WO2004011817A1 - 転がり軸受、グリース補給装置、主軸装置、グリース補給方法及びグリース補給プログラム - Google Patents

転がり軸受、グリース補給装置、主軸装置、グリース補給方法及びグリース補給プログラム Download PDF

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grease
spindle
replenishing
rotation speed
supply
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Naoki Matsuyama
Saburou Azumi
Yuu Koiwa
Mitsuho Aoki
Yasushi Morita
Yoshifumi Inagaki
Sumio Sugita
Ken Inaba
Kenji Yakura
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NSK Ltd
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    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2322/00—Apparatus used in shaping articles
    • F16C2322/39—General buildup of machine tools, e.g. spindles, slides, actuators

Definitions

  • the replenishment device is set to supply grease at predetermined replenishment intervals based on the most severe conditions in the environment in which the bearing is used, the replenishment device will operate even when the operating conditions of the bearing are not so severe. There is a problem that excessive grease is supplied to the inside of the bearing, resulting in excessive grease.
  • the following devices are known as devices for monitoring the discharge state of lubricating oil in a lubrication device.
  • the grease replenishing device 1670 shown in Fig. 16 is a mechanical drive pump type that replenishes the dries using external force energy generated by a motor such as a motor. is there.
  • a grease supply device for replenishing grease inside the rolling bearing comprising:
  • the grease replenishing device controls the rotation speed of the spindle to be less than or equal to a predetermined rotation speed when the remaining amount of grease in the grease replenishment device becomes less than or equal to a predetermined value.
  • the grease replenishing device is characterized in that the grease replenishing mechanism replenishes the grease so that the amount of replenishment at one time becomes 0.004 cc to 0.1 Ice.
  • the control means controls the rotation speed of the shaft to be lower than or equal to a predetermined rotation speed when the remaining amount of grease in the grease supply mechanism becomes lower than or equal to a predetermined value. 78) The grease collection device according to any one of (1) to (8 1).
  • a grease replenishment program characterized by causing a computer to execute ⁇ , step, and.
  • a sensor is provided for monitoring the pressure of the grease in the grease tank or the grease pressure of a grease pipe ⁇ connecting the mechanical quantitative biston pump and the grease tank.
  • the grease supply device according to (100) or (101).
  • FIG. 6 is a sectional view showing a sixth embodiment according to the present invention.
  • FIG. 26 is a graph showing the results of the pulsation confirmation test of Example 2, wherein (a) shows the case where the amount of replenished dalyce is 0.035 cc, and (b) shows that the amount of grease collected is 0. For 10 cc, (c) is for the case where the grease supply amount is 0.15 cc, (d) is for the case where the grease supply amount is 0.3 O cc, and (e) is for the case where the grease supply amount is 0.60 cc.
  • FIG. 1 shows the case where the amount of replenished dalyce is 0.035 cc
  • FIG. 26 is a graph showing the results of the pulsation confirmation test of Example 2, wherein (a) shows the case where the amount of replenished dalyce is 0.035 cc, and (b) shows that the amount of grease collected is 0. For 10 cc, (c) is for the case where the grease supply amount is 0.15 cc, (d) is for the case where the grease supply amount is 0.3 O
  • FIG. 34 is a diagram showing a twenty-fifth embodiment according to the present invention.
  • FIG. 50 is a diagram showing a spindle to which the grease supply system according to the third embodiment of the present invention is applied.
  • FIG. 96 is a sectional view showing a main part of a 52nd embodiment of the spindle device according to the present invention.
  • FIG. 101 is a graph in which the output signal of the cutting fluid detection sensor is measured in time series
  • FIG. 102 is a cross-sectional view showing a 56th embodiment of the present invention.
  • Figure 107 is a book! It is a sectional view showing a ninth embodiment of the present invention.
  • FIG. 108 is a sectional view showing a 60th embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 12 is a diagram showing test results of the present invention and a conventional example.
  • the supply holes 15 may be provided at a plurality of locations spaced apart in the circumferential direction of the outer ring 12. Note that the supply hole 15 may be provided on the side where the contact portion 12'b is located, or may be provided on a portion other than the contact portion 12b.
  • a supply hole 25 is provided as a grease supply device (or grease supply mechanism) penetrating the outer ring 22 in the radial direction.
  • a grease reservoir 25 a is formed on the outer ring inner diameter side of the supply hole 25.
  • the cross-sectional area of the grease reservoir 25a is larger than the cross-sectional area of the other part of the supply hole 25. Since the supply hole 25 has the grease reservoir 25a, it has a stepped cylindrical space.
  • the grease reservoir 25a is located on the inner diameter surface of the outer ring 22 and adjacent to the outer ring raceway 22a. In other embodiments described below, the supply hole may have a grease reservoir.
  • the bearing space of the anguilla ball bearing 30 is initially filled with grease in an amount of 10 to 20% of the bearing space volume.
  • the following grease replenishment method is applied. That is, the grease is shot at appropriate timing (intermittently or periodically) through the supply hole 35 so that the amount of one replenishment becomes 0.004 cc to 0.1 cc.
  • the upper limit of the amount collected at one time is 0.12 cc.
  • the amount of grease replenished at one time is preferably from 0.01 cc to 0.03 cc in consideration of prevention of temperature pulsation.
  • the outer ring 42 is provided on the counter bore side (the right side in FIG. 4) of the outer ring.
  • a supply hole 45 is provided as a grease supply device (or grease supply mechanism) that penetrates 42 radially. The supply hole 45 opens toward the guide surface 44a on one side (the right side in FIG. 4) of the retainer 44.
  • the single-row cylindrical roller bearing 80 of the eighth embodiment according to the present invention shown in FIG. 8 includes an inner race 81, an outer race 82, an inner race 81 of the inner race 81, and an outer race 82 of the outer race 82.
  • a plurality of cylindrical rollers 83 and an outer ring guide retainer 84 are disposed between the rollers.
  • the upper limit of the one-time catch is 0.12 cc.
  • Cylindrical roller bearings are more susceptible to temperature pulsation than angular ball bearings, so the amount of replenishment at one time must be smaller than the amount of angular roller ball bearings. Therefore, in the case of a cylindrical roller bearing, it is particularly preferable that the amount of grease supplied at one time is 0.05 cc to 0.02 cc. Performing a grease shot within the range described above prevents abnormal temperature rise due to grease deterioration or insufficient oil film formation and damage to bearings, suppresses temperature pulsation during grease supply, It is possible to prevent the shaft accuracy of the machine tool to which the single-row cylindrical roller bearing 120 is mounted from deteriorating.
  • the bearings 200 and 210 are externally fitted to the main shaft 1 and internally fitted to the housing 7.
  • the main shaft 1 is rotatable with respect to the housing 7 via bearings 200 and 210.
  • 6a, 6b, 6c, 6d, and 6e are arranged in order from the left in the figure.
  • the outer ring spacer 6b for grease supply has a supply hole 205 as a grease supply device (or grease supply mechanism) for supplying additional grease into the angular contact ball bearing 200 from the tip of the nozzle 4. are doing.
  • the supply hole 205 has a circular cross section with a diameter of 0.1 to 5 mm, and is opened in the axial direction toward the inside of the bearing 200 (inner diameter side than the cage 204). .
  • the supply hole 205 supplies additional grease in the axial direction from the back side between the inner ring 201 and the outer ring 202.
  • the supplied grease is mainly supplied to the inner diameter side of the cage 204.
  • the supply holes 205 may be provided at a plurality of locations on the outer ring spacer 6 for collecting grease at intervals in the radial direction. Further, the grease to be supplied is preferably supplied mainly to the inner diameter side rather than the retainer 204, but may be supplied to the outer diameter side.
  • FIG. 20 is an enlarged sectional view of a spindle device according to a first modification of the sixteenth embodiment.
  • a grease supply outer ring spacer 6 g is provided on the axially front side of the outer ring 222.
  • the grease supply outer ring spacer 6 g is radially opposed to the inner ring spacer 5 g.
  • An opening 250b for inserting the grease supply nozzle 260 into the grease supply outer ring spacer 6g is provided at a position corresponding to the outer diameter surface of the grease supply outer spacer spacer 6g in the housing 250. Is formed.
  • the base 260 a of the grease replenishing nozzle 260 is fixed on the outer diameter surface of the housing 250 by a fixing member 260 b such as a screw, and the tip extending from the base 260 a Part 260c is inserted into the grease supply outer ring spacer 6g.
  • An opening 270b is formed on the outer diameter surface of the housing 270 opposite to the convex portion 270a for inserting a grease replenishing nose hole 260 into the convex portion 270a.
  • the base 260 a of the grease supply nozzle 260 is fixed on the outer diameter surface of the housing 270 by a fixing member 260 b such as a screw, and extends from the base 260 a Destination The end 260c is inserted into the protrusion 270a.
  • Nozzle 280 is an opening for inserting grease collection nozzle 260 into convex portion 242b on the outer diameter surface opposite to convex portion 242b of outer ring 242. It has 280b.
  • the base 260 a of the grease replenishing nozzle 260 is fixed on the outer diameter surface of the housing 280 by a fixing member 260 b such as a screw, and a tip extending from the base 260 a
  • the part 260c force is inserted into the inner part of the convex part 242b of the outer ring 242 via the opening 280b.
  • the grease replenishing device 450 of the bearing according to the second embodiment has an annular groove 45 1 formed so as to include a replenishing hole 4 17 in the outer periphery 4 14 A of the outer ring 4 14.
  • the bearing grease supply device 410 of the eighteenth embodiment Is different from the bearing grease supply device 410 of the eighteenth embodiment in that it has an arcuate or curved cross section, and the other configuration is the same as that of the eighteenth embodiment.
  • the grease replenishing device 460 for the bearing of the twenty-third embodiment is different from the grease replenishing device for the bearing 18 of the eighteenth embodiment in that a rolling bearing 461 such as a cylindrical roller is used.
  • the other configuration is the same as that of the eighteenth embodiment except that it is different from 0.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be appropriately modified, improved, etc., and the bearings 41 1, 46 1, the outer ring 414, Material, shape, dimensions, form, number of housing 415, grease replenishing hole 4 16, replenishing hole 417, annular groove 4 18, 421, outer annular groove 43 1, 44 1, O-ring 432, 442
  • the arrangement location, thickness, etc. are arbitrary and not limited as long as the present invention can be achieved.
  • the RAM 623 is a non-volatile storage unit for storing predetermined programs and data. Even when the power of the control device 620 is turned off, the storage contents are retained by an auxiliary power supply such as a battery. In the present embodiment, the variable control program of the grease supply interval Is stored in RAM623.
  • the RAM 623 is accessible from an external device 630 such as a computer connected to the control device 620, and is configured so that programs and the like can be rewritten via the external device 630.
  • the external device 6 30 may be connected via a network such as a LAN or the Internet.
  • the rotational speed of the spindle 71 is read every second.
  • the rotation speed region is divided into three regions according to the rotation speed: (1) stop region, (4) low speed region, and (4) high speed region, and the added value corresponding to each region is added to the integrated value.
  • the control device 620 instructs the resistive lubrication device 6100 to supply additional grease. Therefore, the rotation frequency of the bearing device, that is, the grease The grease can be appropriately replenished according to the state of deterioration, and the control device 620 adds 0 to the integrated value when the main shaft 701 is not rotating, thereby obtaining the integrated value.
  • step S18 determines whether or not the rotation speed of the spindle 701 is in the high-speed region.
  • 10 is added to the integrated value stored in the RAM 623 (step S19), and the process proceeds to step S20.
  • step S19 the process bypasses step S19 and shifts to step S20.
  • a resistance type greasing device is used as the grease supply device.
  • the grease supply device is not limited to this, and when the integrated value becomes equal to or more than a predetermined value, the bearings 7 10 and 7 10 are used. Any device that can supply grease may be used. For example, it is possible to use a fixed discharge type greasing device.
  • a coolant for housing and bearing cooling flows between the housing body 762 and the front bearing housing 763, and a portion corresponding to the outer peripheral side of the angular ball bearings 751, 751, a coolant for housing and bearing cooling flows.
  • a plurality of grooves 7 7 7 are formed.
  • the grease pressure sensor 911 is a sensor that detects the grease pressure sent from the grease tank 913 ⁇ to the constant-rate discharge device 914. By detecting the grease pressure, the grease pressure sensor 911 monitors whether the air flowing into the grease supply unit 9110 causes the piston in the grease tank 913 to operate normally. Specifically, the grease pressure sensor 911 sends an ON signal to the controller 906 when the detected pressure is equal to or higher than a predetermined pressure. As a result, the grease pressure sensor 911 caused air having a predetermined pressure or higher to flow from the solenoid valve 904 side into the grease replenishing unit 910, and the piston in the grease tank 913 to operate normally. This is notified to the controller 906.
  • the level sensor 912 is a sensor for monitoring the remaining amount of grease in the grease tank 913 described above. Specifically, when the remaining amount of grease in the grease tank 913 falls to, for example, 5% or less of the grease tank capacity, the level sensor 912 sends an OFF signal to the controller 906. As a result, the level sensor 912 notifies the controller 906 that the remaining amount of grease in the grease tank 913 is running low and the time for replenishment and maintenance is approaching.
  • the program according to the present embodiment divides the rotation speed region into three regions of “low speed region”, “medium speed region”, and “high speed region”, and has a predetermined added value for each rotation speed region.
  • the “low-speed region” is a region in which the rotation speed of the spindle 771 of the spindle 750 is 0 mi ⁇ - 1 or more and 1200 m0 min- 1 or less (including a stopped state)
  • the "medium speed region” is a region where the spindle speed of the spindle 750 is greater than 1200 m min- 1 and less than 180 000 mi II- 1
  • the "high speed region” is the main shaft 7 7 1 Indicates a region where the rotation speed is greater than 1800 0 min— 1 .
  • the controller 900 receives rotation speed information periodically sent from the rotation sensor 921, which is provided on the spindle 75, The rotation speed of the spindle 775 of the spindle 750 is read based on the rotation speed information (step S31). Then, an addition value to be added to the integrated value N is determined based on the read rotational speed, and an integration process is performed (step S32).
  • the controller 906 checks whether an ON signal has been received from the air pressure sensor 905 (step S51). Here, if the air pressure sensor 905 is turned on, that is, if the measured air pressure of the air pressure sensor 905 is higher than a predetermined value, it is determined that the normal air pressure is supplied. Then, the flow shifts to step S52, resets the count of the number of times the air pressure sensor 905 is turned off to 0, and ends the check.
  • the displayed “Alarm 4” is, for example, “Warning! Supply unit, Spind Maintenance is required. Please contact a service person immediately. To limit the upper limit of the rotation speed in the 1 500 Om i rT 1. Is displayed, urging the user to perform maintenance.
  • step S64 After the rotation speed of the spindle 771 is changed, the flow shifts to step S64 in FIG. 54. After the maintenance is completed, the operation shifts to step S64 to return to the normal state.
  • the air pressure sensor 905 and the grease pressure sensor 911 are provided, and the air pressure sensor 905 and the grease pressure sensor 911 are provided in accordance with the detection states.
  • the system is configured to display an appropriate alarm on the display device 907, so that the user can give an appropriate advice at the appropriate time without having to pay special attention to the maintenance period, and the grease supply system 9 It is possible to always keep 0 in a normal state. This makes it possible to prevent bearing damage that may occur due to lack of additional grease due to insufficient maintenance.
  • the grease supply device 100 constituting the grease supply device (or grease supply mechanism) of the present embodiment is provided with a solenoid valve 10 10 in the middle of the air pipe 10 11 from the intake port. 1 and 2 are provided.
  • one end of the air pipe 1 O1la is connected to a grease tank 10 14 containing grease G r to be supplied to the bearing 10 13 via a resistance mechanism 10 12 a.
  • grease tank A piston in the tank for applying pressure to the grease in the grease tank is arranged in the tank.
  • the pressure sensor 10 18 b installed to monitor the pressurized state of grease works as follows.
  • each sensor detects the operation of solenoid valve 101 It is a figure which shows a knowledge operation.
  • the operation of the grease supply device 110 will be described. First, turn on the solenoid valve 1 0 1 2. Piping in which grease is supplied to the grease supply device 100, the piston 110 of the mechanical fixed-type biston pump 110, and the grease is connected to the spindle 110 24 Discharged to 1 0 25. Next, turn off the solenoid valve 101. At the same time as turning off, the biston in the mechanical metering type piston pump returns to its original state.At this time, since the dali in the grease tank is pressurized, the mechanical metering type piston pump is filled from the grease tank .
  • FIG. 62 is a circuit diagram of the grease supply device shown in FIG.
  • the air piping from the air source through the air filter 1021 and the regulator 1022 is connected to the solenoid valves 1012 and 1029.
  • the air piping from the second solenoid valve 120 9 is routed through the second solenoid valve 109 Pressure sensor (air monitoring) Extends to 1023, and is connected to mechanical quantitative biston pump 100 of grease supply device 11010.
  • the air piping from the first solenoid valve 1012 is connected to the grease tank 1014 of the grease supply device 1010 via the first solenoid valve 1012.
  • FIG. 63 is a diagram showing a control method of the grease replenishing device shown in FIG. As shown in FIG. 61 to FIG. 63, the second solenoid valve 1029 is turned on, the piston 1019a of the mechanical fixed-type biston pump 1019 operates, and grease is discharged. Then, the first solenoid valve 1012 is turned on, and the piston 1015 in the grease tank 1014 is pressurized.
  • the grease replenishing device (grease replenishing mechanism) 111 of the thirty-seventh embodiment is composed of a grease tank 1 1 1 1 It is composed of 1 1 2, grease supply pipe 1 1 1 3, nozzle 1 1 1 4, and force, and is applied to bearing devices, machine tools, or spindle devices for high-speed motors.
  • the cylinder 112 has a bottomed cylindrical shape, and has a discharge portion 112 formed at the tip.
  • the discharge section 1 1 2 6 side is a fixed amount grease chamber 1 1 2 1
  • the bottom plate 1 1 2 7 side which is the opposite side of the discharge section 1 1 2 6, is an air chamber 1 1 2 8 It has become.
  • the fixed quantity grease chamber 1 1 2 1 contains grease from the grease tank 1 1 1 1 Source Gr is delivered.
  • Compressed air is introduced into the air chamber 1 1 2 8 in the cylinder 1 1 2 0, and when the current is cut off, the air supply valve 1 1 2 2 a closes and the depressurization valve 1 1 2 2 b opens, By depressurizing with the depressurizing valve 1 1 2 2 b, the air chamber 1 1 2 8 and the air supply pipe 1 1 3 0 are no longer pressurized.
  • the amount of grease discharged depends on conditions such as the inner diameter and length of the pipe, the shape of the nozzle, and the temperature.
  • the grease Gr can be discharged stably.
  • the fixed amount discharge biston 1 123 is driven by the air supplied to the cylinder 111 through the air valve 112.
  • the grease quantitative discharge mechanism 1 1 1 2 can be configured without using a complicated mechanism. Also, since air is used, the mechanism for pressurizing is simplified, and measures against leaks and the like can be performed much more easily than when oils and fats are used.
  • the grease G r set within the range of 0.004 to 0.1 cc by the fixed amount discharge piston 111 is provided. Is discharged to the grease supply pipe 1 1 1 3 so that the discharge amount can be controlled in a very small amount.
  • the grease supply device uses the grease metering mechanism 1 1 1 2 shown in Fig. 73 (a) to communicate the grease tank 1 1 1 1 with the fixed amount grease chamber 1 1 6 1 in the cylinder 1 1 6 4.
  • a backflow prevention mechanism 1 1 7 1 is arranged in the supply pipe 1 1 1 9 to be made. The backflow prevention mechanism 1 1 7 1 prevents the grease from being discharged from the discharge section 1 1 26 when the rod 1 1 3 It has the function of preventing backflow.
  • the cooling liquid sent from the cooling liquid supply source 128 is supplied to the cooling passage 123 of the main shaft 122 through the rotary joint 122.
  • the cooling liquid supplied from the cooling liquid supply source 128 is also supplied to a stator cooling groove 122 provided in the housing 125.
  • the main shaft housing 1 36 1 is composed of a housing body 1 3 6 2, a front bearing housing 1 3 6 3 fixed inside the front end (left side in the figure) of the housing body 1 3 6 2, and a housing body 1 3 6 2 on the rear side (right side in the figure).
  • a front bearing housing 1 3 6 3 Fixed inside the front end (left side in the figure) of the housing body 1 3 6 2
  • a housing body 1 3 6 2 on the rear side (right side in the figure).
  • an outer ring pressing member 1 365 and an inner ring pressing member 1 3 6 6 are provided, and an outer ring pressing member 1 3 6 5 and an inner ring pressing member 1 3 6
  • a labyrinth is formed between 6 and 6.
  • the rear end face of the spindle housing 1 36 1 is covered by a cover 130.
  • the grease replenishing device 1390 is configured to be able to supply grease independently to each of the bearings 1300, 1300 and 1310. In other words, the grease replenishing device 1390 is provided at each appropriate timing (intermittently or periodically) so that the amount of replenishment at one time becomes 0.004 cc to 0.1 cc. Grease shot every 0, 1300, 1310. The replenished grease adjusts to the entire interior of the bearings 130 and 130 with the rolling of the balls inside the bearings 130 and the rollers inside the bearings 130 and compensates for the insufficient grease.
  • Test bearing NSK bearing 65BNR10HTDB P4 equivalent (High-speed bearing equivalent to 7013) Rotation speed: SSOOOmirT 1
  • Figure 85 and Figure 86 show the test conditions and test results.
  • the test time was shortened with a grease filling amount of 1%.
  • the cylindrical roller bearing 1 280 has an inner diameter 95 mm, outer diameter 145 mm, roller diameter l lmm, roller length l lmm, rollers number 27, in the bearing space volume 31 cm 3, the carbonitriding treatment on the outer ring raceway Using the cylindrical roller bearings, grease (ISOFLEX NBU15: manufactured by NOK Clover Co., Ltd.) was filled at an initial filling amount of 10% of the bearing space volume, and a running-in operation was performed. The outer ring temperature at 900 Omi IT 1 after running-in was 35 ° C.
  • the life of the grease can be extended by performing the cooling, and the oil film can be surely formed.
  • the fifty-first embodiment shown in FIG. 95 is a vertical installation type spindle device, and includes three cutting fluid detection sensors.
  • the cutting fluid flows into the drain hole 1415 and is detected by the cutting fluid detection sensor 1417. Further, when the amount of cutting fluid reaches the annular space 1409, it is detected by the cutting fluid detection sensor 1416.
  • the operator is warned to take measures such as adjusting the cutting fluid use conditions and adjusting the cutting fluid injection nozzle to prevent further intrusion.
  • the new lubricant is supplied to the bearing 1 to prevent the deterioration of the lubrication performance.
  • the sensor 14 16 detects the cutting fluid, it is possible to prevent the burn-in by restricting the operation conditions of the spindle device or forcibly stopping the operation.
  • the feed shaft moving mechanism can be used, and automation can be achieved at low cost. If it is not convenient for the pusher 144 to be present within the movable range, the pusher 144 may be moved by an actuator.
  • a bearing seal 144 is provided between the outer ring spacer 144 and the inner ring spacer 144, and the annular space of the bearing seal 144 is provided.
  • a cutting fluid detection sensor 14426 similar to that of the above-described 50th embodiment is attached to the 1409 side.
  • a hole 1 is formed in the front lid 1403 and the housing main body 1402. 403a and 1402a are formed, and piping 14426a is passed through those holes.
  • the 55th embodiment shown in FIG. 99 shows a spindle device having a function of supplying a lubricant to the bearing 1401 by a signal of a cutting fluid detection sensor.
  • a grease supply hole 1401 c is formed in the outer ring 1401 a of the bearing 1441, and the grease supply hole is formed in the hole 144 formed in the housing main body 1402. It is connected to the lubricant supply device 1 428 through 0 2 b.
  • the lubricant supply device 144 8 is provided, by using it together with the cutting fluid detection sensor 144 2 7, a highly reliable dured lubrication type spindle is provided. A device is obtained.
  • FIG. 102 shows an angular ball bearing device 1503 that constitutes a spindle device including the angular ball bearing of the 56th embodiment to which the present invention is applied.
  • the angular contact ball bearing device 1503 is disposed on the side surfaces of the angular contact ball bearing 1532 and the angular contact ball bearing 1532, and is located near the inner and outer rings 15 4 2 and 15 4 3. Equipped with a discharge spacer 1553, 1538 as a disposed rotating body, a rotating shaft 1545, and a housing 1553 that supports an angular ball bearing 1532 I have.
  • the angular contact ball bearing device 1503 includes an outer ring spacer 1503, a notch 1535 formed at an end of the outer ring spacer 1534, and a nozing 1553. 6 is provided with a lubricant storage space 1537 formed on the outer peripheral side of the notch 1535 in FIG.
  • an externally supplied lubricant is supplied from the lubricant supply path 1531 to a part of the angular contact ball bearing 1532, and an angular contact ball bearing 1532 To be stored.
  • the lubricant stored in the angular contact ball bearing 1 5 3 2 the lubricant that has come into contact with the discharge spacers 1 5 3 3 and 1 5 3 8 It is blown out of the angular ball bearings 1532 by the rotational force.
  • lubricant is supplied from the outside using the lubricant supply function originally provided in the spindle device 157, easier maintenance is possible. Further, a supply device for maintenance may be used.

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Abstract

内周面に外輪軌道面を有する外輪と、外周面に内輪軌道面を有する内輪と、前記外輪軌道面と前記内輪軌道面との間に転動自在に設けられた転動体とを備え、主軸をハウジング内に回転可能に支持する転がり軸受と、前記転がり軸受の内部にグリースを補給するグリース補給装置と、を有する主軸装置であって、前記グリース補給装置は、一回の補給量が0.004cc～0.1ccとなるように前記グリースを補給することを特徴とする。

Description

明 細 書 転がり軸受、 グリース補給装置、 主軸装置、 グリース補給方法及びグリース補給 プログラム
<技術分野 >
本発明は、 工作機械や高速モータの主軸等を支持する転がり軸受、 転がり軸受 にグリースを潤滑するグリース補給装置及ぴそれを用いた主軸装置に関する。 ま た、 本発明は、 グリースを補給するグリース補給方法及びグリース補給プログラ ムに関する。
ぐ背景技術 >
工作機械主軸用の軸受には、 工作精度向上のため、 振動、 音響等の特性が良好 であることが求められる。 また、 工作機械主軸用の軸受には、 取り扱いやすく環 境面やコス ト面で有利な、 グリース潤滑を採用し、 かつ、 高速回転性、 高寿命を 達成することが求められている。
工作機械主軸に用いられるグリース潤滑の転がり軸受は、 発熱しないように、 初期に封入したグリースのみで潤滑されるのが普通である。 グリースを封入した 初期段階で、 グリースの慣らし運転を行わずに高速回転させると、 グリースの嚙 み込みや攪拌抵抗により異常発熱を起こすため、 数時間をかけて慣らし運転を行 つてグリースを最適な状態にしている。
近年、 工作機械主軸の高速化が益々進み、 主軸を支持する軸受は d m N ( - ( 軸受内径 +軸受外径） ÷ 2 x回転速度 （r p m) ) 1 0 0万以上という環境で使用 されることが珍しくなくなっている。 オイルエアやオイルミスト等の油潤滑のも のと比較すると、 ダリース潤滑の転がり軸受は高速回転における寿命が短い傾向 がある。 グリース潤滑の場合、 軸受の転がり疲れ寿命よりも前に、 グリース劣化 により軸受が焼付いてしまう。 回転数が著しく高い場合、 短時間でグリースが劣 化または油膜形成不足により、 早期に焼付が発生する。
そこで、 軸受の長寿命化を図るために、 軸受の内輪に凹部を形成し、 この凹部 にグリースを予め蓄えておき、 蓄えたグリースを軸受に補給する方法が提案され ている （例えば、 特開平 1一 6 7 3 3 1号公報、 特開平 4一 1 3 2 2 2 0号公報 、 特開平 6— 3 5 6 5 9号公報参照）。
また、 軸受の長寿命化を図るために、 軸受を嵌め込んだ主軸に凹部を形成し、 この 部にグリースを予め蓄えておき、 凹部に蓄えたグリースを軸受に補給する 方法も提案されている （例えば、 特開平 6— 3 5 6 5 3号公報参照。）。
また、 出願人は、 この問題を解決するために特開 2 0 0 3— 1 1 3 8 4 6にお いて、 グリース潤滑されている転がり軸受であって、 外輪に補給孔が設けられ、 該補給孔を介して、 一回の捕給量が軸受空間容積の 0 . 1〜4 %となるようにグ リースが捕給される転がり軸受を提案している。 この転がり軸受によれば、 回転 している軸受の異常昇温が抑制され、 焼付の発生を防ぐことが可能である。 した がって、 特開 2 0 0 3— 1 1 3 8 4 6に記載の転がり軸受によれば、 異常昇温を 回避し、 慣らし運転を実施しなくてもよレ、。
しかしながら、 特開 2 0 0 3 - 1 1 3 8 4 6に記載の転がり軸受では、 一回の 補給量が軸受空間容積の 0 . 1〜 4 %となるようにグリ一ス補給を行うことによ り異常昇温は発生しないように構成することが可能であるが、 グリースの一回の 補給量が多い場合には、 温度の脈動が生じてしまう可能性がある。
この温度の脈動について評価するために評価試験を行ったところ、 内径 6 5 m mのアンギユラ玉軸受において、 一回の補給時に軸受空間容積の 1 °/。以上 （軸受 空間容積の 1 %は、 0 . 1 5 c cに相当） のグリースを補給すると、 補給した瞬 間に C〜2 ° C程度の温度の脈動が生じることがわかった。
この温度の脈動は、精度を要求されない通常の使用時には問題とはならないが、 金型用途向けの工作機械等、 精度が厳しく要求される装置の主軸に用いられる転 がり軸受においては、 この温度の脈動により軸の長さが変化してしまい、 加工精 度に影響を及ぼしてしまう恐れがある。
また、 グリース補給において、 グリースの過剰補給を防ぐため、 軸受の異常を 検知したときにのみ追加グリースを補給する給脂装置が提案されている （特開昭 6 3 - 5 3 3 9 7号公報おょぴ特許 3 1 6 7 0 3 4号公報参照） 。
しかし、 上記装置は、 軸受に異常が発生した後に追加グリースを補給するもの であるため、 追加グリースを補給する時点で、 既に軸受が損傷している可能性も ある。 軸受の損傷は、 工作機械の軸振れ精度低下の原因となり、 工作機械の加工 精度が低下してしまう。 このため、 一般的なグリース捕給装置は、 潤滑不良によ つて軸受にわずかな損傷も発生しないように、 軸受が使用される環境下で最も厳 しい条件を基準として、 一定の補給間隔毎にグリースを補給している。
しかしながら、 軸受が使用される環境下で最も厳しい条件を基準として、 所定 の補給間隔毎にグリースを補給するように補給装置を設定すると、 補給装置は、 軸受の使用条件がそれほど過酷でない場合でも、 過剰のグリースを軸受内部に補 給してしまい、 グリースが過剰となるという問題点がある。
例えば、 出願人による実験によると、 軸受で支持された軸径 6 5 mmの軸を回 転速度 2 2 0 0 O m i I "1で給脂無しで回転させると、 1 0 0時間でグリースの 劣化が起こり、 軸受が損傷したが、 1 8 0 0 O m i n—1で給脂無しの場合には、 その 1 0倍にあたる 1 0 0 0時間で軸受が損傷した。 よって、 一定間隔毎の補給 は、 使用条件が過酷で無い場合には不効率なものとなり、 補給回数の無駄な増加 につながる。 さらに、 この補給回数の増加により捕給された過剰なグリースは、 軸受温度を不安定にしてしまう。
また、 上記設定では、 軸受の稼働状態に関わらず、 グリースを補給する。 従つ て、停止している軸受内にも、どんどんグリースが捕給されてしまうこととなる。 従って、 停止していた軸受が再稼働する際には、 追加されたグリースにより、 グ リースの攪拌抵抗が増大してしまうため、 急激な温度上昇が引き起こされてしま
5。
さらに、 潤滑装置における潤滑油の吐出状態を監視する装置として以下のもの が知られている。
1 . 潤滑装置において潤滑油をタンク （ポンプ） に貯めて、 バルブ （定量型ピ ストンポンプ） に吐出される潤滑油の圧力を検知し、 バルブに接続される潤滑系 の使用圧力範囲にあるかを監視するもの （特開 2 0 0 3— 1 1 3 8 4 6号公報参 照)。
2 . 機械式定量型ピストンポンプのピストンの動きを検知し、 潤滑油が吐出さ れているかを監視するもの （特開平 5— 8 7 2 9 3号公報参照）。
3 . 機械式定量型ビストンポンプから配管内へ吐出された潤滑油の一部を加熱 し、 加熱した潤滑油の運きを検知し、 潤滑油の吐出状況を監視するもの （実公平 6 - 2 9 7 4 2号公報参照）。
4 . グリースが軸受装置に供脂されたとき発熱する温度を検知し、 グリースの 吐出状況を監視するもの （特開平 1 1— 2 7 0 7 8 9号公報参照）。
図 1 1 3に示したような、 グリース補給装置 1 6 4 0は、 バルブ （ソレノイ ド バルブ） 1 6 4 1が O Nすることにより、 機械式定量型ビストンポンプ 1 6 4 2 にエアが供給され、 定量ビス トン 1 6 4 2 aが作動して軸受 1 6 4 3にグリース を供給するための配管 1 6 4 4内へグリース G rが吐出される。 そして、 スピン ドル内部の軸受装置にグリースが補給される。 また、 バルブ（ソレノィ ドバルブ） 1 6 4 1が開くことにより、 グリースタンク 1 6 4 5内へ、 エアが供給されタン ク内ピス トン 1 6 4 6を加圧する。
バルブ （ソレノイ ドバルブ） 1 6 4 1が O F Fすることにより、 機械式定量型 ビストンポンプ 1 6 4 2にエアが供給されなくなり、 定量ビス トン 1 6 4 2 a力 S 元に戻る。 このとき、 グリースタンク内のピス トンを加圧しているエアは、 グリ ースタンクに取り付けた抵抗体 1 6 4 9により脱圧することなく、 グリースタン ク 1 6 4 5内のグリース G rは機械式定量型ビストンポンプ 1 6 4 2へグリース を供給する。
以上の動作を繰り返すことによって、 軸受装置内部へグリースを間欠的に微量 かつ定量補給する。
しかしながら、 機械式定量型ビストンポンプへ供給するグリースを貯蔵するグ リースタンクのグリースがなくなると、 機械式定量型ビストンポンプからグリー スが供給されなくなり、 軸受に潤滑不良が発生し、 軸受が焼付を起こす。
また、 機械式定量型ピス トンポンプへ送るにあたって、 ソレノイドバルブを O F Fし、 機械式定量型ビストンポンプが元に戻るときにグリースタンク内のダリ ースに圧力がかからない場合、 グリースタンクから機械式定量型ビストンポンプ へグリースが供給されず、 機械式定量型ビス トンポンプよりグリースが吐出され ないために、軸受に潤滑不良が発生し、軸受が焼付を起こすという問題があった。 また、 一般産業用のグリース補給装置として、 図 1 1 4に示すグリース補給装 置 1 6 5 0は、 外部のエア供給源から与えられた外力エネルギーを使用してグリ ースの補給を行う抵抗式の空気駆動ポンプ式である。
グリ一ス捕給装置 1 6 5 0は、 グリースタンク 1 6 5 1の一端部にエア供給源 が連通接続されているとともに、 グリースタンク 1 6 5 1の他端部にグリース補 給用配管 1 6 5 2が連通接続されている。 グリース補給用配管 1 6 5 2は、 基端 部がグリースタンク 1 6 5 1の吐出口 1 6 5 3に連通され、 先端部にノズル 1 6 5 4が設けられている。 ノズル 1 6 5 4は、 玉軸受ゃ円筒ころ軸受等を備えた軸 受装置 1 6 5 5の側部に配される。
このようなグリース補給装置 1 6 5 0では、 グリースタンク 1 6 5 1内のビス トン 1 6 5 6に一定時間だけ圧力が与えられることにより、 グリースタンク 1 6 5 1内に貯留されているグリース 1 6 5 7が、 吐出口 1 6 5 3、 グリース補給用 配管 1 6 5 2を通ってノズル 1 6 5 4に送給され、 ノズノレ 1 6 5 4から軸受装置 1 6 5 5の軸受空間内に吐出される （例えば、 ㈱サンエイテック" E F D 液 剤吐出システムカタログ "（第 4頁〜第 1 7頁） 参照）。
上記のグリース補給装置の他の構成として、 図 1 1 5に示すグリース補給装置 1 6 6 0は、 図 1 1 4に示したグリース補給装置 1 6 5 0と同様の構成を有して おり、 外部のエア供給源から与えられた外力エネルギーを使用してグリースの補 給を行う抵抗式の空気駆動ポンプ式である。
グリ一ス捕給装置 1 6 6 0は、 グリースタンク 1 6 6 1の一端部にエア供給源 が連通接続されているとともに、 グリースタンク 1 6 6 1の他端部にグリース捕 給用配管 1 6 6 2が連通接続されている。 グリース捕給用配管 1 6 6 2は、 基端 部がグリースタンク 1 6 6 1の吐出口 1 6 6 3に連通され、 先端部が玉軸受ゃ円 筒ころ軸受等を備えた軸受装置 1 6 6 5において外輪 1 6 6 6の径方向に形成さ れたグリース補給孔 1 6 6 7に連通接続される。
このようなグリース補給装置 1 6 6 0では、 グリースタンク 1 6 6 1内のビス トン 1 6 6 8に一定時間だけ圧力が与えられることにより、 グリースタンク 1 6 6 1内に貯留されているグリース 1 6 6 9力、 吐出口 1 6 6 3、 グリース補給用 配管 1 6 6 2、 グリース補給孔 1 6 6 7を通って送給され、 グリース補給孔 1 6 6 7を通って外輪外径部から軸受装置 1 6 6 5の軸受空間内に吐出される （例え ば、 ㈱サンエイテック" E F D 液剤吐出システムカタログ "（第 4頁〜第 1 7頁） 参照)。
上記のグリース補給装置の他の構成として、 図 1 1 6に示すグリース補給装置 1 6 7 0は、 モータ等の原動機により発生する外力エネルギーを使用してダリー スの補給を行う機械駆動ポンプ式である。
グリース補給装置 1 6 7 0は、 グリースタンク 1 6 7 1内にモータ 1 6 7 2が 内装されており、 モータ 1 6 7 2の出力軸に雄ねじ 1 6 7 3が設けられている。 そして、 出力軸の雄ねじ 1 6 7 3にピス トン 1 6 7 4の雌ねじ 1 6 7 5が螺合さ れている。
グリースタンク 1 6 7 1の端部には、 グリース補給用配管 1 6 7 6が連通接続 されており、 グリース補給用配管 1 6 7 6は、 基端部がグリースタンク 1 6 7 1 の吐出口 1 6 7 7に連通され、 先端部にノズル 1 6 7 8が設けられている。 ノズ ノレ 1 6 7 8は、 玉軸受ゃ円筒ころ軸受等を備えた軸受装置 1 6 7 9の側部に配さ れる。
このようなグリース補給装置 1 6 7 0では、 モータ 1 6 7 2に電流が供給され ることにより出力軸が回転し、 出力軸の回転により、 ピス トン 1 6 7 4がグリー スタンク 1 6 7 1内を進行することによって、 グリースタンク 1 6 7 1内のグリ ース 1 6 8 0が加圧され、 グリース 1 6 8 0力 吐出口 1 6 7 7、 グリース捕給 用配管 1 6 7 6を通ってノズノレ 1 6 7 8に送給され、 ノズル 1 6 7 8から軸受装 置 1 6 7 9の軸受空間内に吐出される。 グリース補給用配管 1 6 7 6は、 図 1 1 5と同様にして、 軸受装置 1 6 7 9において外輪の径方向に形成されたグリース 捕給孔に連通接続されることによって、 外輪外径部から軸受空間内にグリース 1 6 8 0を吐出する場合もある （例えば、 I N G商事㈱ "ドイツ製 自動連続 給油器" p e r m a (第 2頁〜第 4頁） 参照）。
しかしながら、 グリース補給装置 1 6 5 0， 1 6 6 0， 1 6 7 0においては、 グリースを加圧する部分から軸受までの配管における内径や長さ、 ノズルの形状 及び、 温度等の条件によってグリースの吐出量に大きな変動が生じるため、 それ らの条件が変わる毎にグリースに対する加圧時間を制御調整しなければならず、 安定したグリースの吐出を行うことが難しいという問題があつた。
また、 グリース補給装置 1 6 70においては、 グリースを加圧する部分から軸 受までの配管内にあるグリースには、 長時間残圧が発生しており、 微量であるが 流動しょうとする。 そのため、 配管内で配管内径付近と配管中心付近とでグリー スの流れに変動が生じる。 そして、 このような状態で長時間放置されると、 ダリ 一スが離油を起こし、配管内にちょう度の異なるグリースが存在することとなり、 定量の吐出を行うことができないという問題があった。
また、 グリース補給装置 1 6 70では、 吐出口 1 6 77の後段におけるダリー ス補給用配管 1 6 76の形状によっては、 ピス トン 1 674が駆動しても管内抵 抗によってグリース 1680が吐出されず、 グリースタンク 1 67 1がその圧力 で膨張する心配がある。
さらに、 特開 2000— 2888 70号公報では、 主軸装置の軸受部に塵埃、 液体などの異物が侵入しないようにコンタミネーシヨンを管理する技術が知られ ている。 しかしながら、 このような管理を行っても、 グリースの寿命には限りが あり、 オイルエア潤滑やオイルミスト潤滑と同様な長寿命は得られない。
また、 出願人が既に提案した特開 2003— 1 1 3846の技術では、 ダリー スの長寿命化が可能であるが、 冷却を行なわない場合には、 dmN 1 80万レべ ルで外輪昇温が 70〜80°Cになってしまい、 グリースの酸化劣化や油膜形成不 足により焼付きに至る虞れがあった。
高速回転用のグリースは、 発熱を抑えるために基油の粘度は VG22相当が使われ ることが多い。工作機械主軸用としては、高速回転の場合 N0Kクリユーバー社製の イソフレックス NBU15が一般的に使用されている。このグリースは基油粘度 20m m2/ s (40°C)である。 軸受温度が 70〜80°Cになった場合、基油の動粘度は 6〜8mm2/sとなり、 油膜を確保することが困難となる。
また、 工作機械の主軸装置では、 外部から主軸装置内の軸受内部に切削液が浸 入すると、 主軸軸受の潤滑性能が劣化して焼き付きが発生するため、 主軸とハウ ジング前端との間隙から軸受までの切削液浸入域に、切削液浸入防止手段として、 図 1 1 7に示したラビリンスシールやエアシールが配設されている （例えば、 実 開平 4— 907 70号公報、 特開 2002— 23986 7号公報参照）。
しかしながら、 それらの切削液浸入防止手段では、 切削液の浸入を完全に防止 することはできない。
そこで、 図 1 18に示したように、 軸受に切削液検出センサを配設して、 軸受 に浸入する切削液を検出する軸受が提供されている （例えば、 特開 2002— 2 06 528号公報参照）。
しかしながら、 実開平 4一 90 770号公報では、 主軸装置内部へ切削液が浸 入してしまうという問題があった。 また、 特開 2002— 23 9867号公報の 主軸回転により異物をドレン孔から排出する方法では、回転速度が低いときには、 排出能力が落ちるという問題があった。 さらに、 特開 2002— 206 528号 の軸受内部に設けられたセンサで切削液の浸入を検出する方法では、 切削液が軸 受内部にすでに浸入した後であり、 軸受の焼き付きが発生するか、 軸受交換や分 解 -洗浄等のメンテナンスが必要となる問題があった。 特に、 グリース潤滑にお いては一度封入されたグリースは切削液が浸入すると切削液でグリースが洗い流 されてしまい軸受が損傷する事例が多く見られた。
さらに、 図 1 1 9に示すように、 外輪間座 1 71 1に排出潤滑剤の貯蔵空間 1 7 1 2を形成して、 軸受内部へ供給された潤滑剤を軸受外部へ排出する軸受装置 1 70 1が提案されている。
この軸受装置 1 701では、 排出空間 1 7 14， 1 7 1 2に貯蔵された潤滑剤 を定期的に吸引できるように構成されている。
なお、 図 1 1 9中の符号 1 7 1 5はグリース供給穴、 1 7 1 6はハウジング、 1 7 1 7は内輪間座、 1 7 1 8は玉、 1 71 9は外輪、 1 720は内輪である。 また、 図 1 20に示す軸受装置 1 702は、 軸受 1 7 1 3の片側にシール部材 1 721が装着され、 潤滑剤がシール部材 1 72 1と反対側の広い方の空間 1 7 22へ流動するように構成されている。 なお、 図 1 20中の符号 1 723は外輪 間座である。
しかしながら、 上記の軸受装置 1 7 0 1 , 1 7 0 2 (図 1 1 9および図 1 2 0 参照） は、 連続供給により潤滑剤で充満された軸受空間内へ、 さらに潤滑剤を供 給することにより潤滑剤を軸受装置 1 7 0 1， 1 7 0 2の外部へ押し出すように 構成されているため、 軸受外部へ潤滑剤を排出させる力が小さい。
したがって、 外輪間座 1 7 1 1に構成された貯蔵空間 1 7 1 2を、 排出された 潤滑剤で充満させることができず、 長時間潤滑剤を補給し続けることが困難であ るという問題があった。
さらに軸受装置 1 7 0 1 , 1 7 0 2の外部への潤滑剤の排出を軸受装置外部か らの吸引で行う場合、 軸受装置 1 7 0 1 , 1 7 0 2の内部の潤滑剤を全て除去す ることが難しいという問題もあった。
また、 図 1 2 1に示すように、 ハウジング 1 7 5 1に外輪 1 7 5 3が嵌め込ま れた軸受 1 7 5 2に外部からグリースを補給する方法が考えられる。
その一例として、 ハウジング 1 7 5 1にグリース補充孔 1 7 5 4を貫通し、 こ のグリース補充孔 1 7 5 4に合わせて外輪 1 7 5 3に補給孔 1 7 5 5を貫通させ た軸受のグリース補給装置 1 7 5 0が知られている。
軸受のグリース補給装置 1 Ί 5 0によれば、 グリース捕充孔 1 7 5 4にダリー ス捕給用の配管を介してグリース補給装置 （図示せず） を備えることにより、 グ リース補給装置でグリース補給用の配管、 グリース補充孔 1 7 5 4および補給孔 1 7 5 5を介してグリースを軸受 1 7 5 2に補充することができる。 しかし、 上 記の構成では、 軸受をハウジングに組み込む際に補給孔 1 7 5 5とグリース補充 孔 1 7 5 4の位相合わせが必要となり手間がかかる。
よって、 外輪に軸受内部へグリースを補給する補給孔が形成され、 外輪の外周 に補給孔を含む環状溝、 もしくはハウジング内周に補給孔に臨む環状溝を形成し て、 組み込み時にハウジングと軸受の位相を合わせる必要のな!/、構成とすること もできるが、 以上の構成の場合、 グリースがハウジングのグリース補充孔から供 給されて環状溝を通り外輪補給孔から軸受内部へ捕給されるためには、 以下の 3 点が重要となる。 ( i ) 環状溝の断面積と環状溝断面周長さとの関係
( i i ) ハウジングと軸受外輪との隙間の値
( i i i ) 軸受外輪の環状溝をのぞいた外径面とハウジングの軸方向に接してい る長さ
( i ) の値が小さいとグリースが環状溝を通る際に抵抗となって、 外輪補給孔ま で達しないで軸受内部までグリースが供給されない。
( i i ) の値が大きいと環状溝を流れるグリースがハウジングと軸受外輪との隙 間から漏れ軸受外部に排出されるため、 外輪補給孔から軸受内部へグリースが供 給されない。
( i i i ) の値が小さいと環状溝を流れるグリースがハウジングと軸受外輪との 隙間から漏れ軸受外部に排出されるため、 外輪補給孔から軸受内部へグリースが 供給されない。
本発明は、 上記事情に鑑みてなされたもので、 第一の目的は、 グリース供給に おいて、 高速回転が可能であると共に、 軸受の長寿命化が可能な、' 転がり軸受、 グリース捕給装置、 主軸装置、 グリース補給方法及びグリース補給プログラムを 提供することである。
特に、 本発明は、 グリース供給時に温度の脈動を抑えることができること、 軸 受の組付け作業を短い時間で行うことができ、 作業者の負担を軽減できること、 配管の影響を受けることなく微量かつ定量のグリースを間欠的に吐出する定量捕 給を行うことができること、 転がり軸受、 グリース補給装置、 主軸装置、 グリー ス補給方法及びグリース補給プログラムを提供することである。
また、 本発明の目的は、 軸受内部に切削液が浸入する以前に主軸装置内部への 切削液浸入を検出し、 機械運転を長時間止めることなく、 主軸軸受の潤滑性能を 安定して長時間維持可能な主軸装置を提供することである。
さらに、 本発明の目的は、 供給された潤滑剤を継続的に排出でき長時間の連続 運転が安定して可能であり、 また潤滑剤を主軸装置外部へ確実に排出できて、 メ ンテナンスの容易な安定した潤滑剤補給を行って良好な潤滑状態を保つことがで き、ひいては軸受の長寿命化を図ることができる主軸装置を提供することにある。 く発明の開示 >
本発明の目的は、 下記構成により達成される。
( 1) 内周面に外輪軌道面を有する外輪と、 外周面に内輪軌道面を有する内輪 と、 前記外輪軌道面と前記内輪軌道面との間に転動自在に設けられた転動体とを 備え、 主軸をハウジング内に回転可能に支持する転がり軸受と、
前記転がり軸受の内部にグリースを補給するグリース捕給装置と、 を有する主 軸装置であって、
前記グリース補給装置は、 一回の補給量が 0. 004 c c〜0. I c eとなる ように前記グリースを補給することを特徴とする主軸装置。
(2) 前記グリース捕給装置は、 前記外輪に設けられた補給孔を含むことを特 徴とする （1 ) 記載の主軸装置。
(3) 前記主軸装置は、 さらに外輪間座を有し、
前記グリース補給装置は、 前記外輪間座に設けられた捕給孔を含むことを特徴 とする （1 ) 記載の主軸装置。
(4) 前記グリース補給装置は、 前記ハウジングに設けられた補給孔を含むこ とを特徴とする （1) 記載の主軸装置。
(5) 前記主軸装置は、 さらに前記内輪或いは前記外輪の側面近傍に配置され た少なくとも一つの回転体を備え、
前記回転体の回転によってダリースを前記転がり軸受の外部へ排出することを 特徴とする （1 ) 記載の主軸装置。
(6) 前記ハウジングに、 排出されたグリースを貯蔵する貯蔵空間を設けたこ とを特徴とする （5) 記載の主軸装置。
( 7) 前記貯蔵空間から、 前記主軸装置の外部へグリースを排出させる少なく とも一つの排出穴を有し、 該排出穴にグリースを貯蔵することが可能であること を特徴とする （6) 記載の主軸装置。
(8) 前記回転体は、 内輪間座、 前記内輪、 前記転がり軸受の保持器の少なく とも一つに形成された鍔であることを特徴とする （5) 〜 （7) のいずれかに記 載の主軸装置。 (9) 前記排出穴にグリースとは別の流体を外部から入れることにより、 ダリ ースを排出可能であることを特徴とする （7) 又は （8.) 記載の主軸装置。
(10) 前記主軸装置は、 前記主軸の回転速度を検出する回転センサを備え、 前記グリース補給装置は、 前記回転速度に応じて前記転がり軸受の内部にダリ ースを補給することを特徴とする （1) 記載の主軸装置。
(1 1) 前記グリース捕給装置は、 回転速度を複数の領域に分割して前記領域 毎に加算値を設定し、 測定された前記回転速度に対応する前記加算値を単位時間 毎に積算して積算値を求め、
前記積算値が所定値以上となつた場合にグリースを補給することを特徴とする (10) 記載の主軸装置。
(1 2) 前記グリース補給装置は、前記積算値をグリース補給時にリセットし、 前記積算値のリセット回数を積算することを特徴とする（1 1)記載の主軸装置。
(1 3) 前記グリース捕給装置は、 前記軸の停止時は加算値を 0とし積算を行 わないことを特徴とする （1 1) 又は （1 2) 記載の主軸装置。
(14) 前記グリース捕給装置は、 前記グリース補給装置内のグリース残量が 所定値以下になったときに前記主軸の回転速度を所定の回転速度以下となるよう に制御することを特徴とする （1 0) 〜 （1 3) のいずれかに記載の主軸装置。
(1 5) 前記グリース補給装置は、 前記グリース補給装置内のグリース残量が 所定値以下になったときに前記主軸の回転速度を所定の回転速度以下となるよう に制御し、
前記所定の回転速度は、 前記複数の領域の最高回転速度領域の 1つ下の回転速 度領域中にあることを特徴とする （1 1) ~ (1 3) のいずれかに記載の主軸装 置。
(16) 前記グリース補給装置は、 逆止弁及び定量吐出ビス トンを備えて前記 グリースを吐出するための機械式定量型ビストンポンプと、 前記グリースを貯蔵 するグリースタンクと、 前記グリースタンク内のグリースを加圧するグリースタ ンク内ピストンと、 前記グリースタンクに設けられ、 グリースの残存量を監視す るセンサと、 を備えたことを特徴とする （1) 記載の主軸装置。 (1 7) 前記センサは、 前記グリースタンク内ピス トンに取り付けられた磁石 を有していることを特徴とする （1 6) 記載の主軸装置。
(1 8) 前記グリースタンク内のグリースの圧力、 若しくは前記機械式定量型 ビストンポンプと前記グリースタンクを接続するダリース配管内のグリースの圧 力を監視するセンサが設けられていることを特徴とする （16) 又は （1 7) 記 載の主軸装置。
(1 9) 前記機械式定量型ビス トンポンプがス トロークしてグリースを吐出後、 前記定量吐出ビストンが元に戻った状態で、 前記グリースタンク内のグリースを 加圧するために前記グリースタンク内ビストンに圧力を一定時間保持する機構が 設けられていることを特徴とする （16) 〜 （1 8) のいずれかに記載の主軸装 置。 ·
(20) 前記センサが、 異常を検知した際に前記主軸の回転速度の上限を制御 することを特徴とする （16) 〜 （19) 記載のいずれかに記載の主軸装置。
(2 1) 前記グリース補給装置は、前記グリースを貯蔵するグリースタンクと、 前記グリースタンクから送給されたグリースを予め定められた量だけ収容する シリンダと、 該シリンダ内に収容された定量のグリースをグリース補給用配管に 吐出するように、 前記シリンダ内を往復移動可能な定量吐出ピストンと、 前記シ リンダの端部に配された逆止弁と、 を有する機械式定量型ビストンポンプを備え たことを特徴とする （1) 記載の主軸装置。
(22) 前記機械式定量型ビストンポンプは、 前記シリンダ内に媒体を供給す るバルブを有し、 前記定量吐出ピス トンは、 前記バルブより供給された前記媒体 により駆動されることを特徴とする （21) 記載の主軸装置。
(23) 前記グリース補給用配管は、 テフロンチューブとしたことを特徴とす る （2 1) 又は （22) のいずれかに記載の主軸装置。
(24) 前記主軸装置は、 さらに前記ハウジングの内部に冷却液を供給して所 定個所を冷却する冷却手段と、 前記主軸に設けられたロータおよび前記ロータに 対向するように前記ハウジングの内周面に設けられたステータを備えるモータと を備え、 前記主軸は前記モータによつて駆動され、
前記冷却手段は、 前記ステータを冷却可能であるとともに、 前記転がり軸受に おける少なくとも前記外輪を冷却可能であることを特徴とする （1) 記載の主軸
(25) 前記冷却手段は、 前記冷却液を前記主軸内部に供給し、 かつ、 前記冷 却液を前記主軸の長手方向に沿って流通させることにより前記主軸を冷却可能で あることを特徴とする （24) 記載の主軸装置。
(26) 前記主軸および前記ハウジングから排出される前記冷却液を回収する 冷却液回収手段を有することを特徴とする （24) 又は （25) 記載の主軸装置
(27) 前記転がり軸受は、 前記外輪に形成され前記転がり軸受の内部へダリ ースを補給する少なくとも一つの捕給孔と、 前記外輪の外周に形成され前記補給 孔を含む環状溝とを備え、
前記環状溝の断面積 （mm2) を前記環状溝の断面周長さ （mm) で割った値が 、 0. 25 mm以上であることを特徴とする （1) 記載の主軸装置。
(28) 前記転がり軸受は、 前記外輪に形成され前記転がり軸受の内部へダリ ースを補給する少なくとも一つの捕給孔を備え、
前記ハウジングは、 その内周に形成され前記補給孔に臨む環状溝を備え、 前記環状溝の断面積 （mm2) を前記環状溝の断面周長さ （mm) で割った値が 0. 25 mm以上であることを特徴とする （1) 記載の主軸装置。
(29) 前記外輪の外周または前記ハウジングの内周には、 前記補給孔の軸方 向両側に一対の外側円環溝が形成されており、 前記一対の外側円環溝には Oリン グが嵌め込まれたことを特徴とする （27) 又は （28) 記載の主軸装置。
(30) 前記ハウジングの内周と前記外輪の外周の隙間が 30 m以下であり 、 前記外輪の外径面と前記ハウジングが軸方向に接している部分の長さが 1 m m 以上であることを特徴とする （27) 又は （28) 記載の主軸装置。
(3 1) 前記主軸は、 工作機械用主軸であることを特徴とする （1) 〜 （30 ) のいずれかに記載の主軸装置。 (3 2) 前記主軸は、 高速モータ用主軸であることを特徴とする （1) 〜 （3 0) のいずれかに記載の主軸装置。
(3 3) 内周面に外輪軌道面を有する外輪と、 外周面に内輪軌道面を有する内 輪と、 前記外輪軌道面と前記内輪軌道面との間に転動自在に設けられた転動体と を備え、 主軸をハウジング内に回転可能に支持する転がり軸受と、
外部より前記転がり軸受の内部へ潤滑剤を供給する潤滑剤供給経路と、 前記内輪又は前記外輪の側面近傍に配置された回転体と、 を備え、
前記回転体の回転によって前記潤滑剤を前記転がり軸受の外部へ排出すること を特徴とする主軸装置。
(34) 前記ハウジングに、 排出された潤滑剤を貯蔵する貯蔵空間を設けたこ とを特徴とする （33) 記載の主軸装置。
(3 5) 前記貯蔵空間から、 前記主軸装置の外部へ前記潤滑剤を排出させる少 なくとも一つの排出穴を有し、 該排出穴に前記潤滑剤を貯蔵することが可能であ ることを特徴とする （34) 記載の主軸装置。
(36) 前記回転体は、 内輪間座、 前記内輪、 前記転がり軸受の保持器の少な くとも一つに形成された鍔であることを特徴とする （34) 又は （35) 記載の 主軸装置。
(3 7) 前記排出穴に前記潤滑剤とは別の流体を外部から入れることにより、 前記潤滑剤を排出可能であることを特徴とする （34) 〜 （3 6) のいずれかに 記載の主軸装置。
(38) 前記主軸は、 工作機械用主軸であることを特徴とする （33) 〜 （3 7) のいずれかに記載の主軸装置。
(3 9) 前記主軸は、高速モータ用主軸であることを特徴とする （33) ~ (3 7) のいずれかに記載の主軸装置。
(40) 主軸とハウジング前端との間隙から転がり軸受までの切削液浸入域に、 切削液検出センサを配設したことを特徴とする主軸装置。
(41) 前記切削液検出センサを、 ラビリンスシールから前記転がり軸受まで の間に配設したことを特徴とする （40) 記載の主軸装置。 (42) 前記切削液浸入域にドレン通路を開口し、 該ドレン通路に切削液検出 センサを配設したことを特徴とする （40) 又は （41) 記載の主軸装置。
(43) 前記ドレン通路に排出バルブを配設したことを特徴とする （40) 〜 (42) のいずれかに記載の主軸装置。
(44) 前記切削液検出センサでの検出信号に基づいて、 前記排出バルブを作 動して、 前記切削液浸入域から切削液を排出することを特徴とする （43) 記載 の主軸装置。
(45) 前記転がり軸受に潤滑剤供給孔を形成するとともに、 該潤滑剤供給孔 を潤滑供給装置に接続し、 前記切削液検出センサでの検出信号に基づいて、 前記 潤滑供給装置を作動して、 前記転がり軸受に潤滑剤を供給させるようにしたこと を特徴とする （40) 〜 (44) のいずれかに記載の主軸装置。
(46) 前記切削液検出センサの信号により前記転がり軸受が損傷しない運転 条件に制限する機能を備えた工作機械に使用することを特徴とする （40) 記載 の主軸装置。
(4 7) 前記切削液検出センサでの検出信号に基づいて、 警告表示をする警告 手段を備えたことを特徴とする （40) 〜 （46) 記載の主軸装置。
(48) 転がり軸受を外嵌するハウジングと、 前記転がり軸受に軸通される主 軸と、 前記転がり軸受の軸受空間にグリースを供給してグリース潤滑するグリ一 ス補給装置と、 前記ハウジングの内部に冷却液を供給して所定個所を冷却する冷 却手段とを有し、 前記主軸に設けられたロータおよび前記ロータに対向するよう に前記ハウジングの内周面に設けられたステータを備えるモータにより、 前記主 軸が駆動される主軸装置であって、 前記冷却手段が、 前記ステータを冷却可能で あるとともに、 前記転がり軸受における少なくとも固定側軸受を冷却可能である ことを特徴とする主軸装置。
(49) 前記冷却手段が、 前記冷却液を前記主軸内部に供給し、 かつ、 前記冷 却液を前記主軸の長手方向に沿って流通させることにより前記主軸を冷却可能で あることを特徴とする （48) 記載の主軸装置。
( 50) 前記主軸および前記ハウジングから排出される前記冷却液を回収する 冷却液回収手段を有することを特徴とする （4 8) 又は （4 9) 記載の主軸装置
(5 1 ) 前記主軸は、 工作機械用主軸であることを特徴とする （4 8) ~ (5 0) のいずれかに記載の主軸装置。
(5 2) 前記主軸は、高速モータ用主軸であることを特徴とする （4 8) 〜（5 0) のいずれかに記載の主軸装置。
( 5 3) 内周面に外輪軌道面を有する外輪と、 外周面に内輪軌道面を有する内 輪と、前記外輪軌道面と前記內輪軌道面との間に転動自在に設けられた転動体と、 を有する転がり軸受の内部にグリースを補給するグリース補給機構を備えた転が り軸受用グリース補給装置であって、
前記グリース補給機構は、 一回の補給量が 0. 004 c c〜0. I c eとな るようにダリースを補給することを特徴とするグリース補給装置。
(5 4) 前記グリース補給機構は、 前記外輪に設けられた補給孔を含むことを 特徴とする （5 3) 記載のグリース補給装置。
(5 5) 前記グリース補給機構は、 前記転がり軸受に近接した外輪間座に設け られた補給孔を含むことを特徴とする （5 3) 記載のグリース補給装置。
(5 6) 前記転がり軸受は、 前記転動体がころであるころ軸受であることを特 徴とする （5 3) 記載のグリース補給装置。
(5 7) 前記転がり軸受は、 接触角を有し、 前記転動体が玉であるアンギユラ 玉軸受であって、
前記ダリース補給機構は、 前記外輪軌道面の前記玉との接触部からずれた箇所 に開口する補給孔を含むことを特徴とする （5 3) 記載のグリース補給装置。
( 5 8) 前記補給孔の直径が、 0. 1〜 5mmの範囲内であることを特徴とす る （5 3) 〜 （5 7) のいずれかに記載のグリース補給装置。
(5 9) 前記転がり軸受は主軸を回転自在に支持しており、
前記主軸の回転速度に応じて、 前記グリースを補給する補給タイミングを制御 する制御手段と、 をさらに有することを特徴とする （5 3) 記載のグリース捕給 (60) 前記制御手段は、 回転速度を複数の領域に分割して前記領域毎に加算 値を設定し、 測定された前記回転速度に対応する前記加算値を単位時間毎に積算 して積算値を求め、 前記積算値が所定値以上となった場合に前記グリース補給機 構にグリース補給を指示することを特徴とする（ 5 9 )記載のダリース補給装置。
(61) 前記制御手段は、 前記積算値をグリース補給時にリセットし、 前記積 算値のリセッ ト回数を積算することを特徴とする （60) 記載のグリース補給装 置。
(62) 前記制御手段は、 前記主軸の停止時は加算値を 0とし積算を行わない ことを特徴とする （60) 又は （61) 記載のグリース捕給装置。
(63) 前記制御手段は、 前記グリース補給機構内のグリース残量が所定値以 下になつたときに前記主軸の回転速度を所定の回転速度以下となるように制御す ることを特徴とする （59) 〜 （62) のいずれかに記載のグリース補給装置。
(64) 前記制御手段は、 前記グリース補給機構内のグリース残量が所定値以 下になつたときに前記主軸の回転速度を所定の回転速度以下となるように制御し、 前記所定の回転速度は、 前記複数の領域の最高回転速度領域の 1つ下の回転速 度領域中にあることを特徴とする （60) 〜 （6 2) のいずれかに記載のダリー ス補給装置。
(65) 前記グリース補給機構は、 逆止弁及び定量吐出ピス トンを備え、 ダリ ースを吐出するための機械式定量型ビストンポンプと、 グリースを貯蔵するダリ ースタンクと、 前記グリースタンク内ピス トンとを有し、 前記グリースタンクに はグリースの残存量を監視するセンサが設けられていることを特徴とする（5 3) 記載のグリース補給装置。
(66) 前記センサが、 前記グリースタンク内ピス トンに取り付けられた磁石 を有していることを特徴とする （65) 記載のグリース補給装置。
(67) 前記グリースタンク内のグリースの圧力、 若しくは前記機械式定量型 ピストンポンプと前記グリースタンクを接続するグリース配管内のグリースの圧 力を監視するセンサが設けられていることを特徴とする （6 5) 又は （66) 記 載のグリース補給装置。 (68) 前記機械式定量型ビストンポンプがストロークしてグリースを吐出後、 前記定量吐出ビストンが元に戻った状態で、 前記グリースタンク内のグリースを 加圧するために前記グリースタンク内ビストンに圧力を一定時間保持する機構が 設けられていることを特徴とする （65) 〜 （6 7) 記載のいずれかに記載のグ リース補給装置。
(6 9) 前記グリース補給機構は、前記グリースを貯蔵するグリースタンクと、 前記グリースタンクから送給されたグリースを予め定められた量だけ収容する シリンダと、 該シリンダ内に収容された定量のグリースをグリース補給用配管に 吐出するように前記シリンダ内を往復移動可能に配された定量吐出ビストンと、 前記シリンダの端部に配された逆止弁と、 を有する機械式定量型ビストンポンプ とを備えたことを特徴とする （53) 記載のグリース補給装置。
(70) 前記機械式定量型ビストンポンプは、 前記シリンダ内に媒体を供給す るバルブを有し、 前記定量吐出ピストンは、 前記バルブより供給された前記媒体 により駆動されることを特徴とする （6 9) 記載のグリース補給装置。
(7 1) 前記グリース補給用配管は、 テフロンチューブとしたことを特徴とす る （6 9) 又は （70) 記載のグリース補給装置。
(72) 前記グリース補給機構は、 前記外輪に形成され前記転がり軸受の内部 へグリースを補給する少なくとも一つの補給孔と、 前記外輪の外周に形成され前 記補給孔を含む環状溝とを備え、
前記環状溝の断面積 （mm2) を前記環状溝の断面周長さ （mm) で割った値が 、 0. 25mm以上であることを特徴とする （ 5 3 ) 記載のグリース補給装置。
(73) 前記グリース補給機構は、 前記外輪に形成され前記転がり軸受の内部 へグリースを補給する少なくとも一つの補給孔と、 前記転がり軸受を介して前記 主軸を支持するハウジングの内周に形成され前記補給孔に臨む環状溝を備え、 前記環状溝の断面積 （mm2) を前記環状溝の断面周長さ （mm) で割った値が 0. 25mm以上であることを特徴とする （ 53 ) 記載のグリース補給装置。
(74) 前記外輪の外周または前記ハウジングの内周には、 前記補給孔の軸方 向両側に一対の外側円環溝が形成されており、 前記一対の外側円環溝には Oリン グが嵌め込まれたことを特徴とする （72) 又は （73) 記載のグリース補給装
(75) 前記ハウジングの内周と前記外輪の外周の隙間が 3 O zm以下であり 、 前記外輪の外径面と前記ハウジングが軸方向に接している部分の長さが 1 mm 以上であることを特徴とする （72) 又は （73) 記載のグリース補給装置。
(76) (5 3) 〜 （75) のいずれかに記載のグリース補給装置を使用した 工作機械用主軸装置。
(77) (5 3) 〜 （75) のいずれかに記載のグリース補給装置を使用した 高速モータ用高速主軸装置。
(78) 主軸を回転自在に支持する転がり軸受の内部に追加グリースを補給す るグリース補給機構と、
前記主軸の回転速度に応じて、 前記グリース補給機構が前記追加グリースを補 給する補給タイミングを制御する制御手段と、 を有することを特徴とするダリー ス補給装置。
(79) 前記制御手段は、 回転速度を複数の領域に分割して前記領域毎に加算 値を設定し、 測定された前記回転速度に対応する前記加算値を単位時間毎に積算 して積算値を求め、 前記積算値が所定値以上となった場合に前記グリース補給機 構に前記追加グリース補給を指示することを特徴とする （78) 記載のグリース
(80) 前記制御手段は、 前記積算値をグリース補給時にリセットし、 前記積 算値のリセット回数を積算することを特徴とする （79) 記載のグリース補給装
(8 1) 前記制御手段は、 前記軸の停止時は加算値を 0とし積算を行わないこ とを特徴とする （7 9) 又は （80) 記載のグリース補給装置。
(82) 前記制御手段は、 前記グリース補給機構内のグリース残量が所定値以 下になつたときに前記軸の回転速度を所定の回転速度以下となるように制御する ことを特徴とする （78) 〜 （8 1) のいずれかに記載のグリース捕給装置。
(8 3) 前記制御手段は、 前記グリース補給機構内のグリース残量が所定値以 下になつたときに前記軸の回転速度を所定の回転速度以下となるように制御し、 前記所定の回転速度は、 前記複数の領域の最高回転速度領域の 1つ下の回転速 度領域中にあることを特徴とする （79) 〜 （8 1) のいずれかに記載のダリー ス補給装置。
(84) (78) 〜 （8 3) のいずれかに記載のグリース補給装置を使用した 工作機械用主軸装置。
(8 5) (78) 〜 （8 3) のいずれかに記載のグリース補給装置を使用した 高速モータ用主軸装置。
(8 6) グリース潤滑される回転体に追加グリースを補給するグリース補給方 法であって、
回転速度を複数の領域に分割するステツプと、
前記複数の回転速度領域毎に加算値を設定するステップと、
単位時間毎に前記回転体の実回転速度を測定するステップと、
前記実回転速度が前記複数の領域のうち、 どの領域に含まれるかを決定するス テツプと、
前記実回転速度を含む領域に対応する前記加算値を積算して積算値を求めるス テツプと、
前記積算値が所定値以上となつた場合に追加グリースを補給する指示を発する ステップと、 を有することを特徴とするグリース補給方法。
(8 7) 前記積算値をグリース補給時にリセットし、 前記積算値のリセット回 数を積算することすることを特徴とする （86) 記載のグリース補給方法。
(8 8) 前記軸の停止時は加算値を 0とし積算を行わないことを特徴とする（8 6) 又は （8 7) 記載のグリース補給方法。
(8 9) グリース残存量が所定値以下となった場合に、 前記実回転速度が所定 値以下となるように制御するステップを有することを特徴とする （86) 〜 （8 8) のいずれかに記載のグリース補給方法。
(90) 前記実回転速度の所定値は、 前記複数の領域の最高回転速度領域の 1 つ下の回転速度領域中にあることを特徴とする（ 89 )記載のグリース補給方法。 (9 1) (86) 〜 （90) のいずれかに記載のグリース補給方法を使用した 工作機械用主軸装置。
(9 2) (86) 〜 （90) のいずれかに記載のグリース補給方法を使用した 高速モータ用主軸装置。
(93) グリース潤滑される回転体に追加グリースを補給するグリース補給プ ログラムであって、
回転速度を複数の回転速度領域に分割
前記複数の回転速度領域毎に加算値を設定する
単位時間毎に前記回転体の実回転速度を測定するステップと、
前記実回転速度が前記複数の領域のうち、 どの領域に含まれるかを決定するス 前記実回転速度を含む領域に対応する前記加算値を積算して積算値を求めるス 前記積算値が所定値以上となった場合に追加グリースを補給する指示を発する
Φ, ステップと、 をコンピュータに実行させることを特徴とするグリース補給プログ ラム。
(94) 前記積算値をグリース補給時にリセッ トし、 前記積算値のリセット回 数を積算することを特徴とする （93) 記載のグリース補給プログラム。
(95) 前記軸の停止時は加算値を 0とし積算を行わないことを特徴とする（9 3) 又は （94) 記載のグリース捕給プログラム。
(96) グリース残存量が所定値以下となった場合に、 前記実回転速度が所定 値以下となるように制御するステップを有することを特徴とする （9 3) 〜 （9 5 ) のいずれかに記載のグリ一ス捕給プログラム。
(97) 前記実回転速度の所定値は、 前記複数の領域の最高回転速度領域の 1 つ下の回転速度領域中にあることを特徴とする （96) 記載のグリース補給プロ グラム。
(98) (93) 〜 （9 7) のいずれかに記載のグリース補給プログラムを使 用した工作機械用主軸装置。 ( 99) (9 3) 〜 （9 7) のいずれかに記載のグリース補給プログラムを使 用した高速モータ用主軸装置。
(100) 逆止弁及び定量吐出ピストンを備え、 グリースを吐出するための機 械式定量型ピス トンポンプと、 前記グリースを貯蔵するグリースタンクと、 前記 グリースタンク内ピス トンとを有し、 前記グリースタンクには前記グリ一スの残 存量を監視するセンサが設けられていることを特徴とするグリース補給装置。
(101) 前記センサが、 前記グリースタンク内ピストンに取り付けられた磁 石を有していることを特徴とする （100) 記載のグリース補給装置。
(102) 前記グリースタンク内の前記グリースの圧力、 若しくは前記機械式 定量型ビストンポンプと前記グリースタンクを接続するグリース配管內のグリー スの圧力を監視するセンサが設けられていることを特徴とする（100)又は（ 1 0 1) 記載のグリース補給装置。
(103) 前記機械式定量型ビストンポンプがストロークしてグリースを吐出 後、 前記定量吐出ピス トンが元に戻った状態で、 前記グリースタンク内の前記グ リースを加圧するために前記グリースタンク内ピス トンに圧力を一定時間保持す る機構が設けられていることを特徴とする （1 00) 〜 （10 2) のいずれかに 記載のグリース補給装置。
(104) (100) 〜 （1 03) のいずれかに記載のグリース補給装置を使 用した工作機械用主軸装置。
( 105) (100) 〜 （： L 0 3) のいずれかに記載のグリース補給装置を使 用した高速モータ用主軸装置。
(106) 前記センサが、 異常を検知した際に回転速度の上限を制御すること を特徴とする （104) 又は （105) に記載の主軸装置。
<図面の簡単な説明 >
図 1は、 本発明に係る第 1実施形態を示す断面図であり、
図 2は、 本発明に係る第 2実施形態を示す断面図であり、
図 3は、 本発明に係る第 3実施形態を示す断面図であり、
図 4は、 本発明に係る第 4実施形態を示す断面図であり、 図 5は、 本発明に係る第 5実施形態を示す断面図であり、
図 6は、 本発明に係る第 6実施形態を示す断面図であり、
図 7は、 本発明に係る第 7実施形態を示す断面図であり、
図 8は、 本発明に係る第 8実施形態を示す断面図であり、
図 9は、 本発明に係る第 9実施形態を示す断面図であり、
図 1 0は、 本発明に係る第 1 0実施形態を示す断面図であり、
図 1 1は、 本発明に係る第 1 1実施形態を示す断面図であり、
図 1 2は、 本発明に係る第 1 2実施形態を示す断面図であり、
図 1 3は、 本発明に係る第 1 3実施形態を示す断面図であり、
図 1 4は、 本発明に係る第 1 4実施形態を示す断面図であり、
図 1 5は、 本発明に係る第 1 5実施形態を示す断面図であり、
図 1 6は、 本発明に係る第 1〜1 5実施形態に記載の転がり軸受を用いて構成 されるスピンドル装置を示す断面図であり、
図 1 7は、 本発明に係る第 1 6〜1 7実施形態に記載の転がり軸受を用いて構 成されるスピンドル装置を示す断面図であり、
図 1 8は、 図 1 7に示すスピンドル装置の拡大断面図であり、 本発明の第 1 6 実施形態を示す図であり、
図 1 9は、 図 1 7に示すスピンドル装置の拡大断面図であり、 本発明の第 1 7 実施形態を示す図であり、
図 2 0は、 本発明に係る第 1 6実施形態の第 1変形例を示す断面図であり、 図 2 1は、 本発明に係る第 1 6実施形態の第 2変形例を示す断面図であり、 図 2 2は、 本発明に係る第 1 6実施形態の第 3変形例を示す断面図であり、 図 2 3は、 本発明に係る第 1 6実施形態の第 4変形例を示す断面図であり、 図 2 4は、 本発明に係る第 1 6実施形態の第 5変形例を示す断面図であり、 図 2 5は、 実施例 2の温度脈動試験に用いられた試験用主軸装置を示す図であ 、
図 2 6は、実施例 2の脈動確認試験の結果を示すグラフであり、 （ a )はダリー ス補給量が 0 . 0 3 5 c cの場合、 （ b )はグリ一ス捕給量が 0 . 1 0 c cの場合、 (c) はグリース補給量が 0. 1 5 c cの場合、 （d) はグリース捕給量が 0. 3 O c cの場合、 そして （e) はグリース補給量が 0. 6 0 c cの場合を示す図で あり、
図 27 (a) は、 本発明に係る第 1 8実施形態を示す断面図であり、 図 27 (b) は、 図 2 7 (a) の転がり軸受外周の平面図であり、
図 28 (a) は、 本発明に係る第 1 9実施形態を示す断面図であり、 図 28 (b) は、 図 2 8 (a ) のハウジング内周の平面図であり、
図 2 9 (a) は、 本発明に係る第 20実施形態を示す断面図であり、 図 29 (b) は、 図 2 9 (a) の転がり軸受外周の平面図であり、
図 30 (a ) は、 本発明に係る第 2 1実施形態を示す断面図であり、 図 30 (b) は、 図 30 (a) のハウジング内周の平面図であり、
図 3 1は、 本発明に係る軸受のグリース補給装置の第 2 2実施形態を示す断面 図であり、
図 32は、 本発明に係る軸受のグリース補給装置の第 2 3実施形態を示す断面 図であり、
図 3 3は、 本発明に係る軸受のグリース補給装置の第 24実施形態を示す断面 図であり、
図 34は、 本発明に係る第 2 5実施形態を示す図であり、
図 3 5 (a) は、 本発明に係る第 2 6実施形態を示す断面図であり、 図 3 5 (b) は、 図 3 5 (a) の側面図であり、
図 3 6 (a ) は、 本発明に係る第 2 7実施形態を示す断面図であり、 図 36 (b) は、 図 3 6 (a ) の側面図であり、
図 3 7 (a) は、 本発明に係る第 2 8実施形態を示す断面図であり、 図 3 7 (b) は、 図 3 7 (a) の側面図であり、
図 38 (a) は、 本発明に係る第 2 9実施形態を示す断面図であり、 図 38 (b) は、 図 3 8 (a) の側面図であり、
図 3 9は、 本発明に係る評価試験 1に使用した軸受を示す図であり、 図 40は、 本発明に係る評価試験 2に使用した軸受を示す図であり、 図 4 1は、 本発明に係る第 3 0実施形態の軸受装置の断面図であり、 図 4 2は、 本発明に係る第 3 0実施形態のグリース補給システムを示すプロッ ク図であり、
図 4 3は、 本発明に係る第 3 0実施形態の制御装置の詳細を示すブロック図で あり、
図 4 4は、 本発明に係る第 3 0実施形態のグリース補給タイミング算出のため の処理を示すフローチヤ一トであり、
図 4 5は、 本発明に係る第 3 0実施形態のグリース補給動作を示すタイムチヤ ートであり、
図 4 6は、 本発明に係る第 3 1実施形態のグリース補給タイミング算出のため の処理を示すフローチヤ一トであり、
図 4 7は、 本発明に係る第 3 1実施形態のグリース補給動作を示すタイムチヤ ートであり、
図 4 8は、 本発明に係る第 3 2実施形態の軸受装置の断面図であり、 図 4 9は、 本発明に係る第 3 3実施形態のグリース補給システムを示すプロッ ク図であり、
図 5 0は、 本発明に係る第 3 3実施形態のグリース補給システムが適用される スピンドルを示す図であり、
図 5 1は、 本発明に係る第 3 3実施形態の制御フローを示すフローチャートで あり、
図 5 2は、 本発明に係る第 3 3実施形態の積算処理を示すフローチャートであ 、
図 5 3は、 本発明に係る第 3 3実施形態のエア圧力チェックを示すフローチヤ 一トであり、
図 5 4は、 本発明に係る第 3 3実施形態のグリース圧力チェックを示すフロー チヤ一トであり、
図 5 5は、 本発明に係る第 3 3実施形態のレベルチヱックを示すフローチヤ一 トであり、 図 5 6は、 本発明の第 3 4実施形態に係るグリース補給装置の構成図であり、 図 5 7は、 第 3 4実施形態に係るグリース補給装置のグリースタンクの断面図 であり、
図 5 8は、 第 3 4実施形態に係るグリース補給装置のセンサ反応時のグリース タンクの断面図であり、
図 5 9は、 図 5 6における第 3 4実施形態に係るグリース補給装置の回路図で あり、
図 6 0は、 図 5 9における第 3 4実施形態に係るグリース補給装置の制御方法 を示す図であり、
図 6 1は、 本発明の第 3 5実施形態に係るグリース補給装置を示す構成図であ り、
図 6 2は、 図 6 1における本発明のグリース補給装置の回路図であり、 図 6 3は、 図 6 2における本発明のグリース補給装置の制御方法を示す図であ り、
図 6 4は、 本発明の第 3 6実施形態に係るグリース補給装置を示す回路図であ り、
図 6 5は、 図 6 4における本発明のグリース補給装置の制御方法を示す図であ り、
図 6 6は、 タンク内グリースと時間の関係を表すグラフであり、
図 6 7は、 本発明のグリース補給装置の第 3 7実施形態を示す断面図であり、 図 6 8は、 図 6 7におけるグリース補給装置要部の断面図であり、
図 6 9は、 図 6 7におけるグリース補給装置のグリース吐出前状態を説明する 断面図であり、
図 7 0は、 図 6 7におけるグリース補給装置のグリース吐出状態を説明する断 面図であり、
図 7 1は、 本発明のグリース補給装置の第 3 8実施形態を示す断面図であり、 図 7 2 ( a ) は、 本発明のグリース補給装置の第 3 9実施形態の要部における グリース吐出状態を説明する断面図であり、 図 7 2 ( b ) は、図 7 2 ( a ) のグリース吐出前状態を説明する断面図であり、 図 7 3 ( a ) は、 本発明のグリース補給装置の第 4 0実施形態の要部における グリース吐出状態を説明する断面図であり、
図 7 3 ( b ) は、図 7 3 ( a ) のグリース吐出前状態を説明する断面図であり、 図 7 4は、 本発明のグリース補給装置の第 4 1実施形態を示す断面図であり、 図 7 5は、 本発明のグリース補給装置の第 4 2実施形態を示す断面図であり、 図 7 6は、 本発明のグリース補給装置の第 4 3実施形態を示す断面図であり、 図 7 7は、 本発明の第 4 4実施形態の主軸装置を示す模式図であり、 図 7 8は、 本発明の第 4 4実施形態のスピンドルを示す断面図であり、 図 7 9は、 本発明の第 4 5実施形態の主軸装置を示す模式図であり、 図 8 0は、 本発明の第 4 6実施形態の主軸装置を示す模式図であり、 図 8 1は、 本発明の第 4 7実施形態の主軸装置を示す模式図であり、 図 8 2は、 本発明の第 4 8実施形態の主軸装置を示す模式図であり、 図 8 3は、 本発明の第 4 9実施形態のスピンドルを示す断面図であり、 図 8 4は、 本発明の実験を行った試験機を示す断面図であり、
図 8 5は、 本発明の実施例の試験条件を示す図であり、
図 8 6は、 本発明の実施例の試験結果を示す図であり、
図 8 '7は、 本発明の実施例の試験条件を示す図であり、
図 8 8は、 本発明の実施例の試験結果を示す図であり、
図 8 9は、 本発明の実施例の試験条件を示す図であり、
図 9 0は、 本発明の実施例の試験結果を示す図であり、
図 9 1は、 実験に用いたころ軸受を示す断面図であり、
図 9 2は、 グリースの供給量を検証する際のグリースの供給様式を説明するた めの模式図であり、
図 9 3は、 本発明に係る主軸装置の第 5 0実施形態の要部を示した断面図であ り、
図 9 4は、 第 5 0の実施形態で採用した切削液検出センサを示した概念図であ り、 図 9 5は、 本発明に係る主軸装置の第 5 1実施形態の要部を示した断面図であ り、
図 9 6は、 本発明に係る主軸装置の第 5 2実施形態の要部を示した断面図であ り、
図 9 7は、 本発明に係る主軸装置の第 5 3実施形態の要部を示した断面図であ り、
図 9 8は、本発明に係る主軸装置の第 5 4施形態の要部を示した断面図であり、 図 9 9は、本発明に係る主軸装置の第 5 5施形態の要部を示した断面図であり、 図 1 0 0は、 本発明の主軸装置を備えた工作機械の制御システムを示した図で あり、
図 1 0 1は、 切削液検出センサの出力信号を時系列で測定したグラフであり、 図 1 0 2は、 本発明の第 5 6実施形態を示す断面図であり、
図 1 0 3は、 本発明の第 5 6実施形態の外輪間座の切り欠きを示す図であり、 図 1 0 4は、 本発明の第 5 7実施形態を示す断面図であり、
図 1 0 5は、本発明の第 5 7実施形態の潤滑剤が通り抜ける穴を示す図であり、 図 1 0 6は、 本発明の第 5 8実施形態を示す断面図であり、
図 1 0 7は、 本！ §明の第 5 9実施形態を示す断面図であり、
図 1 0 8は、 本発明の第 6 0実施形態を示す断面図であり、
図 1 0 9は、 本発明の第 6 1実施形態を示す断面図であり、
図 1 1 0は、 本発明の第 6 2実施形態を示す断面図であり、
図 1 1 1は、 本発明の第 6 3実施形態を示す断面図であり、
図 1 1 2は、 本発明と従来例との試験結果を示す図であり、
図 1 1 3は、 従来のグリース補給装置の構成図であり、
図 1 1 4 .は、 従来の別のグリース補給装置を示す断面図であり、
図 1 1 5は、 従来の更に別のグリース補給装置を示す断面図であり、
図 1 1 6は、 従来のまた更に別のグリース補給装置を示す断面図であり、 図 1 1 7は、 従来の主軸装置の要部を示した断面図であり、
図 1 1 8は、 従来の別の主軸装置の要部を示した断面図であり、 図 1 1 9は、 従来例を示す断面図であり、
図 1 2 0は、 別の従来例を示す断面図であり、
図 1 2 1は、 従来のグリース補給装置を示す断面図である。
く発明を実施するための最良の形態 >
以下、 図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。
(第 1実施形態）
図 1に示す本発明に係る第 1実施形態のアンギユラ玉軸受 1 0は、 外周面に内 輪軌道 1 1 aを有する内輪 1 1、 内周面に外輪軌道 1 2 aを有する外輪 1 2、 内 外輪 1 1， 1 2間に形成された内輪軌道 1 1 a及び外輪軌道 1 2 aに沿って複数 配置された玉 1 3及び玉 1 3を円周方向等間隔に保持する保持器 1 4を備えてい る。 本実施形態のアンギユラ玉軸受 1 0は、 工作機械の主軸支持用に用いられる 外輪カウンタボア軸受である。
本実施形態においては、 外輪 1 2のカウンタボア側 （図 1では右側） に、 外輪 1 2を径方向に貫通する本発明のグリース補給装置 （或いはグリース補給機構） としての補給孔 1 5が設けられている。 補給孔 1 5は、 直径 0 . l〜 5 mmの円 形断面を有している。 補給孔 1 5は、 外輪 1 2の内径面の、 外輪軌道 1 2 aに隣 接する箇所に開口している。
補給孔 1 5は、外輪 1 2の周方向に間隔をあけた複数箇所に設けられてもよい。 なお、 補給孔 1 5は、 接触部 1 2' bのある側に設けられてもよく、 接触部 1 2 b 以外の部分に設ければよい。
アンギユラ玉軸受 1 0の軸受空間には、 軸受空間容積の 1 0〜 2 0 %の量のグ リースが初期封入される。 ここで、 軸受空間容積とは、 外輪内径と内輪外径との 間にできる空間から、 転動体の体積及び保持器の体積を差し引いた容積を意味す る。 そして、 軸受使用時には、 次のようなグリース補給方法が適用される。 すな わち、 適宜なタイミングで （間欠的、 定期的に）、 補給孔 1 5を介して、 一回の補 給量が 0 . 0 0 4 c c〜0 . 1 c cとなるようにグリースショットさせる。 グリ 一スショットのバラツキを考慮すると、 一回の補給量の上限は、 ◦. 1 2 c cで ある。また、一回のグリース補給量は、温度の脈動の発生防止を考慮すると、 0 . 0 1 c c〜0 . 0 3 c cであることが好ましい。 以上に示す範囲内のグリースシ ョットを行うことで、 グリースの劣化または油膜形成不足による異常昇温の発生 および軸受の破損を防止するとともに、 グリース補給時の温度の脈動を抑制し、 アンギユラ玉軸受 1 0が取り付けられる工作機械の軸精度の劣化を防ぐことがで さる。
(第 2実施形態）
図 2に示す本発明に係る第 2実施形態のアンギユラ玉軸受 2 0は、 内輪 2 1、 外輪 2 2、 内外輪 2 1の内輪軌道 2 1 aと外輪 2 2の外輪軌道 2 2 aとの間に複 数配置された玉 2 3及び玉 2 3を円周方向等間隔に保持する保持器 2 4を備えて いる。
本実施形態においては、 外輪 2 2のカウンタボア側 （図 2では右側） に、 外輪 2 2を径方向に貫通するグリース補給装置 （或いはグリース補給機構） としての 補給孔 2 5が設けられている。 補給孔 2 5の外輪内径面側には、 グリースだまり 2 5 aが形成されている。 グリースだまり 2 5 aの断面積は、 補給孔 2 5の他の 部分の断面積より大きい。 補給孔 2 5は、 グリースだまり 2 5 aを有しているた め、 段付き円柱状空間となっている。 グリースだまり 2 5 aは、 外輪 2 2の内径 面であって、 外輪軌道 2 2 aに隣接する箇所に位置している。 以下に説明する他 の実施形態においても、 補給孔がグリースだまりを有してもよい。
アンギユラ玉軸受 2 0の軸受空間には、 軸受空間容積の 1 0〜2 0 %の量のグ リースが初期封入される。 そして、 軸受使用時には、 次のようなグリース補給方 法が適用される。 すなわち、 適宜なタイミングで （間欠的、 定期的に）、 補給孔 2 5を介して、 一回の補給量が 0 . 0 0 4 c c〜0 . 1 c cとなるようにグリース ショットさせる。 グリースショットのバラツキを考慮すると、 一回の補給量の上 限は、 0 . 1 2 c cである。 また、 一回のグリース捕給量は、 温度の脈動の発生 防止を考慮すると、 0 . 0 1 c c〜0 . 0 3 c cであることが好ましい。 以上に 示す範囲内のグリースショットを行うことで、 グリースの劣化または油膜形成不 足による異常昇温の発生および軸受の破損を防止するとともに、 グリース補給時 の温度の脈動を抑制し、 アンギユラ玉軸受 2 0が取り付けられる工作機械の軸精 度の劣化を防ぐことができる。
(第 3実施形態）
図 3に示す本発明に係る第 3実施形態のアンギユラ玉軸受 3 0は、 内輪 3 1、 外輪 3 2、 内輪 3 1の内輪軌道 3 1 aと外輪 3 2の外輪軌道 3 2 aとの間に複数 配置された玉 3 3及び玉 3 3を円周方向等間隔に保持する保持器 3 4を備えてい る。 本実施形態のアンギユラ玉軸受 3 0は、 内輪カウンタボア軸受である。
本実施形態においては、 外輪 3 2の外輪軌道 3 2 aであって接触部 3 2 bのあ る側 （図 3では右側） の反対側に、 外輪 3 2を径方向に貫通するグリース補給装 置 （或いはグリース補給機構） としての補給孔 3 5が開口している。 尚、 補給孔 3 5は、 接触部 3 2 bのある側であってもよく、 接触部 3 2 b以外の部分に設け ればよい。
アンギユラ玉軸受 3 0の軸受空間には、 軸受空間容積の 1 0〜 2 0 %の量のグ リースが初期封入される。 そして、 軸受使用時には、 次のようなグリース補給方 法が適用される。 すなわち、適宜なタイミングで （間欠的、 定期的に）、 補給孔 3 5を介して、 一回の補給量が 0 . 0 0 4 c c〜0 . 1 c cとなるようにグリース ショットさせる。 グリースショッ トのバラツキを考慮すると、 一回の捕給量の上 限は、 0 . 1 2 c cである。 また、 一回のグリース補給量は、 温度の脈動の発生 防止を考慮すると、 0 . 0 1 c c〜0 . 0 3 c cであることが好ましい。 以上に 示す範囲内のグリースショットを行うことで、 グリースの劣化または油膜形成不 足による異常昇温の発生および軸受の破損を防止するとともに、 グリース補給時 の温度の脈動を抑制し、 アンギユラ玉軸受 3 0が取り付けられる工作機械の軸精 度の劣化を防ぐことができる。
(第 4実施形態）
図 4に示す本発明に係る第 4実施形態のアンギユラ玉軸受 4 0は、 内輪 4 1、 外輪 4 2、 内輪 4 1の内輪軌道 4 1 aと外輪 4 2の外輪軌道 4 2 aとの間に複数 配置された玉 4 3及び外輪案内の保持器 4 4を備えている。 本実施形態のアンギ ユラ玉'軸受 4 0は、 外輪カウンタボア軸受である。
本実施形態においては、 外輪 4 2のカウンタボア側 （図 4では右側） に、 外輪 4 2を径方向に貫通するグリース補給装置 （或いはグリース補給機構） としての 補給孔 4 5が設けられている。補給孔 4 5は、保持器 4 4の片側（図 4では右側） の案内面 4 4 aに向けて開口している。
アンギユラ玉軸受 4 0の軸受空間には、 軸受空間容積の 1 0〜2 0 °/。の量のグ リースが初期封入される。 そして、 軸受使用時には、 次のようなグリース補給方 法が適用される。 すなわち、 適宜なタイミングで （間欠的、 定期的に）、 補給孔 4 5を介して、 一回の捕給量が 0 . 0 0 4 c c〜0 . 1 c cとなるようにグリース ショットさせる。 グリースショッ トのバラツキを考慮すると、 一回の補給量の上 限は、 0 . 1 2 c cである。 また、 一回のグリース補給量は、 温度の脈動の発生 防止を考慮すると、 0 . 0 1 c c〜0 . 0 3 c cであることが好ましい。 以上に 示す範囲内のグリースショットを行うことで、 グリースの劣化または油膜形成不 足による異常昇温の発生および軸受の破損を防止するとともに、 グリース補給時 の温度の脈動を抑制し、 アンギユラ玉軸受 4 0が取り付けられる工作機械の軸精 度の劣化を防ぐことができる。
(第 5実施形態）
図 5に示す本発明に係る第 5実施形態のアンギユラ玉軸受 5 0は、 内輪 5 1、 外輪 5 2、 内輪 5 1の内輪軌道 5 1 aと外輪 5 2の外輪軌道 5 2 aとの間に複数 配置された玉 5 3及び外輪案内の保持器 5 4を備えている。 本実施形態のアンギ ユラ玉軸受 5 0は、 外輪カウンタボア軸受である。
本実施形態においては、 外輪 5 2の反カウンタボア側 （図では左側） に、 外輪
5 2を径方向に貫通するグリース補給装置 （或いはグリース補給機構） としての 補給孔 5 5が設けられている。 捕給孔 5 5は、 保持器 5 4の片側 （図では左側） の案内面 5 4 aに向けて開口している。
アンギユラ玉軸受 5 0の軸受空間には、 軸受空間容積の 1 0〜2 0 %の量のグ リースが初期封入される。 そして、 軸受使用時には、 次のようなグリース捕給方 法が適用される。 すなわち、 適宜なタイミングで （間欠的、 定期的に）、 補給孔 5 5を介して、 一回の捕給量が 0 . 0 0 4 c c〜0 . 1 c cとなるようにグリース ショッ トさせる。 グリースショッ トのバラツキを考慮すると、 一回の補給量の上 限は、 0. I 2 c cである。 また、 一回のグリースネ 給量は、 温度の脈動の発生 防止を考慮すると、 温度の脈動の発生防止を考慮すると、 0. 0 1 c c〜0. 0 3 c cであることが好ましい。 以上に示す範囲内のグリースショットを行うこと で、 グリースの劣化または油膜形成不足による異常昇温の発生および軸受の破損 を防止するとともに、 グリース補給時の温度の脈動を抑制し、 アンギユラ玉軸受
5 0が取り付けられる工作機械の軸精度の劣化を防ぐことができる。
(第 6実施形態）
図 6に示す本発明に係る第 6実施形態の複列円筒ころ軸受 6 0は、 内輪 6 1、 外輪 6 2、 内輪 6 1の内輪軌道 6 1 aと外輪 6 2の外輪軌道 6 2 aとの間に 2列 に複数配置された円筒ころ 6 3及び各列の円筒ころ 6 3を円周方向等間隔に保持 する保持器 6 4を備えている。 本実施形態の複列円筒ころ軸受 6 0は、 工作機械 の主軸支持用転がり軸受である。
本実施形態においては、 外輪 6 2の軸方向中央部に、 外輪 6 2を径方向に貫通 するグリース補給装置 （或いはグリース補給機構） としての補給孔 6 5が設けら れている。 補給孔 6 5は、 直径 0. l〜5mmの円形断面を有している。 補給孔
6 5は、 それぞれの保持器 64の、 2列の円筒ころ 6 3の間に位置する部分に向 けて開口している。
本実施形態においては、 外輪外径面の軸方向中央部に、 補給孔 6 5に連通する 溝 6 5 bを設けて、 捕給孔 6 5にグリース G rをショットし易くしているが、 溝 6 5 bはなくてもよレヽ。
円筒ころ軸受 6 0の軸受空間には、 軸受空間容積の 8〜1 5 %の量のグリース が初期封入される。 そして、 軸受使用時には、 次のようなグリース補給方法が適 用される。 すなわち、 適宜なタイミングで （間欠的、 定期的に）、 補給孔 6 5を介 して、 一回の補給量が一列につき 0. 0 0 4 c c〜0. I c eとなるようにグリ ース G rをショットさせる。 グリースショットのバラツキを考慮すると、 一回の 補給量の上限は、 0. 1 2 c cである。 また、 円筒ころ軸受は、 アンギユラ玉軸 受よりも温度の脈動が顕著に起こりやすいため、 一回の補給量はアンギユラ玉軸 受への捕給量よりも少なくする必要がある。 したがって、 円筒ころ軸受の場合に は、 一列につき一回のグリース補給量が 0 . 0 0 5 c c〜0 . 0 2 c cであるこ とが特に好ましい。
保持器 6 4に向けてショットされたグリース G rは、 軸受回転に伴って、 内外 輪の軌道面の円周上に均一に塗布される。 こうして、 ショットされたグリース G rによる新しい油膜が形成される。 必要最低限のグリース以外は、 転動面外側に かき出されて土手のような形状になる。 その状態のグリースから微量な基油が漏 れて、 転動面や保持器案内面が潤滑される。 以上に示す範囲内のグリースショッ トを行うことで、 グリース補給時の温度の脈動を抑制し、 複列円筒ころ軸受 6 0 が取り付けられる工作機械の軸精度の劣化を防ぐことができる。
(第 7実施形態）
図 7に示す本発明に係る第 7実施形態の複列円筒ころ軸受 7 0は、 内輪 7 1、 外輪 7 2、 内輪 7 1の内輪軌道 7 1 aと外輪 7 2の外輪軌道 7 2 aとの間に 2列 に複数配置された円筒ころ 7 3及び各列の円筒ころ 7 3を円周方向等間隔に保持 する保持器 7 4を備えている。
本実施形態においては、 外輪 7 2に、 外輪 7 2を径方向に貫通するグリース捕 給装置（或いはグリース補給機構） としての補給孔 7 5が、軸方向に見て複数（こ こでは 2本） 設けられている。 補給孔 7 5は、 各列の円筒ころ 7 3の転動面に向 けて開口している。 外輪外径面には、 2列の溝 7 5 bが設けられている。
円筒ころ軸受 7 0の軸受空間には、 軸受空間容積の 8〜1 5 %の量のグリース が初期封入される。 そして、 軸受使用時には、 次のようなグリース補給方法が適 用される。 すなわち、 適宜なタイミングで （間欠的、 定期的に）、 捕給孔 7 5を介 して、 一列につき一回の補給量が 0 . 0 0 4 c c〜0 . I c eとなるようにダリ ース G rをショットさせる。 グリースショ ッ トのバラツキを考慮すると、 一回の 補給量の上限は、 0 . 1 2 c cである。 円筒ころ軸受は、 アンギユラ玉軸受より も温度の脈動が顕著に起こりやすいため、 一回の補給量はアンギユラ玉軸受への 補給量よりも少なくする必要がある。 したがって、 円筒ころ軸受の場合には、 一 列につき一回のグリース補給量が 0 . 0 0 5 c c〜0 . 0 2 c cであることが特 に好ましい。 以上に示す範囲内のグリースショットを行うことで、 グリースの劣 化または油膜形成不足による異常昇温の発生および軸受の破損を防止するととも に、 グリース補給時の温度の脈動を抑制し、 複列円筒ころ軸受 7 0が取り付けら れる工作機械の軸精度の劣化を防ぐことができる。
(第 8実施形態）
図 8に示す本発明に係る第 8実施形態の単列円筒ころ軸受 8 0は、 内輪 8 1、 外輪 8 2、 内輪 8 1の内輪軌道 8 1 aと外輪 8 2の外輪軌道 8 2 aとの間に複数 配置された円筒ころ 8 3及び外輪案内の保持器 8 4を備えている。
本実施形態においては、 外輪 8 2に、 外輪 8 2を径方向に貫通するグリース補 給装置 （或いはグリース補給機構） としての補給孔 8 5が、 軸方向に見て 2本設 けられている。 各補給孔 8 5は、 円筒ころ 8 3の軸方向両側に位置する、 保持器 8 4の案内面に向けて開口している。'外輪外径面には、 2列の溝 8 5 bが設けら れている。
図示しないが、 片側の保持器案内面に向けて開口する、 軸方向に見て 1本の補 給孔を設けた構成とすることもできる。
円筒ころ軸受 8 0の軸受空間には、 軸受空間容積の 8〜 1 5 %の量のグリース が初期封入される。 そして、 軸受使用時には、 次のようなグリース補給方法が適 用される。 すなわち、 適宜なタイミングで （間欠的、 定期的に）、 補給孔 8 5を介 して、 一回の補給量が 0 . 0 0 4 c c〜0 . 1 c cとなるようにグリース G rを ショットさせる。 グリースショッ トのバラツキを考慮すると、 一回の補給量の上 限は、 0 . 1 2 c cである。 円筒ころ軸受は、 アンギユラ玉軸受よりも温度の脈 動が顕著に起こりやすいため、 一回の補給量はアンギユラ玉軸受への補給量より も少なくする必要がある。 したがって、 円筒ころ軸受の場合には、 一回のダリー ス補給量が 0 . 0 0 5 c c〜0 . 0 2 c cであることが特に好ましい。 以上に示 す範囲内のグリースショットを行うことで、 グリースの劣化または油膜形成不足 による異常昇温の発生および軸受の破損を防止するとともに、 グリース補給時の 温度の脈動を抑制し、 単列円筒ころ軸受 8 0が取り付けられる工作機械の軸精度 の劣化を防ぐことができる。
(第 9実施形態） 図 9に示す本発明に係る第 9実施形態の単列円筒ころ軸受 9 0は、 内輪 9 1、 外輪 9 2、 内輪 9 1の内輪軌道 9 1 aと外輪 9 2の外輪軌道 9 2 aとの間に複数 配置された円筒ころ 9 3及び外輪案内の保持器 9 4を備えている。
本実施形態においては、 外輪 9 2の軸方向中央部に、 外輪 9 2を径方向に貫通 するグリース補給装置 （或いはグリース補給機構） としての補給孔 9 5が設けら れている。 補給孔 9 5は、 円筒ころ 9 3の転動面に向けて開口している。 外輪外 径面の軸方向中央部には、 溝 9 5 bが設けられている。
円筒ころ軸受 9 0の軸受空間には、 軸受空間容積の 8〜 1 5 %の量のグリース が初期封入される。 そして、 軸受使用時には、 次のようなグリース補給方法が適 用される。 すなわち、 適宜なタイミングで （間欠的、 定期的に）、 補給孔 9 5を介 して、 一回の補給量が 0 . 0 0 4 c c〜 0 . 1 c cとなるようにグリース G rを ショットさせる。 グリースショットのバラツキを考慮すると、 一回の補給量の上 限は、 0 . 1 2 c cである。 円筒ころ軸受は、 アンギユラ玉軸受よりも温度の脈 動が顕著に起こりやすいため、 一回の補給量はアンギユラ玉軸受への補給量より も少なくする必要がある。 したがって、 円筒ころ軸受の場合には、 一回のグリー ス補給量が 0 . 0 0 5 c c〜0 . 0 2 c cであることが特に好ましい。 以上に示 す範囲内のグリースショットを行うことで、 グリースの劣化または油膜形成不足 による異常昇温の発生および軸受の破損を防止するとともに、 グリース補給時の 温度の脈動を抑制し、 単列円筒ころ軸受 9 0が取り付けられる工作機械の軸精度 の劣化を防ぐことができる。
(第 1 0実施形態）
図 1 0に示す本発明第 1 0実施形態の単列円筒ころ軸受 1 0 0は、内輪 1 0 1、 外輪 1 0 2、 内輪 1 0 1の内輪軌道 1 O l aと外輪 1 0 2の外輪軌道 1 0 2 aと の間に複数配置された円筒ころ 1 0 3及び外輪案内の保持器 1 0 4を備えている。 本実施形態においては、 外輪 1 0 2に、 外輪 1 0 2を径方向に貫通するグリー ス補給装置 （或いはグリース補給機構） としての補給孔 1 0 5力 S、 軸方向に見て 2本設けられている。 各補給孔 1 0 5は、 円筒ころ 1 0 3の軸方向両端面と保持 器 1 0 4の案内面との間に向けて開口している。 外輪外径面には、 2列の溝 1 0 5 bが設けられている。
図示しないが、 径方向に見て 1本の補給孔を設けた構成とすることもできる。 円筒ころ軸受 1 0 0の軸受空間には、 軸受空間容積の 8〜 1 5 %の量のダリー スが初期封入される。 そして、 軸受使用時には、 次のようなグリース補給方法が 適用される。 すなわち、 適宜なタイミングで （間欠的、 定期的に）、 補給孔 1 0 5 を介して、 一回の補給量が 0 . 0 0 4 c c〜0 . 1 c cとなるようにグリース G rをショットさせる。 グリースショ ッ トのパラツキを考慮すると、 一回の補給量 の上限は、 0 . 1 2 c cである。 円筒ころ軸受は、 アンギユラ玉軸受よりも温度 の脈動が顕著に起こりやすいため、 一回の補給量はアンギユラ玉軸受への補給量 よりも少なくする必要がある。 したがって、 円筒ころ軸受の場合には、 一回のグ リース捕給量が 0 . 0 0 5 c c〜0 . 0 2 c cであることが特に好ましい。 以上 に示す範囲内のグリースショットを行うことで、 グリースの劣化または油膜形成 不足による異常昇温の発生および軸受の破損を防止するとともに、 グリース補給 時の温度の脈動を抑制し、 単列円筒ころ軸受 1 0 0の軸精度の劣化を防ぐことが できる。
(第 1 1実施形態）
図 1 1に示す本発明第 1 1実施形態の単列円筒ころ軸受 1 1 0は、内輪 1 1 1、 外輪 1 1 2、 内輪 1 1 1の内輪軌道 1 1 1 aと外輪 1 1 2の外輪軌道 1 1 2 aと の間に複数配置された円筒ころ 1 1 3及び外輪案内の保持器 1 1 4を備えている。 本実施形態においては、 外輪 1 1 2の軸方向中央部に、 外輪 1 1 2を径方向に 貫通するグリース補給装置 （或いはグリース補給機構） としての補給孔 1 1 5が 設けられている。 補給孔 1 1 5は、 グリースをショットするノズル 2 6 0の、 先 端テーパ形状に対応するテーパ形状になっており、 外径面側から内径面側に向か うにつれて直径が減少している。 すなわち、 補給孔 1 1 5は、 円錐台状空間にな つている。 捕給孔 1 1 5は、 円筒ころ 1 1 3の転動面に向けて開口している。 円筒ころ軸受 1 1 0の軸受空間には、 軸受空間容積の 8〜1 5 %の量のダリー スが初期封入される。 そして、 軸受使用時には、 次のようなグリース補給方法が 適用される。 すなわち、 適宜なタイミングで （間欠的、 定期的に）、 補給孔 1 1 5 を介して、 一回の補給量が 0 . 0 0 4 c c〜0 . 1 c cとなるようにグリース G rをショットさせる。 グリースショットのバラツキを考慮すると、 一回の補給量 の上限は、 0 . 1 2 c cである。 円筒ころ軸受は、 アンギユラ玉軸受よりも温度 の脈動が顕著に起こりやすいため、 一回の補給量はアンギユラ玉軸受への補給量 よりも少なくする必要がある。 したがって、 円筒ころ軸受の場合には、 一回のグ リース捕給量が 0 . 0 0 5 c c〜0 . 0 2 c cであることが特に好ましい。 以上 に示す範囲内のグリースショットを行うことで、 グリースの劣化または油膜形成 不足による異常昇温の発生および軸受の破損を防止するとともに、 グリース補給 時の温度の脈動を抑制し、 単列円筒ころ軸受 1 1 0が取り付けられる工作機械の 軸精度の劣化を防ぐことができる。
(第 1 2実施形態）
図 1 2に示す本発明に係る第 1 2実施形態の単列円筒ころ軸受 1 2 0は、 内輪 1 2 1、 二つの錚 1 2 2 bを有する外輪 1 2 2、 内輪 1 2 1の内輪軌道 1 2 1 a と外輪 1 2 2の外輪軌道 1 2 2 aとの間に配置された円筒ころ 1 2 3及び外輪案 内の保持器 1 2 4を備えている。
円筒ころ 1 2 3は、 外輪 1 2 2の内周面である鍔 1 2 2 b間に形成された外輪 軌道 1 2 2 aおよび内輪 1 2 1の外周面に形成された内輪軌道 1 2 1 aに沿って 転動可能に配置されている。 外輪軌道 1 2 2 aの両端部には、 円筒ころ 1 2 3の エッジ部 1 2 3 aと対向する位置に、 凹部である逃げ部 1 2 2 cが設けられ、 ェ ッジ部 1 2 3 aとの干渉を避ける構造となっている。
本実施形態においては、 外輪 1 2 2を径方向に貫通し、 外輪 1 2 2の逃げ部 1 2 2 cの一方に連通するグリース補給装置 （或いはグリース捕給機構） としての 一つの補給孔 1 2 5が形成されている。 追加グリースは、 外部から捕給孔 1 2 5 を介して径方向に転がり軸受 1 2 0の内部の逃げ部 1 2 2 cに補給される。
円筒ころ軸受 1 2 0の軸受空間には、 軸受空間容積の 8〜1 5 %の量のダリー スが初期封入される。 そして、 軸受使用時には、 次のようなグリース捕給方法が 適用される。 すなわち、 適宜なタイミングで （間欠的、 定期的に）、 補給孔 1 2 5 を介して、 一回の捕給量が 0 . 0 0 4 c c〜0 . 1 c cとなるようにグリース G rをショットする。 補給されたグリースは、 補給されたグリースは、 円筒ころ 1
2 3の転動に伴い、 軸受内部全体に馴染み、 不足したグリースを補う。
グリースショ ッ トのバラツキを考慮すると、 一回の捕給量の上限は、 0 . 1 2 c cである。 円筒ころ軸受は、 アンギユラ玉軸受よりも温度の脈動が顕著に起こ りやすいため、 一回の補給量はアンギユラ玉軸受への補給量よりも少なくする必 要がある。 したがって、 円筒ころ軸受の場合には、 一回のグリース補給量が 0 . 0 0 5 c c〜0 . 0 2 c cであることが特に好ましい。 以上に示す範囲内のグリ 一スショットを行うことで、 グリースの劣化または油膜形成不足による異常昇温 の発生および軸受の破損を防止するとともに、 グリース捕給時の温度の脈動を抑 制し、 単列円筒ころ軸受 1 2 0が取り付けられる工作機械の軸精度の劣化を防ぐ ことができる。
(第 1 3実施形態）
図 1 3に示す本発明の第 1 3実施形態の単列円筒ころ軸受 1 3 0は、 内輪 1 3 1、 二つの鍔 1 3 2 bを有する外輪 1 3 2、 内輪 1 3 1の内輪軌道 1 3 1 aと外 輪 1 3 2の外輪軌道 1 3 2 aとの間に配置された二つの円筒ころ 1 3 3及び外輪 案内の保持器 1 3 4を備えている。
円筒ころ 1 3 3は、 外輪 1 3 2の内周面である鍔 1 3 2 b間に形成された外輪 軌道 1 3 2 aおよび内輪 1 3 1の外周面に形成された内輪軌道 1 3 1 aに沿って 転動可能に配置されている。 外輪軌道 1 3 2 aの両端部には、 円筒ころ 1 3 3の エッジ部 1 3 3 aと対向する位置に、 凹部である逃げ部 1 3 2 cが設けられ、 ェ ッジ部 1 3 3 aとの干渉を避ける構造となっている。
本実施形態においては、 外輪 1 3 2を径方向に貫通し、 外輪 1 3 2の逃げ部 1
3 2 cのそれぞれに連通するグリース補給装置 （或いはグリース補給機構） とし ての二つの補給孔 1 3 5が形成されている。 追加グリースは、 外部から補給孔 1 3 5を介して径方向に転がり軸受 1 3 0の内部の逃げ部 1 3 2 cに補給される。 円筒ころ軸受 1 3 0の軸受空間には、 軸受空間容積の 8〜1 5 %の量のダリー スが初期封入される。 そして、 軸受使用時には、 次のようなグリース補給方法が 適用される。 すなわち、 適宜なタイミングで （間欠的、 定期的に）、 補給孔 1 3 5 を介して、 一回の補給量が 0. 0 04 c c ~0. I c eとなるようにグリース G rをショットする。 補給されたグリースは、 補給されたグリースは、 円筒ころ 1
3 3の転動に伴い、 軸受内部全体に馴染み、 不足したグリースを捕う。
グリースショ ッ トのバラツキを考慮すると、 一回の補給量の上限は、 0. 1 2 c cである。 円筒ころ軸受は、 アンギユラ玉軸受よりも温度の脈動が顕著に起こ りやすいため、 一回の補給量はアンギユラ玉軸受への補給量よりも少なくする必 要がある。 したがって、 円筒ころ軸受の場合には、 一回のグリース捕給量が 0. 0 0 5 c c〜0. 0 2 c cであることが特に好ましレ、。 以上に示す範囲内のグリ 一スショ ットを行うことで、 グリースの劣化または油膜形成不足による異常昇温 の発生および軸受の破損を防止するとともに、 グリース捕給時の温度の脈動を抑 制し、 単列円筒ころ軸受 1 3 0が取り付けられる工作機械の軸精度の劣化を防ぐ ことができる。
(第 1 4実施形態）
図 1 4に示す本発明の第 1 4実施形態の複列円筒ころ軸受 1 40は、 内輪 1 4 1、 外輪 1 4 2、 内輪 1 4 1の内輪軌道 1 4 1 aと外輪 1 4 2の外輪軌道 1 4 2 aとの間に配置された円筒ころ 1 4 3及び外輪案内の保持器 1 44を備えている。 外輪 1 4 2は、 軸方向両端に形成された二つの鍔 1 4 2 bと内径面中央に形成 された鍔 1 4 2 dとを有している。 鍔 1 4 2 bと鍔 1 4 2 dとの間には、 それぞ れ二つの外輪軌道 1 4 2 aが形成されている。
二つの円筒ころ 1 4 3は、 二つの外輪軌道 1 4 2 aおよび内輪 1 4 1の外周面 に形成された内輪軌道 1 4 1 aに沿ってそれぞれ転動可能に配置されている。 外 輪軌道 1 4 2 aの両端部のそれぞれには、 円筒ころ 1 4 3のエッジ部 1 4 3 aと 対向する位置に、 凹部である逃げ部 1 4 2 cが設けられ、 エッジ部 1 4 3 aとの 干渉を避ける構造となっている。
本実施形態においては、 外輪 1 4 2を径方向に貫通し、 それぞれの外輪軌道 1
4 2 aの両端部に設けられた逃げ部 1 4 2 cの一方に連通するグリース補給装置 (或いはグリース補給機構） としての二つの補給孔 1 4 5が設けられている。 追 加グリースは、 外部から補給孔 1 4 5を介して径方向に転がり軸受 1 4 0の内部 の逃げ部 1 4 2 cに補給される。
円筒ころ軸受 1 4 0の軸受空間には、 軸受空間容積の 8〜 1 5 %の量のダリー スが初期封入される。 そして、 軸受使用時には、 次のようなグリース補給方法が 適用される。 すなわち、 適宜なタイミングで （間欠的、 定期的に）、 補給孔 1 4 5 を介して、 一列につき一回の捕給量が 0 . 0 0 4 c c〜0 . I c eとなるように グリース G rをショットする。 補給されたグリースは、 捕給されたグリースは、 円筒ころ 1 4 3の転動に伴い、軸受内部全体に馴染み、不足したグリースを捕う。 グリースショットのバラツキを考慮すると、 一回の補給量の上限は、 0 . 1 2 c cである。 円筒ころ軸受は、 アンギユラ玉軸受よりも温度の脈動が顕著に起こ りやすいため、 一回の補給量はアンギユラ玉軸受への補給量よりも少なくする必 要がある。 したがって、 円筒ころ軸受の場合には、 一列につき一回のグリース補 給量が 0 . 0 0 5 c c〜 0 . 0 2 c cであることが特に好ましい。 以上に示す範 囲内のグリースショットを行うことで、 グリースの劣化または油膜形成不足によ る異常昇温の発生および軸受の破損を防止するとともに、 グリース補給時の温度 の脈動を抑制し、 複列円筒ころ軸受 1 4 0が取り付けられる工作機械の軸精度の 劣化を防ぐことができる。
(第 1 5実施形態）
図 1 5に示す本発明の第 1 5実施形態の複列円筒ころ軸受 1 5 0は、 内輪 1 5 1、 外輪 1 5 2、 内輪 1 5 1の内輪軌道 1 5 1 aと外輪 1 5 2の外輪軌道 1 5 2 aとの間に配置された円筒ころ 1 5 3及び外輪案内の保持器 1 5 4を備えている。 外輪 1 5 2は、 軸方向両端に形成された二つの鍔 1 5 2 bと内径面中央に形成 された鍔 1 5 2 dとを有している。 鍔 1 5 2 bと鍔 1 5 2 dとの間には、 それぞ れ二つの外輪軌道 1 5 2 aが形成されている。
二つの円筒ころ 1 5 3は、 二つの外輪軌道 1 5 2 aおよび内輪 1 5 1の外周面 に形成された内輪軌道 1 5 1 aに沿ってそれぞれ転動可能に配置されている。 外 輪軌道 1 5 2 a両端部のそれぞれには、 円筒ころ 1 5 3のエッジ部 1 5 3 aと対 向する位置に、 凹部である逃げ部 1 5 2 cが設けられ、 エッジ部 1 5 3 aとの干 渉を避ける構造となっている。 本実施形態においては、 外輪 1 5 2を径方向に貫通し、 それぞれの外輪軌道 1 5 2 aの両端部に設けられた逃げ部 1 5 2 cのそれぞれに連通するグリース補給 装置（或いはグリース補給機構 }_としての四つの補給孔 1 5 5が設けられている。 追加グリースは、 外部から捕給孔 1 5 5を介して径方向に転がり軸受 1 5 0の内 部の逃げ部 1 5 2 cに補給される。
円筒ころ軸受 1 5 0の軸受空間には、 軸受空間容積の 8〜1 5 %の量のダリー スが初期封入される。 そして、 軸受使用時には、 次のようなグリース補給方法が 適用される。 すなわち、 適宜なタイミングで （間欠的、 定期的に）、補給孔 1 5 5 を介して、 一列につき一回の捕給量が 0 . 0 0 4 c c〜0 . I c eとなるように グリース G rをショ ッ トする。 補給されたグリースは、 補給されたグリースは、 円筒ころ 1 5 3の転動に伴い、軸受内部全体に馴染み、不足したグリースを補う。 グリースショ ッ トのバラツキを考慮すると、 一回の補給量の上限は、 0 . 1 2 c cである。 円筒ころ軸受は、 アンギユラ玉軸受よりも温度の脈動が顕著に起こ りやすいため、 一回の補給量はアンギユラ玉軸受への補給量よりも少なくする必 要がある。 したがって、 円筒ころ軸受の場合には、 一列につき一回のグリース捕 給量が 0 . 0 0 5 c c〜0 . 0 2 c cであることが特に好ましい。 以上に示す範 囲内のグリースショットを行うことで、 グリースの劣化または油膜形成不足によ る異常昇温の発生および軸受の破損を防止するとともに、 ダリース補給時の温度 の脈動を抑制し、 複列円筒ころ軸受 1 5 0が取り付けられる工作機械の軸精度の 劣化を防ぐことができる。
なお、 図 1〜図 1 5に示した転がり軸受において、 外輪外径面に溝を設けたも のと無いものとがあるが、 全ての転がり軸受について溝を設けることも設けない ことも可能である。
また、 外輪外径面もしくはハウジング内径面に Oリングを設けて、 グリース漏 れを防ぐことも可能である。
図 1 6は、 本発明に係る第 1〜1 5実施形態に記載の転がり軸受を用いて構成 される工作機械用主軸装置としてのスピンドル装置 1 6 0を示す図である。 この スピンドル装置 1 6 0は、 主軸ハウジング 1 6 1内に第 1実施形態の外輪溝付き タイプのアンギユラ玉軸受 1 0及び第 1 0実施形態の補給孔片側 1本の円筒ころ 軸受 1 0 0を用いて主軸 1 7 1を支持している。 なお、 図 1 6の主軸装置は、 例 示のために異種の軸受を用いているが、 同種の軸受のみから構成するようにして もよい。
主軸ハウジング 1 6 1は、 ハウジング本体 1 6 2と、 ハウジング本体 1 6 2の 前端 （図中左側） に内嵌固定された前側軸受ハウジング 1 6 3と、 ハウジング本 体 1 6 2の後側 （図中右側） に内嵌固定された後側ハウジング 1 6 4とを備えて いる。 前側軸受ハウジング 1 6 3の端部には、 外輪押さえ部材 1 6 5及び内輪押 さぇ部材 1 6 6が設けられており、 外輪押さえ部材 1 6 5と内輪押さえ部材 1 6 6との間には、ラビリンスが形成されている。主軸ハウジング 1 6 1の後端面は、 カバー 1 7 0によって覆われている。
主軸 1 7 1は、 前側軸受ハウジング 1 6 3に外嵌する 2つの転がり軸受 1 0， 1 0 (図 1に示すものと同等） と、 後側軸受ハウジング 1 6 4に外嵌する 1つの 円筒ころ軸受 1 0 0 (図 1 0に示すものと同等の補給孔 1本のタイプ） に内嵌す ることにより、 主軸ハウジング 1 6 1によって回転自在に支承されている。 2つ の転がり軸受 1 0， 1 0の外輪 1 2 , 1 2間には、 外輪間座 1 8 0が配置されて おり、 また内輪 1 1， 1 1間には、 内輪間座 1 7 6が配置されている。
主軸 1 7 1の軸方向の略中央部には、 ロータ 1 8 6が外嵌固定されている。 口 ータ 1 8 6の外周面側には、 ステータ 1 8 7が所定距離離れて同軸配置されてい る。 ステータ 1 8 7は、 ステータ 1 8 7の外周面側に配置されたステータ固定部 材 1 8 8を介してハウジング本体 1 6 2に固定されている。 ハウジング本体 1 6 2とステータ固定部材 1 8 8との間には、 主軸 1 7 1の周方向に沿う方向に複数 の溝 1 7 8が形成されている。 この複数の溝 1 7 8内には、 ステータ 1 8 7の冷 却用の冷媒が流される。
同様に、 ハウジング本体 1 6 2と前側軸受ハウジング 1 6 3との間であって、 アンギユラ玉軸受 1 0の外周側にあたる部位には、 ハウジングおよび軸受冷却用 の冷媒が流される複数の溝 1 7 7が形成されている。
この主軸ハウジング 1 6 1の後端面には、 軸受 1 0 , 1 0， 1 0 0のそれぞれ にグリース供給を行うためのグリースが供給される 3個のグリース供給口 1 9 2 が周方向に沿って開口している （図 1 6には一つのみ図示）。 これらの 3つのグリ ース供給口 1 9 2は、 ハウジング本体 1 6 2、 前側軸受ハウジング 1 6 3及び後 側軸受ハウジング 1 6 4内に形成されたグリース供給路 1 9 3 a， 1 9 3 b, 1 9 3 cにそれぞれ連通している （図 1 6では、 便宜上、 各グリース供給路 1 9 3 a , 1 9 3 b , 1 9 3 cを同一断面に図示している）。 これにより、 本実施形態の スピンドル装置 1 6 0は、 外部に設けられたグリース供給器 1 9 0からグリース 供給管 1 9 1を介して主軸ハウジング 1 6 1内にグリース供給可能に構成されて レ、る。
グリース供給路 1 9 3 aは、 単列円筒ころ軸受 1 0 0の外輪側に対応して形成 された開口 1 9 6に連通しており、 ダリース供給路 1 9 3 bは、 前側 （図左側） に配置されたアンギユラ玉軸受 1 0の外輪側に対応して形成された開口 1 9 4に 連通しており、 またグリース供給路 1 9 3 cは、 後側 （図中央） に配置されたァ ンギユラ玉軸受 1 0の外輪側に対応して形成された開口 1 9 5に連通している。 これにより、 グリース供給器 1 9 0から供給されたグリースは、 各軸受 1 0, 1 0， 1 0 0の外輪側まで独立に供給される。 開口 1 9 4, 1 9 5， 1 9 6は、 図 1および図 9に示す補給孔 1 5 , 1 5， 1 0 5に連通しており、 グリースは補給 孔 1 5, 1 5， 1 0 5を介して軸受空間内部に独立に供給される。
グリース捕給器 1 9 0は、 各軸受 1 0， 1 0， 1 0 0に対して独立にグリース 供給可能に構成されている。 すなわち、 グリース補給器 1 9 0は、 適宜なタイミ- ングで (間欠的または定期的に）、 一回の補給量が 0. 0 04 c c〜0. I c eと なるように各軸受 1 0， 1 0, 1 0 0毎にグリースショットする。 補給されたグ リースは、軸受 1 0内部の玉 1 3及び軸受 1 0 0内部のころ 1 0 3の転動に伴レ、、 軸受 1 0及び 1 0 0内部全体に馴染み、 不足したグリースを捕う。 ここで、 アン ギユラ玉軸受の場合には、 一回のグリース補給量が 0. 0 1 c c〜0. 0 3 c c であることが好ましく、 また円筒ころ軸受の場合には、 一回のグリース補給量が 0. 00 5 c c〜0. 0 2 c cであることが好ましい。 以上に示す範囲内のグリ 一スショットを行うことで、 グリースの劣化または油膜形成不足による異常昇温 の発生および軸受の破損を防止するとともに、 グリース補給時の温度の脈動を抑 制し、 各軸受 1 0 , 1 0 , 1 0 0が取り付けられるスピンドル装置の軸精度の劣 化を防ぐことができる。
なお、 本実施形態においては、 各軸受 1 0 , 1 0 , 1 0 0の軸受空間内部に連 通したグリース排出路 1 9 7が前側ハウジング 1 6 3および後側ハウジング 1 6 4に形成されている。 グリースは、 このグリース排出路 1 9 7を介して、 ダリー ス排出路 1 9 7の外周側開口 1 9 8から装置外に排出される。
本実施形態のスピンドル装置では、 第 1実施形態の軸受 1 0および第 1 0実施 形態の軸受 1 0 0を例として挙げたが、 勿論その他の実施形態 2〜 9または 1 1 〜1 5の軸受、 又はそれらの任意の組合せを代わりに用いてもよい。
また、 その他の軸受の外輪に同様の捕給孔を設けても同様の効果が期待される ことは言うまでもない。
(第 1 6実施形態）
図 1 7は、 以下に説明する第 1 6， 1 7実施形態に係る転がり軸受 2 ◦ 0及び 2 1 0を用いて構成される工作機械用主軸装置としてのスピンドル装置を示す図 である。 なお、 図 1 7のスピンドル装置は、 例示のために異種の軸受を用いてい るが、 同種の軸受のみから構成するようにしてもよい。
軸受 2 0 0及ぴ 2 1 0は、 主軸 1に外嵌し、 ハウジング 7に内嵌している。 主 軸 1は、 軸受 2 0 0及び 2 1 0を介して、 ハウジング 7に対し回転可能である。 軸受 2 0 0及び 2 1 0の各内輪及び外輪間には、 それぞれ主軸 1及びハウジング 7に沿って配置された内輪間座 5 a， 5 b , 5 c , 5 d， 5 e及び外輪間座 6 a， 6 b , 6 c , 6 d， 6 eが図視左から順に配置されている。
内輪間座 5 a及び 5 e並びに外輪間座 6 a及び 6 eの軸方向両端には、 それぞ れ内輪押さえ部材 8 a , 8 b及び外輪押さえ部材 9 a， 9 bが配置され、 各間座 を介して各軸受に予圧を与えている。 内輪押さえ部材 8 a及び外輪押さえ部材 9 a並びに内輪押さえ部材 8 b及び外輪押さえ部材 9 bの間には、 図示せぬ間隙が 形成されており、 両押さえ部材間にラビリンスを形成している。
図 1 8は、 図 1 7に示すスピンドル装置の拡大断面図である。 ここでは、 本発 明の第 1 6実施形態に係るアンギユラ玉軸受 2 0 0並びにその周辺構造について 説明する。
図 1 8に示す各アンギユラ玉軸受 2 0 0は、 内輪 2 0 1、 外輪 2 0 2、 内輪 2 0 1の内輪軌道 2 O l aと外輪 2 0 2の外輪軌道 2 0 2 a との間に複数配置され た玉 2 0 3、 及び、 玉 2 0 3を円周方向等間隔に保持する保持器 2 0 4を備えて いる。 外輪 2 0 2は、 玉 2 0 3を接触角を持って保持するためのテーパ部 2 0 2 bを軸方向片側に有している。以下、テーパ部が形成された軸方向一方を正面側、 他方を背面側と呼ぶこととする。
本実施形態においては、 各アンギユラ玉軸受 2 0 0間には、 グリース補給用外 輪間座 6 bが配置されている。 グリース捕給用外輪間座 6 bには、 ハウジング 7 を貫通した二つのグリース補給用ノズル 4が、 グリ一ス捕給用外輪間座 6 bに差 し込み固定されている。 グリース補給用ノズル 4には、 外部のグリース供給器 2 から補給パイプ 3を介して追加グリースが供給される。
グリース補給用外輪間座 6 bは、 ノズル 4の先端から追加グリースをアンギュ ラ玉軸受 2 0 0内部に補給するグリース捕給装置 （或いはグリース補給機構） と しての補給孔 2 0 5を有している。 補給孔 2 0 5は、 直径 0 . l〜5 mmの円形 断面を有しており、 軸受 2 0 0の内側 （保持器 2 0 4よりも内径側） に向けて軸 方向に開口している。 補給孔 2 0 5は、 内輪 2 0 1及び外輪 2 0 2間に背面側か ら軸方向に追加グリースを供給する。 供給されるグリースは、 主に保持器 2 0 4 よりも内径側に供給される。
なお、 補給孔 2 0 5は、 径方向に間隔をあけてグリース捕給用外輪間座 6 の 複数箇所に設けられてもよい。 また、 供給されるグリースは、 主に保持器 2 0 4 よりも内径側に供給されるほうが好ましいが、 外径側に供給してもよい。
各アンギユラ玉軸受 2 0 0の軸受空間には、 軸受空間容積の 1 0〜2 0 %の量 のグリースが初期封入される。 そして、 軸受使用開始後、 グリース供給器 2は、 適宜なタイミングで （間欠的、 定期的に）、 補給孔 2 0 5を介して、 一回の補給量 が 0 . 0 0 4 c c〜0 . 1 c cとなるようにグリースショ ッ トする。 補給された グリースは、 アンギユラ玉軸受 2 0 0内部の玉 2 0 3の転動に伴い、 アンギユラ 玉軸受 2 0 0内部全体に馴染み、 不足したグリースを補う。 ここで、 一回のグリ ース補給量が 0 . 0 1 c c〜0 . 0 3 c cであることが好ましい。 以上に示す範 囲内のダリ一スショットを行うことで、 グリースの劣化または油膜形成不足によ る異常昇温の発生およぴ軸受の破損を防止するとともに、 グリース補給時の温度 の脈動を抑制し、 アンギユラ玉軸受 2 0 0が取り付けられるスピンドル装置の軸 精度の劣化を防ぐことができる。
(第 1 7実施形態）
図 1 9は、 図 1 7に示すスピンドル装置の拡大断面図であり、 ここでは、 本発 明の第 1 7実施形態に係る単列円筒ころ軸受 2 1 0について説明する。
単列円筒ころ軸受 2 1 0は、 内輪 2 1 1、 外輪 2 1 2、 内輪 2 1 1の内輪軌道 2 1 1 aと外輪 2 1 2の外輪軌道 2 1 2 aとの間に配置された円筒ころ 2 1 3、 及び、 ころ 2 1 3を円周方向等間隔に保持する保持器 2 1 4を備えている。
本実施形態においては、 円筒ころ軸受 2 1 0の軸方向隣には、 グリース補給用 外輪間座 6 dが配置されている。 グリース補給用外輪間座 6 dには、 ハウジング 7を貫通したグリース補給用ノズル 4がグリース補給用外輪間座 6 dに差し込み 固定されている。 グリース補給用ノズル 4には、 外部のグリース供給器 2から補 給パイプ 3を介して追加グリースが供給される。
グリース補給用外輪間座 6 dは、 ノズル 4の先端から追加グリースを軸受 2 1 0内部に補給するグリース補給装置 （或いはグリース補給機構） としての補給孔 2 1 5を有している。 補給孔 2 1 5は、 直径 0 . 1〜 5 m mの円形断面を有して おり、 軸受 2 1 0の内側 （保持器 2 1 4よりも内径側） に向けて軸方向に開口し ている。 補給孔 2 1 5は、 内輪 2 1 1及び外輪 2 1 2間に背面側から軸方向に追 加グリースを供給する。 供給されるグリースは、 主に保持器 2 1 4よりも内径側 に供給される。
なお、 補給孔 2 1 5は、 径方向に間隔をあけてグリース捕給用外輪間座 6 dの 複数箇所に設けられてもよい。 また、 供給されるグリースは、 主に保持器 2 1 4 よりも内径側に供給されるほうが好ましいが、 外径側に供給してもよい。
各円筒ころ軸受 2 1 0の軸受空間には、 軸受空間容積の 1 0〜2 0 %の量のグ リースが初期封入される。 そして、 軸受使用開始後、 グリース供給器 2は、 適宜 なタイミングで（間欠的、定期的に）、補給孔 2 1 5を介して、一回の補給量が 0 . 0 0 4 c c〜0 . I c eとなるようにグリースショットする。 補給されたグリー スは、 円筒ころ軸受 2 1 0内部のころ 2 1 3の転動に伴い、 円筒ころ軸受 2 1 0 内部全体に馴染み、 不足したグリースを補う。 ここで、 一回のグリース補給量が
0 . 0 0 5 c c〜0 . 0 2 c cであることが好ましい。 以上に示す範囲内のグリ 一スショットを行うことで、 グリースの劣化または油膜形成不足による異常昇温 の発生および軸受の破損を防止するとともに、 グリース補給時の温度の脈動を抑 制し、 円筒ころ軸受 2 1 0が取り付けられるスピンドル装置の軸精度の劣化を防 ぐことができる。
図 2 0は、 第 1 6実施形態の第 1の変形例に係るスピンドル装置の拡大断面図 を示す。
本変形例に用いられているアンギユラ玉軸受 2 2 0は、 軸に外嵌する内輪 2 2
1、 ハウジング 2 5 0に内嵌する外輪 2 2 2、 内輪 2 2 1の内輪軌道 2 2 1 aと 外輪 2 2 2の外輪軌道 2 2 2 aとの間に転動自在に配置された玉 2 2 3、 並びに 玉 2 2 3を保持する保持器 2 2 4から構成される。
ハウジング 2 5 0は、 径方向内側に突出した凸部 2 5 0 aを有する。 軸受 2 2 0の外輪 2 2 2は、 軸方向背面側で凸部 2 5 0 aに接している。 内輪 2 2 1の軸 方向背面側には、 凸部 2 5 0 aと軸方向に対向する内輪間座 5 f が配置されてい る。
一方、 外輪 2 2 2の軸方向正面側には、 グリース補給用外輪間座 6 gが設けら れている。 グリース補給用外輪間座 6 gは、 内輪間座 5 gと径方向に対向してい る。 ハウジング 2 5 0におけるグリース補給用外輪間座 6 gの外径面に対応する 位置には、 グリース補給用ノズル 2 6 0をグリース補給用外輪間座 6 gに差し込 むための開口 2 5 0 bが形成されている。 グリース補給用ノズル 2 6 0の基部 2 6 0 aは、 ねじ等の固定部材 2 6 0 bによりハウジング 2 5 0の外径面上に固定 されており、 基部 2 6 0 aから延出した先端部 2 6 0 cがグリース補給用外輪間 座 6 g内部に差し込まれている。 グリース補給用外輪間座 6 gは、 グリース補給用ノズル 2 6 0の先端部 2 6 0 cから追加グリースを軸受 2 2 0内部に補給するグリース補給装置 （或いはダリ ース補給機構） としての補給孔 2 2 5を有している。 捕給孔 2 2 5は、 直径 0 . 1〜 5 mmの円形断面を有している。 補給孔 2 2 5は、 内輪 2 2 1及び外輪 2 2 2間に正面側から軸方向に追加グリースを供給する。 追加グリースの量は、 一回 の捕給量が 0 . 0 0 4 c c〜0 . 1 c cであり、 一回の補給量が 0 . 0 1 c c〜
0 . 0 3 c cであることが好ましい。 以上に示す範囲内のグリースショットを行 うことで、 グリースの劣化または油膜形成不足による異常昇温の発生および軸受 の破損を防止するとともに、 グリース補給時の温度の脈動を抑制し、 アンギユラ 玉軸受 2 2 0が取り付けられるスピンドル装置の軸精度の劣化を防ぐことができ る。
なお、 補給孔 2 2 5は、 径方向に間隔をあけてグリース補給用外輪間座 6 gの 複数箇所に設けられてもよい。
図 2 1は、 第 1 6実施形態の第 2の変形例に係るスピンドル装置の拡大断面図 を示す。
本変形例に用いられているアンギユラ玉軸受 2 3 0は、 軸に外嵌する内輪 2 3
1、 ハウジング 2 7 0に内嵌する外輪 2 3 2、 内輪 2 3 1の内輪軌道 2 3 1 aと 外輪 2 3 2の外輪軌道 2 3 2 a との間に転動自在に配置された玉 2 3 3、 並びに 玉 2 3 3を保持する保持器 2 3 4から構成される。
ハウジング 2 7 0は、 径方向内側に突出した凸部 2 7 0 aを有する。 軸受 2 3 0の外輪 2 3 2は、 軸方向正面側で凸部 2 7 0 aに接している。 内輪 2 3 1の正 面側には、 凸部 2 7 0 aに径方向に対向する内輪間座 5 iが配置されている。 一 方、 外輪 2 3 2の軸方向背面側には、 内輪間座 5 h及び外輪間座 6 hがそれぞれ に対向して配置されている。
凸部 2 7 0 aの反対側となるハウジング 2 7 0の外径面には、 グリース補給用 ノズノレ 2 6 0を凸部 2 7 0 a内に差し込むための開口 2 7 0 bが形成されている。 グリース補給用ノズル 2 6 0の基部 2 6 0 aは、 ねじ等の固定部材 2 6 0 bによ りハウジング 2 7 0の外径面上に固定されており、 基部 2 6 0 aから延出した先 端部 2 6 0 cが凸部 2 7 0 a内部に差し込まれている。
凸部 2 7 0 aは、 グリース補給用ノズル 2 6 0の先端部 2 6 0 cから追加グリ ースを軸受 2 3 0内部に補給するグリース補給装置 （或いはグリース補給機構） としての捕給孔 2 3 5を有している。 捕給孔 2 3 5は、 直径 0 . l〜5 m mの円 形断面を有している。 補給孔 2 3 5は、 内輪 2 3 1及び外輪 2 3 2間に正面側か ら軸方向に追加グリースを供給する。 追加グリースの量は、 一回の補給量が 0 . 0 0 4 c c〜0 . 1 c cであり、 一回の補給量が 0 . 0 1 c c〜0 . 0 3 c cで あることが好ましい。 以上に示す範囲内のグリースショッ トを行うことで、 グリ ースの劣化または油膜形成不足による異常昇温の発生およぴ軸受の破損を防止す るとともに、 グリース補給時の温度の脈動を抑制し、 アンギユラ玉軸受 2 3 0が 取り付けられるスピンドル装置の軸精度の劣化を防ぐことができる。 なお、 補給 孔 2 3 5は、径方向に間隔をあけて凸部 2 7 0 aの複数箇所に設けられてもよい。 また、 図 2 2に本実施形態の第 3の変形例に係るスピンドル装置の拡大断面図 を示す。
' 本変形例は、 第 2変形例のアンギユラ玉軸受 2 3 0の正面側と背面側を入れ替 えたものであり、 ハウジング 2 7 0の凸部 2 7 0 aがアンギユラ玉軸受 2 3 0の 軸方向背面側に設けられている。 その他の構成は、 図 2 1に示したものと同様で ある。
本変形例において、 追加グリースは、 凸部 2 7 0 aに形成された補給孔 2 3 5 から、 内輪 2 3 1及び外輪 2 3 2間に背面側から軸方向に供給される。 追加グリ 一スの量は、 一回の補給量が 0 . 0 0 4 c c〜0 . 1 c cであり、 一回のグリー ス補給量が 0 . 0 1 c c〜0 . 0 3 c cであることが好ましい。 以上に示す範囲 内のグリースショットを行うことで、 これにより、 グリースの劣化または油膜形 成不足による異常昇温の発生および軸受の破損を防止するとともに、 グリース補 給時の温度の脈動を抑制し、 アンギユラ玉軸受 2 3 0が取り付けられるスピンド ル装置の軸精度の劣化を防ぐことができる。
図 2 3は、 第 1 6実施形態の第 4の変形例に係るスピンドル装置の拡大断面図 を示す。 本変形例に用いられているアンギユラ玉軸受 2 4 0は、 軸に外嵌する内輪 2 4 1、 ハウジング 2 8 0に内嵌する外輪 2 4 2、 内輪 2 4 1の内輪軌道 2 4 1 aと 外輪 2 4 2の外輪軌道 2 4 2 a との間に転動自在に配置された玉 2 4 3、 並びに 玉 2 4 3を保持する保持器 2 4 4から構成される。外輪 2 4 2の正面側端部には、 テーパ部から径方向内側に突出した凸部 2 4 2 bが形成されている。
軸受 2 4 0の外輪 2 4 2は、 軸方向正面側で、 即ち、 凸部 2 4 2 b 、 外輪間 座 6 kと接しており、 軸方向背面側で、 外輪間座 6 j と接している。 内輪 2 4 1 の背面側及び正面側には、 それぞれ外輪間座 6 j及び 6 kと径方向に対向する内 輪間座 5 j及び 5 kが配置されている。
ノヽウジング 2 8 0は、 外輪 2 4 2の凸部 2 4 2 bの反対側となる外径面に、 グ リース捕給用ノズル 2 6 0を凸部 2 4 2 b内に差し込むための開口 2 8 0 bを有 している。 グリース補給用ノズル 2 6 0の基部 2 6 0 aは、 ねじ等の固定部材 2 6 0 bによりハウジング 2 8 0の外径面上に固定されており、 基部 2 6 0 aから 延出した先端部 2 6 0 c力 開口 2 8 0 bを介して外輪 2 4 2の凸部 2 4 2 b内 部に差し込まれている。
凸部 2 4 2 bは、 グリ一ス捕給用ノズル 2 6 0の先端部 2 6 0 cから追加グリ ースを軸受 2 4 0内部に補給するグリース補給装置 （或いはグリース補給機構） としての捕給孔 2 4 5を有している。 補給孔 2 4 5は、 直径 0 . l〜 5 m mの円 形断面を有している。 補給孔 2 4 5は、 内輪 2 4 1及び外輪 2 4 2間に正面側か ら軸方向に追加グリースを供給する。 追加グリースの量は、 一回の補給量が 0 . 0 0 4 c c〜0 . 1 c cであり、 一回のグリース補給量が 0 . 0 1 c c〜0 . 0 3 c cであることが好ましい。 以上に示す範囲内のグリースショットを行うこと で、 これにより、 グリースの劣化または油膜形成不足による異常昇温の発生およ ぴ軸受の破損を防止するとともに、 グリース捕給時の温度の脈動を抑制し、 アン ギユラ玉軸受 2 4 0が取り付けられるスピンドル装置の軸精度の劣化を防ぐこと ができる。
なお、 補給孔 2 4 5は、 径方向に間隔をあけて凸部 2 4 2 bの複数箇所に設け られてもよレ、。 また、 図 24に本実施形態の第 5の変形例に係るスピンドル装置の拡大断面図 を示す。
本変形例は、 第 4変形例のアンギユラ玉軸受 240の外輪 242の変形例であ り、 外輪 242の凸部 242 bが、 アンギユラ玉軸受 240の軸方向背面側に形 成されている。 その他の構成は、 図 23に示したものと同様である。
本変形例において、 追加グリースは、 凸部 242 bに形成された補給孔 245 から、 内輪 24 1及び外輪 242間に背面側から軸方向に供給される。 追加ダリ 一スの量は、 一回の補給量が 0. 004 c c〜0. 1 c cであり、 一回のグリー ス補給量が 0. 0 1 c c〜0. 03 c cであることが好ましい。 以上に示す範囲 内のグリースショットを行うことで、 これにより、 グリースの劣化または油膜形 成不足による異常昇温の発生および軸受の破損を防止するとともに、 グリース補 給時の温度の脈動を抑制し、 アンギユラ玉軸受 240が取り付けられるスピンド ル装置の軸精度の劣化を防ぐことができる。
上記した第 1 6, 1 7実施形態および第 1 6実施形態の変形例 1〜 5のように 構成することにより、 軸方向に追加グリースを軸受内部に補給することが可能と なる。
また、 その他の軸受において、 同様の補給孔を設けても同様の効果が期待され ることは言うまでもない。
また、 グリースショットするタイミングは、 スピンドルの停止時であっても回 転時であってもどちらでもよい。
(実施例 1 )
転がり軸受へのグリース補給量について、 以下のような実験を行った。
【010 7】
内輪内径 70mm、 外輪外径 1 1 0mm、 幅 20 mmの単列円筒ころ軸受 （N SK製、 呼び番号 N 1014) を用いて、 耐久試験を行った。 耐久試験に用いら れたグリースは、 イソフレックス NBU 1 5 (NOKクリューバー （株） 製） で あり、 グリースの初期封入量は、 軸受空間容積の 10%であった。 試験条件は、 dmN= 1 50万で行われた。 本耐久試験では、 上記軸受を 3つ用意し、 耐久試験開始後、 6時間毎に各軸受 に 0. 0 1 c c、 0. 004 c c、 0. 002 c cのグリ^ "ス補給を行った。 そ の結果、 0. 002 c cでは、 早期に軸受が焼き付いてしまったが、 0. 004 c c及び 0. 01 c cのダリース供給では、 耐久試験開始後 1 000時間を経過 しても異常、 故障等は発生しなかった。 以上の結果より、 一回のグリース補給量 を 0. 004 c c以上と設定することにより、 転がり軸受の耐久性において問題 がないことがわかった。
(実施例 2 )
内輪内径 6 5 mm、 外輪外径 1 00 mm、 幅 1 8 mm、 玉径 7. 144 mm、 接触角 1 8°のアンギユラ玉軸受 340, 3 50を用いて、グリース捕給量と温度 の脈動の関係を確認する温度脈動確認試験を行った。 温度脈動確認試験に用いら れたグリースは、 イソフレックス NBU 1 5 (NOKクリユーバ一 (株) 製） で あり、 グリースの初期封入量は、 軸受空間容積の 1 5%であった。 また、 試験条 件は、 dmN= 1 80万であった。
本脈動確認試験は、 図 25に示す試験用主軸装置 300を用いて行われた。 試 験用主軸装置 300は、 支持台 30 1上に配置されたハウジングプロック 302 によってハウジング本体 303が支持される構成を有している。 ハウジング本外 303には、アンギユラ玉軸受 340, 350が互いに背面配置で内嵌している。 このアンギユラ玉軸受 340は、 主軸 3 1 0に外嵌しており、 主軸 3 1 0を回転 自在に支承している。
アンギユラ玉軸受 340, 350間には、 各アンギユラ玉軸受 340, 3 50 の内輸間に内輪間座 3 1 1が、 そして各アンギユラ玉軸受 340， 350の外輪 間に外輪間座 3 1 2がそれぞれ設けられている。 また、 アンギユラ玉軸受 3 50 の軸方向後端側 （図中右側） には、 後端外輪押さえ 3 1 3が設けられている。 また、 アンギユラ玉軸受 340の軸方向前端側 （図中左側） には、 外輪押さえ 部材 3 14と内輪押さえ部材 3 1 5が設けられている。 各アンギユラ玉軸受 34 0 , 350は、 外輪押さぇ部材 3 14及び内輪押さえ部材 3 1 5によつて後端外 輪押さえ 3 1 3側に軸方向に沿って押圧されている。 ノ、ウジング 3 0 3には、 ノズル部材 3 3 0, 3 3 0が各アンギユラ玉軸受 3 4 0， 3 5 0に対応して取り付けられている。 ノズ 部材 3 3 0、 3 3 0は、 各ァ ンギユラ玉軸受 3 4 0， 3 5 0の外輪に設けられた孔側からグリースを軸受空間 内に供給する。 本温度脈動確認試験では、 グリースは、 試験開始後 1時間おきに 供給するような構成とした。 一回のグリース補給時に各軸受に供給されるダリー スの量は、 0. 0 3 5 c c、 0. 1 0 c c、 0. 1 5 c c、 0. 3 0 c c、 0. 6 0 c cとして計 5回実験を行った。 図 2 6は、 この温度脈動確認試験の結果を 示すグラフであり、 （a) はグリース補給量が 0. 0 3 5 c cの場合、 （b) はグ リース補給量が 0. 1 0 c cの場合、 （ c ) はグリース補給量が 0. 1 5 c cの場 合、 （d) はグリース補給量が 0. 3 0 c cの場合、 そして （e ) はグリース補給 量が 0. 6 0 c cの場合を示す。
図 2 6 (a), (b) に示すように、 グリース補給量が 0. 0 3 5 (； 。及ぴ0. l O c cの場合には、 グリース補給をおこなっても、 アンギユラ玉軸受 340， 3 5 0の軸受温度に全く変化はない。 しかしながら、図 2 6 (c )に示すように、 グリース補給量が 0. 1 5 c cの場合には、 グリース補給する毎にアンギユラ玉 軸受 3 40, 3 5 0の温度が 1 ° C程度上昇しているのがわかる。 同様に、 図 2 6 (d), (e) に示すように、 グリース捕給量が 0. 30。 （：及び0. 6 0 c cの 場合にも、 グリース補給する毎にアンギユラ玉軸受 340, 3 5 0の温度が 1〜 2° C程度上昇しているのがわかる。
ここで、 アンギユラ玉軸受 340と軸受 3 5 0では、 グリース補給前の定常状 態での温度が異なっている。 この定常状態での温度の差異は、 アンギユラ玉軸受 340と、 アンギユラ玉軸受 3 5 0の周辺構造の差異、 例えば、 ハウジングプロ ック 3 0 2からの距離の差異や図示せぬ冷却装置との位置関係等により発生した 熱の抑制率が異なっているため、 定常状態での温度が異なっているものと考えら れる。
いずれにせよ、 アンギユラ玉軸受 340においても、 またアンギユラ玉軸受 3 5 0においても、 図 2 6 (c) 〜図 2 6 (e) に示すように、 グリース補給量が 0. 1 5 c c以上の場合には、 補給グリースの攪拌抵抗等により軸受が発熱を起 こし、 軸受の昇温、 すなわち温度の脈動が発生していると考えられる。 したがつ て、 一回のグリース補給量を 0 . 1 c c以下と設定することにより、 温度の脈動 が発生しない安定したグリース供給を行うことが可能であることがわかった。 以上説明したように、 第 1〜 1 7実施形態によれば、 グリースが早期に劣化し て軸受が破損する前に新たなグリースを補給することにより、 グリース潤滑であ りながら高速回転性に優れて長寿命の転がり軸受を提供できる。 また、 一回の補 給量が 0 . 0 0 4 c c〜0 . 1 c cとなるようにグリースを転がり軸受に補給す ることにより、 グリース供給時に温度の脈動が生じない転がり軸受、 並びにそれ を用いた工作機械用主軸装置及び高速モータ用主軸装置を提供することが可能に なる。 このように、 以上に示す範囲内のグリース捕給を行うことで、 グリースの 劣化または油膜形成不足による異常昇温の発生及ぴ軸受の破損を防止するととも に、 グリース補給時の温度の脈動を抑制し、 軸受が取り付けられる工作機械の軸 精度の劣化を防ぐことができる。
上記実施形態によれば、 グリースが早期に劣化または油膜形成不足により軸受 が破損する前に、 新たなグリースを外輪側 （径方向） 又は外輪間座側 （軸方向） から補給することにより、 軸受寿命の延長が可能となる。 外輪側から供給された 場合、 グリースは、 補給孔を通って、 外輪内径面から軸受空間に補給される。 一 方、 外輪間座側から供給された場合、 グリースは、 捕給孔を通って、 直接軸受空 間内に軸方向に供給される。 外輪間座側からの供給時には、 外径よりも内径側に グリースを供給するように構成するほうが好ましい。 捕給されたグリースは、 転 動体や保持器に付着し、 転動体や保持器の回転に伴って軸受内部全体に馴染む。 通常、 工作機械の主軸に組み込まれるアンギユラ玉軸受の場合、 グリースの初 期封入量は、 軸受空間容積の 1 0〜 2 0 %を目安とされている。 一方、 工作機械 の主軸に組み込まれる円筒ころ軸受の場合、 グリースの初期封入量は、 軸受空間 容積の 8〜 1 5 %を目安とされている。 これは、 グリースの初期慣らし運転の時 間短縮と、 温度上昇の抑制という要求からきているものである。 特に円筒ころ軸 受の場合、 グリースの初期慣らし運転時に、 回転しているころがグリースを嚙み こんで異常昇温することがよくある。 最悪の場合、 焼付を起こしてしまうことも W ある。
しかし、 上記構成のように、 一回のグリース補給量を 0. 004 c c〜0. 1 c cとすることで、 異常昇温を回避し、 慣らし運転の必要性がない。 さらに、 上 記構成の転がり軸受においては、 一回のグリース補給量を 0. 004 c c〜0. I c eとすることで、 温度の脈動も抑制することができ、 転がり軸受が適用され る工作機械主軸装置の加工精度を高いレベルに保つことが可能である。
たとえば、アンギユラ玉軸受のように、接触角を有し、転動体が玉である場合、 外輪の内径面の、 軌道溝の接触部のある側からずれた箇所に補給孔を開口させ、 補給孔を介して一回のグリース補給量を 0. 004 c c〜0. I c eとすること で、 運転中の損傷、 温度の脈動を防止できる。
補給孔の直径が、 0. 1〜5mmの範囲内であれば、 定量のグリース補給をよ り円滑に行うことができる。 すなわち、 グリースが補給孔につまることがなく、 グリースが過度に補給されることもない。 なお、 補給孔は円形断面のものに限定 されない。 例えば、 直径 0. 1〜 5mmの円形断面積と同等の断面積を有する矩 形断面や多角形断面の補給孔であってもよい。
上記実施形態では、 dmNが 1 00万以上となる環境でも長寿命を達成できる。 (第 1 8実施形態）
次に、 本発明に係る第 1 8〜第 29実施形態を図面に基づいて詳細に説明する 。 なお、 以下に説明する各実施形態において、 図 27において説明した部材等と 同一又は相当する部分については、 図 28以降の図中に同一符号あるいは相当符 号を付すことにより説明を簡略化しあるいは省略する。
図 27 (a), (b) に示すように第 1 8実施形態の軸受のグリース補給装置 4 10は、 軸受 （玉軸受） 4 1 1の内輪 412が軸 4 1 3に嵌合されるとともに、 軸受 41 1の外輪 414がハウジング 41 5に嵌合され、 ハウジング 4 1 5にグ リース補充孔 41 6が貫通され、 このグリース捕充孔 41 6に合わせて軸受 4 1 1の外輪 414にグリース補給装置 （或いはグリース補給機構） としての補給孔 41 7が貫通され、 外輪 4 14の外周 414 Aに補給孔 4 1 7を含む環状溝 4 1 8が形成され、 ハウジング 4 1 5と外輪 414との間の隙間 Lが 30 m以下に 設定されている。
第 1 8実施形態の軸受のグリース補給装置 4 1 0によれば、 外輪 4 1 4の外周 4 1 4 Aに補給孔 4 1 7を含む環状溝 4 1 8を形成することで、 ハウジング 4 1 5のグリース補充孔 4 1 6に供給したグリースは環状溝 4 1 8に流入し、 環状溝 4 1 8に流入したグリースは外輪 4 1 4の補給孔 4 1 7に流入する。
そして、 補給孔 4 1 7に流入したグリースは軸受 4 1 1の内部に流入する。 こ のように、 ハウジング 4 1 5のグリース補充孔 4 1 6に供給したグリースを環状 溝 4 1 8を介して軸受 4 1 1の内部に補給することができる。
また、 外輪 4 1 4の外周 4 1 4 Aに補給孔 4 1 7を含む環状溝 4 1 8を形成す ることで、 ハウジング 4 1 5に軸受 4 1 1を組み付ける際に、 ハウジング 4 1 5 のグリース補充孔 4 1 6に外輪 4 1 4の補給孔 4 1 7を合わせなくても、 環状溝 4 1 8を介してグリース補充孔 4 1 6と補給孔 4 1 7とを連通させることができ る。
これにより、 ハウジング 4 1 5に軸受 4 1 1を時間をかけないで簡単に組み付 けることができ、 さらに組付け作業が簡単になり、 作業者の負担を軽減すること ができる。
加えて、 ハウジング 4 1 5と外輪 4 1 4との間の隙間 Lを 3 0 μ πι以下に設定 することで、 ハウジング 4 1 5と外輪 4 1 4との間の隙間を小さく設定できる。 よって、 環状溝 4 1 8内に流入したグリースが、 ハウジング 4 1 5と外輪 4 1 4との間の隙間 Lから流出しないようにして、 補給用のグリースが軸受 4 1 1の 外に流れ出すことを防止できる。
(第 1 9実施形態）
図 2 8 ( a ) , ( b ) に示すように第 1 9実施形態の軸受のグリース補給装置 4 2 0は、 軸受 4 1 1の内輪 4 1 2が軸 4 1 3に嵌合されるとともに、 軸受 4 1 1 の外輪 4 1 4がハウジング 4 1 5に嵌合され、 ハウジング 4 1 5にグリース補充 孔 4 1 6が貫通され、 このグリース補充孔 4 1 6に合わせて軸受 4 1 1の外輪 4 1 4に補給孔 4 1 7が貫通され、 ハウジング 4 1 5の内周 4 1 5 Aに捕給孔 4 1 7に臨む環状溝 4 2 1が形成されている。 第 1 9実施形態の軸受のグリース補給装置 4 2 0によれば、 ハウジング 4 1 5 の内周 4 1 5 Aに補給孔 4 1 7に臨む環状溝 4 2 1を形成することで、 ハウジン グ 4 1 5のグリース補充孔 4 1 6に供給したグリースは環状溝 4 2 1に流入し、 環状溝 4 2 1に流入したグリースは外輪 4 1 4の補給孔 4 1 7に流入する。 そして、 補給孔 4 1 7に流入したグリースは軸受 4 1 1の内部に流入する。 こ のように、 ハウジング 4 1 5のグリース補充孔 4 1 6に供給したグリースを環状 溝 4 2 1を介して軸受 4 1 1の内部に捕給することができる。
また、 ハウジング 4 1 5の内周 4 1 5 Aに補給孔 4 1 7に臨む環状溝 4 2 1を 形成することで、 ハウジング 4 1 5に軸受 4 1 1を組み付ける際に、 ハウジング 4 1 5のグリース補充孔 4 1 6に外輪 4 1 4の補給孔 4 1 7を合わせなくても、 環状溝 4 2 1を介してグリース補充孔 4 1 6と補給孔 4 1 7とを連通させること ができる。
これにより、 ハウジング 4 1 5に軸受 4 1 1を時間をかけないで簡単に組み付 けることができ、 さらに組付け作業が簡単になり、 作業者の負担を軽減すること ができる。
(第 2 0実施形態）
図 2 9 ( a ) , ( b ) に示すように第 2 0実施形態の軸受のグリース補給装置 4
3 0は、 軸受 4 1 1の内輪 4 1 2が軸 4 1 3に嵌合されるとともに、 軸受 4 1 1 の外輪 4 1 4がハウジング 4 1 5に嵌合され、 ハウジング 4 1 5にグリース補充 孔 4 1 6が貫通され、 このグリース補充孔 4 1 6に合わせて軸受 4 1 1の外輪 4
1 4に補給孔 4 1 7が貫通され、 外輪 4 1 4の外周 4 1 4 Aに補給孔 4 1 7を含 む環状溝 4 1 8が形成され、 外輪 4 1 4の外周 4 1 4 Aで、 かつ補給孔 4 1 7の 両側に一対の外側環状溝 4 3 1が形成され、 一対の外側環状溝 4 3 1に Oリング
4 3 2が嵌め込まれている。
第 2 0実施形態の軸受のグリース補給装置 4 3 0によれば、 第 1 8実施形態の 軸受のグリース補給装置 4 1 0と同様の効果を得ることができる。
加えて、 第 2 0実施形態の軸受のグリース補給装置 4 3 0によれば、 環状溝 4 1 8内に流入したグリースが、 万が一ハウジング 4 1 5と外輪 4 1 4との間の隙 間 Lから流出した場合でも、 流出したグリースを一対の Oリング 4 3 2でシール して、 グリースが軸受 4 1 1の外に流れ出すことを防止できる。
図 3 0 ( a ) , ( b ) に示すように第 2 1実施形態の軸受のグリース補給装置 4 4 0は、 軸受 4 1 1の内輪 4 1 2が軸 4 1 3に嵌合されるとともに、 軸受 4 1 1 の外輪 4 1 4がハウジング 4 1 5に嵌合され、 ハウジング 4 1 5にグリース補充 孔 4 1 6が貫通され、 このグリース補充孔 4 1 6に合わせて軸受 4 1 1の外輪 4 1 4に補給孔 4 1 7が貫通され、 ハウジング 4 1 5の内周 4 1 5 Aに補給孔 4 1 7に臨む環状溝 4 2 1が形成され、 ハウジング 4 1 5の内周 4 1 5 Aで、 かつグ リース補充孔 4 1 6の両側に一対の外側環状溝 4 4 1が形成され、 一対の外側環 状溝 4 4 1に Oリング 4 4 2が嵌め込まれている。
第 2 1実施形態の軸受のグリース補給装置 4 4 0によれば、 第 1 9実施形態の グリース補給装置 4 2 0と同様の効果を得ることができる。
(第 2 2実施形態）
図 3 1に示すように第 2 2実施形態の軸受のグリース補給装置 4 5 0は、 外輪 4 1 4の外周 4 1 4 Aに補給孔 4 1 7を含むように形成した環状溝 4 5 1が断面 円弧状または湾曲状である点で第 1 8実施形態の軸受のグリース補給装置 4 1 0 と異なるだけで、 その他の構成は第 1 8実施形態と同じである。
第 2 2実施形態の軸受のグリース補給装置 4 5 0によれば、 第 1 8実施形態の 軸受のグリース補給装置 4 1 0と同じ効果を得ることができる。
(第 2 3実施形態）
図 3 2に示すように第 2 3実施形態の軸受のグリース補給装置 4 6 0は、 円筒 ころなどの転がり軸受 4 6 1を用いた点で第 1 8実施形態の軸受のグリース補給 装置 4 1 0と異なるだけで、 その他の構成は第 1 8実施形態と同じである。
第 2 3実施形態の軸受のグリース補給装置 4 6 0によれば、 第 1 8実施形態の 軸受のグリース補給装置 4 1 0と同じ効果を得ることができる。
(第 2 4実施形態）
図 3 3に示すように、 第 2 4実施形態の軸受 4 7 0は、 軸受 4 1 1および軸受 4 6 1を備えたスピンドル 4 7 1全体に用いたもので、 第 1 8実施形態の軸受の グリース補給装置 4 1 0と同じ効果を得ることができる。
(第 2 5実施形態）
図 3 4に示すように、 第 2 5実施形態の軸受 4 7 5は、 グリース補給装置 （或 いはグリース補給機構）としての外輪補給孔 4 7 6を 2個以上有している。なお、 図 3 4中の符号 4 7 7はグリース揷充孔、 4 7 8は軸受外輪、 4 7 9は軸受外輪 外周面環状溝である。
外輪補給孔 4 7 6が 1個の場合と比較して、 2個以上の場合は、 グリース補充 孔 4 7 7と外輪補給孔 4 7 6の距離が短くなる確率が高い。
これはグリース捕充孔 4 7 7から補給されたグリースが、 外輪補給孔 4 7 6を 流動し外輪捕給孔 4 7 6から軸受内部にグリースが捕給されるまでの距離が短く 、 溝による抵抗などによりグリースが軸受外部への流出することを防ぐ効果が得 られる。
(第 2 6実施形態）
図 3 5 ( a ) , ( b ) に示すように、 第 2 6実施形態の軸受 4 8 0は、 グリース 補給用環状溝 4 8 1が外輪円周上 3 6 0 ° すべてに設置されておらず、 一部に環 状溝 4 8 1が設置されている。 この場合も、 第 1 8実施形態の軸受補給装置 4 1 0と同じ効果を得ることができる。
(第 2 7実施形態）
図 3 6 ( a ) , ( b ) に示すように、 第 2 7実施形態の軸受 4 9 0は、 上記の外 輪グリース補給用環状溝の代わりに外周上に切欠 4 9 1が設けられている。 この 場合も、 第 1 8実施形態の軸受補給装置 4 1 0と同じ効果を得ることができる。
(第 2 8実施形態）
図 3 7 ( a ) , ( b ) に示すように、 第 2 8実施形態の軸受 4 9 5は、 軸受外輪 4 8 5がハウジング 4 1 5及び間座等で挟まれている。 そして、 外輪 4 8 5の外 径部には、 切欠 4 9 6が設けられている。 この場合は、 グリース補給溝が環状形 状でなく切欠形状でも第 1 8実施形態の軸受補給装置 4 1 0と同じ効果を得るこ とができる。
(第 2 9実施形態） 図 3 8 ( a ) , ( b ) に示すように、 第 2 9実施形態の軸受 5 0 0は、 軸受外径 がハウジング 4 1 5及び間座等で挟まれている。 そして、 外輪 4 8 5のグリース が補給される外輪補給孔 4 8 4が設けられている部分に、 グリース補給用切欠 5 0 1が設けられている。
このグリース補給用切欠 5 0 1は、 他より径が小さく設定されている。 この場 合も、 第 1 8実施形態の軸受補給装置 4 1 0と同じ効果を得ることができる。 なお、 上記の第 2 6実施形態〜第 2 9実施形態には、 外輪外径部に溝及び切欠 を設けたが、 ハウジング 4 1 5に切欠を設けることができ、 この場合にも同様の 効果が得られる。
(実施例 3 )
つぎに、 第 1 8〜第 2 9実施形態の軸受のグリース補給装置における、 ダリー ス補給状態、 組付け時間、 グリースの漏れについて表 1を基に説明する。
表 1に示す比較例は、 グリース補充孔 1 Ί 5 4と補給孔 1 7 5 5との間に環状 溝がない図 1 2 1に示すグリース補給装置 1 7 5 0、 装置 Aは、 図 2 7に示す軸 受のグリース補給装置 4 1 0、 装置 Bは、 図 2 7に示す軸受のグリース補給装置 4 1 0の隙間 Lを 5 0 x mに変えたもの、 装置 Cは、 図 2 9に示す軸受のグリー ス補給装置 4 3 0が該当する。
Figure imgf000064_0001
グリース捕給量： 0 . 0 5 c c 測定に使用した軸受 4 1 1は、 内径 X外径 X幅が 6 5mmX 1 0 OmmX 1 8m mのもので、 外輪 414の環状溝 4 1 8には軸受 41 1をハウジング 41 5に揷 入する前にあらかじめグリースを封入する。
このように準備した、 比較例、 装置 A〜Cに対して表 1に示す測定条件で、 軸 受内部に 0. 0 5 c cのグリースを供給し、 グリース補給状態を測定した。 その結果、 軸受 41 1の外輪外周 4 14 Aに環状溝 41 8を形成することによ り、 ハウジング 41 5のグリース補充孔 41 6と外輪 4 14の捕給孔 41 7との 位置合わせ作業が、 比較例の 20.分と比べて装置 A〜Cは 1分と向上することが 確認できた。
また、 ハウジング 41 5と外輪 4 14の間の隙間 Lが 50 m以下であれば、 図 29に示す第 20実施形態のように一対の外側環状溝 43 1を形成して、 各外 側環状溝 43 1に Oリング 432を嵌め込まなくても、 ハウジング 4 1 5と外輪 4 1 4との間の隙間からグリースが漏れることはなく、 グリースが軸受 41 1の 内部に補給されることが確認できた。
なお、 本発明は、 前述した実施形態に限定されるものでなく、 適宜な変形， 改 良等が可能であり、 前述した実施形態において例示した軸受 4 1 1， 46 1、 外 輪 4 14、 ハウジング 41 5、 グリース補充孔 4 1 6、 補給孔 41 7、 環状溝 4 1 8， 421、 外側環状溝 43 1， 44 1、 Oリング 43 2， 442等の材質， 形状， 寸法， 形態， 数， 配置個所， 厚さ寸法等は本発明を達成できるものであれ ば任意であり、 限定されない。
(実施例 4)
下記の条件の下、 軸受外輪外周面環状溝断面積 A 1 (mm2) と環状溝断面周長 さ （mm) がどのような関係であるとグリースが軸受内部へ補給されるか評価試 験 1を行った。
その結果を表 2に示す。 表 2
Figure imgf000066_0001
評価試験 1の条件は、 以下の通りである。
使用軸受：内径 X外径 X幅： 70 X 1 10 X 2 Omm
外輪外径面環状溝断面形状：図 39 (a) 〜 （ f ) の 6形状
ハウジンググリース補充孔と外輪補給孔の位相関係： 1 80度 この表 2から、 環状溝断面積 Al (mm2) を環状溝断面周長さ （mm) で割つ た値が、 0. 25 (mm) 以上の場合、 軸受内部へグリースが吐出されることが 確認できる。
また、 環状の溝が軸受外輪の外周面に施されているが、 ハウジング内周面に施 されても同様の効果が得られる。
(実施例 5 )
図 34に示すように、 外輪に補給孔を 2個設け、 ハウジングのグリース補充孔 と外輪補給孔の各位相を 90度になるように組み込む。 このとき下記試験条件でハ ゥジング補充孔ょり外輪環状溝と外輪補給孔を通つて軸受内部へグリースが補給 されるか評価試験 2を行う。
その結果を表 3に示す。
表 3
Figure imgf000066_0002
〇 ： 吐出 X ：未吐出 評価試験 2の条件は、 以下の通りである。
試験軸受：内径 X外径 X幅： 7 0 X 1 1 0 X 2 O mm
外輪外径面環状溝断面形状：図 3 9 ( e ) の形状
外輪外径面とハウジングの隙間： 2 0、 3 0、 4 0 i m
軸受の外輪外径面とハウジングの軸方向に接している部分の長さ S (図 4 0参 照） ： 0 . 5、 1 . 0 (mm) この表 3から、 外輪外径面とハウジングの隙間が 3 0 /i m以下で、 軸受の外輪 外周面とハウジングの軸方向に接している部分の長さ Sが 1 mm以上であればグ リースが軸受内部へ吐出することが確認できる。
今回外輪補給孔を 2個設け、 ハウジングのグリース補充孔と外輪補給孔の各位 相を 9 0度としたが、 9 0度以外の角度でも同様の効果が得られる。
なお、 軸受外輪の補給孔を 2個設置したが、 1個の場合もハウジングのダリー ス補充孔と外輪補給孔の各位相が 9 0度以内となるように組み込むと同様の効果 が得られる。
また、 図 4 0にはアンギユラ玉軸受が図示されているが、 深溝玉軸受ゃころ軸 受においても同じ効果が得られる。
さらに、 環状の溝が軸受外輪の外周面に施されているが、 ハウジング内周面に 施されても同様の効果が得られる。
以上、 第 1 8〜第 2 9実施形態によれば、 ハウジングの内周に補給孔に臨む環 状溝、 または外輪の外周に補給孔を含む環状溝を形成した。 よって、 ハウジング のグリース補充孔に供給したグリースは、 環状溝に流入し、 環状溝を経て外輪の 補給孔に流入する。 そして、 補給孔に流入したグリースは軸受の内部に流入する 。 このように、 ハウジングのグリース補充孔に供給したグリースを環状溝を経て 軸受の内部に捕給することができる。
また、 上記実施形態では、 ハウジングの內周に補給孔に臨む環状溝、 または外 輪の外周に補給孔を含む環状溝を形成することで、 ハウジングに軸受を組み付け る際に、 ハウジングのグリース補充孔に外輪の補給孔を合わせなくても、 環状溝 を経てグリース補充孔と補給孔とを連通させることができる。 これにより、 ハウ ジングに軸受を時間をかけないで簡単に組み付けることができるので、 生産性の 向上を図ることができる。
さらに、 上記実施形態では、 ハウジングに軸受を組み付ける際に、 グリース補 充孔と補給孔とを位置合わせする必要がないので、 組付け作業が簡単になり、 作 業者の負担の軽減を図ることができる。
また、 上記実施形態では、 外輪の外周で、 かつ補給孔の両側に外側環状溝を形 成するとともに、 ハウジングの内周で、 かつ補給孔の両側に外側環状溝を形成し
、 一対の外側環状溝に oリングを嵌め込むことで、 グリースの流れ出しを防止で きる。
また、 上記実施形態では、 ハウジングと外輪との間の隙間を 3 0 μ πι以下に設 定することで、 ハウジングと外輪との間の隙間を小さくする。 これにより、 環状 溝内に流入したグリースが、 ハウジングと外輪との間の隙間から流出しないよう にして、 捕給用のグリースが軸受の外に流れ出すことを防止できる。
(第 3 0実施形態）
以下、 本発明に係る第 3 0実施形態のグリース補給装置 （或いはグリース補給 機構） としてのグリース補給システムについて説明する。
図 4 1は、 本発明に係る第 3 0実施形態の主軸装置を構成する軸受装置 7 0 0 の断面図である。 軸受装置 7 0 0は、 主軸 7 0 1と、 ハウジング 7 0 2と、 主軸 7 0 1に外嵌し、 且つハウジング 7 0 2に内嵌したアンギユラ玉軸受 7 1 0， 7 1 0とを有している。主軸 7 0 1は、アンギユラ玉軸受 7 1 0 , 7 1 0を介して、 ハウジング 7 0 2に対し回転可能である。
主軸 7 0 1は、 図示せぬモータ等の回転駆動機構に接続されており、 回転駆動 機構の駆動により回転する。 本実施形態では、 主軸 7 0 1の最高回転速度は、 2 2 0 0 O m i ΙΊ 1に設定されている。
各アンギユラ玉軸受 7 1 0は、 内輪 7 1 3、 外輪 7 1 4、 転動体としての玉 7 1 5、 及び、 保持器 7 1 6を有している。 内輪 7 1 3は、 主軸 7 0 1に外嵌して おり、 外周側に玉 7 1 5を案内する内輪軌道 7 1 3 aを有している。 外輪 7 1 4 は、 ハウジング 7 0 2に內嵌しており、 内周側に玉 7 1 5を案内する外輪軌道 7 1 4 aを有している。
玉 7 1 5は、 内輪 7 1 3の内輪軌道 7 1 3 aと外輪 7 1 4の外輪軌道 7 1 4 a との間に転動自在に配置されている。 保持器 7 1 6は、 玉 7 1 5を円周方向等間 隔に転動自在に保持している。 外輪 7 1 4は、 テーパ部 7 1 4 cを軸方向片側に 有している。 以下、 テーパ部が形成された軸方向一方を正面側、 他方を背面側と 呼ぶこととする。 本実施形態においては、 一対のアンギユラ玉軸受 7 1 0は、 そ れぞれの背面側が対向配置される、 いわゆる背面組合せ形 （D B ) で配置されて いる。
アンギユラ玉軸受 7 1 0， 7 1 0の各内輪 7 1 3間及び各外輪 7 1 4間には、 それぞれ主軸 7 0 1及びハウジング 7 0 2に沿って配置された内輪間座 7 0 5及 び外輪間座 7 0 6が配置されている。各内輪 7 1 3及び内輪間座 7 0 5、並びに、 各外輪 7 1 4及び外輪間座 7 0 6は、 内輪押さぇ部材 7 0 3， 7 0 7及び外輪押 さえ部材 7 0 4により付勢され、 各軸受には予圧が与えられている。 内輪押さえ 部材 7 0 3及び外輪押さえ部材 7 0 4の間には、図示せぬ間隙が形成されており、 両押さえ部材間にラビリンスを形成している。
ハウジング 7 0 2上には、 アンギユラ玉軸受 7 1 0， 7 1 0の内部に補給され る追加グリースを蓄えるグリースタンク 7 2 0 , 7 2 0が設けられている。 ダリ ースタンク 7 2 0には、給脂ノズル 7 2 2が連通している。給脂ノズル 7 2 2は、 ハウジング 7 0 2を貫通する貫通孔 7 0 2 aを介して、アンギユラ玉軸受 7 1 0 , 7 1 0の各外輪 7 1 4， 7 1 4に形成された補給孔 7 1 4 b内に差し込まれてい る。 各グリースタンク 7 2 0の内部に貯蔵された追加グリースの上面には、 ビス トン 7 2 1が配置されている。 追加グリースは、 ピス トン 7 2 1の動作に従い、 給脂ノズル 7 2 2及び補給孔 7 1 4 bを介して、 径方向にアンギユラ玉軸受 7 1 0内へ補給される。
軸受装置 7 0 0には、 主軸 7 0 1の回転速度を検出する回転センサ 6 4 0が組 み付けられている。 回転センサ 6 4 0は、 主軸 7 0 1に対向し、 主軸 7 0 1上に 形成された、 スリット、 磁石、 突起等の検出マークを検出することにより主軸 7 0 1の回転速度に対応するパルス信号を生成する。
図 42は、 本実施形態のグリース補給装置としてのグリース補給システムを示 すブロック図である。 本グリース補給システムは、 抵抗型給脂装置 6 10、 本発 明の制御手段である制御装置 620、回転センサ 640、グリースタンク 720、 給脂ノズル 722、 ソレノィドバルブ 730、 及び、 コンプレッサ 740とを有 する。
抵抗型給脂装置 6 1 0は、 制御装置 620からの指示に従い、 ソレノィドバル ブ 730, 730の開閉制御を行う。 抵抗型給脂装置 6 10は、 制御装置 620 からグリース補給指示を受けると、 所定時間ソレノィドバルブ 730， 730を 開く。
コンプレッサ 740は、 ソレノイドバルブ 730が開状態の場合、 ソレノイ ド ノ ノレブ 730， 7 30を介してグリースタンク 720 , 720にエアを補給し、 各グリースタンク 720内のピストン 72 1に圧力を加える。 圧力を加えられた ピス トン 72 1は、 グリースタンク Ί 20内のグリースを下流に押し込むことに より、 給脂ノズル 7 2 2を介して、 軸受装置 700の内部に追加グリースを補給 する。 一方、 ソレノイ ドバルブ 730が閉状態の場合、 コンプレッサ 740から のエアは、 ソレノイドバルブ 730で遮断される。 この場合、 グリースタンク 7 20には圧力が伝達されず、 追加グリースは軸受装置 700内に補給されない。 図 43は、 本実施形態の制御装置 620の詳細を示すプロック図である。 制御 装置 6 20は、 CPU6 21、 パルス検出器 6 22、 及び、 RAM 623を有し ている。
パルス検出器 622は、 回転センサ 640からのパルス信号を基に、 単位時間 (本実施形態では 1秒） 毎に、 すなわち、 リアルタイムで軸受装置 700の主軸 70 1の回転速度を算出する。 パルス検出器 6 22は、 算出した主軸 70 1の回 転速度データを単位時間毎に CPU 621に送出する。
RAM6 23は、 所定のプログラムやデータを記憶するための不揮発性の記憶 部であり、 制御装置 6 20の電源がオフとなっても、 電池等の補助電源により、 記憶内容を保持する。 本実施形態では、 グリース補給間隔の可変制御プログラム が RAM623に保存されている。 RAM6 23には、 制御装置 620に接続さ れたコンピュータ等の外部機器 6 30からアクセス可能であり、 外部機器 630 を介して、 プログラム等を書き換え可能に構成されている。 外部機器 6 30は、 LAN, インターネット等のネットワークを介して接続されていてもよレ、。
CPU 6 2 1は、制御装置 620の各部を統括的に制御する。 CPU 6 21は、 RAM 6 23に保存された可変制御プログラムを起動し、 パルス検出器 622か ら回転速度データを受け取る毎に、 可変制御プログラムに従い、 グリース補給タ ィミング算出のための処理を行う。
本実施形態の可変制御プログラムは、 回転速度領域を、〃停止領域"、〃低速領域 "、及び、〃高速領域 の 3領域に分け、それぞれの回転速度領域毎に所定の加算値 を有している。 具体的に、 〃停止領域 とは主軸 70 1の回転速度が Om i n—1で ある領域、 〃低速領域"とは主軸 70 1の回転速度が Om i n-1より大きく 180 0 Om i n"1以下である領域、 そして"高速領域"とは主軸 70 1の回転速度が 1 800 Om i n—1より大きい領域を指す。 ここでは、 〃停止領域〃に 0、 〃低速領域 〃に 1、 そして 高速領域"に 1 0がそれぞれ加算値として与えられている。
CPU621は、 可変制御プログラムに従い、 主軸 701の回転速度が与えら れる毎に、 その時点での回転速度がどの回転速度領域に属しているか判断する。 そして、 対応する回転速度領域に対応する加算値を、 RAM6 23に保存された 積算値に加える。 そして、 C PU 6 2 1は、 積算値が所定の上限以上となったと き、 抵抗型給脂装置 6 10にグリース補給指示を送る。
ここでは、 積算値の上限は、 900000に設定されている。 この値は、 高速 領域での連続運転時では、 25時間で捕給が行われる値である。 これは、 主軸 7 0 1の最高回転速度 S S O O Om i n—1での軸受破壊時間が 1 00時間であり、 安全をみこして破壊時間に対し 20〜40%の値にグリース補給時間が収まるよ うに積算値の上限及び高速領域の加算値 （10) を決定している。 また、 低速領 域の加算値 （ 1 ) は、 低速領域と高速領域の境界値 1 8000 m i n—1での破壊 時間が 1000時間であることを考慮し、 軸受装置 100が低速領域内で連続運 転される場合には、 破壊時間の 2 5 %に相当する 250時間でグリースが補給さ れるように積算値の上限及び低速領域の加算値を決定している。
図 44は、 本実施形態のグリース補給タイミング算出のための処理を示すフロ 一チャートである。 以下、 本実施形態のグリース補給タイミング算出アルゴリズ ム （プログラム） について説明する。
制御装置 6 20のパルス検出器 6 22は、 回転センサ 640のパルス信号をも とに、 1秒毎に主軸 70 1の回転速度を算出し、 C PU 6 21に回転速度データ を送る。 CPU621は、 回転速度データを受信し、 読み込む （ステップ S l)。 回転速度データを読み込んだ C PU 62 1は、 まず主軸 70 1が停止している かどうかを判断する （ステップ S 2)。 ここで、停止している場合には、 RAM 6 23に保存されている積算値に 0を加え（ステップ S 3)、ステップ S 4に移行す る。 一方、 停止していない場合には、 ステップ S 3を迂回し、 ステップ S 4に移 行する。
次に、 CPU62 1は、 主軸 70 1の回転速度が低速領域にあるかどうかを判 断する （ステップ S 4)。 ここで、 低速領域にある場合には、 RAM6 23に保存 されている積算値に 1を加え （ステップ S 5)、 ステップ S 6に移行する。 一方、 低速領域にない場合には、 ステップ S 5を迂回し、 ステップ S 6に移行する。 次に、 CPU621は、 主軸 7 0 1の回転速度が高速領域にあるかどうかを判 断する （ステップ S 6)。 ここで、 高速領域にある場合には、 RAM6 23に保存 されている積算値に 10を加え（ステップ S 7)、ステップ S 8に移行する。一方、 高速領域にない場合には、 ステップ S 7を迂回し、 ステップ S 8に移行する。 そして、 C PU6 21は、 RAM623に保存されている積算値を確認し、 積 算値が 900000以上となっているかどうかを判断する （ステップ S 8)。積算 値が 900000以上となった場合には、 抵抗型給脂装置 6 1 0にグリース補給 指示 （給脂指令） を送り （ステップ S 9)、 積算値を 0にリセットする （ステップ S 1 0)。 そして、次の回転速度データの到着を待ち、回転速度データを受け取る ためステップ S 1に戻る。 一方、 積算値が 900000より小さい場合には、 回 転速度データの到着を待ち、回転速度データを受け取るためステップ S 1に戻る。 以上により、 制御装置 620は、 グリース補給タイミングを算出し、 抵抗型給脂 装置 6 1 0にグリース補給指示を送出する。
その後、 抵抗型給脂装置 6 1 0は、 ソレノィドバルブ 7 3 0， 7 3 0にバルブ 開信号を送出し、 ソレノイドバルブ 7 3 0 , 7 3 0を所定時間の間だけ閉状態か ら開状態に変更する。 ソレノイドバルブ 7 3 0， 7 3 0が開状態になると、 コン プレッサ 74 0から送出されるエアは、 ソレノイドバルブ 7 3 0， 7 3 0を介し てグリースタンク 7 2 0， 7 20に補給され、 グリースタンク 7 20， 7 20内 のピス トン 7 2 1， 7 2 1に圧力を加える。圧力を加えられたビス トン 7 2 1は、 グリースタンク 7 2 0内のグリースを下流に押し込むことにより、 給脂ノズル 7 2 2を介して、 軸受装置 7 0 0の内部に追加グリースを補給する。 所定時間が経 過すると、 抵抗型給脂装置 6 1 0は、 ソレノイドバルブ 7 3 0， 7 3 0を閉状態 にして追加グリース補給を終了する。
図 4 5は、 本実施形態のグリース補給動作を示すタイムチャートである。 図 4 5 (a ) は回転速度の時間変化を、 図 4 5 (b) は積算値の時間変化を、 図 4 5 (c) は、 上記本実施形態のグリース補給タイミング算出アルゴリズムに基づき 決定された捕給タイミングを、 図 4 5 (d) は、 一定藺隔 （2 5時間） 毎に補給 を行う場合の捕給タイミングを、 それぞれ示す図である。
図 4 5 (a) 及び図 4 5 (b) からわかるように、 主軸 7 0 1の回転速度が高 速領域にある場合には、 積算値の増加の傾きは大きく、 主軸 7 0 1の回転速度が 低速領域にある場合には、 積算値の増加の傾きは小さい。 また、 主軸 7 0 1が停 止している場合には、積算値は増加しない。すなわち、回転速度が速い場合には、 積算値の増加が速いため、 グリース捕給間隔が短くなり、 回転速度が遅い場合に は、 積算値の増加が遅いため、 グリース補給間隔が長くなる。 また、 主軸 70 1 が回転しない場合には、 グリースは補給されない。
また、 図 4 5 ( c ) 及び図 4 5 (d) を比較すると、 本実施形態に従った場合 には、 主軸 7 0 1の回転速度に応じて、 グリースの補給が為されているが、 所定 時間毎に補給する場合には、回転速度の大きさ、または、回転の有無に関わらず、 定期的にグリースが補給されることとなる。 本実施形態では、 軸受装置の回転頻 度、 すなわち、 グリースの劣化状態に応じて適切にグリースを補給しているが、 従来の方法では、 グリースの劣化状態に関係なくグリースを補給していることが わかる。このように本実施形態によれば、補給回数を従来に比べて減少し、且つ、 適切なタイミングでグリースを捕給することが可能となる。
以上、 本実施形態によれば、 主軸 7 0 1の回転速度を 1秒ごとに読み取る。 回 転速度領域は、 回転速度に応じて、 〃停止領域"、 〃低速領域"、 〃高速領域"の 3領 域に分けられており、それぞれの領域に応じた加算値を積算値に加える。そして、 積算値が所定値以上となった場合にのみ、 制御装置 6 2 0は、 追加グリース補給 を抵抗型給脂装置 6 1 0に指示する。 従って、 軸受装置の回転頻度、 すなわち、 グリースの劣化状態に応じて適切にグリースを補給することが可能となる。また、 制御装置 6 2 0は、 主軸 7 0 1が回転していない場合には、 積算値に 0を加える ことにより、 積算値を増加させない。 これにより、 主軸 7 0 1が非回転状態にあ るときに、 グリースを補給するような無駄は発生しない。 従って、 過剰グリース の攪拌抵抗による無駄な発熱を抑えることが可能である。 よって、 異常昇温によ る軸受の焼付等の故障を未然に防止し、 主軸 7 0 1の取付け精度を高い状態に維 持し軸受の長寿命化が可能となる。
なお、 本実施形態においては、 グリース供給装置として、 抵抗型給脂装置を使 用したが、 これに限られず、 積算値が所定値以上となったときに、 軸受 7 1 0， 7 1 0にグリースを補給可能な装置であればなんでもよい。 例えば、 定量吐出型 の給脂装置等を用いることが可能である。
また、 本実施形態においては、 背面組合せ形のアンギユラ玉軸受 7 1 0， 7 1 0を用いたが、 これに限られず、 正面組合せ形のアンギユラ玉軸受を用いてもよ レ、。また、他の種類の玉軸受ゃころ軸受等のその他の転がり軸受を用いてもよい。 また、 本実施形態では、 加算値を高速領域で 1 0、 低速領域で 1、 停止時に 0 としたが、 これに限られず、 主軸 7 0 1及び軸受 7 1 0の使用状態に応じて、 適 宜所望の値を設定することが可能である。 また、 積算値の最大値についても、 使 用状態や耐久性等を考慮して、 所望の値に設定することが可能である。
また、 本実施形態では、 1秒毎に回転速度を算出したが、 適宜所望の値に設定 することが可能である。 (第 3 1実施形態）
以下、 本発明に係る第 3 1実施形態のグリース捕給装置としてのグリース補給 システムについて説明する。 なお、 本実施形態において、 第 30実施形態に挙げ た要素と同一の要素については重複を避け、 記載の説明を適宜省略する。
本実施形態では、 グリース補給システムの構造は、 第 30実施形態の構造と同 一である。 本実施形態では、 制御装置 6 20内で起動、 実行されるグリース補給 タイミングの可変制御プログラムが一部異なる。
本実施形態の可変制御プログラムは、 回転速度領域を、〃停止領域"、〃低速領域 "、〃中速領域"、及ぴ、〃高速領域〃の 4領域に分け、 それぞれの回転速度領域毎に 所定の加算値を有している。 具体的に、 〃停止領域 とは主軸 701の回転速度が 0m i n—1である領域、 〃低速領域"とは主軸 70 1の回転速度が Om i n-1より 大きく 1400 Om i II—1以下である領域、 〃中速領域〃とは主軸 70 1の回転速 度が 14000m i n—1より大きく 1 8000m i n—1以下である領域、 そして 高速領域"とは主軸 70 1の回転速度が 1 800 Om i n— 1より大きい領域を指 す。 ここでは、 "停止領域 Ίこ 0、 Ί氐速領域 'Ίこ 0. 1、 "中速領域 Ίこ 1、 そして" 高速領域 に 1 0がそれぞれ加算値として与えられている。
CPU62 1は、 可変制御プログラムに従い、 主軸 70 1の回転速度が与えら れる毎に、 その時点での回転速度がどの回転速度領域に属しているか判断する。 そして、 対応する回転速度領域に与えられた加算値を、 RAM623に保存され た積算値に加える。 そして、 CPU62 1は、 積算値以上となったとき、 抵抗型 給脂装置 6 10にグリース補給指示を送る。ここでも、第 30実施形態と同様に、 積算値の上限は、 900000に設定されている。
図 46は、 本実施形態のグリース補給タイミング算出のための処理を示すフロ 一チャートである。 以下、 本実施形態のグリース補給タイミング算出アルゴリズ ムについて説明する。
制御装置 6 20のパルス検出器 622は、 回転センサ 640のパルス信号をも とに、 1秒毎に主軸 70 1の回転速度を算出し、 C PU6 2 1に回転速度データ 送る。 C PU62 1は、 回転速度データを受信し、 読み込む （ステップ S 1 1)。 回転速度データを読み込んだ C PU 62 1は、 まず主軸 70 1が停止している かどうかを判断する （ステップ S 1 2)。 ここで、停止している場合には、 RAM 6 23に保存されている積算値に 0を加え（ステップ S 1 3)、ステップ S 1 4に 移行する。 一方、 停止していない場合には、 ステップ S 1 3を迂回し、 ステップ S 1 4に移行する。
次に、 CPU62 1は、 主軸 70 1の回転速度が低速領域にあるかどうかを判 断する （ステップ S 14)。 ここで、 低速領域にある場合には、 RAM623に保 存されている積算値に 0. 1を加え （ステップ S 1 5)、 ステップ S 16に移行す る。 一方、 低速領域にない場合には、 ステップ S 1 5を迂回し、 ステップ S 1 6 に移行する。
次に、 CPU62 1は、 主軸 70 1の回転速度が中速領域にあるかどうかを判 断する （ステップ S 1 6)。 ここで、 中速領域にある場合には、 RAM623に保 存されている積算値に 1を加え （ステップ S 1 7)、 ステップ S 1 8に移行する。 一方、 中速領域にない場合には、 ステップ S 1 7を迂回し、 ステップ S 1 8に移 行する。
次に、 CPU62 1は、 主軸 70 1の回転速度が高速領域にあるかどうかを判 断する （ステップ S 1 8)。 ここで、 高速領域にある場合には、 RAM623に保 存されている積算値に 1 0を加え（ステップ S 1 9)、ステップ S 20に移行する。 一方、 高速領域にない場合には、 ステップ S 1 9を迂回し、 ステップ S 20に移 行する。
そして、 CPU6 2 1は、 RAM6 23に保存されている積算値を確認し、 積 算値が 900000以上となっているかどうかを判断する （ステップ S 20)。積 算値が 900000以上となった場合には、 抵抗型給脂装置 6 10にグリース補 給指示 （給脂指令） を送り （ステップ S 2 1)、 積算値を 0にリセットする （ステ ップ S 22)。 そして、次の回転速度データの到着を待ち、 回転速度データを受け 取るためステップ S 1 1に戻る。 一方、 積算値が 900000より小さい場合に は、 回転速度データの到着を待ち、 回転速度データを受け取るためステップ S 1 1 戾 O。 以上により、 制御装置 6 2 0は、 グリース補給タイミングを算出し、 抵抗型給 脂装置 6 1 0にグリース補給指示を送出する。
その後、 抵抗型給脂装置 6 1 0は、 ソレノィドバルブ 7 3 0 , 7 3 0にバルブ 開信号を送出し、 ソレノィドバルブ 7 3 0 , 7 3 0を所定時間の間だけ閉状態か ら開状態に変更する。 ソレノイドバルブ 7 3 0， 7 3 0が開状態になると、 コン プレッサ 7 4 0から送出されるエアは、 ソレノィドバルブ 7 3 0， 7 3 0を介し てグリースタンク 7 2 0， 7 2 0に補給され、 グリースタンク 7 2 0， 7 2 0内 のピス トン 7 2 1 , 7 2 1に圧力を加える。圧力を加えられたビス トン 7 2 1は、 グリースタンク 7 2 0内のグリースを下流に押し込むことにより、 給脂ノズル 7 2 2を介して、 軸受装置 7 0 0の内部に追加グリースを補給する。 所定時間が経 過すると、 抵抗型給脂装置 6 1 0は、 ソレノイドバルブ 7 3 0， 7 3 0を閉状態 にして追加グリース補給を終了する。
図 4 7は、 本実施形態のグリース捕給動作を示すタイムチャートである。 図 4 7 ( a ) は回転速度の時間変化を、 図 4 7 ( b ) は積算値の時間変化を、 図 4 7 ( c ) は、 本実施形態のグリース補給タイミング算出アルゴリズムに基づき決定 された補給タイミングを、 図 4 7 ( d ) は、 一定間隔 （2 5時間） 毎に補給を行 う場合の補給タイミングを、 それぞれ示す図である。
図 4 7 ( a ) 及び図 4 7 ( b ) からわかるように、 主軸 7 0 1の回転速度が高 速領域にある場合には、 積算値の増加の傾きは大きく、 主軸 7 0 1の回転速度が 中速領域にある場合には、 積算値の増加の傾きは小さく、 主軸 7 0 1の回転速度 が低速領域にある場合には、 積算値の増加の傾きは微少である。 また、 主軸 7 0 1が停止している場合には、 積算値は増加しない。 すなわち、 回転速度が速い場 合には、 積算値の增加が速いため、 グリース補給間隔が短くなり、 回転速度が遅 い場合には、 積算値の増加が遅いため、 グリース補給間隔が長くなる。 また、 主 軸 7 0 1が回転しない場合には、 グリースは補給されない。
また、 図 4 7 ( c ) 及び図 4 7 ( d ) を比較すると、 本実施形態に従った場合 には、 主軸 7 0 1の回転速度に応じて、 グリースの捕給が為されているが、 所定 時間毎に補給する場合には、回転速度の大きさ、または、回転の有無に関わらず、 定期的にグリースが補給されることとなる。 本実施形態では、 軸受装置の回転頻 度、 すなわち、 グリースの劣化状態に応じて適切にグリースを補給しているが、 従来の方法では、 グリースの劣化状態に関係なくグリースを補給していることが わかる。このように本実施形態によれば、補給回数を従来に比べて減少し、且つ、 適切なタイミングでグリースを補給することが可能となる。
以上、 本実施形態によれば、 主軸 7 0 1の回転速度を 1秒ごとに読み取る。 回 転速度領域は、 回転速度に応じて、 〃停止領域"、 〃低速領域"、 〃中速領域"、 〃高速 領域 の 4領域に分けられており、それぞれの領域に応じた加算値を積算値に加え る。 そして、 積算値が所定値以上となった場合にのみ、 制御装置 6 2 0は、 追加 グリース補給を抵抗型給脂装置 6 1◦に指示する。従って、軸受装置の回転頻度、 すなわち、 グリースの劣化状態に応じて適切にグリースを補給することが可能と なる。 また、 制御装置 6 2 0は、 主軸 7 0 1が回転していない場合には、 積算値 に 0を加えることにより、 積算値を増加させない。 これにより、 主軸 7 0 1が非 回転状態にあるときに、 グリースを補給するような無駄は発生しない。 従って、 過剰グリースの攪拌抵抗による無駄な発熱を抑えることが可能である。 よって、 異常昇温による軸受の焼付等の故障を未然に防止し、 主軸 7 0 1の取付け精度を 高い状態に維持し軸受の長寿命化が可能となる。
また、 本実施形態では、 回転速度領域を 4段階に分けて、 加算値を設定してい るため、 第 3 0実施形態に比べて、 実際の回転状況に応じて、 より精度よくダリ ース補給タイミングを決定することが可能となる。
なお、 本実施形態においては、 グリース供給装置として、 抵抗型給脂装置を使 用したが、 これに限られず、 積算値が所定値以上となったときに、 軸受 7 1 0 , 7 1 0にグリースを補給可能な装置であればなんでもよい。 例えば、 定量吐出型 の給脂装置等を用いることが可能である。
また、 本実施形態においては、 背面組合せ形のアンギユラ玉軸受 7 1 0 , 7 1 0を用いたが、 これに限られず、 正面組合せ形のアンギユラ玉軸受を用いてもよ レ、。また、他の種類の玉軸受ゃころ軸受等のその他の転がり軸受を用いてもよい。 また、 本実施形態では、 加算値を高速領域で 1 0、 中速領域で 1、 低速領域で 0 . 1、 停止時に◦としたが、 これに限られず、 主軸 7 0 1及び軸受 7 1 0の使 用状態に応じて、 適宜消耗の値を設定することが可能である。 また、 積算値の最 大値についても、 使用状態や耐久性等を考慮して、 所望の値に設定することが可 能である。
また、 本実施形態では、 回転速度領域を 4段階に分けて、 加算値を設定してい るが、 これに限られず、 状況に応じて、 回転速度領域の分割数を適宜設定しても よい。 例えば、 使用中の回転速度の変化が大きいものについては、 分割数を増や すことにより、 実際のグリースの劣化状況に即したグリース補給を行うことが容 易になると考えられる。 回転速度が殆ど変化しないものについては、 例えば、 〃 停止領域 と "可動領域"の二つの領域のみを用レ、ることも可能である。
また、 本実施形態では、 1秒毎に回転速度を算出したが、 適宜所望の値に設定 することが可能である。
(第 3 2実施形態）
以下、 本発明に係る第 3 2実施形態のグリース補給装置としてのグリース補給 システムについて説明する。
図 4 8は、 本発明に係る第 3 2実施形態の主軸装置を構成する軸受装置 8 0 0 の断面図である。 軸受装置 8 0 0は、 主軸 8 0 1と、 ハウジング 8 0 2と、 主軸 8 0 1に外嵌し、 且つハウジング 8 0 2に内嵌したアンギユラ玉軸受 8 1 0 , 8 1 0とを有している。主軸 8 0 1は、アンギユラ玉軸受 8 1 0， 8 1 0を介して、 ハウジング 8 0 2に対し回転可能である。
主軸 8 0 1は、 図示せぬモータ等の回転駆動機構に接続されており、 回転駆動 機構の駆動により回転する。 本実施形態では、 主軸 8 0 1の最高回転速度は、 2 2 0 0 0 m i n—1に設定されている。
各アンギユラ玉軸受 8 1 0は、 内輪 8 1 3、 外輪 8 1 4、 転動体としての玉 8 1 5、 及び、 保持器 8 1 6を有している。 内輪 8 1 3は、 主軸 8 0 1に外嵌して おり、 外周側に玉 8 1 5を案内する内輪軌道 8 1 3 aを有している。 外輪 8 1 4 は、 ハウジング 8 0 2に内嵌しており、 内周側に玉 8 1 5を案内する外輪軌道 8 1 4 aを有している。 玉 8 1 5は、 内輪 8 1 3の内輪軌道 8 1 3 aと外輪 8 1 4の外輪軌道 8 1 4 a との間に転動自在に配置されている。 保持器 8 1 6は、 玉 8 1 5を円周方向等間 隔に転動自在に保持している。 外輪 8 1 4は、 テーパ部 8 1 4 cを軸方向片側に 有している。 本実施形態においては、 一対のアンギユラ玉軸受 8 1 0は、 それぞ れの背面側が対向配置される、いわゆる背面組合せ形（DB)で配置されている。 アンギユラ玉軸受 8 1 0, 8 1 0の各内輪 8 1 3及び外輪 8 1 4間には、 それ ぞれ主軸 8 0 1及びハウジング 8 0 2に沿って配置された内輪間座 8 0 5及び外 輪間座 8 0 6が配置されている。 内輪 8 1 3及び内輪間座 8 0 5、 並びに、 外輪 8 1 4及ぴ外輪間座 8 0 6は、 内輪押さえ部材 8 0 3， 8 0 7及び外輪押さえ部 材 8 04により付勢され、 各軸受には予圧が与えられている。 内輪押さえ部材 8 0 3及び外輪押さえ部材 80 4の間には、 図示せぬ間隙が形成されており、 両押 さえ部材間にラビリンスを形成している。
本実施形態の外輪間座 8 0 6には、 ハウジング 8 0 2から径方向に形成された 補給孔 8 0 2 a， 8 0 2 a、 及び、 補給孔 8 0 6 a， 8 0 6 aと連通し、 アンギ ユラ玉軸受 8 1 0, 8 1 0の側面に開口した補給孔 8 0 6 b, 8 0 6 bが形成さ れている。
ハウジング 8 0 2上には、 アンギユラ玉軸受 8 1 0， 8 1 0の内部にそれぞれ 補給される追加グリースを蓄えるグリースタンク 7 2 0, 7 2 0が設けられてい る。 グリースタンク 7 2 0， 7 2 0には、 それぞれ給脂ノズル 7 2 2， 7 2 2が 連通している。 各給脂ノズル 7 2 2は、 ハウジング 8 0 2を貫通する貫通孔 8 0 2 aを介して、 外輪間座 8 0 6に形成された補給孔 8 0 6 a内にその先端が差し 込まれている。 追加グリースは、 ピス トン 7 2 1の動作に従い、 給脂ノズル 7 2 2及び補給孔 8 0 6 a及び 8 0 6 bを介して、 略軸方向にアンギユラ玉軸受 8 1 0内へ補給される。
軸受装置 8 00には、 主軸 8 0 1の回転速度を検出する回転センサ 640が組 み付けられている。 回転センサ 6 40は、 主軸 8 0 1に対向し、 主軸 8 0 1上に 形成された、 スリ ッ ト、 磁石、 突起等の検出マークを検出することにより主軸 8 0 1の回転速度に対応するパルス信号を生成する。 軸受装置 8 0 0以外の構造は、 第 3 0実施形態または第 3 1実施形態に記載し たものと同一である。 本実施形態では、 第 3 0実施形態のように、 回転速度領域 を 3分割して、 グリース補給タイミングを決定してもよいし、 第 3 1実施形態の ように、回転速度領域を 4分割して、グリース補給タイミングを決定してもよい。 上記の軸受装置 8 0 0についても、 第 3 0実施形態又は第 3 1実施形態と同様 に、 グリース補給タイミングを決定することにより、 無駄な追加グリース補給を 省き、 適切なタイミングでグリースを捕給することにより、 グリース補給回数を 減少させることが可能である。
(第 3 3実施形態）
以下、 図 4 9〜図 5 5を参照しながら、 本発明に係る第 3 3実施形態のダリー ス補給装置としてのグリース補給システムについて説明する。
図 4 9は、 本実施形態のグリース補給システム 9 0 0を含んだ主軸装置を示す 図であり、 図 5 0は、 本実施実施形態のグリース補給システム 9 0 0が取り付け られたスピンドル 7 5 0を示す図である。 グリース捕給システム 9 0 0は、 複数 の転がり軸受を介して主軸 7 7 1を回転可能に支承するスピンドル 7 5 0にグリ ース補給ュニッ ト 9 1 0が併設された構成となっている。
このスピンドル 7 5 0は、 主軸ハウジング 7 6 1内に外輪溝付きタイプのアン ギユラ玉軸受 7 5 1及び補給孔が片側に 1本設けられた円筒ころ軸受 7 5 2を用 いて主軸 7 7 1を支持している。 なお、 図 5 0のスピンドル 7 5 0は、 例示のた めに異種の軸受を用いている力 同種の軸受のみから構成するようにしてもよい。 主軸ハウジング 7 6 1は、 ノヽウジング本体 7 6 2と、 ハウジング本体 7 6 2の 前端 （図中左側） に内嵌固定された前側軸受ハウジング 7 6 3と、 ハウジング本 体 7 6 2の後側 （図中右側） に内嵌固定された後側ハウジング 7 6 4とを備えて いる。 前側軸受ハウジング 7 6 3の端部には、 外輪押さえ部材 7 6 5及ぴ内輪押 さえ部材 7 6 6が設けられており、 外輪押さえ部材 7 6 5と内輪押さえ部材 7 6 6との間には、ラビリンスが形成されている。主軸ハウジング 7 6 1の後端面は、 カバー 7 7 0によって覆われている。
主軸 7 7 1は、 前側軸受ハウジング 7 6 3に外嵌する 2つのアンギユラ玉軸受 7 5 1 , 7 5 1と、 後側軸受ハウジング 7 6 4に外嵌する 1つの円筒ころ軸受 7 5 2に内嵌することにより、 主軸ハウジング 7 6 1によって回転自在に支承され ている。 2つのアンギユラ玉軸受 7 5 1 , 7 5 1の外輪間には、 外輪間座 7 8 0 が配置されており、 また内輪間には、 内輪間座 7 7 6が配置されている。
主軸 7 7 1の軸方向の略中央部には、 ロータ 7 8 6が外嵌固定されている。 口 ータ 7 8 6の外周面側には、 ステータ Ί 8 7が所定距離離れて同軸配置されてい る。 ステータ 7 8 7は、 ステータ 7 8 7の外周面側に配置されたステータ固定部 材 7 8 8を介してハウジング本体 7 6 2に固定されている。 ハウジング本体 7 6 2とステータ固定部材 7 8 8との間には、 主軸 7 7 1の周方向に沿う方向に複数 の溝 7 7 8が形成されている。 この複数の溝 7 7 8内には、 ステータ 7 8 7の冷 却用の冷媒が流される。
同様に、 ハウジング本体 7 6 2と前側軸受ハウジング 7 6 3との間であって、 アンギユラ玉軸受 7 5 1， 7 5 1の外周側にあたる部位には、 ハウジングおよび 軸受冷却用の冷媒が流される複数の溝 7 7 7が形成されている。
この主軸ハウジング 7 6 1の後端面には、 軸受 7 5 1 , 7 5 1 , 7 5 2のそれ ぞれにグリース補給を行うためのグリースが供給される 3個のグリース補給口 7 9 2が周方向に沿って開口している （図 5 0には一つのみ図示）。 これらの 3つの グリース補給口 7 9 2は、 ハウジング本体 7 6 2、 前側軸受ハウジング 7 6 3及 び後側軸受ハウジング 7 6 4內に形成されたグリース補給路 7 9 3 a , 7 9 3 b , 7 9 3 cにそれぞれ連通している （図 5 0では、 便宜上、 各グリース補給路 7 9 3 a , 7 9 3 b , 7 9 3 cを同一断面に図示している）。 これにより、本実施形態 のスピンドル装置 7 5 0は、 外部に設けられたグリース補給ュニット 9 1 0から グリース補給管 9 4 0を介して主軸ハウジング 7 6 1内にグリース補給可能に構 成されている。
グリース補給路 7 9 3 aは、 単列円筒ころ軸受 7 5 2の外輪側に対応して形成 された開口 7 9 6に連通しており、 グリース補給路 7 9 3 bは、 前側 （図左側） に配置されたアンギユラ玉軸受 7 5 1の外輪側に対応して形成された開口 7 9 4 に連通しており、 またグリース補給路 7 9 3 cは、 後側 （図中央） に配置された アンギユラ玉軸受 7 5 1の外輪側に対応して形成された開口 7 9 5に連通してい る。 これにより、 グリース補給ユニット 9 1◦から補給されたグリースは、 各軸 受 7 5 1， 7 5 1 , 7 5 2の外輪側まで独立に補給される。開口 7 9 4， 7 9 5， 7 9 6は、 各軸受 7 5 1 , 7 5 1 , 7 5 2に形成された補給孔に連通しており、 グリースは補給孔を介して軸受空間内部に独立に補給される。
次にグリース補給システム 9 0 0について説明する。 グリース補給システム 9 0 0は、 エア源 9 0 1からグリース補給ュニット 9 1 0にエアを供給し、 グリ一 ス補給ュニット 9 1 0内のグリースをスピンドル 7 5 0に補給するものである。 以下に、 グリース補給システム 9 0 0を構成する各部材について詳細に説明を行 う。
エア源 9 0 1とグリース補給ュニット 9 1 0との間には、エアフィルタ 9 0 2、 レギユレータ 9 0 3、 ソレノィドバルブ 9 0 4、 およびエア用圧力センサ 9 0 5 が設けられている。 まず、 エア源 9 0 1とグリース補給ュニット 9 1 0との間に 設けられた各部材について説明を行う。
エアフィルタ 9 0 2は、 エア源 9 0 1から送り出されたエア中の塵埃等を除去 するためのフィルタである。 エアフィルタ 9 0 2を通過したエアは、 レギユレ一 タ 9 0 3に送られる。
レギユレータ 9 0 3は、 上流から送られてきたエアの圧力を所定の設定値に調 節するためのものである。レギユレータ 9 0 3により適切な圧力とされたエアは、 ソレノィ ドバノレブ 9 0 4に送られる。
ソレノィドバルブ 9 0 4は、 エア源 9 0 1側から送られてくるエアを下流に設 置されたグリース補給ュニット 9 1 0側に送り出すエア供給路 9 3 0を開閉する ためのバルブである。 このソレノイドバルブ 9 0 4は、 外部に設置された制御器 9 0 6から送られる電流に応じて開閉動作する。 ソレノィドバルブ 9 0 4の開閉 条件については、 後述する。
エア用圧力センサ 9 0 5は、 ソレノィドバルブ 9 0 4の下流側近傍に設けられ ている。 このエア用圧力センサ 9 0 5は、 ソレノイドバルブ 9 0 4を介してグリ ース補給ュニット 9 1 0側に流れるエアの圧力を検出し、 監視するためのセンサ として機能する。 具体的には、 エア用圧力センサ 9 0 5は、 検出した圧力が所定 圧力以上となると、 O N信号を制御器 9 0 6に送出する。 これにより、 エア用圧 力センサ 9 0 5は、 所定圧力以上のエアがソレノィドバルブ 9 0 4からグリース 補給ュニット 9 1 0側に流れていることを制御器 9 0 6に通知する。
グリース補給ュニット 9 1 0は、 スピンドル 7 5 0の各軸受 7 5 1， 7 5 1 , 7 5 2にグリースを補給するュニットである。 このグリース補給ュニット 9 1 0 は、 グリース用圧力センサ 9 1 1と、 レベルセンサ 9 1 2と、 図示せぬピストン を内部に有し、 グリースを貯蔵するグリースタンク 9 1 3と、 グリースタンク 9 1 3内のグリースを一定量ずつ吐出する定量吐出装置 9 1 4と、 を備えている。 グリース補給ュニット 9 1 0には、図 4 9中に示すエア供給路 9 3 0を介して、 エア源 9 0 1からエアが供給される。 このエアは、 スピンドル 7 5 0に捕給され るグリースを所定量貯蔵するための容器であるグリースタンク 9 1 3および定量 吐出装置 9 1 4に供給される。 グリースタンク 9 1 3は、 グリースタンク 9 1 3 内にエアが流入すると、 グリースタンク 9 1 3内に設けられたビストンがエアに よって押圧され、 グリースタンク 9 1 3内のグリースを加圧する。 そして、 加圧 されたグリースは、 定量吐出装置 9 1 4に送り出され、 定量吐出装置 9 1 4内に 充填される。
定量吐出装置 9 1 4には、 グリースタンク 9 1 3と同様に、 ソレノイドバルブ 9 0 4が O Nとなると、 エアが供給される。 供給されたエアは、 内部に設けられ た図示せぬビス トンを押圧し、 内部に充填されたグリースを一定量ずつグリース 補給管 9 4 0 (図 4 9では、 3本図示） に送り出すように構成されている。 これ ら 3本のグリース補給管 9 4 0は、 スピンドル 7 5 0に開口したグリース補給孔 7 9 2を介してグリース補給路 7 9 3 a， 7 9 3 b , 7 9 3 cにそれぞれ連通し ている。 定量吐出装置 9 1 4から吐出されたグリースは、 グリース補給管 9 4 0 を介してグリース補給路 7 9 3 a， 7 9 3 b , 7 9 3 cに送られ、 そしてスピン ドル 7 5 0内部の各軸受 7 5 1 , 7 5 1 , 7 5 2内部にグリースが補給される。 ここで、 ソレノィドバルブ 9 0 4が O Nとなった後の動作を簡単に説明する。 ソレノィドバルブ 9 0 4が O Nとなると、 エア源 9 0 1からのエアがグリースタ ンク 9 1 3および定量吐出装置 9 1 4に供給され、 グリースタンク 9 1 3および 定量吐出装置 9 1 4に設けられ各ピス トンを押圧する。 この状態で、 グリースタ ンク 9 1 3内部のグリースは、 加圧された状態となる。 一方、 定量吐出装置 9 1 4内のピス トンは、 定量吐出装置 9 1 4内のグリースを加圧し、 スピンドル 7 5 0へグリース補給を行う。 そして、 ソレノイドバルブ 9 0 4が O F Fとなると、 定量吐出装置 9 1 4内のピストンが元の位置に戻る。 このとき、 グリースタンク 9 1 3内のエア圧を一定時間保持できる機構とすることにより、 グリースタンク 9 1 3内のピス トンに圧力が負荷された状態となり、 加圧されていたグリースが 定量吐出装置 9 1 4内に充填される。 この充填されたグリースは、 次回のダリー ス捕給時に用いられる。 以上が、 ソレノイドバルブ 9 0 4の開閉動作にともなう グリースタンク 9 1 3および定量吐出装置 9 1 4内のグリースの移動の説明であ る。
グリース用圧力センサ 9 1 1は、 グリースタンク 9 1 3內から定量吐出装置 9 1 4に送り出されるグリース圧力を検出するセンサである。 このグリース圧力セ ンサ 9 1 1は、 このグリース圧力を検出することにより、 グリース補給ユニット 9 1 0に流入したエアによってグリースタンク 9 1 3内のビストンが正常に作動 しているかどうかを監視する。 具体的には、 グリース用圧力センサ 9 1 1は、 検 出した圧力が所定圧力以上となると、 O N信号を制御器 9 0 6に送出する。 これ により、 グリース用圧力センサ 9 1 1は、 所定圧力以上のエアがソレノイドバル ブ 9 0 4側からグリース補給ュニット 9 1 0内に流入し、 グリースタンク 9 1 3 内のビストンが正常に作動したことを制御器 9 0 6に通知する。
レベルセンサ 9 1 2は、 上述のグリースタンク 9 1 3内のグリース残量を監視 するためのセンサである。 具体的に、 レベルセンサ 9 1 2は、 グリースタンク 9 1 3内のグリース残量が、 例えばグリースタンク容量の 5 %以下に低下すると、 O F F信号を制御器 9 0 6に送出する。 これにより、 レベルセンサ 9 1 2は、 グ リースタンク 9 1 3内のグリース残量が残り少なくなり、 補給、 メンテナンス等 の時期が近づいていることを制御器 9 0 6に通知する。
スピンドル 7 5 0には、 主軸の回転速度を検出するための回転センサ 9 2 1が 取り付けられている。回転センサ 9 2 1は、主軸に対向し、主軸上に形成された、 スリ ッ ト、 磁石、 突起等の検出マークを検出することにより主軸の回転速度に対 応するパルス信号を生成する。 検出したパルス信号は、 制御器 9 0 6に送出され る。
制御器 9 0 6は、 本グリース補給システム 9 0 0を統括制御するためのコント ローラである。 制御器 9 0 6は、 エア用圧力センサ 9 0 5， グリース用圧力セン サ 9 1 1、 レベルセンサ 9 1 2および回転センサ 9 2 1から、 O N/ O F F情報 および回転速度情報を受信可能に構成されており、 これらから受け取った信号に 応じて、 ソレノィドバルブ 9 0 4開閉動作およびスピンドル 7 5 0の主軸回転速 度等を制御する。
また、 制御器 9 0 6には、 表示装置 9 0 7、 メモリ 9 0 8及び入力装置 9 0 9 が接続されている。
この表示装置 9 0 7は、 制御器 9 0 6から送られる信号を表示し、 グリース補 給システム 9 0 0の状態をユーザに知らせるためのものである。 表示装置 9 0 7 は、 制御器 9 0 6内部での判断結果を表示し、 ユーザに本グリース補給システム 9 0 0の動作状況を通知したり、 警告を発してユーザに注意を喚起したりする。 メモリ 9 0 8には、 スピンドル 7 5 0にグリースを補給するためのプログラム が保存されている。 制御器 9 0 6は、 回転センサ 9 2 1から送られる回転速度情 報を受け取る毎に（本実施形態では、 0 . 8秒毎に回転速度情報を受け取る毎に）、 プログラムに従い、 グリース補給タイミング算出のための処理を行うように構成 されている。
本実施形態のプログラムは、 回転速度領域を、 〃低速領域"、 〃中速領域"、 及び〃 高速領域"の 3領域に分け、それぞれの回転速度領域毎に所定の加算値を有してい る。 具体的に、 "低速領域"とはスピンドル 7 5 0の主軸 7 7 1の回転速度が 0 m i η— 1以上かつ 1 2 0 0 0 m i n—1以下である領域（停止状態を含む）、 "中速領域 "とはスピンドル 7 5 0の主軸の回転速度が 1 2 0 0 0 m i n— 1より大きくかつ 1 8 0 0 0 m i II—1以下である領域、 そして〃高速領域〃とは主軸 7 7 1の回転速 度が 1 8 0 0 0 m i n—1より大きい領域を指す。 ここでは、 〃低速領域 に 1、 "中 速領域"に 2、 そして 高速領域 Ίこ 1 0がそれぞれ加算値として与えられている。 制御器 9 0 6は、プログラムに従い、主軸 7 7 1の回転速度が与えられる毎に、 その時点での回転速度がどの回転速度領域に属しているか判断する。 そして、 対 応する回転速度領域に対応する加算値を、 メモリ 9 0 8に保存された積算値に加 える。 そして、 制御器 9 0 6は、 積算値が所定の上限以上となったとき、 ソレノ ィドバルブ 9 0 4に所定の電流を流すことにより、 ソレノィドバルブ 9 0 4を開 状態とし、 エア源 9 0 1からグリース補給ュニット 9 1 0へのエア供給を行い、 定量吐出装置 9 1 4内のグリースをスピンドル 7 5 0内の各軸受へ補給する。 そ して、 制御器 9 0 6は、 所定時間後にソレノイドバルブ 9 0 4を閉状態とし、 グ リースタンク 9 1 3から定量吐出装置 9 1 4へのグリース供給が行われる。
ここでは、積算値の上限は、例えば 9 0 0 0 0 0に設定されている。この値は、 高速領域での連続運転時では、 2 5時間で補給が行われる値である。 これは、 主 軸の最高回転速度 2 2 0 0 0 m i n— 1での軸受破壌時間が 1 0 0時間であり、 安 全をみこして破壌時間に対し 2 0〜4 0 %の値にグリース補給時間が収まるよう に積算値の上限及び高速領域の加算値 （1 0 ) を決定している。 また、 低速領域 の加算値 （1 ) は、 中速領域と高速領域の境界値 1 8 0 0 O m i n— 1での破壌時 間が 1 0 0 0時間であることを考慮し、 スピンドル 7 5 0が低速領域内で連続運 転される場合には、 破壊時間の 2 5 %に相当する 2 5 0時間でグリースが補給さ れるように積算値の上限及び低速領域の加算値を決定している。 すなわち、 本実 施形態では、 グリース補給システム 9 0 0の電源が O Nであれば、 主軸が停止し ている状態であっても、 最長 2 5 0時間で自動的にグリースが補給されるように 構成されている。
入力装置 9 0 9は、 制御器 9 0 6を介してグリース補給システム 9 0 0を操作 するための入力装置であり、 スタート釦、 リスタート釦、 リセット釦等の各種釦 から構成されている。 ユーザは、 これらの釦を介してグリース捕給システム 9 0 0を操作可能に構成されている。
つぎに、 図 5 1〜図 5 5に示すフローチャートを参照しながら、 本実施形態の グリース補給システム 9 0 0の制御動作について説明を行う。 まず図 5 1を参照して説明を行う。 まず、 グリース捕給システム 9 0 0の動作 を開始すると、 制御器 9 0 6は、 スピンドル 7 5 0に設けられた回転センサ 9 2 1から定期的に送られてくる回転速度情報を受け取り、 この回転速度情報に基づ きスピンドル 7 5 0の主軸 7 7 1の回転速度を読み取る (ステップ S 3 1 )。 そして、 読み取った回転速度を基に積算値 Nに積算する加算値を決定し、 積算 処理を行う （ステップ S 3 2 )。
図 5 2は、 ステップ S 3 2の積算処理の内容を示すフローチャートである。 こ こでは、 検出した主軸の回転速度が、 〃低速領域"、 〃中速領域"、 及び 高速領域〃 の 3領域に分けられた回転速度領域のどれに該当するかに応じて、 加算値を決定 する。
まず、 ステップ S 4 1において、 検出した主軸の回転速度が低速領域 （ここで は、 0を含み 1 2 0 0 O m i n—1以下の領域） であるかどうかを判断する。 そし て検出した主軸の回転速度が、 低速領域に該当すれば積算値 Nに 1を加えて積算 処理を終了する （ステップ S 4 2 )。
一方、 検出した主軸の回転速度が、 低速領域に該当しなかった場合には、 ステ ップ S 4 3に移行し、 検出した主軸の回転速度が中速領域 （ここでは、 1 2 0 0 ◦ m i n "1より大きく 1 8 0 0 O m i n -1以下の領域） であるかどうかを判断す る。 そして検出した主軸の回転速度が、 中速領域に該当すれば積算値 Nに 2を加 えて積算処理を終了する （ステップ S 4 4 )。
また、 検出した主軸の回転速度が中速領域に該当しなければ、 主軸の回転速度 は高速領域にあると判断し、 積算値 Nに 1 0を加えて積算処理を終了する （ステ ップ S 4 5 )。
再度、 図 5 1に戻って説明を行う。 ステップ S 3 2で積算処理が終了すると、 制御器 9 0 6は、 積算値 Nが所定値より小さいかどうかについて、 例えば 9 0 0 0 0 0 0より小さいかどうかについての判断を行う （ステップ S 3 3 )。 ここで、 積算値が所定値より小さい場合には、 ステップ S 3 1に戻り、 所定時間後再度回 転速度を読み込んで、 ステップ S 3 2で積算処理を行う。
一方、 積算値 Nが所定値、 ここでは 9 0 0 0 0 0以上である場合には、 ダリー ス補給タイミングであると判断して、 ステップ S 3 4に移行する。
まず、 ステップ S 3 4では、 制御器 9 0 6は、 積算値 Nをリセットして 0に戻 す。 そして、 ステップ S 3 5にて、 制御器 9 0 6は、 ソレノイ ドバルブ 9 0 4に 所定の電流を流しソレノィドバルブ 9 0 4を開動作させる （ステップ S 3 5 )。 こ れにより、 ソレノィ ドバルブ 9 0 4を介してエアがグリース補給ュニット 9 1 0 に供給され、 グリース補給ュニッ ト 9 1 0内の定量吐出装置 9 1 4内のピストン を押し下げる。 これにより、 定量吐出装置 9 1 4内のグリースが、 スピンドル 7 5 0内部の各転がり軸受の軸受空間内に補給される。 また、 同時に制御器 9 0 6 は、 内部に設けられたグリースショット回数をカウントするグリースショットカ ゥンタの積算値に 1を加える。 その後、 ソレノィ ドバルブ 9 0 4は、 所定時間後 に閉状態となると、定量吐出装置 9 1 4内のビス トンは初期位置に戻るとともに、 グリースタンク 9 1 3から次回供給用のグリースが定量吐出装置 9 1 4内に供給 される。
ここで、 ソレノイ ドバルブ 9 0 4が開となると、 制御器 9 0 6は、 ステップ S 3 6 , S 3 7および S 3 8において、 エア用圧力センサ 9 0 5、 グリース用圧力 センサ 9 1 1 , およびレベルセンサ 9 1 2からの O N · O F F信号の有無を確認 し、 グリース補給が正常に行われているかどうかについてのチェックを行う。 以 下、 各チェック動作毎に説明を行う。
図 5 3は、 エア用圧力センサ 9 0 5によるエア圧力チェック動作を説明するた めのフローチヤ一トである。
まず、 制御器 9 0 6は、 エア用圧力センサ 9 0 5から O N信号を受信したかど うかを確認する （ステップ S 5 1 )。 ここで、 エア用圧力センサ 9 0 5が O N、 す なわち、 エア用圧力センサ 9 0 5の測定エア圧力が所定値以上となっていると、 正常なエア圧力が供給されていると判断し、 ステップ S 5 2に移行して、 エア用 圧力センサ 9 0 5の O F F回数のカウントを 0にリセットして、 チェックを終了 する。
一方、 エア用圧力センサ 9 0 5が O F F、 すなわち、 エア用圧力センサ 9 0 5 の測定エア圧力が所定値より小さくなつていると、 制御器 9 0 6は、 正常なエア 圧力が供給されていないと判断し、 エア用圧力センサ 90 5の OF F回数の力ゥ ントを 1加算する （ステップ S 5 3)。
そして、 ステップ S 54にて、 エア用圧力センサ 905の O F F回数が 3とな つているかどうかを判断する。これは、エア用圧力センサ 905の OFF回数は、 再トライに何回失敗したかを示すカウンタとなっており、 カウンタが 2回以下で あれば、 ステップ S 35に移行し、 ソレノイドバルブ 904を再度開動作する。 一方、 エア用圧力センサ 905のカウンタが 3回となっていると、 3回ソレノ ィドバルブ 904の開動作をトライしても圧力が所定値とならず、 異常が発生し ていると判断する。 そして、 ステップ S 5 5にて"アラーム 1"を表示装置 907 に表示する。 ここで、 表示される"アラーム 1"は、 例えば 「確認！エアの圧力不 足です。 エアの圧力を確認して下さい。」 と表示され、 レギユレータ 903の設定 エア圧が適切であるかどう力 \ またはエア供給路 930に何らかの異常がないか どうか等の確認を行うようユーザに促す。
そして、 ステップ S 56にて、 制御器 906は、 スピンドル 750の主軸 7 7 1の最高回転速度の設定を、 中速領域 （1 2000m i n— 1より大きく 1800 0m i n—1以下の領域） の回転速度、 例えば 1 5000m i ηΓ1で回転するよう に回転速度を落とさせるように制御する。 すなわち、 初期状態では最高回転速度 が例えば 22000m i η— 1に設定されていた場合であっても、 最高回転速度を 1 5000m i n-Lに制限し、 スピンドル 750の主軸 77 1がそれ以上の回転 速度で回転しないように制限する。
これにより、 グリースが補給されないことによるグリース不足により、 軸受の 焼き付き等が生じにくくなるような制御が行われる。 ここで、 回転速度の上限を 中速領域の最大 ：1 800 Om i n-1となるように制御してもよい。
そして、この状態の後は、ステップ S 5 7にて、ユーザが何らかの対処を行い、 入力装置 909中のリスタート釦が押されるまで待機する。 このリスタート釦が 押されると、 制御器 906は、 表示装置 907に表示されていたアラーム 1の表 示をリセットし（ステップ S 58)、エア用圧力センサ 905の OFF回数を 0に 再設定し（ステップ S 59)、ステップ S 56で設定された回転速度制限を解除し て （ステップ S 60)、 ステップ S 3 5に戻り、 度ソレノィドバルブ 904を開 動作する。
エア用圧力センサ 905のチェック動作についての説明は以上である。
次に、 グリース用圧力センサ 9 1 1のグリース圧力チェック動作について説明 する。 図 54は、 グリース用圧力センサ 9 1 1のチェック動作を説明するための フローチヤ一トである。
まず、 制御器 906は、 グリース用圧力センサ 9 1 1から ON信号を受信した かどうかを確認する （ステップ S 6 1)。 ここで、 グリース用圧力センサ 9 1 1が ON、 すなわち、 グリース用圧力センサ 9 1 1の圧力が所定値以上となっている と、 グリースタンク 9 1 3内のピストンが正常に作動していると判断し、 そのま まチェックを終了する。
一方、 グリース用圧力センサ 9 1 1が OFF、 すなわち、 グリース用圧力セン サ 9 1 1の圧力が所定値より小さくなっていると、 グリースタンク 9 1 3内のピ ストンが正常に動作しておらず、 定量吐出装置 9 14にグリースが供給されてい ないと判断し、ステップ S 62にて" アラーム 2" を表示装置 9 0 7に表示する。 ここで、 表示される"アラーム 2"は、 例えば 「異常！グリースタンクの圧力不 足です。 サービスマンに至急連絡をして下さい。 回転速度の上限を 1 5000m i n—1で制限します」 と表示され、 至急対処を行うようにユーザに促す。
そして、 ステップ S 6 3にて、 制御器 906は、 スピンドル 750の主軸 77 1の最高回転速度の設定を、 中速領域 （I S O O Om i n-1より大きく 1 8 00 Om i n"1以下の領域） の回転速度、 例えば 1 500 Om i n— 1で回転するよう に回転速度を落とさせるように制御する。 すなわち、 初期状態では最高回転速度 が例えば 2 200 Om i 11— 1に設定されていた場合であっても、 最高回転速度を 1 500 Om i II -1に制限し、 スピンドル 750の主軸 77 1がそれ以上の回転 速度で回転しないように制限する。
これにより、 グリースが補給されないことによるグリース不足により、 軸受の 焼き付き等が生じにくくなるような制御が行われる。 ここで、 回転速度の上限を 中速領域の最大値 1 800 Om i n—1となるように制御してもよい。 そして、この状態の後は、ステップ S 6 4にて、ユーザが何らかの対処を行い、 入力装置 9 0 9中のアラーム解除釦が押されるまで待機する。 このアラーム解除 釦が押されると、 制御器 9 0 6は、 ステップ S 6 5にて表示装置 9 0 7に表示さ れていたアラーム 2の表示をリセット （アラーム 3 , 4が表示されている場合に はこれらも同時にリセット） し、 グリースショット回数カウンタを 0にリセッ ト し （ステップ S 6 6 )、 ステップ S 6 3で設定された回転速度制限を解除して （ス テツプ S 6 7 )、 グリース用圧力センサ 9 1 1のチェック動作を終了する。
次に、 レベルセンサ 9 1 2のチェック動作について説明する。 図 5 5は、 レべ ルセンサ 9 1 2のチェック動作を説明するためのフローチヤ一トである。
まず、 制御器 9 0 6は、 レベルセンサ 9 1 2から O F F信号を受信したかどう かを確認する（ステップ S 7 1 )。ここでレベルセンサ 9 1 2が O N状態であれば、 グリースタンク 9 1 3内のグリース残量は、 十分な量 （ここでは、 グリースタン ク容量の 5 %以上） であると判断し、 そのままレベルチェック動作を終了する。
—方、 レベルセンサ 9 1 2が O F Fである場合には、 グリースタンク 9 1 3内 のグリース残量が、 グリースタンク容量の 5 %未満であり、 グリース補給ュニッ ト及び主軸スピンドルのメンテナンスのタイミングが近づいていると判断し、 ス テツプ S 7 2にて"アラーム 3 "を表示装置 9 0 7に表示する。
ここで、 表示される"アラーム 3 "は、 例えば 「注意！補給ユニット、 スピンド ルのメンテナンス時期が近いです。サービスマンに連絡して下さい。」と表示され、 ユーザにメンテナンスを行うように促す。
そして、 グリースショッ ト回数カウンタに 1を加算 （ステップ S 7 3 ) し、 力 ゥンタを確認し、 現在までのグリースショットが 3 0回より少ないかどうかを判 断する （ステップ S 7 4 )。 ここで、 グリースショット回数が 3 0回より少なけれ ば、 問題無しとしてレベルチェックを終了する。
一方、 グリースショ ッ ト回数が 3 0回目であれば、 至急グリース補給ュニッ ト 9 1 0およびスピンドル 7 5 0のメンテナンスが必要であると判断し、 ステップ S 7 5にて" アラーム 4 " を表示装置 9 0 7に表示する。
ここで、 表示される"アラーム 4 "は、 例えば 「警告！補給ユニッ ト、 スピンド ルのメンテナンスが必要です。 至急サービスマンに連絡して下さい。 回転速度の 上限を 1 500 Om i rT1で制限します。」 と表示され、 ユーザにメンテナンスを 行うように強く促す。
そして、 ステップ S 76にて、 制御器 906は、 スピンドル 750の主軸 77 1の最高回転速度の設定を、 中速領域 （I S O O Om i n—1より大きく 1 800 Om i n— 1以下の領域） の回転速度、 例えば 1 500 Om i n-1で回転するよう に回転速度を落とさせるように制御する。 すなわち、 初期状態では最高回転速度 が例えば 2200 Om i n"1に設定されていた場合であっても、 最高回転速度を 1 500 Om i n— 1に制限し、 スピンドル 750の主軸 77 1がそれ以上の回転 速度で回転しないように制限する。
これにより、 グリースタンク 9 1 3内のグリース残量が少なくなつた場合であ つても回転速度を落としてやることによりグリース補給スパンを長くしてダリー ス消費量を抑制し、 グリース不足により軸受の焼き付き等が生じにくくなるよう な制御が行われる。 ここで、 回転速度の上限を中速領域の最大値 1800 Om i n一1となるように制御してもよい。
主軸 7 7 1の回転速度が変更された後には、図 54のステップ S 64に移行し、 以後メンテナンスが終了した後は、 ステップ S 64移行の動作を行って、 正常状 態に復帰する。
制御器 906は、 ステップ S 36， S 3 7および S 38において、 エア用圧力 センサ 905、 グリース用圧力センサ 9 1 1 , およびレベルセンサ 9 1 2力、らの ON■ O F F信号の有無を確認し、 グリース補給が正常に行われているかどうか についてのチェックを行い、 グリースがスピンドル 7 50に補給されたことを確 認すると、 ソレノィ ドバルブ開動作から所定時間後にソレノィ ドバルブを閉状態 とし、 ステップ S 3 1に戻って、 積算値の積算動作を再開する。
本実施形態では、 以上の動作を繰り返すことにより、 スピンドル 750への断 続的なグリース補給が行われる。
以上説明したように、 本実施形態によれば、 主軸の回転速度を所定時間毎に読 み取り、 回転速度領域は、 回転速度に応じて"低速領域"、 〃中速領域"、 〃高速領域 〃の 3領域に分けられており、 それぞれの領域に応じた加算値を積算値に加える。 そして、 積算値が所定値以上となつた場合にのみ、 スピンドル 7 5 0に追加グリ ース補給を行う。
したがって、 スピンドル 7 5 0の回転速度、 すなわち、 グリースの劣化状態に 応じて適切にグリースを補給することが可能となる。 また、 制御器 9 0 6は、 主 軸が回転していない場合であっても、 積算値に 1を加えることにより、 積算値を 増加させる。 これにより、 主軸 7 7 1が非回転状態にあるときであっても、 ダリ 一ス捕給を行う最大時間長が定められている。 したがって、 スピンドルが停止し ている場合であっても、 電源が O Nになっていれば最大時間長内にグリースが補 給されるため、 停止→加速→一定速→減速→停止といったサイクルであっても常 に安定したグリースを補給することが可能となる。
また、 本実施形態によれば、 エア用圧力センサ 9 0 5およびグリース用圧力セ ンサ 9 1 1を設け、 これらのエア用圧力センサ 9 0 5 , グリース用圧力センサ 9 1 1の検出状態に応じて、 適切なアラームを表示装置 9 0 7上に表示させるよう に構成したため、 ユーザがメンテナンス時期に特に気を使わなくても、 適切なタ ィミングでユーザに適切なァドバイスを行い、 グリース補給システム 9 0 0を常 に正常な状態に保つことが可能となる。 これにより、 メンテナンス不足による追 加グリースの欠如等により生じる恐れのある軸受の破損を未然に防ぐことが可能 となる。
また、 積算値のリセット回数を積算することにより、 グリースタンク内のダリ 一ス残量を推定することが可能となり、 表示装置 9 0 7にグリース残量を表示す ることも可能となり、 メンテナンスの時期を予測することができる。
また、 本実施形態によれば、 主軸の回転状態及び異常検出のレベルに応じて、 主軸の回転速度を高速領域よりも一つ下の回転領域中の回転速度に落とすように 構成している。 すなわち、 高速領域で回転していた場合には、 一つ下の速度領域 である中速領域中の回転速度に落とす。 これにより、 グリースタンク 9 1 3内の グリース残量が少なくなつた場合であっても回転速度を落としてやることにより グリース補給スパンを長く してグリース消費量を抑制し、 グリース不足により軸 受の焼き付き等が生じにくくなるような制御が行われ、 その焼き付きが生じる可 能性を低減させることが可能となる。
なお、 本実施形態では、 加算値を高速領域で 1 0、 中速領域で 2、 低速領域で 1としたが、 これに限られず、 主軸及び軸受の使用状態に応じて、 適宜消耗の値 を設定することが可能である。 また、 積算値の最大値についても、 使用状態ゃ耐 久性等を考慮して、 所望の値に設定することが可能である。
また、 本実施形態では、 回転速度領域を 3段階に分けて、 加算値を設定してい るが、 これに限られず、 状況に応じて、 回転速度領域の分割数を適宜設定しても よい。 例えば、 使用中の回転速度の変化が大きいものについては、 分割数を増や すことにより、 実際のグリースの劣化状況に即したグリース補給を行うことが容 易になると考えられる。
また、 本実施形態では、 エア圧を利用してグリース補給を行うグリース供給ュ ニット 9 1 0を用いたが、 これに限られることはなく、 エア駆動以外のグリース 捕給ュニットを用いて、 本実施形態と同様のグリース補給タイミングでグリース 捕給を行うように構成してもよレ、。
また、 本実施形態では、 スピンドル 7 5 0を例示して、 グリース捕給に関する 説明を行ったが、 これに限られることはなく、 その他の工作機械主軸用スピンド ル、 モータ用主軸スピンドル等に適用してもよい。
また、 本実施形態では、 0 . 8秒毎に回転速度を算出するとして説明を行った が、 これに限られることもなく、 状況に応じた任意の時間間隔で回転速度の算出 を行うように構成してもよい。
以上、 第 3 0〜3 3実施形態のグリース補給装置、 グリース補給装置を用いた 主軸装置、 グリース補給方法、 及びグリース補給プログラムによれば、 グリース の攪拌抵抗による影響を最小限に抑えるとともに、 軸受の長寿命化を図ることが 可能となる。
上記実施形態によれば、 軸の回転速度に応じて、 追加グリースを補給する補給 タイミングを制御するので、 転がり軸受の使用頻度に応じた間隔で、 適切にグリ ースを補給することが可能となる。 また、 一定タイミングでグリースを補給する 場合と比較し、 無駄なグリース補給を避けグリース補給回数を減少することが可 能である。 したがって、 過剰なグリースを補給することなく、 最適な間隔でダリ ースを補給することができ、 軸受の焼き付き等を未然に防ぎ、 かつ軸受温度を安 定に保つことが可能となる。
また、 上記実施形態によれば、 グリースの補給方向が径方向である場合であつ ても、 軸方向である場合であっても同じように適用することが可能である。
また、 上記実施形態によれば、 回転速度に応じて加算値を設定し、 実測の回転 速度に応じて加算値を積算し、 積算値が所定値以上となつた場合にグリースを補 給するので、 転がり軸受の使用頻度に応じた間隔で、 適切にグリースを補給する ことが可能となる。 また、 一定タイミングでグリースを補給する場合と比較し、 無駄なグリース補給を避けグリース補給回数を減少することが可能である。 した がって、 過剰なグリースを補給することなく、 最適な間隔でグリースを補給する ことができ、 軸受の焼き付き等を未然に防ぎ、 かつ軸受温度を安定に保つことが 可能となる。
また、上記実施形態によれば、前記積算値はグリース補給時にリセットされて、 再度積算値の積算を開始する。 したがって、 一旦始動させたら、 意図的に停止す るまで、 上記アルゴリズムに従ってグリース補給を行うため、 ユーザがグリース 補給タイミングを意識することなく利用することができ、 ユーザの手間を削減す ることが可能となる。
また、 上記実施形態によれば、 前記積算値のリセット回数を積算することによ り、 何回グリース補給したかについて認識することが可能である。 したがって、 グリース補給装置内のグリ一ス残量を把握することができ、 メンテナンス時間を 予測することが可能となる。
また、 上記実施形態によれば、 前記軸の停止時は加算値を 0とし積算を行わな い。 したがって、 長期間軸受装置を使用していないときにグリースを補給すると いった不具合の発生を避けることが可能となる。
また、 上記実施形態によれば、 前記グリース補給装置内のグリース残量が所定 値以下になったときに前記軸の回転速度を所定の回転速度以下となるように制御 する。したがって、グリース残量が減少しメンテナンスが必要なような場合には、 前記軸の回転速度を所定回転速度以下となるように制御する。 これにより、 メン テナンスが行われ、 グリースがグリース補給装置に補充されるまでは、 回転速度 を落としてやることによりグリース補給間隔が自ずと長くなる。 したがって、 少 ないグリースを長時間にわたって補給することが可能になり、 メンテナンス等が 必要な場合に、 高い回転速度で軸が回転することによって、 軸受が焼きついてし まう等の故障の発生を未然に防ぐことが可能となる。
また、 上記実施形態によれば、 前記所定の回転速度は、 前記複数の領域の最高 回転速度領域の 1つ下の回転速度領域中にある。 このように、 前記軸の回転速度 を所定回転速度以下となるように制御する制御においては、 最高回転速度領域で 回転している主軸の回転速度を一つ下の回転速度領域に落とす制御が最も有効で ある。 すなわち、 最高回転速度領域で回転している軸の回転速度を落としてやる ことにより、 グリースの消費量を抑え、 軸受が焼きついてしまう等の故障の発生 を未然に防ぐことが可能となる。
なお、第 3 0〜3 3の実施形態では、スピンドルの主軸に回転センサを設けて、 主軸の回転速度を検出してグリース捕給タイミングを制御したが、 転がり軸受の 内部にグリースを補給するグリース補給機構を備えたグリース補給装置であれば、 転がり軸受の内輪又は外輪のいずれか一方の回転輪の回転速度を検出する回転セ ンサを設けて、 制御手段によって回転輪の回転速度に応じてグリース補給タイミ ングを制御するようにしてもよい。
(第 3 4実施形態）
以下、 本発明の第 3 4実施形態に係るグリース補給装置及び主軸装置を図 5 6 〜6 0に基づいて詳細に説明する。
図 5 6に示すように、 本実施形態のグリース補給装置 （或いはグリース補給機 構） を構成するグリース供給装置 1 0 1 0は、 吸気口からのエア配管 1 0 1 1の 途中にソレノィドバルブ 1 0 1 2が設けられている。 また、 エア配管 1 O l l a の一方の端部は抵抗機構 1 0 1 2 aを介して軸受 1 0 1 3に供給するグリース G rを収容するグリースタンク 1 0 1 4に接続されている。 また、 グリースタンク 1 0 1 4内にグリースタンク 1 0 1 4内のグリースに圧力を加えるタンク内ピス トン 1 0 1 5が配置されている。
—方ソレノィ ドバルブ 1 0 1 2からのエア配管 1 ◦ 1 1 bと、 グリースタンク 1 0 1 4からグリースを軸受 1 0 1 3に供給するグリース配管 1 0 2 5との間に 機械式定量型ピス トンポンプ 1 0 1 9が配置されている。 そして、 グリースタン ク 1 0 1 4と機械式定量型ビストンポンプ 1 0 1 9をグリース配管 1 0 1 7 aで 接続している。
グリースタンク 1 0 1 4のタンク内ピス トン 1 0 1 5の周縁の溝部分 1 0 1 6 にグリースタンク 1 0 1 4の内面に対向するように、 磁石 1 0 1 7及びビストン リング又は Oリング 1 0 1 6 aが取り付けられている。 また、 レベルセンサ 1 0 1 8 aがグリースタンク 1 0 1 4の外側に取り付けられている。 グリースタンク 1 0 1 4と機械式定量型ビス トンポンプ 1 0 1 9を接続するグリース配管 1 0 1 7 aに圧力センサ 1 0 1 8 bが設置されている。
図 5 7に示すように、 前記構成のグリースタンク 1 0 1 4は、 グリース供給装 置 1 0 1 0の使用時間 （作動回数） が経過するにつれて、 機械式定量型ビス トン ポンプよりグリースが吐出されることによりグリースタンク 1 0 1 4内のダリー ス G rを消費する。 つまり、 タンク 1 0 1 4内のピス トンが底面方向に進む。 そして、 タンク内ピス トン 1 0 1 5がレベルセンサ 1 0 1 8 aの設定値の高さ に到達したらグリースタンク 1 0 1 4内のタンク内ビストン 1 0 1 5の磁石 1 0 1 7によりレベルセンサ 1 0 1 8 aが反応する。 レベルセンサの 1 0 1 8 aの反 応を電気的に感知し、 スピンドル運転装置に出力することにより、 周囲にダリー ス G rの残存量が少ないことを知らせる。
—方、 グリースの加圧状況を監視するために設置された圧力セ サ 1 0 1 8 b は、 次のように作用する。
図 5 8に示すように、 グリースタンク 1 0 1 4内にエアを供給し、 タンク内ピ ストン 1 0 1 5に圧力をかけてグリースに圧力をかける。 グリースにある一定の 圧力が加圧されるとグリースの圧力を監視している圧力センサ 1 0 1 8 bが反応 する。 圧力センサ 1 0 1 8 bの圧力を電気的に検知し、 スピンドル運転装置に出 力することにより、 周囲にグリースタンク 1014よりグリースが機械式定量型 ビストンポンプ 1 ◦ 1 9へ送られていることを知らせる （図 56参照）。
なお、 グリースタンク 10 14よりグリースが機械式定量型ビストンポンプ 1 0 1 9へ搬送される途中で異常がある場合、 圧力センサ 1 0 1 8 bが検知し、 そ の信号をスピンドル運転装置に出力することにより、 周囲に機械式定量型ビスト ンポンプ 101 9からスピンドル内へグリースが吐出されていないことを知らせ る。
また、 抵抗機構 1 0 12 aは、 グラフアイ トゃ焼結材などであり、 ソレノイ ド バルブ 1 01 2が OF Fになった後のある一定の時間グリースタンク内ビストン
10 1 5に圧力を加えるように構成されたものである。 抵抗機構 10 1 2 aにグ ラファイ トを使用した場合のタンク内圧力を示したグラフを図 66に示す。 ダリ 一スの残存量によりグリースタンク内のェァの体積が変化するために圧力が上昇 する時間に変化がある。 しかし、 ソレノイ ドバルブ 1 01 3を OFFした後、 グ リースタンク 1 0 1 4内部は圧力を保持し、 ソレノィ ドバルブ 1 01 3の OF F 時にグリースタンク 1 014内のグリース G rを機械定量式ビス トンポンプ 1 0
1 9に一定量のグリースを供給する。 なお、 抵抗機構 101 2 aの代わりにチェ ック弁ゃスピードコントローラなどを使用してもよい。
図 5 9及ぴ図 60は本発明のグリース補給装置の回路図である。 図 5 9に示す ように、 エア源 1 ◦ 20からエアフィノレタ 102 1及びレギュレータ 1 022を 通ってエア配管 1 0 1 1がソレノィ ドバルブ 10 1 2に接続されている。 また、 エア配管 10 1 1がソレノィ ドバルブ 1 0 1 2を介してエア用圧力センサ 102
3に延びている。 エア用圧力センサ 1 023からエア配管 1 0 1 1 aを介してグ リース供給装置 1 0 10に接続されている。 グリース供給装置 1 01 0は、 ダリ ース用圧力センサ 1 0 18 b及びレベルセンサ 10 1 8 aを有し、 グリース配管
1025によって、 回転センサ 1 024 aを備えたスピンドル 1024に接続さ れている。 ソレノィ ドバルブ 1 0 1 2と各センサの動作をシーケンスコントロー ラ 1030が監視している。
図 60に示すように、 ソレノィ ドバルブ 1 0 1 2の動作に対する各センサの検 知動作を示す図である。 グリース供給装置 1 0 1 0の作動について説明する。 先ず、 ソレノイドバルブ 1 0 1 2を O Nする。 グリース供給装置 1 0 1 0にェ ァが供給され、 機械式定量型ビス トンポンプ 1 0 1 9のピス トン 1 0 1 9 aが作 動してグリースがスピンドル 1 0 2 4に接続している配管 1 0 2 5に吐出される。 次に、 ソレノイドバルブ 1 0 1 2を O F Fする。 O F Fすると同時に機械式定 量型ビストンポンプ内のビストンが元に戻り、 この時グリースタンク内のダリー スは加圧されているのでグリースタンクから機械式定量型ピス トンポンプにダリ ースが充填される。 前記動作を繰り返すことによって、 グリースの残存量が少な くなる。 ソレノィドバルブ 1 0 1 2が O F Fになる前後一定時間の間、 グリース 圧力センサ 1 0 1 8 bの動作を監視する。 これは、 グリースタンク 1 0 1 4内の グリースが機械式定量型ビストンポンプ 1 0 1 9内へグリースが搬送されている かを確認するためである。
グリース圧力センサ 1 0 1 8 bが反応しない場合には、 シーケンスコントロー ラ 1 0 3 0がグリース圧力センサ 1 0 1 8 bが反応しないことを検知してスピン ドル 1 0 2 4の最高回転速度を制御する。 グリース潤滑であるためすぐに停止す る必要はなく、 グリースを補給しなくても寿命がもつ回転速度以下に制御すれば 使用可能である。 グリース残存量がレベルセンサ 1 0 1 8 a とグリースタンク内 ピス トン 1 0 1 5内に取り付けられた磁石 1 0 1 7と同じ水準の位置になると、 レべノレセンサ 1 0 1 8 aが反応する。 これをシーケンスコントローラ 1 0 3 0力 S 検知してスピンドル 1 0 2 4の最高回転速度を制御する。
また、 グリース供給装置 1 0 1 0を作動させるエアについては、 エアが供給さ れていない場合は、 エア用圧力センサ 1 0 2 3が反応し、 これをシーケンスコン トローラ 1 0 3 0が検知してスピンドル 1 0 2 4の回転速度を制御する。 エア用 圧力センサ 1◦ 2 3の監視時間 （図 6 0の T 2、 T 3 ) は、 ソレノイドバ ブが O N (図 6 0の T 1 ) の時間内であればいつでもよい。
グリースタンク 1 0 1 4にグリース残存状態を検知するレベルセンサ 1 0 1 8 aの設置を行わなかった場合、 グリースの残存量が 0 c cにもかかわらず、 スピ ンドル 1 0 2 4の運転を高速回転することにより、 スピンドル内軸受 1 0 1 3に 損傷が生じる。 しかし、 グリースタンク 1 0 1 4にレベルセンサ 1 0 1 8 aを設 置することにより、 グリースの残存量が少ない場合は、 レベルセンサ 1 0 1 8 a が検知することによりグリースタンク 1 0 1 4内へグリースを補充、 若しくはグ リースを補給しなくてもスピンドル内軸受 1 0 1 3が損傷しない回転速度の回転 を行うことができるために、 軸受 1 0 1 3の損傷を防止することができる。
また、 グリースが機械式定量型ビス トンポンプ 1 0 1 9へ補充されない場合、 機械式定量型ビストンポンプ 1 0 1 9からグリースが吐出されず高速回転してい る軸受 1 0 1 3の損傷が生じる。 し力 し、 グリースの搬送状況をグリース圧力セ ンサ 1 0 1 8 bで監視することにより、 高速回転を行っている軸受 1 0 1 3に損 傷が発生する前にグリース供給装置 1 0 1 0の不具合を発見することにより軸受 1 0 1 3の損傷を防止することができる。
(第 3 5実施形態）
次に、 図 6 1に基づいて、 第 3 5実施形態を説明する。 第 3 4実施形態と同じ 部品には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。第 3 4実施形態と異なる点は、 グリースタンク 1 0 1 4と機械式定量型ビストンポンプ 1 0 1 9へ供給するエア を別系統としたことである。 すなわち、 グリースタンク 1 0 1 4へエアを供給す るバノレブはソレノィ ドバルブ 1 0 1 2であるが、 この他にさらに機械式定量型ピ ス トンポンプ 1 0 1 9へエアを供給するソレノィ ドバルブ 1 0 2 9の 2個のソレ ノィ ドバルブを設けた。
この場合の動作は、 機械式定量型ビス トンポンプのソレノィドバルブ 1 0 2 9 が O F F (閉） になってから数秒〜数分後にグリースタンクのソレノイ ドバルブ 1 0 1 2が O F F (閉） になるように設定する。 このように構成されたグリース 供給装置でも同様の効果が得られる。 その場合、 図 5 6で示した抵抗機構 1 0 1 2 aは不要である。
図 6 2は図 6 1に示したグリース補給装置の回路図である。 図 6 1〜図 6 2に 示すように、 エア源からエアフィルタ 1 0 2 1及びレギュレータ 1 0 2 2を通つ たエア配管は、 ソレノイ ドバルブ 1 0 1 2， 1 0 2 9に接続される。 第 2ソレノ ィ ドバノレブ 1 0 2 9からのエア配管は、 第 2ソレノィ ドバノレブ 1 0 2 9を介して 圧力センサ （エア監視） 1023に延ぴ、 グリース供給装置 1 0 1 0の機械式定 量型ビス トンポンプ 1 0 1 9に接続される。 一方、 第 1ソレノィ ドバルブ 1 0 1 2からのエア配管は、 第 1ソレノィ ドバルブ 1 0 1 2を介してグリース供給装置 10 10のグリースタンク 1 014に接続される。
図 63は図 6 2に示したグリース補給装置の制御方法を示す図である。 図 6 1 〜図 63に示すように、 第 2ソレノィドバルブ 1 029が ONし、 機械式定量型 ビス トンポンプ 10 1 9のピス トン 10 1 9 aが作動し、グリースが吐出される。 そして、 第 1ソレノィ ドバルブ 1 0 1 2が ONし、 グリースタンク 10 14内の ピス トン 10 1 5が加圧される。
次に、 第 2ソレノィ ドバルブ 10 29を OFFする。 OFFすると同時に、 機 械式定量型ビストンポンプ 101 9のピス トン 10 1 9 aが元に戻り、 グリース タンク 10 14から機械式定量型ビストンポンプ 1 0 1 9へグリースが充填され る。 グリースが機械式定量型ビス トンポンプ 1 0 1 9に充填された後に第 1ソレ ノィ ドバルブ 10 1 2を O F Fする。
(第 36実施形態）
図 64, 6 5は、 本発明の第 36実施形態に係るグリース補給装置の回路図と 制御方法を示す。 本実施形態では、 エアの第 2の圧力センサ （エア監視用） 1 0 26をソレノィ ドバルブ 10 1 2を介した配管に接続している。その他の構成は、 第 3 5実施形態のグリース補給装置と同様である。 このように構成されたグリー ス補給装置でも同様の効果が得られる。
なお、上記構成例は単なる例示であり、種々の変形変更が可能である。例えば、 グリースタンク 10 1 4内のピス トン 10 1 5に第 34， 35実施形態では、 磁 石を使用したが、 センサ反応するものであれば電気的信号などを発信することに より、 レべノレセンサ 1 0 1 8 aを反応させても良い。 また、 レベルセンサ 1 0 1 8 aは、 ピス トン 1 0 1 5の動きに対して機械的に反応するもの、 若しくは電気 的に反応するものでも良い。
また、 グリースタンク内のビス トン 10 1 5の動きを検知するレベルセンサ 1 0 1 8 aは、 タンク外に設置する例について説明したが、 タンク内に設置するこ とも可能である。 第 3 4， 3 5実施形態では、 グリースタンク内のピス トン 1 0 1 5に磁石 1 0 1 7を取り付け、 グリースタンク 1 0 1 4にレベルセンサ 1 0 1 8 aを取り付ける形態について説明したが、 ピストン 1 0 1 5にレベルセンサ 1 0 1 8 aを取り付け、 グリースタンク 1 0 1 4に磁石 1 0 1 7、 またはレベルセ ンサ 1 0 1 8 aが反応する物質を取り付けることも可能である。
また、 グリースの加圧状態を監視するグリース圧力センサ 1 0 1 8 bの設置場 所は、 グリースタンク 1 0 1 4内のグリースが貯蓄されており、 グリースタンク 用ビストン 1 0 1 5が摺動しない場所であればどの場所についても同じ測定効果 が得られる。 また、 グリースの圧力変化に対して機械的に反応するものでも電気 的に反応するものでも効果が得られる。 また、 グリースタンク 1 0 1 4内のビス トン 1 0 1 5に圧力をかけるにあたってエアを使用したが、 モーターや機械式装 置などを使用してグリースタンク 1 0 1 4内のピス トン 1 0 1 5を加圧すること もできる。
以上説明したように、 第 3 4〜3 6実施形態のグリース補給装置及び主軸装置 によれば、 グリース供給装置のグリースを貯蔵するグリースタンクにセンサを取 付けることによって、 軸受に潤滑不良が発生することがなく、 軸受に焼付を起こ すことがない。 したがって、 軸受の長寿命化を実現することが可能になる。
上記実施形態によれば、 グリース供給装置のグリースを貯蔵するグリースタン クにレベルセンサを取付け、 グリースタンク內のグリースを加圧するピストンに 磁石を埋め込む。 グリースタンク部にレベルセンサを取付け、 ピス トンの位置を 監視することにより、 グリースの残存量が少なくなつたらアラームを発生し、 グ リースの残存量が少ないことを周囲に知らせる。 これによつて、 軸受に潤滑不良 が発生することがなく、 軸受に焼付を起こすことがない。
また、 上記実施形態によれば、 グリースタンクと機械式定量型ピス トンポンプ を接続するグリース配管に圧力センサを設置し、グリースの加圧状況を監視する。 この監視は、 グリースが機械式定量型ビス トンポンプに搬送されているかについ て監視している。 グリース配管内のグリースが加圧されない場合、 圧力センサが この状態を検知して、 アラームを発生する。 これにより、 配管内のグリースに圧 力が発生せず、 機械式定量型ビストンポンプにグリースが補充されていないこと を周囲に知らせる。 これによつて、 軸受に潤滑不良が発生することがなく、 軸受 に焼付を起こすことがない。
以下、 本発明の第 3 7〜第 4 3実施形態のグリース補給装置 （グリース補給機 構） を図 6 7乃至図 7 6に基づいて詳細に説明する。 なお、 第 3 8〜 4 3の 各実施形態において、 第 3 7実施形態で説明した部材等と同様な構 成 · 作用を有する部材等については、 図中に同一符号または相当符号 を付することによ り、 説明を簡略化或いは省略する。
(第 3 7実施形態）
図 6 7に示すように、第 3 7実施形態のグリース補給装置（グリース補給機構） 1 1 1 0は、 グリースタンク 1 1 1 1、 機械式定量型ビストンポンプであるダリ ース定量吐出機構 1 1 1 2、 グリース補給用配管 1 1 1 3、 ノズル 1 1 1 4、 力、 ら構成されており、 軸受装置や工作機械あるいは高速モータ用の主軸装置に適用 される。
グリースタンク 1 1 1 1は、 筒形状のタンク本体 1 1 1 5の内部にタンクビス トン 1 1 1 6が収容されており、 基端部が圧力導入管 1 1 1 7に連通接続され、 先端部に吐出口 1 1 1 8が配されている。 また、 グリースタンク 1 1 1 1は、 タ ンクピス トン 1 1 1 6と吐出口 1 1 1 8との間の空間内にグリース G rが封入さ れている。グリースタンク 1 1 1 1には、圧力導入管 1 1 1 7から所定の圧力が、 常時もしくは定量吐出ビス トン 1 1 2 3が戻るときに数秒から数分間与えられる。 吐出口 1 1 1 8は、 送給管 1 1 1 9を通じてグリース定量吐出機構 1 1 1 2に 備えたシリンダ 1 1 2 0内の定量グリース室 1 1 2 1に連通接続されている。
グリース定量吐出機構 1 1 1 2は、 シリンダ 1 1 2 0、 定量吐出ピス トン 1 1 2 3、 戻しばね 1 1 2 4、 逆止弁 1 1 2 5を備えている。
シリンダ 1 1 2 0は、 有底の筒形状であり、 先端部に吐出部 1 1 2 6が形成さ れている。 また、 シリンダ 1 1 2 0は、 吐出部 1 1 2 6側が定量グリース室 1 1 2 1になっており、 反吐出部 1 1 2 6側である底板 1 1 2 7側が空気室 1 1 2 8 になっている。 定量グリース室 1 1 2 1には、 グリースタンク 1 1 1 1からグリ ース G rが送給される。
エアバルブ 1 1 2 2は、 脱圧機能付きエアバルブであり、 内部にはエア供給バ ルブ 1 1 2 2 aと脱圧バルブ 1 1 2 2 bを備えている。 一端部が空気導入管 1 1 2 9を通じて図示しない圧縮空気発生源に連通接続され、 他端部が空気送給管 1 1 3 0を通じてシリンダ 1 1 2 0内の空気室 1 1 2 8に連通接続されている。 また、 エアバルブ 1 1 2 2は、 外部の制御回路から所定の電流が供給されるこ とによつてエア供給バルブ 1 1 2 2 a開かつ脱圧バルブ 1 1 2 2 b閉となり、 加 圧された圧縮空気をシリンダ 1 1 2 0内の空気室 1 1 2 8に導入し、 電流が遮断 されるとエア供給バルブ 1 1 2 2 a閉かつ脱圧バルブ 1 1 2 2 b開となって、 脱 圧バルブ 1 1 2 2 bにより脱圧することにより、 空気室 1 1 2 8及び空気送給管 1 1 3 0内は加圧状態でなくなる。
なお、 脱圧バルブ 1 1 2 2 bはエアバルブ 1 1 2 2に搭載されていなくてもよ く、 空気室 1 1 2 8もしくは空気送給管 1 1 3 0に配置されていてもよレ、。
定量吐出ビストン 1 1 2 3は、 定量グリース室 1 1 2 1と空気室 1 1 2 8との 間において、 シリンダ 1 1 20内を筒方向に往復移動可能に配されている。 定量 吐出ピス トン 1 1 2 3は、 端部がシリンダ 1 1 2 0の底扳 1 1 2 7に係止された 戻しばね 1 1 24を介してシリンダ 1 1 2 0内に組み込まれている。 定量吐出ピ ス トン 1 1 2 3の吐出量は、 0. 0 0 3~0. 1 2 c cに設定されている。
戻しばね 1 1 24は、 自然長で定量吐出ビス トン 1 1 2 3に組み付けられてお り、 定量吐出ピス トン 1 1 2 3が前進移動する際に伸び、 定量吐出ピス トン 1 1 2 3の前進移動が終了してから自然長に復帰することによって定量吐出ビス トン 1 1 2 3を後退移動させる。
逆止弁 1 1 2 5は、シリンダ 1 1 2 0の吐出部 1 1 2 6に連通接続されている。 逆止弁 1 1 2 5は、 定量吐出ビストン 1 1 2 3がシリンダ 1 1 2 0内を前進移動 することによって定量グリース室 1 1 2 1に送給されたグリース G rが圧送され たときに弁体 1 1 3 1が吐出部 1 1 2 6を開放する。 逆止弁 1 1 2 5は、 ダリー ス補給用配管 1 1 1 3の一端部に連通接続されている。
グリース補給用配管 1 1 1 3は、 他端部がノズル 1 1 1 4に連通されている。 ノズル 1 1 1 4は、 玉軸受ゃ円筒ころ軸受等を備えた主軸装置を構成する軸受装 置 1 1 3 5の側部に配されている。
図 6 8に示すように、 シリンダ 1 1 2 0の内壁には、 予め定められた距離を置 いて 2個のピス トンストッパ 1 1 3 2 , 1 1 3 3が形成されている。 2個のビス トンストツパ 1 1 3 2 ， 1 1 3 3のうちの底板 1 1 2 7側に配された一方のビス トンストツノ、° 1 1 3 2は、 空気室 1 1 2 8内の圧縮空気がなくなることにより、 戻しばね 1 1 2 4により定量吐出ピス トン 1 1 2 3が復動側に後退移動した際の 後端位置 a 1を設定する機能を有している。
吐出部 1 1 2 6側に配された他方のビス トンス トツノ、° 1 1 3 3は、 空気室 1 1 2 8内に圧縮空気が導入されることによって、 定量吐出ビス トン 1 1 2 3が往動 側に前進移動した際の前端位置 a 2を設定する機能を有する。
次に、 図 6 9及び 7 0を用いて第 3 7実施形態のグリース補給装置 （グリース 補給機構） 1 1 1 0の動作を説明する。 図 6 9に示すように、 グリース吐出前状 態では、 エアバルブ 1 1 2 2がバルブ閉であるため、 定量吐出ビストン 1 1 2 3 は後端位置 a 1にあり、 逆止弁 1 1 2 5は、 弁体 1 1 3 1が吐出部 1 1 2 6を閉 塞している。
図 7 0に示すように、 通電によってエアバルブ 1 1 2 2がバルブ開となる。 す ると、 空気室 1 1 2 8内に圧縮空気が導入されるため、 定量吐出ビス トン 1 1 2 3が、 後端位置 a 1から前端位置 a 2まで前進移動し、 定量グリース室 1 1 2 1 内に貯留されている所定量のグリース G rが逆止弁 1 1 2 5に送られる。
そのため、 逆止弁 1 1 2 5の弁体 1 1 3 1が吐出部 1 1 2 6を開放し、 グリー ス補給用配管 1 1 1 3を通じてノズル 1 1 1 4からグリース G rが吐出され、 軸 受装置 1 1 3 5の軸受空間内に所定量のグリース G rが供給される。 吐出が終わ ると、 逆止弁 1 1 2 5の弁体 1 1 3 1が再び吐出部 1 1 2 6を閉塞する。 ェアバ ルブ 1 1 2 2は、 バルブ開となった後に通電が遮断されて再びバルブ閉となる。 そして、 エアバルブ 1 1 2 2がバルブ閉となり、 脱圧することにより、 定量グ リース室 1 1 2 1内及び空気室 1 1 2 8内の圧力が下がり、 定量吐出ビス トン 1 1 2 3が前端位置 a 2から後端位置 a 1まで後退移動する。 そのとき、 圧力導入 管 1 1 1 7から所定の圧力によって、 グリースタンク 1 1 1 1内のダリース G r が、 シリンダ 1 1 2 0内の定量グリース室 1 1 2 1に送給され、 図 6 9に示す状 態に復帰して、 以後上記動作を繰り返し行う。
上述したように、 第 3 7実施形態のグリース補給装置 1 1 1 0では、 エアバル ブ 1 1 2 2に対する通電時間とは無関係に、 定量グリース室 1 1 2 1に一且貯留 された所定量のグリース G rのみが、 グリース捕給用配管 1 1 1 3を通じてノズ ル 1 1 1 4に送給され、 エアバルブ 1 1 2 2への通電の遮断し、 空気室 1 1 2 8 及び空気送給管 1 1 3 0内を脱圧バルブ 1 1 2 2 bで脱圧することにより、 定量 グリース室 1 1 2 1内の圧力がー且下げられてから、 新たなグリース G rを定量 グリース室 1 1 2 1へ送給する動作が繰り返し行われる。
これにより、 グリース補給用配管 1 1 1 3のグリース G rが圧力を常に受けな いので、 離油の防止が図られるとともに、 常に微量の定量のグリース G rを軸受 空間に供給することができる。
第 3 7実施形態のグリース補給装置 1 1 1 0によれば、 シリンダ 1 1 2 0の定 量グリース室 1 1 2 1にグリースタンク 1 1 1 1から送給されたグリース G rが 予め定められた量だけ収容され、 逆止弁 1 1 2 5を介し、 定量吐出ピス トン 1 1 2 3により、 定量グリース室 1 1 2 1に収容された定量のグリース G rがダリー ス補給用配管 1 1 1 3に吐出される。
したがって、 グリース補給用配管 1 1 1 3には、 常に定量のグリース G rが供 給されるため、 配管における内径や長さ、 ノズルの形状及び温度等の条件によつ て、 グリースの吐出量に変動がなくなり、 安定したグリース G rの吐出を行うこ とができる。
また、 グリース G rを加圧する部分から軸受装置 1 1 3 5までの配管内にある グリース G rに長時間残圧が発生することを減少させるので、 グリース G rが離 油を起こすことを低減させ、 配管内にちょう度の異なるグリース G rが存在する ことが少なく、 グリース G rの定量吐出を行うことができる。
これにより、 配管の影響を受けることなく微量かつ定量のグリースを間欠的に 吐出する定量補給を行うことにより、 軸受内部へ微量かつ定量のグリースを定期 的に補給して、 グリース潤滑の長寿命化及び信頼性の向上を図ることができる。 また、 第 3 7実施形態のグリース捕給装置 1 1 1 0によれば、 グリース定量吐 出機構 1 1 1 2の定量吐出ビストン 1 1 2 3がシリンダ 1 1 2 0内を往復移動可 能に配されているので、 定量吐出ビス トン 1 1 2 3の往動を利用して、 定量吐出 ピス トン 1 1 2 3が往動するときに定量グリース室 1 1 2 1内のグリース G rを 吐出すようにできる。 吐出が終わると逆止弁 1 1 2 5が閉じる。 そして、 定量吐 出ピス トン 1 1 2 3が復動したときに、 新しいグリース G rがグリースタンク 1 1 1 1より補給されるので、 配管内に残圧が発生するのを低減させることができ る。
更に、 第 3 7実施形態のグリース補給装置 1 1 1 0によれば、 エアバルブ 1 1 2 2を介してシリンダ 1 1 2 0内に供給された空気によって定量吐出ビス トン 1 1 2 3を駆動するようにしているので、 複雑な機構を用いることなく、 グリース 定量吐出機構 1 1 1 2を構成することができる。 また、 空気を用いているので、 加圧する機構が簡素化され、 漏れ等への対処も油脂等を採用した場合と比べて遥 かに簡単に行うことができる。
また、 第 3 7実施形態のグリース捕給装置 1 1 1 0によれば、 定量吐出ビスト ン 1 1 2 3により、 0 . 0 0 4〜0 . 1 c cの範囲内に設定されたグリース G r がグリース補給用配管 1 1 1 3に吐出されるので、 吐出量の微量コントロールを 行うことができる。
また、 第 3 7実施形態のグリース補給装置 1 1 1 0によれば、 安定したダリー ス補給を行なうことにより、 軸受装置に用いられた場合に、 その軸受装置の長寿 命化及び信頼性の向上を図ることができる。
また、 第 3 7実施形態のグリース補給装置 1 1 1 0によれば、 安定したグリー ス補給を行なうことにより、 工作機械や高速モータ用の主軸装置に用いられた場 合に、 工作機械や高速モータ用の主軸装置の長寿命化及び信頼性の向上を図るこ とができる。
(第 3 8実施形態）
次に、 図 7 1を用いて本発明に係る第 3 8実施形態を説明する。 図 71に示すように、 第 38実施形態に係るグリース補給装置 （グリース補給 機構） 1 140は、 図 67に示したグリース補給装置 1 1 1 0と同様の構成を有 するが、 グリース補給用配管 1 141の先端部が、 玉軸受ゃ円筒ころ軸受等を備 えた主軸装置を構成する軸受装置 1 142において外輪 1 143の径方向に形成 されたグリース捕給孔 1 144に連通接続されている。 グリース Grは、 吐出口 1 1 18、 ダリース補給用配管 1 141、 ダリース補給孔 1 1 44を通って送給 され、 グリース補給孔 1 144を通って外輪外径部から軸受装置 1 142の軸受 空間内に吐出される。
(第 39実施形態）
次に、 図 72 (a), (b) を用いて本発明に係る第 39実施形態を説明する。 図 72 (a) に示すように、 第 39実施形態に係るグリース補給装置 （グリー ス補給機構） 1 1 50は、 定量吐出ピス トン 1 1 5 1力 ロッド 1 1 52を介し て弁部材 1 1 5 3に結合されており、 シリンダ 1 1 54内において定量吐出ビス トン 1 1 5 1と弁部材 1 1 53との間に形成されたビス トンストツパ 1 1 5 5と、 弁部材 1 1 5 3とに戻しばね 1 1 56が組み付けられている。
このようなグリース補給装置 1 1 50は、 エアバルブ 1 1 2 2のエア供給バル ブ 1 1 22 aが開かつ脱圧バルブ 1 1 22 bが閉となり、 空気室 1 1 28内に圧 縮空気が導入されると、 戻しばね 1 1 56に抗して、 弁部材 1 1 53, ロッド 1 1 52， 定量吐出ビス トン 1 1 5 1が、 前端位置まで前進移動し、 定量グリース 室 1 1 2 1内に貯留されている所定量のグリース G rが逆止弁 1 125に送られ、 逆止弁 1 1 25の弁体 1 1 3 1が吐出部 1 1 26を開放し、 グリース補給用配管 1 1 1 3を通じてグリース G rが吐出される。 ピス トン 1 1 5 3のス トロークが 終わると、 逆止弁 1 1 25の弁体 1 1 3 1が再び吐出部 1 1 2 6を閉塞し、 グリ ースが吐出されなくなる。
そして、 図 72 (b) に示すように、 エアバルブ 1 1 22のエア供給バルブ 1 1 22 aが閉となると脱圧バルブ 1 1 22 bが開となり、 空気室 1 1 28及び空 気送給管 1 1 30内の加圧部が脱圧し、 戻しばね 1 1 56により、 弁部材 1 1 5 3, ロッド 1 1 5 2， 定量吐出ピス トン 1 1 5 1力 後端位置まで後進移動し、 定量グリース室 1 1 21内及び空気室 1 1 28内の圧力が下がる。 このとき、 グ リースタンク内のグリース G rは、 圧力導入管から所定の圧力が与えられている ため、 シリンダ 1 1 54内の定量グリース室 1 1 2 1に送給されて一且貯留され る。
(第 40実施形態）
次に、 図 73 (a), (b) を用いて本発明に係る第 40実施形態を説明する。 図 73 (a) に示すように、 第 40実施形態に係るグリース補給装置 (ダリー ス補給機構） 1 1 60は、 容量の小さい定量グリース室 1 1 6 1を有する場合に 用いられ、 弁部材 1 1 6 2に定量吐出ビス トンの機能をもつロッド 1 1 63が結 合されており、 シリンダ 1 164内に形成された隔板 1 1 6 5と、 弁部材 1 1 6 2とに戻しばね 1 1 66が組み付けられている。
このようなグリース補給装置 1 1 60は、 エアバルブ 1 1 22のエア供給バル プ 1 1 22 aが開かつ脱圧バルブ 1 1 22 bが開となり、 空気室 1 1 28内に圧 縮空気が導入されると、 戻しばね 1 1 66に抗して、 弁部材 1 162, ロッド 1 1 63力 前端位置まで前進移動し、 定量グリース室 1 1 6 1内に貯留されてい る所定量のグリース G rが逆止弁 1 1 25に送られ、 逆止弁 1 1 25の弁体 1 1 3 1が吐出部 1 1 26を開放し、 グリース補給用配管 1 1 1 3を通じてグリース G rが吐出される。 この場合、 定量グリース室 1 16 1内に貯留されているグリ ース G rは増圧されて吐出し、 吐出されなくなると、 逆止弁 1 1 25の弁体 1 1 3 1が再び吐出部 1 1 26を閉塞する。
そして、 図 7 3 (b) に示すように、 エアバルブ 1 1 22のエア供給バルブ 1 1 22 aが閉となると、 脱圧バルブ 1 1 2 2 bが開となり、 空気室 1 1 28及ぴ 空気送給管 1 1 30内の加圧部を脱圧し、 戻しばね 1 1 66により、 弁部材 1 1 62， ロッド 1 1 6 3が、 後端位置まで後進移動し、 定量グリース室 1 1 6 1内 及び空気室 1 1 28内の圧力が下がる。
(第 41実施形態）
次に、 図 74を用いて本発明に係る第 4 1実施形態を説明する。
図 74に示すように、 第 4 1実施形態に係るグリース補給装置 （グリース補給 1 1 70は、図 7 3 (a) に示したグリース定量吐出機構 1 1 1 2を用い、 グリースタンク 1 1 1 1とシリンダ 1 1 6 4内の定量グリース室 1 1 6 1とを連 通させる送給管 1 1 1 9内に逆流防止機構 1 1 7 1を配している。 逆流防止機構 1 1 7 1は、 定量吐出ビス トンの機能をもつロッド 1 1 6 3が作動する際に、 グ リースが吐出部 1 1 26から吐出されずに、 グリースタンク 1 1 1 1内に逆流す るのを防止する機能をもつ。
(第 4 2実施形態）
次に、 図 7 5を用いて本発明に係る第 4 2実施形態を説明する。
図 7 5に示すように、 第 4 2実施形態に係るグリース補給装置 （グリース補給 機構） 1 1 8 0は、図 7 3 (a ) に示したグリース定量吐出機構 1 1 1 2を用い、 グリースタンク 1 1 1 1の圧力導入管 1 1 1 7との接続部分に、 チェック弁ゃス ピードコントローラ， スロットルバルブまたは焼結材 'グラフアイト等の抵抗体 により成形された弁機構 1 1 8 1を配し、 圧力導入管 1 1 1 7と空気供給管 1 1 3 0とを一括してエアバルブ 1 1 2 2に連通接続している。
第 4 2実施形態のグリース補給装置 1 1 8 0では、 エアバルブ 1 1 2 2のエア 供給バルブ 1 1 2 2 aが閉かつ脱圧バルブ 1 1 2 2 bが開となり、 グリースタン ク 1 1 1 1内のピス トン 1 1 1 6を押圧する力が、 時間とともに減少し、 数分か ら数十分後には、 グリース G rを加圧しない状態とし、 それによつて、 グリース G rの性状変化を低減することができる。
(第 4 3実施形態）
次に、 図 7 6を用いて本発明に係る第 4 3実施形態を説明する。
図 7 6に示すように、 第 4 3実施形態に係るグリース補給装置 （グリース補給 機構） 1 1 9 0は、図 7 3 (a ) に示したグリース定量吐出機構 1 1 1 2を用い、 シリンダ 1 1 64内の空気室 1 1 2 8に連通接続された空気送給管 1 1 3 0に脱 圧機能付きエアバルブ 1 1 9 1を設置し、 グリースタンク 1 1 1 1に連通接続さ れた圧力導入管 1 1 1 7にエアバルブ 1 1 9 2を設置している。
第 4 3実施形態のグリース補給装置 1 1 9 0では、 エアバルブ 1 1 9 1のエア 供給バルブ 1 1 9 1 aが開となることにより、 空気室 1 1 2 8内に空気を導入し て弁部材 1 1 6 2を介しグリース G rを吐出し、 その後にエアバルブ 1 1 9 2を 開成する。 エアバルブ 1 1 9 1のエア供給バルブ 1 1 9 1 aが閉かつ脱圧バルブ 1 1 9 1 bが開となり、 空気送給管 1 1 3 0内を脱圧することにより、 弁部材 1 1 6 2とロッド 1 1 6 3が元に戻る。 このとき、 グリースタンク 1 1 1 1内のピ ス トン 1 1 1 6が加圧され、 定量グリース室 1 1 6 1内にグリース G rが補充さ れる。 そして、 エアバルブ 1 1 9 1のエア供給バルブ 1 1 9 1 aが閉成されて空 気送給管 1 1 3 0内を脱圧してから数秒から数分後にエアバルブ 1 1 9 2を閉成 し、 圧力導入管 1 1 1 7内を脱圧する。
(実施例 6 )
以下、 本発明に係るグリース補給装置の実施例について説明する。
本発明の効果を確認するために、 グリースの吐出部から軸受装置までのダリー ス補給用配管の長さを変えた 3種類のグリース補給装置を用いて、 グリースの吐 出量を観察した。 3種類のグリース捕給装置とは、 吐出装置 1が図 1 1 6に示し た機械駆動ポンプ式であり、 吐出装置 2が図 1 1 4に示した空気駆動ポンプ式で あり、 吐出装置 3が本発明の各実施形態の定量吐出タイプである。
グリース補給用配管の仕様は表 4に示す通りである。
表 4
Figure imgf000112_0001
3種類のグリース補給装置の仕様は表 5に示す通りである。 ここで、 各ダリー ス捕給装置の可動時間は一定とした。 表 5
Figure imgf000113_0001
3種類のグリース補給装置の試験結果は表 6に示す通りである。 ここで、 各グ リース補給装置において、 グリース補給用配管及びノズル内には、 予めグリース を封入し、 ノズルから吐出されるグリース量を測定した。
表 6
Figure imgf000113_0002
表 6より明らかなように、 吐出装置 1及び吐出装置 2では、 グリース補給用配 管の長さが長くなるのに伴って、 1回目、 2回目、 3回目のグリース吐出量に大 きな変動が生じた。 特に、 吐出装置 2において、 回数の増加に反比例してダリー ス吐出量が減少する場合、焼付き等の軸受寿命の致命的な損傷の原因に成り得る。 これに対して、 本発明の各実施形態に相当する吐出装置 3では、 グリース補給 用配管の長さに無関係にして、 1回目、 2回目、 3回目のグリース吐出量に著し い変動がなかった。
3種類のグリース補給装置におけるグリース吐出量の測定結果は表 7に示す通 りである。 表 7
Figure imgf000114_0001
上記試験の結果、 本発明の各実施形態に相当する吐出装置 3では、 グリース補 給用配管の長さの影響を受けることなく、 常に一定量のグリースを吐出できるこ とが確認された。
(実施例 7 )
次に、 グリースの吐出部から軸受装置までのグリース補給用配管の長さを変え た 3種類のグリース補給装置を用いて、 グリースの吐出量を観察した。 3種類の グリース補給装置とは、 吐出装置 1が図 6 7に示したタイプであり、 吐出装置 2 が図 7 2 ( a ) に示したタイプであり、 吐出装置 3が図 7 3 ( a ) に示したタイ プである。
グリース補給用配管の仕様は表 8に示す通りである。
表 8
Figure imgf000114_0002
試験条件は表 9に示す通りである。
112
差換え用弒 (規則 26) 表 9
Figure imgf000115_0001
3種類のグリース補給装置の試験結果は表 1 0に示す通りである。 ここで、 各 グリース補給装置において、 グリース捕給用配管及びノズル内には、 予めダリー スを封入し、 ノズルから吐出されるグリース量を測定した。
表 1 0
Figure imgf000115_0002
表 1 0より明らかなように、 吐出装置 1及び吐出装置 2では、 吐出量に大きな 差は現れない。 また、 吐出装置 3では、 増圧吐出機構であるため、 配管長さが 4 mと長くなつても吐出量の変動は少なく、 安定して定量のグリースを吐出するこ とができることが確認された。
(実施例 8 )
続いて、 グリースの吐出部から軸受装置までのグリース補給用配管の長さを変 えた 6種類のグリース補給装置を用いて、 グリースの吐出量を観察した。
グリース捕給用配管の仕様は表 8と同一である。
試験条件は表 1 1に示す通りである。
113 差換え用紙（規則 26) 表 1 1
Figure imgf000116_0001
6種類の吐出装置のうち、 吐出装置 ：〜 9は表 1 2 3に示す通りである, 表 1 2
Figure imgf000116_0002
表 1 3
Figure imgf000116_0003
すなわち、 吐出装置 4が図 7 5に示したタイプに焼結材の抵抗体により成形し た弁機構 1 1 8 1を用いたものであり、 吐出装置 5が図 7 5に示したタイプにグ ラファイトの抵抗体により成形した弁機構 1 1 8 1を用いたものであり、 吐出装 置 6が図 7 5に示したタイプにチェック弁機構 1 1 8 1を用いたものであり、 吐
114 差換え用 M. 出装置 7が図 7 5に示したタイプにスピードコントローラの弁機構 1 1 8 1を用 いたものであり、 吐出装置 8が図 7 6に示したタイプであり、 吐出装置 9が図 7 5に示したタイプに弁機構 1 1 8 1を設置していないものである。 吐出装置 8で は、 空気弁 1 1 9 1をバルブ Sと称し、 圧力弁 1 1 9 2をバルブ Tと称する。
6種類のグリース補給装置の試験結果は表 1 2， 表 1 3に示す通りである。 こ こで、 各グリース補給装置において、 グリース補給用配管及びノズル内には、 予 めグリースを封入し、 ノズルから吐出されるグリース量を測定した。
表 1 2及び表 1 3より明らかなように、 吐出装置 4〜 7では、 弁が閉成された 後も、 グリースタンク内のグリースに圧力が発生しているため、 新しいグリース がグリースタンクからグリース定量吐出機構にグリースが補充される。 そして、 定量のグリースがノズルから吐出される。 しカゝし、 吐出装置 9では、 弁が閉成し たと同時にグリースタンク内の圧力が抜けてしまうため、 グリースタンク内のピ ストンがグリースを加圧しなくなり、 グリース定量吐出機構へグリースを補充し なくなる。それにより、吐出回数を重ねるにつれ、グリースが吐出されなくなる。 これに反し、 吐出装置 8では、 グリース定量吐出機構の定量吐出ピス トンが戻つ た後も、 グリースタンク内に圧力がかかっているため、 定量のグリースを吐出す ることができる。
(実施例 9 )
■ 吐出装置 4を使用して、 グリース補給用配管 1 1 1 3をテフロンチューブとポ リウレタンチューブを使用して比較試験を行った。 試験条件は表 1 4に示す通り である。
表 1 4
Figure imgf000118_0001
試験結果は表 1 5に示す通りである。 なお、 グリース補給用配管及びノズル内 には、 予めグリースを封入し、 ノズルから吐出されるグリース量を測定した。
表 1 5
Figure imgf000118_0002
表 1 5より明らかなように、 ポリウレタンチューブのグリース捕給用配管に対 して、 テフロンチューブのグリース補給用配管は、 管路の膨張が少なく、 配管が 長くなつても安定して定量のグリースを吐出ことができる。
なお、 本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、 適宜な変形、 改 良等が可能である。
例えば、 ノズルを軸受装置の側部に設けずに、 軸受の外輪側やスピンドルのハ ウジング側から軸受空間に連通させて配しても良い。
また、 エアバルブ 1 1 2 2， 1 1 9 1に送給する媒体として、 空気に限らず、 水や環境に優しい無害ガスなどを用いても良く、 エアバルブ 1 1 2 2， 1 1 9 1 の駆動に当っては、 電気によりバルブを開閉しても良いし、 機械式によってバル ブを開閉しても良い。 或いは、 媒体を用いずに、 モータ等の原動機にコンロッ ド 及びクランクシャフト等の回転力変換機構を結合させることにより、 外力を用い て定量吐出ピス トンを往復駆動するようにしても良い。
以上説明したように、 第 3 7〜4 3実施形態のグリース補給装置によれば、 シ リンダにグリースタンクから送給されたグリースが予め定められた量だけ収容さ れ、 逆止弁を介し、 定量吐出ピス トンによりシリンダ内に収容された定量のグリ ースがグリース補給用配管に吐出される。
したがって、グリース補給用配管には、常に定量のグリースが供給されるため、 配管における内径や長さ、 ノズルの形状及び温度等の条件によってグリースの吐 出量 変動が減少し、 安定したグリースの吐出を行うことができる。
また、 グリースを加圧する部分から軸受までの配管內にあるグリースに残圧が 長時間発生することがないので、 グリースが離油を起こすことが少なく、 配管内 にちよう度の異なるグリースが存在することが減少し、 グリースの定量吐出を行 うことができる。 よって、 配管の影響を小さくでき、 微量かつ定量のグリースを 間欠的に吐出する定量補給を行うことにより、 軸受内部へ微量かつ定量のグリー スを定期的に補給して、 グリース潤滑の長寿命化及び信頼性の向上を図ることが できる。
また、 上記実施形態のグリース補給装置によれば、 機械式定量型ピストンボン プの定量吐出ビストンがシリンダ内を往復移動可能に配されるので、 定量吐出ピ ス トンの往復動を利用して、 定量吐出ビストンが往動するときにシリンダ内の定 量のグリースを吐出するようにできる。 定量のグリースが吐出されると、 逆止弁 が閉じる。 そして、 定量吐出ピス トンが復動したときに、 新しいグリースがグリ ースタンクより補給されるので、 配管内に残圧が発生するのを低減させることが できる。
また、 上記実施形態のグリース補給装置によれば、 バルブを介してシリンダ内 に供給された媒体によって定量吐出ビス トンを駆動するようにすれば、 複雑な機 構を用いることなく、 機械式定量型ピス トンポンプを構成することができる。 媒 体として空気を用いれば、 加圧する機構が簡素化され、 漏れ等への対処も油脂等 を採用した場合と比べて遥かに簡単に行うことができる。
また、 上記実施形態のグリース補給装置によれば、 前記定量吐出ピス トンが復 動する時にグリースタンク内のグリースがシリンダに向けて加圧されていると、 シリンダ内で発生する負圧を低減することができ、 ダリース内に気泡が発生する ことを防止することができる。
また、 上記実施形態のグリース補給装置によれば、 定量吐出ピス トンにより、
0. 0 0 ：〜 0. 1 c cの範囲内に設定されたグリースがグリース補給用配管に 吐出されるので、 吐出量の微量コントロールを行うことができる。
また、 上記実施形態のグリース補給装置によれば、 テフロンチューブを使用す ることで、 管路の膨張による損失が少なく、 グリースの吐出量を良好に維持する ことができる。
また、 上記実施形態のグリース補給装置によれば、 安定したグリース補給を行 なうことにより、 軸受装置や工作機械や高速モータ用主軸装置の長寿命化及び信 頼性の向上を図ることができる。
(第 44実施形態）
図 7 7は、 本発明の第 44実施形態の主軸装置 1 2 0 1を示す図である。 この 主軸装置 1 2 0 1は、 スピンドル 1 2 1 0と、 グリース供給装置 1 2 1 7と、 冷 却液供給源 1 2 1 8と、 清浄空気供給源 1 24 5とを備えている。
スピンドノレ 1 2 1 0は、 図 7 8に示すように、 複数の転がり軸受 1 2 1 1〜 1 2 1 4を外嵌するハウジング 1 2 1 5と、 上記の転がり軸受 1 2 1 1〜 1 2 1 4 に軸通される主軸 1 2 1 6とを備えている。
また、 スピンドル 1 2 1 0は、 上記主軸 1 2 1 6に設けられたロータ 1 2 2 0 およびこのロータ 1 2 2 0に対向するように、 ハウジング 1 2 1 5 aの内周面に 設けられたステータ 1 2 2 1を備えている。
上記のハウジング 1 2 1 5 aには、 ステータ 1 2 2 1と対向するステータ冷却 用溝 1 2 2 2と、 ノヽウジング 1 2 1 5 cには転がり軸受 1 2 1 1〜 1 2 1 4と対 W 向する軸受冷却用溝 1 2 2 3が形成されている。
また、 ハウジング 1 2 1 5 cには、 軸心冷却液回収穴 1 2 2 6、 清浄空気供給 穴 1 2 2 7、 グリース排出用穴 1 2 2 8が形成されている。 主軸 1 2 1 6には、 その中心軸線方向に伸びる冷却通路 1 2 2 9、 1 2 3 0が設けられている。 なお 、 図 7 8中の符号 1 2 3 1は外輪押し蓋である。
上記のグリース供給装置 1 2 1 7から送出されたグリースは、 ハウジング 1 2 1 5 a、 1 2 1 5 cに設けられたグリース通路 1 24 1、 1 2 24を経て各転が り軸受 1 2 1 1〜1 2 1 4に供給される。
また、 冷却液供給源 1 2 1 8から送出された冷却液は、 ロータリージョイント 1 2 3 2を介して主軸 1 2 1 6の冷却通路 1 2 3 0に供給される。 この冷却液供 給源 1 2 1 8から送出された冷却液は、 ハウジング 1 2 1 5に設けられたステー タ冷却用溝 1 2 2 2にも供給される。
図 7 7に示すように、 冷却液供給源 1 2 1 8からハウジング 1 2 1 5および主 軸 1 2 1 6に供給された冷却液は、 冷却液供給源 1 2 1 8に回収される。
また、 清浄空気供給源 1 24 5かち送出された清浄空気は、 スピンドル 1 2 1 0のハウジング 1 2 1 5 c (図 7 8参照） とグリース供給装置 1 2 1 7に供給さ れる。
この主軸装置 1 2 0 1は、 冷却液供給源 1 2 1 8から送出された冷却液によつ て、 スピンドル 1 2 1 0のステータ 1 2 2 1が冷却される。 また、 この冷却液に よって、 転がり軸受 1 2 1 1〜1 2 1 4が冷却される。
更に、 この主軸装置 1 20 1は、 冷却液が主軸 1 2 1 6内部の冷却通路 1 2 3 0に供給され、 かつ、 冷却液が主軸 1 2 1 6の長手方向に沿って流通され、 冷却 通路 1 2 2 9にも供給されるので、 主軸 1 2 1 6も冷却される。
この主軸装置 1 20 1によれば、 dm n 1 2 0 0 0 00をこえるような領域で は、 ステータ 1 2 2 1の冷却のみでなく、 転がり軸受 1 2 1 1〜1 2 1 4の冷却 も同時に行なわれるので、 転がり軸受 1 2 1 1〜1 2 1 4の発熱が大きくても、 転がり軸受 1 2 1 1〜1 2 1 4が冷却され、 グリースの寿命を延長することがで き、 さらに油膜も確実に形成することが可能となる。 また、 外部からグリ スを供給するため常に新しいグリースで運転が継続でき るため、 オイルエア潤滑やオイルミス ト潤滑と同様に長寿命化が可能である。 更 に、 グリース潤滑であるため環境面でも効果があり潤滑油の噴霧状態化を抑制で き、 作業環境が改善される。
また、 オイルエア潤滑やオイルミス ト潤滑での風切り音が抑制されるため、 騒 音レベルを押えることもできる。
更に、 温度のみでなく運転時の予圧荷重が大きすぎると、 油膜形成不足により グリース寿命の前に焼付きに至ることがあるが、 本発明の主軸装置 1 2 0 1は、 主軸 1 2 1 6の冷却を同時に行うので、 転がり軸受 1 2 1 1〜 1 2 1 4の内 -外 輪の温度差を抑制することができる。 従って、 転がり軸受 1 2 1 1〜 1 2 1 4と して、 アンギユラ玉軸受を使用した場合（定位置予圧）、 予圧荷重増加を抑制でき るので、 さらに効果があがる。
転がり軸受 1 2 1 1〜1 2 1 4として、 円筒ころ軸受を使用した場合には、 ラ ジアル予圧（負のすきま）を抑制でき、 グリース潤滑での早期焼付きを防ぐ事がで きる。 更に、 グリース潤滑での長寿命化で絶大な効果が得られる。
(第 4 5実施形態）
図 7 9は、 本発明に係る第 4 5実施形態の主軸装置 1 20 2を示す。 なお、 以 下の説明では、 上記の主軸装置 1 2 0 1 (図 7 7, 7 8参照） と同一の部分には 、 同一の符号をつけて詳細な説明を省略した。
この主軸装置 1 20 2は、 ロータリージョイント 1 2 3 2を介して主軸 1 2 1 6の冷却通路 1 2 3 0に冷却液を供給する第 1の冷却液供給源 1 2 1 8 aと、 ノ、 ウジング 1 2 1 5のステータ冷却用溝 1 2 2 2、 軸受冷却用溝 1 2 2 3に冷却液 を供給する第 2の冷却液供給源 1 2 1 8 bとを備えている。
冷却通路 1 2 3 0から排出された冷却液は、 第 1の冷却液供給源 1 2 1 8 aに 回収され、 ステータ冷却用溝 1 2 2 2、 軸受冷却用溝 1 2 2 3から排出された冷 却液は、 第 2の冷却液供給源 1 2 1 8 bに回収される。
この主軸装置 1 2 0 2は、 主軸 1 2 1 6とステータ 1 2 2 1の冷却液温度管理 を別々に行うことができ、 軸受の内軸と外軸の温度差をさらに抑制することが可 能となる。 すなわち、 冷却液供給源 1 2 1 8 aの冷却液温度を冷却液源 1 2 1 8 bの冷却液温度よりも低.く設定することにより、 主軸 1 2 1 6の温度を低くする ことができ、 軸受の予圧荷重増加を抑制できるので、 さらに効果があがる。
(第 4 6実施形態）
図 8 0は、 本発明に係る第 4 6実施形態の主軸装置 1 2 0 3を示す。 この主軸 装置 1 20 3は、 冷却液供給源 1 2 1 8から供給された冷却液が、 ロータリージ ョイント 1 2 3 2を介して主軸 1 2 1 6の冷却通路 1 2 3 0、 1 2 29を通過し た後、 軸受冷却用溝 1 2 2 3、 ステータ冷却用溝 1 2 2 2に供給される。
ステータ冷却用溝 1 2 2 2から排出された冷却液は、 冷却液供給源 1 2 1 8に 回収される。
なお、 上記主軸装置 1 20 1， 1 20 2, 1 20 3は、 工作機械主軸用スピン ドル、 高速モータ用スピンドルに好適である。
(第 4 7実施形態）
図 8 1は、 本発明に係る第 4 7実施形態の主軸装置 1 2 04を示す。 この主軸 装置 1 20 4は、 冷却液供給源 1 2 1 8から供給された冷却液が、 軸側およびハ ウジング側に供給される。
また、 軸側に供給された冷却液は軸から回収され、 ハウジング側に供給された 冷却液はハウジングから回収される。 また、 グリース補給装置もエア駆動でなく 機械式なものでも良く、 清浄な空気供給源が無くても良い。
(第 4 8実施形態）
図 8 2は、 本発明に係る第 5実施形態の主軸装置 1 2 0 5を示す。 この主軸装 置 1 20 5は、 2個の冷却液供給源 1 2 1 8 a， 1 2 1 8 bが設けられている。 そして、 これらの冷却液供給源 1 2 1 8 a , 1 2 1 8 bの温度管理が別々に行わ れる。 これ以外は、 図 8 1の主軸装置 1 2 0 4と同一である。
(第 4 9実施形態）
図 8 3は、 本発明に係る工作機械用主軸装置としての主軸装置 1 3 6 0を示す 図である。 この主軸装置 1 3 6 0は、 主軸ハウジング 1 3 6 1内に外輪溝付きタ イブのアンギユラ玉軸受 1 30 0及び補給孔片側 1本の円筒ころ軸受 1 3 1 0を 用いて主軸 1 3 7 1を支持している。 なお、 図 8 3の主軸装置は、 例示のために 異種の軸受を用いているが、 同種の軸受のみから構成するようにしてもよい。 主軸ハウジング 1 3 6 1は、 ハウジング本体 1 3 6 2と、 ハウジング本体 1 3 6 2の前端 （図中左側） に内嵌固定された前側軸受ハウジング 1 3 6 3と、 ハウ ジング本体 1 3 6 2の後側 （図中右側） に内嵌固定された後側ハウジング 1 3 6 4とを備えている。 前側軸受ハウジング 1 3 6 3の端部には、 外輪押さえ部材 1 3 6 5及び内輪押さぇ部材 1 3 6 6が設けられており、 外輪押さぇ部材 1 3 6 5 と内輪押さえ部材 1 3 6 6との間には、 ラビリンスが形成されている。 主軸ハウ ジング 1 3 6 1の後端面は、 カバー 1 3 7 0によって覆われている。
主軸 1 3 7 1は、 前側軸受ハウジング 1 3 6 3に外嵌する' 2つの転がり軸受 1 3 0 0 , 1 3 0 0と、 後側軸受ハウジング 1 3 6 4に外嵌する 1つの円筒ころ軸 受 1 3 1 0に内嵌することにより、 主軸ハウジング 1 3 6 1によって回転自在に 支承されている。 2つの転がり軸受 1 3 0 0 , 1 3 0 0の外輪間には、 外輪間座 1 3 8 0が配置されており、 また内輪間には、 内輪間座 1 3 7 6が配置されてい る。
主軸 1 3 7 1の軸方向の略中央部には、ロータ 1 3 8 6が外嵌固定されている。 ロータ 1 3 8 6の外周面側には、 ステータ 1 3 8 7が所定距離離れて同軸配置さ れている。 ステータ 1 3 8 7は、 ステータ 1 3 8 7の外周面側に配置されたステ ータ固定部材 1 3 8 8を介してハウジング本体 1 3 6 2に固定されている。 ハウ ジング本体 1 3 6 2とステータ固定部材 1 3 8 8との間には、 主軸 1 3 7 1の周 方向に沿う方向に複数の溝 1 3 7 8が形成されている。 この複数の溝 1 3 7 8内 には、 ステータ 1 3 8 7の冷却用の冷媒が流される。
同様に、 ハウジング本体 1 3 6 2と前側軸受ハウジング 1 3 6 3との間であつ て、 アンギユラ玉軸受 1 3 0 0の外周側にあたる部位には、 ハウジングおよび軸 受冷却用の冷媒が流される複数の溝 1 3 7 7が形成されている。
この主軸ハウジング 1 3 6 1の後端面には、 軸受 1 3 0 0， 1 3 0 0， 1 3 1 0のそれぞれにグリース供給を行うためのグリースが供給される 3個のグリース 供給口 1 3 9 2が周方向に沿って開口している （図 8 3には一つのみ図示）。 これ W らの 3つのグリース供給口 1 3 9 2は、 ハウジング本体 1 3 6 2、 前側軸受ハウ ジング 1 3 6 3及ぴ後側軸受ハウジング 1 3 64内に形成されたグリース供給路 1 3 9 3 a， 1 3 9 3 b , 1 3 9 3 cにそれぞれ連通している （図 8 3では、 便 宜上、 各グリース供給路 1 3 9 3 a， 1 3 9 3 b， 1 3 9 3 cを同一断面に図示 している）。 これにより、本実施形態の主軸装置 1 3 6 0は、外部に設けられたグ リース供給装置 1 3 9 0からグリース供給管 1 3 9 1を介して主軸ハウジング 1 3 6 1内にグリース供給可能に構成されている。
グリース供給路 1 3 9 3 aは、 単列円筒ころ軸受 1 3 1 0の外輪側に対応して 形成された開口 1 3 9 6に連通しており、 グリース供給路 1 3 9 3 bは、 前側 （ 図左側） に配置されたアンギユラ玉軸受 1 3 00の外輪側に対応して形成された 開口 1 3 94に連通しており、 またグリース供給路 1 3 9 3 cは、 後側 （図中央 ) に配置されたアンギユラ玉軸受 1 3 00の外輪側に対応して形成された開口 1 3 9 5に連通している。 これにより、 グリース供給装置 1 3 9 0から供給された グリースは、 各軸受 1 3 00, 1 3 00, 1 3 1 0の外輪側まで独立に供給され る。 開口 1 3 9 4， 1 3 9 5, 1 3 9 6は、 補給孔に連通しており、 グリースは 補給孔を介して軸受空間内部に独立に供給される。
グリース補給装置 1 3 9 0は、 各軸受 1 3 00, 1 3 0 0， 1 3 1 0に対して 独立にグリース供給可能に構成されている。 すなわち、 グリース補給器 1 3 9 0 は、適宜なタイミングで （間欠的または定期的に）、一回の補給量が 0. 0 0 4 c c〜0. 1 c cとなるように各軸受 1 3 0 0， 1 3 0 0， 1 3 1 0毎にグリース ショットする。 補給されたグリースは、 軸受 1 3 0 0内部の玉及び軸受 1 3 1 0 内部のころの転動に伴い、 軸受 1 3 00及び 1 3 1 0内部全体に馴染み、 不足し たグリースを補う。 ここで、 アンギユラ玉軸受の場合には、 一回のグリース補給 量が 0. 0 1 c c〜0. 0 3 c cであることが好ましく、 また円筒ころ軸受の場 合には、 一回のグリース補給量が 0. 00 5 c c〜0. 0 2 c cであることが好 ましい。 以上に示す範囲内のグリースショットを行うことで、 グリースの劣化ま たは油膜形成不足による異常昇温の発生および軸受の破損を防止するとともに、 グリ一ス捕給時の温度の脈動を抑制し、 各軸受 1 3 0 0， 1 3 0 0， 1 3 1 0が 取り付けられる主軸装置の軸精度の劣化を防ぐことができる。
(実施例 10 )
グリース供給スピンドルにおける最適な仕様を確立すべく、 以下の検証を行う ための要素試験を実施した。
(1) グリースの量による耐久寿命を検証
(2) 運転時軸受温度による耐久寿命を検証
(3) 運転時予圧荷重と耐久寿命を検証
(4) 一回の補給量を検証
上記要素試験 （1)、 （2)、 (3) で、 焼き付きまでの経過時間を測定すること により、 供給量、 温度、 予圧荷重を検証する。
試験条件は以下の通りである。
試験軸受： NSK製軸受 65BNR10HTDB P4相当 （7013相当の高速タイプ軸受） 回転速度： SSOOOmirT1
潤滑： MTEグリース （NSK製）
予圧形式：定圧予圧
駆動方式：ベルト駆動
試験構造：図 84に示す試験機 1 240を使用した。
(1) グリースの量による耐久寿命
試験条件おょぴ試験結果を図 85， 図 8 6に示す。
試験条件における定圧予圧荷重は、 定位置予圧組込時 KA (アキシアルばね定数 ) = 125 N / μ m相当における 22000min— 1での運転時予圧荷重とほぼ等しい。 また、 冷却条件は実機における設定温度とほぼ等しい。
試験の結果から、 そのばらつきを見越した安全も考慮し、 グリース封入量から 推定される耐久時間を以下のように定義する。
初期グリース封入量 1 % · · · 20hr以下
初期グリース封入量 5% · · · lOOhr以下
初期グリース封入量 15% . ■ ■ 250hr以下
また、 5%以下の封入量においては、 封入量一耐久時間において、 一次の比例 '関係が制すると仮定する。
( 2 ) 運転時軸受温度による耐久寿命
試験条件および試験結果を図 8 7， 図 8 8に示す。
試験条件における定圧予圧荷重は、それぞれ、定位置予圧組込時 KA= l25NZ z m相当における 22000min— 1での運転時予庄荷重とほぼ等しい。
グリース封入量 1 %として試験時間を短縮した。
試験の結果から、 そのばらつきを見越した安全も考慮し、 グリース封入量 1 % 、 運転時予圧荷重 1870Nにおける冷却条件と、 22000min— 1での耐久時間を以下の様 に定義する。
軸受温度 60°C以上 ' · ■ 10hr以下
軸受温度 40〜60°C■ · ■ 20hr以下
軸受温度 30〜40°C · ' · 50hr以下
( 3 ) 運転時予圧荷重と耐久寿命
試験条件および試験結果を図 8 9， 9 0に示す。 回転数 22000min グリース 封入量 5%、冷却条件は実機における設定温度とほぼ等しい。試験の結果から、 そ のばらつきを見越した安全も考慮し、
運転時予圧荷重 1870N . . . lOOhr以下
2200N · ' · 50hr以下
2600N■ ■ ■ 40hr以下
3000N■ ■ ■ 20hr以下
要素試験の結果よりグリースの量、 温度、 予圧荷重が耐久寿命に大きく影響す ることがわかる。 高速回転で安定した性能を保っためには軸受温度を低く保ち、 運転時の予圧荷重を抑えることが重要である。 本発明が有効であることが確認で さる。
( 4 ) 一回の補給量を検証
次にグリースの一回当たりの最適供給量を求めるため、 図 9 1に示した形態の 円筒ころ軸受 1 2 8 0を用いて、 次の実験を行った。 この円筒ころ軸受 1 2 8 0 は、 内輪 1 2 8 1、 外輪 1 2 8 2、 内輪 1 2 8 1の内輪軌道 1 2 8 1 aと外輪 1 28 2の外輪軌道 1 282 aとの間に複数配置された円筒ころ 1 28 3及び外輪 案内の保持器 1 284を備えている。 また、 保持器 1 284は、 外輪 1 28 2の 外輪軌道 1 28 2 aが案内しており、 外輪案内形式となっている。
そして、 この円筒ころ軸受 1 280は、 内径 95 mm, 外径 145 mm, ころ 径 l lmm、 ころ長さ l lmm、 ころ数 27個、 軸受空間容積 31 c m3で、 外輪 軌道に浸炭窒化処理を施した円筒ころ軸受を用い、 グリース （イソフレックス N BU 1 5 ： NOKクリユーバー （株） 製） を初期封入量として軸受空間容積の 1 0 %充填し、 慣らし運転を行った。 慣らし運転後の 900 Om i IT1での外輪温 度は 3 5 °Cであった。 その後、 イソフレックス NBU 1 5を供給量を変えて供給 した後、 0から 900 Om i n—1に 2秒で立ち上げて、 外輪温度を測定する実験 を 5回 （n l〜n 5) 行った。 尚、 供給孔は、 図 92 (a) に示すように 1箇所 に設けた。 実験結果を表 1 6に示す。
表 1 6
Figure imgf000128_0001
表 1 6中、 ◎は外輪温度が 40°C以下であったことを示し、 〇は外輪温度が 4 ◦ °Cを超え 50°C以下であったことを示し、 △は外輪温度が 50°Cを超え 60°C 以下であったことを示し、 Xは外輪温度が 60°Cを越えたことを示す。
【 7052】
また、 図 92 (b) に示すように、 対向する 2箇所 （1 80° 離れた位置） に 供給孔からグリース G rを供給して同様の実験を行った。 実験結果を表 1 7に示 す。 表 1 7
Figure imgf000129_0001
更に、 図 9 2 ( c ) に示すように、 ころところの間全てに設けられた供給孔 からグリース G rを供給して同様の実験を行った。 実験結果を表 1 8に示す。
表 1 8
Figure imgf000129_0002
表 1 6〜表 1 8からわかるように、 2 °/0以下では、 供給後の回転で異常昇温は 見られなかった。 また、 4 %では、 供給箇所を増やすことにより異常昇温を顕著 に抑えることができた。 即ち、 同じ量を供給するにしても、 外輪の円周方向に間 隔をあけた複数箇所に設けた供給孔からグリースをショットする方が、 異常昇温 を抑制できることがわかった。 一方、 4 %を越えると、 グリースの供給箇所を増 やしても、 温度にバラツキが出て、 安定しない状態であった。
上記の実験から、 グリースの一回当たりの供給量は、 軸受空間容積の 4 %以下 が好ましいといえる。 但し、 グリースの供給に同期して一時的に軸受温度が上昇 (脈動） する傾向にあり、 円筒ころ軸受は他の軸受、 例えばアンギユラ玉軸受ょ りも温度の脈動が顕著に起こりやすい。 この温度の脈動は、 精度を要求されない 通常の使用時には問題とはならないが、 金型用途向けの工作機械等、 精度が厳し く要求される装置の主軸に用いられる転がり軸受においては、 この温度の脈動に より軸の長さが変化してしまレ、、加工精度に影響を及ぼしてしまうおそれがある。 そこで、 グリースの供給量を減じて、 この温度の脈動を抑えることが好ましい。 具体的には、 一回当たりの供給量を 0 . 0 0 4 c c ~ 0 . I c e、 好ましくは円 筒ころ軸受の場合は 0 . 0 0 5 c c〜0 . 0 2 c c、 アンギユラ玉軸受の場合は 0 . 0 1 c c〜0 . 0 3 c cとすることで、 温度の脈動も抑制することができ、 転がり軸受が適用される工作機械主軸装置の加工精度を高いレベルに保つことが 可能となる。 軸受は、 他の玉軸受、 ころ軸受であっても良い。
以上、 d m n 1 2 0 0 0 0 0をこえるような領域では、 ステータの冷却のみで なく軸受部の冷却も同時に行なわないと、 軸受部の発熱が大きく温度が高くなり グリースが早期に劣化するが、 第 4 4〜第 4 9実施形態の構成によれば、 冷却を 施すことによりグリースの寿命を延長することができ、 さらに油膜も確実に形成 することが可能となる。
また、 外部からグリースを供給するため常に新しいグリースで運転が継続でき るため、 オイルエア潤滑やオイルミスト潤滑と同様に長寿命化が可能である。 更 に、 グリース潤滑であるため環境面でも効果があり潤滑油の噴霧状態化を抑制で き、 作業環境が改善される。 また、 オイルエア潤滑やオイルミスト潤滑での風切 り音が抑制されるため、 騷音レベルを押えることもできる。
温度のみでなく運転時の予圧荷重が大きすぎると、 油膜形成不足によりグリー ス寿命の前に焼付きに至ることがあるため、 上記実施形態の構成では、 主軸内冷 却を同時に行い、 転がり軸受の内 ·外輪の温度差を抑制し予圧増大を防ぐので、 さらに効果があがる。
また、 主軸内部も冷却することにより、 軸受の内 .外輪温度差を抑制すること ができ、 アンギユラ玉軸受の場合（定位置予圧）予圧荷重増加を抑制できる。 また 、 円筒ころ軸受の場合、 ラジアル予圧（負のすきま）を抑制できグリース潤滑での 早期焼付きを防ぐ事ができる。 更に、 スピンドル全体の温度を下げることができ 、 グリース潤滑での長寿命化で絶大な効果が得られる。 なお、 本実施形態では、 冷却手段は、 冷却液供給源、 主軸に設けられた冷却通路、 ハウジングに設けられ たステータ冷却用溝及び軸受冷却用溝を含むが、 少なくとも冷却液供給源と軸受 冷却用溝を含んで構成される。
(第 5 0実施形態） 以下に、 本発明の第 5 0〜第 5 5実施形態を図 9 3〜 1 0 1に基づいて説明す る。 図 9 3は本発明に係る主軸装置の第 5 0実施形態の要部を示した断面図， 図 94は第 5 0の実施形態で採用した切削液検出センサを示した概念図である。 図示した第 5 0〜第 5 5実施形態の主軸装置は、 軸受 1 40 1の外輪 1 4 0 1 aがハウジング主体 1 4 0 2の先端に取付けられた前蓋 1 40 3によって外輪間 座 1 4◦ 4を介して内方に押圧され、 軸受 1 4 0 1の内輪 1 40 1 bが主軸 1 4 0 5に螺合させたナツト 1 40 6によって内輪間座 1 40 7を介して内方に押圧 されている。 さらに、 前蓋 1 40 3の前面には、 該前蓋の前面およびナット 1 4 0 6の前部を覆うように、 カバー 1 40 8が取付けられている。 そして、 外輪間 座 1 404と前蓋 1 40 3とナット 1 40 6と内輪間座 1 40 7の間には、 環状 空間 1 40 9が画成されている。
'前蓋 1 40 3の前面内周縁には、 前端方向に開口する環状溝 1 4 1 0が形成さ れ、 一方、 ナット 1 40 6の後端面外周縁には、 後方へ向けて環状突起 1 4 1 1 が形成されている。 そして、 前蓋 1 40 3の環状溝 1 4 1 0にナツト 1 40 6の 環状突起 1 4 1 1が揷嵌され、 それらの間にラビリンスシール 1 4 1 2が構成さ れている。
また、 カバー 1 40 8の内周面には、 ラビリンス 1 4 1 3が配設され、 該ラビ リンスによってカバー 1 40 8の内周面と主軸 1 40 5の外周面との間がシーノレ されている。
図 9 3に示した実施形態では、 外輪間座 1 404における環状空間 1 40 9側 の面に切削液検出センサ 1 4 1 4が取付けられている。
この切削液検出センサ 1 4 1 4は、 図 94に示したように、 環状の基板 1 4 1 4 aに櫛歯状の接触子 （電極） 1 4 1 4 b， 1 4 1 4 cが相対向して配置され、 それらの接触子が配線 1 4 1 4 dによって検出部 1 4 1 4 eに接続されている。 この実施形態では、 接触子 1 4 1 4 a , 1 4 1 4 bが 0. 0 5〜1 mm程度間隔 をもって配置されている。
また、 外輪間座 1 404とハウジング主体 1 4 0 2とに、 それぞれ孔 1 404 a , 1 40 2 aが形成され、 それらの孔に配線 1 4 1 4 dが収容されている。 そ して、 検出部 1 4 1 4 eは、 ハウジング主体 1 40 2の外部に設置されている。 この第 5 0実施形態の主軸装置では、 ラビリンス 1 4 1 3およびラビリンスシ ール 1 4 1 2を経て内部に浸入した切削液は、 切削液検出センサ 14 1 4の接触 子 1 4 1 4 b， 1 4 1 4 c間に接触して接触子間を短絡し、 それによる電圧の変 化で、 切削液の浸入が検出部 1 4 1 4 eで検知される。
(第 5 1実施形態）
図 9 5に示した第 5 1実施形態は、 垂直設置型の主軸装置であって、 切削液検 出センサを 3つ備えている。
この主軸装置では、 前蓋 1 40 3およびカバー 1 4 0 8にドレン孔 1 4 1 5が 連通形成されている。 このドレン孔 1 4 1 5は、 一端が前記環状空間 1 40 9の 底部に開口している。 このドレン孔 1 4 1 5の他端部は、 上方ドレン孔 1 4 1 5 aと下方ドレン孔 1 4 1 5 bとカバー 1 4 0 8の内側へ開口するドレン孔 1 4 1 5 cとに分岐されている。
そして、 外輪間座 1 404における環状空間 1 40 9側の面には、 第 5 0の実 施形態に示したものと同様な第 1の切削液検出センサ 1 4 1 6が取付けられてい る。 また、 上方ドレン孔 1 4 1 5 aにおける上記ラピリンスシール 1 4 1 2に対 応する高さには、 第 2の切削液検出センサ 1 4 1 7が設置され、 下方ドレン孔 1 4 1 5 bにおける上記オイルシール 1 4 1 3に対応する高さには、 第 3の切削液 検出センサ 1 4 1 8が設置されている。
なお、 第 2およぴ第 3の切削液検出センサ 1 4 1 7, 1 4 1 8は、 2本の電極 1 4 1 7 a , 1 4 1 7 b、 1 4 1 8 a , 1 4 1 8 bをそれぞれ有し、 それらの電 極が切削液によって導通されることによる検出部 1 4 1 7 c， 1 4 1 8 cでの電 圧変化で、 液の検出が行なわれる。
この第 5 1実施形態の主軸装置では、 ラビリンス 1 4 1 3を経てカバー 1 40 8の内側に浸入した切削液が、 ドレン孔 1 4 1 5 cを経て切削液検出センサ 1 4 1 8に流れ込むと、 該センサによって切削液の浸入が検知される。
さらに、 その切削液の量がラビリンス 1 4 1 2の高さまで達すると、 切削液が ドレン孔 1 4 1 5に流れ込んで、切削液検出センサ 1 4 1 7によって検知される。 さらに、 切削液の量が環状空間 1 4 0 9まで達すると、 切削液検出センサ 1 4 1 6によって検知される。
したがって、 この第 5 1実施形態によれば、 切削液の浸入度合いを検知するこ とができ、 それによつて主軸装置を適宜に制御することが可能になる。
例えば、 センサ 1 4 1 8が切削液を検知した場合には、 切削液使用条件や切削 液噴射ノズルの調整といった措置を警告によってオペレータに促して、 それ以上 の浸入を防止し、 センサ 1 4 1 7が切削液を感知した場合には、 軸受 1に新しい 潤滑剤を供給することによって、 潤滑性能の劣化を防ぐ。 また、 センサ 1 4 1 6 が切削液を検知した場合には、 主軸装置の運転条件を制限するか、 または強制的 に停止させるなどして、 焼き付きを未然に防ぐことができる。
(第 5 2実施形態）
図 9 6に示した第 5 2実施形態では、 上記第 5 1実施形態と同様に、 前蓋 1 4 0 3およびカバー 1 4 0 8にドレン孔 1 4 1 9が連通形成されている。 このドレ ン孔 1 4 1 9の上端は環状空間 1 4 0 9に開口し、 他端には上記第 5 1の実施形 態における第 2の切削液検出センサと同様なセンサ 1 4 2 0が配設されている。 この第 5 2実施形態の主軸装置では、 ラビリンス 1 4 1 3およびラビリンスシ ール 1 4 1 2を経て環状空間 1 4 0 9に浸入した切削液は、 ドレン孔 1 4 1 9を 経て、 切削液検出センサ 1 4 2 0に達し、 該センサによって切削液の浸入が検知 される。
この実施形態によれば、 軸受 1 4 0 1の周辺にセンサを配置することができな い場合に有効である。
(第 5 3実施形態）
図 9 7に示した第 5 3実施形態では、 外輪間座 1 4 0 4における環状空間 1 4 0 9側の面に、 上記第 5 0の実施形態と同様な切削液検出センサ 1 4 2 1が貼り 付けられ、 外輪間座 1 4 0 4とハウジング主体 1 4 0 2とにそれぞれ孔 1 4 0 4 a , 1 4 0 2 aが形成され、 それらの孔に配線 1 4 2 1 aが収容されている。 この実施形態では、 前蓋 1 4 0 3およびカバー 1 4 0 8にドレン孔 1 4 2 2が 連通形成されており、 該ドレン孔の一端が前記環状空間 1 4 0 9の底部に開口し ている。 そして、 ドレン孔 1 4 2 2の他端には、 排出バルブ 1 4 2 3が配設され ている。 この排出バルブ 1 4 2 3には、 チェックパルプが採用されている。 この 排出バルブ 1 4 2 3は、 ボール 1 4 2 3 aを押し込むことによって開放されるも ので、 ポール 1 4 2 3 aを押し込むための押し込み具 1 4 2 4を備えている。 こ の押し込み具 1 4 2 4は、 先端に棒状突起 1 4 2 4 aを備えている。 また、 この 押し込み具 1 4 2 4は内部に吸引通路 1 4 2 4 bを備えたものであってもよい。 この第 5 3実施形態の主軸装置では、 ラビリンス 1 4 1 3およびラビリンスシ ール 1 4 1 2を経て環状空間 1 4 0 9に浸入した切削液は、 ドレン孔 1 4 2 2を 経て、 排出バルブ 1 4 2 3まで流れ込む。 この実施形態の場合には、 ドレン孔 1 4 2 2に切削液が溜められ、 その切削液が環状空間 1 4 0 9に達すると、 切削液 検出センサ 1 4 2 1によって検知される。 それまでは、 ドレン孔 1 4 2 2は排出 パルプ 1 4 2 3のチェック弁機構により閉じられているため、 ドレン孔 1 4 2 2 から切削液が浸入することはない。 切削液検出センサ 1 4 2 1によって切削液が 検知された場合には、 排出バルブ 1 4 2 3のポール 1 4 2 3 aを押し込み具 1 4 2 4の突起 1 4 2 4 aで押し込んでバルブ 1 4 2 3を開き、 それによつてドレン 孔 1 4 2 2内の切削液を外部に排出させることができる。
なお、 吸引通路 1 4 2 4 bを備えた押し込み具 1 4 2 4を使用し、 ドレン孔 1 4 2 2内の切削液を吸引すれば、 粘度の高まった切削液でも確実に排出させるこ とができる。
また、 押し込み具 1 4 2 4を主軸頭の可動範囲に固定しておけば、 送り軸の移 動機構が使用できるので、 安価に自動化が図れる。 また、 可動範囲内に押し込み 具 1 4 2 4が存在すると都合が悪い場合には、 押し込み具 1 4 2 4をァクチユエ ータで可動させるようにしてもよい。
(第 5 4実施形態）
図 9 8に示した第 5 4実施形態では、 外輪間座 1 4 0 4と内輪間座間 1 4 0 7 に軸受シール 1 4 2 5を配装し、 その軸受シール 1 4 2 5の環状空間 1 4 0 9側 に上記第 5 0の実施形態と同様な切削液検出センサ 1 4 2 6が取付けられている。 そして、 この実施形態では、 前蓋 1 4 0 3およびハウジング主体 1 4 0 2に孔 1 4 0 3 a , 1 4 0 2 aが形成され、 それらの孔に配管 1 4 2 6 aが揷通されてい る。
この第 5 4実施形態の主軸装置では、 第 5 0実施形態と同様に、 ラビリンス 1 4 1 3およびラビリンスシール 1 4 1 2を経て内部に浸入した切削液は、 切削液 検出センサ 1 4 2 6によって検知される。
この第 5 4実施形態の主軸装置の場合には、 軸受シール 1 4 2 5によって軸受 1 4 0 1への異物浸入を防止することができ、 かつ軸受から潤滑剤の漏出を防止 することができるばかりでなく、 センサ付き軸受シールとしてコンパク トかつ糸且 付け性のよいセンサの設置が可能になる。
(第 5 5実施形態）
図 9 9に示した第 5 5実施形態では、 切削液検出センサの信号により、 軸受 1 4 0 1に潤滑剤を供給する機能を備えた主軸装置を示している。
この実施形態では、 第 5 0実施形態と同様に、 外輪間座 1 4 0 4における環状 空間 1 4 1 2側の面に切削液検出センサ 1 4 2 7が取付けられており、 外輪間座 1 4 0 4とハウジング主体 1 4 0 2とに、 それぞれ孔 1 4 0 4 a， 1 4 0 2 aカ 形成され、 それらの孔に配線 1 4 2 7 aが収容されている。
また、 この実施形態では、 軸受 1 4 0 1の外輪 1 4 0 1 aにグリース供給孔 1 4 0 1 cが形成され、 該グリース供給孔は、 ハウジング主体 1 4 0 2に形成した 孔 1 4 0 2 bを介して潤滑剤供給装置 1 4 2 8に接続されている。
そして、 この潤滑剤供給装置 1 4 2 8は、 切削液検出センサ 1 4 2 7の信号に 基づいて、 制御装置 1 4 2 9によって制御される。
この第 5 5実施形態の主軸装置では、 第 5 0実施形態と同様に、 ラビリンス 1 4 1 3およびラビリンスシール 1 4 1 2を経て内部に浸入した切削液は、 切削液 検出センサ 1 4 2 7によって検知される。 そして、 センサ 1 4 2 7によって切削 液が検出されると、 制御装置 1 4 2 9によって、 潤滑剤供給装置 1 4 2 8に潤滑 剤供給指令が送られ、該潤滑剤供給装置から潤滑剤が軸受 1 4 0 1に圧送される。 特に、 グリース封入式の主軸装置の場合には、 一度、 軸受内部に切削液が浸入 まうと、 潤滑機能が箸しく劣化し、 焼き付きを発生し易い。 しかも切削液 検出機能がないと、 焼き付く前に補修することもできない。
この実施形態の主軸装置の場合には、 潤滑剤供給装置 1 4 2 8が備えられてい るので、 切削液検出センサ 1 4 2 7と併用することにより、 信頼性の高いダリー ス潤滑式の主軸装置が得られる。
図 1 0 0は、 本発明の主軸装置 Aを備えた工作機械の制御システムを示してい る。
この工作機械では、 主軸装置 Aにおいて切削液検出センサで切削液の存在を検 知すると、 その信号が制御装置 Bに入力され、 制御装置 Bに付設されたモニター Cに警告メッセージが表示されるか、 又は同時に警告灯 Dを点灯させる。 この警 告表示を知ったオペレータは、 制御装置 Bの操作盤を操作することによって、 切 削液の流量や圧力を調整したり、 切削液噴射ノズル Eの向きを変えるなどして、 切削液のそれ以上の浸入を防止することができる。
また、 主軸装置 Aに設けた排出バルブ （図 9 7におけるバルブ 1 4 2 3 ) Fか ら切削液を外部に排出することも可能であり、 さらには、 潤滑剤供給孔 （図 9 9 における潤滑剤供給用の孔 1 4 0 2 b ) Gから新たらしい潤滑剤を供給すること もできる。
図 1 0 1は切削液検出センサを備えた主軸装置に切削液を実際にかけて、 セン サの信号を時系列で測定した結果である。 浸入した時点で電圧がおよそ 0ボルト から 2ボルトに上がり検出できたことから、 センサの効果を確認できた。
以上説明したように第 5 0〜第 5 5実施形態に係る主軸装置によれば、 軸受内 部に切削液が浸入する以前に主軸装置内部への切削液浸入を検出し、 機械運転を 長時間止めることなく、 主軸軸受の潤滑性能を安定して長時間維持可能である。 上記実施形態の主軸装置によれば、 シール部に浸入した切削液を軸受内部へ切 削液が浸入する前に検出できる。 また、 最近使用されているスルークーラントで 回転継手が破損し、 切削液が主軸装置内部に浸入する問題も発生しており、 漏れ 検出用のセンサを付ける場合があるが、 センサが切削液の浸入を検知しても対処 することは難しかった。 本件では、 切削液の浸入を検出した後、 潤滑剤を軸受に 供給することにより、 従来潤滑剤が洗い流されてしまったことによる軸受の損傷 を防止し、 故障した部品は修理が必要であるが、 主軸装置が使用できない状態は 回避することが可能になる。 特に、 主軸装置がグリース潤滑である場合は有効で ある。
以下、 本発明の第 5 6〜第 6 3実施形態を図面に基づいて説明する。 以下に説 明する実施形態は、 工作機械用主軸装置や、 A Cサーポモータ用主軸装置を支持 するのに好適に用いられる。
(第 5 6実施形態）
図 1 0 2に、 本発明を適用した 5 6実施形態のアンギユラ玉軸受を備えた主軸 装置を構成するアンギユラ玉軸受装置 1 5 0 3を示す。 このアンギユラ玉軸受装 置 1 5 0 3は、 アンギユラ玉軸受 1 5 3 2と、 アンギユラ玉軸受 1 5 3 2の側面 に配置されるとともに、 内外輪 1 5 4 2 , 1 5 4 3の近傍に配置された回転体と しての排出間座 1 5 3 3 , 1 5 3 8と、 回転軸 1 5 4 5と、 アンギユラ玉軸受 1 5 3 2を支持するハウジング 1 5 3 6とを備えている。
また、 このアンギユラ玉軸受装置 1 5 0 3は、 外輪間座 1 5 3 4と、 この外輪 間座 1 5 3 4の端部に形成された切り欠き 1 5 3 5と、 ノヽウジング 1 5 3 6にお ける切り欠き 1 5 3 5の外周側に形成された潤滑剤貯蔵空間 1 5 3 7とを備えて いる。
上記の切り欠き 1 5 3 5は、 図 1 0 3に示すように、 外輪間座 1 5 3 4に放射 状に複数個設けられている。 このように、 放射状に複数個の切り欠き 1 5 3 5を 設けることにより、 潤滑剤の排出効率が向上する。
図 1 0 2のアンギユラ玉軸受 1 5 3 2と外輪間座 1 5 3 4との間には、 隙間 1 5 3 9が形成されている。 更に、 ノヽウジング 1 5 3 6には、 外部よりアンギユラ 玉軸受 1 5 3 2内部へ潤滑剤を供給する潤滑剤供給経路 1 5 3 1が形成されてい る。 また、 排出間座 1 5 3 3 , 1 5 3 8の側方にも潤滑剤貯蔵空間 1 5 4 0が形 成されている。
このアンギユラ玉軸受装置 1 5 0 3は、 外部から供給された潤滑剤が潤滑剤供 給経路 1 5 3 1からアンギユラ玉軸受 1 5 3 2の內部へ供給されてアンギユラ玉 軸受 1 5 3 2内部へ貯蔵される。 このアンギユラ玉軸受 1 5 3 2内に貯蔵された潤滑剤のうち、 排出間座 1 5 3 3 , 1 5 3 8に接触した潤滑剤は、 排出間座 1 5 3 3， 1 5 3 8の回転力により アンギユラ玉軸受 1 5 3 2の外部へ弹き飛ばされる。
排出間座 1 5 3 3によって弾き飛ばされた潤滑剤は、 外輪間座 1 5 3 4に設け られた切り欠き 1 5 3 5を通過し、 ハウジング 1 5 3 6に備えられた潤滑剤貯蔵 空間 1 5 3 7へ進入して貯蔵される。
切り欠き 1 5 3 5を通過できなかった潤滑剤は、 アンギユラ玉軸受 1 5 3 2と 排出間座 1 5 3 3間の隙間 1 5 3 9を通過し、 排出間座 1 5 3 3と外輪間座 1 5 3 4の間の潤滑剤貯蔵空間 1 5 4 0に貯蔵される。
潤滑剤貯蔵空間 1 5 3 7は、 ハウジング 1 5 3 6の内径に溝状に設けられた空 間であり、 潤滑剤貯蔵空間 1 5 4 0と合わせて、 工作機械用主軸で潤滑剤の一般 的寿命とされている 2万時間分の潤滑剤を蓄えることができる。
一般的に、 2万時間分の潤滑剤を貯蔵するのに必要な空間の容積は、 一回の潤 滑剤吐出量が 0. 02cc 吐出間隔が 12時間の場合、 およそ 33ccである。 本発明で は、 両方の潤滑剤貯蔵空間 1 5 3 7， 1 5 4 0を合計した容積は 34ccである。 図 1 0 2において、 軸 1 5 4 5が高速回転しているとき、 アンギユラ玉軸受 1 5 3 2内部の空気は玉 1 5 4 4の自転軸の影響により、 図 1 0 2中の左から右方 向へと流れる。 したがって、 潤滑剤は主にアンギユラ玉軸受 1 5 3 2の右側へ排 出されるため、 隙間 1 5 3 9を 0. 2〜0. 5mmに設定すると排出効率が良い。
図 1 0 2中の左側の排出間座 1 5 3 8の方は、 もともと潤滑剤が排出されにく いので、 隙間 1 5 4 1は隙間 1 5 3 9より大きくしても良く、 外周のハウジング 1 5 3 6に潤滑剤貯蔵空間が無くても潤滑剤の排出は可能である。
このように、 本発明のアンギユラ玉軸受装置 1 5 0 3は、 アンギユラ玉軸受 1 5 3 2内部への充満された潤滑剤が、 アンギユラ玉軸受 1 5 3 2近傍に配置され 回転体として形成された排出間座 1 5 3 3 , 1 5 3 8に付着し、 この排出間座 1 5 3 3 , 1 5 3 8は軸 1 5 4 5とともに回転しているため、 排出間座 1 5 3 3， 1 5 3 8に付着した潤滑剤は、 回転力で軸受の外側へ弾き飛ばされ、 潤滑剤は強 制的かつ継続的に軸受外部へ排出される。 上記の潤滑剤としてはグリース、 オイルどちらにも有効であり、 潤滑剤の撹拌 抵抗が減少して発熱を押さえる作用もある。
さらに排出間座 1 5 3 3外周方向のハウジング 1 5 3 6に排出された潤滑剤を 貯蔵する潤滑剤貯蔵空間 1 5 3 7が設けられているので、 排出間座 1 5 3 3によ り弾き飛ばされた潤滑剤が潤滑剤貯蔵空間 1 5 3 7内へ容易に進入することがで き、 貯蔵空間容積も大きくできる。
また、 軸 1 5 4 5の回転数に応じ潤滑剤を弾き飛ばす回転力の大きさが変わる ため、 潤滑剤供給量が少なくてすむ。 低速回転時には同時に潤滑剤排出量も抑え られ、 回転数に応じた適切な潤滑剤供給が可能となる。
(第 5 7実施形態）
図 1 0 4は、 本発明の第 5 7実施形態の主軸装置を構成するアンギユラ玉軸受 装置 1 5 0 4を示す。 なお、 以下の各実施形態においては、 図 1 0 2と同一の部 分には同一の符号を付けて詳細な説明を省略した。
このアンギユラ玉軸受装置 1 5 0 4は、 アンギユラ玉軸受 1 5 5 0が背面組合 わせで取り付けられている。 また、 潤滑剤が図 1 0 4中の左側の外輪間座 1 5 3 4を通り抜けるべき空間が、 穴 1 5 5 1で構成されている。
【2 0 2 1】
穴 1 5 5 1は、 図 1 0 5 ( a )， ( b ) に示すように、 外輪間座 1 5 3 4に放射 状に複数箇所設けられている。 これにより、 潤滑剤が効率よく排出される。
このアンギユラ玉軸受装置 1 5 0 4も、 上記第 5 6の実施形態のアンギユラ玉 軸受装置 1 5 0 3と同様の作用効果を有する。
(第 5 8実施形態）
図 1 0 6は、 本発明を適用した第 5 8実施形態の主軸装置を構成するアンギュ ラ玉軸受装置 1 5 0 6を示す。
このアンギユラ玉軸受装置 1 5 0 6は、 排出間座 1 5 5 2 a， 1 5 5 2 bが内 輪間座 1 5 5 3と別部材で形成されている。 この場合、 最小限の材料で排出間座 1 5 5 2 a , 1 5 5 2 bを製作することができ、 低コストを実現できる。
(第 5 9実施形態） 図 1 0 7は、 本発明を適用した第 5 9実施形態の主軸装置を構成- ラ玉軸受装置 1 5 0 7を示す。
このアンギユラ玉軸受装置 1 5 0 7は、図 1 0 2の排出間座 1 5 3 3に代えて、 軸受 1 5 3 2の内輪 1 5 4 2および保持器 1 5 5 4に排出鍔 1 5 5 5が設けられ ている。
このアンギユラ玉軸受装置 1 5 0 7は、 内輪間座 1 5 5 3の形状設計に影響を 及ぼさずにすむ。
(第 6 0実施形態）
図 1 0 8は、 本発明を適用した第 6 0実施形態の主軸装置を構成するころ軸受 装置 1 5 0 8を示す。
このころ軸受装置 1 5 0 8は、 図 1に示したアンギユラ玉軸受装置 1 5 0 3の アンギユラ玉軸受 3 2に代えて、 ころ軸受 1 5 5 6を用いたものである。 このこ ろ軸受装置 1 5 0 8も、 図 1 0 2に示したアンギユラ玉軸受装置 1 5 0 3と同様 な作用効果を有する。
(第 6 1実施形態）
図 1 0 9は、 本発明を適用した第 6 1実施形態の主軸装置を構成するアンギュ ラ玉軸受装置 1 5 0 9を示す。 このアンギユラ玉軸受装置 1 5 0 9は、 図 1 0 2 の潤滑剤貯蔵空間 1 5 3 7に代えて、 潤滑剤貯蔵穴 1 5 5 7が設けられている。 この潤滑剤貯蔵穴 1 5 5 7は、 放射状に複数設けられている。 これにより、 潤 滑剤を貯蔵するために十分な大きさの空間を得ることができる。
(第 6 2実施形態）
図 1 1 0は、 本発明を適用した第 6 2実施形態の主軸装置を構成する軸受装置 1 5 6 0を示す。 この軸受装置 1 5 6 0では、 ハウジング 1 5 3 6の潤滑剤貯蔵 空間 1 5 3 7に貯蔵された潤滑剤が、 潤滑剤貯蔵空間 1 5 3 7に連続する排出穴 1 5 6 1へ流れ込み、 ここに貯蔵される。
排出穴 1 5 6 1は、 円周上に複数個設けられており、 潤滑剤貯蔵空間 1 5 3 7 の容積を大きくとることができる。
軸 1 5 4 5を水平方向に設置する場合は、 排出穴 1 5 6 1が円周上に複数個あ W るので、 ハウジング 1 5 3 6の位相をどのように設置しても、 潤滑剤貯蔵空間 1 5 3 7より下に排出穴 1 5 6 1を配置できる。 従って、 設計、 組付けが容易にな る利点がある。
(第 6 3実施形態）
図 1 1 1は、 本発明を適用した第 6 3実施形態のスピンドル装置 1 5 7 0を示 す。 このスピンドル装置 1 5 7 0は、 ハウジング 1 5 3 6に排出穴 1 5 7 1が設 けられている。 また、 排出穴 1 5 7 1の一方の端部に流体入口 1 5 7 2が設けら れ、 他方の端部に潤滑剤排出口 1 5 7 3が設けられている。
このスピンドル装置 1 5 7 0は、 外部から排出穴 1 5 7 1に別の流体を入れる ことによって、 メンテナンスをする機能を備えている。
いま、 スピンドル装置 1 5 7 0が一定期間連続して使用され、 潤滑剤が潤滑剤 貯蔵空間 1 5 3 7および排出穴 1 5 7 1に充満して、 それ以上貯蔵できなくなつ たときには、 メンテナンスが必要となる。
このとき、流体入口 1 5 7 2より流体を入れると、アンギユラ玉軸受 1 5 3 2、 潤滑剤貯蔵空間 1 5 3 7、 および排出穴 1 5 7 1の内部に貯蔵された潤滑剤が洗 い流され、 潤滑剤排出口 1 5 7 3より排出される。
流体入口 1 5 7 2と潤滑剤排出口 1 5 7 3は逆でも良く、 両方から流体を入れ て両方から潤滑剤を排出することも可能である。 古い潤滑剤を排出した後には、 新しい潤滑剤を外部から供給することによりスピンドル装置 1 5 7 0を解体、 再 組立することなく元の潤滑性能が発揮できるようになる。
外部からの潤滑剤供給には、 スピンドル装置 1 5 7 0にもともと備えられた潤 滑剤供給機能を用いると、 より容易なメンテナンスが可能である。 また、 メンテ ナンス用の供給装置を用いてもよい。
メンテナンスに使用する流体の例としては、 圧縮空気、 洗浄液、 オイル、 およ ぴそれらの併用等がある。
図 1 1 2 ( a ) は、 本発明と従来例において、 潤滑剤を供給しながら連続運転 した結果を比較したものである。 本発明では、 従来例に比べ異常昇温も無く、 ァ ンギユラ玉軸受 1 5 3 2内部の潤滑剤残存量も適正な値である。 なお、 図 1 1 2 ( a ) の試験条件を図 1 1 2 ( b ) に示す。
以上説明したように、 本発明によれば、 軸受内部に供給された潤滑剤が、 軸受 近傍に配置された回転体に付着し、 この回転体の回転力で軸受の外側へ弾き飛ば され、 潤滑剤は強制的かつ継続的に軸受外部へ排出される。 潤滑剤はグリース、 オイノレどちらでも有効であり、 撹拌抵抗が減少して発熱を押さえる作用もある。 さらに回転体外周方向のハウジングに排出潤滑剤の貯蔵空間が設けられている ので、 回転体により弾き飛ばされた潤滑剤が貯蔵空間内へ容易に進入することが でき、 貯蔵空間容積も大きくできる。
また、 主軸の回転数に応じ潤滑剤を弾き飛ばす回転力の大きさが変わるため、 潤滑剤供給量が少なくてすみ、 低速回転時には同時に潤滑剤排出量も抑えられ、 回転数に応じた適切な潤滑剤供給が可能となる。
貯蔵空間が潤滑剤で満たされると、 軸受装置外部へ排出する必要があるが、 本 発明によれば、 ハウジングに設けられた貯蔵空間と繋がる排出穴へ外部から流体 を入れることにより、 潤滑剤を全て排出させることができるので、 容易にメンテ ナンスが可能となる。
なお、 上記の実施形態におけるグリース補給装置は、 主軸装置に用いられる転 がり軸受にグリースを潤滑するために主に用いられているが、 本発明のグリース 補給装置は、 主軸装置に限定されず、 その他の装置に用いられた転がり軸受を潤 滑するものであってもよい。
本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、 本発明の精神と範 囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にと つて明らかである。
本出願は、 2002年 7月 29日出願の日本特許出願 （特願 2002— 220015)、 2002年 8月 2日出願の日本特許出願 （特願 2002— 226233)、
2002年 8月 30日出願の日本特許出願 （特願 2002— 253082)、
2003年 3月 14日出願の日本特許出願 （特願 2003— 070338)、
2003年 4月 15日出願の日本特許出願 （特願 2003— 110788)、
2003年 4月 15日出願の日本特許出願 （特願 2003— 110789)、 2003年 4月 17日出願の日本特許出願 （特願 2003— 113421)、
2003年 4月 25日出願の日本特許出願 （特願 2003— 122551)、
2003年 7月 3日出願の日本特許出願 （特願 2003— 270786)、
2003年 7月 15曰出願の日本特許出願 （特願 2003— 274546)、
2003年 7月 24 出願の日本特許出願 （特願 2003— 279135)、
2003年 7月 24日出願の日本特許出願 （特願 2003— 279306)、
2003年 7月 24日出願の 3本特許出願 （特願 2003— 279345)、
2003年 7月 25日出願の日本特許出願 （特願 2003— 280365)、
に基づくものであり、 その内容はここに参照として取り込まれる。
<産業上の利用可能性 >
潤滑剤供給、 特にグリース供給において、 高速回転が可能であると共に、 軸受 の長寿命化が可能な、 転がり軸受、 グリース補給装置、 主軸装置、 グリース補給 方法及びグリース補給プログラムを提供することができる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 内周面に外輪軌道面を有する外輪と、 外周面に内輪軌道面を有する内輪 と、 前記外輪軌道面と前記内輪軌道面との間に転動自在に設けられた転動体とを 備え、 主軸をハウジング内に回転可能に支持する転がり軸受と、
前記転がり軸受の内部にグリースを補給するグリース補給装置と、 を有する主 軸装置であって、
前記グリース補給装置は、 一回の補給量が 0 . 0 0 4 c c〜0 . 1 c cとなる ように前記グリースを補給することを特徴とする主軸装置。
2 . 前記グリース補給装置は、 前記外輪に設けられた補給孔を含むことを特 徴とする請求の範囲第 1項記載の主軸装置。
3 . 前記主軸装置は、 さらに外輪間座を有し、
前記グリース補給装置は、 前記外輪間座に設けられた補給孔を含むことを特徴 とする請求の範囲第 1項記載の主軸装置。
4 . 前記グリース補給装置は、 前記ハウジングに設けられた補給孔を含むこ とを特徴とする請求の範囲第 1項記載の主軸装置。
5 . 前記主軸装置は、 さらに前記内輪或いは前記外輪の側面近傍に配置され た少なくとも一つの回転体を備え、
前記回転体の回転によってダリースを前記転がり軸受の外部へ排出することを 特徴とする請求の範囲第 1項記載の主軸装置。
6 . 前記ハウジングに、 排出されたグリースを貯蔵する貯蔵空間を設けたこ とを特徴とする請求の範囲第 5項記載の主軸装置。
7 . 前記貯蔵空間から、 前記主軸装置の外部へグリースを排出させる少なく とも一つの排出穴を有し、 該排出穴にグリースを貯蔵することが可能であること を特徴とする請求の範囲第 6項記載の主軸装置。
8 . 前記回転体は、 内輪間座、 前記内輪、 前記転がり軸受の保持器の少なく とも一つに形成された鍔であることを特徴とする請求の範囲第 5〜 7項のいずれ かに記載の主軸装置。
9 . 前記排出穴にグリースとは別の流体を外部から入れることにより、 ダリ ースを排出可能であることを特徴とする請求の範囲第 7又は 8項記載の主軸装置 c
1 0 . 前記主軸装 Sは、 前記主軸の回転速度を検出する回転センサを備え、 前記グリース補給装置は、 前記回転速度に応じて前記転がり軸受の内部にグリ ースを補給することを特徴とする請求の範囲第 1項記載の主軸装置。
1 1 . 前記グリース補給装置は、 回転速度を複数の領域に分割して前記領域 毎に加算値を設定し、 測定された前記回転速度に対応する前記加算値を単位時間 毎に積算して積算値を求め、
前記積算値が所定値以上となった場合にグリースを補給することを特徴とする 請求の範囲第 1 0項記載の主軸装置。
1 2 .前記グリース補給装置は、前記積算値をグリース補給時にリセットし、 前記積算値のリセット回数を積算することを特徴とする請求の範囲第 1 1項記載 の主軸装置。
1 3 . 前記グリース補給装置は、 前記軸の停止時は加算値を 0とし積算を行 わないことを特徴とする請求の範囲第 1 1又は 1 2項記載の主軸装置。
1 4 . 前記グリース補給装置は、 前記グリース補給装置内のグリース残量が 所定値以下になったときに前記主軸の回転速度を所定の回転速度以下となるよう に制御することを特徴とする請求の範囲第 1 0〜1 3項のいずれかに記載の主軸
1 5 . 前記グリース補給装置は、 前記グリース補給装置内のグリース残量が 所定値以下になったときに前記主軸の回転速度を所定の回転速度以下となるよう に制御し、
•前記所定の回転速度は、 前記複数の領域の最高回転速度領域の 1つ下の回転速 度領域中にあることを特徴とする請求の範囲第 1 1〜 1 3項のいずれかに記載の 主軸装置。
1 6 . 前記グリース補給装置は、 逆止弁及び定量吐出ピス トンを備えて前記 グリースを吐出するための機械式定量型ビストンポンプと、 前記グリースを貯蔵 するグリースタンクと、 前記グリースタンク内のグリースを加圧するグリースタ ンク内ピス トンと、 前記グリースタンクに設けられ、 グリースの残存量を監視す るセンサと、 を備えたことを特徴とする請求の範囲第 1項記載の主軸装置。
1 7 . 前記センサは、 前記グリースタンク内ピス トンに取り付けられた磁石 を有していることを特徴とする請求の範囲第 1 6項記載の主軸装置。
1 8 . 前記グリースタンク内のグリースの圧力、 若しくは前記機械式定量型 ピス トンポンプと前記グリースタンクを接続するグリース配管内のグリースの圧 力を監視するセンサが設けられていることを特徴とする請求の範囲第 1 6又は 1 7項記載の主軸装置。
1 9 .前記機械式定量型ビストンポンプがストロークしてグリースを吐出後、 前記定量吐出ビストンが元に戻った状態で、 前記グリースタンク内のグリースを 加圧するために前記グリースタンク内ピストンに圧力を一定時間保持する機構が 設けられていることを特徴とする請求の範囲第 1 6〜1 8項のいずれかに記載の
2 0 . 前記センサが、 異常を検知した際に前記主軸の回転速度の上限を制御 することを特徴とする請求の範囲第 1 6 ~ 1 9項記載のいずれかに記載の主軸装
2 1 .前記グリース補給装置は、前記グリースを貯蔵するグリースタンクと、 前記グリースタンクから送給されたグリースを予め定められた量だけ収容する シリンダと、 該シリンダ内に収容された定量のグリースをグリース補給用配管に 吐出するように、 前記シリンダ内を往復移動可能な定量吐出ピス トンと、 前記シ リンダの端部に配された逆止弁と、 を有する機械式定量型ビス トンポンプを備え たことを特徴とする請求の範囲第 1項記載の主軸装置。
2 2 . 前記機械式定量型ピス トンポンプは、 前記シリンダ内に媒体を供給す るバルブを有し、 前記定量吐出ピス トンは、 前記バルブより供給された前記媒体 により駆動されることを特徴とする請求の範囲第 2 1項記載の主軸装置。
2 3 . 前記グリース補給用配管は、 テフロンチューブとしたことを特徴とす る請求の範囲第 2 1又は 2 2項のいずれかに記載の主軸装置。
2 4 . 前記主軸装置は、 さらに前記ハウジングの内部に冷却液を供給して所 定個所を冷却する冷却手段と、 前記主軸に設けられたロータおよび前記ロータに 対向するように前記ハウジングの内周面に設けられたステータを備えるモータと を備え、
前記主軸は前記モータによつて駆動され、
前記冷却手段は、 前記ステータを冷却可能であるとともに、 前記転がり軸受に おける少なくとも前記外輪を冷却可能であることを特徴とする請求の範囲第 1項 記載の主軸装置。
2 5 . 前記冷却手段は、 前記冷却液を前記主軸内部に供給し、 かつ、 前記冷 却液を前記主軸の長手方向に沿って流通させることにより前記主軸を冷却可能で あることを特徴とする請求の範囲第 2 4項記載の主軸装置。
2 6 . 前記主軸おょぴ前記ハウジングから排出される前記冷却液を回収する 冷却液回収手段を有することを特徴とする請求の範囲第 2 4又は 2 5項記載の主
2 7 . 前記転がり軸受は、 前記外輪に形成され前記転がり軸受の内部へダリ ースを補給する少なくとも一つの補給孔と、 前記外輪の外周に形成され前記補給 孔を含む環状溝とを備え、
前記環状溝の断面積 （mm2) を前記環状溝の断面周長さ （mm) で割った値が
、 0 . 2 5 mm以上であることを特徴とする請求の範囲第 1項記載の主軸装置。
2 8 . 前記転がり軸受は、 前記外輪に形成され前記転がり軸受の内部へダリ ースを補給する少なくとも一つの捕給孔を備え、
前記ハウジングは、 その内周に形成され前記補給孔に臨む環状溝を備え、 前記環状溝の断面積 （mm2) を前記環状溝の断面周長さ （m m) で割った値が
0 . 2 5 mm以上であることを特徴とする請求の範囲第 1項記載の主軸装置。
2 9 . 前記外輪の外周または前記ハウジングの内周には、 前記補給孔の軸方 向両側に一対の外側円環溝が形成されており、 前記一対の外側円環溝には Oリン グが嵌め込まれたことを特徴とする請求の範囲第 2 7又は 2 8項記載の主軸装置
3 0 . 前記ハウジングの内周と前記外輪の外周の隙間が 3 0 μ πα以下であり 、 前記外輪の外径面と前記ハウジングが軸方向に接している部分の長さが 1 mm 以上であることを特徴とする請求の範囲第 2 7又は 2 8項記載の主軸装置。
3 1 . 前記主軸は、 工作機械用主軸であることを特徴とする請求の範囲第 1 〜3 0項のいずれかに記載の主軸装置。
3 2 . 前記主軸は、 高速モータ用主軸であることを特徴とする請求の範囲第 1〜3 0項のいずれかに記載の主軸装置。
3 3 . 内周面に外輪軌道面を有する外輪と、 外周面に内輪軌道面を有する内 輪と、 前記外輪軌道面と前記内輪軌道面との間に転動自在に設けられた転動体と を備え、 主軸をハウジング内に回転可能に支持する転がり軸受と、
外部より前記転がり軸受の内部へ潤滑剤を供給する潤滑剤供給経路と、 前記内輪又は前記外輪の側面近傍に配置された回転体と、 を備え、
前記回転体の回転によって前記潤滑剤を前記転がり軸受の外部へ排出すること を特徴とする主軸装置。 ·
3 4 . 前記ハウジングに、 排出された潤滑剤を貯蔵する貯蔵空間を設けたこ とを特徴とする請求の範囲第 3 3項記載の主軸装置。
3 5 . 前記貯蔵空間から、 前記主軸装置の外部へ前記潤滑剤を排出させる少 なくとも一つの排出穴を有し、 該排出穴に前記潤滑剤を貯蔵することが可能であ ることを特徴とする請求の範囲第 3 4項記載の主軸装置。
3 6 . 前記.回転体は、 内輪間座、 前記内輪、 前記転がり軸受の保持器の少な くとも一つに形成された鍔であることを特徴とする請求の範囲第 3 4又は 3 5項 記載の主軸装置。
3 7 . 前記排出穴に前記潤滑剤とは別の流体を外部から入れることにより、 前記潤滑剤を排出可能であることを特徴とする請求の範囲第 3 4〜3 6項のいず れかに記載の主軸装置。
3 8 . 前記主軸は、 工作機械用主軸であることを特徴とする請求の範囲第 3 3〜3 7項のいずれかに記載の主軸装置。
3 9 . 前記主軸は、 高速モータ用主軸であることを特徴とする請求の範囲第 3 3〜3 7項のいずれかに記載の主軸装置。
4 0 .主軸とハウジング前端との間隙から転がり軸受までの切削液浸入域に、 切削液検出センサを配設したことを特徴とする主軸装置。
4 1 . 前記切削液検出センサを、 ラビリンスシールから前記転がり軸受まで の間に配設したことを特徴とする請求の範囲第 4 0項記載の主軸装置。
4 2 . 前記切削液浸入域にドレン通路を開口し、 該ドレン通路に切削液検出 センサを配設したことを特徴とする請求の範囲第 4 0又は 4 1項記載の主軸装置 c
4 3 . 前記ドレン通路に排出バルブを配設したことを特徴とする請求の範囲 第 4 0〜4 2項のいずれかに記載の主軸装置。
4 4 . 前記切削液検出センサでの検出信号に基づいて、 前記排出バルブを作 動して、 前記切削液浸入域から切削液を排出することを特徴とする請求の範囲第 4 3項記載の主軸装置。
4 5 . 前記転がり軸受に潤滑剤供給孔を形成するとともに、 該潤滑剤供給孔 を潤滑供給装置に接続し、 前記切削液検出センサでの検出信号に基づいて、 前記 潤滑供給装置を作動して、 前記転がり軸受に潤滑剤を供給させるようにしたこと を特徴とする請求の範囲第 4 0〜4 4項のいずれかに記載の主軸装置。
4 6 . 前記切削液検出センサの信号により前記転がり軸受が損傷しない運転 条件に制限する機能を備えた工作機械に使用することを特徴とする請求の範囲第 4 0項記載の主軸装置。
4 7 . 前記切削液検出センサでの検出信号に基づいて、 警告表示をする警告 手段を備えたことを特徴とする請求の範囲第 4 0〜4 6項記載の主軸装置。
4 8 . 転がり軸受を外嵌するハウジングと、 前記転がり軸受に軸通される主 軸と、 前記転がり軸受の軸受空間にグリースを供給してグリース潤滑するグリ一 ス補給装置と、 前記ハウジングの内部に冷却液を供給して所定個所を冷却する冷 却手段とを有し、 前記主軸に設けられたロータおよび前記ロータに対向するよう に前記ハウジングの内周面に設けられたステータを備えるモータにより、 前記主 軸が駆動される主軸装置であって、 前記冷却手段が、 前記ステータを冷却可能で あるとともに、 前記転がり軸受における少なくとも固定側軸受を冷却可能である ことを特徴とする主軸装置。
4 9 . 前記冷却手段が、 前記冷却液を前記主軸内部に供給し、 かつ、 前記冷 却液を前記主軸の長手方向に沿って流通させることにより前記主軸を冷却可能で あることを特徴とする請求の範囲第 4 8項記載の主軸装置。
5 0 . 前記主軸および前記ハウジングから排出される前記冷却液を回収する 冷却液回収手段を有することを特徴とする請求の範囲第 4 8又は 4 9項記載の主
5 1 . 前記主軸は、 工作機械用主軸であることを特徴とする請求の範囲第 4 8〜 5 0項のいずれかに記載の主軸装置。
5 2 . 前記主軸は、 高速モータ用主軸であることを特徴とする請求の範囲第 4 8〜 5 0項のいずれかに記載の主軸装置。
5 3 . 内周面に外輪軌道面を有する外輪と、 外周面に内輪軌道面を有する内 輪と、前記外輪軌道面と前記内輪軌道面との間に転動自在に設けられた転動体と、 を有する転がり軸受の内部にグリースを補給するグリース補給機構を備えた転が り軸受用グリース補給装置であって、
前記グリース補給機構は、 一回の補給量が 0 . 0 0 4 c c〜0 . I c eとな るようにグリースを補給することを特徴とするグリース補給装置。
5 4 . 前記グリース補給機構は、 前記外輪に設けられた補給孔を含むことを 特徴とする請求の範囲第 5 3項記載のグリース補給装置。
5 5 . 前記グリース補給機構は、 前記転がり軸受に近接した外輪間座に設け られた補給孔を含むことを特徴とする請求の範囲第 5 3項記載のグリース補給装
5 6 . 前記転がり軸受は、 前記転動体がころであるころ軸受であることを特 徴とする請求の範囲第 5 3項記載のグリース補給装置。
5 7 . 前記転がり軸受は、 接触角を有し、 前記転動体が玉であるアンギユラ 玉軸受であって、
前記グリース補給機構は、 前記外輪軌道面の前記玉との接触部からずれた箇所 に開口する補給孔を含むことを特徴とする請求の範囲第 5 3項記載のグリース補
5 8 . 前記補給孔の直径が、 0 . l〜5 mmの範囲内であることを特徴とす る請求の範囲第 5 3〜5 7項のいずれかに記載のグリース補給装置。
5 9 . 前記転がり軸受は主軸を回転自在に支持しており、
前記主軸の回転速度に応じて、 前記グリースを補給する補給タイミングを制御 する制御手段と、 をさらに有することを特徴とする請求の範囲第 5 3項記載のグ リース補給装置。
6 0 . 前記制御手段は、 回転速度を複数の領域に分割して前記領域毎に加算 値を設定し、 測定された前記回転速度に対応する前記加算値を単位時間毎に積算 して積算値を求め、 前記積算値が所定値以上となった場合に前記グリース補給機 構にグリース補給を指示することを特徴とする請求の範囲第 5 9項記載のダリー ス補給装置。
6 1 . 前記制御手段は、 前記積算値をグリース補給時にリセットし、 前記積 算値のリセット回数を積算することを特徴とする請求の範囲第 6 0項記載のグリ ース補給装置。
6 2 . 前記制御手段は、 前記主軸の停止時は加算値を 0とし積算を行わない ことを特徴とする請求の範囲第 6 0又は 6 1項記載のグリース補給装置。
6 3 . 前記制御手段は、 前記グリース補給機構内のグリース残量が所定値以 下になつたときに前記主軸の回転速度を所定の回転速度以下となるように制御す ることを特徴とする請求の範囲第 5 9〜6 2項のいずれかに記載のグリース補給
6 4 . 前記制御手段は、 前記グリース補給機構内のグリース残量が所定値以 下になつたときに前記主軸の回転速度を所定の回転速度以下となるように制御し、 前記所定の回転速度は、 前記複数の領域の最高回転速度領域の 1つ下の回転速 度領域中にあることを特徴とする請求の範囲第 6 0〜 6 2項のいずれかに記載の グリース補給装置。
6 5 . 前記グリース補給機構は、 逆止弁及び定量吐出ピス トンを備え、 ダリ ースを吐出するための機械式定量型ピス トンポンプと、 グリースを貯蔵するグリ ースタンクと、 前記グリースタンク内ピストンとを有し、 前記グリースタンクに はグリースの残存量を監視するセンサが設けられていることを特徴とする請求の 範囲第 5 3項記載のグリース補給装置。
6 6 . 前記センサが、 前記グリースタンク内ピス トンに取り付けられた磁石 を有していることを特徴とする請求の範囲第 6 5項記載のグリース捕給装置。
6 7 . 前記グリースタンク内のグリースの圧力、 若しくは前記機械式定量型 ビストンポンプと前記グリースタンクを接続するグリース配管内のグリ一スの圧 力を監視するセンサが設けられていることを特徴とする請求の範囲第 6 5又は 6 6項記載のグリース補給装置。
6 8 .前記機械式定量型ビストンポンプがストロークしてグリースを吐出後、 前記定量吐出ビストンが元に戻った状態で、 前記グリースタンク内のグリースを 加圧するために前記グリースタンク内ピストンに圧力を一定時間保持する機構が 設けられていることを特徴とする請求の範囲第 6 5〜 6 7項記載のいずれかに記 載のグリース補給装置。
6 9 ·前記グリース補給機構は、前記グリースを貯蔵するグリースタンクと、 前記グリースタンクから送給されたグリースを予め定められた量だけ収容する シリンダと、 該シリンダ内に収容された定量のグリースをグリース補給用配管に 吐出するように前記シリンダ内を往復移動可能に配された定量吐出ピス トンと、 前記シリンダの端部に配された逆止弁と、 を有する機械式定量型ビス トンポンプ とを備えたことを特徴とする請求の範囲第 5 3項記載のグリース補給装置。
7 0 . 前記機械式定量型ピス トンポンプは、 前記シリンダ内に媒体を供給す るバルブを有し、 前記定量吐出ピス トンは、 前記バルブより供給された前記媒体 により駆動されることを特徴とする請求の範囲第 6 9項記載のグリース補給装置。
7 1 . 前記グリース捕給用配管は、 テフロンチューブとしたことを特徴とす る請求の範囲第 6 9又は 7 0項記載のグリース補給装置。
7 2 . 前記グリース補給機構は、 前記外輪に形成され前記転がり軸受の内部 へグリースを補給する少なくとも一つの補給孔と、 前記外輪の外周に形成され前 記補給孔を含む環状溝とを備え、
前記環状溝の断面積 （mm2) を前記環状溝の断面周長さ （mm) で割った値が
0 . 2 5 mm以上であることを特徴とする請求の範囲第 5 3項記載のグリース
7 3 . 前記グリース補給機構は、 前記外輪に形成され前記転がり軸受の内部 へグリースを補給する少なくとも一つの補給孔と、 前記転がり軸受を介して前記 主軸を支持するハウジングの内周に形成され前記補給孔に臨む環状溝を備え、 前記環状溝の断面積 （mm2) を前記環状溝の断面周長さ （mm) で割った が 0 . 2 5 mm以上であることを特徴とする請求の範囲第 5 3項記載のグリース補
7 4 . 前記外輪の外周または前記ハウジングの内周には、 前記補給孔の軸方 向両側に一対の外側円環溝が形成されており、 前記一対の外側円環溝には Oリン グが嵌め込まれたことを特徴とする請求の範囲第 7 2又は 7 3項記載のダリース
7 5 . 前記ハウジングの内周と前記外輪の外周の隙間が 3 0 m以下であり 、 前記外輪の外径面と前記ハゥジングが軸方向に接している部分の長さが 1 mm 以上であることを特徴とする請求の範囲第 7 2又は 7 3項記載のグリース補給装 置。
7 6 . 請求の範囲第 5 3〜 7 5項のいずれかに記載のグリース補給装置を使 用した工作機械用主軸装置。
7 7 . 請求の範囲第 5 3〜 7 5項のいずれかに記載のグリース補給装置を使 用した高速モータ用高速主軸装置。
7 8 . 主軸を回転自在に支持する転がり軸受の内部に追加グリースを補給す るグリース補給機構と、
前記主軸の回転速度に応じて、 前記グリース補給機構が前記追加グリースを補 給する補給タイミングを制御する制御手段と、 を有することを特徴とするダリー ス補給装置。
7 9 . 前記制御手段は、 回転速度を複数の領域に分割して前記領域毎に加算 値を設定し、 測定された前記回転速度に対応する前記加算値を単位時間毎に積算 して積算値を求め、 前記積算値が所定値以上となった場合に前記グリース補給機 構に前記追加グリース補給を指示することを特徴とする請求の範囲第 7 8項記載 のグリース補給装置。
8 0 . 前記制御手段は、 前記積算値をグリース補給時にリセットし、 前記積 算値のリセット回数を積算することを特徴とする請求の範囲第 7 9項記載のグリ ース補給装置。
8 1 . 前記制御手段は、 前記軸の停止時は加算値を 0とし積算を行わないこ とを特徴とする請求の範囲第 7 9又は 8 0項記載のグリース補給装置。
8 2 . 前記制御手段は、 前記グリース補給機構内のグリース残量が所定値以 下になつたときに前記軸の回転速度を所定の回転速度以下となるように制御する ことを特徴とする請求の範囲第 7 8〜8 1項のいずれかに記載のグリース補給装 置。
8 3 . 前記制御手段は、 前記グリース捕給機構内のグリース残量が所定値以 下になつたときに前記軸の回転速度を所定の回転速度以下となるように制御し、 前記所定の回転速度は、 前記複数の領域の最高回転速度領域の 1つ下の回転速 度領域中にあることを特徴とする請求の範囲第 7 9〜8 1項のいずれかに記載の グリース補給装置。
8 4 . 請求の範囲第 7 8〜8 3項のいずれかに記載のグリース捕給装置を使 用した工作機械用主軸装置。
8 5 . 請求の範囲第 7 8〜8 3項のいずれかに記載のグリース補給装置を使 用した高速モータ用主軸装置。
8 6 . グリース潤滑される回転体に追加グリースを補給するグリース補給方 法であって、
回転速度を複数の領域に分割するステップと、
前記複数の回転速度領域毎に加算値を設定するステップと、
単位時間毎に前記回転体の実回転速度を測定するステップと、
前記実回転速度が前記複数の領域のうち、 どの領域に含まれるかを決定するス 前記実回転速度を含む領域に対応する前記加算値を積算して積算値を求めるス テツプと、
前記積算値が所定値以上となつた場合に追加グリースを補給する指示を発する ステップと、 を有することを特徴とするグリース補給方法。
8 7 . 前記積算値をグリース補給時にリセットし、 前記積算値のリセット回 数を積算することすることを特徴とする請求の範囲第 8 6項記載のグリース補給 方法。
8 8 . 前記軸の停止時は加算値を 0とし積算を行わないことを特徴とする請 求の範囲第 8 6又は 8 7項記載のグリース補給方法。
8 9 . グリース残存量が所定値以下となった場合に、 前記実回転速度が所定 値以下となるように制御するステップを有することを特徴とする請求の範囲第 8 6〜 8 8項のいずれかに記載のグリース補給方法。
9 0 . 前記実回転速度の所定値は、 前記複数の領域の最高回転速度領域の 1 つ下の回転速度領域中にあることを特徴とする請求の範囲第 8 9項記載のグリ一 ス補給方法。
9 1 . 請求の範囲第 8 6〜9 0項のいずれかに記載のグリース補給方法を使 用した工作機械用主軸装置。
9 2 . 請求の範囲第 8 6〜9 0項のいずれかに記載のグリース補給方法を使 用した高速モータ用主軸装置。
9 3 . グリース潤滑される回転体に追加グリースを補給するグリース補給プ 口グラムであって、
回転速度を複数の回転速度領域に分割するステップと、
前記複数の回転速度領域毎に加算値を設定するステップと、
単位時間毎に前記回転体の実回転速度を測定するステップと、
前記実回転速度が前記複数の領域のうち、 どの領域に含まれるかを決定するス テツプと、
前記実回転速度を含む領域に対応する前記加算値を積算して積算値を求めるス 前記積算値が所定値以上となった場合に追加グリースを補給する指示を発する ステップと、 をコンピュータに実行させることを特徴とするグリース補給プログ ラム。
9 4 . 前記積算値をグリース補給時にリセットし、 前記積算値のリセット回 数を積算することを特徴とする請求の範囲第 9 3項記載のグリース補給プロダラ ム。
9 5 . 前記軸の停止時は加算値を 0とし積算を行わないことを特徴とする請 求の範囲第 9 3又は 9 4項記載のグリース補給プログラム。
9 6 . グリース残存量が所定値以下となった場合に、 前記実回転速度が所定 値以下となるように制御するステップを有することを特徴とする請求の範囲第 9 3〜9 5項のいずれかに記載のグリース補給プログラム。
9 7 . 前記実回転速度の所定値は、 前記複数の領域の最高回転速度領域の 1 つ下の回転速度領域中にあることを特徴とする請求の範囲第 9 6項記載のダリー ス補給プログラム。
9 8 . 請求の範囲第 9 3〜9 7項のいずれかに記載のグリース補給プログラ ムを使用した工作機械用主軸装置。
9 9 . 請求の範囲第 9 3〜9 7項のいずれかに記載のグリース補給プログラ ムを使用した高速モータ用主軸装置。
1 0 0 . 逆止弁及ぴ定量吐出ピス トンを備え、 グリースを吐出するための機 械式定量型ピス トンポンプと、 前記グリースを貯蔵するグリースタンクと、 前記 グリースタンク内ピストンとを有し、 前記グリースタンクには前記グリ一スの残 存量を監視するセンサが設けられていることを特徴とするグリース補給装置。
1 0 1 . 前記センサが、 前記グリースタンク内ピス トンに取り付けられた磁 石を有していることを特徴とする請求の範囲第 1 0 0項記載のグリース補給装置。
1 0 2 . 前記グリースタンク内の前記グリースの圧力、 若しくは前記機械式 定量型ピス トンポンプと前記グリースタンクを接続するグリース配管内のグリ一 スの圧力を監視するセンサが設けられていることを特徴とする請求の範囲第 1 0 0又は 1 0 1項記載のグリース補給装置。
1 0 3 . 前記機械式定量型ビストンポンプがストロークしてグリースを吐出 後、 前記定量吐出ピス トンが元に戻った状態で、 前記グリースタンク内の前記グ リースを加圧するために前記グリースタンク内ビストンに圧力を一定時間保持す る機構が設けられていることを特徴とする請求の範囲第 1 0 0〜1 0 2項のいず れかに記載のグリース補給装置。
1 0 4 . 請求の範囲第 1 0 0〜 1◦ 3項のいずれかに記載のグリース補給装 置を使用した工作機械用主軸装置。
1 0 5 . 請求の範囲第 1 0 0〜1 0 3項のいずれかに記載のグリース補給装 置を使用した高速モータ用主軸装置。
1 0 6 . 前記センサが、 異常を検知した際に回転速度の上限を制御すること を特徴とする請求の範囲第 1 0 4又は 1 0 5項に記載の主軸装置。
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