用于内置有电动机的轴的球轴承制造技术

本发明专利技术的课题在于，提供一种用于内置有电机的轴的球轴承，保持高速运转时的润滑特性，并且在空气流经轴承内部的条件下，也不易排出润滑脂和基础油，能够确保长期稳定的润滑寿命。从易受空气影响的保持器(14)的侧面在内径侧封入高粘度的润滑脂(G2)，利用该高粘度的润滑脂(G2)，使主要位于外圈(12)的内径侧的高速运转时的润滑特性好的低粘度润滑脂(G1)和基础油不易排出，从而获得长期稳定的润滑寿命。

Ball bearings with motor axles built in

The subject of the present invention is to provide a ball bearing with an internal motor shaft to maintain the lubrication characteristics at high speed, and it is not easy to discharge grease and base oil when air flows through the inner part of the bearing, so as to ensure long-term and stable lubrication life. A high-viscosity grease (G2) is sealed on the side of the air-prone retainer (14) at the inner diameter side. The high-viscosity grease (G2) is used to make the low-viscosity grease (G1) and base oil with good lubrication characteristics, which are mainly located at the inner diameter side of the outer ring (12), difficult to discharge at high speed, thus obtaining long-term and stable lubrication life.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于内置有电动机的轴的球轴承
本专利技术涉及小型轴(spindle)、特别是内置有电机的轴所用的球轴承。
技术介绍
小型轴主要用于铝加工等轻负荷加工中。近年来，小型轴如图7所示，以小型化为目的在轴的外壳1中内置有电动机2的类型逐渐增多(专利文献1)。此外，在图7中，用符号W表示用于磨削加工被加工物(工件)的砂轮。作为这种用于内置有电动机的轴的球轴承3，多使用高速运转时性能好，对于加工时来自主轴前端的外部负载，减少主轴的位移，有利于高精度加工的径向推力球轴承(angularballbearing)。在轴内部内置有电动机2的类型中，在连续运转时，该电动机2与轴承3发热，因此，为了防止因整个轴的尺寸变化而引起的加工精度下降，需要一种冷却构造。作为该冷却构造，有冷却液在轴的外壳1的外周部循环的外筒冷却构造，但外筒冷却构造必须增加轴外径，而且需要防止冷却液外漏的密封等，构造变得复杂。因此，在对内置有电机的轴的外壳1内进行冷却这一方面，不需要复杂构造的空气冷却成为主流。冷却该轴的外壳1内的空气从后侧依次冷却电动机2以及轴承3，并从轴的外壳1的前端部向轴的外壳1的外部排出。轴的外壳1的前端部兼具有相对于飞来物体进行密封的作用，利用风幕、迷宫密封，使轴的外壳1的内部压力升高，防止切削液、加工片等侵入轴的外壳1内。另外，图4所示的用于内置有电机的轴的球轴承3在密封板5的内径部与内圈6的外径部之间形成迷宫构造，密封板5的内径部嵌入设置于内圈6的外径部的密封槽7中。此外，在图4中，符号8表示保持器、9表示外圈、10表示转动体。根据上述迷宫构造，侵入轴承3内部的空气的排出受到密封板5的影响，如图4的箭头所示，侵入轴承3内部的空气在轴承3的内部引起湍流，有时会使保持器8发生振动。保持器8的振动传递到轴的外壳1，也会严重影响低噪性。因此，本专利技术人提出用于内置有电机的轴的球轴承的专利申请，在冷却空气侵入内置有电机的轴的轴承内时，为了保证空气不会在轴承内部产生湍流，顺利地将空气排出至轴承外部，如图6所示，将密封板5的内径方向的长度设定为从通过轴承内的空气的入口侧向出口侧去没有空气阻力地能够直线状通过的长度，由此，不易发生保持器8的振动，低噪性高(专利文献2)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本技术登记第3150371号公报专利文献2：日本特开2016－23719号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题但是，在润滑脂润滑条件下，用于内置有电机的轴的球轴承多在dn50万至dn100万左右的高速运转时使用。因此，在用于内置有电机的轴的球轴承中使用高速运转性好的润滑脂，即，使用用极少量的润滑油形成油膜，并且在高速运转时搅拌阻力也小，温度不易升高的润滑脂。另外，为了抑制搅拌阻力，优选包含在润滑脂中的基础油的粘度低，多使用粘度为20～40mm2/S40℃、混合稠度为200～300左右的润滑脂。在该润滑脂中，特别是在重视高速性时，使用基础油粘度为20～30mm2/S(40℃、混合稠度为200～230左右的润滑脂。但是，专利文献2的用于内置有电机的轴的球轴承3采用空气流经轴承内部的构造，有时按照空气量以10～30NL/分流过。轴承内部的空气流量越多，初始封入的润滑脂和基础油就越容易排出，高速运转时的润滑特性好的基础油粘度为20～30mm2/S40℃、混合稠度为200～230的润滑脂特别容易排出。因此，本专利技术使得能够保持高速运转时的润滑特性，并且即使在空气流经轴承内部的条件下，润滑脂和基础油也不易排出，能够实现长期稳定的润滑寿命。用于解决课题的技术方案为了解决上述课题，在本专利技术中，用于内置有电动机的轴的球轴承具有内圈、外圈、配置在内圈与外圈的相对的滚动面的转动体、保持转动体的保持器和在外圈的两端部的内径面向内圈侧突出的密封板，将密封板的内径方向的长度设定为从通过轴承的空气的入口侧向出口侧去，空气能够不受阻力地大致以直线状通过的长度，该用于内置有电动机的轴的球轴承的特征在于：封入外圈与内圈之间的润滑脂包括：主要位于外圈的内径侧的低粘度的润滑脂；和位于从易受空气影响的保持器侧面至内径侧的高粘度的润滑脂。主要位于外圈的内径侧的低粘度的润滑脂是基础油粘度为20～30mm2/S(40℃)、混合稠度为200～230的润滑脂，位于从易受空气影响的保持器侧面至内径侧的高粘度的润滑脂是基础油粘度为30～40mm2/S(40℃)、混合稠度为240～260的润滑脂。专利技术效果本专利技术的用于内置有电机的轴的球轴承采用空气流经轴承内部的构造，从易受空气影响的保持器侧面在内径侧封入高粘度的润滑脂，因此利用该高粘度的润滑脂，使主要位于外圈的内径侧的高速运转时润滑特性好的低粘度润滑脂和基础油不易排出，能够获得长期稳定的润滑寿命。附图说明图1是本专利技术的用于内置有电机的轴的球轴承的部分截面图。图2是表示本专利技术的用于内置有电机的轴的球轴承的保持器的引导状态的部分放大图。图3是表示本专利技术的用于内置有电机的轴的球轴承的其他方式的保持器的引导状态的部分放大图。图4是现有的用于内置有电机的轴的球轴承的部分截面图。图5是表示现有的用于内置有电机的轴的球轴承的保持器的引导状态的部分放大图。图6是专利文献2的用于内置有电机的轴的球轴承的部分截面图。图7是内置有电机的轴的概略图。具体实施方式下面，根据附图说明本专利技术的实施方式。本专利技术的一个实施方式的用于内置有电机的轴的球轴承如图1所示，是径向推力球轴承。本专利技术的径向推力球轴承包括：内圈11、外圈12、配设于内圈11与外圈12的相对的滚动面的转动体13、保持转动体13的保持器14和设置在内圈11与外圈12的两个端面的密封板15，在内圈11的外周面的轴向的一个端部侧设置有沉孔11b。密封板15安装于在外圈12的内径面设置的安装槽16。与密封板15的内径部相对的内圈11的外径面11a如图1所示，形成为直线状，在密封板15的内径部与内圈11的外径面之间，没有如图4所示的现有轴承那样形成迷宫构造的密封槽。如图1的箭头A所示，为了使得从所通过的空气的入口侧向出口侧，空气能够不受到阻力地大致直线状地通过，以使出口侧的内圈11的外径面与密封板15的内径部之间的间隙的投影面积与通过轴承的空气流路的通过投影面积大致相等的方式，规定密封板15的内径方向的长度。关于该密封板15的内径方向的长度，由于存在空气通过时的流道阻力，因此设定为投影面积比通过轴承的空气的流路投影面积小10％左右的长度即可。通过规定密封板15的内径方向的长度，使密封板15的内径部与相对的内圈11的外径面之间的间隙如上所述，成为空气能够没有阻力地大致直线状通过的投影面积，由此当空气通过轴承内部时，多余的外力不易作用于密封板15，能够防止密封板15的倾倒和变形，确保稳定的密封性。如果满足这个条件，也可以增大密封板15的内径部与相对的内圈11的外径面之间的缝隙，但是，为了防止轴承内部润滑油泄漏，优选比保持器14的内径小。另外，为了不妨碍空气的通过，优选将密封板15的内径部与相对的内圈11的外径面11a形成为直线状。图2和图3分别是表示本专利技术的用于内置有电机的轴的球轴承的实施方式的保持器14的引导状态的部分放大图。在图2和图3中，双点划线表示转动体13的节距圆直径(PCD)，符号14a表示收纳转动体13的兜本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于内置有电动机的轴的球轴承，其具有内圈、外圈、配置在内圈与外圈的相对的滚动面的转动体、保持转动体的保持器和在外圈的两端部的内径面向内圈侧突出的密封板，密封板的内径方向的长度设定为从通过轴承的空气的入口侧向出口侧去空气能够不受阻力地大致以直线状通过的长度，该用于内置有电动机的轴的球轴承的特征在于：封入在外圈与内圈之间的润滑脂包括：主要位于外圈的内径侧的低粘度的润滑脂；和位于从易受空气影响的保持器侧面至内径侧的高粘度的润滑脂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.23 JP 2016-0578251.一种用于内置有电动机的轴的球轴承，其具有内圈、外圈、配置在内圈与外圈的相对的滚动面的转动体、保持转动体的保持器和在外圈的两端部的内径面向内圈侧突出的密封板，密封板的内径方向的长度设定为从通过轴承的空气的入口侧向出口侧去空气能够不受阻力地大致以直线状通过的长度，该用于内置有电动机的轴的球轴承的特征在于：封入在外圈与内圈之间的润滑脂包括：主要位于外圈的内径侧的低粘度的润滑脂；和位于从易受空气影响的保持器侧面至内径侧的高粘度的润滑脂。2.如权利要求1所述的用于内置有电动机的轴的球轴承，其特征在于：主要位于外圈的内径侧的低粘度的润滑脂是基础油粘度为20～30mm2/S(40℃)、混合稠度为200～230的...

【专利技术属性】
技术研发人员：古山峰夫，
申请(专利权)人：NTN株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP