JP4981537B2

JP4981537B2 - 液体供給装置

Info

Publication number: JP4981537B2
Application number: JP2007165356A
Authority: JP
Inventors: 隆永瀬; 知治安藤
Original assignee: Okuma Corp
Current assignee: Okuma Corp
Priority date: 2007-06-22
Filing date: 2007-06-22
Publication date: 2012-07-25
Anticipated expiration: 2027-06-22
Also published as: JP2009001317A

Description

本発明は、たとえば工作機械において主軸装置の軸受へ潤滑油を供給する潤滑油供給装置等といった液体供給装置に関するものである。

液体供給装置の一例である潤滑油供給装置において、工作機械の主軸装置に備えられている軸受等へ潤滑油を供給するにあたっては、０．０００５ｍｌ〜０．０１ｍｌ／ショット程度の微少量な供給が好ましく、需要者に望まれている。そのため、専用の高性能な潤滑油ポンプを備えることにより、当該微少量な潤滑油の供給を可能とした潤滑油供給装置（たとえば特許文献１に開示）が考案されている。

特開２００１−３１５０４１号公報

しかしながら、上記潤滑油供給装置では、微少量な潤滑油を供給可能とする専用の潤滑油ポンプが非常に複雑且つ高価であるため、当該潤滑油ポンプを備えた潤滑油供給装置全体の構成も複雑化し、また、高価となるといった問題がある。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みなされたものであって、簡易な構成で微少量な液体の供給が実現可能であり、装置全体のコストを低減することができる液体供給装置を提供しようとするものである。

上記目的を達成するために、本発明のうち請求項１に記載の発明は、供給ポンプから吐出された液体を所定の供給位置へ供給路を介して供給する液体供給装置であって、前記供給路を、同じ管路抵抗を有する複数の供給管のうちの少なくとも１つとするとともに、前記供給ポンプと前記複数の供給管との間に液体を分配するための分配器を介在させ、前記分配器により、前記供給ポンプが吐出した液体を各供給管へ均等に分配し、前記供給路を介して、供給ポンプが吐出した液体より少量となる分配された液体を前記所定の供給位置へ供給する一方、前記分配器に、各供給管の開閉操作を行う開閉手段を設け、開状態とする供給管の数を変更することにより、開状態にある各供給管へ分配される液体量を調整可能としたことを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、供給位置へ導かれない供給管を、供給ポンプへ液体を供給する液体タンクへ連結し、当該供給管内へ分配された液体を前記液体タンクへ還元することを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、供給路が、同じ管路抵抗を有する複数の供給管のうちの少なくとも１つであり、また、供給ポンプと複数の供給管との間に液体を分配するための分配器を介在させ、分配器により、供給ポンプが吐出した液体を各供給管へ均等に分配し、供給路を介して、供給ポンプが吐出した液体より少量となる分配された液体を所定の供給位置へ供給するようにした。したがって、たとえば従来から一般に使用されている０．０１ｍｌ／ショットの吐出能力しかない供給ポンプを採用したとしても、８等分に分配することで０．００１２５ｍｌ／ショットといった微少量な液体の供給を実現することができ、構成の簡素化、装置の低コスト化を図ることができる。
さらに、分配器に、各供給管の開閉操作を行う開閉手段を設け、開状態とする供給管の数を変更することにより、開状態にある各供給管へ分配される液体量を調整可能としている。したがって、必要に応じて液体の供給位置への供給量を容易に微調整可能であり、汎用性の極めて高い液体供給装置とすることができる。
また、請求項２に記載の発明によれば、供給位置へ導かれない供給管を、供給ポンプへ液体を供給する液体タンクへ連結し、当該供給管内へ分配された液体を液体タンクへ還元するようにしているため、液体の消費量を最小限に抑えることができ、省エネ化を図ることができる。

以下、本発明の一実施形態となる液体供給装置について、図面をもとに説明する。尚、本実施形態では、液体供給装置をその一例である潤滑油供給装置とし、工作機械の主軸装置に備えられた軸受１へ潤滑油（液体）を供給する潤滑油供給装置について説明する。

［実施例１］
まず、潤滑油供給装置の第１実施例について、図１及び図２をもとに説明する。図１は、主軸装置に備えられた潤滑油の供給対象となる転がり軸受１の軸方向への縦断面説明図であり、図２は、第１実施例の潤滑油供給装置の潤滑油供給部について示した説明図である。
９は、立形マシニングセンタ等といった工作機械の主軸装置のハウジングであり、該ハウジング９内において、所定の供給位置となる４つの転がり軸受（以下、単に軸受と称す）１が主軸８を回転自在に支持している。各軸受１は、同心に配設されてハウジング９内で主軸８を軸支する内輪２及び外輪５と、該内輪２及び外輪５間に挟持された複数の転動体としてのボール３と、該複数のボール３を周方向に保持し、ボール３相互の相対位置を位置決めするリング状の保持器４とを具備している。また、当該軸受１の近傍位置には、先細り状に形成されたノズル７が備えられており、当該ノズル７から潤滑油を噴出することによって、軸受１内へ潤滑油を供給し、軸受１の焼付き等を防止可能としている。

一方、軸受１へ潤滑油を供給するための潤滑油供給装置は、潤滑油が貯められている潤滑油タンク２７と、従来から一般的に使用されている０．０１ｍｌ／ショットの吐出能力を有する供給ポンプ２５と、供給ポンプ２５から吐出された潤滑油を軸受１等に供給するための８本の潤滑油供給管３１〜３８と、潤滑油を各潤滑油供給管３１〜３８へ分配するための分配器２１とを備えてなる。各潤滑油供給管３１〜３８は、それぞれ管路抵抗が同一となるように形成されており、送油路２８を介して供給ポンプ２５と接続された分配器２１に連結されている。また、分配器２１には、潤滑油供給管３１〜３８を開閉するための開閉制御装置（開閉手段）２６、２６が設けられており、１つの開閉制御装置２６により４本の潤滑油供給管３１〜３８を同時開閉可能となっている。したがって、全潤滑油供給管３１〜３８を開いた状態であると、供給ポンプ２５から吐出された潤滑油（０．０１ｍｌ／ショット）は、分配器２１によりそれぞれ１／８ずつ（０．００１２５ｍｌ／ショット）に分配され、各潤滑油供給管３１〜３８へ送られることになる。一方、開閉制御装置２６を作動させて、たとえば潤滑油供給管３５〜３８を閉じた状態とすると、供給ポンプ２５から吐出された潤滑油（０．０１ｍｌ／ショット）は、分配器２１によりそれぞれ１／４ずつ（０．００２５ｍｌ／ショット）に分配され、各潤滑油供給管３１〜３４へ送られることになる。
また、８本の潤滑油供給管のうち、潤滑油供給管３１〜３４（供給路）のみが主軸装置の４つの軸受１と接続され、その他の潤滑油供給管３５〜３８は、潤滑油タンク２７へ導かれ、分配器２１を介して送られてきた潤滑油を潤滑油タンク２７へ還元するようになっている。尚、供給ポンプ２５の供給動作は、ＮＣ制御装置等の図示しない制御装置により、所定時間（たとえば、２０〜４８０ｓｅｃ）毎に供給動作するよう制御されている。

上記潤滑油供給装置における軸受１への潤滑油の供給について説明する。
制御装置から動作指令により供給ポンプ２５が動作すると、１ショットあたり０．０１ｍｌの潤滑油が分配器２１へ吐出される。ここで、分配器２１において、全潤滑油供給管３１〜３８が開かれていると潤滑油は均等に８分割され、０．００１２５ｍｌの潤滑油が各潤滑油供給管３１〜３８へ送られる。このうち、潤滑油供給管３１〜３４へ送られた潤滑油は、各軸受１近傍に備えられているノズル７の先端から噴出され、各軸受１内へ供給される。また、潤滑油供給管３５〜３８へ送られた潤滑油は、潤滑油タンク２７へ還元される。
一方、開閉制御装置２６により潤滑油供給管３５〜３８を閉じると、潤滑油は均等に４分割されて潤滑油供給管３１〜３４へ送られる。そして、０．００２５ｍｌの潤滑油が各ノズル７の先端から噴出され、各軸受１内へ供給されることになる。

以上のように構成される潤滑油供給装置によれば、分配器２１により供給ポンプ２５から送り出された潤滑油を複数の潤滑油供給管３１〜３８に分配した後、必要量のみを軸受１等へ供給可能としている。したがって、従来から一般に使用されている０．０１ｍｌ／ショットの吐出能力しかない供給ポンプ２５を採用したとしても、０．００１２５ｍｌ／ショットといった微少量な潤滑油供給を実現することができ、構成の簡素化、装置の低コスト化を図ることができる。
また、供給ポンプ２５から送り出される潤滑油のうち、必要でない潤滑油を再び潤滑油タンク２７へ還元するため、潤滑油の消費量を最小限に抑えることができ、省エネ化を図ることができる。
さらに、分配器２１に潤滑油供給管３１〜３８を開閉するための開閉制御装置２６、２６を設けているため、開状態にある潤滑油供給管への１ショットあたりの潤滑油量を調節することができる。したがって、必要に応じて各軸受１への潤滑油の供給量を微調整することができ、汎用性が高い。

［実施例２］
次に、潤滑油供給装置の第２実施例について、図３をもとに説明する。図３は、第２実施例の潤滑油供給装置の潤滑油供給部について示した説明図である。尚、第２実施例の潤滑油供給装置も、第１実施例の潤滑油供給装置同様、４つの軸受１を有する主軸装置へ潤滑油を供給するものとする。

第２実施例の潤滑油供給装置は、潤滑油タンク４５と、０．０１ｍｌ／ショットの吐出能力を有する供給ポンプ４３と、供給ポンプ４３から吐出された潤滑油を軸受１等に供給するための５本の潤滑油供給管５１〜５５と、潤滑油を各潤滑油供給管５１〜５５へ分配するための分配器４１とを備えてなる。そして、分配器４１には、流量調整手段としての流量調整弁４７、４７・・が設けられており、該流量調整弁４７、４７・・により、潤滑油供給管５１〜５５へ送る潤滑油の流量を各潤滑油供給管５１〜５５毎に調整可能としている。また、５本の潤滑油供給管のうち、潤滑油供給管５１〜５４（供給路）が主軸装置の４つの軸受１と接続されており、分配器４１を介して送られてきた潤滑油をノズル７の先端から噴出して各軸受１内へ供給する。一方、残りの潤滑油供給管５５は、潤滑油タンク４５へ導かれており、送られてきた潤滑油を潤滑油タンク４５内へ還元する。尚、第２実施例の潤滑油供給装置では、５本の潤滑油供給管５１〜５５の管路抵抗を同一とする必要はない。

以上のように構成される第２実施例の潤滑油供給装置によれば、分配器４１の流量調整弁４７、４７・・により、供給ポンプ４３から送り出された潤滑油を各潤滑油供給管５１〜５５毎に流量をそれぞれ調整して分配した後、軸受１等へ供給可能としている。したがって、従来から一般に使用されている０．０１ｍｌ／ショットの吐出能力しかない供給ポンプ４３を採用したとしても、流量調整弁４７の調整によっては０．０００２ｍｌ／ショットといった微少量な潤滑油供給を実現することができ、構成の簡素化、装置の低コスト化を図ることができる。
また、第１実施例の潤滑油供給装置同様、供給ポンプ４３から送り出される潤滑油のうち、必要でない潤滑油を再び潤滑油タンク４５へ還元するため、潤滑油の消費量を最小限に抑えることができ、省エネ化を図ることができる。
加えて、流量調整弁４７、４７・・により、供給位置毎に潤滑油供給量を容易に調整することができるため、汎用性が極めて高い。

なお、本発明の液体供給装置に係る構成は、上記実施形態に記載の態様に何ら限定されるものではなく、液体供給部の構成、ノズルの数や位置、液体の供給位置に係る構成等について、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で必要に応じて適宜変更可能である。

たとえば、第１実施例においては、開閉制御装置を、潤滑油供給管を４本毎に開閉するものとしているが、潤滑油供給管を１本毎に開閉可能に構成してもよいし、必要でなければ、開閉制御装置を設けずに潤滑油供給装置を構成することも可能である。尚、開閉制御装置は、手動による開閉操作により開閉制御されるようにしてもよいし、供給ポンプを制御する制御装置にて開閉制御されるようにしてもよい。

また、分配器に連結される潤滑油供給管の数も、上記実施形態に記載の５本や８本に何ら限定されることはなく、適宜変更可能であるし、供給位置の数に応じて当該供給位置へ導く（すなわち、潤滑油タンクへ還元しない）潤滑油供給管の数も変更することができる。さらに、供給ポンプの吐出能力も上記実施形態に記載のものに何ら限定されることはなく、種々のものを採用することができる。尚、本発明により、微少量供給を可能とした高価な供給ポンプを採用する必要はない。
さらにまた、上記実施形態では、所定時間毎に供給ポンプが吐出動作するように構成しているが、所定時間毎に吐出動作させるのではなく、供給位置に潤滑油供給の要否を判断するための検知手段を備え、当該検知手段から得られる検知信号にもとづいて潤滑油を供給する必要があると判断した場合（たとえば、温度センサや加速度センサ等を軸受近傍に備え、所定値以上の検出値が検知された場合）に、供給ポンプを吐出動作させるように構成してもよい。
加えて、本発明の液体供給装置は、上記実施形態に記載したような工作機械の主軸装置の軸受へ潤滑油を供給するものに限定されることはなく、生化学自動分析装置に用いられる試薬ディスペンサー／ダイリューター（この場合、試薬が供給される液体となる）等であってもよい。

主軸装置に備えられた潤滑油の供給対象となる転がり軸受の軸方向への縦断面説明図である。第１実施例の潤滑油供給装置の潤滑油供給部について示した説明図である。第２実施例の潤滑油供給装置の潤滑油供給部について示した説明図である。

符号の説明

１・・軸受、２・・内輪、３・・ボール、４・・保持器、５・・外輪、７・・ノズル、８・・主軸、９・・ハウジング、２１、４１・・分配器、２５、４３・・供給ポンプ、２６・・開閉制御装置、２７、４５・・潤滑油タンク、２８・・送油路、３１〜３８、５１〜５５・・潤滑油供給管、４７・・流量調整弁。

Claims

供給ポンプから吐出された液体を所定の供給位置へ供給路を介して供給する液体供給装置であって、
前記供給路を、同じ管路抵抗を有する複数の供給管のうちの少なくとも１つとするとともに、前記供給ポンプと前記複数の供給管との間に液体を分配するための分配器を介在させ、
前記分配器により、前記供給ポンプが吐出した液体を各供給管へ均等に分配し、前記供給路を介して、供給ポンプが吐出した液体より少量となる分配された液体を前記所定の供給位置へ供給する一方、
前記分配器に、各供給管の開閉操作を行う開閉手段を設け、開状態とする供給管の数を変更することにより、開状態にある各供給管へ分配される液体量を調整可能としたことを特徴とする液体供給装置。
供給位置へ導かれない供給管を、供給ポンプへ液体を供給する液体タンクへ連結し、当該供給管内へ分配された液体を前記液体タンクへ還元することを特徴とする請求項１に記載の液体供給装置。