(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定側軌道部材、回転側軌道部材および両軌道部材の間に介在する複数の転動体を有する転がり軸受と、潤滑油を貯留する潤滑油タンクと、転がり軸受の両軌道部材間の環状空間内で開口するノズルと、潤滑油タンク内の潤滑油をノズルに供給するポンプと、ポンプを駆動するポンプ駆動部とを備えた転がり軸受装置において、ノズルは、円筒状ノズル本体と、本体先端に突出状に設けられて潤滑油の粘性および表面張力を利用して潤滑油を保持する潤滑油保持部とからなり、潤滑油保持部は、複数の爪状の突出部によって形成され、複数の爪状の突出部の間の隙間からはみ出ようとして大きくなった複数の爪状の突出部に保持された油滴が転動体に接触するようになされていることを特徴とする転がり軸受装置。
【請求項２】
転動体は、玉であることを特徴とする請求項１の転がり軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、転がり軸受装置に関し、特に、潤滑機能を備えた転がり軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の転がり軸受装置として、従来、固定側軌道部材、回転側軌道部材および両軌道部材の間に介在する複数の転動体を有する転がり軸受と、潤滑油を貯留する潤滑油タンクと、転がり軸受の両軌道部材間の環状空間内で開口するノズルと、潤滑油タンク内の潤滑油をノズルに供給するポンプと、ポンプを駆動するポンプ駆動部とを備えたものが知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
この従来の転がり軸受装置では、ノズルを介して、潤滑油を滴下して、転がり軸受内を潤滑するようになっている。
【特許文献１】特開２００４−１０８３８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の転がり軸受装置では、両軌道部材間の環状空間内で開口するノズルから必要に応じて潤滑油を供給することにより、潤滑油の使用量が低減されているが、タンクの容量は限定されているので、使用量を減らしてより効率的に潤滑することが必要となっている。
【０００５】
この発明の目的は、効率的に潤滑ができるとともに、潤滑油の使用量の削減や軸受の回転トルクおよび発熱量の低減が図れ、環境負荷を低減することができる転がり軸受を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明による転がり軸受装置は、固定側軌道部材、回転側軌道部材および両軌道部材の間に介在する複数の転動体を有する転がり軸受と、潤滑油を貯留する潤滑油タンクと、転がり軸受の両軌道部材間の環状空間内で開口するノズルと、潤滑油タンク内の潤滑油をノズルに供給するポンプと、ポンプを駆動するポンプ駆動部とを備えた転がり軸受装置において、ノズルは、円筒状ノズル本体と、本体先端に突出状に設けられて潤滑油の粘性および表面張力を利用して潤滑油を保持する潤滑油保持部とからなり、潤滑油保持部は、複数の爪状の突出部によって形成され、複数の爪状の突出部の間の隙間からはみ出ようとして大きくなった複数の爪状の突出部に保持された油滴が転動体に接触するようになされていることを特徴とするものである。
【０００７】
この発明は、転がり軸受を効率的に潤滑しようとするものであり、潤滑油の粘性および表面張力を利用してノズルの先端に潤滑油の油滴を保持して、保持した油滴を所要部分に接触させるものである。
【０００８】
潤滑油保持部は、ノズル本体と一体とされてもよく、別体とされてもよい。
転がり軸受の所要部分とは、潤滑油を必要とする箇所のことで、転動体、回転側軌道部材の転動体近傍、保持器の転動体近傍などとされる。複数の爪状の突出部は、転がり軸受の所要部分に接触するようにノズル先端に取り付けられる。
【０００９】
転がり軸受は、例えば、アンギュラ玉軸受であるが、その他の形式の深溝玉軸受、ころ軸受などであってもよい。
【００１０】
ノズルは、ポンプに直接または導管を介して接続されてもよいし、ポンプも、潤滑油タンクに直接または導管を介して接続されてもよい。
【００１１】
潤滑油タンクは、好ましくは、転がり軸受内、例えば、固定側軌道部材である内輪の外周面や外輪の内周面に設置されるが、転がり軸受外に設置されてもよい。
【００１２】
ノズルの開口は、転がり軸受の転動体近傍または軌道部材近傍に臨まされる。
【００１３】
ポンプは、潤滑油タンクとノズルの間に設けられ、潤滑油を潤滑油タンクから吸引してノズルに供給する。
【００１４】
ポンプによってノズルに供給される潤滑油は、所定量（微量）に制御され、潤滑油は、その粘度が高いことから表面張力によって複数の爪状突出部間にほぼ球形の油滴状態で保持され、その油滴の一部が爪状突出部より突出させられる。この突出した油滴が転がり軸受の所要部分に接触することにより、転がり軸受の所要部分に潤滑油が供給される。
【００１５】
したがって、突出部先端と転がり軸受の潤滑剤必要箇所との間にわずかな隙間を設けておくことにより、突出部を転がり軸受に接触させることなく、油滴だけを潤滑剤必要箇所に接触させることができる。
また、潤滑油の油滴の一部が表面張力によって爪状突出部間の隙間からはみ出ることで、油滴が大きくなり、油滴が転がり軸受の潤滑を必要とする部分に接触しやすくなる。爪状突出部の数は、例えば、２つとされるが、これに限られるものではなく、３つ以上でもよい。爪状突出部は、例えば、円筒状ノズル本体の先端部を爪状突出部が残るように切除することによって形成することができる。各爪状突出部は、ノズル本体と同じ形状の円筒の一部（ストレート状）であってもよく、テーパ状とされてもよい。突出部同士の間隔は、油滴が大きくなるように適宜調整される。
【００１６】
この発明による転がり軸受装置において、転動体は、玉であることを特徴とするものである。
ポンプとしては、例えば、ノズルの一端がポンプ室内に入れられ、ダイヤフラムに圧電素子が取り付けられた、構造の簡単なダイヤフラム式ポンプが用いられる。この場合、圧電素子でダイヤフラムを脈動させることにより、潤滑油がタンクからノズルに送られる。ダイヤフラム式ポンプ以外に、噴射式ポンプ、ベーンポンプ、スクリューポンプ、ピエゾポンプなど種々のポンプが使用できる。
【００１７】
潤滑油タンクが転がり軸受内に設置される場合、ポンプは、潤滑油タンクの外面に接するように設置することができる。潤滑油タンクが転がり軸受外に設置される場合、ポンプは、転がり軸受の内外いずれに設置してもよい。ポンプを転がり軸受外に設置する場合、ノズルの長さが長すぎると、潤滑油が低温であれば、ポンプの動作回数を増やしても、ノズル内に滞留している潤滑油によって、ポンプにより発生した潤滑油の脈動が減衰し、潤滑油が吐出されにくくなる。そのため、ポンプは、転がり軸受の近傍に配置し、ノズルの長さが長くなりすぎないようにする。
【００１８】
ポンプ駆動部は、潤滑油供給量が一定になるようにポンプを制御する制御回路を備えている。ポンプ駆動部は、転がり軸受の内外いずれに設置されてもよいが、潤滑油タンクおよびポンプが転がり軸受内に設置される場合は、ポンプ駆動部も転がり軸受内に設置されるのが好ましい。
【００１９】
転がり軸受装置には、潤滑油の異常温度を知らせる警報器、転がり軸受内の潤滑油の過不足状態の監視装置などを組み込むことができる。
【発明の効果】
【００２０】
この発明の転がり軸受装置によれば、潤滑油が、潤滑を必要とする部分に供給されるため、回転により生じる遠心力によって、潤滑油が弾き飛ばされることを防ぐことができる。そのため、少ない量の潤滑油で効率的に潤滑できるので、潤滑油の使用量を削減でき、軸受の回転トルクおよび発熱量の低減が図れ、環境負荷を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、この発明の具体的な実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２２】
図１に本発明の第１実施形態を示す。以下の説明において、上下は、図面の上下を言うものとする。
【００２３】
図１において、転がり軸受装置は、転がり軸受(1)と、転がり軸受(1)に内蔵されている潤滑油タンク(2)と、潤滑油を転がり軸受(1)に供給するためのノズル(3)と、ノズル(3)に潤滑油を供給するポンプ(4)と、ポンプ(4)を駆動するポンプ駆動部(5)とから構成されている。
【００２４】
転がり軸受(1)は、内輪（回転側軌道部材）(11)が回転する玉軸受であり、外輪（固定側軌道部材）(12)と、内輪(11)と、内・外輪(11)(12)の間に周方向一定間隔に介在する複数の玉（転動体）(13)と、複数の玉(13)を円周等間隔に保持する保持器(14)とから構成される。内輪(11)および外輪(12)には、玉(13)を保持するための部分に加えて、タンク設置用延長部(11a)(12a)が形成されている。
【００２５】
潤滑油タンク(2)は、軸方向から見て円弧状をなし、外輪(12)のタンク設置用延長部(12a)の内周面下部に着脱可能に取り付けられている。
【００２６】
ポンプ(4)は、ダイヤフラムに圧電素子が取り付けられたダイヤフラム式ポンプであり、ノズル(3)の一端（基端）がポンプ室内に入れられている。
【００２７】
ノズル(3)は、細い円筒状をなし、ポンプ(4)から玉(13)へ伸びており、その先端に、潤滑油保持部材としての刷毛状部材(30)が設けられている。刷毛状部材(30)は、多数の細い糸により形成されており、ノズル(6)先端に接着剤で貼り付けられている。刷毛状部材(30)の先端は、玉(13)が移動する際に玉(13)に接触するように位置させられている。ポンプ(4)は、潤滑油タンク(2)から潤滑油を吸引し、ノズル(3)に潤滑油を供給する。ノズル(3)の先端に至った潤滑油は、刷毛状部材(30)に浸透し、同部材(30)に保持される。したがって、公転する玉(13)が刷毛状部材(30)設置位置を通過する際には、刷毛状部材(30)先端が玉(13)に接触し、これにより、潤滑油の供給が行われる。
【００２８】
ポンプ駆動部(5)には、ポンプ(4)の駆動および動作回数の制御を行うための制御回路が設けられている。
【００２９】
上記実施形態において、潤滑油が浸透可能な部材であればこれを刷毛状部材(30)に代わる潤滑油保持部材とすることができ、スポンジ、フェルトなどが潤滑油保持部材として使用される。
【００３０】
図２は、第１実施形態と異なる実施形態を示す。以下の説明において、第１実施形態と同じ構成には同じ符号を付してその説明を省略する。
【００３１】
図２において、転がり軸受装置は、転がり軸受(1)と、転がり軸受(1)に内蔵されている潤滑油タンク(2)と、潤滑油を転がり軸受(1)に供給するためのノズル(6)と、ノズル(6)に潤滑油を供給するポンプ(4)と、ポンプ(4)を駆動するポンプ駆動部(5)とから構成されている。
【００３２】
ノズル(6)は、細い円筒状をなし、ポンプ(4)から玉(13)へ伸びている本体(26)と、本体(26)先端に設けられた潤滑油保持部(27)とからなる。潤滑油保持部(27)は、２つの爪状突出部(27a)が本体(26)先端に対向状に配置されることにより形成されている。爪状突出部(27a)の先端は、玉(13)に接触しない範囲で極力玉(13)に接近するように位置させられている。ポンプ(4)は、潤滑油タンク(2)から潤滑油を吸引し、ノズル(6)の本体(26)に潤滑油を供給する。ノズル(6)の本体(26)先端に至った潤滑油は、爪状突出部(27a)間に存在する隙間からはみ出ようとして大きくなり、図３に示すように、ほぼ球形の油滴(D)の状態で保持される。したがって、公転する玉(13)が潤滑油保持部(27)近傍を通過する際には、油滴(D)が玉(13)に接触し、これにより、潤滑油の供給が行われる。
【００３３】
ノズル(6)の爪状突出部(27a)の先端は、潤滑油保持部(27)に保持された油滴(D)が、玉(13)に接触するように位置させられているが、潤滑油保持部(27)に保持された油滴(D)が内輪(11)または保持器(14)に接触するように位置させられていてもよい。また、潤滑油保持部(27)の形状は、潤滑油を油滴状態で保持可能な種々の形状に変更することができる。
【００３４】
上記各実施形態の転がり軸受装置では、転がり軸受(1)の玉(13)に対して直接潤滑油を塗りつけるので、この潤滑油が回転する玉(13)と内輪(11)および外輪(12)との間に行き渡りこれらの間を潤滑することができる。それによって、潤滑油の使用量を削減できるとともに、軸受(1)内の潤滑油も減少することができるため、軸受の回転トルクおよび発熱量の低減が図れ、環境負荷が低減できる。
【００３５】
なお、上記各実施形態では、固定側軌道部材を外輪(12)としているが、内輪(11)を固定側軌道部材にして外輪(12)を回転側軌道部材としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】図１は、この発明による転がり軸受装置の１実施形態を示す要部縦断面図である。
【図２】図２は、この発明による転がり軸受装置の他の実施形態を示す要部縦断面図である。
【図３】図３は、この発明による転がり軸受装置の油滴を保持した場合の要部拡大図である。
【符号の説明】
【００３７】
(1)           転がり軸受                                              
(2)           潤滑油タンク
(3)(6)       ノズル
(4)           ポンプ
(5)           ポンプ駆動部
(11)         内輪（回転側軌道部材）
(12)         外輪（固定側軌道部材）
(13)         玉（転動体）
(26)         ノズル本体
(27)         潤滑油保持部
(27a)         爪状突出部
(30)         刷毛状部材（潤滑油保持部材）
【図１】
0004692385.tif 000002
【図２】
0004692385.tif 000003
【図３】
0004692385.tif 000004