TWI696768B - 軸承裝置 - Google Patents

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Abstract

軸承裝置(10)包括：軸承(11)；及與軸承(11)連接之潤滑油供給單元(20)。潤滑油供給單元(20)包含：潤滑油槽(30)，係保持被供給至軸承(11)之內部的潤滑油；供給部，係從保持部將潤滑油供給至軸承(11)的內部；以及發電部(25)，係產生電力。供給部係藉在發電部(25)所產生之電力動作。供給部含有用以將潤滑油供給至軸承(11)之內部的噴嘴(32a)。在軸承(11)的軸向，噴嘴(32a)之前端部的位置位於比扣件(16)之端面(16a)靠近扣件(16)的中心側。從扣件(16)的端面(16a)至噴嘴(32a)的前端部之距離(A)與扣件(16)之寬度W的百分比係超過0%且20%以下。

Description

軸承裝置
本發明係有關於一種軸承裝置，更特定而言，係有關於一種設置與軸承鄰接並將潤滑油供給至該軸承之內部之潤滑油供給單元的軸承裝置。
自以往已知將供油單元裝入滾珠軸承之內部的滾珠軸承裝置(參照特開2014-37879號公報(專利文獻1))。在專利文獻1所揭示之軸承裝置係藉由使泵間歇性地動作，而可從被配置於與軸承鄰接之隔片內的潤滑油槽將潤滑油長期穩定地供給至軸承。
【先行專利文獻】
【專利文獻】
[專利文獻1]特開2014-37879號公報
在該專利文獻1所揭示之裝置，雖然被認為可長期地實施潤滑油的供給，但是未特別言及向軸承裝置之內部供給潤滑油的位置，或向滾動體與與內環及外環的接觸部高效率地導入被供給至軸承裝置之內部的潤滑油，而有助於軸承潤滑 之構造等。
本發明係為了解決如上述所示之課題而開發的，提供一種軸承裝置，該軸承裝置係藉由使所供給之潤滑油確實地有助於軸承潤滑，而可長期穩定地動作。
本發明之一實施形態的軸承裝置係包括：軸承；及與軸承連接之潤滑油供給單元；軸承係包含：外環，係在內周面具有外環滾動面；內環，係在外周面具有內環滾動面，並以內環滾動面與外環滾動面相對向之方式配置於外環的內側；複數個滾動體，係與外環滾動面及內環滾動面接觸，並排列地配置於圓環形的軌道上；以及扣件，係固持滾動體。潤滑油供給單元係包含：保持部，係保持被供給至軸承之內部的潤滑油；供給部，係從保持部將潤滑油供給至軸承的內部；以及發電部，係產生電力。供給部係藉在發電部所產生之電力動作。供給部係含有用以將潤滑油供給至軸承之內部的噴嘴。在軸承的軸向，噴嘴之前端部的位置係位於比扣件之端面靠近扣件的中心側。從扣件的端面至噴嘴的前端部之距離與扣件之寬度的百分比係超過0%且20%以下。
若依據本發明，因為可從潤滑油供給單元向滾動體與內環及外環的接觸部確實地供給潤滑油，所以可實現可長期穩定地動作的軸承裝置。
10‧‧‧軸承裝置
11‧‧‧軸承
13‧‧‧外環
14‧‧‧內環
14a‧‧‧傾斜部
14b‧‧‧段差部
15‧‧‧滾動體
16‧‧‧扣件
16a‧‧‧端面
16b‧‧‧內徑面
16c‧‧‧角部
20‧‧‧潤滑油供給單元
21‧‧‧外殼本體
22‧‧‧蓋體
23a、23b‧‧‧導熱體
24‧‧‧熱電元件
25‧‧‧發電部
26‧‧‧電源電路
27‧‧‧控制電路
28‧‧‧驅動電路
29‧‧‧泵
30‧‧‧潤滑油槽
31‧‧‧管
32‧‧‧排出管
32a‧‧‧噴嘴
32b‧‧‧端部
32c‧‧‧中心線
33‧‧‧外環隔片
34‧‧‧內環隔片
35‧‧‧螺絲孔
36‧‧‧間隙
50‧‧‧工具機用主軸
51‧‧‧轉軸
52‧‧‧主軸箱
53‧‧‧周圍外殼
54‧‧‧接觸式探針
55‧‧‧導線
56‧‧‧輸出基板
57‧‧‧底座
58‧‧‧蓋構件
70‧‧‧外部輸出部
第1圖係第1實施形態之軸承裝置的側面模式圖。
第2圖係第1圖之在線段Ⅱ-Ⅱ的剖面模式圖。
第3圖係應用第1圖所示之軸承裝置之機械裝置的剖面模式圖。
第4圖係第3圖所示之機械裝置的剖面模式圖。
第5圖係第2實施形態之軸承裝置的剖面模式圖。
第6圖係第3實施形態之軸承裝置的剖面模式圖。
第7圖係第4實施形態之軸承裝置的剖面模式圖。
第8圖係第5實施形態之軸承裝置的剖面模式圖。
第9圖係第6實施形態之軸承裝置的剖面模式圖。
以下，根據圖面，說明本發明之實施形態。此外，在以下的圖面，對相同或相當之部分附加相同的參照符號，其說明係不重複。
(第1實施形態)
參照第1圖及第2圖，說明本實施形態之軸承裝置。本實施形態之軸承裝置10係滾動軸承裝置，並包括是滾動軸承之軸承11(參照第2圖)與潤滑油供給單元20(參照第2圖)。潤滑油供給單元20被裝入碰到軸承11之軸向的一端部(背面側的端部)的外環隔片33與內環隔片34之間。包括軸承11與潤滑油供給單元20的軸承裝置10係被裝入機械裝置之例如轉軸與外殼之間所使用。在將該軸承裝置10裝入機械裝置的情況，例如亦可使其他的隔片碰到軸承11的另一端部。在此情況，可利用該外環隔片33、內環隔片34以及其他的隔片進 行軸承11之軸向的定位。
軸承11主要包括：例如是轉動側之軌道環的內環14；例如固定側之外環13；複數個滾動體15，係介於這些內環14與外環13之間；扣件16，係將複數個滾動體15固持固定間隔；以及密封構件，係被配置於該扣件16的外周側。作為軸承11，可使用例如斜角滾珠軸承、深槽滾珠軸承、或圓柱滾動軸承等。預先將所要之油脂封入軸承11。該密封構件被配置於與配置外環隔片33等之側相反側的端部。
在軸承11的內環14，將滾動體15所接觸之內環滾動面形成於外周面。又，外周面包含與該內環滾動面連接的傾斜部14a。傾斜部14a係對軸向傾斜成隨著從在內環14之軸向的端部(背面側的端部)往內環滾動面而接近外環13。
軸承11之扣件16的內徑面16b具有從在軸承11之軸向的端部往中心側成為大徑的截面形狀。在沿著第2圖所示之軸承11之軸向的截面，亦可內徑面16b的形狀是直線狀，亦可是朝向軸承11之外周側凹下的曲線狀。
由內環隔片34與外環隔片33構成隔片。內環隔片34碰到內環14之一側的端面(位於軸承11之背面側的端面)。外環隔片33碰到外環13之一側的端面(位於軸承11之背面側的端面)。
潤滑油供給單元20主要包括在圓環形之外殼內在圓周方向所配置的發電部25、電源電路26、控制電路27、驅動電路28、泵29以及潤滑油槽30。亦可電源電路26包含充電部。潤滑油槽30儲存種類與被封入軸承11之油脂的基油相同的潤 滑油。發電部25、電源電路26、控制電路27、驅動電路28、泵29以及潤滑油槽30係在外殼本體21內部，被配置成在圓周方向排列。發電部25係與電源電路26連接。電源電路26係與控制電路27連接。控制電路27係與驅動電路28連接。驅動電路28係用以使微型泵等之泵29動作的電路。在與驅動電路28連接之泵29，連接與潤滑油槽30之袋體連接的吸入管31、及用以從該泵29將潤滑油供給至軸承11之內部的排出管32。
在排出管32的前端部(與泵29連接之基部相反側的端部)，如第2圖所示連接噴嘴32a。
噴嘴32a被配置成從潤滑油供給單元20之圓環形之外殼的內部延伸至該外殼的外部。噴嘴32a的前端部係延伸至軸承11的內部。
潤滑油供給單元20之圓環形的外殼係如第2圖所示，由以下之構件所構成，外殼本體21，係具有與軸承11之相反側的面開放的開口部；及蓋體22，係封閉該外殼本體21的開口部，並對外殼本體21拆裝自如。噴嘴32a被配置成貫穿與在外殼本體21之軸承11相對向的面。
噴嘴32a的前端部被配置於與在軸承11之內環14的傾斜部14a相對向的位置。又，亦可噴嘴32a之前端部的位置係比扣件16之在軸向的端面16a(參照第2圖)靠近內環滾動面的位置。此外，噴嘴32a之噴嘴孔的內徑係可根據由基油之黏度所引起的表面張力和排出量的關係適當地設定。
在軸承11之軸向，從扣件16的端面16a至噴嘴32a的前端部之距離A與扣件16之寬度W的百分比(A/W)× 100(單位：%)係超過0%且20%以下。又，該百分比(A/W)×100(單位：%)係例如亦可是2%以上，亦可是5%以上。又，該百分比亦可是18%以下，亦可是15%以下。
又，以在噴嘴32a之前端部的節圓直徑ND(從軸承11的轉動中心至在噴嘴32a之前端部的中心線32c之距離的2倍的值)、滾動體15的節圓直徑PCD(從軸承11的轉動中心至滾動體15之中心的距離之2倍的值)以及在軸承11的徑向之滾動體15的寬度D(滾珠之滾動體15的直徑)之間滿足PCD-D<ND<PCD-0.3D之關係式的方式決定軸承11及噴嘴32a的尺寸或配置。
潤滑油供給單元20之第1圖所示的控制電路27係例如取得關於在潤滑油供給單元20之潤滑油之供給狀況的資料，且可向控制電路27的外部(例如向作為接收部的輸出基板56(參照第4圖))輸出該資料。
作為潤滑油供給單元20的發電部25，例如可使用藉席貝克(Seebeck)效應發電者。具體而言，發電部25具有：與外環隔片33連接之導熱體23a；被配置於內環隔片34之導熱體23b；以及熱電元件24(利用帕耳帖元件之席貝克效應的元件)，係被配置成連接導熱體23a與導熱體23b之間，並與導熱體23a、23b密接地固定。
此處，如第2圖所示，在作為軸承裝置10使用滾動軸承裝置(例如作為軸承11使用斜角滾珠軸承之滾動軸承裝置)的情況，因與滾動體15(參照第2圖)之摩擦熱而內環14與外環13的溫度上升。一般，外環13係因為被裝入機器的外殼， 所以藉導熱來散熱。因此，在內環14與外環13之間產生溫差(內環14之溫度比外環13的溫度高)。該溫度被傳導至各導熱體23a、23b。導熱體23a、23b係各個被配置成貫穿外殼本體21的內周面與外周面。因此，在被配置於經由外環隔片33與外環13連接的導熱體23a(散熱片)、與位於內環隔片34側(內環14側)的導熱體23b之間之熱電元件24的兩端面產生溫差。因此，在熱電元件24可藉席貝克效應發電。藉由使用這種發電部25，因為不必從外部將電力供給至潤滑油供給單元，所以不必安裝從外部向工具機用主軸50供給電力的電線。
在貫穿外殼本體21之外周面的導熱體23a與外環隔片33之內周面接觸的面，使用考慮到熱電導性的黏著劑較佳。此外，外環13側的導熱體23a之外周面的曲率半徑係作成與外環隔片33之內周面的曲率半徑實質上相同較佳。依此方式，因為可使外環隔片33的內周面與導熱體23a的外周面密接，所以可在導熱體23a與外環隔片33及外環13之間高效率地導熱。另一方面，內環側之導熱體23b的內周面(與內環隔片34相對向的面)係與內環隔片34未接觸。若可能，使外環側與內環側之導熱體23a、23b的體積相等較佳。又，使內環側之導熱體23b的表面積變大較佳。
此外，為了在外環隔片33的內周面與導熱體23a之間、導熱體23a與熱電元件24之間、以及熱電元件24與內環側的導熱體23b之間提高導熱率及密接性，塗布散熱油脂等較佳。散熱油脂係一般矽是主成分。又，作為導熱體23a、23b的材料，使用導熱率高的金屬較佳。可使用例如銀(Ag)、銅 (Cu)、金(Au)等，但是在耗費上使用銅較佳。此外，作為導熱體23a、23b的材料，亦可使用以銅為主成分的銅合金，亦可使用以銅為主成分的燒結合金。又，亦可與熱電元件24連接之導熱體係僅被配置於高溫側，對低溫側將熱電元件24密接地固定於隔片(外環隔片33)。
藉發電部25所產生(所發電)之電荷係被蓄電於電源電路26。具體而言，該電荷係被蓄電於電源電路26(亦稱為蓄電電路)所含之蓄電池或電容器等的蓄電部。作為電容器，使用電性雙層電容器(capacitor)較佳。
控制電路27係用以經由驅動電路28控制泵29之動作的控制部，並包含儲存控制程式之程式記憶部及與該程式記憶部連接並執行該控制程式的運算部(微電腦)。藉控制電路27，可預設對軸承11之潤滑油的開始供給時期、供給時序(間隔)、用以供給潤滑油之泵29的驅動時間、潤滑油之供給量等。而且，藉由依此方式適當地保持潤滑油之供給狀態，可延長軸承裝置之潤滑壽命。
亦可作為驅動部之驅動電路28係具備例如任意的感測器(軸承溫度感測器、軸承轉動感測器、潤滑油殘留量感測器、潤滑油溫度感測器等)。亦可來自這些感測器的信號輸入驅動電路28的運算部(微電腦)，並因應於軸承11的溫度及其轉動狀況，自動地控制泵29，調整潤滑油之供給量。
泵29係經由驅動電路28藉控制電路27所控制。泵29係從吸入管31吸入潤滑油槽30內的潤滑油，再經由排出管32及噴嘴32a，向軸承11的內部供給所吸入之潤滑油。
構成潤滑油供給單元20之圓環形的外殼之外殼本體21與蓋體22係亦可由任意的材料所構成，但是亦可由例如樹脂材料，最好是熱可塑性樹脂所構成。作為構成該外殼之材料，可使用例如聚苯硫醚(PPS)等。又，外殼本體21與蓋體22係亦可由相同的材料所構成，但是亦可由相異的材料所構成。
亦可外殼的蓋體22係藉作為固定構件之一例的螺絲固定於外殼本體21。藉由將蓋體22固定於外殼本體21，可使由外殼本體21與蓋體22所包圍之外殼內部變成密閉。此外，從固定作為固定構件之螺絲的螺絲孔35拆下該螺絲，可拆下蓋體22。依此方式，不必從軸承裝置10拆下潤滑油供給單元20整體，就可對被收容於外殼本體21內的潤滑油槽30補充潤滑油。
亦可外殼本體21係被固定於外環隔片33的內周面。亦可該外殼本體21與外環隔片33之間係例如藉黏著劑黏著固定。亦可對外殼本體21黏著固定之黏著劑係使用例如環氧樹脂等。此外，亦可外殼本體21(即潤滑油供給單元20)係被固定於軸承11的靜止環。此外，亦可在外殼本體21與內環隔片34之間形成間隙36。
其次，亦可外殼本體21內所收容之潤滑油槽30係由具有柔軟性之樹脂製的袋體所構成。亦可潤滑油槽30係沿著圓環形的外殼本體21配置成圓弧形。
亦可構成潤滑油槽30之樹脂製的袋體係例如構成為將樹脂片重疊，並對外周部進行熱熔接所形成。亦可潤滑油槽30的外周部成為熱熔接的部分。
將與泵29連接之吸入管31設置於潤滑油槽30的袋體。吸入管31係在藉熱熔接形成潤滑油槽30的袋體時，為了形成該袋體而夾入重疊的樹脂片之間並進行熱熔接。依此方式，可使吸入管31與袋體變成一體。
此外，作為構成潤滑油槽30之袋體的構成，可採用其他任意的構成。例如，亦可藉吹製成形來形成袋體。在此情況，亦可將吸入管31與袋體一體地進行吹製成形。又，如上述所示對潤滑油槽30的袋體進行吹製成形時，因為袋體成為膨脹的形狀(袋狀)，所以對該袋體成形後，扁平地形成袋狀的部分較佳。藉由扁平地形成袋狀的部分，即使潤滑油量變少，亦可從潤滑油槽30將潤滑油排出至用完。即，可幾乎用完潤滑油槽30內的潤滑油。
形成潤滑油槽30之袋體的材料係可使用任意的材料，但是使用例如樹脂材料較佳。作為潤滑油槽30的材料，可使用例如尼龍、聚乙烯、聚酯、聚丙烯等，但是只要是對袋體內所收容之潤滑油具有耐久性的材料，無特別限定。
亦可設置於潤滑油槽30之袋體的吸入管31係對泵29連接成可拆下。藉由作成可對泵29拆下吸入管31，在潤滑油槽30內之潤滑油無殘留量的情況，從泵29拆下吸入管31，可從吸入管31對袋體內補充潤滑油。
又，藉由預先作成可對泵29拆下潤滑油槽30的袋體，預先準備已填充潤滑油的預備袋體，可更換該袋體。例如，在使用中之潤滑油槽30內無潤滑油時，拆下用完之潤滑油槽30的袋體，更換成預備袋體(內部已填充潤滑油的袋體)， 藉此，可在短時間補充在潤滑油供給單元20的潤滑油。
又，對上述之預備袋體之潤滑油的填充係可在潤滑油製造商等管理之狀態下實施。依此方式，可減少異物侵入袋體內之在填充時之不良的發生機率。此外，在保管預備袋體時，預先將蓋安裝於預備袋體的吸入管31較佳。依此方式，可防止異物混入保管中之袋體的內部。
此外，上述之軸承裝置是內環轉動。又，將轉動中心作為橫軸，但是亦可作為縱軸。
<軸承裝置的動作>
在包含軸承11及潤滑油供給單元20的軸承裝置10，藉控制電路27控制泵29的動作，藉此，可從潤滑油槽30將潤滑油供給至軸承11。
接著，經由被配置於比扣件16的端面16a靠近滾動體15之噴嘴32a的前端部被供給至軸承11之內部的潤滑油係首先，附著於傾斜部14a。然後，利用內環14之轉動所造成的離心力，該潤滑油在內環14之傾斜部14a的表面朝向滾動體15流動。依此方式，被供給至軸承11之內部的潤滑油係向滾動體15與內環14及外環13的接觸部供給。結果，可長期地維持軸承11的潤滑性能。
又，因為將噴嘴32a配置成從扣件16的端面16a至噴嘴32a的前端部之距離A與扣件16之寬度W的百分比(A/W)×100(單位：%)成為超過0%且20%以下，所以可將潤滑油確實地供給至在軸承11的內部與滾動體15鄰接的位置。
進而，因為以在噴嘴32a之前端部的節圓直徑 ND、滾動體15的節圓直徑PCD以及在軸承11的徑向之滾動體15的寬度D之間滿足PCD-D<ND<PCD-0.3D之關係式的方式決定軸承11及噴嘴32a的尺寸或配置，所以將噴嘴32a的前端部配置於軸承11之內環14的外周面與扣件16的內徑面16b之間。因此，可從噴嘴32a將潤滑油確實地供給至該扣件16與內環14之間。
又，因為扣件16的內徑面16b係朝向中心側成為大徑的形狀，所以藉內環14之轉動所造成的離心力移動而附著於該內徑面16b之軸承11之內部的潤滑油亦沿著扣件16的內徑面16b易於被導引至滾動體15側。從這一點，亦可向滾動體15與內環14及外環13的接觸部確實地供給潤滑油。
此外，泵29的驅動時序係將以發電部25所產生之電力蓄電於在電源電路26的蓄電部(例如電容器)，並可在該蓄電部的電壓達到固定電壓的時間點進行。進而，為了延長已封入油脂之軸承11的潤滑壽命而延長至維修的時間，在已經過既定間隔時間的各時間點驅動泵29較佳。
例如，在至蓄電部的電壓達到驅動泵29所需之電壓(或成為充滿電力)的充電時間比所需之潤滑油的供給時序更早的情況，在蓄電部的電壓達到既定電壓(即達到充滿電力狀態)的時間點t1之後更加上既定時間的蓄電時間(延遲時間)(即加上從時間點t1至時間點t2的延遲時間)，而藉在時間點t2蓄電部所儲存之電力驅動泵29。依此方式，可管理成使潤滑油之供給間隔比蓄電部的電壓達到既定電壓(例如充滿電力)的時間長。
<機械裝置的構成>
參照第3圖及第4圖，說明是應用本實施形態之軸承裝置的機械裝置之一例之工具機用主軸的構成。
如第3圖及第4圖所示，本實施形態之工具機用主軸50主要包括：轉軸51；主軸箱52，係被配置成包圍該轉軸51之周圍；周圍外殼53，係被配置於該主軸箱52的外周；以及軸承裝置，係將轉軸51固持成可對主軸箱52轉動。將2個軸承裝置配置於轉軸51的外周。在軸承裝置之軸承的內環14及內環隔片34被嵌合固定於轉軸51的側面。又，軸承之外環13及外環隔片33被嵌合固定於主軸箱52的內周面。此外，包含該內環14、外環13以及是被配置於該內環14與外環13之間的滾珠之滾動體15的軸承係斜角滾珠軸承。在被配置成與該軸承鄰接的內環隔片34及外環隔片33之間，配置潤滑油供給單元20。又，兩個軸承之間(與被配置潤滑油供給單元之側相反側)，其他的隔片被嵌合固定於轉軸51及主軸箱52，且碰到內環14與外環13。
在潤滑油供給單元之與控制電路27相對向的區域，形成貫穿外殼本體21(參照第2圖)、外環隔片33、主軸箱52以及周圍外殼53的貫穿孔。在此貫穿孔之外周側端部，將平面部設置於周圍外殼53的表面，並將底座57配置於該平面部上。將輸出基板56配置於該底座57上。輸出基板56與潤滑油供給單元20的控制電路27係藉例如接觸式探針54以電性連接。接觸式探針54係被配置於該貫穿孔的內部。接觸式探針54之一端係與控制電路27之電極墊(未圖示)接觸，且接觸式探針54之另一端係藉導線55與輸出基板56連接。亦可接觸式探針54係與輸出基板56側連接並固定。又，亦可輸出 基板56與控制電路27係如上述所示以有線方式連接，但是亦可使用其他的連接手段(例如使用發光元件與受光元件之光通訊手段等)連接。
以覆蓋被配置於底座57上之輸出基板56的方式將蓋構件58固定於底座57。在輸出基板56上，配置是用以驅動輸出基板56的電路之電源的電池、與記憶部。作為電池，可使用例如硬幣式電池或鈕扣式電池。作為電池，使用鋰電池較佳。將用以固定這種電池的夾具配置於輸出基板56的表面。又，作為記憶部，可使用例如用以連接並固定卡式之外部記憶媒體的固持部(槽)與可拆裝地固定於該固持部的外部記憶媒體。作為外部記憶媒體，可利用記憶卡等以往周知之任意的記憶媒體。
蓋構件58係為了僅藉鬆開是與底座57之連接構件的固定螺栓就可從底座57拆下，形成U字形之長孔部(配置固定螺栓的孔)。該電池或外部記憶媒體之更換等係可在已從底座57拆下蓋構件58之狀態進行。
藉底座57與蓋構件58所密閉之該輸出基板56構成電壓監視單元的主要部分。底座57與蓋構件58係為了防止在使用工具機用主軸之加工時所使用之冷卻劑等的侵入，可附加任意的防水構造。作為防水構造，可使用例如墊圈、O環、填隙片、樹脂模等。
又，上述之工具機用主軸50具備潤滑油供給單元，其包含：單元本體部，係與如上述所示包含內環14、外環13以及滾動體15的軸承11(參照第2圖)連接，並包含具有控制電路27(參照第1圖)的控制部；及是電壓監視單元的外部輸 出部70，係藉連接線(接觸式探針54)與該控制部連接。單元本體部包含：含有控制電路27之控制部、包含發電部25(參照第1圖)及電源電路26(參照第1圖)的電源部、包含電源電路26、驅動電路28以及泵29的潤滑油供給部、以及潤滑油保持部(潤滑油槽30)。控制部係與電源部及潤滑油供給部連接，控制在潤滑油供給部之潤滑油的供給狀態且取得關於潤滑油之供給狀態的資料。作為該資料，列舉潤滑油之供給時序或潤滑油之供給間隔、又使泵29等動作時之在電源電路(具體而言，蓄電部)之電壓(蓄電電壓)的資料等。
作為控制部的控制電路27與外部輸出部70的輸出基板56之連接部的構成，可採用任意的構成，例如亦可藉連接線連接設置於控制電路27的運算部(微電腦)與輸出基板56的運算部。控制電路27的運算部係藉配線等與電源或接地部連接。又，在輸出基板56，運算部係與電池及記憶部連接。可從運算部向記憶部傳送表示電壓等之資料的信號(從控制電路27所傳送之信號)。
根據如上述所示的構成，在輸出基板56的記憶部記憶從控制電路27所傳送之關於潤滑油之供給狀況的資料。作為從控制電路27向輸出基板56傳送該資料的時序，可採用任意的時序，例如亦可在控制電路27之記憶部(運算部所含的記憶元件或與運算部獨立地設置於控制電路27之記憶元件等)儲存滿該資料的時間點，從控制電路27向輸出基板56傳送資料。在該資料含有電源部之蓄電電壓之時間變化資料的情況，可經由輸出基板56的記憶部將該資料儲存於外部記憶媒體， 再使用外部記憶媒體將該資料取入外部的電腦等。依此方式，在外部的電腦上，可確認潤滑油供給單元之狀況(發電狀態或泵29的動作狀態等)。
<機械裝置的動作>
是第3圖及第4圖所示之機械裝置之一例的工具機用主軸50係轉軸51與既定驅動軸連接，並可對主軸箱52轉動。而且，在支撐該轉軸51的軸承裝置，藉潤滑油供給單元對軸承11(參照第2圖)定期地供給潤滑油。因此，該工具機用主軸50之可靠性及耐久性提高。
(第2實施形態)
參照第5圖，說明本實施形態之軸承裝置。本實施形態之軸承裝置10係基本上具備與第1圖及第2圖所示之軸承裝置10相同的構成，但是噴嘴32a的形狀與第1圖及第2圖所示之軸承裝置10相異。具體而言，噴嘴32a的前端部含有朝向扣件16側(軸承11的外環13側)傾斜(彎曲)的端部。而且，以噴嘴32a之前端部(彎曲之端部)的中心軸與扣件16之表面的交點位於在軸承11的軸向之比扣件16的端面16a靠近滾動體15側之位置的方式決定噴嘴32a的形狀及位置。更具體而言，以噴嘴32a之前端部的中心軸與扣件16之表面的交點位於比在扣件16的端面16a之內周側的角部16c更靠近滾動體15側之位置的方式配置噴嘴32a。
依此方式，可得到與第1圖及第2圖所示之軸承裝置10相同的效果，且可在比扣件16之端面16a靠近滾動體15側的區域，向扣件16或滾動體15確實地供給從噴嘴32a 所排出之潤滑油。
(第3實施形態)
參照第6圖，說明本實施形態之軸承裝置。本實施形態之軸承裝置10係基本上具備與第1圖及第2圖所示之軸承裝置10相同的構成，但是噴嘴32a的形狀與第1圖及第2圖所示之軸承裝置10相異。具體而言，噴嘴32a的前端部係整體朝向扣件16側(軸承11的外環13側)傾斜。而且，以噴嘴32a之前端部的中心軸與扣件16之表面的交點位於在軸承11的軸向之比扣件16的端面16a靠近滾動體15側之位置的方式決定噴嘴32a的位置。
依此方式，可得到與第1圖及第2圖所示之軸承裝置10相同的效果，且與第5圖所示之軸承裝置10一樣，可在比扣件16之端面16a靠近滾動體15側的區域，向扣件16或滾動體15確實地供給從噴嘴32a所排出之潤滑油。
(第4實施形態)
參照第7圖，說明本實施形態之軸承裝置。本實施形態之軸承裝置10係基本上具備與第1圖及第2圖所示之軸承裝置10相同的構成，但是對軸承11之潤滑油供給單元20的配置相異。即，在第7圖所示之軸承裝置10，將潤滑油供給單元20配置於軸承11的正面側。
潤滑油供給單元20之噴嘴32a的前端部係被配置成與在軸承11之內環14的外周面之段差部14b相對向。段差部14b係被配置於從軸承11之徑向觀察時與扣件16重疊的位置。又，噴嘴32a之前端部係延伸至是扣件16與內環14之間， 並從軸承11之徑向觀察時與扣件16重疊的位置。又，在軸承11的軸向，從扣件16的端面16a至噴嘴32a的前端部之距離B與扣件16之寬度W的百分比(B/W)×100(單位：%)係超過0%且10%以下。
依此方式，可得到與第1圖及第2圖所示之軸承裝置10相同的效果，且可經由內環14的段差部14b或扣件16的內徑面16b，向滾動體15確實地供給從噴嘴32a所排出之潤滑油。
(第5實施形態)
參照第8圖，說明本實施形態之軸承裝置。本實施形態之軸承裝置10係基本上具備與第7圖所示之軸承裝置10相同的構成，但是噴嘴32a的形狀與第7圖所示之軸承裝置10相異。具體而言，噴嘴32a的前端部係與第5圖所示之軸承裝置10一樣，含有朝向扣件16側(軸承11的外環13側)傾斜(彎曲)的端部32b。而且，以噴嘴32a之前端部(彎曲的端部32b)的中心線32c與扣件16之表面的交點位於在軸承11的軸向之比扣件16的端面16a靠近滾動體15側之位置的方式決定噴嘴32a的形狀及位置。
依此方式，可得到與第7圖所示之軸承裝置10相同的效果，且可在比扣件16之端面16a靠近滾動體15側的區域，向扣件16或滾動體15確實地供給從噴嘴32a所排出之潤滑油。
(第6實施形態)
參照第9圖，說明本實施形態之軸承裝置。本實施形態之軸承裝置10係基本上具備與第7圖所示之軸承裝置10相同的構成，但是噴嘴32a的形狀與第7圖所示之軸承裝置 10相異。具體而言，噴嘴32a的前端部係與第6圖所示之軸承裝置10一樣，整體朝向扣件16側(軸承11的外環13側)傾斜。而且，以噴嘴32a之前端部的中心軸與扣件16之表面的交點位於在軸承11的軸向之比扣件16的端面16a靠近滾動體15側之位置的方式決定噴嘴32a的位置。
依此方式，可得到與第7圖所示之軸承裝置10相同的效果，且與第8圖所示之軸承裝置10一樣，可在比扣件16之端面16a靠近滾動體15側的區域，向扣件16或滾動體15確實地供給從噴嘴32a所排出之潤滑油。
雖與上述之說明亦有部分重複的部分，列舉本發明之實施形態之具有特徵的構成。
本發明之一實施形態的軸承裝置10包括軸承11、及與該軸承11連接之潤滑油供給單元20。軸承11包含：外環13，係在內周面具有外環滾動面；內環14，係在外周面具有內環滾動面，並以內環滾動面與外環滾動面相對向之方式配置於外環13的內側；複數個滾動體15，係與外環滾動面及內環滾動面接觸，並排列地配置於圓環形的軌道上；以及扣件16，係固持滾動體15。潤滑油供給單元20包含：保持部(潤滑油槽30)，係保持被供給至軸承11之內部的潤滑油；供給部(驅動電路28、泵29、吸入管31、排出管32以及噴嘴32a)，係從保持部將潤滑油供給至軸承11的內部；以及發電部25，係產生電力。供給部係藉在發電部25所產生之電力動作。供給部含有用以將潤滑油供給至軸承11之內部的噴嘴32a。在軸承11的軸向，噴嘴32a之前端部的位置位於比扣件16之端面16a 靠近扣件16的中心側。從扣件16的端面16a至噴嘴32a的前端部之距離A、B與扣件16之寬度W的百分比((A/W)×100或(B/W)×100(單位：%))成為超過0%且20%以下。
依此方式，可從潤滑油供給單元20向滾動體15與內環14及外環13的接觸部確實地供給潤滑油。結果，可得到可長期穩定地動作的軸承裝置10。
此外，在該百分比是0%以下的情況(即，在軸承11的軸向，噴嘴32a之前端部的位置與扣件16之端面16a重疊，或從端面16a位於扣件16之外側的情況)，若考慮在使用軸承11時之扣件16的位移等，噴嘴32a的前端部位於從軸承11的徑向觀察時與扣件16不重疊的位置，有無法向扣件16的內側(更接近滾動體15之區域)充分供給潤滑油的可能性。又，噴嘴32a的前端部位於從軸承11的徑向觀察時與扣件16不重疊的位置(比扣件16的端面16a外側)時，亦有從噴嘴32a之前端部所排出的潤滑油因軸承11之高速轉動所產生的風壓(亦稱為氣簾)而無法充分地到達滾動體15的可能性。又，在該百分比超過20%的情況，有噴嘴32a之前端部與滾動體15接觸的可能性。
該百分比之下限係例如亦可是2%，亦可是5%，亦可是7%。又，該百分比之上限係亦可是15%，亦可是13%。
在該軸承裝置10，亦可軸承11係斜角滾珠軸承，如第2圖、第5圖以及第6圖所示，亦可潤滑油供給單元20係配置於軸承11的背面側。在此情況，對作為軸承11之斜角滾珠軸承，在潤滑油供給單元20被配置於背面側(在軸承11的軸向，外環13與滾動體15(滾珠)之接觸點的距離比內環14 與滾動體15(滾珠)之接觸點的距離更短的端面側)的軸承裝置10，可對滾動體15與內環14、外環13的接觸部供給潤滑油。此外，亦可在該軸承11的內環14之從內環滾動面至背面側的端面之外周面的部分含有從內環滾動面側朝向端面側傾斜的傾斜部14a(傾斜成逐漸接近軸承11之轉動中心的軸之傾斜部)。亦可噴嘴32a的前端部係從滾動體15的中心觀察時被配置於內環14側。又，從相異的觀點而言，亦可噴嘴32a的前端部被配置於扣件16與內環14之間。
在該軸承裝置10，亦可軸承11係斜角滾珠軸承，如第7圖~第9圖所示，亦可潤滑油供給單元20係配置於軸承11的正面側。亦可該百分比(B/W)×100(單位：%)係超過0%且10%以下。
在此情況，對作為軸承11之斜角滾珠軸承，在潤滑油供給單元20被配置於正面側(在軸承11的軸向，外環13與滾動體15(滾珠)之接觸點的距離比內環14與滾動體15(滾珠)之接觸點的距離更長的端面側)的軸承裝置10，可對滾動體15與內環14、外環13的接觸部供給潤滑油。此外，亦可在該軸承11的內環14之從內環滾動面至正面側的端面之外周面的部分含有從內環滾動面側朝向正面側外周面成為凹下之形狀的段差部14b。亦可該段差部14b形成於從軸承11的徑向觀察時與扣件16重疊的位置。亦可噴嘴32a的前端部被配置成面向段差部14b。此外，在該百分比(B/W)×100(單位：%)係超過10%的情況，有噴嘴32a之前端部與滾動體15接觸的可能性。該百分比(B/W)×100(單位：%)之上限係亦可是8%，亦可是6%。又，該百分比 (B/W)×100(單位：%)之下限係亦可是2%，亦可是3%，亦可是4%。在如上述所示將潤滑油供給單元20配置於軸承11之正面側的情況，亦可將該百分比(B/W)×100(單位：%)設定為5%。
亦可該軸承裝置10係在將在軸承11的噴嘴32a之前端部的節圓直徑設定為ND、將複數個滾動體的節圓直徑設定為PCD、將在軸承的徑向之滾動體的寬度設定為D時，滿足PCD-D<ND<PCD-0.3D之關係式。
在此情況，可將噴嘴32a的前端部配置於係在軸承11的徑向比內環14與滾動體15的接觸部更外側，並比扣件16之內徑面16b更內側的位置。此外，噴嘴32a之前端部之節圓直徑ND的下限係亦可是(PCD-0.9D)，亦可是(PCD-0.8D)。又，該節圓直徑ND的上限係亦可是(PCD-0.4D)，亦可是(PCD-0.5D)。
此外，若使該節圓直徑ND的下限比(PCD-D)小時，噴嘴32a的前端部被配置於比內環14與滾動體15的接觸部靠近軸承11之轉動中心的位置，具有內環14與噴嘴32a之前端部接觸的可能性。又，若使該節圓直徑ND的上限超過(PCD-0.3D)時，具有噴嘴32a之前端部與扣件16接觸的可能性。
在該軸承裝置10，亦可噴嘴32a之前端部的中心軸自軸承11的軸向向扣件16側傾斜，亦可噴嘴32a之前端部的中心軸與扣件16之表面的交點位於比在軸承11的軸向之比扣件16的端面16a靠近滾動體15側的位置。
在此情況，可向比扣件16之端面靠近滾動體15側(即接近滾動體15之區域)確實地供給從噴嘴32a之前端部所 供給的潤滑油。
在該軸承裝置10，亦可扣件16的內徑面16b係如第2圖、第5圖~第9圖所示，具有從在軸承11之軸向的端部向中心側成為大徑的截面形狀。
在此情況，在扣件16，在滾動體15被固持於在軸向的中心部時，可利用軸承11之轉動所伴隨的離心力，沿著扣件16的內徑面16b向滾動體15確實地供給從噴嘴32a之前端部被供給至軸承11之內部(例如扣件16與內環14之間的空間)的潤滑油。
如以上所示，說明了本發明之實施形態，但是亦可對上述之實施形態進行各種變形。又，本發明的範圍係不限定為上述的實施形態。本發明的範圍係根據申請專利範圍所表示，打算包含與申請專利範圍同等之意義及範圍內之全部的變更。
【工業上的可應用性】
本發明係尤其有利地應用於含有具有發電部之潤滑油供給單元的軸承裝置及具備該軸承裝置的機械裝置。
11:軸承
13:外環
14:內環
14a:傾斜部
15:滾動體
16:扣件
16a:端面
16b:內徑面
20:潤滑油供給單元
21:外殼本體
22:蓋體
32a:噴嘴
32c:中心線
33:外環隔片
34:內環隔片

Claims (6)

  1. 一種軸承裝置，包括：軸承；及與該軸承連接之潤滑油供給單元；該軸承係包含：外環，係在內周面具有外環滾動面；內環，係在外周面具有內環滾動面，並以該內環滾動面與該外環滾動面相對向之方式配置於該外環的內側；複數個滾動體，係與該外環滾動面及該內環滾動面接觸，並排列地配置於圓環形的軌道上；以及扣件，係固持該滾動體；該潤滑油供給單元係包含：保持部，係保持被供給至軸承之內部的潤滑油；供給部，係從該保持部將潤滑油供給至該軸承的內部；以及發電部，係產生電力；該供給部係藉在該發電部所產生之電力動作；該供給部係含有用以將該潤滑油供給至該軸承之內部的噴嘴；在該軸承的軸向，該噴嘴之前端部的位置係位於比該扣件之端面靠近該扣件的中心側；從該扣件的端面至該噴嘴的該前端部之距離與該扣件之寬度的百分比係超過0%且20%以下；該噴嘴之該前端部係朝向該軸承的該外環側彎曲。
  2. 如申請專利範圍第1項之軸承裝置，其中該軸承係斜角滾 珠軸承；該潤滑油供給單元係被配置於該軸承的背面側。
  3. 如申請專利範圍第1項之軸承裝置，其中該軸承係斜角滾珠軸承；該潤滑油供給單元係被配置於該軸承的正面側；該百分比係超過0%且10%以下。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之軸承裝置，其中在將在該軸承的該噴嘴之前端部的節圓直徑設定為ND、將複數個該滾動體的節圓直徑設定為PCD、將在該軸承的徑向之該滾動體的寬度設定為D時，滿足PCD-D<ND<PCD-0.3D之關係式。
  5. 如申請專利範圍第1或2項之軸承裝置，其中該噴嘴之前端部的中心軸自該軸承的軸向向該扣件側傾斜；該噴嘴之前端部的該中心軸與該扣件側之表面的交點係位於比在該軸承的軸向之該扣件的端面靠近該滾動體側的位置。
  6. 如申請專利範圍第1或2項之軸承裝置，其中該扣件的內徑面係具有從在該軸承之軸向的端部向中心側成為大徑的截面形狀。
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