WO2018088226A1 - 軸受装置 - Google Patents

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recess
bearing
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惠介 那須
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    • F16N2210/00—Applications
    • F16N2210/14—Bearings

Definitions

  • the present invention relates to a bearing device, and more particularly, to a bearing device including an angular ball bearing and a supply unit that supplies lubricating oil to the angular ball bearing.
  • a bearing device is known in which an oil supply unit that supplies lubricating oil into a rolling bearing is incorporated in the rolling bearing.
  • the bearing device disclosed in Japanese Patent Laying-Open No. 2014-37879 includes a lubricating oil tank and a pump disposed in a spacer adjacent to the bearing. In this bearing device, the lubricating oil can be stably supplied to the bearing for a long period of time by intermittently operating the pump.
  • a main object of the present invention is to provide a bearing device that has a longer life than a conventional bearing device.
  • a bearing device includes a fixed ring having a first raceway surface, a rotating wheel having a second raceway surface spaced apart from the first raceway surface in the radial direction of the fixed ring, and a first raceway.
  • An angular contact ball bearing including a plurality of balls arranged with a contact angle between the surface and the second raceway surface, and a supply for supplying lubricating oil to a space sandwiched between the fixed ring and the rotating ring A part.
  • the fixed ring is formed with a recess extending at least in the axial direction of the angular ball bearing. One end of the recess in the axial direction faces the space.
  • the other end of the recess in the axial direction is located outside the one end in the axial direction.
  • the supply unit is provided so as to be able to supply lubricating oil to the space via the recess.
  • the recess refers to a structure that is recessed with respect to a certain surface.
  • An example of the concave portion in the present invention is a through-hole in which the concave portion reaches another surface.
  • Another example of the recess in the present invention is a groove.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view illustrating an example of a bearing device according to a first embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along line II-II in FIG.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a modification of the bearing device according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a modification of the bearing device according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a modification of the bearing device according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a modification of the bearing device according to the first embodiment.
  • 6 is a schematic cross-sectional view showing a bearing device according to Embodiment 2.
  • FIG. FIG. 8 is a perspective sectional view of the outer ring shown in FIG. 7.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a bearing device according to a third embodiment.
  • FIG. 10 is a perspective sectional view of the outer
  • the bearing device 10 mainly includes an angular ball bearing 11 (see FIG. 2; hereinafter simply referred to as the bearing 11), bearing spacers 33 and 34, and a lubricating oil supply unit 20 (see FIG. 2).
  • the angular ball bearing 11 mainly includes an outer ring 13 as a fixed ring, an inner ring 14 as a rotating ring, a plurality of balls 15 as rolling elements, and a cage 16.
  • the outer ring 13 has a first raceway surface 13A.
  • the inner ring 14 has a second raceway surface 14A.
  • the plurality of balls 15 are arranged with a contact angle between the first raceway surface 13A and the second raceway surface 14A.
  • the back side the opposite side is referred to as the front side.
  • the rolling race 13B of the ball 15 is formed on a partial region of the first raceway surface 13A by rotating the inner ring 14 in a state where a radial load and a thrust load are applied.
  • the rolling trace 13B is formed on a region that can contact the rolling surface on the contact angle line A on the first raceway surface 13A.
  • the inclination of the contact angle line A with respect to the axial direction of the bearing 11 (hereinafter simply referred to as the axial direction) can vary depending on the use conditions such as preload applied to the bearing 11, external load, and rotational speed. Therefore, the rolling trace 13B has a width in a direction along the first track surface 13A in a cross section perpendicular to the circumferential direction. 13 A of 1st track surfaces have the area
  • the rolling trace 13B is formed over the entire circumference of the first raceway surface 13A in the circumferential direction.
  • the cage 16 holds a plurality of balls 15 at regular intervals in the circumferential direction of the bearing 11.
  • the cage 16 is disposed in a space formed between the outer ring 13 and the inner ring 14 and spaced from each of the outer ring 13 and the inner ring 14 in the radial direction.
  • the end surface 16E of the cage 16 in the axial direction is formed on the inner side in the axial direction than the end surface (width surface) of the outer ring 13 and the end surface (width surface) of the inner ring 14 in the axial direction.
  • the outer ring 13 is formed with a recess 17 extending at least in the axial direction of the angular ball bearing.
  • the recess 17 is formed as a through hole, for example.
  • One end 17 ⁇ / b> A in the axial direction of the recess 17 faces a space formed between the outer ring 13 and the inner ring 14.
  • One end 17 ⁇ / b> A of the recess 17 faces a gap that is part of the space and is formed between the outer ring 13 and the cage 16.
  • the other end 17B in the axial direction of the recess 17 is located outside the one end in the axial direction.
  • the other end 17 ⁇ / b> B of the recess 17 is formed on the width surface of the outer ring 13.
  • the width surface of the outer ring 13 is an end surface of the outer ring 13 in the axial direction and refers to a surface facing an outer ring spacer 33 described later.
  • a recess is formed on the width surface of the outer ring 13, and the other end 17 ⁇ / b> B of the recess 17 is formed on a portion of the width surface of the outer ring 13 that forms the bottom surface of the recess.
  • the hole axis B of the recess 17 is formed so as to extend along one direction intersecting with the axial direction, for example.
  • An angle ⁇ formed by the hole axis B of the recess 17 with respect to the axial direction is, for example, 100 degrees or more and 170 degrees or less.
  • the concave portion 17 includes a first portion including one end 17A and a second portion located on the outer ring spacer 33 side (upstream side of a supply passage described later) with respect to the first portion.
  • the hole diameter of the first part of the recess 17 is smaller than the hole diameter of the second part of the recess 17.
  • the respective hole diameters of the first part and the second part of the recess 17 are appropriately set according to the relationship between the surface tension resulting from the viscosity of the base oil and the discharge amount.
  • the outer ring 13 is formed with a grease pocket 18 adjacent to the first raceway surface 13A on the back side in the axial direction.
  • the grease pocket 18 is formed as a groove on the shoulder 13C of the outer ring 13 adjacent to the first raceway surface 13A of the outer ring 13 in the axial direction.
  • the grease pocket 18 is formed along the circumferential direction of the outer ring 13. An end portion of the grease pocket 18 located on the inner side in the axial direction is connected to the first raceway surface 13A. An end portion of the grease pocket 18 located on the outer side in the axial direction is connected to the inner peripheral surface of the shoulder portion 13C.
  • An end portion of the grease pocket 18 located on the outer side in the axial direction is formed at a position closer to the first track surface 13A than the end surface 16E of the cage 16.
  • One end 17 ⁇ / b> A of the recess 17 is formed in the grease pocket 18.
  • One end 17A of the recess 17 is formed, for example, on the end of the grease pocket 18 located outside the grease pocket 18 in the axial direction. In the cross section perpendicular to the circumferential direction, the outline of the one end 17A is, for example, curved.
  • the outer ring 13 is further formed with a grease pocket 18 adjacent to the first raceway surface 13A on the front side in the axial direction, for example. That is, the two grease pockets 18 are formed adjacent to the first raceway surface 13A so as to sandwich the first raceway surface 13A in the axial direction.
  • the grease pocket 18 located on the front side of the first raceway surface 13A has the same configuration as the grease pocket 18 located on the back side of the first raceway surface 13A.
  • the bearing spacers 33 and 34 include an outer ring spacer 33 and an inner ring spacer 34.
  • the outer ring spacer 33 is adjacent to the outer ring 13 in the axial direction.
  • the width surface of the outer ring spacer 33 is in contact with the width surface of the outer ring 13.
  • the inner ring spacer 34 is adjacent to the inner ring 14 in the axial direction.
  • the width surface of the inner ring spacer 34 is in contact with the width surface of the inner ring 14. Desired grease is enclosed in the bearing 11 in advance.
  • Lubricating oil supply unit 20 includes a supplying unit that supplies lubricating oil to the space sandwiched between outer ring 13 and inner ring 14, and a power generation unit that generates electric power for operating the supplying unit. As shown in FIGS. 1 and 2, the lubricating oil supply unit 20 is disposed between the outer ring spacer 33 and the inner ring spacer 34 except for a part of a discharge tube 32 described later. Between the outer ring spacer 33 and the inner ring spacer 34, an annular housing composed of the housing main body 21 and the lid body 22 is formed. As shown in FIG. 1, the lubricating oil supply unit 20 is disposed in the housing body 21 and the lid body 22 except for a part of a discharge tube 32 described later.
  • the lubricating oil supply unit 20 mainly includes a power generation unit 25, a power supply circuit 26 including a charging unit, a control circuit 27, a driving circuit 28, a pump 29, and a lubricating oil tank 30 in the circumferential direction.
  • the control circuit 27, the drive circuit 28, the pump 29, the lubricating oil tank 30, the suction tube 31, and the discharge tube 32 serve as a supply unit that supplies lubricating oil to a space sandwiched between the outer ring 13 and the inner ring 14. It is composed.
  • the power generation unit 25 is provided so as to generate electric power for operating the supply unit of the lubricating oil supply unit 20 and supply the electric power to the supply unit.
  • the power generation unit 25 for example, a unit that generates power by the Seebeck effect can be used.
  • the power generation unit 25 includes a heat conductor 23 a connected to the outer ring spacer 33, a heat conductor 23 b disposed with a gap 36 between the inner ring spacer 34, and It has a thermoelectric element 24 (an element utilizing the Seebeck effect of a Peltier element) that is disposed so as to connect between the heat conductor 23a and the heat conductor 23b and is closely fixed to the heat conductors 23a and 23b.
  • the power generation unit 25 supplies power to the lubricating oil supply unit 20 as follows. As shown in FIG. 1, when a rolling bearing device is used as the bearing device 10, the temperature of the inner ring 14 and the outer ring 13 rises due to frictional heat with the balls 15 (see FIG. 2). Normally, the outer ring 13 is dissipated by heat conduction because it is incorporated in the housing of the device. Therefore, a temperature difference occurs between the inner ring 14 and the outer ring 13 (the temperature of the inner ring 14 is higher than the temperature of the outer ring 13). The temperature is conducted to each heat conductor 23a, 23b. The heat conductors 23a and 23b are disposed so as to penetrate the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the housing body 21, respectively.
  • thermoelectric element 24 disposed between the heat conductor 23a (heat sink) connected to the outer ring 13 via the outer ring spacer 33 and the heat conductor 23b located on the inner ring spacer 34 side (inner ring 14 side). A temperature difference occurs between both end faces of 24. For this reason, the thermoelectric element 24 can generate power by the Seebeck effect.
  • the power generation unit 25 is connected to the power supply circuit 26.
  • the power supply circuit 26 is provided so as to be able to store electric charges generated by the power generation unit 25. Specifically, the electric charge is stored in a power storage unit such as a storage battery or a capacitor included in the power supply circuit 26.
  • the power supply circuit 26 is connected to the control circuit 27.
  • the power supply circuit 26 is electrically connected to the drive circuit 28 and the pump 29 via the control circuit 27, and is provided so as to be able to supply power thereto.
  • the control circuit 27 is capable of acquiring data relating to the lubricating oil supply status in the lubricating oil supply unit 20 and outputting the data to the outside of the control circuit 27 as will be described later.
  • the control circuit 27 includes a program storage unit that holds a control program, and an arithmetic unit (microcomputer) that is connected to the program storage unit and executes the control program.
  • Various parameters related to the forward rotation operation of the pump 29 by the control circuit 27, for example, the supply start timing of the lubricant to the bearing 11, the supply timing (interval), the drive time of the pump 29 for supplying the lubricant, and the lubricant And the like can be set in advance.
  • the control circuit 27 is connected to the drive circuit 28.
  • the drive circuit 28 is a circuit for operating a pump 29 such as a micropump.
  • the drive circuit 28 may include, for example, an arbitrary sensor (a bearing temperature sensor, a bearing rotation sensor, a lubricant remaining amount sensor, a lubricant temperature sensor, etc.). Signals from these sensors may be input to a calculation unit (microcomputer) of the drive circuit 28, and the pump 29 may be automatically controlled in accordance with the temperature of the bearing 11 and its rotation state to adjust the supply amount of the lubricating oil.
  • the pump 29 is, for example, a rotary pump, for example, a trochoid pump.
  • the pump 29 is controlled by the control circuit 27 via the drive circuit 28.
  • a suction tube 31 connected to the bag body of the lubricating oil tank 30 and a discharge tube 32 (nozzle) for supplying lubricating oil from the pump 29 to the inside of the bearing 11 are connected to the pump 29.
  • the discharge port of the discharge tube 32 (the end opposite to the root portion connected to the pump 29) is on the width surface of the outer ring 13 rather than the width surface of the outer ring spacer 33 in the axial direction. It protrudes into the formed recess.
  • the discharge port of the discharge tube 32 is connected to the other end 17 ⁇ / b> B of the recess 17 formed on the width surface of the outer ring 13. Thereby, the lubricating oil discharged from the discharge port of the discharge tube 32 flows into the recess 17 from the other end 17B, and flows out into the grease pocket 18 from the one end 17A.
  • the diameter of the discharge tube 32 is appropriately set according to the relationship between the surface tension resulting from the viscosity of the base oil and the discharge amount.
  • Lubricating oil tank 30 stores the same type of lubricating oil as the base oil of grease sealed in bearing 11.
  • the power generation unit 25, the power supply circuit 26, the control circuit 27, the drive circuit 28, the pump 29, and the lubricating oil tank 30 are arranged in the circumferential direction in the housing body 21.
  • the housing body 21 has an open surface opposite to the bearing 11 and has a U-shaped cross section.
  • the lid 22 is configured to close the opening of the housing body 21 and be detachable from the housing body 21.
  • the housing body 21 and the lid body 22 may be made of any material, but may be made of, for example, a resin material, more preferably a thermoplastic resin.
  • a tapped hole 35 (see FIG. 1) is formed in the housing main body 21, and the lid 22 of the housing may be fixed to the tapped hole 35 with a screw.
  • the housing body 21 is fixed to the outer ring spacer 33.
  • a gap 36 is formed between the housing body 21 and the inner ring spacer 34.
  • the bearing device 10 includes a control circuit 27 serving as a supply unit that supplies lubricating oil to the angular ball bearing 11 and the space sandwiched between the outer ring 13 and the inner ring 14.
  • a drive circuit 28 a pump 29, a lubricating oil tank 30, a suction tube 31, and a discharge tube 32.
  • the bearing 11 is an outer ring 13 as a fixed ring having a first raceway surface 13A, and a rotary wheel having a second raceway surface 14A arranged at a distance from the first raceway surface 13A in the radial direction of the outer ring 13.
  • a recess 17 is formed in the outer ring 13.
  • One end 17A of the recess 17 faces the first space portion located on the outer ring 13 side with respect to the outer diameter surface of the cage 16 in the space, specifically, the space.
  • the other end 17 ⁇ / b> B of the recess 17 is positioned outside the one end 17 ⁇ / b> A in the axial direction of the bearing 11.
  • the supply part is provided so as to be able to supply lubricating oil to the space, particularly the first space part, via the recess 17.
  • the supply unit supplies the lubricating oil to the space, particularly the first space portion, via the recess 17. be able to.
  • the second space portion is located closer to the inner ring 14 than the outer diameter surface of the cage 16 and outside the end surface 16E of the cage 16 in the axial direction.
  • the air curtain inhibits lubricating oil from flowing through the second space portion in the axial direction.
  • the bearing device 10 In the first space portion, even when the inner ring 14 and the cage 16 are rotated at a high speed, there is no air curtain that can hinder the flow of the lubricating oil in the axial direction. Therefore, according to the bearing device 10, the lubricating oil can be efficiently supplied to the first space portion of the space via the one end 17A of the recess 17 formed in the outer ring 13 without being affected by the air curtain. it can.
  • the lubricating oil supplied to the first space portion can be wet and spread on the first track surface 13A connected to the first space portion without being affected by the air curtain. That is, according to the bearing device 10, the lubricating oil can be supplied to the first raceway surface 13A through the first space portion without being affected by the air curtain.
  • the bearing device 10 has a longer life compared to a bearing device that supplies lubricating oil to the raceway surface through the second space portion.
  • the bearing device 10 further includes a cage 16 that holds a plurality of balls 15.
  • the one end 17A of the recess 17 is formed on the inner side of the end surface 16E of the cage 16 in the axial direction. That is, the one end 17A faces the minute space portion located on the inner side in the axial direction from the end surface 16E of the retainer 16 in the first space portion. Therefore, the bearing device 10 can supply the lubricating oil to the first raceway surface 13A through the minute space portion of the first space portion without being affected by the air curtain. Further, in this case, when the one end 17A is formed outside the end surface 16E of the retainer 16 in the axial direction, that is, the one end 17A is positioned outside the minute space portion in the axial direction.
  • the distance between the one end 17 ⁇ / b> A and the first track surface 13 ⁇ / b> A is shorter than when formed in another space portion within one space portion.
  • the bearing device 10 can supply the lubricating oil from the recess 17 to the first raceway surface 13A more quickly.
  • the bearing device 10 has a longer life as compared with the bearing device 10 in which the one end 17A is formed on the outer ring 13 outside the end surface 16E in the axial direction.
  • one end 17 ⁇ / b> A of the recess 17 is formed in a region other than the rolling trace 13 ⁇ / b> B of the first raceway surface 13 ⁇ / b> A in the outer ring 13.
  • the one end 17 ⁇ / b> A is formed on the rolling trace 13 ⁇ / b> B, only a part of the rolling surface of the ball 15 is pressed against the first raceway surface 13 ⁇ / b> A, stress concentration occurs, and a local area between the outer ring 13 and the ball 15 is generated. This may cause an oil film breakage, metal contact, excessive heat generation, and surface damage.
  • the bearing device 10 since the one end 17A is formed in the outer ring 13 in a region other than the rolling trace 13B of the first raceway surface 13A, the bearing having the one end 17A formed on the rolling trace 13B. Compared with the device 10, early damage of the bearing 11 is suppressed.
  • the outer ring 13 is adjacent to the first raceway surface 13 ⁇ / b> A on the side (back side) where the contact angle is generated in the axial direction and is along the circumferential direction of the outer ring 13.
  • a grease pocket 18 is formed as a groove portion extending in this manner. Grease may be enclosed in the grease pocket 18.
  • one end 17 ⁇ / b> A of the recess 17 is formed in the grease pocket 18. That is, the recess 17 is connected to the grease pocket 18. Therefore, the lubricating oil supplied from the supply part into the first space portion of the space via the one end 17A can be temporarily stored in the grease pocket 18 after first being discharged into the grease pocket 18. .
  • the lubricating oil in the grease pocket 18 spreads as appropriate on the first raceway surface 13A including the rolling trace 13B. Therefore, according to the bearing device 10, it is possible to more reliably prevent the oil film from being cut, so that the lifetime is longer than that of the bearing device 10 in which the grease pocket 18 is not formed.
  • the concave portion 17 is formed as a through hole formed in the outer ring 13 as a fixed ring.
  • One end 17A of the recess 17 can be formed in a region closer to the rolling trace 13B than the end face 16E of the cage 16.
  • the lubricating oil is more reliably supplied to the first raceway surface 13 ⁇ / b> A via the recess 17. be able to.
  • the recess 17 does not cause the above damage.
  • the distance between the outer ring 13 and the retainer 16 in the radial direction of the bearing 11 is shorter than the outer diameter of the discharge tube 32, and the discharge tube 32 is directly inserted into the gap between the outer ring 13 and the retainer 16. Even when this is difficult, lubricating oil can be supplied into the gap through the recess 17 as a through hole.
  • the other end 17B of the recess 17 is formed on the width surface of the outer ring 13 as a fixed ring.
  • the recess 17 is formed linearly along the first direction. That is, the hole axis B of the recess 17 extends along the first direction.
  • the concave portion 17 can be easily formed by, for example, drilling along the first direction.
  • the first direction forms an angle ⁇ of 100 degrees to 170 degrees with respect to the axial direction. In this way, the concave portion 17 extending from the width surface of the outer ring 13 into the grease pocket 18 can be easily formed.
  • the bearing device 10 includes an outer ring spacer 33 as a fixed ring spacer adjacent to the outer ring 13 in the axial direction, and an outer ring spacer 33 adjacent to the inner ring 14 in the axial direction and in the radial direction. It further includes an inner ring spacer 34 that is disposed at an interval, and a power generation unit 25 that generates electric power for operating the supply unit. Therefore, the bearing device 10 does not need to take in the electric power for operating the said supply part from the outside.
  • the supply unit and the power generation unit 25 constitute a lubricating oil supply unit 20.
  • the lubricating oil supply unit 20 is mainly disposed between the outer ring spacer 33 and the inner ring spacer 34.
  • the bearing device 10 does not need to provide a space for arranging the lubricating oil supply unit 20 in the bearing 11.
  • the outer ring spacer 33 and the inner ring spacer 34 are configured as so-called intermediate spacers, the two bearings 11 arranged so as to sandwich the outer ring spacer 33 and the inner ring spacer 34 in the axial direction are provided. It is also possible to supply lubricating oil.
  • the angular ball bearing 11 of the bearing device 10 includes an outer ring 13 as a fixed ring and an inner ring 14 as a rotating ring.
  • Such a bearing device 10 is suitable, for example, for a machine tool in which the inner ring 14 is rotated at a high speed and a preload or an external load is applied to the bearing 11.
  • the one end 17 ⁇ / b> A of the recess 17 may not be formed in the grease pocket 18.
  • One end 17 ⁇ / b> A of the recess 17 may be formed at an arbitrary position in the axial direction in the outer ring 13.
  • the one end 17 ⁇ / b> A of the recess 17 may be formed on the outer ring 13 on the outer side in the axial direction than the end surface 16 ⁇ / b> E of the cage 16.
  • the bearing device 10 thus configured can also efficiently supply the lubricating oil from the recess 17 to the first raceway surface 13A through the first space portion without being affected by the air curtain. Compared with the bearing device in which the lubricating oil is supplied inward of the outer diameter surface of the cage in the direction, the service life is longer.
  • the outer ring 13 is not formed with the grease pocket 18, and one end 17 ⁇ / b> A of the recess 17 may be formed on the shoulder 13 ⁇ / b> C adjacent to the first raceway surface 13 ⁇ / b> A. Even if it does in this way, without being influenced by an air curtain, lubricating oil can be efficiently supplied to 13 A of 1st track surfaces from the recessed part 17 through the said 1st space part. As a result, the bearing device 10 has a longer life compared to the bearing device in which the lubricating oil is supplied to the inside of the outer diameter surface of the cage in the radial direction.
  • the recess 17 may be formed so that the hole axis B is bent.
  • the recess 17 may be formed in an L shape.
  • the concave portion 17 includes a portion having one end 17A and a hole axis extending along the radial direction, and a portion having the other end 17B and the hole axis extending along the axial direction. May be.
  • the recessed part 17 may be formed in the U-shape in the cross section perpendicular
  • the other end 17 ⁇ / b> B of the recess 17 may not be formed on the width surface of the outer ring 13.
  • the other end 17B may be formed, for example, on the inner peripheral surface of the outer ring 13 outside the end surface 16E of the retainer 16 in the axial direction.
  • the discharge tube 32 may be formed so that the discharge port 32A is connected to the other end 17B.
  • one end 17 ⁇ / b> A of the recess 17 is formed on the first track surface 13 ⁇ / b> A located on the side (front side) where the contact angle does not occur with respect to the rolling trace 13 ⁇ / b> B in the axial direction. Also good. Even if it does in this way, lubricating oil can be efficiently supplied to 13 A of 1st track surfaces from the recessed part 17 through the said 1st space part, without being influenced by an air curtain. Further, since the one end 17A is formed in a region other than the rolling trace 13B even on the first raceway surface 13A, the bearing device 10 is prevented from being damaged due to the concave portion 17.
  • the other end 17B of the recess 17 may be formed on the end surface of the outer ring 13 located on the front side in the axial direction. In this way, compared to the case where the one end 17A and the other end 17B are formed so as to sandwich the contact angle line A in the axial direction, the extending distance from the other end 17B to the one end 17A of the recess 17 is increased. Can be shortened. Therefore, the bearing device 10 can quickly supply the lubricating oil from the recess 17 to the first raceway surface 13A.
  • the angular ball bearing 11 of the bearing device 10 may include an inner ring 14 as a fixed ring and an outer ring 13 as a rotating ring.
  • a recess 17 is formed in the inner ring 14 as a fixed ring.
  • the bearing 11 when the outer ring 13 and the cage 16 are rotated at a high speed, the bearing 11 is located outside in the radial direction with respect to the inner diameter surface of the cage 16 facing the inner ring 14 as a fixed ring, and is held in the axial direction.
  • An air curtain may be formed outside the end face 16E of the vessel 16.
  • the lubricating oil flows at least in the axial direction. There is no air curtain that can be blocked. Therefore, according to the bearing device 10 in which the lubricating oil is supplied to the third space portion via the one end 17A of the recess 17 formed in the inner ring 14, the supply of the lubricating oil is prevented from being hindered by the air curtain. ing.
  • the lubricating oil supplied to the third space portion can be wet and spread on the first track surface 13A connected to the third space portion.
  • the bearing device 10 has a longer life than the bearing device in which the lubricating oil is supplied between the outer ring 13 as the rotating wheel and the cage 16 in the radial direction.
  • 3 to 6 show cross sections perpendicular to the circumferential direction of the bearing device 10 as in FIG.
  • the bearing device 110 basically has the same configuration as that of the bearing device 10 according to the first embodiment, but differs in that a discharge port 32A of a discharge tube 32 as a nozzle is disposed in the bearing 11.
  • the lubricating oil supply unit 120 of the bearing device 110 basically has the same configuration as the lubricating oil supply unit 20 according to the first embodiment, but the discharge port 32A of the discharge tube 32 is disposed in the space of the bearing 11. Different in that it is.
  • FIG. 7 shows a cross section perpendicular to the circumferential direction of the bearing device 110.
  • the bearing device 110 includes an angular ball bearing 11, an outer ring spacer 33, an inner ring spacer 34, and the supply unit.
  • the angular ball bearing 11 is a rotating wheel having an outer ring 13 as a fixed ring having a first raceway surface 13A, and a second raceway surface 14A arranged at a distance from the first raceway surface 13A in the radial direction of the outer ring 13.
  • the outer ring spacer 33 is adjacent to the outer ring 13 in the axial direction of the angular ball bearing 11.
  • the inner ring spacer 34 is disposed adjacent to the inner ring 14 in the axial direction and spaced from the outer ring spacer 33 in the radial direction.
  • the supply unit is disposed between the outer ring spacer 33 and the inner ring spacer 34.
  • the supply unit supplies the lubricating oil to a gap sandwiched between the cage 16 and the outer ring 13, that is, the first space portion.
  • the supply unit includes a discharge tube 32 serving as a nozzle disposed in the gap and having a discharge port 32A for discharging lubricating oil. That is, the discharge port 32A is formed inside the end surface 16E of the retainer 16 in the axial direction.
  • the outer ring 13 of the bearing device 110 has a nozzle insertion recess 117 into which a part of the discharge tube 32 is inserted.
  • the nozzle insertion recess 117 has basically the same configuration as the recess 17 in the bearing device 10 and is different in that a part of the discharge tube 32 is inserted.
  • One end 117 ⁇ / b> A in the axial direction of the nozzle insertion recess 117 faces the gap sandwiched between the outer ring 13 and the cage 16, that is, the minute space portion of the first space portion.
  • the other end 117B in the axial direction of the nozzle insertion recess 117 is located outside the one end 117A in the axial direction.
  • the other end 117B of the nozzle insertion recess 117 is formed, for example, on the end surface of the shoulder 13C located outside the one end 117A in the axial direction.
  • the nozzle insertion recess 117 is formed in the shoulder 13C of the outer ring 13 as a through hole.
  • the hole axis of the nozzle insertion recess 117 is, for example, along the axial direction.
  • the hole diameter of the nozzle insertion recess 117 is longer than the outer diameter of the discharge tube 32.
  • the outer ring 13 is adjacent to the first raceway surface 13 ⁇ / b> A on the side where the contact angle occurs in the axial direction and is a grease pocket as a groove portion along the circumferential direction of the outer ring 13. 18 is formed.
  • the discharge port 32A is disposed in the grease pocket 18.
  • the bearing 11 includes an outer ring 13 as a fixed ring and an inner ring 14 as a rotating ring.
  • the central axis C of the discharge tube 32 is along the hole axis of the nozzle insertion recess 117, for example, along the axial direction.
  • the discharge port 32A of the discharge tube 32 is disposed at a position closer to the one end 117A than the other end 117B of the nozzle insertion recess 117, for example. That is, the discharge port 32 ⁇ / b> A is formed at a position closer to the first track surface 13 ⁇ / b> A than the end surface 16 ⁇ / b> E of the cage 16.
  • a part of the discharge port 32A located on the side of the cage 16 protrudes into the grease pocket 18, for example. That is, the discharge port 32A is disposed in the minute space portion of the first space portion.
  • the bearing device 110 the lubricating oil discharged from the discharge port 32A can be supplied to the first raceway surface 13A from within the grease pocket 18 without being affected by the air curtain. Therefore, the bearing device 110 can achieve the same effect as the bearing device 10.
  • L4 in the radial direction from the surface satisfies the relationship L2 + r + L4 ⁇ L1 ⁇ L3.
  • the distance L1 corresponds to the radius of a circle passing through the center of the discharge port 32A with the center axis of the bearing 11 as the center.
  • the distance L4 corresponds to the distance in the radial direction between the inner peripheral surface of the shoulder portion 13C of the outer ring 13 and the outer diameter surface of the cage 16.
  • the bearing device 210 basically has the same configuration as the bearing device 110 according to the second embodiment, but is different in that the nozzle insertion recess 117 is formed as a groove instead of a through hole.
  • the nozzle insertion recess 117 is formed as a groove on the inner peripheral surface of the outer ring 13 as a fixed ring facing the inner ring 14 as a rotating ring.
  • FIG. 9 shows a cross section perpendicular to the circumferential direction of the bearing device 210.
  • the nozzle insertion recess 117 is a groove formed in a concave shape with respect to the inner peripheral surface of the shoulder 13 ⁇ / b> C of the outer ring 13.
  • the nozzle insertion recess 117 is formed to extend along the axial direction. In the cross section perpendicular to the axial direction, the inner surface of the nozzle insertion recess 117 forms, for example, a semicircular arc.
  • One end 117 ⁇ / b> A of the nozzle insertion recess 117 is formed in the grease pocket 18. That is, the one end 117A is formed at a position closer to the first track surface 13A than the end surface 16E of the cage 16, and faces the minute space portion of the first space portion.
  • the nozzle insertion recess 117 is connected to the grease pocket 18.
  • the other end 17B of the nozzle insertion recess 117 is formed, for example, on the end surface of the shoulder 13C located outside the one end 117A in the axial direction.
  • the hole axis of the nozzle insertion recess 117 is, for example, along the axial direction.
  • the nozzle insertion recess 117 is provided so as to accommodate at least a part of the discharge tube 32.
  • the nozzle insertion recess 117 is provided so as to accommodate a part of the discharge tube 32 that includes the discharge port 32A and is positioned on the outer ring 13 side in the radial direction.
  • the central axis C of the discharge tube 32 is along the hole axis of the nozzle insertion recess 117, for example, along the axial direction.
  • the discharge port 32A of the discharge tube 32 is disposed at a position closer to the one end 117A than the other end 117B of the nozzle insertion recess 117, for example.
  • a part of the discharge port 32A located on the side of the cage 16 protrudes into the grease pocket 18, for example. That is, the discharge port 32A is disposed in the minute space portion of the first space portion.
  • the bearing device 110 the lubricating oil discharged from the discharge port 32A can be supplied to the first raceway surface 13A including the rolling trace 13B without being affected by the air curtain. Therefore, the bearing device 210 can achieve the same effect as the bearing devices 10 and 110.
  • the bearing devices 110 and 210 can be modified in the same manner as the modified example of the bearing device 10 described above.
  • one end 117 ⁇ / b> A of the nozzle insertion recess 117 may not be formed in the grease pocket 18.
  • One end 117A of the nozzle insertion recess 117 may be formed at an arbitrary position in the axial direction.
  • the one end 117A of the nozzle insertion recess 117 may be formed outside the end surface 16E of the cage 16 in the axial direction.
  • No grease pocket 18 is formed in the outer ring 13, and one end 117A of the nozzle insertion recess 117 may be formed on the shoulder 13C adjacent to the first raceway surface 13A.
  • One end 117A of the nozzle insertion recess 117 may be formed on the first track surface 13A located on the side (front side) where the contact angle does not occur with respect to the rolling trace 13B in the axial direction.
  • the hole axis of the nozzle insertion recess 117 may be formed to be inclined with respect to the axial direction.
  • the present invention is particularly advantageously applied to a bearing device including an angular ball bearing in which a rotating wheel is rotated at a high speed.

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Abstract

従来の軸受装置よりも長寿命な軸受装置を提供する。アンギュラ玉軸受（１１）と、アンギュラ玉軸受（１１）の外輪（１３）と内輪（１４）との間に挟まれている上記空間に潤滑油を供給する供給部を備える。外輪（１３）には、少なくともアンギュラ玉軸受の軸方向に延びる凹部（１７）が形成されている。凹部（１７）の上記軸方向の一端（１７Ａ）は、上記空間、具体的には上記空間において保持器（１６）の外径面よりも外輪（１３）側に位置する空間に面している。凹部（１７）の上記軸方向の他端（１７Ｂ）は、軸受（１１）の軸方向において一端（１７Ａ）よりも外側に位置している。上記供給部は、凹部（１７）を介して上記空間へ潤滑油を供給可能に設けられている。

Description

軸受装置
　本発明は、軸受装置に関し、特にアンギュラ玉軸受と、該アンギュラ玉軸受に潤滑油を供給する供給部とを備える軸受装置に関する。
　転がり軸受内に潤滑油を供給する給油ユニットを該転がり軸受の内部に組み込んだ軸受装置が知られている。特開２０１４－３７８７９号公報（特許文献１）に開示された軸受装置は、軸受に隣接する間座内に配置された潤滑油タンクとポンプとを含む。この軸受装置では、ポンプを間欠的に動作させることにより、軸受に潤滑油を長期間安定して供給できる。
特開２０１４－３７８７９号公報
　一方で、従来の軸受装置よりもさらに長寿命な軸受装置が求められている。
　本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものである。本発明の主たる目的は、従来の軸受装置よりも長寿命な軸受装置を提供することにある。
　本発明に係る軸受装置は、第１軌道面を有する固定輪と、固定輪の径方向において第１軌道面と間隔を隔てて配置されている第２軌道面を有する回転輪と、第１軌道面と第２軌道面との間に接触角を持って配置される複数の玉とを含むアンギュラ玉軸受と、固定輪と回転輪との間に挟まれている空間に潤滑油を供給する供給部とを備える。固定輪には、少なくともアンギュラ玉軸受の軸方向に延びる凹部が形成されている。凹部の上記軸方向の一端は、空間に面している。凹部の上記軸方向の他端は、上記軸方向において一端よりも外側に位置している。供給部は、凹部を介して空間へ潤滑油を供給可能に設けられている。本発明において、凹部とは、ある面に対して凹んでいる構造を指す。本発明における凹部の一例は、当該凹みが他の面まで達して成る貫通孔である。本発明における凹部の他の例は、溝である。
　本発明によれば、従来の軸受装置よりも長寿命な軸受装置を提供することができる。
実施の形態１に係る軸受装置の一例を示す断面模式図である。 図１中の線分ＩＩ－ＩＩにおける断面模式図である。 実施の形態１に係る軸受装置の変形例を示す断面模式図である。 実施の形態１に係る軸受装置の変形例を示す断面模式図である。 実施の形態１に係る軸受装置の変形例を示す断面模式図である。 実施の形態１に係る軸受装置の変形例を示す断面模式図である。 実施の形態２に係る軸受装置を示す断面模式図である。 図７に示す外輪の斜視断面図である。 実施の形態３に係る軸受装置を示す断面模式図である。 図９に示す外輪の斜視断面図である。
　以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰返さない。
　（実施の形態１）
　＜軸受装置の構成＞
　図１および図２を参照して、実施の形態１に係る軸受装置１０について説明する。軸受装置１０は、アンギュラ玉軸受１１（図２参照。以下、単に軸受１１とよぶ。）と、軸受間座３３，３４と、潤滑油供給ユニット２０（図２参照）とを主に備える。
　図２に示されるように、アンギュラ玉軸受１１は、固定輪としての外輪１３と、回転輪としての内輪１４と、転動体としての複数の玉１５と、保持器１６とを主に備える。外輪１３は第１軌道面１３Ａを有している。内輪１４は第２軌道面１４Ａを有している。複数の玉１５は、第１軌道面１３Ａと第２軌道面１４Ａとの間に接触角を持って配置されている。以下、各玉１５の接触角線Ａ（図２参照）が軸受１１の径方向に対して傾いている側を背面側、その反対側を正面側とよぶ。軸受１１では、ラジアル荷重およびスラスト荷重が印加された状態で内輪１４が回転されることにより、第１軌道面１３Ａの一部領域上に玉１５の転走跡１３Ｂが形成される。転走跡１３Ｂは、第１軌道面１３Ａにおいて接触角線Ａ上の転走面と接触し得る領域上に形成される。軸受１１の軸方向（以下、単に軸方向とよぶ）に対する接触角線Ａの傾きは、軸受１１に印加される予圧、外部荷重、回転速度などの使用条件に応じて変動し得る。そのため、転走跡１３Ｂは、上記周方向に垂直な断面において第１軌道面１３Ａに沿った方向に幅を有する。第１軌道面１３Ａは、転走跡１３Ｂが形成されていない領域を有している。転走跡１３Ｂは、上記周方向において第１軌道面１３Ａの全周に渡って形成される。
　保持器１６は、軸受１１の周方向において複数の玉１５を一定間隔に保持している。保持器１６は、外輪１３と内輪１４との間に形成される空間内に、外輪１３および内輪１４の各々と上記径方向において間隔を隔てて配置されている。上記軸方向における保持器１６の端面１６Ｅは、該軸方向における外輪１３の端面（幅面）および内輪１４の端面（幅面）よりも、該軸方向において内側に形成されている。
　図２に示されるように、外輪１３には、少なくともアンギュラ玉軸受の軸方向に延びる凹部１７が形成されている。凹部１７は、例えば貫通孔として形成されている。凹部１７の上記軸方向の一端１７Ａは、外輪１３と内輪１４との間に形成される空間に面している。凹部１７の一端１７Ａは、上記空間の一部であって外輪１３と保持器１６との間に形成される隙間に面している。凹部１７の上記軸方向の他端１７Ｂは、上記軸方向において一端よりも外側に位置している。凹部１７の他端１７Ｂは、外輪１３の幅面上に形成されている。ここで、外輪１３の幅面とは、上記軸方向における外輪１３の端面であって、後述する外輪間座３３に面している面を指す。外輪１３の幅面には例えば凹部が形成されており、凹部１７の他端１７Ｂは外輪１３の幅面のうち当該凹部の底面を成している部分上に形成されている。凹部１７の孔軸Ｂは、例えば上記軸方向に対して交差する１つの方向に沿って延びるように形成されている。凹部１７の孔軸Ｂが上記軸方向に対して成す角度θは、例えば１００度以上１７０度以下である。凹部１７は、一端１７Ａを含む第１部と、第１部よりも外輪間座３３側（後述する供給通路の上流側）に位置する第２部とを有する。凹部１７の第１部の孔径は、凹部１７の第２部の孔径よりも小さい。凹部１７の第１部および第２部の各孔径は、基油の粘度に起因する表面張力と吐出量との関係により、適宜設定される。
　図２に示されるように、外輪１３には、上記軸方向において背面側に第１軌道面１３Ａと隣接するグリースポケット１８が形成されている。グリースポケット１８は、上記軸方向において外輪１３の第１軌道面１３Ａと隣接する外輪１３の肩部１３Ｃ上に溝部として形成されている。グリースポケット１８は外輪１３の周方向に沿うように形成されている。上記軸方向において内側に位置するグリースポケット１８の端部は、第１軌道面１３Ａと接続されている。上記軸方向の外側に位置するグリースポケット１８の端部は、肩部１３Ｃの内周面と接続されている。上記軸方向の外側に位置するグリースポケット１８の端部は、保持器１６の上記端面１６Ｅよりも第１軌道面１３Ａに近い位置に形成されている。凹部１７の一端１７Ａは、該グリースポケット１８内に形成されている。凹部１７の一端１７Ａは、例えばグリースポケット１８の上記軸方向の外側に位置するグリースポケット１８の端部上に形成されている。上記周方向に垂直な断面において、一端１７Ａの外形線は例えば曲線状である。
　図２に示されるように、外輪１３には、例えば上記軸方向において正面側に第１軌道面１３Ａと隣接するグリースポケット１８がさらに形成されている。つまり、２つのグリースポケット１８が、上記軸方向において第１軌道面１３Ａを挟むように、第１軌道面１３Ａに隣接して形成されている。第１軌道面１３Ａよりも正面側に位置するグリースポケット１８は、第１軌道面１３Ａよりも背面側に位置する上記グリースポケット１８と同様の構成を有している。
　軸受間座３３，３４は、外輪間座３３と内輪間座３４とを含む。外輪間座３３は、上記軸方向において外輪１３と隣接している。外輪間座３３の幅面は外輪１３の幅面と接触している。内輪間座３４は、上記軸方向において内輪１４と隣接している。内輪間座３４の幅面は内輪１４の幅面と接触している。軸受１１には、予め所望のグリースが封入されている。
　潤滑油供給ユニット２０は、外輪１３と内輪１４との間に挟まれている上記空間に潤滑油を供給する供給部と、該供給部を作動させるための電力を発生させる発電部とを含む。図１および図２に示されるように、潤滑油供給ユニット２０は、後述する吐出チューブ３２の一部を除き、外輪間座３３と内輪間座３４との間に配置されている。外輪間座３３と内輪間座３４との間には、ハウジング本体２１および蓋体２２から成る円環状のハウジングが形成されている。図１に示されるように、潤滑油供給ユニット２０は、後述する吐出チューブ３２の一部を除き、ハウジング本体２１および蓋体２２内に配置されている。
　潤滑油供給ユニット２０は、円周方向に発電部２５、充電部を含む電源回路２６、制御回路２７、駆動回路２８、ポンプ２９、および潤滑油タンク３０を主に備える。制御回路２７、駆動回路２８、ポンプ２９、および潤滑油タンク３０、吸込みチューブ３１、および吐出チューブ３２は、外輪１３と内輪１４との間に挟まれている空間に潤滑油を供給する供給部を構成している。
　発電部２５は、潤滑油供給ユニット２０の上記供給部を作動させるための電力を発生させ、かつ該電力を供給部に供給可能に設けられている。発電部２５としては、例えばゼーベック効果によって発電を行うものを使用することができる。具体的には、図１に示すように、発電部２５は、外輪間座３３に接続された熱伝導体２３ａと、内輪間座３４と隙間３６を空けて配置された熱伝導体２３ｂと、熱伝導体２３ａと熱伝導体２３ｂとの間を接続するように配置され、熱伝導体２３ａ，２３ｂと密着固定された熱電素子２４（ペルチェ素子のゼーベック効果を利用した素子）とを有する。
　発電部２５は、以下のようにして潤滑油供給ユニット２０に電力を供給する。図１に示すように軸受装置１０として転がり軸受装置を使用する場合、玉１５（図２参照）との摩擦熱により内輪１４と外輪１３の温度が上昇する。通常、外輪１３は機器のハウジングに組み込まれるため熱伝導により放熱される。そのため、内輪１４と外輪１３との間で温度差が生じる（外輪１３の温度に対して内輪１４の温度の方が高い）。その温度が各熱伝導体２３ａ，２３ｂに伝導される。熱伝導体２３ａ，２３ｂは、それぞれハウジング本体２１の内周面と外周面とを貫通するように配置されている。そのため、外輪間座３３を介して外輪１３と接続された熱伝導体２３ａ（ヒートシンク）と、内輪間座３４側（内輪１４側）に位置する熱伝導体２３ｂとの間に配置された熱電素子２４の両端面には温度差が生じる。このため、熱電素子２４ではゼーベック効果により発電を行うことができる。このような発電部２５を用いることにより、外部から潤滑油供給ユニット２０に電力を供給する必要がないため、軸受装置１０へ外部から電力を供給するための電線を取り付ける必要がない。発電部２５は電源回路２６に接続されている。
　電源回路２６は、発電部２５によって発生した電荷を蓄電可能に設けられている。具体的には、当該電荷は電源回路２６に含まれる蓄電池やコンデンサなどの蓄電部に蓄電される。電源回路２６は制御回路２７に接続されている。電源回路２６は、制御回路２７を介して駆動回路２８およびポンプ２９に電気的に接続されており、これらに対し電力を供給可能に設けられている。
　制御回路２７は、後述するように潤滑油供給ユニット２０における潤滑油の供給状況に関するデータを取得するとともに、当該データを制御回路２７の外部へ出力可能になっている。制御回路２７は、制御プログラムが保持されるプログラム記憶部および当該プログラム記憶部と接続され当該制御プログラムを実行する演算部（マイコン）とを含む。制御回路２７により、ポンプ２９の正転動作に係る各種パラメータ、例えば軸受１１への潤滑油の供給開始時期、供給タイミング（インターバル）、潤滑油の供給のためのポンプ２９の駆動時間、および潤滑油の供給量など、を予め設定することができる。制御回路２７は駆動回路２８に接続されている。
　駆動回路２８はマイクロポンプなどのポンプ２９を動作させるための回路である。駆動回路２８は、例えば、任意のセンサ（軸受温度センサ、軸受回転センサ、潤滑油残量センサ、潤滑油温度センサ等）を備えていてもよい。これらのセンサからの信号が駆動回路２８の演算部（マイコン）に入力され、軸受１１の温度及びその回転状況に応じてポンプ２９を自動制御し、潤滑油の供給量を調整してもよい。
　ポンプ２９は、例えば回転式ポンプであり、例えばトロコイドポンプである。ポンプ２９は、駆動回路２８を介して制御回路２７により制御される。ポンプ２９には、潤滑油タンク３０の袋体に接続された吸込みチューブ３１と、当該ポンプ２９から軸受１１の内部に潤滑油を供給するための吐出チューブ３２（ノズル）とが接続されている。図２に示されるように、吐出チューブ３２の吐出口（ポンプ２９と接続された根元部と反対側の端部）は、上記軸方向において外輪間座３３の幅面よりも外輪１３の幅面上に形成された当該凹部内に突出している。吐出チューブ３２の吐出口は、外輪１３の幅面上に形成されている凹部１７の他端１７Ｂと接続されている。これにより、吐出チューブ３２の吐出口から吐出された潤滑油は、他端１７Ｂから凹部１７内に流入し、一端１７Ａからグリースポケット１８内に流出する。なお、吐出チューブ３２の口径寸法は、基油の粘度に起因する表面張力と吐出量との関係により、適宜設定される。
　潤滑油タンク３０は、軸受１１に封入されているグリースの基油と同じ種類の潤滑油を貯留する。発電部２５、電源回路２６、制御回路２７、駆動回路２８、ポンプ２９、および潤滑油タンク３０は、ハウジング本体２１内部において、円周方向に並ぶように配置されている。
　図２に示すように、ハウジング本体２１は、軸受１１と反対側の面が開放されており、断面形状がコの字形状である。蓋体２２は、ハウジング本体２１の開口部を閉塞し、ハウジング本体２１に対して着脱自在に構成されている。このハウジング本体２１と蓋体２２とは、任意の材料により構成してもよいが、たとえば樹脂材料、より好ましくは熱可塑性樹脂により構成してもよい。ハウジング本体２１にはタップ穴３５（図１参照）が形成されており、ハウジングの蓋体２２は、タップ穴３５にネジにより固定されてもよい。ハウジング本体２１は外輪間座３３に固定されている。ハウジング本体２１と内輪間座３４との間には隙間３６が形成されている。
　＜軸受装置の作用効果＞
　図１および図２に示されるように、軸受装置１０は、アンギュラ玉軸受１１と、外輪１３と内輪１４との間に挟まれている上記空間に潤滑油を供給する供給部としての制御回路２７、駆動回路２８、ポンプ２９、および潤滑油タンク３０、吸込みチューブ３１、および吐出チューブ３２を備える。軸受１１は、第１軌道面１３Ａを有する固定輪としての外輪１３と、外輪１３の径方向において第１軌道面１３Ａと間隔を隔てて配置されている第２軌道面１４Ａを有する回転輪としての内輪１４と、第１軌道面１３Ａと第２軌道面１４Ａとの間に接触角を持って配置される複数の玉１５とを含む。外輪１３には、凹部１７が形成されている。凹部１７の一端１７Ａは、上記空間、具体的には上記空間において保持器１６の外径面よりも外輪１３側に位置する第１空間部分に面している。凹部１７の他端１７Ｂは、軸受１１の軸方向において一端１７Ａよりも外側に位置している。上記供給部は、凹部１７を介して上記空間、特に上記第１空間部分へ潤滑油を供給可能に設けられている。
　上記構成を備える軸受装置１０によれば、内輪１４および保持器１６が高速回転している時にも、上記供給部は凹部１７を介して上記空間、特に上記第１空間部分に潤滑油を供給することができる。内輪１４および保持器１６の高速回転時、保持器１６の外径面よりも内輪１４側に位置し、かつ上記軸方向において保持器１６の端面１６Ｅよりも外側に位置している第２空間部分には、エアカーテンが生じる。該エアカーテンは、潤滑油が当該第２空間部分を上記軸方向に流通することを阻害する。これに対し、上記第１空間部分には、内輪１４および保持器１６の高速回転時においても上記軸方向への潤滑油の流通を阻害し得るほどのエアカーテンが生じない。そのため、軸受装置１０によれば、エアカーテンの影響を受けることなく、外輪１３に形成された凹部１７の一端１７Ａを介して上記空間の第１空間部分に潤滑油を効率的に供給することができる。上記の第１空間部分に供給された潤滑油は、エアカーテンの影響を受けることなく、該の第１空間部分に接続されている第１軌道面１３Ａ上を濡れ広がることができる。つまり、軸受装置１０によれば、エアカーテンの影響を受けることなく、第１空間部分を経て第１軌道面１３Ａに潤滑油を供給することができる。その結果、軸受装置１０は、上記第２空間部分を経て軌道面に潤滑油を供給する軸受装置と比べて、長寿命である。
　図２に示されるように、上記軸受装置１０は、複数の玉１５を保持する保持器１６をさらに備える。凹部１７の上記一端１７Ａは、上記軸方向において保持器１６の端面１６Ｅよりも内側に形成されている。つまり、一端１７Ａは、第１空間部分において保持器１６の端面１６Ｅよりも上記軸方向の内側に位置する微小空間部分に面している。そのため、該軸受装置１０は、エアカーテンの影響を受けることなく、上記第１空間部分の上記微小空間部分を経て第１軌道面１３Ａに潤滑油を供給することができる。さらに、このようにすれば、一端１７Ａが保持器１６の端面１６Ｅよりも上記軸方向の外側に形成された場合、すなわち一端１７Ａが上記微小空間部分よりも上記軸方向の外側に位置する上記第１空間部分内の他の空間部分に形成された場合と比べて、一端１７Ａと第１軌道面１３Ａとの間の距離が短くなる。その結果、上記軸受装置１０は、潤滑油を凹部１７から第１軌道面１３Ａへより速やかに供給することができる。その結果、軸受装置１０は、一端１７Ａが外輪１３において端面１６Ｅよりも上記軸方向の外側に形成された軸受装置１０と比べて、長寿命である。
　図２に示されるように、上記軸受装置１０において、凹部１７の一端１７Ａは、外輪１３において第１軌道面１３Ａの転走跡１３Ｂ以外の領域に形成されている。一端１７Ａが転走跡１３Ｂ上に形成されている場合には、玉１５の転走面の一部のみが第１軌道面１３Ａに押し付けられ応力集中が生じ、外輪１３と玉１５の間の局所的な油膜切れ、金属接触、過大発熱が引き起こされ、表面損傷などが発生する可能性がある。これに対し、上記軸受装置１０では、一端１７Ａが外輪１３において第１軌道面１３Ａの転走跡１３Ｂ以外の領域に形成されているため、一端１７Ａが転走跡１３Ｂ上に形成されている軸受装置１０と比べて、軸受１１の早期損傷が抑制されている。
　図２に示されるように、上記軸受装置１０において、外輪１３には、上記軸方向において接触角が生じる側（背面側）で第１軌道面１３Ａと隣接し、かつ外輪１３の周方向に沿うように延びる溝部としてのグリースポケット１８が形成されている。グリースポケット１８内にはグリースが封入され得る。さらに、凹部１７の一端１７Ａはグリースポケット１８内に形成されている。つまり、凹部１７はグリースポケット１８と接続されている。そのため、上記供給部から一端１７Ａを介して上記空間の上記第１空間部分内に供給される潤滑油は、まずグリースポケット１８内に吐出された後、グリースポケット１８内に一時的に貯留され得る。グリースポケット１８内の潤滑油は、転走跡１３Ｂを含む第１軌道面１３Ａに適宜濡れ広がる。そのため、上記軸受装置１０によれば、油膜切れをより確実に防止することができるため、グリースポケット１８が形成されていない軸受装置１０と比べて、長寿命である。
　図２に示されるように、上記軸受装置１０において、凹部１７は固定輪としての外輪１３内に形成された貫通孔として形成されている。凹部１７の一端１７Ａは保持器１６の端面１６Ｅよりも転走跡１３Ｂに近い領域に形成され得る。このような軸受装置１０によれば、凹部１７は第１軌道面１３Ａ、転走跡１３Ｂに対し位置決めされているため、凹部１７を介して第１軌道面１３Ａに潤滑油をより確実に供給することができる。また、凹部１７の一端１７Ａは外輪１３のグリースポケット１８内に、凹部１７の他端１７Ｂは外輪１３の幅面上に形成されるため、凹部１７は上記の損傷の要因となることがない。また、軸受１１の径方向において外輪１３と保持器１６との間の距離が吐出チューブ３２の外径よりも短く、外輪１３と保持器１６との間の上記隙間に吐出チューブ３２を直接挿入することが困難な場合にも、貫通孔としての凹部１７を介して上記隙間内に潤滑油を供給することができる。
　図２に示されるように、凹部１７の他端１７Ｂは、固定輪としての外輪１３の幅面上に形成されている。凹部１７は、第１方向に沿って直線状に形成されている。すなわち、凹部１７の孔軸Ｂは、第１方向に沿って延びている。このようにすれば、凹部１７は、例えば当該第１方向に沿った穴開け加工によって容易に形成され得る。該第１方向は、上記軸方向に対し１００度以上１７０度以下の角度θを成している。このようにすれば、外輪１３の幅面からグリースポケット１８内に至る凹部１７を容易に形成することができる。
　上記軸受装置１０は、上記軸方向において外輪１３に隣接している固定輪間座としての外輪間座３３と、上記軸方向において内輪１４に隣接して、かつ上記径方向において外輪間座３３と間隔を隔てて配置されている内輪間座３４と、上記供給部を作動させるための電力を発生させる発電部２５とをさらに備える。そのため、軸受装置１０は、上記供給部を作動させるための電力を外部から取り入れる必要がない。上記供給部および発電部２５は、潤滑油供給ユニット２０を構成している。潤滑油供給ユニット２０は、主に外輪間座３３と内輪間座３４との間に配置されている。そのため、軸受装置１０は、軸受１１内に潤滑油供給ユニット２０を配置するためのスペースを設ける必要がない。また、外輪間座３３および内輪間座３４がいわゆる中間間座として構成されている場合には、上記軸方向において外輪間座３３および内輪間座３４を挟むように配置された２つの軸受１１に対して潤滑油を供給することも可能である。
　上記軸受装置１０のアンギュラ玉軸受１１は、固定輪としての外輪１３と、回転輪としての内輪１４とを備えている。このような軸受装置１０は、例えば内輪１４が高速に回転され、かつ軸受１１に予圧や外部荷重が印加される工作機械に好適である。
　＜変形例＞
　なお、軸受装置１０において、凹部１７の一端１７Ａは、グリースポケット１８内に形成されていなくてもよい。凹部１７の一端１７Ａは、外輪１３において上記軸方向の任意の位置に形成されていてもよい。例えば、凹部１７の上記一端１７Ａは、外輪１３において保持器１６の端面１６Ｅよりも上記軸方向の外側に形成されていてもよい。このように構成された軸受装置１０も、エアカーテンの影響を受けることなく、凹部１７から上記第１空間部分を経て第１軌道面１３Ａに潤滑油を効率的に供給することができ、上記径方向において潤滑油が保持器の外径面よりも内側に供給される軸受装置と比べて、長寿命である。
　図３に示されるように、外輪１３にはグリースポケット１８が形成されておらず、凹部１７の一端１７Ａは第１軌道面１３Ａに隣接する肩部１３Ｃ上に形成されていてもよい。このようにしても、エアカーテンの影響を受けることなく、凹部１７から上記第１空間部分を経て第１軌道面１３Ａに潤滑油を効率的に供給することができる。その結果、該軸受装置１０は、上記径方向において潤滑油が保持器の外径面よりも内側に供給される軸受装置と比べて、長寿命である。
　図４に示されるように、凹部１７は、孔軸Ｂが屈曲するように形成されていてもよい。例えば、上記周方向に垂直な断面において、凹部１７はＬ字状に形成されていてもよい。凹部１７は、一端１７Ａを有し、かつその孔軸が上記径方向に沿って延び部分と、他端１７Ｂを有し、かつその孔軸が上記軸方向に沿って延びる部分とで構成されていてもよい。また、上記周方向に垂直な断面において、凹部１７は、Ｕ字状に形成されていてもよい。この場合、凹部１７の他端１７Ｂは、外輪１３の幅面上に形成されていなくてもよい。他端１７Ｂは、例えば外輪１３の内周面上において保持器１６の端面１６Ｅよりも上記軸方向の外側に形成されていてもよい。吐出チューブ３２は、吐出口３２Ａが他端１７Ｂに接続されるように、形成されていればよい。
　図５に示されるように、凹部１７の一端１７Ａは、上記軸方向において転走跡１３Ｂよりも上記接触角が生じない側（正面側）に位置する第１軌道面１３Ａ上に形成されていてもよい。このようにしても、潤滑油は、エアカーテンの影響を受けることなく、凹部１７から上記第１空間部分を経て第１軌道面１３Ａに効率的に供給され得る。また、一端１７Ａが第１軌道面１３Ａ上であっても転走跡１３Ｂ以外の領域に形成されているため、該軸受装置１０では凹部１７に起因した損傷が防止されている。なお、この場合、凹部１７の他端１７Ｂは、軸方向において正面側に位置する外輪１３の端面上に形成されていてもよい。このようにすれば、上記軸方向において一端１７Ａと他端１７Ｂとが接触角線Ａを挟むように形成されている場合と比べて、凹部１７の他端１７Ｂから一端１７Ａまでの延在距離を短くすることができる。そのため、該軸受装置１０は、凹部１７から第１軌道面１３Ａに潤滑油を速やかに供給することができる。
　図６に示されるように、上記軸受装置１０のアンギュラ玉軸受１１は、固定輪としての内輪１４と回転輪としての外輪１３とを備えていてもよい。この場合、固定輪としての内輪１４には、凹部１７が形成されている。このような軸受１１では、外輪１３および保持器１６の高速回転時に、固定輪としての内輪１４に面する保持器１６の内径面よりも上記径方向において外側に位置し、かつ上記軸方向において保持器１６の端面１６Ｅよりも外側にエアカーテンが生じ得る。これに対し、上記空間において固定輪としての内輪１４に面する保持器１６の内径面よりも上記径方向において内側に位置する第３空間部分には、少なくとも上記軸方向への潤滑油の流通を阻害し得るほどのエアカーテンが生じない。そのため、潤滑油が内輪１４に形成された凹部１７の一端１７Ａを介して上記第３空間部分に供給される軸受装置１０によれば、エアカーテンによって潤滑油の供給が阻害されることが防止されている。上記第３空間部分に供給された潤滑油は、上記第３空間部分に接続されている第１軌道面１３Ａに濡れ広がることができる。その結果、軸受装置１０は、上記径方向において潤滑油が回転輪としての外輪１３と保持器１６との間に供給される軸受装置よりも長寿命である。なお、図３～図６は、図２と同様に軸受装置１０の周方向に垂直な断面を示す。
　（実施の形態２）
　図７および図８を参照して、実施の形態２に係る軸受装置１１０について説明する。軸受装置１１０は、基本的に実施の形態１に係る軸受装置１０と同様の構成を備えるが、ノズルとしての吐出チューブ３２の吐出口３２Ａが軸受１１内に配置されている点で異なる。軸受装置１１０の潤滑油供給ユニット１２０は、基本的には実施の形態１に係る潤滑油供給ユニット２０と同様の構成を備えるが、吐出チューブ３２の吐出口３２Ａが軸受１１の上記空間内に配置されている点で異なる。なお、図７は軸受装置１１０の周方向に垂直な断面を示す。
　すなわち、上記軸受装置１１０は、図７および図８に示されるように、アンギュラ玉軸受１１と、外輪間座３３と、内輪間座３４と、上記供給部とを備える。アンギュラ玉軸受１１は、第１軌道面１３Ａを有する固定輪としての外輪１３と、外輪１３の径方向において第１軌道面１３Ａと間隔を隔てて配置されている第２軌道面１４Ａを有する回転輪としての内輪１４と、第１軌道面１３Ａと第２軌道面１４Ａとの間に接触角を持って配置される複数の玉１５と、複数の玉１５を保持する保持器１６とを含む。外輪間座３３は、アンギュラ玉軸受１１の軸方向において外輪１３に隣接している。内輪間座３４は、上記軸方向において内輪１４に隣接して、かつ上記径方向において外輪間座３３と間隔を隔てて配置されている。上記供給部は、外輪間座３３と内輪間座３４との間に配置されている。上記供給部は、保持器１６と外輪１３との間に挟まれている隙間、すなわち上記第１空間部分に潤滑油を供給する。上記供給部は、上記隙間内に配置されており潤滑油を吐出する吐出口３２Ａを有するノズルとしての吐出チューブ３２を含む。つまり、吐出口３２Ａは、上記軸方向における保持器１６の端面１６Ｅよりも内側に形成されている。
　図７および図８に示されるように、上記軸受装置１１０における外輪１３には、吐出チューブ３２の一部が挿入されるノズル挿入用凹部１１７が形成されている。ノズル挿入用凹部１１７は、上記軸受装置１０における凹部１７と基本的に同様の構成を備え、吐出チューブ３２の一部が挿入される点で異なっている。ノズル挿入用凹部１１７の上記軸方向の一端１１７Ａは、外輪１３と保持器１６との間に挟まれている隙間、すなわち上記第１空間部分の上記微小空間部分に面している。上記ノズル挿入用凹部１１７の上記軸方向の他端１１７Ｂは、上記軸方向において一端１１７Ａよりも外側に位置している。ノズル挿入用凹部１１７の他端１１７Ｂは、例えば上記軸方向において一端１１７Ａよりも外側に位置する肩部１３Ｃの端面上に形成されている。ノズル挿入用凹部１１７は、貫通孔として外輪１３の肩部１３Ｃに形成されている。ノズル挿入用凹部１１７の孔軸は、例えば上記軸方向に沿っている。ノズル挿入用凹部１１７の孔径は、吐出チューブ３２の外径よりも長い。
　図７および図８に示されるように、外輪１３には、上記軸方向において接触角が生じる側で第１軌道面１３Ａと隣接し、かつ外輪１３の周方向に沿うように溝部としてのグリースポケット１８が形成されている。吐出口３２Ａは、グリースポケット１８内に配置されている。
　図７および図８に示されるように、軸受１１は、固定輪としての外輪１３と、回転輪としての内輪１４とを備えている。
　図７および図８に示されるように、吐出チューブ３２の中心軸Ｃは、ノズル挿入用凹部１１７の孔軸に沿っており、例えば上記軸方向に沿っている。吐出チューブ３２の吐出口３２Ａは、例えばノズル挿入用凹部１１７の他端１１７Ｂよりも一端１１７Ａに近い位置に配置されている。つまり、吐出口３２Ａは、保持器１６の端面１６Ｅよりも第１軌道面１３Ａに近い位置に形成されている。吐出口３２Ａの保持器１６側に位置する一部は、例えばグリースポケット１８内に突出している。つまり、吐出口３２Ａは、上記第１空間部分の上記微小空間部分内に配置されている。
　そのため、軸受装置１１０によれば、吐出口３２Ａから吐出された潤滑油は、エアカーテンの影響を受けることなく、グリースポケット１８内から第１軌道面１３Ａに供給され得る。そのため、軸受装置１１０は、軸受装置１０と同様の効果を奏することができる。
　図７に示されるように、軸受装置１１０では、吐出口３２Ａの中心と軸受１１の中心との間の径方向における距離Ｌ１、保持器１６の外径の１／２（半分）であるＬ２、外輪１３の第１軌道面１３Ａの溝底径の１／２（半分）であるＬ３、吐出口３２Ａの外径の１／２（半分）であるｒ、および外輪１３と保持器１６の外径面との間の上記径方向における距離Ｌ４が、Ｌ２＋ｒ＋Ｌ４＜Ｌ１＜Ｌ３の関係を満足する。距離Ｌ１は、軸受１１の中心軸を中心とし吐出口３２Ａの中心を通る円の半径に相当する。距離Ｌ４は、外輪１３の肩部１３Ｃの内周面と保持器１６の外径面との間の上記径方向における距離に相当する。上記関係を満足するように吐出口３２Ａが配置されることにより、上記関係を満足するように吐出口３２Ａが配置されない場合と比べて、吐出口３２Ａと第１軌道面１３Ａとの間の上記径方向における最大距離、すなわち上記距離Ｌ１と上記距離Ｌ３との差は、短くなる。そのため、吐出口３２Ａから吐出された潤滑油は、上記第１空間部分を経て第１軌道面１３Ａにより効果的に供給され得る。
　（実施の形態３）
　次に、図９および図１０を参照して、実施の形態３に係る軸受装置２１０について説明する。軸受装置２１０は、基本的に実施の形態２に係る軸受装置１１０と同様の構成を備えるが、ノズル挿入用凹部１１７が貫通孔ではなく溝として形成されている点で異なる。ノズル挿入用凹部１１７は固定輪としての外輪１３において回転輪としての内輪１４と対向する内周面上に溝として形成されている。なお、図９は軸受装置２１０の周方向に垂直な断面を示す。
　図９および図１０に示されるように、ノズル挿入用凹部１１７は、外輪１３の肩部１３Ｃの内周面に対して凹状に形成されている溝である。ノズル挿入用凹部１１７は、上記軸方向に沿って延びるように形成されている。上記軸方向に垂直な断面において、ノズル挿入用凹部１１７の内面は例えば半円弧を成している。ノズル挿入用凹部１１７の一端１１７Ａは、グリースポケット１８内に形成されている。つまり、一端１１７Ａは、保持器１６の端面１６Ｅよりも第１軌道面１３Ａに近い位置に形成されており、上記第１空間部分の上記微小空間部分に面している。ノズル挿入用凹部１１７は、グリースポケット１８に接続されている。ノズル挿入用凹部１１７の他端１７Ｂは、例えば上記軸方向において一端１１７Ａよりも外側に位置する肩部１３Ｃの端面上に形成されている。ノズル挿入用凹部１１７の孔軸は、例えば上記軸方向に沿っている。ノズル挿入用凹部１１７は、吐出チューブ３２の少なくとも一部を収容可能に設けられている。例えば、ノズル挿入用凹部１１７は、吐出チューブ３２の吐出口３２Ａを含みかつ上記径方向において外輪１３側に位置する一部を収容可能に設けられている。
　図９および図１０に示されるように、吐出チューブ３２の中心軸Ｃは、ノズル挿入用凹部１１７の孔軸に沿っており、例えば上記軸方向に沿っている。吐出チューブ３２の吐出口３２Ａは、例えばノズル挿入用凹部１１７の他端１１７Ｂよりも一端１１７Ａに近い位置に配置されている。吐出口３２Ａの保持器１６側に位置する一部は、例えばグリースポケット１８内に突出している。つまり、吐出口３２Ａは、上記第１空間部分の上記微小空間部分内に配置されている。
　そのため、軸受装置１１０によれば、吐出口３２Ａから吐出された潤滑油は、エアカーテンの影響を受けることなく、転走跡１３Ｂを含む第１軌道面１３Ａに供給され得る。そのため、軸受装置２１０は、軸受装置１０，１１０と同様の効果を奏することができる。
　＜変形例＞
　軸受装置１１０，２１０は、上述した軸受装置１０の変形例と同様に変形され得る。例えば、軸受装置１１０，２１０において、ノズル挿入用凹部１１７の一端１１７Ａは、グリースポケット１８内に形成されていなくてもよい。ノズル挿入用凹部１１７の一端１１７Ａは、上記軸方向において任意の位置に形成されていてもよい。例えば、ノズル挿入用凹部１１７の上記一端１１７Ａは、上記軸方向において保持器１６の端面１６Ｅよりも外側に形成されていてもよい。外輪１３にはグリースポケット１８が形成されておらず、ノズル挿入用凹部１１７の一端１１７Ａは第１軌道面１３Ａに隣接する肩部１３Ｃ上に形成されていてもよい。ノズル挿入用凹部１１７の一端１１７Ａは、上記軸方向において転走跡１３Ｂよりも上記接触角が生じない側（正面側）に位置する第１軌道面１３Ａ上に形成されていてもよい。ノズル挿入用凹部１１７の孔軸は、上記軸方向に対して傾斜するように形成されていてもよい。
　以上のように本発明の実施の形態について説明を行ったが、上述の実施の形態を様々に変形することも可能である。また、本発明の範囲は上述の実施の形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むことが意図される。
　本発明は、回転輪が高速回転されるアンギュラ玉軸受を備える軸受装置に特に有利に適用される。
　１０，１１０，２１０　軸受装置、１１　アンギュラ玉軸受、１３　外輪、１３Ａ　第１軌道面、１３Ｂ　転走跡、１３Ｃ　肩部、１４　内輪、１４Ａ　第２軌道面、１５　玉、１６　保持器、１６Ｅ　端面、１７　凹部、１７Ａ　一端、１７Ｂ　他端、１８　グリースポケット、２０，１２０　潤滑油供給ユニット、２１　ハウジング本体、２２　蓋体、２３ａ，２３ｂ　熱伝導体、２４　熱電素子、２５　発電部、２６　電源回路、２７　制御回路、２８　駆動回路、２９　ポンプ、３０　潤滑油タンク、３１　吸込みチューブ、３２　吐出チューブ、３２Ａ　吐出口、３３　外輪間座、３４　内輪間座、３５　タップ穴、３６　隙間、１１７　ノズル挿入用凹部、１１７Ａ　一端、１１７Ｂ　他端。

Claims (9)

  1. 　第１軌道面を有する固定輪と、前記固定輪の径方向において前記第１軌道面と間隔を隔てて配置されている第２軌道面を有する回転輪と、前記第１軌道面と前記第２軌道面との間に接触角を持って配置される複数の玉とを含むアンギュラ玉軸受と、
    　前記固定輪と前記回転輪との間に挟まれている空間に潤滑油を供給する供給部とを備え、
    　前記固定輪には、少なくとも前記アンギュラ玉軸受の軸方向に延びる凹部が形成されており、
    　前記凹部の前記軸方向の一端は、前記空間に面しており、
    　前記凹部の前記軸方向の他端は、前記軸方向において前記一端よりも外側に位置しており、
    　前記供給部は、前記凹部を介して前記空間へ前記潤滑油を供給可能に設けられている、軸受装置。
  2. 　前記複数の玉を保持する保持器をさらに備え、
    　前記一端は、前記軸方向において前記保持器の端面よりも内側に形成されている、請求項１に記載の軸受装置。
  3. 　前記一端は、前記固定輪において前記第１軌道面の前記玉の転走跡以外の領域に形成されている、請求項１または２に記載の軸受装置。
  4. 　前記固定輪には、前記軸方向において前記接触角が生じる側で前記第１軌道面と隣接し、かつ前記固定輪の周方向に沿うように延びる溝部が形成されており、
    　前記一端は、前記溝部内に形成されている、請求項３に記載の軸受装置。
  5. 　前記一端は、前記軸方向において前記転走跡よりも前記接触角が生じない側に位置する前記第１軌道面上に形成されている、請求項３に記載の軸受装置。
  6. 　前記凹部は貫通孔として形成されている、請求項１～５のいずれか１項に記載の軸受装置。
  7. 　前記他端は、前記固定輪の幅面上に形成されており、
    　前記凹部は、第１方向に沿って直線状に形成されており、
    　前記第１方向は、前記軸方向に対し１００度以上１７０度以下の角度を成している、請求項６に記載の軸受装置。
  8. 　前記軸方向において前記固定輪に隣接している固定輪間座と、
    　前記軸方向において前記回転輪に隣接して、かつ前記径方向において前記固定輪間座と間隔を隔てて配置されている回転輪間座と、
    　前記供給部を作動させるための電力を発生させる発電部とをさらに備え、
    　前記供給部および前記発電部は、前記固定輪間座と前記回転輪間座との間に配置されている、請求項１～７のいずれか１項に記載の軸受装置。
  9. 　前記固定輪が外輪であり、前記回転輪が内輪である、請求項１～８のいずれか１項に記載の軸受装置。
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