內除了潤滑油箱46以外還在圓周方向上容納有發電部41、充電部42、控制部43、驅動部44、泵45等。
[0058]作為發電部41，例如如圖8所示，可使用通過塞貝克效應進行發電的方式。即，在使用滾動軸承裝置10時，由于與旋轉體19 (參考圖1)的摩擦熱，內圈17和外圈18的溫度上升。由于外圈18通常組裝于機器殼體15，因此由于熱傳遞被散熱影響，在內外圈17、18之間產生溫度差。該溫度傳遞到各熱傳導體52、53，在塞貝克元件54的兩端面產生溫度差，從而進行基于塞貝克效應的發電。
[0059]設有貫通殼體主體24a的內周面和外周面的熱傳導體52、53，在這些熱傳導體52、53之間夾著塞貝克元件54而使用的情況下，在貫通殼體主體24a的外周面的熱傳導體52與外圈側套圈12b的內徑面相接的面，優選使用考慮到熱傳導性的粘接劑。此外，使外圈側的熱傳導體52的外徑與外圈套圈12b的內徑尺寸相同，使其緊密接觸以提高散熱效果。另一方面，內圈側的熱傳導體53的內徑不與內圈隔圈12a相接。如果可能的話，優選使外圈側與內圈側的熱傳導體52、53的體積相等。
[0060]此外，為了提高熱傳導率和緊貼性，在外圈套圈12b的內徑面與熱傳導體52之間、熱傳導體52與塞貝克元件54之間、塞貝克元件54與內圈側的熱傳導體53之間優選涂敷散熱脂等。散熱脂一般以硅為主要成分。此外，熱傳導體52、53使用熱傳導率高的金屬。例如可列舉銀、銅、金等，從成本方面考慮一般使用銅。此外，也可為以銅為主要成分的銅合金。或者，也可為以銅為主要成分的燒結合金。
[0061]由發電部41產生的電荷被儲存在蓄電池、電容器等充電部42中。電容器優選使用雙電層電容器(電容)。
[0062]如圖9所示，驅動部43例如具有軸承溫度傳感器47a、軸承旋轉傳感器47b、潤滑油剩余量傳感器47c、潤滑油溫度傳感器47d等傳感器。信號從這些傳感器輸入到CPU 51中，根據滾動軸承11的溫度及其旋轉狀況來對泵44進行自動控制，調整潤滑油的供給量。
[0063]泵45具有吸入潤滑油箱46內的潤滑油的吸入管45a和排出所吸入的潤滑油的排出管45b，從排出管45b的前端的排出噴嘴45c將潤滑油供給到滾動軸承11的固定側的套圈與旋轉側的套圈之間。
[0064]關于泵45的驅動時機，雖然可在充電部42的電容器中存儲了電力并達到一定電壓的時刻進行，但為了延長封入潤滑脂的滾動軸承11的潤滑壽命，延長直到需要進行維護的時間，優選為如下間隔。
[0065]例如，在達到驅動泵45所需的電壓的充電部42的充電時間比需要的潤滑油的供給時間早的情況下，如圖10所示，以在達到滿充電后增加規定時間的蓄電時間(延遲時間)、增大潤滑油的供應間隔的方式進行管理。
[0066]此外，為了增大潤滑油的供給間隔，也可以像圖11所示那樣進行管理，即在充電部42的電壓達到一定電壓后放電，之后再次充電，達到一定電壓后再次放電，通過反復進行該充電和放電，來增大潤滑油的供給間隔。
[0067]發電部41利用基于滾動軸承11的溫度差所發出的電，因此在滾動軸承11的內圈17的溫度高的情況下，溫度差變大，發電量增加，對充電部42的充電時間變短。相反地，在滾動軸承11的內圈17的溫度低的情況下，溫度差變小，發電量減少，對充電部42的充電時間變長。圖11表示滾動軸承11的內圈17的溫度差比圖12大、充電時間短的情況，圖12表示滾動軸承11的內圈17的溫度差小、充電時間長的情況。
[0068]這樣，由于滾動軸承11的內圈17的溫度差的不同，潤滑油的供給間隔發生變化。
[0069]一般地，在滾動軸承11的內部潤滑條件良好的情況下，滾動軸承11的內部溫度上升小，即使潤滑油的供給間隔變長也不會造成問題，相反地，在滾動軸承11的內部潤滑條件不太好的情況下，由于滾動軸承11的內部溫度上升大，因此優選縮短潤滑油的供給間隔。
[0070]因此，在利用基于滾動軸承11的溫度差進行發電而得到的電力的情況下，潤滑油的供給間隔自動地根據滾動軸承11的負載而變化，能夠始終良好地保持滾動軸承11的內部潤滑條件。
[0071]如上所述，在利用基于滾動軸承11的溫度差所發出的電的情況下，在由于與發電效率的關系而蓄電時間較短時，也可以在蓄電電壓達到一定值的時刻通過電阻器等放電，為泵45的驅動時機設置間隔。這種情況下，在對泵45進行驅動之前的期間反復進行充放電，通過該充放電的次數來管理泵45的驅動間隔。此外，也可以在蓄電電壓達到一定值的時刻通過定時功能為泵45的驅動時機設置間隔。這種情況下不反復進行如上所述的充放電。
[0072]此外，在潤滑脂封入型的滾動軸承11中，由于運行開始時能夠通過封入滾動軸承11的潤滑脂確保足夠的潤滑，因此可如圖13所示，在經過了由封入滾動軸承11的潤滑脂獲得的潤滑壽命(例如2萬小時)后開始初次潤滑油供給。這樣，通過延遲初次潤滑供給，延長了滾動軸承11的壽命，能夠使到需要進行維護的時間變長。
[0073]連接于泵45的吸入側的吸入管45a插入到潤滑油箱46內，吸引潤滑油箱46內的潤滑油。
[0074]另一方面，連接于排出側的排出管45b的前端連接有用于將潤滑油排出到滾動軸承內部的排出噴嘴45c。排出噴嘴45c的前端優選配置在軸承內外圈之間靠近內圈外周面的部分。此外，排出噴嘴45c的噴嘴孔的內徑尺寸可根據由基礎油的粘度所產生的表面張力與排出量的關系適當地設定。
[0075]此外，上述實施方式為內圈旋轉式。另外，將旋轉軸心作為橫軸，但也可以作為縱軸。進一步也可以組裝到機床主軸中。
[0076]附圖記號說明
[0077]10......軸承裝置
[0078]11......滾動軸承
[0079]12......隔圈
[0080]12a......內圈側隔圈
[0081]12b......外圈側隔圈
[0082]12c、12d......凹部
[0083]13......供油單元
[0084]14......旋轉軸
[0085]15......殼體
[0086]16......隔圈
[0087]17......內圈
[0088]18......外圈
[0089]19......滾動體
[0090]21......保持器
[0091]22......密封板
[0092]24......殼體
[0093]24a......殼體主體
[0094]24b......蓋體
[0095]24c......螺紋件
[0096]24d......凸條
[0097]25......貫通孔
[0098]26......潤滑油注入用針
[0099]27......針尖
[0100]28......潤滑油注入部
[0101]41......發電部
[0102]42......充電部
[0103]43......控制部
[0104]44......驅動部
[0105]45......泵
[0106]45a......吸入管
[0107]45b......排出管
[0108]45c……排出噴嘴
[0109]46......潤滑油箱
[0110]46a......袋體
[0111]46b……熱熔接部分
[0112]47a ?47d......傳感器
[0113]51......CPU
[0114]52,53......熱傳導體
[0115]54……塞貝克元件。
【主權項】
1.一種滾動軸承裝置，其特征在于: 將包括具有潤滑油排出口的潤滑油箱、從潤滑油箱吸入潤滑油并排出潤滑油的泵和用于驅動該泵的電源部的供油單元設置于滾動軸承內部或者設置于與滾動軸承鄰接的隔圈，其中， 間歇地進行所述泵的驅動。
2.如權利要求1所述的滾動軸承裝置，其特征在于: 用于驅動所述泵的電源部包括利用滾動軸承的內外圈的溫度差來發電的發電部和儲存該發電部的電力的充電部， 在充電部的電壓達到泵的驅動電壓的時刻驅動所述泵，進行潤滑油的供給。
3.如權利要求2所述的滾動軸承裝置，其特征在于: 從所述充電部的電壓達到泵的驅動電壓的時刻開始，將充電部的電壓保持一定時間后驅動所述泵，進行初次的潤滑油供給。
4.如權利要求2所述的滾動軸承裝置，其特征在于: 按規定次數反復進行所述充電部的充放電，之后驅動所述泵，進行初次的潤滑油供給。
5.如權利要求2所述的滾動軸承裝置，其特征在于: 在驅動所述泵并進行初次的潤滑油供給后，根據滾動軸承的運行時間，利用將充電部的電壓保持一定時間的計時器，控制泵的驅動間隔。
6.如權利要求2所述的滾動軸承裝置，其特征在于: 根據所述滾動軸承的運行時間，改變充電部的充放電反復次數，控制泵的驅動間隔。
【專利摘要】本發明的課題在于提供能夠長期持續穩定地進行對滾動軸承(11)的潤滑油補充供給的滾動軸承裝置(10)。滾動軸承裝置將包括具有潤滑油排出口的潤滑油箱(46)、從潤滑油箱(46)吸入潤滑油并排出潤滑油的泵(45)和用于驅動該泵(45)的電源部的供油單元設置在滾動軸承(11)內部或者設置在與滾動軸承鄰接的隔圈，且間歇地進行上述泵的驅動。用于驅動泵(45)的電源部包括利用滾動軸承(11)的內外圈的溫度差來發電的發電部(41)和儲存該發電部(41)的電力的充電部(42)，在充電部(42)的電壓達到泵(45)的驅動電壓的時刻驅動上述泵(45)。
【IPC分類】F16N7-32, F16C33-66
【公開號】CN104583622
【申請號】CN201380043849
【發明人】伊藤浩義, 大本郁
【申請人】Ntn株式會社
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2013年8月12日
【公告號】EP2886893A1, US20150240872, WO2014030559A1