[发明专利]轴承装置的冷却结构

说明书

相关申请

本发明要求申请日为2012年9月24日申请号为JP特愿2012-209135号，申请日为2012年9月24日申请号为JP特愿2012-209136号，申请日为2012年9月24日申请号为JP特愿2012-209137号，申请日为2012年9月24日申请号为JP特愿2012-209138以及申请日为2012年9月24日申请号为JP特愿2012-209139的申请的优先权，通过参照其整体作为构成本申请的一部分的内容而进行引用。

技术领域

本发明涉及轴承装置的冷却结构，本发明涉及比如机床的主轴和组装于主轴上的轴承装置的冷却结构。

背景技术

在机床的主轴装置中，由于确保加工精度和提高加工效率的必要性，对于用于主轴的支承的轴承，人们要求用于装置的温度的上升的抑制和加工效率的提高的与高速化相反的技术。由于该情况，在轴承的冷却方法、润滑方法等中，最近介绍有各种新的技术。

关于轴承的冷却方法，比如，公开有下述的方法，其中，对两个轴承之间的空间，以与旋转方向成角度的方式喷射冷风而形成回转流，由此进行冷却(专利文献1)。另外，公开有下述的方法，其中，对内圈间隔件进行空气冷却的空气吹出口设置于轴承箱或主轴上，通过将压缩空气吹到内圈间隔件而进行空气冷却，由此间接地冷却轴承的内圈(专利文献2)。如果对内圈进行冷却，则具有通过冷风而释放发生热的作用，与通过内圈温度的降低而降低轴承的预压的作用，通过这些作用，可期待协同的轴承的温度的抑制效果。公开有下述方法，其中，在内圈上采用密度小于钢、线膨胀低、弹性率大的陶瓷，由此减小内圈的径向的膨胀量，减轻预压(专利文献3)。

另外，关于轴承的润滑方法，比如，在专利文献4中公开有适于高速运转的油气润滑方法的技术。在该技术中，在轴承内圈的外径面上设置与轨道面连接的斜面部，在该斜面部上设置具有间隙而延伸的环状的喷嘴部件。在喷嘴部件上设置对内圈斜面部喷射油气的喷嘴，能可靠地将通过喷嘴而喷射的油气中的油附着于斜面部上。已附着的油通过旋转而产生离心力和附着力，构成附着流，可靠地将油导入轴承内部。由此，可实现轴承的高速化，并且与过去的供油方法相比较，可降低噪音。

如果上述油气润滑方法的技术用于多个滚动轴承于轴向并列的轴承装置，则比如作为提案例1而给出的图81、图82那样。即，如图81所示的那样，该轴承装置包括于轴向并列的两个滚动轴承101、101，在各滚动轴承101、101的外圈102、102之间和内圈103、103之间，分别夹设外圈间隔件104和内圈间隔件105。在该例子中，滚动轴承1为角接触滚珠轴承。两个滚动轴承101、101按照通过外圈间隔件104和内圈间隔件105的宽度尺寸差而设定初期预压的方式使用。

如图82所示的那样，外圈间隔件104由外圈间隔件主体110和一对喷嘴部件111、111构成，在各喷嘴部件111上设置喷嘴112，该喷嘴112将油气供给到滚动轴承101。喷嘴112的喷射口112a经由间隙δ而与内圈103的肩面(斜面部)103b面对。在内圈103的肩面103b上，在与喷嘴112的喷射口112a面对的轴向位置，形成在圆周方向并列的多个环状凹部120。

轴承润滑用的油气通过图81所示的外部的油气供给装置145，经由供给口140、供给孔147、外圈间隔件104内的导入通路113，通过喷嘴112而喷射。已喷射的油气中的油在内圈103的环状凹部120吹到内圈103，附着于内圈103上。已附着的油通过附着力和内圈103的旋转而产生的离心力，在图82所示的肩面103b上构成附着流，被引导到轨道面103a侧，用于滚动轴承101的润滑。

图83A为提案例2的轴承装置的冷却结构的剖视图，图83B为该冷却结构的主要部分的放大剖视图，图84为沿图83A中的84-84线的剖视图。图85、图86表示在于内圈间隔件180的外径表面上，朝向轴旋转方向而喷射冷却空气，经由内圈间隔件180对轴承进行冷却的图83A、图83B、图84的结构中，通过与旋转速度的关系，对轴承内圈181和外圈182的温度和此时的噪音值进行试验的结果。在图85和图86中，空白圈为没有冷却的结果，涂黑圈表示进行冷却的场合的结果。如图85所示的那样而推算到，通过进行空气冷却，运转中的内圈181和外圈182的温度降低，抑制轴承预压的增加。但是，如图86所示的那样，通过进行空气冷却，与没有进行空气冷却的场合相比较，最大程度为20dB(A)。