用于滚动轴承的定向喷油装置及滚动轴承

技术领域

本发明涉及滚动轴承领域，更特别地，涉及用于滚动轴承的定向喷油装置及包括该定向喷油装置的滚动轴承。

背景技术

对于例如新能源电驱动系统中使用的滚动轴承，例如深沟球轴承，由于较高的转速带来了较大的离心力，使得位于滚动轴承内的润滑油向外甩出，难以留存在轴承内圈滚道。轴承内圈滚道缺乏润滑油会使得轴承的滚动体与滚道之间进行干摩擦，从而温度过高，严重时会造成润滑油失效、滚道磨损、滚动体烧结等现象，另外，高温会使得塑料保持架变软失去刚性，轴承提前失效，不利于轴承以及使用轴承的新能源电驱动系统保持高有效性和高可靠性。

CN204900542U公开了一种航空用主轴轴承以及叶轮式径向收油环，其能实现环下供油且需要的径向空间小。其中，该航空用主轴轴承具有与内圈的一端共轴线且成一体地构造成的叶轮式径向收油环，叶轮式径向收油环具有沿周向间隔分布的多个叶片，叶片具有以主轴转动方向为参考的前端以及后端，前端与后端之间形成收油口，后端的外周面形成斜槽，前端的内侧面、后端的斜槽分别相对于航空用主轴轴承的径向倾斜，斜槽增大了收油口的有效进油面积，前端的内侧面与斜槽之间形成收油口，叶片的内侧面以及内圈的局部内侧面用于与主轴之间形成间隙，形成通往内圈的输油通道。

CN204900542U没有考虑将润滑油定向地输送到需要润滑的地方。

发明内容

鉴于上述现有技术的状态而做出本发明。本发明的目的在于提供一种用于滚动轴承的定向喷油装置，使得即使在滚动轴承高速转动的情况下，仍然能很好地得到润滑油的润滑，从而保证了滚动轴承的有效性和可靠性。

提供一种用于滚动轴承的定向喷油装置，其包括：

定圈；以及

可相对所述定圈旋转的动圈，

其中，所述动圈包括用于在旋转过程中收集和储存润滑油的储油部，所述定圈包括挡油部以及喷油部，

其中，所述储油部、所述挡油部及所述喷油部设计为在所述定圈和所述动圈相对旋转过程中可短时形成相对封闭的喷油空间，且基于持续相对旋转产生的挤压力，所述储油部所收集的润滑油经由所述喷油部定向喷射。

可选地，所述动圈还包括环形的动圈安装部，

所述储油部包括：

从所述动圈安装部向径向外侧延伸的叶片，所述叶片沿着所述动圈的周向延伸预定长度；以及

从所述叶片的周向后端部朝向所述挡油部延伸的第一叶片挡边，以在旋转过程与所述挡油部一起对润滑油产生推挤力。

可选地，所述储油部还包括：

从所述叶片的周向前端朝向所述挡油部延伸的第二叶片挡边，所述第二叶片挡边与所述挡油部之间具有轴向间隙。

可选地，所述第一叶片挡边和所述第二叶片挡边越向径向外侧去，越向所述叶片的周向前端延伸。

可选地，所述定圈包括环形的定圈安装部，

所述挡油部为从所述定圈安装部的轴向内侧端向径向内侧伸出的挡油片。

可选地，所述喷油部包括在所述定圈的轴向上贯穿所述挡油片的一个或多个喷油孔，所述喷油孔相对于所述轴向倾斜地延伸，使得以所述轴向为参照，越向轴向内侧去，所述喷油孔越向径向内侧延伸。

可选地，所述定圈包括环形的定圈安装部，

所述挡油部为从所述定圈安装部的轴向内侧端向径向内侧伸出的挡油片，

在所述定圈和所述动圈配合安装的情况下，所述第一叶片挡边与所述挡油片形成过渡配合。

可选地，所述喷油孔包括圆孔或条形孔，并且/或者

所述喷油孔包括在所述挡油片的内周缘开放的喷油槽。

提供一种滚动轴承，其包括：

内圈，其形成有内圈滚道；

外圈，其形成有外圈滚道；以及

位于所述内圈和所述外圈之间的滚动体，

所述滚动轴承还包括根据本申请的用于滚动轴承的定向喷油装置。

可选地，所述内圈为转动圈，所述动圈固定安装到所述内圈，所述外圈为固定圈，所述定圈固定安装到所述外圈。

根据本发明的用于滚动轴承的定向喷油装置及包括该定向喷油装置的滚动轴承，因为动圈和定圈上分别设置的储油部和喷油部的构型，可以收集润滑油，并将这些润滑油再次供给到滚动轴承的特别是内圈滚道，有效地保证了滚动轴承的润滑。

附图说明

图1是根据本发明的深沟球轴承的透视图，其中为了更好地示出定圈和动圈，移除了部分轴承外圈。

图2是根据本发明的深沟球轴承的分解视图。

图3是根据本发明的深沟球轴承的透视图，其中为了更好地示出定圈和动圈，移除了保持架和滚动体。

图4A是根据本发明的用于滚动轴承的定向喷油装置的动圈的正视图。

图4B是根据本发明的用于滚动轴承的定向喷油装置的动圈的径向剖视图。

图5A和图5B分别示出了根据本发明的用于滚动轴承的定向喷油装置的定圈的不同角度的视图。

图6是根据本发明的用于滚动轴承的定向喷油装置的定圈的剖视图，其为了示出喷油孔，进行了整体放大。

图7A和图7B分别示出了根据本发明的另一实施例的用于滚动轴承的定向喷油装置的定圈的不同角度的视图。

图8示出了根据本发明的另一实施例的用于滚动轴承的定向喷油装置的动圈的示意图。

10内圈 11内圈滚道 12内圈挡边

20外圈 21外圈滚道 22外圈挡边 30滚动体 40保持架

100动圈 110动圈安装部 120储油部 121叶片122、123叶片挡边 R1第一径向参考线 R2第二径向参考线

200定圈 210定圈安装部 220挡油部 221挡油片222喷油部 230开放空间

A轴向 C周向。

具体实施方式

下面参照附图描述本发明的示例性实施方式。应当理解，这些具体的说明仅用于示教本领域技术人员如何实施本发明，而不用于穷举本发明的所有可行的方式，也不用于限制本发明的范围。

第一实施方式

本发明中所指出的轴向A为滚动轴承的轴向。图2中的箭头Z指示的是滚动轴承工作状态下的内圈10和动圈100的旋转方向。图4A中的第一径向方向R1和第二径向方向R2是为了说明叶片挡边122(第一叶片挡边)和叶片挡边123(第二叶片挡边)的构型而进行的标示。

如图1所示，滚动轴承包括：内圈10，内圈10有内圈滚道11；外圈20，外圈20有外圈滚道21；以及滚动体30，其位于内圈10和外圈20之间，且由保持架40保持，在图示的示例中，该滚动轴承的内圈为转动圈。为了能够看到根据本发明的用于滚动轴承的定向喷油装置的定圈200和动圈100，图1移除了部分轴承外圈，从图1中可以看到定圈200上的挡油部220和动圈100上的叶片挡边123，在定圈和动圈相互配合的状态，挡油部220和叶片挡边123在彼此接合时可以呈过渡配合。

图2示出了根据本发明的深沟球轴承的分解视图。从图2中可以清晰地看到根据本发明的用于滚动轴承的定向喷油装置的定圈和动圈的结构及其在滚动轴承中的装配位置。

定向喷油装置包括定圈200和动圈100，定圈200固定安装到外圈20的外圈挡边22；动圈100固定安装到内圈10的内圈挡边12。在动圈100上设置有一个或多个储油部120，图示的示例中为三个储油部120，在定圈200上设置有与该三个储油部120相对应的三个挡油部220，在定圈上还设置有喷油部222，喷油部222将挡油部220内的润滑油向内圈滚道11喷射。在图2所示的实施方式中，喷油部222被实施为条形孔的构型。

本实施方式中的内圈10与动圈100的固定方式采用紧配合，优选过盈配合，定圈200与外圈20的固定方式采用紧配合，优选过盈配合。

根据本发明的定向喷油装置的工作原理如下，当轴承的内圈10和动圈100沿着图2中的箭头Z的方向逆时针旋转时，当储油部120转动到挡油部220之间的开放空间230的时候，储油部120收集润滑油，包括在转动过程中由于离心力的作用被甩出的润滑油，当储油部120转动到与挡油部220轴向相对的位置时，润滑油通过喷油部222向内圈滚道11喷射。储油部120与挡油部220相对时，储油部120和挡油部220之间形成相对封闭(不必完全密封)的喷油空间，因为该空间相对封闭，润滑油在空间内承受一定的压力(特别是后述的叶片挡边122推动润滑油而产生的推力和压力)，在该压力的作用下，润滑油借由喷油部喷射而出，在此实施方式中，润滑油通过条形的喷油孔喷射。条形喷油孔的径向位置根据需要设置，以使得通过条形喷油孔的润滑油能够到达内圈滚道，从而使内圈滚道11得到润滑。

图3示出了根据本发明的定向喷油装置工作时，润滑油的流动方向。在内圈转动过程中，储油部收集和推动润滑油，润滑油沿图3中箭头I所示的方向进入储油部和挡油部形成的空间，当储油部随着动圈转动时，润滑油沿箭头O所示的方向喷射到内圈滚道。

图4A示出了动圈100的正视图，图4B示出了动圈100的径向剖视图。

如图4A所示，动圈100包括环形的动圈安装部110，动圈100通过动圈安装部110固定安装到内圈10的内圈挡边12(见图2)。在图4A所示的实施例中，动圈100包括3个储油部120，但是应当指出的是储油部的个数不限于3个，最少可以为1个，即可以实现收集和储存油的功能，在实际应用中，储油部的数目按需设置。在该实施例中，储油部包括沿着周向C均匀间隔开布置的三个向外径向突出的叶片121。

叶片121从动圈安装部110向径向外侧延伸，并沿着周向C延伸预定长度。在实际应用中，叶片121延伸的长度根据轴承的尺寸，按需设计。储油部120可以还包括从叶片121的一个或两个周向端部朝向挡油部220延伸的叶片挡边122、123。在图4A中，叶片挡边122和叶片挡边123沿着与图面垂直的方向向图面外延伸，即，沿着轴向A延伸，在此的周向端部是指叶片在圆周方向上的端部。以图4A中最右边的叶片为例，根据叶片旋转的方向区分，在图面上方的端部位于旋转方向上的前端(下游侧)，称作周向前端，在图面下方的端部位于旋转方向上的后端(上游侧)，称作周向后端。

在此实施方式中，叶片挡边实施为分别从叶片周向前端部向挡油部延伸和从叶片周向后端部向挡油部延伸的叶片挡边123(第二叶片挡边)和叶片挡边122(第一叶片挡边)，但是本发明不限于此，在其它实施例中，可以只设置位于叶片周向后端的叶片挡边122。在动圈100随着轴承内圈旋转的过程中，叶片挡边122可以随着旋转收集和存储润滑油，实现本发明的目的。

在图4A和4B所示的实施例中，叶片挡边122和叶片挡边123关于通过它们的径向内端的径向延伸线倾斜，其具体倾斜方式为，叶片挡边122相对于穿过叶片挡边的径向内端的第一径向参考线R1倾斜，使得越向径向外侧去，叶片挡边122越向叶片的周向前端延伸；叶片挡边123相对于穿过叶片挡边123的径向内端的第二径向参考线R2倾斜，使得越向径向外侧去，叶片挡边123越向叶片121的周向前端延伸。也就是，叶片挡边122相对于第一径向参考线R1，沿着动圈的运动方向向前倾斜，叶片挡边123相对于第二径向参考线R2，沿着动圈的运动方向向前倾斜。这样设置叶片挡边的目的是为了在动圈旋转过程中，叶片挡边可以收集润滑油并将润滑油向径向内侧推压。

在该实施例中，位于周向后端的叶片挡边122的轴向尺寸可以大于或等于位于周向前端的叶片挡边123的轴向尺寸，即叶片挡边122向挡油部延伸的长度大于或等于叶片挡边123向挡油部延伸的长度。这使得第一叶片挡边与挡油部220的轴向距离小于或等于第二叶片挡边与挡油部220的轴向距离。在第二叶片挡边与挡油部220轴向相对时，二者之间可以存在轴向间隙，这便于经由该间隙收集润滑油。

图5A和图5B示出了定圈的视图。

定圈200包括环形的定圈安装部210，定圈200通过定圈安装部210固定安装到外圈20的外圈挡边22(见图2)，在该实施例中，挡油部220为从定圈安装部210的轴向内侧端(在轴向A上靠近轴承的轴向中心的一端)向径向内侧伸出的扇形的挡油片221。从图5A可清楚地看出，从位于定圈安装部210的轴向的一端径向向内伸出3个扇形的挡油片221，在每个挡油片221中，成形有两个条形的通孔。可以理解，挡油片221的数量不限于三个，优选为两个或更多个。挡油片221的数量也不必与储油部120的数量一致。

图6示出了定圈200的径向剖视图。

从图6可以清晰地看出，作为喷油部222的示例的喷油孔的轴向截面相对于轴承的轴向是倾斜的，其倾斜方式为越向轴向内侧去，喷油孔越向径向内侧延伸。在此的内侧是指安装在滚动轴承上后，靠轴承的轴向中心的那一侧。通过设置喷油孔的倾斜方向，可以控制润滑油的喷射方向，从而实现润滑油的定向喷射。

在定圈200和动圈100分别安装到外圈20和内圈10的情况下，叶片挡边122或者叶片挡边122和123可以与挡油片221形成过渡配合。

第二实施方式

下面参照图7A和7B说明根据本发明的第二实施方式。对于与第一实施方式中的部件结构或功能相同或相似的部件标注相同的附图标记，并省略对这些部件的具体说明。

图7A和7B示出了根据本发明的定向喷油装置的定圈的另一实施方式。在本实施方式中，喷油部222实施为圆形的孔，同样地，为了实现定向喷射润滑油的功能，该圆形孔的孔轴线也相对于轴承的轴线倾斜。

除了定圈的挡油部采用不同的实施方案，第二实施方式与第一实施方式的其余部件的设计及装配方式相同或相类似，在此不再进行详细说明。

除此以外，喷油孔还可以设计为在挡油片221的内周缘开放的喷油槽，其仍然可以通过设计槽的位置，大小以及槽的倾斜度，将润滑油定向喷射去轴承内圈。

此外，本发明还提供了一种包括上述定向喷油装置的滚动轴承。

滚动轴承优选是用于电驱动系统的油润滑的深沟球轴承，根据本发明的定向喷油装置非常好地实现了对深沟球轴承的内圈滚道润滑油连续可靠地供给，避免了因为缺乏润滑油而带来的滚动轴承失效。但是，本发明不限于此，本发明的滚动轴承也可以是其它的滚动轴承，其仍然可以起到很好的润滑效果。

可以理解，本申请的滚动轴承不限于内圈是转动圈外圈是固定圈。可选地，内圈可以为固定圈，外圈可以为转动圈。此时，保持架的转动仍会使润滑油被抛到外圈。在该情况下，定向喷油装置的动圈可以安装到外圈，定圈可以安装到内圈。定圈可以包括从定圈安装部朝向径向外侧延伸的挡油部。优选地，例如为圆孔和长条孔的喷油部可以形成于挡油部的叶片的径向内侧部分。

图8示出了这种情况下的动圈的一个示例。如图8所示，动圈100可以包括从动圈安装部110朝向径向内侧延伸的储油部120，图8中的箭头Z所示方向为动圈100的转动方向，即动圈100沿顺时针转动。可以理解，虽然在图8中仅示出了一个储油部120，但是本发明不限于此，可以沿着动圈100的周向设置一个或多个储油部120。该储油部120可以和定圈的挡油部配合将润滑油喷射到内圈滚道。

此外，在上述实施方式中，仅示出了安装了一个根据本发明的定向喷油装置的轴承，但是本发明不限于此，根据轴承保持架的不同类型，也可以选择在轴承的轴向两端分别安装根据本发明的定向喷油装置。

下面简单说明本发明的上述实施方式的部分有益效果。

在根据本发明的用于滚动轴承的定向喷油装置及包括该定向喷油装置的滚动轴承中，因为动圈和定圈上分别设置的储油部和喷油部的构型，可以实现收集润滑油，并将这些润滑油再次供给到滚动轴承的内圈滚道，有效地保证了滚动轴承的内圈滚道的润滑。

此外，本发明的动圈和定圈的结构简单，分别与滚动轴承的内圈和外圈过盈配合，不用改变滚动轴承的固有内部结构，易于实现，从而实现了易于制造和装配，制造成本低的优点。

应当理解，上述实施方式仅是示例性的，不用于限制本发明。本领域技术人员可以在本发明的教导下对上述实施方式做出各种变型和改变，而不脱离本发明的范围。