JP2022158671A - 軸受装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 転がり軸受に潤滑用のオイルを供給するための具体的な構成の一例を開示する。【解決手段】 軸受装置１は、軌道輪１１と協働して潤滑油が充満するオイル溜空間３０を構成するオイル供給体２０を備える。オイル溜空間３０は、少なくとも転動体１２側が開放された空間である。これにより、当該軸受装置１では、オイル溜空間３０から転がり軸受１０に潤滑油が供給される。したがって、オイルジェット潤滑に比べて、潤滑油を転がり軸受１０全体に安定的に供給することが可能となり得る。延いては、当該軸受装置１であれば、高回転で回転する電動機のロータ軸やギヤ軸等の回転軸を安定的に支持することが可能となり得る。【選択図】図３

Description

本開示は、転がり軸受を備える軸受装置に関する。
例えば、特許文献１に記載の軸受装置では、転がり軸受に潤滑用のオイルを供給している。
特開２００７－２３１９８７号公報
本開示は、転がり軸受に潤滑用のオイルを供給するための具体的な構成の一例を開示する。
軸受装置は、例えば、以下の構成要件のうち少なくとも１つを備えることが望ましい。すなわち、当該構成要件は、環状の軌道輪（１１）及び複数の転動体（１２）を有する転がり軸受（１０）と、軌道輪（１１）の側面に配置され、複数の転動体（１２）及び当該軌道輪（１１）の軌道面に潤滑用のオイルを供給するためのオイル供給体（２０）であって、軌道輪（１１）と協働してオイルが充満するオイル溜空間（３０）を構成するオイル供給体（２０）とを備え、オイル溜空間（３０）は、少なくとも転動体（１２）側が開放された空間であることである。
これにより、当該軸受装置では、オイル溜空間（３０）から転がり軸受（１０）にオイルが供給される。したがって、例えば、特許文献１に記載されたオイルジェット潤滑に比べて、オイルが転がり軸受（１０）全体に安定的に供給され得る。延いては、当該軸受装置であれば、高回転で回転するモータ軸やギヤシャフト等の回転軸を安定的に支持することが可能となり得る。
因みに、上記各括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的構成等との対応関係を示す一例であり、本開示は上記括弧内の符号に示された具体的構成等に限定されない。
第１実施形態に係る軸受装置を示す図である。 第１実施形態に係る軸受装置の構造を示す図である。 第１実施形態に係る軸受装置の構造を示す一部拡大図である。 第１実施形態に係るオイル供給体を示す図である。 第２実施形態に係る軸受装置の構造を示す図である。
以下の「発明の実施形態」は、本開示の技術的範囲に属する実施形態の一例を示すものである。つまり、特許請求の範囲に記載された発明特定事項等は、下記の実施形態に示された具体的構成や構造等に限定されない。
なお、各図に付された方向を示す矢印及び斜線等は、各図相互の関係及び各部材又は部位の形状を理解し易くするために記載されたものである。したがって、本開示に示された発明は、各図に付された方向に限定されない。斜線が付された図は、必ずしも断面図を示すものではない。
少なくとも符号が付されて説明された部材又は部位は、「１つの」等の断りがされた場合を除き、少なくとも１つ設けられている。つまり、「１つの」等の断りがない場合には、当該部材は２以上設けられていてもよい。本開示に示された軸受装置は、少なくとも符号が付されて説明された部材又は部位等の構成要素、並びに図示された構造部位を備える。
（第１実施形態）
＜１．軸受装置の概要＞
本実施形態は、電動車両等の輸送機器に用いられる電動機に本開示に係る軸受装置の一例が適用されたものである。なお、本願に係る電動車両とは、電動機のみで走行可能な車両、及び電動機と内燃機関とを併用して走行可能な車両等をいう。
軸受装置１は、図１に示されるように、少なくとも１つ（本実施形態では、２つ）の転がり軸受１０、及び少なくとも１つのオイル供給体２０等を備える。なお、２つの転がり軸受１０は、同一の転がり軸受である。
すなわち、各転がり軸受１０は、環状の軌道輪１１、複数の転動体１２及び保持器（図示せず。）等を少なくとも有して構成されている。軌道輪１１は、複数の転動体１２が転がり接触する軌道面を構成する部材である。
各転動体１２は、軌道面に転がり接触する回転体である。なお、本実施形態に係る各転動体１２は、鋼球で構成され、かつ、軌道輪１１の中心軸線を中心とする仮想円上に配置されている。
本実施形態に係る軌道輪１１は、外輪１１Ａ及び内輪１１Ｂにて構成されている。外輪１１Ａは、転動体１２に対して径方向外側に配置されている。内輪１１Ｂは、転動体１２に対して径方向内側に配置されている。以下、外輪１１Ａ及び内輪１１Ｂを総称して軌道輪１１と記す。
保持器は、軌道輪１１の側面の両側に配置されている。すなわち、保持器は、軌道輪１１に対して２つ設けられている。当該各保持器は、各転動体１２の位置を保持して隣り合う転動体１２が接触することを規制する。なお、軌道輪１１の側面とは、軌道輪１１の中心軸線Ｌｏ（図２参照）と直交する仮想面に対向する面をいう。
オイル供給体２０は、軌道輪１１の側面に配置され、各転動体１２及び軌道面に潤滑用のオイル（以下、潤滑油という。）を供給するため部材である。なお、本実施形態に係るオイル供給体２０は、図２に示されるように、２つの転がり軸受１０の間に配置されて、当該転がり軸受１０の中心軸線Ｌｏ方向の位置を決めるスペーサとしての機能も兼ね備えている。
＜２．オイル供給体の詳細構造＞
本実施形態に係るオイル供給体２０は、図２に示されるように、中心線Ｌ１に対して略対称な構造である。つまり、オイル供給体２０は、紙面左側の転がり軸受１０に面する側の形状と紙面右側の転がり軸受１０に面する側の形状とが中心線Ｌ１に対して対称な形状である。
以下の説明は、オイル供給体２０のうち、主に紙面右側の転がり軸受１０に面する側の形状に関する説明である。
オイル供給体２０は、図３に示されるように、軌道輪１１及び転動体１２と協働してオイル溜空間３０（二点鎖線の斜線が付された部分）を構成する。オイル溜空間３０は、潤滑油が充満する空間であって、少なくとも軌道輪１１側、つまり転動体１２側が開放された空間である。
換言すれば、軌道輪１１及び転動体１２が配置された空間とオイル溜空間３０とは、直接的又は間接的に連通している。このため、オイル溜空間３０に充満している潤滑油は、軌道輪１１及び転動体１２が配置された空間に供給される。
本実施形態に係るオイル溜空間３０は、第１オイル溜空間３１及び第２オイル溜空間３２等を有して構成されている。第１オイル溜空間３１は、外輪１１Ａと内輪１１Ｂとの間に構成される環状の空間であって、転動体１２とオイル供給体２０とに面した空間である。
第２オイル溜空間３２は、オイル供給体２０に設けられた凹み部２１（図４参照）により構成されている。凹み部２１は、オイル供給体２０のうち軌道輪１１側に設けられ、当該軌道輪１１と反対向きに窪んだ環状の凹部である（図３参照）。
このため、本実施形態に係るオイル溜空間３０、つまり第１オイル溜空間３１及び第２オイル溜空間３２は、図３に示されるように、環状、かつ、全周に亘って転動体１２側が開放された空間となっている。
なお、第１オイル溜空間３１には、保持器（図示せず。）が配置されている。つまり、本実施形態に係るオイル溜空間３０は、中心線Ｌ１（図３参照）方向における保持器と軌道輪１１との隙間を介して間接的に転動体１２及び軌道面側に繋がっている。
オイル供給体２０の外周側には、図４に示されるように、オイル流入部２２及びオイル流出部２３それぞれが少なくとも１つずつ設けられている。オイル流入部２２は、凹み部２１、つまりオイル溜空間３０に潤滑油を供給する供給口である。
オイル流出部２３は、オイル溜空間３０内の潤滑油を排出させるための排出口である。なお、オイル流入部２２又はオイル流出部２３（本実施形態では、オイル流出部２３）には、オイル供給体２０の姿勢を保持するための姿勢保持部２４が設けられている。
姿勢保持部２４は、オイル供給体２０の外周面から径方向に突出した突起状の部位である。当該姿勢保持部２４が、モータハウジング（図示せず。）の凹部に嵌め込まれることにより、オイル供給体２０の姿勢が維持される。
本実施形態では、オイル供給体２０から排出された潤滑油は、フィルタ（図示せず。）にて濾された後、オイルクーラ（図示せず。）にて冷却される。そして、当該冷却された潤滑油は、再び、オイル供給体２０に供給される。
なお、本実施形態では、オイル流入部２２から供給された潤滑油は、内輪１１Ｂの回転に伴う巻き込み作用によりオイル溜空間３０内に供給される。このため、本実施形態では、比較的低い圧力にて潤滑油が供給されるとともに、回転速に応じた油量が自動的に供給され得る。
＜３．本実施形態に係る軸受装置の特徴＞
本実施形態に係る軸受装置１は、軌道輪１１と協働して潤滑油が充満するオイル溜空間３０を構成するオイル供給体２０を備え、かつ、オイル溜空間３０は、少なくとも転動体１２側が開放された空間である。
これにより、当該軸受装置１では、オイル溜空間３０から転がり軸受１０に潤滑油が供給される。したがって、例えば、特許文献１に記載されたオイルジェット潤滑に比べて、潤滑油を転がり軸受１０全体に安定的に供給することが可能となり得る。延いては、当該軸受装置１であれば、高回転で回転する電動機のロータ軸やギヤ軸等の回転軸を安定的に支持することが可能となり得る。
本実施形態に係るオイル溜空間３０は、環状の空間であって、かつ、全周に亘って転動体１２側が開放された空間である。これにより、本実施形態では、潤滑油を転がり軸受１０全体により安定的に供給することが可能となり得る。
本実施形態に係る軸受装置１では、オイル供給体２０のうち軌道輪１１側には、当該軌道輪１１と反対向きに窪んだ環状の凹み部２１が設けられ、かつ、当該凹み部２１は、オイル溜空間３０の少なくとも一部を構成する。これにより、凹み部２１が省略された構成と比較してオイル溜空間３０に充満する潤滑油の量が増えるため、潤滑油が転がり軸受１０全体により安定的に供給され得る。
さらに、オイル溜空間３０に充満する潤滑油の量が増えたことに伴い、当該オイル溜空間３０に充満する潤滑油の熱容量が増加するため、凹み部２１が省略された構成と比較して、高速回転に伴う軸受１０の焼き付きの抑制効果が高い。したがって、軸受装置１は、回転支持することのできる回転数域が広い。
（第２実施形態）
上述の実施形態に係るオイル溜空間３０は、第１オイル溜空間３１及び第２オイル溜空間３２に構成されていた。これに対して、本実施形態に係る軸受装置１では、第２オイル溜空間３２が廃止され、第１オイル溜空間３１のみにてオイル溜空間３０が構成されている。
このため、本実施形態に係るオイル供給体２０には、凹み部２１が設けられていない。なお、上述の実施形態と同一の構成要件等は、上述の実施形態と同一の符号が付されている。このため、本実施形態では、重複する説明は省略されている。
（その他の実施形態）
上述の実施形態に係る転がり軸受１０では、外輪１１Ａ及び内輪１１Ｂにて軌道輪１１が構成されていた。しかし、本開示はこれに限定されない。すなわち、当該開示は、例えば、外輪１１Ａ及び内輪１１Ｂのうちいずれか一方が廃止され、その廃止された輪がモータハウジング等を利用して構成されていてもよい。
上述の実施形態に係る転がり軸受１０は、アンギュラ玉軸受であった。しかし、本開示はこれに限定されない。すなわち、当該開示に係る転がり軸受は、例えば、ラジアル玉軸受、ラジアルころ軸受又は円錐ころ軸受等であってもよい。
上述の実施形態に係るオイル溜空間３０は、環状の空間であって、かつ、全周に亘って転動体１２側が開放されていた。しかし、本開示はこれに限定されない。すなわち、当該開示は、例えば、一部のみが転動体１２側に向けて開放された円弧状開口部を有する環状の空間であってもよい。
上述の実施形態に係るオイル供給体２０はスペーサを兼ねるものであった。しかし、本開示はこれに限定されない。すなわち、当該開示は、例えば、モータハウジングの一部がオイル供給体２０を兼ねるものであってもよい。
上述の実施形態では、２つの転がり軸受１０を有していた。しかし、本開示はこれに限定されない。すなわち、当該開示は、例えば、２つの転がり軸受１０のうちいずれか一方の転がり軸受のみであってもよい。
上述の実施形態において、保持器は軌道軸１１にして２つ設けられていた。しかし、本開示はこれに限定されない。すなわち、当該開示は、例えば、１つ設けられる場合であってもよい。保持器が軌道軸１１にして１つの場合であっても、上記実施形態と同様の効果が得られる。
上述の実施形態に係るオイル供給体２０は、中心線Ｌ１に対して略対称な構造であった。しかし、本開示はこれに限定されない。すなわち、当該開示は、例えば、中心線Ｌ１に対して非対称な構造であってもよい。
上述の実施形態に係る転動体１２は鋼球であった。しかし、本開示はこれに限定されない。すなわち、当該開示は、例えば、転動体１２が軌道輪１１と同様の素材である構成、又は転動体１２が軌道輪１１と異なる素材である構成でもよい。
さらに、本開示は、上述の実施形態に記載された開示の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されない。したがって、上述した複数の実施形態のうち少なくとも２つの実施形態が組み合わせられた構成、又は上述の実施形態において、図示された構成要件もしくは符号を付して説明された構成要件のうちいずれかが廃止された構成であってもよい。
１… 軸受装置 １０…軸受 １１… 軌道輪
１１Ａ… 外輪 １１Ｂ…内輪 １２… 転動体
２０… オイル供給体 ２１…凹み部
３０… オイル溜空間 ３１…第１オイル溜空間
３２… 第２オイル溜空間

Claims (4)

  1. 環状の軌道輪及び複数の転動体を有する転がり軸受と、
    前記軌道輪の側面に配置され、前記複数の転動体及び当該軌道輪の軌道面に潤滑用のオイルを供給するためのオイル供給体であって、前記軌道輪と協働して前記オイルが充満するオイル溜空間を構成するオイル供給体とを備え、
    前記オイル溜空間は、少なくとも前記転動体側が開放された空間である軸受装置。
  2. 前記オイル溜空間は、環状の空間であって、かつ、全周に亘って前記転動体側が開放されている請求項１に記載の軸受装置。
  3. 前記オイル供給体のうち前記軌道輪側には、当該軌道輪と反対向きに窪んだ環状の凹み部が設けられており、
    前記凹み部は、前記オイル溜空間の少なくとも一部を構成する請求項１又は２に記載の軸受装置。
  4. 前記オイル供給体は、前記転がり軸受の中心軸線方向の位置を決めるスペーサであることを請求項１ないし３のいずれか１項に記載の軸受装置。
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