滚动轴承装置的制造方法_2

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图9是根据本发明的第四实施例的滚动轴承装置的剖面图;
[0039]图10是图9中所示的油脂贮存器构件的剖面图,并且示出与沿着图9中的线X-X截取的滚动轴承装置的剖面对应的面;
[0040]图1lA和图1lB是用于描述油脂中所包含的基础油的流动的视图;
[0041]图12A至图12C是用于以形成沟槽的顺序描述形成图10中所示的沟槽的过程的滚动轴承装置的剖面图;
[0042]图13是根据本发明的第五实施例的滚动轴承装置的剖面图;
[0043]图14A和图14B是用于描述油脂所包含的基础油的流动的视图;并且
[0044]图15A和图15B是用于以形成沟槽的顺序描述形成图13中所示的沟槽的过程的滚动轴承装置的剖面图。
【具体实施方式】
[0045]在下文中,参考附图对本发明的实施例给予详细描述。图1是根据本发明的第一实施例的滚动轴承装置I的剖面图。滚动轴承装置I是例如支撑机床的主轴2(由滚动轴承支撑)的装置。参照图1,滚动轴承装置I包括:滚动轴承3,该滚动轴承3由角接触球轴承构成;和油脂贮存器构件4,该油脂贮存器构件4作为本发明的间隔体的示例设置成与滚动轴承3相邻。
[0046]如图1中所示,滚动轴承3包括:内环5,该内环5外部地配合到主轴2 (即,配合到主轴2的外周);外环6,该外环6内部地配合到机床的壳体(未示出)(即,配合到机床的壳体的内周);多个滚动元件7,所述多个滚动元件7介于内环5与外环6之间;圆筒状保持器8,该保持器8将所述多个滚动元件7以给定的间隔保持在周向方向Y上;和密封件9,该密封件9密封在内环5与外环6之间的环状空间的在轴向方向X (主轴2的轴向方向)上的一端(图1中的右端,即,在与油脂贮存器构件4相反的一侧上的端部)。在图1中,角接触球轴承被用作滚动轴承3。然而,可以替代地使用深沟球轴承、圆柱滚子轴承、锥形滚子轴承等。
[0047]内环5具有内环滚道表面10,滚动元件7在该内环滚道表面10上滚动,并且该内环滚道表面10设置在内环5的外周的在轴向方向X上的中央部分处。此外,内环5具有第一密封沟槽11,该第一密封沟槽11设置在内环5的外周的在轴向方向X上的两端处。在轴向方向X上离开油脂贮存器构件4的一侧(图1中的右侧)上的第一密封沟槽11配合到密封件9的内周部分(密封唇缘)。外环6具有外环滚道表面12,滚动元件7在该外环滚道表面12上滚动,并且该外环滚道表面12设置在外环6的内周的在轴向方向X上的中央部分处。外环6具有第一密封沟槽13,该第二密封沟槽13设置在外环6的内周的在轴向方向X上的两端处。在轴向方向X上离开油脂贮存器构件4的一侧(图1中的右侧)上的第二密封沟槽13配合到密封件9的外周部分(密封唇缘)。
[0048]在轴向方向X上靠近油脂贮存器构件4的一侧(图1中的左侧)上的第二密封沟槽13用作贮存油脂G的环状沟槽14。环状沟槽14由环状台阶部分51构成,该环状台阶部分51在外环6的靠近油脂贮存器构件4的一侧上的端部处形成的。台阶部分51连接到外环滚道表面12。将用于初始润滑的油脂G事先填充在环状沟槽14中。
[0049]如图1中所示,油脂贮存器构件4包括:内环间隔体15,该内环间隔体15外部地配合到主轴2 ;外环间隔体16,该外环间隔体16包围内环间隔体15以在外环间隔体16与内环间隔体15之间形成环状空间17,并且该外环间隔体16内部地配合到机床的壳体(未示出);和油脂容纳环18,该油脂容纳环18布置在内环间隔体15与外环间隔体16之间的环状空间17中。内环间隔体15以与主轴2的外周表面接触的圆筒状形状形成。如图1中所示,外部地配合到主轴2的内环间隔体15被定位成内环间隔体15的在轴向方向X上的一侧上的端面(在图1中内环间隔体15的右端面)与内环5的端面接触。内环间隔体15以如下方式被定位,其中:具有彼此连接的内环5和内环间隔体15的圆筒体被夹在轴向方向X上的两侧上的间隔体Kl与K2之间。间隔体Kl和K2中的每一个均固定至主轴2。
[0050]外环间隔体16以有底圆筒状形状形成,该有底圆筒状形状一体地包括管状周壁19和环状板底壁20,该环状板底壁20从周壁19的在轴向方向上的一端上的周缘(图1中的右周缘)延伸到径向方向上的内侧。当外环间隔体16经由底壁20的中央开口而外部地配合到内环间隔体15时,环状空间17被限定在外环间隔体16与内环间隔体15之间,该环状空间17在环状空间17的与滚动轴承3对置的一侧上是敞开的,并且该环状空间17在环状空间17的与所述对置侧相反的一侧上被底壁20密封。注意,在下列描述中“外环间隔体16的轴向方向”将指示外环间隔体16的周壁19的轴向方向,并且对应于第一实施例中的主轴2的轴向方向X。
[0051]此外,如图1中所示,外环间隔体16定位成,外环间隔体16的在轴向方向上在滚动轴承3侧上的端面与外环6的端面接触。外环间隔体16借助于例如固定至壳体(未示出)的定位构件(未示出)而定位。油脂容纳环18 —体地包括:筒状部分21,该筒状部分21沿着内环间隔体15布置,该内环间隔体15形成环状空间17的内周表面;和环状板后侧凸缘部分22,该环状板后侧凸缘部分22从圆筒状部分21的在外环间隔体16的轴向方向上在与滚动轴承3相反的一侧(图1中的左侧)上的周缘延伸至径向方向上的外侧。油脂贮存器25由外环间隔体16的周壁19以及筒状部分21和后侧凸缘部分22限定,该油脂贮存器25具有大致U形截面形状并且具有与滚动轴承3对置的开口 24,该筒状部分21和后侧凸缘部分22构成油脂容纳环18。
[0052]后侧凸缘部分22形成为具有大致配合到环状空间17中的直径,使得当将油脂容纳环18放置在环状空间17中时,该后侧凸缘部分22的外周表面与外环间隔体16的周壁19接触。此外,筒状部分21具有环状壁表面23,该环状壁表面23的直径小于后侧凸缘部分22的直径。油脂贮存器25的内周由环状壁表面23限定。环状壁表面23的在外环间隔体16的轴向方向上在滚动轴承3侧上的端部与油脂容纳环18的与保持器8对置的对置端面18A相连续。此外,环状壁表面23的在外环间隔体16的轴向方向上在与滚动轴承3相反的一侧上的端部连接到后侧凸缘部分22。而且,环状壁表面23的全部区域由绕外环间隔体16的中心轴线的圆筒状表面构成。换言之,油脂贮存器25的内周在外环间隔体16的轴向方向上的截面图中具有线性形状,并且在油脂贮存器25的在外环间隔体16的轴向方向上在滚动轴承3侧上的径向尺寸与在油脂贮存器25的在外环间隔体16的轴向方向上在与滚动轴承3相反的一侧上的径向尺寸相同。
[0053]环状壁表面23的在外环间隔体16的轴向方向上在滚动轴承3侧上的端部(图1中的右端)位于滚动轴承3的内部即内环5与外环6之间的部分中,并且位于环状沟槽14的内区域处。由环状沟槽14和环状壁表面23的在轴向方向上在滚动轴承3侧上的端部限定的环状间隙形成开口 24,该开口 24作为根据本发明的流路的示例,该开口 24在油脂贮存器25与滚动轴承3的内部(环状沟槽14)之间提供连通。
[0054]此外,油脂贮存器构件4具有螺纹孔50,该螺纹孔50形成为跨越外环间隔体16的底壁20和油脂容纳环18的筒状部分21。当将螺栓27的螺纹部分与螺纹孔50的螺纹螺纹地接合时,油脂容纳环18被固定至外环间隔体16。当在外环间隔体16的径向方向上看时,螺纹孔50在位置上与油脂贮存器25部分地重叠。在后侧凸缘部分22中未设置螺纹孔50,在粗筒状部分21中设有螺纹孔50。因此,与在后侧凸缘部分22中设置螺纹孔50的情况相比,螺纹孔50的深度可以形成为较大。因此,允许与螺栓27的牢固固定。
[0055]已填充在油脂贮存器25和环状沟槽14中的油脂G可以包含作为增稠剂的尿素化合物、钡(Ba)复合皂、锂(Li)复合皂等并且包含作为基础油的酯、聚-α-烯烃等。由于必须将油脂G贮存在油脂贮存器25中以在长时间段内为滚动轴承3供应基础油,所以油脂G优选地在一定程度上具有粘性从而减缓流动。
[0056]图2是图1的主要部分的放大剖面图。将参照图2描述被填充在油脂贮存器25中的油脂G的基础油的流动。如图2中所示,在滚动轴承装置I中,用于初始润滑的油脂G填充在滚动轴承3的环状沟槽14中,同时用于补充的油脂G填充在油脂贮存器25中。环状沟槽14中的油脂G和油脂贮存器25中的油脂G彼此相接触。因此,当环状沟槽14中的油脂G的基础油随着滚动轴承3的操作被消耗时,被贮存在油脂贮存器25中的油脂G的基础油移动到滚动轴承3中。
[0057]在该情况下,如图2中的实心箭头所示,基础油在外环间隔体16的轴向方向上从油脂贮存器25的后侧流到开口 24。图3是用于描述根据参考模式的油脂G中所包含的基础油的流动的放大图。图1和图2的相应的部分的公共部分将由相同的附图标记和符号来指示,并且省略它们的描述。
[0058]图3所示的滚动轴承装置201包括将在下面描述的油脂容纳环218。油脂容纳环218 一体地包括:沿着内环间隔体15布置的圆筒状部分221 ;环状板后侧凸缘部分222,该环状板后侧凸缘部分222从圆筒状部分221的在外环间隔体16的轴向方向上在与滚动轴承(未示出)相反的一侧(图3中的左侧)上的周缘延伸到径向方向上的外侧;环状板供应侧凸缘部分233,该环状板供应侧凸缘部分233从圆筒状部分221的在外环间隔体16的轴向方向上在滚动轴承侧(图3中的右侧)上的周缘延伸至径向方向上的外侧。具有与滚动轴承对置的开口 224的一体式环状油脂贮存器225由外环间隔体16的周壁19以及构成油脂容纳环218的圆筒状部分221、后侧凸缘部分222和供应侧凸缘部分233限定。
[0059]在上文描述的油脂贮存器225中,如在图3中由实心箭头所示,基础油通常从外环间隔体16的轴向方向上的一侧(图3中的左侧)流到外环间隔体16的轴向方向上的另一侧(滚动轴承侧,即,图3中的右侧)。然而,在油脂贮存器225中在径向方向上比开口 224靠内的且在供应侧凸缘233附近的区域处,基础油在外环间隔体16的径向方向上沿着供应侧凸缘233的内壁从内侧向外侧流动。
[0060]当连续地使用图3中所示的滚动轴承装置201时,在开口 224附近可能发生油脂的破坏。作为发生油脂破坏的机制,本申请的发明人提出了下列机制。也就是说,从外环间隔体16的轴向方向上的一侧(图3中的左侧)流动至另一侧(图3中的右侧)的油脂以及从外环间隔体16的径向方向上的内侧流到外侧的油脂被引导以在油脂贮存器225的开口 224附近彼此交叉并干涉。这导致在开口 224处基础油的流动速度减小,这导致发生油脂的破坏。也就是说,本申请的发明人提出,在油脂贮存器225中基础油的流动顺畅性由于油脂容纳环218的供应侧凸缘部分233而变化,并且基础油的流动顺畅性的变化是造成油脂破坏的因素。
[0061]回头参照图2,在油脂容纳环18中,环状壁表面23将与保持器8对置的对置端面18A和后侧凸缘部分22彼此连接。此外,环状壁表面23的全部区域由圆筒状表面形成(构成)。在油脂贮存器25中的油脂G中所包含的基础油在油脂贮存器25中移动至流路24。由于环状壁表面23的全部区域由圆筒状表面构成,所以油脂贮存器25中的基础油沿着环状壁表面23仅在一个方向上流动。也就是说,在油脂贮存器25中可以避免基础油的流动顺畅性的变化。因此,可以有效地减少或防止油脂的破坏的发生。因此,油脂G中所包含的基础油可以在长时间段内连续地被供应至滚动轴承3,这使得可以在较长时间段内维持滚动轴承3的润滑性能。此外,由于仅需要将限定油脂贮存器25的环状壁表面23的全部区域形成为平坦表面,所以能够防止滚动轴承装置I的结构变复杂。
[0062]图4是根据本发明的第一实施例的变型例的滚动轴承装置的剖面图。在图4中所示的变型例中,油脂贮存器25的内周由环状壁表面23A限定。环状壁表面23A的在外环间隔
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