工作機械スピンドルの潤滑油供給装置
【課題】従来の給油装置は、油タンク、ポンプ等が、潤滑対象となる軸受及びその軸受を含むスピンドルから離れた場所に設置されるため、配管の取り回しが必要とる不便があり、また、ポンプの駆動のために外部電源を使用していたので省エネの点から問題があった。
【解決手段】スピンドル外部に潤滑油の貯蔵タンク５５を設け、貯蔵タンク５５から給油経路を経て回転軸１３を支持する転がり軸受１４に潤滑油を供給する工作機械スピンドルの潤滑油供給装置において、前記貯蔵タンク５５を前記転がり軸受１４より高い位置に設置し、潤滑油の自重による圧力でこれを転がり軸受１４へ送るようにした。
【解決手段】スピンドル外部に潤滑油の貯蔵タンク５５を設け、貯蔵タンク５５から給油経路を経て回転軸１３を支持する転がり軸受１４に潤滑油を供給する工作機械スピンドルの潤滑油供給装置において、前記貯蔵タンク５５を前記転がり軸受１４より高い位置に設置し、潤滑油の自重による圧力でこれを転がり軸受１４へ送るようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、工作機械スピンドルの軸受に対する潤滑油の供給装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
工作機械スピンドルの潤滑油供給装置として、スピンドルから離れた位置に油タンク、ポンプ等を設置し、ポンプと軸受間に配管を設け、ポンプの駆動によってスピンドルの軸受内部に潤滑油を供給する潤滑油供給装置が従来から知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１３０５９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、前記従来の潤滑油供給装置は、油タンク、ポンプ等の潤滑装置が、潤滑対象となる軸受及びその軸受を含むスピンドルから離れた場所に設置されるため、配管の取り回しが必要となり、装置全体の取り付けに手間が掛かる不具合があった。
【０００５】
また、潤滑油の圧送のためにポンプが用いられるため、そのポンプの駆動及び給油量調節装置の駆動のために、外部電源からの通電が必要となるので、省エネルギー化の点から問題があった。
【０００６】
そこで、この発明は、給油のための配管がスピンドルの外部にわたることなくスピンドル内に収まるようにして配管の取り回しを必要とせず、また省エネルギー効果のある潤滑油供給装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の課題を解決するために、この発明に係る工作機械スピンドルの潤滑油供給装置は、スピンドル外部に潤滑油の貯蔵タンクを設け、前記貯蔵タンクから給油経路を経て回転軸を支持する転がり軸受に潤滑油を供給する工作機械スピンドルの潤滑油供給装置において、前記貯蔵タンクを前記転がり軸受より高い位置に設置した構成としたものである。前記の構成により、貯蔵タンク内の潤滑油はその自重による圧力によって転がり軸受に供給される。
【０００８】
また、前記転がり軸受の固定側及び回転側軌道輪の前記貯蔵タンクに近い方の端面に隣接してそれぞれ固定側間座及び回転側間座が設けられ、前記固定側間座及び回転側間座の間にその固定側間座に固定された環状のユニットケーシングが介在され、前記ユニットケーシングは、隔壁によって前記転がり軸受側の内部タンクとその反対側の制御室に分けられ、前記内部タンクは前記貯蔵タンクに連通され、その内部タンクに設けられたノズルが前記貯蔵タンクより低い位置において当該転がり軸受の内部に向けて開放され、前記貯蔵タンクからノズルに至る給油系によって給油ユニットを構成し、前記制御室とその内部部材によって制御ユニットを構成することができる。
【０００９】
前記のユニットケーシングは、間座の部分に介在されるので、装置のコンパクト化、省スペース化に資することができる。
【００１０】
また、制御部及び弁の作動に必要な電源は、回転側間座に取り付けられた多極磁石と、その多極磁石に対向して前記制御室に設けられた発電コイルによって構成される発電機によって得るようにしている。このため、外部から電源を供給する必要がない。
【発明の効果】
【００１１】
（１）潤滑油の自重による圧力で給油するようにしたので、貯蔵タンクの内圧を高めるためのポンプ等の加圧手段が不要となり、省エネルギー化を図ることができる。
【００１２】
（２）潤滑油の貯蔵タンクを装置のコラムに設置することができるので、給油経路が短くなり配管の取り回しを必要としない。
【００１３】
（３）ノズルを開放するための電源は、回転側間座（実施形態の内輪側間座）の回転に伴って発電される電力を利用するものであるため、外部電源を使用する必要がない。また、ノズルはばねの付勢力によって常時閉鎖され、給油が必要なときのみ電磁石に通電するようにしているので、これらの点からも省エネルギー化を図ることができる。
【００１４】
（４）回転側間座（実施形態の内輪間座）と固定側間座（同外輪間座）の間にユニットケーシングを介在し、そのユニットケーシングの内部を内部タンクと制御室に分離しているので、制御ユニットと給油ユニットの弁体部分を隣接状態に組み込むことができ、装置のコンパクト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、実施形態１の工作機械スピンドルの潤滑油供給装置の断面図である。
【図２】図２は、図１の一部拡大断面図である。
【図３】図３は、図２の一部拡大断面図である。
【図４】図４は、図１の一部拡大断面図である。
【図５】図５は、図１の一部拡大断面図である。
【図６】図６は、図１の一部拡大断面図である。
【図７】図７は、制御ユニットのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、この発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
[実施形態１]
【００１７】
まず、図１及び図２に示した工作機械スピンドルの概要を説明する。このスピンドルは、マシンニングセンター、研削盤、旋盤等の工作機械において使用されるものである。図示の場合は縦型のものを示しているが、この発明は横型のものにも適用することができる。
【００１８】
機械の本体に固定された鋳物製のコラム１１にハウジング１２が固定され、そのハウジング１２のセンターに回転軸１３が配置される。ハウジング１２は、下部ハウジング部材１２ｂの上端の段差部１２ｃ（図４参照）に上部ハウジング部材１２ａを嵌め、段差部１２ｃに設けた周溝３７に溜めた接着剤により結合一体化している。
【００１９】
回転軸１３を支持する軸受は、負荷側（以下、下部という。）の転がり軸受１４及び反負荷側（以下、上部という。）転がり軸受１５によって構成される。下部の転がり軸受１４は４個使用し軸方向に４段に配置している。下部の転がり軸受１５は１個である。これらの転がり軸受１４、１５としてはいずれもアンギュラ玉軸受が使用される。
【００２０】
下部及び上部の転がり軸受１４、１５の間に回転軸１３を駆動するためのモータ１６が設けられる。モータ１６は回転軸１３に取り付けられたモータロータ１６ａとハウジング１２側に取り付けられたモータステータ１６ｂにより構成される。スピンドルを駆動するモータ１６は、このようにスピンドル内部に設けるほか直接回転軸１３を駆動する形式や、スピンドル外部に設置しベルト伝動等により駆動する形式もある。
【００２１】
前記下部の転がり軸受１４を構成するアンギュラ玉軸受は、内輪（回転側軌道輪）１７と外輪（固定側軌道輪）１８の間に転動体１９を介在したものであり（図２、図３参照）、転動体１９は保持器２１によって一定間隔に保持される。下側の２段の転がり軸受１４は、それぞれのアンギュラ玉軸受の正面側を上向きとした姿勢で配置される。また上側の２段はこれとは反対に正面側を下向きとした姿勢で配置される。
【００２２】
各内輪１７の上段に隣接して内輪間座（回転側間座）２２が介在され、同様に各外輪１８の上段に隣接して外輪間座（固定側間座）２３が介在される。各転がり軸受１４のシール部材２５（図３参照）は各転がり軸受１４の下部肩部に装着され、上部から下向きに後述のノズル７８を挿入する場合の妨げとならないようにしている。
【００２３】
下部の４段の転がり軸受１４は、回転軸１３と下部分配筒２４の間に介在される。下部分配筒２４は下部ハウジング部材１２ｂの内径面に回転軸１３と同軸状態に固定され、その肉厚内に後述の分配経路６６が設けられる。下部分配筒２４の外径面と下部ハウジング部材１２ｂの内径面の間には冷却水通路３９が設けられ、下部分配筒２４を介して転がり軸受１４の冷却を行うようにしている。但し、冷却水の配管経路は図示を省略している。
【００２４】
最上段に配置された内輪間座２２と、回転軸１３の拡径部２６の段差部分２７の間に内輪固定間座２８が介在される（図１、図２参照）。また、最下段に配置された転がり軸受１４の内輪１７の下端面に内輪位置決め間座２９が軸方向に押し当てられる。その内輪位置決め間座２９は、回転軸１３の下端部にねじ止めされた内輪固定ナット３１によって軸方向に位置決めされる。
【００２５】
また、最上段に配置された外輪間座２３に対して、回転軸１３の前記拡径部２６に微小な回転すき間をおいて嵌合された外輪押さえ部材３２（図１、図２参照）が軸方向に押し当てられる。外輪押さえ部材３２はそのツバ部３３が前記の下部分配筒２４の上端面に固定される。最下段に配置された転がり軸受１４の外輪１８にハウジング１２の下部蓋リング３４が軸方向に押し当てられる。
【００２６】
下部蓋リング３４は、前記の内輪位置決め間座２９及び内輪固定ナット３１の外径面に微小な回転すき間をおいて嵌合される。下部蓋リング３４は、ハウジング１２の下端面との間に下部分配筒２４のツバ部３５を挟んで下部ハウジング部材１２ｂに固定される。
【００２７】
図４に示したように、上部ケーシング部材１２ａ、下部ケーシング部材１２ｂ及び下部分配筒２４の各外径面にそれぞれ浅い周溝３６、３７、３８が設けられる。これらの周溝３６、３７、３８に溜めた接着剤によって、コラム１１と上部ケーシング部材１２ａ、上部ケーシング部材１２ａと下部ケーシング部材１２ｂ、下部ケーシング部材１２ｂと下部分配筒２４の相互間を接着により結合一体化している。
【００２８】
前述の上部の転がり軸受１５は、図１及び図５に示したように、回転軸１３と上部分配筒４１との間にアンギュラ玉軸受の正面側を上向きにして介在される。上部分配筒４１はハウジング１２の上端面に固定された上部蓋リング４２の内径面に固定される。
【００２９】
この場合も上部分配筒４１の外径面と上部蓋リング４２の内径面の間に設けられた冷却水通路４３（図５参照）が設けられ、上部分配筒４１を介して転がり軸受１５を冷却するようにしている。但し、冷却水の配管経路は図示を省略している。上部分配筒４１はその下端部に内向きのツバ部４４が設けられ、そのツバ部４４の内径面と回転軸１３との間には微小な回転すき間が設けられる。
【００３０】
また、転がり軸受１５のシール部材３０はその下部（背面側）の肩部に装着され、上部からノズル７８を挿入する際の妨げとならないようにしている。
【００３１】
前記転がり軸受１５の内輪４５の下部端面と回転軸１３の段差部分４６との間に内輪固定間座４７が介在され、また内輪４５の上端面と内輪固定ナット４８の間に内輪間座４９が介在される。内輪固定ナット４８は回転軸１３の上端部外周にねじ結合により固定される。
【００３２】
転がり軸受１５の外輪５１の下端面と、上部分配筒４１のツバ部４４との間に外輪固定間座５２が介在され、また外輪５１の上端面と外輪押さえリング５３の間に外輪間座５４が介在される。外輪押さえリング５３は、内輪固定ナット４８に対し径方向及び軸方向に回転すき間をおいて上部分配筒４１の端面に固定される。
【００３３】
次に、前記の各転がり軸受１４、１５に対する給油装置について説明する。下部の転がり軸受１４と上部の転がり軸受１５に対する各給油装置は独立している。また各給油装置はそれぞれ給油系をまとめた給油ユニット４０（図１、図２、図３参照）と、制御系をまとめた制御ユニット５０（図２、図３、図６参照）により構成される。
【００３４】
下部の転がり軸受１４に関する給油ユニット４０は、貯蔵タンク５５から、下部分配筒２４及びユニットケーシング７２の内部タンク７６を経てノズル７８に至る一連の部材によって構成される。
【００３５】
図１に示したように、金属製又はプラスチック製の貯蔵タンク５５は、コラム１１の外側面において最上段の転がり軸受１４よりも高い位置に取り付けられる。貯蔵タンク５５は上面に潤滑油の補充口５６が設けられる。補充口５６にフィルター５７が装着され蓋５８が施される。蓋５８には空気穴５８ａが設けられ、貯蔵タンク５５の内部を大気に開放するようにしている。
【００３６】
貯蔵タンク５５の底面又は側面下部に流出口５９が設けられ、また内部底面に流出口５９に向う勾配を付けることにより、潤滑油の流出残りを生じないようにしている。貯蔵タンク５５の前面又は側面に耐油性プラスチック板からなるのぞき窓６０が設けられる。目盛り線を設けるとなお良い。
【００３７】
前記流出口５９に流量調整弁６５が取り付けられ、その流量調整弁６５にワンタッチ継手等の適宜な継手６１を介してホース６２が接続される。ホース６２はコラム１１に斜めに設けられた配管経路６３内に導かれ、上部ハウジング部材１２ａに設けられた油穴６４に連通される。油穴６４は前記の下部分配筒２４の分配経路６６の主経路６７に連通される（図２及び図３参照）。
【００３８】
前記分配経路６６は、軸方向に設けられた主経路６７と、各外輪間座２３に対応した位置において主経路６７から径方向に分岐した分岐経路６８により構成される。
【００３９】
各外輪間座２３の外径面には、分岐経路６８に対応した位置に円周溝６９が設けられ（図２参照）、その円周溝６９に通じた内部経路７０が各外輪間座２３に設けられる。内部経路７０は、外輪間座２３と内輪間座２２間に設けられた後述の内部タンク７６（図３参照）に連通される。前記の円周溝６９は、分岐経路６８と、内部経路７０との周方向の位置合わせをラフなものにするメリットがある。
【００４０】
内部タンク７６については後述するが、その底面に弁体７９によって開閉されるノズル７８が設けられる。「特許請求の範囲」においては、前記の貯蔵タンク５５の流出口５９からノズル７８に至るまでの給油系統を「給油経路」と総称している。
【００４１】
上部の転がり軸受１５の給油ユニット４０は、図１及び図５に示したように、前述した下部の転がり軸受１４の給油ユニット４０と同様の構成であるので、同一部材に対しては同一符号を付して示すにとどめ、その説明を省略する。但し、この場合は貯蔵タンク５５を転がり軸受１５より高い位置に設置するため、コラム１１の上端面に架台７１を設け、その上に貯蔵タンク５５を設置している。また、ホース６２は直接上部分配筒４１の分配経路６６に接続している。
【００４２】
次に、下部の転がり軸受１４の制御ユニット５０について説明する。制御ユニット５０は、内輪間座２２と外輪間座２３の間に介在されたユニットケーシング７２の制御室７７とその内部に設けられた諸部材により構成される（図３、図５〜図７参照）。
【００４３】
図３に示したように、各転がり軸受１４の軸方向上部に接して介在された４段の内輪間座２２と外輪間座２３の間ごとにそれぞれ環状のユニットケーシング７２が介在される。ユニットケーシング７２は外輪間座２３の内径面に接着固定され、内輪間座２２との間に所要の回転すき間が設けられる。ユニットケーシング７２の上面部分は蓋部材７４となっている。
【００４４】
ユニットケーシング７２の内部は、隔壁７５（図３参照）によって上下に分割されている。下部は前記給油ユニット４０の一部を構成する内部タンク７６、上部は制御ユニット５０を構成する制御室７７となっている。
【００４５】
前記内部タンク７６には前述の内部経路７０が連通され、内部タンク７６の下面には、対応する転がり軸受１４の内部に向けて下向き延びたノズル７８が設けられ、そのノズル７８の内側の内部タンク７６内に弁体７９が上下方向に移動可能に設けられる。内部タンク７６、ノズル７８及び弁体７９は給油系に属し、前述の給油ユニット４０の構成部材である。
【００４６】
前述のように４段の転がり軸受１４のうち、上部の２段はその正面側が下向き、即ち背面側が上向きとなっているので、そのままでは背面側に上方からノズル７８を挿入することは困難である。このため、上部の２段の転がり軸受１４については、背面側にノズル７８を挿入するスペースを確保すべく、その転がり軸受１４の外輪１８内径面の肩部に軌道溝８０に達する拡径段差部８１が設けられる。ノズル７８の先端を拡径段差部８１の内径面に形成されたスペースに挿入し、軌道溝８０及び転動体１９に接近している。
【００４７】
下部の２段の転がり軸受１４は正面側が上向きとなっているので特別な加工を施すことなく、その軌道溝８２に向けてそのままノズル７８を挿入し、その先端を内輪１７側の軌道溝８２及び転動体１９に接近している。
【００４８】
前記弁体７９の下端にガイドピン８３が設けられ、そのガイドピン８３を所要のすき間をおいてノズル７８に挿通し弁体７９のガイドとしている。弁体７９とガイドピン８３の間の弁体肩部８４によってノズル７８を開閉する。弁体肩部８４（図６参照）にＯリング（図示省略）を装着し、そのＯリングによってノズル７８を開閉するようにしてもよい。
【００４９】
前記弁体７９の上端面に磁性片８５が埋められ、その磁性片８５の周りに嵌めたコイルばね８６の上端を隔壁７５に押し当てることによって、弁体７９によって常時ノズル７８を閉鎖方向に付勢している。
【００５０】
前記制御ユニット５０を構成する制御室７７においては、前記弁体７９に対向した隔壁７５の一部に電磁石８７が取り付けられ、その電磁石８７が励磁されると弁体７９をコイルばね８６の付勢力に対向して引き寄せノズル７８を開放するようにしている。
【００５１】
前記の電磁石８７の励磁用電源部となる発電機８８は、そのロータとなるリング状の多極磁石８９が制御室７７に対向した内輪間座２２の外径面に埋め込まれる。制御室７７の内部にはステータとなる発電コイル９０が多極磁石８９に対向して、周方向に１個所又は複数個所に設けられる。発電コイル９０は鉄心に巻回され、多極磁石８９の回転に伴ってその発電コイル９０の両端に交流電力が発生する。
【００５２】
前記の多極磁石８９は、フェライト、希土類などの磁性粉をＮＢＲ（ニトリルゴム）などをバインダとして混ぜ合わせて加硫成形し、これに着磁を施したものを内輪間座２２の外径面に設けた円周溝２２ａに接着固定する。前記接着方法以外に、前記円周溝２２ａにフェライト、希土類などの磁性粉をＮＢＲなどをバインダとして混ぜ合わせたものを装着し、そのゴム磁性材料を円周溝２２ａに加硫接着し、これに着磁を施す方法もある。
【００５３】
また、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド樹脂）などをバインダとしたプラスチック磁石、焼結製の磁石のセグメントを前記円周溝２２ａに接着する方法もある。
【００５４】
制御室７７の内部に制御部９１が設けられる。制御部９１は前記の交流を直流に変換する交直変換器９２（図７参照）、変換された直流電力を蓄電する電気二重層キャパシタ等のコンデンサ９３、ＣＰＵ９４、各種の検知手段が設けられる。検知手段としては、コンデンサ９３の充電量検知センサー９５、転がり軸受１４の温度を検知する温度センサー９６、転がり軸受１４の回転速度を検知する速度センサー９７がある。その他、コンデンサ９３の充電時間計測タイマー、回転軸１３に作用する負荷の大きさを検知するトルクセンサー等がある。
【００５５】
ＣＰＵ９４は、これらの検知手段から得られる信号に基づき適宜電磁石８７を制御しノズル７８を開閉させ、潤滑油を転がり軸受１４に対して吐出させる。
【００５６】
前記転がり軸受１５側のユニットケーシング７２、内部タンク７６、制御室７７の構成、制御室７７を含む制御ユニット５０（図５参照）の構成は、前述の転がり軸受１４の場合と同様の構成であるので、図５に同一符号を付して示すにとどめその説明を省略する。
【００５７】
実施形態１の工作機械スピンドルの潤滑油供給装置は以上のようなものであり、次にその作用について説明する。
【００５８】
下部の転がり軸受１４及び上部の転がり軸受１５に対応した各貯蔵タンク５５の内部においては、蓋５８の一部に設けられた空気穴５８ａによって大気圧が油面に作用している。流量調整弁６５によって調整された量の潤滑油は、大気圧と油面の高さ及び潤滑油の比重に基づく圧力、即ち自重による圧力によって、各ノズル７８から転がり軸受１４、１５の内部に吐出される。
【００５９】
回転軸１３の回転に伴い各転がり軸受１４、１５が回転すると、内輪間座２２に設けられた多極磁石８９の回転によって発電コイル９０に交流電力が誘起される。その交流電力は交直変換器９２によって直流に変換されコンデンサ９３に蓄積される。多極磁石８９と発電コイル９０によって構成された発電機８８、交直変換器９２及びコンデンサ９３を電源部と総称する。
【００６０】
ノズル７８の開閉は、前記電源部から電磁石８７への通電を、充電量検知センサー９５等の各種センサーの検知信号に基づきＣＰＵ９４によって制御することにより行う。その制御により、給油が必要であるときのみ弁体７９を後退開放させ、ノズル７８を開放して転がり軸受１４、１５に給油を行う。
【符号の説明】
【００６１】
１１ コラム
１２ ハウジング
１２ａ 上部ハウジング部材
１２ｂ 下部ハウジング部材
１２ｃ 段差部
１３ 回転軸
１４ 転がり軸受
１５ 転がり軸受
１６ モータ
１６ａ モータロータ
１６ｂ モータステータ
１７ 内輪
１８ 外輪
１９ 転動体
２１ 保持器
２２ 内輪間座
２２ａ 円周溝
２３ 外輪間座
２４ 下部分配筒
２５ シール部材
２６ 拡径部
２７ 段差部分
２８ 内輪固定間座
２９ 内輪位置決め間座
３０ シール部材
３１ 内輪固定ナット
３２ 外輪押さえ部材
３３ ツバ部
３４ 下部蓋リング
３５ ツバ部
３６〜３８ 周溝
３９ 冷却水通路
４０ 給油ユニット
４１ 上部分配筒
４２ 上部蓋リング
４３ 冷却水通路
４４ ツバ部
４５ 内輪
４６ 段差部分
４７ 内輪固定間座
４８ 内輪固定ナット
４９ 内輪間座
５０ 制御ユニット
５１ 外輪
５２ 外輪固定間座
５３ 外輪押さえリング
５４ 外輪間座
５５ 貯蔵タンク
５６ 補充口
５７ フィルター
５８ 蓋
５８ａ 空気穴
５９ 流出口
６０ のぞき窓
６１ 継手
６２ ホース
６３ 配管経路
６４ 油穴
６５ 流量調整弁
６６ 分配経路
６７ 主経路
６８ 分岐経路
６９ 円周溝
７０ 内部経路
７１ 架台
７２ ユニットケーシング
７４ 蓋部材
７５ 隔壁
７６ 内部タンク
７７ 制御室
７８ ノズル
７９ 弁体
８０ 軌道溝
８１ 拡径段差部
８２ 軌道溝
８３ ガイドピン
８４ 弁体肩部
８５ 磁性片
８６ コイルばね
８７ 電磁石
８８ 発電機
８９ 多極磁石
９０ 発電コイル
９１ 制御部
９２ 交直変換器
９３ コンデンサ
９４ ＣＰＵ
９５ 充電量検知センサー
９６ 温度センサー
９７ 速度センサー
【技術分野】
【０００１】
この発明は、工作機械スピンドルの軸受に対する潤滑油の供給装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
工作機械スピンドルの潤滑油供給装置として、スピンドルから離れた位置に油タンク、ポンプ等を設置し、ポンプと軸受間に配管を設け、ポンプの駆動によってスピンドルの軸受内部に潤滑油を供給する潤滑油供給装置が従来から知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１３０５９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、前記従来の潤滑油供給装置は、油タンク、ポンプ等の潤滑装置が、潤滑対象となる軸受及びその軸受を含むスピンドルから離れた場所に設置されるため、配管の取り回しが必要となり、装置全体の取り付けに手間が掛かる不具合があった。
【０００５】
また、潤滑油の圧送のためにポンプが用いられるため、そのポンプの駆動及び給油量調節装置の駆動のために、外部電源からの通電が必要となるので、省エネルギー化の点から問題があった。
【０００６】
そこで、この発明は、給油のための配管がスピンドルの外部にわたることなくスピンドル内に収まるようにして配管の取り回しを必要とせず、また省エネルギー効果のある潤滑油供給装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の課題を解決するために、この発明に係る工作機械スピンドルの潤滑油供給装置は、スピンドル外部に潤滑油の貯蔵タンクを設け、前記貯蔵タンクから給油経路を経て回転軸を支持する転がり軸受に潤滑油を供給する工作機械スピンドルの潤滑油供給装置において、前記貯蔵タンクを前記転がり軸受より高い位置に設置した構成としたものである。前記の構成により、貯蔵タンク内の潤滑油はその自重による圧力によって転がり軸受に供給される。
【０００８】
また、前記転がり軸受の固定側及び回転側軌道輪の前記貯蔵タンクに近い方の端面に隣接してそれぞれ固定側間座及び回転側間座が設けられ、前記固定側間座及び回転側間座の間にその固定側間座に固定された環状のユニットケーシングが介在され、前記ユニットケーシングは、隔壁によって前記転がり軸受側の内部タンクとその反対側の制御室に分けられ、前記内部タンクは前記貯蔵タンクに連通され、その内部タンクに設けられたノズルが前記貯蔵タンクより低い位置において当該転がり軸受の内部に向けて開放され、前記貯蔵タンクからノズルに至る給油系によって給油ユニットを構成し、前記制御室とその内部部材によって制御ユニットを構成することができる。
【０００９】
前記のユニットケーシングは、間座の部分に介在されるので、装置のコンパクト化、省スペース化に資することができる。
【００１０】
また、制御部及び弁の作動に必要な電源は、回転側間座に取り付けられた多極磁石と、その多極磁石に対向して前記制御室に設けられた発電コイルによって構成される発電機によって得るようにしている。このため、外部から電源を供給する必要がない。
【発明の効果】
【００１１】
（１）潤滑油の自重による圧力で給油するようにしたので、貯蔵タンクの内圧を高めるためのポンプ等の加圧手段が不要となり、省エネルギー化を図ることができる。
【００１２】
（２）潤滑油の貯蔵タンクを装置のコラムに設置することができるので、給油経路が短くなり配管の取り回しを必要としない。
【００１３】
（３）ノズルを開放するための電源は、回転側間座（実施形態の内輪側間座）の回転に伴って発電される電力を利用するものであるため、外部電源を使用する必要がない。また、ノズルはばねの付勢力によって常時閉鎖され、給油が必要なときのみ電磁石に通電するようにしているので、これらの点からも省エネルギー化を図ることができる。
【００１４】
（４）回転側間座（実施形態の内輪間座）と固定側間座（同外輪間座）の間にユニットケーシングを介在し、そのユニットケーシングの内部を内部タンクと制御室に分離しているので、制御ユニットと給油ユニットの弁体部分を隣接状態に組み込むことができ、装置のコンパクト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、実施形態１の工作機械スピンドルの潤滑油供給装置の断面図である。
【図２】図２は、図１の一部拡大断面図である。
【図３】図３は、図２の一部拡大断面図である。
【図４】図４は、図１の一部拡大断面図である。
【図５】図５は、図１の一部拡大断面図である。
【図６】図６は、図１の一部拡大断面図である。
【図７】図７は、制御ユニットのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、この発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
[実施形態１]
【００１７】
まず、図１及び図２に示した工作機械スピンドルの概要を説明する。このスピンドルは、マシンニングセンター、研削盤、旋盤等の工作機械において使用されるものである。図示の場合は縦型のものを示しているが、この発明は横型のものにも適用することができる。
【００１８】
機械の本体に固定された鋳物製のコラム１１にハウジング１２が固定され、そのハウジング１２のセンターに回転軸１３が配置される。ハウジング１２は、下部ハウジング部材１２ｂの上端の段差部１２ｃ（図４参照）に上部ハウジング部材１２ａを嵌め、段差部１２ｃに設けた周溝３７に溜めた接着剤により結合一体化している。
【００１９】
回転軸１３を支持する軸受は、負荷側（以下、下部という。）の転がり軸受１４及び反負荷側（以下、上部という。）転がり軸受１５によって構成される。下部の転がり軸受１４は４個使用し軸方向に４段に配置している。下部の転がり軸受１５は１個である。これらの転がり軸受１４、１５としてはいずれもアンギュラ玉軸受が使用される。
【００２０】
下部及び上部の転がり軸受１４、１５の間に回転軸１３を駆動するためのモータ１６が設けられる。モータ１６は回転軸１３に取り付けられたモータロータ１６ａとハウジング１２側に取り付けられたモータステータ１６ｂにより構成される。スピンドルを駆動するモータ１６は、このようにスピンドル内部に設けるほか直接回転軸１３を駆動する形式や、スピンドル外部に設置しベルト伝動等により駆動する形式もある。
【００２１】
前記下部の転がり軸受１４を構成するアンギュラ玉軸受は、内輪（回転側軌道輪）１７と外輪（固定側軌道輪）１８の間に転動体１９を介在したものであり（図２、図３参照）、転動体１９は保持器２１によって一定間隔に保持される。下側の２段の転がり軸受１４は、それぞれのアンギュラ玉軸受の正面側を上向きとした姿勢で配置される。また上側の２段はこれとは反対に正面側を下向きとした姿勢で配置される。
【００２２】
各内輪１７の上段に隣接して内輪間座（回転側間座）２２が介在され、同様に各外輪１８の上段に隣接して外輪間座（固定側間座）２３が介在される。各転がり軸受１４のシール部材２５（図３参照）は各転がり軸受１４の下部肩部に装着され、上部から下向きに後述のノズル７８を挿入する場合の妨げとならないようにしている。
【００２３】
下部の４段の転がり軸受１４は、回転軸１３と下部分配筒２４の間に介在される。下部分配筒２４は下部ハウジング部材１２ｂの内径面に回転軸１３と同軸状態に固定され、その肉厚内に後述の分配経路６６が設けられる。下部分配筒２４の外径面と下部ハウジング部材１２ｂの内径面の間には冷却水通路３９が設けられ、下部分配筒２４を介して転がり軸受１４の冷却を行うようにしている。但し、冷却水の配管経路は図示を省略している。
【００２４】
最上段に配置された内輪間座２２と、回転軸１３の拡径部２６の段差部分２７の間に内輪固定間座２８が介在される（図１、図２参照）。また、最下段に配置された転がり軸受１４の内輪１７の下端面に内輪位置決め間座２９が軸方向に押し当てられる。その内輪位置決め間座２９は、回転軸１３の下端部にねじ止めされた内輪固定ナット３１によって軸方向に位置決めされる。
【００２５】
また、最上段に配置された外輪間座２３に対して、回転軸１３の前記拡径部２６に微小な回転すき間をおいて嵌合された外輪押さえ部材３２（図１、図２参照）が軸方向に押し当てられる。外輪押さえ部材３２はそのツバ部３３が前記の下部分配筒２４の上端面に固定される。最下段に配置された転がり軸受１４の外輪１８にハウジング１２の下部蓋リング３４が軸方向に押し当てられる。
【００２６】
下部蓋リング３４は、前記の内輪位置決め間座２９及び内輪固定ナット３１の外径面に微小な回転すき間をおいて嵌合される。下部蓋リング３４は、ハウジング１２の下端面との間に下部分配筒２４のツバ部３５を挟んで下部ハウジング部材１２ｂに固定される。
【００２７】
図４に示したように、上部ケーシング部材１２ａ、下部ケーシング部材１２ｂ及び下部分配筒２４の各外径面にそれぞれ浅い周溝３６、３７、３８が設けられる。これらの周溝３６、３７、３８に溜めた接着剤によって、コラム１１と上部ケーシング部材１２ａ、上部ケーシング部材１２ａと下部ケーシング部材１２ｂ、下部ケーシング部材１２ｂと下部分配筒２４の相互間を接着により結合一体化している。
【００２８】
前述の上部の転がり軸受１５は、図１及び図５に示したように、回転軸１３と上部分配筒４１との間にアンギュラ玉軸受の正面側を上向きにして介在される。上部分配筒４１はハウジング１２の上端面に固定された上部蓋リング４２の内径面に固定される。
【００２９】
この場合も上部分配筒４１の外径面と上部蓋リング４２の内径面の間に設けられた冷却水通路４３（図５参照）が設けられ、上部分配筒４１を介して転がり軸受１５を冷却するようにしている。但し、冷却水の配管経路は図示を省略している。上部分配筒４１はその下端部に内向きのツバ部４４が設けられ、そのツバ部４４の内径面と回転軸１３との間には微小な回転すき間が設けられる。
【００３０】
また、転がり軸受１５のシール部材３０はその下部（背面側）の肩部に装着され、上部からノズル７８を挿入する際の妨げとならないようにしている。
【００３１】
前記転がり軸受１５の内輪４５の下部端面と回転軸１３の段差部分４６との間に内輪固定間座４７が介在され、また内輪４５の上端面と内輪固定ナット４８の間に内輪間座４９が介在される。内輪固定ナット４８は回転軸１３の上端部外周にねじ結合により固定される。
【００３２】
転がり軸受１５の外輪５１の下端面と、上部分配筒４１のツバ部４４との間に外輪固定間座５２が介在され、また外輪５１の上端面と外輪押さえリング５３の間に外輪間座５４が介在される。外輪押さえリング５３は、内輪固定ナット４８に対し径方向及び軸方向に回転すき間をおいて上部分配筒４１の端面に固定される。
【００３３】
次に、前記の各転がり軸受１４、１５に対する給油装置について説明する。下部の転がり軸受１４と上部の転がり軸受１５に対する各給油装置は独立している。また各給油装置はそれぞれ給油系をまとめた給油ユニット４０（図１、図２、図３参照）と、制御系をまとめた制御ユニット５０（図２、図３、図６参照）により構成される。
【００３４】
下部の転がり軸受１４に関する給油ユニット４０は、貯蔵タンク５５から、下部分配筒２４及びユニットケーシング７２の内部タンク７６を経てノズル７８に至る一連の部材によって構成される。
【００３５】
図１に示したように、金属製又はプラスチック製の貯蔵タンク５５は、コラム１１の外側面において最上段の転がり軸受１４よりも高い位置に取り付けられる。貯蔵タンク５５は上面に潤滑油の補充口５６が設けられる。補充口５６にフィルター５７が装着され蓋５８が施される。蓋５８には空気穴５８ａが設けられ、貯蔵タンク５５の内部を大気に開放するようにしている。
【００３６】
貯蔵タンク５５の底面又は側面下部に流出口５９が設けられ、また内部底面に流出口５９に向う勾配を付けることにより、潤滑油の流出残りを生じないようにしている。貯蔵タンク５５の前面又は側面に耐油性プラスチック板からなるのぞき窓６０が設けられる。目盛り線を設けるとなお良い。
【００３７】
前記流出口５９に流量調整弁６５が取り付けられ、その流量調整弁６５にワンタッチ継手等の適宜な継手６１を介してホース６２が接続される。ホース６２はコラム１１に斜めに設けられた配管経路６３内に導かれ、上部ハウジング部材１２ａに設けられた油穴６４に連通される。油穴６４は前記の下部分配筒２４の分配経路６６の主経路６７に連通される（図２及び図３参照）。
【００３８】
前記分配経路６６は、軸方向に設けられた主経路６７と、各外輪間座２３に対応した位置において主経路６７から径方向に分岐した分岐経路６８により構成される。
【００３９】
各外輪間座２３の外径面には、分岐経路６８に対応した位置に円周溝６９が設けられ（図２参照）、その円周溝６９に通じた内部経路７０が各外輪間座２３に設けられる。内部経路７０は、外輪間座２３と内輪間座２２間に設けられた後述の内部タンク７６（図３参照）に連通される。前記の円周溝６９は、分岐経路６８と、内部経路７０との周方向の位置合わせをラフなものにするメリットがある。
【００４０】
内部タンク７６については後述するが、その底面に弁体７９によって開閉されるノズル７８が設けられる。「特許請求の範囲」においては、前記の貯蔵タンク５５の流出口５９からノズル７８に至るまでの給油系統を「給油経路」と総称している。
【００４１】
上部の転がり軸受１５の給油ユニット４０は、図１及び図５に示したように、前述した下部の転がり軸受１４の給油ユニット４０と同様の構成であるので、同一部材に対しては同一符号を付して示すにとどめ、その説明を省略する。但し、この場合は貯蔵タンク５５を転がり軸受１５より高い位置に設置するため、コラム１１の上端面に架台７１を設け、その上に貯蔵タンク５５を設置している。また、ホース６２は直接上部分配筒４１の分配経路６６に接続している。
【００４２】
次に、下部の転がり軸受１４の制御ユニット５０について説明する。制御ユニット５０は、内輪間座２２と外輪間座２３の間に介在されたユニットケーシング７２の制御室７７とその内部に設けられた諸部材により構成される（図３、図５〜図７参照）。
【００４３】
図３に示したように、各転がり軸受１４の軸方向上部に接して介在された４段の内輪間座２２と外輪間座２３の間ごとにそれぞれ環状のユニットケーシング７２が介在される。ユニットケーシング７２は外輪間座２３の内径面に接着固定され、内輪間座２２との間に所要の回転すき間が設けられる。ユニットケーシング７２の上面部分は蓋部材７４となっている。
【００４４】
ユニットケーシング７２の内部は、隔壁７５（図３参照）によって上下に分割されている。下部は前記給油ユニット４０の一部を構成する内部タンク７６、上部は制御ユニット５０を構成する制御室７７となっている。
【００４５】
前記内部タンク７６には前述の内部経路７０が連通され、内部タンク７６の下面には、対応する転がり軸受１４の内部に向けて下向き延びたノズル７８が設けられ、そのノズル７８の内側の内部タンク７６内に弁体７９が上下方向に移動可能に設けられる。内部タンク７６、ノズル７８及び弁体７９は給油系に属し、前述の給油ユニット４０の構成部材である。
【００４６】
前述のように４段の転がり軸受１４のうち、上部の２段はその正面側が下向き、即ち背面側が上向きとなっているので、そのままでは背面側に上方からノズル７８を挿入することは困難である。このため、上部の２段の転がり軸受１４については、背面側にノズル７８を挿入するスペースを確保すべく、その転がり軸受１４の外輪１８内径面の肩部に軌道溝８０に達する拡径段差部８１が設けられる。ノズル７８の先端を拡径段差部８１の内径面に形成されたスペースに挿入し、軌道溝８０及び転動体１９に接近している。
【００４７】
下部の２段の転がり軸受１４は正面側が上向きとなっているので特別な加工を施すことなく、その軌道溝８２に向けてそのままノズル７８を挿入し、その先端を内輪１７側の軌道溝８２及び転動体１９に接近している。
【００４８】
前記弁体７９の下端にガイドピン８３が設けられ、そのガイドピン８３を所要のすき間をおいてノズル７８に挿通し弁体７９のガイドとしている。弁体７９とガイドピン８３の間の弁体肩部８４によってノズル７８を開閉する。弁体肩部８４（図６参照）にＯリング（図示省略）を装着し、そのＯリングによってノズル７８を開閉するようにしてもよい。
【００４９】
前記弁体７９の上端面に磁性片８５が埋められ、その磁性片８５の周りに嵌めたコイルばね８６の上端を隔壁７５に押し当てることによって、弁体７９によって常時ノズル７８を閉鎖方向に付勢している。
【００５０】
前記制御ユニット５０を構成する制御室７７においては、前記弁体７９に対向した隔壁７５の一部に電磁石８７が取り付けられ、その電磁石８７が励磁されると弁体７９をコイルばね８６の付勢力に対向して引き寄せノズル７８を開放するようにしている。
【００５１】
前記の電磁石８７の励磁用電源部となる発電機８８は、そのロータとなるリング状の多極磁石８９が制御室７７に対向した内輪間座２２の外径面に埋め込まれる。制御室７７の内部にはステータとなる発電コイル９０が多極磁石８９に対向して、周方向に１個所又は複数個所に設けられる。発電コイル９０は鉄心に巻回され、多極磁石８９の回転に伴ってその発電コイル９０の両端に交流電力が発生する。
【００５２】
前記の多極磁石８９は、フェライト、希土類などの磁性粉をＮＢＲ（ニトリルゴム）などをバインダとして混ぜ合わせて加硫成形し、これに着磁を施したものを内輪間座２２の外径面に設けた円周溝２２ａに接着固定する。前記接着方法以外に、前記円周溝２２ａにフェライト、希土類などの磁性粉をＮＢＲなどをバインダとして混ぜ合わせたものを装着し、そのゴム磁性材料を円周溝２２ａに加硫接着し、これに着磁を施す方法もある。
【００５３】
また、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド樹脂）などをバインダとしたプラスチック磁石、焼結製の磁石のセグメントを前記円周溝２２ａに接着する方法もある。
【００５４】
制御室７７の内部に制御部９１が設けられる。制御部９１は前記の交流を直流に変換する交直変換器９２（図７参照）、変換された直流電力を蓄電する電気二重層キャパシタ等のコンデンサ９３、ＣＰＵ９４、各種の検知手段が設けられる。検知手段としては、コンデンサ９３の充電量検知センサー９５、転がり軸受１４の温度を検知する温度センサー９６、転がり軸受１４の回転速度を検知する速度センサー９７がある。その他、コンデンサ９３の充電時間計測タイマー、回転軸１３に作用する負荷の大きさを検知するトルクセンサー等がある。
【００５５】
ＣＰＵ９４は、これらの検知手段から得られる信号に基づき適宜電磁石８７を制御しノズル７８を開閉させ、潤滑油を転がり軸受１４に対して吐出させる。
【００５６】
前記転がり軸受１５側のユニットケーシング７２、内部タンク７６、制御室７７の構成、制御室７７を含む制御ユニット５０（図５参照）の構成は、前述の転がり軸受１４の場合と同様の構成であるので、図５に同一符号を付して示すにとどめその説明を省略する。
【００５７】
実施形態１の工作機械スピンドルの潤滑油供給装置は以上のようなものであり、次にその作用について説明する。
【００５８】
下部の転がり軸受１４及び上部の転がり軸受１５に対応した各貯蔵タンク５５の内部においては、蓋５８の一部に設けられた空気穴５８ａによって大気圧が油面に作用している。流量調整弁６５によって調整された量の潤滑油は、大気圧と油面の高さ及び潤滑油の比重に基づく圧力、即ち自重による圧力によって、各ノズル７８から転がり軸受１４、１５の内部に吐出される。
【００５９】
回転軸１３の回転に伴い各転がり軸受１４、１５が回転すると、内輪間座２２に設けられた多極磁石８９の回転によって発電コイル９０に交流電力が誘起される。その交流電力は交直変換器９２によって直流に変換されコンデンサ９３に蓄積される。多極磁石８９と発電コイル９０によって構成された発電機８８、交直変換器９２及びコンデンサ９３を電源部と総称する。
【００６０】
ノズル７８の開閉は、前記電源部から電磁石８７への通電を、充電量検知センサー９５等の各種センサーの検知信号に基づきＣＰＵ９４によって制御することにより行う。その制御により、給油が必要であるときのみ弁体７９を後退開放させ、ノズル７８を開放して転がり軸受１４、１５に給油を行う。
【符号の説明】
【００６１】
１１ コラム
１２ ハウジング
１２ａ 上部ハウジング部材
１２ｂ 下部ハウジング部材
１２ｃ 段差部
１３ 回転軸
１４ 転がり軸受
１５ 転がり軸受
１６ モータ
１６ａ モータロータ
１６ｂ モータステータ
１７ 内輪
１８ 外輪
１９ 転動体
２１ 保持器
２２ 内輪間座
２２ａ 円周溝
２３ 外輪間座
２４ 下部分配筒
２５ シール部材
２６ 拡径部
２７ 段差部分
２８ 内輪固定間座
２９ 内輪位置決め間座
３０ シール部材
３１ 内輪固定ナット
３２ 外輪押さえ部材
３３ ツバ部
３４ 下部蓋リング
３５ ツバ部
３６〜３８ 周溝
３９ 冷却水通路
４０ 給油ユニット
４１ 上部分配筒
４２ 上部蓋リング
４３ 冷却水通路
４４ ツバ部
４５ 内輪
４６ 段差部分
４７ 内輪固定間座
４８ 内輪固定ナット
４９ 内輪間座
５０ 制御ユニット
５１ 外輪
５２ 外輪固定間座
５３ 外輪押さえリング
５４ 外輪間座
５５ 貯蔵タンク
５６ 補充口
５７ フィルター
５８ 蓋
５８ａ 空気穴
５９ 流出口
６０ のぞき窓
６１ 継手
６２ ホース
６３ 配管経路
６４ 油穴
６５ 流量調整弁
６６ 分配経路
６７ 主経路
６８ 分岐経路
６９ 円周溝
７０ 内部経路
７１ 架台
７２ ユニットケーシング
７４ 蓋部材
７５ 隔壁
７６ 内部タンク
７７ 制御室
７８ ノズル
７９ 弁体
８０ 軌道溝
８１ 拡径段差部
８２ 軌道溝
８３ ガイドピン
８４ 弁体肩部
８５ 磁性片
８６ コイルばね
８７ 電磁石
８８ 発電機
８９ 多極磁石
９０ 発電コイル
９１ 制御部
９２ 交直変換器
９３ コンデンサ
９４ ＣＰＵ
９５ 充電量検知センサー
９６ 温度センサー
９７ 速度センサー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スピンドル外部に潤滑油の貯蔵タンクを設け、前記貯蔵タンクから給油経路を経て回転軸を支持する転がり軸受に潤滑油を供給する給油ユニットを備えた工作機械スピンドルの潤滑油供給装置において、前記貯蔵タンクを前記転がり軸受より高い位置に設置したことを特徴とする工作機械スピンドルの潤滑油供給装置。
【請求項２】
前記貯蔵タンクが工作機械のコラムに取り付けられ、その貯蔵タンクの底面又は側面下部に設けられた潤滑油の流出口と前記転がり軸受の間を給油経路によって接続したことを特徴とする請求項１に記載の工作機械スピンドルの潤滑油供給装置。
【請求項３】
前記貯蔵タンクは、その上面に潤滑油の補充口を有し、その補充口の内部にフィルターが装着され、そのフィルターより外側の補充口内部に蓋が着脱自在に嵌合され、前記蓋に空気穴が設けられたことを特徴とする請求項２に記載の工作機械スピンドルの潤滑油供給装置。
【請求項４】
前記貯蔵タンクの底面又は側面下部に潤滑油の流出口が設けられ、その流出口に流量調節弁が設けられたことを特徴とする請求項２又は３に記載の工作機械スピンドルの潤滑油供給装置。
【請求項５】
前記スピンドルが縦型であり、その回転軸を支持する前記転がり軸受が下部と上部に分けて配置され、前記給油ユニットが下部の転がり軸受と上部の転がり軸受にそれぞれ独立して設けられたことを特徴とする工作機械スピンドルの潤滑油供給装置。
【請求項６】
前記下部の転がり軸受に対応した給油ユニットの貯蔵タンクは前記コラムの側面に取り付けられ、上部の転がり軸受に対応した給油ユニットの貯蔵タンクは前記コラムの上面に設置した架台の上に搭載されたことを特徴とする請求項５に記載の工作機械スピンドルの潤滑油供給装置。
【請求項７】
前記転がり軸受の固定側及び回転側軌道輪の前記貯蔵タンクに近い方の端面に隣接してそれぞれ固定側間座及び回転側間座が設けられ、前記固定側間座及び回転側間座の間にその固定側間座に固定された環状のユニットケーシングが介在され、前記ユニットケーシングは、隔壁によって前記転がり軸受側の内部タンクとその反対側の制御室に分けられ、前記内部タンクは前記貯蔵タンクに連通され、その内部タンクに設けられたノズルが前記貯蔵タンクより低い位置において当該転がり軸受の内部に向けて開放され、前記貯蔵タンクからノズルに至る給油系によって給油ユニットが構成され、前記制御室とその内部部材によって制御ユニットが構成されたことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の工作機械スピンドルの潤滑油供給装置。
【請求項８】
前記スピンドルハウジングと前記固定側間座の間に分配筒が設けられ、前記分配筒に前記貯蔵タンクに連通した分岐経路が固定側間座に対応して設けられ、前記固定側間座の外径面に前記分岐経路と連通した周溝が設けられ、その周溝に連通した内部経路が前記固定側間座に設けられたことを特徴とする請求項７に記載の工作機械スピンドルの潤滑油供給装置。
【請求項９】
前記ノズルの開閉弁が前記内部タンク内に軸方向に移動可能、かつ常時ノズルを閉鎖する方向に付勢して設けられたことを特徴とする請求項７又は８に記載の工作機械スピンドルの潤滑油供給装置。
【請求項１０】
前記開閉弁の制御手段が前記制御室に設けられ、前記制御手段が前記開閉弁をその付勢力に対抗して吸引し開放させるせる電磁石とその電源部及び制御部とからなることを特徴とする請求項９に記載の工作機械スピンドルの潤滑油供給装置。
【請求項１１】
前記電源部は、回転側間座に取り付けられた多極磁石と、その多極磁石に対向して前記制御室に設けられた発電コイルと、前記発電コイルから得られる交流電力を直流電力に変換する交直変換器と、その直流電力を蓄積するコンデンサによって構成され、前記発電コイルに回転すき間をおいて対向した回転側間座に多極磁石が取り付けられ発電機を構成することを特徴とする請求項１０に記載の工作機械スピンドルの潤滑油供給装置。
【請求項１２】
前記制御部はＣＰＵを有し、そのＣＰＵにより前記コンデンサに蓄積された電力の前記電磁石への通電を制御することを特徴とする請求項１０又は１１に記載の工作機械スピンドルの潤滑油供給装置。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれかに記載の潤滑油供給装置を備えたことを特徴とする工作機械スピンドル。
【請求項１】
スピンドル外部に潤滑油の貯蔵タンクを設け、前記貯蔵タンクから給油経路を経て回転軸を支持する転がり軸受に潤滑油を供給する給油ユニットを備えた工作機械スピンドルの潤滑油供給装置において、前記貯蔵タンクを前記転がり軸受より高い位置に設置したことを特徴とする工作機械スピンドルの潤滑油供給装置。
【請求項２】
前記貯蔵タンクが工作機械のコラムに取り付けられ、その貯蔵タンクの底面又は側面下部に設けられた潤滑油の流出口と前記転がり軸受の間を給油経路によって接続したことを特徴とする請求項１に記載の工作機械スピンドルの潤滑油供給装置。
【請求項３】
前記貯蔵タンクは、その上面に潤滑油の補充口を有し、その補充口の内部にフィルターが装着され、そのフィルターより外側の補充口内部に蓋が着脱自在に嵌合され、前記蓋に空気穴が設けられたことを特徴とする請求項２に記載の工作機械スピンドルの潤滑油供給装置。
【請求項４】
前記貯蔵タンクの底面又は側面下部に潤滑油の流出口が設けられ、その流出口に流量調節弁が設けられたことを特徴とする請求項２又は３に記載の工作機械スピンドルの潤滑油供給装置。
【請求項５】
前記スピンドルが縦型であり、その回転軸を支持する前記転がり軸受が下部と上部に分けて配置され、前記給油ユニットが下部の転がり軸受と上部の転がり軸受にそれぞれ独立して設けられたことを特徴とする工作機械スピンドルの潤滑油供給装置。
【請求項６】
前記下部の転がり軸受に対応した給油ユニットの貯蔵タンクは前記コラムの側面に取り付けられ、上部の転がり軸受に対応した給油ユニットの貯蔵タンクは前記コラムの上面に設置した架台の上に搭載されたことを特徴とする請求項５に記載の工作機械スピンドルの潤滑油供給装置。
【請求項７】
前記転がり軸受の固定側及び回転側軌道輪の前記貯蔵タンクに近い方の端面に隣接してそれぞれ固定側間座及び回転側間座が設けられ、前記固定側間座及び回転側間座の間にその固定側間座に固定された環状のユニットケーシングが介在され、前記ユニットケーシングは、隔壁によって前記転がり軸受側の内部タンクとその反対側の制御室に分けられ、前記内部タンクは前記貯蔵タンクに連通され、その内部タンクに設けられたノズルが前記貯蔵タンクより低い位置において当該転がり軸受の内部に向けて開放され、前記貯蔵タンクからノズルに至る給油系によって給油ユニットが構成され、前記制御室とその内部部材によって制御ユニットが構成されたことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の工作機械スピンドルの潤滑油供給装置。
【請求項８】
前記スピンドルハウジングと前記固定側間座の間に分配筒が設けられ、前記分配筒に前記貯蔵タンクに連通した分岐経路が固定側間座に対応して設けられ、前記固定側間座の外径面に前記分岐経路と連通した周溝が設けられ、その周溝に連通した内部経路が前記固定側間座に設けられたことを特徴とする請求項７に記載の工作機械スピンドルの潤滑油供給装置。
【請求項９】
前記ノズルの開閉弁が前記内部タンク内に軸方向に移動可能、かつ常時ノズルを閉鎖する方向に付勢して設けられたことを特徴とする請求項７又は８に記載の工作機械スピンドルの潤滑油供給装置。
【請求項１０】
前記開閉弁の制御手段が前記制御室に設けられ、前記制御手段が前記開閉弁をその付勢力に対抗して吸引し開放させるせる電磁石とその電源部及び制御部とからなることを特徴とする請求項９に記載の工作機械スピンドルの潤滑油供給装置。
【請求項１１】
前記電源部は、回転側間座に取り付けられた多極磁石と、その多極磁石に対向して前記制御室に設けられた発電コイルと、前記発電コイルから得られる交流電力を直流電力に変換する交直変換器と、その直流電力を蓄積するコンデンサによって構成され、前記発電コイルに回転すき間をおいて対向した回転側間座に多極磁石が取り付けられ発電機を構成することを特徴とする請求項１０に記載の工作機械スピンドルの潤滑油供給装置。
【請求項１２】
前記制御部はＣＰＵを有し、そのＣＰＵにより前記コンデンサに蓄積された電力の前記電磁石への通電を制御することを特徴とする請求項１０又は１１に記載の工作機械スピンドルの潤滑油供給装置。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれかに記載の潤滑油供給装置を備えたことを特徴とする工作機械スピンドル。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−９２２３８（Ｐ２０１３−９２２３８Ａ）
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３５９８３（Ｐ２０１１−２３５９８３）
【出願日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
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