JP2014105833A - Rolling bearing device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、転がり軸受とその転がり軸受に潤滑剤(グリース、潤滑油等)を供給する潤滑剤供給機構とを備えた転がり軸受装置に関する。 The present invention relates to a rolling bearing device including a rolling bearing and a lubricant supply mechanism that supplies a lubricant (grease, lubricating oil, etc.) to the rolling bearing.
転がり軸受と、その転がり軸受に対し潤滑剤を供給する潤滑剤供給機構とを備えた転がり軸受装置においては、例えば特許文献1に開示されている。
これにおいては、グリース保持部材(外輪間座)に保持されているグリースが、多孔質部材を通して玉軸受の内部に落下することで供給される。
A rolling bearing device including a rolling bearing and a lubricant supply mechanism that supplies a lubricant to the rolling bearing is disclosed in Patent Document 1, for example.
In this case, the grease held in the grease holding member (outer ring spacer) is supplied by dropping into the ball bearing through the porous member.
ところで、特許文献1に開示された転がり軸受装置においては、グリース保持部材のグリースの基油が多孔質部材に浸透してから落下し、玉軸受に供給される構造上、転がり軸受(回転軸)の回転速度に対応する量の基油(潤滑剤)を供給することが困難である。 By the way, in the rolling bearing device disclosed in Patent Document 1, the grease base oil of the grease holding member penetrates into the porous member and then drops and is supplied to the ball bearing, so that the rolling bearing (rotating shaft) is provided. It is difficult to supply an amount of base oil (lubricant) corresponding to the rotational speed of
この発明の目的は、前記問題点に鑑み、回転軸の回転速度に対応する量の潤滑剤を供給可能な転がり軸受装置を提供することである。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a rolling bearing device capable of supplying an amount of lubricant corresponding to the rotational speed of a rotating shaft.
前記課題を解決するために、この発明の請求項1に係る転がり軸受装置は、回転軸側に配設される内輪と、ハウジング側に配設される外輪と、前記内輪と前記外輪との間の環状空間に転動可能に配設される複数の転動体とを有する転がり軸受と、この転がり軸受に対し潤滑剤を供給する潤滑剤供給機構とを備えた転がり軸受装置であって、
前記潤滑剤供給機構は、前記ハウジング側に固定され、かつ内部に潤滑剤が貯留される潤滑剤貯留部を有し、外部に開口部を有する環状固定体と、
前記環状固定体の開口部を塞ぐようにして取り付けられ、かつ前記潤滑剤貯留部内の潤滑剤を吸収して保持する弾性伸縮可能な弾性多孔質部材と、
前記環状固定体の内周面に僅かな隙間を隔てて配設され、かつ前記回転軸と一体に回転可能に設けられた回転体と、を備え、
前記回転体の外周面には、同回転体の回転時に動圧を発生させる動圧発生部が形成され、
前記動圧発生部に発生する動圧によって前記弾性多孔質部材を弾性圧縮させて潤滑剤を前記転がり軸受に向けて流出させる構成にしてあることを特徴とする。
In order to solve the above problems, a rolling bearing device according to a first aspect of the present invention includes an inner ring disposed on the rotating shaft side, an outer ring disposed on the housing side, and between the inner ring and the outer ring. A rolling bearing device comprising a rolling bearing having a plurality of rolling elements that are rotatably arranged in the annular space, and a lubricant supply mechanism that supplies a lubricant to the rolling bearing,
The lubricant supply mechanism is fixed to the housing side, has a lubricant storage part in which lubricant is stored, and an annular fixed body having an opening on the outside,
An elastic porous member that is attached so as to close the opening of the annular fixed body and elastically stretchable to absorb and retain the lubricant in the lubricant reservoir;
A rotating body that is disposed on the inner peripheral surface of the annular fixed body with a slight gap therebetween, and that is rotatably provided integrally with the rotating shaft,
On the outer peripheral surface of the rotating body, a dynamic pressure generating portion that generates dynamic pressure when the rotating body rotates is formed,
The elastic porous member is elastically compressed by the dynamic pressure generated in the dynamic pressure generating portion so that the lubricant flows out toward the rolling bearing.
前記構成によると、回転軸の回転時には、回転軸と一体に回転する回転体の動圧発生部に動圧(空気の流れによる動圧)が発生する。この動圧によって弾性多孔質部材の内径側を押圧する。すると、弾性多孔質部材が弾性圧縮され、弾性多孔質部材に浸透されている潤滑剤が転がり軸受に向けて流出され、これによって転がり軸受に潤滑剤が供給される。
前記したようにして、回転軸と一体に回転する回転体の動圧発生部に発生する動圧によって、弾性多孔質部材を弾性圧縮させて潤滑剤を転がり軸受に供給する構造上、回転軸の回転速度に応じて潤滑剤を転がり軸受に供給することができる。
According to the above configuration, when the rotating shaft rotates, dynamic pressure (dynamic pressure due to the air flow) is generated in the dynamic pressure generating portion of the rotating body that rotates integrally with the rotating shaft. This dynamic pressure presses the inner diameter side of the elastic porous member. Then, the elastic porous member is elastically compressed, and the lubricant that has permeated the elastic porous member flows out toward the rolling bearing, whereby the lubricant is supplied to the rolling bearing.
As described above, the elastic porous member is elastically compressed by the dynamic pressure generated in the dynamic pressure generating portion of the rotating body that rotates integrally with the rotating shaft, and the lubricant is supplied to the rolling bearing. A lubricant can be supplied to the rolling bearing in accordance with the rotational speed.
請求項2に係る転がり軸受装置は、請求項1に記載の転がり軸受装置であって、
動圧発生部は、径方向における弾性多孔質部材との間で、回転方向に沿って、第1の空間と前記第1の空間よりも小さい第2の空間との組み合わせが形成される構成を有していることを特徴とする。
The rolling bearing device according to
The dynamic pressure generating portion has a configuration in which a combination of the first space and the second space smaller than the first space is formed along the rotational direction between the elastic porous member in the radial direction. It is characterized by having.
前記構成によると、径方向における弾性多孔質部材との間で、回転方向に沿って、第1の空間と前記第1の空間よりも小さい第2の空間との組み合わせが形成されることで、動圧発生部が容易に構成される。 According to the above configuration, a combination of the first space and the second space smaller than the first space is formed along the rotation direction between the elastic porous member in the radial direction. The dynamic pressure generator is easily configured.
請求項3に係る転がり軸受装置は、請求項1又は2に記載の転がり軸受装置であって、
弾性多孔質部材の内周面は、表面粗さが滑らかで気密性を有する被覆層で覆われていることを特徴とする。
The rolling bearing device according to claim 3 is the rolling bearing device according to
The inner peripheral surface of the elastic porous member is covered with a coating layer having a smooth surface roughness and airtightness.
前記構成によると、弾性多孔質部材の内周面に設けられた表面粗さが滑らかで気密性を有する被覆層によって回転体の動圧発生部に発生する動圧を安定よく良好に受けることができる。
このため、回転体の動圧発生部に発生する動圧によって弾性多孔質部材が圧縮不良なく効率よく弾性圧縮され、これによって転がり軸受に潤滑剤が良好に供給される。
According to the above configuration, the dynamic pressure generated in the dynamic pressure generating portion of the rotating body can be stably and satisfactorily received by the coating layer having a smooth and airtight surface roughness provided on the inner peripheral surface of the elastic porous member. it can.
For this reason, the elastic porous member is efficiently elastically compressed without compression failure by the dynamic pressure generated in the dynamic pressure generating portion of the rotating body, whereby the lubricant is satisfactorily supplied to the rolling bearing.
この発明を実施するための形態について実施例にしたがって説明する。 A mode for carrying out the present invention will be described in accordance with an embodiment.
この発明の実施例1を図1〜図3にしたがって説明する。
図1に示すように、転がり軸受装置は、転がり軸受11(図1ではアンギュラ玉軸受)と、この転がり軸受11に潤滑剤(グリース、潤滑剤等)を供給する潤滑剤供給機構50とを備える。
転がり軸受11は、回転軸1(例えば、工作機のスピンドル)の外周面に嵌込まれて配設される内輪20と、この内輪20の外周に環状空間を隔て、かつハウジング2に嵌込まれて配設される外輪30と、内輪20の外周面の内輪軌道面22と、外輪30の内周面の外輪軌道面32との間の環状空間に保持器45によって保持された状態で転動可能に配設された複数の転動体41(図1では玉)とを備える。
また、外輪30の一端面の内周部には、後述する弾性多孔質部材58から流出される潤滑剤を転がり軸受11内に向けて案内する切り欠き状の案内部33が形成されている。案内部33は潤滑剤がグリースである場合にはグリースを保持することができる。
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the rolling bearing device includes a rolling bearing 11 (angular ball bearing in FIG. 1) and a
The rolling
Further, a notch-
図2に示すように、潤滑剤供給機構50は、環状固定体51と、弾性多孔質部材58と、回転体61とを備える。
図1と図2に示すように、環状固定体51は、外輪30に隣接してハウジング2内に嵌込まれて配設(固定)され、これによって環状固定体51は外輪間座を構成している。また、環状固定体51の内径寸法は、外輪30の内径寸法と略同等に設定されている。
As shown in FIG. 2, the
As shown in FIGS. 1 and 2, the annular
図2と図3に示すように、環状固定体51の内部には、潤滑剤55が充填される潤滑剤貯留部52が環状に形成されている。そして、環状固定体51の端面(外輪30の端面に対向する側の端面)には、潤滑剤貯留部52を開口させる環状の開口部53が形成されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, a
図2と図3に示すように、弾性多孔質部材58は、耐熱性、耐油性を有する弾性圧縮可能な連続気泡の多孔質材料によって環状に形成され、環状固定体51の開口部53を塞ぐようにして環状固定体51の端面に接着剤によって取り付けられている。
そして、弾性多孔質部材58は、自由状態では、潤滑剤貯留部52内の潤滑剤55(グリースである場合には基油)が浸透し、弾性圧縮されることで潤滑剤を転がり軸受11に向けて流出させる。
また、この実施例1において、弾性多孔質部材58の内周面には、表面粗さが滑らかで気密性を有する被覆層59が貼り付けられ、これによって、弾性多孔質部材58の内周面が覆われることで、後述する回転体61の動圧発生部62に発生する動圧を安定よく良好に受ける。
なお、潤滑剤貯留部52を開口させる開口部53は円周方向に連続して環状に形成される他、周方向に断続的に複数個形成されてもよい。これに対応して、弾性多孔質部材58及び被覆層59は一つの環状層によって構成されたり、あるいは円周方向に複数個に分割されてもよい。この場合は、弾性多孔質部材58及び被覆層59が円周方向に複数個に分割された場合は、それぞれの弾性多孔質部材58が個別に弾性圧縮可能となり、応答性が向上する(潤滑剤がより一層供給しやすくなる)。
As shown in FIGS. 2 and 3, the elastic
In the free state, the elastic
In the first embodiment, a
In addition, the
図1と図2に示すように、回転体61は、環状固定体51及び弾性多孔質部材58の内周面に対向する位置において、内輪20に隣接して回転軸1の外周面に嵌込まれて配設(固定)され、これによって回転体61は内輪間座を構成している。
また、回転体61の外径寸法は、環状固定体51及び弾性多孔質部材58の内径寸法よりも小さく設定され、回転体61の外周面と環状固定体51及び弾性多孔質部材58の内周面との間には、環状の隙間が形成されている。
図3と図4に示すように、回転体61の外周面には、同回転体61の回転時に環状固定体51及び弾性多孔質部材58の内周面と協働して空気の動圧を発生させる単数又は複数の動圧発生部62が形成されている。そして、動圧発生部62に発生する動圧によって弾性多孔質部材58を内径側を押圧することで、弾性多孔質部材58を弾性圧縮させる。これによって、弾性多孔質部材58内に浸透された潤滑剤55を転がり軸受11に向けて流出させるように構成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the rotating
The outer diameter of the
As shown in FIGS. 3 and 4, air dynamic pressure is applied to the outer peripheral surface of the
動圧発生部62の具体的な構造について説明する。動圧発生部62は、径方向における環状固定体51及び弾性多孔質部材58の内周面との間で、回転方向に沿って、第1の空間100と、この第1の空間100よりも小さい第2の空間101との組み合わせが単数又は複数設けられるように、回転体61の外周面に凹部が形成されることで構成される。
この実施例1において、図3に示すように、動圧発生部62は、回転体61の外周に対し、回転方向前側が深く、後側に向かってしだいに浅く設定された凹溝状に形成されている。この凹溝状の部分(以下において、凹溝状部105と称する。この発明の凹部に相当する。)と環状固定体51及び弾性多孔質部材58の内周面との間の空間が第1の空間100に相当し、回転方向に隣り合う2つの凹溝状部105の間に配置されてこれらを繋ぐ頂部106と環状固定体51及び弾性多孔質部材58の内周面との間の空間が第2の空間101に相当する。つまり、回転体61の回転時には、動圧発生部62の回転方向後部近傍に空気の動圧が発生する。
具体的には、回転体61が回転することによって、第1の空間100における空気が、第1の空間100よりも小さい第2の空間101に向けて相対的に流れ込む。つまり、空気がくさびのように第2の空間101に流れ込むことによって、行き場を失った空気による動圧が発生し、第2の空間101を構成する頂部106と環状固定体51及び弾性多孔質部材58の内周面とに対して動圧が作用する。空気が第2の空間101に流れ込みやすくなるように、凹溝状部105は少なくとも回転方向における後側に向かって浅く傾斜して形成されることが好ましい。
A specific structure of the
In the first embodiment, as shown in FIG. 3, the dynamic
Specifically, as the rotating
この実施例1に係る転がり軸受装置は上述したように構成される。
したがって、回転軸1の回転時には、回転軸1と一体に回転する回転体61の動圧発生部62に動圧(空気の流れによる動圧)が発生する。この動圧によって弾性多孔質部材58の内径側を押圧する。すると、弾性多孔質部材58が弾性圧縮され、弾性多孔質部材58に浸透されている潤滑剤55が押し出され、この潤滑剤55が外輪30の案内部33に案内されて転がり軸受11内に流れる。これによって転がり軸受11に潤滑剤55が供給される。
前記したようにして、回転軸1と一体に回転する回転体61の動圧発生部62に発生する動圧によって、弾性多孔質部材58を弾性圧縮させて潤滑剤を転がり軸受11に供給する構造上、回転軸1が高速回転になるほど、これに同期(連動)して動圧発生部62に発生する動圧が高くなり、転がり軸受11に対する潤滑剤55の供給を多くすることができる。
The rolling bearing device according to the first embodiment is configured as described above.
Therefore, when the rotating shaft 1 rotates, dynamic pressure (dynamic pressure due to the flow of air) is generated in the dynamic
As described above, the elastic
また、回転体61の外周面に対する動圧発生部62の形状や個数を適宜に変更することによって、所望とする量の潤滑剤55を転がり軸受11に供給することが可能となる。
また、回転体61の外周面に複数の動圧発生部62を等間隔で配設することで、弾性多孔質部材58の内周面をバランスよく押圧することができる。
Further, it is possible to supply a desired amount of
In addition, by arranging the plurality of dynamic
また、この実施例1において、弾性多孔質部材58の内周面は、表面粗さが滑らかで気密性を有する被覆層59で覆われることで、回転体61の動圧発生部62に発生する動圧を安定よく良好に受けることができる。
このため、回転体61の動圧発生部62に発生する動圧によって弾性多孔質部材58が圧縮不良なく効率よく弾性圧縮され、これによって転がり軸受11に潤滑剤55を良好に供給することができる。
Further, in the first embodiment, the inner peripheral surface of the elastic
For this reason, the elastic
次に、この発明の実施例2を図5にしたがって説明する。
この実施例2においては、図5に示すように、内部にグリース等の潤滑剤55が充填される潤滑剤貯留部152を有する環状固定体151の内周面に、潤滑剤貯留部152を開口させる開口孔153が形成されている。また、環状固定体151の内周面には、弾性多孔質部材158が接着剤等よって貼り付けられている。
また、弾性多孔質部材58の内周面には、実施例1と同様にして表面粗さが滑らかで気密性を有する被覆層159が貼り付けられることが望ましい。
この実施例2のその他の構成は、実施例1と同様に構成されるため、同一構成部分に対し同一符号を付記してその説明は省略する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In the second embodiment, as shown in FIG. 5, the
Further, it is desirable that a
Since the other configuration of the second embodiment is configured in the same manner as the first embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted.
この実施例2に係る転がり軸受装置は上述したように構成される。
したがって、この実施例2においても、実施例1と同様にして、回転軸1と一体に回転する回転体61の動圧発生部62に発生する動圧によって、弾性多孔質部材158を弾性圧縮させて潤滑剤55を転がり軸受11に供給する構造上、回転軸1の回転速度に対応する量の潤滑剤を転がり軸受11に供給することができる。
The rolling bearing device according to the second embodiment is configured as described above.
Therefore, also in the second embodiment, similarly to the first embodiment, the elastic
なお、この発明は前記実施例1及び2に限定するものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の形態で実施することができる。
例えば、前記実施例1及び2においては、回転軸1と一体に回転する回転体61が一方向へ回転される場合に対し、動圧発生部62に動圧が発生するように構成したが、回転体が正逆いずれの方向へ回転した場合においても動圧発生部に動圧を発生させることも可能である。例えば、図6に示すように、回転体261の外周面を面取り加工して動圧発生部262を形成してもよい。この場合、面取り部は、その横断面の中心を通る径方向中心線に対して線対称の形状となる。そして、回転体261の外周縁(図6の二点鎖線で示す仮想外周縁)から視て、面取り部は回転方向前後両側が浅く、中央部に向かってしだいに深くなる。
また、図7に示すように、回転体361の外周面を面取り部に代えて凹湾曲状に加工して動圧発生部362を形成してもよい。この場合においても、凹湾曲状部は、その横断面の中心を通る径方向中心線に対して線対称の形状となる。そして、回転体361の外周縁(図7の二点鎖線で示す仮想外周縁)から視て、凹湾曲状部は回転方向前後両側が浅く、中央部に向かってしだいに深くなる。
図6と図7に示すように、回転体261の外周面の形状を変化させることによって、第1の空間の容積を適宜調節することができる。このようにして、発生する動圧の大きさを調節することができる。そして、動圧の大きさを調節することによって、潤滑剤の供給量を調節することができる。
また、前記実施例1及び2では、潤滑剤補給機構の潤滑剤貯留部52、152は、転がり軸受11に隣接する間座のうち、ハウジング2側に配設された外輪間座としての環状固定体51、151に設けられる場合を例示したが、このような形態に限らない。例えば、潤滑剤貯留部52、152は、ハウジング側に配設された外輪の一部に設けられてもよい。
また、前記実施例1及び2では、回転体61は、転がり軸受11に隣接する間座のうち、回転軸1側に配設される内輪間座として機能する位置に配設されたが、このような形態に限らない。例えば、回転体は回転軸側に配設される内輪と一体に設けられてもよい。
また、前記実施例1及び2では、凹溝状部105の軸方向における両側が開放された状態であるが、このような形態に限らない。
例えば、図8の(a)に示すように、回転体61の凹溝状部105の軸方向両側に位置する回転体61の部分に、凹溝状部105の軸方向両側を塞ぐ閉塞鍔61aが一体に形成される形態であってもよい。この場合、軸方向に空気が逃げることが抑えられるため、動圧をより一層確実に発生させることができる。
また、図8の(b)に示すように、閉塞鍔61bを回転体61とは 別体に形成して回転軸1の外周面に組み付けてもよい。この場合には回転体61と閉塞鍔61bとの製作が容易となる。但し、本実施形態では動圧を受ける面が小さくなることを抑制するため、閉塞鍔61a、61bはできるだけ薄く形成することが好ましい(図8の(a)及び(b)に示す閉塞鍔61a、61bの軸方向に肉厚は、説明の都合上、実際よりも厚く図示している)。
In addition, this invention is not limited to the said Example 1 and 2, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it can implement with a various form.
For example, in the first and second embodiments, the dynamic pressure is generated in the dynamic
Further, as shown in FIG. 7, the dynamic
As shown in FIGS. 6 and 7, the volume of the first space can be appropriately adjusted by changing the shape of the outer peripheral surface of the
In the first and second embodiments, the
In the first and second embodiments, the rotating
Moreover, in the said Example 1 and 2, although the both sides in the axial direction of the ditch | groove
For example, as shown in FIG. 8A, a blocking
Further, as shown in FIG. 8B, the closing
1 回転軸
2 ハウジング
11 転がり軸受
20 内輪
30 外輪
41 転動体
45 保持器
50 潤滑剤供給機構
51 環状固定体
52 潤滑剤貯留部
53 開口部
55 潤滑剤
58 弾性多孔質部材
61 回転体
62 動圧発生部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (3)
前記潤滑剤供給機構は、前記ハウジング側に固定され、かつ内部に潤滑剤が貯留される潤滑剤貯留部を有し、外部に開口部を有する環状固定体と、
前記環状固定体の開口部を塞ぐようにして取り付けられ、かつ前記潤滑剤貯留部内の潤滑剤を吸収して保持する弾性伸縮可能な弾性多孔質部材と、
前記環状固定体の内周面に僅かな隙間を隔てて配設され、かつ前記回転軸と一体に回転可能に設けられた回転体と、を備え、
前記回転体の外周面には、同回転体の回転時に動圧を発生させる単数又は複数の動圧発生部が形成され、
前記動圧発生部に発生する動圧によって前記弾性多孔質部材を弾性圧縮させて潤滑剤を前記転がり軸受に向けて流出させる構成にしてあることを特徴とする転がり軸受装置。 A rolling bearing having an inner ring arranged on the rotating shaft side, an outer ring arranged on the housing side, and a plurality of rolling elements arranged to roll in an annular space between the inner ring and the outer ring. And a rolling bearing device comprising a lubricant supply mechanism for supplying a lubricant to the rolling bearing,
The lubricant supply mechanism is fixed to the housing side, has a lubricant storage part in which lubricant is stored, and an annular fixed body having an opening on the outside,
An elastic porous member that is attached so as to close the opening of the annular fixed body and elastically stretchable to absorb and retain the lubricant in the lubricant reservoir;
A rotating body that is disposed on the inner peripheral surface of the annular fixed body with a slight gap therebetween, and that is rotatably provided integrally with the rotating shaft,
On the outer peripheral surface of the rotating body, one or a plurality of dynamic pressure generating portions that generate dynamic pressure when the rotating body rotates are formed,
A rolling bearing device comprising a structure in which the elastic porous member is elastically compressed by a dynamic pressure generated in the dynamic pressure generating portion and a lubricant flows out toward the rolling bearing.
動圧発生部は、径方向における弾性多孔質部材との間で、回転方向に沿って、第1の空間と前記第1の空間よりも小さい第2の空間との組み合わせが形成される構成を有していることを特徴とする転がり軸受装置。 The rolling bearing device according to claim 1,
The dynamic pressure generating portion has a configuration in which a combination of the first space and the second space smaller than the first space is formed along the rotational direction between the elastic porous member in the radial direction. A rolling bearing device comprising:
弾性多孔質部材の内周面は、表面粗さが滑らかで気密性を有する被覆層で覆われていることを特徴とする転がり軸受装置。 A rolling bearing device according to claim 1 or 2,
A rolling bearing device characterized in that the inner peripheral surface of the elastic porous member is covered with a coating layer having a smooth surface roughness and airtightness.
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CN111365374A (en) * | 2020-04-28 | 2020-07-03 | 洛阳吉琳星信息科技有限公司 | Bearing lubricating trace oil supply device for momentum wheel |
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