DE112011103540T5

DE112011103540T5 - Wälzlager und Wälzlagerbaugruppe

Info

Publication number: DE112011103540T5
Application number: DE112011103540T
Authority: DE
Inventors: Futoshi Kosugi
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2010-10-21
Filing date: 2011-10-13
Publication date: 2013-09-12
Anticipated expiration: 2031-10-14
Also published as: TW201235580A; US20130202237A1; TWI568944B; JP5844596B2; CN103180627A; US8956050B2; WO2012053410A1; DE112011103540B4; CN103180627B; JP2013079711A

Abstract

Ein Wälzlager enthält Wälzelemente (3), die zwischen Wälzflächen (1a, 2a) eines Innenrings (1) und eines Außenrings (2) eingeschoben sind. Ein Ölzufuhrloch (2c) zur Schmierölzufuhr ist in dem Außenring (2) zum Verbinden zwischen einer Außendurchmesserfläche (2d) des Außenrings (2) und einer Position in der Nähe der Wälzfläche in einer Innenumfangsfläche (2g) des Außenrings (2) vorgesehen. Eine Umfangsnut (2b) ist auf der Außendurchmesserfläche (2d) des Außenrings (2) zum Verbinden mit dem Ölzufuhrloch (2c) zum Einleiten von Schmieröl, das von einer Umfangsposition außerhalb des Lagers, die von jener des Ölzufuhrlochs (2c) abweicht, zugeführt ist, in das Ölzufuhrloch (2c) vorgesehen.

Description

Querverweis auf die verwandte Anmeldung
Diese Anmeldung gründet auf und beansprucht Konventionsvorrang über die japanische Patentanmeldung Nr. 2010-236065 , eingereicht am 21. Oktober 2010, japanische Patentanmeldung Nr. 2011-207084 , eingereicht am 22. September 2011, und japanische Patentanmeldung Nr. 2011-221461 , eingereicht am 6. Oktober 2011, deren gesamte Offenbarungen hierin durch Bezugnahme als Teil dieser Anmeldung aufgenommen sind.
Allgemeiner Stand der Technik
(Gebiet der Erfindung)
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Wälzlager und eine Wälzlagerbaugruppe, die beispielsweise zum Stützen einer Maschinenwerkzeughauptwelle oder dergleichen benutzt sind.
(Beschreibung des Stands der Technik)
Für ein Wälzlager gibt es eine Technik, bei der ein Ölzufuhrloch in einem Außenring zum Verbinden zwischen einem Außendurchmesserabschnitt und einem Innendurchmesserabschnitt vorgesehen ist und Öl durch das Ölzufuhrloch zugeführt wird (Patentschrift 1). Beispielsweise wird ein Wälzlager, das zum Stützen einer Maschinenwerkzeughauptwelle benutzt ist, unter Nutzung der obigen Technik auf hoher Geschwindigkeit in einem Luft-/Ölschmiersystem gedreht.
[Schrift des Stands der Technik]

[Patentschrift 1] Japanische Gebrauchsmuster-Offenlegungsschrift Nr. 63-180726

15 zeigt ein Frequenzverteilungsergebnis eines Lagers mit einem Innendurchmesser von φ100 mm bei 13000 min^–1. Wenn ein Lager mit einem Außenring, der mit einem Ölzufuhrloch versehen ist, an einer Hauptwelle oder dergleichen angebracht ist und auf hoher Geschwindigkeit in dem Luft-/Ölschmiersystem gedreht wird, kann ein Problem bestehen, dass der Geräuschpegel abhängig von einem Strömungsvolumen zugeführter Luft oder dem Durchmesser des Ölzufuhrlochs sehr hoch wird. Dieses Geräusch ist Windgeräusch, das erzeugt wird, wenn aus dem Ölzufuhrluft ausgestoßene Luft auf Wälzelemente auftrifft, die dann auf hoher Geschwindigkeit drehen, und ist ein grelles Hochfrequenzgeräusch. Diese Frequenz trifft mit der Vorbeilauffrequenz der Wälzelemente bezüglich des Außenrings zusammen. Wenn es möglich ist, den Pegel des Hochfrequenzgeräuschs zu mindern, kann Arbeit ohne größere Störung durch das Geräusch ausgeführt werden, selbst bei Hochgeschwindigkeitsdrehung der Hauptwelle. D. h., dies führt zur Verbesserung des Arbeitsumfelds.
Kurzdarstellung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Wälzlager und eine Wälzlagerbaugruppe vorzusehen, die es ermöglichen, einen Geräuschpegel während einer Hochgeschwindigkeitsdrehung des Lager zu vermindern, um ein Arbeitsumfeld zu verbessern.
Eine Wälzlagerbaugruppe gemäß einem ersten Bau der vorliegenden Erfindung ist eine Wälzlagerbaugruppe, die Folgendes enthält: ein Wälzlager mit Wälzelementen, die zwischen Wälzflächen eines Innenrings und eines Außenrings eingeschoben sind; und ein Gehäuse mit einer Innendurchmesserfläche, auf der der Außenring des Wälzlagers angebracht ist. Ein Ölzufuhrloch zur Schmierölzufuhr ist in dem Außenring zum Verbinden zwischen einer Außendurchmesserfläche des Außenrings und einer Position in der Nähe der Wälzfläche in einer Innenumfangsfläche des Außenrings vorgesehen. Ein umfänglicher Stromdurchgang ist auf einer Anbringungsfläche zwischen der Außendurchmesserfläche des Außenrings und der Innendurchmesserfläche des Gehäuses, auf der der Außenring angebracht ist, vorgesehen, wobei der umfängliche Stromdurchgang mit dem Ölzufuhrloch in Verbindung steht und in einer Umfangsrichtung verläuft. Ein Schmieröleinleitungsloch ist in dem Gehäuse zum Verbinden mit dem umfänglichen Stromdurchgang an einer Umfangsposition, die von jener des Ölzufuhrlochs abweicht, zum Zuführen eines Schmieröls zum umfänglichen Stromdurchgang vorgesehen. Die „Position in der Nähe der Wälzfläche” bezieht sich auf eine Position in der Innenumfangsfläche des Außenrings auf einer Nichtkontaktseite zwischen dem Wälzelement und dem Außenring bezüglich der Mitte des Wälzelements, wobei die Position ermöglicht, dass das gesamte Schmieröl, das aus dem Ölzufuhrloch abgelassen ist, auf das Wälzelement Anwendung findet.
Bei diesem Bau wird das Schmieröl, das vom Schmieröleinleitungsloch des Gehäuses zugeführt ist, aus dem Ölzufuhrloch der Position in der Nähe der Wälzfläche innerhalb des Lagers über den umfänglichen Stromdurchgang zugeführt, der auf der Anbringungsfläche zwischen der Außendurchmesserfläche des Außenrings und der Innendurchmesserfläche des Gehäuses vorgesehen ist, um das Wälzlager zu schmieren. Anders gesagt wird das Schmieröl, das vom Schmieröleinleitungsloch des Gehäuses zugeführt ist, dem Ölzufuhrloch über den umfänglichen Stromdurchgang zugeführt, nicht direkt dem Ölzufuhrloch. Daher ist bei einem Prozess, bei dem das Schmieröl über den umfänglichen Stromdurchgang fließt, durch einen Drosseleffekt oder einen Blendeneffekt ein Luftdruck auf einem bestimmten Pegel (ungefähr 0,2 MPa oder höher) gehalten, sodass der zugeführte Luftdruck nicht übermäßig herabgesetzt ist. Wenn das Schmieröl mit einem hohen Zufuhrluftdruck in ein Ölzufuhrloch fließt, ist eine Luftstromgeschwindigkeit davon an einem Auslass des Ölzufuhrlochs herabgesetzt. Infolgedessen ist es möglich, den Geräuschpegel zu mindern. Daher ist es, wenn eine Hauptwelle oder dergleichen, die durch die Wälzlagerbaugruppe drehbar gestützt ist, auf einer hohen Geschwindigkeit gedreht wird, möglich, den Geräuschpegel zu mindern, und daher kann ein Arbeitsumfeld verbessert sein.
Der umfängliche Stromdurchgang kann eine Umfangsnut sein, die auf der Außendurchmesserfläche des Außenrings vorgesehen ist. In diesem Fall ist maschinelle Bearbeitung des umfänglichen Stromdurchgangs auf der Innendurchmesserfläche des Gehäuses nicht erforderlich. Der umfängliche Stromdurchgang kann eine Umfangsnut sein, die auf der Innendurchmesserfläche des Gehäuses vorgesehen ist. In diesem Fall ist maschinelle Bearbeitung des umfänglichen Stromdurchgangs auf einer Außendurchmesserfläche des Wälzlagers nicht erforderlich.
Ringförmige Nute können auf der Anbringungsfläche zwischen der Außendurchmesserfläche des Außenrings und der Innendurchmesserfläche des Gehäuses vorgesehen sein und auf gegenüberliegenden Seiten des umfänglichen Stromdurchgangs in einer axialen Richtung angeordnet sein, in welchem Falle ein ringförmiges Dichtungsglied in jeder ringförmigen Nut vorgesehen sein kann. Diese ringförmigen Dichtungsglieder verhindern, dass das Schmieröl unerwünschterweise aus der Anbringungsfläche leckt.
Eine Querschnittsfläche des umfänglichen Stromdurchgangs, die bei Betrachtung des umfänglichen Stromdurchgangs erzielt ist, welcher durch eine Ebene geschnitten ist, die eine axiale Lagerrichtung enthält, kann nicht geringer als 22% und nicht größer als 53% einer Querschnittsfläche des Ölzufuhrlochs sein, die bei Betrachtung des Ölzufuhrlochs erzielt ist, welches durch eine Ebene geschnitten ist, die senkrecht zu einer Richtung steht, in der das Ölzufuhrloch verläuft. Ein Durchmesser des Ölzufuhrlochs kann nicht unter 1,2 mm und nicht über 1,5 mm liegen, und eine Querschnittsfläche des umfänglichen Stromdurchgangs, die bei Betrachtung des umfänglichen Stromdurchgangs erzielt ist, welcher durch eine Ebene geschnitten ist, die eine axiale Lagerrichtung enthält, kann nicht geringer als 0,4 mm² und nicht größer als 0,6 mm² sein. Zum Mindern eines Geräuschpegels ist ein Luftstromvolumen derart gehalten, dass Ölfluss in einem Rohr nicht beeinträchtigt ist, und außerdem ist zum Herabsetzen der Luftstromgeschwindigkeit am Auslass des Ölzufuhrlochs der Durchmesser des Ölzufuhrlochs dazu gestaltet, auf ungefähr φ1,5 mm herabgesetzt zu sein, und die oben beschriebene Querschnittsfläche des umfänglichen Stromdurchgangs dazu gestaltet, äquivalent zu jener eines Lochs von φ0,8 mm zu sein. Wenn der Durchmesser φd des Ölzufuhrlochs nicht kleiner als φ1,2 mm und nicht größer als φ1,5 mm ist und die Querschnittsfläche E des umfänglichen Stromdurchgangs nicht kleiner als 0,4 mm2 und nicht größer als 0,6 mm2 (nämlich nicht kleiner als 22% und nicht größer als 53% der Querschnittsfläche des Ölzufuhrlochs) ist, ist eine Wirkung erkannt, dass die Luftstromgeschwindigkeit herabgesetzt ist.
In der Wälzlagerbaugruppe kann das Schmieröl, das dem Schmieröleinleitungsloch zugeführt ist, in einer Form von Luft-Öl oder Ölnebel zugeführt sein. Die zwei Ölzufuhrlöcher können jeweils an diagonalen 180-Grad-Positionen im Außenring vorgesehen sein. In diesem Fall ist es möglich, das Luftstromvolumen pro Ölzufuhrloch um die Hälfte herabzusetzen, und dementsprechend ist es möglich, die Luftstromgeschwindigkeit weiter herabzusetzen. Daher ist es möglich, den Geräuschpegel weiter zu mindern. Da die zwei Ölzufuhrlöcher an den diagonalen 180-Grad-Positionen vorgesehen sind, breitet sich das Schmieröl zudem in der Umfangsrichtung über den umfänglichen Stromdurchgang aus, und daher ist es möglich, eine Kühlwirkung des Außenrings weiter zu steigern.
Die Wälzelemente können Kugeln sein, ein Auslass des Ölzufuhrlochs kann an einer Position im Außenring vorgesehen sein, an der das Schmieröl jedem Wälzelement direkt zugeführt ist, und das Ölzufuhrloch kann sich an einer derartigen Position befinden, dass, wenn sich eine Mitte des Wälzelements an einer Umfangsposition befindet, die dieselbe wie jene einer Mittellinie des Ölzufuhrlochs ist, ein Winkel, der zwischen einer radialen Lagerrichtung und einer geraden Linie, welche die Mitte des Wälzelements mit einem Schnittpunkt zwischen der Mittellinie des Ölzufuhrlochs und einer Außendurchmesserfläche des Wälzelements verbindet, in einer Ebene, die die Mitte des Wälzelements und eine Lagerachse enthält, gebildet ist, in einem Bereich von nicht unter 10° und nicht über 30° liegt.
Wenn der Winkel durch K dargestellt ist und sich das Ölzufuhrloch in einer derartigen Position befindet, dass der Winkel K in einem Bereich von nicht unter 10° und nicht über 30° liegt, ist es möglich, den Geräuschpegel während des Lagerbetriebs mehr als in dem Fall zu mindern, in dem sich das Ölzufuhrloch in einer derartigen Position befindet, dass der Winkel K außerhalb des obigen Bereichs ist. Wenn der Winkel K 0° ist, wird eine Erscheinung beobachtet, dass der Geräuschpegel bei einer bestimmten Geschwindigkeit während des Lagerbetriebs schnell ansteigt.
Die Zahl von Wälzelementen, die in dem Wälzlager vorgesehen sind, kann ungerade sein, und die zwei Ölzufuhrlöcher können jeweils an diagonalen 180-Grad-Positionen im Außenring vorgesehen sein. Das Schmieröl, das vom Schmieröleinleitungsloch des Gehäuses zugeführt ist, wird über den umfänglichen Stromdurchgang in die zwei Ölzufuhrlöcher des Außenrings eingeleitet. In diesem Falle ist die Zahl der Wälzelemente eine ungerade Zahl, und die zwei Ölzufuhrlöcher sind jeweils in diagonalen 180-Grad-Positionen im Außenring vorgesehen, und daher ist, selbst wenn ein Wälzelement eines der Ölzufuhrlöcher blockiert, das andere Ölzufuhrloch durch kein Wälzelement blockiert. Die ungerade Anzahl der Wälzelemente sind in gleichen Zwischenräumen in der Umfangsrichtung angeordnet. Daher ist, wenn das eine der Ölzufuhrlöcher durch ein Wälzelement blockiert ist, das andere Ölzufuhrloch, das sich an der diagonalen 180-Grad-Position befindet, zwischen Wälzelementen angeordnet, die einander in der Umfangsrichtung benachbart sind. Daher läuft das Schmieröl, das vom Gehäuse zugeführt ist, durch jedes Ölzufuhrloch, das durch keines der Wälzelemente blockiert ist, und somit tritt keine Luftstromschwankung auf. Daher ist es, selbst wenn das Luftstromvolumen nicht erhöht ist, möglich zu verhindern, dass es für das Schmieröl schwierig wird, jedes Wälzelement zu erreichen. Infolgedessen ist es möglich, den Geräuschpegel zu mindern, der durch Erhöhen des Luftstromvolumens erzeugt ist.
Die Zahl der Wälzelemente, die in dem Wälzlager vorgesehen sind, kann eine gerade Zahl sein, und die zwei Ölzufuhrlöcher können derart im Außenring vorgesehen sein, dass, wenn eine Umfangsposition eines beliebigen der Wälzelemente mit jener von einem der Ölzufuhrlöcher zusammenfällt, sich das andere Ölzufuhrloch an einer Außenringumfangsposition zwischen einem ersten Wälzelement nahe einer diagonalen 180-Grad-Position bezüglich des einen der Ölzufuhrlöcher und einem zweiten Wälzelement, das dem ersten Wälzelement benachbart ist, befindet. Wenn die Zahl der Wälzelemente eine gerade Zahl ist, besteht, falls zwei Ölzufuhrlöcher jeweils an 180-Grad-Positionen im Außenring vorgesehen sind, die Möglichkeit, dass zwei Wälzelemente beide Ölzufuhrlöcher blockieren. Daher sind, wenn sich das andere Ölzufuhrloch an der Außenringumfangsposition zwischen dem ersten Wälzelement nahe der diagonalen 180-Grad-Position bezüglich des einen der Ölzufuhrlöcher und dem zweiten Wälzelement, das dem ersten Wälzelement benachbart ist, befindet, beide Ölzufuhrlöcher durch keine Wälzelemente gleichzeitig blockiert. Daher läuft das Schmieröl, das vom Gehäuse zugeführt ist, durch jedes Ölzufuhrloch, das durch kein Wälzelement blockiert ist, und somit tritt keine Luftstromschwankung auf. Daher ist es, selbst wenn das Luftstromvolumen nicht erhöht ist, möglich zu verhindern, dass es für das Schmieröl schwierig wird, jedes Wälzelement zu erreichen. Infolgedessen ist es möglich, den Geräuschpegel zu mindern, der durch Erhöhen des Luftstromvolumens erzeugt ist. Das Wälzlager kann ein Schrägkugellager sein. Das Wälzlager kann ein Zylinderrollenlager sein.
Ein Wälzlager gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Wälzlager mit Wälzelementen, die zwischen Wälzflächen eines Innenrings und eines Außenrings eingeschoben sind. Ein Ölzufuhrloch zur Schmierölzufuhr ist im Außenring zum Verbinden zwischen einer Außendurchmesserfläche des Außenrings und einer Position in der Nähe der Wälzfläche in einer Innenumfangsfläche des Außenrings vorgesehen. Eine Umfangsnut ist auf der Außendurchmesserfläche des Außenrings zum Verbinden mit dem Ölzufuhrloch zum Einleiten eines Schmieröls in das Ölzufuhrloch, welches von einer Umfangsposition außerhalb des Lagers zugeführt ist, die von jener des Ölzufuhrlochs abweicht, vorgesehen. Die „Position in der Nähe der Wälzfläche” bezieht sich auf eine Position in der Innenumfangsfläche des Außenrings auf einer Nichtkontaktseite zwischen dem Wälzelement und dem Außenring bezüglich der Mitte des Wälzelements, wobei die Position ermöglicht, dass das gesamte Schmieröl, das aus dem Ölzufuhrloch abgelassen ist, auf das Wälzelement Anwendung findet.
Bei diesem Bau wird das Schmieröl, das vom Schmieröleinleitungsloch des Gehäuses zugeführt ist, aus dem Ölzufuhrloch der Position in der Nähe der Wälzfläche innerhalb des Lagers über den umfänglichen Stromdurchgang zugeführt, der auf der Anbringungsfläche zwischen der Außendurchmesserfläche des Außenrings und der Innendurchmesserfläche des Gehäuses vorgesehen ist, um das Wälzlager zu schmieren. Anders gesagt wird das Schmieröl, das vom Schmieröleinleitungsloch des Gehäuses zugeführt ist, dem Ölzufuhrloch über den umfänglichen Stromdurchgang zugeführt, nicht direkt dem Ölzufuhrloch. Daher ist bei einem Prozess, bei dem das Schmieröl über den umfänglichen Stromdurchgang fließt, durch einen Drosseleffekt oder einen Blendeneffekt ein Luftdruck auf einem bestimmten Pegel (ungefähr 0,2 MPa oder höher) gehalten, sodass der zugeführte Luftdruck nicht übermäßig herabgesetzt ist. Wenn das Schmieröl mit einem hohen Zufuhrluftdruck in ein Ölzufuhrloch fließt, ist eine Luftstromgeschwindigkeit davon an einem Auslass des Ölzufuhrlochs herabgesetzt. Infolgedessen ist es möglich, den Geräuschpegel zu mindern. Daher ist es, wenn eine Hauptwelle oder dergleichen, die durch die Wälzlagerbaugruppe drehbar gestützt ist, auf einer hohen Geschwindigkeit gedreht wird, möglich, den Geräuschpegel zu mindern, und daher kann ein Arbeitsumfeld verbessert sein.
Eine Querschnittsfläche des umfänglichen Stromdurchgangs, die bei Betrachtung des umfänglichen Stromdurchgangs erzielt ist, welcher durch eine Ebene geschnitten ist, die eine axiale Lagerrichtung enthält, kann nicht geringer als 22% und nicht größer als 53% einer Querschnittsfläche des Ölzufuhrlochs sein, die bei Betrachtung des Ölzufuhrlochs erzielt ist, welches durch eine Ebene geschnitten ist, die senkrecht zu einer Richtung steht, in der das Ölzufuhrloch verläuft, in welchem Falle ein Durchmesser des Ölzufuhrlochs nicht unter 1,2 mm und nicht über 1,5 mm liegen kann, und eine Querschnittsfläche des umfänglichen Stromdurchgangs, die bei Betrachtung des umfänglichen Stromdurchgangs erzielt ist, welcher durch die Ebene geschnitten ist, die die axiale Lagerrichtung enthält, nicht geringer als 0,4 mm² und nicht größer als 0,6 mm² sein kann.
Die Wälzelemente können Kugeln sein, ein Auslass des Ölzufuhrlochs kann an einer Position im Außenring vorgesehen sein, an der das Schmieröl jedem Wälzelement direkt zugeführt ist, und das Ölzufuhrloch kann sich an einer derartigen Position befinden, dass, wenn sich eine Mitte des Wälzelements an einer Umfangsposition befindet, die dieselbe wie jene einer Mittellinie des Ölzufuhrlochs ist, ein Winkel, der zwischen einer radialen Lagerrichtung und einer geraden Linie, welche die Mitte des Wälzelements mit einem Schnittpunkt zwischen der Mittellinie des Ölzufuhrlochs und einer Außendurchmesserfläche des Wälzelements verbindet, in einer Ebene, die die Mitte des Wälzelements und eine Lagerachs enthält, gebildet ist, in einem Bereich von nicht unter 10° und nicht über 30° liegt.
Das Schmieröl, das in das Ölzufuhrloch des Außenrings eingeleitet ist, kann in einer Form von Luft-Öl sein.
Ringförmige Nute können auf der Außendurchmesserfläche des Außenrings vorgesehen sein und auf gegenüberliegenden Seiten der Umfangsnut angeordnet sein, in welchem Falle ein ringförmiges Dichtungsglied in jeder ringförmigen Nut vorgesehen sein kann. Diese ringförmigen Dichtungsglieder verhindern, dass das Schmieröl unerwünschterweise aus der Außendurchmesserfläche des Außenrings leckt.
Eine Wälzlagerbaugruppe gemäß einem zweiten Bau der vorliegenden Erfindung ist eine Wälzlagerbaugruppe, die Folgendes enthält: ein Wälzlager mit Wälzelementen, die zwischen Wälzflächen eines Innenrings und eines Außenrings eingeschoben sind; und ein Gehäuse mit einer Innendurchmesserfläche, auf der der Außenring des Wälzlagers angebracht ist. Ein Ölzufuhrloch zur Schmierölzufuhr ist in dem Außenring zum Verbinden zwischen einer Außendurchmesserfläche des Außenrings und der Wälzfläche des Außenrings, nicht einer Position in der Nähe der Wälzfläche des Außenrings, vorgesehen. Ein umfänglicher Stromdurchgang ist auf einer Anbringungsfläche zwischen der Außendurchmesserfläche des Außenrings und der Innendurchmesserfläche des Gehäuses, auf der der Außenring angebracht ist, vorgesehen. Der umfängliche Stromdurchgang steht mit dem Ölzufuhrloch in Verbindung und verläuft in einer Umfangsrichtung. Ein Schmieröleinleitungsloch ist in dem Gehäuse zum Verbinden mit dem umfänglichen Stromdurchgang an einer Umfangsposition, die von jener des Ölzufuhrlochs abweicht, zum Zuführen eines Schmieröls zum umfänglichen Stromdurchgang vorgesehen. Die Zahl der Wälzelemente, die in dem Wälzlager vorgesehen sind, ist eine ungerade Zahl. Die zwei Ölzufuhrlöcher sind jeweils in diagonalen 180-Grad-Positionen im Außenring vorgesehen.
Bei diesem Bau ist die Zahl der Wälzelemente eine ungerade Zahl, und die zwei Ölzufuhrlöcher sind jeweils in diagonalen 180-Grad-Positionen im Außenring vorgesehen, und daher ist, selbst wenn ein Wälzelement eines der Ölzufuhrlöcher blockiert, das andere Ölzufuhrloch durch kein Wälzelement blockiert. Dementsprechend läuft das Schmieröl, das vom Gehäuse zugeführt ist, durch jedes Ölzufuhrloch, das durch keines der Wälzelemente blockiert ist. Daher läuft das Schmieröl, das vom Gehäuse zugeführt ist, durch jedes Ölzufuhrloch, das durch kein Wälzelement blockiert ist, und somit tritt keine Luftstromschwankung auf. Daher ist es, selbst wenn das Luftstromvolumen nicht erhöht ist, möglich zu verhindern, dass es für das Schmieröl schwierig wird, jedes Wälzelement zu erreichen.
Infolgedessen ist es möglich, den Geräuschpegel zu mindern, der durch Erhöhen des Luftstromvolumens erzeugt ist. Infolgedessen ist es möglich, den Geräuschpegel, der durch Erhöhen des Luftstromvolumens bewirkt ist, zu mindern. Da jedes Ölzufuhrloch zwischen der Außendurchmesserfläche des Außenrings und der Wälzfläche des Außenrings verbindet, kann das Schmieröl jedem Wälzelement ohne Luftvorhangbeeinflussung durch jedes Wälzelement während des Lagerbetriebs zuverlässig zugeführt sein. Da die zwei Ölzufuhrlöcher jeweils an diagonalen 180-Grad-Positionen im Außenring vorgesehen sind, ist es zudem möglich, das gesamte Lager einheitlich zu kühlen.
Eine Wälzlagerbaugruppe gemäß einem dritten Bau der vorliegenden Erfindung ist eine Wälzlagerbaugruppe, die Folgendes enthält: ein Wälzlager mit Wälzelementen, die zwischen Wälzflächen eines Innenrings und eines Außenrings eingeschoben sind; und ein Gehäuse mit einer Innendurchmesserfläche, auf der der Außenring des Wälzlagers angebracht ist. Ein Ölzufuhrloch zur Schmierölzufuhr ist in dem Außenring zum Verbinden zwischen einer Außendurchmesserfläche des Außenrings und der Wälzfläche des Außenrings vorgesehen. Ein umfänglicher Stromdurchgang ist auf einer Anbringungsfläche zwischen der Außendurchmesserfläche des Außenrings und der Innendurchmesserfläche des Gehäuses, auf der der Außenring angebracht ist, vorgesehen, wobei der umfängliche Stromdurchgang mit dem Ölzufuhrloch in Verbindung steht und in einer Umfangsrichtung verläuft. Ein Schmieröleinleitungsloch ist in dem Gehäuse zum Verbinden mit dem umfänglichen Stromdurchgang an einer Umfangsposition, die von jener des Ölzufuhrlochs abweicht, zum Zuführen eines Schmieröls zum umfänglichen Stromdurchgang vorgesehen. Die Zahl der Wälzelemente, die in dem Wälzlager vorgesehen sind, ist eine gerade Zahl. Die zwei Ölzufuhrlöcher sind derart im Außenring vorgesehen, dass, wenn eine Umfangsposition eines beliebigen der Wälzelemente mit jener von einem der Ölzufuhrlöcher zusammenfällt, sich das andere Ölzufuhrloch an einer Außenringumfangsposition zwischen einem ersten Wälzelement nahe einer diagonalen 180-Grad-Position bezüglich des einen der Ölzufuhrlöcher und einem zweiten Wälzelement, das dem ersten Wälzelement benachbart ist, befindet.
Bei diesem Bau sind, wenn sich das andere Ölzufuhrloch an der Außenringumfangsposition zwischen dem ersten Wälzelement nahe der diagonalen 180-Grad-Position bezüglich des einen der Ölzufuhrlöcher und dem zweiten Wälzelement, das dem ersten Wälzelement benachbart ist, befindet, beide Ölzufuhrlöcher durch keine Wälzelemente gleichzeitig blockiert. Daher läuft das Schmieröl, das vom Gehäuse zugeführt ist, durch jedes Ölzufuhrloch, das durch kein Wälzelement blockiert ist, und somit tritt keine Luftstromschwankung auf. Daher ist es, selbst wenn das Luftstromvolumen nicht erhöht ist, möglich zu verhindern, dass es für das Schmieröl schwierig wird, jedes Wälzelement zu erreichen. Infolgedessen ist es möglich, den Geräuschpegel zu mindern, der durch Erhöhen des Luftstromvolumens erzeugt ist. Da jedes Ölzufuhrloch zwischen der Außendurchmesserfläche des Außenrings und der Wälzfläche des Außenrings verbindet, kann das Schmieröl jedem Wälzelement ohne Luftvorhangbeeinflussung durch jedes Wälzelement während des Lagerbetriebs zuverlässig zugeführt sein.
Jegliche Kombination von zumindest zwei Bauweisen, die in den beiliegenden Ansprüchen und/oder der Beschreibung und/oder den beiliegenden Zeichnungen offenbart sind, ist als im Schutzumfang der vorliegenden Erfindung enthalten zu betrachten. Insbesondere jegliche Kombination von zwei oder mehr der beiliegenden Ansprüche ist gleicherweise als im Schutzumfang der vorliegenden Erfindung enthalten zu betrachten.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
In jedem Falle geht die vorliegende Erfindung deutlicher aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen davon in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen hervor. Die Ausführungsformen und die Zeichnungen dienen jedoch nur Veranschaulichungs- und Erläuterungszwecken und sind in keinerlei Hinsicht als den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung einschränkend zu verstehen, wobei der Schutzumfang durch die beiliegenden Ansprüche festgelegt ist. In den Zeichnungen sind gleiche Bezugszeichen in den verschiedenen Ansichten durchwegs zum Bezeichnen gleicher Teile verwendet. Es zeigen:
1A eine Längsschnittansicht eines Wälzlagers gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
1B eine vergrößerte Querschnittansicht eines Hauptabschnitts des Wälzlagers;
2 eine schematische Querschnittansicht eines Außenrings des Wälzlagers, die eine Phasendifferenz zwischen einem Ölzufuhrloch des Außenrings und einem Schmieröleinleitungsloch zeigt;
3 ein Kennzeichendiagramm, das eine Beziehung zwischen einer Drehgeschwindigkeit und einem Geräuschpegel zeigt;
4 ein Kennzeichendiagramm, das eine Beziehung zwischen einem Luftdruck und einem Luftstromvolumen zeigt;
5 ein Kennzeichendiagramm, das eine Beziehung zwischen dem Durchmesser des Ölzufuhrlochs und einer Luftstromgeschwindigkeit zeigt;
6 eine Längsschnittansicht eines Wälzlagers gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
7 eine schematische Querschnittansicht eines Außenrings des Wälzlagers, die eine Phasendifferenz zwischen einem Ölzufuhrloch des Außenrings und einem Schmieröleinleitungsloch zeigt;
8A eine Längsschnittansicht eines Wälzlagers gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung;
8B eine vergrößerte Querschnittansicht eines Hauptabschnitts des Wälzlagers;
9 eine Längsschnittansicht einer Hauptwellenvorrichtung für ein Maschinenwerkzeug, das die Wälzlagerbaugruppe gemäß einer der Ausführungsformen nutzt;
10 ein Kennzeichendiagramm, das eine Beziehung zwischen einem Luftstromvolumen und einer Phasendifferenz zwischen dem Schmieröleinleitungsloch und dem Außenringzufuhrloch zeigt;
11 eine Längsschnittansicht einer Wälzlagerbaugruppe gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
12 eine Längsschnittansicht einer Wälzlagerbaugruppe gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
13 eine Längsschnittansicht einer Wälzlagerbaugruppe gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
14 eine Längsschnittansicht einer Wälzlagerbaugruppe gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
15 ein Kennzeichendiagramm, das ein Frequenzuntersuchungsergebnis eines Lagers bei 13000 min^–1 zeigt;
16A eine Längsschnittansicht eines Wälzlagers gemäß einer achten Ausführungsform;
16B eine Obenansicht des Wälzlagers;
17A eine Längsschnittansicht eines Wälzlagers gemäß einer neunten Ausführungsform;
17B eine Obenansicht des Wälzlagers;
18 eine Längsschnittansicht eines Wälzlagers gemäß einer zehnten Ausführungsform;
19 ein Kennzeichendiagramm, das eine Beziehung zwischen einer Drehgeschwindigkeit und einem Geräuschpegel zeigt;
20 eine Längsschnittansicht eines Wälzlagers, die ein Beispiel der Position eines Ölzufuhrlochs eines Außenrings zeigt;
21 eine Obenansicht eines Wälzlagers gemäß einem vorgeschlagenen Bezugsbeispiel;
22 eine Längsschnittansicht des Wälzlagers, die ein Beispiel einer Position eines Ölzufuhrlochs eines Außenrings zeigt;
23 eine Längsschnittansicht des Wälzlagers, die ein anderes Beispiel der Position des Ölzufuhrlochs des Außenrings zeigt; und
24 eine Obenansicht eines Wälzlagers gemäß einem vorgeschlagenen Bezugsbeispiel.
BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Unter Bezugnahme auf 1A und 1B bis 5 wird eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Ein Wälzlager gemäß der Ausführungsform ist beispielsweise zum Stützen einer Maschinenwerkzeughauptwelle und in einem Luft-/Öl-Schmiersystem benutzt. Die Anwendung des und das Schmiersystem für das Wälzlager sind jedoch nicht darauf beschränkt.
Wie in 1A gezeigt, enthält das Wälzlager gemäß der Ausführungsform einen Innenring 1, einen Außenring 2 und mehrere Wälzelemente 3, die zwischen Wälzflächen 1a und 2a dieses Innen- und Außenrings 1 und 2 eingeschoben sind. Das Wälzlager dieses Beispiels ist ein Schrägkugellager, und die Wälzelemente 3 sind aus Kugeln gebildet. Jedes Wälzelement 3 ist derart innerhalb einer Tasche 4a eines ringförmigen Halters 4 gehalten, dass sie in gleichen Zwischenräumen in einer Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind. Der Rollenhalter 4 ist beispielsweise eine Außenringführungsart, die auf einer Innendurchmesserfläche 2f des Außenrings 2 geführt ist.
1B ist eine vergrößerte Ansicht eines IB-Abschnitts in 1A. Wie in 1B gezeigt, sind eine Umfangsnut 2b, die ein umfänglicher Stromdurchgang ist, und ein Ölzufuhrloch 2c im Außenring 2 vorgesehen. Das Ölzufuhrloch 2c ist ein Loch zur Schmierölzufuhr, das zwischen einer Außendurchmesserfläche 2d des Außenrings 2 und einer Position in der Nähe der Wälzfläche in einer Innumfangsfläche 2g des Außenrings 2 verbindet. Im Außenring 2 ist das Ölzufuhrloch 2c an einer Stelle auf einer Gegenseite zu einer Seite vorgesehen, gegen die eine Wirkungslinie L1, die einen Kontaktwinkel mit der Wälzfläche 2a herstellt, geneigt ist, und verläuft durch den Außenring 2 in einer radialen Richtung (2). Der Durchmesser φ des Ölzufuhrlochs 2c ist nicht kleiner als 1,2 mm und nicht größer als 1,5 mm. Die „Position in der Nähe der Wälzfläche” bezieht sich auf eine Position in der Innenumfangsfläche 2g des Außenrings 2 auf einer Nichtkontaktseite zwischen dem Wälzelement 3 und dem Außenring 2 bezüglich der Mitte des Wälzelements, wobei die Position ermöglicht, dass das gesamte Schmieröl, das aus dem Ölzufuhrloch 2c abgelassen ist, auf jedes Wälzelement 3 Anwendung findet.
Wie in 1B gezeigt, ist die Umfangsnut 2b auf der Außendurchmesserfläche 2d, die eine Anbringungsfläche des Außenrings 2 bezüglich eines Gehäuses 6 ist, vorgesehen, dass sie mit dem Ölzufuhrloch 2c in Verbindung steht, sodass das Schmieröl von außerhalb des Lagers in das Ölzufuhrloch 2c eingeleitet ist. Anders gesagt ist die Umfangsnut 2b derart vorgesehen, dass sie eine Stelle in der Außendurchmesserfläche 2d des Außenrings 2 durchläuft, an der ein Öffnungsende des Ölzufuhrlochs 2c vorhanden ist. Die Umfangsnut 2b dient zum Einleiten des Schmieröls aus dem Gehäuse 6 in das Ölzufuhrloch 2. Insbesondere wirken die Umfangsnut 2b und eine Außenumfangsfläche des Außenrings 2 zum Ausbilden eines umfänglichen Stromdurchgangs zusammen.
Wie in 2 gezeigt, ist ein Schmieröleinleitungsloch 6c im Gehäuse 6 vorgesehen und verläuft in der radialen Richtung an einer Umfangsposition, die von jener des Ölzufuhrlochs 2c abweicht. Die Umfangspositionen eines Auslasses 6ca des Schmieröleinleitungslochs 6c und eines Einlasses 2ca des Ölzufuhrlochs 2c sind voneinander um einen bestimmten Winkel β verschoben. Das Schmieröleinleitungsloch 6c steht über die Umfangsnut 2b mit dem Ölzufuhrloch 2c in Verbindung.
Wie in 1B gezeigt, ist eine Querschnittsfläche E der Umfangsnut 2b, die bei Betrachtung der Umfangsnut 2b erzielt ist, welche durch eine Ebene geschnitten ist, die eine axiale Lagerrichtung enthält, derart eingerichtet, dass sie nicht geringer als 0,4 mm² und nicht größer als 0,6 mm² ist. Die Querschnittsfläche E der Umfangsnut 2b ist derart festgelegt, dass sie nicht geringer als 22% und nicht größer als 53% einer Querschnittsfläche S des Ölzufuhrlochs 2c ist, die bei Betrachtung des Ölzufuhrlochs 2c erzielt ist, welches durch eine Ebene geschnitten ist, die senkrecht zu einer Richtung steht, in der das Ölzufuhrloch 2c verläuft. Wenn das Ölzufuhrloch 2c einen Durchmesser φd aufweist, wird die Querschnittsfläche S des Ölzufuhrlochs 2c durch Multiplizieren der Kreiszahl π mit (φd/2)² berechnet. Die Umfangsnut 2b ist derart ausgebildet, dass sie einen bogenförmigen Querschnitt aufweist, und ist beispielsweise derart angeordnet, dass die Position eines Nutbodens der Umfangsnut 2b mit der Mittelachse des Ölzufuhrlochs 2c zusammenfällt.
Wie in 1A gezeigt, sind ringförmig Nute 2e jeweils an Positionen auf axialen gegenüberliegenden Seiten der Umfangsnut 2b in der Außendurchmesserfläche 2d des Außenrings 2 vorgesehen. Ein ringförmiges Dichtungsglied 5, das aus einem O-Ring gebildet ist, ist in jeder ringförmigen Nut 2e vorgesehen. Anders gesagt wird durch Vorsehen der ringförmigen Dichtungslieder 5 an den Positionen, zwischen der Innenumfangsfläche des Gehäuses 6 und der Außendurchmesserfläche 2d des Außenrings, auf axialen gegenüberliegenden Seiten der Umfangsnut 2b und des Ölzufuhrlochs 2c versucht, Auslecken des Schmieröls zu verhindern.
3 ist ein Kennzeichendiagramm, das eine Beziehung zwischen einer Drehgeschwindigkeit und einem Geräuschpegel zeigt. 4 ist ein Kennzeichendiagramm, das eine Beziehung zwischen einem Luftdruck und einem Luftstromvolumen zeigt. 5 ist ein Kennzeichendiagramm, das eine Beziehung zwischen dem Durchmesser eines Ölzufuhrlochs und einer Luftstromgeschwindigkeit zeigt. Unter den Bedingungen, bei denen ein oder zwei Ölzufuhrlöcher 2c des Außenrings 2 vorgesehen und der Durchmesser φd jeden Ölzufuhrlochs 2c und ein Luftstromvolumen zum Ölzufuhrloch 2c verschiedenartig geändert wurden, wurde ein Geräuschpegel bezüglich einer Drehgeschwindigkeit gemessen. Als Ergebnis, wie in 3 gezeigt, wird erkannt, dass der Geräuschpegel am höchsten ist, wenn die Anzahl der Ölzufuhrlöcher Eins ist, der Durchmesser φd des Ölzufuhrlochs 0,8 mm ist und das Luftstromvolumen 25 NL/min beträgt. Demgegenüber ist der Geräuschpegel geringfügig gemindert, wenn das Luftstromvolumen auf 15 NL/min herabgesetzt ist; oder der Durchmesser φd des Ölzufuhrlochs 1,2 mm beträgt und das Luftstromvolumen 25 NL/min beträgt. Man nimmt an, dass dies so ist, weil, in 4 und 5, die Luftstromgeschwindigkeit oder die Injektionsgeschwindigkeit von Luft von 800 m/s (ein Luftdruck von 0,5 MPa) in jedem Falle auf ungefähr 500 m/s (ein Luftdruck von 0,25 MPa) oder auf ungefähr 350 m/s (ein Luftdruck von 0,25 MPa) herabgesetzt ist. Selbst bei einer derartigen Abnahme des Geräuschpegels wird das Geräusch vom Gehör jedoch immer noch als grell empfunden.
Zum weiteren Mindern des Geräuschpegels ist es nur notwendig, die Luftstromgeschwindigkeit herabzusetzen. Dafür ist es notwendig, den Durchmesser φd des Ölzufuhrlochs zu erhöhen oder den Luftdruck zum Herabsetzen des Luftstromvolumens herabzusetzen. Tatsachlich ist es jedoch zweckdienlich, dass der Durchmesser φd des Ölzufuhrlochs höchstens ungefähr 1,2 mm bis 1,5 mm beträgt. Zudem entsteht, wenn das Luftstromvolumen übermäßig herabgesetzt ist, ein Problem, dass Öl nicht einheitlich in einem Rohr fließt, das beispielsweise aus einer Nylonröhre mit einer Länge von mehreren Metern und einem Innendurchmesser von ungefähr φ3 mm gebildet ist und von einer Luft-/Ölschmiereinheit (nicht gezeigt) zum Lagerverläuft.
Daher wurde, um den Luftdruck auf einem bestimmten Pegel zu halten, und zum Herabsetzen der Luftstromgeschwindigkeit am Auslass des Ölzufuhrlochs, während das Luftstromvolumen auf ungefähr 20 NL/min gehalten ist, wobei Ölfluss im Rohr nicht beeinträchtigt ist, eine Spezifikation vorgeschlagen, bei der der Durchmesser φd des Ölzufuhrlochs auf ungefähr 1,5 mm erhöht und die Querschnittsfläche E der Umfangsnut auf eine derartige Größe begrenzt ist, dass die Querschnittsfläche E äquivalent zu jener des Querschnitts eines Lochs von φ0,8 mm wird. Wenn der Durchmesser φd des Ölzufuhrlochs derart eingestellt ist, dass er nicht kleiner als 1,2 mm und nicht größer als 1,5 mm ist, und die Querschnittsfläche E der Umfangsnut derart eingestellt ist, dass sie nicht kleiner als 0,4 mm² und nicht größer als 0,6 mm² ist, ist eine Wirkung erkannt, dass die Luftstromgeschwindigkeit herabgesetzt ist, ohne Ölfluss im Rohr zu beeinträchtigen. Wenn der Lagerinnendurchmesser im Allgemeinen ungefähr φ30 mm bis φ120 mm beträgt, ist die Wirkung, dass die Luftstromgeschwindigkeit herabgesetzt ist, durch Einstellen des Ölzufuhrlochdurchmessers φd und der Querschnittsfläche E der Umfangsnut auf die obigen numerischen Werte erzielt.
Im Allgemeinen beträgt der Durchmesser eines Lochs in einem Außenring zur Ölzufuhr vom einem Gehäuse ungefähr φ3 mm. Bei dem Wälzlager gemäß der Ausführungsform ist jedoch eine Drosselwirkung auf den Stromdurchgang in einem Prozess des Fließens über die Umfangsnut des Außenrings vorgesehen und der Stromdurchgang am Ölzufuhrloch, der ein Enddurchgang ist, verengt. Der Stromdurchgang für Luft-Öl ist in der Mitte des Stromdurchgangs für Schmieröl verengt, daher kann, wenn kein bestimmter Luftdruckpegel angewendet ist, ein Luftstromvolumen nicht gewährleistet sein. Daher ist es, da ein bestimmter Luftdruckpegel angewendet ist, möglich, ein Problem zu vermeiden, dass das Öl aufgrund von Unzulänglichkeit eines Luftstromvolumens weniger gleichmäßig in dem Rohr fließt. Es ist zu beachten, dass der Luftdruck im Allgemeinen nicht auf einen niedrigen Wert eingestellt ist und häufig auf ungefähr 0,2 bis 0,5 MPa gehalten ist.
Bei dem oben beschriebenen Wälzlager wird das Schmieröl, das von außerhalb des Lagers zugeführt ist, der Position in der Nähe der Wälzfläche innerhalb des Lagers zum Schmieren des Lagers vom Ölzufuhrloch 2c über die Umfangsnut 2d des Außenrings 2 zugeführt. Anders gesagt wird das Schmieröl, das von außerhalb des Lagers zugeführt ist, über die Umfangsnut 2d in das Ölzufuhrloch 2c eingeleitet, nicht direkt in das Ölzufuhrloch 2c. Daher ist bei einem Prozess, bei dem das Schmieröl über die Umfangsnut 2d fließt, durch eine Drosselwirkung ein Luftdruck auf einem bestimmten Pegel (ungefähr 0,2 MPa oder höher) gehalten, sodass der zugeführte Luftdruck nicht übermäßig herabgesetzt ist. Wenn das Schmieröl mit einem hohen Zufuhrluftdruck in ein Ölzufuhrloch fließt, ist eine Luftstromgeschwindigkeit an einem Auslass des Ölzufuhrlochs herabgesetzt. Infolgedessen ist es möglich, den Geräuschpegel zu mindern. Wenn das Lager auf einer hohen Geschwindigkeit gedreht ist, ist es möglich den Geräuschpegel zu mindern, und daher kann eine Arbeitsumgebung verbessert sein.
Da die ringförmigen Nute 2e auf der Außendurchmesserseite 2d des Außenrings 2 vorgesehen sind und auf den axialen gegenüberliegenden Seiten der Umfangsnut 2b angeordnet sind und das ringförmige Dichtungsglied 5 in jeder ringförmigen Nut 2e vorgesehen ist, verhindern die ringförmigen Dichtungsglieder 5, dass Schmieröl unerwünschterweise aus der Außendurchmesserfläche 2d des Außenrings 2 ausleckt.
Da der Durchmesser des Ölzufuhrlochs 2c derart eingerichtet ist, dass er nicht kleiner als 1,2 mm und nicht größer als 1,5 mm ist, und die Querschnittsfläche der Umfangsnut 2b, die bei Betrachtung der Umfangsnut 2b erzielt ist, welche durch eine Ebene geschnitten ist, die eine axiale Lagerrichtung enthält, derart eingerichtet ist, dass sie nicht geringer als 0,4 mm² und nicht größer als 0,6 mm² ist, kann das Luftstromvolumen derart gehalten sein, dass der Ölfluss im Rohr nicht beeinträchtigt ist, und gleichzeitig ist es möglich, die Luftstromgeschwindigkeit am Auslass des Ölzufuhrlochs 2c herabzusetzen. Daher ist es möglich, den Geräuschpegel zu mindern.
Unter Bezugnahme auf 6 und 7 wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. In der folgenden Beschreibung der Ausführungsform sind Abschnitte, die den in der ersten Ausführungsform beschriebenen Gegenständen entsprechen, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, und die übereinstimmende Beschreibung davon ist ausgelassen. Es ist außerdem möglich, die Ausführungsformen teilweise zu kombinieren, solange sich aufgrund der Kombination kein Problem besonders stellt. Wie in 6 und 7 gezeigt, sind in einem Wälzlager gemäß der zweiten Ausführungsform zwei Ölzufuhrlöcher 2c zur Schmierölzufuhr an diagonalen 180-Grad-Positionen im Außenring 2 vorgesehen. Die Umfangsnut 2b, die auf der Außendurchmesserfläche 2d des Außenrings 2 vorgesehen ist, steht mit den zwei Ölzufuhrlöchern 2c in Verbindung.
In diesem Fall, wie in 7 gezeigt, ist es möglich, das Luftstromvolumen pro Ölzufuhrloch um die Hälfte herabzusetzen, und dementsprechend ist es möglich, die Luftstromgeschwindigkeit weiter herabzusetzen. Da die zwei Ölzufuhrlöcher 2c an den diagonalen 180-Grad-Positionen vorgesehen sind, breitet sich das Schmieröl zudem in der Umfangsrichtung über die Umfangsnut 2b aus. Daher ist es möglich, eine Kühlwirkung des Außenrings 2 weiter zu steigern. Es ist außerdem möglich, die zwei Ölzufuhrlöcher 2c in einem Phasenwinkel anzuordnen, der von 180 Grad abweicht. Alternativ können drei oder mehr Ölzufuhrlöcher 2c vorgesehen sein.
In einer dritten Ausführungsform, die in 8A und 8B gezeigt ist, ist der Durchmesser φd des Ölzufuhrlochs 2c derart eingerichtet, dass er nicht kleiner als 1,2 mm und nicht größer als 1,5 mm ist, und die Querschnittsfläche der Umfangsnut 2b, die bei Betrachtung der Umfangsnut 2b erzielt ist, welche durch eine Ebene geschnitten ist, die die axiale Lagerrichtung enthält, ist derart eingerichtet, dass sie nicht geringer als 0,6 mm² ist. In diesem Falle ist es, obwohl die Möglichkeit besteht, dass das Öl weniger gleichmäßig im Rohr fließt als in jeder oben beschriebenen Ausführungsform, möglich, die Luftstromgeschwindigkeit am Auslass des Ölzufuhrlochs 2c herabzusetzen. Daher ist es möglich, den Geräuschpegel zu mindern. Das Wälzlager kann ein Zylinderrollenlager sein. In diesem Fall ist, da das Schmieröl von außerhalb des Lagers über die Umfangsnut in das Ölzufuhrloch eingeleitet ist, nicht direkt in das Ölzufuhrloch, die Stromgeschwindigkeit des Schmieröls ebenfalls durch eine Drosselwirkung herabgesetzt, und daher ist es möglich, den Geräuschpegel zu mindern. Als das Schmiersystem kann ein Ölnebelschmiersystem anstelle des Luft-/Ölschmiersystems benutzt sein.
Unter Bezugnahme auf 9 und 10 wird eine Wälzlagerbaugruppe, die Wälzlager, die jedes durch ein beliebiges der Schrägkugellager gemäß der oben beschriebenen ersten bis dritten Ausführungsform gebildet sind, und ein Gehäuse enthalten, an dem die Außenringe der Wälzlager angebracht sind, beschrieben. 9 ist eine Längsschnittansicht einer Maschinenwerkzeug-Hauptwellenvorrichtung, die die Wälzlagerbaugruppe nutzt. Wie in 9 gezeigt, weist eine Hauptwelle 7 einen Endabschnitt 7a, an den ein Futter für eine Arbeit oder ein Werkzeug (nicht gezeigt) gepasst ist, und den anderen Endabschnitt 7b auf, mit dem eine Antriebsquelle, wie etwa ein Motor, über einen Drehübertragungsmechanismus verbunden ist. Die Hauptwelle 7 ist drehbar durch ein Paar Wälzlager gestützt, die in einer axialen Richtung voneinander beabstandet sind. Diese Wälzlager sind Rücken an Rücken angeordnet.
Der Innenring 1 jeden Wälzlagers ist auf einer Außenumfangsfläche der Hauptwelle 7 angebracht, und der Außenring 2 jeden Wälzlagers ist auf einer Innenumfangsfläche eines Gehäuses 8 angebracht. Die Umfangsnut 2b (1A) ist auf einer Anbringungsfläche zwischen der Außendurchmesserfläche jeden Außenrings 2 und der Innendurchmesserfläche des Gehäuses 8, auf der jeder Außenring 2 angebracht ist, vorgesehen. Die Umfangsnut 2b steht mit dem Ölzufuhrloch 2c in Verbindung und verläuft in einer Umfangsrichtung. Diese Innen- und Außenringe 1 und 2 sind an der Hauptwelle 7 bzw. dem Gehäuse 8 durch ein Innenringhalteglied 9 bzw. ein Außenringhalteglied 10 befestigt. Das Gehäuse 8 ist zum Aufweisen einer Doppelstruktur konfiguriert, die aus einem Innengehäuse 8a und einem Außengehäuse 8b gebildet ist, und ein Kühlmediumstromdurchgang 11 ist zwischen dem Innengehäuse 8a und dem Außengehäuse 8b ausgebildet. Das Innengehäuse 8a ist mit Luft-/Ölzufuhrdurchgängen 12 mit Luft-/Ölzufuhröffnungen 12a versehen. Jede Luft-/Ölzufuhröffnung 12a ist mit einer Luft-/Ölzufuhrquelle (nicht gezeigt) verbunden. Ein Schmieröleinleitungsloch 12b eines Endes der stromabwärtigen Seite jeden Luft-/Ölzufuhrdurchgangs 12 im Innengehäuse 8a und das Ölzufuhrloch 2c jeden Außenrings 2 sind derart angeordnet, dass die Phasen davon in der Umfangsrichtung voneinander abweichen. Zudem ist das Innengehäuse 8a mit Luft-/Ölablassnuten 13 auf der Innenumfangsfläche davon und in der Nähe der Positionen, an denen die Wälzlager vorgesehen sind, und außerdem mit einem Luft-/Ölablassdurchgang 14 versehen, durch die die Luft-/Ölablassnute 13 zur Atmosphäre münden.
Gemäß der Maschinenwerkzeug-Hauptwellenvorrichtung wird Luft-/Öl von jedem Schmieröleinleitungsloch 12b über die Umfangsnut 2b dem Ölzufuhrloch 2c zugeführt, nicht direkt dem Ölzufuhrloch 2c. Daher ist bei einem Prozess, bei dem Luft-/Öl über die Umfangsnut 2b fließt, durch einen Drosseleffekt der Luftdruck auf einem bestimmten Pegel (ungefähr 0,2 MPa oder höher) gehalten, sodass der zugeführte Luftdruck nicht übermäßig herabgesetzt ist. Wenn das Öl mit einem derartigen hohen Zufuhrluftdruck in das Ölzufuhrloch fließt, ist die Luftstromgeschwindigkeit davon am Auslass des Ölzufuhrlochs herabgesetzt. Infolgedessen ist es möglich, den Geräuschpegel zu mindern.
10 ist ein Kennzeichendiagramm, das eine Beziehung zwischen einem Luftstromvolumen und einer Phase zwischen dem Schmieröleinleitungsloch und dem Außenringzufuhrloch zeigt. An jeder Phase wurde das Luftstrom in jedem der Fälle gemessen, in denen der Durchmesser des Ölzufuhrlochs φ0,8 mm war und der Luftdruck 0,5 MPa war; der Durchmesser des Ölzufuhrlochs φ1, 5 mm war und der Luftdruck 0,5 MPa war; und der Durchmesser des Ölzufuhrlochs φ1, 5 mm war und der Luftdruck 0,35 MPa war.
Als Ergebnis wird, wenn die Phase zwischen dem Schmieröleinleitungsloch und dem Außenringölzufuhrloch 0° ist, kein Drosseleffekt der Umfangsnut mit einer herabgesetzten Querschnittsfläche beobachtet, wobei jedoch ein Drosseleffekt zu erscheinen beginnt, wenn die Phasen zueinander verschoben werden. In dem Fall, in dem ein Ölzufuhrloch im Außenring vorgesehen ist, nimmt das Luftstromvolumen nicht weiter ab, selbst wenn die Phasen um 90° oder mehr zueinander verschoben werden. Daher ist es, wenn zwei Ölzufuhrlöcher, deren Phasen um 90° von jener des Schmieröleinleitungslochs abweichen, vorgesehen sind, möglich, das Luftstromvolumen pro Ölzufuhrloch zum Herabsetzen der Luftstromgeschwindigkeit herabzusetzen, wodurch der Geräuschpegel weiter gemindert ist.
Obgleich die Umfangsnut 2b, die der umfängliche Stromdurchgang ist, in jeder oben beschriebenen Ausführungsform auf der Außendurchmesserfläche 2d des Außenrings 2 vorgesehen ist, kann eine Umfangsnut 6b als umfänglicher Stromdurchgang auf einer Innendurchmesserfläche 6a des Gehäuses 6 vorgesehen sein, wie in einer vierten Ausführungsform von 11 gezeigt. Die Umfangsnut 6b steht mit dem Ölzufuhrloch 2c in Verbindung und verläuft in der Umfangsrichtung. Zudem sind, wie oben beschrieben, das Schmieröleinleitungsloch 6c des Gehäuses 6 und das Ölzufuhrloch 2c des Außenrings 2 an Umfangspositionen vorgesehen, die voneinander abweichen. In diesem Falle kann ein Ölzufuhrloch 2c ähnlich der ersten Ausführungsform in 2 im Außenring 2 vorgesehen sein, oder es können zwei Ölzufuhrlöcher 2c ähnlich der zweiten Ausführungsform in 7 im Außenring 2 vorgesehen sein. Zudem sind ringförmige Nute 6d jeweils auf der Innendurchmesserfläche 6a des Gehäuses 6 und an Positionen auf gegenüberliegenden Seiten der Umfangsnut 6b vorgesehen sein. Ein ringförmiges Dichtungsglied 5, das aus einem O-Ring gebildet ist, ist in jeder ringförmigen Nut 6d vorgesehen.
Mit der Konfiguration von 11 wird das Schmieröl, das vom Schmieröleinleitungsloch 6c des Gehäuses 6 zugeführt ist, einer Position in der Nähe der Wälzfläche innerhalb des Lagers zum Schmieren des Lagers vom Ölzufuhrloch 2c über die Umfangsnut 6b des Gehäuses 6 zugeführt. Wie beschrieben wird das Schmieröl vom Schmieröleinleitungsloch 6c über die Umfangsnut 2b in das Ölzufuhrloch 2c eingeleitet, nicht direkt in das Ölzufuhrloch 2c. Daher ist bei einem Prozess, bei dem das Schmieröl über die Umfangsnut 2b fließt, durch eine Drosselwirkung der Luftdruck auf einem bestimmten Pegel (ungefähr 0,2 MPa oder höher) gehalten, sodass der zugeführte Luftdruck nicht übermäßig herabgesetzt ist. Wenn das Schmieröl mit einem derartigen genügenden Luftdruck in das Ölzufuhrloch fließt, ist die Luftstromgeschwindigkeit am Auslass des Ölzufuhrlochs herabgesetzt. Infolgedessen ist es möglich, den Geräuschpegel zu mindern. Wenn das Lager auf einer hohen Geschwindigkeit gedreht ist, ist es daher möglich den Geräuschpegel zu mindern, und daher kann eine Arbeitsumgebung verbessert sein.
Wie in einer fünften Ausführungsform in 12 gezeigt, kann die Umfangsnut 6b auf der Innendurchmesserfläche 6a des Gehäuses 6 vorgesehen sein, können die ringförmigen Nute 2e jeweils auf der Außendurchmesserfläche 2d des Außenrings 2 und an Positionen auf gegenüberliegenden Seiten der Umfangsnut 2b vorgesehen sein und kann das ringförmige Dichtungsglied 5, das aus einem O-Ring gebildet ist, in jeder ringförmigen Nut 2e vorgesehen sein.
Wie in einer sechsten Ausführungsform in 13 gezeigt, kann die Umfangsnut 2b auf der Außendurchmesserfläche 2d des Außenrings 2 vorgesehen sein und kann die Umfangsnut 6b auf der Innendurchmesserfläche 6a des Gehäuses 6 vorgesehen sein.
Wie in einer siebten Ausführungsform in 14 gezeigt, kann die Umfangsnut 2b auf der Außendurchmesserfläche 2d des Außenrings 2 vorgesehen sein, können die ringförmigen Nute 6d jeweils auf der Innendurchmesserfläche 6a des Gehäuses 6 vorgesehen sein und kann das ringförmige Dichtungsglied 5 in jeder ringförmigen Nut 6d vorgesehen sein.
Selbst mit diesen Konfigurationen ist bei dem Prozess, bei dem das Schmieröl über die Umfangsnut fließt, durch den Drosseleffekt der zugeführte Luftdruck erhöht und die Luftstromgeschwindigkeit am Auslass des Ölzufuhrlochs herabgesetzt, wodurch der Geräuschpegel gemindert ist.
Dabei werden im Falle des Schrägkugellagers in dem Luft-/Ölschmiersystem, bei dem das Schmieröl in der Form von Luft-Öl zugeführt ist, nach dem Anbringen des Lagers an der Hauptwelle das Luftstromvolumen und das Ölvolumen auf spezifische Einstellungswerte eingestellt, wonach ein Testbetrieb durchgeführt wird. Hinsichtlich der Einstellung des Luftstromvolumens wird das Luftstromvolumen mit einem Durchflussmesser gemessen, der an einem Rohr vorgesehen ist, welches von einer Luft-/Ölschmiereinheit (nicht gezeigt) zu dem Lager mit dem im Außenring vorgesehenen Ölzufuhrloch verläuft. Wenn beispielsweise erwünscht ist, das Luftstromvolumen auf 30 NL/min einzustellen, erfolgt die Einstellung mit einer Stellschraube oder dergleichen der Luft-/Ölschmiereinheit, sodass der Durchflussmesser 30 NL/min anzeigt. Man geht davon aus, dass der zugeführte Luftdruck zu diesem Zeitpunkt beispielsweise 0,3 MPa beträgt.
20 ist eine Längsschnittansicht eines Wälzlagers, die ein Beispiel der Position des Ölzufuhrlochs des Außenrings 2 zeigt. Dieses Wälzlager ist ein Schrägkugellager, und das Ölzufuhrloch 2c des Außenrings 2 ist an einer axialen Position näher an der Mitte des Wälzelements als jene in jeder oben beschriebenen Ausführungsform. Das Ölzufuhrloch 2c ist derart ausgebildet, dass es entlang der radialen Lagerrichtung von der Außendurchmesserfläche 2d des Außenrings 2 zu einem Abschnitt auf einer Nichtkontaktseite der Wälzfläche 2a des Außenrings 2 verläuft. Daher ist ein Auslass 2cd des Ölzufuhrlochs 2c an einer Position im Außenring 2 vorgesehen, an der das Schmieröl vom Außenring 2 direkt jedem Wälzelement 3 zugeführt sein kann. Die „Nichtkontaktseite” bezieht sich auf eine Seite im Außenring 2, die einer Seit gegenüberliegt, zu der eine Wirkungslinie L1, die einen Kontaktwinkel mit der Wälzfläche 2a herstellt, geneigt ist. 21 ist eine Obenansicht eines Wälzlagers gemäß einem vorgeschlagenen Bezugsbeispiel. Dieses Wälzlager weist den mit einem Ölzufuhrloch 2c versehenen Außenring 2 auf.
Bei dem Wälzlager in 20 oder 21 kann, wenn die Umfangsposition eines beliebigen der Wälzelemente 3 mit jener des Ölzufuhrlochs 2c während des Lagerbetriebs zusammenfällt, das Ölzufuhrloch 2c durch das Wälzelement 3 blockiert sein, was dazu führt, dass es schwierig wird aus dem Auslass 2cb des Ölzufuhrlochs 2c zu kommen. Wenn die Umfangspositionen des Ölzufuhrlochs 2c und des Wälzelements 3 zusammenfallen, besteht die Möglichkeit, dass das Luftstromvolumen, das auf 30 NL/min eingestellt wurde (wobei der Luftdruck auf 0,3 MPa festgelegt ist), nur 10 NL/min erreicht. Demgegenüber besteht außerdem eine Möglichkeit, dass das Luftvolumen zufällig in einem Zustand auf 30 NL/min eingestellt ist, in dem die Umfangspositionen des Ölzufuhrlochs 2c und des Wälzelements 3 zusammenfallen, und dass das Luftstromvolumen dann auf 50 NL/min erhöht ist, sobald sich ihre Phasen voneinander verschieben.
22 ist eine Längsschnittansicht eines Wälzlagers, das ein anderes Beispiel der Position des Ölzufuhrlochs des Außenrings 2 zeigt. Dieses Wälzlager ist ein Schrägkugellager, und das Ölzufuhrloch 2c des Außenrings 2 ist derart vorgesehen, dass es von jenem in 20 zur Außenringendflächenseite hin beabstandet ist. In diesem Beispiel ist das Ölzufuhrloch 2c durch keines der Wälzelemente 3 blockiert, jedoch ist der Abstand zwischen dem Auslass 2cb des Ölzufuhrlochs 2c und jedem Walzelement 3 erhöht. Wenn ein derartiger Abstand erhöht ist, ist es aufgrund der Luftvorhangwirkung durch jedes Wälzelement 3 während der Lagerdrehung schwierig für das Öl, das von der Luft getragen ist, jedes Wälzelement 3 zu erreichen. Daher ist es notwendig, das Luftstromvolumen zu erhöhen, und infolgedessen ist der Geräuschpegel aufgrund von Luftwindgeräusch durch jedes Wälzelement 3 erhöht. Daher wird für die Position des Ölzufuhrlochs 2c in einem Querschnitt des Lagers, der bei Betrachtung des Lagers erzielt ist, welches durch eine Ebene geschnitten ist, die die Lagerachse enthält, angenommen, dass eine anwendbare Reichweite besteht, während eine Position, die in 23 gezeigt ist, die optimale Position ist.
16A ist eine Längsschnittansicht eines Wälzlagers gemäß einer achten Ausführungsform, und 16B ist eine Obenansicht des Wälzlagers. Wie in 16A gezeigt, ist das Ölzufuhrloch 2c derart ausgebildet, dass es entlang der radialen Lagerrichtung von der Außendurchmesserfläche 2d des Außenrings 2 zu dem Abschnitt auf der Nichtkontaktseite der Wälzfläche 2a des Außenrings 2 verläuft. Zudem ist ein Auslass des Ölzufuhrlochs 2c an einer Position im Außenring 2 vorgesehen, an der das Schmieröl vom Außenring 2 direkt jedem Wälzelement 3 zugeführt sein kann. Zudem ist, wie in 16B gezeigt, die Zahl der Walzelemente 3 ungerade (11 in diesem Beispiel), und es sind jeweils zwei Ölzufuhrlöcher 2c in diagonalen 180-Grad-Positionen im Außenring 2 vorgesehen.
Mit dieser Konfiguration wird das Schmieröl, das vom Schmieröleinleitungsloch 6c des Gehäuses 6 zugeführt ist, über die Umfangsnut 2b, die der umfängliche Stromdurchgang ist, in die zwei Ölzufuhrlöcher 2c des Außenrings 2 eingeleitet. In diesem Falle ist die Zahl der Wälzelemente eine ungerade Zahl, und die zwei Ölzufuhrlöcher 2c sind jeweils an den diagonalen 180-Grad-Positionen im Außenring 2 vorgesehen, und daher ist, selbst wenn ein Wälzelement 3 eines der Ölzufuhrlöcher 2c blockiert, das andere Ölzufuhrloch 2c durch kein Wälzelement 3 blockiert. Die ungerade Zahl der Wälzelemente 3 ist in gleichen Zwischenräumen in der Umfangsrichtung angeordnet. Daher ist, wenn das eine der Ölzufuhrlöcher 2c durch ein Wälzelement 3 blockiert ist, das andere Ölzufuhrloch 2c, das sich an der diagonalen 180-Grad-Position befindet, zwischen den Wälzelementen 3 angeordnet, die einander in der Umfangsrichtung benachbart sind. Daher läuft das Schmieröl, das vom Gehäuse 6 zugeführt ist, durch jedes Ölzufuhrloch 2c, das durch keines der Wälzelemente 3 blockiert ist, und somit tritt keine Luftstromschwankung auf. Dementsprechend ist es, selbst wenn das Luftstromvolumen nicht erhöht ist, möglich zu verhindern, dass es für das Schmieröl schwierig wird, jedes Wälzelement 3 zu erreichen. Daher ist es möglich, den Geräuschpegel zu mindern, der durch Erhöhen des Luftstromvolumens erzeugt ist.
Jedoch können, selbst wenn die zwei Ölzufuhrlöcher 2c an den diagonalen 180-Grad-Positionen vorgesehen sind, wenn die Zahl der Wälzelemente 3 gerade ist, wie in 24 gezeigt, beide Ölzufuhrlöcher 2c durch die Wälzelemente 3 blockiert sein, und daher kann eine Luftstromschwankung auftreten.
Wie in 16A gezeigt, kann das Schmieröl, da das Ölzufuhrloch 2c zwischen der Außendurchmesserfläche 2c des Außenrings 2 und der Wälzfläche 2a des Außenrings 2 verbindet, jedem Wälzelement 3 ohne Luftvorhangbeeinflussung durch jedes Wälzelement 3 während des Lagerbetriebs zuverlässig zugeführt sein. Wenn zwei Ölzufuhrlöcher 2c jeweils an diagonalen 180-Grad-Positionen im Außenring 2 vorgesehen sind, wie in 16B gezeigt, ist es zudem möglich, das gesamte Lager einheitlich zu kühlen.
17A ist eine Längsschnittansicht eines Wälzlagers gemäß einer neunten Ausführungsform, und 17B ist eine Obenansicht des Wälzlagers. Eine Querschnittstruktur des Wälzlagers in 17A ist dieselbe wie in 16A.
Wie in 17B gezeigt, ist die Zahl der Wälzelemente 3 eine gerade Zahl (10 in diesem Beispiel), und zwei Ölzufuhrlöcher 2c sind im Außenring 2 vorgesehen, sodass sich, wenn die Umfangsposition von einem beliebigen der Wälzelemente 3 mit jener von einem der Ölzufuhrlöcher 2c zusammenfällt, das andere Ölzufuhrloch 2c auf einer Außenringumfangsposition 21 zwischen einem ersten Wälzelement 3 nahe einer diagonalen 180-Grad-Position bezüglich dem einen der Ölzufuhrlöcher 2c und einem zweiten Wälzelement 3 befindet, das dem ersten Wälzelement 3 benachbart ist.
Wie oben beschrieben, sind, selbst wenn die Zahl der Wälzelemente 3 eine gerade Zahl ist, da sich das andere Ölzufuhrloch 2c auf der Außenringumfangsposition 21 zwischen einem ersten Wälzelement 3 nahe einer diagonalen 180-Grad-Position bezüglich dem einen der Ölzufuhrlöcher 2c und einem zweiten Wälzelement 3 befindet, das dem ersten Wälzelement 3 benachbart ist, beide Ölzufuhrlöcher 2c nicht gleichzeitig durch jegliche Wälzelemente 3 blockiert. Daher läuft das Schmieröl, das vom Gehäuse 6 zugeführt ist, durch jedes Ölzufuhrloch 2c, das durch kein Wälzelement 3 blockiert ist, und daher tritt keine Luftstromschwankung auf. Daher ist es, selbst wenn das Luftstromvolumen nicht erhöht ist, möglich zu verhindern, dass es für das Schmieröl schwierig wird, jedes Wälzelement 3 zu erreichen. Infolgedessen ist es möglich, den Geräuschpegel zu mindern, der durch Erhöhen des Luftstromvolumens bewirkt ist. Da jedes Ölzufuhrloch 2c zwischen der Außendurchmesserfläche 2d des Außenrings 2 und der Wälzfläche 2a des Außenrings 2 verbindet, kann das Schmieröl jedem Wälzelement 3 ohne Luftvorhangbeeinflussung durch jedes Wälzelement 3 während des Lagerbetriebs zuverlässig zugeführt sein.
In einem Wälzlager gemäß einer zehnten Ausführungsform, die in 18 gezeigt ist, mit der Konfiguration der Wälzelementzahl und der Ölzufuhrlochanordnung in der achten Ausführungsform, die in 16B gezeigt ist, oder in der neunten Ausführungsform, die in 17B gezeigt ist, ist der Auslass 2cb des Ölzufuhrlochs 2c im Außenring 2 und an einer Position vorgesehen, an der das Schmieröl jedem Wälzelement 3 direkt zugeführt sein kann. Wie in 18 gezeigt, ist das Ölzufuhrloch 2c im Wälzlager an einer derartigen Position angeordnet, dass, wenn sich die Mitte P2 des Wälzelements 3 an einer Umfangsposition befindet, die dieselbe wie jene der Mittellinie L2 des Ölzufuhrlochs 2c ist, ein Winkel K, der zwischen der radialen Lagerrichtung oder radialen Lagerlinie und einer geraden Linie L4, welche die Mitte P2 des Wälzelements 3 mit einem Schnittpunkt P3 zwischen der Mittellinie L2 des Ölzufuhrlochs 2c und der Außendurchmesserfläche des Wälzelements 3 verbindet, in einer Ebene, die die Mitte P2 des Wälzelements 3 und die Lagerachs L3 enthält, gebildet ist, in einem Bereich von nicht unter 10° und nicht über 30° liegt.
Es wurden Schrägkugellager einer Modellnummer (insbesondere Testmodellnummer: 5S-2LA-HSE020P4 (Lagerinnendurchmesser: 9100 mm), getestet mit 31 Kugeln) mit zwei Ölzufuhrlöchern in 180 Grad gegenüberliegender Anordnung und einer ungeraden Zahl von Wälzelementen, wobei der Winkel K verschiedentlich geändert wurde (in diesem Beispiel K = 0°, 25°, 30°) bereitgestellt und ein Test zur Untersuchung einer Drehgeschwindigkeit und einem Geräuschpegel durchgeführt. Als Ergebnis wurden die Ergebnisse erzielt, die in 19 gezeigt sind. Wenn sich das Ölzufuhrloch an einer derartigen Position befindet, dass der Winkel K im Bereich von nicht unter 10° und nicht über 30° liegt, ist es möglich, den Geräuschpegel während des Lagerbetriebs mehr zu mindern als in dem Fall, in dem sich das Ölzufuhrloch an einer derartigen Position befindet, dass der Winkel K über diesem Bereich liegt. Wenn der Winkel K 0° beträgt, wurde eine Erscheinung beobachtet, dass der Geräuschpegel auf einer bestimmten Drehgeschwindigkeit während des Lagerbetriebs schnell zunahm.
In jeder/jedem oben beschriebenen Wälzlagerbaugruppe oder Wälzlager kann sich das Ölzufuhrloch 2c an einer derartigen Position befinden, der der Winkel K im Bereich von nicht unter 10° und nicht über 30° liegt. In jeder/jedem oben beschriebenen Wälzlagerbaugruppe oder Wälzlager kann die Zahl der Wälzelemente 3 eine ungerade Zahl sein und zwei Ölzufuhrlöcher 2c jeweils an diagonalen 180-Grad-Positionen im Außenring 2 vorgesehen sein. Alternativ kann die Zahl der Wälzelemente eine gerade Zahl sein, und zwei Ölzufuhrlöcher 2c können derart im Außenring 2 vorgesehen sein, dass, wenn eine Umfangsposition eines beliebigen der Wälzelemente 3 mit jener von einem der Ölzufuhrlöcher 2c zusammenfällt, sich das andere Ölzufuhrloch 2c an einer Umfangsposition im Außenring 2 zwischen einem ersten Wälzelement 3 nahe einer diagonalen 180-Grad-Position bezüglich des einen der Ölzufuhrlöcher 2c und einem zweiten Wälzelement 3, das dem ersten Wälzelement 3 benachbart ist, befindet.
Obgleich die bevorzugten Ausführungsformen oben unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben wurden, wird der Fachmann nach Lektüre der Beschreibung hierin ohne weiteres verschiedene Änderungen und Modifikationen innerhalb des Rahmens der Offensichtlichkeit erfassen. Dementsprechend sind derartige Änderungen und Modifikationen als im Schutzumfang der vorliegenden Erfindung enthalten zu erachten, der durch die beiliegenden Ansprüche festgelegt ist.
Bezugszeichenliste

1: Innenring
2: Außenring
1a, 2a: Wälzfläche
2b, 6b: Umfangsnut
2c: Ölzufuhrloch
2e: ringförmige Nut
3: Wälzelement
5: ringförmiges Dichtungsglied
6, 8: Gehäuse
6c, 12b: Schmieröleinleitungsloch

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2010-236065 [0001]
JP 2011-207084 [0001]
JP 2011-221461 [0001]
JP 63-180726 [0004]

Claims

Wälzlagerbaugruppe, umfassend: ein Wälzlager mit Wälzelementen, die zwischen Wälzflächen eines Innenrings und eines Außenrings eingeschoben sind; und ein Gehäuse mit einer Innendurchmesserfläche, auf der der Außenring des Wälzlagers angebracht ist; wobei ein Ölzufuhrloch zur Schmierölzufuhr in dem Außenring zum Verbinden zwischen einer Außendurchmesserfläche des Außenrings und einer Position in der Nähe der Wälzfläche in einer Innenumfangsfläche des Außenrings vorgesehen ist; wobei ein umfänglicher Stromdurchgang auf einer Anbringungsfläche zwischen der Außendurchmesserfläche des Außenrings und der Innendurchmesserfläche des Gehäuses, auf der der Außenring angebracht ist, vorgesehen ist, wobei der umfängliche Stromdurchgang mit dem Ölzufuhrloch in Verbindung steht und in einer Umfangsrichtung verläuft; und wobei ein Schmieröleinleitungsloch in dem Gehäuse zum Verbinden mit dem umfänglichen Stromdurchgang an einer Umfangsposition, die von jener des Ölzufuhrlochs abweicht, zum Zuführen eines Schmieröls zum umfänglichen Stromdurchgang vorgesehen ist.
Wälzlagerbaugruppe nach Anspruch 1, wobei der umfängliche Stromdurchgang eine Umfangsnut ist, die auf der Außendurchmesserfläche des Außenrings vorgesehen ist.
Wälzlagerbaugruppe nach Anspruch 1, wobei der umfängliche Stromdurchgang eine Umfangsnut ist, die auf der Innendurchmesserfläche des Gehäuses vorgesehen ist.
Wälzlagerbaugruppe nach Anspruch 1, wobei ringförmige Nute auf der Anbringungsfläche zwischen der Außendurchmesserfläche des Außenrings und der Innendurchmesserfläche des Gehäuses vorgesehen sind, wobei die ringförmigen Nute auf gegenüberliegenden Seiten des umfänglichen Stromdurchgangs in einer axialen Richtung angeordnet sind; und wobei ein ringförmiges Dichtungsglied in jeder ringförmigen Nut vorgesehen ist.
Wälzlagerbaugruppe nach Anspruch 1, wobei eine Querschnittsfläche des umfänglichen Stromdurchgangs, die bei Betrachtung des umfänglichen Stromdurchgangs erzielt ist, welcher durch eine Ebene geschnitten ist, die eine axiale Lagerrichtung enthält, nicht geringer als 22% und nicht größer als 53% einer Querschnittsfläche des Ölzufuhrlochs ist, die bei Betrachtung des Ölzufuhrlochs erzielt ist, welches durch eine Ebene geschnitten ist, die senkrecht zu einer Richtung steht, in der das Ölzufuhrloch verläuft.
Wälzlagerbaugruppe nach Anspruch 1, wobei ein Durchmesser des Ölzufuhrlochs nicht unter 1,2 mm und nicht über 1,5 mm liegt; und wobei eine Querschnittsfläche des umfänglichen Stromdurchgangs, die bei Betrachtung des umfänglichen Stromdurchgangs erzielt ist, welcher durch eine Ebene geschnitten ist, die eine axiale Lagerrichtung enthält, nicht geringer als 0,4 mm² und nicht größer als 0,6 mm² ist.
Wälzlagerbaugruppe nach Anspruch 1, wobei das Schmieröl, das dem Schmieröleinleitungsloch zugeführt ist, in einer Form von Luft-Öl oder Ölnebel zugeführt ist.
Wälzlagerbaugruppe nach Anspruch 1, wobei die zwei Ölzufuhrlöcher jeweils an diagonalen 180-Grad-Positionen im Außenring vorgesehen sind.
Wälzlagerbaugruppe nach Anspruch 1, wobei die Wälzelemente Kugeln sind; ein Auslass des Ölzufuhrlochs an einer Position im Außenring vorgesehen ist, an der das Schmieröl jedem Wälzelement direkt zugeführt ist; und das Ölzufuhrloch sich an einer derartigen Position befinden, dass, wenn sich eine Mitte des Wälzelements an einer Umfangsposition befindet, die dieselbe wie jene einer Mittellinie des Ölzufuhrlochs ist, ein Winkel, der zwischen einer radialen Lagerrichtung und einer geraden Linie, welche die Mitte des Wälzelements mit einem Schnittpunkt zwischen der Mittellinie des Ölzufuhrlochs und einer Außendurchmesserfläche des Wälzelements verbindet, in einer Ebene, die die Mitte des Wälzelements und eine Lagerachse enthält, gebildet ist, in einem Bereich von nicht unter 10° und nicht über 30° liegt.
Wälzlagerbaugruppe nach Anspruch 1, wobei die Zahl der Wälzelemente, die in dem Wälzlager vorgesehen sind, eine ungerade Zahl ist; und die zwei Ölzufuhrlöcher jeweils an diagonalen 180-Grad-Positionen im Außenring vorgesehen sind.
Wälzlagerbaugruppe nach Anspruch 1, wobei die Zahl der Wälzelemente, die in dem Wälzlager vorgesehen sind, eine gerade Zahl ist; und wobei die zwei Ölzufuhrlöcher derart im Außenring vorgesehen sind, dass, wenn eine Umfangsposition eines beliebigen der Wälzelemente mit jener von einem der Ölzufuhrlöcher zusammenfällt, sich das andere Ölzufuhrloch an einer Außenringumfangsposition zwischen einem ersten Wälzelement nahe einer diagonalen 180-Grad-Position bezüglich des einen der Ölzufuhrlöcher und einem zweiten Wälzelement, das dem ersten Wälzelement benachbart ist, befindet.
Wälzlager, umfassend Wälzelemente, die zwischen Wälzflächen eines Innenrings und eines Außenrings eingeschoben sind; wobei ein Ölzufuhrloch zur Schmierölzufuhr im Außenring zum Verbinden zwischen einer Außendurchmesserfläche des Außenrings und einer Position in der Nähe der Wälzfläche in einer Innenumfangsfläche des Außenrings vorgesehen ist; und wobei eine Umfangsnut auf der Außendurchmesserfläche des Außenrings zum Verbinden mit dem Ölzufuhrloch zum Einleiten eines Schmieröls in das Ölzufuhrloch, welches von einer Umfangsposition außerhalb des Lagers zugeführt ist, die von jener des Ölzufuhrlochs abweicht, vorgesehen ist.
Wälzlager nach Anspruch 12, wobei eine Querschnittsfläche des umfänglichen Stromdurchgangs, die bei Betrachtung des umfänglichen Stromdurchgangs erzielt ist, welcher durch eine Ebene geschnitten ist, die eine axiale Lagerrichtung enthält, nicht geringer als 22% und nicht größer als 53% einer Querschnittsfläche des Ölzufuhrlochs ist, die bei Betrachtung des Ölzufuhrlochs erzielt ist, welches durch eine Ebene geschnitten ist, die senkrecht zu einer Richtung steht, in der das Ölzufuhrloch verläuft; wobei ein Durchmesser des Ölzufuhrlochs nicht unter 1,2 mm und nicht über 1,5 mm liegt; und wobei die Querschnittsfläche des umfänglichen Stromdurchgangs, die bei Betrachtung des umfänglichen Stromdurchgangs erzielt ist, welcher durch die Ebene geschnitten ist, die die axiale Lagerrichtung enthält, nicht geringer als 0,4 mm² und nicht größer als 0,6 mm² ist.
Wälzlager nach Anspruch 12, wobei die Wälzelemente Kugeln sind; wobei ein Auslass des Ölzufuhrlochs an einer Position im Außenring vorgesehen ist, an der das Schmieröl jedem Wälzelement direkt zugeführt ist; und das Ölzufuhrloch sich an einer derartigen Position befindet, dass, wenn sich eine Mitte des Wälzelements an einer Umfangsposition befindet, die dieselbe wie jene einer Mittellinie des Ölzufuhrlochs ist, ein Winkel, der zwischen einer radialen Lagerrichtung und einer geraden Linie, welche die Mitte des Wälzelements mit einem Schnittpunkt zwischen der Mittellinie des Ölzufuhrlochs und einer Außendurchmesserfläche des Wälzelements verbindet, in einer Ebene, die die Mitte des Wälzelements und eine Lagerachse enthält, gebildet ist, in einem Bereich von nicht unter 10° und nicht über 30° liegt.
Wälzlager nach Anspruch 12, wobei das Schmieröl, das in das Ölzufuhrloch des Außenrings eingeleitet ist, in einer Form von Luft-Öl zugeführt ist.
Wälzlager nach Anspruch 12, wobei ringförmige Nute auf der Außendurchmesserfläche des Außenrings vorgesehen sind, wobei die ringförmigen Nute auf gegenüberliegenden Seiten der Umfangsnut angeordnet sind; und wobei ein ringförmiges Dichtungsglied in jeder ringförmigen Nut vorgesehen ist.
Wälzlager, umfassend Wälzelemente, die zwischen Wälzflächen eines Innenrings und eines Außenrings eingeschoben sind; und ein Gehäuse mit einer Innendurchmesserfläche, auf der der Außenring des Wälzlagers angebracht ist; wobei ein Ölzufuhrloch zur Schmierölzufuhr in dem Außenring zum Verbinden zwischen einer Außendurchmesserfläche des Außenrings und der Wälzfläche des Außenrings vorgesehen ist; wobei ein umfänglicher Stromdurchgang auf einer Anbringungsfläche zwischen der Außendurchmesserfläche des Außenrings und der Innendurchmesserfläche des Gehäuses, auf der der Außenring angebracht ist, vorgesehen ist, wobei der umfängliche Stromdurchgang mit dem Ölzufuhrloch in Verbindung steht und in einer Umfangsrichtung verläuft; und wobei ein Schmieröleinleitungsloch in dem Gehäuse zum Verbinden mit dem umfänglichen Stromdurchgang an einer Umfangsposition, die von jener des Ölzufuhrlochs abweicht, zum Zuführen eines Schmieröls zum umfänglichen Stromdurchgang vorgesehen ist; und wobei die Zahl der Wälzelemente, die in dem Wälzlager vorgesehen sind, eine ungerade Zahl ist, und die zwei Ölzufuhrlöcher jeweils an diagonalen 180-Grad-Positionen im Außenring vorgesehen sind.
Wälzlagerbaugruppe, umfassend: ein Wälzlager mit Wälzelementen, die zwischen Wälzflächen eines Innenrings und eines Außenrings eingeschoben sind; und ein Gehäuse mit einer Innendurchmesserfläche, auf der der Außenring des Wälzlagers angebracht ist; wobei ein Ölzufuhrloch zur Schmierölzufuhr in dem Außenring zum Verbinden zwischen einer Außendurchmesserfläche des Außenrings und der Wälzfläche des Außenrings vorgesehen ist; wobei ein umfänglicher Stromdurchgang auf einer Anbringungsfläche zwischen der Außendurchmesserfläche des Außenrings und der Innendurchmesserfläche des Gehäuses, auf der der Außenring angebracht ist, vorgesehen ist, wobei der umfängliche Stromdurchgang mit dem Ölzufuhrloch in Verbindung steht und in einer Umfangsrichtung verläuft; wobei ein Schmieröleinleitungsloch in dem Gehäuse zum Verbinden mit dem umfänglichen Stromdurchgang an einer Umfangsposition, die von jener des Ölzufuhrlochs abweicht, zum Zuführen eines Schmieröls zum umfänglichen Stromdurchgang vorgesehen ist; wobei die Zahl der Wälzelemente, die in dem Wälzlager vorgesehen sind, ist eine gerade Zahl ist; und wobei die zwei Ölzufuhrlöcher sind derart im Außenring vorgesehen sind, dass, wenn eine Umfangsposition eines beliebigen der Wälzelemente mit jener von einem der Ölzufuhrlöcher zusammenfällt, sich das andere Ölzufuhrloch an einer Außenringumfangsposition zwischen einem ersten Wälzelement nahe einer diagonalen 180-Grad-Position bezüglich des einen der Ölzufuhrlöcher und einem zweiten Wälzelement, das dem ersten Wälzelement benachbart ist, befindet.