軸受装置及びこれを備える回転軸装置
【課題】密封装置で密封してグリース潤滑する軸受を高速回転で使用する場合に、転走部の油膜切れを防止することができる軸受装置及びこれを備える回転軸装置を提供する。
【解決手段】内輪２２と、外輪２１と、内輪２２と外輪２１の間に配置される複数の玉２３と、玉２３を保持する保持器２４と、内輪２２と外輪２１の軸方向端部に配置される環状の密封装置２９と、内輪２２と外輪２１と密封装置２９とによって囲まれる空間に封入されたグリースと、から構成される軸受装置において、密封装置２９に振動を付与する少なくとも１個のピエゾアクチュエータ６１と、ピエゾアクチュエータ６１の振動を制御する制御部７２と、を備える。
【解決手段】内輪２２と、外輪２１と、内輪２２と外輪２１の間に配置される複数の玉２３と、玉２３を保持する保持器２４と、内輪２２と外輪２１の軸方向端部に配置される環状の密封装置２９と、内輪２２と外輪２１と密封装置２９とによって囲まれる空間に封入されたグリースと、から構成される軸受装置において、密封装置２９に振動を付与する少なくとも１個のピエゾアクチュエータ６１と、ピエゾアクチュエータ６１の振動を制御する制御部７２と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、グリース潤滑の軸受装置及びこれを備える回転軸装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
工作機械の主軸などに用いられる回転軸装置には、主軸を回転自在に支持するための軸受がその内部に組み込まれている。工作機械の主軸は、加工能率を上げるために高速回転化が求められており、高速回転域での軸受の潤滑にオイルエア潤滑が多く用いられている。しかし、オイルエア潤滑をするには、オイルエア供給装置や、軸受へオイルエアを噴射する構造が必要であり、また、エアの風切り音による騒音やオイル飛散によって、作業環境を悪化させる問題がある。
【０００３】
そこで、これらの問題を解決する潤滑方式として、粘性が高く流動性が低いグリース潤滑が用いられるようになっている。しかし、高速回転する主軸の軸受にグリース潤滑を用いた場合、高速回転時に遠心力によりグリースが外輪の軌道面両側から軸方向端部に流動して、転走部（内輪軌道面部、外輪軌道面部、転動体の転動面部、及び転動体を保持する保持器のポケット部）に残存するグリースも極僅かとなる。その結果、転走部が油膜切れとなり焼き付きが発生し、長期間の使用は困難であった。
【０００４】
これを解決するために、例えば、軸受外部から転走部にグリースを供給するものがあるが複雑であった（特許文献１）。
【０００５】
そこで、軸受の軸方向端部を密封装置で密封し、グリースを軸受内部に密封して潤滑するもので、軸受の回転による遠心力により軸方向端部に流動したグリースを、密封装置側に飛ばして転走部へ戻すものがある（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４１９６１８４号公報
【特許文献２】特開２０１０−４３６９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献２の軸受は、グリースが軸受の回転による遠心力によってグリースを転走部へ戻すものであるため、特に軸受を高速回転で使用する際に、転走部へのグリースの戻し量が不足して転走部が油膜切れとなり焼き付きが発生するという場合がある。そこで、密封装置で密封してグリース潤滑する軸受を高速回転で使用する際の、転走部の油膜切れ防止が課題となっていた。
【０００８】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであって、密封装置で密封してグリース潤滑する軸受を高速回転で使用する場合に、転走部の油膜切れを防止し、軸受の焼き付き寿命を長くすることができる軸受装置及びこれを備える回転軸装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、請求項１に係る軸受装置の構成上の特徴は、内輪と、外輪と、前記内輪と前記外輪の間に配置される複数の転動体と、前記転動体を保持する保持器と、前記内輪と前記外輪の軸方向端部に配置される環状の密封装置と、前記内輪と前記外輪と前記密封装置とによって囲まれる空間に封入されたグリースと、から構成される軸受装置において、
前記密封装置に振動を付与する少なくとも１個の振動体と、
前記振動体の振動を制御する制御手段と、を備えることである。
【００１０】
請求項１の軸受装置によれば、グリース潤滑の軸受を高速回転で使用して遠心力により密封装置に流動したグリースが、密封装置を振動させることにより転走部に移動して供給されるので、転走部の油膜切れを防止できる。
【００１１】
請求項２に係る軸受装置の構成上の特徴は、前記密封装置は、前記空間において軸方向外側に向けて窪んだ環状の凹部を有することである。
【００１２】
請求項２の軸受装置によれば、グリース潤滑の軸受を高速回転で使用して遠心力により密封装置の凹部に流動して溜まったグリースが、密封装置の凹部を振動させることにより効率良く転走部に移動して供給されるので、転走部の油膜切れを防止できる。
【００１３】
請求項３に係る軸受装置の構成上の特徴は、前記密封装置は、弾性材よりなる環状のシール部材と、
前記シール部材に設けられる環状の環状部材と、を有し、
前記環状部材は、周方向に直交して略等配に形成される複数のスリットを含むことである。
【００１４】
請求項３の軸受装置によれば、グリース潤滑の軸受を高速回転で使用して遠心力により密封装置に流動したグリースが、密封装置を振動させることにより環状部材がスリットにより可動しやすくなるため大きく振動して、効率良く転走部に移動して供給されるので、転走部の油膜切れを防止できる。
【００１５】
請求項４に係る軸受装置の構成上の特徴は、前記密封装置は、軸方向両端部に配置され、
前記振動体は、一方の前記密封装置に少なくとも１個備えることを特徴とする請求項1から請求項３のいずれか１項に記載の軸受装置。
【００１６】
請求項４の軸受装置によれば、グリース潤滑の軸受を高速回転で使用して遠心力により密封装置に流動したグリースが、密封装置を振動させることにより転走部に移動して供給されるので、転走部の油膜切れを防止できる。
【００１７】
請求項５に係る軸受装置の構成上の特徴は、前記外輪又は前記外輪近傍に設けられ、潤滑状態を計測する計測手段を備え、
前記制御手段は、前記計測手段からの信号に基づき潤滑状態の悪化を判定する判定部と、
前記判定部において潤滑状態が悪化していると判定した場合に前記振動体に駆動指令を出力する指令部と、を有することである。
【００１８】
請求項５の軸受装置によれば、グリース潤滑の軸受を高速回転で使用して遠心力により密封装置に流動したグリースが、潤滑状態を計測して悪化していると判定したときに密封装置を振動させることにより、適切な時期に転走部に移動して供給されるので、転走部の油膜切れを確実に防止できる。
【００１９】
請求項６に係る回転軸装置の構成上の特徴は、機械の回転軸に使用される回転軸装置において、
前記制御手段は、前記機械から前記振動体の駆動を許可する駆動信号を入力する入力部を有することである。
【００２０】
請求項６の回転軸装置によれば、グリース潤滑の軸受を高速回転で使用して遠心力により密封装置に流動したグリースが、機械から振動体の駆動を許可する信号が入力されたときに、密封装置を振動させることにより、機械の適切な時期に転走部に移動して供給されるので、機械の加工精度に影響を与えずに転走部の油膜切れを防止できる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、密封装置で密封してグリース潤滑する軸受において、高速回転で使用して遠心力により密封装置に流動したグリースが、密封装置を振動させることにより転走部に移動して供給されるので、転走部の油膜切れを防止できることにより、軸受の焼き付き寿命を長くすることができる軸受装置及びこれを備える回転軸装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１実施形態：主軸装置（回転軸装置）の縦断面図である。
【図２】第１実施形態：図１の要部拡大断面図である。
【図３】第１実施形態：（ａ）は図２の芯金のＡ矢視図であり、（ｂ）及び（ｃ）は図２の要部拡大断面図である。
【図４】第２実施形態：アンギュラ玉軸受の拡大断面図である。
【図５】第２実施形態：（ａ）は図４の芯金のＡ矢視図であり、（ｂ）及び（ｃ）は図４の要部拡大断面図である。
【図６】第３実施形態：ピエゾアクチュエータを制御するブロック図である。
【図７】第３実施形態：制御部の処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の回転軸装置を工作機械のマシニングセンタの主軸装置に用いた実施形態を、図面を参照しつつ説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の実施形態の主軸装置１０の縦断面図である。
マシニングセンタは、図略のワークに対して主軸装置１０を互いに直交する３方向に相対移動させる機能を有する。
【００２４】
主軸装置１０は、主軸ハウジング１１と、主軸ハウジング１１内に設けられたアンギュラ玉軸受２０，３０と、円筒コロ軸受３８と、アンギュラ玉軸受２０，３０及び円筒コロ軸受３８を介して主軸ハウジング１１に水平軸線回りに回転可能に支持される主軸４０と、主軸ハウジング１１内に設けられ主軸４０を回転駆動するビルトインモータ５０と、工具８０のプルスタッド８１を把持するコレットチャック５８とを主に備えている。
主軸装置１０は、工具８０を着脱可能に把持し、この工具８０を回転させる機能を有する。マシニングセンタは、工具８０を回転させながら、互いに直交する３方向に工具８０をワークに対して相対移動させることにより、ワークを加工する機能を有する。
【００２５】
アンギュラ玉軸受２０，３０は、ビルトインモータ５０に対し工具８０側で主軸ハウジング１１内に設けられ、アンギュラ玉軸受２０の外輪２１とアンギュラ玉軸受３０の外輪３１間に外輪間座１２が介挿され、アンギュラ玉軸受２０の内輪２２とアンギュラ玉軸受３０の内輪３２間に内輪間座１３が介挿されている。外輪２１及び外輪間座１２ａ、並びに、内輪２２及び内輪間座１３ａは、外輪押え部材１４ａ及び工具ホルダ４４により付勢され、アンギュラ玉軸受２０には与圧が与えられている。また、外輪３１及び外輪間座１２ｂ、並びに、内輪３２及び内輪間座１３ｂは、外輪押え部材１４及び内輪押え部材４３により付勢され、アンギュラ玉軸受３０には与圧が与えられている。
【００２６】
円筒コロ軸受３８は、ビルトインモータ５０に対し工具８０と反対側で主軸ハウジング１１内に設けられている。
【００２７】
ビルトインモータ５０は、主軸ハウジング１１内に固定されたステータ５１と、主軸４０に固定されたロータ５２とからなっている。
【００２８】
主軸４０は、一端内周に工具８０が装着されるテーパ状の工具装着面４１を有する。また主軸４０は、一端面に工具８０に円周方向に係合するキー４２が取付けられ、このキー４２を介して主軸４０の回転が工具８０に伝えられるようになっている。
【００２９】
コレットチャック５８は、主軸４０内に設けられ、これを主軸４０の軸線方向に進退させると、主軸４０内に設けられた図略のカムによってコレットチャック５８が半径方向に開閉するようになっている。工具８０を主軸４０に把持させる場合は、コレットチャック５８をビルトインモータ５０側へ後退させ、コレットチャック５８が閉じて工具８０のプルスタッド８１を把持し、工具８０を主軸４０の工具装着面４１に押付ける。
【００３０】
主軸装置１０は、アンギュラ玉軸受２０に振動を付与するピエゾアクチュエータ（振動体）６１，６２と、アンギュラ玉軸受３０に振動を付与するピエゾアクチュエータ６３，６４と、ピエゾアクチュエータ６１〜６４の各々に駆動電圧を供給するピエゾアクチュエータ駆動回路７１と、ピエゾアクチュエータ駆動回路７１を制御する制御部（制御手段）７２と、ビルトインモータ５０に駆動電圧を供給する主軸モータ駆動回路７３とを有する。
【００３１】
制御部７２が備える入力部７２ｃは、マシングセンタ全体を制御する制御装置１００から、例えば、マシニングセンタが非加工時など精度に影響を与えないときに、各ピエゾアクチュエータの駆動を許可する駆動許可信号（駆動信号）１０１を入力する。
また、主軸モータ駆動回路７３は制御装置１００により制御される。
【００３２】
図２は、図１の要部拡大断面図である。
アンギュラ玉軸受２０は、内輪２２と、外輪２１と、内輪２２と外輪２１の間に配置される複数の玉（転動体）２３と、玉２３を保持する保持器２４と、内輪２２と外輪２１の軸方向端部に形成されている内輪側密封装置装着部２７、及び外輪側密封装置装着部２８に装着される密封装置２９とよりなる。
【００３３】
密封装置２９は、弾性材よりなる環状のシール（シール部材）２６と、シール２６に接着され、補強する環状の芯金２５（環状部材）とよりなる。
【００３４】
外輪２１には外輪側軌道面２１ａが形成され、内輪２２には内輪側軌道面２２ａが形成されている。外輪側軌道面２１ａと内輪側軌道面２２ａ上を玉２３が転動するようになっている。保持器２４には円周方向に複数のポケット２４ａが設けられ、各ポケット２４ａに玉２３が回転可能に保持されている。
内輪２２と外輪２１と密封装置２９とによって囲まれる空間にグリースを封入して転走部（外輪側軌道面２１ａ、内輪側軌道面２２ａ、玉２３、及びポケット２４ａ）を潤滑する。
【００３５】
ピエゾアクチュエータ６１，６２は、多数の圧電素子を積層し互いに接合したもので、積層した圧電素子の一端に取付け部材６１ａ，６２ａが取付けられている。積層した圧電素子の他端が密封装置２９に接している。外輪間座１２，１２ａには、取付け部材６１ａ，６２ａを収容する収容穴１２ｅ，１２ｆが形成されている。取付け部材６１ａ，６２ａが収容穴１２ｅ，１２ｆに収容された状態で半径方向に外輪間座１２，１２ａと主軸ハウジング１１とで挟み込まれることによって、ピエゾアクチュエータ６１，６２が外輪間座１２，１２ａに固定される。
【００３６】
アンギュラ玉軸受３０もアンギュラ玉軸受２０と同様に構成される。
また、ピエゾアクチュエータ６３，６４もピエゾアクチュエータ６１，６２と同様に固定される。
【００３７】
図３（ａ）は、図２の芯金２５のＡ矢視図である。
芯金２５は、周方向に直交して複数のスリット２５ｂが略等配に形成され、スリットの一端がＰ１となり他端Ｐ２は開口している。
また、アンギュラ玉軸受３０の芯金も芯金２５と同様に複数のスリットが形成される。
【００３８】
ここで、アンギュラ玉軸受２０，３０と、ピエゾアクチュエータ６１，６２，６３，６４と、ピエゾアクチュエータ駆動回路７１と、制御部７２とが、本発明の軸受装置に対応する。
【００３９】
次に上述した構成にもとづいて、図３（ｂ）及び（ｃ）を参照しながら動作を説明する。
図３（ｂ）及び（ｃ）は、図２の要部拡大断面図である。
【００４０】
工具８０がコレットチャック５８によって把持され、主軸４０がビルトインモータ５０によって回転駆動される。主軸４０は、アンギュラ玉軸受２０，３０及び円筒コロ軸受３８を介して主軸ハウジング１１に回転可能に支持される。
【００４１】
アンギュラ玉軸受２０は、主軸４０が高速回転したときの遠心力によりグリースが外輪の軌道面両側から密封装置２９に流動して、グリース溜り８０が形成され、転走部に残存するグリースが減少する。
【００４２】
主軸装置１０は、入力部７２ｃがマシニングセンタの制御装置１００から駆動許可信号１０１を入力した場合、例えば、マシングセンタが非加工時でグリース溜り８０を移動させてもワークの加工精度に影響を与えないとき、制御部７２がピエゾアクチュエータ駆動回路７１に駆動指令を出力することにより、ピエゾアクチュエータ駆動回路７１がピエゾアクチュエータ６１，６２を駆動する。これにより、ピエゾアクチュエータ６１，６２が振動する。
【００４３】
密封装置２９は、ピエゾアクチュエータ６１，６２が振動すると、図３（ａ）に示す芯金２５のスリット２５ｂにより可動しやすくなるため大きく振動し、図３（ｂ）に示す矢印Ｂの方向へ振動する。そして、この振動により図３（ｃ）に示すようにグリース溜り８０が矢印ａ，ｂの方向へ移動して転走部にグリースを供給する。
また、アンギュラ玉軸受３０もアンギュラ玉軸受２０と同様に動作する。
【００４４】
以上のように、本実施の形態に係る軸受装置及びこれを備える主軸装置１０によれば、アンギュラ玉軸受２０，３０を高速回転で使用して遠心力により密封装置２９に流動したグリース溜り８０が、密封装置２９を振動させることに芯金２５が大きく振動して、効率良く転走部に移動して供給されるので、転走部の油膜切れを防止できる。これにより、軸受の焼き付き寿命を長くすることができる軸受装置及びこれを備える回転軸装置を提供することができる。
【００４５】
また、マシニングセンタの主軸装置１０によれば、適切な時期、例えば、マシニングセンタが非加工時に密封装置２９を振動させることにより、グリース溜り８０が転走部に移動して供給されるので、ワークの加工精度に影響を与えずに、転走部の油膜切れを防止できる。
【００４６】
さらに、本実施の形態に係る軸受装置によれば、芯金２５のスリット２５ｂの大きさを、ピエゾアクチュエータ６１，６２の振動仕様と、密封装置２９の大きさとから適宜設定して、密封装置２９を共振させることにより大きく振動させることができ、グリース溜り８０が、効率良く移動して転走部へのグリース供給量を増加できるので、転走部の油膜切れをより一層防止できる。
【００４７】
＜第２実施形態＞
第２実施形態は、第１実施形態におけるアンギュラ玉軸受２０，３０において、密封装置が軸受内部空間において軸方向外側に向けて窪んだ環状の凹部を有する実施形態である。第２実施形態において、第１実施形態と同一の構成の説明は、簡略化のため省略する。
【００４８】
図４はアンギュラ玉軸受２０の拡大断面図である。
アンギュラ玉軸受２０は、内輪２２と、外輪２１と、内輪２２と外輪２１の間に配置される複数の玉２３と、玉２３を保持する保持器２４と、内輪２２と外輪２１の軸方向端部に形成されている内輪側密封装置装着部２７、及び外輪側密封装置装着部２８に装着される密封装置９３とよりなる。
【００４９】
密封装置９３は、弾性材よりなる環状のシール９１と、シール９１に接着され、補強する環状の芯金９０とよりなり、アンギュラ玉軸受２０の軸受内部空間において軸方向外側に向けて窪んだ環状の凹部９２を有する。
【００５０】
また、アンギュラ玉軸受３０もアンギュラ玉軸受２０と同様に構成される。
【００５１】
図５（ａ）は、図４の芯金９０のＡ矢視図である。
芯金９０は、周方向に直交して複数のスリット９０ｂが略等配に形成され、スリットは一端が凹部９２の開始位置Ｐ１０となり他端Ｐ１１は開口している。
また、アンギュラ玉軸受３０の芯金も芯金９０と同様に複数のスリットが形成される。
【００５２】
密封装置９３は、ピエゾアクチュエータ６１，６２が振動すると、図５（ａ）に示す芯金９０のスリット９０ｂの効果により大きく振動し、図５（ｂ）に示す矢印Ｃの方向へ振動する。そして、この振動により図５（ｃ）に示すように凹部９２に溜まったグリース溜り８０が、効率良く矢印ｃ，ｄの方向へ移動して転走部にグリースを供給する。
また、アンギュラ玉軸受３０もアンギュラ玉軸受２０と同様に動作する。
【００５３】
以上のように、本実施の形態に係る軸受装置及びこれを備える主軸装置１０によれば、第１実施形態に同じく効果を得ることができる。
さらに、本実施の形態に係る軸受装置は、凹部９２に溜まったグリース溜り８０が、効率良く移動して転走部へのグリース供給量を増加できるので、転走部の油膜切れをより一層防止できる。
【００５４】
＜第３実施形態＞
第３実施形態の主軸装置１０は、アンギュラ玉軸受２０，３０の潤滑状態を計測し、計測信号に基づきピエゾアクチュエータ６１，６２，６３，６４を制御する実施形態である。第３実施形態において、第１実施形態と同一の構成の説明は、簡略化のため省略する。
【００５５】
図６は、ピエゾアクチュエータを制御するブロック図である。
計測部（計測手段）７４は、図１に示す主軸ハウジング１１に振動センサを取付けて振動を計測することにより、アンギュラ玉軸受２０，３０の潤滑状態を計測する。
【００５６】
制御部７２は、計測部７４からの潤滑状態計測信号７４ａに基づき潤滑状態の悪化を判定する判定部７２ａと、判定部７２ａにおいて潤滑状態が悪化していると判定した場合に、ピエゾアクチュエータ駆動回路７１に駆動指令を出力する指令部７２ｂと、制御装置１００から駆動許可信号１０１を入力する入力部７２ｃとを備える。
ピエゾアクチュエータ駆動回路７１は、駆動指令を入力した場合にピエゾアクチュエータ６１，６２、６３，６４を駆動して振動させる。
【００５７】
図７は、制御部７２の処理手順を示すフローチャートである。
アンギュラ玉軸受２０，３０の潤滑状態を計測して、ピエゾアクチュエータ６１，６２，６３，６４の振動を制御する動作について、図７のフローチャートを参照しつつ説明する。
主軸装置１０は、潤滑状態計測信号７４ａを入力し（ステップＳ１０）、潤滑状態計測信号７４ａから潤滑状態が悪化（例えば、振動センサからの計測値が所定値を越えている場合、アンギュラ玉軸受２０，３０の潤滑状態が悪化することにより振動が大きくなったと判定する。）したか否かを判定する（ステップＳ１１）。そして、潤滑状態が悪化していない場合（ステップＳ１１：ＮＯ）、処理を終了する。
【００５８】
一方、潤滑状態が悪化している場合（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、駆動許可信号１０１を入力し（ステップＳ１２）、駆動許可信号１０１がオンか否かを判定する（ステップＳ１３）。そして、駆動許可信号１０１がオンしていない場合（ステップＳ１３：ＮＯ）、処理を終了する。一方、駆動許可信号１０１がオンしている場合（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、駆動指令を出力する（ステップＳ１４）。
【００５９】
ここで、ステップＳ１０，Ｓ１１が判定部７２ａの処理に相当し、ステップＳ１２が入力部７２ｃの処理に相当し、ステップＳ１３，Ｓ１４が指令部７２ｂの処理に相当する。
また、ステップＳ１０〜Ｓ１４の処理が本発明の制御手段が実行する処理に相当する。
【００６０】
これにより、主軸装置１０は、アンギュラ玉軸受２０，３０の潤滑状態を計測し、計測信号から潤滑状態が悪化していると判定した場合、ピエゾアクチュエータ６１，６２，６３，６４を振動させて転走部にグリースを供給する。
【００６１】
以上のように、本実施の形態に係る軸受装置及びこれを備える主軸装置１０によれば、第１実施形態に同じく効果を得ることができる。
さらに、本実施の形態に係る軸受装置は、アンギュラ玉軸受２０，３０の潤滑状態の悪化を検知したときに密封装置２９を振動させることにより、グリース溜り８０が適切な時期に転走部に移動して供給されるので、転走部の油膜切れを確実に防止できる。
【００６２】
なお、上記実施形態では、振動体としてピエゾアクチュエータ６１，６２，６３，６４を適用した。しかし、これに限らず、振動体として振動モータを適用しても良い。
また、上記実施形態では、軸受装置としてアンギュラ玉軸受２０，３０を適用した。しかし、これに限らず、軸受装置として円筒コロ軸受あるいは円すいコロ軸受を適用しても良い。
【００６３】
さらに、上記実施形態では、振動体はアンギュラ玉軸受の軸方向端部にそれぞれ１個設けるとしたが、しかし、これに限らず、それぞれに複数個設けても良い。これにより、転走部へのグリースの供給量を増加できる。
【００６４】
また、上記実施形態では、振動体はアンギュラ玉軸受の軸方向端部にそれぞれ１個設けるとしたが、しかし、これに限らず、軸方向端部の一端には設けなくても良い。例えば、振動体は、軸方向端部の一端には設けず、他端に複数個設けることにより転送部への所定のグリースの供給量を確保することができる。これにより、軸受装置を回転軸装置などに使用する場合にレイアウトの自由度を大きくすることができる。
【００６５】
さらに、上記実施形態では、環状部材は芯金としたが、これに限らず、密封装置の補強に加えて、振動体からの振動により振動可能な合成樹脂などでも良い。
【符号の説明】
【００６６】
１０：主軸装置（回転軸装置）、 ２０，３０：アンギュラ玉軸受、 ２１，３１：外輪、 ２２，３２：内輪、 ２３：玉（転動体）、 ２４：保持器、 ２５，９０：芯金（環状部材）、 ２６，９１：シール（シール部材）、 ２９，９３：密封装置、 ６１，６２，６３，６４：ピエゾアクチュエータ（振動体）、 ７２：制御部（制御手段）、 ７２ａ：判定部、 ７２ｂ：指令部、 ７２ｃ：入力部、 ７４：計測部（計測手段）、 ２５ｂ，９０ｂ：スリット、 ９２：凹部、 １０１：駆動許可信号（駆動信号）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、グリース潤滑の軸受装置及びこれを備える回転軸装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
工作機械の主軸などに用いられる回転軸装置には、主軸を回転自在に支持するための軸受がその内部に組み込まれている。工作機械の主軸は、加工能率を上げるために高速回転化が求められており、高速回転域での軸受の潤滑にオイルエア潤滑が多く用いられている。しかし、オイルエア潤滑をするには、オイルエア供給装置や、軸受へオイルエアを噴射する構造が必要であり、また、エアの風切り音による騒音やオイル飛散によって、作業環境を悪化させる問題がある。
【０００３】
そこで、これらの問題を解決する潤滑方式として、粘性が高く流動性が低いグリース潤滑が用いられるようになっている。しかし、高速回転する主軸の軸受にグリース潤滑を用いた場合、高速回転時に遠心力によりグリースが外輪の軌道面両側から軸方向端部に流動して、転走部（内輪軌道面部、外輪軌道面部、転動体の転動面部、及び転動体を保持する保持器のポケット部）に残存するグリースも極僅かとなる。その結果、転走部が油膜切れとなり焼き付きが発生し、長期間の使用は困難であった。
【０００４】
これを解決するために、例えば、軸受外部から転走部にグリースを供給するものがあるが複雑であった（特許文献１）。
【０００５】
そこで、軸受の軸方向端部を密封装置で密封し、グリースを軸受内部に密封して潤滑するもので、軸受の回転による遠心力により軸方向端部に流動したグリースを、密封装置側に飛ばして転走部へ戻すものがある（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４１９６１８４号公報
【特許文献２】特開２０１０−４３６９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献２の軸受は、グリースが軸受の回転による遠心力によってグリースを転走部へ戻すものであるため、特に軸受を高速回転で使用する際に、転走部へのグリースの戻し量が不足して転走部が油膜切れとなり焼き付きが発生するという場合がある。そこで、密封装置で密封してグリース潤滑する軸受を高速回転で使用する際の、転走部の油膜切れ防止が課題となっていた。
【０００８】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであって、密封装置で密封してグリース潤滑する軸受を高速回転で使用する場合に、転走部の油膜切れを防止し、軸受の焼き付き寿命を長くすることができる軸受装置及びこれを備える回転軸装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、請求項１に係る軸受装置の構成上の特徴は、内輪と、外輪と、前記内輪と前記外輪の間に配置される複数の転動体と、前記転動体を保持する保持器と、前記内輪と前記外輪の軸方向端部に配置される環状の密封装置と、前記内輪と前記外輪と前記密封装置とによって囲まれる空間に封入されたグリースと、から構成される軸受装置において、
前記密封装置に振動を付与する少なくとも１個の振動体と、
前記振動体の振動を制御する制御手段と、を備えることである。
【００１０】
請求項１の軸受装置によれば、グリース潤滑の軸受を高速回転で使用して遠心力により密封装置に流動したグリースが、密封装置を振動させることにより転走部に移動して供給されるので、転走部の油膜切れを防止できる。
【００１１】
請求項２に係る軸受装置の構成上の特徴は、前記密封装置は、前記空間において軸方向外側に向けて窪んだ環状の凹部を有することである。
【００１２】
請求項２の軸受装置によれば、グリース潤滑の軸受を高速回転で使用して遠心力により密封装置の凹部に流動して溜まったグリースが、密封装置の凹部を振動させることにより効率良く転走部に移動して供給されるので、転走部の油膜切れを防止できる。
【００１３】
請求項３に係る軸受装置の構成上の特徴は、前記密封装置は、弾性材よりなる環状のシール部材と、
前記シール部材に設けられる環状の環状部材と、を有し、
前記環状部材は、周方向に直交して略等配に形成される複数のスリットを含むことである。
【００１４】
請求項３の軸受装置によれば、グリース潤滑の軸受を高速回転で使用して遠心力により密封装置に流動したグリースが、密封装置を振動させることにより環状部材がスリットにより可動しやすくなるため大きく振動して、効率良く転走部に移動して供給されるので、転走部の油膜切れを防止できる。
【００１５】
請求項４に係る軸受装置の構成上の特徴は、前記密封装置は、軸方向両端部に配置され、
前記振動体は、一方の前記密封装置に少なくとも１個備えることを特徴とする請求項1から請求項３のいずれか１項に記載の軸受装置。
【００１６】
請求項４の軸受装置によれば、グリース潤滑の軸受を高速回転で使用して遠心力により密封装置に流動したグリースが、密封装置を振動させることにより転走部に移動して供給されるので、転走部の油膜切れを防止できる。
【００１７】
請求項５に係る軸受装置の構成上の特徴は、前記外輪又は前記外輪近傍に設けられ、潤滑状態を計測する計測手段を備え、
前記制御手段は、前記計測手段からの信号に基づき潤滑状態の悪化を判定する判定部と、
前記判定部において潤滑状態が悪化していると判定した場合に前記振動体に駆動指令を出力する指令部と、を有することである。
【００１８】
請求項５の軸受装置によれば、グリース潤滑の軸受を高速回転で使用して遠心力により密封装置に流動したグリースが、潤滑状態を計測して悪化していると判定したときに密封装置を振動させることにより、適切な時期に転走部に移動して供給されるので、転走部の油膜切れを確実に防止できる。
【００１９】
請求項６に係る回転軸装置の構成上の特徴は、機械の回転軸に使用される回転軸装置において、
前記制御手段は、前記機械から前記振動体の駆動を許可する駆動信号を入力する入力部を有することである。
【００２０】
請求項６の回転軸装置によれば、グリース潤滑の軸受を高速回転で使用して遠心力により密封装置に流動したグリースが、機械から振動体の駆動を許可する信号が入力されたときに、密封装置を振動させることにより、機械の適切な時期に転走部に移動して供給されるので、機械の加工精度に影響を与えずに転走部の油膜切れを防止できる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、密封装置で密封してグリース潤滑する軸受において、高速回転で使用して遠心力により密封装置に流動したグリースが、密封装置を振動させることにより転走部に移動して供給されるので、転走部の油膜切れを防止できることにより、軸受の焼き付き寿命を長くすることができる軸受装置及びこれを備える回転軸装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１実施形態：主軸装置（回転軸装置）の縦断面図である。
【図２】第１実施形態：図１の要部拡大断面図である。
【図３】第１実施形態：（ａ）は図２の芯金のＡ矢視図であり、（ｂ）及び（ｃ）は図２の要部拡大断面図である。
【図４】第２実施形態：アンギュラ玉軸受の拡大断面図である。
【図５】第２実施形態：（ａ）は図４の芯金のＡ矢視図であり、（ｂ）及び（ｃ）は図４の要部拡大断面図である。
【図６】第３実施形態：ピエゾアクチュエータを制御するブロック図である。
【図７】第３実施形態：制御部の処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の回転軸装置を工作機械のマシニングセンタの主軸装置に用いた実施形態を、図面を参照しつつ説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の実施形態の主軸装置１０の縦断面図である。
マシニングセンタは、図略のワークに対して主軸装置１０を互いに直交する３方向に相対移動させる機能を有する。
【００２４】
主軸装置１０は、主軸ハウジング１１と、主軸ハウジング１１内に設けられたアンギュラ玉軸受２０，３０と、円筒コロ軸受３８と、アンギュラ玉軸受２０，３０及び円筒コロ軸受３８を介して主軸ハウジング１１に水平軸線回りに回転可能に支持される主軸４０と、主軸ハウジング１１内に設けられ主軸４０を回転駆動するビルトインモータ５０と、工具８０のプルスタッド８１を把持するコレットチャック５８とを主に備えている。
主軸装置１０は、工具８０を着脱可能に把持し、この工具８０を回転させる機能を有する。マシニングセンタは、工具８０を回転させながら、互いに直交する３方向に工具８０をワークに対して相対移動させることにより、ワークを加工する機能を有する。
【００２５】
アンギュラ玉軸受２０，３０は、ビルトインモータ５０に対し工具８０側で主軸ハウジング１１内に設けられ、アンギュラ玉軸受２０の外輪２１とアンギュラ玉軸受３０の外輪３１間に外輪間座１２が介挿され、アンギュラ玉軸受２０の内輪２２とアンギュラ玉軸受３０の内輪３２間に内輪間座１３が介挿されている。外輪２１及び外輪間座１２ａ、並びに、内輪２２及び内輪間座１３ａは、外輪押え部材１４ａ及び工具ホルダ４４により付勢され、アンギュラ玉軸受２０には与圧が与えられている。また、外輪３１及び外輪間座１２ｂ、並びに、内輪３２及び内輪間座１３ｂは、外輪押え部材１４及び内輪押え部材４３により付勢され、アンギュラ玉軸受３０には与圧が与えられている。
【００２６】
円筒コロ軸受３８は、ビルトインモータ５０に対し工具８０と反対側で主軸ハウジング１１内に設けられている。
【００２７】
ビルトインモータ５０は、主軸ハウジング１１内に固定されたステータ５１と、主軸４０に固定されたロータ５２とからなっている。
【００２８】
主軸４０は、一端内周に工具８０が装着されるテーパ状の工具装着面４１を有する。また主軸４０は、一端面に工具８０に円周方向に係合するキー４２が取付けられ、このキー４２を介して主軸４０の回転が工具８０に伝えられるようになっている。
【００２９】
コレットチャック５８は、主軸４０内に設けられ、これを主軸４０の軸線方向に進退させると、主軸４０内に設けられた図略のカムによってコレットチャック５８が半径方向に開閉するようになっている。工具８０を主軸４０に把持させる場合は、コレットチャック５８をビルトインモータ５０側へ後退させ、コレットチャック５８が閉じて工具８０のプルスタッド８１を把持し、工具８０を主軸４０の工具装着面４１に押付ける。
【００３０】
主軸装置１０は、アンギュラ玉軸受２０に振動を付与するピエゾアクチュエータ（振動体）６１，６２と、アンギュラ玉軸受３０に振動を付与するピエゾアクチュエータ６３，６４と、ピエゾアクチュエータ６１〜６４の各々に駆動電圧を供給するピエゾアクチュエータ駆動回路７１と、ピエゾアクチュエータ駆動回路７１を制御する制御部（制御手段）７２と、ビルトインモータ５０に駆動電圧を供給する主軸モータ駆動回路７３とを有する。
【００３１】
制御部７２が備える入力部７２ｃは、マシングセンタ全体を制御する制御装置１００から、例えば、マシニングセンタが非加工時など精度に影響を与えないときに、各ピエゾアクチュエータの駆動を許可する駆動許可信号（駆動信号）１０１を入力する。
また、主軸モータ駆動回路７３は制御装置１００により制御される。
【００３２】
図２は、図１の要部拡大断面図である。
アンギュラ玉軸受２０は、内輪２２と、外輪２１と、内輪２２と外輪２１の間に配置される複数の玉（転動体）２３と、玉２３を保持する保持器２４と、内輪２２と外輪２１の軸方向端部に形成されている内輪側密封装置装着部２７、及び外輪側密封装置装着部２８に装着される密封装置２９とよりなる。
【００３３】
密封装置２９は、弾性材よりなる環状のシール（シール部材）２６と、シール２６に接着され、補強する環状の芯金２５（環状部材）とよりなる。
【００３４】
外輪２１には外輪側軌道面２１ａが形成され、内輪２２には内輪側軌道面２２ａが形成されている。外輪側軌道面２１ａと内輪側軌道面２２ａ上を玉２３が転動するようになっている。保持器２４には円周方向に複数のポケット２４ａが設けられ、各ポケット２４ａに玉２３が回転可能に保持されている。
内輪２２と外輪２１と密封装置２９とによって囲まれる空間にグリースを封入して転走部（外輪側軌道面２１ａ、内輪側軌道面２２ａ、玉２３、及びポケット２４ａ）を潤滑する。
【００３５】
ピエゾアクチュエータ６１，６２は、多数の圧電素子を積層し互いに接合したもので、積層した圧電素子の一端に取付け部材６１ａ，６２ａが取付けられている。積層した圧電素子の他端が密封装置２９に接している。外輪間座１２，１２ａには、取付け部材６１ａ，６２ａを収容する収容穴１２ｅ，１２ｆが形成されている。取付け部材６１ａ，６２ａが収容穴１２ｅ，１２ｆに収容された状態で半径方向に外輪間座１２，１２ａと主軸ハウジング１１とで挟み込まれることによって、ピエゾアクチュエータ６１，６２が外輪間座１２，１２ａに固定される。
【００３６】
アンギュラ玉軸受３０もアンギュラ玉軸受２０と同様に構成される。
また、ピエゾアクチュエータ６３，６４もピエゾアクチュエータ６１，６２と同様に固定される。
【００３７】
図３（ａ）は、図２の芯金２５のＡ矢視図である。
芯金２５は、周方向に直交して複数のスリット２５ｂが略等配に形成され、スリットの一端がＰ１となり他端Ｐ２は開口している。
また、アンギュラ玉軸受３０の芯金も芯金２５と同様に複数のスリットが形成される。
【００３８】
ここで、アンギュラ玉軸受２０，３０と、ピエゾアクチュエータ６１，６２，６３，６４と、ピエゾアクチュエータ駆動回路７１と、制御部７２とが、本発明の軸受装置に対応する。
【００３９】
次に上述した構成にもとづいて、図３（ｂ）及び（ｃ）を参照しながら動作を説明する。
図３（ｂ）及び（ｃ）は、図２の要部拡大断面図である。
【００４０】
工具８０がコレットチャック５８によって把持され、主軸４０がビルトインモータ５０によって回転駆動される。主軸４０は、アンギュラ玉軸受２０，３０及び円筒コロ軸受３８を介して主軸ハウジング１１に回転可能に支持される。
【００４１】
アンギュラ玉軸受２０は、主軸４０が高速回転したときの遠心力によりグリースが外輪の軌道面両側から密封装置２９に流動して、グリース溜り８０が形成され、転走部に残存するグリースが減少する。
【００４２】
主軸装置１０は、入力部７２ｃがマシニングセンタの制御装置１００から駆動許可信号１０１を入力した場合、例えば、マシングセンタが非加工時でグリース溜り８０を移動させてもワークの加工精度に影響を与えないとき、制御部７２がピエゾアクチュエータ駆動回路７１に駆動指令を出力することにより、ピエゾアクチュエータ駆動回路７１がピエゾアクチュエータ６１，６２を駆動する。これにより、ピエゾアクチュエータ６１，６２が振動する。
【００４３】
密封装置２９は、ピエゾアクチュエータ６１，６２が振動すると、図３（ａ）に示す芯金２５のスリット２５ｂにより可動しやすくなるため大きく振動し、図３（ｂ）に示す矢印Ｂの方向へ振動する。そして、この振動により図３（ｃ）に示すようにグリース溜り８０が矢印ａ，ｂの方向へ移動して転走部にグリースを供給する。
また、アンギュラ玉軸受３０もアンギュラ玉軸受２０と同様に動作する。
【００４４】
以上のように、本実施の形態に係る軸受装置及びこれを備える主軸装置１０によれば、アンギュラ玉軸受２０，３０を高速回転で使用して遠心力により密封装置２９に流動したグリース溜り８０が、密封装置２９を振動させることに芯金２５が大きく振動して、効率良く転走部に移動して供給されるので、転走部の油膜切れを防止できる。これにより、軸受の焼き付き寿命を長くすることができる軸受装置及びこれを備える回転軸装置を提供することができる。
【００４５】
また、マシニングセンタの主軸装置１０によれば、適切な時期、例えば、マシニングセンタが非加工時に密封装置２９を振動させることにより、グリース溜り８０が転走部に移動して供給されるので、ワークの加工精度に影響を与えずに、転走部の油膜切れを防止できる。
【００４６】
さらに、本実施の形態に係る軸受装置によれば、芯金２５のスリット２５ｂの大きさを、ピエゾアクチュエータ６１，６２の振動仕様と、密封装置２９の大きさとから適宜設定して、密封装置２９を共振させることにより大きく振動させることができ、グリース溜り８０が、効率良く移動して転走部へのグリース供給量を増加できるので、転走部の油膜切れをより一層防止できる。
【００４７】
＜第２実施形態＞
第２実施形態は、第１実施形態におけるアンギュラ玉軸受２０，３０において、密封装置が軸受内部空間において軸方向外側に向けて窪んだ環状の凹部を有する実施形態である。第２実施形態において、第１実施形態と同一の構成の説明は、簡略化のため省略する。
【００４８】
図４はアンギュラ玉軸受２０の拡大断面図である。
アンギュラ玉軸受２０は、内輪２２と、外輪２１と、内輪２２と外輪２１の間に配置される複数の玉２３と、玉２３を保持する保持器２４と、内輪２２と外輪２１の軸方向端部に形成されている内輪側密封装置装着部２７、及び外輪側密封装置装着部２８に装着される密封装置９３とよりなる。
【００４９】
密封装置９３は、弾性材よりなる環状のシール９１と、シール９１に接着され、補強する環状の芯金９０とよりなり、アンギュラ玉軸受２０の軸受内部空間において軸方向外側に向けて窪んだ環状の凹部９２を有する。
【００５０】
また、アンギュラ玉軸受３０もアンギュラ玉軸受２０と同様に構成される。
【００５１】
図５（ａ）は、図４の芯金９０のＡ矢視図である。
芯金９０は、周方向に直交して複数のスリット９０ｂが略等配に形成され、スリットは一端が凹部９２の開始位置Ｐ１０となり他端Ｐ１１は開口している。
また、アンギュラ玉軸受３０の芯金も芯金９０と同様に複数のスリットが形成される。
【００５２】
密封装置９３は、ピエゾアクチュエータ６１，６２が振動すると、図５（ａ）に示す芯金９０のスリット９０ｂの効果により大きく振動し、図５（ｂ）に示す矢印Ｃの方向へ振動する。そして、この振動により図５（ｃ）に示すように凹部９２に溜まったグリース溜り８０が、効率良く矢印ｃ，ｄの方向へ移動して転走部にグリースを供給する。
また、アンギュラ玉軸受３０もアンギュラ玉軸受２０と同様に動作する。
【００５３】
以上のように、本実施の形態に係る軸受装置及びこれを備える主軸装置１０によれば、第１実施形態に同じく効果を得ることができる。
さらに、本実施の形態に係る軸受装置は、凹部９２に溜まったグリース溜り８０が、効率良く移動して転走部へのグリース供給量を増加できるので、転走部の油膜切れをより一層防止できる。
【００５４】
＜第３実施形態＞
第３実施形態の主軸装置１０は、アンギュラ玉軸受２０，３０の潤滑状態を計測し、計測信号に基づきピエゾアクチュエータ６１，６２，６３，６４を制御する実施形態である。第３実施形態において、第１実施形態と同一の構成の説明は、簡略化のため省略する。
【００５５】
図６は、ピエゾアクチュエータを制御するブロック図である。
計測部（計測手段）７４は、図１に示す主軸ハウジング１１に振動センサを取付けて振動を計測することにより、アンギュラ玉軸受２０，３０の潤滑状態を計測する。
【００５６】
制御部７２は、計測部７４からの潤滑状態計測信号７４ａに基づき潤滑状態の悪化を判定する判定部７２ａと、判定部７２ａにおいて潤滑状態が悪化していると判定した場合に、ピエゾアクチュエータ駆動回路７１に駆動指令を出力する指令部７２ｂと、制御装置１００から駆動許可信号１０１を入力する入力部７２ｃとを備える。
ピエゾアクチュエータ駆動回路７１は、駆動指令を入力した場合にピエゾアクチュエータ６１，６２、６３，６４を駆動して振動させる。
【００５７】
図７は、制御部７２の処理手順を示すフローチャートである。
アンギュラ玉軸受２０，３０の潤滑状態を計測して、ピエゾアクチュエータ６１，６２，６３，６４の振動を制御する動作について、図７のフローチャートを参照しつつ説明する。
主軸装置１０は、潤滑状態計測信号７４ａを入力し（ステップＳ１０）、潤滑状態計測信号７４ａから潤滑状態が悪化（例えば、振動センサからの計測値が所定値を越えている場合、アンギュラ玉軸受２０，３０の潤滑状態が悪化することにより振動が大きくなったと判定する。）したか否かを判定する（ステップＳ１１）。そして、潤滑状態が悪化していない場合（ステップＳ１１：ＮＯ）、処理を終了する。
【００５８】
一方、潤滑状態が悪化している場合（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、駆動許可信号１０１を入力し（ステップＳ１２）、駆動許可信号１０１がオンか否かを判定する（ステップＳ１３）。そして、駆動許可信号１０１がオンしていない場合（ステップＳ１３：ＮＯ）、処理を終了する。一方、駆動許可信号１０１がオンしている場合（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、駆動指令を出力する（ステップＳ１４）。
【００５９】
ここで、ステップＳ１０，Ｓ１１が判定部７２ａの処理に相当し、ステップＳ１２が入力部７２ｃの処理に相当し、ステップＳ１３，Ｓ１４が指令部７２ｂの処理に相当する。
また、ステップＳ１０〜Ｓ１４の処理が本発明の制御手段が実行する処理に相当する。
【００６０】
これにより、主軸装置１０は、アンギュラ玉軸受２０，３０の潤滑状態を計測し、計測信号から潤滑状態が悪化していると判定した場合、ピエゾアクチュエータ６１，６２，６３，６４を振動させて転走部にグリースを供給する。
【００６１】
以上のように、本実施の形態に係る軸受装置及びこれを備える主軸装置１０によれば、第１実施形態に同じく効果を得ることができる。
さらに、本実施の形態に係る軸受装置は、アンギュラ玉軸受２０，３０の潤滑状態の悪化を検知したときに密封装置２９を振動させることにより、グリース溜り８０が適切な時期に転走部に移動して供給されるので、転走部の油膜切れを確実に防止できる。
【００６２】
なお、上記実施形態では、振動体としてピエゾアクチュエータ６１，６２，６３，６４を適用した。しかし、これに限らず、振動体として振動モータを適用しても良い。
また、上記実施形態では、軸受装置としてアンギュラ玉軸受２０，３０を適用した。しかし、これに限らず、軸受装置として円筒コロ軸受あるいは円すいコロ軸受を適用しても良い。
【００６３】
さらに、上記実施形態では、振動体はアンギュラ玉軸受の軸方向端部にそれぞれ１個設けるとしたが、しかし、これに限らず、それぞれに複数個設けても良い。これにより、転走部へのグリースの供給量を増加できる。
【００６４】
また、上記実施形態では、振動体はアンギュラ玉軸受の軸方向端部にそれぞれ１個設けるとしたが、しかし、これに限らず、軸方向端部の一端には設けなくても良い。例えば、振動体は、軸方向端部の一端には設けず、他端に複数個設けることにより転送部への所定のグリースの供給量を確保することができる。これにより、軸受装置を回転軸装置などに使用する場合にレイアウトの自由度を大きくすることができる。
【００６５】
さらに、上記実施形態では、環状部材は芯金としたが、これに限らず、密封装置の補強に加えて、振動体からの振動により振動可能な合成樹脂などでも良い。
【符号の説明】
【００６６】
１０：主軸装置（回転軸装置）、 ２０，３０：アンギュラ玉軸受、 ２１，３１：外輪、 ２２，３２：内輪、 ２３：玉（転動体）、 ２４：保持器、 ２５，９０：芯金（環状部材）、 ２６，９１：シール（シール部材）、 ２９，９３：密封装置、 ６１，６２，６３，６４：ピエゾアクチュエータ（振動体）、 ７２：制御部（制御手段）、 ７２ａ：判定部、 ７２ｂ：指令部、 ７２ｃ：入力部、 ７４：計測部（計測手段）、 ２５ｂ，９０ｂ：スリット、 ９２：凹部、 １０１：駆動許可信号（駆動信号）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪と、外輪と、前記内輪と前記外輪の間に配置される複数の転動体と、前記転動体を保持する保持器と、前記内輪と前記外輪の軸方向端部に配置される環状の密封装置と、前記内輪と前記外輪と前記密封装置とによって囲まれる空間に封入されたグリースと、から構成される軸受装置において、
前記密封装置に振動を付与する少なくとも１個の振動体と、
前記振動体の振動を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする軸受装置。
【請求項２】
前記密封装置は、前記空間において軸方向外側に向けて窪んだ環状の凹部を有することを特徴とする請求項１に記載の軸受装置。
【請求項３】
前記密封装置は、弾性材よりなる環状のシール部材と、
前記シール部材に設けられる環状の環状部材と、を有し、
前記環状部材は、周方向に直交して略等配に形成される複数のスリットを含むことを特徴とする請求項1又は請求項２に記載の軸受装置。
【請求項４】
前記密封装置は、軸方向両端部に配置され、
前記振動体は、一方の前記密封装置に少なくとも１個備えることを特徴とする請求項1から請求項３のいずれか１項に記載の軸受装置。
【請求項５】
前記外輪又は前記外輪近傍に設けられ、潤滑状態を計測する計測手段を備え、
前記制御手段は、前記計測手段からの信号に基づき潤滑状態の悪化を判定する判定部と、
前記判定部において潤滑状態が悪化していると判定した場合に前記振動体に駆動指令を出力する指令部と、を有することを特徴とする請求項1から請求項４のいずれか１項に記載の軸受装置。
【請求項６】
機械の回転軸に使用される回転軸装置において、
前記制御手段は、前記機械から前記振動体の駆動を許可する駆動信号を入力する入力部を有することを特徴とする請求項1から請求項５のいずれか１項に記載の回転軸装置。
【請求項１】
内輪と、外輪と、前記内輪と前記外輪の間に配置される複数の転動体と、前記転動体を保持する保持器と、前記内輪と前記外輪の軸方向端部に配置される環状の密封装置と、前記内輪と前記外輪と前記密封装置とによって囲まれる空間に封入されたグリースと、から構成される軸受装置において、
前記密封装置に振動を付与する少なくとも１個の振動体と、
前記振動体の振動を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする軸受装置。
【請求項２】
前記密封装置は、前記空間において軸方向外側に向けて窪んだ環状の凹部を有することを特徴とする請求項１に記載の軸受装置。
【請求項３】
前記密封装置は、弾性材よりなる環状のシール部材と、
前記シール部材に設けられる環状の環状部材と、を有し、
前記環状部材は、周方向に直交して略等配に形成される複数のスリットを含むことを特徴とする請求項1又は請求項２に記載の軸受装置。
【請求項４】
前記密封装置は、軸方向両端部に配置され、
前記振動体は、一方の前記密封装置に少なくとも１個備えることを特徴とする請求項1から請求項３のいずれか１項に記載の軸受装置。
【請求項５】
前記外輪又は前記外輪近傍に設けられ、潤滑状態を計測する計測手段を備え、
前記制御手段は、前記計測手段からの信号に基づき潤滑状態の悪化を判定する判定部と、
前記判定部において潤滑状態が悪化していると判定した場合に前記振動体に駆動指令を出力する指令部と、を有することを特徴とする請求項1から請求項４のいずれか１項に記載の軸受装置。
【請求項６】
機械の回転軸に使用される回転軸装置において、
前記制御手段は、前記機械から前記振動体の駆動を許可する駆動信号を入力する入力部を有することを特徴とする請求項1から請求項５のいずれか１項に記載の回転軸装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１７７４６２（Ｐ２０１２−１７７４６２Ａ）
【公開日】平成２４年９月１３日（２０１２．９．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５６５３９（Ｐ２０１１−５６５３９）
【出願日】平成２３年３月１５日（２０１１．３．１５）
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月１３日（２０１２．９．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１５日（２０１１．３．１５）
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【Ｆターム（参考）】
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