングの内周面または外輪の外周面に形成された円周溝によって連通されており、補給孔及び給脂孔の孔径が1.5mm以上、且つ10mm以下に設定されている。また、保持器の外周面に形成される案内面と、該案内面と対向する外輪の内周面との案内隙間が直径で0.2〜1.0mmに設定されており、補給孔の開口部における軸方向内側端は、保持器の案内面の軸方向内側端に対して軸方向において端面寄りに位置すると共に、保持器の案内面の軸方向外側端に対して軸方向において軌道面寄りに位置し、保持器の案内面は、軸方向内側端側に形成された平坦な案内部分と、軸方向外側端側に形成された湾曲部分とから構成され、補給孔の開口部は、少なくとも案内面の湾曲部分に軸方向において対向する位置にある。従って、給脂されたグリースは案内面を潤滑しつつ、回転とともに薄い膜状に伸ばされ、グリース基油成分が徐々に外輪軌道面を通じて転がり接触部に供給される。これにより、微量のグリースが給脂されるグリース潤滑においても、安定してグリースを給脂することができ、また、グリースの攪拌抵抗に起因する異常昇温を防止し、軸受装置を長寿命とすることができる。 According to the bearing device of the present invention, the replenishment hole formed in the outer ring and the greasing hole formed in the housing are communicated by a circumferential groove formed in the inner peripheral surface of the housing or the outer peripheral surface of the outer ring, The diameters of the supply hole and the greasing hole are set to 1.5 mm or more and 10 mm or less. Further, the guide gap formed between the guide surface formed on the outer peripheral surface of the cage and the inner peripheral surface of the outer ring facing the guide surface is set to 0.2 to 1.0 mm in diameter, and the opening of the supply hole the axially inner end in the parts, as well located on the end face closer Te axially odor with respect to the axial direction inside end of the guide surface of the cage, Te axially odor with respect to the axial direction outer end of the guide surface of the cage located in orbital plane closer, the guide surface of the cage is constituted by a flat guide portion formed axially inner end side, a bending portion formed in the axially outer end side, the opening of the supply hole The portion is at a position facing at least the curved portion of the guide surface in the axial direction . Accordingly, the lubricated grease is stretched into a thin film with rotation while lubricating the guide surface, and the grease base oil component is gradually supplied to the rolling contact portion through the outer ring raceway surface. As a result, even in grease lubrication in which a small amount of grease is supplied, grease can be supplied stably, and abnormal temperature rise due to the stirring resistance of the grease can be prevented, and the bearing device has a long service life. can do.

また、転がり軸受に供給されるグリースの1回当たり供給量は、0.005〜0.02cmであるので、グリースの攪拌抵抗に起因する異常発熱や温度の脈動の発生を抑制して、安定した高速回転が可能となる。 Further, since the amount of grease supplied to the rolling bearing per one time is 0.005 to 0.02 cm 3 , the occurrence of abnormal heat generation and temperature pulsation caused by the stirring resistance of the grease can be suppressed and stable. High speed rotation is possible.

また、本発明の工作機械用主軸装置によれば、主軸が、1回当たり供給量が0.005〜0.02cmの極微量のグリースで潤滑される軸受装置によって支持されているので、攪拌抵抗に起因する異常発熱や温度の脈動がなく、高精度での加工が可能となる。
また、本発明のグリース補給方式の採用によって、軸受の停止中のみならず、軸受の回転中において補給しても、異常発熱や温度の脈動は発生することがない。
Further, according to the spindle device for machine tools of the present invention, the spindle is supported by the bearing device lubricated with a very small amount of grease having a supply amount of 0.005 to 0.02 cm 3 per one time. There is no abnormal heat generation or temperature pulsation due to resistance, and high-precision machining is possible.
Further, by adopting the grease replenishment method of the present invention, abnormal heat generation and temperature pulsation do not occur even when replenishing not only when the bearing is stopped but also during rotation of the bearing.

本発明の第1実施形態に係る軸受装置が適用される工作機械用主軸装置の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the spindle apparatus for machine tools with which the bearing apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention is applied. 図1に示す工作機械用主軸装置の前側軸受付近の要部拡大図である。It is a principal part enlarged view of the front side bearing vicinity of the main spindle apparatus for machine tools shown in FIG. 図1に示す工作機械用主軸装置の後側軸受付近の要部拡大図である。It is a principal part enlarged view of the rear side bearing vicinity of the main spindle apparatus for machine tools shown in FIG. 図3の円筒ころ軸受に使用される保持器を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the holder | retainer used for the cylindrical roller bearing of FIG. (a)及び(b)は、本実施形態の補給孔の位置を説明するための要部拡大断面図である。(A) And (b) is a principal part expanded sectional view for demonstrating the position of the replenishment hole of this embodiment. (a)及び(b)は、比較例としての補給孔の位置を説明するための要部拡大断面図である。(A) And (b) is a principal part expanded sectional view for demonstrating the position of the replenishment hole as a comparative example. 円筒ころ軸受に使用される保持器の変形例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the modification of the holder | retainer used for a cylindrical roller bearing. 図7の保持器が適用された円筒ころ軸受の断面図である。It is sectional drawing of the cylindrical roller bearing to which the cage of FIG. 7 was applied. 円筒ころ軸受に使用される保持器の他の変形例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the other modification of the holder | retainer used for a cylindrical roller bearing. 図9の保持器が適用された円筒ころ軸受の断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view of a cylindrical roller bearing to which the cage of FIG. 9 is applied. 軸受装置評価試験機の全体構成図である。It is a whole block diagram of a bearing apparatus evaluation test machine. 補給孔の位置を変更した条件A〜Gの保持器と、各保持器にグリースを補給した場合の脈動の有無を示す表である。It is a table | surface which shows the presence or absence of the pulsation at the time of supplying grease to each holder | retainer of conditions AG which changed the position of the supply hole, and each holder | retainer. 図12の条件A〜Gの保持器を用いた、グリース補給試験での耐久時間を示すグラフである。It is a graph which shows the durable time in the grease replenishment test using the holder | retainer of conditions AG of FIG.

以下、本発明に係る軸受装置及びそれを用いた工作機械用主軸装置の各実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。   DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a bearing device according to the present invention and a spindle device for a machine tool using the same will be described below in detail with reference to the drawings.

(第1実施形態)
図1は、本発明の軸受装置が適用される工作機械用主軸装置の縦断面図である。図1に示すように、主軸装置100の主軸101は、転がり軸受であるアンギュラ玉軸受40及び円筒ころ軸受20によって主軸ハウジング103内に支持されている。
(First embodiment)
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a spindle device for a machine tool to which a bearing device of the present invention is applied. As shown in FIG. 1, the main shaft 101 of the main shaft device 100 is supported in the main shaft housing 103 by an angular ball bearing 40 and a cylindrical roller bearing 20 which are rolling bearings.

主軸ハウジング103は、ハウジング本体104と、ハウジング本体104の前端(図中左側)に内嵌固定された前側軸受ハウジング105と、ハウジング本体104の後側(図中右側)に内嵌固定された後側軸受ハウジング106とを備えている。前側軸受ハウジング105の端部には、外輪押さえ部材107及び内輪押さえ部材108が設けられており、外輪押さえ部材107と内輪押さえ部材108との間には、ラビリンスが形成されている。主軸ハウジング103の後端面は、カバー109によって覆われている。   The spindle housing 103 includes a housing main body 104, a front bearing housing 105 that is fitted and fixed to the front end (left side in the figure) of the housing main body 104, and a rear side (right side in the figure) that is fitted and fixed to the rear side of the housing main body 104. Side bearing housing 106. An outer ring pressing member 107 and an inner ring pressing member 108 are provided at the end of the front bearing housing 105, and a labyrinth is formed between the outer ring pressing member 107 and the inner ring pressing member 108. A rear end surface of the spindle housing 103 is covered with a cover 109.

図2にも示すように、前側軸受ハウジング105に内嵌する4つのアンギュラ玉軸受40は、外輪41、内輪42、外輪41及び内輪42間に接触角を持って転動自在に配置される転動体としての複数の玉43、及び該玉43を円周方向に等間隔に保持する保持器44、を備える。また、図3に示すように、後側軸受ハウジング106に内嵌する1つの円筒ころ軸受20も、外輪21、内輪22、外輪21及び内輪22間に転動自在に配置される転動体としての複数のころ23、及び該ころ23を円周方向に等間隔に保持する保持器24(図4参照。)、を備える。4つのアンギュラ玉軸受40の外輪41間には、外輪間座110が配置されており、また内輪42間には、内輪間座111が配置されている。さらに、円筒ころ軸受20の外輪21の軸方向一側にも、外輪間座112が配置されており、内輪22の軸方向両側にも内輪間座113が配置されている。なお、本実施形態では、アンギュラ玉軸受40及び前側軸受ハウジング105が、また、円筒ころ軸受20及び後側軸受ハウジング106が、それぞれ本発明の軸受装置を構成する。   As shown in FIG. 2, the four angular ball bearings 40 fitted into the front bearing housing 105 are arranged so as to roll freely with a contact angle between the outer ring 41, the inner ring 42, the outer ring 41, and the inner ring 42. A plurality of balls 43 as a moving body and a holder 44 that holds the balls 43 at equal intervals in the circumferential direction are provided. Further, as shown in FIG. 3, one cylindrical roller bearing 20 fitted in the rear bearing housing 106 is also used as a rolling element that is disposed between the outer ring 21, the inner ring 22, the outer ring 21, and the inner ring 22 so as to freely roll. A plurality of rollers 23 and a cage 24 (see FIG. 4) for holding the rollers 23 at equal intervals in the circumferential direction are provided. An outer ring spacer 110 is disposed between the outer rings 41 of the four angular ball bearings 40, and an inner ring spacer 111 is disposed between the inner rings 42. Further, an outer ring spacer 112 is also arranged on one side of the cylindrical roller bearing 20 in the axial direction of the outer ring 21, and an inner ring spacer 113 is also arranged on both sides of the inner ring 22 in the axial direction. In the present embodiment, the angular ball bearing 40 and the front bearing housing 105, and the cylindrical roller bearing 20 and the rear bearing housing 106 constitute the bearing device of the present invention.

主軸101の軸方向の略中央部には、ロータ120が外嵌固定されている。ロータ120の外周面側には、ステータ121が所定距離離れて同軸配置されている。ステータ121は、ステータ121の外周面側に配置されたステータ固定部材122を介してハウジング本体104に固定されている。ハウジング本体104とステータ固定部材122との間には、主軸101の周方向に沿う方向に複数の溝123が形成されている。この複数の溝123内には、ステータ121の冷却用の冷媒が流される。   A rotor 120 is fitted and fixed to a substantially central portion of the main shaft 101 in the axial direction. On the outer peripheral surface side of the rotor 120, a stator 121 is coaxially arranged with a predetermined distance. The stator 121 is fixed to the housing main body 104 via a stator fixing member 122 disposed on the outer peripheral surface side of the stator 121. A plurality of grooves 123 are formed between the housing body 104 and the stator fixing member 122 in a direction along the circumferential direction of the main shaft 101. A coolant for cooling the stator 121 flows in the plurality of grooves 123.

同様に、前側軸受ハウジング105と該ハウジング105に外嵌する冷却スリーブ125との間であって、アンギュラ玉軸受40の外周側にあたる部位には、ハウジング及び軸受冷却用の冷媒が流される複数の溝124が形成されている。   Similarly, a plurality of grooves between the front bearing housing 105 and the cooling sleeve 125 that fits outside the housing 105 and on the outer peripheral side of the angular ball bearing 40 are passed through the housing and bearing cooling refrigerant. 124 is formed.

この主軸ハウジング103の後端面には、転がり軸受40,20のそれぞれにグリース供給を行うためのグリースが供給される複数のグリース供給口132が周方向に沿って開口している(図1には一つのみ図示)。これら複数のグリース供給口132は、ハウジング本体104、前側軸受ハウジング105及び後側軸受ハウジング106内に形成された複数のグリース供給路133a〜133fにそれぞれ連通している(図1では、便宜上、各グリース供給路133a〜133fを同一断面に図示している)。これにより、本実施形態の主軸装置100は、外部に設けられたグリース補給器130からグリース供給管131を介して主軸ハウジング103内にグリースを供給する。   A plurality of grease supply ports 132 for supplying grease for supplying grease to each of the rolling bearings 40 and 20 are opened along the circumferential direction on the rear end surface of the spindle housing 103 (see FIG. 1). Only one is shown). The plurality of grease supply ports 132 communicate with a plurality of grease supply paths 133a to 133f formed in the housing body 104, the front bearing housing 105, and the rear bearing housing 106, respectively (in FIG. (The grease supply paths 133a to 133f are shown in the same cross section). Thereby, the spindle device 100 according to the present embodiment supplies grease into the spindle housing 103 via the grease supply pipe 131 from the grease replenisher 130 provided outside.

グリース供給路133a,133bは、円筒ころ軸受20の外輪21が嵌合する内周面に開口しており、グリース供給路133c〜133fは、各アンギュラ玉軸受40の外輪41が嵌合する内周面に開口している。各グリース供給路133a〜133fは、各軸受,40,20の外輪41,21に形成された補給孔47,27に後述する円周溝46,26を介して連通している。これにより、グリース補給器130から供給されたグリースは、補給孔47,27を介して各軸受40,20の軸受空間内部に独立して供給される。   The grease supply paths 133a and 133b are opened on the inner peripheral surface to which the outer ring 21 of the cylindrical roller bearing 20 is fitted, and the grease supply paths 133c to 133f are inner circumferences to which the outer rings 41 of the respective angular ball bearings 40 are fitted. Open to the surface. The grease supply paths 133a to 133f communicate with supply holes 47 and 27 formed in the outer rings 41 and 21 of the bearings 40 and 20 via circumferential grooves 46 and 26, which will be described later. As a result, the grease supplied from the grease replenisher 130 is independently supplied into the bearing spaces of the bearings 40 and 20 through the replenishing holes 47 and 27.

グリース補給器130は、各軸受40,20に対して独立にグリース供給可能に構成されている。すなわち、グリース補給器130は、適宜なタイミングで(間欠的または定期的に)、各軸受40,20にグリースショットする。補給されたグリースは、アンギュラ玉軸受40内部の玉43及び円筒ころ軸受20内部の円筒ころ23の転動に伴い、軸受40及び20内部全体に馴染み、不足したグリースを補う。なお、円筒ころ軸受20は、アンギュラ玉軸受40よりも温度の脈動が顕著に起こりやすいため、一回の補給量はアンギュラ玉軸受への補給量よりも少なくするとより良い。   The grease replenisher 130 is configured to be able to supply grease independently to the bearings 40 and 20. That is, the grease replenisher 130 performs grease shot on each of the bearings 40 and 20 at an appropriate timing (intermittently or periodically). The replenished grease becomes familiar with the entire interior of the bearings 40 and 20 along with the rolling of the balls 43 inside the angular ball bearing 40 and the cylindrical rollers 23 inside the cylindrical roller bearing 20, and compensates for the insufficient grease. Since the cylindrical roller bearing 20 is more prone to temperature pulsation than the angular ball bearing 40, it is better that the replenishment amount per time is smaller than the replenishment amount to the angular ball bearing.

図3及び図4に示すように、円筒ころ軸受20にグリースを供給するためのグリース供給路133a,133bを構成する、後側軸受ハウジング106に形成された給脂孔13の孔径d1は、1.5mm以上10mm以下、好ましくは1.5mm以上7mm以下に設定されている。   As shown in FIGS. 3 and 4, the diameter d1 of the greasing hole 13 formed in the rear bearing housing 106 constituting the grease supply passages 133a and 133b for supplying grease to the cylindrical roller bearing 20 is 1 .5 mm to 10 mm, preferably 1.5 mm to 7 mm.

また、円筒ころ軸受20の外輪21には、2つの補給孔27が、外輪21の内外周面を径方向に貫通して形成されており、各補給孔27を含む軸方向位置の外周面には、2つの円周溝26が形成されている。これら各補給孔27の孔径d2も、1.5mm以上10mm以下、好ましくは1.5mm以上7mm以下に設定されている。   In addition, two supply holes 27 are formed in the outer ring 21 of the cylindrical roller bearing 20 so as to penetrate the inner and outer peripheral surfaces of the outer ring 21 in the radial direction. Are formed with two circumferential grooves 26. The hole diameter d2 of each supply hole 27 is also set to 1.5 mm or more and 10 mm or less, preferably 1.5 mm or more and 7 mm or less.

円周溝26は、補給孔27の孔径d2より広い幅を有し、その断面積は補給孔27の断面積より大きいことが、グリースの流動性を確保する上から好ましい。円周溝26は、給脂孔13と補給孔27を連通させるための溝であり、ハウジング106の内周面に形成されてもよい。   The circumferential groove 26 has a width wider than the hole diameter d2 of the replenishing hole 27, and its cross-sectional area is preferably larger than the cross-sectional area of the replenishing hole 27 from the viewpoint of ensuring the fluidity of the grease. The circumferential groove 26 is a groove for allowing the greasing hole 13 and the supply hole 27 to communicate with each other, and may be formed on the inner circumferential surface of the housing 106.

図4に示すように、円筒ころ軸受20の外輪案内型の樹脂製保持器24は、一対の円環部31及び一対の円環部31を軸方向に連結する複数の柱部32を有し、複数の円筒ころ23を回転自在にそれぞれ保持する複数のポケット部33を形成する。また、柱部32の円周方向両側の軸方向中間部には、円筒ころ23を確実に保持するためのころ止め部34が、柱部32の径方向外面から突出するように設けられている。   As shown in FIG. 4, the outer ring guide type resin cage 24 of the cylindrical roller bearing 20 includes a pair of annular portions 31 and a plurality of column portions 32 that connect the pair of annular portions 31 in the axial direction. A plurality of pocket portions 33 that respectively hold the plurality of cylindrical rollers 23 rotatably are formed. Further, a roller stopper 34 for reliably holding the cylindrical roller 23 is provided at the axially intermediate portion on both sides in the circumferential direction of the column portion 32 so as to protrude from the radially outer surface of the column portion 32. .

保持器24の円環部31の外周面には、複数の凹状切欠部35が円周方向に離間して形成されており、従って、円環部31には、隣接する凹状切欠部35間でそれぞれ径方向に突出する複数の案内突片36が形成されている。また、一方の円環部31の案内突片36と、他方の円環部31の案内突片36とが、円周方向において、左右交互に千鳥状に配置されながら、円周方向にそれぞれ所定の間隔で設けられている。   A plurality of concave cutouts 35 are formed on the outer circumferential surface of the annular part 31 of the cage 24 so as to be spaced apart in the circumferential direction. Therefore, the annular part 31 has a gap between adjacent concave cutouts 35. A plurality of guide protrusions 36 each projecting in the radial direction are formed. In addition, the guide protrusions 36 of one annular part 31 and the guide protrusions 36 of the other annular part 31 are arranged in a zigzag pattern alternately on the left and right sides in the circumferential direction, respectively, and predetermined in the circumferential direction. Are provided at intervals.

また、図5(a)、(b)に示すように、案内突片36の外周面と外輪21の内周面との間には、直径隙間で0.2〜1.0mmの案内隙間gが形成され、案内突片36の外周面が、外輪21の内周面と摺接することで保持器24を案内する案内面37を構成する。   Further, as shown in FIGS. 5A and 5B, a guide gap g having a diameter gap of 0.2 to 1.0 mm is provided between the outer peripheral surface of the guide protrusion 36 and the inner peripheral surface of the outer ring 21. Is formed, and the outer peripheral surface of the guide protrusion 36 is in sliding contact with the inner peripheral surface of the outer ring 21 to constitute a guide surface 37 that guides the cage 24.

また、このように形成された保持器24に対して、補給孔27の開口部における軸方向内側端27aは、保持器24の案内面37の軸方向内側端37aに対して軸方向において一致若しくは端面寄りに位置すると共に(図5(a)参照)、保持器24の案内面37の軸方向外側端37bに対して軸方向において一致若しくは軌道面寄りに位置する(図5(b)参照)。   In addition, with respect to the cage 24 formed in this way, the axial inner end 27a at the opening of the supply hole 27 coincides with the axial inner end 37a of the guide surface 37 of the cage 24 in the axial direction or It is located closer to the end surface (see FIG. 5A) and coincides in the axial direction with respect to the axially outer end 37b of the guide surface 37 of the cage 24 or is located closer to the track surface (see FIG. 5B). .

このように構成されることで、外輪21の補給孔27から給脂されたグリースの一部は、保持器24の案内面37に付着し、案内面37を潤滑するとともに、回転とともに保持器24の案内面37と外輪21の内周面との間で薄い膜状に伸ばされる。そして、グリース基油成分が案内隙間gを伝って徐々に移動し、最終的に転がり接触部に供給される。また、凹状切欠部35は、軸受空間内の余剰のグリースを外側に排出するように作用する。   With this configuration, a part of the grease supplied from the replenishment hole 27 of the outer ring 21 adheres to the guide surface 37 of the cage 24, lubricates the guide surface 37, and rotates with the cage 24. Between the guide surface 37 and the inner peripheral surface of the outer ring 21. Then, the grease base oil component gradually moves along the guide gap g and is finally supplied to the rolling contact portion. Further, the concave notch 35 acts to discharge excess grease in the bearing space to the outside.

一方、図6(a)に示すように、補給孔27の開口部における軸方向内側端27aが、保持器24の案内面37の軸方向内側端37aに対して軸方向において軌道面寄りとなった場合には、一定の体積を持ったグリースが直接外輪軌道面に供給されてしまい、回転中に大きな攪拌抵抗を持ってしまい、瞬間的な異常昇温(インパルス状の脈動)が発生してしまう。また、図6(b)に示すように、補給孔27の開口部における軸方向内側端27aが、保持器24の案内面37の軸方向外側端37bに対して軸方向において端面寄りとなった場合には、保持器24の案内面37にグリースが付着せず、転がり接触部にグリースが到達し難くなる。   On the other hand, as shown in FIG. 6A, the axially inner end 27 a at the opening of the supply hole 27 is closer to the track surface in the axial direction than the axially inner end 37 a of the guide surface 37 of the cage 24. In this case, grease with a certain volume is directly supplied to the outer ring raceway surface, resulting in a large stirring resistance during rotation and an instantaneous abnormal temperature rise (impulse pulsation). End up. Further, as shown in FIG. 6B, the axially inner end 27 a at the opening of the supply hole 27 is closer to the end surface in the axial direction than the axially outer end 37 b of the guide surface 37 of the cage 24. In this case, the grease does not adhere to the guide surface 37 of the cage 24, and it is difficult for the grease to reach the rolling contact portion.

また、保持器24は、同じ円周方向位置において、一方の円環部31では、案内突片36の案内面37と外輪21の内周面との間に案内隙間g/2が形成されるのに対して、他方の円環部31では、凹状切欠部35の外周面と外輪21の内周面との間に隙間G/2(Gは直径隙間)が形成される。このため、この隙間Gから潤滑油をスムーズに排出することができ、隙間gと隙間Gの大きさが異なることにより両円環部31間で圧力差が生じて空気の対流が起こり、対流作用により潤滑剤の排出が促進される。したがって、高速回転時の異常昇温を抑制でき、グリース潤滑を行う場合にも慣らし運転の時間を短縮することができる。   Further, in the same circumferential position, the cage 24 has a guide gap g / 2 formed between the guide surface 37 of the guide projection piece 36 and the inner peripheral surface of the outer ring 21 in one annular portion 31. On the other hand, in the other annular portion 31, a gap G / 2 (G is a diameter gap) is formed between the outer peripheral surface of the concave notch 35 and the inner peripheral surface of the outer ring 21. For this reason, lubricating oil can be smoothly discharged from the gap G, and the difference in size between the gap g and the gap G causes a pressure difference between the two annular portions 31 to cause air convection, thereby causing convection action. This facilitates the discharge of the lubricant. Therefore, abnormal temperature rise during high-speed rotation can be suppressed, and the running-in time can be shortened even when grease lubrication is performed.

また、図2に示すように、各アンギュラ玉軸受40にグリースを供給するための構成も円筒ころ軸受20の場合とほぼ同様である。即ち、グリース供給路133c〜133fを構成する、前側軸受ハウジング105に形成された給脂孔13の孔径d1は、1.5mm以上10mm以下、好ましくは1.5mm以上7mm以下に設定されている。   As shown in FIG. 2, the configuration for supplying grease to each angular ball bearing 40 is substantially the same as that of the cylindrical roller bearing 20. That is, the hole diameter d1 of the greasing hole 13 formed in the front bearing housing 105 that constitutes the grease supply paths 133c to 133f is set to 1.5 mm to 10 mm, preferably 1.5 mm to 7 mm.

また、アンギュラ玉軸受40の外輪41には、孔径d2が1.5mm以上10mm以下、好ましくは1.5mm以上7mm以下に設定された補給孔47が、外輪41の内外周面を径方向に貫通して形成されている。さらに、補給孔47を含む軸方向位置の外周面には、補給孔47の孔径d2より広い幅を有し、その断面積は補給孔47の断面積より大きい円周溝46が形成されている。   Further, the outer ring 41 of the angular ball bearing 40 has a supply hole 47 whose hole diameter d2 is set to 1.5 mm or more and 10 mm or less, preferably 1.5 mm or more and 7 mm or less, penetrating the inner and outer peripheral surfaces of the outer ring 41 in the radial direction. Is formed. Furthermore, a circumferential groove 46 having a width wider than the hole diameter d2 of the supply hole 47 and having a cross-sectional area larger than the cross-sectional area of the supply hole 47 is formed on the outer peripheral surface of the axial position including the supply hole 47. .

この場合にも、保持器44の外周面と外輪21の内周面との間には、直径隙間で0.2〜1.0mmの案内隙間gが形成され、保持器44の外周面が、外輪21の内周面と摺接することで保持器44を案内する案内面48を構成する。   Also in this case, a guide gap g having a diameter gap of 0.2 to 1.0 mm is formed between the outer circumferential surface of the cage 44 and the inner circumferential surface of the outer ring 21, and the outer circumferential surface of the cage 44 is A guide surface 48 for guiding the cage 44 is configured by sliding contact with the inner peripheral surface of the outer ring 21.

また、このように形成された保持器44において、補給孔47の軸方向内側端47aは、保持器44の案内面48の軸方向内側端48aに対して軸方向において一致若しくは端面寄りに位置すると共に、保持器44の案内面48の軸方向外側端48bに対して軸方向において一致若しくは軌道面寄りに位置する。   Further, in the cage 44 formed in this way, the axially inner end 47a of the supply hole 47 is aligned with or close to the end surface in the axial direction with respect to the axially inner end 48a of the guide surface 48 of the cage 44. At the same time, it is aligned in the axial direction with respect to the axially outer end 48b of the guide surface 48 of the cage 44 or is positioned closer to the track surface.

このように構成された工作機械用主軸装置では、グリースの撹拌抵抗による温度上昇の防止、高い振動特性及び音響特性を達成するため、1回当たりのグリース給脂量が、0.005〜0.1cm、好ましくは、0.005〜0.02cmの極微量のグリースによって潤滑される。なお、対象とするグリースとしては、工作機械主軸装置用軸受の場合、温度上昇が抑えられ、低トルクであることが要求されるので、ちょう度が2号、又は3号(JIS K2220 5.3)で、基油粘度が15〜120mm/S(40℃)が選定される。 In the spindle device for a machine tool configured as described above, the grease supply amount per one time is 0.005 to 0.00 in order to achieve prevention of temperature rise due to grease stirring resistance and high vibration characteristics and acoustic characteristics. 1 cm 3, preferably, it is lubricated by the trace amount of grease 0.005~0.02cm 3. In addition, as the target grease, in the case of a bearing for a machine tool spindle device, a temperature rise is suppressed and low torque is required, so the consistency is No. 2 or No. 3 (JIS K2220 5.3). ), A base oil viscosity of 15 to 120 mm 2 / S (40 ° C.) is selected.

1回当たりのグリース給脂量が、0.005〜0.1cmの極微量のグリースによって潤滑される場合、グリースが給脂経路内に滞留する時間が長くなり、経年変化によって基油や増ちょう剤がグリースから分離して給脂経路内で固化し、グリースの流動性が低下したり、グリース固化による流路抵抗(グリースと給脂経路の内壁との摩擦抵抗)の増加によって、安定した給脂できなくなる場合がある。 If the amount of grease supplied per lubrication is lubricated with a very small amount of grease of 0.005 to 0.1 cm 3 , the time for the grease to stay in the lubrication path becomes longer, and the base oil and increase due to secular change are increased. The agent is separated from the grease and solidifies in the greasing route, and the fluidity of the grease decreases, and the flow resistance (friction resistance between the grease and the inner wall of the greasing route) increases due to the solidification of the grease. You may not be able to lubricate.

給脂孔13及び補給孔27の孔径d1、d2を1.5mm以上、且つ10mm以下としたのは、孔径d1、d2が1.5mm以下だと、経年変化によってグリースが固化(流動性の低下)したとき、流動抵抗の増加によってグリースの安定した給脂が困難となるからである。   The reason why the diameters d1 and d2 of the greasing hole 13 and the replenishing hole 27 are 1.5 mm or more and 10 mm or less is that when the hole diameters d1 and d2 are 1.5 mm or less, the grease solidifies due to secular change (decrease in fluidity). This is because it becomes difficult to stably supply grease due to an increase in flow resistance.

また、孔径d1、d2を10mm以上にすると、2つの給脂孔13及び補給孔27を、同位相で軸方向に並べて配置することがスペース上の問題から実質的に困難となるからである。即ち、工作機械用主軸装置に一般的に使用される転がり軸受は、内径30mm程度のものが最小であり、孔径としては10mm以下、好ましくは、7mm程度が好適である。また、給脂孔13の孔径d1が大きいと、外輪21の外周面端部に面取り部が形成される場合、給脂孔13と面取り部との隙間からグリース、特に、グリース中の基油分が漏れ出す虞があり、好ましくない。   Further, if the hole diameters d1 and d2 are set to 10 mm or more, it is substantially difficult to arrange the two greasing holes 13 and the replenishing holes 27 side by side in the same phase in the axial direction. That is, the smallest rolling bearing generally used for a machine tool spindle device has an inner diameter of about 30 mm, and the hole diameter is preferably 10 mm or less, and preferably about 7 mm. Further, when the hole diameter d1 of the greasing hole 13 is large, when a chamfered portion is formed at the end of the outer peripheral surface of the outer ring 21, grease, in particular, the base oil content in the grease is removed from the gap between the greasing hole 13 and the chamfered portion. There is a risk of leakage, which is not preferable.

以上説明したように、円筒ころ軸受20と後側軸受ハウジング106を備えた軸受装置、又はアンギュラ玉軸受40と前側軸受ハウジング105を備えた軸受装置によれば、外輪21、41に形成された補給孔47及びハウジング105,106に形成された給脂孔13は、ハウジング105,106の内周面または外輪41の外周面に形成された円周溝46によって連通されており、補給孔47及び給脂孔13の孔径d1、d2が1.5mm以上、且つ10mm以下に設定されている。また、保持器24の案内面37と、該案内面37と対向する外輪21の内周面との案内隙間gが直径で0.2〜1.0mmに設定されており、補給孔27の開口部における軸方向内側端27aは、保持器24の案内面37の軸方向内側端37aに対して軸方向において一致若しくは端面寄りに位置すると共に、保持器24の案内面37の軸方向外側端37bに対して軸方向において一致若しくは軌道面寄りに位置する。従って、給脂されたグリースは案内面37を潤滑しつつ、回転とともに薄い膜状に伸ばされ、グリース基油成分が徐々に外輪軌道面を通じて転がり接触部に供給される。これにより、微量のグリースが給脂されるグリース潤滑においても、安定してグリースを給脂することができ、また、グリースの攪拌抵抗に起因する異常昇温を防止し、軸受装置を長寿命とすることができる。   As described above, according to the bearing device including the cylindrical roller bearing 20 and the rear bearing housing 106 or the bearing device including the angular ball bearing 40 and the front bearing housing 105, the replenishment formed on the outer rings 21 and 41. The greasing hole 13 formed in the hole 47 and the housings 105 and 106 is connected by a circumferential groove 46 formed on the inner peripheral surface of the housing 105 or 106 or the outer peripheral surface of the outer ring 41. The diameters d1 and d2 of the oil holes 13 are set to 1.5 mm or more and 10 mm or less. Further, the guide gap g between the guide surface 37 of the cage 24 and the inner peripheral surface of the outer ring 21 facing the guide surface 37 is set to 0.2 to 1.0 mm in diameter, and the replenishment hole 27 is opened. The axial inner end 27a of the guide portion is coincident with or closer to the end surface in the axial direction with respect to the axial inner end 37a of the guide surface 37 of the cage 24, and the axial outer end 37b of the guide surface 37 of the cage 24. In the axial direction or closer to the track surface. Accordingly, the lubricated grease is stretched into a thin film with rotation while lubricating the guide surface 37, and the grease base oil component is gradually supplied to the rolling contact portion through the outer ring raceway surface. As a result, even in grease lubrication in which a small amount of grease is supplied, grease can be supplied stably, and abnormal temperature rise due to the stirring resistance of the grease can be prevented, and the bearing device has a long service life. can do.

尚、本発明は、前述した各実施形態及び変形例に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。   In addition, this invention is not limited to each embodiment and modification which were mentioned above, A deformation | transformation, improvement, etc. are possible suitably.

例えば、円筒ころ軸受20の保持器24は、図7及び図8に示すように、一対の円環部31の外周面が一様外径を有する構成であってもよく、図9及び図10に示すように、一対の円環部31の案内突片36が、円周方向において、同じ位相で、それぞれ所定の間隔で設けられていてもよい。いずれの場合にも、保持器24の案内面37と、該案内面37と対向する外輪21の内周面との案内隙間gが直径で0.2〜1.0mmに設定されており、且つ、補給孔27の開口部における軸方向内側端27aは、保持器24の案内面37の軸方向内側端37aに対して軸方向において一致若しくは端面寄りに位置すると共に、保持器24の案内面37の軸方向外側端37bに対して軸方向において一致若しくは軌道面寄りに位置する。   For example, the cage 24 of the cylindrical roller bearing 20 may have a configuration in which the outer peripheral surfaces of the pair of annular portions 31 have a uniform outer diameter, as shown in FIGS. 7 and 8. As shown in FIG. 4, the guide protrusions 36 of the pair of annular portions 31 may be provided at the same phase and at a predetermined interval in the circumferential direction. In any case, the guide gap g between the guide surface 37 of the cage 24 and the inner peripheral surface of the outer ring 21 facing the guide surface 37 is set to 0.2 to 1.0 mm in diameter, and The axially inner end 27 a of the opening of the replenishing hole 27 coincides with or is closer to the end surface in the axial direction than the axially inner end 37 a of the guide surface 37 of the retainer 24, and the guide surface 37 of the retainer 24. Is aligned with the axial outer end 37b in the axial direction or positioned closer to the track surface.

また、補給孔27は、軸受空間に開口する開口部の軸方向内側端27aが、保持器24の案内面37と上記の位置関係を有するものであればよく、補給孔27自体は、径方向に貫通するものであれば傾斜する形状であってもよい。   The replenishment hole 27 may be any as long as the axially inner end 27a of the opening that opens into the bearing space has the above positional relationship with the guide surface 37 of the cage 24. The shape may be inclined as long as it penetrates through.

また、上記説明においては、本発明の軸受装置を円筒ころ軸受、及び玉軸受に適用したものとして説明したが、これに限定されず、グリース潤滑される任意の形式の転がり軸受に適用可能であり、同様の効果を奏する。   In the above description, the bearing device of the present invention has been described as being applied to a cylindrical roller bearing and a ball bearing. However, the present invention is not limited to this and can be applied to any type of rolling bearing that is grease lubricated. Have the same effect.

さらに、本実施形態では、本発明の軸受装置を工作機械用主軸装置に適用した場合について説明したが、高速モータに適用することも可能である。   Furthermore, although the case where the bearing device of the present invention is applied to a machine tool spindle device has been described in the present embodiment, it can also be applied to a high-speed motor.

本発明の効果を確認するため、補給孔の位置がそれぞれ異なる円筒ころ軸受を、図11に示す軸受装置評価試験機に組み込んで比較試験を行った。   In order to confirm the effect of the present invention, cylindrical roller bearings having different replenishment hole positions were incorporated in a bearing device evaluation tester shown in FIG.

図11に示すように、軸受装置評価試験機200は、一対の玉軸受203、203と、ハウジング201に内嵌する試供円筒ころ軸受205とによって、回転軸202が回転自在に支持されている。   As shown in FIG. 11, in the bearing device evaluation test machine 200, the rotating shaft 202 is rotatably supported by a pair of ball bearings 203 and 203 and a sample cylindrical roller bearing 205 fitted in the housing 201.

ハウジング201には、孔径d1が3.0mmの給脂孔204が設けられており、一方、孔径d2が1.5mmの補給孔が円筒ころ軸受205の外輪に設けられており、外部に配置された不図示のグリース補給装置から1ショット当たり0.01cmのグリースが6時間置きに供給される。使用グリースは、基油粘度:20mm/S(40℃)、ちょう度:2号(JIS K2220 5.3)とした。 The housing 201 is provided with a greasing hole 204 having a hole diameter d1 of 3.0 mm, while a supply hole having a hole diameter d2 of 1.5 mm is provided in the outer ring of the cylindrical roller bearing 205 and is arranged outside. In addition, 0.01 cm 3 of grease per shot is supplied every 6 hours from a grease replenishing device (not shown). The grease used had a base oil viscosity of 20 mm 2 / S (40 ° C.) and a consistency of No. 2 (JIS K2220 5.3).

試供ころ軸受205は、いずれも呼び番号がN1012(内径60mm、外径95mm、幅18mm)の単列円筒ころ軸受であり、組み込み時のラジアル隙間を0μm、回転軸202の駆動方式をベルト駆動とし、冷却を行わずに試験を行った。   Each of the sample roller bearings 205 is a single row cylindrical roller bearing with a nominal number N1012 (inner diameter 60 mm, outer diameter 95 mm, width 18 mm), a radial clearance of 0 μm at the time of assembly, and a driving method of the rotating shaft 202 is a belt drive. The test was conducted without cooling.

上記条件にてグリース補給を行ったところ、補給孔27の開口部における軸方向内側端27aの位置を保持器24の案内面37の軸方向内側端に対して軸方向において軌道面寄りに位置させた、条件Aの円筒ころ軸受20では、給脂タイミングに併せて、軸受外輪の温度上昇値が脈動する現象が現れた(図12参照。)これは、給脂されるグリースが案内面37よりはみ出て軸受内部に直接供給されてしまったことにより、攪拌抵抗が増加したことによるものである。また、耐久時間が約100時間経過後に、補給量過多による異常発熱が発生した。   When the grease was replenished under the above conditions, the position of the axially inner end 27a in the opening of the replenishing hole 27 was positioned closer to the raceway surface in the axial direction than the axially inner end of the guide surface 37 of the cage 24. In addition, in the cylindrical roller bearing 20 of the condition A, a phenomenon in which the temperature rise value of the bearing outer ring pulsates appeared along with the timing of lubrication (see FIG. 12). This is because the agitation resistance is increased due to the protrusion and the supply directly into the bearing. Further, after about 100 hours of endurance time, abnormal heat generation due to excessive supply amount occurred.

また、補給孔27の開口部における軸方向内側端27aを、保持器24の案内面37の軸方向外側端37bに対して軸方向において端面寄りに位置させた、条件Gの円筒ころ軸受20では、耐久時間が約1000時間経過後に、焼付きが発生した。これは、軸受内に十分なグリースが補給されておらず、潤滑不良が発生したことによるものである。   Further, in the cylindrical roller bearing 20 of the condition G, the axially inner end 27a in the opening of the supply hole 27 is positioned closer to the end surface in the axial direction than the axially outer end 37b of the guide surface 37 of the cage 24. After approximately 1000 hours of durability time, seizure occurred. This is due to insufficient lubrication in the bearing and poor lubrication.

一方、補給孔27の開口部における軸方向内側端27aを、保持器24の案内面37の軸方向内側端37aに対して軸方向において一致若しくは端面寄りに位置すると共に、保持器24の案内面37の軸方向外側端37bに対して軸方向において一致若しくは軌道面寄りに位置する、条件B〜Fの円筒ころ軸受20では、いずれも耐久時間が5000時間を越えており、補給するタイミングにおいて外輪の温度が上昇する脈動の現象は発生していないことから、軸受内部にグリースが適切に補給されたことがわかる。
また、上記の結果は、図4に示す案内突片36が千鳥状に配置された保持器を用いた場合であるが、図7や図9に示す保持器においても同様の結果が得られることが、確認できた。
On the other hand, the axially inner end 27a in the opening of the replenishing hole 27 coincides with or is closer to the end surface in the axial direction than the axially inner end 37a of the guide surface 37 of the retainer 24, and the guide surface of the retainer 24. The cylindrical roller bearings 20 under the conditions B to F, which coincide with the axial outer end 37b of the shaft 37 in the axial direction or are located closer to the raceway surface, all have a durability time exceeding 5000 hours. Since the pulsation phenomenon in which the temperature rises does not occur, it can be understood that the grease is properly supplied into the bearing.
Moreover, although the above result is a case where the cage in which the guide protrusions 36 shown in FIG. 4 are arranged in a staggered manner, the same result can be obtained also in the cage shown in FIGS. However, I was able to confirm.

13 給脂孔
20 円筒ころ軸受(転がり軸受)
21,41 外輪
24,44 保持器
26,46 円周溝
27,47 補給孔
37,48 案内面
40 アンギュラ玉軸受(転がり軸受)
100 工作機械用主軸装置
105 前側軸受ハウジング(ハウジング)
106 後側軸受ハウジング(ハウジング)
d1 給脂孔の孔径
d2 補給孔の孔径
13 Greasing hole 20 Cylindrical roller bearing (rolling bearing)
21, 41 Outer rings 24, 44 Cage 26, 46 Circumferential grooves 27, 47 Supply holes 37, 48 Guide surface 40 Angular contact ball bearing (rolling bearing)
100 Spindle device for machine tool 105 Front bearing housing (housing)
106 Rear bearing housing (housing)
d1 Greasing hole diameter d2 Replenishing hole diameter

Claims (4)

径方向に貫通する少なくとも1つの補給孔が形成された外輪と、前記外輪によって案内される保持器と、を有する円筒ころ軸受と、
前記外輪が嵌合する内周面に開口する少なくとも1つの給脂孔が形成されたハウジングと、
を備え、前記給脂孔及び前記補給孔を介して供給されるグリースによって前記円筒ころ軸受がグリース潤滑される軸受装置であって、
前記ハウジングの内周面または前記外輪の外周面には、前記給脂孔と前記補給孔とが連通するように円周溝が形成されており、
前記給脂孔及び前記補給孔の孔径は、1.5mm以上、且つ10mm以下であり、
前記保持器の外周面に形成される案内面と、該案内面と対向する前記外輪の内周面との案内隙間が直径で0.2〜1.0mmに設定されており、且つ、
前記補給孔の開口部における軸方向内側端は、前記保持器の案内面の軸方向内側端に対して軸方向において端面寄りに位置すると共に、前記保持器の案内面の軸方向外側端に対して軸方向において軌道面寄りに位置し、
前記保持器の案内面は、前記軸方向内側端側に形成された平坦な案内部分と、前記軸方向外側端側に形成された湾曲部分とから構成され、
前記補給孔の開口部は、少なくとも前記案内面の湾曲部分に軸方向において対向する位置にあることを特徴とする軸受装置。
A cylindrical roller bearing having an outer ring formed with at least one supply hole penetrating in the radial direction, and a cage guided by the outer ring;
A housing in which at least one greasing hole that is opened in an inner peripheral surface to which the outer ring is fitted is formed;
A bearing device in which the cylindrical roller bearing is grease lubricated by grease supplied through the grease supply hole and the supply hole,
A circumferential groove is formed on the inner peripheral surface of the housing or the outer peripheral surface of the outer ring so that the grease supply hole and the replenishment hole communicate with each other.
The hole diameter of the greasing hole and the replenishing hole is 1.5 mm or more and 10 mm or less,
The guide clearance between the guide surface formed on the outer peripheral surface of the cage and the inner peripheral surface of the outer ring facing the guide surface is set to 0.2 to 1.0 mm in diameter, and
The axially inner end in the opening of the supply holes, as well as positioned on the end surface nearer Te axially odor with respect to the axial direction inside end of the guide surface of the cage, the axial outer end of the guide surface of the retainer located in orbital plane closer Te axially odor relative,
The guide surface of the cage is composed of a flat guide portion formed on the axially inner end side and a curved portion formed on the axially outer end side,
The bearing device according to claim 1, wherein an opening of the supply hole is at a position facing at least a curved portion of the guide surface in the axial direction .
前記保持器の平坦な案内部分は、一様外径を有する前記保持器の円環部の外周面、または、前記保持器の円環部に円周方向に所定の間隔で設けられた案内突片の外周面によって構成される請求項1に記載の軸受装置。The flat guide portion of the cage has an outer peripheral surface of the annular portion of the cage having a uniform outer diameter, or guide protrusions provided at predetermined intervals in the circumferential direction on the annular portion of the cage. The bearing device according to claim 1, which is configured by an outer peripheral surface of a piece. 前記円筒ころ軸受に供給される前記グリースの1回当たり供給量は、0.005〜0.02cmであることを特徴とする請求項1又は2に記載の軸受装置。 Supply amount per the grease supplied to the cylindrical roller bearing, a bearing device according to claim 1 or 2, characterized in that a 0.005~0.02cm 3. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の軸受装置を備えることを特徴とする工作機械用主軸装置。 A spindle device for a machine tool comprising the bearing device according to any one of claims 1 to 3 .
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