CN108350947A - 滚动轴承单元 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种滚动轴承单元,其具备:外圈(1)以及内圈(2);滚动体(3);动作机构部(30),其位于轴承空间的外侧,部件彼此的可移动部被润滑油润滑;密封部件(40),其安装于外圈(1)或固定于外圈(1)的部件或者内圈(2)和固定于内圈(2)的部件中的一者,覆盖从轴承空间内通向动作机构部(30)的润滑油通路;以及过滤件(46、47),其设置于密封部件(40),捕捉从轴承空间内向动作机构部(30)流出的润滑油所含有的异物。
Description
技术领域
本发明涉及油润滑的滚动轴承,特别是涉及具备捕捉润滑用油所含有的异物的功能的滚动轴承。
背景技术
在输送设备、工业机械、其他各种设备的可移动部安装有滚动轴承。在这样的设备之中,除油润滑的滚动轴承以外还具有需要润滑的动作机构部,该动作机构部与滚动轴承成为由共用的油润滑的构造。作为动作机构部,例如能够举出齿轮彼此的啮合部分、部件彼此的滑动接触部分等。
例如,油泵等在设备的内部具有滚动轴承与动作机构部。另外,特别地,油泵具备朝向位于具备其滚动轴承与动作机构部的设备的外部的其他动作机构部送出内部的润滑油的功能。
另外,存在从滚动轴承的轴承空间产生磨屑(铁屑等)等异物的情况。若该异物侵入位于润滑油的循环路径的中途的动作机构部,则存在因异物的咬入导致设备的耐久性降低的情况。另外,根据情况不同,也存在设备的动作不良、故障、破损的情况。
因此,例如在下述专利文献1公开了一种润滑油的铁屑污浊检测方法,即在由铁屑等构成的异物混入在循环路径内流通的润滑油的情况下,使传感器所具备的磁铁吸附该异物,在由于吸附到的异物堆积下去导致在金属制的外壳与磁铁产生电导通的情况下,发出警报。
专利文献1:日本特开平7-280180号公报
如上所述,不希望出现从滚动轴承产生的磨屑(铁屑等)等异物侵入位于润滑油的循环路径的中途的动作机构部的情况。特别是在油泵用的滚动轴承中,从轴承产生的较大的剥离片相对于该油泵自身的动作机构部、位于被该油泵送出的润滑油的循环路径内的其他动作机构部的部件成为动作不良、故障、破损的原因。因此,需要防止异物从滚动的轴承内流出以及对该异物产生时的异物进行的检测。
在上述专利文献1所记载的技术中,传感器所具备的磁铁面对润滑油的循环路径内。然而,在该技术中,循环路径内的润滑油所含有的异物的大部分存在未吸附于传感器的磁铁,而从其旁侧通过的可能性。另外,在专利文献1所记载的技术中,异物的捕捉限于检测润滑油内的异物的混入程度所需的最小限度的量,其结果是,还存在无法阻止残留的异物向动作机构部的侵入的问题。
发明内容
因此,本发明的课题在于能够更可靠地进行捕捉,以便从滚动轴承产生的磨屑(铁屑等)等异物不向外部流出。
为了解决上述课题,本发明采用如下滚动轴承单元,该滚动轴承单元具备:外圈以及内圈;滚动体,其配置于上述外圈与上述内圈之间的轴承空间;动作机构部,其位于上述轴承空间的外侧,部件彼此的可移动部被润滑油润滑;密封部件,其安装于上述外圈或固定于上述外圈的部件和上述内圈或固定于上述内圈的部件中的一者,覆盖从上述轴承空间内通向上述动作机构部的润滑油通路;以及过滤部,其设置于上述密封部件,捕捉从上述轴承空间内向上述动作机构部流出的润滑油所含有的异物。
这里,能够采用如下结构,即上述外圈为固定侧,上述内圈为旋转侧,上述密封部件安装于上述外圈或固定于上述外圈的部件。
另外,上述过滤部由从轴承空间内向轴承外贯通的上述密封部件的过滤孔的集合构成。
能够采用如下结构,即上述过滤孔在从朝向轴承空间的开口至朝向轴承外的开口之间具备节流部。
另外,能够采用如下结构,即在上述密封部件具备传感器装置,该传感器装置对由金属构成的异物向成对的电极间的附着进行电检测。
并且,能够采用如下结构,即上述传感器装置具备:成对的电极,它们位于上述过滤部的轴承空间侧并配置为彼此空开间隔;电路,通过使配线分别从上述成对的电极延伸至电源而形成;以及输出检测装置,其通过检测上述电路伴随着由金属构成的异物附着于上述成对的电极间而产生的上述电路的电输出的变化来检测润滑油所含有的金属片的状态。
另外,采用如下滚动轴承单元,即在具备上述传感器装置的结构的基础上,该滚动轴承单元具备止转机构,该止转机构设置于上述密封圈与上述外圈或固定于上述外圈的部件之间,或者设置在上述密封圈与上述内圈或固定于上述内圈的部件之间,限制彼此的相对旋转。
这里,能够采用如下结构,即在上述过滤部具备上述传感器装置,在对上述滚动轴承的轴承空间的侧方开口进行覆盖的壁部沿周向具备上述过滤部。
另外,能够采用如下结构,即在上述外圈的外径侧固定有外壳,上述止转机构通过上述密封部件所具备的凸部进入上述外壳所具备的润滑油的循环通路内来实现。
能够采用如下结构,即上述循环通路在相比上述滚动轴承的轴承空间的侧方开口更靠外径侧的位置且在上述外壳的端面开口,上述密封部件的凸部是从上述循环通路的开口沿轴向进入上述循环通路内的带过滤部的循环通路阻塞部。
并且,能够采用如下结构,即上述传感器装置具备:成对的电极,它们位于上述过滤部的轴承空间侧并配置为空开间隔;电路,其通过使配线分别从上述成对的电极延伸至电源而形成;以及输出检测装置,其通过检测由金属构成的异物附着于上述成对的电极间而产生的上述电路的电输出的变化来检测润滑油所含有的金属片的状态,从上述成对的电极直至上述电源的配线在上述止转机构所处的方位具备向轴承外引出的引出部。
特别地,能够采用如下结构,即上述传感器装置具备:成对的电极,它们位于上述过滤部的轴承空间侧并配置为彼此空开间隔;电路,其通过使得配线分别从上述成对的电极延伸至电源而形成;以及输出检测装置,其通过检测上述电路伴随着由金属构成的异物附着于上述成对的电极间而产生的上述电路的电输出的变化来检测润滑油所含有的金属片的状态,从上述成对的电极直至上述电源的配线在上述循环通路阻塞部具备向轴承外引出的引出部。
本发明采用如下滚动轴承单元,该滚动轴承单元具备:密封部件,其覆盖从轴承空间内通向轴承外的动作机构部的润滑油通路;和过滤部,其设置于密封部件,捕捉从轴承空间内向动作机构部流出的润滑油所含有的异物,因而能够更可靠地进行捕捉,避免从滚动轴承产生的磨屑(铁屑等)等异物向轴承外的动作机构部流出。
并且,本发明采用如下滚动轴承单元,该滚动轴承单元具备:密封部件,其覆盖从轴承空间内通向轴承外的动作机构部的润滑油通路;过滤部,其设置于密封部件,捕捉从轴承空间内向动作机构部流出的润滑油所含有的异物;传感器装置,其设置于密封部件,对由金属构成的异物向成对的电极间的附着进行电检测;以及止转机构,其在密封圈与固定其的滚道圈、轴承部件之间限制彼此的相对旋转,因而能够可靠地保护传感器装置的功能,并能够更可靠地进行捕捉,避免从滚动轴承产生的磨屑(铁屑等)等异物向轴承外的动作机构部流出。
附图说明
图1A是表示本发明的一个实施方式的图1B的A-A剖视图。
图1B是表示本发明的一个实施方式的纵剖视图。
图2A是图1A的主要部位放大图。
图2B是图1A的主要部位放大图。
图3A是表示其他实施方式的主要部位放大剖视图。
图3B是表示其他实施方式的主要部位放大剖视图。
图3C是表示其他实施方式的主要部位放大剖视图。
图3D是表示其他实施方式的主要部位放大剖视图。
图3E是表示其他实施方式的主要部位放大剖视图。
图4是密封部件的立体图。
具体实施方式
根据附图对本发明的实施方式进行说明。该实施方式是具备安装有密封部件40的轴承单元20的油泵装置10。
油泵装置10在设备的内部具有具备多个滚动轴承的轴承单元20与油泵的动作机构部30。
轴承单元20在外壳11的内部并列地具备被油润滑的3个滚动轴承21、22、23。利用上述滚动轴承21、22、23,将通过油泵的动作机构部30的轴部件32相对于固定的外壳11支承为能够绕轴旋转。
各滚动轴承21、22、23在外侧滚道圈1与内侧滚道圈2的各滚道面1a、2a之间安装有滚动体3。滚动体3被保持器4沿周向保持。以下,将外侧滚道圈1称为外圈1,将内侧滚道圈2称为内圈2。
外圈1被压入至外壳11的内径面,被固定为相对于该外壳11无法相对旋转。内圈2被压入至轴部件32的外周,被固定为相对于该轴部件32无法相对旋转。
在该实施方式中,作为滚动轴承21、22、23,采用作为滚动体3而使用圆锥滚子的圆锥滚子轴承,但也可以采用圆锥滚子轴承以外的滚动轴承,另外,该滚动轴承21、22、23的并列数能够根据装置的规格自由设定。
该实施方式的油泵装置10是柱塞泵,具备在泵外壳F内旋转的泵用缸体(未图示)。泵用缸体经由在设置于该泵用缸体内的多个缸室内分别具备的活塞和与该活塞连接的连杆,同设置于轴部件32的端部的连接部件31连接,构成供部件彼此滑动的动作机构部30。
这里,各连杆的一端相对于对应的活塞经由球面座等连接为能够摆动,另外,连杆的另一端相对于连接部件31同样经由球面座等连接为能够摆动。由此,泵用缸体与轴部件32处于彼此的绕轴的旋转能够传递的状态。各连杆的另一端与连接部件31的连接点在连杆的轴向上设定于彼此不同的位置,构成所谓的斜板式活塞泵。
若利用另外的路线相对于轴部件32以及泵用缸体从未图示的驱动源输入驱动力,则因轴部件32以及泵用缸体的旋转导致连杆在轴向上进退,活塞在泵用缸体内往复运动,由此发挥泵功能。由此,能够将润滑油向循环路径送出。
如图1B所示,并列的滚动轴承21、22、23中的轴向一侧即靠近动作机构部30的两个滚动轴承21、22配置为圆锥滚子的小径侧端面彼此沿轴向处于相同侧即动作机构部30的相反侧。
另外,并列的滚动轴承21、22、23中的轴向另一侧即最远离动作机构部30的滚动轴承23配置为圆锥滚子的小径侧端面处于动作机构部30侧。即,滚动轴承21、22与滚动轴承23配置为圆锥滚子的小径侧端面彼此成为背面配合。因此,对于内侧滚道圈2的滚道面2a与外侧滚道圈1的滚道面1a而言,3列滚动轴承21、22、23中的一侧的两个设置为彼此的距离从轴向一侧朝向另一侧缩窄,另一侧的一个设置为彼此的距离从轴向一侧朝向另一侧扩大。
如图1B所示,在轴向相邻的滚动轴承21、22、23彼此之间配置有衬垫5、6、7。
在并列的滚动轴承21、22、23中的轴向一侧的两个滚动轴承21、22之间,在内径侧配置有与两侧的内圈2、2的端面抵接的衬垫5,在外径侧配置有与两侧的外圈1、1的端面抵接的衬垫6。
另外,在并列的滚动轴承21、22、23中的轴向另一侧的两个滚动轴承22、23之间,在内径侧配置有与两侧的内圈2、2的端面抵接的衬垫,在外径侧配置有与两侧的外圈1、1的端面抵接的衬垫7。在图1B中,滚动轴承22、23之间的内径侧的衬垫未图示,但在润滑油的循环路径13b的外径侧的开口部以外的部分沿滚动轴承22、23的周向配置有衬垫。
并列的滚动轴承21、22、23的两端在轴向一侧被设置于轴部件32的端部的凸缘状的连接部件31的端面固定为相对于轴部件32不沿轴向移动,另外在轴向另一侧被按压部件8的端面固定为相对于轴部件32不沿轴向移动。通过上述连接部件31与按压部件8的固定对各圆锥滚子轴承施加预压。
被滚动轴承21、22、23支承于外壳11的轴部件32与油泵的动作机构部30连接。另外,油泵具备向位于外部的其他动作机构部G送出内部的润滑油的功能。送出的润滑油在沿润滑油的通路流动,在对各部的动作机构部G润滑后即返回至油泵。
另外,在该油泵中,泵内的动作机构部30与轴承单元20被共用的润滑用油润滑。油泵侧的动作机构部30与轴承单元20侧的轴承空间通过轴向一侧的滚动轴承21的轴向一端侧的轴承空间的侧方开口D以及润滑油的循环通路12、13连通。另外,该润滑油还被送出至泵外的动作机构部G。
在该实施方式中,循环通路13具备:轴向润滑路径13a,其从油泵侧以与轴部件32的轴心同心的方式沿轴心方向设置;和径向润滑路径13b,其从该润滑路径13a的端部向径向外侧延伸,在轴部件32的外周面开口。径向润滑路径13b在由滚动轴承22、23之间包夹的环状空间C开口,因而经由该环状空间C,循环通路13向轴向一侧(图中左侧)与滚动轴承21、22的各轴承空间连通,向轴向另一侧(图中右侧)与滚动轴承23的轴承空间连通。
经由环状空间C,通过滚动轴承23的轴承空间的润滑油通过滚动轴承21的轴向另一端侧的轴承空间的开口进入设置于滚动轴承23的轴向另一端侧的外壳端部空间B。然后,利用形成于外壳11内的靠近外径的部分的润滑油的循环通路12向油泵的动作机构部30侧返回。
循环通路12具备:径向润滑路径12b,其从外壳端部空间B向径向外侧延伸;和轴向润滑路径12a,其从该径向润滑路径12b沿轴部件32的轴心方向设置。
另外,经由环状空间C,通过滚动轴承22、21的轴承空间的润滑油通过滚动轴承21的轴向一端侧的轴承空间的侧方开口D向油泵的动作机构部30侧返回。
由此,油泵的动作机构部30与轴承单元20的滚动轴承21、22、23被共用的润滑油润滑。
另外,存在从滚动轴承21、22、23的轴承空间产生磨屑(铁屑等)等异物的情况。不希望出现该异物侵入油泵的动作机构部30或循环路径中途的其他动作机构部G的情况。因此,在滚动轴承21的轴向一端侧的轴承空间的侧方开口D以及循环通路12的轴向一端侧的开口12c即轴向润滑路径12a的开口12c安装有密封部件40(以下,在实施方式中,使用圆环状的密封部件40,因而将其称为密封圈40)。
密封圈40以覆盖滚动轴承21的轴向一端侧的轴承空间的侧方开口D以及循环通路12的轴向一端侧的开口12c的方式安装于外壳11以及外圈1。滚动轴承21的轴向一端侧的轴承空间的侧方开口D沿着外圈1与内圈2的滚道面1a、2a形成为环状,因而将之覆盖的密封圈40也呈环状。
对于密封圈40而言,如图4所示,其筒轴方向端面41具备:圆筒部42,该圆筒部42由与外壳11的端面11a抵接的圆筒状部件构成;壁部43,该壁部43从圆筒部42的筒轴方向一端部朝向内径侧立起。
在壁部43设置有过滤件46。过滤件46通过由贯通孔构成的过滤孔46a的集合阻止来自滚动轴承21、22的轴承空间的异物的通过,而允许润滑油的通过。此时,过滤孔46a的内径设定为适当的尺寸,以便允许即便向动作机构部30侧侵入也不存在影响的程度的异物的通过。
另外,从圆筒部42的筒轴方向另一端部进一步朝向另一端侧延伸有卡止部49。在该实施方式中,使卡止部49对应轴向润滑路径12a的数量地沿周向设置4个位置,但该位置数量能够自由增减。
卡止部49通过外壳11的内径面与外圈1的外径面之间向滚动轴承21侧延伸,该卡止部49与滚道圈、衬垫等轴承部件卡合,由此密封圈40固定于外壳11以及外圈1。
在该实施方式中,卡止部49具备:轴向部件49b,其以通过循环通路12内压入至外圈1的外径面的方式从轴向一端侧朝向另一端侧延伸;和径向部件49a,其从轴向部件49b的另一端朝向内径侧延伸。
轴向部件49b由圆筒状部件的一部分构成,与外圈1的外径面面接触。径向部件49a进入设置于轴承的滚道圈、衬垫的凹部,限制密封圈40在轴向上的移动。在该实施方式中,径向部件49a构成为进入由滚动轴承21的外圈1的另一端侧端面1b与设置于衬垫的一端侧端面6a的台阶部形成的凹部内。
另外,壁部43的内径侧端部与内圈2的大缘部外径面滑动接触或隔着少量间隙对置,在壁部43与内圈2之间形成迷宫密封构造。迷宫密封构造允许润滑油通过,但阻止润滑油所包含的异物的通过。
另外,循环通路12的轴向一端侧的开口12c位于比侧面观察呈圆环状的滚动轴承21的轴承空间的侧方开口D更靠外径侧的位置。该开口12c面对轴承外的空间。在该实施方式中,循环通路12的轴向润滑路径12a设置有4条,沿周向空开90°的间隔地在4个位置具有开口12c,但该开口12c的数量可以根据需要增减。
密封圈40具备循环通路阻塞部48,该循环通路阻塞部48仅在循环通路12的开口12c的某方位具备覆盖该开口12c且阻止异物的通过的过滤件47(参照图4)。
循环通路阻塞部48设置为与循环通路12的开口12a数目相同。像该实施方式那样,循环通路12的轴向润滑路径12a设置有4条,沿周向空开180°的间隔地在2个位置具有开口12c,因而循环通路阻塞部48也沿周向空开90°的间隔地设置于4个位置。
对于卡止部49而言,为了进入循环通路12内并无晃动地固定,将其宽度(滚动轴承的周向上的宽度)形成为与循环通路12的宽度(同样是滚动轴承的周向上的宽度)一致。因此,卡止部49配置在与循环通路阻塞部48相同的方位。此外,卡止部49以及循环通路阻塞部48由与圆筒部42、壁部43一体的部件构成,但也可以构成为卡止部49、循环通路阻塞部48与圆筒部42、壁部43为独立的部件并将它们固定。
循环通路阻塞部48具备:第一突出部48a,其是沿轴向向外径方向相对高地突出的凸部;和第二突出部48b,其是突出高度相对低的凸部。第一突出部48a以及第二突出部48b的外表面均呈圆筒面状。
向径向的凸部亦即第二突出部48b进入循环通路12的轴向润滑路径12a内,其圆筒面状的外表面与轴向润滑路径12a的圆筒面状的内表面面接触。第二突出部48b的宽度(同样是滚动轴承的周向上的宽度)与卡止部49的宽度相同,其与循环通路12的宽度一致。由此,密封圈40相对于外壳11以及外圈1无法转动。即,第二突出部48b与循环通路12作为密封圈40的止转机构发挥功能。另外,在该实施方式中,设置于密封圈40的向轴向的凸部亦即卡止部19与外壳11侧的循环通路12也作为密封圈40的止转机构发挥功能。
第一突出部48a比第二突出部48b向外径方向更高地突出,不进入循环通路12内。第一突出部48a的第二突出部48b侧的端面与循环通路12的开口12c周围的外壳11的端面11a抵接,由此密封圈40在轴向上被定位。
循环通路阻塞部48所具备的过滤件47由贯通孔所构成的过滤孔47a的集合构成,阻止来自滚动轴承23的轴承空间的异物的通过,允许润滑油的通过。此时,过滤孔47a的内径设定为适当的尺寸,以便允许即便向动作机构部30侧侵入也不存在影响的程度的异物的通过。具体而言,能够形成为与过滤件46的贯通孔46a的内径相同。
这样,来自滚动轴承21、22、23的轴承空间的润滑油通过设置于密封圈40的内外2个位置的过滤件46、47向轴承外流出。因此,对动作机构部30的动作造成影响的较大的异物不向动作机构部30侧侵入。
在该实施方式中,密封圈40由合成树脂的成形件构成,过滤件46、47成为在该成型件形成有过滤孔46a、47a的一体部件。作为密封圈40的材料,可以使用金属、橡胶等其他材料。另外,可以将壁部43的过滤件46、循环通路阻塞部48的过滤件47分别形成为与密封圈40的主体部件独立的独立部件(冲孔金属板等),并将该独立部件通过嵌合、埋入、粘接等各种方法固定于密封圈40的主体。
如上所述,过滤件46由从轴承空间内向轴承外贯通密封圈40的壁部43的过滤孔46a的集合构成,在图1A、图1B、图2A、图2B所示的例子中,该过滤孔46a由遍及其全长具有一定的内径的直线状的贯通孔构成。
另外,在密封圈40装备有检测异物的传感器装置50。传感器装置50的详细情况如图2所示。
传感器装置50具备:成对的电极53、54,它们位于比壁部43的过滤件46更靠轴承空间侧的位置,并配置为彼此空开间隔;和电路,其通过使配线51、52分别从成对的电极53、54延伸至电源而形成。另外,在该配线51、52的末端具备通过检测电路伴随着由金属构成的异物附着于成对的电极53、54间而产生的电输出的变化来检测润滑油所含有的金属片的状态的输出检测装置(未图示)等。
随着由无法通过过滤件46的大小的金属构成的异物附着于成对的电极53、54间,输出检测装置检测电路的电输出的变化,从而能够对润滑油中含有由无法通过过滤件46的大小的金属片构成的异物的情况进行检测。
这里,成对的电极53、54的前端在密封圈40的内表面(轴承空间侧的面)露出。特别地,在该实施方式中,对于成对的电极53、54而言,其前端从密封圈40的内表面突出,异物容易以横跨在成对的电极53、54的前端间的方式附着。图2A表示正常的状态,图2B表示异物以横跨在成对的电极53、54的前端间的方式附着而导致成对的电极53、54间导通的状态。在图2A、图2B的例子中,特别地,成对的电极53、54呈彼此从根部朝向突出侧的前端逐渐缩窄的形状(在图中为“八”字形)。
优选成对的电极53、54设置于过滤件46的过滤孔46a的入口(轴承空间侧的开口)。若成对的电极53、54位于过滤孔46a的轴承空间侧,则异物容易与成对的电极53、54接触。设置的成对的电极53、54的数量不限,例如能够沿密封圈40的周向以规定的间隔等间隔或不规则的间隔随机设置。另外,也可以沿密封圈40的径向设置多个。若可能,也能够形成为在全部的过滤孔46a分别配置成对的电极53、54的结构。
另外,在循环通路阻塞部48的过滤件47也能够设置传感器装置50。设置于过滤件47的传感器装置50的结构与上述过滤件46的传感器装置50同样,因而省略说明。
传感器装置50的配线51、52从成对的电极53、54起通过密封圈40的壁部43内、圆筒部42内,并通过固定于泵外壳F的外壳11的端面11a的侧方向轴承单元外引出。在该实施方式中,配线51、52通过位于密封圈40的最外径侧的循环通路阻塞部48内,从循环通路阻塞部48的顶部(最外径部)向外部引出。该引出地点可以自由地设定于密封圈40的各个位置,但从配线保护的观点考虑,优选为尽量靠近外径的地点。因此,将最外径部亦即循环通路阻塞部48的顶部作为配线51、52的引出部较为有效。
另外,在该实施方式中,配线51、52的中途区间埋入并固定于密封圈40的部件。即,形成为从始于成对的电极53、54的根部起至向外部的引出地点为止,配线51、52埋入于密封圈40的部件而未露出的结构。但是,在不存在配线51、52的强度、损伤的危险的情况下,可以将配线51、52在密封圈40的部件的外部沿其外表面配置。
这里,密封圈40相对于外壳11无法转动。因此,能够防止配线51、52的断线等麻烦。
在该实施方式中,密封圈40相对于外壳11的止转通过设置于密封圈40的凸部即循环通路阻塞部48以及卡止部49(在上述宽度方向上)严实地进入循环通路12内来进行。并且,该实施方式将止转的位置作为配线51、52的引出地点,因而外力难以作用于配线51、52。
该止转也能够通过进入循环通路12内的循环通路阻塞部48以及卡止部49以外的部件进行。例如,也能够通过在密封圈40的圆筒部42的端面与外壳11的端面11a之间设置相互啮合的凹凸等来进行。另外,也能够通过在密封圈40的圆筒部42的内表面或卡止部49等的向轴向的突出部件和与其接触的外圈1的外径面之间设置相互啮合的凹凸等来进行。当在密封圈40设置凸部、在外壳11侧设置凹部的情况下,如上所述,该凹部能够形成为润滑油用的循环通路12的开口。
这里,关于该过滤孔46a的形状,也可以形成为在封圈40的壁部43使过滤孔46a从轴承空间内朝向轴承外逐渐缩窄的形状。
例如,如图3A、图3B所示,能够将过滤孔46a的形状形成为从轴承空间内朝向轴承外逐渐呈阶梯状地缩窄的形状。在该例子中,对于过滤孔46a而言,如图3B中的附图标记a、b、c所示,其内径按照a>b>c的顺序逐渐缩小。因此,能够将各种大小的异物捕捉在与该异物的大小对应的位置。
例如,在异物为无法通过内径a的大小的情况下,即在异物的最大径部分的长度为a以上的情况下,异物无法通过过滤孔46a的内径a部分,被捕捉在该上游侧的过滤孔46a的入口附近。
另外,在异物为能够通过内径a且无法通过内径b的大小的情况下,即在异物的最大径部分的长度低于a且为b以上的情况下,异物无法通过过滤孔46a的内径b部分,被捕捉在该上游侧的过滤孔46a的内径a部分附近。
并且,在异物为能够通过内径a、b且无法通过内径c的大小的情况下,即在异物的最大径部分的长度低于b且为c以上的情况下,异物无法通过过滤孔46a的内径c部分,被捕捉在该上游侧的过滤孔46a的内径b部分附近。
这样,通过过滤孔46a的异物按照其大小被捕捉在过滤孔46a内的不同位置,因而能够根据设置传感器装置50的成对的电极53、54的位置不同,电气地把握多大的异物被过滤件46捕捉。例如,通过在内径a部分的入口侧(轴承空间侧)、内径b部分的入口侧、内径c部分的入口侧分别设置成对的电极53、54,并设置对电气分别在与各电极53、54对应的电路流动的情况或该流动的电流的大小、电压等电输出的变化进行检测的输出检测装置,从而能够把握异物的大小相对于内径a>b>c处于何种大小关系。
另外,例如,如图3C、图3D所示,能够将过滤孔46a的形状形成为从轴承空间内朝向轴承外逐渐呈锥形状缩窄的形状。在该例子中,如图3D中的附图标记d、e所示,过滤孔46a以其内径成为d>e的方式呈研钵状逐渐缩小。因此,与上述阶梯状的过滤孔46a的情况同样,能够将各种大小的异物捕捉在与该异物的大小对应的位置。传感器装置50的成对的电极53、54的设置以及能够沿过滤孔46a的长度方向设置多个该成对的电极53、54的点也同样。
并且,过滤孔46a也能够形成为在从朝向轴承空间的开口至朝向轴承外的开口之间具备节流部的结构。例如,如图3E所示,能够采用如下结构,即具备:导入孔46b,其相对于密封圈40旋转时润滑油相对于该密封圈40的相对移动方向f向相反方向(即与密封圈40的旋转方向为同方向)延伸;储存部46c,其设置于该导入孔46b的里部;以及排出孔46d,其在该储存部46c的近前(上游侧)朝向轴承外分支。导入孔46b的入口部较窄,另外,排出孔46d比该排出孔46d所分支的部分中的导入孔46b窄,因而构成节流部。
沿相对移动方向f流动的润滑油所含有的异物因入口较窄的导入孔46b的节流孔的效果而被向图中的箭头g的方向引导,然后,密度大于润滑油的异物如箭头i那样借助流动的惯性力流向里部的储存部46c,润滑油如箭头h那样通过排出孔46d向轴承外流出。进入储存部46c的异物被传感器装置50的成对的电极53、54检测。
此外,在循环通路阻塞部48装备的过滤件47也能够将其过滤孔47a的形状形成为与由上述各方式构成的过滤件46的过滤孔46a同样的结构。即,也能够将过滤孔47a的形状形成为从循环通路12侧朝向轴承外逐渐缩窄密封圈40的循环通路阻塞部48的形状、或具备节流部的形状。
另外,在以上的实施方式中,循环通路12的轴向一端侧的开口12c形成为隔着循环通路阻塞部48的过滤件47面对轴承外的空间的结构,但也能够采用使该开口12c面对密封圈40内的空间的结构。即,构成为来自循环通路12的轴向一端侧的开口12c的润滑油通过壁部43的过滤件46。在该情况下,不需要循环通路阻塞部48的过滤件47的设置。
另外,在该实施方式中,密封圈40成为固定于外壳11与外圈1两者的方式,但也可以形成为不将其固定于外壳11而仅安装于外圈1的结构。相反,也可以形成为不固定于外圈1而仅安装于外壳11的结构。
并且,在上述实施方式中,外圈1为静止侧,内圈2为旋转侧,密封圈40固定于作为固定侧的外圈1侧,但也能够将该密封圈40通过嵌合等固定于作为旋转侧的内圈2。或者,也能够固定于固定在内圈2的其他部件。
即使在将密封圈40安装于旋转侧的情况下,当在密封圈40安装传感器装置50时,作为将配线51、52向轴承外引出的构造,能够形成为使用电刷等接触件使安装于旋转侧的部件的配线51、52与安装于固定的外壳11侧的配线51、52一直通电的构造。
另外,在外圈1为旋转侧、内圈2为静止侧的滚动轴承也能够应用本发明的密封圈40。在该情况下,密封圈40也能够形成为固定于作为静止侧的内圈2侧的结构,也能够形成为固定于作为旋转侧的外圈1的结构。
另外,在该实施方式中将密封部件作为圆环状的密封圈40,但即便是圆环状以外的密封部件,只要在该密封部件内设置润滑油的流路,该流路构成对从轴承空间内向轴承外流出的润滑油施加离心力的离心力施加流路且具备捕捉被离心力从润滑油内分离后的异物的异物捕捉部,就不限定于圆环状的密封部件。例如,也可以是沿侧面观察下的轴承空间的圆周方向呈C字形的密封部件等。
对于上述实施方式而言,作为油泵装置10而采用通过驱动力的输入将润滑油向循环路径送出的柱塞泵(活塞泵),在该柱塞泵所具备的滚动轴承单元20应用了本发明的密封部件,但本发明并不限定于上述实施方式,在由其他结构构成的油泵装置也能够应用。另外,除了泵装置以外,在具备滚动轴承单元和被该滚动轴承单元共用的润滑油润滑的动作机构部的各种装置能够应用本发明。
例如,在借助从外部供给的润滑油(动作油)的流体压使多个活塞往复运动并借助该各活塞的往复运动使轴部件绕轴旋转来输出旋转驱动力的柱塞泵马达(活塞泵马达)等油压驱动装置,在该装置所具备的滚动轴承单元能够应用本发明的密封部件。
另外,除此之外,本发明的密封部件也能够应用于具备滚动轴承单元的各种装置,特别是需要防止从滚动轴承产生的磨屑(铁屑等)、剥离片等异物侵入位于滚动轴承外的润滑油的循环路径的中途的动作机构部的各种装置。
附图标记说明:
1…外圈(外侧滚道圈);2…内圈(内侧滚道圈);3…滚动体;4…保持器;5、6、7…衬垫;8…按压部件;10…油泵装置;11…外壳;12、13…循环通路;20…轴承单元;21、22、23…滚动轴承;30…动作机构部;31…连接部件;32…轴部件;40…密封圈;46、47…过滤件;48…循环通路阻塞部;49…卡止部;50…传感器装置;51、52…配线;53、54…电极。
Claims (12)
1.一种滚动轴承单元,其中,具备:
外圈以及内圈;
滚动体,其配置于所述外圈与所述内圈之间的轴承空间;
动作机构部,其位于所述轴承空间的外侧,部件彼此的可移动部被润滑油润滑;
密封部件,其安装于所述外圈或固定于所述外圈的部件和所述内圈或固定于所述内圈的部件中的一者,覆盖从所述轴承空间内通向所述动作机构部的润滑油通路;以及
过滤部,其设置于所述密封部件,捕捉从所述轴承空间内向所述动作机构部流出的润滑油所含有的异物。
2.根据权利要求1所述的滚动轴承单元,其中,
所述外圈为固定侧,所述内圈为旋转侧,所述密封部件安装于所述外圈或固定于所述外圈的部件。
3.根据权利要求1或2所述的滚动轴承单元,其中,
所述过滤部由从轴承空间内向轴承外贯通所述密封部件的过滤孔的集合构成,
所述过滤孔呈从轴承空间内朝向轴承外逐渐缩窄的形状。
4.根据权利要求1或2所述的滚动轴承单元,其中,
所述过滤孔在从朝向轴承空间的开口至朝向轴承外的开口之间具备节流部。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的滚动轴承单元,其中,
在所述密封部件具备传感器装置,该传感器装置对由金属构成的异物向成对的电极间的附着进行电检测。
6.根据权利要求5所述的滚动轴承单元,其中,
所述传感器装置具备:
成对的电极,它们位于所述过滤部的轴承空间侧并配置为彼此空开间隔;
电路,其通过使配线分别从所述成对的电极延伸至电源而形成;以及
输出检测装置,其通过检测所述电路伴随着由金属构成的异物附着于所述成对的电极间而产生的电输出的变化来检测润滑油所含有的金属片的状态。
7.根据权利要求5或6所述的滚动轴承单元,其中,
所述滚动轴承单元具备止转机构,该止转机构设置于所述密封圈与所述外圈或固定于所述外圈的部件之间,或者设置于所述密封圈与所述内圈或固定于所述内圈的部件之间,限制彼此的相对旋转。
8.根据权利要求7所述的滚动轴承单元,其中,
将所述传感器装置设置于所述过滤部,
在覆盖所述滚动轴承的轴承空间的侧方开口的壁部沿周向设置所述过滤部。
9.根据权利要求7所述的滚动轴承单元,其中,
在所述外圈的外径侧固定有外壳,
所述止转机构通过所述密封部件所具备的凸部进入所述外壳所具备的润滑油的循环通路内来实现。
10.根据权利要求9所述的滚动轴承单元,其中,
所述循环通路在相比所述滚动轴承的轴承空间的侧方开口靠外径侧的位置且在所述外壳的端面开口,
所述密封部件的凸部是从所述循环通路的开口沿轴向进入所述循环通路内的带过滤部的循环通路阻塞部。
11.根据权利要求7~10中任一项所述的滚动轴承单元,其中,
所述传感器装置具备:
成对的电极,它们位于所述过滤部的轴承空间侧并配置为彼此空开间隔;
电路,其通过使配线分别从所述成对的电极延伸至电源而形成;以及
输出检测装置,其通过检测所述电路伴随着由金属构成的异物附着于所述成对的电极间而产生的电输出的变化来检测润滑油所含有的金属片的状态,
从所述成对的电极直至所述电源的配线在所述止转机构所处的方位具备向轴承外引出的引出部。
12.根据权利要求7~10中任一项所述的滚动轴承单元,其中,
所述传感器装置具备:
成对的电极,它们位于所述过滤部的轴承空间侧并配置为彼此空开间隔;
电路,其通过使配线分别从所述成对的电极延伸至电源而形成;
输出检测装置,其通过检测所述电路伴随着由金属构成的异物附着于所述成对的电极间而产生的电输出的变化来检测润滑油所含有的金属片的状态,
从所述成对的电极直至所述电源的配线在所述循环通路阻塞部具备向轴承外引出的引出部。
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