[发明专利]轴承装置的冷却构造

说明书

相关申请

本申请主张2014年11月6申请的日本特愿2014-226073号申请的优先权，通过参照其整体，将其作为本申请案的一部分而进行引用。

技术领域

本发明为关于轴承装置的冷却构造，例如关于机床的主轴装置中的轴承装置的冷却构造。

背景技术

在机床的主轴装置中，为了确保加工精度，需要略为抑制装置的温度上升。然而，在近来的机床中，为了使加工效率提高，有逐渐高速化的倾向；来自支持主轴的轴承的发热，也随着高速化而变大。又，“于装置内部装入驱动用电动机”即所谓的“内装电动机型”变多，也成为装置的发热主因。

轴承旋转中的发热，导致轨道环与转动体的接触面压增加，使轴承损伤的风险变大。因此，若考虑主轴的高速化、高精度化，极力希望抑制由于发热造成轴承的温度上升。作为抑制轴承的温度上升用的手段，有以下方法：将“由空气与油的混合物”或是“仅由空气组成”的冷却用流体，向运转中的轴承喷射，而使其冷却。

若对运转中的轴承喷射冷却用流体，使轴承冷却效果提高，便能以更高速运转。然而，在公转的转动体附近，会产生由绕轴的涡流所组成的气帘，若向该气帘喷射大量的冷却用流体，便会产生碰撞声。碰撞声成为噪音的成因。在此，通过使喷射冷却用流体的喷嘴的方向朝向主轴的旋转方向的前方倾斜，以使噪音减轻(例如专利文献1～4)。

[先前技术文献]

[专利文献]

专利文献1：日本特许第5515022号

专利文献2：日本特开2004-142022号公报

专利文献3：日本特开2014-062616号公报

专利文献4：日本特开2014-062618号公报

发明内容

[发明要解决的课题]

虽然专利文献1、2中，通过沿着气帘的涡流喷射冷却用流体，可以某种程度抑制气帘及冷却用流体的碰撞声，然而，由于并未改变向气帘喷射冷却用流体，仍会产生不少碰撞声，而无法成为充分的噪音对策。

专利文献3中，由于从设置于外环间隔件的喷嘴朝向内环间隔件的外周面喷射冷却用流体，故能抑制气帘与冷却用流体的碰撞声。然而，由于透过内环间隔件冷却内环，故相较于以冷却用流体直接冷却轴承的情形，冷却能力不佳。

专利文献4中，通过将设置于外环间隔件的喷嘴的喷出口延伸至内环的外周面附近，并向内环的外周面吹送冷却用流体，可期待能避开气帘与冷却用流体直接冲突，而抑制噪音的产生，同时能效率良好地冷却轴承。但是，考虑到“若向内环的外周面喷射的冷却用流体的角度不恰当，便无法在噪音的降低及冷却性能的提高上，获得充分的效果”，需要恰当地决定冷却用流体的角度。

本发明的目的在于提供一种轴承装置的冷却构造，其可效率良好地冷却轴承，并可有效地抑制由转动体附近产生的涡流组成的气帘与冷却用流体的碰撞声。

解决问题的方式

本发明为一种轴承装置的冷却构造，在该轴承装置中，分别邻接滚动轴承的外环及内环而配置外环间隔件及内环间隔件，该外环及该外环间隔件嵌合于外壳，该内环及该内环间隔件嵌合于旋转轴，其中，于该外环间隔件设置喷嘴，以向该内环的外周面喷射冷却用流体；该喷嘴的喷出口侧朝向该内环的旋转方向前方倾斜，该喷嘴对于轴方向的倾斜角度在50°至90°的范围内。

依此构成，通过从设置于外环间隔件的喷嘴向内环的外周面喷射冷却用流体，以利用冷却用流体直接冷却内环。由于将喷嘴的喷出口侧朝向内环旋转方向的前方设置，因此，冷却用流体与内环的外周面接触的时间长，冷却效果好。通过冷却用流体冷却内环，其结果，降低了内外环的温度差。

又，由于以喷嘴的喷出口侧朝向内环的旋转方向的前方的方式设置，故可使从喷嘴的喷出口喷射的冷却用流体与由转动体公转所产生的涡流组成的气帘的流速差变小，而能抑制气帘与冷却用流体的碰撞声。但是，若喷嘴喷出口的中心轴倾斜角度过小，自喷嘴喷射的冷却用流体冲突气帘时，两者的流速差会变大，碰撞声也会变大。因此，优选为将该倾斜角度设定在50°至90°的范围内。

于本发明的一实施形式中，该冷却用流体也可为压缩空气与油的混合物。此时，可在冷却轴承的同时，进行轴承的润滑。

于本发明的一实施形式中，该喷嘴的该喷出口也可位于比该滚动轴承的端面更靠近轴方向内侧的位置。