轴承装置的冷却构造及机床的主轴装置的制作方法

1.本申请主张2018年9月13日申请的日本专利申请第2018
‑
171129号及2019年2月7日申请的日本专利申请第2019
‑
020645号的优先权，并将其整体以参照的方式引用作为本案的一部分。
2.本发明关于一种轴承装置的冷却构造，例如关于一种机床的主轴及组装于主轴的轴承的冷却构造。


背景技术：

3.在机床的主轴装置中，为了确保加工精度，需略微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，有高速化的倾向，来自支撑主轴的轴承的发热也随着高速化一起变大。又，“于装置内部组装驱动用的马达即所谓的内置马达”变多，也成为装置的发热要因。因发热而造成的轴承的温度上升，会造成轴承的预压增加的结果，因此若考虑到主轴的高速化、加工的高精度化，人们希望极力进行抑制。
4.作为用于抑制主轴装置的温度上升的手段之一，在专利文献1等提出有以下方法，如图9所示，根据使压缩空气从设于外环隔圈104的轴方向中央的喷嘴110朝内环隔圈105喷吐，以冷却运转中的轴承101。
5.[已知技术文献]
[0006]
[专利文献]
[0007]
专利文献1：日本专利第6144024号公报


技术实现要素：

[0008]
[发明所要解决的问题]
[0009]
在专利文献1的构成的情况，由于隔圈宽度w与轴承宽度x相同，即使将喷吐压缩空气的喷嘴110设于外环隔圈104的轴方向中央，因为喷吐口与轴承的距离太短，也可获得充分的冷却效果。
[0010]
然而，在隔圈宽度w较大的情况，例如，如图10所示，隔圈宽度w相对于轴承宽度x在2.5倍以上的情况，即使将喷吐压缩空气的喷嘴110设于外环隔圈104的轴方向中央，并根据压缩空气的效果使内环隔圈105冷却，由于从积极冷却的位置s到轴承1的距离太长，故冷却效果会降低。
[0011]
本发明的目的在于，提供一种气冷的轴承装置的冷却构造及机床的主轴装置，即使在隔圈的宽度尺寸较大的情况下，也可确保轴承的冷却效果。
[0012]
[解决问题的技术手段]
[0013]
本发明的轴承装置的冷却构造包含：轴承、与该轴承的外环邻接的外环隔圈、及与该轴承的内环邻接的内环隔圈；在该外环隔圈设有朝该内环隔圈的外周面喷吐压缩空气的喷嘴，该喷嘴往该内环隔圈的旋转方向的前方倾斜，并且位于“从与该外环隔圈的轴心垂直的剖面中的任意半径方向的直线往与此直线垂直的方向偏移的位置”，
[0014]
该外环隔圈及内环隔圈的宽度为轴承宽度的2.5倍以上，从该喷嘴的中心到该轴承的侧面的距离小于或等于该轴承宽度，且为该轴承宽度的1/2以上。
[0015]
若根据此构成，由于使喷嘴往旋转方向的前方倾斜，故冷却用的压缩空气会从喷嘴喷吐至内环隔圈的外周面。由此，压缩空气会在内环隔圈的外周面与外环隔圈的内周面间的环状间隙部成为涡流，而冷却内环隔圈。结果，与内环隔圈的端面接触而受到固定的轴承内环，会因为热传导而受到冷却。
[0016]
该喷嘴若配置于距轴承较远的位置，则如问题所述，冷却效果会下降。另一方面，若配置于距轴承较近的位置，则压缩空气不会在内环旋转方向上回旋，而会迅速地往轴方向扩散。因此，无法在内环隔圈的表面较长地停留，冷却效果会下降。在油脂润滑的情况，具有封入轴承内的油脂会排出至轴承外，而导致润滑可靠度下降这样的问题。因此，如图8所示，根据在内环隔圈端面设置障碍壁105a，而使压缩空气的流入降低。再者，将从喷嘴的中心到轴承的侧面的距离y设为小于或等于轴承宽度x，且为轴承宽度x的1/2以上。当在此范围内，可确认以下情况：从“根据从喷嘴喷吐的压缩空气冷却内环隔圈的位置”到轴承的距离不会太远，并且喷嘴位置不会因太近导致压缩空气不回旋而扩散，即使在隔圈的宽度尺寸较大的情况下，也可确保轴承的冷却效果。在隔圈宽度较窄的情况，不会产生该喷嘴位置太远而使冷却效果下降这样的问题，在隔圈宽度为轴承宽度的2.5倍以上较长的情况下，可发挥根据将从该喷嘴的中心到轴承侧面的距离y加以限制而达成的效果。
[0017]
在本发明的轴承装置的冷却构造中，也可在该外环隔圈中，相对于该喷嘴，于该轴承侧及轴承反侧设有排气通道，以从该外环隔圈与内环隔圈间的空间向外部排气。
[0018]
在设有将压缩空气喷吐至轴承附近的喷嘴的情况，往轴承侧流动的压缩空气，通过设于外环隔圈与轴承间的排气通道及轴承的内部而排出。另一方面，往轴承反侧流动的压缩空气，在没有排气场所的情况下，从内环隔圈夺取热的后，容易停留在内环隔圈与外环隔圈间的空间，而使冷却效果下降。因此，在轴承反侧也需要设置排气通道。
[0019]
在设置上述各排气通道的情况，该轴承反侧的排气通道也可倾斜成使排气口朝向该内环隔圈的旋转方向的前方。该排气通道也可在径向上设置，但根据设置成使其往内环隔圈的旋转方向的前方倾斜，可提高排气性。
[0020]
又，在设置上述各排气通道的情况，该轴承侧的排气通道的容积与该轴承反侧的排气通道的容积的差优选在该轴承侧的排气通道的容积的10％以内。根据使设于轴承反侧的排气通道与设于轴承侧的排气沟的体积相等，可防止压缩空气偏向轴承侧或是轴承反侧中的任一侧而流动的情形。
[0021]
在本发明的轴承装置的冷却构造中，该外环隔圈及该内环隔圈也可夹设于相邻的两个轴承间，并在相对于该外环隔圈的隔圈宽度的中心位置的两侧设有该喷嘴。如此，在将外环隔圈及内环隔圈配置于轴承间，并相对于两侧的轴承而设有该喷嘴的情况下，可更有效地发挥“确保根据将该喷嘴与轴承间的距离或隔圈宽度加以限制而产生的冷却效果”。
[0022]
本发明的机床的主轴装置，也可包含本发明的该任一构成的轴承装置的冷却构造。在机床的主轴装置中，为了确保加工精度，必需略微抑制装置的温度上升，因此，可更有效地发挥“应用本发明的轴承装置的冷却构造而达成的效果”。
[0023]
权利要求书及/或说明书及/或附图所揭露的至少两个构成的任意组合，均包含于本发明。特别是，权利要求书的各权利要求的两个以上的任意组合，均包含于本发明。
附图说明
[0024]
本发明从以下参考添附附图的优选实施方式的说明，应可更清楚地理解。然而，实施方式及附图仅用于图示及说明，并非为了限制本发明的范围而使用。本发明的范围由权利要求书确定。在添附的附图中，多个附图中的相同符号，表示相同或是相当的部分。
[0025]
图1为本发明的第一实施方式所相关的轴承装置的冷却构造的剖面图。
[0026]
图2为该轴承与隔圈的尺寸关系的说明图。
[0027]
图3为在喷嘴位置将上述轴承装置的冷却构造中的外环隔圈与内环隔圈加以剖面的横剖面图。
[0028]
图4为本发明另一实施方式的轴承装置的冷却构造的剖面图。
[0029]
图5为显示上述轴承装置的冷却构造中的轴承反侧的排气通道的一例的外环隔圈的横剖面图。
[0030]
图6为显示上述轴承装置的冷却构造中的轴承反侧的排气通道的另一例的外环隔圈的横剖面图。
[0031]
图7为具备上述轴承装置的冷却构造的机床的主轴装置的剖面图。
[0032]
图8为显示以往例子的剖面图。
[0033]
图9为显示根据提案例子的轴承装置的冷却构造的剖面图。
[0034]
图10为显示根据应用方式的第一构成例的轴承装置的冷却构造的一部分的部分纵剖面图。
[0035]
图11为上述轴承装置的隔圈部分的横剖面图。
[0036]
图12为具有上述轴承装置的机床的主轴装置的纵剖面图。
[0037]
图13为显示根据应用方式的另一构成例的轴承装置的冷却构造的一部分的部分纵剖面图。
[0038]
图14为显示根据应用方式的另一构成例的轴承装置的冷却构造的一部分的部分纵剖面图。
具体实施方式
[0039]
参照图1乃至图3说明根据本发明的第一实施方式的轴承装置的冷却构造。此例的轴承装置b的冷却构造例如应用于与图7一起在的后叙述的机床的主轴装置等。然而，应用本实施方式的轴承装置b的冷却构造的装置，并不仅限定于机床的主轴装置。
[0040]
如图1所示，此轴承装置b在轴方向上并列的多个轴承1、1的外环2、2间及内环3、3间，分别夹设有外环隔圈4及内环隔圈5。外环2及外环隔圈4设于壳体6的内周面。内环3及内环隔圈5与旋转轴7的外周面嵌合。旋转轴7例如为机床的主轴。在各轴承1中，采用滚动轴承，具体而言为角接触滚珠轴承，两侧的轴承1、1以背向排列的方式设置。两侧的轴承1、1在内环2的外径面及外环3的内径面中的接触角所倾斜的相反侧，分别设有沉头孔。在内外环2、3的轨道面间夹设有多个滚动体8。这些滚动体8由固持器9以等间隔的方式固持于周向上。固持器9为环状，并且为外环引导型。
[0041]
接着，说明冷却构造。在外环隔圈4的两端附近，设置有一个或是在周向上并列设有多个(此例中为3个)，朝内环隔圈5的外周面喷吐压缩空气的喷嘴10。喷嘴10为流入侧较粗而喷吐侧较细的阶梯状的圆孔。
[0042]
外环隔圈4中，在相对于喷嘴10的轴承侧，于周向的一位置或多个位置设有将气体从外环隔圈4与内环隔圈5间的空间排出至外部的排气通道15。此排气通道15根据“形成于外环隔圈4的端面的在径向上延伸的沟槽”及“轴承1的外环2侧面”而构成径向的穿通孔。
[0043]
设有外环隔圈4的喷嘴10的轴方向位置的内周面部分，形成环状的凸部4a而接近内环隔圈5的外周面。又，在内环隔圈5的两端的外周面，设有突出端靠近外环隔圈4的外周面的环状的障碍壁5a。该障碍壁5a妨碍从该喷嘴10喷吐至外环隔圈4与内环隔圈5之间的压缩空气往滚动轴承1侧流动，并引导往排气通道15流动。
[0044]
又，内环隔圈5为了避免“因为此内环隔圈5的两端的障碍壁5a与外环隔圈4的两端的该凸部4a干涉，而无法组合这些内环隔圈5与外环隔圈4”的情形，分割成在轴方向上并列的两个内环隔圈分割体5a、5a。分割位置在轴方向的中央，但也可偏向任一边的位置。此说明书中，内环隔圈5的宽度w指将两内环隔圈分割体5a、5a合计后的宽度。
[0045]
该喷嘴10的轴方向位置如下所述加以限制。即，从喷嘴10的中心到该轴承的侧面的距离y(图2)小于或等于轴承宽度x且为轴承宽度x的1/2以上。若将此关系以公式表示，则为(1/2)x≧y≧x。但是，该距离y的该限制，适用于外环隔圈4与内环隔圈5的宽度w为轴承宽度x的2.5倍以上的情况。
[0046]
如图3所示，多个设置的各喷嘴10配置成在圆周上等距配置。各喷嘴10的空气喷吐方向，分别往主轴7的旋转方向a的前方倾斜。各喷嘴10分别为直线状，并位于“从与外环隔圈4的轴心垂直的剖面中的任意半径方向的直线l，往与此直线l垂直的方向偏移偏移量off的量后的位置”。使喷嘴10偏移的理由，使喷吐空气作为涡流而作用在主轴7的旋转方向上，以提高冷却效果。喷嘴10的偏移量off，相对于内环隔圈5的外径尺寸(d)而设在0.8d/2以上，d/2以下的范围。此范围经测试结果而得到，由此其冷却效果为最大。
[0047]
在外环隔圈4的外周面，设有导入冷却空气即压缩空气的导入沟11。为了与此导入沟11连通，在壳体6设有冷却空气用供给孔13(图1)，此冷却空气用供给孔13与壳体6外部的鼓风机等压缩空气供给源(未图示)连接。
[0048]
接着，说明作用效果。
[0049]
根据使用内环隔圈5及外环隔圈4，并通过设于外环隔圈4的喷嘴10对内环隔圈5的外周面喷吐压缩空气，可间接地进行轴承1的冷却。由于使外环隔圈4的压缩空气的喷嘴10往旋转方向a的前方倾斜，因此冷却用的压缩空气，会根据设于壳体6的冷却空气用供给孔13，经由喷嘴10而吹抵至内环隔圈5的外周面。由此，压缩空气会在内环隔圈5的外周面与外环隔圈4的内周面间的环状间隙部成为涡流，而冷却内环隔圈5。结果，与内环隔圈5的端面接触而被固定的轴承1的内环3，会因热传导而受到冷却。
[0050]
此情况下，该喷嘴10若距轴承1太远，冷却效果便会下降。另一方面，距轴承1太近，压缩空气也不会在内环旋转方向上回旋，而会迅速地往轴方向扩散。因此，由于无法在内环隔圈5的表面较长地停留，故冷却效果会下降。在油脂润滑的情况，封入轴承1内的油脂会排出至轴承外，而导致润滑可靠度下降。为此，将喷嘴10的中心到轴承1的侧面的距离y设定为小于或等于轴承宽度x且为轴承宽度x的1/2以上。若在此范围，则从“根据自喷嘴10喷吐的压缩空气冷却内环隔圈5的位置”到“轴承1”的距离不会太远，并且喷嘴位置也不会太近而使压缩空气不会回旋而扩散，即使在隔圈4、5的宽度w较大的情况，也可确保轴承1的冷却效果。在隔圈宽度w较窄的情况，不会产生该喷嘴位置太远，而使冷却效果下降这样的问题，在
隔圈宽度为轴承宽度的2.5倍以上较长的情况，可发挥“根据限制从该喷嘴10的中心到轴承侧面的距离y而达成的效果”。
[0051]
图4显示本发明的另一实施方式。此实施方式在参照图1～图3说明的第一实施方式中，除了在外环隔圈4中，相对于该喷嘴10而于轴承侧设有该排气通道15之外，也相对于喷嘴10而设有轴承反侧的排气通道16。轴承反侧的排气通道16贯通于外环隔圈4的内外周面间的孔。轴承反侧的排气通道16位于外环隔圈4的轴方向的中央，并设于周向上的一位置或是多个位置。又，此例中，轴承反侧的排气通道16在外环隔圈4的半径方向上延伸。该轴承侧的排气通道15与轴承反侧的排气通道16的容积的差在轴承侧的排气通道15的容积的10％以内。此实施方式中，其他构成与第一实施方式相同。
[0052]
在轴承反侧设置排气通道16根据以下理由。在轴承附近设有喷吐压缩空气的喷嘴10的情况，往轴承侧流动的压缩空气会通过设于外环隔圈4与轴承1间的排气通道15，及轴承1的内部而排出。另一方面，往轴承反侧流动的压缩空气，在没有排气场所的情况，从内环隔圈5夺取热之后，容易停留在内环隔圈5与外环隔圈4间的空间，而使冷却效果下降。因此，根据在轴承反侧设置排气通道16，将从上述内环隔圈5夺取了热的空气排出至外部，可提高冷却效果。
[0053]
在设置轴承反侧的排气通道16的情况，轴承侧的排气通道15的容积与轴承反侧的排气通道16的容积的差优选在该轴承侧的排气通道15的容积的10％以内。根据使设于轴承反侧的排气通道16与设于轴承侧的排气通道15的容积相等，可防止压缩空气偏向轴承侧或是轴承反侧中的任一者而流动的情形。
[0054]
如图6所示，外环隔圈4的轴承反侧的排气通道16，也可倾斜成使排气口16a朝向内环隔圈5的旋转方向a的前方。该排气通道16也可如图5所示那样设于径向上，但根据使其往内环隔圈5的旋转方向a的前方倾斜而设置，可更加提高排气能力。
[0055]
图7显示机床的主轴装置的一例。在此机床的主轴装置中，应用了参照图1或是图4说明的实施方式的轴承装置的冷却构造。
[0056]
图1的该旋转轴7即主轴7a，隔着前侧及后侧的前后一对的轴承1、1而旋转自如地被壳体6所支撑。该主轴7a的前端设有夹持工具或工件的夹头17，而其后端与驱动马达18连接。驱动马达18在此例中设于壳体6的外部，但也可为设于壳体6内的内置马达。在轴承1、1间，设有上述构成例如图4的例子的外环隔圈4及内环隔圈5。在壳体6设有：冷却空气用供给孔13，经由该导入沟11而与外环隔圈4的各喷嘴10连通；壳体内排气通道20，与该各排气通道15、16连通。又，在壳体6设有使冷却液循环的冷却液流道21。
[0057]
若根据此构成的机床的主轴装置，则得以发挥根据应用该轴承装置的冷却构造而达成的冷却效果，并使主轴7a的旋转高速化及加工高精度化。
[0058]
又，在上述各实施方式中，针对轴承1设置成两排并且于配置在其间的外环隔圈4设有喷嘴10的情况进行说明，但轴承1也可为三排或是四排以上，或是也可为一排。又，设置该喷嘴10的外环隔圈4，也可不设置于轴承间。再者，润滑可应用油(油气、油雾)或油脂，并不受润滑规格限制。
[0059]
以上，基于实施方式而说明本实施方式，但此处所揭示的实施方式，其所有的要点仅为例示并非限制。本发明的范围并不限于上述说明，而包含由权利要求书所揭示而在与权利要求书均等意义及范围内的所有变更。
[0060]
接着，说明本发明的范围所未包含的根据应用形态的轴承装置的冷却构造。此应用形态包含以下形态1～6。
[0061]
[形态1]
[0062]
一种轴承装置的冷却构造具有：
[0063]
滚动轴承；
[0064]
与该滚动轴承的外环邻接的外环隔圈；
[0065]
与该滚动轴承的内环邻接的内环隔圈；
[0066]
在该外环隔圈设有朝该内环隔圈的外周面喷吐压缩空气的气冷喷嘴，
[0067]
该内环隔圈与该外环隔圈相比，热传导率较高，且轴方向的线膨胀数较高，该滚动轴承的预压形式为定位预压。
[0068]
[形态2]
[0069]
在形态1所记载的轴承装置的冷却构造中，该内环隔圈包含内环隔圈本体及覆盖材，该覆盖材覆盖住此内环隔圈本体中的至少与该滚动轴承的该内环接触的端面；该覆盖材与该内环隔圈本体相比，为机械加工性更好的材质。
[0070]
[形态3]
[0071]
在形态1所记载的轴承装置的冷却构造中，该内环隔圈包含：内环隔圈本体；端构件，其接合于此内环隔圈本体的轴方向两端面；该端构件与该内环隔圈本体相比，为机械加工性更好的材质。
[0072]
[形态4]
[0073]
在形态2或形态3所记载的轴承装置的冷却构造中，与该内环隔圈本体相比，机械加工性更好的材质，为和该外环隔圈相同的材质。
[0074]
[形态5]
[0075]
在形态1至形态4中任一者所记载的轴承装置的冷却构造中，具备在轴方向上并列两排以上的该滚动轴承，在相邻的该滚动轴承的外环间及内环间分别夹设该外环隔圈及该内环隔圈。
[0076]
[形态6]
[0077]
在形态5所记载的轴承装置的冷却构造中，上述相邻的滚动轴承为角接触滚珠轴承，并且配置成背向排列。
[0078]
以下，说明上述应用形态的构成例。
[0079]
参照图10至图12说明根据此应用形态的第一构成例的轴承装置的冷却构造。此例的轴承装置的冷却构造应用于机床的主轴装置，或其他各种装置。如图10所示，此轴承装置使外环隔圈54及内环隔圈55分别夹设于在轴方向上并列的多个滚动轴承51、51的外环52、52间及内环53、53间。隔圈装置64由外环隔圈54与内环隔圈55构成。如图12所示，外环52及外环隔圈54设于壳体56，内环53及内环隔圈55嵌合于旋转轴57。图12具有此轴承装置的冷却构造的机床的主轴装置的例如前侧的一部分的剖面图。该旋转轴57为主轴装置的主轴。
[0080]
各滚动轴承51、51为角接触滚珠轴承，并以背向排列的方式设置。在内环外径面及外环内径面中的接触角所倾斜的反侧，分别设有沉头孔。内环53的沉头孔形成有倾斜面53a，该倾斜面53a以从内环端面侧越往轨道面侧，直径越大的方式倾斜。在内外环53、52的轨道面间夹设有多个滚动体58。这些滚动体58由固持器59以圆周等距配置的方式加以固
持。固持器59为外环引导型的环状。
[0081]
接着，说明滚动轴承51、51的预压构造。两排滚动轴承51、51中，壳体56的内侧(图的右侧)的滚动轴承1中的外环52侧面卡合于设在壳体56的内周面的高低差部56a。壳体56的端面侧(图的左侧)的滚动轴承51中的外环52，卡合于以螺栓等固定在壳体56的端面的环状盖构件67的侧面。
[0082]
两排滚动轴承51、51中，旋转轴57的中央侧(图的右侧)的滚动轴承51中的内环53卡合于和外环52的外周嵌合而固定位置的内侧套筒76的端面。壳体56的端面侧(图的左侧)的滚动轴承51中的内环53卡合于设在壳体56的端面外周的端部侧套筒77的端面。旋转轴57的端部的外周面形成为外螺纹部57a，并根据与外螺纹部57a螺合的螺帽构件78，而将该端部侧套筒77压抵于轴方向的内侧。
[0083]
如此，根据将两排滚动轴承51、51配置成夹住外环隔圈54及内环隔圈55，并将两排滚动轴承51、51的外环52、52及内环53、53固定位于壳体56及旋转轴57，使滚动轴承51、51受到定位预压。
[0084]
接着，说明冷却构造。外环隔圈54包含：中央的外环隔圈本体74、及一对润滑喷嘴构成构件75、75。外环隔圈本体74形成为，剖面大致为t字形。该一对润滑喷嘴构成构件75、75分别与外环隔圈本体74的内径侧中的两侧部接合而成为嵌入状态，以构成左右对称形状的外环隔圈54。外环隔圈本体74及润滑喷嘴构成构件75、75均为环状。
[0085]
在外环隔圈本体74设有一个或是多个(此例中为3个)气冷喷嘴60，其朝隔着间隙δa而相向的内环隔圈55的外周面喷吐压缩空气。如图11所示，这些气冷喷嘴60的空气喷出方向，往主轴57的旋转方向l1的前方倾斜。这些多个气冷喷嘴60配置成圆周等距配置。各气冷喷嘴60分别为直线状。气冷喷嘴60根据设置于“从与外环隔圈54的轴心垂直的剖面中的任意半径方向的直线l2，往与该直线l2垂直的方向偏移的位置”，而使该倾斜产生。使气冷喷嘴60倾斜的理由为，为了使喷吐空气在主轴57的旋转方向l1上成为涡流。
[0086]
图12中，在外环隔圈本体74的外周面设有导入冷却空气即压缩空气的导入沟61。此导入沟61设于外环隔圈54的外周面中的轴方向中间部，并且如图11所示，形成为与各气冷喷嘴60连通的圆弧状。导入沟61设于外环隔圈本体74的外周面中，除了油气供给孔(未图示)所设置的周向位置之外，涵盖周向的大部分的角度范围α1(参照图11)。压缩空气的导入通道由与轴承润滑用的油气不同的独立通道构成。因此，如图12所示，冷却空气用供给孔63设于壳体56，而导入沟61与此冷却空气用供给孔63连通。在壳体56的外部以配管连接有将压缩空气供给至冷却空气用供给孔63的未图标的供给装置。
[0087]
接着，说明冷却作用。将压缩空气从外环隔圈54的气冷喷嘴60吹抵至内环隔圈55的外周。由此，内环隔圈55会受到冷却，而滚动轴承51的内环53会因热传导而受到冷却。由于气冷喷嘴60如上述般往旋转方向l1前方倾斜，故喷吐空气会作为涡流而作用于主轴57的旋转方向l1上，以提高冷却效果。
[0088]
接着，说明润滑构造。外环隔圈54包含将油气分别供给至滚动轴承51内的润滑用喷嘴66。外环隔圈54的该两侧润滑喷嘴构成构件75、75包含环状的凸缘部73，其突出至滚动轴承51内而隔着间隙δ与内环53的该倾斜面53a相向。在此凸缘部73内的周向上的一位置或是多个位置形成有该润滑用喷嘴66。在内环53的该倾斜面53a设有环状沟53aa，该润滑用喷嘴66设置成朝环状沟53aa喷吐油气。
[0089]
润滑用喷嘴66的入口部与设于壳体56的油气供给孔(未图示)连通，并且从设于此油气供给孔的未图标的油气供给装置供给油气。
[0090]
接着，说明排气构造。在此轴承装置中，设有排出润滑用的油气的油气排气通道69。此油气排气通道69由以下所构成：排气沟70，设于外环隔圈54的外环隔圈本体74中的周向的一部分；壳体内排气沟71，与设于壳体56的排气沟70连通；壳体内排气孔72，在壳体56内沿轴方向延伸。
[0091]
接着，说明隔圈装置64的材质、加工精度等。此隔圈装置64中，内环隔圈55与外环隔圈54相比，具有热传导率较高，且轴方向的线膨胀数较高的特性。
[0092]
外环隔圈54的材质，根据以下理由，优选为碳钢等。
[0093]
·
由于碳钢机械加工性优异，故在加工气冷喷嘴60等复杂的形状时较为适合。
[0094]
·
碳钢其成本及取得性良好。
[0095]
内环隔圈55的材质，根据以下理由，优选为铜或铝。
[0096]
·
为了提高由压缩空气所达成的冷却效果，需要使用热传导率较高的材质。
[0097]
·
为了利用内环隔圈55与外环隔圈54的热膨胀差，而使滚动轴承51的预压减轻，内环隔圈55需要使用线膨胀数高于外环隔圈54的材质。
[0098]
·
铜或铝其成本及取得性良好。
[0099]
关于内环隔圈55的加工精度，为了提高冷却效率，优选如下所述高精度地精加工端面的垂直度与表面粗糙度。由此，可使内环隔圈55的端面与滚动轴承51的内环53的端面密接，而可望提高热传导性以提高冷却效果。
[0100]
根据以上所述，优选条件如下：内环隔圈55热传导率在100w/m
·
k以上、内环隔圈55的端面的垂直度相对于内环隔圈55的内周面在5μm以下、表面粗度在ra1.0μm以下、线膨胀数在15
×
10
‑6以上。又，对于附加有预压的状态的滚动轴承51而言，为了使内环隔圈55顺畅地膨胀，内环隔圈55的杨氏模量也非常重要，优选在60gpa以上。
[0101]
接着，说明作用及效果。透过由设于外环隔圈54的气冷喷嘴60将压缩空气喷吐至内环隔圈55的外周面，以冷却内环隔圈55，并根据对内环隔圈55中的滚动轴承51的内环53的热传导，以冷却滚动轴承51。因此，根据将热传导率高的材质使用于内环隔圈55，可提高冷却效果。特别是在从低速域到中速域的范围中，可冷却少量压缩空气的轴承1。又，由于为定位预压型，并将线膨胀数高于外环隔圈54的材质使用于内环隔圈55的材质，因此，内环隔圈55较容易热膨胀，可使滚动轴承51的预压或旋转中的滚动轴承51的轨道面的接触面压降低，而更加抑制滚动轴承的升温。根据此线膨胀差而达成的预压或轨道面的接触面压的降低，在高速域的情况下有其效用。特别是在滚动轴承51、51为背向排向的情况下更加有效。
[0102]
又，因热的影响而造成的各隔圈54、55的轴方向的延伸，可由下式求出：
[0103]
δl＝a
×
l
×
(t2
‑
t1)
[0104]
此处，
[0105]
δl：因热的影响而造成的隔圈的轴方向的延伸；
[0106]
a：线膨胀数；
[0107]
l：隔圈宽度尺寸；
[0108]
t1：起始温度、t2：变化后的温度；
[0109]
如上式所示，除了线膨胀数a以外，也会受到温度差(t2
‑
t1)、隔圈宽度尺寸l的影
响。高速域中，在温度差容易产生的条件或隔圈宽度尺寸l较长的情况下，只要将线膨胀数高的材质使用于内环隔圈55，便能更为大幅地产生内环隔圈55与外环隔圈54的膨胀差。
[0110]
内环隔圈55的端面的垂直度及表面粗度，为了如上述般提高冷却效果，优选为高精度。然而，由于从热传导率高且线膨胀数高来看，对于内环隔圈55优选的材质即铜或铝，均为软质金属，因此加工效率不佳。为了高精度地加工铜或铝，需耗费工时。因此，内环隔圈55也可为以铜或铝为主体，并在需要精度的面使用碳钢的构成。由此，可提高加工效率。但是在该情况下，为了使铜或铝的效果不会降低，对于内环隔圈55的剖面而言，优选使铜或铝等软质金属在80％以上。
[0111]
作为将内环隔圈55以铜或铝主体并在需要精度的面使用碳钢的构成，可采用以下图13及图14的各构成例。在这些实施方式中，除了特别说明的事项之外，均与第一构成例相同。
[0112]
图13的构成例中，内环隔圈55包含内环隔圈本体55a及覆盖材55b，该覆盖材55b覆盖住此内环隔圈本体55a中的至少与滚动轴承51的内环53接触的端面的部分，此覆盖材55b由和内环隔圈本体55a相比，机械加工性优选的材料所构成。内环隔圈本体55a由铜或是铝所构成，覆盖材55b由碳钢等加工效率优选的材料所构成。覆盖材55b例如与外环隔圈54相同材质。
[0113]
覆盖材55b包含：环状的覆盖材本体55ba，在内周面中的周向的多个位置形成有在轴方向上延伸的嵌合沟；环状的盖材55bb；在覆盖材本体55ba的各嵌合沟嵌合有在周向上分割的内环隔圈本体55a的各分割体。根据此嵌合，内环隔圈本体55a的各分割体往周向的移动会被阻止。盖材55bb覆盖在覆盖材本体55ba的嵌合沟开口侧的端面，并根据将销部79压入至设置成横跨盖材55bb及内环隔圈本体55a的销部孔等，而加以固定。如此，根据以内环隔圈本体55a与覆盖材55b构成内环隔圈55，而可使内环隔圈55成为以铜或铝为主体，并在需要精度的面使用碳钢的构成。
[0114]
图14的构成例中，内环隔圈55包含：环状的内环隔圈本体55c；环状的端构件55d、55d，其与此内环隔圈本体55c的轴方向两端面接合。内环隔圈本体55c由铜或铝等所构成，端构件55d、55d由和内环隔圈本体55c相比，机械加工性良好的材料，例如由碳钢所构成。内环隔圈本体55c与端构件55d、55d的接合，以“根据粘结剂等所进行的粘结、根据销部等固定具所进行的固定、压接等方式”进行。如此，即使在以内环隔圈本体55c与端构件55d、55d构成内环隔圈55的情况，也可使内环隔圈55成为下述构成，即以铜或铝为主体，并在需要精度的面使用碳钢。
[0115]
符号说明
[0116]1…
轴承
[0117]2…
外环
[0118]3…
内环
[0119]4…
外环隔圈
[0120]5…
内环隔圈
[0121]6…
壳体
[0122]7…
旋转轴
[0123]
10
…
喷嘴
[0124]
15
…
轴承侧的排气通道
[0125]
16
…
轴承反侧的排气通道
[0126]
b
…
轴承装置。