TWI640700B - 滾動軸承裝置及供油單元 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種滾動軸承裝置，其特徵為，係具備：具有內環、外環、珠子、以及保持器的軸承部；以及和形成於內環和外環之間的環狀空間鄰接設置的供油單元。供油單元，係具備：用以對環狀空間供給潤滑油的泵、以及儲存潤滑油的油槽。泵，係具有：容納部，可供充填潤滑油；以及驅動部，為了使容納部內的潤滑油往環狀空間吐出而進行驅動。供油單元，係進一步具備：感測器，係為了檢測潤滑油的不足，設於泵並因應在容納部中之潤滑油的量的變化來使輸出變化。

Description

滾動軸承裝置及供油單元 [參照援用]
於2014年7月23號提出申請的包括本說明書、圖示和摘要的日本專利申請第2014-149663號，係作為參照而援用於本發明全體。
本發明，是關於具備將微量的潤滑油供給於軸承部的供給單元的滾動軸承裝置，以及，將微量的潤滑油對於滾動軸承等的旋轉零件進行供給的供油單元。
滾動軸承，是作為工作機械的主軸用軸承而被使用。為了確保其潤滑性，有採用油氣潤滑者(例如，參照日本特開2009-58091號公報)。但是，油氣潤滑的情況，由於消費氣體而會造成運轉成本增高，另外，有需要油氣供給裝置及氣體清淨單元等的附帶設備，而使設備成本增高的情況。
作為對滾動軸承進行供油的其他手段，已知 有組入供油單元的軸承裝置(例如，參照日本特開2004-108388號公報)。該軸承裝置，是在內環和外環之內的固定側的軌道輪(固定輪)上，裝設有環狀的供油單元，且滾動軸承和供油單元是成為一體。供油單元，是具備儲存潤滑油的油槽、及將該油槽內的潤滑油吐出於內環和外環之間的環狀空間的泵等。
從泵所吐出的潤滑油為微量。藉由控制泵的動作可對潤滑油的吐出量進行調整。如依據和滾動軸承一起具備此種供油單元的軸承裝置，可將微量的潤滑油往形成於內環和外環之間的環狀空間吐出。所吐出的潤滑油會附著於內環及外環的軌道面及轉動體，而進行滾動軸承的潤滑。
具備如前述的供油單元的軸承裝置，是成為儲存潤滑油的油槽和滾動軸承一起容納於軸承外殼內的構成。因此，不容易把握殘留於供油單元的潤滑油的量。
因此，就算是包含油槽及泵的供油單元的潤滑油全部都被使用，而成為空的狀態，也難以察覺到，然後附著於轉動體或軌道面的潤滑油也消失了。其結果，滾動軸承成為在無供油狀態下被使用，而成為燒損等的原因。
[發明的概要]
本發明的目的之一，是在於提供一種可檢測 供油單元中的潤滑油的不足的滾動軸承裝置及供油單元。
本發明的一態樣之滾動軸承裝置的構成上的特徵，係具備軸承部和供油單元，該軸承部，係具有：內環、外環、介於前述內環和前述外環之間的複數個轉動體、以及將複數個前述轉動體在周方向上排列並保持的保持器；該供油單元，係具備：用以對形成於前述內環和前述外環之間的環狀空間供給潤滑油的泵、以及儲存潤滑油並具有使該潤滑油往前述泵流出的流出部的油槽，且該供油單元是和前述環狀空間鄰接設置，前述泵，係具有：容納部，係可供充填前述潤滑油；以及驅動部，係為了使前述容納部內的潤滑油往前述環狀空間吐出而進行驅動，前述供油單元，係進一步具備：感測器，係為了檢測在該供油單元中之前述潤滑油的不足，設於前述泵並因應在前述容納部中之前述潤滑油的量的變化來使輸出變化。
A‧‧‧剖面線箭頭
C‧‧‧軸心(中心線)
K1、K2、K3‧‧‧空間
g1‧‧‧空隙
g2‧‧‧空隙
3‧‧‧潤滑油
7‧‧‧軸
8‧‧‧軸承外殼
10‧‧‧滾動軸承裝置
11‧‧‧第1環狀空間
12‧‧‧第2環狀空間
13‧‧‧密封部件
16‧‧‧感測器
20‧‧‧軸承部
21‧‧‧內環
22‧‧‧外環
23‧‧‧珠子
24‧‧‧保持器
25‧‧‧內環軌道溝槽
26‧‧‧外環軌道溝槽
27‧‧‧袋部
31‧‧‧內環本體部
32‧‧‧內環延伸部
35‧‧‧外環本體部
36‧‧‧外環延伸部
40‧‧‧供油單元
41‧‧‧外框
42‧‧‧油槽
43‧‧‧泵
44‧‧‧電路部
45‧‧‧電源部
45a‧‧‧發電部
45a-1‧‧‧轉子
45a-2‧‧‧定子
45b‧‧‧二次電池部
46‧‧‧內周壁
47‧‧‧外周壁
48a、48b、48c、48d‧‧‧隔壁
48e、48f‧‧‧側壁
49‧‧‧流出部
50‧‧‧噴嘴
51‧‧‧容納部
52‧‧‧吐出口
53‧‧‧外盒
54‧‧‧檢測部
55‧‧‧第1壓電元件
56‧‧‧第2壓電元件
57‧‧‧流入口
58‧‧‧上游側流路
59‧‧‧第1逆止閥
60‧‧‧下游側流路
61‧‧‧第2逆止閥
62‧‧‧壓力感測器
62a‧‧‧感知部
63‧‧‧輸入電線
64‧‧‧輸出電線
65‧‧‧變位感測器
65a‧‧‧感知部
本發明的先前和進一步的特徵以及優點，透過下述的實施例以及所附圖式之說明將更臻明確，其中的英數字等是用來表示元件符號等，圖式包含：[圖1]是滾動軸承裝置的縱剖面圖。
[圖2]是圖1所示的滾動軸承裝置的橫剖面圖。
[圖3]是說明泵的剖面圖。
[圖4]是說明圖3所示的感測器的功能的說明圖。
[圖5]是說明感測器的其他型態(其1)的泵的說明圖。
[圖6]是說明圖5所示的感測器的功能的說明圖。
[圖7]是說明感測器的其他型態(其2)的泵的說明圖。
[圖8]是說明圖7所示的感測器的功能的說明圖。
[用以實施發明的最佳型態]
以下，說明滾動軸承裝置的實施的一型態。圖1，是滾動軸承裝置10的縱剖面圖。圖2，是圖1所示的滾動軸承裝置10的橫剖面圖。另外，圖2，是圖1的A-A剖面線箭頭的剖面圖。如圖1所示，滾動軸承裝置10係具備軸承部20和供油單元40。本實施型態的滾動軸承裝置10，是為了將工作機械的主軸(軸7)支撐成能夠旋轉，而成為容納在軸承外殼8內的狀態。
軸承部20，係具有：內環21、外環22、複數珠子(轉動體)23，以及將此等珠子23予以保持的保持器24。內環21是由外嵌於軸7的圓筒狀的部件所構成。內環21，係具有：軸方向其中一方側(圖1的情況，是左側)的內環本體部31、以及軸方向另一方側(圖1的情況，是右側)的內環延伸部32。在內環本體部31的外周作為軌道面形成有軌道溝槽(以下，稱為內環軌道溝槽25。)。於本實施型態，內環本體部31和內環延伸部32是一體不可分離，但是是個別成體亦可。亦即，內環延伸部32是圓環 形狀的間隔件亦可。外環22是由固定於軸承外殼8的內周面的圓筒狀的部件所構成。外環22，是具有軸方向其中一方側的外環本體部35、以及軸方向另一方側的外環延伸部36。在外環本體部35的內周作為軌道面是形成有軌道溝槽(以下，稱為外環軌道溝槽26。)。於本實施型態，外環本體部35和外環延伸部36是一體不可分離，但是是個別成體亦可。亦即，外環延伸部36是圓環形狀的間隔件亦可。
珠子23，是介於內環本體部31和外環本體部35之間，並於內環軌道溝槽25及外環軌道溝槽26上轉動。保持器24，是由環狀的部件所構成，並沿著周方向形成有複數個袋部27。保持器24是具有一對圓環部和連接此等圓環部的柱部。保持器24是在和此等圓環部於周方向上相鄰的一對柱部之間形成有袋部27。並且，各袋部27容納有1個珠子23。藉此，保持器24，可將複數的珠子23在周方向上排列並保持。此外，於本實施型態，珠子23是對於軌道溝槽25、26具有接觸角地接觸。該軸承部20是構成角接觸滾珠軸承。又，滾動軸承裝置10是供工作機械用的話，袋部27一般是圓筒形狀。
於內環本體部31和外環本體部35之間，形成有第1環狀空間11。於內環延伸部32和外環延伸部36之間，形成有第2環狀空間12。第1環狀空間11和第2環狀空間12為連續存在。於第1環狀空間11的軸方向其中一方側，是設有密封部件13，用以防止存在於珠子23 及保持器24的軸承內部的潤滑油，流至軸承外部。另外，在第1環狀空間11和第2環狀空間12之間，雖未圖示，但亦可設置密封部件。又，密封部件，只要能防止軸承內部的潤滑油流至軸承外部，是設在軸承外亦可。
於第1環狀空間11是設有珠子23及保持器24。於第2環狀空間12是設有供油單元40。於本實施型態，相對於固定側的軌道輪亦即外環22，旋轉側的軌道輪亦即內環21是和軸7一起旋轉。於此，供油單元40，是密接嵌合於外環延伸部36的內周面地被予以安裝。相對於此，構成為在內環延伸部32的外周面、和供油單元40(後述的環狀外框41)的內周面之間設有微小空隙，而不會因為供油單元40而阻礙內環21的旋轉。
供油單元40，如圖2所示，整體形狀是圓環狀。供油單元40，為具備外框41、油槽42、泵43、電路部44及電源部45。
外框41為例如樹脂製的環狀部件，並具有：短圓筒狀的內周壁46、短圓筒狀的外周壁47、以及設於此等內周壁46、外周壁47之間的複數個隔壁48a、48b、48c、48d及側壁48e、48f(參照圖1)。藉由此等的壁，空間K1、K2、K3沿著周方向為形成有複數個。
油槽42是以第1空間K1構成。第2空間K2是容納在泵43中。第3空間K3為容納有電路部44及電源部45。藉此，包含外框41、油槽42、泵43、電路部44及電源部45的供油單元40，是構成為一體。
供油單元40，是安裝成能夠對於成為固定側的軌道輪的外環22(外環延伸部36)裝卸自如。供油單元40是和軸承部20成為一體。如圖1所示，設於第2環狀空間12的供油單元40，是成為和第1環狀空間11在軸方向上鄰接設置的構成。
油槽42，是用以儲存潤滑油3者。於本實施型態，如圖2所示，是將以內周壁46的一部分和外周壁47的一部分和隔壁48a和隔壁48b和側壁48e、48f(參照圖1)進行區隔的空間作為油槽42。油槽42，是於其一部分，具有使所儲存的潤滑油3往泵43流出的流出部(流出口)49。該流出部49和泵43(後述的容納部51)(雖未圖示)為透過流路而相連。油槽42內，是設有保持潤滑油3的保持體(例如，毛氈或海綿)亦可。此外，雖然本實施型態的潤滑油3是油(oil)狀，但為膏(grease)狀亦可。
電源部45，為具有發電部45a及二次電池部45b。發電部45a，為具有藉由內環21的旋轉而能夠發電的構成。亦即，在內環延伸部32的外周側為設有轉子45a-1。發電部45a，為具有設於外框41的內周側的定子45a-2。轉子45a-1，是沿著周方向使N極和S極交互磁化而構成。定子45a-2是由磁性體所構成，並設置成轉子45a-1通過定子45a-2的徑方向內側。並且，藉由發電部45a所產生的電力，是儲存在二次電池部45b。
電路部44，是由含有被程式化的微電腦的基板電路所構成，並對於泵43發送控制訊號(驅動訊號)。 亦即，電路部44，是對泵43賦予驅動電力(施加既定的電壓)。又，電路部44，除了用以驅動泵43的功能(驅動控制部)之外，也具有進行各種處理的功能。例如，電路部44可取得來自設於供油單元40內的感測器16的訊號。電路部44，是具有作為用以依據該訊號檢測供油單元40中的潤滑油3的不足的檢測部54的功能。該檢測部54，是藉由前述被程式化的微電腦的功能而實現者。
圖3，是說明泵43的剖面圖。該泵43，是由小型的泵(微型泵)所構成，並安裝於外框41(參照圖2)的一部分(下部)。泵43，是如圖3所示，具備外盒53、噴嘴50、容納部51、及第1壓電元件55。噴嘴50是從外盒53延伸設置。容納部51是用以儲存潤滑油3。第1壓電元件55是供吐出潤滑油用。此外，於本實施型態，在該吐出用的第1壓電元件55之外，將於後詳述，亦具備用以作為感測器16使用的第2壓電元件56。
又，泵43，具有上游側流路58、和第1逆止閥59。上游側流路58是將使從油槽42流出的潤滑油3流入的流入口57和容納部51連接。第1逆止閥59是防止容納部51內的潤滑油3往油槽42側逆流。再者，泵43，是具有下游側流路60、和第2逆止閥61。下游側流路60是連接容納部51和噴嘴50之間。第2逆止閥61是設於該下游側流路60的中途並防止潤滑油3從噴嘴50往容納部51逆流。
容納部51，是由形成於外盒53內的空間所構 成。該容納部51，為充填有潤滑油3。泵43，作為為了使該容納部51內的潤滑油3往第1環狀空間11吐出而進行驅動的驅動部，是具有前述第1壓電元件55。
第1壓電元件55，是板狀，並構成容納部51的內壁的一部分。是構成為對該第1壓電元件55施加電壓後，第1壓電元件55會變形(變位)，而藉由該變形而減少容納部51的容積，將於容納部51呈現充滿狀態的潤滑油3從噴嘴50往第1環狀空間11吐出。於圖3，將變形後的第1壓電元件55的態樣，以二點鍊線表示。此外，為了容易理解變形後的態樣，將該態樣表現得比實際上更誇張。所謂容納部51中的潤滑油3的充滿狀態，是於容納部51充滿潤滑油3的狀態；當第1壓電元件55變形而使容納部51的容積減少時，該容納部51的潤滑油3的內壓會呈現大幅上昇的狀態。然後，在第1壓電元件55恢復原本的形狀之後，第1逆止閥59會打開而能夠將潤滑油3從油槽42往容納部51吸引。
又，對該第1壓電元件55的電壓的施加以及該電壓施加的時序，是由電路部44(參照圖2)來進行控制。對第1壓電元件55施加的電力，是由電源部45(二次電池部45b)進行供給。藉由對於第1壓電元件55脈衝狀地施加電壓，可間歇地將潤滑油3進行吐出。又，藉由控制脈衝數和對第1壓電元件55施加的電壓值，能夠進行微量的吐出。
如此地使泵43驅動，使泵內(容納部51)的潤 滑油3，通過噴嘴50而往泵外吐出。噴嘴50，是呈針(needle)狀，並於噴嘴50的前端具有吐出口52。該吐出口52，是於噴嘴50的前端(前端面)開口，並朝向具有固定側的軌道輪亦即外環22(參照圖1)的外環軌道溝槽26側吐出潤滑油3。噴嘴50的長邊方向，是存在於包含滾動軸承裝置10的中心線的平面上。另外，噴嘴50，是往保持器24的內周面和內環21的外周面之間的空間延伸而出，而對珠子23的內環側的部分吐出潤滑油的型態亦可。
於此，針對泵43所吐出的潤滑油3的油量進行說明。泵43是接受來自電路部44的驅動訊號(控制訊號)後，第1壓電元件55會進行驅動，而從噴嘴50以油滴吐出潤滑油3。藉由1次的泵43(前述第1壓電元件55)的驅動而吐出的潤滑油3的油滴，是一定量(大致一定量)。泵43的相當於1次驅動(1次注料)的油滴的吐出量(體積)，可設為5皮升~7微升，又，亦可設定成1奈升~1000奈升，或5皮升~1000皮升。又，該供油的頻率(1次注料的間隔)，可設成數秒1次、數分1次、或數小時1次之頻率。以上，泵43，是對形成於內環21和外環22之間的第1環狀空間11(參照圖1)，間歇地(間隔時間)將潤滑油以油滴進行供給。具備如此的供油單元40的滾動軸承裝置10，可將微量的潤滑油3供給至軸承部20，故亦稱為奈級潤滑軸承。
本實施型態的供油單元40，是具備用以管理 用以對第1環狀空間11進行供給的潤滑油3的不足的功能。亦即，供油單元40，為了檢測該供油單元40的潤滑油3的不足是具備感測器16。並且，該感測器16，不是設於儲存潤滑油3的油槽42，而是設於泵43。
圖3所示的實施型態的感測器16，是第2壓電元件56，其是和第1壓電元件55重疊設置並呈板狀。此外，於本實施型態，以板狀的第1壓電元件55本身構成容納部51的內壁的一部分。但是，雖未圖示，作為替代，將可彈性變形的薄膜(diaphragm)作為容納部51的內壁的一部分亦可。此情況，是將第1壓電元件55安裝在該薄膜的一面的構成。此外，亦可將作為感測器16而發揮功能的第2壓電元件56安裝在前述薄膜的另一面。亦即，第2壓電元件56，是隔著薄膜，而和第1壓電元件55重疊設置亦可。
第1壓電元件55和第2壓電元件56是黏著固定亦可，但非黏著而以積層的構成亦可。此外，非黏著的情況，如圖3所示，第2壓電元件56，是設於較往容納部51側凸出地變形的第1壓電元件55更靠近容納部51側為佳。這是因為，假設，第2壓電元件56的位置相反，就算第1壓電元件55往容納部51側凸出地變形，在非黏接的情況下，會有第2壓電元件56不追隨該第1壓電元件55而變形的虞慮之故。
如圖3所示，第1壓電元件55，是連接有由電路部44延伸出的輸入電線63。第2壓電元件56，是連 接有由電路部44延伸出的輸出電線64。輸入電線63，為流通有用以使第1壓電元件55變形的電(電流)。輸出電線64，為流通有藉由第2壓電元件56的變形而從該第2壓電元件56輸出的電(電流)。又，如圖3所示，第2壓電元件56，是和藉由被施加電壓而變形的第1壓電元件55成為積層狀態地設置。藉此，該第2壓電元件56，是因應第1壓電元件55的變形而變形。亦即，如圖4(A)所示，如第1壓電元件55大幅變形的話，跟隨於此，第2壓電元件56也會大幅地變形。如圖4(B)所示，第1壓電元件55小幅度地變形的話，跟隨於此，第2壓電元件56也會小幅度地變形。
針對圖3所示的第2壓電元件56的功能進行說明。在泵43的容納部51充滿潤滑油3的充滿狀態，和從該充滿狀態減少潤滑油3的非充滿狀態的各者，在為了從泵43吐出潤滑油3而對第1壓電元件55施加相同的驅動電壓的情況，將此等充滿狀態和非充滿狀態相比較的話，非充滿狀態，是來自潤滑油3的阻抗變小，且第1壓電元件55的變形量變大。這是因為，當容納部51的潤滑油3減少時，容納部51中會混入空氣，而對容納部51的內壓的變化帶來影響之故。因此，如圖3所示的前述構成，第1壓電元件55的變形量的變化會成為第2壓電元件56的變形量的變化而顯現出來。藉此，藉著檢測(觀察)該來自第2壓電元件56的輸出變化，可檢測泵43的容納部51中的潤滑油3的不足。
如具體地說明，是對從因應第1壓電元件55的變形量而變形的第2壓電元件56通過輸出電線64而輸入於電路部44的電流值、電壓值及阻抗值的任1個，以電路部44的前述檢測部54隨時計測。對第1壓電元件55脈衝狀地施加電壓後，以和其脈衝的時間間隔(周期)相同的時間間隔容納部51的容積將減少。在由潤滑油3使容納部51成為充滿狀態的情況，對於變形的第1壓電元件55的來自潤滑油3的阻抗為固定，而第1壓電元件55的變形量為一定。因此，第2壓電元件56的變形量也是一定，從第2壓電元件56輸出的訊號也成為一定值。相對於此，容納部51成為非充滿狀態的話，由於對於變形的第1壓電元件55的來自潤滑油3的阻抗是較充滿狀態更小，故第1壓電元件55的變形量是比充滿狀態的情況更大。因此，第2壓電元件56的變形量是較充滿狀態的情況更大，從第2壓電元件56輸出的訊號和充滿狀態相比較會變化(例如，電流值變大)。亦即，圖4(B)，是顯示充滿狀態的情況的壓電元件55、56的變型態樣，圖4(A)，是顯示非充滿狀態的情況的壓電元件55、56的變型態樣。
於是電路部44的檢測部54，是計測從第2壓電元件56輸出的訊號，如該訊號從一定值的狀態，超過既定的臨界值而大幅變化的話，便輸出檢出訊號。亦即，該檢出訊號，是顯示泵43的容納部51從充滿狀態變化成非充滿狀態的訊號。該檢出訊號，是從電路部44，以無 線(或有線)，往滾動軸承裝置10的外部輸出。所輸出的檢出訊號，於本實施型態的情況，是工作機械的控制裝置可受訊。該控制裝置，是在取得檢出訊號後，對於作業者(管理者)，將滾動軸承裝置10中的潤滑油3不足為主旨的資訊進行輸出。例如，對控制裝置的顯示器輸出該主旨的資訊。看見此的作業者，可進行滾動軸承裝置10的維護。
如此，供油單元40是為了檢測潤滑油3的不足而作為感測器16具備第2壓電元件56。該第2壓電元件56，是因應泵43的容納部51中的潤滑油3的量的變化而使輸出變化的構成。因此，檢測部54，是能夠藉由檢測(觀察)該第2壓電元件56的輸出的變化，來檢測泵43的容納部51中的潤滑油3的不足(欠缺)。
圖5，是說明感測器16的其他的型態的泵43的說明圖。圖5所示的型態，相較於圖3所示的型態，為感測器16不同，但其他相同。對於相同點的說明如前述，於此省略。
圖5所示的實施型態的感測器16，是壓力感測器62。壓力感測器62，是安裝於外盒53，感知壓力的感知部62a是露出於容納部51。藉此，壓力感測器62，是可檢測容納部51的潤滑油3的內壓。壓力感測器62，是連接有從電路部44延伸的輸出電線64。因應壓力感測器62的檢測壓力的訊號是通過該輸出電線64輸入至電路部44。
針對圖5所示的壓力感測器62的功能進行說明。容納部51因為潤滑油3而成為充滿狀態時，是成為於容納部51充滿潤滑油3的狀態。於是，當泵43驅動時，亦即，為了潤滑油3的吐出第1壓電元件55變形而減少容納部51的容積的話，在容積減少的期間，容納部51的內壓，是如圖6(A)所示，會上昇，而達到既定的值。此外，於圖6，是對第1壓電元件55脈衝狀地施加電壓，而間歇地使其變形。但是，當容納部51內的潤滑油3減少而從充滿狀態變成非充滿狀態的話，就算第1壓電元件55變形而使容納部51的容積減少，使容積減少的期間的容納部51的內壓，是如圖6(B)所示，和充滿狀態的場合相比較低。亦即，非充滿狀態下內壓幾乎不會上昇。
於是，於圖5所示的實施型態，設於容納部51的壓力感測器62，是檢測該容納部51的潤滑油3的內壓，並將該內壓的變化當作來自壓力感測器62的輸出的變化來檢測(觀察)。藉此，可檢測泵43的容納部51中的潤滑油3的不足。
如具體地說明，是將從壓力感測器62通過輸出電線64輸入於電路部44的檢測訊號，以電路部44的前述檢測部54隨時計測。以潤滑油3而使容納部51成為充滿狀態的情況，配合賦予第1壓電元件55驅動訊號的時序，而從壓力感測器62輸出的訊號，是成為超過臨界值α的值(一定值)。相對於此，容納部51成為非充滿狀 態時，配合賦予第1壓電元件55驅動訊號的時序，而從壓力感測器62輸出的訊號可能會上昇少許，但不會超過前述臨界值α。
電路部44的檢測部54，是將從壓力感測器62輸出的訊號進行計測。藉此，當未得到應上昇的內壓(來自壓力感測器62的訊號大小程度)的狀況，亦即，於內壓(訊號大小程度)過低而未超過臨界值α的情況，輸出檢出訊號。該檢出訊號，是顯示泵43的容納部51從充滿狀態變化成非充滿狀態的訊號。該檢出訊號，是從電路部44，以無線(或有線)，往滾動軸承裝置10的外部輸出。所輸出的檢出訊號，於本實施型態的情況，是工作機械的控制裝置可受訊。該控制裝置，是取得檢出訊號後，對於作業者(管理者)，將滾動軸承裝置10中的潤滑油3不足為主旨的資訊進行輸出。例如，對控制裝置的顯示器輸出該主旨的資訊。看見此的作業者，可進行滾動軸承裝置10的維護。
如此，供油單元40是為了檢測潤滑油3的不足而作為感測器16具備壓力感測器62。該壓力感測器62，是因應泵43的容納部51中的潤滑油3的量的變化而使輸出變化的構成。因此，檢測部54，是能夠藉由檢測(觀察)該壓力感測器62的輸出的變化，來檢測泵43的容納部51中的潤滑油3的不足(欠缺)。
圖7，是說明感測器16的其他的型態的泵43的說明圖。圖7所示的型態，相較於圖3及圖5所示的各 型態，是感測器16不同，但其他相同。對於相同點的說明如前述，於此省略。
圖7所示的實施型態的感測器16，是檢測第1壓電元件55的變形量的變位感測器65。變位感測器65，是安裝於外盒53，並是檢測對象物的變位的感知部65a和第1壓電元件55的一部分相對向的構成。將第1壓電元件55之中，容納部51側的面作為表面的場合，變位感測器65，是檢測在第1壓電元件55的背面的變位。本實施型態的變位感測器65，是由間距感測器(非接觸式變位感測器)所構成，並檢測和第1壓電元件55(背面)之間的空隙的值。變位感測器65，連接有從電路部44延伸的輸出電線64。因應變位感測器65的檢測變位的訊號是通過該輸出電線64輸入至電路部44。
針對圖7所示的變位感測器65的功能進行說明。在泵43的容納部51充滿潤滑油3的充滿狀態，和從該充滿狀態減少潤滑油3的非充滿狀態的各者，在為了從泵43吐出潤滑油3而對第1壓電元件55施加相同的驅動電壓的情況，將此等充滿狀態和非充滿狀態相比較的話，非充滿狀態，是來自潤滑油3的阻抗較小，而第1壓電元件55的變形量較大。這是因為，容納部51的潤滑油3減少時，容納部51中會混入空氣，而對容納部51的內壓的變化帶來影響之故。
於是，將從變位感測器65通過輸出電線64輸入於電路部44的檢測訊號，以電路部44的前述檢測部 54隨時計測。如圖8(A)所示，充滿狀態下第1壓電元件55的變形量較小。配合賦予第1壓電元件55驅動訊號的時序，變位感測器65，是檢測和該第1壓電元件55之間的空隙g1。並且，從該充滿狀態變成非充滿狀態時，如圖8(B)所示，第1壓電元件55的變形量，是較充滿狀態的情況更大。藉此，配合賦予第1壓電元件55驅動訊號的時序，變位感測器65，是成為檢測較充滿狀態的情況的空隙g1更大的空隙g2(g1<g2)。
如此，藉由圖7所示的構成，將第1壓電元件55的變形量的變化，亦即，和壓電元件55之間的空隙的變化，檢測部54，可依據變位感測器65的檢測值來進行檢測(觀察)。檢測部54，檢測到空隙的變化後，便輸出檢出訊號。該檢出訊號，是顯示泵43的容納部51從充滿狀態變化成非充滿狀態的訊號。該檢出訊號，是從電路部44，以無線(或有線)，往滾動軸承裝置10的外部輸出。所輸出的檢出訊號，於本實施型態的情況，是工作機械的控制裝置可受訊。該控制裝置，是取得檢出訊號後，對於作業者(管理者)，將滾動軸承裝置10中的潤滑油3不足為主旨的資訊進行輸出。例如，對控制裝置的顯示器輸出該主旨的資訊。看見此的作業者，可進行滾動軸承裝置10的維護。
如上所述，供油單元40是為了檢測潤滑油3的不足而作為感測器16具備變位感測器65。該變位感測器65，是因應泵43的容納部51中的潤滑油3的量的變 化而使輸出變化的構成。因此，藉由檢測(觀察)該變位感測器65的輸出的變化，可檢測泵43的容納部51中的潤滑油3的不足(欠缺)。
對關於圖3、圖5及圖7所示的各型態的感測器16進行說明。
如上所述，前述的各型態中供油單元40是為了檢測潤滑油3的不足而設有感測器16。該感測器16，是因應泵43的容納部51中的潤滑油3的量的變化而使輸出變化的構成。因此，藉由檢測(觀察)該感測器16的輸出的變化，可檢測泵43的容納部51中的潤滑油的不足(欠缺)。又，供油單元40，是進一步具備取得來自於前述各感測器16的輸出訊號並檢測該輸出訊號的變化的檢測部54。藉此，泵43的容納部51中的潤滑油3的不足，能夠以供油單元40本身來檢測。並且，檢測部54，能夠在當檢測到潤滑油3的不足時，輸出顯示該不足的資訊，對作業者報知潤滑油不足。
由以上的結果，可防止軸承部20在無供油狀態下被使用。
另外，於圖3所示的實施型態，用以檢測潤滑油3的不足的感測器16，是和驅動用的第1壓電元件55重疊設置的第2壓電元件56。因此，不需要對外盒53進行用以設置圖5所示的壓力感測器62或圖7所示的變位感測器65的追加加工，而可簡化構成。
又，於前述的各型態，為了檢測具有油槽42 及泵43的供油單元40中的潤滑油3的不足，感測器16不是設於油槽42，而是設於泵43。這是基於下述理由。從供油單元40所具有的泵43，對軸承部20的第1環狀空間11的潤滑油3的供給量為微量。因此，從泵43潤滑油3是以油滴而被間歇地(亦即，隔開時間)進行供給。其結果，對該第1環狀空間11吐出的潤滑油3每單位時間是微量。因此，就算供油單元40的油槽42成為空，在將油槽42和泵43連接的流路、或泵43的上游側流路58等殘留有潤滑油的話，藉由將該殘留的潤滑油3從泵43吐出，可使供油單元40暫時發揮功能。因此，如前所述，用以檢測潤滑油3的不足的感測器16是設於泵43。藉此，就算油槽42的潤滑油3減少感測器16仍未能檢測出不足，而泵43的容納部51所殘留的潤滑油3減少的話，感測器16才能初次檢測出潤滑油3的不足。
將其他的適用例(其1)示於下述。前述各型態，是針對將旋轉的軌道輪設為內環21，並將固定側的軌道輪設為外環22的情況進行說明。但是，將旋轉側的軌道輪設為外環22，並將固定側的軌道輪設為內環21亦可。再者，前述各型態的滾動軸承裝置10，雖未圖示，但在外框41內，進一步具備檢測溫度、振動、軌道面的油膜狀態等的各種感測器亦可，電路部44是根據該感測器的檢出訊號而決定(變更)泵43的驅動條件(1次的動作的吐出量或吐出間隔)的構成亦可。
將其他的適用例(其2)示於下述。又，前述各 型態，是將供油單元40和軸承部20一起作為一體而構成了滾動軸承裝置10。但是，前述供油單元40，和其他的零件等一起使用亦可。例如，供油單元40，是和單方向離合器或滾珠螺桿等的旋轉零件一起被組入亦可。此情況，供油單元40，是和該旋轉零件的供油需要部位鄰接設置，成為對於該供油需要部位供給潤滑油3的構成。該供油單元40，是和前述各型態同樣地，具備油槽42、以及泵43。油槽42是用以儲存潤滑油3。泵43是用以對供油需要部位供給潤滑油。泵43，是具有容納部51、和驅動部(第1壓電元件55)。容納部51中填充有潤滑油3。驅動部(第1壓電元件55)是為了將該容納部51內的潤滑油3對供油需要部位吐出而進行驅動。並且，供油單元40，是進一步具備為了檢測潤滑油3的不足，而設於容納部51並因應該容納部51中的潤滑油3的量的變化而使輸出變化的感測器16的構成。
又，本發明的滾動軸承裝置10及供油單元40，不限於圖示的型態而在本發明的範圍內為其他的型態者亦可。例如，於前述各型態，供油單元40，是針對於外框41內具備電源部45的情況進行了說明。但是，電源部45是設於外框41的外部亦可。此情況，外框41內的電路部44(泵43)和外部的電源部45是通過纜線而連接。
又，於滾動軸承裝置10的前述實施型態，軸承部20是滾珠軸承但為滾柱軸承亦可。
根據本發明的滾動軸承裝置，可檢測殘留於 供油單元的潤滑油的不足，而可防止軸承部在無供油狀態下被使用。
根據本發明的供油單元，可檢測殘留於供油單元的潤滑油的不足，而可防止旋轉零件在無供油狀態下被使用。

Claims (6)

  1. 一種滾動軸承裝置，其特徵為，係具備軸承部和供油單元，該軸承部，係具有：內環、外環、介於前述內環和前述外環之間的複數個轉動體、以及將複數個前述轉動體在周方向上排列並保持的保持器；該供油單元，係具備：用以對形成於前述內環和前述外環之間的環狀空間供給潤滑油的泵、以及儲存潤滑油並具有使該潤滑油往前述泵流出的流出部的油槽，且該供油單元是和前述環狀空間鄰接設置，其中，前述泵，係具有：容納部，係可供充填前述潤滑油；以及驅動部，係為了使前述容納部內的潤滑油往前述環狀空間吐出而進行驅動，前述供油單元，係進一步具備：感測器，係為了檢測在該供油單元中之前述潤滑油的不足，設於前述泵並因應在前述容納部中之前述潤滑油的量的變化來使輸出變化。
  2. 如請求項1所述的滾動軸承裝置，其中，前述供油單元，係進一步具備：檢測部，係取得來自前述感測器的輸出訊號並檢測該輸出訊號的變化。
  3. 如請求項1或2所述的滾動軸承裝置，其中，前述泵，係具有藉由變形而減少前述容納部的容積並使該容納部的前述潤滑油往前述環狀空間吐出的第1壓電元件，來作為前述驅動部；前述感測器，係和前述第1壓電元件重疊設置並因應該第1壓電元件的變形而變形的第2壓電元件。
  4. 如請求項1或2所述的滾動軸承裝置，其中，前述感測器，係檢測前述容納部的潤滑油的內壓的壓力感測器。
  5. 如請求項1或2所述的滾動軸承裝置，其中，前述泵，係具有藉由變形而減少前述容納部的容積並使該容納部的前述潤滑油往前述環狀空間吐出的壓電元件，來作為前述驅動部；前述感測器，係檢測前述壓電元件的變形量的變位感測器。
  6. 一種供油單元，係具備泵和油槽，該泵係用以對旋轉零件的供油需要部位供給潤滑油；該油槽係用以儲存潤滑油並具有使該潤滑油往前述泵流出的流出部，且該供油單元是和前述供油需要部位鄰接設置，其特徵為，前述泵，係具有：容納部，係可供充填前述潤滑油；以及驅動部，係為了使前述容納部內的潤滑油往前述供油需要部位吐出而進行驅動，並進一步具備：感測器，係為了檢測潤滑油的不足，設於前述泵並因應在前述容納部中之前述潤滑油的量的變化來使輸出變化。
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