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QUERVERWEISE AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
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Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität nach 35 U.S.C. §119 der
Japanischen Patentanmeldung Nr. 2016-131699 , die am 1. Juli 2016 mit dem Titel „Lagerschmiervorrichtung für eine Rotationseinheit” angemeldet wurde. Der Inhalt dieser Anmeldung ist hiermit vollständig durch Bezugnahme integriert.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung/Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Lagerschmiervorrichtung für eine Rotationseinheit, die eine Vielzahl von Lagern und eine von den Lagern rotierbar gelagerte Hauptspindel umfasst und die für die Benutzung in beispielsweise einem Maschinenwerkzeug geeignet ist. Hintergrund
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In einigen der Rotationseinheiten für die Benutzung in Maschinenwerkzeugen, so wie eine aus einer Hauptspindel und Lagern bestehende Spindeleinheit, werden Lager mit einem großem Durchmesser und einer hohen Steifigkeit benötigt, um bei hoher Geschwindigkeit rotierbar zu sein, wobei sie dadurch extrem stark genutzt werden. Darum sind Lagerschmiertechniken von extremer Wichtigkeit. Unter solchen Umständen wurde jüngst die Aufmerksamkeit, aus Rücksicht auf Umweltprobleme, wieder auf Fettschmierung gezogen, da sie kein Zuführen von Luft oder Öl benötigt und kostengünstig ist. Die große Menge von in die Lageranordnung gefülltem Fett haftet an beiden Seiten einer Rollfläche davon. Während des Betriebs der Rotationseinheit wird Grundöl von dem Fett abgesondert, welches der Rollfläche zugeführt wird, wodurch Schmierung erreicht wird. In dem Fall, in dem die Spindeleinheit einer Fettschmierung ausgesetzt ist, verursacht eine extrem starke Benutzung, wie oben beschrieben, bezogen auf den Widerstand des Fettrührens ein Problem. Somit muss in dem Fall, in dem das Lager wie oben beschrieben mit Fett geschmiert wird, im Gegensatz zu dem Fall, in dem die Lagerung anderweitig genutzt wird, die Menge an einzufüllendem Fett reduziert werden, um das Aufheizen zu reduzieren.
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Die geringe Menge von Fett wird durch Austreten von Fett und seinem Grundöl in das Äußere des Lagers oder durch Fettzersetzung, die durch das Fett in dem Lager kontaminierende Fremdkörper verursacht wird, stark beeinflusst, was die Lebenszeit des Lagers extrem verkürzen kann. Um solche nicht gewollten Situationen zu vermeiden, ist eine Lagerschmiervorrichtung, die auf beiden Seiten des Lagers mit einer Dichtstruktur vorgesehen ist, weit verbreitet, wie beispielsweise in der
Japanischen ungeprüften Offenlegungsschrift Nr. 2011-208662 (Patentliteratur 1) offenbart.
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6 zeigt eine herkömmliche Lagerschmiervorrichtung für eine Rotationseinheit, die in einer Spindeleinheit für ein Maschinenwerkzeug benutzt wird. Eine Rotationseinheit 1 umfasst eine Rotationswelle 2, die von einer Vielzahl von Lagern 3 (neben dem in 6 gezeigten Lager, ist ein weiteres Lager zur Lagerung eines anderen Teils (nicht gezeigt) der Rotationswelle 2 vorgesehen) rotierbar gelagert ist. Um die Lager 3 zu schmieren, ist die Rotationseinheit 1 mit einer Lagerschmiervorrichtung versehen, die Fett 9 benutzt.
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Das Lager 3 umfasst einen Innenring 5, der als ein rotierender Ring dient, einen Außenring 6, der als fixierter Ring dient und eine Vielzahl von Rollelementen 7, die von einem Haltering 8 gehalten werden. Fett 9 ist in das Lager 3 gefüllt, was ein Schmiermittel ist.
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Die Lagerschmiervorrichtung umfasst eine Dichtstruktur 21, um Fett 9 am Austreten in das Äußere des Lagers 3 zu hindern und um Fremdkörper am kontaminieren des Fettes zu hindern.
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Der Innenring 5 ist an der Rotationswelle 2 fixiert und der Außenring 6 ist an einem Gehäuse 4 fixiert. Abstandshalter 20 sind auf beiden Seiten des Innenrings 5 angeordnet.
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Ein linker fixiertseitiger Dichtabschnitt 22 ist integral mit dem Gehäuse 4 gebildet. Der linke fixiertseitige Dichtabschnitt 22 befindet sich auf der linken Seite eines Abschnitts, an dem eine Außenumfangsfläche des Außenrings 6 eingepasst ist, lagert eine linke Oberfläche des Außenrings 6 und erstreckt sich zu einem linken Ende einer Außenumfangsfläche des Innenrings 5.
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Das Gehäuse 4 ist zudem mit einem rechten fixiertseitigen Dichtabschnitt 23 versehen, welcher separat von dem Gehäuse 4 gebildet ist. Der rechte fixiertseitige Dichtabschnitt 23 ist an dem Gehäuse 4 fixiert, lagert eine rechte Oberfläche des Außenrings 6 und erstreckt sich zu einem rechten Ende der Außenumfangsfläche des Innenrings 5.
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Der linke fixiertseitige Dichtabschnitt 22 und der rechte fixiertseitige Dichtabschnitt 23 bilden die Dichtstruktur 21.
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Wie in 7 gezeigt, ist die Querschnittsform des linken fixiertseitigen Dichtabschnitts 22 rund. Der Innenumfang des linken fixiertseitigen Dichtabschnitts 22 hat die Form eines Kreises, dessen Zentrum mit dem der Rotationswelle 2 identisch ist und der einen vorbestimmten Radius hat. Obwohl nicht gezeigt, ist die Querschnittsform des fixiertseitigen rechten Dichtabschnitts 23 kreisförmig. Der Innenumfang des rechten fixiertseitigen Dichtabschnitts 23 hat die Form eines Kreises, dessen Zentrum mit dem der Rotationswelle 2 identisch ist und der einen gleichen Radius wie der fixiertseitige linke Dichtabschnitt 22 hat. Der fixiertseitige linke Dichtabschnitt 22 und der fixiertseitige rechte Dichtabschnitt 23 sind zueinander symmetrisch.
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Da eine erhöhte Menge von Fett 9 erhöhten Widerstand beim Fettrühren verursacht und folglich erhöhte Erhitzung verursacht, wird Reduktion der Menge von Fett 9 benötigt. Mit der oben beschriebenen herkömmlichen Lagerschmiervorrichtung für die Rotationseinheit, werden die Probleme, die entstehen, wenn die Menge von Fett 9 reduziert wird, wie das Austreten von Fett 9 und Fremdkörperkontamination, von der Dichtstruktur 21 verhindert.
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8 zeigt die herkömmliche Lagerschmiervorrichtung für die Rotationseinheit. 8 stellt den Luftstrom innerhalb der Lager 3 Anordnung, die eine einen Raum innerhalb des Lagers 3 zeigende Entwicklungsansicht ist, dar. 8 legt offen, dass das Vorhandensein der fixiertseitigen Dichtabschnitte 22 und 23 an beiden Seiten der Lagerung 3 den Luftstrom in dem Lager 3 unterdrücken. Genauer strömt Luft jeweils in einem engen Bereich auf der rechten Seite und der linken Seite in dem Lager 3 und Luft (Grundöl) auf der rechten Seite in dem Lager 3 strömt nicht nach links über den engen Bereich hinaus wohingegen Luft (Grundöl) auf der linken Seite in dem Lager 3 nicht nach rechts über den engen Bereich hinaus strömt. Angemessene Schmierung wird durch einer Rollfläche 3a, die in Kontakt mit dem Rollelement 7 ist, zugeführtes Grundöl realisiert. Somit ist bekannt, dass die oben beschriebene herkömmliche Lagerschmiervorrichtung für die Rotationseinheit ein Problem der Schmierleistungsverschlechterung hat. Zusammenfassung
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Technisches Problem
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Wenn die Dichtstruktur, wie in Patentliteratur 1 offenbart, auf beiden Seiten des Lagers angeordnet ist, wird der Luftstrom lokal aufgrund der Zentrifugalkraft zur Zeit der Rotation erzeugt. Dennoch, kann mit dieser Struktur kein Luftstrom über das gesamte Lager erreicht werden. Mit anderen Worten, ist die Struktur, wie sie in Patentliteratur 1 beschrieben ist, nicht fähig Grundöl einem Zentralteil des Rollelements oder der Rollfläche zu zuführen. Somit bewirkt das Vorhandensein der Dichtstruktur einen vorteilhaften Effekt, dass die Fettzersetzung unterdrückt wird, verursacht jedoch ein Problem um die Schmierung, was der entscheidende Punkt ist. Um das Problem zu lösen, sind notwendige Konfigurationen solche, die den Luftstrom in und aus dem Lager eliminieren, die den Luftstrom zu einem Zentrum der Rollfläche des Lagers hervorrufen und Grundöl der Rollfläche zuführen.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Lagerschmiervorrichtung für eine Rotationseinheit mit einem Lager vorzusehen, die ein fettgeschmierter Typ ist und in der das Lager mit einer Dichtstruktur auf beiden Seiten vorgesehen ist, wobei die Fettschmierungsleistung verbessert ist.
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Lösung des Problems
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Gemäß eines Aspekts der vorliegenden Erfindung, ist eine Lagerschmiervorrichtung für eine Rotationseinheit konfiguriert Fett für die Lagerschmierung zu verwenden. Die Rotationseinheit umfasst eine Vielzahl von Lagern und eine Rotationswelle, die von den Lagern rotierbar gelagert ist. Eine Dichtstruktur ist auf beiden Seiten jedes Lagers vorgesehen und Abschirmungen sind auf einer fixierten Seite zwischen dem Lager und der Dichtstruktur auf beiden Seiten davon vorgesehen. Bei zumindest einer der Abschirmungen variiert ein Abstand von einem Innenumfang der Abschirmung zu einer Achse der Rotationswelle abhängig von der Position eines Punktes auf dem Innenumfang. Eine der Abschirmungen und die andere Abschirmung sind so angeordnet, dass sie zueinander nicht symmetrisch sind.
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So lange jede Abschirmung auf der fixierten Seite angeordnet ist, kann die Abschirmung an jedem Element angeordnet sein, das aus einem Gehäuse, einem fixiertseitigen Dichtabschnitt der Dichtstruktur und einem fixierten Ring des Lagers gewählt wird. Zusätzlich kann die Abschirmung integral mit dem oben genannten Element auf der fixierten Seite gebildet werden oder kann separat von solch einem fixiertseitigen Element gebildet werden.
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Um die Konfiguration vorzusehen, dass der Abstand von dem Innenumfang der Abschirmung (ein radialer Innenteil eines fixiertseitigen Dichtabschnitts der Dichtstruktur) zu der Achse der Rotationswelle in Abhängigkeit von der Position eines Punktes auf dem Innenumfang variiert, muss der Innenumfang der Abschirmung beispielsweise eine Querschnittsform eines Exzenterkreises bezüglich eines Kreises mit dem Zentrum an der Achse der Rotationwelle haben. Eine der Abschirmungen kann eine zu der der anderen Abschirmung identische Form haben oder kann eine sich von der der anderen Abschirmung unterscheidende Form haben. In dem Fall, in dem eine der Abschirmungen eine zu der der anderen Abschirmung identischen Form hat, können die vorteilhaften Effekte der vorliegenden Erfindung wie unten beschrieben nicht erreicht werden, wenn die beiden Abschirmungen so angeordnet sind, dass eine Abschirmung die selbe Phase wie die andere Abschirmung hat (sodass die zwei Abschirmung zueinander symmetrisch sind). Daher ist es in dem Fall, in dem die zwei Abschirmungen mit einer identischen Form verwendet werden, notwendig, dass die Abschirmungen so angeordnet werden, dass sie zueinander nicht symmetrisch sind.
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Wenn die Rotationseinheit rotiert wird, wirken große Zentrifugalkräfte innerhalb des Raums des Lagers, was eine Kraft erzeugt, die Strömung von Luft in Richtung der Seite des Außendurchmessers hervorruft. Das Vorhandensein der Dichtstruktur auf beiden Seiten des Lagers erlaubt die Reduktion der dadurch hervorgerufenen Zentrifugalkräfte.
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Zusätzlich wird in der vorliegenden Erfindung der Luftstrom so hervorgerufen, dass er die Rollfläche innerhalb des Raums des Lagers quert. Ein solcher Luftstrom wird durch zwei unten beschriebene Faktoren hervorgerufen. Das heißt, der erste Faktor ist, dass der Abstand von dem Innenumfang der Abschirmung zu der Achse der Rotationswelle in Abhängigkeit von der Position eines Punktes auf dem Innenumfang variiert und daher die Zentrifugalkraft in Abhängigkeit der Position des Punktes des Innenumfangs variiert; und der zweite Faktor ist, dass eine der Abschirmungen und die andere so angeordnet sind, dass sie zueinander nicht symmetrisch sind und daher der Unterschied in der Zentrifugalkraft, die auf das Lager zwischen einer Seite und der anderen Seite wirkt, auftritt. Der so hervorgerufene Luftstrom ruft die Zuführung des Grundöls auf die Rollfläche hervor. Das so auf die Rollfläche zugeführte Grundöl wird durch die Umdrehung der Rollelemente über die gesamte Rollfläche verteilt, wodurch das gesamte Lager geschmiert wird. Somit überwindet die vorliegende Erfindung das Problem, dass das Vorsehen der Dichtstruktur auf beiden Seiten des Lagers Zersetzung der Schmierleistung verursacht und zugleich verhindert die vorliegende Erfindung Austreten von Fett oder Grundöl auf die Außenseite des Lagers und verhindert Kontaminierung mit Fremdkörpern Innerhalb des Lagers.
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In manchen Fällen umfasst die Dichtstruktur: fixiertseitige Dichtabschnitte; und rotationsseitige Dichtabschnitte, die den fixiertseitigen Dichtabschnitten jeweils gegenüberliegen. Die Abschirmung ist integral mit jedem fixiertseitigen Dichtabschnitt auf einer radialen Innenseite davon gebildet. Jeder rotationsseitige Dichtabschnitt ist mit einer Vertiefung vorgesehen, welche die Abschirmung aufnimmt und die in Richtung des Lagers offen ist und ihm gegenüberliegt.
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Diese Struktur beseitigt die Notwendigkeit die Abschirmungen als separate Elemente vorzusehen, was erfolgreich die Anzahl von zu benutzenden Komponenten reduziert.
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Vorteilhafte Effekte der Erfindung
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Gemäß der vorliegenden Erfindung, kann Grundöl von Fett benutz werden während es in dem Raum des Lagers zirkuliert wird, sodass es die Rollfläche quert. Somit ist die vorliegende Erfindung fähig, Fettschmierung angemessen durchzuführen. Zusätzlich kann zeitgleich die Vorbeugung der Kontaminierung durch Fremdkörper und die Vorbeugung des Austretens von Fett oder Grundöl realisiert werden, da die Struktur zum Hervorrufen des zu erzeugenden Luftstroms, sodass er die Rollfläche in dem Raum des Lagers quert, in der Dichtstruktur angeordnet werden kann. Diese Struktur kann einfach durch hinzufügen der Abschirmungen auf beiden Seiten des Lagers realisiert werden und daher ohne das Verursachen der substantiellen Kostenerhöhung für die Rotationseinheit realisiert werden.
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Kurzbeschreibung der Figuren
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1 ist eine vertikale Querschnittsansicht einer Lagerschmiervorrichtung für eine Rotationseinheit nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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2 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie II-II in 1.
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3 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie III-III in 1.
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4 ist ein Diagramm, das den Strom von Luft oder Grundöl in der Lagerschmiervorrichtung für die Rotationseinheit der vorliegenden Erfindung illustriert.
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5 ist eine vertikale Querschnittsansicht, welche die Form eines Dichtabschnitts gemäß einer anderen Ausführungsform der Lagerschmiervorrichtung für die Rotationseinheit der vorliegenden Erfindung zeigt.
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6 ist eine vertikale Querschnittsansicht einer herkömmlichen Lagerschmiervorrichtung für die Rotationseinheit.
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7 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie VII-VII in 6.
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8 ist ein Diagramm, das den Strom von Luft oder Grundöl in der herkömmlichen Lagerschmiervorrichtung für die Rotationseinheit illustriert.
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Beschreibung der Ausführungsformen
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Nachstehend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug zu den 1 bis 8 beschrieben. In der folgenden Beschreibung werden auf die rechten und linken Seiten in 1 jeweils als das rechts und links Bezug genommen.
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1 bis 4 zeigen eine Lagerschmiervorrichtung für eine Rotationseinheit gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Lagerschmiervorrichtung der vorliegenden Erfindung und die herkömmliche sind insofern die gleichen, dass Fett 9 für die Schmierung der Lager 3 benutzt wird und dass eine Rotationseinheit 1 eine Rotationswelle 2 und die Lager 3 umfasst und sind insofern unterschiedlich, dass eine Dichtstruktur 11 der vorliegenden Erfindung von einer herkömmlichen Struktur, wie in 6 gezeigt, abweicht. In der folgenden Beschreibung wird die Dichtstruktur 11, welche das Unterscheidungsmerkmal der vorliegenden Erfindung ist, beschrieben.
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Wie in 1 gezeigt, umfasst die Dichtstruktur 11 gemäß der ersten Ausführungsform einen linken fixiertseitigen Dichtabschnitt 12 und einen ihm gegenüberliegenden linken rotationsseitigen Dichtabschnitt 13 sowie einen rechten fixiertseitigen Dichtabschnitt 14 und einen ihm gegenüberliegenden rechten rotationsseitigen Dichtabschnitt 15.
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Der linke fixiertseitige Dichtabschnitt 12 ist integral mit einem Gehäuse 4 gebildet, auf der linken Seite eines Abschnitts, in dem eine äußere Umfangsfläche eines Außenrings 6 in das Gehäuse 4 eingepasst ist, angeordnet und lagert eine linke Oberfläche des Außenrings 6. Der linke fixiertseitige Dichtabschnitt 12 umfasst einen radialen Innenteil (hiernach als „erste Abschirmung” bezeichnet) (12a). Die erste Abschirmung 12a steht radial nach innen von einem Referenzdurchmesser mit einem Innendurchmesser, der leicht größer ist als der Innendurchmesser des Außenrings 6, hervor.
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Der rechte fixiertseitige Dichtabschnitt 14 ist separat von dem Gehäuse 4 ausgebildet. Der rechte fixiertseitige Dichtabschnitt 14 hat einen radialen Außenteil 14a und einen radialen Innenteil (hiernach als „zweite Abschirmung” bezeichnet) 14b. Der radiale Außenteil 14a ist im Querschnitt L-förmig, hat einen Innendurchmesser, der leicht größer ist, als der Innendurchmesser des Außenrings 6, ist mit dem Außenring 6 in Kontakt und ist in einen Eckteil des Gehäuses 4 eingepasst. Der radiale Innenteil (zweite Abschirmung) 14b steht radial nach innen von dem Referenzdurchmesser mit dem Innendurchmesser, der leicht größer als der Innendurchmesser des Außenrings 6 ist, hervor.
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Jeder der rechten und linken rotationsseitigen Dichtabschnitte 13 und 15 sind separat von der Rotationswelle 2 und einem Innenring 5 gebildet und in die Rotationswelle 2 eingepasst. Der rechte und linke rotationsseitige Dichtabschnitt 13 und 15 sind jeder im Querschnitt kreisförmig und haben Punktsymmetrie. Somit sind der linke rotationsseitige Dichtabschnitt 13 und der rechte rotationsseitige Dichtabschnitt 15 zueinander symmetrisch.
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Die rotationsseitigen Dichtabschnitte 13 und 15 sind jeweils im Querschnitt L-förmig und umfassen jeweils Kleindurchmesserteile 13a und 15a und Großdurchmesserteile 13b und 15b. Die Kleindurchmesserteile 13a und 15a sind an die Rotationswelle 2 angepasst, sodass sie mit dem Innenring 5 kontaktfrei sind. Die Großdurchmesserteile 13b und 15b sind jeweils radial nach außen von den Kleindurchmesserteilen 13a und 15a ausgebildet und mit ihnen integral ausgebildet. Das Großdurchmesserteil 13b hat einen Innendurchmesser, der identisch mit dem des Kleindurchmesserteils 13a ist, und einen Außendurchmesser, der größer als der des Kleindurchmesserteils 13a ist. Gleichermaßen, hat das Großdurchmesserteil 15b einen Innendurchmesser, der identisch mit dem des Kleindurchmesserteils 15a ist, und einen Außendurchmesser, der größer als der des Kleindurchmesserteils 15a ist. Somit ist der linke rotationsseitige Dichtabschnitt 13 mit einer Vertiefung 13c versehen, welche die erste Abschirmung 12a aufnimmt und die in Richtung der Lager 3 Seite offen ist, und der rechte rotationsseitige Dichtabschnitt 15 ist mit einer Vertiefung 15c versehen, welche die zweite Abschirmung 14b aufnimmt und die in Richtung der Lager 3 Seite offen ist.
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Wie in 2 gezeigt, ist ein Innenumfang 12c der ersten Abschirmung 12a im Querschnitt kreisförmig. Das Zentrum des Kreises liegt an einem von der Achse der Rotationswelle 2 aufwärts verschobenen Punkt. Somit variiert der Abstand von dem Innenumfang 12c der ersten Abschirmung 12a zu der Achse der Rotationswelle 2 abhängig von der Position eines Punktes auf dem Innenumfang 12c. In 1 ist der untere Radiusteil des Innenumfangs 12c ausschließlich dem Kleindurchmesserteil 13a des rotationsseitigen Dichtabschnitts 13 minimal (entsprechend eines Teils, an dem die erste Abschirmung 12a in 2 dem Kleindurchmesserteil 13a des rotationsseitigen Dichtabschnitts 13 am nächsten ist) und der obere Teil des Innendurchmessers des Innenumfangs 12c maximal (entsprechend eines Teils, an dem der obere Teil der ersten Abschirmung 12a in 2 von dem Kleindurchmesserteil 13a des rotationsseitigen Dichtabschnitts 13 am weitesten entfernt ist).
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Wie in 3 gezeigt, ist ein Innenumfang 14c der zweiten Abschirmung 14b im Querschnitt kreisförmig. Das Zentrum des Kreises liegt an einem von der Achse der Rotationswelle 2 abwärts verschobenen Punkt. Somit sind die erste Abschirmung 12a und die zweite Abschirmung 14b so angeordnet, dass sie zueinander nicht symmetrisch sind, und der Abstand von dem Innenumfang 14c der zweiten Abschirmung 14b zu der Achse der Rotationswelle 2 variiert ebenfalls abhängig von der Position eines Punktes auf dem Innenumfang 14c. In 1 ist der untere Radiusteil des Innenumfangs 14c der zweiten Abschirmung 14b ausschließlich dem Kleindurchmesserteil 15a des rotationsseitigen Dichtabschnitts 15 maximal (entsprechend eines Teils, an dem der untere Teil der zweiten Abschirmung 14b in 3 von dem Kleindurchmesserteil 15a des rotationsseitigen Dichtabschnitts 15 am weitesten entfernt ist) und der obere Teil des Innendurchmessers des Innenumfangs 14c minimal (entsprechend eines Teils, an dem der obere Teil der zweiten Abschirmung 14b in 3 dem Kleindurchmesserteil 15a des rotationsseitigen Dichtabschnitts 15 am nächsten ist).
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Mit der Lagerschmiervorrichtung für die Rotationseinheit 1 nach der obigen Ausführungsform ist das Lager 3 durch Grundöl, das von dem in das Lager gefüllten Fett 9 abgesondert wird, geschmiert. Das Lager 3 ist auf beiden Seiten davon mit einer Dichtstruktur 11 versehen, die Austreten von Fett 9 und Grundöl nach außerhalb des Lagers 3 verhindert und zugleich Kontaminierung des Fetts und Grundöls durch Fremdkörper verhindert.
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Innerhalb der Dichtstruktur 11, ist das Lager 3 auf beiden Seiten davon mit den Abschirmungen 12a und 14b versehen, von denen der Abstand von jeder davon zu der Achse der Rotationswelle 2 nicht konstant ist. Diese beiden Abschirmungen 12a und 14b sind so angeordnet, dass, wenn eine der Abschirmungen 12a und 14b um 180 Grad in Bezug auf die andere gedreht wird, die beiden Abschirmungen zueinander symmetrisch sind. Mit anderen Worten, die beiden Abschirmungen 12a und 14b sind so angeordnet, dass sie zueinander nicht symmetrisch sind.
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Wenn die Rotationswelle 2 rotiert wird, wird der Luftstrom durch eine darin generierte Zentrifugalkraft erzeugt. Zu dieser Zeit hängt der Unterschied im Ausmaß des Luftstroms, der aufgrund der Abschirmung 12a und 14b verursacht wird, von der Position ab. Zum Beispiel wird in dem Querschnitt, der in 1 gezeigt ist, auf der oberen linken Seite und der unteren rechten Seite große Zentrifugalkraft erzeugt, wohingegen auf der oberen rechten Seite und der unteren linken Seite relativ kleine Zentrifugalkraft erzeugt wird. Da die beiden Abschirmungen 12a und 14b zueinander nicht symmetrisch sind, verursacht ein Druckunterschied, der zwischen den beiden Seiten des Lagers 3 erzeugt wird, einen Luftstrom in Axialrichtung, sodass die Luft die Rollfläche 3a des Lagers 3 quert. Der Abstand von dem Innenumfang 12c, 14c der Abschirmung 12a, 14b zu der Achse der Rotationswelle 2 variiert abhängig von der Position eines Punktes auf dem Innenumfang 12c, 14c und dadurch variiert auch der Unterschied des Drucks, der zwischen den beiden Seiten des Lagers 3 erzeugt wird, in Abhängigkeit der Phase des Lagers 3. Somit ist der Pfad über den die Luft strömt wie ein kurvenförmige Zick-Zack-Pfad, der die Rollfläche 3a, wie in 4 gezeigt, quert. Mit anderen Worten, obwohl der Luftstrom die Rollfläche 3a gemäß dem herkömmlichen Fall, wie in 8 gezeigt, nicht quert, quert der Luftstrom die Rollfläche 3a gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wie in 4 gezeigt, aufgrund des Vorhandenseins der Abschirmungen 12a und 14b.
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Grundöl, dass von dem Fett 9 abgesondert wurde, wird der Rollfläche 3a durch den Luftstrom getragen zugeführt. Grundöl, das der Rollfläche 3a zugeführt wird, wird über die gesamte Rollfläche 3a durch die Bewegung der Rotation der Rollelemente 7 verteilt, wodurch das gesamte Lager 3 geschmiert wird.
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Konkret ausgedrückt, können die Abschirmungen 12a und 14b jede Form einnehmen, solange der Abstand vom Innenumfang 12c, 14c der Abschirmung 12a, 14b zu der Achse der Rotationswelle 2 in Abhängigkeit der Position eines Punktes auf dem Innenumfang 12c variiert. Zum Beispiel können die Abschirmungen die Form wie in 5 gezeigt, statt derer in 2 und 3 gezeigt, annehmen.
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In 5 hat eine Abschirmung 16 einen Innenumfang 16c, der im Querschnitt die Form einer Ellipse hat. Wenn die Abschirmungen 16 genutzt werden sollen, ist eine der Abschirmungen 16 in Bezug auf die andere um 90 Grad gedreht, sodass die beiden Abschirmungen 16 zueinander symmetrisch sind. Somit sind die Abschirmungen 16 passend angeordnet, sodass sie zueinander nicht symmetrisch sind.
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Wenn zwei Abschirmungen, wie in 5 gezeigt, genutzt werden, strömt Luft so, dass sie zwischen den beiden Enden der Rollfläche zweimal für eine Rotation läuft.
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In der obigen Ausführungsform sind die Abschirmungen 12a und 14b jeweils integral mit den fixiertseitigen Dichtabschnitten 12 und 14 ausgebildet. Weil die Abschirmungen 12a und 14b nicht zu der Dichtfunktion beitragen, können die Abschirmungen 12a und 14b dennoch jeweils separat von den fixiertseitigen Dichtabschnitten 12 und 14 ausgebildet werden oder sie können integral mit anderen fixierten Elementen, wie fixierten Ringen, ausgebildet werden, solange die Abschirmungen 12a und 14b an der fixierten Seite vorgesehen werden.
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Zusätzlich kann, in 1, eine der beiden Abschirmungen 12a und 14b im Querschnitt Punktsymmetrie haben. In dem Fall, in dem beide zwei Abschirmungen 12a und 14b im Querschnitt keine Punktsymmetrie haben, wenn diese beiden Abschirmungen 12a und 14b so angeordnet sind, dass sie zueinander symmetrisch sind, entsteht der Unterschied im Ausmaß der Zentrifugalkraft in Abhängigkeit von dem Punkt des Umfangs in jeder der rechten und linken Abschirmung 12a und 14b, aber der Unterschied im Ausmaß der Zentrifugalkraft entsteht nicht zwischen der rechten und linken Abschirmung 12a und 14b. Daher müssen die Abschirmungen 12a und 14b so angeordnet sein, dass sie zueinander nicht symmetrisch sind.
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Die vorliegende Erfindung setzt voraus, dass eine der Abschirmungen 12a und 14b einen Abstand von dem Innenumfang 12c, 14c der Abschirmung 12a, 14b zu der Achse der Rotationswelle 2 hat, der in Abhängigkeit von der Position eines Punktes auf dem Innenumfang 12c, 14c variiert, und dass die rechte und linke Abschirmung 12a und 14b so angeordnet sind, dass sie zueinander nicht symmetrisch sind. Solange diese beiden Voraussetzungen erfüllt sind, können verschiedene Dichtstrukturen in der vorliegenden Erfindung genutzt werden. Zum Beispiel kann eine Luftdichtung genutzt werden, wenn eine solche Luftdichtung den Luftstrom zwischen innerhalb und außerhalb des Lagers verhindert.
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In der obigen Ausführungsform ist jeder der rotationsseitigen Dichtabschnitte 13 und 15 kontaktfrei mit dem Innenring 5 (kontaktfreie Dichtung mit einer winzigen Lücke). Dennoch können jede der rotationsseitigen Dichtabschnitte 13 und 15 durch einen separat ausgebildeten Kontaktdichtabschnitt in Kontakt mit dem Innenring 5 gebracht werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Rotationseinheit
- 2
- Rotationswelle
- 3
- Lager
- 11
- Dichtstruktur
- 12a
- radialer Innenteil des linken fixiertseitigen Dichtabschnitts (erste Abschirmung)
- 12c
- Innenumfang der ersten Abschirmung
- 14b
- radialer Innenteil des rechten fixiertseitigen Dichtabschnitts (zweite Abschirmung)
- 14c
- Innenumfang der zweiten Abschirmung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2016-131699 [0001]
- JP 2011-208662 [0004]
