(57)【要約】【課題】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。【解決手段】転がり軸受１１と、潤滑剤供給機構５０とを備える。潤滑剤供給機構５０は、ハウジング２側に固定され、かつ内部に潤滑剤５５が貯留される潤滑剤貯留部５２を有し、外部に開口部５３を有する環状固定体５１と、環状固定体５１の開口部５３を塞いで取り付けられ、かつ潤滑剤貯留部５２内の潤滑剤５５を吸収して保持する弾性伸縮可能な弾性多孔質部材５８と、環状固定体５１の内周面に僅かな隙間を隔てて配設され、かつ回転軸１と一体に回転可能に設けられた回転体６１と、を備える。回転体６１の外周面には、同回転体６１の回転時に動圧を発生させる動圧発生部６２が形成される。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５５を転がり軸受１１に向けて流出させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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転がり軸受装置。
【請求項３】
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転がり軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１０１３８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明の実施例１に係る転がり軸受装置の軸方向断面図である。
【図２】同じく転がり軸受装置を拡大して示す軸方向断面図である。
【図３】同じく図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う横断面図である。
【図４】同じく回転体単体を示す正面図である。
【図５】この発明の実施例２に係る転がり軸受装置の軸方向断面図である。
【図６】動圧発生部の形状を面取り形状に形成した実施態様を示す説明図である。
【図７】動圧発生部の形状を凹湾曲形状に形成した実施態様を示す説明図である。
【図８】図８の（Ａ）は回転体の凹溝状部の軸方向両側を閉塞する閉塞鍔が回転体に一体に形成された実施態様を示す説明図であり、図８の（Ｂ）は、回転体の凹溝状部の軸方向両側を閉塞する閉塞鍔が回転体と別体に形成された実施態様を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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。
【実施例１】
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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）。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【実施例２】
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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）。
【符号の説明】
【００２６】
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
【図１】
2014105833.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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