CN111365369B - 轴承装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够有效地抑制由旋转轴引起的振动而使该振动降低的轴承装置。圆筒状的轴承壳(5)从轴承(4)的外周面侧支承轴承(4)。轴承壳(5)中作为主要构成部而具有：一对O型环用槽(53)，在外周面上沿着圆周方向设置成圆环状；一对O型环(51)，设置于一对O型环用槽(53)内；以及4个壳贯通孔(50)，选择性地设置于轴承壳(5)的侧面的圆周方向上的一方半圆侧，分别贯通侧面。外圈(7)在其侧面的圆周方向的一方半圆侧，具有分别选择性地设置并贯通外圈(7)的侧面的4个外圈贯通孔(70)。4个壳贯通孔(50)及4个外圈贯通孔(70)以相互对应的位置关系而设置。

Description

轴承装置

技术领域

本发明涉及一种承受高速旋转的旋转轴的轴承装置。

背景技术

近年来，可应对高速旋转用旋转轴的轴承装置被需求。因此，对于轴承装置而言，作为用于应对旋转轴高速旋转的轴承装置，除了采用润滑方式以外，用于使因危险速度等而产生的共振现象衰减的衰减功能也是必不可缺少的。

因此，在轴承装置中要求在轴承外周部设置油膜阻尼器(挤压油膜阻尼器)机构来降低因共振现象引起的轴承振动的技术。作为设有油膜阻尼器机构的轴承装置，例如有专利文献1所公开的轴承支承装置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-204740号公报

然而，在以往的轴承装置中，存在抑制由旋转轴引起的振动而使该振动降低的技术不够充分的问题。

发明内容

本发明是为了解决上述问题点而做出的，其目的在于获得一种能够有效地抑制由旋转轴引起的振动而降低该振动的轴承装置。

本发明所涉及的轴承装置具备：圆筒状的轴承，将旋转轴支承为旋转自如；圆筒状的轴承壳，从所述轴承的外周面侧支承所述轴承；轴承用的箱体，具有与所述轴承壳的外周面对置的对置面，使所述轴承壳的外周面与对置面接触而支承轴承壳；以及供油回路，向所述轴承壳的外周面上供给油，所述轴承壳包括：一对槽，在外周面上沿着圆周方向设置成圆环状；一对O型环，设置于所述一对槽内；以及多个壳贯通孔，选择性地设置于侧面的圆周方向上的一方半圆侧，分别贯通侧面，所述轴承壳的外周面上的位于所述一对O型环之间的区域成为油膜形成区域，所述多个壳贯通孔设置于所述油膜形成区域，所述轴承具有：圆筒状的外圈，具有与所述轴承壳的内周面相接的外周面；以及圆筒状的内圈，以与所述外圈之间具有内部空间的方式设置，在所述内部空间配置有滚动球，所述外圈在侧面的圆周方向上的所述一方半圆侧，具有分别与所述多个壳贯通孔对应地选择性地设置、且贯通侧面的多个外圈贯通孔。

发明效果

技术方案1所述的本申请发明的轴承装置通过来自供油回路的供油，在轴承壳的外周面上的位于一对O型环之间的油膜形成区域形成油膜。即，在箱体的对置面与轴承壳的外周面之间形成油膜。

此时，通过在外周面的轴向的两端部附近设置一对槽及一对O型环，能够使轴承壳的外周面上的大部分的区域成为油膜形成区域，因此能够在比较宽的区域发挥油膜阻尼器机构，相应地能够有效地实现由旋转轴引起的振动的降低化。

此外，能够经由贯通轴承壳的侧面的多个壳贯通孔及贯通轴承的侧面的多个外圈贯通孔，将形成油膜形成区域中的油膜的油的一部分也供给到轴承内。因此，技术方案1所述的本申请发明能够在不使装置大型化的情况下冷却轴承。

向轴承内的油的供给仅经由选择性地形成的多个壳贯通孔及多个外圈贯通孔来进行，因此能够限制向轴承内的油供给量而稳定地进行油膜形成区域中的油膜的形成。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的轴承装置的整体构成的说明图。

图2是示意性地表示图1所示的轴承壳的外观构造的立体图。

图3是示意性地表示图1所示的外圈的外观构造的立体图。

图4是示意性地表示轴承壳与外圈的在侧面的圆周方向上的位置关系的说明图。

图5是示意性地表示图1所示的内圈的外观构造的立体图。

图6是示意性地表示本实施方式的轴承装置中的油供给系统的框图。

图7是示意性地表示油膜的形成状态的说明图。

符号说明

1 箱体

4 轴承

5 轴承壳

6 内圈

7 外圈

9 旋转轴

25 油膜

50 壳贯通孔

51 O型环

53 O型环用槽

71 贯通孔

70 外圈贯通孔

73 底部螺钉

R5 油膜形成区域

具体实施方式

<实施方式>

图1是表示本发明的实施方式的轴承装置的整体构成的说明图。如该图所示，轴承装置100中作为主要构成部而包括：圆筒状的轴承4，将旋转轴9支承为旋转自如；圆筒状的轴承壳5，从轴承4的外周面侧支承轴承4；以及轴承用的箱体1，具有与轴承壳5的外周面对置的对置面(内周面)，经由一对O型环51使轴承壳5的外周面与对置面接触而支承轴承壳5。

图2是示意性地表示图1所示的轴承壳5的外观构造的立体图。如图1及图2所示，轴承壳5呈具有空洞部的圆筒状，以在内部收容轴承4。

轴承壳5中作为主要构成部而包括：一对O型环用槽53(一对槽)，在外周面上沿着圆周方向设置为圆环状；一对O型环51，设置于一对O型环用槽53内；以及4个壳贯通孔50(图2中仅图示2个壳贯通孔50)，选择性地设置于轴承壳5的侧面的圆周方向上的一方半圆侧(上部半圆侧)，分别贯通侧面。另外，在图2中为了便于说明而省略了一对O型环51的图示。

这样，轴承壳5具有4个壳贯通孔50作为贯通侧面的多个壳贯通孔。另外，如图2所示，一对O型环用槽53设置于轴承壳5的侧面的轴向(连接底面及上表面的方向)的两端部附近。并且，轴承壳5的外周面上的位于一对O型环51之间的区域成为油膜形成区域R5，4个壳贯通孔50选择性地设置于油膜形成区域R5。

并且，如图2所示，在轴承壳5的侧面，在上部半圆部与下部半圆部的边界设有一对止转凹部55。

通过从箱体1侧相对于一对止转凹部55在旋转方向上进行约束，能够防止轴承壳5在箱体1内旋转的现象。

轴承4包含内圈6、外圈7及滚动球8作为主要构成要素。外圈7呈具有与轴承壳5内周面相接的外周面的圆筒状，内圈6呈以与外圈7之间具有内部空间的方式设置的圆筒状。并且，在内圈6与外圈7之间的内部空间中配置有滚动球8。

如图1所示，外圈7由外圈侧部7a、外圈侧部7b及外圈中心部7c构成，具有在外圈侧部7a、7b之间夹着外圈中心部7c的位置关系。

在外圈7的上部的外圈中心部7c设置有贯通外圈中心部7c的外圈贯通孔70。并且，在外圈7的下部的外圈中心部7c设置有贯通外圈中心部7c的贯通孔71。贯通孔71在下方区域形成有比上部区域宽的构造的用于在旋转方向上进行约束的凹部，该凹部成为螺钉收容区域71x。

图3是示意性地表示外圈7的外观构造的立体图。如图1及图3所示，外圈7在侧面的圆周方向上的一方半圆侧(图3的上部半圆侧)具有作为多个外圈贯通孔的4个外圈贯通孔70(在图3中仅图示了2个外圈贯通孔70)，该多个外圈贯通孔分别与多个壳贯通孔50对应地选择性地设置，贯通侧面。

而且，外圈7具有1个贯通孔71，该1个贯通孔71设置于侧面的圆周方向上的与一方半圆侧对置的另一方半圆侧(下部半圆侧)。

图4是示意性地表示轴承壳5与外圈7的在侧面的圆周方向上的位置关系的说明图。图4所示的A-A剖面成为图1所示的构造。

如图4所示，轴承壳5的4个壳贯通孔50与外圈7的4个外圈贯通孔70以对应的壳贯通孔50与外圈贯通孔70之间连续地相连的方式、以相互对应的位置关系设置。即，如图4所示那样设置成：若将规定轴承壳5的侧面的圆周方向的圆及规定外圈7的侧面的圆周方向的圆的共同的中心设为中心点C1，则从中心点C1延伸至4个壳贯通孔50的4个直线上必然存在着4个外圈贯通孔70中的一个外圈贯通孔70。即，4个壳贯通孔50与4个外圈贯通孔70一一对应，对应的壳贯通孔50与外圈贯通孔70以中心点C1为起点存在于同一直线上。

另外，外圈贯通孔70的前端区域具有相比于其他区域而油的流通路径变窄、且分支为2个的节流构造70s，通过利用该节流构造70s限制油的流动，能够对轴承4的内圈6及滚动球8进行稳定的油的供给。

另外，如图2及图4所示，在轴承壳5的侧面，在上部半圆部与下部半圆部的边界设有一对止转凹部55。因此，在连结一对止转凹部55的线上存在着中心点C1。

如图4所示，轴承壳5及外圈7具有设置于各自的侧面的圆周方向上的上述另一方半圆侧的轴承壳5的贯通孔57及贯通孔71。

图5是示意性地表示内圈6的外观构造的立体图。如图1及图5所示，内圈6以与外圈7之间形成内部空间的方式具有相比于外圈7的侧面形成为小径的侧面并形成为圆筒状。

并且，如图1所示，固定用螺钉即底部螺钉73在轴承壳5及外圈7的侧面的上述另一方半圆侧设置于外圈7与轴承壳5之间，约束外圈中心部7c的沿旋转方向的运动。

图6是示意地表示本实施方式的轴承装置中的油供给系统的框图。从该图所示的供油回路10向轴承壳5的外周面上供给油。供给至轴承壳5的外周面上的油仅经由轴承壳5的4个壳贯通孔50及外圈7的4个外圈贯通孔70而被供给至轴承4的内部。

另外，在图1中，用箭头表示油的流动。如图1所示，从供油回路10经由轴承壳5及外圈7的外圈中心部7c而供给至轴承4的外圈7及滚动球8的油，在外圈7的外周方向的另一方半圆侧被从轴承4排出至外部。

图7是示意性地表示油膜的形成状态的说明图。如该图所示，轴承壳5的外周面上的位于一对O型环51之间的区域成为油膜形成区域R5。因此，若从供油回路10向轴承壳5的外周面上供给了油，则在轴承壳5的外周面与箱体1的对置面(内周面)之间的油膜形成区域R5形成油膜25。

本实施方式的轴承装置通过来自供油回路10的供油，如图1及图7所示，在油膜形成区域R5形成油膜25。这是因为，通过一对O型环51，使得轴承壳5的外周面上的油膜形成区域R5除了选择性地设置于油膜形成区域R5的4个壳贯通孔50之外，成为从其他区域隔断的封闭空间。

另外，由于图7是示意性地进行表示，因此图示了油膜25具有规定厚度的形态，但实际上油膜25的厚度微小。

而且，如图1及图2所示，通过将一对O型环用槽53设置于轴承壳5的侧面的轴向的两端部附近，能够将轴承壳5的外周面的大部分区域设为油膜形成区域R5，因此能够在比较宽的区域发挥油膜25的油膜阻尼器机构。

结果，本实施方式的轴承装置100与高速旋转用的旋转轴9对应，能够通过油膜使由旋转轴9产生的振动衰减而有效地降低该振动。

此外，经由轴承壳5的4个壳贯通孔50(多个壳贯通孔)及轴承4的4个外圈贯通孔70(多个外圈贯通孔)将形成油膜形成区域R5中的油膜25的油的一部分向轴承4内供给。因此，本实施方式的轴承装置100能够在不使装置大型化的情况下冷却轴承4。

此时，向轴承4内的油的供给仅经由选择性地形成于油膜形成区域R5的4个壳贯通孔50及4个外圈贯通孔70，从而向轴承4的油供给量被限制，由此能够稳定地进行油膜形成区域R5中的油膜25的形成。

在实施方式的轴承装置100中，多个外圈贯通孔70各自的前端区域具有相比于其他区域而油的流通路径变窄的节流构造70s。即，在轴承装置100中，设置于外圈7的外圈中心部7c的外圈贯通孔70的前端区域具有相比于其他区域而油的流通路径变窄的节流构造70s。

因此，实施方式的轴承装置100能够使向轴承4内的内圈6及滚动球8的油的供给顺畅，能够稳定地维持油膜形成区域R5中的油膜25的形成。

进而，通过底部螺钉73将外圈7与轴承壳5固定，由此能够约束外圈7的外圈中心部7c的沿旋转方向的运动。

结果，本实施方式的轴承装置100发挥能够以较少的部件实现由旋转轴9引起的振动的降低化以及轴承4的冷却的效果。

本发明能够在其发明的范围内适当地对实施方式进行变形及省略。

Claims (3)

1.一种轴承装置，其中，具备：

圆筒状的轴承，将旋转轴支承为旋转自如；

圆筒状的轴承壳，从所述轴承的外周面侧支承所述轴承；

轴承用的箱体，具有与所述轴承壳的外周面对置的对置面，使所述轴承壳的外周面与对置面接触而支承轴承壳；以及

供油回路，向所述轴承壳的外周面上供给油，

所述轴承壳包括：

一对槽，在外周面上沿着圆周方向设置成圆环状；

一对O型环，设置于所述一对槽内；以及

多个壳贯通孔，选择性地设置于侧面的圆周方向上的一方半圆侧，分别贯通侧面，

所述轴承壳的外周面上的位于所述一对O型环之间的区域成为油膜形成区域，所述多个壳贯通孔设置于所述油膜形成区域，

所述轴承具有：

圆筒状的外圈，具有与所述轴承壳的内周面相接的外周面；以及

圆筒状的内圈，以与所述外圈之间具有内部空间的方式设置，

在所述内部空间配置有滚动球，

所述外圈在侧面的圆周方向上的所述一方半圆侧，具有分别与所述多个壳贯通孔对应地选择性地设置、且贯通侧面的多个外圈贯通孔，

所述多个壳贯通孔与所述多个外圈贯通孔一一对应。

2.根据权利要求1所述的轴承装置，其中，

所述多个外圈贯通孔各自的前端区域具有相比于其他区域而油的流通路径变窄的节流构造。

3.根据权利要求2所述的轴承装置，其中，

在所述轴承壳及所述外圈的侧面的圆周方向上的与所述一方半圆侧对置的另一方半圆侧，还具备设置于所述外圈与所述轴承壳之间的固定用螺钉。

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