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公開番号2025137037
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-19
出願番号2024036008
出願日2024-03-08
発明の名称軸受装置および機械装置
出願人NTN株式会社
代理人弁理士法人深見特許事務所
主分類F16N 7/38 20060101AFI20250911BHJP(機械要素または単位;機械または装置の効果的機能を生じ維持するための一般的手段)
要約【課題】設備を大型化することなく、高速回転用の軸受の昇温を抑制しつつ、タンク内に封入された潤滑油を効率よく消費することが可能な軸受装置および機械装置を提供する。
【解決手段】軸受装置は、軸受と、これに潤滑油を供給する潤滑油供給ユニットとを備える。軸受は、外輪と内輪とを含む。潤滑油供給ユニットは、軸受の内部に供給される潤滑油を保持する保持部30と、ペルチェ素子24と、ペルチェ素子24に電力を供給可能な電源26Aとを含む。電源26によるペルチェ素子24の駆動により、第1熱伝導体23aから第2熱伝導体23bへの熱の移動が可能である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
軸受と、
前記軸受へ潤滑油を供給する潤滑油供給ユニットとを備え、
前記軸受は、
内周面に外輪転走面を有する外輪と、
外周面に内輪転走面を有し、前記内輪転走面が前記外輪転走面に対向するように前記外輪の内側に配置される内輪とを含み、
前記潤滑油供給ユニットは、
前記軸受の内部に供給される潤滑油を保持する保持部と、
ペルチェ素子と、
前記ペルチェ素子を挟む第１熱伝導体および第２熱伝導体と、
前記ペルチェ素子に電力を供給可能な電源とを含み、
前記電源による前記ペルチェ素子の駆動により、前記第１熱伝導体から前記第２熱伝導体への熱の移動が可能である、軸受装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記潤滑油供給ユニットを挟むように配置された間座を含み、
前記間座は前記軸受に接触し、
前記ペルチェ素子の駆動により、前記第１熱伝導体は前記間座から吸熱可能であり、
前記ペルチェ素子の駆動により、前記第２熱伝導体は前記保持部へ放熱可能である、請求項１に記載の軸受装置。
【請求項３】
前記ペルチェ素子、前記第１熱伝導体、前記第２熱伝導体および前記電源は、前記外輪および前記内輪のいずれか一方である固定輪に接続された前記間座に設置される、請求項２に記載の軸受装置。
【請求項４】
前記第１熱伝導体に第１熱伝導部材が接続され、
前記第２熱伝導体に第２熱伝導部材が接続される、請求項２に記載の軸受装置。
【請求項５】
前記第１熱伝導部材および前記第２熱伝導部材は、銅およびアルミニウムのいずれかを主成分とする、請求項４に記載の軸受装置。
【請求項６】
前記第１熱伝導部材は前記間座に接触し、前記第２熱伝導部材は前記保持部に接触する、請求項４に記載の軸受装置。
【請求項７】
前記保持部には樹脂製の袋体が含まれ、
前記第２熱伝導体および前記第２熱伝導部材のいずれかには可動片が接続され、
前記可動片はバイメタルにより形成され、
前記可動片は、前記保持部に接触しており、前記可動片の変位に応じて前記袋体を押圧し前記袋体の容積を変更可能である、請求項４に記載の軸受装置。
【請求項８】
前記潤滑油供給ユニットは、蓄電可能な蓄電回路をさらに含み、
前記ペルチェ素子は発電機として動作し、電力が前記蓄電回路に蓄えられる第１状態と、前記蓄電回路に蓄電された電力が前記ペルチェ素子に供給され、前記第１熱伝導体から前記第２熱伝導体に熱を移動させる第２状態とを切り替え可能である、請求項１または２に記載の軸受装置。
【請求項９】
前記潤滑油供給ユニットは、
他のペルチェ素子と、
蓄電可能な他の蓄電回路と、
前記保持部から前記軸受の内部に前記潤滑油を供給するポンプとをさらに含み、
前記他のペルチェ素子は、径方向について前記潤滑油供給ユニットの前記外輪の側と前記内輪の側との温度差に応じて発電して前記他の蓄電回路に電力を供給し、
前記他の蓄電回路の電圧が前記ポンプの駆動電圧に達した時点から、予め設定された時間の経過後に、前記ポンプを駆動させて、前記他の蓄電回路が充放電を繰り返すことにより前記ポンプの駆動制御を行なうことが可能である、請求項１または２に記載の軸受装置。
【請求項１０】
前記軸受に前記潤滑油があらかじめ封入されており、
前記封入されている前記潤滑油はグリースである、請求項１または２に記載の軸受装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この発明は、軸受装置および機械装置に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
転がり軸受と潤滑油供給ユニット（潤滑油供給機構）とを組み合わせた軸受装置が、特許第６０５４０９５号公報（特許文献１）および特許第６７５０２９６号公報（特許文献２）に開示されている。これらの文献では、潤滑油供給ユニットに付帯するタンクから潤滑油を引き出す。これらの開示技術では、タンクは袋体方式、ケーシング方式、およびケーシング内に潤滑油を留める多孔質体を備える方式のいずれかである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第６０５４０９５号公報
特許第６７５０２９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
軸受が高速回転すれば、軸受の発熱量が多くなる。これにより潤滑油の膜が破断したり、潤滑油が軸受内の所望の箇所にて供給不足になったりする。また軸受の発熱量が大きい状態で長時間運転すれば、軸受が損傷しやすくなる。上記課題の解決の観点から、高出力の給油ポンプまたは大型の潤滑油タンクを用いることが考えられる。しかしこれにより、軸受装置が大型化し、小型機械に用いられなくなる不都合が生じ得る。
【０００５】
小型機械に用いる軸受装置は、給油ポンプの吐出力が小さく、タンクの容積が小さくなる。このような装置を長期間使用するためには、タンク内に封入された潤滑油を効率よく消費することが重要である。
【０００６】
この発明は、上記の課題に鑑みなされたものである。この発明の目的は、設備を大型化することなく、高速回転用の軸受の昇温を抑制しつつ、タンク内に封入された潤滑油を効率よく消費することが可能な軸受装置および機械装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一実施形態に従った軸受装置は、軸受と、当該軸受へ潤滑油を供給する潤滑油供給ユニットとを備える。軸受は、外輪と、内輪とを含む。外輪は、内周面に外輪転走面を有する。内輪は、外周面に内輪転走面を有し、当該内輪転走面が当該外輪転走面に対向するように当該外輪の内側に配置される。潤滑油供給ユニットは、保持部と、ペルチェ素子と、第１熱伝導体および第２熱伝導体と、電源とを含む。保持部は、軸受の内部に供給される潤滑油を保持する。第１熱伝導体および第２熱伝導体は、ペルチェ素子を挟む。電源は、ペルチェ素子に電力を供給可能である。電源によるペルチェ素子の駆動により、第１熱伝導体から第２熱伝導体への熱の移動が可能である。
【０００８】
本開示の一実施形態に従った機械装置は、回転軸と、ハウジングと、上記軸受装置とを備える。ハウジングは回転軸の外周側に配置される。上記軸受装置はハウジングに対して回転軸を回転可能に支持する。
【発明の効果】
【０００９】
上記によれば、設備を大型化することなく、高速回転しても軸受の昇温を抑制しつつ、タンク内に封入された潤滑油を効率よく消費することが可能な軸受装置および機械装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
実施の形態１に係る軸受装置の側面模式図である。
実施の形態１での図１の線分ＩＩ－ＩＩに沿う部分の断面模式図である。
図１の線分Ａ－Ａに沿う部分の基本形の断面模式図である。
図１の線分Ａ－Ａに沿う部分の第１変形例の断面模式図である。
図１の線分Ａ－Ａに沿う部分の第２変形例の断面模式図である。
実施の形態２に係る軸受装置の側面模式図である。
図６に示す潤滑油タンクを図６より簡略化して図示した第１例の初期状態を示す斜視模式図である。
図７の線分ＶＩＩＩ－ＶＩＩＩに沿う部分の断面模式図である。
図７に対してバイメタルが変形した状態を示す斜視模式図である。
図９の線分Ｘ－Ｘに沿う部分の断面模式図である。
図６に示す潤滑油タンクを図６より簡略化して図示した第２例の初期状態を示す斜視模式図である。
図１１の線分ＸＩＩ－ＸＩＩに沿う部分の断面模式図である。
図１１に対してバイメタルが変形した状態を示す斜視模式図である。
図１３の線分ＸＩＶ－ＸＩＶに沿う部分の断面模式図である。
実施の形態３に係る軸受装置の側面模式図である。
実施の形態３における潤滑油タンクの初期状態を図７と同様に示す斜視模式図である。
図１６に対してバイメタルが変形した状態を示す斜視模式図である。
実施の形態４に係る軸受装置の側面模式図である。
実施の形態５に係る軸受装置の側面模式図である。
他の蓄電回路の電圧の時間経過の第１例を示すグラフである。
他の蓄電回路の電圧の時間経過の第２例を示すグラフである。
他の蓄電回路の電圧の時間経過の第３例を示すグラフである。
他の蓄電回路の電圧の時間経過の第４例を示すグラフである。
実施の形態６の第１例に係る軸受装置の側面模式図である。
実施の形態６の第２例に係る軸受装置の側面模式図である。
図１に示した軸受装置を適用した機械装置の断面模式図である。
図２６に示した機械装置の断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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