[發明專利]軸承裝置的冷卻構造

在審

• 申請號: 201580060060.5
• 申請日: 2015-10-26
• 公開（公告）號: CN107076212A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發明（設計）人: 森正繼;深田貴久夫;山本庸平;吉野真人;恩田裕士
• 申請（專利權）人: NTN株式會社
• 主分類號: F16C37/00
• 分類號: F16C37/00;B23B19/02;B23Q11/12;F16C19/16;F16C33/66;F16C35/063;F16N7/32
• 代理公司: 北京三幸商標專利事務所(普通合伙)11216
• 代理人: 劉淼

相關申請

本申請主張2014年11月6申請的日本特愿2014-226073號申請的優先權，通過參照其整體，將其作為本申請案的一部分而進行引用。

技術領域

本發明為關于軸承裝置的冷卻構造，例如關于機床的主軸裝置中的軸承裝置的冷卻構造。

背景技術

在機床的主軸裝置中，為了確保加工精度，需要略為抑制裝置的溫度上升。然而，在近來的機床中，為了使加工效率提高，有逐漸高速化的傾向；來自支持主軸的軸承的發熱，也隨著高速化而變大。又，“于裝置內部裝入驅動用電動機”即所謂的“內裝電動機型”變多，也成為裝置的發熱主因。

軸承旋轉中的發熱，導致軌道環與轉動體的接觸面壓增加，使軸承損傷的風險變大。因此，若考慮主軸的高速化、高精度化，極力希望抑制由于發熱造成軸承的溫度上升。作為抑制軸承的溫度上升用的手段，有以下方法：將“由空氣與油的混合物”或是“僅由空氣組成”的冷卻用流體，向運轉中的軸承噴射，而使其冷卻。

若對運轉中的軸承噴射冷卻用流體，使軸承冷卻效果提高，便能以更高速運轉。然而，在公轉的轉動體附近，會產生由繞軸的渦流所組成的氣簾，若向該氣簾噴射大量的冷卻用流體，便會產生碰撞聲。碰撞聲成為噪音的成因。在此，通過使噴射冷卻用流體的噴嘴的方向朝向主軸的旋轉方向的前方傾斜，以使噪音減輕(例如專利文獻1～4)。

[先前技術文獻]

[專利文獻]

專利文獻1：日本特許第5515022號

專利文獻2：日本特開2004-142022號公報

專利文獻3：日本特開2014-062616號公報

專利文獻4：日本特開2014-062618號公報

發明內容

[發明要解決的課題]

雖然專利文獻1、2中，通過沿著氣簾的渦流噴射冷卻用流體，可以某種程度抑制氣簾及冷卻用流體的碰撞聲，然而，由于并未改變向氣簾噴射冷卻用流體，仍會產生不少碰撞聲，而無法成為充分的噪音對策。

專利文獻3中，由于從設置于外環間隔件的噴嘴朝向內環間隔件的外周面噴射冷卻用流體，故能抑制氣簾與冷卻用流體的碰撞聲。然而，由于透過內環間隔件冷卻內環，故相較于以冷卻用流體直接冷卻軸承的情形，冷卻能力不佳。

專利文獻4中，通過將設置于外環間隔件的噴嘴的噴出口延伸至內環的外周面附近，并向內環的外周面吹送冷卻用流體，可期待能避開氣簾與冷卻用流體直接沖突，而抑制噪音的產生，同時能效率良好地冷卻軸承。但是，考慮到“若向內環的外周面噴射的冷卻用流體的角度不恰當，便無法在噪音的降低及冷卻性能的提高上，獲得充分的效果”，需要恰當地決定冷卻用流體的角度。

本發明的目的在于提供一種軸承裝置的冷卻構造，其可效率良好地冷卻軸承，并可有效地抑制由轉動體附近產生的渦流組成的氣簾與冷卻用流體的碰撞聲。

解決問題的方式

本發明為一種軸承裝置的冷卻構造，在該軸承裝置中，分別鄰接滾動軸承的外環及內環而配置外環間隔件及內環間隔件，該外環及該外環間隔件嵌合于外殼，該內環及該內環間隔件嵌合于旋轉軸，其中，于該外環間隔件設置噴嘴，以向該內環的外周面噴射冷卻用流體；該噴嘴的噴出口側朝向該內環的旋轉方向前方傾斜，該噴嘴對于軸方向的傾斜角度在50°至90°的范圍內。

依此構成，通過從設置于外環間隔件的噴嘴向內環的外周面噴射冷卻用流體，以利用冷卻用流體直接冷卻內環。由于將噴嘴的噴出口側朝向內環旋轉方向的前方設置，因此，冷卻用流體與內環的外周面接觸的時間長，冷卻效果好。通過冷卻用流體冷卻內環，其結果，降低了內外環的溫度差。

又，由于以噴嘴的噴出口側朝向內環的旋轉方向的前方的方式設置，故可使從噴嘴的噴出口噴射的冷卻用流體與由轉動體公轉所產生的渦流組成的氣簾的流速差變小，而能抑制氣簾與冷卻用流體的碰撞聲。但是，若噴嘴噴出口的中心軸傾斜角度過小，自噴嘴噴射的冷卻用流體沖突氣簾時，兩者的流速差會變大，碰撞聲也會變大。因此，優選為將該傾斜角度設定在50°至90°的范圍內。

于本發明的一實施形式中，該冷卻用流體也可為壓縮空氣與油的混合物。此時，可在冷卻軸承的同時，進行軸承的潤滑。

于本發明的一實施形式中，該噴嘴的該噴出口也可位于比該滾動軸承的端面更靠近軸方向內側的位置。