專利名稱：滾動軸承裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及滾動軸承裝置和使用該裝置的心軸，并且更特別地涉及具有自潤滑功能的滾動軸承裝置和使用該裝置的心軸。
背景技術(shù)：
例如，諸如徑向滾珠軸承的滾動軸承用于支撐以較高速度轉(zhuǎn)動的軸，例如機床中使用的各種心軸。作為用于支撐高速旋轉(zhuǎn)軸的滾動軸承的潤滑方法，傳統(tǒng)上，主要使用油氣潤滑方法。
在油氣潤滑方法中，壓縮空氣將間歇提供的極小量潤滑油通過管噴向滾動軸承。為了穿過形成在高速旋轉(zhuǎn)的滾動軸承周圍的空氣幕，以將潤滑油提供給軸承，故使用壓縮空氣作為所謂的載體。圖19是表示使用所述潤滑方法的心軸結(jié)構(gòu)示例的剖視圖，以及表示用于潤滑的外部裝置的結(jié)構(gòu)示例的框圖。
該示例描述了用于心軸21的潤滑，所述心軸21通過殼體311中的四個徑向滾珠軸承313可旋轉(zhuǎn)地支撐旋轉(zhuǎn)軸312，油氣潤滑裝置22包括潤滑油箱和泵，該泵用于將油箱內(nèi)的潤滑油提供給柱塞，從而將一定量的潤滑油額外地提供給柱塞，并且通過混合閥25混合來自油氣潤滑裝置22的潤滑油和通過利用空氣凈化組件24凈化來自壓縮機23的壓縮空氣而獲得的壓縮空氣，混合物通過管26提供給心軸21。在心軸21中，用于油氣潤滑的孔331形成在對應(yīng)于每個徑向滾珠軸承313的殼體311上，此外，孔332也形成在間隔物314上，所述孔332的一端與殼體21的孔331連通，另一端與徑向滾珠軸承313中的內(nèi)環(huán)313a和外環(huán)313b之間的環(huán)形空間相對，所述間隔物314鄰接地固定到徑向滾珠軸承313的固定環(huán)，即本示例中的外環(huán)313b。噴嘴333設(shè)置在面向孔332的環(huán)形空間的開口部分中，并且油氣從噴嘴333噴出。
在油氣潤滑方法中，必須提供油氣潤滑裝置、混合閥、壓縮機和位于心軸外的外管，而且在心軸中形成油氣的通道。因此，增加了成本。另外，還存在以下問題，即由于使用壓縮空氣，而增大了噪音等級。
為了解決上述問題，提出了一種滾動軸承裝置，其中，在滾動軸承中設(shè)置潤滑油供給機構(gòu)(例如，參見專利文獻1)。
在該提議的技術(shù)中，如圖20的軸向剖視圖所示，供油組件固定到密封件34上，其中該供油組件包括用于儲存潤滑油的油箱35、用于吸入和排出油箱35中的潤滑油的泵36和噴嘴37，該噴嘴37連接到泵36的排出口上并且延伸至位于內(nèi)環(huán)31和外環(huán)32之間的環(huán)形空間內(nèi)的滾動元件33附近，該密封件34固定到滾動軸承的固定環(huán)，例如外環(huán)32上，其中該滾動軸承具有的主要部件為內(nèi)環(huán)31、外環(huán)32和滾動元件33，并且大約幾十nl(幾十μcc)的微量潤滑油通過噴嘴36的尖端滴入空氣幕內(nèi)，所述空氣幕在滾動軸承旋轉(zhuǎn)期間形成。
根據(jù)該提議的技術(shù)，不必在心軸的外部提供用于在滾動軸承上進行油氣潤滑的裝置和管。此外，不必在心軸中形成用于油氣潤滑的通道，同時，還可能由于不使用壓縮空氣而解決噪音問題。
專利文獻1JP-A-2004-108388專利文獻2JP-A-2004-316707發(fā)明內(nèi)容要解決的技術(shù)問題在專利文獻1公開的技術(shù)中，必須在滾道環(huán)上進行特殊加工，以便在滾動軸承中提供供油組件。此外，該滾道環(huán)形狀完全不同于通常使用的滾動軸承。
由于必須對原本需要高精度加工的滾動軸承的滾道環(huán)增加特殊加工，從而很難抑制成本的增加。此外，在軸承裝置中，使用具有特殊形狀的滾道環(huán)。為此，不能使用通用滾動軸承，只能使用專用滾道環(huán)。同樣在該方面，很難抑制成本的增加。由于使用具有特殊形狀的滾道環(huán)，而且寬度不同于通用滾動軸承，使得設(shè)計復(fù)雜。另外，在構(gòu)成供油組件的微型泵和驅(qū)動部分中的任何一個發(fā)生故障，以及由固定環(huán)、旋轉(zhuǎn)環(huán)、滾動元件和保持架中的任意一個引起故障時，必須更換整個軸承裝置。
圖21A是沿軸承徑向觀察的典型剖視圖，顯示了設(shè)置在供油組件中用于潤滑油源的噴嘴，所述供油組件使用在圖20的滾動軸承裝置中，圖21B是沿軸承圓周方向觀察的視圖，顯示了所述噴嘴。
此外，用于潤滑油源的噴嘴37由圖21A和21B所示的管形構(gòu)件形成，所述潤滑油源設(shè)置在供油組件的泵36上，用于排出潤滑油的孔(尖端孔37z)設(shè)置在尖部37x的端面上。噴嘴37的尖部37x設(shè)置在保持架39和外環(huán)32之間的滾珠33的滾動滾道附近的位置處。
已知通過位于滾動軸承的環(huán)形空間內(nèi)的滾動元件的滾動，沿軸承的圓周方向產(chǎn)生空氣流(氣流)。因此，在使用微量未加速(加壓)潤滑油的供油組件中，噴嘴37的尖部37x插入到位于環(huán)形空間S內(nèi)的滾珠33附近，以便使?jié)櫥屯ㄟ^氣流到達(dá)障礙物(氣密層或空氣幕)的內(nèi)部，并且使?jié)櫥陀行У毓┙o到(滴入)必要的部分中。
但是，在傳統(tǒng)的滾動軸承裝置中，噴嘴37的尖端切成垂直形狀(與軸承圓周方向平行的形狀)，并且用于排出潤滑油的孔(尖端孔37z)沿軸承的軸向方向設(shè)置。因此，在一些情況下，由軸承旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的氣流在周圍流動，從而在尖部37x上產(chǎn)生負(fù)壓，同時潤滑油從泵36中自然地流出。
此外，在潤滑油排出量通過微型泵的間歇操作進行控制的情況下，存在以下可能性，即可能根據(jù)例如軸承旋轉(zhuǎn)速度的情況排出等于或大于預(yù)定量的數(shù)量的潤滑油。
在傳統(tǒng)的滾動軸承裝置中，如圖22所示，從噴嘴尖37x上的孔排出的潤滑油○通過氣流和表面張力的作用以泵36側(cè)上的噴嘴底部37b的方向沿噴嘴外周表面21a流動，使得有時候不能穩(wěn)定地滴入目標(biāo)部分。
本發(fā)明已經(jīng)解決了該問題，并且本發(fā)明的目的在于提供滾動軸承裝置，其能夠利用軸承旋轉(zhuǎn)精確控制要供給到環(huán)形空間內(nèi)的潤滑油量，而不存在潤滑油的自然流動。
此外，本發(fā)明已經(jīng)解決了上述問題，并且本發(fā)明的另一個目的在于提供滾動軸承裝置，其能夠?qū)櫥瓦m當(dāng)?shù)氐稳腩A(yù)定部分中并且利用少量潤滑油保持優(yōu)異的潤滑性能。
解決問題的技術(shù)手段為了實現(xiàn)該目的，本發(fā)明提供了一種滾動軸承裝置，包括一對滾道構(gòu)件、滾動元件和泵，所述滾道構(gòu)件同心設(shè)置并且在其間限定了環(huán)形空間，所述滾動元件設(shè)置在所述環(huán)形空間中，所述泵包括設(shè)置在所述環(huán)形空間內(nèi)或其附近的管形噴嘴，其中，所述噴嘴的尖部設(shè)置在環(huán)形空間內(nèi)，以便向滾動元件附近提供潤滑油，所述噴嘴設(shè)置有用于排出潤滑油的孔，所述潤滑油沿除了滾動軸承裝置的軸向和徑向之外的方向引導(dǎo)。
此外，滾動軸承裝置還可包括用于將滾動元件保持在環(huán)形空間中的保持架，噴嘴的尖部可以設(shè)置在環(huán)形空間中，以便向滾動元件或保持架附近提供潤滑油。
本發(fā)明通過將形成在噴嘴上的排出口放在如下位置而實現(xiàn)了預(yù)定目的，在該位置處由通過軸承旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的氣流引起的負(fù)壓在滾動軸承裝置中很難產(chǎn)生，其中在該滾動軸承裝置中供油噴嘴插入到滾動元件或保持架附近以利用泵提供潤滑油。
更具體地，用于排出噴嘴的潤滑油的孔沿除垂直于沿軸承圓周方向的氣流的方向之外的方向形成，所述氣流在環(huán)形空間(軸承軸向和軸承徑向)中產(chǎn)生。因此，可以減少由周圍流動的氣流產(chǎn)生的負(fù)壓。
此外，期望噴嘴孔形成在對應(yīng)于噴嘴外周表面上的軸承的圓周方向的位置處。
同扁平的并且具有沿軸承軸向引導(dǎo)的高概率的噴嘴尖的端面相比，噴嘴的外周表面具有許多與氣流的流動方向相對的彎曲部分，并且可以較為容易地減小作用在孔上的負(fù)壓。特別地，對應(yīng)于通過軸承旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的氣流的方向，沿軸承圓周方向提供孔可以最有效地降低負(fù)壓。通過該結(jié)構(gòu)，根據(jù)本發(fā)明的滾動軸承裝置可以精確地控制要提供到環(huán)形空間中的潤滑油量，而不會產(chǎn)生由于軸承旋轉(zhuǎn)造成的潤滑油的自然流動。
在本發(fā)明中，對要設(shè)置在噴嘴上用于排出潤滑油的孔的數(shù)量不作具體限制。除了在噴嘴內(nèi)對應(yīng)于軸承的軸向和徑向的位置之外，還可以沿噴嘴外周表面的圓周方向形成多個孔。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，可以獲得包括供油組件的緊湊滾動軸承裝置，同時，可以抑制潤滑油由于自然流動以等于或大于預(yù)定量的數(shù)量排出。因此，可以獲得一種滾動軸承裝置，其中油可以長期自動地供給。此外，沒有浪費要提供到軸承環(huán)形空間中的潤滑油量，并且可以防止軸承故障，例如由儲油箱內(nèi)潤滑油比設(shè)定時間過早地消耗引起的潤滑故障或燃燒。
此外，為了實現(xiàn)該目的，本發(fā)明提供了一種滾動軸承裝置，包括一對滾道構(gòu)件、滾動元件和泵，所述滾道構(gòu)件同心設(shè)置并且在其間限定了環(huán)形空間，所述滾動元件設(shè)置在所述環(huán)形空間中，所述泵包括設(shè)置在所述環(huán)形空間內(nèi)或其附近的管形噴嘴，其中，所述噴嘴的尖部設(shè)置在環(huán)形空間內(nèi)，以便向滾動元件附近提供潤滑油，并且所述噴嘴尖部設(shè)置有具有某一形狀的開口，該開口朝向由于滾道構(gòu)件的相對旋轉(zhuǎn)而在環(huán)形空間內(nèi)產(chǎn)生的氣流的上游側(cè)敞開。
此外，滾動軸承裝置還可包括用于將滾動元件保持在環(huán)形空間中的保持架，噴嘴尖部可設(shè)置在環(huán)形空間中，以便向滾動元件或保持架附近提供潤滑油。
本發(fā)明通過下列方法實現(xiàn)了預(yù)定目的，即，使噴嘴尖的排出口的外周采用這樣的形狀，以使由軸承旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的氣流在噴嘴管內(nèi)產(chǎn)生正壓，將供油噴嘴插入到滾動元件或保持架附近以利用泵提供潤滑油。
更具體地，噴嘴尖部中的開口朝向氣流上游側(cè)形成，所述氣流通過滾道構(gòu)件的相對轉(zhuǎn)動在環(huán)形空間內(nèi)產(chǎn)生。因此，可以降低由周圍流動的氣流產(chǎn)生的負(fù)壓，并且防止?jié)櫥妥匀涣鞒觥?br> 對于噴嘴尖部的具體形狀，期望噴嘴尖的端面形成為朝向氣流上游側(cè)的斜面。
通過在朝向氣流上游側(cè)敞開的斜面上形成噴嘴尖，氣流撞擊噴嘴的內(nèi)周表面，使得潤滑油由于其風(fēng)壓而推向噴嘴內(nèi)部。因此，根據(jù)本發(fā)明的滾動軸承裝置可以將潤滑油保持在噴嘴管中以具有正壓，以便可準(zhǔn)確地控制供給到環(huán)形空間中的潤滑油量。
此外，為了實現(xiàn)該目的，本發(fā)明提供了一種滾動軸承裝置，包括一對滾道構(gòu)件、滾動元件和泵，所述滾道構(gòu)件同心設(shè)置并且在其間限定了環(huán)形空間，所述滾動元件設(shè)置在所述環(huán)形空間中，所述泵包括設(shè)置在所述環(huán)形空間內(nèi)或其附近的管形噴嘴，其中，所述噴嘴的尖端設(shè)置在環(huán)形空間內(nèi)，以便向滾動元件附近提供潤滑油，所述噴嘴尖部設(shè)置有用于將氣流導(dǎo)向所述開口的構(gòu)件，所述氣流通過滾道構(gòu)件的相對旋轉(zhuǎn)在所述環(huán)形空間內(nèi)產(chǎn)生。
此外，滾動軸承裝置還可包括用于將滾動元件保持在環(huán)形空間中的保持架，噴嘴尖部可以設(shè)置在環(huán)形空間中，以便向滾動元件或保持架附近提供潤滑油。
類似地，根據(jù)該結(jié)構(gòu)，潤滑油由氣流的風(fēng)壓壓向噴嘴管內(nèi)部。因此，可以防止?jié)櫥妥匀涣鞒觥?br> 如上所述，根據(jù)本發(fā)明，可以獲得包括供油組件的緊湊滾動軸承裝置，同時，可以獲得能夠抑制潤滑油由于自然流動以等于或大于預(yù)定量的數(shù)量排出的滾動軸承裝置，從而長時間自動供油。
此外，不會浪費要提供到軸承環(huán)形空間中的潤滑油量，并且可以防止軸承故障，例如由儲油箱內(nèi)潤滑油比設(shè)定時間過早地消耗引起的潤滑故障或燃燒。
此外，為了實現(xiàn)該目的，本發(fā)明提供了一種滾動軸承裝置，包括一對滾道構(gòu)件、滾動元件和泵，所述滾道構(gòu)件同心設(shè)置并且在其間限定了環(huán)形空間，所述滾動元件設(shè)置在所述環(huán)形空間中，所述泵包括設(shè)置在所述環(huán)形空間內(nèi)或其附近的管形噴嘴，其中，所述噴嘴的尖部設(shè)置在環(huán)形空間內(nèi)，以便向滾動元件附近提供潤滑油，并且潤滑油容納部分形成在噴嘴尖端上或位于尖端附近，所述潤滑油容納部分從噴嘴外周表面至少垂直向下地突出。
此外，滾動軸承裝置還可包括用于將滾動元件保持在環(huán)形空間中的保持架，噴嘴尖部可以設(shè)置在環(huán)形空間中，以便向滾動元件或保持架附近提供潤滑油。
本發(fā)明通過提供潤滑油容納部分實現(xiàn)預(yù)定目的，所述潤滑油容納部分用于在滾動軸承裝置內(nèi)的噴嘴尖的排出口附近收集排出的潤滑油并形成液滴，所述滾動軸承裝置將供油噴嘴插入到滾動元件或保持架附近以利用泵供應(yīng)潤滑油。
更具體地，從噴嘴外周表面至少垂直向下突出的潤滑油容納部分形成在噴嘴尖上或尖端附近，使得從噴嘴尖排出的潤滑油向上拉到潤滑油容納部分，并且很難朝向噴嘴底部側(cè)移動。因此，同樣在噴嘴尖端設(shè)置在環(huán)形空間中的情況下，根據(jù)本發(fā)明的滾動軸承裝置可以將潤滑油適當(dāng)?shù)氐稳腩A(yù)定部分，在所述環(huán)形空間中通過滾動元件的滾動產(chǎn)生氣流。
對于潤滑油容納部分的具體形成裝置，可以適當(dāng)?shù)厥褂孟铝蟹椒▽娮旒舛烁浇闹睆皆O(shè)定為大于其他部分直徑的方法，將噴嘴尖的開口直徑設(shè)定為大于其他部分內(nèi)徑的方法，或者將環(huán)形構(gòu)件裝入噴嘴外周表面中的方法。
通過該結(jié)構(gòu)，可以容易地形成潤滑油容納部分。在噴嘴采用具有極小直徑的管形形狀，例如注射針的情況下，由于噴嘴強度不足，很難對尖部進行加工，此外，環(huán)形構(gòu)件可以安裝到尖端附近的外周上。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，同樣在潤滑油供給噴嘴設(shè)置在滾動軸承的環(huán)形空間中的情況下，其中，氣流通過滾動元件的滾動產(chǎn)生，潤滑油可以適當(dāng)?shù)氐稳腩A(yù)定部分中。此外，不會浪費要提供的潤滑油，并且可以利用少量潤滑油使?jié)L動軸承裝置保持優(yōu)異的潤滑性能。
此外，為了實現(xiàn)該目的，本發(fā)明提供了一種滾動軸承裝置，包括一對滾道構(gòu)件，其同心設(shè)置并且限定了位于其間的環(huán)形空間；滾動元件，其設(shè)置在所述環(huán)形空間內(nèi)；和泵，其包括管形噴嘴，該管形噴嘴設(shè)置在位于所述環(huán)形空間附近的間隔物中或其附近，其中所述噴嘴的尖部設(shè)置在所述環(huán)形空間中，以便給所述滾動元件附近提供潤滑油，以及所述間隔物設(shè)置有位于該間隔物和所述滾道構(gòu)件之一之間的中間構(gòu)件。
滾動軸承裝置還可以包括用于將所述滾動元件以預(yù)定間隔保持在所述環(huán)形空間中的保持架，所述噴嘴的尖部設(shè)置在所述環(huán)形空間中，以便向所述滾動元件或所述保持架附近提供潤滑油。
此外，所述中間構(gòu)件可以為環(huán)形。
此外，所述中間構(gòu)件中的至少三個可以沿所述間隔物的圓周方向以恒定間隔設(shè)置。
此外，裝有中間構(gòu)件的配合部分可以形成在間隔物和所述滾道構(gòu)件中的至少一個上，所述配合部分與所述中間構(gòu)件形成接觸。
所述中間構(gòu)件可以為C形。
考慮上述情況，根據(jù)本發(fā)明，由于中間構(gòu)件設(shè)置于所述間隔物和所述固定環(huán)之間，因此，用于提供潤滑油的噴嘴尖部可以調(diào)節(jié)至適于提供相對于滾珠而言少量潤滑油的位置，從而有可能利用少量潤滑油保持優(yōu)異的軸承潤滑。


圖1是顯示了根據(jù)本發(fā)明示例1的心軸結(jié)構(gòu)的軸向剖視圖。
圖2是顯示了圖1中主要部分的放大圖。
圖3是沿圖2中箭頭A所示方向觀察的前視圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明示例1的外環(huán)的間隔物4。
圖4是顯示了在根據(jù)本發(fā)明的示例1中使用的供油組件的總體結(jié)構(gòu)的視圖，包括顯示了機械結(jié)構(gòu)的典型視圖和顯示了電氣結(jié)構(gòu)的框圖。
圖5是顯示了根據(jù)本發(fā)明第一示例的變型的主要部分的軸向剖視圖。
圖6是顯示了根據(jù)本發(fā)明第一示例的另一變型的主要部分的軸向剖視圖。
圖7是顯示了根據(jù)本發(fā)明第一示例的又一變型的主要部分結(jié)構(gòu)的軸向剖視圖。
圖8A是軸向剖視圖，顯示了包括供油組件的滾動軸承裝置結(jié)構(gòu)的示例。
圖8B是軸向剖視圖，顯示了包括供油組件的滾動軸承裝置的變型。
圖8C是軸向剖視圖，顯示了包括供油組件的滾動軸承裝置的變型。
圖8D是軸向剖視圖，顯示了包括供油組件的滾動軸承裝置的變型。
圖8E是軸向剖視圖，顯示了包括供油組件的滾動軸承裝置的變型。
圖8F是軸向剖視圖，顯示了包括供油組件的滾動軸承裝置的變型。
圖8G是軸向剖視圖，顯示了包括供油組件的滾動軸承裝置的變型。
圖9是沿圖8中X-X線所得的剖視圖。
圖10A是沿軸承徑向觀察的視圖，顯示了設(shè)置在供油組件中用于供給潤滑油的噴嘴，所述供油組件用于根據(jù)本發(fā)明示例2的滾動軸承裝置中。
圖10B是沿軸承圓周方向觀察的視圖，顯示了圖10A中的噴嘴。
圖10C是沿軸承徑向觀察的視圖，顯示了設(shè)置在供油組件中用于供給潤滑油的噴嘴，所述供油組件用于根據(jù)本發(fā)明示例2的變型的滾動軸承裝置中。
圖10D是沿軸承圓周方向觀察的視圖，顯示了圖10C中的噴嘴。
圖11A是沿軸承軸向觀察的視圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明實施例的用于供給潤滑油的噴嘴。
圖11B是用于說明形成在圖11A中噴嘴上的孔的方向的視圖。
圖12A是沿軸承徑向觀察的視圖，顯示了設(shè)置在供油組件中用于供給潤滑油的噴嘴，所述供油組件用于根據(jù)本發(fā)明示例3的滾動軸承裝置中。
圖12B是沿軸承圓周方向觀察的視圖，顯示了圖12A中的噴嘴。
圖12C是沿軸承徑向觀察的視圖，顯示了設(shè)置在供油組件中用于供給潤滑油的噴嘴，所述供油組件用于根據(jù)本發(fā)明示例3的變型的滾動軸承裝置中。
圖12D是沿軸承圓周方向觀察的視圖，顯示了圖12C中的噴嘴。
圖13A是沿軸承徑向觀察的視圖，顯示了設(shè)置在供油組件中用于供給潤滑油的噴嘴，所述供油組件用于根據(jù)本發(fā)明示例4的滾動軸承裝置中。
圖13B是沿軸承圓周方向觀察的視圖，顯示了圖13A中的噴嘴。
圖13C是沿軸承徑向觀察的視圖，顯示了設(shè)置在供油組件中用于供給潤滑油的噴嘴，所述供油組件用于根據(jù)本發(fā)明示例4的變型的滾動軸承裝置中。
圖13D是沿軸承圓周方向觀察的視圖，顯示了圖13C中的噴嘴。
圖14A是沿軸承徑向觀察的視圖，顯示了設(shè)置在供油組件中用于供給潤滑油的噴嘴，所述供油組件用于根據(jù)本發(fā)明示例5的滾動軸承裝置中。
圖14B是沿軸承圓周方向觀察的視圖，顯示了圖14A中的噴嘴。
圖14C是沿軸承徑向觀察的視圖，顯示了設(shè)置在供油組件中用于供給潤滑油的噴嘴，所述供油組件用于根據(jù)本發(fā)明示例5的變型的滾動軸承裝置中。
圖14D是沿軸承圓周方向觀察的視圖，顯示了圖14C中的噴嘴。
圖15A是沿軸承徑向觀察的視圖，顯示了設(shè)置在供油組件中用于供給潤滑油的噴嘴，所述供油組件用于根據(jù)本發(fā)明示例6的滾動軸承裝置中。
圖15B是沿軸承圓周方向觀察的視圖，顯示了圖15A中的噴嘴。
圖15C是沿軸承徑向觀察的視圖，顯示了設(shè)置在供油組件中用于供給潤滑油的噴嘴，所述供油組件用于根據(jù)本發(fā)明示例6的變型的滾動軸承裝置中。
圖15D是沿軸承圓周方向觀察的視圖，顯示了圖15C中的噴嘴。
圖16A是沿軸承徑向觀察的視圖，顯示了設(shè)置在供油組件中用于供給潤滑油的噴嘴，所述供油組件用于根據(jù)本發(fā)明示例7的滾動軸承裝置中。
圖16B是沿軸承圓周方向觀察的視圖，顯示了圖16A中的噴嘴。
圖16C是沿軸承徑向觀察的視圖，顯示了設(shè)置在供油組件中用于供給潤滑油的噴嘴，所述供油組件用于根據(jù)本發(fā)明示例7的變型的滾動軸承裝置中。
圖16D是沿軸承圓周方向觀察的視圖，顯示了圖16C中的噴嘴。
圖17A是沿軸承徑向觀察的視圖，顯示了設(shè)置在供油組件中用于供給潤滑油的噴嘴，所述供油組件用于根據(jù)本發(fā)明示例8的滾動軸承裝置中。
圖17B是沿軸承圓周方向觀察的視圖，顯示了圖17A中的噴嘴。
圖17C是沿軸承徑向觀察的視圖，顯示了設(shè)置在供油組件中用于供給潤滑油的噴嘴，所述供油組件用于根據(jù)本發(fā)明示例8的變型的滾動軸承裝置中。
圖17D是沿軸承圓周方向觀察的視圖，顯示了圖10C中的噴嘴。
圖18A是沿軸承徑向觀察的視圖，顯示了設(shè)置在供油組件中用于供給潤滑油的噴嘴，所述供油組件用于根據(jù)本發(fā)明示例9的滾動軸承裝置中。
圖18B是沿軸承圓周方向觀察的視圖，顯示了圖18A中的噴嘴。
圖18C是沿軸承徑向觀察的視圖，顯示了設(shè)置在供油組件中用于供給潤滑油的噴嘴，所述供油組件用于根據(jù)本發(fā)明示例9的變型的滾動軸承裝置中。
圖18D是沿軸承圓周方向觀察的視圖，顯示了圖18C中的噴嘴。
圖19是顯示了使用油氣潤滑方法的傳統(tǒng)心軸結(jié)構(gòu)示例的剖視圖，以及顯示了用于潤滑的外部裝置的結(jié)構(gòu)示例的框圖。
圖20是顯示了傳統(tǒng)滾動軸承裝置結(jié)構(gòu)的示例的軸向剖視圖，所述滾動軸承裝置將用于潤滑的供油組件整合在滾動軸承中。
圖21A是沿軸承徑向觀察的視圖，顯示了設(shè)置在供油組件中用于供給潤滑油的噴嘴，所述供油組件用于傳統(tǒng)的滾動軸承裝置中。
圖21B是沿軸承圓周方向觀察的視圖，顯示了圖21A中的噴嘴。
圖22是說明設(shè)置在供油組件中用于潤滑油供給的噴嘴的問題的視圖，所述供油組件用于傳統(tǒng)的滾動軸承裝置中。
具體實施例方式
示例1下面將參照附圖對本發(fā)明的示例1進行描述。
圖1是軸向剖視圖，表示了根據(jù)本發(fā)明的示例1的心軸結(jié)構(gòu)，圖2是表示其主要部分的放大圖。此外，圖3是沿圖2中箭頭A的方向觀察的外環(huán)間隔物4的前視圖。
軸2通過殼體1內(nèi)的四個徑向滾珠軸承3可旋轉(zhuǎn)地支撐。每個徑向滾珠軸承3包括要安裝并固定到軸2中的內(nèi)環(huán)3a、安裝到殼體1上的外環(huán)3b、可滾動地設(shè)置在所述內(nèi)環(huán)和外環(huán)之間的多個滾動元件(滾珠)3c、以及用于將每個滾動元件3c沿圓周方向保持一定間隔的保持架3d，該徑向滾珠軸承用于多種用途。
內(nèi)凸緣1a與殼體1的一個端側(cè)整體形成，并且蓋構(gòu)件1b擰到另一個端側(cè)上，以及每個徑向滾珠軸承3的外環(huán)3b沿軸向的運動被阻擋，因而利用外環(huán)的圓柱形間隔物4……4和中心間隔物5來定位，所述間隔物沿殼體1的內(nèi)周表面設(shè)置在內(nèi)凸緣1a和蓋構(gòu)件1b、以及每個外環(huán)3b之間。
此外，臺階部分2a形成在固定有蓋構(gòu)件1b的一側(cè)的軸2的端部上，此外，內(nèi)螺紋2b形成在形成有內(nèi)凸緣1a的一側(cè)的端部上，并且軸承加壓器(presser)6擰到內(nèi)螺紋2b中。阻擋每個徑向滾珠軸承3的內(nèi)環(huán)3a沿軸向的運動，從而利用臺階部分2a和軸承加壓器6、內(nèi)環(huán)間隔物7……7和中心間隔物8來定位，所述間隔物沿軸2的外周表面設(shè)置在臺階部分2a、軸承加壓器6和每個內(nèi)環(huán)3a之間。
供油組件整合在外環(huán)間隔物4中，所述間隔物4設(shè)置為鄰接每個外環(huán)3b。供油組件主要由用于儲存潤滑油的油箱9a、用于吸入和排出油箱9a中的潤滑油的泵9b、連接到泵9b的排出口上的噴嘴9c、以及泵9b的驅(qū)動電路9d組成，如圖2、3所示。這些部件沿外環(huán)間隔物4的內(nèi)周表面固定。如圖3所示，噴嘴9c進入滾動軸承3中的內(nèi)環(huán)3a和外環(huán)3b之間的環(huán)形空間內(nèi)，并且在接近滾動元件3c設(shè)置的頂部敞開。油箱9a和泵9b通過管9e彼此連通。
圖4是顯示了供油組件總體結(jié)構(gòu)的視圖，包括顯示了機械結(jié)構(gòu)的典型視圖和顯示了電氣結(jié)構(gòu)的框圖。
泵9b由泵室90、隔膜91、壓電組件92、止回閥93構(gòu)成，所述隔膜用于形成作為泵室90一部分的壁構(gòu)件，所述壓電組件粘附到隔膜91上，所述止回閥設(shè)置在泵室92和管9e的連接部分中。驅(qū)動電路9d包括電池94并且向壓電組件92提供矩形電壓信號。在該結(jié)構(gòu)中，矩形電壓信號施加在壓電組件92上，使得隔膜91在圖中豎直移動。油箱9a中的潤滑油通過隔膜91的向上移動經(jīng)過止回閥93和管9e吸入泵室90，并且泵室90中的潤滑油通過隨后的向下移動排向噴嘴9c，潤滑油從噴嘴9c的尖部滴入徑向滾珠軸承3的滾動元件3c的上部。在泵9b的潤滑油的排出過程中，泵室90中的潤滑油由于止回閥93的存在而不會返回管9e側(cè)。提供給徑向滾珠軸承3的潤滑油量大約為30nl(30μcc)。根據(jù)使用條件，潤滑油提供量可以為數(shù)百pl到數(shù)百nl。
根據(jù)本發(fā)明的示例，在心軸外面不需要用于總體潤滑的設(shè)備，并且可以簡化設(shè)備結(jié)構(gòu)和降低成本，同時，不使用壓縮空氣。因此，還可以解決噪音問題。
盡管在該示例中，供油組件整合在外環(huán)間隔物4中，但是本發(fā)明不限于此，而是設(shè)置供油組件的位置可以位于滾動軸承外面的殼體內(nèi)的另一位置處。圖5和6顯示該示例。
圖5顯示了示例，其中與先前示例相當(dāng)?shù)墓┯徒M件整合在蓋構(gòu)件1b中，所述蓋構(gòu)件連接到殼體1的一個端部上。同樣在該示例中，連接到泵9b上的噴嘴9c插入到徑向滾珠軸承3中的內(nèi)環(huán)3a和外環(huán)3b之間的環(huán)形空間內(nèi)并因此敞開，從而將潤滑油從上面滴到靠近滾動元件3c的位置處。
圖6顯示了示例，其中與先前示例相當(dāng)?shù)墓┯徒M件整合在殼體1自身中，并且取消圖1示例中用于外環(huán)的中心間隔物5，沿殼體1軸向的中心部分在內(nèi)部適當(dāng)位置處突出為環(huán)形，并且油箱9a、泵9b、噴嘴9c和驅(qū)動電路(未顯示)整合在該突出部分中。圖5和6中的這些示例可以與圖1中的示例結(jié)合使用，并且用于每個徑向滾珠軸承3的供油組件可以設(shè)置在對應(yīng)于殼體1的結(jié)構(gòu)的最佳位置處。
此外，在本發(fā)明中，不必將構(gòu)成供油組件的所有構(gòu)件整合到同一構(gòu)件，例如間隔物或蓋構(gòu)件中。如圖7所示，可以只將油箱9a整合到另一構(gòu)件中。更具體地，在圖7所示的示例中，對應(yīng)于每個軸承設(shè)置的外環(huán)間隔物沿軸向分成兩個部分，并且泵9b、噴嘴9c和驅(qū)動電路(未顯示)整合到外環(huán)間隔物4a的接近軸承的一側(cè)，此外，油箱9a在另一側(cè)整合到外環(huán)間隔物4b，并且油箱9a和泵9b通過沿軸向延伸的管9e連通。在該示例中，存在以下優(yōu)點，即，潤滑油可以通過拆卸外環(huán)間隔物4b而供給到油箱9a中，所述間隔物在其內(nèi)部整合有油箱9a。
此外，盡管該說明已經(jīng)給出了本發(fā)明應(yīng)用于心軸的示例，但是顯而易見的是，本發(fā)明可以應(yīng)用于具有除心軸以外的旋轉(zhuǎn)軸的各種設(shè)備，并且很明顯的是，本發(fā)明可以應(yīng)用于使用除徑向滾珠軸承以外的滾動軸承的設(shè)備。此外，很明顯的是，除了使用外環(huán)作為固定環(huán)的滾動軸承之外，本發(fā)明可以同樣應(yīng)用于使用內(nèi)環(huán)作為固定環(huán)的滾動軸承。
示例2圖8A是顯示了根據(jù)本發(fā)明的滾動軸承裝置的軸向剖視圖，圖9是沿圖8A中X-X直線所得的剖視圖。圖10A是沿軸承徑向觀察的典型剖視圖，顯示了設(shè)置在供油組件110上用于潤滑油供給的噴嘴109，所述供油組件110用在根據(jù)示例2的滾動軸承裝置中，圖10B是顯示了沿軸承圓周方向觀察的噴嘴109的視圖。
滾動軸承裝置由內(nèi)環(huán)101和外環(huán)102、多個滾動元件(滾珠103)以及供油組件110組成，所述內(nèi)環(huán)和外環(huán)作為滾道構(gòu)件，所述滾動元件設(shè)置在環(huán)形空間S中，所述環(huán)形空間S形成在所述內(nèi)環(huán)和外環(huán)的相對表面(滾道平面)之間，并且所述供油組件用于提供潤滑油。
供油組件110包括泵105、泵105的控制裝置106、儲存潤滑油的油箱107和電池108，它們都設(shè)置為容納于軸承的環(huán)形空間S中。控制裝置106、油箱107和電池108采用沿軸向觀察的幾乎圓弧形狀，并且連接到泵105上，從而作為整體組成環(huán)形組件構(gòu)件。供油組件110連接到軸承的相對表面的固定環(huán)側(cè)(在該示例中為外環(huán)102的內(nèi)周表面102x)。
根據(jù)示例2的滾動軸承裝置也由內(nèi)環(huán)101和外環(huán)102、多個滾珠103以及供油組件110組成，所述內(nèi)環(huán)和外環(huán)作為滾道構(gòu)件，所述滾珠設(shè)置在環(huán)形空間中，所述環(huán)形空間形成在所述內(nèi)環(huán)和外環(huán)的相對表面之間，并且所述供油組件用于提供潤滑油。
此外，供油組件110包括泵105、泵105的控制裝置106、用于儲存潤滑油的油箱107和電池108，該供油組件連接到軸承的相對表面的固定環(huán)側(cè)(外環(huán)102的內(nèi)周表面102x)，此外，噴嘴109設(shè)置在泵105的軸承中心側(cè)的端面上，所述噴嘴具有兩個孔109y和109y，孔109y和109y用于將潤滑油排向位于滾動元件附近的尖部109x。
根據(jù)示例2的滾動軸承裝置的特征在于，用于排出潤滑油的噴嘴109的孔109y和109y分別沿軸承的圓周方向形成。此外，沿軸承軸向的噴嘴尖孔109z由樹脂構(gòu)件111密封。
同樣在具有該結(jié)構(gòu)的滾動軸承裝置中，在軸承旋轉(zhuǎn)的情況下，氣流通過滾珠103的滾動沿圖中箭頭所示的方向在環(huán)形空間S內(nèi)產(chǎn)生(沿軸承的圓周方向)。但是，在該滾動軸承裝置中，孔109y和109y沿與氣流相同的軸承圓周方向設(shè)置，使得氣流可以穿過噴嘴109內(nèi)部。
因此，在根據(jù)示例2的滾動軸承裝置中，在噴嘴尖部109x中不產(chǎn)生負(fù)壓，從而可以防止?jié)櫥蛷谋?05中流出。此外，在將微型泵用于供油組件110的泵105的情況下，可以精確地控制要供給到環(huán)形空間S中的潤滑油量。
盡管人們最希望的是，待形成在噴嘴109上的孔109y應(yīng)當(dāng)沿軸承的圓周方向設(shè)置，如圖11A所示，但是本發(fā)明中噴嘴孔的方向不具體受限于此。此外，在孔109y沿除了軸承圓周方向之外的方向形成的情況下，如圖11B所示，由孔中心線A和位于噴嘴中心點0上的沿軸承圓周方向的切線L形成的角度α優(yōu)選地等于或小于75°，更優(yōu)選地等于或小于45°。本發(fā)明人已經(jīng)通過實驗證實，如果角度α等于或小于75°，則與孔形成在噴嘴端面上的情況相比，負(fù)壓大為降低。
在示例2中，在圓周方向上以預(yù)定間隔保持滾珠103的保持架104可以設(shè)置為如圖8B所示。在這種情況下，噴嘴109的尖部109x設(shè)置為將潤滑油供給到滾珠103或保持架104附近，如圖10C和10D所示。
此外，如圖8C和8D所示，供油組件110也可以設(shè)置在對應(yīng)于固定環(huán)(在這些示例中為外環(huán)102)的間隔物400上。同樣在該情況下，以與圖8A和8B相同的方式，噴嘴109的尖部109x設(shè)置為向如圖10A和10B所示的滾珠103附近(對于圖8C而言)和如圖10C和10D所示的滾珠103或保持架104附近(對于圖8D而言)供給潤滑油。
此外，如圖8E、8F和8G所示，中間構(gòu)件可以設(shè)置在所述間隔物400和固定環(huán)(在這些示例中為外環(huán)102)之間。該中間構(gòu)件起到墊片作用。也就是說，當(dāng)把所述中間構(gòu)件設(shè)置在所述間隔物400和固定環(huán)之間時，用于供給潤滑油的噴嘴尖部可以調(diào)節(jié)至適于供給相對于滾珠103而言少量潤滑油的位置。順便提及的是，所述中間構(gòu)件優(yōu)選由鋼(例如，SPCC)、黃銅(例如，C-2801P)和不銹鋼(例如，SUS304)制成。
圖8E顯示了環(huán)形中間構(gòu)件500設(shè)置在間隔物400和外環(huán)402之間的示例。在該示例中，中間構(gòu)件為環(huán)形。但是，中間構(gòu)件可以為C形，以使裝配容易。
圖8F顯示了三個中間構(gòu)件在圓周上以恒定間隔設(shè)置于所述間隔物400和外環(huán)402之間的示例。順便提及的是，盡管在圖8F中設(shè)置有三個中間構(gòu)件，但是毫無疑問，可以設(shè)置三個以上的中間構(gòu)件。在這種情況下，中間構(gòu)件優(yōu)選在圓周上以恒定間隔設(shè)置。
圖8G顯示了三個配合部分(連接凹部)405形成在間隔物400上，并且中間構(gòu)件500設(shè)置于其上。順便提及的是，盡管所述配合部分形成在所述間隔物上，但是連接凹部可以形成在外環(huán)402上。
當(dāng)然，圖8B和8G的結(jié)構(gòu)可以適當(dāng)?shù)乇舜私Y(jié)合。例如，圖8B所示保持架的特征可以與圖8E和8G所示示例相結(jié)合。
顯而易見的是，利用圖8B、8C、8E、8F和8G所示結(jié)構(gòu)，可以獲得與圖8A相同的效果。
示例3接下來，將對根據(jù)本發(fā)明的示例3進行描述。
圖12A是沿軸承徑向觀察的典型剖視圖，顯示了設(shè)置在供油組件110中用于潤滑油供給的噴嘴109，所述供油組件用在根據(jù)本發(fā)明的示例3的滾動軸承裝置中，圖12B是顯示了沿軸承圓周方向觀察的噴嘴109的視圖。
示例3不同于示例2之處在于，孔112y和112y沿軸承的圓周方向形成，并且具有由樹脂構(gòu)件111密封的尖端孔112z的圓柱形構(gòu)件112連接到噴嘴109的尖部109x上。這些孔112y通過在圓柱形構(gòu)件112的圓周表面上執(zhí)行線切割加工而形成。
類似地，利用該結(jié)構(gòu)，以與示例2相同的方法，在噴嘴尖部109x中不產(chǎn)生負(fù)壓，并且可以防止?jié)櫥蛷谋?05中流出。因此，同樣在根據(jù)示例3的滾動軸承裝置中，供給到軸承環(huán)形空間S中的潤滑油量沒有浪費。因此，可以獲得能夠長時間自動供給潤滑油的滾動軸承裝置。
在本發(fā)明中，形成在噴嘴尖部中的孔的數(shù)量和形狀以及形成它們的方法不限于這些示例，而且密封噴嘴尖的方法也是可選擇的。
在示例3中，在圓周方向上以預(yù)定間隔保持滾珠103的保持架104可以設(shè)置為如圖8B所示。在這種情況下，噴嘴109的尖部109x設(shè)置為將潤滑油供給到滾珠103或保持架104附近，如圖12C和12D所示。同樣在該示例中，如圖8C和8D所示，供油組件110還可以設(shè)置在鄰近固定環(huán)(在這些示例中為外環(huán)402)的構(gòu)件400上。同樣在該實施例中，如圖8E、8F和8G所示，中間構(gòu)件可以設(shè)置在間隔物400和固定環(huán)(在這些示例中為外環(huán)402)之間。
此外，軸承結(jié)構(gòu)及供油組件結(jié)構(gòu)不局限于這些示例，并且本發(fā)明可以廣泛地應(yīng)用于滾動軸承裝置，用于將潤滑油供給噴嘴插到滾動元件或保持架附近并且利用泵提供潤滑油。
示例4圖13A是沿軸承徑向觀察的典型剖視圖，顯示了設(shè)置在供油組件110中用于潤滑油供給的噴嘴109，所述供油組件用在根據(jù)示例4的滾動軸承裝置中，圖13B是顯示了沿軸承圓周方向觀察的噴嘴109的視圖。由于滾動軸承裝置的整體結(jié)構(gòu)與圖8A和9所示的示例2相同，故省略其詳細(xì)描述。
根據(jù)該示例的滾動軸承裝置也由內(nèi)環(huán)101和外環(huán)102、多個滾珠103以及供油組件110組成，所述內(nèi)環(huán)和外環(huán)作為滾道構(gòu)件，所述滾珠設(shè)置在環(huán)形空間S中，所述環(huán)形空間S形成在所述內(nèi)環(huán)和外環(huán)的相對表面之間，并且所述供油組件用于提供潤滑油。
此外，供油組件110包括泵105、泵105的控制裝置106、用于儲存潤滑油的油箱107和電池108，該供油組件連接到軸承的相對表面的固定環(huán)側(cè)(外環(huán)102的內(nèi)周表面102x)，此外，噴嘴109設(shè)置在泵105的軸承中心側(cè)處的端面上，所述噴嘴具有孔109y，該孔109y用于將潤滑油排至位于滾動元件附近的尖部109x。
根據(jù)該示例的滾動軸承裝置的特征在于，噴嘴尖部109x的端面形成為朝向氣流上游側(cè)敞開的斜面，所述氣流通過內(nèi)環(huán)和外環(huán)的相對旋轉(zhuǎn)在環(huán)形空間S內(nèi)產(chǎn)生。
同樣在具有該結(jié)構(gòu)的滾動軸承裝置中，在軸承旋轉(zhuǎn)的情況下，氣流通過滾珠103的滾動沿圖中箭頭所示的方向(沿軸承的圓周方向)在環(huán)形空間S內(nèi)產(chǎn)生。但是，在滾動軸承裝置中，噴嘴109的尖端形成為與氣流上游側(cè)相對的斜面。因此，氣流撞擊噴嘴109的內(nèi)周表面109z，使得潤滑油通過產(chǎn)生的風(fēng)壓壓入噴嘴109的管中。
因此，在根據(jù)該示例的滾動軸承裝置中，在噴嘴尖部109x中不產(chǎn)生負(fù)壓，從而可以防止?jié)櫥蛷谋?05中流出。此外，在將微型泵用于供油組件110的泵105的情況下，可以精確地控制要供給到環(huán)形空間S中的潤滑油量。
希望所述斜面(敞開表面)應(yīng)以如下方式形成在噴嘴109的尖端上，即噴嘴109的中心軸形成的角度α為10-80°。根據(jù)諸如旋轉(zhuǎn)速度的條件，本發(fā)明人通過實驗證實，噴嘴管中產(chǎn)生的負(fù)壓在角度α為60°時幾乎為零。
在示例4中，在圓周方向上以預(yù)定間隔用于保持滾珠103的保持架104可以設(shè)置為如圖8B所示。在這種情況下，噴嘴109的尖部109x設(shè)置為將潤滑油供給到滾珠103或保持架104附近，如圖13C和13D所示。同樣在該示例中，如圖8C和8D所示，供油組件110還可以設(shè)置在鄰近固定環(huán)(在這些示例中為外環(huán)402)的構(gòu)件400上。同樣在該實施例中，如圖8E、8F和8G所示，中間構(gòu)件可以設(shè)置在間隔物400和固定環(huán)(在這些示例中為外環(huán)402)之間。
示例5
接下來，將對根據(jù)本發(fā)明的示例5進行描述。
圖14A是沿軸承徑向觀察的典型剖視圖，顯示了設(shè)置在供油組件110中用于潤滑油供給的噴嘴109，所述供油組件用在根據(jù)本發(fā)明的示例5的滾動軸承裝置中，圖14B是顯示了沿軸承圓周方向觀察的噴嘴109的視圖。
示例5不同于示例4之處在于，用于朝向噴嘴109的孔109y引導(dǎo)氣流的構(gòu)件113(其在下文稱作″擋板構(gòu)件″)設(shè)置在噴嘴109的尖部109x上，所述氣流通過內(nèi)環(huán)和外環(huán)的相對旋轉(zhuǎn)在環(huán)形空間S中產(chǎn)生。
擋板構(gòu)件113為圓柱形，其中內(nèi)徑幾乎等于噴嘴109的外徑，并且傾斜切割端部上的開口，從而形成具有孔113y的敞開表面。此外，擋板構(gòu)件113利用例如粘合劑固定到噴嘴尖部109x上，并且所述敞開表面(斜面)朝向通過軸承相對旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的氣流的上游側(cè)。
類似的，通過該結(jié)構(gòu)，通過軸承旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的氣流撞擊擋板構(gòu)件113的內(nèi)周表面113z，從而以與示例4中相同的方式通過風(fēng)壓將潤滑油壓入噴嘴109的管中。因此，在根據(jù)該示例的滾動軸承裝置中，在噴嘴尖部109x中不產(chǎn)生負(fù)壓，從而可以防止?jié)櫥蛷谋?05中流出。
在示例5中，在圓周方向上以預(yù)定間隔保持滾珠103的保持架104可以設(shè)置為如圖8B所示。在這種情況下，噴嘴109的尖部109x設(shè)置為將潤滑油供給到滾珠103或保持架104附近，如圖14C和14D所示。同樣在該示例中，如圖8C和8D所示，供油組件110還可以設(shè)置在鄰近固定環(huán)(在這些示例中為外環(huán)402)的構(gòu)件400上。同樣在該實施例中，如圖8E、8F和8G所示，中間構(gòu)件可以設(shè)置在間隔物400和固定環(huán)(在這些示例中為外環(huán)402)之間。
示例6
在本發(fā)明中，設(shè)置在噴嘴109的尖部109x上的擋板構(gòu)件的形狀不局限于該示例。此外，開口不必為斜面，例如，可以提供擋板構(gòu)件114，其采用根據(jù)圖15所示的示例6的形狀。擋板構(gòu)件114為圓柱形，其中內(nèi)徑幾乎等于噴嘴109的外徑，并且矩形地切割一端上的開口，從而形成具有孔114y的敞開表面。此外，擋板構(gòu)件114利用例如粘合劑固定到噴嘴尖部109x上，并且所述敞開表面朝向通過軸承相對旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的氣流的上游側(cè)。類似地，通過擋板構(gòu)件114，氣流撞擊暴露的內(nèi)周表面114z，從而具有與示例5相同的優(yōu)點。
在示例6中，在圓周方向上以預(yù)定間隔保持滾珠103的保持架104可以設(shè)置為如圖8B所示。在這種情況下，噴嘴109的尖部109x設(shè)置為將潤滑油供給到滾珠103或保持架104附近，如圖15C和15D所示。同樣在該示例中，如圖8C和8D所示，供油組件110還可以設(shè)置在鄰近固定環(huán)(在這些示例中為外環(huán)402)的構(gòu)件400上。同樣在該實施例中，如圖8E、8F和8G所示，中間構(gòu)件可以設(shè)置在間隔物400和固定環(huán)(在這些示例中為外環(huán)402)之間。
示例7圖16A是沿軸承徑向觀察的典型剖視圖，顯示了設(shè)置在供油組件110中用于潤滑油供給的噴嘴，所述供油組件用在根據(jù)本發(fā)明的示例7的滾動軸承裝置中，圖16B是顯示了沿軸承圓周方向觀察的噴嘴109的視圖。由于滾動軸承裝置的整體結(jié)構(gòu)與圖8和9所示的示例2相同，故省略其詳細(xì)描述。
根據(jù)該示例的滾動軸承裝置也由內(nèi)環(huán)1和外環(huán)2、多個滾珠103、保持架4以及供油組件110組成，所述內(nèi)環(huán)和外環(huán)作為滾道構(gòu)件，所述滾珠設(shè)置在環(huán)形空間S中，所述環(huán)形空間S形成在所述內(nèi)環(huán)和外環(huán)的相對表面之間，所述保持架用于沿圓周方向以預(yù)定間隔保持這些滾珠103，所述供油組件用于提供潤滑油。
此外，供油組件110包括泵105、泵105的控制裝置106、用于儲存潤滑油的油箱107和電池108，該供油組件連接到軸承的相對表面的固定環(huán)側(cè)(外環(huán)2的內(nèi)周表面2x)上，此外，噴嘴211設(shè)置在泵105的軸承中心側(cè)處的端面上，所述噴嘴具有孔211c，用于將尖部211a中的潤滑油排出。
根據(jù)該示例的滾動軸承裝置的特征在于，直徑大于其他部分直徑的大直徑部分211d形成在用于供給潤滑油○的噴嘴211的尖部211a中。
同樣在具有該結(jié)構(gòu)的滾動軸承裝置中，在軸承旋轉(zhuǎn)的情況下，氣流通過滾珠103的滾動沿圖中箭頭指示的方向(沿軸承的圓周方向)在環(huán)形空間S內(nèi)產(chǎn)生。但是，在該滾動軸承裝置中，作為潤滑油容納部分的大直徑部分211d形成在噴嘴尖211上。因此，當(dāng)油從大直徑部分211d垂直向下滴落時，排出的潤滑油○不沿噴嘴底部211b的方向移動而是被收集。
因此，在根據(jù)該示例的滾動軸承裝置中，排出的潤滑油○能夠以最大效率穩(wěn)定地滴到滾珠103附近或保持架4附近。此外，提供的潤滑油不會浪費，從而可以利用少量潤滑油保持優(yōu)異的軸承潤滑性能。
設(shè)置在噴嘴211尖端上的潤滑油容納部分(大直徑部分211d)不必沿噴嘴211的圓周方向均勻地形成，而是可以采用在軸承中至少垂直向下膨脹(突出)的任何形狀。
在示例7中，在圓周方向上以預(yù)定間隔保持滾珠103的保持架104可以設(shè)置為如圖8B所示。在這種情況下，噴嘴109的尖部109x設(shè)置為將潤滑油供給到滾珠103或保持架104附近，如圖16C和16D所示。同樣在該示例中，如圖8C和8D所示，供油組件110還可以設(shè)置在鄰近固定環(huán)(在這些示例中為外環(huán)402)的構(gòu)件400上。同樣在該實施例中，如圖8E、8F和8G所示，中間構(gòu)件可以設(shè)置在間隔物400和固定環(huán)(在這些示例中為外環(huán)402)之間。
示例8和9接下來，將對根據(jù)本發(fā)明的示例8和9進行描述。
圖17A和18A是沿軸承徑向觀察的典型剖視圖，顯示了設(shè)置在供油組件110中用于潤滑油供給的噴嘴，所述供油組件用在根據(jù)本發(fā)明的示例8和9的滾動軸承裝置中，圖17B和18B是顯示了沿軸承圓周方向觀察的噴嘴的視圖。
示例8不同于示例7之處在于，用于收集作為油滴的排出的潤滑油的潤滑油容納部分通過將噴嘴尖端上的孔12c的直徑設(shè)定為大于另一部分中的內(nèi)周表面12y的直徑而形成。
此外，在示例9中，潤滑油容納部分通過安裝在噴嘴尖部109x上的環(huán)形構(gòu)件213形成。環(huán)形構(gòu)件213例如使用粘合劑固定到噴嘴109的外周表面109a上。
類似地，通過這些結(jié)構(gòu)，當(dāng)油滴從潤滑油容納部分(噴嘴尖部109x或環(huán)形構(gòu)件213)垂直向下滴落時，從泵105排出的潤滑油被收集，并且不沿噴嘴底部方向移動。因此，根據(jù)這些示例的滾動軸承裝置還可以穩(wěn)定地將排出的潤滑油滴入滾珠103附近。此外，提供的潤滑油沒有浪費，并且也可以利用少量潤滑油保持優(yōu)異的軸承潤滑性能。
在示例8和9中，在圓周方向上以預(yù)定間隔保持滾珠103的保持架104可以設(shè)置為如圖8B所示。在這種情況下，噴嘴1109的尖部109x設(shè)置為將潤滑油供給到滾珠103或保持架104附近，如圖17C、17D、18C和18D所示。同樣在該示例中，如圖8C和8D所示，供油組件110還可以設(shè)置在鄰近固定環(huán)(在這些示例中為外環(huán)402)的構(gòu)件400上。同樣在該實施例中，如圖8E、8F和8G所示，中間構(gòu)件可以設(shè)置在間隔物400和固定環(huán)(在這些示例中為外環(huán)402)之間。
同樣在這些示例中，設(shè)置在噴嘴尖端上的潤滑油容納部分不必沿噴嘴的圓周方向均勻地形成，而是優(yōu)選地采用在軸承中至少垂直向下突出的任何形狀。例如，除了所示的喇叭形之外，根據(jù)示例8的尖部109z的開口形狀可以包括沿噴嘴圓周方向的花瓣形和星形。
此外，軸承結(jié)構(gòu)及供油組件結(jié)構(gòu)不局限于示例2-9，并且本發(fā)明可以廣泛地應(yīng)用于滾動軸承裝置，用于將潤滑油供給噴嘴插到滾動元件或保持架附近并且利用泵提供潤滑油。
權(quán)利要求
1.一種滾動軸承裝置，包括一對滾道構(gòu)件，其同心設(shè)置并且在其間限定了環(huán)形空間；滾動元件，其設(shè)置在所述環(huán)形空間中；以及泵，其包括管形噴嘴，該管形噴嘴設(shè)置在所述環(huán)形空間內(nèi)或其附近，其中所述噴嘴的尖部設(shè)置在所述環(huán)形空間內(nèi)，以便向所述滾動元件附近提供潤滑油，以及其中，所述噴嘴設(shè)置有用于排出潤滑油的孔，所述潤滑油沿除了所述滾動軸承裝置的軸向和徑向之外的方向引導(dǎo)。
2.如權(quán)利要求1所述的滾動軸承裝置，還包括用于將所述滾動元件以預(yù)定間隔保持在所述環(huán)形空間中的保持架，所述噴嘴的尖部設(shè)置在所述環(huán)形空間中，以便向所述滾動元件或所述保持架附近提供潤滑油。
3.如權(quán)利要求1或2所述的滾動軸承裝置，其中所述噴嘴的孔形成在對應(yīng)于所述噴嘴的外周表面上的軸承的圓周方向的位置處。
4.一種滾動軸承裝置，包括一對滾道構(gòu)件，其同心設(shè)置并且在其間限定了環(huán)形空間；滾動元件，其設(shè)置在所述環(huán)形空間內(nèi)；和泵，其包括管形噴嘴，該管形噴嘴設(shè)置在所述環(huán)形空間內(nèi)或其附近，其中所述噴嘴的尖部設(shè)置在所述環(huán)形空間中，以便向所述滾動元件附近提供潤滑油，以及其中所述噴嘴的尖部具有開口，該開口具有朝向氣流上游側(cè)敞開的形狀，所述氣流通過所述滾道構(gòu)件的相對旋轉(zhuǎn)在所述環(huán)形空間內(nèi)產(chǎn)生。
5.如權(quán)利要求4所述的滾動軸承裝置，還包括用于將所述滾動元件以預(yù)定間隔保持在所述環(huán)形空間中的保持架，所述噴嘴的尖部設(shè)置在所述環(huán)形空間中，以便向所述滾動元件或所述保持架附近提供潤滑油。
6.如權(quán)利要求4或5所述的滾動軸承裝置，其中所述噴嘴的尖端的端面形成為朝向氣流上游側(cè)的斜面。
7.一種滾動軸承裝置，包括一對滾道構(gòu)件，其同心設(shè)置并且在其間限定了環(huán)形空間；滾動元件，其設(shè)置在所述環(huán)形空間內(nèi)；和泵，其包括管形噴嘴，該管形噴嘴設(shè)置在所述環(huán)形空間內(nèi)或其附近，其中所述噴嘴的尖部設(shè)置在所述環(huán)形空間內(nèi)，以便向所述滾動元件附近提供潤滑油，以及其中，所述噴嘴的尖部具有一構(gòu)件，其用于朝向所述開口引導(dǎo)氣流，所述氣流通過滾道構(gòu)件的相對旋轉(zhuǎn)而在所述環(huán)形空間中產(chǎn)生。
8.如權(quán)利要求7所述的滾動軸承裝置，還包括用于將所述滾動元件以預(yù)定間隔保持在所述環(huán)形空間中的保持架，所述噴嘴的尖部設(shè)置在所述環(huán)形空間中，以便向所述滾動元件或所述保持架附近提供潤滑油。
9.一種滾動軸承裝置，包括一對滾道構(gòu)件，其同心設(shè)置并且在其間限定了環(huán)形空間；滾動元件，其設(shè)置在所述環(huán)形空間內(nèi)；和泵，其包括管形噴嘴，該管形噴嘴設(shè)置在所述環(huán)形空間內(nèi)或其附近，其中所述噴嘴的尖部設(shè)置在所述環(huán)形空間內(nèi)，以便向所述滾動元件附近提供潤滑油，以及潤滑油容納部分，其形成在所述噴嘴的尖端上或所述尖端的附近，該潤滑油容納部分從所述噴嘴的外周表面至少垂直向下地突出。
10.如權(quán)利要求9所述的滾動軸承裝置，還包括用于將所述滾動元件以預(yù)定間隔保持在所述環(huán)形空間中的保持架，所述噴嘴的尖部設(shè)置在所述環(huán)形空間中，以便向所述滾動元件或所述保持架附近提供潤滑油。
11.如權(quán)利要求9或10所述的滾動軸承裝置，其中通過設(shè)置所述噴嘴的尖端附近的直徑大于其他部分的直徑而形成所述潤滑油容納部分。
12.如權(quán)利要求9或10所述的滾動軸承裝置，其中通過設(shè)置所述噴嘴的尖端的開口直徑大于其他部分的直徑而形成所述潤滑油容納部分。
13.如權(quán)利要求9或10所述的滾動軸承裝置，其中通過將環(huán)形構(gòu)件安裝在所述噴嘴的外周而形成所述潤滑油容納部分。
14.如權(quán)利要求1-13中任意一項所述的滾動軸承裝置，其中所述泵設(shè)置在間隔物上，該間隔物設(shè)置為鄰接環(huán)狀空間形間隔物，以及所述間隔物設(shè)置有位于該間隔物和所述滾道構(gòu)件之一之間的中間構(gòu)件。
15.如權(quán)利要求14所述的滾動軸承裝置，其中所述中間構(gòu)件為環(huán)形。
16.如權(quán)利要求14所述的滾動軸承裝置，其中所述中間構(gòu)件中的至少三個沿所述間隔物的圓周方向以恒定間隔設(shè)置。
17.如權(quán)利要求14所述的滾動軸承裝置，其中裝有所述中間構(gòu)件的配合部分形成在間隔物和所述滾道構(gòu)件中的至少一個上，所述配合部分與所述中間構(gòu)件形成接觸。
18.如權(quán)利要求14所述的滾動軸承裝置，其中所述中間構(gòu)件為C形。
19.一種滾動軸承裝置，包括一對滾道構(gòu)件，其同心設(shè)置并且在其間限定了環(huán)形空間；滾動元件，其設(shè)置在所述環(huán)形空間中；和泵，其包括管形噴嘴，該管形噴嘴設(shè)置在間隔物上，該間隔物設(shè)置在所述環(huán)形空間附近，其中所述噴嘴的尖部設(shè)置在所述環(huán)形空間中，以便向所述滾動元件附近提供潤滑油，以及所述間隔物設(shè)置有位于該間隔物和所述滾道構(gòu)件之一之間的中間構(gòu)件。
20.如權(quán)利要求19所述的滾動軸承裝置，還包括用于將所述滾動元件以預(yù)定間隔保持在所述環(huán)形空間中的保持架，所述噴嘴的尖部設(shè)置在所述環(huán)形空間中，以便向所述滾動元件或所述保持架附近提供潤滑油。
21.如權(quán)利要求19所述的滾動軸承裝置，其中所述中間構(gòu)件為環(huán)形。
22.如權(quán)利要求19所述的滾動軸承裝置，其中所述中間構(gòu)件中的至少三個沿所述間隔物的圓周方向以恒定間隔設(shè)置。
23.如權(quán)利要求19所述的滾動軸承裝置，其中裝有所述中間構(gòu)件的配合部分形成在間隔物和所述滾道構(gòu)件中的至少一個上，所述配合部分與所述中間構(gòu)件形成接觸。
24.如權(quán)利要求19所述的滾動軸承裝置，其中所述中間構(gòu)件為C形。
全文摘要
將用于吸入和排出用于儲存潤滑油的油箱內(nèi)潤滑油的泵整合到滾動軸承的外面，例如殼體內(nèi)用于容納滾動軸承的外環(huán)間隔物上，噴嘴在滾動軸承的固定環(huán)和滾動環(huán)之間的環(huán)形空間中敞開，在所述噴嘴中，潤滑油出口與泵的排出口連通以將排自泵的潤滑油提供給滾動軸承，通過使用通用滾動軸承降低成本，同時，完全或部分地不需要用于潤滑的外部裝置或管，以及消除了由壓縮空氣引起的噪音問題。
文檔編號F16N7/38GK101080582SQ200580042889
公開日2007年11月28日 申請日期2005年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月14日
發(fā)明者鈴木數(shù)也, 谷本清, 上野弘, 福田晉治 申請人:株式會社捷太格特