TWI723115B - 滾動軸承裝置 - Google Patents

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Abstract

一種滾動軸承裝置(10)包括：一軸承部件(20)，其具有一內環(21)、一外環(22)、及滾珠(23)；及一供油單元(40)，其被設置成和一介於該內環(21)及該外環(22)之間的環形空間(11)相鄰且可供應潤滑油至該環形空間(11)。該軸承部件(20)具有一設置在該環形空間(11)內的環形的維持架(cage)(24)。該維持架(24)具有一對環形部件(31)，(32)及多根棒桿(33)。位在一第一軸側的該環形部件(31)的外圓周表面(34)具有一接觸部分(35)，它可和該外環(22)的內圓周表面的一個部分接觸。該維持架(24)的一徑向外表面(28)(該接觸部分(35)是上端)具有一從該上端朝向該第一軸側的第一斜面(51)及一從該上端朝向一第二軸側的第二斜面(52)。

Description

滾動軸承裝置
本發明係有關於一種滾動軸承裝置，其包括一供應微量潤滑油至軸承部件的供應單元。
滾動軸承例如被用作為機器工具的主要軸承，且某些軸承使用油-空氣潤滑來確保潤滑性。然而，在油-空氣潤滑的例子中，空氣消耗會推高運轉成本。必要的輔助設備(其包括油-空氣供應裝置及空氣清潔單元)亦會推高設備成本。
具有內建的供油單元作為供油至該滾動軸承的替代手段的軸承裝置是已知的(如，參見日本專利申請公開案第2004-108388號)。在此軸承裝置中，該供油單元被安裝在外環上，且該滾動軸承和該供油單元被整合在一起。該供油單元包括一泵，其將潤滑油排放至一形成在該內環與該外環之間的環形空間內。
該潤滑油從該泵少量地被排放，且將被排放的潤滑油的量可藉由控制該泵的動作來加以調整。該潤滑 油被該泵間歇性地(即，有時間間隔地)以油滴的形式被排放，在一個動作中從該泵被排放出的潤滑油的量例如約數皮升(picoliter)至約數百奈升(ninoliter)。根據此包括供由單元以及滾動軸承的軸承裝置，微量的潤滑油可被排放至該介於該內環與外環之間的環形空間，且該滾動軸承隨著該被排放的潤滑油黏著至該內環及外環、滾動的元件、及保持該等滾動元件的維持架的賽道表面(raceway surface)而受到潤滑。
滾動軸承中，供應大量用於潤滑的潤滑油會因為加大的油攪動阻力(oil agitation resistance)而造成轉動特性的劣化。尤其是在以高速轉動的滾動軸承的例子中(譬如，一機器工具的主要軸承)，轉動特性會隨著潤滑油量的增加而劣化。
在此，包括上文所述的供油單元的軸承裝置可用小量的潤滑油來潤滑該滾動軸承的構件。然而，如果所供應的潤滑油沒有被供應到需要潤滑的區域的話，則鎖死(seizure)等情況就會發生在該區域內，造成對於軸承的傷害。例如，在該維持架被該外環引導的例子中，當該維持架的外圓周表面的一部分和該外環的內圓周表面的一部分滑動接觸時，必須供應潤滑油至該維持架和該外環的滑動接觸部分。然而，黏著且留存在維持架的該區域以外的任何其它區域(即，不須要潤滑的區域)內的潤滑油因 為沒有被用來潤滑該等滑動接觸部分所以就被浪費掉了。
因此，本發明提供一種滾動軸承裝置，其即使是在潤滑油的量很小時仍可有效率地使用從一供油單元被供應的潤滑油。
一種依據本發明的第一實施例的滾動軸承裝置包括：一軸承部件，其具有一內環、一外環、多個設置在該內環及該外環之間的滾動元件、及一環形的維持架，其被設置在一形成在該內環和該外環之間的環形空間內以保持該等多個滾動元件；及一供油單元，其被設置成和該環形空間軸向地相鄰且可供應潤滑油至該環形空間。該維持架具有一對環形部件。該等環形部件的一者被設置在該等滾動元件的一第一軸側且該等環形部件的另一者被設置在該等滾動元件的一第二軸側。該維持架亦具有多根棒桿，其係以在圓周方向上間隔開的方式設置並且將該對環形部件彼此連接。介於圓周方向上彼此相鄰的棒桿之間的空隙構成口袋，該等滾動元件係被保持在該等口袋內。位在該第一軸側的該環形部件的一外圓周表面具有一可和該外環的內圓周表面的一個部分接觸的接觸部分。該維持架的一徑向外表面(該接觸部分是上端，該維持架在該處的徑向尺寸最大)具有一從該上端朝向該第一軸側的第一斜面及一從該上端朝向該第二軸側的第二斜面。
根據此滾動軸承裝置，該維持架的該徑向外表面(該接觸部分可接觸該外環的該內圓周表面的一作為上端的部分)具有設置在該上端的兩個軸向側的該第一斜 面及該第二斜面。因此，在轉動該軸承部分所造成的離心力下，黏著於該維持架的該徑向外表面的潤滑油會沿著該第一斜面及該第二斜面流動且被引導至該接觸部分。因此，該潤滑油可被聚集在介於該維持架的該接觸部分和該外環的該內圓周表面的該部分之間的間隙處。因此，即使是從該供油單元供應出來的潤滑油的量很小，此潤滑油仍可被有效率地用來防止該維持架和該外環間的滑動發生鎖死等情況。
該第一斜面可以是一表面，其外徑從該維持架在該第一軸側的一端朝向該接觸部分逐漸地增加，且該第二斜面可以是一表面，其外徑從該維持架在該第二軸側的一端朝向該接觸部分逐漸地增加而且其傾斜的角度小於該第一斜面的傾斜角度。在此例子中，位在該第二軸側的該環形部件的一外圓周表面以及延續該環形部件的該等棒桿的徑向外表面都被包括在該第二斜面內。因此，一構造被獲得，在此構造中，潤滑油在該轉動的軸承部件所造成的離心力下被引導至該接觸部分。
在該滾動軸承裝置中，該軸承部件可具有斜角滾珠軸承(angular contact ball bearing)的構造，在該構造中，構成該等滾動元件的滾珠以一接觸角度和該內環及該外環接觸。該外環可具有一賽道表面，其橫截面具有一圓的內凹形狀且該等滾珠在該賽道表面上滾動、以及一對肩部，其隔著一空隙面向該維持架的該徑向外表面。該等肩部的一者被設置在該賽道表面的該第一軸側且該等肩 部的另一者被設置在該賽道表面的該第二軸側。在此例子中，介於該第二斜面和該外環在該第二軸側的該肩部之間的空隙變得較小。這讓黏著在該外環的該肩部的潤滑油可被沿著該第二斜面流動的潤滑油牽動並移動至該接觸部分。
該滾動軸承裝置可進一步包括一空隙填料，其可減小形成在該供油單元和徑向地和該供油單元相鄰的該環形部件之間的環形空隙的軸向尺寸。當該軸承部件轉動時，該維持架亦和該等滾動元件一起轉動，造成周圍的空氣被牽動並轉動於圓周方向上。因此，如果形成在該供油單元和與之相鄰的該環形部件之間的該環形空隙如上所述地被該空隙填料變窄的話，則出現在該環形空隙內的潤滑油會被帶入到該轉動的空氣中。因此，出現在該環形空隙內的潤滑油被給予一個可被供應至介於該外環和該維持架的該接觸部分之間的機會，這可進一步改善潤滑油的使用效率。
該滾動軸承裝置的該空隙填料可以是一設置在該供油單元側的環形間隔件，且該間隔見具有一位在一徑向外側的第一部分、一第二部分，其被設置在該第一部分的徑向內側且具有一斜的引導面，其朝向該徑外側延伸以逐漸地接近該維持架。在此例子中，該轉動的空氣的流動速度在該徑向外側的環形空隙內可被增加，使得出現在徑向內側的環形空隙內的潤滑油可被朝向該徑向外側攜帶。因此，潤滑油變成可以潤滑介於該外環和該維持架的 該接觸部分之間的該間隙。
一依據本發明的第二實施例的滾動軸承裝置包括：一軸承部件，其具有一內環、一外環、多個設置在該內環及該外環之間的滾動元件、及一環形的維持架，其被設置在一形成在該內環和該外環之間的環形空間內以保持該等多個滾動元件；及一供油單元，其被設置成和該環形空間軸向地相鄰且可供應潤滑油至該環形空間。該維持架具有一對環形部件。該等環形部件的一者被設置在該等滾動元件的一第一軸側且該等環形部件的另一者被設置在該等滾動元件的一第二軸側。該維持架亦具有多根棒桿，其係以在圓周方向上間隔開的方式設置並且將該對環形部件彼此連接。介於圓周方向上彼此相鄰的棒桿之間的空隙構成口袋，該等滾動元件係被保持在該等口袋內。與該供油單元軸向地相鄰的該環形部件位的一外圓周表面具有一可和該外環的內圓周表面的一個部分接觸的接觸部分。該滾動軸承裝置進一步包括一空隙填料，其可減小形成在該供油單元和徑向地與該供油單元相鄰的該環形部件之間的環形空隙的軸向尺寸。
根據此滾動軸承裝置，當該軸承部件轉動時，該維持架亦和該等滾動元件一起轉動，造成周圍的空氣被牽動並轉動於圓周方向上。因此，如果形成在該供油單元和與之相鄰的該環形部件之間的該環形空隙如上所述地被該空隙填料變窄的話，則出現在該環形空隙內的潤滑油會被帶入到該轉動的空氣中。因此，出現在該環形空隙 內的潤滑油被給予一個可被供應至介於該外環和該維持架的該接觸部分之間的機會。因此，即使是在從該供油單元供應出來的潤滑油的量很小的時候，此潤滑油仍可被有效率地用來防止該維持架和該外環間的滑動發生鎖死等情況。
依據本發明，即使是在從該供油單元供應出來的潤滑油的量很小的時候，此潤滑油仍可被有效率地用來防止該維持架和該外環間的滑動發生鎖死等情況。
10‧‧‧滾動軸承裝置
20‧‧‧軸承部件
40‧‧‧供油單元
7‧‧‧主軸(軸)
21‧‧‧內環
22‧‧‧外環
23‧‧‧滾珠
25‧‧‧內環賽道溝槽
26‧‧‧外環賽道溝槽
8‧‧‧軸承殼體
24‧‧‧維持架
45‧‧‧肩部
47‧‧‧肩部
27‧‧‧口袋
33‧‧‧棒桿
31‧‧‧(第一)環形部件
32‧‧‧(第二)環形部件
41‧‧‧主體部分
61‧‧‧泵
62‧‧‧儲槽
63‧‧‧集油箱
64‧‧‧排放埠
65‧‧‧致動器(壓電元件)
42‧‧‧延伸部分
66‧‧‧第一壁
67‧‧‧第二壁
68‧‧‧中空部分
28‧‧‧徑向外表面
46‧‧‧內圓周表面
51‧‧‧第一斜面
52‧‧‧第二斜面
C0‧‧‧軸承中心線
Q‧‧‧潤滑油
θ 1‧‧‧傾斜角度
θ 2‧‧‧傾斜角度
α‧‧‧徑向空隙
B‧‧‧環形空隙
X‧‧‧軸向尺寸
56‧‧‧第一部分
57‧‧‧第二部分
29‧‧‧側表面
58‧‧‧斜的引導表面
t1‧‧‧軸向尺寸
t2‧‧‧軸向尺寸
本發明的示範性實施例的特徵、好處、及技術與工業上的重要性將參考附圖於下文中描述，其中相同的標號標示相同的元件，及其中：圖1是一剖面圖，其顯示一滾動軸承裝置的實施例；圖2是圖1中所示的滾動軸承裝置的一部分的剖面圖；圖3是一剖面圖，其顯示該維持架的一徑向外表面及其周圍物；圖4是一例示一空隙填料的變化例的圖式。
本發明的一實施例將根據圖式於下文中被描述。圖1是一滾動軸承裝置10的剖面圖。圖2是圖1中所示的滾動軸承裝置10的一部分的剖面圖。該滾動軸承 裝置10包括一軸承部件20及一供油單元40。此實施例的滾動軸承裝置10是處在被容納於一軸承殼體8內部的狀態，用以可轉動地支撐一機器工具的主軸(軸7)。
該軸承部件20具有一內環21、一外環22、多個滾珠(滾動元件)23、及一保持該等滾珠23的環形的維持架24。該內環21是一套設在該軸7的外側上的圓筒形件且具有一賽道溝槽(其在下文中被稱為內環賽道溝槽25)，其被形成為在外圓周上的一賽道表面。該外環22是一被固定至該軸承殼體8的內圓周表面的圓筒形件且具有一賽道溝槽(其在下文中被稱為外環賽道溝槽26)，其被形成為在內圓周上的一賽道表面。在此實施例中，該內環21和該軸7一起相對於該外環22轉動。
該等滾珠23被設置在該內環21和該外環22之間，且滾動於該內環賽道溝槽25和該外環賽道溝槽26上。因此，該內環21及該外環22被同心地設置，一環形空間11被形成在該內環21及該外環22之間。在此實施例中，該等滾珠23和賽道溝槽25，26有一接觸角度，因此該軸承部件20具有斜角滾珠軸承的構造。
因為該軸承部件20具有斜角滾珠軸承的構造，所以該等滾珠23在軸方向上的第一側(其在下文中被稱為“第一軸側”)的位置和該外環賽道溝槽26接觸。因此，該外環22具有一在該第一軸側的肩部45，用來防止該等滾珠23滾出該外環賽道溝槽26。在此實施例中，該外環22進一步具有一在軸方向上的第二側(其在 下文中被稱為“第二軸側”)的類似的肩部47。在該第一軸側的肩部45和在該第二軸側的肩部47具有相同的直徑(內徑)。
維持架24被設置在該環形空間11內。該維持架24是由一環形件形成，且多個口袋27沿著一圓周方向被形成在該維持架24內，該等滾珠23係被保持在該等口袋27內。該維持架24具有一對環形部件31，32，在該等滾珠23的每一軸側各設一個環形部件、及多根棒桿33，其將該等環形部件31，32彼此連接起來。該等棒桿33係彼此相間隔地設置在該圓周方向上。被該等環形部件31，32和在該圓周方向上彼此相鄰的該等棒桿33，33包圍的每一區域即構成該口袋27。以每一口袋27容納一個滾珠23的方式，該維持架24可將該等滾珠23保持成在該圓周方向上的陣列。
該等環形部件31，32被設置在該內環21和該外環22之間，從兩側和該等滾珠23軸向地相鄰。位在該第一軸側的該環形部件(第一環形部件)31的一外圓周部分可和該外環22的一內圓周表面(肩部45)的一個部分滑動地接觸，且該維持架24被該外環22(外環導件)徑向地放置。另一方面，位在該第二軸側的該環形部件(第二環形部件)32的一外圓周部分沒有和該外環22(肩部47)接觸。
該供油單元40整體具有一環形的形狀，且被設置成從該第一軸側和該軸承部件20的該環形空間11相 鄰。在圖2中，該供油單元40具有一環形主體部分41及一延伸部分42，其被設置成從該主體部分41軸向地延伸出。
該主體部分41被設置成和該外環22(它是一被固定的環)軸向地相鄰。在此實施例中，該主體部分41和該外環22分開且亦作為一外環間隔件，因此該主體部分41為了剛性的目的而用金屬製成。該主體部分41是一環形件(環形的維持架)，其具有一空間，且用於潤滑油(油)的一儲槽62(參見圖1)及一泵61被設置在該空間內。
在圖2中，該泵61具有一集油箱(sump)63，它是一個聚積潤滑油的區域、及一致動器(壓電元件)65，其將該集油箱63內的潤滑油從一排放埠64推出去。該潤滑油係從該儲槽62被供應至該集油箱63。該泵61將潤滑油排放出去的動作係受到一控制單元(未示出)的控制，且該泵61將潤滑油如油滴般地朝向該第二軸側排放出去。具有一預定的流動速度的該等從該排放埠64被排放出去的油滴可從該排放埠64散開並擊中該等滾珠23或該內環賽道溝槽25。每次噴射有極小量的潤滑油(其以皮升或奈升為單位)從該泵61被排放出去。因此，潤滑油只被少量地消耗，使得即使是該儲槽62具有有限的容納，該滾動軸承裝置仍可被使用很長的時間。
雖然未示出，但一用於該泵61的電源(發電機、可充電的電池等等)、各式感測器(用於偵測溫度、 振動、油膜的狀態等等的感測器)、及根據來自該等感測器的輸出來控制該泵61的控制單元可被包括在該主體部分41內。或者，這些構件和該儲槽62可被設置在該滾動軸承裝置10的外面。
該延伸部分42從該主體部分41的一個部分(一側表面的一徑向的內部)軸向地延伸至該等滾珠23的附近，且被設置在該維持架24的該第一環形部件31和該內環21之間。該延伸部分42具有一在該維持架24的該第一環形部件31的那一側的第一壁(外圓周壁)66及一在該維持架24的該第一環形部件31的那一側的第二壁(內圓周壁)67。一中空部分68被形成在壁66，67之間。在該中空部分68的內部，該泵61的該排放埠64朝向該等滾珠23開口。從該排放埠64排出的油滴(潤滑油)可穿過該中空部分68並前往該等滾珠23所在之處的該軸承的內部，且可到達該等滾珠23以及該內環賽道溝槽25。然後，黏著至該等滾珠23以及該內環賽道溝槽25上的潤滑油可被散佈至該外環賽道溝槽26以及該維護架24以對這些構件的潤滑作出貢獻。因此，該供油單元40被設置成和該軸承部分20的該環形空間11軸向地相鄰，且可將潤滑油供應至該環形空間11。
該維護架24將被進一步描述。圖3是一剖面圖，其顯示該維持架24的一徑向外表面28及其周圍物。如上文所述，該維持架24被徑向地設置在該外環22旁邊。為了此定位，該維持架24位在該第一軸側的該第一 環形部件31的該第一軸側的外圓周表面34具有一接觸部分35，其可和該外環22的該內圓周表面的一部分接觸。當該維持架24徑向地移動時，該第一環形部件31的該接觸部分35和該外環22接觸，使得該維持架24被徑向地定位。雖然形成在該維持架24的該徑向外表面28和該外環22之間的空隙實際上被設定為很小，但此空隙在圖3中被放大以幫助瞭解該敘述。
和該接觸部分35接觸的該外環22的內圓周表面的那個部分是該肩部45設置在該外環賽道溝槽26的第一軸側的一內圓周表面46且該內圓周表面46係作為一用於該維持架24的引導表面。當該軸承部件20轉動時，該維持架24和該等滾珠23一起相對於該外環22(它是被固定的環)轉動，使得該接觸部分35和該內圓周表面46彼此滑動地接觸。因此，不只須要將潤滑油從該供油單元40供應至該等滾珠23以及該賽道溝槽25，26，還必須供應至該接觸部分35和該內圓周表面46彼此滑動地接觸的部分(滑動部分)。
因此之故，該滾動軸成裝置10具有一用來將該供油單元40所供應的潤滑油聚集在介於該維持架24的該接觸部分35和該肩部45的該內圓周表面46之間的間隙的構造。作為此構造的一個部分，該維持架24的該徑向外表面28具有兩個斜面51，52。詳言之，該維持架24的該徑向外表面28具有該接觸部分35作為一頂端，該維持架24的徑向尺寸在該處最大。該第一斜面51是一從該 頂端(該接觸部分35)朝向該第一軸側設置的傾斜的表面，且該第二斜面52是一從該頂端(該接觸部分35)朝向該第二軸側設置的傾斜的表面。因此，在一包括軸承中心線C0(參見圖1)的剖面中，該維持架24的該徑向外表面28具有山的形狀，其中該接觸部分35在頂端且該第一斜面51和該第二斜面52位在裙部。
在此實施例中，該接觸部分35被形成為一以該軸承中心線C0(參見圖1)為中心的短的圓柱表面，且該短的圓柱形接觸部分35的軸向尺寸小於該第一環形部件31的軸向尺寸t1。如上文中已描述的，該維持架24的該徑向外表面28整體從該第一軸側開始包括該第一斜面51、該短的圓柱形接觸部分35、及該第二斜面52。
因此，該維持架24的該徑向外表面28具有該接觸部分35，其可和構成該外環22的該內圓周表面的一部分的該肩部45的該內圓周表面46接觸，且在該接觸部分35作為頂端下，該徑向外表面28進一步具有該第一斜面51和該第二斜面52，其被設置在該頂端的每一軸側。當該軸承部件20轉動(即，在此實施例中該內環21轉動)時，該等滾珠23和該維持架24亦轉動於相同方向上。因此，在此轉動所造成的離心力作用下，黏著在該維持架24的該徑向外表面28的潤滑油Q會沿著該第一斜面51和該第二斜面52流動且被引導至該接觸部分35。此外，朝向徑向外側償試通過該等口袋27的潤滑油Q很可能會加入到沿著該第二斜面52流動的潤滑油Q且被攜載 朝向該接觸部分35。
以此方式，該潤滑油Q可被聚集在介於該維持架24的該接觸部分35和該外環22的該肩部45的該內圓周表面46之間的間隙。因此，即使從該供油單元40被供應的潤滑油Q的量很少，該潤滑油Q仍可被有效率地使用，用以防止該維持架24和該外環22間的滑動發生鎖死。
該第一斜面51和該第二斜面52將被進一步描述。該第一斜面51是一表面，它的外徑從該維持架24在該第一軸側的一端53朝向該接觸部分35逐漸地增加。該第二斜面52是一表面，它的外徑從該維持架24在該第二軸側的一端54朝向該接觸部分35逐漸地增加。因此，位在該第二軸側的該第二環形部件32的一外圓周表面36以及延續該第二環形部件32的該等棒桿33的徑向外表面37被包括在該第二斜面52內。此外，位在該第一軸側的該第一環形部件31的該外圓周表面34的一部分亦被包括在該第二斜面52內。
該第二斜面52的傾斜角度θ 2小於該第一斜面51的傾斜角度θ 1。傾斜角度θ 1，θ 2是相對於一以該軸承中心線C0為中心的假想圓柱形表面的傾斜角度。如果該第二斜面52的傾斜角度θ 2被設定為一很小的角度的話，則該第二環形部件32的徑向尺寸就可被防止變得太小。此外，一形成在該肩部47位於該外環22的該第二軸側的內圓周表面48和該第二環形部件32之間的徑向 空隙α可被減小。
如上文所述，該外環22具有該賽道表面(外環賽道表面26)，其剖面具有圓形的內凹形狀且該等滾珠23滾動於該賽道表面上、及該對肩部45，47，其在該外環賽道表面26的每一軸側各設置一個，而且該外環22具有深溝槽形狀。因此，該外環22在該對肩部45，47的每一者處隔著一空隙面向該維持架24的該徑向外表面28。在位於該第一軸側的該肩部45處，該第一環形部件31(接觸部分35)可和該外環22接觸。在位於該第二軸側的該肩部47處，如上文所述地，該第二環形部件32不與該外環22接觸且形成在它們之間的空隙α很小。這允許黏著於該外環22的該肩部47的內圓周表面48上的潤滑油Q被沿著該第二斜面52流動的潤滑油Q牽引並移動至該接觸部分35。
因此，因為該維持架24具有該第一斜面51和該第二斜面52，所以當該軸承部件20轉動時，潤滑油Q可沿著該等斜面51，52朝向該接觸部分35被聚集，且此潤滑油Q可被用來防止該維持架24和該外環22間的滑動發生鎖死的情形。
將潤滑油聚集在介於該維持架24的該接觸部分35和該外環22的該肩部45的該內圓周表面46之間的間隙的另一種構造將被描述。如圖3所示，一環形空隙B被形成在該供油單元40和設置成和該供油單元40軸向相鄰的該第一環形部件31之間。從該供油單元40被供應出 來的潤滑油亦可留在此環形空隙B內。在該環形空隙B內的潤滑油並不直接貢獻至該外環22和該維持架24(接觸部分35)之間的間隙的潤滑。
因此，該滾動軸承裝置10進一步包括一空隙填料55，其減小該環形空隙B的軸向尺寸X。在圖3所示的實施例中，該空隙填料55是由一安裝在該供油單元40的主體部分41的一側表面43上的環形件(環形間隔件)所形成，且具有一位在徑向外側的第一部分56和一位在徑向內側的第二部分57。雖然該空隙填料55在此實施例中是和該供油單元40(主體部分41)分開，但該空隙填料55亦可和該主體部分41整合在一起且是由該主體部分41的一部分形成。雖然該第一部分56和該第二部分57在圖3中是被隔開的分開部分，但這些部分可以是一個整體的部件。
該空隙填料55的至少一個部分(第一部分56)比該外環22的一和該供油單元40接觸的側表面29朝向該第二軸側突出更多。因此，形成在該供油單元40和該第一環形部件31之間的該環形空隙B的軸向尺寸X可被減小。該空隙填料55(第一部分56)被設置成和該外環22的該內圓周表面46接觸。
當該軸承部件20轉動時，該維持架24和該等滾珠23一起轉動，造成該第一環形部件31周圍的空氣被引動並轉動於圓周方向上。因此，如果該環形空隙B如上文所述地被該空隙填料55變窄的話，則出現在該環形 空隙B內的潤滑油Q會被帶入到該轉動的空氣中。再者，黏著在該空隙填料55的側表面上的潤滑油Q會被沿著此側表面流動的空氣帶動而流動並被供應至該外環22的該內圓周表面。因此，因為該空隙填料55的關係，出現在該環形空隙B內的潤滑油Q被給予一個被供應至介於該外環22和該維持架24的該接觸部分35之間的間隙的機會，這讓用於潤滑的潤滑油Q被有效率地使用。
即使是因為沒有該空隙填料55被設置在該環形空隙B內而留下一寬的環形空隙B，空氣在該圓周方向上的流動亦會隨著該軸承部件20的轉動而產生。然而，如果該環形空隙B是寬的的話，則空氣的流速在該主體部分41遠離該維持架24的側表面43的那一側會變得較慢。因此，黏著在該側表面43上的潤滑油較不可能受到此空氣流動的影響並被帶入到空氣中。相反地，如果空隙填料55如圖3所示地被設置的話，在該環形空隙B的空氣的流速會變得相對快，使得潤滑油更可能被帶入到空氣中。
在圖3所示的實施例中，作為一間隔件以減小該環形空隙B的軸向尺寸X的該空隙填料55具有在徑向外側的該第一部分56以及在該第一部分56的徑向內側的該第二部分57，且該第二部分57具有一斜的引導表面58，其朝向該徑向外側延伸，用以逐漸地接近該維持架24(第一環形部件31)。
依據此構造，該轉動的空氣的流速在該環形 空隙B內的該徑向外側會被提高，使得在該環形空隙B內的該徑向內側的潤滑油Q可被攜載朝向該徑向外側。再者，黏著在該斜的引導表面58上的潤滑油Q可沿著該斜的引導表面58朝向該徑向外側流動。因此，在該環形空隙B內的該徑向內側的潤滑油Q可用來潤滑介於該外環22和該維持架24的該接觸部分35之間的間隙。
在圖3所示的實施例中，已用該空隙填料55是由一設置在該供油單元40的那一側的環形間隔件來形成的情況來加以描述。或者，如圖4所示，用來減小該環形空隙B的軸向尺寸X的該空隙填料55可藉由將該維持架24的該第一環形部件31軸向地擴大來形成。詳言之，在圖3所示的該維持架24的例子中，該第一環形部件31的軸向尺寸t1和該第二環形部件32的軸向尺寸t2是相等的(t1=t2)，而在圖4所示的該維持架24的例子中，該第一環形部件31的軸向尺寸t1大於該第二環形部件32的軸向尺寸t2(t1>t2)。因此，該第一環形部件31相較於該第二環形部件32被軸向地擴大，且該相差的部分(t1-t2)被用作為該空隙填料55，用來減小該環形空隙B的軸向尺寸X。
在圖3及圖4所示的實施例中，該維持架24的該徑向外表面28除了該接觸部分35之外還具有該第一斜面51和該第二斜面52的情況，以及該滾動軸承裝置進一步被設置該空隙填料55的情況皆已被描述。然而，一替代實施例可以是該滾動軸承裝置10如圖3及圖4所示 地被設置該空隙填料55，但沒有被設置該第一斜面51和該第二斜面52。此替代實施例的該滾動軸承裝置10的構造係如下所述。
為了參考圖1及圖3來描述，該替代實施例的滾動軸承裝置10包括該軸承部件20及該供油單元40。該軸承部件20具有該內環21、該外環22、設置在該內環21和該外環22之間的該等多個滾珠23、及保持該等滾珠23的環形的維持架24。該維持架24被設置在形成在該內環21和該外環22之間的該環形空間11內。該供油單元40被設置成和該環形空間11(即，該維持架24被設置之處)軸向地相鄰，且可供應潤滑油至該環形空間11。該維持架24具有被設置在該等滾珠23的每一軸側的該對環形部件31，32以及將該對環形部件31，32彼此相連接的該等多根棒桿33。該等棒桿33係彼此相間隔設置在該圓周方向上，且在該圓周方向上彼此相鄰的棒桿33，33之間的每一空隙構成口袋27，該等滾珠23被保持在該等口袋內。
被設置成和該供油單元40軸向地相鄰的該(第一)環形部件31的該外圓周表面34具有該接觸部分35，它可和該外環22的內圓周表面(肩部45的內圓周表面46)的一部分接觸。該滾動軸承裝置10進一步包括該空隙填料55，且該空隙填料55減小被形成該供油單元40和被設置成和該供油單元40軸向地相鄰的該(第一)環形部件31之間的環形空隙B的軸向尺寸X。
根據上述的滾動軸承裝置10，當該軸承部件20轉動時，該維持架24和該等滾珠23亦一起轉動，造成該第一環形部件31周圍的空氣被牽動並轉動於圓周方向上。因此，如果該環形空隙B被該空隙填料55變窄的話，則出現在該環形空隙B內的潤滑油Q可被帶入到該轉動的空氣內。因此，出現在該環形空隙B內的潤滑油Q被給予一個被供應至介於該外環22和該維持架24的該接觸部分35之間的間隙的機會。因此，即使是從該供油單元40供應出來的潤滑油的量很小，此潤滑油Q仍可被有效率地用來防止該維持架24和該外環22間的滑動發生鎖死的情況。
關於該空隙填料55，圖3及圖4所示的結構亦可被使用在此替代實施例的該滾動軸承裝置10中。因此，即使該第一斜面51和該第二斜面52，被省掉，仍可有效率地使用從該供油單元40被供應潤滑油Q以防止起因於該維持架24和該外環22間的滑動所造成的鎖死等情況。
為了要參考圖2來描述，在上述實施例的滾動軸承裝置10中，該軸承部件20的該環形空間11的該第一軸側幾乎被該供油單元40完全封閉。另一方面，該環形空間11的第二軸側則被保持開放。為了要徑向地放置該維持架24，該維持架24的該接觸部分35可和該外環22的一個部分滑動接觸。該外環22和該接觸部分35滑動接觸的該部分是該肩部45位在靠近該供油單元40的 那一側(即，該第一軸側)的內圓周表面46。根據此構造，被聚集在介於該維持架24的該接觸部分35和該外環22(肩部45)之間的該間隙內的潤滑油不太可能流到該軸承的外面，且可對潤滑作出貢獻。相反地，雖然未示出，但是如果該外環22和該接觸部分35滑動接觸的該部分是位在該第二軸側的該肩部47的話，則被聚集在介於該接觸部分35和該肩部47之間的該間隙內的潤滑油就極有可能流到該軸承的外面。就這方面而言，示於圖2中的實施例可將被聚集的潤滑油維持(保持)在軸承內部，因此可進一步強化潤滑效能。
本發明的滾動軸承裝置10並不侷限於圖式中所示的實施例，而是可被實施於落在本發明的範圍內的任何其它實施例中。例如，在上述的實施例中，已描述了位在該第二軸側的該第二環形部件32的該外圓周表面36(參見圖3)亦被包括在該第二斜面52中的例子，但該外圓周表面36並不一定要是斜的表面。在上述的實施例中，已描述了該等滾動元件是滾珠23的例子，但該等滾動元件亦可以是滾子或漸窄的滾子。在該滾動軸承裝置10構成一滾珠軸承的例子中，該滾珠軸承亦可以是斜角滾珠軸承以外的任何其它軸承。
10‧‧‧滾動軸承裝置
11‧‧‧環形空間
20‧‧‧軸承部件
22‧‧‧外環
23‧‧‧滾珠
24‧‧‧維持架
26‧‧‧外環賽道溝槽
27‧‧‧口袋
28‧‧‧徑向外表面
29‧‧‧側表面
31‧‧‧(第一)環形部件
32‧‧‧(第二)環形部件
33‧‧‧棒桿
34‧‧‧外圓周表面
35‧‧‧接觸部分
36‧‧‧外圓周表面
37‧‧‧徑向外表面
40‧‧‧供油單元
43‧‧‧側表面
45‧‧‧肩部
46‧‧‧內圓周表面
47‧‧‧肩部
48‧‧‧內圓周表面
51‧‧‧第一斜面
52‧‧‧第二斜面
53‧‧‧第一軸側的一端
54‧‧‧第二軸側的一端
55‧‧‧空隙填料
56‧‧‧第一部分
57‧‧‧第二部分
58‧‧‧斜的引導表面
B‧‧‧環形空隙
Q‧‧‧潤滑油
θ 1‧‧‧傾斜角度
θ 2‧‧‧傾斜角度
α‧‧‧徑向空隙
X‧‧‧軸向尺寸
t1‧‧‧軸向尺寸
t2‧‧‧軸向尺寸

Claims (6)

  1. 一種滾動軸承裝置，其特徵在於包含：一軸承部件，其具有一內環、一外環、多個設置在該內環及該外環之間的滾動元件、及一環形的維持架，其被設置在該內環和該外環之間的一環形空間內以保持該等多個滾動元件；及一供油單元，其被設置成和該環形空間軸向地相鄰且可供應潤滑油至該環形空間，其中該維持架具有一對環形部件，其被設置在該等滾動元件的兩個軸側上、及多根棒桿，其係以在圓周方向上間隔開的方式設置並且將該對環形部件彼此連接，介於圓周方向上彼此相鄰的該棒桿之間的空隙構成口袋，該等滾動元件被保持在該等口袋內，位在該兩個軸側的一軸側上的該環形部件的一外圓周表面具有一可和該外環的內圓周表面的一個部分接觸的接觸部分，該維持架的一徑向外表面(該接觸部分是上端，該維持架在該處的徑向尺寸最大)具有一從該上端朝向該兩個軸側該一軸側的第一斜面及一從該上端朝向該兩個軸側的另一軸側的第二斜面，該第二斜面是一包括位在該兩個軸側的該一軸側的該環形部件的一外圓周表面以及該等棒桿的徑向外表面的至少一部分的表面，且該表面的外徑從該接觸部分朝向該兩個軸側的該另一軸側逐漸地減小， 該滾動軸承裝置進一步包括空隙填料，其減小形成在該供油單元和徑向地和該供油單元相鄰的該環形部件之間的環形空隙的軸向尺寸，且該空隙填料包括環形的間隔件，其被設置在該供油單元側且與該供油單元分隔開。
  2. 如申請專利範圍第1項之滾動軸承裝置，其中該第一斜面是一表面，其外徑從該維持架在該兩個軸側的該一軸側的一端朝向該接觸部分逐漸地增加，且該第二斜面是一外徑從該維持架在該兩個軸側的該另一軸側的一端朝向該接觸部分逐漸地增加而且其傾斜的角度小於該第一斜面的傾斜角度的表面。
  3. 如申請專利範圍第2項之滾動軸承裝置，其中該軸承部件具有斜角滾珠軸承(angular contact ball bearing)的構造，在該構造中，構成該等滾動元件的滾珠以一接觸角度和該內環及該外環接觸，且該外環具有一賽道表面，其橫截面具有一圓的內凹形狀且該等滾珠在該賽道表面上滾動、以及一對肩部，其隔著一空隙面向該維持架的該徑向外表面，該等肩部的一者被設置在該賽道表面的第一軸側上且該等肩部的另一者被設置在該賽道表面的第二軸側上。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之滾動軸承裝置，其中該間隔件具有一位在一徑向外側的第一部分、及一第二部分，其被設置在該第一部分的徑向內側上且具有一斜的引導面，其朝向該徑外側延伸以逐漸地接近該維 持架。
  5. 一種滾動軸承裝置，包含：一軸承部件，其具有一內環、一外環、多個設置在該內環和該外環之間的滾動元件、及一環形的維持架，其被設置在一形成在該內環和該外環之間的一環形空間內以保持該等多個滾動元件；及一供油單元，其被設置成和該環形空間軸向地相鄰且可供應潤滑油至該環形空間，其中該維持架具有一對環形部件，其被設置在該等滾動元件的兩個軸側上、及多根棒桿，其係以在圓周方向上間隔開的方式設置並且將該對環形部件彼此連接，介於圓周方向上彼此相鄰的該棒桿之間的空隙是該等滾動元件係被保持於其內的口袋，與該供油單元軸向地相鄰的該環形部件的一外圓周表面具有一可和該外環的內圓周表面的一個部分接觸的接觸部分，該滾動軸承裝置進一步包括空隙填料，其減小形成在該供油單元和徑向地和該供油單元相鄰的該環形部件之間的環形空隙的軸向尺寸，且該空隙填料包括環形間隔件，其被設置在該供油單元側且與該供油單元分開。
  6. 如申請專利範圍第5項之滾動軸承裝置，其中該環形間隔件具有一位在一徑向外側的第一部分、及一第二部分，其被設置在該第一部分的徑向內側上且具有一斜的 引導面，其朝向該徑向外側延伸以逐漸地接近該維持架。
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