[发明专利]轴承装置

说明书

本申请是申请人为：日本精工株式会社，申请日为：2007年3月13日，申请号为：200780029545.3，名称为：轴承装置的发明的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种适于使用在机床的心轴中的轴承装置，该轴承装置结合到高速滑动和旋转的机床的心轴支撑部或类似部分中，典型的机床例如是车床、钻床、镗床、铣床、磨床、珩磨床、超精加工机床、研磨机等。

背景技术

通常，用于支撑心轴的滚动轴承结合到上面示例性的机床的心轴中，并且一般要使用角接触球轴承、圆柱滚子轴承、或其组合。这里，机床的加工精度和生产能力很大程度取决于心轴的旋转速度，为了提高生产能力必须使心轴的旋转提速。然而，如果滚动轴承用在高速旋转的场合，轴承的产热显著增加，滚动元件与内/外圈之间的接触压力因离心力而增加。因此，心轴的使用条件显著变差，从而增加了轴承损坏的可能性，例如磨损、卡住等。此外，因高速旋转导致的产热增加，从而可能发生机床的热变形，这也会影响加工精度。

为了防止这些出现在轴承中的严重的不便，并避免加工精度因整个机床的热变形而降低，必须通过选择在高速旋转条件下合适的润滑系统，最大可能地抑制用于支撑心轴的滚动轴承中的热量产生。相反，用于支撑高速旋转的机床的心轴的滚动轴承的润滑获得伴随着润滑油供应的冷却效果，因此需要采用油气润滑方法、喷嘴润滑方法和座圈下润滑方法(参照日本专利公开No.2003-278773)。

发明内容

然而，如日本专利公开No.2003-278773中举例说明的，虽然存在关注于润滑油的量的传统技术，但是还没有以关注轴承的实际温度的同时适当地供应足量的润滑油为目标的技术。上述的传统技术难于以直接测量轴承在工作中的温度的方式适当地供应足量的润滑油。

本发明的目的是针对上述现有技术中所固有的问题而提供一种通过供应必要量的润滑油来提高可靠性的轴承装置。

根据本发明的轴承装置包括：滚动轴承，具有外圈、内圈和设置在内圈与外圈之间的滚动元件；温度传感器，用于测量滚动轴承的内部温度；和润滑单元，其中，润滑单元向滚动轴承供应对应于由温度传感器检测到的温度的量的润滑油。

根据本发明，润滑单元向滚动轴承供应对应于由温度传感器检测到的温度的量的润滑油，因此通过以高精度直接测量滚动轴承的内部温度而向滚动轴承适当地供应足量的润滑油，由此可以提供能够确保在高速旋转的条件下具有足够长寿命的轴承装置。

优选地，温度传感器这样来构造出，即，利用对应于精细图案的掩膜使涂覆在基板表面上的抗蚀剂曝光并使该精细图案在该基板表面上显影，通过溅射将金属膜沉积在该精细图案上，随后去除残留的抗蚀剂。该类型的温度传感器可以被制造成极薄的传感器，因此不需要较大的安装空间。因此，该温度传感器可以安装在轴承装置内部的随意位置，并可以高精度地测量所想要测量的部分的温度。

优选地，轴承装置用在机床的心轴中。

附图说明

图1是示出沿着根据一实施例的滚动装置的轴线的方向剖开的截面的截面图；

图2是放大地示出温度传感器TS的透视图；

图3是用于机床的心轴装置的截面图，其中图1所示的滚动轴承结合到该心轴装置中；

图4是示出润滑单元22的构造的视图；和

图5是示出滚动轴承在用于机床的心轴装置工作时的温度升高的模拟结果的曲线图。

具体实施方式

接下来，将参照附图描述本发明的实施例。图1是沿着用在本实施例中的滚动轴承的轴线的方向剖开的截面图。滚动轴承(角接触球轴承)16包括外圈16a、内圈16b、设置在两个圈16a、16b之间的用作滚动元件的球16c以及以相等的间隔沿周向保持球16c的保持架16d。外圈16a沿着其内周具有滚道面16e。内圈16b沿着其外周具有滚道面16f。球16c可以由诸如氮化硅、碳化硅等的陶瓷制成。

温度传感器TS通过粘结剂结合到外圈16a的除了滚道面16e以外的内周表面。从温度传感器TS延伸的电线通过端表面从外圈16a的内周表面拉到外部。应当指出，图1放大地示出了温度传感器TS的厚度。

图2是温度传感器TS的放大透视图。参照图2，温度传感器TS包括基板TSa和形成在基板TSa上的精细的电阻图案TSb。电阻图案TSb由一条线宽窄的单一铂线构成，并且，随着其总长度因基板TSa的膨胀或收缩而变化，其电阻值根据温度而改变，由此通过向电阻图案TSb施加电流来测量温度。