本發(fā)明涉及小型主軸特別是電動機(jī)內(nèi)置主軸用滾珠軸承。

背景技術(shù)：

小型主軸主要用于鋁加工等輕負(fù)載加工。

近年來，如圖6所示，以緊湊化為目的，在主軸的殼體1內(nèi)內(nèi)置有電動機(jī)2的類型的小型主軸多起來(專利文獻(xiàn)1)。其中，在圖6中，用符號W表示被加工物。

作為這種電動機(jī)內(nèi)置主軸用滾珠軸承3，要求高速性，因此大多使用推力角接觸球軸承。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：實(shí)用新型登記第3150371號公報

專利文獻(xiàn)2：日本特開2005－199828號公報

專利文獻(xiàn)3：日本特開2013－063727號公報

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的課題

電動機(jī)內(nèi)置主軸在主軸的殼體1內(nèi)內(nèi)置有電動機(jī)2，因此電動機(jī)2的周邊成為發(fā)熱源，所以需要將軸承3與電動機(jī)2一起進(jìn)行冷卻。

用液體對主軸的殼體1內(nèi)進(jìn)行冷卻的方法，大多對構(gòu)造要求密封性等，不僅構(gòu)造變得復(fù)雜，而且空間方面也有困難。

因此，在電動機(jī)內(nèi)置主軸的殼體1內(nèi)的冷卻時，不需要復(fù)雜的構(gòu)造的利用空氣的冷卻成為主流。

對該主軸的殼體1內(nèi)進(jìn)行冷卻的空氣，利用設(shè)置于主軸的殼體1的通氣孔4，從后側(cè)對電動機(jī)2進(jìn)行冷卻，接著對軸承3進(jìn)行冷卻，從主軸的殼體1的前端部向主軸的殼體1的外部排出。

主軸的殼體1的前端部兼具對于飛來物的密封作用，通過氣簾、迷宮式密封提高主軸的殼體1的內(nèi)部壓力，防止切削液、加工片等侵入主軸的殼體1內(nèi)。

可是，對主軸的殼體1內(nèi)進(jìn)行冷卻的空氣有時也通過軸承3的內(nèi)部，因此存在如下的問題。

關(guān)于電動機(jī)內(nèi)置主軸使用的軸承3，在內(nèi)部填充有潤滑脂作為潤滑劑，如圖4所示，兩端面由密封板5密封，但當(dāng)對主軸的殼體1內(nèi)進(jìn)行冷卻的空氣通過軸承3的內(nèi)部時，潤滑劑就有可能向外部滲漏。

若潤滑劑向外部滲漏，就有可能對軸承的耐久性能產(chǎn)生影響。

另外，如圖4所示，目前，密封板5的內(nèi)徑部與內(nèi)圈6的外徑部之間成為迷宮式構(gòu)造，密封板5的內(nèi)徑部嵌入設(shè)置在內(nèi)圈6的外徑部的密封槽7。其中，圖4中，符號8表示保持器，9表示外圈，10表示滾動體。

根據(jù)上述迷宮式構(gòu)造，侵入到軸承3的內(nèi)部的空氣的排出被密封板5阻礙，如圖4的箭頭所示，侵入到軸承3內(nèi)部的空氣在軸承3的內(nèi)部引起湍流，有時使保持器8振動。

保持器8的振動被傳遞到主軸的殼體1，振動對靜音性也帶來不利影響。

于是，本發(fā)明提供一種電動機(jī)內(nèi)置主軸用滾珠軸承，在冷卻空氣侵入到電動機(jī)內(nèi)置主軸的軸承內(nèi)時，空氣在軸承內(nèi)部不會形成湍流，使得空氣順利地排出到軸承外部，從而不易產(chǎn)生保持器的振動，靜音性高。

用于解決課題的技術(shù)方案

為解決上述課題，在本發(fā)明中，一種電動機(jī)內(nèi)置主軸用滾珠軸承，其特征在于，包括：內(nèi)圈、外圈、配設(shè)于內(nèi)圈和外圈的相對的滾動面的滾動體、保持滾動體的保持器和在外圈的兩端部的內(nèi)徑面向內(nèi)圈側(cè)突出的密封板，密封板的內(nèi)徑方向的長度規(guī)定為從通過軸承內(nèi)的空氣的入口側(cè)向出口側(cè)空氣能夠無阻力地大致直線狀地通過的長度。

另外，也可以采用面對密封板的內(nèi)徑部的、內(nèi)圈的外徑面形成為直線狀的結(jié)構(gòu)。

發(fā)明效果

在該發(fā)明的電動機(jī)內(nèi)置主軸用滾珠軸承中，如上所述，將密封板的內(nèi)徑方向的長度規(guī)定為從通過軸承內(nèi)的空氣的入口側(cè)向出口側(cè)空氣能夠不受阻力地大致直線狀地通過的長度，所以在空氣通過軸承的內(nèi)部時，不易對密封板施加多余的力，能夠防止密封板的倒塌或變形，確保穩(wěn)定的密封性，并且，空氣在軸承內(nèi)部不會形成湍流，空氣順利地排出到軸承外部，不易產(chǎn)生保持器的振動，能夠維持高的靜音性。

另外，通過使面對密封板的內(nèi)徑部的、內(nèi)圈的外徑面形成為直線狀，空氣能夠更流暢地通過。

附圖說明

圖1是該發(fā)明的電動機(jī)內(nèi)置主軸用滾珠軸承的局部截面圖。

圖2是表示該發(fā)明的電動機(jī)內(nèi)置主軸用滾珠軸承的保持器的引導(dǎo)狀態(tài)的局部放大圖。

圖3是表示該發(fā)明的電動機(jī)內(nèi)置主軸用滾珠軸承的其他方式的保持器的引導(dǎo)狀態(tài)的局部放大圖。

圖4是現(xiàn)有的電動機(jī)內(nèi)置主軸用滾珠軸承的局部截面圖。

圖5是表示現(xiàn)有的電動機(jī)內(nèi)置主軸用滾珠軸承的保持器的引導(dǎo)狀態(tài)的局部放大圖。

圖6是電動機(jī)內(nèi)置主軸的概略圖。

具體實(shí)施方式

下面，基于附圖，說明該發(fā)明的實(shí)施方式。

如圖1所示，該發(fā)明的一實(shí)施方式的電動機(jī)內(nèi)置主軸用滾珠軸承為推力角接觸球軸承。

該發(fā)明的推力角接觸球軸承包括：內(nèi)圈11、外圈12、配設(shè)于內(nèi)圈11和外圈12的相對的滾動面的滾動體13、保持滾動體13的保持器14、設(shè)于內(nèi)圈11和外圈12的兩端面的密封板15。

密封板15安裝在設(shè)于外圈12的內(nèi)徑面的安裝槽16。

如圖1所示，面對密封板15的內(nèi)徑部的內(nèi)圈11的外徑面11a形成為直線狀，在密封板15的內(nèi)徑部與內(nèi)圈11的外徑面之間，沒有形成像圖4所示的現(xiàn)有的軸承那樣形成迷宮式構(gòu)造的密封槽。

而且，如圖1箭頭A所示，以出口側(cè)的內(nèi)圈11的外徑面與密封板15的內(nèi)徑部之間的間隙的投影面積，與通過軸承的空氣流路的通過投影面積大致相等的方式，規(guī)定密封板15的內(nèi)徑方向的長度，以使得從通過的空氣的入口側(cè)向出口側(cè)去，空氣能夠無阻力地大致直線狀地通過。

由于在空氣通過時存在流路阻力，因此該密封板15的內(nèi)徑方向的長度為投影面積比通過軸承的空氣的流路投影面積小10％左右的長度即可。

如上所述，以與面對密封板15的內(nèi)徑部的內(nèi)圈11的外徑面之間的間隙，成為空氣能夠無阻力地大致直線狀地通過的投影面積的方式，規(guī)定密封板15的內(nèi)徑方向的長度，由此，在空氣通過軸承的內(nèi)部時，不易對密封板15施加多余的力，能夠防止密封板15的倒塌或變形，確保穩(wěn)定的密封性。只要滿足該條件，也可以增大與面對密封板15的內(nèi)徑部的內(nèi)圈11的外徑面之間的間隙，但為了防止軸承內(nèi)部潤滑油的滲漏，期望比保持器14的內(nèi)徑小。

另外，為了更加不妨礙空氣的通過，期望將與密封板15的內(nèi)徑部面對的內(nèi)圈11的外徑面11a形成為直線狀。

圖2和圖3分別是表示該發(fā)明的電動機(jī)內(nèi)置主軸用滾珠軸承的實(shí)施方式的保持器14的引導(dǎo)狀態(tài)的局部放大圖。在圖2及圖3中，雙點(diǎn)劃線表示滾動體13的節(jié)圓直徑(PCD)，符號14a表示收納滾動體13的兜孔。

保持器14的內(nèi)徑部14b的尺寸d優(yōu)選盡可能大，優(yōu)選不妨礙空氣的通過，但增大保持器14的內(nèi)徑部14b時，保持器14的強(qiáng)度降低，所以，期望在設(shè)定了保持器14的外徑部14c的尺寸D、滾動體13承受的負(fù)荷Q、滾動體13與軌道輪間的摩擦系數(shù)μ、形成保持器14的樹脂材料的允許抗拉強(qiáng)度σ、保持器14的軸向厚度合計值B的情況下，以滿足下式的方式?jīng)Q定保持器14的內(nèi)徑部14b的尺寸d。

d≤D－(4×Q×μ)/(σ×B)

接著，優(yōu)選保持器14的內(nèi)徑部14b的尺寸d比密封板15的內(nèi)徑尺寸大，以使得不妨礙空氣通過，但如圖2所示，更優(yōu)選旋轉(zhuǎn)中的保持器14的兜孔14a的與滾動體13接觸的周向接觸部14d比滾動體13的PCD靠外徑側(cè)那樣的構(gòu)造。通過將保持器14的兜孔14a的與滾動體13接觸的周向接觸部14d設(shè)定為比滾動體13的PCD靠外徑側(cè)，如用粗線的箭頭表示的那樣，相對于滾動體13的圓周方向運(yùn)動，總是對保持器14作用外徑方向的力，因此，確保了保持器14與內(nèi)圈11的外徑面11a的間隙，不會阻礙空氣的通過。

另外，也可以如圖3所示，使保持器14的內(nèi)徑部14b位于比滾動體13的PCD靠外徑側(cè)的位置，以使得相對于滾動體13的圓周方向運(yùn)動總是對保持器14作用外徑方向的力。

即，在現(xiàn)有例中，如圖5所示，保持器8的兜孔8a的與滾動體10接觸的周向接觸部8b在滾動體10的PCD，但在圖2所示的該發(fā)明的實(shí)施方式中，保持器14的兜孔14a的與滾動體13接觸的周向接觸部14d位于比滾動體的PCD靠外徑側(cè)的位置。

另外，在圖1的實(shí)施方式中，為了向外圈12的軌道圈與滾動體13之間、外圈12的軌道圈與保持器14之間穩(wěn)定地供給潤滑劑，在外圈12的一部分設(shè)置有潤滑脂存儲兜17。

在以兩列背靠背使用該發(fā)明的推力角接觸球軸承的情況下，由于軸承的朝向相對于空氣的流動在兩列間各異，因此在軸承的左右兩側(cè)形成潤滑脂存儲兜17。

另外，潤滑脂封入量設(shè)定為靜止空間容積的40％～50％。為40％以下的情況下，因空氣壓造成的潤滑脂的偏斜，不能獲得穩(wěn)定的耐久效果。為50％以上的情況下，因空氣壓造成的潤滑脂的偏斜，潤滑脂的再卷入過多，因此溫度變動大，與振動變動相關(guān)聯(lián)，不能獲得穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)。

其中，潤滑脂的基礎(chǔ)油粘度優(yōu)選為20～40mm²/s。

符號說明

11：內(nèi)圈

11a：外徑面

12：外圈

13：滾動體

14：保持器

14a：兜孔

14b：內(nèi)徑部

14c：外徑部

14d：周向接觸部

15：密封板

16：安裝槽

17：潤滑脂存儲兜