JPH0529805Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本考案は工作機械送り装置の潤滑及び防塵を兼
ね備える装置に関する。

「従来の技術」 従来、工作機械の送り装置、たとえばボールね
じ及び送りナツトの潤滑には送りナツト内にグリ
ースを封入するグリース潤滑が多く用いられてい
た。そして潤滑箇所の防塵には、第５図に示す様
に、送りナツト４１又は送りナツト４１が取付ら
れる被移動体４２にテレスコピツクパイプカバー
４３とか蛇腹４４を設けて切粉や加工液がボール
スクリユー４５や送りナツト４１にかからないよ
うに保護していた。さらに高度の防塵を図る際に
は、第６図に示す様に、環形状のプラスチツク製
のシール材４６を送りナツト４１に設けて密封
し、送りナツト４１内に異物が混入しないように
していた。上記の手段は送りナツト４１だけでは
なく、ボールねじ４５の軸受、被移動体４２の案
内部など工作機械送り系に共通のものであり、た
とえば、テーブル等の被移動体の案内部には環状
シール材の代わりにプラスチツク製の板状ワイパ
を設けて防塵を図つていた。

「考案が解決しようとする課題」 しかしながら、近年、被加工物は金属材料ばか
りではなくセラミツクス等の新素材に拡がり、こ
れらを加工する機会が増加している。セラミツク
スを加工する際には、切粉が微細な粉塵になり空
気中に浮遊することがあり、その防塵方法が問題
になる。特に、アルミナ系セラミツクスやジルコ
ニア系セラミツクス等を加工する際には１ミクロ
ン以下の粒子を多数含む切粉が発生し、これらサ
ブミクロン領域の粉塵は従来のテレスコピツクパ
イプカバー４３やプラスチツクシール材４６等で
は確実に遮断することができないという問題点が
あつた。送りナツト４１内の潤滑箇所に侵入した
硬いセラミツク粉塵はグリース内に混入して停ま
り、摺動部の摩耗を促進し、運動精度の劣化、さ
らには機械の不具合故障をもたらすという問題点
があつた。

夾雑物の除去が困難なグリースを用いない潤滑
方法としてミスト潤滑、微定量潤滑等を用いるこ
とも考えられるが、これらは主軸等の高速回転箇
所に適した潤滑方法であり、装置が高価であると
いう問題点があつた。

また、これらセラミツクスの加工には高精度を
要求されることが多く、潤滑箇所、特に、送りナ
ツトの発熱による送りねじ軸の伸びが問題となる
ことがあつた。特開昭59−227352号公報に開示さ
れたボールネジ機構の冷却装置は、ボールネジ３
が回転している時にバルブ開信号を出力し、前記
ボールネジ３が回転しなくなつた時から零を含む
所望時間経過した時にバルブ閉信号を出力するバ
ルブ制御手段３７，３８と：このバルブ制御手段
が前記バルブ開信号を出力したときからバルブ閉
信号を出力するまでの間ボールネジ機構２５へ低
圧流体を供給するためのバルブ３６とを具備した
ボールネジ機構の冷却装置に過ぎず、該従来装置
においては、ボールネジ機構２５へバルブ３６を
会してホース２４から供給された低圧流体はボー
ルナツト１６の外周面１６ａに沿う周溝２０ａ，
２０ｂ内に送り込まれ、この部分にある熱を奪つ
て下部排出口２２から排出されるので、空気中に
浮遊する粉塵がボールナツト１６とボールネジ３
の隙間に侵入することを防止することができない
という重大な欠点がある。

更に、従来の装置においては、前記ボールネジ
機構２５への低圧流体の供給経路のバルブ３６を
設けそのバルブ３６で流体の供給停止を行う構成
になつているので、３軸XYZのバルブ３６を必
要とし、またそのバルブ３６の開閉の制御も複雑
化するという欠点が存在する。

本考案は上記の問題点を解決するためなされた
ものであり、セラミツク粉塵等の微細な粉塵が潤
滑箇所に侵入することを確実に防止することがで
きると共に、構造及び制御が簡単で、安価な、潤
滑防塵装置を提供することを目的とする。

「課題を解決するための手段」 このため本考案では、工作機械送り系の送りナ
ツト１３Ｘ〜１３Ｚとボールねじ１１Ｘ〜１１Ｚ
の隙間、直線ガイド軸受５Ｘ〜６Ｚと案内レール
２Ｘ〜３Ｚの隙間、及び球軸受９，１０の内外輪
の隙間等の潤滑箇所に圧縮空気を送るエア配管５
１，５３，５４と、 前記各潤滑箇所に設けられ前記エア配管５１，
５３，５４からの圧縮空気を前記各潤滑箇所内部
から外部に該潤滑箇所隙間を介して流出させる空
気噴出口２６Ｘ〜２８Ｚと、 前記エア配管５１，５３，５４途中に設けられ
圧縮空気中に潤滑油を滴下するルブリケータ２３
とを備えると共に、 前記エア配管５１が、送りナツト１３Ｘ〜１３
Ｚの潤滑箇所へのエア配管５３とその他の潤滑箇
所へのエア配管５４とに分岐されて設けられ、 その分岐されたエア配管のいずれかを選択する
電磁切換弁５２と、 送り制御装置５７からの信号に基づいて送りが
駆動されている時は送りナツト１３Ｘ〜１３Ｚの
潤滑箇所内部から外部に該潤滑箇所隙間を介して
圧縮空気を噴射させ、送りが停止されているとき
はその他の潤滑箇所内部から外部に該潤滑箇所隙
間を介して圧縮空気を噴出させるべく前記切換弁
を切換える制御回路と、を備えることを特徴とす
る工作機械送り系の潤滑防塵装置が提供される。

「作用」 上記の構成によれば、送りナツト１３Ｘ〜１３
Ｚとボールねじ１１Ｘ〜１１Ｚの隙間、直線ガイ
ド軸受５Ｘ〜６Ｚと案内レール２Ｘ〜３Ｚの隙
間、及び球軸受９，１０の内外輪の隙間等の潤滑
箇所隙間の内部から外部に空気噴出口２６Ｘ〜２
８Ｚからの圧縮空気が流出され、上記潤滑箇所隙
間の内部から外部に前記隙間を介して流出する空
気流が形成される。この空気流により空気中に浮
遊する微細な粉塵が前記潤滑箇所隙間に侵入する
ことを阻止することができる。また、ルブリケー
タ２３により間欠的に滴下される潤滑油は圧縮空
気により各潤滑箇所隙間に搬送され、前記各潤滑
箇所隙間の内部に付着して潤滑を行う。

また、前記の空気流により前記潤滑箇所隙間が
冷却される。

さらに、本考案は電磁切換弁５２を備えた構成
にすることによつて、送りナツト１３Ｘ〜１３Ｚ
の潤滑箇所隙間及びその他の潤滑箇所隙間にそれ
ら潤滑箇所隙間より少ない切換弁のみを必要とし
て構造が簡単であり、また、その制御も簡単であ
る。

「実施例」 本考案の一実施例について図面に従つて具体的
に説明する。第２図は本考案に係る潤滑防塵装置
が適用されるテーブル装置の斜視図である。支持
台１に固着された案内レール２，３上にテーブル
４が移動可能に支持されている。テーブル４の下
面には２個の直線ガイド軸受５，６が組付けら
れ、テーブル４はその直線ガイド軸受５，６を介
して２本の案内レール２，３に支持されている。
直線ガイド軸受５，６は転動体のころがりにより
テーブル４を直線方向に案内する部材であり、直
線ガイド軸受５，６及びレール２，３によりテー
ブル送り系の案内部を構成している。支持台１両
端に固定されたブラケツト７，８に球軸受９，１
０を介してボールねじ１１が回転自在に支承さ
れ、ボールねじ１１は送りモータ１２に直結され
て回転駆動される。ボールねじ１１はテーブル４
内を挿通し、テーブル４に固定された送りナツト
１３と螺合する。テーブル４はボールねじ１１の
回転に従つて案内レール２，３上を送られ、所望
の位置に位置決めされる。

第１図は上記デーブル装置送り系の潤滑箇所、
即ち、送りナツト１３、球軸受９，１０及び直線
ガイド軸受５，６への潤滑防塵装置を示す空圧配
管図である。

コンプレツサ等に接続された工場圧縮空気源２
０からのエア配管はフイルタ２１、レギユレータ
２２及びルブリケータ２３に順次接続されてい
る。これらフイルタ等の３要素２１，２２，２３
は、一般の空気圧機器用に用いられるクリーンエ
アユニツト３０をそのまま用いることができる。
ルブリケータ２３の出力に接続されたエア配管２
４は、ブラケツト７，８に設けられた球軸受９，
１０、テーブル４に設けられた送りナツト１３及
び直線ガイド軸受５，６のそれぞれのグリース供
給孔２５，２６，２７，２８に接続されている。
これらグリース供給孔２５，２６，２７，２８は
軸受等各潤滑箇所５，６，９，１０，１３つまり
送りナツト１３とボールねじ１１の隙間、直線ガ
イド軸受５，６と案内レール２，３との隙間、及
び球軸受９，１０の内外輪の隙間等の潤滑箇所の
内部にエア配管２４からの圧縮空気を流出させる
空気噴出口をなす。

作動について説明する。圧縮空気源２０からフ
イルタ２１に送られた圧縮空気はフイルタ２１に
より粉塵及び水分を除去され、レギユレータ２２
で所定の圧力に調整された後ルブリケータ２３に
入る。ルブリケータ２３ではスピンドル油等の潤
滑油が間欠的に滴下され、圧縮空気中に適度に混
入される。潤滑油が混入された圧縮空気はエア配
管２４により軸受等各潤滑箇所５，６，９，１
０，１３に送られ、空気噴出口をなすグリース
（潤滑油）供給孔２５，２６，２７，２８からそ
の内部に噴出される。圧縮空気中の潤滑油は、各
潤滑箇所５，６，９，１０，１３内部の転動体な
どに付着し、比較的乾いた圧縮空気が各潤滑箇所
５，６，９，１０，１３内部から該潤滑箇所隙間
を介して外部に流出する。この空気流により外部
からの粉塵の侵入を阻止することができる。ま
た、空気流による各潤滑箇所５，６，９，１０，
１３の冷却作用を期待することができる。

本実施例は軸受９，１０、送りナツト１３、直
線ガイド軸受５，６などの各要素に設けられてい
るグリース供給孔２５，２６，２７，２８をその
まま空気噴出口として利用し、フイルタ２１、レ
ギユレータ２２及びルブリケータ２３は一般空気
圧機器用のクリーンエアユニツト３０をそのまま
利用するものであるから、極く安価に構成するこ
とができるという利点がある。

本考案は上記実施例に限定されるものではな
く、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の変
形例が考えられる。たとえば、第３図に示す様
に、ルブリケータ２３の接続される部分にバイパ
ス配管３１を設けて電磁弁３２により切り換える
ようにし、タイマ等により任意の時間間隔毎にエ
ア配管２４中の圧縮空気に潤滑油を混入すること
も可能である。また、ルブリケータを複数個設
け、支持台１に固定されている球軸受９，１０
と、テーブル４に設けられている直線ガイド軸受
５，６及び送りナツト１３とは別個のルブリケー
タから潤滑油を供給する個別潤滑方式とすること
も可能である。

第４図は第２の実施例を示し、Ｘ，Ｙ，Ｚの３
軸を有する工作機械への適用例を示す空圧配管図
である。ここでは、潤滑箇所としてＸ，Ｙ，Ｚ各
軸のボールねじ１１Ｘ，１１Ｙ，１１Ｚに螺合さ
れた送りナツト１３Ｘ，１３Ｙ，１３Ｚ、各軸の
案内レール２Ｘ，３Ｘ，２Ｙ，３Ｙ，２Ｚ，３Ｚ
に摺動し移動部分を支承する各軸の直線ガイド軸
受５Ｘ，６Ｘ，５Ｙ，６Ｙ，５Ｚ，６Ｚ、及び図
示しないその他の回転軸受等がある。

工場圧縮空気源２０が、フイルタ２１、レギユ
レータ２２及びルブリケータ２３からなるクリー
ンエアユニツト３０に接続され、潤滑油が混入さ
れた圧縮空気がクリーンエアユニツト３０から供
給される点は前記実施例と同じである。クリーン
エアユニツト３０の出力に接続されたエア配管５
１は、電磁切換弁５２を介して２つに分岐する。
分岐した一方の第１のエア配管５３は各軸の送り
ナツト１３Ｘ，１３Ｙ，１３Ｚのグリース供給孔
２６Ｘ，２６Ｙ，２６Ｚに接続されている。分岐
した他方の第２のエア配管５４は各軸の直線ガイ
ド軸受５Ｘ，６Ｘ，５Ｙ，６Ｙ，５Ｚ，６Ｚ及び
図示しない回転軸受のグリース供給孔２７Ｘ，２
８Ｘ，２７Ｙ，２８Ｙ，２７Ｚ，２８Ｚ等に接続
されている。

電磁切換弁５２は分岐された配管５３，５４の
いずれかを選択する切換弁であり、常時は第１の
配管５３をクリーンエアユニツト３０に連通し、
励磁時は第２の配管５４をクリーンエアユニツト
３０に連通する。電磁切換弁５２のソレノイド５
５は制御回路５６に接続され、NC装置５７から
の信号を受けて励磁される。送り制御装置をなす
NC装置５７はＸ，Ｙ，Ｚの３軸が全て停止して
いるときに停止信号５７ａを制御回路５６に出力
する。制御回路５６は、停止信号５７ａが出力さ
れているときにのみソレノイド５５を励磁し電磁
切換弁５２を第２の配管５４に連通する位置に切
換えるように構成されている。

作動について説明する。Ｘ，Ｙ，Z3軸のいず
れかの軸が移動中には、ソレノイド５５が励磁さ
れず電磁切換弁５２は第１の配管５３を選択し各
軸の送りナツト１３Ｘ，１３Ｙ，１３Ｚにクリー
ンエアユニツト３０からの潤滑油を含んだ圧縮空
気が供給される。一方、全ての軸が停止している
ときは第２の配管５４が選択されクリーンエアユ
ニツト３０からの潤滑油を含んだ圧縮空気は直線
ガイド軸受５Ｘ，６Ｘ，５Ｙ ，６Ｙ，５Ｚ，６
Ｚなどその他の潤滑箇所に供給される。すなわ
ち、直線ガイド軸受５Ｘ，６Ｘ等には送りが停止
するごとに間欠的に潤滑油が供給されることにな
る。これら（５Ｘ，６Ｘ等）の潤滑には間欠的な
供給で十分である。

潤滑箇所のなかで発熱が精度に影響し問題とな
る送りナツト１３Ｘ，１３Ｙ，１３Ｚには、発熱
を生ずる軸の移動中に常時潤滑油を含んだ圧縮空
気が供給され、ボールねじ１１Ｘ〜１１Ｚとの隙
間から空気流となつて流出することにより冷却さ
れると共に粉塵の侵入を防止する。このとき、圧
縮空気は送りナツト１３Ｘ，１３Ｙ，１３Ｚにの
み集中的に送られるので、各送りナツト１３Ｘ，
１３Ｙ，１３Ｚへの空気流量を増加し防塵効果を
高めることができる。

本実施例は、電磁切換弁５２の切換により必要
な場合に集中的に送りナツト１３Ｘ，１３Ｙ，１
３Ｚに圧縮空気を供給するものであるから、十分
な防塵効果を得ながら３軸の送りナツト１３Ｘ〜
１３Ｚについて１個の電磁切換弁５２のみを必要
とし構造が著しく簡単になるとい利点がある。

「考案の効果」 以上説明したように本考案は上記の構成を有
し、送りナツトとボールねじの隙間、直線ガイド
軸受と案内レールの隙間、及び球軸受の内外輪の
隙間等の潤滑箇所隙間を介して該潤滑箇所隙間の
内部から外部に空気噴出口からの圧縮空気を流出
させるから、微細な粉塵が潤滑箇所隙間に侵入す
ることを確実に防止することができるという優れ
た効果があり、さらに、本考案は送りナツトの潤
滑箇所隙間及びその他の潤滑箇所隙間にそれら潤
滑箇所隙間より少ない電磁切換弁のみを必要とし
構造及び制御が著しく簡単であるという優れた効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本考案の実施例を示し、第
１図は潤滑防塵装置の空圧配管図、第２図は適用
例を示すテーブル装置の斜視図、第３図は空圧配
管図、第４図は第２の実施例を示す空圧配管図で
あり、第５図は従来の防塵装置を示す平面図、第
６図は断面図である。 １……支持台、２，３，２Ｘ〜２Ｚ，３Ｘ〜３
Ｚ……案内レール、４……テーブル、５，６，５
Ｘ〜５Ｚ，６Ｘ〜６Ｚ……直線ガイド軸受、９，
１０……球軸受、１１，１１Ｘ〜１１Ｚ……ボー
ルねじ、１３，１３Ｘ〜１３Ｚ……送りナツト、
２０……工場圧縮空気源、２３……ルブリケー
タ、２４……エア配管、２５，２６，２７，２
８，２６Ｘ〜２６Ｚ，２７Ｘ〜２７Ｚ，２８Ｘ〜
２８Ｚ……グリース供給孔（空気噴出口）、５１
……エア配管、５２……電磁切換弁、５３……第
１のエア配管、５４……第２のエア配管、５６…
…制御回路、５７……NC装置（送り制御装置）。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 工作機械送り系の送りナツトとボールねじの隙
   間、直線ガイド軸受と案内レールの隙間、及び球
   軸受の内外輪の隙間等の潤滑箇所に圧縮空気を送
   るエア配管と、 前記各潤滑箇所に設けられ前記エア配管からの
   圧縮空気を前記各潤滑箇所内部から外部に該潤滑
   箇所隙間を介して流出させる空気噴出口と、 前記エア配管途中に設けられ圧縮空気中に潤滑
   油を滴下するルブリケータとを備えると共に、 前記エア配管が、送りナツトの潤滑箇所へのエ
   ア配管とその他の潤滑箇所へのエア配管とに分岐
   されて設けられ、 その分岐されたエア配管のいずれかを選択する
   電磁切換弁と、 送り制御装置からの信号に基づいて送りが駆動
   されている時は送りナツトの潤滑箇所内部から外
   部に該潤滑箇所隙間を介して圧縮空気を噴射さ
   せ、送りが停止されているときはその他の潤滑箇
   所内部から外部に該潤滑箇所隙間を介して圧縮空
   気を噴出させるべく前記切換弁を切換える制御回
   路と、を備えることを特徴とする工作機械送り系
   の潤滑防塵装置。