JP4913577B2

JP4913577B2 - Air-carrying oil lubricator

Info

Publication number: JP4913577B2
Application number: JP2006337148A
Authority: JP
Inventors: 守秋山; 正彦飯田; 正人稲津; 重治藤井; 公則安部
Original assignee: Toshiba Machine Co Ltd
Current assignee: Shibaura Machine Co Ltd
Priority date: 2006-12-14
Filing date: 2006-12-14
Publication date: 2012-04-11
Anticipated expiration: 2026-12-14
Also published as: JP2008151179A

Description

この発明は、エア搬送式オイル潤滑装置に関し、特に、工作機械の主軸ユニットや歯車箱等に用いられるオイルミスト潤滑、エアオイル潤滑等、微量なオイルをエアによって潤滑点に搬送するエア搬送式オイル潤滑装置に関するものである。 The present invention relates to an air-conveying oil lubrication device, and in particular, an air-conveying oil-lubricating device that conveys a small amount of oil to a lubrication point by air, such as oil mist lubrication and air-oil lubrication used in a spindle unit or gear box of a machine tool It relates to the device.

高速回転する回転軸の軸受や歯車噛合部の潤滑方式の一つとして、微量のオイルをエアによって潤滑点に搬送するオイルミスト潤滑やエアオイル潤滑に代表されるエア搬送式オイル潤滑が知られている。この潤滑方式では、オイルによる潤滑に加えて、オイルの搬送に用いられるエアによって冷却効果を期待できる（例えば、特許文献１）。
特開平１１−４４３９６号公報 Known as one of the lubrication methods for bearings and gear meshing parts of rotary shafts that rotate at high speeds are oil mist lubrication that conveys a small amount of oil to a lubrication point by air and air conveyance type oil lubrication represented by air oil lubrication. . In this lubrication system, in addition to lubrication with oil, a cooling effect can be expected by air used for oil conveyance (for example, Patent Document 1).
JP 11-44396 A

オイルミスト潤滑やエアオイル潤滑に使用される微量のオイルは、比較的低圧のエアによって搬送される。オイルミスト潤滑やエアオイル潤滑におけるオイル搬送のエアは、使用される部分やオイルの種類によって異なるが、通常、かなり大きい流量を必要とし、低圧であることから、大気圧となって放出されるまでの排気側の通気性の良し悪しの状態が潤滑性能に大きい影響を与えることになる。 A small amount of oil used for oil mist lubrication and air-oil lubrication is conveyed by relatively low pressure air. The oil transport air in oil mist lubrication and air-oil lubrication varies depending on the part used and the type of oil, but usually requires a considerably large flow rate, and since it is low pressure, it is required to be released to atmospheric pressure. The condition of the air permeability on the exhaust side has a great influence on the lubrication performance.

ころがり軸受の転動体や保持器は、高速回転であるほど、高速移動するため、転動体の転動部（潤滑部）に動圧が発生する。このため、給気側のエアがころがり軸受の潤滑部に進入し難くなる。 Since the rolling elements and the cage of the rolling bearing move faster as the rotation speed increases, dynamic pressure is generated in the rolling part (lubricating part) of the rolling element. For this reason, it becomes difficult for the air on the supply side to enter the lubrication part of the rolling bearing.

こうした場合、通常とられる手段として、主軸ユニットや歯車箱の内部を外部より真空吸引し、潤滑部の背圧を下げることが考えられる。 In such a case, as a usual measure, it is conceivable to vacuum the inside of the main shaft unit or the gear box from the outside to lower the back pressure of the lubricating portion.

しかし、外部よりの真空引きの機器には、ケースに供給したエアに対して吸引できるエア量が小さいものが多く、望ましい真空度を得るには、供給エアを大量消費することから、必ずしも、適切なものとは云えない。 However, many vacuuming devices from outside have a small amount of air that can be sucked into the air supplied to the case, and in order to obtain the desired degree of vacuum, the supply air is consumed in large quantities. It can't be said that.

また、主軸ユニットや歯車箱の内部に滞留したエアは、主軸ユニットや歯車箱の内圧を上げ、高速回転下ではオイル潤滑が不足気味になることがある。このことに対して、外部よりの真空引きにおいて、排気容量的には満足のいく値であってもオイルミストを回収するフィルタを通すだけの排気圧力の強さを有する真空引きに適した真空発生器がないのが現状である。 Further, the air staying in the main shaft unit or the gear box increases the internal pressure of the main shaft unit or the gear box, and the oil lubrication may be insufficient under high speed rotation. On the other hand, when vacuuming from the outside, vacuum generation suitable for vacuuming with sufficient exhaust pressure to pass through a filter that collects oil mist even if the exhaust capacity is satisfactory. There is no vessel at present.

この発明が解決しようとする課題は、外部よりの真空引きによらずに、潤滑部の背圧を、大きいエネルギ消費を伴うことなく、効果的に下げ、高速回転でもエア搬送式オイル潤滑の潤滑性能を上げることである。 The problem to be solved by the present invention is that the back pressure of the lubrication part is effectively reduced without consuming a large amount of energy without evacuation from the outside, and lubrication of air-conveying oil lubrication is possible even at high speed rotation. To increase performance.

この発明によるエア搬送式オイル潤滑装置は、ビルトインモータで回転駆動される回転軸を回転可能に支持するハウジング内の回転運動部にオイルをエアによって搬送するエア搬送式オイル潤滑装置において、前記回転運動部側となる前記ビルトインモータのロータ軸の一端の外周部に固定装着された円環形状の第１回転側スクロール部材と、前記ハウジングに固定装着され、前記第１回転側スクロール部材と同心で対向する円環形状の第１固定側スクロール部材とにより、前記ロータ軸によって回転駆動される第１スクロール排気ポンプが構成され、前記ロータ軸の他端の外周部に固定装着された円環形状の第２回転側スクロール部材と、前記ハウジングに固定装着され、前記第２回転側スクロール部材と同心で対向する円環形状の第２固定側スクロール部材とにより、前記ロータ軸によって回転駆動される第２スクロール排気ポンプが構成され、前記第１スクロール排気ポンプと前記第２スクロール排気ポンプのポンプ作用による吸込力により、前記回転運動部に送られた前記エアが、前記第１スクロール排気ポンプ、前記ビルトインモータの円環状の隙間、前記第２スクロール排気ポンプを順次通過して前記ハウジング外へ排出されるものである。 The present invention air transport oil lubrication system according to, in an air transport oil lubrication system for conveying the air oil to rotary motion of the housing to rotatably support the rotary shaft which is rotated by the built-in motor, the rotational motion An annular first rotary scroll member fixedly attached to the outer peripheral portion of one end of the rotor shaft of the built-in motor on the part side, and fixedly attached to the housing and concentrically facing the first rotary scroll member A first scroll exhaust pump that is rotationally driven by the rotor shaft, and is configured to be fixedly mounted on the outer periphery of the other end of the rotor shaft. A two-rotation scroll member fixed to the housing and concentrically opposed to the second rotation-side scroll member; By the side scroll member, the configured second scroll vacuum pump which is rotated by the rotor shaft, the suction force by the pumping action of the said first scroll exhaust pump second scroll vacuum pump, sent to the rotary motion part the air that has been found the first scroll vacuum pump, the annular gap built-in motor, said second sequentially passes through the scroll vacuum pump is shall be discharged out of the housing.

また、この発明によるエア搬送式オイル潤滑装置は、前記回転運動部より前記第１スクロール排気ポンプの吸入ポートへ前記エアを導く排気通路が前記ハウジングに形成されており、前記排気通路の途中に、圧縮空気によるエジェクタ式の真空発生器が設けられているものである。 The air conveying oil lubrication device according to the present invention, an exhaust passage for guiding the air to the suction port of the first scroll vacuum pump than the previous SL rotational motion portion is formed in the housing, in the middle of the exhaust passage , vacuum generator of the ejector with compressed air is shall be provided.

この発明によるエア搬送式オイル潤滑装置によれば、内蔵の第１スクロール排気ポンプおよび第２スクロール排気ポンプが回転軸（ロータ軸）によって直接駆動され、ポンプ作用による吸込力が回転運動部に送られたエアの排気側に作用するから、外部よりの真空引きによらずに、潤滑部の背圧を、大きいエネルギ消費を伴うことなく、効果的に下げることができ、しかも高速回転であるほど第１スクロール排気ポンプおよび第２スクロール排気ポンプ回転数が大きくなることにより、大きい吸込力が生じ、高速回転でもエア搬送式オイル潤滑の潤滑性能が向上する。また、第１スクロール排気ポンプおよび第２スクロール排気ポンプは、オイルミストを回収するフィルタを通すのに充分な圧力を発生することができる。 According to the air-conveying oil lubrication device of the present invention, the built-in first scroll exhaust pump and second scroll exhaust pump are directly driven by the rotation shaft (rotor shaft) , and the suction force by the pump action is sent to the rotary motion unit. Since it acts on the exhaust side of the air, the back pressure of the lubrication part can be effectively reduced without consuming a large amount of energy without evacuation from the outside, and the higher the speed, the higher the speed . By increasing the rotation speed of the first scroll exhaust pump and the second scroll exhaust pump, a large suction force is generated, and the lubrication performance of the air conveying oil lubrication is improved even at high speed rotation. Further, the first scroll exhaust pump and the second scroll exhaust pump can generate a pressure sufficient to pass through a filter that collects oil mist.

また、この発明によるエア搬送式オイル潤滑装置によれば、第１スクロール排気ポンプおよび第２スクロール排気ポンプの吸引能力を増強するために、排気通路の途中に配置された内蔵の真空発生器によって潤滑部の背圧をより一層下げるから、潤滑部の背圧を効果的に下げることができ、エア搬送式オイル潤滑の潤滑性能が向上する。 Further, according to the air conveyance type oil lubrication device of the present invention, in order to enhance the suction capability of the first scroll exhaust pump and the second scroll exhaust pump, lubrication is performed by a built-in vacuum generator disposed in the middle of the exhaust passage. Since the back pressure of the part is further reduced, the back pressure of the lubrication part can be effectively reduced, and the lubrication performance of the air-conveying oil lubrication is improved.

この発明によるエア搬送式オイル潤滑装置の実施形態を、図を参照して説明する。 An embodiment of an air conveyance type oil lubrication device according to the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、この発明によるエア搬送式オイル潤滑装置（オイルミスト潤滑装置）を適用された工作機械のビルトインモータ型主軸ユニットの一つの実施形態を示している。 FIG. 1 shows one embodiment of a built-in motor type spindle unit of a machine tool to which an air conveying oil lubrication device (oil mist lubrication device) according to the present invention is applied.

ビルトインモータ型主軸ユニットは、ハウジング１１と、ハウジング１１の先端（図にて左側）に取り付けられたフロントリング１２と、ハウジング１１の後端（図にて右側）に取り付けられたリアカバー１３とを有する。 The built-in motor type spindle unit has a housing 11, a front ring 12 attached to the front end (left side in the figure) of the housing 11, and a rear cover 13 attached to the rear end (right side in the figure) of the housing 11. .

ハウジング１１は、２連のフロントころがり軸受１４、１５と、２連のリアころがり軸受１６、１７により主軸（回転軸）１８を回転可能に支持している。これら軸受１４、１５、１６、１７の取り付けは、インナカラー１９、２０、２１、アウタカラー２２、２３、２４、締付ナット２５等により行われている。 The housing 11 rotatably supports a main shaft (rotating shaft) 18 by two front roller bearings 14 and 15 and two rear roller bearings 16 and 17. The bearings 14, 15, 16, and 17 are attached by inner collars 19, 20, and 21, outer collars 22, 23, and 24, tightening nuts 25, and the like.

主軸１８の先端側（フロント側）はハウジング１１外に突出している。主軸１８の先端側には工具装着用のテーパ孔２６が形成されている。 The front end side (front side) of the main shaft 18 protrudes outside the housing 11. A tapered hole 26 for tool mounting is formed on the tip end side of the main shaft 18.

ハウジング１１は、リア側にビルトインモータ３０を内蔵している。ビルトインモータ３０は、主軸１８と一体同軸のロータ軸３１に、リアカラー３２、締付ナット３３等により固定装着されたロータ３４と、ハウジング１１に固定装着されたステータ冷却スリーブ３５と、ステータ冷却スリーブ３５の内側にステータ取付部材３６を介して固定装着されたステータ３７とを有する。ロータ軸３１の後端は、ころがり軸受３８によってリアカバー１３に回転可能に支持されている。 The housing 11 has a built-in Birutoi Nmo over data 30 on the rear side. Birutoi Nmo over data 30, the rotor shaft 31 integrally coaxially with the main shaft 18, a rear collar 32, a rotor 34 which is more fixedly attached to the fastening nut 33 or the like, the stator cooling sleeve 35 which is fixedly mounted to the housing 11, A stator 37 fixedly mounted via a stator attachment member 36 inside the stator cooling sleeve 35. The rear end of the rotor shaft 31 is rotatably supported by the rear cover 13 by rolling bearings 38.

このビルトインモータ構造により、ビルトインモータ３０は、ロータ軸３１によって主軸１８を直接回転駆動する。 The built-in motor construction, Birutoi Nmo over data 30 is driven to rotate the main shaft 18 directly by the rotor shaft 31.

つぎに、このビルトインモータ型主軸ユニットのオイルミスト潤滑について説明する。 Next, it describes the oil mist lubrication Nitsu of the built-in motor type spindle unit.

フロントころがり軸受１４とフロントころがり軸受１５との間のアウタカラー２２と、リアころがり軸受１６とリアころがり軸受１７との間のアウタカラー２４には、各々、オイルミスト噴孔４１、４２が、複数個、周廻りに等回転角位置に形成されている。 Each of the outer collar 22 between the front roller bearing 14 and the front roller bearing 15 and the outer collar 24 between the rear roller bearing 16 and the rear roller bearing 17 has a plurality of oil mist injection holes 41 and 42, respectively. It is formed at an equal angular position in the circumferential around.

オイルミスト噴孔４１、４２は、ハウジング１１に形成されている周溝４３、４４、オイルミスト供給通路４５に連通し、図示されていないオイルミスト供給源よりオイルミストを供給される。オイルミスト噴孔４１、４２に供給されたオイルミストは、各々、噴孔４１、４２より軸受間空隙に噴出し、フロントころがり軸受１４、１５、リアころがり軸受１６、１７の潤滑と冷却を行う。 The oil mist injection holes 41 and 42 communicate with circumferential grooves 43 and 44 formed in the housing 11 and an oil mist supply passage 45, and are supplied with oil mist from an oil mist supply source (not shown). The oil mist supplied to the oil mist injection holes 41 and 42 is ejected from the injection holes 41 and 42 into the space between the bearings, and lubricates and cools the front rolling bearings 14 and 15 and the rear rolling bearings 16 and 17.

フロントころがり軸受１５とリアころがり軸受１６との間のアウタカラー２３と、フロントころがり軸受１４のフロント側に配置されたフロントアウタカラー２７と、リアころがり軸受１７のリア側に配置されたリアアウタカラー２８には、各々、排気吸込孔５１、５２、５３が形成されている。排気吸込孔５１、５２、５３は、各々、複数個、周廻りに等回転角位置に形成されている。排気吸込孔５１、５２、５３は、アウタカラー２３、フロントアウタカラー２７、リアアウタカラー２８に形成されている周溝５４、５５、５６によってハウジング１１に形成されている排気通路５７に連通している。 An outer collar 23 between the front roller bearing 15 and the rear roller bearing 16, a front outer collar 27 disposed on the front side of the front roller bearing 14, and a rear outer collar 28 disposed on the rear side of the rear roller bearing 17. Are formed with exhaust suction holes 51, 52, and 53, respectively. Exhaust suction holes 51, 52 and 53, respectively, are formed at equal angular position plurality in the circumferential around. The exhaust suction holes 51, 52, 53 communicate with an exhaust passage 57 formed in the housing 11 by peripheral grooves 54, 55, 56 formed in the outer collar 23, the front outer collar 27, and the rear outer collar 28. Yes.

主軸１８のリヤ側には回転型の排気ポンプ（第１スクロール排気ポンプ）６０が組み込まれている。排気ポンプ６０は、スペーサリング６１、締結ナット６２によって主軸１８の外周部に鍔状に取り付けられた円環形状の回転側スクロール部材（第１回転側スクロール部材、ロータ）６３と、ハウジング１１に図示されていない取付ボルト等によって回転側スクロール部材６３と同心に固定装着された円環形状の固定側スクロール部材（第１固定側スクロール部材、ステータ）６４とを有し、スクロール排気ポンプをなしている。 A rotary exhaust pump (first scroll exhaust pump) 60 is incorporated on the rear side of the main shaft 18. The exhaust pump 60 is shown in the housing 11 and a ring-shaped rotary scroll member ( first rotary scroll member, rotor) 63 attached to the outer periphery of the main shaft 18 by a spacer ring 61 and a fastening nut 62. And an annular fixed-side scroll member ( first fixed-side scroll member, stator) 64 that is fixedly mounted concentrically with the rotary-side scroll member 63 by a mounting bolt or the like that is not provided, and forms a scroll exhaust pump. .

回転側スクロール部材６３と固定側スクロール部材６４とは軸線方向に小さい空隙をおいて互いに対向し、その各々の対向面部に同一形状のスクロール溝６５、６６を互いに中心を少しずらして形成されており、双方は固定側スクロール部材６４に取り付けられた図示されていないチップシールによって気密保持されている。 The rotation-side scroll member 63 and the fixed-side scroll member 64 are opposed to each other with a small gap in the axial direction, and the scroll grooves 65 and 66 having the same shape are formed on the respective opposing surface portions with their centers slightly shifted from each other. Both are airtightly held by a chip seal (not shown) attached to the fixed scroll member 64.

固定側スクロール部材６４にはスクロール溝６６の外周側に連通する吸入ポート６７が形成されている。吸入ポート６７は固定側スクロール部材６４に形成された円周溝６８を介して排気通路５７に連通している。回転側スクロール部材６３にはスクロール溝６６の中心側に連通する吐出ポート６９が軸方向に貫通形成されている。 The fixed scroll member 64 is formed with a suction port 67 communicating with the outer peripheral side of the scroll groove 66. The suction port 67 communicates with the exhaust passage 57 via a circumferential groove 68 formed in the fixed scroll member 64. A discharge port 69 communicating with the center side of the scroll groove 66 is formed in the rotation side scroll member 63 so as to penetrate in the axial direction.

また、この実施形態では、ビルトインモータ３０のリヤ側にもう一つの回転型の排気ポンプ（第２スクロール排気ポンプ）７０が組み込まれている。排気ポンプ７０は、ロータ軸３１に軸着されているリアカラー３２外周部に鍔状に一体形成された円環形状の回転側スクロール部材（第２回転側スクロール部材、ロータ）７１と、ステータ取付部材３６の後端に図示されていない取付ボルト等によって回転側スクロール部材７１と同心に固定装着された円環形状の固定側スクロール部材（第２固定側スクロール部材、ステータ）７２とを有し、スクロール排気ポンプをなしている。 Further, in this embodiment, another rotating type exhaust pump (second scroll exhaust pump) 70 is incorporated in the rear side of the Birutoi Nmo over data 30. The exhaust pump 70 includes an annular rotary scroll member ( second rotary scroll member, rotor) 71 integrally formed in a bowl shape on the outer periphery of the rear collar 32 that is pivotally attached to the rotor shaft 31, a stator attachment An annular fixed-side scroll member ( second fixed-side scroll member, stator) 72 fixedly mounted concentrically with the rotation-side scroll member 71 by a mounting bolt or the like (not shown) at the rear end of the member 36; It has a scroll exhaust pump.

回転側スクロール部材７１と固定側スクロール部材７２とは軸線方向に小さい空隙をおいて互いに対向し、その各々の対向面部に同一形状のスクロール溝７３、７４を互いに中心を少しずらして形成されており、双方は固定側スクロール部材７２に取り付けられた図示されていないチップシールによって気密保持されている。 The rotation-side scroll member 71 and the fixed-side scroll member 72 are opposed to each other with a small gap in the axial direction, and the scroll grooves 73 and 74 having the same shape are formed on the respective opposing surface portions with their centers slightly shifted from each other. Both are held airtight by a tip seal (not shown) attached to the fixed scroll member 72.

回転側スクロール部材７１は固定側スクロール部材７２よりフロント側にあり、回転側スクロール部材７１にはスクロール溝７３の中心側に連通する吸入ポート７５が軸方向に貫通形成されている。固定側スクロール部材７２にはスクロール溝７４の外周側に連通する吐出ポート７６が形成されている。 The rotation-side scroll member 71 is on the front side of the fixed-side scroll member 72, and the rotation-side scroll member 71 is formed with a suction port 75 communicating with the center side of the scroll groove 73 in the axial direction. The fixed scroll member 72 is formed with a discharge port 76 communicating with the outer peripheral side of the scroll groove 74.

リアカバー１３には排気口８１が形成されている。排気口８１にはミストフィルタ８２を含む外部配管８３が接続されており、外部配管８３はオイル回収タンク８４に連通している。 An exhaust port 81 is formed in the rear cover 13. An external pipe 83 including a mist filter 82 is connected to the exhaust port 81, and the external pipe 83 communicates with the oil recovery tank 84.

上述の構成によれば、主軸１８がビルトインモータ３０によって回転駆動されることにより、主軸１８に固定装着されている排気ポンプ６０の回転側スクロール部材６３が回転し、排気ポンプ６０のポンプ作用による吸込力が、吸入ポート６７、円周溝６８、排気通路５７、周溝５４、５５、５６を介して排気吸込孔５１、５２、５３の各々に作用する。 According to the above configuration, by the main shaft 18 is rotated by Birutoi Nmo over data 30, the rotation-side scroll member 63 and rotation of the exhaust pump 60 which is fixedly attached to the main shaft 18, the pumping action of vacuum pump 60 The suction force due to the above acts on each of the exhaust suction holes 51, 52, 53 via the suction port 67, the circumferential groove 68, the exhaust passage 57, and the circumferential grooves 54, 55, 56.

これにより、フロントころがり軸受１４、１５、リアころがり軸受１６、１７に送られたオイルミスト（エア）の排気側に排気ポンプ６０のポンプ作用による吸込力が作用し、排気側が低圧になり、潤滑部（フロントころがり軸受１４、１５、リアころがり軸受１６、１７）の背圧が、外部よりの真空引きによらずに、大きいエネルギ消費を伴うことなく、効果的に低下する。 As a result, the suction force by the pumping action of the exhaust pump 60 acts on the exhaust side of the oil mist (air) sent to the front roller bearings 14 and 15 and the rear roller bearings 16 and 17, and the exhaust side becomes a low pressure, and the lubrication part The back pressure of the (front roller bearings 14 and 15 and the rear roller bearings 16 and 17) is effectively reduced without consuming a large amount of energy without evacuation from the outside.

このことにより、オイルミストがフロントころがり軸受１４、１５、リアころがり軸受１６、１７の内部に円滑に進入し、オイルミストによるフロントころがり軸受１４、１５、リアころがり軸受１６、１７の潤滑性能が向上する。 Accordingly, the oil mist smoothly enters the front roller bearings 14 and 15 and the rear roller bearings 16 and 17, and the lubrication performance of the front roller bearings 14 and 15 and the rear roller bearings 16 and 17 by the oil mist is improved. .

高速回転するほど、オイルミストがフロントころがり軸受１４、１５、リアころがり軸受１６、１７の内部に進入し難くなるが、高速回転するほど排気ポンプ６０が高速回転するから、排気ポンプ６０のポンプ作用による吸込力が強くなり、これに応じて排気側に作用する排気ポンプ６０の吸込力が強くなるから、高速回転でも、オイルミストがフロントころがり軸受１４、１５、リアころがり軸受１６、１７の内部に円滑に進入し、オイルミストによるフロントころがり軸受１４、１５、リアころがり軸受１６、１７の潤滑性能が向上する。 The oil mist is less likely to enter the front roller bearings 14 and 15 and the rear roller bearings 16 and 17 as the rotation speed increases, but the exhaust pump 60 rotates at a higher speed as the rotation speed increases. suction force is strong, because this a that strong suction force of the exhaust pump 60 which acts on the exhaust side in response to, at high speed, the bearing 14, 15 oil mist rolling front, inside the rear rolling bearing 16, 17 It smoothly enters and the lubrication performance of the front roller bearings 14 and 15 and the rear roller bearings 16 and 17 by oil mist is improved.

フロントころがり軸受１４、１５、リアころがり軸受１６、１７の潤滑と冷却を終えた排気側のオイルミストは、排気吸込孔５１、５２、５３より、周溝５４、５５、５６、排気通路５７、円周溝６８を通って排気ポンプ６０の吸入ポート６７に至り、吸入ポート６７より回転側スクロール部材６３、固定側スクロール部材６４のスクロール溝６６、６５内に吸い込まれ、吐出ポート６９よりビルトインモータ３０の側に吐出される。 The oil mist on the exhaust side after the lubrication and cooling of the front roller bearings 14 and 15 and the rear roller bearings 16 and 17 are completed from the exhaust suction holes 51, 52, and 53, the circumferential grooves 54, 55, and 56, the exhaust passage 57, and the circle. reaches the suction port 67 of the exhaust pump 60 through the circumferential groove 68, rotation-side scroll member 63 from the suction port 67, is sucked into the scroll groove 66, 65 of the stationary scroll member 64, Birutoi Nmo over data from the discharge port 69 It is discharged to the 30 side.

主軸１８の回転に伴いロータ軸３１に固定装着されている排気ポンプ７０の回転側スクロール部材７１も回転し、排気ポンプ７０のポンプ作用による吸込力が、吸入ポート７５に作用する。 As the main shaft 18 rotates, the rotation-side scroll member 71 of the exhaust pump 70 fixedly attached to the rotor shaft 31 also rotates, and the suction force generated by the pump action of the exhaust pump 70 acts on the suction port 75.

これにより、吐出ポート６９よりビルトインモータ３０の側に吐出されたオイルミストは、ロータ３４とステータ３７との円環状の狭い空隙３９を円滑に通過して専ら排気ポンプ７０の吸入ポート７５に至り、吸入ポート７５より回転側スクロール部材７１、固定側スクロール部材７２のスクロール溝７３、７４内に吸い込まれ、吐出ポート７６よりリアカバー１３側に吐出される。 Thus, the oil mist ejected on the side of Birutoi Nmo over data 30 from the discharge port 69, the suction port 75 of the rotor 34 and the stator 37 exclusively exhaust pump 70 an annular narrow gap 39 to smoothly pass through the Then, the air is sucked into the scroll grooves 73 and 74 of the rotation-side scroll member 71 and the fixed-side scroll member 72 from the suction port 75 and discharged from the discharge port 76 to the rear cover 13 side.

このようにしてリアカバー１３側に吐出されたオイルミストは、排気口８１より外部配管８３に流れ、ミストフィルタ８２により気液分離され、オイルミスト中のオイルがオイル回収タンク８４に回収される。 The oil mist discharged to the rear cover 13 in this way flows from the exhaust port 81 to the external pipe 83 and is separated into gas and liquid by the mist filter 82, and the oil in the oil mist is recovered in the oil recovery tank 84.

これにより、ビルトインモータ３０の内圧がオイルミストによって上昇することもなく、フロントころがり軸受１４、１５、リアころがり軸受１６、１７のオイルミスト潤滑が良好に行われる。 Thus, it no internal pressure of Birutoi Nmo over data 30 is raised by the oil mist, the front rolling bearing 14, the oil mist lubrication of the rear rolling bearing 16, 17 is favorably performed.

図２は、この発明によるエア搬送式オイル潤滑装置（オイルミスト潤滑装置）を適用された工作機械のビルトインモータ型主軸ユニットの他の実施形態を示している。なお、図２において、図１に対応する部分は、図１に付した符号と同一の符号を付けて、その説明を省略する。 FIG. 2 shows another embodiment of a built-in motor type spindle unit of a machine tool to which an air conveyance type oil lubrication device (oil mist lubrication device) according to the present invention is applied. 2, parts corresponding to those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as those in FIG. 1, and description thereof is omitted.

この実施形態では、排気吸込孔５１、５２、５３より排気ポンプ６０の吸入ポート６７に到る排気通路５７の途中に、真空発生器９０が取り付けられている。 In this embodiment, a vacuum generator 90 is attached in the middle of the exhaust passage 57 from the exhaust suction holes 51, 52, 53 to the suction port 67 of the exhaust pump 60.

真空発生器９０は、図３に示されているように、圧縮空気によるエジェクタ式のものであり、圧縮空気の噴出ノズル９１と、吸引ポート９２と、排気ディフューザ９３とを有し、噴出ノズル９１にはハウジング１１に形成された圧縮空気通路９４より圧縮空気が供給される。吸引ポート９２は周溝９５を介して排気通路５７に連通し、排気ディフューザ９３は円周溝６８を介して排気ポンプ６０の吸入ポート６７に連通している。 As shown in FIG. 3, the vacuum generator 90 is of an ejector type using compressed air, and includes a jet nozzle 91 for compressed air, a suction port 92, and an exhaust diffuser 93. Compressed air is supplied from a compressed air passage 94 formed in the housing 11. The suction port 92 communicates with the exhaust passage 57 via the circumferential groove 95, and the exhaust diffuser 93 communicates with the suction port 67 of the exhaust pump 60 via the circumferential groove 68.

真空発生器９０は、噴出ノズル９１より排気ディフューザ９３へ向けて圧縮空気を噴出することにより、エジェクタ式に、つまり霧吹き式に吸引ポート９２に負圧を発生する。 The vacuum generator 90 generates negative pressure at the suction port 92 in an ejector manner, that is, in a spraying manner, by ejecting compressed air from the ejection nozzle 91 toward the exhaust diffuser 93.

真空発生器９０の負圧、すなわち吸引力も、排気通路５７、周溝５４、５５、５６を介して排気吸込孔５１、５２、５３の各々に作用する。 The negative pressure of the vacuum generator 90, that is, the suction force, also acts on each of the exhaust suction holes 51, 52, and 53 via the exhaust passage 57 and the circumferential grooves 54, 55, and 56.

これにより、フロントころがり軸受１４、１５、リアころがり軸受１６、１７に送られたオイルミスト（エア）の排気側に排気ポンプ６０のポンプ作用による吸込力に加えて真空発生器９０が吸引力が作用し、排気側が十分に低圧になり、潤滑部（フロントころがり軸受１４、１５、リアころがり軸受１６、１７）の背圧が、外部よりの真空引きによらずに、大きいエネルギ消費を伴うことなく、効果的に低下する。 As a result, the vacuum generator 90 exerts a suction force on the exhaust side of the oil mist (air) sent to the front roller bearings 14 and 15 and the rear roller bearings 16 and 17 in addition to the suction force by the pump action of the exhaust pump 60. However, the exhaust side has a sufficiently low pressure, and the back pressure of the lubrication parts (front roller bearings 14 and 15 and rear roller bearings 16 and 17) does not involve large energy consumption without evacuation from the outside. Effectively reduces.

これにより、この実施形態でも、オイルミストがフロントころがり軸受１４、１５、リアころがり軸受１６、１７の内部に円滑に進入し、オイルミストによるフロントころがり軸受１４、１５、リアころがり軸受１６、１７の潤滑性能が向上する。 Thereby, also in this embodiment, the oil mist smoothly enters the inside of the front roller bearings 14 and 15 and the rear roller bearings 16 and 17, and the front roller bearings 14 and 15 and the rear roller bearings 16 and 17 are lubricated by the oil mist. Performance is improved.

なお、真空発生器９０の吸引力だけで、排気側が十分に低圧になるなら、排気ポンプ６０を省略することができる。 The exhaust pump 60 can be omitted if the exhaust side is sufficiently low in pressure only by the suction force of the vacuum generator 90.

なお、この発明によるエア搬送式オイル潤滑装置（オイルミスト潤滑装置）は、ビルトインモータ型主軸ユニットに対する適用に限られることはなく、歯車箱等とも、同様に適用することができる。 Note that the air-conveying oil lubrication device (oil mist lubrication device) according to the present invention is not limited to application to the built-in motor type spindle unit, and can be similarly applied to a gear box and the like.

この発明によるエア搬送式オイル潤滑装置（オイルミスト潤滑装置）を適用された工作機械のビルトインモータ型主軸ユニットの一つの実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows one Embodiment of the built-in motor type spindle unit of the machine tool to which the air conveyance type oil lubrication device (oil mist lubrication device) by this invention is applied. この発明によるエア搬送式オイル潤滑装置（オイルミスト潤滑装置）を適用された工作機械のビルトインモータ型主軸ユニットの他の実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows other embodiment of the built-in motor type spindle unit of the machine tool to which the air conveyance type oil lubrication device (oil mist lubrication device) by this invention was applied. 他の実施形態によるエア搬送式オイル潤滑装置に用いられるエジェクタ式真空発生器の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of an ejector type vacuum generator used for an air conveyance type oil lubrication device by other embodiments.

符号の説明Explanation of symbols

１１ハウジング
１２フロントリング
１３リアカバー
１４、１５フロントころがり軸受
１６、１７リアころがり軸受
１８主軸（回転軸）
１９、２０、２１インナカラー
２２、２３、２４アウタカラー
２５締付ナット
２６テーパ孔
２７フロントアウタカラー
２８リアアウタカラー
３０ビルトインモータ
３１ロータ軸
３２リアカラー
３３締付ナット
３４ロータ
３５ステータ冷却スリーブ
３６ステータ取付部材
３７ステータ
３８ころがり軸受
３９空隙
４１、４２オイルミスト噴孔
４３、４４周溝
４５オイルミスト供給通路
５１、５２、５３排気吸込孔
５４、５５、５６周溝
５７排気通路
６０排気ポンプ（第１スクロール排気ポンプ）
６１スペーサリング
６２締結ナット
６３回転側スクロール部材（第１回転側スクロール部材、ロータ）
６４固定側スクロール部材（第１固定側スクロール部材、ステータ）
６５、６６スクロール溝
６７吸入ポート
６８円周溝
６９吐出ポート
７０排気ポンプ（第２スクロール排気ポンプ）
７１回転側スクロール部材（第２回転側スクロール部材、ロータ）
７２固定側スクロール部材（第２固定側スクロール部材、ステータ）
７３、７４スクロール溝
７５吸入ポート
７６吐出ポート
８１排気口
８２ミストフィルタ
８３外部配管
８４オイル回収タンク
９０真空発生器
９１噴出ノズル
９２吸引ポート
９３排気ディフューザ
９４圧縮空気通路
９５周溝 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Housing 12 Front ring 13 Rear cover 14, 15 Front rolling bearing 16, 17 Rear rolling bearing 18 Main shaft (rotating shaft)
19,20,21 inner collar 22, 23, 24, outer collar 25 fastening nut 26 tapered hole 27 front outer collar 28 rear outer collar 30 Birutoi Nmo over motor 31 rotor shaft 32 Rear collar 33 nut 34 rotor 35 stator cooling sleeve tightening 36 Stator mounting member 37 Stator 38 Rolling bearing 39 Air gap 41, 42 Oil mist injection hole 43, 44 Circumferential groove 45 Oil mist supply passage 51, 52, 53 Exhaust suction hole 54, 55, 56 Peripheral groove 57 Exhaust passage 60 Exhaust pump ( (First scroll exhaust pump)
61 Spacer ring 62 Fastening nut 63 Rotating scroll member ( first rotating scroll member, rotor)
64 Fixed scroll member ( first fixed scroll member, stator)
65, 66 Scroll groove 67 Suction port 68 Circumferential groove 69 Discharge port 70 Exhaust pump (second scroll exhaust pump)
71 Rotating scroll member ( second rotating scroll member, rotor)
72 Fixed scroll member ( second fixed scroll member, stator)
73, 74 Scroll groove 75 Suction port 76 Discharge port 81 Exhaust port 82 Mist filter 83 External piping 84 Oil recovery tank 90 Vacuum generator 91 Injection nozzle 92 Suction port 93 Exhaust diffuser 94 Compressed air passage 95 Circumferential groove

Claims

ビルトインモータで回転駆動される回転軸を回転可能に支持するハウジング内の回転運動部にオイルをエアによって搬送するエア搬送式オイル潤滑装置において、
前記回転運動部側となる前記ビルトインモータのロータ軸の一端の外周部に固定装着された円環形状の第１回転側スクロール部材と、前記ハウジングに固定装着され、前記第１回転側スクロール部材と同心で対向する円環形状の第１固定側スクロール部材とにより、前記ロータ軸によって回転駆動される第１スクロール排気ポンプが構成され、
前記ロータ軸の他端の外周部に固定装着された円環形状の第２回転側スクロール部材と、前記ハウジングに固定装着され、前記第２回転側スクロール部材と同心で対向する円環形状の第２固定側スクロール部材とにより、前記ロータ軸によって回転駆動される第２スクロール排気ポンプが構成され、
前記第１スクロール排気ポンプと前記第２スクロール排気ポンプのポンプ作用による吸込力により、前記回転運動部に送られた前記エアが、前記第１スクロール排気ポンプ、前記ビルトインモータの円環状の隙間、前記第２スクロール排気ポンプを順次通過して前記ハウジング外へ排出される、
ことを特徴とするエア搬送式オイル潤滑装置。 In an air conveyance type oil lubrication device that conveys oil by air to a rotary motion part in a housing that rotatably supports a rotating shaft that is rotationally driven by a built-in motor ,
A first rotary scroll member having an annular shape fixedly attached to an outer peripheral portion of one end of a rotor shaft of the built-in motor on the rotary motion portion side; and a first rotary scroll member fixedly attached to the housing ; A first scroll exhaust pump that is rotationally driven by the rotor shaft is configured by a concentric and opposed annular fixed first scroll member .
An annular second rotation-side scroll member fixedly attached to the outer peripheral portion of the other end of the rotor shaft, and an annular-shaped second scroll member fixedly attached to the housing and concentrically facing the second rotation-side scroll member. A second scroll exhaust pump that is rotationally driven by the rotor shaft by the two fixed-side scroll members;
The air sent to the rotary motion part by the suction force generated by the pump action of the first scroll exhaust pump and the second scroll exhaust pump causes the first scroll exhaust pump, the annular clearance of the built-in motor, Sequentially passing through the second scroll exhaust pump and discharged out of the housing;
Air transport oil lubrication system you wherein a.

請求項１に記載のエア搬送式オイル潤滑装置において、
前記回転運動部より前記第１スクロール排気ポンプの吸入ポートへ前記エアを導く排気通路が前記ハウジングに形成されており、
前記排気通路の途中に、圧縮空気によるエジェクタ式の真空発生器が設けられている、
ことを特徴とするエア搬送式オイル潤滑装置。 In the air conveyance type oil lubrication device according to claim 1,
An exhaust passage is formed in the housing for guiding the air from the rotary motion part to an intake port of the first scroll exhaust pump;
An ejector-type vacuum generator using compressed air is provided in the middle of the exhaust passage.
Air transport oil lubrication equipment, characterized in that.