JP2006022865A

JP2006022865A - 軸受用潤滑剤供給装置

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Publication number: JP2006022865A
Application number: JP2004200151A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Shimomura; 利明下村
Original assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Current assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Priority date: 2004-07-07
Filing date: 2004-07-07
Publication date: 2006-01-26
Anticipated expiration: 2024-07-07
Also published as: JP4569747B2

Abstract

【課題】グリースを軸受の必要な部分に確実に供給し、且つグリースの使用量を減らし運転コストを低減することのできる軸受用潤滑剤供給装置を提供する。【解決手段】軸受の片側又は両側に隣接する間座６に、軸受の内輪２と外輪３との間の所用部に向け潤滑剤を供給する潤滑剤供給路６１ａと、潤滑剤供給手段７と、圧縮エアを供給する圧縮エア供給路６１ｂと、圧縮エアを間欠的に供給するエア間欠配供給手段８と、前記潤滑剤供給路と圧縮エア供給路に連絡する潤滑剤流路６１ｃとを設ける。或いは、軸受の内輪側面に凹溝を周設すると共に、該凹溝から内輪軌道面方向に潤滑剤吐出用ノズルを設け、間座の前記潤滑剤供給路と圧縮エア供給路を合流させる合流路が、前記凹溝に向けて対向させ、潤滑剤を間欠的に供給する。
【選択図】図１

Description

本発明は、工作機械等に使用される軸受にグリースのような潤滑剤（グリース）を必要な時に確実に供給できる軸受用潤滑剤供給装置に関する。

工作機械等においては、軸受の潤滑は極めて重要であり、潤滑剤不足による焼付、潤滑剤の多量供給による撹拌熱による劣化等の潤滑剤の過不足による不良が生じると故障の原因となる。従って、回転軸を支持する転がり軸受には、途切れることなくグリースやオイル等の潤滑剤を供給すると共に過不足が生じないように工夫されると共に、コスト低減のため潤滑剤の供給量の少量化が図られる。
従来は、例えば、間欠的に供給される所要量のオイルを圧縮エアで潤滑対象に供給するオイルエア潤滑装置が用いられる。この場合、オイル供給時間帯では圧縮エアを比較的多量の第１の流量で供給し、次のオイルが供給されるまでは、圧縮エアを第１の流量より少ない第２の流量で供給する構成としてある。そして、このオイルエア潤滑装置では、圧縮エアを連続的に供給する圧縮エア供給手段と、オイルを間欠的に供給するオイル供給手段と、これら圧縮エア供給手段とオイル供給手段の動作を制御する制御手段とを有し、この制御手段で前記エア供給手段はオイル供給時間帯では圧縮エアを第１の流量で供給し、次のオイルが供給されるまでの非オイル供給時間帯では、圧縮エアを第２の流量で供給するよう制御するような構成としたオイルエア潤滑装置が知られている。（特許文献１）。

また、多数の軸受に圧縮エアとオイルとがミキシングされて搬送される１回分の各オイル量を、定量吐出バルブで吐出される１回分のオイル量以下に減らす手段として、定量吐出バルブから間欠的に吐出するオイルを、複数のオイル分流通路に分流し、この分流したオイルを、圧縮エアとミキシングされるオイルとして、吐出オイル量を減らし、この分流オイルを、圧縮エアの作用で、それぞれ、オイルエア通路内で連続的な流れに変えて、対応する各オイルエア出口それぞれに搬送するように構成したミキシングバルブおよびこれを用いたオイルエア潤滑装置が知られている（特許文献２）。

特開２００１−２７３８８特開２００１−３２９９５

潤滑剤でもグリース潤滑の場合、オイル潤滑のように圧縮エアとオイルをミキシングしたり供給タイミングを制御したりしにくいので、通常は、図６に示すように、軸受４３の外輪４１側に隣接させた間座５１にグリース供給路５１ａを設け、ここから適宜、内輪４２と外輪４３との間の空間４０へグリースを供給している。そして、軸受の本当に潤滑の必要な部分（内輪４２側軌道部）に給脂するためには空間４０に少し多めのグリースを供給する必要がある。しかしながら例えば、工作機械の主軸高速軸受では、多めのグリースを供給すると、高速回転によるグリースの撹拌熱により異常昇温を生じることがある。異常昇温は焼付やグリースの劣化（潤滑不良）を生じさせることとなる。また、必要以上のグリースを使用することになり、運転コストを上昇させ不経済ともなる。

この発明は上記する課題に対処するためになされたものであり、グリースを軸受の必要な部分に確実に供給し、且つグリースの使用量を減らし運転コストを低減することのできる軸受用潤滑剤供給装置を提供することを目的としている。

即ち、上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、軸受用潤滑剤供給装置が、軸受の片側または両側に隣接する間座に、前記軸受の内輪と外輪との間の所用部に向け潤滑剤を供給する潤滑剤供給路と、潤滑剤供給手段と、圧縮エアを供給する圧縮エア供給路と、圧縮エアを間欠的に供給するエア間欠供給手段と、前記潤滑剤供給路と圧縮エア供給路に通じる潤滑剤流路と、該潤滑剤流路と前記圧縮エア供給路とを合流させる合流路と、を具備することを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、軸受の内輪側面に凹溝を周設すると共に、該凹溝から内輪軌道面方向に潤滑剤吐出用ノズルを設け、間座の前記潤滑剤流路と圧縮エア供給路を合流させる合流路が、前記凹溝に対向されていることを特徴とする。

また、請求項３に記載の発明は、前記間座に、該間座の玉軸受側に雌ねじを螺設するとともに、外表面に前記雌ねじと螺合する雄ねじを設け且つ前記潤滑剤流路と圧縮エア供給路とを合流する合流路側に、軸受側に通じる合流路と切欠き部とを形成したプラグを設けたことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、圧縮エアにより間座のグリース溜まりにあるグリースを必要な部分（軌道部）に確実に給脂できるので軸受の焼付やグリース過剰によるグリース撹拌熱を防止することができる。また、確実に少量づつ必要部分に給脂できるので、グリース使用量を減らすことができる。更に、回転トルクや回転に伴う回転トルク損失を少なくして円滑な潤滑状態を維持することが可能となる。

また、請求項２の発明によれば、内輪側に潤滑剤を多量に保持させることができるので潤滑不足となる事態を防止することができる。また、内輪回転の場合遠心力を利用して給脂することができるので確実に潤滑することができる。
更に、請求項３の発明によれば間座により多くの潤滑剤を溜めることができるので潤滑不足となる事態を少なくすることができる。

以下、本発明の軸受用潤滑剤供給装置の最良の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態の構成を示す軸受の一部断面図である。この発明の第１の実施の形態では玉軸受がその潤滑対象として用いられている。この玉軸受１は、内輪２と、外輪３と、転動体（玉）４と、該転動体（玉）４を周方向所定間隔で保持する保持器４と、で構成される。そして、前記玉軸受１には、内輪２側の間座６０と外輪３側の間座６１とが隣接して配置される。この間座外輪３側の間座６１には、潤滑剤であるグリースを供給する潤滑剤供給路６１ａと、圧縮エアを供給する圧縮エア供給路６１ｂと、これら潤滑剤供給路６１ａから圧縮エア供給路６１ｂへ通じる潤滑剤流路６１ｃと、が設けてある。前記外輪３側の間座６１の潤滑剤供給路６１ａには潤滑剤供給手段７が接続され、圧縮エア供給路６１ｂには、圧縮エアを間欠的に供給するエア間欠配供給手段８が接続される。また、前記玉軸受１には、温度を検出する温度検出センサ９と該センサ９の信号を入力する制御装置１０が接続されている。尚、前記潤滑剤供給路６１ａと圧縮エア供給路６３ｂとをつなぐ潤滑剤流路６１ｃから後の圧縮エア供給路６１ｂとが合流した後の流路を合流路６１ｄとする。

前記潤滑剤供給路６１ａに接続される潤滑剤供給手段７は、圧縮エア供給装置１１と管路Ｌ₁に配置された三方切換弁１２と管路Ｌ₂に配置された第１電磁弁１３とグリースポンプ１４とで構成され、エア間欠供給手段８は、同じく圧縮エア供給装置１１と三方切換弁１２と管路Ｌ₃に配置された第２電磁弁１５と、で構成される。また、第１電磁弁１３と第２電磁弁１５および三方切換弁１２は制御装置１０に接続され、前記制御装置１０には増幅器やタイマが内蔵され、第１電磁弁１３や第２電磁弁１５および三方切換弁１２の動作を制御する。

前記潤滑剤供給路６１ａと圧縮エア供給路６１ｂとの間には、上記するように、潤滑剤流路６１ｃが設けられるが、該潤滑剤流路６１ｃは外輪３の間座６１の上部表面から穿設加工した後、閉塞栓１６により閉鎖する。同様に、潤滑剤供給路６１ａも穿設加工した後、間座６１の端部側を閉塞栓１７により閉鎖してある。また、該潤滑剤供給路６１ａには、前記潤滑剤流路６１ｃを開閉する逆止弁１８が、一方を閉塞栓１７側で固定したばね１９により保持されて配置されている。即ち、潤滑剤供給路６１ａにグリースを供給する際には、一定の圧力がかかり、ばね１９を付勢して弁１８を押し、潤滑剤流路６１ｃにグリースが流入する。所定量のグリースが潤滑剤流路６１ｃから圧縮エア供給路６１ｂにかけて充填されたらグリースの供給を停止すると、圧力が下がり、ばね１９の付勢力により潤滑剤流路６１ｃが逆止弁１８により閉鎖される。前記圧縮エア供給路６１ｂから潤滑剤流路６１ｃの先の合流路６１ｄには、玉軸受１側の間座６１の端部にノズル２０が設けられており、圧縮エアによりグリースが少量づつ玉軸受１の内輪２の軌道面２ａ方向を目指して吐出される。

玉軸受１の外輪３表面に設置された温度検出センサ９からの検出信号は制御装置１０に入力される。該制御装置１０は、検出信号を増幅して該温度検出センサ９による検出値と標準値を比較して玉軸受１の軌道面の潤滑異常を感知し、グリースの吐出を制御するようにしてある。或いは、所定値に設定した温度（例えば、定常温度＋４℃）を超えると、第１電磁弁１３や第２電磁弁１５或いは三方切換弁１２が動作するように制御しても良い。また、グリースは制御装置１０に内蔵したタイマにより潤滑剤供給路６１ａに定期的に定量供給するようにしても良い。

上記構成としたこの発明の軸受用潤滑剤供給装置により、玉軸受１に潤滑剤（グリース）を供給する場合には、次のように動作して潤滑剤（グリース）が供給される。即ち、玉軸受１の内輪２の軌道面や、合流路６１ｄ周辺に滞留しているグリース量が少なくなると、軸受温度が上昇し、設定値（例えば、定常温度＋４℃）を超えると温度検出センサ９でこれを感知し、制御装置１０へ所定の信号として送る。これを受けて制御装置１０は、三方切換弁１２を管路Ｌ₂側へ切り換えて第１電磁弁１３を動作させ、エアによりグリースポンプ１４を押し、潤滑剤供給路６１ａの開閉弁１８をばね１９の付勢力に抗して押し、潤滑剤流路６１ｃを閉鎖していた逆止弁１８を開けて潤滑剤流路６１ｃにグリースを供給する。潤滑剤流路６１ｃから次の合流路６１ｄにかけての合流部Ｐにグリースが溜まったと推定される一定時間（例えば、０．５秒〜２秒程度）後に制御装置１０が作動し、三方切換弁１２を管路Ｌ₃側に切り換えて第２電磁弁１５を動作させ、圧縮エアを圧縮エア供給装置１１から適量の圧縮エアを圧縮エア供給路６１ｂから送り、ノズル２０から噴射させると共に合流部Ｐに滞留しているグリースをノズル２０介して内輪２の軌道部へ吐出させる。

図２は、本発明の第２の実施の形態の構成を示す軸受の一部断面図である。この軸受用潤滑剤供給装置は、円筒ころ軸受２１がその潤滑対象として用いられている。該円筒ころ軸受２１は、内輪２２と外輪２３と円筒ころ２５と保持器２４とよりなり、該円筒ころ軸受２１には、その両側に内輪２側の間座６０と、外輪３側の間座６１とが隣接して配置され、これら両側の外輪３側の間座６１，６１には、それぞれ潤滑剤であるグリースを供給する潤滑剤供給路６１ａと、圧縮エアを供給する圧縮エア供給路６１ｂ，６１ｂと、前記潤滑剤供給路６１ａから潤滑剤（グリース）を流通させる潤滑剤流路６１ｃ，６１ｃ及び合流路６１ｄ，６１ｄと、が設けられている。また、これら間座６１，６１の潤滑剤流通路６１ａ，６１ａには、それぞれ潤滑剤供給手段７が接続され、圧縮エア供給路６１ｂ，６１ｂには、圧縮エアを間欠的に供給するエア間欠配供給手段８，８がそれぞれ接続される（潤滑剤供給手段７、エア間欠配供給手段８等については図１参照）。円筒ころ軸受２１のように、片側からグリースを吐出するだけでは他方の軌道面の潤滑が充分でない場合がある。そこでこのように、円筒ころ軸受２１両側に間座６１，６１を配置し、合流路６１ｄ，６１ｄに設けたノズル２０，２０からグリースを少量づつ吐出させるようにしても良い。

次に、図３（Ａ）は、本発明の第３の実施の形態の構成を示す軸受の一部断面図である。この軸受用潤滑剤供給装置も、例えば玉軸受３１がその潤滑対象として用いられている。玉軸受３１には内輪３２側と外輪３３側には、それぞれ間座６０と６１が隣接して配置されている。外輪３３側の間座６１には、潤滑剤であるグリースを供給する潤滑剤供給路６１ａと、圧縮エアを供給する圧縮エア供給路６１ｂと、前記潤滑剤供給路６１ａから圧縮エア供給路６１ｂに通じる潤滑剤流路６１ｃ及び圧縮エアと潤滑剤とを合流させる合流路６１ｄと、が設けられている。また、前記間座６１の潤滑剤供給路６１ａには、潤滑剤供給手段７（図示省略、図１参照）が接続され、圧縮エア供給路６１ｂには、圧縮エアを間欠的に供給するエア間欠供給手段８（図示省略、図１参照）が接続される。

前記玉軸受３１には、内輪３２の側面に凹溝３２ｂが周設され、該凹溝３２ｂの底部から内輪３２の軌道面３２ａにかけてノズル孔３２ｃが設けてある。間座６１の潤滑剤供給路６１ａから潤滑剤流路６１ｃ及び次の合流路６１ｄには潤滑剤（グリース）が供給され、該間座６１の圧縮エア供給路６１ｂにエアが間欠的に送られると、該圧縮エア供給路６１ｂの端部から玉軸受３１の内輪３２の側面に設けた凹溝３２ｂにグリースが充填され、該凹溝３２ｂのグリースＧが内輪３２の凹溝３２ｂの底部に設けたノズル孔３２ｃからグリースが供給される。この場合、内輪３２が回転すると遠心力によりノズル３２ｃから軌道部にグリースが吐出される。また、凹溝３２ｂは内輪３２の側面に一周して設けられているから、ここには多くのグリースを滞留させることができる。尚、図３２（Ｂ）は、ノズル３２ｃを軌道面３２ａを外して設けた場合を示す。このように、ノズル３２ｃは、軌道面３２ａを外して転動体５方向へ設けても良い。

図４は、上記各実施の形態において圧縮エア流通路６１ｂと潤滑剤流路６１ｃとの部Ｐにかけてグリースの滞留量を増やす構造とした実施例を示す断面図である。上記するように、本発明では、内輪２側の間座６０と外輪側の間座６１とが配置され、外輪３側の間座６１に設けた潤滑剤供給路６１ａから圧縮エア供給路６１ｂへ連絡する潤滑剤流路６１ｃが設けてあり、該潤滑剤流路６１ｃと圧縮エア供給路６１ｂの合流部ＰにグリースＧが溜まるようにしてある。しかし、この合流部Ｐから軸受１側のグリースＧと圧縮エアとが流通する合流部ＰにグリースＧが溜まるにしてもその量は多くはない。そこで、間座６に溜めるグリース量を増加させるプラグ３０を嵌め込むようにしてある。

即ち、図５（Ａ）に示すように、外輪３側の間座６１の玉軸受１側に穴を設けてここに雌ねじ６１ｅを螺設する。そして、図５（Ｂ）に示すように、前記プラグ３０の外表面に雄ねじ３０ａを設けると共に、前記潤滑剤供給路６１ａと圧縮エア供給路６１ｂにつながる潤滑剤流路６１ｃ側に、合流路６１ｄと切欠き部３０ｂとを形成する。そして、プラグ３０の雄ねじ３０ａを間座６１の雌ねじ６１ｅに螺合させると、該プラグ３０の切欠き部３０ｂは、一定の潤滑剤を溜める空間Ｈとなる（図４参照）。こうして間座６１の潤滑剤流路６１ｃと圧縮エア供給路６１ｂとの合流部Ｐに軸受１側へ供給する潤滑剤の滞留量を増大させることができる。

本発明の軸受用潤滑剤供給装置の第１の実施の形態の構成を示す軸受の一部断面図である。本発明の軸受用潤滑剤供給装置の第２の実施の形態の構成を示す軸受の一部断面図である。本発明の軸受用潤滑剤供給装置の第３の実施の形態の構成を示す軸受の一部断面図である。本発明の軸受用潤滑剤供給装置において、潤滑剤流路から圧縮エア流通路の合流部Ｐにかけてグリースの滞留量を増やす場合の実施例を示す断面図である。本発明の軸受用潤滑剤供給装置において、潤滑剤流路から圧縮エア流通路の合流部Ｐにかけてグリースの滞留量を増やす場合の実施例を示す断面図であって、図５（Ａ）は間座の断面図であり、図５（Ｂ）は間座に嵌め入れるプラグの斜視図である。従来の軸受用潤滑剤供給装置の縦断面図である。

符号の説明

１玉軸受
２内輪
３外輪
５転動体（玉）
６１外輪側間座
６１ａ潤滑剤供給路
６１ｂ圧縮エア供給路
６１ｃ潤滑剤流路
６１ｄ合流路
７潤滑剤供給手段
８エア間欠配供給手段
９温度検出センサ
１０制御装置
１１圧縮エア供給装置
１２三方切換弁
１３第１電磁弁
１４グリースポンプ
１５第２電磁弁
１８逆思弁
２０ノズル
２１円筒ころ軸受
３０プラグ

Claims

軸受の片側または両側に隣接する間座に、前記軸受の内輪と外輪との間の所用部に向け潤滑剤を供給する潤滑剤供給路と、潤滑剤供給手段と、圧縮エアを供給する圧縮エア供給路と、圧縮エアを間欠的に供給するエア間欠供給手段と、前記潤滑剤供給路と圧縮エア供給路に通じる潤滑剤流路と、該潤滑剤流路と前記圧縮エア供給路とを合流させる合流路と、を具備することを特徴とする軸受用潤滑剤供給装置。
軸受の内輪側面に凹溝を周設すると共に、該凹溝から内輪軌道面方向に潤滑剤吐出用ノズルを設け、間座の前記潤滑剤流路と圧縮エア供給路を合流させる合流路が、前記凹溝に対向されていることを特徴とする請求項１に記載の軸受用潤滑剤供給装置。
間座に、該間座の玉軸受側に雌ねじを螺設するとともに、外表面に前記雌ねじと螺合する雄ねじを設け且つ前記潤滑剤流路と圧縮エア供給路とを合流する合流路側に、軸受側に通じる合流路と切欠き部とを形成したプラグを設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の軸受用潤滑剤供給装置。