JPH0821597A

JPH0821597A - 潤滑油供給装置

Info

Publication number: JPH0821597A
Application number: JP15626594A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Shirota; 伸一城田
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1994-07-07
Filing date: 1994-07-07
Publication date: 1996-01-23

Abstract

(57)【要約】【目的】オイルエア潤滑システムにおいて、安価な構成
で、潤滑対象物にオイルエアが正常に供給されていない
状態を検出できるようにする。【構成】オイルエアによって潤滑を行う軸受７から潤滑
油を排出するドレン配管８の下流側ドレン配管８ｂにオ
リフィス１０を形成し、上流側ドレン配管８ａ及び下流
側ドレン配管８ｂ間に圧力変化検出ポイントを設定す
る。そして、各軸受７毎の圧力変化検出ポイントを、検
出ポイント切換器２０を介して、圧力センサ１１に接続
し、その検出ポイント切換器２０を適宜切り換えて、複
数の圧力変化検出ポイントを一つずつ圧力センサ１１に
連通させる。圧力センサ１１の検出値が、正常状態の値
よりも低下した場合に、軸受７にオイルエアが正常に供
給されていない状態であると判断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、圧延機や工作機械等の
回転軸を支持する軸受等の潤滑対象物に、潤滑油を、圧
縮空気を利用して管路の内壁面に沿って移動する状態
（オイルエア）として供給する潤滑油供給装置（オイル
エア潤滑システム）に関し、特に、安価な構成で、潤滑
対象物にオイルエアが供給されていない異常状態を検出
できるようにしたものである。

【０００２】

【従来の技術】潤滑油と圧縮空気とを適宜混合してなる
オイルエアを軸受等の潤滑対象物に供給する潤滑油供給
装置としては、例えば、本出願人が先に提案した特開平
２−２７１１９７号公報に開示されたものがある。かか
る従来の技術は、潤滑油と圧縮空気とを供給するメイン
ユニットと、それら潤滑油及び圧縮空気を混合してオイ
ルエア状態とする混合器と、オイルエアを多岐分配する
ための分配器とを基本構成としている。そして、特に上
記従来の技術にあっては、混合器の下流側に例えば光学
的に潤滑油の流れを検出する手段を設けることにより、
適量のオイルエアを供給しているか否かを監視できるよ
うにしていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】確かに、上記従来の技
術によれば、混合器から適量のオイルエアが送りだされ
ているか否かを監視することは可能であるが、そのオイ
ルエアが各軸受等に確実に到達しているか否かを判断す
ることはできない。即ち、例えば軸受に至る直前の管路
等に破断等の異常が生じていても、圧縮空気が正常に供
給されている限りその混合器の下流側の潤滑油流量及び
空気流量に変化は生じないからである。

【０００４】従って、全ての潤滑対象物の直前に潤滑油
が確実に供給されているか否かを検出するセンサを設け
ることが望ましいのであるが、上記従来の技術に開示さ
れるような光学的センサは比較的高価であるため、例え
ば多数のガイドロール，ピンチロール等を有し潤滑箇所
が数百箇所に達する場合もある連続鋳造機のようなもの
に適用すると、費用が膨大になってしまうという問題点
がある。

【０００５】特に、オイルエア潤滑システムの一つの特
徴が微量の潤滑油を連続して確実に供給することにある
ため、そもそも流れている潤滑油は微量である場合が多
く、従って光学的センサ等であっても油の流動を正確に
検出することは困難な場合があった。そして、より正確
に検出するためには、それだけ高精度の高価なセンサが
必要となるから、上述のように配設位置が数百箇所にも
達すると、費用の大幅な増大を招いてしまうことにな
る。

【０００６】本発明は、このような従来の技術が有する
未解決の課題に着目してなされたものであって、潤滑対
象物にオイルエアが確実に供給されていない異常状態
を、安価な構成で、しかも下流側の配管の破断等による
異常であっても容易に検出することが可能な潤滑油供給
装置を提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、潤滑油を、圧縮空気を利用して複数の管
路の内壁面に沿って移動させて複数の潤滑対象物に供給
する潤滑油供給装置において、前記複数の潤滑対象物の
潤滑油の排油ラインのそれぞれに形成されるオリフィス
と、圧力変化を検出可能な圧力変化検出手段と、を備え
るとともに、前記複数の潤滑対象物の潤滑油の給油ライ
ン及び前記オリフィスよりも上流側の前記排油ラインの
内の少なくとも一方に圧力変化検出ポイントを設定し、
さらに、それら圧力変化検出ポイントを一つずつ前記圧
力変化検出手段に連通させる検出ポイント切換手段を設
けた。

【０００８】

【作用】潤滑対象物から潤滑油を排出する排油ラインの
それぞれにオリフィスが形成されているため、かかるオ
リフィスよりも上流側の排油ライン及び給油ラインは、
潤滑対象物に潤滑油が適宜供給されている限り、所定圧
力に保たれる。なぜならば、潤滑油は、圧縮空気によっ
て給油ラインを構成する管路の内壁面に沿って移動して
潤滑対象物に到達するのであり、圧縮空気が供給されて
いない状況であれば、潤滑油は当然に供給されないか
ら、給油ライン又は排油ラインに潤滑油が供給されてい
る状況であれば、オリフィスよりも上流側は所定圧力を
維持するからである。そして、給油ライン又はその上流
側に配設される分配器等において流路が閉塞し、オイル
エアの移動が妨げられると、その閉塞位置において圧力
降下が生じるため、オリフィスよりも上流側の圧力は低
下するから、逆に、オリフィスよりも上流側が所定圧力
に保たれていれば、潤滑対象物にオイルエアが適宜供給
されていると判断できるのである。

【０００９】具体的に説明すると、先ず、圧力変化検出
ポイントが給油ラインに設定されている場合には、その
圧力変化検出ポイントよりも上流側で配管の破断や閉塞
等が生じれば、その異常は圧力の低下として検出され、
その圧力変化検出ポイントよりも下流側で配管の破断や
閉塞が生じると、破断は圧力の低下として検出され、閉
塞は圧力の上昇として検出される。

【００１０】また、圧力変化検出ポイントがオリフィス
よりも上流側の排油ラインに設定されている場合には、
例えば潤滑対象物のシール破断や給油ラインの破断，閉
塞等が生じれば、その異常は圧力の低下として検出され
る。そして、各圧力変化検出ポイント毎に圧力変化検出
手段が設けられているのではなく、複数の圧力変化検出
ポイントに対して一つの圧力変化検出手段が設けられて
おり、検出ポイント切換手段が切り換わることにより、
複数の圧力変化検出ポイントの内の一つが圧力変化検出
手段に連通する。従って、検出ポイント切換手段を切り
換えることにより、一つの圧力変化検出手段によって、
複数の圧力変化検出ポイントの圧力変化が検出される。

【００１１】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて説
明する。図１乃至図３は本発明の一実施例を示す図であ
り、図１は本発明に係る潤滑油供給装置のシステム全体
の構成図、図２は検出ポイント切換器２０の断面図、図
３は図２の III−III 線断面図である。

【００１２】先ず、構成を説明すると、図１の混合器１
は、メインユニット（図示せず）から供給される圧縮空
気と潤滑油とを混合してオイルエアを生成し、そのオイ
ルエアを均等に分配して各分配ポート１ａ〜１ｆから送
り出す装置である。なお、混合器１及びメインユニット
の具体的な構造は公知である（上記公開公報等参照）た
め、ここでの説明は省略する。

【００１３】そして、この実施例では、混合器１に対し
て六つの分配器２Ａ〜２Ｆが設けられていて、混合器１
の各分配ポート１ａ〜１ｆと各分配器２Ａ〜２Ｆの給油
ポート２ａとが、配管３ａ〜３ｆを介して接続されてい
る。各分配器２Ａ〜２Ｆは、オイルエアを供給する潤滑
対象物の数に応じた分配ポート４を有している。この実
施例では、各分配器２Ａ〜２Ｆ毎に四つの分配ポート４
が設けられている。

【００１４】なお、各分配ポート４よりも先の構成は、
いずれの分配ポート４に関しても同様であるため、以下
の説明は、分配器２Ａに設けられた一の分配ポート４に
ついてのみ行うこととし、それ以外の図示及び説明は省
略する。即ち、分配ポート４には給油ラインとしての給
油配管５が接続され、この給油配管５の他端側が潤滑対
象物としての軸受７の潤滑油供給口７ａに接続されてい
る。一方、軸受７の潤滑油排出口７ｂとオイルタンク９
との間が、排油ラインとしてのドレン配管８を介して接
続されている。

【００１５】そして、ドレン配管８は、軸受７に近い上
流側ドレン配管８ａと、オイルタンク９に近い下流側ド
レン配管８ｂとに分かれていて、下流側ドレイン配管８
ｂの中途部にはオリフィス１０が形成されている。上流
側ドレン配管８ａの下流側端部と、下流側ドレン配管８
ｂの上流側端部とは、検出ポイント切換手段としての検
出ポイント切換器２０に接続されている。なお、図１に
示されている軸受７以外の軸受に接続されるドレン配管
８の上流側ドレン配管８ａ，下流側ドレン配管８ｂも、
同じ検出ポイント切換器２０に接続されている。

【００１６】ここで、検出ポイント切換器２０は、各上
流側ドレン配管８ａ及び下流側ドレン配管８ｂ間を常時
連通させるとともに、何れか一つの上流側ドレン配管８
ａ及び下流側ドレン配管８ｂ間を、圧力変化検出手段と
しての圧力センサ１１に連通させるようになっている。
検出ポイント切換器２０の具体的な構成は、図２及び図
３に示すようになっている。即ち、検出ポイント切換器
２０は、内周面側から外周面側に放射状に延び且つ外周
面側は栓２２ａによって閉塞された複数の径方向孔２
２，…，２２が、軸方向（図２左右方向）中央部に周方
向に等間隔離隔して形成された肉厚の円筒部材２１を有
していて、この円筒部材２１には、各径方向孔２２，
…，２２に対して軸方向から交わる軸方向孔２３と、そ
の軸方向孔２３の両端部に連通するテーパネジ孔２４
ａ，２４ｂとが形成されていて、テーパネジ孔２４ａに
上流側ドレン配管８ａが連通可能に接続され、テーパネ
ジ２４ｂに下流側ドレン配管８ｂが連通可能に接続され
ている。

【００１７】従って、各ドレン配管８の上流側ドレン配
管８ａ及び下流側ドレン配管８ｂ間は、テーパネジ孔２
４ａ→軸方向孔２３→テーパネジ孔２４ｂを通じて常時
連通するようになっている。円筒部材２１の内側には、
一方（図２左方側）の端面が開口した円筒形のロータ２
５が回転可能に挿入されていて、そのロータ２５の他端
面には、図示しない電動モータ等から回転力が伝達され
る回転軸２６が同軸に回転方向に一体に結合されてい
る。摺動面となる円筒部材２１内周面間及びロータ２５
外周面間は、円筒部材２１内周面の軸方向両端部に形成
されたオイルシール用溝２１ａ，２１ｂに収容されたオ
イルシール２７ａ，２７ｂによって気密性が保持されて
いる。なお、オイルシール２７ａ，２７ｂは、密封性を
向上させるためにリップを内向きとしており、その脱落
は、リング状の押さえ板２８ａ，２８ｂによって防止さ
れている。

【００１８】ロータ２５の内周面には、円筒部材２１の
径方向孔２２の形成位置に合わせて、周方向に連続した
周溝２９が形成されている。さらに、その周溝２９から
ロータ２５の外周面に至るように、円筒部材２１の径方
向孔２２と同径の貫通孔３０が形成されている。従っ
て、ロータ２５の回転位置に応じて、複数の径方向孔２
２，…，２２の内の何れか一つが、貫通孔３０を介して
周溝２９に連通するようになっている。

【００１９】ロータ２５の内側には、Ｌ字型の連結部材
３１によって円筒部材２１と軸方向及び回転方向に一体
となった円柱形の固定軸３２が挿入されている。摺動面
となるロータ２５内周面及び固定軸３２外周面間は、ロ
ータ２５内周面の開口側端部に形成されたオイルシール
用溝２５ａに収容されたオイルシール２７ｃによって気
密性が保たれている。なお、この場合も、密封性を向上
させるために、オイルシール２７ｃはリップが内向きと
なっており、その脱落は、リング状の押さえ板２８ｃに
よって防止されている。この押さえ板２８ｃは、その外
周部が押さえ板２８ａ表面の一部を覆うように大きく外
側に迫り出しており、これによって、ロータ２５外周面
に形成された止め輪用溝２５ｂに嵌め込まれ且つ押さえ
板２８ｂ表面の一部を覆う止め輪３４とともに、ロータ
２５の軸方向の位置決めを担っている。

【００２０】そして、固定軸３２には、回転軸２６とは
逆側を向く端面中央部と、外周面との間を連通させるＬ
字型の流路３５が形成されていて、流路３５の端面側端
部には、テーパネジ孔３６が形成され、そのテーパネジ
孔３６に、圧力センサ１１の導入口１１ａが連通可能に
接続されている。また、流路３５の周面側端部は、周溝
２９に連通する軸方向位置に開口している。

【００２１】なお、特に図示はしないが、回転軸２６を
回転させる電動モータを駆動制御するコントローラと、
ロータ２５の回転位置を検出する回転位置センサとが設
けられていて、コントローラは、回転位置センサから供
給される検出信号を監視しつつ電動モータに制御信号を
出力してロータ２５を回転させて、貫通孔３０が、各径
方向孔２２，…，２２の一つずつに順番に連通させる制
御を実行するようになっている。具体的には、図３の例
であれば径方向孔２２，…，２２の個数が２０であるた
め、コントローラは、ロータ２５を１８度ずつ回転させ
て各径方向孔２２，…，２２を順次貫通孔３０に連通さ
せる。ただし、一の径方向孔２２と貫通孔３０とが連通
状態を維持する時間は、圧力センサ１１における測定が
十分に可能な時間とする。従って、コントローラは、電
動モータを間欠的に駆動させることになる。

【００２２】ここで、本実施例では、上流側ドレン配管
８ａ及び下流側ドレン配管８ｂの分割位置が、圧力変化
検出ポイントとなっている。次に、本実施例の作用を説
明する。即ち、ロータ２５が所定角度毎に間欠的に回転
すると、複数の径方向孔２２，…，２２の内の何れか一
つが、貫通孔３０を介して周溝２９に連通するが、周溝
２９は、流路３５を介して圧力センサ１１の導入口１１
ａに常に連通している。従って、圧力変化検出ポイント
としての各ドレン配管８の上流側ドレン配管８ａ及び下
流側ドレン配管８ｂの分割位置が、一つずつ順番に圧力
センサ１１に連通することになる。

【００２３】なお、各ドレン配管８の上流側ドレン配管
８ａ及び下流側ドレン配管８ｂは、軸方向孔２３，…，
２３によって常時連通状態を維持する。従って、軸受７
からの排出される潤滑油は、検出ポイント切換器２０の
状態に関係なく、常にオイルタンク９に排油可能となっ
ている。つまり、検出ポイント切換器２０のロータ２５
を間欠的に回転させるだけで、軸受７の潤滑油供給状
態，排出状態を保持したまま、何れか一つの圧力変化検
出ポイントが圧力センサ１１に接続される。

【００２４】ここで、下流側ドレン配管８ｂに形成され
たオリフィス１０の絞り効果によって、そのオリフィス
１０よりも上流側のドレン配管８，軸受７内及び給油配
管５の圧力は、異常が発生していなければ、0.２〜0.４
kg/cm²に保たれている。そして、圧力センサ１１がその
ような正常時の圧力を示していれば、軸受７には適量の
潤滑油が供給されていると判断できる。

【００２５】なぜならば、オイルエア潤滑システムにあ
っては、圧縮空気の流れによって潤滑油が管路の内壁面
に沿って移動するのであるから、圧縮空気が供給されな
い状態で潤滑油のみが供給されるということはあり得な
いからである。なお、圧縮空気のみが供給されていると
いう状況は、混合器１における潤滑油の供給が正常に行
われていない場合であり、これは上記公開公報に開示さ
れる技術によって容易に検出される。

【００２６】具体的に説明すると、例えば配管３ａ，分
配器２Ａ及び給油配管５の何れかにおいて詰まりや配管
つぶれ等が生じて、軸受７にオイルエアが正常に搬送さ
れない状態となると、その詰まりやつぶれ等が生じた部
位で圧力降下が生じるため、ドレン配管８内の圧力は正
常状態よりも低下することになる。また、例えば配管３
ａや給油配管５で破断が生じたり、或いは、分配ポート
１ａと配管３ａとの接続部分のシール劣化による漏れ、
その他各接続部分の異常によって、オリフィス１０より
も上流側の配管等が開放されて軸受７にオイルエアが搬
送されない状態となると、やはりドレン配管８内の圧力
は正常状態よりも低下することになる。

【００２７】さらに、軸受７内のシールが破損する等し
たため、軸受７にオイルエアが到達しているにも関わら
ず、正常な潤滑が行われていない状況でも、やはりドレ
ン配管８内の圧力は正常状態よりも低下することにな
る。つまり、本実施例の構成であれば、軸受７にオイル
エアが正常に搬送されていない異常状態となると、ドレ
ン配管８の圧力が低下し、その圧力低下が圧力センサ１
１の測定値に現れるから、そのような異常は容易に検出
される。

【００２８】そして、このような作用を得るために必要
な構成は、基本的にはオリフィス１０と圧力センサ１１
のみであるから安価で済む。よって、多数のガイドロー
ル，ピンチロール等を有し潤滑箇所が数百箇所に達する
場合もある連続鋳造機のようなものに適用しても、膨大
な費用を要することにならない。特に、本実施例では、
検出ポイント切換器２０を適用しているため、複数の圧
力変化検出ポイントの圧力変化を、一つの圧力センサ１
１によって監視することが可能となっている。従って、
検出ポイント切換器２０に接続できるドレン配管８の本
数によって異なるが、各ドレン配管８毎に圧力センサ１
１を設ける場合に比べて、圧力センサ１１の個数が数十
分の一（この実施例であれば、１／２０）で済む。そし
て、その代わりに検出ポイント切換器２０の設置が必要
となるが、その増加分は、圧力センサ１１の個数低減に
よるコストの削減分よりも小さいため、全体として大幅
なコスト低減が図られる。

【００２９】しかも、圧力センサ１１の個数が低減すれ
ば、それだけ監視の手間が小さくなるという利点もあ
る。また、本実施例であれば、オイルエア搬送の異常を
配管内の圧力の変化によって検出する構成であるため、
オイルエアとして搬送される潤滑油の流量が微量の場合
であっても、容易に異常を検出できるという利点があ
る。

【００３０】なお、本実施例の場合には、異常の場合に
圧力が低下することから、圧力センサ１１に代えて、所
定圧力以下になったことを検知する圧力スイッチを適用
してもよく、そうすれば、一般に圧力スイッチの方が安
価であるから、さらなる費用の低減が図られる。ここ
で、上記実施例では、圧力変化検出ポイントをドレン配
管８に設けた場合について説明したが、これに限定され
るものではなく、給油配管５に圧力変化検出ポイントを
設定してもよい。

【００３１】そのように構成すると、圧力変化検出ポイ
ントよりも上流側で詰まりや破断が生じると、その詰ま
りや破断部位よりも下流側の圧力が低下するから、圧力
センサ１１の測定値低下によって異常が検出される。ま
た、圧力変化検出ポイントよりも下流側で詰まり等によ
る閉塞が生じると、その詰まった位置よりも上流側の圧
力が上昇するから、圧力センサ１１の測定値上昇によっ
て異常が検出される。

【００３２】さらに、圧力変化検出ポイントよりも下流
側で破断等による開放が生じると、給油配管５の圧力が
低下するから、圧力センサ１１の測定値低下によって異
常が検出される。このように、給油配管５に圧力変化検
出ポイントを設定しても、上記実施例と同様に圧力セン
サ１１の測定値の変化によって、軸受７にオイルエアが
正常に供給されていない状態を検出することができる。

【００３３】しかも、この場合には、異常の種類によっ
て圧力センサ１１の圧力が上昇する場合と低下する場合
とがあるため、圧力センサ１１の測定値の変化状況か
ら、ある程度の異常の種類を判別することも可能であ
る。なお、給油配管５に圧力変化検出ポイントを設定し
た場合でも、圧力センサ１１に代えて圧力スイッチを適
用してもよい。ただし、この場合には、異常の種類によ
っては圧力が上昇する場合と低下する場合とがあるた
め、正常状態に比べて圧力が上昇したことを検知する圧
力スイッチと正常状態に比べて圧力が低下したことを検
知する圧力スイッチとの二種類の圧力スイッチ、また
は、二つの接点を有する圧力スイッチが必要となる。ま
た、検出ポイント切換器２０を設ける点については上記
実施例と同様であり、その作用効果も上記実施例と同様
である。

【００３４】さらに、圧力変化検出ポイントは、給油配
管５及びドレン配管８の両方に設定してもよい。また、
上記実施例では、潤滑対象物として軸受７を示している
が、これに限定されるものではない。そして、上記実施
例では、ロータ２５を回転させることにより接続状態を
切り換える回転式の検出ポイント切換器２０を適用して
いるが、これに限定されるものではなく、スライド式の
切換器としてもよい。ただし、上記実施例のように回転
式とした方が、構造及び制御が簡単であるという利点が
ある。また、切換器のの切換ポイント数も２０に限定さ
れるものではなく、任意である。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
各潤滑対象物の潤滑油の排油ラインにオリフィスを形成
し、そのオリフィスよりも上流側に圧力変化検出ポイン
トを設定し、それら圧力変化検出ポイントを、一つずつ
圧力変化検出手段に連通させる検出ポイント切換手段を
設けたため、安価な構成で、潤滑対象物にオイルエアが
正常に供給されていない状態を検出することができ、し
かも、オイルエアとして搬送される潤滑油の流量が微量
の場合であっても容易に異常を検出できるという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例のシステム全体の構成図であ
る。

【図２】検出ポイント切換器の断面図である。

【図３】図２の III−III 線断面図である。

【符号の説明】

１混合器２Ａ〜２Ｆ分配器５給油配管（給油ライン）７軸受（潤滑対象物）８ドレン配管（排油ライン）８ａ上流側ドレン配管８ｂ下流側ドレン配管１０オリフィス１１圧力センサ（圧力変化検出手段）２０検出ポイント切換器（検出ポイント切換手
段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】潤滑油を、圧縮空気を利用して複数の管
路の内壁面に沿って移動させて複数の潤滑対象物に供給
する潤滑油供給装置において、前記複数の潤滑対象物の
潤滑油の排油ラインのそれぞれに形成されるオリフィス
と、圧力変化を検出可能な圧力変化検出手段と、を備え
るとともに、前記複数の潤滑対象物の潤滑油の給油ライ
ン及び前記オリフィスよりも上流側の前記排油ラインの
内の少なくとも一方に圧力変化検出ポイントを設定し、
さらに、それら圧力変化検出ポイントを一つずつ前記圧
力変化検出手段に連通させる検出ポイント切換手段を設
けたことを特徴とする潤滑油供給装置。