滚动轴承装置的制作方法

技术领域

本发明涉及具备轴承部、及向该轴承部供给微量的润滑油的供油单元的滚动轴承装置。

背景技术：

作为例如工作机械的主轴用轴承，使用滚动轴承。如图4所示，在工作机械的主轴装置具有的壳体90中，沿轴向设有多个滚动轴承91。在图4所示的主轴装置中，为了确保滚动轴承91的润滑性而采用油空气润滑。但是，在油空气润滑的情况下，空气消耗产生的运行成本增高。另外，需要油空气供给装置及空气清洁单元等附带设备，有时设备成本增高。

因此，作为用于向滚动轴承91进行供油的其他手段，已知例如日本特开2004-108388号公报公开的组装有供油单元的滚动轴承装置(以下称为轴承装置)。该轴承装置中，在滚动轴承的外圈的内周侧安装有供油单元，滚动轴承(轴承部)和供油单元成为一体。供油单元具备罐、泵等。罐积存润滑油。泵等将该罐内的润滑油向内圈与外圈之间的环状空间排出。

通过取代图4所示的工作机械的主轴装置所包含的滚动轴承91，而采用日本特开2004-108388号公报记载的轴承装置，能够消除进行油空气润滑时的成本相关的问题。

但是，具有供油单元的轴承装置成为收容在壳体90内的状态，该供油单元具备积存润滑油的罐。因此，在进行向该罐补给润滑油的维护的情况下，需要拆解图4所示的主轴装置，从壳体90取出轴承装置。因此，维护所需要的时间变长，可能对生产率造成影响。

技术实现要素：

本发明的目的之一在于，即使不从组装有滚动轴承装置的装置整体拆解而取出该滚动轴承装置，也能够进行润滑油的补给。

本发明的一方式的滚动轴承装置的构成上的特征在于，具备：轴承部，具有内圈、外圈、设置于所述内圈与所述外圈之间的多个滚动体、及保持多个所述滚动体的保持器；及供油单元，设置于在所述内圈与所述外圈之间形成的环状空间的轴向附近，且具有储存用于向该环状空间供给的润滑油的罐，其中，所述罐具有径向外侧的外壁，在该外壁的径向内侧形成的空间是储存所述润滑油的积存部，用于向所述积存部补给润滑油的供油孔贯通所述外壁而设置，该供油孔向径向外侧开口。

附图说明

前述及后述的本发明的特征及优点通过下面的具体实施方式的说明并参照附图而明确，其中，相同的标号表示相同的部件。

图1是滚动轴承装置的纵剖视图。

图2是图1所示的滚动轴承装置的横剖视图。

图3是表示供油单元的一部分的立体图。

图4是现有的主轴装置的纵剖视图。

具体实施方式

以下，说明本发明的滚动轴承装置的实施的一方式。图1是滚动轴承装置10的纵剖视图。本实施方式的滚动轴承装置10(以下称为轴承装置10)能够旋转地支承工作机械具有的主轴装置的主轴(轴7)。轴承装置10收容于主轴装置的轴承壳体8内。图1中，以双点划线示出轴承壳体8。轴承装置10具备轴承部20和供油单元40。

轴承部20具有内圈21、外圈22、多个球(滚动体)23、及保持这些球23的保持器24。内圈21由外嵌于轴7的圆筒状的构件构成。内圈21具有轴向一侧(图1中为右侧)的内圈本体部31、及轴向另一侧(图1中为左侧)的内圈延长部32。在内圈本体部31的外周形成有轨道槽(以下称为内圈轨道槽25)。本实施方式中，内圈本体部31和内圈延长部32为一体不可分的，但也可以是分体的。在设为分体的情况下，内圈延长部32为短圆筒形状的衬圈。

外圈22由固定于轴承壳体8的内周面的圆筒状的构件构成。外圈22具有轴向一侧(图1中为右侧)的外圈本体部35、及轴向另一侧(图1中为左侧)的外圈延长部36。在外圈本体部35的内周形成有轨道槽(以下称为外圈轨道槽26)。本实施方式中，外圈本体部35和外圈延长部36为一体不可分的，但也可以是分体的。在设为分体的情况下，外圈延长部36为短圆筒形状的衬圈。

球23介于内圈21(内圈本体部31)与外圈22(外圈本体部35)之间，在内圈轨道槽25及外圈轨道槽26滚动。保持器24由环状的构件构成，沿周向形成有多个兜孔27。在各兜孔27中收容有一个球23。由此，保持器24能够沿周向并排保持多个球23。

在内圈本体部31与外圈本体部35之间形成有第一环状空间11。在内圈延长部32与外圈延长部36之间形成有第二环状空间12。第一环状空间11与第二环状空间12连续。在第一环状空间11中设有球23及保持器24。在第二环状空间12中设有供油单元40。构成第二环状空间12的内圈延长部32及外圈延长部36成为收容供油单元40具有的后述的罐42的框体37。

本实施方式中，内圈21与轴7一起相对于外圈22旋转。因此，供油单元40紧贴嵌合而安装于外圈延长部36的内周面。相对于此，在内圈延长部32的外周面与供油单元40(后述的环状的保持器41)的内周面之间设有微小间隙。由此，不会由于供油单元40而阻碍内圈21的旋转。

图2是图1的A-A向视的剖视图。供油单元40作为整体具有圆环形状。供油单元40具备保持器41、罐42、及泵43。供油单元40还还具备电路部44及电源部45。

保持器41例如为树脂制的环状构件。保持器41具有短圆筒状的内壁46、短圆筒状的外壁47、多个分隔壁48a、48b、48c、48d、侧壁48e、48f(参照图1)。多个分隔壁48a、48b、48c、48d设于这些内壁46与外壁47之间。通过这些壁，如图2所示，沿周向形成多个空间K1、K2、K3。

本实施方式中，由第一空间K1构成罐42，在第二空间K2中容纳泵43，在第三空间K3中容纳电路部44及电源部45。由此，包括保持器41、罐42、泵43、电路部44、电源部45的供油单元40作为一体而构成。该供油单元40安装于外圈延长部36而与轴承部20成为一体。如图1所示，设于第二环状空间12的供油单元40成为设于第一环状空间11的轴向附近的构成。

图1中，罐42积存用于向第一环状空间11供给的润滑油3，具有积存润滑油3的积存部49。本实施方式中，如图2所示，由内壁46的一部分、外壁47的一部分、分隔壁48a、48b、及侧壁48e、48f(参照图1)包围的空间成为积存部49。此外，侧壁48e也可以是能够拆卸的。

罐42在其一部分具有使积存部49的润滑油3向泵43流出的流出部51(参照图2)。该流出部51和泵43(未图示)通过流路而连接。在罐42内也可以设有保持润滑油3的保持体(例如毛毡或海绵)。由以上，罐42积存润滑油3，并且能够将积存的润滑油3向泵43供给。

图1中，泵43用于将从罐42供给的润滑油3向第一环状空间11排出。本实施方式的泵43具有压电元件55。通过该压电元件55进行动作，使泵43的内部空间54a的容积变化，能够使该内部空间的润滑油3从喷嘴50排出。

图2中，电源部45具有发电部45a和二次电池部45b。发电部45a具有通过内圈21旋转而能够发电的构成。发生的电力蓄积于二次电池部45b。电路部44由包括被编程的微型计算机的基板电路构成，相对于泵43发出控制信号(驱动信号)。即，电路部44相对于压电元件55提供驱动电力(施加规定的电压)。

对罐42进行进一步说明。图1中，罐42如前所述具有径向外侧的外壁47等。在该外壁47的径向内侧形成的空间成为积存润滑油3的积存部49。在该外壁47设有供油孔60。供油孔60是例如在维护时能够用于向积存部49补给润滑油3的孔，沿径向贯通外壁47。因此，供油孔60成为向径向外侧开口的构成。

本实施方式的轴承装置10如前所述，具有内圈延长部32及外圈延长部36。这些内圈延长部32及外圈延长部36分别成为收容供油单元40的罐42的框体37。在外侧的框体37(外圈延长部36)的周壁37a上形成有贯通孔61(参照图3)。图3是示出供油单元40的一部分的立体图。

如图1及图3所示，贯通孔61沿径向贯通框体37的周壁37a而设置。贯通孔61向径向外侧开口。贯通孔61(的直径)比供油孔60大，供油孔60在贯通孔61的范围内开口。即，贯通孔61成为用于使供油孔60的径向外侧的开口60a露出的孔。在以下，将由贯通孔61的内周面包围的区域称为供油单元40的“径向外侧空间52”。该径向外侧空间52通过供油孔60与积存部49连接。

本实施方式中，将构成罐42的保持器41收容于框体37(外圈延长部36)，而将供油单元40组装于轴承装置10。此时，需要在贯通孔61的范围使供油孔60开口。因此，如前所述，贯通孔61比供油孔60大，因此在组装时，容易在贯通孔61的范围使供油孔60开口。能够设供油孔60的直径为例如1mm以下。相对于此，能够使贯通孔61的直径为供油孔60的直径的例如10倍。

图1中，形成有贯通孔61的外圈延长部36(框体37)设于轴承壳体8的内周侧。该轴承壳体8上，形成有沿径向贯通的螺纹孔8a。该螺纹孔8a中能够拆装地安装有塞柱(栓构件)8b。虽然未图示，但螺纹孔8a在轴承壳体8的外周面开口。该开口向主轴装置的外部露出。在塞柱8b安装于螺纹孔8a的状态下，所述径向外侧空间52处于被封闭的状态。若拆下塞柱8b，则所述径向外侧空间52成为敞开的状态。此外，即使在安装有塞柱8b的状态下，所述径向外侧空间52也不是密闭的空间，外部空气能够从间隙流入。螺纹孔8a(的直径)比贯通孔61大，贯通孔61在螺纹孔8a的范围内开口。即，螺纹孔8a成为用于使贯通孔61的径向外侧的开口61a露出的孔。

根据以上的构成，在主轴装置(轴承装置10)的维护时，通过拆下塞柱8b，能够在螺纹孔8a及贯通孔61的内侧使供油孔60的开口60a面对主轴装置的外部。通过供油孔60，能够向积存部49补给润滑油3。能够通过注射器进行该补给。因此，即使不从组装有轴承装置10的主轴装置整体拆解轴7等而取出轴承装置10(供油单元40)，也能够向罐42补给润滑油3。因此，润滑油3的补给的维护变得容易。

本实施方式的供油单元40中，在罐42设有将积存部49和罐42的外部连接的空气孔62。本实施方式中，在罐42的外壁47设有空气孔62。该空气孔62兼用作供油孔60。根据该空气孔62，成为积存部49和所述径向外侧空间52被连接的构成。因此，若长期使用轴承装置10，则罐42内的润滑油被消耗而积存部49变空。但是，能够利用空气孔62防止润滑油3从罐42流出所引起的积存部49的负压的产生。为了尽可能地防止异物进入罐42内、或润滑油3从罐42内泄漏，优选在罐42上不较多地设置孔。根据本实施方式，由于兼用空气孔62和供油孔60，因此不必在罐42上较多地设置孔。

本实施方式的轴承装置10具有使开口有供油孔60的径向外侧空间52与第一环状空间11连通的流路39。图1所示的流路39由在第一环状空间11侧在外壁47与框体37的周壁37a之间形成的直线状的槽构成。此外，该槽形成于外壁47，但也可以形成于周壁37a。流路39的一端在径向外侧空间52开口，另一端在第一环状空间11开口。因此，气体从第一环状空间11向径向外侧空间52的通过变得自由。而且，气体从第一环状空间11通过径向外侧空间52及空气孔62(供油孔60)向积存部49的通过变得自由。

该流路39具有如下的功能。即，在设有轴承装置10的工作机械的主轴装置中，为了防止异物向轴承部20的浸入，而向轴承部20的轴向一侧(图1中为右侧)供给吹扫气体。于是，第一环状空间11的压力(内压)上升，存在由于内圈21的转速的变动而第一环状空间11的压力在短期间内变动的情况。相对于此，假设未形成所述流路39的情况下，气体不能在第一环状空间11与积存部49之间自由流动。积存部49的压力(内压)不能在短期间内变化(即，不能追随环状空间11的压力变动)。这样，若相对于积存部49的压力不变化的情况，第一环状空间11的压力在短期间内变动而增高，即，润滑油3的排出侧的压力比积存部49的压力高，则有时由于该压力差而润滑油3从罐42及泵43向第一环状空间11的供给受损。

但是，本实施方式中，成为通过流路39将积存部49与第一环状空间11连通的构成。在它们之间气体能够自由流动，即使在第一环状空间11产生压力变动，也能够消除与积存部49之间的压力差。即，根据流路39，能够防止压力差引起的润滑油3的供给不良。

特别是在本实施方式中，流路39由在第一环状空间11侧在罐12的外壁47与框体37(外圈延长部36)之间形成的槽构成。因此，流路39为简单的构成。将第一环状空间11和径向外侧空间52连接的流路39较短即可。由此，积存部49的压力相对于第一环状空间11的压力变动的追随性提高。

如以上所公开的实施方式在全部方面为例示而不是限制性的。即，本发明的滚动轴承装置10不限于图示的方式，在本发明的范围内也可以为其他的方式。例如，前述实施方式中，对内圈21为旋转圈而外圈22为固定圈的情况进行了说明。但是，外圈22也可以为旋转圈，内圈21也可以为固定圈。该情况下，供油单元40被固定于内圈21。对供油单元40在保持器41内具备电路部44及电源部45的情况进行了说明。但是，电路部44及电源部45的双方或一方也可以设于保持器41的外部。该情况下，保持器41内的泵43和保持器41的外部通过电缆连接。轴承部20也可以为球轴承以外的轴承，也可以为使滚动体为滚子(圆筒滚子或圆锥滚子)的滚子轴承。

根据本发明，即使不从组装有滚动轴承装置的装置整体拆解而取出该滚动轴承装置，也能够向罐补给润滑油，润滑油的补给的维护变得容易。