CN108071690B - 滚动轴承装置 - Google Patents
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Abstract
滚动轴承装置包括:轴承部(20),包括内环(21)、外环(22)、介入在内环(21)和外环(22)之间的多个滚动元件(23)以及保持所述多个滚动元件(23)的保持器(24);和供油单元(40),与轴承部(20)在轴向方向上相邻地设置,且包括具有喷射口(50)的泵(43),润滑油作为油滴被从喷射口(50)喷射到轴承部(20)。供油单元(40)进一步包括挡风部(51),挡风部(51)覆盖从喷射口(50)喷射的油滴通过的通过区域,并且挡风部(51)被设置为在挡风部(51)和喷射口(50)打开的泵(43)之间没有间隙,挡风部(51)朝向轴承部(20)中的靶打开。
Description
技术领域
本发明涉及一种滚动轴承装置,该滚动轴承装置包括轴承部和供油单元,该供油单元与该轴承部在轴向方向上相邻地设置。
背景技术
近年来,在各种机床中,为了提高加工效率和生产效率,已经需要主轴的转速的增加。当主轴以高速旋转时,特别地,支撑主轴的轴承部中的润滑是重要的。因此,提出有一种滚动轴承装置,在该滚动轴承装置中,供油单元与轴承部在轴向方向上相邻地设置(参见日本专利申请公布特开2004-108388(JP2004-108388A))。该供油单元包括储存润滑油的罐、将该罐中的润滑油供给到轴承部的泵等。
在上述滚动轴承装置中,由于储存润滑油的罐与轴承部一起被设置在主轴和壳体之间的狭窄环形空间中,罐的容量受限制。因此,为了允许供油单元长时期起作用,有必要抑制润滑油的过量供给(无用消耗)。
在JP2004-108388A中描述的供油单元中包括的泵被构造为使得:引起润滑油从泵本体延伸的管状喷嘴的末端渗出。从喷嘴末端渗出的润滑油增大为单个油滴,并被保持在喷嘴末端。然后,由于轴承部的旋转而在内环与外环之间产生的空气的流,保持的油滴被从喷嘴末端释放。油滴由空气的流承载以便被供给到轴承部中。然而,从喷嘴末端释放的油滴不一定到达需要供油的滚珠或滚道,并且可能附着到不需要供油的部分,并且因此可能不有助于轴承部的润滑。也就是说,有润滑油不到达轴承部中的期望部分并因此被无用地消耗的可能性。
鉴于此,作为具有另一构造的泵,有如图7中所示的喷射润滑油作为油滴P的泵90。利用泵90,能够允许油滴P到达轴承部99中的所需部分(例如滚珠98)。在高效利用润滑油的方面,泵90是优选的。然而,如上所述,当轴承部99(内环95)旋转时,在内环95和外环94之间的环形空间93中产生空气的流。特别地,当轴承部99以高速旋转时,环形空间93中的空气也以高速流动(旋转)。在该情况下,即使当引起油滴P从泵90飞出,也有由于旋转空气的流的影响而油滴P不到达期望的部分(滚珠98)的可能性。作为结果,润滑油被无用地消耗,并且因此不可能允许供油单元100在长时期起作用。因此,维护的频率增加,并且例如在机床的情况下,生产效率被降低。
发明内容
本发明提供一种滚动轴承装置,在该滚动轴承装置中,油滴以较小的难度到达轴承部中的期望部分。
根据本发明的一个方面的滚动轴承装置包括:轴承部,所述轴承部包括内环、外环、介入在所述内环和所述外环之间的多个滚动元件以及保持所述多个滚动元件的保持器;和供油单元,所述供油单元与所述轴承部在轴向方向上相邻地设置,并且所述供油单元包括具有喷射口的泵,润滑油作为油滴被从所述喷射口喷射到所述轴承部。所述供油单元进一步包括挡风部,所述挡风部覆盖从所述喷射口喷射的所述油滴通过的通过区域,并且所述挡风部被设置为在所述挡风部和所述喷射口打开的所述泵之间没有间隙,所述挡风部朝向所述轴承部中的靶打开。
在滚动轴承装置中,当轴承部旋转时,在内环和外环之间的环形空间中产生空气的流,但是从泵喷射的油滴被挡风部覆盖,且因此不太可能受空气的流影响。特别地,由于挡风部被设置为在挡风部和喷射口打开的泵之间没有间隙,所以,通过挡风部的油滴更不太可能受空气的流影响,且因而被允许以较小难度到达轴承部中的期望部分(靶)。
当从喷射口喷射的油滴撞击滚动元件时,油滴能够被用于在内环和滚动元件之间、在外环和滚动元件之间以及在保持器和滚动元件之间的润滑。然而,也有来自喷射口的飞行油滴在周向方向上彼此相邻的滚动元件之间通过的可能性。因此,从喷射口喷射的油滴的喷射方向可以是朝向内环或外环中的滚道的方向,所述多个滚动元件与滚道滚动接触。在该情况下,即使从泵喷射的油滴不撞击滚动元件,油滴也撞击滚道并附着到在滚道上滚动的滚动元件(滚珠)。因此,润滑油能够有效地有助于轴承部的润滑。在该情况下,从喷射口的入口朝向喷射口的出口的方向可以相对于轴承中心线倾斜,使得喷射方向是朝向滚道的方向,喷射口直线延伸。因此,能够提供即使从泵喷射的油滴不撞击滚动元件油滴仍撞击滚道的构造。在该情况下,当挡风部中油滴通过的内部区域足够宽时,喷射的油滴能够可靠地通过挡风部。然而,即使内部区域不宽,当挡风部中油滴通过的内部区域相对于轴承中心线在与从喷射口的入口朝向喷射口的出口的方向相同的方向上倾斜时,喷射的油滴也能够顺利地通过挡风部。
挡风部可以在周向方向上被设置在供油单元的一部分中,并且挡风部可以具有弧形,该弧形在周向方向上具有预定长度。通过这种构造,能够使挡风部中油滴通过的内部区域的周向范围宽。在该情况下,挡风部可以具有径向长度朝向每一个周向端部减小的形状。由于挡风部从泵朝向轴承部突出,挡风部位于空气的流中。由于挡风部具有上述形状,所以不太可能阻碍空气的流。如果空气的流被大大干扰,则有在轴承部中引起振动等的可能性。利用上述结构,能够防止这种振动。
相对于所述轴承部而言,供油单元可以被设置在所述轴向方向上的第一侧,从而与所述轴承部相邻;保持器可以包括第一环形部和杆部,相对于所述多个滚动元件而言,所述第一环形部被设置在所述轴向方向上的所述第一侧,所述杆部从所述第一环形部朝向所述轴向方向上的第二侧延伸;并且挡风部的末端部可以被定位得离所述多个滚动元件比所述第一环形部中的在所述轴向方向上的所述第一侧的外表面离所述多个滚动元件近。利用这种构造,挡风部的末端部位于保持器的第一环形部和内环或外环的一部分(与第一环形部在径向方向上面对的表面)之间。因此,挡风部被设置成延伸到靠近滚动元件的位置。因此,在大部分区域中,通过挡风部,能够防止由于轴承部的旋转而在内环和外环之间的环形空间(轴承部的内部)中产生的空气的流直接撞击油滴。因此,能够允许油滴以较小难度到达靶。
例如,在滚动元件的大小小的情况下,在保持器的第一环形部与内环或外环之间形成的空间狭窄,并且挡风部的末端部位于该空间中,有必要防止该末端部与第一环形部等接触。因此,第一环形部可以设有间隙形成部,该间隙形成部被构造为在第一环形部和挡风部的末端部之间形成间隙。利用这种构造,即使当挡风部的末端部位于的空间狭窄时,也能够在挡风部不与保持器(第一环形部)干涉的情况下将挡风部的末端部设置得离滚动元件比环形部中的在轴向方向上的第一侧的外表面离滚动元件近。在该情况下,除了第一环形部之外,保持器可以进一步包括第二环形部,相对于所述多个滚动元件而言,所述第二环形部被设置在所述轴向方向上的所述第二侧,并且所述第二环形部被连接到所述杆部;并且第一环形部和第二环形部的截面形状可以彼此对称。在该情况下,第一环形部和第二环形部的截面形状彼此对称,即,在第一环形部和第二环形部中的每一个环形部中设置间隙形成部。因此,能够防止在保持器中的在轴向方向上的第一侧的区域与保持器中的在轴向方向上的第二侧的区域之间丧失重量平衡。因此,能够使保持器的旋转行为稳定,并且因而能够提高轴承部的旋转性能。
根据本发明的上述方面,从泵喷射的油滴被挡风部覆盖,并且因此油滴不太可能受由于轴承的旋转而产生的空气的流影响。因此,能够允许油滴以较小的难度(即更容易地)到达轴承部中的期望部分(靶)。作为结果,能够防止润滑油的无用消耗。
附图说明
下面将参照附图描述本发明的示范实施例的特征、优点以及技术和工业意义,在这些附图中,同样的附图标记表示同样的元件,并且其中:
图1是示出根据实施例的滚动轴承装置的剖视图。
图2是如在轴向方向上看到的供油单元的剖视图。
图3是用于说明泵、挡风部以及在泵和挡风部的附近的部分的示意构造的剖视图。
图4是挡风部和泵的前视图;
图5是示出根据另一实施例的挡风部的前视图。
图6是用于说明在又另一实施例中的泵、挡风部以及在泵和挡风部的附近的部分的示意构造的剖视图;并且
图7是相关技术中的滚动轴承装置的剖视图。
具体实施方式
图1是示出根据实施例的滚动轴承装置的剖视图。图1中示出的滚动轴承装置10(以下也称为“轴承装置10”)支撑机床的主轴装置的主轴7,使得主轴7是可旋转的。轴承装置10被容纳在主轴装置的轴承壳体8中。在图1中,主轴7和轴承壳体8由双点划线示出。轴承装置10也适用于除机床以外的装置。在下面的描述中,将与轴承装置10的中心线C平行的方向称为“轴向方向”,而将与该轴向方向垂直的方向称为“径向方向”。
轴承装置10包括轴承部20和供油单元40。该轴承部20包括内环21、外环22、多个滚珠(滚动元件)23以及保持滚珠23的保持器24。轴承部20构成滚珠轴承(滚动轴承)。轴承装置10进一步包括筒形内环间隔件17和筒形外环间隔件18。
供油单元40作为整体具有环形形状,供油单元40被附接到外环间隔件18的径向内侧,并且供油单元40与轴承部20在轴向方向上相邻地定位。供油单元40具有对轴承部20供给润滑油的功能。稍后将描述供油单元40的详细构造和功能。在该实施例中,供油单元40(本体部41)和外环间隔件18是分离的构件。然而,供油单元40和外环间隔件18可以彼此一体地形成。在该情况下,供油单元40用于供给润滑油,且也用作外环间隔件。
在该实施例中,外环22、外环间隔件18和供油单元40被附接到轴承壳体8,从而不能旋转。内环21和内环间隔件17与主轴7一起旋转。因此,外环22用作不旋转的固定环,而内环21用作与主轴7一起旋转的旋转环。
内环21是配合在主轴7的外周上的筒形构件,并且在内环21的外周上形成滚道(以下称为“内环滚道25”)。在该实施例中,内环21和内环间隔件17是分离的构件。然而,尽管未示出,但是内环21和内环间隔件17可以彼此一体地形成(使得内环21和内环间隔件17不能彼此分离)。外环22是被固定到轴承壳体8的内周表面的筒形构件,并且在外环22的内周上形成滚道(以下称为“外环滚道26”)。在该实施例中,外环22和外环间隔件18是分离的构件。然而,尽管未示出,外环22和外环间隔件18可以彼此一体地形成,使得外环22和外环间隔件18不能彼此分离。即使当外环22和外环间隔件18彼此一体地形成时,供油单元40也被固定在固定环侧。
滚珠23介入在内环21和外环22之间,并且滚珠23在内环滚道25和外环滚道26上滚动。保持器24具有环形形状,并且保持器24沿着它的周向方向设有多个凹口27。滚珠23和保持器24被设置在形成于内环21和外环22之间的环形空间11中。
保持器24作为整体是环形的。保持器24包括:位于滚珠23的一侧(即相对于滚珠23而言在轴向方向上的第一侧)的环形部28a;位于滚珠23的另一侧(即相对于滚珠23而言在轴向方向上的第二侧)的环形部28b;以及将环形部28a和28b彼此连接的多个杆部29。在环形部28a和28b之间,每一个凹口27被形成在周向方向上彼此相邻的对应两个杆部29之间。在每一个凹口27中容纳单个滚珠23。通过这种构造,保持器24能够在周向方向上以规则的间隔保持滚珠23。
在保持器24中,被设置在轴向方向上的第一侧(即,在供油单元40侧)的环形部28a能够在外环22的肩部30上滑动。因此,保持器24通过外环22径向定位。也就是说,保持器24由外环22引导,换言之,保持器24是在轴承部20中的外环引导的保持器(轴承环引导的保持器)。
保持器24由树脂(例如酚醛树脂或聚醚醚酮(PEEK)树脂)制成。内环21和外环22中的每一个环由钢(例如轴承钢)制成。滚珠23可以由诸如轴承钢的钢制成,或者可以由诸如氮化硅的陶瓷制成。
图2是在轴向方向上看到的供油单元40的剖视图。供油单元40作为整体具有环形形状。供油单元40包括罐42和泵43。罐42和泵43被设置在供油单元40的环形本体部41中。供油单元40包括控制部44和电源部45,并且进一步包括各种传感器(尽管未示出)。
本体部41被附接到外环间隔件18的内周部,并且本体部41用作保持泵43等的框架。本体部41是环形构件。在本体部41中,设置中空空间,并且泵43、控制部44和电源部45被设置在这些中空空间中。一个中空空间用作罐42。因此,包括本体部41、罐42、泵43、控制部44、电源部45等的供油单元40被构造为单个单元。
在图2中,罐42被设置成存储润滑油,并且罐42通过管46与泵43连通,以便允许润滑油流入到泵43中。尽管未示出,但可以在罐42中设置保持润滑油的保持构件(多孔构件)。
泵43中包括压电元件43a。由于压电元件43a的操作,泵43的油室(内部空间)43b的容积被改变,并且因此,油室43b中的润滑油能够被排出到轴承部20的环形空间11中(参见图1)。油室43b是泵43中用于存储润滑油的空间。泵43的喷嘴(喷射口)50与油室43b连通,并朝向轴承部20的内环滚道25打开。喷嘴50呈被形成在泵43的泵本体的壁部49(以下称为“泵壁部49”)中的小通孔的形式。由于压电元件43a的操作,从喷嘴50将润滑油作为油滴P以初始速度排出。也就是说,以与例如从在打印技术中使用的喷墨打印机的头中形成的喷嘴(喷射口)排出墨的方式类似的方式,油滴P从泵43的喷嘴50飞行。
电源部45(参见图2)供给用于泵43的操作的电力。控制部44能够控制操作泵43的定时。
因此,泵43被构造为使得油室43b从罐42接收润滑油,并且使油室43b中的润滑油作为油滴P从喷嘴50朝向轴承部20中的靶喷射(飞行)。为了高效地使用润滑油,通过泵43的每次排出操作来喷射预定量的油滴P,并使该预定量的油滴P到达轴承部20中的靶。通过泵43的每次排出操作,将几皮升到几纳升的润滑油作为油滴P从喷嘴50喷射。在该实施例中,靶是滚珠23或内环滚道25。也就是说,当直接靶向滚珠23时,因为有飞行中的油滴P在相邻的滚珠23之间经过的可能性,因此也靶向内环滚道25。
如图3中所示,供油单元40进一步包括挡风部51,该挡风部51用作油滴P的挡风。图3是用于说明泵43、挡风部51以及在泵43和挡风部51的附近的部分的示意构造的剖视图。图3是包括滚动轴承装置10的中心线C(参见图1)的剖面的视图。在该实施例中,挡风部51从泵43延伸到滚珠23的附近,并且挡风部51位于内环21的肩部31和保持器24的环形部28a之间。挡风部51的末端部53被定位成离滚珠23比保持器24的环形部28a的轴向外表面28c离滚珠23近。内环21和保持器24(环形部28a)被构造为不与挡风部51干涉,并且在内环21和环形部28a中的每一个与挡风部51之间设置至少0.1毫米的间隙。当在挡风部51(末端部53)和环形部28a之间有干涉的可能性时,可以在环形部28a的一部分处设置切去部(倒角)60(见图6)。稍后将描述图6中所示的构造。
在图3中,挡风部51的基部51a与泵壁部49的侧表面49a(喷嘴50在侧表面49a处打开)紧密接触,使得挡风部51被设置为在挡风部51和泵43之间没有间隙。侧表面49a是头表面,喷嘴50在该头表面处打开。在图3中示出:在径向内部区域和径向外部区域中,在挡风部51和泵壁部49之间没有间隙。此外,在周向方向上的两侧区域中(也参见图4),在挡风部51和泵壁部49之间也没有间隙。因此,在喷嘴50的出口50b的周围的全周上,在挡风部51和泵壁部49之间没有间隙。也就是说,挡风部51仅在滚珠23侧的末端部53处打开,且在挡风部51的其它部分处封闭。
挡风部51和泵43是分离的构件,并且挡风部51被设置在设有泵43的本体部41上。本体部41和挡风部51可以彼此一体地形成,或者可以是分离的构件。本体部41和挡风部51可以由树脂制成。尽管未示出,但是作为泵43的一部分的泵壁部49和挡风部51可以彼此一体地形成。也就是说,可以采用任何构造,只要挡风部51设置为在挡风部51和泵壁部49之间没有间隙,并且挡风部51在供油单元40的完全组装状态下与泵壁部49是连续的。
挡风部51具有延伸穿过挡风部51的孔54。在该孔54的在轴向方向上的第一侧的一部分(图3中的左部)朝向喷嘴50打开,并被泵壁部49封闭。在孔54的在轴向方向上的第二侧的一部分(图3中的右部)朝向内环滚道25打开。孔54的横截面积(即,油滴P通过的面积)比喷嘴50的截面面积足够大(10倍以上大),并因此比油滴P足够大。因此,从喷嘴50喷射的油滴P通过孔54并到达靶(滚珠23或内环滚道25)。挡风部51的内部区域K2由孔54形成,并且内部区域K2和外部区域K3由挡风部51限定。内部区域K2是包括通过区域K1的区域,从喷嘴50喷射的液滴P通过该通过区域K1。因此,挡风部51被构造为:覆盖用于从喷嘴50喷出的油滴P的通过区域K1,并朝向轴承部20中的靶打开。
在图1和图3中所示的构造中,泵43相对于轴承装置10的中心线(轴承中心线)C(参见图1)倾斜,使得从喷嘴50喷射的油滴P的喷射方向是朝向内环滚道25的方向。也就是说,在该实施例中,泵43具有长方体形状,并且在图1和图3中所示的每一个截面中,泵43的径向外部中的表面43c相对于中心线C倾斜。喷嘴50由通过泵壁部49直线延伸(即线性延伸)的通孔形成。通孔延伸的方向平行于表面43c。因此,由于整个泵43是倾斜的,所以喷嘴50也在倾斜状态下。在图1和图3中的每一个图中,为了便于理解泵43的倾斜,倾斜角度被示出为大于实际角度。因此,在该实施例中,在将直线喷嘴50(参见图3)从它的入口50a朝向它的出口50b的方向称为喷嘴方向的情况下,通过将喷嘴方向相对于中心线C倾斜,将油滴P的喷射方向(即,喷射油滴P的方向)设定为朝向内环滚道25的方向。
为了将油滴P的喷射方向设定为朝向内环滚道25的方向,沿着喷嘴方向的虚拟线(即沿着油滴P的喷射方向的虚拟线)被设定为跨过从内环滚道25中的在轴向方向上的第一侧上的一端25a到内环滚道25中的在轴向方向上的第二侧的一端25b的范围。喷嘴方向(虚拟线)相对于中心线C的倾斜角度被设定为例如大于0(零)度且等于或小于10度(即,喷嘴方向相对于中心线C的倾斜角度被设定为例如0度至10度的范围中的角度)。
根据泵43的倾斜,将挡风部51设置为也在相同的方向上倾斜。在该实施例中,整个挡风部51是倾斜的。因此,挡风部51中的(油滴P通过的)内部区域K2相对于中心线C在与喷嘴方向相同的方向上倾斜,并且因此,即使当内部区域K2在径向方向上不是特别宽时,喷射的油滴P也能够顺利地通过挡风部51。当由于整个挡风部51的倾斜而在挡风部51的末端部53与内环21的肩部31之间有干涉的可能性时,尽管未示出,代替将整个挡风部51倾斜,可以将仅孔54形成为倾斜。
只要从喷嘴50喷射的油滴P的喷射方向能够被设定为朝向内环滚道25的方向,则喷嘴方向不必相对于中心线C倾斜,即喷嘴方向可以平行于中心线C。即使喷射的油滴P与挡风部51(内壁表面)接触,由于接触角小,油滴P从内壁表面弹回且能够从挡风部51朝向靶飞行。
如上所述,在该实施例的滚动轴承装置10中,当内环21旋转时,保持器24与滚珠23一起旋转,并且因此,在内环21与外环22之间的环形空间11中存在的空气由于保持器24的旋转而旋转。特别地,当内环21以高速旋转时,环形空间11中的空气也以高速旋转。因此,如果不设置挡风部51,当从泵43喷射油滴P时,有如下可能性:旋转空气的流携带(移动)油滴P,并且油滴P不到达期望的靶(滚珠23或内环滚道25)。然而,在该实施例中,供油单元40包括挡风部51,并且挡风部51覆盖用于从喷嘴50喷射的油滴P的通过区域K1,并且挡风部51朝向靶打开。因此,通过保护油滴P免受环形空间11中的旋转空气的影响并使油滴P直线地通过内部区域K2,挡风部51允许油滴P以较小的难度到达靶。
因此,从泵43喷射的油滴P被挡风部51覆盖,并因此不太可能受空气的流影响。特别地,在该实施例中,如上所述,挡风部51被设置为在挡风部51与喷嘴50打开的泵43(泵壁部49)之间没有间隙。因此,外部区域K3中的空气不从挡风部51的周围进入内部区域K2,并且因此,通过挡风部51的油滴P更不太可能受空气的流影响,且被允许以较小的难度(即,容易地)到达轴承部20中的期望部分(靶)。因此,能够防止润滑油的无用消耗。因此,即使当罐42的容量受限制时,也能够允许供油单元40长时期起作用。
当从喷嘴50喷射的油滴P撞击滚珠23时,油滴P能够被用于在内环21和滚珠23之间以及在外环22和滚珠23之间的润滑。然而,还有飞行的油滴P在周向方向上彼此相邻的滚珠23之间穿过的可能性。然而,如上所述,由于从喷嘴50喷射的油滴P的喷射方向被设定为朝向内环滚道25的方向,所以,即使油滴P不撞击滚珠23,油滴P也撞击内环滚道25。因此,润滑油能够有效地有助于轴承部20的润滑。
图4是挡风部51和泵43的前视图,即示出如在轴向方向上看到的挡风部51和泵43的视图。在该前视图中,挡风部51具有弧形,该弧形沿周向方向具有预定长度,并且该形状沿轴向方向不改变,即是相同的。孔54被形成在弧形挡风部51的一部分(该实施例中的中央部)处,并且喷嘴50在孔54的范围中打开。孔54具有在周向方向上比径向方向上长的横截面形状,并且孔54具有沿周向方向弯曲的椭圆形状。在该实施例中,挡风部51被部分地在周向方向上设置(换言之,挡风部51被设置在供油单元40的在周向方向上的一部分中)。替换地,挡风部51可以被设置在全周上以具有环形形状,孔54可以被形成在该环形部的一部分处,并且喷嘴50可以在孔54中打开。
如图4中所示,弧形挡风部51覆盖泵壁部49的侧表面49a(头表面)的一部分,并且因此,挡风部51被设置为在挡风部51与泵43之间没有间隙。因此,在该实施例中,挡风部51被部分地在周向方向上设置(换言之,挡风部51被设置在供油单元40的在周向方向上的一部分中),并且挡风部51具有弧形,该弧形沿周向方向具有预定长度。因此,能够使油滴通过的内部区域K2的周向范围宽。
如图4中所示,在前视图中,挡风部51具有径向长度(径向大小)朝向每一个周向端部52a和52b减小的形状。也就是说,挡风部51具有朝向每一个周向端部52a和52b逐渐变细的形状。通过这种构造,能够减小由于轴承部20的旋转引起的空气的流的影响。也就是说,由于挡风部51从泵43朝向轴承部20突出(参见图3),挡风部51位于空气的流中。因此,通过如上所述使周向端部52a和52b逐渐变细(参见图4),不太可能阻碍空气的流。也就是说,虽然用作障碍物的挡风部51存在于空气的流中,但是能够通过上述形状来调节空气的流。如果空气的流被大大干扰,则有在轴承部20中引起振动等的可能性。根据该实施例,能够防止这种振动。
图5是示出根据另一实施例的挡风部51的前视图,即示出如在轴向方向上看到的挡风部51和泵43的视图。图5中所示的挡风部51包括:覆盖泵壁部49的一部分的覆盖部55;和被设置在该覆盖部55的一部分处的具有短筒形状的挡风本体部56。由于覆盖部55覆盖泵壁部49的一部分,所以挡风部51被设置为在挡风部51和泵43之间没有间隙。也在图5中所示的构造中,挡风部51被部分地在周向方向上设置(换言之,挡风部51被设置在供油单元40的在周向方向上的一部分中)。在挡风本体部56的中央处形成具有圆形截面形状的孔57,并且油滴通过孔57。在图5中所示的构造中,挡风部51和本体部41是分离的构件,但是挡风部51可以与本体部41一体地形成。
将参照图6描述一个滚动轴承装置,在该滚动轴承装置中,在保持器24的环形部28a的一部分处设置切去部(倒角)60。在轴承部20的一侧设置供油单元40,即供油单元40相对于轴承部20被设置在轴向方向上的第一侧,从而与轴承部20相邻。轴承部20的保持器24包括:相对于用作滚动元件的滚珠23而言被设置在轴向方向上的第一侧的环形部28a(第一环形部28a);从环形部28a朝向在轴向方向上的第二侧延伸的杆部29;以及相对于滚珠23而言被设置在轴向方向上的第二侧并被连接到杆部29的第二环形部28b。供油单元40包括挡风部51,该挡风部51用作用于从泵43喷射的油滴P的挡风,并且挡风部51的末端部53被定位得离滚珠23比环形部28a中的在轴向方向上的第一侧的外表面28c离滚珠23近。也就是说,挡风部51的末端部53相对于外表面28c位于在轴向方向上的第二侧。从喷嘴50喷射的油滴P飞行并穿过挡风部51的内部空间(内部区域K2、孔54)。上述构造与图3(图5)中所示的构造相同。
在该构造中,挡风部51的末端部53位于保持器24中在轴向方向上的第一侧的环形部28a与内环21的肩部31(与环形部28a在径向方向上面对的表面)之间。因此,挡风部51被设置成延伸到靠近滚珠23的位置。因此,在大部分区域中,通过挡风部51,能够防止由于轴承的旋转而在内环21和外环22之间的环形空间11(轴承的内部)产生的空气的流直接撞击油滴P。因此,能够允许已经飞行并通过挡风部51的内侧的油滴P以较小难度到达靶(滚珠23或内环滚道25)。
在图6中所示的构造中,切去部60被设置在位于环形部28a中在轴向方向上的第一侧的一部分处,且位于环形部28a中的内周部上。设置切去部60用于:即使当在环形部28a和内环21的肩部31之间形成的空间Q狭窄时,也防止挡风部51的末端部53接触环形部28a。作为用于防止挡风部51的末端部53接触环形部28a的手段,在图6中所示的构造中,在环形部28a中设置呈切去部60的形式的间隙形成部。然而,该间隙形成部可以具有其它形状。在间隙形成部中,可以减小环形部28a的厚度。例如,尽管未示出,代替图6中所示的直的截面形状,间隙形成部可以具有弯曲的截面形状。因此,由于在轴向方向上的第一侧即供油单元40侧设置的环形部28a中设置被构造为在环形部28a和挡风部51的末端部53之间形成间隙的间隙形成部(切去部60),即使当挡风部51的末端部53位于的空间Q狭窄时,也能够在挡风部51不与环形部28a干涉的情况下将挡风部51的末端部53设置得离滚珠23比环形部28a中的在轴向方向上的第一侧的外表面28c离滚珠23近。
图6中所示的环形部28a的切去部60(间隙形成部)由锥形表面形成。可以通过对具有大致矩形截面形状的环形部28a的一部分进行倒角(即,执行二次加工)而形成切去部60(间隙形成部)。由于保持器24由树脂制成且由模具形成,所以,如果模具的一部分具有与间隙形成部对应的形状,则当模制保持器24时,能够在环形部28a上形成间隙形成部。
此外,在图6中所示的构造中,在保持器24中,被设置在轴向方向上的第二侧的第二环形部28b包括与第一环形部28a的间隙形成部相同的部分。也就是说,第二环形部28b也设有切去部60。因此,如图6中所示,在包括中心线C(参见图1)的截面中,关于中心线L(该中心线L将保持器24分成在轴向方向上的第一侧的区域和在轴向方向上的第二侧的区域),在轴向方向上的第一侧的区域中的第一环形部28a的截面形状和在轴向方向上的第二侧的区域中的第二环形部28b的截面形状彼此对称(线对称)。如上所述,为了防止挡风部51与第一环形部28a干涉,间隙形成部(切去部60)被设置在第一环形部28a中。通过在第二环形部28b中也设置切去部60,使位于滚珠23的在轴向方向上的相应侧的第一环形部28a和第二环形部28b的截面形状彼此对称。因此,能够防止在保持器24中的在轴向方向上的第一侧的区域与保持器24中的在轴向方向上的第二侧的区域之间丧失重量平衡。作为结果,能够使保持器24的旋转行为稳定,并且因而能够提高轴承部的旋转性能。
尽管如上所述,保持器24通过外环22被径向定位,但是保持器24能够被径向移位预定长度(预定尺寸)。该预定长度与在保持器24和外环22彼此同心设置的状态下在环形部28a和外环22(肩部30)之间形成的径向间隙的长度e1(见图6)一致。因此,在环形部28a和挡风部51之间的最小径向长度e2被设定为使得:即使当保持器24被径向移位(在图6中,在环形部28a接近内环21的方向上移位)该预定长度e1时,环形部28a和挡风部51也不彼此接触。也就是说,在环形部28a和挡风部51之间的最小径向长度e2被设定为大于保持器24径向可移位的最大值(长度e1)。如图6中所示,通过在环形部28a中设置间隙形成部(切去部60),能够增加在环形部28a和挡风部51之间的最小径向长度e2。
除了保持器24的环形部28a(28b)的形状彼此不同之外,图6中所示的滚动轴承装置和图3(图5)中所示的滚动轴承装置是相同的。
以上公开的实施例仅用于说明目的,并不意图限制本发明。也就是说,本发明的滚动轴承装置不限于所示的构造,并且可以具有在本发明的范围内的其它构造。在上述实施例(参见图3)中,泵43的喷嘴50在离内环21较近的位置(离径向内侧较近的位置)处打开。然而,尽管未示出,喷嘴50可以在离外环22较近的位置处(在离径向外侧较近的位置处)打开,并且在该情况下,用于油滴P的靶可以是外环滚道26。在该情况下,挡风部51可以位于外环22和保持器24之间,并且可以在外环22中的沉孔侧的具有较小肩直径的部分上设置供油单元40。也就是说,可以将从喷嘴50喷射的油滴P的喷射方向设定为朝向内环21或外环22中的滚道的方向,滚动元件(滚珠23)与滚道滚动接触。在上述实施例中,轴承部20是角接触滚珠轴承。然而,轴承的类型不限于角接触滚珠轴承,并且轴承部20可以是深沟滚珠轴承、锥形滚子轴承或圆柱形滚子轴承。滚动轴承装置10能够被应用于除了机床的主轴之外的构件、装置等。
Claims (9)
1.一种滚动轴承装置,包括:
轴承部(20),所述轴承部(20)包括内环(21)、外环(22)、介入在所述内环(21)和所述外环(22)之间的多个滚动元件(23)以及保持所述多个滚动元件(23)的保持器(24);和
供油单元(40),所述供油单元(40)与所述轴承部(20)在轴向方向上相邻地设置,并且所述供油单元(40)包括具有喷射口(50)的泵(43),润滑油作为油滴被从所述喷射口(50)以初始速度喷射到所述轴承部(20),并且所述喷射口(50)由通过所述泵的壁部(49)直线延伸的通孔形成,
其中所述供油单元(40)进一步包括挡风部(51),所述挡风部(51)覆盖从所述喷射口(50)喷射的所述油滴通过的通过区域,并且所述挡风部(51)被设置为在所述挡风部(51)和所述喷射口(50)打开的所述泵(43)之间没有间隙,所述挡风部(51)朝向所述轴承部(20)中的靶打开,并且
其中从所述喷射口(50)喷射的所述油滴朝向所述轴承部(20)中的所述靶飞行并穿过所述挡风部(51)的内部区域(K2)。
2.根据权利要求1所述的滚动轴承装置,其中从所述喷射口(50)喷射的所述油滴的喷射方向是朝向所述内环(21)或所述外环(22)中的滚道的方向,所述多个滚动元件(23)与所述滚道滚动接触。
3.根据权利要求2所述的滚动轴承装置,其中从所述喷射口(50)的入口朝向所述喷射口(50)的出口的方向相对于轴承中心线倾斜,使得所述喷射方向是朝向所述滚道的所述方向,所述喷射口(50)直线延伸。
4.根据权利要求3所述的滚动轴承装置,其中所述挡风部(51)的所述内部区域(K2)相对于所述轴承中心线在与从所述喷射口(50)的所述入口朝向所述喷射口(50)的所述出口的所述方向相同的方向上倾斜。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的滚动轴承装置,其中所述挡风部(51)在周向方向上被设置在所述供油单元(40)的一部分中,并且所述挡风部(51)具有弧形,所述弧形在所述周向方向上具有预定长度。
6.根据权利要求5所述的滚动轴承装置,其中所述挡风部(51)具有径向长度朝向每一个周向端部减小的形状。
7.根据权利要求1至4中的任一项所述的滚动轴承装置,其中:
相对于所述轴承部(20)而言,所述供油单元(40)被设置在所述轴向方向上的第一侧,从而与所述轴承部(20)相邻;
所述保持器(24)包括第一环形部和杆部,相对于所述多个滚动元件(23)而言,所述第一环形部被设置在所述轴向方向上的所述第一侧,所述杆部从所述第一环形部朝向所述轴向方向上的第二侧延伸;并且
所述挡风部(51)的末端部被定位得离所述多个滚动元件(23)比所述第一环形部中的在所述轴向方向上的所述第一侧的外表面离所述多个滚动元件(23)近。
8.根据权利要求7所述的滚动轴承装置,其中所述第一环形部设有间隙形成部,所述间隙形成部被构造为在所述第一环形部和所述挡风部(51)的所述末端部之间形成间隙。
9.根据权利要求8所述的滚动轴承装置,其中:
除了所述第一环形部之外,所述保持器(24)进一步包括第二环形部,相对于所述多个滚动元件(23)而言,所述第二环形部被设置在所述轴向方向上的所述第二侧,并且所述第二环形部被连接到所述杆部;并且
所述第一环形部和所述第二环形部的截面形状彼此对称。
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