JPH07110100A

JPH07110100A - 潤滑方式

Info

Publication number: JPH07110100A
Application number: JP25403393A
Authority: JP
Inventors: Katsutake Matsuyama; 雄烈松山
Original assignee: Taco Co Ltd
Current assignee: Azbil TA Co Ltd
Priority date: 1993-10-12
Filing date: 1993-10-12
Publication date: 1995-04-25
Anticipated expiration: 2015-05-22
Also published as: JP3043930B2

Abstract

(57)【要約】【目的】油洩れによる周囲の汚染を防止できる工作機
械の潤滑方式を提供することにある。【構成】油霧発生機構と制御機構と配管部と配管部の
先端に配設された噴霧ノズルとを備え、前記制御機構に
より間欠的に油霧発生機構で微細油霧を発生させたの
ち、前記配管部を介して前記噴霧ノズルに供給して油霧
粒子を増大させて前記駆動部に供給するので、油洩れに
よる周囲の汚染を防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、工作機械に於ける高速
で自転並びに公転運動する機械要素へ潤滑油霧を含んだ
気体を間欠的に供給する潤滑方式に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】今日の工作機械の進歩は著しく、より高
速、高精度、自動化、更に省エネルギー、省スペース
（竪形）を目指している。これらの工作機械を潤滑する
ため、従来から種々の潤滑方法が提案されている。例え
ば、グリース（給脂）により潤滑するものが提案されて
いる。また、他の例として、図７に示す様にギアボック
ス１内に潤滑油２を内蔵し、オイルポンプ３を介して強
制循環させて、各歯車４ａ、４ｂ、４ｃに潤滑油２を供
給する方式のものが存在した。ギアボックス１から外部
に延設された軸５は、オイルシール６等によりシールさ
れている。また、他の方式としてグリースにより潤滑す
るものも存在した。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のグリー
スによる潤滑では、攪拌抵抗が大きい為、発熱により劣
化し高速回転部に潤滑には適当でなかった。また、複雑
で多くの潤滑箇所（歯車、スプライン、ボールねじ等）
を適量給脂するのは極めて困難である。一方、油浴潤滑
方式では、オイルシールが不可欠であるが、このオイル
シールは、高速で回転する程、短期間で摩耗する。ま
た、オイルシールの摩耗を防止する為に軸シール部の外
面をセラミック等の表面処理を施しても、あまり効果的
ではなかった。一般に、通常の工作機械用オイルシール
の軸周速の限界は、１０〜１５ｍ／秒とされている。

【０００４】ここで、オイルシールが摩耗すると、多数
の切削工具の取り付けられたタレットヘッドが回転した
場合、その遠心力でグリースや多量の潤滑油が軸受け等
から洩れ出し周囲を汚染すると云う欠点が存在した。ま
た、グリースと油がヘッド内部で混練され、油はグリー
スを洗い流すと共に、混入したグリースは潤滑油を劣化
させる。

【０００５】オイルシールが摩耗すると、切粉やゴミ及
びこれを含んだクーラント液（多量の水）等が外部から
ヘッド内に混入し、ヘッド内のグリースや潤滑油を著し
く劣化させ、軸受や歯車等の損傷事故が多発する。例え
ば、エア・カーテン方式（オイルシールの外側にエア・パ
ージを行う）を採用しても、オイルシールが摩耗すれば
その効果が望めないばかりか、クーラント液の混入以外
に、ヘッドの温度変化により空気中の水蒸気がヘッド内
で結露して水となり溜ると云う欠点が存在した。

【０００６】自転或いは公転している工作機械の駆動部
にグリースや潤滑油を補給する事は、現実に困難であ
り、油量の確認、検出を行う事も実質的に不可能であ
る。また、強制循環方式で潤滑油を供給する場合、多量
の油と油圧が油洩れを加速させるだけでなく、工作機械
の外部と回転ヘッドとを連結する配管の回転部分の機構
が複雑化すると云う欠点が存在した。更にまた、一旦使
用した潤滑油を再利用する場合に、ゴミのフィルター機
構及び水と油の分離機構が必要となり装置が大がかりに
なると云う欠点が存在した。

【０００７】本発明の目的は、上述した従来の欠点に鑑
みなされたもので、工作機械の完全自動潤滑が可能でし
かも高速化、長寿命で油洩れや油垂れにより周囲を汚染
する事のない工作機械の潤滑方式を提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る潤滑方式
は、油霧発生機構と、該油霧発生機構を制御する制御機
構と、前記油霧発生機構で発生した油霧を工作機械の回
転部に配送する配管部と、該配管部の先端に配設された
噴霧ノズルとを備え、前記制御機構により間欠的に油霧
発生機構で微細油霧を発生させたのち、前記配管部を介
して前記噴霧ノズルに供給して油霧粒子を増大させて工
作機械の歯車、回転軸に等に供給する工作機械の潤滑方
式である。

【０００９】

【作用】このように、本発明に係る潤滑方式によれば、
竪形多軸タレット等の工作機械の回転部分に集中自動潤
滑ができると共に、油洩れによる周囲の汚染を防止でき
る。また、装置全体をコンパクトな構成とすることがで
きる。

【００１０】

【実施例】以下、添付図面に従って本発明の一実施例で
ある潤滑方式を説明する。図１は、本発明の潤滑方式の
実施された竪形多軸タレットマシンの一例を示す全体斜
視図、図２は、本発明の一実施例である潤滑方式による
歯車及び軸受けへの潤滑状況を示す要部断面図である。
ここで、潤滑方式は、油霧発生機構１０と、該油霧発生
機構１０を制御する制御機構１１と、前記油霧発生機構
１０で発生した油霧を工作機械の回転部に配送する配管
部１２と、該配管部１２の先端に配設された噴霧ノズル
１３とを備えている。

【００１１】図２において、配管部１２を介して搬送さ
れた微細油霧は、噴霧ノズル１３により粒子径を増した
後、歯車１４に吹き付けられて、周囲を潤滑する。粒子
径を増す事で潤滑効果を増大する事が出来る。なお、油
霧発生機構１０で発生した油霧は、非常に細かいので配
管部１２の曲がり部分等で管壁に付着する虞もない。

【００１２】同様に、配管部１２内を搬送されて来た微
細油霧は、噴霧ノズル１３により粒子径を増した後、ベ
アリング軸受１５に吹き付けられて、周囲を潤滑する。
油霧を噴霧する間隔は、制御機構１１により適宜制御さ
れる。油霧が供給されない場合でも、軸受及び歯車が回
転している場合には、エアーが供給されている。図２に
於けるギアボックス内の圧力は、０．１〜０．２ｋｇｆ
／ｃｍ²程度の範囲に保たれている。この為、ボックス
内のエアは、回転軸１６の軸受１７、ラビリンスパッキ
ン１８を通じて大気中に排気される。したがって、ラビ
リンスパッキン１８或いはクリアランスシール部分は、
２ｍ水柱の水圧に耐える事ができる、水やほこりが侵入
する事がない。

【００１３】図３は、回転軸１９部分のベアリング軸受
２０へ噴霧ノズル１３を介して油霧を供給する場合を示
す断面図である。この様に構成した場合、給送された油
霧は、ラビリンスパッキン２１から大気中に排気される
ものと、ギアボックス内に流れるものとに分かれる。ギ
アボックス内に流れた噴霧は、他のギア等を潤滑した後
に図外のラビリンスパッキン等から大気中に排出され
る。

【００１４】図４は、回転軸２２を軸受２３で支持する
部分を潤滑する場合を示す断面図である。ここで、油霧
発生機構１０で発生した微細油霧は、配管部１２を介し
て噴霧ノズル１３に供給される。微細油霧は、噴霧ノズ
ル１３で粒径が増大して、給油部分に噴射される。回転
軸２２が高速回転してもグリースや油を攪拌する抵抗が
無いため、摩擦抵抗を著しく低減する事が出来る。ま
た、エアの断熱膨張により冷却される。このため、工作
機械の消費電力を節約できると共に、水冷も必要もなく
省エネルギーとなる。

【００１５】図５は、油霧発生機構１０の一実施例を示
す断面図である。ここで、油霧発生機構１０は、ミクロ
ンフォグ発生器３０と、ディフュージョンプラグ３１と
プランジャーポンプ３２とエアバイパス調整ニードル３
３等から構成されている。油霧発生機構１０は、制御機
構１１により制御されており、制御機構１１からの制御
信号によりプランジャーポンプ３２が駆動され、ミクロ
ンフォグ発生器３０に油が所定量供給される。供給され
た油は、微細油霧となりチャンバー３４内に蓄積される
と共に、余分な油は、ディフュージョンプラグ３１を介
して油槽内に循環される。一方、微細油霧は、配管部１
２を介して給油部に配送される。

【００１６】図６は、本発明に使用される油霧供給機構
を示す模式図である。ここで、油霧発生機構１０で発生
した油霧は、配管部１２を介して潤滑部３５に供給され
る。

【００１７】次に、以上のように構成された潤滑方式に
おいて、図１に示すように竪形多軸タレットマシンに適
用した場合、高速で自転、公転するタレット３６に取り
付けられた工具を潤滑する場合にも、遠心力等で潤滑油
が洩れ出す事がない。また、潤滑した油の内余分なもの
は、ラビリンスパッキン或いはクリアランスシール部か
ら大気に放出されるので油の回収の必要がない。

【００１８】微細油霧であり、発熱の原因となるオイル
シールを使用しないので、高速回転に対応できる。ま
た、仮に発熱しても、エアーの断熱膨張により冷却され
るので、回転軸の高速化が可能である。更に、圧力、気
温の変化により油の粘性が変化したり、オイルタンク内
のレベル変化があっても常に一定の給油量を確保する事
が出来ると共に、図外のモニター機構により常に監視す
る事ができる。

【００１９】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
る潤滑方式によれば、油霧発生機構と、該油霧発生機構
を制御する制御機構と、前記油霧発生機構で発生した油
霧を工作機械の回転部に配送する配管部と、該配管部の
先端に配設された噴霧ノズルとを備え、前記制御機構に
より間欠的に油霧発生機構で微細油霧を発生させたの
ち、前記配管部を介して前記噴霧ノズルに供給して油霧
粒子を増大させて工作機械の歯車、回転軸に等に供給す
るので、工作機械の自転、公転する各箇所へ集中的自動
潤滑が可能となる。また、機械を給油の都度停止する必
要がないので、作業能率を大幅に向上する事ができると
共に、機械の高速化、長寿命化が図れる。

【００２０】一方、潤滑油の「洩れ」「垂れ」が完全に
防止され、工作機械周囲の汚染が省資源、環境対策に極
めて有効である。また、クーラント液に機械各部から洩
れた潤滑油が混入するのを効果的に防止でき、クーラン
ト液の寿命が延長され、廃液処理上からも有益である。

【００２１】また、油霧を給送しない時でも、エアは常
に供給されており、機械内部が大気より加圧されている
為、回転軸及び軸受内に切り粉や水分が侵入するのを阻
止する事ができる。したがって、従来のようにオイルシ
ール等が必要なくラビリンスシールにより充分シールが
可能である。更に、噴霧された油霧は、微量である為、
回収の必要もなく、工作機械の周囲を汚染する虞もな
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の潤滑方式の実施された竪形多軸タレッ
トマシンの一例を示す全体斜視図である。

【図２】本発明の一実施例である潤滑方式による歯車及
び軸受けへの潤滑状況を示す要部断面図である。

【図３】本発明の一実施例である潤滑方式により軸受け
部への潤滑状況を示す要部断面図である。

【図４】本発明の一実施例である潤滑方式に使用される
フォグノズルの要部断面図である。

【図５】本発明に使用される油霧発生装置の一例を示す
要部断面図である。

【図６】本発明に使用される油霧供給機構を示す模式図
である。

【図７】従来の油浴潤滑方式の一例を示す要部断面であ
る。

【符号の説明】

１０油霧発生機構１１制御機構１２配管部１３噴霧ノズル１４歯車１５ベアリング軸受１６回転軸１７軸受１８ラビリンスパッキン１９回転軸２０ベアリング軸受２１ラビリンスパッキン２２回転軸２３軸受３０ミクロンフォグ発生器３１ディフュージョンプラグ３２プランジャーポンプ３３エアバイパス調整ニードル３４チャンバー３５潤滑部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】自転及び公転する軸受、歯車等の駆動部
を備えた工作機械であって、油霧発生機構と、該油霧発
生機構を制御する制御機構と、前記油霧発生機構で発生
した油霧を工作機械の駆動部に配送する配管部と、該配
管部の先端に配設された噴霧ノズルとを備え、前記制御
機構により間欠的に油霧発生機構で微細油霧を発生させ
たのち、前記配管部を介して前記噴霧ノズルに供給して
油霧粒子を増大させて前記駆動部に供給する事を特徴と
する潤滑方式。
【請求項２】前記噴霧ノズルは、油霧を縮流させる事
により油霧粒子の拡大を図る事を特徴とする潤滑方式。