TWI711774B - 滾動軸承裝置 - Google Patents

滾動軸承裝置 Download PDF

Info

Publication number
TWI711774B
TWI711774B TW106115350A TW106115350A TWI711774B TW I711774 B TWI711774 B TW I711774B TW 106115350 A TW106115350 A TW 106115350A TW 106115350 A TW106115350 A TW 106115350A TW I711774 B TWI711774 B TW I711774B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
nozzle
oil
windshield
bearing
opening
Prior art date
Application number
TW106115350A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201740033A (zh
Inventor
谷本清
Original Assignee
日商捷太格特股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商捷太格特股份有限公司 filed Critical 日商捷太格特股份有限公司
Publication of TW201740033A publication Critical patent/TW201740033A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI711774B publication Critical patent/TWI711774B/zh

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/66—Special parts or details in view of lubrication
    • F16C33/6637—Special parts or details in view of lubrication with liquid lubricant
    • F16C33/6659—Details of supply of the liquid to the bearing, e.g. passages or nozzles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/02—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • F16C19/04—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly
    • F16C19/06—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly with a single row or balls
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/66—Special parts or details in view of lubrication
    • F16C33/6637—Special parts or details in view of lubrication with liquid lubricant
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/38—Ball cages
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/66—Special parts or details in view of lubrication
    • F16C33/6637—Special parts or details in view of lubrication with liquid lubricant
    • F16C33/664—Retaining the liquid in or near the bearing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/66—Special parts or details in view of lubrication
    • F16C33/6637—Special parts or details in view of lubrication with liquid lubricant
    • F16C33/6659—Details of supply of the liquid to the bearing, e.g. passages or nozzles
    • F16C33/6674—Details of supply of the liquid to the bearing, e.g. passages or nozzles related to the amount supplied, e.g. gaps to restrict flow of the liquid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2322/00—Apparatus used in shaping articles
    • F16C2322/39—General build up of machine tools, e.g. spindles, slides, actuators

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)

Abstract

一種滾動軸承裝置(10)，包括：軸承(20)，包括內環(21)、外環(22)、複數個圓珠(23)、及軸承籠(24)；及油供給單元(40)，係在軸向設置相鄰於軸承(20)。油供給單元(40)包括：油槽，供儲集潤滑油，及幫浦(43)，設有噴嘴(50)，用於將潤滑油朝向軸承(20)之目標噴出成油滴(P)，油供給單元(40)進一步包括防風罩(51)，其覆蓋從噴嘴(50)噴出之油滴(P)之通過區(K1)並具有朝向目標側之開口。包括有通過區(K1)之防風罩(51)之內區(K2)具有通道形狀，促使來自噴嘴(50)側之空氣流向目標側上之開口，其中負壓係因軸承旋轉而產生。

Description

滾動軸承裝置
本發明關於一種滾動軸承裝置，包括一軸承、及一在軸向設置相鄰於軸承之油供給單元。
近年來，許多工具機皆要求主軸能加速以便改善加工效率及生產效率。當主軸高速旋轉時，潤滑能力尤其成為支撐主軸之軸承的一大問題。有鑒於此，目前有提出一滾動軸承裝置，其設在一軸向相鄰於軸承之油供給單元中(請參閱日本專利公告案2004-108388號(JP 2004-108388 A))。油供給單元包括一油槽，供潤滑油儲集於其中，一幫浦係組構成排放油槽中之潤滑油至一內環與一外環之間的環形空間，等等。
在此滾動軸承裝置中，供潤滑油儲集於其中的油槽與軸承皆設置於一主軸與一殼體之間的小環形空間中，因此油槽容量有限。據此，為了使油供給單元長期發 揮功能，必須抑制潤滑油的過量供給(浪費性的消耗)。
由於幫浦設置於油供給單元中，因此設有一幫浦將潤滑油噴出成油滴。在包括有此幫浦之油供給單元中，從潤滑油的觀點來看，較佳為每次排放操作噴出預定量之油滴，以致使油滴到達軸承所想要的目標。在幫浦中欲藉由一排放操作而供給至軸承的油滴量可以是數皮升到數奈升，且較佳為油滴到達例如作為目標的一滾動元件或滾道。
惟，實際上，經發現除了從幫浦噴出預定量之油滴外(文後稱為主油滴)，跟隨著主油滴散射之油(文後稱為隨體)也排出。因為隨體之油量相對於主油滴之油量大，所以油槽所消耗之潤滑油意外地增加。再者，跟在主油滴之後的隨體也到達軸承之目標，但是隨體遲於主油滴，所以浮在幫浦之一噴嘴周圍或附著於幫浦之一壁表面，即噴嘴開啟處，使得隨體難以使用在軸承之潤滑上。亦即，一般油供給單元有潤滑油虛耗的問題。
有鑒於此，本發明提供一種滾動軸承裝置，其可抑制潤滑油浪費性的消耗。
本發明之一態樣之滾動軸承裝置包括：軸承，包括內環、外環、設於內環與外環之間的複數個滾動元件、及用於容置該複數個滾動元件之軸承籠；及油供給單元，係在軸向設置相鄰於軸承並且包括油槽，供儲集潤滑油，及幫浦，設有噴嘴，用於從油槽接收潤滑油並且將潤滑油朝向軸承之目標噴出成油滴。油供給單元進一步包 括防風罩，其覆蓋從噴嘴噴出之油滴之通過區並具有朝向目標側之開口，及包括有通過區之防風罩之內區，其具有通道形狀，促使來自噴嘴側之空氣流向目標側上之開口，其中負壓係因軸承旋轉而產生。
當軸承旋轉時，內環與外環之間的環形空間中之空氣亦旋轉。惟，由於防風罩，從幫浦噴出之油滴可輕易到達軸承之目標。再者，負壓係因旋轉之空氣而產生於目標側上之防風罩之開口中；防風罩之內區具有通道形狀，促使來自噴嘴側之空氣流向目標側上之開口。此即造成將浮動於噴嘴周圍之潤滑油攜載至目標側上之防風罩之開口的作用。因此，其最終可隨著在環形空間中旋轉之空氣流動將攜載之潤滑油供給至軸承，藉此達成抑制潤滑油浪費性的消耗。
為了在防風罩之內區中造成氣流，噴嘴側上之壓力(大氣壓力)應該高於內區中的目標側之開口之壓力。由此以觀，防風罩之噴嘴側可設有進氣口，以容許空氣從防風罩之外區抽入包括有通道區的內區。藉此，噴嘴側上之壓力(大氣壓力)即可高於防風罩之內區中的目標側上之開口之壓力，使上述氣流得以產生。再者，內區之通道形狀可形成使噴嘴側上之通道截面大於開口側上之通道截面。藉此，噴嘴側上之壓力(大氣壓力)即可高於防風罩之內區中的目標側上之開口之壓力，使上述氣流得以產生。
再者，內區具有：通道部，設在開口側上； 通道部，設在噴嘴側上且其通道截面大於設在開口側上者；及大直徑部，具有從設在噴嘴側上之通道部處急遽擴大且對向於噴嘴開啟處之幫浦之主體壁部的通道截面。藉由此組構，在防風罩之內區中，噴嘴側上之壓力(大氣壓力)即可高於目標側上之開口之壓力，使上述氣流得以產生。再者，可以藉由大直徑部造成將浮動於噴嘴周圍之潤滑油從廣闊區域攜載至目標側上之防風罩之開口的作用。
根據本發明之態樣，可以抑制潤滑油浪費性的消耗並且使油供給單元長期發揮功能。
7‧‧‧主軸
8‧‧‧軸承殼
10‧‧‧滾動軸承裝置
11‧‧‧環形空間
17‧‧‧內環間隔件
18‧‧‧外環間隔件
20‧‧‧軸承
21‧‧‧內環
22‧‧‧外環
23‧‧‧圓珠
24‧‧‧軸承籠
25‧‧‧內環滾道
26‧‧‧外環滾道
27‧‧‧凹穴
28a,28b‧‧‧環形部
29‧‧‧桿部
30‧‧‧肩部
40‧‧‧油供給單元
41‧‧‧環形主體部
42‧‧‧油槽
43‧‧‧幫浦
43a‧‧‧壓電元件
43b‧‧‧油室
43c‧‧‧主體壁部
44‧‧‧控制部
45‧‧‧電力供給部
46‧‧‧管件
47‧‧‧出口
50‧‧‧噴嘴
51‧‧‧防風罩
52‧‧‧尖端
53‧‧‧附接部
54‧‧‧孔口
55‧‧‧進氣口
56‧‧‧突出部
57‧‧‧基部
59‧‧‧環形構件
60‧‧‧通道
61‧‧‧第一通道部
62‧‧‧第二通道部
63‧‧‧大直徑部
63a‧‧‧表面
C‧‧‧中心線
K1‧‧‧通過區
K2‧‧‧內區
K3‧‧‧外區
P‧‧‧油滴
L‧‧‧邊緣
本發明之示範實施例之特性、優點、及產業上之重要性將參考附圖說明於後，其中相同參考編號表示相同元件，及其中：圖1係截面圖，揭示滾動軸承裝置之實施例；圖2係從軸向所見之油供給單元之截面圖；圖3係截面圖，說明幫浦、防風罩、及其周邊部位之概略組構；圖4係從軸向所見之幫浦、防風罩、及其周邊部位之視圖；圖5係從軸向所見之幫浦、防風罩、及其周邊部位之視圖；圖6係沿圖4之箭號Y3所取之截面圖；及圖7係截面圖，說明幫浦、防風罩、及其周邊部位之 概略組構。
文後揭述本發明之一滾動軸承裝置之實施例。圖1係截面圖，揭示滾動軸承裝置之一實施例。圖1中所示之滾動軸承裝置10(文後稱為軸承裝置10)可旋轉地支撐一包括在工具機中之主軸裝置之主軸(主軸7)，並且容置於主軸裝置之一軸承殼8中。在圖1中，主軸7及軸承殼8係以交錯之長、短虛線表示。請注意軸承裝置10也可適用於工具機以外者。再者，在文後之說明中，和軸承裝置10之中心線C平行的方向稱為軸向且和軸向垂直的方向稱為徑向。
軸承裝置10包括一軸承20及一油供給單元40。軸承20包括一內環21、一外環22、複數個圓珠(滾動元件)23、及一用於容置複數個圓珠23之軸承籠24，以構成一滾珠軸承(滾動軸承)。再者，軸承裝置10包括一圓柱形內環間隔件17及一圓柱形外環間隔件18。
油供給單元40整體呈環形且附接於外環間隔件18之一徑向內側，以便在軸向放置鄰近於軸承20。油供給單元40具有一供油至軸承20之功能。油供給單元40之詳細組構及功能將說明於後。在本實施例中，油供給單元40及外環間隔件18係各別設置，但是也可以形成為一體。在此情況中，油供給單元40具有一供油功能及一作為外環間隔件之功能。
在本實施例中，外環22、外環間隔件18、及油供給單元40不可旋轉地附接於軸承殼8，且內環21及內環間隔件17係與主軸7一起旋轉。據此，外環22使用作為一不旋轉之固定環且內環21使用作為一與主軸7一起旋轉之旋轉環。
內環21係朝外與主軸7結合之圓柱形構件，且一滾道(文後稱為一內環滾道25)形成於其外周邊上。在本實施例中，內環21與內環間隔件17係各別設置，但是也可以形成為一體(非分開)，儘管圖中未示。外環22為圓柱形構件，其固定於軸承殼8之一內周邊表面，且一滾道(文後稱為一外環滾道26)形成於其內周邊上。在本實施例中，外環22與外環間隔件18係分開設置，但是也可以形成為一體(非分開)，儘管圖中未示。
圓珠23設置於內環21與外環22之間，以利於在內環滾道25與外環滾道26上滾動。軸承籠24係環形且複數個凹穴27沿著軸承籠24之圓周方向形成於其上。圓珠23與軸承籠24設置在一形成於內環21與外環22之間的環形空間11中。
軸承籠24整體呈環形，及其包括一設在圓珠23之第一軸向側(軸向第一側)上的環形部28a、一設在圓珠23之第二軸向側(軸向第二側)上的環形部28b、及複數個用於連接環形部28a與28b之桿部29。環形部28a與28b之間以及在圓周方向上彼此相鄰之桿部29與29之間的一空間使用作為凹穴27，且一圓珠23容置於各 凹穴27中。藉由此組構，軸承籠24即可將複數個圓珠23在圓周方向保持間距。
位於第一軸向側(油供給單元40側)上之軸承籠24之環形部28a可以和外環22之一肩部30達成滑動接觸。藉此，軸承籠24即由外環22定位於徑向。亦即，軸承20組構成一使軸承籠24由外環導引(由軸承環導引)之軸承。
軸承籠24由樹脂(例如，酚醛樹脂)製成，且內環21與外環22由鋼製成，像是軸承鋼。圓珠23可由鋼製成，像是軸承鋼，或者可以是陶瓷材料。
圖2係從軸向所見之油供給單元40之截面圖。油供給單元40整體具有一環形。油供給單元40包括一油槽42及一幫浦43。油槽42及幫浦43設置於一包括在油供給單元40中的環形主體部41內。再者，油供給單元40包括一控制部44及一電力供給部45，及包括多數個感測器，儘管本文內未予揭示。
主體部41附接於外環間隔件18之一內周邊側，並具有一框架功能，用於固持幫浦43等。主體部41係環形構件且具有中空之空間，以致使幫浦43、控制部44、及電力供給部45設置於中空之空間內。再者，其中一中空之空間作為油槽42。藉此，包括有主體部41、油槽42、幫浦43、控制部44、電力供給部45、等等之油供給單元40即形成為一體。
在圖2中，油槽42設置成容置於潤滑劑 (油)於其中且經由一管件46連接於幫浦43，使得潤滑油流入幫浦43。一用於保持潤滑油之保持材料(多孔構件)設置於油槽42中，儘管本文內未予揭示。
幫浦43包括一設於其內之壓電元件43a，並且當壓電元件43a操作時，幫浦43之一油室(一內部空間)43b之容積即改變，使得油室43b中之潤滑油排放至軸承20之環形空間11中(參閱圖1)。油室43b係一用於儲集幫浦43中之潤滑油的空間。一設置於幫浦43中之噴嘴50連接於油室43b，且其開口朝向軸向。潤滑油係以一初速從噴嘴50排出如同一油滴P。亦即，油滴P從噴嘴50飛出。
電力供給部45(參閱圖2)供給電力以利幫浦43之操作。控制部44可控制時序以操作幫浦43。
藉此，幫浦43組構以致使油室43b接收來自油槽42之潤滑油，且油室43b之潤滑油從噴嘴50朝向軸承20中之一目標噴出(飛出)成油滴P。幫浦43之一次操作可使數皮升至數奈升之潤滑油從噴嘴50噴出成油滴P。再者，本實施例中之目標為圓珠23或內環滾道25。
如圖3中所示，油供給單元40進一步包括一防風罩51，其功能在作為油滴P之風罩。圖3係截面圖，說明幫浦43、防風罩51、及其周邊部位之概略組構。圖3係一包括有軸承裝置10之中心線C(參閱圖1)的截面圖。防風罩51設置成在軸向上從幫浦43側延伸至圓珠23附近，且防風罩51具有一在軸向貫穿之孔口 54。孔口54之第一軸向側(圖3中之左側)係開口朝向幫浦43之噴嘴50，且孔口54之第二軸向側(圖3中之右側)係開口朝向目標。孔口54之截面積(油滴P通過區)充分大於噴嘴50之截面積(十倍以上)，且孔口54之截面積充分大於油滴P。因此，從噴嘴50噴出之油滴P通過孔口54以到達目標(圓珠23或內環滾道25)，以便用於潤滑。防風罩51內側之一內區K2係由孔口54形成，且內區K2係藉由防風罩51而自一外區K3分段。如上所述，防風罩51係組構成覆蓋從噴嘴50噴出之油滴P之一通過區K1並且開口朝向目標。
圖4及5係從軸向所見之幫浦43、防風罩51、及其周邊部位之視圖。圖4係沿圖3之箭號Y1所取之視圖(請注意軸承20之構造省略)，圖5係沿圖3之箭號Y2所取之視圖(請注意內環間隔件17及外環間隔件18省略)。油供給單元40包括一連接於防風罩51之附接部53。一環形構件59係由防風罩51與附接部53構成，且環形構件59與主體部41形成為一體。環形構件59例如由樹脂製成。防風罩51為環形構件59之一部分且具有圓弧形狀。如圖3及4所示，防風罩51與幫浦43在軸向相對。附接部53為環形構件59中之防風罩51以外的一弧形部(具有大範圍)。
防風罩51設置於幫浦43與圓珠23之間，如圖3所示，且亦設置於內環21與軸承籠24之環形部28a之間。本實施例之防風罩51設置成在軸向分隔於幫浦43 之主體壁部43c，且防風罩51與主體壁部43c之間的一間隙作為一進氣口55(容後詳述)。由於防風罩51如此設置分隔於幫浦43，進氣口55設置於內區K2之整個圓周上，如圖5所示。請注意防風罩51是由圖5中之一假想線(即一長二短之交錯虛線)表示。由於進氣口55設置於內區K2之整個圓周上，故其開口面積(及進氣口面積)大。尤其，如圖3及5所示，進氣口55之開口面積充分大於噴嘴50之開口面積。
依此，防風罩51具有進氣口55(參閱圖3)，且進氣口55在幫浦43側上將包括有油滴P之通過區K1的內區K2(亦即，孔口54)連接於外區K3，以容許空氣從外區K3循環至內區K2。內區K2係供油滴P通過的防風罩51內之區域。同時，外區K3為防風罩51外之區域且連接於環形空間11，即軸承籠24的環形部28a的設置處。
油供給單元40中之防風罩51之一附接結構將揭述於後。如上所述(參閱圖3)，防風罩51設置成在軸向分隔於幫浦43之主體壁部43c。有鑒於此，附接部53連接於防風罩51之一圓周側與另一圓周側，如圖4所示，且其與主體部41形成為一體，如圖6所示。將其整合之一方式為例如使用一機器螺釘(圖中未示)及類似者，但是附接部53(與防風罩51)及主體部41可設置成一模製物。圖6係沿圖4之箭號Y3所取之截面圖。附接部53包括一突出部56，係設置成延伸於軸向，且突出部 56與防風罩51相連。突出部56具有和防風罩51大致上相同之輪廓(參閱圖3)，但是輪廓形狀可有差異。防風罩51具有進氣口55，因此，從圖3與圖6之間的比較可以看出，防風罩51之軸向長度較短於突出部56(就進氣口55之軸向長度而言)。如上所述，附接部53作為一供防風罩51附接於主體部41之組件，其功能如同油供給單元40之框架。亦即，防風罩51係藉由附接部53以附接於油供給單元40之主體部41。
防風罩51之功能及防風罩51中所設之進氣口55之功能將說明於後。在圖3中，當內環21旋轉時，圓珠23與軸承籠24旋轉，據此，內環21與外環22之間的環形空間11中之空氣跟著軸承籠24旋轉。尤其，當內環21高速旋轉時，環形空間11中之空氣亦高速旋轉。在未設置防風罩51之情況下，當油滴P從幫浦43噴出時，油滴P由空氣流攜載(流動)而旋轉，所以油滴P未到達所想要的目標(圓珠23或內環滾道25)。惟，本實施例之油供給單元40設有防風罩51，且防風罩51覆蓋住從噴嘴50噴出之油滴P之通過區K1及開口朝向一目標側。防風罩51使油滴P避免於在環形空間11中旋轉之空氣並容許油滴P直線通過內區K2，使油滴P容易到達目標。
再者，包括有防風罩51之油供給單元40具有防止潤滑油從幫浦43抽出的功能，此為第一功能，及造成防風罩51中之氣流的功能，此為第二功能，文後揭 述諸功能。
首先揭述第一功能。防風罩51設置成從幫浦43側延伸於軸向，且開口於環形空間11中，使得其一尖端52曝露於在環形空間11中旋轉之空氣。因此，負壓即產生於防風罩51之尖端52。負壓是在尖端52(開口)中之空氣受到旋轉之空氣抽吸時產生，且尖端52中之壓力低於外區K3及與其相連之環形空間11的壓力。有鑒於此，在本實施例中，當負壓產生於防風罩51之尖端52內時，外區K3中的空氣即從防風罩51之進氣口55進入內區K2。此可防止尖端52中之負壓影響到內區K2中之防風罩51之一基部57側。亦即，空氣取自進氣口55，以避免內區K2中之一噴嘴50開口側變成負壓。因此，其可防止幫浦43之油室43b之潤滑油因為噴嘴50開口側上之負壓而被抽吸(漏洩)通過噴嘴50，即使是在幫浦43(壓電元件43a)未驅動時。
特別是，在本實施例中(參閱圖2)，油槽42經由管件46連接於幫浦43，而且一防止潤滑油從油槽42自由流到幫浦43之止回閥並未設置於油槽42之一出口47與幫浦43中之油室43b之間。亦即，油槽42之出口47與幫浦43之油室43b彼此是由一可供潤滑油從出口47自由流到油室43b的通道連接。請注意潤滑油因其表面張力而不從噴嘴50自由排出，但是潤滑油會在幫浦43(壓電元件43a)操作狀況下從噴嘴50排出，使得潤滑油因為此排放而從油槽42自動再充填到幫浦43之油室 43b。據此，在圖3中，負壓即如上述產生於內區K2中之噴嘴50開口側上，且當負壓所致之力大於表面張力時，油室43b中之潤滑油可能被抽吸(漏洩)通過噴嘴50。有鑒於此，在本實施例中，防風罩51之進氣口55防止噴嘴50開口側變成負壓，藉此防止潤滑油被抽吸(漏洩)通過噴嘴50。
如上所述，本實施例之軸承裝置10是在防風罩51之噴嘴50側部備有進氣口55，且進氣口55容許空氣從防風罩51之外區K3進入包括有油滴P之通過區K1的內區K2中。因此，當內環21旋轉時，負壓產生於目標側上的防風罩51之開口(尖端52)中，但是當空氣從進氣口55進入內區K2時，其可減低(消除)噴嘴50側上之負壓。因此，可以防止超過所需之潤滑油因目標側上的防風罩51之開口(尖端52)中所產生之負壓而排出幫浦43外。
特別是，進氣口55形成於一靠近噴嘴50的區域中。所以從環形空間11中之氣流影響越小越好的區域吸取空氣。較明確地說，在本實施例中，進氣口55設置所在之側較靠近幫浦43而非軸承籠24(環形部28a)。更明確地說，就軸向來看，進氣口55設置在油供給單元40的範圍內。亦即，進氣口55設置所在之側較靠近第一軸向側(圖3中之左側)，而非第一軸向側(圖3中之左側)上之油供給單元40與第二軸向側(圖3中之右側)上之軸承20之間的邊線L(接觸面)。
在圖3所示之實施例中，防風罩51設置成在軸向分隔於幫浦43之主體壁部43c，即噴嘴50開啟處，使得進氣口55形成於防風罩51與主體壁部43c之間。藉由此組構，噴嘴50之開口側周圍之負壓減低，藉以防止超過所需之潤滑油排出幫浦43外。再者，進氣口55之開口面積大(遠大於噴嘴50之開口面積)，進氣口55可充分抽取其中之空氣，使其可以更確實地減低噴嘴50側之負壓。請注意，儘管本文內未揭示，就另一實施例而言，防風罩51可連接於主體壁部43c且一貫穿孔可形成於防風罩51之基部57中，使貫穿孔作為進氣口55。
再者，在本實施例中，如上所述，進氣口55設置於防風罩51之整個圓周上，藉此增加一在噴嘴50側上減低之負壓的作用。即使進氣口55設置於整個圓周上，油供給單元40包括附接部53，設置成從防風罩51延伸於圓周方向並附接至主體部41，所以防風罩51可以基於主體部41而由附接部53支撐。
現在即說明第二功能。如上所述(參閱圖3)，防風罩51具有在軸向貫通之孔口54，且一包括有孔口54(內區K2)之通道60形成於防風罩51中。通道60是供上述從噴嘴50噴出之油滴P通過的通道，並且作為造成氣流從噴嘴50側流向尖端52之開口的通道。請注意，氣流是因軸承在防風罩51之尖端52側上旋轉所產生之負壓造成，並且因負壓導致空氣從進氣口55抽取(吸入)至防風罩51中。
現在揭述一造成此氣流之組構。如上所述，進氣口55設置於防風罩51之噴嘴50側部中。進氣口55容許空氣從防風罩51之外區K3抽取至包括有油滴P之通過區K1的內區K2。藉此，負壓即產生於防風罩51之內區K2中之尖端52開口側上，亦即，在通道60中。惟，在噴嘴50側上之壓力(大氣壓力)可以高於尖端52開口側上之壓力(負壓)，藉此造成空氣因尖端52開口側上產生之負壓而從進氣口55吸入防風罩51，並導致氣流從噴嘴50側朝向尖端52之開口。請注意，通道60包括進氣口55、內區K2、及尖端52之開口。
再者，為了較有效率地造成此氣流，就通道60之較佳通道形狀而言，防風罩51之內區K2之形狀為噴嘴50側上之通道截面大於尖端52開口側上之通道截面，如圖7所示。亦即，防風罩51之內區K2之通道形狀朝向目標側窄縮。在圖7中，內區K2係朝向目標側呈直線窄縮，但是也可以階級形式窄縮(圖中未示)。再者，在圖7中，藉由減小內區K2之徑向尺寸，內區K2朝向目標側窄縮。徑向尺寸設定成一尖端52側比基部57小0.1毫米以上。為了使內區K2朝向目標側窄縮，其圓周長可以用減小徑向尺寸以外的方法來窄縮。亦即，徑向尺寸與圓周長至少其中一個應該變小。
通道60之形狀將更明確揭述於後。包括在通道60中之內區K2包括一設於尖端52開口側上之通道部61(文後稱為第一通道部61)，及一設於噴嘴50側上之 通道部62(文後稱為第二通道部62)。在圖7所示之情況中，第二通道部62之通道截面大於第一通道部61者。再者，內區K2包括一大直徑部63，具有一從第二通道部62急遽擴大之通道截面。孔口54係通孔，而大直徑部63具有埋頭孔形狀。大直徑部63對向於幫浦43之主體壁部43c，即噴嘴50開啟處。較佳為大直徑部63之通道截面至少兩倍大於第二通道部62者。
請注意，在圖3所示之組構中，在防風罩51內之內區K2中，第一通道部61及第二通道部62具有相同之通道截面，但是相似於圖7，內區K2包括大直徑部63且其通道截面是從第二通道部62急遽擴大，且大直徑部63對向於幫浦43之主體壁部43c。
在圖7中，大直徑部63具有一和主體壁部43c平行之表面63a並形成上述之埋頭孔形狀。惟，大直徑部63可具有其他形狀，例如喇叭口形狀及漸縮形狀。進氣口55設置於大直徑部63之幫浦43側上。如上所述，當軸承20旋轉時，防風罩51之尖端52之開口相對於外區K3(環形空間11)而有負壓。據此，因為負壓而從進氣口55抽取之空氣即通過大直徑部63並且通過第二通道部62及第一通道部61而流向尖端52之開口。
藉此，防風罩51之內區K2可具有一促使空氣從噴嘴50側流向目標側上之開口的通道形狀，於此目標側因軸承旋轉而產生負壓處，藉此產生一動作，將噴嘴50周圍浮動之潤滑油攜載通過內區K2到達目標側上的防 風罩51之開口。因此，最後即可在環形空間11中旋轉之空氣流動上，將攜載至開口之潤滑油供給至軸承20，藉此抑制潤滑油浪費性的消耗。
特別是，在本實施例之油供給單元40中，從潤滑油有效率使用的觀點來看，預定量的油滴P藉由幫浦43中之排放操作噴出，使得油滴P到達軸承20之目標。藉由幫浦43中之排放操作供給至軸承20(目標)之油滴P之量例如為數皮升到數奈升，且此量之油滴P是藉由防風罩51到達目標。惟，實際上，除了預定量的油滴P(文後稱為主油滴P)從幫浦43噴出，隨著主油滴P散射之潤滑油(文後稱為隨體)也排出。跟在主油滴P之後的隨體比防風罩51中之主油滴P延遲，而且在幫浦43之噴嘴50周圍浮動或附著於幫浦43之主體壁部43c，即噴嘴50開啟處。從這個觀點來看，在本實施例之油供給單元40中，包括有孔口54(內區K2)之通道60係如上所述由防風罩51形成，且通道60作為造成空氣從噴嘴50側流向尖端52之開口的通道。有鑒於此，在噴嘴50周圍浮動或附著於幫浦43之主體壁部43c的潤滑油(隨體)由氣流攜載至防風罩51之尖端52之開口。因此，其最終可隨著在環形空間11中旋轉之空氣流動將攜載之潤滑油(隨體)供給至軸承20的開口，藉此達成抑制潤滑油浪費性的消耗。
依此，為了在防風罩51之內區K2中造成氣流，噴嘴50側上之壓力(大氣壓力)應該高於內區K2中 的尖端52之開口之壓力。由此以觀，在本實施例中，容許空氣從外區K3抽入內區K2之進氣口55係設於防風罩51之噴嘴50側中。再者，內區K2之形狀為噴嘴50側上之通道截面大於尖端52開口側之通道截面。藉此，噴嘴50側上之壓力(大氣壓力)即可高於內區K2中的尖端52之開口之壓力，使上述氣流得以產生。
再者，在本實施例中，內區K2具有大直徑部63，其具有一從噴嘴50側上之第二通道部62急遽擴大且對向於幫浦43之主體壁部43c的通道截面。據此，可以產生由大直徑部63廣範圍集收噴嘴50周圍浮動之潤滑油(隨體)並將潤滑油攜至目標側上之防風罩51之開口的作用。
根據包括有上述組構之油供給單元40的軸承裝置10，在幫浦43排出之預定量主油滴P後方散射的潤滑油(隨體)最後也可以用於軸承20之潤滑，藉此使其抑制潤滑油浪費性的消耗並導致油供給單元40可長期發揮功能。
再者，較佳為通道60中之第一通道部61、第二通道部62、及大直徑部63之至少其中一個通道部具有一隨著潤滑油增加親脂性之組構。該組構可以是經過表面處理以便具有親脂性之組構、設有紋理之組構、供一吸油墊附著之組構、及類似者。藉此，其即可輕易捕捉在防風罩51中浮動之潤滑油(隨體)，作為軸承20用之潤滑油。
本文內所述之實施例僅為範例且非限制性。亦即，本發明之滾動軸承裝置不限於本文內所述之實施例，而是可以有本發明範疇內之其他實施例。諸實施例可解決軸承20為一角接觸滾珠軸承的情況。惟，軸承類型不限於此，其亦可為深槽滾珠軸承、錐形滾針軸承、或滾柱軸承。再者，滾動軸承裝置10可用於工具機主軸以外之用途。
7‧‧‧主軸
8‧‧‧軸承殼
10‧‧‧滾動軸承裝置
11‧‧‧環形空間
17‧‧‧內環間隔件
18‧‧‧外環間隔件
20‧‧‧軸承
21‧‧‧內環
22‧‧‧外環
23‧‧‧圓珠
24‧‧‧軸承籠
25‧‧‧內環滾道
26‧‧‧外環滾道
27‧‧‧凹穴
28a,28b‧‧‧環形部
29‧‧‧桿部
30‧‧‧肩部
40‧‧‧油供給單元
41‧‧‧環形主體部
43‧‧‧幫浦
43a‧‧‧壓電元件
43b‧‧‧油室
50‧‧‧噴嘴
51‧‧‧防風罩
52‧‧‧尖端
55‧‧‧進氣口
C‧‧‧中心線
K1‧‧‧通過區
K2‧‧‧內區
P‧‧‧油滴

Claims (5)

  1. 一種滾動軸承裝置，其特徵在包含：軸承(20)，包括內環(21)、外環(22)、設於該內環與該外環之間的複數個滾動元件(23)、及用於容置該複數個滾動元件之軸承籠(24)；及油供給單元(40)，係在軸向設置相鄰於該軸承並且包括油槽(42)，供儲集潤滑油，及幫浦(43)，設有噴嘴(50)，用於從該油槽接收該潤滑油並且將該潤滑油朝向該軸承之目標噴出成油滴，其中該油供給單元進一步包括防風罩(51)，其覆蓋從該噴嘴噴出之該油滴之通過區(K1)並具有朝向目標側之開口，包括有該通過區之該防風罩之內區(K2)具有通道形狀，促使來自噴嘴側之空氣流向目標側上之該開口，其中負壓係因軸承旋轉而產生，及該防風罩(51)之噴嘴側部設有進氣口，容許空氣從該防風罩之外區(K3)被抽入包括有該通過區(K1)之該內區(K2)。
  2. 如申請專利範圍第1項之滾動軸承裝置，其中該內區(K2)之該通道形狀係形成使該噴嘴側上之通道截面大於開口側上之通道截面。
  3. 如申請專利範圍第2項之滾動軸承裝置，其中該內區(K2)具有：通道部(61)，設在該開口側上；通道部(62)，設在該噴嘴側上且其通道截面大於設 在該開口側上的通道截面；及大直徑部(63)，具有從設在該噴嘴側上之該通道部(62)處急遽擴大且對向於該噴嘴開啟處之該幫浦之主體壁部的通道截面。
  4. 如申請專利範圍第1項之滾動軸承裝置，其中該內區(K2)具有：通道部(61)，設在該開口側上；通道部(62)，設在該噴嘴側上且其通道截面大於設在該開口側上的通道截面；及大直徑部(63)，具有從設在該噴嘴側上之該通道部(62)處急遽擴大且對向於該噴嘴開啟處之該幫浦之主體壁部的通道截面。
  5. 如申請專利範圍第1項之滾動軸承裝置，其中該防風罩(51)設置於該內環(21)與該軸承籠(24)之環形部(28a)之間。
TW106115350A 2016-05-11 2017-05-09 滾動軸承裝置 TWI711774B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016095283A JP6750296B2 (ja) 2016-05-11 2016-05-11 転がり軸受装置
JP2016-095283 2016-05-11

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201740033A TW201740033A (zh) 2017-11-16
TWI711774B true TWI711774B (zh) 2020-12-01

Family

ID=60163315

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW106115350A TWI711774B (zh) 2016-05-11 2017-05-09 滾動軸承裝置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10221892B2 (zh)
JP (1) JP6750296B2 (zh)
KR (1) KR20170127365A (zh)
CN (1) CN107366681B (zh)
DE (1) DE102017109896A1 (zh)
TW (1) TWI711774B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018173127A (ja) * 2017-03-31 2018-11-08 株式会社ジェイテクト 転がり軸受装置及び給油ユニット
JP7176178B2 (ja) * 2017-10-16 2022-11-22 株式会社ジェイテクト 転がり軸受装置及び給油ユニット
JP2019214992A (ja) * 2018-06-14 2019-12-19 株式会社島津製作所 真空ポンプ
US10544834B1 (en) * 2019-01-17 2020-01-28 Rolls-Royce North American Technologies Inc. Bearing for use in high speed application

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003278771A (ja) * 2002-03-26 2003-10-02 Koyo Seiko Co Ltd 転がり軸受装置
WO2006046706A1 (ja) * 2004-10-29 2006-05-04 Jtekt Corporation 転がり軸受装置およびスピンドル
CN101040129A (zh) * 2004-10-19 2007-09-19 Ntn株式会社 滚动轴承的润滑装置
CN100572835C (zh) * 2004-10-29 2009-12-23 株式会社捷太格特 滚动轴承装置和心轴
TW201235579A (en) * 2010-10-19 2012-09-01 Ntn Toyo Bearing Co Ltd Rolling bearing assembly

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB531415A (en) * 1938-07-30 1941-01-03 Messerschmitt Boelkow Blohm Improvements in and relating to anti-friction bearings
US2878894A (en) * 1955-11-14 1959-03-24 United Aircraft Corp Lubricating means
US2838348A (en) * 1956-04-17 1958-06-10 Gen Electric High speed anti-friction bearings
US3628835A (en) * 1970-10-05 1971-12-21 Robert Franklin Cornish High-speed tapered roller bearing
GB1334454A (en) * 1971-06-16 1973-10-17 Timken Co Roller bearings
US3767013A (en) * 1971-08-16 1973-10-23 Pennwalt Corp Start-up lubricator
US4342489A (en) * 1980-10-07 1982-08-03 Teledyne Industries, Inc. Bearing lubricating injector
JPH0988986A (ja) * 1995-09-27 1997-03-31 Ntn Corp アンギュラ玉軸受の潤滑冷却方法および装置
JPH11182560A (ja) * 1997-12-16 1999-07-06 Koyo Seiko Co Ltd 転がり軸受装置
JP2001208085A (ja) * 2000-01-26 2001-08-03 Nsk Ltd 転がり軸受装置用潤滑装置
JP4089363B2 (ja) 2002-09-13 2008-05-28 株式会社ジェイテクト 転がり軸受装置
JP2005090713A (ja) * 2003-09-19 2005-04-07 Koyo Seiko Co Ltd 軸受装置
JP4525911B2 (ja) 2005-01-17 2010-08-18 株式会社ジェイテクト 転がり軸受装置
JP2006214470A (ja) * 2005-02-01 2006-08-17 Jtekt Corp 転がり軸受装置
JP2006226311A (ja) * 2005-02-15 2006-08-31 Jtekt Corp 転がり軸受装置
JP2007024252A (ja) * 2005-07-20 2007-02-01 Ntn Corp 転がり軸受の潤滑装置
JP4692385B2 (ja) * 2006-05-22 2011-06-01 株式会社ジェイテクト 転がり軸受装置
JP2008151180A (ja) * 2006-12-14 2008-07-03 Ntn Corp 転がり軸受の潤滑装置
JP5419392B2 (ja) * 2007-08-24 2014-02-19 Ｎｔｎ株式会社 転がり軸受装置
JP2009180367A (ja) * 2008-02-01 2009-08-13 Jtekt Corp 転がり軸受
JP2009287759A (ja) * 2008-06-02 2009-12-10 Ntn Corp 転がり軸受装置
JP5431821B2 (ja) * 2009-07-30 2014-03-05 株式会社ジェイテクト 液体供給ポンプ、転動装置用潤滑油供給ポンプ、及びこれを用いた転動装置
JP2012072851A (ja) * 2010-09-29 2012-04-12 Ntn Corp 転がり軸受の潤滑装置
JP5989454B2 (ja) * 2012-08-20 2016-09-07 Ntn株式会社 転がり軸受装置
US9933016B2 (en) * 2014-04-15 2018-04-03 Jtekt Corporation Rolling bearing device
EP3163148B1 (en) * 2014-06-27 2021-02-24 NTN Corporation Lubricating oil supply unit and bearing device
JP6446887B2 (ja) 2014-07-23 2019-01-09 株式会社ジェイテクト 転がり軸受装置及び給油ユニット
JP2016023757A (ja) 2014-07-23 2016-02-08 株式会社ジェイテクト 転がり軸受装置及び給油ユニット
JP2016089975A (ja) * 2014-11-06 2016-05-23 Ntn株式会社 軸受装置の冷却構造
JP6716997B2 (ja) * 2016-03-30 2020-07-01 株式会社ジェイテクト 制御装置および流体供給装置の制御方法
JP6772605B2 (ja) * 2016-07-12 2020-10-21 株式会社ジェイテクト 吐出異常検出装置およびその検出方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003278771A (ja) * 2002-03-26 2003-10-02 Koyo Seiko Co Ltd 転がり軸受装置
CN101040129A (zh) * 2004-10-19 2007-09-19 Ntn株式会社 滚动轴承的润滑装置
WO2006046706A1 (ja) * 2004-10-29 2006-05-04 Jtekt Corporation 転がり軸受装置およびスピンドル
CN100572835C (zh) * 2004-10-29 2009-12-23 株式会社捷太格特 滚动轴承装置和心轴
TW201235579A (en) * 2010-10-19 2012-09-01 Ntn Toyo Bearing Co Ltd Rolling bearing assembly

Also Published As

Publication number Publication date
JP6750296B2 (ja) 2020-09-02
CN107366681B (zh) 2021-03-09
DE102017109896A1 (de) 2017-11-16
TW201740033A (zh) 2017-11-16
CN107366681A (zh) 2017-11-21
US10221892B2 (en) 2019-03-05
US20170328410A1 (en) 2017-11-16
KR20170127365A (ko) 2017-11-21
JP2017203492A (ja) 2017-11-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI711774B (zh) 滾動軸承裝置
US9631670B2 (en) Rolling bearing apparatus and lubrication unit
US20080121465A1 (en) Rolling Bearing Device And Spindle
JP2006194402A (ja) 転がり軸受装置
WO2016072309A1 (ja) 軸受装置の冷却構造
JP2002130303A (ja) 軸受装置
JP2008075882A (ja) 軸受装置
JP2008075738A (ja) 軸受装置
US9638257B2 (en) Rolling bearing apparatus
JP4353785B2 (ja) 転がり軸受のエアオイル潤滑構造
JP2014025525A (ja) オイルエア潤滑式転がり軸受装置
JP2006214470A (ja) 転がり軸受装置
JP6677070B2 (ja) 転がり軸受装置
CN108071690B (zh) 滚动轴承装置
JP2004100890A (ja) 転がり軸受のエアオイル潤滑構造
KR20180053237A (ko) 구름 베어링 장치
US10240636B2 (en) Rolling bearing device and oil supply unit
JP5045409B2 (ja) 転がり軸受
JP2009281395A (ja) 転がり軸受
JP2003278771A (ja) 転がり軸受装置
JP2020008107A (ja) 転がり軸受装置
JP2017125550A (ja) 軸受装置
JP2020008066A (ja) 転がり軸受装置
JP6555220B2 (ja) 転がり軸受装置
JP2020153496A (ja) 軸受装置

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees