CN107420432A - 轴承装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种轴承装置，轴承装置包括：轴承部(20)，轴承部(20)包括内圈(21)、外圈(22)、介于内圈(21)和外圈(22)之间的多个滚动元件(23)以及保持该多个滚动元件(23)的保持架(24)，内圈(21)和外圈(22)中的一个是旋转圈，并且内圈(21)和外圈(22)中的另一个是固定圈；和供油单元(40)，供油单元(40)被设置成在轴向方向上与轴承部(20)相邻。保持架(24)包括引导部，引导部被构造成经由润滑油与固定圈的一部分滑动接触。供油单元(40)包括：振动传感器(55)，振动传感器(55)被构造成检测固定圈的振动；和泵(43)，泵(43)被构造成向轴承部(20)供应润滑油。

Description

轴承装置

技术领域

本发明涉及一种轴承装置，该轴承装置包括轴承部和在轴向方向上与轴承部相邻设置的供油单元。

背景技术

近年来，已经要求各种机床具有在更高速度下旋转的主轴，以便改进加工效率和生产率。当主轴在高速下旋转时，特别地在支撑主轴的轴承部处，润滑性能是重要的。因此，提出了一种包括设置在轴向方向上与轴承部相邻设置的间隔器中的供油单元的轴承装置(见日本专利申请公报No.2014-219078(JP2014-219078A))。供油单元包括存储润滑油的罐和在内圈和外圈之间的环形空间中排放罐中的润滑油的泵。

除了罐和泵，在日本专利申请公报No.2014-219078(JP2014-219078A)中描述的轴承装置的供油单元进一步包括温度传感器和控制单元(微型计算机)。供油单元被构造成使得温度传感器的检测信号被输入控制单元，并且控制单元控制泵来调节供应到轴承部的润滑油的量。

发明内容

当润滑油例如在轴承部处被消耗以引起不良润滑状态时，温度升高。因此，能够通过利用温度传感器检测温度的这个升高而检测在轴承部处的润滑状态。而且，在于日本专利申请公报No.2014-219078(JP2014-219078A)中描述的轴承装置中，控制单元控制泵以供应润滑油，并且因此，温度升高能够受到抑制。

然而，在于日本专利申请公报No.2014-219078(JP2014-219078A)中描述的轴承装置的情形中，温度传感器被包括于附接到外圈间隔器的供油单元的控制单元中，并且被构造成测量在间隔器处的温度。因此，在某些情形中，温度传感器不能准确地并且快速地检测在轴承部处温度的变化。相应地，当温度已经由于在轴承部处的缺油而升高时，温度升高的检测可能被延迟。结果，可能在轴承部处发生咬死等。

本发明提供一种能够防止由于在轴承部处缺油而发生咬死等的轴承装置。

本发明的一个方面涉及一种轴承装置。该轴承装置包括：轴承部，所述轴承部包括内圈、外圈、介于内圈和外圈之间的多个滚动元件以及保持该多个滚动元件的保持架，内圈和外圈中的一个是旋转圈，并且内圈和外圈中的另一个是固定圈；和供油单元，所述供油单元被设置成在轴向方向上与轴承部相邻。保持架包括引导部，所述引导部被构造成经由润滑油与固定圈的一部分滑动接触，并且供油单元包括振动传感器和泵，所述振动传感器被构造成检测固定圈的振动，所述泵被构造成向轴承部供应润滑油。

轴承装置被构造成使得保持架的引导部经由润滑油与固定圈的所述部分滑动接触，并且保持架因此被固定圈定位。相应地，很可能在保持架的引导部和固定圈的所述部分之间的滑动接触部分处产生热。当由于例如在滑动接触部分处润滑油的消耗而使得缺油(和缺油指示)发生时，在保持架的引导部和固定圈的所述部分之间的接触状态变化，并且这个变化随着固定圈的振动出现。因此，供油单元的振动传感器检测到该振动。因此，能够基于固定圈的振动检测缺油(和缺油指示)，并且能够防止由于缺油而发生咬死等。

本发明的发明人已经发现，当在固定圈的所述部分处发生缺油时，在固定圈中产生尖峰振动波形(峰值波形)。因此，轴承装置可以包括控制单元，该控制单元被构造成在振动传感器的检测信号水平和阈值之间进行比较，并且当作为比较结果该水平高于阈值时，输出用于使得泵供应润滑油的控制信号。利用这种构造，能够在早期阶段检测到缺油(和缺油指示)。例如，在泵被构造成以给定周期向轴承部供应润滑油的情形中，用于降低给定周期的信号(即，用于使得给定周期变短的信号)可以被用作控制信号(即，泵可以被构造成以给定周期向轴承部供应润滑油，并且控制信号可以是用于降低给定周期的信号)。可替代地，用于增加从泵排放的润滑油的数的信号可以被用作控制信号(即，控制信号可以是用于增加从泵排放的润滑油的量的信号)。

供油单元可以进一步包括温度传感器，温度传感器被构造成检测轴承部的、除了在固定圈的所述部分和引导部之间的滑动接触部分之外的部分的温度。当润滑油的量由于例如其在轴承部处的消耗等而降低时，轴承内侧的温度升高。因此，温度传感器检测到温度的这个升高，并且相应地，润滑油的量的降低能够被检测到。而且，温度传感器检测除了滑动接触部分之外的部分的温度。因此，与振动传感器相配合地，温度传感器能够进一步增强在检测轴承部处的润滑状态中的可靠性。

轴承装置可以进一步包括控制单元，该控制单元被构造成判定振动传感器的第一检测信号是否满足规定的第一条件、判定温度传感器的第二检测信号是否满足规定的第二条件，并且当规定的第一条件和规定的第二条件中的一个条件被满足时，输出用于使得泵供应润滑油的控制信号。因此，检测在轴承部处的润滑状态的可靠性能够进一步增强。例如，在泵被构造成以给定周期向轴承部供应润滑油的情形中，用于降低给定周期的信号(即，用于使得给定周期变短的信号)可以被用作控制信号(即，泵可以被构造成以给定周期向轴承部供应润滑油，并且控制信号可以是用于降低给定周期的信号)。可替代地，用于增加从泵排放的润滑油的量的信号可以被用作控制信号(即，控制信号可以是用于增加从泵排放的润滑油的量的信号)。规定的第一条件可以是第一检测信号的水平高于第一阈值的条件；并且规定的第二条件可以是基于第二检测信号的温度随着时间的变化的水平高于第二阈值的条件。

保持架的引导部可以被构造成经由润滑油与固定圈的在轴向方向上的一侧上的所述部分滑动接触；供油单元可以被设置在轴承部的在轴向方向上的所述一侧上，使得供油单元与轴承部相邻；并且振动传感器可以被设置成在径向方向上与旋转圈相比更加靠近固定圈。利用该构造，利用振动传感器检测固定圈的振动的敏感性增强。

固定圈可以包括轨道和肩部，所述多个滚动元件与所述轨道滚动接触，所述肩部被定位作为在轨道的在轴向方向上的一侧上的所述一部分；供油单元可以包括被设置成与固定圈的在轴向方向上的所述一侧相邻的环形间隔器，振动传感器被安装在环形间隔器处；并且间隔器可以具有接触表面，当在轴向方向上的压力被施加到间隔器和轴承部时，所述接触表面接触肩部的在轴向方向上的所述一侧上的侧表面，并且挤压该侧表面。利用该构造，即使当固定圈和间隔器是分离的本体时，通过施加压力，固定圈的振动仍然被准确地传递到间隔器，并且利用振动传感器检测固定圈的振动的敏感性增强。

供油单元可以包括由金属制成的间隔器，该间隔器被设置成与固定圈相邻；并且振动传感器可以经由附接部被附接到间隔器，附接部由金属制成，附接部被设置在间隔器处。如在前描述地，振动传感器检测固定圈的振动。金属呈现比树脂低的振动衰减性能。因此，利用附接部的构造，从固定圈传递到振动传感器的振动不太可能被衰减，并且利用振动传感器检测的准确度能够增强。

本发明使得能够检测在轴承部处的润滑状态并且防止由于缺油而发生咬死等。

附图说明

将在下面参考附图描述示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，其中相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：

图1是示出根据实施例的轴承装置的截面视图；

图2是在轴向方向上观察到的供油单元的视图；

图3是示意供油单元的框图；

图4是示出从振动传感器输出的检测信号如何随着时间变化的曲线图；

图5是轴承装置的截面视图；

图6是轴承装置的截面视图；

图7是施加到泵的压电元件的驱动电压的示意性视图；并且

图8是示出从振动传感器输出的检测信号如何随着时间变化的曲线图。

具体实施方式

将在下文中描述根据本发明的实施例的轴承装置。图1是示出根据本发明的实施例的轴承装置的截面视图。图1所示的轴承装置10支撑属于机床的主轴装置的主轴(轴7)，使得主轴能够旋转，并且被容纳在主轴装置的轴承壳8中。在图1中，轴7和轴承壳8由交替的一长双短划线示意。轴承装置10还能够应用于除了机床之外的装置、机器等。在以下说明中，平行于轴承装置10的中心线的方向将称作轴向方向，并且正交于轴向方向的方向将称作径向方向。

轴承装置10包括轴承部20和供油单元40。轴承部20包括内圈21、外圈22、多个滚珠(滚动元件)23和保持该多个滚珠23的保持架24，并且构成滚珠轴承(滚动轴承)。此外，轴承装置10包括筒形内圈间隔器17。

供油单元40整体上具有环形形状，并且被设置成在轴向方向上与轴承部20相邻。根据本实施例的供油单元40具有向轴承部20供应油的功能，并且还具有外圈间隔器的功能。供油单元40的构造和功能将在以后描述。虽然在绘图中没有示出，但是由金属制成的环形外圈间隔器可以被设置成与外圈22的在轴向方向上的一侧(在下文中，称作“第一侧”)相邻，并且供油单元可以被设置在外圈间隔器的在径向方向上的内侧上。

在本实施例中，外圈22和供油单元40附接到轴承壳8，使得外圈22和供油单元40不能旋转，并且内圈21和内圈间隔器17与轴7一起旋转。相应地，外圈22是并不旋转的固定圈，并且内圈21是与轴7一起旋转的旋转圈。

内圈21是装配到轴7的外周的筒形部件，并且轨道(在下文中称作内圈轨道25)被设置在内圈21的外周上。在本实施例中，内圈21和内圈间隔器17是分离的本体。然而，虽然在绘图中没有示出，但是内圈21和内圈间隔器17可以是彼此一体的(即，可以是不能彼此分离的)。外圈22是固定到轴承壳8的内周表面的筒形部件，并且轨道(在下文中称作外圈轨道26)被设置在外圈22的内周上。如在前描述地(但是在绘图中没有示出)，在其中供油单元40是独立于环形外圈间隔器的本体并且被设置在环形外圈间隔器的在径向方向上的内侧上的构造的情形中，外圈间隔器和外圈22可以是彼此一体的(即，可以是不能彼此分离的)。

滚珠23介于内圈21和外圈22之间，并且在内圈轨道25和外圈轨道26上滚动。保持架24是环形的，并且多个凹座27被沿着其周向方向设置。滚珠23和保持架24被设置于在内圈21和外圈22之间形成的环形空间11中。

保持架24整体上是环形的，并且具有在滚珠23的在轴向方向上的第一侧上的环形部28a、在滚珠23的在轴向方向上的另一侧(在下文中，称作“第二侧”)上的环形部28b、以及将环形部28a和环形部28b彼此联接的多个杆部29。每一个凹座27位于环形部28a和28b之间和在周向方向上彼此相邻的杆部29之间。在每一个凹座27中容纳滚珠23中的一个滚珠。由于该构造，保持架24能够保持该多个滚珠23在周向方向上彼此隔开。

在保持架24中，在轴向方向上的第一侧上(即，在供油单元40侧上)的环形部28a被构造成经由润滑油与外圈22的肩部30滑动接触。因此，保持架24被外圈22在径向方向上定位。即，轴承部20是其中保持架24受到外圈引导(即，受到轨道环引导)的轴承。在本实施例中，环形部28a的外周表面是构造成与肩部30的内周表面30a滑动接触的引导表面31。因此，保持架24具有构造成经由润滑油与作为固定圈的外圈22的一部分(肩部30)滑动接触的引导表面31。在保持架24的引导表面31和外圈22的肩部30之间的空间将在下文中称作滑动接触部15。保持架24由树脂制成(例如，由苯酚树脂制成)，并且内圈21和外圈22由钢诸如轴承钢等制成。滚珠23可以由钢诸如轴承钢等制成，或者可以由陶瓷制成。

图2是在轴向方向上观察到的供油单元40的视图(如在由图1中的箭头A示意的方向上观察到的视图)。供油单元40整体上具有环形形状。根据本实施例的供油单元40包括环形本体部41、罐42、泵43、振动传感器55、温度传感器50、控制单元44和供电单元45。

本体部41例如是由金属制成的环形部件，并且在功能上用作接收压力的外圈间隔器。即，在轴向方向上的压力被施加到外圈间隔器(本体部41)和外圈22。如在图5中所示，由于预加载，从在轴向方向上的第一侧朝向在轴向方向上的第二侧作用的轴向负载(由箭头F1示意)被施加到外圈间隔器(本体部41)和外圈22，并且外圈间隔器(本体部41)在轴向方向上挤压外圈22。

如在图2中所示，本体部41也具有容纳(保持)泵43、传感器55和50等的框架功能。换言之，在本体部41中设置了中空空间。罐42、泵43、振动传感器55、温度传感器50、控制单元44和供电单元45被设置在该中空空间中。因此，包括本体部41、罐42、泵43、振动传感器55、温度传感器50、控制单元44和供电单元45的供油单元40被构造成一体单元。振动传感器55、温度传感器50和控制单元44能够被设置在单一基板46上。虽然在绘图中没有示出，但是本体部41包括：外部圆筒部件，外部圆筒部件由金属制成并且在功能上用作接收压力的外圈间隔器；和内部圆筒部件，内部圆筒部件由树脂制成并且附接到外部圆筒部件的内周侧。可以在内部圆筒部件中设置中空空间。在此情形中，优选的是振动传感器55应该经由由金属制成的附接部61被固定到外部圆筒部件(见图6)。

在图2中，罐42存储润滑油，并且通过流动通道与泵43连通，使得润滑油被供应到泵43。保持润滑油的保持本体(例如，毛毡或者海绵)可以被设置在罐42中。泵43中包括压电元件43a。压电元件43a操作从而改变泵43的内部空间的容积，由此从喷嘴43b将内部空间中的润滑油注射到环形空间11(见图1)。因此，泵43能够向轴承部20供应润滑油。当泵43操作一次时，几个微微升到几个纳升的润滑油被注射。供电单元45供应用于操作泵43、振动传感器55和温度传感器50的电力。

振动传感器55是加速度传感器，并且检测作为固定圈的外圈22的振动。在本实施例中，振动传感器55被设置在基板46上，并且基板46被固定到本体部41。因此，振动传感器55被构造成通过本体部41和基板46检测外圈22的振动。由于在轴向方向上的压力，外圈22和本体部41彼此紧密接触。因此，虽然外圈22和本体部41是分离的本体，但是振动传感器55能够检测外圈22的振动。

优选的是，振动传感器55应该如在图6中所示经由附接部61固定到在功能上用作外圈间隔器的本体部41。根据本实施例的附接部61是一种夹具，该夹具是独立于本体部41的部件。该夹具(附接部61)被小螺钉(未示出)固定到本体部41。振动传感器55(用于振动传感器55的基板)被小螺钉(未示出)固定到该夹具(附接部61)。附接部61可以是本体部41的一部分而与本体部41分离的部件。

在图6所示的构造中，供油单元40包括被设置成与外圈22相邻的本体部41，本体部41用作间隔器(外圈间隔器)。本体部41设置有附接部61。振动传感器55经由附接部61附接到本体部41。另外，附接部61和本体部41由金属(钢)制成，并且外圈22也由金属(钢)制成。在图6所示构造中，振动传感器55如在前描述地检测外圈22的振动。金属呈现比树脂低的振动衰减性能，并且因此，从外圈22传递到振动传感器55的振动不太可能被衰减，并且利用振动传感器55的检测准确度能够得到增强。

在图1和2中，温度传感器50是红外传感器(辐射温度计)。滚珠23与内圈轨道25和外圈轨道26滚动接触，并且与保持架24的凹座27滑动接触。因此，滚珠23的温度很可能升高。因此，在本实施例中(见图1)，温度传感器50的检测区域被设定在滚珠23经过的区域中。温度传感器50测量经过检测区域的滚珠23的表面的温度(平均温度)。如至此描述地，温度传感器50检测轴承部20的、除了滑动接触部15之外的部分的温度。换言之，温度传感器50检测与其振动由振动传感器55检测的部分不同的部分的温度。

图3是示意供油单元40的框图。控制单元44由包括被编程的微型计算机、算术电路等的基板电路构成，并且获取从振动传感器55和温度传感器50输出的检测信号。控制单元44包括：放大器44a，放大器44a放大振动传感器55的输出(检测信号)，和第一判定电路44b，第一判定电路44b基于放大信号执行判定过程。此外，控制单元44包括：放大器44c，放大器44c放大温度传感器50的输出(检测信号)，和第二判定电路44d，第二判定电路44d执行温度梯度的计算和判定过程。

控制单元44向泵43供应控制信号。作为该控制信号，控制单元44向泵43的压电元件43a供应驱动电力(施加规定的电压)(见图2)。根据本实施例的泵43被构造成在接收到控制信号(驱动电压)时排放给定量(微量)的润滑油。控制单元44以给定周期向泵43输出控制信号。在通常时间(即，在良好润滑状态中)，该周期被设定为是恒定的。然而，如将在以后描述地，当规定的条件满足时，该周期被改变。

如上所述构造的供油单元40能够防止在轴承部20中在外圈22的肩部30和保持架24的环形部28a之间、在滚珠23与内圈和外圈轨道25和26之间以及在滚珠23和保持架24的凹座27之间在滑动接触部15处发生咬死等(见图1)。为此目的由控制单元44执行的控制将在下文中描述。

图4是示出从振动传感器55输出的检测信号(第一检测信号)如何随着时间变化的曲线图。如在前描述地，振动传感器55是加速器传感器，并且因此作为第一检测信号获取加速度(加速度波峰值)。在滑动接触部15处由润滑油形成膜的状态(即，良好润滑状态)中，作为第一检测信号获得的加速度的水平是低的，即，外圈22的振动是小的(在图4中的时刻t1之前)。然而，当在滑动接触部15处润滑油的膜破裂时，作为第一检测信号获得的加速度的水平变高(在时刻t1)。当以此方式在滑动接触部15处发生缺油时，在外圈22中产生尖峰振动波形(峰值波形)。其原因推测如下。在滑动接触部15处形成适当的油膜的情形中，在外圈22的肩部30和保持架24的引导表面31之间发生滑动，并且外圈22几乎不振动。然而，当在滑动接触部15处油膜破裂时(当缺油发生时)，引导表面31直接地干扰肩部30(与其碰撞)，并且在外圈22处发生相对大的振动。因此，振动传感器55检测到该振动。

当轴承部20旋转时，控制单元44的第一判定电路44b(见图3)顺序地获取振动传感器55的第一检测信号(加速度信号)，并且执行比较第一检测信号的水平与规定阈值α(第一阈值)的过程。当这个水平高于阈值α时(这个条件将在下文中称作第一条件)，控制单元44输出用于降低由泵43排放润滑油的周期的控制信号(即，用于使得周期变短的控制信号)。例如，当作为比较结果第一条件满足时，控制单元44然后向泵43输出控制信号，并且使得泵43排放润滑油。此外，控制单元44降低向泵43输出的控制信号的周期。因此，缺油被消除。能够通过为控制单元44提供例如比较器的功能而实现比较过程。

如在前描述地，当作为比较结果、第一检测信号的水平一次变得高于阈值α时，用于向泵43输出控制信号的条件可以被满足(见图4)。然而，可替代地，如在图8中所示，当第一检测信号的水平多次变得高于阈值α时，这个条件可以被满足。在此情形中，控制单元44具有计数器的功能。换言之，在图8中，即使当第一检测信号的水平一次变得高于阈值α(在时刻t1)时，控制单元44仍然可以不输出控制信号，并且在两次(多次)检测到第一检测信号的水平已经变得高于阈值α(在时刻t2)之后，控制单元44可以输出控制信号。因此，当第一检测信号的水平由于噪声而一次变得高于阈值α时，不输出任何控制信号。因此，能够增强在检测不良润滑状态时的可靠性。

如至此描述地，控制单元44能够比较振动传感器55的检测信号的水平与阈值α。当作为这个比较的结果该水平高于阈值α时，控制单元44能够输出用于使得泵43供应润滑油的控制信号。

如上所述，可以仅仅基于振动传感器55的第一检测信号控制泵43。然而，在本实施例中，通过进一步使用温度传感器50的第二检测信号控制泵43。即，控制单元44的第二判定电路44d(见图3)同样顺序地获取温度传感器50的检测信号(第二检测信号)，即，温度信号，并且执行比较基于检测信号的温度随着时间的变化水平(即，温度梯度)与规定阈值(第二阈值)的过程。然后，当这个水平高于规定阈值时(这个条件将在下文中称作第二条件)，控制单元44能够输出用于降低由泵43排放润滑油的周期的控制信号(即，用于使得周期变短的控制信号)。

在本实施例中，控制单元44被构造成在每一种情形中通过使用两个条件，即，第一条件和第二条件，输出用于使得泵43供应润滑油的控制信号。即，当仅仅第一条件和第二条件中的一个条件被满足时，执行使得排放周期相对于规定值短的控制(即，使得排放周期比规定值更短的控制)，并且当第一条件和第二条件这两者均满足时执行使得排放周期比规定值进一步更短的控制。更加具体地，当第一条件和第二条件两者都不满足时即，在正常时间中(即，在良好润滑状态中)，泵43在1Hz下操作。然而，当仅仅第一条件和第二条件之一满足时，泵43在10Hz下操作，并且当第一条件和第二条件这两者均满足时，泵43在100Hz下操作。

当在轴承部20处发生缺油时，在由温度传感器50检测的温度趋向于快速地升高之前，通常出现如在前描述地形式为尖峰的加速度波峰值(见图4)。相应地，当第一条件满足时，执行使得排放周期相对于规定值短的控制。此外，当此后第二条件满足时，执行使得排放周期比规定值进一步更短的控制。

因此，根据本实施例(见图1)的轴承装置10被构造成使得通过保持架24的引导表面31经由润滑油与外圈22的肩部30的滑动接触，保持架24被外圈22定位。相应地，很可能在保持架24的引导表面31和外圈22的肩部30之间的滑动接触部15处产生热。当由于例如在滑动接触部15处润滑油的消耗，缺油(和其迹象)发生时，在引导表面31和肩部30之间的接触状态变化，并且该变化随着外圈22的振动出现。因此，振动传感器55检测到该振动。因此，能够基于外圈22的振动检测到在轴承部20(滑动接触部15)处缺油(和缺油指示)。即，能够由振动传感器55检测到在轴承部20处的润滑状态。

即便当在滑动接触部15处发生缺油时检测到滑动接触部15的温度升高，因为在肩部30和保持架24的引导表面31之间的间隙是极小的，所以仍然难以直接地检测到温度的升高。换言之，因为难以直接地利用温度传感器检测在引导表面31和肩部30之间的空间的温度，所以温度传感器检测在引导表面31和肩部30之间产生的热已经被传递到的、保持架24的在轴向方向上的侧表面的温度。然而，在此情形中，在滑动接触部15处的缺油(由此引起的温度升高)被间接地检测，并且因此，这个检测的响应性和准确度可能是不足的。因此，在本实施例中，振动传感器55检测由缺油引起的在引导表面31和肩部30之间的接触状态的变化导致的振动。因此，检测的响应性和准确度是高的，并且能够增强在检测缺油(和缺油指示)，即，检测在轴承部20处的润滑状态时的可靠性。

如在前描述地，在本实施例中，基于当在轴承部20处发生缺油时加速度波峰值在温度趋向于快速地升高之前出现的发现，振动传感器55检测如在图4中所示形式为尖峰的加速度波峰值。因此，能够在早期阶段检测到缺油(和缺油指示)。

然后，当在轴承部20处润滑油的量由于例如消耗等而降低时，轴承内侧的温度升高。因此，温度传感器50检测到温度的这个升高，并且因此，检测到润滑油的量的降低。温度传感器50被设置成检测除了滑动接触部15之外的部分(滚珠23)的温度。因此，与振动传感器55相配合地，温度传感器50能够进一步增强在检测轴承部20处的润滑状态时的可靠性。

如至此描述地，供油单元40包括振动传感器55和温度传感器50这两者。因此，控制单元44能够判定振动传感器55的第一检测信号是否满足第一条件(规定的第一条件)，并且判定温度传感器50的第二检测信号是否满足第二条件(规定的第二条件)。然后，当第一条件和第二条件之一满足时，控制单元44输出用于使得泵43供应润滑油的控制信号。在本实施例中，作为控制信号输出用于降低从泵43排放润滑油的周期的信号。如上所述，在轴承部20处的润滑状态能够被双重地检测，并且检测可靠性能够进一步增强。

在前面的实施例中，作为控制信号，控制单元44能够向泵43的压电元件43a(见图2)供应驱动电力(即，能够施加规定电压)并且进一步根据由振动传感器55(和/或温度传感器50)执行的检测的结果改变(降低)供应这个驱动电压的周期。然而，控制单元44可以执行除此之外的控制。即，控制单元44可以如在前面的实施例中那样作为控制信号向泵43(见图2)的压电元件43a供应驱动电力(施加规定电压)，并且可以进一步根据由振动传感器55(和/或温度传感器50)执行的检测的结果(即，在第一条件和/或第二条件满足时)执行改变驱动电压的大小的控制。即，通过增加供应到压电元件43a的驱动电压P(见图7)，压电元件43a的位移量(操作量)增加。在图7中，改变之前的驱动电压的波形由虚线示意，并且改变后的驱动电压的波形由实线示意。通过以此方式增加压电元件43a的位移量，泵43的内部空间的容积的变化能够增加，并且每次排放的润滑油的量能够增加。结果，如在供应驱动电压的周期降低(即，使得周期变短)的情形中那样，对于给定时间段供应的润滑油的量能够增加。

同样在此情形中，控制单元44可以通过在每一种情形中使用两个条件即第一条件和第二条件来输出用于使得泵43供应润滑油的控制信号。换言之，可以执行控制以当仅仅第一条件和第二条件之一满足时输出用于增加供应到压电元件43a的驱动电压的控制信号，并且当第一条件和第二条件这两者均满足时输出用于进一步增加驱动电压的控制信号。

作为用于增加每次从泵43排放的润滑油的量的另一个控制，控制单元44可以根据由振动传感器55(和/或温度传感器50)执行的检测的结果执行升高将被排放的润滑油的温度的控制。为了执行这个控制，例如，罐42(见图2)可以设置有加热器(未示出)。即，控制单元44根据由振动传感器55(和/或温度传感器50)执行的检测的结果(即，在第一条件和/或第二条件满足时)执行输出用于操作加热器的控制信号的控制(即，使得电流通过加热器流动的控制)。当润滑油的温度被加热器升高时，润滑油的粘度降低。因此，即使当泵43的驱动力恒定时，排放量仍然增加。因此，对于给定时间段供应的润滑油的量能够增加。在这之后，加热器的操作停止，并且由于自然冷却，排放量恢复到初始量。

在根据本实施例的轴承部20中，如在前描述地(见图1和6)，保持架24的引导表面31被构造成经由润滑油在外圈22的在轴向方向上的第一侧中与肩部30滑动接触。供油单元40被设置在存在肩部30的、轴承部20的在轴向方向上的第一侧上，使得供油单元40与轴承部20相邻。振动传感器55在径向方向上更加靠近外圈22(即，振动传感器55在径向方向上与内圈21相比更加靠近外圈22)。换言之，振动传感器55被设置在轴向方向上靠近保持架24与其接触的肩部30的位置处，并且被设置在径向方向上与内圈21相比更加靠近外圈22的位置处。因此，在利用振动传感器55检测外圈22的振动时的敏感性能够增强。

图5是轴承装置10的截面视图(沿着不同于图1的截面表面的视图)。如在前描述地，轴承装置10是在轴向方向上将压力施加到轴承装置10的情况下使用的。在图5中，用于施加预载的力的方向由箭头F1和F2示意。换言之，供油单元40的本体部41从在轴向方向上的第一侧朝向在轴向方向上的第二侧挤压轴承部20的外圈22，并且轴承部20的内圈21被从在轴向方向上的第二侧朝向在轴向方向上的第一侧挤压。因此，在轴向方向上的压力被施加到轴承部20。

因此，在根据本实施例的轴承装置10中，如在前描述地，外圈22包括外圈轨道26和肩部30，滚珠23与外圈轨道26滚动接触，肩部30位于外圈轨道26的在轴向方向上的第一侧上。供油单元40包括被设置成与外圈22的在轴向方向上的第一侧相邻的本体部41，本体部41用作间隔器。振动传感器55被安装在间隔器(本体部41)处。在图6所示构造的情形中，振动传感器55被安装在设置在间隔器(本体部41)处的附接部61处。间隔器(本体部41)在轴向方向上的第二侧中具有接触表面33(见图2、5和6)。当在轴向方向上的压力被施加到间隔器(本体部41)和轴承部20时，接触表面33与肩部30的在轴向方向上的第一侧上的侧表面32形成表面接触并且挤压侧表面32。由于该构造，虽然外圈22和间隔器(本体部41)是分离的本体，但是通过施加压力，外圈22的振动被准确地传递到间隔器(本体部41)，并且在利用振动传感器55检测外圈22的振动中的敏感性增强。

如上所述，根据本实施例的轴承装置10使得能够检测在轴承部20处的润滑状态，并且通过增强在这个检测中的可靠性而有效地防止在轴承部20处发生咬死等。

在根据本实施例的轴承装置10(见图1)中，罐42(见图2)被设置在供油单元40的小空间中，并且因此，罐42的容量受到限制。当尽管罐42的容量有限但消耗的润滑油的量仍然增加时，变得有必要频繁地为罐42补充润滑油，并且在每次执行为罐42补充润滑油的维护时，装置(机床)都需要停止。结果，操作效率(生产效率)降低。然而，在根据本实施例的轴承装置10中，当振动传感器55检测到在外圈22中产生的尖峰波形(见图4和8)时，判定存在缺油(或者缺油指示)，并且大量的油被从泵43供应。相应地，油的供应不被不必要地执行，并且因此，消耗的润滑油的量能够减小。因此，无需频繁地执行为罐42补充润滑油的维护，并且在某些情形中能够执行基本不涉及维护的操作。

在上文中公开的实施例在所有的方面都是示例性而非限制性的。换言之，根据本发明的轴承装置不限于在绘图中所示构造，并且在本发明的范围内根据本发明的轴承装置可以具有其它构造。

例如，保持架24可以具有除了在图中所示构造之外的构造。保持架24可以被构造成与外圈22的内周表面的一部分滑动接触。在图1所示构造中，构造成与外圈22滑动接触的引导部是表面(引导表面31)。然而，引导部可以是突出部。保持架24与其滑动接触的物体可以是除了肩部30的内周表面30a之外的、外圈22的内周表面，并且可以是外圈轨道26的一部分(注意这个部分并不包括与滚珠23的接触点)。虽然在绘图中没有示出，但是保持架24可以被构造成使得环形部仅仅被设置在滚珠23的在轴向方向上的第一侧上(即，供油单元40侧上)(即，保持架24可以被构造成所谓的冠形保持架)。

在前面的实施例中，外圈22是固定圈并且外圈22在径向方向上定位保持架24，但是可以采用相反的构造。即，内圈21可以是固定圈并且内圈21可以在径向方向上定位保持架24。在此情形中，振动传感器55检测内圈21的振动。即，在轴承部20中，内圈21和外圈22中的一个可以是旋转圈，并且内圈21和外圈22中的另一个可以是固定圈。保持架24可以包括构造成经由润滑油与固定圈的一部分滑动接触的引导部，并且振动传感器55可以检测固定圈的振动。

图1所示的轴承部20是径向止推滚珠轴承，但是该轴承不限于径向止推滚珠轴承。轴承部20可以是深槽滚珠轴承。轴承部20可以是具有滚子作为滚动元件的锥形滚子轴承、柱形滚子轴承等。

在前面的实施例中，供油单元40包括控制单元44和供电单元45。然而，控制单元44和供电单元45可以被安设在供油单元40外侧，即，轴承装置10外侧。在此情形中，供油单元40和外侧通过信号线或者电力线彼此连接。

在前面的实施例中，已经作为前提描述了其中泵以给定周期排放润滑油的构造，但是本发明不限于此。换言之，即使当泵并不周期地排放润滑油时，泵可以被构造成，每次根据由振动传感器和/或温度传感器执行的检测的结果判定存在其中在轴承内侧需要润滑油的情况时，排放润滑油。泵排放润滑油的频率可以根据检测结果而增加。每次泵操作时排放的润滑油的量可以根据检测结果而增加。

Claims (8)

1.一种轴承装置，其特征在于包括：

轴承部(20)，所述轴承部(20)包括内圈(21)、外圈(22)、介于所述内圈(21)和所述外圈(22)之间的多个滚动元件(23)以及保持所述多个滚动元件(23)的保持架(24)，所述内圈(21)和所述外圈(22)中的一个圈是旋转圈，而所述内圈(21)和所述外圈(22)中的另一个圈是固定圈；和

供油单元(40)，所述供油单元(40)被设置成在轴向方向上与所述轴承部(20)相邻，其中

所述保持架(24)包括引导部，所述引导部被构造成经由润滑油与所述固定圈的一部分滑动接触，并且

所述供油单元(40)包括：振动传感器(55)，所述振动传感器(55)被构造成检测所述固定圈的振动；以及泵(43)，所述泵(43)被构造成将所述润滑油供应到所述轴承部(20)。

2.根据权利要求1所述的轴承装置，其特征在于进一步包括：

控制单元(44)，所述控制单元(44)被构造成在所述振动传感器(55)的检测信号的水平和阈值之间进行比较，并且当作为所述比较的结果所述水平高于所述阈值时，输出用于使得所述泵(43)供应所述润滑油的控制信号。

3.根据权利要求1所述的轴承装置，其特征在于，所述供油单元(40)进一步包括温度传感器(50)，所述温度传感器(50)被构造成检测所述轴承部(20)的除了在所述固定圈的所述一部分和所述引导部之间的滑动接触部分之外的部分的温度。

4.根据权利要求3所述的轴承装置，其特征在于进一步包括：

控制单元(44)，所述控制单元(44)被构造成判定所述振动传感器(55)的第一检测信号是否满足规定的第一条件，判定所述温度传感器(50)的第二检测信号是否满足规定的第二条件，并且当所述规定的第一条件和所述规定的第二条件中的一个条件被满足时，输出用于使得所述泵(43)供应所述润滑油的控制信号。

5.根据权利要求4所述的轴承装置，其特征在于：

所述规定的第一条件是所述第一检测信号的水平高于第一阈值的条件；并且

所述规定的第二条件是基于所述第二检测信号的温度随时间变化的水平高于第二阈值的条件。

6.根据权利要求1到5中的任一项所述的轴承装置，其特征在于：

所述保持架(24)的所述引导部被构造成经由所述润滑油与所述固定圈的在所述轴向方向上的一侧上的所述一部分滑动接触；

所述供油单元(40)被设置在所述轴承部(20)的在所述轴向方向上的所述一侧上，使得所述供油单元(40)与所述轴承部(20)相邻；并且

所述振动传感器(55)被设置成在径向方向上与所述旋转圈相比更靠近所述固定圈。

7.根据权利要求1到5中的任一项所述的轴承装置，其特征在于：

所述固定圈包括：轨道，所述多个滚动元件(23)与所述轨道滚动接触；以及肩部，所述肩部被定位作为在所述轨道的在所述轴向方向上的一侧上的所述一部分；

所述供油单元(40)包括环形间隔器，所述环形间隔器被设置成与所述固定圈的在所述轴向方向上的所述一侧相邻，所述振动传感器(55)被安装在所述环形间隔器处；并且

所述间隔器具有接触表面，当在所述轴向方向上的压力被施加到所述间隔器和所述轴承部(20)时，所述接触表面接触所述肩部的在所述轴向方向上的所述一侧上的侧表面并且挤压所述侧表面。

8.根据权利要求1到5中的任一项所述的轴承装置，其特征在于：

所述供油单元(40)包括由金属制成的间隔器，所述间隔器被设置成与所述固定圈相邻；并且

所述振动传感器(55)经由附接部被附接到所述间隔器，所述附接部由金属制成，所述附接部被设置在所述间隔器处。