JP2005331029A - Lubricating device of bearing - Google Patents

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Tomoya Kuroyanagi
知也 黒柳
Hideto Watanabe
秀人 渡邉
Ikuo Ito
育夫 伊藤
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    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/04Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/0467Elements of gearings to be lubricated, cooled or heated
    • F16H57/0469Bearings or seals

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lubricating device of a bearing capable of reducing a motive power loss caused by supply of lubricating oil and rolling viscous resistance of a bering, when supplying the lubricating oil to the bearing having a rolling body. <P>SOLUTION: This lubricating device of the bearing supplies the lubricating oil to a rolling contact part of the bearing 1 having the rolling body 4; and has revolution detecting means 10 and 12 for detecting revolution of the rolling body 4, load range determining means 10 and 11 for determining a load range L where a load F acts on the bearing 1 by detecting the load F applied to the bearing 1, and lubricating oil injecting means 6, 7 and 10 for intermittently injecting the lubricating oil into the rolling contact part by synchronizing with a period when the rolling body 4 passes through the load range L on the basis of the revolution of the rolling body 4 detected by the revolution detecting means 10 and 12 and the load range L determined by the load range determining means 10 and 11. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

この発明は、転動体を有する軸受の潤滑油が必要な部位に潤滑油を供給する軸受の潤滑装置に関するものである。   The present invention relates to a bearing lubrication device that supplies lubricating oil to a portion of the bearing having rolling elements that requires lubricating oil.

一般に、車両の駆動力源から車輪に至る動力の伝達経路には、各種の回転部材が設けられており、これらの回転部材は軸受により支持されている。このような回転部材を支持するための軸受は、回転部材から荷重を受けた状態で、かつ高速で回転されるため、軸受の内輪および外輪と転動体との間などでは、相対回転する回転部材同士の発熱、焼き付き、摩耗などを抑制するために、その発熱・摩耗部位に潤滑油を供給して、その部位を潤滑および冷却している。   Generally, various rotating members are provided in a power transmission path from a driving force source of a vehicle to wheels, and these rotating members are supported by bearings. Since the bearing for supporting such a rotating member is rotated at high speed while receiving a load from the rotating member, the rotating member relatively rotates between the inner ring and the outer ring of the bearing and the rolling element. In order to suppress heat generation, seizure, wear, and the like between each other, lubricating oil is supplied to the heat generation / wear portion, and the portion is lubricated and cooled.

このとき、例えば車両の走行状態や、回転部材の運転状態が変化することによって、軸受の回転速度や軸受が受ける荷重は変化するが、その回転速度の変化に対応して、潤滑油の供給量を調整するように構成された回転部支持体(転がり軸受)の潤滑装置の一例が、特許文献1に記載されている。   At this time, for example, when the running state of the vehicle or the operating state of the rotating member changes, the rotational speed of the bearing and the load received by the bearing change. However, the amount of lubricating oil supplied corresponds to the change in the rotational speed. An example of a lubrication device for a rotating part support (rolling bearing) configured to adjust the angle is described in Patent Document 1.

この特許文献1に記載されている転がり軸受の潤滑装置では、所定時間間隔毎に、所定量の潤滑油を軸受に供給する場合、軸受の回転速度に応じて、潤滑油を供給する時間間隔、あるいは潤滑油の供給量、あるいはその時間間隔と供給量の両方が調整されて、軸受に潤滑油が供給される。そのため、軸受の回転速度の変化に対応して、適切な量の潤滑油を軸受に供給することができるとされている。   In the rolling bearing lubrication device described in Patent Document 1, when a predetermined amount of lubricating oil is supplied to the bearing every predetermined time interval, the time interval for supplying the lubricating oil according to the rotational speed of the bearing, Alternatively, the supply amount of the lubricating oil, or both the time interval and the supply amount thereof are adjusted, and the lubricating oil is supplied to the bearing. For this reason, it is said that an appropriate amount of lubricating oil can be supplied to the bearing in response to a change in the rotational speed of the bearing.

また、軸受が受ける荷重を検出して、その検出した荷重に対応して、潤滑油の供給量を調整するように構成された滑り軸受の潤滑装置の一例が、特許文献2に、さらに、軸受が受ける荷重の支持領域(負荷圏)の回転方向の始点となる位置に、潤滑油を供給するように構成された滑り軸受の潤滑装置の一例が、特許文献3に記載されている。
特開2003−42392号公報 特開2002−147455号公報 特開平10−8932号公報
An example of a lubrication device for a sliding bearing configured to detect a load received by a bearing and adjust a supply amount of lubricating oil corresponding to the detected load is disclosed in Patent Document 2 and An example of a lubrication device for a sliding bearing configured to supply lubricating oil to a position that is a starting point in a rotation direction of a support region (load zone) of a load that is received by the engine is described in Patent Document 3.
JP 2003-42392 A JP 2002-147455 A Japanese Patent Laid-Open No. 10-8932

回転部材を支持する転がり軸受は、軸受が受ける荷重の大きさ、位置、方向などにより定まる、荷重の影響を受ける領域である負荷圏と、その負荷圏以外の領域すなわち荷重の影響を受けない領域である反負荷圏とが存在する。転がり軸受の場合、反負荷圏では、転動体と外輪の内周面、あるいは転動体と内輪の外周面との隙間が増加し、その部分に作用する負荷が大幅に低下する。   A rolling bearing that supports a rotating member is a load area that is affected by the load, and an area that is not affected by the load, that is, an area that is not affected by the load. There is an anti-load zone. In the case of a rolling bearing, in the anti-load zone, the clearance between the rolling element and the outer circumferential surface of the outer ring or between the rolling element and the outer circumferential surface of the inner ring is increased, and the load acting on that portion is greatly reduced.

ところで、上記の特許文献1に記載されている軸受の潤滑装置は、軸受の回転速度に応じた適切な量の潤滑油を供給することができるが、上述したような軸受の負荷圏と反負荷圏とにおける潤滑油の必要性の違いについては考慮されておらず、負荷圏、反負荷圏にかかわらず、軸受の全ての領域に潤滑油が供給されて、潤滑油を必要としない部分まで潤滑油が供給されることになる。その結果、潤滑油が過剰に供給されることになり、そのことなどに起因して潤滑油の供給に伴う動力損失や転がり粘性抵抗などが増大してしまう可能性があった。   By the way, the bearing lubrication device described in Patent Document 1 can supply an appropriate amount of lubricating oil according to the rotational speed of the bearing. The difference in the necessity of lubricating oil between the service area and the service area is not taken into consideration.Lubrication oil is supplied to all areas of the bearing regardless of the load area or the anti-load area, and lubrication is performed to the parts that do not require the oil. Oil will be supplied. As a result, the lubricating oil is excessively supplied, which may cause an increase in power loss, rolling viscous resistance, and the like accompanying the supply of the lubricating oil.

この発明は上記の事情を背景としてなされたものであり、転動体を有する軸受に潤滑油を供給する際に、潤滑油の供給に伴う動力損失および軸受の転がり粘性抵抗を低減することができる軸受の潤滑装置を提供することを目的としている。   The present invention has been made against the background described above, and when supplying lubricating oil to a bearing having rolling elements, a bearing capable of reducing power loss accompanying rolling of lubricating oil and rolling viscous resistance of the bearing. An object of the present invention is to provide a lubricating device.

上記の目的を達成するために、請求項1の発明は、転動体を有する軸受の転がり接触部に潤滑油を供給する軸受の潤滑装置において、前記転動体の公転を検出する公転検出手段と、前記軸受が受ける荷重を検出してその荷重が前記軸受に作用する負荷圏を判定する負荷圏判定手段と、前記公転検出手段によって検出された前記転動体の公転と、前記負荷圏判定手段によって判定した前記負荷圏とに基づいて、前記負荷圏を前記転動体が通過する周期に同期して間欠的に前記転がり接触部に対して潤滑油を噴射する潤滑油噴射手段とを備えていることを特徴とするものである。   In order to achieve the above object, the invention of claim 1 is a bearing lubrication device for supplying lubricating oil to a rolling contact portion of a bearing having rolling elements, and a revolution detecting means for detecting revolutions of the rolling elements, A load zone determination means for detecting a load received by the bearing and determining a load zone in which the load acts on the bearing; a revolution of the rolling element detected by the revolution detection means; and a determination by the load zone determination means And a lubricating oil injection means for injecting lubricating oil intermittently to the rolling contact portion in synchronization with a period in which the rolling elements pass through the load area based on the load area. It is a feature.

また、請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記潤滑油噴射手段は、前記負荷圏もしくはその近傍における前記転動体に、前記転動体の公転方向の後側から潤滑油を噴射する手段を有することを特徴とするものである。   According to a second aspect of the invention, in the first aspect of the invention, the lubricating oil injection means injects the lubricating oil from the rear side in the revolution direction of the rolling element onto the rolling element in or near the load zone. It has the means.

請求項1の発明によれば、転動体を有する軸受の転がり接触部に潤滑油が供給される場合、転動体の公転と、軸受が受ける荷重とが検出され、その荷重が軸受に作用する領域である負荷圏が判定される。そしてそれらの検出あるいは判定された転動体の公転と負荷圏との情報に基づいて、転動体が負荷圏もしくはその近傍を通過する周期に同期させられて、間欠的に、潤滑油が転動体に噴射される。そのため、潤滑を必要とする負荷圏において、転動体と軸受の内輪および外輪との間に油膜を形成し得る最少限の量となるように潤滑油を供給することができ、潤滑油が過剰に供給されることなどに起因する潤滑油の供給に伴う動力損失や、転がり粘性抵抗の増大を抑制し、全体としての動力損失を低減することができる。   According to the first aspect of the present invention, when lubricating oil is supplied to the rolling contact portion of the bearing having the rolling element, the revolution of the rolling element and the load received by the bearing are detected, and the load acts on the bearing. Is determined. And based on the information on the revolution and the load zone of the detected or determined rolling elements, the lubricating oil is intermittently applied to the rolling elements in synchronization with the cycle in which the rolling elements pass through the load zone or the vicinity thereof. Be injected. Therefore, in a load zone that requires lubrication, the lubricating oil can be supplied to the minimum amount that can form an oil film between the rolling elements and the inner ring and the outer ring of the bearing. It is possible to suppress the power loss due to the supply of the lubricating oil due to the supply or the like and the increase of the rolling viscous resistance, and the power loss as a whole can be reduced.

また、請求項2の発明によれば、転動体を有する軸受の転がり接触部に潤滑油が供給される場合、転動体の公転方向の後側から、潤滑油が転動体に噴射される。そのため、噴射される際に潤滑油が有する運動エネルギを、転動体の公転方向の回転力を補助するように機能させることができ、その結果、全体としての動力損失を低減することができる。   According to the invention of claim 2, when the lubricating oil is supplied to the rolling contact portion of the bearing having the rolling element, the lubricating oil is injected to the rolling element from the rear side in the revolution direction of the rolling element. Therefore, the kinetic energy possessed by the lubricating oil when injected can be made to function so as to assist the rotational force in the revolution direction of the rolling elements, and as a result, the power loss as a whole can be reduced.

つぎに、この発明を具体例に基づいて説明する。図1は、この発明による軸受の潤滑装置の構成を説明するための模式図である。図1において、軸受1は、内輪2と外輪3との間に複数の転動体4を有する転がり軸受であって、主として軸心に直角な荷重を受けるラジアル軸受である。そして、この軸受1は、例えば車両に搭載されるトランスミッションの入力軸あるいは出力軸などの軸5の支持部分に用いられる軸受である。そのため、外輪3はトランスミッションケース(図示せず)に固定されて、内輪2が軸5と一体回転するように構成されている。なお、ここでの内輪2の回転方向は、図1での反時計回りの方向である。   Next, the present invention will be described based on specific examples. FIG. 1 is a schematic diagram for explaining the configuration of a bearing lubrication device according to the present invention. In FIG. 1, a bearing 1 is a rolling bearing having a plurality of rolling elements 4 between an inner ring 2 and an outer ring 3, and is a radial bearing mainly receiving a load perpendicular to the axis. The bearing 1 is a bearing used for a support portion of a shaft 5 such as an input shaft or an output shaft of a transmission mounted on a vehicle, for example. Therefore, the outer ring 3 is fixed to a transmission case (not shown), and the inner ring 2 is configured to rotate integrally with the shaft 5. In addition, the rotation direction of the inner ring | wheel 2 here is a counterclockwise direction in FIG.

また、複数の転動体4は保持器(図示せず)により円周方向で一定の間隔に保持されている。したがって、これらの複数の転動体4は、自転(スピン)しながら保持器と共に公転する。この具体例のように、外輪3が固定されていて、内輪2が反時計回りの方向に回転する場合、転動体4は、内輪2の回転方向と同じ反時計回りの方向に公転する。その公転速度は、内輪2の回転速度と、転動体4の直径やピッチ径などの軸受1の形状とによって求めることができる。   Further, the plurality of rolling elements 4 are held at regular intervals in the circumferential direction by a cage (not shown). Accordingly, the plurality of rolling elements 4 revolve together with the cage while rotating (spinning). As in this specific example, when the outer ring 3 is fixed and the inner ring 2 rotates in the counterclockwise direction, the rolling element 4 revolves in the same counterclockwise direction as the rotation direction of the inner ring 2. The revolution speed can be obtained from the rotational speed of the inner ring 2 and the shape of the bearing 1 such as the diameter and pitch diameter of the rolling elements 4.

後述する軸受1の負荷圏L(図1の斜線部分)において、その始点A側の所定の位置に、噴射ノズル6が設けられている。この噴射ノズル6は、転動体4が負荷圏Lもしくはその近傍を通過する際に、後述する油圧制御装置7から供給される所定の噴射圧力に調圧された潤滑油を、転動体4の公転方向の後側から転動体4へ噴射させるためのノズルである。言い換えると、噴射ノズル6は、負荷圏Lもしくはその近傍における転動体4に、転動体4の公転方向の後側から潤滑油を噴射させるためのノズルである。   An injection nozzle 6 is provided at a predetermined position on the start point A side in a load zone L (shaded portion in FIG. 1) of the bearing 1 to be described later. The injection nozzle 6 revolves the rolling element 4 with lubricating oil adjusted to a predetermined injection pressure supplied from a hydraulic control device 7 to be described later when the rolling element 4 passes through or near the load zone L. It is a nozzle for injecting to the rolling element 4 from the rear side of the direction. In other words, the injection nozzle 6 is a nozzle for injecting lubricating oil from the rear side in the revolution direction of the rolling element 4 to the rolling element 4 in or near the load zone L.

また、噴射ノズル6は、転動体4への潤滑油の噴射位置および噴射角度が適宜に調整されて、例えばトランスミッションケースの所定位置に固定されている。適切な噴射位置とは、例えば、噴射のノズル6の先端が、軸受1、軸5、あるいは軸5に連結された歯車などの回転を妨げない範囲で、負荷圏Lでの始点Aで示される地点もしくはその近傍における転動体4に可及的に近づけられた位置である。また適切な噴射角度とは、例えば、噴射ノズル6からの負荷圏Lでの始点Aで示される地点もしくはその近傍における転動体4への潤滑油の噴射が、その噴射される転動体4以外の他の転動体などに干渉されない範囲で、潤滑油の噴射方向が噴射時における転動体4の公転半径の接線方向と、好ましくは平行になる角度である。   The injection nozzle 6 is fixed at a predetermined position of the transmission case, for example, by appropriately adjusting the injection position and the injection angle of the lubricating oil to the rolling elements 4. The appropriate injection position is indicated by the starting point A in the load zone L, for example, in a range where the tip of the injection nozzle 6 does not hinder the rotation of the bearing 1, the shaft 5, or the gear connected to the shaft 5. The position is as close as possible to the rolling element 4 at or near the point. Further, the appropriate injection angle is, for example, that the lubricating oil is injected into the rolling element 4 at or near the point indicated by the starting point A in the load zone L from the injection nozzle 6 other than the rolling element 4 to be injected. As long as the rolling oil is not interfered with other rolling elements, the lubricating oil injection direction is preferably an angle that is parallel to the tangential direction of the revolution radius of the rolling element 4 at the time of injection.

したがって、噴射ノズル6は、潤滑油を噴射する際の噴射方向が、噴射時における転動体4の公転半径の接線方向にほぼ平行となることによって、潤滑油が転動体4に衝突する際に発生する衝撃力の前記接線方向に平行な方向以外の分力が、可及的に小さくなるように、その噴射角度、位置等が設定されている。そのため、噴射の際に潤滑油の有する運動(噴射)エネルギが、効率よく転動体4の公転における回転エネルギに付加される。   Therefore, the injection nozzle 6 is generated when the lubricating oil collides with the rolling element 4 because the injection direction when the lubricating oil is injected is substantially parallel to the tangential direction of the revolution radius of the rolling element 4 at the time of injection. The jetting angle, position, and the like are set so that the component force of the impact force other than the direction parallel to the tangential direction is as small as possible. Therefore, the kinetic (injection) energy of the lubricating oil is efficiently added to the rotational energy in the revolution of the rolling element 4 during the injection.

上記の噴射ノズル6から転動体4への、潤滑油の噴射を制御するための油圧制御装置7が設けられている。この油圧制御装置7には、例えばトランスミッションケースの下部に設けられているオイル溜まり部8の潤滑油を、オイルポンプ9で汲み上げることによって、潤滑油が供給されている。なお、このオイルポンプ9は、例えば、トロコイド式ポンプ、あるいはギヤ式ポンプなどであって、エンジンやモータなどの動力源によって駆動されるポンプである。   A hydraulic control device 7 for controlling the injection of the lubricating oil from the injection nozzle 6 to the rolling element 4 is provided. Lubricating oil is supplied to the hydraulic control device 7 by, for example, pumping up lubricating oil in an oil reservoir portion 8 provided at a lower portion of the transmission case with an oil pump 9. The oil pump 9 is, for example, a trochoid pump or a gear pump, and is a pump driven by a power source such as an engine or a motor.

この油圧制御装置7は、電気信号によって動作して油圧の給排や調圧をおこなうように構成されている。具体的には、オイルポンプ9から供給された潤滑油を、例えば調圧バルブ(図示せず)により、潤滑油を噴射するのに適当な所定圧に潤滑油の圧力を調整し、例えばソレノイドバルブ(図示せず)の開閉を制御することにより、噴射ノズル6へ、所定の噴射圧力に調圧された潤滑油の供給をおこなうように構成されている。   The hydraulic control device 7 is configured to operate in response to an electric signal to supply and discharge hydraulic pressure and adjust pressure. Specifically, the pressure of the lubricating oil supplied from the oil pump 9 is adjusted to a predetermined pressure suitable for injecting the lubricating oil by, for example, a pressure regulating valve (not shown), for example, a solenoid valve. By controlling the opening and closing (not shown), the lubricating oil adjusted to a predetermined injection pressure is supplied to the injection nozzle 6.

また、油圧制御装置7には、電子制御装置(ECU)10から指令信号が入力されている。すなわち、この電子制御装置(ECU)10は、噴射ノズル6から噴射される潤滑油の噴射時期(タイミング)、噴射量などを設定して、油圧制御装置7を制御するように構成されている。さらに、これらの制御装置7,10による制御をおこなうためのデータを検出するセンサとして、軸受1が受ける荷重を検出する負荷センサ11、内輪2の回転数と回転角、もしくは転動体4の公転の回転数と回転角を検出する回転センサ12、油圧制御装置7における油圧を検出する油圧センサ(図示せず)などが設けられている。   A command signal is input to the hydraulic control device 7 from an electronic control unit (ECU) 10. That is, the electronic control unit (ECU) 10 is configured to control the hydraulic pressure control device 7 by setting the injection timing (timing) of the lubricating oil injected from the injection nozzle 6 and the injection amount. Furthermore, as a sensor for detecting data for performing control by these control devices 7 and 10, a load sensor 11 for detecting the load received by the bearing 1, the rotation speed and rotation angle of the inner ring 2, or the revolution of the rolling element 4. A rotation sensor 12 for detecting the rotation speed and rotation angle, a hydraulic pressure sensor (not shown) for detecting the hydraulic pressure in the hydraulic pressure control device 7 and the like are provided.

負荷センサ11としては、例えばロードセルなどの公知のセンサ類を適用することができ、回転センサ12としては、例えばロータリエンコーダなどの公知のセンサ類を適用することができる。また、回転センサ12により、例えば内輪2の回転数、回転角度を検出する場合は、その検出した内輪2の回転に関するデータに基づいて、転動体4の公転の回転速度、回転角を算出することができる。そのため、回転センサ12により検出する回転の対象は、内輪2の回転であっても、転動体4の公転であってもよい。あるいはその両方の回転を対象としてもよい。   Known sensors such as a load cell can be applied as the load sensor 11, and known sensors such as a rotary encoder can be applied as the rotation sensor 12. Further, when the rotation sensor 12 detects, for example, the rotation speed and rotation angle of the inner ring 2, the rotation speed and rotation angle of the revolution of the rolling element 4 are calculated based on the detected data relating to the rotation of the inner ring 2. Can do. Therefore, the rotation target detected by the rotation sensor 12 may be the rotation of the inner ring 2 or the revolution of the rolling element 4. Alternatively, both rotations may be targeted.

それらの各センサ11,12などからのデータを基に、電子制御装置(ECU)10で演算処理がおこなわれ、油圧制御装置7への指令信号が出力される。具体的には、まず、負荷センサ11からのデータに基づいて、軸受1の負荷圏Lが判定される。負荷圏Lとは、軸受1が荷重を受ける場合に、その荷重が軸受1に作用する領域である。言い換えると、例えば、軸受1が負荷Fの荷重(図1での上方向への荷重)を受ける場合に、その荷重Fの影響を受け、軸受1の転がり接触部に潤滑油が必要とされる領域であって、図1では斜線を引いた範囲Lとして示している。またその負荷圏Lの判定は、負荷Fの方向、大きさ、最大負荷点の位置が検出もしくは設定されることによっておこなうことができる。なお、図1の点Aは、転動体4が反時計回りの方向に公転する場合に、最初に負荷圏Lへ進入する位置として示した始点Aであり、図1の点Bは、反時計回りで公転し、負荷圏Lに進入した転動体4が、最後に負荷圏Lを脱出する位置として示した終点Bである。   Based on the data from each of the sensors 11 and 12, the electronic control unit (ECU) 10 performs arithmetic processing and outputs a command signal to the hydraulic control unit 7. Specifically, first, the load zone L of the bearing 1 is determined based on the data from the load sensor 11. The load zone L is a region where the load acts on the bearing 1 when the bearing 1 receives a load. In other words, for example, when the bearing 1 receives a load of a load F (upward load in FIG. 1), the bearing 1 is affected by the load F, and lubricating oil is required at the rolling contact portion of the bearing 1. FIG. 1 shows the region as a hatched range L. The determination of the load zone L can be made by detecting or setting the direction and size of the load F and the position of the maximum load point. A point A in FIG. 1 is a starting point A indicated as a position where the rolling element 4 enters the load zone L first when the rolling element 4 revolves counterclockwise, and a point B in FIG. The rolling element 4 that revolves around and enters the load zone L is an end point B that is indicated as a position to finally escape from the load zone L.

つぎに、内輪2の回転あるいは転動体4の公転の回転数や回転角度などのデータに基づいて、公転している転動体4が、負荷圏Lの始点A部もしくはその周辺に設定された、所定の噴射位置を通過する周期が求められる。そして、その周期に同期させて、潤滑油を噴射ノズル6から噴射させるための指令信号が油圧制御装置7へ伝送される。また、軸受1が受ける荷重のデータ、あるいは、内輪2の回転あるいは転動体4の公転における回転数のデータに基づいて、噴射ノズル6から噴射される潤滑油の噴射量、噴射圧力などが求められ、それらに関する指令信号が油圧制御装置7へ伝送される。   Next, based on data such as the rotation speed of the inner ring 2 or the revolution of the rolling element 4 and the rotation angle, the revolving rolling element 4 is set at the start point A of the load zone L or its periphery. A period of passing through a predetermined injection position is determined. Then, a command signal for injecting the lubricating oil from the injection nozzle 6 is transmitted to the hydraulic control device 7 in synchronization with the cycle. Further, based on the data on the load received by the bearing 1 or the data on the rotation speed of the inner ring 2 or the revolution of the rolling element 4, the injection amount, injection pressure, and the like of the lubricating oil injected from the injection nozzle 6 are obtained. A command signal related to them is transmitted to the hydraulic control device 7.

具体的には、噴射ノズル6から転動体4へ噴射される潤滑油は、転動体4が潤滑油の噴射位置を通過する周期に同期させられて、間欠的に噴射される。また、その際の噴射量あるいは噴射圧力は、負荷圏Lにおける軸受1の転がり接触部に適切な潤滑油の油膜が形成される所定の大きさとなるように設定される。さらに、例えば車両の走行状態が変化することなどにより、トランスミッションの運転状態が変化し、内輪2の回転数が変化した場合でも、その回転数に応じて適当な噴射圧力、噴射量に調整されて、潤滑油が噴射される。例えば、内輪2の回転数が低い場合は、転動体4に供給される潤滑油の量が少なくなるように、潤滑油の噴射圧力、噴射量が調整され、反対に内輪2の回転数が高い場合には、転動体4に供給される潤滑油の量が多くなるように、潤滑油の噴射圧力、噴射量が調整される。   Specifically, the lubricating oil injected from the injection nozzle 6 to the rolling element 4 is intermittently injected in synchronism with the period in which the rolling element 4 passes through the injection position of the lubricating oil. Further, the injection amount or the injection pressure at that time is set so as to have a predetermined size at which an appropriate oil film of lubricating oil is formed on the rolling contact portion of the bearing 1 in the load zone L. Furthermore, even when the driving state of the transmission changes due to, for example, a change in the running state of the vehicle, and the rotational speed of the inner ring 2 changes, the injection pressure and the injection amount are adjusted to appropriate values according to the rotational speed. , Lubricating oil is injected. For example, when the rotational speed of the inner ring 2 is low, the injection pressure and the injection amount of the lubricating oil are adjusted so that the amount of lubricating oil supplied to the rolling elements 4 is reduced, and conversely, the rotational speed of the inner ring 2 is high. In this case, the injection pressure and the injection amount of the lubricating oil are adjusted so that the amount of the lubricating oil supplied to the rolling element 4 is increased.

したがって、転動体4が、負荷圏Lもしくはその近傍における潤滑油の噴射位置を通過する瞬間だけ、適切な量の潤滑油が転動体4へ噴射されることになり、潤滑油を必要としないタイミング、位置での潤滑油の噴射、あるいは必要量以上の潤滑油の噴射が制限される。そのため、必要な量だけ潤滑油が噴射されることになり、潤滑油が過剰に供給されることなどに起因する潤滑油の供給に伴う動力損失が低減される。   Accordingly, only when the rolling element 4 passes through the lubricating oil injection position in or near the load zone L, an appropriate amount of lubricating oil is injected to the rolling element 4 and no timing is required for the lubricating oil. , The injection of lubricating oil at the position, or the injection of lubricating oil exceeding the required amount is limited. Therefore, the required amount of lubricating oil is injected, and power loss due to the supply of the lubricating oil due to excessive supply of the lubricating oil is reduced.

上記に示した潤滑油の噴射に関する制御の一例を、図2のフローチャートにより説明する。このフローチャートで示されるルーチンは、所定の短時間毎に繰り返し実行される。図2において、まず、軸受1が受ける荷重が検出される(ステップS1)。ついで、検出された荷重を基に、軸受1の転がり接触部における最小油膜厚さの油膜を形成するための、必要潤滑油量が求められる。このとき、検出された荷重を基に、軸受1の負荷圏Lが併せて求められる(ステップS2)。   An example of the control related to the injection of the lubricating oil described above will be described with reference to the flowchart of FIG. The routine shown in this flowchart is repeatedly executed every predetermined short time. In FIG. 2, first, the load received by the bearing 1 is detected (step S1). Next, based on the detected load, a required amount of lubricating oil for forming an oil film having a minimum oil film thickness at the rolling contact portion of the bearing 1 is obtained. At this time, the load zone L of the bearing 1 is also obtained based on the detected load (step S2).

また、軸回転速度すなわち内輪2の回転数、回転角度等が検出され、それらの検出されたデータを基に、転動体4の公転における回転数、回転角度等が算出され、さらにそれらの転動体4の公転についてのデータを基に、転動体4が、負荷圏Lの始点Aもしくはその近傍に設定された潤滑油の噴射位置を通過するタイミングが算出される(ステップS3)。   Further, the rotational speed of the shaft, that is, the rotational speed, rotational angle, etc. of the inner ring 2 is detected, and based on the detected data, the rotational speed, rotational angle, etc. in the revolution of the rolling element 4 are calculated. On the basis of the data on the revolution of No. 4, the timing at which the rolling element 4 passes through the lubricant injection position set at or near the starting point A of the load zone L is calculated (step S3).

ステップS3で転動体4の通過タイミングが求められると、その通過タイミングと、噴射ノズル6から潤滑油を噴射させる噴射タイミングとが一致したか否かが判断される(ステップS4)。通過タイミングと噴射タイミングとが一致したことによって、このステップS4で肯定的に判断された場合は、ステップS5へ進み、転動体4へ向けて潤滑油が噴射される。そしてその後、このルーチンを一旦終了(リターン)する。   When the passage timing of the rolling element 4 is obtained in step S3, it is determined whether the passage timing coincides with the injection timing for injecting the lubricating oil from the injection nozzle 6 (step S4). If the passage timing and the injection timing coincide with each other and if the determination is affirmative in step S4, the process proceeds to step S5, and the lubricating oil is injected toward the rolling elements 4. Thereafter, this routine is once ended (returned).

一方、通過タイミングと噴射タイミングとが一致しないことによって、ステップS4で否定的に判断された場合には、ステップS5を飛ばし、すなわち潤滑油の噴射はおこなわれずに、このルーチンを一旦終了(リターン)する。   On the other hand, if the passage timing does not coincide with the injection timing and a negative determination is made in step S4, step S5 is skipped, that is, the lubricating oil is not injected, and this routine is temporarily ended (return). To do.

このように、この発明に係る軸受の潤滑装置によれば、軸受1の転がり接触部に潤滑油を供給する場合、潤滑油を必要とするタイミングだけ、また必要とする量だけ、転動体4へ潤滑油を噴射して供給することができる。また、その噴射の際には、噴射される潤滑油が有する運動エネルギを、効率よく回転エネルギに変換して、軸受1の回転力に付加することができる。その結果、潤滑油の供給に伴う動力損失を低減することができる。   As described above, according to the bearing lubrication apparatus of the present invention, when supplying the lubricating oil to the rolling contact portion of the bearing 1, only the required timing and the required amount are supplied to the rolling elements 4. Lubricating oil can be injected and supplied. Further, during the injection, the kinetic energy of the injected lubricating oil can be efficiently converted into rotational energy and added to the rotational force of the bearing 1. As a result, it is possible to reduce the power loss accompanying the supply of the lubricating oil.

また、上記のような作用・効果を奏するこの発明に係る歯車機構の潤滑装置を、例えば具体例に例示したように、トランスミッションなどの車両の動力伝達装置における歯車機構に適用すれば、潤滑油の供給に伴う動力損失が低減されることによって、車両の動力伝達効率が向上し、燃費を低減することができる。   In addition, when the gear mechanism lubrication device according to the present invention having the above-described actions and effects is applied to a gear mechanism in a power transmission device of a vehicle such as a transmission, as illustrated in a specific example, for example, By reducing the power loss accompanying the supply, the power transmission efficiency of the vehicle can be improved and the fuel consumption can be reduced.

なお、この発明は、上記の具体例に限定されない。例えば、具体例では、車両に搭載されるトランスミッションに用いられる転がり軸受に対する潤滑装置を例に説明しているが、トランスミッションに限らず、例えばデファレンシャルや四輪駆動車両のトランスファなど、転がり軸受を有する他の機械、装置にも適用することができる。さらに、車両に搭載される機械、装置に限らず、転がり軸受を有する、その他の一般機械、装置にも適用することができる。   In addition, this invention is not limited to said specific example. For example, in the specific example, a lubrication device for a rolling bearing used in a transmission mounted on a vehicle has been described as an example. However, the lubricating device is not limited to a transmission, but includes other rolling bearings such as a differential and a transfer of a four-wheel drive vehicle. It can also be applied to other machines and devices. Furthermore, the present invention can be applied not only to machines and devices mounted on vehicles but also to other general machines and devices having a rolling bearing.

この発明に係る軸受の潤滑装置を概略的に説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating schematically the lubrication apparatus of the bearing which concerns on this invention. この発明に係る軸受の潤滑装置における潤滑油の噴射制御の制御例を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the control example of injection control of the lubricating oil in the lubricating device of the bearing which concerns on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…軸受、 2…内輪、 3…外輪、 4…転動体、 6…噴射ノズル、 7…油圧制御装置、 10…電子制御装置(ECU)、 11…負荷センサ、 12…回転センサ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Bearing, 2 ... Inner ring, 3 ... Outer ring, 4 ... Rolling element, 6 ... Injection nozzle, 7 ... Hydraulic control apparatus, 10 ... Electronic control unit (ECU), 11 ... Load sensor, 12 ... Rotation sensor.

Claims (2)

転動体を有する軸受の転がり接触部に潤滑油を供給する軸受の潤滑装置において、
前記転動体の公転を検出する公転検出手段と、
前記軸受が受ける荷重を検出してその荷重が前記軸受に作用する負荷圏を判定する負荷圏判定手段と、
前記公転検出手段によって検出された前記転動体の公転と、前記負荷圏判定手段によって判定した前記負荷圏とに基づいて、前記負荷圏を前記転動体が通過する周期に同期して間欠的に前記転がり接触部に対して潤滑油を噴射する潤滑油噴射手段と
を備えていることを特徴とする軸受の潤滑装置。
In a bearing lubrication device that supplies lubricating oil to a rolling contact portion of a bearing having rolling elements,
A revolution detecting means for detecting revolution of the rolling element;
A load zone determining means for detecting a load received by the bearing and determining a load zone in which the load acts on the bearing;
Based on the revolution of the rolling element detected by the revolution detection means and the load area determined by the load area determination means, the load element intermittently synchronizes with the period in which the rolling element passes through the load area. A bearing lubricating device comprising: a lubricating oil injection means for injecting lubricating oil onto a rolling contact portion.
前記潤滑油噴射手段は、前記負荷圏もしくはその近傍における前記転動体に、前記転動体の公転方向の後側から潤滑油を噴射する手段を有することを特徴とする請求項1に記載の軸受の潤滑装置。   2. The bearing according to claim 1, wherein the lubricating oil injection unit includes a unit that injects lubricating oil from the rear side in the revolution direction of the rolling element onto the rolling element in or near the load zone. Lubrication device.
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