JP2020063824A - Lubricating device and rolling bearing device - Google Patents

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Tomoya Adachi
智也 足立
松山 博樹
Hiroki Matsuyama
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Abstract

To enable a flying distance of droplets of lubricant to be maintained while preventing the lubricant from being splashed.SOLUTION: A lubricating device comprises a pump 43 which ejects lubricant as droplets. The pump 43 has: a pump body 52 provided with a discharge hole 50 which discharges the lubricant and a pressure chamber 51 which is connected to the discharge hole 50; and a piezoelectric element 53 which deforms the pressure chamber 51 when a voltage is applied thereto. The pump 43 can eject droplets of lubricant through the discharge hole 50 by pressurizing the lubricant in the pressure chamber 51 with the voltage applied to the piezoelectric element 53. Given kinetic viscosity of the lubricant is expressed by X (in the unit of mm^2/sec), the voltage (in the unit of volt) to be applied to the piezoelectric element 52 is in a range between an upper limit value defined by 0.079X+14.9 and a lower limit value defined by 0.22X+5.3.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、給油装置、及び、軸受部に潤滑油を供給する給油装置を備えた転がり軸受装置に関する。   The present invention relates to an oil supply device and a rolling bearing device provided with an oil supply device that supplies lubricating oil to a bearing portion.

近年、各種工作機械では、加工効率及び生産効率の向上のために主軸の高速化が要求されている。主軸が高速で回転すると、これを支持する軸受部において特に潤滑性が問題となる。そこで、軸受部に潤滑油を供給するポンプを備えた給油装置が、軸受部の軸方向の隣に設けられた転がり軸受装置が提案されている(特許文献1参照)。   In recent years, in various machine tools, high-speed spindles are required to improve machining efficiency and production efficiency. When the main shaft rotates at high speed, lubricity becomes a problem especially in the bearing portion that supports the main shaft. Therefore, a rolling bearing device has been proposed in which an oil supply device including a pump for supplying lubricating oil to the bearing part is provided adjacent to the bearing part in the axial direction (see Patent Document 1).

特開2018−87597号公報JP, 2018-87597, A

特許文献1に開示されている給油装置のポンプは、ピエゾ素子(圧電素子)の動作によって微量の油滴を軸受部の一部に向けて噴出する構成を有する。このため、消費される潤滑油量が、オイルエア潤滑による給油方式と比較して、例えば1/1000以下とすることが可能となる。   The pump of the oil supply device disclosed in Patent Document 1 has a configuration in which a small amount of oil droplets are ejected toward a part of the bearing portion by the operation of a piezo element (piezoelectric element). Therefore, the amount of lubricating oil consumed can be reduced to, for example, 1/1000 or less as compared with the oil-air lubrication system.

図9は、ポンプ90が油滴99を吐出した状態を示す説明図である。ポンプ90の吐出孔91から潤滑油を油滴99として噴出すると、先頭の油滴99の後に、潤滑油が糸状となった飛沫油98(サテライト油とも称される。)が形成される場合がある。飛沫油98は、先頭の油滴99から分離され、粘性によってポンプ90側へ戻る。ポンプ90側へ戻った飛沫油98は、ポンプ90の内部に回収されず、図10に示されるように、吐出孔91が開口するポンプ本体93の外面94に付着する。飛沫油98が外面94に付着すると吐出孔91を塞ぐことがあり、この場合、後に潤滑油を吐出孔91から吐出する際に障害となり、潤滑油の吐出不良となる可能性がある。   FIG. 9 is an explanatory diagram showing a state in which the pump 90 discharges the oil droplet 99. When the lubricating oil is ejected from the discharge hole 91 of the pump 90 as the oil droplet 99, a droplet of the lubricating oil 98 (also referred to as satellite oil) may be formed after the leading oil droplet 99. is there. The splash oil 98 is separated from the leading oil drop 99 and returns to the pump 90 side due to its viscosity. The splash oil 98 that has returned to the pump 90 side is not collected inside the pump 90, but adheres to the outer surface 94 of the pump body 93 where the discharge hole 91 is opened, as shown in FIG. 10. If the splashed oil 98 adheres to the outer surface 94, it may block the discharge hole 91. In this case, it may be a hindrance when the lubricant oil is discharged from the discharge hole 91 later, resulting in defective discharge of the lubricant oil.

前記のようなピエゾ素子の駆動により潤滑油を油滴として噴出するポンプ90の場合、ピエゾ素子に印加する電圧を高く設定すると、油滴の飛翔距離が延びる。また、ピエゾ素子に印加する電圧が高く、定格電圧に近い条件に設定されると、飛沫油98は発生しやすいことが、本発明の発明者によって経験的に見出された。   In the case of the pump 90 that ejects lubricating oil as oil droplets by driving the piezo element as described above, if the voltage applied to the piezo element is set high, the flight distance of the oil droplet is extended. Further, the inventor of the present invention has empirically found that when the voltage applied to the piezo element is high and the condition is set close to the rated voltage, the splash oil 98 is easily generated.

つまり、ピエゾ素子に印加する電圧を高く設定すると、油滴の飛翔距離を確保できるが、飛沫油が発生しやすく、飛沫油がポンプの吐出孔を塞ぎやすくなる。飛沫油の発生を抑えるために電圧を低く設定すると、油滴の飛翔距離が短くなる場合がある。   That is, when the voltage applied to the piezo element is set high, the flight distance of the oil droplet can be secured, but splash oil is likely to be generated, and the splash oil easily blocks the discharge hole of the pump. If the voltage is set low in order to suppress the generation of splashed oil, the flight distance of the oil droplet may be shortened.

そこで、本発明は、油滴の飛翔距離を維持することができ、しかも、飛沫油の発生を抑制することが可能となる給油装置、及び、このような給油装置を備える転がり軸受装置を提供する。   Therefore, the present invention provides an oil supply device capable of maintaining the flight distance of oil droplets and suppressing the generation of splash oil, and a rolling bearing device including such an oil supply device. .

本発明は、潤滑油を油滴として噴出するポンプを備えた給油装置であって、前記ポンプは、前記潤滑油を吐出する吐出孔及び当該吐出孔と繋がる圧力室が形成されているポンプ本体と、電圧が印加されることによって前記圧力室を変形させるピエゾ素子と、を有し、当該ポンプは、前記ピエゾ素子に電圧が印加されることで前記圧力室の前記潤滑油を加圧して前記吐出孔から前記潤滑油を油滴として噴出可能であり、前記潤滑油の動粘度をX(ただし、単位はmm^2/秒)とした場合に、前記ピエゾ素子に印加する前記電圧(ただし、単位はボルト)が、下記に定義する上限値と、下記に定義する下限値との間の範囲である。
上限値:0.079X+14.9
下限値:0.22X+5.3
The present invention is an oil supply device including a pump that ejects lubricating oil as oil droplets, wherein the pump includes a pump body in which a discharge hole for discharging the lubricating oil and a pressure chamber connected to the discharge hole are formed. A piezo element that deforms the pressure chamber when a voltage is applied, the pump pressurizes the lubricating oil in the pressure chamber by applying a voltage to the piezo element, and discharges the piezo element. When the lubricating oil can be ejected as oil droplets from the hole and the kinematic viscosity of the lubricating oil is X (unit: mm ^ 2 / sec), the voltage applied to the piezoelectric element (unit: Is the range between the upper limit value defined below and the lower limit value defined below.
Upper limit value: 0.079X + 14.9
Lower limit value: 0.22X + 5.3

前記給油装置によれば、ピエゾ素子に電圧が印加されることでポンプの内部(圧力室)の圧力が高くなり、ポンプは吐出孔から潤滑油を油滴として噴出する。ピエゾ素子に印加する電圧が前記上限値と前記下限値との間の範囲に設定されることで、油滴の飛翔距離を維持することができ、潤滑油を安定して供給することが可能である。しかも、ポンプの吐出孔を塞ぐ可能性のある飛沫油の発生を抑制することが可能となる。   According to the oil supply device, the pressure inside the pump (pressure chamber) increases due to the voltage applied to the piezo element, and the pump ejects the lubricating oil as oil droplets from the discharge hole. By setting the voltage applied to the piezo element in the range between the upper limit value and the lower limit value, it is possible to maintain the flight distance of the oil droplets, and it is possible to stably supply the lubricating oil. is there. In addition, it is possible to suppress the generation of splash oil that may block the discharge hole of the pump.

また、前記上限値は、下記に定義する値であってもよい。
上限値:0.10X+13.8
つまり、ピエゾ素子に印加する電圧(ただし、単位はボルト)が、式「0.10X+13.8」によって定義される上限値と、「0.22X+5.3」によって定義される下限値との間の範囲となる。この場合、油滴が湾曲して飛翔することがなく、油滴が所望の位置に到達しやすい。
Further, the upper limit value may be a value defined below.
Upper limit value: 0.10X + 13.8
That is, the voltage applied to the piezo element (however, the unit is volt) is between the upper limit value defined by the equation “0.10X + 13.8” and the lower limit value defined by “0.22X + 5.3”. It becomes a range. In this case, the oil droplet does not curve and fly, and the oil droplet easily reaches a desired position.

本発明の転がり軸受装置は、内輪、外輪、及び、前記内輪と前記外輪との間に介在する複数の転動体を有する軸受部と、前記軸受部の軸方向の隣に設けられ当該軸受部に潤滑油を供給する前記給油装置とを備える。
この転がり軸受装置によれば、給油装置が有するポンプのピエゾ素子に印加する電圧が前記上限値と前記下限値との間の範囲に設定される。このため、油滴の飛翔距離を維持することができ、潤滑油を安定して供給することが可能である。しかも、ポンプの吐出孔を塞ぐ可能性のある飛沫油の発生を抑制することが可能となる。
The rolling bearing device of the present invention includes an inner ring, an outer ring, and a bearing portion having a plurality of rolling elements interposed between the inner ring and the outer ring, and the bearing portion provided adjacent to the bearing portion in the axial direction. And the oil supply device for supplying lubricating oil.
According to this rolling bearing device, the voltage applied to the piezo element of the pump of the oil supply device is set in the range between the upper limit value and the lower limit value. Therefore, the flight distance of the oil droplet can be maintained, and the lubricating oil can be stably supplied. In addition, it is possible to suppress the generation of splash oil that may block the discharge hole of the pump.

本発明によれば、油滴の飛翔距離を維持することができ、しかも、飛沫油の発生を抑制することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to maintain the flight distance of oil droplets and to suppress the generation of splash oil.

転がり軸受装置の一例を示す断面図である。It is a sectional view showing an example of a rolling bearing device. 給油装置を軸方向から見た図である。It is the figure which looked at the oil supply device from the axial direction. ポンプの概略構成を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the schematic structure of a pump. ピエゾ素子に印加する電圧の範囲を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the range of the voltage applied to a piezo element. ピエゾ素子に印加する電圧とポンプからの油滴の飛翔距離との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the voltage applied to a piezo element, and the flight distance of the oil droplet from a pump. ピエゾ素子に印加する電圧を変化させた場合のポンプからの油滴の飛翔距離と飛翔速度との関係を示すグラフである。6 is a graph showing the relationship between the flight distance and the flight speed of an oil droplet from the pump when the voltage applied to the piezo element is changed. ポンプから吐出された油滴の飛翔軌跡のイメージ図である。It is an image figure of the flight locus of the oil drop discharged from the pump. ピエゾ素子に印加する電圧の範囲を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the range of the voltage applied to a piezo element. ポンプが油滴を吐出した状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state which the pump discharged the oil droplet. 潤滑油が吐出孔を塞いだ状態の説明図である。It is explanatory drawing of the state where the lubricating oil blocked the discharge hole.

〔全体構成について〕
図1は、転がり軸受装置の一例を示す断面図である。図1に示す転がり軸受装置10(以下、「軸受装置10」と称する。)は、図示しないが、工作機械が有する主軸装置の主軸(軸)を回転可能に支持するものであり、主軸装置の軸受ハウジング内に収容される。なお、この軸受装置10は工作機械以外においても適用可能である。
[Overall structure]
FIG. 1 is a sectional view showing an example of a rolling bearing device. Although not shown, the rolling bearing device 10 (hereinafter referred to as “bearing device 10”) shown in FIG. 1 rotatably supports a spindle (shaft) of a spindle device included in a machine tool. It is housed in a bearing housing. The bearing device 10 can be applied to other than machine tools.

軸受装置10は、軸受部20と給油装置(給油ユニット)40とを備える。軸受部20は、内輪21、外輪22、複数の玉(転動体)23、及び、これら複数の玉23を保持する保持器24を有しており、玉軸受(転がり軸受)を構成している。更に、軸受装置10は、円筒状である内輪間座17及び外輪間座18を備える。内輪21及び内輪間座17が前記主軸と一体回転する。   The bearing device 10 includes a bearing portion 20 and an oil supply device (oil supply unit) 40. The bearing portion 20 includes an inner ring 21, an outer ring 22, a plurality of balls (rolling elements) 23, and a retainer 24 that holds the plurality of balls 23, and constitutes a ball bearing (rolling bearing). . Further, the bearing device 10 includes a cylindrical inner ring spacer 17 and an outer ring spacer 18. The inner ring 21 and the inner ring spacer 17 rotate integrally with the main shaft.

軸受部20(内輪21)の中心線Cに沿った方向を軸受部20の「軸方向」とし、ここでは、中心線Cに平行な方向も「軸方向」に含まれるものとする。また、図1において、右側が、軸受部20の軸方向の一方側であり、これを「軸方向一方側」と称し、左側が、軸受部20の軸方向の他方側であり、これを「軸方向他方側」と称する。   The direction along the center line C of the bearing portion 20 (inner ring 21) is referred to as the “axial direction” of the bearing portion 20, and here, the direction parallel to the center line C is also included in the “axial direction”. Further, in FIG. 1, the right side is one side in the axial direction of the bearing portion 20, which is referred to as “one side in the axial direction”, and the left side is the other side in the axial direction of the bearing portion 20, which is The other side in the axial direction ".

給油装置40は、全体として円環状であり、外輪間座18の内周側に設けられている。給油装置40は、軸受部20の軸方向一方側の隣に位置している。給油装置40は、軸受部20へ給油を行うポンプ43等を有する。給油装置40の構成等については後に説明する。図1の形態では、給油装置40が有する後述の本体部41と外輪間座18とは別部材であるが、これらは同一部材により構成されていてもよい。   The oil supply device 40 has an annular shape as a whole and is provided on the inner peripheral side of the outer ring spacer 18. The oil supply device 40 is located adjacent to the bearing portion 20 on one side in the axial direction. The oil supply device 40 has a pump 43 and the like for supplying oil to the bearing portion 20. The configuration and the like of the oil supply device 40 will be described later. In the form of FIG. 1, the body part 41 and the outer ring spacer 18 described later of the refueling device 40 are separate members, but they may be formed of the same member.

内輪21は、前記主軸に外嵌する円筒状の部材であり、その外周に軌道(以下、内輪軌道25と称する。)が形成されている。内輪21と内輪間座17とは別部材であるが、図示しないが、これらは同一部材により構成されていてもよい。外輪22は、前記軸受ハウジングの内周面に取り付けられる円筒状の部材であり、その内周に軌道(以下、外輪軌道26と称する。)が形成されている。外輪22と外輪間座18とは別部材であるが、図示しないが、これらは同一部材により構成されていてもよい。玉23は、内輪21と外輪22との間に介在しており、内輪21が回転すると、内輪軌道25及び外輪軌道26を転がる。保持器24は環状であり、周方向に沿って、玉23が収容されるポケット27が複数形成されている。玉23及び保持器24は、内輪21と外輪22との間に形成されている環状空間11に設けられている。   The inner ring 21 is a cylindrical member that is fitted onto the main shaft, and a track (hereinafter, referred to as an inner ring track 25) is formed on the outer circumference thereof. Although not shown, the inner ring 21 and the inner ring spacer 17 are separate members, but they may be formed of the same member. The outer ring 22 is a cylindrical member attached to the inner peripheral surface of the bearing housing, and a raceway (hereinafter referred to as an outer ring raceway 26) is formed on the inner periphery thereof. Although the outer ring 22 and the outer ring spacer 18 are separate members, although not shown, they may be formed of the same member. The balls 23 are interposed between the inner ring 21 and the outer ring 22 and roll on the inner ring raceway 25 and the outer ring raceway 26 when the inner ring 21 rotates. The cage 24 has an annular shape, and a plurality of pockets 27 for accommodating the balls 23 are formed along the circumferential direction. The balls 23 and the cage 24 are provided in the annular space 11 formed between the inner ring 21 and the outer ring 22.

図2は、給油装置40を軸方向から見た図である。給油装置40は、ポンプ43の他に、タンク42、制御部44、及び電源部45を備える。本実施形態では、タンク42、ポンプ43、制御部44、及び電源部45は、給油装置40が有している環状の本体部41に設けられている。タンク42は、潤滑油(オイル)を溜め、潤滑油をポンプ43へ補給するために配管(チューブ)46を通じてポンプ43と繋がっている。電源部45は、ポンプ43の動作用の電力を供給する。制御部44は、ポンプ43を動作させるタイミング等を制御する。   FIG. 2 is a diagram of the refueling device 40 as viewed from the axial direction. The oil supply device 40 includes a pump 42, a tank 42, a control unit 44, and a power supply unit 45. In the present embodiment, the tank 42, the pump 43, the control unit 44, and the power supply unit 45 are provided in the annular main body 41 of the refueling device 40. The tank 42 stores lubricating oil (oil) and is connected to the pump 43 through a pipe (tube) 46 for supplying the lubricating oil to the pump 43. The power supply unit 45 supplies electric power for operating the pump 43. The control unit 44 controls the timing of operating the pump 43 and the like.

制御部44は、例えばプログラマブルロジックコントローラにより構成される。制御部44は、後に説明するが、ポンプ43が有するピエゾ素子53に駆動信号を出力する機能を有する。   The control unit 44 is composed of, for example, a programmable logic controller. The control unit 44 has a function of outputting a drive signal to the piezo element 53 included in the pump 43, which will be described later.

本体部41は、外輪間座18の内周側に取り付けられていて、ポンプ43等を保持するフレームとしての機能を有する。本体部41は円環状の部材であるが中空空間が形成されており、この中空空間にタンク42、ポンプ43、制御部44、及び電源部45が設けられる。これにより、本体部41、タンク42、ポンプ43、制御部44、及び電源部45を含む給油装置40は、一体として構成される。   The main body portion 41 is attached to the inner peripheral side of the outer ring spacer 18 and has a function as a frame for holding the pump 43 and the like. The main body 41 is an annular member, but has a hollow space formed therein, and a tank 42, a pump 43, a control unit 44, and a power supply unit 45 are provided in this hollow space. As a result, the oil supply device 40 including the main body portion 41, the tank 42, the pump 43, the control portion 44, and the power supply portion 45 is integrally configured.

〔ポンプ43について〕
図3は、ポンプ43の概略構成を説明するための断面図である。ポンプ43は、ポンプ本体52とピエゾ素子(圧電素子)53とを有する。ポンプ本体52には圧力室(内部空間)51が形成されている。ピエゾ素子53が動作することで圧力室51の容積を変化させ、圧力室51の潤滑油を吐出孔50から噴出する。吐出孔50は、圧力室51と繋がっており、図1に示されるように、内輪軌道25に向かって開口している。吐出孔50は、ポンプ本体52の壁部49に形成されている直線状の微小の貫通孔によって構成されている。吐出孔50の中心線と圧力室51の中心線とは、共通する水平線L1上に位置する。ピエゾ素子53が動作することにより、吐出孔50から潤滑油が油滴となって初速を有して吐出される。つまり、例えば印刷技術で用いられるインクジェットのヘッドに形成されている吐出孔からインクが吐出されるように、ポンプ43の吐出孔50から油滴は飛翔する。図1では、油滴の噴出方向が矢印Jで示されている。
[About pump 43]
FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining the schematic configuration of the pump 43. The pump 43 has a pump body 52 and a piezo element (piezoelectric element) 53. A pressure chamber (internal space) 51 is formed in the pump body 52. The volume of the pressure chamber 51 is changed by the operation of the piezo element 53, and the lubricating oil of the pressure chamber 51 is ejected from the discharge hole 50. The discharge hole 50 is connected to the pressure chamber 51 and opens toward the inner ring raceway 25 as shown in FIG. 1. The discharge hole 50 is formed by a linear minute through hole formed in the wall portion 49 of the pump body 52. The center line of the discharge hole 50 and the center line of the pressure chamber 51 are located on the common horizontal line L1. As the piezo element 53 operates, the lubricating oil is discharged from the discharge hole 50 as an oil droplet at an initial velocity. That is, for example, the oil droplets fly from the ejection holes 50 of the pump 43 so that the ink is ejected from the ejection holes formed in the inkjet head used in the printing technique. In FIG. 1, the jet direction of the oil droplet is indicated by arrow J.

本実施形態で使用されるポンプ43は、クラスターテクノロジー株式会社製のパルスインジェクター(インクジェットヘッド)である。駆動方式がピエゾ駆動によるドロップオンデマンド方式であり、ノズル径(吐出孔50の直径)が25マイクロメートルのものである。   The pump 43 used in this embodiment is a pulse injector (inkjet head) manufactured by Cluster Technology Co., Ltd. The drive system is a piezo drive, which is a drop-on-demand system, and the nozzle diameter (diameter of the ejection hole 50) is 25 micrometers.

潤滑油の種類は、一般的な作動油である。本実施形態で使用される潤滑油は、モービルベロシティオイルナンバー10である。なお、この潤滑油は一例であり、他の種類を採用してもよい。   The type of lubricating oil is general hydraulic oil. The lubricating oil used in this embodiment is mobile velocity oil number 10. Note that this lubricating oil is an example, and other types may be adopted.

ポンプ43の動作について更に説明する(図3参照)。制御部44からピエゾ素子53に対して間欠的に駆動信号が出力される。この駆動信号には、ピエゾ素子53を変形させる駆動電圧が含まれる。ピエゾ素子53には短時間について駆動電圧が印加される。なお、この駆動電圧は電源部45から供給される。ピエゾ素子53に電圧(駆動電圧)が印加されるとピエゾ素子53は変形する。電圧の印加が解除されるとその変形が復元される。本実施形態では、ピエゾ素子53に電圧(駆動電圧)が印加されると、その変形によって、圧力室51の壁面51aの一部を構成する弾性膜54が弾性変形し、圧力室51の容積が拡大する。電圧の印加の解除により弾性膜54の弾性復元力により圧力室51の容積が縮小する。これにより、圧力室51の潤滑油が吐出孔50から外部へ吐出される。なお、圧力室51の容積の拡大により、タンク42側から圧力室51へ潤滑油が補充される。   The operation of the pump 43 will be further described (see FIG. 3). A drive signal is intermittently output from the control unit 44 to the piezo element 53. The drive signal includes a drive voltage that deforms the piezo element 53. A drive voltage is applied to the piezo element 53 for a short time. The drive voltage is supplied from the power supply unit 45. When a voltage (driving voltage) is applied to the piezo element 53, the piezo element 53 deforms. When the voltage application is released, the deformation is restored. In the present embodiment, when a voltage (driving voltage) is applied to the piezo element 53, the deformation thereof elastically deforms the elastic film 54 forming a part of the wall surface 51 a of the pressure chamber 51, and the volume of the pressure chamber 51 is reduced. Expanding. The release of the voltage application causes the elastic restoring force of the elastic film 54 to reduce the volume of the pressure chamber 51. As a result, the lubricating oil in the pressure chamber 51 is discharged from the discharge hole 50 to the outside. The expansion of the volume of the pressure chamber 51 causes the lubricating oil to be replenished from the tank 42 side into the pressure chamber 51.

このように、ピエゾ素子53に駆動信号が出力されると、圧力室51の内圧が上昇し、潤滑油が吐出される。このポンプ43では、ピエゾ素子53に印加する電圧を高くするにしたがって、圧力室51の圧力上昇が大きくなり、この結果、潤滑油の吐出速度が高くなる。これにより、潤滑油の飛翔距離が長くなる。ただし、後に説明するように、吐出速度(飛翔距離)の上昇には限界があり、ある電圧で吐出速度(飛翔距離)のピークが発生する。ピエゾ素子53に駆動信号を出力していない状態では、圧力室51の内圧は変化せず(低圧のままであり)潤滑油は吐出されない。   In this way, when the drive signal is output to the piezo element 53, the internal pressure of the pressure chamber 51 rises and the lubricating oil is discharged. In this pump 43, the pressure increase in the pressure chamber 51 increases as the voltage applied to the piezo element 53 increases, and as a result, the lubricating oil discharge speed increases. This increases the flight distance of the lubricating oil. However, as will be described later, there is a limit to the increase of the ejection speed (flying distance), and a peak of the ejection speed (flying distance) occurs at a certain voltage. When the drive signal is not output to the piezo element 53, the internal pressure of the pressure chamber 51 does not change (remains at a low pressure) and the lubricating oil is not discharged.

以上より、給油装置40は(図3参照)、潤滑油を溜めるタンク42と、タンク42と潤滑油の流路(前記配管46)を介して繋がるポンプ43とを備える。ポンプ43は、ポンプ本体52とピエゾ素子53とを有する。ポンプ本体52の内部には、壁部49の外面49aの一部において開口する吐出孔50と、吐出孔50と繋がる圧力室51とが形成されている。ピエゾ素子53は、電圧が印加されることによって圧力室51を構成する壁面51aの一部を変形させる。ピエゾ素子53に電圧が印加されることで、圧力室51の潤滑油が加圧されて、吐出孔50から潤滑油が油滴として噴出する。   As described above, the oil supply device 40 (see FIG. 3) includes the tank 42 that stores the lubricating oil, and the pump 43 that is connected to the tank 42 via the lubricating oil flow path (the pipe 46). The pump 43 has a pump body 52 and a piezo element 53. Inside the pump body 52, a discharge hole 50 that opens at a part of the outer surface 49a of the wall portion 49 and a pressure chamber 51 that is connected to the discharge hole 50 are formed. The piezo element 53 deforms a part of the wall surface 51 a forming the pressure chamber 51 when a voltage is applied. By applying a voltage to the piezo element 53, the lubricating oil in the pressure chamber 51 is pressurized, and the lubricating oil is ejected from the discharge hole 50 as an oil droplet.

ポンプ43は(図1参照)軸受部20の軸方向一方側の隣に設けられていて、内輪21に向かって潤滑油を油滴として噴出する。潤滑油の効率的利用の観点から、ポンプ43において1回の吐出動作で定められた量の油滴を噴出させ、この油滴を軸受部20の一部(例えば、内輪軌道面25)に到達させる。ポンプ43の1回の動作で、吐出孔50から数ピコリットル〜数ナノリットルの潤滑油が油滴として噴出される。本実施形態のポンプ43は、約5ピコリットル以上、0.8ナノリットルの潤滑油が油滴として噴出される。   The pump 43 (see FIG. 1) is provided adjacent to one side of the bearing portion 20 in the axial direction and ejects the lubricating oil toward the inner ring 21 as oil droplets. From the viewpoint of efficient use of lubricating oil, the pump 43 ejects a predetermined amount of oil droplets in one discharge operation, and the oil droplets reach part of the bearing portion 20 (for example, the inner ring raceway surface 25). Let With one operation of the pump 43, several picoliters to several nanoliters of lubricating oil are ejected as oil droplets from the discharge hole 50. The pump 43 of this embodiment ejects about 5 picoliters or more and 0.8 nanoliters of lubricating oil as oil droplets.

〔ポンプ43の駆動電圧について〕
ポンプ43の駆動電圧、つまり、ピエゾ素子53に印加する電圧について説明する。本実施形態の給油装置40では、ポンプ43から吐出された油滴99(図9参照)の飛翔距離を維持することができ、しかも、飛沫油98の発生を抑制する。そのために、ピエゾ素子53に印加する電圧は、次のように設定される。
[Regarding the drive voltage of the pump 43]
The drive voltage of the pump 43, that is, the voltage applied to the piezo element 53 will be described. In the oil supply device 40 of the present embodiment, the flight distance of the oil droplet 99 (see FIG. 9) discharged from the pump 43 can be maintained, and the generation of the splash oil 98 is suppressed. Therefore, the voltage applied to the piezo element 53 is set as follows.

潤滑油の動粘度をX(ただし、単位はmm^2/秒)とした場合に、ピエゾ素子53に印加する電圧(ただし、単位はボルト)は、下記の式1によりに定義される上限値と、下記の式2により定義される下限値との間の範囲に設定される。
上限値:0.079X+14.9 ・・・(式1)
下限値:0.22X+5.3 ・・・(式2)
When the kinematic viscosity of the lubricating oil is X (unit: mm ^ 2 / sec), the voltage (unit: volt) applied to the piezo element 53 is the upper limit value defined by Equation 1 below. And a lower limit value defined by the following equation 2 are set.
Upper limit: 0.079X + 14.9 (Equation 1)
Lower limit value: 0.22X + 5.3 (Equation 2)

ポンプ43は、前記のように、パルスインジェクター(インクジェットヘッド)であって駆動方式がピエゾ駆動によるドロップオンデマンド方式のものである。ノズル径(吐出孔50の直径)が25マイクロメートルである。使用される潤滑油は、モービルベロシティオイルナンバー10である。   As described above, the pump 43 is a pulse injector (inkjet head), and the drive system is the drop-on-demand system by piezo drive. The nozzle diameter (diameter of the discharge hole 50) is 25 micrometers. The lubricating oil used is mobile velocity oil number 10.

図4は、ピエゾ素子53に印加する電圧の範囲を示す説明図である。図4において、前記上限値(式1)と前記下限値(式2)との間のハッチで示される範囲で、潤滑油の動粘度に応じてピエゾ素子53に印加する電圧が設定される。   FIG. 4 is an explanatory diagram showing the range of the voltage applied to the piezo element 53. In FIG. 4, the voltage applied to the piezo element 53 is set according to the kinematic viscosity of the lubricating oil within the range indicated by the hatch between the upper limit value (Formula 1) and the lower limit value (Formula 2).

前記上限値(式1)は、次のようにして求められる。
図5は、ピエゾ素子53に印加する電圧とポンプ43からの油滴の飛翔距離との関係を示すグラフである。このグラフは、試験により得られたものである。試験において、飛翔距離の計測対象とする前記油滴は、図9に示される飛沫油98ではなく、先頭の油滴99である。ポンプ43及びその内部の潤滑油の温度は所定温度で一定であり、潤滑油の動粘度(粘度)が所定値で一定である。図5に示されるように、潤滑油の動粘度を一定とし、ピエゾ素子53に印加する電圧を変化させた場合、電圧が10ボルトから高くなるにしたがって、飛翔距離が延びる。しかし、電圧が17ボルトで飛翔距離の変化はピークを有し、ポンプ43の使用電圧(定格電圧)の範囲内で、それ以上、飛翔距離は延びない。このような試験を、潤滑油の動粘度を様々変化させて行い、各動粘度での油滴99の飛翔距離のピークを示す電圧を取得する。図4中の菱形で示されるプロットは、所定の動粘度での飛翔距離のピークを示す電圧である。潤滑油の動粘度と、ピークを示す電圧との関係から、前記上限値(式1)が得られる。(式1)は、例えば最小二乗法により得られる。動粘度の変化は、ポンプ43及び潤滑油の温度を変化させることで行われる。
The upper limit value (Equation 1) is obtained as follows.
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the voltage applied to the piezo element 53 and the flight distance of the oil droplet from the pump 43. This graph was obtained by testing. In the test, the oil droplet whose flight distance is to be measured is not the splash oil 98 shown in FIG. 9 but the leading oil droplet 99. The temperature of the pump 43 and the lubricating oil therein is constant at a predetermined temperature, and the kinematic viscosity (viscosity) of the lubricating oil is constant at a predetermined value. As shown in FIG. 5, when the kinematic viscosity of the lubricating oil is constant and the voltage applied to the piezo element 53 is changed, the flight distance increases as the voltage increases from 10 volts. However, when the voltage is 17 V, the change of the flight distance has a peak, and within the range of the operating voltage (rated voltage) of the pump 43, the flight distance does not extend any further. Such a test is performed by changing the kinematic viscosity of the lubricating oil variously, and the voltage indicating the peak flight distance of the oil droplet 99 at each kinematic viscosity is obtained. The plot shown by the rhombus in FIG. 4 is the voltage showing the peak of the flight distance at a given kinematic viscosity. The upper limit value (Equation 1) can be obtained from the relationship between the kinematic viscosity of the lubricating oil and the peak voltage. (Formula 1) is obtained, for example, by the method of least squares. The kinematic viscosity is changed by changing the temperatures of the pump 43 and the lubricating oil.

図9に示される油滴99の飛翔距離の変化については前記のとおりピークが生じるが、飛沫油98については、ピークを有することなく、ピエゾ素子53に印加する電圧を高くするほど、発生しやすく、飛沫油98の飛翔距離が延びる。よって、飛沫油98を抑制するためには、ピエゾ素子53に印加する電圧をできるだけ低く設定するのが好ましい。   The change in the flight distance of the oil droplet 99 shown in FIG. 9 has a peak as described above, but the droplet oil 98 has no peak and is more likely to occur as the voltage applied to the piezo element 53 is increased. The flight distance of the splash oil 98 is extended. Therefore, in order to suppress the splash oil 98, it is preferable to set the voltage applied to the piezo element 53 as low as possible.

前記下限値(式2)は、次のようにして求められる。
図6は、ピエゾ素子53に印加する電圧を変化させた場合のポンプ43からの油滴99の飛翔距離と飛翔速度との関係を示すグラフである。このグラフは、ピエゾ素子53に印加する電圧を変化させ、各電圧における油滴の初速度から各飛翔距離における速度を計算により得たものである。ポンプ43から噴出した油滴99を軸受部20(図1参照)の玉23に接触させるとする。そこで、吐出孔50が開口するポンプ43の表面から玉23までの距離をLミリメートルとする(本実施形態では、Lは7ミリメートルである)。油滴99を玉23に到達させるためには、その飛翔距離がLミリメートルの地点で油滴99の飛翔速度がゼロ以上である必要がある。そこで、図6において、飛翔距離がLミリメートルの地点で油滴99の飛翔速度がゼロとなる場合の電圧を取得する。本実施形態では、Lは7ミリメートルであり、図6の場合、7ミリメートルの地点で油滴99の飛翔速度がゼロとなる場合の電圧(最小電圧)は13ボルトとなる。なお、ポンプ43及びその内部の潤滑油の温度を所定温度で一定とし、潤滑油の動粘度(粘度)を所定値で一定とする。このような試験を、前記潤滑油の動粘度を様々変化させて行い、各動粘度においてLミリメートル(7ミリメートル)の地点で油滴99の飛翔速度がゼロとなる場合の電圧(最小電圧)を取得する。図4中の丸形で示されるプロットは、所定の動粘度においてLミリメートル(7ミリメートル)の地点で油滴99の飛翔速度がゼロとなる場合の電圧である。動粘度と前記電圧との関係から、前記下限値(式2)が得られる。(式2)は、例えば最小二乗法により得られる。動粘度の変化は、ポンプ43及び潤滑油の温度を変化させることで行われる。なお、前記Lミリメートルは変更可能であり、5ミリメートル≦L≦10ミリメートルの範囲で、下限値を示す(式2)が成立する。
The lower limit value (Formula 2) is obtained as follows.
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the flight distance and the flight speed of the oil droplet 99 from the pump 43 when the voltage applied to the piezo element 53 is changed. This graph is obtained by changing the voltage applied to the piezo element 53 and calculating the velocity at each flight distance from the initial velocity of the oil droplet at each voltage. It is assumed that the oil droplets 99 ejected from the pump 43 are brought into contact with the balls 23 of the bearing portion 20 (see FIG. 1). Therefore, the distance from the surface of the pump 43 where the discharge hole 50 opens to the ball 23 is L millimeters (L is 7 millimeters in this embodiment). In order for the oil droplet 99 to reach the ball 23, the flight speed of the oil droplet 99 needs to be zero or more at the point where the flight distance is L millimeters. Therefore, in FIG. 6, the voltage when the flight speed of the oil droplet 99 becomes zero at the point where the flight distance is L millimeters is acquired. In this embodiment, L is 7 millimeters, and in the case of FIG. 6, the voltage (minimum voltage) when the flight speed of the oil droplet 99 is zero at the point of 7 millimeters is 13 volts. It should be noted that the temperature of the pump 43 and the lubricating oil inside the pump 43 is constant at a predetermined temperature, and the kinematic viscosity (viscosity) of the lubricating oil is constant at a predetermined value. Such a test is performed by changing the kinematic viscosity of the lubricating oil variously, and the voltage (minimum voltage) when the flight speed of the oil droplet 99 becomes zero at a point of L millimeter (7 millimeter) in each kinematic viscosity get. A plot shown by a circle in FIG. 4 is a voltage when the flight speed of the oil drop 99 becomes zero at a point of L millimeter (7 millimeter) at a predetermined kinematic viscosity. The lower limit value (Equation 2) is obtained from the relationship between the kinematic viscosity and the voltage. (Formula 2) is obtained, for example, by the method of least squares. The kinematic viscosity is changed by changing the temperatures of the pump 43 and the lubricating oil. The L millimeter can be changed, and the lower limit (Equation 2) is satisfied within a range of 5 millimeters ≦ L ≦ 10 millimeters.

以上のように、本実施形態の給油装置によれば、ピエゾ素子53に電圧が印加されることでポンプ43の内部(圧力室51)の圧力が高くなり、ポンプ43は吐出孔50から潤滑油を油滴として噴出する。ピエゾ素子53に印加する電圧が前記上限値(式1)と前記下限値(式2)との間の範囲に設定される。前記下限値の設定によって、油滴99の飛翔距離を維持することができ、潤滑油を安定して供給することが可能である。しかも、前記上限値の設定によって、ポンプ43の吐出孔50を塞ぐ可能性のある飛沫油98(図9参照)の発生を抑制することが可能となる。   As described above, according to the oil supply apparatus of the present embodiment, the pressure inside the pump 43 (the pressure chamber 51) increases due to the voltage applied to the piezo element 53, and the pump 43 causes the lubricating oil to flow from the discharge hole 50. Are ejected as oil droplets. The voltage applied to the piezo element 53 is set in the range between the upper limit value (Equation 1) and the lower limit value (Equation 2). By setting the lower limit value, the flight distance of the oil drop 99 can be maintained, and the lubricating oil can be stably supplied. Moreover, by setting the upper limit value, it is possible to suppress the generation of splash oil 98 (see FIG. 9) that may block the discharge hole 50 of the pump 43.

前記上限値について、前記(式1)ではなく、次の(式3)を採用してもよい。
上限値:0.10X+13.8 ・・・(式3)
Regarding the upper limit value, the following (Formula 3) may be adopted instead of the above (Formula 1).
Upper limit value: 0.10X + 13.8 (Equation 3)

前記上限値(式3)は、次のようにして求められる。
図7は、ポンプ43から吐出された油滴99の飛翔軌跡のイメージ図である。ポンプ43及びその内部の潤滑油の温度を所定温度で一定とし、潤滑油の動粘度(粘度)を所定値で一定とする。ピエゾ素子53に印加する電圧を変化させて、油滴99の飛翔軌跡を取得する。この飛翔軌跡は油滴99をカメラで撮影することによって取得される。図7に示されるように、ピエゾ素子53に印加する電圧を、16ボルト、17ボルト、18ボルト・・・と変化させると、ある電圧(ここでは17ボルト)以上で、油滴99の飛翔軌跡が湾曲した軌跡となる。これは、電圧を高くすると、吐出孔50内において潤滑油の流速が高くなるが、これにより吐出孔50で乱流が発生するためであると推測される。
The upper limit value (Formula 3) is obtained as follows.
FIG. 7 is an image diagram of the flight trajectory of the oil droplet 99 discharged from the pump 43. The temperature of the pump 43 and the lubricating oil inside the pump 43 is kept constant at a predetermined temperature, and the kinematic viscosity (viscosity) of the lubricating oil is kept constant at a predetermined value. The flight trajectory of the oil droplet 99 is acquired by changing the voltage applied to the piezo element 53. This flight trajectory is acquired by photographing the oil droplet 99 with a camera. As shown in FIG. 7, when the voltage applied to the piezo element 53 is changed to 16 volts, 17 volts, 18 volts, ... At a certain voltage (17 volts in this case) or more, the trajectory of the oil droplet 99 flies. Becomes a curved locus. It is presumed that this is because when the voltage is increased, the flow velocity of the lubricating oil increases in the discharge hole 50, which causes turbulence in the discharge hole 50.

そこで、潤滑油の動粘度を変化させ、各動粘度において、油滴99の飛翔軌跡が湾曲する場合の電圧を取得する。図8は、ピエゾ素子53に印加する電圧の範囲を示す説明図である。図8中の四角で示されるプロットは、所定の動粘度において油滴99の飛翔距離が湾曲する場合の電圧である。動粘度と前記電圧との関係から、前記上限値(式3)が得られる。(式3)は、例えば最小二乗法により得られる。動粘度の変化は、ポンプ43及び潤滑油の温度を変化させることで行われる。図8において、前記(式3)が実線で示され、前記(式1)が破線で示されている。   Therefore, the kinematic viscosity of the lubricating oil is changed, and at each kinematic viscosity, the voltage when the flight trajectory of the oil droplet 99 is curved is acquired. FIG. 8 is an explanatory diagram showing the range of the voltage applied to the piezo element 53. The plot shown by the square in FIG. 8 is the voltage when the flight distance of the oil drop 99 is curved at a predetermined kinematic viscosity. The upper limit value (Equation 3) is obtained from the relationship between the kinematic viscosity and the voltage. (Formula 3) is obtained by, for example, the least square method. The kinematic viscosity is changed by changing the temperatures of the pump 43 and the lubricating oil. In FIG. 8, (Formula 3) is shown by a solid line, and (Formula 1) is shown by a broken line.

このように、潤滑油の動粘度をX(ただし、単位はmm^2/秒)とした場合に、ピエゾ素子53に印加する電圧(ただし、単位はボルト)の上限値が、前記(式3)により定義されてもよい。つまり、ピエゾ素子53に印加する電圧(ただし、単位はボルト)が、(式3)「0.10X+13.8」によって定義される上限値と、前記(式2)「0.22X+5.3」によって定義される下限値との間の範囲となる。この場合、飛沫油98の発生を抑制すると共に、油滴99が湾曲して飛翔することがなく、油滴99が所望の位置に到達しやすい。   Thus, when the kinematic viscosity of the lubricating oil is X (however, the unit is mm ^ 2 / sec), the upper limit value of the voltage (however, the unit is volt) applied to the piezo element 53 is the same as the above (formula 3). ) May be defined. That is, the voltage (unit: volt) applied to the piezo element 53 depends on the upper limit value defined by “Equation 3” “0.10X + 13.8” and the above-mentioned “Equation 2” “0.22X + 5.3”. The range is between the defined lower limit value. In this case, the generation of the splash oil 98 is suppressed, the oil droplet 99 does not curve and fly, and the oil droplet 99 easily reaches the desired position.

潤滑油の種類が異なっていても動粘度が同じであれば、前記上限値(式1及び式2)及び前記下限値(式2)の式は成立する。潤滑油の種類は、一般的な作動油であり、一例としてはモービルベロシティオイルナンバー10である。ポンプ43の吐出孔50の径(直径)は15マイクロメートル以上、40マイクロメートル以下のポンプであり、本実施形態では25マイクロメートルである。潤滑油の動粘度は、JIS Z 8803:2011に基づく。   If the kinematic viscosities are the same even if the types of lubricating oil are different, the above-described upper limit value (Equation 1 and Expression 2) and the lower limit value (Equation 2) are satisfied. The type of lubricating oil is a general hydraulic oil, for example, mobile velocity oil number 10. The discharge hole 50 of the pump 43 has a diameter (diameter) of 15 μm or more and 40 μm or less, and is 25 μm in the present embodiment. The kinematic viscosity of the lubricating oil is based on JIS Z 8803: 2011.

〔その他について〕
前記実施形態では(図1参照)、軸受部20がアンギュラ玉軸受である場合について説明したが、軸受の形式はこれに限らず、深溝玉軸受であってもよく、また、円すいころ軸受や、円筒ころ軸受であってよい。つまり、転がり軸受装置10は、内輪21、外輪22、及び、これら内輪21と外輪22との間に介在する複数の転動体を有する軸受部20と、給油装置40とを備える。給油装置40は、軸受部20の軸方向の隣に設けられており、軸受部20に潤滑油を供給する機能を有する。この給油装置40が、前記形態の給油装置であればよい。この転がり軸受装置10によれば、給油装置40が有するポンプ43のピエゾ素子53に印加する電圧が前記上限値と前記下限値との間の範囲に設定される。このため、油滴の飛翔距離を維持することができ、潤滑油を安定して供給することが可能である。しかも、ポンプ43の吐出孔50を塞ぐ可能性のある飛沫油の発生を抑制することが可能となる。
[Other]
In the embodiment described above (see FIG. 1), the case where the bearing portion 20 is an angular ball bearing has been described, but the type of bearing is not limited to this, and may be a deep groove ball bearing, or a tapered roller bearing, It may be a cylindrical roller bearing. That is, the rolling bearing device 10 includes an inner ring 21, an outer ring 22, a bearing unit 20 having a plurality of rolling elements interposed between the inner ring 21 and the outer ring 22, and an oil supply device 40. The oil supply device 40 is provided next to the bearing portion 20 in the axial direction and has a function of supplying lubricating oil to the bearing portion 20. The refueling device 40 may be the refueling device of the above-mentioned form. According to the rolling bearing device 10, the voltage applied to the piezo element 53 of the pump 43 included in the oil supply device 40 is set in the range between the upper limit value and the lower limit value. Therefore, the flight distance of the oil droplet can be maintained, and the lubricating oil can be stably supplied. In addition, it is possible to suppress the generation of splash oil that may block the discharge hole 50 of the pump 43.

今回開示した実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の権利範囲は、上述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された構成と均等の範囲内でのすべての変更が含まれる。   The embodiments disclosed this time are illustrative in all points and not restrictive. The scope of rights of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes all modifications within the scope equivalent to the configurations described in the claims.

10:転がり軸受装置 20:軸受部 21:内輪
22:外輪 23:玉(転動体) 40:給油装置
43:ポンプ 50:吐出孔 51:圧力室
52:ポンプ本体 53:ピエゾ素子 99:油滴
10: Rolling bearing device 20: Bearing part 21: Inner ring 22: Outer ring 23: Ball (rolling element) 40: Oil supply device 43: Pump 50: Discharge hole 51: Pressure chamber 52: Pump body 53: Piezo element 99: Oil droplet

Claims (3)

潤滑油を油滴として噴出するポンプを備えた給油装置であって、
前記ポンプは、前記潤滑油を吐出する吐出孔及び当該吐出孔と繋がる圧力室が形成されているポンプ本体と、電圧が印加されることによって前記圧力室を変形させるピエゾ素子と、を有し、当該ポンプは、前記ピエゾ素子に電圧が印加されることで前記圧力室の前記潤滑油を加圧して前記吐出孔から前記潤滑油を油滴として噴出可能であり、
前記潤滑油の動粘度をX(ただし、単位はmm^2/秒)とした場合に、前記ピエゾ素子に印加する前記電圧(ただし、単位はボルト)が、下記に定義する上限値と、下記に定義する下限値との間の範囲である、給油装置。
上限値:0.079X+14.9
下限値:0.22X+5.3
An oil supply device including a pump for ejecting lubricating oil as oil droplets,
The pump has a pump body in which a discharge hole for discharging the lubricating oil and a pressure chamber connected to the discharge hole are formed, and a piezo element that deforms the pressure chamber by applying a voltage, The pump is capable of pressurizing the lubricating oil in the pressure chamber by applying a voltage to the piezo element and ejecting the lubricating oil as oil droplets from the discharge hole,
When the kinematic viscosity of the lubricating oil is X (where the unit is mm ^ 2 / sec), the voltage applied to the piezo element (however, the unit is volt) is the upper limit value defined below and the following: Refueling equipment, which is the range between the lower limit defined in.
Upper limit value: 0.079X + 14.9
Lower limit value: 0.22X + 5.3
前記上限値は、下記に定義する値である、請求項1に記載の給油装置。
上限値:0.10X+13.8
The refueling device according to claim 1, wherein the upper limit value is a value defined below.
Upper limit value: 0.10X + 13.8
内輪、外輪、及び、前記内輪と前記外輪との間に介在する複数の転動体を有する軸受部と、
前記軸受部の軸方向の隣に設けられ当該軸受部に潤滑油を供給する給油装置と、を備え、
前記給油装置が、請求項1又は2に記載の給油装置である、転がり軸受装置。

An inner ring, an outer ring, and a bearing portion having a plurality of rolling elements interposed between the inner ring and the outer ring,
An oil supply device which is provided adjacent to the bearing portion in the axial direction and supplies lubricating oil to the bearing portion,
A rolling bearing device, wherein the oil supply device is the oil supply device according to claim 1.

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